(57)【要約】【課題】  気体と薬液が接触しない液送方式を容易に実現する薬液供給瓶及び半導体製造装置を提供する。【解決手段】  容器１０内には伸縮性袋１２が設けられている。伸縮性袋１２は、容器１０に設けられたガス導入口１３から与えられるガス圧力に応じて大きさが可変となっている。薬液導出口１４は、伸縮性袋１２の膨張途中で塞がらないような位置に設けられている。伸縮性袋１２は、薬液１１の薬液導出口１４への経路を確保しながら膨張する。薬液１１は、伸縮性袋１２の膨張により容器１０内の容積が小さくなる分、薬液導出口１４から外部に押し出されるようになる。密栓部材１５は、容器１０が図示しない所定の半導体製造装置にセットされ、その半導体製造装置における塗布部の配管端部に結合されるときに外される。【選択図】  図１
2007112500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液が充填される容器と、
前記容器内に設けられ、圧力に応じて大きさが可変の伸縮性袋と、
前記容器に設けられ、前記伸縮性袋内に圧力を与えるガス導入口と、
前記容器に設けられ、前記薬液が外部に押し出されるための薬液導出口と、
前記薬液導出口を閉塞する密栓部材と、
を具備した薬液供給瓶。
【請求項２】
前記伸縮性袋は、ガスが供給されることにより、最終的には前記容器内の形状に近くなるように膨張する請求項１に記載の薬液供給瓶。
【請求項３】
前記伸縮性袋は、ガスが供給されることにより、前記薬液の前記薬液導出口への経路を確保しながら膨張する請求項１または２に記載の薬液供給瓶。
【請求項４】
薬液が充填される容器と、
前記容器内に設けられ、圧力に応じて前記薬液の容積を可変とする密閉しきい板と、
前記容器に設けられ、前記密閉しきい板に圧力を与えるガス導入口と、
前記容器に設けられ、前記薬液が外部に押し出されるための薬液導出口と、
前記薬液導出口を閉塞する密栓部材と、
を具備した薬液供給瓶。
【請求項５】
前記密閉しきい板は、前記薬液の接触側と反対側の前記容器内にガスが供給されることにより、最終的には前記容器内の前記薬液の容量がなくなるようにスライドする請求項４に記載の薬液供給瓶。
【請求項６】
前記密閉しきい板は、前記薬液の接触側と反対側の前記容器内にガスが供給されることにより、前記薬液の前記薬液導出口への経路を確保しながらスライドする請求項４または５に記載の薬液供給瓶。
【請求項７】
前記容器内壁に前記密閉しきい板の偏向防止用のガイド部が設けられている請求項４〜６のいずれか一つに記載の薬液供給瓶。
【請求項８】
前記容器内壁に設けられた前記密閉しきい板の偏向防止用のガイド部をさらに具備する請求項４〜６のいずれか一つに記載の薬液供給瓶。
【請求項９】
薬液の塗布部が設けられた処理室と、
前記塗布部への配管経路途中に設けられた薬液制御バルブと、
ガス供給機構と、
前記ガス供給機構からの配管経路途中に設けられたガス制御バルブと、
薬液が充填された容器内において、前記ガス供給機構からの配管経路と結合されガス圧力により前記薬液の容積を可変とする容積制御部材が設けられ、前記容積制御部材に応じて前記薬液が外部に押し出されるための薬液導出口が前記塗布部への配管経路につなげられる薬液供給瓶と、
を具備した半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置製造に係り、特に液体ソースの薬液を供給する薬液供給瓶及び半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置製造に必要なレジスト液、ＳＯＧ（spin on glass）液、あるいはＴＥＯＳ(tetraethoxysilane)等の液体ソースの薬液は、圧送方式やポンプによる送液技術を利用して所定の各処理装置に供給される。具体的にはＮ２，Ｈｅガスによって薬液を圧送する方式を用いるもの、バブリングによって薬液を供給する方式、送液ポンプで薬液を供給する方式等が知られている。
【０００３】
例えば従来では、ホトレジスト塗布装置のホトレジスト供給機構に関し、薬液加圧装置の出口に、加圧された密閉容器に納められた伸縮性予備室の入口を接続し、予備室の出口から弁を通じて薬液を供給する。レジストボトル内のレジスト液はポンプ装置に吸引されフィルターハウジング内に圧送され濾過される。濾過されたレジスト液は上記伸縮性予備室に充填される。レジスト液の供給は予備室の出口に設けられた制御弁を開くことによって行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−７７１２２号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の送液方式では、薬液が気体に触れるため、薬液中に気体が溶け込む。液中に溶け込んだ気体は集合して気泡の状態になる。この気泡は塗布工程において塗布斑の原因となる。対策として、薬液供給配管途中に脱気システムを設置する方法がある。この脱気システムは真空排気等の付帯設備が必要である。このため、システムの定期的なメンテナンスが必要となり、コスト、安定稼動上から不利となる。
【０００５】
また、有機ＳＯＧ等、空気に触れるとゲル化する薬品に関しては、薬液瓶内で変質が始まり、長期間の使用には問題が生じる。そのため、短期間（例えば２４時間以内）の薬液交換を要する。また、プラズマＣＶＤ装置等にＴＥＯＳ等の液体ソースを供給する場合、液中に窒素分が混入していると放電インピーダンスが変化し、異常放電、膜室変動の原因となる。この対策としてＨｅガスによるバブリングが採用されているが、ガス単価等でＮ２に比べて不利である。
【０００６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、気体と薬液が接触しない液送方式を容易に実現する薬液供給瓶及び半導体製造装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る薬液供給瓶は、薬液が充填される容器と、前記容器内に設けられ、圧力に応じて大きさが可変の伸縮性袋と、前記容器に設けられ、前記伸縮性袋内に圧力を与えるガス導入口と、前記容器に設けられ、前記薬液が外部に押し出されるための薬液導出口と、前記薬液導出口を閉塞する密栓部材と、を具備している。
【０００８】
上記本発明に係る薬液供給瓶によれば、容器内の伸縮性袋を大きくする（膨らませる）ことで、容器内の薬液の容積を小さく変化させることができる。その分、薬液は薬液導出口から外部に押し出される。これにより、薬液は気体に接触することなく供給制御でき、気体の溶け込みはほとんどなくなる。
【０００９】
なお、上記本発明に係る薬液供給瓶は、次のいずれかの特徴を有することにより、薬液の無駄なく供給効率の高い構成となり得る。
前記伸縮性袋は、ガスが供給されることにより、最終的には前記容器内の形状に近くなるように膨張することを特徴とする。
前記伸縮性袋は、ガスが供給されることにより、前記薬液の前記薬液導出口への経路を確保しながら膨張することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る薬液供給瓶は、薬液が充填される容器と、前記容器内に設けられ、圧力に応じて前記薬液の容積を可変とする密閉しきい板と、前記容器に設けられ、前記密閉しきい板に圧力を与えるガス導入口と、前記容器に設けられ、前記薬液が外部に押し出されるための薬液導出口と、前記薬液導出口を閉塞する密栓部材と、を具備している。
【００１１】
上記本発明に係る薬液供給瓶によれば、容器内の密閉しきい板をスライドさせることで、容器内の薬液充填容積を小さく変化させることができる。その分、薬液は薬液導出口から外部に押し出される。これにより、薬液は気体に接触することなく供給制御でき、気体の溶け込みはほとんどなくなる。
【００１２】
なお、上記本発明に係る薬液供給瓶は、次のいずれかの特徴を有することにより、薬液の無駄なく供給効率の高い構成となり得る。
前記密閉しきい板は、前記薬液の接触側と反対側の前記容器内にガスが供給されることにより、最終的には前記容器内の前記薬液の容量がなくなるようにスライドすることを特徴とする。
前記密閉しきい板は、前記薬液の接触側と反対側の前記容器内にガスが供給されることにより、前記薬液の前記薬液導出口への経路を確保しながらスライドすることを特徴とする。
前記容器内壁に前記密閉しきい板の偏向防止用のガイド部が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る半導体製造装置は、薬液の塗布部が設けられた処理室と、前記塗布部への配管経路途中に設けられた薬液制御バルブと、ガス供給機構と、前記ガス供給機構からの配管経路途中に設けられたガス制御バルブと、薬液が充填された容器内において、前記ガス供給機構からの配管経路と結合されガス圧力により前記薬液の容積を可変とする容積制御部材が設けられ、前記容積制御部材に応じて前記薬液が外部に押し出されるための薬液導出口が前記塗布部への配管経路につなげられる薬液供給瓶と、を具備している。
【００１４】
上記本発明に係る半導体製造装置によれば、容積制御部材を内部に備える薬液供給瓶によって、容器内の薬液の容積を小さく変化させることができる。その分、薬液は薬液導出口から外部に押し出される。これにより、薬液は気体に接触することなく供給制御でき、気体の溶け込みはほとんどなくして塗布部へ到達させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る薬液供給瓶の要部を示す構成図である。薬液供給瓶Ｂ１は容器１０を有する。容器１０は、薬液１１が充填される耐薬液性能の容器であり、例えば硬質フッ素系樹脂容器である。その他、アルミナコーティング等の金属容器であることも考えられる。容器１０内部は円筒形、楕円筒形を含め、角柱の角を丸めた形態等様々な形が考えられる。薬液１１は、レジスト、ＳＯＧ、あるいはＴＥＯＳ等の液体ソースが考えられる。容器１０内には伸縮性袋１２が設けられている。伸縮性袋１２は、例えば耐薬液性能の炭素原子の鎖状結合、ＣとＦの化合物でなるニトリル系またはフッ素系ゴムで構成される。
【００１６】
伸縮性袋１２は、容器１０に設けられたガス導入口１３から与えられるＨｅやＮ２等の不活性ガスの圧力に応じて大きさが可変となっている。この不活性ガスは、図示しないがガス供給パネルから所定の半導体製造装置につながり、その半導体製造装置によって供給制御される。伸縮性袋１２が破線に示すように膨らむことによって容器１０内の薬液充填容積を小さくすることができる。薬液導出口１４は、伸縮性袋１２の膨張途中で塞がらないような位置に設けられている。伸縮性袋１２は、薬液１１の薬液導出口１４への経路を確保しながら膨張する。伸縮性袋１２は、最終的には容器１０内の形状に近くなるように膨張することが望ましい。
【００１７】
薬液１１は、伸縮性袋１２の膨張により容器１０内の容積が小さくなる分、薬液導出口１４から外部に押し出されるようになる。密栓部材１５は、容器１０が図示しない所定の半導体製造装置にセットされ、その半導体製造装置における塗布部の配管端部に結合されるときに外される。
【００１８】
上記実施形態の構成によれば、容器１０内の伸縮性袋１２を大きくする（膨らませる）ことで、容器１０内の薬液１１の容積を小さく変化させることができる。その分、薬液１１は薬液導出口１４から外部に押し出される。これにより、薬液１１は気体に接触することなく供給制御でき、気体の溶け込みはほとんどなくなる。
【００１９】
図２（ａ），（ｂ）は、図１の変形例を示す要部の構成図である。図１と同様の箇所には同一の符号を付して説明は省略する。このように、セットする半導体製造装置に合うように容器１０の薬液導出口１４、ガス導入口１３、内部の伸縮性袋１２の形や配置を変える構成も考えられる。
【００２０】
図３（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る薬液供給瓶の要部を示す構成図である。図３（ｂ）は、薬液供給瓶の容器内の上面図を示す。薬液供給瓶Ｂ２は容器２０を有する。容器２０は、薬液２１が充填される耐薬液性能の容器であり、例えば硬質フッ素系樹脂容器である。その他、アルミナコーティング等の金属容器であることも考えられる。薬液２１は、円筒形、楕円筒形、角柱形態等様々な形が考えられるが、ここではガイド部２６の付いた角柱形態とする。ガイド部２６は、後述する密閉しきい板２７のスライドを精度よくスムーズにするため、偏向抑制に寄与する。また、ガイド部２６は角柱形態の容器２０の角を丸める働きもある。
【００２１】
薬液２１は、第１実施形態と同様である。レジスト、ＳＯＧ、あるいはＴＥＯＳ等の液体ソースが考えられる。容器２０内には密閉しきい板２７が設けられている。密閉しきい板２７は、例えば耐薬液性能のフッ素樹脂系の硬質盤２７１の周囲にフッ素系ゴム２７２が固着され、容器２０内壁及びガイド部２６に密着しながらスライド可能となっている。
【００２２】
密閉しきい板２７は、容器２０に設けられたガス導入口２３から与えられるＨｅやＮ２等の不活性ガスの圧力に応じてスライドし、容器２０内の薬液２１の充填容積を小さく変化させることができる。この不活性ガスは、図示しないがガス供給パネルから所定の半導体製造装置につながり、その半導体製造装置によって供給制御される。密閉しきい板２７が破線に示すようにスライドすることによって容器２０内の薬液充填容積は小さくなる。薬液導出口２４は、密閉しきい板２７の膨張途中で塞がらないような位置に設けられている。すなわち、密閉しきい板２７は、薬液２１の接触側と反対側の容器内にガスが供給されることにより、薬液２１の薬液導出口２４への経路を確保しながらスライドする。密閉しきい板２７は、最終的には容器２０内の薬液２１の容量がなくなるようにスライドすることが望ましい。
【００２３】
薬液２１は、密閉しきい板２７のスライドにより容器２０内の薬液充填容積が小さくなる分、薬液導出口２４から外部に押し出されるようになる。密栓部材２５は、容器２０が図示しない所定の半導体製造装置にセットされ、その半導体製造装置における塗布部の配管端部に結合されるときに外される。
【００２４】
上記実施形態の構成によれば、容器２０内の密閉しきい板２７をスライドさせることで、容器２０内の薬液２１の充填容積を小さく変化させることができる。その分、薬液２１は薬液導出口２４から外部に押し出される。これにより、薬液２１は気体に接触することなく供給制御でき、気体の溶け込みはほとんどなくなる。
【００２５】
図４（ａ），（ｂ）は、図３の変形例を示す要部の構成図である。図３と同様の箇所には同一の符号を付して説明は省略する。このように、セットする半導体製造装置に合うように容器２０の薬液導出口２４、ガス導入口２３の配置、容器２０や内部の密閉しきい板２７の形を変える構成も考えられる。
【００２６】
図５は、本発明の第３実施形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図である。半導体製造装置３０本体の処理室３１には、塗布部３２が設けられている。処理室３１には被処理基板等図示しないが、半導体製造装置３０は、液体ソースを利用するレジスト塗布装置、ＳＯＧ塗布装置、ＣＶＤ装置等である。塗布部３２は、配管経路３３につながり、配管経路３３途中に少なくとも薬液制御バルブ３４が設けられている。また、ガス供給機構３５は、配管経路３６につながり、配管経路３６途中に少なくともガス制御バルブ３７が設けられている。
【００２７】
例えば、前記第１実施形態のような薬液供給瓶Ｂ１がセットされる。すなわち、配管経路３３と薬液導出口１４が結合され、配管経路３６とガス導入口１３が結合される。薬液１１が充填された容器１０内において、ガス供給機構３５からのガス圧力により伸縮性袋１２が膨張して薬液１１の容量を小さくし、その分だけ薬液１１が薬液導出口１４から塗布部３２に向かって押し出される。
あるいは、例えば、前記第２実施形態のような薬液供給瓶Ｂ２がセットされる。すなわち、配管経路３３と薬液導出口２４が結合され、配管経路３６とガス導入口２３が結合される。薬液２１が充填された容器２０内において、ガス供給機構３５からのガス圧力により密閉しきい板２７がスライドして薬液１１の容量を小さくし、その分だけ薬液１１が薬液導出口２４から塗布部３２に向かって押し出される。
【００２８】
上記実施形態の構成によれば、伸縮性袋１２や密閉しきい板２７のような容積制御部材を内部に備える薬液供給瓶によって、容器１１や２１の薬液充填容積を小さく変化させることができる。その分、薬液１１（または２１）は薬液導出口１４（または２４）から外部、すなわち塗布部３２に向かって押し出される。これにより、薬液１１（または２１）は気体に接触することなく供給制御でき、気体の溶け込みはほとんどなくして塗布部３２へ到達させることができる。
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、容器内の伸縮性袋を大きくする（膨らませる）、あるいは密閉しきい板をスライドさせることで、容器内の薬液充填容積を小さく変化させることができる。容器内の薬液充填容積の変化分は、薬液導出口から外部に押し出される薬液量に反映される。これにより、薬液は気体に接触することなく供給制御でき、気体の溶け込みはほとんどなくなる。脱気システムがなくても信頼性の高い良好な塗布が期待できる。この結果、気体と薬液が接触しない液送方式を容易に実現する薬液供給瓶及び半導体製造装置を提供することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上述した実施形態及び方法に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、応用を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態に係る薬液供給瓶の要部を示す構成図。
【図２】図１の変形例を示す要部の構成図。
【図３】第２実施形態に係る薬液供給瓶の要部を示す構成図。
【図４】図３の変形例を示す要部の構成図。
【図５】第３実施形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３２】
１０，２０…容器、１１，２１…薬液、１２…伸縮性袋、１３，２３…ガス導入口、１４，２４…薬液導出口、１５…密栓部材、２６…ガイド部、２７…密閉しきい板、２７１…硬質盤、２７２…フッ素系ゴム、３０…半導体製造装置、３１…処理室、３２…塗布部、３３，３６…配管経路、３４…薬液制御バルブ、３５…ガス供給機構、３７…ガス制御バルブ、２７１…硬質盤、２７２…フッ素系ゴム、Ｂ１，Ｂ２…薬液供給瓶。
【図１】
2007112500.tif 000003
【図２】
2007112500.tif 000004
【図３】
2007112500.tif 000005
【図４】
2007112500.tif 000006
【図５】
2007112500.tif 000007