(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する混合装置、基板処理装置および混合方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0014】
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【0015】
図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
【0016】
搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、第1の実施形態では半導体ウェハ(以下ウェハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
【0017】
搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウェハWの搬送を行う。
【0018】
処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
【0019】
搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウェハWの搬送を行う。
【0020】
処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウェハWに対して所定の基板処理を行う。
【0021】
また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
【0022】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
【0023】
上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウェハWを取り出し、取り出したウェハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウェハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
【0024】
処理ユニット16へ搬入されたウェハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウェハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
【0025】
次に、処理ユニット16の構成について
図2を参照して説明する。
図2は、第1の実施形態に係る処理ユニット16の概略構成を示す図である。
【0026】
図2に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、処理流体供給部40と、回収カップ50とを備える。
【0027】
チャンバ20は、基板保持機構30と処理流体供給部40と回収カップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成する。
【0028】
基板保持機構30は、保持部31と、支柱部32と、駆動部33とを備える。保持部31は、ウェハWを水平に保持する。支柱部32は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部33によって回転可能に支持され、先端部において保持部31を水平に支持する。駆動部33は、支柱部32を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構30は、駆動部33を用いて支柱部32を回転させることによって支柱部32に支持された保持部31を回転させ、これにより、保持部31に保持されたウェハWを回転させる。
【0029】
処理流体供給部40は、ウェハWに対して処理流体を供給する。処理流体供給部40は、処理流体供給源70に接続される。
【0030】
回収カップ50は、保持部31を取り囲むように配置され、保持部31の回転によってウェハWから飛散する処理液を捕集する。回収カップ50の底部には、排液口51が形成されており、回収カップ50によって捕集された処理液は、かかる排液口51から処理ユニット16の外部へ排出される。また、回収カップ50の底部には、FFU21から供給される気体を処理ユニット16の外部へ排出する排気口52が形成される。
【0031】
第1の実施形態に係る処理ユニット16は、処理流体供給源70から供給されるDHF(希フッ酸)をウェハWに対して供給することにより、ウェハW上に形成された膜をエッチング除去する。また、第1の実施形態に係る処理流体供給源70は、HF(フッ酸)とDIW(20℃程度の純水)とを混合することによってDHFを生成し、生成したDHFを各処理ユニット16へ供給する。
【0032】
次に、第1の実施形態に係る処理流体供給源70の構成について
図3を参照して説明する。
図3は、第1の実施形態に係る処理流体供給源70の構成を示す図である。
【0033】
図3に示すように、第1の実施形態に係る処理流体供給源70は、混合装置80と、供給装置90とを備える。
【0034】
混合装置80は、第1流路100と、第2流路200と、混合部300と、混合槽400と、第1循環ライン500と、第2制御装置600とを備える。また、供給装置90は、第3流路700と、貯留槽800と、第2循環ライン900とを備える。
【0035】
まず、混合装置80の構成について説明する。第1流路100は、第1液であるHFが流れる流路である。かかる第1流路100には、上流から下流に沿ってHF温調機構101、第1流量計測部102、第1流量調整部103、第1捨てライン104および第1開閉弁105がこの順序で設けられる。
【0036】
HF温調機構101は、第1流路100を流れるHFの温度を調整する。HF温調機構101には、たとえばウォータージャケットが用いられる。第1流量計測部102は、第1流路100を流れるHFの流量を計測する。第1流量計測部102による計測結果は、第2制御装置600へ出力される。第1流量調整部103は、第2制御装置600によって制御され、第1流路100を流れるHFの流量を調整する。
【0037】
第1捨てライン104は、第1流路100から分岐する流路であり、たとえばHFの流量が安定するまでの間、HFを流すために用いられる。かかる第1捨てライン104には、第3開閉弁106が設けられる。第1開閉弁105は、第1流路100を開閉するバルブであり、第2制御装置600によって制御される。
【0038】
第2流路200は、第2液であるDIWが流れる流路である。かかる第2流路200には、上流から下流に沿ってDIW温調機構201、第2流量計測部202、第2流量調整部203、第2捨てライン204および第2開閉弁205がこの順序で設けられる。
【0039】
なお、DIWは、HFを希釈するための希釈液であり、HFよりも多量のDIWが後述する混合槽400に供給される。
【0040】
DIW温調機構201は、第2流路200を流れるDIWの温度を調整する。DIW温調機構201には、たとえばウォータージャケットが用いられる。第2流量計測部202は、第2流路200を流れるDIWの流量を計測する。第2流量計測部202による計測結果は、第2制御装置600へ出力される。第2流量調整部203は、第2制御装置600によって制御され、第2流路200を流れるDIWの流量を調整する。
【0041】
第2捨てライン204は、第2流路200から分岐する流路であり、たとえばDIWの流量が安定するまでの間、DIWを流すために用いられる。かかる第2捨てライン204には、第4開閉弁206が設けられる。第2開閉弁205は、第2流路200を開閉するバルブであり、第2制御装置600によって制御される。
【0042】
第1流路100と第2流路200とは、それぞれ第1開閉弁105および第2開閉弁205よりも下流側の接続部において互いに接続され、この接続部よりもさらに下流側において混合部300を介して混合槽400に接続される。
【0043】
混合部300は、第1流路100および第2流路200と混合槽400との間に設けられ、第1流路100から供給されるHFと第2流路200から供給されるDIWとを混合したうえで混合槽400へ供給する。
【0044】
混合槽400は、HFとDIWとの混合液であるDHFを貯留する。HFおよびDIWは、混合部300において混合されて混合槽400へ供給された後、混合槽400および後述する第1循環ライン500においてさらに混合される。
【0045】
なお、第1の実施形態では、HFとDIWとを混合部300において混合したうえで混合槽400へ供給する場合の例を示すが、混合部300を省略し、混合槽400に対してHFとDIWとが個別に供給されるように構成してもよい。
【0046】
第1循環ライン500は、一端部および他端部がそれぞれ混合槽400に接続された流路である。かかる第1循環ライン500には、それぞれ第5開閉弁501、DHF温調機構502およびポンプ503がこの順序で設けられる。
【0047】
第5開閉弁501は、第1循環ライン500を開閉するバルブであり、第2制御装置600によって制御される。DHF温調機構502は、第1循環ライン500を流れるDHFの温度を調整する。DHF温調機構502には、たとえばクールニクスが用いられる。ポンプ503は、第1循環ライン500内のDHFを上流側から下流側へ押し出す。
【0048】
ここで、従来の混合装置において、たとえばDHFの冷却能力を高めたい場合には、第1循環ラインに対してDHF温調機構であるクールニクスを2台並列に設けるなどして対応していた。しかしながら、クールニクスは、温調精度は高いものの比較的高価であり、消費電力も大きいため、クールニクスの台数を増やすと混合装置80のコストや消費電力が増加するおそれがある。
【0049】
そこで、第1の実施形態に係る混合装置80では、第1流路100および第2流路200にそれぞれHF温調機構101およびDIW温調機構201を設けて、HFとDIWとが混合される前にHFおよびDIWの温度を事前に調整することとした。HF温調機構101およびDIW温調機構201に用いられるウォータージャケットは、クールニクスよりも安価であり消費電力も小さいため、混合装置80のコストダウンおよび消費電力の削減を図ることができる。
【0050】
なお、DHF温調機構502は、第1温調機構の一例に相当し、HF温調機構101およびDIW温調機構201は、第2温調機構の一例に相当する。ここでは、第1流路100および第2流路200にそれぞれHF温調機構101およびDIW温調機構201を設けることとしたが、第1流路100および第2流路200のいずれか一方にのみ温調機構を設けてもよい。また、DHFの冷却能力を高める必要がない場合、混合装置80は、HF温調機構101およびDIW温調機構201を必ずしも備えることを要しない。
【0051】
混合槽400に貯留されたDHFは、第1循環ライン500を循環しつつ、DHF温調機構502によって所定の温度に調整される。
【0052】
第2制御装置600は、混合装置80を制御する制御装置であり、後述する第2制御部と第2記憶部とを備える。第2記憶部には、混合装置80において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。第2制御部は、第2記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって混合装置80の動作を制御する。
【0053】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から第2制御装置600の第2記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
【0054】
なお、
図3に示すように、混合装置80では、DIWが流れる第2流路200を本流とし、HFが流れる第1流路100を支流としている。したがって、HFの供給を停止した後に本流である第2流路200をDIWが流れることで、第1流路100と第2流路200との接続部と第1開閉弁105との間に残留するHFをDIWが引っ張って混合槽400へ流すことができ、混合比率の精度を向上させることができる。
【0055】
つづいて、供給装置90の構成について説明する。第3流路700は、第1循環ライン500の中途部、たとえば第5開閉弁501とDHF温調機構502との間に接続され、第1循環ライン500を流れるDHFを貯留槽800へ供給する。第3流路700には、第6開閉弁701が設けられる。第6開閉弁701は、第3流路700を開閉するバルブであり、第2制御装置600によって制御される。
【0056】
貯留槽800は、混合装置80から第3流路700を介して供給されるDHFを貯留する。第2循環ライン900は、一端部および他端部がそれぞれ貯留槽800に接続される。かかる第2循環ライン900には、ポンプ901が設けられるとともに、複数の処理ユニット16が第7開閉弁902を介して接続される。ポンプ901は、第2循環ライン900のDHFを上流側から下流側へ押し出す。
【0057】
処理流体供給源70は、上記のように構成されており、混合装置80が、HFとDIWとを混合してDHFを生成し、供給装置90が、混合装置80によって生成されたDHFを各処理ユニット16の処理流体供給部40へ供給する。
【0058】
次に、第1の実施形態に係る第2制御装置600の構成について
図4を参照して説明する。
図4は、第1の実施形態に係る第2制御装置600の構成を示すブロック図である。なお、
図4では、第2制御装置600の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【0059】
図4に示すように、第2制御装置600は、第2制御部601と、第2記憶部602とを備える。
【0060】
なお、第2制御部601は、たとえばCPU(Central Processing Unit)であり、第2記憶部602に記憶された図示しないプログラムを読み出して実行することにより、第1閉処理部601a、算出部601bおよび第2閉処理部601cとして機能する。なお、第2制御部601は、プログラムを用いずにハードウェアのみで構成されてもよい。
【0061】
第2制御部601は、第1閉処理部601aと、算出部601bと、第2閉処理部601cとを備える。また、第2記憶部602は、予め決められた量であるHF目標値602aと、予め決められた混合比率602bとを記憶する。
【0062】
HF目標値602aは、混合槽400へのHFの供給量の目標値であり、作業者等によって予め第2記憶部602に記憶される。また、混合比率602bは、HFとDIWとの混合比率の目標値であり、HF目標値602aと同様に作業者等によって予め第2記憶部602に記憶される。
【0063】
第1閉処理部601aは、混合槽400へのHFの供給量が目標値に達した場合に、第1開閉弁105を閉じることによって、混合槽400へのHFの供給を停止する。
【0064】
具体的には、第1閉処理部601aは、第1流路100を流れるHFの流量を第1流量計測部102から取得し、取得したHFの流量からHFの流量の積算値を算出する。そして、第1閉処理部601aは、算出した積算値が第2記憶部602に記憶されたHF目標値602aに達した場合に、第1開閉弁105を閉じる閉信号を第1開閉弁105の駆動部に出力する第1閉処理
を行
う。これにより、第1開閉弁105が閉鎖されてHFの混合槽400への供給が停止する。
【0065】
ここで、第1閉処理部601aが閉信号を出力してから第1開閉弁105が閉まりきるまでにはタイムラグが存在する。このため、第1閉処理部601aが閉信号を出力した後においても、HFは僅かながら混合槽400に供給される。この結果、混合槽400へのHFの供給量は、HF目標値602aから僅かにずれることとなる。
【0066】
たとえば、HF目標値602aが100mLである場合、第1閉処理部601aは、HFの流量の積算値が100mLに達した場合に第1開閉弁105の閉信号を出力する。しかしながら、上記のように第1閉処理部601aが閉信号を出力してから第1開閉弁105が閉まりきるまでにはタイムラグが存在するため、実際には、100mLより多い量(たとえば101mL)のHFが混合槽400に供給されることとなる。
【0067】
このようにHFの供給量がHF目標値602aからずれると、HFとDIWとの混合比率も目標値からずれることとなる。混合比率のずれは、エッチング量に影響するため、混合比率のずれを極力少なくすることが好ましい。
【0068】
なお、HFの流量の積算値を算出する処理は、必ずしも第1閉処理部601aが行うことを要しない。たとえば、第1流量計測部102や第1流量調整部103に流量の積算値を計測する機能が備わっている場合、第1閉処理部601aは、第1流量計測部102や第1流量調整部103からHFの流量の積算値を直接取得してもよい。後述する第2閉処理部601cにおいても同様である。
【0069】
第1閉処理部601aは、第1閉処理後もHFの流量の積算値を算出し続け、算出した積算値を後述する算出部601bへ出力する。
【0070】
算出部601bは、第1開閉弁105が閉まりきる前後におけるHFの流量の積算値、すなわち、実際に混合槽400へ供給されたHFの量に基づき、混合槽400に対するDIWの供給量の目標値を算出する。
【0071】
具体的には、算出部601bは、第1閉処理前後におけるHFの流量の積算値(以下、「HFの実供給量」と記載する場合がある)を第1閉処理部601aから取得する。そして、算出部601bは、第1閉処理部601aから取得したHFの実供給量と、第2記憶部602に記憶された混合比率602bとを用いて、混合槽400に対するDIWの供給量の目標値を算出する。
【0072】
たとえば、HFの実供給量が101mLであり、混合比率602bがHF:DIW=1:100であるとする。かかる場合、算出部601bは、101mL×100=10100mL(10.1L)をDIWの供給量の目標値として算出する。算出部601bは、算出したDIWの目標値を第2閉処理部601cへ出力する。
【0073】
第2閉処理部601cは、混合槽400へのDIWの供給量が、算出部601bによって算出された目標値に達した場合に、第2開閉弁205を閉じることによって、混合槽400へのDIWの供給を停止する。
【0074】
具体的には、第2閉処理部601cは、第2流路200を流れるDIWの流量を第2流量計測部202から取得し、取得したDIWの流量からDIWの流量の積算値を算出する。そして、第2閉処理部601cは、算出した積算値が、算出部601bから取得した目標値に達した場合に、第2開閉弁205を閉じる閉信号を第2開閉弁205の駆動部に出力する第2閉処理
を行
う。これにより、第2開閉弁205が閉鎖されてDIWの混合槽400への供給が停止する。
【0075】
このように、第1の実施形態に係る混合装置80では、第1開閉弁105の閉信号が出力された後、第1開閉弁105が閉まりきるまでの間に混合槽400に供給されるHFの量も加味して、DIWの供給量の目標値を決定することとした。
【0076】
これにより、HFの実供給量がHF目標値602aからずれた場合であっても、そのずれた値に基づいてDIWの供給量の目標値が決定されるため、混合比率が混合比率602bからずれることを防止することができる。したがって、第1の実施形態に係る混合装置80によれば、混合比率の精度を向上させることができる。
【0077】
次に、第1の実施形態に係る混合処理の処理手順について
図5を参照して説明する。
図5は、第1の実施形態に係る混合処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、混合処理の開始時において、第1開閉弁105、第3開閉弁106、第2開閉弁205および第4開閉弁206は閉鎖された状態である。
【0078】
図5に示すように、混合装置80では、まず、第2制御部601が、HFおよびDIWの流量の積算値(前回値)をリセットした後(ステップS101)、予備捨て処理が行われる(ステップS102)。かかる予備捨て処理において、第2制御部601は、第1捨てライン104に設けられた第3開閉弁106と第2捨てライン204に設けられた第4開閉弁206とを一定時間開放する。これにより、HFは、第1流路100から第1捨てライン104を通って外部へ排出されるとともに、DIWは、第2流路200から第2捨てライン204を通って外部へ排出される。予備捨て処理を終えると、第2制御部601は、第3開閉弁106および第4開閉弁206を閉鎖する。
【0079】
つづいて、混合装置80では、第2制御部601が第1開閉弁105と第2開閉弁205とを同時に開き(ステップS103)、HFの流量およびDIWの流量の積算を開始する(ステップS104)。このように、第1開閉弁105と第2開閉弁205とを同時に開くことで、HFとDIWとをほぼ同時に混合部300へ供給することができる。したがって、HFとDIWとをより早く均一に混ぜ合わせることができる。
【0080】
ここで、第2制御部601は、第1流量調整部103および第2流量調整部203を制御することにより、混合比率602bにおけるHFの割合よりも多い割合でHFが供給されるようにHFおよびDIWの流量を調整する。たとえば、混合比率602bがHF:DIW=1:100である場合、第2制御部601は、HFの流量とDIWの流量との比率が1.5:100になるように、HFおよびDIWの流量を調整する。
【0081】
これにより、混合槽400に対するHFの供給量の目標値がDIWの供給量の目標値よりも先に達することとなるため、その後のHFの実供給量からDIWの供給量の目標値を算出する処理を確実に行うことができる。
【0082】
なお、第2制御部601は、第1流量調整部103および第2流量調整部203の少なくとも一方を制御することにより、混合比率602bよりもHFの割合を多くすることが可能である。第1流量調整部103および第2流量調整部203は、「流量調整部」の一例に相当する。
【0083】
つづいて、第1閉処理部601aは、HFの流量の積算値がHF目標値602aに達したか否かを判定し(ステップS105)、HF目標値602aに達した場合には(ステップS105,Yes)、第1開閉弁105の閉信号を出力する(ステップS106)。なお、第1閉処理部601aは、HFの流量の積算値がHF目標値602aに達していない場合には(ステップS105,No)、HFの流量の積算値がHF目標値602aに達するまでステップS105の処理を繰り返す。
【0084】
つづいて、算出部601bは、HFの実供給量(第1閉処理の前後におけるHFの流量の積算値)と、混合比率602bとに基づき、DIWの供給量の目標値を算出する(ステップS107)。
【0085】
つづいて、第2閉処理部601cは、DIWの流量の積算値が、ステップS107において算出された目標値から予め決められた補正値αを引いた値に達したか否かを判定する(ステップS108)。ここで、補正値αは、たとえば第2閉処理を開始してから、すなわち、第2開閉弁205を閉じる閉信号を出力してから第2開閉弁205が閉まるまでの時間に第2流路200を流れるDIWの流量の実測値である。作業者等は、上記の実測値を予め測定しておき、補正値αとして第2記憶部602等に記憶しておく。
【0086】
ステップS108において、DIWの流量の積算値が、ステップS107において算出された目標値から予め決められた補正値αを引いた値に達した場合(ステップS108,Yes)、第2閉処理部601cは、第2開閉弁205の閉信号を出力して(ステップS109)、一連の混合処理を終了する。なお、第2閉処理部601cは、DIWの流量の積算値が、ステップS107において算出された目標値から予め決められた補正値αを引いた値に達していない場合には(ステップS108,No)、ステップS108の処理を繰り返す。
【0087】
このように、第2閉処理部601cは、第2流量計測部202によって計測されるDIWの流量の積算値が、算出部601bによって算出された目標値から予め決められた補正値αを減算した値に達した場合に、第2閉処理を実行する。
【0088】
これにより、第2開閉弁205の閉信号が出力されてから第2開閉弁205が閉まりきるまでの間に混合槽400に供給されるDIWの量によって、HFおよびDIWの混合比率がずれることを防止することができる。
【0089】
上述してきたように、第1の実施形態に係る混合装置80は、混合槽400と、第1開閉弁105と、第2開閉弁205と、第1流量計測部102と、第2流量計測部202と、第2制御部601とを備える。混合槽400では、HFとHFよりも多量のDIWとが混合される。第1開閉弁105は、HFが流れる第1流路100を開閉する。第2開閉弁205は、DIWが流れる第2流路200を開閉する。第1流量計測部102は、第1流路100を流れるHFの流量を計測する。第2流量計測部202は、第2流路200を流れるDIWの流量を計測する。第2制御部601は、第1開閉弁105および第2開閉弁205の開閉を制御する。
【0090】
そして、第2制御部601は、第1流量計測部102によって計測されたHFの流量の積算値がHF目標値602aに達した場合に、第1開閉弁105を閉じる第1閉処理を実行し、第1閉処理の前後におけるHFの流量の積算値に基づき、混合槽400に対するDIWの供給量の目標値を算出し、算出した目標値と第2流量計測部202によって計測されたDIWの流量の積算値とに基づき、第2開閉弁205を閉じる第2閉処理を実行する。
【0091】
したがって、第1の実施形態に係る混合装置80によれば、混合比率の精度を向上させることができる。
【0092】
(変形例)
上述した第1の実施形態では、第2開閉弁205を開いてから閉じるまでの間、DIWを一定の流量で供給し続ける場合の例について説明した。しかし、これに限らず、混合装置80は、第1閉処理後にDIWの流量を減らしてもよい。以下、かかる場合の変形例について
図6を参照して説明する。
図6は、変形例に係る流量変更処理の説明図である。
【0093】
図6に示すように、第2制御部601は、第1閉処理の実行後、第2流量調整部203(
図3参照)を制御することにより、DIWの流量を第1閉処理前の流量である第1流量から第1流量よりも少ない第2流量へ変更する。
【0094】
これにより、DIWを第1流量のまま供給し続ける場合と比べ、第2開閉弁205の閉信号が出力されてから第2開閉弁205が閉まりきるまでの間に混合槽400に供給される余分なDIWを少量に抑えることができる。したがって、DIWを第1流量のまま供給し続ける場合と比べ、HFおよびDIWの混合比率がずれることを抑制することができる。
【0095】
なお、DIWの流量を第1流量から第2流量へ変更するタイミングは、第1閉処理の実行と同時である必要はなく、第1閉処理後の任意のタイミングであればよい。また、第2制御部601は、第1閉処理後、DIWの流量を多段階で減少させてもよい。
【0096】
第1流量および第2流量の各値は、第1流量でのDIWの供給時間と、第2流量でのDIWの供給時間との合計時間が、HFの供給時間と、第1開閉弁105の閉信号が出力されてから第1開閉弁105が閉まりきるまでの時間との合計時間よりも長くなるように決定される。より具体的には、HFの供給時間の予測値と、第1開閉弁105の閉信号が出力されてから第1開閉弁105が閉まりきるまでの時間の予測値との合計時間をT1とした場合に、第1流量の値は、DIWを第1流量で時間T1だけ供給した場合のDIWの供給量が、混合槽400に対するDIWの供給量の目標値の予測値よりも少なくなるように決定される。また、第2流量の値は、決定された第1流量よりも少ない値に決定される。
【0097】
これにより、混合槽400に対するHFの供給量の目標値がDIWの供給量の目標値よりも先に達することとなるため、その後のHFの実供給量からDIWの供給量の目標値を算出する処理を確実に行うことができる。
【0098】
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
図7は、第2の実施形態に係る第2制御装置の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0099】
図7に示すように、第2の実施形態に係る第2制御装置600Aは、第2制御部601Aと、第2記憶部602Aとを備える。第2制御部601Aは、第1閉処理部601aAと、算出部601bと、第2閉処理部601cとを備える。また、第2記憶部602Aは、HF目標値602aと、混合比率602bと、遅延時間602cとを記憶する。
【0100】
遅延時間602cは、第1閉処理の実行後においてHFの流量の積算処理を継続させる時間を示す情報である。遅延時間602cは、たとえば作業者等によりキーボード等の図示しない入力部を介して入力される。なお、遅延時間602cとして設定される時間は、第1閉処理の実行後、第1開閉弁105が閉まりきるまでの時間であって、本実施形態では1秒未満、たとえば0.3秒である。
【0101】
第1閉処理部601aAは、第1開閉弁105を閉じる閉信号を出力した後、遅延時間602cが経過するまでHFの流量の積算値を算出し続け、遅延時間602cが経過した場合に、遅延時間602cが経過した時点における積算値を算出部601bへ出力する。そして、算出部601bは、取得した積算値に基づき、混合槽400に対するDIWの供給量の目標値を算出する。
【0102】
このように、第2の実施形態に係る混合装置80では、HFの流量の積算値が予め決められた目標値に達した場合に、予め決められた遅延時間602cが経過した後におけるHFの流量の積算値に基づき、混合槽400に対するDIWの供給量の目標値を算出することとした。
【0103】
DIWの供給量の目標値を算出する手法の一つとして、たとえば、HFの流量の積算処理を積算値の増加が停止するまで継続し、積算値の増加が停止した時点での積算値に基づいてDIWの供給量の目標値を算出することが考えられる。しかしながら、この場合、第1開閉弁105の故障等によってHFの供給が停止しなくなると、HFの流量の積算値が増加し続けるため、DIWの供給量の目標値が確定しないおそれがある。また、HFの流量の積算値が増加し続けることで、混合槽400に対するDIWの供給量も増加し続けることとなり、この結果、混合槽400からDHFがオーバーフローしてしまうおそれもある。
【0104】
そこで、第2の実施形態に係る混合装置80では、遅延時間602cが経過した時点でHFの流量の積算処理を停止することとした。これにより、仮に、HFの供給が停止しなくなったとしても、DIWの供給量の目標値が確定しない事態や、混合槽400からDHFがオーバーフローする事態を防止することができる。なお、この場合、たとえば第1循環ライン500、第3流路700あるいは第2循環ライン900に設けられた図示しない濃度計によりDHFの濃度異常を検出することで、第1開閉弁105の異常を検出することができる。また、第1流路100にHFが流れ続けていることを第1流量計測部102を用いて検出することによっても第1開閉弁105の異常を検出することができる。
【0105】
次に、第2の実施形態に係る混合処理の処理手順について
図8を参照して説明する。
図8は、第2の実施形態に係る混合処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、
図8に示すステップS201〜S206およびステップS211〜S213の処理は、
図5に示すステップS101〜S106およびステップS107〜S109の処理と同様であるため、これらについては説明を適宜省略する。
【0106】
図8に示すように、第1閉処理部601aAは、第1開閉弁105の閉信号を出力した後(ステップS206)、第2記憶部602Aに記憶された遅延時間602cが経過したか否かを判定する(ステップS207)。この処理において、遅延時間602cが経過していない場合(ステップS207,No)、第1閉処理部601aAは、遅延時間602cが経過するまで、HFの流量の積算値の算出処理を継続する(ステップS208)。
【0107】
つづいて、遅延時間602cが経過したと判定すると(ステップS207,Yes)、第1閉処理部601aAは、HFの流量の積算値の算出処理を停止し(ステップS209)、HFの流量の積算値を算出部601bへ出力する(ステップS210)。そして、算出部601bは、第1閉処理部601aAから取得した積算値(HFの実供給量)と、混合比率602bとに基づき、DIWの供給量の目標値を算出する(ステップS211)。
【0108】
ところで、上述した例では、作業者等によって入力された遅延時間602cを用いることとしたが、混合装置80は、第1閉処理を実行してからHFの流量の積算値の増加が停止するまでの時間に応じて、遅延時間602cを最適化する処理を行ってもよい。
【0109】
この場合、第2制御部601Aは、
図8のステップS209において積算値の算出処理を停止せず、ステップS210において積算値を算出部601bへ出力した後も積算値の算出処理を継続して行うものとする。
【0110】
ここで、遅延時間602cが経過する前に、HFの供給が完全に停止していれば、遅延時間602cの経過後に、HFの流量の積算値が増加することはない。つまり、遅延時間602cが経過した時点における積算値とHFの実供給量とは一致する。このため、遅延時間602cが経過した時点での積算値を用いて算出されるDIWの供給量の目標値は、実際に供給すべき量と一致する。
【0111】
一方、遅延時間602cが経過した後も、HFが供給され続けたとすると、HFの流量の積算値は、遅延時間602cの経過後も増加し続けることとなる。これにより、遅延時間602cが経過した時点における積算値よりもHFの実供給量が多くなってしまう。したがって、遅延時間602cが経過した時点での積算値を用いて算出されるDIWの供給量の目標値は、実際に供給すべきDIWの量からずれることとなる。
【0112】
そこで、第2制御部601Aは、第1閉処理を実行してからHFの流量の積算値の増加が停止するまでの時間(以下、「積算値増加時間」と記載する)が、遅延時間602cを超える場合には、遅延時間602cを長くしてもよい。これにより、DIWの供給量の目標値が、実際に供給すべき量からずれることを防止することができる。この場合、第2制御部601Aは、次回の混合処理において、変更後の遅延時間602cを用いて第1閉処理を行ってもよい。このように、遅延時間602cを最適化することは、たとえば、開閉弁(ここでは、第1開閉弁105)の個体差によって、作業者等が設定した遅延時間602c内に開閉弁が閉まりきらない場合に有効である。
【0113】
次に、上述した遅延時間602cの最適化処理について
図9を参照して具体的に説明する。
図9は、第2の実施形態に係る遅延時間最適化処理の処理手順を示すフローチャートである。
【0114】
図9に示すように、第2制御部601Aは、積算値増加時間が遅延時間602c未満であるか否かを判定する(ステップS301)。すなわち、第2制御部601Aは、第1閉処理を実行してからHFの流量の積算値の増加が停止するまでに要した時間が、遅延時間602c未満であるか否かを判定する。
【0115】
この処理において、積算値増加時間が遅延時間602c未満であると判定すると(ステップS301,Yes)、第2制御部601Aは、遅延時間602cを短くする(ステップS302)。たとえば、積算値増加時間をX1、遅延時間をX2とすると、第2制御部601Aは、X2−{(X2−X1)×β}を新たな遅延時間602cとして第2記憶部602Aに記憶する。すなわち、第2制御部601Aは、遅延時間602cと積算値増加時間との差に所定の係数β(0<β<1)を乗じて得られる時間だけ遅延時間602cを短くする。これにより、仮に、積算値増加時間に対して長すぎる遅延時間602cが設定された場合であっても、かかる遅延時間602cによる無駄な待機時間を削減することができる。
【0116】
つづいて、第2制御部601Aは、積算値増加時間が遅延時間602c未満でない場合(ステップS301,No)、すなわち、積算値増加時間が遅延時間602c以上である場合、積算値増加時間が予め決められた上限値以下であるか否かを判定する(ステップS303)。
【0117】
この処理において、積算値増加時間が上限値以下であると判定すると(ステップS303,Yes)、第2制御部601Aは、遅延時間を長くする(ステップS304)。たとえば、第2制御部601Aは、積算値増加時間を新たな遅延時間602cとして第2記憶部602Aに記憶する。これにより、DIWの供給量の目標値が、実際に供給すべきDIWの量からずれることを防止することができる。
【0118】
一方、第2制御部601Aは、積算値増加時間が上限値以下でない場合(ステップS303,No)、すなわち、積算値増加時間が上限値を超えている場合、混合装置80の異常を報知する処理を行う(ステップS305)。たとえば、第2制御部601Aは、混合装置80が備える図示しない表示灯を点灯させたり、混合装置80の供給系に異常が発生した旨を図示しない表示部に表示させたりする。
【0119】
ここで、混合装置80の供給系とは、第1開閉弁105または第1流量計測部102のことである。すなわち、積算値増加時間が上限値を超えた場合、第1開閉弁105の異常によってHFが漏れ出ているおそれ、もしくは、第1流量計測部102の異常により、HFの供給が完全に停止しているにもかかわらず積算値が増加し続けているおそれがある。
【0120】
このように、積算値増加時間が上限値を超えた場合に、供給系の異常を報知することで、混合装置80をいち早く正常な状態に復帰させることができる。
【0121】
なお、ステップS301,S303の判定処理に用いられる積算値増加時間は、第2記憶部602Aに蓄積された複数の積算値増加時間の平均値であってもよい。すなわち、第2制御部601Aは、
図8に示す一連の処理を実行する毎に、積算値増加時間を第2記憶部602Aに蓄積し、蓄積した複数の積算値増加時間から積算値増加時間の平均値を算出して、算出した積算値増加時間の平均値を用いてステップS301,S303の判定処理を行ってもよい。
【0122】
上述した実施形態では、混合槽400に対してHFとDIWとを同時に供給する場合の例について説明したが、混合槽400に対するHFおよびDIWの供給開始のタイミングは、必ずしも同時であることを要しない。
【0123】
また、上述した実施形態では、DIWの流量の積算値が、算出部601bによって算出された目標値から補正値αを引いた値に達した場合に、第2開閉弁205を閉じることとしたが、補正値αは、必ずしも用いることを要しない。すなわち、第2閉処理部601cは、DIWの流量の積算値が、算出部601bによって算出された目標値に達した場合に、第2開閉弁205を閉じることとしてもよい。これは、DIWの供給量がHFよりも多いため、仮に、DIWの実供給量が目標値からずれたとしても、HFの実供給量が目標値からずれる場合と比べて混合比率に与える影響が少ないためである。上述した実施形態においてDIWよりも先にHFの供給を停止するのは、上記の理由からでもある。すなわち、HFの実供給量を基準としてDIWの供給量の目標値を決めることで、HFの供給量にはずれがないものとみなせるため、DIWの実供給量を基準とした場合と比べて、混合比率の精度を向上させることができる。
【0124】
また、上述した実施形態では、第1液がHFであり、第2液がDIWである場合の例について説明したが、第1液および第2液は、上記以外の液体であってもよい。
【0125】
また、上述した実施形態では、基板処理システム1の動作を制御する制御装置4(
図1参照)とは別に、混合装置80を制御する第2制御装置600(
図3参照)を備える場合の例を示したが、第2制御装置600が備える機能を制御装置4に持たせて、第2制御装置600を省略してもよい。
【0126】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。