JPH06216017A - レジスト塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 レジスト塗布装置における塗布ムラ不良の低
減及び生産性の向上。 【構成】 ウエハにレジストを塗布するレジスト塗布装
置であって、第１気泡検出センサ６ａより下流で混入し
た気泡を検出可能な第２気泡検出センサ６ｂを有し、第
１気泡検出センサ６ａより下流で混入した気泡を第２気
泡検出センサ６ｂで検出し、塗布制御部２１の制御のも
とに気泡排除を行うことにより、塗布ムラに起因する不
良の低減及び気泡排除作業の為のレジスト塗布装置の停
止時間の短縮による装置稼働率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に用
いられるレジスト塗布装置に関し、特に、レジストの塗
布ムラに起因するウエハ不良の低減及び気泡排除時のレ
ジスト塗布装置の停止による装置稼働率低下の改善が図
れるレジスト塗布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ウエハ処理等の半導体装置製造におい
て、半導体ウエハ上にレジストを均一の厚さで塗布する
が、このレジスト塗布工程において、レジストを半導体
ウエハ上に塗布する装置として、レジスト塗布装置があ
る。従来のレジスト塗布装置は、レジストをボトルから
配管を経由しポンプにより吸引し、そのレジストを配管
を経由しノズルから排出することによって半導体ウエハ
に塗布する構造になっている。ここで、レジストにボト
ル内等で気泡が混入したまま半導体ウエハに塗布する
と、レジストの厚さにムラができ、レジストが所定の厚
さにならない部分は不良となる。そこで、この気泡を排
除する手段として、（１）ボトルとポンプを繋ぐ第１配
管の途中に設けられた気泡検出センサが配管内のレジス
トに混入した気泡を検出し、ボトル内に圧縮気体を気体
供給配管より注入してボトル内の圧力を高め、気泡が混
入したレジストを第１配管→ポンプ→第２配管→ノズル
の経路をボトルの圧力により押し出すことで排除してい
る方法がある。また、（２）気泡検出センサは気泡の検
出のみを行う構造になっている。したがって、本発明者
等が、レジスト塗布装置を一時停止させ、気体供給配管
バルブを開け、レジストボトル内部に圧縮気体を送りこ
み、レジストボトル内部を加圧することにより、加圧さ
れたレジストボトル内部から送りこまれた気体の体積に
相当するレジストが第１配管内に押し出され、気泡検出
センサが検出した気泡の混入したレジストが第１配管→
ポンプ→第２配管→ノズルの経路に従い順次押し出され
タンクに送られ、配管内の検出した気泡を排除する方法
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
は、前記従来技術を検討した結果、以下の問題点がある
ことを見出した。

【０００４】従来の（１）の方法では、気泡検出センサ
より下流、例えばポンプまたは、気泡検出センサより下
流の配管継目等より混入した気泡は、気泡検出センサを
通らないため、気泡検出センサよりも下流で混入した気
泡は、検出されずレジストに混入したまま配管を経由し
ノズルより滴下されウエハ上に塗布される。すなわち、
気泡が混入したレジストがウエハ上に塗布されると厚さ
が均一にならないという問題がある。

【０００５】また、前記（２）の方法では、気泡排除作
業を手動で行うため、装置停止が長くなり装置稼動率が
低下してしまうという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、気泡検出センサより下流
で混入した気泡を排除することが可能な技術を提供する
ことにある。

【０００７】本発明の他の目的は、気泡排除に要するレ
ジスト塗布装置停止時間を短縮することが可能な技術を
提供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１０】本発明のレジスト塗布装置は、レジストを
内包するボトルと、レジストを吸引及び排出するポンプ
と、レジストを半導体ウエハに塗布するノズルと、レジ
スト廃液を蓄えるタンクと、ボトルとポンプを繋ぎレジ
ストを移送する第１配管と、ポンプとノズルを繋ぎレジ
ストを移送する第２配管と、前記第１配管の途中に第１
配管内の気泡を検出する第１気泡検出センサと、ボトル
内の圧力を上昇させる圧縮気体を送気する気体供給配管
と、気体供給配管の途中に位置する気体供給配管バルブ
とを有するレジスト塗布装置において、前記第１配管の
途中で前記第１気泡検出センサよりもポンプ側に位置す
る第１バルブと、前記第２配管の途中に位置し前記第２
配管内の気泡を検出する第２気泡検出センサと、前記第
２配管の途中で前記第２気泡検出センサよりもポンプ側
に位置する第２バルブと、ポンプとタンクを繋ぎレジス
トを移送する第３配管と、前記第３配管の途中に位置す
る第３バルブを備え気泡排除機構を有し、前記第１気泡
検出センサによる気泡検出信号及び前記第２気泡検出セ
ンサによる気泡検出信号に基づいて気泡排除動作の必要
を判定し、前記第１バルブ及び第２バルブ及び第３バル
ブ及び気体供給バルブを制御する塗布制御装置を有する
構造になっている。

【００１１】

【作用】上述した手段によれば、レジスト塗布実施中
に、第１配管内の気泡を第１気泡検出センサで、第２配
管内の気泡を第２気泡検出センサで検出し、その気泡検
出信号により塗布制御部が気泡排除の必要を判定し、気
体供給配管バルブ、第１バルブ、第２バルブ、第３バル
ブの各バルブの開閉を制御し配管内の気泡を排除するこ
とにより、レジストの塗布ムラに起因する不良品の低減
をはかることができる。また、レジスト塗布装置の停止
時間を短縮することにより装置稼働率の向上をはかるこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１３】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００１４】図１は、本発明のレジスト塗布装置の実施
例の概略構成を示す模式構成図であり、１はレジストを
内包するボトル、２はレジストを吸引及び排出するポン
プ、３はレジストを半導体ウエハに塗布するノズル、４
はレジスト廃液を蓄えるタンク、５ａはボトル１とポン
プ２を繋ぎレジストを移送する第１配管、５ｂはポンプ
２とノズル３を繋ぎレジストを移送する第２配管、５ｃ
はポンプ２とタンク４を繋ぎレジストを移送する第３配
管、６ａは前記第１配管５ａの途中に第１配管５ａ内の
気泡を検出する第１気泡検出センサ、６ｂは前記第２配
管５ｂの途中に位置し前記第２配管５ｂ内の気泡を検出
する第２気泡検出センサ、７はボトル１内の圧力を上昇
させる圧縮気体を送気する気体供給配管、８は気体供給
配管７の途中に位置する気体供給配管バルブである。９
ａは第１配管５ａの途中で前記第１気泡検出センサ６ａ
よりもポンプ２側に位置する第１バルブ、９ｂは前記第
２配管５ｂの途中で前記第２気泡検出センサ６ｂよりも
ポンプ２側に位置する第２バルブ、９ｃは前記第３配管
５ｃの途中に位置する第３バルブ、１０はレジストを排
出するための空出し槽、１１はレジストの温度を調整す
るための温度調整機である。

【００１５】図２は、本実施例のレジスト塗布装置の制
御装置の概略構成を示す模式構成図であり、２１は前記
第１気泡検出センサ６ａ、第２気泡検出センサ６ｂ、気
体供給配管バルブ８、第１バルブ９ａ、第２バルブ９
ｂ、第３バルブ９ｃの開閉を制御する塗布制御部、２２
はウエハの搬送を制御する搬送制御部、２３はレジスト
塗布工程の後工程であるレジストベーク装置を制御する
ベークユニット制御部、２４は前記塗布制御部２１、前
記搬送制御部２２、ベークユニット制御部２３を制御す
る中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。

【００１６】図３は本実施例のレジスト塗布装置の動作
の手順を示すフローチャートである。本実施例のレジス
ト塗布装置の動作を図３に沿って説明する。まず、気泡
検出センサが気泡を検出しているかを判定し（ステップ
３０１）、第１気泡検出センサ６ａが気泡を検出してい
る場合には（ステップ３０５）、第２バルブ９ｂを閉じ
（ステップ３０６）、第３バルブ９ｃを開き（ステップ
３０７）、気体供給配管バルブ８を開き（ステップ３０
８）、所定の待機時間の後、気体供給配管バルブ８を閉
じ（ステップ３０９）、第３バルブ９ｃを閉じ（ステッ
プ３１０）、第２バルブ９ｂを開いて（ステップ３１
１）、第１配管内５ａの気泡を第１配管５ａ→ポンプ２
→第３配管５ｂ→タンク４の経路で排除する。又、ある
設定回数ｎ以上連続して６ａが気泡を検出した時はレジ
ストボトル空状態と判断する（ステップ３０５〜３０６
間）。

【００１７】一方、第２気泡検出センサ６ｂが気泡を検
出している場合には（ステップ３０５）、ノズル３が空
出し槽１０上に移動し（ステップ３１２）、気体供給配
管バルブ８を開き（ステップ３１３）、所定の待機時間
の後、気体供給配管バルブ８を閉じ（ステップ３１
４）、第２配管内５ｂの気泡を第２配管５ｂ→ノズル３
→空出し層１０→タンク４の経路で排除する。どの気泡
検出センサも気泡を検出していない場合は（ステップ３
０１）、ノズル３がウエハ上に移動し（ステップ３０
２）、ポンプ２が駆動し（ステップ３０３）、ウエハ上
にレジストを塗布し（ステップ３０４）、（ステップ３
０１）に戻り、再び処理を繰り返す。又、ある設定回数
Ｎ回以上連続して、ステップ３０１で気泡を検出した場
合には装置異状と判断し、装置を停止する。

【００１８】上述した手段によれば、レジスト塗布実施
中に、第１配管５ａ内の気泡を第１気泡検出センサ６ａ
で、第２配管５ｂ内の気泡を第２気泡検出センサ６ｂで
検出し、その気泡検出信号により塗布制御部２１が気泡
排除の必要を判定し、気体供給配管バルブ８、第１バル
ブ９ａ、第２バルブ９ｂ、第３バルブ９ｃの各バルブの
開閉を制御し配管内の気泡を排除することにより、レジ
ストの塗布ムラに起因する不良品の低減をはかることが
できる。また、レジスト塗布装置の停止時間を短縮する
ことにより装置稼働率の向上をはかることができる。

【００１９】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。例えば、前記気泡検出センサ６の気泡検出方式はレ
ジストの静電容量の変化により気泡を検知する静電容量
型でも良く、光の透過量の変化により気泡を検出する光
透過型でも良い。また、本発明はレジスト塗布以外にも
現像液の供給システム等に利用できることはいうまでも
ない。

【００２０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００２１】レジストの塗布ムラに起因する不良品の低
減をはかることができる。また、レジスト塗布装置の停
止時間を短縮することにより装置稼働率の向上をはかる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のレジスト塗布装置の実施例の概略構
成を示す摸式構成図である。

【図２】 本実施例の制御装置の概略構成を示す模式構
成図である。

【図３】 本実施例のレジスト塗布装置における配管内
の気泡排除処理の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…ボトル、２…ポンプ、３…ノズル、４…タンク、５
ａ…第１配管、５ｂ…第２配管、５ｃ…第３配管、６ａ
…第１気泡検出センサ、６ｂ…第２気泡検出センサ、７
…気体供給配管、８…気体供給配管バルブ、９ａ…第１
バルブ、９ｂ…第２バルブ、９ｃ…第３バルブ、１０…
空出し槽、１１…温度調整機、２１…塗布制御部、２２
…搬送制御部、２３…ベークユニット制御部、２４…中
央ＣＰＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒岩 慶造 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 田宮 洋一郎 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 村雲 清人 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 広田 信吉 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レジストを内包するボトルと、レジストを
   吸引及び排出するポンプと、レジストを半導体ウエハに
   塗布するノズルと、レジスト廃液を蓄えるタンクと、ボ
   トルとポンプを繋ぎレジストを移送する第１配管と、ポ
   ンプとノズルを繋ぎレジストを移送する第２配管と、前
   記第１配管内でのレジスト中の気泡を検出する第１気泡
   検出センサと、ボトル内の圧力を上昇させる圧縮気体を
   送気する気体供給配管と、気体供給配管の途中に設けら
   れた気体供給配管バルブとレジストの温度を調整する温
   度調整器とを有するレジスト塗布装置において、前記第
   １配管の途中で前記第１気泡検出センサよりもポンプ側
   に設けられた第１バルブと、前記第２配管の途中に設け
   られ、前記第２配管内でのレジスト中の気泡を検出する
   第２気泡検出センサと、前記第２配管の途中で前記第２
   気泡検出センサよりもポンプ側に設けられた第２バルブ
   と、ポンプとタンクを繋ぎレジストを移送する第３配管
   の途中に設けられた第３バルブと、前記第１気泡検出セ
   ンサによる気泡検出信号及び第２気泡検出センサによる
   気泡検出信号に基づいて、前記第１バルブ、第２バル
   ブ、第３バルブ及び気体供給バルブを制御する塗布制御
   装置を有することを特徴とするレジスト塗布装置。