JPH0745001B2 - 液体供給装置及び脱泡方法 - Google Patents
液体供給装置及び脱泡方法Info
- Publication number
- JPH0745001B2 JPH0745001B2 JP2241568A JP24156890A JPH0745001B2 JP H0745001 B2 JPH0745001 B2 JP H0745001B2 JP 2241568 A JP2241568 A JP 2241568A JP 24156890 A JP24156890 A JP 24156890A JP H0745001 B2 JPH0745001 B2 JP H0745001B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- supply
- pump chamber
- defoaming
- suction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体製造業、磁気ディスク製造業、多層配
線基板製造業、薬品工業、バイオテクノロジー関連工業
等に利用される液体供給技術に係り、特に液体中の気泡
を除去して液体を高純度な状態で精密に制御して定量供
給する液体供給装置に関するものである。
線基板製造業、薬品工業、バイオテクノロジー関連工業
等に利用される液体供給技術に係り、特に液体中の気泡
を除去して液体を高純度な状態で精密に制御して定量供
給する液体供給装置に関するものである。
半導体製造業をはじめ、磁気ディスク製造業等の製造プ
ロセスでは、純水、酸、アルカリ、有機溶剤、ホトレジ
スト等の液体を用いた化学プロセスが多用されている。
ロセスでは、純水、酸、アルカリ、有機溶剤、ホトレジ
スト等の液体を用いた化学プロセスが多用されている。
半導体製造プロセスについてみると、これらの薬液処理
プロセスにより製造される要求加工寸法が0.8μｍから
0.5μｍへと微細化され、気泡、異物等の不純物が混入
すると形状不良や特性不良が多発する。この解決策とし
て気泡、異物等の液中不純物を除去し、クリーンな状態
で薬液を供給する技術が要求されている。
プロセスにより製造される要求加工寸法が0.8μｍから
0.5μｍへと微細化され、気泡、異物等の不純物が混入
すると形状不良や特性不良が多発する。この解決策とし
て気泡、異物等の液中不純物を除去し、クリーンな状態
で薬液を供給する技術が要求されている。
これらの背景から従来技術として種々の液体供給装置が
提案されている。
提案されている。
例えば特開昭62−211920号公報には、液体供給装置のフ
ィルタ部の手前に絞り弁を設けて液体供給時に溶け込ん
だミクロなガスを成長させて脱泡し、この脱泡された気
泡をフィルタ部でトラップさせて分岐配管から除去する
装置が開示されている。
ィルタ部の手前に絞り弁を設けて液体供給時に溶け込ん
だミクロなガスを成長させて脱泡し、この脱泡された気
泡をフィルタ部でトラップさせて分岐配管から除去する
装置が開示されている。
この従来装置は短期的に一部効果はあるが、長期的には
完全ではなく、供給液中の気泡、異物等の不純物を完全
に除去して高純度な状態で定量薬液供給を高精度制御す
ることができないことが本願発明者により明らかにされ
た。
完全ではなく、供給液中の気泡、異物等の不純物を完全
に除去して高純度な状態で定量薬液供給を高精度制御す
ることができないことが本願発明者により明らかにされ
た。
即ち、前記従来装置の液体気泡除去手段では、液体供給
速度と、フィルタ前に設置された絞り弁のオリフィス開
口面積と、供給液種とにより供給液中に含まれるミクロ
なガスの脱泡量が決定されてしまう。そのため、例えば
半導体ウェハ製造処理装置として用いられている現像処
理装置のように薬液供給速度が0.5（CC/sec）程度と遅
い場合には、供給薬中に含まれるミクロなガスの脱泡を
完全に行なうことができない。完全脱泡ができないと、
フィルタ以降に構成された薬液供給配管内で液中のミク
ロなガスが経時的に成長して気泡となり、この気泡が供
給液中に混在して吐出されるという欠点がある。
速度と、フィルタ前に設置された絞り弁のオリフィス開
口面積と、供給液種とにより供給液中に含まれるミクロ
なガスの脱泡量が決定されてしまう。そのため、例えば
半導体ウェハ製造処理装置として用いられている現像処
理装置のように薬液供給速度が0.5（CC/sec）程度と遅
い場合には、供給薬中に含まれるミクロなガスの脱泡を
完全に行なうことができない。完全脱泡ができないと、
フィルタ以降に構成された薬液供給配管内で液中のミク
ロなガスが経時的に成長して気泡となり、この気泡が供
給液中に混在して吐出されるという欠点がある。
本発明は液体供給ポンプの駆動により液体を供給するよ
うにした液体供給装置を対象とし、供給液中の気泡、異
物等の不純物の完全除去、定量液供給の高精度制御を達
成し得る液体供給装置及び脱泡方法を提供することを目
的とするものである。
うにした液体供給装置を対象とし、供給液中の気泡、異
物等の不純物の完全除去、定量液供給の高精度制御を達
成し得る液体供給装置及び脱泡方法を提供することを目
的とするものである。
［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、液体供給ポンプを容積変化を利
用して供給液体を吸入及び吐出する構造とし、該液体供
給ポンプに開閉弁機能を有する吸入口、吐出口及び気泡
除去口を設け、前記吸入口には脱泡用オリフィスを設
け、前記液体供給ポンプのポンプ室内に供給液体を吸入
した状態で前記吸入口、吐出口及び気泡除去口を閉じる
とともにポンプ室内の容積を膨張してポンプ室内を負圧
に制御する制御手段を設けた。
用して供給液体を吸入及び吐出する構造とし、該液体供
給ポンプに開閉弁機能を有する吸入口、吐出口及び気泡
除去口を設け、前記吸入口には脱泡用オリフィスを設
け、前記液体供給ポンプのポンプ室内に供給液体を吸入
した状態で前記吸入口、吐出口及び気泡除去口を閉じる
とともにポンプ室内の容積を膨張してポンプ室内を負圧
に制御する制御手段を設けた。
又、容積変化を利用して供給液体を吸入及び吐出する構
造の液体供給ポンプに脱泡処理手段として設けられた開
閉弁機能を有する吸入口、吐出口及び気泡除去口をポン
プ室内に供給液体を吸入した状態で閉じ、ポンプ室内の
容積を膨張してポンプ室内を負圧に制御して供給液体中
のガスを脱泡するようにした。
造の液体供給ポンプに脱泡処理手段として設けられた開
閉弁機能を有する吸入口、吐出口及び気泡除去口をポン
プ室内に供給液体を吸入した状態で閉じ、ポンプ室内の
容積を膨張してポンプ室内を負圧に制御して供給液体中
のガスを脱泡するようにした。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を説明すれば以下の通りである。
要を説明すれば以下の通りである。
液体供給装置は、体積変化を利用して供給液体を吸入す
ると共に、吐出するポンプ室を備えており、供給液体を
吸入する吸入口と、供給液体を吐出する吐出口及び気泡
をトラップする気泡トラップ部と、トラップした気泡を
排出する気泡除去口とがポンプ室に設けられ、かつ、吸
入口、吐出口及び気泡除去口には開閉制御可能な開閉弁
が備えられている。
ると共に、吐出するポンプ室を備えており、供給液体を
吸入する吸入口と、供給液体を吐出する吐出口及び気泡
をトラップする気泡トラップ部と、トラップした気泡を
排出する気泡除去口とがポンプ室に設けられ、かつ、吸
入口、吐出口及び気泡除去口には開閉制御可能な開閉弁
が備えられている。
吸入口には供給液体吸入時に吸入液体を負圧状態にして
脱泡するためのオリフィスが設けられる。
脱泡するためのオリフィスが設けられる。
さらに、ポンプ室の体積変化速度を制御して吸入口から
の液体吸入速度を制御し、これによりオリフィスにより
生じる吸入液体負圧を制御して吸入液体の脱泡量が制御
される。
の液体吸入速度を制御し、これによりオリフィスにより
生じる吸入液体負圧を制御して吸入液体の脱泡量が制御
される。
この脱泡方法に加え、吸入口開閉弁、吐出口開閉弁及び
気泡除去口開閉弁の動作制御を行い、供給液体をポンプ
室内に吸入した状態で吸入口開閉弁、吐出開閉弁及び気
泡除去口を所定時間閉じ、供給液体を吸入したポンプ室
内の体積を膨張させてポンプ室内を所定の真空圧値に制
御し、前記脱泡処理した吸入液体をさらに真空脱泡す
る。
気泡除去口開閉弁の動作制御を行い、供給液体をポンプ
室内に吸入した状態で吸入口開閉弁、吐出開閉弁及び気
泡除去口を所定時間閉じ、供給液体を吸入したポンプ室
内の体積を膨張させてポンプ室内を所定の真空圧値に制
御し、前記脱泡処理した吸入液体をさらに真空脱泡す
る。
これらの脱泡処理によって供給液体から脱泡された気泡
はポンプ室内に設けられた気泡トラップ部にトラップさ
れる。そして、供給液体を吸入したポンプ室内の体積を
収縮して加圧状態にし、前記気泡除去口開閉弁を開いて
気泡トラップ部にトラップされた気泡を除去する。
はポンプ室内に設けられた気泡トラップ部にトラップさ
れる。そして、供給液体を吸入したポンプ室内の体積を
収縮して加圧状態にし、前記気泡除去口開閉弁を開いて
気泡トラップ部にトラップされた気泡を除去する。
〔作用〕 上記した手段によれば、供給液体をポンプ室内に吸入す
る際に、吸入口に設けられたオリフィスによって供給液
体が負圧状態となり、供給液体中に溶け込んだミクロな
ガスが脱泡される。
る際に、吸入口に設けられたオリフィスによって供給液
体が負圧状態となり、供給液体中に溶け込んだミクロな
ガスが脱泡される。
さらに、ポンプ室内に供給液体を吸入した状態で吸入
口、吐出口及び気泡除去口を閉じ、ポンプ室内を負圧に
することによってポンプ室内の供給液体が負圧に晒され
る。これにより吸入口オリフィスから脱泡されてポンプ
室内に吸入された液体がさらに真空脱泡される。
口、吐出口及び気泡除去口を閉じ、ポンプ室内を負圧に
することによってポンプ室内の供給液体が負圧に晒され
る。これにより吸入口オリフィスから脱泡されてポンプ
室内に吸入された液体がさらに真空脱泡される。
これらの脱泡処理によって供給液体から脱泡された気泡
は気泡トラップ部に一時トラップされる。この気泡トラ
ップ部にトラップされた気泡はポンプ室の加圧及び気泡
除去口開閉弁の開放によって除去される。
は気泡トラップ部に一時トラップされる。この気泡トラ
ップ部にトラップされた気泡はポンプ室の加圧及び気泡
除去口開閉弁の開放によって除去される。
吸入口に設けられたオリフィスによる供給液体中のミク
ロなガスの脱泡量はポンプ室内の吸入体積膨張速度を制
御することにより制御できる。つまり、吸入口オリフィ
スを通過する供給液体の流速を制御してオリフィスでの
供給液体の負圧力を制御することにより脱泡量が制御さ
れる。
ロなガスの脱泡量はポンプ室内の吸入体積膨張速度を制
御することにより制御できる。つまり、吸入口オリフィ
スを通過する供給液体の流速を制御してオリフィスでの
供給液体の負圧力を制御することにより脱泡量が制御さ
れる。
又、供給液体をポンプ室に吸入した状態で吸入口、吐出
口及び気泡除去口を閉じ、ポンプ室内の負圧力（真空
度）を制御することにより、ポンプ室内に吸入された供
給液体から真空脱泡される気泡量が制御される。また、
吸入口、吐出口及び気泡除去口を閉じた状態でポンプ室
内の加圧と負圧とを繰り返せば、この脱泡効果はさらに
増す。
口及び気泡除去口を閉じ、ポンプ室内の負圧力（真空
度）を制御することにより、ポンプ室内に吸入された供
給液体から真空脱泡される気泡量が制御される。また、
吸入口、吐出口及び気泡除去口を閉じた状態でポンプ室
内の加圧と負圧とを繰り返せば、この脱泡効果はさらに
増す。
さらに、気泡除去口の開口面積を制御できる制御弁を設
けて開口面積を制御したり、あるいはポンプ室内の加圧
力を制御したりすることにより、気泡トラップ部にトラ
ップされた気泡を気泡除去口から除去する量も制御でき
る。
けて開口面積を制御したり、あるいはポンプ室内の加圧
力を制御したりすることにより、気泡トラップ部にトラ
ップされた気泡を気泡除去口から除去する量も制御でき
る。
以下、本発明を薬液供給装置に具体化した一実施例を第
1,2図に基づいて説明する。
1,2図に基づいて説明する。
１は液体供給ポンプとしてのダイヤフラムポンプであ
る。ダイヤフラムポンプ１は、ポリテトラフルオロエチ
レン（PTFE）製の第１ハウジング２、ステンレス製の第
２ハウジング３、両ハウジング2,3間にボルト締めされ
たPTFE製のダイヤフラム膜４より構成されている。５は
オーリングである。
る。ダイヤフラムポンプ１は、ポリテトラフルオロエチ
レン（PTFE）製の第１ハウジング２、ステンレス製の第
２ハウジング３、両ハウジング2,3間にボルト締めされ
たPTFE製のダイヤフラム膜４より構成されている。５は
オーリングである。
ダイヤフラム膜４と共に液圧送室６を区画形成する第１
ハウジング２には吸入薬液を吸入する薬液吸入口コネク
タ９が接続されており、この薬液吸入口コネクタ９には
脱泡用オリフィス10が形成されている。又、第１ハウジ
ング２の中央部には気泡トラップ部12が上方に突設され
ており、この気泡トラップ部12の上端には気泡除去口コ
ネクタ13が接続されていると共に、気泡トラップ部12よ
り若干下位位置には薬液吐出口コネクタ15が接続されて
いる。
ハウジング２には吸入薬液を吸入する薬液吸入口コネク
タ９が接続されており、この薬液吸入口コネクタ９には
脱泡用オリフィス10が形成されている。又、第１ハウジ
ング２の中央部には気泡トラップ部12が上方に突設され
ており、この気泡トラップ部12の上端には気泡除去口コ
ネクタ13が接続されていると共に、気泡トラップ部12よ
り若干下位位置には薬液吐出口コネクタ15が接続されて
いる。
薬液吸入口コネクタ９には薬液容器８が薬液吸入配管16
を介して接続されており、薬液吸入配管16上にはエア・
オペレート駆動式の吸入開閉弁17が接続されている。気
泡除去口コネクタ13に接続された気泡除去配管20上には
絞り弁18及びエア・オペレート駆動式の気泡除去開閉弁
19が介在されている。絞り弁18は手動操作で開口面積を
調整して気泡除去量を制御するものである。薬液吐出口
コネクタ15に接続された薬液吐出配管22上にはエア・オ
ペレート駆動式の吐出開閉弁21が介在されている。
を介して接続されており、薬液吸入配管16上にはエア・
オペレート駆動式の吸入開閉弁17が接続されている。気
泡除去口コネクタ13に接続された気泡除去配管20上には
絞り弁18及びエア・オペレート駆動式の気泡除去開閉弁
19が介在されている。絞り弁18は手動操作で開口面積を
調整して気泡除去量を制御するものである。薬液吐出口
コネクタ15に接続された薬液吐出配管22上にはエア・オ
ペレート駆動式の吐出開閉弁21が介在されている。
ダイヤフラム膜４と共に駆動制御室７を区画形成する第
２ハウジング３には駆動エア取口コネクタ23が接続され
ており、このコネクタ23には加圧空気発生部26及び真空
発生部29が並列接続されている。加圧空気発生部26とコ
ネクタ23との間には電磁駆動式の加圧空気供給開閉弁23
が介在されており、真空発生部29とコネクタ23との間に
は電磁駆動式の真空吸引開閉弁28が介在されている。
２ハウジング３には駆動エア取口コネクタ23が接続され
ており、このコネクタ23には加圧空気発生部26及び真空
発生部29が並列接続されている。加圧空気発生部26とコ
ネクタ23との間には電磁駆動式の加圧空気供給開閉弁23
が介在されており、真空発生部29とコネクタ23との間に
は電磁駆動式の真空吸引開閉弁28が介在されている。
又、第２ハウジング３には圧力センサ30が取り付けられ
ており、駆動制御室７の圧力が圧力センサ30によって検
出される。
ており、駆動制御室７の圧力が圧力センサ30によって検
出される。
エア・オペレート駆動式の各開閉弁17,19,21及び電磁駆
動式の各開閉弁25,28は制御手段，第１脱泡量制御手段
及び第２脱泡量制御手段としての全体制御部Ｃの制御を
受け、全体制御部Ｃは、入力装置31によって入力される
薬液供給量、薬液供給時間、第２図に示す薬液供給シー
ケンス等の薬液供給初期設定入力情報及び圧力センサ30
からの圧力情報に基づいて吸入開閉弁17、気泡除去開閉
弁19、吐出開閉弁21、加圧空気供給開閉弁25、加圧空気
発生部26、真空吸引開閉弁28、真空発生部29を統合制御
する。
動式の各開閉弁25,28は制御手段，第１脱泡量制御手段
及び第２脱泡量制御手段としての全体制御部Ｃの制御を
受け、全体制御部Ｃは、入力装置31によって入力される
薬液供給量、薬液供給時間、第２図に示す薬液供給シー
ケンス等の薬液供給初期設定入力情報及び圧力センサ30
からの圧力情報に基づいて吸入開閉弁17、気泡除去開閉
弁19、吐出開閉弁21、加圧空気供給開閉弁25、加圧空気
発生部26、真空吸引開閉弁28、真空発生部29を統合制御
する。
次に、この薬液供給装置の動作について説明する。
全体制御部Ｃに薬液供給初期設定入力情報を入力して始
動すると、全体制御部Ｃはダイヤフラムポンプ１の作動
圧力値の最適解を自動決定すると共に、加圧空気圧力値
及び真空圧力値を自動制御する。さらに全体制御部Ｃ
は、吸入開閉弁17、気泡除去開閉弁19、吐出開閉弁21、
加圧空気発生部26、真空発生部29の動作シーケンス制御
の最適解を自動決定し、各制御要素を最適制御する。
動すると、全体制御部Ｃはダイヤフラムポンプ１の作動
圧力値の最適解を自動決定すると共に、加圧空気圧力値
及び真空圧力値を自動制御する。さらに全体制御部Ｃ
は、吸入開閉弁17、気泡除去開閉弁19、吐出開閉弁21、
加圧空気発生部26、真空発生部29の動作シーケンス制御
の最適解を自動決定し、各制御要素を最適制御する。
初期状態では吸入開閉弁17、気泡除去開閉弁19、吐出開
閉弁21、真空吸引開閉弁28が閉じると共に、加圧空気供
給開閉弁25が開き、加圧空気発生部26から所定圧力値に
制御された加圧空気が第１図に矢印24で示すように駆動
制御室７に作用している。この状態から加圧空気供給開
閉弁25が閉じると共に、加圧空気発生部26が作動停止
し、駆動制御室７への加圧空気供給が停止する。次に、
真空吸引開閉弁28が開くと共に、真空発生部29が作動す
る。これにより駆動制御室７内の加圧空気が第１図の矢
印27で示すように真空排気される。
閉弁21、真空吸引開閉弁28が閉じると共に、加圧空気供
給開閉弁25が開き、加圧空気発生部26から所定圧力値に
制御された加圧空気が第１図に矢印24で示すように駆動
制御室７に作用している。この状態から加圧空気供給開
閉弁25が閉じると共に、加圧空気発生部26が作動停止
し、駆動制御室７への加圧空気供給が停止する。次に、
真空吸引開閉弁28が開くと共に、真空発生部29が作動す
る。これにより駆動制御室７内の加圧空気が第１図の矢
印27で示すように真空排気される。
駆動制御室７の真空圧値が所定真空排気圧になると、吸
入開閉弁17が開く。駆動制御室７が負圧となるためにダ
イヤフラム膜４が駆動制御室７側に変形し、液圧送室６
が負圧状態となる。この負圧によって薬液容器８内の薬
液が第１図に矢印14Aで示すように薬液吸入配管16、吸
入開閉弁17及び薬液吸入口コネクタ９を経由して液圧送
室６内へ吸入される。この薬液吸入時、脱泡用オリフィ
ス10のオリフィスキャビティーション効果により吸入薬
液が真空状態になり、吸入薬液に溶け込んでいたミクロ
なガスが減圧作用によって集合成長して気泡となる。こ
の気泡は液圧送室６の上方部位に構成された気泡トラッ
プ部12に集合し、トラップされる。
入開閉弁17が開く。駆動制御室７が負圧となるためにダ
イヤフラム膜４が駆動制御室７側に変形し、液圧送室６
が負圧状態となる。この負圧によって薬液容器８内の薬
液が第１図に矢印14Aで示すように薬液吸入配管16、吸
入開閉弁17及び薬液吸入口コネクタ９を経由して液圧送
室６内へ吸入される。この薬液吸入時、脱泡用オリフィ
ス10のオリフィスキャビティーション効果により吸入薬
液が真空状態になり、吸入薬液に溶け込んでいたミクロ
なガスが減圧作用によって集合成長して気泡となる。こ
の気泡は液圧送室６の上方部位に構成された気泡トラッ
プ部12に集合し、トラップされる。
なお、脱泡用オリフィス10による吸入薬液中の脱泡量は
吸入薬液の吸入速度に左右される。そこで、ダイヤフラ
ム膜駆動制御室７に作用する真空圧値を制御すれば吸入
薬液の吸入速度を制御でき、結果的に吸入薬液中の脱泡
量を制御可能である。
吸入薬液の吸入速度に左右される。そこで、ダイヤフラ
ム膜駆動制御室７に作用する真空圧値を制御すれば吸入
薬液の吸入速度を制御でき、結果的に吸入薬液中の脱泡
量を制御可能である。
薬液吸入開始から所定時間後、吸入開閉弁17が閉じる。
その後、真空発生部29が所定時間作動して駆動制御室７
の真空排気が行われ、液圧送室６内の薬液が真空脱泡さ
れる。真空脱泡された気泡は液圧送室６の上方部位に構
成された気泡トラップ部12にトラップされる。
その後、真空発生部29が所定時間作動して駆動制御室７
の真空排気が行われ、液圧送室６内の薬液が真空脱泡さ
れる。真空脱泡された気泡は液圧送室６の上方部位に構
成された気泡トラップ部12にトラップされる。
なお、吸入開閉弁17、気泡除去開閉弁19、吐出開閉弁21
を閉じ、液圧送室６を密閉状態にして駆動制御室７の真
空排気と加圧供給とを交互に繰り返せば、液圧送室６内
の吸入薬液中に溶け込んだミクロなガスの脱泡作用を高
めることができる。
を閉じ、液圧送室６を密閉状態にして駆動制御室７の真
空排気と加圧供給とを交互に繰り返せば、液圧送室６内
の吸入薬液中に溶け込んだミクロなガスの脱泡作用を高
めることができる。
所定時間にわたる真空脱泡後、真空吸入開閉弁28が閉じ
ると共に、真空発生部29が作動停止する。その後、加圧
空気供給開閉弁25が開くと共に、加圧空気発生部26が作
動し、駆動制御室７の圧力が所定圧力値になるように制
御される。駆動制御室７が所定圧力値になると、気泡除
去開閉弁19が開き、前述した吸入薬液の脱泡処理により
気泡トラップ部12にトラップした気泡が第１図に矢印11
で示すように気泡除去配管20を通って排出される。
ると共に、真空発生部29が作動停止する。その後、加圧
空気供給開閉弁25が開くと共に、加圧空気発生部26が作
動し、駆動制御室７の圧力が所定圧力値になるように制
御される。駆動制御室７が所定圧力値になると、気泡除
去開閉弁19が開き、前述した吸入薬液の脱泡処理により
気泡トラップ部12にトラップした気泡が第１図に矢印11
で示すように気泡除去配管20を通って排出される。
なお、気泡排出速度は絞り弁18の開口面積を制御するこ
とにより可能である。
とにより可能である。
気泡排出開始から所定時間後、気泡除去開閉弁19が閉じ
ると共に、吐出開閉弁21が開き、液圧送室６内の薬液が
第１図に矢印14Bで示すように薬液吐出配管22から所定
流速で吐出される。吐出開閉弁21は薬液吐出開始から所
定時間後に閉じる。
ると共に、吐出開閉弁21が開き、液圧送室６内の薬液が
第１図に矢印14Bで示すように薬液吐出配管22から所定
流速で吐出される。吐出開閉弁21は薬液吐出開始から所
定時間後に閉じる。
このような一連の動作制御によって供給薬液中の気泡が
確実に除去され、気泡混入のない高純度の薬液が高精度
で定量定速供給される。
確実に除去され、気泡混入のない高純度の薬液が高精度
で定量定速供給される。
第３図は半導体ウェハ現像処理装置に本発明の気泡除去
機能付現像液ポンプ32を適用した例である。
機能付現像液ポンプ32を適用した例である。
構成としては、現像液タンク33に気泡除去機能付現像液
ポンプ32及び現像液ノズル34が接続されている。露光済
みホトレジスト膜が形成された半導体ウェハ36がスピン
チャック35上に真空吸着され、スピンナモータ37により
回転されている。この状態で気泡除去機能付現像液ポン
プ32から気泡が混入していない現像液が矢印38で示すよ
うに半導体ウェハ36上に供給される。この結果、半導体
ウェハ36上に形成された露光済ホトレジスト膜に気泡混
入した現像液が供給されることはなく、気泡による現像
不良は生じない。
ポンプ32及び現像液ノズル34が接続されている。露光済
みホトレジスト膜が形成された半導体ウェハ36がスピン
チャック35上に真空吸着され、スピンナモータ37により
回転されている。この状態で気泡除去機能付現像液ポン
プ32から気泡が混入していない現像液が矢印38で示すよ
うに半導体ウェハ36上に供給される。この結果、半導体
ウェハ36上に形成された露光済ホトレジスト膜に気泡混
入した現像液が供給されることはなく、気泡による現像
不良は生じない。
一方、半導体ウェハ36の裏面には、裏面洗浄液タンク39
に本発明の気泡除去機能付裏面洗浄液ポンプ40及び裏面
洗浄ノズル41が接続され、気泡除去された裏面洗浄液が
矢印42で示すように半導体ウェハ36裏面に定量定速供給
されている。この結果、現像液による現像処理の場合と
同様に、気泡混入した裏面洗浄液が半導体ウェハ36裏面
に供給されることはなく、気泡による裏面洗浄不良が防
止できる。さらに、0.5mm程度の小穴を有する裏面洗浄
ノズル41では裏面洗浄液中に気泡が含まれると気泡によ
り裏面洗浄液が離散的に突出して現像液処理カップ43で
ハネ返り、半導体ウェハ36上にハネ返り物として付着す
る現像が発生するが、本適用例では裏面洗浄液中に気泡
が混入していなく、この現象が防止できる。
に本発明の気泡除去機能付裏面洗浄液ポンプ40及び裏面
洗浄ノズル41が接続され、気泡除去された裏面洗浄液が
矢印42で示すように半導体ウェハ36裏面に定量定速供給
されている。この結果、現像液による現像処理の場合と
同様に、気泡混入した裏面洗浄液が半導体ウェハ36裏面
に供給されることはなく、気泡による裏面洗浄不良が防
止できる。さらに、0.5mm程度の小穴を有する裏面洗浄
ノズル41では裏面洗浄液中に気泡が含まれると気泡によ
り裏面洗浄液が離散的に突出して現像液処理カップ43で
ハネ返り、半導体ウェハ36上にハネ返り物として付着す
る現像が発生するが、本適用例では裏面洗浄液中に気泡
が混入していなく、この現象が防止できる。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りであ
る。
って得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りであ
る。
（１）本発明は、気泡発生要因の大きい液体供給ポンプ
部に負圧作用によって脱泡処理をする機能を設け、供給
液中に溶け込んだミクロなガスを完全に脱泡してポンプ
外に排除するものであり、これにより液体供給装置から
の気泡発生が防止される。
部に負圧作用によって脱泡処理をする機能を設け、供給
液中に溶け込んだミクロなガスを完全に脱泡してポンプ
外に排除するものであり、これにより液体供給装置から
の気泡発生が防止される。
具体的には、前述実施令で説明した通り、液体供給ポン
プ部の液体吸入口に設けたオリフィスによる負圧脱泡効
果とポンプ室内の真空力制御による真空脱泡効果とによ
って供給液中に溶け込んだミクロなガスが脱泡される。
そして、脱泡された気泡は液体供給ポンプ部に設けられ
た気泡トラップ部にトラップされ、気泡除去口から完全
に除去される。
プ部の液体吸入口に設けたオリフィスによる負圧脱泡効
果とポンプ室内の真空力制御による真空脱泡効果とによ
って供給液中に溶け込んだミクロなガスが脱泡される。
そして、脱泡された気泡は液体供給ポンプ部に設けられ
た気泡トラップ部にトラップされ、気泡除去口から完全
に除去される。
さらに、ポンプ部の液体吸入口に設けられたオリフィス
効果負圧力とポンプ室内の室空力とを制御可能としたの
で、液体供給ポンプ部の脱泡効果を最大に高めることが
できる。
効果負圧力とポンプ室内の室空力とを制御可能としたの
で、液体供給ポンプ部の脱泡効果を最大に高めることが
できる。
この結果、液体供給装置においてポンプ部以外の他部位
で気泡発生要因を完全に排除することができ、供給液中
気泡混入の完全防止が図れる。
で気泡発生要因を完全に排除することができ、供給液中
気泡混入の完全防止が図れる。
（２）上記第（１）項の相乗効果として、気泡に起因し
て発生する液中異物発生防止ができ、クリーンな薬液供
給装置の実用化が可能となる。さらに、供給液中気泡の
存在に起因する液体供給量の変動が防止できる。
て発生する液中異物発生防止ができ、クリーンな薬液供
給装置の実用化が可能となる。さらに、供給液中気泡の
存在に起因する液体供給量の変動が防止できる。
（３）半導体ウェハ処理装置である現像処理装置の現像
液供給装置に本発明を適用した場合、現像液中に気泡混
入が無くなり、気泡による現像加工形状不良が防止でき
る。
液供給装置に本発明を適用した場合、現像液中に気泡混
入が無くなり、気泡による現像加工形状不良が防止でき
る。
さらに、現像処理装置のウェハ裏面洗浄液供給装置に本
発明を適用した場合、気泡による裏面洗浄液の供給量変
動が防止でき、ウェハ裏面洗浄不良が防止できる。
発明を適用した場合、気泡による裏面洗浄液の供給量変
動が防止でき、ウェハ裏面洗浄不良が防止できる。
以上の説明では、主として、本発明者によってなされた
発明をその背景となった利用分野である半導体ウェハ処
理装置における現像処理装置への適用例について説明し
たが、これに限定されることなく、特開昭54−48160号
公報記載のレジン塗布装置、特開昭60−95977号公報記
載のカラーブラウン管用フリットガラス塗布装置、特開
昭57−177570号公報記載のマルチボッティング装置、特
開昭60−95977号公報の電子部品接着用ディスペンサー
をはじめ、分析装置、化学工業、薬品工業、バイオテク
ノロジー関連工業、光学工業、精密機械工業等で、気泡
混入がなく高純度でかつ、精度良く定量供給する液体供
給装置に利用して有効である。
発明をその背景となった利用分野である半導体ウェハ処
理装置における現像処理装置への適用例について説明し
たが、これに限定されることなく、特開昭54−48160号
公報記載のレジン塗布装置、特開昭60−95977号公報記
載のカラーブラウン管用フリットガラス塗布装置、特開
昭57−177570号公報記載のマルチボッティング装置、特
開昭60−95977号公報の電子部品接着用ディスペンサー
をはじめ、分析装置、化学工業、薬品工業、バイオテク
ノロジー関連工業、光学工業、精密機械工業等で、気泡
混入がなく高純度でかつ、精度良く定量供給する液体供
給装置に利用して有効である。
第１図は本発明の一実施例である薬液供給装置の構成
図、第２図は薬液供給シーケンス図、第３図は半導体ウ
ェハ現像処理装置に本発明を適用した構成図である。 １……ダイヤフラムポンプ、２……第１ハウジング、３
……第２ハウジング、４……ダイヤフラム膜、５……オ
ーリング、６……液圧送室、７……駆動制御室、９……
薬液吸入口コネクタ、10……脱泡用オリフィス、12……
気泡トラップ部、13……気泡除去口コネクタ、15……薬
液吐出口コネクタ、16……薬液吸入配管、17……吸入開
閉弁、18……絞り弁、19……気泡除去開閉弁、20……気
泡除去配管、21……吐出開閉弁、22……薬液吐出配管、
23……駆動エア取口コネクタ、25……加圧空気供給開閉
弁、26……加圧空気発生部、28……真空吸引開閉弁、29
……真空発生部、Ｃ……制御手段，第１脱泡量制御手段
及び第２脱泡量制御手段としての全体制御部。
図、第２図は薬液供給シーケンス図、第３図は半導体ウ
ェハ現像処理装置に本発明を適用した構成図である。 １……ダイヤフラムポンプ、２……第１ハウジング、３
……第２ハウジング、４……ダイヤフラム膜、５……オ
ーリング、６……液圧送室、７……駆動制御室、９……
薬液吸入口コネクタ、10……脱泡用オリフィス、12……
気泡トラップ部、13……気泡除去口コネクタ、15……薬
液吐出口コネクタ、16……薬液吸入配管、17……吸入開
閉弁、18……絞り弁、19……気泡除去開閉弁、20……気
泡除去配管、21……吐出開閉弁、22……薬液吐出配管、
23……駆動エア取口コネクタ、25……加圧空気供給開閉
弁、26……加圧空気発生部、28……真空吸引開閉弁、29
……真空発生部、Ｃ……制御手段，第１脱泡量制御手段
及び第２脱泡量制御手段としての全体制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天田 春男 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (56)参考文献 特開 昭61−254209（ＪＰ，Ａ) 実公 昭49−15340（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (6)
- 【請求項１】液体供給ポンプ（１）の駆動により液体を
供給するようにした液体供給装置において、前記液体供
給ポンプ（１）を容積変化を利用して供給液体を吸入及
び吐出する構造とし、該液体供給ポンプ（１）に開閉弁
機能を有する吸入口（9,17）、吐出口（15,21）及び気
泡除去口（13,19）を設け、前記吸入口（9,17）には脱
泡用オリフィス（10）を設け、前記液体供給ポンプ
（１）のポンプ室（６）内に供給液体を吸入した状態で
前記吸入口（9,17）、吐出口（15,21）及び気泡除去口
（13,19）を閉じるとともにポンプ室（６）内の容積を
膨張してポンプ室（６）内を負圧に制御する制御手段
（Ｃ）を設けたことを特徴とする液体供給装置。 - 【請求項２】ポンプ室（６）内の容積変化量を所定量に
制御し、ポンプ室（６）内への液体吸入速度を制御して
吸入口オリフィス（10）で生じる供給液体の脱泡量を制
御する第１脱泡量制御手段（Ｃ）を設けたことを特徴と
する請求項１記載の液体供給装置。 - 【請求項３】供給液体をポンプ室（６）内に吸入し、吸
入口（9,17）、吐出口（15,21）及び気泡除去口（13,1
9）を閉じた状態で、ポンプ室（６）内の容積量を制御
し、ポンプ室（６）内の吸入液体の脱泡量を制御する第
２脱泡量制御手段（Ｃ）を設けたことを特徴とする請求
項１記載の液体供給装置。 - 【請求項４】容積変化を利用して供給液体を吸入及び吐
出する構造の液体供給ポンプ（１）に脱泡処理手段とし
て設けられた開閉弁機能を有する吸入口（9,17）、吐出
口（15,21）及び気泡除去口（13,19）をポンプ室内に供
給液体を吸入した状態で閉じ、ポンプ室（６）内の容積
を膨張してポンプ室（６）内を負圧に制御し、ポンプ室
（６）内に吸入された供給液体中のガスを脱泡すること
を特徴とする脱泡方法。 - 【請求項５】ポンプ室（６）内に供給液体を吸入した状
態で吸入口（9,17）、吐出口（15,21）及び気泡除去口
（13,19）を閉じ、ポンプ室（６）内の容積膨張と収縮
作用を交互に繰り返して供給液体中のガスを脱泡するこ
とを特徴とする請求項４に記載の脱泡方法。 - 【請求項６】ポンプ室（６）内の容積変化量を所定量に
制御し、ポンプ室（６）内への液体吸入速度を制御して
吸入口オリフィス（10）で生じる供給液体の脱泡量を制
御することを特徴とする請求項４に記載の脱泡方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241568A JPH0745001B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 液体供給装置及び脱泡方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241568A JPH0745001B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 液体供給装置及び脱泡方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04122403A JPH04122403A (ja) | 1992-04-22 |
| JPH0745001B2 true JPH0745001B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=17076272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2241568A Expired - Lifetime JPH0745001B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 液体供給装置及び脱泡方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745001B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2303564B (en) * | 1995-07-26 | 1998-12-30 | Samsung Electronics Co Ltd | Semiconductor device manufacturing apparatus and manufacturing method |
| TWI676740B (zh) * | 2017-08-30 | 2019-11-11 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 泵裝置、處理液供給裝置及基板處理裝置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4578103B2 (ja) * | 2002-02-07 | 2010-11-10 | ポール・コーポレーション | フォトレジストを供給するために用いられるシステム及びフォトレジストを供給する方法 |
| JP5337541B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2013-11-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理液供給機構、処理液供給方法、液処理装置、および記憶媒体 |
| JP6596704B2 (ja) * | 2015-08-06 | 2019-10-30 | Ｃｋｄ株式会社 | ダイアフラムポンプ |
| JP2020078782A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-05-28 | 株式会社ディスコ | 液状樹脂製造方法および液状樹脂製造装置 |
| CN115307413B (zh) * | 2022-08-16 | 2024-07-02 | 湖南垚恒环境科技有限公司 | 微生物肥料生产成型干燥设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915340U (ja) * | 1972-05-16 | 1974-02-08 | ||
| JPS61254209A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-12 | バルマ−ク・バルメル・マシ−ネンフアブリ−ク・アクチエンゲゼルシヤフト | 液体からガス抜きする方法及び装置 |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP2241568A patent/JPH0745001B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2303564B (en) * | 1995-07-26 | 1998-12-30 | Samsung Electronics Co Ltd | Semiconductor device manufacturing apparatus and manufacturing method |
| TWI676740B (zh) * | 2017-08-30 | 2019-11-11 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 泵裝置、處理液供給裝置及基板處理裝置 |
| US11000783B2 (en) | 2017-08-30 | 2021-05-11 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Pumping apparatus, treatment solution supplying device, and substrate treating apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04122403A (ja) | 1992-04-22 |
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