JPH11147068A - 処理装置及び処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体の品質と歩留まりの向上する処理装
置を提供すること。 【解決手段】 処理液Ｒが配管６４を通って被処理体Ｗ
に対して処理液Ｒを塗布する処理装置６０において、被
処理体Ｗに塗布するための処理液Ｒを蓄えている処理液
供給部６１と、処理液供給部６１と配管６４を介して接
続されており、処理液供給部６１から流れる処理液Ｒを
滴下することにより、被処理体Ｗ上に処理液Ｒを塗布す
るノズル６５と、処理液供給部６１とノズル６５の間の
配管６４に配置されており、正極に帯電して処理液供給
部６１から流れる処理液と接触するように設けられてい
るフィルタ部６３ａを有しているダスト除去手段６３と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、処理装置及び処理
方法の改良、特に半導体の品質を向上させ、歩留まりを
向上させる処理装置及び処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体製造技術が発達しており、
処理装置の小型化、集積回路の小型化が進んでいる。集
積回路は、ウェハと呼ばれる円盤状の半導体の板の表面
にトランジスタなどの素子を多数作り、平面的に構成さ
れた電子回路をいう。集積回路の作製は、以下に述べる
３工程で構成されるプレーナプロセス（プレーナ技術）
の繰り返しによってなされる。

【０００３】まず第１工程として、酸化膜（例えばＳｉ
Ｏ₂ 膜）が、ウェハ表面にスパッタリング法等を用いて
形成される。次に第２工程として、感光膜（レジスト）
が酸化膜の上に塗布され、感光膜に対して紫外光による
露光が行われる。露光は、所定のパターンを持ったフォ
トマスクを通してなされる。感光膜はその種類に応じ
て、露光された領域が除去され（ポジ型）あるいは残さ
れる（ネガ型）ことにより、フォトマスクのパターンが
感光膜に転写される。フォトマスクのパターンが形成さ
れている感光膜をマスクとして、エッチングが施され、
ウェハ上に形成されていた感光膜のパターン通りに酸化
膜が取り除かれる。酸化膜が取り除かれた領域では、ウ
ェハ基板表面が露出している。その後、感光膜を除去す
る。

【０００４】最後に第３工程として、ウェハ上に形成さ
れている酸化膜のマスクに基づいて、熱拡散法等により
不純物の注入が、露出しているウェハ基板に対して行わ
れる。ウェハの不純物を注入した領域では局所的に不純
物拡散が行われ、トランジスタ等の素子が形成される。
この３行程を行うことによりプレーナプロセスの１サイ
クルが完了する。そして、このプレーナプロセスを繰り
返すことにより集積回路が作製される。

【０００５】上述したプレーナプロセスにおいて、酸化
膜が形成されているウェハに感光膜を塗布する際に用い
られる、従来のレジスト塗布装置のシステム図を図９に
示す。図９のレジスト塗布装置１は、レジストタンク
２、ポンプ３、ダスト除去手段４、配管５、ノズル６、
ウェハチャック７等を有している。

【０００６】レジストタンク２には、ウェハＷに塗布す
るためのレジストＲが収容されている。レジストタンク
２は配管５に接続されており、レジストＲが配管５を通
ってノズル６に送られる。配管５には、レジストＲをレ
ジストタンク２からノズル６まで送り出すためのポンプ
３が接続されている。レジストタンク２とノズル６の間
にはダスト除去手段４が配置されている。ダスト除去手
段４は図１０に示すようにメッシュ状のフィルタ４ａを
有している。ダスト除去手段４は、レジストＲが通過す
る際、ダスト（パーティクル）Ｄをフィルタ４ａから通
さないようにする。配管５の先端にはノズル６が配置さ
れており、ノズル６の下側にはウェハＷが設けられてい
る。ウェハＷはウェハチャック７に保持されていて、ウ
ェハチャック７は図示しないアクチュエータにより回転
する。

【０００７】次に、図９のレジスト塗布装置１の動作に
ついて説明する。ポンプ３が作動することにより、レジ
ストＲがレジストタンク２からノズル６に送り出され
る。これにより、レジストタンク２に収容されているレ
ジストＲが、配管５内を矢印Ｘ１方向に流動する。レジ
ストＲがダスト除去手段４を通過する際、図１０のフィ
ルタ部４ａがレジストＲ内に混入しているパーティクル
Ｄを通さないようにすることにより、レジストＲ内に混
入しているダストＤを除去する。ダストＤの除去された
レジストＲは、配管５を通ってノズル６に達し、ノズル
６はレジストＲをウェハＷに対して滴下して塗布する。
ウェハＷはウェハチャック７により回転しており、レジ
ストＲをウェハＷ上に均一に塗布するようになってい
る。

【０００８】ここで、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の集積度が
進むと共にデザイン・ルールは小さくなり、処理液中に
含まれる異物の微粒子であるパーティクルについても、
高レベルの基準が要求されるようになっている。すなわ
ち、ウェハ上にパーティクルが存在するとその領域で配
線のショートまたは断線、デバイス特性の悪化などの不
良が発生する可能性が高くなり、その粒子径が大きいほ
ど不良の発生率は大となる。そのため、配線パターンの
微細化が進むにつれパーティクルに厳しいレベルの制御
が要求されるようになっており、例えば、０．３５μｍ
ルールの半導体デバイスでは、「粒径０．３μｍ以上の
パーティクルがウェハ上に１０個以下」というレベルが
要求されていたのに対して、０．２５μｍルールの半導
体デバイスにおいては、「粒径０．２μｍ以上のパーテ
ィクルがウェハ上に１０個以下」というレベルが要求さ
れている。

【０００９】この高レベルの要求に応じるために、レジ
スト塗布装置の配管内部や弁の精度の向上、レジスト、
そのほか使用する薬液のクリーン度の向上を始めとし
て、クリーンルームにおけるダスト除去手段の改良や循
環気流の制御、ないしは前工程における反応ガスの純度
や配管等の精度の向上に至るあらゆる手段が講じられて
いる。また、薬液中に含まれるパーティクルを濾別する
ためのダスト除去手段のポアサイズも細かくなり、現在
ではポアサイズ０．０５μｍのダスト除去手段が主流に
なりつつある。

【００１０】このような状況下において、特開平５−２
５１３２８号公報に係る「レジスト膜塗布装置」には、
図１１の配管系統図に示すような塗布装置１０が例示さ
れている。特開平５−２５１３２８号公報は、レジスト
中のパーティクルの粒子濃度を検出して、ウェハ上にパ
ターン形成する際にパーティクルの影響がでないように
パーティクルの粒子濃度が高くなったら、配管を洗浄す
るものである。図１１においてレジスト容器１１から薬
液フィルタ１２を経由させ薬液ポンプ１３によって配管
１４内へ吸引した薬液をスピンコート部１５へ導き、ス
ピニングにより薬液を半導体ウェハＷ上に塗布して薬液
の膜を形成させ、ドレーンをドレーンタンク１６に排出
することができるように構成した塗布装置１０である。

【００１１】薬液ポンプ１３とスピンコート部１５との
間に、薬液に存在するパーティクルの個数を検出するた
めのセンサ部１７と、センサ部１７により検出されたパ
ーティクルの個数が設定規格を満足するときに限ってス
ピンコート部１５へ薬液を導いて半導体ウェハＷ上に薬
液を塗布させるための制御部１８とを備えており、設定
規格を満足しない時には、ダミーディスペンス位置へデ
ィスペンス配管１９を移動させるための機構部を備えた
ものとなっている。そのほか、ダミーディスペンスを行
なうように配管を切り換えるための配管切り換え弁を備
えたものも例示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレジス
ト塗布装置１は、レジストＲ内のダストＤを取り除くた
めに、図１０に示すメッシュ状のフィルタ４ａを使用し
ている。しかし、メッシュ状のフィルタ４ａは、メッシ
ュの網目の開口径Ｌ１より大きいダストＤ１を除去（ト
ラップ）することはできても、メッシュ４ａの開口径Ｌ
１より小さいダストＤ２はフィルタ４ａを通り抜けてし
まい、レジストＲからダストＤ２を除去することができ
ない。ダストＤ２を含んだレジストＲがウェハ８に塗布
されてしまうと、レジストＲを露光させる際、フォトマ
スクのパターンを正確に転写することができず、半導体
のパターン欠陥を引き起こしてしまうという問題があ
る。

【００１３】また、上記問題を解決するために、フィル
タ４ａの開口径Ｌ１を小さくすることにより、駆除でき
るダストＤの大きさを小さくすることが考えられるが、
フィルタ４ａの開口径Ｌ１を小さくすることには限界が
ある。というのは、単位時間当たりのレジスト流量は、
フィルタ４ａの開口径Ｌ１に左右されるため、フィルタ
４ａの開口径Ｌ１が小さくなるとレジスト流量も減少し
てしまう。これにより、レジスト塗布の際、十分なレジ
スト流量を得られなくなってしまうという問題がある。
さらに、ダストＤがゲル状のダストＤ３を有している場
合、ゲル状のダストＤ３の大きさがフィルタ４ａの開口
径Ｌ１より大きくても、フィルタ４ａを通り抜けてしま
い、レジストＲからゲル状のダストＤ３を除去する事が
できない。ゲル状のダストＤ３も半導体のパターン欠陥
を引き起こす原因となっている。

【００１４】さらに、特開平５−２５１３２８号公報に
おいては、配管１４に０．２μｍ以上、ないしは０．１
μｍ以上のパーティクルを除去する薬液ダスト除去手段
１２を設置しても、薬液ダスト除去手段１２の出口から
ディスペンス配管１９までの配管１４で発生したパーテ
ィクルは除去できないという問題がある。よって、従来
の手段によってはパーティクルを完全に取り除くのは困
難であり、ウェハ上にパターンを形成する際に、レジス
ト中のパーティクルの影響をなくす必要が生じている。

【００１５】そこで本発明は上記課題を解消し、半導体
の品質と歩留まりの向上する処理装置及び処理方法を提
供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、処理液供給部に接続された配管を経由してノズ
ルから処理液を被処理体に供給する処理装置において、
前記配管に、処理液中の粒子径１０μｍ以下の微粒子の
単位体積当りの個数、すなわち粒子濃度を測定する測定
手段と、前記配管に洗浄液供給源を接続する切換え手段
とが設置されており、前記測定手段によって測定された
前記微粒子の粒子濃度が設定規格値より大の場合には、
前記切換え手段が切り換えられて前記配管および前記ノ
ズルに洗浄液を供給するようにされている処理装置によ
り、達成される。

【００１７】本発明では、処理液の粒子濃度が設定規格
値より大きくなったときは洗浄液によりノズル及び配管
を洗浄する。これにより、ノズル及び配管内の粒子が洗
浄され、被処理体に対して粒子濃度の低い処理液を供給
することができる。

【００１８】上記目的は、本発明にあっては、配管を経
由しノズルから処理液を被処理体に供給する処理方法に
おいて、前記処理液中の粒子径１０μｍ以下の微粒子の
単位体積当りの個数、すなわち粒子濃度を測定する工程
と、前記工程によって測定された粒子径１０μｍ以下の
微粒子の粒子濃度が設定規格値より大である場合に、前
記配管および前記ノズルに洗浄液が供給されて洗浄され
る工程とを有する処理方法により、達成される。

【００１９】本発明では、処理液の粒子濃度が設定規格
値より大きくなったときは洗浄液によりノズル及び配管
を洗浄する。これにより、ノズル及び配管内の粒子が洗
浄され、被処理体に対して粒子濃度の低い処理液を供給
することができる。

【００２０】上記目的は、本発明にあっては、処理液が
配管を通って被処理体に対して処理液を塗布する処理装
置において、被処理体に塗布するための処理液を蓄えて
いる処理液供給部と、処理液供給部と配管を介して接続
されており、処理液供給部から流れる処理液を滴下する
ことにより、被処理体上に処理液を塗布するノズルと、
処理液供給部とノズルの間の配管に配置されており、正
極に帯電して処理液供給部から流れる処理液と接触する
ように設けられているフィルタ部を有しているダスト除
去手段とを有する処理装置により、達成される。

【００２１】本発明では、レジスト収容部から送られて
きた処理液がダスト除去手段を通過する際、負極に帯電
しているダストが正極に帯電しているフィルタ部に引き
つけられる。これにより、ダストの大きさに関係なくダ
ストを除去することができる。また、ゲル状ダストも、
正極に帯電しているフィルタ部に引きつけられて、処理
液内から除去することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００２３】図１は本発明の処理装置の好ましい実施の
形態を示した配管系統図であり、図１を参照して処理装
置であるレジスト塗布装置３０について詳しく説明す
る。レジスト塗布装置３０は１ガロン容量の処理液供給
部であるレジスト収容部３１がその接続管と共に配管切
換装置３２を介して配管３３に接続されており、配管３
３の先端部はスピンコータ３４上にチャックされ回転さ
れているウェハＷの直上に位置するノズル３５に接続さ
れている。そして、配管３３の途中には、ポンプ３６、
ダスト除去手段３７が設けられ、ノズル３５に近い位置
に測定手段であるパーティクルカウンタ３８が設置され
ている。そして、ポンプ３６の入口、出口と配管３３と
の接続部、ダスト除去手段３７の入口、出口と配管３３
との接続部はパーティクルを発生し易い場所である。

【００２４】パーティクルカウンタ３８は石英セルを通
過するレジストＲにレーザ光を照射して、粒子径がμｍ
単位のパーティクルによる散乱光の波高値から粒子径
を、パルス数から単位容積当りのパーティクルの個数、
すなわち、粒子濃度を測定する光散乱法による測定装置
であり、その測定信号は制御装置３９へ入力される。

【００２５】そして制御装置３９はパーティクルカウン
タ３８の測定値によってポンプ３６を起動し停止させる
信号を出力し、レジストＲと洗浄液とを切り換える信号
を切換手段である配管切換装置３２へ出力する。配管切
換装置３２には１ガロン容量の洗浄液容器４０がその接
続管と共に接続されている。また、ノズル３５は必要に
応じてダミーディスペンス等のためのドレインタンク４
１の直上となるノズル待機位置へ移動されるようになっ
ている。

【００２６】そして、その作用は、レジストＲを塗布さ
れるウェハＷがスピンコータ３４上に搬送されて来てチ
ャックされ回転されると、所定のプログラムに従ってべ
ローズポンプ３６が起動されてレジスト収容部３１から
レジストＲが汲み上げられ、ダスト除去手段３７を経由
しパーティクルカウンタ３８を通過してノズル３５から
ウェハＷ上へ滴下されて塗布される。その間、パーティ
クルカウンタ３８によって一定の時間間隔で、レジスト
Ｒ中の例えば粒子径０．２μｍ以上のパーティクルの粒
子濃度が測定される。

【００２７】測定値が設定規格値より大になると、その
信号が入力される制御装置３９はべローズポンプ３６を
停止し、配管切換装置３２を洗浄液容器４０側へ切り換
えると共に、ノズル３５をドレインタンク４１の直上の
ノズル待機位置へ移動させる。次いでポンプ３６を再起
動して配管３３内へ洗浄液を吸い上げ、ダスト除去手段
３７、パーティクルカウンタ３８を経て、洗浄液をノズ
ル待機位置にあるノズル３５からドレインタンク４１へ
吐出させることにより、配管切換装置３２からノズル３
５までの間が洗浄される。

【００２８】そして、パーティクルカウンタ３８によっ
て配管３３内が清浄になったことが確認されると、制御
装置３９はポンプ３６を停止して配管切換装置３２をレ
ジスト収容部３１側へ切り換えた後、ベローズボンプ３
６を再起動して塗布作業が再開される。

【００２９】このような手順によってウェハＷにレジス
トＲを塗布することにより、ウェハＷ上の粒子径０．２
μｍ以上のパーティクルの個数を１０個以下に維持する
ことができ、レジスト塗布工程における歩留まりを高く
することができる。

【００３０】第２の実施の形態 第２の実施の形態において、第１の実施の形態で使用し
たレジスト塗布装置１をそのまま使用して、ウェハＷに
レジストを塗布する。このとき、パーティクルカウンタ
３８によってレジストＲ中のパーティクルの粒子濃度の
測定を行なう場合には、ノズル３５をドレインタンク４
１の直上のノズル待機位置へ移動させて行ない、かつ、
その測定頻度は例えば１ロットであるウェハＷ２５枚毎
とする。

【００３１】測定値が設定規格値より大となった場合に
は、制御装置３９がポンプ３６を停止し、配管切換装置
３２を洗浄液容器４０側へ切り換え、かつノズル３５を
ドレインタンク４１の直上のノズル待機位置へ移動させ
る。その後、ポンプ３６を再起動して、配管切換装置３
２からノズル３５までの間を洗浄し、洗浄液はドレイン
タンク４１へ吐出される。そして、パーティクルカウン
タ３８によって配管３３内が清浄になったことが確認さ
れると、制御装置３９は配管切換装置３２をレジスト収
容部３１側へ切り換えて、塗布作業が再開されることは
第１の実施の形態の場合と同様である。

【００３２】このような手順によってウェハＷにレジス
トを塗布することにより、ウェハＷ上の粒子径０．２μ
ｍ以上のパーティクルの個数を１０個以下に維持するこ
とができ、レジスト塗布工程における歩留まりを高くす
ることができる。

【００３３】なお、第１の実施の形態におけるように、
レジストＲの塗布を行ないながら所定の時問間隔でパー
ティクルの粒子濃度を測定する場合には、測定間隔にも
よるが、設定規格値前後のレジストＲが塗布されてしま
う恐れがあるに対し、第２の実施の形態におけるよう
に、ウェハＷの１ロット毎にパーティクルの粒子濃度を
測定することにより、測定時におけるレジストのロスは
あるが、設定規格値を越える粒子濃度のレジストが塗布
される恐れはなくなり、また、万が一に設定規格値を越
すレジストが塗布されるようなことがあっても、そのロ
ッドを特定することができ対応処置を取り易くなる。

【００３４】第３の実施の形態 図２には、本発明の第３の実施の形態を示している。以
下の実施の形態の処理装置は、図１の実施の形態の処理
装置とほぼ同様の構造である。従って、以下の実施の形
態の処理装置における構成要素について、図２の実施の
形態の処理装置における構成要素と同じ場合には、同じ
符号を記してその説明を省略する。

【００３５】第１の実施の形態と第２の実施の形態の場
合には、レジストＲに規格値より大きい粒子濃度が測定
されて、レジスト塗布装置３０が洗浄工程に入ると、当
然のことながら塗布作業は停止される。よって、半導体
デバイスの一貫した製造プロセスの中でレジスト塗布プ
ロセスにウェハＷの滞留を生じることになり、量産体制
における全体的なウェハＷの流れを乱すことになる。

【００３６】これに対処するものとして、図２に示すよ
うな構成のレジスト塗布装置４２を作製する。すなわ
ち、図１に示したスピンコータ３４、制御装置３９、お
よびドレインタンク４１を共有させて、図１に示したレ
ジスト収容部３１、配管切換装置３２、配管３３、ノズ
ル３５、ポンプ３６、ダスト除去手段３７、パーティク
ルカウンタ３８および洗浄液容器４０からなる塗布ユニ
ットＡに加えて、同様に構成されるレジスト収容部４
３、洗浄液容器４４、配管切換装置４５、ポンプ４６、
ダスト除去手段４７、パーティクルカウンタ４８、ノズ
ル４９、および配管５０からなる塗布ユニットＢを設置
したものである。

【００３７】そして、制御装置３９はパーティクルカウ
ンタ３８とパーティクルカウンタ４８とから測定信号が
入力されて、ポンプ３６とポンプ４６との起動と停止、
および配管切換装置３２と配管切換装置４５とにおける
切り換えを制御するようになっている。

【００３８】レジスト塗布装置４２の作用は次の如くで
ある。当初は塗布ユニットＡが作動しているものとす
る。スピンコータ３４上においてチャックされ回転され
るウェハＷに対し、レジスト収容部３１からレジストＲ
がポンプ３６によって汲み上げられ、ダスト除去手段３
７を経由し、パーティクルカウンタ３８を通過してノズ
ル３５から滴下されて塗布される。その間、パーティク
ルカウンタ３８によって所定の時間間隔で、例えば粒子
径０．２μｍ以上のパーティクルの粒子濃度が測定され
る。

【００３９】測定値が設定規格値より大であると、その
測定信号が入力される制御装置３９はポンプ３６を停止
し、配管切換装置３２を洗浄液容器４０側へ切り換える
と共に、ノズル３５をドレインタンク４１の直上のノズ
ル待機位置へ移動させる。同時に、制御装置３９は塗布
ユニットＢのポンプ４６を起動するのでレジスト収容部
４３からレジストＲが汲み上げられ、ダスト除去手段４
７を経由しパーティクルカウンタ４８を通過してノズル
４９からウェハＷ上へ滴下されて塗布が継続される。

【００４０】塗布ユニットＡにおいては、ポンプ３６が
再び起動されて配管３３内へ吸い上げられた洗浄液は、
ダスト除去手段３７、パーティクルカウンタ３８を経
て、ノズル待機位置にあるノズル３５からドレインタン
ク４１へ洗浄液を吐出させることにより、配管切換装置
３２からノズル３５までの間が洗浄される。そして、パ
ーティクルカウンタ３８によって配管３３内が清浄にな
ったことが確認されると、制御装置３９はベローズボン
ブ３６を停止して配管切換装置３２をレジスト収容部３
１側へ切り換え、次いでベローズボンブ３６を起動する
ことにより、次の塗布に備えて配管３３内にレジストＲ
が充たされる。

【００４１】塗布ユニットＢにおいては、パーティクル
カウンタ４８によってレジスト収容部４３からのレジス
トＲ中のパーティクル粒子濃度を所定の時間間隔で測定
しており、パーティクルの粒子濃度が設定規格値を越え
ると制御装置３９はポンプ４６を停止し配管切換装置４
５を洗浄液容器４４側に切換えると共にノズル４９をド
レインタンク４１の直上のノズル待機位置へ移動させ
る。同時に、制御装置３９は塗布ユニットＡのベローズ
ボンプ３６を起動してレジスト収容部３１からレジスト
を汲み上げウェハＷに対して塗布が継続される。

【００４２】塗布ユニットＢにおいては、制御装置３９
はポンプ４６を再起動して配管５０内へ洗浄液を吸い上
げ、ダスト除去手段４７、パーティクルカウンタ４８を
経て、洗浄液をノズル待機位置にあるノズル４９からド
レインタンク４１へ吐出させることにより、配管切換装
置４５からノズル４９までの間が洗浄される。

【００４３】以上のような操作が繰り返されることによ
り、スピンコータ３４上へ連続して搬送されてくるウェ
ハＷに対して、長期間にわたりレジストＲが中断される
ことなく塗布が継続されるので、一貫した半導体デバイ
スの製造プロセスにおいてウェハＷの流れに乱れを発生
させず、量産の円滑な進行を支援する。

【００４４】これにより、配管を流れる処理液中の粒子
径１０μｍ以下の微粒子の粒子濃度を測定して、設定規
格値より大の場合には配管切換手段を切り換えて配管に
洗浄液を供給し洗浄するようにしているので、微粒子を
設定規格値以上の粒子濃度で含む処理液が被処理体に供
給されることを防ぎ、微粒子に起因する被処理体の歩留
まりの低下を防ぐことができる。

【００４５】第４の実施の形態 図３は本発明の第４の実施の形態のシステム図を示して
おり、図３を参照して処理装置６０について詳しく説明
する。図３の処理装置６０は、レジスト収容部６１、ポ
ンプ６２、ダスト除去手段６３、配管６４、ノズル６
５、ウェハチャック６７等を有している。

【００４６】図３のレジスト収容部６１にはウェハＷに
塗布するレジストＲが収容されている。レジストＲは例
えばフェノールノボラック樹脂等からなっていて、フォ
トマスクを通して光を当てることにより、フォトマスク
のパターンが転写される。レジストＲがレジスト収容部
６１からノズル６５まで送られるように、レジスト収容
部６１は配管６４と接続されている。配管６４にはポン
プ６２が設けられており、ポンプ６２はレジスト収容部
６１内のレジストＲをノズル６５の位置まで送り出す。

【００４７】レジスト収容部６１とノズル６５の間には
レジストＲ内のダストＤを除去するためのダスト除去手
段６３が配置されている。ダスト除去手段６３は、レジ
スト収容部６１と配管６４により接続されており、レジ
スト収容部６１からレジストＲが流入する。またダスト
除去手段６３は、ノズル６５と配管６４を介して接続さ
れており、ノズル６５に対してレジストＲを流出する。

【００４８】図４はダスト除去手段６３の断面図を示し
ており、ダスト除去手段６３はフィルタ部６３ａ、電源
６３ｂ等を有している。フィルタ部６３ａは、中空部６
３ｃを有しており、中空部６３ｃにはレジストＲが流れ
る。フィルタ部６３ａは、電源６３ｂの陽極に接続され
ていて正極に帯電している。負極に帯電しているダスト
Ｄはダスト除去手段６３の中空部６３ｃを通過する際
に、正極に帯電しているフィルタ部６３ａに引きつけら
れる。これにより、レジストＲ内からダストＤが取り除
かれる。ダストＤの取り除かれたレジストＲは、図３の
配管６４を介してノズル６５に送られる。

【００４９】配管６４の先端にはノズル６５が設けられ
ており、ノズル６５の下側にはウェハＷが配置されてい
る。ノズル６５はウェハＷに対してレジストＲを滴下す
ることにより塗布する。ウェハチャック６７はウェハＷ
を吸引等により保持しており、ウェハチャック６７は、
図示しないモータにより回転する。

【００５０】次に、図３と図４を参照して処理装置６０
の動作について詳しく説明する。まず図３のポンプ６２
の作動により、レジスト収容部６１に収容されているレ
ジストＲが、配管６４の中を通りダスト除去手段６３に
送られる。送られてきたレジストＲは、図４の中空部６
３ｃ内を流れる。図４のダスト除去手段６３のフィルタ
部６３ａは正極に帯電しており、負極に帯電しているダ
ストＤを引きつけて、送られてきたレジストＲ中からダ
ストＤを取り除く。ダストＤの取り除かれたレジストＲ
は、図３のノズル６５からウェハＷに塗布される。ウェ
ハＷはウェハチャック６７により回転しており、レジス
トＲがウェハＷ上に均一に塗布される。これにより、従
来のメッシュ状のフィルタでは取り除くことができなか
った小さなダストＤ２及びゲル状ダストＤ３を、確実に
取り除くことができる。また、レジストＲがダスト除去
手段６３に流れる際に、中空部６３ａにはレジストＲの
流れを遮るものがないため、所定のレジスト流量が得る
ことができる。

【００５１】第５の実施の形態 図５は、ダスト除去手段の第５の実施の形態を示す断面
図であり、図５を参照してダスト除去手段６８について
説明する。図５において、ダスト除去手段６８はフィル
タ部６８ａ、複数の突起６８ｂ、電源６８ｃ等を有して
いる。フィルタ部６８ａは、中空部６８ｄを有してお
り、中空部６８ｄには、レジスト収容部６１から送られ
てきたレジストＲが流れる。フィルタ部６８ａは、電極
６８ｃの陽極側に接続されて、正極に帯電している。中
空部６８ｄには、複数の突起６８ｂが設けられており、
複数の突起６８ｂは電極６８ｃの陽極側に接続されてい
て正極に帯電している。

【００５２】図３のレジスト収容部６１からレジストＲ
がダスト除去手段６８に送られる。レジストＲが中空部
６８ａを流れている際、正極に帯電しているフィルタ部
６８ａ、突起部材６８ｂに、負極に帯電しているダスト
Ｄが引きつけられて、レジストＲ内からダストが除去さ
れる。ダストＤが除去されたレジストＲは、ノズル６５
に送られてウェハＷに塗布される。図５のダスト除去手
段６８は、ダストＤの大きさに関係なく、ダストＤを除
去するとともに、レジストＲとダスト除去手段６８の接
する面積が大きいため、ダストＤが除去されやすくなっ
ている。すなわち、ダスト除去手段６８は第１の実施形
態に比べてレジストＲと接触する面積を広くとることが
できるため、ダスト除去手段６８のダストＤを取り除け
るダストの量も多くなり、確実に除去する事ができる。

【００５３】第６の実施の形態 図６は、ダスト除去手段の第６の実施の形態を示す斜視
図であり、図６を参照してダスト除去手段６９について
詳しく説明する。図６において、ダスト除去手段６９は
メッシュ６９ａ、電極６９ｂ等を有している。メッシュ
６９ａは電極６９ｂの陽極に接続されており、正極に帯
電している。レジストＲがメッシュ６９ａを通過する
際、メッシュ６９ａの開口径Ｌ２より大きいダストＤ１
はメッシュ６９ａの網に引っかかり、メッシュ６９ａの
開口径Ｌ２より小さいダストＤ２やゲル状のダストＤ３
は、陽極であるメッシュ６９ａに引きつけられ、レジス
トＲ内のダストＤを除去することができる。ダストＤを
除去されたレジストＲはポンプ６２によりノズル６５に
送られる。これにより、小さいダストＤ２及びゲル状ダ
ストＤ３を除去するために、開口径Ｌ２を小さくするこ
とがないため、レジスト流量を確保しつつ、小さなダス
トＤ２及びゲル状ダストＤ３も確実に取り除くことがで
きる。

【００５４】第７の実施の形態 図７には、本発明の第７の実施の形態を示している。以
下の実施の形態の処理装置は、図３の実施の形態の処理
装置とほぼ同様の構造である。従って、以下の実施の形
態の処理装置における構成要素について、図７の実施の
形態の処理装置における構成要素と同じ場合には、同じ
符号を記してその説明を省略する。

【００５５】図３の第４の実施の形態が図７の第７の実
施の形態と異なる点は、第１ダスト除去手段７１と第２
ダスト除去手段７２を有している点である。図７の第１
ダスト除去手段７１は、レジスト収容部６１とノズル６
５の間に配置されており、第２ダスト除去手段７２は、
第１ダスト除去手段７１とノズル６５の間に配置されて
いる。

【００５６】第１のダスト除去手段５１は、図１０に示
す従来のメッシュ型のフィルタ部であり、第２ダスト除
去手段５２は、図４乃至図６に示すような正極に帯電し
ているフィルタ部が用いられている。図７において、レ
ジストＲの流れに対してメッシュ型のフィルタ部が帯電
しているフィルタ部の前に配置されているのは以下の理
由による。

【００５７】まず、レジスト収容部６１から送られてき
たレジストＲを、第１ダスト除去手段であるメッシュ状
のフィルタ４ａに通すことにより、フィルタ４ａの開口
径Ｌ１より大きいダストＤ１を除去する。第１ダスト除
去手段５１を通過したレジストＲ内には、小さいダスト
Ｄ２やゲル状ダストＤ３が含まれている。第１ダスト除
去手段５１を通過したレジストＲは、第２ダスト除去手
段５２を通る。このとき、第１ダスト除去手段５１では
除去できなかったダストＤ２あるいはゲル状ダストＤ３
を、帯電しているフィルタ部を有する第２ダスト除去手
段５２が除去する。これにより、レジストＲ内に混入し
ているダストＤを確実に除去することができる。

【００５８】これにより、従来のメッシュ型フィルタで
は取り除くことができなかった小さなダストＤ２又はゲ
ル状ダストＤ３を除去することができる。これにより、
半導体のパターン欠陥を低減することができる。また、
微小ダストＤ２の除去を行う際、レジスト塗布に必要な
レジスト流量を確保しつつ、ダストＤの除去を行うこと
ができる。さらに、半導体装置の小型化に伴い、パター
ン欠陥を引き起こすレジストＲ内のダストＤのサイズが
微小化しても、本発明の実施の形態は電気的除去方法で
あるため処理装置の小型化に柔軟に対応することができ
る。

【００５９】第８の実施の形態 図８には第８の実施の形態を示している。図７の第７の
実施の形態と図６の第６の実施の形態と異なる点は、ノ
ズルが矢印Ｘ方向に移動する点と、測定手段であるパー
ティクル検出部９０を有している点である。図７のパー
ティクル検出部７０は、パーティクルカウンタ９１、制
御部９２、表示部９３等を有している。

【００６０】パーティクルカウンタ９１は、第１の実施
の形態でも説明したように、石英セルを通過するレジス
トＲにレーザ光を照射して、パーティクルの粒子濃度を
測定する光散乱法による測定装置からなっている。パー
ティクル検出部９１の上部にはノズルが位置決めされ
て、ノズル６５からパーティクルカウンタ９１に対して
レジストＲが供給される。パーティクル検出部９１は制
御部９２と接続されており、制御部９２は表示部９３と
接続されている。制御部９２にはパーティクルカウンタ
９１が検出したパーティクルの粒子濃度が送られてき
て、制御部９２はその粒子濃度を表示部９３に表示させ
る。

【００６１】次に、図８を参照して処理装置８０の動作
について詳しく説明する。まず、レジストＲをウェハＷ
上に塗布する前に、レジストＲ内のパーティクルの粒子
濃度を測定するため、ノズル６５がパーティクルカウン
タ９１の上に位置決めされる。そして、ノズル６５から
パーティクルカウンタ９１に対してレジストＲが供給さ
れ、パーティクルカウンタ９１ではレジストＲ内のパー
ティクル粒子濃度を測定する。

【００６２】測定されたパーティクル粒子濃度は制御部
９２に送られて、制御部９２では検出信号を電気的信号
に変換する。変換された検出信号は表示部９３に送られ
てパーティクルに関する情報をリアルタイムで作業者に
提供する。また、もしパーティクルＤが制御部９２に設
定されている規定量より多かった場合、次工程であるウ
ェハＷへのレジストＲの塗布を中止して、表示部９３に
おいてアラームを均し作業者に対して警告を発生する。
そして、それを受けた作業者はフィルタの交換、または
自動洗浄、もしくは配管内の洗浄を行う。

【００６３】これにより、レジストＲ内のパーティクル
Ｄを自動的に検出することができ、自動化により検査頻
度を大幅に向上することができる。よって、レジストＲ
中のパーティクルＤが引き起こす半導体の製造における
大量不良の未然防止が可能となる。

【００６４】以上、本発明の実施の形態による処理装置
および処理方法について説明したが、勿論、本発明はこ
れらに限られることなく、本発明の技術的思想に基いて
種々の変形が可能である。

【００６５】例えば本実施の形態においては、粒子径１
０μｍ以下の微粒子の粒子濃度を測定するためにレーザ
光を使用した光散乱法による測定装置を採用したが、計
測するパーティクルの粒子径がやや大きい場合にはラン
プ光源としてもよい。また、これらに代えて超音波散乱
法による測定装置も使用することができる。１５ＭＨｚ
〜２０ＭＨｚの超音波を１μｓ〜２μｓのパルスとして
発振し、パーティクルによって散乱される反射波を受
け、これを変換した電気信号のパルスの数、ピークの高
さから粒子の個数、粒子径を求める装置である。

【００６６】また本実施の形態の実施例３においては、
洗浄の完了後の配管１２、ノズル１６にはレジストを充
填して、レジスト塗布の再開に備える場合を示したが、
配管切換装置１８、または別途設ける配管切換装置にシ
ンナー容器を接続しておき、洗浄の完了後は配管１２と
ノズル１６とにシンナーを供給、充填して塗布の再開に
備えるようにしてもよい。配管１２等の内部にレジスト
が長時間充填されたままとなり、パーティクルを発生す
る恐れがある場合に有効である。なお、シンナーにはレ
ジストに使用されている溶剤を使用するのが一般であ
る。

【００６７】また本実施の形態においては、配管１２に
上流側から順にベローズボンプ３、ダスト除去手段１４
と設置した下流側にパーティクルカウンタ１５を設けた
が、ポンプ３とダスト除去手段１４との順を逆に設置し
た場合や、ダスト除去手段１４を省略した場合にも同様
にパーティクルカウンタ１５を設けて、これに制御部１
０を組み合わせてもよい。

【００６８】また本実施の形態においては、処理液とし
てのレジストをポンプ輸送する場合を取り上げたが、処
理液を圧送する場合にも本発明の処理装置および処理方
法が適用されることは言うまでもない。

【００６９】また本実施の形態においては、処理液とし
てレジストを例示したが、本発明の処理装置および処理
方法はこれ以外の処理液、例えば、レジストと関連して
使用される現像液、リンス液、そのほか粒子径１０μｍ
以下の微粒子が含まれた場合にトラブルを招く各種の処
理液に適用される。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体の品質と歩留まりの向上する処理装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理装置の好ましい実施の形態の配管
系統図を示す。

【図２】本発明の処理装置の第２の実施の形態の配管系
統図を示す。

【図３】本発明の処理装置の第３の実施の形態の配管系
統図を示す。

【図４】本発明の第４の実施の形態における第１のダス
ト除去手段の断面図を示す。

【図５】第２のダスト除去手段の実施形態の断面図を示
す。

【図６】第３のダスト除去手段の実施形態の断面図を示
す。

【図７】本発明の処理装置の第５の実施形態のシステム
図を示す。

【図８】本発明の処理装置の第６の実施形態のシステム
図を示す。

【図９】従来の処理装置のシステム図を示す。

【図１０】従来のダスト除去手段の概略斜視図を示す。

【図１１】従来のレジスト膜塗布装置の配管系統図を示
す。

【符号の説明】

１０・・・処理装置、６１・・・レジスト収容部、６３
・・・ダスト除去手段、６３ａ・・・フィルタ部、６５
・・・ノズル、Ｗ・・・ウェハ、６８・・・ダスト除去
手段、６８ａ・・・フィルタ部、６８ｂ・・・突起部
材、６９・・・ダスト除去手段、５０・・・処理装置、
５１・・・第１ダスト除去手段、５２・・・第２ダスト
除去手段、Ｒ・・・レジスト。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｃ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液供給部に接続された配管を経由し
   てノズルから処理液を被処理体に供給する処理装置にお
   いて、 前記配管に、処理液中の粒子径１０μｍ以下の微粒子の
   単位体積当りの個数、すなわち粒子濃度を測定する測定
   手段と、前記配管に洗浄液供給部を接続する切換え手段
   とが設置されており、 前記測定手段によって測定された前記微粒子の粒子濃度
   が設定規格値より大の場合には、前記切換え手段が切り
   換えられて前記配管および前記ノズルに洗浄液を供給す
   るようにされていることを特徴とする処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理液供給部、前記配管、前記ノズ
   ル、前記測定手段、前記切換え手段、および前記洗浄液
   供給部を１ユニットとして、前記被処理体に対して少な
   くとも２ユニットが設置されており、 一つのユニットが洗浄液に切り換えられる時には、洗浄
   が完了して待機している他のユニットと交替されること
   により、前記被処理体に対して前記処理液が中断される
   ことなく供給されることを特徴とする請求項１に記載の
   処理装置。
3. 【請求項３】 前記配管に前記切換え手段、または第２
   の切換え手段を介してシンナー供給源が接続されてお
   り、 前記配管および前記ノズルの前記洗浄液による洗浄が完
   了した後、前記切換え手段または前記第２の切換え手段
   が切り換えられて前記配管および前記ノズルにシンナー
   が供給、充填され、前記処理液の供給の再開に向けて待
   機されることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
4. 【請求項４】 配管を経由しノズルから処理液を被処理
   体に供給する処理方法において、 前記処理液中の粒子径１０μｍ以下の微粒子の単位体積
   当りの個数、すなわち粒子濃度を測定する工程と前記工
   程によって測定された粒子径１０μｍ以下の微粒子の粒
   子濃度が設定規格値より大である場合に、前記配管およ
   び前記ノズルに洗浄液が供給されて洗浄される工程とを
   有することを特徴とする処理方法。
5. 【請求項５】 前記微粒子の粒子濃度の測定が前記ノズ
   ルから前記処理液を前記被処理体に供給しつつ所定の時
   間間隔で行われることを特徴とする請求項４の処理方
   法。
6. 【請求項６】 前記微粒子の粒子濃度の測定が前記被処
   理体の所定の数毎に、または所定の時間間隔で、前記ノ
   ズルを前記被処理体以外の場所に移して行い、測定後は
   前記被処理体へ戻して処理が行われることを特徴とする
   請求項４の処理方法。
7. 【請求項７】 前記配管および前記ノズルが洗浄される
   工程において、洗浄の完了後に前記配管および前記ノズ
   ルにシンナーが充填されることを特徴とする請求項４の
   処理方法。
8. 【請求項８】 処理液が配管を通って被処理体に対して
   処理液を塗布する処理装置において、 被処理体に塗布するための処理液を蓄えている処理液供
   給部と、 処理液供給部と配管を介して接続されており、処理液供
   給部から流れる処理液を滴下することにより、被処理体
   上に処理液を塗布するノズルと、 処理液供給部とノズルの間の配管に配置されており、正
   極に帯電して処理液供給部から流れる処理液と接触する
   ように設けられているフィルタ部を有しているダスト除
   去手段とを有することを特徴とする処理装置。
9. 【請求項９】 フィルタ部は中空部を有しており、中空
   部には処理液が流動することを特徴とする請求項８に記
   載の処理装置。
10. 【請求項１０】 フィルタ部の中空部には、少なくとも
    １つの突起部材が設けられており、突起部材は正極に帯
    電していることを特徴とする請求項９に記載の処理装
    置。
11. 【請求項１１】 フィルタ部は、メッシュ状に形成され
    ていることを特徴とする請求項８に記載の処理装置。
12. 【請求項１２】 処理液が配管を通って被処理体に対し
    て処理液を塗布する処理装置において、 被処理体に塗布するための処理液を蓄えている処理液供
    給部と、 処理液供給部と配管を介して接続されており、処理液供
    給部から流れる処理液を滴下することにより、被処理体
    上に処理液を塗布するノズルと、 処理液供給部とノズルの間の配管に配置されており、メ
    ッシュ状に形成され処理液と接触するように設けられて
    いるフィルタ部を有している第１ダスト除去手段と、 第１ダスト除去手段とノズルの間の配管に配置されてお
    り、正極に帯電して処理液供給部から流れる処理液と接
    触するフィルタ部を有している第２ダスト除去手段とを
    有することを特徴とする処理装置。
13. 【請求項１３】 処理液が配管を通って被処理体に対し
    て処理液を塗布する処理装置において、 被処理体に塗布するための処理液を蓄えている処理液供
    給部と、 処理液供給部と配管を介して接続されており処理液に含
    まれている粒子の濃度を測定する測定手段と、 処理液供給部と配管を介して接続されており、処理液供
    給部から流れる処理液を滴下することにより被処理体上
    に処理液を塗布するとともに、測定手段に対して処理液
    を供給するノズルと、 処理液供給部とノズルの間の配管に配置されており、メ
    ッシュ状に形成され処理液と接触するように設けられて
    いるフィルタ部を有している第１ダスト除去手段と、 第１ダスト除去手段とノズルの間の配管に配置されてお
    り、正極に帯電して処理液供給部から流れる処理液と接
    触するフィルタ部を有している第２ダスト除去手段と、 を有することを特徴とする処理装置。