JP4046628B2 - 処理液供給機構および処理液供給方法 - Google Patents
処理液供給機構および処理液供給方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4046628B2 JP4046628B2 JP2003076279A JP2003076279A JP4046628B2 JP 4046628 B2 JP4046628 B2 JP 4046628B2 JP 2003076279 A JP2003076279 A JP 2003076279A JP 2003076279 A JP2003076279 A JP 2003076279A JP 4046628 B2 JP4046628 B2 JP 4046628B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing liquid
- processing
- pump
- pressure
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイス等の製造プロセスにおいて、レジスト液等の処理液を供給する処理液供給機構および処理液供給方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」と記す)の表面にレジスト液を供給してレジスト膜を形成し、レジスト塗布後のウエハに対して所定のパターンに対応して露光処理を行った後に当該ウエハのレジスト膜に形成された露光パターンを現像するという、いわゆるフォトリソグラフィー技術により所定のパターンを形成するためのマスクとしてレジストパターンが形成される。そして、上記工程のうちレジスト塗布処理においては、ウエハ表面にレジスト液を均一に塗布するための方法としてスピンコーティング法が多用されている。
【0003】
このスピンコーティング法では、スピンチャックに真空吸着によってウエハを固定保持した状態で、回転駆動手段によりスピンチャックとともにウエハを回転させながら、ウエハの上方に配置されたレジストノズルからウエハ表面の中央にレジスト液を吐出する。吐出されたレジスト液は、遠心力によってウエハの径方向外方に向かって広がり、ウエハの表面全体にレジスト膜が形成される。その後レジスト液の吐出を停止し、ウエハの回転を継続してウエハの表面の余分なレジスト液を振り切って膜厚を整えるとともに乾燥を行う。
【0004】
ところで、レジストパターンを高精度で形成するためには、レジスト膜をウエハ全面に亘って均一な所定の膜厚で形成する必要があり、そのためには、ウエハの回転速度や回転時間の他、レジスト液吐出レートや時間等を厳密に制御することが重要である。
【0005】
従来は、これらを装置のソフトウエアにて制御することにより、レジスト膜の膜厚および膜厚分布の管理を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレジスト液供給機構においては、一つのレジスト液吐出ポンプに複数のレジスト塗布処理ユニットのレジスト吐出ノズルが接続されており、これらの揚程差等の設置条件に起因して、同じレシピであっても使用するレジスト液吐出ノズルによってレジスト液の吐出レートや吐出タイミングにばらつきが生じてしまう場合がある。また、レジスト液吐出ポンプの個体差によってもレジスト液の吐出レートや吐出タイミングにばらつきが生じてしまう。このような吐出レート等のばらつきはかつては問題になるほどではなかったが、近時、半導体デバイスの微細化や処理基板の大口径化が益々進み、これにともなって、レジスト膜の膜厚精度および膜厚均一性に対する要求も極めて高いものとなっているため、上述した揚程差や個体差等による吐出レートのばらつきさえも膜厚および膜厚均一性に大きな影響を及ぼすようになっている。また、レジスト吐出量の削減(省レジスト化)によっても、吐出量の変動や吐出速度の変化に影響が出ている。
【0007】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、レジスト液等の処理液の吐出レートを高精度で制御することができる処理液供給機構および処理液供給方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において、各処理ユニットに処理液を供給するための処理液供給機構であって、処理液を供給する処理液供給源と、前記複数の処理ユニットにそれぞれ設けられ、択一的に処理液を吐出する複数の処理液吐出ノズルと、前記処理液供給源から延びる主管と主管から分岐してそれぞれ前記複数の処理液吐出ノズルに至る複数の副管とを有する配管と、前記配管の主管に設けられ、前記処理液吐出ノズルから処理液を吐出させるためのポンプと、前記ポンプ内における処理液の圧力を検出する第1の圧力検出手段と、前記複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出する複数の第2の圧力検出手段と、前記第1および第2の圧力検出手段による検出値と、予め求められている処理液の圧力および処理液の吐出レートの関係とに基づいて、前記各処理液吐出ノズルからの処理液の吐出レートが所定の値になるように、前記ポンプの内圧を制御する制御手段とを具備することを特徴とする処理液供給機構を提供する。
【0009】
本発明の第2の観点では、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において各処理ユニットに処理液を供給するための処理液供給機構であって、処理液を供給する処理液供給源と、前記複数の処理ユニットにそれぞれ設けられ、択一的に処理液を吐出する複数の処理液吐出ノズルと、前記処理液供給源から延びる主管と主管から分岐してそれぞれ前記複数の処理液吐出ノズルに至る複数の副管とを有する配管と、前記配管の主管に設けられ、前記処理液吐出ノズルから処理液を吐出させるためのポンプと、前記複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力検出手段と、各処理液吐出ノズルから処理液を吐出する際に、各処理液吐出ノズル近傍に設けられた圧力検出手段による検出値の値が略同一になるように、前記ポンプの内圧を制御する制御手段とを具備することを特徴とする処理液供給機構を提供する。
【0010】
本発明の第3の観点では、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において、処理液供給源の処理液を配管を介して前記各処理ユニットに供給する処理液供給方法であって、ポンプを駆動させて前記処理液供給源から前記配管を介して処理液を供給し、前記各処理ユニットにそれぞれ設けられた処理液吐出ノズルのいずれかから択一的に処理液を吐出させる工程と、前記ポンプ内の処理液の圧力および前記処理液が供給される処理液吐出ノズル近傍の処理液の圧力を検出する工程と、その検出値と、予め求められている処理液の圧力および処理液の吐出レートの関係とに基づいて、前記各処理液吐出ノズルからの処理液の吐出レートが所定の値になるように、前記ポンプの内圧を制御する工程とを有することを特徴とする処理液供給方法を提供する。
【0011】
本発明の第4の観点では、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において、処理液供給源の処理液を配管を介して前記各処理ユニットに供給する処理液供給方法であって、ポンプを駆動させて前記処理液供給源から前記配管を介して処理液を供給し、前記各処理ユニットにそれぞれ設けられた処理液吐出ノズルのいずれかから択一的に処理液を吐出させる工程と、前記複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出し、その検出値の値が略同一になるように、前記ポンプの内圧を制御する工程とを有することを特徴とする処理液供給方法を提供する。
【0012】
従来、レジスト液等の処理液の供給機構においては、設定されたレシピに基づいて厳密に処理液の吐出レート等を制御しているにもかかわらず、ポンプの固体間における吐出レートのばらつき、および同じポンプに接続されたノズル間における吐出レートのばらつきが生じていた。この原因について検討した結果、このようなばらつきの原因が処理液の圧力差に起因することが判明した。
【0013】
そこで、本発明の第1の観点および第3の観点では、上述のように、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において各処理ユニットに処理液を供給するに際し、ポンプ内における処理液の圧力と、複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力とを検出し、これらの検出値と、予め求められている処理液の圧力および処理液の吐出レートの関係とに基づいて、処理液の吐出レートが所定の値になるように、ポンプの内圧を制御するようにしたので、処理液の圧力差に起因する吐出レートのばらつきを有効に抑制することができる。
【0014】
また、本発明の第2の観点および第4の観点では、上述のように、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において各処理ユニットに処理液を供給するに際し、複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出し、その検出値の値が略同一になるように、前記ポンプの内圧を制御するので、複数のノズル間での処理液の圧力差に起因する吐出レートのばらつきを有効に抑制することができる。
【0016】
上記第1の観点および第2の観点において、前記処理液吐出ノズルからの処理液の吐出および停止を切り換えるバルブをさらに具備することができる。
【0017】
前記ポンプは、圧力媒体の圧力により移動して圧力媒体の圧力を処理液に及ぼして処理液を吐出させる加圧体を有するものが好ましい。そして、このようなポンプとしては、チューブフラムポンプが特に好ましい。このように圧力媒体の圧力を処理液に及ぼして処理液を吐出させる加圧体を有するポンプは、ポンプの内部圧力の制御が容易である。
【0018】
また、前記配管には、前記処理液を一時貯留するバッファタンクを介在させることができる。また、ポンプに泡抜き部を設け、前記ポンプの泡抜き部から吐出された処理液を前記バッファタンクに回収する回収配管を設けることができる。これにより、処理液への泡の巻き込みや気泡による圧力の干渉を抑止することができ、かつ処理液の消費量を少なくすることができる。
【0019】
前記配管にフィルターを介在させることが好ましい。この場合に、前記制御手段は、フィルターの圧力損失データに基づいて前記ポンプの内圧を制御することができる。また、フィルターを前記ポンプの上流側に介在させ、前記ポンプの処理液入り口部分にリザーバータンクを設けることが好ましい。これによりポンプから吐出された処理液に対するフィルターによる気泡の影響を回避することができる。さらに、フィルターに泡抜き部を設け、前記フィルターの泡抜き部から吐出された処理液を前記バッファタンクに回収する回収配管を設けることができる。これにより、処理液への泡の巻き込みを少なくすることができ、かつ処理液の消費量を少なくすることができる。
【0020】
上記第1の観点および第2の観点において、処理液としてレジスト液を適用することができる。この場合に、前記制御手段は、レジスト液の吐出初期に吐出速度が大きくなるように前記ポンプの内圧を制御することができる。また、前記制御手段は、前記ポンプに自動的にポンプ駆動のためのパルスを与えて行き、そのパルス数と前記圧力検出手段により検出される圧力との関係を求め、それと予め記憶された気泡がない正常な場合におけるパルス数と圧力との関係とを比較し、気泡ありと判定した場合に泡抜き動作を行う指令を出力するように構成することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0022】
図1は本発明の処理液供給機構の一実施形態であるレジスト液供給機構が適用されたレジスト塗布処理ユニットを含むレジスト塗布現像処理システムを示す概略平面図、図2はその正面図、図3はその背面図である。
【0023】
このレジスト塗布現像処理システム1は、搬送ステーションであるカセットステーション11と、複数の処理ユニットを有する処理ステーション12と、処理ステーション12に隣接して設けられる露光装置14と処理ステーション12との間でウエハWを受け渡すためのインターフェイスステーション13と、を有している。
【0024】
レジスト塗布/現像処理システム1において処理を行う複数枚(例えば、25枚)のウエハWが収容されたウエハカセット(CR)が他のシステムからカセットステーション11へ搬入される。また逆にレジスト塗布/現像処理システム1における処理が終了したウエハWが収容されたウエハカセット(CR)がカセットステーション11から他のシステムへ搬出される。さらにカセットステーション11はウエハカセット(CR)と処理ステーション12との間でのウエハWの搬送を行う。
【0025】
カセットステーション11においては、図1に示すように、カセット載置台20上にX方向に沿って1列に複数(図1では5個)の位置決め突起20aが形成されている。ウエハカセット(CR)はウエハ搬入出口を処理ステーション12側に向けてこの突起20aの位置に載置できるようになっている。なお、ウエハカセット(CR)内においては、ウエハWは水平姿勢で垂直方向(Z方向)に略平行に配列されている(図2および図3参照)。
【0026】
カセットステーション11には、ウエハ搬送機構21がカセット載置台20と処理ステーション12との間に位置するように設けられている。このウエハ搬送機構21は、カセット配列方向(X方向)およびウエハカセット(CR)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ピック21aを有しており、このウエハ搬送用ピック21aは、図1中に示されるθ方向に回転可能である。こうしてウエハ搬送用ピック21aは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でき、かつ、後述する処理ステーション12の第3処理ユニット群G3に設けられたトランジションユニット(TRS−G3)にアクセスできるようになっている。
【0027】
処理ステーション12では、システム背面側(図1上方)に、カセットステーション11側から順に、第3処理ユニット群G3、第4処理ユニット群G4および第5処理ユニット群G5が配置されている。また第3処理ユニット群G3と第4処理ユニット群G4との間に第1主搬送部A1が設けられ、第4処理ユニット群G4と第5処理ユニット群G5との間に第2主搬送部A2設けられている。さらにシステム前面側(図1下方)に、カセットステーション11側から順に、第1処理ユニット群G1と第2処理ユニット群G2が設けられている。
【0028】
図3に示すように、第3処理ユニット群G3では、ウエハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えばウエハWに所定の加熱処理を施す高温度熱処理ユニット(BAKE)、ウエハWに精度のよい温度管理下で加熱処理を施す高精度温調ユニット(CPL−G3)、温調ユニット(TCP)、カセットステーション11と第1主搬送部A1との間でのウエハWの受け渡し部となるトランジションユニット(TRS−G3)が、例えば10段に重ねられている。なお、第3処理ユニット群G3には下から3段目にスペアの空間が設けられており、所望のオーブン型処理ユニット等を設けることができるようになっている。
【0029】
第4処理ユニット群G4では、例えば、レジスト塗布後のウエハWに加熱処理を施すプリベークユニット(PAB)、現像処理後のウエハWに加熱処理を施すポストベークユニット(POST)、高精度温調ユニット(CPL−G4)が、例えば10段に重ねられている。第5処理ユニット群G5では、例えば、露光後現像前のウエハWに加熱処理を施すポストエクスポージャーベークユニット(PEB)、高精度温調ユニット(CPL−G5)が、例えば10段に重ねられている。
【0030】
図1および図3に示すように、第1主搬送部A1の背面側には、アドヒージョンユニット(AD)と、ウエハWを加熱する加熱ユニット(HP)とを有する第6処理ユニット群G6が設けられている。ここで、アドヒージョンユニット(AD)にはウエハWを温調する機構を持たせてもよい。
【0031】
第2主搬送部A2の背面側には、ウエハWのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置(WEE)と、レジスト膜厚を測定する膜厚測定装置(FTI)とを有する第7処理ユニット群G7が設けられている。ここで、周辺露光装置(WEE)は多段に配置しても構わない。また、第2主搬送部A2の背面側には、第1主搬送部A1の背面側と同様に加熱ユニット(HP)等の熱処理ユニットを配置することもできる。
【0032】
図1および図2に示すように、第1処理ユニット群G1では、カップ(CP)内でウエハWをスピンチャックSPに載せて所定の処理を行う液供給ユニットとしての5台のスピンナ型処理ユニット、例えば、3つのレジスト塗布ユニット(COT)と、露光時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティングユニット(BARC)が計5段に重ねられている。また第2処理ユニット群G2では、5台のスピンナ型処理ユニット、例えば、現像ユニット(DEV)が5段に重ねられている。
【0033】
第1主搬送部A1には第1主ウエハ搬送装置16が設けられ、この第1主ウエハ搬送装置16は、第1処理ユニット群G1、第3処理ユニット群G3、第4処理ユニット群G4と第6処理ユニット群G6に備えられた各ユニットに選択的にアクセスできるようになっている。また、第2主搬送部A2には第2主ウエハ搬送装置17が設けられ、この第2主ウエハ搬送装置17は、第2処理ユニット群G2、第4処理ユニット群G4、第5処理ユニット群G5、第7処理ユニット群G7に備えられた各ユニットに選択的にアクセスできるようになっている。
【0034】
図4は第1主ウエハ搬送装置16の概略構造を示す斜視図である。第1主ウエハ搬送装置16は、ウエハWを保持する3本のアーム7a(上段)・7b(中段)・7c(下段)と、アーム7a〜7cのそれぞれの基端に取り付けられたアーム支持板51(アーム7aに取り付けられたもののみを図示)と、各アーム支持板51と係合している基台52と、基台52等を支持する支持部53と、支持部53に内蔵された図示しないモータと、基台52とモータとを連結する回転ロッド54と、第1処理ユニット群G1および第2処理ユニット群G2側に設けられ、鉛直方向にスリーブ55aが形成された支柱55と、スリーブ55aに摺動可能に係合し、かつ支持部53と連結されたフランジ部材56と、フランジ部材56を昇降させる図示しない昇降機構と、を有している。
【0035】
基台52上には基台52の長手方向と平行にアーム支持板51毎にレール(図示せず)が敷設されており、各アーム支持板51はこのレールに沿ってスライド自在となっている。また、支持部53に内蔵されたモータを回転させると回転ロッド54が回転し、これにより基台52はX−Y面内で回転することができるようになっている。さらに、支持部53はZ方向に移動可能なフランジ部材56に取り付けられているために、基台52もまたZ方向に移動可能である。
【0036】
このような構成によって、第1主ウエハ搬送装置16のアーム7a〜7cは、X方向、Y方向、Z方向の各方向に移動可能であり、これにより先に述べたように、第1処理ユニット群G1、第3処理ユニット群G3、第4処理ユニット群G4および第6処理ユニット群G6の各ユニットにそれぞれアクセス可能となっている。
【0037】
基台52の先端部両側には垂直部材59aが取り付けられている。また、これら垂直部材59aには、アーム7aとアーム7bとの間に両アームからの放射熱を遮る遮蔽板8が取り付けられ、さらにこれら垂直部材59a間に架橋部材59bが取り付けられている。この架橋部材59bの中央および基台52の先端には一対の光学的センサ(図示せず)が設けられており、これにより各アーム7a〜7cにおけるウエハWの有無とウエハWのはみ出し等が確認されるようになっている。第2主ウエハ搬送装置17は第1主ウエハ搬送装置16と同様の構造を有している。
【0038】
なお、図4中に示す壁部57は、第1処理ユニット群G1側にある第2主搬送部A2のハウジングの一部である。壁部57に設けられた窓部57aは、第1処理ユニット群G1に設けられた各ユニットとの間でウエハWの受け渡しを行うためのものである。また、第2主搬送部A2の底部に設けられている4台のファン58は、第2主搬送部A2内の気圧および温湿度を制御している。
【0039】
第1処理ユニット群G1とカセットステーション11との間および第2処理ユニット群G2とインターフェイスステーション13との間にはそれぞれ、第1処理ユニット群G1と第2処理ユニット群G2に所定の処理液を供給する液温調ポンプ24・25が設けられており、さらにレジスト塗布/現像処理システム1外に設けられた図示しない空調器からの清浄な空気を各処理ユニット群G1〜G5の内部に供給するためのダクト28・29が設けられている。
【0040】
第1処理ユニット群G1〜第7処理ユニット群G7は、メンテナンスのために取り外しが可能となっており、処理ステーション12の背面側のパネルも取り外しまたは開閉可能となっている。また、第1処理ユニット群G1と第2処理ユニット群G2のそれぞれの最下段には、第1処理ユニット群G1と第2処理ユニット群G2に所定の処理液を供給するケミカルユニット(CHM)26・27が設けられている。カセットステーション11の下方部にはこのレジスト塗布/現像処理システム1全体を制御する集中制御部19が設けられている。
【0041】
インターフェイスステーション13は、処理ステーション12側の第1インターフェイスステーション13aと、露光装置14側の第2インターフェイスステーション13bとから構成されており、第1インターフェイスステーション13aには第5処理ユニット群G5の開口部と対面するように第1ウエハ搬送体62が配置され、第2インターフェイスステーション13bにはX方向に移動可能な第2ウエハ搬送体63が配置されている。
【0042】
第1ウエハ搬送体62の背面側には、上から順に、周辺露光装置(WEE)、露光装置14に搬送されるウエハWを一時収容するイン用バッファカセット(INBR)、露光装置14から搬出されたウエハWを一時収容するアウト用バッファカセット(OUTBR)が積み重ねられた第8処理ユニット群G8が配置されている。イン用バッファカセット(INBR)とアウト用バッファカセット(OUTBR)は、例えば、ウエハWを25枚収容できるようになっている。また、第1ウエハ搬送体62の正面側には、上から順に、トランジションユニット(TRS−G9)と、2段の高精度温調ユニット(CPL−G9)が積み重ねられた第9処理ユニット群G9が配置されている。
【0043】
第1ウエハ搬送体62は、Z方向に移動可能かつθ方向に回転可能であり、かつX−Y面内において進退自在なウエハ受け渡し用のフォーク62aを有している。このフォーク62aは、第5処理ユニット群G5、第8処理ユニット群G8、第9処理ユニット群G9の各ユニットに対してアクセス可能であり、これにより各ユニット間でのウエハWの搬送を行うことができるようになっている。
【0044】
第2ウエハ搬送体63は、X方向およびZ方向に移動可能であり、かつ、θ方向に回転可能であり、さらにX−Y面内において進退自在なウエハ受け渡し用のフォーク63aを有している。このフォーク63aは、第9処理ユニット群G9の各ユニットと、露光装置14のインステージ14aおよびアウトステージ14bに対してアクセス可能であり、これら各部の間でウエハWの搬送を行うことができるようになっている。
【0045】
このように構成されるレジスト塗布現像処理システム1においては、ウエハカセット(CR)から処理前のウエハWを1枚ずつウエハ搬送機構21により取り出し、このウエハWをトランジションユニット(TRS−G3)に搬送する。次いで、ウエハWに対し、温調ユニット(TCP)で温調処理を行った後、第1処理ユニット群G1に属するボトムコーティングユニット(BARC)で反射防止膜の形成、加熱ユニット(HP)における加熱処理、高温度熱処理ユニット(BAKE)におけるベーク処理を行う。ボトムコーティングユニット(BARC)によるウエハWへの反射防止膜の形成前にアドヒージョンユニット(AD)によりアドヒージョン処理を行ってもよい。また、反射防止膜を形成せずに、アドヒージョンユニット(AD)によりアドヒージョン処理を行ってもよい。次いで、高精度温調ユニット(CPL−G4)でウエハWの温調を行った後、ウエハWを第1処理ユニット群G1に属するレジスト塗布ユニット(COT)へ搬送後、レジスト液の塗布処理を行う。その後、第4処理ユニット群G4に設けられたプリベークユニット(PAB)でウエハWにプリベーク処理を施し、周辺露光装置(WEE)で周辺露光処理を施した後、高精度温調ユニット(CPL−G9)等で温調する。その後、ウエハWを第2ウエハ搬送体63により露光装置14内に搬送する。露光装置14により露光処理がなされたウエハWを第2ウエハ搬送体63によってトランジションユニット(TRS−G9)に搬入し、第1ウエハ搬送体62によって、第5処理ユニット群G5に属するポストエクスポージャーベークユニット(PEB)にてポストエクスポージャーベーク処理を施し、さらに第2処理ユニット群G2に属する現像ユニット(DEV)へ搬送して現像処理を施した後、ポストベークユニット(POST)でポストベーク処理を行い、高精度温調ユニット(CPL−G3)で温調処理を行った後、トランジションユニット(TRS−G3)を介してカセットステーション11のウエハカセット(CR)の所定位置へ搬送する。
【0046】
次に、本発明の一実施形態が適用されたレジスト塗布処理ユニット(COT)について図5〜図9を参照して説明する。
【0047】
上述したようにレジスト塗布処理ユニット(COT)は第1処理ユニット群G1において3段積み重ねられており、そのうち最上段のものについて説明する。図5に示すように、最上段のレジスト塗布処理ユニット(COT)は、第1主ウエハ搬送装置16のアーム7a〜7cが進入するための開口70aを有するケーシング70を有し、その中にウエハWを収容する収容容器であるカップCPが設けられ、そのカップ内にウエハWを真空吸着によって水平に保持するスピンチャック71が設けられている。このスピンチャック71は、カップCPの下方に設けられたパルスモーターなどの駆動モータ72によって回転可能となっており、その回転速度も任意に制御可能となっている。カップCPの底部の中央寄りの部分には排気管73が接続され、また外側よりの部分には排液管74が接続されている。そして、排気管73からカップCP内の気体が排気されるとともに、排液管74からは、塗布処理にともなって飛散したレジスト液や溶剤が排出される。なお、スピンチャック71は、図示しないエアシリンダー等の昇降機構により昇降可能となっている。
【0048】
図6に示すように、ケーシング70内のカップCPの外側部分には、基本的に同一の構造を有する4つの噴頭80を保持可能な保持部75が設けられている。これら噴頭80は、いずれもレジスト液が溶解可能な溶剤を供給する溶剤吐出ノズル88と塗布液であるレジスト液を供給するレジスト液吐出ノズル90aとを有し、これらを近接させた状態でベース部材82に取り付けた構造を有している。レジスト液が溶解可能な溶剤は、レジスト液の濡れ性を良くしてレジストの低消費化を図るものであり、レジスト液の溶媒であってもよいが、それに限らずレジスト塗布液を溶解可能なものであればよく、典型的にはシンナーが用いられる。なお、保持部75には各ノズルのノズル口を乾燥固化させないように、各ノズルのノズル口を溶剤雰囲気に置くための挿入部(図示せず)が設けられている。
【0049】
これら噴頭80は、取り付け部83により、いずれかがアーム81の先端部に取り付け可能となっており、それぞれ異なる種類のレジスト液を供給可能となっている。そして、これらのうち選択された一つがアーム81に取り付けられ、駆動機構87により図5および図6に示したX方向、Y方向およびZ方向に移動され、アーム81に取り付けられた噴頭80は、スピンチャック71の直上位置と退避位置との間で移動可能となっている。
【0050】
図5に示すように、噴頭80には、レジスト液吐出ノズル90aから吐出されるレジスト液の温度が一定になるように温度調節するために温度調節流体を循環するチューブ85a,85b、および、溶剤吐出ノズル88から吐出される溶剤の温度が一定になるように温度調節するために温度調節流体を循環するチューブ86a,86bが設けられている。チューブ85aはレジスト液吐出ノズル90aに連続する配管の周囲に設けられて往路を構成し、チューブ85bは復路を構成している。また、チューブ86aは溶剤吐出ノズル88に連続する配管の周囲に設けられて往路を構成し、チューブ86bは復路を構成している。
【0051】
なお、本実施形態では、各噴頭80ごとに溶剤吐出ノズル88とレジスト液吐出ノズル90aを取り付けているが、これに限らず、各噴頭にはレジスト液吐出ノズルのみを取り付け、溶剤吐出ノズルは、これら噴頭80に共通に1つのみ設けてもよい。この場合、溶剤吐出ノズルのために別途駆動用のアームを設けてもよいし、溶剤吐出ノズルを予めアーム81に取り付けておき、選択された一つの噴頭と一体的に移動する構成としてもよい。
【0052】
上から2段目および3段目のレジスト塗布処理ユニット(COT)も基本的には同様に構成されている。そして、これら3つのレジスト塗布処理ユニット(COT)に対し、同じ種類のレジスト液については共通のレジスト液供給機構により供給される。
【0053】
以下、このようなレジスト液供給機構について図7を参照しながら説明する。上述のように最上段のレジスト塗布処理ユニット(COT)においてはレジスト液吐出ノズル90aを有しているが、2段目および3段目のレジスト塗布処理ユニット(COT)は、それぞれレジスト液吐出ノズル90bおよび90cを有しており、図7のレジスト液供給機構100は、これらレジスト液吐出ノズル90a,90b,90cを含んでいる。
【0054】
レジスト液供給機構100は、レジスト液供給源としてレジスト液L1を貯留したボトル101と、ボトル101内から供給されたレジスト液L1を一旦貯留するバッファタンク102と、ボトル101からレジスト液吐出ノズル90a,90b,90cへレジスト液を供給するためのポンプ103と、レジスト液L1中の異物等を除去するフィルター104とを有している。ボトル101の上部には圧送ガスであるN2ガスを供給するN2ガス配管110が接続されており、この配管110にはエアオペレーションバルブ111が介装されている。また、ボトル101の交換等の際に、ボトル101内の圧力を開放するためのバルブ116が設けられている。さらに、ボトル101の上方からその中のレジスト液L1に浸漬されるようにレジスト液送給配管112が挿入されており、このレジスト液送給配管112にはエアオペレーションバルブ113が介装されている。レジスト液送給配管112はバッファタンク102の上方からその中に挿入されている。したがって、N2ガス配管110から供給されるN2ガスの圧力でボトル101内のレジスト液L1がバッファタンク102に供給される。
【0055】
バッファタンク102の側方には、バッファタンク102内のレジスト液の液面を検出する液面センサ117が設けられている。この液面センサ117は、液面がフルになったことを検出するためのフルセンサ117aと、エンプティになったことを検出するためのエンプティセンサ117bとを有しており、さらにフルセンサ117aおよびエンプティセンサ117bの間に設けられた、レジスト液がフルになる直前の状態を検出するための直前フルセンサ117cと、エンプティになる直前の状態を検出するための直前エンプティセンサ117dとを有している。
【0056】
バッファタンク102の底部にはレジスト液送給配管114が接続されており、このレジスト液送給配管114の他端は前記ポンプ103に接続されている。レジスト液送給配管114のポンプ103近傍部分にはチェックバルブ133が設けられている。ポンプ103の排出側にはレジスト液送給配管115が接続されており、このレジスト液送給配管115のポンプ103近傍部分にはエアオペレーションバルブ134が設けられている。上記フィルター104は、このレジスト液送給配管115に介装されている。配管115は、分岐管115a,115b,115cに分岐しており、これら分岐管115a,115b,115cの先端にそれぞれ前記ノズル90a,90b,90cが設けられている。したがって、ポンプ103の駆動力により、バッファタンク102のレジスト液L1がレジスト液送給配管114,115を経て、分岐管115a,115b,115cのいずれかに至り、対応するレジスト液吐出ノズルからレジスト液が吐出される。
【0057】
分岐管115a,115b,115cには、それぞれエアオペレーションバルブ121a,121b,121c、およびサックバックバルブ122a,122b,122cが設けられている。エアオペレーションバルブ121a,121b,121cが開閉されることにより、分岐管115a,115b,115cを介してレジスト液吐出ノズル90a,90b,90cからのレジスト液の吐出がオン・オフされる。また、サックバックバルブ122a,122b,122cは、それぞれレジスト液吐出ノズル90a,90b,90cからのレジスト液吐出後、その先端内壁部に表面張力によって残留しているレジスト液をレジスト液吐出ノズル90a,90b,90c内に引き戻し、これによって残留レジスト液の固化を阻止する。
【0058】
上記バッファタンク102の上部には空気抜き配管123が接続されており、この空気抜き配管123にはエアオペレーションバルブ124が介装されている。また、ポンプ103には後述するように泡抜き部が設けられており、その泡抜き部から排出されたレジスト液が回収配管125を通ってバッファタンク102に戻されるようになっている。また、フィルター104にも泡抜き部(図示せず)が設けられており、その泡抜き部から排出されたレジスト液が回収配管127を通ってバッファタンク102に戻されるようになっている。回収配管127は回収配管125に接続されており、回収配管125,127には、それぞれエアオペレーションバルブ126,128が介装されている。また、回収配管127とレジスト液送給配管115とは配管129で繋がれている。配管129にはエアオペレーションバルブ130が介装されている。このように泡抜き部を設け、回収されたレジスト液を回収することにより、レジスト液への泡の巻き込みや気泡による圧力の干渉を抑止することができ、かつレジスト液の消費量を少なくすることができる。
【0059】
ポンプ103には圧力センサー131が設けられており、また、分岐管115a,115b,115cにおけるエアオペレーションバルブ121a,121b,121cの上流側には、それぞれ圧力センサー132a,132b,132cが設けられている。これら圧力センサー131,132a,132b,132cの検出信号は、コントローラ135に入力され、その検出値に基づいて所定の演算を行い、ポンプ103に制御信号を送ってポンプ103の内圧を制御するようになっている。
【0060】
なお、レジスト液には活性剤が含まれることがあり、このような場合にはバッファタンク102内でレジスト液が発泡しやすくなり、液面センサ117が誤検知を起こしやすくなる。そこで、このような誤検知を起こし難くするために、図8に示すように仕切板118を設けることが有効である。発泡は、レジスト液がレジスト液送給配管112からバッファタンク102に供給される時に主に発生するため、仕切板118は、図示するように、バッファタンク102内の液面センサ側の部分に垂直に設けることが好ましい。これによりレジスト液供給部分で発生した気泡が仕切板118に遮られてバッファタンク102の液面センサ側には侵入せず、液面センサ117の誤検知が防止される。
【0061】
次に、ポンプ103の構造について説明する。
【0062】
ポンプ103としては、圧力媒体の圧力により移動して圧力媒体の圧力を処理液に及ぼして処理液を吐出させる加圧体を有するものが好ましく、本実施形態はそのようなポンプの例であるチューブフラムポンプを適用している。
【0063】
図9はポンプ103を示す断面図である。ポンプ103は、ケーシング141を有し、ケーシング141の中には、前記レジスト液送給配管114および115が接続されたチューブフラム142を有している。このチューブフラム142内にはレジスト液L1が貯留され、矢印で示す水平方向に移動可能となっている。このチューブフラム142は容器143内に収容されており、この容器143内には圧力媒体L2が満たされている。容器143には配管144を介してベローズ145が接続されており、配管144およびベローズ145の内部にも圧力媒体L2が満たされている。ベローズ145には駆動部146が接続されており、この駆動部146によりベローズ145が伸縮される。そして駆動部146を作動させてベローズ145を押し上げて縮めることにより圧力媒体が加圧され、チューブフラム142に圧力が及ぼされてレジスト液L1がレジスト液送給配管115を通っていずれかのレジスト吐出ノズルへ供給される。逆に、駆動部146によりベローズ145を伸ばすと、チューブフラム142が膨張し、バッファタンク102内のレジスト液L1がレジスト液送給配管114を介してチューブフラム142内に供給される。駆動部146は、コントローラ135から送られてくるパルスにより駆動される。上記圧力センサー131は、圧力媒体L2の配管144に設けられている。圧力センサー131は本体151と、本体内に圧力媒体L2を導く導入路152と、導入路152の先端部に設けられたセンサー素子153とを有しており、センサー素子153により圧力媒体L2の圧力を直接検出するようになっている。この圧力値がレジスト液L1に及ぼされる圧力となる。チューブフラム142には泡抜き部147が設けられており、この泡抜き部147に前記回収配管125が接続されている。そして、泡抜き部147から泡抜きを行った際に排出されたレジスト液が上述したようにしてバッファタンク102に回収される。
【0064】
なお、上記構成では、ベローズ145を伸縮させ、圧力媒体L2の加圧を制御したが、ベローズに代えてプランジャー方式を用いることもできる。また、コントローラ135は、実際にはエアオペレーションバルブやサックバックバルブや、駆動モータ72等、ポンプ103以外の装置の制御も行うが、ここでは説明を省略する。
【0065】
次に、このように構成されるレジスト塗布処理ユニット(COT)におけるレジスト液塗布処理の動作および制御について説明する。
【0066】
第1主ウエハ搬送装置16のアーム7a〜7cのいずれかによってケーシング70の開口70aを通ってレジスト塗布処理ユニット(COT)内のカップCPの真上までウエハWが搬送されると、そのウエハWは、図示しない昇降機構によって上昇してきたスピンチャック71によって真空吸着される。第1主ウエハ搬送装置16はウエハWをスピンチャック71に真空吸着せしめた後、アームをレジスト塗布処理ユニット(COT)内から引き戻し、レジスト塗布処理ユニット(COT)へのウエハWの受け渡しを終える。
【0067】
次いで、スピンチャック71はウエハWがカップCP内の定位置になるまで下降され、まず、駆動モータ72によってスピンチャック71を1000rpm程度の回転速度で回転させ、ウエハWの温度を均一にする。
【0068】
その後、スピンチャック71の回転を停止させ、駆動機構87によって噴頭80をY方向に沿ってウエハWの直上位置まで移動させ、溶剤吐出ノズル88の吐出口がスピンチャック71の中心(ウエハWの中心)上に到達したところで、レジストが溶解するシンナー等の溶剤を静止しているウエハW表面の略中心に供給し、好ましくは1000rpm以下の所定の回転速度でウエハWを回転させてウエハW表面に供給された溶剤をウエハWの全面に広げるプリウエット処理を行う。これによりレジスト液の濡れ性が向上し、ウエハWに吐出するレジストの量を少なくすることができる。
【0069】
続いて、駆動機構87によりレジスト液吐出ノズル90a(90b,90c)の吐出口がスピンチャック71の中心(ウエハWの中心)上に到達するまで装着された噴頭をY方向に移動し、ウエハWの回転速度を所定値まで上昇させて、レジスト液吐出ノズルの吐出口からレジスト液を回転するウエハW表面の略中心に供給し、遠心力によりレジスト液を外方に拡散させ、ウエハW表面へのレジスト塗布処理を行う。このレジスト塗布処理に際しては、最初に、レジスト液を広げるためにレジスト液を吐出しながら比較的高速で回転させる。この際の回転速度は、200mmウエハの場合には2000〜6000rpm、300mmウエハの場合には1000〜4000rpmであることが好ましい。その後、レジスト液の供給を停止して、ウエハWの回転速度を減速する。これにより、膜厚調整機能が発揮され、ウエハW面内の膜厚均一化が促進される。このような効果を奏するのは、ウエハWの回転速度を減速した際には、この減速の際の加速度により半導体ウエハW上のレジスト液に中心へ向かう力が作用し、しかも、被処理基板の回転が低速であることからレジスト液の乾燥が遅く、結果として膜厚を整える機能が発揮されるからである。すなわち、この減速によって作用する内側へ向かう力により、ウエハW外方へ飛散するレジスト量が抑制され、外周部にも中央部と同様にレジストが保持されてレジスト膜の膜厚がより均一化することとなる。この際の回転速度は50〜1000rpmが好ましい。特に、500rpm以下であれば、レジストの乾燥がほとんど進行せず、膜厚調整の自由度が高い。この際の保持時間は、例えば、3秒までの適宜の時間に設定される。なお、この際の回転の減速は必須なものではなく、必要に応じて行われる。
【0070】
その後、ウエハWの回転速度を上昇させて、残余のレジスト液を振り切る。この際の回転速度は、200mmウエハの場合には1500〜4000rpm、300mmウエハの場合には1000〜3000rpmであることが好ましい。
【0071】
その後、ウエハWの回転を継続させレジスト膜の乾燥を行う。この際の回転速度は、200mmウエハの場合には1000〜2000rpm、300mmウエハの場合には500〜1500rpmであることが好ましい。この工程を所定時間行った後、レジスト塗布工程が終了する。
【0072】
次に、レジスト液供給機構100によるレジスト液の供給動作について詳細に説明する。
【0073】
ボトル101内のレジスト液L1は、N2ガス配管110を介して圧送ガスであるN2ガスが送り込まれることにより、レジスト液送給配管112を介してバッファタンク102に至る。バッファタンク102内のレジスト液L1は、ポンプ103の駆動部146によりベローズ145を下方に移動させて、圧力媒体L2の圧力を低下させることによりチューブフラム142内に供給され、チューブフラム142内のレジスト液L1は、駆動部146によりベローズ145を上方に移動させて圧力媒体L2を加圧することによりレジスト液送給配管115へ至る。そして、分岐管115a,115b,115cのいずれかのエアオペレーションバルブ121a,121b,121cを開にして、レジスト塗布処理を行うレジスト塗布処理ユニット(COT)に対応するレジスト液吐出ノズルからレジスト液を吐出させる。
【0074】
ボトル101の交換時やフィルター104の交換時等には、レジスト液の実吐出に先だってポンプ103のチューブフラム142の泡抜き部147およびフィルター104の泡抜き部から泡抜きのためにレジスト液を排出する。また、レジストの塗布処理中においても必要に応じてこのような泡抜きを行う。このように泡抜きを行うことにより吐出されるレジスト液への泡の巻き込みを抑制することができ、レジスト液の吐出の安定性を高くすることができる。ポンプとして従来から使用していたベローズポンプは泡抜け性が悪いが、チューブフラムポンプ103はこのように泡抜け部147を設けることにより容易に泡抜けを行うことができる。また、泡抜きのために排出したレジスト液は従来ドレインへ接続して廃棄していたが、本実施形態では回収配管125,127を介してバッファタンク102に回収されるので、レジスト液の消費量を少なくすることができる。
【0075】
レジスト液吐出に際しては、3つのレジスト塗布処理ユニット(COT)は3段に重ねられているから、このように同一のポンプでこれらレジスト塗布処理ユニット(COT)へレジスト液を供給する場合には、使用するレジスト液吐出ノズルによって揚程差があり、各レジスト液吐出ノズル近傍でのレジスト液の内圧には差がある。そのため、このままでは同じレシピで同じ調整を行ってもレジスト液の吐出速度や吐出タイミングが異なることとなり、ユニットによってレジスト膜の膜厚プロファイルにばらつきが生じる。
【0076】
そこで、本実施形態では、圧力センサー131,132a,132b,132cによる検出値と、予め求められているレジスト液の圧力およびレジスト液の吐出レートの関係とに基づいて、レジスト液の吐出レートが所定の値になるように、ポンプ103の内圧を制御する。具体的には、圧力センサー131,132a,132b,132cによる検出値が、所望の吐出量になる値からずれている場合に、これら圧力センサーによる検出値が予め設定されている所望の吐出量に対応する値になるように、コントローラ135によりポンプ103の駆動部146を制御してポンプ103の内圧を制御する。この場合の制御方式は特に限定されるものではなく、種々の制御方式を採用することができる。例えば、PID制御であってもよいし、ファジー制御であってもよい。また、上記のようなフィードバック制御に限らず、フィードフォワード制御であってもよい。さらに、実績に基づいて学習機能をもたせてもよい。
【0077】
従来は、このようなレジスト液の圧力については考慮していなかったため、揚程差等に起因してレジスト液の吐出速度や吐出タイミングにばらつきが生じていたが、本実施形態ではこのように所定の位置でのレジスト液の圧力を検出し、その検出値が所定の吐出速度に対応するような値になるようにポンプ103の内圧を制御するので、いずれのレジスト液吐出ノズルからレジスト液を吐出する場合にも、揚程差にかかわらず、レジスト液吐出ノズル近傍でのレジスト液の内圧をほぼ同じ値にすることができ、レジスト液の吐出レートおよび吐出タイミングを一定にすることができる。したがって、ユニット間でのレジスト膜の膜厚プロファイルにばらつきを解消することができる。
【0078】
また、一般的に、この種のポンプはポンプの入側および出側の両方にチェックバルブが設けられているのが一般的である。しかし、ポンプの出側のチェックバルブがある場合には、ポンプ内の圧力と出側の配管の圧力との間に差が生じるため、精度良くポンプの内圧制御を行うことは困難である。これに対して、本実施形態のようにポンプ出側のレジスト液送給配管115にチェックバルブを設けないことにより、ポンプ103内と出側のレジスト液送給配管115が繋がった領域を形成するため、これらの間に圧力差が生じず、ポンプ103の内圧制御が容易となる。
【0079】
なお、ポンプ103に設けた圧力センサー131のみでも同様の制御を行うことができる。すなわち、3つのレジスト液吐出ノズル90a,90b,90cのそれぞれについて、圧力センサー131の検出値とレジスト液の吐出レートとの関係を求めておき、各レジスト液吐出ノズルからレジスト液を吐出する際に、その関係に基づいてポンプ103の内圧を制御する。ただし、レジスト液吐出ノズル90a,90b,90cの近傍に圧力センサー132a,132b,132cを設けたほうが制御精度が高い。
【0080】
圧力センサー132a,132b,132cのみを用いて以上とは異なる方式の制御を行うこともできる。例えば、これら圧力センサー132a,132b,132cによる検出値の値が略同一になるように、ポンプ103の内圧を制御するようにすることもできる。具体的には、いずれか一つのレジスト液吐出ノズルに対応する圧力センサーを基準とし、他のレジスト液吐出ノズルの圧力センサーの値が同一になるようにポンプ103の内圧を制御する。
【0081】
このような制御によっても、複数のノズル間での処理液の圧力差に起因する吐出レートのばらつきを有効に抑制することができる。
【0082】
次に、本発明の他の実施形態に係るレジスト液供給機構ついて図10を参照しながら説明する。
【0083】
図10のレジスト液供給機構100′は、バッファタンク102から延びるレジスト液送給配管114′にフィルター104′を設け、かつポンプ103の下流側にレジスト液送給配管114′からのレジスト液を一旦貯留するリザーバータンク160を設けている。また、ポンプ103の泡抜き部から排出されたレジスト液は回収配管125′を通ってリザーバータンク160に戻される。フィルター104′の泡抜き部(図示せず)から排出されたレジスト液は配管127′を通ってドレインへ廃棄される。リザーバータンク160には空気抜き配管161が接続されており、この空気抜き配管161にはエアオペレーションバルブ162が介装されている。他の構成は図7のレジスト液供給機構100と同様である。
【0084】
このような構成によれば、気泡を発生する可能性があるフィルター104′がポンプ103の下流側に設けられているので、レジスト液吐出ノズル90a,90b,90cから吐出されるレジスト液に気泡が巻き込まれるおそれを一層低減することができ、より安定したレジスト液の吐出を行うことができる。また、フィルター104′を通過することにより巻き込まれた気泡は、リザーバータンク160によりトラップすることが可能であるから、ポンプへの気泡の影響を小さくすることができる。また、リザーバータンク160の液位を調整することにより補助的にポンプ103の内圧制御を行うこともできる。
【0085】
以上のような図7および図10に示すレジスト液供給機構によるポンプ103の内圧制御は、ポンプの揚程差を補償する場合のみならず、種々の目的で行うことができる。
【0086】
例えば、ウエハ上にレジスト液を吐出して広げる場合、レジスト液の初期の吐出レートが高ければ広がりやすいが、吐出レートの高いままレジスト液の吐出を続けると無駄になるレジストが多くなってしまう。そこで、図11示すように、コントローラ135は、レジスト液吐出の初期の短い時間だけポンプ103の内圧を高くしてレジスト液の吐出レートを高くし、その後定常状態に戻るように制御を行う。この場合の制御は、上述のように圧力センサーの検出値に基づいて行われる。このような制御に代えて、所定数の固定パルスをポンプ103に与えてポンプ103の内圧を上げることによっても同様の効果を得ることができる。
【0087】
また、フィルター104の種類や材質により圧力損失が異なり、それによって、ポンプの内圧とレジスト液吐出レートとの関係、およびポンプの内圧とレジスト液の吐出タイミングとの関係が変化するので、コントローラ135にフィルター104の情報を設定しておき、コントローラ135は、フィルター間格差がなくなるようにポンプ103の内圧を制御する。通常よりも圧損の大きいフィルターを使用する場合には、このような制御に代えて、所定数の固定パルスをポンプ103に与えてポンプ103の内圧を上げることによっても同様の効果を得ることができる。
【0088】
さらに、ポンプ103の内圧を制御する場合に、初期設定の際の大気圧から大気圧が変動すると、圧力センサーの値とポンプ内圧との関係が変動する。それを回避するため、大気圧をモニターし、圧力制御の大気圧補正を行うことが有効である。
【0089】
配管内に気泡がある場合、レジスト液を正常に吐出することができない。この場合には、上記圧力センサーの検出値を利用して、以下のようにして気泡の影響を排除することができる。レジスト液の圧力を所定値に調整後、駆動部146にパルスを与えて行くと、図12に示すように、配管内に気泡がある場合には、駆動部146に与えられるパルス数とレジスト液の実際の圧力との関係が気泡がない場合と異なり、レジスト液の圧力が上昇し難くなる。そこで、コントローラ135は、レジスト液の圧力を調整後、自動的に駆動部146にパルスを与えて行き、駆動部146に与えられるパルス数と圧力センサー132a,132b,132cにより検出される圧力との関係を求め、それと予め記憶された気泡がない正常な場合におけるパルス数とレジスト液の圧力との関係とを比較し、所定パルス数において圧力の差が所定値よりも大きい場合に気泡ありと判定し、泡抜きのためのエアオペバルブ126に指令を送り、気泡の排出を行わせる。
【0090】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、3つのレジスト塗布処理ユニット(COT)に共通のポンプを設けた場合について示したが、1つのレジスト塗布処理ユニット(COT)に対して1つのポンプを設けるようにしてもよい。この場合には、ポンプ間の圧力の差に起因するレジスト液吐出速度の変化を低減することができる。また、上記実施形態では圧力センサーの検出値に基づいてコントローラにてポンプ内圧を制御するようにしたが、圧力センサーの検出値に基づいてオペレータがポンプ内圧を調整するようにしてもよい。さらに、吐出検査装置による定期的な処理液の吐出量の測定結果により、予め求められている処理液の圧力および処理液の吐出レートの関係に基づくポンプ内圧の制御値を補正するようにしてもよい。さらにまた、処理液としてレジスト液を用いた場合について示したが、必ずしもレジスト液に限らず厳密に吐出量の制御が必要な他の処理液であってもよい。さらにまた、ポンプとしてチューブフラムポンプを用いた場合について示したが、これに限るものではなく、圧力媒体の圧力により移動して圧力媒体の圧力を処理液に及ぼして処理液を吐出させる加圧体を有する他のポンプ、例えばダイヤフラムポンプを好適に用いることができる。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において各処理ユニットに処理液を供給するに際し、ポンプ内における処理液の圧力と、複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力とを検出し、これらの検出値と、予め求められている処理液の圧力および処理液の吐出レートの関係とに基づいて、処理液の吐出レートが所定の値になるように、ポンプの内圧を制御するようにしたので、処理液の圧力差に起因する吐出レートのばらつきを有効に抑制することができる。
【0092】
また、処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において各処理ユニットに処理液を供給するに際し、複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出し、その検出値の値が略同一になるように、前記ポンプの内圧を制御するので、複数のノズル間での処理液の圧力差に起因する吐出レートのばらつきを有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理液供給機構の一実施形態であるレジスト液供給機構が適用されたレジスト塗布処理ユニットを含むレジスト塗布現像処理システムを示す概略平面図。
【図2】図1のレジスト塗布現像処理システムの概略正面図。
【図3】図1のレジスト塗布現像処理システムの概略背面図。
【図4】図1のレジスト塗布現像処理システムに備えられた主ウエハ搬送装置の概略構造を示す斜視図。
【図5】図1のレジスト塗布現像処理システムに搭載されたレジスト塗布処理ユニットの全体構成を示す断面図。
【図6】図5のレジスト塗布処理ユニットの平面図。
【図7】図5のレジスト塗布処理ユニットに適用されたレジスト液供給機構の一実施形態を示す概略構成図。
【図8】図7のレジスト供給機構に用いられたバッファタンクの他の例を示す断面。
【図9】図7のレジスト液供給機構に用いられたポンプを示す断面図。
【図10】レジスト液供給機構の他の実施形態を示す断面図。
【図11】レジスト液吐出の際のポンプ内圧制御の他の例を説明するための図。
【図12】レジスト液圧力の検出値を利用した自動的脱気制御を説明するための図。
【符号の説明】
90a,90b,90c……レジスト液吐出ノズル
100……レジスト液供給機構
101……ボトル
102……バッファタンク
103……ポンプ
104……フィルタ
114,115……レジスト液送給配管
131,132a,132b,132c……圧力センサー
135……コントローラ
L1……レジスト液(処理液)
W……半導体ウエハ
Claims (16)
- 処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において、各処理ユニットに処理液を供給するための処理液供給機構であって、
処理液を供給する処理液供給源と、
前記複数の処理ユニットにそれぞれ設けられ、択一的に処理液を吐出する複数の処理液吐出ノズルと、
前記処理液供給源から延びる主管と主管から分岐してそれぞれ前記複数の処理液吐出ノズルに至る複数の副管とを有する配管と、
前記配管の主管に設けられ、前記処理液吐出ノズルから処理液を吐出させるためのポンプと、
前記ポンプ内における処理液の圧力を検出する第1の圧力検出手段と、
前記複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出する複数の第2の圧力検出手段と、
前記第1および第2の圧力検出手段による検出値と、予め求められている処理液の圧力および処理液の吐出レートの関係とに基づいて、前記各処理液吐出ノズルからの処理液の吐出レートが所定の値になるように、前記ポンプの内圧を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする処理液供給機構。 - 処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において各処理ユニットに処理液を供給するための処理液供給機構であって、
処理液を供給する処理液供給源と、
前記複数の処理ユニットにそれぞれ設けられ、択一的に処理液を吐出する複数の処理液吐出ノズルと、
前記処理液供給源から延びる主管と主管から分岐してそれぞれ前記複数の処理液吐出ノズルに至る複数の副管とを有する配管と、
前記配管の主管に設けられ、前記処理液吐出ノズルから処理液を吐出させるためのポンプと、
前記複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力検出手段と、
各処理液吐出ノズルから処理液を吐出する際に、各処理液吐出ノズル近傍に設けられた圧力検出手段による検出値の値が略同一になるように、前記ポンプの内圧を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする処理液供給機構。 - 前記処理液吐出ノズルからの処理液の吐出および停止を切り換えるバルブ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に記載の処理液供給機構。
- 前記ポンプは、圧力媒体の圧力により移動して圧力媒体の圧力を処理液に及ぼして処理液を吐出させる加圧体を有す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項に記載の処理液供給機構。
- 前記ポンプはチューブフラムポンプであることを特徴とする請求項4に記載の処理液供給機構。
- 前記配管に介在された、前記処理液を一時貯留するバッファタンクをさらに具備す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項に記載の処理液供給機構。
- 前記ポンプに設けられた泡抜き部と、前記ポンプの泡抜き部から吐出された処理液を前記バッファタンクに回収する回収配管とをさらに具備することを特徴とする請求項6に記載の処理液供給機構。
- 前記配管に介在されたフィルターをさらに具備することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の処理液供給機構。
- 前記配管の前記ポンプの上流側に介在されたフィルターと、前記ポンプの処理液入り口部分に設けられたリザーバータンクとをさらに具備することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の処理液供給機構。
- 前記フィルターに設けられた泡抜き部と、前記フィルターの泡抜き部から吐出された処理液を前記リザーバータンクに回収する回収配管とをさらに具備することを特徴とする請求項9に記載の処理液供給機構。
- 前記制御手段は、前記フィルターの圧力損失データに基づいて前記ポンプの内圧を制御することを特徴とする請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の処理液供給機構。
- 前記処理液はレジスト液であることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の処理液供給機構。
- 前記制御手段は、レジスト液の吐出初期に吐出速度が大きくなるように前記ポンプの内圧を制御することを特徴とする請求項12に記載の処理液供給機構。
- 前記制御手段は、前記ポンプに自動的にポンプ駆動のためのパルスを与えて行き、そのパルス数と前記圧力検出手段により検出される圧力との関係を求め、それと予め記憶された気泡がない正常な場合におけるパルス数と圧力との関係とを比較し、気泡ありと判定した場合に泡抜き動作を行う指令を出力することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の処理液供給機構。
- 処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において、処理液供給源の処理液を配管を介して前記各処理ユニットに供給する処理液供給方法であって、
ポンプを駆動させて前記処理液供給源から前記配管を介して処理液を供給し、前記各処理ユニットにそれぞれ設けられた処理液吐出ノズルのいずれかから択一的に処理液を吐出させる工程と、
前記ポンプ内の処理液の圧力および前記処理液が供給される処理液吐出ノズル近傍の処理液の圧力を検出する工程と、
その検出値と、予め求められている処理液の圧力および処理液の吐出レートの関係とに基づいて、前記各処理液吐出ノズルからの処理液の吐出レートが所定の値になるように、前記ポンプの内圧を制御する工程と
を有することを特徴とする処理液供給方法。 - 処理液による処理を行う複数の処理ユニットが上下に積層されてなる処理装置において、処理液供給源の処理液を配管を介して前記各処理ユニットに供給する処理液供給方法であって、
ポンプを駆動させて前記処理液供給源から前記配管を介して処理液を供給し、前記各処理ユニットにそれぞれ設けられた処理液吐出ノズルのいずれかから択一的に処理液を吐出させる工程と、
前記複数の処理液吐出ノズルの近傍の処理液の圧力をそれぞれ検出し、その検出値の値が略同一になるように、前記ポンプの内圧を制御する工程と
を有することを特徴とする処理液供給方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003076279A JP4046628B2 (ja) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | 処理液供給機構および処理液供給方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002-76419 | 2002-03-19 | ||
JP2002076419 | 2002-03-19 | ||
JP2003076279A JP4046628B2 (ja) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | 処理液供給機構および処理液供給方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003347205A JP2003347205A (ja) | 2003-12-05 |
JP4046628B2 true JP4046628B2 (ja) | 2008-02-13 |
Family
ID=29781865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003076279A Expired - Fee Related JP4046628B2 (ja) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | 処理液供給機構および処理液供給方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4046628B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7078355B2 (en) * | 2003-12-29 | 2006-07-18 | Asml Holding N.V. | Method and system of coating polymer solution on surface of a substrate |
JP4553256B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2010-09-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システム及びその制御方法 |
JP4592524B2 (ja) | 2005-07-22 | 2010-12-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
KR100702793B1 (ko) * | 2005-12-06 | 2007-04-03 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 포토 레지스트 공급장치 및 포토 레지스트 공급장치의검사방법 |
JP5231028B2 (ja) * | 2008-01-21 | 2013-07-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布液供給装置 |
KR100980704B1 (ko) * | 2008-09-10 | 2010-09-08 | 세메스 주식회사 | 포토레지스트 공급 장치 및 방법 |
JP5038378B2 (ja) * | 2009-11-11 | 2012-10-03 | 株式会社コガネイ | 薬液供給装置および薬液供給方法 |
JP5922901B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2016-05-24 | 株式会社Screenセミコンダクターソリューションズ | 処理液供給装置、基板処理装置、気泡の除去方法および基板処理方法 |
CN103028564A (zh) * | 2011-09-30 | 2013-04-10 | 金宝电子(中国)有限公司 | 溶液供应单元、清洁***及其清洁方法 |
JP2016084719A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 送液方法、送液システム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
KR101791872B1 (ko) * | 2015-12-29 | 2017-11-21 | 세메스 주식회사 | 액 공급 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치 |
JP6905902B2 (ja) * | 2017-09-11 | 2021-07-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理液供給装置 |
JP7101036B2 (ja) * | 2018-04-26 | 2022-07-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理液供給装置及び処理液供給方法 |
JP7164426B2 (ja) * | 2018-12-25 | 2022-11-01 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置およびフィルタの気泡抜き方法 |
KR102616524B1 (ko) * | 2020-07-22 | 2023-12-26 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치, 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3307980B2 (ja) * | 1992-04-15 | 2002-07-29 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
JPH10151403A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
JP3329720B2 (ja) * | 1998-01-19 | 2002-09-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布装置 |
JP4011210B2 (ja) * | 1998-10-13 | 2007-11-21 | 株式会社コガネイ | 薬液供給方法および薬液供給装置 |
JP2001170539A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-06-26 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
JP3706294B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2005-10-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理液供給装置及び処理液供給方法 |
-
2003
- 2003-03-19 JP JP2003076279A patent/JP4046628B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003347205A (ja) | 2003-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100929526B1 (ko) | 처리액 공급기구 및 처리액 공급방법 | |
JP4046628B2 (ja) | 処理液供給機構および処理液供給方法 | |
US7485188B2 (en) | Coating process method and coating process apparatus | |
US8512478B2 (en) | Cleaning and drying-preventing method, and cleaning and drying-preventing apparatus | |
KR100827793B1 (ko) | 액처리방법 및 액처리장치 | |
JP4805758B2 (ja) | 塗布処理方法、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体及び塗布処理装置 | |
JP3364155B2 (ja) | 塗布膜形成装置及びその方法 | |
JP3587723B2 (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
KR100604024B1 (ko) | 도포막 형성방법 및 도포장치 | |
US20060024446A1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
KR20140029555A (ko) | 기판 처리 장치 및 약액 공급 방법 | |
JP2001230191A (ja) | 処理液供給方法及び処理液供給装置 | |
JP2013062330A (ja) | 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体 | |
KR100877472B1 (ko) | 기판의 처리방법 및 기판의 처리장치 | |
KR102593787B1 (ko) | 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 | |
US6238511B1 (en) | Method and apparatus for processing substrate | |
KR101760310B1 (ko) | 현상 처리 장치, 현상 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 | |
JP2010171295A (ja) | 処理液供給システムにおける液切れ制御方法 | |
JP3760131B2 (ja) | 処理方法 | |
JP2003347206A (ja) | 塗布処理方法および塗布処理装置 | |
JP3848930B2 (ja) | 現像処理方法および現像処理装置 | |
JP4073354B2 (ja) | 塗布処理装置 | |
JP4279219B2 (ja) | 処理液供給方法及び処理液供給装置 | |
JP7158549B2 (ja) | 基板処理方法、基板処理システム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 | |
JP4745174B2 (ja) | 保護膜除去後の除去液回収システムおよび保護膜除去後の除去液回収方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070626 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070823 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071120 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4046628 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131130 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |