JP2010186844A - 処理液供給システム及び処理液供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の処理液を用いる装置に対し、タンク内に貯留した前記処理液を供給する処理液供給システムにおいて、前記装置への処理液供給時であっても、前記タンクへの処理液の補充を行うことができ、タクトタイムの遅延を防止する。
【解決手段】処理液Ｌを送出するための処理液貯留タンク１と、前記処理液貯留タンクに補充するための処理液を、補充管路４を介して前記処理液貯留タンク１に供給する処理液補充手段２と、前記補充管路４を開閉するバルブ７と、前記処理液貯留タンク１内の圧力を第一の圧力値とする第一の圧力調整手段１２と、前記バルブ７よりも前記処理液補充手段２側の圧力を前記第一の圧力値よりも高い第二の圧力値とする第二の圧力調整手段２３とを備え、前記バルブを開放することにより、前記処理液貯留タンクから前記装置に対して処理液を供給しつつ、前記処理液補充手段から前記処理液貯留タンクに処理液が供給される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばフォトリソグラフィ工程に用いられるフォトレジスト、溶剤等の処理液を供給するための処理液供給システム及び処理液供給方法に関する。

例えばＦＰＤの製造においては、ガラス基板等の被処理基板に所定の膜を成膜した後、フォトレジスト（以下、レジストと呼ぶ）を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィ工程により回路パターンを形成する。

前記フォトリソグラフィ工程においては、レジストを供給するシステムや、レジストを溶解するための溶剤等の処理液の供給システムが必要となる。そのため、特許文献１のように処理液を供給するタンク及びバッファタンクを設けた例が示されている。
更に、図３に示すようにバッファタンクを２つ用いた例もある。図３に示す従来の処理液供給システムは、処理液を貯留し、処理液をレジスト塗布装置等による上位工程に供給可能なＬ／Ｅ（リキッドエンド）タンク５０と、前記Ｌ／Ｅタンク５０に処理液を補充するための２つのバッファタンク５１、５２とを備えている。

Ｌ／Ｅタンク５０には、切替バルブ５３が接続され、タンク内へのキャリアガスの入力とタンク内の圧力開放（ドレイン）とが切り替え可能となされている。
即ち、上位工程に処理液を供給する場合、切替バルブ５３の操作によりキャリアガスがＬ／Ｅタンク５０内に供給され、Ｌ／Ｅタンク５０内が加圧される。これにより、Ｌ／Ｅタンク５０内の処理液Ｌが上位工程に供給可能となる。
一方、上位工程への処理液供給によりＬ／Ｅタンク５０内の処理液Ｌが減少し、タンク５０内に処理液Ｌを補充する必要がある場合、切替バルブ５３によりタンク内の圧力が開放され、補充可能な状態となされる。
尚、Ｌ／Ｅタンク５０には、貯留される処理液の所定の液面位置（充填完了位置、要補充位置）を監視し、貯留残量を検出する残量センサ７０が設けられている。
即ち、Ｌ／Ｅタンク５０に対する処理液Ｌの補充／終了のタイミングは、前記残量センサ７０の検出結果に基づき行われる。

Ｌ／Ｅタンク５０内に処理液Ｌを補充する場合、Ｌ／Ｅタンク５０とバッファタンク５１，５２との連通を制御するバルブ５４が開かれる。このバルブ５４には、２つのバッファタンク５１、５２のうち、切替バルブ５５によって選択されたいずれかから処理液Ｌが供給される。
前記バッファタンク５１、５２には、キャリアガスの入力と開放（ドレイン）とを切り替える切替バルブ５６，５７が接続されており、Ｌ／Ｅタンク５０への補充時はキャリアガスによりバッファタンク５１，５２内が加圧されるようになされている。尚、バッファタンク５１、５２内の圧力は、圧力調整弁６０、６１が設けられることにより過度の上昇が防止されるようになされている。

また、バッファタンク５１、５２には、Ｌ／Ｅタンク５０と同様に貯留残量を検出する複数の残量センサ７１、７２が設けられている。
バッファタンク５１（５２）への処理液の補充は、処理液Ｌの補充管に設けられたバルブ５８（５９）が開かれることにより行われるが、それに同期して前記切替バルブ５６（５７）がドレイン側に切り替えられるようになされている。

特開２００１−２３０１９１号公報

図３に示した従来の供給システムにあっては、Ｌ／Ｅタンク５０内の処理液残量が少なくなると、バッファタンク５１、５２のいずれかからＬ／Ｅタンク５０への処理液補充を行うことができる。
しかしながら、Ｌ／Ｅタンク５０への補充作業がなされる間、Ｌ／Ｅタンク５０内の圧力は開放され、上位工程への処理液の供給を行うことができない。そのため、上位工程を中断しなければならず、タクトタイムが遅延するという課題があった。
前記課題に対し、Ｌ／Ｅタンク５０における処理液残量を複数段階に検出し、補充の機会を増やすことによって各補充時間を短縮する方法もあるが、上位工程へ処理液供給できないという状態を完全に無くすことは出来なかった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、所定の処理液を用いる装置に対し、タンク内に貯留した前記処理液を供給する処理液供給システムにおいて、前記装置への処理液供給時であっても、前記タンクへの処理液の補充を行うことができ、タクトタイムの遅延を防止することのできる処理液供給システム及び処理液供給方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る処理液供給システムは、所定の処理液を用いる装置に対し、前記処理液を供給する処理液供給システムにおいて、前記処理液を貯留し、前記装置に前記処理液を送出するための処理液貯留タンクと、前記処理液貯留タンクに補充するための処理液を、補充管路を介して前記処理液貯留タンクに供給可能な処理液補充手段と、前記補充管路を開閉するバルブと、前記処理液貯留タンク内の圧力を第一の圧力値とする第一の圧力調整手段と、前記処理液補充手段側の圧力を前記第一の圧力値よりも高い第二の圧力値とする第二の圧力調整手段とを備え、前記バルブを開放することにより、前記処理液貯留タンクから前記装置に対して処理液を供給しつつ、前記処理液補充手段から前記処理液貯留タンクに処理液が供給されることに特徴を有する。
尚、前記処理液補充手段は、前記補充管路を介して前記処理液貯留タンクと連通し、前記処理液を貯留するバッファタンクを備え、前記第二の圧力調整手段は、前記バッファタンク内を前記第二の圧力値とすることが望ましい。

このような構成によれば、前記バッファタンク内の圧力は、前記処理液貯留タンクが上位工程への処理液供給を行っているか否かに拘わらず、処理液貯留タンク内の圧力よりも常に高い状態となされる。このため、前記補充管路においてバルブを開いた際にバッファタンクから処理液貯留タンクに処理液を自動的に供給することができる。
したがって、処理液貯留タンクへの処理液の補充時であっても上位工程を中断することがなく、タクトタイムの遅延を防止することができる。

また、前記処理液貯留タンクにおける処理液の残量が所定量であることを検出する残量検出手段と、前記残量検出手段の検出結果に基づき前記バルブの開閉制御を行う制御手段とを備えることが望ましい。
このように残量検出手段を設けることにより、処理液貯留タンクの残量が少なくなったときに自動的に処理液の補充を行うことができ、充填されると自動的に補充を終了することができる。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る処理液供給方法は、所定の処理液を貯留し、前記処理液を用いる装置に対し前記処理液を送出可能な処理液貯留タンクに、補充管路を介して前記処理液を補充する処理液供給方法であって、前記処理液貯留タンクの圧力を第一の圧力値とするステップと、前記補充管路を開閉するバルブよりも上流側の圧力を前記第一の圧力値よりも高い第二の圧力値とするステップと、前記処理液貯留タンクに前記処理液の補充が必要な場合に、前記バルブを開くステップとを実行することに特徴を有する。
このような方法によれば、前記バッファタンク内の圧力は、前記処理液貯留タンクが上位工程への処理液供給を行っているか否かに拘わらず、処理液貯留タンク内の圧力よりも常に高い状態となされる。このため、前記補充管路においてバルブを開いた際にバッファタンクから処理液貯留タンクに処理液を自動的に供給することができる。
したがって、処理液貯留タンクへの処理液の補充時であっても上位工程を中断することがなく、タクトタイムの遅延を防止することができる。

また、前記処理液貯留タンクに前記処理液の補充が必要な場合に、前記バルブを開くステップにおいて、前記処理液貯留タンクにおける処理液の残量が所定量であることを検出し、前記検出の結果に基づき前記バルブの開閉制御を行うことが望ましい。
このようにタンク内の処理液の残量に基づきバルブ開閉することにより、処理液貯留タンクの残量が少なくなったときに自動的に処理液の補充を行うことができ、充填されると自動的に補充を終了することができる。

本発明によれば、所定の処理液を用いる装置に対し、タンク内に貯留した前記処理液を供給する処理液供給システムにおいて、前記装置への処理液供給時であっても、前記タンクへの処理液の補充を行うことができ、タクトタイムの遅延を防止することのできる処理液供給システム及び処理液供給方法を得ることができる。

図１は、本発明に係る処理液供給システムの構成を模式的に示す回路図である。 図２は、図１の処理液供給システムにおける一連の動作を示すフローである。 図３は、従来の処理液供給システムの構成を模式的に示す回路図である。

以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る処理液供給システムの構成を模式的に示す回路図である。
図示する処理液供給システム１００は、上位工程である例えばフォトリソグラフィ工程で使用される処理液を供給するシステムである。
図示するように処理液供給システム１００は、上位工程（上位装置）に処理液Ｌを供給するため処理液Ｌを貯留するＬ／Ｅ（リキッドエンド）タンク１（処理液貯留タンク）と、このＬ／Ｅタンク１内に処理液Ｌを補充するためのバッファタンク２（処理液補充手段）とを備える。
尚、バッファタンク２の容積は、所定容積（例えば２リットル）を有するＬ／Ｅタンク１よりも十分に大きい容積（例えば１０リットル）であることが好ましい。

Ｌ／Ｅタンク１には、上位装置（図示せず）に処理液Ｌを供給するための供給管路３と、バッファタンク２からの処理液Ｌの供給路となる補充管路４と、Ｌ／Ｅタンク１内を加圧または開放（ドレインに連通）するためのタンク圧制御管路５とが接続されている。
また、前記補充管路４には管路の開閉を行うバルブ７が設けられ、バッファタンク２からＬ／Ｅタンク１への処理液補充時はバルブ７が開放され、それ以外では閉じられるようになされている。

また、一端がＬ／Ｅタンク１に接続された前記タンク圧制御管路５の他端には、ドレイン管８と気体供給管９とを切り替える切替バルブ１０が設けられている。前記気体供給管９からは、Ｌ／Ｅタンク１内を加圧するためのキャリアガス（例えばＮ₂ガス）が供給されている。
前記気体供給管９には、該気体供給管９からのキャリアガスによってＬ／Ｅタンク１内が加圧される場合に、Ｌ／Ｅタンク１内の圧力を予め設定された圧力値（例えば０．２ＭＰａ）とする精密レギュレータ１２（第一の圧力調整手段）が設けられている。この精密レギュレータ１２が設けられることにより、Ｌ／Ｅタンク１から上位装置への処理液供給中にバッファタンク２からの処理液供給が開始されても、Ｌ／Ｅタンク１内の圧力変動を無くし、上位装置に安定して処理液供給を行うことができる。
また、Ｌ／Ｅタンク１には、貯留される処理液Ｌの所定の液面位置（充填完了位置、要補充位置）を監視し、貯留残量を検出する残量センサ１３、１４（残量検出手段）が設けられている。

一方、バッファタンク２には、前記補充管路４の他、このバッファタンク２に対し処理液Ｌを補充するための補充管路１５と、バッファタンク２内を加圧または開放（ドレインに連通）するためのタンク圧制御管路１６とが接続されている。
さらには、バッファタンク２内の圧力が過度に上昇することを防止するために圧力調整弁２４が設けられた管路１７が接続されている。

前記補充管路１５には、この管路１５を開閉するためのバルブ１８が設けられ、前記バルブ１８が開かれることによって、バッファタンク２内に新たに処理液Ｌが供給されるようになされている。
また、一端が前記バッファタンク２に接続される前記タンク圧制御管路１６の他端には、ドレイン管１９と気体供給管２０とを切り替える切替バルブ２１が設けられている。
前記気体供給管２０からは、バッファタンク２内を加圧するためのキャリアガス（例えばＮ₂ガス）が供給されている。

前記気体供給管２０には、該気体供給管２０からのキャリアガスによってバッファタンク２内が加圧される際、バッファタンク２内の圧力を予め設定された圧力値（例えば０．３ＭＰａ）とするレギュレータ２３（第二の圧力調整手段）が設けられている。この圧力値は、Ｌ／Ｅタンク１内の圧力値（例えば０．２ＭＰａ）よりも高い値に設定されている。

また、バッファタンク２には、貯留される処理液Ｌの所定の液面位置を監視し、貯留残量を検出する残量センサ２５、２６が設けられている。
この処理液供給システム１００において、前記残量センサ１３，１４，２５，２６の検出信号は、このシステム１００の各バルブの動作制御を行う制御部４０（制御手段）に出力される。

続いて、図２のフローに基づき、処理液供給システム１００における一連の動作について説明する。
この処理液供給システム１００において、上位工程への処理液供給が必要になると（図２のステップＳＴ１）、制御部４０は切替バルブ１０を気体供給管９側に切り替え、キャリアガスをＬ／Ｅタンク１内に導入してタンク１内を加圧する。ここで、精密レギュレータ１２の動作により、Ｌ／Ｅタンク１内の圧力値は所定値（例えば０．２ＭＰａ）となされる。
また、キャリアガスの圧力により上位工程に処理液Ｌが供給される（図２のステップＳＴ２）。

Ｌ／Ｅタンク１内の処理液残量が減少し、要補充状態であることが残量センサ１４により検出されると（図２のステップＳＴ３）、制御部４０は前記補充管路４のバルブ７を開き、Ｌ／Ｅタンク１とバッファタンク２とを連通させる。
ここで、バッファタンク２において、タンク圧制御管路１６の切替バルブ２１は気体供給管２０側に開かれており、バッファタンク２内は、レギュレータ２３の動作により、Ｌ／Ｅタンク１内よりも高い所定の圧力値（例えば０．３ＭＰａ）となされている。
したがって、Ｌ／Ｅタンク１とバッファタンク２との間には、所定の差圧（例えば０．１ＭＰａ）が生じ、前記のように補充管路４のバルブ７が開かれると、バッファタンク２からＬ／Ｅタンク１に向けて（即ち圧力値が高い方から低い方に向けて）処理液Ｌが流れ、Ｌ／Ｅタンク１内に処理液Ｌが補充される（図２のステップＳＴ４）。

このようにＬ／Ｅタンク１への補充と上位工程への処理液供給とが同時になされる状態から、上位工程への処理液供給が先に終了すると（図２のステップＳＴ５）、Ｌ／Ｅタンク１において切替バルブ１０がドレイン管８側に切り替えられる。これによりＬ／Ｅタンク１内の圧力が開放され、より効率的にＬ／Ｅタンク１への補充作業が継続される（図２のステップＳＴ６）。
その後、残量センサ１３がＬ／Ｅタンク１への処理液Ｌの充填を検出すると、制御部４０は補充管路４のバルブ７を閉じ、充填作業が終了する（図２のステップＳＴ７）。
一方、ステップＳＴ５において、上位工程への処理液供給が終了する前にＬ／Ｅタンク１への処理液Ｌの充填作業が終了すると（図２のステップＳＴ８）、制御部４０は補充管路４のバルブ７を閉じる。
そして、上位工程への処理液供給が終了すると、ディスペンサユニット６の動作が停止される（図２のステップＳＴ９）。

尚、Ｌ／Ｅタンク１の容量（例えば２リットル）に対してバッファタンク２の容量を十分に大きいもの（例えば１０リットル）としておくことにより、バッファタンク２が要補充状態となるまでは、何度も自動的にＬ／Ｅタンク１に補充することが可能となる。
バッファタンク２内の処理液残量が減少し、要補充状態であることが残量センサ２６により検出されると、切替バルブ２１はドレイン管１９側に切り替えられ、バルブ１８が開かれて補充管路１５から処理液Ｌがバッファタンク２内に供給される。そして、残量センサ２６が充填を検出すると、バルブ１８が閉じられ、切替バルブ２１が気体供給管２０側に切り替えられて、バッファタンク２内の気圧は再び所定値（例えば０．３ＭＰａ）に保たれる。

以上のように本実施の形態によれば、バッファタンク２内の圧力は、Ｌ／Ｅタンク１が上位工程への処理液供給を行っているか否かに拘わらず、Ｌ／Ｅタンク１内の圧力よりも常に高い状態となされる。このため、補充管路４においてバルブ７を開放した際にバッファタンク２からＬ／Ｅタンク１に処理液Ｌを自動的に供給することができる。
したがって、Ｌ／Ｅタンク１への処理液の補充時であっても上位工程を中断することがなく、タクトタイムの遅延を防止することができる。

尚、前記実施の形態においては、Ｌ／Ｅタンク１に処理液を供給する処理液補充手段としてバッファタンク２を設けたが、本発明の処理液供給システム１００においては、それに限定されず、バッファタンク２を用いなくとも補充管路４に処理液Ｌを供給できる手段であればよい。
また、前記実施の形態においては、Ｌ／Ｅタンク１内の圧力を予め設定された圧力値とするために、精密レギュレータ１２を設けたが、本発明に係る処理液供給システムにおいては、その形態に限定されるものではない。例えば、精密レギュレータ１２の出力圧を圧力センサ（図示せず）によって検出し、制御部４０から精密レギュレータ１２の出力圧にフィードバック制御する構成としてもよい。そのように構成することにより、さらに高精度にＬ／Ｅタンク１内の圧力を安定させることができる。

１ Ｌ／Ｅタンク（処理液貯留タンク）
２ バッファタンク（処理液補充手段）
３ 供給管路
４ 補充管路
５ タンク圧制御管路
８ ドレイン管
９ 気体供給管
１０ 切替バルブ
１２ 精密レギュレータ（第一の圧力調整手段）
１３ 残量センサ
１４ 残量センサ
１５ 補充管路
１６ タンク圧制御管路
１７ ドレイン管路
１８ バルブ
１９ ドレイン管
２０ 気体供給管
２１ 切替バルブ
２３ 精密レギュレータ（第二の圧力調整手段）
２５ 残量センサ
２６ 残量センサ
４０ 制御部（制御手段）
１００ 処理液供給システム
Ｌ 処理液

Claims (5)

1. 所定の処理液を用いる装置に対し、前記処理液を供給する処理液供給システムにおいて、
   前記処理液を貯留し、前記装置に前記処理液を送出するための処理液貯留タンクと、前記処理液貯留タンクに補充するための処理液を、補充管路を介して前記処理液貯留タンクに供給可能な処理液補充手段と、前記補充管路を開閉するバルブと、前記処理液貯留タンク内の圧力を第一の圧力値とする第一の圧力調整手段と、前記処理液補充手段側の圧力を前記第一の圧力値よりも高い第二の圧力値とする第二の圧力調整手段とを備え、
   前記バルブを開放することにより、前記処理液貯留タンクから前記装置に対して処理液を供給しつつ、前記処理液補充手段から前記処理液貯留タンクに処理液が供給されることを特徴とする処理液供給システム。
2. 前記処理液補充手段は、
   前記補充管路を介して前記処理液貯留タンクと連通し、前記処理液を貯留するバッファタンクを備え、
   前記第二の圧力調整手段は、前記バッファタンク内を前記第二の圧力値とすることを特徴とする請求項１に記載された処理液供給システム。
3. 前記処理液貯留タンクにおける処理液の残量が所定量であることを検出する残量検出手段と、
   前記残量検出手段の検出結果に基づき前記バルブの開閉制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された処理液供給システム。
4. 所定の処理液を貯留し、前記処理液を用いる装置に対し前記処理液を送出可能な処理液貯留タンクに、補充管路を介して前記処理液を補充する処理液供給方法であって、
   前記処理液貯留タンクの圧力を第一の圧力値とするステップと、
   前記補充管路を開閉するバルブよりも上流側の圧力を前記第一の圧力値よりも高い第二の圧力値とするステップと、
   前記処理液貯留タンクに前記処理液の補充が必要な場合に、前記バルブを開くステップとを実行することを特徴とする処理液供給方法。
5. 前記処理液貯留タンクに前記処理液の補充が必要な場合に、前記バルブを開くステップにおいて、前記処理液貯留タンクにおける処理液の残量が所定量であることを検出し、前記検出の結果に基づき前記バルブの開閉制御を行うことを特徴とする請求項４に記載された処理液供給方法。

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