JP4138440B2

JP4138440B2 - 薬液供給装置

Info

Publication number: JP4138440B2
Application number: JP2002301537A
Authority: JP
Inventors: 和司中嶋; 明永田; 大介足立; 隆聡片桐
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: TWI228434B; KR100904052B1; KR20040034436A; JP2004140066A; TW200410757A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置あるいは液晶表示装置の製造工程で使用する薬液供給装置に関するものである。
【０００２】
ウェハや液晶基板の洗浄工程では、高純度薬液を収容した加圧容器に高純度窒素ガスを加圧流入させることにより、高純度薬液をウェハや液晶基板の洗浄装置に圧送している。このような薬液供給装置では、薬液を洗浄装置に安定して移送することが必要となっている。
【０００３】
【従来の技術】
従来、洗浄装置に薬液を移送する薬液供給装置では、洗浄装置への薬液移送配管及び薬液圧送用ガス配管が接続された容器内に薬液が収容される。薬液移送配管は、容器内において薬液の液面より下方まで挿入され、圧送用ガス配管は容器内の上部にガスが噴出するように接続されている。
【０００４】
そして、容器内に圧送用ガスを供給することにより、薬液が容器内から薬液移送配管に押し出され、洗浄装置へ移送される。圧送用ガスは、高純度窒素が用いられる。
【０００５】
一般的な薬液供給装置では、薬液を収容する容器は複数設けられ、薬液移送配管は各容器に対し自動開閉弁を介して分岐接続されている。また、圧送用ガス配管はガス供給元と各容器との間で分岐され、各容器に自動開閉弁を介してそれぞれ供給される。
【０００６】
そして、まず一方の容器へ繋がる圧送用ガス配管の自動開閉弁が開かれ、かつその容器に繋がる薬液移送配管の自動開閉弁が開かれる。すると、一方の容器から薬液が洗浄装置に移送される。
【０００７】
このとき、他方の容器に繋がる圧送用ガス配管及び薬液移送配管の自動開閉弁は閉じられている。
一方の容器内の薬液がなくなると、その容器に繋がる圧送用ガス配管及び薬液移送配管の自動開閉弁は閉じられるとともに、他方の容器に繋がる圧送用ガス配管及び薬液移送配管の自動開閉弁が開かれる。この結果、容器が切り替えられて、洗浄装置への薬液の供給が継続される。
【０００８】
上記のような容器の切替え動作において、容器内の薬液がなくなったことを検知するために、薬液移送配管の一部が透明あるいは半透明のフッ素樹脂で形成され、その配管内を薬液が流れているか否かを光学式の薬液検知センサーで検出している。
【０００９】
そして、薬液検知センサーの出力信号に基づいて、制御装置により自動開閉弁の動作が制御される。
このように、光学式の薬液検出センサーにより容器内の薬液の有無を検出する構成は、例えば特許文献１に開示されている。
【００１０】
また、特許文献２では、薬液の供給開始時に、容器内の気圧が大気圧から所定の薬液移送気圧に至るまでのガス流量を積分して、容器内の初期空間容積を算出して容器内の薬液量を算出する。次いで、薬液の供給時には、圧送用ガスの圧力と流量を積算して薬液の移送量を算出し、容器が空になる前に容器を切り替える構成が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６２−２３７３２４
【特許文献２】
特開２０００−１５０８２
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
光学式の薬液検出センサーで薬液移送配管内に薬液がなくなったことを検出してから容器を切り替える構成では、薬液移送配管内に圧送用ガスが混入するため、薬液の移送圧力が変動し、洗浄ムラが発生し易い。
【００１３】
また、圧送用ガスの混入により洗浄装置の薬液供給口において薬液が飛散する。このため、強酸あるいは強アルカリ溶液である薬液の飛散液滴による被害を蒙るおそれがあり、その被害を防止するために、飛散防止用のカバーを備える必要があった。
【００１４】
また、薬液を光学的に検出するセンサーを使用していることから、移送する薬液の物性や特性に合わせて制御装置での検出レベルのしきい値を調整する必要がある。さらに、センサー設置位置のフッ素樹脂の配管に薬液により経年劣化して透明度が低下するため、安定した薬液検知を行うことができない。
【００１５】
このようなことから、薬液検出センサーの検出信号に基づいて容器を切り替える構成では、薬液の安定した供給を期待することができず、この結果洗浄装置において安定した洗浄性能を得ることができないという問題点がある。
【００１６】
特許文献２に開示された構成では、薬液移送配管内に圧送用ガスが混入することはないので、上記のような不具合は発生しない。
ところが、容器毎にガス流量検出手段及びガス圧力検出手段が必要となるとともに、各検出手段から出力される検出信号に基づいて移送薬液量の算出を行う必要があるため、制御装置での演算プログラムが煩雑となる。
【００１７】
また、ガス流量検出手段及びガス圧力検出手段にはそれぞれ個体差が存在するため、それらを補正する作業も必要となり、その補正作業が煩雑である。
また、薬液の供給を停止した容器内のガス圧を大気圧に戻す際に、容器内に残存する気化した薬液が圧送用ガス配管に逆流して、ガス流量検出手段及びガス圧力検出手段まで到達し、これらを腐食させて破損に至らしめることがある。
【００１８】
このようなことから、特許文献２に記載された構成では、ガス流量検出手段及びガス圧力検出手段をそれぞれ設けることによるコストの上昇と、その調整及び維持管理コストが上昇する。従って、このような薬液供給装置で製造される半導体装置あるいは液晶表示装置のコストを上昇させるという問題点がある。
【００１９】
この発明の目的は、薬液の安定供給を可能としながら、その初期コスト及び維持管理コストを低減し得る薬液供給装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
圧送用ガス配管から加圧容器への圧送用ガスの供給に先立って、予備加圧用ガス配管から圧送用ガスを前記加圧容器に供給し、予備加圧後に前記圧送用ガス配管から圧送用ガスを加圧容器に供給し、前記ガス流量計の検出値に基づいて前記圧送用ガスを供給する加圧容器を切り替える。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した薬液供給装置の一実施の形態を図１に従って説明する。
【００２２】
ガス供給元１から二つの加圧容器２ａ，２ｂに薬液圧送用ガスを供給する圧送用ガス配管は、ガス流量計３と、ガス精製フィルタ４ａと、逆止弁５ａが介在される第一の圧送用ガス配管６ａと、第一の圧送用ガス配管６ａから分岐する第二及び第三の圧送用ガス配管６ｂ，６ｃとから構成される。
【００２３】
そして、加圧容器２ａには第一の圧送用ガス配管６ａ及び第二の圧送用ガス配管６ｂを介して圧送用ガスが供給され、加圧容器２ｂには第一の圧送用ガス配管６ａ及び第三の圧送用ガス配管６ｃを介して圧送用ガスが供給される。
【００２４】
前記第二及び第三の圧送用ガス配管６ｂ，６ｃにはそれぞれ自動開閉弁７ａ，７ｂが介在される。
前記ガス供給元１と加圧容器２ａ，２ｂとの間には、前記第一及び第二の圧送用ガス配管６ａ，６ｂと、第一及び第三の圧送用ガス配管６ａ，６ｃに対しそれぞれ並列に予備加圧用ガス配管が配設される。
【００２５】
その予備加圧用ガス配管は、ガス精製フィルタ４ｂと、逆止弁５ｂが介在される第一の予備加圧用ガス配管８ａと、第一の予備加圧用ガス配管８ａから分岐する第二及び第三の予備加圧用ガス配管８ｂ，８ｃとから構成される。
【００２６】
そして、第一及び第二の予備加圧用ガス配管８ａ，８ｂが前記第一及び第二の圧送用ガス配管６ａ，６ｂに並列に接続され、第一及び第三の予備加圧用ガス配管８ａ，８ｃが前記第一及び第三の圧送用ガス配管６ａ，６ｃに並列に接続される。
【００２７】
前記第二及び第三の予備加圧用ガス配管８ｂ，８ｃにはそれぞれ自動開閉弁９ａ，９ｂが介在される。
前記加圧容器２ａは、前記第二の圧送用ガス配管６ｂから分岐する大気開放用配管１０ａを介して大気圧に開放され、前記加圧容器２ｂは、前記第三の圧送用ガス配管６ｃから分岐する大気開放用配管１０ｂを介して大気圧に開放される。
【００２８】
また、前記大気開放用配管１０ａ，１０ｂには自動開閉弁１１ａ，１１ｂがそれぞれ介在されている。
前記加圧容器２ａ，２ｂには、薬液移送配管１２ａ，１２ｂの一端部が同容器２ａ，２ｂの底部近傍まで挿通されている。前記薬液移送配管１２ａ，１２ｂの他端部は、自動開閉弁１３ａ，１３ｂを介して共通の薬液供給配管１４に接続され、その薬液供給配管１４から薬液供給先である洗浄装置に薬液が供給される。
【００２９】
前記自動開閉弁７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂ，１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂの動作は、制御部１５により制御され、前記ガス流量計３の検出値は制御部１５に出力される。
【００３０】
次に、上記のように構成された薬液供給装置の動作を説明する。加圧容器２ａ，２ｂに薬液を満たした状態で、まず自動開閉弁９ａを開き、予備加圧用ガス配管８ａ，８ｂを介して加圧容器２ａに加圧ガスを供給し、加圧容器２ａに対し予備加圧を行う。このとき、その他の自動開閉弁はすべて閉じる。
【００３１】
自動開閉弁９ａを所定時間開いて加圧容器２ａに予備加圧を行った後、自動開閉弁９ａを閉じ、第二の圧送用ガス配管６ｂの自動開閉弁７ａを開き、さらに薬液移送配管１２ａの自動開閉弁１３ａを開く。
【００３２】
すると、加圧容器２ａ内の薬液が薬液移送配管１２ａを経て、洗浄装置に移送される。
このとき、ガス流量計３で加圧容器２ａに供給される圧送用ガスの流量がガス流量計３で検出され、その検出値が制御部１５に出力される。制御部１５では、ガス流量計３の検出値を積算することにより、加圧容器２ａ内に圧送したガスの体積値を算出する。この体積値は、加圧容器２ａから洗浄装置に圧送される薬液の量とほぼ一致する。
【００３３】
また、上記動作と並行して、第三の予備加圧用ガス配管８ｃの自動開閉弁９ｂが開かれ、加圧容器２ｂが予備加圧される。
加圧容器２ａ内に圧送したガスの体積値があらかじめ設定されている設定値を超えたとき、すなわち加圧容器２ａ内の薬液が一定量以下となったとき、薬液移送配管１２ａの自動開閉弁１３ａ及び第二の圧送用ガス配管６ｂの自動開閉弁７ａが閉じられる。
【００３４】
また、第三の圧送用ガス配管６ｃの自動開閉弁７ｂが開かれ、薬液移送配管１２ｂの自動開閉弁１３ｂが開かれる。
すると、加圧容器２ａからの薬液の移送が停止され、引き続いて加圧容器２ｂから洗浄装置への薬液の移送が開始される。
【００３５】
このとき、大気開放用配管１０ａの自動開閉弁１１ａが開かれ、加圧容器２ａ内の圧力は大気圧まで減圧される。
そして、ガス流量計３の検出値の積算値が一定値を超えると、第三の圧送用ガス配管６ｃの自動開閉弁７ｂが閉じられ、薬液移送配管１２ｂの自動開閉弁１３ｂが閉じられて、加圧容器２ｂから洗浄装置への薬液の移送が停止される。
【００３６】
このとき、大気開放用配管１０ｂの自動開閉弁１１ｂが開かれ、加圧容器２ｂ内の圧力は大気圧まで減圧される。
また、逆止弁５ａにより気化薬液がガス精製フィルタ４ａ，４ｂ及びガス流量計３に逆流することはない。
【００３７】
上記のように構成されたでは、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）加圧容器２ａ，２ｂを切り替えるとき、薬液移送配管１２ａに加圧ガスが混入する前に、加圧容器２ａから同２ｂに切り替える。従って、薬液供給配管１４内に加圧ガスの混入を防止することができるので、洗浄装置での薬液の飛散及び洗浄ムラの発生を防止することができる。
（２）薬液を光学的に検出するセンサーを使用していないので、移送する薬液の物性や特性に合わせて制御部１５での検出レベルのしきい値を調整する必要がない。
（３）洗浄装置への薬液の供給量は、加圧容器２ａ，２ｂに予備加圧を行うことにより、ガス流量計３のみで検出可能である。従って、制御部１５で移送薬液量を算出するためのプログラムを簡略化することができる。
（４）１個のガス流量計３を使用するのみであるので、そのガス流量計３の検出値の補正作業はほとんど必要ない。
（５）逆止弁５ａ，５ｂにより加圧容器２ａ，２ｂ内の気化薬液のガス精製フィルタ４ａ，４ｂあるいはガス流量計３への逆流を防止することができる。従って、ガス精製フィルタ４ａ，４ｂあるいはガス流量計３の腐食を未然に防止することができる。
（６）上記（３）（４）（５）の作用効果により、薬液供給装置の初期コスト及びメンテナンスコストを低減することができる。
【００３８】
上記実施の形態は、次に示すように変更することもできる。
・加圧容器は３つ以上でも同様に実施することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明は薬液の安定供給を可能としながら、その初期コスト及び維持管理コストを低減し得る薬液供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】薬液供給装置を示す構成図である。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ加圧容器
３ガス流量計
６ａ〜６ｃ圧送用ガス配管
７ａ，７ｂ自動開閉弁
８ａ〜８ｃ予備加圧用ガス配管
１３ａ，１３ｂ自動開閉弁
１２ａ，１２ｂ薬液移送配管
１５制御部

Claims

薬液を貯留可能とした複数の加圧容器と、
前記各加圧容器に圧送用ガスをそれぞれ供給する圧送用ガス配管と、
前記加圧容器から前記圧送用ガスに基づいて押し出される薬液を供給先に移送する薬液移送配管と、
前記圧送用ガス配管に介在される自動開閉弁と、
前記薬液移送配管に介在される自動開閉弁と、
前記圧送用ガス配管に対して第１の接続部及び第２の接続部にて並列に接続され、前記加圧容器を予備加圧するための圧送用ガスを該加圧容器に供給する予備加圧用ガス配管と、
前記圧送用ガス配管における、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に接続され、前記圧送用ガス配管に流れる圧送用ガスの流量を計測するガス流量計と、
前記自動開閉弁の動作を制御して、前記供給先に薬液を供給する加圧容器を切り替える制御部とを有し、
前記制御部は、前記圧送用ガス配管から加圧容器への圧送用ガスの供給に先立って、前記予備加圧用ガス配管から圧送用ガスを前記加圧容器に供給し、予備加圧後に前記圧送用ガス配管から圧送用ガスを加圧容器に供給し、前記ガス流量計の検出値に基づいて前記圧送用ガスを供給する加圧容器を切り替えることを特徴とする薬液供給装置。
前記圧送用ガス配管と前記予備加圧用ガス配管には、前記加圧容器からの薬液の逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の薬液供給装置。
前記逆止弁と前記圧送用ガスの供給元との間において、前記圧送用ガス配管には前記ガス流量計とガス精製フィルタを介在させ、前記予備加圧用ガス配管にはガス精製フィルタを介在させたことを特徴とする請求項２記載の薬液供給装置。
前記制御部は、前記ガス流量計の検出値を積算し、その積算値があらかじめ設定された所定値に達したとき、圧送用ガスを供給する加圧容器を切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薬液供給装置。
前記制御部は、一方の加圧容器からの薬液の圧送と、他方の加圧容器に対する予備加圧とを並行して行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の薬液供給装置。