JP5442232B2 - 薬液吐出用ノズルの待機ポット及び薬液塗布装置並びに薬液塗布方法 - Google Patents
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Description
基板に薬液を供給後、ノズル内に気体を吸引する。続いて、溶剤を貯留する貯留部にノズルを移動し、貯留部に貯留する溶剤にノズル先端を浸漬させ、その状態でノズル内に溶剤を吸引する。溶剤を吸引したノズルを待機位置に移動して待機する。その後、再び塗布するときは待機位置で予備吐出が行われ、ノズル先端に吸引した溶剤と薬液が吐出される。
この一連の動作の中で、ノズル先端を貯留部の溶剤に浸漬させ、溶剤を吸引することにより、ノズル先端部の内壁と外壁を洗浄することができ、また、ノズル先端を溶剤で塞ぐことにより、薬液が乾燥し結晶化することを防止できる。
即ち、溶剤を貯留する貯留部を新たに設ける必要があり、そのためのスペースが必要となる。また、溶剤を吸引するためには、ノズルを溶剤の貯留部まで移動させる必要があるので、仮に同一ノズルを複数の塗布ユニットで共用する場合には、ノズルの移動制御のタイミングが難しくなる。つまり、溶剤の貯留部で溶剤を吸引し、待機位置で吸引した溶剤や薬液を排出する予備吐出をするという、この間の往復動作は、塗布ユニットの個数が少ないときは、この動作の頻度が少ないので、制御上の問題にはなりにくい。しかし、塗布ユニットの個数が増えて、この動作の頻度が多くなると、ノズルの移動制御が難しくなり、ノズルの移動に時間を要する分だけ、装置の稼働効率を低下させてしまう恐れがある。さらに、溶剤の貯留部にゴミが残った場合は、ゴミを溶剤と一緒に吸引してしまう恐れがある。
即ち、請求項1に記載の発明は、基板に薬液を塗布する薬液塗布装置における薬液吐出用ノズルの待機ポットであって、待機状態の前記ノズルを収納する収納容器と、前記収納容器内へ溶剤を供給する溶剤供給手段と、前記収納容器から排出された溶剤又は前記ノズルから吐出された薬液や溶剤を回収する回収手段とを備え、前記収納容器は、前記供給された溶剤を前記ノズルの先端部へ案内する内壁と、前記内壁の下端位置で前記ノズルの薬液吐出口に対して平面視で重なる位置に開口し、前記回収手段に連通する排液口とを備え、前記収納容器の排液口は、その内径が前記ノズルの先端部よりも大きく、かつ、前記ノズルが収納された状態で、前記ノズルの先端部が前記排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられており、前記排液口から突出した前記ノズルの先端部を取り囲み、前記回収手段に連なる内壁が、前記排液口よりも水平方向外側に向けて大きくなっていることを特徴とする。
また、ノズルの先端部が収納容器の排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられている。つまり、収納容器内から完全にノズルの薬液吐出口が出ていることで、予備吐出の際に収納容器内を薬液で汚すことを一層防止することができる。
また、ノズルの先端部が収納容器の排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられている。つまり、収納容器内から完全にノズルの薬液吐出口が出ていることで、予備吐出の際に収納容器内を薬液で汚すことを一層防止することができる。
また、ノズルの先端部が収納容器の排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられている。つまり、収納容器内から完全にノズルの薬液吐出口が出ていることで、予備吐出の際に収納容器内を薬液で汚すことを一層防止することができる。
また、ノズルの先端部が収納容器の排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられている。つまり、収納容器内から完全にノズルの薬液吐出口が出ていることで、予備吐出の際に収納容器内を薬液で汚すことを一層防止することができる。
また、ノズルの先端部が収納容器の排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられている。つまり、収納容器内から完全にノズルの薬液吐出口が出ていることで、予備吐出の際に収納容器内を薬液で汚すことを一層防止することができる。
なお、これらの動作に関する制御は、制御部8によって行われる。
処理部1は、電動モータ2の駆動によって鉛直方向軸心周りで回転する回転軸3を備える。回転軸3の上端には基板Wを水平姿勢で吸着支持するスピンチャック4が連結されて、回転軸3と一体で回転するようになっている。スピンチャック4の周囲には、薬液を塗布したときに、薬液の飛散を防止するためのカップ5が配設されている。なお、上述した電動モータ2、回転軸3及びスピンチャック4は、本発明における基板支持回転手段に相当する。
ノズルブロック50には、薬液供給部10からフォトレジストが供給されるようになっている。薬液供給部10は、本発明における薬液供給手段に相当する。この薬液供給部10は、フォトレジストを貯留している薬液タンク11を備える。この薬液タンク11は、薬液配管18を介して、ノズルブロック50に連通接続される。この薬液配管18には、薬液タンク11側から順に薬液ポンプ12と、薬液開閉バルブ13とが直列に接続されている。
待機ポット60内のノズル収納容器91a(図3参照)には、溶剤供給部20から、溶剤が供給されるようになっている。この溶剤供給部20は、溶剤を貯留している溶剤タンク21を備える。この溶剤タンク21は、溶剤配管28を介して、待機ポット60の溶剤供給孔24aに連通接続される。この溶剤配管28には、溶剤タンク21側から順に溶剤ポンプ22と、溶剤開閉バルブ23とが直列に接続されている。溶剤供給部20は、本発明における溶剤供給手段に相当する。
制御部8は、電動モータ2の回転動作と、ノズル移動機構40の移動動作と、サックバックバルブ30の吸引動作と、薬液開閉バルブ13及び溶剤開閉バルブ23の開閉動作と、薬液ポンプ12及び溶剤ポンプ22の送り出し動作とを総括制御する。制御部8は、本発明における制御手段に相当する。
図2を参照して、ノズル移動機構40の構成を説明する。
ノズル移動機構40は、ノズルブロック50を把持する把持部41を備える。この把持部41は第1移動部42に搭載されている。第1移動部42は、把持部41を水平面内でX方向に移動させる。第1移動部42の両端部は、鉛直方向(Z方向)に移動する上下シリンダー45を介在して一対のシリンダー支持ブロック46に支持されている。一対のシリンダー支持ブロック46は一対の第2移動部43に搭載されている。第2移動部43は、シリンダー支持ブロック46を水平面内でY方向に移動させる。以上のように構成されたノズル移動機構40により、ノズルブロック50は、水平面内でX方向及びY方向に移動可能であるとともに、鉛直方向に移動可能になっている。ノズル移動機構40は本発明におけるノズル移動手段に相当する。
ノズルブロック50は、図3に示すように、ノズル51と、それを支持するノズル支持ブロック52とから構成されている。フォトレジストを供給する薬液配管18は、ノズル支持ブロック52内を介してノズル51と連通接続している。
待機ポット60の構成を説明する。
待機ポット60は、図3に示すように、溶剤供給容器71と、その下側に設けられた、フォトレジストや溶剤を回収する回収ポット81とから構成されている。
次に上述した薬液塗布装置の動作について、図4及び図5を参照して説明する。
なお、図4は動作を示すフローチャートであり、図5は待機ポット60の縦断面図の一部を抜き出して、待機ポット60内の動作の状態を表したものである。
基板W上にフォトレジストを吐出した後、ノズルブロック50は、基板W上の薬液吐出位置P2から待機ポット60の待機位置P1に、ノズル移動機構40によって移動される。
待機位置に移動されたノズルブロック50は、待機ポット60のノズル収納容器91a内にノズル51が収まるように待機ポット60に載置される。ノズル51がノズル収納容器91a内に収まった後、溶剤ポンプ22によって溶剤タンク21内から送り出された溶剤は、溶剤開閉バルブ23を開くことで、溶剤配管28、溶剤供給孔24aを経て、溶剤供給孔24bよりノズル収納容器91a内に供給される。供給された溶剤は、ノズル収納容器91aの内壁94によりノズル51の先端部へ案内されて流れる。そして、ノズル51の先端に沿って溶剤が流下する際、溶剤はノズル51の先端部で結晶化したフォトレジストを溶解してノズル51を洗浄することができる(図5(a))。なお、ノズル収納容器91a内に供給される溶剤が排液口93から排出される量より多い場合、又は、排液口93付近の内容量が小さい場合(例えば、本実施例のような上部開口92から排液口93に向うにつれて内径が小さくなる漏斗状の場合)は、ノズル51の外壁をノズル51の先端部から広範囲にわたり溶剤で浸してノズル51の洗浄効果を高めることができる。さらに、それら両方を兼ね備える場合は、より一層広範囲にわたり浸すことができる。
ノズル収納容器91a内に供給された溶剤は、ノズル収納容器91aの内壁94によりノズル51の先端部へ案内されて流れ、排液口93から排出される。その際に、排液口93によって溶剤の流れが規制されノズル51の先端部に溶剤が集まり、ノズル51の先端部を溶剤で覆いやすくする。ノズル51の先端部が溶剤で覆われた状態で、サックバックバルブ30を作動させて、ノズル51に吸引力を与えることによって、ノズル51内に溶剤を吸引する。すると、吸引された溶剤は、ノズル51の先端部の内壁で結晶化したフォトレジストを溶解し、ノズル51の先端部の内壁を洗浄する(図5(b))。
溶剤開閉バルブ23を閉じることにより、溶剤の供給は停止される(図5(c))。
ノズル51の先端部に溶剤を吸引した状態で、ノズルブロック50は、次の吐出指令があるまで、待機ポット60の待機位置で待機する(図5(c))。このとき、ノズル51の薬液吐出口53が溶剤で塞がれるのでフォトレジストと外気との接触を避けられ、フォトレジストの変質を防止することができる。
再び、基板Wにフォトレジストを塗布するときに、待機状態のノズルブロック50は、ステップS3の工程で吸引した溶剤と、フォトレジストとを待機ポット60の回収ポット81内に排出する(図5(d))。このとき、ノズル51の薬液吐出口53が収納容器の排液口93より下側に突出しているため、ノズル51から吐出されたフォトレジストで、ノズル収納容器91aを汚すことなく予備吐出することができる。なお、予備吐出とは、ノズル51内の古い薬液を所定量吐出して、新しい薬液をノズル51の先端部まで満たし、次の吐出の際には、その新しい薬液で吐出を行えるようにすることをいう。
ノズルブロック50を待機位置P1から基板W上の薬液吐出位置P2にノズル移動機構40によって移動させる。そして、図示しない搬送機構により搬送された未処理の基板Wにフォトレジストを吐出する。
基板W上にフォトレジストを吐出した後、薬液吐出位置P2にあるノズルブロック50は、先ず、その状態でサックバックバルブ30を作動させることにより、ノズル51に吸引力を与え、ノズル51内のフォトレジストの液面をノズル51内に引き戻す。このとき、引き戻されてできた空間には、ノズル51の先端部の周囲の空気が吸引される(図7(a1))。なお、この作業により、フォトレジストの液面がノズル51内に引き戻されるので、ノズル51からフォトレジストが垂れ落ちる「液だれ」を防ぐこともできる。その後、ノズル移動機構40によって、ノズルブロック50を薬液吐出位置P2から待機ポット60の待機位置P1に移動させる。
ノズルブロック50をノズル移動機構40によって、基板W上の薬液吐出位置P2から待機ポット60の待機位置P1に移動させる移動動作と、サックバックバルブ30を作動させ、ノズル51内に空気を吸引させる吸引動作との後で、待機ポット60に載置されたノズルブロック50のノズル51が収納されたノズル収納容器91a内に、溶剤供給孔24から溶剤が供給される。供給された溶剤は、漏斗状のノズル収納容器91aの内壁94に沿ってノズル51先端部に向かって流れる。この溶剤は、ノズル51の薬液吐出口53に対して平面視で重なる位置に設けられ、薬液吐出口53を包含する形状より大きく開口された排液口93から排出される。このとき、ノズル51の外壁で結晶化したフォトレジストを溶解し、ノズル51を洗浄することができる点は、実施例1と同様である(図7(b))。
ノズル収納容器91a内に供給された溶剤は、漏斗状のノズル収納容器91aの内壁94に沿って流れ、排液口93から排出されるが、その際、ノズル51先端部を覆った溶剤は、サックバックバルブ30を作動させることで、ノズル51内に吸引される。すると、吸引した溶剤とフォトレジストとの間にステップS11で吸引した空気の層が形成された状態になり、この空気の層によりノズル51内のフォトレジストと溶剤の接触が避けられ、フォトレジストの変質を防止することができる(図7(c))。
1 …処理部
2 …電動モータ
3 …回転軸
4 …スピンチャック
8 …制御部
10 …薬液供給部
20 …溶剤供給部
24a,24b …溶剤供給孔
25 …溶剤供給ノズル
30 …サックバックバルブ
40 …ノズル移動機構
50 …ノズルブロック
51 …ノズル
53 …薬液吐出口
60 …待機ポット
91a〜91d …ノズル収納容器
92 …上部開口
93 …排液口
94 …内壁
100 …気体供給部
104a,104b …気体供給孔
Claims (9)
- 基板に薬液を塗布する薬液塗布装置における薬液吐出用ノズルの待機ポットであって、
待機状態の前記ノズルを収納する収納容器と、
前記収納容器内へ溶剤を供給する溶剤供給手段と、
前記収納容器から排出された溶剤又は前記ノズルから吐出された薬液や溶剤を回収する回収手段とを備え、
前記収納容器は、前記供給された溶剤を前記ノズルの先端部へ案内する内壁と、前記内壁の下端位置で前記ノズルの薬液吐出口に対して平面視で重なる位置に開口し、前記回収手段に連通する排液口とを備え、
前記収納容器の排液口は、その内径が前記ノズルの先端部よりも大きく、かつ、前記ノズルが収納された状態で、前記ノズルの先端部が前記排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられており、
前記排液口から突出した前記ノズルの先端部を取り囲み、前記回収手段に連なる内壁が、前記排液口よりも水平方向外側に向けて大きくなっていることを特徴とする薬液吐出用ノズルの待機ポット。 - 請求項1に記載の薬液吐出用ノズルの待機ポットにおいて、
前記収納容器は、前記ノズルを受け入れる大径の上部開口と、小径の前記排液口とを備えることを特徴とする薬液吐出用ノズルの待機ポット。 - 請求項2に記載の薬液吐出用ノズルの待機ポットにおいて、
前記収納容器は、前記大径の上部開口から前記小径の排液口に向かって次第に内径が小さくなる漏斗状の容器であることを特徴とする薬液吐出用ノズルの待機ポット。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の薬液吐出用ノズルの待機ポットにおいて、
前記溶剤供給手段は、前記収納容器に連通接続されていることを特徴とする薬液吐出用ノズルの待機ポット。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の薬液吐出用ノズルの待機ポットにおいて、
前記溶剤供給手段は、前記収納容器の上部開口から溶剤を供給することを特徴とする薬液吐出用ノズルの待機ポット。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の薬液吐出用ノズルの待機ポットにおいて、
前記収納容器内に気体を供給する気体供給手段を備えたことを特徴とする薬液吐出用ノズルの待機ポット。 - 基板に薬液を塗布する薬液塗布装置において、
基板を水平に支持し鉛直軸心周りに回転させる基板支持回転手段と、
薬液を吐出するノズルと、
前記ノズルに連通接続されて薬液を供給する薬液供給手段と、
前記ノズルに連通接続されて前記ノズルに吸引力を与える吸引手段と、
前記ノズルを基板の上方の薬液吐出位置と基板側方の待機位置との間で移動させるノズル移動手段と、
前記待機位置に設けられノズルを待機させておく待機ポットと、
制御手段とを備え、
前記待機ポットは、
待機状態の前記ノズルを収納する収納容器と、
前記収納容器内へ溶剤を供給する溶剤供給手段と、
前記収納容器から排出された溶剤又は前記ノズルから吐出された薬液や溶剤を回収する回収手段とを備え、
前記収納容器は、前記供給された溶剤を前記ノズルの先端部へ案内する内壁と、前記内壁の下端位置で前記ノズルの薬液吐出口に対して平面視で重なる位置に開口し、前記回収手段へ連通する排液口とを備え、
前記制御手段は、基板に薬液を吐出した後、前記ノズルを薬液吐出位置から待機位置に移動させて、前記ノズルを前記収納容器内に収納させ、前記ノズルが前記収納容器に収まった状態で、前記溶剤供給手段を作動させて前記収納容器内に溶剤を供給させ、前記ノズルの先端に案内された溶剤の一部を、前記吸引手段を作動させて前記ノズル内に吸引させ、一方、待機位置で予備吐出するときは、前記薬液供給手段を作動させて前記ノズル内の溶剤や薬液を前記回収手段に直接に吐出させ、
前記収納容器の排液口は、その内径が前記ノズルの先端部よりも大きく、かつ、前記ノズルが収納された状態で、前記ノズルの先端部が前記排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられており、
前記排液口から突出した前記ノズルの先端部を取り囲み、前記回収手段に連なる内壁が、前記排液口よりも水平方向外側に向けて大きくなっていることを特徴とする薬液塗布装置。 - 基板に薬液を塗布する薬液塗布方法において、
基板に薬液を吐出した後に、ノズルを基板上方の薬液吐出位置から基板側方の待機位置に移動させて、待機位置にある収納容器内に収納し、前記ノズルの薬液吐出口を前記収納容器の下端にある排液口に対して平面視で重なる位置に配置させる工程と、
前記ノズルが前記収納容器内に収まった状態で前記収納容器内に溶剤を供給し、前記溶剤を前記ノズルの先端部に案内する工程と、
前記ノズルの先端部に案内された溶剤の一部を前記ノズルの内部に吸引する工程と、
基板に薬液を再び塗布する前に、ノズル内の溶剤や薬液を前記収納容器の排液口の下側にある回収手段に直接に吐出する工程と、
を備え、
前記ノズルを配置させる工程において、前記収納容器の排液口は、その内径が前記ノズルの先端部よりも大きく、かつ、前記ノズルが収納された状態で、前記ノズルの先端部が前記排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられており、
前記排液口から突出した前記ノズルの先端部を取り囲み、前記回収手段に連なる内壁が、前記排液口よりも水平方向外側に向けて大きくなっていることを特徴とする薬液塗布方法。 - 基板に薬液を塗布する薬液塗布方法において、
基板に薬液を吐出した後に、ノズルに吸引力を与えて薬液の液面をノズル内で後退させる工程と、
基板に薬液を吐出した後に、ノズルを基板上方の薬液吐出位置から基板側方の待機位置に移動させて、待機位置にある収納容器内に収納し、前記ノズルの薬液吐出口を前記収納容器の下端にある排液口に対して平面視で重なる位置に配置させる工程と、
前記ノズルが前記収納容器内に収まった状態で前記収納容器内に溶剤を供給し、前記溶剤を前記ノズルの先端部に案内する工程と、
前記ノズルの先端部に案内された溶剤の一部を前記ノズルの内部に吸引する工程と、
基板に薬液を再び塗布する前に、ノズル内の溶剤や薬液を前記収納容器の排液口の下側にある回収手段に直接に吐出する工程と、
を備え、
前記ノズルを配置させる工程において、前記収納容器の排液口は、その内径が前記ノズルの先端部よりも大きく、かつ、前記ノズルが収納された状態で、前記ノズルの先端部が前記排液口から下側に向かって突出する高さ位置に設けられており、
前記排液口から突出した前記ノズルの先端部を取り囲み、前記回収手段に連なる内壁が、前記排液口よりも水平方向外側に向けて大きくなっていることを特徴とする薬液塗布方法。
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