特許 5780810 液体管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5780810

(24)【登録日】2015年7月24日

(45)【発行日】2015年9月16日

(54)【発明の名称】液体管理システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20150827BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648G

   H01L21/304 648F

   H01L21/304 647A

【請求項の数】12

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2011-84457(P2011-84457)

(22)【出願日】2011年4月6日

(65)【公開番号】特開2012-222071(P2012-222071A)

(43)【公開日】2012年11月12日

【審査請求日】2013年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】菅原 広

【審査官】 ▲高▼須 甲斐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２９７７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３６７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０９７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２２４８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２４７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５３２２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５８１１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルコールと純水を含む液体を該液体を用いて対象物を洗浄する洗浄装置に供給する液体管理システムであって、
アルコールと純水が供給され、前記液体が調製される調整槽と、
アルコールと純水が供給されて前記液体が調製されるとともに、前記調整槽から前記液体が供給される混合槽と、
前記調整槽および前記混合槽にアルコールを供給するアルコール供給手段と、
前記調整槽および前記混合槽に純水を供給する純水供給手段と、
前記混合槽と前記洗浄装置との間で前記液体を循環させる循環手段と、
前記混合槽内の前記液体の量を測定する液量測定手段と、
前記混合槽内の前記液体の成分濃度を測定する濃度測定手段と、
前記液量測定手段の測定結果に基づいて前記アルコール供給手段および前記純水供給手段を制御することにより、前記混合槽内の前記液体の量を所定の液量範囲内に維持する液量調整処理を実行する第一の制御手段と、
前記濃度測定手段の測定結果に基づいて前記アルコール供給手段と前記純水供給手段の双方または一方を制御することにより、前記混合槽内の前記液体の成分濃度を所定の濃度範囲内に維持する濃度調整処理を実行する第二の制御手段と、
前記調整槽内の前記液体を前記混合槽へ供給する補充処理を実行する第三の制御手段と、を有し、
前記第一の制御手段が、前記液量調整処理を実行することにより、前記アルコール供給手段および前記純水供給手段を制御して、前記混合槽内の前記液体の量を、前記液量範囲内であって、かつ該液量範囲の上限に達しない量に調整した後で、前記第二の制御手段が、前記濃度調整処理を実行することにより、前記アルコール供給手段と前記純水供給手段の双方または一方を制御して、前記混合槽内の前記液体の量が前記液量範囲の上限を超えないように、アルコールと純水の双方または一方を前記混合槽に供給する、液体管理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の液体管理システムであって、
前記第三の制御手段は、前記第一の制御手段によって実行される前記液量調整処理に加えて、または、前記液量調整処理に代えて前記補充処理を実行する、液体管理システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の液体管理システムであって、
前記循環手段によって循環される前記液体の不純物濃度を監視する監視手段を有し、
前記第三の制御手段によって実行される前記補充処理には、前記監視手段による監視結果に基づいて前記調整槽内の前記液体を前記混合槽へ供給することにより、前記混合槽内の前記液体の不純物濃度を低下させる工程が含まれる、液体管理システム。

【請求項4】

請求項３に記載の液体管理システムであって、
前記混合槽内の前記液体を排出する廃液手段を有し、
前記第三の制御手段によって実行される前記補充処理には、前記調整槽から前記混合槽へ前記液体が供給される前に、前記廃液手段によって前記混合槽内の前記液体の一部を排出する工程が含まれる、液体管理システム。

【請求項5】

請求項４に記載の液体管理システムであって、
前記第一の制御手段によって実行される前記液量調整処理には、前記液量測定手段の測定結果に基づいて前記廃液手段を制御して、前記混合槽内の前記液体の一部を排出する工程が含まれる、液体管理システム。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液体管理システムであって、
前記第二の制御手段による前記濃度調整処理の実行に先立って前記第一の制御手段による前記液量調整処理および前記第三の制御手段による前記補充処理が実行され、
前記液量調整処理および前記補充処理では、前記混合槽内の前記液体の量が前記液量範囲内であって、かつ、該液量範囲の上限に達しない量に調整され、
前記濃度調整処理では、前記混合槽内の前記液体の量が前記液量範囲の上限を超えないように、アルコールと純水の双方または一方が前記混合槽に供給される、液体管理システム。

【請求項7】

アルコールと純水を含む液体を該液体を用いて対象物を洗浄する洗浄装置に供給する液体管理システムであって、
アルコールと純水が供給され、前記液体が調製される調整槽と、
アルコールと純水が供給されて前記液体が調製されるとともに、前記調整槽から前記液体が供給される平準化槽と、
アルコールと純水が供給されて前記液体が調製されるとともに、前記平準化槽から前記液体が供給される混合槽と、
前記調整槽、前記平準化槽および前記混合槽にアルコールを供給するアルコール供給手段と、
前記調整槽、前記平準化槽および前記混合槽に純水を供給する純水供給手段と、
前記混合槽と前記洗浄装置との間で前記液体を循環させる循環手段と、
前記混合槽内の前記液体の量を測定する液量測定手段と、
前記混合槽内の前記液体の成分濃度を測定する第一の濃度測定手段と、
前記平準化槽内の前記液体の成分濃度を測定する第二の濃度測定手段と、
前記液量測定手段の測定結果に基づいて前記混合槽内の前記液体の量を所定の液量範囲内に維持する液量調整処理を実行する第一の制御手段と、
前記第一の濃度測定手段および前記第二の濃度測定手段の測定結果に基づいて前記アルコール供給手段と前記純水供給手段の双方または一方を制御することにより、前記混合槽内の前記液体および前記平準化槽内の前記液体の成分濃度を所定の濃度範囲内に維持する濃度調整処理を実行する第二の制御手段と、
前記平準化槽内の前記液体を前記混合槽へ供給する補充処理を実行する第三の制御手段と、を有し、
前記第一の制御手段が、前記液量調整処理を実行することにより、前記アルコール供給手段および前記純水供給手段を制御して、前記混合槽内の前記液体の量を、前記液量範囲内であって、かつ該液量範囲の上限に達しない量に調整した後で、前記第二の制御手段が、前記濃度調整処理を実行することにより、前記アルコール供給手段と前記純水供給手段の双方または一方を制御して、前記混合槽内の前記液体の量が前記液量範囲の上限を超えないように、アルコールと純水の双方または一方を前記混合槽に供給する、液体管理システム。

【請求項8】

請求項７に記載の液体管理システムであって、
前記第三の制御手段は、前記第一の制御手段によって実行される前記液量調整処理に加えて、または、前記液量調整処理に代えて前記補充処理を実行する、液体管理システム。

【請求項9】

請求項７または請求項８に記載の液体管理システムであって、
前記循環手段によって循環される前記液体の不純物濃度を監視する監視手段を有し、
前記第三の制御手段によって実行される前記補充処理には、前記監視手段による監視結果に基づいて前記平準化槽内の前記液体を前記混合槽へ供給することにより、前記混合槽内の前記液体の不純物濃度を低下させる工程が含まれる、液体管理システム。

【請求項10】

請求項９に記載の液体管理システムであって、
前記混合槽内の前記液体を排出する廃液手段をさらに有し、
前記第三の制御手段によって実行される前記補充処理には、前記平準化槽から前記混合槽へ前記液体が供給される前に、前記廃液手段によって前記混合槽内の前記液体の一部を排出する工程が含まれる、液体管理システム。

【請求項11】

請求項１０に記載の液体管理システムであって、
前記第一の制御手段によって実行される前記液量調整処理には、前記液量測定手段の測定結果に基づいて前記廃液手段を制御して、前記混合槽内の前記液体の一部を排出する工程が含まれる、液体管理システム。

【請求項12】

請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の液体管理システムであって、
前記第二の制御手段による前記濃度調整処理の実行に先立って前記第一の制御手段による前記液量調整処理および前記第三の制御手段による前記補充処理が実行され、
前記液量調整処理では、前記混合槽内の前記液体の量が前記液量範囲内であって、かつ、該液量範囲の上限に達しない量に調整され、
前記濃度調整処理では、前記混合槽内の前記液体の量が前記液量範囲の上限を超えないように、アルコールと純水の双方または一方が前記混合槽に供給される、液体管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）基板、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の洗浄や乾燥に用いられる液体を管理するシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハ等の洗浄や乾燥には、アルコールと水の混合液が用いられることがある。特許文献１には、イソプロピルアルコール（IPA（isopropyl alcohol））と超純水とを混合させた液体を洗浄液として用いる半導体ウエハの洗浄・乾燥装置が記載されている。具体的には、特許文献１に記載されている装置は、ウエハの洗浄・乾燥が行われる処理槽と、処理槽に供給される洗浄液をあらかじめ所定濃度に調整する洗浄液混合ユニットと、洗浄液混合ユニットから洗浄槽へ洗浄液を移動させる洗浄液供給部とを備えている。

【0003】

上記洗浄液混合ユニットは、ＩＰＡタンクと、該ＩＰＡタンクに接続された混合タンクとを有する。また、混合タンクは、外部に設けられている超純水の供給源とも接続されている。さらに、ＩＰＡタンクと混合タンクとを繋ぐパイプの途中には、ＩＰＡ補充ポンプが設けられている。一方、洗浄液供給部には、処理槽へ供給される洗浄液内のＩＰＡ濃度を測定するＩＰＡ濃度計が設けられている。

【0004】

上記構成を備えた特許文献１に記載の装置では、所定量のＩＰＡおよび超純水が混合タンクへそれぞれ独立して供給され、所定濃度の洗浄液が作られる。そして、混合タンク内の洗浄液が、洗浄液供給部を介して処理槽へ供給される。

【0005】

ここで、洗浄液中のＩＰＡ濃度の低下がＩＰＡ濃度計によって検知されると、ＩＰＡ補充ポンプが作動され、ＩＰＡタンクから混合タンクへＩＰＡが追加供給される。すなわち、ＩＰＡの補充によってＩＰＡ濃度の調整が図られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３−２９７７９５号公報（［００２３］〜［００２７］、［００３７］〜［００３８］、図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

半導体ウエハ等の洗浄においては、ＩＰＡ濃度が一定の洗浄液が常に一定量で循環していることが理想である。即ち、混合タンク内の洗浄液の量（液面）が一定範囲内に維持されていることが理想である。しかし、実際には、混合タンク内の液面は変化する。例えば、系内を循環する洗浄液からはＩＰＡのみでなく水分も蒸発する。また、洗浄液の一部が洗浄対象であるウエハに付着して系外に持ち出されることもある。このような場合、混合タンク内の洗浄液の液面は低下する。一方、水分が洗浄対象であるウエハに付着して系内に持ち込まれることもある。この場合、混合タンク内の洗浄液の液面は上昇する。この点、特許文献１に記載されている半導体ウエハの洗浄・乾燥装置では、混合タンク内の洗浄液の液面は管理されていない。よって、特許文献１に記載されている半導体ウエハの洗浄・乾燥装置では、洗浄液の濃度調整の際に混合タンク内の洗浄液の量（液面）が考慮されることはない。しかし、混合タンク内の洗浄液の液面が上昇している状態、即ち、系内の洗浄液量が増加している状態で洗浄液の濃度調整を実行すると、濃度調整に必要なＩＰＡの量が増加してしまう。なお、特許文献１に記載されている半導体ウエハの洗浄・乾燥装置における混合タンク内には複数のレベルセンサが設けられているが、かかるレベルセンサは、混合タンクに供給される超純水の量を計測するものであって、超純水とＩＰＡとが混合された洗浄液の量（液面）を管理するためのものではない。

【0008】

また、特許文献１に記載されている半導体ウエハの洗浄・乾燥装置では、ＩＰＡの補充によって洗浄液の濃度調整が行われる。しかし、ＩＰＡ濃度が所定値を超えてしまった場合、これを回復することはできない。よって、洗浄液の濃度を調整する際には、ＩＰＡ濃度が所定値を超えないように、ＩＰＡの補充と濃度測定を何度も繰り返しながら、所定濃度に徐々に近づける必要があり、一回のＩＰＡ補充量も少量とならざるを得ない。総じて、洗浄液の濃度調整に時間と手間を要する。特に、半導体ウエハの洗浄では、洗浄液の濃度を高精度に管理する必要があるため、洗浄液の濃度調整には多大な時間と手間を要する。

【0009】

さらに、特許文献１には、交互に切り替えて使用可能な複数の混合タンクを設けることが記載されている。しかし、洗浄液の循環を停止させることなく混合タンクを切り換えると、切り替えの前後で循環液量の変動が生じるなど、安定した洗浄液の供給が困難となる。また、混合タンクの切り替え前後で、洗浄液が入れ替わるので、洗浄液の状態（濃度、温度、汚染状態など）が変化し、プロセス（洗浄、乾燥）に影響が出るおそれがある。

【0010】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、洗浄装置との間でアルコールと純水を含む液体を循環させつつ、該液体の濃度および量を一定の範囲内に維持可能な管理システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様による液体管理システムは、アルコールと純水を含む液体を該液体を用いて対象物を洗浄する洗浄装置に供給する液体管理システムであって、アルコールと純水が供給され、前記液体が調製される調整槽と、アルコールと純水が供給され、前記液体が調製されるとともに、前記調整槽から前記液体が供給される混合槽と、前記調整槽および前記混合槽にアルコールを供給するアルコール供給手段と、前記調整槽および前記混合槽に純水を供給する純水供給手段と、前記混合槽と前記洗浄装置との間で前記液体を循環させる循環手段と、前記混合槽内の前記液体の量を測定する液量測定手段と、前記混合槽内の前記液体の成分濃度を測定する濃度測定手段と、前記液量測定手段の測定結果に基づいて前記アルコール供給手段および前記純水供給手段を制御することにより、前記混合槽内の前記液体の量を所定の液量範囲内に維持する液量調整処理を実行する第一の制御手段と、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて前記アルコール供給手段と前記純水供給手段の双方または一方を制御することにより、前記混合槽内の前記液体の成分濃度を所定の濃度範囲内に維持する濃度調整処理を実行する第二の制御手段と、前記調整槽内の前記液体を前記混合槽へ供給する補充処理を実行する第三の制御手段と、を有する。
また、本発明の他の態様による液体管理システムは、アルコールと純水を含む液体を該液体を用いて対象物を洗浄する洗浄装置に供給する液体管理システムであって、アルコールと純水が供給され、前記液体が調製される調整槽と、アルコールと純水が供給されて前記液体が調製されるとともに、前記調整槽から前記液体が供給される平準化槽と、アルコールと純水が供給されて前記液体が調製されるとともに、前記平準化槽から前記液体が供給される混合槽と、前記調整槽、前記平準化槽および前記混合槽にアルコールを供給するアルコール供給手段と、前記調整槽、前記平準化槽および前記混合槽に純水を供給する純水供給手段と、前記混合槽と前記洗浄装置との間で前記液体を循環させる循環手段と、前記混合槽内の前記液体の量を測定する液量測定手段と、前記混合槽内の前記液体の成分濃度を測定する第一の濃度測定手段と、前記平準化槽内の前記液体の成分濃度を測定する第二の濃度測定手段と、前記液量測定手段の測定結果に基づいて前記混合槽内の前記液体の量を所定の液量範囲内に維持する液量調整処理を実行する第一の制御手段と、前記第一の濃度測定手段および前記第二の濃度測定手段の測定結果に基づいて前記アルコール供給手段と前記純水供給手段の双方または一方を制御することにより、前記混合槽内の前記液体および前記平準化槽内の前記液体の成分濃度を所定の濃度範囲内に維持する濃度調整処理を実行する第二の制御手段と、前記平準化槽内の前記液体を前記混合槽へ供給する補充処理を実行する第三の制御手段と、を有する。
前記液体管理システムにおいて、前記第一の制御手段が、前記液量調整処理を実行することにより、前記アルコール供給手段および前記純水供給手段を制御して、前記混合槽内の前記液体の量を、前記液量範囲内であって、かつ該液量範囲の上限に達しない量に調整した後で、前記第二の制御手段が、前記濃度調整処理を実行することにより、前記アルコール供給手段と前記純水供給手段の双方または一方を制御して、前記混合槽内の前記液体の量が前記液量範囲の上限を超えないように、アルコールと純水の双方または一方を前記混合槽に供給する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、洗浄装置との間で液体を循環させつつ、該液体の濃度および量を一定の範囲内に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第一の実施形態を示すブロック図である。

【図2】本発明の第二の実施形態を示すブロック図である。

【図3】本発明の第三の実施形態を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る液体管理システム１Ａの基本構成を示すブロック図である。

【0015】

図１に示すように、本実施形態に係る液体管理システム１Ａは、半導体ウエハの洗浄装置１００と接続され、該洗浄装置１００に対して洗浄・乾燥液を供給する。なお、ここでは洗浄装置１００に関する詳しい説明は省略するが、該洗浄装置１００は、液体管理システム１Ａから供給される洗浄・乾燥液を用いて半導体ウエハの洗浄を行う洗浄槽を少なくとも備えている。

【0016】

図１に示すように、液体管理システム１Ａは、アルコール（本実施形態ではＩＰＡ）と純水（本実施形態では超純水）が供給され、洗浄・乾燥液（以下、「洗浄液」と総称する。）が調製される混合槽４と、ＩＰＡを混合槽４に供給するアルコール供給手段と、超純水を混合槽４に供給する純水供給手段と、混合槽４に接続された濃度測定手段と、廃液タンク６および当該システム１Ａを統括的に制御する制御部７とを有する。

【0017】

アルコール供給手段は、図１に示すＩＰＡ供給源２、配管１０および弁１５ａを少なくとも有する。

【0018】

ＩＰＡ供給源２は、例えば、ＩＰＡが貯留された容器と、その容器内のＩＰＡを混合槽４に圧送する手段とを有する。ＩＰＡを圧送する手段の具体例としては、窒素ガスやポンプ等が挙げられる。配管１０は、ＩＰＡ供給源２と混合槽４とを接続しており、ＩＰＡ供給源２から混合槽４へＩＰＡを導入するための流路を形成している。弁１５ａは、配管１０に設けられるとともに、制御部７によって制御されており、ＩＰＡの導入開始又は導入停止やＩＰＡの導入量などを調節する。

【0019】

純水供給手段は、図１示す超純水供給源３、配管１１および弁１５ｂを少なくとも有する。

【0020】

配管１１は、超純水供給源３と混合槽４とを接続しており、超純水供給源３から混合槽４へ超純水を導入するための流路を形成している。弁１５ｂは、配管１１に設けられるとともに、制御部７によって制御されており、超純水の導入開始又は導入停止や超純水の導入量などを調節する。超純水供給源３は、配管１１を介して混合槽４と直接的に接続された超純水製造装置であってよい。また、超純水供給源３は、超純水製造装置によって製造された超純水を貯留するタンクと、該タンクに貯留されている超純水を配管１１を介して混合槽４へ圧送するポンプ等を有していてもよい。

【0021】

ＩＰＡと超純水の供給直後の混合槽４内の洗浄液の濃度を均一にするため、混合槽４には攪拌機構が備えられているのが好ましく、例えば、ポンプ等による洗浄液の循環、ガス（Ｎ₂等）を吹き込んで攪拌できるようにされているのが好ましい。

【0022】

混合槽４と濃度測定手段（濃度測定装置５）とは、配管１２を介して互いに接続されている。混合槽４と廃液タンク６とは、配管１３を介して互いに接続されている。混合槽４と洗浄装置１００とは、供給用の配管１４ａおよび回収用の配管１４ｂを介して互いに接続されている。

【0023】

ここで、混合槽４内の洗浄液の成分濃度と、混合槽４から流出した直後の洗浄液の成分濃度とは実質的に同一である。よって、配管１４ａ上に濃度測定装置５を設けた場合も、１４ａから分岐させた配管に濃度測定装置５を接続した場合も、混合槽４内の洗浄液の成分濃度を測定することが可能である。すなわち、本発明における洗浄液の成分濃度測定には、混合槽４内の洗浄液の成分濃度を測定することと、混合槽４から流出した直後の洗浄液の成分濃度を測定することの双方が含まれる。

【0024】

次に、上記構成を有する液体管理システム１Ａの動作について説明する。まず、制御部７によって、図１に示す弁１５ａ、１５ｂが同時に、または順次に開かれるとともに、ＩＰＡ供給源２および超純水供給源３からＩＰＡおよび超純水が混合槽４へ供給される。ここでは、予め定められている一定の割合でＩＰＡと超純水とが供給される。換言すれば、理想的な成分濃度（以下「理想濃度」と呼ぶ。）を有する洗浄液が得られるように予め定められた量のＩＰＡと超純水とがそれぞれ供給される。これにより、混合槽４内でＩＰＡと超純水とが混合され洗浄液が作られる。もっとも、この時点では、混合槽４内の洗浄液の成分濃度が理想濃度と完全に一致しているとは限らない。なぜなら、混合槽４には一定の割合でＩＰＡと超純水とが供給されるが、この割合は計算上の割合だからである。

【0025】

混合槽４にＩＰＡおよび超純水が供給され、所定量の洗浄液が作られると、弁１５ａ、１５ｂが閉じられる。次いで、濃度調整処理が開始される。具体的には、制御部７による制御の下、配管１２を介して混合槽４内の洗浄液の一部が抜き取られ、その成分濃度が濃度測定装置５によって測定される。その後、濃度測定装置５による測定結果に応じて弁１５ａと弁１５ｂの双方または一方が再度開かれるとともに、ＩＰＡ供給源２と超純水供給源３の双方または一方によって、ＩＰＡと超純水の双方または一方が混合槽４へ補充される。より具体的には、混合槽４内の洗浄液の成分濃度を理想濃度に一致させるべく、濃度測定装置５による濃度測定と、ＩＰＡおよび／または超純水の補充とが何度か繰り返される。また、所定量の洗浄液を作るためのＩＰＡおよび超純水の混合槽４への供給と、濃度調整処理とを同時に実行することもできる。具体的には、ＩＰＡおよび超純水を混合槽４に供給しつつ、混合槽４内の洗浄液の一部を抜き取って成分濃度を測定し、その測定結果に応じて弁１５ａと弁１５ｂの双方または一方を開閉したり、開度を調整したりしてもよい。いずれにしても、本実施形態における制御部７は、第二の制御手段として機能する。

【0026】

濃度測定のために抜き取られた洗浄液は、汚染の度合いに応じて混合槽４に戻されるか、廃棄（廃液タンク６に送ってもよく、別のラインで排出してもよい。）される。濃度測定装置５が配管１４ａから分岐されて接続されている場合は、配管１４ａに戻すか、洗浄装置１００に送ってもよい。もっとも、濃度測定装置５としてカールフィッシャー水分計を用いる場合には、洗浄液に試薬を添加する必要がある。よって、濃度測定後の洗浄液は混合槽４へ戻さない方が好ましい。

【0027】

上記のようにして理想濃度またはこれに近似した濃度の洗浄液が作られると、混合槽４から洗浄装置１００への洗浄液の供給と回収が開始される。具体的には、循環手段によって混合槽４内の洗浄液が配管１４ａを介して洗浄装置１００の洗浄槽へ供給され、使用済の洗浄液が配管１４ｂを介して混合槽４に回収される。この間、洗浄装置１００では、供給された洗浄液を用いて半導体ウエハの洗浄や乾燥が行われる。すなわち、洗浄液は、液体管理システム１Ａ（混合槽４）と洗浄装置１００（洗浄槽）との間を循環する。

【0028】

ここで、混合槽４内には不図示の液量測定手段（レベルセンサ）が設けられており、混合槽４内の洗浄液の液面（液量）が連続的または断続的に監視されている。制御部７は、レベルセンサの監視結果に基づいて液量調整処理を実行する。具体的には、レベルセンサによる監視によって、混合槽４内の洗浄液の液量が、所定の液量範囲（混合槽４と洗浄装置１００との間を循環可能で、洗浄槽における半導体ウエハの洗浄・乾燥に十分な量の範囲）を超えて減少していることが検知されると、弁１５ａ、１５ｂが開かれ、ＩＰＡ供給源２および超純水供給源３から混合槽４へＩＰＡおよび超純水が一定の割合で供給される。一方、レベルセンサによる監視によって、混合槽４内の洗浄液の液量が、所定の液量範囲を超えて増加していることが検知されると、制御部７は、廃液手段を制御して、混合槽４内の洗浄液の一部を廃棄させる。具体的には、配管１３上の不図示の弁を開かせ、混合槽４内の洗浄液の一部を廃液タンク６へ廃棄させる。このようにして、混合槽４内には、理想濃度またはこれに近似した濃度を有する洗浄液が常に一定量だけ保持される。すなわち、本実施形態における制御部７は、第一の制御手段としても機能する。

【0029】

しかし、上記のように洗浄液が循環する間にも、様々な要因によって洗浄液の成分濃度が変化する。最も一般的な濃度変化は、ＩＰＡ濃度の低下であるが、それ以外の濃度変化もあり得る。そこで、洗浄液の循環中においても、上記濃度調整処理が連続的または断続的に実行される。具体的には、制御部７の制御の下、洗浄液の成分濃度が濃度測定装置５によって連続的または断続的に測定され、洗浄液の成分濃度が所定の濃度範囲を超えて変化している場合には、ＩＰＡと超純水の双方または一方が混合槽４へ補充される。具体的には、濃度測定装置５の測定結果に応じて、弁１５ａと弁１５ｂの双方または一方が開かれるとともに、ＩＰＡ供給源２と超純水供給源３の双方または一方が作動されて、ＩＰＡと超純水の双方または一方が混合槽４へ補充される。

【0030】

ここで、濃度調整に必要なＩＰＡの量をなるべく少なくする観点からは、濃度調整処理の実行に先立って液量調整処理を実行することが好ましい。さらに、液量調整処理では、混合槽４内の洗浄液の量が所定の液量範囲内であって、かつ、該液量範囲の上限に達しない量に調整し、濃度調整処理では、混合槽４内の洗浄液の量が液量範囲の上限を超えないように、ＩＰＡと純水の双方または一方を供給する。

【0031】

濃度測定装置５としては、超音波濃度計、比抵抗計、赤外分光計、ブリックス計、比重計などを用いることもできる。また、液量測定手段としては、ロードセルを用いて混合槽４の荷重から混合槽４内の液量を求めるものでもよい。

【0032】

なお、上述の配管上には必要に応じてポンプや弁が設置される。また、必要に応じてフィルタを設置することもできる。さらに、配管上に熱交換器を設置して洗浄液の温度管理を行ってもよい。

【0033】

さらに、半導体ウエハの洗浄・乾燥により洗浄液が不純物で汚染された場合などには、洗浄液を入れ替えてもよいが、本発明の実施形態であれば、汚染された洗浄液の一部を配管１３を介して廃液タンク６に抜き出し、ＩＰＡおよび超純水を混合槽４に供給することによって、不純物を希釈して理想濃度の洗浄液を作ることができる。これにより、汚染された洗浄液の全てを入れ替えなくても、洗浄工程を停止させることなく、理想濃度の洗浄液を洗浄装置に供給できる。該洗浄液の抜き出しと不純物の希釈は、別々に行ってもよいし、同時に行ってもよい。不純物を希釈するためのＩＰＡと超純水の使用量を少なくするには、洗浄液の一部を抜き出して容量を少なくしてからＩＰＡおよび超純水を混合槽４に供給して、不純物の希釈を行うことが好ましい。洗浄液が不純物で汚染された場合であって、混合槽４の液量が低下している場合には、汚染された洗浄液を廃液タンク６に抜き出さずにＩＰＡおよび超純水を混合槽４に供給することによって、不純物を希釈して理想濃度の洗浄液を作ることができる。洗浄液の不純物濃度を監視するには、例えば、配管１４ａ、１４ｂまたは１２上またはこれらの分岐ラインや、混合槽４に直接接続されたサンプリングラインを介して、微粒子検出器（微粒子計）を設け、洗浄液中の微粒子（不純物）の量を監視すればよい。また、不純物が光を吸収する性質を持つ場合には、吸光光度計によって不純物の量を監視することもできる。

【0034】

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る液体管理システム１Ｂの基本構成を示すブロック図である。

【0035】

本実施形態に係る液体管理システム１Ｂは、調製槽２０を有する点以外は、実施形態１に係る液体管理システム１Ａと本質的に同一の構成を有する。よって、液体管理システム１Ａと共通する構成については図２中に同一の符号を付して説明を省略する。

【0036】

本実施形態におけるアルコール供給手段は、ＩＰＡ供給源２、配管１０、弁１５ａ、配管２１および配管２１上に設けられた弁（不図示）を少なくとも有する。配管２１は、ＩＰＡ供給源２と調製槽２０とを接続しており、ＩＰＡ供給源２から調製槽２０へＩＰＡを供給するための流路を形成している。配管２１上に設けられている不図示の弁は、制御部７によって制御されており、ＩＰＡの導入開始又は導入停止やＩＰＡの導入量などを調節する。

【0037】

また、純水供給手段は、超純水供給源３、配管１１、弁１５ｂ、配管２２および配管２２上に設けられた弁（不図示）を少なくとも有する。配管２２は、超純水供給源３と調製槽２０とを接続しており、超純水供給源３から調製槽２０へ超純水を供給するための流路を形成している。配管２１上に設けられている不図示の弁は、制御部７によって制御されており、超純水の導入開始又は導入停止や超純水の導入量などを調節する。

【0038】

調製槽２０内には、撹拌手段が設けられており、調製槽２０に供給されたＩＰＡと超純水とが短時間のうちに均一に混合される。

【0039】

次に、上記構成を有する液体管理システム１Ｂの動作について説明する。まず、制御部７の制御の下、配管２１、２２にそれぞれ設けられている不図示の弁が開かれ、ＩＰＡ供給源２および超純水供給源３からＩＰＡおよび超純水が調製槽２０へ供給される。ここでは、予め定められている一定の割合でＩＰＡと超純水とが供給される。これにより、調製槽２０内でＩＰＡと超純水とが混合され、洗浄液が作られる。

【0040】

上記のようにして、調製槽２０内で洗浄液が作られた後、必要に応じて、洗浄液が混合槽４へ供給される（移される）。調製槽２０内の洗浄液の量が少なくなると、配管２１、２２上の弁が再度開かれ、ＩＰＡ供給源２および超純水供給源３からＩＰＡおよび超純水が調製槽２０へ再度供給され、調製槽２０内で洗浄液が作られ、貯えられる。混合槽４と洗浄装置１００（洗浄槽）との間では、循環手段によって洗浄液の循環が開始され、半導体ウエハの洗浄、乾燥処理が行われる。一方、調製槽２０内で作られ、貯えられていた洗浄液は、制御部７による制御の下、必要に応じて混合槽４へ供給される。例えば、制御部７は、混合槽４内における洗浄液の液量が所定の液量範囲を超えて減少した場合に、調製槽２０内の洗浄液を混合槽４へ供給して混合槽４内の液量を補う補充処理を実行する。かかる補充処理には、洗浄液が不純物で汚染された場合に、混合槽４内の洗浄液の一部を廃液タンク６に抜き出した後に、調製槽２０内の洗浄液を混合槽４へ供給し、不純物を希釈して不純物濃度を低下させる工程が含まれる場合もある。さらに、洗浄液が不純物で汚染された場合であって、混合槽４の液量が低下している場合には、汚染された洗浄液を廃液タンク６に抜き出すことなく、調製槽２０内の洗浄液を混合槽４に供給することによって、不純物を希釈して理想濃度の洗浄液を作る工程が含まれる場合もある。いずれにしても、本実施形態における制御部７は、調製槽２０内の洗浄液を混合槽４へ供給する補充処理を実行する第三の制御手段として機能する。

【0041】

なお、液体管理システム１Ｂにおいても、制御部７による制御の下、液量調整処理と濃度調整処理とが随時行われる。例えば、混合槽４と洗浄装置１００との間の洗浄液の循環過程において、調製槽２０で作られた洗浄液を必要に応じて混合槽４に供給するとともに（上記補充処理を実行するとともに）、濃度測定装置５による測定結果に応じて、混合槽４内の洗浄液の成分濃度を理想濃度に一致させるべく、ＩＰＡと超純水の双方または一方が混合槽４へ補充される。すなわち、本実施形態における制御部７は、第１の制御手段および第二の制御手段としても機能する。

【0042】

ここでは、調製槽２０内で作られた洗浄液を混合槽４へ移動させる場合について説明した。しかし、混合槽４および調製槽２０のそれぞれにおいて洗浄液を同時に作ってもよい。この場合、液体管理システム１Ａと同様に、混合槽４へのＩＰＡおよび超純水の供給および濃度調整が行われ、混合槽４内で洗浄液が作られる。これと同時に、配管２１、２２にそれぞれ設けられている不図示の弁が開かれ、ＩＰＡ供給源２および超純水供給源３からＩＰＡおよび超純水が調製槽２０へ一定の割合で供給される。これにより、混合槽４および調製槽２０のそれぞれにおいて、ＩＰＡと超純水が所定割合で混合された洗浄液が同時に作られる。この場合も、調製槽２０内の洗浄液は、必要に応じて混合槽４へ供給される。

【0043】

いずれにしても、本実施形態に係る液体管理システム１Ｂでは、ＩＰＡと超純水とが一定の割合で混合された洗浄液が調製槽２０内に常に準備されている。よって、洗浄液の補充や濃度調整、不純物の希釈・低減をより迅速に行うことができる。さらに、混合槽４に直接ＩＰＡおよび超純水を供給して洗浄液の濃度を調節する場合以上に、洗浄液の成分濃度の変動を小さくすることができる。

【0044】

なお、図２に示されている配管レイアウトは一例であり、適宜変更することが可能である。例えば、図２に示されている配管２１は、配管１０を介してＩＰＡ供給源２に接続してもよい。換言すれば、配管２１を配管１０から分岐させてもよい。また、図２に示されている配管２２は、配管１１を介して超純水供給源３に接続してもよい。換言すれば、配管２２を配管１１から分岐させてもよい。

【0045】

また、調製槽２０内にレベルセンサを設けて、洗浄液の液面管理を行ってもよい。この場合、レベルセンサによる監視によって、調製槽２０内の洗浄液の液面低下が検知されたときには、ＩＰＡおよび超純水が調製槽２０へ供給される。

【0046】

（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る液体管理システム１Ｃの基本構成を示すブロック図である。

【0047】

本実施形態に係る液体管理システム１Ｃは、平準化槽３０を有する点以外は、実施形態２に係る液体管理システム１Ｂと本質的に同一の構成を有する。よって、液体管理システム１Ｂと共通する構成については図３中に同一の符号を付して説明を省略する。

【0048】

本実施形態におけるアルコール供給手段は、ＩＰＡ供給源２、配管１０、弁１５ａ、配管２１、配管２１上の弁（不図示）、配管３４および配管３４上の弁３６ａを少なくとも有する。配管３４は、配管２１から分岐しており、ＩＰＡ供給源２から平準化槽３０へＩＰＡを供給するための流路を形成している。配管３４上に設けられている弁３６ａは、制御部７によって制御されており、ＩＰＡの導入開始又は導入停止やＩＰＡの導入量などを調節する。

【0049】

また、純水供給手段は、超純水供給源３、配管１１、弁１５ｂ、配管２２、配管２２上の弁（不図示）、配管３５および配管３５上の弁３６ｂを少なくとも有する。配管３５は、配管２２から分岐しており、超純水供給源３から平準化槽３０へ超純水を供給するための流路を形成している。配管３５上に設けられている弁３６ｂは、制御部７によって制御されており、超純水の導入開始又は導入停止や超純水の導入量などを調節する。

【0050】

平準化槽３０は、調製槽２０と混合槽４との間に位置し、配管３１を介して調製槽２０に接続され、配管３２を介して混合槽４に接続されている。また、平準化槽３０は、配管３３を介して濃度測定装置５に接続されている。図３では、濃度測定装置５は混合槽４および平準化槽３０の双方に接続されている。すなわち、本実施形態における濃度測定装置５は、第一の濃度測定手段および第二の濃度測定手段の双方として機能する。しかし、混合槽４用の濃度測定装置と、平準化槽３０用の濃度測定装置を別々に設けてもよい。

【0051】

次に、上記構成を有する液体管理システム１Ｃの動作について説明する。まず、制御部７の制御の下、配管２１、２２上に設けられている不図示の弁が開かれるとともに、ＩＰＡ供給源２および超純水供給源３からＩＰＡおよび超純水が調製槽２０へそれぞれ供給される。ここでは、予め定められている一定の割合でＩＰＡと超純水とが供給される。これにより、調製槽２０内でＩＰＡと超純水が混合され、洗浄液が作られる。

【0052】

上記のようにして、調製槽２０内で洗浄液が作られた後、洗浄液が調製槽２０から平準化槽３０へ供給される（移される）。次いで、濃度調整処理が実行される。具体的には、制御部７による制御の下、配管３３を介して平準化槽３０内の洗浄液の一部が抜き取られ、その成分濃度が濃度測定装置５によって測定される。その後、濃度測定装置５による測定結果に応じて弁３６ａと弁３６ｂの双方または一方が開かれるとともに、ＩＰＡ供給源２および／または超純水供給源３からＩＰＡおよび／または超純水を平準化槽３０へ補充される。より具体的には、平準化槽３０内の洗浄液の成分濃度を理想濃度に一致させるべく、濃度測定装置５による濃度測定とＩＰＡおよび／または超純水の補充とが何度か繰り返される。

【0053】

上記のようにして作られた平準化槽３０内の洗浄液は、制御部７の制御の下、必要に応じて混合槽４へ供給される。例えば、制御部７は、混合槽４内における洗浄液の液量が所定の液量範囲を超えて減少した場合に、平準化槽３０内の洗浄液を混合槽４へ供給して混合槽４内の液量を補う補充処理を実行する。かかる補充処理には、混合槽４内における洗浄液が不純物で汚染された場合に、混合槽４内の洗浄液の一部を廃液タンク６に抜き出した後に、平準化槽３０内の洗浄液を混合槽４へ供給し、不純物を希釈して不純物濃度を低下させる工程が含まれる場合もある。さらに、洗浄液が不純物で汚染された場合であって、混合槽４の液量が低下している場合には、汚染された洗浄液を廃液タンク６に抜き出すことなく、平準化槽３０内の洗浄液を混合槽４に供給することによって、不純物を希釈して理想濃度の洗浄液を作る工程が含まれる場合もある。いずれにしても、本実施形態における制御部７は、第三の制御手段として機能する。

【0054】

なお、本実施形態に係る液体管理システム１Ｃにおいても、洗浄液が調製槽２０から平準化槽３０へ移動した後に、調製槽２０内の洗浄液量が少なくなると、制御部７よって配管２１、２２上の弁が再度開かれる。さらに、洗浄液が平準化槽３０から混合槽４へ移動した後に、平準化槽３０の洗浄液量が少なくなると、調製槽２０に準備されている洗浄液が平準化槽３０に供給される（移される）。すなわち、本実施形態に係る液体管理システム１Ｃでは、ＩＰＡと超純水とが一定の割合で混合された洗浄液が調製槽２０内に常に準備されている。さらに、理想濃度に調整された洗浄液が平準化槽３０内に常に準備されている。調製槽２０内に準備されている洗浄液は、必要に応じて平準化槽３０へ供給され、平準化槽３０内に準備されている洗浄液は、必要に応じて混合槽４へ供給される。よって、洗浄液の補充や濃度調整、不純物の希釈、低減をより迅速かつ高精度で行うことができる。さらに、混合槽４に直接ＩＰＡおよび超純水を供給して洗浄液の濃度を調節する場合以上に、洗浄液の成分濃度の変動を小さくすることができる。

【0055】

本実施形態に係る液体管理システム１Ｃにおいても、制御部７による制御の下、濃度調整処置と液量調整処理とが随時行われ、洗浄液の成分濃度を理想濃度とするための維持、管理が図られることは勿論である。すなわち、本実施形態における制御部７は、第一の制御手段および第二の制御手段としても機能する。

【0056】

なお、本実施形態に係る液体管理システム１Ｃにおいても、混合槽４、調製槽２０、平準化槽３０のうちの２以上の槽において同時に洗浄液を作ることができる。

【0057】

なお、図３に示されている配管レイアウトは一例であり、適宜変更することが可能である。例えば、図３では、ＩＰＡ供給源２と平準化槽３０とを接続する配管３４が配管２１から分岐され、超純水供給源３を平準化槽３０とを接続する配管３５が配管２２から分岐されている。しかし、ＩＰＡ供給源２と平準化槽３０とを独立した配管によって直接接続してもよい。また、超純水供給源３と平準化槽３０とを独立した配管によって直接接続してもよい。

【0058】

また、平準化槽３０内にレベルセンサを設けて、洗浄液の液面管理を行ってもよい。この場合、レベルセンサによる監視によって、平準化槽３０内の洗浄液の液面低下が検知されたときには、ＩＰＡ供給源２からＩＰＡが、超純水供給源３から超純水が平準化槽３０へ供給され、または調製槽２０から洗浄液が供給される。一方、レベルセンサによる監視によって、平準化槽３０内の洗浄液の液面上昇が検知されたときには、不図示の配管を介して平準化槽３０内の洗浄液の一部が排出される。

【符号の説明】

【0059】

１Ａ 液体管理システム
１Ｂ 液体管理システム
１Ｃ 液体管理システム
２ ＩＰＡ供給源
３ 超純水供給源
４ 混合槽
５ 濃度測定装置
６ 廃液タンク
７ 制御部
１０、１１、２１、２２、３１、３２、３４、３５ 配管
１５ａ、１５ｂ、３６ａ、３６ｂ 弁
２０ 調製槽
３０ 平準化槽

【図1】

【図2】

【図3】