JP4526288B2 - スリットノズル先端の調整装置及び調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、スリットノズルの先端を調整する調整装置及び調整方法に関する。

従来にあって、半導体ウェーハやガラス基板等の板状被処理物表面にレジスト液等を塗布するには、スピンナー上に載置した被処理物の中心部にノズルから塗布液を滴下し、スピンナーによって被処理物を回転させることで発生する遠心力で塗布液を外方に向けて拡散せしめるようにしているが、この方法では、被処理物表面に残る塗布液が僅かであり、殆どが飛散してしまうので無駄がある。そこで、スピンナー塗布の代わりにノズル自体に所定幅の塗布液吐出口を開口せしめ、ノズルを移動することで被処理物表面に所定幅で塗布液を塗布することが考えられている。

上述した所定幅の塗布液吐出口を有するスリットノズルを用いれば、塗布液の無駄をなくし且つ効率的に塗布を行えるのであるが、幅広となる分、ノズル先端の周辺部に塗布液の回り込み量も多く、これが乾燥すると異物発生の原因となる。このため、塗布後の洗浄によってノズル先端及びその周辺部の塗布液を除去しなければならない。

そこで、所定幅の塗布液吐出口が開口したスリットノズルを洗浄する装置として、スリットノズルの幅と略等しい幅で洗浄部が形成されたノズル受台を設け、この洗浄部に洗浄液供給源につながるスリットおよび吸引装置につながる排気孔を開口せしめ、スリットから供給された洗浄液でノズル先端及びその周辺部に付着した塗布液及びその乾燥物等を溶解するとともに、塗布液の成分が溶解した洗浄液を排気孔から排出する洗浄装置が記載されている。（特許文献１の第2頁〜第3頁、図３）

また、スリットノズルの洗浄部と洗浄液の溜り部を併設し、洗浄部にスリットノズルを載置した状態で実質的な密閉空間を形成するようにし、また洗浄部の長手方向の一端側にガス供給管と洗浄液供給管を臨ませ、他端側にはガス排気管を臨ませ、ガス供給管から供給されたガスをガス排気管から排出することで、洗浄部内にガスの流れを形成し、このガスの流れに乗せて洗浄液供給管からの洗浄液を、スリットノズルの表面に行き渡らせるようにして、スリットノズルを洗浄することが記載されている。（特許文献２の第２頁〜第３頁、図１）

更に、スリットノズルを載置した状態で実質的な密閉空間を形成する洗浄部内に、スリットノズル先端に対向するように洗浄液の吐出口を長手方向に沿って多数形成するとともに、各スリットノズルの洗浄液の噴出方向をスリットノズルに対する直交方向に対して角度（６５°〜７５°）を有するノズル洗浄装置が記載されている。（特許文献３の第３頁〜第４頁、図２）
特許第３３８１２１６号公報 特開平１０−３０８３３８号公報 特開２０００−２８８４８８号公報

しかしながら、上記特許第３３８１２１６号公報、特開平１０−３０８３３８号公報、及び特開２０００−２８８４８８号公報に開示されているノズル洗浄装置は、すべてノズルの先端に対して洗浄液を供給しながら洗い流すことにしている。この場合では、ノズルの先端が均一に洗浄できないことと同時に、洗浄液が大量に必要となる問題がある。
また、上記のノズル洗浄装置は、洗浄済みのノズルが、他の場所に設けている乾燥部で乾燥するので、装置全体のコンパクト化に問題がある。

洗浄液で洗い流す形式の他に、洗浄液中にノズル先端を浸漬する形式も考えられている。しかし、浸漬式の場合には、浸漬時にスリットノズルの開口部から洗浄液が浸入し、塗布液が薄まり、最初にビードを張る時に均一ではない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、スリットノズルの先端に洗浄ムラが起こることなく、且つ洗浄液の節約のできるコンパクトなスリットノズルの調整装置及びこの調整装置を用いるスリットノズルの調整方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく本願発明のスリットノズルの調整装置は、ノズルを乾燥させる乾燥部とスリットノズルを洗浄する浸漬式洗浄部とスリットノズルの吐出口を整えるプリディスペンス部から構成されるとともに、前記浸漬式洗浄部に隣接して、前記乾燥部と前記プリディスペンス部が設けられ、且つ同一装置に設置することとした。

このように、浸漬式洗浄部に隣接して、乾燥部とプリディスペンス部とを備えることで、洗浄後のスリットノズルの先端を物理的に乾燥させ、塗布開始までの時間を短縮させるので、迅速に且つ効率よくスリットノズルの先端を調整することができる。

スリットノズルの浸漬式洗浄は 洗浄液の使用量が少なくて済み、洗浄効率が良いが、洗浄後にノズルの先端がなかなか乾燥しないと塗布開始までに時間がかかりすぎてしなうので、本発明は、浸漬式洗浄部に隣接して乾燥部を設けた。

本発明は、スリットノズルの洗浄後にすぐ乾燥させた後、プリディスペンスを行うことで、ノズル先端部の希釈された塗布液を排出し、塗布開始時に均一に塗布ビードを形成するようにする。浸漬式に限らず、ノズルの先端洗浄時において開口部からの洗浄液の浸入を防止することはできないが、上記の構成とすることで、均一な塗布ビードが得られる。

また、上記浸漬式洗浄部は、スリットノズルを一定時間以上使用しないときは、スリットノズル先端を浸漬して保持する乾燥防止部を兼ねることで、別途乾燥防止部を設置する必要がないので、省スペ−ス化を図ることができる。

また、上記浸漬式洗浄部に供給された洗浄液が 一定量を超えると隣接するプリディスペンス部に流出することで、洗浄液も無駄なく再利用することができる。

また、上記乾燥部は、Ｎ_２ガスを吹き付けてスリットノズルの先端を乾燥させるが、必要に応じて、スリットノズル先端に洗浄液を吹き付けて洗浄する洗浄部に切り換えることができる。

また、上記プリディスペンス部には浸漬式洗浄部からオーバーフローしてきた洗浄液だけではなく、プリディスペンス部には循環経路に繋がる排出口と戻り口とを設置して、プリディスペンス部内の洗浄液を循環用フィルターを通して循環させることにより、洗浄液を長持ちさせ使用量を削減する。更に、プリディスペンス部に供給タンクから新しい洗浄液を供給するための供給口を設けている。

また、上記浸漬式洗浄部に開口している排出口とプリディスベンス部に開口している排出口とは昇降動することにより液面を調整できることが好ましい。

また、浸漬式洗浄部には常に新しい洗浄液が少量ずつ供給されており、洗浄液を絶えずに入れ替えているので、浸漬式洗浄部は一定以上の清浄度を保っている。プリディスペンス部では、プライミングローラーを洗浄しているが、プライミングローラーの他に物理的手段（例えば、スキージ）を併用しているので、洗浄液に対して浸漬式洗浄部ほどの清浄度を必要としない。プリディスペンスは、被処理物に対して塗布処理前に必ず行う必要があるが、ノズルの先端洗浄は複数枚処理後又は一定時間経過後に実施すればよい。

また、上記のスリットノズル先端の調整装置を用いたスリットノズル先端の調整方法において、上記スリットノズルは、被処理物に塗布液を供給する直前にプリディスペンス部でスリットノズル先端を整えることが好ましい。

更に、上記スリットノズルは複数枚処理後又は一定時間経過後、浸漬式洗浄部にてスリットノズルの先端を洗浄し、次に乾燥部にてスリットノズルの先端を乾燥させ、最後にプリディスペンス部にてスリットノズルの先端を整えることが好ましい。

以上に説明したように、本発明によれば、浸漬式洗浄部に隣接して、乾燥部とプリディスペンス部とを備えることで、洗浄後のスリットノズルの先端を物理的に乾燥させ、塗布開始までの時間を短縮させるので、迅速に且つ効率よくスリットノズルの先端を調整することができる。

また、スリットノズルの洗浄後にプリディスペンスを行うことで ノズル先端部の希釈された塗布液を排出し、塗布開始時に均一に塗布ビードを形成することができる。

また、浸漬式洗浄部は、スリットノズルを一定時間以上使用しないときは、スリットノズル先端を浸漬して保持する乾燥防止部を兼ねることで 別途乾燥防止部を設置する必要がないので、省スペ−ス化を図ることができる。

また、浸漬式洗浄部に供給された洗浄液が、一定量を超えると隣接するプリディスペンス部に流出することで、洗浄液も無駄なく再利用することができる。

更に、乾燥部は、Ｎ_２ガスを吹き付けてスリットノズルの先端を乾燥させるが必要に応じて、スリットノズル先端に洗浄液を吹き付けて洗浄する洗浄部に切り換えることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明に係るスリットノズル先端の調整装置の構成図であり、図２は、図１におけるプリディスペンス部の配管図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、図２におけるｂ−ｂ断面図、ｃ−ｃ断面図であり、図４は図１のｄ−ｄ断面図における洗浄部の配管図であり、図５（ａ）はプリディスペンス部の別実施例、（ｂ）は（ａ）のｅ−ｅ断面図である。

図１に示すように、スリットノズル先端の調整装置1の真申に浸漬式洗浄部２が設けられ、この浸漬式洗浄部の底面に洗浄液を供給する供給口（Ａ）及び洗浄液面を調節できる排出口（Ｂ）（図３を参照）が設けられている。

また、調整装置１の中、且つ浸漬式洗浄部２の近くにプリディスペンス部３が設けられている。このプリディスペンス部3の底面には、新しい洗浄液を供給する供給口（Ｃ）及びその廃液を排出する排出口（Ｄ）が設けられ、洗浄液を循環させるための排出口（Ｅ）及び循環液用フィルター４により浄化された洗浄液を戻す戻り口（Ｆ）（図３を参照）が設けられ、更に洗浄液面を調節できる（排出口の高さを調整して液面調整を行う）排出口（Ｇ）が設けられている。
なお、浸漬式洗浄部２とプリディスペンス部３との間にオーバーフロー部５が設けられ、浸漬式洗浄部２からオーバーフローした洗浄液はプリディスペンス部３に流下し、再利用される。

また、プリディスペンス部３の中には、プライミングローラー６が設置され、更にこのプライミングローラー6を物理的に洗浄するスキージ７が設置されている。

更に、調整装置１の中、且つ浸漬式洗浄部2の近くにスリットノズルを乾燥する乾燥部８が設けられている。この乾燥部8には、その両側に乾燥ガス供給管９が、その下方に排気部１０が設けられている。

図４に示すように、浸漬式洗浄部2には２０cc／minの流量で常に新しい洗浄液を供給する供給口（A）が開口し、廃液を廃液タンクへ排出する排出口（B）が開口している。この排出口（B）は、昇降勤して液面を調整する機能を備えるが、液面調整だけではなく、浸漬式洗浄部２でスリットノズルを洗浄した後に全ての洗浄液を排出したり、液面に浮遊している異物を排出したりするのに使用する。

また、図2に示すように、プリディスペンス部3の底面には図示しない供給タンクから新しい洗浄液を供給する供給口（C）とプリディスペンス部3内の洗浄液を全て排出するための排出口（D）が開口している。浸清式洗浄部2からオーバーフロー部5を経てオーバーフローされた洗浄液がプリディスペンス部3に流下し、再利用される。また、プリディスペンス部3の底部には、洗浄液の循環経路が設置され、この循環経路への排出口（E）から排出された洗浄液は循環液用フィルター4を通ることで異物がろ過され、再び戻り口（Ｆ）から供給される。従って、洗浄液が循環液用フィルター4を通すことで洗浄液の使用期間は延長することができる。更に、プリディスペンス部3の底面には、洗浄液を廃液タンクに排出する液面調整用排出口（Ｇ）が設けられ、この液面調整用排出口（Ｇ）は、排出口の高さを調節し液面調整を行う。

更に、図１乃至図３に示すように、プリディスペンス部3の中に、プライミングローラー6及びスキ−ジ7が設けられている。このスキージ7は、プライミングローラー6に付着している塗布液を物理的に洗浄する。また、液面調整用排出口（Ｇ）はスキージ7が水没する程度に調整される。プライミングローラー６を物理的に洗浄するのはスキージ７に限らず、ブラシでも良いし、エアーナイフのように強力な液体又は気体を噴きつけても良い。

このように、スリットノズルを浸漬式洗浄部2で洗浄された後、乾燥部8で乾燥ガス供給管9からN2ガスを吹き付けてスリットノズルの先端及び側面を乾燥させ最後にプリディスペンス部3で予備吐出を行ってから基板上に塗布する。浸漬式洗浄部2には 常に20cc／minの流量で新しい洗浄液が供給され、オ−バーフロー部５を超えた洗浄液はプリディスペンス部3へ流れ込んで、再使用される。

図５（ａ）が示すのは、図３（ａ）、（ｂ）の別実施例であり、循環液の戻り口（Ｆ）がプリディスペンス部３の底面ではなく、よりプライミングローラー６に近い位置に載置している。この位置から循環液を供給することにより、プライミングローラー６に付着している塗布液を、液流の力で落とすことも可能である。
図５（ｂ）が示すのは、（ａ）のｅ−ｅ断面であり、循環液の戻り口（Ｆ）の長さがプライミングローラー６の長さとほぼ同じであることを示している。

浸漬式洗浄装置は、一度ノズルから離れた塗布液が再付着することが心配されるが本願発明は常に洗浄液が流動しているので一度離れた塗布液がノズルに
再付着することはない。

即ち、スリットノズルを用いて被処理基板上に塗布液を供給するとき塗り始めの部分が厚くならないように、予めプリディスペンス部3のプライミングローラー６で予備吐出を行い、スリットノズル先端を均一化しておく。この処理は被処理基板に塗布するときは必ず行われる。しかしながら、塗布液の供給を繰り返すうちにスリットノズルの側面に塗布液が付着し、これが剥がれ落ちると異物となってしまう。そこで ある一定期間か又は複数枚に塗布液を供給した後は スリットノズルの先端を浸漬式洗浄部2に漬けて、スリットノズルの先端だけではなく、スリットノズルの側面も洗浄する。このとき、スリットノズルの吐出口から洗争液が内部に浸透することがL配されるが スリットノズルの先端近くまで塗布液が供給されていることと、基板に塗布するときは必ずプリディスペンスをするので洗浄液の影響はない。

従来のスリットノズル先端に吐出口から洗浄液を噴射して洗争するタイプは、スリットノズルとほぼ同じ長さを有する洗浄部に開いた複数の吐出口から均一な圧力で均一に洗浄液を供給することは難しく、洗浄ムラが生じてしまう。しかも洗浄液は流しっぱなしなので、洗浄液も多量に必要になるし、スリットノズルが長くなれば洗浄部も長くなり、吐出口も多くしなければならないので、加工するのも困難である。したがって、本願発明の浸漬式洗浄装置では、洗浄液の節約ができるとともに、洗浄装置自身もコンパクトになり、コストダウンにもつながる。

なお浸漬式洗浄部２では長時間スリットノズルを洗浄しないときは 浸漬式洗浄部２を乾燥防止部として使用することができる。このとき、スリットノズルの先端を浸すことでスリットノズルの乾燥を防止する。また、乾燥部８では 通常Ｎ_２ガスを吹き付けてスリットノズルの先端を乾燥させるが必要に応じて洗浄液を噴きつけるように切り換えて使用することもできる。

本願発明の浸漬式洗浄装置は、塗布開始までの時間が短くコンパクトな装置を提供できるので、半導体製造工場などにおいて、洗浄液の節約ができるとともに、洗浄装置自身もコンパクトになり、コストダウンにもつながる。

本願発明に係るスリットノズル先端の調整装置の構成図 図1のa−a断面図におけるプリディスペンス部の配管図 ・ は図2におけるb−ｂ断面図、（ｂ）は図２におけるｃ−ｃ断面図 図１のｄ−ｄ断面図における洗浄部の配管図 （ａ）はプリディスペンス部の別実施例、（ｂ）は（ａ）のｅ−ｅ断面図

符号の説明

１．．．調整装置、２．．．浸漬式洗浄部（兼乾燥防止部）、３．．．プリディスペンス部、４．．．循環液用フィルター、５．．．オーバーフロー部、６．．．プライミングローラー、７．．．スキージ、８．．．乾燥部、９．．．乾燥ガス供給管（兼洗浄液供給管）、１０．．．排気部、（A）．．．浸漬式洗浄部への洗浄液供給口、（B）．．．洗浄液排出口、（C）．．．プリディスペンス部への洗浄液供給口、（D）．．．洗浄液排出口、（E）．．．循環経路への排出口、（F）．．．循環経路からの戻り口、（G）．．．プリディスペンス部から廃液タンクへの排出口。

Claims (7)

1. 所定幅の塗布液吐出口が開口したスリットノズル先端の調整装置において、この装置はスリットノズルを洗浄する浸漬式洗浄部と洗浄後のノズルを乾燥させる乾燥部とスリットノズルの吐出口を整えるプリディスペンス部から構成され、前記浸漬式洗浄部に隣接して前記プリディスペンス部が設けられ、前記浸漬式洗浄部には新しい洗浄液が供給され、前記浸漬式洗浄部と前記プリディスペンス部との間には前記浸漬式洗浄部に供給された洗浄液をプリディスペンス部へ流下させるオーバーフロー部が設けられていることを特徴とするスリットノズル先端の調整装置。
2. 前記浸漬式洗浄部は、スリットノズルを一定時間以上使用しないときは、スリットノズル先端を浸漬して保持する乾燥防止部を兼ねることを特徴とする請求項1に記載のスリットノズル先端の調整装置。
3. 前記乾燥部は、スリットノズル先端に洗浄液を吹き付けて洗浄する洗浄部に切り換えることができることを特徴とする請求項1または請求項２に記載のスリットノズル先端の調整装置。
4. 前記プリディスペンス部には循環経路に繋がる排出口と戻り口とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれか1項に記載のスリットノズル先端の調整装置。
5. 前記浸漬式洗浄部に開口している排出口とプリディスペンス部に開口している排出口とは昇降動することにより液面を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項４のいずれか1項に記載のスリットノズル先端の調整装置。
6. 請求項1乃至請求項５のいずれか1項に記載のスリットノズル先端の調整装置を用いたスリットノズル先端の調整方法において、前記スリットノズルは、被処理物に塗布液を供給する直前にプリディスペンス部でスリットノズル先端を整えることを特徴とするスリットノズル先端の調整方法。
7. 前記スリットノズルは複数枚処理後又は一定時間経過後、浸漬式洗浄部にてスリットノズルの先端を洗浄し、次に乾燥部にてスリットノズルの先端を乾燥させ、最後にプリディスペンス部にてスリットノズルの先端を整えることを特徴とする請求項６に記載のスリットノズル先端の調整方法。