KR102627121B1 - 노즐 대기 장치, 액 처리 장치 및 액 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체 - Google Patents

노즐 대기 장치, 액 처리 장치 및 액 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR102627121B1
KR102627121B1 KR1020180120976A KR20180120976A KR102627121B1 KR 102627121 B1 KR102627121 B1 KR 102627121B1 KR 1020180120976 A KR1020180120976 A KR 1020180120976A KR 20180120976 A KR20180120976 A KR 20180120976A KR 102627121 B1 KR102627121 B1 KR 102627121B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
solvent
discharge port
liquid
flow rate
Prior art date
Application number
KR1020180120976A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190045062A (ko
Inventor
히로키 오오타구로
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20190045062A publication Critical patent/KR20190045062A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102627121B1 publication Critical patent/KR102627121B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02307—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02343—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like

Abstract

노즐 수용부에 있어서, 노즐의 선단부에 용제를 흡입하여 용제의 액층을 형성함에 있어서, 노즐 수용부에 공급되는 용제의 액 절약화를 도모하는 것이다.
노즐 수용부에 노즐을 대기시키고, 용제 토출구로부터 제1 유량으로 용제를 공급하여, 노즐의 토출구를 폐색하도록 액막을 형성한 후, 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 공급한다. 제2 유량은, 노즐의 토출구가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있는 유량이며, 노즐의 토출구에 형성된 액막과 용제가 접촉함으로써, 표면 장력에 의해 노즐의 선단부에 용제가 흡입되어, 용제의 액층이 형성된다. 따라서, 노즐 수용부에 용제의 액 저류부를 형성할 필요가 없고, 또한, 용제 토출구로부터 용제를 공급하는 동안에, 그 공급 유량을 제1 유량으로부터 제2 유량으로 적게 하고 있으므로, 용제의 액 절약화를 도모할 수 있다.

Description

노즐 대기 장치, 액 처리 장치 및 액 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체{NOZZLE WAITING APPARATUS, LIQUID PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING LIQUID PROCESSING APPARATUS AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은 건조에 의해 고화되는 처리액을 토출하기 위한 노즐을 노즐 수용부에 대기시키고, 노즐의 선단부에 용제를 흡입하여 용제의 액층을 형성하는 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정 중에는, 레지스트 패턴을 형성하기 위해 레지스트액을 기판에 도포하는 처리가 있다. 레지스트액의 도포는, 예를 들어 스핀 척에 보유 지지된 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라 함)를 회전시키면서, 이 웨이퍼의 거의 중심부에 노즐로부터 레지스트액을 토출함으로써 행해진다.
레지스트액은 유기 재료로 이루어지는 레지스트막의 성분과, 이 성분의 용제 예를 들어 시너액을 포함하는 것이며, 대기에 접촉하면 건조되기 쉬운 성질이 있고, 건조에 의해 농도 등이 변화될 우려가 있다. 이 때문에, 노즐의 선단 내부의 레지스트액층의 외측에 공기층과 용제층(용제의 액층)을 형성하여, 노즐 내의 레지스트액의 건조를 방지하는 방법이 채용되고 있다. 예를 들어 이 방법은, 노즐 내의 레지스트액을 더미 토출하고 나서, 당해 노즐 내를 흡인하여 공기층을 형성하고, 이어서 노즐의 선단부를 용제에 침지하여 노즐 내를 흡인함으로써 행해진다.
특허문헌 1에는, 세정실에 노즐을 진입시킨 후, 노즐 내의 레지스트액을 흡인하고, 이어서 세정실 내에 용제의 액 저류부를 형성하고, 이 액 저류부에 노즐의 선단을 침지하여 흡인함으로써, 용제층을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 세정실은 역원뿔형 깔때기 형상으로 구성되고, 그 하단에 배출 구멍을 통해 배출로가 마련되어 있다.
그런데, 3차원 NAND형 메모리용 레지스트 박막과 같이 점도가 높은 레지스트액을 사용하는 경우에는, 레지스트액이 배출 구멍의 내벽에 부착되기 쉽고, 점차 퇴적되어 가기 때문에, 배출 구멍에서 막힘을 야기하기 쉬워진다. 이 때문에, 예를 들어 다음 레지스트액의 더미 토출 시에 레지스트액이 오버플로우하여, 노즐의 선단이 오염될 우려가 있다. 배출 구멍을 확대하면 레지스트액의 막힘은 개선되지만, 세정실 내에 용제가 저류되기 어려워져, 세정실에 액 저류부를 형성하기 위해서는, 용제의 유량을 증대시키지 않을 수 없어, 용제의 소비량이 많아진다는 단점이 있다.
특허문헌 2에는, 노즐 세정액의 소비량을 억제하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 저면부에 배출 유로가 마련된 노즐 수용부 내에 세정액을 공급함과 함께, 배출 유로 내에도 세정액을 공급하여 와류를 형성하고, 이 와류에 의해 배출 유량을 조정하여, 노즐 수용부 내에 세정액을 저류할 때의 세정액 소비량을 억제하는 것이다. 그러나, 이 방법은 노즐 수용부 내에 세정액을 저류하는 것이기 때문에, 배출 유로의 내경을 크게 하면, 세정액의 공급량은 많아져, 본 발명의 과제 해결을 도모하는 것은 곤란하다.
일본 특허 공개 제2010-62352호 공보 일본 특허 공개 제2017-92239호 공보(단락 0069, 0070 등)
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 처리액을 토출하기 위한 노즐을 노즐 수용부에 대기시키고, 노즐의 선단부에 용제를 흡입하여 용제의 액층을 형성함에 있어서, 노즐 수용부에 공급되는 용제의 액 절약화를 도모할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
이를 위해, 본 발명은, 건조에 의해 고화되는 처리액을 토출하기 위한 노즐을 대기시키고, 노즐의 선단부에 용제를 흡입하여 용제의 액층을 형성하기 위한 노즐 대기 장치에 있어서,
상기 노즐의 선단부를 둘러싸도록 형성된 내주면을 포함하고, 노즐의 토출구와 대향하여 배출구가 형성된 노즐 수용부와,
상기 노즐 수용부 내에 개구되며, 토출된 용제가 상기 노즐 수용부의 내주면을 따라서 안내되어 상기 배출구로부터 배출되도록 형성된 용제 토출구와,
상기 노즐의 선단부에 용제의 액층을 형성할 때, 용제 토출구에 제1 유량으로 용제를 공급하고, 당해 용제에 의해 상기 노즐의 토출구를 폐색하도록 액막이 형성된 후, 용제 토출구에, 상기 노즐의 토출구가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있는, 상기 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 공급하는 용제 공급부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액 처리 장치는,
기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
건조에 의해 고화되는 처리액을, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 토출하기 위한 노즐과,
상기 노즐 대기 장치와,
상기 노즐 대기 장치에 대기하는 노즐 내의 유로를 상류측으로 흡인하여 용제를 흡입하기 위한 흡인 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액 처리 장치의 운전 방법은,
건조에 의해 고화되는 처리액을, 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 노즐로부터 토출하는 공정과,
이어서 상기 노즐을, 노즐의 선단부를 둘러싸도록 형성된 내주면을 포함하고, 노즐의 토출구와 대향하여 배출구가 형성된 노즐 수용부에 대기시키는 공정과,
상기 노즐 수용부에 대기하고 있는 노즐의 토출구로부터 처리액을 토출하고, 당해 토출구와 대향하는 배출구로부터 처리액을 배출하는 공정과,
계속해서 상기 노즐 수용부 내에 개구되는 용제 토출구로부터 제1 유량으로 용제를 토출하고, 토출된 용제가 상기 노즐 수용부의 내주면을 따라서 안내되어, 당해 용제에 의해 상기 노즐의 토출구를 폐색하도록 액막을 형성하는 공정과,
그런 후, 상기 노즐 수용부 내에 개구되는 용제 토출구로부터, 상기 노즐의 토출구가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있는, 상기 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 토출하고, 토출된 용제가 상기 노즐 수용부의 내주면을 따라서 안내되는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 기억 매체는,
건조에 의해 고화되는 처리액을, 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 노즐로부터 토출하는 액 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 기억하는 기억 매체이며,
상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 액 처리 장치의 운전 방법을 실행하도록 스텝군이 짜여 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 노즐 수용부에 있어서, 처리액을 토출하기 위한 노즐 선단부에 용제를 흡입하여 용제의 액층을 형성함에 있어서, 노즐 수용부의 용제 토출구로부터 제1 유량으로 용제를 공급하여, 노즐의 토출구를 폐색하도록 액막을 형성한 후, 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 공급하고 있다. 제2 유량은, 노즐의 토출구가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있는 유량이며, 노즐의 토출구에 형성된 액막과 용제가 접촉함으로써, 표면 장력에 의해 노즐의 선단부에 용제가 흡입되어, 용제의 액층이 형성된다. 따라서, 노즐 수용부에 용제의 액 저류부를 형성할 필요가 없고, 또한, 용제 토출구로부터 용제를 공급하는 동안에, 그 공급 유량을 제1 유량으로부터 제2 유량으로 적게 하고 있으므로, 용제의 액 절약화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 노즐 대기 장치를 구비한 액 처리 장치의 일 실시 형태를 도시하는 종단 측면도.
도 2는 액 처리 장치를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 3은 액 처리 장치에 마련된 노즐 유닛을 도시하는 사시도.
도 4는 노즐 유닛에 마련된 도포 노즐과, 대기 유닛의 일부를 도시하는 종단 측면도.
도 5는 노즐 유닛과, 대기 유닛을 도시하는 종단 측면도.
도 6은 액 처리 장치의 작용을 도시하는 종단 측면도.
도 7은 액 처리 장치의 작용을 도시하는 종단 측면도.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 액 처리 장치(1)의 종단 측면도 및 사시도이다. 액 처리 장치(1)는 웨이퍼 W의 이면 중앙부를 흡착하여 수평으로 보유 지지하는 기판 보유 지지부인 스핀 척(2)을 구비하고 있다. 이 스핀 척(2)은 구동축(21)을 거쳐서 구동 기구(22)에 의해, 웨이퍼 W를 보유 지지한 상태에서 연직축 주위로 회전 및 승강 가능하게 구성되어 있고, 그 회전축 상에 웨이퍼 W의 중심이 위치하도록 설정되어 있다. 스핀 척(2)의 주위에는 스핀 척(2) 상의 웨이퍼 W를 둘러싸도록 하여, 상방측에 개구부(231)를 구비한 컵(23)이 마련되어 있고, 컵(23)의 측주면 상단측은 내측으로 경사진 경사부(232)를 형성하고 있다.
컵(23)의 저부측에는 예를 들어 오목부 형상을 이루는 액 수용부(24)가 마련되어 있다. 액 수용부(24)는 격벽(241)에 의해 웨이퍼 W의 주연 하방측에 전체 주위에 걸쳐 외측 영역과 내측 영역으로 구획되고, 외측 영역의 저부에는 저류된 레지스트 등을 배출하기 위한 배액구(25)가 마련되고, 내측 영역의 저부에는 처리 분위기를 배기하기 위한 배기구(26)가 마련되어 있다.
스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼 표면의 거의 중앙에는, 노즐 유닛(3)의 도포 노즐(41)에 의해 도포액이 토출되도록 구성되어 있다. 이 노즐 유닛(3)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 처리액을 토출하기 위한 복수개 예를 들어 10개의 도포 노즐(41)과, 처리액의 용제를 토출하기 위한 예를 들어 1개의 용제 노즐(42)을 공통의 지지부(31)에 일체적으로 고정함으로써 구성되어 있다. 이 예에 있어서의 처리액은 건조에 의해 고화되는 것이며, 용제는 예를 들어 시너이다. 처리액의 예로서는, 예를 들어 3차원 NAND형 메모리의 제조에 사용되는 예를 들어 점도가 50cp 내지 1000cp인 레지스트액을 들 수 있다. 도포 노즐(41)이 본 발명의 노즐에 상당하는 것이며, 이후, 도포 노즐(41) 및 용제 노즐(42)을 노즐(41, 42)이라 기재하는 경우가 있다.
도포 노즐(41) 및 용제 노즐(42)은 예를 들어 마찬가지로 구성되며, 액 처리 장치(1)의 가로 방향(Y축 방향)을 따라서 일직선 상에 배열되도록 지지부(31)에 고정되어 있다. 이들 노즐(41, 42)은, 예를 들어 도 4에 도포 노즐(41)을 예로 들어 도시한 바와 같이, 지지부(31)에 접속되는 기단부(43)와, 기단부(43)의 하방측에 연직 방향으로 신장되는 원통부(44)와, 이 원통부(44)로부터 하방측을 향하여 축경되는 대략 원뿔형 선단부(45)를 구비하고 있다. 이들 기단부(43), 원통부(44) 및 선단부(45)의 내부에는, 연직 방향으로 신장되는 처리액의 유로(46)가 형성되고, 이 유로(46)는 노즐 하방의 선단측에 있어서, 처리액의 토출구(47)로서 개구되어 있다. 토출구(47)는 예를 들어 평면 형상이 원형으로 형성되어 있다.
이들 도포 노즐(41) 및 용제 노즐(42)은 공통의 지지부(31)에 의해 지지되고, 이동 기구(32)에 의해, 스핀 척(2) 상의 웨이퍼 W에 처리액 등을 공급하는 처리 위치와, 후술하는 대기 유닛(5)에 수용되는 대기 위치 사이에서 이동 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어 이동 기구(32)는 도 2 중 가로 방향(Y축 방향)으로 신장되는 가이드(33)를 따라서 가이드되는 수평 이동부(34)와, 이 수평 이동부(34)로부터 수평으로 신장됨과 함께, 수평 이동부(34)에 대하여 도시하지 않은 승강 기구에 의해 승강하는 암부(35)를 구비하고, 이 암부(35)의 선단에 지지부(31)가 마련되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 각 도포 노즐(41)은, 예를 들어 각각 다른 처리액 공급로(411)를 통해 각각 상이한 처리액 공급원(412)에 접속되어 있다. 각 처리액 공급로(411)에는, 예를 들어 각각 도중에 석백(suck-back) 밸브 VA나, 개폐 밸브나 매스 플로우 컨트롤러 등을 구비한 유량 조정부(413)가 마련되어 있다. 또한, 처리액 공급로(411)는 예를 들어 플렉시블한 재료에 의해 구성되어, 노즐 유닛(3)이 이동할 때, 노즐 유닛(3)의 움직임을 방해하지 않도록 되어 있다.
석백 밸브 VA는, 대응하는 도포 노즐(41)로부터의 처리액의 토출을 정지시켰을 때, 도포 노즐(41)의 유로(46) 내에 잔류하는 처리액의 선단 액면을 처리액 공급로(411)측으로 후퇴(석백)시키기 위한 것이며, 또한, 본 발명의 흡인 기구를 겸용하고 있다. 석백 밸브 VA는, 예를 들어 내부에 처리액 공급로(411)에 연통하는 흡인실이 형성된 벨로우즈를 구비하고 있고, 이 벨로우즈를 신장시켜 흡인실 내를 부압으로 함으로써, 도포 노즐(41) 내의 처리액을 처리액 공급로(411)측으로 흡인하도록 구성되어 있다. 또한, 석백 밸브 VA에는 니들이 마련되어 있고, 이 니들에 의해 흡인실의 최대 용적을 변화시킴으로써 처리액의 선단 액면의 후퇴하는 거리를 조절할 수 있도록 되어 있다.
유량 조정부(413)는 처리액의 유량을 조정하는 것이며, 처리액 공급원(412)에는, 예를 들어 각각 종류가 상이한 레지스트액이나, 종류가 동일해도 점도 등이 상이한 레지스트액, 예를 들어 3차원 NAND형 메모리의 레지스트 박막용 레지스트액이 처리액으로서 저류되어 있다. 용제 노즐(42)은 용제 공급로(421)를 거쳐서 용제 공급원(422)에 접속되어 있고, 용제 공급로(421)에는, 개폐 밸브나 매스 플로우 컨트롤러 등을 구비한 유량 조정부(423)가 개재 설치되어 있다. 석백 밸브 VA나 유량 조정부(413, 423)는, 후술하는 제어부(6)로부터의 제어 신호에 기초하여 그 구동이 제어된다.
컵(23)의 외면에는, 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐 대기 장치를 이루는 대기 유닛(5)이 마련되어 있다. 또한, 도 1에 있어서는, 도시의 편의상, 노즐 유닛(3) 및 대기 유닛(5)을 실제보다도 크고, 간략화하여 도시하고 있다. 대기 유닛(5)에는, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 각 도포 노즐(41)과 용제 노즐(42)이 각각 개별로 수용되는 통형 노즐 수용부(51)가 노즐의 수량만큼, 즉 11개 설치되어 있고, 예를 들어 이 노즐 수용부(51)는 Y축 방향으로 일직선 상에 배열되어 있다.
도포 노즐(41)용 노즐 수용부(51)는 마찬가지로 구성되어 있고, 이 노즐 수용부(51)에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 5 중 가장 좌측의 노즐 수용부(51)를 나타내는 것이다. 노즐 수용부(51)는 도포 노즐(41)의 원통부(44) 및 선단부(45)를 수용하는 부위가 예를 들어 원통형이며, 노즐 수용부(51)의 하부측은, 예를 들어 아래로 갈수록 내경이 작아지는 축경부(52)로서 구성되어 있다. 또한, 노즐 수용부(51)의 하단은 배출구(53)를 거쳐서 각 노즐 수용부(51) 공용의 배액실(54)과 연통하고 있다. 배액실(54)에 유입된 액체는, 배출로(55)를 통해 액 처리 장치(1)의 외부로 배출된다.
도 4 및 도 5는 노즐 유닛(3)이 대기 유닛(5) 내에 수용된 대기 위치에 있을 때를 도시하고 있고, 이 대기 위치에서는, 예를 들어 각 도포 노즐(41)의 선단부(45)는 노즐 수용부(51)의 축경부(52)에 있고, 이 축경부(52)의 내주면이 도포 노즐(41)의 선단부를 둘러싸는 내주면에 상당한다. 그리고, 각 노즐(41)의 토출구(47)의 하방측에, 이들 토출구(41)와 대향하도록 배출구(53)가 위치하고 있다. 이 배출구(53)는 예를 들어 평면 형상이 원형으로 구성되고, 도포 노즐(41)의 토출구(47)에 대응하는 부위의 도포 노즐(41)의 외경보다도 크게 형성되어 있다. 이 예에서는, 축경부(52)와 배액실(54) 사이의 가장 내경이 작은 부위가 배출구(53)에 상당한다.
또한, 도포 노즐(41)용 노즐 수용부(51)의 하부측의 측벽 예를 들어 축경부(52)의 측벽에는, 용제를 공급하기 위한 용제 토출구(56)가 마련되어 있다. 이 용제 토출구(56)는, 예를 들어 용제를 축경부(52)의 내주면을 따르게 하여 공급하도록 형성되고, 이를 위해, 용제 토출구(56)는, 예를 들어 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 축경부(52)의 접선 방향으로 마련되어 있다. 이에 의해, 용제 토출구(56)로부터 토출된 용제는, 노즐 수용부(51)의 내주면을 따라서 안내되어 배출구(53)로부터 배출되고, 축경부(52)에 있어서는, 용제 토출구(56)로부터 토출된 용제가 선회류로 되어 낙하하도록 구성되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 이들 용제 토출구(56)는, 도포 노즐(41)의 각 노즐 수용부(51)마다, 용제 공급로(57)를 거쳐서 용제 공급원(58)에 접속되어 있고, 각 용제 공급로(57)에는, 개폐 밸브나 매스 플로우 컨트롤러 등을 구비한 유량 조정부(59)가 각각 개재 설치되어 있다. 각 유량 조정부(59)는 예를 들어 제어부(6)의 제어 신호에 의해 구동이 제어되어, 각 노즐 수용부(51)에 용제 토출구(56)로부터 토출되는 용제의 공급량을 조정하는 기구이다. 본 발명의 용제 공급부는, 용제 공급로(57)와, 유량 조정부(59)와, 용제 공급원(58)을 포함하는 것이다. 이 용제 공급부는, 후술하는 바와 같이, 도포 노즐(41)의 선단부에 용제의 액층을 형성할 때, 용제 토출구(56)에 제1 유량으로 용제를 공급하여, 당해 노즐(41)의 토출구(47)를 폐색하도록 용제의 액막을 형성한 후, 용제 토출구(56)에 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 공급하도록 구성되어 있다. 또한, 용제 노즐(42)에 대응하는 노즐 수납부(51)는 예를 들어 용제 토출구(56)가 형성되어 있지 않은 것 이외는, 도포 노즐(41)에 대응하는 노즐 수용부(51)와 마찬가지로 구성되어 있다.
후술하는 바와 같이, 대기 유닛(5)에서는, 도포 노즐(41)로부터 레지스트액이 더미 토출되는데, 레지스트액의 점도가 높은 경우에는, 배출구(53)가 작으면 레지스트액의 막힘이 발생한다. 한편, 배출구(53)가 크면, 도포 노즐(41)의 선단에 용제의 액층을 형성할 수 없게 된다. 이 때문에, 도포 노즐(41)의 토출구(47)에 대응하는 부위의 도포 노즐(41)의 외경 L1이 예를 들어 2.5㎜ 내지 3.0㎜일 때는, 배출구(53)의 내경 L2는, 예를 들어 직경 3.2㎜ 내지 3.6㎜로 설정되는 것이 바람직하다.
노즐 유닛(3)의 도포 노즐(41) 및 용제 노즐(42)은, 예를 들어 웨이퍼 W의 회전 중심 상을 통과하는 직선 상에 배열되고, 또한, 대기 유닛(5)의 각 노즐 수용부(51)도, 웨이퍼 W의 회전 중심 상을 통과하는 직선 상에 위치하도록 배열되어 있다. 노즐 유닛(3)은, 이미 설명한 바와 같이 이동 기구(32)에 의해, 웨이퍼 W의 회전 중심 상을 통과하는 직선 상으로 이동함과 함께, 승강 가능하게 구성되고, 이렇게 하여, 노즐 유닛(3)은 대기 위치와, 처리 위치 사이에서 이동된다. 대기 위치란, 이미 설명한 바와 같이 각 도포 노즐(41)의 선단부(45)가 각 노즐 수용부(51)의 축경부(52)에 수용되는 위치이다. 또한, 처리 위치란, 도포 노즐(41), 용제 노즐(42) 중 어느 하나의 노즐이 웨이퍼 W의 회전 중심에 처리액 또는 용제를 공급하는 위치이다. 또한, 노즐 유닛(3)은 대기 위치의 상방측, 예를 들어 노즐 유닛(3)의 각 도포 노즐(41)의 선단이 대기 유닛(5)의 노즐 수용부(51)의 상면보다도 약간 예를 들어 1㎜ 내지 2㎜ 정도 상방측에 있는 위치에서 대기하는 경우도 있다.
이 액 처리 장치(1)는 제어부(6)를 구비하고 있고, 제어부(6)는 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 도시하지 않은 프로그램 저장부를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 W의 도포 처리, 대기 유닛(5)에 있어서의 도포 노즐(41)에 대한 처리 등, 각종 동작을 행할 수 있도록 명령(스텝군)이 짜여진 프로그램이 저장되어 있다. 그리고, 이 프로그램에 의해 제어부(6)로부터 액 처리 장치(1)의 각 부에 제어 신호가 출력됨으로써, 당해 액 처리 장치(1)의 각 부 동작이 제어된다. 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크 또는 메모리 카드 등의 기억 매체에 수납된 상태에서 프로그램 저장부에 저장된다.
이하에, 액 처리 장치(1)의 작용에 대하여, 노즐 유닛(3)의 하나의 도포 노즐(41A)을 사용하여 레지스트액의 도포 처리를 행하는 경우를 예로 들어, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 우선, 예를 들어 점도가 50cp 내지 1000cp인 레지스트액을 사용하여, 도포 노즐(41A)에 의해 스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼 W의 표면에 레지스트액을 토출하여 도포 처리를 행한다. 즉, 스핀 척(2)을 컵(23)의 상방측까지 상승시키고, 도시하지 않은 기판 반송 기구로부터 웨이퍼 W를 수취한다. 그리고, 용제 노즐(42)이 스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼 W의 회전 중심에 용제를 공급하는 위치로 노즐 유닛(3)을 이동시키고, 용제인 시너액을 공급한다. 이어서, 스핀 척(2)에 의해 웨이퍼 W를 회전시켜, 이 원심력에 의해 시너액을 주연부까지 확산시킨다.
그 다음, 스핀 척(2)의 회전을 중지하고, 도포 노즐(41A)이 스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼 W의 회전 중심에 레지스트액을 공급하는 위치로 노즐 유닛(3)을 이동시키고, 레지스트액을 토출한다. 그리고, 스핀 척(2)에 의해 웨이퍼 W를 회전시켜, 이 원심력에 의해 레지스트액을 웨이퍼 W의 중심부로부터 주연부까지 확산시킨다. 레지스트액은, 예를 들어 시너액에 의해 웨이퍼 표면이 젖어 있는 상태에서 도포되고, 이와 같이 하여 레지스트액이 도포된 웨이퍼 W는, 기판 반송 기구에 전달된다.
한편, 도포 처리를 종료한 후, 소정 시간 이상 도포액의 토출이 행해지지 않은 경우에는, 노즐 유닛(3)을 대기 유닛(5)에 대향하는 위치까지 이동시키고 나서 강하시키고, 각 도포 노즐(41)의 선단을 각각 대응하는 노즐 수용부(51) 내에 수용하여, 대기 위치에 위치시킨다. 이 상태에서, 도포 노즐(41A)의 유로(46)의 선단 내부의 레지스트액(71)을 더미 디스펜스에 의해 노즐 수용부(51) 내로 토출한다(도 6의 (a) 참조).
레지스트액(71)은 노즐 수용부(51)의 배출구(53)를 통해 배액실(54)측으로 배출된다. 이 예에서는, 배출구(53)는 도포 노즐(41A)의 토출구(47)에 대응하는 부위의 노즐(41A)의 외경보다도 크고, 예를 들어 직경 3.6㎜의 크기로 형성되어 있으므로, 레지스트액(71)의 점도가 약 1000cp로 어느 정도 높은 경우에도, 배출구(53)에 있어서의 레지스트액(71)의 막힘이 억제된다.
계속해서, 도포 노즐(41A)의 처리액 공급로(411)에 마련된 석백 밸브 VA에 의해 1회째의 흡인을 행한다. 이와 같이 하면, 도포 노즐(41A)의 유로(46) 내의 레지스트액(71)의 액면은, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이 처리액 공급로(411)측으로 후퇴하여, 당해 액면은 도포 노즐(41A)의 선단으로부터 상승한다. 예를 들어 도포 노즐(41A) 내의 레지스트액(71)의 액면은, 노즐 선단으로부터 1㎜ 내지 3㎜ 정도 상승시키도록, 석백 밸브 VA에 의해 흡인하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 석백 밸브 VA에 의해 2회째의 흡인을 행하면서, 용제 토출구(56)로부터 노즐 수용부(51) 내에 용제(72)를 제1 유량으로 제1 공급 시간 공급하여, 도포 노즐(41A)의 유로(46)의 선단부에 용제의 액막(73)을 형성한다. 액막(73)이란, 도포 노즐(41A)의 토출구(47)를 폐색하는 막이며, 그 두께는 예를 들어 1㎜이다. 용제 토출구(56)로부터 토출된 용제(72)는, 노즐 수용부(51)의 축경부(52)의 내주면을 따라서 안내되어, 선회류로 되어 낙하되어, 배출구(53)로부터 배출된다.
이와 같이 용제(72)는, 노즐 수용부(51)의 내주면을 따라 스파이럴 형상으로 낙하되어 가므로, 배출구(53)를 크게 하면, 용제(72)가 배출구(53)를 통해 빠르게 배출되어 간다. 이에 의해, 후술하는 평가 시험으로부터도 명백해지는 바와 같이, 용제(72)의 공급량이 제1 유량보다도 적으면, 도포 노즐(41A) 내를 흡인해도 용제(72)를 노즐 내로 흡입할 수 없다. 이 때문에, 용제(72)의 공급량을 제1 유량으로 설정하고, 흡인 기구를 이루는 석백 밸브 VA에 의해, 도포 노즐(41) 내의 유로(46)를 상류측으로부터 흡인하여 흡입하고 있다. 이와 같이 함으로써, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 용제(72)를 도포 노즐(41A)측으로 끌어당겨, 도포 노즐(41A)의 선단부에 용제의 액막(73)을 형성한다.
이 예에서는, 배출구(53)의 직경이 3.6㎜이기 때문에, 제1 유량을 90㎖/분 내지 150㎖/분 예를 들어 100㎖/분, 제1 공급 시간을 예를 들어 1 내지 2초로 설정함으로써, 도포 노즐(41A)의 선단부에 용제의 액막(73)을 형성할 수 있다. 또한, 도포 노즐(41A)의 흡인력을 크게 함으로써, 제1 유량을 90㎖/분보다도 작게 하는 것도 생각할 수 있지만, 점도가 높은 레지스트액을 사용하면, 레지스트액이 도포 노즐(41A)의 유로(46)의 내벽면에 부착되기 쉽다. 이 때문에, 흡인력을 크게 하면, 레지스트액이 끊어져 분리될 우려가 있고, 후술하는 바와 같이 도포 노즐(41A)의 내부에 용제의 액층을 형성할 때, 레지스트액의 액층과 혼합되기 쉬워져 버려, 득책은 아니다.
계속해서, 도 6의 (d)에 도시한 바와 같이, 석백 밸브 VA에 의한 도포 노즐(41A) 내의 유로(46)의 흡인을 계속하여, 도포 노즐(41A)의 선단에 액막(73)이 형성된 상태에서, 이 액막(73)과 접촉하도록, 용제 토출구(56)로부터 용제를 제2 유량으로, 예를 들어 제1 공급 시간보다도 긴 제2 공급 시간에 공급한다. 제2 유량이란, 도포 노즐(41)의 토출구(47)가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있는, 제1 유량보다도 적은 유량이다.
이에 의해, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 액막(73)에 접촉하는 용제(72)는 표면 장력 및 도포 노즐(41A) 내의 유로(46)의 흡인에 의해, 도포 노즐(41A)의 유로(46) 내에 인입되어 간다. 즉, 액막(73)이 기점으로 되어, 노즐 수용부(51)의 축경부(52)의 내주면에 공급된 용제(72)가 표면 장력에 의해, 유로(46)에 인입된다. 용제(72)를 제2 유량으로 토출함으로써, 도포 노즐(41)의 토출구(47)가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있기 때문에, 표면 장력의 이용에 의해, 노즐 수용부(51)에 배출구(53)를 폐색하는 용제의 액 저류부를 형성하지 않고, 도포 노즐(41A)에 용제를 흡입시킬 수 있다. 이 예에서는, 배출구(53)의 직경이 3.6㎜이기 때문에, 제2 공급량을 30㎖/분 내지 60㎖/분 예를 들어 40㎖/분, 제2 공급 시간을 예를 들어 6 내지 7초로 설정하고 있다.
제1 유량 및 제1 공급 시간, 제2 유량 및 제2 공급 시간은, 미리 실험에 의해 구해진 것이다. 레지스트액의 점도나, 도포 노즐(41)의 토출구(47)의 크기, 토출구(47)에 대응하는 부위의 노즐의 외경의 크기에 따라서, 노즐 수용부(51)의 배출구(53)의 크기가 설정되고, 이 배출구(53)의 크기에 기초하여, 제1 유량 및 제1 공급 시간, 제2 유량 및 제2 공급 시간이 적절히 구해진다.
이렇게 하여, 도 6의 (e)에 도시한 바와 같이, 도포 노즐(41A)의 유로(46) 내에, 처리액 공급로(411)측으로부터 순서대로 처리액층(81)과 공기층(82)과 용제의 액층(용제층)(83)이 형성된다. 이에 의해, 도포 노즐(41A)의 선단 내부의 처리액(레지스트액)은 공기층(82)과 용제층(83)에 의해 대기와 차단되기 때문에, 처리액의 건조를 방지할 수 있다.
예를 들어, 도포 노즐(41A) 내의 용제층(83)의 액면은, 도포 노즐(41A)의 선단으로부터 5㎜ 내지 15㎜ 정도 상승시키도록, 석백 밸브 VA에 의해 흡인하는 것이 바람직하다. 또한, 이후, 용제 토출구(56)로부터의 용제의 공급을 정지한 상태에서, 석백 밸브 VA에 의해 도포 노즐(41A) 내의 유로(46)를 흡인하여, 도포 노즐(41A)의 선단 내부에 있어서 용제층(83)의 외측에 공기층을 더 형성하도록 해도 된다. 이와 같이 도포 노즐(41A) 내에 있어서 용제층(83)보다도 선단측에 공기층을 형성함으로써, 도포 노즐(41A)의 선단 내부로의 용제의 액적의 흡입을 방지할 수 있다. 이 상태에서, 노즐 유닛(3)의 각 도포 노즐(41)은 대기 유닛(5) 내의 대기 위치에 있어서 대기한다.
계속해서, 각 도포 노즐(41)의 선단에 처리액층(81)과 공기층(82)과 용제층(83)이 형성된 노즐 유닛(3)을 사용하여, 액 처리 장치(1)에서 웨이퍼 W의 도포 처리를 행하는 경우에 대하여, 노즐 유닛(3)의 하나의 도포 노즐(41A)을 사용하는 경우를 예로 하여 설명한다. 우선, 도포 노즐(41A)로부터 용제층(83)을 배출하는 처리를 행한다. 즉, 도포 노즐(41A)을 대기 유닛(5)의 대기 위치에 배치하고, 당해 노즐(41A)의 유량 조정부(413)에 의해 소정량의 레지스트액을 토출시켜, 노즐 선단의 용제층(83)을 배출한 후, 레지스트액의 석백을 행한다. 이때, 레지스트액의 폐기량을 적게 하기 위해, 용제층(83)만을 배출하기 위한 레지스트액의 공급량은 미리 실험에 의해 구해 두고, 예를 들어 레지스트액의 액면을 예를 들어 2㎜ 정도 하강시켜, 이렇게 하여 용제층(83)을 배출한다.
이어서, 노즐 유닛(3)을 도포 노즐(41A)이 웨이퍼 W에 도포액을 공급하는 처리 위치까지 이동시키고, 이 도포 노즐(41A)로부터 레지스트액을 웨이퍼 W에 공급하여, 이미 설명한 방법에 의해 도포 처리를 행한다. 그리고, 도포 처리를 종료한 후, 소정 시간 이상 도포액의 토출이 행해지지 않은 경우에는, 사용한 도포 노즐(41A)을 대기 유닛(5)의 노즐 수용부(51) 내에 수용하고, 상술한 바와 같이, 도포 노즐(41A)의 내부에, 처리액 공급로(411)측으로부터 순서대로 처리액층(81)과 공기층(82)과 용제층(83)을 형성한다.
이후, 상기 하나의 도포 노즐(41A)과는 상이한 다른 도포 노즐(41B)을 사용하여 도포 처리를 행하는 경우에는, 도포 노즐(41A)과 마찬가지로, 다른 도포 노즐(41B)의 용제층(83)의 배출을 행한다. 이어서, 이 도포 노즐(41B)을 사용하여 웨이퍼 W에 처리액인 레지스트액의 도포 처리를 행하고, 계속해서, 노즐 유닛(3)을 대기 유닛(5)의 대기 위치에 배치하고, 이 도포 노즐(41B)의 선단 내부에 처리액층(81)과 공기층(82)과 용제층(83)을 형성하기 위한 처리를 행한다.
여기서, 사용하는 도포 노즐(41A)의 용제를 배출하여, 소정의 도포 처리를 행하고, 이어서 당해 도포 노즐(41A)의 선단 내부에 처리액층(81)과 공기층(82)과 용제층(83)을 형성하기 위한 처리를 행하는 일련의 동작이나, 이어서 다른 도포 노즐(41B) 등을 사용하여 다음 도포 처리를 행할 때의 일련의 동작은, 제어부(6)에 저장된 프로그램에 기초하여 행해진다.
상술한 실시 형태에 따르면, 노즐 수용부(51)에 있어서, 도포 노즐(41)의 선단부에 용제의 액층(83)을 형성함에 있어서, 제1 유량으로 용제를 공급하여, 도포 노즐(41)의 토출구(47)를 폐색하도록 액막(73)을 형성한 후, 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 공급하고 있다. 이에 의해, 도포 노즐(41)의 토출구(47)에 형성된 액막(73)과 용제가 접촉함으로써, 표면 장력에 의해 도포 노즐(41)의 선단부에 용제가 흡입되어, 용제의 액층(83)이 형성된다. 따라서, 노즐 수용부(51)에 배출구(53)를 덮는 용제의 액 저류부를 형성할 필요가 없고, 노즐 수용부(51)에의 용제의 공급 도중에, 그 공급량을 제1 유량으로부터 제2 유량으로 저감하고 있으므로, 용제의 액 절약화를 도모할 수 있다.
본 발명은, 도포 노즐(41)의 토출구(47)에 액막(73)을 형성할 때는, 용제의 공급량은 대유량인 제1 유량이 필요하지만, 액막(73)의 형성 후에는 용제의 공급량을 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 설정해도, 용제가 도포 노즐(41) 내에 인입됨을 알아냄으로써 이루어진 것이다. 이 때문에, 노즐 수용부(51)의 배출구(53)가 3.2㎜ 내지 3.6㎜여도, 용제의 액 절약화를 도모하면서, 도포 노즐(41)의 선단부에 용제의 액층(83)을 형성할 수 있다.
따라서, 레지스트액의 점도가 약 1000cp로 비교적 높은 경우에, 레지스트액의 배출구(53)를 크게 설정할 수 있으므로, 더미 디스펜스 시의 레지스트액의 막힘을 억제하면서, 용제의 액 절약화를 도모할 수 있다. 예를 들어 용제를 제1 유량을 100㎖/분으로 하여 1 내지 2초 공급하고, 이어서 제2 유량을 40㎖/분으로 하여 6 내지 7초 공급하여, 도포 노즐(41)의 선단에 용제의 액층(83)을 형성하는 경우에는, 용제를 제1 유량(100㎖/분)으로 7 내지 8초 공급하는 경우에 비해, 용제 공급량을 45％ 정도 삭감할 수 있다. 이와 같이 기존의 설비를 사용하여, 용제의 공급량의 조정을 행함으로써 용제의 액 절약화를 도모할 수 있는 방법은 유효하다.
(평가 시험 1)
이하, 본 발명을 달성하기에 이른 실험예에 대하여 설명한다. 우선, 노즐 수용부(51)의 배출구(53)의 크기와, 도포 노즐(41)의 용제층(83)의 형성의 관련성에 대하여 평가하였다. 도 4에 도시한 본 발명의 노즐 수용부(51)에 있어서, 배출구(53)를 직경 3.6㎜로 하고, 도포 노즐(41)의 흡인량을 일정하게 하고, 용제 토출구(56)로부터의 용제의 공급량을 20㎖/분 내지 120㎖/분 사이에서 변화시켜, 도포 노즐(41)에 용제층(83)이 형성되는지 여부에 대하여, 눈으로 확인하였다. 또한, 배출구(53)가 3.0㎜인 노즐 수용부(51)에 대해서도 마찬가지의 평가를 행하였다.
이 결과, 배출구(53)가 3.6㎜인 경우에는, 용제의 공급량이 100㎖/분 내지 120㎖/분일 때는 용제층(83)이 형성되고, 배출구(53)가 3.0㎜인 경우에는, 용제의 공급량이 20㎖/분 내지 120㎖/분일 때 용제의 액층이 형성되는 것이 확인되었다. 배출구(53)를 크게 하면, 용제가 배출구(53)로부터 빠르게 배출되어, 도포 노즐(41)에 의한 흡인이 어려워지기 때문에, 용제층(83)을 형성하기 위해서는, 용제의 공급 유량을 증대시킬 필요가 있음이 이해된다.
(평가 시험 2)
계속해서, 도포 노즐(41)의 선단의 액막(73)의 유무와, 도포 노즐(41)의 용제층(83)의 형성의 관련성에 대하여 평가하였다. 도 4에 도시한 본 발명의 노즐 수용부(51)에 있어서, 배출구(53)를 직경 3.6㎜로 하고, 도포 노즐(41)에 액막(73)을 형성하였을 때와 형성하지 않았을 때에 대하여, 용제 토출구(56)로부터의 용제의 공급량을 20㎖/분 내지 120㎖/분 사이에서 변화시켜, 용제층(83)이 형성되는지 여부의 확인을 행하였다. 또한, 도포 노즐(41)의 흡인량은 일정하게 하였다. 또한, 배출구(53)가 3.0㎜인 노즐 수용부(51)에 대해서도 마찬가지의 평가를 행하였다.
이 결과, 도포 노즐(41)에 액막(73)을 형성한 경우에는, 용제의 공급량이 40㎖/분 내지 120㎖/분일 때는 용제층(83)이 형성되고, 액막(73)을 형성하지 않은 경우에는, 용제의 공급량이 100㎖/분 내지 120㎖/분일 때 용제층(83)이 형성되는 것이 확인되었다. 이와 같이, 배출구(53)가 3.6㎜로 큰 경우라도, 미리 도포 노즐(41)의 선단에 액막(73)을 보유 지지한 경우에서 용제를 공급하면, 그 후의 용제 공급량이 저유량이어도, 액막(73)이 기점으로 되어, 노즐 수용부(51)의 축경부(52)의 내주면의 용제를 인입하는 현상이 관찰되었다. 이들 평가 시험으로부터, 도포 노즐(41)의 토출구(47)에 액막(73)을 형성할 때는, 제1 유량으로 용제를 공급하고, 이어서 제1 유량보다도 저유량인 제2 유량으로 공급함으로써, 도포 노즐(41) 내에 용제층(83)을 형성하면서 용제의 액 절약화를 도모할 수 있는 것이 확인되었다. 따라서, 배출구(53)의 내경이 3.2 내지 3.6㎜인 경우에는, 제1 유량이 90㎖/분 내지 150㎖/분이면, 도포 노즐(41)의 선단에 액막(73)이 형성되고, 제2 유량이 30㎖/분 내지 60㎖/분이면 용제층(83)이 형성된다고 이해된다.
이상에 있어서, 상술한 실시 형태에서는, 용제 공급부로부터 제1 유량으로 용제가 공급되는 용제 토출구(56)와, 용제 공급부로부터 제2 유량으로 용제가 공급되는 용제 토출구(56)는 공통화되어 있지만, 제1 유량으로 용제를 토출하는 용제 토출구와, 제2 유량으로 용제를 토출하는 용제 토출구를, 예를 들어 축경부(52)의 측벽면에 별개로 마련해도 된다.
본 발명의 처리액의 예로서는, 레지스트액 외에, 안료 레지스트(OCCF)나 수용성 레지스트 등을 들 수 있고, 용제의 예로서는, PGMEA나 OK73 등의 시너나, 물 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태에서는, 복수의 도포 노즐(41)을 구비한 노즐 유닛(3)의 예를 나타내고 있지만, 도포 노즐(41)의 개수는 상술한 예에 한하지 않고, 1개의 도포 노즐을 구비하는 구성에 대해서도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼 이외의 피처리 기판, 예를 들어 FPD(플랫 패널 디스플레이) 기판의 액 처리 장치에 적용할 수 있다.
1 : 액 처리 장치
2 : 스핀 척
3 : 노즐 유닛
32 : 이동 기구
41 : 도포 노즐
42 : 용제 노즐
46 : 유로
47 : 토출구
5 : 대기 유닛
51 : 노즐 수용부
52 : 축경부
53 : 배출구
56 : 용제 토출구
57 : 용제 공급로
59 : 유량 조정부
6 : 제어부
81 : 처리액층
82 : 공기층
83 : 용제의 액층(용제층)
VA : 석백 밸브
W : 반도체 웨이퍼

Claims (9)

  1. 건조에 의해 고화되는 처리액을 토출하기 위한 노즐을 대기시키고, 노즐의 선단부에 용제를 흡입하여 용제의 액층을 형성하기 위한 노즐 대기 장치에 있어서,
    상기 노즐의 선단부를 둘러싸도록 형성된 내주면을 포함하고, 노즐의 토출구와 대향하여 배출구가 형성된 노즐 수용부와,
    상기 노즐 수용부 내에 개구되며, 토출된 용제가 상기 노즐 수용부의 내주면을 따라서 안내되어 상기 배출구로부터 배출되도록 형성된 용제 토출구와,
    상기 노즐의 선단부에 용제의 액층을 형성할 때, 용제 토출구에 제1 유량으로 용제를 공급하고, 당해 용제에 의해 상기 노즐의 토출구를 폐색하도록 액막이 형성된 후, 용제 토출구에, 상기 노즐의 토출구가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있는, 상기 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 공급하는 용제 공급부를 구비한 것을 특징으로 하는 노즐 대기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    용제 공급부로부터 제1 유량으로 용제가 공급되는 용제 토출구와 용제 공급부로부터 제2 유량으로 용제가 공급되는 용제 토출구는 공통화되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 대기 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 노즐 수용부에 있어서, 용제 토출구로부터 토출된 용제가 선회류로 되어 낙하하는 부위에, 아래로 갈수록 내경이 작아지는 축경부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 대기 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 노즐의 토출구에 대응하는 부위의 노즐의 외경은 2.5㎜ 내지 3.0㎜이고,
    상기 노즐의 배출구의 내경은 3.2㎜ 내지 3.6㎜인 것을 특징으로 하는 노즐 대기 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 유량은 90㎖/분 내지 150㎖/분이고,
    제2 유량은 30㎖/분 내지 60㎖/분인 것을 특징으로 하는 노즐 대기 장치.
  6. 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
    건조에 의해 고화되는 처리액을, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 토출하기 위한 노즐과,
    제1항 또는 제2항에 기재된 노즐 대기 장치와,
    상기 노즐 대기 장치에 대기하는 노즐 내의 유로를 상류측으로 흡인하여 용제를 흡입하기 위한 흡인 기구를 구비한 액 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 처리액의 점도는, 50cp 내지 1000cp인 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  8. 건조에 의해 고화되는 처리액을, 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 노즐로부터 토출하는 공정과,
    이어서 상기 노즐을, 노즐의 선단부를 둘러싸도록 형성된 내주면을 포함하고, 노즐의 토출구와 대향하여 배출구가 형성된 노즐 수용부에 대기시키는 공정과,
    상기 노즐 수용부에 대기하고 있는 노즐의 토출구로부터 처리액을 토출하고, 당해 토출구와 대향하는 배출구로부터 처리액을 배출하는 공정과,
    계속해서 상기 노즐 수용부 내에 개구되는 용제 토출구로부터 제1 유량으로 용제를 토출하고, 토출된 용제가 상기 노즐 수용부의 내주면을 따라서 안내되고, 상기 노즐 내의 유로를 흡인하여, 상기 노즐 수용부의 내주면을 따라서 안내되는 용제를 상기 노즐 측으로 끌어당겨, 당해 용제에 의해 상기 노즐의 토출구를 폐색하도록 액막을 형성하는 공정과,
    그런 후, 상기 노즐 수용부 내에 개구되는 용제 토출구로부터, 상기 노즐의 토출구가 용제에 의해 폐색된 상태를 유지할 수 있는, 상기 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 용제를 토출하고, 토출된 용제가 상기 노즐 수용부의 내주면을 따라서 안내되는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치의 운전 방법.
  9. 건조에 의해 고화되는 처리액을, 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 노즐로부터 토출하는 액 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 기억하는 기억 매체이며,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제8항에 기재된 액 처리 장치의 운전 방법을 실행하도록 스텝군이 짜여 있는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
KR1020180120976A 2017-10-23 2018-10-11 노즐 대기 장치, 액 처리 장치 및 액 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체 KR102627121B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017204714A JP6915498B2 (ja) 2017-10-23 2017-10-23 ノズル待機装置、液処理装置及び液処理装置の運転方法並びに記憶媒体
JPJP-P-2017-204714 2017-10-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190045062A KR20190045062A (ko) 2019-05-02
KR102627121B1 true KR102627121B1 (ko) 2024-01-22

Family

ID=66230105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180120976A KR102627121B1 (ko) 2017-10-23 2018-10-11 노즐 대기 장치, 액 처리 장치 및 액 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6915498B2 (ko)
KR (1) KR102627121B1 (ko)
CN (1) CN109698145B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022047040A (ja) 2020-09-11 2022-03-24 東京エレクトロン株式会社 ノズル待機装置、液処理装置及び液処理装置の運転方法
KR102635382B1 (ko) * 2020-12-31 2024-02-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003178965A (ja) 2001-09-27 2003-06-27 Tokyo Electron Ltd 基板の処理方法
JP2010062352A (ja) 2008-09-04 2010-03-18 Tokyo Electron Ltd 液処理におけるノズル洗浄、処理液乾燥防止方法及びその装置
JP2010103131A (ja) 2008-10-21 2010-05-06 Tokyo Electron Ltd 液処理装置及び液処理方法
JP2017092239A (ja) 2015-11-10 2017-05-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ノズル待機装置および基板処理装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3207085B2 (ja) * 1995-07-07 2001-09-10 株式会社ユニシアジェックス 流量制御装置
JP2003033699A (ja) * 2001-07-26 2003-02-04 Nichiden Tekkosho:Kk 真空塗装方法及び装置
JP4183411B2 (ja) * 2001-11-02 2008-11-19 アピックヤマダ株式会社 液材吐出装置
JP2004014596A (ja) * 2002-06-04 2004-01-15 Fujimori Gijutsu Kenkyusho:Kk ウェハ洗浄方法及びその装置
JP4606234B2 (ja) * 2005-04-15 2011-01-05 東京エレクトロン株式会社 液処理方法及び液処理装置
JP2007096156A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd カバー膜除去装置
JP4763575B2 (ja) * 2006-01-26 2011-08-31 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP4863782B2 (ja) * 2006-06-19 2012-01-25 東京応化工業株式会社 処理液供給装置
US9378988B2 (en) * 2011-07-20 2016-06-28 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing apparatus and substrate processing method using processing solution
JP5672204B2 (ja) * 2011-09-13 2015-02-18 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体
JP5827593B2 (ja) * 2012-05-11 2015-12-02 東京エレクトロン株式会社 可動ノズルおよび基板処理装置
JP5258999B2 (ja) * 2012-06-19 2013-08-07 東京エレクトロン株式会社 液処理におけるノズル洗浄方法及びその装置
JP5289605B2 (ja) * 2012-06-19 2013-09-11 東京エレクトロン株式会社 液処理におけるノズル洗浄、処理液乾燥防止方法及びその装置
KR20140084735A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
CN104324839B (zh) * 2014-11-14 2016-08-24 千藤（南京）环保科技有限公司 一种自然聚焦式超声雾化喷头
JP6714346B2 (ja) * 2015-11-10 2020-06-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ノズル待機装置および基板処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003178965A (ja) 2001-09-27 2003-06-27 Tokyo Electron Ltd 基板の処理方法
JP2010062352A (ja) 2008-09-04 2010-03-18 Tokyo Electron Ltd 液処理におけるノズル洗浄、処理液乾燥防止方法及びその装置
JP2010103131A (ja) 2008-10-21 2010-05-06 Tokyo Electron Ltd 液処理装置及び液処理方法
JP2017092239A (ja) 2015-11-10 2017-05-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ノズル待機装置および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6915498B2 (ja) 2021-08-04
JP2019079886A (ja) 2019-05-23
CN109698145A (zh) 2019-04-30
KR20190045062A (ko) 2019-05-02
CN109698145B (zh) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8216390B2 (en) Cleaning and drying-preventing method, and cleaning and drying-preventing apparatus
JP5454203B2 (ja) 塗布方法及び塗布装置
KR20150064667A (ko) 도포막 형성 장치, 도포막 형성 방법, 및 기억 매체
US9623435B2 (en) Substrate processing apparatus for coating liquid composed of first coating liquid and second coating liquid on substrate with slit-shaped ejection port
KR102627121B1 (ko) 노즐 대기 장치, 액 처리 장치 및 액 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체
JP2015060932A (ja) スパイラル塗布装置
KR20160012076A (ko) 현상 장치
KR101095095B1 (ko) 기판처리장치
JP2007258565A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR101895409B1 (ko) 기판 처리 설비
JP2015170617A (ja) 液処理装置
JP6801387B2 (ja) 塗布膜形成方法、塗布膜形成装置及び記憶媒体
JP4347734B2 (ja) 基板処理装置
JP4342343B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US11862485B2 (en) Nozzle standby device, liquid processing apparatus and operation method of liquid processing apparatus
JP2012232298A (ja) 液処理におけるノズル洗浄方法及びその装置
JP7318296B2 (ja) 液処理装置の運転方法及び液処理装置
JP3672377B2 (ja) 基板処理装置
JP6803736B2 (ja) 基板処理装置
CN110534454A (zh) 液处理装置、液处理方法和计算机可读取的存储介质
JP2023056612A (ja) 処理液収容容器、基板処理装置及び基板処理方法
JP2021136263A (ja) 液処理装置及び液処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant