JPH0278431A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は処理液供給機構に関する。

（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ェハに処理液
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ェハ
に処理液を供給している。そして、ウェハの処理により
タンク内の処理液貯蔵量が所定量以丁に減少すると、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。

この発明はこのような従来の欠点を解消するためになさ
れたものであり、その目的は、自動的に処理液の補充及
び予備処理を行なうことができ。

製造装置の停止時間が短く、クリーンで安全性の高い処
理液供給機構を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明に係る処理液供給機構は、処理液を被処理体に
向けて供給する処理液供給装置であって、処理液を貯蔵
する貯蔵手段と、貯蔵手段に貯蔵されている処理液量を
検出するための検出手段と、検出手段による検出に基づ
いて貯蔵手段に自動的に処理液を補充するための補充手
段と、貯蔵手段から被処理体に処理液を供給するための
供給手段とを備えている。

（作　用） この発明は処理液貯蔵手段が処理液を供給し、処理液貯
蔵手段に貯蔵されている処理液量を検出する検出系を設
けたので、上記処理液態検出値に基づき適宜処理液を補
充する機構にしたので、処理液のメンテナンスが必要時
のみ実行すれば良いのでクリーンルームなどでの作用に
好適である。

必要に応じて貯蔵手段を遠隔地例えばクリーンルーム外
に設置できる。

（実施例） 以下、この発明を半導体の製造におけるアドヒージョン
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係る処理液供給装置が適用
されたアドヒージョン処理装置を示す概略構成図である
。

アドヒージョン処理装置本体１１は、クリーンルーム１
４内に設置されており、この装置内には処理液、例えば
ＨＭＤＳ　（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎ
ｅ　（Ｃ１１３）。

５ｉＮｌｌＳｉ　（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Ｍ　ｌ（Ｄ
　Ｓ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１１　
Ｍ　Ｄ　Ｓ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５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
＋ＩＭＤＳ中に窒素ガスを吹き込み、窒素ガスの気泡２
０を発生させ、この気泡２０中にＩＩＭＤｓ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。パイプ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内のに部に位置してい
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。

タング１３の上方からは、窒素ガスの気泡２０に溶解し
た状態のＨＭ　Ｄ　Ｓ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
）ＩＭＤＳ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、半導体ウェハ２８を吸着保持
するウェハチャック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、ウェハチャック２９上
にウェハ２８が吸着保持された状態で、パイプ２６から
ウェハ２８に窒素ガスによってキャリヤされた）ＩＭＤ
Ｓが供給され、これによりウェハ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
ェハ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くは、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３１．３
２は、例えば静電容量型であり、夫々その設置位置をＩ
ＩＭＤｓ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１８．２
１の開閉が制御される。

つまり、下側のセンサ３２が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ｌ−ＩＭＤＳ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がらタンク
１３への）ＩＭＤＳ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１
１　Ｍ　Ｄ　Ｓ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１〜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の大きさに応し
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２
７によりバルブＩ８が閉の状態にされ、処理部３０に処
理開始信号が出方される。

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３ｏ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ェハ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、ウェハチャック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
ェハ２８に向けて蒸気状にして所定時間供給する。これ
により、ウェハ２８の表面に１１　Ｍ　Ｄ　Ｓが塗布さ
れる。ＩＩＭＤｓの塗布により、ウェハ２８表面の水分
が除去され、その後の工程、例えばフォ１−レジスト塗
布工程におけるフォトレジストとウェハとの密着性が向
上する。

なお、ＨＭＤＳ　ｔＬ−塗布する際に、必要に応じてヒ
ータ２９ａによりウェハ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ｌ（ＭＤＳが消費され、タンク１３内の
）ＩＭＤＳ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においてウェハ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、ｃｐｕ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Ｉｔ　Ｍ　Ｄ　Ｓ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。

＋１ＭＤｓ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、ｌ（ＭＤＳ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、ＨＭ　Ｄ　Ｓ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内に溶は込む。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１
３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、ウェハ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
及ぶ虞、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４１．４２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５
５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の処理液内にバイブ
ロ１を浸漬し、ポンプ６２で処理液を吸い」二げて供給
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、エツチング液等、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、夫々半導体ウェハのパターン現像処理
、ウェハの洗浄処理、及びウェハへのレジス１〜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内の処理液にバイブロ３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、バイブロ５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ｌ（ＭＤＳ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地のものを使用
することもできる。

被処理体が半導体ウェハの場合について示したが、これ
に限らすＬＣＤ基板等他等他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。

以上説明したようにこの処理液供給装置は、処理液を貯
蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンクに所蔵されている処理
液量を検出するためのセンサと、検出装置が貯蔵タンク
内の処理液量が所定値より、も低くなったことを検出し
た時点で貯蔵タンクに自動的に処理液を補充するための
補充機構と貯蔵タンクから被処理体に処理液を送出する
ための処理液送出機構とを備えている。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例に係る処理液供給装置１が適
用された処理装置を示す概略構成図、第２図は第１図の
処理液タンクを２つ設けた場合のφ− 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・・下限センサ特許出願人　東京
エレクトロン株式会社チル九州株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理液を被処理体に向けて供給する処理液供給機構にお
   いて、処理液を貯蔵する貯蔵手段と、貯蔵手段に貯蔵さ
   れている処理液量を検出するための検出手段と、検出手
   段による検出に基づいて貯蔵手段に自動的に処理液を補
   充するための補充手段と、貯蔵手段から被処理体に処理
   液を送出するための処理液送出手段とを備えてなること
   を特徴とする処理液供給機構。