(57)【要約】【課題】薬液を加圧することの弊害を回避でき、薬液ボトルの交換時における不具合を解消できるようにした薬液供給装置の提供。【解決手段】薬液ボトル１１は、被処理物ｂよりも高い位置に、密封栓１４で塞がれた排出口を下向きにした状態で設置するようにした。また、薬液ボトル１１は、加圧容器１８で覆い、加圧容器１８内に加圧ガスを供給することにより薬液ボトル１１内の薬液を間接的に加圧するようになっている。すなわち、薬液ボトル１１は、排出口とは対向する反対側の底部側に開閉自在な孔１８を有し、加圧容器１８で覆ったときには、孔１８を開いた状態にして薬液ボトル１１内の薬液が加圧ガスで加圧されるようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスの製造プロセスで使用する薬液を被処理物に対して供給する薬液供給装置であって、
前記薬液を貯留する薬液ボトルを備え、
前記薬液ボトルは、前記被処理物よりも高い位置に、その排出口を下向きにした状態で設置し、前記薬液ボトル内の薬液を加圧して前記排出口から前記薬液を排出させて前記被処理物に供給するようになっていることを特徴とする薬液供給装置。
【請求項２】
前記薬液ボトルは加圧容器で覆い、前記加圧容器内に加圧ガスを供給することにより前記薬液ボトル内の薬液を間接的に加圧するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の薬液供給装置。
【請求項３】
前記薬液ボトルは、前記排出口と対向する底部側に開閉自在な孔を有し、前記加圧容器で覆ったときには、前記孔を開いた状態にして前記薬液ボトル内の薬液面が前記加圧ガスで加圧されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の薬液供給装置。
【請求項４】
前記薬液ボトルの排出口は密封栓で塞がれ、薬液を前記被処理物に供給する薬液供給管が前記密封栓に差し込み自在となっており、前記薬液供給管を差し込んだときには前記薬液供給管の先端開口が前記薬液ボトル内の排出口の近傍にのぞむようになっていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の薬液供給装置。
【請求項５】
電子デバイスの製造プロセスで使用する薬液を被処理物に対して供給する薬液供給方法であって、
前記薬液を貯留する薬液ボトルを、前記被処理物よりも高い位置に、前記薬液ボトルの排出口を下向きにした状態で設置しておき、
前記薬液ボトル内の薬液を加圧して前記排出口から前記薬液を排出させて前記被処理物に導くようにすることを特徴とする薬液供給方法。
【請求項６】
前記薬液ボトルは加圧容器で覆い、前記加圧容器内に加圧ガスを供給することにより前記薬液ボトル内の薬液を間接的に加圧し、前記薬液ボトルの排出口から薬液ボトル内の薬液を排出させるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の薬液供給方法。
【請求項７】
前記薬液ボトルは、前記排出口と対向する底部側に開閉自在な孔を設けておき、前記加圧容器で覆ったときには、前記孔を開いた状態にして前記薬液ボトル内の薬液を前記加圧ガスで加圧するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の薬液供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハなどの製造プロセスで使用されるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）などの各種の薬液を、被処理物上に供給する薬液供給装置および薬液供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハの製造プロセスにおいて、ＳＯＧなどの薬液をスピンチャック上の半導体基板に供給する薬液供給装置としては、例えば図２に示すものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
この薬液供給装置は、図２に示すように、薬液を貯留しておく薬液ボトル１が、半導体基板ａを保持するスピンチャック２よりも下側に配置され、薬液ボトル１とスピンチャック２との間に、薬液供給管３が配管されている。
【０００３】
薬液ボトル１は、その排出口が密封栓４で塞がれている。また、密封栓４の一部には薬液供給管３が差し込まれ、薬液供給管３の下端側の先端が薬液ボトル１の底部まで到達して、薬液内に浸されるようになっている。さらに、密封栓４の一部に加圧ガス管５を差し込むことにより、薬液ボトル１に加圧ガス管５が接続され、薬液ボトル１内の液面上を加圧ガス管５から供給されるＨｅなどの不活性ガスで加圧するようにしている。薬液供給管３の一部には、バルブ６が設けられている。
【０００４】
このような構成からなる薬液供給装置では、薬液をスピンチャック２上の半導体基板ａ上に供給する場合には、薬液ボトル１内の液面上を加圧ガス管５から供給される不活性ガスで加圧し、薬液ボトル１内から薬液を押し出して供給する。
一方、薬液ボトル１内の薬液量が減少した場合には、薬液ボトル１内の薬液に浸されていた薬液供給管３の下端側を薬液ボトル１内から一旦引き上げ、薬液ボトル１から引き離した後、薬液が満杯な新しい薬液ボトル１と交換する。そして、薬液供給管３の下端側をその新しい薬液ボトル１の底部まで差し込み、薬液内に浸すようにする。
【特許文献１】特開平６−３４２７５１号公報
【特許文献２】特開２０００−１５３２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の薬液供給装置では、薬液を送るための加圧ガスの薬液ボトル１内の圧力が比較的高く、ＳＯＧなどの比較的粘度の低い薬液の場合には、薬液内に加圧ガスが溶存し易いので、半導体基板ａ上に形成されるＳＯＧ被膜中に気泡が生じ、塗布むらやＳＯＧ結晶異物が発生していた。
また、薬液ボトル１を交換の際には、一度薬液に浸された薬液供給管３の下端側が大気にさらされるので、ＳＯＧなどの揮発性の高い薬液は、その薬液供給管３の下端側（供給ノズル）に結晶異物が発生し、パーティクルの原因となる。
【０００６】
さらに、薬液ボトル１の交換のために薬液供給管３を引き上げた際には、薬液供給管３の下端側の開口から薬液の一部が滴下することで、薬液供給管３内の薬液中に大気が混入する。これを取り除くために、従来は薬液ボルト１の交換後に薬液の一定量の空流しが必要であるので、薬液ボトル１の交換作業に余分な時間を必要とする上に、薬液を無駄に廃棄していた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、薬液を加圧することの弊害を回避でき、薬液ボトルの交換時における不具合を解消できるようにした薬液供給装置および薬液供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第１の発明は、電子デバイスの製造プロセスで使用する薬液を被処理物に対して供給する薬液供給装置であって、前記薬液を貯留する薬液ボトルを備え、前記薬液ボトルは、前記被処理物よりも高い位置に、その排出口を下向きにした状態で設置し、前記薬液ボトル内の薬液を加圧して前記排出口から前記薬液を排出させて前記被処理物に供給するようになっている。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記薬液ボトルは加圧容器で覆い、前記加圧容器内に加圧ガスを供給することにより前記薬液ボトル内の薬液を間接的に加圧するようになっている。
第３の発明は、第２の発明において、前記薬液ボトルは、前記排出口と対向する底部側に開閉自在な孔を有し、前記加圧容器で覆ったときには、前記孔を開いた状態にして前記薬液ボトル内の薬液面が前記加圧ガスで加圧されるようになっている。
【００１０】
第４の発明は、第１、第２または第３の発明において、前記薬液ボトルの排出口は密封栓で塞がれ、薬液を前記被処理物に供給する薬液供給管が前記密封栓に差し込み自在となっており、前記薬液供給管を差し込んだときには前記薬液供給管の先端開口が前記薬液ボトル内の排出口の近傍にのぞむようになっている。
第５の発明は、電子デバイスの製造プロセスで使用する薬液を被処理物に対して供給する薬液供給方法であって、前記薬液を貯留する薬液ボトルを、前記被処理物よりも高い位置に、前記薬液ボトルの排出口を下向きにした状態で設置しておき、前記薬液ボトル内の薬液を加圧して前記排出口から前記薬液を排出させて前記被処理物に導くようにした。
【００１１】
第６の発明は、第５の発明において、前記薬液ボトルは加圧容器で覆い、前記加圧容器内に加圧ガスを供給することにより前記薬液ボトル内の薬液を間接的に加圧し、前記薬液ボトルの排出口から薬液ボトル内の薬液を排出させるようにした。
第７の発明は、第６の発明において、前記薬液ボトルは、前記排出口と対向する底部側に開閉自在な孔を設けておき、前記加圧容器で覆ったときには、前記孔を開いた状態にして前記薬液ボトル内の薬液を前記加圧ガスで加圧するようにした。
【００１２】
以上のような構成からなる本発明によれば、薬液面を加圧する加圧ガスの圧力を下げることができるので、薬液内に加圧ガスが溶存しにくくなる。このため、例えば、半導体ウェハの製造プロセスにおいて、薬液としてＳＯＧを使用する場合には、半導体基板上に形成されるＳＯＧ被膜中の気泡による塗布むらやＳＯＧ結晶異物が発生がなくなる。また、加圧ガスとして、比較的安価な窒素ガスが使用可能となる。
【００１３】
また、本発明によれば、薬液ボトル内に差し込まれる薬液供給管の先端部は、その差し込み量を最短にでき、かつ、その先端部は薬液ボトルの交換時まで薬液中に浸っていることができる。このため、例えば、半導体ウェハの製造プロセスにおいて、薬液としてＳＯＧを使用する場合には、薬液供給管の先端部へのＳＯＧ結晶異物の付着がなくなり、配管詰まりや異物によるＳＯＧ被膜の塗布むらがなくなる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、薬液ボルトの交換時に、薬液供給管内の薬液中への大気の混入がなくなり、従来において必要であった薬液ボトル交換時の薬液の空流しが不要となる。また、薬液ボトルの交換作業の簡素化、迅速化が図れる上に、薬液の無駄な廃棄が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の薬液供給装置の実施形態の構成について、図１を参照して説明する。
この実施形態に係る薬液供給装置は、集積回路や液晶表示素子のような電子デバイスの製造プロセスで使用する各種の薬液を、被処理物に対して供給するものである。ここで、被処理物は、この実施形態が適用される電子デバイスの製造プロセスにより異なり、例えば、電子デバイスが集積回路の場合には半導体基板（半導体ウェハ）であり、電子デバイスが液晶表示素子の場合にはガラス基板である。
【００１６】
この実施形態は、図１に示すように、薬液を貯留する薬液ボトル１１が、スピンチャック２で支持される被処理物ｂよりも高い位置に設置されている。
薬液ボトル１１は、排出口を有するとともに、薬液を貯留した状態でその排出口が密封栓（密封蓋）１４で塞がれている。また、薬液ボトル１１は、その排出口と対向する底部の一部に加圧ガスを取り入れるための孔１７が開口され、その孔１７には孔１７を開閉するための開閉栓（図示せず）が設けられている。
【００１７】
このような薬液ボトル１１は、図１に示すように、上下が逆に設置されている。すなわち、薬液ボトル１１は、密封栓１４で塞がれた排出口が下向きとなり、この状態で被処理物ｂよりも高い位置に設置されている。この設置時には、図１に示すように、薬液ボトル１１の孔１７は開いた状態になっている。
薬液ボトル１１は、図１に示すように加圧容器１８で全体が覆われ、この加圧容器１８には加圧ガス管１５が接続され、加圧ガス管１５を介して加圧容器１８内に加圧ガスとしてヘリウムや窒素のような不活性ガスが供給されるようになっている。すなわち、加圧容器１８の開口部は、薬液ボトル１１と共通の密封栓１４で塞がれ、その密封栓１４の一部の差し込みに加圧ガス管１５の先端部が差し込まれ、差し込み後には、加圧ガス管１５が密封栓１４に密着するとともに、その加圧ガス管１５の先端開口が加圧容器１８内に位置するようになっている。
【００１８】
薬液ボトル１１内の薬液が被処理物ａ上に供給されるように、薬液ボトル１１とスピンチャック２（被処理物ｂ）との間には、薬液供給管１３が配置されている。すなわち、薬液供給管１３は、一端側（上端側）が密封栓１４の一部の差し込みに差し込まれ、差し込み後には、その一端側の開口が薬液ボトル１１内の排出口の近傍にのぞみ、その他端側（下端側）の開口が被処理物ｂの上側にのぞむようになっている。このように、密封栓１４は、薬液供給管１３の一端側が差し込みに差し込み自在に構成され、差し込み後には、薬液供給管１３が密封栓１４に密着して液漏れがないように構成されている。なお、薬液供給管１３の途中には、バルブ（弁）１６が設置されている。
【００１９】
次に、このような構成からなる実施形態の動作の一例について、図１を参照して説明する。
まず、薬液ボトル１１内の薬液をスピンチャック２上の被処理物ｂ上に供給する場合には、バルブ１６を開き、加圧ガス管１５を用いて加圧容器１８内に加圧ガスとして不活性ガスを供給すると、この加圧ガスが開いた状態の孔１７を介して薬液ボトル１１内に供給される。この結果、薬液ボトル１１内の液面上がその不活性ガスで加圧され、薬液ボトル１１内の薬液が薬液供給管１３に押し出されて、薬液供給管１３の下端の開口から被処理物ｂ上に滴下する。
【００２０】
一方、薬液ボトル１１内の薬液を使い切った場合には、薬液ボトル１１を新しいものと交換する必要があるので、この交換動作について説明する。
この場合には、古い薬液ボトル１１と加圧容器１８を密封する密封栓１４から薬物供給管１３および加圧ガス管１５をそれぞれ引き抜く。そして、古い薬液ボトル１１と加圧容器１８とを分離させる。
【００２１】
そして、内部に薬液が満たされ、排出口が密封栓１４で塞がれた新しい薬液ボトル１１を用意する。この用意した新しい薬液ボトル１１の密封栓１４に、図１に示すように、薬物供給管１３および加圧ガス管１５をそれぞれ差し込む。
次に、図１に示すように薬液ボトル１１の上下を逆にし、図示しない開閉栓を開いて薬液ボトル１１の底部の孔１７を開いた状態にする。さらに、新しい薬液ボトル１１を加圧容器１８で覆うために、その加圧容器１８の開口部を密封栓１４で塞げは、薬液ボトルの交換が終了して図１に示す状態になる。
【００２２】
以上説明したように、この実施形態では、薬液ボトル１１を被処理物ｂよりも高い位置に設置し、薬液ボトル１１内の薬液面を間接的に加圧するようにしたので、薬液面を加圧する加圧ガスの圧力を下げることができ、薬液内に加圧ガスが溶存しにくくなる。このため、例えば、半導体ウェハの製造プロセスにおいて、薬液としてＳＯＧを使用する場合には、半導体基板上に形成されるＳＯＧ被膜中の気泡による塗布むらやＳＯＧ結晶異物が発生がなくなる。また、加圧ガスとして、比較的安価な窒素ガスが使用可能となる。
【００２３】
また、この実施形態では、薬液ボトル１１の排出口を下側に向けるようにしたので、薬液ボトル１１内に差し込まれる薬液供給管１３の先端部は、その差し込み量を最短にでき、かつ、その先端部は薬液ボトル１１の交換時まで薬液中に浸っていることができる。このため、例えば、半導体ウェハの製造プロセスにおいて、薬液としてＳＯＧを使用する場合には、薬液供給管１３の先端部へのＳＯＧ結晶異物の付着がなくなり、配管詰まりや異物によるＳＯＧ被膜の塗布むらがなくなる。
【００２４】
さらに、この実施形態によれば、薬液ボルト１１の交換時に、薬液供給管１３内の薬液中への大気の混入がなくなり、従来において必要であった薬液ボトル１１の交換時の薬液の空流しが不要となる。また、薬液ボトル１１の交換作業の簡素化、迅速化が図れる上に、薬液の無駄な廃棄が不要となる。
なお、上記の実施形態では、薬液ボトル１１を加圧容器１８で覆い、薬液ボトル１１内の薬液を間接的に加圧ガスで加圧するようにした。しかし、これに代えて、薬液ボトル１１の孔１７に加圧ガス管１５の先端を接続し、これにより薬液ボトル１１内の薬液を直接加圧ガスで加圧するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図である。
【図２】従来装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
ｂ・・・被処理物、２・・・スピンチャック、１１・・・薬液ボトル、１３・・・薬液供給管、１４・・・密封栓、１５・・・加圧ガス管、１７・・・孔、１８・・・加圧容器
【図１】
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【図２】
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