JPH0536268Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、例えばフオトレジストが塗布された
半導体ウエハや液晶表示用ガラス基板などに施さ
れるレジストの密着強度を上げるための表面処理
やレジストのシリル化処理などのように、被処理
基板に薬液蒸気を接触させて気相雰囲気で基板の
表面処理を行う気相表面処理装置に用いられる薬
液蒸気供給装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来、この種の気相表面処理装置用の薬液蒸気
供給装置として、第３図に示すような装置があ
る。

薬液タンク１内に収容された薬液２は、薬液タ
ンク１に付設されたヒータ３で加熱されることに
より気化される。薬液タンク１内の薬液中には、
キヤリアガス流路４を介して、例えば窒素ガスな
どの不活性ガスがキヤリアガスとして導入されて
いる。薬液蒸気は薬液タンク１内でキヤリアガス
と混合されて、薬液蒸気流路５を介して気相処理
室６に供給される。気相処理室６内には被処理基
板が収容されており、この被処理基板の表面に気
相処理室６から供給された薬液蒸気を接触させる
ことにより、気相雰囲気で所要の表面処理が行わ
れる。なお、図中の符号８ａはポンプ７を用いて
気相処理室６内を減圧するための排気路、８ｂは
気相処理室６内を大気に開放する（以下、「大気
排気する」と称する）ための排気路、９は反応処
理の前後において気相処理室６内のガスを窒素ガ
スなどの不活性ガスで置換するためのパージガス
供給路、VLは各流路に設けられたバルブである。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかしながら、このような構成を有する従来例
の場合には、次のような問題点がある。

すなわち、従来装置は、多量の薬液２を薬液タ
ンク１に収容し、ヒータ３で加熱して徐々に気化
させる手法をとつているため、気化量の薬液２の
温度によつて決まる。ところが、薬液２の温度制
御は、薬液２が多量であるために熱慣性が大き
く、ヒータ３をON／OFF制御するに際して、オ
ーバーシユートおよびアンダーシユートすること
が、ある程度避けられず、正確な制御は困難であ
る。しかも、薬液２は、気化することによつて液
量が減少するから、薬液２を正確に温度制御する
ことは困難である。このような事情から薬液２の
気化量を精度よくコントロールすることが困難で
あり、気相処理室６に供給される薬液蒸気の量が
不足したり、あるいは過剰になつたりすることが
ある。また、そのような安定しない薬液２の気化
量に対応するようにキヤリアガスの流量を制御す
ることは、極めて困難であつて、通常、キヤリア
ガスの供給は、一定量を供給するように設定され
ているから、気相処理室６に供給される薬液蒸気
の濃度のバラツキも大きい。このような理由か
ら、従来装置によれば、反応処理の再現性が悪い
という問題点がある。

また、キヤリアガスの流量を変更すると、薬液
２の気化量が変動するから、薬液２の蒸気とキヤ
リアガスとの比を所要値に設定変更することが、
容易ではないという問題がある。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、薬液蒸気の量や、その濃度を精度よ
くコントロールすることができる気相表面処理装
置用の薬液蒸気供給装置を提供することを目的と
している。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、このような目的を達成するために、
次のような構成をとる。

即ち、本考案は、薬液を気化させて、薬液の蒸
気をキヤリアガスとともに気相処理室へ供給し、 気相処理室内に収容した被処理基板に薬液の蒸
気を接触させることにより、 被処理基板に所要の気相表面処理を施す気相表
面処理装置用の薬液蒸気供給装置であつて、 薬液を供給する薬液供給手段と、 前記薬液供給手段から供給された薬液を加熱し
て気化する気化器と、 前記薬液供給手段から気化器へ至る薬液流路に
設置され、薬液の流量を制御する液体流量制御手
段と、 薬液蒸気に加えるキヤリアガスの流量を制御す
る気体流量制御手段と、 気化器から気相処理室に至る薬液蒸気の流路か
ら分岐し、気化器で生成された非安定状態の薬液
蒸気を排出するバイパス排気路と、 を備えたものである。

＜作用＞ 本考案によれば、気相処理室に供給される薬液
蒸気の量の制御は、気化器へ供給される薬液の流
量を液体流量制御手段で制御することによつて行
われる。また、薬液蒸気の濃度は、気化器へ供給
されるキヤリアガスの流量を気体流量制御手段で
制御することによつて行われる。さらに、気化器
の初期状態のように、薬液蒸気の濃度が非安定な
状態にある場合には、その薬液蒸気はバイパス排
気路を介して排気される。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の一実施例に係る気相表面処理
装置用の薬液蒸気供給装置の概略構成図である。

本装置における薬液供給手段は、送液ガス流路
１１を介して窒素ガスなどの不活性ガスを薬液タ
ンク１の上部空間に送り込むことにより、薬液タ
ンク１の薬液２を送り出すように構成されてい
る。薬液タンク１から気化器１４に至る薬液流路
１２には、薬液２の流量を制御するための液体流
量制御器１３が設けられている。また、気化器１
４には窒素ガスのような不活性ガスをキヤリアガ
スとして導入するためのキヤリアガス流路１５が
接続されており、このキヤリアガス流路１５にキ
ヤリアガスの流量を制御するための気体流量制御
器１６が設けられている。

第２図に示すように、気化器１４は上下面が閉
塞された円筒状の気化容器１７と、この気化容器
１７の底面に取り付けられたヒータ１８とから構
成されていて、気化容器１７の上部には薬液流路
１２と薬液蒸気流路１９とが連通接続され、ま
た、気化容器１７の側面下部にはキヤリアガス流
路１５が連通接続されている。

キヤリアガス流路１５は、気化容器１７に対し
て、いわば接線方向に連通接続され、その先端部
分が絞り込まれることにより、高速のキヤリアガ
スを気化容器１７内に導入して、気化容器１７内
にキヤリアガスの渦巻状の気流を発生させるよう
に構成されている。また、薬液流路１２の末端の
管周囲には冷却水を還流させた冷却機構２６が取
り付けられており、この冷却機構２６によつて、
ヒータ１８の熱で薬液流路１２内で薬液が気化す
るのを防止して、気化器１４へ安定して薬液を送
り込めるようにしている。

気化容器１７に供給された薬液２は、ヒータ１
８で加熱されて気化し、その薬液蒸気はキヤリア
ガスの渦巻状の気流によつてキヤリアガスと十分
に混合された後、薬液蒸気流路１９を介して気相
処理室６に送られる。

なお、気化容器１７に多量の薬液が滞留する
と、ヒータ１８の加熱能力が不足して、薬液を十
分に気化できなくなる場合もあるので、一定量以
上の薬液が気化器１４内に滞留しないようにする
ために、気化器１４に液面レベルセンサを設けて
もよい。

第１図に戻つて、気化器１４から気相処理室６
に至る薬液蒸気流路１９には、気化器１４で生成
された非安定状態の薬液蒸気を排出するためのバ
イパス排気路２０が接続されている。気相処理室
６には、反応処理の前後において、気相処理室６
内の不要なガスを例えば窒素ガスなどの不活性ガ
スで置換するためのパージガス流路２１が接続さ
れている。また、気相処理室６には、気相処理室
６内を減圧排気するための排気路２２と、気相処
理室６内を大気排気するための排気路２３とが設
けられており、排気路２２は減圧用のポンプ７に
接続されている。

なお、図中の符号VL１〜VL１２は、各流路に
設けられたバルブ、２４はフイルタ、２５は逆流
防止弁である。

次に、上述した装置の動作を説明する。

気相表面処理前の準備として、バルブVL８を
開状態にセツトして、パージガス流路２１を介し
て気相処理室６にパージガスを導入する。気相処
理室６内のパージが終わると、バルブVL８を閉
状態に切り換える。

次に、気化器１４に薬液２を供給するために、
バルブVL１，VL２，VL５を開状態に、バルブ
VL３，VL４を閉状態に、それぞれセツトする。
送液ガス流路１１を介して送液用ガス液体タンク
１内に導入されると、タンク内の薬液２が薬液流
路１２を介して気化器１４に供給される。このと
き、気相処理室６に供給したい薬液蒸気の量に応
じて液体流量制御器１３を調節することにより、
所要量の薬液を気化器１４に供給することができ
る。

一方、キヤリアガス流路１５のバルブVL６，
VL７を開状態にセツトし、気化器１４内にキヤ
リアガスを導入する。このとき、気相処理室６に
供給したい薬液蒸気の濃度に応じて気体流量制御
器１６を調節することにより、所要量のキヤリア
ガスを気化器１４に供給することができる。

気化処理の初期状態において、気化器１４に供
給される薬液やキヤリアガスの流量が安定してい
なかつたり、気化器１４のヒータ１８が予め設定
された温度に安定していないために、所望濃度の
薬液蒸気が生成されないことがある。このような
非安定状態の薬液蒸気を気相処理室６に供給する
と、所望の表面処理が行われなくなるので、薬液
蒸気の量や濃度が安定するまでの間、バルブVL
９を閉状態にバルブVL１０を開状態にそれぞれ
セツトして、前記非安定な薬液蒸気をバイパス排
気路２０を介して排気する。

気化器１４が安定した後、バルブVL９を開状
態に、バルブVL１０を閉状態にそれぞれ切り換
えて、薬液蒸気を気相処理室６に供給する。減圧
下で処理を行う場合には、バルブVL１１を開状
態、バルブVL１２を閉状態にそれぞれセツトし
て、ポンプ７で気相処理室６内を減圧排気する。
常圧下で処理を行う場合には、バルブVL１１を
閉状態、バルブVL１２を開状態にそれぞれセツ
トする。

表面処理が終わると、バルブVL５，VL６，
VL７，VL９を閉状態に切り換えて、気相処理室
６への薬液蒸気の供給を遮断するとともに、バル
ブVL８を開状態に切り換えて、気相処理室６に
パージガスを導入する。

一方、バルブVL５以前の薬液流路１２に残つ
た薬液を薬液タンク１内に戻すために、バルブ
VL１を開状態、バルブVL２，VL３，VL４を開
状態に、それぞれセツトする。そして、送液用ガ
スを、バルブVL３，VL２のある流路を介して薬
液タンク１に送り込むことにより、薬液流路１２
に残つた薬液を薬液タンク１に戻す。

なお、本考案に係る装置は、実施例で説明した
ような送液用ガス、キヤリアガス、パージガスを
供給するためのガス源を必ずしも備えている必要
はない。通常、この種の装置が設置される環境
（例えば、半導体製造工程におけるクリーンルー
ム）には、窒素ガスなどを供給するガス源が設置
されているから、このようなガス原が所要のガス
を取り込めるような構造を備えていれば足りる。

また、上述の実施例で説明した液体流量制御器
１３や気体流量制御器１６は、オペレータの手動
操作により各々の流量を設定するものでもよく、
あるいは気化器１４で生成される薬液蒸気の流量
や濃度を検出して、マイクロコンピユータなどを
使つて自動的に流量を制御するものであつてもよ
い。

さらに、バイパス排気路２０の切り換えは、手
動切り換え、タイマ制御による切り換え、あるい
は、薬液蒸気の濃度を検出することによる自動切
り換えのいずれであつてもよい。

＜考案の効果＞ 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、気化器に供給される薬液の流量を液体流量制
御手段によつて制御して必要量の薬液を気化器に
供給し、また、気化器に供給されるキヤリアガス
の流量を気体流量制御手段によつて制御している
から、気化器で薬液を加熱して生成される薬液蒸
気の量やその濃度を安定化することができ、再現
性のよい気相表面処理を行うことができる。

また、非安定状態の薬液蒸気をバイパス流路を
介して排気し、安定状態の薬液蒸気だけを気相処
理室に導入するようにしているので、一層、再現
性のよい気相表面処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る気相表面処理
装置用の薬液蒸気供給装置の概略構成図、第２図
は第１図中の気化器の一構成例を示した一部破断
斜視図である。第３図は従来装置の概略構成図で
ある。 １……薬液タンク、２……薬液、６……気相処
理室、１２……薬液流路、１３……液体流量制御
器、１４……気化器、１５……キヤリアガス流
路、１６……気体流量制御器、１９……薬液蒸気
流路、２０……バイパス排気路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 薬液を気化させて、薬液の蒸気をキヤリアガス
   とともに気相処理室へ供給し、 気相処理室内に収容した被処理基板に薬液の蒸
   気を接触させることにより、 被処理基板に所要の気相表面処理を施す気相表
   面処理装置用の薬液蒸気供給装置であつて、 薬液を供給する薬液供給手段と、 前記薬液供給手段から供給された薬液を加熱し
   て気化する気化器と、 前記薬液供給手段から気化器へ至る薬液流路に
   配置され、薬液の流量を制御する液体流量制御手
   段と、 薬液蒸気に加えるキヤリアガスの流量を制御す
   る気体流量制御手段と、 気化器から気相処理室に至る薬液蒸気の流路か
   ら分岐し、気化器で生成された非安定状態の薬液
   蒸気を排出するバイパス排気路と、 を備えたことを特徴とする気相表面処理装置用の
   薬液蒸気供給装置。