JP2759152B2 - 液体処理装置及び液体処理方法及びレジスト塗布装置 - Google Patents

液体処理装置及び液体処理方法及びレジスト塗布装置

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JP2759152B2
JP2759152B2 JP63272453A JP27245388A JP2759152B2 JP 2759152 B2 JP2759152 B2 JP 2759152B2 JP 63272453 A JP63272453 A JP 63272453A JP 27245388 A JP27245388 A JP 27245388A JP 2759152 B2 JP2759152 B2 JP 2759152B2
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、液体処理装置及び液体処理方法及びレジス
ト塗布装置に関する。
(従来の技術) 一般に、半導体製造工程においては、半導体ウエハ等
の基板上に、フォトレジストを用いたフォトリソグラフ
技術により微細な回路パターンの転写を行う。このよう
なフォトリソグラフの工程において、レジスト塗布、リ
ンス(サイドリンス、裏面清浄)、現像等の処理は、被
処理基板にレジスト液、リンス液、現像液等の所定の液
体を供給して処理を行うレジスト塗布装置、リンス装
置、現像装置等の半導体製造装置によって行う。
例えば、レジスト塗布装置では、レジスト液の入った
ボトルには、フィルター、液端検出器(Liquid End Det
ector)、ポンプ、バルブ、サックバックバルブ等を介
挿されたレジスト供給配管が設けられており、このレジ
スト供給配管により、半導体ウエハ表面にレジスト液を
滴下し、この後半導体ウエハを高速で回転(スピンコー
ト)させることにより半導体ウエハ全面に均一にレジス
ト液を塗布していた。
(発明が解決しようとする課題) 上述したように、被処理基板に所定の液体を供給して
処理を行う液体処理装置、例えばレジスト塗布装置で
は、しかしながら、集積回路の集積度が高くなり、最近
のように1M、4Mといった超高集積度になると、わずかな
塗布むらがICの歩留りに大きく作用することが判った。
その原因を詳査してみると、滴下するレジスト液中にわ
ずかでも気泡があると、滴下したレジスト液中に残存
し、その状態でスピンコートしても気泡は依然として消
失せず、残存し、その状態で乾燥し不均一となる。さら
に、レジスト塗布装置では、レジスト液を供給するため
のレジスト供給配管にフィルター、液端検出器等が設け
られている。このため、例えばこれらのレジスト液の入
ったボトルの交換時等にこれらの部位に気泡が溜まり、
その除去に時間を要するという問題があった。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、レジスト液、リンス液、現像液等の供給配管内の気
泡を簡単に除去することができ、操作性の向上を図るこ
とのできる液体処理装置及び液体処理方法及びレジスト
塗布装置を提供しようとするものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) すなわち本発明は、被処理基板に所定の液体を供給し
て処理を行う装置において、 前記液体を収容する容器と、 前記容器から前記被処理基板に前記液体を導く供給配
管と、 前記供給配管に介挿され、前記液体を送出するポンプ
と、 前記ポンプの上流側及び下流側から夫々分岐する如く
前記供給配管に設けられた泡抜き用配管と、 前記泡抜き用配管に介挿されスイッチ操作に応じて開
閉する弁機構とを備え、前記スイッチの操作により前記
供給配管から気泡を排出可能に構成されたことを特徴と
する。
また、請求項2の発明は、請求項1記載の液体処理装
置において、 さらに、前記泡抜き用配管に気泡検出器を備え、この
気泡検出器からの信号により自動的に前記供給配管から
気泡を排出可能に構成されたことを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1〜2のいずれか1
項記載の液体処理装置において、 前記泡抜き用配管が、前記供給配管に介挿されたフィ
ルタに設けられていることを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか1
項記載の液体処理装置において、 さらに、前記液体を収容した容器内を加圧するための
不活生ガス供給機構を具備し、前記泡抜き用配管による
泡抜き時にこの不活生ガス供給機構によって前記容器内
を加圧し、前記液体を送出するように構成されたことを
特徴とする。
また、請求項5の発明は、所定の液体を収容した容器
内から供給配管を介して当該液体を被処理基板に供給
し、処理を行う液体処理方法において、 前記供給配管に介挿された液体送出用ポンプの上流側
及び下流側から夫々分岐する泡抜き用配管と、この泡抜
き用配管に介挿されスイッチ操作に応じて開閉する弁機
構とを設け、 前記容器内を不活生ガスで加圧して前記液体を前記供
給配管に送出するとともに、前記スイッチを操作して前
記泡抜き用配管に前記液体を導入し、前記供給配管から
気泡を排出することを特徴とする。
また、請求項6の発明は、被処理基板にレジスト液を
供給して処理を行うレジスト塗布装置において、 前記レジスト液の供給配管に介挿されたレジスト液送
出用ポンプの上流側及び下流側から夫々分岐する如く設
けられた泡抜き用配管と、この泡抜き用配管に介挿され
スイッチ操作に応じて開閉する弁機構とを備え、前記ス
イッチの操作により前記供給配管から気泡を排出可能に
構成されたことを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項6記載のレジスト塗
布装置において、 さらに、前記泡抜き用配管に気泡検出器を備え、この
気泡検出器からの信号により自動的に前記供給配管から
気泡を排出可能に構成されたことを特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項6〜7のいずれか1
項記載のレジスト塗布装置において、 前記泡抜き用配管が、前記供給配管に介挿されたフィ
ルタに設けられていることを特徴とする。
また、請求項9の発明は、請求項6〜8のいずれか1
項記載のレジスト塗布装置において、 さらに、前記レジスト液を収容した容器内を加圧する
ための不活生ガス供給機構を具備し、前記泡抜き用配管
による泡抜き時にこの不活生ガス供給機構によって前記
容器内を加圧し、前記レジスト液を送出するように構成
されたことを特徴とする。
(作用) 上記構成の本発明の液体処理装置及び液体処理方法及
びレジスト塗布装置では、スイッチの操作により泡抜き
用配管に介挿された弁機構を開閉することにより、レジ
スト液、リンス液、現像液等の供給配管から気泡を簡単
に排出することができる。
(実施例) 以下、本発明をレジスト塗布装置に適用した実施例を
図面を参照して説明する。
レジスト塗布装置1には、レジスト液収容ボトル2が
設けられており、このレジスト液収容ボトル2には、加
圧してレジスト液を送出するための不活性ガスとして例
えば窒素ガスを供給するための加圧配管3と、レジスト
液収容ボトル2からノズル4にレジスト液を供給するた
めのレジスト液供給配管5が接続されている。
また、このレジスト液供給配管5には、上流側(レジ
スト液収容ボトル2側)から、液端検出器(Liquid End
Detector)6、フィルタ7、ポンプ8、フィルタ9、
バルブ10、サックバックバルブ11がこの順で介挿されて
いる。さらに、液端検出器6、フィルタ7、フィルタ9
は、例えば透明な樹脂製板などにより内部を目視可能に
構成されており、これらの上部には、透明な樹脂等から
なり内部を目視可能に構成された泡抜き用配管12、13、
14がそれぞれ接続されている。そして、これらの泡抜き
用配管12、13、14には、それぞれ常時開とされ、緊急時
にのみ閉とされる安全機構としてのボールバルブ15、1
6、17と、例えばエアーによって駆動される開閉弁18、1
9、20が介挿されており、これらの開閉弁18、19、20
は、操作パネルに配置され、例えば押している間だけON
(開)となり、離すとOFF(閉)となるモーメンタリー
スイッチ18a、19a、20aによって開閉自在に構成されて
いる。
一方、上記加圧配管3の端部には、窒素ガス供給源21
が接続されており、窒素ガス供給源21とレジスト液収容
ボトル2との間には、レギュレータ22と3方弁23が介挿
されている。なお、この3方弁23は、操作パネルに配置
されたスイッチ23aにより操作可能に構成されている。
また、ノズル4の下方には、例えば真空チャック等に
より半導体ウエハ24を保持するウエハ載置台25が設けら
れており、このウエハ載置台25には、半導体ウエハ24を
高速回転させるための駆動機構26が接続されている。
上記構成のレジスト塗布装置1は、例えば第2図に示
すように、レジスト処理システム30に設けられており、
その両側には、ウエハカセット31内の半導体ウエハ24を
順次ロードするためのセンダ32と、レジスト塗布装置1
によってレジストを塗布された半導体ウエハ24を加熱し
てベーキングを行うベーキング装置33が設けられてい
る。なお、周知のようにベーキング装置33の側方には、
さらに例えば、露光装置、現像装置、レシーバ等が配設
される。
そして、センダ32によって供給された半導体ウエハ24
をウエハ載置台25上に保持し、加圧配管3からの窒素ガ
ス圧によってレジスト液収容ボトル2からポンプ8まで
送出されているレジスト液を、ポンプ8を駆動させると
ともに、バルブ10を開とすることにより、ノズル4から
半導体ウエハ24上に所定量供給する。なお、所定量レジ
スト液を供給した後は、バルブ10を閉とするとともに、
サックバックバルブ11を作動させてレジスト液をノズル
4内に引き込む。これは、レジスト液がノズル4から半
導体ウエハ24上に垂れ落ちることを防止するとともに、
レジスト液と大気との接触部分の面積をできるだけ少な
くしてレジスト液の変質を防止するためである。
この後、駆動機構26によってウエハ載置台25を高速回
転させ、レジスト液を半導体ウエハ24上に均一に拡げ
る。そして、レジストの塗布が終了すると、隣接するベ
ーキング装置33に半導体ウエハ24を送り、所定温度で所
定時間半導体ウエハ24のベーキングを行う。この後、半
導体ウエハ24は、図示しないレシーバ、露光装置、現像
装置等に送られる。
一方、レジスト塗布装置1を立ち上げて処理を開始す
る場合、あるいはレジスト液収容ボトル2を交換する場
合等は次のようにしてレジスト液供給配管5内の気泡を
排出させる。
すなわち、レジスト塗布装置1停止時あるいはレジス
ト液収容ボトル2交換時には、3方弁23によりレジスト
液収容ボトル2は常圧とされ、レジスト液供給配管5内
は、空気が満たされた状態であるので、まずスイッチ23
aにより3方弁23を作動させ、窒素ガス供給源21からレ
ジスト液収容ボトル2内に窒素ガスを供給し、加圧す
る。そして、レジスト液供給配管5内のレジスト液の先
端部を目視しながらモーメンタリースイッチ18a、19a、
20aを順次操作し、上流側から順に開閉弁18、19、20を
開として、泡抜き用配管12、13、14順にレジスト液を導
出し、液端検出器6、フィルタ7、フィルタ9部分の気
泡を泡抜き用配管12、13、14へ排出させる。
すなわち、この実施例では、レジスト液供給配管5内
のレジスト液の先端部を目視しながらモーメンタリース
イッチ18a、19a、20aを順次操作することにより、簡単
にレジスト液供給配管5内の気泡を除去することができ
る。
なお、上記実施例では、気泡を目視しながらモーメン
タリースイッチ18a、19a、20aを操作し、開閉弁18、1
9、20を開閉させてレジスト液供給配管5内の気泡を排
出させるよう構成したが、例えば第3図に示すように、
泡抜き用配管12、13、14にそれぞれ気泡検出器40、41、
42を介挿し、この気泡検出器40、41、42の信号により自
動的に開閉弁18、19、20を開閉させてレジスト液供給配
管5内の気泡を排出させるよう構成することもできる。
このように、気泡を取り去ったレジスト液を滴下し、
スピンコートすると、レジスト膜を半導体ウエハ表面に
均一に塗布できる。
また、上記実施例では本発明をレジスト塗布装置に適
用した例について説明したが、同様にしてリンス装置、
現像装置等に適用することができることはもちろんであ
る。
[発明の効果] 上述のように、本発明の液体処理装置及び液体処理方
法及びレジスト塗布装置によれば、レジスト液、リンス
液、現像液等の供給配管内の気泡を簡単に除去すること
ができ、従来に較べて操作性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置の構成を示す図、第2図
は第1図に示す装置を配置されたレジスト処理システム
の要部構成を示す図、第3図は第1図に示す実施例装置
の変形例の構成を示す図である。 1……レジスト塗布装置、2……レジスト液収容ボト
ル、3……加圧配管、4……ノズル、5……レジスト液
供給配管、6……液端検出器、7,9……フィルタ、8…
…ポンプ、10……バルブ、11……サックバックバルブ、
12,13,14……泡抜き用配管、15,16,17……ボールバル
ブ、18,19,20……開閉弁、18a,19a,20a……モーメンタ
リースイッチ、21……窒素ガス供給源、22……レギュレ
ータ、23……3方弁、23a……スイッチ、24……半導体
ウエハ、25……載置台、26……駆動機構。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03F 7/30 501 G03F 7/30 501

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理基板に所定の液体を供給して処理を
    行う装置において、 前記液体を収容する容器と、 前記容器から前記被処理基板に前記液体を導く供給配管
    と、 前記供給配管に介挿され、前記液体を送出するポンプ
    と、 前記ポンプの上流側及び下流側から夫々分岐する如く前
    記供給配管に設けられた泡抜き用配管と、 前記泡抜き用配管に介挿されスイッチ操作に応じて開閉
    する弁機構とを備え、前記スイッチの操作により前記供
    給配管から気泡を排出可能に構成されたことを特徴とす
    る液体処理装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の液体処理装置において、 さらに、前記泡抜き用配管に気泡検出器を備え、この気
    泡検出器からの信号により自動的に前記供給配管から気
    泡を排出可能に構成されたことを特徴とする液体処理装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1〜2のいずれか1項記載の液体処
    理装置において、 前記泡抜き用配管が、前記供給配管に介挿されたフィル
    タに設けられていることを特徴とする液体処理装置。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項記載の液体処
    理装置において、 さらに、前記液体を収容した容器内を加圧するための不
    活生ガス供給機構を具備し、前記泡抜き用配管による泡
    抜き時にこの不活生ガス供給機構によって前記容器内を
    加圧し、前記液体を送出するように構成されたことを特
    徴とする液体処理装置。
  5. 【請求項5】所定の液体を収容した容器内から供給配管
    を介して当該液体を被処理基板に供給し、処理を行う液
    体処理方法において、 前記供給配管に介挿された液体送出用ポンプの上流側及
    び下流側から夫々分岐する泡抜き用配管と、この泡抜き
    用配管に介挿されスイッチ操作に応じて開閉する弁機構
    とを設け、 前記容器内を不活生ガスで加圧して前記液体を前記供給
    配管に送出するとともに、前記スイッチを操作して前記
    泡抜き用配管に前記液体を導入し、前記供給配管から気
    泡を排出することを特徴とする液体処理方法。
  6. 【請求項6】被処理基板にレジスト液を供給して処理を
    行うレジスト塗布装置において、 前記レジスト液の供給配管に介挿されたレジスト液送出
    用ポンプの上流側及び下流側から夫々分岐する如く設け
    られた泡抜き用配管と、この泡抜き用配管に介挿されス
    イッチ操作に応じて開閉する弁機構とを備え、前記スイ
    ッチの操作により前記供給配管から気泡を排出可能に構
    成されたことを特徴とするレジスト塗布装置。
  7. 【請求項7】請求項6記載のレジスト塗布装置におい
    て、 さらに、前記泡抜き用配管に気泡検出器を備え、この気
    泡検出器からの信号により自動的に前記供給配管から気
    泡を排出可能に構成されたことを特徴とするレジスト塗
    布装置。
  8. 【請求項8】請求項6〜7のいずれか1項記載のレジス
    ト塗布装置において、 前記泡抜き用配管が、前記供給配管に介挿されたフィル
    タに設けられていることを特徴とするレジスト塗布装
    置。
  9. 【請求項9】請求項6〜8のいずれか1項記載のレジス
    ト塗布装置において、 さらに、前記レジスト液を収容した容器内を加圧するた
    めの不活生ガス供給機構を具備し、前記泡抜き用配管に
    よる泡抜き時にこの不活生ガス供給機構によって前記容
    器内を加圧し、前記レジスト液を送出するように構成さ
    れたことを特徴とするレジスト塗布装置。
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US6165270A (en) * 1997-07-04 2000-12-26 Tokyo Electron Limited Process solution supplying apparatus
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