JP2003071367A

JP2003071367A - 液処理装置

Info

Publication number: JP2003071367A
Application number: JP2001266685A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ishida; 省貴石田; Michishige Saito; 道茂斎藤; Yasuhiro Takagi; 康弘高木
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】処理液の送液速度を速めることを可能とした
液処理装置を提供する。【解決手段】液処理装置の一実施形態である塗布膜形
成システム１は、基板に塗布膜を形成する塗布ユニット
（ＣＯＴ）と、塗布ユニット（ＣＯＴ）に薬液を供給す
る薬液供給ユニット（ＣＳ）を具備し、薬液供給ユニッ
ト（ＣＳ）は、薬液タンク（ＣＴ）と、薬液タンク（Ｃ
Ｔ）の内部を加圧する加圧ポンプ５３と、薬液を塗布ユ
ニット（ＣＯＴ）へ送液する送液ポンプ５４と、薬液タ
ンク（ＣＴ）の内部が加圧ポンプ５３によって加圧され
た際に薬液を送液ポンプ５４へ送液するように薬液タン
ク（ＣＴ）に取り付けられた送液管５５と、薬液タンク
（ＣＴ）と送液ポンプ５４とを搭載するカート６０とを
有する。薬液タンク（ＣＴ）と送液ポンプ５４とを隣接
させてカート６０に搭載し、送液管５５から送液ポンプ
５４へ薬液を送る配管５７の長さを短くして送液速度を
高めた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
基板にポリイミド等の塗布液を塗布して塗布膜を形成す
る等の液処理を行う液処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
フォトリソグラフィー技術を用いて半導体ウエハに所定
の回路パターンを形成した後に、形成された回路パター
ン上にポリイミド等を塗布して絶縁層を形成している。
ポリイミド膜は、例えば、所定の回路パターンが形成さ
れた半導体ウエハのほぼ中央に所定量のポリイミド液を
塗布し、次いで半導体ウエハを回転させることで塗布さ
れたポリイミド液を半導体ウエハ全体に拡げて塗布膜を
形成し、その後にポリイミド液に含まれる低温で蒸発す
る溶剤を蒸発させるように熱処理を施し、さらにポリイ
ミド液に含まれるＮＭＰ（ノルマルメチルピロリドン）
等の不揮発性溶媒を蒸発させるためにより高い温度で加
熱処理して形成される。半導体ウエハはこの加熱処理後
に所定温度まで冷却されて次の処理工程へ送られる。

【０００３】図７は、ポリイミド液を半導体ウエハに塗
布する際の送液方法の一例を示す説明図である。例え
ば、ポリイミド液の貯留源としては、通常、ガロン瓶９
１にポリイミド液が封入され、密栓された市販製品がそ
のまま用いられる。このガロン瓶９１の内部に送液管９
３の先端が挿入されるようにして、ガロン瓶９１を耐圧
タンク９２内に収容する。耐圧タンク９２へ加圧ポンプ
９４から所定圧力の圧縮空気等を送ると、耐圧タンク９
２内の圧力が上昇してポリイミド液が送液管９３を通し
て送液ポンプ９５へ送られる。送液ポンプ９５は送液管
９３から送られてきたポリイミド液をさらに半導体ウエ
ハにポリイミド液を塗布する塗布ノズル９６へ送液す
る。送液ポンプ９５と塗布ノズル９６との間の送液管９
７に電磁バルブ９８等の開閉手段を設けて、この電磁バ
ルブ９８を開く時間を制御することで、塗布ノズル９６
からのポリイミド液の吐出量を制御することができる。

【０００４】このようにポリイミド液が充填されたガロ
ン瓶９１を用いる場合には、ガロン瓶９１のポリイミド
液が全て消費された後には、新たなガロン瓶９１と交換
する必要が生ずる。従来は、ガロン瓶９１の交換は作業
性のよい場所を選んで設けられていたが、送液ポンプ９
５の配置場所には注意が払われておらず、例えば、装置
のフットプリントや体積を考慮して、デッドスペース等
に固定して設けられてていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送液ポ
ンプ９５をデッドスペース等に固定すると、耐圧タンク
９２と送液ポンプ９５との間の配管長が長くなる。この
場合には、ポリイミド液の粘性が３０００ｃｐｓ〜１２
０００ｃｐｓと高いために、圧損が大きくなる等して送
液速度を上げることが困難となり、塗布ノズル９６から
のポリイミド液の吐出時間が長くなって、スループット
を上げることが困難であるという問題がある。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、処理液の送液速度を速めることを可能とした液
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】すなわち、本発明によれ
ば、基板に所定の処理液を供給して液処理を施す液処理
部と、前記液処理部に前記処理液を供給する処理液供給
部と、前記液処理部と前記処理液供給部とを保持する筐
体と、を具備し、前記処理液供給部は、前記処理液を充
填可能なタンクと、前記タンクに充填された処理液を前
記液処理部へ送液する送液ポンプと、前記タンクと前記
送液ポンプとを隣接させて搭載するカートと、を有する
ことを特徴とする液処理装置、が提供される。

【０００８】このような液処理装置によれば、タンクと
送液ポンプの間の配管の長さを短くすることができ、こ
れによって処理液の送液速度を速めることが可能とな
る。これによって、基板１枚あたりに対する処理液の塗
布時間を短縮し、液処理のスループットを向上させるこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、半導
体ウエハの表面にポリイミド膜を形成する塗布膜形成シ
ステムについて説明することとする。

【００１０】図１は、塗布膜形成システム１を示す概略
平面図、図２はその正面図、図３はその背面図である。
この塗布膜形成システム１は、搬送ステーションである
カセットステーション１０と、複数の処理ユニットを有
する処理ステーション１１と、塗布膜形成システムに隣
接して設けられウエハＷに対して所定の処理を施す図示
しない処理装置との間でウエハＷを受け渡すためのイン
ターフェイス部１２と、を具備している。

【００１１】カセットステーション１０は、被処理体と
してのウエハＷが複数枚、例えば２５枚単位でウエハカ
セットＣＲに搭載された状態で、他のシステムから塗布
膜形成システム１へ搬入し、または塗布膜形成システム
１から他のシステムへ搬出する等、ウエハカセットＣＲ
と処理ステーション１１との間でウエハＷの搬送を行う
ためのものである。

【００１２】カセットステーション１０においては、図
１に示すように、カセット載置台２０上に図中Ｘ方向に
沿って複数（図では４個）の位置決め突起２０ａが形成
されており、この突起２０ａの位置にウエハカセットＣ
Ｒがそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション１１側
に向けて一列に載置可能となっている。ウエハカセット
ＣＲにおいてはウエハＷが垂直方向（Ｚ方向）に配列さ
れている。また、カセットステーション１０は、カセッ
ト載置台２０と処理ステーション１１との間に位置する
ウエハ搬送機構２１を有している。

【００１３】ウエハ搬送機構２１は、カセット配列方向
（Ｘ方向）およびその中のウエハＷの配列方向（Ｚ方
向）に移動可能なウエハ搬送用アーム２１ａを有してお
り、このウエハ搬送用アーム２１ａにより、いずれかの
ウエハカセットＣＲに対して選択的にアクセス可能とな
っている。また、ウエハ搬送用アーム２１ａは、図１中
に示されるθ方向に回転可能に構成されており、後述す
る処理ステーション１１側の第３の処理部Ｇ_３に属する
アライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびエクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっ
ている。

【００１４】一方、処理ステーション１１は、ウエハＷ
へ対してポリイミド膜を形成する際の一連の工程を実施
するための複数の処理ユニットを備え、これらが所定位
置に多段に配置されており、これらによりウエハＷが１
枚ずつ処理される。この処理ステーション１１は、図１
に示すように、中心部にウエハ搬送路２２ａを有してお
り、この中に主ウエハ搬送機構２２が設けられ、ウエハ
搬送路２２ａの周りに全ての処理ユニットが配置された
構成となっている。これら複数の処理ユニットは、複数
の処理部に分かれており、各処理部は複数の処理ユニッ
トが垂直方向（Ｚ方向）に沿って多段に配置されてい
る。

【００１５】主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すよう
に、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上
下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持
体４９は図示しないモータの回転駆動力によって回転可
能となっており、それに伴ってウエハ搬送装置４６も一
体的に回転可能となっている。ウエハ搬送装置４６は、
搬送基台４７の前後方向に移動自在な複数本の保持部材
４８を備え、これらの保持部材４８によって各処理ユニ
ット間でのウエハＷの受け渡しを実現している。

【００１６】図１に示すように、この塗布膜形成システ
ム１においては、４個の処理部Ｇ_１・Ｇ_２・Ｇ_３・Ｇ_４
がウエハ搬送路２２ａの周囲に実際に配置されており、
第５の処理部Ｇ_５は必要に応じて配置可能となってい
る。これらのうち、第１および第２の処理部Ｇ_１・Ｇ_２
は塗布膜形成システム１の正面側（図１における手前
側）に並列に配置され、第３の処理部Ｇ_３はカセットス
テーション１０に隣接して配置され、第４の処理部Ｇ_４
はインターフェイス部１２に隣接して配置されている。
また、第５の処理部Ｇ_５は背面部に配置可能となってい
る。

【００１７】第１の処理部Ｇ_１では、コータカップ（Ｃ
Ｐ）内でウエハＷを図示しないスピンチャックに乗せて
所定の処理を行うスピナ型処理ユニットである塗布ユニ
ット（ＣＯＴ）と、この塗布ユニット（ＣＯＴ）へ所定
のポリイミド液を供給する薬液供給ユニット（ＣＳ）が
２段に重ねられている。第２の処理部Ｇ_２は第１の処理
部Ｇ_１と同様の構造となっている。

【００１８】薬液供給ユニット（ＣＳ）には、ポリイミ
ド液が充填された瓶（ポリイミド瓶）を収容する薬液タ
ンク（ＣＴ）と、薬液タンク（ＣＴ）内を加圧する図示
しない加圧ポンプと、薬液タンク（ＣＴ）内が加圧され
ることによって薬液タンク（ＣＴ）から送液されたポリ
イミド液をさらに塗布ユニット（ＣＯＴ）へ送液する送
液ポンプ５４等が設けられている。

【００１９】ポリイミド液は３０００ｃｐｓ〜１２００
０ｃｐｓと粘度が高いために、薬液供給ユニット（Ｃ
Ｓ）から塗布ユニット（ＣＯＴ）へポリイミド液を送液
する配管の長さが長くなると、塗布ユニット（ＣＯＴ）
におけるポリイミド液の吐出精度が安定せず、また、塗
布ユニット（ＣＯＴ）への送液速度が上がらず、または
送液ポンプ５４に大きな負荷が掛かる問題を生ずる。し
かし、第１の処理部Ｇ_１と第２の処理部Ｇ_２では、塗布
ユニット（ＣＯＴ）と薬液供給ユニット（ＣＳ）とを隣
接して設けることにより、薬液供給ユニット（ＣＳ）か
ら塗布ユニット（ＣＯＴ）へポリイミド液を送液する配
管の長さを短くすることができ、前記諸問題を回避する
ことができる。なお、薬液供給ユニット（ＣＳ）の詳細
な構造については後に図４から図６を参照して説明す
る。

【００２０】第３の処理部Ｇ_３においては、図３に示す
ように、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行
うオーブン型の処理ユニットが多段に重ねられている。
すなわち、形成する膜の定着性を高めるためのいわゆる
疎水化処理を行うアドヒージョンユニット（ＡＤ）、位
置合わせを行うアライメントユニット（ＡＬＩＭ）、ウ
エハＷの搬入出を行うエクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、冷却処理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、
ポリイミド液が膜状に塗布されたウエハＷに対して加熱
処理を行う４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が下
から順に８段に重ねられている。

【００２１】なお、ポリイミド膜を形成する場合には、
基本的にアドヒージョンユニット（ＡＤ）は必要ではな
いが、塗布膜形成システム１においては、ポリイミド以
外の材料による膜形成を行うことができるように、アド
ヒージョンユニット（ＡＤ）を装着させている。

【００２２】また、アライメントユニット（ＡＬＩＭ）
の代わりにクーリングユニット（ＣＯＬ）を設け、クー
リングユニット（ＣＯＬ）にアライメント機能を持たせ
てもよい。また、ホットプレートユニット（ＨＰ）とし
ては、ポリイミド液に含まれる比較的低い温度で蒸発す
る溶剤を除去するための低温型ホットプレートユニット
と、低温型ホットプレートユニットでの処理が終了した
ウエハＷをベークするための高温型ホットプレートユニ
ットとを設けることができる。

【００２３】第４の処理部Ｇ_４においても、オーブン型
の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわち、ク
ーリングユニット（ＣＯＬ）、クーリングプレートを備
えたウエハ搬入出部であるエクステンション・クーリン
グユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、および
４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８
段に重ねられている。

【００２４】主ウエハ搬送機構２２の背部側に第５の処
理部Ｇ_５を設ける場合には、第５の処理部Ｇ_５は、案内
レール２５に沿って主ウエハ搬送機構２２から見て側方
へ移動できるようになっている。従って、第５の処理部
Ｇ_５を設けた場合でも、これを案内レール２５に沿って
スライドすることにより空間部が確保されるので、主ウ
エハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業を
容易に行うことができる。

【００２５】インターフェイス部１２は、奥行方向（Ｘ
方向）については、処理ステーション１１と同じ長さを
有している。図１、図２に示すように、このインターフ
ェイス部１２の正面部には、可搬性のピックアップカセ
ットＣＲと定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置
され、中央部にはウエハ搬送機構２４が設けられ、後背
部には、ウエハＷの周縁部に付着したポリイミド液を除
去する周縁膜除去装置２３が設けられている。このウエ
ハ搬送機構２４はウエハ搬送用アーム２４ａを有してお
り、このウエハ搬送用アーム２４ａは、Ｘ方向、Ｚ方向
に移動して両カセットＣＲ・ＢＲと、周縁膜除去装置２
３にアクセス可能となっている。

【００２６】なお、ウエハ搬送用アーム２４ａはθ方向
に回転可能であり、処理ステーション１１の第４の処理
部Ｇ_４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）
や、さらには隣接する図示しない処理装置等へもアクセ
ス可能となっている。

【００２７】上述した塗布膜形成システム１において
は、先ず、カセットステーション１０において、ウエハ
搬送機構２１のウエハ搬送用アーム２１ａがカセット載
置台２０上に載置されたウエハＷを収容しているウエハ
カセットＣＲにアクセスして１枚のウエハＷを取り出
し、第３の処理部Ｇ_３のエクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）に搬送する。

【００２８】ウエハＷは、エクステンションユニット
（ＥＸＴ）から、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送装
置４６により、第３の処理部Ｇ_３のアライメントユニッ
ト（ＡＬＩＭ）に搬送されてアライメントされた後、ウ
エハ搬送装置４６により塗布ユニット（ＣＯＴ）に搬送
され、そこでポリイミド液が塗布され、塗布膜が形成さ
れる。

【００２９】塗布処理終了後、ウエハＷは、第３の処理
部Ｇ_３のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送さ
れ、そこでアライメントされた後、第４の処理部Ｇ_４の
エクステンションユニット（ＥＸＴ）を介してインター
フェイス部１２に搬送される。ウエハＷは、インターフ
ェイス部１２において周縁膜除去装置２３に搬送されて
余分なポリイミド膜が除去された後に、再びインターフ
ェイス部１２に戻され、ウエハ搬送機構２４により、第
４の処理部Ｇ_４に属するエクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）に搬送される。

【００３０】そして、ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６
により、いずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）に
搬送されて、ポリイミド液に含まれる比較的低い温度で
蒸発する溶剤の除去が行われ、続いて同じホットプレー
トユニット（ＨＰ）で、またはより高温にウエハＷを加
熱することができるホットプレートユニット（ＨＰ）へ
搬送されて、ベーク処理が施される。

【００３１】ベーク処理が終了したウエハＷは、その後
にクーリングユニット（ＣＯＬ）に搬送されてそこで冷
却される。このような一連の処理が終了した後、第３の
処理部Ｇ_３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介
してカセットステーション１０に戻され、いずれかのウ
エハカセットＣＲに収容される。

【００３２】次に、薬液供給ユニット（ＣＳ）の構造に
ついてより詳細に説明する。図４に薬液供給ユニット
（ＣＳ）の概略正面図を示す。また、図５（ａ）に薬液
供給ユニット（ＣＳ）の薬液タンク（ＣＴ）を塗布膜形
成システム１の外部に引き出した状態を示した概略平面
図を示し、図５（ｂ）に薬液供給ユニット（ＣＳ）の薬
液タンク（ＣＴ）を塗布膜形成システム１の内部に収容
した状態を示した概略平面図を示す。

【００３３】薬液供給ユニット（ＣＳ）は２箇所の送液
部５０ａ・５０ｂを有しており、薬液供給ユニット（Ｃ
Ｓ）には、これらの送液部５０ａ・５０ｂで共用して使
用される１台のカート６０が設けられている。薬液供給
ユニット（ＣＳ）の底面にはガイドレール７１が設けら
れており、カート６０の下面にはこのガイドレール７１
と嵌合している図示しないガイドが設けられている。こ
うして、カート６０はガイドレール７１の長手方向にス
ライド自在となっている。送液部５０ａと送液部５０ｂ
とは略対称に各種の構成部材が配置された構造を有して
いる。そこで、以下、送液部５０ａを例としてその構造
について説明する。

【００３４】送液部５０ａは、ポリイミド瓶５１を収容
可能な薬液タンク（ＣＴ）と、薬液タンク（ＣＴ）内に
所定圧力の空気等を送る加圧ポンプ５３と、ポリイミド
液を塗布ユニット（ＣＯＴ）へ送液する送液ポンプ５４
と、ポリイミド瓶５１からポリイミド液を送液ポンプ５
４へ送液する送液管５５とを有している。薬液タンク
（ＣＴ）は、蓋体５２ａと、胴体部５２ｂと、胴体部５
２ｂを保持する胴体保持部５２ｃから構成されており、
胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃとは接合され、蓋体５
２ａと胴体部５２ｂとは脱着可能となっている。送液管
５５から送液ポンプ５４へは配管５７を通じてポリイミ
ド液が送液される。

【００３５】カート６０には、鉛直方向に延在するガイ
ド６３と、鉛直方向に伸縮するエアーシリンダ６２等の
昇降機構が設けられている。エアーシリンダ６２にはガ
イド６３と嵌合するように設けられた連結部材６１ａが
固定されており、胴体保持部５２ｃはレバー８１を介し
てこの連結部材６１ａに連結されている。また、蓋体５
２ａは固定部材６１ｂを介してガイド６３に固定されて
いる。結果的に薬液タンク（ＣＴ）はカート６０に保持
された状態となっており、加圧ポンプ５３と送液ポンプ
５４はカート６０に固定されている。

【００３６】塗布膜形成システム１の運転時には、図５
（ｂ）に示すようにカート６０とカート６０に設けられ
た各種の部品の全体が塗布膜形成システム１のパネル面
１ａの奥に収容されるようにカート６０をスライドさせ
た状態とする。一方、ポリイミド瓶５１が空となったた
めに新品に交換する際には、図５（ａ）に示すように薬
液タンク（ＣＴ）が塗布膜形成システム１のパネル面１
ａから外部に引き出された状態となるようにカート６０
をスライドさせる。こうしてポリイミド瓶５１の交換を
容易に行うことができる。

【００３７】カート６０が塗布膜形成システム１内にあ
るときと、塗布膜形成システム１から外部へ所定距離引
き出されたときのいずれの状態においても、カート６０
を所定の位置で固定することができるようなロック機構
を設けることが好ましい。

【００３８】なお、薬液供給ユニット（ＣＳ）では、送
液部５０ａのエアーシリンダ６２と送液部５０ｂのエア
ーシリンダとをＸ方向に並べて配置しつつ、その他の薬
液タンク（ＣＴ）や送液ポンプ５４等の構成部材につい
てはＹ方向において略対称となるように配置すること
で、薬液供給ユニット（ＣＳ）のＹ方向長さを短くする
ことを実現している。こうして、１台の薬液供給ユニッ
ト（ＣＳ）に２つの薬液タンク（ＣＴ）を配置すること
を可能としながら、ポリイミド瓶５１の交換をも容易と
なる構造を実現している。

【００３９】また、送液部５０ａの薬液タンク（ＣＴ）
と送液部５０ｂの薬液タンク（ＣＴ）には、同規格のポ
リイミド液が充填されたポリイミド瓶５１を収容しても
よく、異なる規格のポリイミド液が充填されたポリイミ
ド瓶５１を収容してもよい。送液部５０ａ・５０ｂで異
なる規格のポリイミド液を扱う場合には、塗布ユニット
（ＣＯＴ）には、送液部５０ａ・５０ｂごとに専用にポ
リイミド液をウエハＷに供給する吐出ノズルを設けるこ
とが好ましい。この場合には、例えば、膜厚の異なるポ
リイミド膜を形成する必要がある場合等のウエハＷの処
理に容易に対処することが可能となる。

【００４０】図５（ａ）に示すように薬液タンク（Ｃ
Ｔ）が塗布膜形成システム１の外部に引き出された状態
では、エアーシリンダ６２を駆動させることによって連
結部材６１ａと胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃとを一
体的に上段位置と下段位置との間で昇降させることが可
能となっている。図４には、胴体保持部５２ｃ等が上段
位置にある状態が実線で示され、胴体保持部５２ｃ等が
下段位置にある状態が点線で示されている。胴体保持部
５２ｃの裏面の位置が床面に近い高さとなる位置を下段
位置とすることができる。

【００４１】エアーシリンダ６２の駆動は、カート６０
に設けられた操作部６０ａにおいて行う。例えば、操作
部６０ａには、送液部５０ａ・５０ｂ毎に、昇降方向を
指定するスイッチ（方向スイッチ）と、エアーシリンダ
６２を駆動するスイッチ（駆動スイッチ）とを別個に設
けて、オペレータが駆動スイッチをオンの状態に保持し
ている間だけエアーシリンダ６２が駆動する構造とする
ことができる。なお、図５各図においては操作部６０ａ
は図示していない。

【００４２】図４に示されるように、胴体部５２ｂと胴
体保持部５２ｃが上段位置にあるときには、送液管５５
の先端がポリイミド瓶５１の内部に挿入され、また、胴
体部５２ｂの上面を蓋体５２ａによって閉塞して薬液タ
ンク（ＣＴ）を密閉状態とすることができるようになっ
ている。蓋体５２ａと胴体部５２ｂとは、例えば、クラ
ンプによって固定される。このような状態において加圧
ポンプ５３を動作させて薬液タンク（ＣＴ）内を加圧す
ると、ポリイミド瓶５１内のポリイミド液の液面に圧力
が掛かって、ポリイミド液が送液管５５から押し出され
るようにして送液管５５と送液ポンプ５４との間に設け
られた配管５７を通って送液ポンプ５４へ送液される。

【００４３】ポリイミド液の粘度が高いために、加圧ポ
ンプ５３による加圧送液では、配管５７の長さが長くな
ると圧損が大きくなって所定の速度でポリイミド液を送
液ポンプ５４へ送ることができなくなる。この場合に
は、１枚のウエハＷに対してポリイミド液を塗布する時
間が長くなる、つまりウエハＷ１枚あたりの処理時間が
長くなるという問題を生ずる。

【００４４】しかし、薬液供給ユニット（ＣＳ）におい
ては、蓋体５２ａと送液ポンプ５４とが隣接して固定さ
れ、配管５７は最短距離の長さで固定して設けられてい
るために、一定速度でポリイミド液を送液管５５から送
液ポンプ５４へ送液することができる。これにより、１
枚のウエハＷに対してポリイミド液を塗布する時間を短
縮して、スループットを向上させることが可能となる。

【００４５】なお、薬液供給ユニット（ＣＳ）では、加
圧ポンプ５３と蓋体５２ａとの間の配管の途中に図示し
ないレギュレータが設けられており、薬液タンク（Ｃ
Ｔ）内を常に一定の圧力に保持できるようになってい
る。この状態では、常にポリイミド液が送液管５５から
押し出されるようにポリイミド液に圧力が掛かるため
に、送液管５５と送液ポンプ５４との間の配管または送
液ポンプ５４と塗布ユニット（ＣＯＴ）との間の配管に
電磁バルブ等を設けて、ポリイミド液の送液が不用な場
合にはポリイミド液が送液されないような状態に保持す
る。

【００４６】また、送液管５５と送液ポンプ５４との間
の配管５７の途中には、ポリイミド液の送液状態を監視
する図示しないセンサ（液切れセンサ）が設けられてい
る。例えば、この液切れセンサが空気が送液ポンプ５４
に向けて送られるようになった状態を検知したら、塗布
膜形成システム１の関連する所定のユニットの運転を停
止させるようにインターロックが掛かるようにする。

【００４７】さらに、液切れセンサが液切れを検知した
ときには、配管５７内に空気が入っていることになるの
で、空気が混入していないポリイミド液を塗布ユニット
（ＣＯＴ）へ送るために、配管５７には配管５７内の空
気を除去する空気抜き機構（図示せず）が設けられる。

【００４８】胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃが下段位
置にあるときには送液管５５の先端がポリイミド瓶５１
から退出するので、ポリイミド瓶５１の交換が可能とな
る。胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃを上段位置から下
段位置へ移動させる場合には、薬液タンク（ＣＴ）内の
圧力を抜く必要があるために、蓋体５２ａには圧力開放
バルブ５８が設けられている。

【００４９】ポリイミド瓶５１を真上に引き出すと、ポ
リイミド瓶５１が送液管５５にあたってしまうために、
送液管５５またはポリイミド瓶５１を破損等させる危険
性がある。そこで、ポリイミド瓶５１の交換を容易とす
るために、胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃとを所定角
度傾斜させることができるようになっている。図６はポ
リイミド瓶５１の交換時における胴体部５２ｂと胴体保
持部５２ｃの位置を示した説明図である。

【００５０】連結部材６１ａには溝部８２が形成されて
おり、レバー８１の一端はこの溝部８２に引っ掛かるよ
うにして、紙面に垂直な方向に所定の長さを有する摘み
部８３が設けられている。レバー８１の他端は胴体保持
部５２ｃに取り付けられているが固定はされておらず、
その連結部を中心としてレバー８１が回動可能となって
いる。オペレータが溝部８２の形状に沿って摘み部８３
を上方へ移動させた後に溝部８２の下端へ下ろすこと
で、胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃが所定角度、例え
ば、８度傾斜させることができるようになっている。こ
の胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃの傾斜角度は、ポリ
イミド瓶５１や胴体部５２ｂおよび胴体保持部５２ｃの
形状によって、また、胴体部５２ｂおよび胴体保持部５
２ｃが保持される下段位置と上段位置の高低差によって
適宜好適な条件が定められる。

【００５１】この状態では、送液管５５が胴体部５２ｂ
の外側に位置するので、ポリイミド瓶５１の交換の際に
ポリイミド瓶５１が送液管５５に接することを回避する
ことができる。新しいポリイミド瓶５１が胴体部５２ｂ
内に収容されたら、オペレータは溝部８２の形状に沿っ
て摘み部８３を上方へ移動させた後に斜め下方へ移動さ
せることで、レバー８１の位置を固定することができ
る。

【００５２】薬液供給ユニット（ＣＳ）の操作方法につ
いて、送液部５０ａで用いられたポリイミド瓶５１が空
となって新品のポリイミド瓶５１と交換する必要が生じ
た場合を例として以下に説明する。最初に、オペレータ
は薬液供給ユニット（ＣＳ）全面のパネル面１ａを開い
てカート６０のロック機構を解除し、カート６０を手前
に引き出して所定位置で再びカート６０をロックする。
薬液タンク（ＣＴ）内部の圧力を、例えば、レギュレー
タを操作して加圧ポンプ５３から薬液タンク（ＣＴ）へ
空気が送られないようにした後に圧力開放バルブ５８を
操作することで、外気圧と同じになるようにする。

【００５３】蓋体５２ａと胴体部５２ｂとを固定してい
るクランプを外して、胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃ
を降下可能な状態とした後に、操作部６０ａに設けられ
た送液部５０ａ用の方向スイッチを降下方向へ設定し、
エアーシリンダ６２の駆動スイッチをオンにして、胴体
部５２ｂと胴体保持部５２ｃを下段位置へ降下させる。
胴体部５２ｂが下段位置へ降下すると送液管５５が露出
した状態となるが、ここで、送液管５５に付着している
ポリイミド液が垂れ落ちて胴体部５２ｂやポリイミド瓶
５１を汚さないように、必要に応じて送液管５５に付着
しているポリイミド液を除去する。

【００５４】次に、レバー８１に設けられた摘み部８３
を溝部８２の形状に沿って移動させて、胴体部５２ｂと
胴体保持部５２ｃとを所定角度傾斜させる。この状態で
空となったポリイミド瓶５１とポリイミド液が充填され
た新品のポリイミド瓶５１とを交換する。その際には、
胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃが床面に近い位置にあ
るので、ポリイミド瓶５１を高く持ち上げる必要なく、
安全に作業を行うことができる。

【００５５】ポリイミド瓶５１の交換が終了したら、摘
み部８３を溝部８２の形状に沿って移動させて胴体部５
２ｂと胴体保持部５２ｃの姿勢を元に戻し、送液管５５
の先端がポリイミド瓶５１の口からその内部へ挿入可能
な位置にあるかどうかを確認する。操作部６０ａの方向
スイッチを上昇方向に設定して駆動スイッチをオンの状
態とし、胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃとを上段位置
へ上昇させる。

【００５６】胴体部５２ｃと蓋体５２ａとをクランプで
固定して、レギュレータを所定圧力に設定し、送液管５
５から送液ポンプ５４の間の配管５７に気泡が混入して
いる場合には気泡抜きを行った後に、カート６０のロッ
クを解除してカート６０を塗布膜形成システム１の内部
へと押し込み、所定位置でカート６０をロックする。パ
ネル面１ａを閉じると、ポリイミド膜の形成処理を再開
することができる状態となる。

【００５７】以上、本発明について塗布膜形成システム
を例として説明してきたが、本発明は上記実施の形態に
限定されるものではない。例えば、送液管５５と配管５
７とを別部材として説明したが、配管５７の先端が薬液
タンク（ＣＴ）に収容されたポリイミド瓶５１の内部へ
挿入可能な構成としてもよい。また、加圧ポンプ５３に
代えて所定圧力の空気が供給される工場配管等から直接
に薬液タンク（ＣＴ）に所定の圧力の空気を供給しても
よい。さらに、蓋体５２ａは所定位置でカート６０に固
定される限りにおいて必ずしもガイド６３に固定されて
いる必要はなく、カート６０の形状を種々に変更して蓋
体５２ａを固定することができ、カート６０に別の支柱
等を設けてこの支柱に蓋体５２ａを固定することもでき
る。

【００５８】胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃを昇降さ
せる昇降機構としては、エアーシリンダ６２に代えて、
ボールネジを用いてもよく、また、ベルト駆動によって
胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃを昇降させることもで
きる。胴体部５２ｂと胴体保持部５２ｃとを傾斜させる
機構としてはオペレータの手動による機構を例示した
が、エアーシリンダ等を用いた機構を採用することもで
きる。

【００５９】塗布膜形成システム１では、塗布ユニット
（ＣＯＴ）が上段に配置されているために薬液供給ユニ
ット（ＣＳ）が中段に配置されており、このために薬液
供給ユニット（ＣＳ）には薬液タンク（ＣＴ）を昇降さ
せる昇降機構を設けたが、例えば、塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）を中段に配置して薬液供給ユニット（ＣＳ）を下段
に配置すれば、薬液タンク（ＣＴ）を昇降させる昇降機
構は必要ではない。この場合にも、薬液タンク（ＣＴ）
と送液ポンプ５４とを隣接して配置することで、薬液タ
ンク（ＣＴ）と送液ポンプ５４間の配管５７の長さを短
くして、送液速度を上げることが可能となる。なお、本
発明は塗布膜形成システム１に限定されるものではな
く、また、ポリイミド液に限定されるものでもなく、レ
ジスト液、反射防止膜用の処理液等の他の処理液を取り
扱う液処理装置全般に適用することが可能である。

【００６０】さらに、上記実施の形態では、半導体ウエ
ハを処理する装置について説明したが、ウエハ以外の基
板、例えば、ＬＣＤ基板、マスク基板、レチクル基板等
を処理する装置についても本発明を適用することが可能
である。

【００６１】

【発明の効果】上述の通り、本発明の液処理装置によれ
ば、処理液を貯留するタンクと送液ポンプの間の配管の
長さを短くすることができるために、処理液の送液速度
を速めることが可能となる。これによって、基板１枚あ
たりに対する処理液の塗布時間を短縮し、液処理のスル
ープットを向上させることができる。また、液処理を行
う液処理部と、液処理部へ処理液を送液する処理液供給
部とを隣接して設けた場合には、処理液供給部から液処
理部への配管の長さを短くすることができ、これによっ
て基板に対する処理液の吐出精度を向上させることがで
きる。さらに、処理液供給部に処理液を貯留するタンク
を複数設けた場合には、異なる処理液を用いる複数の液
処理に容易に対処することができる。なお、処理液供給
部が床面よりも所定の高さにある場合には、処理液を貯
留するタンクを昇降する昇降機構を設けることで、処理
液の交換を容易かつ安全に行うことができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液処理装置に係る塗布膜形成システム
の一実施形態の概略構成を示す平面図。

【図２】本発明の液処理装置に係る塗布膜形成システム
の一実施形態の概略構成を示す正面図。

【図３】本発明の液処理装置に係る塗布膜形成システム
の一実施形態の概略構成を示す背面図。

【図４】塗布膜形成システムに設けられた薬液供給ユニ
ット（ＣＳ）の概略正面図。

【図５】塗布膜形成システムに設けられた薬液供給ユニ
ット（ＣＳ）の概略平面図。

【図６】薬液タンク（ＣＴ）を構成する胴体部と胴体保
持部の傾斜形態を示す説明図。

【図７】ポリイミド液を半導体ウエハに塗布する際の送
液方法の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１；塗布膜形成システム５０ａ・５０ｂ；送液部５１；ポリイミド瓶５２ａ；蓋体５２ｂ；胴体部５２ｃ；胴体保持部５３；加圧ポンプ５４；送液ポンプ５５；送液管５７；配管５８；圧力開放バルブ６０；カート６１ａ；連結部材６２；エアーシリンダ７１；ガイドレールＣＳ；薬液供給ユニットＣＴ；薬液タンクＣＯＴ；塗布ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高木康弘東京都港区赤坂五丁目３番６号ＴＢＳ放送センター東京エレクトロン株式会社内Ｆターム(参考） 4F042 AA07 BA03 BA06 BA08 BA10 CA03 CB02 CB03 CB11 CB18 5F046 JA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に所定の処理液を供給して液処理を
施す液処理部と、前記液処理部に前記処理液を供給する処理液供給部と、前記液処理部と前記処理液供給部とを保持する筐体と、を具備し、前記処理液供給部は、前記処理液を充填可能なタンクと、前記タンクに充填された処理液を前記液処理部へ送液す
る送液ポンプと、前記タンクと前記送液ポンプとを隣接させて搭載するカ
ートと、を有することを特徴とする液処理装置。
【請求項２】前記処理液供給部は、前記タンクの内部を加圧する加圧手段と、前記タンクの内部が前記加圧手段によって加圧された際
に前記タンク内の処理液を前記送液ポンプへ送液するよ
うに前記タンクに取り付けられた送液管と、をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の液
処理装置。
【請求項３】前記処理液供給部は、前記タンクが前記
筐体から突出した突出位置と前記筐体内の所定の収容位
置との間で移動できるように前記カートを移動させるカ
ート移動機構をさらに具備することを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】前記処理液供給部は、前記液処理部の下
方に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１
から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項５】前記処理液供給部は、前記筐体が配置さ
れる床面から所定の高さの位置に設けられていることを
特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載
の液処理装置。
【請求項６】前記タンクは、前記処理液が充填された容器を収容する上面が開口して
いる胴体部と、前記胴体部の上面を閉塞する蓋体と、を有し、前記送液管が前記蓋体に取り付けられていることを特徴
とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液
処理装置。
【請求項７】前記処理液供給部は前記タンクが前記突
出位置にある際に前記タンクの胴体部を上段位置と下段
位置との間で昇降させる昇降機構をさらに具備し、前記タンクの蓋体は前記カートに固定され、前記タンクの胴体部が前記上段位置にあるときに前記胴
体部の上面は前記蓋体によって閉塞され、かつ、前記送
液管の先端が前記容器の内部に挿入されて前記処理液を
前記送液ポンプへ送液することが可能となり、前記胴体部が前記下段位置にあるときには前記送液管の
先端が前記容器から退出して前記容器の交換が可能とな
ることを特徴とする請求項６に記載の液処理装置。
【請求項８】前記処理液供給部は、前記タンクの胴体
部が前記下段位置にあるときに前記胴体部を所定角度傾
斜させる胴体部傾斜機構をさらに具備することを特徴と
する請求項６または請求項７に記載の液処理装置。
【請求項９】前記カートには１組の前記タンクと前記
送液ポンプを複数組搭載可能であることを特徴とする請
求項１から請求項８のいずれか１項に記載の液処理装
置。