KR101760528B1 - 처리액 공급 방법, 컴퓨터 기억 매체 및 처리액 공급 장치 - Google Patents

처리액 공급 방법, 컴퓨터 기억 매체 및 처리액 공급 장치 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

간이한 처리액 공급 장치를 이용하여 처리액 내의 이물을 저감하여, 기판의 결함을 저감한다.
레지스트액 공급 장치(100)는, 레지스트액을 저류하는 레지스트액 공급원(101)과, 레지스트액 공급원(101)으로부터 도포 노즐(32)에 레지스트액을 공급하는 공급관(102)과, 공급관(102)에 설치되며, 레지스트액을 일단 저류시키는 리퀴드 엔드 탱크(103)와, 공급관(102)에 설치되며, 레지스트액을 유통시키는 펌프(104)와, 공급관(102)에 설치되며, 레지스트액 내의 이물을 포집하여 이탈시키지 않는 필터(105)와, 공급관(102)에 설치되며, 레지스트액의 유통을 차단하는 트랩(106)과, 공급관(102)에 설치된 밸브(107)와, 공급관(102) 내를 유통하는 레지스트액을 필터(105)에 적어도 1회 왕복 통과시켜, 그 레지스트액을 도포 노즐(32)에 공급하도록 펌프(104)를 제어하는 제어부(200)를 가지고 있다.

Description

처리액 공급 방법, 컴퓨터 기억 매체 및 처리액 공급 장치{PROCESSING LIQUID SUPPLY METHOD, COMPUTER STORAGE MEDIUM AND PROCESSING LIQUID SUPPLY APPARATUS}
본 발명은 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급부에, 처리액을 공급하는 처리액 공급 방법, 프로그램, 컴퓨터 기억 매체, 및 상기 처리액 공급 방법을 실행하기 위한 처리액 공급 장치에 관한 것이다.
예컨대 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 예컨대 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 정해진 패턴으로 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등이 순차 행해져, 웨이퍼 상에 정해진 레지스트 패턴이 형성되고 있다.
전술한 레지스트 도포 처리에서는, 예컨대 도포 노즐로부터 웨이퍼 상에 레지스트액을 토출하며, 웨이퍼를 회전시켜, 레지스트액을 웨이퍼 표면에 확산시키는 방법, 소위 스핀 코팅법이 널리 이용되고 있다. 또한, 도포 노즐에는, 내부에 레지스트액을 저류한 레지스트액 공급원으로부터 공급관을 통해 레지스트액이 공급된다.
그런데, 상기 레지스트액 공급원에 저류되는 레지스트액에는, 원래 이물이 혼입되어 있는 경우가 있다. 또한, 레지스트액 공급원 내에 레지스트액을 저류하고 있으면, 레지스트액의 폴리머계 화합물이 경시적으로 응집하여 겔형의 불용해물이 발생하는 경우가 있다. 이러한 이물이 레지스트액과 함께 웨이퍼 상에 공급되면, 그 후 형성되는 레지스트막에 이물이 잔존하여, 레지스트 패턴을 적절하게 형성할 수 없어, 웨이퍼의 결함으로 되어 버린다. 이 때문에, 종래, 레지스트액 공급원과 도포 노즐을 접속하는 공급관에 필터를 설치하고, 레지스트액을 이 필터를 통과시킴으로써, 레지스트액 내의 이물을 제거하고 있다.
그러나, 전술한 방법에서는, 레지스트액은 필터를 1회 통과한 것만으로 도포 노즐에 공급되기 때문에, 레지스트액 내의 이물을 충분히 제거할 수 없는 경우가 있었다. 특히 최근의 반도체 디바이스의 추가적인 고집적화에 따라, 레지스트 패턴의 미세화가 요구되고 있어, 이물에 의한 결함의 문제는 현재화하고 있다.
그래서, 레지스트액을 도포 노즐에 공급하기 전에, 순환로에 레지스트액을 순환시켜, 그 레지스트액을 순환로에 설치된 필터에 복수회 통과시켜, 레지스트액 내의 이물을 제거하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2008-305980호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 방법을 이용하여 레지스트액 내의 이물을 제거하는 경우, 레지스트액을 순환시키는 순환로를 설치할 필요가 있기 때문에, 레지스트액을 공급하는 장치가 대형화되어 버린다.
또한, 예컨대 순환로에 레지스트액이 순환 중에, 새로운 레지스트액이 공급되면, 순환 중인 레지스트액과 새롭게 공급된 레지스트액이 혼합되어 버려, 레지스트액이 필터를 통과하는 횟수를 제어할 수 없게 된다. 그 결과, 레지스트액 내의 이물을 충분히 제거할 수 없는 경우가 있어, 이물에 의한 결함이 생겨 버린다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 간이한 처리액 공급 장치를 이용하여 처리액 내의 이물을 저감시켜, 기판의 결함을 저감시키는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급부에, 처리액을 공급하는 처리액 공급 방법으로서, 상기 처리액 공급부에 접속된 공급관에는, 처리액 내의 이물을 포집하여 이탈시키지 않는 필터가 설치되고, 상기 공급관 내를 유통하는 처리액을 상기 필터에 적어도 1회 왕복 통과시켜, 그 처리액을 상기 처리액 공급부에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 공급관 내를 유통하는 처리액을 필터에 적어도 1회 왕복 통과시키고 있으며, 즉 처리액을 필터에 복수회 통과시킬 수 있기 때문에, 처리액 내의 이물을 충분히 제거할 수 있다. 이때, 필터는 포집한 이물을 이탈시키지 않기 때문에, 처리액을 왕복시켜도 그 처리액 내에 이물이 재차 혼입되는 경우는 없다. 또한, 예컨대 공급관 내에서 처리액을 왕복 이동시키기 위한 펌프의 구동을 제어함으로써, 처리액이 필터를 통과하는 횟수를 용이하게 제어할 수 있다. 그렇게 하면, 처리액 내의 이물을 보다 확실하게 제거할 수 있다. 그리고, 이와 같이 이물이 제거된 처리액이 처리액 공급부를 통해 기판에 공급되기 때문에, 기판의 결함을 저감시킬 수 있다. 더구나, 처리액을 필터에 왕복 통과시키고 있기 때문에, 종래와 같이 별도 순환로를 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 간이한 구성의 처리액 공급 장치를 이용하여, 처리액 내의 이물을 제거할 수 있다. 따라서, 장치의 제조 비용을 저렴화할 수 있으며, 또한 장치의 점유 면적도 작게 할 수 있다.
상기 필터의 상류측에서의 처리액의 유로와 하류측에서의 처리액의 유로는, 각각 상기 처리액 공급부로부터 기판에 공급되는 정해진 공급량의 처리액을 일시적으로 저류할 수 있게 구성되어 있어도 좋다. 또한, 필터의 상류측과 하류측은, 각각 처리액 공급부에 레지스트액이 흐르는 방향에 대한 상류측과 하류측을 말한다. 또한, 처리액의 유로에는, 처리액의 공급관, 공급관에 설치된 트랩이나 탱크, 펌프 등을 포함한다. 따라서, 처리액의 유로에 있어서 정해진 공급량의 처리액을 저류할 수 있게 하기 위해, 공급관이 정해진 공급량의 처리액을 저류할 수 있는 길이를 가지고 있어도 좋고, 공급관에 설치된 트랩, 탱크 또는 펌프가 정해진 공급량의 처리액을 저류할 수 있어도 좋다. 또한, 정해진 공급량이란, 처리액 공급부로부터 기판에 공급되는 1회의 처리액의 공급량을 말한다.
상기 공급관에는, 그 공급관 내에서 처리액을 유통시키기 위한 펌프가 설치되고, 상기 펌프의 구동에 기초하여, 처리액이 상기 필터를 왕복 통과하는 횟수를 제어하여도 좋다.
상기 필터는 복수단으로 설치되고, 처리액은 상기 복수단의 필터를 왕복 통과하여도 좋다.
상기 필터는, 그 필터의 표층에 처리액 내의 이물을 흡착하여 포집하여도 좋다.
상기 필터는, 그 필터의 내부에 형성된 복수의 구멍에 의해 처리액 내의 이물을 물리적으로 포집하여도 좋다.
별도의 관점에 따른 본 발명에 의하면, 상기 처리액 공급 방법을 처리액 공급 장치에 의해 실행시키기 위해, 그 처리액 공급 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램이 제공된다.
또한 별도의 관점에 따른 본 발명에 의하면, 상기 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.
또한 별도의 관점에 따른 본 발명은, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급부에, 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치로서, 내부에 처리액을 저류하는 처리액 공급원과, 상기 처리액 공급원으로부터 상기 처리액 공급부에 처리액을 공급하기 위한 공급관과, 상기 공급관에 설치되며, 처리액 내의 이물을 포집하여 이탈시키지 않는 필터와, 상기 공급관에 설치되며, 처리액을 유통시키기 위한 펌프와, 상기 공급관 내를 유통하는 처리액을 상기 필터에 적어도 1회 왕복 통과시켜, 그 처리액을 상기 처리액 공급부에 공급하도록 상기 펌프를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 필터의 상류측에서의 처리액의 유로와 하류측에서의 처리액의 유로는, 각각 상기 처리액 공급부로부터 기판에 공급되는 정해진 공급량의 처리액을 일시적으로 저류할 수 있게 구성되어 있어도 좋다.
상기 제어부는, 상기 펌프의 구동에 기초하여, 처리액이 상기 필터를 왕복 통과하는 횟수를 제어하여도 좋다.
상기 필터는 복수단으로 설치되어 있어도 좋다.
상기 필터는, 그 필터의 표층에 처리액 내의 이물을 흡착하여 포집하여도 좋다.
상기 필터는, 그 필터의 내부에 형성된 복수의 구멍에 의해 처리액 내의 이물을 물리적으로 포집하여도 좋다.
상기 필터는, 상기 펌프의 상류측에 설치되어 있어도 좋다.
상기 필터는, 상기 펌프의 하류측에 설치되고, 상기 필터의 하류측의 공급관에는, 처리액의 유통을 차단 가능한 차단 기구가 설치되어 있어도 좋다.
본 발명에 따르면, 간이한 처리액 공급 장치를 이용하여 처리액 내의 이물을 저감시켜, 기판의 결함을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 레지스트액 공급 장치로부터 레지스트액이 공급되는 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 레지스트액 공급 장치로부터 레지스트액이 공급되는 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 4는 다른 실시형태에 따른 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 5는 다른 실시형태에 따른 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는, 기판으로서의 웨이퍼에 처리액으로서의 레지스트액을 공급하는 형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 처리액 공급 장치로서의 레지스트액 공급 장치로부터 레지스트액이 공급되는 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 도 2는 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
레지스트 도포 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 내부를 폐쇄할 수 있는 처리 용기(10)를 가지고 있다. 처리 용기(10)의 웨이퍼(W)의 반송 아암(도시하지 않음)의 반입 영역에 면하는 측면에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 반입출구(11)가 형성되고, 반입출구(11)에는 개폐 셔터(12)가 설치되어 있다.
처리 용기(10) 내의 중앙부에는, 도 1에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 스핀 척(20)이 설치되어 있다. 스핀 척(20)은, 수평인 상면을 가지고, 그 상면에는, 예컨대 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 스핀 척(20) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀 척(20)은, 예컨대 모터 등을 구비한 척 구동 기구(21)를 가지며, 그 척 구동 기구(21)에 의해 정해진 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동 기구(21)에는, 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있고, 스핀 척(20)은 상하 이동 가능하다.
스핀 척(20)의 주위에는, 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아, 회수하는 컵(22)이 설치되어 있다. 컵(22)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(23)과, 컵(22) 내의 분위기를 배기하는 배기관(24)이 접속되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 컵(22)의 X 방향 마이너스 방향(도 2의 하측 방향)측에는, Y 방향(도 2의 좌우 방향)을 따라 연신하는 레일(30)이 형성되어 있다. 레일(30)은, 예컨대 컵(22)의 Y 방향 마이너스 방향(도 2의 좌측 방향)측의 바깥쪽으로부터 Y 방향 플러스 방향(도 2의 우측 방향)측의 바깥쪽까지 형성되어 있다. 레일(30)에는, 아암(31)이 부착되어 있다.
아암(31)에는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 레지스트액을 토출하는 처리액 공급부로서의 도포 노즐(32)이 지지되어 있다. 아암(31)은, 도 2에 나타내는 노즐 구동부(33)에 의해, 레일(30) 위를 이동할 수 있다. 이에 의해, 도포 노즐(32)은, 컵(22)의 Y 방향 플러스 방향측의 바깥쪽에 설치된 대기부(34)로부터 컵(22) 내의 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동할 수 있으며, 또한 그 웨이퍼(W)의 표면 위를 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 아암(31)은, 노즐 구동부(33)에 의해 승강 가능하며, 도포 노즐(32)의 높이를 조절할 수 있다. 도포 노즐(32)은, 도 1에 나타내는 바와 같이 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급 장치(100)에 접속되어 있다.
다음으로, 레지스트 도포 장치(1) 내의 도포 노즐(32)에 대하여 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은 레지스트액 공급 장치(100)의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
레지스트액 공급 장치(100)는, 내부에 레지스트액을 저류하는 처리액 공급원으로서의 레지스트액 공급원(101)을 가지고 있다. 레지스트액 공급원(101)의 상부에는, 도포 노즐(32)에 레지스트액을 공급하기 위한 공급관(102)이 설치되어 있다. 즉, 공급관(102)은, 레지스트액 공급원(101)과 도포 노즐(32)을 접속하여 설치되어 있다.
레지스트액 공급원(101)의 하류측의 공급관(102)에는, 레지스트액을 일단 저류시켜 둔 리퀴드 엔드 탱크(103)가 설치되어 있다. 리퀴드 엔드 탱크(103)는, 버퍼 탱크로서의 역할을 달성하고 있으며, 레지스트액 공급원(101)으로부터 공급되는 레지스트액이 없어진 경우라도, 리퀴드 엔드 탱크(103) 내에 저류되어 있는 레지스트액을 도포 노즐(32)에 공급할 수 있다. 또한, 리퀴드 엔드 탱크(103)의 상부에는, 리퀴드 엔드 탱크(103) 내의 분위기를 배기하는 배기관(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
리퀴드 엔드 탱크(103)의 하류측의 공급관(102)에는, 펌프(104)가 설치되어 있다. 펌프(104)는, 레지스트액 공급원(101)으로부터 도포 노즐(32)에 레지스트액을 송액(送液)한다. 또한, 펌프(104)는, 후술하는 바와 같이 레지스트액을 필터(105)에 적어도 1회 왕복 통과시키도록 그 레지스트액을 송액한다. 또한, 펌프(104)의 구동 동작은, 예컨대 후술하는 제어부(200)에 의해 제어되고 있다.
펌프(104)의 하류측의 공급관(102)에는, 레지스트액 내의 이물을 포집하여 이탈시키지 않는 필터(105)가 설치되어 있다. 필터(105)에는, 이물을 포집하여 이탈시키지 않으면, 여러가지 종류의 필터가 이용된다. 예컨대 필터(105)에는, 그 표층에 레지스트액 내의 이물을 흡착하여 포집하는 필터(이하, 「표층 필터」라고 함), 예컨대 나일론 필터를 이용하여도 좋다. 또한, 예컨대 필터(105)에는, 내부에 형성된 복수의 구멍에 의해 레지스트액 내의 이물을 물리적으로 포집하는 필터(이하, 「심층(深層) 필터」라고 함), 즉 필터(105)에는, 예컨대 멤브레인 타입의 필터를 이용하여도 좋다. 필터(105)에 표층 필터 또는 심층 필터 중 어느 것을 이용한 경우라도, 레지스트액 내의 이물은 필터(105)에 포집되어 이탈하는 경우는 없다. 또한, 필터(105)의 상부에는, 필터(105)에서 발생하는 기체(기포)를 배기하는 배기관(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
필터(105)의 하류측의 공급관(102)에는, 레지스트액의 유통을 차단하는 차단 기구로서의 트랩(106)이 설치되어 있다. 트랩(106)은, 그 용적이 가변으로 구성되어 있다.
또한, 필터(105)의 상류측에 있어서의 레지스트액의 유로, 즉 펌프(104)와 필터(105) 사이의 공급관(102)은, 레지스트 도포 장치(1)에 있어서 도포 노즐(32)로부터 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 정해진 공급량의 레지스트액, 즉 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있는 길이를 가지고 있다. 또한, 필터(105)의 하류측에 있어서의 레지스트액의 유로, 즉 필터(105)와 트랩(106) 사이의 공급관(102)도, 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있는 길이를 가지고 있다.
트랩(106)의 하류측의 공급관(102)에는, 밸브(107)가 설치되어 있다. 밸브(107)는, 예컨대 에어 오퍼레이션 밸브가 이용된다. 또한, 밸브(107)의 개폐 동작은, 후술하는 제어부(200)의 제어에 의해 제어되며, 펌프(104)로부터 도포 노즐(32)의 레지스트액의 공급을 개시 또는 정지시킬 수 있다.
또한, 리퀴드 엔드 탱크(103)와 펌프(104) 사이, 즉 펌프(104)의 흡입측에는 밸브(108)가 설치되어 있다. 이 밸브(108)의 개폐 동작도, 후술하는 제어부(200)에 의해 제어된다.
전술한 펌프(104)의 구동 동작이나 밸브(107, 108)의 개폐 동작 등은, 제어부(200)에 의해 제어되고 있다. 제어부(200)는, 예컨대 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 예컨대 메모리에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 레지스트액 공급 장치(100)에 의한 레지스트액의 공급이나 레지스트 도포 장치(1)에 있어서의 레지스트 도포 처리를 실현할 수 있다. 또한, 레지스트액 공급 장치(100)에 의한 레지스트액의 공급이나 레지스트 도포 장치(1)에 있어서의 레지스트 도포 처리를 실현하기 위한 각종 프로그램은, 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 기억 매체(도시하지 않음)에 기억되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어부(200)에 인스톨된 것이 이용되고 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 레지스트액 공급 장치(100)에서 행해지는 도포 노즐(32)에의 레지스트액의 공급 및 레지스트 도포 장치(1)에서 행해지는 도포 처리 프로세스에 대해서 설명한다.
우선, 제어부(200)에 의해 밸브(107)를 개방하고, 밸브(108)를 폐쇄하며 펌프(104)를 구동시킨다. 그리고, 레지스트 도포 장치(1) 내에 반입된 웨이퍼(W)에 대하여, 펌프(104)와 도포 노즐(32) 사이에 저류되어 있던 레지스트액을 정해진 양 공급한다.
그 후, 밸브(107)를 폐쇄하고, 밸브(108)를 개방하며, 펌프(104)를 구동시킨다. 그렇게 하면, 레지스트액 공급원(101)으로부터 리퀴드 엔드 탱크(103)에 레지스트액이 송액된다. 레지스트액은 일단 리퀴드 엔드 탱크(103)에 저류된다. 리퀴드 엔드 탱크(103) 내에 정해진 양의 레지스트액이 저류되면, 그 후 레지스트액 공급원(101)으로부터 리퀴드 엔드 탱크(103)에 유입되는 레지스트액에 의해, 레지스트액이 리퀴드 엔드 탱크(103)로부터 도포 노즐(32)측으로 유출된다.
리퀴드 엔드 탱크(103)로부터 도포 노즐(32)측에는, 레지스트 도포 장치(1)에 있어서 도포 노즐(32)로부터 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 정해진 공급량의 레지스트액이 유출된다. 즉, 펌프(104)를 구동시킴으로써, 도포 노즐(32)로부터 웨이퍼(W)에 공급되는 1회분의 공급량의 레지스트액이 공급된다. 이 레지스트액은, 펌프(104)에 보충된다.
그 후, 밸브(107)와 밸브(108)를 각각 폐쇄한 상태로, 펌프(104)를 구동시킨다. 그렇게 하면, 펌프(104)로부터 필터(105)를 통해 트랩(106)에, 정해진 양의 레지스트액이 송액된다. 이때, 레지스트액은, 필터(105)를 통과하여, 이물이 포집되어 제거된다. 이 이물에는, 예컨대 레지스트액의 폴리머계 화합물이 경시적으로 응집한 겔형의 불용해물, 소위 레지스트겔 등이 포함된다. 필터(105)를 통과한 레지스트액은, 필터(105)의 하류측의 공급관(102)을 통해 트랩(106)에 유입된다. 또한 이때, 밸브(107)가 폐쇄되어 있기 때문에, 레지스트액이 도포 노즐(32)로부터 토출되는 경우는 없다.
그 후, 밸브(107)와 밸브(108)를 각각 폐쇄한 상태로, 펌프(104)를 구동시켜 흡액 동작이 행해진다. 그렇게 하면, 트랩(106)의 레지스트액이, 필터(105)를 통해 펌프(104)에 송액되어, 그 펌프(104) 내에 레지스트액이 보충된다. 이때, 필터(105)는 포집한 이물을 이탈시키지 않기 때문에, 레지스트액을 필터(105)에 재차 통과시켜도 필터(105)에 보충된 이물은 재차 비산하는 일이 없어, 레지스트액 내에 이물이 재차 혼입되는 경우는 없다.
이와 같이 리퀴드 엔드 탱크(103)로부터 유출된 레지스트액은, 펌프(104)와 트랩(106) 사이에 있어서, 필터(105)를 왕복 통과한다. 그 결과, 레지스트액 내의 이물을 충분히 제거할 수 있다. 또한, 레지스트액을 필터(105)에 1회 왕복 통과시켜도 좋고, 복수회 통과시켜도 좋다. 레지스트액을 필터(105)에 복수회 통과시키는 경우에는, 펌프(104)와 트랩(106) 사이에 있어서의 공급관(102) 내에서 레지스트액을 왕복 이동시키기 위한 펌프(104)의 구동을 제어함으로써, 레지스트액이 필터(105)를 통과하는 횟수를 제어할 수 있다.
그 후, 밸브(107)를 개방하며, 펌프(104)를 구동시킨다. 그리고, 이물이 충분히 제거된 레지스트액은, 도포 노즐(32)에 공급된다. 또한 이때, 레지스트 도포 장치(1) 내에는 웨이퍼(W)가 반입된다.
도포 노즐(32)에 레지스트액이 공급되면, 레지스트 도포 장치(1)에 있어서, 스핀 척(20)에 흡착된 웨이퍼(W)를 척 구동 기구(21)에 의해 회전시키며, 도포 노즐(32)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액을 적하한다. 웨이퍼(W)에 도포된 레지스트액은, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 생기는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면의 전체에 확산되어, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)의 회전이 정지되고, 스핀 척(20) 상으로부터 웨이퍼(W)가 반출되어, 일련의 레지스트 도포 처리가 종료한다.
이상의 실시형태에 따르면, 펌프(104)와 트랩(106) 사이에 있어서, 공급관(102) 내를 유통하는 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시키고 있기 때문에, 레지스트액 내의 이물을 충분히 제거할 수 있다. 이때, 필터(105)는 포집한 이물을 이탈시키지 않기 때문에, 레지스트액을 왕복시켜도 그 레지스트액 내에 이물이 재차 혼입되는 경우는 없다. 그리고, 이와 같이 이물이 제거된 레지스트액이 도포 노즐(32)을 통해 웨이퍼(W)에 공급되기 때문에, 웨이퍼(W)의 레지스트 패턴의 결함을 저감시킬 수 있다. 더구나, 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시키고 있기 때문에, 종래와 같이 별도 순환로를 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 간이한 구성의 레지스트액 공급 장치(100)를 이용하여, 레지스트액 내의 이물을 제거할 수 있다. 따라서, 장치의 제조 비용을 저렴화할 수 있으며, 또한 장치의 점유 면적도 작게 할 수 있다.
또한, 필터(105)의 상류측의 공급관(102)과 하류측의 공급관(102)은, 각각 도포 노즐(32)로부터 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있는 길이를 가지고 있기 때문에, 레지스트액을 필터(105)에 확실하게 왕복 통과시킬 수 있다.
또한, 필터(105)의 하류측의 공급관(102)에 설치된 트랩(106)을 설치하고 있기 때문에, 레지스트액의 유통을 차단할 수 있다. 이에 의해, 도포 노즐(32)에 레지스트액을 공급하지 않는 대기 시간에, 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시킬 수 있다.
또한, 공급관(102) 내에서 레지스트액을 왕복 이동시키기 위한 펌프(104)의 구동을 제어함으로써, 레지스트액이 필터(105)를 통과하는 횟수를 용이하게 제어할 수 있다. 따라서, 레지스트액 내의 이물을 보다 확실하게 제거할 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 필터(105)의 상류측의 공급관(102)과 하류측의 공급관(102)이, 도포 노즐(32)로부터 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류하고 있었지만, 필터(105)의 상류측에 있어서의 레지스트액의 유로와 하류측에 있어서의 레지스트액의 유로가, 각각 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있게 구성되어 있으면 좋다. 예컨대 필터(105)의 상류측의 펌프(104)가 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있게 구성되어 있어도 좋고, 필터(105)의 하류측의 트랩(106)이 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있게 구성되어 있어도 좋다. 어느 쪽의 경우라도, 레지스트액을 필터(105)에 확실하게 왕복 통과시킬 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시키기 위해, 필터(105)의 하류측의 공급관(102)에 설치된 트랩(106)을 차단 기구로서 이용하였지만, 차단 기구에는 다른 여러가지 기구를 이용할 수 있다. 예컨대 트랩(106)을 생략하고 밸브(107)를 차단 기구로서 이용하여도 좋다. 또한, 예컨대 트랩(106) 대신에 탱크(도시하지 않음)를 설치하고, 그 탱크를 차단 기구로서 이용하여도 좋다. 혹은, 예컨대 트랩(106)을 생략하고, 공급관(102)을 연직 상방으로 세움으로써 그 연직 상방에 세워진 공급관(102)을 차단 기구로서 이용하여도 좋다. 어느 쪽의 경우라도, 필터(105)의 하류측의 공급관(102)에 있어서 레지스트액의 유통을 차단할 수 있어, 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시킬 수 있다.
이상의 실시형태의 레지스트액 공급 장치(100)에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 펌프(104)와 트랩(106) 사이의 공급관(102)에 있어서 필터(105)가 복수단으로 설치되어 있어도 좋다. 또한, 도시된 예에 있어서는, 필터(105)가 2단으로 설치되어 있지만, 3단 이상 설치하여도 좋다.
이러한 경우, 공급관(102) 내에 레지스트액을 유통시키면 필터(105)를 2회 통과하는 것이 되기 때문에, 레지스트액 내의 이물을 보다 확실하게 제거할 수 있다. 특히 본 실시형태와 같이 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시킬 때, 레지스트액을 유통시킬 때마다 필터(105)를 2회 통과하기 때문에, 이물을 제거하는 효과는 보다 커진다.
또한, 도 4에 도시한 레지스트액 공급 장치(100)에 있어서, 2단의 필터(105, 105) 사이의 공급관(102)이, 도포 노즐(32)로부터 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류하도록 하여도 좋다. 이러한 경우, 레지스트액을 필터(105)에 확실하게 왕복 통과시킬 수 있다.
또한, 상류측의 필터(105)와 하류측의 필터(105)에서 다른 종류의 필터를 이용하여도 좋다. 예컨대 상류측의 필터(105)에는, 복수의 구멍이 형성된 체(sieve)형의 필터로서, 그 복수의 구멍에 의해 레지스트액 내의 이물이 직접 포집되는 필터를 이용하여도 좋다. 또한 예컨대 하류측의 필터(105)에는, 표층 필터 또는 심층 필터를 이용하여도 좋다. 이러한 경우, 상류측의 필터(105)에서는 포집된 이물이 재차 비산할 우려가 있지만, 하류측의 필터(105)에서는 포집된 이물이 재차 비산하지 않기 때문에, 레지스트액 내의 이물을 적절하게 제거할 수 있다. 그리고, 예컨대 상류측의 필터(105)에서 큰 직경을 갖는 이물을 포집하고, 하류측의 필터(105)에서 작은 직경을 갖는 이물을 포집하여, 레지스트액 내의 이물을 확실하게 제거할 수 있다.
이상의 실시형태에서, 필터(105)는 펌프(104)의 하류측에 설치되어 있었지만, 펌프(104)의 상류측에 설치되어 있어도 좋다. 이러한 경우, 도 5에 나타내는 바와 같이 리퀴드 엔드 탱크(103)와 펌프(104) 사이의 공급관(102)에는, 필터(105)가 설치된다. 필터(105)의 상류측으로서, 리퀴드 엔드 탱크(103)와 필터(105) 사이의 공급관(102)에는, 레지스트액의 유통을 차단하는 밸브(210)가 설치된다. 밸브(210)의 개폐 동작은, 후술하는 제어부(200)의 제어에 의해 제어된다. 또한, 필터(105)의 상류측으로서, 밸브(210)와 필터(105) 사이의 공급관(102)에는, 레지스트액의 유통을 차단하는 트랩(211)이 설치된다. 트랩(211)은, 그 용적이 가변으로 구성되어 있다. 트랩(211)과 필터(105) 사이의 공급관(102)은, 도포 노즐(32)로부터 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있는 길이를 가지고 있다. 또한, 필터(105)와 펌프(104) 사이의 공급관(102)도, 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있는 길이를 가지고 있다.
그리고, 제어부(200)에 의해 밸브(210)를 개방하며, 펌프(104)를 구동시킨다. 그렇게 하면, 리퀴드 엔드 탱크(103)로부터 유출된 레지스트액은, 하류측의 공급관(102)에 유입된다. 펌프(104)에 레지스트액이 정해진 양 보충되면, 밸브(210)를 폐쇄한다. 그리고, 트랩(211)과 펌프(104) 사이에 있어서, 펌프(104)의 구동에 의해 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시킨다. 그 후, 밸브(107)를 개방하며 펌프(104)를 구동시킴으로써, 필터(105)를 왕복 통과하여 이물이 제거된 레지스트액은, 도포 노즐(32)에 공급된다.
본 실시형태에 따라서도, 트랩(211)과 펌프(104) 사이에 있어서, 공급관(102) 내를 유통하는 레지스트액을 필터(105)에 왕복 통과시키고 있기 때문에, 레지스트액 내의 이물을 충분히 제거할 수 있다. 그리고, 이와 같이 이물이 제거된 레지스트액이 도포 노즐(32)을 통해 웨이퍼(W)에 공급되기 때문에, 웨이퍼(W)의 레지스트 패턴의 결함을 저감시킬 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 필터(105)의 상류측의 공급관(102)과 하류측의 공급관(102)이, 도포 노즐(32)로부터 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류하고 있었지만, 필터(105)의 상류측에 있어서의 레지스트액의 유로와 하류측에 있어서의 레지스트액의 유로가, 각각 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있게 구성되어 있으면 좋다. 예컨대 필터(105)의 하류측에 레지스트액을 일시적으로 저류하는 탱크(도시하지 않음)를 설치하고, 그 탱크가 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있게 구성되어 있어도 좋다. 또한, 필터(105)의 상류측의 트랩(211)이 1회분의 공급량의 레지스트액을 저류할 수 있게 구성되어 있어도 좋다. 어느 쪽의 경우라도, 레지스트액을 필터(105)에 확실하게 왕복 통과시킬 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 도포 노즐(32)에 레지스트액을 공급하는 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은, 레지스트액 이외의 처리액을 공급하는 경우에도 유효하다. 예컨대 처리액으로서, 현상액, 린스액(레지스트액의 용제), 순수, 약액 등을 공급하는 경우, 즉 포토리소그래피 처리에 있어서 웨이퍼(W) 상에 각종 처리액을 공급하는 경우에 유효하다. 그리고, 본 발명의 처리액 공급 방법(처리액 공급 장치)을 이용하여, 레지스트액 이외의 상기 다른 처리액을 공급하면, 이물이 충분히 제거된 처리액을 웨이퍼(W) 상에 공급할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 결함을 저감시킬 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자이면, 특허청구범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 여러가지 양태를 채용할 수 있는 것이다. 본 발명은, 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 예컨대 반도체 웨이퍼 등의 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급부에, 처리액을 공급할 때에 유용하다.
1 : 레지스트 도포 장치 32 : 도포 노즐 100 : 레지스트액 공급 장치 101 : 레지스트액 공급원 102 : 공급관 103 : 리퀴드 엔드 탱크 104 : 펌프 105 : 필터 106 : 트랩 107, 108 : 밸브 200 : 제어부 210 : 밸브 211 : 트랩 W : 웨이퍼

Claims (15)

  1. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급부에, 처리액을 공급하는 처리액 공급 방법으로서,
    상기 처리액 공급부에 접속된 공급관에는, 처리액 내의 이물을 포집하여 이탈시키지 않는 필터가 설치되고,
    상기 공급관 내를 유통하고, 상기 처리액 공급부로부터 기판에 공급되는 정해진 공급량의 처리액을 상기 필터에 적어도 1회 왕복 통과시켜, 그 처리액을 상기 처리액 공급부에 공급하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터의 상류측에서의 처리액의 유로와 하류측에서의 처리액의 유로는, 각각 상기 처리액 공급부로부터 기판에 공급되는 정해진 공급량의 처리액을 일시적으로 저류할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공급관에는, 그 공급관 내에서 처리액을 유통시키기 위한 펌프가 설치되고,
    상기 펌프의 구동에 기초하여, 처리액이 상기 필터를 왕복 통과하는 횟수를 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공급관에는, 처리액의 유통을 차단할 수 있는 차단 기구가 더 설치되고,
    상기 필터는 상기 펌프와 상기 차단 기구 사이에 배치되며,
    상기 처리액은, 상기 펌프와 상기 차단 기구 사이에서 왕복함으로써, 상기 필터를 왕복 통과하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 필터는 복수단(段)으로 설치되고,
    처리액은 상기 복수단의 필터를 왕복 통과하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 필터는, 그 필터의 표층에 처리액 내의 이물을 흡착하여 포집하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재된 처리액 공급 방법을 처리액 공급 장치에 의해 실행시키기 위해, 그 처리액 공급 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  8. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급부에, 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치로서,
    내부에 처리액을 저류하는 처리액 공급원과,
    상기 처리액 공급원으로부터 상기 처리액 공급부에 처리액을 공급하기 위한 공급관과,
    상기 공급관에 설치되며, 처리액을 유통시키기 위한 펌프와,
    상기 공급관에 설치되고, 처리액의 유통을 차단할 수 있는 차단 기구와,
    상기 공급관의 상기 펌프와 상기 차단 기구 사이에 설치되며, 처리액 내의 이물을 포집하여 이탈시키지 않는 필터와,
    상기 공급관 내를 유통하는 처리액을 상기 필터에 적어도 1회 왕복 통과시켜, 그 처리액을 상기 처리액 공급부에 공급하도록 상기 펌프를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필터의 상류측에서의 처리액의 유로와 하류측에서의 처리액의 유로는, 각각 상기 처리액 공급부로부터 기판에 공급되는 정해진 공급량의 처리액을 일시적으로 저류할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 펌프의 구동에 기초하여, 처리액이 상기 필터를 왕복 통과하는 횟수를 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 필터는 복수단으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 필터는, 그 필터의 표층에 처리액 내의 이물을 흡착하여 포집하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 필터는, 그 필터의 내부에 형성된 복수의 구멍에 의해 처리액 내의 이물을 물리적으로 포집하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 필터는, 상기 펌프의 상류측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  15. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 필터는, 상기 펌프의 하류측에 설치되며,
    상기 필터의 하류측의 공급관에는, 상기 차단 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
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