KR20190124641A - 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 - Google Patents

처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 Download PDF

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다카히로 오오쿠보
스구루 에노키다
도시노부 후루쇼
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

품질 관리를 용이하게 한다.
웨이퍼에 레지스트액을 도포하여 소정의 처리를 행하는 레지스트 도포 장치(32)에 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급 장치(200)이며, 레지스트액의 공급처의 레지스트 도포 장치(32)는 복수이고, 레지스트액을 저류하는 레지스트액 보틀(B)에 저류되어 있던 레지스트액을 복수의 레지스트 도포 장치(32) 각각에 송출하는, 복수의 레지스트 도포 장치(32)에서 공통인 송출부(212)와, 송출부(212)를 제어하는 제어부(U)를 갖고, 송출부(212)는, 레지스트액을 흡인하여 보충하고, 보충한 레지스트액을 송출하는 제1 및 제2 펌프(212a, 212b)를 갖고, 제어부(U)는, 제1 및 제2 펌프(212a, 212b) 중 어느 것이 복수의 레지스트 도포 장치(32)에 레지스트액을 송출하는 것이 가능한 상태로 항상 되도록, 제1 및 제2 펌프(212a, 212b) 각각의 흡인 타이밍을 제어한다.

Description

처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 {APPARATUS FOR SUPPLYING TREATMENT LIQUID AND METHOD OF SUPPLYING TREATMENT LIQUID}
본 발명은, 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법에 관한 것이다.
예를 들어 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 예를 들어 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 한다.) 표면 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등의 일련의 처리가 순차 행해지고, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다. 이들 일련의 처리는, 웨이퍼를 처리하는 각종 처리 장치나 웨이퍼를 반송하는 반송 기구 등을 탑재한 기판 처리 시스템인 도포 현상 처리 시스템에서 행해지고 있다. 또한, 도포 현상 처리 시스템에는, 상기 처리 장치로서, 포토리소그래피 공정에서 사용되는 레지스트액이나, 현상액 등과 같은 처리액을 웨이퍼에 도포하여 액처리를 행하는 액처리 장치가 마련되어 있다.
또한, 도포 현상 처리 시스템에는, 액처리 장치에 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치가 마련되어 있다. 이 처리액 공급 장치는, 예를 들어 처리액을 저류하는 처리액 공급원과, 해당 처리액 공급원으로부터의 처리액을 일시적으로 저류하는 중간 탱크와, 해당 중간 탱크에 저류된 처리액을, 처리액 공급관을 통해 상기 액처리 장치의 도포 노즐에 공급하는 펌프를 갖는다. 또한, 처리액 공급 장치에서는, 처리액 중으로부터 이물(파티클)을 제거하는 필터가, 처리액 공급관에 마련되어 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 특허문헌 1에서는, 도포 현상 처리 시스템에 있어서, 동종의 액처리 장치가 복수 마련되어 있고, 예를 들어 레지스트액을 웨이퍼에 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 장치가 복수 마련되어 있다. 이와 같이, 동종의 액처리 장치가 복수 마련된 도포 현상 처리 시스템에서는, 종래, 처리액 공급 장치가 액처리 장치마다 독립하여 마련되어 있다.
일본 특허 공개 제2013-211525호 공보
그런데, 동종의 액처리 장치가 복수 마련된 도포 현상 처리 시스템에 있어서, 전술한 바와 같이, 처리액 공급 장치가 액처리 장치마다 독립하여 마련되는 경우, 처리액 공급 장치의 상태가, 액처리 장치마다 상이하게 된다. 구체적으로는, 처리액 공급 장치의 펌프나 필터의 상태가, 액처리 장치 간에 상이하게 된다. 이와 같이, 처리액 공급 장치의 펌프나 필터의 상태가 액처리 장치 간에 상이하면, 처리액 공급 장치로부터 공급되어서 액처리 장치의 도포 노즐부터 웨이퍼에 토출되는 처리액 내의 파티클의 양이나, 그 처리액을 사용하여 액처리가 행해진 웨이퍼 내의 결함의 양에, 액처리 장치 간에 차가 발생한다. 그 결과, 제품으로서의 반도체 칩을 제조하는 데 있어서의 품질 관리가 복잡해져 버린다.
특허문헌 1은, 상술한 바와 같은 처리액 공급 장치의 상태의 액처리 장치 간 차에 대해서 고려되지 않았다. 따라서, 종래의 처리액 공급 장치에는 개선의 여지가 있다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 품질 관리가 용이한 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은, 기판에 처리액을 도포하여 소정의 처리를 행하는 액처리 장치에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치이며, 상기 처리액의 공급처의 상기 액처리 장치는 복수이고, 상기 처리액을 저류하는 처리액 공급원에 저류되어 있던 상기 처리액을 상기 복수의 액처리 장치 각각에 송출하는, 상기 복수의 액처리 장치에서 공통인 송출부와, 적어도 상기 송출부를 제어하는 제어부를 갖고, 상기 송출부는, 상기 처리액을 흡인하여 보충하고, 보충한 처리액을 송출하는 복수의 펌프를 갖고, 상기 제어부는, 상기 복수의 펌프 중 어느 것이 상기 복수의 액처리 장치에 상기 처리액을 송출하는 것이 가능한 상태로 항상 되도록, 상기 복수의 펌프 각각의 흡인 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따르면, 처리액 공급 장치가 액처리 장치 간에 공통되기 때문에, 당해 처리액 공급 장치로부터 공급되어서 액처리 장치의 처리액 도포부로부터 기판에 토출되는 처리액 내의 파티클의 양이나, 그 처리액을 사용하여 액처리가 행해진 기판 내의 결함의 양이, 액처리 장치 간에 차가 발생하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 반도체 칩 등의 제품을 제조하는 데 있어서의 품질 관리가 용이하다. 또한, 처리액 공급 장치가 액처리 장치 간에 공통되기 때문에, 펌프 등의 부품의 수를 적게 할 수 있기 때문에, 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 복수의 펌프 중 어느 것이 복수의 액처리 장치에 처리액을 송출하는 것이 가능한 상태로 항상 되도록, 복수의 펌프 각각의 처리액의 흡인/보충 타이밍을 제어하고 있기 때문에, 액처리 장치의 처리액 도포부로부터의 처리액의 토출이, 흡인/보충에 의해 방해받지 않는다.
상기 송출부로부터 상기 복수의 액처리 장치 각각으로 분기된 복수의 분기관을 갖고, 상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내의 압력을 측정하는 압력 측정부와, 당해 분기관 내의 압력을 조정하는 압력 조정 밸브가 마련되고, 상기 제어부는, 상기 복수의 분기관 각각에 있어서, 상기 압력 측정부에 의한 측정 결과가 목표 압력이 되도록 상기 압력 조정 밸브를 제어해도 된다.
상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내를 흐르는 상기 처리액의 유량 측정부가 마련되고, 상기 복수의 분기관 각각의 상기 압력 조정 밸브에 있어서의 상기 목표 압력은, 당해 복수의 분기관에 대응하는 상기 액처리 장치의 처리액 도포부로부터 상기 처리액을 토출시켰을 때, 상기 유량 측정부에서의 측정 결과가 소정의 유량이 되는 압력으로 해도 된다.
상기 복수의 액처리 장치는 적층되어 있고, 상기 제어부는, 상기 복수의 액처리 장치 전체의 처리액 도포부로부터 동시에 상기 처리액을 토출했을 때, 최상단의 상기 액처리 장치에 대응하는 상기 압력 측정부에서의 측정 결과가 상기 목표 압력이 되도록, 상기 복수의 펌프 각각으로부터의 상기 처리액의 공급 압력을 조정해도 된다.
다른 관점에 따른 본 발명은, 기판에 처리액을 도포하여 소정의 처리를 행하는 액처리 장치에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치를 사용한 처리액 공급 방법이며, 상기 처리액의 공급처의 상기 액처리 장치는 복수이고, 상기 처리액 공급 장치는, 상기 처리액을 저류하는 처리액 공급원에 저류되어 있던 상기 처리액을 상기 복수의 액처리 장치 각각에 송출하는, 상기 복수의 액처리 장치에서 공통인 송출부를 갖고, 해당 송출부는, 상기 처리액을 흡인하여 보충하고, 보충한 처리액을 송출하는 복수의 펌프를 갖고, 당해 처리액 공급 방법은, 상기 복수의 펌프의 일부로부터 상기 복수의 액처리 장치의 전부 또는 일부에 상기 처리액을 공급하는 공정과, 상기 복수의 펌프의 일부가 상기 복수의 액처리 장치에 처리액을 송출하는 것이 가능한 상태일 때, 상기 복수의 펌프에 포함되는 다른 상기 펌프에 처리액을 보충하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 처리액 공급 장치는, 상기 송출부로부터 상기 복수의 액처리 장치 각각으로 분기된 복수의 분기관을 갖고, 상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내의 압력을 측정하는 압력 측정부와, 당해 분기관 내의 압력을 조정하는 압력 조정 밸브가 마련되고, 당해 처리액 공급 방법은, 상기 복수의 분기관 각각에 대해서, 상기 압력 측정부에 의한 측정 결과가 목표 압력이 되도록 상기 압력 조정 밸브의 개방도를 조정하는 공정을 가져도 된다.
상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내를 흐르는 상기 처리액의 유량 측정부가 마련되고, 당해 처리액 공급 방법은, 상기 복수의 분기관 각각에 있어서, 상기 액처리 장치의 처리액 도포부로부터 상기 처리액을 토출시켜 상기 유량 측정부에서의 측정 결과가 소정의 유량이 되었을 때 상기 압력 측정부에서 측정된 압력을, 상기 목표 압력으로 설정하는 공정을 가져도 된다.
상기 복수의 액처리 장치는 적층되어 있고, 당해 처리액 공급 방법은, 상기 복수의 액처리 장치 전체의 처리액 도포부로부터 동시에 상기 처리액을 토출시켜, 그 상태에서 최상단의 상기 액처리 장치에 대응하는 상기 압력 측정부에서의 측정 결과가 상기 목표 압력이 되도록, 상기 복수의 펌프 각각으로부터의 상기 처리액의 공급 압력을 조정하는 공정을 가져도 된다.
본 발명에 따르면, 품질 관리를 용이하게 행할 수 있다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 정면도이다.
도 3은, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 배면도이다.
도 4는, 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 6은, 본 실시 형태에 관한 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 7은, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 버퍼 탱크에의 보충 공정의 설명도이다.
도 8은, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 제1 펌프에의 보충 공정의 설명도이다.
도 9는, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 제2 펌프에의 보충 공정의 설명도이다.
도 10은, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 제1 펌프로부터의 정압 송출 공정의 설명도이다.
도 11은, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 제2 펌프로부터의 정압 송출 공정의 설명도이다.
도 12는, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 토출 공정의 설명도이다.
도 13은, 각 펌프와 각 노즐의 동작 상태를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 14는, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 제1 펌프에의 재보충 공정의 설명도이다.
도 15는, 레지스트액 공급 장치의 구성의 개략을 설명하기 위한 배관 계통을 나타내고, 제2 펌프에의 재보충 공정의 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 번호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 처리액 공급 장치로서의 레지스트액 공급 장치를 탑재한 기판 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 2 및 도 3은, 각각 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 모식적으로 나타내는, 정면도와 배면도이다.
기판 처리 시스템(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이 기판으로서의 웨이퍼(W)를 복수매 수용한 카세트(C)가 반출입되는 카세트 스테이션(10)과, 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(11)과, 처리 스테이션(11)에 인접한 노광 장치(12) 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 행하는 인터페이스 스테이션(13)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(10)에는, 카세트 적재대(20)가 마련되어 있다. 카세트 적재대(20)에는, 기판 처리 시스템(1)의 외부에 대해서 카세트(C)를 반출입할 때 카세트(C)를 적재하는 카세트 적재판(21)이 복수 마련되어 있다.
카세트 스테이션(10)에는, 도 1에 나타내는 바와 같이 X 방향으로 뻗는 반송로(22) 위를 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(23)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(23)는, 상하 방향 및 연직축 둘레(θ 방향)로도 이동 가능하고, 각 카세트 적재판(21) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(11)의 제3 블록(G3)의 전달 장치 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(11)에는, 각종 장치를 구비한 복수 예를 들어 4개의 블록 G1, G2, G3, G4가 마련되어 있다. 예를 들어 처리 스테이션(11)의 정면측(도 1의 X 방향 부방향측)에는, 제1 블록(G1)이 마련되고, 처리 스테이션(11)의 배면측(도 1의 X 방향 정방향측)에는, 제2 블록(G2)이 마련되어 있다. 또한, 처리 스테이션(11)의 카세트 스테이션(10)측(도 1의 Y 방향 부방향측)에는, 제3 블록(G3)이 마련되고, 처리 스테이션(11)의 인터페이스 스테이션(13)측(도 1의 Y 방향 정방향측)에는, 제4 블록(G4)이 마련되어 있다.
예를 들어 제1 블록(G1)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 복수의 액처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)를 현상 처리하는 현상 처리 장치(30), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 하층에 반사 방지막(이하 「하부 반사 방지막」이라고 한다)을 형성하는 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 장치(32), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 상층에 반사 방지막(이하 「상부 반사 방지막」이라고 한다)을 형성하는 상부 반사 방지막 형성 장치(33)가 수평 방향으로 나열되어 배치되어 있다.
예를 들어 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)는, 각각 상하 방향으로 5개 적층되어서 배치되어 있다. 또한, 이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)의 수나 배치는, 임의로 선택할 수 있다.
이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)와 같은 액처리 장치에서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 상에 소정의 처리액을 도포하는 스핀코팅이 행해진다. 스핀코팅에서는, 예를 들어 도포 노즐로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액을 토출함과 함께, 웨이퍼(W)를 회전시켜서, 처리액을 웨이퍼(W)의 표면으로 확산시킨다.
예를 들어 제2 블록(G2)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 가열이나 냉각과 같은 열처리를 행하는 열처리 장치(40 내지 42)가 상하 방향과 수평 방향으로 나열되어 마련되어 있다. 열처리 장치(40 내지 42)의 수나 배치에 대해서도, 임의로 선택할 수 있다.
예를 들어 제3 블록(G3)에는, 복수의 전달 장치(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)가 아래부터 순서대로 마련되어 있다. 또한, 제4 블록(G4)에는, 복수의 전달 장치(60, 61, 62)가 아래부터 순서대로 마련되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 제1 블록(G1) 내지 제4 블록(G4)으로 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역 D가 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역 D에는, 예를 들어 Y 방향, X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(70a)을 갖는 웨이퍼 반송 장치(70)가 복수 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 웨이퍼 반송 영역 D 내를 이동하고, 주위의 제1 블록(G1), 제2 블록(G2), 제3 블록(G3) 및 제4 블록(G4) 내의 소정의 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송 영역 D에는, 제3 블록(G3)과 제4 블록(G4) 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(80)가 마련되어 있다.
셔틀 반송 장치(80)는, 예를 들어 도 3의 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(80)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 Y 방향으로 이동하고, 제3 블록(G3)의 전달 장치(52)와 제4 블록(G4)의 전달 장치(62) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 제3 블록(G3)의 X 방향 정방향측의 이웃에는, 웨이퍼 반송 장치(100)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 예를 들어 X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 상하로 이동하고, 제3 블록(G3) 내의 각 전달 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
인터페이스 스테이션(13)에는, 웨이퍼 반송 장치(110)와 전달 장치(111)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(110)는, 예를 들어 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(110a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(110)는, 예를 들어 반송 암(110a)에 웨이퍼(W)를 지지하여, 제4 블록(G4) 내의 각 전달 장치, 전달 장치(111) 및 노광 장치(12) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
이상의 기판 처리 시스템(1)에는, 도 1에 나타내는 바와 같이 제어부(U)가 마련되어 있다. 제어부(U)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 처리액의 공급 처리를 포함하는 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어부(U)에 인스톨된 것이어도 된다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)을 사용하여 행해지는 웨이퍼 처리의 개략에 대해서 설명한다. 우선, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가, 기판 처리 시스템(1)의 카세트 스테이션(10)에 반입되고, 웨이퍼 반송 장치(23)에 의해 카세트(C) 내의 각 웨이퍼(W)가 순차 처리 스테이션(11)의 전달 장치(53)에 반송된다.
다음으로 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제2 블록(G2)의 열처리 장치(40)에 반송되고 온도 조절 처리된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 예를 들어 제1 블록(G1)의 하부 반사 방지막 형성 장치(31)에 반송되고, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 제2 블록(G2)의 열처리 장치(40)에 반송되고, 가열 처리가 행해진다.
그 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제2 블록(G2)의 열처리 장치(40)에 반송되고, 온도 조절 처리된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제1 블록(G1)의 레지스트 도포 장치(32)에 반송되고, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(40)에 반송되고, 프리베이크 처리된다.
다음으로 웨이퍼(W)는, 제1 블록(G1)의 상부 반사 방지막 형성 장치(33)에 반송되고, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 제2 블록(G2)의 열처리 장치(40)에 반송되고, 가열 처리가 행해진다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제3 블록(G3)의 전달 장치(56)에 반송된다.
다음으로 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(100)에 의해 전달 장치(52)에 반송되고, 셔틀 반송 장치(80)에 의해 제4 블록(G4)의 전달 장치(62)에 반송된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 인터페이스 스테이션(13)의 웨이퍼 반송 장치(110)에 의해 노광 장치(12)에 반송되고, 소정의 패턴으로 노광 처리된다.
다음으로 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 열처리 장치(40)에 반송되고, 노광 후 베이크 처리된다. 이에 의해, 레지스트막의 노광부에 있어서 발생한 산에 의해 탈보호 반응시킨다. 그 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 현상 처리 장치(30)에 반송되고, 현상 처리가 행해진다.
현상 종료 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 열처리 장치(40)에 반송되고, 포스트베이크 처리된다.
그 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제3 블록(G3)의 전달 장치(50)에 반송되고, 카세트 스테이션(10)의 웨이퍼 반송 장치(23)에 의해 소정의 카세트 적재판(21)의 카세트(C)에 반송된다. 이렇게 해서, 일련의 포토리소그래피 공정이 종료된다.
다음으로, 상술한 레지스트 도포 장치(32)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는, 레지스트 도포 장치(32)의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이고, 도 5는, 레지스트 도포 장치(32)의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
레지스트 도포 장치(32)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 내부를 폐쇄 가능한 처리 용기(120)를 갖고 있다. 처리 용기(120)의 측면에는, 도 5에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 반입 출구(121)가 형성되고, 반입 출구(121)에는, 개폐 셔터(122)가 마련되어 있다.
처리 용기(120) 내의 중앙부에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)를 보유 지지하여 회전시키는 스핀 척(130)이 마련되어 있다. 스핀 척(130)은, 수평한 상면을 갖고, 당해 상면에는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 스핀 척(130) 상에 흡착 보유 지지할 수 있다.
스핀 척(130)은, 예를 들어 모터 등을 구비한 척 구동 기구(131)를 갖고, 그 척 구동 기구(131)에 의해 소정의 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동 기구(131)에는, 실린더 등의 승강 구동원이 마련되어 있고, 스핀 척(130)은 상하 이동 가능하다.
스핀 척(130)의 주위에는, 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내서, 회수하는 컵(132)이 마련되어 있다. 컵(132)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(133)과, 컵(132) 내의 분위기를 배기하는 배기관(134)이 접속되어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이 컵(132)의 X 방향 부방향(도 5의 하측 방향)측에는, Y 방향(도 5의 좌우 방향)을 따라 연신하는 레일(140)이 형성되어 있다. 레일(140)은, 예를 들어 컵(132)의 Y 방향 부방향(도 5의 좌측 방향)측의 외측으로부터 Y 방향 정방향(도 5의 우측 방향)측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(140)에는, 암(141)이 설치되어 있다.
암(141)에는, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 레지스트액을 토출하는 도포 노즐(142)이 지지되어 있다. 암(141)은, 도 5에 나타내는 노즐 구동부(143)에 의해, 레일(140) 위를 이동 가능하다. 이에 의해, 도포 노즐(142)은, 컵(132)의 Y 방향 정방향측의 외측에 설치된 대기부(144)에서 컵(132) 내의 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동할 수 있고, 또한 당해 웨이퍼(W)의 표면 위를 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 암(141)은, 노즐 구동부(143)에 의해 승강 가능하고, 도포 노즐(142)의 높이를 조절할 수 있다. 도포 노즐(142)은, 도 4에 나타내는 바와 같이 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급 장치(200)에 접속되어 있다.
다음으로, 레지스트 도포 장치(32) 내의 처리액 도포부로서의 도포 노즐(142)에 대해서 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급 장치(200)의 구성에 대해서 설명한다. 도 6은, 레지스트액 공급 장치(200)의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 또한, 레지스트액 공급 장치(200)는, 예를 들어 후술하는 레지스트액 보틀(B)에서 송출부(212)까지의 부분이, 미도시의 케미컬실 내에 마련되어 있다. 케미컬실이란, 각종 처리액을 액처리 장치에 공급하기 위하여 기판 처리 시스템(1) 내에 마련된 것이다.
도 6의 레지스트액 공급 장치(200)는, 그 레지스트액의 공급처의 레지스트 도포 장치(32)가 복수(본 예에서는 5개)이고, 즉, 복수의 레지스트 도포 장치(32)에서 공통인 것이다. 이 레지스트액 공급 장치(200)는, 내부에 레지스트액을 저류하는 처리액 공급원으로서의 레지스트액 보틀(B)과 도포 노즐(142)의 사이에, 상류 측부터 순서대로 버퍼 탱크(210)와, 필터(211)와, 송출부(212)를 갖는다.
버퍼 탱크(210)는, 교환 가능한 레지스트액 보틀(B)로부터 이송된 레지스트액을 일시적으로 저류하는 1차 저류 장치이며, 예를 들어 가변 용량 펌프로 구성된다. 이 버퍼 탱크(210)는, 레지스트액 보틀(B)의 교환 중에, 도포 노즐(142)로의 레지스트액의 공급이 정지되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 버퍼 탱크(210)와 레지스트액 보틀(B)은, 제1 공급관(250)에 의해 접속되어 있고, 제1 공급관(250)에는, 그의 유로를 개폐하는 공급 밸브(251)가 마련되어 있다. 또한, 버퍼 탱크(210)의 상단에는, 해당 버퍼 탱크(210)의 상부에 체류하는 불활성 가스를 대기로 개방하는 배출관(252)이 마련되어 있다.
필터(211)는, 레지스트액을 여과하여 당해 레지스트액 내의 이물을 포집하여 제거하는 것이다. 이 필터(211)의 일시측과 버퍼 탱크(210)의 저부측은 제2 공급관(260)에 의해 접속되어 있고, 제2 공급관(260)에는, 그의 유로를 개폐하는 개폐 밸브(261)가 마련되어 있다.
송출부(212)는, 레지스트액을 복수의 레지스트 도포 장치(32) 각각의 도포 노즐(142)에 송출하는 것이며, 복수의 레지스트 도포 장치(32)에서 공통인 것이다. 송출부(212)는, 레지스트 도포 장치(32)의 하방에 위치한다. 이 송출부(212)는, 레지스트액을 흡인하여 보충하고, 보충한 레지스트액을 송출하는 펌프로서, 제1 펌프(212a)와 제2 펌프(212b) 2개를 병렬로 갖는다.
이 송출부(212)의 1차측과 필터(211)의 2차측은 제3 공급관(270)에 의해 접속되어 있다. 제3 공급관(270)의 하류단에는, 제1 펌프용 분기관(271) 및 제2 펌프용 분기관(272)이 병렬로 접속되어 있다.
제1 펌프용 분기관(271)에는, 제1 펌프(212a)가 마련되어 있고, 그 제1 펌프(212a)의 상류측과 하류측에 각각, 개폐 밸브(273)와 개폐 밸브(274)가 마련되어 있다. 또한, 제1 펌프용 분기관(271)에 있어서의 제1 펌프(212a)와 개폐 밸브(274)의 사이에는 압력 센서(275)가 마련되어 있다.
또한, 제2 펌프용 분기관(272)에는, 제2 펌프(212b)가 마련되어 있고, 그 제2 펌프(212b)의 상류측과 하류측에 각각, 개폐 밸브(276)와 개폐 밸브(277)가 마련되어 있다. 또한, 제2 펌프용 분기관(272)에 있어서의 제2 펌프(212b)와 개폐 밸브(277)의 사이에는 압력 센서(278)가 마련되어 있다.
개폐 밸브(273, 274, 276, 277)는, 제1 펌프용 분기관(271)이나 제2 펌프용 분기관(272)의 유로를 개폐한다. 또한, 압력 센서(275)는, 제1 펌프용 분기관(271)의 내부의 압력을 측정하고, 압력 센서(278)는, 제2 펌프용 분기관(272)의 내부의 압력을 측정한다.
또한, 제1 펌프(212a)와 제2 펌프(212b)는, 소정의 압력으로 레지스트액을 흡인함과 함께, 흡인해서 보충한 레지스트액을 소정의 압력으로 압송하는 것이며, 예를 들어 가변 용량 펌프의 1종인 튜브프램 펌프로 구성된다. 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)는, 가요성 부재로 미도시의 펌프실과 작동실로 구획되어 있다.
상기 펌프실은, 제1 펌프용 분기관(271) 또는 제2 펌프용 분기관(272)과 연통되어 있다. 따라서, 제1 펌프용 분기관(271)의 압력을 압력 센서(275)로 측정함으로써, 제1 펌프(212a)의 펌프실의 압력을 측정할 수 있다. 또한, 제2 펌프용 분기관(272)의 압력을 압력 센서(278)로 측정함으로써, 제2 펌프(212b)의 펌프실의 압력을 측정할 수 있다.
또한, 제1 펌프(212a)와 제2 펌프(212b)의 전술한 작동실에는, 해당 작동실 내의 기체의 감압 및 가압을 제어하는 미도시의 구동 수단이 각각 접속되어 있다.
또한, 송출부(212)의 2차측과 복수의 레지스트 도포 장치(32) 각각의 도포 노즐(142)은, 접속관(280)에 의해 접속되어 있다. 접속관(280)은, 복수의 레지스트 도포 장치(32)에서 공통, 즉, 복수의 도포 노즐(142)에서 공통인 주관(281)과, 주관(281)으로부터 복수의 레지스트 도포 장치(32) 각각으로 분기된 복수의 분기관(282)을 갖는다.
주관(281)의 상류측 단부에는, 제1 펌프용 분기관(271) 및 제2 펌프용 분기관(272) 각각의 하류측 단부가 접속되어 있다.
복수의 분기관(282) 각각에는, 압력 조정 밸브(283), 압력 센서(284), 유량계(285) 및 디스펜스 밸브(286)가, 상류측부터 순서대로 마련되어 있다.
압력 조정 밸브(283)는, 그 개방도를 바꿈으로써, 당해 압력 조정 밸브(283)가 마련된 분기관(282)의 내부의 압력을 조정하기 위한 것이고, 상기 분기관(282)의 내부의 압력을 일정하게 유지하는 정압 밸브로서 기능한다.
압력 센서(284)는, 당해 압력 센서(284)가 마련된 분기관(282)의 내부의 압력을 측정한다. 이 압력 센서(284)에서의 측정 결과에 기초하여, 압력 조정 밸브(283)는 예를 들어 피드백 제어된다.
유량계(285)는, 당해 유량계(285)가 마련된 분기관(282)의 내부를 흐르는 레지스트액의 유량을 측정한다.
디스펜스 밸브(286)는, 도포 노즐(142)로의 레지스트액의 공급/비공급을 전환하는 것이며, 예를 들어 개폐 밸브와 석백(suck-back) 밸브를 갖는다.
레지스트액 공급 장치(200)에 마련된 각 밸브, 밸브에는, 제어부(U)에 의해 제어 가능한 전자기 밸브나 공기 작동 밸브 등이 사용되고, 각 밸브, 밸브와 제어부(U)는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제어부(U)는, 압력 센서(275), 압력 센서(278), 압력 센서(284), 유량계(285)와 전기적으로 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 레지스트액 공급 장치(200)에 있어서의 일련의 처리는 제어부(U)의 제어 하에서, 자동으로 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
다음으로, 도 7 내지 도 15에 기초하여, 레지스트액 공급 장치(200)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 도면에서는, 레지스트액이 유통하는 관을 굵은 선으로 나타냄으로써, 일부 밸브의 개폐 상태에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 설명의 간략화를 위해서, 개폐 밸브(274, 277)와 디스펜스 밸브(286)의 사이는 미리 레지스트액으로 채워져 있는 것으로 한다.
(버퍼 탱크(210)에의 보충)
도 7에 나타내는 바와 같이, 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여, 제1 공급관(250)에 개재 설치된 공급 밸브(251)를 개방 상태로 하고, 레지스트액을 버퍼 탱크(210)에 흡인시켜서 당해 버퍼 탱크(210)에 보충한다.
(제1 펌프(212a)에의 최초의 보충)
버퍼 탱크(210) 내에 소정량의 레지스트액이 보충되면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 공급 밸브(251)를 폐쇄 상태로 한다. 이때 개폐 밸브(261, 273, 274, 276, 277)는 폐쇄 상태이다. 그리고, 제1 펌프(212a)의 구동 수단에 의해 당해 펌프(212a)의 작동실 내의 배기 동작을 개시함과 함께, 제2 공급관(260)에 개설된 개폐 밸브(261)와 제1 펌프용 분기관(271)에 개재 설치된 개폐 밸브(273)를 개방 상태로 하고, 제1 펌프(212a)에 의한 버퍼 탱크(210)의 레지스트액의 흡인을 개시한다. 이에 의해, 버퍼 탱크(210) 내의 레지스트액은, 필터(211)를 통과하여, 제1 펌프(212a)에 이송되어 보충된다. 또한, 제1 펌프(212a)로의 레지스트액의 보충 시, 제1 펌프용 분기관(271) 내의 압력 즉 제1 펌프(212a)의 펌프실 내의 압력은 압력 센서(275)에 의해 측정되고, 측정 결과에 기초한 제1 펌프(212a)의 구동 수단의 동작에 의해, 상기 펌프실 내의 압력은 소정의 압력으로 일정해진다.
(제2 펌프(212b)에의 최초의 보충)
제1 펌프(212a) 내에 소정량의 레지스트액이 보충되면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(273)를 폐쇄 상태로 함과 함께, 제1 펌프(212a)의 구동 수단에 의한 당해 펌프(212a)의 작동실 내의 배기 동작을 정지한다. 그리고, 제2 펌프(212b)의 구동 수단에 의해 당해 펌프(212b)의 작동실 내의 배기 동작을 개시함과 함께, 제2 펌프용 분기관(272)에 개재 설치된 개폐 밸브(276)를 개방 상태로 하고, 제2 펌프(212b)에 의한 버퍼 탱크(210)의 레지스트액의 흡인을 개시한다. 이에 의해, 버퍼 탱크(210) 내의 레지스트액은, 필터(211)를 통과하여, 제2 펌프(212b)에 이송되어 보충된다. 또한, 제2 펌프(212b)에의 레지스트액의 보충 시, 제2 펌프용 분기관(272) 내의 압력 즉 제2 펌프(212b)의 펌프실 내의 압력은 압력 센서(278)에 의해 측정되고, 측정 결과에 기초한 제2 펌프(212b)의 구동 수단의 동작에 의해, 상기 펌프실 내의 압력은 소정의 압력으로 일정해진다.
제2 펌프(212b) 내에 소정량의 레지스트액이 보충되면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(261, 276)로 폐쇄 상태로 함과 함께, 제2 펌프(212b)의 구동 수단에 의한 당해 펌프(212b)의 작동실 내의 배기 동작을 정지한다.
(토출)
제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)에의 레지스트액의 보충이 완료되면, 제1 펌프(212a)의 구동 수단에 의한 당해 펌프(212a)의 작동실 내의 가압 동작 또는, 제2 펌프(212b)의 구동 수단에 의한 당해 펌프(212b)의 작동실 내의 가압 동작을 개시한다.
전자의 경우, 가압 동작의 개시와 함께, 도 10에 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(274)를 개방 상태로 하고, 제1 펌프(212a)로부터 접속관(280)으로의 레지스트액의 압송이 가능한 상태로 한다. 또한, 제1 펌프용 분기관(271) 내의 압력 즉 제1 펌프(212a)의 펌프실 내의 압력은 압력 센서(275)에 의해 측정되어 있다. 그리고, 측정 결과에 기초한 제1 펌프(212a)의 구동 수단의 동작에 의해, 상기 펌프실 내의 압력은 소정의 압력(예를 들어 180kPa)으로 일정해지기 때문에, 제1 펌프(212a)로부터의 레지스트액의 송출은 1정압으로 행해진다.
후자의 경우, 가압 동작의 개시와 함께, 도 11에 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(277)를 개방 상태로 하고, 제2 펌프(212b)로부터 접속관(280)으로의 레지스트액의 압송이 가능한 상태로 한다. 또한, 제2 펌프용 분기관(272) 내의 압력 즉 제2 펌프(212b)의 펌프실 내의 압력은 압력 센서(278)에 의해 측정되어 있다. 그리고, 측정 결과에 기초한 제2 펌프(212b)의 구동 수단의 동작에 의해, 상기 펌프실 내의 압력은 소정의 압력(예를 들어 180kPa)으로 일정해지기 때문에, 제2 펌프(212b)로부터의 레지스트액의 송출도 1정압으로 행해진다.
도 10 또는 도 11에 나타내는 바와 같이 제1 펌프(212a) 또는 제2 펌프(212b)로부터 접속관(280)으로의 레지스트액의 1정압에서의 송출이 가능한 상태(이하, 정압 송출 상태라고 한다)에서, 토출 동작 대상의 도포 노즐(142)에 접속된 분기관(282)에 마련된 디스펜스 밸브(286)를 개방 상태로 하면, 당해 노즐(142)을 통해 레지스트액이 웨이퍼 상에 토출된다. 도 12의 예에서는, 제1 펌프(212a)가 정압 송출 상태에 있고, 토출 동작 대상인 최상단의 레지스트 도포 장치(32)의 도포 노즐(142)에 대응하는 디스펜스 밸브(286)가 개방 상태가 되어, 당해 노즐(142)로부터 레지스트액이 토출되어 있다. 또한, 동시에 토출 동작 대상이 되는 도포 노즐(142)의 수는, 후술하는 도 13에 나타내는 바와 같이, 1개인 경우도 있고, 복수인 경우도 있다.
또한, 도포 노즐(142)로부터의 토출 시, 당해 도포 노즐(142)이 마련된 분기관(282)의 압력은 압력 센서(284)에 의해 측정되고, 측정 결과에 기초하여 압력 조정 밸브(283)의 제어가 행해짐으로써, 당해 도포 노즐(142)에 공급되는 레지스트액의 압력은 소정의 압력(예를 들어 30kPa)으로 일정해진다. 즉, 당해 도포 노즐(142)로부터의 레지스트액의 토출 레이트는 일정해진다. 그리고, 디스펜스 밸브(286)가 개방 상태가 되는 시간(기간)은 미리 정해져 있기 때문에, 도포 노즐(142)로부터 소정량의 레지스트액이 토출된다.
(제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)에의 재보충)
제1 펌프(212a) 또는 제2 펌프(212b)로부터 도포 노즐(142)로의 레지스트액의 공급이 행해지면, 이들 제1 펌프(212a) 또는 제2 펌프(212b)에의 레지스트액의 재보충이 필요해진다.
레지스트액의 재보충 타이밍 즉 레지스트액의 흡인 타이밍은, 예를 들어 소정 기간이 경과할 때마다 또는 소정량의 레지스트액을 송출할 때마다이고, 또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b) 중 적어도 어느 것인가가 레지스트액을 송출하는 것이 가능한 상태로 항상 되는 타이밍이다. 구체적으로는, 예를 들어 제1 펌프(212a)에의 레지스트액의 재보충은, 제2 펌프(212b)가 정압 송출 상태일 때 행해지고, 또한, 제2 펌프(212b)에의 레지스트액의 재보충은, 제1 펌프(212a)가 정압 송출 상태일 때 행해진다.
보다 구체적으로는, 제1 펌프(212a)에의 레지스트액의 재보충은, 이하와 같이 하여 행해진다. 제2 펌프(212b)의 작동실 내의 가압 동작이 행해짐과 함께 도 14에 나타내는 바와 같이 개폐 밸브(277)가 개방 상태가 되었을 때, 즉, 제2 펌프(212b)가 정압 송출 상태가 되었을 때, 제1 펌프(212a)의 작동실 내의 배기 동작을 행하고, 개폐 밸브(261, 273)를 개방 상태로 함으로써, 제1 펌프(212a)에의 레지스트액의 재보충이 행해진다.
또한, 제2 펌프(212b)에의 레지스트액의 재보충은, 이하와 같이 하여 행해진다. 제1 펌프(212a)의 작동실 내의 가압 동작이 행해짐과 함께 도 15에 나타내는 바와 같이 개폐 밸브(274)가 개방 상태가 되었을 때, 즉, 제1 펌프(212a)가 정압 송출 상태가 되었을 때, 제2 펌프(212b)의 작동실 내의 배기 동작을 행하고, 개폐 밸브(261, 276)를 개방 상태로 함으로써, 제2 펌프(212b)에의 레지스트액의 재보충이 행해진다.
또한, 복수의 도포 노즐(142)로부터 동시에 토출했을 때 제1 펌프(212a) 또는 제2 펌프(212b)가 부족하지 않도록, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)의 용량이 종래의 펌프의 것보다 크게 되어 있다. 예를 들어, 공급처의 도포 노즐(142)의 수가 5개이고, 1개의 도포 노즐(142)로부터의 토출량이 8ml인 경우, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)의 용량은 80ml이다.
계속해서, 압력 조정 밸브(283)의 목표 압력의 설정 방법 그리고 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)의 송출 압력의 설정 방법의 일례를 설명한다.
압력 조정 밸브(283)의 목표 압력의 설정 시에는, 예를 들어 제1 펌프(212a) 또는 제2 펌프(212b)를 정압 송출 상태로 함과 함께, 당해 압력 조정 밸브(283)에 대응하는 디스펜스 밸브(286)를 개방 상태로 하고, 당해 압력 조정 밸브(283)에 대응하는 도포 노즐(142)로부터 레지스트액을 도포시킨다. 이때, 유량계(285)에 의해 측정되는 레지스트액의 유량이 소정의 유량이 되게, 압력 조정 밸브(283)의 밸브 개방도를 조정하고, 유량계(285)가 소정의 유량일 때 압력 센서(284)로 측정된 압력이, 당해 압력 조정 밸브(283)의 목표 압력으로서 설정된다.
이 목표 압력의 설정은, 모든 압력 조정 밸브(283)에 대해서 행해진다.
그 후, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)의 목표 송출 압력의 설정을 행한다.
제1 펌프(212a)의 송출 압력 즉 공급 압력의 설정 시에는, 먼저, 당해 펌프(212a)를 정압 송출 상태로 함과 함께, 모든 도포 노즐(142)에 관한 디스펜스 밸브(286)를 개방 상태로 하고, 모든 도포 노즐(142)로부터 동시에 레지스트액을 토출시킨다. 이때, 최상단의 레지스트 도포 장치(32)의 도포 노즐(142)에 대한 압력 센서(284)로 측정된 압력이 당해 노즐(142)에 대한 압력 조정 밸브(283)에 있어서의 목표 압력이 되도록, 즉, 최상단의 레지스트 도포 장치(32)의 도포 노즐(142)에 있어서, 압력 센서(284)의 측정 결과에 기초한 압력 조정 밸브(283)의 목표 압력에 대한 피드백 제어가 가능하도록, 제1 펌프(212a)의 송출 압력이 조정/설정된다. 이 조정/설정 시, 압력 조정 밸브(283)에 있어서의 압력 조절 마진도 고려된다.
제2 펌프(212b)의 송출 압력의 설정 방법도 마찬가지이다.
본 실시 형태에 따르면, 레지스트액 공급 장치(200)가 레지스트 도포 장치(32) 간에 공통되기 때문에, 당해 레지스트액 공급 장치(200)로부터 공급되어서 레지스트 도포 장치(32)의 도포 노즐(142)부터 웨이퍼(W)에 토출되는 레지스트액 내의 파티클의 양이나, 그 레지스트액을 사용하여 액처리가 행해진 웨이퍼 내의 결함의 양이, 레지스트 도포 장치(32) 간에 차가 발생하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 반도체 칩 등의 제품을 제조하는 데 있어서의 품질 관리가 용이하다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 레지스트액 공급 장치(200)가 레지스트 도포 장치(32) 간에 공통되기 때문에, 펌프 등의 부품의 수를 적게 할 수 있기 때문에, 제조 비용을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b) 중 어느 것이 레지스트 도포 장치(32)에 레지스트액을 송출하는 것이 가능한 상태로 항상 되도록, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b) 각각의 레지스트액의 흡인/보충 타이밍을 제어하고 있다. 그 때문에, 레지스트 도포 장치(32)의 도포 노즐(142)로부터의 레지스트액의 토출이, 상기 흡인/보충에 의해 방해되지 않는다.
게다가 또한, 본 실시 형태에 따르면, 복수의 분기관(282) 각각에 있어서, 압력 센서(284)에 의한 측정 결과가 목표 압력이 되도록 압력 조정 밸브(283)를 제어한다. 따라서, 복수의 도포 노즐(142)로부터 동시에 토출했을 때, 각 도포 노즐(142)로부터 동 토출 레이트로 레지스트액을 토출할 수 있다. 또한, 도포 노즐(142) 간에 양정 차가 있는 경우에도, 각 도포 노즐(142)로부터 동 토출 레이트로 레지스트액을 토출할 수 있다. 또한, 압력 조정 밸브(283)보다 하류측의 부분의 도포 노즐(142) 사이의 차를 저감할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 전술한 바와 같이, 모든 도포 노즐(142)에 관한 디스펜스 밸브(286)를 개방 상태로 했을 때라도 최상단의 레지스트 도포 장치(32)의 도포 노즐(142)에 관한 압력 센서(284)의 측정 결과에 기초한 압력 조정 밸브(283)의 목표 압력에 대한 피드백 제어가 가능하도록, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)의 목표 송출 압력이 설정된다. 따라서, 모든 도포 노즐(142)로부터 동시에 레지스트액을 토출할 필요가 있는 경우에도, 모든 도포 노즐(142)로부터 원하는 양의 레지스트액을 토출시킬 수 있다.
또한, 이상의 실시 형태에서는, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)에의 레지스트액의 보충 시, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)의 흡인 동작만으로 보충하였다. 레지스트액의 점도가 높은 경우 등, 압력 손실이 클 때는, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)의 흡인 동작에 추가하여, 버퍼 탱크(210)로부터 당해 버퍼 탱크(210) 내의 레지스트액을 압송하게 해도 된다. 이에 의해, 제1 펌프(212a) 및 제2 펌프(212b)에의 보충을 신속히 행할 수 있다.
이상의 예에서는, 송출부가 구비하는 펌프의 수는 2개이지만, 3개 이상이어도 된다.
또한, 이상의 실시 형태에서는, 버퍼 탱크(210)로서 1개의 다이어프램 펌프 즉 가변 용량 펌프를 갖고 있었다. 그러나, 송출부(212)와 마찬가지로, 버퍼 탱크를 복수의 가변 용량 펌프로 구성하고, 복수의 가변 용량 펌프 중 어느 것이 복수의 액처리 장치에 레지스트액을 송출하는 것이 가능한 상태로 항상 되도록, 버퍼 탱크에의 레지스트액의 흡인/보충의 타이밍을 제어하도록 해도 된다.
또한, 이상의 예에서는, 송출부(212)는, 최하단의 레지스트 도포 장치(32)의 하방에 위치하고 있었다. 그러나, 송출부(212)는, 최상단의 레지스트 도포 장치(32)와 대략 동등한 높이에 위치해도 되고, 최상단의 레지스트 도포 장치(32)보다 높은 위치에 배치되어 있어도 되고, 또한, 중단의 레지스트 도포 장치(32)와 대략 동등한 높이여도 된다.
또한, 이상의 예에서는, 레지스트액 공급 장치(200)의 공급처의 레지스트 도포 장치(32)는 적층되어 있었지만, 수평 방향으로 나열되어 있어도 된다.
또한, 제1 펌프(212a)의 송출 압력의 설정 방법은 이하와 같이 해도 된다.
제1 펌프(212a)보다 하류측의 밸브를 모두 개방 상태로 해 두고, 압력 조정 밸브(283)는 완전 개방 상태로 해 두고, 최상단의 유량계(285)에서 소정의 유량이 얻어질 때 압력 센서(275)로 측정된 압력에, 압력 조절 마진을 추가한 압력을 제1 펌프(212a)의 송출 압력으로 해도 된다. 제2 펌프(212b)에 대해서도 마찬가지이다.
이상의 설명에서는, 기판은 반도체 웨이퍼인 것으로 했지만, 기판은, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 유리 기판, FPD(Flat Panel Display) 기판 등이어도 된다.
또한, 이상의 설명에서는, 처리액은 레지스트액인 것으로 했지만, 레지스트막과는 상이한 도포막을 형성하기 위한 도포액, 예를 들어 SOC(Spin On Carbon)막이나 SOD(Spinon Dielectric)막, SOG(Spinon Glass)막을 형성하기 위한 도포액이어도 된다. 또한, 처리액은, 도포액에 한정되지 않고, 현상액 등이어도 된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면 특허 청구 범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예로 상도될 수 있는 것은 명확하고, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
본 발명은 기판에 처리액을 도포하여 소정의 처리를 행하는 액처리 장치에 상기 처리액을 공급하는 기술에 유용하다.
1: 기판 처리 시스템
32: 레지스트 도포 장치
142: 도포 노즐
200: 레지스트액 공급 장치
210: 버퍼 탱크
211: 필터
212: 송출부
212a: 제1 펌프
212b: 제2 펌프
250: 제1 공급관
251: 공급 밸브
252: 배출관
260: 제2 공급관
261, 273, 274, 276, 277: 개폐 밸브
270: 제3 공급관
271: 제1 펌프용 분기관
272: 제2 펌프용 분기관
275: 제1 압력 센서
278: 제2 압력 센서
280: 접속관
281: 주관
282: 분기관
283: 압력 조정 밸브
284: 압력 센서
285: 유량계
286: 디스펜스 밸브
B: 레지스트액 보틀
U: 제어부
W: 웨이퍼

Claims (8)

  1. 기판에 처리액을 도포하여 소정의 처리를 행하는 액처리 장치에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치이며,
    상기 처리액의 공급처의 상기 액처리 장치는 복수이고,
    상기 처리액을 저류하는 처리액 공급원에 저류되어 있던 상기 처리액을 상기 복수의 액처리 장치 각각에 송출하는, 상기 복수의 액처리 장치에서 공통인 송출부와,
    적어도 상기 송출부를 제어하는 제어부를 갖고,
    상기 송출부는, 상기 처리액을 흡인하여 보충하고, 보충한 처리액을 송출하는 복수의 펌프를 갖고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 펌프 중 어느 것이 상기 복수의 액처리 장치에 상기 처리액을 송출하는 것이 가능한 상태로 항상 되도록, 상기 복수의 펌프 각각의 흡인 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송출부로부터 상기 복수의 액처리 장치 각각으로 분기된 복수의 분기관을 갖고,
    상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내의 압력을 측정하는 압력 측정부와, 당해 분기관 내의 압력을 조정하는 압력 조정 밸브가 마련되고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 분기관 각각에 있어서, 상기 압력 측정부에 의한 측정 결과가 목표 압력이 되도록 상기 압력 조정 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내를 흐르는 상기 처리액의 유량 측정부가 마련되고,
    상기 복수의 분기관 각각의 상기 압력 조정 밸브에 있어서의 상기 목표 압력은, 당해 복수의 분기관에 대응하는 상기 액처리 장치의 처리액 도포부로부터 상기 처리액을 토출시켰을 때, 상기 유량 측정부에서의 측정 결과가 소정의 유량이 되는 압력인 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수의 액처리 장치는 적층되어 있고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 액처리 장치 전체의 처리액 도포부로부터 동시에 상기 처리액을 토출했을 때, 최상단의 상기 액처리 장치에 대응하는 상기 압력 측정부에서의 측정 결과가 상기 목표 압력이 되도록, 상기 복수의 펌프 각각으로부터의 상기 처리액의 공급 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  5. 기판에 처리액을 도포하여 소정의 처리를 행하는 액처리 장치에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치를 사용한 처리액 공급 방법이며,
    상기 처리액의 공급처의 상기 액처리 장치는 복수이고,
    상기 처리액 공급 장치는,
    상기 처리액을 저류하는 처리액 공급원에 저류되어 있던 상기 처리액을 상기 복수의 액처리 장치 각각에 송출하는, 상기 복수의 액처리 장치에서 공통인 송출부를 갖고,
    해당 송출부는, 상기 처리액을 흡인하여 보충하고, 보충한 처리액을 송출하는 복수의 펌프를 갖고,
    당해 처리액 공급 방법은,
    상기 복수의 펌프의 일부로부터 상기 복수의 액처리 장치의 전부 또는 일부에 상기 처리액을 공급하는 공정과,
    상기 복수의 펌프의 일부가 상기 복수의 액처리 장치에 처리액을 송출하는 것이 가능한 상태일 때, 상기 복수의 펌프에 포함되는 다른 상기 펌프에 처리액을 보충하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리액 공급 장치는,
    상기 송출부로부터 상기 복수의 액처리 장치 각각으로 분기된 복수의 분기관을 갖고, 상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내의 압력을 측정하는 압력 측정부와, 당해 분기관 내의 압력을 조정하는 압력 조정 밸브가 마련되고,
    당해 처리액 공급 방법은,
    상기 복수의 분기관 각각에 대해서, 상기 압력 측정부에 의한 측정 결과가 목표 압력이 되도록 상기 압력 조정 밸브의 개방도를 조정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 분기관 각각에, 당해 분기관 내를 흐르는 상기 처리액의 유량 측정부가 마련되고,
    당해 처리액 공급 방법은,
    상기 복수의 분기관 각각에 있어서, 상기 액처리 장치의 처리액 도포부로부터 상기 처리액을 토출시켜 상기 유량 측정부에서의 측정 결과가 소정의 유량이 되었을 때 상기 압력 측정부에서 측정된 압력을, 상기 목표 압력으로 설정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 복수의 액처리 장치는 적층되어 있고,
    당해 처리액 공급 방법은,
    상기 복수의 액처리 장치 전체의 처리액 도포부로부터 동시에 상기 처리액을 토출시켜, 그 상태에서 최상단의 상기 액처리 장치에 대응하는 상기 압력 측정부에서의 측정 결과가 상기 목표 압력이 되도록, 상기 복수의 펌프 각각으로부터의 상기 처리액의 공급 압력을 조정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
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