JP2000012449A - 処理液供給装置及び処理液供給方法 - Google Patents
処理液供給装置及び処理液供給方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0063—Regulation, control including valves and floats
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- Coating Apparatus (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理液中の未だ気泡となっていない溶存ガス
成分の気泡化を促進し、それらを除去できる処理液供給
装置を提供する。 【解決手段】 液タンク７と、上流端側がこの液タンク
７に下流端側がノズル２０に接続されたレジスト液供給
配管８と、第１の動作により供給配管８内のレジスト液
をレジスト液タンク７側から所定量吸込み、第２の動作
により前記ノズル２０側へ吐出する単動式ポンプ１０
と、この単動式ポンプ１０の下流側に設けられ、前記第
２の動作時に前記供給配管８の流路を開いて前記ノズル
２０からレジスト液を吐出させる下流側開閉弁１１と、
単動式ポンプ１０の上流側に設けられ、前記第１の動作
時に前記供給配管８の流路を閉じ供給配管８内を負圧に
することでレジスト液内の溶存ガス成分の気泡化を促進
し、その後流路を開く上流側開閉弁１５と、気泡化した
溶存ガスを収集する気泡収集タンク１６とを有する。
成分の気泡化を促進し、それらを除去できる処理液供給
装置を提供する。 【解決手段】 液タンク７と、上流端側がこの液タンク
７に下流端側がノズル２０に接続されたレジスト液供給
配管８と、第１の動作により供給配管８内のレジスト液
をレジスト液タンク７側から所定量吸込み、第２の動作
により前記ノズル２０側へ吐出する単動式ポンプ１０
と、この単動式ポンプ１０の下流側に設けられ、前記第
２の動作時に前記供給配管８の流路を開いて前記ノズル
２０からレジスト液を吐出させる下流側開閉弁１１と、
単動式ポンプ１０の上流側に設けられ、前記第１の動作
時に前記供給配管８の流路を閉じ供給配管８内を負圧に
することでレジスト液内の溶存ガス成分の気泡化を促進
し、その後流路を開く上流側開閉弁１５と、気泡化した
溶存ガスを収集する気泡収集タンク１６とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハや
ＬＣＤ基板上にレジスト液や現像液等の処理液を供給す
る処理液供給装置及び方法に関し、特に、処理液中に溶
存するガス成分を除去するのに適した処理液供給装置及
び方法に関するものである。
ＬＣＤ基板上にレジスト液や現像液等の処理液を供給す
る処理液供給装置及び方法に関し、特に、処理液中に溶
存するガス成分を除去するのに適した処理液供給装置及
び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程のうちフォト
リソフグラフィ工程では、レジストや現像液等の処理液
をウエハ表面に供給する工程がある。近年、半導体回路
パターンの精細化及び高集積化が進む中で、これら処理
液の供給に対してよりシビアな条件が要求されてきてい
る。
リソフグラフィ工程では、レジストや現像液等の処理液
をウエハ表面に供給する工程がある。近年、半導体回路
パターンの精細化及び高集積化が進む中で、これら処理
液の供給に対してよりシビアな条件が要求されてきてい
る。
【０００３】例えばレジスト液中には酸素、窒素、アル
ゴン、二酸化炭素等の気体（溶存ガス）が溶存してい
る。レジスト液供給配管中でこれらの溶存ガス成分が気
泡になると、その分だけレジスト液の塗布量が少なくな
り塗布むらなどの原因となる。すなわち、１回に塗布さ
れるレジスト液の総量は数ｍｌと少量ではあるが、少量
であるだけに気泡がレジスト膜の膜厚均一性に及ぼす影
響は無視できないほど大きなものとなる恐れがある。
ゴン、二酸化炭素等の気体（溶存ガス）が溶存してい
る。レジスト液供給配管中でこれらの溶存ガス成分が気
泡になると、その分だけレジスト液の塗布量が少なくな
り塗布むらなどの原因となる。すなわち、１回に塗布さ
れるレジスト液の総量は数ｍｌと少量ではあるが、少量
であるだけに気泡がレジスト膜の膜厚均一性に及ぼす影
響は無視できないほど大きなものとなる恐れがある。
【０００４】また、前記溶存ガス成分が塗布ノズルの部
分で気泡になると、例えば半導体ウエハに塗布されたレ
ジスト液に気泡が混入し、吐出精度が悪化する他、パタ
ーンニングに悪影響を及ぼすおそれもある。
分で気泡になると、例えば半導体ウエハに塗布されたレ
ジスト液に気泡が混入し、吐出精度が悪化する他、パタ
ーンニングに悪影響を及ぼすおそれもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、半
導体回路パターンの精細化及び高集積化が進む中で、レ
ジスト液等の処理液の供給についてシビアな条件が課さ
れることが考えられ、特に、レジスト液中に溶存する溶
存ガスの除去を効果的に行なえる処理液供給装置が望ま
れている。
導体回路パターンの精細化及び高集積化が進む中で、レ
ジスト液等の処理液の供給についてシビアな条件が課さ
れることが考えられ、特に、レジスト液中に溶存する溶
存ガスの除去を効果的に行なえる処理液供給装置が望ま
れている。
【０００６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、処理液中の未だ気泡となっていない溶
存ガス成分の気泡化を促進し、それらを除去した状態で
処理液を供給できる処理液供給装置及び方法を提供する
ことを目的とする。
れたものであり、処理液中の未だ気泡となっていない溶
存ガス成分の気泡化を促進し、それらを除去した状態で
処理液を供給できる処理液供給装置及び方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、処理液供給源と、一端側がこの処理液
供給源に接続された処理液供給配管と、この処理液供給
配管の他端側に接続されたノズルと、前記処理液供給配
管に設けられ、処理液を処理液供給源側から前記ノズル
側へ吐出するポンプと、前記ポンプと処理液供給源との
間の処理液供給配管に設けられた開閉弁と、前記開閉弁
とポンプとの間の処理液供給配管に設けられ、処理液内
の溶存ガス成分を除去する溶存ガス除去手段を設けたこ
とを特徴とする処理液供給装置である。
め、この発明は、処理液供給源と、一端側がこの処理液
供給源に接続された処理液供給配管と、この処理液供給
配管の他端側に接続されたノズルと、前記処理液供給配
管に設けられ、処理液を処理液供給源側から前記ノズル
側へ吐出するポンプと、前記ポンプと処理液供給源との
間の処理液供給配管に設けられた開閉弁と、前記開閉弁
とポンプとの間の処理液供給配管に設けられ、処理液内
の溶存ガス成分を除去する溶存ガス除去手段を設けたこ
とを特徴とする処理液供給装置である。
【０００８】このような構成によれば、ポンプと処理液
供給源との間に開閉弁を設けたので、この開閉弁を閉じ
ポンプで処理液の吸引動作を行なうと、開閉弁とポンプ
との間の処理液供給配管内を負圧にすることができる。
これにより処理液中の溶存ガス成分の溶解度を低下させ
気泡化を促進することができ、この気泡化した溶存ガス
をガス除去手段によって除去することができる。
供給源との間に開閉弁を設けたので、この開閉弁を閉じ
ポンプで処理液の吸引動作を行なうと、開閉弁とポンプ
との間の処理液供給配管内を負圧にすることができる。
これにより処理液中の溶存ガス成分の溶解度を低下させ
気泡化を促進することができ、この気泡化した溶存ガス
をガス除去手段によって除去することができる。
【０００９】したがって、溶存ガスが配管の下流側で気
泡化することが防止できるから、ノズルから吐出する処
理液の量を一定に保つことができ、かつ、処理液中への
気泡の混入を有効に防止できるから塗布不良の発生を有
効に防止することができる。
泡化することが防止できるから、ノズルから吐出する処
理液の量を一定に保つことができ、かつ、処理液中への
気泡の混入を有効に防止できるから塗布不良の発生を有
効に防止することができる。
【００１０】なお、この場合、開閉弁の開閉動作と、ポ
ンプの吸引動作とを所定のタイミングで制御する制御部
を設けることが好ましい。そして、処理液供給のために
行なうポンプの一連の動作中に溶存ガスの除去が行なえ
るようにすることが好ましい。
ンプの吸引動作とを所定のタイミングで制御する制御部
を設けることが好ましい。そして、処理液供給のために
行なうポンプの一連の動作中に溶存ガスの除去が行なえ
るようにすることが好ましい。
【００１１】また、この処理液供給装置は、基板に処理
液を塗布するためのレジスト塗布装置に対し、処理液と
してのレジスト液を供給する装置として用いられること
が望ましい。
液を塗布するためのレジスト塗布装置に対し、処理液と
してのレジスト液を供給する装置として用いられること
が望ましい。
【００１２】さらに、前記ポンプとしては、所定量の処
理液を吸込んで保持する液体保持部を有するものを用い
るようにすれば、溶存ガスの除去動作中、ノズルからの
液だれが生じることを有効に防止できる。なお、レジス
ト塗布装置に適用する場合、この液体保持部の保持量
は、レジスト塗布装置で１回で塗布するレジスト液の量
に設定することが望ましい。
理液を吸込んで保持する液体保持部を有するものを用い
るようにすれば、溶存ガスの除去動作中、ノズルからの
液だれが生じることを有効に防止できる。なお、レジス
ト塗布装置に適用する場合、この液体保持部の保持量
は、レジスト塗布装置で１回で塗布するレジスト液の量
に設定することが望ましい。
【００１３】また、前記の処理液供給装置において、前
記ポンプとノズルとの間に上流側開閉弁を設けることが
好ましく、この場合、上流側開閉弁の開閉動作と前記ポ
ンプの吸引動作を所定のタイミングで制御する制御部を
具備することが望ましい。このような構成によれば、溶
存ガスの除去動作中、ノズルからの液だれが生じること
を有効に防止できる。
記ポンプとノズルとの間に上流側開閉弁を設けることが
好ましく、この場合、上流側開閉弁の開閉動作と前記ポ
ンプの吸引動作を所定のタイミングで制御する制御部を
具備することが望ましい。このような構成によれば、溶
存ガスの除去動作中、ノズルからの液だれが生じること
を有効に防止できる。
【００１４】また、この発明の第２の特徴は、ポンプに
よって処理液を間欠送り供給する処理液供給方法におい
て、ポンプの上流側の配管流路を閉じる工程と、ポンプ
内に配管の上流側から処理液を吸い込むことでポンプ上
流側の配管流路内を負圧にして処理液内の溶存ガス成分
を除去する工程と、ポンプ上流側の配管流路を開く工程
と、ポンプ内の処理液をポンプ下流側の配管内に吐出す
る工程とを有することを特徴とする処理液供給方法であ
る。
よって処理液を間欠送り供給する処理液供給方法におい
て、ポンプの上流側の配管流路を閉じる工程と、ポンプ
内に配管の上流側から処理液を吸い込むことでポンプ上
流側の配管流路内を負圧にして処理液内の溶存ガス成分
を除去する工程と、ポンプ上流側の配管流路を開く工程
と、ポンプ内の処理液をポンプ下流側の配管内に吐出す
る工程とを有することを特徴とする処理液供給方法であ
る。
【００１５】このような構成によれば、処理液を所定量
だけ吐出するための一連の工程の中で脱気処理を行なう
ことができる。また、溶存ガス成分の除去作業中に不要
な液だれが生じることを有効に防止できる。
だけ吐出するための一連の工程の中で脱気処理を行なう
ことができる。また、溶存ガス成分の除去作業中に不要
な液だれが生じることを有効に防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】この発明の処理液供給装置は、例
えば、半導体製造装置に設けられるレジスト塗布装置や
現像装置に対し、レジスト液や現像液等の処理液を供給
するための装置であるが、この実施形態ではレジスト塗
布装置に適用する場合を例にとって説明する。
えば、半導体製造装置に設けられるレジスト塗布装置や
現像装置に対し、レジスト液や現像液等の処理液を供給
するための装置であるが、この実施形態ではレジスト塗
布装置に適用する場合を例にとって説明する。
【００１７】（基本構成）図１は、半導体製造装置に設
けられたレジスト塗布装置１と、このレジスト塗布装置
１に接続されたレジスト液供給装置２（この発明の処理
液供給装置）とを示した概略構成図である。
けられたレジスト塗布装置１と、このレジスト塗布装置
１に接続されたレジスト液供給装置２（この発明の処理
液供給装置）とを示した概略構成図である。
【００１８】レジスト塗布装置１は、レジスト液（処理
液）を図に３で示す半導体ウエハ（処理基板）の表面に
滴下するためのノズルユニット４と、前記半導体ウエハ
３を吸着保持し回転駆動するスピンチャック機構５とを
有する。このスピンチャック機構５は、半導体ウエハ３
を回転させることで、この半導体ウエハ３上に滴下され
たレジスト液を拡散させ、半導体ウエハ３の全面に亘っ
て塗布させる機能を有する。
液）を図に３で示す半導体ウエハ（処理基板）の表面に
滴下するためのノズルユニット４と、前記半導体ウエハ
３を吸着保持し回転駆動するスピンチャック機構５とを
有する。このスピンチャック機構５は、半導体ウエハ３
を回転させることで、この半導体ウエハ３上に滴下され
たレジスト液を拡散させ、半導体ウエハ３の全面に亘っ
て塗布させる機能を有する。
【００１９】一方、レジスト液供給装置２は、レジスト
液を貯留するレジスト液タンク７（処理液供給源）と、
このレジスト液タンク７から延出され最終的に前記レジ
スト塗布装置１の塗布ノズルユニット４に接続されるレ
ジスト液供給配管８とを有する。このレジスト液供給配
管８には、残量検出を行なうための中間タンク９と、レ
ジスト液を間欠的に送出するための単動式ポンプ１０
（ベローズ型ポンプ）と、このポンプ１０と協動してレ
ジスト液の送出タイミングを制御する下流側開閉弁１１
（エアオペレーションバルブ）とが設けられている。
液を貯留するレジスト液タンク７（処理液供給源）と、
このレジスト液タンク７から延出され最終的に前記レジ
スト塗布装置１の塗布ノズルユニット４に接続されるレ
ジスト液供給配管８とを有する。このレジスト液供給配
管８には、残量検出を行なうための中間タンク９と、レ
ジスト液を間欠的に送出するための単動式ポンプ１０
（ベローズ型ポンプ）と、このポンプ１０と協動してレ
ジスト液の送出タイミングを制御する下流側開閉弁１１
（エアオペレーションバルブ）とが設けられている。
【００２０】また、図に１２で示すのはレジスト液中の
不純物を除去するためのフィルター、１３で示すのはレ
ジスト液の温度調節を行なうために設けられたウォータ
ジャケットである。
不純物を除去するためのフィルター、１３で示すのはレ
ジスト液の温度調節を行なうために設けられたウォータ
ジャケットである。
【００２１】この発明では、特に、前記ポンプ１０とし
て往動時に吸込みを行ない復動時に吐出を行なう単動式
の容積型ポンプを採用すると共に、この単動式ポンプ１
０と中間タンク９との間に上流側開閉弁１５を設けてい
る。そして、前記単動式ポンプ１０による吸込み動作の
際に前記上流側開閉弁１５を閉じ、この単動式ポンプ１
０と上流側開閉弁１５との間のレジスト液を所定レベル
の負圧にすることによってレジスト液中の溶存ガス成分
を気泡化させる。そして、気泡化した溶存ガスを上流側
開閉弁１５とポンプ１０との間に設けられた気泡収集タ
ンク１６（気泡収集器）によって収集・除去（脱気）す
るようにしている。
て往動時に吸込みを行ない復動時に吐出を行なう単動式
の容積型ポンプを採用すると共に、この単動式ポンプ１
０と中間タンク９との間に上流側開閉弁１５を設けてい
る。そして、前記単動式ポンプ１０による吸込み動作の
際に前記上流側開閉弁１５を閉じ、この単動式ポンプ１
０と上流側開閉弁１５との間のレジスト液を所定レベル
の負圧にすることによってレジスト液中の溶存ガス成分
を気泡化させる。そして、気泡化した溶存ガスを上流側
開閉弁１５とポンプ１０との間に設けられた気泡収集タ
ンク１６（気泡収集器）によって収集・除去（脱気）す
るようにしている。
【００２２】以下、まずレジスト塗布装置１の構成を簡
単に説明した後、このような脱気処理機構を含むレジス
ト液供給装置２についての説明を行うこととする。 （レジスト塗布装置）レジスト塗布装置１は、前述した
ように、塗布ノズルユニット４とスピンチャック機構５
を有し、これらを図示しないチャンバ内に保持してい
る。このチャンバには図示しない給排気システムが接続
されており、前記スピンチャック機構５の周囲を所定の
処理雰囲気に保つようになっている。そして、処理対象
となる半導体ウエハ３は、図示しないウエハ搬送アーム
によってこのチャンバ内に挿入され、前記スピンチャッ
ク機構５上に受け渡されるようになっている。
単に説明した後、このような脱気処理機構を含むレジス
ト液供給装置２についての説明を行うこととする。 （レジスト塗布装置）レジスト塗布装置１は、前述した
ように、塗布ノズルユニット４とスピンチャック機構５
を有し、これらを図示しないチャンバ内に保持してい
る。このチャンバには図示しない給排気システムが接続
されており、前記スピンチャック機構５の周囲を所定の
処理雰囲気に保つようになっている。そして、処理対象
となる半導体ウエハ３は、図示しないウエハ搬送アーム
によってこのチャンバ内に挿入され、前記スピンチャッ
ク機構５上に受け渡されるようになっている。
【００２３】前記ノズルユニット４は、前記ウエハ３上
にレジストを滴下するためのレジスト塗布ノズル２０
と、この塗布ノズル２０を保持するホルダ２１と、この
ホルダ２１を例えばＺθ方向に位置決め駆動するノズル
駆動機構２２とを有する。
にレジストを滴下するためのレジスト塗布ノズル２０
と、この塗布ノズル２０を保持するホルダ２１と、この
ホルダ２１を例えばＺθ方向に位置決め駆動するノズル
駆動機構２２とを有する。
【００２４】前記レジスト塗布ノズル２０はその吐出口
を前記半導体ウエハ３に対向させた状態で前記ホルダ２
１の下面に固定されている。そして、前記ホルダ２１
は、前記レジスト液供給装置から延出されたレジスト液
供給配管８を前記ノズル２０に連結する機能を有する。
を前記半導体ウエハ３に対向させた状態で前記ホルダ２
１の下面に固定されている。そして、前記ホルダ２１
は、前記レジスト液供給装置から延出されたレジスト液
供給配管８を前記ノズル２０に連結する機能を有する。
【００２５】このノズルユニット４は、前記ノズル駆動
機構２２を作動させることで、前記塗布ノズル２０を前
記半導体ウエハ３の所望の位置に対向位置決めする。こ
のことに基づいて、前記レジスト液供給装置２は、適宜
に制御された量のレジスト液を所定のタイミングで送り
出し、前記塗布ノズル２０から半導体ウエハ３上に滴下
させる。
機構２２を作動させることで、前記塗布ノズル２０を前
記半導体ウエハ３の所望の位置に対向位置決めする。こ
のことに基づいて、前記レジスト液供給装置２は、適宜
に制御された量のレジスト液を所定のタイミングで送り
出し、前記塗布ノズル２０から半導体ウエハ３上に滴下
させる。
【００２６】一方、前記スピンチャック機構５は、図に
２５で示す真空装置を作動させることによって前記半導
体ウエハ３を吸着保持すると共に、回転駆動機構２６を
作動させることでこの半導体ウエハ３を所定の速度で回
転駆動する。このことで、半導体ウエハ３の表面に滴下
されたレジスト液は回転遠心力により拡散し、このウエ
ハ３の全面に塗布される。
２５で示す真空装置を作動させることによって前記半導
体ウエハ３を吸着保持すると共に、回転駆動機構２６を
作動させることでこの半導体ウエハ３を所定の速度で回
転駆動する。このことで、半導体ウエハ３の表面に滴下
されたレジスト液は回転遠心力により拡散し、このウエ
ハ３の全面に塗布される。
【００２７】また、このスピンチャック機構５は、カッ
プ２８内に保持されており、前記半導体ウエハ３の縁部
からはみ出した余剰のレジスト液はこのカップ２８によ
り受け止められ飛散することが防止される。また、この
カップ２８の底部には排気管２９が取り付けられてお
り、余剰のレジスト液はこの排気管２９を通って図示し
ないタンクに収集されるように構成されている。
プ２８内に保持されており、前記半導体ウエハ３の縁部
からはみ出した余剰のレジスト液はこのカップ２８によ
り受け止められ飛散することが防止される。また、この
カップ２８の底部には排気管２９が取り付けられてお
り、余剰のレジスト液はこの排気管２９を通って図示し
ないタンクに収集されるように構成されている。
【００２８】次に、前記ノズル２０に接続されたレジス
ト液供給装置２について詳しく説明する。 （レジスト液供給装置）前述したように、この発明のレ
ジスト液供給装置２は、レジスト液供給配管８に、前記
下流側開閉弁１１、単動式ポンプ１０、上流側開閉弁１
５及び気泡収集タンク１６とからなる脱気機構を設けた
ことを特徴とするものである。図２は、前記単動式ポン
プ１０の一例を示す概略構成図、図３は、前記単動式ポ
ンプ１０、下流側開閉弁１１及び上流側開閉弁１５の動
作を示すタイミングチャートである。
ト液供給装置２について詳しく説明する。 （レジスト液供給装置）前述したように、この発明のレ
ジスト液供給装置２は、レジスト液供給配管８に、前記
下流側開閉弁１１、単動式ポンプ１０、上流側開閉弁１
５及び気泡収集タンク１６とからなる脱気機構を設けた
ことを特徴とするものである。図２は、前記単動式ポン
プ１０の一例を示す概略構成図、図３は、前記単動式ポ
ンプ１０、下流側開閉弁１１及び上流側開閉弁１５の動
作を示すタイミングチャートである。
【００２９】まず、レジスト液供給装置２全体の制御系
を図１に基いて説明する。図１中３０は、このレジスト
液供給装置を制御するための制御部である。この制御部
３０には、前記中間タンク９に設けられたリミットセン
サ３１及びエンプティセンサ３２が接続されている。制
御部３０は、これらのセンサ３１、３２による中間タン
ク内の水面検知に基づいて液タンク７の残検出を行な
い、レジスト液タンク７の交換時期を決定する。
を図１に基いて説明する。図１中３０は、このレジスト
液供給装置を制御するための制御部である。この制御部
３０には、前記中間タンク９に設けられたリミットセン
サ３１及びエンプティセンサ３２が接続されている。制
御部３０は、これらのセンサ３１、３２による中間タン
ク内の水面検知に基づいて液タンク７の残検出を行な
い、レジスト液タンク７の交換時期を決定する。
【００３０】また、この制御部３０には、前記下流、上
流側開閉弁１１、１５を作動させるためのエア源３４、
３５が接続されている。すなわち、前記下流、上流側開
閉弁１１、１５は、空気圧により作動し流路を開閉する
いわゆるエアオペレーションバルブであり、前記制御部
３０により前記エア源３４、３５が制御されることで、
それぞれ配管８の流路を開閉するように動作する。
流側開閉弁１１、１５を作動させるためのエア源３４、
３５が接続されている。すなわち、前記下流、上流側開
閉弁１１、１５は、空気圧により作動し流路を開閉する
いわゆるエアオペレーションバルブであり、前記制御部
３０により前記エア源３４、３５が制御されることで、
それぞれ配管８の流路を開閉するように動作する。
【００３１】さらに、前記制御部３０には、前記単動式
ポンプ１０を作動させるためのエア源３６及び、単動式
ポンプ１０の作動状態を検出するための検出センサ３
７、３８がそれぞれ接続されている。
ポンプ１０を作動させるためのエア源３６及び、単動式
ポンプ１０の作動状態を検出するための検出センサ３
７、３８がそれぞれ接続されている。
【００３２】図２は、前記単動式ポンプ１０を示す縦断
面図である。この単動式ポンプ１０は、吸込側弁４０と
吐出側弁４１とが設けられた本体４２と、この本体４２
に取り付けられ容積可変のポンプ室４４ａ（処理液保持
部）を構成する伸縮可能なベローズ部４４と、このベロ
ーズ部４４を伸縮方向に駆動するためのエアシリンダ装
置４５とを有する。
面図である。この単動式ポンプ１０は、吸込側弁４０と
吐出側弁４１とが設けられた本体４２と、この本体４２
に取り付けられ容積可変のポンプ室４４ａ（処理液保持
部）を構成する伸縮可能なベローズ部４４と、このベロ
ーズ部４４を伸縮方向に駆動するためのエアシリンダ装
置４５とを有する。
【００３３】このポンプ１０は往復動作を１サイクルと
して、往動で吸い込み動作（第１の動作）、次の復動で
吐出動作（第２の動作）を行なう。このようなポンプ１
０は一方向にのみ送液が可能なことから単動式と称され
る。
して、往動で吸い込み動作（第１の動作）、次の復動で
吐出動作（第２の動作）を行なう。このようなポンプ１
０は一方向にのみ送液が可能なことから単動式と称され
る。
【００３４】前記吸込側弁４０は、第１の弁座４０ａの
ポンプ室４４ａ内側の面に球状の第１の弁体４０ｂを設
けており、前記吐出側弁４１は、第２の弁座４１ａのポ
ンプ室４４ａ外側の面に球状の第２の弁体４１ｂを設け
られている。したがって、前記ベローズ部４４を図に実
線矢印αで示す方向に駆動し（往動させ）ポンプ室４４
ａの容積を増大させると、ポンプ室４４ａの圧力が配管
８内の圧力よりも低下するから、前記第１の弁体４０ａ
が第１の弁座４０ｂから離れる方向に吸引駆動され、吸
い込み側弁４０が開かれる。このとき、前記第２の弁体
４１ｂは、前記第１の弁体４０ｂとは逆に第２の弁座４
１ａに押し付けられることとなるから、吐出側弁４１は
閉じられる。このことによって配管８の上流側からのレ
ジスト液の吸い込み動作（第１の動作）が行なわれる。
ポンプ室４４ａ内側の面に球状の第１の弁体４０ｂを設
けており、前記吐出側弁４１は、第２の弁座４１ａのポ
ンプ室４４ａ外側の面に球状の第２の弁体４１ｂを設け
られている。したがって、前記ベローズ部４４を図に実
線矢印αで示す方向に駆動し（往動させ）ポンプ室４４
ａの容積を増大させると、ポンプ室４４ａの圧力が配管
８内の圧力よりも低下するから、前記第１の弁体４０ａ
が第１の弁座４０ｂから離れる方向に吸引駆動され、吸
い込み側弁４０が開かれる。このとき、前記第２の弁体
４１ｂは、前記第１の弁体４０ｂとは逆に第２の弁座４
１ａに押し付けられることとなるから、吐出側弁４１は
閉じられる。このことによって配管８の上流側からのレ
ジスト液の吸い込み動作（第１の動作）が行なわれる。
【００３５】一方、前記ベローズ部４４を図に点線矢印
βで示す方向に駆動し（復動させ）ポンプ室４４ａの容
積を低下させると、ポンプ室４４ａの圧力が配管８内の
圧力よりも増大するから、前記第２の弁体４１ｂが第２
の弁座４１ａから離れる方向に押圧駆動され、吐出側弁
４１が開かれる。このとき、前記第１の弁体４０ｂは第
１の弁座４０ａに押し付けられることとなるから、吸込
側弁４０は閉じられる。このことによって前記ポンプ室
４４ａ内に吸込まれたレジスト液の吐出動作（第２の動
作）が行なわれる。
βで示す方向に駆動し（復動させ）ポンプ室４４ａの容
積を低下させると、ポンプ室４４ａの圧力が配管８内の
圧力よりも増大するから、前記第２の弁体４１ｂが第２
の弁座４１ａから離れる方向に押圧駆動され、吐出側弁
４１が開かれる。このとき、前記第１の弁体４０ｂは第
１の弁座４０ａに押し付けられることとなるから、吸込
側弁４０は閉じられる。このことによって前記ポンプ室
４４ａ内に吸込まれたレジスト液の吐出動作（第２の動
作）が行なわれる。
【００３６】吸込み動作と吐出動作は、第１、第２の近
接センサ３７、３８によって検出される。この近接セン
サ３７、３８は、それぞれ発光部３７ａ、３８ａと、受
光部３７ｂ、３８ｂを有し、それらの間にベローズ部４
４が進入しているかを検出できるように構成されてい
る。
接センサ３７、３８によって検出される。この近接セン
サ３７、３８は、それぞれ発光部３７ａ、３８ａと、受
光部３７ｂ、３８ｂを有し、それらの間にベローズ部４
４が進入しているかを検出できるように構成されてい
る。
【００３７】すなわち、前記制御部３０は、前記第１、
第２の近接センサ３７、３８の双方の光路がベローズ部
４４に設けられた検出板４７によって遮られたことに基
づいてポンプ１０の吸込み動作を検出でき、第１、第２
の近接センサ３７、３８の双方の光路が検出板４７によ
って遮られないことに基づいてポンプ１０の吐出動作を
検出できる。
第２の近接センサ３７、３８の双方の光路がベローズ部
４４に設けられた検出板４７によって遮られたことに基
づいてポンプ１０の吸込み動作を検出でき、第１、第２
の近接センサ３７、３８の双方の光路が検出板４７によ
って遮られないことに基づいてポンプ１０の吐出動作を
検出できる。
【００３８】前記制御部３０は、この第１、第２の近接
センサ３７、３８による検出に基いて前記第１、上流側
開閉弁１１、１５をシーケンシャルに作動させ、吸込
み、脱気、吐出の各動作を行なわせる。
センサ３７、３８による検出に基いて前記第１、上流側
開閉弁１１、１５をシーケンシャルに作動させ、吸込
み、脱気、吐出の各動作を行なわせる。
【００３９】以下、この動作を図３に示すタイミングチ
ャートに基いて説明する。まずタイミングｔ１では、上
流側開閉弁１５は閉じられている。この状態から前記単
動式ポンプ１０を吸込み方向に作動させる（タイミング
ｔ１）。このことにより吸込側弁４０が開かれて吸込み
が開始するが、上流側開閉弁１５が閉じられているた
め、この単動式ポンプ１０と上流側開閉弁１５の間の配
管８内は負圧となる。このことによって、この部分の配
管８内に存在するレジスト液のガス溶解度が低下するか
ら溶存ガス成分の気泡化が促進される。
ャートに基いて説明する。まずタイミングｔ１では、上
流側開閉弁１５は閉じられている。この状態から前記単
動式ポンプ１０を吸込み方向に作動させる（タイミング
ｔ１）。このことにより吸込側弁４０が開かれて吸込み
が開始するが、上流側開閉弁１５が閉じられているた
め、この単動式ポンプ１０と上流側開閉弁１５の間の配
管８内は負圧となる。このことによって、この部分の配
管８内に存在するレジスト液のガス溶解度が低下するか
ら溶存ガス成分の気泡化が促進される。
【００４０】ここで、配管８内の負圧度は、前記単動式
ポンプ１０と上流側開閉弁１５間（負圧部分）の配管寸
法によって自由に規定することができる。すなわち、単
動式ポンプ１０の一回の吸込み容量はレジスト液の一回
の吐出量に対応して２ｍｌであるから、前記単動式ポン
プ１０と上流側開閉弁１５間の配管容積によって負圧度
を規定することができる。この実施形態では、前記負圧
部分の配管長は２ｍ、内径は４．３５ｍｍである。
ポンプ１０と上流側開閉弁１５間（負圧部分）の配管寸
法によって自由に規定することができる。すなわち、単
動式ポンプ１０の一回の吸込み容量はレジスト液の一回
の吐出量に対応して２ｍｌであるから、前記単動式ポン
プ１０と上流側開閉弁１５間の配管容積によって負圧度
を規定することができる。この実施形態では、前記負圧
部分の配管長は２ｍ、内径は４．３５ｍｍである。
【００４１】また、負圧時間も重要であるが、この実施
形態では、前記単動式ポンプ１０が往動方向に駆動され
たことを前記近接センサ３７、３８により検知したこと
に基き、その２秒後に上流側開閉弁１５を開く（タイミ
ングｔ２）。このことにより、レジスト液タンク７側か
らレジスト液が前記負圧部分に供給（液送り）され、負
圧状態が解消される。
形態では、前記単動式ポンプ１０が往動方向に駆動され
たことを前記近接センサ３７、３８により検知したこと
に基き、その２秒後に上流側開閉弁１５を開く（タイミ
ングｔ２）。このことにより、レジスト液タンク７側か
らレジスト液が前記負圧部分に供給（液送り）され、負
圧状態が解消される。
【００４２】１回の液送り量は、レジスト液の１回の吐
出量に対応して２ｍｌ／回であり、順次前記気泡収集タ
ンク１６を通過する。この気泡収集タンク１６内に収集
された溶存ガスの気泡は、一定時間毎にドレン管１６ａ
を通してタンク外へ除去される。
出量に対応して２ｍｌ／回であり、順次前記気泡収集タ
ンク１６を通過する。この気泡収集タンク１６内に収集
された溶存ガスの気泡は、一定時間毎にドレン管１６ａ
を通してタンク外へ除去される。
【００４３】次に、タイミングｔ３で、前記単動式ポン
プ１０を吐出方向に、すなわち復動方向に作動させる。
このことにより吐出側弁４１が開かれ、前記ポンプ室４
４ａ内に吸込まれていたレジスト液が下流側開閉弁１１
側へ吐出される。
プ１０を吐出方向に、すなわち復動方向に作動させる。
このことにより吐出側弁４１が開かれ、前記ポンプ室４
４ａ内に吸込まれていたレジスト液が下流側開閉弁１１
側へ吐出される。
【００４４】前記単動式ポンプ１０が復動方向に駆動さ
れると、このことが前記近接センサ３７、３８を介して
前記制御部によって検知されるから、前記制御部３０
は、これに基いて上流側開閉弁１５を閉じると共に下流
側開閉弁１１を開く（タイミングｔ４）。このことによ
り、配管８内のレジスト液がノズル２０側へ押し出さ
れ、前記ウエハ３に対するレジスト液の塗布がなされ
る。
れると、このことが前記近接センサ３７、３８を介して
前記制御部によって検知されるから、前記制御部３０
は、これに基いて上流側開閉弁１５を閉じると共に下流
側開閉弁１１を開く（タイミングｔ４）。このことによ
り、配管８内のレジスト液がノズル２０側へ押し出さ
れ、前記ウエハ３に対するレジスト液の塗布がなされ
る。
【００４５】そして、配管８内の圧力とポンプ室４４ａ
内の圧力が平衡した時点で前記単動式ポンプ１０が吸込
み方向に、すなわち往動方向に作動される（タイミング
ｔ５）。このことが前記近接センサ３７、３８を通して
検知されると、前記制御部３０は、前記下流側開閉弁１
１を閉じる（タイミングｔ６）。
内の圧力が平衡した時点で前記単動式ポンプ１０が吸込
み方向に、すなわち往動方向に作動される（タイミング
ｔ５）。このことが前記近接センサ３７、３８を通して
検知されると、前記制御部３０は、前記下流側開閉弁１
１を閉じる（タイミングｔ６）。
【００４６】ここで、前記タイミングｔ１とタイミング
ｔ５は同じであり、以後タイミングｔ２からｔ５が繰り
返されることで気泡化、吸込み（脱気）、吐出が間欠的
に行なわれる。
ｔ５は同じであり、以後タイミングｔ２からｔ５が繰り
返されることで気泡化、吸込み（脱気）、吐出が間欠的
に行なわれる。
【００４７】このような構成によれば、まず、レジスト
液が負圧となる状態を積極的に作り出すことによって、
通常の状態では気泡化しない溶存ガスの気泡化を促進す
ることができ、これらを有効に除去できる効果がある。
液が負圧となる状態を積極的に作り出すことによって、
通常の状態では気泡化しない溶存ガスの気泡化を促進す
ることができ、これらを有効に除去できる効果がある。
【００４８】すなわち、レジスト液中には酸素、窒素、
アルゴン、二酸化炭素等の気体（溶存ガス成分）が溶存
している。レジスト供給配管中でこれらの溶存ガス成分
が気泡になると、その分だけレジストの塗布量が少なく
なり塗布むらなどの原因となる。１回に塗布されるレジ
ストの総量は数ｍｌと少量ではあるが、少量であるだけ
に気泡がレジストの膜厚均一性に及ぼす影響は無視でき
ないほど大きなものとなる恐れがある。
アルゴン、二酸化炭素等の気体（溶存ガス成分）が溶存
している。レジスト供給配管中でこれらの溶存ガス成分
が気泡になると、その分だけレジストの塗布量が少なく
なり塗布むらなどの原因となる。１回に塗布されるレジ
ストの総量は数ｍｌと少量ではあるが、少量であるだけ
に気泡がレジストの膜厚均一性に及ぼす影響は無視でき
ないほど大きなものとなる恐れがある。
【００４９】また、前記溶存ガス成分が、塗布ノズルの
部分で気泡になると、例えば半導体ウエハに塗布された
レジスト液に気泡が混入し、パターンニングに悪影響を
及ぼすおそれもある。
部分で気泡になると、例えば半導体ウエハに塗布された
レジスト液に気泡が混入し、パターンニングに悪影響を
及ぼすおそれもある。
【００５０】これに対し、この発明では、単動式ポンプ
１０の下流側に上流側開閉弁１５を挿入し、一連の吐出
動作の中で単動式ポンプ１０と上流側開閉弁１５との間
に負圧の状態を生成し、これにより溶存ガス成分の溶解
度を低下させて気泡化を促進するようにした。したがっ
て、通常の状態では除去できない溶存ガス成分でさえも
この部分で除去することができ、配管８内の他の部分、
特に、ノズル２０の付近で気泡化することを有効に防止
できる。
１０の下流側に上流側開閉弁１５を挿入し、一連の吐出
動作の中で単動式ポンプ１０と上流側開閉弁１５との間
に負圧の状態を生成し、これにより溶存ガス成分の溶解
度を低下させて気泡化を促進するようにした。したがっ
て、通常の状態では除去できない溶存ガス成分でさえも
この部分で除去することができ、配管８内の他の部分、
特に、ノズル２０の付近で気泡化することを有効に防止
できる。
【００５１】なお、この発明では、単動式１０のポンプ
を採用することによって、通常の間欠送り動作を変更す
ることなくレジスト液を負圧下におくことができるか
ら、スループットに影響を与えることは少ない。
を採用することによって、通常の間欠送り動作を変更す
ることなくレジスト液を負圧下におくことができるか
ら、スループットに影響を与えることは少ない。
【００５２】また、この発明は上記一実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能であることは勿論である。まず、この処理液供
給装置によって実現される負圧度は上記一実施形態のも
のに限定されるものではなく、必要な脱気レベルが得ら
れるような負圧度を適宜選択して採用すれば良い。ま
た、この負圧度は、負圧状態を保持する時間に応じて決
定することが好ましい。この負圧を保持する時間につい
ても前記一実施形態のものに限定されるものではない。
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能であることは勿論である。まず、この処理液供
給装置によって実現される負圧度は上記一実施形態のも
のに限定されるものではなく、必要な脱気レベルが得ら
れるような負圧度を適宜選択して採用すれば良い。ま
た、この負圧度は、負圧状態を保持する時間に応じて決
定することが好ましい。この負圧を保持する時間につい
ても前記一実施形態のものに限定されるものではない。
【００５３】さらに、前述したように、この処理液供給
装置は、レジスト液供給装置２に限定されるものではな
く、現像装置に現像液を供給する供給装置に適用される
ものであってもよい。
装置は、レジスト液供給装置２に限定されるものではな
く、現像装置に現像液を供給する供給装置に適用される
ものであってもよい。
【００５４】また、前記一実施形態では、前記ノズルユ
ニット４は、レジスト液供給配管８の下流端が直接ノズ
ル２０に接続されているもの（ストレートタイプ）であ
ったが、レジスト液供給配管８の下流端が一旦液溜に合
流され、この液溜から多数本のノズルが延出されてなる
もの（マルチノズルタイプ若しくはシャワータイプ）で
あってもよい。
ニット４は、レジスト液供給配管８の下流端が直接ノズ
ル２０に接続されているもの（ストレートタイプ）であ
ったが、レジスト液供給配管８の下流端が一旦液溜に合
流され、この液溜から多数本のノズルが延出されてなる
もの（マルチノズルタイプ若しくはシャワータイプ）で
あってもよい。
【００５５】また、単動式ポンプの駆動はエア源に限定
されるものではなう、モータ駆動によるものであっても
良い。さらに、前記下流側開閉弁１１の下流側にサック
バック弁装置を設けてもよい。このサックバック弁装置
は、前記レジスト供給管の下流端からの空気の吸い込み
を防止するための特殊弁装置である。
されるものではなう、モータ駆動によるものであっても
良い。さらに、前記下流側開閉弁１１の下流側にサック
バック弁装置を設けてもよい。このサックバック弁装置
は、前記レジスト供給管の下流端からの空気の吸い込み
を防止するための特殊弁装置である。
【００５６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
処理液中の未だ気泡となっていない溶存ガス成分の気泡
化を促進し、それらを除去した状態で処理液を供給でき
る。
処理液中の未だ気泡となっていない溶存ガス成分の気泡
化を促進し、それらを除去した状態で処理液を供給でき
る。
【図１】この発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】単動式ポンプを示す縦断面図。
【図３】脱気、吸込み、吐出工程を説明するためのタイ
ミングチャート。
ミングチャート。
１…レジスト塗布装置 ２…レジスト液供給装置 ３…半導体ウエハ ４…ノズルユニット ５…スピンチャック機構 ７…レジスト液タンク ８…レジスト液供給配管 ９…中間タンク １０…単動式ポンプ １１…下流側開閉弁 １５…上流側開閉弁 １６…気泡収集タンク １６ａ…ドレン管 ２０…塗布ノズル ２１…ホルダ ２２…ノズル駆動機構 ２６…回転駆動機構 ２８…カップ ２９…排気管 ３０…制御部 ３１…リミットセンサ ３２…エンプティセンサ ３６…エア源 ４０…吸込側弁 ４０ａ…第１の弁座 ４０ｂ…第１の弁体 ４０…込み側弁 ４１…吐出側弁 ４１ａ…第２の弁座 ４１ｂ…第２の弁体 ４２…本体 ４４ａ…ポンプ室 ４４…ベローズ部 ４５…エアシリンダ装置 ４７…検出板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石坂 信和 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 (72)発明者 葉瀬川 泉 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 AA27 CA14 GA29 4F042 AA06 AA07 CA01 CA07 CB02 CB08 CB19 EB17 5F046 JA02 JA03 JA04 LA03
Claims (7)
- 【請求項１】 処理液供給源と、 一端側がこの処理液供給源に接続された処理液供給配管
と、 この処理液供給配管の他端側に接続されたノズルと、 前記処理液供給配管に設けられ、処理液を処理液供給源
側から前記ノズル側へ吐出するポンプと、 前記ポンプと処理液供給源との間の処理液供給配管に設
けられた開閉弁と、 前記開閉弁とポンプとの間の処理液供給配管に設けら
れ、処理液内の溶存ガス成分を除去する溶存ガス除去手
段を設けたことを特徴とする処理液供給装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の処理液供給装置におい
て、 開閉弁の開閉動作とポンプの吸引動作とを所定のタイミ
ングで制御する制御部をさらに具備することを特徴とす
る処理液供給装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の処理液供給装置におい
て、 前記ポンプは、処理液を所定量吸込んで保持する液体保
持部を有するものであることを特徴とする処理液供給装
置。 - 【請求項４】 請求項１記載の処理液供給装置におい
て、 前記ポンプとノズルとの間に上流側開閉弁を設けたこと
を特徴とする処理液供給装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の処理液供給装置におい
て、 前記上流側開閉弁の開閉動作と前記ポンプの吸引動作を
所定のタイミングで制御する制御部をさらに具備するこ
とを特徴とする処理液供給装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の処理液供給装置におい
て、 前記ガス除去手段は、溶存ガス収集タンクと、このタン
ク内に収集したガスを排気する排気手段と、これらタン
クと排気手段との排気流路を開閉する開閉手段とを有す
ることを特徴とする処理液供給装置。 - 【請求項７】 ポンプによって処理液を間欠送り供給す
る処理液供給方法において、 ポンプの上流側の配管流路を閉じる工程と、 ポンプ内に配管の上流側から処理液を吸い込むことでポ
ンプ上流側の配管流路内を負圧にして処理液内の溶存ガ
ス成分を除去する工程と、 ポンプ上流側の配管流路を開く工程と、 ポンプ内の処理液をポンプ下流側の配管内に吐出する工
程とを有することを特徴とする処理液供給方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18043398A JP3461725B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 処理液供給装置及び処理液供給方法 |
| US09/328,770 US6193783B1 (en) | 1998-06-26 | 1999-06-09 | Apparatus and method for supplying a process solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18043398A JP3461725B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 処理液供給装置及び処理液供給方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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