JPH11224873A

JPH11224873A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH11224873A
Application number: JP2465998A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nakagawa; 良幸中川; Tomomi Iwata; 智巳岩田; Yusuke Muraoka; 祐介村岡; Akihiro Shibata; 晃宏柴田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 1999-08-17
Anticipated expiration: 2018-02-05
Also published as: JP3630543B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リンス処理の完了時点を正確に判断すること
ができ、しかも、正確に濃度制御を行うことができる。【解決手段】基板に対して所定の処理を施す基板処理
装置であって、処理液で基板の表面処理を行う基板処理
部１と、排出された処理液を再び基板処理部１へ供給す
る循環路２と、処理液を循環させる処理液循環ポンプ５
と、循環路２に一端が連通接続され、他端が純水供給源
に連通接続されている純水供給路３と、循環路２に一端
が連通接続され、他端に連通接続されている薬液供給源
から循環路２への薬液を注入するために、薬液供給路１
６が循環路２に連通接続されている薬液注入部４と、処
理液の濃度を測定する濃度測定センサ８と、測定された
処理液の濃度に基づいて、薬液注入部４を操作して処理
液の濃度を制御する制御部３０Ａとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ
ォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基
板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称す
る）に対して、処理液で表面処理を施す基板処理装置に
係り、特に、基板処理部に循環路を介して処理液を循環
させながら濃度調整を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基板処理装置として、例
えば、特開平９−１９９４６８号公報に示すような装置
が挙げられる。この装置は、基板に表面処理を施す処理
槽とこの槽から溢れ出た処理液を受ける外槽とからなる
基板処理部と、この基板処理部の処理槽と外槽とに連通
して、溢れ出た処理液を再び処理槽へと循環させて供給
するための循環路とを備え、目標とする濃度になるよう
に純水と薬液とを混合して得られた処理液あるいは純水
のみが供給ユニットにより外槽の上方から供給されるよ
うに構成されている。

【０００３】また、上記の循環路には、流通する処理液
の一部を採取するために分岐した採取管が配設されてお
り、採取した処理液を対象にして濃度を測定し、目標と
する濃度との偏差に基づいてコントローラが供給ユニッ
トにおける薬液の混合比などを調整して濃度を目標値に
調整するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、処理液によって基板に処理を施した後
は、通常、薬液を含む処理液を純水で置換してリンス処
理を行い、純水の比抵抗が上がってある一定の基準値
（例えば、１８ＭΩｃｍ）に達した時点でリンス処理が
完了したと判断するようになっている。しかしながら、
純水が供給ユニットによって外槽の上方から供給される
ように構成されている関係上、空気中に含まれている炭
酸ガスがその中に溶け込んで純水の比抵抗を下げること
になる。したがって、実際には処理液が純水で完全に置
換されているにも係わらず比抵抗としては上記基準値に
到達せず低いままであることからリンス処理が不完全で
あると判断され、リンス処理の完了時点を適切に判断す
ることができないという問題点がある。このようにリン
ス処理の完了時点が適切に判断できない場合には、リン
ス処理時の純水の使用量が極めて多くなって無駄とな
る。

【０００５】また、処理液の濃度測定は、循環路から分
岐した採取管に処理液を採取してから行われるようにな
っているため、測定値と濃度の目標値との偏差に基づい
てコントローラが供給ユニットを制御するのに遅れが生
じ、濃度制御を正確に行うことができないという問題も
生じている。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、純水への炭酸ガスの溶け込みを防止す
ることによってリンス処理の完了時点を正確に判断する
ことができ、しかも、循環している処理液の濃度を直接
的に測定することによって正確に濃度制御を行うことが
できる基板処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の基板処理装置は、基板に対して所
定の処理を施す基板処理装置であって、純水と薬液とを
混合して得られた処理液で基板の表面処理を行う基板処
理部と、前記基板処理部から排出された処理液を再び前
記基板処理部へ供給する循環路と、前記循環路内の処理
液を循環させる処理液循環手段と、前記循環路に一端が
連通接続され、他端が純水供給源に連通接続されている
純水供給路と、前記循環路に一端が連通接続され、他端
が薬液供給源に連通接続されている薬液供給路と、前記
薬液供給路から前記循環路へ注入される薬液の注入量を
調節する薬液注入量調節手段と、前記循環路内を流通す
る処理液の濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測
定手段により測定された処理液の濃度に基づいて、前記
薬液注入量調節手段を制御する制御手段と、を備えてい
ることを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２に記載の基板処理装置は、
請求項１に記載の基板処理装置において、前記濃度測定
手段は、前記薬液供給路が前記循環路に連通接続されて
いる箇所より下流側に配設されていることを特徴とする
ものである。

【０００９】また、請求項３に記載の基板処理装置は、
請求項１に記載の基板処理装置において、前記濃度測定
手段は、前記薬液供給路が前記循環路に連通接続されて
いる箇所より上流側に配設されていることを特徴とする
ものである。

【００１０】また、請求項４に記載の基板処理装置は、
請求項１に記載の基板処理装置において、前記濃度測定
手段は、前記薬液供給路が前記循環路に連通接続されて
いる箇所の下流側と上流側にそれぞれ配設された第１の
濃度測定手段と第２の濃度測定手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【００１１】また、請求項５に記載の基板処理装置は、
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装
置において、前記薬液供給路が前記循環路に連通接続さ
れている箇所は、前記純水供給路が前記循環路に連通接
続されている箇所の下流であることを特徴とするもので
ある。

【００１２】また、請求項６に記載の基板処理装置は、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板処理装
置において、前記薬液注入量調節手段は、薬液圧力調節
器を備え、薬液の圧力を調節して注入量を調節するよう
に構成されていることを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項７に記載の基板処理装置は、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板処理装
置において、前記薬液注入量調節手段は、薬液流量調節
弁を備え、薬液の流量を調節して注入量を調節するよう
に構成されていることを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項８に記載の基板処理装置は、
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装
置において、前記循環路内の処理液の圧力をほぼ一定に
調節する処理液圧力一定化手段を備えていることを特徴
とするものである。

【００１５】また、請求項９に記載の基板処理装置は、
請求項８に記載の基板処理装置において、前記処理液圧
力一定化手段は、前記循環路を流通する処理液の圧力を
ほぼ一定に調整する処理液圧力調節器で構成されている
ことを特徴とするものである。

【００１６】また、請求項１０に記載の基板処理装置
は、請求項８に記載の基板処理装置において、前記処理
液圧力一定化手段は、前記循環路を流通する処理液の流
量をほぼ一定に調整する処理液流量調節弁で構成されて
いることを特徴とするものである。

【００１７】また、請求項１１に記載の基板処理装置
は、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の基板
処理装置において、前記循環路内の処理液の圧力と前記
薬液供給路内の薬液の圧力との差圧をほぼ一定に保持す
る差圧一定化手段を備えていることを特徴とするもので
ある。

【００１８】また、請求項１２に記載の基板処理装置
は、請求項６に記載の基板処理装置において、前記薬液
圧力調節器は、前記循環路内の処理液の圧力と前記薬液
供給路内の薬液の圧力との差圧をほぼ一定に保持するよ
うに、処理液の圧力の変動に応じて薬液の圧力を調節す
ることを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項１３に記載の基板処理装置
は、請求項７に記載の基板処理装置において、前記薬液
流量調節弁は、前記循環路内の処理液の圧力と前記薬液
供給路内の薬液の圧力との差圧をほぼ一定に保持するよ
うに、処理液の圧力の変動に応じて薬液の流量を調節す
ることを特徴とするものである。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。純水供給源から純水供給路を経て純水が供給され、
薬液供給源から薬液供給路を介して薬液注入量調節手段
によって薬液の注入量が調節されて循環路に処理液が供
給される。そして、処理液循環手段が処理液を循環させ
ることにより、薬液と純水とを含む処理液が循環路から
基板処理部へ流通し、基板処理部から循環路へと流通し
てそれらを循環する。処理液の濃度は、循環路に設けら
れた濃度測定手段によって直接的に測定されるので、循
環路から分岐した採取管に処理液を採取して濃度を測定
する従来例に比較して濃度の変化を応答性良く素早く検
出できる。制御手段は、このようにして測定された濃度
に基づいて薬液注入量調節手段を操作して処理液の濃度
を制御する。

【００２１】処理液による基板への表面処理の後、制御
手段が薬液注入量調節手段を操作して薬液の注入を停止
し、純水供給路から純水のみを供給して循環路および基
板処理部内を純水で置換する。リンス処理のための純水
は純水供給路から循環路に直接供給されるので、その際
に空気中の炭酸ガスの溶け込みを防止できる。

【００２２】また、請求項２に記載の発明によれば、薬
液供給路が循環路に連通接続されている箇所より下流で
処理液の濃度を測定するので、注入された薬液による濃
度変化を素早く検出することができる。

【００２３】また、請求項３に記載の発明によれば、薬
液供給路が循環路に連通接続されている箇所より上流で
処理液の濃度を測定するので、注入された薬液が循環路
を循環してほぼ一巡してきた処理液の濃度を測定するこ
とになり、薬液が純水中にある程度拡散して均等に混ざ
り合った状態で濃度を測定することになるので、安定し
て濃度を測定することができる。

【００２４】また、請求項４に記載の発明によれば、薬
液供給路が循環路に連通接続されている箇所より下流に
配設された第１の濃度測定手段と、薬液供給路が循環路
に連通接続されている箇所より上流に配設された第２の
濃度測定手段によって同じ時点で測定された処理液の濃
度に基づいて、循環路に注入される薬液の流量を求める
ことができるので、薬液の注入量を検出するための流量
を検出する手段を備えることなく濃度を制御できる。

【００２５】また、請求項５に記載の発明によれば、薬
液供給路の循環路に連通接続されている箇所は純水供給
路が循環路に連通接続されている箇所の下流に位置する
ので、循環路を純水で満たすことなく、空の循環路に純
水を供給しながら薬液を注入することも可能となる。

【００２６】また、請求項６に記載の発明によれば、薬
液圧力調節器により薬液の圧力を調節することによって
循環路への薬液の注入量を調節することができる。

【００２７】また、請求項７に記載の発明によれば、薬
液流量調節弁により薬液の流量を調節することによって
循環路への薬液の注入量を調節することができる。

【００２８】また、請求項８に記載の発明によれば、処
理液は処理液循環手段によって循環路内を流通するが、
処理液には薬液が含まれるため処理液循環手段としてベ
ローズポンプが一般的に利用されている。このようなポ
ンプには、その構造上、圧力が脈を打つように変動する
『脈動』と呼ばれる現象が生じるので、循環路を流通す
る処理液の圧力が脈動に応じて変動することになる。処
理液の圧力が変動すると薬液注入量調節手段における薬
液の圧力または流量を一定に保持したとしても差圧が変
動するため薬液の注入量が変動してしまうことになる
が、脈動による影響を防止して処理液の圧力を一定に保
持する処理液圧力一定化手段を備えることによりそのよ
うな不都合を防止できる。

【００２９】また、請求項９に記載の発明によれば、処
理液圧力調整器で直接的に循環路内の処理液の圧力をほ
ぼ一定に調節することにより、脈動に起因する悪影響を
防止することができる。

【００３０】また、請求項１０に記載の発明によれば、
処理液流量調整弁で循環路内の処理液の流量をほぼ一定
に調節することによって、循環路内の処理液圧力を一定
化でき、脈動に起因する悪影響を防止することができ
る。

【００３１】また、請求項１１に記載の発明によれば、
処理液循環手段の脈動に起因して循環路内の処理液圧力
と薬液供給路内の薬液圧力との差圧が変動すると、薬液
の注入量が変動してしまうことになるが、差圧をほぼ一
定に保持する差圧一定化手段により脈動による差圧変動
を防止することができるので、そのような不都合を防止
することができる。

【００３２】また、請求項１２に記載の発明によれば、
処理液の圧力変動に応じて薬液の圧力を調節する薬液圧
力調節器により脈動に起因する差圧変動を抑制すること
ができるので、薬液の注入量が変動することを防止でき
る。

【００３３】また、請求項１３に記載の発明によれば、
処理液の圧力変動に応じて薬液の流量を直接的に調節す
る薬液流量調節弁により、例えば、処理液の圧力が高く
なった場合には薬液の流量が減少して循環路への注入量
が減少するので、その流量の減少を補う分だけ薬液流量
調節弁を開けることにより、脈動に起因する差圧変動で
薬液の注入量が変動することを防止できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。＜第１実施例＞本実施例に係る基板処理装置の概略構成
を図１を参照して説明する。この基板処理装置は、純水
と薬液とを混合して得られた処理液で半導体ウエハなど
の基板Ｗに対して表面処理を行うためのものである。こ
の基板処理装置は、大きく分けて処理液を貯留して基板
Ｗの表面処理を行うための『基板処理部１』と、この基
板処理部１に対して処理液を供給する『処理液供給系』
と、処理液が純水で置換され、リンス処理が完了したこ
とを確認するための『比抵抗測定系』と、処理液供給系
を制御する『制御系』とから構成されている。

【００３５】『基板処理部１』は、処理槽１ａと外槽１
ｂとを備えており、処理槽１ａは槽底部から処理液の供
給を受け、外槽１ｂは処理槽１ａから溢れた出た余剰の
処理液を貯留して排出するようになっている。一般的に
は、この種の基板処理装置は、複数個の基板処理部１を
備え、各基板処理部１には個別の処理液供給系統によっ
て処理液が供給されるように構成されている。但し、本
明細書では説明の簡単のために単一の基板処理部１を備
えた基板処理装置を例に採って説明するが、本発明は複
数個の基板処理部１を備えた装置にも適用することが可
能である。また、本発明は複数枚の基板Ｗを浸漬させて
処理を施す処理槽１ａを用いるものではなく、基板を１
枚ずつ処理する処理部を備えた装置であっても適用可能
である。

【００３６】『処理液供給系統』は、処理槽１ａと外槽
１ｂとに連通接続された循環路２と、この循環路２に、
三方弁で構成された給水循環切替え弁３ａを介して純水
供給源から純水を直接的に供給するための純水供給路３
と、循環路２中に薬液を注入するために薬液供給路１６
が循環路２に連通接続されている薬液注入部４と、外槽
１ｂに溢れ出た処理液を循環路２に送り込んで再び処理
槽１ａに供給するように循環させるための処理液循環手
段に相当し、耐薬品性を有するベローズ式の処理液循環
ポンプ５と、この処理液循環ポンプ５がベローズ式であ
ることから生じる脈動に起因する圧力変動を抑制するた
めのポンプ脈動緩衝器６（オートアキュームレータなど
とも呼ばれる）と、循環路２内の処理液や純水を三方弁
で構成された排水循環切替え弁７ａの切り換えによって
排出するための排液路７とを備えている。また、薬液注
入部４と処理槽１ａの底部との間、すなわち、薬液注入
部４の下流側には循環路２を流通する処理液の濃度を測
定するための処理液濃度センサ８（濃度測定手段）が取
り付けられており、下流濃度検出信号が後述する制御部
３０Ａに与えられる。この処理液濃度センサ８として
は、例えば、処理液の透過光強度を測定して吸光度に基
づき濃度を求めるフローセル式のものが好ましい。

【００３７】さらに循環路２の給水循環切替え弁３ａと
薬液注入部４の間には処理液流量センサ９が取り付けら
れ、この処理液流量センサ９と薬液注入部４の間には処
理液の圧力を一定に保持するための処理液圧力調節器１
０が、また、薬液注入部４と処理液濃度センサ８の間に
は、循環路２内を流通する処理液の圧力を測定する処理
液圧力センサ１１が取り付けられている。処理液圧力調
節器１０は、電空変換器１２から与えられた空気圧（以
下、パイロット圧と称する）に応じて処理液圧力調節器
１０の二次側の処理液圧力を調節する制御弁である。な
お、上記の処理液流量センサ９と処理液圧力センサ１１
の取り付け位置は好ましい例であって、特にそれらの位
置に限定されるものではない。

【００３８】処理液圧力調節器１０についてより具体的
に説明すると、これはその内部にダイアフラムに連動す
る弁体を備えている。このダイアフラムの一方面にパイ
ロット圧が、他方面に二次側の処理液圧力がそれぞれ作
用する。両圧力に差圧があるとダイアフラムが変形して
弁体の開度が変わり、両圧力が平衡したところで弁体が
静止する。つまり、処理液圧力調節器１０の二次側の処
理液圧力がパイロット圧に平衡するように弁体が変位す
る。したがって、一定のパイロット圧を与えることによ
って処理液圧力調整器１０の二次側の処理液圧力を一定
にすることができる。

【００３９】処理液圧力調節器１０を操作する電空変換
器１２は、供給された加圧空気を、後述する制御系であ
る制御部３０Ａからの操作電圧に応じた空気圧（パイロ
ット圧）に変換して出力する。処理液流量センサ９は循
環路２を流通する処理液の流量を検出し、その処理液流
量検出信号が後述する制御部３０Ａに入力される。ま
た、処理液圧力センサ１１は、その処理液圧力検出信号
が後述する制御部３０Ａに対して与えられるようになっ
ている。

【００４０】薬液注入部４には、循環路２の純水中に異
なる種類の薬液を個別に導入する複数個の薬液導入弁１
５と、各薬液導入弁１５の出口側にそれぞれ接続されて
薬液供給路１６を開閉する薬液供給弁１７とが配設され
ている。

【００４１】図２は、上述した薬液導入弁１５の構造を
示しており、薬液供給弁１７の機能も兼ね備えている。
薬液導入弁１５は、図２に示すように、循環路２の途中
に介在する導入弁連結管１８に連結されている。薬液導
入弁１５の底面部と、導入弁連結管１８に穿たれた有底
穴とが相まって弁室１５ａが形成されている。この弁室
１５ａは、接続孔１５ｂを介して薬液供給路１６に連通
接続されている。また、弁室１５ａには、薬液導入口１
５ｇを介して、導入弁連結管１８の処理液流路１８ａに
連通接続されている。弁室１５ａには、薬液導入口１５
ｇの開閉を行い、かつ開口度を調節する絞り弁１５ｃが
設けられている。絞り弁１５ｃの基端は、弁本体１５ｄ
内を摺動変位する支持体１５ｅに連結されている。この
支持体１５ｅは、バネ１５ｈによって下方に押し付けら
れる。パイロットエア供給口１５ｉにエアを供給しない
状態では、バネ１５ｈのバネ力によって支持体１５ｅお
よび絞り弁１５ｃは下方向に押し付けられており、この
とき薬液導入口１５ｇは閉じられている。パイロットエ
ア供給口１５ｉにエアを供給した状態では、支持体１５
ｅおよび絞り弁１５ｃがバネ１５ｈのバネ力に勝って上
昇し、弁本体１５ｄ内にねじ込み挿入された調整ボルト
１５ｆの先端に当接して停止する。この状態では薬液導
入口１５ｇは開いている。この調整ボルト１５ｆのねじ
込み量を手操作で調節することにより、絞り弁１５ｃと
調整ボルト１５ｆとが当接して、薬液導入口１５ｇの開
口度が調節されるようになっている。この薬液導入弁１
５によれば、出口側の処理液流路１８ａを流通する処理
液の圧力が、入口側の薬液供給路１６を流通する薬液の
圧力よりも低くなるように各圧力を設定することによ
り、入口側の薬液圧力と出口側の処理液圧力との差圧に
応じた流量の薬液が、処理液流路１８ａの処理液中に導
入される。

【００４２】『薬液供給系統』は、本装置で使用する処
理液の種類に応じた個数だけ設けられ、各薬液供給系統
が薬液注入部４の各薬液導入弁１５に接続されている。
各薬液供給系統は同一構成であるので、以下の説明では
図１に示した１つの薬液供給系統について説明する。

【００４３】薬液供給路１６は、その一端が薬液供給源
１９に連通接続されており、不活性ガスによって加圧さ
れることによって、薬液供給路１６に薬液が供給され
る。また、薬液供給源１９側から順に、薬液流量を検出
する薬液流量センサ２０と、二次側の薬液圧力を調節
し、薬液注入量調節手段となる薬液圧力調節器２１が設
けられている。この薬液圧力調節器２１の二次側が上述
した薬液導入弁１５に接続されている。薬液流量センサ
２０の薬液流量検出信号は、後述する制御部３０Ａに与
えられる。薬液圧力調節器２１は、上述した処理液圧力
調節器１０と同様の構成を備えた制御弁であり、電空変
換器２２から与えられたパイロット圧に応じて、その二
次側の薬液圧力を調節するように作動する。電空変換器
２２は、後述する制御部３０Ａからの操作電圧に応じた
パイロット圧を出力する。

【００４４】なお、本実施例では、薬液注入部４が薬液
だけを注入する構成として説明するが、薬液注入部４を
構成している薬液導入弁１５の一つに純水供給源を接続
して純水を供給するようにしてもよい。これにより処理
液の濃度が濃度目標値を越えたとしても、純水を注入し
て濃度を下げる方向に調整することができるようにな
る。

【００４５】『比抵抗測定系』は、基板処理部１の処理
槽１ａに連通接続された採取管２５ａと、この採取管２
５ａに純水を導入するための開閉弁２５ｂと、採取管２
５ａに取り込まれて流通する純水の比抵抗を測定する比
抵抗測定器２５ｃとを備えている。開閉弁２５ｂを設け
ているのは、通常、比抵抗測定器２５ｃの検出部には耐
薬品性がないため、それが損傷しないように処理液濃度
が十分に低下して、処理液が十分に純水で置換されてか
ら取り込むようにするためである。比抵抗測定器２５ｃ
によって測定された比抵抗値は、制御部３０Ａに出力さ
れ、純水による置換度合いの判断に利用される。

【００４６】『制御系』である制御部３０Ａはコンピュ
ータ機器などによって構成されている。この制御部３０
Ａを機能的に大別すると、図３に示すように目標値設定
部４０と、濃度制御調整部５０と、薬液制御調整部６０
と、薬液操作信号補正部７０と、濃度補正調整部８０Ａ
と、処理液制御調整部９０と、処理液操作信号補正部１
００となる。

【００４７】目標値設定部４０は、制御量の目標値を設
定するためのものである。基板処理装置の場合、最終的
には処理液の濃度を所望の濃度にすることが目標であ
る。この処理液は純水と薬液とを混合して生成されるの
で、処理液流量と薬液流量とが定まると処理液の濃度は
一義的に決まる。したがって、処理液の濃度を所望濃度
にすることが目標であっても、制御量として必ずしも処
理液の濃度を選択する必要はない。つまり、「処理液濃
度」、「処理液流量」、「薬液流量」のうちいずれか２
つを制御量として設定すればよい。制御量として何を選
択するかは、管理したい項目によって決定されるが、本
実施例では制御量として「処理液濃度」と「薬液流量」
とを用いている。つまり、目標値設定部４０は、制御量
としての処理液濃度と薬液流量の各目標値を設定する。

【００４８】目標値設定部４０は、変数指定部４１と、
目標値出力部４２と、目標値変換部４３とから構成され
ている。変数指定部４１は、設定しようとする目標値の
種別の指定と、指定された目標値について、その変化パ
ターンを決定するための変数を指定するためのものであ
る。目標値出力部４２は、変数指定部４１を介して指定
された変数に基づいて、例えば、時間に係わらず一定の
薬液流量目標値ａ１と、時間の経過とともに変化する濃
度目標値ａ３とを出力する（図５参照）。また、目標値
変換部４３は、目標値出力部４２からの目標値に基づ
き、処理液流量目標値ａ２と濃度目標値ａ３とに変換し
て出力する。

【００４９】濃度制御調整部５０は、処理液の濃度が濃
度目標値ａ３と一致するようにフィードバック制御を行
うものであり、図３および図４に示すように、処理液濃
度センサ８による下流濃度検出信号ｂ１と濃度目標値ａ
３との偏差ｃ１を求め、この濃度偏差ｃ１を打ち消すよ
うに薬液流量操作量ｄ１を調節する。この薬液流量操作
量ｄ１が、薬液制御調整部６０において薬液流量検出信
号ｂ２に応じた補正を加えられ、流量−電圧変換部５３
で薬液流量操作電圧Ｖｄ１に変換されて薬液操作信号補
正部７０に出力される。

【００５０】本実施例装置は、薬液注入部４の下流に処
理液濃度センサ８が設けられているので薬液の注入によ
る濃度変化を素早く検出することが可能である。濃度補
正調整部８０Ａは、処理液濃度センサ８からの下流濃度
検出信号ｂ１と、薬液流量センサ２０からの薬液流量検
出信号ｂ２と、処理液流量センサ９からの処理液流量検
出信号ｂ３とに基づき一巡処理液濃度計算部８１で一巡
処理液濃度ｆｂｃｒｃ、すなわち処理槽１ａからオーバ
ーフローした後、循環路２を通って薬液注入部４まで戻
ってきた処理液の濃度を算出する。そして、濃度補正信
号１計算部８２でその値にゲインと時定数を付加して補
正を行い、このようにして求めた帰還補正信号ｆｆｃｐ
１を濃度制御調整部５０にフィードフォワードすること
により、濃度制御調整部５０の制御偏差をより小さくす
るように制御する。

【００５１】ところで循環路２に処理液を循環させる方
式による基板処理装置の薬液混合を式で表すと、処理液濃度＝一巡処理液濃度＋薬液流量に相当する濃度
上昇分となり、循環させながら処理液の濃度制御を行うには、
上記の一巡処理液濃度ｆｂｃｒｃに応じて薬液流量を変
化させてゆく必要がある。

【００５２】上記の濃度補正調整部８０Ａを備えていな
い場合は、一巡処理液濃度ｆｂｃｒｃが変化すると上述
した濃度偏差ｃ１が大きくなり、これを修正するため濃
度偏差ｃ１を抑制するように濃度帰還調整部５１が動作
するので、この部分の帰還動作に大きく依存してしま
う。一方、本実施例のように濃度補正調整部８０Ａを備
えている場合は、一巡処理液濃度ｆｂｃｒｃを計算して
フィードバックすることにより、最初から必要な薬液流
量を流すようにするので、濃度偏差ｃ１をより小さくす
ることができ、濃度制御を精度良くできて処理槽１ａに
おける処理を高精度に行うことができる。

【００５３】処理液制御調整部９０は、処理液流量検出
信号ｂ３を用いてフィードバック制御を行うことによっ
て処理液流量を安定させるものである。処理液帰還調整
部９１において目標値設定部４０からの処理液流量目標
値ａ２と処理液流量検出信号ｂ３との偏差に基づく処理
液流量操作量ｄ２を求め、この値に基づき処理液操作量
変換部９２が処理液流量操作電圧Ｖｄ２を求める。この
処理液流量操作電圧Ｖｄ２は、処理液操作信号補正部１
００に出力され、ここで電空変換器１２や処理液圧力調
節器１０に応じた補正が加えられる。

【００５４】なお、上記の処理液操作信号補正部１００
では、予め設定されている処理液圧力基準値と処理液圧
力センサ１１からの処理液圧力検出信号ｂ４との偏差
（処理液圧力の変動分を表している）を一定に保持する
補正も行っている。つまり、処理液制御調整部９０から
出力される処理液流量操作電圧Ｖｄ２からその偏差に応
じた電圧を減算する。したがって、ポンプ脈動緩衝器６
によって除去しきれなかった脈動を抑制して処理液圧力
の変動を吸収し、薬液注入部４からの注入量が変動する
ことを防止できるようになっている。上記処理液操作信
号補正部１００、処理液圧力センサ１１、処理液圧力調
節器１０は、本発明の処理液圧力一定化手段に相当す
る。

【００５５】また、上述した薬液操作信号補正部７０で
は、同様にして偏差を求めるが、この偏差に応じた電圧
を処理液制御調整部５０からの処理液操作電圧Ｖｄ２に
加算することによって、処理液の圧力変動分だけ薬液の
圧力を変位させて処理液圧力と薬液圧力との差圧を一定
化するように作用する。したがって、処理液圧力が変動
しても薬液圧力も同様に同じ方向へ変動するのでこれら
の差圧が一定化され、薬液の注入量が変動することが防
止できる。薬液操作信号補正部７０、処理液圧力センサ
１１、薬液圧力調節器２１は、本発明における差圧一定
化手段に相当する。

【００５６】次に上記のように構成された装置の動作に
ついて説明する。（１）目標値の設定まず、オペレータが変数指定部４１を操作して、目標値
の種別、本実施例では図５に示すように薬液流量目標値
ａ１と濃度目標値ａ３の指定と、これらの目標値につい
て、その変化パターンを決定するための変数を指定す
る。目標値出力部４２からこれらの指定に基づく薬液流
量目標値ａ１と濃度目標値ａ３が出力され、目標値変換
部４３からは時間の経過とともに変化する処理液流量目
標値ａ２と濃度目標値ａ３が出力される。

【００５７】上記の目標値の設定は、複数種類の処理液
を順に用いて基板の処理を行う場合、各処理液について
適用される。処理槽１ａに処理液の供給を開始すると
き、排水循環切替え弁７ａが閉じられるとともに給水循
環切替え弁３ａが開放されて純水が供給され、処理槽１
ａおよび循環路２内は純水で満たされている。これはあ
る処理液を使って基板の処理を行った後、次の処理液で
基板の処理を行う場合も同様である。すなわち、ある処
理液を使って基板の処理が終わると、排水循環切替え弁
７ａと給水循環切替え弁３ａが共に開放され、使用済み
の処理液を排出しながら循環路２に純水だけを供給し、
処理槽１ａ内の使用済の処理液を一旦、純水で置換す
る。続いて、開放弁２５ｂを開放して採取管２５ａに処
理槽１ａ内の純水を採取して比抵抗測定器２５ｃにより
比抵抗を測定し、置換の度合いを判断する。そして、比
抵抗値が十分に高まった場合には置換が完了してリンス
処理が完了したと判断し、処理槽１ａに純水が供給され
ている状態で、純水中への薬液の注入を開始することに
より、新たな処理液を処理槽１ａに供給して処理槽１ａ
の純水を新たな処理液で置換する。以下の説明では、純
水が供給され続けている処理槽１ａに純水が満たされて
いる状態を置換の初期状態とし、この状態から循環路２
の純水中に薬液が注入され始めた時点が、処理槽１ａへ
の処理液の供給開始時点であるとして説明する。

【００５８】なお、本実施例装置は、図１に示すように
純水供給路３と給水循環切替え弁３ａの下流に薬液注入
部４を設けているので、処理槽１ａと循環路２に純水を
完全に満たすことなく純水を供給しながら薬液を供給す
ることができる。したがって、処理液による表面処理を
開始するまでの時間を短縮可能である。

【００５９】（２）濃度制御調整部５０，濃度補正調整
部８０Ａの動作目標値変換部４３から出力された濃度目標値ａ３は、濃
度帰還調整部５１に与えられ、処理液流量目標値ａ２は
濃度−流量変換部５２に与えられる。濃度目標値ａ３
は、図４に示すように減算器５１ａ，５１ｂに与えられ
る。そして、減算器５１ａでは濃度偏差ｃ１が算出され
てＰＩＩ²Ｄ計算部５１ｃに与えられる。ここでは、減
算器５１ａから与えられた濃度偏差ｃ１に比例して濃度
操作量を決定する比例動作（Ｐ動作）と、濃度偏差ｃ１
の積分に比例して濃度操作量を決定する積分動作（Ｉ動
作）と、濃度偏差ｃ１の二重積分に例して濃度操作量を
決定する二重積分動作（Ｉ²動作）と、濃度偏差ｃ１の
微分に比例して濃度操作量を決定する微分動作（Ｄ動
作）とを含む制御則によって、処理液の濃度偏差ｃ１を
打ち消すような処理液の濃度制御操作量を算出する。こ
の濃度制御操作量は、スイッチ５１ｄを介して加算器５
１ｅに与えられる。スイッチ５１ｄは、循環路２の純水
中に薬液が注入され始めた時点から一定時間の間、ＯＦ
Ｆ状態となってＰＩＩ²Ｄ計算部５１ｃの出力を禁止し
（ＰＩＩ²Ｄ計算部５１ｃを非動作にし）、一定時間経
過後にＯＮ状態に切り換わってＰＩＩ²Ｄ計算部５１ｃ
の出力を許す（ＰＩＩ²Ｄ計算部５１ｃを動作させ
る）。このようにスイッチ５１ｄを設けるのは、薬液の
注入開始初期において、濃度偏差ｃ１が極めて大きいこ
とに起因して生じるオーバーシュートを抑制するためで
ある。

【００６０】加算器５１ｅは、減算器５１ｂによって補
正された濃度目標値ａ３に、スイッチ５１ｄを介してＰ
ＩＩ²Ｄ計算部５１ｃから与えられた濃度制御操作量を
加算する。濃度目標値ａ３に対する補正は、上述した濃
度補正調整部８０Ａから与えられる帰還補正信号ｆｆｃ
ｐ１を濃度目標値ａ３から差し引くことにより行われ
る。

【００６１】ここで帰還補正信号ｆｆｃｐ１の求め方に
ついて説明する。まず濃度補正調整部８０Ａは、処理液
濃度センサ８からの下流濃度検出信号ｂ１と、薬液流量
センサ２０からの薬液流量検出信号ｂ２と、処理液流量
センサ９からの処理液流量検出信号ｂ３とから一巡処理
液濃度ｆｂｃｒｃを求める。処理液濃度センサ８が薬液
注入部４の下流に設けられている関係上、処理液濃度セ
ンサ８からの下流濃度検出信号ｂ１は、薬液流量センサ
２０からの薬液流量検出信号ｂ２に対して一定時間だけ
時間的に遅れる。したがって、時間的に整合をとらなけ
れば、これらの検出信号に基づいて正確に制御を行うこ
とはできない。そこで、時間的に進んでいる薬液流量セ
ンサ２０からの薬液流量検出信号ｂ２を、遅れ時間（濃
度変位遅れ時間）後の信号に相当する時間遅れ信号ｆｂ
ｆｄ［cc/min］にして計算に用いることによってこれら
の信号間の時間的な整合をとる。一巡処理液濃度ｆｂｃ
ｒｃ［％］は、次の（１）式で求められる。 fbcrc ＝ b1 −（Ｃ₀−b1）×fbfd／（1000×b3） ………（１）但し、 b1 は、処理液濃度［％］ b3 は、処理液流量［リットル／min ］Ｃ₀は、原薬液濃度［％］ fbfdは、薬液流量検出信号ｂ２の時間遅れ信号［cc/mi
n］

【００６２】なお、時間的な整合をとるための上記時間
遅れ信号ｆｂｆｄ［cc/min］は、例えば、時系列的に順
次に出力されてくる薬液流量検出信号ｂ２をバッファに
蓄えてゆき、下流濃度検出信号ｂ１が測定された時間の
濃度変位遅れ時間前に収集した信号ｂ２をバッファから
読み出すことにより得ることができる。

【００６３】次に、濃度補正信号１計算部８２は、上記
のようにして求められた一巡処理液濃度ｆｂｃｒｃに対
してゲインと時定数を付加して補正を行い、帰還補正信
号ｆｆｃｐ１を求める。このようにして求められた帰還
補正信号ｆｆｃｐ１は、上述したように減算器５１ｂに
出力され、ここで濃度目標値ａ３に補正が加えられる。
そして、補正された濃度目標値ａ３が加算器５１ｅでＰ
ＩＩ²Ｄ計算部５１ｃから与えられた濃度制御操作量に
加算され濃度操作量ｄ３とされる。

【００６４】濃度−流量変換部５２は、処理液の濃度操
作量ｄ３を薬液流量操作量ｄ１に変換する。この変換の
ために、濃度−流量変換部５２は、処理液流量目標値ａ
２を参照して次の（２）式によって薬液流量操作量ｄ１
［cc/min］を得ている。 d1＝1000×d3×a2／（Ｃ₀−d3） ………（２）但し、 a2は、処理液流量目標値［リットル／min ］ d3は、濃度操作量［％］Ｃ₀は、原薬液濃度［％］

【００６５】この薬液流量操作量ｄ１は薬液制御調整部
６０に与えられ、ここで薬液流量センサ２０からの薬液
流量検出信号ｂ２に基づくＰＩＤ制御が行われ、濃度制
御調整部５０の流量−電圧変換部５３に出力される。こ
こでは、次の（３）式によって薬液流量操作量ｄ１を薬
液操作信号補正部７０に与える薬液流量操作電圧Ｖｄ１
［Ｖ］に変換する。 Vd1 ＝Ac×d1²＋Bc×d1＋Cc ………（３）但し、 d1は、薬液流量操作量［cc/min］ Ac，Bcは、電空変換器２２および薬液圧力調節器２１の
各仕様と、薬液導入弁１５の弁開度から決まる定数 Ccは、処理液圧力基準値と薬液圧力調節器２１の仕様か
ら決まる定数上記の定数Ac，Bc，Ccは、実験によって求めることがで
きる。

【００６６】薬液流量操作電圧Ｖｄ１は薬液操作信号補
正部７０に出力され、上述したように処理液圧力センサ
１１からの処理液圧力検出信号ｂ４に基づき、薬液圧力
と処理液圧力との差圧が一定となるように補正される。

【００６７】上述したように濃度制御調整部５０と濃度
補正調整部８０Ａは、処理液の濃度目標値ａ３と、循環
路２に設けられた処理液濃度センサ８からの下流濃度検
出信号ｂ１との濃度偏差ｃ１を打ち消すように薬液流量
操作量ｄ１を調節しているので、従来例のように採取管
に処理液を採取してから測定した濃度値の基づき濃度を
制御する方式に比較して濃度変位を素早く検出すること
ができ濃度制御を正確にできる。

【００６８】（３）処理液制御調整部９０の動作目標値変換部４３から出力された処理液流量目標値ａ２
は、処理液制御調整部９０に与えられる。処理液帰還調
整部９１では処理液流量目標値ａ２と処理液流量センサ
９からの処理液流量検出信号ｂ３とから処理液流量偏差
が求められ、これを打ち消すようにＰＩＤ制御が行わ
れ、処理液流量操作量ｄ２が出力される。これを与えら
れた処理液操作量変換部９２は、処理液操作電圧Ｖｄ２
を出力する。この処理液操作電圧Ｖｄ２［Ｖ］は、次の
（４）式で与えられる。 Vd2 ＝（d2−Cc）／Dc ………（４）但し、 d2は、処理液流量操作量［リットル/min］ Cc，Dcは、電空変換器１２および処理液圧力調節器１０
の各仕様と、循環路２の管路の抵抗係数などから決まる
定数上記の定数Cc，Dcは、実験によって求めることができ
る。

【００６９】処理液操作電圧Ｖｄ２を与えられた処理液
操作信号補正部１００は、上述したように処理液圧力セ
ンサ１１からの処理液圧力検出信号ｂ４に基づき処理液
の圧力が一定になるようにその電圧を補正する。補正さ
れた操作電圧は電空変換器１２に出力され、電空変換器
１２からその電圧に応じたパイロット圧が処理液圧力調
節器１０に与えられる。したがって、脈動に起因する処
理液圧力の変動が抑制され、濃度制御の精度を向上させ
ることができる。

【００７０】上記のように指定された変数に応じて濃度
制御された処理液により基板Ｗに表面処理が施される
が、この処理が終了すると、排水循環切替え弁７ａと給
水循環切替え弁３ａを共に開放し、使用済みの処理液を
排出しながら処理槽１ａに純水だけを供給し、処理槽１
ａ内の使用済の処理液を一旦、純水で置換してリンス処
理を行う。続いて、開閉弁２５ｂを開放して処理槽１ａ
に連通した採取管２５ａに純水を採取し、その比抵抗を
比抵抗測定器２５ｃによって測定する。そして、比抵抗
値がある一定値に達するまで純水を供給し続ける。この
閾値となる比抵抗値は、例えば、１８ＭΩｃｍのように
高い値であるが、本実施例の場合、循環路２に純水を直
接導入する構成を採っているので、測定値がほぼ閾値と
同じ値となりリンス処理の完了を正確に判断することが
できる。したがって、従来例のように炭酸ガスの混入に
より、リンス処理が十分にできているにも係わらず比抵
抗値が閾値に達しないため必要以上にリンス処理を行う
ような不都合が防止でき、リンス処理に要する純水の供
給量を抑制することができる。

【００７１】次なる表面処理がある場合には、排水循環
切替え弁７ａと給水循環切替え弁３ａを閉止するととも
に上述したようにして純水中への薬液の注入を開始する
ことにより、新たな処理液を処理槽１ａに供給して処理
槽１ａの純水を新たな処理液で置換する。

【００７２】＜第２実施例＞上述した第１実施例は、処
理液濃度センサ８を薬液注入部４の下流に設けている
が、本実施例は図１中に点線で示すようにその上流に処
理液濃度センサ８を設けたものである。なお、上記の第
１実施例と共通する構成には、上記と同じ符号を付ける
ことで詳細な説明については省略する。

【００７３】薬液注入部４の上流に設けられた処理液濃
度センサ８からは、上流濃度検出信号ｂ５が出力され、
図６に示すように、制御部３０Ｂを構成している濃度補
正調整部８０Ｂの濃度補正信号１計算部８２と混合後処
理液濃度計算部１１０に与えられる。

【００７４】混合後処理液濃度計算部１１０は、処理液
濃度センサ８からの上流濃度検出信号ｂ５と、薬液流量
センサ２０からの薬液流量検出信号ｂ２と、処理液流量
センサ９からの処理液流量検出信号ｂ３とに基づいて、
薬液注入部４で薬液を注入されて循環路２を循環してき
た処理液の濃度（混合後処理液濃度 fbc）を求める。但
し、処理液濃度センサ８は、薬液流量センサ２０に対し
て時間的に進んでいるので、時間的な整合をとるために
処理液濃度センサ８からの上流濃度検出信号ｂ５を、濃
度変位遅れ時間後の信号に相当する時間遅れ信号ｆｂｃ
ｄ２［％］にして計算に用いる。混合後処理液濃度 fbc
［％］は、次の（５）式を用いることにより算出され
る。 fbc ＝ (1000×b3×fbcd2 ＋Ｃ₀×b2) ／(1000 ×b3＋b2) ……（５）但し、 b2 は、薬液流量［cc/min］ b3 は、処理液流量［リットル／min ］Ｃ₀は、原薬液濃度［％］ fbcd2 は、上流濃度検出信号ｂ５の時間遅れ信号［％］

【００７５】このようにして算出された混合後処理液濃
度 fbcは、濃度帰還調整部５１に与えられる。

【００７６】濃度補正調整部８０Ｂは、処理液濃度セン
サ８からの上流濃度検出信号ｂ５を直接的に利用し、濃
度補正信号１計算部８２にてゲインと時定数を付加する
補正を施す。このように補正された上流濃度検出信号ｂ
５’は、濃度帰還調整部５１に与えられる。この補正さ
れた上流濃度検出信号ｂ５’を濃度帰還調整部５１にフ
ィードフォワードすることにより濃度制御調整部５０の
制御偏差を小さくすることができる。

【００７７】混合後処理液濃度fbc と補正された上流濃
度検出信号ｂ５’を与えられた濃度帰還調整部５１は、
上述した第１実施例と同様に、濃度目標値ａ３と混合後
処理液濃度fbc から求まる濃度偏差ｃ１と、補正された
上流濃度検出信号ｂ５’とに基づいて濃度操作量ｄ３を
出力する。この濃度操作量ｄ３に基づき濃度制御が行わ
れる。

【００７８】したがって、上記第１実施例と同様に濃度
制御を正確に行うことができるが、処理液濃度センサ８
が上流側に設けたものであるので、遅れのない上流濃度
検出信号ｂ５に基づき濃度調整を行うことができ、上記
第１実施例に比較してより安定して濃度を制御すること
が可能である。

【００７９】＜第３実施例＞上述した第１／第２実施例
は、処理液濃度センサ８を薬液注入部４の下流／上流の
いずれか一方に設けているが、本実施例は図７に示すよ
うにそれらを組み合わせて下流に第１の処理液濃度セン
サ１Ａを設け、上流に第２の処理液濃度センサ８Ｂを設
けたものである。なお、上述した各実施例と共通する構
成には、上記と同じ符号を付けることで詳細な説明につ
いては省略する。

【００８０】図８のブロック図に示すように、本発明の
第１の濃度測定手段に相当する第１の処理液濃度センサ
８Ａからの上流濃度検出信号ｂ１は、制御部３０Ｃを構
成している濃度制御調整部５０と薬液流量計算部１２０
に与えられ、本発明の第２の濃度測定手段に相当する第
２の処理液濃度センサ８Ｂからの下流濃度検出信号ｂ５
は、濃度補正調整部８０Ｂと薬液流量計算部１２０に与
えられる。

【００８１】薬液流量計算部１２０は、上流濃度検出信
号ｂ１と、下流濃度検出信号ｂ５と、処理液流量検出信
号ｂ３とに基づき薬液流量を求める。しかし、上流濃度
検出信号ｂ５は、第１の処理液濃度センサ８Ａから出力
される下流濃度検出信号ｂ１に対して濃度変位遅れ時間
だけ進んでいるので、時間的な整合をとるために上流濃
度検出信号ｂ５を、濃度変位遅れ時間後の信号に相当す
る時間遅れ信号ｆｂｃｄ２［％］にして計算に用いる。
薬液流量ｆｂｆ［リットル／min ］は、次の（６）式を
用いることにより算出される。 fbf ＝ 1000 ×b3×(b1 −fbcd2)／ (Ｃ₀−b1) ……（６）但し、 b1 は、下流濃度検出信号［％］ b3 は、処理液流量［リットル／min ］Ｃ₀は、原薬液濃度［％］ fbcd2 は、上流濃度検出信号ｂ５の時間遅れ信号［％］

【００８２】このようにして算出された薬液流量ｆｂｆ
は、薬液制御調整部６０に与えられ、ここで薬液流量操
作量ｄ１に対して薬液流量ｆｂｆに基づくＰＩＤ制御が
行われ、濃度制御調整部５０の流量−電圧変換部５３に
出力される。

【００８３】係る構成によると薬液流量センサ２０を設
ける必要がなく（図７参照）、構成を簡単化できる。特
に、使用する薬液の種類が多い場合には、薬液供給路１
６（図１参照）もそれに応じた数だけ薬液流量センサ２
０が必要になってその数も増大するので、本実施例の構
成を採用すると効果的である。

【００８４】＜変形例＞上述した各実施例では、薬液圧
力調節器２１により薬液の圧力を調節して薬液の注入量
を調節し、処理液圧力調節器１０により処理液の圧力を
調節して処理液の流量を調節する構成としたが、図９に
示すように、開閉弁と流量調節弁の機能を兼ね備えた薬
液流量調節弁２３と、処理液流量調節弁２４とにより構
成するようにしてもよい。

【００８５】薬液流量調節弁２３により薬液の流量を調
節しても薬液の注入量を調節することができ、さらに、
処理液の圧力が変動した場合には、薬液圧力と処理液圧
力の差圧による薬液流量変動を補う分だけ弁開度を変化
させることにより注入量の変動を防止できる。また、処
理液流量調節弁２４により弁開度を変化させて処理液の
流量を調節しても処理液流量を調節することができ、循
環路２を流通する処理液の圧力を一定化することができ
る。したがって、係る構成によっても上述した構成と同
様の効果を得ることができる。

【００８６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、リンス処理のための純水は純
水供給路を介して循環路に直接供給され、その際に空気
中の炭酸ガスの溶け込みを防止できるので、リンス処理
の完了時点を正確に判断することができる。また、処理
液の濃度は循環路に設けられた濃度測定手段によって直
接的に測定され、循環路から分岐した採取管に処理液を
採取して濃度を測定する従来例に比較して濃度の変化を
応答性良く素早く検出できるため、正確に濃度制御を行
うことができる。

【００８７】また、請求項２に記載の発明によれば、薬
液供給路が循環路に連通接続されている箇所より下流で
処理液の濃度を測定することによって、注入された薬液
による濃度変化を素早く検出することができ、請求項３
に記載の発明によれば、薬液が純水中にある程度拡散し
て均等に混ざり合った状態で濃度を測定することによ
り、安定して濃度を測定することができる。

【００８８】また、請求項４に記載の発明によれば、第
１／第２の濃度測定手段により同じ時点で測定された処
理液の濃度に基づいて、循環路に注入される薬液の流量
を求めることができ、薬液の注入量を検出するための流
量を検出する手段を備えることなく濃度を制御できるの
で、装置の構成を簡単化できる。

【００８９】また、請求項５に記載の発明によれば、循
環路を純水で満たすことなく、空の循環路に純水を供給
しながら薬液を注入することも可能となるので、表面処
理を開始するまでの時間を短縮可能である。

【００９０】また、請求項６に記載の発明によれば、薬
液圧力調節器で薬液の圧力を調節することによって循環
路への薬液の注入量を調節することができ、請求項７に
記載の発明によれば、薬液流量調節弁で薬液の流量を調
節することによって循環路への薬液の注入量を調節する
ことができる。

【００９１】また、請求項８に記載の発明によれば、処
理液の圧力を一定に保持する処理液圧力一定化手段によ
り、脈動に起因して薬液の注入量が変動してしまう不都
合を防止できるので、より正確に濃度制御を行うことが
できる。

【００９２】また、請求項９に記載の発明によれば、直
接的に循環路内の処理液の圧力をほぼ一定に調節するこ
とで、請求項１０に記載の発明によれば、循環路内の処
理液の流量をほぼ一定に調節することで、循環路内の処
理液圧力を一定化できるので、脈動に起因する悪影響を
防止することができる。

【００９３】また、請求項１１に記載の発明によれば、
差圧をほぼ一定に保持する差圧一定化手段により脈動に
よる差圧変動を防止することができるので、差圧変動に
起因する薬液の注入量が変動することを防止でき、濃度
制御の精度をより高めることができる。

【００９４】また、請求項１２に記載の発明によれば、
薬液圧力調節器により脈動に起因する差圧変動を抑制す
ることで、差圧を一定にして脈動に起因する差圧変動で
薬液の注入量が変動することを防止できる。

【００９５】また、請求項１３に記載の発明によれば、
薬液流量調節弁で流量を可変させることで、脈動に起因
する流量変動を補償し、薬液の注入量が変動することを
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例および第２実施例に係る基板処理装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】薬液導入弁の構造を示す縦断面図である。

【図３】第１実施例に係る制御部の構成を示すブロック
図である。

【図４】第１実施例に係る濃度制御調整部および濃度補
正調整部の構成を示すブロック図である。

【図５】目標値の変化パターンの一例を示す図である。

【図６】第２実施例に係る制御部の構成を示すブロック
図である。

【図７】第３実施例に係る基板処理装置の概略構成を示
すブロック図である。

【図８】第３実施例に係る制御部の構成を示すブロック
図である。

【図９】基板処理装置の変形例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ … 基板１ … 基板処理部２ … 循環路３ … 純水供給路４ … 薬液注入部５ … 処理液循環ポ
ンプ６ … ポンプ脈動緩衝器７ … 排液路８ … 処理液濃度センサ１０ … 処理液圧力調
節器１１ … 処理液圧力センサ１５ … 薬液導入弁１７ … 薬液供給弁１９ … 純水供給源２０ … 薬液流量センサ２１ … 薬液圧力調節器２２ … 電空変換器３０Ａ〜３０Ｃ … 制御部４０ … 目標値設定
部５０ … 濃度制御調整部６０ … 薬液制御調
整部７０ … 薬液操作信号補正部８０Ａ，８０Ｂ …
濃度補正調整部９０ … 処理液制御調整部１００ … 処理液操
作信号補正部ａ１ … 薬液流量目標値ａ２ … 処理液流量
目標値ａ３ … 濃度目標値ｂ１ … 下流濃度検出信号ｂ２ … 薬液流量検
出信号ｂ３ … 処理液流量検出信号ｂ４ … 処理液圧力
検出信号ｂ５ … 下流濃度検出信号ｃ１ … 濃度偏差ｄ１ … 薬液流量操作量ｄ２ … 処理液流量
操作量ｄ３ … 濃度操作量Ｖｄ１ … 薬液流量操作電圧Ｖｄ２ … 処理液流
量操作電圧ｆｂｆ … 薬液流量ｆｂｃ … 混合後処
理液濃度ｆｂｆｄ … 薬液流量検出信号の時間遅れ信号ｆｂｆｄ２ … 上流濃度検出信号の時間遅れ信号

フロントページの続き (72)発明者村岡祐介滋賀県野洲郡野洲町大字三上字口ノ川原 2426番１大日本スクリーン製造株式会社野洲事業所内 (72)発明者柴田晃宏京都府京都市伏見区羽束師古川町322 大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に対して所定の処理を施す基板処理
装置であって、純水と薬液とを混合して得られた処理液で基板の表面処
理を行う基板処理部と、前記基板処理部から排出された処理液を再び前記基板処
理部へ供給する循環路と、前記循環路内の処理液を循環させる処理液循環手段と、前記循環路に一端が連通接続され、他端が純水供給源に
連通接続されている純水供給路と、前記循環路に一端が連通接続され、他端が薬液供給源に
連通接続されている薬液供給路と、前記薬液供給路から前記循環路へ注入される薬液の注入
量を調節する薬液注入量調節手段と、前記循環路内を流通する処理液の濃度を測定する濃度測
定手段と、前記濃度測定手段により測定された処理液の濃度に基づ
いて、前記薬液注入量調節手段を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置におい
て、前記濃度測定手段は、前記薬液供給路が前記循環路に連
通接続されている箇所より下流側に配設されていること
を特徴とする基板処理装置。
【請求項３】請求項１に記載の基板処理装置におい
て、前記濃度測定手段は、前記薬液供給路が前記循環路に連
通接続されている箇所より上流側に配設されていること
を特徴とする基板処理装置。
【請求項４】請求項１に記載の基板処理装置におい
て、前記濃度測定手段は、前記薬液供給路が前記循環路に連
通接続されている箇所の下流側と上流側にそれぞれ配設
された第１の濃度測定手段と第２の濃度測定手段とを備
えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記薬液供給路が前記循環路に連通接続されている箇所
は、前記純水供給路が前記循環路に連通接続されている
箇所の下流であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記薬液注入量調節手段は、薬液圧力調節器を備え、薬
液の圧力を調節して注入量を調節するように構成されて
いることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記薬液注入量調節手段は、薬液流量調節弁を備え、薬
液の流量を調節して注入量を調節するように構成されて
いることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記循環路内の処理液の圧力をほぼ一定に調節する処理
液圧力一定化手段を備えていることを特徴とする基板処
理装置。
【請求項９】請求項８に記載の基板処理装置におい
て、前記処理液圧力一定化手段は、前記循環路を流通する処
理液の圧力をほぼ一定に調整する処理液圧力調節器で構
成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】請求項８に記載の基板処理装置におい
て、前記処理液圧力一定化手段は、前記循環路を流通する処
理液の流量をほぼ一定に調整する処理液流量調節弁で構
成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】請求項１ないし請求項１０のいずれか
に記載の基板処理装置において、前記循環路内の処理液の圧力と前記薬液供給路内の薬液
の圧力との差圧をほぼ一定に保持する差圧一定化手段を
備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】請求項６に記載の基板処理装置におい
て、前記薬液圧力調節器は、前記循環路内の処理液の圧力と
前記薬液供給路内の薬液の圧力との差圧をほぼ一定に保
持するように、処理液の圧力の変動に応じて薬液の圧力
を調節することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】請求項７に記載の基板処理装置におい
て、前記薬液流量調節弁は、前記循環路内の処理液の圧力と
前記薬液供給路内の薬液の圧力との差圧をほぼ一定に保
持するように、処理液の圧力の変動に応じて薬液の流量
を調節することを特徴とする基板処理装置。