JP2555971B2 - 薬液供給装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薬液供給装置およびその
制御方法に関し、特にノズルから薬液を滴下しまたは噴
出する薬液供給装置およびその制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の薬液供給装置では、図３に示すよ
うに、ノズル５と薬液タンク１との間にポンプ２が配設
されており、ポンプ２は制御ユニット４により制御され
ている。この構成でポンプ２は薬液を薬液タンク１から
吸引し、ノズル５を通して半導体基板上に等に滴下また
は噴出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の薬液供
給装置は配管内の薬液置換が十分に行われていない場
合、また、薬液タンクとポンプとの間の配管内が負圧と
なるために生じる脱気等により、薬液中に気泡が混入す
る場合がある。したがって、滴下した薬液をそのままス
ピンコート等をすると、膜厚ムラが発生するなど重大な
欠陥を生じる要因となっていた。

【０００４】そこで、図４に示すように、気泡をエア抜
きポートで排気する機構（特開昭６３−１１０６３６号
公報）、または、図５に示すように、薬液内の気泡を比
重の差により分離除去する機構（特開平４−５８５１９
号公報）が知られている。

【０００５】図４に示した機構は、薬液中の気泡がフィ
ルタ２を通り抜けにくいという特性により気泡が分離す
るものであり、気泡除去に十分な効果が望めず、また、
高粘度の薬液については適用することができない（フィ
ルタリング不可）。

【０００６】図５に示した機構では、薬液内の気泡を比
重の差により分離するタンクを設けることにより、十分
な量の気泡の分離を可能とし、また、高粘度の薬液にも
対応することができる。しかし、この機構は、気泡分離
タンク内の薬液の入れ替わりがおそく、古い薬液がタン
ク内に滞留し、レジスト等の比較的不安定な薬液では経
時変化等による特性変動、パーティクル発生などの原因
となる。特性変動がおこると、レジストのパターン形成
時に現像のこりとなる等の問題が発生する。また、パー
ティクルは配線ショート等のパターン形成異常をひきお
こすという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る薬液供給装
置は、薬液貯留タンクからポンプにより薬液をノズルに
供給する薬液供給装置において、上記薬液貯留タンクと
ノズルとの間の配管に１つ以上の気泡分離タンクを配設
し、この気泡分離タンクは、その容積を制御可能に構成
したものである。

【０００８】また、本発明にあっては、上記気泡分離タ
ンクは伸縮自在のケーシングで形成され、制御手段でそ
のケーシングを伸縮させることにより、その容積を可変
とした請求項１に記載の薬液供給装置である。

【０００９】さらに、本発明は、上記請求項１に記載の
薬液供給装置の制御方法であって、上記ポンプを停止
し、気泡分離タンクの容積を小さくすることにより、こ
の気泡分離タンク内の薬液をドレインから排出する薬液
供給装置の制御方法を提供する。

【００１０】

【作用】本発明に係る薬液供給装置にあっては、気泡分
離タンクの容積を制御することにより、薬液から気泡を
分離して排出するとともに、気泡分離タンク内での薬液
の残留を可能な限り少なくしている。例えば薬液のノズ
ルへの供給時は、気泡分離タンクの容積は大きく制御さ
れる。気泡分離タンクに残留した薬液のドレインへの排
出時は、ポンプを停止して薬液の供給を停止し、その容
積を小さくする。

【００１１】本発明に係る薬液供給装置の制御方法は、
気泡分離タンクの容積の制御を行うことにより、薬液中
の気泡を分離し、かつ、気泡分離タンク中に薬液が残留
しないように薬液を排出する。例えばノズルへの薬液供
給時は気泡分離タンクの容積を大きくし、ドレインへの
排出時は気泡分離タンクの容積を小さくする。この結
果、常に気泡を含まない薬液をノズルへ排出することが
でき、しかもこの薬液の経時変化等を極力抑えることが
できる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１中（ａ）は、本発明の一実施例に係る
薬液供給装置の全体構成図である。この図によれば、薬
液タンク１よりポンプ２を介して気泡分離タンク３に薬
液が供給される。気泡分離タンク３からはノズル５へ薬
液が供給される。気泡分離タンク３より排液配管（ドレ
イン）が分岐している。ポンプ２および気泡分離タンク
３は、制御ユニット４によりコントロールされる構成と
なっている。

【００１３】図１の（ｂ）に示すように、制御ユニット
４は、ポンプ２の送液、気泡分離タンク３の容積及び気
泡分離タンク３上部より出る排液配管（ドレイン）のバ
ルブ６の開閉の制御を行う。気泡分離タンク３は、この
図に示すように、ケーシング側壁をジャバラで構成し、
ケーシングの対向する壁面構成体（天板、底板）を接近
離隔動可能に形成してある。制御ユニット４により底板
を上昇、下降可能としている。天板部に、供給管、ドレ
イン配管が接続され、底板部にノズル配管が接続されて
いる。制御ユニット４は例えばマイクロコンピュータ等
により構成し、この出力により上記ポンプ２、気泡分離
タンク３の作動機構部を制御するようにしてもよい。

【００１４】したがって、この装置の通常使用時は、制
御ユニット４は、気泡分離タンク３の容積を最大にし、
バルブ６を閉に保持している。制御ユニット４によるポ
ンプ２の送液・停止（ＯＮ／ＯＦＦ）の切り替えのみに
より、ノズル５への薬液供給を行う。

【００１５】次に、本発明の特徴である気泡分離タンク
３内の薬液排出動作について説明する。図１の（ｃ）は
気泡分離タンク３内に滞留した薬液を排出する動作の一
例を示すタイミングチャートである。この例ではポンプ
２は停止した状態でバルブ６を開け、気泡分離タンク３
の容積を最大から最小に変化させることにより、排液配
管より、分離した気泡および気泡分離タンク３内に滞留
した薬液の排出を行う。次に、ポンプ２により薬液を送
りながらバルブ６を閉め、気泡分離タンク３内にポンプ
２により供給された薬液を満たす。

【００１６】図１（ｃ）に示す例では上記動作を１サイ
クルとし、２サイクル実行した後、気泡分離タンク３の
容積を最大にし、バルブ６を開に保持したまま、ポンプ
２により薬液を供給する。所定の時間だけこの状態を保
持した後、ポンプ２を停止し、バルブ６を閉として薬液
排出動作を終了する。上述した薬液排出動作を、任意の
タイミングまたはタイマ等による制御により、実行する
ことにより、薬液中の気泡を分離し、かつ、薬液滞留に
よる薬液の特性変動、パーティクル発生のない薬液供給
装置が実現可能となる。

【００１７】図２は本発明の他の実施例の構成図であ
る。この実施例では、上記実施例に係る装置にあって、
気泡分離タンクを直列に加えたものであり、全体として
気泡除去能力が上がる。すなわち、ポンプ２の下流側の
気泡分離タンク３のさらに下流側に同じく気泡分離タン
ク３を接続したものである。これらの気泡分離タンク
３，３はいずれも容積可変型の構成としている。制御ユ
ニット４はポンプ２のＯＮ／ＯＦＦの他、気泡分離タン
ク３，３の容積の制御を行う構成である。

【００１８】なお、気泡分離タンクの容積を可変とする
構成は上記各実施例におけるジャバラ構造に限られるこ
となく、例えば底板を液密封下に上昇させる構造、その
他の構造であってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、気泡分
離タンクを設け、また、気泡分離タンクに残留薬液排出
機構を設けることにより、薬液中に気泡を含まず、ま
た、薬液の特性変動、パーティクルの発生のない薬液供
給装置の実現が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る薬液供給装置の全体構
成を示すブロック図、および、その装置の制御方法を示
すタイミングチャートである。

【図２】本発明の他の実施例に係る薬液供給装置の全体
構成を示すブロック図である。

【図３】従来の薬液供給装置の全体構成を示すブロック
図である。

【図４】別の従来の薬液供給装置の全体構成を示す模式
図である。

【図５】さらに別の従来装置の全体構成を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１ 薬液タンク ２ ポンプ ３ 気泡分離タンク ４ 制御ユニット ５ ノズル ６ ドレインバルブ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液貯留タンクからポンプにより薬液を
   ノズルに供給する薬液供給装置において、 上記薬液貯留タンクとノズルとの間の配管に１つ以上の
   気泡分離タンクを配設し、 この気泡分離タンクは、その容積を制御可能に構成した
   薬液供給装置。
2. 【請求項２】 上記気泡分離タンクは伸縮自在のケーシ
   ングで形成され、制御手段でそのケーシングを伸縮させ
   ることにより、その容積を可変とした請求項１に記載の
   薬液供給装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１に記載の薬液供給装置の制
   御方法であって、上記ポンプを停止し、気泡分離タンク
   の容積を小さくすることにより、この気泡分離タンク内
   の薬液をドレインから排出する薬液供給装置の制御方
   法。