JP3280878B2 - 塗布装置およびそれに用いるパーティクル測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハやＬＣＤ基板等の被処理体に対してレジスト液の塗布
を行う塗布装置およびそれに用いるパーティクル測定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、被処
理体としての半導体ウエハにフォトレジストを塗布し、
回路パターンに対応してフォトレジストを露光し、これ
を現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィー
技術により回路パターンが形成される。

【０００３】これらの工程のうちフォトレジスト塗布工
程においては、半導体ウエハをスピンチャック上に保持
させて回転させながら、その上方に設けられたノズルか
らその表面中心部にレジスト液を供給し、遠心力によっ
てレジスト液を拡散させる。これにより、半導体ウエハ
の表面全体に均一にレジスト膜が塗布される。

【０００４】そして、レジスト膜が塗布された半導体ウ
エハに加熱処理を施した後、露光処理および現像処理を
施し、さらにはエッチング処理を施して回路を形成する
のであるが、レジスト膜中にパーティクルが混入してい
ると、所望の回路パターンが得られずに歩留まりが低下
するおそれがある。

【０００５】そのため、従来は、レジスト液供給源とノ
ズルとの間にフィルターを介装してパーティクルを除去
しているが、長期間使用によりフィルターが経時劣化し
た場合等にはパーティクルが有効に除去されず、これを
放置するとやはりレジスト膜中にパーティクルが混入す
ることになる。

【０００６】したがって、このようなことを未然に防止
することが必要であり、そのためにレジスト液を半導体
ウエハに吐出する前にレジスト液中のパーティクルの量
を把握することが求められている。このような要求に対
して、市販のパーティクルカウンターによってレジスト
液中のパーティクルを把握することが考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、 パーテ
ィクルカウンターはレーザー等の光を対象物に照射して
パーティクルを測定するものであるが、レジストに光を
照射するとレジスト自身が発光し、パーティクルの正確
な計測が困難である。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、レジスト液中のパーティクルを正確に測定
することができるパーティクル測定装置を備えた塗布装
置およびそのようなパーティクル測定装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 前記課題を解決するため
に、第１発明 は、被塗布体に対してレジスト液を塗布す
る塗布部と、レジスト液を前記塗布部に供給するレジス
ト液供給源と、前記レジスト液供給源から前記塗布部に
レジスト液を輸送するための複数の輸送配管と、前記各
輸送配管の途中にそれぞれ分岐して設けられた複数のサ
ンプリング配管と、前記各輸送配管の分岐部分にそれぞ
れ設けられ、レジスト液の供給先を塗布部とサンプリン
グ配管との間で切り替える複数のバルブと、前記複数の
サンプリング配管が接続される測定配管と、測定配管に
設けられ、各サンプリング配管から供給されたレジスト
液のパーティクルを測定するパーティクル測定装置とを
具備し、前記パーティクル測定装置は、パーティクルを
検出する検出部と、検出されたパーティクルを計測する
計測部とを備え、計測部は、検出部がレジストの発光の
影響を受ける粒径部分をカットしてパーティクルを計測
することを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１０】第２発明は、被塗布体に対してレジスト液
を塗布する塗布部と、レジスト液を前記塗布部に供給す
るレジスト液供給源と、前記レジスト液供給源から前記
塗布部にレジスト液を輸送するための輸送配管と、前記
輸送配管の途中に分岐して設けられたサンプリング配管
と、前記輸送配管の分岐部分に設けられ、レジスト液の
供給先を塗布部とサンプリング配管との間で切り替える
バルブと、サンプリング配管から供給されたレジスト液
のパーティクルを測定するパーティクル測定装置と、を
具備し、前記パーティクル測定装置は、パーティクルを
検出する検出部と、検出されたパーティクルを計測する
計測部とを備え、前記計測部は、検出部がレジストの発
光の影響を受ける粒径部分をカットしてパーティクルを
計測することを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１１】第３発明は、上記第１発明または第２発明
において、前記パーティクル測定装置に洗浄液を供給す
る洗浄液供給手段をさらに具備することを特徴とする塗
布装置を提供する。

【００１２】第４発明は、上記第１発明ないし第３発明
のいずれかにおいて、前記検出部は、レジストの発光に
よる影響を緩和するようにその感度が低下されているこ
とを特徴とする塗布装置を提供する。第５発明は、上記
第１発明ないし第４発明のいずれかにおいて、前記輸送
配管の前記分岐部分の上流側にフィルターを具備するこ
とを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１３】第６発明は、レジスト液中のパーティクル
を測定するパーティクル測定装置であって、パーティク
ルを検出する検出部と、検出されたパーティクルを計測
する計測部とを備え、前記計測部は、検出部がレジスト
の発光の影響を受ける粒径部分を検出した部分をカット
してパーティクルを計測することを特徴とするパーティ
クル測定装置を提供する。第７発明は、上記第６発明に
おいて、前記検出部は、レジストの発光による影響を緩
和するようにその感度が低下されていることを特徴とす
るパーティクル測定装置を提供する。

【００１４】第８発明は、被塗布体に対してレジスト液
供給源からレジスト液を供給して塗布処理する塗布装置
であって、前記レジスト液供給源から導かれたレジスト
液に対して所定の光を照射し、レジストの発光の影響を
受ける粒径部分をカットしてあるいはレジストの発光に
よる影響を緩和するようにその感度を低下させてパーテ
ィクルの数を計測する測定装置と、この測定装置の計測
データに基づいて警告を発する手段とを具備することを
特徴とする塗布装置を提供する。

【００１５】第９発明は、被塗布体に対して異なるレジ
スト液供給源からレジスト液を供給して塗布処理する吐
出ノズルを複数具備する塗布装置であって、前記各レジ
スト液供給源からそれぞれ選択して導かれたレジスト液
に対して所定の光を照射し、レジストの発光の影響を受
ける粒径部分をカットしてあるいはレジストの発光によ
る影響を緩和するようにその感度を低下させてパーティ
クルの数を計測する測定装置と、この測定装置の計測デ
ータに基づいて警告を発する手段と、前記各レジスト液
供給源からそれぞれ選択して前記測定装置に導かれるレ
ジスト液の経路を洗浄する洗浄液供給手段とを具備する
ことを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１６】第１０発明は、第８発明または第９発明に
おいて、前記測定装置におけるレジストの発光の影響を
受ける粒径部分あるいはレジストの発光による影響を緩
和するよう低下させる感度は、前記レジスト液の種類に
応じて異なる基準であることを特徴とする塗布装置を提
供する。

【００１７】第１発明によれば、複数輸送配管の途中に
それぞれ分岐して設けられた複数のサンプリング配管
と、各輸送配管の途中にそれぞれ分岐して設けられた複
数のサンプリング配管と、複数のサンプリング配管が接
続される測定配管と、測定配管に設けられ各サンプリン
グ配管から供給されたレジスト液のパーティクルを測定
するパーティクル測定装置とを設けたので、複数の輸送
配管のレジスト液のパーティクルを１つのパーティクル
測定装置で測定することができ、パーティクル測定装置
の計測部が、検出部がレジストの発光の影響を受ける粒
径部分をカットしてパーティクルを計測するので、レジ
ストの発光の影響を受けずに高精度でパーティクルを測
定することができる。

【００１８】第２発明および第６発明によれば、パーテ
ィクル測定装置の計測部が、検出部がレジストの発光の
影響を受ける粒径部分をカットしてパーティクルを計測
するので、レジストの発光の影響を受けずに高精度でパ
ーティクルを測定することができる。

【００１９】第３発明によれば、洗浄液を供給する洗浄
液供給手段を設けたので、洗浄液により測定配管および
パーティクル測定装置を洗浄して光学セル内壁等へのレ
ジスト液の固着を防止することができ、インラインで有
効にパーティクルを測定することができる。

【００２０】第４発明および第７発明によれば、レジス
トの発光による影響を緩和するようにその感度が低下さ
れているので、レジストの影響を受けずに測定が可能な
粒度範囲を広げることができ、より高精度でパーティク
ルを測定することができる。第５発明によれば、輸送配
管の分岐部分の上流側にフィルターを具備することによ
り、フィルターが劣化したことによるパーティクルの増
加を迅速に把握することができる。

【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。図１は、本発
明の対象となる塗布装置が組み込まれた、半導体ウエハ
の塗布・現像処理システムを示す斜視図である。

【００２２】この塗布・現像処理システムは、複数の半
導体ウエハＷを収容するカセットＣを載置するカセット
ステーション１と、半導体ウエハにレジスト塗布および
現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニット
を備えた処理部２と、カセットステーション１上のカセ
ットＣと処理部２との間で半導体ウエハの搬送を行うた
めの搬送機構３とを備えている。そして、カセットステ
ーション１においてシステムへのカセットＣの搬入およ
びシステムからのカセットＣの搬出が行われる。また、
搬送機構３はカセットの配列方向に沿って設けられた搬
送路１２上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬
送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で半導
体ウエハＷの搬送が行われる。

【００２３】処理部２は、前段部分２ａと後段部分２ｂ
とに分かれており、それぞれ中央に通路１５、１６を有
しており、これら通路の両側に各処理ユニットが配設さ
れている。そして、これらの間には中継部１７が設けら
れている。

【００２４】前段部２ａは、通路１５に沿って移動可能
なメインアーム１８を備えており、通路１５の一方側に
は、ブラシ洗浄ユニット２１、水洗ユニット２２、アド
ヒージョン処理ユニット２３、および冷却ユニット２４
が、他方側には本発明の対象となる２つのレジスト塗布
ユニット２５が配置されている。一方、後段部２ｂは、
通路１６に沿って移動可能なメインアーム１９を備えて
おり、通路１９の一方側には複数の加熱処理ユニット２
６および冷却ユニット２７からなる熱系ユニット群２８
が、他方側には２つの現像処理ユニット２９が配置され
ている。熱系ユニット群２８は、ユニットが４段積層さ
れてなる組が通路１９に沿って３つ並んでおり、上２段
が加熱処理ユニット２６であり、下段が冷却ユニット２
７である。加熱処理ユニット２６は、レジストの安定化
のためのプリベーク、露光後のポストエクスポージャー
ベーク、および現像後のポストベーク処理を行うもので
ある。なお、後段部２ｂの後端には露光装置（図示せ
ず）との間で半導体ウエハＷの受け渡しを行うためのイ
ンターフェース部３０が設けられている。

【００２５】上記メインアーム１８は、搬送機構３のア
ーム１１との間で半導体ウエハＷの受け渡しを行うとと
もに、前段部２ａの各処理ユニットに対するウエハＷの
搬入・搬出、さらには中継部１７との間でウエハｗの受
け渡しを行う機能を有している。また、メインアーム１
９は中継部１７との間で半導体ウエハＷの受け渡しを行
うとともに、後段部２ｂの各処理ユニットに対するウエ
ハＷの搬入・搬出、さらにはインターフェース部３０と
の間のウエハＷの受け渡しを行う機能を有している。

【００２６】このように各処理ユニットを集約して一体
化することにより、省スペース化および処理の効率化を
図ることができる。そして、これら処理ユニットを含む
処理部２全体がケーシング（図示せず）内に配置されて
いる。

【００２７】このように構成される塗布・現像処理シス
テムにおいては、カセットＣ内の半導体ウエハＷが、処
理部２に搬送され、まず、洗浄ユニット２１および水洗
ユニット２２により洗浄処理され、レジストの定着性を
高めるためにアドヒージョン処理ユニット２３にて疎水
化処理され、冷却ユニット２４で冷却後、レジスト塗布
ユニット２５でレジストが塗布される。その後、半導体
ウエハＷは、加熱処理ユニット２６の一つでプリベーク
処理され、冷却ユニット２７で冷却された後、インター
フェース部３０を介して露光装置に搬送されてそこで所
定のパターンが露光される。そして、再びインターフェ
ース部３０を介して搬入され、加熱処理ユニット２６の
一つでポストエクスポージャーベーク処理が施される。
その後、冷却ユニット２７で冷却された半導体ウエハＷ
は、現像処理ユニット２９で現像処理され、所定の回路
パターンが形成される。現像処理された半導体ウエハＷ
は、メインアーム１９，１８および搬送機構３によって
カセットステーション１上の所定のカセットに収容され
る。

【００２８】次に、本発明の対象である塗布装置の一実
施形態としてのレジスト塗布ユニット２５について説明
する。図２および図３に示すように、このレジスト塗布
ユニット２５は、ケーシング２５ａ内に塗布部４０を具
備している。塗布部４０は、半導体ウエハＷを収容する
収容容器（カップ）４１を有しており、その中に、半導
体ウエハＷを真空吸着によって水平に支持するスピンチ
ャック４２を有している。このスピンチャック４２は、
容器４１の下方に設けられたパルスモーターなどの駆動
機構４３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。容器４１内は、その底
部中心部から、図示しない排気手段によって排気され
る。また、塗布処理にともなって飛散したレジスト液や
溶剤は、スピンチャック４２の外方から、容器４１の底
部に設けられた排液口４４から排液管４５を通って、容
器４１の下方に設けられているドレインタンク４６へ排
出される。ドレインタンク４６にはドレインライン４７
が接続されており、これによりドレインが装置外に排出
される。

【００２９】図３に示すように、ケーシング２５ａの容
器４１の外側部分には、４つのノズルホルダー５１，５
２，５３，５４を保持可能な保持部２５ｂが設けられて
いる。ノズルホルダー５１，５２，５３，５４には、そ
れぞれ、レジスト液吐出ノズルＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４
が保持されており、これと組をなすように、それぞれ溶
剤ノズルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が保持されている。保
持部２５ｂ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。レジスト液吐出
ノズルＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４には後述するように、独
立したレジスト液配管が接続されており、したがって４
種類の異なったレジスト液を塗布することができる。な
お、各ノズルホルダーにレジスト液吐出ノズルだけを保
持させて、溶剤ノズルを共用タイプとして後述するスキ
ャンアーム５７に取り付けるようにしてもよい。

【００３０】これらノズルホルダー５１〜５４は、それ
ぞれ取り付け部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａにより
スキャンアーム５７の先端部に取り付け可能となってお
り、これらのうち選択された一つがスキャンアーム５７
に取り付けられた状態で保持部２５ｂから取り出され
る。スキャンアーム５７はスキャン機構５８により三次
元移動、すなわちＸ、Ｙ、Ｚ方向への移動が可能であ
り、保持部２５ｂから取り出されたノズルホルダー（図
２，３ではノズルホルダー５１）は、半導体ウエハＷの
上方の所定位置まで移動される。

【００３１】なお、各ノズルホルダーには、レジスト液
ノズル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５５ａ，５５ｂ、および、溶剤ノズルから吐出される
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５６ａ，５６ｂが設けられ
ている。チューブ５５ａはレジスト液ノズルに連続する
配管の周囲に設けられて往路を構成し、チューブ５５ｂ
は復路を構成している。また、チューブ５６ａは溶剤ノ
ズル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５６ｂは復路を構成している。

【００３２】次に、塗布部４０の各レジスト液吐出ノズ
ルにレジスト液を供給するレジスト供給ラインについて
説明する。図４は、本実施形態のレジスト塗布ユニット
におけるレジスト液供給系、パーティクル測定用配管、
および洗浄液供給系を示す図である。この図に示すよう
に、レジスト液吐出ノズルＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４に
は、それぞれレジスト液輸送配管６１，６２，６３，６
４が接続されており、これらの他端には、それぞれレジ
スト液を貯留したレジスト液容器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４が接続されている。

【００３３】これらレジスト液輸送配管６１，６２，６
３，６４は、この順に並列配置されており、これらには
上流側からそれぞれ残量検知機構Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ
４、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４、フィルターＦ１，
Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４、およびエアオペレーションバルブＶ
１，Ｖ２、Ｖ３，Ｖ４が設けられている。これらエアオ
ペレーションバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４には、それ
ぞれサンプリング配管７１，７２，７３，７４がレジス
ト液輸送配管６１，６２，６３，６４から分岐するよう
に設けられている。これらエアオペレーションバルブＶ
１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は、通常は輸送配管側のポートＤ
１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が開となって、ノズルＮ１，Ｎ
２，Ｎ３，Ｎ４側へレジスト液が輸送されるが、後述す
るようにレジスト液のパーティクルを測定する場合に
は、それぞれポートＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が開放さ
れ、サンプリング配管７１，７２，７３，７４へレジス
ト液が供給される。フィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４
の下流側に、それぞれバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が
設けられていることにより、フィルターの劣化によるパ
ーティクルの増加を迅速に把握することができる。

【００３４】サンプリング配管７１，７２，７３，７４
は、共通の測定配管７５に接続されており、測定配管７
５の下流端、すなわち輸送配管６４側にはパーティクル
測定装置８０が接続されている。この、このパーティク
ル測定装置８０は、光源とセンサーとを有する検出部８
１と、計測部８２とを備えている。そして、このパーテ
ィクル測定装置８０により、輸送配管６１，６２，６
３，６４から、それぞれサンプリング配管７１，７２，
７３，７４を介して測定配管７５に供給され、さらに検
出部８１に供給されたレジスト液についてパーティクル
を測定する。測定後のレジスト液は、前記ドレインライ
ン４７へと排出される。

【００３５】一方、パーティクル測定装置８０の反対側
には、レジスト液輸送配管６１，６２，６３，６４と並
列に、洗浄液ライン６０が配置されている。洗浄液ライ
ン６０には洗浄液容器Ｒ０が接続されており、この容器
Ｒ０からＮ_２加圧により洗浄液ライン６０に洗浄液を供
給する。もちろんポンプにより洗浄液を供給することも
できる。この洗浄液ライン６０には、上流側から残量検
知機構Ｌ０、フィルターＦ０、エアオペレーションバル
ブＶ０が介在されている。このエアオペレーションバル
ブＶ０には、洗浄液ライン６０から分岐するように前記
測定配管７５が接続されており、通常は洗浄ライン６０
側のポートＤ０が開となっているが、測定配管７５に洗
浄液を供給する場合には、ポートＭ０が開放される。洗
浄液は、測定配管７５のサンプリング配管７１，７２，
７３，７４との合流点を通ってパーティクル測定装置８
０の検出部８１に至り、その中の光学セル等を洗浄す
る。洗浄後の廃液は、ドレインライン４７に排出され
る。

【００３６】このような配管系において、例えばノズル
Ｎ１から通常のレジスト液吐出を行う場合には、まず、
レジスト液容器Ｒ１から輸送配管６１中を残量検知機構
Ｌ１を通り、ポンプＰ１に吸引された状態とされる。こ
の状態で吐出信号を受けると、エアオペレーションバル
ブのポートＤ１が開き、ポンプＰ１が吐出動作を開始す
る。レジスト液は、輸送配管６１を流れポンプＰ１から
フィルターＦ１を通りエアオペレーションバルブＶ１の
ポートＤ１側へ押し出され、ノズルＮ１から吐出される
こととなる。吐出終了後、ポートＤ１が閉じられ、ポン
プＰ１は再び吸引動作を行って、次の吐出に備える。他
のノズルＮ２〜Ｎ４についても、全く同様の動作でレジ
スト液吐出が実行される。

【００３７】次に、このような配管系におけるパーティ
クルの測定について、図５を参照しながら説明する。輸
送配管６１を流れるパーティクルを測定する際には、ま
ず、レジスト液がポンプＰ１に吸引された状態で測定開
始の信号を受ける。これにより、エアオペレーションバ
ルブＶ１のポートＭ１が開き、ポンプＰ１の吐出動作が
開始される（ＳＴ１）。レジスト液は、ポンプＰ１より
フィルターＦ１を通り、エアオペレーションバルブＶ１
のポートＭ１側に押し出され、サンプリング配管７１か
ら測定配管７５を通ってパーティクル測定装置８０の検
出部８１へ導かれ、レジスト液Ｒ１中のパーティクルが
測定される（ＳＴ２）。測定後、ポートＭ１は閉じら
れ、ポンプＰ１は再び吸引動作を行う（ＳＴ３）。な
お、この際のパーティクルの測定は、測定配管７５の配
管中をレジスト液で置換する必要があるので数回行うの
が望ましい。

【００３８】測定が終了すると、測定配管７５内のレジ
ストを排除し、パーティクル測定装置８０の検出部８１
（特に光学セル）を洗浄するための動作に入る。まず、
洗浄液ライン６０のエアオペレーションバルブＶ０を開
く（ＳＴ４）。洗浄液は、Ｎ_２加圧により、フィルター
Ｆ０を通り、エアオペレーションバルブＶ０のポートＭ
０から測定配管７５を通って検出部８１に至る。これに
より、測定配管７５および検出部８１が洗浄される（Ｓ
Ｔ５）。洗浄終了後、エアオペレーションバルブＶ０の
ポートＭ０が閉じられる（ＳＴ６）。

【００３９】次に、輸送配管６２を流れるレジスト液の
パーティクルを測定する場合には、配管６１の場合と同
様に、測定開始信号により、エアオペレーションバルブ
Ｖ２のポートＭ２を開き（ＳＴ７）、サンプリング配管
７２から測定配管７５を通ってパーティクル測定装置８
０の検出部８１へ導かれ、レジスト液Ｒ２中のパーティ
クルが測定される（ＳＴ８）。

【００４０】測定終了後、エアオペレーションバルブＶ
２のポートＭ２を閉じ（ＳＴ９）、次に、洗浄液ライン
６０に設けられたエアオペレーションバルブＶ０のポー
トＭ０を開き（ＳＴ１０）、同様に測定配管７５および
パーティクル測定装置８０の検出部８１（特に光学セ
ル）を洗浄する（ＳＴ１１）。洗浄後バルブＶ０のポー
トＭ０を閉じる（ＳＴ１２）。

【００４１】輸送配管６３を流れるレジスト液のパーテ
ィクル測定も全く同様にしてなされ（ＳＴ１３〜１５参
照）、その後の洗浄も全く同様にしてなされる。そし
て、このような動作を各輸送配管で繰り返し行う。もち
ろん測定の順序は上記のものには限定されない。このよ
うな一連の手順は、予め、本体記憶部にシーケンスとし
て記憶させておくことにより、自動的に所定の間隔で、
測定および記録することが可能である。また、このよう
な測定記録に基づいて、異常数値に対してアラームを出
力させることもできる。

【００４２】このように洗浄ライン６０を設けて測定配
管７５および検出部８１を随時洗浄することができ、レ
ジストが検出部８１内の光学セルに固着し汚染されるお
それがないので、インラインに設けられたパーティクル
測定装置により有効にパーティクルを測定することがで
きる。また複数の輸送配管を通流するレジスト液のパー
ティクルを一つの装置で測定可能であるため、極めて効
率の良いパーティクル測定が実現される。

【００４３】また、各輸送配管に設けられた送液用のポ
ンプＰ１〜Ｐ４を流量設定可能とすることにより、各系
統で異なる粘度のレジストを用いる場合でも、パーティ
クル測定装置８０の検出部８１において測定に適した流
量になるように流量設定することができる。もちろん、
通常吐出時はそれぞれの系統において、それぞれの塗布
シーケンスで求められる吐出流量に自動的に戻るように
することができる。

【００４４】洗浄液ライン６０は、パーティクル測定装
置９０から最も離れた位置にあるため、洗浄液ライン６
０から測定配管７５に供給された洗浄液は、サンプリン
グ配管７１〜７４との合流点すべてを洗浄することがで
きる。なお、洗浄液ラインを複数用意し、レジスト液の
種類に応じて使い分けるようにしてもよい。

【００４５】次に、パーティクル測定装置８０について
説明する。このパーティクル測定装置８０は、上述した
ように、検出部８１と計測部８２とを有している。検出
部８１は、図６に示すように、レーザー光源８３と、セ
ンサー８４と、レジスト液が供給される光学セル８５と
を備えており、光学セル８５を挟んで光源８３とセンサ
ー８４とが対向するように設けられている。そして、光
学セル８５に供給されたレジスト液にレーザー光線が照
射され、その中のパーティクルＰがセンサー８４により
検出される。このような検出信号が計測部８２に出力さ
れ、そこで計数処理が行われ、測定値として出力され
る。

【００４６】ところで、レジスト液に光りを照射した場
合には、レジストの樹脂成分自体が発光する現象が生じ
るため、上述のようにパーティクルを測定している際
に、レジストの発光による部分もパーティクルとしてカ
ウントしてしまい、正確な測定ができなくなる。つま
り、図７に示すように、粒径サイズがＬ点以下の斜線部
がレジストの発光の影響であり、Ｌ点以上の粒径ｄ，
ｅ，ｆでは発光の影響を受けないが、Ｌ点よりも小さい
粒径ａ，ｂ，ｃでは多めにカウントしてしまい正確に測
定することができない。そこで、計測部８２によりレジ
ストの発光の影響のある粒径部分をカットする。すなわ
ち、この場合は例えば０．２５μｍ未満をカットし、そ
れ以上の粒径のみカウントする。これにより、レジスト
の発光にともなう誤カウントを防止することができる。
もちろん、このしきい値はレジストの種類によって変化
するので、レジストの種類に応じて計測部の設定を行う
必要がある。

【００４７】一方、パーティクルは通常、対数正規分布
と呼ばれる粒径分布をとりやすく、小さいサイズのもの
ほど多く存在する。したがって、より小さな粒径まで測
定可能な方が高精度でパーティクルを測定することがで
き早期に異常値を検知することができる。つまり、上述
のようにレジストの発光の影響を受ける粒径部分をカッ
トした場合には、小さい粒径部分が測定されないことと
なるため、誤カウントは防止されるものの、精度的には
若干低い。

【００４８】これに対して、検出部８１のセンサー８４
の感度を低下させることにより、より小さい粒径まで測
定することができるようになる。つまり、図８に示すよ
うに、センサー８４の感度を低下させることにより、レ
ジストの発光による影響を低下させることができ、レジ
ストの発光の影響を受ける粒径は、Ｌ点より小さいＬ′
点以下となり、より小さい粒径までレジストの影響を受
けることなく測定することができるようになる。この場
合に、パーティクル信号であるａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ
も低下してａ′，ｂ′，ｃ′，ｄ′，ｅ′，ｆ′となる
が、これは純水などの発光の少ない薬液を用いて校正し
ておくことにより、ａ′，ｂ′，ｃ′，ｄ′，ｅ′，
ｆ′の値から正確な値を得ることができる。

【００４９】このようにしてパーティクルを測定して異
常を検出するのであるが、この際に検出される異常には
大別して、図９の（ａ），（ｂ）の２つのタイプがあ
る。（ａ）のように突発的にパーティクル数が増加する
者は、レジスト液の原液の汚染や、装置の重大な故障が
考えられ、装置の停止も含めた緊急かつ適切な対処が望
まれる。また、（ｂ）のように徐々に増加していく場合
は、配管中のフィルターやポンプの劣化（寿命）が考え
られ、それらの交換時期を把握する目安となる。いずれ
のタイプの異常についても、それぞれにしきい値を設
け、それを超えた場合にオペレータまたはホストコンピ
ューターにアラームを与えるようにすることができる。

【００５０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく、種々変形が可能である。例えば、レジスト
液ノズルが複数ある場合の配管系について説明したが、
レジスト液ノズルが１本の場合でも適用可能である。ま
た、配管の配置も図示したものに限定されるものではな
い。さらに、被塗布体として半導体ウエハを用いたが、
これに限らず、例えばＬＣＤ用ガラス基板であってもよ
い。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、第１発明によれ
ば、複数の輸送配管のレジスト液のパーティクルを１つ
のパーティクル測定装置で測定することができ、レジス
トの発光の影響を受ける粒径部分をカットすることによ
り、レジストの発光の影響を受け ずに高精度でパーティ
クルを測定することができる。

【００５２】第２発明および第６発明によれば、レジス
トの発光の影響を受ける粒径部分をカットすることによ
り、レジストの発光の影響を受けずに高精度でパーティ
クルを測定することができる。

【００５３】第３発明によれば、洗浄液を供給する洗浄
液供給手段を設けたので、洗浄液により測定配管および
パーティクル測定装置を洗浄して光学セル内壁等へのレ
ジスト液の固着を防止することができ、インラインで有
効にパーティクルを測定することができる。

【００５４】第４発明および第７発明によれば、レジス
トの影響を受けずに測定が可能な粒度範囲を広げること
ができ、より高精度でパーティクルを測定することがで
きる。さらに第５発明によれば、フィルターが劣化した
ことによるパーティクルの増加を迅速に把握することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象となるレジスト塗布装置が組み込
まれたレジスト塗布・現像システムを示す斜視図。

【図２】本発明の一実施形態に係るレジスト液塗布ユニ
ットの塗布部を示す概略図。

【図３】図２の塗布部を示す平面図。

【図４】本発明の一実施形態のレジスト塗布ユニットに
おけるレジスト液供給系、パーティクル測定用配管、お
よび洗浄液供給系を示す図。

【図５】パーティクル測定および洗浄の工程を説明する
ためのフローチャート。

【図６】パーティクル測定装置の検出部を示す模式図。

【図７】パーティクル測定装置によりレジスト液を測定
する場合のレジスト液の発光の影響を示す図。

【図８】パーティクル測定装置におけるセンサーの検出
感度を低下させた場合のレジスト液の発光の影響を示す
図。

【図９】パーティクル測定装置により検出した異常の態
様を示す図。

【符号の説明】

２５……レジスト塗布ユニット ２５ａ……ケーシング ４０……塗布部 ４１……収容容器 ４２……スピンチャック ５１，５２，５３，５４……ノズルホルダー ６０……洗浄ライン ６１，６２，６３，６４……レジスト液輸送配管 ７１，７２，７３，７４……サンプリング配管 ７５……測定配管 ８０……パーティクル測定装置 ８１……検出部 ８２……計測部 ８３……レーザー光源 ８４……センサー ８５……光学セル Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４……レジスト液ノズル Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４……レジスト液容器 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４……ポンプ Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４……フィルター Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４……エアオペレーションバルブ Ｐ……パーティクル Ｗ……半導体ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飽本 正巳 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 (56)参考文献 特開 平５−251328（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75032（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−98846（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗布体に対してレジスト液を塗布する
   塗布部と、 レジスト液を前記塗布部に供給するレジスト液供給源
   と、 前記レジスト液供給源から前記塗布部にレジスト液を輸
   送するための複数の輸送配管と、 前記各輸送配管の途中にそれぞれ分岐して設けられた複
   数のサンプリング配管と、 前記各輸送配管の分岐部分にそれぞれ設けられ、レジス
   ト液の供給先を塗布部とサンプリング配管との間で切り
   替える複数のバルブと、 前記複数のサンプリング配管が接続される測定配管と、 測定配管に設けられ、各サンプリング配管から供給され
   たレジスト液のパーティクルを測定するパーティクル測
   定装置とを具備し、前記パーティクル測定装置は、パー
   ティクルを検出する検出部と、検出されたパーティクル
   を計測する計測部とを備え、計測部は、検出部がレジス
   トの発光の影響を受ける粒径部分をカットしてパーティ
   クルを計測することを特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 被塗布体に対してレジスト液を塗布する
   塗布部と、 レジスト液を前記塗布部に供給するレジスト液供給源
   と、 前記レジスト液供給源から前記塗布部にレジスト液を輸
   送するための輸送配管と、 前記輸送配管の途中に分岐して設けられたサンプリング
   配管と、 前記輸送配管の分岐部分に設けられ、レジスト液の供給
   先を塗布部とサンプリング配管との間で切り替えるバル
   ブと、 サンプリング配管から供給されたレジスト液のパーティ
   クルを測定するパーティクル測定装置と、 を具備し、 前記パーティクル測定装置は、パーティクルを検出する
   検出部と、検出されたパーティクルを計測する計測部と
   を備え、前記計測部は、検出部がレジストの発光の影響
   を受ける粒径部分をカットしてパーティクルを計測する
   ことを特徴とする塗布装置。
3. 【請求項３】 前記パーティクル測定装置に洗浄液を供
   給する洗浄液供給手段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に記載の塗布装置。
4. 【請求項４】 前記検出部は、レジストの発光による影
   響を緩和するようにその感度が低下されていることを特
   徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載
   の塗布装置。
5. 【請求項５】 前記輸送配管の前記分岐部分の上流側に
   フィルターを具備することを特徴とする請求項１ないし
   請求項４のいずれか１項に記載の塗布装置。
6. 【請求項６】 レジスト液中のパーティクルを測定する
   パーティクル測定装置であって、パーティクルを検出す
   る検出部と、検出されたパーティクルを計測する計測部
   とを備え、前記計測部は、検出部がレジストの発光の影
   響を受ける粒径部分をカットしてパーティクルを計測す
   ることを特徴とするパーティクル測定装置。
7. 【請求項７】 前記検出部は、レジストの発光による影
   響を緩和するようにその感度が低下されていることを特
   徴とする請求項６に記載のパーティクル測定装置。
8. 【請求項８】 被塗布体に対してレジスト液供給源から
   レジスト液を供給して塗布処理する塗布装置であって、 前記レジスト液供給源から導かれたレジスト液に対して
   所定の光を照射し、レジストの発光の影響を受ける粒径
   部分をカットしてあるいはレジストの発光による影響を
   緩和するようにその感度を低下させてパーティクルの数
   を計測する測定装置と、 この測定装置の計測データに基づいて警告を発する手段
   とを具備することを特徴とする塗布装置。
9. 【請求項９】 被塗布体に対して異なるレジスト液供給
   源からレジスト液を供給して塗布処理する吐出ノズルを
   複数具備する塗布装置であって、 前記各レジスト液供給源からそれぞれ選択して導かれた
   レジスト液に対して所定の光を照射し、レジストの発光
   の影響を受ける粒径部分をカットしてあるいはレジスト
   の発光による影響を緩和するようにその感度を低下させ
   てパーティクルの数を計測する測定装置と、 この測定装置の計測データに基づいて警告を発する手段
   と、 前記各レジスト液供給源からそれぞれ選択して前記測定
   装置に導かれるレジスト液の経路を洗浄する洗浄液供給
   手段とを具備することを特徴とする塗布装置。
10. 【請求項１０】 前記測定装置におけるレジストの発光
    の影響を受ける粒径部分あるいはレジストの発光による
    影響を緩和するよう低下させる感度は、前記レジスト液
    の種類に応じて異なる基準であることを特徴とする請求
    項８または請求項９に記載の塗布装置。