JP2004162814A - Air operated valve for high viscosity coating liquid - Google Patents

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JP2004162814A
JP2004162814A JP2002329570A JP2002329570A JP2004162814A JP 2004162814 A JP2004162814 A JP 2004162814A JP 2002329570 A JP2002329570 A JP 2002329570A JP 2002329570 A JP2002329570 A JP 2002329570A JP 2004162814 A JP2004162814 A JP 2004162814A
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JP
Japan
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coating liquid
operated valve
valve
air operated
viscosity coating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002329570A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Maruyama
清 丸山
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NEC Yamagata Ltd
Original Assignee
NEC Yamagata Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air operated valve for high viscosity coating liquid, allowing the formation of a high quality coating film on a semiconductor wafer by easily removing bubbles 9 from an upper part A of a coating liquid sump 8 and efficient cleaning of a piping passage, as predetermined. <P>SOLUTION: The air operated valve for the high viscosity coating liquid comprises the coating liquid sump to be formed in a region including a passage 4A connected to a discharge port when a passage 3A connected to a suction port 3 and the passage 4A connected to the discharge port 4 are put into a shut-off condition by the lowering of a valve seat forming part 15. An upper wall 4U of the discharge port 4 is set higher than an upper wall 8U of the coating liquid sump 8, a drain port 6 is provided therein which is joined to the passage 3A connected to the suction port 3 via an opening hole 18, and an on-off valve 7 is connected to the drain port 6. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
高粘度塗布液用エアオペレートバルブに係り、特に半導体装置の製造において半導体ウエハ上にポリイミド液等の高粘度液を塗布する際に用いる高粘度塗布液用エアオペレートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示す従来技術の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ２００は、吐出側エアー用ポート１から加圧空気を上空間１１に送り込むことにより、その圧力とスプリング１３の作用により、駆動部材１４、ピストンロッド１７及び弁座形成部１５が下降し、ベローズ１６が延びた状態となり、図４ではこの状態を示している。また、弁座形成部およびベローズがバブルシール面、すなわち、高粘度塗布液が上下動駆動機構内に入り込むことを阻止する面を構成している。
【０００３】
図４に示すバルブの閉状態では、弁座形成部１５が下降してバルブ壁に当接することにより、吸入ポート（ＩＮ）３に接続する通路３Ａと吐出ポート（ＯＵＴ）２４に接続する通路２４Ａとが遮断されて、吐出ポート接続する通路２４Ａを含む領域が塗布液溜まり２８となる。
【０００４】
従来技術では図４に示すように、塗布液溜まり２８の上壁２８Ｕよりも吐出ポート（ＯＵＴ）２４の上壁２４Ｕが低い位置に設定されている。すなわち、塗布液溜まり２８の上壁２８Ｕよりも吐出ポート（ＯＵＴ）２４Ｕの上壁が下方向に位置している。
【０００５】
高粘度塗布液用エアオペレートバルブ２００を開状態にするためには、吸入側エアー用ポート２から加圧空気を下空間１２に送り込むことにより、駆動部材１４、ピストンロッド１７及び弁座形成部１５が上昇させる。この際に、ベローズ１６およびスプリング１３は収縮した状態となる。
【０００６】
このように弁座形成部１５が上昇してバルブ壁から離れることにより、吸入ポート（ＩＮ）３に接続する通路３Ａと吐出ポート（ＯＵＴ）２４に接続する通路２４Ａとが導通した開状態となって、吸入ポート（ＩＮ）３から高粘度液であるポリイミド液が吸入され、吐出ポート（ＯＵＴ）４から吐出される。
【０００７】
尚、エアオペレートバルブに関しては、例えば、特開平９−２５７１５２号公報に開示されている。
【０００８】
図３は高粘度塗布液用エアオペレートバルブを使用して、半導体ウエハ上にポリイミド液を塗布する配管経路を示す系統図である。
【０００９】
窒素（Ｎ２）マニホールド３１からの窒素ガスが圧力計３２を接続したレギュレータ３３を通してリリーフ弁である三方弁３４の入力ポートに入力する。
【００１０】
三方弁の一個のポートは排気マニホールド３５に接続され、三方弁３４の出力ポートから出力された窒素ガスはフィルター３６を通して加圧タンク３８に噴出される。
【００１１】
加圧タンク３８に載置されているポリイミド瓶３７内のポリイミド液は、噴出された窒素ガスの圧力により高粘度塗布液用エアオペレートバルブ２００を通し、一定量のポリイミド塗布液をノズルに送る機能を有するサックバックユニット３９を経由して、ノズル４０に送られ、ノズル４０から半導体ウエハ４１上に塗布される。
【００１２】
ここで図３の配管経路に従来技術の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ２００を使用した場合のこの配管経路のクリーニング（ブロー洗浄）について説明する。
【００１３】
先ず、ポリイミド瓶３７を洗浄液（溶剤液）瓶に取り替える。そして、高粘度塗布液用エアオペレートバルブ２００を開状態にして、窒素（Ｎ２）マニホールド３１から窒素ガスを加圧タンク３８に導入し、この窒素ガスの圧力により洗浄液瓶からの洗浄液（溶剤液）を高粘度塗布液用エアオペレートバルブ２００およびサックバックユニット３９を通してノズル４０から噴出させる。
【００１４】
尚、エアオペレートバルブに関しては、例えば、特開平９−２５７１５２号公報に開示されている。
【００１５】
【特許文献１】
特開平９−２５７１５２号公報（図１〜図４、段落番号０００５〜００１８）、段落番号００２９〜００５４）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した従来技術では、塗布液溜まり２８の上壁２８Ｕよりも吐出ポート（ＯＵＴ）２４の上壁２４Ｕが低い箇所に位置している。
【００１７】
したがって、気泡９が混入した場合に気泡９が上昇する性質があるので、塗布液溜まり２８の上部分Ａに気泡９が長く滞留してしまう。
【００１８】
上記した図４に示す従来技術を用いたポリイミド塗布液において、原因不明のゴミ増加が問題となっていた。そこで種々検討の結果判明した原因としては、エアオペレートバルブ内に気泡９が侵入し、バルブの構造上この気泡９が抜けにくい為、滞留した気泡９に長時間触れた塗布液の品質が低下し、この品質が低下した塗布液の箇所がゴミ測定した場合ゴミとしてカウントされるようになっていたことである。
【００１９】
また、図４に示した従来技術のエアオペレートバルブ２００を使用した場合のこの配管経路の所定のクリーニングを能率良く行うことができない。
【００２０】
その理由は、洗浄液瓶からエアオペレートバルブ２００までの配管に残存する塗布液等の汚れを含んだ洗浄液を用いて、エアオペレートバルブ２００からノズル４０までの洗浄に用いるからである。
【００２１】
他の理由は、塗布液の場合と同様に洗浄液の場合も塗布液溜まり２８の上部分Ａの気泡９が滞留して除去出来ないからである。
【００２２】
したがって本発明の目的は、塗布液溜まり上部分Ａの気泡を容易に除去することにより品質の良い塗布膜を半導体ウエハ上に形成することができる高粘度塗布液用エアオペレートバルブを提供することである。
【００２３】
本発明の他の目的は、配管経路の所定のクリーニングを能率良く行うことができる高粘度塗布液用エアオペレートバルブを提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、吸入ポートに接続する通路と吐出ポートに接続する通路とが遮断状態となったときに、該吐出ポートに接続する通路を含む領域が塗布液溜まりとなる高粘度塗布液用エアオペレートバルブにおいて、前記塗布液溜まりの上壁よりも高い位置に前記吐出ポートの上壁が設定されている、すなわち、前記吐出ポートの上壁が前記塗布液溜まりの上壁よりも上方に位置している高粘度塗布液用エアオペレートバルブにある。
【００２５】
ここで、前記塗布液溜まりの上壁と前記吐出ポートの上壁とがテーパ壁により接続されていることが好ましい。また、空気の圧力により下降する弁座形成部により前記遮断状態とすることができる。さらに、前記弁座形成部はベローズに接続し、該ベローズとともにバブルシール面を構成していることができる。また、前記弁座形成部はピストンロッドおよび駆動部材とともに下降および上昇を行うことができる。
【００２６】
さらに、前記吸入ポートに接続する通路と開孔を介して結合するドレイン用ポートが設けられ、このドレイン用ポートに開閉バルブが接続されていることが好ましい。この場合、前記ドレイン用ポートは前記開閉バルブを介して塗布液廃液ラインに接続されていることができる。
【００２７】
また、前記高粘度塗布液はポリイミド液であることができる。あるいは、前記高粘度塗布液はレジスト液であることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の実施の形態のエアオペレートバルブを示す断面図である。
【００２９】
図１で示す本発明の実施の形態の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ１００は、吐出側エアー用ポート１から加圧空気を上空間１１に送り込むことにより、その圧力とスプリング１３の作用により、駆動部材１４、ピストンロッド１７及び弁座形成部１５が下降し、ベローズ１６が延びた状態となる。図１ではこの状態を示している。また、弁座形成部１５およびベローズ１６がバブルシール面、すなわち、高粘度塗布液（ポリイミド液）が上下動駆動機構内に入り込むことを阻止する面を構成している。
【００３０】
図１に示すバルブの閉状態では、弁座形成部１５が下降してバルブ壁に当接することにより、吸入ポート（ＩＮ）３に接続する通路３Ａと吐出ポート（ＯＵＴ）４に接続する通路４Ａとが遮断され、吐出ポートに接続する通路４Ａを含む領域が塗布液溜まり８になる。
【００３１】
本発明では、塗布液溜まり８の上壁８Ｕよりも吐出ポート（ＯＵＴ）４の上壁４Ｕが高い箇所に位置しており、その間をテーパ壁５で接続している。すなわち、吐出ポート（ＯＵＴ）４の上壁４Ｕが塗布液溜まり８の上壁８Ｕよりも上方向に位置しており、両上壁をテーパ壁５で接続している。
【００３２】
したがって、気泡９が混入した場合でも、塗布液溜まり８の上部分Ａの気泡９は上昇する性質を有しているから、テーパ壁５、吐出ポートの上壁４Ｕに沿って気泡９が抜け易い状態となり、塗布液溜まり８の上部分Ａに気泡が長く滞留することはない。
【００３３】
高粘度塗布液用エアオペレートバルブ１００を開状態にするには、吸入側エアー用ポート２から加圧空気を下空間１２に送り込むことにより、駆動部材１４、ピストンロッド１７及び弁座形成部１５が上昇させる。この際にベローズ１６およびスプリング１３は収縮した状態となる。
【００３４】
このように開状態では、弁座形成部１５が上昇してバルブ壁から離れることにより、吸入ポート（ＩＮ）３に接続する通路３Ａと吐出ポート（ＯＵＴ）４に接続する通路４Ａとが導通した状態となって、吸入ポート（ＩＮ）３から高粘度液であるポリイミド液が吸入され、吐出ポート（ＯＵＴ）４から吐出される。
【００３５】
そしてポリイミド塗布作業において、図２（Ａ）に示す閉状態の動作と図２（Ｂ）に示す開状態の動作とが交互に行われて安定した滴下量の塗布液を吐出することができる。
【００３６】
さらに本発明では、吸入ポート（ＩＮ）３に接続する通路３Ａに開孔１８が接続し、開孔１８の先端にドレイン用ポート６が設けられており、そこと塗布液廃液ラインの配管との間には開閉バルブ７が設けられており、上記した弁座形成部１５の上昇・下降による塗布液通路の開閉動作中、すなわちポリイミド液の塗布作業中はこの開閉バルブ７は閉の状態となっている。
【００３７】
本発明が適用する配管経路は、例えば図３に示すように、窒素（Ｎ２）マニホールド３１からの窒素ガスが圧力計３２を接続したレギュレータ３３を通してリリーフ弁である三方弁３４の入力ポートに入力する。
【００３８】
三方弁３４の一個のポートは排気マニホールド３５に接続され、三方弁３４の出力ポートから出力された窒素ガスはフィルター３６を通して加圧タンク３８に噴出される。
【００３９】
加圧タンク３８に載置されているポリイミド瓶３７内のポリイミド液は、噴出された窒素ガスの圧力により本発明の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ１００を通し、一定量のポリイミド塗布液をノズルに送る機能を有するサックバックユニット３９を経由して、ノズル４０に送られ、ノズル４０から半導体ウエハ４１上に塗布される。
【００４０】
次に、本発明の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ１００を使用した場合の、半導体ウエハ上にポリイミド液を塗布する配管経路のクリーニング（ブロー洗浄）について説明する。この場合、次の２つのステップで行うのが好ましい。
【００４１】
ポリイミド瓶３７を洗浄液（溶剤液）瓶に取り替えた後、第１のステップとして、図２（Ｃ）に示すように、高粘度塗布液用エアオペレートバルブ１００を閉状態にし、開閉バルブ７を開状態にして、窒素（Ｎ２）マニホールド３１から窒素ガスを加圧タンク３８に導入し、この窒素ガスの圧力により洗浄液瓶からの洗浄液（溶剤液）１９を、通路３Ａおよび開孔１８を通して、ドレイン用ポート６に向かって流す。
【００４２】
これにより、洗浄液瓶からエアオペレートバルブ１００までの配管に残存するポリイミド液を含む汚れは容易に除去される。
【００４３】
次の第２のステップでは、高粘度塗布液用エアオペレートバルブ１００を開状態にし、開閉バルブ７を閉状態にして、窒素（Ｎ２）マニホールド３１から窒素ガスを加圧タンク３８に導入し、この窒素ガスの圧力により洗浄液瓶からの洗浄液（溶剤液）をノズル４０に向かって流す。
【００４４】
この第２のステップでは、第１のステップによりエアオペレートバルブ１００までの配管の汚れが除去されているから、汚れを含まない状態の洗浄液が高粘度塗布液用エアオペレートバルブ１００に導入される。したがって、所定のクリーニングを能率良く行うことができる。
【００４５】
さらに、先に説明したように本発明のエアオペレートバルブ１００は塗布液溜まり８の上壁８Ｕよりも吐出ポート（ＯＵＴ）４の上壁４Ｕが高い箇所に位置しているから、塗布液の場合と同様に洗浄液の場合も塗布液溜まりの上部分Ａに気泡が滞留することがない。したがって、この点からも所定のクリーニングを能率良く行うことができる。
【００４６】
以上の実施の形態では高粘度塗布液として半導体ウエハ上にはポリイミド膜を形成するためのポリイミド液を例示して説明した。しかし、高粘度塗布液としてレジスト液等の他の高粘度の液を用いることができる。
【００４７】
例えばレジスト液の場合は、図３のポリイミド瓶をレジスト瓶に置き換えて本発明の高粘度塗布液用エアオペレートバルブを用いることにより、フォトリソグらフィー工程における良質のレジスト膜を半導体ウエハ上に塗布形成することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のよれば、塗布液溜まりの上壁よりも高い位置に吐出ポートの上壁が設定されているから、高粘度塗布液に気泡が混入した場合に、塗布液と気泡が長時間触れて発生する塗布液の品質低下の進行を防止する事ができる。
【００４９】
また、上記した構成により洗浄液中の気泡も排除することもでき、さらに、開閉バルブを別途備えているから汚れのない洗浄液を用いてエアオペレートバルブをクリーニングをすることができ、したがって、所定のクリーニングを能率良く行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のエアオペレートバルブを示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の動作を示す断面図である。
【図３】本発明を適用する配管経路を示す系統図である。
【図４】従来技術のエアオペレートバルブを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 吐出側エアー用ポート
２ 吸入側エアー用ポート
３ 吸入ポート（ＩＮ）
３Ａ 吸入ポートに接続する通路
４ 吐出ポート（ＯＵＴ）
４Ａ 吐出ポートに接続する通路
４Ｕ 吐出ポートの上壁
５ テーパ壁
６ ドレイン用ポート
７ 開閉バルブ
８ 塗布液溜まり
８Ｕ 塗布液溜まりの上壁
９ 気泡
１１ 上空間
１２ 下空間
１３ スプリング
１４ 駆動部材
１５ 弁座形成部
１６ ベローズ
１７ ピストンロッド
１８ 開孔
１９ 洗浄液
２４ 吐出ポート（ＯＵＴ）
２４Ａ 吐出ポートに接続する通路
２４Ｕ 吐出ポートの上壁
２８ 塗布液溜まり
２８Ｕ 塗布液溜まりの上壁
３１ 窒素マニホールド
３２ 圧力計
３３ レギュレータ
３４ 三方弁
３５ 排気マニホールド
３６ フィルター
３７ ポリイミド瓶
３８ 加圧タンク
３９ サックバックユニット
４０ ノズル
４１ 半導体ウエハ
１００ 実施の形態の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ
２００ 従来技術の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-operated valve for a high-viscosity coating liquid, and more particularly to an air-operated valve for a high-viscosity coating liquid used when applying a high-viscosity liquid such as a polyimide liquid on a semiconductor wafer in the manufacture of a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
The conventional air operated valve 200 for a high-viscosity coating liquid shown in FIG. 4 sends pressurized air into the upper space 11 from the discharge-side air port 1, and the driving member 14, The piston rod 17 and the valve seat forming portion 15 are lowered, and the bellows 16 is extended. FIG. 4 shows this state. In addition, the valve seat forming portion and the bellows constitute a bubble seal surface, that is, a surface that prevents the high-viscosity coating liquid from entering the vertical drive mechanism.
[0003]
In the closed state of the valve shown in FIG. 4, when the valve seat forming portion 15 descends and comes into contact with the valve wall, the passage 3A connected to the suction port (IN) 3 and the passage 24A connected to the discharge port (OUT) 24. Is blocked, and a region including the passage 24 </ b> A connected to the discharge port becomes the application liquid reservoir 28.
[0004]
In the prior art, as shown in FIG. 4, the upper wall 24U of the discharge port (OUT) 24 is set at a position lower than the upper wall 28U of the coating liquid reservoir 28. That is, the upper wall of the discharge port (OUT) 24U is located lower than the upper wall 28U of the coating liquid reservoir 28.
[0005]
In order to open the high-viscosity coating liquid air operated valve 200, the driving member 14, the piston rod 17, and the valve seat forming section 15 are formed by sending pressurized air into the lower space 12 from the suction-side air port 2. Raises. At this time, the bellows 16 and the spring 13 are in a contracted state.
[0006]
As described above, when the valve seat forming portion 15 is raised and separated from the valve wall, the passage 3A connected to the suction port (IN) 3 and the passage 24A connected to the discharge port (OUT) 24 are brought into an open state in which conduction is established. Thus, the polyimide liquid which is a high viscosity liquid is sucked from the suction port (IN) 3 and discharged from the discharge port (OUT) 4.
[0007]
The air operated valve is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-257152.
[0008]
FIG. 3 is a system diagram showing a piping path for applying a polyimide liquid onto a semiconductor wafer using an air operated valve for a high-viscosity coating liquid.
[0009]
Nitrogen gas from a nitrogen (N 2 ) manifold 31 is input to an input port of a three-way valve 34 as a relief valve through a regulator 33 to which a pressure gauge 32 is connected.
[0010]
One port of the three-way valve is connected to the exhaust manifold 35, and the nitrogen gas output from the output port of the three-way valve 34 is jetted to the pressurized tank 38 through the filter 36.
[0011]
The polyimide liquid in the polyimide bottle 37 placed in the pressurized tank 38 is passed through the high-viscosity coating liquid air operated valve 200 by the pressure of the jetted nitrogen gas, and sends a certain amount of the polyimide coating liquid to the nozzle. The liquid is sent to the nozzle 40 via the suck back unit 39 having the above, and is applied onto the semiconductor wafer 41 from the nozzle 40.
[0012]
Here, cleaning (blow cleaning) of the piping path when the conventional air operated valve for high-viscosity coating liquid 200 is used in the piping path of FIG. 3 will be described.
[0013]
First, the polyimide bottle 37 is replaced with a cleaning liquid (solvent liquid) bottle. Then, the high viscosity coating liquid air operated valve 200 is opened, nitrogen gas is introduced from the nitrogen (N 2 ) manifold 31 into the pressurized tank 38, and the pressure of the nitrogen gas causes the cleaning liquid (solvent liquid) from the cleaning liquid bottle to flow. ) Is ejected from the nozzle 40 through the air operated valve 200 for high-viscosity coating liquid and the suck back unit 39.
[0014]
The air operated valve is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-257152.
[0015]
[Patent Document 1]
JP-A-9-257152 (FIGS. 1 to 4, paragraphs 0005 to 0018), paragraphs 0029 to 0054)
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art shown in FIG. 4, the upper wall 24U of the discharge port (OUT) 24 is located lower than the upper wall 28U of the coating liquid reservoir 28.
[0017]
Accordingly, when the bubbles 9 are mixed, the bubbles 9 have a property of rising, so that the bubbles 9 stay in the upper portion A of the application liquid pool 28 for a long time.
[0018]
In the polyimide coating solution using the conventional technique shown in FIG. 4 described above, an increase in dust of unknown origin has been a problem. Therefore, as a result of various studies, it has become clear that bubbles 9 enter the air operated valve, and the structure of the valve makes it difficult for the bubbles 9 to escape. In addition, when a portion of the coating liquid whose quality has deteriorated is measured for dust, the portion is counted as dust.
[0019]
In addition, when the conventional air operated valve 200 shown in FIG. 4 is used, the predetermined cleaning of the piping path cannot be efficiently performed.
[0020]
The reason is that the cleaning from the air operated valve 200 to the nozzle 40 is performed by using a cleaning liquid containing dirt such as a coating liquid remaining in the pipe from the cleaning liquid bottle to the air operated valve 200.
[0021]
Another reason is that the bubbles 9 in the upper portion A of the coating liquid pool 28 cannot be removed in the case of the cleaning liquid as in the case of the coating liquid.
[0022]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-viscosity coating liquid air operated valve that can form a high-quality coating film on a semiconductor wafer by easily removing bubbles in the upper portion A of the coating liquid reservoir. is there.
[0023]
Another object of the present invention is to provide an air operated valve for a high-viscosity coating liquid which can efficiently perform a predetermined cleaning of a piping path.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the present invention is that when a passage connected to the suction port and a passage connected to the discharge port are in a cutoff state, a region including the passage connected to the discharge port becomes a coating liquid pool and is used for a high-viscosity coating liquid. In the air operated valve, the upper wall of the discharge port is set at a position higher than the upper wall of the coating liquid reservoir, that is, the upper wall of the discharge port is located above the upper wall of the coating liquid reservoir. In the air operated valve for high viscosity coating liquid.
[0025]
Here, it is preferable that an upper wall of the application liquid reservoir and an upper wall of the discharge port are connected by a tapered wall. Further, the shut-off state can be set by the valve seat forming portion which is lowered by the pressure of the air. Further, the valve seat forming portion may be connected to a bellows, and may form a bubble sealing surface together with the bellows. Further, the valve seat forming part can be lowered and raised together with the piston rod and the driving member.
[0026]
Further, it is preferable that a drain port is provided which is connected to the passage connected to the suction port through an opening, and an open / close valve is connected to the drain port. In this case, the drain port may be connected to the coating liquid waste liquid line via the open / close valve.
[0027]
Further, the high-viscosity coating liquid may be a polyimide liquid. Alternatively, the high viscosity coating solution can be a resist solution.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an air operated valve according to an embodiment of the present invention.
[0029]
The air operated valve 100 for a high-viscosity coating liquid according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 sends pressurized air from the discharge-side air port 1 to the upper space 11, and by the pressure and the action of the spring 13, The drive member 14, the piston rod 17, and the valve seat forming portion 15 are lowered, and the bellows 16 is in an extended state. FIG. 1 shows this state. In addition, the valve seat forming portion 15 and the bellows 16 constitute a bubble seal surface, that is, a surface that prevents the high-viscosity coating liquid (polyimide liquid) from entering the vertical drive mechanism.
[0030]
In the closed state of the valve shown in FIG. 1, the valve seat forming portion 15 descends and comes into contact with the valve wall, so that the passage 3A connected to the suction port (IN) 3 and the passage 4A connected to the discharge port (OUT) 4. And the area including the passage 4A connected to the discharge port becomes the application liquid reservoir 8.
[0031]
In the present invention, the upper wall 4U of the discharge port (OUT) 4 is located at a position higher than the upper wall 8U of the coating liquid reservoir 8, and the space therebetween is connected by the tapered wall 5. That is, the upper wall 4U of the discharge port (OUT) 4 is located above the upper wall 8U of the coating liquid reservoir 8, and both upper walls are connected by the tapered wall 5.
[0032]
Therefore, even when the air bubbles 9 are mixed, the air bubbles 9 in the upper portion A of the application liquid reservoir 8 have a property of rising, so that the air bubbles 9 easily escape along the tapered wall 5 and the upper wall 4U of the discharge port. In this state, bubbles do not stay in the upper portion A of the coating liquid pool 8 for a long time.
[0033]
In order to open the high-viscosity coating liquid air operated valve 100, the driving member 14, the piston rod 17, and the valve seat forming part 15 are formed by sending pressurized air from the suction-side air port 2 to the lower space 12. To raise. At this time, the bellows 16 and the spring 13 are in a contracted state.
[0034]
In this open state, the valve seat forming portion 15 rises and separates from the valve wall, so that the passage 3A connected to the suction port (IN) 3 and the passage 4A connected to the discharge port (OUT) 4 conduct. In this state, the polyimide liquid, which is a high-viscosity liquid, is sucked from the suction port (IN) 3 and discharged from the discharge port (OUT) 4.
[0035]
In the polyimide coating operation, the operation in the closed state shown in FIG. 2A and the operation in the open state shown in FIG. 2B are performed alternately, so that a stable drop amount of the coating liquid can be discharged.
[0036]
Further, in the present invention, the opening 18 is connected to the passage 3A connected to the suction port (IN) 3, and the drain port 6 is provided at the tip of the opening 18, and the connection between the drain port 6 and the piping of the coating liquid waste liquid line. An opening / closing valve 7 is provided between them, and the opening / closing valve 7 is in a closed state during the opening / closing operation of the application liquid passage due to the raising / lowering of the valve seat forming portion 15, that is, during the application operation of the polyimide liquid. ing.
[0037]
For example, as shown in FIG. 3, the piping path to which the present invention is applied is such that nitrogen gas from a nitrogen (N 2 ) manifold 31 is input to an input port of a three-way valve 34 as a relief valve through a regulator 33 to which a pressure gauge 32 is connected. I do.
[0038]
One port of the three-way valve 34 is connected to the exhaust manifold 35, and nitrogen gas output from the output port of the three-way valve 34 is jetted to the pressurized tank 38 through the filter 36.
[0039]
The polyimide liquid in the polyimide bottle 37 placed in the pressurized tank 38 is passed through the high viscosity coating liquid air operated valve 100 of the present invention by the pressure of the jetted nitrogen gas, and a certain amount of the polyimide coating liquid is supplied to the nozzle. The ink is sent to the nozzle 40 via the suck back unit 39 having a function of sending the ink to the semiconductor wafer 41 from the nozzle 40.
[0040]
Next, cleaning (blow cleaning) of a piping path for applying a polyimide liquid onto a semiconductor wafer when the air operated valve 100 for a high-viscosity coating liquid of the present invention is used will be described. In this case, it is preferable to perform the following two steps.
[0041]
After replacing the polyimide bottle 37 with a cleaning liquid (solvent liquid) bottle, as a first step, as shown in FIG. 2C, the high viscosity coating liquid air operated valve 100 is closed, and the open / close valve 7 is opened. In this state, nitrogen gas is introduced from the nitrogen (N 2 ) manifold 31 into the pressurized tank 38, and the pressure of the nitrogen gas causes the cleaning liquid (solvent liquid) 19 from the cleaning liquid bottle to flow through the passage 3 A and the opening 18 to drain. To the port 6 for use.
[0042]
Thus, the dirt including the polyimide liquid remaining in the pipe from the cleaning liquid bottle to the air operated valve 100 is easily removed.
[0043]
In the next second step, the high-viscosity coating liquid air operated valve 100 is opened, the open / close valve 7 is closed, and nitrogen gas is introduced from the nitrogen (N 2 ) manifold 31 into the pressurized tank 38. The cleaning liquid (solvent liquid) from the cleaning liquid bottle flows toward the nozzle 40 by the pressure of the nitrogen gas.
[0044]
In the second step, since the dirt on the pipes up to the air operated valve 100 has been removed in the first step, the cleaning liquid containing no dirt is introduced into the high viscosity coating liquid air operated valve 100. Therefore, the predetermined cleaning can be efficiently performed.
[0045]
Further, as described above, since the air operated valve 100 of the present invention is located at a position where the upper wall 4U of the discharge port (OUT) 4 is higher than the upper wall 8U of the coating liquid reservoir 8, the case of the coating liquid Similarly to the case of the cleaning liquid, air bubbles do not stay in the upper portion A of the coating liquid pool. Therefore, from this point, the predetermined cleaning can be efficiently performed.
[0046]
In the above embodiment, a polyimide liquid for forming a polyimide film on a semiconductor wafer has been described as an example of a high-viscosity coating liquid. However, another high-viscosity liquid such as a resist liquid can be used as the high-viscosity coating liquid.
[0047]
For example, in the case of a resist solution, the polyimide bottle of FIG. 3 is replaced with a resist bottle, and a high-quality resist film in a photolithography process is formed on a semiconductor wafer by using an air operated valve for a high-viscosity coating solution of the present invention. can do.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the upper wall of the discharge port is set at a position higher than the upper wall of the coating liquid reservoir, when bubbles are mixed in the high-viscosity coating liquid, the coating liquid and the bubbles Can prevent the deterioration of the quality of the coating liquid caused by touching for a long time.
[0049]
Further, air bubbles in the cleaning liquid can be eliminated by the above-described configuration, and the air operated valve can be cleaned using a cleaning liquid that is not contaminated since an opening / closing valve is separately provided. Can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an air operated valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a system diagram showing a piping route to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional air operated valve.
[Explanation of symbols]
1 Port for discharge side air 2 Port for suction side air 3 Suction port (IN)
3A Passage connected to suction port 4 Discharge port (OUT)
4A Passage 4U connected to the discharge port 4U Upper wall 5 of the discharge port 5 Tapered wall 6 Drain port 7 Open / close valve 8 Application liquid reservoir 8U Upper wall of application liquid reservoir 9 Bubbles 11 Upper space 12 Lower space 13 Spring 14 Drive member 15 Valve seat Forming part 16 Bellows 17 Piston rod 18 Opening 19 Cleaning liquid 24 Discharge port (OUT)
24A Passage connected to the discharge port 24U Upper wall 28 of the discharge port Coating liquid reservoir 28U Upper wall 31 of the coating liquid reservoir Nitrogen manifold 32 Pressure gauge 33 Regulator 34 Three-way valve 35 Exhaust manifold 36 Filter 37 Polyimide bottle 38 Pressurized tank 39 Suck back Unit 40 Nozzle 41 Semiconductor wafer 100 High-viscosity coating liquid air operated valve 200 of the embodiment Conventional high-viscosity coating liquid operating air valve

Claims (9)

吸入ポートに接続する通路と吐出ポートに接続する通路とが遮断状態となったときに、該吐出ポートに接続する通路を含む領域が塗布液溜まりとなる高粘度塗布液用エアオペレートバルブにおいて、前記塗布液溜まりの上壁よりも高い位置に前記吐出ポートの上壁が設定されていることを特徴とする高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。When the passage connected to the suction port and the passage connected to the discharge port are shut off, a region including the passage connected to the discharge port is a coating liquid reservoir, and the air operated valve for a high-viscosity coating liquid, An air operated valve for a high-viscosity coating liquid, wherein the upper wall of the discharge port is set at a position higher than the upper wall of the coating liquid reservoir. 前記塗布液溜まりの上壁と前記吐出ポートの上壁とがテーパ壁により接続されていることを特徴とする請求項１記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。The air operated valve for a high-viscosity coating liquid according to claim 1, wherein an upper wall of the coating liquid reservoir and an upper wall of the discharge port are connected by a tapered wall. 空気の圧力により下降する弁座形成部により前記遮断状態となることを特徴とする請求項１記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。2. The air operated valve for a high-viscosity coating liquid according to claim 1, wherein the shut-off state is established by a valve seat forming portion which is lowered by the pressure of air. 前記弁座形成部はベローズに接続し、該ベローズとともにバブルシール面を構成していることを特徴とする請求項３記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。4. The air operated valve for a high-viscosity coating liquid according to claim 3, wherein the valve seat forming portion is connected to a bellows, and forms a bubble sealing surface together with the bellows. 前記弁座形成部はピストンロッドおよび駆動部材とともに下降および上昇を行うことを特徴とする請求項３記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。4. The air operated valve for a high-viscosity coating liquid according to claim 3, wherein the valve seat forming part descends and rises together with the piston rod and the driving member. 前記吸入ポートに接続する通路と開孔を介して結合するドレイン用ポートが設けられ、このドレイン用ポートに開閉バルブが接続されていることを特徴とする請求項１記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。2. The air for a high-viscosity coating liquid according to claim 1, further comprising a drain port connected to the passage connected to the suction port through an opening, and an opening / closing valve connected to the drain port. Operate valve. 前記ドレイン用ポートは前記開閉バルブを介して塗布液廃液ラインに接続されていることを特徴とする請求項６記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。7. The air operated valve for a high-viscosity coating liquid according to claim 6, wherein the drain port is connected to a coating liquid waste liquid line via the opening / closing valve. 前記高粘度塗布液はポリイミド液であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。The air-operated valve for a high-viscosity coating liquid according to any one of claims 1 to 7, wherein the high-viscosity coating liquid is a polyimide liquid. 前記高粘度塗布液はレジスト液であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の高粘度塗布液用エアオペレートバルブ。The air operated valve for a high-viscosity coating liquid according to claim 1, wherein the high-viscosity coating liquid is a resist liquid.
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