JP2000012430A - 処理液供給装置及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置内部で処理液の秤量を行うことにより、
実際の処理液の供給量を求めることができつつも処理液
の臭気漏れを防止することができる 【解決手段】 スピンチャック１により支持され、側方
を飛散防止カップ９で囲われた基板Ｗに対して供給ノズ
ル７からフォトレジスト液を供給する処理液供給装置に
おいて、供給ノズル７から基板Ｗに対して供給されたフ
ォトレジスト液の重量を基板Ｗごと測定する電子秤量装
置２１を備える。フォトレジスト液を基板Ｗに供給する
前後で、昇降ピン１３により基板Ｗを上昇させて重量を
電子秤量装置２１により測定し、演算によってフォトレ
ジスト液の供給量を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ
ォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基
板、光ディスク用の基板（以下、単に基板と称する）に
対してフォトレジスト液や現像液などの処理液を供給す
る処理液供給装置及び基板に処理液を供給する処理液供
給ユニットを含む基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の処理液供給装置として、
例えば、基板に対してフォトレジスト液を供給する基板
塗布装置が挙げられる。

【０００３】この装置は、スピンチャックで水平姿勢に
支持され、側方を飛散防止カップで囲われた基板に対し
て供給ノズルからフォトレジスト液を供給し、その後、
フォトレジスト液を基板の表面全体に塗り拡げるととも
に余剰なフォトレジスト液を振り切って一定膜厚のフォ
トレジスト被膜を形成するものである。

【０００４】ところで、供給ノズルから供給されて一枚
の基板に対して使用されたフォトレジスト液の量を生産
管理の面から管理することが重要となっている。そのた
め、例えば、基板の処理前に供給ノズルを基板の側方に
離れた待機位置に移動した状態で、塗布処理プログラム
に規定されている供給時間だけフォトレジスト液を吐出
させ、これをメスシリンダ等で採取して装置外部に持ち
出した後、実際に基板に供給された量を測定するように
している。そして、測定の結果、規定している量からず
れていた場合には、供給ノズルにフォトレジスト液を供
給する供給系統の調整などを行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、排気されている基板塗布装置の飛散防
止カップ内や供給ノズルの待機位置などからフォトレジ
スト液を採取したメスシリンダなどを持ち出すので、フ
ォトレジスト液に含まれている有機溶剤などに起因する
臭気が周囲に漏れるという問題がある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、装置内部で処理液の秤量を行うことに
より、実際の処理液の供給量を求めることができつつも
処理液の臭気漏れを防止することができる処理液供給装
置及び基板処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の処理液供給装置は、回転支持手段
で支持され、側方を飛散防止カップで囲われた基板に対
して処理液供給手段から処理液を供給する処理液供給装
置において、前記処理液供給手段から基板に対して供給
された処理液の重量を基板ごと測定する秤量手段を備え
たことを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２に記載の処理液供給装置
は、請求項１に記載の処理液供給装置において、基板を
前記回転支持手段に対して昇降させるための昇降ピンを
さらに備え、前記秤量手段は、前記昇降ピンで基板を前
記回転支持手段に対して上昇させた状態で、基板および
昇降ピンごと処理液の重量を測定するようにしたことを
特徴とするものである。

【０００９】また、請求項３に記載の基板処理装置は、
回転支持手段で支持された基板に対して処理液供給手段
から処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記処理
液供給ユニットに対して基板を搬送する基板搬送手段と
を備えている基板処理装置において、重量を測定するた
めの秤量ユニットを備えるとともに、前記処理液供給ユ
ニットで処理液が供給された基板を前記基板搬送手段に
より前記秤量ユニットに搬送して処理液の重量を基板ご
と測定するようにしたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、回転支持手段
に支持され、側方を飛散防止カップで囲われた基板に対
して処理液供給手段から処理液を供給し、その処理液の
重量を秤量手段によって重量既知の基板ごと測定するよ
うに構成したので、処理液を装置の外部に持ち出すこと
なく、通常は排気されている飛散防止カップ内で実際に
供給された処理液の重量を求めることができる。なお、
重量を求められれば、その供給量を容易に求めることが
できる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明によれば、処
理液供給手段から処理液が供給された基板を昇降ピンで
回転支持手段に対して上昇させ、重量既知の基板および
昇降ピンごと秤量手段で秤量するので、処理液供給手段
から処理液の供給が完了した後に昇降ピンを上昇させて
素早く処理液の重量を求めることができる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明によれば、処
理液供給ユニットにて回転支持手段に支持された基板に
対して処理液供給手段から処理液を供給した後、基板搬
送手段でその基板を秤量ユニットに搬送して重量既知の
基板ごと重量を測定するように構成したので、処理液を
装置の外部に持ち出すことなく、通常は排気されている
ユニット内で実際に供給された処理液の重量を求めるこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。 ＜基板塗布装置＞図１は、本発明に係る処理液供給装置
の一例である基板塗布装置の概略構成を示すブロック図
である。

【００１４】基板Ｗは、例えば、真空吸引式のスピンチ
ャック１によって水平姿勢で吸着保持されるようになっ
ている。スピンチャック１は、その下面中心部に回転軸
３が嵌入されており、回転軸３とともに電動モータ５に
よって鉛直軸周りに回転されるようになっている。ま
た、その周囲には、供給ノズル７から基板Ｗに供給され
た処理液であるフォトレジスト液が周囲に飛散すること
を防止するための飛散防止カップ９が配備されている。
飛散防止カップ９内は、その底部の排気管１０より排気
されている。供給ノズル７は、図中に実線で示した供給
位置と点線で示した待機位置とにわたって移動可能に構
成されているとともに、塗布液供給機構１１からフォト
レジスト液が供給されるようになっている。なお、上記
のスピンチャック１が本発明の回転支持手段に相当し、
供給ノズル７が処理液供給手段に相当する。

【００１５】飛散防止カップ９の下方には、図示しない
基板搬送機構との間で基板Ｗを受け渡すための基板昇降
機構１３が配備されている。この基板昇降機構１３は、
鉛直方向に進退する作動軸１５ａを有する駆動部１５
と、この駆動部１５によって昇降される環状のベース部
材１７と、ベース部材１７に立設された３本の昇降ピン
１９（図示は２本のみ）とを備えている。この基板昇降
機構１３は、エアシリンダで構成されている駆動部１５
が作動することにより作動軸１５ａを上方に伸長し、ベ
ース部材１７を上昇させて昇降ピン１９を飛散防止カッ
プ９の上方に突出させる（図中の二点鎖線）。逆に、駆
動部１５を非作動にすることにより作動軸１５ａを収縮
させて昇降ピン１９を飛散防止カップ９内に退避させる
ようになっている。

【００１６】ベース部材１７の左側下面と駆動部１５の
作動軸１５ａとの間には、秤量手段に相当する電子秤量
装置２１が配設されている。電子秤量装置２１は、駆動
部１５によって昇降される際や基板Ｗの受け渡し時など
において可動部分が固定される一方、上昇位置において
は可動部分の固定が解除されることにより、ベース部材
１７および昇降ピン１９とともに被測定物（基板Ｗまた
はこれとフォトレジスト液）を秤量するようになってい
る。秤量結果は、塗布液供給機構１１からのフォトレジ
スト液の供給や、駆動部１５による昇降ピン１９の昇降
などを統括制御している制御部２７に与えられるように
なっている

【００１７】制御部２７は、図示しないＣＰＵや処理プ
ログラムなどを記憶したメモリなどから構成されている
ものであり、電子秤量装置２１から与えられた秤量結果
に基づきフォトレジスト液の供給量を求めるための演算
部２９が接続されている。また、処理プログラムの内容
を表示したり、後述するようにして求められたフォトレ
ジスト液の供給量やこれに応じて警報などを表示したり
するための表示部３１が制御部２７に接続されている。

【００１８】次に、上記のように構成されている基板塗
布装置におけるフォトレジスト液の供給量測定処理につ
いて、図２のフローチャートを参照して説明する。

【００１９】ステップＳ１（基板を載置） 制御部２７は、供給ノズル７を図１中の点線で示す待機
位置に移動した状態で、駆動部１５を伸長動作させ、作
動軸１５ａを上昇させる。これにより昇降ピン１９が飛
散防止カップ９の上方に突出し、図１中の二点鎖線で示
すような状態となる。この状態において、図示しない基
板搬送機構を制御し、基板Ｗ（一般的には、製品基板と
は異なるダミー基板）を搬入して昇降ピン１９上に載置
する。

【００２０】ステップＳ２（初期重量測定） 制御部２７は、まず電子秤量装置２１における可動部分
の固定を解除し、フォトレジスト液を供給する前に、ベ
ース部材１７および昇降ピン１９などとともに基板Ｗの
初期重量を秤量する。この初期重量は、制御部２７を介
して演算部２９に与えられる。

【００２１】ステップＳ３（フォトレジスト液の供給） 電子秤量装置２１の可動部分をロックした後、駆動部１
５を収縮動作させて昇降ピン１９を下降させ、基板Ｗを
スピンチャック１に吸着保持させる。そして、供給ノズ
ル７を図１の実線で示す供給位置に移動させた後、電動
モータ５を駆動することなく処理プログラムに規定され
ている供給時間に従い塗布液供給機構１１を作動させて
フォトレジスト液を基板Ｗに供給する。供給完了後は、
供給ノズル７を待機位置に戻す。

【００２２】ステップＳ４（供給後重量測定） 制御部２７は、スピンチャック１の吸着動作を解除する
とともに、駆動部１５を伸長動作させて昇降ピン１９を
上昇位置に移動する。そして、電子秤量装置２１の可動
部分のロックを解除して、供給されたフォトレジスト
液、基板Ｗ、ベース部材１７、昇降ピン１９を含む供給
後重量を秤量する。秤量された供給後重量は、制御部２
７を介して演算部２９に出力される。

【００２３】ステップＳ５（供給量を求める） 演算部２９は、初期重量と供給後重量とから、基板Ｗに
対して供給されたフォトレジスト液の重量を求める。さ
らに、この重量とフォトレジスト液の種類に応じた物理
量とに基づいてフォトレジスト液の供給量を求める。こ
のようにして求められた供給量は、例えば、表示部３１
に表示される。また、これが処理プログラムで意図され
ている供給量と異なる場合には、表示部３１にそのこと
を表示し、また、大幅に異なる場合には表示部３１にそ
のことを表示するとともに警報を発するようにしてもよ
い。このような事態になった場合には、意図した供給量
となるようにオペレータが塗布液供給機構１１などを調
整すればよい。

【００２４】ステップＳ６（フォトレジスト液の除去） 制御部２７は、駆動部１５を収縮動作させて昇降ピン１
９を下降させ、フォトレジスト液が供給された基板Ｗを
スピンチャック１に吸着保持させる。そして、電動モー
タ５で基板Ｗを回転させつつ図示しない溶剤供給ノズル
から溶剤を供給して、基板Ｗ面のフォトレジスト液を溶
解除去する。

【００２５】ステップＳ７（基板の搬出） 基板Ｗの回転を停止した後、駆動部１５を伸長動作させ
て基板Ｗを上昇位置に移動し、図示しない基板搬送機構
で基板Ｗを搬出する。

【００２６】上記ステップＳ５において、フォトレジス
ト液の実際の供給量が正常であった場合には、このステ
ップＳ７の後に、製品基板を搬入して通常の塗布処理プ
ログラムにより塗布処理を順次に施す。

【００２７】上述したように、基板Ｗに供給されたフォ
トレジスト液の重量を重量既知の基板Ｗごと基板塗布装
置内部で測定するように構成しているので、フォトレジ
スト液を装置の外部に持ち出すことなく実際に供給され
たフォトレジスト液の重量を求めることができる。した
がって、これに基づいてフォトレジスト液の実際の供給
量を求めることができ、しかもフォトレジスト液の臭気
が漏れることを防止できる。

【００２８】また、供給ノズル７からフォトレジスト液
の供給が完了した後に、基板Ｗを他の装置に移動するこ
となく昇降ピン１９を上昇させることでフォトレジスト
液の重量を求めることができるので、迅速にフォトレジ
スト液の重量を求めることができる。

【００２９】なお、上記の実施例では、ベース部材１７
と昇降ピン１９とを含む重量を測定しているが、それら
によって加重がかかっている状態を電子秤量装置２１の
重量零点に設定し、基板Ｗとフォトレジスト液だけの合
計重量を秤量するようにしてもよい。

【００３０】また、上記の説明ではダミー基板を対象に
供給量の測定を行い、供給量が正常であればダミー基板
に代えて製品基板を処理するようにしているが、次のよ
うに行ってもよい。

【００３１】すなわち、昇降ピン１９の上昇位置におい
て製品基板Ｗを載置し、供給ノズル７から塗布処理プロ
グラムに基づいてフォトレジスト液の供給を開始する。
そして、逐次に秤量結果を求め、秤量結果が意図した供
給量に一致した時点で供給を停止する。次いで、昇降ピ
ン１９を下降して製品基板Ｗをスピンチャック１に吸着
保持させた後、製品基板Ｗを回転させてフォトレジスト
被膜を製品基板Ｗ面に形成する。これによるとフォトレ
ジスト液の供給量を、塗布処理プログラムで意図した量
に正確に一致させることができる。

【００３２】なお、上記の実施例装置では電子秤量装置
２１を駆動部１５とベース部材１７の間に配設するよう
にしたが、電子秤量装置２１に代えてロードセル３３を
ベース部材１７部分に備えるようにしてもよい。その場
合には、ロードセル３３上の加重を軽量化して、測定さ
れる全重量に対するフォトレジスト液の重量の比率を高
めて測定精度を高めるために、図３に示すように昇降ピ
ン１９の直下付近のベース部材１７にロードセル３３を
埋設することがが好ましい。

【００３３】一例としては、図４（図３の一部拡大図）
に示すように、受感部分の形状が直線ばり形のロードセ
ル３３をベース部材１７に埋設する。そのはり部３５の
中央部上面に昇降ピン１９を立設するとともに、はり部
３５の両面にひずみゲージ３７（３７ａ〜３７ｄ）を固
着しておく。そして、各ひずみゲージ３７ａ〜３７ｄを
ブリッジ回路の抵抗として用い、二点鎖線で示したよう
にはり部３５が変位した場合の変位電流を制御部２７で
検出すればよい。

【００３４】また、本発明は、フォトレジスト液を供給
して塗布処理を行う基板塗布装置に限定されるものでは
なく、例えば、所定量の現像液を基板の表面に供給して
液盛りし、この状態を一定時間だけ保持してパドル現像
を行う基板現像装置にも適用可能である。

【００３５】＜基板処理装置＞図５は、本発明に係る基
板処理装置の概略構成を示す平面図である。

【００３６】カセットＣは複数枚の基板Ｗを積層収納す
るものであり、インタフェースユニットＩＦはカセット
Ｃと基板搬送ロボット５０との間で基板Ｗを搬送するも
のである。基板搬送ロボット５０は、旋回自在かつ昇降
可能で水平方向（図５の左右方向）にも移動自在に構成
されており、基板Ｗにフォトレジスト被膜を形成する基
板塗布ユニットＳＣと、露光済みのフォトレジスト被膜
を現像する基板現像ユニットＳＤと、基板塗布ユニット
ＳＣで供給されたフォトレジスト液の実際の供給量を測
定するための秤量ユニットＭＵと、基板Ｗを加熱するソ
フトベークやハードベークを行うためのホップレートＨ
Ｐと、基板Ｗを冷却するためのクールプレートＣＰとの
間で基板Ｗを搬送する。

【００３７】なお、上記の基板塗布ユニットＳＣが本発
明の処理液供給ユニットに相当するものであり、具体的
な構成は上述した＜基板塗布装置＞のうち、基板Ｗの昇
降および秤量に係る基板昇降機構１３，電子秤量装置２
１を除いたものである。

【００３８】秤量ユニットＭＵは、図６のように構成さ
れている。すなわち、下方から排気され、基板搬送ロボ
ット５０側が開放された容器６１内に電子秤量装置６３
が配備されている。この電子秤量装置６３の上部には、
平面視ほぼ円形のベース部材６５が取り付けられ、この
ベース部材６５の円周部に３本の支持ピン６７が立設さ
れている。基板搬送ロボット５０により基板Ｗが支持ピ
ン６７上に載置されると、電子秤量装置６３が基板Ｗと
ともにフォトレジスト液の重量を測定する。また、秤量
ユニットＭＵは、上述した基板塗布装置の生後部２７、
演算部２９、表示部３１と同様のものを備えている。測
定された重量は、上述した基板塗布装置のように制御部
２７を介して演算部２９に与えられて供給量が求められ
るようになっている。

【００３９】次に、図７のフローチャートを参照して供
給量測定処理について説明する。

【００４０】ステップＴ１（初期重量測定） 基板搬送ロボット５０は、インターフェイスユニットＩ
Ｆを介してカセットＣから（ダミー）基板Ｗを受け取
り、秤量ユニットＭＵに搬送する。そして、秤量ユニッ
トＭＵの支持ピン６７上に基板Ｗが載置されると、電子
秤量装置６３から基板Ｗのみの重量が測定されて初期重
量として制御部２７に与えられる。

【００４１】ステップＴ２（フォトレジスト液の供給） 基板搬送ロボット５０は、秤量ユニットＭＵから基板Ｗ
を取り出して基板塗布ユニットＳＣに搬入する。基板塗
布ユニットＳＣでは、塗布処理プログラムに規定されて
いる供給時間に従ってフォトレジスト液を基板Ｗに供給
する。

【００４２】ステップＴ３（供給後重量測定） 基板搬送ロボット５０は、基板塗布ユニットＳＣでフォ
トレジスト液が供給された基板Ｗを、秤量ユニットＭＵ
に搬送する。秤量ユニットＭＵでは、電子秤量装置６３
から基板Ｗおよびフォトレジスト液の合計重量が測定さ
れて供給後重量として制御部２７に与えられる。

【００４３】ステップＴ４（供給量を求める） 演算部２９は、初期重量と供給後重量とから、基板Ｗに
対して供給されたフォトレジスト液の重量を求め、これ
に基づいてフォトレジスト液の供給量を求める。このよ
うにして求められた供給量は、例えば、表示部３１に表
示される。結果によっては、警報を発するようにしても
よい。警報を発するような事態になった場合には、オペ
レータが基板塗布ユニットＳＣの塗布液供給機構などを
調整すればよい。

【００４４】ステップＴ５（フォトレジスト液の除去） 基板搬送ロボット５０が基板Ｗを秤量ユニットＭＵから
基板塗布ユニットＳＣに搬送する。基板塗布ユニットＳ
Ｃでは、溶剤を供給して基板Ｗ面のフォトレジスト液を
溶解除去する。

【００４５】上述したステップＴ４において、フォトレ
ジスト液の実際の供給量が正常であった場合には、この
ステップＴ５の後に製品基板を搬入して通常の塗布処理
プログラムにより塗布処理を順次に施す。

【００４６】このように基板塗布ユニットＳＣにてフォ
トレジスト液を供給した後、基板搬送ロボット５０で基
板Ｗを秤量ユニットＭＵに搬送して基板Ｗごと重量を測
定するので、フォトレジスト液を装置の外部に持ち出す
ことなく、通常は排気されている秤量ユニットＭＵ内で
実際に供給されたフォトレジスト液の重量を求めること
ができる。したがって、これに基づいてフォトレジスト
液の実際の供給量を求めることができつつもフォトレジ
スト液の臭気が漏れることを防止することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、基板に供給された処理液の重
量を秤量手段によって重量既知の基板ごと測定するよう
に構成したので、処理液を装置の外部に持ち出すことな
く実際に供給された処理液の重量を求めることができ
る。したがって、これに基づいて処理液の実際の供給量
を求めることができ、しかも処理液の臭気が漏れること
を防止できる。

【００４８】また、請求項２に記載の発明によれば、処
理液供給手段から処理液の供給が完了した後に昇降ピン
を上昇させることで処理液の重量を求めることができる
ので、迅速に処理液の供給量を求めることができる。

【００４９】また、請求項３に記載の発明によれば、処
理液供給ユニットにて処理液を供給した後、基板搬送手
段で基板を秤量ユニットに搬送して基板ごと重量を測定
するので、処理液を装置の外部に持ち出すことなく、通
常は排気されているユニット内で実際に供給された処理
液の重量を求めることができる。したがって、これに基
づいて処理液の実際の供給量を求めることができつつも
処理液の臭気が漏れることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板塗布装置の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図２】フォトレジスト液の供給量測定処理を示すフロ
ーチャートである。

【図３】秤量装置の変形例を示す図である。

【図４】図３の一部拡大図である。

【図５】本発明に係る基板処理装置の概略構成を示す平
面図である。

【図６】秤量ユニットの要部を示す図である。

【図７】フォトレジスト液の供給量測定処理を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

Ｗ … 基板 １ … スピンチャック ７ … 供給ノズル ９ … 飛散防止カップ １５ … 駆動部 １０ … 排気管 １７ … ベース部材 １９ … 昇降ピン ２１ … 電子秤量装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転支持手段で支持され、側方を飛散防
   止カップで囲われた基板に対して処理液供給手段から処
   理液を供給する処理液供給装置において、 前記処理液供給手段から基板に対して供給された処理液
   の重量を基板ごと測定する秤量手段を備えたことを特徴
   とする処理液供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の処理液供給装置におい
   て、 基板を前記回転支持手段に対して昇降させるための昇降
   ピンをさらに備え、 前記秤量手段は、前記昇降ピンで基板を前記回転支持手
   段に対して上昇させた状態で、基板および昇降ピンごと
   処理液の重量を測定するようにしたことを特徴とする処
   理液供給装置。
3. 【請求項３】 回転支持手段で支持された基板に対して
   処理液供給手段から処理液を供給する処理液供給ユニッ
   トと、前記処理液供給ユニットに対して基板を搬送する
   基板搬送手段とを備えている基板処理装置において、 重量を測定するための秤量ユニットを備えるとともに、 前記処理液供給ユニットで処理液が供給された基板を前
   記基板搬送手段により前記秤量ユニットに搬送して処理
   液の重量を基板ごと測定するようにしたことを特徴とす
   る基板処理装置。