JPH09129533A - 半導体製造装置における薬液自動供給機構 - Google Patents
半導体製造装置における薬液自動供給機構Info
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- JPH09129533A JPH09129533A JP27896895A JP27896895A JPH09129533A JP H09129533 A JPH09129533 A JP H09129533A JP 27896895 A JP27896895 A JP 27896895A JP 27896895 A JP27896895 A JP 27896895A JP H09129533 A JPH09129533 A JP H09129533A
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Abstract
導体製造装置における薬液自動供給機構を提供する。 【解決手段】 配管PBによりエアー供給部1からオリ
フィスを有するメカニカルレギュレータ3を介してエア
ーをバッファタンク12に供給することにより、バッフ
ァタンク12内の圧力を一定に保ち、配管PAにより現
像液供給部6からバッファタンク12に現像液を補充し
ながら、配管PCによりノズル17に現像液を供給し、
一定圧力で吐出させることができる。このように、1系
統の現像液供給ラインに1式のバッファタンク12およ
びメカニカルレギュレータ3を含む構成としているの
で、簡素化された装置構成であるため設置スペースが少
なくて済み、装置部品にかかるコストを抑えることがで
きる。
Description
における薬液自動供給機構に関するもので、特に装置構
成を簡素化した薬液自動供給機構に関する。
構では、工場ライン等の薬液供給部から現像液や溶剤等
の薬液をデベロッパやスピンコータ等の薬液塗布部に供
給する。その際に常時液圧を一定に保ちながら薬液を供
給する必要がある。そのため、通常の薬液自動供給機構
では1つの薬液供給ラインに2つのバッファタンクおよ
びレギュレータを設け、バッファタンクに窒素等のエア
ーをレギュレータを介して供給することにより液圧を一
定に保ちながら薬液塗布部に薬液を供給する構成を採っ
ている。
自動供給機構の一例を示した装置構成図である。この装
置では薬液供給部102から供給された薬液の吐出圧力
を一定にするために2式のバッファタンク104,10
5を設け、バッファタンク104が薬液吐出部に薬液供
給を行っている間、バッファタンク105は薬液吐出部
への薬液供給を停止し、薬液供給部102から薬液を補
充される。
4の薬液の液面が補充開始位置まで下がると、バッファ
タンク104に設けられた液面センサの信号に従って、
図示しない制御部の制御により薬液吐出部へ薬液を供給
するバッファタンクを切換え、バッファタンク104か
らの薬液吐出部への薬液の供給を停止状態にするととも
に、それまでに薬液の補充が完了していたバッファタン
ク105を薬液の供給が可能な状態にし、バッファタン
ク104には薬液供給部102から薬液を補充してい
く。
が補充開始位置まで下がると、バッファタンク105か
らの薬液の供給を停止状態にし、バッファタンク104
を薬液の供給が可能な状態にし、バッファタンク105
に薬液を補充していく。
タンクと薬液を補充されるバッファタンクを交代させな
がら、薬液吐出部に薬液を供給していく。このような構
成を採っている理由は以下の通りである。
に薬液を補充する際に、バッファタンク内の薬液の増加
に伴って液面が上昇し、薬液の液圧が上昇する。その
際、薬液の増加による液圧の上昇に対して、レギュレー
タ103の応答が遅く、減圧が遅れ気味になったり、逆
に減圧を行うと同様の理由により液圧が下がりすぎてし
まうといった液圧の大きな変動が発生してしまう。そこ
で、一方のバッファタンクに薬液を補充している間はそ
のバッファタンクからの薬液吐出部への薬液供給を行わ
ないで、他のバッファタンクから薬液供給を行うことに
より、薬液の補充中のバッファタンクからは薬液吐出部
へ薬液の供給を行わないようにしていたのである。
おいて示したように、従来の半導体製造装置における薬
液自動供給機構は1系統の薬液供給ラインに付きバッフ
ァタンクを2式備えていたため、それに伴う配管、レギ
ュレータ、各種バルブ等がそれぞれ2式ずつ必要であっ
た。そのため、装置構成が複雑になっていたうえに、装
置自体が大型になり設置のために大きなスペースが必要
であった。また部品数が多いためコストが多くかかって
いた。
の克服を意図しており、薬液供給ラインの装置構成が簡
素化された薬液自動供給機構を提供することを目的とす
る。
め、この発明の請求項1の薬液自動供給機構は、薬液供
給部から供給される薬液が収容されたバッファタンクに
加圧系統から加圧気体を供給し、前記加圧気体の圧力に
よって前記薬液を前記バッファタンクから半導体製造装
置へと吐出させる薬液自動供給機構において、前記加圧
系統内に介挿されて前記バッファタンク内における前記
気体の圧力を調整するレギュレータとして、前記気体を
常時微量ずつリリーフするオリフィスを有するメカニカ
ルレギュレータまたは、電空レギュレータが使用され、
それによって、前記薬液供給部から前記バッファタンク
への薬液供給中にも前記バッファタンクの内圧が一定に
保たれるとともに、前記バッファタンクが単一とされて
いることを特徴とする。
液自動供給機構の1つの実施の形態としての現像液供給
機構の全体構成図である。以下、図1を用いてこの現像
液自動供給機構の構成を説明していく。この実施の形態
の現像液自動供給機構は半導体製造装置において半導体
装置を製造する際に、スピンデベロッパ20において配
線パターン等が露光された半導体基板(以下「基板」と
いう)上に現像液を塗布し、それによって基板を現像す
る際に、現像液供給部6から送給される現像液をスピン
デベロッパ20内のノズル17から一定の圧力で吐出す
るための機構である。
を表わしており、3方エアーオペレイト弁5、2方エア
ーオペレイト弁11,15、バッファタンク12に備え
られた現像液の液面センサ12a〜d(後に詳述)、ノ
ズル17のそれぞれと制御部13とを接続している。
工場のライン等を総称した現像液供給部6から現像液を
バッファタンク12に送給する配管PAと、バッファタ
ンク12にエアー供給部1から窒素等のエアーを送給す
る配管PBと、バッファタンク12からノズル17に現
像液を送給する配管PCの3本である。
れた現像液がトラップタンク7に一度蓄えられた後、絞
り弁8に送られ流量を制限された後、さらに現像液は逆
止め弁9、フィルター10を介して2方エアーオペレイ
ト弁11に送られる。この2方エアーオペレイト弁11
は制御部13に接続されていて、その制御信号により開
閉し現像液を送給したり停止したりしている。そして現
像液はバッファタンク12に補充される。
送給されたエアーがフィルター2を通過し、メカニカル
レギュレータ3に至る。このメカニカルレギュレータ3
によりエアーの圧力は精密に制御される。その後、エア
ーは3方マニュアル弁4に至る。この3方マニュアル弁
4は予めエアー流量が所定量になるように設定されてい
る。さらに、エアーは制御部13により制御を受けた3
方エアーオペレイト弁5において送給、停止、解放の3
つの状態に自動制御される。そして、最終的にエアーは
バッファタンク12に至る。
2から送給された現像液が絞り弁14において流量の制
限を受ける。その後エアーはフィルター15を通過した
後、2方エアーオペレイト弁16において制御部13に
より送給、停止の2つの状態について自動制御を受け、
最終的にスピンデベロッパ20内のノズル17から基板
上に吐出される。
の現像液自動供給機構はノズル17から基板上に吐出さ
れる現像液の液圧を一定に保っている。
の形態における現像液の液圧制御の仕組みを説明する。
バッファタンク12に供給されていくが、バッファタン
ク12には現像液の液面の高さを捉える4つの液面セン
サ12a〜dが備えられている。
ク12内いっぱいに充填されて、許容される上限に達し
たかどうかを捉えるセンサであって、液面センサ12a
からの信号が液面が上限位置に達していないことを示す
状態から上限位置に達したことを示す状態に変化する
と、制御部13は図示しない警報器を作動させオペレー
ターにバッファタンク12があふれる危険を報知する。
現像液の補充時にその液面が補充停止位置SEに達して
いるかどうかを捉えるセンサであって、液面センサ12
bからの信号が液面が補充停止位置に達していないこと
を示す状態から補充停止位置に達したことを示す状態に
変化すると、制御部13は2方エアーオペレイト弁11
を閉じて現像液供給部6からの現像液の送給を停止す
る。
現像液の液面が補充開始位置SSにまで達しているかど
うかを捉えるセンサであって、液面センサ12cからの
信号が液面が補充開始位置に達していることを示す状態
から補充開始位置に達していないことを示す状態に変化
すると、制御部13は2方エアーオペレイト弁11を開
いて現像液供給部6からの現像液の送給を開始する。
の現像液がほとんどなくなって、許容される下限を越え
たかどうかを捉えるセンサであって、液面センサ12d
からの信号が液面が下限位置以上であることを示す状態
から下限位置未満に低下したことを示す状態に変化する
と、制御部13は図示しない警報器を作動させオペレー
ターにバッファタンク12が空になる危険を報知する。
ンサ12a〜dが設けられているが、これらのうちこの
薬液自動供給機構の正常な動作時には液面センサ12
b,cの2つのセンサの信号に従って現像液の供給の制
御が行われるため、現像液の液面は補充開始位置SSか
ら補充停止位置SEの間で変化することとなる。この現
像液の液面の制御は以下のように行われる。
に吐出されるにつれ、バッファタンク12内の現像液の
液面が徐々に低下していき、その液面が補充開始位置S
Sにまで低下すると上述のように液面センサ12cから
の信号によって制御部13が2方エアーオペレイト弁1
1を開いて現像液供給部6からバッファタンク12への
現像液の補充を開始する。なお、3方エアーオペレイト
弁5はこの薬液自動供給機構が動作中は常にエアーの供
給状態になっていて、現像液のバッファタンク12への
補充時にもバッファタンク12内の現像液の液面上昇に
よるエアー圧の上昇を、メカニカルレギュレータ3がエ
アーを放出する(後に詳述)ことにより抑え、それによ
りバッファタンク12内および配管PC内の現像液の液
圧を高精度で一定に保ちながら現像液を補充していく。
2に補充している間もノズル17から基板上に吐出され
る現像液の液圧は一定に保たれる。
充していくにつれてバッファタンク12内の現像液の液
面が上昇して補充停止位置SEに達すると、前述のよう
に液面センサ12bからの信号により制御部13が2方
エアーオペレイト弁11を閉じて現像液供給部6からバ
ッファタンク12への現像液の補充を停止する。この際
にも、メカニカルレギュレータ3は作動しており、エア
ー圧を制御することによりバッファタンク12内および
配管PC内の現像液の液圧を一定に保つ。そのため、バ
ッファタンク12への現像液の供給を停止した際にもノ
ズル17から基板上に吐出している現像液の液圧を一定
に保つことができる。
いくのに伴い、再びバッファタンク12内の現像液の液
面が低下していき補充開始位置SSまで達すると、再度
現像液の補充が開始され、以下このような循環が繰返さ
れていく。
ではノズル17から吐出される現像液の液圧を常時一定
に保ちながらバッファタンク12への現像液の補充およ
びその停止が可能である。
はこの実施の形態の薬液自動供給機構のメカニカルレギ
ュレータ3の縦断面の断面図であり、図3は図2のA−
A横断面の拡大断面図である。以下、これらの図を用い
てメカニカルレギュレータ3の概略構成を示す。
Lを中心に回転自在に調圧スクリュー33が係合されて
おり、さらに調圧スクリュー33の上部にはハンドル3
2がネジ31によって固定されている。また、環状の調
圧バネ押圧部材34はその内周面に雌ねじのネジ溝が刻
まれており、この雌ねじが調圧スクリュー33の下部に
刻まれた雄ねじのネジ溝に螺合するように調圧バネ押圧
部材34は調圧スクリュー33に係合されている。
して、調圧バネ押圧部材34の下方に位置しており、さ
らにダイヤフラムシェル36上に載置されている。そし
て、ダイヤフラムシェル36にはその中心に貫通孔SH
が設けられていて、その貫通孔SHを貫くようにダイヤ
フラム押圧部材38が嵌合されると共に、ダイヤフラム
シェル36とダイヤフラム押圧部材38の間に、弾性の
あるダイヤフラム37が挟持されている。ダイヤフラム
押圧部材38は弁39上に載置されており、さらに弁3
9とボディー30との間には弁バネ40が挟持されてい
る。
は図3に示すようにボディー30には吸気口41,排気
口42,リリーフポート43およびゲージポート44が
設けられている。吸気口41から吸入されたエアーは圧
力調節を受け排気口42から排出される。
ルレギュレータ3によるエアーの圧力制御の精度を高め
るために設けられており、その詳細は後述する。
を表示するための図示しない気圧計が取り付けられ、オ
ペレーターはこの気圧計の表示を見ながら図2のハンド
ル32を回転させて、エアーの圧力が予め定めた設定値
になるように調節する。
2および図3を用いてこのメカニカルレギュレータ3の
動作原理を説明していく。
ターがハンドル32を回すことにより調圧スクリュー3
3が回転し、その回転によって調圧バネ押圧部材34
が、その内周面に設けられたネジ溝のために下方へ移動
する。それによって調圧バネ35が下方に押圧され、そ
の力がダイヤフラムシェル36に伝わりダイヤフラム3
7が変形して中央部が下方に下がった状態になる。さら
にその力がダイヤフラム押圧部材38を介して弁39に
伝わり、弁39が下方に押圧される。これにより弁バネ
40が圧縮され、上方からの調圧バネ35による下方へ
の力に対抗する上方への抗力を弁39に与える。これに
より、弁39が図2の状態よりさらに下方に下がった状
態で平衡状態になるためボディー30と弁39との間に
空隙SAが形成される。この状態でエアーは吸気口41
から吸入されると空隙SAを通って排気口42に抜ける
と共に通気孔DHを通って空隙SBに充満する。
値より低い間は調圧バネ35による下方への力が空隙S
B内のエアーの圧力および弁バネ40による上方への力
に打ち勝って、空隙SAを通って吸気口41側から排気
口42側にエアーの流入が続く。しかし、排気口42側
のエアーの圧力が設定値と等しくなると調圧バネ35に
よる下方への力と空隙SB内のエアーの圧力および弁バ
ネ40による上方への力との差がなくなってバランス状
態になるとダイヤフラム37は押し上げられ、それに伴
い弁39も上昇することになり空隙SAが閉じる。これ
らの機構により排気口42側のエアーの圧力が設定値よ
り低くなった場合には設定値に戻ることになる。
値以上になった場合にはダイヤフラム37がバランス位
置よりさらに押し上げられる。ところが弁39はさらに
上方には移動できないため、その上部の先端部TVがダ
イヤフラム押圧部材38の底部BDから離れ、それによ
りダイヤフラム押圧部材38の中心に設けられた通気孔
THから空隙SB内のエアーが抜け、さらにボディー3
0に設けられた通気孔UHから大気中に放出される。そ
して、それに伴い排気口42側のエアーの圧力が低下す
る。このように、排気口42側のエアーの圧力が設定値
より高くなった場合にも設定値に戻ることになる。
図3に示したように、上述のエアーの圧力の設定値から
の微妙な変化に対する制御を行うためにリリーフポート
43が設けられている。このリリーフポート43はオリ
フィス(微細な通気孔)RHを介して排気口42に通じ
ている。そのため、排気口42側のエアーはリリーフポ
ート43のオリフィスRHを通じて常時、微量ずつ外気
中に放出されている。そのため排気口42側のエアーの
圧力が設定値からずれた際に、上述のような設定値に戻
す機構の動作より敏速にリリーフポート43から外気中
に放出されるエアーの微量の増減が起きる。これにより
微量ではあるがエアーの圧力を設定値に近づける効果が
ある。
設定値より高くなると、リリーフポート43を通じて外
気中に放出されるエアーの量が増加し、排気口42側の
エアーの圧力が微量ではあるが敏速に下がる。
より低くなると、リリーフポート43を通じて外気中に
放出されるエアーの量が減少し、排気口42側のエアー
の圧力が微量ではあるが敏速に上がる。
圧力制御に加えて、前述の各部材の動作によるエアーの
圧力制御が行われることにより、このメカニカルレギュ
レータ3は全体として敏速で十分な圧力制御が行える。
用いることによって、この実施の形態の薬液自動供給機
構は1系統の薬液供給ラインにバッファタンク1式のみ
を備える構成で、吐出される現像液の液圧を常時一定に
保つことが可能である。
は、レギュレータとしてメカニカルレギュレータ3を用
いているが、その代わりに以下に示すような電空レギュ
レータ(排出口側の圧力を捉えて電気的なフィードバッ
ク制御により圧力を微調整するレギュレータ)を用いて
もよい。
面図である。以下、この電空レギュレータ50の動作原
理について説明する。
にはエアー圧力の設定値を与える入力信号がオペレータ
ーによって入力される。この入力信号による設定値が増
大すると圧電素子で構成したフラッパ52が排気ノズル
53を閉じるように下方にたわむ。それによりノズル背
圧室54の圧力が上昇し、その圧力がダイヤフラム55
の上部に作用し、排気弁56を押し下げる。それによ
り、排気弁56と連動しているインナバルブ57が下方
に動き、空隙SAが開く。そして吸気口58側の圧力の
一部は空隙SAを通って、排気口59側の圧力となる。
この排気口59側の圧力は圧力センサ60を介して電気
信号に変換され、コントローラ51にフィードバックさ
れる。そして排気口59側の圧力が入力信号に見合った
値になるまで訂正動作が働くため、常に入力信号と比例
した出力エアー圧が得られる。
において、メカニカルレギュレータ3の代わりに電空レ
ギュレータ50を用いてもバッファタンク12内の現像
液の液圧を精密に制御でき、したがってノズル17から
吐出される現像液の液圧を一定に保つことができる。
おける薬液自動供給機構では、単一のバッファタンク1
2への現像液の供給ラインを1系統備える構成とした
が、それを2系統以上備える構成とすることも可能であ
る。
では、基板上に現像液を吐出するノズル17およびそれ
に通じる配管PCによる吐出系統を1式備える構成とし
たが、2式以上備える構成としてもよい。
構では、基板上に現像液を吐出するものとしたが、現像
液の代わりに溶剤等の他の薬液であってもよい。
は薬液供給部に排出側の圧力変動に対する応答が敏速な
メカニカルレギュレータまたは電空レギュレータを備え
ることにより、薬液供給部からバッファタンクに薬液を
補充する際に、バッファタンク内の薬液の増加に伴う液
面の上昇による液圧の上昇を精密に制御することができ
る。そのため、薬液供給部にさらに単一のバッファタン
クを備えることにより、簡素化された装置構成を実現す
ることができ、それにより設置スペースが少なくて済
み、装置部品にかかるコストを抑えることができる。
図である。
ルレギュレータ3の縦断面の断面図である。
ルレギュレータ3の横断面の断面図である。
機構の電空レギュレータの縦断面の断面図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 薬液供給部から供給される薬液が収容さ
れたバッファタンクに加圧系統から加圧気体を供給し、
前記加圧気体の圧力によって前記薬液を前記バッファタ
ンクから半導体製造装置へと吐出させる薬液自動供給機
構において、 前記加圧系統内に介挿されて前記バッファタンク内にお
ける前記気体の圧力を調整するレギュレータとして、前
記気体を常時微量ずつリリーフするオリフィスを有する
メカニカルレギュレータまたは、電空レギュレータが使
用され、 それによって、前記薬液供給部から前記バッファタンク
への薬液供給中にも前記バッファタンクの内圧が一定に
保たれるとともに、 前記バッファタンクが単一とされていることを特徴とす
る、半導体製造装置における薬液自動供給機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27896895A JP3532330B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 半導体製造装置における薬液自動供給機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27896895A JP3532330B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 半導体製造装置における薬液自動供給機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09129533A true JPH09129533A (ja) | 1997-05-16 |
JP3532330B2 JP3532330B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=17604579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27896895A Expired - Fee Related JP3532330B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 半導体製造装置における薬液自動供給機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3532330B2 (ja) |
Cited By (5)
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KR100347317B1 (ko) * | 1999-06-04 | 2002-08-07 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 cmp용 금속산화물 슬러리의 분산방법 |
CN101807005A (zh) * | 2009-02-12 | 2010-08-18 | 东京毅力科创株式会社 | 处理液供给系统和处理液供给方法 |
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JP2012040642A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Apprecia Technology Inc | スラリー供給装置及びスラリー供給方法 |
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-
1995
- 1995-10-26 JP JP27896895A patent/JP3532330B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3532330B2 (ja) | 2004-05-31 |
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