JPH0153572B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体等電子材料や精密機器部品等
の薬液処理工程に用いられる各種薬液の供給方法
並びに供給看視装置に関し、詳細には前記各種薬
液の充填された密閉型通い缶から、薬液処理工程
に薬液を供給するに際し、前記通い缶と接続して
前記薬液の量を検知しつつ、安定に供給する方法
及び、供給看視装置に関するものである。

集積回路、トランジスターなどの微細加工技術
の進歩はめざましいものであり、その製造に使用
される各種薬液の品質管理に対する要求は、とみ
に厳しくなつてきている。特に製品歩どまりに直
線影響する微細粒子異物の混入は禁忌であり、そ
のため該液は通常精密過され、清浄な環境（ク
リーンルーム内）下で清浄な容器に充填されて製
品となる。一般には、その容器としてガラス製の
約１〜８のびんが用いられている。ところが
各種薬液のガラスびんへの充填はクリーンルーム
内ではあるが、開放下で行なわれるため、外気に
おけるほどではないにしてもゴミ、異物等の混入
の可能性は避けがたい。しかも、流通段階におい
て、ガラスびんであるが故に破損事故を生じる欠
点があり、また容器そのものは使い捨てであるた
めその処置が問題である。さらに使用者側におい
て、ガラスびん容器を開封し、集積回路等の製造
ラインの装置の容器へ移しかえる手間を必要とし
その際、せつかく精密過して清浄にした内容物
にゴミや異物を混入させたり、甚だしい場合は、
こぼしたり、あふれさせたりするという問題も生
ずる。そこで本発明者は、使用の毎に内容物を移
しかえるための開封をすることなく前記薬液処理
工程の配管に接続して簡便に使用でき、かつ上記
欠点の解消された各種薬液用の通い缶としての収
納容器を開発し、別途特許出願した（特願昭57−
130876号（特開昭59−21021号）。

この場合、前記通い缶は新たに、該用途に用い
られるようになつた為に、従来のガラスびんに比
較して薬液を多量に収容し得るが、該通い缶の材
質によつては液量の監視ができず、かつ多量であ
るが故に、その減少を常時監視し交換することが
困難であり、若し薬液が無くなつたことを知らず
薬液処理装置を稼動させれば、未処理の不良品を
製造するおそれがある。

本発明は、上記の欠点を解決し、前記薬液を外
気に触れることなく、清浄状態を維持したまま、
前記薬液量を検知しつつ供給し、適量の残液にな
つた時点で警報を発し、かつ空となつた前記通い
缶を交換する間も、薬液処理装置を停止させるこ
となく、連続して該薬液を供給可能とする方法及
び装置を提供するものである。

本発明方法の要旨は、密閉型薬液通い缶から液
面加圧方式により薬液を薬液処理工程に送液する
に際し、密閉型の液面看視槽を通して前記工程に
送液し、該液面看視槽内液面が所定位置に降下し
たとき、警報を発すると共に前記通い缶と液面看
視槽間の管路を遮断し、通い缶を交換し薬液の看
視槽内への充填が開始されるまでの間、液面看視
槽に液面加圧用気体を導入し薬液の供給を維持す
る密閉型通い缶からの薬液の供給方法に在る。

即ち、密閉型通い缶と薬液処理工程間に液面看
視槽を介在させ、この槽を通して送液し、通い缶
が空になつて後、この槽の液面が降下し所定位置
となつたとき、通い缶を交換すべきことを警報す
ると共に、通い缶が交換できるように通い缶と看
視槽間の管路を遮断し、かつ通い缶交換中も看視
槽に液面加圧用気体を導入して液面看視槽内の液
面を加圧して工程への薬液の供給を継続すること
を可能とし、かつ交換した通い缶からの薬液が新
たに液面看視槽へ移送されている間も薬液の供給
を可能としたもので、通い缶の液面加圧用気体供
給源と組合せることにより、液面看視槽に警報用
容器及び缶交換時のクツシヨンタンクとしての機
能を保有せしめたものである。

次に、本発明方法を具体化した密閉型通い缶か
らの薬液供給看視装置を、半導体製造の場合を例
にとつて説明する。

第１図は薬液２０の収納されている通い缶であ
るキヤニスター１０の斜視図で、第２図は同断面
図を示し、キヤニスター１０は、液収納容器本体
１３とフランジ１４とからなり、該フランジ１４
には液輸送管用カプラー１１及び気体流通用雄カ
プラー１２が具備され、該カプラー１１，１２
は、第３図または第４図に示す方法により、キラ
ツプ３０で保護されている。

第５図は、前記通い缶を半導体製造装置１に接
続して使用している従来技術を説明するものであ
る。即ち、清浄窒素をカプラー１７，１２よりキ
ヤニスター１０に供給し、その圧力で薬液２０を
カプラー１６，１１より前記装置１に供給し使用
するものである。

元来、半導体製造装置に、例えば積算流量計等
の液使用状況を検知し得る機能があれば、この状
態でも使用し得るものであるが、しかし使用中の
通い缶内の液を使い尽し、新たな通い缶に切換え
る装置が極めて複雑となる。

第６図は、本発明に係る薬液供給看視装置１０
０を示し、本装置は薬液２０の所定量を収容する
液面看視槽５０、液面位置を検出する液面計８
０、薬液の特定期間中の供給力となる加圧気体の
導入管の接続口７０、槽内加圧気体（窒素）の排
気管の接続口９０、窒素ガス及び薬液の回路の開
閉を行なう電磁弁６１，６２，６３，６４、該装
置と通い缶であるキヤニスター１０との接続用雌
カプラー１７，１６、半導体製造装置１への工程
薬液送液管の接続口７３、窒素ガスと薬液の流通
回路である配管、及び前記各電磁弁６１，６２，
６３，６４、前記液面計の作動電力の供給回路、
操作盤（図示せず）の操作スイツチ及び表示用電
力の供給回路より構成されている。

本装置の使用原理は、窒素圧力によりキヤニス
ター１０中の液を該装置の液面看視槽５０に送
り、前記液面計８０にて液面を検知しつつ所定液
量を保ち、該液面看視槽５０より前記装置１に該
薬液を送液するものであり、該薬液の使用に伴い
液量が減少し前記キヤニスター１０が空になり、
前記液面看視槽５０の液面が所定薬液以下になる
と前記液面計８０にて、それを検知し、警報を発
するものであり、使用者はその警報によりキヤニ
スター１０の液量が空となつていることを知り、
薬液の充填された別のキヤニスター１０と交換す
るのである。同時に本装置の特徴として、キヤニ
スターを交換している最中においても、看視槽中
の残液分により前記半導体製造装置１を稼動し得
るものである。第６図〜第９図につき詳細にその
使用状態を説明する。図中太線で示される配置は
回路が形成されていることを示す。

キヤニスター１０の雄カプラー１２，１１と前
記装置１００の雌カプラー１７，１６を接続す
る。0.5〜1.0Kg／cm²Ｇに調整された浄化窒素を接
続口７０に供給する。所定の電力を供給する。
（第６図） 操作盤中のスタートスイツチ（図示せず）を押
し、操作を開始する。第７図に示す如く液面看視
槽５０中の液量が所定量以下であることを液面計
８０が感知し、電磁弁６１が開きキヤニスター１
０を加圧する。同時に電磁弁６４が開いて、該薬
液の回路をつくり、槽内加圧気体排気管の電磁弁
６３が開いて窒素逃がし口をつくり、自動的に窒
素圧にて薬液が液面看視槽５０に送液される。
（この状態を充填中と称す。） 第８図に示すように液面看視槽５０の液面が所
定位置に達すると液面計８０が検知し、電磁弁６
３が閉じて槽内加圧気体排気管の接続口９０が閉
じ、液面は看視槽５０中で窒素押込み圧と平衡に
なるまで上昇して、液の流入が停止する。該キヤ
ニスター中に液が存在する限り、この状態が定常
状態となり前記半導体製造装置１での薬液の使用
を開始する。（使用中と称す）。

使用に伴い、キヤニスター１０の液は液面看視
槽５０へ流入を続け、やがてキヤニスター１０は
空となり、液面看視槽５０の液面は低下しはじ
め、所定のレベル以下になると液面計８０が作動
して警報を発し、操作盤上に表示する。（からと
称す）。

同時に第９図に示すように電磁弁６１，６４が
閉じてキヤニスター１０との回路を切り離し、電
磁弁６２が開いて液面看視槽５０に窒素圧がかか
り、残液を使用可能状態とする。処理工程への薬
液送液管の下端は看視槽の槽底に開口しているの
で、残液のある限り、この状態でも使用できる。

警報に従い、残液が未だ存在する間に、作業者
は充填されているキヤニスターと交換する。

ついで、操作盤のリセツトボタン（図示せず）
を押すと、前述の「充填中」の状態となり、キヤ
ニスター１０からの送液が開始される。この場
合、液面看視槽５０の電磁弁６３が開き、槽内加
圧気体（窒素）排気管の接続口９０が開となり、
液面看視槽５０内の圧力が低下するが、槽内加圧
気体排気管の接続口９０の流出量をオリフイス等
を用いて、キヤニスターからの押し込み量より少
なくなるようにし、液面看視槽５０の圧力が大気
圧や配管抵抗、ヘツド差に対し、陽圧になるよう
に調整しているため、この状態でも継続して、前
記半導体製造装置１での使用を可能ならしめるも
のである。

上述の如く、本発明は液面看視槽５０中の圧力
を上手に制御することにより、単に液量の警報を
発するのみならず、キヤニスター１０の交換時に
おいても連続して使用可能ならしめるという利点
を有する薬液の供給方法及び供給看視装置を提示
するものである。

本装置の原理に基ずけば、例えば液面計８０と
しては、静電容量型液面計やフロート式液面計、
あるいは光電管式液面計等用途に応じ使い別け得
る。また操作電力の代りに空気圧作動方式を採用
することも可能であり、そのいずれを採ろうとも
何ら本発明を制約するものではない。

また本発明の原理によれば、液面看視槽５０中
の上昇液面は、看視槽内の圧力により平衡に達
し、液面計は検知信号を出すものであるから、所
定レベルを検知する液面計１基で充分その機能を
果たすものであるが、低レベル及び高レベルの２
点を検知するよう、１基または２基を使用するこ
とも可能である。

その他、種々の別法が考えられ得るが、要は、
通い缶であるキヤニスターを薬液供給看視装置を
介して半導体製造装置に接続して使用し、薬液の
存在の有無、キヤニスターの交換のタイミングを
警報し、キヤニスターの交換の間も半導体製造装
置に連続的に薬液を供給することを可能とするも
のであり、液レベルの検知方法は何ら本発明を制
限するものではない。

なお、薬液又は気体中の異物を除去するため
に、薬液又は気体の導通する管の所望の位置にフ
イルター等を設けることも可能である。

尚、本発明の用途に用いられる材質としては、
腐触によるサビ等の異物を発生せず、かつ薬剤に
侵されて該薬剤中に溶出又は分散して汚染するよ
うなものであつてはならず、その選択は、目的と
する薬剤により常法に従つて試験を行なつて、使
用可能であることを確認されねばならない。一般
的に例示すれば、SUS304、SUS316、テフロン、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、あるいはSUS304、SUS316にテフロンライ
ニングしたもの、繊維補強されたポリプロピレン
のプラスチツクといつたものが挙げられるが、前
述の如く、該薬剤の性状に応じて使い分ければよ
く、材質が何ら本発明を規制するものでないこと
は、自明である。

第１０図は、本発明の思想に基づく装置の例で
あり、キヤニスター１０を、本発明装置１００を
取付けた架台２００の下に収納できるようにした
ものであり、使用床面積の減少によるコンパクト
化と接続の容易さを与える例である。キヤニスタ
ー１０を架台下の収納部からカート５に載置され
たまま引き出し、カプラー接続後、カートにより
再び押し込むという使用上の利点を付与したもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は密閉型通い缶の斜視図で、第２図は同
縦断面図で、第３図及び第４図は通い缶フランジ
部詳細図、第５図は通い缶の薬液処理装置への従
来の接続方法を示す説明図で、第６図は本発明に
係る薬液供給看視装置と通い缶の連結状態を示す
縦断面図で、第７図ないし第９図は薬液供給看視
装置の使用原理を示す説明図で、第１０図は本発
明装置の一実施例を示す図面である。 １……半導体製造装置、５……搬送カート、１
０……キヤニスター、１１……液輸送用雄カプラ
ー、１２……気体流通用雄カプラー、１３……液
収納通い缶本体、１４……フランジ、１６……液
ラインの雌カプラー、１７……窒素ラインの雌カ
プラー、２０……薬液、３０……キヤツプ、５０
……液面看視槽、６１〜６４……電磁弁、７０…
…加圧気体導入管の接続口、８０……液面計、９
０……槽内加圧気体排気管の接続口、１００……
薬液供給看視装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉型薬液通い缶から液面加圧方式により薬
   液を薬液処理工程に送液するに際し、密閉型の液
   面看視槽を通して前記工程に送液し、該液面看視
   槽内の液面が所定位置に降下したとき、警報を発
   すると共に前記通い缶と液面看視槽間の管路を遮
   断し、前記通い缶を交換し、薬液の液面看視槽へ
   の充填が開始されるまでの間、前記液面看視槽に
   液面加圧用気体を導入し薬液の供給を継続せしめ
   ることを特徴とする密閉型通い缶からの薬液の供
   給方法。 ２ 密閉型通い缶に接続した受液管、薬液処理工
   程に接続した送液管、加圧気体導入管及び槽内加
   圧気体排気管を、それぞれバルブを介して液面計
   を設けた密閉型薬液液面看視槽に接続せしめ、前
   記各バルブ及び前記密閉型通い缶の加圧気体流入
   管のバルブと前記液面計を連絡制御するバルブ開
   閉制御機構を設けたことを特徴とする密閉型通い
   缶からの薬液供給看視装置。