JPS6034375Y2 - 液体滴下装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液体滴下装置に関し、例えば半導体ウェハー上
に拡散用不純物を含有する液体を滴下するのに好適な装
置の構造に関する。

ウェハーに高温雰囲気中で不純物拡散を行う場合、その
前処理としてウェハー表面に拡散すべき不純物を含む液
体を塗布することが行われている。

液体内に含有される不純物としてはヒ素化合物やアンチ
モン化合物等が用いられるため、滴下装置において上記
液体が通過する部分は、通過液を変える時定期的な保守
点検時にフッ酸等で洗浄して、異なる不純物同志が混り
合わないようになされている。

このため液体が通過する部分はフッ酸で汚染もしくは侵
食されないようにフッ素系の樹脂を用いて形成している
。

また特にその囲りの装置にもできるかぎり金属を使用し
ないように注意されている。

従来、拡散用不純物を含有する液体をウェハー上に塗布
するための液体滴下装置は第１図に示す様な装置が用い
られていた。

この装置は拡散用不純物を含有する液体を収納する容器
１と、管６を通して液を流すチェックバルブ３、及びエ
アシリンダー５により収縮されて液を吸い上げるベロー
ズ４とを有していた。

１０は管６から液体が滴下されるウェハーを示し、保持
部１０′で回転されている。

この装置で液体が通過する部分（管６、バルブ３、ベロ
ーズ４）はフッ酸に強い樹脂で形成されているため、そ
の継手の部分から外部の空気が入り込みやすく、この空
気の影響で液体中の不純物が結晶化されてしまい、ウェ
ハー１０に液体を均一に塗布できないという欠点があっ
た。

さらにチェックバルブ３も樹脂を用いて作られているた
め信頼性に欠け、かつエアシリンダー５は液体通過部分
の近くに置かれるので、液体のわずかな漏れでシリンダ
ー５が劣化してしまい耐久性に乏しかった。

これらの欠点を補うべく第２図に示すような装置も提案
されている。

これは拡散用不純物を含有する液体が入った容器１１を
加圧タンク１２の中に収め、減圧弁１３で加圧タンク１
２内を加圧して気体の圧力を調整することにより管７か
ら液体通過開閉弁１５及び液体通過容積変換器１６を介
して液体を回転するウェハー１０上に滴下するようにし
たものである。

この構成によればシリンダ等の付加機構を用いることな
く加圧タンク１２の圧力調整で液体を吸い上げているた
めに装置自体の構成としては簡単で、シリンダ破損も起
こさないが、圧力制御を行なう減圧弁や、超加圧力から
タンクの破裂を防止するために加圧タンクに取り付けら
れているリーク弁１４等の腐食が起り易く、精密な圧力
制御特に低圧（例えば０．０５ｋｇ程度）での制御が困
難であるという欠点があった。

液体容器１１は加圧タンク１２の中にネジ１８等を用い
て密封されているため、液体の交換作業も非常に煩わし
かった。

又、リーク弁１４が腐食した場合、過圧力を調整するこ
とができなくなり、タンク自体が破裂してしまうことが
多く、作業中での危険性が大きかった。

本考案は上記欠点を克服し、精密な圧力制御を簡単な作
業で遠戚し、かつ安全な液体滴下装置を提供するもので
ある。

本考案の液体滴下装置は、液体の入った容器を内部に保
持する保持体と、この保持体に嵌合され前記容器を収納
する内部空間を形成する蓋と、保持体を蓋で覆うことに
より形成される前記内部空間に圧力を加える加圧部と、
これによって吸い上げられた液体を滴下部へ導く通路部
と、前記内部空間内の圧力を調整するために前記蓋に加
重をかける加重部とを有し、前記蓋は前記内部空間に過
剰な圧力が加えられた状態で前記保持部から上方向に離
れることができるように設定されていることを特徴とす
る。

以下に、第３図を参照して本考案の一実施例を詳細に説
明する。

第３図は本考案の液体滴下装置の一実施例を示す断面図
である。

拡散用不純物を含有する液体の入った容器３１は保持体
３２の中に載置され、この保持体３２には蓋３３が被さ
れることにより内部空間４０が形成されるように構成さ
れている。

又、この蓋３３と保持体３２との接触部は単に当接して
いるだけの状態に保たれており、蓋３２が保持体３３に
対して水平方向には動かずに垂直方向には浮き上がるこ
とができるように構成されている。

即ち、両者の間を相互に固定するような取り付は具は何
等有していない。

これは保持体３２と蓋３３とで囲まれる内部空間の圧力
が異常に高くなり、蓋３３を持ち上げるような状態を生
じせしめるようにしたもので、これによって両者の間に
隙間を作り、この隙間を通じて内部空間内の気体を外部
へ逃がすようにしている。

更に、この蓋３３には液体を回転保持部３０′で回転が
与えられているウェハー３０の上まで導く管３９が設け
られており、その蓋３３の上には所定の加重を蓋に加え
られるような錘り３４が載せられる。

この錘り３４は内部空間内の圧力を調整できるように種
々の重さのものが用意されている。

尚、液体をウェハーへ導く管３９の外部端には開閉弁３
５と容積変換器３６とが接続されており、容積変換器３
６から管を介して半導体ウェハー３０の上へ液体が滴下
される。

ここで、開閉弁３５は液体の流れを制御する弁として用
いられ、容積変換器３６は、管の先端から液体の滴が落
ちるのを防止するために用いられている。

さらに蓋３３には液体を吸い上げる加圧手段として内部
空間に接続されるようにホースが固定されており、この
ホースの外部端に接続された気体流量調節弁３８と減圧
弁３７とを有しており、これらを調整することにより内
部空間の圧力を加えて液体を管３９に吸い上げるように
している。

以上のごとく構成された液体滴下装置によれば、加圧手
段で内部空間を加圧して液体を吸い上げ、その時の内部
空間内の圧力は錘り３４の重さで決まるように制御でき
るので、圧力（例えば０．０５ｋｏのような微圧力）の
微調整が可能となる。

更に、超過加圧が加わっても、その時は蓋３３と保持体
３２との間に内部の空気を逃がすようなすきまが形成さ
れるので、このすきまを介して過加圧分が外部に放出さ
れ、内部空間を蓋３３と錘り３４とによって決まる一定
の圧力に保つことができる。

この結果、流量調節弁３８と減圧弁３７とを使った加圧
手段は単に内部空間に圧力を加えるだけのものとして使
えばよいので、内部空間から離した所に設けても差し支
えない。

さらに容器３１、保持部３２、蓋３３、ホース３９、開
閉弁３５、容積変換器３６等の構成部品を洗浄液（例え
ばフッ酸）に対して腐食や汚染を受けない樹脂で製作し
ても、この樹脂が拡散用液体や三塩化物等を含有する液
体で腐食されることはない。

特に、前述したように加圧部（流量調節弁３８や減圧弁
３７）は内部空間から離して設けることができるので液
体による腐食は受けにくい。

更に、保持体３２と蓋３３とはネジ等で固定されていな
いので液体容器３１の交換は極めて容易である。

また液体は容器内より圧送されるため、半導体ウェハー
ス１０上に滴下されるまでに空気等が入り込むことはな
く、拡散用不純物を結晶化することがなく均一な塗布を
遠戚することができる。

さらに蓋３３そのものが安全弁の働きをするため、万が
一減圧弁等の故障が発生しても、容器が破損することが
なく危険物質を含有する液体の滴下装置として用いても
非常に安全である。

尚、各部の構成材質は任意に選択してそれらを構成して
よい。

又、蓋３３と保持体３２との接触部は、その接触断面が
斜め形状（第３図Ａ）になるように構成した方が内部空
間の圧力調整が簡単であるが、勿論垂直形状となるよう
にしてもよい。

更に、第４図に示すように保持体３２と接続するＭ３３
の部分に複数の溝４１を設けて、蓋がもち上った時の内
部空間と外部雰囲気との空気の流通を円滑にするように
した方が、圧力のより正確な微調整ができる。

この溝４１は保持体３２側に設けてもよいことは説明を
要しないであろう。

又、拡散用液体の滴下としてのみならず、フォトレジス
ト膜を形成する時のレジスト液の滴下をはじめその他種
々の液体の滴下、特に加圧方式による滴下装置にも十分
応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体滴下装置の断面図である。 １・・・・・・容器、３・・・・・・チェック弁、４・
・・・・・ベローズ、５・・・・・・シリンダー、６・
・・・・・管、１０・・・・・・半導体ウェハー。 第２図は従来の他の液体滴下装置の断面図である。 １１・・・・・・容器、１２・・・・・・圧力タンク、
１３・・・・・・減圧弁、１４・・・・・・リーク弁、
１５・・・・・・開閉弁、１６・・・・・・容積変換器
、１０・・・・・・半導体ウェハー。 第３図は本考案の液体滴下装置の一実施例を示す断面図
である。 ３１・・・・・・液体収納容器、３２・・曲保持体、３
３・・・・・・蓋、３４・・・・・・錘り、３５・曲・
開閉弁、３６・・・・・・容積変換器、３７・・・・・
・減圧弁、３８・・・・・・気体流量調節弁、３９・・
・・・・管、３ｏ・・・・・・半導体ウェハ第４図は第
３図の蓋を下面から見た平面図である。 ４１・・・・・・溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液体容器を内部に保持する保持体と、この保持体に嵌合
   され前記容器を収容する内部空間を形成する蓋と、形成
   された内部空間に圧力を加え前記容器内の液体を吸い上
   げて滴下せしめる加圧滴下部と、前記蓋部に所定の加重
   を加える加重部とを有し、前記蓋は前記保持体に対して
   上方向に移動できるように被されていることを特徴とす
   る液体滴下装置。