JP2002200453A - Coating apparatus and coating method - Google Patents
Coating apparatus and coating methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置などを製造する際のホトレジスト液の塗布工程、反射
防止膜を形成する際の薬液の塗布工程、あるいは露光後
の現像工程における現像液の塗布工程などに適用可能な
塗布装置及び塗布方法に関する。特に、塗布する薬液中
に発生する気泡を削減し、品質の良い膜質の形成あるい
は品質の良い現像を可能にする塗布装置及び塗布方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for applying a photoresist solution for manufacturing a semiconductor integrated circuit device or the like, a process for applying a chemical solution for forming an antireflection film, or a process for developing after an exposure. The present invention relates to a coating apparatus and a coating method applicable to a coating process and the like. In particular, the present invention relates to a coating apparatus and a coating method that reduce bubbles generated in a chemical solution to be coated and enable formation of high quality film or high quality development.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路装置を製造するためのフ
ォトリソグラフィー工程は、ウェハー表面にホトレジス
トを塗布し均一な厚さのレジスト膜を形成するレジスト
塗布工程と、レジスト膜中の残留溶剤を蒸発させて、光
化学反応を高めるためのプリベーク工程と、ウエハーに
フォトマスクデバイスパターンを焼き付ける露光工程
と、露光部を溶出させる現像工程と、パターン強化のた
めのポストベーク工程とがある。2. Description of the Related Art A photolithography process for manufacturing a semiconductor integrated circuit device includes a resist coating process of coating a photoresist on a wafer surface to form a resist film having a uniform thickness, and evaporating a residual solvent in the resist film. Then, there are a pre-bake step for enhancing a photochemical reaction, an exposure step for printing a photomask device pattern on a wafer, a development step for eluting an exposed portion, and a post-bake step for pattern strengthening.
【０００３】レジスト等の薬液の塗布は、一般に、ウェ
ハーを回転させながら薬液を滴下することにより行なわ
れる。この塗布方法で使用される従来の塗布装置につい
て説明する。In general, a chemical such as a resist is applied by dripping a chemical while rotating a wafer. A conventional coating apparatus used in this coating method will be described.
【０００４】従来の塗布装置の構成を図６に示す。図６
において、レジストのような薬液７の供給源である薬液
瓶１と、薬液を送り出すベローズポンプ２と、薬液中に
含有するパーティクルを補足し除去するフィルター３
と、サックバック４と、吐出ノズル５とが、この順に配
管６を介して接続されている。サックバック４はノズル
５から薬液を一定量吐出した後、余分な薬液がノズルか
らさらに落ちないように配管内の薬液を僅かに吸引後退
させる役目をする。FIG. 6 shows the configuration of a conventional coating apparatus. FIG.
A chemical solution bottle 1 as a supply source of a chemical solution 7 such as a resist, a bellows pump 2 for sending out a chemical solution, and a filter 3 for capturing and removing particles contained in the chemical solution
, The suck back 4 and the discharge nozzle 5 are connected in this order via a pipe 6. The suck back 4 discharges a certain amount of the chemical solution from the nozzle 5 and then slightly sucks and retracts the chemical solution in the pipe so that the excess chemical solution does not further drop from the nozzle.
【０００５】薬液７は、ベローズポンプ２により吸引さ
れ、配管６を通り、ベローズポンプ２から押し出され、
フィルター３でパーティクルが濾過され、サックバック
４を経て、吐出ノズル５よりスピナーモーター１１で回
転されているスピナー回転盤１２上に設置されたウェハ
ー１０上に滴下されて回転塗布が行われる。The chemical solution 7 is sucked by the bellows pump 2, passes through the pipe 6, and is pushed out of the bellows pump 2,
The particles are filtered by the filter 3, passed through the suckback 4, dropped from the discharge nozzle 5 onto the wafer 10 installed on the spinner rotating disk 12 rotated by the spinner motor 11, and spin-coated.
【０００６】上記のような塗布装置では、薬液瓶１から
ベローズポンプ２で薬液７を吸引した時、薬液瓶１から
ベローズポンプ２までの間の部分が負圧になるため、薬
液中に溶解している空気が細かい気泡となって薬液中に
発生する。また、配管６の継ぎ手部、薬液供給部、ベロ
ーズポンプ２、フィルター３、サックバック４からも薬
液内に空気が混入することがある。In the above-described coating apparatus, when the chemical solution 7 is sucked from the chemical solution bottle 1 by the bellows pump 2, the pressure between the chemical solution bottle 1 and the bellows pump 2 becomes negative pressure. The generated air is turned into fine bubbles and is generated in the chemical solution. In addition, air may be mixed into the chemical solution from the joint of the pipe 6, the chemical solution supply unit, the bellows pump 2, the filter 3, and the suck back 4.
【０００７】薬液中に気泡が混入すると、上記構成では
配管８から薬液瓶１に加圧したＮ2ガスを供給すること
により、気泡が混入した薬液を強制的にフィルター３に
付属するドレイン９及び吐出ノズル５から排出すること
ができる。When air bubbles are mixed in the chemical solution, in the above-described configuration, a pressurized N 2 gas is supplied to the chemical solution bottle 1 from the pipe 8 to forcibly remove the chemical solution containing the air bubbles from the drain 9 and the drain 9 attached to the filter 3. It can be discharged from the discharge nozzle 5.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成で
は、薬液瓶１からフィルター３までの部分にできた大き
な気泡はフィルター３により捕捉することができ、ドレ
イン９より外部に排出することができるが、フィルター
３を通過してしまうような非常に微小な気泡、薬液にな
お溶け込んでいる気体、フィルター３を通った後薬液に
混入してしまった気泡などについては、配管中の気泡を
常に監視するシステムが無いため完全に検知することが
できず、吐出ノズル５の先から気泡を含んだ薬液がウエ
ハー１０上に供給され、スピナーによって気泡を含んだ
質の悪い塗布膜が形成されてしまうという問題があっ
た。このような微小な気泡のサイズは例えば０．１μｍ
程度である。In the above-described structure, large bubbles formed in the portion from the chemical solution bottle 1 to the filter 3 can be captured by the filter 3 and can be discharged from the drain 9 to the outside. However, for very small air bubbles that pass through the filter 3, gas that is still dissolved in the chemical, and air bubbles that enter the chemical after passing through the filter 3, always monitor the air bubbles in the piping. Since there is no system to perform the detection, it is not possible to completely detect the liquid, and a chemical solution containing bubbles is supplied onto the wafer 10 from the tip of the discharge nozzle 5, and a poor-quality coating film containing bubbles is formed by the spinner. There was a problem. The size of such fine bubbles is, for example, 0.1 μm
It is about.
【０００９】リソグラフィー工程において気泡を含む塗
布膜が形成されると、気泡が付着した箇所でパターン形
成不良が起こる。したがって、薬液中の微小な気泡を取
り除くことが微細なパターンを歩留まり良く製造するた
めに必要である。When a coating film containing bubbles is formed in the lithography process, a pattern formation defect occurs at a portion where the bubbles adhere. Therefore, it is necessary to remove fine bubbles in the chemical solution in order to manufacture fine patterns with good yield.
【００１０】上記課題に鑑みて、本発明の目的は、吐出
ノズルから微細な気泡を含まない薬液を供給することの
できる塗布装置及び塗布方法を提供することにある。[0010] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a coating apparatus and a coating method capable of supplying a chemical solution containing no fine bubbles from a discharge nozzle.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とする。In order to achieve the above object, the present invention has the following arrangement.
【００１２】本発明の塗布装置は、塗布する薬液を吐出
する薬液吐出部と、前記薬液を貯蔵する薬液供給源と、
前記薬液供給源に貯蔵された薬液を前記薬液吐出部に搬
送する配管とを備えた塗布装置であって、前記薬液供給
源と前記薬液吐出部との間の前記配管の途中に、前記薬
液中の気泡を除去する脱泡部が設けられており、前記脱
泡部は内部が中空であり、前記中空部は多孔質の隔壁に
よって第１空間と第２空間とに隔てられており、前記第
１空間に前記薬液供給源からの配管と前記薬液吐出部へ
の配管とが接続され、前記第２空間に前記気泡中の気体
を排気する排気配管が接続されていることを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided a coating apparatus for discharging a chemical liquid to be applied, a chemical liquid supply source for storing the chemical liquid,
A pipe for transporting the chemical solution stored in the chemical solution supply source to the chemical solution discharge section, wherein the middle of the pipe between the chemical solution supply source and the chemical solution discharge section includes A defoaming part for removing air bubbles is provided, the defoaming part is hollow inside, and the hollow part is separated into a first space and a second space by a porous partition wall, A pipe from the chemical supply source and a pipe to the chemical discharge section are connected to one space, and an exhaust pipe for exhausting gas in the bubbles is connected to the second space.
【００１３】かかる構成によれば、多孔質の隔壁は薬液
を通さず、気泡を形成する気体のみを通すので、隔壁を
介して薬液中の気泡を分離し除去することができる。そ
の結果、吐出部からは気泡の含有率が少ない薬液が吐出
され、例えばウエハー上に良質の液膜を形成することが
でき、歩留まりが向上する。また、配管の途中に脱泡部
を設けるだけで、薬液の搬送中に気泡を自動的に分離で
きる。According to such a configuration, the porous partition does not allow the chemical solution to pass therethrough, but allows only the gas forming bubbles to pass therethrough, so that the bubbles in the chemical solution can be separated and removed through the partition. As a result, a chemical solution having a small content of bubbles is discharged from the discharge portion, and for example, a high quality liquid film can be formed on a wafer, and the yield is improved. Further, only by providing a defoaming section in the middle of the pipe, bubbles can be automatically separated during the transport of the chemical solution.
【００１４】上記の塗布装置において、前記第１空間は
前記薬液で満たされていることが好ましい。即ち、巨視
的に見れば隔壁に薬液が接触するほどに第１空間が薬液
で満たされることにより、気泡の除去を効率よく行なう
ことができる。In the above coating apparatus, it is preferable that the first space is filled with the chemical. In other words, macroscopically, the first space is filled with the chemical solution so that the chemical solution comes into contact with the partition walls, so that the bubbles can be efficiently removed.
【００１５】また、上記の塗布装置において、排気配管
に排気装置（例えば吸引装置）を接続するなどして前記
第２空間を負圧に設定すると、気泡の除去をより効率的
に行なうことができるので好ましい。In the above-described coating apparatus, when the second space is set to a negative pressure by connecting an exhaust device (for example, a suction device) to an exhaust pipe, bubbles can be removed more efficiently. It is preferred.
【００１６】また、上記の塗布装置において、前記隔壁
の下側に前記第１空間が形成されていることが好まし
い。かかる好ましい構成によれば、薬液中の気泡が浮力
により浮上して隔壁に接触することができるので、気泡
の除去を効率よく行なうことができる。In the above-mentioned coating apparatus, it is preferable that the first space is formed below the partition. According to this preferred configuration, the bubbles in the chemical solution can float by the buoyancy and come into contact with the partition walls, so that the bubbles can be efficiently removed.
【００１７】また、上記の塗布装置において、前記隔壁
に前記薬液中の気泡が接触したときに形成される接触角
が９０°以下であることが好ましい。ここで、接触角と
は、固体である隔壁に、液体である薬液と気体である気
泡とが接触して形成される、固・液・気３相の境界にお
いて、固液界面と気液界面とがなす角を液相を通るよう
に測定した角度をいう。接触角が小さいほど、気泡と隔
壁との接触面積が増大し、薬液と隔壁との接触面積が減
少するので、気泡の除去を効率よく行なうことができ
る。In the above-mentioned coating apparatus, it is preferable that a contact angle formed when bubbles in the chemical liquid come into contact with the partition walls is 90 ° or less. Here, the contact angle is defined as a solid-liquid interface and a gas-liquid interface at a boundary between a solid-liquid-gas three-phase formed by contact of a liquid chemical and a gas bubble on a solid partition wall. Refers to the angle measured by passing through the liquid phase. As the contact angle is smaller, the contact area between the bubble and the partition wall increases, and the contact area between the chemical solution and the partition wall decreases, so that the bubble can be removed efficiently.
【００１８】また、上記の塗布装置において、前記隔壁
の少なくとも表層は疎水性材料からなることが好まし
い。かかる好ましい構成によれば、水系の溶媒を用いた
薬液に対して、薬液中の気泡の接触角を小さくすること
ができる。従って、かかる好ましい構成はフォトリソグ
ラフィー工程で使用されることが多い水系の薬液中の気
泡の除去に対して有効であり、欠点の少ない半導体集積
回路を製造することができる。In the above coating apparatus, it is preferable that at least a surface layer of the partition is made of a hydrophobic material. According to such a preferred configuration, the contact angle of bubbles in the chemical solution with respect to the chemical solution using the aqueous solvent can be reduced. Therefore, such a preferable configuration is effective for removing bubbles in an aqueous chemical solution often used in a photolithography process, and a semiconductor integrated circuit with few defects can be manufactured.
【００１９】また、上記の塗布装置において、前記脱泡
部及び前記第１空間に接続された前記薬液供給原からの
配管のうちの少なくとも一部に超音波発生装置が備えら
れていることが好ましい。かかる好ましい構成によれ
ば、薬液中の気泡を強制的に合体させて大きくすること
で、気泡を効率よく除去することができる。In the above-mentioned coating apparatus, it is preferable that at least a part of a pipe from the chemical solution supply source connected to the defoaming section and the first space is provided with an ultrasonic generator. . According to this preferred configuration, the bubbles in the chemical solution can be efficiently removed by forcibly coalescing and enlarging the bubbles.
【００２０】次に、本発明の塗布方法は、上記本発明の
塗布装置を用い、前記排気配管から排気しつつ、前記薬
液を前記薬液供給源から前記第１空間を通過させて前記
薬液吐出部に供給し、前記薬液吐出部から吐出させるこ
とを特徴とする。Next, the coating method of the present invention uses the coating apparatus of the present invention to discharge the chemical from the chemical supply source through the first space while exhausting the gas from the exhaust pipe. And discharged from the chemical liquid discharge section.
【００２１】かかる構成によれば、多孔質の隔壁は薬液
を通さず、気泡の気体のみを通すので、隔壁を介して薬
液中の気泡を分離し除去することができる。その結果、
吐出部からは気泡の含有率が少ない薬液が吐出され、例
えばウエハー上に良質の液膜を形成することができ、歩
留まりが向上する。また、配管の途中に脱泡部を設ける
だけで、薬液を搬送中に気泡を自動的に分離できる。According to this configuration, since the porous partition does not allow the chemical solution to pass therethrough, only the gas of the bubbles passes therethrough, so that the bubbles in the chemical solution can be separated and removed through the partition. as a result,
A chemical solution having a small content of air bubbles is discharged from the discharge portion, and for example, a high-quality liquid film can be formed on a wafer, and the yield is improved. Further, only by providing a defoaming section in the middle of the pipe, bubbles can be automatically separated during the transport of the chemical solution.
【００２２】本発明の塗布装置及び塗布方法の用途は特
に限定されないが、薬液中の気泡が厳密に制限される用
途、例えば半導体製造過程におけるレジスト塗布工程に
適用すると特に有効である。The application of the coating apparatus and the coating method of the present invention is not particularly limited, but it is particularly effective when applied to an application in which bubbles in a chemical solution are strictly restricted, for example, to a resist coating step in a semiconductor manufacturing process.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の塗布装置の実施の
形態について、図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the coating apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２４】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１にかかる塗布装置の概略構成図である。レジストな
どの薬液２６が入れられた薬液瓶２０と吐出ノズル２４
とが配管２５で接続されており、配管２５の途中には、
薬液瓶２０側から順に、ベローズポンプ２１とフィルタ
ー２２とサックバック２３と脱泡部２９とが設置されて
いる。また、従来と同様に、薬液瓶２０内を加圧し、薬
液を排出するため、Ｎ2加圧配管２７とフィルター２２
からのドレイン配管２８とが設けられている。脱泡部２
９の上部には排気配管３０が接続されている。吐出ノズ
ル２４の直下には、スピナーモーター３２の回転軸に結
合されたスピナー回転盤３３が設置され、その上にウエ
ハー３１がチャッキングされる。(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a coating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Chemical bottle 20 containing chemical solution 26 such as resist and discharge nozzle 24
Are connected by a pipe 25, and in the middle of the pipe 25,
A bellows pump 21, a filter 22, a suck back 23, and a defoaming section 29 are provided in this order from the side of the chemical solution bottle 20. Further, as in the conventional case, the N 2 pressurizing pipe 27 and the filter 22 are used to pressurize the inside of the chemical solution bottle 20 and discharge the chemical solution.
And a drain pipe 28 is provided. Defoaming part 2
An exhaust pipe 30 is connected to the upper part of the pipe 9. Immediately below the discharge nozzle 24, a spinner rotating disk 33 connected to a rotating shaft of a spinner motor 32 is installed, and the wafer 31 is chucked thereon.
【００２５】通常の薬液塗布動作は以下の通りである。
薬液瓶２０中の薬液２６はベローズポンプ２１に吸引さ
れて、配管２５を経てベローズポンプ２１内に流れ込
む。次いでベローズポンプ２１を加圧すると所定の塗布
量に相当する薬液がベローズポンプ２１からフィルター
２２に押し出される。薬液は、フィルター２２で異物な
どのパーティクルが除去された後、サックバック２３、
脱泡部２９を順に経て吐出ノズル２４に送り込まれる。
そして、スピナー回転盤３３にチャックされた回転中の
ウェハー３１上に所定量の薬液が滴下される。The usual operation of applying a chemical solution is as follows.
The chemical 26 in the chemical bottle 20 is sucked by the bellows pump 21 and flows into the bellows pump 21 via the pipe 25. Next, when the bellows pump 21 is pressurized, a chemical solution corresponding to a predetermined application amount is pushed out from the bellows pump 21 to the filter 22. After the particles such as foreign substances are removed by the filter 22, the chemical solution is sucked back 23,
It is sent to the discharge nozzle 24 through the defoaming section 29 in order.
Then, a predetermined amount of a chemical solution is dropped onto the rotating wafer 31 chucked by the spinner rotating disk 33.
【００２６】ベローズポンプ２１を用いて薬液瓶２０か
ら薬液２６を吸引するとベローズポンプ２１から薬液瓶
２０までの間が負圧となる為、薬液中に溶け込んでいた
気体が細かい気泡となって発生する。また何らかの理由
で空気が薬液２６中に混入する場合がある。この場合、
配管２５中に発生した大きな気泡は薬液瓶２０につなが
ったＮ2加圧配管２７よりＮ2ガスを薬液瓶２０内へ加圧
することにより、フィルター２２のドレイン配管２８か
ら排出する事ができるが、微小な気泡はフィルター２２
を通過してしまう。ところが、本発明では、サックバッ
ク２３と吐出ノズル２４との間に脱泡部２９を設け、薬
液中の気泡を取り除くことができる。従って、吐出ノズ
ル２４からは微小な気泡が混入していない薬液を供給す
ることができる。When the drug solution 26 is sucked from the drug solution bottle 20 using the bellows pump 21, the pressure from the bellows pump 21 to the drug solution bottle 20 becomes negative pressure, so that the gas dissolved in the drug solution is generated as fine bubbles. . In some cases, air may enter the chemical solution 26 for some reason. in this case,
Large bubbles generated in the pipe 25 can be discharged from the drain pipe 28 of the filter 22 by pressurizing the N 2 gas into the chemical bottle 20 from the N 2 pressurizing pipe 27 connected to the chemical bottle 20. The minute bubbles are filtered by the filter 22.
Pass through. However, in the present invention, the defoaming section 29 is provided between the suck back 23 and the discharge nozzle 24, so that bubbles in the chemical solution can be removed. Therefore, a chemical solution containing no minute bubbles can be supplied from the discharge nozzle 24.
【００２７】次に脱泡部２９について説明する。図２は
本発明の塗布装置の脱泡部２９の詳細構成を示した断面
図である。脱泡部２９の内部は中空状で、多孔質部材か
らなる隔壁４１により上下に２つの空間に分割されてい
る。下側の空間（第１空間）４０の下方には、サックバ
ック２３に接続された配管２５ａと、吐出ノズル２４に
接続された配管２５ｂとが接続されている。配管２５ａ
から流入した薬液２６は第１空間４０内を通過した後、
配管２５ｂへ流出する。図１に示した本発明の塗布装置
が稼働している間は、第１空間４０の内部は常に薬液で
満たされている。Next, the defoaming section 29 will be described. FIG. 2 is a sectional view showing a detailed configuration of the defoaming section 29 of the coating apparatus of the present invention. The interior of the defoaming section 29 is hollow, and is divided into two upper and lower spaces by a partition wall 41 made of a porous member. Below the lower space (first space) 40, a pipe 25a connected to the suck back 23 and a pipe 25b connected to the discharge nozzle 24 are connected. Piping 25a
After flowing through the first space 40,
It flows out to the pipe 25b. While the coating apparatus of the present invention shown in FIG. 1 is operating, the inside of the first space 40 is always filled with the chemical.
【００２８】隔壁４１は、例えば、セラミック、金属、
樹脂等からなり、これらの粉状体及び／又は繊維状体を
焼結することにより、あるいは、これらの繊維状体を不
織布状に絡み合わせることにより、表裏間に連続する微
細な通路が多数形成された多孔質部材からなる。隔壁４
１に形成された多数の孔は、反射防止膜などの水溶性の
薬液が第１空間４０から第２空間４２側へ漏れ出さない
程度に非常に小さく形成されている。The partition 41 is made of, for example, ceramic, metal,
Many fine passages continuous between the front and back are formed by sintering these powders and / or fibrous bodies made of resin, etc., or by entanglement of these fibrous bodies into a nonwoven fabric. Made of a porous member. Partition wall 4
The large number of holes formed in 1 are formed so small that a water-soluble chemical such as an anti-reflection film does not leak from the first space 40 to the second space 42 side.
【００２９】隔壁４１より上の第２空間４２には排気配
管３０が接続されている。排気配管３０は図示しない排
気装置（吸引ポンプ）に接続されて、第２空間４２内は
常に外部の大気圧に対して負圧状態に維持されている。
その結果、第１空間４０の内部に満たされている薬液２
６中の気泡３７は第１空間４０内の上部に浮上し、隔壁
４１と接触し、強制的に隔壁４１を通過して第２空間４
２側に常時吸い出されて、排気配管３０を通って外部へ
排出される。第２空間４２内部の負圧は、隔壁４１を通
過して薬液２６が第２空間４２側にしみ出すことができ
ない程度に弱い負圧に設定される。しかしながら、その
ような弱い負圧であっても気泡３７すなわち気体は容易
に隔壁４１を通り抜けることができる。その結果、薬液
が配管２５ａから第１空間４０を経て配管２５ｂに流れ
る間に、薬液中の気泡を除去することができる。The exhaust pipe 30 is connected to the second space 42 above the partition 41. The exhaust pipe 30 is connected to an exhaust device (suction pump) not shown, and the inside of the second space 42 is always maintained at a negative pressure with respect to the outside atmospheric pressure.
As a result, the liquid medicine 2 filled in the first space 40
6 rises to the upper part in the first space 40, comes into contact with the partition wall 41, and forcibly passes through the partition wall 41 to form the second space 4.
The air is constantly sucked out to the two sides and discharged to the outside through the exhaust pipe 30. The negative pressure inside the second space 42 is set to a weak negative pressure to such an extent that the chemical solution 26 cannot pass through the partition 41 and seep into the second space 42 side. However, even at such a weak negative pressure, the gas bubbles 37, that is, the gas, can easily pass through the partition wall 41. As a result, while the chemical flows from the pipe 25a to the pipe 25b via the first space 40, bubbles in the chemical can be removed.
【００３０】なお、図示したように配管２５ａの第１空
間４０への接続位置を配管２５ｂの第１空間４０への接
続位置より高く設定して、配管２５ａから流入した薬液
が第１空間４０の周囲内壁に衝突した後、配管２５ｂに
流出するように構成すると、気泡の除去精度が向上す
る。また、配管２５ｂの接続位置を配管２５ａの接続位
置より低くすることにより、隔壁４１近傍に集まった気
泡が配管２５ｂ内に流出するのを防止できる。As shown in the figure, the connecting position of the pipe 25a to the first space 40 is set higher than the connecting position of the pipe 25b to the first space 40, so that the chemical liquid flowing from the pipe 25a is supplied to the first space 40. If it is configured to flow out to the pipe 25b after colliding with the surrounding inner wall, the accuracy of removing bubbles is improved. Further, by setting the connection position of the pipe 25b lower than the connection position of the pipe 25a, it is possible to prevent bubbles collected near the partition wall 41 from flowing into the pipe 25b.
【００３１】図３，図４は薬液の隔壁４１に対する濡れ
性の相違による気泡の状態を示した部分拡大図である。
図３は薬液の濡れ性が小さい隔壁の場合、図４は薬液の
濡れ性が大きい隔壁の場合をそれぞれ示している。FIGS. 3 and 4 are partially enlarged views showing the state of bubbles due to the difference in wettability of the chemical solution to the partition wall 41. FIG.
FIG. 3 shows a case of a partition wall having a small wettability of a chemical solution, and FIG. 4 shows a case of a partition wall having a large wettability of a chemical solution.
【００３２】ここでは、水溶性物質を水に溶解させた薬
液（例えば、反射防止膜用の薬液）を使用した場合を例
に説明する。Here, an example in which a chemical solution in which a water-soluble substance is dissolved in water (for example, a chemical solution for an anti-reflection film) is used will be described.
【００３３】図３に示すように、隔壁４１が疎水性の材
料からなる場合、薬液２６は隔壁４１の表面ではじか
れ、その反対に薬液中の気泡３７の壁に対する接触面積
が増大する。従って気泡３７の隔壁４１に対する接触角
は９０゜以下となっている。As shown in FIG. 3, when the partition wall 41 is made of a hydrophobic material, the chemical solution 26 is repelled on the surface of the partition wall 41, and conversely, the contact area of the bubbles 37 in the chemical solution with the wall increases. Therefore, the contact angle of the bubble 37 with the partition 41 is 90 ° or less.
【００３４】一方、図４に示すように、隔壁４１が親水
性の材料からなる場合、薬液２６の隔壁４１に対する濡
れ性が大きく、薬液中の気泡３７の壁に対する接触面積
は減少する。従って気泡３７の隔壁４１に対する接触角
は９０゜以上となっている。On the other hand, as shown in FIG. 4, when the partition wall 41 is made of a hydrophilic material, the wettability of the chemical liquid 26 to the partition wall 41 is large, and the contact area of the bubbles 37 in the chemical liquid with the wall decreases. Therefore, the contact angle of the bubble 37 with the partition 41 is 90 ° or more.
【００３５】以上のように、水性の薬液に対して疎水性
の隔壁４１を用いると、隔壁４１付近の薬液２６は隔壁
４１からはじかれて、隔壁４１との接触面積が小さくな
り、気泡３７の隔壁４１との接触面積が拡大する。従っ
て、薬液２６が隔壁４１の孔を通過して第２空間４２側
に漏れるようなことが起こりにくくなる。一方、気泡３
７は隔壁４１を通過しやすくなる。従って、水性の薬液
に対しては隔壁４１は疎水性であることが、気泡の除去
性能の観点から好ましい。As described above, when the partition wall 41 that is hydrophobic with respect to the aqueous chemical solution is used, the chemical solution 26 near the partition wall 41 is repelled from the partition wall 41, the contact area with the partition wall 41 is reduced, and the bubble 37 The contact area with the partition wall 41 increases. Accordingly, it is unlikely that the chemical solution 26 passes through the hole of the partition wall 41 and leaks to the second space 42 side. On the other hand, bubble 3
7 easily passes through the partition wall 41. Therefore, it is preferable that the partition wall 41 is hydrophobic with respect to an aqueous chemical solution from the viewpoint of bubble removal performance.
【００３６】このような疎水性の隔壁４１の材料とし
て、ナイロン−６６がある。また、これに対する水溶性
薬液としては、反射防止膜材料としてクラリアント社の
アクアタール、アクアタール４５が、また、現像液用材
料としてＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハ
イドロオキサイド）がある。As a material of the hydrophobic partition wall 41, there is nylon-66. In addition, as the water-soluble chemicals, there are Aquatar and Aquatar 45 manufactured by Clariant as an anti-reflection film material, and TMAH (tetramethyl ammonium hydroxide) as a material for a developer.
【００３７】なお、上記の例では水溶性薬剤を水に溶解
させた水性薬液を使用した場合を説明したが、薬液の溶
媒は必ずしも水である必要はなく、他の溶媒を用いるこ
とができる。一般には、隔壁４１は、薬液の濡れ性が小
さい材料からなることが好ましく、気泡の隔壁に対する
接触角が９０゜以下になるような材料からなることが好
ましい。In the above-mentioned example, the case where an aqueous drug solution in which a water-soluble drug is dissolved in water is used, but the solvent of the drug solution does not necessarily have to be water, and other solvents can be used. In general, the partition wall 41 is preferably made of a material having low chemical liquid wettability, and is preferably made of a material having a contact angle of air bubbles to the partition wall of 90 ° or less.
【００３８】また、隔壁４１は、その内部まで上記の濡
れ性を発現する材料で構成されている必要は必ずしもな
く、薬液と接触する表層にのみ、薬液の濡れ性が小さい
材料がコーティングされていても良い。The partition wall 41 does not necessarily need to be formed of a material exhibiting the above-mentioned wettability up to the inside thereof, and only the surface layer which comes into contact with the chemical solution is coated with a material having a low wettability of the chemical solution. Is also good.
【００３９】本実施の形態によれば、図１に於ける吐出
ノズル２４から供給される薬液中には気泡がなくなり、
従来のように気泡を含む塗膜が形成されることがない。
このためパターン形成不良がなくなり、歩留まりを向上
することができる。According to the present embodiment, the chemical liquid supplied from the discharge nozzle 24 in FIG.
A coating film containing air bubbles is not formed unlike the related art.
For this reason, pattern formation defects are eliminated, and the yield can be improved.
【００４０】（実施の形態２）本実施の形態２の塗布装
置は、脱泡部及びその近傍の構成を除いて実施の形態１
と同様である。図５は本発明の実施の形態２にかかる塗
布装置の脱泡部の詳細構成を示した断面図である。実施
の形態１の脱泡部２９を示した図２と同一の機能を有す
る部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な
説明を省略する。(Embodiment 2) The coating apparatus of Embodiment 2 is similar to Embodiment 1 except for the structure of the defoaming section and its vicinity.
Is the same as FIG. 5 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the defoaming section of the coating apparatus according to the second embodiment of the present invention. Members having the same functions as those in FIG. 2 showing the defoaming section 29 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００４１】本実施の形態の脱泡部２９では、第１空間
４０及び第１空間４０近傍の配管２５ａの壁に超音波振
動子４３が設置されている。超音波振動子４３を用いて
第１空間４０及び配管２５ａに超音波振動を加えること
により、第１空間４０及び配管２５ａの中の薬液２６が
振動し、薬液２６中の微小な気泡同士が結合して大きな
気泡が形成される。大きな気泡はより大きな浮力を発生
し、第１空間４０の上部、つまり隔壁４１の下面に容易
に到達する。隔壁４１下面に集まった気泡は、実施の形
態１の場合と同様にして第２空間に排出される。これに
より、薬液中に混入している気体の分離、除去性能が向
上する。従って、隔壁４１は第１空間４０の上部に取り
付けられていることが望ましい。In the defoaming section 29 of the present embodiment, an ultrasonic vibrator 43 is provided on the first space 40 and on the wall of the pipe 25a near the first space 40. By applying ultrasonic vibration to the first space 40 and the pipe 25a using the ultrasonic vibrator 43, the chemical solution 26 in the first space 40 and the pipe 25a vibrates, and minute bubbles in the chemical liquid 26 are combined. As a result, large bubbles are formed. The large bubbles generate greater buoyancy, and easily reach the upper portion of the first space 40, that is, the lower surface of the partition wall 41. Bubbles collected on the lower surface of the partition 41 are discharged to the second space in the same manner as in the first embodiment. Thereby, the separation and removal performance of the gas mixed in the chemical solution is improved. Therefore, it is desirable that the partition wall 41 be attached above the first space 40.
【００４２】なお、超音波振動子４３は、図４のように
第１空間４０及び配管２５ａの双方に設置する必要はな
く、いずれか一方であっても良い。また、具体的な設置
位置や個数などは装置に応じて適宜決定すればよい。The ultrasonic vibrator 43 does not need to be installed in both the first space 40 and the pipe 25a as shown in FIG. Further, the specific installation position, the number, and the like may be appropriately determined according to the device.
【００４３】以上の説明では、薬液に反射防止膜として
使われる水溶性物質を用いたが、水溶性である現像液を
用いても同様の効果が得られることはいうまでもない。In the above description, a water-soluble substance used as an anti-reflection film is used as a chemical solution, but it goes without saying that the same effect can be obtained by using a water-soluble developer.
【００４４】本発明は上記実施形態に限られるものでは
なく、請求の範囲に記載した範囲内で変更して実施する
ことができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented with modifications within the scope described in the claims.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、吐出ノズ
ルとベローズポンプとの間に、多孔質の隔壁によって第
１空間と第２空間とに隔てられた脱泡部を設け、第１空
間内を薬液を通過させることにより、薬液に混入した気
泡を自動的に分離・除去することができる。その結果、
ノズルからは気泡の含有率が少ない薬液が吐出され、例
えばウエハー上に良質の塗膜を形成することができ、歩
留まりが向上する。As described above, according to the present invention, a defoaming section is provided between a discharge nozzle and a bellows pump by a porous partition wall and is separated into a first space and a second space. By allowing the chemical to pass through the space, air bubbles mixed into the chemical can be automatically separated and removed. as a result,
From the nozzle, a chemical solution having a small content of air bubbles is discharged, and for example, a high-quality coating film can be formed on a wafer, and the yield is improved.
【図１】本発明の実施の形態１にかかる塗布装置の概略
構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a coating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の塗布装置の脱泡部の詳細構成を示した断
面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a defoaming section of the coating apparatus of FIG.
【図３】脱泡部に濡れ性が小さい隔壁を使用したときの
気泡の状態を模式的に示した拡大断面図FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the state of bubbles when a partition having low wettability is used for a defoaming section.
【図４】脱泡部に濡れ性が大きい隔壁を使用したときの
気泡の状態を模式的に示した拡大断面図FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the state of bubbles when a partition having high wettability is used in the defoaming section.
【図５】本発明の実施の形態２にかかる塗布装置に使用
される脱泡部の詳細構成を示した断面図FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of a defoaming unit used in a coating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図６】従来の塗布装置の概略構成図FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional coating apparatus.
２０ 薬液瓶 ２１ ベローズポンプ ２２ フィルター ２３ サックバック ２４ 吐出ノズル ２５，２５ａ，２５ｂ 配管 ２６ 薬液 ２７ Ｎ2加圧配管 ２８ フィルタードレイン配管 ２９ 脱泡部 ３０ 排気配管 ３１ ウエハー ３２ スピナーモーター ３３ スピナー回転盤 ３７ 気泡 ４０ 第１空間 ４１ 多孔質の隔壁 ４２ 第２空間 ４３ 超音波振動子20 chemical bottle 21 the bellows pump 22 filter 23 suckback 24 discharge nozzles 25, 25a, 25b Piping 26 chemical 27 N 2 pressure pressure pipe 28 filter drain pipe 29 defoaming section 30 exhaust pipe 31 wafer 32 spinner motor 33 spinner rotating disk 37 bubbles 40 first space 41 porous partition wall 42 second space 43 ultrasonic transducer
Claims (9)
前記薬液を貯蔵する薬液供給源と、前記薬液供給源に貯
蔵された薬液を前記薬液吐出部に搬送する配管とを備え
た塗布装置であって、 前記薬液供給源と前記薬液吐出部との間の前記配管の途
中に、前記薬液中の気泡を除去する脱泡部が設けられて
おり、 前記脱泡部は内部が中空であり、前記中空部は多孔質の
隔壁によって第１空間と第２空間とに隔てられており、
前記第１空間に前記薬液供給源からの配管と前記薬液吐
出部への配管とが接続され、前記第２空間に前記気泡中
の気体を排気する排気配管が接続されていることを特徴
とする塗布装置。A chemical solution discharging unit configured to discharge a chemical solution to be applied;
An application device including a chemical supply source that stores the chemical, and a pipe that conveys the chemical stored in the chemical supply to the chemical discharge unit. In the middle of the pipe, a defoaming part for removing bubbles in the chemical solution is provided. The defoaming part is hollow inside, and the hollow part is a first space and a second space by a porous partition. It is separated from the space,
A pipe from the chemical solution supply source and a pipe to the chemical solution discharge unit are connected to the first space, and an exhaust pipe for exhausting gas in the bubbles is connected to the second space. Coating device.
る請求項１に記載の塗布装置。2. The coating apparatus according to claim 1, wherein the first space is filled with the chemical.
求項１又は２に記載の塗布装置。3. The coating apparatus according to claim 1, wherein the second space is set at a negative pressure.
れている請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置。4. The coating apparatus according to claim 1, wherein the first space is formed below the partition.
ときに形成される接触角が９０°以下である請求項１〜
４のいずれかに記載の塗布装置。5. A contact angle formed when bubbles in the chemical solution contact the partition wall, and the contact angle is 90 ° or less.
5. The coating device according to any one of 4.
からなる請求項１〜５のいずれかに記載の塗布装置。6. The coating apparatus according to claim 1, wherein at least a surface layer of the partition is made of a hydrophobic material.
た前記薬液供給原からの配管のうちの少なくとも一部に
超音波発生装置が備えられている請求項１〜６のいずれ
かに記載の塗布装置。7. The ultrasonic generator according to claim 1, wherein at least a part of a pipe from the chemical solution supply source connected to the defoaming section and the first space is provided with an ultrasonic generator. The coating device according to the above.
置を用い、前記排気配管から排気しつつ、前記薬液を前
記薬液供給源から前記第１空間を通過させて前記薬液吐
出部に供給し、前記薬液吐出部から吐出させることを特
徴とする塗布方法。8. The chemical solution is passed through the first space from the chemical liquid supply source to the chemical liquid discharge section while evacuating from the exhaust pipe using the coating apparatus according to any one of claims 1 to 7. A coating method comprising supplying the liquid and discharging the liquid from the liquid discharging section.
る請求項８に記載の塗布方法。9. The coating method according to claim 8, wherein the chemical liquid is dropped on a rotating wafer.
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