JP7267088B2 - タンク、基板処理装置、及びタンクの使用方法 - Google Patents
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Description
図1に示される基板処理システム1は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハWである。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。基板処理システム1は、塗布・現像装置2と露光装置3とを備える。露光装置3は、ウェハW(基板)上に形成されたレジスト膜(感光性被膜)の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置2は、露光装置3による露光処理の前に、ウェハW(基板)の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置2の構成を説明する。図1及び図2に示されるように、塗布・現像装置2は、キャリアブロック4と、処理ブロック5と、インタフェースブロック6と、制御装置100とを備える。
続いて、図3を参照して、処理モジュール14における複数の塗布ユニットU1のそれぞれの構成の一例を説明する。図3に示される塗布ユニットU1は、処理液をウェハWの表面Waに塗布するように構成されている。この塗布ユニットU1は、回転保持部21と、ノズル22とを備える。
処理モジュール14は、複数の塗布ユニットU1それぞれのノズル22に処理液を供給する液供給部30を備える。図4には、一例として3個の塗布ユニットU1それぞれのノズル22(ノズル22A,22B,22C)に処理液を供給する液供給部30が模式的に示されている。液供給部30により供給される処理液としては、現像液の塗布後でありリンス液の塗布前に用いられる薬液が挙げられる。液供給部30により供給される薬液は、界面活性剤を含んでいてもよいし、水溶性ポリマーを含んでいてもよい。水溶性ポリマーとしては、例えば親水性基を含むビニルモノマーの単独重合体若しくは多元共重合体又は親水性基を有する重縮合体等が挙げられる。液供給部30により供給される薬液は、発泡性(発泡しやすい性質)を有していてもよい。例えば、液供給部30により供給される薬液は、現像液及びリンス液の少なくとも一方よりも発泡しやすい性質を有していてもよい。
続いて、図5、図6(a)及び図6(b)を参照して、タンク61A,61Bの構成の一例について説明する。図5には、タンク61A(タンク61B)の模式的な斜視図が示されている。タンク61Aは、容器部81と、液吐出路85と、ガス吐出路86と、脱気路87と、液送出路88と、複数(ここでは3つ)の液面センサ89X,89Y,89Zとを備える。タンク61A,61Bは略同一の構成を有しているので、まず、タンク61Aについて説明する。
制御装置100は、塗布・現像装置2を部分的又は全体的に制御する。制御装置100は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置100は、一つ又は複数のプロセッサ、メモリ、ストレージ、タイマー、及び入出力ポートによって構成される回路を備える。ストレージは、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述のタンクの使用手順を制御装置100に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリは、ストレージの記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサによる演算結果を一時的に記憶する。プロセッサは、メモリと協働して上記プログラムを実行する。タイマーは、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。入出力ポートは、プロセッサからの指令に従って、制御対象のユニット又は装置との間で電気信号の入出力を行う。
続いて、図7及び図8を参照して、タンク61A,61Bの使用手順(使用方法)の一例について説明する。図7には、タンク61A,61Bの使用手順として、液供給部30での各種動作の一例を示すタイミングチャートが示されている。ここで、図7において、「tank1」はタンク61Aを示しており、「tank2」はタンク61Bを示している。図7では、タンク61A,61Bの使用状態がそれぞれ異なる期間T1~T5での各種動作が示されている。図7に示す例では、いずれかのノズル22から、期間T1において1回目の吐出が行われ、期間T2において2回目の吐出が行われ、期間T3において3回目の吐出が行われ、期間T4において4回目の吐出が行われる。なお、ノズル22から吐出されるタイミング及び回数は、図7に示す例に限られない。
以上の実施形態に係る塗布・現像装置2が備えるタンク61A,61Bでは、容器部81の側壁83の内面のうち液面LSよりも上方に液吐出口85cから吐出される処理液が当たる。また、容器部81の内面のうち液面LSよりも上方にガス吐出口86cから吐出されるガスが当たる。このため、吐出される処理液及びガスが、既に容器部81内に収容されている処理液の液面LSに直接当たらずに、容器部81内に供給される。これにより、液面LSに処理液及びガスが直接当たることによる処理液の発泡が抑制される。その結果、タンク61A,61Bを備える液供給部30において、タンク61A,61Bの下流にて泡を含む処理液が流れることを防ぐことができるので、ウェハWに対して泡が含まれる処理液が供給されることを防ぐことが可能となる。
(タンクの使用方法の変形例1)
図9を参照してタンク61A,61Bの使用方法に関する変形例を説明する。図9には、変形例1に係るタンクの使用方法として、容器部81の側壁83の内面に付着した泡に対する消泡手順が示されている。側壁83に付着する泡としては、例えば、容器部81で発生した処理液の泡、または、タンク61A,61Bの上流のタンクまたは配管で発生した処理液の泡が挙げられる。
図10(a)~図10(d)、及び図11を参照して、タンクの使用方法に関する別の変形例を説明する。変形例2に係るタンクの使用方法として、タンク61Aに対する処理液の補充処理中に、処理液の補充源であるキャニスタタンク71内の処理液に補給が必要となった場合のタンクの使用手順を説明する。
図12を参照してタンク61A,61Bの液吐出路85及びガス吐出路86の変形例について説明する。タンク61A,61Bそれぞれにおける液吐出路85及びガス吐出路86は、図12に示される別例1~別例5のように構成されていてもよい。別例1に示すように、ガス吐出路86の内部吐出路86b(ガス吐出口86c)は、液吐出路85の内部吐出路85b(液吐出口85c)よりも上方に配置されていてもよい。この場合、ガス吐出路86から供給されるガスが、液吐出路85から供給される処理液よりも側壁83の高い位置に当たることで、側壁83に付いた液又は泡を除去することができる。その結果、液吐出路85から吐出される処理液が内部吐出路86bに付着することを防ぐことができる。
上記以外の各部についても種々の変形が可能である。例えば、ガス吐出口86cから吐出されるガスの吐出方向(向き)は、水平方向又は下方斜め向きに限られない。このガスの吐出方向(向き)は、上方を向いていてもよく、上方斜め向きであってもよい。例えば、内部吐出路86bは、ガス吐出口86cに向かうにつれて上方に位置するように延在していてもよい。また、液吐出路85及びガス吐出路86の配置は、上述したように容器部81の側壁83の内面のうち液面LSよりも上方に液吐出口85cから吐出される処理液とガス吐出口86cから吐出されるガスとが当たることが可能な範囲で、適宜変更することができる。
Claims (11)
- 内部空間を形成する上壁、側壁、及び底壁を有し、前記内部空間に処理液を収容する容器部と、
前記内部空間に収容されている前記処理液の液面よりも高い位置に設けられた液吐出口を有し、前記処理液を前記容器部内に吐出可能な液吐出路と、
前記液面よりも高い位置に設けられたガス吐出口を有し、ガスを前記容器部内に吐出可能なガス吐出路と、
を備え、
前記液吐出路は、前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記処理液を当てるように、前記液吐出口から前記処理液を吐出可能とされ、
前記ガス吐出路は、前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記ガスを当てるように、前記ガス吐出口から前記ガスを吐出可能とされている、
タンク。 - 前記液吐出路のうち前記液吐出口を含む端部の延在方向は、鉛直方向に対して傾いている、請求項1に記載のタンク。
- 上壁、側壁、及び底壁を有し、内部に処理液を収容する容器部と、
前記容器部内に収容されている前記処理液の液面よりも高い位置に設けられた液吐出口を有し、前記処理液を前記容器部内に吐出可能な液吐出路と、
前記液面よりも高い位置に設けられたガス吐出口を有し、ガスを前記容器部内に吐出可能なガス吐出路と、
を備え、
前記液吐出路は、前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記処理液を当てるように、前記液吐出口から前記処理液を吐出可能とされ、
前記ガス吐出路は、前記容器部の内面のうち前記液面よりも上方に前記ガスを当てるように、前記ガス吐出口から前記ガスを吐出可能とされており、
鉛直方向に交差する平面において、前記側壁の内面の断面は円形状であり、
鉛直方向から見て、前記液吐出路のうち前記液吐出口を含む端部の延在方向に延びる仮想線、及び前記ガス吐出路のうち前記ガス吐出口を含む端部の延在方向に延びる仮想線の双方は、前記側壁の内面と直交していない、タンク。 - 鉛直方向から見て、前記液吐出口と前記ガス吐出口とは、前記容器部内の中心を挟んで互いに対向している、請求項3に記載のタンク。
- 前記液面の高さが所定位置に達したことをそれぞれ検出するための複数の液面検出部を更に備え、
前記複数の液面検出部それぞれが検出する前記所定位置は、前記液吐出口、前記ガス吐出口、前記液吐出口から吐出される前記処理液が前記側壁に当たる位置、及び前記ガス吐出口から吐出される前記ガスが前記容器部に当たる位置よりも低い、請求項1~4のいずれか一項に記載のタンク。 - 前記側壁の内面のうちの前記液吐出口よりも下方に位置する少なくとも一部は、前記処理液が前記側壁の内面を伝わって流れるように鉛直方向に対して傾斜している、請求項1又は2に記載のタンク。
- 前記液吐出路は、前記液吐出口を含む吐出部と、前記吐出部まで前記処理液を送る送出部とを有し、
前記吐出部の流路断面積は、前記送出部の流路断面積よりも大きい、請求項1又は2に記載のタンク。 - 基板処理に用いられる処理液を一時的に貯留するタンクを有する液供給部と、
前記液供給部から供給される前記処理液を処理対象の基板に向けて吐出するノズルと、
を備え、
前記タンクは、
内部空間を形成する上壁、側壁、及び底壁を有し、前記内部空間に処理液を収容する容器部と、
前記内部空間に収容されている前記処理液の液面よりも高い位置に設けられた液吐出口を有し、前記処理液を前記容器部内に吐出可能な液吐出路と、
前記液面よりも高い位置に設けられたガス吐出口を有し、ガスを前記容器部内に吐出可能なガス吐出路と、を含み、
前記液吐出路は、前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記処理液を当てるように、前記液吐出口から前記処理液を吐出可能とされ、
前記ガス吐出路は、前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記ガスを当てるように、前記ガス吐出口から前記ガスを吐出可能とされている、
基板処理装置。 - 前記液供給部を制御する制御装置を更に備え、
前記液供給部は、前記ガス吐出路を介して前記ガスを前記タンクに供給するガス送出管と、前記ガス送出管に設けられ、前記容器部内における前記ガスによる圧力を調節する圧力調節部とを更に有し、
前記制御装置は、圧力が開放された状態から前記容器部内を加圧する際に、前記容器部内の圧力が徐々に上昇するように前記圧力調節部を制御する、請求項8に記載の基板処理装置。 - 内部空間を形成する上壁、側壁、及び底壁を有し、前記内部空間に処理液を収容する容器部と、前記内部空間に収容されている前記処理液の液面よりも高い位置に設けられた液吐出口を有し、前記処理液を前記容器部内に吐出可能な液吐出路と、前記液面よりも高い位置に設けられたガス吐出口を有し、ガスを前記容器部内に吐出可能なガス吐出路と、を備えるタンクの使用方法であって、
前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記処理液を当てるように、前記液吐出口から前記処理液を吐出することと、
前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記ガスを当てるように、前記ガス吐出口から前記ガスを吐出することと、
を含むタンクの使用方法。 - 内部空間を形成する上壁、側壁、及び底壁を有し、前記内部空間に処理液を収容する容器部と、前記内部空間に収容されている前記処理液の液面よりも高い位置に設けられた液吐出口を有し、前記処理液を前記容器部内に吐出可能な液吐出路と、前記液面よりも高い位置に設けられたガス吐出口を有し、ガスを前記容器部内に吐出可能なガス吐出路と、前記容器部内のガスを排出する排出部と、を備えるタンクの使用方法であって、
前記排出部から前記容器部内のガスを排出しつつ、前記側壁の内面のうち前記液面よりも上方に前記ガスを当てるように、前記ガス吐出口から前記ガスを吐出すること、
を含むタンクの使用方法。
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