JP2004327638A - Thin film coating device - Google Patents

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JP2004327638A JP2003119148A JP2003119148A JP2004327638A JP 2004327638 A JP2004327638 A JP 2004327638A JP 2003119148 A JP2003119148 A JP 2003119148A JP 2003119148 A JP2003119148 A JP 2003119148A JP 2004327638 A JP2004327638 A JP 2004327638A
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chemical
device
measuring device
thin film
film coating
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JP2003119148A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Imai
Masaki Kitahashi
Seiji Tanaka
伸一 今井
匡樹 北端
誠嗣 田中
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the defect of a coating film due to air bubbles contained in chemical in a thin film coating device in which the chemical supplied from a chemical supply source through a particle filtering unit is discharged from a discharge nozzle and coated on the surface of a wafer to form a thin film. <P>SOLUTION: An air bubble removing unit 18 for removing the air bubbles in the chemical 3 and a measuring unit 19 for measuring the amount of particle-like substance, such as air bubbles, etc. contained in the chemical 3 passed through this air bubble removing unit 18 are inserted into a pipeline between the particle filtering unit 12 and the discharge nozzle 7. The coating operation is stopped before the coating film containing the defect is formed based on the monitoring result of the measuring unit 19, and the air bubble removing unit 18 can be maintained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、半導体ウエハーを製造する際にフォトレジスト膜や反射防止膜となる薬液を塗布する薄膜塗布装置に関するものである。 The present invention relates to a thin film coating apparatus for applying a chemical solution to be photoresist film or an antireflection film in manufacturing the semiconductor wafer.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来、半導体ウエハーを製造するためのフォトリソグラフィー工程では、1)ウエハー表面にホトレジストを塗布して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、2)ホトレジストに混合されていた溶剤を蒸発させてレジスト膜を固化させ、下地との密着性を向上させるとともに、光化学反応を高めるプリベーク工程と、3)ウエハーにフォトマスクを介して紫外線を照射してレジスト上にデバイスパターンを焼き付ける露光工程と、4)未露光部分のホトレジストを現像液により溶解させてホトレジストのパターンを形成する現像工程と、5)現像により膨潤したホトレジストを硬化させて下地との密着をよくするポストベーク工程とを行なっている(たとえば特許文献1参照)。 Conventionally, in a photolithography process for manufacturing a semiconductor wafer, 1) evaporating a resist coating step of coating a photoresist on the wafer surface to form a resist film having a uniform thickness, 2) had been mixed into the photoresist solvent is allowed resist film is solidified by, improves the adhesion between the base and the pre-bake step of increasing the photochemical reaction, 3) an exposure step of printing a device pattern by irradiating ultraviolet light through a photomask on the resist on the wafer , 4) a developing step of the photoresist in the unexposed portion was dissolved by a developer to form a pattern of photoresist, 5) by performing a post-baking step to improve the adhesion to the underlying cured swollen photoresist by development are (for example, see Patent Document 1). 近年では、パターンの微細化に伴って6)レジスト上にさらに反射防止膜を形成するための塗布工程を行なっている。 In recent years, it has performed coating process for forming a further anti-reflection film on the 6) Resist with miniaturization of a pattern. レジスト膜・反射防止膜等の薬液を塗布するにあたっては一般に、ウエハーを回転させながら薬液を滴下する方法がとられている。 A chemical solution such as a resist film, an antireflection film generally when applied, a method of dropping the drug solution has been taken while rotating the wafer.
【0003】 [0003]
従来の薄膜塗布装置は、図11に示すようなものであり、ウエハー1を水平に保持し回転させるウエハー回転機構2と、薬液3を搬送し滴下する薬液塗布機構4とを備えている。 Conventional thin film coating apparatus is such as shown in FIG. 11, and a wafer rotating mechanism 2 for holding and rotating the wafer 1 horizontally, and a chemical solution application mechanism 4 for dropping conveying the chemical 3. ウエハー回転機構2はウエハーチャック5とモーターフランジ6とを有している。 Wafer rotation mechanism 2 has a wafer chuck 5 and the motor flange 6. 薬液塗布機構4は、ウエハー1に薬液3を滴下する吐出ノズル7と、薬液3の供給源である薬液瓶8とが配管9により連通され、その管路途中に、薬液瓶8側から順にバッファータンク10とポンプ11とパーティクルろ過装置12と薬液液面高さ調整装置13とが介装されている。 Chemical solution application mechanism 4 includes a discharge nozzle 7 for dropping the chemical 3 to the wafer 1, and the chemical bottle 8 is the source of the chemical 3 is communicated with the pipe 9, a buffer during the conduit, in order from the chemical bottle 8 side the tank 10 and the pump 11 and the particle filtering device 12 and the chemical solution level adjustment unit 13 is interposed. 14はN 加圧配管、15はバッファータンクドレイン、16はパーティクルろ過装置ドレイン、17は薬液塗布機構を制御する制御装置である。 14 N 2 pressure pressure line, 15 a buffer tank drain, 16 particle filtration device drain, 17 is a control device for controlling the chemical solution application mechanism.
【0004】 [0004]
この薄膜塗布装置の運転開始時には、薬液3が入った薬液瓶8を所定位置に設置し、この薬液瓶8に配管9とN 加圧配管14を密閉状態で連結する。 This start of operation of the thin-film coating apparatus has established the chemical bottle 8 containing the chemical 3 to the predetermined position, connecting the piping 9 and N 2 pressure pressure pipe 14 in a sealed state in the drug solution bottle 8. そして、N 加圧配管14よりN で薬液瓶8の薬液面を加圧するとともに、バッファータンクドレイン15の弁を開放することにより、バッファータンク10まで薬液3で満たす。 Then, the pressurized chemical surface of the chemical solution bottle 8 with N 2 from the N 2 pressure pressure pipe 14, by opening the valve of the buffer tank drain 15, filled with chemical 3 to the buffer tank 10. その後にバッファータンクドレイン15の弁を閉じ、パーティクルろ過装置ドレイン16の弁を開放することにより、ポンプ11、パーティクルろ過装置12まで薬液3で満たす。 Then closing the valve of the buffer tank drain 15, by opening the valve of the particle filtering device drain 16, a pump 11, filled with chemical 3 to the particle filtering device 12. そして、この状態でポンプ11を駆動させることにより、薬液3を送り出して薬液液面高さ調整装置13を経て吐出ノズル7に到達させ、回転しているウエハー1上に滴下させ、遠心力により均一な膜厚にて塗布する。 Then, by driving the pump 11 in this state, by feeding the chemical 3 to reach the discharge nozzle 7 through the chemical solution level adjustment unit 13, it is dropped onto the wafer 1 which is rotating, homogeneous by centrifugal force It is applied at a film thickness.
【0005】 [0005]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開平7−320999号公報【0006】 JP-A-7-320999 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上記したような薄膜塗布装置に設置される薬液瓶内の薬液には、その製造時や搬送時の状態にもよるが多くの溶存気体や気泡が含まれており、そのような気泡を含んだ薬液がウエハーにスピンコートされると、塗布膜に欠陥が生じ、デバイスパターン欠陥、歩留まり低下を招いてしまう。 The chemical liquid in the chemical liquid bottle is installed in the thin-film coating apparatus as described above, depending on the state at the time of its manufacture or during transport it includes a number of dissolved gas and bubbles contained such bubbles When the chemical solution is spin-coated on the wafer, defects in the coating film occurs, which leads the device pattern defect, a decrease in yield.
【0007】 [0007]
薬液瓶から吐出ノズルまでの管路には上記したようにパーティクルろ過装置が介装されていて、薬液中の気泡の多くはここで除去されるのであるが、薬液中の溶存気体は通過してしまい、ポンプを駆動した時の配管内での圧力変動などによって発泡し、薬液に含まれて吐出ノズルから吐出されることになる。 The conduit from the chemical liquid bottle to the discharge nozzle is the particle filtering device is interposed as described above, many bubbles in the chemical solution is being removed where dissolved gas in the chemical solution is passed through put away, foaming or the like pressure variation in the piping when driving the pump, will be discharged from the discharge nozzle is contained in the chemical. また、パーティクルろ過装置の交換時にこの装置に気泡がかむことがあり、そのような場合も薬液に気泡が含まれ、吐出ノズルから吐出されることになる。 Further, it may bubbles chew this apparatus during replacement of the particle filtering device, containing air bubbles in the liquid medicine even such a case, it will be discharged from the discharge nozzle.
【0008】 [0008]
よって、パーティクルろ過装置を通過した後の薬液が吐出ノズルに到達するまでの管路途中で気泡を除去することが課題となっている。 Therefore, the removal of bubbles has a problem in line halfway up the chemical liquid after passing through the particle filtering device reaches the discharge nozzle.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記課題を解決するために本発明は、吐出ノズルに向けて送り出されている薬液中の気泡を吐出ノズルの近傍で除去する気泡除去装置と、この気泡除去装置を通過後の薬液中になお含まれる気泡の量をモニタリングする測定装置とを設けることで、欠陥を含んだ塗布膜が形成される前に塗布運転を停止できるようにしたものである。 The present invention in order to solve the above problems, a bubble removing device for removing air bubbles in the chemical solution that is fed toward the discharge nozzle in the vicinity of the discharge nozzle, still included the bubble removing device in the chemical during after passing the amount of bubbles by providing a measuring device for monitoring is obtained by allowing stop applying operation before coating film containing defects is formed.
【0010】 [0010]
すなわち本発明は、薬液供給源からパーティクルろ過装置を経て供給される薬液を吐出ノズルより吐出してウエハー表面に塗布し、薄膜を形成する薄膜塗布装置において、前記パーティクルろ過装置と吐出ノズルとの間の管路に、前記薬液中の気泡を除去する気泡除去装置と、この気泡除去装置を通過した薬液中になお含まれる気泡などの粒子状物質の量を測定する測定装置とを介装した構成としたものである。 That is, the present invention provides a chemical liquid supplied from the chemical liquid supply source through a particle filtering device and discharged from the discharge nozzle is applied to the wafer surface, in a thin-film coating apparatus for forming a thin film, between the discharge nozzle and the particle filtering device the conduit, the bubble removing device for removing air bubbles in said liquid chemical, is interposed a measuring device for measuring the amount of particulate matter, such as still air bubbles contained in the liquid medicine passing through the bubble removing device configuration it is obtained by the.
【0011】 [0011]
好ましくは、測定装置の装置内配管とこの装置内配管に接続した上流側配管と下流側配管とを同一直径にする。 Preferably, the the device in the pipe of the measuring device and the upstream pipe is connected to the device in the pipe and the downstream pipe to the same diameter. このことにより、装置内配管との接続部に段差がある場合に段差部分に起こり易い気泡の滞溜を防止することができ、薬液中の気泡数を正確に測定することが可能となる。 Thus, it is possible to prevent the Todokotamari of easy bubble occurs on the step portion when there is a step in the connection portion between the device in the pipe, it is possible to accurately measure the number of bubbles in the chemical solution. 気泡が段差部分に集中して凝縮し、一度に大量に吐出されることも回避できる。 Bubbles are condensed to concentrate on the step portion, can also be avoided in large quantities discharged it is thing at a time.
【0012】 [0012]
また好ましくは、測定装置の取付け姿勢を変更可能に設ける。 Also preferably, changeably provided mounting posture of the measuring device. 測定装置をその装置内配管が鉛直方向に沿う姿勢とすることで、薬液が流れない時でも気泡が装置内配管に滞留することがなくなり、薬液中に存在する気泡数を正確に計測できる。 A measuring device that the device in the pipe is a posture along the vertical direction, prevents air bubbles even when the drug solution does not flow stays in the apparatus in the pipe can be accurately measured number of bubbles present in the drug solution.
【0013】 [0013]
また好ましくは、測定装置の測定結果に基づいて塗布運転の稼動または停止を判定し、判定結果にしたがった制御を行なう制御手段を備えた構成とする。 Also preferably, the measurement result in the operation or stop of the coating operation is determined on the basis of the measuring apparatus is configured to include a control means for performing control in accordance with the determination result. これにより、測定値が予め設定した規定値を越えた時に、オペレーターにアラーム等の信号を送ったり、塗布運転を自動的に停止させることが可能となる。 Thus, when the measured value exceeds a prescribed value set in advance, or send a signal of the alarm or the like to the operator, it is possible to automatically stop the coating operation.
【0014】 [0014]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 It will be described with the embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態における薄膜塗布装置の概略構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram of a thin-film coating apparatus in an embodiment of the present invention. この薄膜塗布装置は、先に図11を用いて説明した従来のものとほぼ同様の構成を有しており、ウエハー1を水平に保持し回転させるウエハー回転機構2と、薬液3を搬送し滴下する薬液塗布機構4とを備えている。 The thin film coating apparatus has substantially the same structure as that of the related art described with reference to FIG. 11 above, the wafer rotating mechanism 2 for holding and rotating the wafer 1 horizontally conveying dropwise chemical 3 and a chemical solution application mechanism 4.
【0015】 [0015]
ウエハー回転機構2はウエハー1を保持するウエハーチャック5と、ウエハーチャック5を回転させるモーターフランジ6とを有している。 Wafer rotation mechanism 2 and the wafer chuck 5 for holding a wafer 1, and a motor flange 6 for rotating the wafer chuck 5. 薬液塗布機構4は、ウエハー1に薬液3を滴下する吐出ノズル7と、薬液3の供給源である薬液瓶8とが配管9により連通され、その管路途中に、薬液瓶8側から順にバッファータンク10とポンプ11とパーティクルろ過装置12と薬液液面高さ調整装置13とが介装されている。 Chemical solution application mechanism 4 includes a discharge nozzle 7 for dropping the chemical 3 to the wafer 1, and the chemical bottle 8 is the source of the chemical 3 is communicated with the pipe 9, a buffer during the conduit, in order from the chemical bottle 8 side the tank 10 and the pump 11 and the particle filtering device 12 and the chemical solution level adjustment unit 13 is interposed.
【0016】 [0016]
薬液瓶8にはN 加圧配管14が設けられており、バッファータンク10とパーティクルろ過装置12にはそれぞれ、廃液を捨てるためのバッファータンクドレイン15とパーティクルろ過装置ドレイン16が設けられている。 The chemical bottle 8 is provided with N 2 pressure pressure pipe 14, each of the buffer tank 10 and a particle filtration unit 12, a buffer tank drain 15 and a particle filtration system drain 16 for discarding waste fluid is provided. 薬液液面高さ調整装置13は、吐出ノズル7における薬液液面高さを調整するもので、所定量吐出後の吐出ノズル7の先端からの垂れ落ちを防止するために負圧をかけて吸引するサックバック機能を有している。 Chemical solution level adjustment unit 13 is to adjust the chemical liquid surface height in the discharge nozzle 7, the suction over a negative pressure to prevent dripping from the tip of the discharge nozzle 7 after a predetermined discharge amount It has a suck-back function to be. 17は後述するように薬液塗布機構を制御する制御装置であり、制御ラインは簡便のために一部のみ示している。 17 is a control device for controlling the chemical solution application mechanism as described later, the control line is shown only partially for the sake of convenience.
【0017】 [0017]
この薄膜塗布装置が従来のものと相違するのは、パーティクルろ過装置12と薬液液面高さ調整装置13との間に、薬液3中の気泡を除去する気泡除去装置18と、この気泡除去装置18を通過した薬液3中になお含まれる気泡などの粒子状物質の量を測定する測定装置19とが介装されている点である。 This thin-film coating apparatus is different from that of the prior art, between the particle filtering device 12 and the chemical solution level adjustment unit 13, a bubble removing device 18 for removing bubbles in the chemical 3, the bubble removing device 18 and measuring device 19 for measuring the amount of particulate matter, such as still contained are bubbles in the chemical 3 which has passed through the is that it is interposed.
【0018】 [0018]
気泡除去装置18は、図示を省略するが、ガス高選択透過性のある特殊な膜で内部を仕切り、膜を隔てた一方の空間を真空排気する真空ポンプを設けたものであり、膜を隔てた他方の空間を通過する薬液中のガス分子のみが選択的に膜を透過し排気される。 Bubble removing device 18, although not shown, a partition inside a special film with a gas high permselectivity, is one of space across the membrane which was provided with a vacuum pump for evacuating, across the membrane only the gas molecules in the chemical solution to pass through the other space has is transmitted evacuated selectively membrane.
【0019】 [0019]
測定装置19は、図2に示すように、装置内配管20を挟んでレーザー発光部21とレーザー受光部22とが対向配置されたものであり、装置内配管20を通過する薬液3中の気泡23や微粒子24の量がレーザー25によって測定される。 Measuring device 19, as shown in FIG. 2, which a laser light emitting unit 21 and the laser light receiving section 22 are arranged opposite each other across the device in the pipe 20, air bubbles in the chemical solution 3 through the device in the pipe 20 the amount of 23 and fine particles 24 is measured by the laser 25.
【0020】 [0020]
たとえば薬液瓶中に含まれている微粒子や薬液からの析出物などの、直径0.05μm以上の大きさを有する微粒子や気泡はパーティクルろ過装置4により補足されるが、それ以下のサイズの微粒子や気泡はパーティクルろ過装置で補足されず、通過してくるため測定装置19によって測定することができる。 For example, such deposits from particulate or chemical contained in the chemical solution bottle, although fine particles and bubbles having a size greater than the diameter 0.05μm is supplemented by the particle filtering device 4, Ya less size particles bubbles are not supplemented by the particle filtering device can be measured by the measuring device 19 to come through.
【0021】 [0021]
以下、上記構成における作用を説明する。 Hereinafter, the operation in the above configuration.
上述したのと同様にして、薬液3が入った薬液瓶8にN 加圧配管14を通じてN を入れ、薬液瓶8の薬液面を加圧し、ポンプ11を駆動させることによって、吐出ノズル7まで薬液3で満たす。 In the same manner as that described above, by the N 2 placed through N 2 pressure pressure line 14 to the chemical liquid bottle 8 containing the chemical 3, the chemical surface of the chemical bottle 8 is pressurized to drive the pump 11, the discharge nozzle 7 to satisfy a chemical solution 3. そして、ウエハー1への塗布に際して、ポンプ11を駆動させて薬液3を吐出ノズル7に送り出し、ウエハーチャック5上に保持され回転されているウエハー1の中心(回転軸上)に吐出させる。 Then, upon application to the wafer 1, the pump 11 is driven feeding the chemical 3 to the discharge nozzle 7, is ejected to the center of the wafer 1 is rotated held on the wafer chuck 5 (on the rotation axis). このことにより、ウエハー1の表面上に滴下された薬液3が遠心力でウエハー1全体に広がり、均一な膜厚にて塗布される。 Thus, the chemical liquid 3 is dropped on the surface of the wafer 1 is spread throughout the wafer 1 by the centrifugal force is applied at a uniform thickness.
【0022】 [0022]
このとき、薬液3は薬液瓶8からパーティクルや気泡を含んだ状態で供給され、バッファータンク10,ポンプ11,パーティクルろ過装置12,気泡除去装置18,測定装置19,薬液液面高さ調整装置13を順次に通って吐出ノズル7に到達する。 In this case, the chemical liquid 3 is supplied under a state including particles and bubbles from the chemical bottle 8, the buffer tank 10, a pump 11, a particle filtering device 12, the bubble removing device 18, the measuring apparatus 19, chemical solution level adjustment unit 13 and sequentially through to reach the discharge nozzle 7. その間に、薬液3中のパーティクルや気泡の大部分はパーティクルろ過装置12で濾過され、このパーティクルろ過装置12の通過後も存在する気泡は気泡除去装置18で除去される。 Meanwhile, most of the particles or bubbles in the chemical solution 3 is filtered by the particle filtering device 12, the bubbles also present after passing through the particle filtering device 12 is removed by the bubble removing device 18. 気泡除去装置18では上記したようにガス状の分子のみが選択的に除去されるので、薬液3の組成・流量の変化は起こらない。 Since only gaseous molecules as described above in the bubble removing device 18 is selectively removed, the composition-flow changes in the chemical 3 does not occur.
【0023】 [0023]
ただし、気泡除去装置18の使用時間が長くなると、気泡除去能力が低下し、この装置通過後の薬液3中の気泡数が増加してくるので、所望の気泡除去能力を有した新たな気泡除去装置18へと交換する必要がある。 However, the operating time of the bubble removing device 18 becomes longer, and decreases the bubble removing capacity, since the number of bubbles in the chemical solution 3 after the device passes come increases, new bubble removal having a desired bubble removal capacity there is a need to be replaced to the device 18. しかし薬液中の気泡量や溶存気体量には薬液製造時や搬送時の状態によってバラツキが見られ、交換時期を一定にするのは望ましくない。 However, the amount of bubbles or dissolved gas content in the liquid medicine observed variations by state during chemical manufacturing or during transport, to the replacement time constant is undesirable.
【0024】 [0024]
図3は気泡除去装置の使用時間と気泡除去装置通過後の測定値との関係を示す。 Figure 3 shows the relationship between the measured value of the use time and the bubble removing device after passing through the bubble removing device. ある時期から徐々に気泡除去能力が低下しているのがわかる。 Gradually bubble removing capacity from a certain time it is understood that has decreased. そこで、この徐々に気泡除去能力が低下してくるある時期の測定値を規格値として、気泡除去装置18の交換時期を予想することが考えられる。 Therefore, the measurement value of a time this gradually bubble removal capability is lowered as a standard value, it is considered to predict the time to replace the bubble removing device 18.
【0025】 [0025]
図4は、気泡除去装置通過後の測定装置19での測定値とウエハー1のフォトマスクデバイスパターンの欠陥数(以下、ウエハーパターン欠陥数と言う)との経時変化を示す。 Figure 4 shows the time course of the number of defects of a photomask device pattern measurements and the wafer 1 in the measurement device 19 after the bubble removing device passes (hereinafter, referred to as wafer pattern number of defects). 測定装置19での測定値とウエハーパターン欠陥数とは時間tの時間遅れをもって、まったく同じ増減の推移をたどっている。 Measurements at measuring device 19 and the wafer pattern number of defects with a time lag of time t, has gotten a transition of exactly the same increase or decrease.
【0026】 [0026]
これは、測定装置19と吐出ノズル7との間に、薬液高さ調整装置13と、薬液高さ調整装置13,吐出ノズル7間の配管9aと、薬液高さ調整装置13,測定装置19間の配管9bとがあるため、測定装置19で検出された気泡及び微粒子は、数回の吐出が行われた後の薬液3に含まれてウエハー1上に滴下されるからである。 This is between the measuring device 19 and the discharge nozzle 7, the chemical liquid and the height adjusting device 13, the chemical liquid height adjusting device 13, a pipe 9a between the discharge nozzle 7, the chemical liquid height adjusting device 13, while the measuring device 19 because of the pipe 9b is detected bubbles and microparticles in measuring device 19, because included in the chemical 3 after several discharge is performed is dropped on the wafer 1.
【0027】 [0027]
つまり、測定装置19で検出された気泡及び微粒子が実際にウエハー1上に吐出されるまでに、薬液高さ調整装置13,配管9a,9bを通過する時間があるため、測定装置19での測定値がウエハーパターン欠陥数として反映されるまでに、ある一定の時間遅延が存在する。 That is, until the detected air bubbles and microparticles in the measuring device 19 is actually discharged onto the wafer 1, since there is a time through chemical height adjusting device 13, the piping 9a, the 9b, measured at the measuring device 19 value to be reflected as a wafer pattern number of defects, a certain time delay that is present.
【0028】 [0028]
この知見をもとに、時間tの時間遅れを考慮して、図5に示すような、測定装置19での測定値とウエハーパターン欠陥数との相関を得る。 Based on this finding, obtained in consideration of the time delay of the time t, as shown in FIG. 5, the correlation between the measured value and the wafer pattern number of defects in the measuring device 19. この相関に基づいて、ウエハーパターン欠陥数の任意の許容値に対応する測定装置の測定値を求め、規格値として決定する。 Based on this correlation, determine the measured value of the measuring device corresponding to any allowed value of the wafer pattern number of defects is determined as a standard value. 測定装置19での測定値は気泡と微粒子とを合わせた値であるが、両者ともウエハーパターン欠陥の原因となるので同列に扱う。 Measurements at measuring device 19 is a value obtained by combining the bubble and particulate, it handled equivalently since both cause wafer pattern defects. 図示した例では、ウエハーパターン欠陥数100に対応する測定装置での測定数50を規格値としている。 In the illustrated example, it has a measured number 50 of the measuring device corresponding to the wafer pattern defect number 100 and the standard value.
【0029】 [0029]
このような規定値を用いた制御を図6に基づいて説明する。 The control using such a prescribed value will be described with reference to FIG.
気泡除去装置18を通過した後の薬液3中の気泡および微粒子の数が測定装置19で測定され(ステップS1)、その測定値を規格値に対して比較する判定が薬液塗布機構の制御装置17で行なわれ(ステップS2)、測定値が規格値未満であれば通常稼動命令が出力され、薄膜塗布装置は通常稼動される(ステップS3)。 The number of bubbles and particles in the chemical solution 3 after passing through the bubble removing device 18 is measured by the measuring device 19 (step S1), the control unit of the determination is chemical solution application mechanism for comparing the measured value to the standard value 17 performed in (step S2), the measured value is less than the standard value is output normal operation instruction, the thin film coating apparatus is normally operated (step S3). 測定値が規格値以上であれば異常停止命令が出力され、薄膜塗布装置は異常停止される(ステップS4)。 Measured values ​​are output abnormal stop command if more than the standard value, the thin film coating apparatus is abnormally stopped (step S4). 稼動停止時に、所望の気泡除去能力を有した新たな気泡除去装置18へと交換することになる。 During operation stop, it will be exchanged into a new bubble removing device 18 having a desired bubble removal capability.
【0030】 [0030]
以上のようにして、気泡除去装置18と測定装置19とを組み合わせて、気泡除去装置18通過後の薬液3中の気泡および微粒子の数を測定装置19でモニタリングすることにより、気泡除去装置18の気泡除去能力の低下を検知し、交換時期を容易かつ適正に決めることができる。 As described above, in combination with the bubble removing device 18 and the measuring device 19, by monitoring the measuring device 19 the number of bubbles and particles in the chemical solution 3 after the bubble removing device 18 passes, the bubble removing device 18 detecting a decrease in the bubble removal capabilities, it can be determined when to replace easily and properly.
【0031】 [0031]
気泡除去装置18の交換時期の規定値を予め設定しておけば、測定値が規定値以上になった時に、薄膜塗布装置を自動的に停止させる信号や、オペレーターに対するアラーム等の信号を送る制御が可能となる。 It is previously set the specified value of the replacement timing of the bubble removing device 18, when the measured value exceeds the specified value or more, the signal and to stop the film coating apparatus automatically, control signals the alarm or the like for the operator it is possible.
【0032】 [0032]
よって、気泡や微粒子に起因する欠陥を持った品質の悪い塗布膜が形成されるまでに薄膜塗布装置の稼動を停止することができ、実デバイス上のパターン欠陥、歩留まり低下を防止することが可能となる。 Therefore, it is possible to stop the operation of the thin-film coating apparatus by poor coating film quality having defects due to air bubbles or particles are formed, pattern defects on the actual device, it is possible to prevent a decrease in yield to become.
【0033】 [0033]
薬液中の気泡数を調べるこれまでの検査では、実モニター基板を用いていて、多大な時間と費用及び人員を要していたのに比べて、これらを大幅に削減することができる。 In the inspection of the heretofore examining the number of bubbles in the drug solution, optionally with a real monitor substrate, compared to the G-banding method, it requires much time and expense and personnel, it is possible to reduce these significantly.
【0034】 [0034]
望ましくは、図7に示すように、測定装置19の装置内配管20と、これに接続する下流側の配管9bと上流側の配管9cとを同一直径、かつ直管状に設ける。 Desirably, as shown in FIG. 7, the device in the pipe 20 of the measuring device 19, the same diameter downstream of the pipe 9b and the upstream side of the pipe 9c connected thereto, and provided in the straight tube.
【0035】 [0035]
このことにより、配管9bと装置内配管20と配管9cとの連結部に段差が存在せず、段差がある場合に段差部分に起こり易い気泡の滞溜を防止することができ、薬液3中の気泡数を正確に測定することが可能となる。 Thus, there is no step at the junction between the pipe 9b and the device in the pipe 20 pipe 9c, the likely bubbles occur on the step portion when there is a step Todokotamari can be prevented, in the chemical solution 3 it is possible to accurately measure the number of bubbles. また、段差がある場合に懸念される事態、つまり、気泡が段差部分に集中して凝縮し、一度に大量に吐出ノズル7から吐出される事態を回避することができる。 Also, a situation of concern if there is a step, that is, bubbles are condensed to concentrate on the step portion, it is possible to avoid a situation that is discharged from the large amount discharge nozzle 7 at a time. よって、気泡に起因する塗布膜の欠陥をより効果的に防止できる。 Therefore, it is possible to more effectively prevent the defects of the coating film due to bubbles.
【0036】 [0036]
測定装置19は取り付け姿勢を任意に変更できるように設ける。 Measuring device 19 is provided so as to be arbitrarily change the attachment position. 望ましくは、図8に示すように、測定装置19の取り付け姿勢は、測定装置19を装置内配管20が鉛直方向に沿うように、設置角度90°になるように設置する。 Desirably, as shown in FIG. 8, the mounting posture of the measuring device 19, a measuring device 19 device in the pipe 20 along the vertical direction, it is installed such that the installation angle 90 °. この理由については図9を用いて説明する。 The reason for this will be explained with reference to FIG.
【0037】 [0037]
図9は測定装置19の設置角度と装置内配管20における気泡23の状態を示す。 Figure 9 shows the state of the bubble 23 at the installation angles and apparatus in the pipe 20 of the measuring device 19.
図9(a)に示すように、測定装置19を装置内配管20が水平方向に沿うように、設置角度0°の状態で設置すると、薬液3が流れていない時に装置内配管20に滞留する気泡23をレーザー25が検出するため、実際に薬液3中に存在する気泡数以上の値を出力してしまう。 As shown in FIG. 9 (a), the measuring device 19 device in the pipe 20 along the horizontal direction, when placed in a state of installation angle 0 °, staying in device in the pipe 20 when the chemical 3 does not flow to detect bubbles 23 laser 25, thereby outputting the actual value of the above number of bubbles present in the chemical 3.
【0038】 [0038]
これに対し、図9(b)に示すように、測定装置19を装置内配管20が鉛直方向に沿うように、設置角度90°の状態で設置すると、気泡23は薬液3が流れない時でも比重差によって上昇し、装置内配管20に滞留しないため、薬液3中に存在する気泡数の測定は正確に行われる。 In contrast, as shown in FIG. 9 (b), a measuring device 19 such that the device in the pipe 20 extends along the vertical direction, when placed in a state of installation angle 90 °, the bubbles 23 even when the chemical liquid 3 does not flow raised by the specific gravity difference, because it does not stay in the device in the pipe 20, the measurement of the number of bubbles present in the chemical 3 is accurately performed. よって、気泡除去装置18の気泡除去能力が低下し交換を要する時期をより適正に求めることができる。 Therefore, it is possible to determine the timing of bubble removing ability of the bubble removing device 18 takes exchanged reduced more appropriately.
【0039】 [0039]
また気泡の移動速度は流量に大きく依存しており、薬液が流れていない時の気泡の移動速度は、薬液が流れている時の気泡の移動速度に対して非常に小さくほとんど無視できる。 The moving speed of the bubble is highly dependent on the flow rate, the moving speed of the bubbles when the chemical liquid is not flowing, almost negligible very small relative to the bubble moving speed of when the chemical liquid is flowing. そのため薬液3が配管中を流れている時は設置角度が変化しても気泡の移動速度が変化することはないので、設置角度に影響を受けることなく正確な測定を行うことができる。 Because never moving speed of the bubbles is varied even if the installation angle changes when the order chemical 3 is flowing through the pipe, it can be accurately measured without being affected by the installation angle.
【0040】 [0040]
図10は測定装置19の設置角度と気泡23の滞留時間との関係を示す。 Figure 10 shows the relationship between the residence time of the installation angle and the bubble 23 of the measuring device 19. 気泡23の滞留時間が最も短い状態において最も正確に気泡数の測定を行うことができ、この図10からも、最適な設置角度は90°であることがわかる。 The most accurate measurement can be performed in the number of bubbles in the shortest state residence time of the bubbles 23, from FIG. 10, the optimum installation angle is found to be 90 °.
【0041】 [0041]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上のように本発明によれば、吐出ノズルに向けて送り出されている薬液中の気泡を吐出ノズルの近傍の気泡除去装置で除去しつつ、この気泡除去装置通過後の薬液中になお含まれる気泡などの粒子状物質の量を測定装置でモニタリングし、その結果に基づいて吐出運転の自動停止などを行なえるので、欠陥を含まない品質の良い塗布膜をウエハーに形成することができ、歩留まりの向上を実現できる。 According to the present invention as described above, while removing at the bubble removing device in the vicinity of the discharge nozzle bubbles in the chemical solution that is fed toward the discharge nozzle, but are still included chemical solution after the bubble removing device passes the amount of particulate matter such as air bubbles were monitored in the measuring device, since allows an automatic stop of the ejection operation on the basis of the result, it is possible to form a good coating film quality defect-free to the wafer, the yield improvement of can be realized.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】図1は本発明の一実施形態における薄膜塗布装置の概略構成図【図2】図1の薄膜塗布装置において気泡除去装置の後段に設けられ粒子状物質を測定する測定装置の概略構成を示す断面図【図3】図1の薄膜塗布装置に設けられた気泡除去装置の使用時間と気泡除去装置通過後に測定装置で測定される粒子状物質の測定値との関係を示す特性図【図4】図2の測定装置での測定値とウエハーパターン欠陥数との経時変化を示す特性図【図5】図2の測定装置での測定値とウエハーパターン欠陥数との相関図【図6】図1の薄膜塗布装置を規定値を用いて制御するフローを示すフローチャート【図7】図2の測定装置の装置内配管とその下流側配管および上流側配管との接続を示す断面図【図8】本発明の他の実施形態における薄膜塗 Figure 1 is a schematic of a measuring device for measuring the particulate matter disposed downstream of the bubble removing device in the thin film coating apparatus of a schematic configuration diagram [2] Figure 1 of the thin-film coating apparatus in an embodiment of the present invention cross-sectional view showing the configuration [3] characteristic diagram showing the relationship between the measured value of the particulate material used in the time and the bubble removing device after passing through is measured by the measuring device of the bubble removing device provided in a thin film coating apparatus of FIG. 1 [4] correlation diagram between the measured value and the wafer pattern number of defects in the apparatus for measuring characteristic diagram [5] Figure 2 shows the time course of the measured values ​​and the wafer pattern number of defects in the measurement apparatus of FIG. 2 and FIG. 6 is a sectional view showing a connection device in the pipe of the measuring device of the flow chart FIG. 7] FIG. 2 shows a flow of control using the specified value a thin film coating apparatus of FIG. 1 and its downstream side pipe and the upstream pipe [ thin film coating according to another embodiment of FIG. 8] present invention 装置であって、測定装置の取り付け姿勢を変更可能な薄膜塗布装置の概略構成図【図9】図8の測定装置の設置角度と装置内配管における気泡の状態を示す断面図【図10】図8の測定装置の設置角度と気泡の滞留時間との関係を示す特性図【図11】従来の薄膜塗布装置の概略構成図【符号の説明】 An apparatus, cross-sectional view FIG. 10 shows a state of air bubbles in the setting angle and the device in the pipe of the measuring device of the schematic configuration diagram of a changeable film coating apparatus the mounting position [9] Figure 8 of the measuring device characteristic diagram showing the relationship between the installation angle and the bubble residence time of 8 of the measurement apparatus 11 is a schematic block diagram of a conventional thin film coating apparatus [description of symbols]
1 ウエハー3 薬液7 吐出ノズル8 薬液瓶9b 下流側配管9c 上流側配管12 パーティクルろ過装置17 制御装置18 気泡除去装置19 測定装置20 装置内配管 1 wafer 3 chemical 7 discharge nozzle 8 chemical bottle 9b downstream pipe 9c upstream pipe 12 particle filtering device 17 the control device 18 the bubble removing device 19 in the measuring device 20 device pipe

Claims (4)

  1. 薬液供給源からパーティクルろ過装置を経て供給される薬液を吐出ノズルより吐出してウエハー表面に塗布し、薄膜を形成する薄膜塗布装置であって、 The chemical liquid supplied from the chemical liquid supply source through a particle filtering device and discharged from the discharge nozzle is applied to the wafer surface, a thin-film coating apparatus for forming a thin film,
    前記パーティクルろ過装置と吐出ノズルとの間の管路に、前記薬液中の気泡を除去する気泡除去装置と、この気泡除去装置を通過した薬液中になお含まれる気泡などの粒子状物質の量を測定する測定装置とを介装した薄膜塗布装置。 The conduit between the discharge nozzle and the particle filtering device, and the bubble removing device for removing air bubbles in said liquid chemical, the amount of particulate matter, such as still air bubbles contained in the liquid medicine passing through the bubble removing device thin film coating apparatus is interposed between measuring measuring device.
  2. 測定装置の装置内配管とこの装置内配管に接続した上流側配管と下流側配管とを同一直径にした請求項1記載の薄膜塗布装置。 Apparatus piping film coating apparatus according to claim 1, wherein in which the upstream pipe and the downstream pipe connected to the device in the pipe to the same diameter of the measuring device.
  3. 測定装置は取付け姿勢を変更可能に設けた請求項1記載の薄膜塗布装置。 Measuring device thin coating apparatus of claim 1, wherein provided can be changed the mounting posture.
  4. 測定装置の測定結果に基づいて塗布運転の稼動または停止を判定し、判定結果にしたがった制御を行なう制御手段を備えた請求項1から請求項3のいずれかに記載の薄膜塗布装置。 Based on the measurement results measuring device determines the operation or stop of the coating operation, the thin film coating apparatus according to claim 1 comprising a control means for performing control in accordance with the determination result claim 3.
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