JP7220577B2 - 基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体 - Google Patents

基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体 Download PDF

Info

Publication number
JP7220577B2
JP7220577B2 JP2019017116A JP2019017116A JP7220577B2 JP 7220577 B2 JP7220577 B2 JP 7220577B2 JP 2019017116 A JP2019017116 A JP 2019017116A JP 2019017116 A JP2019017116 A JP 2019017116A JP 7220577 B2 JP7220577 B2 JP 7220577B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
processing liquid
holding
pressure information
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019017116A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020126886A (ja
Inventor
聡 新村
康治 ▲高▼▲柳▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2019017116A priority Critical patent/JP7220577B2/ja
Priority to CN202010069376.3A priority patent/CN111524852A/zh
Priority to KR1020200011027A priority patent/KR20200096149A/ko
Publication of JP2020126886A publication Critical patent/JP2020126886A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7220577B2 publication Critical patent/JP7220577B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

本開示は、基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体に関する。
レジスト液等の処理液を用いて半導体ウエハ等の基板を処理する基板処理装置が知られている。この種の基板処理装置は、基板を保持して回転させる保持回転部と、保持回転部により回転している基板に対して処理液を吐出する吐出部と、を備えている(特許文献1)
特開2011-023669号公報
複数の基板に対してレジスト液の塗布処理を連続して行う場合、処理後のレジストの膜厚が基板ごとに変動することがある。本開示は、基板ごとの膜厚の変動が少ない良好な塗布処理を行うことができる技術を提供する。
本開示の一態様による基板処理装置は、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、基板を保持して回転させる保持回転部と、処理液を収容する処理液容器と、前記処理液容器の処理液を基板に対して供給するための液供給路と、を少なくとも含む処理液供給機構と、前記保持回転部により回転している基板に対して前記液供給路から供給される処理液を吐出する吐出部と、前記処理液供給機構における圧力情報を取得する圧力情報取得部と、前記圧力情報取得部により取得された圧力情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する制御部と、を備え、前記圧力情報取得部は、前記処理液容器の内圧値を取得し、前記制御部は、前記取得された内圧値に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する。
本開示によれば、基板ごとの膜厚の変動の少ない良好な塗布処理を行うことができる。
本開示に係る基板処理装置を適用した塗布処理装置の全体の概略構成を示す構成図である。 レシピ情報と処理液供給機構の圧力情報とを関連付けたテーブルである。 本実施形態における塗布処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
本開示に係る基板処理装置を、レジスト液の塗布処理を行う塗布処理装置に適用した実施の形態について説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(第1の実施形態)
図1は、本開示の実施形態おける塗布処理装置の全体の概略構成を示す構成図である。塗布処理装置は、処理液供給機構1と塗布処理モジュール2とを含んでいる。塗布処理モジュール2において、カップ体21内に格納されたスピンチャック22と駆動機構23は、基板を保持して回転させる保持回転部を構成する。
すなわち、スピンチャック22は、基板である半導体ウエハ(以下ウエハという)Wを水平に保持し、駆動機構23は、ウエハを保持したスピンチャック22を回転及び昇降する。また、カップ体21の底部には、ウエハWに塗布されなかった余分なレジスト液をドレインやミストの状態で排出する排出口24が設けられている。前記カップ体21の上方には、吐出部としての供給ノズル25が設けられている。供給ノズル25は、アーム25aに支持された状態で、スピンチャック22に保持されたウエハWの中央にレジスト液を吐出することができるように構成されている。
処理液供給機構1は、供給ノズル25に処理液であるレジスト液を供給する。図1において、上流側から、処理液容器としてのボトル11、バッファタンク12、圧送部としてのポンプ13、流量計測部14、供給バルブ15が配置されている。ここで、ボトル11はレジスト液を収容する処理液容器であり、その上面には、加圧ガス源16が接続されている。加圧ガス源16から供給される加圧ガスは、例えば窒素ガスなどの不活性ガスである。
配管31はボトル11とバッファタンク12との間を接続する。配管32はバッファタンク12とポンプ13との間を接続する。配管33はポンプ13と流量計測部14との間を接続する。配管34は流量計測部14と供給バルブ15との間を接続する。配管35は供給バルブ15と供給ノズル25との間を接続する。本実施形態において、配管31~35が、ボトル11に収容されたレジスト液をウエハWに対して供給するための液供給路に相当する。配管36は、加圧ガス源16とボトル11の間を接続する。バルブV1は配管36に設けられたガス供給用のバルブである。
供給バルブ15は、サックバックバルブ及びエアオペレートバルブの機能を有している。供給バルブ15は、レジスト液を吐出していないときにはバキューム圧等によって吸引室に負圧を生じさせ、レジスト液の先端面を供給ノズル25の先端から引き込む役割を有する。
圧力センサ41は、ボトル11の容器内部の圧力を計測する。圧力センサ42は、ポンプ13がレジスト液を圧送するときの圧力を計測する。圧力センサ43は、流量計測部14に流入するときのレジスト液の圧力を計測し、圧力センサ44は、流量計測部14から流出するときのレジスト液の圧力を計測する。
制御部100は、処理液供給機構1及び塗布処理モジュール2を含む塗布処理装置の全体を制御する。制御部100は、CPU101と記憶部102を有しており、記憶部102に記憶された各種プログラムを読みだして実行することにより、装置全体を制御する。また、制御部100は、圧力センサ41~44からの圧力値を圧力情報として取得する圧力情報取得部としても機能し、取得した圧力情報を後述する装置制御のために利用する。記憶部102は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体(例えばDRAM)である。なお、記憶部102は、不揮発型の記憶媒体(例えばフラッシュメモリ)でも良い。なお、本実施形態の制御プログラムは、制御部100から着脱可能な不揮発型の記憶媒体やネットワーク等から記憶部102にインストールされるものであっても良い。
次に、次に本実施形態の塗布処理装置の動作について説明する。まず、加圧ガス源16から加圧ガスが配管36を介してボトル11内に送られると、ボトル11内のレジスト液が配管31へと押し出される。押し出されたレジスト液は、配管31を介してバッファタンク12に供給され一時的に貯留される。このバッファタンク12の底面には配管32の一端側が接続されておりポンプ13の吸引動作によりバッファタンク12内のレジスト液がポンプ13に吸引される。
以上の動作を行った後、または動作を行うことと並行して、ウエハWが図示しない搬送アームにより図1に示すスピンチャック22上に載置される。その後、スピンチャック22を回転させ、供給ノズル25をウエハWの中心部の上方に位置させる。この状態で、供給バルブ15の吸引状態を開放すると共に開状態として、ポンプ13の吐出動作を行う。
これにより、配管33~35内のレジスト液が供給ノズル25側へと移動し、その一部が供給ノズル25を介してウエハWの中心部に吐出される。このレジスト液はウエハWの周縁に遠心力で拡がって、ウエハWの表面にレジスト液の液膜が形成される。液膜形成とともに、またはその後でレジスト液に含まれる溶媒が揮発することにより、所定の膜厚を有する固体状のレジスト膜が形成される。
その後、レジスト膜が形成されたウエハWは図示しない搬送アームにより塗布処理モジュール2から搬出され、所定の待機時間が経過した後、次に搬入されるウエハWに対して、上記と同様の処理を行う。以上の処理を予め決められた枚数分繰り返す。
各ウエハWに対する処理の間の待機時間においてレジスト液は使用せず、ボトル11に対して加圧ガスを供給する必要は無いので、バブルV1を開いてボトル11を大気開放することもできる。しかし、ボトル11内の圧力は低下するので、バルブV1を開放する前と比べてレジスト液の溶媒の揮発が進行し、多くの揮発した溶媒が容器外へと放出されてしまう。特に、使用するレジスト液が高粘度の液体であり、バッファタンク12への圧送時に比較的長時間を必要とする場合、この傾向が出やすい。溶媒の揮発はレジスト液の高粘度化を引き起こし、特にボトル11内の液の表面付近でこの現象が顕著となる。通常の塗布処理の運用では、所定枚数のウエハWを連続して処理するために、共通の1つのレシピが用いられる。しかし、上記のように、塗布処理を行う毎にボトル11内のレジスト液が高粘度の方向に変化して行くと、1つの共通のレシピでは、ウエハW間で膜厚の変動が生じてしまい、所望とする処理結果が得られないことがある。
本実施形態では、加圧ガスによるボトル11の圧送を行った後においても、バルブV1を閉じた状態を維持し、ボトル11を加圧状態に保つようにする。これにより、ボトル11内のレジスト液の溶媒の揮発が抑制され、レジスト液の高粘度化を防止することができる。
ここで、ボトル11の内圧は、例えば、加圧後にバルブV1を閉じる速度に依存しており、場合によっては、数十kPaの差が生じる。発明者らは、バルブV1を閉状態に保っているときのボトル11の内圧と塗布処理後のウエハWのレジスト膜の膜厚との関係に着目し、その関係を調査した。その結果、共通の1つのレシピを実行した場合において、ボトル11の内圧が低くなるほど、レジスト膜の膜厚が厚くなることを見出した。これは、内圧が低くなるほどボトル11内でのレジスト液の溶媒の揮発が進み、レジスト液の粘度が大きくなるためだと推定される。
そして、この推定結果に基づくと、予め閉状態であるときのボトル11の内圧を知ることができれば、所望とするレジスト膜の膜厚が得られるよう、塗布処理モジュール2における塗布処理のレシピを補正するフィードフォワード制御を行うことができるといえる。
本実施形態では、このレシピ補正のフィードフォワード制御を実施するものであり、以下、その詳細について説明する。
本実施形態の処理液供給機構1では、1枚のウエハWに供給されるレジスト液の総液量に対して、ユニットや供給路が収容しているレジスト液の総液量のほうが相対的に多くなるよう設計されている。したがって、ボトル11から送出される処理液は、複数回の塗布処理が実行されて初めて供給ノズル25から供給される。
具体的には、1回目(1枚目)の塗布処理の終了後、ボトル11から送液された所定量のレジスト液は、配管31を通過してバッファタンク12まで移動する。2回目(2枚目)の塗布処理の終了後、バッファタンク12に移動した前記所定量のレジスト液は、配管32を通過しポンプ13から送出されて配管33まで達する。3回目(3枚目)の塗布処理の終了後、配管33に達していた前記所定量のレジスト液は、流量計測部14を通過して配管34まで達する。そして、4回目(4枚目)の塗布処理により、配管34に達していた前記所定量のレジスト液は供給ノズル25から全て吐出される。したがって、1回目(1枚目)の塗布処理を行う前にボトル11の内圧を計測した場合、その計測結果に基づくフィードフォワード制御は、4回目(4枚目)の塗布処理に反映させる。
本実施形態の塗布処理は、予め使用者により決められた標準レシピを用いて実行される。標準レシピは、例えば、供給ノズル位置:Center, 回転数:1000回転、供給流量:1.0mml、と設定されている。本実施形態では、図2のように、フィードフォワード制御のために、レシピ情報と処理液供給機構1の圧力情報とを関連付けるテーブルを記憶部102に有する。図2では、“No.3”の行に、標準レシピのパラメータと基準となる処理液供給機構1の圧力情報が示されている。本実施形態の圧力情報は、実際の計測値では無く正規化した圧力値を示している。
例えば、ボトル11の理想的な内圧が50kPaである場合、実際の計測値で表すとそれぞれ、“No.1”は51.5kPa以上,“No.2”は50.5kPa以上~51.5kPa未満という範囲となる。また、“No.3”は49.5kPa以上~50.5kPa未満という範囲となる。また、“No.4”は47.5kPa以上~49.5kPa未満,“No.5”は47.5kPa未満という範囲となる。ポンプ13の内圧値、流量計測部14の圧力差分値についても、同様に理想的な数値を決めた上で範囲を設定することができる。
以下、圧力情報としてボトル11の内圧値を例に、設定値の決め方について説明する。“No.3”を基準とし、ボトル11の内圧が高い場合(“No.1”,“No.2”)は、回転数を小さくする設定に変更する。内圧が高いということは、溶剤の揮発が進行しておらず基準値よりも低粘度のレジスト液が収容されていると推定される。したがって、回転による遠心力が作用しやすいので、所望とする膜厚よりも膜が小さくならないよう、回転数を低く設定している。
ボトル11の内圧が低い場合(“No.4”,“No.5”)は、回転数を大きくする設定に変更する。内圧が低いということは、溶剤の揮発が進行しており基準値よりも高粘度のレジスト液が収容されていると推定される。したがって、回転による遠心力が作用しにくいので、所望とする膜厚よりも膜が大きくならないよう、回転数を高く設定している。
ボトル11の内圧等の圧力情報と回転数との関係は、レシピに基づく装置全体での塗布処理の評価実験を行い、実際に各圧力値と膜厚を計測しながら決定すればよい。また、各ユニットにおける圧力情報と処理液の粘度の関係式、塗布処理モジュール2における処理液の粘度と膜厚の関係式及び膜厚と回転数の関係式、を実験によりそれぞれ個別に求めてから、これらの組み合わせによって図2のテーブルの値を計算により決めるようにしても良い。
次に、図3のフローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明する。本フローチャートの各ステップは、制御部100が有する記憶部102に記憶される制御プログラムを、CPU101が実行することにより達成される。図3のフローチャートは、塗布処理モジュール2に対してN番目に搬入されたウエハWに対して塗布処理を行うものとする。
まず、処理液供給機構1における圧力情報を取得する(S101)。具体的には、制御部100が、圧力センサ41により計測されたボトル11の内圧値を取得する。このとき、バルブV1は閉じられておりボトル11内は既に加圧状態にある。
次に、制御部100は、取得したボトル11の内圧値と図2に示したテーブルの内圧値とを比較し、レシピの回転数を決定する(S102)。前述したように、ボトル内の処理液は、A番後(上記の例では3つ後)のウエハの処理に用いられる処理液なので、N+A番目のウエハWの制御値として記憶部102に記憶する。
次に、制御部100は、駆動機構23に制御信号を送りスピンチャック22を回転させる(S103)。ここでの回転数は、記憶部102に記憶されたN番目の設定値である。すなわち、A番前(上記の例では3つ前)に図3のフローチャートを実行したときに得られた設定値である。
次に、レジスト液をウエハWに対して吐出する(S104)。ここで、吐出されるレジスト液はステップS103で設定した回転数に対応している。
塗布処理が終了すると、制御部100は、加圧ガス源16及びバルブV1を制御してボトル11を加圧する(S105)。前述のようにバルブを閉じるタイミングが遅くなるほど、ボトル11の圧力は低下して揮発が促進されてしまうので、塗布処理が終了する前に加圧を開始するよう制御してもよい。
以上説明したように、本実施形態では、処理液供給機構1における圧力情報として、ボトル11の内圧値を取得し、取得された内圧値に基づき、保持回転部におけるスピンチャック22の回転数を制御するようにした。これにより、ボトル11の内圧値から処理液の粘度を推定してその粘度に最適な回転数に調整できるので、ウエハごとの膜厚の変動の少ない良好な塗布処理を行うことができる。
(第2の実施形態)
本実施形態では、処理液供給機構1の圧力情報として、ポンプ13の内圧値を用いる場合について説明する。
図2において、“No.3”を基準とし、ポンプ13の内圧が低い場合(“No.1”,“No.2”)は、回転数を小さくする設定に変更する。内圧が低いということはポンプ13での圧送の圧力が相対的に小さくて済むということであり、ボトル11において溶剤の揮発が進行しておらず基準値よりも低粘度のレジスト液が収容されていると推定されるためである。
ポンプ13の内圧が高い場合(“No.4”,“No.5”)は、回転数を大きくする設定に変更する。内圧が高いということはポンプ13での圧送の圧力が相対的に大きい必要があり、ボトル11において溶剤の揮発が進行しており基準値よりも高粘度のレジスト液が収容されていると推定されるためである。
次に、図3のフローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明する。
まず、処理液供給機構1における圧力情報を取得する(S101)。具体的には、制御部100が、圧力センサ42により計測されたポンプ13の内圧値を取得する。このとき、ポンプ13は送出動作を行っておりポンプ13内は既に加圧状態にある。
次に、制御部100は、取得したポンプ13の内圧値と図2に示したテーブルの内圧値とを比較し、レシピの回転数を決定する(S102)。前述したように、ポンプ13内の処理液は、A番後(上記の例では2つ後)のウエハの処理に用いられる処理液なので、N+A番目のウエハWの制御値として記憶部102に記憶する。
次に、制御部100は、駆動機構23に制御信号を送りスピンチャック22を回転させる(S103)。ここでの回転数は、記憶部102に記憶されたN番目の設定値である。すなわち、A番前(上記の例では2つ前)に図3のフローチャートを実行したときに得られた設定値である。
次に、レジスト液をウエハWに対して吐出する(S104)。ここで、吐出されるレジスト液はステップS103で設定した回転数に対応している。
塗布処理が終了すると、制御部100は、加圧ガス源16及びバルブV1を制御してボトル11を加圧する(S105)。
以上説明したように、本実施形態では、処理液供給機構1における圧力情報として、ポンプ13の内圧値を取得し、取得された内圧値に基づき、保持回転部におけるスピンチャック22の回転数を制御するようにした。これにより、ポンプ13の内圧値から処理液の粘度を推定してその粘度に最適な回転数に調整できるので、ウエハごとの膜厚の変動の少ない良好な塗布処理を行うことができる。
(第3の実施形態)
本実施形態では、処理液供給機構1の圧力情報として、流量計測部14の前後、すなわち流量計測部14の上流側と下流側の圧力値の差分値を用いる場合について説明する。
ここでの差分値とは、圧力センサ43により計測された流量計測部14に流入するときのレジスト液の圧力値から、圧力センサ44により計測された流量計測部14から流出するときのレジスト液の圧力値を減算した値のことである。
流量計測部14を、長さがL、半径がR、の細管と見なし、計測された処理液の流量がVであるとき圧力の差分値がDであるとすると、ポアズイユの法則より、処理液の粘性率Nは、N=πR4D/8VLで表すことができる。ここで、処理液の流量が一定という前提である場合、差分値Dの大小のみによって処理液の粘度が変化することになる。塗布処理を行うごとに上記の粘性率まで求め、粘性率からパラメータを導き出すことも可能である。ただし、本実施形態では、第1及び第2の実施形態と同様に、図2のテーブルを用いて、圧力情報からパラメータを決定する手法について説明する。
図2において、“No.3”を基準とし、流量計測部14の前後の圧力値の差分値(以後、差分値)が小さい場合(“No.1”,“No.2”)は、回転数を小さくする設定に変更する。内圧が小さいということは粘性率Nが相対的に小さいということであり、ボトル11において溶剤の揮発が進行しておらず基準値よりも低粘度のレジスト液が収容されていると推定されるためである。
差分値が大きい場合(“No.4”,“No.5”)は、回転数を大きくする設定に変更する。差分値が大きいということは粘性率Nが相対的に大きいということであり、ボトル11において溶剤の揮発が進行しており基準値よりも高粘度のレジスト液が収容されていると推定されるためである。
次に、図3のフローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明する。まず、処理液供給機構1における圧力情報を取得する(S101)。具体的には、制御部100が、圧力センサ43及び44により計測された圧力値に基づき差分値を取得する。このとき、流量計測部14は流量の計測動作を行っている。
次に、制御部100は、取得した差分値と図2に示したテーブルの差分値とを比較し、レシピの回転数を決定する(S102)。前述したように、流量計測部14を通過する処理液は、A番後(上記の例では1つ後)のウエハの処理に用いられる処理液なので、N+A番目のウエハWの制御値として記憶部102に記憶する。
次に、制御部100は、駆動機構23に制御信号を送りスピンチャック22を回転させる(S103)。ここでの回転数は、記憶部102に記憶されたN番目の設定値である。すなわち、A番前(上記の例では1つ前)に図3のフローチャートを実行したときに得られた設定値である。
次に、レジスト液をウエハWに対して吐出する(S104)。ここで、吐出されるレジスト液はステップS103で設定した回転数に対応している。塗布処理が終了すると、制御部100は、加圧ガス源16及びバルブV1を制御してボトル11を加圧する(S105)。
以上説明したように、本実施形態では、処理液供給機構1における圧力情報として、流量計測部14の前後の圧力値の差分値を取得し、取得された差分値に基づき、保持回転部におけるスピンチャック22の回転数を制御するようにした。これにより、ポンプ13の差分値から処理液の粘度を推定してその粘度に最適な回転数に調整できるので、ウエハごとの膜厚の変動の少ない良好な塗布処理を行うことができる。
(他の実施形態)
以上、第1~第3の実施形態について、それぞれ個別に処理動作を説明してきたが、制御部100が、圧力センサ41~44から取得した複数の圧力情報の組み合わせから、スピンチャック22の回転数を制御するようにしても良い。例えば、3つ前の塗布処理のときのボトル11の内圧値、2つ前の塗布処理のときのポンプ13の内圧値、1つ前の塗布処理のときの流量計測部14の前後の圧力値の差分値、は同一の処理液に関する粘度を推定するための圧力情報であるからである。
ここで、図2のテーブルを参照した場合、同一の処理液ならば、理論的には3つの値には全て同じ行(例えばNo.2)の回転数が対応するはずである。ただし、各センサの測定精度が同レベルでない場合や互いの塗布処理の間隔が長く処理液が変質しうる場合等は、互いに異なる値が得られる可能性もある。互いに異なる値であった場合(例えば、ボトル11の内圧値がNo.1, ポンプ13の内圧値がNo.2, 流量計測部14の差分値がNo.3)である場合、所定のルールを決めておいて最終的な回転数の値を決めても良い。例えば、回転数を3つの対応する回転数の平均値(950rpm)に決めるやり方や、3つの中で最も調整量の大きくなる回転数(900rpm)に決めるやり方等がある。
さらにまた図2のテーブルでは、理論的に3つの値が生ずるテーブルであったが、もちろん、たとえばボトル11の内圧値とポンプ13の内圧値を組み合わせた場合のように、理論的に2つの値が生ずるケースであっても、前記したような回転数の平均値や最も調整量の大きくなる回転数等を採用するようにしてもよい。
また、処理液供給機構1の構造によっては、各ユニットや供給路が収容しているレジスト液が何回先の塗布処理で用いられるかの明確な切り分けが難しい場合もありえる。その場合は、同じユニットに関する複数の圧力情報の平均値等を用いて粘度の推定及び回転数の調整を行っても良い。例えば、ボトル11に関しては現在の塗布処理の内圧値と1つ前の塗布処理の内圧値との平均値から求めた回転数をA番後(上記の例では3つ後)の塗布処理に用いることができる。
これまで説明した実施形態は、レジスト液の塗布処理を行う塗布処理装置を例に説明してきたが、本開示はこれに限らず、所定の膜厚の膜形成処理を行う基板処理装置であれば、他の種類の装置にも同様に適用可能なものである。
1 処理液供給機構
2 塗布処理モジュール
11 ボトル
22 スピンチャック
23 駆動機構
25 供給ノズル
100 制御部

Claims (13)

  1. 処理液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、
    基板を保持して回転させる保持回転部と、
    処理液を収容する処理液容器と、前記処理液容器の処理液を基板に対して供給するための液供給路と、を少なくとも含む処理液供給機構と、
    前記保持回転部により回転している基板に対して前記液供給路から供給される処理液を吐出する吐出部と、
    前記処理液供給機構における圧力情報を取得する圧力情報取得部と、
    前記圧力情報取得部により取得された圧力情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する制御部と、を備え
    前記圧力情報取得部は、前記処理液容器の内圧値を取得し、
    前記制御部は、前記取得された内圧値に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する、基板処理装置。
  2. 前記制御部は、圧力情報と処理液の粘度、処理液の粘度と膜厚、及び膜厚と基板保持回転部の回転数、の関係から求められたテーブルに基づき、前記基板保持回転部の回転数を制御することを特徴とする、請求項に記載の基板処理装置。
  3. 処理液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、
    基板を保持して回転させる保持回転部と、
    処理液を収容する処理液容器と、前記処理液容器の処理液を基板に対して供給するための液供給路と、を少なくとも含む処理液供給機構と、
    前記保持回転部により回転している基板に対して前記液供給路から供給される処理液を吐出する吐出部と、
    前記処理液供給機構における圧力情報を取得する圧力情報取得部と、
    前記圧力情報取得部により取得された圧力情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する制御部と、を備え、
    前記処理液供給機構は、前記液供給路を流れる処理液を圧送する圧送部、をさらに有し、
    前記圧力情報取得部は、前記圧送部の内圧値を取得し、
    前記制御部は、前記取得された内圧値に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する、基板処理装置。
  4. 前記制御部は、圧力情報と処理液の粘度、処理液の粘度と膜厚、及び膜厚と基板保持回転部の回転数、の関係から求められたテーブルに基づき、前記基板保持回転部の回転数を制御することを特徴とする、請求項に記載の基板処理装置。
  5. 処理液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、
    基板を保持して回転させる保持回転部と、
    処理液を収容する処理液容器と、前記処理液容器の処理液を基板に対して供給するための液供給路と、を少なくとも含む処理液供給機構と、
    前記保持回転部により回転している基板に対して前記液供給路から供給される処理液を吐出する吐出部と、
    前記処理液供給機構における圧力情報を取得する圧力情報取得部と、
    前記圧力情報取得部により取得された圧力情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する制御部と、を備え、
    前記処理液供給機構は、前記液供給路を流れる処理液の流量を計測する流量計測部をさらに有し、
    前記圧力情報取得部は、前記流量計測部の前後の圧力値の差分情報を取得し、
    前記制御部は、前記取得した圧力値の差分情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する、基板処理装置。
  6. 前記制御部は、圧力情報と処理液の粘度、処理液の粘度と膜厚、及び膜厚と基板保持回転部の回転数、の関係から求められたテーブルに基づき、前記基板保持回転部の回転数を制御することを特徴とする、請求項5に記載の基板処理装置。
  7. 基板を保持して回転させる保持回転部と、処理液を収容する処理液容器と、前記処理液容器の処理液を基板に対して供給するための液供給路と、を少なくとも含む処理液供給機構と、前記保持回転部により回転している基板に対して前記液供給路から供給される処理液を吐出する吐出部と、を備え、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置の制御方法であって、
    前記処理液供給機構における圧力情報を取得する圧力情報取得ステップと、
    前記圧力情報取得ステップにおいて取得された圧力情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する制御ステップと、を備え、
    前記圧力情報取得ステップは、前記処理液容器の内圧値を取得し、
    前記制御ステップは、前記取得された内圧値に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する、基板処理装置の制御方法。
  8. 前記制御ステップは、圧力情報と処理液の粘度、処理液の粘度と膜厚、及び膜厚と基板保持回転部の回転数、の関係から求められたテーブルに基づき、前記基板保持回転部の回転数を制御することを特徴とする、請求項7に記載の基板処理装置の制御方法。
  9. 基板を保持して回転させる保持回転部と、処理液を収容する処理液容器と、前記処理液容器の処理液を基板に対して供給するための液供給路と、を少なくとも含む処理液供給機構と、前記保持回転部により回転している基板に対して前記液供給路から供給される処理液を吐出する吐出部と、を備え、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置の制御方法であって、
    前記処理液供給機構における圧力情報を取得する圧力情報取得ステップと、
    前記圧力情報取得ステップにおいて取得された圧力情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する制御ステップと、を備え、
    前記処理液供給機構は、前記液供給路を流れる処理液を圧送する圧送部、をさらに有し、
    前記圧力情報取得ステップは、前記圧送部の内圧値を取得し、
    前記制御ステップは、前記取得された内圧値に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する、基板処理装置の制御方法。
  10. 前記制御ステップは、圧力情報と処理液の粘度、処理液の粘度と膜厚、及び膜厚と基板保持回転部の回転数、の関係から求められたテーブルに基づき、前記基板保持回転部の回転数を制御することを特徴とする、請求項9に記載の基板処理装置の制御方法。
  11. 基板を保持して回転させる保持回転部と、処理液を収容する処理液容器と、前記処理液容器の処理液を基板に対して供給するための液供給路と、を少なくとも含む処理液供給機構と、前記保持回転部により回転している基板に対して前記液供給路から供給される処理液を吐出する吐出部と、を備え、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置の制御方法であって、
    前記処理液供給機構における圧力情報を取得する圧力情報取得ステップと、
    前記圧力情報取得ステップにおいて取得された圧力情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する制御ステップと、を備え、
    前記処理液供給機構は、前記液供給路を流れる処理液の流量を計測する流量計測部、をさらに有し、
    前記圧力情報取得ステップは、前記流量計測部の前後の圧力値の差分情報を取得し、
    前記制御ステップは、前記取得した圧力値の差分情報に基づき、前記保持回転部の回転数を制御する、基板処理装置の制御方法
  12. 前記制御ステップは、圧力情報と処理液の粘度、処理液の粘度と膜厚、及び膜厚と基板保持回転部の回転数、の関係から求められたテーブルに基づき、前記基板保持回転部の回転数を制御することを特徴とする、請求項11に記載の基板処理装置の制御方法。
  13. 請求項7~12のいずれかに記載の基板処理装置の制御方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
JP2019017116A 2019-02-01 2019-02-01 基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体 Active JP7220577B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019017116A JP7220577B2 (ja) 2019-02-01 2019-02-01 基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体
CN202010069376.3A CN111524852A (zh) 2019-02-01 2020-01-21 基片处理装置、基片处理方法和存储介质
KR1020200011027A KR20200096149A (ko) 2019-02-01 2020-01-30 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 제어 방법 및 기억 매체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019017116A JP7220577B2 (ja) 2019-02-01 2019-02-01 基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020126886A JP2020126886A (ja) 2020-08-20
JP7220577B2 true JP7220577B2 (ja) 2023-02-10

Family

ID=71900827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019017116A Active JP7220577B2 (ja) 2019-02-01 2019-02-01 基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7220577B2 (ja)
KR (1) KR20200096149A (ja)
CN (1) CN111524852A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7486382B2 (ja) 2020-08-31 2024-05-17 東京エレクトロン株式会社 搬送装置および搬送方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011023669A (ja) 2009-07-17 2011-02-03 Tokyo Electron Ltd 処理液供給装置及び処理液供給方法
JP2015115486A (ja) 2013-12-12 2015-06-22 東京エレクトロン株式会社 液供給装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0474419U (ja) * 1990-11-13 1992-06-30
JPH1034056A (ja) * 1996-07-23 1998-02-10 Kyushu Plant Kk 塗料供給管理のための装置及び方法
JP3259048B2 (ja) * 1997-05-27 2002-02-18 株式会社ヒラノテクシード ロールコータの制御装置及び制御方法
JP4023957B2 (ja) * 1999-08-11 2007-12-19 株式会社ソニー・ディスクアンドデジタルソリューションズ 光ディスクの製造装置、および光ディスクの製造方法
JP2012061677A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Fujifilm Corp 混合装置、流延ドープの製造方法及び溶液製膜方法
KR101569603B1 (ko) * 2011-04-06 2015-11-16 미쯔비시 쥬우꼬오 쇼구힌호오소오기까이 가부시키가이샤 회전식 충전기 및 회전식 충전기의 충전량 연산 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011023669A (ja) 2009-07-17 2011-02-03 Tokyo Electron Ltd 処理液供給装置及び処理液供給方法
JP2015115486A (ja) 2013-12-12 2015-06-22 東京エレクトロン株式会社 液供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200096149A (ko) 2020-08-11
CN111524852A (zh) 2020-08-11
JP2020126886A (ja) 2020-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4760516B2 (ja) 塗布装置及び塗布方法
JP3364155B2 (ja) 塗布膜形成装置及びその方法
CN107249760B (zh) 涂敷方法
JP6339865B2 (ja) 塗布膜形成装置
JP5672204B2 (ja) 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体
JP6804850B2 (ja) 塗布装置及び塗布方法
JP5507523B2 (ja) 塗布処理装置、塗布処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP4562040B2 (ja) 基板処理方法、基板処理装置、その制御プログラム及びコンピュータ読取可能な記憶媒体
JP7220577B2 (ja) 基板処理装置、基板処理装置の制御方法及び記憶媒体
WO2015181918A1 (ja) 塗布装置及び塗布方法
JP3205076U (ja) 処理液供給装置
KR20190038242A (ko) 기판의 도포 방법 및 기판의 도포 장치
JP2006165305A (ja) 処理装置及び処理液供給方法及び処理液供給プログラム
JP3676263B2 (ja) 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法
JP6915498B2 (ja) ノズル待機装置、液処理装置及び液処理装置の運転方法並びに記憶媒体
JP2003053244A (ja) 基板処理装置
JP2003117477A (ja) 液膜形成方法
JP6319114B2 (ja) 液処理方法、液処理装置及び記憶媒体
TW201347031A (zh) 基板處理方法
JP6901616B2 (ja) 塗布装置及び塗布方法
KR102387540B1 (ko) 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법
JP5859389B2 (ja) 塗布装置および塗布液充填方法
JP2017017315A (ja) アクアナイフ、基板処理装置および基板処理方法
TW202109656A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP2005268595A (ja) 塗布装置及び塗布方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7220577

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150