(57)【要約】【課題】化学液体の供給装置及びその供給方法を提供する。【解決手段】本発明は化学液体の供給装置及びその供給方法に関し、化学液体が貯蔵される母タンクと、前記母タンクに比べて相対的に第１高さの差ｈ高い位置に配置されて前記母タンクとの位置間の圧力の差によって前記母タンクから前記化学液体を定量的に受ける中間タンクと、前記中間タンクに比べて相対的に第２高さの差ｈ´高い位置に配置されて前記中間タンクとの位置間の圧力の差によって前記中間タンクから化学液体を定量的に受けるバブリングタンクを含む化学液体の供給装置を利用して一定量の化学液体を安定的に供給することができることを特徴とする。【選択図】図１
2007043174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学液体を貯蔵する母タンクと、
前記母タンクに比べて相対的に第１高さの差ｈ高い位置に配置されて前記母タンクとの位置間の圧力差によって前記母タンクから前記化学液体を定量的に受ける中間タンクと、
前記中間タンクに比べて相対的に第２高さの差ｈ’高い位置に配置されて前記中間タンクとの位置間の圧力差によって前記中間タンクから前記化学液体を定量的に受けるバブリングタンクとを含むことを特徴とする化学液体の供給装置。
【請求項２】
前記母タンクＭＴの初期圧力ＰＭＴは数式１に基づいて設定されてなる、
ＰＭＴ＝前記第１高さの差ｈによる化学液体の圧力＋前記中間タンクＩＴのプッシュ圧力          （数式１）
（ただし、式中、前記中間タンクＩＴのプッシュ圧力は前記化学液体が前記中間タンクＩＴの一定部分を占めているとき、前記中間タンクＩＴから前記母タンクＭＴに作用する化学液体の圧力である。）ことを特徴とする請求項１に記載の化学液体の供給装置。
【請求項３】
前記中間タンクＩＴの初期圧力ＰＩＴは数式２に基づいて設定されてなる、
ＰＩＴ＝前記中間タンクＩＴのプッシュ圧力×｛ＶＩＴ（空き空間）／ＶＩＴ｝（数式２）
（ただし、式中、前記ＶＩＴ（空き空間）は前記中間タンクＩＴで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記ＶＩＴは前記中間タンクＩＴの全容積である。）ことを特徴とする請求項２に記載の化学液体の供給装置。
【請求項４】
前記バブリングタンクＢＴの初期圧力ＰＢＴは数式３に基づいて設定されてなる、
ＰＢＴ＝｛前記中間タンクＩＴの初期圧力ＰＩＴ−前記第２高さの差ｈ’による化学液体の圧力｝×｛ＶＢＴ（空き空間）／Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’  配管）｝      （数式３）
（ただし、式中、前記ＶＢＴ（空き空間）は前記バブリングタンクＢＴで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’  配管）は前記バブリングタンクＢＴの全容積と前記バブリングタンクＢＴと前記中間タンクＩＴの間の配管の容積の合計である。）ことを特徴とする請求項３に記載の化学液体の供給装置。
【請求項５】
前記中間タンクＩＴと前記バブリングタンクＢＴの間に第１配管をさらに含み、前記中間タンクＩＴに前記第１配管に残留する化学液体を戻すことを特徴とする請求項１に記載の化学液体の供給装置。
【請求項６】
前記母タンクＭＴと前記中間タンクＩＴの間に第２配管をさらに含み、前記母タンクＭＴに前記第２配管に残留する化学液体を戻すことを特徴とする請求項１に記載の化学液体の供給装置。
【請求項７】
前記第２配管を洗浄する溶剤を貯蔵するソルベントタンクをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の化学液体の供給装置。
【請求項８】
前記第２配管を洗浄した後に、廃棄される溶剤を貯蔵する廃棄物タンクをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の化学液体の供給装置。
【請求項９】
前記化学液体は、トリメチルアルミニウムまたはテトラキスメチルアミノハフニウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の化学液体の供給装置。
【請求項１０】
前記中間タンクＩＴは、前記中間タンクＩＴに不活性ガスを供給して前記中間タンクＩＴの圧力を高める配管を含むことを特徴とする請求項１に記載の化学液体の供給装置。
【請求項１１】
前記不活性ガス供給配管には、前記中間タンクＩＴの圧力を測定する器具が設置されてなることを特徴とする請求項１０に記載の化学液体の供給装置。
【請求項１２】
前記中間タンクＩＴは、前記化学液体が存在するか否かを確認する超音波センサーを含むことを特徴とする請求項１０に記載の化学液体の供給装置。
【請求項１３】
前記中間タンクＩＴは、ニッケル（Ｎｉ）−銅（Ｃｕ）合金で構成または表面処理されてなることを特徴とする請求項１０に起債の化学液体の供給装置。
【請求項１４】
前記母タンクＭＴと前記バブリングタンクＢＴ中の少なくとも一つは、少なくとも二つであることを特徴とする請求項１に記載の化学液体の供給装置。
【請求項１５】
化学液体を貯蔵する母タンクと、前記母タンクに比べて相対的に第１高さの差ｈ高い位置に配置された中間タンクと、前記中間タンクに比べて相対的に第２高さの差ｈ’高い位置に配置されたバブリングタンクを利用する化学液体の供給方法として、
前記タンクを各々初期圧力で設定する段階と、
前記母タンクは前記母タンクの初期圧力で維持されるようにし、前記中間タンクは前記中間タンクの初期圧力より高い第１圧力になるようにして前記母タンクから前記中間タンクに前記化学液体の特定量を供給する段階と、
前記中間タンクは前記第１圧力から前記中間タンクの初期圧力になるようにし、前記バブリングタンクは前記バブリングタンクの初期圧力より高い第２圧力になるようにして前記中間タンクから前記バブリングタンクに前記特定量の化学液体を供給する段階と、
前記バブリングタンクは前記第２圧力より低い第３圧力になるようにし、前記中間タンクは真空に設定して前記バブリングタンクと前記中間タンクとの間の配管に存在する化学液体を前記中間タンクに戻し、前記母タンクを真空に設定して前記中間タンクと前記母タンクとの間の配管に存在する化学液体を前記母タンクに戻す段階と、
を含むことを特徴とする化学液体の供給方法。
【請求項１６】
前記タンクを各々初期圧力で設定する段階は、
前記母タンクの初期圧力ＰＭＴを数式１に基づいて設定する段階を含む、
ＰＭＴ＝前記第１高さの差ｈによる化学液体の圧力＋前記中間タンクのプッシュ圧力
（数式１）
（ただし、式中、前記中間タンクのプッシュ圧力は前記化学液体が前記中間タンクの一定部分を占めているとき、前記中間タンクから前記母タンクに作用する化学液体の圧力である。）ことを特徴とする請求項１５に記載の化学液体の供給方法。
【請求項１７】
前記タンクを各々初期圧力で設定する段階は、
前記中間タンクの初期圧力ＰＩＴを数式２に基づいて設定する段階を含む、
ＰＩＴ＝前記中間タンクのプッシュ圧力×｛ＶＩＴ（空き空間）／ＶＩＴ｝（数式２）
（ただし、式中、前記ＶＩＴ（空き空間）は前記中間タンクで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記ＶＩＴは前記中間タンクの全容積である。）ことを特徴とする請求項１６に記載の化学液体の供給方法。
【請求項１８】
前記タンクを各々初期圧力で設定する段階は、
前記バブリングタンクの初期圧力ＰＢＴを数式３に基づいて設定する段階を含み、
ＰＢＴ＝｛前記中間タンクの初期圧力（ＰＩＴ）−前記第２高さの差ｈ’による化学液体の圧力｝×｛ＶＢＴ（空き空間）／Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’  配管）  ｝    （数式３）
（ただし、式中、前記ＶＢＴ（空き空間）は前記バブリングタンクで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’配管）は前記バブリングタンクの全容積と前記バブリングタンクと前記中間タンクの間の配管の容積の合計である。）ことを特徴とする請求項１７に記載の化学液体の供給方法。
【請求項１９】
前記母タンクは前記母タンクの初期圧力で維持されるようにし、前記中間タンクは前記中間タンクの初期圧力より高い第１圧力になるようにして前記母タンクから前記中間タンクに前記化学液体の特定量を供給する段階は、
前記母タンクの初期圧力が持続的に維持されるように前記母タンクに不活性ガスを注入する段階とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の化学液体の供給方法。
【請求項２０】
前記中間タンクと前記母タンクとの間の配管に溶剤を供給して前記中間タンクと前記母タンクとの間の配管を洗浄する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の化学液体の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置及び方法に係り、より詳細には半導体製造工程に用いられる化学液体を定量的に供給できる化学液体（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）の供給装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程で用いられる化学液体は、液状形態からバブラー（ｂｕｂｂｌｅｒ）または気化器（ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）で気体状態に変換された後に供給されることが多い。従来の化学液体の供給装置は、化学液体をバッファリング（ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）タンクに貯蔵してプロセスチャンバに供給する方式と化学液体を直接プロセスチャンバに供給する方式に大別することができる。
【０００３】
従来の化学液体の供給装置は、大体に単純に化学液体を量とは構わなく、継続的にチャンバに供給する方式である。また、化学液体は、液状の形態として可燃性、腐蝕性、毒性など非常に危ない特性を有することが普通であり、半導体微細工程に主に用いられる。このような理由ないし安定上の理由でバッファリング装置が化学液体の供給装置に必須であるといえる。従って、化学液体をより安定的に定量的に供給することができ、化学液体の供給過剰による工程の事故を防止することができる改良された化学液体の供給装置の必要性がある。
【特許文献１】米国特許第４，２３５，８２９号
【特許文献２】米国特許第６，０９８，８４３号
【特許文献３】米国公開特許第２００５／００３１４９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は従来技術での要求ないし必要に応じるために案出されたものであり、本発明の目的は化学液体をより安定的に定量的に供給することができる化学液体の供給装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成することができる本発明による化学液体の供給装置及びその方法は、中間バッファリング定量タンクを設置し、圧力平衡条件で化学液体を定量的に供給することができることを特徴とする。
【０００６】
前記特徴を実現することができる本発明の実施形態による化学液体の供給装置は、化学液体を貯蔵する母タンク（Ｍｏｔｈｅｒ  Ｔａｎｋ）と、前記母タンクに比べて相対的に第１高さの差ｈ高い位置に配置されて前記母タンクとの位置間の圧力差によって前記母タンクから前記化学液体を定量的に受ける中間タンク（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｔａｎｋ）と、前記中間タンクに比べて相対的に第２高さの差ｈ’高い位置に配置されて前記中間タンクとの位置間の圧力差によって前記中間タンクから前記化学液体を定量的に受けるバブリングタンク（Ｂｕｂｂｌｉｎｇ  Ｔａｎｋ）を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記特徴を実現することができる本発明の実施形態による化学液体の供給方法は、化学液体を貯蔵する母タンクと、前記母タンクに比べて相対的に第１高さの差ｈ高い位置に配置された中間タンクと、前記中間タンクに比べて相対的に第２高さの差ｈ’高い位置に配置されたバブリングタンクを利用する化学液体の供給方法において、前記タンクを各々初期圧力で設定する段階と、前記母タンクは前記母タンクの初期圧力で維持されるようにし、前記中間タンクは前記中間タンクの初期圧力より高い第１圧力になるようにして前記母タンクから前記中間タンクに前記化学液体を特定量供給する段階と、前記中間タンクは前記第１圧力から前記中間タンクの初期圧力になるようにし、前記バブリングタンクは前記バブリングタンクの初期圧力より高い第２圧力になるようにして前記中間タンクから前記バブリングタンクに前記特定量の化学液体を供給する段階と、前記バブリングタンクは前記第２圧力より低い第３圧力になるようにし、前記中間タンクは真空に設定して前記バブリングタンクと前記中間タンクとの間の配管に存在する化学液体を前記中間タンクに戻し、前記母タンクを真空に設定して前記中間タンクと前記母タンクとの間の配管に存在する化学液体を前記母タンクに戻す段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、中間バッファリングタンクを設置して化学液体の供給の安全性を確保することができる効果がある。また、定量の中間バッファリングタンクを使って決まった量ぐらいだけ化学液体を供給するから、化学液体の供給過剰による工程事故ないしは事故をあらかじめ防止することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明による化学液体の供給装置及びその方法について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
本発明と従来技術と比べた利点は、添付図面を参照した詳細な説明と特許請求範囲を通じて明白になる。特に、本発明は特許請求範囲でよく指摘されて明白に請求される。しかし、本発明は添付図面と関して詳細な説明を参照することによって最も理解することができる。図面において同一の参照符号は多様な図面を通じて同一構成要素を示す。
【００１１】
（実施形態）
図１は本発明の実施形態による化学液体の供給装置を示す構成図である。
【００１２】
図１を参照すると、本発明の実施形態による化学液体の供給装置１００は、化学液体が貯蔵される母タンク（３２０、３３０：Ｍｏｔｈｅｒ  Ｔａｎｋ）と、母タンク３２０、３３０から化学液体を供給して気体状の化学薬品に転換させるバブリングタンク（２１０、２２０；Ｂｕｂｂｌｉｎｇ  Ｔａｎｋ）と、バブリングタンク２１０、２２０から気体状の化学薬品を供給して実質的に所定の半導体プロセスが実施される一つまたは複数のプロセスチャンバ２３０、２４０を含んで構成される。化学液体を安全上そして定量的に供給するために、母タンク３２０、３３０とバブリングタンク２１０、２２０との間には、バッファリングタンクの役割を担う中間タンク３１０が設置される。
【００１３】
母タンク３２０は、化学液体の入れ替えや補充のとき、過剰（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）用途で使うために複数個が同じ高さに設置される。バブリングタンク２１０、２２０は同じ高さに設置され、バブリングタンク２１０、２２０の各々は、プロセスチャンバ２３０、２４０の各々とステンレス（ＳＵＳ）の配管２１２、２２２で連結される。配管２１２、２２２は、気体状に転換された化学薬品、例えば、トリメチルアルミニウムＴＭＡまたはテトラキスメチルアミノハフニウムＴＥＭＡＨなどの前駆体（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）（液体）が供給される経路になる。配管２１２、２２２を通じて供給されたＴＭＡのような前駆体を利用して、プロセスチャンバ２３０にローディングされたウェーハ上にアルミニウム酸化膜が蒸着される。
【００１４】
前述のＴＭＡまたはＴＥＭＡＨなどの前駆体は自然発火するから、液状の前駆体を気体状に転換させ、気化器よりはバブリングタンク２１０、２２０と一緒にバブリングシステムを利用する気泡方式が有利である。そして、気泡方式で化学液体を供給するためには、供給距離を考慮したバッファリング及び定量的な役割を担うことができる中間タンク３１０を設置することが望ましい。
【００１５】
ＴＭＡまたはＴＥＭＡＨなどの前駆体は強腐蝕性、高反応性の特性を有するから、中間タンク３１０はモネル（ＭＯＮＥＬ）類などの特殊合金で作られ、または表面処理されることが望ましい。特殊合金では、ニッケルＮｉと銅Ｃｕとの合金として、それ以外に少量の鉄、マンガン、珪素などを含んだニッケルの腐蝕性を改良したモネル（Ｍｏｎｅｌ）類の合金を代表的に選択することができる。モネル類のような特殊合金で構成されず、または表面処理されていない中間タンク３１０の場合、長期間の使用のとき、各種の金属不純物を発生して化学液体の純度を低下させるからである。
【００１６】
母タンク３２０、３３０と中間タンク３１０との間には化学液体が移動する経路であるステンレス（ＳＵＳ）製の配管３２２、３３２が設置され、中間タンク３１０からバブリングタンク２１０、２２０との間にも化学液体が移動する経路であるステンレス（ＳＵＳ）製の配管３１２、３１３、３１４が設置される。
【００１７】
母タンク３２０には、窒素、ヘリウムまたはアルゴンなどの不活性ガスを注入する配管３２４と、母タンク３２０を真空にするための真空配管３２６が設置される。そして、不活性ガスの注入配管３２４には、圧力変換器や圧力ゲージなどの圧力測定装置３２７が設置される。同様に、他の母タンク３３０にも、不活性ガスの注入配管３３４と真空配管３３６が設置され、不活性ガスの注入配管３３４にも圧力の測定装置３３７が設置される。
【００１８】
母タンク３２０、３３０と同様に、中間タンク３１０にも、圧力の測定装置３１７を備える不活性ガスの注入配管３１５と真空配管３１６が設置される。同様に、バブリングタンク２１０にも、圧力の測定装置２１７を備える不活性ガスの注入配管２１４と真空配管２１６が設置され、他のバブリングタンク２２０にも、圧力の測定装置２２７を備える不活性ガスの注入配管２２４と真空配管２２６が設置される。
【００１９】
前述のプロセスチャンバ２３０、２４０とバブリングタンク２１０、２２０は、いわゆる半導体生産ライン（２００；ＦＡＢ）に設置される。そして、中間タンク３１０と母タンク３２０、３３０は化学液体の供給のとき、事故を防止するためにＦＡＢ２００の下部であるプレナム（Ｐｌｅｎｕｍ）３００に設置されるのが望ましい。従って、母タンク３２０、３３０は相対的に最も低い位置に設置され、バブリングタンク２１０、２２０は相対的に最も高い位置に設置され、中間タンク３１０は中間的な高さに設置される。結局、母タンク３１０、３２０と中間タンク３１０は一定距離ｈ程度の位置の差があり、中間タンク３１０とバブリングタンク２１０、２２０も一定距離ｈ’程度の位置の差が生じるようになる。
【００２０】
一方、化学液体の供給装置１００には、配管の洗浄、特に母タンク３１０、３２０の供給配管３２２、３３２付近のいわゆるデッドスペース（３６０；ｄｅａｄ  ｓｐａｃｅ）を洗浄するために洗浄液である溶剤（ｓｏｌｖｅｎｔ）を貯蔵するソルベントタンク３４０と、洗浄を終了した溶剤とその他の廃棄物を貯蔵する廃棄物タンク３５０をさらに含んで構成することができる。
【００２１】
前記のように構成された化学液体の供給装置１００は、中間タンク３１０とバブリングタンク（２１０、２２０）の間の圧力平衡の原理として化学液体を定量で供給できる。
【００２２】
本発明の実施形態による装置において、前記母タンクＭＴの初期圧力ＰＭＴはＰＭＴ＝前記第１高さの差ｈによる化学液体の圧力＋前記中間タンクＩＴのプッシュ（Ｐｕｓｈ）圧力という式によって設定される。この式において、前記中間タンクＩＴのプッシュ（Ｐｕｓｈ）圧力は、前記化学液体が前記中間タンクＩＴの一定部分を占めているとき、前記中間タンクＭＴから前記母タンクＭＴに作用する化学液体の圧力である。
【００２３】
本発明の実施形態による装置において、前記中間タンクＩＴの初期圧力ＰＩＴはＰＩＴ＝前記中間タンクＩＴのプッシュ圧力×｛ＶＩＴ（空き空間）／ＶＩＴ｝という式によって設定される。この式において、前記ＶＩＴ（空き空間）は前記中間タンクＩＴで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記ＶＩＴは前記中間タンクＩＴの全容積である。
【００２４】
本発明の実施形態による装置において、前記バブリングタンクＢＴの初期圧力ＰＢＴはＰＢＴ＝｛前記中間タンクＩＴの初期圧力（ＰＩＴ）‐前記第２高さの差ｈ’による化学液体圧力｝×｛ＶＢＴ（空き空間）／Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’配管）｝という式によって設定される。この式において、前記ＶＢＴ（空き空間）は前記バブリングタンクＢＴで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’配管）は前記バブリングタンクＢＴの全容積と前記バブリングタンクＢＴと前記中間タンクＩＴとの間の配管の容積の合計である。
【００２５】
本発明の実施形態による装置において、前記中間タンクＭＴに前記バブリングタンクＢＴとの間の配管に残留する化学液体を戻す。前記母タンクＭＴに前記中間タンクＩＴとの間の配管に残留する化学液体を戻す。
【００２６】
本発明の実施形態による装置において、前記母タンクＭＴと前記中間タンクＭＴとの間の配管を洗浄する溶剤を貯蔵するソルベントタンクをさらに含む。前記配管を洗浄した後に、廃棄される溶剤を貯蔵する廃棄物タンクをさらに含む。
【００２７】
本発明の実施形態による装置において、前記化学液体はトリメチルアルミニウムＴＭＡまたはテトラキスメチルアミノハフニウムＴＥＭＡＨを含む。
【００２８】
本発明の実施形態による装置において、前記中間タンクＭＴは、前記中間タンクＭＴに不活性ガスを供給して前記中間タンクＭＴの圧力を高める配管を含む。前記不活性ガス供給配管には前記中間タンクＩＴの圧力を測定する装置が設置される。前記中間タンクＩＴは前記化学液体が存在するか否かを確認する超音波センサーを含む。前記中間タンクＩＴはモネル類の合金で構成または表面処理される。
【００２９】
本発明の実施形態による装置において、前記母タンクＭＴと前記バブリングタンクＢＴ中の少なくとも一つは、少なくとも二つである。
【００３０】
また、本発明の実施形態による方法において、前記タンクを各々初期圧力で設定する段階は前記母タンクの初期圧力ＰＭＴをＰＭＴ＝前記第１高さの差ｈによる化学液体の圧力＋前記中間タンクのプッシュ圧力であるという式で設定する段階を含む。この式において、前記中間タンクのプッシュ圧力は前記化学液体が前記中間タンクの一定部分を占めているとき、前記中間タンクから前記母タンクに作用する化学液体の圧力である。
【００３１】
本発明の実施形態による方法において、前記タンクを各々初期圧力で設定する段階は、前記中間タンクの初期圧力ＰＩＴをＰＩＴ＝前記中間タンクのプッシュ圧力×｛ＶＩＴ（空き空間）／ＶＩＴ｝という式で設定する段階を含む。この式において、前記ＶＩＴ（空き空間）は前記中間タンクで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記ＶＩＴは前記中間タンクの全容積である。
【００３２】
本発明の実施形態による方法において、前記タンクを各々初期圧力で設定する段階は、前記バブリングタンクの初期圧力ＰＢＴをＰＢＴ＝前記中間タンクの初期圧力ＰＩＴ‐前記第２高さの差ｈ’による化学液体の圧力｝×｛ＶＢＴ（空き空間）／Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’配管）｝という式で設定する段階を含む。この式において、前記ＶＢＴ（空き空間）は前記バブリングタンクで前記化学液体が満たされない空き空間の容積であり、前記Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’配管）  は前記バブリングタンクの全容積と前記バブリングタンクと前記中間タンクとの間の配管の容積の合計である。
【００３３】
本発明の実施形態による方法において、前記母タンクは前記母タンクの初期圧力で維持されるようにし、前記中間タンクは前記中間タンクの初期圧力より高い第１圧力になるようにして前記母タンクから前記中間タンクに前記化学液体を特定量を供給する段階は、前記母タンクの初期圧力が持続的に維持されるように前記母タンクに不活性ガスを注入する段階を含む。
【００３４】
本発明の実施形態による方法において、前記中間タンクと前記母タンクとの間の配管に溶剤を供給して前記中間タンクと前記母タンクとの間の配管を洗浄する段階をさらに含む。
【００３５】
本発明によれば、定量の中間バッファリングタンクを利用して化学液体を安定的にプロセスチャンバに供給することができるようになる。また、決まった量ぐらいだけ化学液体を供給することができるようになるので、化学液体の供給過剰現像がなくなる。
【００３６】
図２は本発明の実施形態による化学液体の供給方法を説明する構成図である。
【００３７】
図２を参照すると、本発明の実施形態による化学液体の供給装置１００は、例えば、約４リットルの容積を有する母タンク３２０と、約１リットルの容積を有する中間タンク３１０と、約１乃至２リットルの容積を有するバブリングタンク２１０を特定の初期圧力で設定する（第１段階）。次に、圧力平衡によって母タンク３２０から中間タンク３１０に化学液体４００を特定量供給し（第２段階）、圧力平衡によって中間タンク３１０からバブリングタンク２１０に前記の特定量の化学液体を供給する（第３段階）。以後に、タンク２１０、３１０、３２０の間の配管３１２、３１３、３２２に残留する化学液体を母タンク３２０に戻す（ｒｅｆｉｌｌ）（第４段階）。本化学液体の供給装置１００は、上述のような一連の段階として化学液体を定量で供給するシステムである。
【００３８】
第１段階として、母タンク３２０は数式１によって、中間タンク３１０は数式２によって、そしてバブリングタンク２１０は数式３によって初期圧力に設定する。
（数式１）
母タンク３２０の初期圧力ＰＭＴ＝母タンク３２０と中間タンク３１０との高さの差ｈによる化学液体の圧力＋中間タンク３１０のプッシュ圧力
ここで、中間タンク３１０のプッシュ圧力は化学液体４００が中間タンク３１０の一定部分を占めているとき、中間タンク３１０から母タンク３２０に作用する化学液体４００の圧力である。母タンク３２０の初期圧力ＰＭＴは配管３２４を通じて不活性ガス（例；アルゴン）を注入して設定する。例えば、母タンク３２０の初期圧力ＰＭＴは、４０５ｋＰａ程度で設定する。
（数式２）
中間タンク３１０の初期圧力ＰＩＴ＝中間タンク３１０のプッシュ圧力×｛ＶＩＴ（空き空間）／ＶＩＴ｝
ここで、ＶＩＴ（空き空間）は中間タンク３１０から化学液体４００が満たされない空き空間の容積であり、ＶＩＴは中間タンク３１０の全容積である。例えば、中間タンク３１０の初期圧力ＰＩＴは、８５ｋＰａ程度で設定する。
（数式３）
バブリングタンクＢＴの初期圧力ＰＢＴ＝｛中間タンク３１０の初期圧力ＰＩＴ‐中間タンク３１０とバブリングタンク２１０との高さの差ｈ’による化学液体の圧力｝×｛ＶＢＴ（空き空間）／Ｖ（ＢＴ＋ｈ’配管）｝
ここで、ＶＢＴ（空き空間）はバブリングタンク２１０から化学液体４００が満たされない空き空間の容積であり、Ｖ（ＢＴ  ＋  ｈ’配管）はバブリングタンク２１０の全容積とバブリングタンク２１０と前記中間タンク３１０との間の配管３１２、３１３の容積の合計である。例えば、バブリングタンク２１０の初期圧力ＰＢＴは、１０ｋＰａ程度で設定する。
【００３９】
第２段階として、母タンク３２０の圧力を初期の圧力状態である４０５ｋＰａ程度に持続的に維持して母タンク３２０内に貯蔵された化学液体４００中で’ｘ’リットル、たとえ約０．４リットルを中間タンク３１０に供給する。このとき、中間タンク３１０の圧力は初期圧力（例；８５ｋＰａ）から上昇して４００ｋＰａ程度に上昇する。
【００４０】
第３段階として、中間タンク３１０の圧力がバブリングタンク２１０に比べて高いから、圧力差によって中間タンク３１０からバブリングタンク２１０に化学液体４００が’ｘ’リットル、即ち、前の約０．４リットルが供給される。この場合、中間タンク３１０の圧力は４００ｋＰａ程度で、初期圧力である８５ｋＰａ程度に減少し、バブリングタンク２１０は初期圧力である１０ｋＰａ程度から４０ｋＰａ程度に上昇する。バブリングタンク２１０に供給された化学液体４００は、バブリングタンク２１０から気体状に転換され、プロセスチャンバ２３０に供給されて所定の半導体工程が実施される。
【００４１】
第４段階として、中間タンク３１０からバブリングタンク２１０に化学液体４００が供給されても、中間タンク３１０とバブリングタンク２１０との間の配管３１２、３１３に化学液体が残留する。配管３１２、３１３内に滞留する化学液体はパーチクル発生要因になるから、中間タンク３１０の圧力を初期圧力である約８５ｋＰａから真空水準まで変化させる。そうすれば、配管３１２、３１３内の化学液体が中間タンク３１０に流入し、バブリングタンク２１０は４０ｋＰａ程度の圧力から７ｋＰａ程度の圧力に低下する。以後、母タンク３２０の圧力を真空水準まで低下させて中間タンク３１０に流入した化学液体４００を母タンク３２０に戻して７ｋＰａ程度の圧力水準に変化させる。そうすれば、各タンク２１０、３１０、３２０との間の配管３１２、３１３、３２２に滞留した化学液体が母タンク３２０に戻される。
【００４２】
以上の一連の段階による各タンク２１０、３１０、３２０の圧力を表で示すと、下記の表１のようになる。ここで、圧力単位はｋＰａである。
【００４３】
【表１】
2007043174.tif 000003
【００４４】
以上の一連の過程を通じ、タンク２１０、３１０、３２０の間の二つの間の圧力差で化学液体の移動が始まり、圧力平衡によって化学液体の移動が中断される時点まで必要量だけ圧力平衡条件によって化学液体を供給することができる。
【００４５】
中間タンク３１０の容積は、化学液体の供給量及び工程設備の稼動率によって可変的に取捨選択することができる。前記の例のように、中間タンク３１０の容積を約１リットルに設定するようになれば、中間タンク３１０は中間バッファリングタンク役割をするようになる。従って、定量容積の中間タンク３１０は定量容積以上に化学液体４００がバブリングタンク２１０に移送されて化学液体の過剰供給による工程事故を防止することができる安全装置として機能をし、定量供給の誤差を減らす機能をするようになる。一方、化学液体４００の移送量が多い場合、上述の一連の過程を繰り返して移送回数を分けて化学液体を供給することができる。
【００４６】
選択的に、化学液体供給過程の前後にかけて、ソルベントタンク３４０に貯蔵された溶媒を利用して、配管３２２、３３２を洗浄する過程を実施することができる。この洗浄過程はソルベントタンク３４０で溶媒が配管３４２、３４４を通じてデッドスペース３６０内の配管３２２、３３２を洗浄し、洗浄後、廃棄される溶媒及びそれ以外の廃棄物は配管３５４、３５２を通じて廃棄物タンク３５０に貯蔵されて廃棄される。
【００４７】
以上の詳細な説明は本発明を例示することにある。また前述の内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明するに過ぎず、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で用いることができる。そして、本明細書に開示された発明の概念の範囲、記述の開示内容と均等な範囲及び／または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。記述の実施形態は本発明を実施するにおいて最善の状態を説明するためのものであり、本発明のような他の発明を利用するに当業界に知られた他の状態への実施、そして発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。従って、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また上述の請求範囲は他の実施状態も含むことと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態による化学液体の供給装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態による化学液体の供給方法を説明する構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  化学液体の供給装置
２００  ＦＡＢ
２１０、２２０  バブリングタンク
２３０、２４０  プロセスチャンバ
３００  プレナム
３１０  中間タンク
３２０、３３０  母タンク
３４０  ソルベントタンク
３５０  廃棄物タンク。
【図１】
2007043174.tif 000004
【図２】
2007043174.tif 000005