JPH04323534A

JPH04323534A - 液管理装置

Info

Publication number: JPH04323534A
Application number: JP11812291A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takaiwa; 聡高岩
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1992-11-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学的な処理を行う剥
離液（処理液）の活性状態ないし劣化状態を、継続的に
自動管理する処理液の液管理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば半導体の製造工程等に
おいて、半導体用シリコンウエハ上のレジスト（ノボラ
ック樹脂等）を剥離して溶解する硫酸、過酸化水素（有
効成分）等の剥離液は、種々な方法で分析、管理され、
更に省人化及び品質管理の向上を目的として、前記分析
、管理の自動化が行われてきた。例えば、この種の液管
理装置では、硫酸と過酸化水素とが混合された剥離液を
吸光度計の分析セル内に案内し、この吸光度計において
、剥離液の劣化度を測定するようにしている。また、前
記剥離液を、サンプリングビュレットにより、あるいは
ポンプとバルブとにより間欠的にサンプリングした後、
分析機器内の反応セル内に注入し、この反応セル内にお
いて滴定分析を行い、剥離液中の有効成分の濃度を分析
するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の液管
理装置では、例えば、滴定分析を行うための試薬が貯留
される試薬貯留タンク、あるいは試薬、剥離液を反応セ
ルに供給するためのポンプ等から、試薬、剥離液が漏れ
ることがあり、これによって前記試薬貯留タンク、ポン
プの周辺に設けられた機器類が腐食したり、機器類にお
いて漏電が発生する場合があった。

【０００４】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、試薬貯留タンク、ポンプ（液供給手段）
の周辺に設けられた機器類が腐食すること、及び機器類
において漏電が発生することを未然に防止した液管理装
置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明では、処理液をサンプリングするサン
プリング手段と、該サンプリング手段によりサンプリン
グされた処理液を貯留する反応セルと、該反応セル内で
前記処理液中に含まれる有効成分を分析するための試薬
が貯留されている試薬貯留タンクと、該試薬貯留タンク
に貯留された試薬を前記反応セルに供給する液供給手段
と、前記試薬貯留タンクから漏れた液を貯留するために
、該試薬貯留タンクより下方に設けられたトレーとを設
けるようにしている。第２の発明では、処理液をサンプ
リングするサンプリング手段と、該サンプリング手段に
よりサンプリングされた処理液を貯留する反応セルと、
該反応セル内で前記処理液中に含まれる有効成分を分析
するための試薬が貯留されている試薬貯留タンクと、該
試薬貯留タンクに貯留された試薬を前記反応セルに供給
する液供給手段と、前記液供給手段から漏れた液を貯留
するために、該液供給手段より下方に設けられたトレー
とを設けるようにしている。

【０００６】

【作用】第１の発明によれば、試薬貯留タンクの下方に
設けられたトレーに、該試薬貯留タンクから漏れた液（
試薬）を貯留することができ、その結果、漏れた液が、
タンク周辺に設けられた機器類に至ることを未然に防止
できる。第２の発明によれば、ポンプ等の液供給手段の
下方に設けられたトレーに、該液供給手段から漏れた液
（試薬）を貯留することができ、その結果、漏れた液が
、ポンプ周辺に設けられた機器類に至ることを未然に防
止できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６を参照
して説明する。まず、図１の系統図を参照して自動的管
理装置の概略構成を説明すると、この実施例に用いられ
る剥離液は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ
２）との混合液であり、この剥離液は、処理槽（図示せ
ず）に貯留されている。なお、この剥離液は、硫酸（Ｈ
２ＳＯ４）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）といった有効成分
により、半導体用シリコンウエハ上のレジスト（ノボラ
ック樹脂等）を剥離して溶解するものである。

【０００８】この処理槽からポンプ１により吸引された
剥離液は、経路１ａを介して冷却器２、更には気泡抜き
継手３に導かれる。この気泡抜き継手３は、剥離液中に
含まれる気泡を分離するためのものであって、分離され
た気泡は一部の剥離液とともに配管３ｂを通り処理槽へ
戻され、また、分析に用いられる剥離液は配管３ａに送
られるようになっている。そして、前記配管３ａへ送ら
れた剥離液は、自動六方弁４に送られ、濃度分析用サン
プリングと吸光度測定用サンプリングとに分けられる。ここで該自動六方弁４は、（一）通常は実線で示すよう
に配置されており、前記剥離液をループ５および経路６
を通じて吸光度計１６（後述する）に導くようになって
おり、また、（二）剥離液の有効成分である硫酸および
過酸化水素の濃度を測定する際には、点線で示す位置に
切り換え、前記実線の位置に配置されている間にループ
５に一時貯留（定量）された剥離液を、ポンプ７により
経路７ａを通じて供給される純水により押し出して、経
路８を通って三方弁９に導き、更には経路９ａ・９ｂを
通って反応セル１９ａあるいは１９ｂ（後述する）に導
くようになっている。

【０００９】まず、吸光度を測定する際の剥離液の経路
について説明する。経路６を通った剥離液は、ポンプ１
０により経路１１ａを通じて送液されるレジスト液（ノ
ボラック樹脂等を溶媒で溶解した液）と、途中の混合部
１１ｂにおいて混合され、更に該レジスト液と混合され
た剥離液は経路１２を通ってヒータ１３に送られる。な
お、前記経路１１ａを通じて供給されるレジスト液はレ
ジスト液貯留タンク１１に貯留されている。ヒータ１３
で加熱された、剥離液と該レジスト液１１との混合液は
、経路１４を通じて該冷却器２に再び入って冷却され、
その後に気泡抜き継手１５に導かれる。この気泡抜き継
手１５では、気泡抜き継手３と同様に、剥離液とレジス
ト液との混合液中に含まれる気泡を分離するためのもの
であって、分離された気泡は一部の混合液とともに配管
１５ｂを通りドレン貯留タンク１８に排出される。また、分析に用いられる混合液は配管１５ａに送られる
ようになっている。そして、前記配管１５ａを通じて供
給された剥離液とレジスト液との混合液は、吸光度計１
６において吸光度が計測された後、経路１７を経由して
ドレン貯留タンク１８に導かれ、また、前記気泡抜き１
５において、気泡とともに流れ出る剥離液とレジストと
の混合液は経路１５ｂを通り、該ドレン貯留タンク１８
に導かれる。

【００１０】なお、前記吸光度計１６において測定され
た吸光度に関する検出データは、図示しないマイコンや
シーケンサ等の制御手段に供給され、この制御手段にお
いて、吸光度の変化量が求められ、この変化量に基づき
剥離液の劣化度が判定されるようになっている。すなわ
ち、剥離液にレジストを投入した際の吸光度変化が測定
され、この吸光度の時間当たりの変化量から該剥離液の
劣化度が測定されるようになっている。なお、ここで、
前記吸光度の変化量、及び判定された劣化度に関するデ
ータはＣＲＴやプリンタ等に出力されるようになってい
る。

【００１１】次に、剥離液の有効成分である硫酸（Ｈ２
ＳＯ４）および過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）濃度を測定する
際の剥離液の経路について説明する。該自動六方弁４に
おいてサンプリングされた剥離液は、該三方弁９により
、例えば過酸化水素分析の場合には経路９ａを通って反
応セル１９ａに送られ、また、硫酸分析の場合には、経
路９ｂを通って反応セル１９ｂに送られる。該反応セル
１９ａおよび１９ｂには、滴定分析の終点検出用センサ
の電極２０ａおよび２０ｂがそれぞれ設置されている。

【００１２】前記反応セル１９ａおよび１９ｂ内には、
それぞれ滴定に用いられる各種試薬（例えば過マンガン
酸カリウム、硫酸、水酸化ナトリウム）が供給されるよ
うになっている。すなわち、３つの試薬貯留タンク２１
ａ・２１ｂ・２１ｃには、過マンガン酸カリウム、硫酸
、水酸化ナトリウムがそれぞれ貯留されており、ポンプ
２２ａ・２２ｂにより、経路２３ａ・２３ｂを通じて過
マンガン酸カリウム及び硫酸が反応セル１９ａに案内さ
れ、また、ポンプ２２ｃにより経路２３ｃを通じて水酸
化ナトリウムが反応セル１９ｂに案内されるようになっ
ている。そして、前記反応セル１９ａ内においては、硫
酸（試薬）の存在下で、過マンガン酸カリウム（試薬）
と過酸化水素（剥離液の有効成分）との酸化還元反応が
起こり、また、前記反応セル１９ｂ内においては、水酸
化ナトリウム（試薬）と硫酸（剥離液の有効成分）との
中和反応が起こるようになっている。

【００１３】なお、本来、過酸化水素と、試薬である過
マンガン酸カリウムとを反応させる場合に、硫酸（過マ
ンガン酸カリウムは酸性下と中性下とでは反応性が異な
るために、必ず酸性状態で滴定する必要がある）を加え
る必要があるが、本実施例に示す自動液管理装置によれ
ば、硫酸ー過酸化水素系のレジスト剥離液を分析するこ
とを前提としているために過酸化水素の滴定に際して特
に硫酸を添加する工程を省略することが可能となる（す
なわち、硫酸を供給する系統２１ｂ・２２ｂ・２３ｂを
省略できるものである）。更に、硫酸が予め含まれてい
ないレジスト剥離液中の過酸化水素を定量する場合には
、試薬である過マンガン酸カリウムを純水で溶解するの
ではなく、硫酸水溶液で溶解するようにすれば良い。これにより、サンプリングした溶液（処理液）に、硫酸
が含有されていない場合（例えば過酸化水素だけの水溶
液）も、定量分析できるようになる。

【００１４】また、前記反応セル１９ａ及び１９ｂにお
いて、滴定が終了した後の液は、二方弁２４ａ・２４ｂ
、経路２５ａ〜２５ｃを通ってポンプ２６により排出さ
れ、該ドレン貯留タンク１８に貯留される。なお、該ド
レン貯留タンク１８は、ポンプ２７により経路２８を通
じて本装置外へ排出できるようになっている。

【００１５】一方、前記電極２０ａ、２０ｂにおいて検
出された電位変化のデータは図示しないマイコンやシー
ケンサ等の制御手段に供給され、また、この制御手段に
は、ポンプ２２ａ及び２２ｃにより供給した試薬の滴下
量（過マンガン酸カリウム、水酸化ナトリウムの滴下量
）が、滴下量データとして供給されるようになっている
。そして、この制御手段では、電位が飛躍した点を反応
の終点として、この反応の終点における試薬（過マンガ
ン酸カリウム、水酸化ナトリウム）の滴下量から、過酸
化水素及び硫酸の濃度がそれぞれ算出され、この算出結
果から、剥離液の劣化度が測定されるようになっている
。また、これら計算された過酸化水素及び硫酸の濃度、
及び剥離液の劣化度に関するデータはＣＲＴやプリンタ
等に出力されるようになっている

【００１６】次に、上記のように構成された自動液分析
装置の各構成要素の本体（符号５０で示す）に対する設
置位置について、図２〜図４を参照しながら項目順に説
明する。（１）　　試薬貯留タンク２１ａ・２１ｂ・２１ｃ、ド
レン貯留タンク１８及びレジスト液貯留タンク１１の配
置。試薬貯留タンク２１ａ・２１ｂ・２１ｃ、ドレン貯留タ
ンク１８及びレジスト液貯留タンク１１は、内部に試薬
、ドレンがそれぞれ貯留された場合に、それぞれのタン
クが重量物となり、このため装置全体の安定性と、仮に
液漏れが生じた場合に周囲への腐食の被害を最小とする
こと等を考慮して、本体５０の下段５０Ａに配置されて
いる。また、前記本体５０の下段５０Ａには、前記貯留
タンク類とともにポンプ１０が配置されている。そして
、このような本体５０の下段５０Ａへのポンプ１０の配
置により、前記貯留タンクと同様に、液漏れが生じた場
合に周囲への被害を最小に抑えることができるものであ
る。

【００１７】（２）　　ポンプ１・７・２２ａ〜２２ｃ
・２６及び冷却器２の配置。図１に示したポンプの中で、ポンプ１・７・２２ａ〜２
２ｃ・２６は、本体５０の中段５０Ｂ、すなわち中央部
に配置されている。これにより、これらポンプ１・７・
２２ａ〜２２ｃ・２６と、これらポンプに液を給排出す
るための経路１ａ・７ａ・２３ａ〜２３ｃ・２５ｃとの
接続を容易にすることができ、かつ接続の自由度を向上
させることが可能となる。また同様に、冷却器２も本体
５０の中央部である中段５０Ｂに配置されている。これ
により、該冷却器２と、該冷却器２に液を給排出するた
めの経路１ａ、１４との接続を容易にすることができ、
かつ接続の自由度を向上させることが可能となるもので
ある。（３）　　自動六方弁４の配置。自動六方弁４は、試薬貯留タンク２１ａ・２１ｂ・２１
ｃ、ドレン貯留タンク１８、レジスト液貯留タンク１１
、及びポンプ１・７・１０・２２ａ〜２２ｃ・２６・２
７、冷却器２より上方、すなわち本体５０の上段５０Ｃ
に配置した。これにより、前記各貯留タンク、ポンプか
ら、液漏れがあったとしても、漏れた液により前記自動
六方弁４が腐食されることはない。

【００１８】（４）　　トレーの配置。前記本体５０の下段５０Ａに配置された試薬貯留タンク
２１ａ・２１ｂ・２１ｃ、ドレン貯留タンク１８、レジ
スト液貯留タンク１１及びポンプ１０の下部にはプラス
チック製の下部トレー６０が設けられ、また、前記本体
５０の中段５０Ｂに配置されたポンプ１・７・２２ａ〜
２２ｃ・２６及び冷却器２の下部には、プラスチック製
の上部トレー６１が設けられている。これらトレー６０
・６１は、各貯留タンク、ポンプから、液漏れがあった
場合に、漏れた液を受けて貯留するものであり、これに
よって、漏れた液により周辺の機器が腐食することを防
止し、また、漏電等の発生をも防止するものである。ま
た、これらトレー６０・６１は、図５及び図６に符号６
０Ａ・６１Ａで示す、下面に未貫通な状態で形成された
ネジ穴により、本体５０の下段５０Ａ及び中段５０Ｂに
それぞれネジ止めされて固定されるものであり、また、
前記各貯留タンク及びポンプは、前記トレー６０・６１
の上面にそれぞれ未貫通な状態で設けられたネジ穴（図
５及び図６に符号６０Ｂ・６１Ｂで示す）に対してネジ
止めされ、これらトレー６０・６１の上面に固定される
ものである。また、前記トレー６０・６１には、液漏れ
センサ（図示略）がそれぞれ設けられ、これら液漏れセ
ンサにより、トレー６０・６１上に、各貯留タンク、ポ
ンプ等から液漏れがあったことが検知されるようになっ
ている。また、前記トレー６１上には板体６１Ｃが設け
られており、この板体６１Ｃ上に、前述したポンプ１・
２２ａ〜２２ｃが４台並べて配置されている。

【００１９】（５）　　液取出口の配置。ポンプ１に対して剥離液を供給するための経路１ａの入
口、ドレン貯留タンク１８からドレンを排出するための
経路２８の出口は、図３の右側面図に示すように本体５
０の中段５０Ｂの符号６２で示す部分にまとめて配置さ
れている。これにより剥離液を供給排出するのための外
部配管を、前記経路１ａ及び経路２８に対して容易に接
続することができる。

【００２０】（６）　　反応セル１９ａ・１９ｂ及び吸
光度計１６の配置。図４に示すように、反応セル１９ａ及び１９ｂは左側面
の前方側に配置されている。これにより各反応セル１９
ａ及び１９ｂにそれぞれ取り付けられた電極２０ａ及び
２０ｂと、外部の制御装置との間を接続するための接続
コード（図示略）を短くすることができ、その結果とし
て、電極２０ａ及び２０ｂから出力された検出信号にノ
イズが混じることを防止することができ、剥離液の正確
な劣化判定を行うことが可能となる。また、前記反応セ
ル１９ａ及び１９ｂは、図４に示すように左側面の前方
側に配置されていることから、前記電極２０ａ及び２０
ｂの取付、取外を容易に行ない、これら電極２０ａ及び
２０ｂのメンテナンスを容易に行うことができる。また
、吸光度計１６は、図２に示すように正面前方側かつ上
部に配置されるものであり、これによって、前記電極２
０ａ・２０ｂと同様に、該吸光度計１６と外部の制御装
置との間を接続するための接続コード（図示略）を短く
することができて検出信号にノイズが生じることを防止
でき、また、容易にメンテナンスできる効果が得られる
とともに、前記ポンプ、貯留タンクからの液漏により腐
食、漏電、誤検知等のトラブルが生じることを防止でき
るものである。

【００２１】（７）　　気泡抜き継手３及び１５の配置
。気泡抜き継手３及び１５は、図２に示すように正面前方
側かつ上部に配置されるものであり、これによって、前
記吸光度計１６と同様に、メンテナンスを容易に行うこ
とができるものである。（８）　　三方弁９、二方弁２４ａ、２４ｂの配置。反応セル１９ａあるいは１９ｂに剥離液を選択的に供給
する際に使用される三方弁９と、該反応セル１９ａ、１
９ｂから分析後の剥離液を排出する際に使用される二方
弁２４ａ、２４ｂとは、共に該反応セル１９ａ、１９ｂ
の近傍位置に設けられている。これによって、反応セル
１９ａ、１９ｂと三方弁９、二方弁２４ａ、２４ｂとの
間に位置する経路８、９ａ・９ｂ、経路２５ａ・２５ｂ
を短くすることができ、反応セル１９ａ、１９ｂに対す
る剥離液の入れ替えを効率良く行えるものである。

【００２２】（９）　　キャスタの設置。図２〜図４に符号６３で示すように、本体５０の底面に
はキャスタが設けられている。これらキャスタ６３は大
型のものが使用され、これによってクリーンルーム等に
おいて自動液管理装置の移動を（グレーチングにはまら
ないように）円滑に行えるものである。（１０）　　ダクト接続用穴の設置。前記本体５０の下段５０Ａ及び中段５０Ｂには、本体５
０内の粉塵等を吸引するためのダクト（図示略）が接続
されるダクト接続用穴（図示略）が設けられている。な
お、このダクト接続用穴は、ダクトが接続されていない
場合には蓋で閉じられるようになっている。

【００２３】以上詳細に説明したように、本発明に示す
自動液管理装置によれば、液供給手段としてのポンプ１
・７・１０・２２ａ〜２２ｃ・２６、及び液貯留手段と
しての試薬貯留タンク２１ａ・２１ｂ・２１ｃ、ドレン
貯留タンク１８、レジスト液貯留タンク１１が、それぞ
れトレー６０・６１上に配置されていることから、これ
らポンプあるいはタンクから液漏れがあった場合に、漏
れた液（処理液、試薬）をトレー６０・６１上に貯留す
ることができ、その結果、漏れた液により、ポンプある
いはタンクの周辺に設けられた機器類が腐食されること
を防止でき、かつ、機器類において漏電が発生すること
を防止できる効果が得られる。

【００２４】なお、上記実施例において、１，１ａ，２
，３，３ａ，３ｂ，４，５，６，７，７ａ，８，９，９
ａ，９ｂで示す構成要素により、サンプリング手段が構
成される。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、これら
の発明によれば、液供給手段としてのポンプ、試薬貯留
タンクの下方にそれぞれトレーを設けるようにしたから
、ポンプあるいはタンクから漏れた液（試薬）をトレー
上に貯留することができ、その結果、漏れた液により、
ポンプあるいはタンク周辺に設けられた機器類が腐食さ
れることを防止でき、かつ機器類において漏電が発生す
ることを防止できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動液管理装置の概略構成図。

【図２】図１の液管理装置を詳細に示す正面図。

【図３】図２の右側面図。

【図４】図２の左側面図。

【図５】（ａ）上部トレーを示す平面図、（ｂ）は（ａ
）のＡ−Ａ線に沿う正断面図。

【図６】（ａ）下部トレーを示す平面図、（ｂ）は（ａ
）のＢ−Ｂ線に沿う正断面図。

【符号の説明】

１９ａ　　反応セル１９ｂ　　反応セル２１ａ　　試薬貯留タンク（液貯留手段）２１ｂ　　試
薬貯留タンク（液貯留手段）２１ｃ　　試薬貯留タンク
（液貯留手段）２２ａ　　ポンプ（液供給手段）２２ｂ　　ポンプ（液供給手段）２２ｃ　　ポンプ（液供給手段）６０　　トレー６１　　トレー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　処理液をサンプリングするサンプリン
グ手段と、該サンプリング手段によりサンプリングされ
た処理液を貯留する反応セルと、該反応セル内で前記処
理液中に含まれる有効成分を分析するための試薬が貯留
されている試薬貯留タンクと、該試薬貯留タンクに貯留
された試薬を前記反応セルに供給する液供給手段と、前
記試薬貯留タンクから漏れた液を貯留するために、該試
薬貯留タンクより下方に設けられたトレーとからなる液
管理装置。
【請求項２】　　処理液をサンプリングするサンプリン
グ手段と、該サンプリング手段によりサンプリングされ
た処理液を貯留する反応セルと、該反応セル内で前記処
理液中に含まれる有効成分を分析するための試薬が貯留
されている試薬貯留タンクと、該試薬貯留タンクに貯留
された試薬を前記反応セルに供給する液供給手段と、前
記液供給手段から漏れた液を貯留するために、該液供給
手段より下方に設けられたトレーとからなる液管理装置
。