JP4365404B2 - Resist solution supply apparatus and substrate processing system - Google Patents
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Description
本発明は、基板に塗布されるレジスト液を供給するレジスト液供給装置及び基板処理システムに関する。 The present invention relates to a resist solution supply apparatus and a substrate processing system for supplying a resist solution to be applied to a substrate.
例えば、液晶ディスプレイの製造プロセスのフォトリソグラフィー工程では、ガラス基板上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理が行われている。 For example, in a photolithography process of a liquid crystal display manufacturing process, a resist coating process is performed in which a resist solution is applied on a glass substrate to form a resist film.
このレジスト塗布処理は、レジスト塗布処理装置において行われ、例えばステージにガラス基板が載置され、そのガラス基板の上面をノズルが移動しながらレジスト液を吐出することにより行われている。この吐出されるレジスト液の濃度は予め定められた設定濃度に調整されており、そのレジスト液をガラス基板に塗布することによって、ガラス基板に設定膜厚のレジスト膜を形成している。 This resist coating processing is performed in a resist coating processing apparatus. For example, a glass substrate is placed on a stage, and a resist solution is discharged while a nozzle moves on the upper surface of the glass substrate. The concentration of the discharged resist solution is adjusted to a predetermined set concentration, and a resist film having a set film thickness is formed on the glass substrate by applying the resist solution to the glass substrate.
従来より、高濃度のレジスト原液とシンナーを混合して所定の濃度のレジスト液を生成し、このレジスト液をガラス基板に塗布する塗布装置が提案されている。この塗布装置は、レジスト原液とシンナーをそれぞれ貯留する2個のタンクと、レジスト原液とシンナーをそれぞれ供給するための2個のポンプと、レジスト原液とシンナーを混合するミキサーと、レジスト原液とシンナーの混合率を制御する制御部と、を有している。そしてレジスト液の生成にあたっては、先ず制御部において、ガラス基板に形成するレジスト膜の設定膜厚に基づいてレジスト原液とシンナーの混合率、すなわちレジスト液の濃度が設定され、設定された濃度からレジスト原液の供給量とシンナーの供給量が演算される。演算された供給量は2個のポンプにそれぞれ出力され、この供給量のレジスト原液とシンナーがミキサーに供給される。そしてミキサーでレジスト原液とシンナーを混合して、レジスト液が生成される(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a coating apparatus has been proposed in which a high concentration resist stock solution and a thinner are mixed to produce a resist solution having a predetermined concentration, and this resist solution is applied to a glass substrate. The coating apparatus includes two tanks for storing the resist stock solution and the thinner, two pumps for supplying the resist stock solution and the thinner, a mixer for mixing the resist stock solution and the thinner, the resist stock solution and the thinner, respectively. And a control unit for controlling the mixing rate. In generating the resist solution, first, in the control unit, the mixing ratio of the resist stock solution and the thinner, that is, the concentration of the resist solution is set based on the set film thickness of the resist film formed on the glass substrate. The supply amount of the stock solution and the supply amount of the thinner are calculated. The calculated supply amount is output to each of the two pumps, and the resist stock solution and thinner of this supply amount are supplied to the mixer. Then, the resist stock solution and the thinner are mixed with a mixer to generate a resist solution (see Patent Document 1).
しかしながら、従来の塗布装置を用いる場合、例えばポンプの故障等の不具合が発生すると、所定の供給量のレジスト原液とシンナーがミキサーに供給されず、設定された濃度のレジスト液が生成されないことがあった。そしてこのレジスト液がガラス基板に塗布されると、ガラス基板上に所望の膜厚のレジスト膜が形成されなくなる。 However, when a conventional coating apparatus is used, for example, when a malfunction such as a pump failure occurs, a predetermined amount of resist stock solution and thinner are not supplied to the mixer, and a resist solution having a set concentration may not be generated. It was. When this resist solution is applied to the glass substrate, a resist film having a desired film thickness is not formed on the glass substrate.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板に所定の膜厚のレジスト膜を形成するために、適正な濃度のレジスト液を基板に供給することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to supply a resist solution having an appropriate concentration to a substrate in order to form a resist film having a predetermined thickness on the substrate.
前記の目的を達成するため、本発明においては、基板に塗布するレジスト液を供給するレジスト液供給装置であって、レジスト原液と溶剤を混合する混合部と、前記レジスト原液を前記混合部に供給するための第1のポンプと、前記溶剤を前記混合部に供給するための第2のポンプと、前記混合部で生成されたレジスト液の濃度を測定する濃度測定部と、前記濃度測定部で測定されたレジスト液の測定濃度に基づいて、基板に塗布されるレジスト液の濃度が予め定められた設定濃度になるように、前記第1のポンプから供給されるレジスト原液と前記第2のポンプから供給される溶剤の供給量を制御する制御部と、を有し、前記第1のポンプは、レジスト原液供給管によって前記混合部に接続され、前記第2のポンプは、溶剤供給管によって前記混合部に接続され、前記混合部は、レジスト液供給管によって基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布処理装置に接続され、前記レジスト液供給管には、前記濃度測定部に通じる分岐管が接続され、前記レジスト液供給管には、前記レジスト液の測定濃度が前記設定濃度と異なる場合に、少なくとも前記レジスト液供給管内のレジスト液を回収するタンクが接続され、少なくとも前記レジスト液供給管内のレジスト液をガスによって前記タンクに送出するガス供給部をさらに有することを特徴とする、レジスト液供給装置が提供される。 In order to achieve the above object, in the present invention, there is provided a resist solution supply apparatus for supplying a resist solution to be applied to a substrate, a mixing unit for mixing a resist stock solution and a solvent, and supplying the resist stock solution to the mixing unit. A first pump for supplying the solvent, a second pump for supplying the solvent to the mixing unit, a concentration measuring unit for measuring the concentration of the resist solution generated in the mixing unit, and the concentration measuring unit Based on the measured concentration of the resist solution, the resist stock solution supplied from the first pump and the second pump so that the concentration of the resist solution applied to the substrate becomes a predetermined set concentration. possess a control unit for controlling the supply amount of the solvent supplied from the first pump is connected to the mixing portion by the resist solution feed tube, the second pump, the solvent supply pipe Connected to the mixing unit, and the mixing unit is connected to a resist coating processing apparatus for applying a resist solution to the substrate by a resist solution supply pipe, and a branch pipe connected to the concentration measuring unit is connected to the resist solution supply pipe When the measured concentration of the resist solution is different from the set concentration, the resist solution supply tube is connected to a tank for collecting at least the resist solution in the resist solution supply tube, and at least the resist solution in the resist solution supply tube There is further provided a resist solution supply device, further comprising a gas supply unit for sending the solution to the tank by gas .
本発明のレジスト液供給装置によれば、混合部で生成されたレジスト液の濃度を濃度測定部で測定し、この測定濃度に基づいてレジスト原液と溶剤の供給量を制御することによって、適正な濃度のレジスト液を生成することができる。その結果、このように適正な濃度に生成されたレジスト液は基板に塗布され、その結果、基板に所定の膜厚のレジスト膜を形成することができる。また、レジスト液供給管には前記タンクが接続されているので、濃度測定器で測定されたレジスト液の濃度が設定濃度と異なる場合でも、このレジスト液を一旦タンクに回収して、例えばタンク内のレジスト液の濃度を設定濃度に調整することにより、レジスト液を有効に使用することができる。さらに、レジスト液供給装置が、少なくともレジスト液供給管内のレジスト液をガスによってタンクに送出するガス供給部を有しているので、レジスト液供給管内にレジスト液が残留せず、このレジスト液がその後混合部で生成されるレジスト液にはレジスト液が混入することがない。したがって、後に生成されるレジスト液の濃度を設定濃度に維持することができる。 According to the resist solution supply apparatus of the present invention, the concentration of the resist solution generated in the mixing unit is measured by the concentration measuring unit, and the resist stock solution and the supply amount of the solvent are controlled based on the measured concentration. A resist solution having a concentration can be generated. As a result, the resist solution generated in such an appropriate concentration is applied to the substrate, and as a result, a resist film having a predetermined thickness can be formed on the substrate. Further, since the tank is connected to the resist solution supply pipe, even when the resist solution concentration measured by the concentration measuring device is different from the set concentration, the resist solution is once collected in the tank, for example, in the tank. By adjusting the concentration of the resist solution to the set concentration, the resist solution can be used effectively. Further, since the resist solution supply device has a gas supply unit that sends at least the resist solution in the resist solution supply pipe to the tank by gas, the resist solution does not remain in the resist solution supply pipe, The resist solution is not mixed into the resist solution generated in the mixing unit. Therefore, it is possible to maintain the concentration of the resist solution generated later at the set concentration.
前記濃度測定部には、当該濃度測定部内のレジスト液を前記レジスト液供給管に戻す配管が接続されていてもよい。これによって、例えばレジスト液の測定濃度が設定濃度と同じ場合に、濃度測定部で測定されたレジスト液をレジスト塗布処理装置に供給することができ、このレジスト液を無駄にすることなく有効に使用することができる。 A pipe for returning the resist solution in the concentration measurement unit to the resist solution supply pipe may be connected to the concentration measurement unit. As a result, for example, when the measured concentration of the resist solution is the same as the set concentration, the resist solution measured by the concentration measuring unit can be supplied to the resist coating processing apparatus, and this resist solution can be used effectively without wasting it. can do.
前記第1のポンプと前記第2のポンプは、前記レジスト液供給管、前記レジスト原液供給管及び前記溶剤供給管と別の配管によって、前記タンクにそれぞれ接続されていてもよく、あるいはレジスト原液を供給するための第3のポンプと溶剤を供給するための第4のポンプを別途設けて、第3のポンプと第4のポンプがタンクに接続されていてもよい。これによって、タンクにレジスト原液あるいは溶剤を供給することができるので、タンクに貯留されているレジスト液の濃度を調整することができる。 The first pump and the second pump may be connected to the tank by pipes different from the resist solution supply pipe, the resist stock solution supply pipe, and the solvent supply pipe, respectively, A third pump for supplying and a fourth pump for supplying solvent may be separately provided, and the third pump and the fourth pump may be connected to the tank. Thereby, since the resist stock solution or the solvent can be supplied to the tank, the concentration of the resist solution stored in the tank can be adjusted.
前記制御部は、前記タンクに回収されたレジスト液の濃度が前記設定濃度になるように、前記タンクに対する前記レジスト原液又は前記溶剤のいずれかの供給量を制御してもよい。制御部では、タンク内に貯留されているレジスト液の濃度が設定濃度になるように、タンクに供給するレジスト原液あるいは溶剤の必要供給量を演算する。そしてこの演算結果に基づいて、例えば第1〜第4のいずれかのポンプを制御することによって、必要供給量のレジスト原液あるいは溶剤をタンクに供給することで、タンク内のレジスト液の濃度を設定濃度に調製することができる。 The controller may control the supply amount of either the resist stock solution or the solvent to the tank so that the concentration of the resist solution collected in the tank becomes the set concentration. The control unit calculates the necessary supply amount of the resist stock solution or solvent supplied to the tank so that the concentration of the resist solution stored in the tank becomes a set concentration. Based on the calculation result, for example, by controlling any of the first to fourth pumps, the concentration of the resist solution in the tank is set by supplying the necessary amount of resist stock solution or solvent to the tank. The concentration can be adjusted.
前記濃度測定部には、当該濃度測定部内のレジスト液を前記タンクに導入する配管が接続されていてもよい。これによって、例えばレジスト液の測定濃度が設定濃度と異なる場合に、濃度測定部で測定されたレジスト液をタンクに導入して設定濃度に調整することができ、このレジスト液を無駄にすることなく有効に使用することができる。 A pipe for introducing the resist solution in the concentration measuring unit into the tank may be connected to the concentration measuring unit. As a result, for example, when the measured concentration of the resist solution is different from the set concentration, the resist solution measured by the concentration measuring unit can be introduced into the tank and adjusted to the set concentration without wasting this resist solution. It can be used effectively.
前記制御部は、少なくとも基板に塗布されるレジスト液の塗膜の厚さとレジスト液の種類に基づいて前記設定濃度を決定し、その設定濃度になるように前記レジスト原液と前記溶剤の供給量を制御してもよい。 The control unit determines the set concentration based on at least the thickness of the coating film of the resist solution applied to the substrate and the type of the resist solution, and sets the supply amounts of the resist stock solution and the solvent so as to be the set concentration. You may control.
前記濃度測定部は、分光光度計を有していてもよい。分光光度計では、測定されるレジスト液に光を照射してレジスト液の吸光度を測定し、この吸光度に基づいてレジスト液の濃度を演算することができる。そして分光光度計は光の波長を調節することができるので、例えばレジスト液の種類が変更された場合でも、そのレジスト液の特性に応じた波長を選択してレジスト液の濃度を測定することができる。 The concentration measuring unit may have a spectrophotometer. In the spectrophotometer, the resist solution to be measured is irradiated with light to measure the absorbance of the resist solution, and the concentration of the resist solution can be calculated based on this absorbance. And since the spectrophotometer can adjust the wavelength of light, even when the type of resist solution is changed, for example, the wavelength according to the characteristics of the resist solution can be selected to measure the concentration of the resist solution. it can.
前記分光光度計で使用される光の測定波長は、測定対象となるレジスト液が感光しない波長であって、かつ測定対象となるレジスト液の最大の吸光度と最小の吸光度との差が0.5abs〜1.5absとなる波長に設定してもよい。感光したレジスト液と感光前のレジスト液とでは吸光度が異なるため、レジスト液が感光しない波長の光を使用することにより、レジスト液の吸光度を厳密に測定することができる。また分光光度計の測定能力を考慮すれば、測定対象のレジスト液の最大の吸光度と最小の吸光度との差が0.5abs〜1.5absとなる波長の光を使用すると、測定対象の吸光度を厳密に測定することができる。このように光の測定波長を決定することで、分光光度計内でレジスト液の吸光度を厳密に測定することができ、レジスト液の濃度を適正に測定することができる。 The measurement wavelength of light used in the spectrophotometer is a wavelength at which the resist solution to be measured is not sensitized, and the difference between the maximum absorbance and the minimum absorbance of the resist solution to be measured is 0.5 abs. You may set to the wavelength used as -1.5abs. Since the absorbance of the exposed resist solution is different from that of the resist solution before exposure, the absorbance of the resist solution can be strictly measured by using light having a wavelength at which the resist solution is not exposed. Also, taking into account the measurement capability of the spectrophotometer, if light having a wavelength at which the difference between the maximum absorbance and the minimum absorbance of the resist solution to be measured is 0.5 abs to 1.5 abs is used, the absorbance of the measurement object is calculated. It can be measured strictly. By determining the measurement wavelength of light in this way, the absorbance of the resist solution can be strictly measured in the spectrophotometer, and the concentration of the resist solution can be appropriately measured.
前記レジスト液供給装置は、基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布処理装置と同一の基板処理システム内に設置されていてもよい。これによって、インラインでレジスト液を供給して、基板にレジスト液を塗布することができるので、一連の基板の処理を円滑に行うことができる。 The resist solution supply device may be installed in the same substrate processing system as a resist coating processing device that applies a resist solution to a substrate. Thus, the resist solution can be supplied in-line and applied to the substrate, so that a series of substrate processing can be performed smoothly.
本発明によれば、適正な濃度のレジスト液を基板に供給することができ、基板に所定の膜厚のレジスト膜を形成することができる。 According to the present invention, a resist solution having an appropriate concentration can be supplied to a substrate, and a resist film having a predetermined thickness can be formed on the substrate.
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかるレジスト液供給装置としてのレジスト液供給装置100を搭載した塗布現像処理システム1の構成の概略を示す平面図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a coating and developing treatment system 1 equipped with a resist
塗布現像処理システム1は、図1に示すように例えば複数のガラス基板Gをカセット単位で外部に対して搬入出するためのカセットステーション2と、フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置が配置された処理ステーション3と、処理ステーションに3に隣接して設けられ、処理ステーション3と露光装置4との間でガラス基板Gの受け渡しを行うインターフェイスステーション5とを一体に接続した構成を有している。
As shown in FIG. 1, the coating and developing processing system 1 includes, for example, a
カセットステーション2には、カセット載置台10が設けられ、当該カセット載置台10は、複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在になっている。カセットステーション2には、搬送路11上をX方向に向かって移動可能な基板搬送体12が設けられている。基板搬送体12は、カセットCに収容されたガラス基板Gの配列方向(Z方向;鉛直方向)にも移動自在であり、X方向に配列された各カセットC内のガラス基板Gに対して選択的にアクセスできる。
The
基板搬送体12は、Z軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション3側のエキシマUV照射装置20や冷却処理装置33に対してもアクセスできる。
The
処理ステーション3は、例えばY方向(図1の左右方向)に延びる2列の搬送ラインA、Bを備えている。この搬送ラインA、Bは、ローラコンベアによるコロ搬送より、ガラス基板Gを水平方向に直線的に搬送できる。処理ステーション3の正面側(X方向負方向側(図1の下側))にある基板搬送路としての搬送ラインAには、カセットステーション2側からインターフェイスステーション5側に向けて順に、例えばガラス基板G上の有機物を除去するエキシマUV照射装置20、ガラス基板Gを洗浄するスクラバ洗浄装置21、ガラス基板Gを加熱処理する加熱処理装置22、ガラス基板Gを冷却処理する冷却処理装置23、ガラス基板Gにレジスト液を塗布するレジスト塗布処理装置24、ガラス基板Gを減圧乾燥する減圧乾燥装置25、加熱処理装置26、冷却処理装置27及びガラス基板Gを一時的に待機させるアウトステージ28が直線的に一列に配置されている。レジスト塗布処理装置24には、レジスト塗布処理装置24にレジスト液を供給するレジスト液供給装置100が接続されている。
The processing station 3 includes, for example, two rows of transfer lines A and B extending in the Y direction (left and right direction in FIG. 1). The conveyance lines A and B can linearly convey the glass substrate G in the horizontal direction by roller conveyance by a roller conveyor. In a transfer line A as a substrate transfer path on the front side of the processing station 3 (X direction negative direction side (lower side in FIG. 1)), for example, glass substrates in order from the
処理ステーション3の背面側(X方向正方向側(図1の上方側))の搬送ラインBには、インターフェイスステーション5側からカセットステーション2側に向けて順に、例えばガラス基板Gを現像処理する現像処理装置30、ガラス基板Gの脱色処理を行うi線UV照射装置31、加熱処理装置32及び冷却処理装置33が直線状に一列に配置されている。
In the transfer line B on the back side of the processing station 3 (positive side in the X direction (upper side in FIG. 1)), for example, development for developing the glass substrate G in order from the
搬送ラインAのアウトステージ28と搬送ラインBの現像処理装置30との間には、この間のガラス基板Gの搬送を行う搬送体40が設けられている。この搬送体40は、後述するインターフェイスステーション5のエクステンション・クーリング装置60に対してもガラス基板Gを搬送できる。
Between the
インターフェイスステーション5には、例えば冷却機能を有しガラス基板Gの受け渡しを行うエクステンション・クーリング装置60と、ガラス基板Gを一時的に収容するバッファカセット61と、外部装置ブロック62が設けられている。外部装置ブロック62には、ガラス基板Gに生産管理用のコードを露光するタイトラーと、ガラス基板Gの周辺部を露光する周辺露光装置が設けられている。インターフェイスステーション5には、上記エクステンション・クーリング装置60、バッファカセット61、外部装置ブロック62及び露光装置4に対して、ガラス基板Gを搬送可能な基板搬送体63が設けられている。
The
次に、本実施の形態にかかるレジスト塗布処理装置24とレジスト液供給装置100の構成について説明する。
Next, the configurations of the resist
レジスト塗布処理装置24には、図2及び図3に示すように搬送ラインAに沿ったY方向に長いステージ70が設けられている。ステージ70の上面には、図3に示すように多数のガス噴出口71が形成されている。ステージ70の幅方向(X方向)の両側には、Y方向に延びる一対の第1のガイドレール72、72が形成されている。第1のガイドレール72には、ガラス基板Gの幅方向の両端部を保持して第1のガイドレール72上を移動する2つの保持アーム73、74がそれぞれ設けられている。ガス噴出口71からガスを噴出することにより、ガラス基板Gを浮上させ、その浮上したガラス基板Gを保持アーム73又は74により保持して、ガラス基板Gを搬送ラインAに沿って移動させることができる。2つの保持アーム73、74により、ステージ70上で2枚のガラス基板Gを同時に搬送できる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the resist
レジスト塗布処理装置24のステージ70上には、ガラス基板Gにレジスト液を吐出するノズル80が設けられている。ノズル80は、図3及び図4に示すようにX方向に向けて長い略直方体形状に形成されている。ノズル80は、例えばガラス基板GのX方向の幅よりも長く形成されている。ノズル80の下端部には、図4に示すようにスリット状の吐出口80aが形成されている。ノズル80の上部には、後述するレジスト液供給装置100に通じるレジスト液供給管118が接続されている。
On the
図3に示すようにノズル80の両側には、Y方向に延びる第2のガイドレール83、83が形成されている。ノズル80は、第2のガイドレール83上を移動するノズルアーム84によって保持されている。ノズル80は、ノズルアーム84の駆動機構により、第2のガイドレール83に沿ってY方向に移動できる。また、例えばノズルアーム84には、昇降機構が設けられており、ノズル80は、所定の高さに昇降できる。かかる構成により、ノズル80は、ガラス基板Gにレジスト液を吐出する吐出位置Eと、それよりY方向負方向側にある後述する回転ロール90及び待機部92との間を移動できる。
As shown in FIG. 3,
図2及び図3に示すようにノズル80の吐出位置Eよりも上流側、つまりノズル80の吐出位置EのY方向負方向側には、ノズル80の試し出しが行われる回転ロール90が設けられている。回転ロール90は、回転軸をX方向に向けて、例えばノズル80よりも長く形成されている。回転ロール90は、例えばこの回転ロール90を洗浄するための洗浄タンク91内に収容されている。回転ロール90の最上部にノズル80の吐出口80aを近接させ、回転ロール90を回転させながら、吐出口80aから回転ロール90にレジスト液を吐出することにより、ノズル80の吐出口80aにおけるレジスト液の付着状態を整えて、レジスト液の吐出状態を安定させることができる。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, a
回転ロール90のさらに上流側には、ノズル80の待機部92が設けられている。この待機部92には、例えばノズル80を洗浄する機能やノズル80の乾燥を防止する機能が設けられている。
A
以上のように構成されたレジスト塗布処理装置24より下流側の搬送ラインA、つまりレジスト塗布処理装置24からアウトステージ28までの搬送ラインAには、複数のロールRが直線的に並べられており、ガラス基板Gをコロ搬送できる。
A plurality of rolls R are linearly arranged on the transport line A downstream from the resist
次にレジスト塗布処理装置24に接続するレジスト液供給装置100の構成について説明する。
Next, the configuration of the resist
レジスト液供給装置100は、図5に示すようにレジスト原液を貯留するレジスト原液タンク101と、溶剤として例えばシンナーを貯留する溶剤タンク102を有している。レジスト原液タンク101の上流側には、配管112を介してレジスト液供給装置100の外部にあるレジスト原液供給源110が接続され、配管112にはバルブ130が介設されている。レジスト原液タンク101の上部には、レジスト原液がオーバーフローした場合にレジスト原液をレジスト原液タンク101外に排出する配管125と、レジスト原液タンク101内の空気圧を調節する配管126が設けられている。溶剤タンク102の上流側には、配管113を介してレジスト液供給装置100の外部にある溶剤供給源111が接続され、配管113にはバルブ131が介設されている。溶剤タンク102の上部には、溶剤がオーバーフローした場合に溶剤を溶剤タンク102外に排出する配管127と、溶剤タンク102内の空気圧を調節する配管128が設けられている。
As shown in FIG. 5, the resist
レジスト原液タンク101の下流側には、配管114を介して、レジスト原液タンク101内のレジスト原液を吸上げ混合ブロック105に導入する第1のポンプ103が接続されている。配管114には、バルブ132が介設されている。溶剤タンク102の下流側には、配管115を介して、溶剤タンク102内の溶剤を吸上げ混合ブロック105に導入する第2のポンプ104が接続されている。配管115には、バルブ133が介設されている。第1のポンプ103と第2のポンプ104では、後述する制御部150の制御によりそのストロークを調整して、レジスト原液と溶剤の供給量をそれぞれ調整することができる。なお、第1のポンプ103と第2のポンプ104には、例えばボールネジパルス制御駆動のプランジャポンプが用いられる。
A
第1のポンプ103と第2のポンプ104の下流側には、レジスト原液供給管116と溶剤供給管117をそれぞれ介して、レジスト原液と溶剤の流路を同時に開閉して両者を合流させる混合部としての混合ブロック105が接続されている。レジスト原液供給管116と溶剤供給管117には、それぞれバルブ134とバルブ135が介設されている。
At the downstream side of the
混合ブロック105は、レジスト液供給管118を介して、レジスト塗布装置24に接続されている。レジスト液供給管118には、混合ブロック105を通過したレジスト原液と溶剤とを攪拌混合するスタティックミキサー106が介設されている。スタティックミキサー106の下流側のレジスト液供給管118には、3方口バルブ136が介設されている。
The mixing
3方口バルブ136の下流側には、設定濃度を有さないレジスト液を排出するための配管123が接続されている。3方口バルブ136では、後述する制御部150の制御により、スタティックミキサー106で混合されたレジスト液をレジスト液供給管118、あるいは配管123のいずれに流すかを選択することができる。
A
スタティックミキサー106と3方口バルブ136のレジスト液供給管118には、分岐管121を介して、レジスト液の濃度を測定する分光光度計107が接続されている。分岐管121にはバルブ137が介設されている。分光光度計107の内部には、図6に示すように測定対象のレジスト液に対して光を照射する発光部140と、発光部から照射された光を受光する受光部141が設けられている。発光部140と受光部141の間には、測定対象のレジスト液を一時的に貯留するセル142が設けられている。セル142の上流側には分岐管121が接続され、セル142の下流側には測定の終了したレジスト液を分光光度計107の外に排出するための配管124が接続されている。なお、セル142の材料には例えば石英が用いられている。
A
受光部141では受光した光の吸光度(特定の波長の光に対して物質の吸収強度を示す尺度)を測定し、この測定結果は分光光度計107内の演算部143に出力される。演算部143では、受光部141で測定された吸光度に基づいてレジスト液の濃度を演算する。演算部143で演算されたレジスト液の濃度は、後述する制御部150に出力される。
The
本実施の形態において、発光部140からレジスト液に照射される光の波長は、530nm〜550nmに設定されている。分光光度計では測定対象の特性に応じて光の波長を選択することができるが、本実施の形態の光の波長530nm〜550nmは、次のように決められている。先ず、測定対象のレジスト液が感光しない波長を選択する。感光したレジスト液と感光前のレジスト液とでは吸光度が異なるので、レジスト液が感光しない波長の光を使用することにより、レジスト液の吸光度を厳密に測定することができる。レジスト液が感光する波長は350nm以下であるので、測定波長は少なくとも350nm以上とする。次に、測定対象のレジスト液の最大の吸光度と最小の吸光度との差が0.5abs〜1.5absとなる波長を選択する。分光光度計107の測定能力を考慮すると、かかる波長の光を使用した場合に測定対象の吸光度を厳密に測定することができる。したがって本発明においては、図7に示すように、最も高い吸光度の測定対象であるレジスト原液a(最も濃度の高いレジスト液)と、最も低い吸光度の測定対象であるレジスト原液を10倍に希釈したレジスト液b(最も濃度の低いレジスト液)との吸光度の差Rが0.5abs〜1.5absとなる波長の光を選択する。そしてこの測定される吸光度は、セル142の厚みを変更することで変化させることができる。発明者らがセル142の厚みを変更しながら吸光度の差Rが0.5abs〜1.5absとなる光の波長を調べたところ、適正な波長は530nm〜550nmであることが判った。したがって、前記の両方の条件を満たす530nm〜550nmの波長の光を用いることにより、レジスト液の吸光度を厳密に測定することができ、その結果、分光光度計107においてレジスト液の濃度を適正に測定することができる。
In the present embodiment, the wavelength of light applied to the resist solution from the
制御部150は、レジスト塗布処理装置24内で塗布されるレジスト液の塗膜の厚さとレジスト液の種類等から、レジスト液の設定濃度を決定するための対応テーブルを有している。制御部150では、この対応テーブルに基づいてレジスト液の設定濃度を決定し、レジスト原液と溶剤の必要供給量を演算する。さらに演算された供給量に基づいて、第1のポンプ103と第2のポンプ104のストロークを演算する。この際、レジスト原液と溶剤が一定の比率で混合ブロック105に供給されるように、レジスト液と溶剤の供給速度も考慮してストロークを演算する。そしてこの演算結果が第1のポンプ103と第2のポンプ104に出力され、レジスト原液と溶剤の供給量を制御する。またこの第1のポンプ103と第2のポンプ104の制御と同時に、レジスト原液と溶剤をそれぞれレジスト原液タンク101と溶剤タンク102から混合ブロック105に供給するために、バルブ132〜135の開閉の制御も行う。
The
また制御部150では、レジスト原液と溶剤の供給量のフィードバック制御を行う。制御部150では、分光光度計107で測定されたレジスト液の測定濃度に基づいて、レジスト液の濃度が設定濃度になるように、レジスト原液と溶剤の供給量の補正値を演算する。さらに演算された供給量に基づいて、第1のポンプ103と第2のポンプ104のストロークを演算し、この演算結果が第1のポンプ103と第2のポンプ104に出力され、レジスト原液と溶剤の供給量が補正される。この場合、例えばレジスト液の測定濃度が設定濃度よりも低い場合、レジスト原液の供給量を増加させるか、あるいは溶剤の供給量を減少させるように制御する。また例えばレジスト液の測定濃度が設定濃度よりも高い場合、レジスト原液の供給量を減少させるか、あるいは溶剤の供給量を増加させるように制御する。
The
さらに制御部150では、3方口バルブ136の開方向の制御を行う。例えば分光光度計107で測定されたレジスト液の測定濃度が設定濃度と同じである場合、3方口バルブ136のレジスト液供給管118側を開けるように制御し、レジスト液はレジスト液供給管118を通ってレジスト塗布処理装置24に供給される。また例えばレジスト液の測定濃度が設定濃度と異なる場合、3方口バルブ136の配管123側を開けるように制御し、レジスト液は配管123を通ってレジスト液供給装置100の外に排出される。
Further, the
制御部150は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、第1のポンプ103と第2のポンプ104のストローク、バルブ132〜135の開閉、あるいは3方口バルブ136の開方向等を制御するプログラムが格納されている。なお、このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御部150にインストールされたものであってもよい。
The
本実施の形態にかかる塗布現像処理システム1は以上のように構成されており、次にその塗布現像処理システム1で行われるガラス基板の処理について説明する。 The coating and developing treatment system 1 according to the present embodiment is configured as described above. Next, processing of the glass substrate performed in the coating and developing treatment system 1 will be described.
先ず、カセットステーション2のカセットC内の複数のガラス基板Gが、基板搬送体12によって、順次処理ステーション3のエキシマUV照射装置20に搬送される。ガラス基板Gは、直線的な搬送ラインAに沿ってコロ搬送により、エキシマUV照射装置20、スクラバ洗浄装置21、加熱処理装置22、冷却処理装置23、レジスト塗布処理装置24、減圧乾燥装置25、加熱処理装置26及び冷却処理装置27に順に搬送され、各処理装置において所定の処理が施される。冷却処理の終了したガラス基板Gは、アウトステージ28に搬送される。その後、ガラス基板Gは、搬送体40によって、インターフェイスステーション5に搬送され、基板搬送体63によって露光装置4に搬送される。
First, the plurality of glass substrates G in the cassette C of the
露光装置4において露光処理の終了したガラス基板Gは、基板搬送体63によってインターフェイスステーション5に戻され、搬送体40によって処理ステーション3の現像処理装置30に搬送される。ガラス基板Gは、直線的な搬送ラインBに沿ってコロ搬送により、現像処理装置30、i線UV照射装置31、加熱処理装置32と冷却処理装置33に順に搬送され、各処理装置において所定の処理が施される。冷却処理装置33において冷却処理の終了したガラス基板Gは、基板搬送体12によってカセットステーション2のカセットCに戻されて、一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
The glass substrate G that has been subjected to the exposure processing in the exposure apparatus 4 is returned to the
次に、レジスト液供給装置100でレジスト液を生成してレジスト塗布処理装置24へレジスト液を供給し、レジスト塗布処理装置24でレジスト液をガラス基板Gに塗布する一連のレジスト塗布処理について説明する。
Next, a series of resist coating processes in which a resist liquid is generated by the resist
先ず、バルブ130が開けられ、レジスト原液供給源110から配管112を通ってレジスト原液タンク101に所定の量のレジスト原液が供給される。供給されたレジスト液は、一旦レジスト原液タンク101に貯留される。バルブ131も開けられ、溶剤供給源111から配管113を通って溶剤タンク102に所定の量の溶剤が供給され、溶剤は一旦溶剤タンク102に貯留される。
First, the
次に制御部150において、ガラス基板Gに塗布するレジスト液の塗膜の厚さとレジスト液の種類等に基づいて、第1のポンプ103と第2のポンプ104のストロークが演算され、この演算結果が第1のポンプ103と第2のポンプ104に出力される。そして先ずバルブ132を開いて、レジスト原液タンク101から第1のポンプ103にレジスト原液が吸上げられる。次にバルブ132を閉じた後、バルブ134を開いて、第1のポンプ103から混合ブロック105に必要量のレジスト原液が供給される。同様にバルブ133とバルブ135の開閉を制御して、第2のポンプ104によって溶剤タンク102から混合ブロック105に必要量の溶剤が供給される。
Next, the
混合ブロック105に供給されたレジスト原液と溶剤は、混合ブロック105内で合流して、スタティックミキサー106に導入される。そしてスタティックミキサー106でレジスト原液と溶剤が攪拌混合され、レジスト液が生成される。
The resist stock solution and the solvent supplied to the
スタティックミキサー106でレジスト液が生成されると、バルブ137が開けられ、生成されたレジスト液の一部が分岐管121を通って分光光度計107に導入される。導入されたレジスト液は、セル142内に一旦貯留され、発光部140からセル142内のレジスト液に向けて光が発せられる。そして発光部140から発せられた光は受光部141で受光され、受光部141でレジスト液の吸光度が測定される。この測定結果は演算部143に出力され、演算部143でレジスト液の濃度が演算される。なお、測定の終了したレジスト液は配管124を通って、分光光度計107の外に排出される。
When the resist solution is generated by the
分光光度計107で測定された濃度は、制御部150に出力される。制御部150では、このレジスト液の測定濃度と設定濃度とを比較し、3方口バルブ136の開方向の制御を行う。測定濃度と設定濃度が同じ場合、3方口バルブ136のレジスト液供給管118側が開くように制御し、レジスト液はレジスト液供給管118を通ってレジスト塗布処理装置24に供給される。測定濃度が設定濃度と異なる場合、3方口バルブ136の配管123側が開くように制御し、レジスト液は配管123を通ってレジスト液供給装置100の外に排出される。
The concentration measured by the
また制御部150では、測定濃度に基づいて、レジスト液の濃度が設定濃度になるように、レジスト原液と溶剤の供給量の補正値を演算し、演算された供給量に基づいて、第1のポンプと第2のポンプのストロークを演算する。この演算結果が第1のポンプと第2のポンプに出力され、レジスト原液と溶剤の供給量が補正される。
Further, the
補正された供給量のレジスト原液と溶剤は、前記のように第1のポンプ103と第2のポンプ104によって、混合ブロック105に供給され、スタティックミキサー106で攪拌混合される。そして適正な濃度のレジスト液が生成され、レジスト塗布処理装置24に供給される。
The resist stock solution and the solvent in the corrected supply amount are supplied to the
レジスト塗布処理装置24では、ノズル80にレジスト液が供給されると、先ず図2に示すようにノズル80が回転ロール90の上方に移動する。そして回転ロール90が回転した状態で、ノズル80から回転ロール90にレジスト液が吐出されて、レジスト液の試し出しが行われる。その後、ノズル80が所定の吐出位置Eに移動し、ステージ70上のガラス基板Gが、保持アーム73、74によって同時に一体となってY方向正方向側に搬送される。このとき、ノズル80からレジスト液が吐出され、ノズル80の下方を通過するガラス基板Gにレジスト液が連続して塗布される。
In the resist
以上の実施の形態によれば、スタティックミキサー106で混合されたレジスト液の濃度を分光光度計107で測定し、制御部150で測定された濃度に基づいてレジスト原液と溶剤の供給量を適正に制御することができる。したがって、適正な濃度のレジスト液を生成してガラス基板Gに供給することができ、その結果、ガラス基板Gに所定の膜厚のレジスト膜を形成することができる。
According to the above embodiment, the concentration of the resist solution mixed by the
本実施の形態においては、制御部150で3方口バルブ136の開方向を制御しているので、設定濃度を有するレジスト液のみをレジスト塗布処理装置24に供給することができる。
In the present embodiment, since the
本実施の形態においては、レジスト液の濃度を測定する装置として、光の波長を調節することができる分光光度計107を用いているので、レジスト液の特性に応じた波長を選択して用いることができる。本実施の形態においては、例えば530nm〜550nmの波長の光を用いることにより、レジスト液の濃度を厳密に測定することができる。
In the present embodiment, the
以上の実施の形態の配管123には、図8に示すようにスタティックミキサー106と3方口バルブ136の間のレジスト液供給管118の内部にレジスト液を回収するレジスト液タンク160が接続されていてもよい。レジスト液タンク160は、配管161を介してレジスト原液供給管116に接続され、また配管162を介して溶剤供給管117に接続されている。配管161と配管162には、バルブ163とバルブ164がそれぞれ介設されている。またレジスト液タンク160は、配管129を介して3方口バルブ136とレジスト塗布処理装置24の間のレジスト液供給管118に接続されている。レジスト液タンク160の内部には、例えば攪拌器(図示せず)が設けられている。
As shown in FIG. 8, a resist
制御部150では、レジスト液タンク160内に貯留されたレジスト液の濃度から、この貯留されたレジスト液の濃度を設定濃度にするために必要なレジスト原液、または溶剤の供給量を演算する。この演算結果に基づいて、第1のポンプ103あるいは第2のポンプ104のストロークが演算され、第1のポンプ103と第2のポンプに出力される。そして制御部150ではバルブ163とバルブ164の開閉も制御し、レジスト液タンク160に必要量のレジスト原液あるいは溶剤が供給される。
The
さらにスタティックミキサー106と3方口バルブ136の間のレジスト液供給管118には、配管165を介して、レジスト液供給管118に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給して、レジスト液供給管118内に残留するレジスト液をレジスト液タンク160に導入するためのガス供給部166が接続されている。なお、ガス供給部166は、例えばレジスト原液供給管116と溶剤供給管117に接続されていてもよく、この場合レジスト原液供給管116内のレジスト原液と溶剤供給管117内の溶剤をレジスト液タンク160に導入することができる。
Further, an inert gas such as nitrogen gas is supplied to the resist
以上のレジスト液供給装置100によれば、例えばスタティックミキサー106で生成されたレジスト液の濃度が設定濃度と異なる場合、制御部150で3方口バルブ136の配管123側が開くように制御する。そしてレジスト液はレジスト液タンク160に導入されて貯留される。同時にガス供給部166から不活性ガスをスタティックミキサー106と3方口バルブ136の間のレジスト液供給管118内に噴出して、レジスト液供給管118内に残留するレジスト液をレジスト液タンク160に導入させる。レジスト液タンク160にレジスト液が貯留されると、制御部150で第1のポンプ103及びバルブ163、あるいは第2のポンプ104及びバルブ164を制御して、必要量のレジスト原液あるいは溶剤をレジスト液タンク160に供給する。そしてレジスト液タンク160内の攪拌器を稼動させてレジスト液を混合し、設定濃度のレジスト液を生成する。このように生成されたレジスト液は、配管129とレジスト液供給管118を通ってレジスト塗布処理装置24に供給される。
According to the resist
かかる場合、スタティックミキサー106で生成されたレジスト液の濃度が設定濃度と異なる場合でも、このレジスト液を一旦レジスト液タンク160に回収し、レジスト原液あるいは溶剤をレジスト液タンク160内に加えることで、レジスト液を設定濃度に調整することができる。したがって、このレジスト液を排出せずに有効に利用することができる。また、ガス供給部166を設けることによって、スタティックミキサー106と3方口バルブ136の間のレジスト液供給管118に残留するレジスト液をレジスト液タンク160に送出し、レジスト液を設定濃度に調整することができる。この場合、レジスト液供給管118にレジスト液が残留しないので、このレジスト液がその後スタティックミキサー106で生成されるレジスト液に混入しない。その結果、後に生成されるレジスト液の濃度を設定濃度に維持することができる。
In such a case, even when the concentration of the resist solution generated by the
以上の実施の形態では、レジスト液タンク160に接続される配管161と配管162は、それぞれレジスト原液供給管116と溶剤供給管117に接続されていたが、レジスト液タンク160は、図9に示すようにレジスト原液タンク101と溶剤タンク102に接続されていてもよい。レジスト液タンク160とレジスト原液タンク101との間には、レジスト原液タンク101内のレジスト原液を吸上げレジスト液タンク160に供給する第3のポンプ170が設けられている。レジスト液タンク160と第3のポンプ170は配管172で接続され、配管172にはバルブ176が介設されている。レジスト原液タンク101と第3のポンプ170は配管174で接続され、配管174にはバルブ178が介設されている。レジスト液タンク160と溶剤タンク102との間には、溶剤タンク102内の溶剤を吸上げレジスト液タンク160に供給する第4のポンプ171が設けられている。レジスト液タンク160と第4のポンプ171は配管173で接続され、配管173にはバルブ177が介設されている。溶剤タンク102と第4のポンプ171は配管175で接続され、配管175にはバルブ179が介設されている。なお、第3のポンプ170と第4のポンプ171には、例えばボールネジパルス制御駆動のプランジャポンプが用いられる。
In the above embodiment, the
かかる場合、制御部150では、レジスト液タンク160内のレジスト液の濃度に基づいて、第3のポンプ170と第4のポンプ171のストロークを制御する。また同時に、制御部150ではバルブ176〜179の開閉の制御も行う。これによって、レジスト液タンク160に必要量のレジスト原液あるいは溶剤を供給することができる。その結果、レジスト液タンク160内のレジスト液の濃度を設定濃度にすることができ、レジスト液を排出せずに有効に利用することができる。
In such a case, the
以上の実施の形態では、分光光度計107で測定の終わったレジスト液は、配管124を通って排出されていたが、図10に示すように配管124の他端に3方口バルブ180を設けて、レジスト液を3方口バルブ136とレジスト塗布処理装置24の間のレジスト液供給管118、あるいはレジスト液タンク160に流すようにしてもよい。3方口バルブ180の下流側は、配管181を介してレジスト液供給管118に接続され、また配管182を介してレジスト液タンク160に接続されている。そして例えばレジスト液の測定濃度が設定濃度と同じである場合、制御部150で3方口バルブ180の配管181側が開くように制御することで、レジスト液をレジスト液供給管118に導入しレジスト塗布処理装置24に供給することができる。また例えば測定濃度が設定濃度と異なる場合、制御部150で3方口バルブ180の配管182側が開くように制御することで、レジスト液をレジスト液タンク160に導入し、レジスト液タンク160内で設定濃度にすることができる。これによって、分光光度計107で測定の終わったレジスト液も排出せずに有効に利用することができる。
In the above embodiment, the resist solution that has been measured by the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、LCD基板以外の基板例えば半導体ウェハ、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the scope of the ideas described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs. The present invention is not limited to this example and can take various forms. The present invention can also be applied to a substrate other than an LCD substrate, such as a semiconductor wafer or a mask reticle for a photomask.
本発明は、基板に塗布されるレジスト液を供給するレジスト液供給装置及び基板処理システムに有用である。 The present invention is useful for a resist solution supply apparatus and a substrate processing system for supplying a resist solution to be applied to a substrate.
1 塗布現像処理システム
24 レジスト塗布処理装置
80 ノズル
100 レジスト液供給装置
101 レジスト原液タンク
102 溶剤タンク
103 第1のポンプ
104 第2のポンプ
105 混合ブロック
106 スタティックミキサー
107 分光光度計
116 レジスト原液供給管
117 溶剤供給管
118 レジスト液供給管
121 分岐管
150 制御部
160 レジスト液タンク
166 ガス供給部
170 第3のポンプ
171 第4のポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Application | coating
Claims (10)
レジスト原液と溶剤を混合する混合部と、
前記レジスト原液を前記混合部に供給するための第1のポンプと、
前記溶剤を前記混合部に供給するための第2のポンプと、
前記混合部で生成されたレジスト液の濃度を測定する濃度測定部と、
前記濃度測定部で測定されたレジスト液の測定濃度に基づいて、基板に塗布されるレジスト液の濃度が予め定められた設定濃度になるように、前記第1のポンプから供給されるレジスト原液と前記第2のポンプから供給される溶剤の供給量を制御する制御部と、を有し、
前記第1のポンプは、レジスト原液供給管によって前記混合部に接続され、
前記第2のポンプは、溶剤供給管によって前記混合部に接続され、
前記混合部は、レジスト液供給管によって基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布処理装置に接続され、
前記レジスト液供給管には、前記濃度測定部に通じる分岐管が接続され、
前記レジスト液供給管には、前記レジスト液の測定濃度が前記設定濃度と異なる場合に、少なくとも前記レジスト液供給管内のレジスト液を回収するタンクが接続され、
少なくとも前記レジスト液供給管内のレジスト液をガスによって前記タンクに送出するガス供給部をさらに有することを特徴とする、レジスト液供給装置。 A resist solution supply device for supplying a resist solution to be applied to a substrate,
A mixing section for mixing the resist stock solution and the solvent;
A first pump for supplying the resist stock solution to the mixing unit;
A second pump for supplying the solvent to the mixing section;
A concentration measuring unit for measuring the concentration of the resist solution generated in the mixing unit;
Based on the measured concentration of the resist solution measured by the concentration measuring unit, the resist stock solution supplied from the first pump so that the concentration of the resist solution applied to the substrate becomes a predetermined concentration. possess a control unit for controlling the supply amount of the solvent supplied from the second pump,
The first pump is connected to the mixing unit by a resist stock solution supply pipe,
The second pump is connected to the mixing unit by a solvent supply pipe,
The mixing unit is connected to a resist coating processing apparatus that applies a resist solution to a substrate by a resist solution supply pipe,
A branch pipe leading to the concentration measuring unit is connected to the resist solution supply pipe,
When the measured concentration of the resist solution is different from the set concentration, the resist solution supply tube is connected to a tank for collecting at least the resist solution in the resist solution supply tube,
A resist solution supply apparatus, further comprising: a gas supply unit that sends at least the resist solution in the resist solution supply pipe to the tank by gas .
測定対象となるレジスト液が感光しない波長であって、It is a wavelength at which the resist solution to be measured is not exposed to light,
かつ測定対象となるレジスト液の最大の吸光度と最小の吸光度との差が0.5abs〜1.5absとなる波長に設定されることを特徴とする、請求項8に記載のレジスト液供給装置。The resist solution supply apparatus according to claim 8, wherein a difference between the maximum absorbance and the minimum absorbance of the resist solution to be measured is set to a wavelength of 0.5 abs to 1.5 abs.
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