(57)【要約】      （修正有）【課題】処理液の吐出量を所定量に設定するにあたり作業員が介在せずに成膜プロセスに求められる所望の吐出量の設定が行なえる処理液供給回路を提供する。【解決手段】処理液の液供給タンク１１から液供給ノズル２４までの間に構成される処理液供給回路において、液供給タンクから供給配管１３を通じて供給される処理液を一旦貯留するバッファタンク１４と内部に設けられて処理液を溜める液受け容器を有して液受け容器内の処理液の重量を計測する重量計測手段１６と、所定量の処理液を吸液した後に液供給ノズル２４に向けて送液する供給ポンプ１９と、供給ポンプに吸液された処理液の量を重量計測手段１６で計測された処理液の重量により演算する制御部Ｃと、を備える。【選択図】図１
0003196267.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板保持部に保持された基板の表面に液供給ノズルから処理液を供給して液処理を施すための液処理装置で用いられ、前記処理液の液供給タンクから前記液供給ノズルまでの間に構成される処理液供給回路において、
前記液供給タンクから供給配管を通じて供給される処理液を溜め置くためのバッファタンクと、
前記バッファタンクの内部に設けられて前記処理液を貯留する液受け容器と、
前記液受け容器内の前記処理液の重量を計測する重量計測手段と、
前記液受け容器から吸液配管を通じて所定量の前記処理液を吸液した後に前記所定量の前記処理液を前記液供給ノズルに向けて送液する供給ポンプと、
前記供給ポンプと前記液供給ノズルとを接続するディスペンス配管の途中に設けられ前記処理液の供給と停止を行うディスペンスバルブと、
前記供給ポンプに吸液された処理液の量を前記重量計測手段で計測された処理液の重量により演算する制御部と、
を備えていることを特徴とする処理液供給回路。
【請求項２】
前記基板保持部上の基板に処理液を供給した状態を撮像する撮像手段を備え、
前記制御部は、前記撮像された画像から前記処理液の供給量を演算して重量に変換した演算供給重量と前記重量計測手段で計測される前記供給ポンプに吸液されて減る前記液受け容器内の処理液の重量が一致するように前記供給ポンプを制御することを特徴とする請求項１に記載の処理液供給回路。
【請求項３】
前記基板保持部上に基板同様に保持可能で、且つ重量センサが設けられ処理液の重量を計測する計測手段を備え、
前記制御部は、前記計測手段で計測される処理液の重量と前記重量計測手段で計測される前記供給ポンプに吸液されて減る前記液受け容器内の処理液の重量とを一致するように前記供給ポンプを制御することを特徴とする請求項１に記載の処理液供給回路。
【請求項４】
前記制御部は、前記供給ポンプが処理液を吸液した後に液受け容器の処理液の重量が所定重量となるように前記供給タンクから液受け容器に補充を開始するために前記供給配管に設けられた液供給バルブの開閉をすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の処理液供給回路。
【請求項５】
前記計測手段は、上部に液受け部と、下部に前記基板保持部にて吸着保持される平面部と、前記液受け部と接続される前記重量センサと、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の処理液供給回路。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、例えば半導体ウエハやＦＰＤ（フラットパネルディスプレー）基板等の製造プロセスにおいて、基板上に成膜するためのレジスト液や反射防止液等の処理液を供給する処理液供給回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスの製造においては、例えば半導体ウエハやＦＰＤ基板等（以下にウエハ等という）にレジスト液を塗布し、マスクパターンを露光処理して回路パターンを形成させるために、フォトリソグラフィ技術が利用されている。このフォトリソグラフィ技術においては、スピンコーティング法によりウエハ等にレジスト液を塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成されている。
【０００３】
このようなフォトリソグラフィ工程においては、一般にレジストの塗布・現像を行う塗布・現像装置に、露光装置を接続した塗布・現像処理システムが用いられている。この塗布・現像処理システムにおいては、レジスト液や現像液これ以外にもシンナーや純水等の処理液を、このシステムに配設された各処理ユニット、例えばレジスト塗布処理ユニット、現像処理ユニット等に供給する必要がある。
【０００４】
従来のこの種の処理液供給回路として、プロセス処理を行う処理液を処理ユニットに供給するために、処理液供給源から供給された処理液を一旦貯留して所定量をポンプで処理液を吸液させた後に吐出させている（例えば、特許文献１参照）。このときに、基板上に吐出する量（所定量）は予めメスシリンダーや電子天秤計量計を使い吐出量の測定を繰り返してポンプの調整を手作業で行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１１９９２９号公報（図１）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の処理液供給回路においては、作業員が吐出量の計測と調整作業とを繰り返して設定を行っており、このときのポンプの吸液・吐出量の調整して設定をするにあたり調整量の個人差が出てしまう。これにより同じ装置であってもプロセス的な間差が生じてしまうこともある。さらに、処理ユニットには処理液供給回路が複数、例えば１０系統存在することもあり、この様な場合これら複数の調整をすることは非常に時間を要する作業となる。
【０００７】
この考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、処理液の吐出量を所定量に設定するにあたり作業員が介在せずに成膜プロセスに求められる所望の吐出量の設定が行なえる処理液供給回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記問題を解決するために、この考案の処理液供給回路は、基板保持部に保持された基板の表面に液供給ノズルから処理液を供給して液処理を施すための液処理装置で用いられ、前記液供給ノズルと前記処理液の液供給タンクとの間に構成される処理液供給回路において、液供給タンクから供給配管を通じて供給される処理液を一旦貯留するバッファタンクと、前記バッファタンクの内部に設けられて処理液を溜める液受け容器と、前記液受け容器内の処理液の重量を計測する重量検出手段と、前記液受け容器から吸液配管を通じて所定量の処理液を吸液した後に前記所定量の処理液を前記液供給ノズルに向けて送液する供給ポンプと、前記供給ポンプと前記液供給ノズルとを接続するディスペンス配管の途中に設けられ処理液の供給と停止を行うディスペンスバルブと、前記供給ポンプに吸液された処理液の量を前記重量計測手段で計測された処理液の重量により演算する制御部とを備えていることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
この様に構成することにより、液供給タンクから供給される処理液はバッファタンクに所定量が貯留されて、そこから供給ポンプに供給された液量を重量計測手段で計測することで吸液後のポンプから吐出された量を知ることが出来る。
【００１０】
また、請求項１の考案において、前記基板保持部上の基板に処理液を供給した状態を撮像する撮像手段を備え、前記制御部は、前記撮像された処理液の画像から処理液の供給量を演算して重量に変換した演算供給重量と前記重量計測手段で計測される前記供給ポンプに吸液されて減る前記液受け容器内の処理液の重量が一致するように前記供給ポンプを制御することを特徴とする（請求項２）。前記基板保持部上に基板同様に保持できる重量センサを備えて処理液を供給した状態の処理液重量を計測する重量計測手段を備え、前記制御部は、前記計測手段で計測される処理液の重量と前記重量計測手段で計測される前記供給ポンプに吸液されて減る前記液受け容器内の処理液の重量とを一致するように前記供給ポンプを制御することを特徴とする（請求項３）。
【００１１】
この様に構成することにより、基板上に吐出される位置での供給量（吐出量）から得られる情報から供給ポンプの動作を制御させることで、より正確な供給量の調整を行うことが出来る。
【００１２】
また、請求項１から請求項３の考案において、前記制御部は、前記供給ポンプの処理液を吸液した後に液受け容器の処理液の重量が所定重量になるように処理液の供給タンクから液受け容器に補充を開始するように前記供給配管に設けられた液供給バルブの開閉をすることを特徴とする（請求項４）。
【００１３】
この様に構成することにより、バッファタンクに貯留される量の補充を一定に保つように供給タンクからの補充量を制御して増減値の誤差を少なくする様にしている。
【００１４】
また、請求項３の考案において、前記計測手段は、上部に液受け部と、下部に前記基板保持にて吸着保持される平面部と、前記下部と独立した前記液受け部と接続される前記重量センサと、を備えていることを特徴とする（請求項５）。
【００１５】
この様に構成することにより、液処理モジュールのバキュームチャック上に容易に載置させることが出来ると共に処理液を供給した後に液処理モジュールから洗浄液を供給して液受け部を洗浄し乾燥させることが出来るので繰り返して調整ができる。
【考案の効果】
【００１６】
本考案によれば、処理液の供給量の調整を作業員によらずに供給ポンプに吸引される量（重量）または供給された量を計測することで所望の供給量（吐出量（体積））の設定および量の調整が出来る。また、複数の供給ラインを有する処理モジュールの調整においても調整作業に要する時間を短縮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の実施の形態に係わる塗布ユニットの処理液供給配管図を示す回路図である。
【図２】本考案の実施の形態に係わる液バッファタンクの構成を説明する構成図である。
【図３】本考案の実施で使用される供給ポンプの動作と供給量とを説明する図である。
【図４】本考案の実施で使用される基板保持部に保持させる計測器機を説明する構成図である。
【図５】本考案の実施に係わる基板保持部における計測状態を説明する図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下に、この考案の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この考案に係る処理液供給回路の一例を示す概略図である。図１に示すように、処理液供給源である液供給タンク１１に処理液である例えばレジスト液が入った液ボトル１２が設けられる。この液ボトル１２からレジスト液を液供給タンク１１に通液させるために加圧配管１０からＮ２ガスの圧力を加える。これにてレジスト液を液供給タンク１１に接続される供給配管１３を通じてレジスト液を一旦貯留する液バッファタンク１４（バッファタンク）に向けて圧送する。この液バッファタンク１４に貯留されたレジスト液を吸液して吐出するための供給ポンプ１９が設けられた吸液配管１８により液バッファタンク１４と供給ポンプ１９が接続される。供給ポンプ１９から吐出されるレジスト液はディスペンス配管２３を通して液供給ノズル２４から基板Ｗに向けて供給（吐出）される。
【００１９】
液バッファタンク１４の構造について図２を用いて説明する。液バッファタンク１４は密閉された構造の容器構造であり内部に向けて供給配管１３と液供給配管１８が差し込まれており、この内部にはレジスト液を実際に貯留する有底カップ状の液受け容器１５が設けられている。この液受け容器１５は、有底部位が例えばロードセルで構成された重量を測定できる重量計測手段１６（以降重量センサとして記載する）の上に設置されて配置され液バッファタンク１４内部に設けられている。
【００２０】
供給ポンプ１９は、例えばポンプシリンダー式構造でありステッピングモータＭにより吸液・吐出動作が図示しないモータドライバーによる精密なパルス出力によりシリンダー移動量を制御できる構成となっている。液ボトル１２と液バッファタンク１４との間に配管される供給配管１３の途中には液供給バルブ１７が設けられ、液バッファタンク１４と供給ポンプ１９との間に配管される吸液配管１８の途中には吸液バルブ２０が設けられている。供給ポンプ１９と液供給ノズル２４の配管の途中にはエアーオペレイテッドバルブとサックバックバルブが一体化されたディスペンスバルブ２２が設けられている。これらバルブと重量センサ１６や液供給ポンプ１９の駆動モータは制御部Ｃにより制御を受ける。
【００２１】
液供給バルブ１７は、液バッファタンク１４に貯留されるレジスト液が所定重量分消費されて減った重量を重量センサ１６で検出されると制御部Ｃにより開けられて液バファタンク１４への貯留を所定重量で完了して閉じられる。吸液バルブ２０は、供給ポンプ１９に制御部Ｃからレジスト液の吸引動作をさせるためにモータＭに指令を出すタイミングで開けられ、供給ポンプ１９の供給動作をさせるためにモータＭに指令を出すタイミングで逆流防止のために閉じられて同時にディスペンスバルブ２２が開けられて液供給ノズル２４から吐出される。
【００２２】
次に、本考案における動作を説明する。図３は、この考案の一実施例に係る基板Ｗ上へのレジスト液の供給動作を説明する図である。先ず、吸液動作前の状態を図３（ａ）に示して説明する。吸液前の供給ポンプ１９は、ポンプシリンダー１９ａを押し込んだ状態であり、このときの状態の液受け容器１５の重量と吸液前のレジスト液の重量との合計重量を重量センサ１６により計測し制御部Ｃに取り込まれ記憶される。この時の吸液バルブ２０とディスペンスバルブ２２は閉じられている。
【００２３】
次に、吸液動作を図３（ｂ）に示して説明する。供給ポンプ１９がレジスト液を吸液するために吸液バルブ２０を開けて所定量のレジスト液を吸液するように制御部ＣからモータＭを動作させてレジスト液を液受け容器１５から吸い上げる。吸液完了後に液受け容器１６内のレジスト液が減った状態の液受け容器１５の重量と吸液後のレジスト液の重量との合計重量が計測されて制御部Ｃで液受け容器１５の重量を差し引いたレジスト液の重量（吸液前のレジスト液の重量から吸液後のレジスト液の重量を差し引いた実際に吸液されたレジスト液の重量）から吸液された液量（体積）を演算する。このときディスペンスバルブ２２は閉じられている。この演算された液量を記憶する。なお、吸液完了後でなくとも吸液動作中においてリアルタイムに吸液された重量を演算しつつモータＭを制御して吸液量を所定量に合わせることも出来る。但し、制御応答性の遅れを考慮する必要があるので制御部Ｃの吸液量と吸液動作時間を設定する場合には吸液動作の完了後の方が設定し易い場合がある。
【００２４】
次に、供給動作を図３（ｃ）に示して説明する。制御部Ｃは吸液バルブ２０を閉じて供給ポンプ１９を押し込む指令を出し、同時にディスペンスバルブ２２を開ける。レジスト液が基板Ｗ上に吐出される。この様にした一連の吸液動作と供給動作を複数回繰り返して平均の吸液動作時間を割り出して吐出量（供給量）のばらつきを小さくする様にする。
【００２５】
この場合に更に精度を向上させるために基板Ｗに供給された吐出量（供給量）を確認する手段として、例えばカメラ２９で撮像してレジスト液の拡がり部の面積と高さとを画像処理して求めて体積に演算することで実際に吐出される供給ポンプ１９の吐出量を確認することが出来る。撮像された処理液の画像から供給量を重量に演算した演算供給重量が設定量と異なる場合には制御部Ｃで過不足分を考慮した補正を加えてモータＭの供給動作を制御する。
【００２６】
図４には吐出量（供給量）を確認する更に別の手段となるプレート型重量計測手段２８の例を示す。図４は液処理モジュールのバキュームチャック（断面図）である基板保持部３０にレジスト液を受けて重量を計れるものであり基板保持手段３０に吸着保持される構造を備える。枠体３１は、少なくとも基板保持部３０に吸着できる平面部３６を備え、その上に重量センサ３３が設けられて重量センサ３３の上にレジスト液を受けるプレートとなる液受け部３２が構成されている。液受け部３２は、レジスト液が流れ落ちない様に微少な凹状になっている。重量センサ３３の信号は、平面部３６の上に備えられる情報変換送信部３４により電波もしくは赤外線を使う無線で制御部Ｃへ送信される。
【００２７】
次に、図５にプレート型重量計測手段２８を使用した動作例を説明する。図５（ａ）はプレート型重量計測手段２８が基板保持手段３０に吸着されている状態で液処理モジュールのノズル２４を液受け部３２の上方に移動させる。次いで、図５（ｂ）でノズル２４からレジスト液を制御部Ｃに設定された吐出量を吐出させる。吐出停止後に重量センサ３３で計測されるレジスト液の処理液重量を計測して制御部Ｃに送信する。供給ポンプ１９に吸液されて減る液受け容器１５内のレジスト液の重量が一致しているかを制御部Ｃで判断して、過不足分量があると判断されれば、それを考慮した補正値を加えてモータＭの供給動作を制御する。
【００２８】
次に図５（ｃ）で液受け部３２にシンナー液などの洗浄液を吐出する洗浄液ノズル３５を液受け部３２の上方に移動させてレジスト液が溜まった液受け部３２に向けて洗浄液を吐出しながら基板保持手段３０を回転させる。これによりレジスト液はシンナー液に溶けて回転による遠心力で飛び散り液受け部３２が洗浄される。洗浄液の供給を停止後に液受け部３２が乾燥するまで回転を継続させる。これにより計測から洗浄までの一連のサイクルが完了できるので、この動作シーケンスを複数回行うことが出来る。
【００２９】
なお、上記実施形態では、この考案に係る処理液供給システムを半導体ウエハの塗布・現像処理システムのレジスト液の配管回路に適用する場合について説明したが、洗浄液であるシンナーや純水の供給量の測定や現像処理に用いられる現像液の供給量の測定にも適用できる。また、半導体ウエハ以外の被処理基板、例えばＦＰＤでも適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
Ｗ          基板
Ｃ          制御部
１１        液ボトル
１４        液バッファタンク
１３        供給配管
１５        液受け容器
１６        重量計測手段
１８        吸液配管
１９        供給ポンプ
２０        吸液バルブ
２２        ディスペンスバルブ
２４        液供給ノズル
２８        プレート型重量計測手段
２９        カメラ
３０        基板保持部
３１        枠体
３２        液受け部
３３        重量センサ
３４        情報変換送信部
３５        洗浄ノズル
３６        平面部
【図１】
0003196267.tif 000003
【図２】
0003196267.tif 000004
【図３】
0003196267.tif 000005
【図４】
0003196267.tif 000006
【図５】
0003196267.tif 000007