JPH03116818A - 処理液供給装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体やフォトマスク製造のうち、純水や現
像液やエツチング液等の処理液を使用する装置、例えば
スプレー装置に使用して好適な処理液供給装置に関する
。

［従来の°技術］ 半導体製造工程において、透光性ガラス基板に遮光膜を
被着したフォトマスク基板や、表面に半導体酸化物膜を
被着した半導体基板等の基板に所定のパターンを形成す
るための現像工程、エツチング工程等に使用されるスプ
レー装置としては第３図に示すものが知られている。す
なわち、同図において、１はチャンバー、２はチャンバ
ー１内に配設された基板支持具で、この基板支持具２は
回転軸３に連結具４を介して取付けられ、不図示の駆動
モータによって定速回転されるように構成されている。

５は前記基板支持具２上にホルダー６を介して設置され
た基板で、この基板５に対して前記チャンバー１の天井
面に取付けられたノズル７より処理液８を噴射し基板表
面全体にわたって均一にゆきわたらせるようにしている
この場合、所定形状のパターン幅がミクロンまたはサブ
ミクロン程度の微細パターンを基板５の表面に形成する
ためには、ノズル７から噴射される処理液８の液圧、換
言すれば液量をＭ密に管理する必要がある。

第４図はこのようなスプレー装置に処理液８を供給する
処理液供給装置１０の従来例を示すもので、処理液８を
ノズル７に送給する処理液供給ユニット１１を備えてい
る。処理液供給ユニット１１は、処理液８を貯蔵し、加
圧送給するための加圧タンク１２と、加圧タンク１２に
加圧用ガスＧを送給する加圧ガス供給管１．３と、加圧
ガス供給管１３の途中に接続され、加圧ガスＧを所望の
一定圧で供給するための圧力調整機能を備えた圧力レギ
ュレータ１４と、加圧ガスＧの圧力を表示する圧力計１
５と、加圧ガス供給管１．３を開閉する切替バルブ１６
．１７と、加圧タンク１２内のガス圧を常時監視するた
めの圧力計１８等で構成されている。加圧ガスＧによっ
て加圧タンク１２内を加圧すると、内部に貯蔵されてい
る処理液８は処理液送出管１つに送り込まれ、メンテナ
ンス用ストップバルブ２０、流量調整弁付流量計２１、
液フィルタ２２およびファイナルバルブ２３を経てノズ
ル７に導かれ、基板に向けて噴射される。

処理液８の噴射は通常間欠的に行われるもので、例えば
６０秒間噴射（ＯＮの動作）すると、その後１２０秒間
停止（ＯＦＦの動作〉し、これの繰り返しとなる。

なお、ファイナルバルブ２３は、処理液供給装置１０の
外部シーケンサ（図示せず）からの電気信号によって予
め設定された処理シーケンスにあわせて自動開閉を行う
ことにより、ノズル７から処理液８が噴射されて所定の
処理が行われる。

また、加圧タンク１２内の処理？ｌ！８の入れ換え、補
給作業等は図示しないリーク弁を開いて加圧タンク１２
内の圧力を大気圧に戻してから行う。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかしながら、このような従来の処理液供給装置１０に
おいては、上述したように処理液８の送出は比較的短時
間のＯＮ、１０ＦＦの反復動作となるが、この反復動作
を繰り返し、ているうちに処理液８の減少に伴いタンク
内の圧力が低下し、処理液送出管１つに圧送される液流
量が減少するという問題があった。具体的には、タンク
内の残液量が半分になると約２％低下する。例えば、満
たん時に５００　ｍｌ　／　ｍｉｌの液流量は、残液量
が半分に低下すると、４９０ｍ／ｎｕｎとなる。このよ
うな液流量の低下は圧力レギュレータ１４の特性に起因
する現象である。このため、結果として現像あるいはエ
ツチング工程の場合に前述した基板５上に所定のパター
ンを形成することができなかったり、洗浄工程の場合は
洗浄ムラが発生［７たりするといった問題が生じる。

そこで、従来は圧力レギュレータ１４の調整は動かさず
、液流量の低下に対応して流量調節弁付流量計２１の流
量調整機能（加圧タンク内の圧力が変化した時のみ行う
）を用いてマニュアル操作によりその都度微調整してい
た。しかしながら、このようなマニュアル調整作業は繁
雑な弁操作を必要とし、迅速性と正確さに欠け、また弁
調整により処理液８中にダストが混入する等の問題が新
たに発生するという欠点があった。

したがって、本発明は上記したような従来の欠点に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、処理液の
タンク内容量の減少に拘らず液流量を処理液の容量変化
に応じて自動的に一定に維持し得るようにした処理液供
給装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段Ｊ 本発明は上記目的を達成するために、処理液を貯蔵し、
この処理液を加圧ガスによって加圧、送給する加圧タン
クと、この加圧タンクの内部圧力に応じた信号を出力す
る圧力センサと、この圧力センサからの検出信号と設定
値とを比較演算して制御信号を送出する比較制御回路と
、この制御信号によって駆動され、前記加圧タンク内の
ガス圧を制御するバルブとで構成したものである。

「作用」 本発明において、圧力センナは処理液の残液量によって
変化する加圧タンク内のガス圧を検出する。比較制御回
路は圧力センサからの検出信号に基づいてバルブを駆動
制御し、加圧タンク内の圧力を残液量に拘らず一定にな
るよう調整する。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る処理液供給装置の一実施例を示す
概略構成図である。なお、第４図と同一構成部品、部分
に対しては同一符号を以て示し、その説明を省略する。

本実施例は、第４図に示した従来装置において、加圧ガ
ス供給管１３の加圧タンク１２と切替バルブ１７との間
に比較制御回路３０からの電気もしくは空気圧信号から
なる制御信号によって駆動制御されるダイアフラム型バ
ルブ３１を接続すると共にタンク内圧力を表示する圧力
計１８の代わりに、タンク内圧力を検出して電気信号に
変換し、前記比較１１１ｍ回路３０に送出する圧力セン
サ３２にしたものである。

前記比較制御回路３０は前記バルブ３１をＰＩＤ制御す
るもので、圧力センサ３２からの検出信号を受けてこれ
を設定値（目標値：例えば１．０ｋｇ／ｃｎｆ　）と比
較し、実測値が設定値からずれていると、そのずれを修
正するための制ａｌｌを演算し制御信号を前記バルブ３
１に送出するように構成されている。比較制御回路３０
から制御信号がバルブ３１に入力されると、バルブ３１
のオリフィスが増減して加圧タンク１２内に供給される
加圧ガスＧの供給量を調整する。例えば、実測値が設定
値より低い場合は、その差分に応じてオリフィスが増加
し、加圧ガスＧの供給量を増加させる。

ここで、前述した圧力センサ３２による圧力測定から、
比較制御回路３０による制御信号の送出までの１サイク
ルに要する時間は、現在の技術では非常に小さくなって
おり、実質的に略連続的な制御が可能である。そして上
述したサイクルを実測値が目標値に一致するまで繰り返
し行う。この結果、加圧タンク１２内の圧力は、処理液
８の減少に拘らず常に一定に保持され、これによって加
圧送給される処理液８の液流量を一定にすることができ
る。

この場合、比較制御回路３０としては、設定値を予め複
数記憶しておく機能を有するものを使用すると、外部か
らの切替指令信号を与えることによって、自動的に設定
値の切替が可能となり、使用する流量が複数である場合
には度々の切替調整が不要となるので非常に有利である
。

前記圧力センサ３２としては、例えば、ガス圧による半
導体歪みゲージの歪み量を電気信号に変換する半導体圧
力センサが使用される。

本実施例では加圧タンク１２内の加圧ガスＧの圧力を測
定する方法を採用したが、場合によっては処理液８内の
圧力を測定（モニター）してもよい さらに、本実施例では加圧ガス供給管１３の途中にバル
ブ３１を設け、加圧ガスＧの供給量そのものを制御する
ようにしたが、場合によっては第２図に示すように加圧
タンク１２からのベントライン３５を設け、その先端に
バルブ３１を設けて加圧タンク１２からの加圧ガスＧの
リーク量を制御することにより、加圧タンク１２内の圧
力を間接的に制御するようにしてもよい、こうするとタ
ンク内圧力の制御は第１図に示した実施例と比較して、
よりスムーズになると云う利点を有する。

但し、使用する加圧ガスの量が相対的に増えることと、
それに伴って処理液８および加圧ガス中に混入するダス
トが増えるというデメリットがある。

なお、処理液８の圧送のために使用する加圧ガスＧとし
ては、処理液８に影響を与えない不活性なものであれば
よく、処理液８に応じて空気、Ｎ２などを使用すればよ
い。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明に係る処理液供給装置は、加圧
タンク内の圧力を圧力センサで検出し、その検出信号に
基づいてバルブを駆動制御し、タンク内圧力を一定に保
持するように構成したので、タンク内の処理液が減少し
ても圧送される液流量を常に一定に保持することができ
、パターン形成のムラ等を未然に防止することができる
。また、構成が比較的簡単で、しかも自動的にガス圧を
制御できるため、人手を要さず、迅速且つ的確に制御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る処理液供給装置の一実施例を示す
概略構成図、第２図は本発明の他の実施例を示す要部構
成図、第３図はスプレー装置の従来例を示す断面図、第
４図は処理液供給装置の従未開を示す概略構成図である
。 ８・・・処理液、１２・・・加圧タンク、１８・・・圧
力計、１つ・・・処理液送出管、３０・・・比較制御回
路、３１・・・バルブ、３２・・・圧力センサ、３５・
・・ベントライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理液を貯蔵し、この処理液を加圧ガスによって加圧、
   送給する加圧タンクと、この加圧タンクの内部圧力に応
   じた信号を出力する圧力センサと、この圧力センサから
   の検出信号と設定値とを比較演算して制御信号を送出す
   る比較制御回路と、この制御信号によって駆動され、前
   記加圧タンク内のガス圧を制御するバルブとを備えたこ
   とを特徴とする処理液供給装置。