JPH10303105A - レジスト供給容器およびレジスト塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジストの供給ラインをシンプル化しかつレ
ジストが外気に接触するのを防止して、レジスト中にお
けるダストの増加を防止する。 【解決手段】 レジスト供給容器１は、伸縮可能で容積
可変に形成されたレジスト充填用の内側密閉容器２と、
内側密閉容器２を囲んだ状態で設けられているとともに
内側密閉容器２の外面との間に液体５が満たされる容積
が略不変の外側密閉容器３とからなる。そして外側密閉
容器３には、液体５の注入兼注出口３ａが形成されてい
るとともに、内側密閉容器内２に充填されるレジスト４
の充填兼供給口３ｂが内側密閉容器２内と外部とを連通
する状態で形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置製造の
リソグラフィプロセスで使用するレジストが充填される
レジスト供給容器およびレジスト塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レジストはレジスト製造側でガラ
ス容器に充填され、例えば半導体装置製造のリソグラフ
ィを行う場所に運搬される。そして、レジストコーター
と呼ばれるレジスト塗布装置にそのレジストが充填され
たガラス容器がセットされて使用される。一般的なレジ
スト塗布装置では、図３に示すようにレジスト供給管４
１の端部がガラス容器４２内のレジスト４３に浸漬さ
れ、ガラス容器４２内からレジスト供給管４１内へレジ
スト４３が吸い上げられる。吸い上げられたレジスト４
３は、レジスト供給管４１内をまずレジストの残量を検
知するセンサー４４ａを備えた残量検知部４４へ進み、
その後、ポンプ４５、フィルター４６およびサックバッ
クバルブ４７等を通過してレジスト供給管４１の先端の
ノズル４８からウエハ３０上に吐出され、塗布される。

【０００３】なお、このレジスト塗布装置では、ガラス
容器４２内からレジスト４３が吸い上げられることによ
りガラス容器４２内が負圧になってレジスト４３が逆流
するのを防止するため、レジスト４３が吸い上げられる
と同時に、レジスト４３が減った分ガラス容器４２内に
外気が入るようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のレジスト塗布装置では、レジストが吸い上げら
れると同時にガラス容器内に外気が入り、ガラス容器内
のレジストが外気と接触してしまう。このため、レジス
トの粘度変化が起きたり、外気中のダストがレジストに
取り込まれてレジスト中のダスト量が増加するという不
具合が発生する。

【０００５】また上記のレジスト塗布装置では、ポン
プ、フィルタ、サックバルブ等のようにレジストを通過
させる構成部材が多く存在し、ガラス容器からノズルま
でのレジストの供給ラインが簡易でない。レジストの流
れは構成部材を通過する前後で変化し易く、その部分で
淀みが発生し易い。一般的にレジストは保存安定性が悪
いものであり、淀み部では時間が経過していくうちにゲ
ル化してダストとなる。よって、レジストを通過させる
構成部材が多い従来の装置では、淀み部が多数発生して
レジストのゲル化が多く生じてしまい、これもレジスト
中におけるダストの増加原因になっている。

【０００６】本来、レジストはガラス容器に充填される
までに２重にも３重にもフィルタに通されており、ガラ
ス容器内のレジストそのものは非常に清浄度の高い状態
となっている。したがって、レジスト塗布装置にはフィ
ルタは不要であるはずであるが、上記した理由によりフ
ィルターを設置してレジスト中からダストを取り除くこ
とが必要になってしまうのである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するための本発明に係るレジスト供給容器は、伸縮可能
で容積可変に形成されたレジスト充填用の内側密閉容器
と、内側密閉容器を囲んだ状態で設けられているととも
に内側密閉容器の外面との間に液体が満たされる容積が
略不変の外側密閉容器とからなり、外側密閉容器には液
体の注入兼注出口が形成されているとともに、内側密閉
容器内に充填されるレジストの充填兼供給口が内側密閉
容器内と外部とを連通する状態で形成されている構成に
なっている。

【０００８】また本発明に係るレジスト塗布装置は、上
記発明のレジスト供給容器と、レジスト供給容器の液体
の注入兼注出口に接続されてレジスト供給容器への液体
の注入量を制御する制御手段と、この液体の注入出口と
制御手段との間に介装された液体流量計と、レジストの
充填兼供給口に接続されてウエハ上へレジストを供給す
る供給管とを備えた構成となっている。

【０００９】本発明のレジスト供給容器では、容積可変
な内側密閉容器が容積が略不変な外側密閉容器で囲まれ
た２重構造となっているため、内側密閉容器の外面と外
側密閉容器との間に満たされる液体の量によって内側密
閉容器に加わる圧力が変化し、これによって内側密閉容
器の容積が変化することになる。例えば内側密閉容器内
にレジストを充填しかつ内側密閉容器の外面との間に液
体を満たした状態において、注入兼注出口から内側密閉
容器と外側密閉容器との間にさらに液体を注入すると、
注入された液体の量分、内側密閉容器に圧力が加わって
内側密閉容器が圧縮される。そして、この圧縮により減
った容積に相当する分のレジストが充填兼供給口から外
部に流出する。また内側密閉容器内にレジストが充填さ
れた状態においてこのレジスト外気に接触せず、しかも
外側の液体の圧力が常に加わっているため、レジストが
外部へ流出して内側密閉容器内のレジストが減っても、
レジストが逆流したり充填兼供給口から外気が入り込む
ことがない。

【００１０】また本発明に係るレジスト塗布装置では、
上記発明のレジスト供給容器を用いていることから、レ
ジスト供給容器の内側密閉容器内にレジストが充填され
かつ内側密閉容器の外面との間に液体が満たされている
状態において、制御手段から所定量の液体がレジスト供
給容器に注入されると、注入された液体によって内側密
閉容器が圧縮されて減った容積に相当する分のレジスト
が充填兼供給口から供給管へ流出し、供給管からウエハ
上に吐出される。また、レジスト供給容器に注入する液
体の注入量と供給管から吐出されるレジストの量との間
に相関関係が得られるため、制御手段によってレジスト
供給容器に所定量の液体を精度良く注入することによ
り、レジストの吐出量が正確に制御される。さらに、レ
ジスト供給容器の外側密閉容器は容積が略一定であるこ
とから、液体流量計によって制御手段からレジスト供給
容器に注入される液体の流量を計測することにより、レ
ジスト供給容器の内側密閉容器内のレジストの残量が確
認される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係るレジスト供給
容器の一実施形態を示す断面図であり、レジストが充填
されかつ後述する液体が注入された状態を示したもので
ある。図１に示すように、このレジスト供給容器１は、
内側密閉容器２とこの内側密閉容器２を囲んだ状態で設
けられた外側密閉容器３とから構成されて、いわゆる２
重構造になっている。

【００１２】内側密閉容器２はレジスト充填用の容器で
あり、伸縮可能で容積可変に形成されている。例えばベ
ローズ式のものあるいはゴム等の弾性を有する材料で形
成されている。ここでは、例えば図１に示すように有底
有頂の筒体の側部が山形の連続断面を有するベローズ式
の容器からなっている。また内側密閉容器２は、この内
部に充填するレジスト４に対して耐薬品性を有する材料
で形成されている。

【００１３】このような内側密閉容器２を囲む外側密閉
容器３は、内側密閉容器２の外面との間に水等の液体５
が満たされる容積が略不変の容器からなる。つまり、剛
性の高い材料で形成されて容積が略一定の容器となって
いる。また外側密閉容器３には、液体５を注入しまた注
出するための注入兼注出口３ａが形成されている。さら
に外側密閉容器３には、内側密閉容器２内にレジスト４
を充填しかつ内側密閉容器２内のレジスト４を外部に供
給するための充填兼供給口３ｂが、内側密閉容器２内と
外部とを連通する状態で形成されている。

【００１４】上記のレジスト供給容器１では、内側密閉
容器２が容積可変のものからなるとともに、内側密閉容
器２を囲む外側密閉容器３が容積略不変のものからな
り、内側密閉容器２の外面と外側密閉容器３との間に液
体５が満たされるように構成されている。このため、内
側密閉容器２内にレジスト４を充填しかつ内側密閉容器
２の外面との間に液体５を満たした状態において、注入
兼注出口３ａから内側密閉容器２と外側密閉容器３との
間にさらに液体５を注入すると、注入された液体５の量
分、内側密閉容器２に圧力が加わって内側密閉容器２が
圧縮され、この圧縮されて減った容積に相当する分のレ
ジスト４が充填兼供給口３ｂから外部に流出する。

【００１５】したがって、内側密閉容器２と外側密閉容
器３との間に注入する液体５の量を制御することによっ
て、ポンプを用いなくてもレジスト供給容器１から所定
量のレジスト４を外部に正確に供給することができる。
また注入兼注出口３ａから内側密閉容器２と外側密閉容
器３との間の液体５を注出することにより、充填兼供給
口３ｂから外部へと流出するレジスト４を内側密閉容器
２側へと引くことができる。

【００１６】また内側密閉容器２内のレジスト４は充填
された状態において外気に接触せず、しかも外側の液体
５の圧力が常に加わっているため、レジスト４が外部へ
流出して内側密閉容器２内のレジスト４が減っても、レ
ジスト４が逆流したり充填兼供給口３ｂから外気が入り
込むことがない。よって、レジスト４が外気に接触して
粘性が変化したり外気からレジスト４中にダストが取り
込まれることによるレジスト４中のダストの増加を防止
することができる。

【００１７】なお、上記実施形態のレジスト供給容器１
において、内側密閉容器２と外側密閉容器３との間への
最初の液体５の注入は、レジスト製造側、半導体装置製
造側のいずれで行ってもよい。例えばレジスト製造側で
内側密閉容器２内にレジスト４を充填するとともに内側
密閉容器２と外側密閉容器３との間に液体５を注入し
て、半導体装置製造側に搬入するようにしてもよい。あ
るいはレジスト製造側でレジスト４を充填した状態で半
導体装置製造側に搬入し、その後使用する際に半導体装
置製造側で内側密閉容器２と外側密閉容器３との間に液
体５を注入することも可能である。

【００１８】次に、本発明のレジスト塗布装置の一実施
形態を図２に示す概略構成図を用いて説明する。なお、
図において第１実施形態と同一の形成要素には同一の符
号を付して説明を省略する。図２に示すようにこのレジ
スト塗布装置１０は主に、上述したレジスト供給容器
１、制御手段１１、液体流量計１２および供給管１３を
備えて構成されている。

【００１９】制御手段１１は液体５の注入量を制御する
ためのもので、レジスト供給容器１の液体５の注入兼注
出口３ａに第１接続管１４を介して接続されている。こ
の制御手段１１は、例えば第１接続管１４の注入兼注出
口３ａと反対の側の端部に接続された液溜め部１５と、
液留め部１５に第２接続管１６を介して接続された液体
５の供給源１７と、液留め部１５に取り付けられた駆動
部１８と、駆動部１８の駆動を調節する調節部１９とか
らなる。

【００２０】液溜め部１５は、例えばシリンダー１５ａ
とシリンダー１５ａ内を往復移動するピストン１５ｂと
から構成される。シリンダー１５ａには上記の第２接続
管１６が接続されており、供給源１７から第２接続管１
６を介してシリンダー１５ａ内に所定量の液体５が一旦
溜められるようになっている。

【００２１】またシリンダー１５ａに第１接続管１４が
接続されており、ピストン１５ｂの移動によってシリン
ダー１５ａ内に一旦溜められた液体５が第１接続管１４
を通ってレジスト供給容器１内に注入されるようになっ
ている。さらに、第１接続管１４と第２接続管１６とに
それぞれ、第１バルブ２０、第２バルブ２１が設けられ
ている。ここでは、液溜め部１５のシリンダー１５ａは
その長さ方向を上下方向とした状態で配置されており、
したがってピストン１５ｂはシリンダー１５ａ内を上下
に往復移動するようになっている。また第１接続管１４
および第２接続管１６は、レジスト４に対して耐薬品性
のある材料、例えばフッ素系樹脂等で形成されている。

【００２２】駆動部１８は、液溜め部１５のピストン１
５ｂを往復移動させるものであり、ピストン１５ｂの下
方に設けられている。ここでは駆動部１８は、例えばモ
ータ１８ａと、モータ１８ａの回動軸（図示略）の先端
から延出した状態で形成されたギア１８ｂと、ギア１８
ｂを支持する支持体１８ｃとから構成されている。モー
タ１８ａには上記の調節部１９が接続されており、これ
によってモータ１８ａの駆動量およびモータ１８ａの回
動軸の回転方向が調節されるようになっている。

【００２３】ギア１８ｂは、その外周に螺旋状にネジ溝
が切られおり、先端がピストン１５ｂの下端に接続され
ている。また、支持体１８ｃは所定の高さ位置に固定さ
れている。この支持体１８ｃにはギア１８ｂの挿通孔
（図示略）が設けられており、挿通孔の内面にはギア１
８ｂのネジ溝に螺合する溝が切られている。したがっ
て、ギア１８ｂはそのネジ溝が支持体１８ｃの挿通孔の
溝に螺合した状態で支持体１８ｃに支持されている。

【００２４】このような制御手段１１では、駆動部１８
のモータ１８ａの駆動により回動軸が回転し、これに伴
ってギア１８ｂが回転してこの先端が下方に移動する
と、ピストン１５ｂが下方に移動する。このとき第１バ
ルブ２０を閉じ、第２バルブ２１を開いた状態にしてお
けば、供給源１７から液体５がシリンダー１５ａ内に溜
まる。シリンダー１５ａ内に溜まる液体５の量は、シリ
ンダー１５ａ内の先端までピストン１５ｂが挿入されて
いた場合、シリンダー１５ａの移動量によって、すなわ
ち調節部１９がモータ１８ａの駆動量を調節することに
よって精度良く制御される。

【００２５】また駆動部１８のモータ１８ａの駆動によ
り回動軸が上記とは逆に回転し、これに伴ってギア１８
ｂの先端が上方に移動すると、ピストン１５ｂが上方に
移動する。このとき第１バルブ２０を開け、第２バルブ
２１を閉じた状態にしておけば、シリンダー１５ａ内に
溜まっている液体５が第１接続管１４内へと送出され
る。この結果、レジスト供給容器１に所定量の液体４が
精度良く注入される。さらに制御手段１１では、第１バ
ルブ２０を開け、第２バルブ２１を閉じた状態にしてピ
ストン１５ｂを下方に移動させることで、レジスト供給
容器１の内側密閉容器２と外側密閉容器３との間の液体
５が注出され第１接続管１４を介してシリンダー１５ａ
内に入る。

【００２６】一方、このレジスト塗布装置１０では、レ
ジスト供給容器１と制御手段１１との間、つまり第１バ
ルブ２０よりレジスト供給容器１側の第１接続管１４
に、制御手段１１からレジスト供給容器１に注入される
液体５の流量を計測するための液体流量計１２が介装さ
れている。また、レジスト供給容器１の充填兼供給口３
ｂには、ウエハ３０上へレジスト４を供給する供給管１
３が接続されており、供給管１３のウエハ３０側の端部
には、ウエハ３０上へ供給管１３からのレジスト４を吐
出するノズル１３ａが設けられている。供給管１３は、
レジスト４に対して耐薬品性のある材料、例えばフッ素
系樹脂等で形成されている。

【００２７】上記のごとく構成されたレジスト塗布装置
１０では、レジスト供給容器１の内側密閉容器２内にレ
ジスト４が充填されかつ内側密閉容器２の外面との間に
液体５が満たされている状態において、制御手段１１か
ら所定量の液体５が第１接続管１４を介してレジスト供
給容器１に注入されると、注入された液体５によって内
側密閉容器２が圧縮されて減った容積に相当する分のレ
ジスト４が充填兼供給口３ｂから外部に流出する。そし
て、供給管１３を介してノズル１３ａの先端部から所要
量のレジスト４がウエハ３０上に吐出される。よって、
ポンプを用いなくてもレジスト供給容器１からレジスト
４が供給管１３を介してノズル１３ａへ供給される。

【００２８】このレジスト塗布装置１０では、レジスト
供給容器１に注入する液体５の注入量を制御する制御手
段１１によって、前述したようにレジスト供給容器１に
所定量の液体５を精度良く注入できる。また、レジスト
供給容器１に注入する液体５の注入量とノズル１３ａか
ら吐出するレジスト４の量との間に相関関係が得られる
ため、当該相関関係を予め調べておきこれに基づいて液
体５を精度良くレジスト供給容器１に注入することによ
り、レジスト４の吐出量を正確に制御することができ
る。

【００２９】また制御手段１１によって、レジスト供給
容器１の内側密閉容器２と外側密閉容器３との間の液体
５が注出されると、充填兼供給口３ｂから外部へと流出
するレジスト４が内側密閉容器２側へと引かれ、結果と
してノズル１３ａ内のレジスト４がレジスト供給容器１
側に吸引される。これは、いわゆるサックバックと呼ば
れるものであり、したがって制御手段１１はサックバッ
ク機能を有したものとなる。

【００３０】なお、サックバックとは、レジスト塗布後
にノズル先端部のレジストをわずかに引き、レジストの
空気との接触面積を最小にし、これによりレジストが外
気に触れることによる乾燥を防止するための動作であ
る。本実施形態のレジスト供給容器１では、この動作を
制御手段１１によって行えるため、従来のようなサック
バック専用のバルブをレジスト供給容器１からノズル１
３ａまでの供給ラインに設置する必要がなくなる。

【００３１】さらに、レジスト供給容器１の外側密閉容
器３は容積が略一定であることから、液体流量計１２に
よって制御手段１１からレジスト供給容器１に注入され
る液体５の流量を監視することで、レジスト供給容器１
の内側密閉容器２内のレジスト４の残量を容易に確認す
ることができる。また前述したように２重構造のレジス
ト供給容器１を用いることにより、レジスト供給容器１
内にてレジスト４が外気に接触することが防止されるた
め、レジスト４が外気に接触して粘性が変化したり外気
からレジスト４中にダストが取り込まれることによるレ
ジスト４中のダストの増加を防止することができる。

【００３２】したがって、この実施形態のレジスト塗布
装置１０によれば、レジスト４の供給ラインに残量検知
部、ポンプ、サックバルブ等を設置する必要がなくな
り、レジスト４を通過させる構成部材がなくなって供給
ラインがシンプルになるため、レジスト４の流れの中に
おける淀みの発生を防止できる。この結果、淀み部でレ
ジスト４がゲル化してダストとなるのを防ぐことができ
る。しかも、レジスト供給容器１内にてレジスト４が外
気に接触せず、レジスト４中のダストの増加を防止する
ことができるので、供給ラインにおけるフィルタの設置
も不要とすることができる。

【００３３】このことから、レジスト塗布装置１０の構
成部品の点数が少なくなり、かつメンテナンスも簡易に
なるので、リソグラフィプロセスにおけるコストの削減
を図ることができる。またレジスト供給容器１を用いる
ことから、レジスト塗布装置１０においてレジスト４中
への空気の混入が最小限に抑えることができるので、塗
布量の安定性を向上させることができるといった優れた
効果も得ることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレジス
ト供給容器によれば、容積可変な内側密閉容器が容積が
略不変な外側密閉容器で囲まれた２重構造となってお
り、内側密閉容器の外面と外側密閉容器との間に注入す
る液体の量よって内側密閉容器内から所定量のレジスト
を充填兼供給口から外部に供給することができるので、
供給ラインにおけるポンプの設置を不要とすることがで
きる。また内側密閉容器内にレジストが充填された状態
においてこのレジストが外気に接触するのを防ぐことが
できるため、レジストが外気に接触して粘性が変化した
り外気からレジスト中にダストが取り込まれることによ
るレジスト中のダストの増加を防止することができる。

【００３５】また本発明に係るレジスト塗布装置では、
上記発明のレジスト供給容器を用いかつ制御手段によっ
てレジスト供給容器に注入する液量を制御するようにし
ていることから、内側密閉容器内から所要量のレジスト
を正確に充填兼供給口から供給管を介してウエハ上に吐
出させることができる。また、液体流量計にてレジスト
供給容器に注入される液体の流量を計測するようにした
ので、レジスト供給容器の内側密閉容器内のレジストの
残量を容易に確認することができる。さらに２重構造の
レジスト供給容器を用いてレジスト供給容器内にてレジ
ストが外気に接触することのを防止するようにしたた
め、レジスト中のダストの増加を防止することができ
る。したがって、レジストの供給ラインに残量検知部、
ポンプ等を設置する必要がなくなり供給ラインがシンプ
ルになることから、レジストが淀んでゲル化しダストと
なるのを防ぐことができる。これにより、供給ラインに
おけるフィルタの設置も不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレジスト供給容器の一実施形態を
示す概略断面図である。

【図２】本発明に係るレジスト塗布装置の一実施形態を
示す概略構成図である。

【図３】従来のレジスト塗布装置の一例を示す概略構成
図である。

【符号の説明】

１ レジスト供給容器 ２ 内側密閉容器 ３ 外
側密閉容器 ３ａ 注入兼注出口 ３ｂ 充填兼供給口 ４ レ
ジスト ５ 液体 １０ レジスト塗布装置 １１ 制御手段 １２
液体流量計 １３ 供給管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸縮可能で容積可変に形成されたレジス
   ト充填用の内側密閉容器と、 前記内側密閉容器を囲んだ状態で設けられているととも
   に該内側密閉容器の外面との間に液体が満たされる容積
   が略不変の外側密閉容器とからなり、 前記外側密閉容器には、前記液体の注入兼注出口が形成
   されているとともに、前記内側密閉容器内に充填される
   レジストの充填兼供給口が前記内側密閉容器内と外部と
   を連通する状態で形成されていることを特徴とするレジ
   スト供給容器。
2. 【請求項２】 ウエハ上にレジストを塗布するための装
   置であって、 伸縮可能で容積可変に形成されたレジスト充填用の内側
   密閉容器と、該内側密閉容器を囲んだ状態で設けられて
   いるとともにこの内側密閉容器の外面との間に液体が満
   たされて容積が略不変の外側密閉容器とからなり、該外
   側密閉容器には前記液体の注入兼注出口が形成されてい
   るとともに、前記内側密閉容器内に充填されるレジスト
   の充填兼供給口が前記内側密閉容器内と外部とを連通す
   る状態で形成されているレジスト供給容器と、 前記レジスト供給容器の液体の注入兼注出口に接続され
   て該レジスト供給容器への液体の注入量を制御する制御
   手段と、 前記液体の注入出口と前記制御手段との間に介装された
   液体流量計と、 前記レジストの充填兼供給口に接続されて前記ウエハ上
   へレジストを供給する供給管とを備えていることを特徴
   とするレジスト塗布装置。
3. 【請求項３】 前記供給管の前記ウエハ側の端部にはレ
   ジストを吐出するノズルが設けられており、 前記制御手段は、前記レジスト供給容器から前記液体を
   注出することにより前記ノズル先端部のレジストを前記
   レジスト供給容器側に引く機能を有していることを特徴
   とする請求項２記載のレジスト塗布装置。