JP3680907B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示器用のガラス基板、光ディスク用の基板などの各種の基板にフォトレジスト液などの処理液を供給して基板に所要の処理を施す基板処理装置に係り、特に、基板処理部に処理液を送る処理液供給系統の収納技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置を図6を参照して説明する。
この基板処理装置は半導体ウエハなどの基板にフォトレジスト液の塗布などを行う装置であって、4つの塗布処理ユニットU1〜U4を備えている。なお、図示していないが、通常、この種の基板処理装置は、塗布処理ユニット以外に、回路パターンなどが露光された基板の現像処理を行う現像処理ユニットや、フォトレジスト液の塗布処理前後に基板の加熱処理などを行う熱処理ユニットや、基板を各ユニットに搬送する基板搬送ロボットなどが組み込まれて構成されている。
【0003】
各塗布処理ユニットU1〜U4は、基板Wを吸着保持するスピンチャック1、このスピンチャック1を回転させるモータ2、基板W上にフォトレジスト液を吐出するノズル3、回転塗布処理中にフォトレジスト液が飛散するのを防止する飛散防止カップ4などで構成されている。各ノズル3へフォトレジスト液を送るフォトレジスト液供給系統は、装置フレーム5の内部に収納されている。
【0004】
フォトレジスト液供給系統は、装置フレーム5の前面から引き出し可能に構成された2つのトレイ6a、6b上に分割して搭載されている。図6の左側のトレイ6aには、フォトレジスト液を収納した4つのレジストボトル7a〜7dと、各レジストボトル7a〜7dから送られてきたフォトレジスト液中から気泡を抜き取るトラップ8a〜8dと、トラップ8a、8bに連通された切換弁9aおよびトラップ8c、8dに連通された切換弁9bなどが搭載されている。右側のトレイ6bには、定量吐出用のポンプ10a〜10dと、各ポンプ10a〜10dから送られきたフォトレジスト液中から異物を取り除くフィルタ11a〜11dなどが搭載されている。
【0005】
切換弁9aとポンプ10a、10bとは可撓性の配管12aで、切換弁9bとポンプ10c、10dとは同じく可撓性の配管12bで、それぞれ連通接続されている。また、フィルタ11a〜11dは可撓性の配管13a〜13dを介して各ユニットU1〜U4のノズル3に連通接続されている。そして、配管12a、12bの途中には、トレー6aの引き出しストロークに見合う長さだけの余裕(図6中にコイル状に示してある部分)を持たせてある。同様に、配管13a〜13dの途中にも、トレー6bの引き出しストロークに見合う長さだけの余裕を持たせてある。
【0006】
上述した構成を備えた従来装置によれば、レジストボトル7a〜7dやフィルタ11a〜11dを交換するときや、メンテナンスのときに、トレイ6a、6bを装置フレーム5の前面から引き出して作業を行うことができるので便利である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
第1に、レジストボトル7a〜7dからノズル3に至る配管の途中に、2つのトレー6a、6bの引き出しストロークに見合う長さの余裕を持たせる必要があるので、配管の全長が長くなるという点である。配管が長くなると、フォトレジスト液が送液される途中で品質劣化を起こすおそれがあり、また、配管の洗浄などのために配管を取り外したときに、流出して無駄になるフォトレジスト液の量が増えるので不経済である。
【0008】
第2に、基板処理装置に備えられる塗布処理ユニットの個数に応じてトレイのサイズを変えて、処理液供給系統の各部品を配置しなくてはならないので、トレイに搭載して構成される処理液供給系統の汎用性に欠けるという点である。図6に示した例では、トレイ6a、6bは4つの塗布処理ユニットに対応した大きさをもっているので、塗布処理ユニットの個数を6つに増設する場合には、これに応じてトレイ6a、6bのサイズを大きくしなければならない。また、2つの塗布処理ユニットの場合にはトレイ6a、6bのサイズを小さくして、トレイ内に無駄なスペースがでなきいようにする必要がある。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板処理部に処理液を送る処理液供給系統の配管の長さを極力短くすることができるとともに、処理液供給系統の汎用性を高めることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板に処理液を供給して所要の処理を施す基板処理部を装置フレーム上に配備し、前記基板処理部に処理液を供給する処理液供給系統を前記装置フレームの内部に収納した基板処理装置において、予め決められた個数の基板処理部に対して処理液を供給する処理液供給系統に含まれる構成部品のうち、少なくとも処理液を貯留する処理液ボトルと、前記処理液ボトル内の処理液を基板処理部に送る送液手段とをまとめて、装置フレームから引き出し可能に構成された可動台に搭載することにより、予め決められた個数の基板処理部ごとに処理液供給系統をユニット化した処理液供給ユニットを構成し、前記処理液供給ユニットは前記可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕をもった処理流通用の配管を介して前記基板処理部に連通接続されており、さらに、前記基板処理装置は複数個の処理液供給ユニットを備え、各処理液供給ユニットはそれぞれに対応した基板処理部から略等距離の位置に配置されていることを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、基板に処理液を供給して所要の処理を施す基板処理部を装置フレーム上に配備し、前記基板処理部に処理液を供給する処理液供給系統を前記装置フレームの内部に収納した基板処理装置において、予め決められた個数の基板処理部に対して処理液を供給する処理液供給系統に含まれる構成部品のうち、少なくとも処理液を貯留する処理液ボトルと、前記処理液ボトル内の処理液を基板処理部に送る送液手段とをまとめて、装置フレームから引き出し可能に構成された可動台に搭載することにより、予め決められた個数の基板処理部ごとに処理液供給系統をユニット化した処理液供給ユニットを構成し、前記処理液供給ユニットは前記可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕をもった処理流通用の配管を介して前記基板処理部に連通接続されており、さらに、前記処理液供給ユニットは、前記可動台上に複数個の処理液ボトルを搭載し、かつ、前記各処理液ボトルを使い分ける切換バルブを介して基板処理部に送液するように構成したものである。
【0013】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
請求項1に記載の発明によれば、予め決められた個数の基板処理部に処理液を供給する処理液供給系統の構成部品のうち、少なくとも処理液ボトルと送液手段とを可動台に搭載して処理液供給ユニットを構成しているので、処理供給ユニットと基板処理部とを連通接続する処理流通用の配管は、1つの可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕を持たせるだけでよい。つまり、処理液供給系統を分割して複数の可動台に搭載した場合には、複数の可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕を処理液流通用の配管に持たせる必要があるので配管が長くなるが、請求項1の発明では処理液供給用の配管の長さを極力短くすることができる。また、基板処理装置に備えられる基板処理部の個数が増減した場合には、それに応じて処理液供給ユニットを増減させるだけでよい。つまり、基板処理部の個数の増減に応じて、処理液供給系統を再設計して作りなおす必要がない。さらに、複数個の処理液供給ユニットは、各々に対応した基板処理部から略等距離の位置に配置されるので、各処理液ユニットから各々の基板処理部までの配管の長さが略同じになる。その結果、処理液は略同じ長さの配管を介して各基板処理部へ供給されるので、処理液の送液条件が各基板処理部ごとに均等になり、処理の均一性を高めることができる。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、予め決められた個数の基板処理部に処理液を供給する処理液供給系統の構成部品のうち、少なくとも処理液ボトルと送液手段とを可動台に搭載して処理液供給ユニットを構成しているので、処理供給ユニットと基板処理部とを連通接続する処理流通用の配管は、1つの可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕を持たせるだけでよい。つまり、処理液供給系統を分割して複数の可動台に搭載した場合には、複数の可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕を処理液流通用の配管に持たせる必要があるので配管が長くなるが、請求項2の発明でも処理液供給用の配管の長さを極力短くすることができる。また、基板処理装置に備えられる基板処理部の個数が増減した場合には、それに応じて処理液供給ユニットを増減させるだけでよい。つまり、基板処理部の個数の増減に応じて、処理液供給系統を再設計して作りなおす必要がない。さらに、例えば1つの処理液ボトルが空になった場合には、切換バルブを他方の処理液ボトルに切り換えて、その処理液ボトルから処理液を基板処理部を供給する。他方の処理液ボトルを使っている間に、空になった処理液ボトルを交換することができるので、処理液ボトルの交換のために基板処理装置を停止させる必要がなく、基板の処理効率を高めることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
<第1実施例>
図1は第1実施例に係る基板処理装置の要部構成を示した破断正面図、図2は要部構成を示した破断側面図、図3はフォトレジスト液供給ユニットの構成を示したブロック図である。
【0017】
本実施例の基板処理装置は、フォトレジスト液供給系統を除いて図6に示した従来装置と同様の構成を備えている。すなわち、本実施例の基板処理装置は、半導体ウエハなどの基板にフォトレジスト液の塗布などを行う装置であって、4つの塗布処理ユニットU1〜U4を備えている。各塗布処理ユニットU1〜U4は、スピンチャック1、モータ2、ノズル3、飛散防止カップ4などで構成されている。塗布処理ユニットU1〜U4は、本発明における基板処理部に相当する。
【0018】
以下に、本実施例の特徴部分である、装置フレーム5の内部に収納されたフォトレジスト液供給系統を説明する。
装置フレーム5内には、塗布処理ユニットU1およびU2にフォトレジスト液を供給するためのフォトレジスト液供給ユニット20aと、塗布処理ユニットU3およびU4にフォトレジスト液を供給するためのフォトレジスト液供給ユニット20bとが設けられている。フォトレジスト液供給ユニット20a、20bは、本発明における処理液供給ユニットに相当する。フォトレジスト液供給ユニット20a、20bの各構成は同じであるので、以下ではフォトレジスト液供給ユニット20aを例にとって説明する。
【0019】
フォトレジスト液供給ユニット20aは、装置フレーム5の前面から引き出し可能に構成されたトレイ21を備えている。このトレイ21は、本発明における可動台に相当する。図1および図3に示すように、トレイ21には、塗布処理ユニットU1およびU2にフォトレジスト液を供給するためのフォトレジスト液供給系統の主要な構成部品が搭載されている。具体的には、フォトレジスト液を貯留した2つのレジストボトル22aおよび22b、各ボトル22a、22bに連通接続されたトラップ23aおよび23b、各トラップ23a、23bに連通接続された切換弁24、この切換弁24に連通接続されたポンプ25aおよび25b、各ポンプ25a、25bに連通接続されたフィルタ26aおよび26bなどの各構成部品がトレイ21上に搭載されている。レジストボトル22a、22bは本発明における処理液ボトルに、ポンプ25a、25bは本発明における送液手段にそれぞれ相当する。
【0020】
レジストボトル22a、22b内の上部空間には配管27の一端がそれぞれ挿入され、また、レジストボトル22a、22bのフォトレジスト液中には配管28の一端がそれぞれ挿入されている。各配管27の他端から加圧された窒素ガスをレジストボトル22a、22b内に導入することにより、フォトレジスト液を配管28を通じてトラップ23a、23bに送るようになっている。
【0021】
トラップ23a、23bはレジストボトル22a、22bから送られてきたフォトレジスト液中の気泡を抜く。これらのトラップ23a、23bには液面センサ29がそれぞれ設けられている。例えば、一方のレジストボトル22aからフォトレジスト液を供給しているときに、トラップ23a側の液面センサ29がトラップ23a内の液面の低下を検出すると、この液面センサ29の検出信号を与えられる図示しない制御部は、レジストボトル22aが空になったものと判断し、切換弁24をトラップ23b側に切り換える。これにより他方のレジストボトル22bからフォトレジスト液が供給される。レジストボトル22bを使っている間に、空になったレジストボトル22aの交換を行うことができるので、レジストボトル22aの交換時に基板処理装置を停止させる必要がない。
【0022】
切換弁24の出口側に接続されたポンプ25a、25bはシリンジ式の定量吐出ポンプで、基板Wへのフォトレジスト液の塗布に必要な所定量のフォトレジスト液を送りだす。フィルタ26a、26bはポンプ25a、25bから送りだされたフォトレジスト液中のパーティクルを除去する。これらのフィルタ26a、26bの出口側は可撓性の配管30を介して塗布処理ユニットU1およびU2の各ノズル3へ連通接続されている。
【0023】
以上のように構成されたフォトレジスト液供給ユニット20aと塗布処理ユニットU1およびU2の各ノズル3とをそれぞれ連通接続する上記の配管30は、トレイ21の引き出しストロークに見合う長さの余裕(図1〜図3中にコイル状に示してある部分)を持っているので、レジストボトルの交換などのためにトレイ21が装置フレーム5から引き出されても、配管30に無理な力がかかることがない。
【0024】
装置フレーム5内におけるフォトレジスト液供給ユニット20a,20bの配置位置は特に限定されないが、フォトレジスト液供給ユニット20aから塗布処理ユニットU1、U2までの距離と、フォトレジスト液供給ユニット20bから塗布処理ユニットU3、U4までの距離とが略同じになるように配置するのが好ましい。そのように配置することにより、塗布処理ユニットU1〜U4にそれぞれ接続する配管30の長さが略等しくなるので、フォトレジスト液を各塗布処理ユニットU1〜U4へ均等に送ることができる。また、塗布処理ユニットU1〜U4に接続する配管30の長さが極力短くなるように、各フォトレジスト液供給ユニット20a、20bを配置するのが好ましい。
【0025】
以上のように構成された実施例装置によれば、各フォトレジスト液供給ユニット20a、20bから塗布処理ユニットU1〜U4に至る配管30に、トレイ21の引き出しストロークに見合う長さの余裕を1つ持たせるだけでよいので、図6に示した従来装置と比較して配管30の長さを短くすることができる。
【0026】
また、本実施例装置では2個の塗布処理ユニットごとにフォトレジスト液供給ユニットを構成してあるので、例えば2個の塗布処理ユニットを備えた基板処理装置の場合には1個のフォトレジスト液供給ユニットを設置し、あるいは6個の塗布処理ユニットを備えた基板処理装置の場合には3個のフォトレジスト液供給ユニットを設置することにより、塗布処理ユニットの増減に応じてフォトレジスト液供給系統を容易に構成することができる。
【0027】
<第2実施例>
図4は第2実施例に係る基板処理装置の要部構成を示した破断正面図、図5はフォトレジスト液供給ユニットの構成を示したブロック図である。図4および図5において、図1〜図3中の各符号と同一の符号で示した構成要素は、第1実施例のものと同様であるのでここでの詳細な説明は省略する。
【0028】
本実施例の特徴は、塗布処理ユニットU1〜U4のそれぞれに対応して、フォトレジスト液供給ユニット40a〜40dを設けた点にある。各フォトレジスト液供給ユニット40a〜40dは、第1実施例と同様に装置フレーム5から引き出し可能に構成されたトレイ21にフォトレジスト供給系統の主要な構成部品を搭載して構成されている。具体的には、図5に示すように2つのレジストボトル22a、22bと、2つのトラップ23a、23bと、切換弁24と、1つのポンプ25と、1つのフィルタ26などをまとめてトレイ21に搭載し、フィルタ26の出口側を配管30を介して各塗布処理ユニットU1〜U4のノズル3に連通接続してある。そして、各トレイ21の引き出しストロークに見合う長さの余裕を各配管30に持たせてある点も第1実施例と同様である。
【0029】
本実施例装置によれば、1つの塗布処理ユニットについて1つのフトレジスト液供給ユニットを設けてあるので、塗布処理ユニットの増減に応じてフォトレジスト供給系統を構成することが一層容易になる。
【0030】
本発明は上記の実施例に限定されず、次のように変形実施することもできる。(1)実施例では、トレイ上に2つのレジストボトルを搭載したフォトレジスト液供給ユニットを例に採って説明したが、1つのレジストボトルをトレイ上に搭載するように構成してもよい。この場合、当然であるが切換弁をトレイ上に搭載する必要はない。
【0031】
(2)実施例では、送液手段として定量吐出ポンプ25a、25bを用いたが、処理液の送液手段はこれに限らず、例えば処理液を貯留するボトルに加圧された窒素ガスなどを導入することによって処理液を基板処理部に送るように構成してもよい。
【0032】
(3)処理液はフォトレジスト液に限らず、ポリイミド樹脂液、SOG(spin on glass )塗布溶液、あるいは現像液などであってもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次の効果を奏する。
請求項1に記載の発明によれば、予め決められた個数の基板処理部ごとに処理液供給系統をユニット化して可動台に搭載しているので、処理液供給ユニットと基板処理部を連通接続する配管は、1つの可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕を持っていればよく、配管の長さを短くすることができる。また、基板処理部の設置個数を増減する場合、これに応じて処理液供給ユニットを増減するだけでよいので、処理液供給系統の構成の汎用性が高く、処理液供給系統の設計・製作・在庫管理などを容易に行うことができる。さらに、各処理液供給ユニットがそれぞれに対応した基板処理部から略等距離の位置に置かれるので、各基板処理部へ処理液を送るための配管の長さが略等しくなる。その結果、各基板処理部へ処理液を均等に送ることができるので、基板処理の品質のバラツキを抑えることができる。
【0034】
請求項2に記載の発明によれば、予め決められた個数の基板処理部ごとに処理液供給系統をユニット化して可動台に搭載しているので、処理液供給ユニットと基板処理部を連通接続する配管は、1つの可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕を持っていればよく、配管の長さを短くすることができる。また、基板処理部の設置個数を増減する場合、これに応じて処理液供給ユニットを増減するだけでよいので、処理液供給系統の構成の汎用性が高く、処理液供給系統の設計・製作・在庫管理などを容易に行うことができる。さらに、切換バルブを切り換えて処理液ボトルを使い分けることができるので、空になった処理液ボトルを交換するときに、基板処理装置を停止させる必要がなく、基板処理の効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る基板処理装置の要部構成を示した破断正面図である。
【図2】第1実施例の要部構成を示した破断側面図である。
【図3】第1実施例のフォトレジスト液供給ユニットの構成を示したブロック図である。
【図4】第2実施例の要部構成を示した破断正面図である。
【図5】第2実施例のフォトレジスト液供給ユニットの構成を示したブロック図である。
【図6】従来装置の概略構成を示した破断正面図である。
【符号の説明】
U1〜U4…塗布処理ユニット(基板処理部)
W…基板
3…ノズル
5…装置フレーム
20a、20b…フォトレジスト液供給ユニット(処理液供給ユニット)
21…トレイ(可動台)
22a、22b…レジストボトル(処理液ボトル)
23a、23b…トラップ
24…切換弁
25a、25b…ポンプ(送液手段)
26a、26b…フィルタ
30…配管
Claims (2)
- 基板に処理液を供給して所要の処理を施す基板処理部を装置フレーム上に配備し、前記基板処理部に処理液を供給する処理液供給系統を前記装置フレームの内部に収納した基板処理装置において、
予め決められた個数の基板処理部に対して処理液を供給する処理液供給系統に含まれる構成部品のうち、少なくとも処理液を貯留する処理液ボトルと、前記処理液ボトル内の処理液を基板処理部に送る送液手段とをまとめて、装置フレームから引き出し可能に構成された可動台に搭載することにより、予め決められた個数の基板処理部ごとに処理液供給系統をユニット化した処理液供給ユニットを構成し、前記処理液供給ユニットは前記可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕をもった処理流通用の配管を介して前記基板処理部に連通接続されており、
さらに、前記基板処理装置は複数個の処理液供給ユニットを備え、各処理液供給ユニットはそれぞれに対応した基板処理部から略等距離の位置に配置されていることを特徴とする基板処理装置。 - 基板に処理液を供給して所要の処理を施す基板処理部を装置フレーム上に配備し、前記基板処理部に処理液を供給する処理液供給系統を前記装置フレームの内部に収納した基板処理装置において、
予め決められた個数の基板処理部に対して処理液を供給する処理液供給系統に含まれる構成部品のうち、少なくとも処理液を貯留する処理液ボトルと、前記処理液ボトル内の処理液を基板処理部に送る送液手段とをまとめて、装置フレームから引き出し可能に構成された可動台に搭載することにより、予め決められた個数の基板処理部ごとに処理液供給系統をユニット化した処理液供給ユニットを構成し、前記処理液供給ユニットは前記可動台の引き出しストロークに見合う長さの余裕をもった処理流通用の配管を介して前記基板処理部に連通接続されており、
さらに、前記処理液供給ユニットは、前記可動台上に複数個の処理液ボトルを搭載し、かつ、前記各処理液ボトルを使い分ける切換バルブを介して基板処理部に送液するように構成した基板処理装置。
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