JPH09213624A - 薬液供給装置の気液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気液分離用のタンクの薬液入口における気体
逆流を防止できるようにする。 【解決手段】 薬液を貯留するタンク１１の底部に、電
子部品製造用基板Ｗへの薬液供給ノズル１に薬液を供給
する薬液出口１２を設けるとともに、タンク１１の薬液
出口１２よりも上方箇所の横側面に、薬液ボトル２から
の薬液を供給する薬液入口１３を水平方向に向かって薬
液を供給する状態で設け、かつ、タンク１１の天井部
に、薬液から分離された気体を排出する通気部１４を設
けるとともに、その通気部１４と外気とを開閉弁１５を
介して連通可能に遮断するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ
ォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基
板、光ディスク用の基板などの電子部品製造用基板の表
面に、フォトレジスト液、現像液、エッジリンス用の有
機溶剤などの薬液を供給する薬液供給装置に備えられる
気液分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のような薬液供給装置の気液分離装
置では、基板の近傍に設置された薬液供給ノズルと薬液
源とを接続する薬液流路に気液分離用のタンク（トラッ
プタンク）が介在されている。そして、従来の気液分離
用のタンクでは、タンク内部と外気（タンク外部）を連
通させる通気部と薬液源からの薬液を供給する薬液入口
それぞれがタンクの天井部に設けられ、薬液入口からタ
ンクへ流入した薬液に対する気液分離処理の進行に伴っ
て溜まった気体を通気部から適宜にタンク外部へ排出で
きるように構成されている。また、タンクの底部に薬液
出口が設けられ、気液分離された薬液を、薬液出口から
薬液供給ノズルを経て基板に供給できるように構成され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の場合、薬液入口からタンク内に、薬液を上方から供給
する構成となっているため、薬液源からタンクへの薬液
供給が停止されるに伴い、タンクの上部に分離されて溜
まった一部の気体が、浮力により薬液入口から薬液源側
の方へ逆流し、薬液源と薬液入口とを接続する配管内に
気泡の状態で閉じ込められたままになってしまうという
欠点があった。

【０００４】また、薬液供給時に、気泡が薬液入口の周
縁にドーナツ状に滞留したまま通気部の方へなかなか移
動しない状態になり、逆流せずにタンク内にあっても、
気液分離時に、通気部から円滑に排出されない欠点があ
った。

【０００５】これに対処するためには、薬液入口から薬
液を供給しながら通気部から多量の薬液を排出すること
により、薬液入口の周縁に滞留する気泡を通気部の方へ
引き寄せてエア抜きを促進したり、あるいは、外からタ
ンクを叩いたり揺らしたりすることにより、薬液入口の
周縁に滞留する気泡を通気部の方へ移動させてエア抜き
を促進したりする必要があった。その結果、前者の場合
は、通気部から多量の薬液を使わないままに捨てること
になって薬液の無駄を生じ、後者の場合は、プロセスに
は不要な空間をタンク周りに確保しなければならないこ
とから、スペースの無駄を生じることになる。

【０００６】また、従来例では、タンクの底部が平板で
構成されるとともに、その中央箇所などに薬液出口が設
けられており、タンクの底部の周端側が、薬液の流れか
ら外れた死水域となり、その死水域にある薬液が滞留し
たままになりがちで変質する問題があった。例えば、薬
液がフォトレジスト液の場合であれば、フォトレジスト
液のゲル化が進行する虞がある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明の薬液供給装置の
気液分離装置は、薬液入口における気体逆流を防止でき
るようにすることを目的とし、また、請求項２に係る発
明の薬液供給装置の気液分離装置は、通気部からのエア
抜きを円滑に行えるようにすることを目的とし、また、
請求項３に係る発明の薬液供給装置の気液分離装置は、
タンク内部での薬液滞留を防止できるようにすることを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
上述のような目的を達成するために、薬液を貯留するタ
ンクの底部に、基板への薬液供給部に薬液を供給する薬
液出口を設けるとともに、タンクの薬液出口よりも上方
箇所に、薬液源からの薬液を供給する薬液入口を設け、
かつ、タンクの天井部に、薬液から分離された気体を排
出する通気部を設けるとともに、その通気部と外気とを
連通可能に遮断する開閉弁を備えた薬液供給装置の気液
分離装置において、タンクの上方側面に、水平方向また
は水平方向よりも上方に向かって薬液を供給する状態で
薬液入口を設けて構成する。

【０００９】また、請求項２に係る発明の薬液供給装置
の気液分離装置は、上述のような目的を達成するため
に、請求項１に係る発明の薬液供給装置の気液分離装置
におけるタンクの上部内周面に、上方ほど薬液入口から
傾斜した傾斜面を形成し、薬液入口および通気部それぞ
れを、傾斜面に連なる状態で設けて構成する。

【００１０】また、請求項３に係る発明の薬液供給装置
の気液分離装置は、上述のような目的を達成するため
に、請求項１または請求項２のいずれかに係る発明の薬
液供給装置の気液分離装置におけるタンクの下部内周面
に、下方ほど小さくなって薬液出口に連なる流動傾斜面
を形成して構成する。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明の薬液供給装置の気液分離
装置の構成によれば、薬液源からの薬液をタンク内部へ
供給する薬液入口が、水平方向または水平方向よりも上
側に向かって薬液を供給する状態でタンクの上方側横側
面に設けられているため、薬液に混じった気泡がタンク
内に供給されるに伴い、浮力によって薬液入口と離れる
側に円滑に移動し、薬液供給を停止しても、薬液入口側
に戻ることを回避できる。

【００１２】また、請求項２に係る発明の薬液供給装置
の気液分離装置の構成によれば、薬液供給方向下手側ほ
ど上側に離れるように傾斜した傾斜面によって薬液入口
と通気部が連なっているため、薬液に混じってタンク内
に供給された気泡が薬液入口から迅速に離れて円滑に上
昇移動してゆくようになり、薬液入口の周縁における気
体の滞留を回避できる。

【００１３】また、請求項３に係る発明の薬液供給装置
の気液分離装置の構成によれば、タンクの下部内周面に
は、下方ほど小さくなって薬液出口に連なる流動傾斜面
が形成されているため、薬液の流れがタンクの下部全体
にわたって生じるようになり、流れの殆どないようない
わば死水域を無くすことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面を用
いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る薬液供給装
置の気液分離装置の第１実施例を示す全体構成図であ
り、薬液供給部としての薬液供給ノズル１と薬液源とし
ての薬液ボトル２とを接続する薬液流路３に気液分離装
置４が介装されている。

【００１５】電動モータ（図示省略）の駆動によって鉛
直方向の軸芯Ｐ周りで回転する回転軸５の上端に、基板
Ｗを真空吸着保持する回転台６が一体回転可能に取り付
けられ、フォトレジスト液などの薬液を基板Ｗ上に供給
する薬液供給ノズル１が回転台６の上方に配設される一
方、基板Ｗの周囲には、基板Ｗの回転によって飛散した
薬液などを受け止める飛散防止カップ７が配設され、鉛
直方向の軸芯Ｐ周りで回転される基板Ｗの表面の回転中
心箇所に薬液供給ノズル１から薬液を滴下供給し、基板
Ｗの回転によって生じる遠心力で基板Ｗの表面全面に薬
液が供給できるように構成されている。

【００１６】薬液ボトル２には、加圧気体を送り込む送
気パイプ８と薬液を送り出す送液パイプ９とが、蓋１０
を貫通して差し込み設置されている。送気パイプ８は先
端が薬液中に没しないように浅く差し込まれる。送液パ
イプ９は逆に先端が薬液中に没するように薬液ボトル２
の底部近くまで深く差し込まれる。加圧気体としては、
例えばＮ₂ などの不活性ガスや空気などが例示される。
送気パイプ８から加圧気体を送り込んで薬液ボトル２内
の薬液面全体に圧力をかけ、送液パイプ９を通して薬液
ボトル２から薬液を送り出すようになっている。

【００１７】薬液流路３には、気液分離用のタンク（ト
ラップタンク）１１が介装されている。このタンク１１
は、上部が上向き円錐形に、下部が下向き円錐形に、そ
して、中間部が円筒形にそれぞれ形成されている。タン
ク１１には、薬液供給ノズル１へ薬液を送り出す薬液出
口１２が、タンク１１の底部となる下向き円錐形の下端
位置に設けられるとともに、薬液ボトル２からの薬液が
供給される薬液入口１３が、薬液出口１２より上方のタ
ンク横側面における上向き円錐形部分の基端位置に設け
られている。そして、薬液から分離された気体を排出す
る通気部１４が、タンク１１の天井部となる上向き円錐
形の上端位置に設けられている。

【００１８】タンク１１の上部外側には、通気部１４と
外気（タンク外部）とを連通可能に遮断する開閉弁１５
がジョイント部材１６を介して取り付けられている。ま
た、薬液出口１２は二次側流路３ａによって薬液供給ノ
ズル１と接続され、薬液入口１３は、一次側流路３ｂに
よって薬液ボトル２の送液パイプ９に接続されている。

【００１９】タンク１１では、薬液入口１３が水平方向
に向かって薬液ボトル２からの薬液を供給する状態で設
けられており、薬液中に気泡が混入していても、薬液入
口１３からタンク１１内に薬液が供給されるに伴い、そ
れらの気泡が浮力によって円滑に浮上し、薬液入口１３
の周縁に滞留せず、また、薬液の供給を停止しても、薬
液入口１３側に逆流しないように構成されている。

【００２０】タンク１１の上部の円錐形部分における内
周面は、上方側が先細りとなるテーパ形状で、上方側ほ
ど、薬液入口１３から、その薬液供給方向下手側に離れ
るように傾斜した傾斜面１７に形成され、この傾斜面１
７に連なる状態で薬液入口１３と通気部１４とが設けら
れている。

【００２１】上記構成により、薬液中の混入してタンク
１１内に供給された気泡が、傾斜面１７に案内されなが
ら自然に上昇してゆき、薬液入口１３の周縁に滞留する
ことなく、通気部１４へ速やかに移動し、多量の薬液を
通気部１４から排出したり、外からタンク１１を叩いた
り、揺すったりしなくとも、エア抜きを円滑に行えるよ
うになっている。なお、エア抜きの際は、開閉弁１５を
開いて、通気部と外気とを連通させて分離気体をタンク
外部に排出する。開閉弁１５の開放は、定期的ないし薬
液ボトル２の交換時など不定期に自動ないし手動で必要
時間だけ行われる。

【００２２】タンク１１の下部の円錐形部分における内
周面は、下方側が先細りとなるテーパ形状で、下方側ほ
ど開口横断面積が小さくなって薬液出口１２に連なる流
動傾斜面１８に形成され、タンク１１の下部全体にわた
って薬液の流れを生じさせ、薬液の滞留を引き起こす死
水域を生じさせること無く、気液分離の済んだ薬液のす
べてを、薬液出口１２に速やかに流動できるようになっ
ている。なお、二次側流路３ａには送液ポンプ１９が設
けられ、気液分離の済んだ薬液を薬液出口１２から薬液
供給ノズル１に良好に供給できるようになっている。

【００２３】図示しないが、タンク１１には液面センサ
が設けられ、この液面センサにコントローラが接続され
るとともにコントローラにブザーや点滅ランプなどの警
報装置が接続され、液面が予め決められた液位よりも下
がったときに警報を発し、薬液ボトル２の交換時期など
を自動的に報知できるように構成されている。液面セン
サとしては、静電容量式センサや発光素子と光電変換素
子を組み合わせた光電式センサなどが挙げられる。光電
式センサの場合、タンク１１が光が透過できるような透
明性の材料で形成される。

【００２４】図２は、本発明に係る薬液供給装置の気液
分離装置の第２実施例の要部の断面図であり、第１実施
例と異なるところは次の通りである。すなわち、タンク
２０の上部が半円錐形に形成され、円錐部分の内周面
が、上方側ほど、その薬液供給方向下手側に離れるよう
に傾斜した傾斜面２１に形成され、その傾斜面２１の基
端部に薬液を水平方向に供給する状態で薬液入口２２が
設けられるとともに、傾斜面２１の上端部に通気部２３
が設けられ、薬液入口２２から遠い側の縦壁部分が鉛直
壁に形成されている。他の構成は第１実施例と同じであ
り、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。

【００２５】この構成により、タンク２０内に薬液が供
給されるに伴い、混入した気泡を通気部２３側に円滑に
浮上できるとともに、薬液の供給を停止したときに気泡
が薬液入口２２側に逆流することを回避できるようにな
っている。

【００２６】上記実施例では、薬液入口１３の薬液の供
給方向が水平方向になるように構成したが、薬液の供給
方向が水平方向よりも上側を向くように構成するもので
もよい。

【００２７】上記実施例では、薬液の供給が、薬液ボト
ル２内への加圧気体の導入と二次側流路３ａでの送液ポ
ンプ１９による送液とによって行われるように構成され
ているが、薬液ボトル２への加圧気体の導入のみによっ
ても良く、また、加圧気体の導入に代えてポンプを設け
て圧送するように構成するものでもよい。

【００２８】上記実施例では、タンク１１，２０の上部
や下部を円錐形や半円錐形とすることで内周面に必要な
傾斜面や流動傾斜面を設けた構成であったが、タンク１
１，２０の上部や下部を四角錐形や六角錐形などの多角
錐のかたちとすることで内周面に必要な傾斜面や流動傾
斜面を設ける構成であってもよい。また、タンク１１の
上部や下部の内周面に必要な傾斜面が形成されていさえ
すればよく、タンク１１の上部や下部の外形がタンクの
内部形状に対応した特定のかたちである必要はない。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る発明の薬液供給装置の気液分離装置によれば、
タンク内に薬液中に混入して供給された気泡を薬液入口
から離れるように円滑に浮上できるから、薬液供給を停
止した際に、薬液入口側に戻ることを回避でき、薬液入
口に接続された配管内への気体逆流を防止することがで
きる。

【００３０】また、請求項２に係る発明の薬液供給装置
の気液分離装置の構成によれば、薬液に混じってタンク
内に供給された気泡を、傾斜面によって薬液入口より円
滑に上昇移動させ、薬液入口の周縁における気体の滞留
を回避できるから、滞留した気体を排出するために多量
に薬液を供給せずに済んで薬液の無駄を無くすことがで
き、また、タンクを揺すったり叩いたりするためのタン
クまわりのスペースの無駄をなくすことができる。

【００３１】また、請求項３に係る発明の薬液供給装置
の気液分離装置の構成によれば、タンク内に供給されて
気体の分離された薬液を、流動傾斜面によって薬液出口
に流し、死水域を無くすことができるから、タンクの下
部での薬液の滞留を無くし、常に新たな薬液と置換し、
薬液の変質を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薬液供給装置の気液分離装置の第
１実施例を示す全体構成図である。

【図２】本発明に係る薬液供給装置の気液分離装置の第
２実施例の要部の断面図である。

【符号の説明】

１…薬液供給部としての薬液供給ノズル ２…薬液源としての薬液ボトル ４…気液分離装置 １１，２０…タンク １２…薬液出口 １３，２２…薬液入口 １４，２３…通気部 １５…開閉弁 １７，２１…傾斜面 １８…流動傾斜面 Ｗ…電子部品製造用基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 忠司 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日 本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者 八木 真伸 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日 本スクリーン製造株式会社洛西事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液を貯留するタンクの底部に、基板へ
   の薬液供給部に薬液を供給する薬液出口を設けるととも
   に、前記タンクの前記薬液出口よりも上方箇所に、薬液
   源からの薬液を供給する薬液入口を設け、かつ、前記タ
   ンクの天井部に、薬液から分離された気体を排出する通
   気部を設けるとともに、前記通気部と外気とを連通可能
   に遮断する開閉弁を備えた薬液供給装置の気液分離装置
   であって、 前記タンクの上方側面に、水平方向または水平方向より
   も上方に向かって薬液を供給する状態で前記薬液入口を
   設けたことを特徴とする薬液供給装置の気液分離装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のタンクの上部内周面
   に、上方ほど薬液入口から傾斜した傾斜面を形成し、前
   記薬液入口および通気部それぞれを、前記傾斜面に連な
   る状態で設けてある薬液供給装置の気液分離装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２のいずれかに記
   載のタンクの下部内周面に、下方ほど小さくなって薬液
   出口に連なる流動傾斜面を形成してある薬液供給装置の
   気液分離装置。