JP2002329657A - 処理液の濃度を変更する方法及び処理液供給装置 - Google Patents
処理液の濃度を変更する方法及び処理液供給装置Info
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Abstract
イン量を低減し,処理液濃度の変更に要する時間を短縮
する。 【解決手段】 超音波センサ93によってタンク81内
の液量を測定し,演算装置94によって,当該タンク8
1内の既存の現像液の液量及び濃度に基づいてタンク8
1内が所望の設定液量及び設定濃度になるように,タン
ク81から排出すべき現像液の最小限の排出量を算出
し,さらにタンク81内に追加すべき高濃度の現像液若
しくは希釈液の供給量を算出する。当該算出値に従っ
て,タンク81内から既存の現像液が排出され,その
後,タンク81内に高濃度の現像液若しくは希釈液のい
ずれかが供給される。タンク81内の既存の現像液を全
て排出してから新しい濃度の現像液を貯留していた従来
に比べ,ドレイン量が低減され,濃度変更時間が短縮さ
れる。
Description
更する方法及び処理液供給装置に関する。
フォトリソグラフィー工程では,ウェハ表面にレジスト
液を塗布し,レジスト膜を形成するレジスト塗布処理や
露光後のウェハに対して現像液や洗浄液を供給して,ウ
ェハを現像する現像処理等のような処理液を用いた液処
理が行われている。
来,レシピに従った所定の濃度に調節されて,工場側に
設けられた大型の貯留槽に貯留されていた。通常,当該
現像液は,当該貯留槽から現像処理装置のタンクに供給
され,そこで一旦貯留された後,現像処理の際に,当該
タンクから,ウェハに現像液を供給する現像液供給ノズ
ルに供給されていた。
に,現像液の濃度変更が必要になる場合がある。かかる
場合,従来は,貯留槽内の現像液の濃度を変更するため
に,貯留槽内の既存の現像液を全て排液し,新しい濃度
の現像液を作成し貯留槽内に貯留し直すようにしてい
た。また,新しい濃度の現像液を貯留する際に,既存の
現像液が貯留槽内に少しでも残存していると,新しい現
像液と既存の現像液とが混合して現像液の濃度を厳密に
維持できない。このため,現像液の濃度変更の際には,
貯留槽に一旦貯留された新しい濃度の現像液を一度排液
し,再度同じ濃度の現像液を貯留し直すといった作業が
行われていた。
濃度を変更する際に,その都度貯留槽内の現像液を全て
排出すると,ドレイン量が非常に多くなり,現像液の消
費量も多くなるため,コストが増大する。また,大型の
貯留槽内の現像液を全て捨て,その後入れ直すには長時
間を要し,その間ウェハの処理が中断されるため,スル
ープットが低下する。
であり,現像液等の処理液の濃度が変更される際に,処
理液の無駄なドレイン量を低減し,処理液の濃度変更に
要する時間を短縮する処理液の濃度を変更する方法及び
当該方法を実施し得る処理液供給装置を提供することを
その目的とする。
供給される処理液の濃度を変更する方法であって,基板
に処理液を供給する処理液供給部に接続されたタンク内
の既存の処理液の液量を測定する工程と,当該測定値に
基づいて,前記タンク内の処理液が所望の液量でかつ濃
度になるための,前記タンク内から排出すべき既存の処
理液の最小限の排出量と,前記タンク内に供給すべき所
定濃度の処理液又は希釈液の供給量とを算出する工程
と,前記タンク内から前記排出量分の既存の処理液を排
出する工程と,前記タンク内に前記供給量分の所定濃度
の処理液又は希釈液のどちらか一方を供給する工程とを
有することを特徴とする処理液の濃度を変更する方法が
提供される。なお,所定濃度の処理液は,前記所望の濃
度よりも高い濃度の処理液である。
れる際に,先ずタンク内の既存の処理液の液量を測定
し,当該測定値から最終的にタンク内の処理液が所望の
液量で所望の濃度になるためのタンク内から排液すべき
最小限の排出量と,追加すべき所定濃度の処理液若しく
は希釈液の供給量を算出する。このとき,所望の濃度が
既存の処理液の濃度よりも高い場合には,追加する所定
濃度の処理液の供給量が算出され,所望の濃度が既存の
処理液の濃度よりも低い場合には,希釈液の供給量が算
出される。そして,算出された排出量と供給量に従っ
て,タンク内の既存の処理液が排出され,タンク内に所
定濃度の処理液若しくは希釈液のいずれかが供給され
る。かかる方法では,タンク内の既存の処理液を全て捨
てる必要が無く,最低限の量を捨てれば足りるため,ド
レイン量が低減される。また,前記既存の処理液の排出
量や希釈液等の供給量は,最終的にタンク内に貯留され
る処理液の液量を考慮して算出されるので,タンクの容
量の大小にかかわらず,当該タンク内に収まるように希
釈液等を供給して,処理液の濃度を変更することができ
る。
処理液又は希釈液が供給された後に,当該タンク内の処
理液の濃度を測定し,当該測定濃度に基づいて再度所定
濃度の処理液又は希釈液を供給するようにしてもよい。
このように,前記処理液若しくは希釈液が供給された後
に,タンク内の濃度を測定し,当該測定結果に基づい
て,再度前記処理液若しくは希釈液を供給することによ
って,タンク内の処理液の濃度を微調節することがで
き,より正確な濃度の処理液を生成することができる。
管内に残留している既存の処理液を,前記タンク内の既
存の処理液の液量を測定する前に前記タンク内に戻すよ
うにしてもよい。このように,前記配管内に残留してい
る既存の処理液をタンク内に戻すことによって,配管内
の残留処理液を再利用することができる。したがって,
配管内の既存の処理液が無駄にされず,処理液の濃度の
変更時に排出されるトータルのドレイン量が低減され
る。
前記所定濃度になるまで,前記処理液供給部から処理液
を試し出しするようにしてもよい。タンク内の処理液が
新しい濃度に変更された後,処理液供給部から処理液を
吐出すると,初めは配管内に残留していた既存の処理液
が吐出され,徐々に新しい濃度に変わっていく。本発明
のように,処理液供給部から供給される処理液が所定濃
度になるまで,前記処理液供給部から処理液を試し出す
ことによって,基板に濃度変更後の前記所定濃度の処理
液を供給することができる。したがって,基板の処理が
所望濃度の処理液で行われる。
給する場合は,前記タンクと前記処理液供給部とを接続
する配管内に所定濃度の処理液を供給して,前記処理液
供給部から処理液を試し出しし,前記タンク内に前記希
釈液を供給する場合は,前記配管内に前記希釈液を供給
して,処理液供給部から処理液を試し出しするようにし
てもよい。このように,前記タンク内に前記所定濃度の
処理液を供給し,タンク内に処理液の濃度を上昇させる
場合に,タンクと前記処理液供給部とを接続する配管内
に所定濃度の処理液を供給して,前記処理液供給部から
の処理液の試し出しを行うようにする。これによって,
配管内の濃度が急激に上昇し,処理液供給部から吐出さ
れる処理液の濃度がより早くタンク内の濃度に近づいて
安定する。また,前記タンク内に前記希釈液を供給し,
タンク内の処理液の濃度を下降させる場合に,前記配管
内に前記希釈液を供給して,処理液供給部から試し出し
するようにする。これによって,配管内の処理液濃度が
急激に低下し,処理液供給部から吐出される処理液の濃
度がより早くタンク内の濃度に近づき,安定する。した
がって,したがって,前記試し出し時間が短縮され,ド
レイン量の低減及び基板処理の中断時間の短縮が図られ
る。
るようにしてもよい。このように,試し出しされる処理
液の濃度を測定することによって,処理液供給部から吐
出される処理液がタンク内の処理液の濃度に置換された
か否かを確認することができる。このように確認するこ
とによって,過って所望の濃度でない処理液が基板に供
給されることが防止される。また,前記配管内の処理液
がタンク内の濃度と等しくなったことをより早く確認す
ることができるので,試し出し時間を短縮することがで
き,その分ドレイン量を低減することができる。
管内に残留する既存の処理液を排出するようにしてもよ
い。このように,配管内に残留する既存の処理液を排出
することによって,処理液供給部から処理液が吐出され
る際に,初めからタンク内の処理液が吐出され,上述し
た試し出しをする時間が不要になるか,若しくは著しく
短縮できる。
る処理液供給装置であって,処理液を貯留するタンク
と,基板に処理液を供給する処理液供給部と前記タンク
を接続する配管と,前記タンク内に所定濃度の処理液を
供給する処理液供給管と,前記タンク内に希釈液を供給
する希釈液供給管と,前記タンク内の液量を測定するた
めの液量センサと,前記タンク内から処理液を排出する
排出管と,前記タンク内の処理液を所望の液量でかつ所
望の濃度にする際に,前記排出管から排出されるべき処
理液の排出量を算出し,前記処理液供給管から供給され
るべき前記所定濃度の処理液の供給量若しくは前記希釈
液供給管から供給されるべき希釈液の供給量を算出する
演算装置と,当該算出値に基づいて,前記処理液供給管
及び希釈液供給管の供給量を制御する供給制御装置と,
当該算出値に基づいて前記排出管の排出量を制御する排
出制御装置とを有することを特徴とする処理液供給装置
が提供される。
て,タンク内の処理液の濃度を変更するにあたり前記排
出管から排出されるべき排出量と,前記処理液供給管か
ら供給されるべき所定濃度の処理液の供給量若しくは前
記希釈液供給管から供給されるべき希釈液の供給量を算
出できる。さらに当該算出値に基づいて,供給制御装置
によってタンク内への供給を制御し,排出制御装置によ
ってタンクからの排出を制御できるので,上述した請求
項1の処理液の濃度を変更する方法が実施できる。した
がって,濃度変更時に,タンク内の既存の現像液を全て
捨てていた従来に比べ,処理液のドレイン量が低減され
る。また,最終的な液量から排出量を算出できるので,
有限の容量を有するタンクであっても,処理液の濃度を
任意に選択することができる。
理液の濃度を測定するための濃度センサと,当該濃度セ
ンサの測定結果に基づいて,前記処理液供給管及び前記
希釈液供給管からの供給を制御する制御機構とを有して
いてもよい。これによって,前記タンク内に,前記算出
された供給量分の所定濃度の処理液又は希釈液が供給さ
れた後に,当該タンク内の処理液の濃度を測定し,当該
測定濃度に基づいて再度所定濃度の処理液若しくは希釈
液を供給することができる。すなわち,タンク内の処理
液の濃度の微調節をすることができ,より厳密な濃度の
処理液を生成することができる。
ク内に戻す帰還路が設けられていてもよい。このよう
に,前記帰還路を設けることによって,前記配管内に残
留している既存の処理液を前記タンク内に戻すことがで
きる。それ故,配管内の残留処理液を再利用することが
でき,その分処理液の濃度変更時に捨てられるドレイン
量が低減される。
該配管内に供給するための第1の供給管と,前記希釈液
を当該配管内に供給する第2の供給管とが設けられてい
てもよい。このように第1の供給管と第2の供給管を設
けることによって,タンク内の処理液の濃度が低下する
方向に変更された場合で,処理液供給部から試し出しが
される際に前記配管内に前記希釈液を供給することがで
きる。これによって,配管内の処理液濃度が急激に低下
し,処理液供給部から吐出される処理液の濃度がより早
くタンク内の濃度に近づき,安定する。一方,タンク内
の濃度が上昇された場合には,前記配管内に濃度の高い
前記所定濃度の処理液を供給することができる。これに
よって,配管内の濃度が急激に上昇し,より早くタンク
内の濃度に近づいて安定する。したがって,前記試し出
し時間が短縮され,ドレイン量の低減及び基板処理の中
断時間の短縮が図られる。
を測定するための濃度センサが設けられていてもよい。
これによって,配管内の処理液の濃度を測定でき,例え
ば試し出しの際に,配管内の濃度を測定し,処理液供給
部から吐出されている処理液の濃度が所望の濃度に変更
されているかを確認することができる。したがって,配
管内の処理液が所望の濃度に置換される前に,過って当
該処理液を基板に供給することが防止できる。また,前
記濃度センサは,前記処理液供給部に設けてもよく,か
かる場合には,吐出される直前の処理液の濃度を測定す
ることができるので,より正確に試し出し時の処理液の
濃度を把握することができる。さらに,前記濃度センサ
を,前記処理液供給部から処理液の試し出しがされる際
に当該処理液が受け止められる受け止め部材に設けても
よい。かかる場合には,より正確に処理液の濃度が把握
できると同時に,濃度センサの設置が容易に行える。
する補助排出管が設けられていてもよい。このように,
補助排出管を設けることによって,前記配管内に残留す
る既存の処理液を排出することができる。したがって,
配管内の残留現像液を排出した後に,処理液供給部から
の処理液の吐出を開始することによって,初めからタン
ク内の処理液が吐出され,上述した試し出しが不要にな
るか,若しくは試し出しをする時間を著しく短縮でき
る。
態について説明する。図1は,本実施に形態にかかる処
理液供給装置である現像液供給装置を有する塗布現像処
理システム1の概略を示す平面図であり,図2は,塗布
現像処理システム1の正面図であり,図3は,塗布現像
処理システム1の背面図である。
うに,例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部か
ら塗布現像処理システム1に対して搬入出したり,カセ
ットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットス
テーション2と,塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定
の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステ
ーション3と,この処理ステーション3に隣接して設け
られている図示しない露光装置との間でウェハWの受け
渡しをするインターフェイス部4とを一体に接続した構
成を有している。
るカセット載置台5上の所定の位置に,複数のカセット
CをR方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在とな
っている。そして,このカセット配列方向(R方向)と
カセットCに収容されたウェハWのウェハ配列方向(Z
方向;鉛直方向)に対して移送可能なウェハ搬送体7が
搬送路8に沿って移動自在に設けられており,各カセッ
トCに対して選択的にアクセスできるようになってい
る。
を行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送
体7は後述するように処理ステーション3側の第3の処
理装置群G3に属するエクステンション装置32に対し
てもアクセスできるように構成されている。また,カセ
ットステーション2の下部には,図2に示すように後述
するタンク81が設けられている。
搬送装置13が設けられており,この主搬送装置13の
周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を
構成している。該塗布現像処理システム1においては,
4つの処理装置群G1,G2,G3,G4が配置されており,第
1及び第2の処理装置群G1,G2は塗布現像処理システム
1の正面側に配置され,第3の処理装置群G3は,カセッ
トステーション2に隣接して配置され,第4の処理装置
群G4は,インターフェイス部4に隣接して配置されてい
る。さらにオプションとして破線で示した第5の処理装
置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬
送装置13は,これらの処理装置群G1,G2,G3,G4,G5
に配置されている後述する各種処理装置に対して,ウェ
ハWを搬入出可能である。なお,処理装置群の数や配置
は,ウェハWに施される処理の種類によって異なり,処
理装置群の数は,1以上であれば任意に選択できる。
すように,ウェハWにレジスト液を供給し,レジスト膜
を形成するレジスト塗布装置17と,露光後のウェハW
を現像処理する現像処理装置18とが下から順に2段に
配置されている。処理装置群G2の場合も同様に,レジス
ト塗布装置19と現像処理装置20とが下から順に2段
に積み重ねられている。
すように,ウェハWを冷却処理するクーリング装置3
0,レジスト液とウェハWとの定着性を高めるためのア
ドヒージョン装置31,ウェハWを待機させるエクステ
ンション装置32,レジスト液中の溶剤を乾燥させるプ
リベーキング装置33,34及び現像処理後の加熱処理
を施すポストベーキング装置35が下から順に例えば7
段に積み重ねられている。
グ装置40,載置したウェハWを自然冷却させるエクス
テンション・クーリング装置41,エクステンション装
置42,クーリング装置43,露光後の加熱処理を行う
ポストエクスポージャーベーキング装置44,45,ポ
ストベーキング装置46が下から順に例えば8段に積み
重ねられている。
搬送体50が設けられている。このウェハ搬送体50は
R方向(図1中の上下方向),Z方向(垂直方向)の移
動とθ方向(Z軸を中心とする回転方向)の回転が自在
にできるように構成されており,第4の処理装置群G4に
属するエクステンション・クーリング装置41,エクス
テンション装置42,周辺露光装置51及び図示しない
露光装置に対してアクセスして,各々に対してウェハW
を搬送できるように構成されている。
ついて詳しく説明する。図4に示すように,現像処理装
置18のケーシング18a内には,ウェハWを保持する
スピンチャック60が設けられている。スピンチャック
60は,上面が水平に形成されており,ウェハWを水平
に保持することができる。スピンチャック60の上面に
は,例えば図示しない吸引口が設けられており,スピン
チャック60は,ウェハWの裏面を吸引して吸着保持で
きるように構成されている。スピンチャック60の下部
には,スピンチャック60を任意の回転速度で回転させ
る駆動機構61が設けられている。また,スピンチャッ
ク60は,駆動機構61によって上下に移動できるよう
になっている。
持されたウェハWを囲むカップ62が設けられている。
カップ62は,スピンチャック60に保持されたウェハ
Wの側方を囲む側部62aと,当該ウェハWの下面を覆
う底部62bとを有しており,カップ62の上面は開口
している。カップ62によって,ウェハWから飛散した
り,落下した現像液等が受け止められる。カップ62の
底部62bには,カップ62内の処理液を排液するため
の排液管63と,カップ62内の雰囲気を排気する排気
管64が設けられている。カップ62の側部62a等で
受け止められた現像液等は,排液管63から排液され,
現像液等のミストを含んだカップ62内の雰囲気は,排
気管64から排気される。
としての現像液供給ノズル65は,図示しないアームに
よって保持されている。当該アームは,図示しない駆動
部によってX方向(図4中の左右方向)に移動すること
ができ,現像液供給ノズル65は,当該アームの移動に
伴ってカップ62上を水平に移動することができる。
に細長形状を有しており,その長さは,例えばウェハW
の直径よりも大きくなっている。現像液供給ノズル65
の上部には,後述する配管99と接続する接続部66が
設けられており,現像液供給ノズル65の下部には,ウ
ェハW上に現像液を吐出する複数の吐出口67が,長手
方向に一列に設けられている。現像液供給ノズル65の
内部には,図6に示すように接続部66から流入した現
像液を一旦貯留する貯留部68が設けられており,貯留
部68で一旦貯留された現像液は,複数の吐出口67か
ら同時に同流量で吐出される。現像液供給ノズル65
は,図示しないアームによって長手方向がX方向と直角
方向をなすように保持され,現像液供給ノズル65から
現像液を吐出しながらX方向に移動することによって,
ウェハW全面に現像液を供給することができる。
65が試し出しを行う際に,当該試し出された現像液を
受け止めるための受け容器70が設けられている。受け
容器70は,平面から見て現像液供給ノズル65よりも
大きく形成されている。受け容器70の更に外方には,
現像液供給ノズル65を待機させ,洗浄する洗浄槽71
が設けられている。洗浄槽71は,上面が開口した容器
形状を有しており,現像液を洗浄するための洗浄液が貯
留できるようになっている。
ノズル72は,図示しないアームに保持されており,当
該アームによって洗浄液供給ノズル72は,スピンチャ
ック60に保持されたウェハWの中心上方に移動できる
ようになっている。従って,洗浄液供給ノズル72は,
ウェハW中心に上方から洗浄液を供給することができ
る。
の現像液を供給する現像液供給装置80の構成について
説明する。現像液供給装置80は,図7に示すように現
像液の濃度調節が行われる濃度調整貯留部であるタンク
81を有する。タンク81は,上述したようにカセット
ステーション2の下部に設けられている。タンク81の
上部には,タンク81内に図示しない工場側の貯留槽か
ら所定濃度で高濃度の現像液を供給するための供給管8
2と,図示しない希釈液供給源から希釈液,例えば純水
を供給するための供給管83とが設けられている。な
お,供給管82からは,現像処理に用いられる現像液の
濃度よりも高い濃度のものが供給される。
4と流量調節弁85とが設けられている。供給管83に
は,積算形の流量計86と流量調節弁87とが設けられ
ている。流量計84及び86は,当該計測値を供給制御
装置88に出力できるようになっており,供給制御装置
88は,当該計測値に基づいて流量調節弁85及び87
を制御することができる。したがって,供給制御装置8
8は,流量計84及び86を通過する現像液等の液量を
認識し,流量調節弁85及び87を開閉させることがで
きるので,タンク81内に所定量の高濃度の現像液及び
希釈液を流入させることができる。
像液を排液する排出管89が設けられている。排出管8
9には,積算形の流量計90と流量調節弁91とが設け
られている。流量計90の測定値は,排出制御装置92
に出力されるようになっており,排出制御装置92は,
排出管89から流出する流量を把握できる。排出制御装
置92は,流量調節弁91を操作することができ,流量
計90の測定値に基づき流量調節弁91を操作し,排出
管89から排液される現像液の排出量を制御することが
できる。
内の液量を測定するための液量検出手段である液量セン
サ,例えば超音波を用いて液面までの距離を検出する超
音波センサ93が設けられている。超音波センサ93
は,連続検出の可能なものが用いられて,タンク81内
の液面を常時検出することができる。超音波センサ93
の検出データは,演算装置94に出力され,演算装置9
4によってタンク81内の液量が算出される。
像液の液量及び濃度に基づいて,タンク81内の現像液
が設定された液量及び濃度になるように,排出管89か
ら排出すべき最小限の排出量を算出し,さらにタンク8
1内に供給すべき高濃度の現像液若しくは希釈液のいず
れかの供給量を算出するプログラムを有する。演算装置
94は,当該プログラムで算出された算出値を供給制御
装置88及び排出制御装置92に出力できるようになっ
ている。排出制御装置92は,当該算出値に従って排出
管89からの排出量を制御し,供給制御装置88は,当
該算出値に従って供給管82又は供給管83からの供給
量を制御する。したがって,タンク81内から適量の現
像液を排出し,タンク81内に適量の高濃度の現像液若
しくは希釈液を供給して,タンク81内の既存の現像液
を設定液量及び設定濃度に変更することができる。
の濃度を測定する濃度検出手段である濃度センサ95が
設けられている。濃度センサ95の測定結果は,制御機
構を兼任する供給制御装置88に出力される。供給制御
装置88によって,所定量の希釈液若しくは高濃度の現
像液がタンク81内に供給され,タンク81内の現像液
の濃度を微調節できるようになっている。
を攪拌する攪拌器96が設けられている。攪拌器96
は,現像液内で回転するプロペラ97と,プロペラ97
を回転させるモータ等を備えた駆動部98とを有してい
る。
液供給ノズル65とを接続する配管99が設けられてお
り,タンク81内の現像液は,この配管99を通じて現
像液供給ノズル65に供給される。配管99には,ポン
プPが設けられており,タンク81内の現像液は,ポン
プPによって現像液供給ノズル65に送られる。また,
配管99のポンプPの下流側には,弁100が設けられ
ており,当該弁100を開閉することによって現像液供
給ノズル99からの吐出が行われる。
配管99内に前記所定の濃度の現像液を供給する第1の
供給管としての補助供給管101と,配管99内に希釈
液を供給する第2の供給管としての補助供給管102が
設けられている。補助供給管101は,供給管82から
分岐し,配管99に接続されている。補助供給管102
は,供給管83から分岐して,配管99に接続されてい
る。補助供給管101には,配管99への供給を動停止
させるための開閉弁103が設けられており,供給管1
02には,開閉弁104が設けられている。
は,制御装置105によって制御されている。したがっ
て,制御装置105の命令によって,弁100を開閉さ
せて現像液供給ノズル65からの現像液の吐出を行った
り,開閉弁103若しくは開閉弁104を開閉させて,
配管99内に高濃度の現像液若しくは希釈液を流入させ
ることができる。
ズル65に近い配管99には,配管99内を流れる現像
液の濃度を測定する濃度センサ106が設けられてい
る。濃度センサ106の測定値は,制御装置105に出
力されるようになっており,制御装置105は,濃度セ
ンサ106の測定値に基づいて弁100を開閉させるこ
とができる。
理装置18及び現像液供給装置80の作用について,塗
布現像処理システム1で行われるフォトリソグラフィー
工程のプロセスと共に説明する。
によってカセットCから1枚ずつ取り出され,第3の処
理装置群G3に属するアドヒージョン装置31に搬入さ
れ,レジスト液の密着性を向上させる,例えばHMDS等の
密着強化剤がウェハW上に塗布される。次いで,ウェハ
Wは,主搬送装置13によってクーリング装置30に搬
送され,所定の温度に冷却される。その後,ウェハW
は,レジスト塗布装置17又は19に搬送され,ウェハ
W上にレジスト膜が形成される。レジスト膜形成された
ウェハWは,主搬送装置13により,プリベーキング装
置33若しくは34,エクステンションクーリング装置
40に順次搬送され,その後ウェハ搬送体50によって
周辺露光装置51,露光装置(図示せず)に順次搬送さ
れ,各装置において所定の処理が施される。その後,ウ
ェハWは,主搬送装置13によってポストエクスポージ
ャベーキング装置44又は45,クーリング装置43に
順次搬送され,所定の処理が施された後,現像処理装置
18又は20に搬送される。
び主搬送装置13によってポストベーキング装置35又
は46,クーリング装置30に順次搬送され,各装置に
おいて所定の処理が施され,その後,ウェハWは,エク
ステンション装置32を介して,ウェハ搬送体7によっ
てカセットCに戻され,一連の塗布現像処理が終了す
る。
液供給装置80の作用について詳しく説明する。主搬送
装置13によって現像処理装置18内にウェハWが搬入
されると,ウェハWは,スピンチャック60に吸着保持
され,カップ62内に収容される。次いで現像液供給ノ
ズル65が洗浄槽71から受け容器70上に移動され
る。そして,現像液供給装置80の弁100が開放さ
れ,タンク81内の現像液が現像液供給ノズル65から
受け容器70に吐出される。現像液供給ノズル65から
の現像液の吐出が安定すると,現像液供給ノズル65が
X方向正方向に移動される。このとき,現像液供給ノズ
ル65が現像液を吐出しながら,ウェハW上を移動し,
ウェハW上に現像液の液膜が形成される。現像液供給ノ
ズル65がウェハWのX方向負方向側まで達すると,現
像液供給ノズル65の吐出が停止され,洗浄槽71に戻
される。
の中心上方に移動されると共に,ウェハWがスピンチャ
ック61によって所定の回転速度で回転される。洗浄液
供給ノズル72からウェハWの中心に洗浄液が供給さ
れ,洗浄液が遠心力によってウェハW全面に拡散されて
ウェハW表面が洗浄される。その後洗浄液の供給が停止
され,ウェハWが更に速い回転速度で回転される。これ
によってウェハW上の洗浄液が振り切られ,乾燥され
る。所定時間経過後,ウェハWの回転が停止される。そ
の後,ウェハWは,主搬送装置13によって現像処理装
置18内から搬出され,一連の現像処理が終了する。
2に変更される場合について説明する。初めに現像液供
給装置80の演算装置94に現像液の変更後における所
望の濃度D2及び所望の液量Kを設定する。このときの
タンク81内に残存している液量Lを図8に示す。超音
波センサ93によってタンク81内の既存の現像液の液
面が検出され,演算装置94によってタンク81内に残
存している液量Lが算出される。そして,演算装置94
に組み込まれたプログラムによって,既存の現像液の濃
度D1及び液量L,設定濃度D2及び設定液量Kに基づ
いて,タンク81から排出されるべき最小限の排出量M
と,タンク81内に供給すべき高濃度の現像液若しくは
希釈液のいずれかの供給量Nが算出される。このとき,
設定濃度D2が既存の濃度D1より高い場合には,高濃
度の現像液の供給量Nが算出され,設定濃度D2が既存
の濃度D1よりも低い場合には,希釈液の供給量Nが算
出される。
92に出力され,排出制御装置92は,その出力を受け
て,流量計90を見ながら流量調節弁91を調節し,図
9に示すように排出量M分の既存の現像液がタンク81
から排出される。次いで,供給制御装置88が,演算装
置94で算出された供給量Nを受けて,流量計84又は
流量計86を見ながら流量調節弁85又は流量調節弁8
7を調節し,図10に示すように供給量N分の高濃度の
現像液若しくは希釈液のいずれか一方がタンク81内に
供給される。これによって,タンク81内の現像液は,
ほぼ設定濃度D2で設定液量Kとなる。
が回転され,タンク81内の現像液が攪拌される。濃度
センサ95が作動し,タンク81内の現像液の濃度が正
確に測定される。当該測定値は,供給制御装置88に出
力され,例えばタンク81内の濃度が設定濃度D2に対
して許容範囲内である場合には,その状態が維持され,
許容範囲外であった場合には,流量調節弁85又は87
のどちらか一方を開放し,タンク81内の濃度の微調節
を行う。これによって,タンク81内の現像液の濃度が
厳密に調節される。
ると,現像液供給ノズル65が洗浄槽71から受け容器
70上に移動される。制御装置105によって弁100
が開放され,現像液供給ノズル65から現像液の試し出
しが行われる。この試し出しによって配管99内に残存
していた濃度D1の現像液が受け容器70上に排出され
る。このとき,濃度D2>濃度D1の場合には,制御装
置105によって調節弁103が一時的に開放され,配
管99内に高濃度の現像液が供給される。そして所定時
間供給した後,調節弁103が閉鎖される。また,濃度
D2<濃度D1の場合には,調節弁104が一時的に開
放され,配管99内に希釈液が供給される。このような
操作によって,現像液供給ノズル65から吐出する現像
液の濃度D1から濃度D2への変更が促進される。
センサ106において現像液供給ノズル65に供給され
る現像液の濃度が逐次測定される。そして,当初濃度D
1であった現像液が,次第に濃度D2に変更されてい
き,濃度センサ106が濃度Dを検出した時に,弁10
0が閉鎖され,試し出しが終了する。その後,例えば現
像液供給ノズル65は,洗浄槽71に戻されて,次に行
われる現像処理に備える。なお,現像液供給ノズル65
は,受け容器70上に止まって,そのまま現像処理を行
ってもよい。
像液を設定濃度D2に変更する場合に,超音波センサ9
3によってタンク81内の液量を測定し,当該測定値等
に基づいてタンク81内から排出すべき最小限の排出量
Mとタンク81内に供給すべき高濃度の現像液又は希釈
液の供給量Nとを演算装置94によって算出し,当該算
出値に基づいてタンク81内の現像液が排出され,その
後タンク81内に高濃度の現像液又は希釈液のどちらか
一方が供給される。こうすることによって,現像液の濃
度を変更する際に排液される現像液の量が最小限に抑え
られ,ドレイン量を低減することができる。
で,濃度変更後に濃度センサ95の測定値に基づいて高
濃度の現像液や希釈液を供給し,タンク81内の現像液
の濃度を微調整できる。したがって,タンク81内の現
像液がより正確な濃度に生成される。
残留していた濃度D1の現像液が現像液供給ノズル65
から吐出されるため,現像液供給ノズル65から吐出さ
れる現像液の濃度は,例えば濃度D2>濃度D1の場合
には,通常は図11に示すように時間が経つにつれ緩や
かに上昇していき,最終的に設定濃度D2に収束する
(図11の曲線a)。なお,図11中においてD3は,
高濃度の現像液濃度を現す。このとき,上記実施の形態
のように,補助供給管101から高濃度の現像液を供給
することによって,現像液供給ノズル65から吐出され
る現像液の濃度が急激に上昇し,その後供給を止めるこ
とによって現像液の濃度が設定濃度D2により早く収束
する(図11の曲線b)。したがって,試し出し時に高
濃度の現像液を配管99内に供給することによって,設
定濃度D2に収束するまでの時間が短縮され,試し出し
時間を短縮することができる。また,濃度D2<濃度D
1の場合でも,図12に示すように配管99内に希釈液
を供給した方が早く設定濃度D2に収束することが認め
られており,試し出し時間を短縮することができる(図
12中の曲線aは,希釈液を供給しない場合を示し,曲
線bは,希釈液を供給した場合を示す)。
で,試し出し時に現像液供給ノズル65から吐出される
現像液の濃度を測定することができる。したがって,現
像液供給ノズル65から吐出される現像液の濃度が設定
濃度D2に変わったことを確認でき,試し出し時間を短
縮することができる。また,完全に設定濃度D2に変わ
ってない内に,ウェハW上に当該現像液が吐出されるこ
とが防止されるので,ウェハWに供給される現像液の均
一性が確保される。
量を超音波センサ93を用いて測定していたが,他の種
類の液面検出センサや他の方法でタンク81内の液量を
検出するセンサ,例えばタンク81内の現像液の重量を
検出するセンサ等を用いて測定してもよい。
及び排出制御装置92と演算装置94とが別個に設けら
れていたが,供給制御装置88と演算装置94,排出制
御装置92と演算装置94とが一体化して設けられてい
てもよい。
給管83からの流出量を流量計84及び86と流量調節
弁85及び流量調節弁87とを用いて制御していたが,
管内の液体を所定量ずつ圧送可能なポンプ,例えばベロ
ーズ型のポンプを用いて行ってもよい。例えば,図13
に示すように流量計84及び流量調節弁85に代えて供
給管82に流量を制御可能なポンプ110を設ける。ま
た,流量計86及び流量調節弁87に代えて流量を制御
可能な供給管83にポンプ111を設ける。ポンプ11
0及びポンプ111からタンク81内に供給される供給
量は,供給制御装置88によって制御される。
から設定濃度D2に変更する際には,上述のように演算
装置94でタンク81内に供給されるべき高濃度の現像
液の供給量若しくは希釈液の供給量が算出され,当該算
出値が供給制御装置88に出力される。供給制御装置8
8は,当該算出値に基づいてポンプ110若しくはポン
プ111のどちらか一方を操作し,タンク81内に適量
の高濃度の現像液又は希釈液が流入される。また,タン
ク81内の現像液の濃度を微調節する際にも,濃度セン
サ95からの測定値を受けた供給制御装置88によっ
て,ポンプ110又は111が制御され,適量の高濃度
の現像液又は希釈液がタンク81内に供給される。この
ように,ベローズ型などのポンプ110及びポンプ11
1を用いた場合には,タンク81内に流入される液量を
厳密に制御できるため,正確に現像液の濃度を調節する
ことができる。
ンク81内の既存の現像液を排出する際に,当該現像液
の排出を現像液の自重により行っていたが,タンク81
内に気体,例えば窒素ガスを供給してタンク81内を加
圧して行うようにしてもよい。こうすることによって,
現像液の排出がより速く行われ,現像液の濃度の変更時
間が短縮される。
65から吐出される現像液の濃度を測定する濃度センサ
106を配管99の現像液供給ノズル65付近に設けて
いたが,現像液供給ノズル65本体に設けてもよい。図
14に示す現像液供給ノズル65は,その一例を示して
おり,濃度センサ120を現像液供給ノズル65の例え
ば貯留部68に設ける。こうすることによって,現像液
供給ノズル65から吐出される直前の現像液の濃度を測
定することができるため,濃度センサ120を配管99
に設けた場合にに比べて,より正確に現像液の濃度変化
を把握することができる。
の受け容器70に設けてもよい。図15に示す受け容器
70は,その一例を示しており,濃度センサ130を受
け容器70の内側に設ける。こうすることによって,現
像液供給ノズル65から吐出された直後の現像液の濃度
を測定できると同時に,濃度センサ130を容易に設置
することができる。
給管101及び102を設けて,試し出し時の配管99
内に高濃度の現像液若しくは希釈液を供給していたが,
補助供給管101及び102を省略して配管99内の残
留現像液を排液する補助排出管を設けるようにしてもよ
い。例えば,図16に示すように配管99の弁100の
上流側に補助排出管140が設けられる。補助排出管1
40には,開閉弁141が設けられる。そして,タンク
81内の現像液の濃度が変更され,試し出しが行われる
前に,開閉弁141が開放され,配管99内の残留現像
液が排液される。そして,配管99内が空になった後,
試し出しが行われる。このように,配管99内に残留し
た現像液を排出する工程を設けることによって,その後
の試し出し時に,配管99内に初めからタンク81内の
現像液が流れることになるので,直ちに現像液供給ノズ
ル62から設定濃度D2の現像液が吐出され,試し出し
時間を短縮することができる。
液をタンク81内に戻す帰還路を設けてもよい。図17
に示す現像液供給装置150は,その一例を示してお
り,配管99の下流部において,弁100よりも上流の
位置に,帰還路151が設けられる。帰還路151は,
配管99から分岐し,タンク81に接続される。帰還路
151には,開閉弁152が設けられる。配管99に
は,帰還路151が分岐する位置よりも上流側において
配管99内に気体,例えば窒素ガスを流入させる管路1
53が設けられる。かかる構成により配管99内に気体
を供給し,配管99内の残留現像液を圧送し,帰還路1
51を通じてタンク81内に残留現像液を戻すことがで
きる。
よってタンク81内の液量Lが測定される前に,管路1
53から配管99内に気体が供給され,それと同時に開
閉弁152が開放されて,配管99内の残留現像液が帰
還路151を通じてタンク81内に流入される。その
後,上述の実施の形態で記載したように,残留現像液を
含めたタンク81内の現像液の液量Lが測定され,当該
測定値に基づいて現像液の濃度変更が行われる。このよ
うに,タンク81内の液量Lが測定される前に配管99
内の残留現像液をタンク81内に戻すことによって,配
管99内の残留現像液を再利用することができる。した
がって,現像液の濃度変更時のドレイン量を低減するこ
とができる。なお,帰還路151の設けられる位置は,
配管99においてできる限り下流側の方が好ましく,こ
うすることによって,配管99内の残留現像液がより多
くタンク81に戻される。
内に設けられた濃度センサ95の制御機構を供給制御装
置88で兼任していたが,別個に設けるようにしてもよ
い。
給する現像液供給装置であったが,本発明は他の処理
液,例えばレジスト液を供給するレジスト液供給装置,
洗浄液を供給する洗浄液供給装置等にも適用できる。さ
らには,基板はウエハであったが,本発明は他の基板,
例えばLCD基板に処理液を供給する処理液供給装置に
おいても適用できる。
のドレイン量を低減できるので,その分処理液の消費量
が減少し,コストダウンが図られる。また,当該濃度変
更にかかる時間を短縮できるので,濃度変更のために中
断される基板の処理時間が短くなり,全体としてスルー
プットの向上が図られる。
布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
縦断面の説明図である。
図である。
ある。
像液の濃度の時間変化を示すグラフである。
像液濃度の時間変化を示すグラフである。
給装置の構成を模式的に示す説明図である。
面の説明図である。
図である。
装置の構成を模式的に示す説明図である。
を模式的に示す説明図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 基板に供給される処理液の濃度を変更す
る方法であって,基板に処理液を供給する処理液供給部
に接続されたタンク内の既存の処理液の液量を測定する
工程と,当該測定値に基づいて,前記タンク内の処理液
が所望の液量でかつ濃度になるための,前記タンク内か
ら排出すべき既存の処理液の最小限の排出量と,前記タ
ンク内に供給すべき所定濃度の処理液又は希釈液の供給
量とを算出する工程と,前記タンク内から前記排出量分
の既存の処理液を排出する工程と,前記タンク内に前記
供給量分の所定濃度の処理液又は希釈液を供給する工程
とを有することを特徴とする,処理液の濃度を変更する
方法。 - 【請求項2】 前記タンク内に前記供給量分の所定濃度
の処理液又は希釈液が供給された後に,当該タンク内の
処理液の濃度を測定し,当該測定濃度に基づいて再度所
定濃度の処理液又は希釈液を供給することを特徴とす
る,請求項1に記載の処理液の濃度を変更する方法。 - 【請求項3】 前記タンクと処理液供給部とを接続する
配管内に残留している既存の処理液を,前記タンク内の
既存の処理液の液量を測定する前に前記タンク内に戻す
ことを特徴とする,請求項1又は2のいずれかに記載の
処理液の濃度を変更する方法。 - 【請求項4】 前記処理液供給部から供給される処理液
が前記所定濃度になるまで,前記処理液供給部から処理
液を試し出しすることを特徴とする,請求項1,2又は
3のいずれかに記載の処理液の濃度を変更する方法。 - 【請求項5】 前記タンク内に前記所定濃度の処理液を
供給する場合は,前記タンクと前記処理液供給部とを接
続する配管内に所定濃度の処理液を供給して,前記処理
液供給部から処理液を試し出しし,前記タンク内に前記
希釈液を供給する場合は,前記配管内に前記希釈液を供
給して,処理液供給部から処理液を試し出しすることを
特徴とする,請求項4に記載の処理液の濃度を変更する
方法。 - 【請求項6】 前記試し出しされる処理液の濃度を測定
することを特徴とする,請求項4又は5のいずれかに記
載の処理液の濃度を変更する方法。 - 【請求項7】 前記タンクと処理液供給部とを接続する
配管内に残留する既存の処理液を排出することを特徴と
する,請求項1又は2のいずれかに記載の処理液の濃度
を変更する方法。 - 【請求項8】 基板に処理液を供給する処理液供給装置
であって,処理液を貯留するタンクと,基板に処理液を
供給する処理液供給部と前記タンクとを接続する配管
と,前記タンク内に所定濃度の処理液を供給する処理液
供給管と,前記タンク内に希釈液を供給する希釈液供給
管と,前記タンク内の液量を測定するための液量センサ
と,前記タンク内から処理液を排出する排出管と,前記
タンク内の既存の処理液を所望の液量でかつ所望の濃度
にするために,前記排出管から排出されるべき既存の処
理液の排出量を算出し,さらに前記処理液供給管から供
給されるべき前記所定濃度の処理液の供給量若しくは前
記希釈液供給管から供給されるべき希釈液の供給量を算
出する演算装置と,当該算出値に基づいて,前記処理液
供給管及び希釈液供給管の供給量を制御する供給制御装
置と,当該算出値に基づいて前記排出管の排出量を制御
する排出制御装置とを有することを特徴とする,処理液
供給装置。 - 【請求項9】 前記タンク内の処理液の濃度を測定する
ための濃度センサと,当該濃度センサの測定結果に基づ
いて,前記処理液供給管及び前記希釈液供給管からの供
給を制御する制御機構とを有することを特徴とする,請
求項8に記載の処理液供給装置。 - 【請求項10】 前記配管には,当該配管内の処理液を
タンク内に戻す帰還路が設けられていることを特徴とす
る,請求項8又は9のいずれかに記載の処理液供給装
置。 - 【請求項11】 前記配管には,前記所定濃度の処理液
を当該配管内に供給するための第1の供給管と,前記希
釈液を当該配管内に供給する第2の供給管とが設けられ
ていることを特徴とする,請求項8,9又は10のいず
れかに記載の処理液供給装置。 - 【請求項12】 前記配管には,当該配管内の処理液の
濃度を測定するための濃度センサが設けられていること
を特徴とする,請求項8,9,10又は11のいずれか
に記載の処理液供給装置。 - 【請求項13】 前記処理液供給部には,当該処理液供
給部から吐出される処理液の濃度を測定するための濃度
センサが設けられていることを特徴する,請求項8,
9,10又は11のいずれかに記載の処理液供給装置。 - 【請求項14】 前記処理液供給部から処理液の試し出
しがされる際に,当該処理液が受け止められる受け止め
部材に,当該処理液の濃度を測定するための濃度センサ
が設けられていることを特徴する,請求項8,9,10
又は11のいずれかに記載の処理液供給装置。 - 【請求項15】 前記配管には,当該配管内の処理液を
排出する補助排出管が設けられていることを特徴とす
る,請求項8,9又は10のいずれかに記載の処理液供
給装置。
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