KR101542704B1 - 기판 처리 장치 및 약액 공급 방법 - Google Patents

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다카히로 오오쿠보
고우스케 요시하라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 약액 공급 시스템은, 약액을 저류하는 제1 용기 및 제2 용기와, 제1 용기와 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 제1 용기에 저류된 약액을 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와, 제1 배관에 설치되고, 제1 용기로부터 제2 용기를 향하여 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터와, 제1 용기와 제2 용기를 연결하는 제2 배관과, 제2 배관에 설치되고, 제2 용기에 저류된 약액을 제1 용기로 흘려보내는 제2 펌프를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 약액 공급 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING CHEMICAL}
본 발명은, 약액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 약액을 공급하는 약액 공급 시스템, 이를 구비하는 기판 처리 장치, 및 이 기판 처리 장치를 구비하는 도포 현상 시스템에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조에 빠뜨릴 수 없는 포토리소그래피 공정에서는, 이 공정에 이용되는 재료에 기인하여 여러 결함이 생기는 경우가 있다. 예를 들어, 레지스트액이나 유기 용제 등의 약액에는 미세한 파티클이 포함되어 있거나, 특히 고분자 분산질을 포함하는 약액에서는, 시간의 경과와 함께, 약액 중에서 고화(또는 겔화)가 국소적으로 생기거나 하는 경우가 있어, 이들에 의해 결함이 생길 가능성이 있다. 이러한 결함을 저감하기 위해, 약액은 필터에 의해 여과된 후에 스핀코터의 디스펜스 노즐에 공급된다(예를 들어, 일본 특허 공개 소화62-204877호 공보 및 일본 특허 공개 제2008-305980호 공보 참조).
이러한 약액 공급 시스템에서 필터에 의한 여과 효과를 높게 하기 위해서는, 레지스트액이 필터를 통과하는 속도(여과 레이트)를 낮게 하면 바람직하다. 그러나, 이 경우, 웨이퍼 상으로의 레지스트액의 토출에 시간을 들일 수 밖에 없게 되어, 레지스트 도포 장치에서의 스루풋이 저하되어 버린다. 또한, 여과 효과를 높이기 위해 구멍의 크기(포어 사이즈)가 작은 필터를 사용하면, 여과 레이트를 높일 수 없어 스루풋의 저하를 초래한다. 또한, 사용 가능한 필터가 한정되어 버린다는 문제도 있다.
반대로, 스루풋을 높이기 위해서는, 흡액 및 여과를 단시간에 행하면 되기 때문에, 비교적 큰 여과면을 갖는 필터를 사용하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 여과면의 전체를 약액이 통과하는 것은 아니며, 압력이 낮은 부분을 통과하게 되므로, 통과 레이트를 꼭 높인다고는 할 수 없다. 또한, 레지스트 도포 장치에 대하여 2계통의 약액 공급 시스템을 마련하면, 스루풋을 높일 수 있다고 고려할 수도 있지만, 펌프 등의 개체차에 의해, 재현성 좋게 레지스트액을 토출할 수 없을 우려가 있다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 스루풋을 저하시키지 않고, 여과 효과를 높이는 것이 가능한 약액 공급 시스템을 제공한다.
본 발명의 제1 양태에 의하면, 약액 공급 시스템에 있어서, 약액을 저류하는 제1 용기 및 제2 용기와, 상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관과, 상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와, 상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터와, 상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관과, 상기 제2 배관에 설치되고, 상기 제2 용기에 저류된 약액을 상기 제1 용기로 흘려보내는 제2 펌프를 구비한 약액 공급 시스템이 제공된다.
본 발명의 제2 양태에 의하면, 약액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 처리하는 기판을 유지하는 기판 유지부와, 약액 공급 시스템과, 상기 약액 공급 시스템으로부터의 약액을 상기 기판에 공급하는 공급부를 구비하고, 상기 약액 공급 시스템은, 상기 약액을 저류하는 제1 용기 및 제2 용기와, 상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관과, 상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와, 상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터와, 상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관과, 상기 제2 배관에 설치되고, 상기 제2 용기에 저류된 약액을 상기 제1 용기로 흘려보내는 제2 펌프를 갖는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 의하면, 기판에 레지스트막을 형성하고, 노광된 상기 레지스트막을 현상하는 도포 현상 시스템으로서, 처리하는 기판을 유지하고 회전시키는 기판 유지 회전부와, 상기 기판 유지 회전부에 의해 유지되는 상기 기판에 레지스트액을 공급하는 공급부를 포함하는 레지스트 도포 유닛과, 처리하는 기판을 유지하고 회전시키는 기판 유지 회전부와, 상기 레지스트 도포 유닛에서 형성되고, 노광된 레지스트막을 가지며, 상기 기판 유지 회전부에 의해 유지되는 상기 기판에 현상액을 공급하는 공급부를 포함하는 현상 처리 유닛과, 상기 레지스트 도포 유닛에 레지스트액으로 이루어진 약액을 공급하는 제1 약액 공급 시스템과, 상기 도포 현상 유닛에 현상액으로 이루어진 약액을 공급하는 제2 약액 공급 시스템을 구비하고, 상기 제1 약액 공급 시스템 및 상기 제2 약액 공급 시스템은 각각, 상기 약액을 저류하는 제1 용기 및 제2 용기와, 상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관과, 상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와, 상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터와, 상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관과, 상기 제2 배관에 설치되고, 상기 제2 용기에 저류된 약액을 상기 제1 용기로 흘려보내는 제2 펌프를 갖는 도포 현상 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 스루풋을 저하시키지 않고, 여과 효과를 높이는 것이 가능한 약액 공급 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 도포 현상 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 도포 현상 시스템의 사시도이다.
도 3은 도 1의 도포 현상 시스템 내의 처리 유닛 블록을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 도포 현상 시스템의 측면도이다.
도 5의 (A), (B)는 본 발명의 실시형태에 따른 도포 현상 시스템에 구비되는 도포 유닛을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 약액 공급 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 7은 도 6의 약액 공급 시스템의 동작을, 도 9에 나타내는 비교예로서의 약액 공급 시스템의 동작과 대비하여 설명하기 위한 타임차트이다.
도 8의 (A)는 본 발명의 실시형태의 변형예 1에 따른 약액 공급 시스템을 나타낸 개략도이고, 도 8의 (B)는 본 발명의 실시형태의 변형예 2에 따른 약액 공급 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 9는 약액 공급 시스템의 비교예를 나타내는 개략도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태를 설명한다. 이하의 설명에서, 동일 또는 대응하는 부품 또는 부재에는 동일 또는 대응하는 참조 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
도 1은 본 실시형태에 따른 도포 현상 시스템을 나타내는 평면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 도포 현상 시스템(1)은, 예를 들어 13장의 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)(W)를 수용할 수 있는 웨이퍼 캐리어(20)를 반입 및 반출하는 캐리어 블록(S1)과, 처리 장치군(B, U1), 선반 유닛(U2, U3) 및 메인 아암(A)이 배치되는 처리 블록(S2)과, 처리 블록(S2) 및 노광 장치(S4)의 사이에 배치되는 인터페이스 블록(S3)을 구비한다.
캐리어 블록(S1)에는, 복수개의 웨이퍼 캐리어(20)를 배치할 수 있는 배치대(21)와, 배치대(21)의 배후의 벽에 마련되는 개폐부(22)와, 개폐부(22)를 통해서 웨이퍼(W)를 웨이퍼 캐리어(20)로부터 취출하고, 웨이퍼 캐리어(20)에 수용하는 반송 아암(C)이 마련되어 있다. 이 반송 아암(C)은, 웨이퍼 캐리어(20)와, 후술하는 처리 블록(S2)의 선반 유닛(U2) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 수 있도록 되어 있다. 반송 아암(C)은, 승강 가능하며, 수직축 둘레로 회전 가능하고, 웨이퍼 캐리어(20)의 배열 방향(X축 방향)으로 이동 가능하며, 또한 웨이퍼 캐리어(20)의 방향(Y축 방향)으로 신축 가능하도록 구성되어 있다.
캐리어 블록(S1)의 배면[개폐부(22)가 마련된 벽과 반대측의 면]에는 처리 블록(S2)이 접속되어 있다. 처리 블록(S2)에는, 여러 처리 유닛을 포함하는 처리 장치군(B)과, 처리 블록(S2)에서 캐리어 블록(S1)측에 배치되는 선반 블록(U2)과, 처리 블록(S2)에서 인터페이스 블록(S3)측에 배치되는 선반 블록(U3)과, 선반 블록(U2 및 U3)과의 사이에서 이동 가능하게 구성되는 메인 아암(A)과, 처리 장치군(B)과 마찬가지로 여러 처리 유닛을 포함하는 처리 장치군(U1)이 배치되어 있다.
처리 장치군(B)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 적층된 5개의 단위 블록(B1~B5)을 포함한다. 각 단위 블록(B1~B5)은, 예를 들어 레지스트 도포 유닛, 현상 처리 유닛, 가열 유닛, 소수화 처리 유닛 및/또는 냉각 유닛 등을 가질 수 있다. 예를 들어, 단위 블록(B1 및 B2)은, 레지스트막이 노광된 후의 웨이퍼(W)를 가열하는 노광후 가열 유닛, 노광후 가열 유닛에 의해 가열된 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 조정하는 냉각 유닛, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 유닛, 및/또는 현상후의 웨이퍼(W)를 건조시키기 위해 가열하는 베이킹 유닛과 같은 처리 유닛을 가질 수 있다.
한편, 단위 블록(B3~B5)은 후술하는 도포 유닛을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 단위 블록(B3)에는 도포 유닛[50(50A∼50C)]이 마련되어 있다. 도포 유닛(50)에서, 웨이퍼(W) 상에 레지스트액이 적하되고 웨이퍼(W)가 회전되어 레지스트막이 형성된다. 또한, 도포 유닛(50)에서는, 웨이퍼(W) 상에 반사 방지막용의 약액을 적하하고 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 반사 방지막을 형성할 수도 있다.
처리 장치군(U1)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 후술하는 반송 아암(A3)의 이동 가능 영역을 사이에 두고 단위 블록(B3)과 대향하도록 배치된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 처리 장치군(U1)은, 본 실시형태에서는, 냉각 유닛(COL31∼33), 가열 유닛(CHP31∼33), 소수화 처리 유닛(ADH) 및 둘레 가장자리 노광 유닛(WEE) 등의 여러 처리 유닛을 포함하고 있다.
이에 따라, 단위 블록(B3)의 반사 방지막 도포 유닛(50B)에서 반사 방지막을 형성하기 전에, 예를 들어 냉각 유닛(COL31)에서 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 조정할 수 있다. 또한, 예를 들어 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)를 가열 유닛(CHP31)에서 가열 처리할 수도 있다. 또한, 웨이퍼(W) 상에 레지스트액을 도포하기 전에, 레지스트액과 웨이퍼(W)의 밀착성을 향상시키기 위해, 소수화 처리 유닛(ADH)에서 소수화 처리를 행하는 것도 가능하다. 또한, 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)를 노광 장치(S4)로 반송하기 전에, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리만을 둘레 가장자리 노광 유닛(WEE)에서 선택적으로 노광해도 좋다.
또한, 처리 장치군(U1)의 각 처리 유닛과 단위 블록(B3)의 도포 유닛(50) 사이의 웨이퍼(W)의 전달은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 단위 블록(B3)에 대응하여 마련된 반송 아암(A3)에 의해 행해진다. 반송 아암(A3)은, 웨이퍼(W)를 유지할 수 있는 2개의 포크(61, 62)를 가지며, Y축 방향으로 연장되는 레일(65)을 따라서 이동 가능하다. 이와 같이 메인 아암(A)(도 1 참조)에는, 단위 블록(B1~B5)에 대응하여 마련된 반송 아암(A1~A5)이 포함된다(도 4 참조). 반송 아암(A1, A2, A4, A5)도 또한 반송 아암(A3)과 마찬가지로 2개의 포크를 가지며, Y축 방향을 따라서 이동 가능하다. 또한, 도 3에서, 부호 50c는 반송 아암(A3)의 포크(61, 62)가 출입하는 슬릿을 나타내고 있다.
또한, 처리 장치군(U1)과 동일한 구성을 갖는 처리 장치군을 단위 블록(B4, B5)에 대하여 마련해도 좋다.
도 4를 참조하면, 선반 유닛(U2)은, 단위 블록(B1~B5)에 대응하여 마련되는 스테이지(TRS1~TRS5)를 갖고 있다. 예를 들어, 단위 블록(B1)에 대응하여 2개의 스테이지(TRS1)가 마련되어 있다. 각 스테이지(TRS1)는 단위 블록(B1)의 반송 아암(A1)에 의해 액세스 가능하게 배치되어 있고, 반송 아암(A1)에 의해 반입되는 웨이퍼(W)를 유지할 수 있다. 이에 따라, 예를 들어 단위 블록(B1)의 처리 유닛에서 처리된 웨이퍼(W)는, 그 처리 유닛으로부터 반송 아암(A1)에 의해 취출되고, 2개의 스테이지(TRS1) 중 한쪽에 반입되어 유지된다. 이 스테이지(TRS1)에 의해 유지되는 웨이퍼(W)는, 예를 들어 캐리어 블록(S1)의 반송 아암(C)에 의해 웨이퍼 캐리어(20)에 수용된다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 선반 유닛(U2)에 인접하여 반송 아암(D1)이 마련되어 있다. 반송 아암(D1)은 진퇴 가능 및 승강 가능하게 구성되어 있다. 이에 따라, 선반 유닛(U2)의 스테이지(TRS1~TRS5)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 수 있다.
또한, 선반 유닛(U2)에는 스테이지(TRS-F)가 마련되어 있다. 스테이지(TRS-F)는 주로, 캐리어 블록(S1)의 반송 아암(C)에 의해 웨이퍼 캐리어(20)로부터 취출된 웨이퍼(W)를 일시적으로 유지하기 위해 이용된다.
선반 유닛(U3)은, 단위 블록(B1~B5)에 대응하여 마련되는 스테이지(TRS6∼10)를 갖고 있다. 예를 들어, 선반 유닛(U3)에는, 단위 블록(B5)에 대응하여 2개의 스테이지(TRS10)가 마련되어 있다. 각 스테이지(TRS10)는 단위 블록(B5)의 반송 아암(A5)에 의해 액세스 가능하게 배치되어 있고, 반송 아암(A5)에 의해 반입되는 웨이퍼(W)를 유지할 수 있다. 이에 따라, 예를 들어 단위 블록(B5)의 처리 유닛에서 처리된 웨이퍼(W)는, 그 처리 유닛으로부터 반송 아암(A5)에 의해 취출되고, 2개의 스테이지(TRS10) 중 한쪽에 반입되어 유지된다. 이 스테이지(TRS10)에 의해 유지되는 웨이퍼(W)는, 예컨대 인터페이스 블록(S3)의 인터페이스 아암(E)(후술)에 의해 취출되고 노광 장치(S4)(도 1)로 반출된다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 선반 유닛(U3)에 인접하여 반송 아암(D2)이 마련되어 있다. 반송 아암(D2)은 진퇴 가능 및 승강 가능하게 구성되고, 이에 따라 선반 유닛(U3)의 스테이지(TRS5~TRS10)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 처리 블록(S2) 중 캐리어 블록(S1)의 반대측에는 인터페이스 블록(S3)이 접속되어 있다. 인터페이스 블록(S3)은, 처리 블록(S2)의 선반 유닛(U3)과 노광 장치(S4)에 대하여 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 인터페이스 아암(E)과, 복수매의 웨이퍼(W)를 각각 유지하는 복수의 선반을 갖는 버퍼(83)를 포함한다. 인터페이스 아암(E)은, 처리 블록(S2)과 노광 장치(S4) 사이의 웨이퍼(W)의 반송 기구로서 기능한다. 본 실시형태에서는, 인터페이스 아암(E)은, 승강 가능하며, 수직축 둘레로 회전 가능하고, 또한 X축 방향으로 진퇴 가능하게 되도록 구성되어 있다. 이에 따라, 단위 블록(B1~B5)에 대응하는 선반 유닛(U3)의 스테이지(TRS6~TRS10)와 버퍼(83)의 각 선반 사이에서 웨이퍼(W)가 전달된다.
또한, 버퍼(83)는, 노광 장치(S4)와 처리 블록(S2) 사이의 스루풋의 조정이나, 노광 조건의 변경시에, 예를 들어 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관해 두고, 노광 장치(S4)에 순차적으로 반송하는 경우에 바람직하게 이용된다. 이와 같이 함으로써, 처리 블록(S2)에서의 처리를 노광 장치(S4)의 처리 속도에 맞출 수 있다. 또한 로트마다, 노광 강도나 레티클 등을 적절하게 변경하여 노광 처리를 행할 수 있다.
다음으로, 예를 들어 처리 장치군(B)의 단위 블록(B3)에 마련되는 도포 유닛(50)에 관해 설명한다. 도 5의 (A)를 참조하면, 도포 유닛(50)은, 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 흡인에 의해 유지하는 척(51)과, 척(51)에 결합되는 회전 샤프트(51a)를 통하여 척(51)을 회전시키는 모터(52)와, 척(51)에 유지되는 웨이퍼(W)에 레지스트액 등의 약액을 적하하는 디스펜서(56)와, 오목한 형상을 가지며, 척(51)에 유지되는 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 마련되는 컵부(53)를 갖고 있다.
컵부(53)는 상부 컵(53U), 하부 컵(53B) 및 컵베이스(53E)를 갖고 있다. 상부 컵(53U)은, 디스펜서(56)로부터 웨이퍼(W)에 적하되고, 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 날리는 약액을 수취할 수 있도록, 하부 컵(53B)의 상단에 배치되어 있다. 하부 컵(53B)의 바닥부에는 폐액관(54a)이 접속되어, 하부 컵(53B)으로 흘러내린 약액이 폐액관(54a)을 통해서 컵부(53)로부터 배출된다. 또한, 하부 컵(53B)의 바닥부에는 복수의 배기관(54b)이 접속되어 있고, 배기관(54b)은, 도시하지 않은 배기부에 접속되어 있다. 배기부는, 예를 들어 레지스트 도포 현상 시스템(1)이 설치되는 클린룸에 구비되는 배기 처리 설비이어도 좋다. 이에 따라, 배기관(54b)을 통해서 컵부(53) 내의 공기가 배기되고, 웨이퍼(W) 상에 적하되는 레지스트액 등의 약액으로부터 증발하는 유기 용제 등이 배기된다. 즉, 배기관(54b)을 통한 배기에 의해, 레지스트 도포 현상 시스템(1) 내에서의 유기 용제 등에 의한 교차 오염을 저감할 수 있다.
디스펜서(56)는, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 가이드 레일(565)에 대하여 베이스부(56b)를 통하여 부착되는 아암부(56)와, 아암부(56a)의 선단부에 마련되는 레지스트 노즐(56R) 및 용제 노즐(56L)을 갖고 있다. 베이스부(56b)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 가이드 레일(565)을 따라서 슬라이딩 가능하다. 이에 따라, 아암부(56a)는 웨이퍼(W)의 상측에 위치할 수 있고, 또 상부 컵(53U)의 외측에 위치할 수 있다.
레지스트 노즐(56R)에는 도관(56t)의 일단이 접속되고, 도관(56t)의 타단은, 도포 유닛(50)의 외부에서, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)에 대하여 개폐 밸브(58)를 통해 접속되어 있다. 도관(56t)은, 디스펜서(56)의 움직임을 방해하지 않도록 가요성을 갖고 있고, 예를 들어 비닐제의 튜브이어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 아암부(56a)가 가이드 레일(565)을 따라서 이동하며, 레지스트 노즐(56R)이 웨이퍼(W)의 거의 중앙부의 상측에 위치하고, 개폐 밸브(58)가 개방되면, 약액 공급 시스템(57)으로부터 레지스트액이 웨이퍼(W) 상에 토출된다.
또한, 용제 노즐(56L)은, 레지스트 노즐(56R)로부터의 레지스트액의 토출에 앞서, 웨이퍼(W)의 표면을 용제로 적시기 위해(소위 프리웨트를 위해) 마련되어 있다. 용제 노즐(56L)은, 도시를 생략하지만, 레지스트 노즐(56R)과 마찬가지로, 도관에 의해, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템에 개폐 밸브를 통해 접속되어 있다. 이 약액 공급 시스템은, 용제, 예를 들어 신나를 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 이에 따라, 아암부(56a)가 가이드 레일(565)을 따라서 이동하고, 용제 노즐(56L)이 웨이퍼(W)의 거의 중앙부의 상측에 위치하며, 개폐 밸브가 개방되면, 약액 공급 시스템(57)으로부터 신나가 웨이퍼(W) 상에 토출된다. 그 후, 소정의 회전 속도로 소정 기간, 척(51)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시키면, 웨이퍼(W)의 표면을 용제로 젖은 상태로 할 수 있다.
또한, 도포 유닛(50)에서는, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 레지스트막을 웨이퍼(W) 상에 형성한 후에, 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성된 레지스트막을 제거하기 위해, 엣지부에 린스액을 공급하는 EBR(Edge Bead Removal) 디스펜서(55)가 마련되어 있다. EBR 디스펜서(55)는, 가이드 레일(565)에 슬라이딩 가능하게 마련된 베이스부(55b)에 부착되어 있다.
또한, 도시를 생략하지만, EBR 디스펜서(55)는, 도관에 의해, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템에 개폐 밸브를 통해 접속되어 있다. 이 약액 공급 시스템은 린스액을 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 척(51)에 유지되는 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된 후, 척(51)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시킨 상태에서, EBR 디스펜서(55)의 아암부(55a)가 가이드 레일(565)을 따라서 이동한다. 계속해서, EBR 디스펜서(55)가 웨이퍼(W)의 엣지부의 상측에 위치하고, 개폐 밸브가 개방되면, 약액 공급 시스템으로부터 린스액이 엣지부에 토출된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 엣지부의 레지스트막이 제거된다.
또한, 도포 현상 시스템(1)의 처리 블록(S2)에 배치되는 현상 처리 유닛은, 디스펜서(56)의 레지스트 노즐(56R) 또는 용제 노즐(56L)로부터 현상액이 토출되도록 구성되는 점을 제외하고, 도포 유닛(50)과 동일한 구성을 가져도 좋다. 이러한 현상 처리 유닛에서는, 도포 유닛(50)에서 웨이퍼 상에 형성되고, 노광 장치에서 노광된 레지스트막을 갖는 웨이퍼가, 척(51)에 유지된다. 이 웨이퍼에 대하여 디스펜서(56)로부터 현상액이 토출되고, 노광된 레지스트막이 현상된다.
이하, 도 6을 참조하면서, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)을 설명한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 약액 공급 시스템(57)은, 입구 탱크(71), 1차 펌프(73), 필터(74), 2차 펌프(75), 출구 탱크(76), 복귀 배관(77) 및 복귀 펌프(78)를 포함한다.
입구 탱크(71)는, 도시하지 않은 레지스트 보틀과 배관(IL)에 의해 접속되며, 배관(IL)을 통해 레지스트 보틀로부터 공급되는 레지스트액을 저류한다. 또한, 입구 탱크(71)에는 배관(72)의 일단이 접속되어 있고, 배관(72)의 타단은 출구 탱크(76)에 접속되어 있다.
배관(72)에는, 입구 탱크(71)로부터 출구 탱크(76)를 향해 1차 펌프(73), 필터(74) 및 2차 펌프(75)가 이 순서대로 마련되어 있다. 입구 탱크(71)에 저류되는 레지스트액은, 1차 펌프(73)에 의해 필터(74)에 압출되고, 필터(74)를 통과하여 필터(74)에 의해 여과된 레지스트액은, 2차 펌프(75)에 의해 흡인되어 출구 탱크(76)에 공급된다. 따라서, 출구 탱크(76)에는, 필터(74)에 의해 여과되어 청정화된 레지스트액이 저류된다.
출구 탱크(76)에는 출구 배관(OL)의 일단이 접속되고, 출구 배관(OL)의 타단은, 도포 유닛(50)에 마련되는 개폐 밸브(58)[도 5의 (B) 참조]에 접속되어 있다. 출구 배관(OL)을 통해서, 출구 탱크(76)에 저류되는 청정화된 레지스트액이 도포 유닛(50)에 공급된다. 또한, 출구 탱크(76)에는 복귀 배관(77)의 일단이 접속되어 있고, 복귀 배관(77)의 타단은 입구 탱크(71)에 접속되어 있다. 이에 따라, 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76)가 복귀 배관(77)을 통해서 연통된다. 복귀 배관(77)에는 복귀 펌프(78)가 마련되고, 복귀 펌프(78)에 의해, 출구 탱크(76)에 저류되는 청정화된 레지스트액은 입구 탱크(71)에 복귀될 수 있다.
또한, 1차 펌프(73)와 병렬로 바이패스관(73a)이 마련되어 있고, 바이패스관(73a)에 마련된 도시하지 않은 스톱 밸브를 개방함으로써, 입구 탱크(71)로부터의 레지스트액은 바이패스관(73a)을 통해 필터(74)로 흐른다. 사용하는 레지스트액이나 필터(F)에 따라서는, 2차 펌프(75)만으로도, 레지스트액에 과도한 응력을 가하지 않고 필터(74)를 통과시킬 수 있다. 이러한 경우에는, 1차 펌프(73)를 사용하지 않고, 바이패스관(73a)을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 1차 펌프(73)도 바이패스관(73a)도 배관(72)에 마련하지 않고, 입구 탱크(71)와 필터(74)를 직접 접속해도 좋다.
마찬가지로, 2차 펌프(75)에도 바이패스관(75a)이 마련되어 있고, 도시하지 않은 스톱 밸브의 개/폐에 의해, 2차 펌프(75)의 사용/비사용을 선택할 수 있다. 2차 펌프(75)에 의해 레지스트액을 필터(74)로부터 흡인하지 않더라도, 1차 펌프(73)만으로 레지스트액을 출구 탱크(76)에 공급할 수 있는 경우에는, 2차 펌프(75)를 이용하지 말고 바이패스관(75a)을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 2차 펌프(75)도 바이패스관(75a)도 배관(72)에 마련하지 않고, 필터(74)와 출구 탱크(76)를 직접 접속해도 좋다.
또한, 입구 탱크(71), 필터(74) 및 출구 탱크(76)에는, 벤트 라인(VL)(벤트 밸브의 도시는 생략)이 마련되어 있고, 이에 따라, 레지스트액 중에 포함되는 기포가 방출된다. 벤트 라인(VL)은, 클린룸에 구비되는 배기 설비에 접속되고, 벤트 라인(VL)으로부터 방출되는 기체에 대하여 소정의 저해 처리 등이 행해진 후에 대기로 방출된다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)이 레지스트 도포 장치에 대하여 레지스트액을 어떻게 제공할지에 관해 설명한다. 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)에서, 입구 탱크(71)에 저류되는 소정량의 레지스트액이, 1차 펌프(73) 및 2차 펌프(75)에 의해 필터(74)를 통과하고, 여과되어 출구 탱크(76)에 저류된다. 웨이퍼(W)의 거의 중심부의 상측에 디스펜서(56)의 레지스트 노즐(56R)이 위치하고, 도포 유닛(50)에 마련되는 개폐 밸브(58)가 개방되면, 출구 탱크(76)에 저류되는 레지스트액이 출구 배관(OL)을 통해서 디스펜서(56)에 공급되고, 레지스트 노즐(56R)로부터 웨이퍼(W) 상에 토출된다.
한편, 출구 탱크(76)에 저류되는 레지스트액은, 복귀 펌프(78)에 의해 복귀 배관(77)을 통해서 입구 탱크(71)에 복귀된다. 입구 탱크(71)에 복귀된 레지스트액은, 레지스트 보틀로부터 공급되는 레지스트액과 함께 입구 탱크(71)에 일시적으로 저류되지만, 1차 펌프(73) 및 2차 펌프(75)에 의해 필터(74)를 통과하고, 여과되어 출구 탱크(76)에 다시 복귀할 수 있다. 즉, 레지스트액은, 배관(72) 및 복귀 배관(77)을 통하여, 입구 탱크(71), 1차 펌프(73), 필터(74), 2차 펌프(75), 출구 탱크(76) 및 복귀 펌프(78)의 순으로 환류할 수 있고, 필터(74)를 통과할 때마다 여과된다. 이러한 환류는, 출구 탱크(76)에 저류되는 레지스트액의 도포 유닛(50)으로의 공급과 독립적으로 행해진다.
또한, 여과에 의해 청정화된 일정량의 레지스트액이 출구 탱크(76)에 저류되고, 그것으로부터 레지스트액이 도포 유닛(50)에 대하여 공급되기 때문에, 웨이퍼(W) 상에 토출된 레지스트액과 동일량의 레지스트액을 출구 탱크(76)에 흡액하는 타이밍은, 토출의 타이밍에 맞출 필요가 없다[토출에 의해 출구 탱크(76) 내의 레지스트액이 감소하더라도, 출구 탱크(76) 내에는 다음 토출에 필요한 레지스트액이 남아 있다].
즉, 웨이퍼(W) 상으로의 레지스트액의 토출과, 레지스트액의 출구 탱크(76)로의 흡액과, 필터(74)에 의한 여과를 독립적으로 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 환류를 비교적 느린 속도로 행함으로써(여과 레이트를 저감함으로써) 여과 효과를 높게 유지하면서, 토출 레이트를 높게 함으로써 스루풋도 높게 하는 것이 가능해진다.
이상의 동작을, 비교예로서 도 9에 나타내는 약액 공급 시스템(102)의 동작과 대비하여 도 7에 나타낸다. 도 7의 (a)를 참조하면, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)에서는, 소정 기간내에 소정량의 레지스트액이 출구 탱크(76)로부터 도포 유닛(50)에 공급되고, 디스펜서(56)로부터 웨이퍼 상에 토출된 후(토출 공정의 후), 토출된 양과 동일량의 레지스트액이 보충(흡액)된다(흡액 공정). 이때, 출구 탱크(76)에는 잉여의 레지스트액이 남아 있기 때문에, 이 흡액 공정은, 출구 탱크(76)로의 흡액이 아니라, 레지스트 보틀(도시하지 않음)로부터 입구 탱크(71)로의 흡액이어도 좋다. 레지스트 보틀로부터 입구 탱크(71)로의 배관(IL)에는 필터는 마련되어 있지 않기 때문에, 이 흡액 공정은 단시간에 행해진다. 그리고, 입구 탱크(71)로부터 출구 탱크(76)로의 레지스트액의 이송, 및/또는 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76) 사이에서의 레지스트액의 환류는, 토출 공정 및 흡액 공정과 병렬적으로 행해진다. 이러한 이송 또는 환류시에, 레지스트액이 필터(74)를 통과함으로써 여과되는 여과 공정이 행해진다. 따라서, 약액 공급 시스템(57)에 의한 도포 유닛(50)으로의 레지스트액 공급 사이클은, 토출 공정과, 비교적 단시간의 흡액 공정을 포함하기만 하면 되고, 짧은 기간에 반복될 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 도포 유닛(50)에서의 웨이퍼의 반입, 웨이퍼(W) 표면의 프리웨트, 레지스트액의 도포, 웨이퍼의 회전, EBR(Edge Bead Removal) 공정 및 웨이퍼의 반출과 같은 사이클에 동기한 레지스트액의 공급이 가능해진다.
도 9는, 약액 공급 시스템의 비교예를 나타내는 개략도이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 비교예로서의 약액 공급 시스템(102)은, 리퀴드 엔드 탱크(LE), 필터(F), 트랩(T), 펌프(Pb) 및 아웃트랩(OT)으로 구성되어 있다. 또한, 필터(F)와 펌프(Pb) 사이에 트랩(T)이 배치되어 있다. 트랩(T)은, 필터(F)에 마련된 벤트 밸브(V)만으로는 제거할 수 없는 비교적 큰 기포를 제거하기 위해 사용된다. 펌프(Pb)의 하류에 설치되는 아웃트랩(OT)은, 마찬가지로 펌프(Pb) 내에 잔류할 수 있는 공기를 제거하기 위해 사용된다.
이 경우, 우선, 소정량의 레지스트액이, 레지스트 보틀(B)로부터 리퀴드 엔드 탱크(LE)에 공급되어, 리퀴드 엔드 탱크(LE) 내에 저류된다. 이어서, 레지스트 도포 장치에서, 디스펜스 노즐(DN)의 상류측에 마련된 개폐 밸브(C1)가 개방되면, 약액 공급 시스템(102)의 펌프(Pb)에 의해 가압된 레지스트액이 디스펜스 노즐(DN)로부터 웨이퍼 상에 토출된다. 동시에, 펌프(Pb)에 의해, 웨이퍼 상에 공급된 양과 동일량의 레지스트액이 리퀴드 엔드 탱크(LE)로부터 흡인(흡액)된다. 이때, 레지스트액은 필터(F)를 통과하여, 레지스트액 중에 포함되는 불순물 등이 여과된다.
한편, 도 7의 (b)를 참조하면, 도 9의 약액 공급 시스템(102)에서는, 디스펜스 노즐(DN)(도 9)로부터 웨이퍼 상에 소정 기간내에 소정량의 레지스트액을 토출하는 공정의 후(또는 토출 공정과 중복하여), 그것과 동일량의 레지스트액을 리퀴드 엔드 탱크(LE)로부터 흡액하는 공정이 시작되지만, 리퀴드 엔드 탱크(LE)와 펌프(Pb) 사이에 필터(F)가 마련되어 있기 때문에, 레지스트액이 필터(F)를 통과하는 데 시간이 걸린다. 이 때문에, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 흡액 및 여과의 공정에는 토출 공정보다 긴 시간이 걸린다. 따라서, 예를 들어 도포 유닛(50)에서 실현 가능한 사이클과 동기시키는 것이 어려워, 대기 기간을 설정하여 동기시킬 필요가 생길 수 있다. 도시한 예에서는, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)에 의하면 2회의 토출 공정이 행해지는 기간에, 도 9의 약액 공급 시스템(102)에서는 겨우 1회의 토출 공정만이 행해진다. 이상의 설명에서, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)의 이점ㆍ효과가 이해된다.
또한, 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76) 사이에서 레지스트액을 환류시킬 수 있기 때문에, 여과된 레지스트액이 장시간에 걸쳐 출구 탱크(76)에 저류되지는 않는다. 레지스트액은, 일단 여과되었다 하더라도 출구 탱크(76)에 장시간 저류되면, 출구 탱크(76) 내에서 열화(劣化)되고, 레지스트 성분이 고분자화하거나 하여 결함의 원인이 될 수 있다. 이에 비해 본 실시형태에서는, 레지스트액을 환류에 의해 항상 청정화된 상태로 유지할 수 있기 때문에, 이와 같은 결함의 원인을 배제하는 것이 가능해진다. 또한, 레지스트액의 환류에 의해, 레지스트액이 필터(74)에 장기간에 걸쳐 체류하지 않기 때문에, 필터(74)가 막히는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 필터(74)의 수명을 길게 할 수 있고, 메인터넌스의 빈도도 저감할 수 있기 때문에, 약액 공급 시스템(57)의 다운타임의 저감을 통해서 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)에 의하면, 흡액 공정, 여과 공정 및 토출 공정을 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 여과 레이트, 출구 탱크(76)로부터 입구 탱크(71)로의 복귀량, 토출량 등을 독립적으로 설정할 수 있고, 따라서, 도포 유닛(50)에 있어서 플렉시블한 처리가 가능해진다.
다음으로, 도 8을 참조하면서, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57)의 변형예에 관해 설명한다.
(변형예 1)
도 8의 (A)는, 본 실시형태의 변형예 1에 따른 약액 공급 시스템(57A)을 나타낸 개략도이다. 이 약액 공급 시스템(57A)에서는, 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76) 사이에 2개의 배관(721, 722)이 접속되어 있다. 배관(721)에는 1차 펌프(731), 필터(741) 및 2차 펌프(751)가 이 순서대로 마련되고, 배관(722)에는 1차 펌프(732), 필터(742) 및 2차 펌프(752)가 이 순서대로 마련되어 있다. 또한, 1차 펌프(731, 732)에는 바이패스관(731a, 732a)이 대응하여 마련되고, 2차 펌프(751, 752)에는 바이패스관(751a, 752a)이 대응하여 마련되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 입구 탱크(71)로부터 출구 탱크(76)로의 레지스트액의 이송(여과)이, 2개의 배관(721, 722)을 통해서 행해진다. 또한, 약액 공급 시스템(57A)에도 복귀 배관(77)과 복귀 펌프(78)가 마련되어 있기 때문에, 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76) 사이에서 레지스트액이 환류된다. 따라서, 변형예 1의 약액 공급 시스템(57A)에서도 도 6에 나타내는 약액 공급 시스템(57)과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 변형예 1의 약액 공급 시스템(57A)에서, 2개의 배관(721, 722)을 항상 이용할 필요는 없고, 예를 들어 2개의 배관(721, 722)에 있어서 1차 펌프(731, 732)의 상류와, 2차 펌프(751, 752)의 하류에 스톱 밸브를 마련하여, 2개의 배관(721, 722) 중 하나를 이용하도록 해도 좋다. 이것은, 예를 들어 배관(721)의 사용중에 배관(722)의 필터(742)를 교환한다고 한 경우에 바람직하다.
(변형예 2)
도 8의 (B)는 본 실시형태의 변형예 2에 따른 약액 공급 시스템(57B)을 나타낸 개략도이다. 이 약액 공급 시스템(57B)에서는, 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76)를 연결하는 복귀 배관(77)에, 1차 펌프(78a), 필터(78b) 및 2차 펌프(78c)가 설치되어 있다. 이것에 의하면, 출구 탱크(76)에 저류되는 레지스트액이, 1차 펌프(78a) 및 2차 펌프(78c)에 의해 입구 탱크(71)로 복귀될 때에도, 필터(78b)에 의해 여과된다. 따라서, 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76) 사이에서 레지스트액이 1회 환류할 때, 2회 여과되므로, 도 6에 나타내는 약액 공급 시스템(57)과 동일한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 여과 효과를 더욱 높일 수 있다. 또한, 약액 공급 시스템(57B)에서도, 1차 펌프(78a)에 대하여 병렬로 바이패스관(78d)이 마련되고, 2차 펌프(78c)에 대하여 병렬로 바이패스관(78e)이 마련되어 있다.
또한, 변형예 2의 약액 공급 시스템(57B)에서는, 도포 유닛(50)에 레지스트액을 공급하는 출구 배관(OL1)을 출구 탱크(76)에 접속할 뿐만 아니라, 동일한 출구 배관(OL2)을 입구 탱크(71)에 접속해도 좋다. 예컨대, 도시하지 않은 레지스트 보틀로부터 입구 탱크(71)에 소정량의 레지스트액을 공급한 후, 입구 탱크(71)와 출구 탱크(76) 사이에서 소정 기간 환류시키면, 입구 탱크(71)에 저류되는 레지스트액도 여과에 의해 청정화된다. 더구나, 2개의 필터(74, 78b)에 의해 높은 여과 효과가 발휘되기 때문에, 입구 탱크(71) 내에 저류되는 레지스트액을 비교적 단시간에 청정화할 수 있다. 그렇게 하면, 입구 탱크(71)로부터 출구 배관(OL2)을 통해서 도포 유닛(50)에 청정화된 레지스트액을 공급하는 것도 가능해진다.
또한, 도 8의 (A)에 나타내는 약액 공급 시스템(57A)의 복귀 펌프(78) 대신, 도 8의 (B)에 나타내는 1차 펌프(78a), 필터(78b) 및 2차 펌프(78c)를, 도 8의 (A)에 나타내는 약액 공급 시스템(57A)의 복귀 배관(77)에 설치해도 좋다. 이 경우, 약액 공급 시스템(57A)의 입구 탱크(71)에 도 8의 (B)의 출구 배관(OL2)을 설치해도 좋다.
이상, 실시형태 및 변형예를 참조하면서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시형태 등에 한정되지 않고, 첨부한 특허청구범위에 비춰 다양하게 변형할 수 있다.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 도포 유닛(50)에 대하여 레지스트액을 공급하는 약액 공급 시스템(57)에 관해 설명했지만, 공급하는 약액은 레지스트액에 한정되지 않고, 예를 들어 반사 방지막용의 약액을 공급하는 경우에도 약액 공급 시스템(57)을 사용할 수 있다.
또한, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 유닛에 대하여 현상액을 공급하기 위한 약액 공급 시스템으로서, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템(57) 등을 사용해도 좋다. 또한, 폴리이미드막이나, 저유전률(low-k) 유전체막 등의 소위 Spin-on-Dielectric(SOD)막을 웨이퍼 상에 형성하기 위한 약액에 관해서도, 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 현상액이나 린스액의 공급에 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템을 이용하는 경우, 현상액이나 린스액을 저류하는 캐니스터 탱크가 아니라, 클린룸 전체에서 공용되는 약액 공급 설비로부터 현상액이나 린스액을 입구 탱크(71)에 공급해도 좋다.
또한, 특히 린스액을 공급하는 경우에는, 복수의 도포 유닛 및/또는 현상 처리 유닛에 대하여, 하나의 약액 공급 시스템(57) 등을 마련하여, 하나의 약액 공급 시스템(57) 등으로부터 복수의 도포 유닛 및/또는 현상 처리 유닛에 린스액을 공급하도록 해도 좋다. 또한, 도포 유닛 및/또는 현상 처리 유닛에 복수의 디스펜서 또는 디스펜스 노즐이 마련되어 있는 경우(예를 들어 EBR 디스펜서와 백린스 노즐), 하나의 약액 공급 시스템(57) 등으로부터 복수의 디스펜서 등에 린스액을 공급해도 좋다. 또한, 하나의 약액 공급 시스템(57) 등으로부터 복수의 유닛 또는 디스펜서 등에 약액을 공급하는 것은, 예를 들어 동일 로트의 약액을 동일 로트의 웨이퍼에 대하여 사용함으로써 웨이퍼간의 예를 들어 막두께나 디바이스 특성의 균일성을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 비교적 열화되기 쉬워 단기간에 사용해야 할 약액을 사용하는 경우에도, 하나의 약액 공급 시스템(57) 등으로부터 복수의 유닛 또는 디스펜서 등에 약액을 공급하면 바람직하다.
또한, 배관(72, 721, 722) 및 복귀 배관(77)에, 이들 배관의 내경보다 작은 오리피스(개구)를 갖는 스로틀 밸브를 마련해도 좋다. 이러한 스로틀 밸브는, 배관을 흐르는 약액의 유량을 제어할 뿐만 아니라, 약액에 소정의 압력을 인가할 수 있다. 특히 스로틀 밸브의 입구에서는 약액에 압력이 인가되고, 오리피스를 빠져 나가면 그 압력이 개방된다. 그렇게 하면, 압력의 감소에 따라 약액 중에 용존하고 있던 용존 가스를 현재화(顯在化)시킬 수 있다. 즉, 용존 가스를 제거하는 것이 가능해진다. 따라서, 용존 가스에 의해 생길 수 있는 결함을 저감할 수 있다.
예를 들어 약액 공급 시스템(57)(도 6)에서, 필터(74)의 상류측에 1차 펌프(73)에 치환하여 또는 추가하여 스로틀 밸브를 마련해도 좋고, 필터(74)의 하류측에 2차 펌프(75)에 치환하여 또는 추가하여 스로틀 밸브를 마련해도 좋다. 또한, 복귀 펌프(78)의 상류측 또는 하류측에 스로틀 밸브를 배치해도 좋다. 또한, 스로틀 밸브를 1차 펌프(73)와 치환하는 경우에는, 이 스로틀 밸브에 의해, 필터(74)의 입구측의 압력을 조정하는 것이 가능해져, 필터(74)의 여과 효과를 예를 들어 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 스로틀 밸브를 2차 펌프(75)와 치환하는 경우에는, 이 스로틀 밸브에 의해, 필터(74)의 출구측의 압력을 조정하는 것이 가능해져, 필터(74)의 여과 효과를 예를 들어 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 복귀 펌프(78)의 상류측에 스로틀 밸브를 마련하면, 복귀 펌프(78)의 바로 앞에서 약액을 감압화함으로써 용존 가스를 적극적으로 현재화시켜, 복귀 펌프(78)에 마련한 벤트 밸브(도시하지 않음)로부터 용존 가스를 방출하는 것이 가능해진다. 또한, 복귀 펌프(78)의 하류측에 스로틀 밸브를 마련하면, 입구 탱크(71)의 바로 앞에서 약액을 감압화함으로써 용존 가스를 적극적으로 현재화시켜, 입구 탱크(71)에 마련한 벤트 라인(VL)으로부터 용존 가스를 방출하는 것이 가능해진다. 또한, 입구 탱크(71)와, 레지스트 보틀 또는 캐니스터 탱크(도시하지 않음)를 연결하는 배관(IL)(도 6)에 스로틀 밸브를 마련해도 좋다. 또한, 스로틀 밸브에 벤트 밸브를 조합해도 좋다.
또한, 약액 공급 시스템(57A)[도 8의 (A)]에서, 필터(741)(또는 742)의 상류측에 1차 펌프(731)(또는 732)에 치환하여 또는 추가하여 스로틀 밸브를 마련해도 좋고, 필터(741)(또는 742)의 하류측에 2차 펌프(751)(또는 752)에 치환하여 또는 추가하여 스로틀 밸브를 마련해도 좋다. 또한, 복귀 펌프(78)의 상류측 또는 하류측에 스로틀 밸브를 배치해도 좋다.
또한, 약액 공급 시스템(57B)[도 8의 (B)]에서도, 필터(74)의 상류측에 1차 펌프(73)에 치환하여 또는 추가하여 스로틀 밸브를 마련해도 좋고, 필터(74)의 하류측에 2차 펌프(75)에 치환하여 또는 추가하여 스로틀 밸브를 마련해도 좋다. 또한, 복귀 배관(77)의 1차 펌프(78a)[도 8의 (B)]의 상류측 또는 하류측에 스로틀 밸브를 배치해도 좋고, 또한 복귀 배관(77)의 2차 펌프(78c)[도 8의 (B)]의 상류측 또는 하류측에 스로틀 밸브를 배치해도 좋다.
변형예 1의 약액 공급 시스템(57A)에서, 필터(741, 742)로서, 눈의 사이즈(포어 사이즈)가 상이한 필터를 사용해도 좋다. 또한, 변형예 2의 약액 공급 시스템(57B)에서, 배관(72)에 마련되는 필터(74)로서 눈의 사이즈가 작은 필터를 이용하고, 복귀 배관(77)에 마련되는 필터(78b)로서 눈의 사이즈가 비교적 큰 필터를 이용해도 좋다. 또한, 이와는 반대로, 복귀 배관(77)에 마련되는 필터(78b)의 눈의 사이즈를 보다 작게 해도 좋다.
또한, 1차 펌프(73) 등 및 2차 펌프(75) 등으로는, 공기식 펌프, 기계식 펌프 및 유량 제어 기능이 있는 펌프 중 어느 것을 사용해도 좋다. 공기식 펌프는, 약액에 인가되는 전단 응력이 일정해지기 때문에, 예를 들어 레지스트액이나 반사 방지막용의 약액 등을 제공하는 경우에, 용제의 혼합비의 변동을 억제할 수 있는 점, 및 용존 가스를 저감할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 유량 제어 기능이 있는 펌프를 사용하면, 예를 들어 이 펌프의 기동시의 토출량을 서서히 증가시키면, 필터(74) 등에 대하여 급격한 압력이 인가되는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어 약액 공급 시스템(57) 등 및 도포 유닛(50)이 아이들 상태로부터 기동할 때, 필터(74) 등에 대하여 약액이 급하게 흘러 필터(74) 등에 급격한 압력이 가해지면, 불순물이 필터(74) 등을 빠져 나갈 가능성이 있다. 따라서, 유량 제어 기능이 있는 펌프를 사용하여, 필터(74) 등에 급격한 압력이 인가되는 것을 피하는 것이 바람직하다. 이 경우, 1차 펌프(73) 등으로서 유량 제어 기능이 있는 펌프를 이용하면 보다 바람직하다.
또한, 필터(74) 등의 상류측과 하류측에 압력 센서를 설치해도 좋다. 이에 의하면, 차압을 감시함으로써, 필터(74) 등의 교환 시기를 파악하기가 용이해진다.
입구 탱크(71) 및 출구 탱크(76)의 용량은, 처리하는 웨이퍼의(1 로트의) 매수 등에 따라 적절하게 결정하면 된다. 또한, 필터(74) 등의 차압을 측정하는 압력 센서의 대신 또는 추가로, 별도의 압력 센서를 설치해도 좋다. 그 위치는 예를 들어 1차 펌프(73)의 하류측이면 바람직하다. 이에 따라, 약액에 인가되는 압력을 감시할 수 있어, 압력의 인가에 의한 용존 가스를 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 배관(72)(721, 722)에 배관(72)(721, 722)을 흐르는 약액의 유량을 측정하는 유량계를 설치해도 좋다. 이에 의하면, 측정한 유량값에 기초하여, 예를 들어 도포 유닛(50) 등에서 사용되는 약액의 양에 맞춰, 청정화된 약액을 준비하는 것이 가능해진다. 이러한 유량계는, 복귀 배관(77)에 설치해도 좋다.
또한, 상기 압력 센서, 유량계 및 유량 제어 기능이 있는 펌프를 적절하게 조합하여 사용하면, 약액 공급 시스템(57, 57A, 57B)에서의 약액의 흐름을 더욱 최적으로 제어할 수 있으며, 청정화되고, 용존 가스도 적은 약액을 도포 유닛에 공급하는 것이 가능해진다.
또한, 도 6에 나타내는 약액 공급 시스템(57)에서, 배관(72)의 1차 펌프(73)의 하류측에 배관(72)을 복수의 지관으로 분리하는 분기관을 설치하고, 지관의 각각에 필터(74)를 마련해도 좋다. 이 경우에는 물론, 2차 펌프(75)의 상류측에서 지관을 합류시키는 분기관을 설치한다. 또한, 각 지관에 스톱 밸브를 마련하고, 복수의 필터(74)의 1 또는 2 이상의 필터를 선택하여 사용해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 따른 약액 공급 시스템은, 도포 유닛이나 현상 처리 유닛에 약액을 공급하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 웨이퍼를 세정하는 세정 장치에 적용할 수도 있다. 또한, 반도체 웨이퍼를 처리하는 도포 유닛이나 현상 처리 유닛에 대하여 이용되는 것에 그치지 않고, FPD용의 유리 기판을 처리하는 경우에도 이용 가능하다.

Claims (16)

  1. 기판 상에 약액을 공급하는 약액 공급부와, 상기 약액 공급부에 약액 공급원으로부터 약액을 공급하는 약액 공급 시스템을 갖는 기판 처리 장치로서,
    상기 약액 공급 시스템은,
    상기 약액 공급원에 입구 배관을 통해 접속되는 제1 용기와,
    상기 약액 공급부에 출구 배관을 통해 접속되는 제2 용기와,
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와,
    상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터, 그리고
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관
    을 구비하고,
    상기 제2 배관은 상기 약액 공급부와 분리되어 형성되는 것인 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 배관에 설치되는 제2 필터를 더 구비하는 것인 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 용기는, 상기 약액 공급부에 약액을 공급하기 위한 출구 배관을 더 구비하는 것인 기판 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 배관 또는 상기 제2 배관 중의 적어도 하나에 설치되며, 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관의 내경보다도 작은 오리피스를 갖는 스로틀 밸브를 구비하는 것인 기판 처리 장치.
  5. 약액 공급원으로부터의 약액을 약액 공급 시스템에 의해 약액 공급부를 통하여 기판 상에 공급하는 약액 공급 방법으로서,
    상기 약액 공급 시스템은,
    상기 약액 공급원에 입구 배관을 통해 접속되는 제1 용기와,
    상기 약액 공급부에 출구 배관을 통해 접속되는 제2 용기와,
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와,
    상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터, 그리고
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관
    을 구비하는 것이고,
    상기 출구 배관에 마련된 개폐 밸브를 개방하여 상기 제2 용기로부터 약액을 공급하는 토출 공정과,
    상기 제1 펌프를 작동시켜, 상기 제1 필터에 의해 약액을 여과하는 여과 공정
    을 포함하고,
    상기 제2 배관은 상기 약액 공급부와 분리되어 형성되는 것인 약액 공급 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 토출 공정의 토출 레이트와, 상기 여과 공정의 여과 레이트를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 여과 공정에서는, 상기 제1 용기, 상기 제1 배관, 상기 제2 용기, 상기 제2 배관의 순으로 약액을 환류시키는 동안에 복수회 여과를 행하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 여과 공정은, 약액 중에 용존하는 용존 가스를 현재화(顯在化)하고 제거하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
  9. 약액 공급원으로부터의 약액을 약액 공급 시스템에 의해 약액 공급부를 통하여 기판 상에 공급하는 약액 공급 방법으로서,
    상기 약액 공급 시스템은,
    상기 약액 공급원에 입구 배관을 통해 접속되는 제1 용기와,
    상기 약액 공급부에 출구 배관을 통해 접속되는 제2 용기와,
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와,
    상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터, 그리고
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관
    을 구비하는 것이고,
    상기 출구 배관에 마련된 개폐 밸브를 개방하여 상기 제2 용기로부터 약액을 공급하는 토출 공정과,
    상기 제1 용기, 상기 제1 배관, 상기 제2 용기, 상기 제2 배관의 순으로 약액을 환류시키는 환류 공정
    을 포함하며,
    상기 토출 공정과, 상기 환류 공정이 독립적으로 행해지고,
    상기 제2 배관은 상기 약액 공급부와 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
  10. 기판 상에 약액을 공급하는 약액 공급부와, 상기 약액 공급부에 약액 공급원으로부터 약액을 공급하는 약액 공급 시스템을 갖는 기판 처리 장치로서,
    상기 약액 공급 시스템은,
    상기 약액 공급원에 입구 배관을 통해 접속되는 제1 용기와,
    상기 약액 공급부에 출구 배관을 통해 접속되는 제2 용기와,
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와,
    상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터, 그리고
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관
    을 구비하고,
    상기 제1 용기는, 상기 약액 공급부에 약액을 공급하기 위한 출구 배관을 더 구비하는 것인 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배관에 설치되는 제2 필터를 더 구비하는 기판 처리 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 배관 또는 상기 제2 배관 중의 적어도 하나에 설치되며, 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관의 내경보다도 작은 오리피스를 갖는 스로틀 밸브를 구비하는 기판 처리 장치.
  13. 약액 공급원으로부터의 약액을 약액 공급 시스템에 의해 약액 공급부를 통하여 기판 상에 공급하는 약액 공급 방법으로서,
    상기 약액 공급 시스템은,
    상기 약액 공급원에 입구 배관을 통해 접속되는 제1 용기와,
    상기 약액 공급부에 출구 배관을 통해 접속되는 제2 용기와,
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와,
    상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터, 그리고
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관
    을 구비하는 것이고,
    상기 출구 배관에 마련된 개폐 밸브를 개방하여 상기 제2 용기로부터 약액을 공급하는 토출 공정과,
    상기 제1 펌프를 작동시켜, 상기 제1 필터에 의해 약액을 여과하는 여과 공정
    을 포함하고,
    상기 토출 공정의 토출 레이트와, 상기 여과 공정의 여과 레이트를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 여과 공정은, 약액 중에 용존하는 용존 가스를 현재화(顯在化)하고 제거하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
  15. 약액 공급원으로부터의 약액을 약액 공급 시스템에 의해 약액 공급부를 통하여 기판 상에 공급하는 약액 공급 방법으로서,
    상기 약액 공급 시스템은,
    상기 약액 공급원에 입구 배관을 통해 접속되는 제1 용기와,
    상기 약액 공급부에 출구 배관을 통해 접속되는 제2 용기와,
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와,
    상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터, 그리고
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관
    을 구비하는 것이고,
    상기 출구 배관에 마련된 개폐 밸브를 개방하여 상기 제2 용기로부터 약액을 공급하는 토출 공정과,
    상기 제1 펌프를 작동시켜, 상기 제1 필터에 의해 약액을 여과하는 여과 공정
    을 포함하며,
    상기 여과 공정에서는, 상기 제1 용기, 상기 제1 배관, 상기 제2 용기, 상기 제2 배관의 순으로 약액을 환류시키는 동안에 복수회 여과를 행하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
  16. 약액 공급원으로부터의 약액을 약액 공급 시스템에 의해 약액 공급부를 통하여 기판 상에 공급하는 약액 공급 방법으로서,
    상기 약액 공급 시스템은,
    상기 약액 공급원에 입구 배관을 통해 접속되는 제1 용기와,
    상기 약액 공급부에 출구 배관을 통해 접속되는 제2 용기와,
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기에 저류된 약액을 상기 제2 용기로 흘려보내는 제1 펌프와,
    상기 제1 배관에 설치되고, 상기 제1 용기로부터 상기 제2 용기를 향하여 상기 제1 배관 내를 흐르는 약액을 여과하는 제1 필터, 그리고
    상기 제1 용기와 상기 제2 용기를 연결하는 제2 배관
    을 구비하는 것이고,
    상기 출구 배관에 마련된 개폐 밸브를 개방하여 상기 제2 용기로부터 약액을 공급하는 토출 공정과,
    상기 제1 용기, 상기 제1 배관, 상기 제2 용기, 상기 제2 배관의 순으로 약액을 환류시키는 환류 공정
    을 포함하며,
    상기 토출 공정과, 상기 환류 공정이 독립적으로 행해지고,
    상기 여과 공정에서는, 상기 제1 용기, 상기 제1 배관, 상기 제2 용기, 상기 제2 배관의 순으로 약액을 환류시키는 동안에 복수회 여과를 행하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 방법.
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