JP3913869B2

JP3913869B2 - Substrate processing equipment

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Publication number: JP3913869B2
Application number: JP32133197A
Authority: JP
Inventors: 美佳野▲崎▼
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Oki Electric Industry Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Oki Electric Industry Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: JPH11156280A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置、特に基板にレジスト液等の処理液を供給し、所定の処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハ、ガラス基板等（以下、基板と記す）の製造処理においては、洗浄、成膜、レジスト液塗布、露光、現像、エッチング等の各工程が順次行われる。このうちのレジスト液塗布工程では、基板を回転させてレジスト液を塗布する回転式基板処理装置が一般的に用いられる。回転式基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板の表面にレジスト液を供給するレジストノズルと、基板保持部を回転させるためのモータとを有している。また、これらの構成に加えて、一般的にはエッジリンスノズルやバックリンスノズルを有している。エッジリンスノズルは、レジスト液塗布工程後に、基板周縁部のレジスト膜を除去するためにリンス液を基板周縁部に吐出するものであり（エッジリンス処理）、バックリンスノズルは、基板の裏面を洗浄するためにリンス液を基板裏面に吐出するものである（バックリンス処理）。
【０００３】
このような装置では、基板表面の中央部にレジスト液を滴下し、さらに基板を回転させることによって滴下されたレジスト液を遠心力により拡散させ、基板表面の全体にレジスト膜を形成する。その後、エッジリンス処理を行って基板周縁部のレジスト膜を除去するとともに、バックリンス処理を行って基板裏面を洗浄する。そして、レジスト液塗布工程での余剰のレジスト液や、エッジリンス処理及びバックリンス処理において使用されたリンス液は、それぞれ一カ所に集められて廃棄される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
回転式基板処理装置によってレジスト液を塗布処理する場合は、前述のように、基板を回転させ、遠心力を利用してレジスト液を拡散させているので、余剰のレジスト液が基板表面から外部に飛散してしまう。一般的にレジスト液は高価であることから、レジスト液の消費量を少なくする技術が種々提案されているが、十分に消費量を抑えることは非常に困難である。
【０００５】
例えば、基板の大きさによっても異なるが、基板表面に塗布するために必要なレジスト液の量は１ｃｃ程度であるにもかかわらず、外部に飛散してしまうレジスト液を考慮すると、基板表面に１０ｃｃ程度のレジスト液を滴下しなければならない。すなわち、レジストノズルから滴下されたレジスト液のうち有効にレジスト膜形成のために使用されるレジスト液は１割程度にしかすぎない。
【０００６】
このように従来の装置においては、レジスト液等の処理液を有効に使用することができず、さらにはその廃液処理のための費用も高くなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、塗布処理用の処理液を有効に使用してその消費量を確実に抑え、しかも廃液処理にかかる費用を抑えることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る基板処理装置は、基板表面に処理液を供給し、所定の処理を施す装置であって、基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板に対して処理液を吐出する吐出手段と、吐出手段から吐出された処理液を回収する回収手段と、回収手段により回収された処理液の粘度を測定する第１の粘度計と、第１の粘度計の測定結果に基づいて回収された処理液の粘度を増粘度化するように粘度調整する増粘度化装置を含む粘度調整手段と、新しい処理液を貯留するタンクと、粘度調整手段で粘度調整された処理液及びタンクに貯留されている新しい処理液のいずれか一方を切換選択して吐出手段に供給する供給手段とを備えている。
【０００９】
この装置では、基板保持手段に保持された基板に対して、吐出手段から処理液が吐出され、基板表面に処理液が供給される。余剰の処理液は、回収手段によって回収され、第１の粘度計によってその粘度が測定される。そして、この粘度測定結果に基づいて、増粘度化装置により増粘度化するように処理液の粘度が調整される。粘度調整された処理液又は新しい処理液は供給手段によって必要に応じて切り換えられて吐出手段に供給される。
【００１０】
ここでは、従来では廃棄していた処理液を、粘度調整を行った後に再使用するようにしたので、従来装置に比較して処理液を有効に使用でき、消費量を確実に抑えることができる。また、廃液が減るので、廃液処理のための費用も削減でき、さらには環境汚染のおそれも少なくなる。
【００１１】
請求項２に係る基板処理装置は、請求項１の装置において、粘度調整手段は、第１の粘度計の測定結果に基づいて回収された処理液の粘度を低粘度化するように粘度調整する低粘度化装置と、切換手段とをさらに含む。切換手段は、第１の粘度計の測定結果によって、回収された処理液が元の処理液の粘度よりも低粘度化されていると判断されたときは回収された処理液を増粘度化装置に送り、増粘度化されていると判断されたときは回収された処理液を低粘度化装置に送る。
【００１２】
例えば、レジスト液のみを回収する場合は、一般的にレジスト液は元の粘度よりも増粘度化されている場合が多い。そこでこの装置では、このような場合は、回収されたレジスト液は切換手段を介して低粘度化装置に送られ、ここで溶媒を加えられて希釈化（低粘度化）される。また、逆の場合は、切換手段を介して増粘度化装置に送られ、ここで脱気処理等が行われて増粘度化される。
【００１３】
請求項１に係る基板処理装置は、基板表面に処理液を供給し、所定の処理を施す基板処理装置であって、基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板に対して処理液を吐出する吐出手段と、吐出手段から吐出された処理液を回収する回収手段と、回収手段により回収された処理液の粘度を測定する第１の粘度計と、第１の粘度計の測定結果に基づいて回収された処理液の粘度を調整する粘度調整手段と、粘度調整された処理液の粘度を測定する第２の粘度計と、第２の粘度計の測定結果に基づいて、粘度調整された処理液の後段への供給を制御する供給制御手段と、粘度調整された処理液を吐出手段に供給する供給手段とを備えている。
【００１４】
この装置では、第１の粘度計の測定結果に基づいて粘度調整手段により粘度調整された処理液は、第２の粘度計によって再度粘度が測定される。すなわち、粘度調整によって所望の粘度になったか否かが確認される。所望の粘度になった場合は、後段に処理液を供給するが、所望の粘度でない場合はさらに粘度調整を行い、所望の粘度になったところで後段にその処理液を供給する。
【００１５】
処理液によっては、粘度を正確に制御する必要がある。この装置では、再使用の処理液に対して粘度調整を行った後、その粘度を測定し、所望の粘度の処理液が得られた後に後段に供給している。したがって再使用の処理液を使用しても良好な処理が行える。
【００１６】
請求項２に係る基板処理装置は、請求項１の装置において、粘度調整手段は、送られてきた処理液を増粘度化するように粘度調整する増粘度化装置と、送られてきた処理液を低粘度化するように粘度調整する低粘度化装置と、第１の粘度計の測定結果によって、回収された処理液が元の処理液の粘度よりも低粘度化されていると判断されたときは回収された処理液を増粘度化装置に送り、増粘度化されていると判断されたときは回収された処理液を低粘度化装置に送る切換手段とを有するものである。
【００１７】
この装置では、例えば回収されたレジスト液などの処理液が元の粘度よりも増粘度化されている場合は、処理液は切換手段を介して低粘度化装置に送られ、ここで溶媒を加えられて希釈化（低粘度化）される。また、逆の場合は、切換手段を介して増粘度化装置に送られ、ここで脱気処理等が行われて増粘度化される。
【００１８】
請求項３に係る基板処理装置は、請求項１又は２の装置において、粘度調整手段で粘度調整された処理液の温度調節を行うための温調装置をさらに備えている。
【００１９】
請求項４に係る基板処理装置は、請求項１から３のいずれかの装置において、処理液は、樹脂成分及び溶媒からなるレジスト液と、レジスト液塗布処理後の洗浄工程のために使用されレジスト液の溶媒と同じリンス液とからなるものである。
【００２０】
この装置では、処理液としてレジスト液及びリンス液を扱う。レジスト液は樹脂成分と溶媒とからなるが、本件発明者らは、レジスト液の溶媒のうちには、リンス液としても使用できるものがあることを見出した。そこで、ここでは、レジスト液として、その溶媒がリンス液としても使用できるものを選択している。したがって、これらの液の回収に際しては、レジスト液とリンス液とを別々に回収する必要はなく一緒の容器に回収することができる。そして、この回収した処理液について粘度調整を行って再使用する。ここでは、レジスト液とリンス液とを区別して回収する必要がないので、回収のための構成が簡単になる。また、再使用のための処理が容易になる。
【００２１】
請求項５に係る基板処理装置は、請求項１から４のいずれかの装置において、処理液は、樹脂成分及び溶媒からなるレジスト液と、レジスト液塗布処理後の洗浄工程のために使用されレジスト液の溶媒と異なるリンス液とからなるものである。そして、回収手段はレジスト液のみを選択的に回収する。
【００２２】
この装置では、処理液としてレジスト液及びリンス液を扱う。レジスト液は樹脂成分と溶媒とからなるが、レジスト液の溶媒がリンス液と異なる場合は、これらを一緒に処理することができない。したがって、この場合は、レジスト液のみを再使用することとし、回収手段においてはレジスト液のみを回収する。このため、レジスト液の溶媒とリンス液とが異なる場合でも、レジスト液のみを回収して再使用することができる。
【００２３】
請求項６に係る基板処理装置は、請求項１から５のいずれかの装置において、基板保持手段は回転可能である。そして、基板保持手段を回転駆動するための駆動手段をさらに有している。ここでは、基板を回転させながら処理が行われるので、特に処理液の飛散が多く消費量が増える。このような回転式基板処理装置に本発明を適用することによって処理液の有効利用が図れ、消費量を著しく減らすことができる。
【００２４】
請求項７に係る基板処理装置は、請求項１から６のいずれかの装置において、粘度調整後の処理液を貯留する再使用処理液貯留部をさらに有している。この装置では、粘度調整された処理液は、一旦再使用処理液貯留部に貯留され、温調等を行った後に吐出手段に供給される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［前提となる基本構成］
図１に本発明の前提となる基本構成を示す。この場合は、基板処理装置として回転式基板処理装置を例にとっている。また、この回転式基板処理装置では、レジスト液塗布処理と、エッジリンス処理及びバックリンス処理とを行っている。さらに、レジスト液としては、樹脂成分として、ノボラック樹脂又はポリビニルフェノール系樹脂を含み、溶媒として、２−ヘプタノン、ＥＬ（乳酸エチル）、ＭＭＰ（メチル−３メトキシプロピオネート）のうちのいずれかを含むものを使用する。本件発明者は、これら３種の溶媒はレジスト液塗布処理後のエッジリンス処理及びバックリンス処理においてリンス液として使用できることを見いだした。そこで、この構成では、前記３種の溶媒のうちのいずれかを各リンス処理のリンス液として使用している。
【００２６】
＜回転式基板処理装置の本体部分＞
図において、この回転式基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持する回転自在な基板保持部１と、基板保持部１を回転駆動するためのモータ２と、基板保持部１の上方に退避可能に設けられたレジスト液供給ノズル（以下、レジストノズルと記す）３とを有している。基板保持部１の周囲には、基板保持部１に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むように飛散防止用のカップ４が設けられている。またこのカップ４は、回転する基板Ｗから飛散した余剰のレジスト液を回収して下方に導く機能も有している。レジストノズル３には、レジスト液供給部５が接続されている。レジスト液供給部５は、レジスト液が貯留されているタンク６と、タンク６とレジストノズル３との間に設けられた供給管路７とを有している。供給管路７には、タンク６側から順に、レジスト液の供給の開始及び停止を制御する開閉弁８、レジスト液供給用のポンプ９、フィルタ１０、新レジスト液と再使用レジスト液（後述）との切換を行うための切換弁１１、及び圧力制御弁１２が設けられている。
【００２７】
また、この回転式基板処理装置には、基板周縁に付着したレジスト膜を除去するために基板周縁部にレジスト液の溶媒と同じリンス液を吐出するエッジリンス液供給ノズル（以下、エッジリンスノズルと記す）１５と、基板裏面を洗浄するために基板裏面にレジスト液の溶媒と同じリンス液を吐出するバックリンス液供給ノズル（以下、バックリンスノズルと記す）１６とを有している。
【００２８】
なお、レジストノズル３及びエッジリンスノズル１５は、基板上方の供給位置と基板上方から退避した位置とを取り得るように、移動自在となっている。
【００２９】
＜処理液循環装置＞
さらにこの回転式基板処理装置は、レジスト液を再使用するための処理液循環装置２０を有している。処理液循環装置２０は、余剰のレジスト液及び使用後のリンス液（以下、レジスト液及びリンス液を含めて処理液と記す）を回収するための回収タンク２１と、回収タンク２１に回収された処理液の粘度を調整するための粘度調整部２２と（以下、この粘度調整部２２で粘度調整された処理液を再使用レジスト液と記す）、再使用レジスト液を一旦貯留する再使用タンク２３とを有している。回収タンク２１と粘度調整部２２との間には第１循環管路２５が設けられ、粘度調整部２２と再使用タンク２３との間には第２循環管路２６が設けられ、さらに再使用タンク２３とレジスト液供給部５の切換弁１１との間には第３循環管路２７が設けられている。そして、第１循環管路２５には第１循環ポンプ３０が設けられている。また、第３循環管路２７には、再使用タンク２３側から順に第２循環ポンプ３１及びフィルタ３２が設けられている。さらに、回収タンク２１には、回収された処理液の粘度を測定するための粘度計３５（第１の粘度計）が設けられている。
【００３０】
粘度調整部２２は、処理液を増粘度化するための増粘度化装置４０と、処理液を低粘度化するための低粘度化装置４１と、回収タンク２１から送られてきた処理液を増粘度化装置４０又は低粘度化装置４１に択一的に送る切換弁４２とを有している。
【００３１】
増粘度化装置４０は、処理液を脱気して増粘度化するものであり、図２に詳細に示すように、脱気部４５と、温水タンク４６と、温水タンク４６内の温水を温度調節するための温調器４７と、気体吸引ポンプ４８とを有している。温水タンク４６内には、温水を脱気部４５と温水タンク４６との間で循環させるためのポンプ４９が設けられている。脱気部４５は、１対のフランジ５０間に設けられた円筒管５１と、円筒管５１内に設けられた多数の気体透過管５２とを有している。気体透過管５２は、液体の透過を防止しつつ気体の透過を許容する気体透過膜を用いて形成されている。
【００３２】
このような増粘度化装置４０では、ポンプ４９によって温水タンク４６内の温水が脱気部４５の円筒管５１内部、すなわち気体透過管５２の回りに送られる。これにより、気体透過管５２内を流れる処理液は温水によって適度な温度になり、処理液中に混入又は溶存している気体が気体透過管５２の気体透過膜を通して温水側に排出される。そして、気体吸引ポンプ４８を運転して温水タンク４６上部の空間を減圧状態にすることにより、温水タンク４６内の温水中に混入又は溶存している気体が排出される。このようにして、脱気部４５を流れる処理液を増粘度化することができる。
【００３３】
また低粘度化装置４１は、処理液にレジスト液の溶媒を加えて希釈化するためのものであり、図３に示すように、処理液を一時的に貯留する貯留部５５と、溶媒タンク５６と、溶媒の供給、停止を制御する開閉弁５７とを有している。ここでは、開閉弁５７の開閉制御を行うことにより、処理液に溶媒を加えて低粘度化することが可能である。
【００３４】
＜処理液循環装置の制御ブロック＞
次に、処理液循環装置２０に関連する制御ブロックを図４により説明する。処理液循環装置２０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータを有する制御部６０を有している。この制御部６０は、塗布処理装置全体の制御を行う制御部であってもよい。制御部６０には、操作パネル６１と、粘度計３５と、各種センサとが接続されている。また、制御部６０には、切換弁１１，４２と、第１及び第２循環ポンプ３０，３１と、増粘度化装置４０と、低粘度化装置４１とが接続されている。
【００３５】
＜塗布処理及びリンス処理＞
この回転式基板処理装置を用いてレジスト液の塗布処理及びリンス処理を行う場合は、まず基板Ｗを基板保持部１に載置する。基板保持部１は真空吸着により基板を吸着保持する。次に、レジストノズル３から基板Ｗの中央部にレジスト液を滴下する。その後、モータ２を駆動して基板Ｗを回転させる。これにより、基板Ｗの中央部に滴下されたレジスト液は遠心力により外周側に拡散し、基板Ｗの表面全体にレジスト液が塗布される。このとき、余剰のレジスト液は基板Ｗの回転による遠心力で基板Ｗの外方に飛散する。飛散したレジスト液は、カップ４の壁に当たり、さらにカップ４の壁に沿って下方に導かれ、処理液循環装置２０の回収タンク２１に回収される。
【００３６】
次にリンス処理が行われる。リンス処理においては、基板Ｗは所定の回転数で回転され、エッジリンスノズル１５から基板Ｗの周縁部にリンス液が吐出されるとともに、バックリンスノズル１６から基板Ｗの裏面にリンス液が吐出される。これにより、基板Ｗの周縁部に付着したレジスト膜が除去されるとともに基板Ｗの裏面が洗浄される。このリンス処理においても、基板Ｗの回転による遠心力でリンス液は基板Ｗの外方に飛散する。飛散したリンス液は、前述のレジスト液と同様に、カップ４の壁に当たって下方に導かれ、回収タンク２１に回収される。
【００３７】
その後、リンス液の吐出を停止した後に、基板Ｗはさらに高速回転され、これにより基板Ｗ上のリンス液が振り切られて基板Ｗが乾燥する。
【００３８】
＜処理液循環装置の制御＞
次に、処理液循環装置２０における制御処理について、図５及び図６に示すフローチャートにしたがって説明する。
【００３９】
図５のステップＳ１では粘度調整処理を行うか否かを判断し、ステップＳ２では再使用レジスト液の供給を開始するか否かを判断し、ステップＳ３では再使用レジスト液の供給を停止するか否かを判断する。
【００４０】
粘度調整処理の指示があった場合はステップＳ１からステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、回収タンク２１に回収された処理液を粘度調整部２２に送って粘度調整処理を行う。これにより、粘度調整された再使用レジスト液が再使用タンク２３に貯められる。
【００４１】
また、再使用レジスト液の供給開始指示があった場合はステップＳ２からステップＳ５に移行し、再使用レジスト液の供給開始処理を実行する。ここでは、第３循環管路２７からの再使用レジスト液がレジストノズル３に供給されるように切換弁１１が切り換えられ、第２循環ポンプ３１が駆動される。これにより、第２循環ポンプ３１により再使用タンク２３から粘度調整された再使用レジスト液が汲み上げられ、フィルタ３２、切換弁１１及び圧力制御弁１２を介してレジストノズル３に再使用レジスト液が供給される。
【００４２】
さらに、再使用レジスト液の供給停止指示があった場合は、ステップＳ３からステップＳ６に移行する。ここでは、再使用レジスト液ではなくタンク６からの新しいレジスト液がレジストノズル３に供給されるように切換弁１１が切り換えられる。また、第２循環ポンプ３１が停止させられる。
【００４３】
次に粘度調整処理について詳細に説明する。図６のステップＳ１０において、回収タンク２１内の処理液の粘度が認識される。この処理液の粘度は、粘度計３５によって測定されたものである。そしてステップＳ１１では、測定された粘度が元の新しいレジスト液の粘度（以下、基準粘度と記す）よりも高いか否かを判断する。なお、新しいレジスト液の基準粘度は操作パネル６１から予め制御部６０に入力されている。粘度計３５によって得られた処理液の粘度が基準粘度よりも高い場合、すなわち処理液が増粘度化されている場合は、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、回収タンク２１からの処理液が低粘度化装置４１の方に送られるように切換弁４２を切り換える。一方、測定した粘度が基準粘度よりも低い場合、すなわち低粘度化されている場合は、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行し、処理液が増粘度化装置４０の方に送られるように切換弁４２を切り換える。
【００４４】
そしてステップＳ１４では第１循環ポンプ３０を駆動する。これにより、回収タンク２１内の処理液は、その粘度に応じて増粘度化装置４０又は低粘度化装置４１に択一的に送られる。
【００４５】
ステップＳ１５では、各装置４０，４１によって、それぞれ処理液の増粘度化又は低粘度化を行う。具体的には、増粘度化装置４０では気体吸引ポンプ４８及び温水タンク４６内のポンプ４９の駆動制御を行い、低粘度化装置４１では開閉弁５７の開閉制御を行う。これらの装置によって、処理液は基準粘度に調整され、再使用タンク２３に送られる。
【００４６】
ステップＳ１６では粘度調整処理の終了指示があった否かを判断する。終了指示があった場合はステップＳ１７に移行し、第１循環ポンプ３０を停止する。
【００４７】
このような処理によって、余剰のレジスト液及びリンス液を回収し、これらの処理液を元の基準粘度に調整して再使用することが可能になる。したがって、レジスト液を有効利用でき、消費量が大幅に節約できる。また、レジスト液の廃液処理が容易になり、廃液処理のためのコストを削減できる。
【００４８】
［別の構成１］
回転式基板処理装置内において、レジスト液の塗布処理しか行われない場合、すなわちリンス処理が行われない場合は、処理液がレジスト液のみとなる。この場合は、前記装置と全く同様の構成及び処理によって、前記同様に一旦レジストノズル３から吐出された余剰のレジスト液を粘度調整し、再使用することができる。
【００４９】
［別の構成２］
図７に別の構成を示す。ここでは、前記同様に基板処理装置として回転式基板処理装置を例にとっている。また、この回転式基板処理装置では、レジスト液塗布処理と、エッジリンス処理及びバックリンス処理とを行っているが、レジスト液の溶媒とリンス液とが異なるものである。レジスト液の溶媒の種類によってはリンス液として用いることができないが、この構成は、そのような場合に対応するための構成となっている。
【００５０】
すなわち、この回転式基板処理装置は、レジスト液の溶媒とリンス液とが異なるので、レジスト液とリンス液とをそれぞれ区別して回収する必要がある。そのために、特にカップの部分の構成が前記構成とは異なっている。
【００５１】
図８に詳細に示すように、この回転式基板処理装置のカップ４は、基板保持部１に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むように設けられた飛散防止用の外側カップ４ａと、外側カップ４ａの内側において基板Ｗの周囲を取り囲むように設けられた内側カップ４ｂとを有している。内側カップ４ｂは上下動自在に設けられている。また、内側カップ４ｂの上端は内方へ屈曲している。なお、基板保持部１の下方には整流板４ｃが設けられており、整流板４ｃの外周部は、外周側に向かって斜め下方に傾斜する傾斜面となっている。
【００５２】
そして、図７に示すように、レジスト液とリンス液とがそれぞれ別に回収可能なように、レジスト液回収タンク２１ａとリンス液回収タンク２１ｂとが別々に設けられている。他の構成は前記構成と同様である。
【００５３】
ここでは、レジスト液の塗布処理を行う場合は、図８（ａ）に示すように、内側カップ４ｂが基板Ｗよりも下方に下がっている。そして、基板Ｗ上に滴下されたレジスト液は、基板Ｗの回転により基板Ｗ表面の全体に拡散されて塗り広げられる。
【００５４】
このとき、余剰のレジスト液は、基板Ｗの回転による遠心力で外周側に飛散する。レジスト液の飛散方向は、図８（ａ）の一点鎖線で示した範囲内であるので、内側カップ４ｂには当たらずに外側カップ４ａの内壁に当たる。そしてこの外側カップ４ａの内壁と内側カップ４ｂの外壁との間の通路７０を通って下方に案内され、通路７０に接続された配管を介してレジスト液回収タンク２１ａに回収される。
【００５５】
一方、リンス処理を行う場合は、図８（ｂ）に示すように、内側カップ４ｂが基板Ｗの外周を囲む位置まで上昇する。このとき、内側カップ４ｂの上端は外側カップ４ａの上部の壁に当接しており、このためリンス液が外側カップ４ａの側壁内周に当たることはない。このような状態で、基板Ｗを所定の回転数で回転させつつ、エッジリンスノズル１５から基板Ｗの周縁部にリンス液が吐出され、またバックリンスノズル１６から基板Ｗの裏面にリンス液が吐出される。
【００５６】
このとき、基板Ｗの回転による遠心力でリンス液は基板Ｗの外方に飛散する。飛散したリンス液は内側カップ４ｂの内壁に当たり、整流板４ｃとの間を通って通路７１に達し、さらに通路７１に接続された配管を介してリンス液回収タンク２１ｂに回収される。
【００５７】
なお、レジスト液の塗布処理において、幾分かのレジスト液は内側カップ４ｂの内壁に当たり、通路７１を介してリンス液回収タンク２１ｂに混入する。しかし、回収したリンス液は廃棄されるので特に問題はない。これに対しリンス処理の場合は、内側カップ４ｂによってリンス液が外側カップ４ａ側に飛散するのを確実に防止できる。したがって、レジスト液回収タンク２１ａにリンス液が混入することはない。
【００５８】
以上のようして、レジスト液とリンス液とを別々にそれぞれの回収タンク２１ａ，２１ｂに回収できる。回収したレジスト液を再使用する場合の構成及び処理動作は、前記構成の場合と全く同様である。
【００５９】
このように、本構成では、レジスト液の溶媒とリンス液とが異なる場合でも、レジスト液を再使用することができる。
【００６０】
［第１実施形態］
図９に第１実施形態による処理液循環装置７５の構成を示す。なお、ここでは、レジスト液の溶媒とリンス液とが同じ場合について説明するが、異なる場合にも同様に適用できるのはもちろんである。
【００６１】
この第１実施形態では、粘度調整部７６の構成が前記各構成と異なっている。すなわち、粘度調整部７６は、切換弁４２と、増粘度化装置７７と、低粘度化装置７８と、各装置７７，７８で粘度調整された再使用レジスト液の粘度を測定する粘度計７９，８０（第２の粘度計）と、各装置７７，７８の出力側に設けられた開閉弁８１，８２とを有している。増粘度化装置７７及び低粘度化装置７８は、前記構成と同様の構成に加え、それぞれ処理液を循環させるための循環部（図示せず）を有している。
【００６２】
この場合の制御ブロックを図１０に示す。制御部６０には、前記構成と同様に、操作パネル６１、回収タンク２１の処理液の粘度を測定する粘度計３５（第１の粘度計）、各種センサ、切換弁１１，４２、第１及び第２循環ポンプ３０，３１、増粘度化装置７７、低粘度化装置７８が接続されている。そしてここでは、さらに、増粘度化装置７７及び低粘度化装置７８の粘度計７９，８０と、増粘度化装置７７及び低粘度化装置７８の出力側に設けられた開閉弁８１，８２とが接続されている。
【００６３】
次にこの実施形態の粘度調整処理について、図１１に示すフローチャートに従って説明する。
【００６４】
なお、この粘度調整処理においては、初期設定として、開閉弁８１，８２が閉じられている。まずステップＳ２０において、回収タンク２１内の処理液の粘度を認識する。ステップＳ２１では、回収された処理液の粘度が元の新しいレジスト液の基準粘度よりも高いか否かを判断する。処理液の粘度が基準粘度よりも高い場合は、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、回収タンク２１からの処理液が低粘度化装置７８の方に送られるように切換弁４２を切り換える。一方、処理液の粘度が基準粘度よりも低い場合は、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行し、処理液が増粘度化装置７７の方に送られるように切換弁４２を切り換える。次にステップＳ２４では第１循環ポンプ３０を駆動し、処理液を増粘度化装置７７又は低粘度化装置７８に択一的に送る。
【００６５】
ステップＳ２５では、各装置７７，７８によって、それぞれ処理液の増粘度化又は低粘度化を行う。
【００６６】
ステップＳ２６では、増粘度化あるいは低粘度化された再使用レジスト液の粘度を各粘度計７９，８０からのデータによって認識する。ステップＳ２７では、再使用レジスト液が基準粘度であるか否かを判断する。基準粘度であればステップＳ２８に移行し、開閉弁８１，８２を開ける。一方、再使用レジスト液が基準粘度に達していない場合は、ステップＳ２７からステップＳ２９に移行し、開閉弁８１，８２を閉じる（あるいは閉じたままとする）。これにより、再使用レジスト液は増粘度化装置７７又は低粘度化装置７８において循環され、さらなる増粘度化又は低粘度化が行われる。
【００６７】
ステップＳ３０では粘度調整処理の終了指示があった否かを判断する。終了指示があった場合はステップＳ３１に移行し、第１循環ポンプ３０を停止する。
【００６８】
このような実施形態では、レジスト液を再使用できるとともに、再使用レジスト液の粘度を正確に基準粘度に調整できる。
【００６９】
［第２実施形態］
図１２に第２実施形態による処理液循環装置９０の構成を示す。なお、ここでは、レジスト液の溶媒とリンス液とが同じ場合について説明するが、異なる場合にも同様に適用できるのはもちろんである。
【００７０】
この第２実施形態は、第１実施形態と同様に、一旦粘度調整された処理液の粘度が所望の粘度になっているか否かを確認し、所望の粘度になっている場合に再使用レジスト液の供給を行うものである。
【００７１】
ここでは、第３循環管路２７において、第２循環ポンプ３１の直後に切換弁９１が設けられている。この切換弁９１は、再使用タンク２３から汲み上げた再使用レジスト液を、再度粘度調整部２２に送るか、あるいはレジスト液供給部５の切換弁１１に送るかを切り換えるためのものである。そして、この装置では、再使用タンク２３内に、粘度調整された再使用レジスト液の粘度を再度測定するための粘度計９２（第２の粘度計）が設けられている。また、再使用タンク２３には、再使用レジスト液の温度調節を行うための温調装置９３が接続されている。他の構成は前記構成と同様である。
【００７２】
この場合の制御ブロックを図１３に示す。制御部６０には、前記構成と同様に、操作パネル６１、回収タンク２１の処理液の粘度を測定する粘度計３５（第１の粘度計）、各種センサ、切換弁１１，４２、第１及び第２循環ポンプ３０，３１、増粘度化装置４０、低粘度化装置４１が接続されている。そしてここでは、さらに、再使用タンク２３の内の再使用レジスト液の粘度を測定する粘度計９２と、切換弁９１とが接続されている。
【００７３】
この場合の粘度調整処理は、図１４に示すフローチャートに従って説明する。ここでの粘度調整処理におけるステップＳ４０〜ステップＳ４５までの処理は、前記第１実施形態のステップＳ２０〜ステップＳ２５（図１１）と全く同様である。
【００７４】
ステップＳ４６では、再使用タンク２３内に貯留された再使用レジスト液の粘度を認識する。この粘度データは、粘度計９２によって得られたものである。次にステップＳ４７では、再使用レジスト液が基準粘度であるか否かを判断する。基準粘度であればステップＳ４８に移行し、再使用レジスト液がレジスト液供給部５側に供給されるように切換弁９１を切り換える。なお、既にステップＳ４９を通過して第２循環ポンプ３１が駆動されている場合は、このステップＳ４８では、まず第２循環ポンプ３１を停止し、その後に切換弁９１を切り換える。そして、再使用レジスト液の供給開始指示を待つ。
【００７５】
一方、再使用レジスト液が基準粘度に達していない場合は、ステップＳ４７からステップＳ４９に移行し、再使用レジスト液が再び粘度調整部２２に送られるように切換弁９１を切り換える。そして、第２循環ポンプ３１を駆動する。これにより、再使用レジスト液は増粘度化装置４０又は低粘度化装置４１に戻されて、さらなる増粘度化又は低粘度化が行われる。
【００７６】
なお、再使用レジスト液を粘度調整部２２に戻す場合に、切換弁４２はステップＳ４２又はステップＳ４３で切り換えられたままになっているが、ステップＳ４７での判断結果によって、切換弁４２も再度切換制御するようにしてもよい。
【００７７】
ステップＳ５０では粘度調整処理の終了指示があった否かを判断する。終了指示があった場合はステップＳ５１に移行し、第１循環ポンプ３０を停止する。
【００７８】
このような実施形態では、レジスト液を再使用できるとともに、再使用レジスト液の粘度を正確に基準粘度に調整できる。
【００７９】
［他の実施形態］
（ａ）前記各実施形態では、処理液として、レジスト液あるいはレジスト液とリンス液を例にとって説明したが、他の塗布処理用の処理液、例えばポリイミドやＳＯＧであっても本発明を適用して再使用することができる。
【００８０】
（ｂ）本発明は、回転式基板処理装置に適用して特に効果が大きいが、他の基板処理装置、例えば、基板を回転させずにスリットノズルを移動させて塗布処理を行う装置にも適用できる。
【００８１】
（ｃ）レジスト液のみを回収して再使用する場合は、一般的に、回収されたレジスト液は増粘度化されている。したがって、このような場合は、粘度調整部として低粘度化装置のみを設ければよい。すなわち、処理液の種類によっては、回収された余剰の処理液が必ず増粘度化あるいは低粘度化されている場合がある。このような場合は、増粘度化装置及び低粘度化装置のいずれか一方のみを設ければよい。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように本発明では、回収した処理液の粘度を調整して再使用可能としたので、処理液を有効に使用できるとともに、廃液処理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる基本構成による回転式基板処理装置の概略構成図。
【図２】増粘度化装置の概略構成図。
【図３】低粘度化装置の概略構成図。
【図４】処理液循環装置の制御ブロック図。
【図５】処理液循環装置の制御フローチャート。
【図６】粘度調整処理のフローチャート。
【図７】別の構成による回転式基板処理装置の概略構成図。
【図８】カップ部分の拡大図。
【図９】本発明の第１実施形態による処理液循環装置部分の概略構成図。
【図１０】第１実施形態の制御ブロック図。
【図１１】第１実施形態の粘度調整処理のフローチャート。
【図１２】本発明の第２実施形態による処理液循環装置部分の概略構成図。
【図１３】第２実施形態の制御ブロック図。
【図１４】第２実施形態の粘度調整処理のフローチャート。
【符号の説明】
１基板保持部
２モータ
３レジストノズル
４カップ
１５エッジリンスノズル
１６バックリンスノズル
２０，７５，９０処理液循環装置
２１回収タンク
２１ａレジスト液回収タンク
２２，７６粘度調整部
２３再使用タンク
３１第２循環ポンプ
３５，７９，８０，９２粘度計
４０，７７増粘度化装置
４１，７８低粘度化装置
４２，９１切換弁
６０制御部
８１，８２開閉弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing apparatus that supplies a processing solution such as a resist solution to a substrate and performs a predetermined processing.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor wafer, a glass substrate or the like (hereinafter referred to as a substrate), steps such as cleaning, film formation, resist solution coating, exposure, development, and etching are sequentially performed. In the resist solution coating process, a rotary substrate processing apparatus that rotates the substrate to apply the resist solution is generally used. The rotary substrate processing apparatus includes a substrate holding unit that holds a substrate, a resist nozzle that supplies a resist solution to the surface of the substrate held by the substrate holding unit, and a motor that rotates the substrate holding unit. Yes. In addition to these configurations, an edge rinse nozzle and a back rinse nozzle are generally provided. The edge rinse nozzle discharges the rinse liquid to the peripheral edge of the substrate in order to remove the resist film at the peripheral edge of the substrate after the resist solution coating process (edge rinse treatment), and the back rinse nozzle cleans the back surface of the substrate. For this purpose, a rinsing liquid is discharged onto the back surface of the substrate (back rinsing process).
[0003]
In such an apparatus, a resist solution is dropped on the central portion of the substrate surface, and the dropped resist solution is further diffused by centrifugal force by rotating the substrate to form a resist film on the entire substrate surface. Thereafter, an edge rinse process is performed to remove the resist film on the peripheral edge of the substrate, and a back rinse process is performed to clean the back surface of the substrate. The surplus resist solution in the resist solution application step and the rinse solution used in the edge rinse process and the back rinse process are collected in one place and discarded.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When applying a resist solution by a rotary substrate processing apparatus, as described above, the substrate is rotated and the resist solution is diffused by utilizing centrifugal force. It will be scattered. Since the resist solution is generally expensive, various techniques for reducing the consumption amount of the resist solution have been proposed, but it is very difficult to sufficiently reduce the consumption amount.
[0005]
For example, although it depends on the size of the substrate, the amount of the resist solution required for coating on the substrate surface is about 1 cc, but considering the resist solution that scatters to the outside, 10 cc on the substrate surface. About a resist solution must be dropped. That is, only about 10% of the resist solution that is effectively used for forming the resist film out of the resist solution dropped from the resist nozzle is used.
[0006]
As described above, in the conventional apparatus, there is a problem that a processing solution such as a resist solution cannot be used effectively, and further, the cost for the waste liquid processing becomes high.
[0007]
An object of the present invention is to effectively use a treatment liquid for coating treatment to reliably reduce the consumption amount and to reduce the cost for waste liquid treatment.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A substrate processing apparatus according to claim 1 is an apparatus for supplying a processing liquid to a substrate surface and performing a predetermined processing, and processing the substrate holding means for holding the substrate and the substrate held by the substrate holding means. Discharging means for discharging the liquid, collecting means for collecting the processing liquid discharged from the discharging means, a first viscometer for measuring the viscosity of the processing liquid recovered by the collecting means, and measurement of the first viscometer Viscosity adjusting means including a viscosity increasing device for adjusting the viscosity so as to increase the viscosity of the processing liquid recovered based on the result, a tank for storing new processing liquid, and a process whose viscosity is adjusted by the viscosity adjusting means And supply means for switching and selecting either one of the liquid and the new processing liquid stored in the tank and supplying it to the discharge means.
[0009]
In this apparatus, the processing liquid is discharged from the discharge means to the substrate held by the substrate holding means, and the processing liquid is supplied to the substrate surface. Excess processing liquid is recovered by the recovery means, and the viscosity thereof is measured by the first viscometer. And based on this viscosity measurement result, the viscosity of a process liquid is adjusted so that it may increase in viscosity by a viscosity increase apparatus. The viscosity-adjusted processing liquid or new processing liquid is switched by the supply means as necessary and supplied to the discharge means.
[0010]
Here, since the processing liquid that has been discarded in the past is reused after the viscosity adjustment, the processing liquid can be used more effectively than in the conventional apparatus, and consumption can be reliably suppressed. . Further, since the amount of waste liquid is reduced, the cost for waste liquid treatment can be reduced, and the risk of environmental pollution is reduced.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to the first aspect, wherein the viscosity adjusting means adjusts the viscosity so as to reduce the viscosity of the recovered processing liquid based on the measurement result of the first viscometer. It further includes a viscosity reducing device and switching means. The switching means is configured to increase the viscosity of the recovered processing liquid when it is determined from the measurement result of the first viscometer that the recovered processing liquid is lower in viscosity than the original processing liquid. When it is determined that the viscosity has been increased, the recovered processing liquid is sent to the viscosity reducing device.
[0012]
For example, when recovering only the resist solution, generally, the resist solution is often thicker than the original viscosity. Therefore, in this apparatus, in such a case, the collected resist solution is sent to the viscosity reducing apparatus via the switching means, where the solvent is added and diluted (reduced viscosity). In the opposite case, it is sent to the thickening device via the switching means, where it is degassed to increase the viscosity.
[0013]
Claim 1 The substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus that supplies a processing liquid to a substrate surface and performs a predetermined process, and includes a substrate holding unit that holds the substrate, and a processing liquid for the substrate held by the substrate holding unit. The discharge means for discharging the liquid, the recovery means for recovering the processing liquid discharged from the discharge means, the first viscometer for measuring the viscosity of the processing liquid recovered by the recovery means, and the measurement results of the first viscometer Viscosity adjusting means for adjusting the viscosity of the processing liquid recovered based on the viscosity, a second viscometer for measuring the viscosity of the processing liquid whose viscosity has been adjusted, and a viscosity adjustment based on the measurement result of the second viscometer Supply control means for controlling the supply of the processed liquid to the subsequent stage, and supply means for supplying the viscosity-adjusted processing liquid to the discharge means.
[0014]
In this apparatus, the viscosity of the processing liquid whose viscosity is adjusted by the viscosity adjusting means based on the measurement result of the first viscometer is measured again by the second viscometer. That is, it is confirmed whether or not the desired viscosity is obtained by adjusting the viscosity. When the desired viscosity is reached, the treatment liquid is supplied to the subsequent stage, but when the viscosity is not the desired viscosity, the viscosity is further adjusted, and when the desired viscosity is reached, the treatment liquid is supplied to the subsequent stage.
[0015]
Depending on the treatment liquid, it is necessary to accurately control the viscosity. In this apparatus, after adjusting the viscosity of the processing liquid to be reused, the viscosity is measured, and after the processing liquid having a desired viscosity is obtained, it is supplied to the subsequent stage. Therefore, even if a reused processing solution is used, good processing can be performed.
[0016]
Claim 2 The substrate processing apparatus according to claim 1 In this apparatus, the viscosity adjusting means includes a viscosity increasing device that adjusts the viscosity so as to increase the viscosity of the sent processing liquid, and a viscosity reduction that adjusts the viscosity so as to reduce the viscosity of the sent processing liquid. When it is determined from the measurement results of the apparatus and the first viscometer that the recovered processing liquid is lower in viscosity than the original processing liquid, the recovered processing liquid is transferred to the thickening device. And switching means for sending the recovered processing liquid to the viscosity reducing device when it is determined that the viscosity has been increased.
[0017]
In this apparatus, for example, when the recovered processing solution such as a resist solution is thicker than the original viscosity, the processing solution is sent to the viscosity reducing device via the switching means, where a solvent is added. And diluted (low viscosity). In the opposite case, it is sent to the thickening device via the switching means, where it is degassed to increase the viscosity.
[0018]
Claim 3 The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2 The apparatus further includes a temperature adjusting device for adjusting the temperature of the treatment liquid whose viscosity is adjusted by the viscosity adjusting means.
[0019]
Claim 4 The substrate processing apparatus according to claim 1 is from 3 In any of these apparatuses, the treatment liquid is composed of a resist liquid composed of a resin component and a solvent, and a rinsing liquid that is used for the cleaning step after the resist liquid coating treatment and is the same as the solvent of the resist liquid.
[0020]
In this apparatus, a resist solution and a rinse solution are used as processing solutions. Although the resist solution is composed of a resin component and a solvent, the present inventors have found that some of the solvents of the resist solution can be used as a rinse solution. Therefore, here, a resist solution whose solvent can be used as a rinse solution is selected. Therefore, when collecting these solutions, it is not necessary to collect the resist solution and the rinse solution separately, and they can be collected in the same container. Then, the recovered treatment liquid is adjusted for viscosity and reused. Here, there is no need to distinguish and collect the resist solution and the rinsing solution, so that the configuration for collection is simplified. In addition, processing for reuse becomes easy.
[0021]
Claim 5 The substrate processing apparatus according to claim 1 is from 4 In any of these apparatuses, the treatment liquid is composed of a resist liquid composed of a resin component and a solvent, and a rinse liquid that is used for the cleaning step after the resist liquid coating treatment and is different from the solvent of the resist liquid. Then, the recovery means selectively recovers only the resist solution.
[0022]
In this apparatus, a resist solution and a rinse solution are used as processing solutions. The resist solution is composed of a resin component and a solvent. However, when the solvent of the resist solution is different from the rinse solution, they cannot be processed together. Therefore, in this case, only the resist solution is reused, and only the resist solution is recovered in the recovery means. For this reason, even when the solvent of the resist solution is different from the rinse solution, only the resist solution can be recovered and reused.
[0023]
Claim 6 The substrate processing apparatus according to claim 1 is from 5 In any of these apparatuses, the substrate holding means is rotatable. And it further has a drive means for rotationally driving the substrate holding means. Here, since the processing is performed while rotating the substrate, the amount of the processing liquid is particularly scattered and the consumption is increased. By applying the present invention to such a rotary substrate processing apparatus, the processing liquid can be effectively used and the consumption can be significantly reduced.
[0024]
Claim 7 The substrate processing apparatus according to claim 1 is from 6 In any of these apparatuses, the apparatus further includes a reuse processing liquid storage section for storing the processing liquid after viscosity adjustment. In this apparatus, the viscosity-adjusted processing liquid is temporarily stored in the reuse processing liquid storage section, and is supplied to the discharge means after temperature adjustment or the like.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[ Prerequisite basic configuration ]
FIG. 1 shows the present invention. Prerequisite basic configuration Indicates. this Case Uses a rotary substrate processing apparatus as an example of the substrate processing apparatus. In this rotary substrate processing apparatus, a resist solution coating process, an edge rinse process, and a back rinse process are performed. Furthermore, the resist solution contains a novolac resin or a polyvinylphenol resin as a resin component, and any one of 2-heptanone, EL (ethyl lactate), and MMP (methyl-3 methoxypropionate) as a solvent. Use what includes. The present inventor has found that these three solvents can be used as a rinsing liquid in the edge rinsing process and the back rinsing process after the resist liquid coating process. So this Constitution Then, any one of the three kinds of solvents is used as a rinsing liquid for each rinsing treatment.
[0026]
<Main body of rotary substrate processing apparatus>
In the figure, the rotary substrate processing apparatus includes a rotatable substrate holding unit 1 that holds a substrate W in a horizontal position, a motor 2 that rotationally drives the substrate holding unit 1, and a retreat above the substrate holding unit 1. A resist solution supply nozzle (hereinafter referred to as a resist nozzle) 3 is provided. Around the substrate holding unit 1, a splash prevention cup 4 is provided so as to surround the periphery of the substrate W held by the substrate holding unit 1. The cup 4 also has a function of collecting and guiding the surplus resist solution scattered from the rotating substrate W downward. A resist solution supply unit 5 is connected to the resist nozzle 3. The resist solution supply unit 5 includes a tank 6 in which a resist solution is stored, and a supply conduit 7 provided between the tank 6 and the resist nozzle 3. In the supply line 7, in order from the tank 6 side, an opening / closing valve 8 for controlling the start and stop of the supply of the resist solution, a pump 9 for supplying the resist solution, a filter 10, a new resist solution and a reuse resist solution (described later). And a pressure control valve 12 are provided.
[0027]
Further, this rotary substrate processing apparatus includes an edge rinse liquid supply nozzle (hereinafter referred to as an edge rinse nozzle) that discharges the same rinse solution as the solvent of the resist solution to the peripheral edge of the substrate in order to remove the resist film adhering to the peripheral edge of the substrate. 15) and a back rinse liquid supply nozzle (hereinafter referred to as a back rinse nozzle) 16 for discharging the same rinse solution as the solvent of the resist solution on the back surface of the substrate in order to clean the back surface of the substrate.
[0028]
The resist nozzle 3 and the edge rinse nozzle 15 are movable so as to be able to take a supply position above the substrate and a position retracted from above the substrate.
[0029]
<Processing liquid circulation device>
Further, this rotary substrate processing apparatus has a processing liquid circulating apparatus 20 for reusing the resist liquid. The processing liquid circulation device 20 is recovered in a recovery tank 21 for recovering an excess resist liquid and a rinse liquid after use (hereinafter referred to as a processing liquid including the resist liquid and the rinse liquid), and the recovery tank 21. A viscosity adjusting unit 22 for adjusting the viscosity of the processing liquid (hereinafter, the processing liquid whose viscosity is adjusted by the viscosity adjusting unit 22 is referred to as a reuse resist solution), and a reuse tank 23 for temporarily storing the reuse resist solution. And have. A first circulation line 25 is provided between the recovery tank 21 and the viscosity adjusting unit 22, and a second circulation line 26 is provided between the viscosity adjusting unit 22 and the reuse tank 23 for further reuse. A third circulation pipe 27 is provided between the tank 23 and the switching valve 11 of the resist solution supply unit 5. The first circulation pipe 25 is provided with a first circulation pump 30. The third circulation pipe 27 is provided with a second circulation pump 31 and a filter 32 in order from the reuse tank 23 side. Furthermore, the collection tank 21 is provided with a viscometer 35 (first viscometer) for measuring the viscosity of the collected processing liquid.
[0030]
The viscosity adjusting unit 22 increases the processing liquid sent from the recovery tank 21 and the viscosity increasing apparatus 40 for increasing the viscosity of the processing liquid, the viscosity reducing apparatus 41 for reducing the viscosity of the processing liquid. And a switching valve 42 that selectively sends to the viscosity increasing device 40 or the viscosity reducing device 41.
[0031]
The thickening device 40 is for degassing the treatment liquid to increase the viscosity. As shown in detail in FIG. 2, the degassing unit 45, the hot water tank 46, and the hot water in the hot water tank 46 are heated. A temperature controller 47 for adjustment and a gas suction pump 48 are provided. A pump 49 for circulating hot water between the deaeration unit 45 and the hot water tank 46 is provided in the hot water tank 46. The deaeration unit 45 includes a cylindrical tube 51 provided between the pair of flanges 50 and a large number of gas permeable tubes 52 provided in the cylindrical tube 51. The gas permeation tube 52 is formed using a gas permeable film that allows gas permeation while preventing liquid permeation.
[0032]
In such a viscosity increasing device 40, the hot water in the hot water tank 46 is sent by the pump 49 to the inside of the cylindrical tube 51 of the deaeration unit 45, that is, around the gas permeable tube 52. As a result, the treatment liquid flowing in the gas permeable tube 52 becomes an appropriate temperature by the hot water, and the gas mixed or dissolved in the treatment liquid is discharged to the warm water side through the gas permeable film of the gas permeable tube 52. Then, by operating the gas suction pump 48 to reduce the space above the hot water tank 46 to a depressurized state, the gas mixed or dissolved in the hot water in the hot water tank 46 is discharged. In this way, it is possible to increase the viscosity of the treatment liquid flowing through the deaeration unit 45.
[0033]
Further, the viscosity reducing device 41 is for diluting the processing liquid by adding a solvent of the resist liquid, and as shown in FIG. 3, a storage section 55 for temporarily storing the processing liquid and a solvent tank 56. And an open / close valve 57 for controlling supply and stop of the solvent. Here, by performing opening / closing control of the opening / closing valve 57, it is possible to add a solvent to the processing liquid to lower the viscosity.
[0034]
<Control block of treatment liquid circulation device>
Next, a control block related to the treatment liquid circulation device 20 will be described with reference to FIG. The processing liquid circulation device 20 has a control unit 60 having a microcomputer composed of a CPU, RAM, ROM and the like. The control unit 60 may be a control unit that controls the entire coating processing apparatus. An operation panel 61, a viscometer 35, and various sensors are connected to the control unit 60. The control unit 60 is connected to the switching valves 11 and 42, the first and second circulation pumps 30 and 31, the viscosity increasing device 40, and the viscosity reducing device 41.
[0035]
<Coating and rinsing>
When performing the resist solution coating process and the rinsing process using this rotary substrate processing apparatus, the substrate W is first placed on the substrate holding unit 1. The substrate holder 1 holds the substrate by vacuum suction. Next, a resist solution is dropped from the resist nozzle 3 onto the central portion of the substrate W. Thereafter, the motor 2 is driven to rotate the substrate W. Thereby, the resist solution dropped on the central portion of the substrate W is diffused to the outer peripheral side by centrifugal force, and the resist solution is applied to the entire surface of the substrate W. At this time, the surplus resist solution is scattered to the outside of the substrate W by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. The scattered resist solution hits the wall of the cup 4, is further guided downward along the wall of the cup 4, and is collected in the collection tank 21 of the treatment liquid circulation device 20.
[0036]
Next, a rinsing process is performed. In the rinsing process, the substrate W is rotated at a predetermined number of revolutions, and the rinse liquid is discharged from the edge rinse nozzle 15 to the peripheral portion of the substrate W, and the rinse liquid is discharged from the back rinse nozzle 16 to the back surface of the substrate W. The Thereby, the resist film adhering to the peripheral portion of the substrate W is removed and the back surface of the substrate W is cleaned. Also in this rinsing process, the rinsing liquid is scattered outside the substrate W by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. The scattered rinse liquid hits the wall of the cup 4 and is guided downward and is collected in the collection tank 21 in the same manner as the resist liquid described above.
[0037]
Thereafter, after the discharge of the rinsing liquid is stopped, the substrate W is further rotated at a high speed, whereby the rinsing liquid on the substrate W is shaken off and the substrate W is dried.
[0038]
<Control of treatment liquid circulation device>
Next, the control processing in the processing liquid circulating apparatus 20 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0039]
In step S1 of FIG. 5, it is determined whether or not the viscosity adjustment processing is performed. In step S2, it is determined whether or not the supply of the reused resist solution is started. In step S3, the supply of the reused resist solution is stopped. Judge whether or not.
[0040]
If there is an instruction for viscosity adjustment processing, the process proceeds from step S1 to step S4. In step S4, the treatment liquid collected in the collection tank 21 is sent to the viscosity adjusting unit 22 to perform the viscosity adjustment processing. As a result, the reused resist solution whose viscosity has been adjusted is stored in the reuse tank 23.
[0041]
If there is an instruction to start supplying the reused resist solution, the process proceeds from step S2 to step S5, and the process for starting the supply of the reused resist solution is executed. Here, the switching valve 11 is switched so that the reused resist solution from the third circulation pipe 27 is supplied to the resist nozzle 3, and the second circulation pump 31 is driven. As a result, the reused resist solution whose viscosity has been adjusted is pumped from the reuse tank 23 by the second circulation pump 31, and the reused resist solution is supplied to the resist nozzle 3 via the filter 32, the switching valve 11 and the pressure control valve 12. Is done.
[0042]
Further, when there is an instruction to stop supplying the reused resist solution, the process proceeds from step S3 to step S6. Here, the switching valve 11 is switched so that a new resist solution from the tank 6 is supplied to the resist nozzle 3 instead of the reused resist solution. Further, the second circulation pump 31 is stopped.
[0043]
Next, the viscosity adjustment process will be described in detail. In step S10 of FIG. 6, the viscosity of the processing liquid in the recovery tank 21 is recognized. The viscosity of this treatment liquid is measured by the viscometer 35. In step S11, it is determined whether or not the measured viscosity is higher than the viscosity of the original new resist solution (hereinafter referred to as a reference viscosity). Note that the reference viscosity of the new resist solution is input to the control unit 60 from the operation panel 61 in advance. When the viscosity of the processing liquid obtained by the viscometer 35 is higher than the reference viscosity, that is, when the processing liquid is increased in viscosity, the process proceeds from step S11 to step S12. In step S <b> 12, the switching valve 42 is switched so that the processing liquid from the recovery tank 21 is sent to the viscosity reducing device 41. On the other hand, when the measured viscosity is lower than the reference viscosity, that is, when the viscosity is lowered, the process proceeds from step S11 to step S13, and the switching valve 42 is sent so that the processing liquid is sent to the thickening device 40. Switch.
[0044]
In step S14, the first circulation pump 30 is driven. Thereby, the processing liquid in the collection tank 21 is alternatively sent to the thickening device 40 or the low viscosity device 41 according to the viscosity.
[0045]
In step S15, the viscosity of the processing liquid is increased or decreased by the devices 40 and 41, respectively. Specifically, the viscosity increasing device 40 controls the driving of the gas suction pump 48 and the pump 49 in the hot water tank 46, and the viscosity reducing device 41 controls the opening and closing of the on-off valve 57. By these devices, the processing liquid is adjusted to the reference viscosity and sent to the reuse tank 23.
[0046]
In step S16, it is determined whether or not there is an instruction to end the viscosity adjustment processing. When there is an end instruction, the process proceeds to step S17, and the first circulation pump 30 is stopped.
[0047]
By such treatment, it becomes possible to collect surplus resist solution and rinse solution, adjust these treatment solutions to the original reference viscosity, and reuse them. Therefore, the resist solution can be used effectively, and the consumption can be saved greatly. Further, the waste liquid treatment of the resist liquid becomes easy, and the cost for the waste liquid treatment can be reduced.
[0048]
[ Another configuration 1 ]
In the rotary substrate processing apparatus, when only the resist liquid coating process is performed, that is, when the rinsing process is not performed, the processing liquid is only the resist liquid. In this case, apparatus As in the case described above, the excess resist solution once discharged from the resist nozzle 3 can be viscosity-adjusted and reused.
[0049]
[ Alternative configuration 2 ]
In FIG. Another configuration Indicates. here In the same manner as described above, a rotary substrate processing apparatus is taken as an example of the substrate processing apparatus. In this rotary substrate processing apparatus, the resist solution coating process, the edge rinse process, and the back rinse process are performed, but the resist solution solvent and the rinse solution are different. Depending on the type of solvent used in the resist solution, it cannot be used as a rinse solution. Constitution Is configured to cope with such a case.
[0050]
That is, in this rotary substrate processing apparatus, the resist solution solvent and the rinsing solution are different, and therefore it is necessary to distinguish and collect the resist solution and the rinsing solution. Therefore, especially the configuration of the cup part is Constitution Is different.
[0051]
As shown in detail in FIG. 8, the cup 4 of the rotary substrate processing apparatus includes an outer cup 4 a for preventing scattering and an outer cup provided so as to surround the periphery of the substrate W held by the substrate holder 1. 4a, and an inner cup 4b provided so as to surround the periphery of the substrate W. The inner cup 4b is provided to be movable up and down. Further, the upper end of the inner cup 4b is bent inward. A rectifying plate 4c is provided below the substrate holding portion 1, and the outer peripheral portion of the rectifying plate 4c is an inclined surface that is inclined obliquely downward toward the outer peripheral side.
[0052]
As shown in FIG. 7, a resist solution recovery tank 21a and a rinse solution recovery tank 21b are provided separately so that the resist solution and the rinse solution can be collected separately. Other configurations are Constitution It is the same.
[0053]
Here, when the resist solution is applied, the inner cup 4b is lowered below the substrate W as shown in FIG. The resist solution dropped on the substrate W is diffused and spread over the entire surface of the substrate W by the rotation of the substrate W.
[0054]
At this time, the surplus resist solution is scattered to the outer peripheral side by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. Since the resist solution scatters within the range indicated by the one-dot chain line in FIG. 8A, the resist solution does not hit the inner cup 4b but hits the inner wall of the outer cup 4a. Then, it is guided downward through a passage 70 between the inner wall of the outer cup 4a and the outer wall of the inner cup 4b, and is recovered in the resist solution recovery tank 21a through a pipe connected to the passage 70.
[0055]
On the other hand, when the rinsing process is performed, the inner cup 4b rises to a position surrounding the outer periphery of the substrate W as shown in FIG. At this time, the upper end of the inner cup 4b is in contact with the upper wall of the outer cup 4a, so that the rinse liquid does not hit the inner periphery of the side wall of the outer cup 4a. In this state, while the substrate W is rotated at a predetermined number of revolutions, the rinse liquid is discharged from the edge rinse nozzle 15 to the peripheral edge of the substrate W, and the rinse liquid is discharged from the back rinse nozzle 16 to the back surface of the substrate W. Is done.
[0056]
At this time, the rinsing liquid is scattered outside the substrate W by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. The scattered rinsing liquid hits the inner wall of the inner cup 4 b, passes between the rectifying plate 4 c, reaches the passage 71, and is further collected in the rinsing liquid collection tank 21 b through a pipe connected to the passage 71.
[0057]
In the resist solution coating process, some of the resist solution hits the inner wall of the inner cup 4b and enters the rinsing solution recovery tank 21b through the passage 71. However, since the collected rinse solution is discarded, there is no particular problem. On the other hand, in the case of the rinsing process, the inner cup 4b can reliably prevent the rinsing liquid from scattering toward the outer cup 4a. Therefore, the rinsing liquid is not mixed into the resist liquid recovery tank 21a.
[0058]
As described above, the resist solution and the rinse solution can be separately collected in the respective collection tanks 21a and 21b. The configuration and processing operation when the recovered resist solution is reused are as described above. Constitution It is exactly the same as the case of.
[0059]
in this way, This configuration Then, even when the solvent of the resist solution is different from the rinse solution, the resist solution can be reused.
[0060]
[No. 1 Embodiment]
Figure 9 1 The structure of the process liquid circulation apparatus 75 by embodiment is shown. Here, the case where the solvent of the resist solution and the rinsing solution are the same will be described.
[0061]
This first 1 In the embodiment, the configuration of the viscosity adjusting unit 76 is the above-described each. Constitution Is different. That is, the viscosity adjusting unit 76 includes a switching valve 42, a viscosity increasing device 77, a viscosity reducing device 78, and a viscometer 79 that measures the viscosity of the reused resist solution whose viscosity has been adjusted by the devices 77 and 78. 80 (second viscometer) and open / close valves 81 and 82 provided on the output side of the devices 77 and 78. The viscosity increasing device 77 and the viscosity reducing device 78 are Constitution In addition to the same configuration as the above, each has a circulation part (not shown) for circulating the treatment liquid.
[0062]
The control block in this case is shown in FIG. The control unit 60 includes The configuration Similarly to the operation panel 61, a viscometer 35 (first viscometer) for measuring the viscosity of the processing liquid in the recovery tank 21, various sensors, switching valves 11, 42, first and second circulation pumps 30, 31, A thickening device 77 and a low viscosity device 78 are connected. Further, here, viscometers 79 and 80 of the thickening device 77 and the low viscosity device 78, and on-off valves 81 and 82 provided on the output side of the thickening device 77 and the low viscosity device 78 are further provided. It is connected.
[0063]
Next, the viscosity adjustment processing of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0064]
In this viscosity adjustment process, the on-off valves 81 and 82 are closed as an initial setting. First, in step S20, the viscosity of the processing liquid in the collection tank 21 is recognized. In step S21, it is determined whether or not the viscosity of the collected processing solution is higher than the reference viscosity of the original new resist solution. When the viscosity of the processing liquid is higher than the reference viscosity, the process proceeds from step S21 to step S22. In step S <b> 22, the switching valve 42 is switched so that the processing liquid from the recovery tank 21 is sent to the viscosity reducing device 78. On the other hand, when the viscosity of the processing liquid is lower than the reference viscosity, the process proceeds from step S21 to step S23, and the switching valve 42 is switched so that the processing liquid is sent to the thickening device 77. Next, in step S24, the first circulation pump 30 is driven, and the processing liquid is alternatively sent to the viscosity increasing device 77 or the viscosity reducing device 78.
[0065]
In step S25, each apparatus 77, 78 increases the viscosity or decreases the viscosity of the processing liquid.
[0066]
In step S26, the viscosity of the reused resist solution whose viscosity has been increased or decreased is recognized based on the data from the viscometers 79 and 80. In step S27, it is determined whether or not the reused resist solution has a reference viscosity. If it is the reference viscosity, the process proceeds to step S28, and the on-off valves 81 and 82 are opened. On the other hand, if the reused resist solution does not reach the reference viscosity, the process proceeds from step S27 to step S29, and the on-off valves 81 and 82 are closed (or kept closed). As a result, the reused resist solution is circulated in the thickening device 77 or the low viscosity device 78 to further increase or decrease the viscosity.
[0067]
In step S30, it is determined whether or not there is an instruction to end the viscosity adjustment processing. When there is an end instruction, the process proceeds to step S31 and the first circulation pump 30 is stopped.
[0068]
In such an embodiment, the resist solution can be reused and the viscosity of the reused resist solution can be accurately adjusted to the reference viscosity.
[0069]
[No. 2 Embodiment]
Figure 12 2 The structure of the process liquid circulation apparatus 90 by embodiment is shown. Here, the case where the solvent of the resist solution and the rinsing solution are the same will be described.
[0070]
This first 2 The embodiment 1 Similarly to the embodiment, it is confirmed whether or not the viscosity of the treatment liquid whose viscosity has been adjusted is the desired viscosity, and when the viscosity is the desired viscosity, the reuse resist liquid is supplied.
[0071]
Here, a switching valve 91 is provided immediately after the second circulation pump 31 in the third circulation line 27. This switching valve 91 is for switching whether the reused resist solution pumped from the reuse tank 23 is sent again to the viscosity adjusting unit 22 or to the switching valve 11 of the resist solution supply unit 5. In this apparatus, a viscometer 92 (second viscometer) for measuring again the viscosity of the reused resist solution whose viscosity has been adjusted is provided in the reuse tank 23. The reuse tank 23 is connected to a temperature adjustment device 93 for adjusting the temperature of the reuse resist solution. Other configurations are Constitution It is the same.
[0072]
The control block in this case is shown in FIG. The control unit 60 includes The configuration Similarly to the operation panel 61, a viscometer 35 (first viscometer) for measuring the viscosity of the processing liquid in the recovery tank 21, various sensors, switching valves 11, 42, first and second circulation pumps 30, 31, A thickening device 40 and a low viscosity device 41 are connected. Further, here, a viscometer 92 for measuring the viscosity of the reuse resist solution in the reuse tank 23 and a switching valve 91 are connected.
[0073]
The viscosity adjustment process in this case will be described according to the flowchart shown in FIG. The processing from step S40 to step S45 in the viscosity adjustment processing here is the same as that described above. 1 This is exactly the same as step S20 to step S25 (FIG. 11) of the embodiment.
[0074]
In step S46, the viscosity of the reuse resist solution stored in the reuse tank 23 is recognized. This viscosity data is obtained by the viscometer 92. Next, in step S47, it is determined whether or not the reused resist solution has a reference viscosity. If it is the reference viscosity, the process proceeds to step S48, and the switching valve 91 is switched so that the reused resist solution is supplied to the resist solution supply unit 5 side. If the second circulation pump 31 has already been driven after passing through step S49, the second circulation pump 31 is first stopped and then the switching valve 91 is switched in this step S48. Then, it waits for an instruction to start supplying a reused resist solution.
[0075]
On the other hand, if the reused resist solution has not reached the reference viscosity, the process proceeds from step S47 to step S49, and the switching valve 91 is switched so that the reused resist solution is sent to the viscosity adjusting unit 22 again. Then, the second circulation pump 31 is driven. As a result, the reused resist solution is returned to the viscosity increasing device 40 or the viscosity reducing device 41 to further increase the viscosity or reduce the viscosity.
[0076]
Note that when the reused resist solution is returned to the viscosity adjusting unit 22, the switching valve 42 remains switched in step S42 or step S43, but the switching valve 42 is also switched again according to the determination result in step S47. You may make it control.
[0077]
In step S50, it is determined whether or not there is an instruction to end the viscosity adjustment processing. If there is an end instruction, the process proceeds to step S51, and the first circulation pump 30 is stopped.
[0078]
In such an embodiment, the resist solution can be reused and the viscosity of the reused resist solution can be accurately adjusted to the reference viscosity.
[0079]
[Other Embodiments]
(A) In each of the above embodiments, the resist solution or the resist solution and the rinsing solution are described as examples of the processing solution. However, the present invention is applied to other coating processing solutions such as polyimide and SOG. Can be reused.
[0080]
(B) The present invention is particularly effective when applied to a rotary substrate processing apparatus. However, the present invention is also applied to other substrate processing apparatuses, for example, apparatuses that perform a coating process by moving a slit nozzle without rotating a substrate. it can.
[0081]
(C) When only the resist solution is recovered and reused, the recovered resist solution is generally thickened. Therefore, in such a case, it is sufficient to provide only a viscosity reducing device as the viscosity adjusting unit. That is, depending on the type of the treatment liquid, the recovered excess treatment liquid may be necessarily increased in viscosity or decreased in viscosity. In such a case, only one of the thickening device and the low viscosity device may be provided.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the viscosity of the collected processing liquid is adjusted so that it can be reused, so that the processing liquid can be used effectively and waste liquid processing is facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present invention Prerequisite basic configuration 1 is a schematic configuration diagram of a rotary substrate processing apparatus according to FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a thickening device.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a low viscosity device.
FIG. 4 is a control block diagram of a processing liquid circulation device.
FIG. 5 is a control flowchart of the processing liquid circulation device.
FIG. 6 is a flowchart of viscosity adjustment processing.
[Fig. 7] Another configuration 1 is a schematic configuration diagram of a rotary substrate processing apparatus according to FIG.
FIG. 8 is an enlarged view of a cup portion.
FIG. 9 shows the first of the present invention. 1 The schematic block diagram of the process liquid circulation apparatus part by embodiment.
FIG. 10 1 The control block diagram of embodiment.
FIG. 11 1 The flowchart of the viscosity adjustment process of embodiment.
FIG. 12 shows the first of the present invention. 2 The schematic block diagram of the process liquid circulation apparatus part by embodiment.
FIG. 13 2 The control block diagram of embodiment.
FIG. 14 2 The flowchart of the viscosity adjustment process of embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Substrate holder
2 Motor
3 resist nozzle
4 cups
15 Edge rinse nozzle
16 Back rinse nozzle
20, 75, 90 Treatment liquid circulation device
21 Collection tank
21a Resist liquid recovery tank
22,76 Viscosity adjuster
23 Reuse tank
31 Second circulation pump
35, 79, 80, 92 Viscometer
40,77 Thickening device
41,78 Viscosity reduction device
42, 91 selector valve
60 Control unit
81,82 On-off valve

Claims

A substrate processing apparatus for supplying a processing liquid to a substrate surface and performing a predetermined process,
Substrate holding means for holding the substrate;
Discharge means for discharging a processing liquid to the substrate held by the substrate holding means;
A recovery means for recovering the processing liquid discharged from the discharge means;
A first viscometer that measures the viscosity of the treatment liquid recovered by the recovery means;
Viscosity adjusting means for adjusting the viscosity of the recovered processing liquid based on the measurement result of the first viscometer;
A second viscometer for measuring the viscosity of the treated liquid whose viscosity has been adjusted;
Supply control means for controlling the supply of the viscosity-adjusted processing liquid to the subsequent stage based on the measurement result of the second viscometer;
Supply means for supplying the treatment liquid whose viscosity has been adjusted to the discharge means;
A substrate processing apparatus comprising:

The viscosity adjusting means is
A viscosity-increasing device for adjusting the viscosity so as to increase the viscosity of the processing liquid that has been sent;
A viscosity-reducing device for adjusting the viscosity so as to reduce the viscosity of the processing liquid sent to it;
When it is determined from the measurement result of the first viscometer that the recovered processing liquid is lower in viscosity than the original processing liquid, the recovered processing liquid is supplied to the thickening device. A switching means for sending the collected processing liquid to the viscosity reducing device when it is determined that the viscosity is increased;
The substrate processing apparatus according to in which claim 1 has.

The viscosity further comprising a temperature controller for adjusting the temperature of the viscosity adjusted treatment liquid adjusting means, the substrate processing apparatus according to claim 1 or 2.

It said processing liquid is a resist solution comprising a resin component and a solvent, the resist solution used for the coating process after the cleaning step the resist solution according to claim 1 from 3 is made of a same rinsing solution as solvent The substrate processing apparatus according to any one of the above.

The treatment liquid is composed of a resist liquid composed of a resin component and a solvent, and a rinse liquid different from the solvent of the resist liquid used for the cleaning step after the resist liquid coating treatment,
The recovery means selectively recovers only the resist solution;
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 6.

The substrate holding means is rotatable;
A driving means for rotating the substrate holding means;
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.

Wherein it has a viscosity adjusted in the treatment solution further reuse process liquid reservoir for storing a substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6.