(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁に形成された流入口から流入した処理液を収容する中空の液体収容器と、この液体収容器の前記中空内に上部一端から下端部まで垂直方向に延長して筒状に設けられ当該下端部が前記流入口の垂直位置より下方に位置して収容される前記処理液に浸漬して気泡が分離・除去された処理液を前記下端から上端に供給する内部管とを備え、前記液体収容器と内部管との間には、前記処理液の浮力によって上部及び下部に作動する浮袋を備え、前記流入口の上下部には、前記浮袋の動作を感知する感知器を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用気泡分離機。
【請求項２】
前記液体収容器及び内部管は、テフロン（登録商標）材質により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用気泡分離機。
【請求項３】
前記浮袋は、その底面が弧状形態に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用気泡分離機。
【請求項４】
前記浮袋は、テフロン（登録商標）材質により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用気泡分離機。
【請求項５】
前記液体収容器の上部側面には、前記処理液から分離した気泡を排気させる排気口がさらに備えられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用気泡分離機。
【請求項６】
処理液を収容する液体容器と、
前記液体容器から処理液を移送させるポンピング手段と、
前記ポンピング手段によって流入された前記処理液の比重を利用して処理液に含有した気泡を分離、除去する気泡分離機と、
前記気泡分離機によって気泡を分離、除去した処理液を流入して貯留する液体貯留器と、
前記液体収容器と内部管との間には前記流入した処理液の浮力によって上部及び下部に作動する浮袋と、
前記流入口の上下部には、前記浮袋の動作を感知して前記ポンピング手段及び排気口の動作を制御する感知器と、
前記液体収容器の上部側面には前記流入された処理液から分離した気泡を排気する排気口と、を備えてなり、
前記気泡分離機は、側壁に形成された流入口から流入した前記処理液を収容する中空の液体収容器と、この液体収容器の前記中空内に上部一端から下端部まで垂直方向に延長して筒状に設けられ当該下端部が前記流入口の垂直位置より下方に位置して収容される前記処理液に浸漬して気泡が分離・除去された処理液を前記下端から上端に供給する内部管とにより形成されていることを特徴とする半導体装置製造用液体供給装置。
【請求項７】
前記気泡分離機と液体貯留部との間には、前記処理液を濾過するフィルタがさらに備えられていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置製造用処理液供給装置。
【請求項８】
側壁に形成された流入口から流入した処理液を収容する中空の液体収容器と、この液体収容器の前記中空内に上部一端から下端部まで垂直方向に延長して筒状に設けられ当該下端部が前記流入口の垂直位置より下方に位置して前記流入した処理液に浸漬して気泡が分離・除去された処理液を前記下端から上端に供給する内部管とからなる気泡分離機を利用して前記液体収容器に処理液を流入させる液体流入段階と、
前記液体収容器と内部管との間に設けられた浮袋が前記液体収容器に流入した処理液の浮力によって上部及び下部に作動する浮袋作動段階と、
前記気泡分離機の流入口の上下部に備えられた感知器を利用して前記浮袋の動作を感知する感知段階と、
前記処理液を気泡分離機の液体収容器に流入させるポンプと、前記流入した処理液から分離される気泡を排気できるように前記液体収容器の上部側面に形成した排気部とを前記感知器の信号入力によって制御する制御段階と、
を備えてなることを特徴とする半導体装置製造用液体供給装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置製造用気泡分離機及びこれを用いた半導体装置製造用処理液供給装置並びにその駆動方法に係り、より詳しくは半導体製造工程に使用される処理液を精製して供給する半導体装置製造用気泡分離機及びこれを用いた半導体装置製造用処理液供給装置並びにその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程では、単位工程の実行毎に多様な種類の処理液、即ち、脱イオン水、またはケミカル等を使用する。
このような半導体装置の製造に利用される脱イオン水、またはケミカル等の処理液は、高純度に精製させて使用しなければならない。このように、高純度に精製させた処理液は、一時的に貯留した後、半導体装置の製造設備に供給する液体貯留器、即ち、貯留タンク等を利用して供給される。
【０００３】
従来、小規模で行われる半導体装置の製造では、処理液を製造設備に直接供給する方式を採用している。一方、大規模に量産体制で行われる半導体装置の製造では、フィルタ等を利用して処理液を精製した後、液体貯留器に貯留して中央供給方式で各製造設備に供給する。
【０００４】
図１は、従来の半導体装置製造用処理液供給装置を示す構成図である。図１に示すように従来の半導体装置製造用処理液供給装置は、まず、脱イオン水、またはケミカル等の処理液を収容する液体容器１０を備えており、この液体容器１０から処理液の供給を受けて貯留した後に工程実行時に半導体装置の製造設備に供給する液体貯留器１２が備えられている。
【０００５】
そして、液体容器１０と液体貯留器１２との間には、ポンピング動作により液体容器１０に貯留した処理液を液体貯留器１２に供給するポンプ１４と、このポンプ１４により液体貯留器１２に供給する処理液を途中のライン上で濾過させるフィルタ１６とを備えている。このフィルタ１６は、液体容器１０に収容した処理液を濾過後に液体貯留器１２に供給するように形成されている。
【０００６】
また、液体容器１０の近傍には、窒素ガス（Ｎ2 Ｇａｓ）を利用して液体容器１０に残留する処理液の残留量を感知する感知器１８を備えている。この感知器１８は、液体容器１０に収容した処理液の液面上に窒素ガスを放出することにより処理液の残留量を感知する。
【０００７】
ここで、感知器１８は、処理液の液面上に放出する窒素ガスを利用してその残留量を感知しているが、窒素ガスを放出する感知器１８に備えたチューブの流動不良等によって感知器１８の誤動作が頻繁に発生していた。
これにより液体容器１０では、処理液が残留した状態、即ち処理液を収容した状態にあるにもかかわらず、液体容器１０の残留量がないものとして感知されるため、液体容器１０に残留する処理液を廃液として処理していた。
【０００８】
また、従来の半導体装置製造用処理液供給装置は、窒素ガスの放出、及びポンプ１４の駆動により気泡が発生するため、この気泡を含有した処理液が液体貯留器１２に供給してしまうことが頻繁に発生していた。
これにより、気泡を含有した処理液は、液体貯留器１２に供給される過程でフィルタ１６の寿命を短縮させてしまうとともに、フィルタ１６に流入した気泡がパーティクルのソースとして作用し、パーティクルを発生させることによって製造工程の実行時に不良を引き起こしてしまう不具合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の半導体装置製造用処理液供給装置では、感知器の誤動作または気泡等の発生による不良により半導体装置の生産効率を低下させてしまう問題点があった。
本発明はこのような課題を解決し、半導体装置製造工程に供給する処理液から気泡を分離、除去させて供給することにより半導体装置の生産効率を向上させる半導体装置製造用気泡分離機及びこれを用いた半導体装置製造用処理液供給装置並びにその駆動方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するため、本発明による半導体装置製造用気泡分離機は、側壁に形成された流入口から流入した処理液を収容する中空の液体収容器と、この液体収容器の中空内に上部一端から下端部まで垂直方向に延長して筒状に設けられ当該下端部が流入口の垂直位置より下方に位置して収容される処理液に浸漬して気泡が分離・除去された処理液を下端から上端に供給する内部管とを備え、液体収容器と内部管との間には処理液の浮力によって上部及び下部に作動する浮袋を備え、流入口の上下部には浮袋の動作を感知する感知器を備えてなる。
ここで、液体収容器及び内部管はテフロン（登録商標）材質により形成することが好ましく、浮袋の底面を弧状形態に形成することが好ましい。また浮袋はテフロン（登録商標）材質により形成することが好ましい。また液体収容器には上部側面に処理液から分離した気泡を排気させる排気口をさらに備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明による半導体装置製造用処理液供給装置は、処理液を収容する液体容器と、この液体容器から処理液を移送させるポンピング手段と、このポンピング手段によって流入された処理液の比重を利用して処理液に含有した気泡を分離、除去する気泡分離機と、この気泡分離機によって気泡を分離、除去した処理液を流入して貯留する液体貯留器と、液体収容器と内部管との間には流入した処理液の浮力によって上部及び下部に作動する浮袋と、流入口の上下部には浮袋の動作を感知してポンピング手段及び排気口の動作を制御する感知器と、液体収容器の上部側面には流入された処理液から分離した気泡を排気する排気口とを備えてなり、気泡分離機は、側壁に形成された流入口から流入した処理液を収容する中空の液体収容器と、この液体収容器の中空内に上部一端から下端部まで垂直方向に延長して筒状に設けられ当該下端部が流入口の垂直位置より下方に位置して収容される処理液に浸漬して気泡が分離・除去された処理液を下端から上端に供給する内部管とにより形成する。
ここで、気泡分離機と液体貯留部との間には処理液を濾過するフィルタをさらに備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明による半導体装置製造用処理液供給装置の駆動方法は、側壁に形成した流入口から流入した処理液を収容する中空の液体収容器及びこの液体収容器の中空内に上部一端から下端部まで垂直方向に延長して筒状に設けられ当該下端部が流入口の垂直位置より下方に位置して流入される処理液に浸漬して気泡が分離・除去された処理液を下端から上端に供給する内部管とからなる気泡分離機を利用して液体収容器に処理液を流入させる液体流入段階と、液体収容器と内部管との間に設けた浮袋が液体収容器に流入した処理液の浮力によって上部及び下部に作動する浮袋作動段階と、気泡分離機の流入口の上下部に形成される感知器を利用して浮袋の動作を感知する感知段階と、処理液を気泡分離機の液体収容器に流入させるポンプ及び流入した処理液から分離される気泡を排気できるように液体収容器の上部側面に形成した排気部とを感知器の信号入力によって制御する制御段階とを備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明による半導体装置製造用処理液供給装置の実施の形態を詳細に説明する。図２は、本発明による半導体装置製造用処理液供給装置の実施の形態を示す構成図である。また、図３は、図２に示した半導体装置製造用処理液供給装置の駆動方法を示す工程図である。
【００１４】
図２に示すように、本発明による半導体装置製造用処理液供給装置は、半導体装置の製造工程に利用される処理液、即ち、脱イオン水、またはケミカル等が収容された液体容器２０を備えており、この液体容器２０による処理液の供給を受けて貯留した後に工程実行時の各製造設備に処理液を供給する液体貯留器２２が備えられている。この液体貯留器２２は、一旦、処理液をフィルタ等により精製して貯留した後に各製造設備に供給する中央供給方式の貯留タンクを使用することが効率的である。
【００１５】
また、液体容器２０と液体貯留器２２との間には、ポンプの駆動により発生する気泡を分離するための気泡分離機２が設けられている。この気泡分離機２には、液体容器２０に収容された処理液を側面に設けた流入口２４により流入する中空の液体収容器２６と、この液体収容器２６内で垂直方向に延長した筒状の内部管２８とを備えている。内部管２８は、上部一端が液体貯留器２２と接続され、下端部が流入口２４より下方に延在し、流入する処理液に浸漬するように設けてある。
【００１６】
ここで、気泡分離機２は、処理液の荷重を利用して処理液から気泡を分離（比重の軽い気泡を上昇させて分離）、除去し、液体収容器２６の底面にドロップ（Ｄｒｏｐ）した処理液を内部管２８を介して液体貯留部２２に供給する。
即ち、本実施の形態では、液体容器２０と液体貯留器２２との間に気泡分離機２を設けることで、処理液の供給時に気泡を分離、除去する。
ここで、液体収容器２６、及び内部管２８により形成された気泡分離機２は、合成樹脂であるテフロン（登録商標）樹脂により形成されている。
【００１７】
そして、気泡分離機２と液体容器２０との間のライン上には、液体容器２０に収容された処理液をポンピング動作により気泡分離機２に流入させるポンプ３０が接続されている。
【００１８】
また、本実施の形態は、液体収容器２６に流入された処理液により浮力作動する浮標手段としての浮袋（Ｆｌｏａｔ）３２を液体収容器２６と内部管２８との間に備えている。
ここで、浮袋３２は、テフロン（登録商標）等の樹脂により形成されており、浮遊圧を向上させるために底面を弧状形態に形成している。
【００１９】
そして、流入口２４の上部、及び下部には、浮袋３２の動作を感知する感知手段としての感知器３４を備えている。この感知器３４は、浮袋３２の動作を感知したときの信号によりポンプ３０による処理液の流入量を制御できるように設けられる。
また、液体収容器２６上端近傍の側面には、処理液から分離された気泡を排気させる排気口３６を備えている。この排気口３６は、液体収容器２６上端近傍の側面から延長するパイプと、このパイプ上に接続したバルブとにより形成されている。また排気口３６は、感知器３４の信号入力により開閉動作を制御できるように設けられる。
このように感知器３４は、ポンプ３０により流入する処理液の流入量、及び排気口３６のバルブの開閉動作を浮袋３２の動作を感知した信号入力により制御して処理液から分離した気泡を自動的に外部に排気、除去している。
【００２０】
そして、気泡分離機２と液体貯留器２２との間のライン上には、気泡分離機２の内部管２８を介して液体貯留器２２に供給される処理液を濾過する濾過手段としてのフィルタ３８が備えられている。このフィルタ３８は、処理液を濾過、即ち精製を行って、液体貯留器２２に供給する。
【００２１】
このような構成からなる本実施の形態によると、処理液と気泡との比重差を利用して処理液から気泡を分離、除去して貯留器２２に供給することで、気泡によるパーティクルの発生を防止することができ、またフィルタ３８等の寿命を延長させることができる。
また、本実施の形態は、感知器３４を気泡分離機２の外部に備えることで、処理液の供給時に感知器３４のチューブによる流動不良等の誤動作が生じることを防止でき、これにより液体容器２０に処理液が残存している状態で廃液してしまうことがなくなる。
【００２２】
次に、このような構成からなる本発明による半導体装置製造用処理液供給装置を使用する場合、まず、液体貯留器２２に処理液を供給するため、処理液を収容した液体容器２０を流入口２４のラインに接続する。
そして、ポンプ３０のポンピング動作で処理液を気泡分離機２の液体収容器２６内に流入させることにより図３に示す液体流入段階１０１を実行する。
【００２３】
このように、液体収容器２６に流入した処理液は、液体収容器２６の流入口２４近傍で処理液と気泡とが分離され、気泡は比重差により上昇し、処理液は液体収容器２６の底面にドロップする。
即ち、ポンプ３０のポンピング動作等で気泡を含んだ処理液は、比重を利用して処理液と気泡とを分離して除去する。この処理液から分離、除去された気泡は、排気口３６を介して外部に排気される。
【００２４】
また図３に示したように、液体収容器２６の内部では、処理液の比重により浮袋３２が動作する浮袋作動段階１０２が実行される。また、浮袋作動段階１０２と同時に、感知器３４により浮袋３２の動作を感知する浮袋作動感知段階１０３が実行される。
【００２５】
そして、浮袋作動感知段階１０３が実行されると、感知器３４の信号入力により気泡を外部に排気するため、排気口３６を制御する。
また、感知器３４は、ポンプ３０等を制御して気泡分離機２の液体収容器２６に流入される処理液の流入量を制御する。即ち、浮袋３２が流入口２４の下側で感知された時は、排気口３６を閉鎖してポンプ３０による継続的なポンピングを実行する。一方、浮袋３２が供給管２４の上側に感知された時は、排気口３６を開放して処理液から分離された気泡を外部に排気し、ポンプ３０のポンピング動作を停止して処理液の流入を中断させる。このように感知器３４は、浮袋３２の動作を感知による信号入力により排気口３６及びポンプ３０を制御する制御段階１０４を実行する。
【００２６】
また、気泡が分離、除去された処理液は、内部管２８を介して液体貯留器２２に供給される。
ここで、内部管２８を介して液体貯留器２２に供給される処理液は、内部管２８と液体貯留器２２との間のライン上に設けたフィルタ３８を利用して処理液を濾過、即ち、精製させて液体貯留器２２に供給する。
このように、気泡を分離させて供給した処理液は、液体貯留部２２に貯留された後、工程実行時に各製造設備に供給される。
【００２７】
このような構成からなる本実施の形態によると、処理液の流入量等を制御する感知器３４を気泡分離機２の外部に備えることにより感知器３４のチューブの流動不良等による誤動作を未然に防止して感知器３４の誤動作を同時に防止することができる。
また、感知器３４を外部に設けて誤動作を防止することで、液体容器２０に処理液が収容された状態で感知器３４の誤動作により処理液が不要に廃液されることを減少できる。
また、気泡分離機２を利用することで、処理液から気泡を分離、除去して液体貯留器２２に供給するため、気泡によるフィルタ３８の不良を防止することができる。即ち、気泡によるパーティクルの発生を防止するとともに、濾過手段であるフィルタ３８等の寿命を延長させることができる。
このように本実施の形態は、処理液から気泡を分離、除去した完全な状態で液体貯留器２２に処理液を供給することができる。
【００２８】
以上、本発明によってなされた半導体装置製造用処理液供給装置の実施の形態を詳細に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、気泡分離機２を合成樹脂であるテフロン（登録商標）樹脂により形成した実施の形態を説明したが、これに限定されるものではない。
また、浮袋３２をテフロン（登録商標）等の樹脂により形成した実施の形態を説明したが、これに限定されるものではなく、浮遊可能な他素材を使用してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
従って、本発明による半導体装置製造用気泡分離機及びこれを用いた半導体装置製造用処理液供給装置並びにその駆動方法によると、感知部のチューブの流動不良等による誤動作を防止することで不良の発生を抑制し、また気泡を分離、除去させた処理液を所定の生産工程に供給するため、生産効率を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体装置製造用処理液供給装置を示す構成図。
【図２】本発明による半導体装置製造用処理液供給装置の実施の形態を示す構成図。
【図３】図２に示した半導体装置製造用処理液供給装置の駆動方法を示す工程図。
【符号の説明】
２  気泡分離機
２０  液体容器
２２  液体貯留器
２４  流入口
２６  液体収容器
２８  内部管
３０  ポンプ
３２  浮袋
３４  感知器
３６  排気口
３８  フィルタ
【図１】
0004042875.tif 000002
【図２】
0004042875.tif 000003
【図３】
0004042875.tif 000004