JPH09150009A - 処理液供給装置 - Google Patents
処理液供給装置Info
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- JPH09150009A JPH09150009A JP7338236A JP33823695A JPH09150009A JP H09150009 A JPH09150009 A JP H09150009A JP 7338236 A JP7338236 A JP 7338236A JP 33823695 A JP33823695 A JP 33823695A JP H09150009 A JPH09150009 A JP H09150009A
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
に気体透過膜材を通して真空チャンバ内の密閉空間へ蒸
発する溶媒蒸気の量を少なくし、処理液が脱気モジュー
ルを通過する間における処理液の濃度及び温度変化を最
小限に抑えることができる装置を提供する。 【解決手段】 送液用配管1の途中に介挿され気体透過
膜材で形成された液流路5を有した脱気モジュール2の
真空チャンバ6に連通接続された脱気用配管7に、真空
チャンバ内の密閉空間と真空吸引源との連通を遮断する
開閉弁9を介設し、送液用配管の一部と真空チャンバ内
の密閉空間とで閉区間が形成できるようにした。
Description
ば半導体ウエハ、液晶表示装置(LCD)用ガラス基
板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板など
の各種基板の表面に現像液、フォトレジスト液、純水等
の洗浄液などの処理液を供給する処理液供給装置に関す
る。
基板等の基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転さ
せながら、その基板表面に被着形成されたフォトレジス
ト膜を現像処理する場合、現像液は現像液供給源からフ
ィルタ等が介挿された送液用配管を通して吐出ノズルへ
送給され、吐出ノズルの吐出口から基板の表面へ供給さ
れるようになっている。そして、現像むらが生じないよ
うに、現像液が基板の表面全体にわたって均一に供給さ
れるように制御している。
り送液用配管内を流れる現像液中に気体が溶存したりす
ることがあり、この現像液をそのまま吐出ノズルから基
板の表面へ供給すると、現像液中の気体が基板上のフォ
トレジスト膜面に気泡として付着することになる。この
結果、気泡の付着部位における現像処理が阻害され、現
像不良を起こすことになる。これと同様の問題は、現像
処理に限らず各種処理工程においても起こり、例えば、
フォトレジスト液の塗布工程では、フォトレジスト液中
に気体が溶存していると、塗布むらの原因となる。
処理液中に気体が溶存したりもすることによって引き起
こされる処理不良を無くすために、図3に示すように、
処理液供給源から処理液の吐出口へ至る送液用配管1の
途中に脱気モジュール2を介設して、その脱気モジュー
ル2を処理液が通過する際に処理液中の気体を除去し、
気体が溶存していない状態の処理液が吐出口から基板上
へ供給されるようにしている。図3に概略断面図を示し
た脱気モジュール2は、送液用配管1にそれぞれ流路接
続された入口側継手部3及び出口側継手部4、非腐食性
素材、例えば四フッ化エチレン樹脂からなる気体透過膜
材によって形成され、互いに平行に配設されてそれぞれ
両端部が両継手部3、4に連通された多数の細管で構成
された液流路5、並びに、この液流路5を内部に収容し
その周囲を気密に密閉した真空チャンバ6から構成され
ている。そして、脱気モジュール2に、その真空チャン
バ6内の密閉空間に連通するように脱気用配管7を接続
し、脱気用配管7を真空ポンプや工場内の真空ラインな
どの真空吸引源に接続している。脱気用配管7には、必
要により、真空チャンバ6内を真空吸引する真空圧を所
定値に調整して接続するための調圧弁8が介設される。
ら送液用配管1を通って送給される現像液、フォトレジ
スト液、洗浄用純水などの処理液を流すと、気体透過膜
材によって形成された多数の細管からなる液流路5を処
理液が流れる間に、処理液中に溶存する空気等の気体が
細管の気体透過膜材を通し、真空下に保持された真空チ
ャンバ6内の密閉空間へ効果的に除去される。このよう
に、処理液は脱気モジュール2に連続して通される間に
速やかに脱気処理され、脱気処理された処理液が脱気モ
ジュール2の出口から排出されて送液用配管1内へ送り
出される。
ール2の液流路5を流れる処理液、例えば現像液から
は、溶存空気のみでなく、それに含まれる水等の溶媒の
一部も蒸気となって細管の気体透過膜材を通し、真空下
に保持された真空チャンバ6内の密閉空間へ出ていく。
そして、その水蒸気等の蒸気は、脱気用配管7を通って
真空吸引源の方へ吸引され排出されるが、図3に示した
処理液供給装置では、真空チャンバ6の内部が常時真空
吸引源に連通して真空吸引されている。このように真空
チャンバ6の内部が脱気用配管7を通して真空吸引源に
連通したままであると、送液用配管1を通って送給され
る処理液は、脱気モジュール2の液流路5を流れる間に
処理液中の水等の溶媒が蒸発し細管の気体透過膜材を通
して水蒸気等の溶媒蒸気が流出し続けることになる。こ
の結果、処理液供給源において処理液の濃度を適正に調
整していても、処理液が脱気モジュール2の液流路5を
流れる間に、水等の溶媒が水蒸気等の溶媒蒸気となって
分離されるために処理液の濃度が変化する(高くな
る)。また、液流路5を流れる処理液が、溶媒の蒸発に
よって気化熱を奪われ、その温度が低下することとな
る。そして、脱気モジュール2の出口から排出されて送
液用配管1内を通りその先端の吐出口から基板の表面へ
供給される処理液の濃度及び温度が所望通りの値になら
ないといったことが起こり、これが品質不良の原因とな
る。
されたものであり、処理液が脱気モジュールの液流路を
流れる間に気体透過膜材を通して真空チャンバ内の密閉
空間へ蒸発する水蒸気等の溶媒蒸気の量を少なくして、
処理液が脱気モジュールを通過する間における処理液の
濃度及び温度変化を最小限に抑えることができる処理液
供給装置を提供することを目的とする。
処理液を送給する送液用配管と、この送液用配管の途中
に介挿され、気体透過膜材によって形成され入口と出口
とを連通させる液流路を有し、その液流路の周囲を真空
チャンバで気密に密閉してなる脱気モジュールと、この
脱気モジュールの前記真空チャンバ内の密閉空間を真空
吸引源に接続する脱気用配管とを備えた処理液供給装置
において、前記脱気用配管に、前記真空チャンバ内の密
閉空間と真空吸引源との連通を遮断する弁機構を介設す
るとともに、その弁機構の閉開を制御する弁制御手段を
設けたことを特徴とする。
理液供給装置において、脱気用配管の、脱気モジュール
の真空チャンバと弁機構との間に介設された圧力計を備
えて上記弁制御手段を構成し、前記脱気用配管内の真空
圧が所定値以下になったことが前記圧力計によって検知
された時に前記弁機構を開き、脱気用配管内の真空圧が
所定値以上になったことが圧力計によって検知された時
に弁機構を閉じるように制御することを特徴とする。
理液供給装置において、脱気用配管の、脱気モジュール
の真空チャンバと弁機構との間に介設された圧力計とタ
イマーとを備えて上記弁制御手段を構成し、前記脱気用
配管内の真空圧が所定値以下になったことが前計圧力計
によって検知された時に前記弁機構を開き、その時点か
ら前記タイマーによって設定された時間が経過した時に
弁機構を閉じるように制御することを特徴とする。
理液供給装置において、タイマーを備えて上記弁制御手
段を構成し、そのタイマーによってそれぞれ設定された
時間が経過する毎に弁機構の開動作と閉動作とを交互に
繰り返すように制御することを特徴とする。
求項4のいずれかに記載の処理液供給装置において、脱
気用配管の、弁機構より真空吸引源側に、脱気用配管内
の真空圧を所定値に調整して維持する調圧弁を介設した
ことを特徴とする。
求項5のいずれかに記載の処理液供給装置において、脱
気用配管の、脱気モジュールの真空チャンバと弁機構と
の間に、気液分離して液体を溜めるトラップ部を介設す
るとともに、そのトラップ部に溜まった液体を排出する
ためのドレン配管を設け、そのドレン配管に開閉弁を介
設したことを特徴とする。
は、弁制御手段により脱気用配管に介設された弁機構を
制御して、脱気モジュールの真空チャンバ内の密閉空間
と真空吸引源との連通を遮断するようにしたときは、真
空チャンバ内の密閉空間と脱気用配管の、弁機構より真
空チャンバ側とで閉区間が形成される。従って、処理液
が脱気モジュールの液流路を流れる間に、処理液中の水
等の溶媒が蒸発し気体透過膜材を通して真空チャンバ内
の密閉空間へ水蒸気等の溶媒蒸気が流出しても、前記閉
空間の容積に見合った量以上には、処理液中の溶媒が蒸
発し蒸気となって流出することがない。このため、処理
液が脱気モジュールを通過する間における処理液の濃度
及び温度変化が最小限に抑えられることになる。そし
て、時間の経過に従って脱気量が増加することにより、
前記閉空間における真空圧が低下してきたときに、弁制
御手段により弁機構を制御して開き、真空チャンバ内の
密閉空間と真空吸引源とを連通させるようにする。これ
により、脱気用配管内及び真空チャンバ内部の真空圧が
上昇する。そして、真空チャンバ内部の真空圧が所定通
りに上昇すると、再び弁制御手段により弁機構を制御し
て閉じ、前記閉空間を形成する。以後、この動作が繰り
返される。
は、圧力計により、脱気用配管の、脱気モジュールの真
空チャンバと弁機構との間の真空圧が測定され、測定さ
れた真空圧が所定値以下になった時に弁機構が開かれ、
測定された真空圧が所定値以上になった時に弁機構が閉
じられる。
は、圧力計により、脱気用配管の、脱気モジュールの真
空チャンバと弁機構との間の真空圧が測定され、測定さ
れた真空圧が所定値以下になった時に弁機構が開かれ
る。そして、弁機構が開いた時点からタイマーによって
設定された時間が経過した時に弁機構が閉じられる。
は、タイマーによってそれぞれ設定された時間が経過す
る毎に弁機構の開動作と閉動作とが交互に繰り返され
る。
は、調圧弁により、脱気用配管の、調圧弁より真空チャ
ンバ側及び真空チャンバ内部の真空圧が所定値に調整さ
れて維持される。ここで、真空チャンバ内部の真空圧が
高い程、脱気モジュールの脱気能力は高くなるが、真空
圧を高くし過ぎて、液流路を流れる処理液の温度が当該
真空圧における沸点を越えることになると、液流路を流
れる処理液が沸騰して激しく蒸発し、処理液の濃度や温
度等の特性が変化してしまうことになる。また、真空チ
ャンバ内部の真空圧が高過ぎると、上記したように弁機
構を開閉させた時に、チャタリング現象(圧力が極く短
い周期で微小変動を繰り返して圧力値が中々安定しない
現象)を起こして、正確な制御を行なうことができない
場合がある。一方、真空チャンバ内部の真空圧が低い
と、脱気モジュールの脱気能力が低くなって、処理液中
の気体が十分に除去されないままで処理液が基板の表面
へ供給されることになり、上述したような現象不良等の
問題を生じることとなる。このように、真空チャンバ内
部の真空圧には適正値があり、調圧弁により、真空圧を
適正値に調整することが可能になる。
は、脱気モジュールの真空チャンバ内の密閉空間から吸
引された雰囲気が、脱気用配管に介設されたトラップ部
において気液分離され、分離された液体がトラップ部に
溜まる。特に、上記したように、弁機構によって真空チ
ャンバ内の密閉空間と真空吸引源との連通を遮断する
と、脱気用配管の、弁機構より真空チャンバ側の閉区間
では、水蒸気などの溶媒蒸気の含有量が多くなるために
結露が起こり易くなり、弁機構の開閉動作を繰り返して
いるうちに比較的多量の水等の液体が溜まってくる。こ
のトラップ部に溜まった液体は、ドレン配管に介設され
た開閉弁を定期的に開くことによりドレン配管を通して
トラップ部から排出される。
について図面を参照しながら説明する。
処理液供給装置の概略構成図である。この装置は、処理
液供給源から処理液の吐出口へ至る送液用配管1の途中
に脱気モジュール2が介挿され、その真空チャンバ6の
密閉空間に連通するように脱気用配管7が配設され、脱
気用配管7は真空吸引源に接続されている。これらの構
成は、図3に基づいて上述した処理液供給装置と同じで
あり、処理液の脱気作用も同様に行なわれるので、その
説明を省略する。尚、脱気モジュールの構成は、上記説
明したものに限定されず、同様の脱気作用が得られるも
のであれば、どのような構成のものであってもよい。
エアー開閉弁9が介設されている。このエアー開閉弁9
は、その開閉をCPU10によって制御され、エアー開
閉弁9が開いた時には、脱気モジュール2の真空チャン
バ6の密閉空間と真空吸引源とが脱気用配管7を介して
連通し、エアー開閉弁9が閉じた時には、真空チャンバ
6の密閉空間と真空吸引源との連通が遮断されるように
なっている。また、脱気用配管7には、脱気モジュール
2の真空チャンバ6とエアー開閉弁9との間に圧力計1
1が介設されている。また、CPU10には、タイマー
12が付設されている。
9の開閉制御は、以下のようにして行なわれる。
て、脱気用配管7を通して脱気モジュール2の真空チャ
ンバ6内が真空吸引され、真空チャンバ6内部が所定の
真空圧になった時に、エアー開閉弁9が閉じられる。脱
気用配管7に介設されたエアー開閉弁9が閉じられるこ
とにより、脱気モジュール2の真空チャンバ6内の密閉
空間と真空吸引源との連通が遮断され、真空チャンバ6
内の密閉空間と脱気用配管7の、エアー開閉弁9より真
空チャンバ6側とが閉区間となる。このため、処理液、
例えば現像液が脱気モジュール2の液流路5を流れる間
に、現像液中の水分が蒸発し細管の気体透過膜材を通し
て真空チャンバ6内の密閉空間へ水蒸気となって出てき
ても、前記閉空間の容積に見合った量以上には、現像液
中の水が蒸発して水蒸気に変わることがなく、脱気モジ
ュール2を通過する間における現像液の濃度及び温度変
化が最小限に抑えられる。
すると、前記閉空間における真空圧が次第に低下してく
る。この閉空間における真空圧は、圧力計11によって
モニターされており、脱気用配管7の、真空チャンバ6
とエアー開閉弁9との間の真空圧が所定値以下になった
時に、圧力計11からの信号に基づいてCPU10から
エアー開閉弁9へ制御信号が送られ、エアー開閉弁9が
開かれる。このエアー開閉弁9を開く時の真空圧の値
は、脱気モジュール2の脱気能力が一定以上に保持され
る真空圧以上に設定する。エアー開閉弁9が開かれ、真
空チャンバ6内の密閉空間と真空吸引源とが連通する
と、脱気用配管7内及び真空チャンバ内部の真空圧が上
昇する。そして、エアー開閉弁9が開いた時点からタイ
マー12によって設定された時間、例えば数秒間が経過
した時に、CPU10からの制御信号によりエアー開閉
弁9が再び閉じられる。エアー開閉弁9が開いた時点か
らそれが閉じられる数秒の間に、真空チャンバ6内部の
真空圧は所定値まで上昇する。以後、以上の動作が繰り
返される。
1によって下限の真空圧だけでなく上限の真空圧も検知
して信号を出力するようにし、脱気用配管7内の真空圧
が所定値以下になったことが圧力計11によって検知さ
れた時に、CPU10からの制御信号によりエアー開閉
弁9が開かれ、脱気用配管7内の真空圧が所定値以上に
なったことが圧力計11によって検知された時に、CP
U10からの制御信号によりエアー開閉弁9が閉じられ
るようにして、エアー開閉弁9の開動作と閉動作とが交
互に繰り返されるように制御することもできる。また、
圧力計11による測定値に基づいてエアー開閉弁9の開
閉を制御するのではなく、タイマー12によってそれぞ
れ設定された時間が経過する毎にエアー開閉弁9の閉動
作と開動作とを交互に繰り返すように制御してもよい。
例えば、エアー開閉弁9を1時間閉じた後に数秒間だけ
開き、再びエアー開閉弁9を1時間閉じた後に数秒間だ
け開く、といった動作を繰り返すように制御することも
できる。
の、エアー開閉弁9より真空吸引源側に調圧弁8を介設
しているが、この調圧弁8は、必要により設置するよう
にすればよい。例えば、真空吸引源となる工場内の真空
ラインにおける真空圧が高過ぎて、脱気モジュール2の
液流路5を流れる現像液の温度が当該真空圧における沸
点を越えることになり、そのままの真空圧では液流路5
を流れる現像液が沸騰するような場合や、エアー開閉弁
9を開閉させた時にチャタリング現象を起こして、制御
が難しくなるような場合に、脱気用配管7に調圧弁8を
設けることにより、脱気用配管7内及び真空チャンバ6
内部の真空圧を適正値に調整するようにするとよい。
9によって脱気モジュール2の真空チャンバ6内の密閉
空間と真空吸引源との連通を遮断すると、脱気用配管7
の、エアー開閉弁9より真空チャンバ6側の閉区間で
は、細管の気体透過膜材を通して真空チャンバ6内の密
閉空間へ出てくる水蒸気の含有量が多くなるので、結露
が起こり易くなる。このため、エアー開閉弁9の開閉動
作を繰り返しているうちに、脱気用配管7内に比較的多
量の水が溜まってくる。そこで、図2に概略構成を示し
た装置のように、水を真空吸引系外へドレンとして排出
する機構を設けるようにするとよい。
管7の、脱気モジュール2の真空チャンバとエアー開閉
弁9との間に、気液分離して水を溜めるトラップタンク
13が介設されるとともに、トラップタンク13の底部
に、溜まった水を排出するためのドレン配管14が連通
接続されている。また、トラップタンク13の上部に、
大気に連通した配管15が連通接続されている。そし
て、ドレン配管14にドレン弁16が、脱気用配管7
の、トラップタンク13と脱気モジュール2の真空チャ
ンバとの間に縁切り弁17が、配管15に大気開放弁1
8がそれぞれ介設されている。常時は、ドレン弁16及
び大気開放弁18はそれぞれ閉じられ、縁切り弁17は
開かれている。そして、装置の運転中に脱気用配管7内
において結露した水は、トラップタンク13内へ流入
し、エアー開閉弁9の開閉動作を繰り返しているうち
に、トラップタンク13内に比較的多量の水が溜まって
くる。そこで、トラップタンク13内に溜まった水は、
定期的にドレンとして真空吸引系外へ排出される。ドレ
ンを排出する際は、縁切り弁17を閉じ、ドレン弁16
及び大気開放弁18をそれぞれ開くようにする。これに
より、トラップタンク13内に溜まった水は、ドレン配
管14を通って外部へ排出される。ドレンの排出が終わ
ると、再び、ドレン弁16及び大気開放弁18がそれぞ
れ閉じられ、縁切り弁17が開かれる。
3などを特に設けずに、例えば脱気用配管の一部をU字
形に屈曲させ、その屈曲部をトラップ部とするようにし
てもよい。また、縁切り弁17をトラップタンク13と
ドレン弁16間のドレン配管14に配置するとともに、
この縁切り弁17とドレン弁16間のドレン配管14よ
り大気開放用の配管を分岐させ、この大気開放用の配管
中に大気開放弁18を配置するようにしてもよい。ま
た、ドレン弁16、縁切り弁17及び大気開放弁18の
切換え操作は、自動で行なわせるようにしても手動で行
なうようにしてもどちらでもよい。
使用すると、処理液が脱気モジュールの液流路を流れる
間に気体透過膜材を通して真空チャンバ内の密閉空間へ
蒸発する水蒸気等の溶媒蒸気の量が少なくなって、処理
液が脱気モジュールを通過する間における処理液の濃度
及び温度変化を最小限に抑えることができ、処理液の特
性変化による品質不良を防止することができる。
は、圧力計によって測定された脱気用配管内の真空圧が
所定値以下になった時に弁機構を開き測定された真空圧
が所定値以上になった時に弁機構を閉じることにより、
真空チャンバ内部の真空圧を脱気モジュールの脱気能力
が一定以上に保持される真空圧以上に保つとともに、真
空チャンバ内の密閉空間と脱気用配管の一部とで閉区間
を形成して、請求項1に係る発明の上記効果を奏するこ
とができる。
は、圧力計によって測定された脱気用配管内の真空圧が
所定値以下になった時に弁機構を開きその時点からタイ
マーによって設定された時間が経過した時に弁機構を閉
じることにより、真空チャンバ内部の真空圧を脱気モジ
ュールの脱気能力が一定以上に保持される真空圧以上に
保つとともに、真空チャンバ内の密閉空間と脱気用配管
の一部とで閉区間を形成して、請求項1に係る発明の上
記効果を奏することができる。
は、タイマーによってそれぞれ設定された時間が経過す
る毎に弁機構の開動作と閉動作とを交互に繰り返すこと
により、真空チャンバ内部の真空圧を脱気モジュールの
脱気能力が一定以上に保持される真空圧以上に保つとと
もに、真空チャンバ内の密閉空間と脱気用配管の一部と
で閉区間を形成して、請求項1に係る発明の上記効果を
奏することができる。
は、調圧弁により脱気用配管内及び真空チャンバ内部の
真空圧を適正値に調整することができ、真空圧が高過ぎ
たり低過ぎたりすることによって生じる種々の問題を解
消することができる。
は、弁機構の開閉動作を繰り返しているうちに脱気用配
管内に溜まってくる凝縮水等の液体を簡易に真空吸引系
外へ排出することができる。
置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 処理液を送給する送液用配管と、 この送液用配管の途中に介挿され、気体透過膜材によっ
て形成され入口と出口とを連通させる液流路を有し、そ
の液流路の周囲を真空チャンバで気密に密閉してなる脱
気モジュールと、 この脱気モジュールの前記真空チャンバ内の密閉空間を
真空吸引源に接続する脱気用配管とを備えた処理液供給
装置において、 前記脱気用配管に、前記真空チャンバ内の密閉空間と真
空吸引源との連通を遮断する弁機構を介設するととも
に、 その弁機構の閉開を制御する弁制御手段を設けたことを
特徴とする処理液供給装置。 - 【請求項2】 弁制御手段が、脱気用配管の、脱気モジ
ュールの真空チャンバと弁機構との間に介設された圧力
計を備え、 前記脱気用配管内の真空圧が所定値以下になったことが
前記圧力計によって検知された時に前記弁機構を開き、
脱気用配管内の真空圧が所定値以上になったことが圧力
計によって検知された時に弁機構を閉じるように制御す
る請求項1記載の処理液供給装置。 - 【請求項3】 弁制御手段が、脱気用配管の、脱気モジ
ュールの真空チャンバと弁機構との間に介設された圧力
計と、タイマーとを備え、 前記脱気用配管内の真空圧が所定値以下になったことが
前計圧力計によって検知された時に前記弁機構を開き、
その時点から前記タイマーによって設定された時間が経
過した時に弁機構を閉じるように制御する請求項1記載
の処理液供給装置。 - 【請求項4】 弁制御手段がタイマーを備え、 そのタイマーによってそれぞれ設定された時間が経過す
る毎に弁機構の開動作と閉動作とを交互に繰り返すよう
に制御する請求項1記載の処理液供給装置。 - 【請求項5】 脱気用配管の、弁機構より真空吸引源側
に、脱気用配管内の真空圧を所定値に調整して維持する
調圧弁が介設された請求項1ないし請求項4のいずれか
に記載の処理液供給装置。 - 【請求項6】 脱気用配管の、脱気モジュールの真空チ
ャンバと弁機構との間に、気液分離して液体を溜めるト
ラップ部が介設されるとともに、そのトラップ部に溜ま
った液体を排出するためのドレン配管が設けられ、その
ドレン配管に開閉弁が介設された請求項1ないし請求項
5のいずれかに記載の処理液供給装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33823695A JP3386947B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 基板への現像液の供給装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=18316216
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