JPH0726365Y2 - 気相表面処理装置用の薬液気化装置 - Google Patents

気相表面処理装置用の薬液気化装置

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JPH0726365Y2
JPH0726365Y2 JP77190U JP77190U JPH0726365Y2 JP H0726365 Y2 JPH0726365 Y2 JP H0726365Y2 JP 77190 U JP77190 U JP 77190U JP 77190 U JP77190 U JP 77190U JP H0726365 Y2 JPH0726365 Y2 JP H0726365Y2
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chemical liquid
chemical
vapor
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liquid
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出 井関
博司 松井
勝 北川
勉 武内
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えばフォトレジストが塗布された半導体ウ
エハや液晶表示器用ガラス基板などに施されるレジスト
の密着強度を上げるための表面処理やシリル化処理やCV
D法による成膜処理などのように、被処理基板に薬液蒸
気を接触させて気相雰囲気で基板の表面処理を行う気相
表面処理装置に用いられる薬液気化装置に関する。
〈従来の技術〉 従来、この種の気相表面処理装置用の薬液気化装置とし
て第6図に示すような装置がある。
薬液タンク1内に収容された薬液2は、薬液タンク1に
付設されたヒータ3で加熱されることにより気化され
る。薬液タンク1内の薬液中には、キャリアガス流路4
を介して、例えば窒素ガスなどの不活性ガスがキャリア
ガスとして導入されている。薬液蒸気は薬液タンク1内
でキャリアガスと混合されて、薬液蒸気流路5を介して
気相処理室6に供給される。気相処理室6内には被処理
基板が収容されており、この被処理基板の表面に気相処
理室6から供給された薬液蒸気を接触させることによ
り、気相雰囲気で所要の表面処理が行われる。なお、図
中の符号8aはポンプ7を用いて気相処理室6内を減圧排
気するための排気路、8bは気相処理室6内を常圧排気す
るための排気路、9は反応処理の前後において気相処理
室6内のガスを窒素ガスなどの不活性ガスで置換するた
めのパージガス供給路、VLは各流路に設けられたバルブ
である。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような構成を有する従来例の場合に
は、次のような問題点がある。
すなわち、従来の薬液気化装置は、薬液タンク1内の薬
液中にキャリアガスを導入することによって薬液蒸気と
キャリアガスとを混合しているので、薬液蒸気とキャリ
アガスとの混合の程度が不十分であり、その結果、気相
処理室6に供給される薬液蒸気の濃度が変動しやすく、
特に、低濃度の薬液蒸気を供給する場合、その濃度のバ
ラツキは一層大きくなるという問題点がある。このため
気相表面処理装置による表面処理の再現性が悪かった。
また、このように多量の薬液2を薬液タンク1に貯留し
て徐々に蒸発させる方式による気化装置は、気化量が薬
液2の温度によって決まる。ところが、薬液2の温度制
御は、薬液2が多量であるために熱慣性が大きく、ヒー
タ3をON/OFF制御するに際して、オーバーシュートおよ
びアンダーシュートすることが、ある程度避けられず、
正確な制御は困難である。しかも、薬液2は、気化する
ことによって液量が減少するから、薬液2を正確に温度
制御することが困難である。このような事情から、薬液
上記の濃度が変動しやすい。
本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、薬液蒸気とキャリアガスとを十分に混合することが
できる気相表面処理装置用の薬液気化装置を提供するこ
とを目的としている。
〈課題を解決するための手段〉 本考案は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。
すなわち、本考案は、薬液を気化させて、薬液の蒸気を
キャリアガスとともに気相処理室へ供給し、 気相処理室内に収容した被処理基板に薬液の蒸気を接触
させることにより、 被処理基板に所要の気相表面処理を施す気相表面処理装
置用の薬液気化装置であって、 薬液が流入される薬液流入部と、キャリアガスが流入さ
れるキャリアガス流入部と、キャリアガスと混合された
薬液蒸気が流出される薬液蒸気流出部とを有する気密な
内部空間を備えた容器本体と、 前記容器本体に流入された薬液を加熱する加熱手段と、 前記容器本体に流入されたキャリアガスをその流入され
た勢いで前記容器本体の内部空間で渦巻状の気流に変え
る気流発生構造と、 前記容器本体の内部空間に連通する薬液流入部の末端に
配設された冷却手段と、 を備えたものである。
〈作用〉 本考案の作用は次のとおりである。
すなわち、容器本体の内部空間に流入された薬液は、加
熱手段によって加熱されることにより、ただちに気化さ
れるから、容器本体内への薬液の流入量を制御すること
で薬液の蒸気量を制御できる。一方、容器本体の内部空
間に流入されたキャリアガスは、気流発生構造の作用に
よって、前記内部空間内で渦巻状の気流となり、加熱気
化された薬液蒸気と十分に混合された後、容器本体の流
出部から流出する。また、冷却手段によって薬液流入部
の末端が冷却されるので、加熱手段からの熱によって薬
液流入部の内部で薬液が気化することがなく、容器本体
に定量の薬液が安定して供給される。
〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図は本考案の一実施例に係る気相表面処理装置用の
薬液気化装置の概略構成を示した一部破断斜視図、第2
図は第1図のII−II矢視断面図である。
本実施例に係る薬液気化装置10は、気密な内部空間を有
する円筒状の容器本体11を備えており、この容器本体11
の底面に薬液を加熱気化するためのヒータ12が取り付け
られている。容器本体11の上面部の周辺よりには、容器
本体11の内部空間に薬液を流入するための薬液流入部13
がある。また、容器本体11の側面下方には容器本体11の
内部空間内に、窒素ガスなどの不活性ガスをキャリアガ
スとして流入するためのキャリアガス流入部14がある。
この薬液気化装置10は、キャリアガス流入部14から流入
されたキャリアガスを、渦巻状の気流に変えるために、
次のような気流発生構造を備えている。すなわち、第2
図に示すように、管状のキャリアガス流入部14を、容器
本体11の内周面に沿うように容器本体11の内部空間に連
通接続するとともに、好ましくはその先端部を先細り状
に形成する。その結果、キャリアガスはキャリアガス流
入部14から高速度で噴出し、容器本体11の内周面に沿っ
て流れるので、その流れる勢いによって容器本体11の内
部空間内にキャリアガスの渦巻状の気流が発生する。
薬液流入部13から容器本体11内に流入された薬液はヒー
タ12によって加熱気化され、その薬液蒸気は前記キャリ
アガスの渦巻状の気流に巻き込まれて、キャリアガスと
十分に混合される。このようにしてキャリアガスと混合
された薬液蒸気は、容器本体11の上面中央部にある、薬
液蒸気流出部15から流出する。
容器本体11に連通接続する薬液流入部13の末端の管周囲
には、例えば冷却水のような冷却媒体を還流させた冷却
機構16が取り付けられている。このような冷却機構16が
ないと、ヒータ12の熱で容器本体11の壁面が加熱される
ことにより、薬液流入部13の管内部で薬液が気化し、容
器本体11内へ安定して薬液を供給することができなくな
るおそれがある。そこで、上述したような冷却機構16を
設けて薬液流入部13の末端を冷却することにより、薬液
流入部13内で薬液が気化するのを防止して、容器本体11
に所定量の薬液が安定して供給されるようにしている。
なお、容器本体11に多量の薬液が滞留すると、ヒータ12
の加熱能力が不足して、薬液を十分に気化できなくなる
場合もあるので、一定量以上の薬液が容器本体11内に滞
留したときに、これを検出するための液面レベルセンサ
を容器本体11に設けるようにしてもよい。
第3図ないし第4図は、容器本体11の内部空間でキャリ
アガスの気流を発生させるための気流発生構造の変形例
を示している。
すなわち、第3図に示すように、キャリアガス流入部14
aの先端部を容器本体11の内周面に沿って屈曲させるこ
とにより、キャリアガスの渦巻状の気流を発生させるこ
ともできる。
また、第4図に示すように、容器本体11の半径方向に連
通接続したキャリアガス流入部14bの前方に整流板17を
設け、この整流板17でキャリアガスの流れの方向を変え
て渦巻状の気流を発生させることもできる。
次に、上述した薬液気化装置10を用いた気相表面処理装
置の概略構成を説明する。
第5図に概略を示すこの気相表面処理装置は、送液ガス
流路21を介して窒素ガスなどの不活性ガスを薬液タンク
1の上部空間に送り込むことにより、薬液タンク1内の
薬液2を送り出すように構成している。薬液タンク1か
ら薬液気化装置10に至る薬液流路22には、薬液2の流量
を制御するための流体流量制御器23が設けられている。
また、薬液気化装置10のキャリアガス流入部14には、キ
ャリアガスの流量を制御するための気体流量制御器24が
接続されている。
薬液気化装置10の薬液蒸気流出部15には、薬液気化装置
10で生成された非安定状態の薬液蒸気を排出するための
バイパス排気路25が接続されている。気相処理室6に
は、反応処理の前後において、気相処理室6内の不要な
ガスを例えば窒素ガスなどの不活性ガスで置換するため
のパージガス流路26が接続されている。また、気相処理
室6には、気相処理室6内を減圧排気するための排気路
27と、気相処理室6内を常圧開放するための排気路28と
が接続されており、排気路27は減圧用のポンプ7に接続
されている。
なお、図中の符号VL1〜VL12は、各流路に設けられたバ
ルブ、29はフィルタ、30は逆流防止弁である。
次に、上述した装置の動作を説明する。
気相表面処理前の準備として、バルブVL8を開状態にセ
ットして、パージガス流路26を介して気相処理室6にパ
ージガスを導入する。気相処理室6内のパージが終わる
と、バルブVL8を閉状態に切り換える。
次に、薬液気化装置10に薬液2を供給するために、バル
ブVL1,VL2,VL5を開状態に、バルブVL3,VL4を閉状態に、
それぞれセットする。送液ガス流路21を介して送液用ガ
スが薬液タンク1内に導入されると、タンク内の薬液2
は薬液流路22を通って薬液流入部13から薬液気化装置10
に供給される。このとき、気相処理室6に供給したい薬
液蒸気の量に応じて液体流量制御器23を調節することに
より、所要量の薬液を薬液気化装置10に供給することが
できる。
一方、キャリアガス流入部14に接続した流路にあるバル
ブVL6,VL7を開状態にセットし、薬液気化装置10内にキ
ャリアガスを導入する。このとき、気相処理室6に供給
したい薬液蒸気の濃度に応じて気体流量制御器24を調節
することにより、所要量のキャリアガスを薬液気化装置
10に供給することができる。
気化処理の初期状態において、薬液気化装置10に供給さ
れる薬液やキャリアガスの流量が安定していなかった
り、薬液気化装置10のヒータ12の温度が安定していない
ために、所望濃度の薬液蒸気が生成されないことがあ
る。このような非安定状態の薬液蒸気を気相処理室6に
供給すると、所望の表面処理が行われなくなるので、薬
液蒸気の量や濃度が安定するまでの間、バルブVL9を閉
状態に、バルブVL10を開状態にそれぞれセットして、前
記非安定な薬液蒸気をバイパス排気路25を介して排気す
る。
薬液気化装置10が安定した後、バルブVL9を開状態に、
バルブVL10を閉状態にそれぞれ切り換えて、薬液蒸気を
気相処理室6に供給する。減圧下で処理を行う場合に
は、バルブVL11を開状態、バルブVL12を閉状態にそれぞ
れセットして、ポンプ7で気相処理室6内を減圧排気す
る。常圧下で処理を行う場合には、バルブVL11を閉状
態、バルブVL12を開状態にそれぞれセットする。
表面処理が終わると、バルブVL5,VL6,VL7,VL9を閉状態
に切り換えて、気相処理室6への薬液蒸気の供給を遮断
するとともに、バルブVL8を開状態に切り換えて、気相
処理室6にパージガスを導入する。
一方、バルブVL5以前の薬液流路22に残った薬液を薬液
タンク1内に戻すために、バルブVL1を閉状態、バルブV
L2,VL3,VL4を開状態に、それぞれセットする。そして、
送液用ガスを、バルブVL3,VL2のある流路を介して薬液
タンク1に送り込むことにより、薬液流路22に残った薬
液を薬液タンク1に戻す。
〈考案の効果〉 以上の説明から明らかなように、本考案に係る気相表面
処理装置用の薬液気化装置は、多量の薬液を貯留して徐
々に蒸発させる装置ではなくて、容器本体に流入した薬
液をただちに気化させる気化装置であるから、容器本体
内への薬液の流入量を制御することで薬液の蒸気量を制
御でき、意図した濃度の薬液蒸気を安定して供給でき
る。さらに、容器本体の内部空間でキャリアガスの渦巻
状の気流を発生させることによって、容器本体内で加熱
気化された薬液の蒸気とキャリアガスとを十分に混合し
た状態で気相処理室に供給することができるので、再現
性のよい気相表面処理を行うことができる。
また、容器本体に連通接続する薬液流入部の末端に冷却
手段を設けたので、薬液を気化するときの熱により薬液
流入部内で薬液が気化するという不都合が生じることも
なく、容器本体へ所定量の薬液を安定して供給すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本考案の実施例に係り、第1図は
気相表面処理装置用の薬液気化装置の概略構成を示した
一部破断斜視図、第2図は第1図のII−II矢視断面図、
第3図ないし第4図は気流発生構造の変形例を示した断
面図、第5図は実施例に係る薬液気化装置を用いた気相
表面処理装置の概略構成図である。 第6図は従来の薬液気化装置を用いた気相表面処理装置
の概略構成図である。 10…薬液気化装置、11…容器本体 12…ヒータ、13…薬液流入部 14…キャリアガス流入部、15…薬液蒸気流出部 16…冷却機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 北川 勝 京都府京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日本スクリーン製造株式会社洛西工場 内 (72)考案者 武内 勉 京都府京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日本スクリーン製造株式会社洛西工場 内

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】薬液を気化させて、薬液の蒸気をキャリア
    ガスとともに気相処理室へ供給し、 気相処理室内に収容した被処理基板に薬液の蒸気を接触
    させることにより、 被処理基板に所要の気相表面処理を施す気相表面処理装
    置用の薬液気化装置であって、 薬液が流入される薬液流入部と、キャリアガスが流入さ
    れるキャリアガス流入部と、キャリアガスと混合された
    薬液蒸気が流出される薬液蒸気流出部とを有する気密な
    内部空間を備えた容器本体と、 前記容器本体に流入された薬液を加熱する加熱手段と、 前記容器本体に流入されたキャリアガスをその流入され
    た勢いで前記容器本体の内部空間で渦巻状の気流に変え
    る気流発生構造と、 前記容器本体の内部空間に連通する薬液流入部の末端に
    配設された冷却手段と、 を備えたことを特徴とする気相表面処理装置用の薬液気
    化装置。
JP77190U 1990-01-08 1990-01-08 気相表面処理装置用の薬液気化装置 Expired - Lifetime JPH0726365Y2 (ja)

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