(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流量を制御するための液体流量制御装置において、
並列に設けられた複数の流量制御ユニットと、前記複数の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量が前記複数の流量制御ユニットにより実現すべき総流量の要求値と同じになるように前記複数の流量制御ユニットを制御するように構成されたコントローラと、を備え、
前記複数の流量制御ユニットには、少なくとも第１の流量制御ユニットと第２の流量制御ユニットとが含まれており、
前記第１の流量制御ユニットは、第１の制御流量範囲を有する第１の流量制御弁を有しており、前記第２の流量制御ユニットは、第２の制御流量範囲を有する第２の流量制御弁を有しており、前記第１の制御流量範囲は前記第２の制御流量範囲よりも小流量側にあり、かつ、前記第１の制御流量範囲と前記第２の制御流量範囲に重複範囲があり、
前記コントローラは、第２の流量制御ユニットに液体が流れないで前記第１の流量制御ユニットに液体が流れている第１の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を増大させてゆく過程において、前記合計流量が前記重複範囲内の予め定められた第１の閾値まで増大したことが検出されたときに、前記第１の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットに液体が流れている第２の状態に移行させ、この移行のとき、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が変化しないように前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させるとともに前記第２の流量制御ユニットへの液体の通流が開始されるように、かつ、前記第１の閾値からさらに流量を増大させてゆくときに、前記第２の流量制御ユニットの流量を前記第２の制御流量範囲内で固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を増加させるように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御し、
前記コントローラは、前記第２の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を減少させてゆく過程において、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が前記第１の閾値よりも小さい前記重複範囲内の予め定められた第２の閾値まで減少するまで、前記第２の流量制御ユニットの流量を前記第２の制御流量範囲内で固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させ、前記合計流量が第２の閾値まで減少したことが検出されたときに、前記第２の状態から前記第１の状態に移行させ、このとき、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が変化しないように、前記第１の流量制御ユニットの流量を増大させるとともに前記第２の流量制御ユニットへの液体の通流が停止されるように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御することを特徴とする液体流量制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を増大させてゆく過程において前記第１の状態から前記第２の状態に移行させるときに、前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する量だけ前記第１の流量制御ユニットの流量が減少し、かつ、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を減少させてゆく過程において前記第２の状態から前記第１の状態に移行させるときに、前記第２の流量制御ユニットの流量が前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する値まで減少しており、かつ、前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する量だけ前記第１の流量制御ユニットの流量が増大するように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の液体流量制御装置。
【請求項３】
前記複数の流量制御ユニットには、さらに第３の流量制御ユニットが含まれており、前記第３の流量制御ユニットは、第３の制御流量範囲を有する第３の流量制御弁を有しており、前記第３の制御流量範囲は、前記第２の制御流量範囲よりも大流量側にあって前記第２の制御流量範囲と重複範囲を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液体流量制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を前記第１の閾値から前記第１の閾値よりも大きい第３の閾値よりも大きな値まで増大させてゆく過程において、前記合計流量が第３の閾値に達したことが検出されたとき、前記第２の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を増加させている状態から、前記第１の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第２の流量制御ユニットの流量を増加させる状態へと移行させ、かつ、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を第４の閾値より大きな値から前記第４の閾値よりも小さい値まで減少させてゆく過程において、合計流量が前記第４の閾値より大きいときには前記第１の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第２の流量制御ユニットの流量を減少させ、前記合計流量が第４の閾値に達したことが検出されたとき、前記第２の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させている状態に移行させ、前記第３の閾値と前記第４の閾値が同一の値である、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の液体流量制御装置。
【請求項５】
並列に設けられた前記複数の流量制御ユニットに液体を供給する共通の液体供給部をさらに備え、
前記各流量制御ユニットは、管路と、前記管路に介設された流量計および前記流量制御弁と、前記コントローラにより与えられた目標流量と前記流量計の測定値との偏差に基づいて前記目標流量が達成されるように前記流量制御弁の開度を制御する制御器とを有している、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の液体流量制御装置。
【請求項６】
前記各流量制御ユニットは、前記管路に介設された開閉弁をさらに有しており、前記流量制御弁はニードルバルブである、請求項５に記載の液体流量制御装置。
【請求項７】
少なくとも第１の流量制御ユニットと第２の流量制御ユニットとを含む並列に設けられた複数の流量制御ユニットを用いて、液体流量を制御する方法であって、前記複数の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量が前記複数の流量制御ユニットにより実現すべき総流量の要求値と同じになるように液体流量を制御する方法において、
前記第１の流量制御ユニットは、第１の制御流量範囲を有する第１の流量制御弁を有しており、前記第２の流量制御ユニットは、第２の制御流量範囲を有する第２の流量制御弁を有しており、前記第１の制御流量範囲は前記第２の制御流量範囲よりも小流量側にあり、かつ、前記第１の制御流量範囲と前記第２の制御流量範囲に重複範囲があり、
第２の流量制御ユニットに液体が流れないで前記第１の流量制御ユニットに液体が流れている第１の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を増大させてゆく過程において、前記合計流量が前記重複範囲内の予め定められた第１の閾値まで増大したことが検出されたときに、前記第１の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットに液体が流れている第２の状態に移行させ、この移行のとき、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が変化しないように前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させるとともに前記第２の流量制御ユニットへの液体の通流を開始し、かつ、前記第１の閾値からさらに流量を増大させてゆくときに、前記第２の流量制御ユニットの流量を前記第２の制御流量範囲内で固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を増加させ、
前記第２の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を減少させてゆく過程において、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が前記第１の閾値より小さい前記重複範囲内の予め定められた第２の閾値まで減少するまで、前記第２の流量制御ユニットの流量を前記第２の制御流量範囲内で固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させ、前記合計流量が第２の閾値まで減少したことが検出されたときに、前記第２の状態から前記第１の状態に移行させ、このとき、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が変化しないように、前記第１の流量制御ユニットの流量を増大させるとともに前記第２の流量制御ユニットへの液体の通流を停止させることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を増大させてゆく過程において前記第１の状態から前記第２の状態に移行させるときに、前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する量だけ前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させ、
前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を減少させてゆく過程において前記第２の状態から前記第１の状態に移行させるときに、前記第２の流量制御ユニットの流量が前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する値まで減少したときに、前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する量だけ前記第１の流量制御ユニットの流量を増大させることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記方法に用いられる前記複数の流量制御ユニットには、さらに第３の流量制御ユニットが含まれており、前記第３の流量制御ユニットは、第３の制御流量範囲を有する第３の流量制御弁を有しており、前記第３の制御流量範囲は、前記第２の制御流量範囲よりも大流量側にあって前記第２の制御流量範囲と重複範囲を有していることを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を前記第１の閾値から前記第１の閾値よりも大きい第３の閾値よりも大きな値まで増大させてゆく過程において、前記合計流量が第３の閾値に達したことが検出されたとき、前記第２の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を増加させている状態から、前記第１の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第２の流量制御ユニットの流量を増加させる状態へと移行させ、かつ、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を第４の閾値より大きな値から前記第４の閾値よりも小さい値まで減少させてゆく過程において、合計流量が前記第４の閾値より大きいときには前記第１の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第２の流量制御ユニットの流量を減少させ、前記合計流量が第４の閾値に達したことが検出されたとき、前記第２の流量制御ユニットの流量を固定しつつ前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させている状態に移行させ、前記第３の閾値と前記第４の閾値が同一の値であることを特徴とする、請求項７から９のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも第１の流量制御ユニットと第２の流量制御ユニットとを含む並列に設けられた複数の流量制御ユニットを備えた液体流量制御装置であって、前記第１の流量制御ユニットは、第１の制御流量範囲を有する第１の流量制御弁を有しており、前記第２の流量制御ユニットは、第２の制御流量範囲を有する第２の流量制御弁を有しており、前記第１の制御流量範囲は前記第２の制御流量範囲よりも小流量側にあり、かつ、前記第１の制御流量範囲と前記第２の制御流量範囲に重複範囲があり、液体流量制御装置において当該液体流量制御装置を制御するためのプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムを前記液体流量制御装置の制御コンピュータが実行したときに、前記制御コンピュータが、前記複数の流量制御ユニットを制御して請求項７から１０のうちのいずれか一項に記載された方法を実行させることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体流量の制御に関するものであり、詳細には、制御可能流量範囲の異なる複数の流量制御ユニットを協働させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造おいては、拡散／ＣＶＤ処理前洗浄、エッチング後洗浄、ウエットエッチング等を行うために洗浄システムが用いられる。洗浄システムは、小フットプリント、高スループットなどの要求に応えるため、近年一段と高集積化され、多数台の洗浄ユニットが１つの洗浄処理システムに組み込まれている。
【０００３】
各洗浄ユニットにそれぞれ専用の洗浄液供給ユニットを設けることもできるが、通常は、多数台の洗浄ユニットに対して共通の洗浄液供給ユニットが設けられる。洗浄液は、一般的に、一種類または複数種類の濃い薬液とＤＩＷ（純水）とを混合することにより生成される。洗浄液を予め生成してタンクに貯留しておき必要に応じてタンクから供給することもできる。しかしながら、近年では処理液供給時点に上記混合を行う方式がある。多数台の洗浄ユニットは、予め定められたプロセススケジュールに従い運転され、洗浄液を使用している洗浄ユニットの台数は時々刻々と変化し、唯一台の洗浄ユニットしか洗浄液を使用していない場合、全ての洗浄ユニットが洗浄液を使用している場合も考え得る。特に薬液は高腐食性であるため、少なくとも接液部分が耐薬品性樹脂材料からなる流量制御装置を用いる必要があり、その流量調整幅は一般的にはかなり狭い。従って、１つの洗浄処理システムに含まれる洗浄ユニットの数が多くなると、狭い流量調整幅の薬液用の流量制御装置が必要薬液流量の変動に対応することが困難となる。
【０００４】
また、ユーザー要求により、１つの洗浄液供給ユニットが比較的薄い洗浄液（例えばＨＦ：ＤＩＷ＝１：２００のＤＨＦ）と比較的濃い洗浄液（例えばＨＦ：ＤＩＷ＝１：１０のＤＨＦ）を供給できるように構成することが求められる場合もある。さらに、１つの洗浄液供給ユニットが異なる種類の洗浄液（例えばＤＨＦ、ＳＣ１、ＳＣ２）を供給できるように構成することが求められる場合もある。このような場合、狭い流量調整幅の薬液用の流量制御装置が必要薬液流量の変動に対応することが益々困難となる。一例として、薬液用の流量制御装置が約１０ｍｌ／ｍｉｎ〜２８００ｍｌ／ｍｉｎという広範囲の薬液流量に対応できなければならない場合もありうる。
【０００５】
特許文献１は、ＣＶＤ装置において液体原料を供給するために制御可能流量範囲の異なる並列に設けられた２つの流量制御器を用いることを開示している。しかし、特許文献１では、要求流量の変化に対応しうる２つの流量制御器の制御については全く記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５８１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、広範囲の要求流量に対応しうる液体流量制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、液体流量を制御するための液体流量制御装置において、並列に設けられた複数の流量制御ユニットと、前記複数の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量が前記複数の流量制御ユニットにより実現すべき総流量の要求値と同じになるように前記複数の流量制御ユニットを制御するように構成されたコントローラと、を備え、前記複数の流量制御ユニットには、少なくとも第１の流量制御ユニットと第２の流量制御ユニットとが含まれており、前記第１の流量制御ユニットは、第１の制御流量範囲を有する第１の流量制御弁を有しており、前記第２の流量制御ユニットは、第２の制御流量範囲を有する第２の流量制御弁を有しており、前記第１の制御流量範囲は前記第２の制御流量範囲よりも小流量側にあり、かつ、前記第１の制御流量範囲と前記第２の制御流量範囲に重複範囲があり、前記コントローラは、前記総流量の要求値の変化に応じて、前記第１および第２の流量制御ユニットの一方または両方に液体が流れるように前記第１および第２の流量制御ユニットを制御するように構成され、前記コントローラは、前記第１および第２の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量を増大させてゆく過程において、前記第１および第２の流量制御ユニットの一方を流れる流量を固定しつつ他方を流れる流量が増大するように前記第１および第２の流量制御ユニットを制御するように構成されていることを特徴とする液体流量制御装置。
【０００９】
上記第１の観点の第１の有利な態様においては、前記コントローラは、第２の流量制御ユニットに液体が流れないで前記第１の流量制御ユニットに液体が流れている第１の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を増大させてゆく過程において、前記第１の流量制御ユニットの流量すなわち前記合計流量が前記重複範囲内の第１の値まで増大したときに、前記第１の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットに液体が流れている第２の状態に移行させ、このとき、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が変化しないように前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させるとともに前記第２の流量制御ユニットへの液体の通流が開始されるように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御するように構成されている。
【００１０】
上記第１の観点の第２の有利な態様においては、前記コントローラは、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を増大させてゆく過程において前記第１の状態から前記第２の状態に移行させるときに、前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する量だけ前記第１の流量制御ユニットの流量を減少させるように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御するように構成されている。
【００１１】
上記第１の観点の第３の有利な態様においては、前記コントローラは、前記第１の状態から前記第２の状態に移行させた後にさらに前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を増大させてゆく過程において、前記第１の流量制御ユニットの流量を前記第１の制御流量範囲の上限値に対応する値に増大させた後に、前記第２の流量制御ユニットの流量を増大させてゆくように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御するように構成されている。
【００１２】
上記第１の観点の第４の有利な態様においては、前記コントローラは、前記第２の状態から前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を減少させてゆく過程において、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が前記第１の値より小さい前記重複範囲内の第２の値まで減少したときに、前記第２の状態から前記第１の状態に移行させ、このとき、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量が変化しないように、前記第１の流量制御ユニットの流量を増大させるとともに前記第２の流量制御ユニットへの液体の通流が停止されるように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御するように構成されている。
【００１３】
上記第１の観点の第５の有利な態様においては、前記コントローラは、前記第１および第２の流量制御ユニットの合計流量を減少させてゆく過程において前記第２の状態から前記第１の状態に移行させるときに、前記第２の流量制御ユニットの流量が前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する値まで減少しており、かつ、前記第２の制御流量範囲の下限値に対応する量だけ前記第１の流量制御ユニットの流量が増大するように、前記第１および第２の流量制御ユニットを制御するように構成されている。
【００１４】
上記第１の観点の第６の有利な態様においては、前記第２の制御流量範囲の下限値が前記第１の制御流量範囲の上限値の２分の１に等しい。
【００１５】
上記第１の観点の第７の有利な態様においては、前記複数の流量制御ユニットには、さらに第３の流量制御ユニットが含まれており、前記第３の流量制御ユニットは、第３の制御流量範囲を有する第３の流量制御弁を有しており、前記第３の制御流量範囲は、前記第２の制御流量範囲よりも大流量側にあって前記第２の制御流量範囲と重複範囲を有しているか、或いは、前記第１の制御流量範囲よりも小流量側にあって前記第１の制御流量範囲と重複範囲を有している。
【００１６】
本発明の第２の観点によれば、各々が処理液を用いて基板を処理するように構成された複数の液処理ユニットと、前記複数の液処理ユニットに処理液を供給する共通の処理液供給装置と、を備え、前記処理液供給装置は、希釈液供給源と前記複数の液処理ユニットとを接続する管路と、前記管路に接続された上記第１の観点に係る液体流量制御装置と、を有して、希釈液と前記液体流量制御装置により流量制御された薬液との混合液を処理液として前記複数の液処理ユニットで液処理を行うように構成された基板処理装置が提供される。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、少なくとも第１の流量制御ユニットと第２の流量制御ユニットとを含む並列に設けられた複数の流量制御ユニットを用いて、液体流量を制御する方法であって、前記複数の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量が前記複数の流量制御ユニットにより実現すべき総流量の要求値と同じになるように液体流量を制御する方法において、前記第１の流量制御ユニットは、第１の制御流量範囲を有する第１の流量制御弁を有しており、前記第２の流量制御ユニットは、第２の制御流量範囲を有する第２の流量制御弁を有しており、前記第１の制御流量範囲は前記第２の制御流量範囲よりも小流量側にあり、かつ、前記第１の制御流量範囲と前記第２の制御流量範囲に重複範囲があり、前記複数の流量制御ユニットにより実現すべき総流量の要求値の変化に応じて、前記第１および第２の流量制御ユニットの一方または両方に液体が流れるようにし、前記第１および第２の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量を増大させてゆく過程において、前記第１および第２の流量制御ユニットの一方を流れる流量を固定しつつ他方を流れる流量を増大させることを特徴とする方法が提供される。
【００１８】
本発明の第４の観点によれば、少なくとも第１の流量制御ユニットと第２の流量制御ユニットとを含む並列に設けられた複数の流量制御ユニットを備えた液体流量制御装置であって、前記第１の流量制御ユニットは、第１の制御流量範囲を有する第１の流量制御弁を有しており、前記第２の流量制御ユニットは、第２の制御流量範囲を有する第２の流量制御弁を有しており、前記第１の制御流量範囲は前記第２の制御流量範囲よりも小流量側にあり、かつ、前記第１の制御流量範囲と前記第２の制御流量範囲に重複範囲がある液体流量制御装置において当該液体流量制御装置を制御するためのプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムを前記液体流量制御装置の制御コンピュータが実行したときに、前記制御コンピュータが、前記複数の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量が前記複数の流量制御ユニットにより実現すべき総流量の要求値と同じになり、前記複数の流量制御ユニットにより実現すべき総流量の要求値の変化に応じて、前記第１および第２の流量制御ユニットの一方または両方に液体が流れ、かつ、前記第１および第２の流量制御ユニットを流れる液体の合計流量を増大させてゆく過程において、前記第１および第２の流量制御ユニットの一方を流れる流量を固定しつつ他方を流れる流量を増大させるように前記複数の流量制御ユニットを制御することを特徴とする記憶媒体が提供される。
【００１９】
上記第２、第３、第４の観点には、上記第１の観点における第１〜第７の有利な態様を適用することができる。また、上記の第１〜第７の有利な態様は適宜組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、制御流量範囲の異なる複数の流量制御ユニットを組み合わせて使うことにより、液体流量制御装置全体としての制御可能流量範囲を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による液体流量制御装置を含む洗浄液供給ブロックを備えた洗浄処理システムの構成を示す図。
【図２】液体流量制御装置の作用を説明するチャート図。
【図３】液体流量制御装置の作用を説明するグラフ。
【図４】液体流量制御装置の作用を説明するグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、添付図面を参照して好適な実施形態について説明する。図１に示すように、洗浄処理システムは、洗浄液供給ブロック１と、洗浄処理ブロック１００とを有している。
【００２３】
洗浄処理ブロック１００は、複数台、図示例では１０台の洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０を有している。洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０の仕様は互いに同一である。洗浄ユニットＰ１は、ケーシング１０１と、ケーシング１０１内に設けられて基板例えば半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と呼ぶ）Ｗを保持するスピンチャック１０２と、ウエハ表面に洗浄液（本例では希釈薬液）を供給する洗浄液ノズル１０３と、ウエハ裏面に洗浄液を供給する洗浄液ノズル１０５とを有している。洗浄液ノズル１０３への洗浄液の供給は、開閉弁１０４と、その下流側にある流量計１０８ａおよび流量制御弁１０８ｂからなる流量制御機構とによって制御される。洗浄液ノズル１０５への洗浄液の供給は開閉弁１０６と、その下流側にある流量計１０９ａおよび流量制御弁１０９ｂからなる流量制御機構とによって制御される。各洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０への処理液供給管路１０７−１〜１０７−１０は、後述する洗浄液供給ブロック１の管路３１に並列に接続されている。なお、洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０のような半導体装置製造用の洗浄装置は当業者に周知であるため、詳細な説明は省略する。洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０は、予め定められた処理スケジュールに従い互いに時間差をもって動作する。すなわち、洗浄処理ブロック１００は、時間の経過とともに処理液の消費量が（場合によっては処理液の濃度も）変化する処理液消費構造物である。
【００２４】
洗浄液供給ブロック１は、薬液供給部１０と、薬液流量制御部（流量制御装置）２０と、希釈液供給部３０とを有している。
【００２５】
薬液供給部１０は、並列に設けられた薬液を貯留する２つのタンク１１Ａ、１１Ｂを有している。ポンプ送り用の加圧ガス源１２、本例ではＮ２ガス源に管路１３が接続され、管路１３は途中で分岐して分岐管路１３Ａ、１３Ｂとなり、各分岐管路１３Ａ、１３Ｂにタンク１１Ａ、１１Ｂがそれぞれ介設されている。各分岐管路１３Ａ、１３Ｂのタンク１１Ａ、１１Ｂの上流側および下流側にはそれぞれ開閉弁１４Ａ、１５Ａおよび１４Ｂ、１５Ｂがそれぞれ介設されている。また、大容量の薬液供給源１６、本例ではＨＦ（フッ酸）供給源に管路１７が接続され、管路１７は途中で分岐して分岐管路１７Ａ、１７Ｂとなり、各分岐管路１７Ａ、１７Ｂはそれぞれタンク１１Ａ、１１Ｂの下部に接続されている。分岐管路１７Ａ、１７Ｂにはそれぞれ開閉弁１８Ａ、１８Ｂが介設されている。タンク１１Ａ、１１Ｂの上部にはそれぞれ管路１７Ｃ、１７Ｄが接続されており、管路１７Ｃ、１７Ｄにはそれぞれ開閉弁１９Ａ、１９Ｂが介設されている。
【００２６】
なお、通常運転時には、薬液供給部１０は、開閉弁１４Ａ、１５Ａおよび１４Ｂ、１５Ｂのうちのどちらか一組のみを開き、２つのタンク１１Ａ、１１Ｂのうちいずれか一方のタンク（例えば１１Ａ）の上部空間に加圧ガスを供給することにより当該タンク内に貯留された薬液を下方から押し出し（圧送し）て、流量制御部２０に薬液を供給する。当該一方のタンク内の薬液の残量が少なくなってきたら、別のタンク（例えば１１Ｂ）から流量制御部２０に薬液が供給されるように、開閉弁１４Ａ、１５Ａ、１４Ｂ、１５Ｂを適宜切り換える。そして前記一方のタンクには、開閉弁１８Ａ、１９Ａおよび１８Ｂ、１９Ｂのうちのどちらか一組のみ（例えば開閉弁１８Ａ、１９Ａ）を開き、大容量の薬液供給源１６から前記一方のタンクに薬液が補充されるようにする。タンク内への薬液補充時には、タンク内のガス抜きのため、対応する管路（１７Ｃまたは１７Ｄ）の開閉弁（１９Ａまたは１９Ｂ）を開くことにより、タンクを大気解放可能、または工場排気系（ＥＸＨ）に解放可能である。
【００２７】
上記の通り、いずれか一方のタンク（１１Ａまたは１１Ｂ）から対応する分岐管路（１３Ａまたは１３Ｂ）を通って、流量制御部２０に加圧された薬液が供給されるようになっている。
【００２８】
流量制御部２０には、複数、本例では３つの流量制御ユニット２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）が設けられている。各制御ユニット２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）は、管路２７（２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ）を有しており、管路２７（２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ）には上流側から順に、流量計２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）、電空レギュレータ（ＥＶ）２５（２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ）により開度制御される流量制御弁２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）、エアーオペレーションバルブからなる開閉弁２４（２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ）が順次開設されている。例示された実施形態においては、流量制御弁２３は、少なくともその接液部分が全てフッ素系樹脂等の高耐薬品性材料から形成されたニードルバルブからなる。なお、ニードルバルブの通過流量を完全に０にすることが困難なため、各流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの流量を完全に０にする際には開閉弁２４が閉じられる。管路２７を流れる薬液の流量は流量計２２により検出され、検出値がコントローラ（ＣＮＴＬ）２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ）に送られ、コントローラ２６は上位コントローラ（ＭＧＲ）２８から受け取った目標流量が達成されるように電空レギュレータ２５に制御信号を送り、流量制御弁２３の開度を制御する。すなわち、上位コントローラ２８が３つの流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに対してそれぞれ設定する目標流量を達成するように流量制御弁２３の開度を制御するフィードバックループが３つの流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの各々に設定されている。
【００２９】
３つの流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、それぞれに属する流量制御弁２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）の仕様、具体的には制御可能流量範囲が互いに異なる。制御可能流量範囲とは、所定誤差範囲、例えば誤差±１％で目標流量を達成することが可能な流量範囲を意味する。なお、上記樹脂製のニードルバルブの一般的な制御可能流量範囲の下限値は、上限値の１／１０程度である。例示された実施形態においては、小流量用の流量制御弁２３Ａの制御可能流量範囲が１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御可能流量範囲が５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎ、大流量用の流量制御弁２３Ｃの制御可能流量範囲が２５０〜２５００ｍｌ／ｍｉｎである。すなわち、小流量用の流量制御弁２３Ａと中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御可能流量範囲は重複範囲を有しており、また、中流量用の流量制御弁２３Ｂと大流量用の流量制御弁２３Ｃの制御可能流量範囲は重複範囲を有している。
【００３０】
各流量制御弁２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）に制御流量範囲が設定されている。「制御流量範囲」は、各流量制御弁２３の「制御可能流量範囲」のうち運転時に実際に利用される流量範囲を意味し、制御流量範囲は装置の設計者ないし使用者により定められる。例えば、制御可能流量範囲が１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎの小流量用の流量制御弁２３Ａに対して、１５〜９５ｍｌ／ｍｉｎの制御流量範囲を設定することもできる。また例えば、制御可能流量範囲が８〜１２０ｍｌ／ｍｉｎの小流量用の流量制御弁２３Ａに対して１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎの制御流量範囲を設定することもできる。なお、以下に例示する実施形態においては、制御流量範囲が制御可能流量範囲と同じに設定されている。従って、小流量用の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲が１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲が５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎ、大流量用の流量制御弁２３Ｃの制御流量範囲が２５０〜２５００ｍｌ／ｍｉｎである。すなわち、小流量用の流量制御弁２３Ａと中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲は重複範囲を有しており、また、中流量用の流量制御弁２３Ｂと大流量用の流量制御弁２３Ｃの制御流量範囲は重複範囲を有している。
【００３１】
また、例示された実施形態においては、小流量用の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲の上限値の１／２が、中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲の下限値となっている。
また、中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲の上限値の１／２が、大流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲の下限値となっている。この関係は、シンプルな制御を行う上で非常に好都合である（詳細は後述する）。
【００３２】
希釈液供給部３０は、その上流側端がＤＩＷ（純水）供給源３２に接続された管路３１を有しており、管路３１には、上流側から順に、開閉弁３３、流量計３４が介設されている。管路３１の領域３６に３つの流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの管路２７の下流側端が接続されている。
【００３３】
洗浄処理システムは、その全体の動作を統括制御するシステムコントローラ５０を有している。システムコントローラ５０は、洗浄液供給ブロック１の全ての機能部品（薬液供給部１０と、流量制御部（流量制御装置）２０と、希釈液供給部３０の各種バルブ等）と、処理ブロック１００の全ての機能部品（例えばスピンチャック１０２、処理液供給制御用のバルブ１０４，１０６等、各洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０にウエハＷを搬入する図示しない搬送アーム等）の動作を制御する。システムコントローラ５０は、洗浄液供給ブロック１の流量制御部（流量制御装置）２０のコントローラ２８の上位コントローラとしても機能する。システムコントローラ５０は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、或いはＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が参照符号５１で示されている。プロセッサ５２は、必要に応じて、ユーザーインターフェース５３からの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体５１から呼び出して実行させることで、制御下で、システムコントローラ５０の制御の下で所定の処理が行われる。
【００３４】
次に作用について説明する。システムコントローラ５０は、予め定められた洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０の処理スケジュールに基づいて、各洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０に洗浄処理を行わせる。すなわち各洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０に、図示しない搬送アームによりウエハＷが搬入されて、スピンチャック１０２により水平に保持される。スピンチャック１０２が保持したウエハＷを鉛直軸線周りに回転させる。回転するウエハＷに洗浄液ノズル１０３、１０５から洗浄液（本例では、薬液をＤＩＷ等の希釈液で希釈した液からなる洗浄液）が供給され、この洗浄液によりウエハＷに所定の洗浄処理が施される。洗浄処理の終了後、各洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０から図示しない搬送アームによりウエハＷが搬出される。
【００３５】
システムコントローラ５０は、洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０の予め定められた処理スケジュールに基づいて、或いは洗浄ユニットＰ１〜Ｐ１０の実際の稼働状況に基づいて、洗浄液供給ブロック１が処理ブロック１００に供給すべき洗浄液の配合比（薬液量／ＤＩＷ量）の情報を流量制御部２０の上位コントローラ２８に与え、上位コントローラ２８は、流量計３４により測定された管路３１を流れるＤＩＷ流量に基づいて、所定の配合比を得るために必要な薬液供給量（流量制御部２０を介して管路３１の領域３６に供給される薬液の量）を算出し、その算出値に基づいて流量制御部２０を制御する。すなわち、上位コントローラ２８は、システムコントローラ５０から与えられた薬液（ＨＦ）の総流量の要求値に基づいて、以下に説明する作用が実現されるように、３つの流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの各々の下位のコントローラ２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ）に流量制御弁２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの各々を通過する薬液流量の要求値を与える。なお、システムコントローラ５０が３つの流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの各々の下位のコントローラ２６に直接指令を送るような構成にしても構わない。
【００３６】
図２、図３および図４には、薬液の総流量を３つの流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃがどのように分担するかが示されている。先に述べたように、例示された実施形態においては、小流量用の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲が１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲が５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎ、大流量用の流量制御弁２３Ｃの制御流量範囲が２５０〜２５００ｍｌ／ｍｉｎである。
【００３７】
なお、図２のチャートにおいて、白抜きの部分は、該当する流量制御ユニット２１に液体を流さない状態（具体的には、例えば、該当する流量制御弁２３の開度が制御流量範囲の下限値以下の流量（例えば制御流量範囲が５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎの場合、例えば３０ｍｌ／ｍｉｎ）に対応する一定の値となっており、かつ、その下流の開閉弁２４が閉じられている状態）であることを示している。
ドット付きの部分は、該当する流量制御ユニット２１に設定された一定流量の液体を流している状態（具体的には、例えば、該当する流量制御弁２３を流れる薬液の流量が制御流量範囲の下限値に維持されるように流量制御弁２３の開度が制御されており、かつその下流の開閉弁２４が開いている状態）であることを示している。
単ハッチングの部分は、該当する流量制御ユニット２１に要求された流量に基づいて流量を変更している状態（具体的には、例えば、該当する流量制御弁２３の開度が制御流量範囲に対応する値に制御されて変化しており、かつその下流の開閉弁２４が開いている状態）であることを示している。
クロスハッチングの部分は、該当する流量制御ユニット２１に設定された一定流量の液体を流している状態（具体的には、例えば、該当する流量制御弁２３を流れる薬液の流量が制御流量範囲の上限値に維持されるように流量制御弁２３の開度が制御されており、かつその下流の開閉弁２４が開いている状態）であることを示している。
【００３８】
また、図３および図４のグラフは、流量制御ユニット２１Ａ、流量制御ユニット２１Ｂおよび流量制御ユニット２１Ｃが受け持つ薬液流量の時間変化を実線Ａ、一点鎖線Ｂおよび二点鎖線Ｃでそれぞれ示し、かつ総流量の時間変化を破線Ｔで示している。なお、図３および図４のグラフにおいて、図面の分かりやすさを重視して、線同士が重ならないようにするために一部の線は正しい位置から若干ずらした位置に表示されている。
【００３９】
薬液の総流量を流量制御部２０により実現できる最小流量１０ｍｌ／ｍｉｎから最大流量３１００ｍｌ／ｍｉｎに増大させてゆくときには、図２（ａ）および図３に示すような制御がなされる。まず、中流量用の流量制御弁２３Ｂおよび大流量用の流量制御弁２３Ｃの下流の開閉弁２４Ｂおよび２４Ｃが閉じた状態で、小流量用の流量制御弁２３Ａがその制御流量範囲内の要求された流量に対応する開度で開かれるとともにその下流の開閉弁２４Ａが開かれる。その後、総流量が１００ｍｌ／ｍｉｎに達するまで流量制御弁２３Ａの開度が要求流量に応じて増大させられる。
【００４０】
総流量が１００ｍｌ／ｍｉｎに達すると（図３の時点ｔ１）、コントローラ２６Ａに要求流量（目標値）５０ｍｌ／ｍｉｎが与えられ、これにより流量制御弁２３Ａの開度が減少し、流量制御弁２３Ａを通過する薬液の流量が５０ｍｌ／ｍｉｎに減少する。これと並行して、制御流量範囲の下限値以下の流量に対応する所定の開度に開かれた状態で待機していた中流量用の流量制御弁２３Ｂの下流の開閉弁２４Ｂが開かれるとともに、コントローラ２６Ｂに要求流量５０ｍｌ／ｍｉｎが与えられ、これにより流量制御弁２３Ｂの開度が増大し、流量制御弁２３Ｂを通過する薬液の流量が５０ｍｌ／ｍｉｎに増加する。すなわち、総流量が１００ｍｌ／ｍｉｎに実質的に維持されたまま、薬液供給を担当する流量制御弁が２３Ａの１つだけの状態から２３Ａおよび２３Ｂの２つの状態に移行する。なお、このとき、中流量用の流量制御弁２３Ｂを制御流量範囲の下限値に相当する開度で開いて待機させた状態で開閉弁２４Ｂを開くことも可能である。しかしながら、上述のように、中流量用の流量制御弁２３Ｂを制御流量範囲の下限値以下の流量に対応する所定の開度とした状態で開閉弁２４Ｂを開き、コントローラ２６Ｂに制御流量範囲の下限値に対応する値を要求流量として与える方が好ましい。このようにした方が、流量制御弁２３Ａを流れる薬液の流量の減少速度と流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量の増大速度が近づくため、総流量が安定するからである。
その後要求総流量の増大に応じて直ちにコントローラ２６Ａに与えられる要求流量が増大し、これによって流量制御弁２３Ａの開度が増大に再び転じ、総流量が１００ｍｌ／ｍｉｎを超えて増大してゆく（このときコントローラ２６Ｂに与えられる要求流量は５０ｍｌ／ｍｉｎに固定され、流量制御弁２３Ｂを通過する薬液の流量が５０ｍｌ／ｍｉｎに維持されるように制御されている）。
【００４１】
小流量用の流量制御弁２３Ａを流れる薬液の流量が流量制御弁２３Ａの制御流量範囲の上限値である１００ｍｌ／ｍｉｎに達すると（図３の時点ｔ２）、総流量は１５０ｍｌ／ｍｉｎに達する。引き続き総流量を１５０ｍｌ／ｍｉｎを超えて増大させてゆくときには、コントローラ２６Ａに与える要求流量を小流量用の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲の上限値に対応する値である１００ｍｌ／ｍｉｎに固定して流量制御弁２３Ａを流れる薬液の流量が１００ｍｌ／ｍｉｎに維持されるように制御する一方で、コントローラ２６Ｂに与える要求流量を増大させてゆき、これによって中流量用の流量制御弁２３Ｂの開度を増大させて中流量用の流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量を増大させてゆく。
【００４２】
総流量が６００ｍｌ／ｍｉｎに達すると（このとき、流量制御弁２３Ａの分担が１００ｍｌ／ｍｉｎ、流量制御弁２３Ｂの分担が５００ｍｌ／ｍｉｎである。）、コントローラ２６Ｂに要求流量（目標値）２５０ｍｌ／ｍｉｎが与えられ、これにより流量制御弁２３Ｂの開度が減少し、流量制御弁２３Ｂを通過する薬液の流量が２５０ｍｌ／ｍｉｎに減少する（図３の時点ｔ３）。これと並行して、制御流量範囲の下限値以下の流量に対応する所定の開度で待機していた大流量用の流量制御弁２３Ｃの下流の開閉弁２４Ｃが開かれるとともに、コントローラ２６Ｃに要求流量（目標値）２５０ｍｌ／ｍｉｎが与えられ、これにより流量制御弁２３Ｃの開度が増加し、流量制御弁２３Ｃを通過する薬液の流量が２５０ｍｌ／ｍｉｎに増加する。すなわち、総流量が６００ｍｌ／ｍｉｎに実質的に維持されたまま、薬液供給を担当する流量制御弁が２３Ａおよび２３Ｂの２つの状態から２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの３つの状態に移行する。その後要求総流量の増大に応じて直ちにコントローラ２６Ｂに与えられる要求流量が増大し、これによって流量制御弁２３Ｂの開度が増大に再び転じ、総流量が６００ｍｌ／ｍｉｎを超えて増大してゆく（このときコントローラ２６Ｃに与えられる要求流量は２５０ｍｌ／ｍｉｎに固定され、流量制御弁２３Ｃを通過する薬液の流量が２５０ｍｌ／ｍｉｎに維持されるように制御されている）。
【００４３】
中流量用の流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量が制御流量範囲の上限値まで到達すると、総流量が８５０ｍｌ／ｍｉｎに達する（図３の時点ｔ４）。このとき、流量制御弁２３Ａの分担が１００ｍｌ／ｍｉｎ、流量制御弁２３Ｂの分担が５００ｍｌ／ｍｉｎ、流量制御弁２３Ｃの分担が２５０ｍｌ／ｍｉｎである。引き続き総流量を８５０ｍｌ／ｍｉｎを超えて増大させてゆくときには、コントローラ２６Ｂに与える要求流量を小流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲の上限値に対応する値である５００ｍｌ／ｍｉｎに固定して流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量が５００ｍｌ／ｍｉｎに維持されるように制御する一方で、コントローラ２６Ｃに与える要求流量を増大させてゆき、これによって大流量用の流量制御弁２３Ｃの開度を増大させて大流量用の流量制御弁２３Ｃを流れる薬液の流量を増大させてゆく。大流量用の流量制御弁２３Ｃを流れる薬液の流量が制御流量範囲の上限値である２５００ｍｌ／ｍｉｎに達すると総流量は３１００ｍｌ／ｍｉｎに達する。
【００４４】
薬液の総流量を流量制御部２０により実現できる最大流量３１００ｍｌ／ｍｉｎから最小流量１０ｍｌ／ｍｉｎに減少させてゆくときには、図２（ｂ）および図４に示すような制御がなされる。まず、コントローラ２６Ａ、２６Ｂに与える要求流量を小流量用の流量制御弁２３Ａおよび中流量用の流量制御弁２３Ｂの各々の制御流量範囲の上限値に対応する値に固定して、流量制御弁２３Ａ、２３Ｂを流れる薬液の量を各々の制御流量範囲の上限値に維持するように制御する一方で、コントローラ２６Ｃに与える要求流量を減少させてゆき、これにより大流量用の流量制御弁２３Ｃの開度を減少させて流量制御弁２３Ｃを流れる薬液の流量を減少させてゆく。大流量用の流量制御弁２３Ｃを流れる薬液の流量が制御流量範囲の下限値である２５０ｍｌ／ｍｉｎまで減少し、総流量が８５０ｍｌ／ｍｉｎまで減少したら（図４の時点ｔ５）、コントローラ２６Ｃに与える要求流量を大流量用の流量制御弁２３Ｃの下限値に対応する値に固定して流量制御弁２３Ｃを流れる薬液の流量が２５０ｍｌ／ｍｉｎに維持されるように制御する一方で、コントローラ２６Ｂに与える要求流量を制御流量範囲の上限値に対応する値から減少させてゆき、これにより中流量用の流量制御弁２３Ｂの開度を減少させて流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量を減少させてゆく。
【００４５】
中流量用の流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量が制御流量範囲の下限値である５０ｍｌ／ｍｉｎまで減少して総流量が４００ｍｌ／ｍｉｎまで減少したら（このとき、流量制御弁２３Ａの分担が１００ｍｌ／ｍｉｎ、流量制御弁２３Ｂの分担が５０ｍｌ／ｍｉｎ、流量制御弁２３Ｃの分担が２５０ｍｌ／ｍｉｎである。）、大流量用の流量制御弁２３Ｃの下流側の開閉弁２４Ｃを閉じ、これと同時若しくはやや先行してコントローラ２６Ｂに要求流量３００ｍｌ／ｍｉｎを与えて、これにより中流量用の流量制御弁２３Ｂの開度を増大させて、流量制御弁２３Ｂを通過する薬液の流量を３００ｍｌ／ｍｉｎまで増大させる（図４の時点ｔ６）。これにより総流量が４００ｍｌ／ｍｉｎに実質的に維持されたまま、薬液供給を担当する流量制御弁が２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの３つの状態から２３Ａおよび２３Ｂの２つの状態に移行する。その後要求流量の減少に応じて直ちにコントローラ２６Ｂに与えられる要求流量が減少され、これにより流量制御弁２３Ｂの開度が減少に再び転じ、総流量が４００ｍｌ／ｍｉｎ未満に減少してゆく。なお、引き続き総流量を減少させてゆく過程において、大流量用の流量制御弁２３Ｃの下流側の開閉弁２４Ｃはずっと閉じたままである。
【００４６】
中流量用の流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量が制御流量範囲の下限値に対応する値に達して総流量が１５０ｍｌ／ｍｉｎまで減少したら（このとき、流量制御弁２３Ａの分担が１００ｍｌ／ｍｉｎ、流量制御弁２３Ｂの分担が５０ｍｌ／ｍｉｎである）、コントローラ２６Ｂに与える要求流量を中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲の下限値に固定して、流量制御弁２３Ｂを流れる薬液の流量が制御流量範囲の下限値に維持されるように制御する一方で、コントローラ２６Ａに与える要求流量を小流量用の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲の上限値に対応する値から減少させてゆき、これにより流量制御弁２３Ａの開度を減少させて流量制御弁２３Ａを流れる薬液の流量を減少させてゆく。（図４の時点ｔ７）。
【００４７】
総流量が６０ｍｌ／ｍｉｎまで減少したら（このとき、流量制御弁２３Ａの分担が１０ｍｌ／ｍｉｎ、流量制御弁２３Ｂの分担が５０ｍｌ／ｍｉｎである。）、中流量用の流量制御弁２３Ｂの下流側の開閉弁２４Ｂを閉じ、これと同時にコントローラ２６Ａに与える要求流量を増大させて、これによって小流量用の流量制御弁２３Ａの開度を増大させて、流量制御弁２３Ａを通過する薬液の流量を６０ｍｌ／ｍｉｎまで増大させる。これにより総流量が６０ｍｌ／ｍｉｎに実質的に維持されたまま、薬液供給を担当する流量制御弁が２３Ａ、２３Ｂの２つの状態から２３Ａの１つだけの状態に移行する。その後要求総流量の減少に応じて直ちにコントローラ２６Ａに与える要求流量が減少され、これにより流量制御弁２３Ａの開度が減少に再び転じ、総流量が６０ｍｌ／ｍｉｎ未満に減少してゆく。なお、引き続き総流量を減少させてゆく過程において、中流量用の流量制御弁２３Ｂの下流側の開閉弁２４Ｂはずっと閉じたままである。その後、コントローラ２６Ａに与える要求流量を減少させて小流量用の流量制御弁２３Ａの開度を絞ってゆくことにより、総流量が１０ｍｌ／ｍｉｎまで減少する。
【００４８】
上記実施形態によれば、制御流量範囲の異なる複数の流量制御弁２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）を組み合わせて使うことにより、液体流量制御装置全体としての制御流量範囲を広くすることができる。また、制御流量範囲の異なる複数の流量制御ユニットの動作を関連づけて制御することにより、液体流量制御装置の流量を高精度かつ滑らかに変化させることができる。
【００４９】
上記実施形態においては、第２の流量制御ユニット２１Ｂに液体が流れないで第１の流量制御ユニット２１Ａに液体が流れている第１の状態から第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの合計流量を増大させてゆく過程において、第１の流量制御ユニット２１Ａの流量（すなわち第１の状態における合計流量）が、第１の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲（１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ）と第２の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲（５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎ）との重複範囲（５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ）内の第１の値（１００ｍｌ／ｍｉｎ）まで増大したときに、第１の状態から第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂに液体が流れている第２の状態に移行させ、このとき、第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの合計流量が変化しないように（１００ｍｌ／ｍｉｎのまま維持されるように）第１の流量制御ユニット２１Ａの流量を減少させる（１００→５０ｍｌ／ｍｉｎ）とともに第２の流量制御ユニット２１Ｂへの液体の通流が開始されるようにしている。このため、第１の状態から第２の状態への切換前後（合計流量１００前後）において合計流量を滑らかに変化させることができる。すなわち、第１および第２の流量制御弁２３Ａ、２３Ｂの制御流量範囲に重複範囲を設定し、合計流量が重複範囲内にあるときに切換を行うため、切換の直後において第１および第２の流量制御弁２３Ａ、２３Ｂが達成すべき流量はいずれも各々の制御流量範囲内にある（これは勿論、各流量制御弁の制御可能流量範囲内である）。このため、第１の状態から第２の状態への切換前後において合計流量の精度も高い。
【００５０】
また、上記実施形態においては、第２の状態から第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの合計流量を減少させてゆく過程において、第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの合計流量が第１の値（１００ｍｌ／ｍｉｎ）より小さい重複範囲（６０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ）内の第２の値（６０ｍｌ／ｍｉｎ）まで減少したときに、第２の状態から第１の状態に移行させ、このとき、第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの合計流量が変化しないように（６０ｍｌ／ｍｉｎのまま維持）、第１の流量制御ユニット２１Ａの流量を増大（例えば１０→６０ｍｌ／ｍｉｎ）させるとともに第２の流量制御ユニット２１Ｂへの液体の通流が停止されるようにしている。このため、上記と同様の理由により、第２の状態から第１の状態への切換前後（合計流量６０前後）において合計流量を滑らかに変化させることができ、また、合計流量の精度も高い。
【００５１】
また、第１の状態と第２の状態との切換は、第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの合計流量を増大させてゆく過程においては合計流量１００ｍｌ／ｍｉｎを閾値（第１の閾値）として行われているのに対して、第１および第２の流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの合計流量を減少させてゆく過程においては合計流量６０ｍｌ／ｍｉｎを閾値（第１の閾値より小さい第２の閾値）として行われている。すなわち、所謂ヒステリシス制御が行われている。流量制御弁の稼働個数の変更時に行われる１つの流量制御弁の制御流量の急変は、流量制御弁に大きな負担がかかるため好ましくない。総流量が増大してゆく過程と総流量が減少してゆく過程とで切換えのトリガとなる閾値が同一、例えば総流量１００ｍｌ／ｍｉｎであるとすると、目標総流量が１００ｍｌ／ｍｉｎ付近を頻繁に上下した場合、１つの流量制御弁への負担が過大となるが、上記実施形態の制御によれば、そのような問題はない。
【００５２】
なお、第２の流量制御ユニット２１Ｂと第３の流量制御ユニット２１Ｃの関係においても上記と同じことが言えることは勿論である。
【００５３】
上述の実施形態は、現状考え得る最適の実施形態であるが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
上記実施形態においては、小流量用の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲が１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲が５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎ、大流量用の流量制御弁２３Ｃの制御流量範囲が２５０〜２５００ｍｌ／ｍｉｎである。
すなわち、相対的に大流量の制御流量範囲を有する流量制御弁の制御流量範囲の下限値が、相対的に小流量の制御流量範囲を有する流量制御弁の制御流量範囲の上限値の２分の１に等しくなっている。このことは、上述した第１の状態（流量制御ユニット２１Ａのみが開）から第２の状態（流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの両方が開）への切り換え時の操作が非常にシンプルになるという利点がある。すなわち、相対的に小流量の制御流量範囲を有する流量制御弁の流量を上限値まで上昇させた後に当該流量制御弁のコントローラに制御流量範囲の上限値の１／２の目標値を与えるとともに、それと同時に相対的に大流量の制御流量範囲を有する流量制御弁のコントローラに制御流量範囲の下限値に対応する目標値を与えた状態で当該流量制御弁に液体を流し始めるようにすることにより、シンプルな切り換えが実現できる。上述した第２の状態から第１の状態への切り換え時の操作も同様に非常にシンプルになるということも明らかである。しかしながら、上記の制御流量範囲の関係が成立していなかったとしても、例えば小流量用の流量制御弁２３Ａの制御流量範囲が１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、中流量用の流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲が４０〜５００ｍｌ／ｍｉｎであったとしても、第１の状態から第２の状態への切り換え（またはその逆の切り換え）の前後においても高い合計流量の精度が得られ、かつ合計流量を滑らかに変化させることができることに変わりはないことは明らかである。また、上記については、流量制御ユニット２１Ｂと流量制御ユニット２１Ｃとの関係においても同じことが言える。
【００５５】
上記実施形態においては、上述した第１の状態（流量制御ユニット２１Ａのみが開）から第２の状態（流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの両方が開）に切り換えるとき、流量制御弁２３Ａを流れる薬液の流量を制御流量範囲の上限値（１００ｍｌ／ｍｉｎ）まで増大させた後に、流量制御弁２３Ａを流れる薬液の流量を減少させた（１００→５０ｍｌ／ｍｉｎ）。しかしながら、流量制御弁２３Ａを流れる薬液の流量が制御流量範囲の上限値より小さい値（例えば９０ｍｌ／ｍｉｎ）に対応する開度に開いた後に、流量制御弁２３Ａの開度を減少させてもよい（例えば９０→４０ｍｌ／ｍｉｎ）。この場合も、第１の状態から第２の状態への切り換えの前後においても高い合計流量の精度が得られ、かつ合計流量を滑らかに変化させることができることに変わりはないことは明らかである。また、第２の状態から第１の状態への切り換えにおいても同様のことが言える。また、上記については、流量制御ユニット２１Ｂと流量制御ユニット２１Ｃとの関係においても同じことが言える。
【００５６】
上記実施形態においては、上述した第１の状態（流量制御ユニット２１Ａのみが開）から第２の状態（流量制御ユニット２１Ａ、２１Ｂの両方が開）に切り換えるとき、流量制御ユニット２１Ｂの流量制御弁２３Ｂのコントローラ２６Ｂに与えられる初期要求流量は、制御流量範囲の下限値（５０ｍｌ／ｍｉｎ）に対応するものであった。また、上述した第２の状態から第１の状態に切り換えるとき、流量制御ユニット２１Ｂの流量制御弁２３Ｂのコントローラ２６Ｂに与えられる最終要求流量（開閉弁２４を閉じる時点での開度）も制御流量範囲の下限値（５０ｍｌ／ｍｉｎ）に対応するものであった。このことは第１の状態と第２の状態との間での切り換え操作が非常にシンプルになるという利点はある。しかしながら、上記の流量制御弁２３Ｂのコントローラ２６Ｂに与えられる初期要求流量および最終要求流量は流量制御弁２３Ｂの制御流量範囲の下限値より高い値（６０ｍｌ／ｍｉｎ）であってもかまわない。この場合も、第１の状態から第２の状態への切り換えの前後においても高い合計流量の精度が得られ、かつ合計流量を滑らかに変化させることができることに変わりはないことは明らかである。また、第２の状態から第１の状態への切り換えにおいても同様のことが言える。また、上記については、流量制御ユニット２１Ｂと流量制御ユニット２１Ｃとの関係においても同じことが言える。
【００５７】
なお、上記の実施形態においては、各流量制御弁２３において実際に利用される「制御流量範囲」が各流量制御弁２３の「制御可能流量範囲」と同じに設定されていたが、前述したように「制御流量範囲」が「制御可能流量範囲」内に設定されるならば、「制御流量範囲」は「制御可能流量範囲」と一致していなくてもかまわない。
【００５８】
上記実施形態においては、一つの流量制御ユニット（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）が流量制御弁２３と開閉弁２４とを有しているが、流量制御弁２３それ自体が流量を完全に０に絞る機能（シャットオフ機能）を有しているのなら開閉弁２４を省略することが可能である。
【００５９】
上記実施形態においては、流量制御部（流量制御装置）２０において流量調整された液体（薬液）が、希釈液供給部３０から供給される液体（ＤＩＷ）と混合されて処理ブロック１に送られているが、これに限定されるものではなく、流量制御部２０において流量調整された液体を他の液体と混合することなく、処理ブロック１００に送ってもよい。
【００６０】
なお、流量制御部２０は、ワイドレンジの流量調節が求められる様々な局面においてそれ自体有益なものである。従って流量制御対象は薬液に限定されるものではなく、様々な液体が考えられる。例えば特許文献１に記載されていたようにＣＶＤ装置の液体原料の流量調整に開示された技術を適用することも可能である。また、洗浄液供給ブロック１が供給する液体はＤＨＦに限らずＳＣ１、ＳＣ２等であってもよい。また、基板処理システムは、洗浄液以外の処理液を使用して基板を処理するものであってもよく、この場合においても、前述した流量制御部２０を洗浄液以外の処理液の流量の調節に用いることができる。
【００６１】
また、処理システムに含まれる処理ユニットの数は任意であり、例えば液体供給量を広範囲に変化させる必要がある唯１台の処理ユニットを処理システムが有していてもよい。
【００６２】
また、基板は、半導体ウエハに限定されず、例えばＬＣＤ用のガラス基板等、他の種類の基板であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  処理液供給装置（洗浄液供給ブロック）
１０  液体供給部（薬液供給部）
２０  液体流量制御装置（流量制御部）
２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）  流量制御ユニット
２２  流量計
２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）  流量制御弁
２４  開閉弁
２６  制御器（コントローラ）
２７  管路
２８  コントローラ（上位コントローラ）
３１  管路
３２  希釈液供給源
５０  制御コンピュータ（システムコントローラ）
５１  記憶媒体
Ｐ１〜Ｐ１０  液処理ユニット（洗浄ユニット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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