(57)【要約】【課題】高価な薬液が使用されずに残存する量を低減するとともに、薬液を所望の塗布装置へ安定して供給できる薬液供給装置を提供する。【解決手段】薬液供給装置１は、内部に薬液を収容する薬液ボトル２と、薬液を塗布装置へ圧送する薬液送出管３と、薬液送出管３を薬液ボトル２に固定するキャップ４と、加圧されたＮ２ガス供給源５から開閉バルブ６を介して、Ｎ２ガスを薬液タンク２に送り込むＮ２ガス供給管７と、薬液ボトル２を収納し、Ｎ２ガス供給管７を固定した密閉容器８から構成される。さらに、密閉容器８は、隔壁９によって収納室１０と真空室１１に分けられ、隔壁９の中央部には、薬液ボトル２の底部を真空引きするための孔９ａが設けられている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液ボトルを密閉容器に収納し、前記密閉容器に設けた加圧ガス供給管から供給される加圧ガスにて、前記薬液ボトル内の薬液を薬液送出管を介して、所望の装置内に圧送する薬液供給装置において、前記薬液ボトルの底部を凸状に変形させるために、前記密閉容器を隔壁によって収納室と真空室に分離し、前記隔壁中央部に真空孔を設けたことを特徴とする薬液供給装置。
【請求項２】
前記隔壁に薬液ボトルの底部を凸状に変形させたことを感知する位置センサを設けるとともに、前記薬液送出管の先端部に薬液の液面レベルを感知する液面センサを設けた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】
前記薬液送出管の先端部に、薬液を側方から吸入する薬液吸入口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の薬液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薬液供給装置に関し、特に加圧ガスにて薬液を送出する方式の薬液供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程において、回転する半導体ウェーハに種々の薬液（例えばフォトレジスト、現像液、絶縁材料など）を塗布する工程がある。かかる工程においては、所定の容器に収納された薬液を、所定量だけ半導体ウェーハに供給する薬液供給装置が使用される。
【０００３】
近年、半導体デバイスの高密度・高集積化を実現するために、半導体ウェーハに超微細なパターニングが行われている。使用される薬液も成分、純度が厳しく管理された高品質のものが使用され、必然的に高価なものとなっている。また、薬液を市販の容器から他の容器に移し替える際、汚染物質が混入して製品の歩留りを低下させるたり、薬液を誤って漏洩させる恐れがあるので、移し替えを行わず、直接市販の容器から薬液を加圧して、装置まで圧送する薬液供給装置が使用される。
【０００４】
図４は、従来の薬液供給装置の概略構成を示す断面図である。従来の薬液供給装置４１は、内部に薬液を収容する薬液ボトル４２と、薬液を装置へ圧送する薬液送出管４３と、薬液送出管４３を薬液ボトル４２に固定するキャップ４４と、Ｎ２ガス供給源４５から開閉バルブ４６を介して、加圧されたＮ２ガスを薬液タンク４２に送り込むＮ２ガス供給管４７と、薬液ボトル４２を収納し、Ｎ２ガス供給管４７を固定した密閉容器４８から構成される。
【０００５】
かかる従来の薬液供給装置４１による薬液供給方法について説明する。先ず、薬液の入った薬液ボトル４２を密閉容器４８内に収納し、薬液送出管４３の先端部が薬液ボトル４２の底部に位置するように挿入し、キャップ４４にて固定する。次にＮ２ガス供給源４５に接続した開閉バルブ４６を開にして、Ｎ２ガス供給管４７にて加圧されたＮ２ガスを密閉容器４８に供給する。供給されたＮ２ガスが、キャップ４４に形成された孔４４ａを通じて薬液ボトル４２内の薬液の液面を加圧し、薬液を薬液送出管４４を介して、所望の塗布装置へ圧送する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術には以下のような問題があった。薬液ボトル４２の底面が平面であるため、薬液送出管４３の先端部が少しでも高い位置にあると、高さの分だけ高価な薬液が圧送されずに残ってしまう。これは、薬液ボトル４８が底面積の広い大容量の容器である場合には、多量の薬液が使用されずに残ることになるので、製品コストに大きく影響を及ぼすことになる。
【０００７】
また、薬液が残り少なくなり、薬液送出管４３の先端部が薬液からわずかに浮いた状態になると、気泡を取り込みやすくなるという問題もある。薬液に気泡が混入すると、吐出量が変動し、半導体ウェーハへの塗布膜厚にばらつきが生じ、製品歩留りや品質を大幅に低下させてしまうことになる。
【０００８】
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、その目的は、高価な薬液が使用されずに残存する量を低減するとともに、薬液を所望の塗布装置へ安定して供給できる薬液供給装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の薬液供給装置は、薬液ボトルを密閉容器に収納し、前記密閉容器に設けた加圧ガス供給管から供給される加圧ガスにて、前記薬液ボトル内の薬液を薬液送出管を介して、所望の装置内に圧送する薬液供給装置において、前記薬液ボトルの底部を凸状に変形させるために、前記密閉容器を隔壁によって収納室と真空室に分離し、前記隔壁中央部に真空孔を設けたことを特徴とする。この構成により、薬液が残り少なくなった場合でも、薬液ボトルの凸状になった底部に溜まるようにしたので、高価な薬液を最後まで無駄なく使用することができる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の薬液供給装置であって、前記隔壁に薬液ボトルの底部を凸状に変形させたことを感知する位置センサを設けるとともに、前記薬液送出管の先端部に薬液の液面レベルを感知する液面センサを設けたことを特徴とする。この構成により、薬液ボトルの底面が凸状になっていない場合や薬液ボトル内の薬液の液面が薬液送出管の先端部以下に下がった場合には、センサが作動してＮ２ガスの供給を停止するので、誤って不良製品が多発することがない。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の薬液供給装置であって、前記薬液送出管の先端部に、薬液を側方から吸入する薬液吸入口を設けたことを特徴とする。この構成により、薬液送出管の先端部を薬液ボトルの底部に接触させた状態でも、薬液吸入口から薬液が吸入されるので、薬液送出管の位置合わせが非常に容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例である薬液供給装置１の概略構成を示す断面図である。なお、図１（ａ）は薬液ボトルの底部を変形させる前、図１（ｂ）は薬液ボトルの底部を凸状に変形させた後である。図１（ａ）に示すように、薬液供給装置１は、内部に薬液を収容する薬液ボトル２と、薬液を塗布装置へ圧送する薬液送出管３と、薬液送出管３を薬液ボトル２に固定するキャップ４と、加圧されたＮ２ガス供給源５から開閉バルブ６を介して、Ｎ２ガスを薬液タンク２に送り込むＮ２ガス供給管７と、薬液ボトル２を収納し、Ｎ２ガス供給管７を固定した密閉容器８から構成される。さらに、密閉容器８は、隔壁９によって収納室１０と真空室１１に分けられ、隔壁９の中央部には、薬液ボトル２の底部を真空引きするための孔９ａが設けられている。また、薬液ボトル２には、不純物溶出の少ない耐薬品性に優れたフッ素樹脂やポリエチレンが使用される。
【００１３】
次に、本発明の薬液供給装置１による薬液供給方法について説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、薬液の入った薬液ボトル２を密閉容器８の収納室１０に収納する。このとき、薬液ボトル２の底部が、隔壁９の窪みに密着させるようにする。次に、図１（ｂ）に示すように、真空ポンプ（図示せず）により真空室１１を負圧状態にし、隔壁９に設けた孔９ａから、薬液ボトル２の底部を真空引きする。このとき、薬液ボトル２の底部に対して下方へ圧力が作用することになるので、薬液ボトル２の底部が凸状に変形する。この状態で、薬液送出管３の先端部を、薬液ボトル２のほぼ底部まで挿入し、キャップ４にて固定する。次に、Ｎ２ガス供給管５に接続した開閉バルブ６を開にして、Ｎ２ガス供給管７からＮ２ガスを密閉容器８に供給する。供給されたＮ２ガスが薬液ボトル２内の薬液を加圧し、薬液を薬液送出管３を介して、所望の塗布装置へ圧送する。
【００１４】
このように、本発明の薬液供給装置１によれば、薬液を塗布装置へ供給する際に、薬液ボトル２の底部を凸状に変形させ、薬液が残り少なくなった場合でも、薬液ボトル２の凸状に変形させた底部に溜まるようにしたので、高価な薬液を最後まで無駄なく使用することができる。また、薬液の供給が終了すれば、薬液ボトル２の底部を元の平坦な状態に戻すので、別の場所への保管することもでき、洗浄して再利用することもできる。
【００１５】
次に、本発明の第２実施例である薬液供給装置２１について、図２に示す概略構成の断面図を用いて説明する。なお、図２において第１実施例と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。この実施例において前述した第１実施例と相違するところは、薬液を安定して装置へ供給するために、薬液ボトルの底部の変形を感知する位置センサと薬液の液面を感知する液面センサを設けたことである。
【００１６】
具体的には、図２に示す薬液供給装置２１において、隔壁９の薬液ボトル２の底面が接触する面の両側に薬液ボトル２の変形を感知する位置センサ２２ａ、２２ｂを設け、さらに薬液ボトル２内に挿入する薬液送出管４の先端部に薬液量を感知する液面センサ２３を設けている。
【００１７】
ここで、位置センサ２２ａ、２２ｂは、薬液ボトルの底部が凸状に変形したかどうかを監視するものであり、例えば近接センサを使用することができる。また、液面センサ２３は薬液ボトル２内の容器内の薬液の液面レベルを監視するものであり、例えば静電容量型センサを使用することができる。各センサ２２ａ、２２ｂ及び２３は、各制御部２４、２５に接続され、さらに各制御部２４、２５はＮ２ガスの開閉バルブ６に接続されている。
【００１８】
次に、本発明の薬液供給装置２１による薬液供給方法について説明する。薬液の入った薬液ボトル２を密閉容器８に収納し、第１実施例にて述べた方法と同様にして、薬液ボトル２の底部を凸状に変形させる。
【００１９】
このとき、真空圧が不足したり、薬液ボトル２が傾いたり、薬液ボトル２と隔壁９の間に異物があったりなどして、薬液ボトル２の形状が凸状に変形していない場合、位置センサ２２ａ、２２ｂが動作し、出力信号を制御部２４へ送り、制御部２４がＮ２ガスの開閉バルブ６を閉にする。同様に、薬液ボトル２内の薬液の量が少なくなって、液面が薬液送出管３の先端部以下に下がった場合、液面センサ２３が働き、出力信号を制御部２５に送り、制御部２５がＮ２ガスの開閉バルブ６を閉にする。開閉バルブ６が閉のままとなるので、Ｎ２ガスは密閉容器８に供給されず、従って薬液は塗布装置に圧送されない。また、制御部２４、２５のいずれかに出力信号が送られた場合、ブザーやランプなどで作業者に異常を知らせるようにすることもできる。このように、薬液ボトルの変形不良や薬液の液面不足を判断して、Ｎ２ガスの供給すなわち薬液の供給を停止できるので、誤って不良製品が多発することを防止することができる。
【００２０】
以上の実施例では、位置センサとして近接センサ、液面センサとして静電容量型センサの例について説明したが、位置や液面を感知できるものであれば、いかなるセンサも用いることができる。例えば、位置センサとして光電式、液面センサとして光電式、超音波式、超音波式、電極式などが挙げられる。
【００２１】
また、薬液を加圧したＮ２ガスで圧送する場合について説明したが、薬液を真空ポンプで吸引する場合についても、適用可能である。
【００２２】
また、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、薬液送出管３の先端部に種々の形状の薬液吸入口を設けるようにしてもよい。３１ａは長方形の切り欠き、３１ｂは半円形の切り欠き、３１ｃは三角形の切り欠き、３１ｄは連続した三角形の切り欠きである。このようにすれば、薬液送出管３の先端部を薬液ボトル２の底部に接触させた状態でも、薬液吸入口から薬液が吸入されるので、薬液送出管３の位置合わせが非常に容易になる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薬液供給装置によれば、薬液を圧送する際に、薬液ボトルの底部を凸状に変形させるようにしたので、薬液が残り少なくなった場合でも、凸状の部分に薬液が溜まり、最後まで無駄なく使用することができる。
【００２４】
また、薬液ボトルの底部の変形を感知する位置センサと薬液の液面を感知する液面センサを併せて設けたので、薬液に気泡が混入することがなく、従って吐出量のばらつきの少ない安定した薬液供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である薬液供給装置の概略構成を示す断面図
【図２】本発明に第２実施例である薬液供給装置の概略構成を示す断面図
【図３】薬液送出管の先端部に形成される薬液吸入口の形状を示す側面図
【図４】従来の薬液供給装置の概略構成を示す断面図
【符号の説明】
１　薬液供給装置
２　薬液ボトル
３　薬液送出管
４　キャップ
５　Ｎ２ガス供給源
６　開閉バルブ
７　Ｎ２ガス供給管
８　密閉容器
９　隔壁
９ａ　真空孔
１０　収納室
１１　真空室
２１　薬液供給装置
２２ａ、２２ｂ　位置センサ
２３　液面センサ
２４、２５　制御部
３１ａ　長方形の切り欠き
３１ｂ　半円形の切り欠き
３１ｃ　三角形の切り欠き
３１ｄ　連続した三角形の切り欠き
４１　薬液供給装置
４２　薬液ボトル
４３　キャップ
４４　薬液送出管
４５　Ｎ２ガス供給源
４６　開閉バルブ
４７　Ｎ２ガス供給管
４８　密閉容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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