JPH10184961A - 液体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体処理装置に備えられた循環ラインの循環
圧力が変動し、製品歩留りが低下していた。 【解決手段】 処理液を循環手段３により圧送し、循環
フィルタ４により液中の微粒子を捕捉する循環ライン５
を備えた液体処理装置１であり、循環ライン５に調整バ
ルブ６を介設するとともに、圧力計１１を介設し、エア
駆動バルブ６の開度が圧力計１１の検出圧力の変動に基
づいて調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
工程等において、半導体チップの洗浄やウェットエッチ
ング等を行う液体処理装置に係り、特に薬液や純水等の
処理液を循環手段により圧送し、循環フィルタにより液
中の微粒子を捕捉する循環ラインを備えた液体処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程における半導体チップの
洗浄工程やウェットエッチング工程には、図４に示すよ
うな液体処理装置４１が用いられている。図４におい
て、４２は半導体チップの洗浄やウェットエッチングを
行う処理槽であり、この処理槽４２は内槽４２ａと外槽
４２ｂとからなっている。

【０００３】これら内槽４２ａおよび外槽４２ｂには、
薬液や純水等の処理液を循環ポンプ４３により圧送し、
循環フィルタ４４により液中の微粒子を捕捉する循環ラ
イン４５が備えられている。すなわち、この循環ライン
４５の上流部は内槽４２ａに、下流部は外槽４２ｂに接
続されており、その上流側から順にポンプガード４６、
循環ポンプ４３、加熱冷却ユニット４７および循環フィ
ルタ４４が配置されている。

【０００４】また、循環ポンプ４３と加熱冷却ユニット
４７との間には、パルスダンパ４８が介設されており、
さらに、加熱冷却ユニット４７と循環フィルタ４４との
間には、圧力計４９が介設されている。

【０００５】このような液体処理装置４１では、循環ラ
イン４５内の圧力が上昇し、循環流量が変化することが
ある。従来、循環流量の変化が生じた場合、処理液を圧
送する循環ポンプ４３の駆動圧力を最適化することによ
り循環流量を確保したり、あるいは循環ライン４５に存
在するバルブの開度を手動で調整することにより循環流
量を確保する対策が採られていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の液体
処理装置４１における循環ライン４５の循環流量を確保
する対策はいずれも手動調整であり、循環圧力の変動に
対するリアルタイムでの対応は困難であった。したがっ
て、循環ライン４５内の循環圧力の変動による循環流量
の変化により、半導体チップの清浄度や、エッチング量
およびエッチングの均一性に悪影響を与え、製品の歩留
りの低下を招くという問題があった。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、循環圧力の変動による循環流量の変化
を抑制して、製品の歩留りを向上させることができる液
体処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、処理液を循環手段により圧送し、循環フィルタに
より液中の微粒子を捕捉する循環ラインを備えた液体処
理装置において、上記循環ラインに調整バルブを介設す
るとともに、圧力計を介設し、上記調整バルブの開度
が、上記圧力計よって検出する循環圧力の変動に基づい
て調整されることを特徴とする液体処理装置により、達
成される。

【０００９】本発明によれば、循環ラインの循環圧力の
変動が、循環ラインに介設された圧力計により検出され
る。この検出圧力の変動に基づいて、循環ラインに介設
された調整バルブの開度が調整されるので、循環圧力が
変動しても循環流量が一定に維持されものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施形態は、本発明の好適な形態であるから、技術
的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範
囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記
載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１１】図１は、本発明の液体処理装置の一実施形
態を示す概略図である。図示するように、この液体処理
装置１には、例えば半導体製造工程における半導体チッ
プの洗浄工程やウェットエッチング工程などを行う処理
槽２が設けられている。処理槽２は内槽２ａと外槽２ｂ
とからなっており、この処理槽う２内には洗浄やウェッ
トエッチングに使用する薬液や純水等の処理液が貯溜さ
れている。

【００１２】これら内槽２ａおよび外槽２ｂには、処理
液を循環手段である、例えば循環ポンプ３により圧送
し、循環フィルタ４により液中の微粒子を捕捉する循環
ライン５が備えられており、この循環ライン５の上流部
は内槽２ａに、下流部は外槽２ｂに接続されている。

【００１３】この循環ライン５には、その上流側から順
に、調整バルブである、例えば駆動エアの圧力により循
環ライン５を開閉するエア駆動バルブ６、ポンプを保護
するポンプガード７、処理液を循環圧送する循環ポンプ
３、処理液を加熱または冷却する加熱冷却ユニット８、
処理液中の微粒子を捕捉する循環フィルタ４、および処
理液の流量を検出する流量計９が配置されている。

【００１４】上記循環ライン５において、循環ポンプ３
と加熱冷却ユニット８との間には、循環圧力の変動に伴
う過剰圧力を吸収するパルスダンパ１０が介設されてお
り、さらに、加熱冷却ユニット８と循環フィルタ４との
間には、循環圧力を検出する圧力計１１が介設されてい
る。

【００１５】本実施形態において使用する最適なエア駆
動バルブ６は複動型であり、通常のスプリング形態を採
るノーマリーオープン型あるいはノーマリークローズ型
ではなく、開閉動作をすべて駆動エアの圧力で制御する
ようになっている。

【００１６】図２および図３は、本実施の形態において
使用するエア駆動バルブの内部構造を示す概略図であ
る。まず、図２に示すエア駆動バルブ６１は、その本体
６１１内に液体シリンダ室６１２と気体シリンダ室６１
３とを備えている。液体シリンダ室６１２には、同軸上
に位置する流入ポート６１４と流出ポート６１５とが連
通されており、この液体シリンダ室６１２内には、上下
移動するロッド６１６が備えられている。このロッド６
１６の下部にはダイヤフラム６１７が設けられており、
このダイヤフラム６１７が流入ポート６１４を開閉する
ようになっている。

【００１７】また、気体シリンダ室６１３には、ロッド
６１６の上部に取り付けられたピストン６１８が配置さ
れており、このピストン６１８により気体シリンダ室６
１３が下部シリンダ室６１３ａと上部シリンダ室６１３
ｂとに区画されている。そして、下部シリンダ室６１３
ａには駆動エアの下部供給ポート６１９が連通されてお
り、上部シリンダ室６１３ｂには上部供給ポート６２０
が連通されている。

【００１８】すなわち、このエア駆動バルブ６１は、下
部供給ポート６１９から下部シリンダ室６１３ａ内へ駆
動エアを供給することにより開き、上部供給ポート６２
０から上部シリンダ室６１３ｂ内へ駆動エアを供給する
ことにより閉じるようになっている。

【００１９】一方、図３に示すエア駆動バルブ６２は、
その本体６２１内に液体シリンダ室６２２と気体シリン
ダ室６２３とを備えている。液体シリンダ室６２２に
は、流入ポート６２４と流出ポート６２５とが連通され
ており、この液体シリンダ室６２２内には、上下移動す
るロッド６２６が備えられている。このロッド６２６の
下部にはベローズ６２７が設けられており、このベロー
ズ６２７が伸縮してロッド６２６の下端部が流入ポート
６２４を開閉するようになっている。

【００２０】また、気体シリンダ室６２３には、ロッド
６２６の上部に取り付けられたピストン６２８が配置さ
れており、このピストン６２８により気体シリンダ室６
２３が下部シリンダ室６２３ａと上部シリンダ室６２３
ｂとに区画されている。そして、下部シリンダ室６２３
ａには駆動エアの下部供給ポート６２９が連通されてお
り、上部シリンダ室６２３ｂには上部供給ポート６３０
が連通されている。

【００２１】すなわち、このエア駆動バルブ６２は、下
部供給ポート６２９から下部シリンダ室６２３ａ内へ駆
動エアを供給することにより開き、上部供給ポート６３
０から上部シリンダ室６２３ｂ内へ駆動エアを供給する
ことにより閉じるようになっている。

【００２２】本発明の実施の形態に係る液体処理装置１
は以上のように構成されており、半導体製造における半
導体チップの洗浄装置やウェットエッチング装置として
使用され、内槽２ａに貯溜された薬液や純水等の処理液
を循環ポンプ３により圧送し、循環フィルタ４により液
中の微粒子を捕捉して外槽２ｂに戻し、処理液の清浄度
を維持する循環ライン５を備えている。

【００２３】この循環ライン５に生ずる循環圧力の変動
を圧力計１１により検出し、検出圧力の変動に基づいて
エア駆動バルブ６に供給する駆動エアの圧力を制御し
て、このエア駆動バルブ６の開度を調整する。そして、
流量計９により循環ライン５の下流部の流量を検出し、
検出流量の変化をリアルタイムでエア駆動バルブ６の駆
動エア制御系にフィードバックする。

【００２４】具体的には、圧力計１１により循環ライン
５内の循環圧力の上昇を検出した場合、あるいは流量計
９により循環流量の低下を検出した場合、エア駆動バル
ブ６１，６２の下部供給ポート６１９，６２９から下部
シリンダ室６１３ａ, ６２３ａ内へ駆動エアを供給する
ことにより、エア駆動バルブ６１，６２の開度が大きく
なるように調整する。

【００２５】一方、圧力計１１により循環ライン５内の
循環圧力の下降を検出した場合、あるいは流量計９によ
り循環流量の上昇を検出した場合、エア駆動バルブ６
１，６２の上部供給ポート６２０，６３０から下部シリ
ンダ室６１３ｂ, ６２３ｂ内に駆動エアを供給すること
により、エア駆動バルブ６１，６２の開度が小さくなる
ように調整する。

【００２６】このように本発明の実施の形態に係るエア
駆動バルブ６の駆動エアの圧力を循環圧力の変動に応じ
て自動的に調整することで、エア駆動バルブ６の開度を
一定に設定し、循環流量を一定に維持するようにしてい
る。ここで、以下に循環圧力の変動により循環流量が変
化する原因について説明する。まず、循環ライン５内の
循環圧力の上昇、あるいは循環流量の低下が生じる具体
的な原因は、循環フィルタ４の目詰まりが考えられる。
被洗浄物および被エッチング物から除去された物質が循
環フィルタ４にトラップされ、循環フィルタ４内の圧力
損失が大きくなった場合に、循環圧力の変動による循環
流量の変化が生じる。

【００２７】また、循環ライン５内の循環圧力が下降、
あるいは循環流量の上昇が生じる具体的な原因は、循環
フィルタ４の交換によるフィルタ特性の変動が挙げられ
る。循環フィルタ４は定期交換を行う部品であり、循環
ライン５へ取り付ける際に前処理が必要となり、その前
処理によってフィルタ特性が変動する場合がある。もち
ろん、そのフィルタ特性が循環ライン５内の循環圧力の
上昇、あるいは循環流量の低下する方向へ変動する場合
もある。

【００２８】かくして本実施の形態によれば、循環ライ
ン５の循環圧力の変動が、循環ライン５の下流部に介設
された圧力計１１または流量計９により検出される。こ
の検出圧力の変動に基づいて、循環ライン５の上流部に
介設されたエア駆動バルブ６の開度が調整されるととも
に、循環流量が流量計９からエア駆動バルブ６にフィー
ドバックされるので、循環圧力が変動しても循環流量が
一定に維持される。したがって、循環圧力の変動による
清浄度、エッチング量およびエッチング均一性の変動を
抑制することができ、製品の歩留りを向上させることが
できるものである。

【００２９】以上述べたように、本発明の実施の形態に
よれば、循環ライン５の循環圧力や循環流量をモニタリ
ングし、それらの変動に合わせてエア駆動バルブ６の駆
動エアの圧力を自動的に調整し、エア駆動バルブ６の開
口度を一定の流量が得られるように調整することによ
り、循環圧力の変動による清浄度、エッチング量および
エッチング均一性の変動を抑制することができるので、
製品の歩留りを飛躍的に向上させることができる。

【００３０】

【発明の効果】かくして、本発明によれば、循環圧力の
変動による循環流量の変化を抑制して、製品の歩留りを
向上させることができる液体処理装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体処理装置の一実施形態を示す
概略図である。

【図２】本実施形態におけるエア駆動バルブの一形態を
示す概略図である。

【図３】本実施形態におけるエア駆動バルブの他の形態
を示す概略図である。

【図４】従来の液体処理装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１・・・液体処理装置、３・・・循環ポンプ、４・・・
循環フィルタ、５・・・循環ライン、６・・・エア駆動
バルブ、９・・・流量計、１１・・・圧力計

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液を循環手段により圧送し、循環フ
   ィルタにより液中の微粒子を捕捉する循環ラインを備え
   た液体処理装置において、 上記循環ラインに調整バルブを介設するとともに、圧力
   計を介設し、上記調整バルブの開度が、上記圧力計よっ
   て検出する循環圧力の変動に基づいて調整されることを
   特徴とする液体処理装置。
2. 【請求項２】 前記循環ラインに流量計を介設し、この
   流量計によって検出する循環流量の変化が前記調整バル
   ブにフィードバックされることを特徴とする請求項１に
   記載の液体処理装置。
3. 【請求項３】 前記調整バルブがエア駆動バルブであ
   り、このエア駆動バルブが循環ラインの上流部に介設さ
   れ、前記圧力計および流量計が循環ラインの下流部に介
   設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体処
   理装置。
4. 【請求項４】 前記調整バルブがエア駆動バルブであ
   り、この前記エア駆動バルブが循環ラインの上流部に介
   設され、前記圧力計および流量計が循環ラインの下流部
   に介設されていることを特徴とする請求項２に記載の液
   体処理装置。