TWI620029B - Treatment liquid supply device, treatment liquid supply method, and memory medium - Google Patents

Treatment liquid supply device, treatment liquid supply method, and memory medium Download PDF

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TWI620029B TW103138903A TW103138903A TWI620029B TW I620029 B TWI620029 B TW I620029B TW 103138903 A TW103138903 A TW 103138903A TW 103138903 A TW103138903 A TW 103138903A TW I620029 B TWI620029 B TW I620029B
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Takashi Sasa
Daisuke Ishimaru
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

提供可在難以產生氣泡之狀態下移送處理液 之處理液供給裝置。
處理液供給裝置(511)係經吐出部 (7)而對被處理體(W)供給處理液(L)，中間槽(61)係經移送配管(51a)而被連接於供給處理液(L)之處理液供給源(60)，送出配管(51b)被設置在中間槽(61)和吐出部(7)之間。減壓排氣部(84)為了使處理液(L)經移送配管(51a)而從處理液供給源(60)移送至中間槽(61)，使中間槽(61)內減壓排氣，壓力調整部(63)為了從送出配管(51a)送出中間槽內之處理液(L)，對中間槽(61)供給氣體，而使中間槽內(61)之壓力從減壓狀態回復至常壓狀態。

Description

處理液供給裝置、處理液供給方法及記憶媒體
本發明係關於移送被供給至被處理體之處理液的技術。
在半導體製造工程之一的光阻工程中，在屬於被處理體之半導體晶圓(以下稱為晶圓)之表面膜狀地塗佈光阻，以特定圖案使所取得之光阻膜曝光之後予以顯像而形成光阻圖案。
在該光微影工程中，使用形成光阻膜之光阻液或顯像用之顯像液等之各種處理液。例如專利文獻1所記載般，該些處理液被儲存於容器(處理液供給源)，藉由以氣體加壓該容器內而推出處理液，進行朝對晶圓實行供給之噴嘴(吐出部)移送處理液。
但是，當將藉由氣體所產生之加壓當作動力源而移送處理液時，加壓用之氣體在容器內被處理液吸收之後，由於移送時之壓力變化等，有以氣泡被釋放至處理液中之情形。當對晶圓供給包含氣泡之處理液時，有產生塗佈不均，或在膜中產生缺陷之虞。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2008-6325號公報，段落0044、0048、圖4
本發明係鑒於如此之情形下而創作出，其目的在於提供可在難以產生氣泡之狀態下移送處理液之處理液供給裝置、處理液供給方法及記憶有該方法之記憶媒體。
本發明之處理液供給裝置係屬於經吐出部對被處理體供給處理液之處理液供給裝置，其特徵在於：具備處理液供給源，其係供給處理液；中間槽，其係經移送配管而被連接於上述處理液供給源；送出配管，其係被設置在上述中間槽和吐出部之間；減壓排氣部，其係為了使處理液經上述移送配管而從處理液供給源移送至中間槽，使上述中間槽內減壓排氣；及壓力調整部，其係為了從上述送出配管送出被移送至 上述中間槽內之處理液，對該中間槽供給氣體，使被減壓排氣之後的中間槽內之壓力從減壓狀態回復至常壓狀態。
上述處理液供給裝置即使具備以下構成亦可。
(a)上述處理液供給源具備用以藉由加壓上述處理液供給源之處理液，使處理液經上述移送配管及中間槽而填滿上述送出配管之下游側的加壓部。
(b)上述處理液供給源並聯連接複數之中間槽，具備：合流部，其係被設置在上述複數之中間槽和減壓排氣部之間，使來自各中間槽之排氣合流；壓力檢測部，其係檢測出上述合流部之壓力；控制部，其係實行下述步驟：以因應進行從上述處理液供給源移送處理液之中間槽的數量，使被移送至各中間槽之處理液之流量成為事先設定之流量之方式，設定目標壓力之步驟，和以在上述壓力檢測部被檢測出之壓力成為上述目標壓力之方式，使上述減壓排氣部之排氣量增減之步驟。
在(c)、(b)中，具備測定從上述處理液供給源被移送至各中間槽之處理液之流量的流量測定部，上述控制部係根據表示上述合流部之壓力和被移送至各中間槽之處理液之總流量的關係之回歸方程式而進行上述目標壓力之設定，並根據上述回歸方程式而進行對各中間槽移送處理液之結果，在上述流量測定部所測定之處理液之流量的合計值，和上述總流量之差超過事先所設定之容許誤差之情況下，根據上述壓力檢測部及流量測定部之實測值，作成 表示上述關係之新的回歸方程式，根據該新的回歸方程式，進行上述目標壓力之設定。
在(d)、(b)、(c)中，上述流量測定部具備被設置在上述中間槽之互相不同高度位置上的下段側及上段側之液面計，和測量從上述處理液供給源被移送至中間槽之處理液，在上述下段側之液面計被檢測出到在上段側之液面計被檢測出為止之時間的計時部，根據上述下段側及上段側之液面計間之中間槽之容量，和在上述計時部所測量之時間，求出處理液之流量。
(e)從上述壓力調整部被供給至中間槽之氣體為惰性氣體。再者，上述壓力調整部具備用以除去被供給至上述中間槽之氣體所含之微粒的過濾器。
本發明因藉由使中間槽內減壓排氣，將處理液從處理液供給源移送至中間槽，故可以抑制移送時氣體被處理液吸收，並可抑制在處理液內產生氣泡。再者，藉由進行經中間槽而對被處理體供給處理液，在由於容器之更換等，使得無法從處理液供給源供給處理液之期間中，亦可以實行被處理體之處理。
P‧‧‧送液泵
W‧‧‧晶圓
200‧‧‧統籌控制部
201‧‧‧控制器
511‧‧‧光阻液供給裝置
51a‧‧‧第1處理液供給管路
51b‧‧‧第2處理液供給管路
60‧‧‧光阻容器
60a‧‧‧第1氣體供給管路
61‧‧‧儲備槽
61a‧‧‧位準高感測器
61b‧‧‧位準低感測器
61c‧‧‧供排氣路
61e‧‧‧減壓排氣路
61f‧‧‧壓力調整氣體供給路
63‧‧‧壓力調整氣體供給部
64‧‧‧過濾器
81‧‧‧補集槽
84‧‧‧噴射器
85‧‧‧壓力計
圖1為與發明之實施型態有關之塗佈、顯像裝置之橫斷平面圖。
圖2為上述塗佈、顯像裝置之斜視圖。
圖3為被設置在上述塗佈、顯像裝置之處理液供給裝置之第1構成圖。
圖4為上述處理液供給裝置之第2構成圖。
圖5為表示對上述處理液供給裝置之儲備槽補充藥液之動作流程的流程圖。
圖6為與對上述儲備槽補充藥液之動作有關之時間圖。
圖7為上述處理液供給裝置之第1動作說明圖。
圖8為上述處理液供給裝置之第2動作說明圖。
圖9為上述處理液供給裝置之第3動作說明圖。
圖10為上述處理液供給裝置之第4動作說明圖。
圖11為上述處理液供給裝置之第5動作說明圖。
圖12為上述處理液供給裝置之第6動作說明圖。
圖13為與對上述複數個儲備槽補充藥液之動作有關之時間圖。
圖14為表示被設置在上述處理液供給裝置之電空調整器之開度和藥液之流量之關係的說明圖。
以下，針對本發明之實施型態，根據附件圖面予以說明。在此，針對於塗佈、顯像裝置適用與本發明有關之處理液供給裝置之情形進行說明。
如圖1及圖2所示般，塗佈、顯像裝置具備用以將密 閉收納複數片例如25片屬於被處理基板之晶圓W的載體10予以搬出搬入之載體站1，和對從該載體站1取出之晶圓W施予光阻塗佈(以下稱為塗佈處理)或顯像處理等之處理部2，和在該處理部2與在於晶圓W之表面形成透過光之液層之浸潤狀態下對晶圓W之表面進行曝光之曝光部4之間，進行晶圓W之收授的介面部3。
載體站1設置有排列複數個載體10而可載置之載置部11，和從該載置部11觀看被設置在前方之壁面的開關部12，和用以經開關部12而從載體10取出晶圓W之收授手段A1。
介面部3係利用在處理部2和曝光部4之間被前後設置之第1搬運室3A及第2搬運室3B所構成，各設置有第1晶圓搬運部30A及第2晶圓搬運部30B。
再者，在載體站1之深側，連接有以框體20包圍周圍之處理部2，在該處理部2從前方側依序設置有使加熱、冷卻系統之元件多層化之棚架單元U1、U2、U3及液處理單元U4、U5，還有進行各單元間之晶圓W之收授的主搬運手段A2、A3被交互地排列設置。主搬運手段A2、A3係被設置在以從載體站1觀看被配置在前後方向之棚架單元U1、U2、U3側之一面部，和例如右側之液處理單元U4、U5側之一面部，和構成左側之一面的背面部所構成之區隔壁21所包圍之空間內。再者，在載體站1和處理部2之間，處理部2和介面部3之間，配置有具備在各單元所使用之處理液之溫度調節裝置或溫濕度調節用 之導管等之溫濕度調節單元22。
棚架單元U1、U2、U3被設成將用以進行在液處理單元U4、U5所進行之處理的前處理及後處理之各種單元疊層複數例如10段之構成。作為該些各種單元之組合之例，包含對晶圓W加熱(烘烤)之加熱單元，使晶圓W冷卻之冷卻單元等(任一者皆無圖示)。再者，對晶圓W供給特定之處理液而進行處理之液處理單元U4、U5，例如圖2所示般，在光阻或顯像液等之藥液收納部14之上具備塗佈反射防止膜之反射防止膜塗佈單元(BCT)23、在晶圓W塗佈光阻液之塗佈單元(COT)24、對晶圓W供給顯像液而進行顯像之顯像單元(DEV)25等，該些之單元23、24、25被構成疊層複數例如5層。本實施型態之處理液供給裝置被設置在該些單元23、24、25。
針對被構成上述般之塗佈、顯像處理裝置中之晶圓W之處理之流程的一例，一面參照圖1及圖2一面予以簡單說明。在塗佈、顯像處理裝置中，以每批量連續搬運晶圓W。即是，持續搬運相同批量的晶圓W。首先，當收納有例如25片之晶圓W之載體10被載置在載置部11時，藉由開關部12開啟載體10之蓋體，並藉由收授手段A1取出晶圓W。
被取出之晶圓W經構成棚架單元U1之一層的收授單元(無圖示)而被收授至主搬運手段A2，作為塗佈處理之前處理，進行例如反射防止膜形成處理、冷卻 處理之後，在塗佈單元(COT)24塗佈光阻液。接著，晶圓W係藉由主搬運手段A2在構成棚架單元U1~U3之一的棚架之加熱單元被加熱(烘烤處理)，並且被冷卻之後經由棚架單元U3之收授單元而被搬入至介面部3。
在該介面部3中，晶圓W藉由第1搬運室3A及第2搬運室3B之第1晶圓搬運部30A及第2晶圓搬運部30B被搬運至曝光部4，藉由被配置成與晶圓W之表面相向之曝光手段(無圖示)而進行曝光。於曝光後，晶圓W以與搬入至曝光部4時相反之路徑，被搬運至主搬運手段A2，藉由在顯像單元(DEV)25被顯像，形成圖案。圖案形成後之晶圓W返回至被載置在載置部11上之原來的載體10。
接著，針對被設置在液處理單元U4、U5內之各別單元23、24、25之處理液供給裝置之構成，一面參照圖3一面進行說明。圖3表示對塗佈單元(COT)24之噴嘴單元70供給光阻液(處理液)之處理液供給裝置511之例。處理液供給裝置511具備光阻供給系統501，在該光阻液供給系統501，具備屬於光阻液L之供給源(處理液供給源)的光阻容器60，和暫時性地儲存從該光阻容器60被移送之光阻液L的儲備槽61(中間槽)，和連接該些光阻容器60和儲備槽61之第1處理液供給管路51a(移送配管)，及用以從儲備槽61送出光阻液L之第2處理液供給管路51b(送出配管)。
光阻容器60為從外部被搬入之可交換之容 器，光阻容器60連接有用於藉由朝向容器內之上部側之氣相部供給惰性氣體例如氮(N2)氣體，來加壓光阻液L而移送之第1氣體供給管路60a。第1氣體供給管路60a經進行電磁式之切換閥V1、N2氣體之壓力調整之電空調整器R而連接於N2氣體供給源62。該些N2氣體供給源62或第1氣體供給管路60a、電空調整器R相當於用以使光阻液L填滿儲備槽61之下游側的加壓部。
連接光阻容器60和儲備槽61之第1處理液供給管路51a之基端部被插入至光阻容器60之底面附近，可以不會浪費地移送光阻容器60內之光阻液L。再者，第1處理液供給管路51a之未端部係以在較後述位準低感測器61b下方側開口之方式，被插入至儲備槽61內。如此一來，藉由直接對儲備槽61內之光阻液L中供給光阻液L，比起使被移送之光阻液L落下至儲備槽61內之光阻液L之液面之情況，可抑制氣體之攝取。再者，在光阻容器60和儲備槽61之間的第1處理液供給管路51a中設置有電磁式之切換閥V2。
儲備槽61事先被設置在光阻液供給系統501，發揮暫時儲存從可替換之光阻容器60被移送之光阻液L而朝向晶圓W供給的作用。在儲備槽61之側壁面，設置有檢測被儲存於儲備槽61內之光阻液L之液面到達上限位置的位準高感測器61a(上段側之液面系統)，和檢測到達有必要對儲備槽61補充光阻液L之下限位置的位準低感測器61b(下段側之液面系統)。在本例中，各 感測器61a、61b係當光阻液L之液面之位置高於檢測位置時，成為朝向後述之統籌控制部200而輸出檢測訊號之「導通」狀態，當液面之位置低於檢測位置時，停止檢測訊號之輸出，成為「斷開」狀態。
再者，在儲備槽61之上部，設置有於排出儲備槽61內之光阻液之時所使用之排液管路61d，於該排液管路61d中設置有電磁式之切換閥V6c。並且，在儲備槽61之上面具備電磁式之切換閥V3，連接有用以接收來自N2氣體供給源62之加壓用之N2氣體的第2氣體供給管路60b。
在儲備槽61之底面連接有用以送出儲備槽61內之處理液的第2處理液供給管路51b之基端部，該第2處理液供給管路51b經過濾器52a、送液泵P、供給控制閥57連接有構成光阻液L之吐出部，並被保持於噴嘴單元70之噴嘴7(7a)。再者，在儲備槽61和過濾器52a之間，過濾器52a和送液泵P之間，送液泵P和供給控制閥57之間，分別設置有電磁式之切換閥58、V31、V32。
過濾器52a係過濾被供給至晶圓W之光阻液L而除去混入至該光阻液L中之氣泡或微粒等之異物。在過濾器52a之上部，設置有用以排放積存於過濾器52a內之積存氣體的排放用管路51c，在該排放用管路51c之中設置有電磁式之切換閥V4a。
送液泵P係藉由例如隔膜泵或管式泵等之液體移送用之泵而構成，實行從儲備槽61移送光阻液至噴 嘴7。供給控制閥57係作為具備有例如分配噴嘴之流量控制閥而被構成。
在噴嘴單元70保持複數根(在圖面中表示4根之情形)之噴嘴7，各噴嘴7(7a~7d)分別與個別之光阻液供給系統501連接。從被連接於各噴嘴7a~7d之光阻液供給系統501供給種類或濃度互相不同之光阻液L。各光阻液供給系統501具備與圖3中詳細表示者共同之構成。
以上說明構成之處理液供給裝置511具有藉由使儲備槽61內減壓排氣，並將來自儲備槽61側之吸引力當作動力源而移送光阻液L，抑制氣體被光阻液吸收之功能。以下，針對該功能詳細予以說明。
在儲備槽61之上面，連接供排氣路61c，該供排氣路61c分歧成用以使儲備槽61內之光阻液L之上方側之空間(氣相部)減壓排氣之槽排氣管路61e，和收容用以使光阻液L之移送結束後之儲備槽61內之壓力從減壓狀態回復至大氣壓狀態(常壓狀態)之惰性氣體的壓力調整氣體供給管路61f。
槽排氣管路61e經電磁式之切換閥V6a，和補集從儲備槽61飛散之霧等之液體的補集槽81而連接於噴射器84。噴射器84從噴射器84內之無圖示之噴嘴釋放出經供氣流路86而從供氣部82被供氣之氣體(例如空氣)，並使被釋放出之氣流與在槽排氣管61e內流動之流體合流，依此計進行儲備槽61內之減壓排氣。在供氣流 路86設置有用以調整對噴射器84供給氣體的供給量的電空調整器83，和電磁式之切換閥V7。噴射器84或槽排氣管路61e、供排氣路61c相當於本例之減壓排氣部。
從供排氣路61c分歧之另一方之壓力調整氣體供給管路61f經過濾器64及電磁式之切換閥V6b而連接於壓力調整氣體供給部63。從壓力調整氣體供給部63對被減壓排氣之儲備槽61內供給屬於壓力調整用之氣體的惰性氣體，在本例中供給N2氣體，依此可以使儲備槽61內之壓力從減壓狀態回復至大氣壓狀態。壓力調整氣體供給部63或壓力調整氣體供給管路61f、供排氣路61c相當於本例之壓力調整部。
以上，一面參照圖3一面針對光阻液供給系統501及進行儲備槽61之減壓排氣之噴射器84等之基本構成進行說明。在此，例如使用圖2進行說明般，本例之塗佈、顯像處理裝置具備有3組塗佈單元24。因此，從共通之光阻容器60供給光阻液L之時，處理液供給裝置511必須具備可朝向該些各塗佈單元24供給光阻液L之構成。
因此，在本例之處理液供給裝置511中，光阻液供給系統501如圖4所示般，具備複數系統之儲備槽61與共通之光阻容器60並聯連接之構成，可以經各儲備槽61而朝向複數之塗佈單元24供給光阻液L。在圖4中，表示設置有第1系統部502a、第2系統部502b、第3系統部503c之三個系統之例，在各系統部502a~502c設 置有儲備槽61及各配管路(第1處理液供給管路51a、第2處理液供給管路51b、供排氣路61c、槽排氣管路61e、壓力調整氣體供給管路61f)。並且，在圖4之各系統部502a~502c中，適當省略被設置在第2處理液供給管路51b之過濾器52a或送液泵P、排液管路61d等之記載。
如圖4所示般，被設置在各系統部502a~502c之儲備槽61之減壓排氣所使用之槽排氣管路61e，被連接於共通之補集槽81，經該補集槽81而藉由共通之噴射器84進行減壓排氣。經槽排氣管路61e使來自各儲備槽61之排氣合流之補集槽81相當於本例之合流部。
在各槽排氣管路61e合流之補集槽81，設置有檢測出該補集槽81內之壓力的壓力檢測部之壓力計85，可以對控制器201輸出補集槽81內之壓力的檢測結果。控制器201係以藉由壓力計85被檢測出之補集槽81內之壓力成為事先設定之目標壓力之方式，調整電空調整器83之開度，並調整對噴射器84供給氣體之供給量，即是藉由噴射器84進行儲備槽61的減壓排氣量。
再者，各系統部502a~502c之儲備槽61係經壓力調整氣體供給管路61f而被連接於共通之壓力調整氣體供給部63，進行從減壓狀態回復至大氣壓狀態。
在圖4所示之例中，表示被設置在對圖3所示之一個噴嘴7(例如，噴嘴7a)進行光阻液L之供給的光阻液供給系統501之複數的系統部502a~502c的構成。 即使在對其他噴嘴7(例如，噴嘴7b~7d)供給光阻液L之光阻液供給系統501中，也設置複數儲備槽61與共通光阻容器60並聯連接之儲備槽61之系統部502a~502c，各系統部502a~502c被連接於共通之補集槽81、噴射器84或壓力調整氣體供給部63。
在此，在複數之光阻液供給系統501各別設置複數組的系統部502a~502c，即使在圖4所示之一個補集槽81、噴射器84或壓力調整氣體供給部63連接所有之光阻液供給系統501之系統部502a~502c亦可，即使各光阻液供給系統501內之系統部502a~502c之每個，或每次以複數組整合複數之光阻液供給系統501之系統部502a~502c，各設有補集槽81或噴射器84、壓力調整氣體供給部63亦可。為了簡單說明，在後述之動作說明中，如圖4所示般，對一個補集槽81、噴射器84、壓力調整氣體供給部63，連接有三個系統部502a~502c之情況的例進行說明。
如圖1所示般，在塗佈、顯像裝置中設置有進行該裝置全體之統籌控制的統籌控制部200。如圖3所示般，統籌控制部200也實行各處理液供給裝置511之控制。統籌控制部200係由具備有CPU和記憶部之電腦所構成，在記憶部記錄有程式，該程式編排有針對處理液供給裝置511之作用，即是使光阻液L從光阻容器60移送至儲備槽61，並經噴嘴7而對晶圓W供給光阻液L之動作的步驟(命令)群。該程式係被儲存於例如硬碟、 CD、光磁碟、記憶卡等之記憶媒體，自此被安裝於電腦。
尤其，與對分別被設置在複數之系統部502a~502c之儲備槽61實行光阻液L之移送的功能有關，統籌控制部200係根據各儲備槽61之位準高感測器61a、位準低感測器61b之輸出訊號，判斷光阻液L是否需補充。再者，統籌控制部200係因應進行光阻液L之移送的儲備槽61之數量，進行以各儲備槽61中之光阻液L之流量成為事先設定之流量之方式，變更補集槽81內之目標壓力的控制。統籌控制部200及控制器201構成與本實施型態有關之處理液供給裝置511之控制部。
針對具備以上說明之構成之處理液供給裝置511之動作進行說明。首先，一面參照圖5之流程圖、圖6之時間圖及圖7~圖12之作用圖，說明與圖3所示之單獨之光阻液供給系統501有關之動作。在圖6中，(a)、(b)表示位準低感測器61b、位準高感測器61a之輸出的導通/斷開狀態，(c)~(f)表示各管路51a、61e、61f、86之切換閥V2、V6a、V6b、V7之開關狀態。再者，(g)表示藉由控制器201被調整之電空調整器83之開度，(h)表示補集槽81之壓力計85之指示。
首先，當在光阻液供給系統501安裝光阻容器60之時，在儲備槽61為空的狀態，或進行過濾器52a之更換或送液泵P之開放等之後的情況下，進行如圖7所示般，在第1處理液供給管路51a-儲備槽61-過濾器52a- 送液泵P-供給控制閥57-噴嘴7a之系統內填滿光阻液L之操作。此時，僅使儲備槽61排氣減壓來移送光阻液L，無法在儲備槽61之下游側填滿光阻液L。因此，在該操作中，經第1氣體供給管路60a從N2氣體供給源62朝光阻容器60供給加壓用之N2氣體，並朝向光阻容器60之下游側推出光阻液L，藉此以光阻液L填滿該系統內。
當上述系統內被光阻液L填滿時，如圖8所示般，開啟過濾器52a之排放用管路51c而排放積存於過濾器52a之積存氣體。在該例中，因在系統內結束填滿光阻液L之操作，故藉由從第2氣體供給管路60b對儲備槽61供給N2氣體，使光阻容器60旁通而縮小壓力損失，並藉由以更低之壓力加壓，邊抑制氣體被光阻液L吸收邊進行過濾器52a之排放。並且，於氣體吸收之問題小時，即使對光阻容器60供給加壓用之N2氣體，進行過濾器52a之排放亦可。
如此一來，當結束供給光阻液L之準備時，關閉排放用管路51c或第2氣體供給管路60b之切換閥V4a、V3，使塗佈、顯像裝置運轉，在塗佈單元24對晶圓W實行光阻液L之塗佈處理(圖5之開始)。
當實行塗佈處理時，隨著被處理之晶圓W片數增加，儲備槽61內之光阻液L之位準下降。統籌控制部200係於位準低感測器61b為「導通」之狀態的情況下，判斷成在儲備槽61內儲存有用以進行下一個晶圓W之處理之足夠之量的光阻液L而不進行光阻液L之補充動作 (步驟S101：NO)。
並且，進行晶圓W之處理，如圖6(a)所示般，在時刻T1，若位準低感測器61b成為「斷開」狀態(圖5之步驟S101：YES)，則如圖9所示般，統籌控制部200關閉第2處理液供給管路51b之切換閥58，成為無法從儲備槽61送出光阻液L之狀態。然後，當開始噴射器84之運轉時，同時開啟槽排氣管61e之切換閥V6a而開始進行儲備槽61之減壓排氣(圖5之步驟S102，圖6(d)、(f))。配合該動作，壓力調整氣體供給管路61f也被關閉(圖6(e))。
此時，藉由控制器201被調整之電空調整器83之開度被開度調整成補集槽81內之壓力成為事先設定之目標壓力之開度(圖6(g)所示之例中開度為25%)。在此，補集槽81之目標壓力被設定成在儲備層61內形成當光阻液L從光阻容器60送至儲備槽61之時，可從光阻容器60吸引光阻液L使得光阻液L以事先設定之流量流動的減壓狀態的壓力。在本例中，例如當以來自大氣壓狀態之減壓幅度△P1表示儲備槽61內之壓力時，設定補集槽81之目標壓力以使成為-50kPa(約-0.5氣壓)。在此，圖6(g)之電空調整器83之開度及(h)之補集槽81之壓力指示，係示意性表示理想之時間推移，實際上，有產生開度調整之延遲或振動等之情形(即使在圖13中也相同)。
當在圖9之狀態下，持續進行儲備槽61之排 氣時，如圖6(h)所示般，補集槽81之壓力計85之指示逐漸下降。然後，在壓力計85之指示值到達至目標壓力，且壓力穩定之時刻T2，如圖10所示般，開啟第1處理液供給管路51a之切換閥V2，使光阻容器60內之光阻液L朝向儲備槽61吸收、移送(圖5之步驟S103)。此時，因以補集槽81內之壓力成為目標壓力之方式，持續藉由噴射器84進行儲備槽61之減壓排氣，故光阻容器60內之光阻液L以一定之流量朝向儲備槽61被移送。
藉由以吸引進行在減壓狀態移送光阻液L，比起藉由N2氣體以加壓移送光阻液L之時，可以抑制氣體被光阻液L吸收。再者，藉由使儲備槽61內成為減壓狀態，也可以期待在儲備槽61內釋放在圖7或圖8所說明之準備操作之階段中被光阻液L吸收之氣體，而向噴射器84排出之效果。
其結果，當儲備槽61內之光阻液L位準上升，在時刻T3，液面到達至位準低感測器61b之設置位置時，如圖6(a)所示般，該位準低感測器61b成為「導通」狀態。接著，統籌控制部200係確認液面到達位準高感測器61a之設置位置，且位準高感測器61a是否成為「導通」狀態(圖5之步驟S104)，於位準高感測器61a為「斷開」狀態之時，持續移送光阻液L(步驟S104：NO)。
然後，如圖6(b)所示般，當在時刻T4，位準高感測器61a成為「導通」之狀態時(圖5之步驟 S104：YES)，停止噴射器84，同時關閉第1處理液供給管路51a、槽排氣管路61e之切換閥V2、V6a，而結束儲備槽61之減壓排氣及光阻液L之移送(圖5之步驟S105、圖6(c)、(d)、(f))。
再者，與該動作並行而開啟壓力調整氣體供給管路61f之切換閥V6b，從壓力調整氣體供給部63朝向儲備槽61而收容壓力調整用之N2氣體，使儲備槽61內之壓力從減壓狀態回復至大氣壓狀態(圖5之步驟S105、圖6(e)、圖11)。此時，藉由在壓力調整氣體供給管路61f設置過濾器64，除去壓力調整用之N2氣體所包含之微粒等，可以使被供給至晶圓W之光阻液L維持在清淨之狀態。再者，藉由使用惰性的N2氣體當作壓力調整用之氣體，可以邊防止光阻液L之變質邊使對噴嘴7a供給光阻液L再次開始(圖5之結束)。
如此一來，當結束對儲備槽61補充光阻液L時，如圖12所示般，開啟第2處理液供給管路51b之切換閥58而使第2處理液供給管路51b連通。然後，當晶圓W被搬入至塗佈單元24時，使噴嘴7a位於繞著垂直軸旋轉之晶圓W之上方，並對晶圓W供給光阻液L而實行塗佈處理(圖12)。
以上，利用圖5~圖12而針對具備單獨的儲備槽61之光阻液供給系統501之動作進行說明。在此，在實際的處理液供給裝置511中，如圖4所示般，共通之噴射器84連接有複數之儲備槽61(系統部502a~502c)。 然後，被儲存在各儲備槽61內之光阻液L之位準，由於因應於各塗佈單元24中之晶圓W之處理狀況而互相獨立下降，故各儲備槽61之光阻液L液之補充也必須因應所需而隨時實行。其結果，經屬於合流部之補集槽81而被連接於噴射器84之儲備槽61之數量時時刻刻變化。
如此一來，被連接於噴射器84之儲備槽61之數量隨著時間經過變化時，在維持例如對一個儲備槽61補充光阻液L時之補集槽81之目標壓力之狀態下，當開始第2個儲備槽61之減壓排氣時，吸引光阻液之力被分散至兩個系統之儲備槽61而移送光阻液L之流量下降。因此，本例之統籌控制部200具備因應被連接於噴射器84之儲備槽61之數量而使補集槽81之目標壓力變化，以光阻液L朝各儲備槽61移送的移送流量成為一定之方式，使藉由噴射器84所產生的排氣量變化的功能。
以下，一面參照圖13、圖14，一面針對邊使補集槽81之目標壓力變化邊實行減壓排氣之功能的詳細進行說明。在此，圖13(c1)~(c3)、(d1)~(d3)之時間圖係按每系統部502a~502c表示圖6(c)、(d)所示之第1處理液供給管路51a、槽排氣管路61e之切換閥V2、V6a之開關狀態。再者，圖13(g)、(h)分別與圖6(g)、(h)所示之例相同，表示電空調整器83之開度及被設置在補集槽81之壓力計85之指示。
並且，再者，圖14表示補集槽81之減壓幅度和將光阻液L移送至儲備槽61之時的流量之關係。例 如，在各系統部502a~502c中，儲備槽61之形狀相同，設置有位準高感測器61a、位準低感測器61b之高度位置也設為相同。此時，於移送光阻液L時，從位準低感測器61b成為「導通」之狀態(圖6(a)之時刻T3，至位準高感測器61a成為「導通」之狀態(圖6(b)之時刻T4)之間移送的光阻液L之移送量「V」在各系統部502a~502c相等。因此，若可以將圖6之時刻T3~T4之間的時間△T調整成事先設定之目標時間△T0時，可以在各系統部502a~502c以相同流量「V/T0」移送光阻液L。
例如，當調整管路之壓力損失等，以使藉由減壓排氣從光阻容器60朝向各儲備槽61吸引光阻液L之力在各儲備槽61相等時，兩個系統部之連接時，若使補集槽81之目標壓力變化以使光阻液供給系統501全體之移送流量成為2倍(2V/T0)，於三個系統之連接時，成為3倍(3V/T0)即可。為了簡單說明，在圖14中，表示來自大氣壓狀態之補集槽81之減壓幅度(在圖6(h)、圖13(h)以△P、△P1~△P3表示)和，因應系統部502a~502c之連接數之光阻液L之移送流量之目標質的關係可以利用直線之回歸方程式(在圖14中以一點鏈線表示之「初期設定線」)近似之情形。在此，回歸方程式之種類並不限定於直線回歸，即使為指數回歸或多項式回歸等亦可。
在統籌控制部200之記憶部記憶有圖14所示之初期設定線之回歸方程式。再者，統籌控制部200具備 有測量各儲備槽61之位準低感測器61b成為「導通」狀態後至位準高感測器61a成為「導通」之狀態為止之時間△T的計時器(計時部)。該些，位準高感測器61a、位準低感測器61b或計時器構成測量從光阻容器60被移送至儲備槽61之光阻液L之流量的流量測定部。
例如，在具備圖4所示之三個系統部502a~502c的處理液供給裝置511中，如圖13(d1)~(d3)所示般，在時刻t1、t4、t6之時序中，位準低感測器61b成為斷開，儲備槽61之減壓排氣開始。再者，在圖13(c1)~(c3)中，分別以「△T1~△T3」表示於光阻液L之移送開始後，位準低感測器61b成為「導通」狀態後至位準高感測器61a成為「導通」狀態為止之時間。
一面參照圖13之時間圖，一面針對為了在三個系統部502a~502c對補集槽81隨時連接、切離的處理液供給裝置511，使光阻液L之移送流量保持一定，而變更補集槽81之目標壓力的動作進行說明。
首先，在時刻t1中，第1系統部501a之儲備槽61之位準低感測器61b成為「斷開」狀態，被設置在槽排氣管路61e之切換閥V6a被開啟。此時，統籌控制部200係根據圖14之初期設定線，以補集槽81之減壓幅度成為△P1之方式，設定控制器201中之補集槽81之目標壓力。其結果，例如在電空調整器83之開度開啟至25%之狀態下，實行藉由噴射器84的減壓排氣。然後，在補集槽81之壓力穩定之時刻t2，統籌控制部200開啟第1 系統部502a之第1處理液供給管路51a之切換閥V2，並開始進行光阻液L之移送。然後，在第1系統部502a之儲備槽61之位準低感測器61b成為「導通」之狀態的時點(時刻t3)開始藉由計時器進行計時。
在該狀態下，當持續光阻液L之移送時，在時刻t4之時序，第2系統部502b之儲備槽61之位準低感測器61b成為「斷開」狀態，該系統部502b之槽排氣管路61e之切換閥V6a也成為開狀態。此時，統籌控制部200係以可以總合兩個系統部502a、502b之流量(2V/△T0)來移送光阻液L之方式，根據圖14之初期設定線，設定控制器201中之補集槽81之目標壓力以使補集槽81之減壓幅度成為△P2。
當電空調整器83之開度和補集槽81之減壓幅度之關係成為直線關係時，藉由目標壓力之變更，在電空調整器83之開度成為兩倍之50%之狀態下，實行藉由噴射器84的減壓排氣。然後，在補集槽81之壓力穩定之時刻t5，開始在第2系統部502b中移送光阻液L，在時刻t7開始計時第2系統部502b之光阻液L移送時間。
並且，在時刻t6之時序，第3系統部502c之儲備槽61之位準低感測器61b成為「斷開」狀態，該系統部502c之槽排氣管路61e之切換閥V6a也設成開狀態。統籌控制部200係以可以合計三個系統部502a~502c之流量(3V/△T0)來移送光阻液L之方式，根據圖14之初期設定線，設定控制器201中之補集槽81之目標壓力 (補集槽81之減壓幅度為△P3)。
藉由補集槽81之目標壓力之變更，電空調整器83之開度被開啟至1系統之時之3倍的75%，實行藉由噴射器84之減壓排氣。接著，在補集槽81之壓力穩定之時刻t9，開始在第2系統部502b中移送光阻液L，在時刻t10開始計時第2系統部502b之光阻液L移送時間。
另外，在圖13所示之例中，在時刻t8結束第1系統部502a之儲備槽61之光阻液L之補充，關閉第1處理液供給管路51a、槽排氣管路61e之切換閥V2、V6a(圖13(c1)、(d1))。再者，在圖13中雖省略了圖示，與該動作並行而開啟壓力調整氣體供給管61f之切換閥V6b，藉由壓力調整用之N2氣體，使儲備槽61內之壓力回歸至大氣壓狀態之點與圖6(e)之時刻T4之動作相同(以下，即使在第2、第3系統部502b、502c之光阻液L補充結束時之動作也相同)。
藉由結束第1系統部502a之儲備槽61之減壓排氣，在噴射器84進行減壓排氣之儲備槽61成為第2、第3系統部502b、502c之兩個。在此，統籌控制部200係以在時刻t8補集槽81之減壓幅度成為△P2之方式，設定控制器201中之補集槽81之目標壓力，並將該些系統部502b、502c中之光阻液L之合計的流量調整成「2V/△T0」。
當返回至圖13之說明時，當在時刻t11結束 第2系統部502b之光阻液L之補充時，統籌控制部200關閉第1處理液供給管路51a、槽排氣管61e之切換閥V2、V6a(圖13(c2)、(d2))，並且以在剩下的第3系統部502c移送光阻液L之流量成為「V/△T0」之方式，設定補集槽81之目標壓力(圖13(g))。
然後，在時刻t12結束第3系統部502c之光阻液L之補充，統籌控制部200關閉第1處理液供給管路51a、槽排氣管路61e之切換閥V2、V6a(圖13(c2)、(d2)，並且關閉電空調整器83而結束藉由噴射器84之減壓排氣(圖13(g))。因此，在圖13中，省略圖示之供氣流路86之切換閥V7成為被開啟至時刻t1-t12為止的狀態。
如此一來，因應經補集槽81而被連接於噴射器84之儲備槽61之數量而切換補集槽81之目標壓力，依此當以各儲備槽61來看時，可以以幾乎相同之流量移送光阻液L。
在此，統籌控制部200根據進行第1系統部502a中之光阻液L之移送的時間之計時結果，取得移送移送量「V」之光阻液L所需之時間△T1。然後，根據在一個系統部502a進行光阻液L移動之時刻t3~t4為止之時間△T11、在兩個系統部502a、502b進行移送之時刻t4~t6為止之時間△T12、在三個系統部502a~502c進行移送之時刻t6~t8為止之時間△T13，可以計算第1系統部502a中之各個期間中的平均移送流量。
例如，僅在1系統部502a移送光阻液之時刻t3~t4之期間中之平均的移送流量可以「(V/△T1)‧(△T11/△T1)」來計算。再者，在兩個系統部502a、502b進行移送之時刻t6~t8之期間中的平均之移送流量可以以「(2V/△T1)‧(△T12/△T1)」來計算，在三個系統部502a~502c進行移送之時刻t4~t6之期間中之平均的移送流量可以「(3V/△T1)‧(△T13/△T1)」來計算。
圖14以圓記號及「△T11、△T12、△T13」的符號同時表示藉由該些計算所取得之平均移送流量之實績值。統籌控制部200係將該些平均之移送流量之實績值記憶在記憶部。
再者，即使在第2系統部502b、第3系統部502c之各個的光阻液L之移送動作中，也可以根據計時器之計時結果，計算各期間中之平均的移送流量。在圖14中，以四角記號和「△T21、△T22」之符號同時表示與第2系統部502b有關者，以三角記號及「△T31、△T32」之符號同時表示與第3系統部502c有關者。統籌控制部200即使針對該些實績值也先記憶在記憶部。
以上述說明之手法計算出的光阻液L之移送流量之實績值，和以補集槽81之目標壓力之設定所使用之回歸方程式(在圖14所示之例中，為「初期設定線」)設定目標壓力為前提之流量(V/△T0、2V/△T0、3V/△T0)的差，超過事先設定之容許誤差之時，統籌控制部200進行回歸方程式之修正。具體而言，根據壓力計85中之 壓力的檢測結果，和光阻液L之移送流量之實績值，作成新的回歸方程式(圖14之「修正線」)，根據該新的回歸方程式進行目標壓力之變更(圖14之△P1’、△P2’、△P3’)。在圖14中，表示根據在各系統部502a~502c各進行一次光阻液L之移送的結果，修正回歸方程式之例，但是即使藉由根據以進行複數次之移送的結果而所取得之移送流量之實績值而修正回歸方程式，來取得更正確且穩定之回歸方程式亦可。
若藉由與本實施型態有關之液處理裝置511時，則有以下之效果。因藉由使儲備槽61內減壓排氣，使光阻液L從光阻容器60移送至儲備槽61，故可以抑制移送時氣體被光阻液L吸收，並可以抑制在光阻液L內產生氣泡。再者，藉由經儲備槽61進行對晶圓W供給光阻液L，即使在由於容器之更換等使得無法從光阻容器60供給光阻液L之期間中亦可以實行晶圓W之處理。
在此，藉由從壓力調整氣體供給部63被供給之壓力調整用之N2氣體，從減壓狀態回復之儲備槽61內之壓力狀態(常壓狀態)並不限定於成為大氣狀態之情形。例如，若藉由送液泵P可以供給處理液體至噴嘴7時，即使儲備槽61之氣相為減壓狀態亦可。本發明之「常壓狀態」也包含如此之壓力狀態。
並且，也無須在儲備槽61之輸出口側之第2處理液供給管路51b設置送液泵P。例如，即使在較噴嘴7高之位置配置儲備槽61，利用光阻液L持有之位置能量 進行光阻液L之供給亦可。
即使針對減壓排氣部之構成，也不限定於利用噴射器84之例，即使為利用真空泵而進行儲備槽61內之真空排氣亦可。
並且，即使針對從壓力調整氣體供給部63被供給之壓力調整用之氣體，處理液之變質也不成為問題之時，即使使用空氣等之氣體亦可。
再者，在塗佈、顯像裝置中，設置圖3、圖4所示之處理液供給裝置511之單元之種類並不限定於塗佈單元。除先前所述之在反射防止膜塗佈單元(BCT)23或顯像單元(DEV)25b中供給反射防止膜之原料液或顯像液之處理液供給裝置511之外，進行在光阻膜之上層形成保護膜之保護膜形成單元(ITC)中供給保護膜之原料液的處理液供給裝置511等之各種液處理單元也適用本發明。
並且，處理液供給裝置511之適用對象並不限定於被設置在塗佈、顯像裝置之液處理單元，即使對於對進行使用酸性或鹼性之洗淨液的晶圓W之洗淨處理的液處理單元供給該些洗淨液之處理液供給裝置511，亦可以適用本發明。
而且，經本發明之處理液供給裝置511而被供給處理液之被處理體之種類並不限定於半導體晶圓之例，即使為FPD(Flat Panel Display)用之玻璃基板等亦可。

Claims (12)

  1. 一種處理液供給裝置，屬於經吐出部對被處理體供給處理液之處理液供給裝置，其特徵在於，具備：處理液供給源，其係供給處理液；中間槽，其係經移送配管而被連接於上述處理液供給源；送出配管，其係被設置在上述中間槽和吐出部之間；減壓排氣部，其係為了使處理液經上述移送配管而從處理液供給源移送至中間槽，使上述中間槽內減壓排氣；壓力調整部，其係為了從上述送出配管送出被移送至上述中間槽內之處理液，對該中間槽供給氣體，使被減壓排氣之後的中間槽內之壓力從減壓狀態回復至常壓狀態；上述處理液供給源並聯連接複數之中間槽，且該處理液供給裝置具備：合流部，其係被設置在上述複數之中間槽和減壓排氣部之間，使來自各中間槽之排氣合流；壓力檢測部，其係檢測出上述合流部之壓力；及控制部，其係實行下述步驟：以因應進行從上述處理液供給源移送處理液之中間槽的數量，使被移送至各中間槽之處理液之流量成為事先設定之流量之方式，設定目標壓力之步驟，和以在上述壓力檢測部被檢測出之壓力成為上述目標壓力之方式，使上述減壓排氣部之排氣量增減之步驟。
  2. 如請求項1所記載之處理液供給裝置，其中 上述處理液供給源具備用以藉由加壓上述處理液供給源之處理液，使處理液經上述移送配管及中間槽而填滿上述送出配管之下游側的加壓部。
  3. 如請求項1所記載之處理液供給裝置，其中具備測定從上述處理液供給源被移送至各中間槽之處理液之流量的流量測定部，上述控制部係根據表示上述合流部之壓力和被移送至各中間槽之處理液之總流量的關係之回歸方程式，進行上述目標壓力的設定，並根據上述回歸方程式而進行對各中間槽移送處理液之結果，在上述流量測定部所測定之處理液之流量的合計值，和上述總流量之差，超過事先所設定之容許誤差之情況下，根據上述壓力檢測部及流量測定部之實測值，作成表示上述關係之新的回歸方程式，根據該新的回歸方程式，進行上述目標壓力之設定。
  4. 如請求項1所記載之處理液供給裝置，其中上述流量測定部具備被設置在上述中間槽之互相不同高度位置上的下段側及上段側之液面計，和測量從上述處理液供給源被移送至中間槽之處理液，在上述下段側之液面計被檢測出到在上述上段側之液面計被檢測出為止之時間的計時部，根據上述下段側及上段側之液面計間之中間槽之容量，和在上述計時部所測量之時間，求出處理液之流量。
  5. 如請求項1或2所記載之處理液供給裝置，其中從上述壓力調整部被供給至中間槽之氣體為惰性氣 體。
  6. 如請求項1或2所記載之處理液供給裝置，其中上述壓力調整部具備用以除去被供給至上述中間槽之氣體所含之微粒的過濾器。
  7. 一種處理液供給方法，屬於經吐出部對被處理體供給處理液之處理液供給方法，其特徵在於，包含：藉由減壓排氣部使經移送配管被連接於供給處理液之處理液供給源的中間槽內壓減壓排氣，而將處理液從上述處理液供給源移送至中間槽之工程；對上述中間槽供給壓力調整用之氣體，而使被減壓排氣之後的中間槽內之壓力從減壓狀態回復至常壓狀態，從被設置在上述中間槽和吐出部之間的送出配管，送出被移送至上述中間槽內之處理液之工程；檢測出在上述處理液供給源並聯連接複數之中間槽，而被設置在上述複數之中間槽和上述減壓排氣部之間，使來自各中間槽之排氣合流之合流部的壓力之工程；以因應進行移送來自上述處理液供給源之處理液的中間槽之數量，使被移送至各中間槽之處理液之流量成為事先設定之流量之方式，設定目標壓力之工程；及以在上述合流部所檢測出之壓力成為上述目標壓力之方式，使上述減壓排氣部之排氣量增減之工程。
  8. 如請求項7所記載之處理液供給方法，其中包含使中間槽內減壓排氣，而將處理液從上述處理液供給源移送至中間槽之前，藉由加壓上述處理液供給源之 處理液，使處理液經上述移送配管及中間槽而填滿上述送出配管之下游測的工程。
  9. 如請求項8所記載之處理液供給方法，其中具備：測定從上述處理液供給源被移送至各中間槽之處理液之流量的工程；根據表示上述合流部之壓力和被移送至各中間槽之處理液之總流量之關係的回歸方程式而進行上述目標壓力之設定的工程；根據上述回歸方程式進行對各中間槽移送處理液之結果，處理液之流量之測定結果之合計值，和上述總流量之差，超過事先設定之容許誤差之情況下，根據上述合流部之壓力之檢測結果和處理液之流量之測定結果之合計值，作成表示上述關係的新的回歸方程式的工程；及根據上述新的回歸方程式而進行上述目標壓力之設定的工程。
  10. 如請求項7或8所記載之處理液供給方法，其中上述壓力調整用之氣體為惰性氣體。
  11. 如請求項7或8所記載之處理液供給方法，其中包含以過濾器過濾被供給至上述中間槽之壓力調整用之氣體而除去微粒之工程。
  12. 一種記憶媒體，屬於儲存有處理液供給裝置所使用之電腦程式的記憶媒體，該處理液供給裝置係經吐出部對被處理體供給處理液，其特徵在於：上述程式編排步驟，以實行如請求項7至10中之任一項所記載之處理液 供給方法。
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