(57)【要約】【課題】薬液に侵されにくい薬液ボトルおよびそれを用いた基板処理装置を提供する。【解決手段】金属製の容器外装と樹脂製の被覆層の間に薬液の侵入を防止する中間層を備える。このため、被覆層が中間層を保護すると共に、中間層によって、被覆層を透過してきた薬液による容器外装の腐食が阻止される。その結果、薬液が金属イオン等の腐食物により汚染されることが防止される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の容器外装と、
前記容器外装の内部を被覆する樹脂材料からなる被覆層と、
前記容器外装と前記被覆層の間にあって、前記被覆層側から前記容器外装側への薬液の侵入を防止する中間層と、
を具備することを特徴とする薬液ボトル。
【請求項２】
前記被覆層がフッ素樹脂、ポリオレフィン、ポリエーテル・エーテル・ケトンの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載の薬液ボトル。
【請求項３】
前記中間層が耐腐食性を有する金属薄膜からなることを特徴とする請求項１又は２記載の薬液ボトル。
【請求項４】
前記金属薄膜がメッキ層からなることを特徴とする請求項３記載の薬液ボトル。
【請求項５】
前記金属薄膜が、金、白金、モリブデン、ニッケル、ニッケル合金、および酸化クロムの少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項３又は４記載の薬液ボトル。
【請求項６】
前記中間層がセラミックからなることを特徴とする請求項１又は２記載の薬液ボトル。
【請求項７】
前記中間層が前記被覆層を透過する気体からなることを特徴とする請求項１又は２記載の薬液ボトル。
【請求項８】
前記気体が不活性ガスであることを特徴とする請求項７記載の薬液ボトル。
【請求項９】
前記気体の圧力が大気圧より大きいことを特徴とする請求項７又は８記載の薬液ボトル。
【請求項１０】
金属製の容器外装と、
前記容器外装の内部を被覆する樹脂材料からなる被覆層と、
前記容器外装と前記被覆層の間に配置された間隙と、
前記間隙内に気体を注入する注入口と、
を具備することを特徴とする薬液ボトル。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の薬液ボトルを具備することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液を運搬する薬液ボトルおよび基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸性、アルカリ性の薬液を運搬したり、基板処理装置に補給したりするための薬液ボトルが用いられている。
薬液ボトルは薬液に侵されにくい金属材料（例えば、ステンレス鋼）あるいは樹脂材料（例えば、フッ素樹脂）から構成されている。なお、外装がステンレスで内装がフッ素樹脂とした輸送容器が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１２２２３９号（特許請求の範囲参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の薬液ボトルでは、薬液に対する耐性が十分とはいえない。ステンレス鋼は機械的強度があるものの、薬液に侵されて錆が生じ、薬液が金属イオン等で汚染される可能性がある。また、フッ素樹脂では、機械的強度が比較的弱く、また薬液が樹脂内を透過し、必ずしも耐薬品性が十分とはいえない。薬液の汚染は、例えば、半導体処理工程での半導体ウエハの金属イオン汚染（メタルコンタミネーション）、ひいては製品の歩留まりの低下の要因となる。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、薬液に侵されにくい薬液ボトルおよびそれを用いた基板処理装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（Ａ）上記目的を達成するために本発明に係る薬液ボトルは、金属製の容器外装と、前記容器外装の内部を被覆する樹脂材料からなる被覆層と、前記容器外装と前記被覆層の間にあって、前記被覆層側から前記容器外装側への薬液の侵入を防止する中間層と、を具備することを特徴とする。
金属製の容器外装と樹脂製の被覆層の間に薬液の侵入を防止する中間層が備わっている。このため、被覆層が中間層を保護すると共に、中間層によって、被覆層を透過してきた薬液による容器外装の腐食が阻止される。その結果、薬液が金属イオン等により汚染されることが防止される。
【０００６】
（１）被覆層がフッ素樹脂、ポリオレフィン、ポリエーテル・エーテル・ケトンの少なくともいずれかを含んでもよい。
薬液に対する耐性を有し、かつ中間層の機械的な保護に適するからである。
【０００７】
（２）中間層は耐腐食性を有する金属薄膜（例えば、メッキ層）から構成することができ、この金属薄膜に金、白金、モリブデン、ニッケル、ニッケル合金、および酸化クロムの少なくともいずれか１つを含ませても差し支えない。
容器外装に金メッキ等を施すことで、容器外装の薬液による腐食を防止できる。
【０００８】
（３）中間層をセラミックから構成することもできる。
容器外装をセラミックで被覆すことで、容器外装の薬液による腐食を防止できる。
【０００９】
（４）中間層を、被覆層を透過する気体から構成することができる。
容器外装と被覆層との間に空間（隙間）を設けておき、この空間に気体を充填して中間層とすることができる。そして、気体が容器外装側から被覆層を透過してゆくことで、被覆層から容器外装への薬液の侵入を防止できる。なお、薬液ボトルに注入口を設けておけば、容器外装と被覆層との間への気体の注入を容易に行える。
この気体は不活性ガス（例えば、ヘリウム、窒素、アルゴン、ネオン）を用いることができ、またその圧力が大気圧より大きいことが好ましい。
不活性ガスであれば薬液と反応して薬液を変性させることがない。また、圧力を大気圧より大きくすることで、容器外部より中間層への大気成分の侵入を防止できる。
【００１０】
（Ｂ）本発明に係る基板処理装置は、（Ａ）記載の薬液ボトルを具備することを特徴とする。
薬液に侵されにくい薬液ボトルを用いることで、薬液の汚染を防止し、処理対象に対して薬液による適切な処理（洗浄、エッチング等）を施すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る薬液ボトル１０の構成を示す正面図であり、また図２は薬液ボトル１０を分解した状態を表す正面図である。
図１、２に示されるように、薬液ボトル１０は、容器本体部２０と蓋部３０とを組み合わせて構成され、薬液Ｌを蓄積して運搬できる。
【００１２】
容器本体部２０は、鍔部２１，接続部２２、本体部２３からなる。
鍔部２１は、略平板リング形状であり、蓋部３０と密着して薬液ボトル１０を密閉するためのＯリングＲが設けられている。接続部２２は、略中空円筒形状であり、鍔部２１と本体部２３を接続している。
【００１３】
本体部２３は、外装２３１，中間層２３２，内装２３３の３層構造からなる有底中空円筒形状である。後述するように、本体部２３は、外装２３１，中間層２３２，内装２３３の３層構造からなることで、耐薬品性の向上を図っている。なお、必ずしも本体部２３の全てを３層構造としなくてもよい。薬液Ｌが蓄積される箇所が３層構造であれば十分である。例えば、本体部の上端は、薬液Ｌと通常は接触しないので、外装２３１のままでも差し支えない。
【００１４】
外装２３１は、機械的な強度とある程度の耐腐食性を備えた金属材料、例えば、ステンレス鋼を用いることができる。
中間層２３２は、耐腐食性の大きな金属材料、例えば金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）等を用いることができ、例えば外装２３１の内壁にメッキ処理を施すことで形成できる。
これらの金属材料は他の金属材料との合金として中間層２３２に利用することができる。例えば、ニッケルはニッケル・クロム合金、ニッケル・モリブデン合金等のニッケル合金として用いてもよい。なお、クロム（ニッケル・クロム合金を含む）は、酸化し易いため、予め酸化して用いることが好ましい。
内装２３３は、耐腐食性の大きな樹脂材料、例えば、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ：Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｅｒ  Ｅｔｈｅｒ  Ｋｅｔｏｎ）を用いることができる。
【００１５】
フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ（いわゆるテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ：登録商標））、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等を挙げることができる。該樹脂の溶出物や劣化物等の汚染物質の溶出を極力抑え、長期間の使用が可能なものとしては、特にポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
【００１６】
ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンおよびこれらの共重合体の中から選ばれる少なくとも１種類が挙げられる。該樹脂の溶出物や劣化物等の汚染物質の溶出を極力抑え、長期間の使用が可能なものとしては、高密度ポリエチレンが特に好ましい。さらに、高密度ポリエチレンは、酸化防止剤、耐光安定剤等の添加剤が無添加であることが好ましい。
【００１７】
蓋部３０は、蓋本体３１，薬液排出管３２，ガス導入管３３、および温度調節機構３４（図示せず）から構成される。
蓋本体３１は、略円板形状であり、ＯリングＲを介して鍔部２１と接続し、薬液ボトル１０を密閉する。例えば、蓋本体３１と鍔部２１とをボルト、ナット等の締結具で接続できる。薬液ボトル１０に薬液Ｌを導入するときには、この締結具を外して、容器本体部２０内に薬液を注入することができる。
薬液排出管３２は、蓋本体３１を貫通して本体部２３の底面近傍で開口し、本体部２３に蓄積された薬液をその外部に排出する。例えば、ポンプ等を用いて薬液排出管３２から薬液Ｌを吸引する。なお、必要に応じて薬液排出管３２の上端に他の配管と接続するためのコネクタを設けることができる。
ガス導入管３３は、蓋本体３１を貫通して蓋本体３１の下面近傍で開口し、本体部２３内への気体（不活性ガス等）の導入を可能とするものである。ガス導入管３３から薬液ボトル１０内に気体を導入することで、薬液排出管３２から薬液が排出されたときに、薬液ボトル１０内の圧力が大気圧に対して負圧になり、大気の成分が薬液ボトル１０内に侵入し易くなることが防止される。
温度調節機構３４は、薬液ボトル１０内に蓄積された薬液の温度を制御するための発熱体（ヒータ）、冷却器、温度検出器等から構成される。
【００１８】
図３（Ａ），（Ｂ）は、薬液ボトル１０の容器本体部２０の３層構造を比較例たる２槽構造と対比して表した断面図である。
本実施形態に係る容器本体部２０が、例えば、ステンレス鋼製の外装２３１，金製の中間層２３２，フッ素樹脂製の内装２３３の３層構造からなるのに対して、比較例に係る容器本体部２０ｒではステンレス鋼製の外装２３１ｒ、フッ素樹脂製の内装２３３ｒから構成されている。
【００１９】
比較例たる容器本体部２０ｒでは、薬液Ｌの成分がフッ素樹脂の内装２３３ｒ内を浸透（透過）し（内装２３３ｒにある微細なピンホールを通過する）、ステンレス鋼製の外装２３１ｒを腐食する。その結果、外装２３１ｒを構成する金属イオンが内装２３３ｒを通過して薬液Ｌに溶出し薬液Ｌを汚染することになる。
【００２０】
これに対して、本実施形態に係る容器本体部２０では内装２３３を浸透してきた薬液Ｌの成分は中間層２３２で遮られ、外装２３１には達しない。このため、外装２３１の構成材料が薬液Ｌに溶出することもない。なお、内装２３３は中間層２３２が外装２３１から剥がれるのを防止し、中間層２３２を保護する働きをも営む。
【００２１】
以上から判るように、外装２３１は機械的強度、中間層２３２は薬液からの外装２３１の保護、内装２３３はある程度の薬液の遮蔽と中間層２３２の機械的な保護の役割をそれぞれ担い、全体として、十分な機械的強度、耐薬液性を確保している。
【００２２】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係る薬液ボトル５０の構成を示す正面図である。
図４に示されるように、薬液ボトル５０は、容器本体部６０と蓋部７０とを組み合わせて構成される。
【００２３】
容器本体部６０は、鍔部６１，接続部６２、本体部６３からなる。
鍔部６１は、略平板リング形状であり、蓋部７０と密着して薬液ボトル５０を密閉するためのＯリングＲが設けられている。接続部６２は、略中空円筒形状であり、鍔部６１と本体部６３を接続している。
【００２４】
本体部６３は、外装６３１，中間層６３２，内装６３３の３層構造からなる有底中空円筒形状である。本体部６３は、外装６３１，中間層６３２，内装６３３の３層構造からなることで、耐薬品性の向上を図っている。
外装６３１は、機械的な強度とある程度の耐腐食性を備えた金属材料、例えば、ステンレス鋼を用いることができる。
【００２５】
中間層６３２は、不活性ガス、例えばヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）等を用いることができ、外装２３１に設けられたガス注入口６３４から外装６３１と内装６３３の間に形成された隙間に不活性ガスを注入することで、中間層６３２が形成される。なお、この隙間には必要に応じて、外装２３１と内装６３３との間の空間を確保するための補強部材（例えば、支柱）が取り付けられる。
このときに注入される不活性ガスの圧力は大気圧（１気圧）から５気圧程度の範囲であるのが望ましい。圧力が大気圧より大きいのは、内装６３３を構成する樹脂材料のピンホール、ひいては外装６３１への薬液の侵入を防止し外装６３１が薬液に侵されることを防止するためである。一方、圧力が大きすぎると薬液ボトル５０に負荷がかかるため、ある程度の範囲に圧力を制限するのが通例である。
なお、中間層６３２たる不活性ガスは内装６３３を構成する樹脂材料よりも熱伝導性が良いため、薬液ボトル５０の内部と外部との熱伝導性を良好にし、薬液ボトル５０内の温度制御を容易にする機能をも営む（薬液ボトル５０内を外部から加熱、冷却する場合）。本実施形態では、薬液ボトル５０内に温度調節機構３４が設けられているため、これはさほど問題とはならない。
【００２６】
内装６３３は、耐腐食性の大きな樹脂材料、例えば、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ：Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｅｒ  Ｅｔｈｅｒ  Ｋｅｔｏｎ）を用いることができる。
【００２７】
蓋部７０は、蓋本体７１，薬液排出管７２，ガス導入管７３、および温度調節機構７４（図示せず）から構成される。この構成は、第１の実施形態と特に変わることはないので、説明を省略する。
【００２８】
本実施形態においては、外装６３１は機械的強度、中間層６３２は薬液からの外装６３１の保護、内装６３３はある程度の薬液の遮蔽と中間層２３２のための隙間の確保の役割をそれぞれ担い、全体として、十分な機械的強度、耐薬液性を確保している。
【００２９】
（第３実施形態）
図５は本発明に係る薬液ボトル１０（１０ａ〜１０ｃ）を用いた基板処理装置を表す正面図である。
基板処理装置１００は、被処理体であるウエハＷを浸漬処理する処理液Ｌを収容する処理槽１０１と、この処理槽１０１に処理液Ｌ０を循環供給する循環系１０２と、処理槽１０１に新しい処理液Ｌ０を供給する処理液供給手段１０３とで主要部が構成されている。
【００３０】
上記処理槽１０１は、図示しないウエハ保持アームによってウエハＷを収容する処理槽本体１０１ａの底部に処理液供給口１０４ａを設け、処理槽本体１０１ａの上部外周にオーバーフロー槽１０１ｂを設けると共に、オーバーフロー槽１０１ｂの底部の適宜箇所に処理液回収口１０４ｂを設けてなる。なお、処理槽本体１０１ａの下部には処理液Ｌ０を均一にウエハＷに当るようにするための整流板１０５が配設されている。
【００３１】
循環系１０２は、処理槽１０１の処理液供給口１０４ａと処理液回収口１０４ｂに接続する循環管路１０６のオーバーフロー回収側から順に処理液循環ポンプ１０７、ダンパー１０８、熱交換器１０９及びフィルタ１１０を介設してなる。そして、処理槽１０１の上部からオーバーフロー槽１０１ｂにオーバーフローした処理液Ｌを循環管路１０６及び処理液循環ポンプ１０７によって循環しつつ循環管路１０６に介設された熱交換器１０９で温度制御し、処理液循環ポンプ１０７による脈動をダンパー１０８にて軽減した後、フィルタ１１０でパーティクルを除去して処理槽１０１内に戻し、温調及び清浄化した処理液Ｌ０でウエハＷの洗浄処理を行うように構成されている。
【００３２】
上記処理液供給手段１０３は、新しい処理液（薬液）、例えばアンモニア水、過酸化水素水及び純水をそれぞれ収容する薬液ボトル１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、各薬液ボトル１０ａ〜１０ｃと上記循環管路１０６とを接続する処理液供給管路１１２（１１２ａ〜１１２ｃ）と、処理液供給管路１１２に介設される処理液供給ポンプ１１３ａ〜１１３ｃとで構成されている。そして、このように構成される処理液供給手段１０３の各処理液供給管路１１２にそれぞれ供給流量制御機構、例えば供給流量制御弁１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃが介設されている。これら供給流量制御弁１１４ａ〜１１４ｃは、制御部１１５（例えば中央演算処理装置：ＣＰＵ）によって操作される。
制御部１１５からの指示により、薬液排出管３２を通じて薬液ボトル１０ａ，１０ｂ，１０ｃから薬液が吸引され、これに伴いガス導入管３３から不活性ガス（ここでは、窒素ガス）が導入される。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば薬液に侵されにくい薬液ボトルおよびそれを用いた基板処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薬液ボトルの構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る薬液ボトルを分解した状態を表す正面図である。
【図３】本発明に係る薬液ボトルの３層構造を比較例たる２槽構造と対比して表した断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る薬液ボトルの構成を示す正面図である。
【図５】本発明に係る薬液ボトルを用いた基板処理装置を表す正面図である。
【符号の説明】
１０…薬液ボトル
２０…容器本体部
２１…鍔部
２２…接続部
２３…本体部
２３１…外装
２３２…中間層
２３３…内装
３０…蓋部
３１…蓋本体
３２…薬液排出管
３３…ガス導入管
３４…温度調節機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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