JP3347929B2 - 処理液供給装置 - Google Patents

処理液供給装置

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JP3347929B2
JP3347929B2 JP33823595A JP33823595A JP3347929B2 JP 3347929 B2 JP3347929 B2 JP 3347929B2 JP 33823595 A JP33823595 A JP 33823595A JP 33823595 A JP33823595 A JP 33823595A JP 3347929 B2 JP3347929 B2 JP 3347929B2
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  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、被処理物、例え
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。
【0002】
【従来の技術】例えば、半導体ウエハ、LCD用ガラス
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。
【0003】ところが、送液用配管内にエアーが噛んだ
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。
【0004】そこで、送液用配管内にエアーが噛んだり
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2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2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。
【0005】この脱気モジュール2に、処理液供給源か
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。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図2に示し
たような処理液供給装置を使用しているうちに、脱気モ
ジュール2の液流路5を構成している気体透過膜材から
なる細管が経時変化等によって破損した場合などには、
脱気モジュール2を通して処理液を流しても、処理液中
の気体は除去されず、脱気されないままの処理液が送液
用配管1の先端の吐出ノズルから基板の表面へ供給され
ることになり、現像不良や塗布むら等の原因となる。そ
して、このような状態をそのまま続けていると、歩留ま
りが著しく低下することとなる。
【0007】尚、脱気モジュール2における脱気能力の
低下を確実に知る方法は、従来特に無く、溶存窒素計を
使用して、送液用配管1の、脱気モジュール2より下流
側おいて処理液中に溶存している窒素ガス量を測定す
る、といった方法が考えられるが、その方法も信頼性に
欠ける。
【0008】また、脱気モジュール2の真空チャンバ6
に接続された脱気用配管7内には、真空チャンバ6内の
密閉空間から極く少量の液が滲み出すことがあり、従
来、その滲み出た液は、そのまま脱気用配管7を通って
真空吸引源、例えば工場内の真空ライン設備へ流れ込む
ようになっていた。そして、通常の状態では、その液の
滲み出し量は極く少量であるため、特に問題にはならな
い。ところが、脱気モジュール2の液流路5を構成して
いる気体透過膜材からなる細管が経時変化によって破損
した場合などの異常時には、大量の処理液が脱気用配管
7を通って真空設備側へ流れ込むことになる。この結
果、設備に多大のダメージを与えることになる。また、
真空設備を保護するために、真空吸引源として比較的安
価なエジェクタを使用することが考えられるが、その場
合には、上記した異常時において多量の気液混合流が発
生することになる。このため、ドレン回収が困難にな
り、もしくは、そのために複雑なシステムが必要になっ
てくる、といった問題点がある。
【0009】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、脱気モジュールの液流路の破損など
が起こった場合に、その異常を確実に検知して、脱気モ
ジュールにおける脱気能力の低下によって引き起こされ
る不都合を回避することができる処理液供給装置を提供
することを第1の目的とする。
【0010】また、この発明は、脱気モジュールの液流
路の破損などが起こった場合に、大量の処理液が脱気モ
ジュールから脱気用配管を通って真空吸引源である真空
設備側へ流れ込むのを防止して、設備にダメージを与え
ることがない処理液供給装置を提供することを第2の目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
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、前記脱気用配管内に前記脱気モジュールの真
空チャンバ内から処理液が流入したことを検知する検知
手段を設け、その検知手段から出力される検知信号に基
づいて前記脱気用配管内への処理液の流入を報知する報
知手段を設けたことを特徴とする。
【0012】請求項2に係る発明は、請求項1記載の処
理液供給装置において、脱気用配管に、又は送液用配管
の、脱気モジュールより上流側に、常時は開かれ検知手
段の検知信号により閉じられる緊急遮断弁を介設したこ
とを特徴とする。
【0013】請求項3に係る発明は、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
気用配管の途中に、前記脱気モジュールの真空チャンバ
内から脱気用配管内へ流入した処理液を気体から分離し
貯留して真空吸引源の方へ処理液が流れ込むのを防止す
る液溜め部を介設したことを特徴とする。
【0014】請求項4に係る発明は、請求項3記載の処
理液供給装置において、液溜め部に、その内部に貯留さ
れた処理液が所定量に達したことを検知する貯留量検知
手段を設け、その貯留量検知手段から出力される検知信
号に基づいて前記液溜め部に処理液が所定量貯留された
ことを報知する貯留量報知手段を設けたことを特徴とす
る。
【0015】請求項5に係る発明は、請求項3又は請求
項4記載の処理液供給装置において、液溜め部の底部
に、液溜め部に溜まった液体を排出するためのドレン排
出用配管を接続し、そのドレン排出用配管に開閉弁を介
設したことを特徴とする。
【0016】ここで、脱気モジュールの液流路を形成し
ている気体透過膜材が破損した場合などには、脱気モジ
ュールの真空チャンバ内から脱気用配管内へ処理液が流
入してくる。上記した請求項1に係る発明の処理液供給
装置では、検知手段により脱気用配配管内へ処理液が流
入したことが検知され、その脱気用配管内への処理液の
流入が報知手段によって作業者に知らされる。従って、
作業者が被処理物への処理液の供給を停止させることに
より、脱気されないままの処理液が被処理物上へ供給さ
れて現像不良や塗布むらなどを生じる、といった不都合
を回避することが可能になる。
【0017】請求項2に係る発明の処理液供給装置で
は、検知手段により脱気用配配管内への処理液の流入が
検知された時に、脱気用配管及び/又は送液用配管の、
脱気モジュールより上流側に介設された緊急遮断弁が閉
じられる。これにより、脱気用配配管内へ流入した処理
液が真空吸引源の方へ流れ込むのが防止され、及び/又
は、処理液供給源から送液用配管を通って処理液が脱気
モジュール内へ流れるのが止められて、脱気モジュール
から脱気用配管内への処理液の流入が停止する。
【0018】請求項3に係る発明の処理液供給装置で
は、脱気モジュールの液流路を形成している気体透過膜
材が破損して脱気モジュールの真空チャンバ内から脱気
用配管内へ処理液が流入したときに、その処理液は、脱
気用配管の途中に介設された液溜め部に流れ込み、液溜
め部において気体から分離されて貯留される。このた
め、脱気モジュールから脱気用配管内へ流入した処理液
をそのまま真空吸引源の方へ流れ込むのが防止される。
【0019】請求項4に係る発明の処理液供給装置で
は、脱気モジュールから脱気用配管内へ流入して液溜め
部の内部に貯留された処理液が所定量に達した時に、そ
のことが貯留量検知手段によって検知され貯留量報知手
段によって作業者に知らされる。これにより、作業者
は、脱気モジュールに異常が発生したことを知り、被処
理物への処理液の供給を停止させることにより、脱気さ
れないままの処理液が被処理物上へ供給されて現像不良
や塗布むらなどを生じる、といった不都合を回避するこ
とが可能になる。
【0020】通常の状態においても、脱気モジュールの
真空チャンバ内から脱気用配管内へ極く少量の液が滲み
出すことがあり、また、脱気用配管内で結露が生じるこ
ともある。その液の量は極く僅かであるが、長い期間が
経過するうちに液溜め部内に次第に液が溜まってくる。
請求項5に係る発明の処理液供給装置では、液溜め部の
底部に接続されたドレン排出用配管に介設された開閉弁
を開くことにより、液溜め部内に溜まった液がドレン排
出用配管を通して排出される。特に、液溜め部に貯留量
検知手段が設けられているような場合には、液溜め部内
に溜まった液を定期的に排出するようにすることによ
り、定常時における液溜め部内の液の貯留によって貯留
量検知手段が誤動作することが無くなり、異常時におけ
る液溜め部への処理液の流入だけを確実に検知すること
が可能になる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、この発明の最良の実施形態
について図1を参照しながら説明する。
【0022】図1は、この発明の実施形態の1例を示す
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が介挿されている。脱気モジュール
2の構成は、図2に基づいて上述した処理液供給装置と
同じであり、また、処理液の脱気作用も同様に行なわれ
るので、ここではその説明を省略する。脱気モジュール
2の真空チャンバには、その密閉空間に連通するように
脱気用配管10が接続されており、脱気用配管10は真
空吸引源、例えば工場内の真空ラインや真空ポンプなど
に接続されている。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。
【0023】この処理液供給装置では、脱気用配管10
に気液分離して液を溜めるトラップタンク12が介設さ
れている。また、脱気用配管10には、トラップタンク
12より真空吸引源側に、常時は開かれ異常時に閉じら
れる緊急遮断弁14が介設されている。また、送液用配
管1にも、常時は開かれ異常時に閉じられる緊急遮断弁
16が介設されているが、緊急遮断弁は、脱気用配管1
0又は送液用配管1の何れか一方だけに設けるようにし
てもよい。
【0024】トラップタンク12の底部には、タンク内
に溜まった液体を排出するためのドレン排出用配管18
が連通接続されており、そのドレン排出用配管18に開
閉弁20が介設されている。トラップタンク12の上部
には、大気に連通した大気連通配管22が連通接続され
ており、その大気連通配管22に大気開放弁24が介設
されている。また、脱気用配管10の、トラップタンク
12と脱気モジュール2の真空チャンバとの間に縁切り
弁30が介設されている。
【0025】また、トラップタンク12には、そのタン
ク内に貯留された処理液が所定量に達したことを検知す
る貯留量検知センサ32が設けられている。貯留量検知
センサ32としては、フロートスイッチ方式、光電方
式、静電容量方式等のうちの何れか適当な方式のものを
使用すればよい。貯留量検知センサ32から出力される
検知信号は、CPU34に送られるようになっている。
そして、緊急遮断弁14、16、開閉弁20、大気開放
弁24及び縁切り弁30の開閉がそれぞれCPU34に
よって制御される。また、CPU34には、貯留量検知
センサ32からの検知信号に基づいてトラップタンク1
2に処理液が所定量貯留されたことを報知する警報器3
6が接続されている。
【0026】次に、図1に示した処理液供給装置におい
て、脱気モジュール2の液流路を構成している気体透過
膜材からなる細管が破損した場合における動作について
説明する。
【0027】常時は、緊急遮断弁14、16及び縁切り
弁30はそれぞれ開かれており、開閉弁20及び大気開
放弁24はそれぞれ閉じられている。脱気モジュール2
の液流路の細管が破損すると、その破損部分から処理液
が流出し、脱気モジュール2の真空チャンバ内から脱気
用配管10内へ処理液が流入してくる。脱気用配管10
内へ流入してきた処理液は、トラップタンク12内へ流
れ込み、トラップタンク12において気体から分離され
て貯留される。従って、気体だけが真空吸引源によって
吸引され、脱気モジュール2から脱気用配管10内へ流
入した処理液がそのまま真空吸引源の方へ流れ込むこと
はない。脱気モジュール2から脱気用配管10内へ流入
してトラップタンク12内に貯留された処理液が所定量
に達すると、貯留量検知センサ32によってそれが検知
され、その検知信号がCPU34へ送られる。そして、
CPU34から警報器36へ信号が送られて、警報器3
6が作動して、異常事態の発生が作業者に知らされる。
これと同時に、CPU34から緊急遮断弁14、16へ
制御信号が送られ、緊急遮断弁14、16が閉じられ
る。これにより、真空吸引源と脱気モジュール2の真空
チャンバ内部との連通が遮断されるとともに、処理液供
給源から送液用配管1を通って処理液が脱気モジュール
2内へ流れるのが止められて、脱気モジュール2から脱
気用配管10内への処理液の流入が停止する。そして、
作業者は、警報器36からの警報を受けて、処理液供給
装置の運転を完全に停止させる。
【0028】処理液供給装置の運転が停止すると、縁切
り弁30を閉じるとともに、大気開放弁24及び開閉弁
20をそれぞれ開く。これにより、トラップタンク12
内に溜まった処理液は、ドレン排出用配管18を通って
外部へ排出される。そして、破損した脱気モジュール2
を新しいものと交換するなどの必要な処置を行なう。ド
レンの排出が終わると、再び、開閉弁20及び大気開放
弁24がそれぞれ閉じられ、縁切り弁30が開かれる。
そして、緊急遮断弁14、16が元の状態に復帰され、
処理液供給装置の運転が再開される。
【0029】尚、通常の状態においても、脱気モジュー
ル2の真空チャンバ内から脱気用配管10内へ極く少量
の液が滲み出したり、脱気用配管10内で結露が生じた
りして、長い期間が経過するうちにトラップタンク12
内に次第に液が溜まることがある。このような場合に
は、定期的に、大気開放弁24及び開閉弁20をそれぞ
れ開くことにより、トラップタンク12内に溜まった液
がドレン排出用配管18を通って排出されるようにする
とよい。このようにすると、定常時におけるトラップタ
ンク12内の液の貯留によって貯留量検知センサ32が
作動することがなくなるので、異常時におけるトラップ
タンク12への処理液の流入だけを貯留量検知センサ3
2が確実に検知することになる。
【0030】図1に示した装置では、脱気用配管10に
トラップタンク12を介設するようにしたが、例えば、
脱気用配管の一部をU字形に屈曲させて、その屈曲部を
トラップ部とするようにしてもよい。また、脱気用配管
10を途中でドレン排出用配管18と分岐させて処理液
を気体から分離し、ドレン排出用配管18に設けた開閉
弁20より上流に処理液を溜めるようにして液溜め部を
構成し、ドレン排出用配管18に貯留した処理液を貯留
量検知センサ32で検知するようにしてもよい。また、
開閉弁20、大気開放弁24及び縁切り弁30の切換え
操作は、自動でなく手動で行なわせるようにしてもよ
い。さらに、CPU34からの信号によって作動する緊
急遮断弁14、16を特に設けずに、警報器36の警報
によって作業者が、送液用配管1又は脱気用配管10に
設けられた開閉弁を手動で閉じるようにしてもよい。ま
た、貯留量検知センサ32やドレン排出用配管18は、
特に必要が無ければ設けなくても構わない。
【0031】以上説明した実施形態は、脱気用配管10
にトラップタンク12を介設して、真空吸引源側へ処理
液が流れ込まないようにしたものであるが、脱気用配管
にトラップタンクのような液溜め部を設けずに、単に、
脱気用配管に、その配管内に脱気モジュールの真空チャ
ンバ内から処理液が流入したことを検知する検知センサ
を設け、その検知センサから出力される検知信号により
警報器を作動させるだけの構成でもよい。この場合に
は、警報器の警報によって作業者が、送液用配管又は脱
気用配管に設けられた開閉弁を手動で閉じるようにす
る。或いは、検知センサから出力される検知信号によ
り、送液用配管又は脱気用配管に設けられた緊急遮断弁
を自動的に閉じるようにする。
【0032】
【発明の効果】請求項1に係る発明の処理液供給装置を
使用すると、脱気モジュールの液流路の破損などが起こ
った場合に、その異常を確実に検知して、脱気モジュー
ルの脱気能力が低下して脱気されないままの処理液が基
板等の被処理物へ供給されることにより現像不良や塗布
むらなどを生じる、といった不都合を回避することがで
き、歩留まりの低下を防ぐことができる。
【0033】請求項2に係る発明の処理液供給装置で
は、脱気用配配管内へ流入した処理液が真空吸引源の方
へ流れ込むのを防止し、及び/又は、処理液供給源から
送液用配管を通って処理液が脱気モジュール内へ流れる
のを止めて、脱気モジュールから脱気用配管内への処理
液の流入を停止させることができるため、大量の処理液
が脱気モジュールから脱気用配管を通って真空吸引源で
ある真空設備側へ流れ込むのを自動的に止めて、設備に
ダメージが与えられるのを防止することができる。
【0034】請求項3に係る発明の処理液供給装置を使
用すると、脱気モジュールの液流路の破損などが起こっ
た場合に、大量の処理液が脱気モジュールから脱気用配
管を通って真空吸引源である真空設備側へ流れ込むこと
が無くなるため、設備にダメージが与えられるのを防止
することができる。
【0035】請求項4に係る発明の処理液供給装置で
は、脱気モジュールに異常が発生したことが作業者に知
らされるため、作業者が被処理物への処理液の供給を停
止させることにより、脱気されないままの処理液が被処
理物上へ供給されて現像不良や塗布むらなどを生じる、
といった不都合を回避することができる。
【0036】請求項5に係る発明の処理液供給装置で
は、液溜め部内に溜まった液をドレン排出用配管を通し
て排出することができる。また、液溜め部内に溜まった
液を定期的に排出するようにすることにより、定常時に
おける液溜め部内の液の貯留によって貯留量検知手段が
動作することが無くなるため、異常時における液溜め部
への処理液の流入だけを貯留量検知手段が確実に検知す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の1例を示す処理液供給装
置の概略構成図である。
【図2】従来の処理液供給装置の1例を示す概略構成図
である。
【符号の説明】
1 送液用配管 2 脱気モジュール 3 入口側継手部 4 出口側継手部 5 液流路 6 真空チャンバ 7、10 脱気用配管 12 トラップタンク 14、16 緊急遮断弁 18 ドレン排出用配管 20 開閉弁 22 大気連通配管 24 大気開放弁 30 縁切り弁 32 貯留量検知センサ 34 CPU 36 警報器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−47352(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 19/00 - 19/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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、 前記脱気用配管内に前記脱気モジュールの真空チャンバ
    内から処理液が流入したことを検知する検知手段を設け
    るとともに、 その検知手段から出力される検知信号に基づいて前記脱
    気用配管内への処理液の流入を報知する報知手段を設け
    たことを特徴とする処理液供給装置。
  2. 【請求項2】 脱気用配管に、又は送液用配管の、脱気
    モジュールより上流側に、常時は開かれ検知手段の検知
    信号により閉じられる緊急遮断弁が介設された請求項1
    記載の処理液供給装置。
  3. 【請求項3】 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、 前記脱気用配管の途中に、前記脱気モジュールの真空チ
    ャンバ内から脱気用配管内へ流入した処理液を気体から
    分離し貯留して真空吸引源の方へ処理液が流れ込むのを
    防止する液溜め部を介設したことを特徴とする処理液供
    給装置。
  4. 【請求項4】 液溜め部に、その内部に貯留された処理
    液が所定量に達したことを検知する貯留量検知手段が設
    けられるとともに、 その貯留量検知手段から出力される検知信号に基づいて
    前記液溜め部に処理液が所定量貯留されたことを報知す
    る貯留量報知手段が設けられた請求項3記載の処理液供
    給装置。
  5. 【請求項5】 液溜め部の底部に、液溜め部に溜まった
    液体を排出するためのドレン排出用配管が接続され、そ
    のドレン排出用配管に開閉弁が介設された請求項3又は
    請求項4記載の処理液供給装置。
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