JP2846891B2 - 処理装置 - Google Patents

処理装置

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JP2846891B2
JP2846891B2 JP1141606A JP14160689A JP2846891B2 JP 2846891 B2 JP2846891 B2 JP 2846891B2 JP 1141606 A JP1141606 A JP 1141606A JP 14160689 A JP14160689 A JP 14160689A JP 2846891 B2 JP2846891 B2 JP 2846891B2
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は処理装置に関する。
（従来の技術） 処理液により所望の処理を行なう工程、例えば半導体
の製造におけるアドヒージョン処理工程においては、ク
リーンルーム内に設置された半導体製造装置内に処理装
置を設け、処理装置内に設置された半導体ウエハに処理
液を供給して所定の処理を行なう。従来、このような処
理液を、半導体製造装置に内蔵又は隣接配置された貯蔵
タンクに貯蔵しておき、この貯蔵タンクから半導体ウエ
ハに処理液を供給している。そして、ウエハの処理によ
りタンク内の処理液貯蔵量が所定量以下に減少すると、
アラームが発せられるようにしておき、オペレータがア
ラームを確認した時点で、オペレータがクリーンルーム
内に入り、処理液が満たされた新たなタンクに交換す
る。そして、更に交換後の貯蔵タンクに適宜のガスを補
充する等の予備処理作業を行なう。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、貯蔵タンクの交換をオペレータが行な
う場合には、その期間が長く半導体製造装置の停止時間
が長い。また、オペレータがクリーンルーム内にダスト
を持ち込むことになり、クリーンルーム内の清浄度を維
持する観点から好ましくない。更に、処理液の種類によ
っては人体に有害なものもあり、オペレータに危険が及
ぶ虞がある。
この発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
であり、自動的な処理液の補充及び予備処理を行なうこ
とができ、しかも製造装置の停止時間が短い処理装置を
提供して、前記従来の問題を解決することをその目的と
している。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 前記した目的を達成するため、請求項（１）によれ
ば、処理液によって被処理体に対して所定の処理を施す
処理部を備えた処理装置であって、前記処理装置内に設
けられ、別設の予備タンクから供給される処理液を貯蔵
する貯蔵タンクと、この貯蔵タンク内の処理液量を検出
する検出手段と、予備タンクの上部に接続されて当該予
備タンク内にガスを供給する第１のガス供給パイプと、
前記第１のガス供給パイプから分岐し、貯蔵タンク内の
処理液中にガスを吹き込むための第２のガス供給パイプ
と、前記第１のガス供給パイプから供給されたガスの圧
力によって予備タンク内の処理液を貯蔵タンクに供給す
るためのパイプと、前記検出手段の検出信号に基づい
て、第１のガス供給パイプから供給されるガスの圧力に
よる予備タンク内の処理液の貯蔵タンクへの供給と、第
２のガス供給パイプから供給される処理液中へのガスの
吹き込みとを切り替える切替手段と、前記貯蔵タンクか
ら蒸気状の処理液を処理部に供給する供給手段とを備
え、前記供給手段によって供給された蒸気状の処理液に
よって被処理体に処理を施すように構成されたことを特
徴とする、処理装置が提供される。
この場合、請求項（２）に記載したように、貯蔵タン
クの大きさに応じて処理液中へのガスの吹き込み時間を
設定するようにしてもよい。
また請求項（３）によれば、処理液によって被処理体
に対して所定の処理を施す処理部を備えた処理装置であ
って、前記処理装置内に設けられ、別設の予備タンクか
ら供給される処理液を貯蔵する貯蔵タンクと、この貯蔵
タンク内の処理液量を検出する検出手段と、予備タンク
の上部に接続されて当該予備タンク内にガスを供給する
第１のガス供給パイプと、前記第１のガス供給パイプか
ら分岐し、貯蔵タンク内の処理液中にガスを吹き込むた
めの第２のガス供給パイプと、前記第１のガス供給パイ
プから供給されたガスの圧力によって予備タンク内の処
理液を貯蔵タンクに供給するためのパイプと、前記第２
のガス供給パイプに介装されたガス供給バルブと、前記
パイプに介装された液供給バルブと、前記検出手段の検
出信号に基づいて、前記ガス供給バルブと液供給バルブ
の開閉を制御するコントローラと、前記貯蔵タンクから
蒸気状の処理液を処理部に供給する供給手段とを備え、
前記供給手段によって供給された蒸気状の処理液によっ
て被処理体に処理を施すように構成されたことを特徴と
する、処理装置が提供される。
（作用） 請求項（１）の処理装置によれば、貯蔵タンク内の処
理液の量を検出する検出手段の検出結果に基づいて、第
１のガス供給パイプから供給されるガスの圧力による予
備タンク内の処理液の貯蔵タンクへの供給と、第２のガ
ス供給パイプから供給される処理液中へのガスの吹き込
みとを切り替えるようにしたので、例えば貯蔵タンク内
の処理液の量が所定値よりも少ない場合には、第１のガ
ス供給パイプから供給されるガスの圧力によって予備タ
ンク内の処理液が貯蔵タンクへと供給され、所定値に達
している場合には、第２のガス供給パイプからガスが供
給されて処理液に対するガスバブリングが行える。した
がって、処理液の補充、及び蒸気状の処理液を供給する
ための予備処理が自動的に行える。
請求項（２）のように、貯蔵タンクの大きさに応じて
処理液中へのガスの吹き込み時間を設定することによ
り、好適な予備処理が実施できる。
請求項（３）の処理装置によれば、コントローラによ
る第２のガス供給パイプに介装されたガス供給バルブ
と、前記パイプに介装された液供給バルブとの切替操作
によって、前記した請求項（１）の作用効果が得らる。
（実施例） 以下、この発明を半導体の製造プロセスにおけるアド
ヒージョン処理を行う処理装置に適用した実施例につい
て、添付図面を参照しながら説明する。
第１図はこの発明の実施例にかかる処理装置であるア
ドヒージョン処理装置の構成の概略を示している。
アドヒージョン処理装置本体11は、クリーンルーム14
内に設置されており、この装置内には処理液、例えばHM
DS〔hexamethyldisilazane（CH3）3SiNHSi（CH3）3〕が
貯蔵された例えば透明ガラスで形成されたタンク13が配
置されている。
クリーンルーム14の外には、タンク13にMHDSを補充す
るための予備タンク15が配置されている。この予備タン
ク15内には、HMDSが貯蔵されており、タンク13内が所定
量以下になった際に、この予備タンク15からタンク13に
HMDSが供給される。なお、予備タンク15には図示しない
処理液供給源からHMDSが随時供給されるようになってい
る。
この予備タンク15の上部には、例えば窒素ガスを供給
するガス供給源（図示せず）から延長するガス供給パイ
プ16が接続されており、ガス供給源からパイプ16を介し
て予備タンク15に窒素ガスが供給される。
また、タンク13には前述のガス供給源から延長するガ
ス供給パイプ19が接続されており、このパイプ19を介し
てタンク13にも窒素ガスが供給されるようになってい
る。そして、このパイプ19はタンク13の上部からタンク
13内に挿入されており、タンク13の底部近傍まで延長し
ている。更にパイプ19のガス供給源とタンク13との間に
はガス供給バルブ18が設けられている。そして、バルブ
18を開にした状態で、ガス供給源からパイプ19を介して
タンク13に貯蔵されているHMDS中に窒素ガスを吹き込
み、窒素ガスの気泡20を発生させ、この気泡20中にHMDS
が溶解される。
予備タンク15とタンク13とはパイプ22により接続され
ており、パイプ22にはバルブ21が設けられている。パイ
ブ22の一端は予備タンク15内の底部近傍に位置してお
り、他端はタンク13内の上部に位置している。そして、
バルブ21が開の状態で、HMDSが予備タンク15内の窒素ガ
スの圧力により予備タンク16からタンク13にパイプ22を
通流して供給される。
タンク13の上方からは、窒素ガスの気泡20に溶解した
状態のHMDSをタンク13内から外部に輸送するためのパイ
プ23がその中に挿入されている。このパイプ23の一端は
タンク13内の上部に位置しており、他端には切換バルブ
24が取付けられている。切換バルブ24には処理液供給パ
イプ26及び排気パイプ25が接続されており、タンク13か
ら窒素ガス及びHMDSが混合状態でパイプ23を通流して、
切換バルブ24の動作により、排気パイプ25及び処理液供
給パイプ26のいずれかに導かれる。切換バルブの動作
は、本体11内に設けられたコントローラ27からの信号に
基づいて行われる。
処理液供給パイプ26は、半導体ウエハ28を吸着保持す
るウエハチャック29を備えた処理部30内に、その上方か
ら導かれている。そして、ウエハチャック29上にウエハ
28が吸着保持された状態で、パイプ26からウエハ28に窒
素ガスによってキャリヤされたHMDSが供給され、これに
よりウエハ28にアドヒージョン処理が施される。また、
チャック29にはヒータ29aが内蔵されており、必要に応
じてヒータ29aによりウエハ28が加熱される。
タンク13の上端近傍及び下端近傍の外側には、夫々上
限センサ31及び下限センサ32が設置されており、これら
センサ31及び32からの信号がコントローラ27に出力され
るようになっている。これらセンサ31,32は、例えば静
電容量型であり、夫々その設置位置をHMDSの液面が通過
したことを検知する。勿論、光電型でも電磁型でもよ
い。この検知信号は、コントローラ27に出力され、この
出力信号に応じてバルブ18,21の開閉が制御される。つ
まり、下側のセンサ32から液面検知信号が出力された場
合には、バルブ21が開の状態にされ、予備タンク15から
タンク13にHMDSが供給される。また、上側のセンサ31か
ら信号が出力された場合には、バルブ21が閉の状態にさ
れて予備タンク15からタンク13へのHMDSの供給が停止さ
れ、ガス供給バルブ18が開の状態にされて、窒素ガスが
タンク13内のHMDS中に導入され、ガスバブリングが開始
される。また、上述のように下限センサ32が動作された
場合には、コントローラ27から処理部30に処理停止信号
が出力される。
コントローラ27にはタイマー33も接続されており、こ
のタイマー33により、タンク13の大きさに応じて窒素ガ
スバブリングの時間が設定される。すなわち、コントロ
ーラ27から、タンク13の大きさに応じてタンク内の窒素
濃度が所定値になるようなバブリング時間の信号がタイ
マー33に出力されて、タイマー33がその時間に設定され
る。そして、設定時間経過後、タイマー33からの信号に
基づいてコントローラ27によりバルブ18が閉の状態にさ
れ、処理部30に処理開始信号が出力される。なお、切換
バルブ24はバルブ18が開の状態では排気の方に接続さ
れ、閉の状態では処理部30に接続されるようにコントロ
ーラ27により制御される。
なお、コントローラ27は、CPU（図示せず）によっ
て、設定された手順に従って動作される。
次に、このように構成された装置の動作について説明
する。
ここでは、タンク13内のHMDSの液面がセンサ31及び32
の検知位置の間に位置している状態を初期状態として説
明する。
先ず、アドヒージョン処理前の半導体ウエハ28を搬送
アームを使用した搬送装置（図示せず）によって処理部
30内に搬入し、ウエハチャック29の所定位置に吸着保持
させる。
次いで、CPUによりコントローラ27を制御して、切換
バルブ24を処理部30に接続させる。そして、窒素ガスバ
ブリングによりタンク13内で生成された窒素とHMDSとの
混合ガスを、パイプ23、バルブ24及びパイプ26を通流さ
せて、パイプ26の先端からウエハ28に向けて蒸気状にし
て所定時間供給する。これにより、ウエハ28の表面にHM
DSが塗布される。HMDSの塗布により、ウエハ28表面の水
分が除去され、その後の工程、例えばフォトレジスト塗
布工程におけるフォトレジストとウエハとの密着性が向
上する。
なお、HMDSを塗布する際に、必要に応じてヒータ29a
によりウエハ28を加熱する。
このようにしてアドヒージョン処理を繰り返すに従っ
てタンク13内のHMDSが消費され、タンク13内のHMDS貯蔵
量が減少する。HMDSの量が減少してその液面がセンサ32
の設置位置を通過すると、コントローラ27に検知信号が
出力され、更にCPUに出力される。そして、処理部30に
おいてウエハ28が処理中であれば処理終了後に、処理中
でなければセンサ32の検知信号を入力された時点で、CP
Uから処理停止指令が出され、コントローラ27により処
理部に処理停止信号が出力されて、アドヒージョン処理
が一時停止される。
次いで、液供給バルブ21を開の状態として予備タンク
15から処理液としてのHMDSをタンク13内に自動的に供給
する。この際に切換バルブ24は排気側に接続され、これ
によりタンク13内を排気して、HMDSの補充がスムースに
行われるようにする。
HMDSの補充により、タンク13内の液面位置が上昇し、
センサ31の設置位置を通過するとセンサ31が液面を検知
し、検知信号がコントローラ27に出力される。そして、
コントローラ27により液供給バルブ21を閉の状態にし、
HMDSの補充を停止する。また、コントローラ27により切
換バルブ24を閉の状態にしてタンク13内の排気を停止す
る。
次いで、CPUの指令に基づいて、コントローラ27によ
りガス供給バルブ18を開の状態にして、パイプ19を通流
して窒素ガスをタンク13内のHMDS中に導入してバブリン
グを行ない、HMDS中に気泡20を発生させる。気泡20がタ
ンク13のHMDS内を上昇する過程で、HMDSが気泡20内に溶
け込む。つまり、気泡20は窒素とHMDSとの混合ガスとな
る。このバブリングをタイマー33の動作時間中続け、タ
ンク13内のガス濃度及び圧力を上昇させ、これらを所定
値に設定する。
コントローラ27によりガス供給バルブ18を閉にして窒
素ガスの供給を停止し、予備処理としてバブリングを終
了する。
その後、コントローラ27により切換バルブ24を処理部
30に接続させ、ウエハ28の処理を自動的に再開する。
このように、タンク13への液の補充、予備処理及びア
ドヒージョン処理をオペレータによらずに自動的に行な
うことができるので、オペレータがクリーンルーム14内
で作業する必要がない。従って、オペレータに危険が及
び虞、及びオペレータがクリーンルーム内にダストを持
ち込む虞がなく、また、装置の停止時間も少ない。この
ため、極めて高効率で所望の処理を行なうことができ
る。
なお、この発明は上記実施例に限定されることなく、
種々変形可能である。この実施例では処理液供給装置の
主要部を処理装置の本体内に組み込んだ例について説明
したが、本体に組み込まず、処理装置と処理液供給装置
とを併設するようにすることもできる。処理液供給装置
をクリーンルーム外に設けることもできる。しかし、こ
の場合には処理液タンクから処理部までの配管が長くな
って処理液が劣化する虞がある。従って、上記実施例の
ように処理液供給装置をクリーンルーム内に設置して処
理部にできるだけ近付けることが望ましい。
また、装置本体内の処理液タンクは複数であっても良
い。例えば、第２図に示すように、タンク41及び42の２
つのタンクを設け、パイプ45,50,51を通流させて各タン
クに窒素ガスを供給し、パイプ46,49,52を通流させて処
理液を各タンクに供給するようにする。この場合に、窒
素ガスの通流をパイプ50及び51の間で切換える切換バル
ブ47、及び処理液の通流をパイプ49及び52の間で切換え
る切換バルブ48が設けられている。そして、各タンク4
1,42内で発生した混合ガスは夫々パイプ53,55を通過
し、更にパイプ56を通流して処理部に至る。また、パイ
プ53及び55のいずれかをパイプ56に接続させる切換バル
ブ54が設けられている。このようにタンクを複数設ける
ことにより、処理液による処理を一層高効率化すること
ができる。
装置本体内のタンクに液を補充する手段として予備タ
ンクを用いたが、工場における処理液供給源から直接供
給するように構成することも可能である。
予備タンクからの処理液の輸送をガス圧送としたが、
第３図に示すように、予備タンク15の処理液内にパイプ
61を浸漬し、ポンプ62で処理液を吸い上げて供給するよ
うにする等、他の手段を用いることもできる。
処理液としてHMDSを用いたが、これに限らず、現像
液、シンナー、及びレジスト、エッチング液等、種々の
処理液に適用することが可能である。これら処理液は、
夫々半導体ウエハのパターン現像処理、ウエハの洗浄処
理、及びウエハへのレジスト膜形成処理に使用される。
この場合に、処理部としては各処理に対応するものが用
いられる。
処理液の処理部への供給は上述のような手段に限ら
ず、ポンプ圧送、ガス圧送等種々の手段を用いることが
できる。ポンプ圧送の場合には、第４図に示すように、
タンク13内の処理液にパイプ63を浸漬してポンプ64で処
理液を吸い上げて処理部に供給する。また、ガス圧送の
場合には、第５図に示すように、パイプ65によりタンク
13内にガスを供給し、その中の処理液に浸漬されたパイ
プ66を通流させて処理液を処理部に供給する。処理液と
して現像液を用いる場合にはガス圧送が好ましく、シン
ナーの場合にはポンプ又はガス圧送、レジストの場合に
はベローズポンプによるポンプ圧送が好ましい。
予備タンクからの処理液の送出及びHMDSのキャリヤガ
スとして窒素ガスを使用したが、これに限らずアルガス
等他のガスを用いることもできる。
センサとして静電容量型のものを使用したが、これに
限らずフロートセンサ及び赤外線センサ等他のものを使
用することもできる。
被処理体が半導体ウエハの場合について示したが、こ
れに限らずLCD基板等他のものの処理にも適用すること
ができる。
処理容量に排気パイプを持つ場合には、この排気パイ
プはクリーンルーム外に導びかれるもの、この排気パイ
プ又は外周に添わせて処理液の供給手段を設置すると、
装置の構成上、極めて有効である。
以上の実施例でもわかるように、この発明の処理装置
によれば、貯蔵タンク内の処理液の量が所定値よりも少
ない場合には、第１のガス供給パイプから供給されるガ
スの圧力によって予備タンク内の処理液が貯蔵タンクへ
と供給され、所定値に達している場合には、第２のガス
供給パイプからガスが供給されて処理液に対するのガス
バブリングが行える。したがって、処理液の補充、及び
蒸気状の処理液を供給するための予備処理が自動的に行
え、しかも結果的に同一のガス供給源からのガスの流れ
を切り替えることで、かかる作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例にかかるアドヒージョン処理
装置の構成の概略を示す説明図、第２図は第１図の処理
液タンクを２つ設けた場合の配管系を示す図、第３図は
第１図装置の予備タンクから処理液を送出する機構の他
の例を示す図、第４図および第５図は夫々処理液タンク
から処理部へ処理液を供給するための機構の他の例を示
す図である。 13…タンク、18…ガス供給バルブ 21…液供給バルブ、24…切換えバルブ 31…上限センサ、32…下限センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−84137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−97222（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−157940（ＪＰ，Ｕ) 特表 昭61−502888（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01J 4/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】処理液によって被処理体に対して所定の処
    理を施す処理部を備えた処理装置であって、 前記処理装置内に設けられ、別設の予備タンクから供給
    される処理液を貯蔵する貯蔵タンクと、 この貯蔵タンク内の処理液量を検出する検出手段と、 予備タンクの上部に接続されて当該予備タンク内にガス
    を供給する第１のガス供給パイプと、 前記第１のガス供給パイプから分岐し、貯蔵タンク内の
    処理液中にガスを吹き込むための第２のガス供給パイプ
    と、 前記第１のガス供給パイプから供給されたガスの圧力に
    よって予備タンク内の処理液を貯蔵タンクに供給するた
    めのパイプと、 前記検出手段の検出信号に基づいて、第１のガス供給パ
    イプから供給されるガスの圧力による予備タンク内の処
    理液の貯蔵タンクへの供給と、第２のガス供給パイプか
    ら供給される処理液中へのガスの吹き込みとを切り替え
    る切替手段と、 前記貯蔵タンクから蒸気状の処理液を処理部に供給する
    供給手段とを備え、 前記供給手段によって供給された蒸気状の処理液によっ
    て被処理体に処理を施すように構成されたことを特徴と
    する、処理装置。
  2. 【請求項２】貯蔵タンクの大きさに応じて処理液中への
    ガスの吹き込み時間が設定されていることを特徴とす
    る、請求項（１）に記載の処理装置。
  3. 【請求項３】処理液によって被処理体に対して所定の処
    理を施す処理部を備えた処理装置であって、 前記処理装置内に設けられ、別設の予備タンクから供給
    される処理液を貯蔵する貯蔵タンクと、 この貯蔵タンク内の処理液量を検出する検出手段と、 予備タンクの上部に接続されて当該予備タンク内にガス
    を供給する第１のガス供給パイプと、 前記第１のガス供給パイプから分岐し、貯蔵タンク内の
    処理液中にガスを吹き込むための第２のガス供給パイプ
    と、 前記第１のガス供給パイプから供給されたガスの圧力に
    よって予備タンク内の処理液を貯蔵タンクに供給するた
    めのパイプと、 前記第２のガス供給パイプに介装されたガス供給バルブ
    と 前記パイプに介装された液供給バルブと 前記検出手段の検出信号に基づいて、前記ガス供給バル
    ブと液供給バルブの開閉を制御するコントローラと、 前記貯蔵タンクから蒸気状の処理液を処理部に供給する
    供給手段とを備え、 前記供給手段によって供給された蒸気状の処理液によっ
    て被処理体に処理を施すように構成されたことを特徴と
    する、処理装置。
JP1141606A 1988-06-03 1989-06-02 処理装置 Expired - Lifetime JP2846891B2 (ja)

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