(57)【要約】      （修正有）【課題】レジスト液を廃棄することなく、塗布むらを防止することが可能なレジスト塗布装置、レジスト塗布方法および半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】気泡検出部５にて配管チューブ内を流れるレジスト液に含まれる気泡が検出されると、気泡粉砕部６は、超音波振動をレジスト液Ｒに印加し、レジスト液Ｒに含まれる気泡を粉砕してから、レジスト液Ｒをノズル７に送る。【選択図】図１
2005136186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト液を吐出するノズルと、
前記レジスト液を送り出すポンプと、
前記ポンプから送り出されたレジスト液を前記ノズルに導く配管と、
前記配管内を流れるレジスト液に含まれる気泡を検出する気泡検出部と、
前記気泡検出部にて検出された気泡を粉砕する気泡粉砕部とを備えることを特徴とするレジスト塗布装置。
【請求項２】
レジスト液を吐出するノズルと、
前記レジスト液を送り出すポンプと、
前記ポンプから送り出されたレジスト液を前記ノズルに導く配管と、
前記ノズルの前段に設けられ、前記レジスト液に含まれる気泡を粉砕する気泡粉砕部とを備えることを特徴とするレジスト塗布装置。
【請求項３】
前記気泡粉砕部の後段に設けられ、前記レジスト液に含まれる気泡を検出する気泡検出部を備えることを特徴とする請求項２記載のレジスト塗布装置。
【請求項４】
前記気泡検出部は、
前記配管に光を出射する発光部と、
前記配管を透過した光を受光する受光部と、
前記受光部にて検出された信号強度に基づいて気泡の有無を判定する気泡判定部とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のレジスト塗布装置。
【請求項５】
前記気泡検出部は、
前記配管内の静電容量を検出する静電容量検出部と、
前記静電容量検出部にて検出された静電容量に基づいて気泡の有無を判定する気泡判定部とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のレジスト塗布装置。
【請求項６】
前記気泡粉砕部は、
前記配管を介して前記レジスト液を超音波振動させる超音波振動発生手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のレジスト塗布装置。
【請求項７】
ノズルに送出されるレジスト液に混入した気泡を検出する工程と、
前記レジスト液を超音波振動させることにより、前記レジスト液に混入した気泡を粉砕する工程と、
前記気泡が粉砕されたレジスト液を、前記ノズルを介して塗布対象上に吐出する工程とを備えることを特徴とするレジスト塗布方法。
【請求項８】
ノズルに送出されるレジスト液に混入した気泡を検出する工程と、
前記レジスト液を超音波振動させることにより、前記レジスト液に混入した気泡を粉砕する工程と、
前記気泡が粉砕されたレジスト液を、前記ノズルを介してウェハ上に吐出する工程と、
前記ウェハ上に塗付されたレジスト液の露光および現像を行なう工程と、
前記ウェハ上に形成されたレジストパターンをマスクとして、前記ウェハのイオン注入処理またはエッチング処理を行う工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレジスト塗布装置、レジスト塗布方法および半導体装置の製造方法に関し、特に、レジスト中の気泡を除去する方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレジスト塗布装置では、レジスト液の塗布むらを防止するため、レジストに混入した気泡を定期的に目視で監視し、気泡が確認されると、気泡が排出されるまでレジストを廃棄することにより、その気泡を除去することが行なわれていた。
また、例えば、特許文献１には、微粒子カウンターによりレジスト液中のダストまたは気泡が検出された場合、攪拌器にてレジスト液を攪拌することにより、レジスト液中の気泡などを除去する方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−２５４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、気泡を目視で監視しながらレジストを廃棄する方法では、気泡の見落としが発生し、レジスト液の塗布むらを完全に排除することができないという問題があった。また、この方法では、気泡が確認されると、気泡が排出されるまでレジストが廃棄されるので、レジスト液の廃棄量が増大するとともに、レジスト液の廃棄が手動で行なわれるため、スループットが低下するという問題があった。
【０００４】
また、特許文献１に開示されているように、攪拌器にてレジスト液を攪拌するだけでは、レジスト液中の気泡を完全に除去することができず、塗布むらを防止することができないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、レジスト液を廃棄することなく、塗布むらを防止することが可能なレジスト塗布装置、レジスト塗布方法および半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係るレジスト塗布装置によれば、レジスト液を吐出するノズルと、前記レジスト液を送り出すポンプと、前記ポンプから送り出されたレジスト液を前記ノズルに導く配管と、前記配管内を流れるレジスト液に含まれる気泡を検出する気泡検出部と、前記気泡検出部にて検出された気泡を粉砕する気泡粉砕部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
これにより、配管内を流れるレジスト液に気泡が検出された場合においても、その気泡を粉砕することができ、レジスト液の塗布むらが発生しない程度に気泡を微細化することができる。このため、レジスト液に含まれる気泡を除去するために、レジスト液を廃棄する必要がなくなり、レジスト液の使用量の増大を抑制しつつ、塗布むらを防止することが可能となる。
【０００７】
また、本発明の一態様に係るレジスト塗布装置によれば、レジスト液を吐出するノズルと、前記レジスト液を送り出すポンプと、前記ポンプから送り出されたレジスト液を前記ノズルに導く配管と、前記ノズルの前段に設けられ、前記レジスト液に含まれる気泡を粉砕する気泡粉砕部とを備えることを特徴とする。
これにより、レジスト液に含まれる気泡を粉砕しながら、レジスト液をノズルに送り出すことができる。このため、レジスト液に含まれる気泡を除去するために、レジスト液に含まれる気泡を検出する必要がなくなり、装置の簡略化を図りつつ、塗布むらを防止することが可能となる。
【０００８】
また、本発明の一態様に係るレジスト塗布装置によれば、前記気泡粉砕部の後段に設けられ、前記レジスト液に含まれる気泡を検出する気泡検出部を備えることを特徴とする。
これにより、気泡粉砕部にて気泡が粉砕されたかどうかを監視しながら、レジスト液をノズルに送り出すことができ、気泡の粉砕漏れを防止することを可能として、塗布むらを防止することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係るレジスト塗布装置によれば、前記気泡検出部は、前記配管に光を出射する発光部と、前記配管を透過した光を受光する受光部と、前記受光部にて検出された信号強度に基づいて気泡の有無を判定する気泡判定部とを備えることを特徴とする。
これにより、レジスト液が流れる配管の外側からレジスト液に含まれる気泡を検出することができ、配管を切断することなく、気泡を精度よく検出することができる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係るレジスト塗布装置によれば、前記気泡検出部は、前記配管内の静電容量を検出する静電容量検出部と、前記静電容量検出部にて検出された静電容量に基づいて気泡の有無を判定する気泡判定部とを備えることを特徴とする。
これにより、配管が不透明な場合においても、レジスト液が流れる配管の外側からレジスト液に含まれる気泡を検出することができ、配管を切断することなく、気泡を精度よく検出することができる。
【００１１】
また、本発明の一態様に係るレジスト塗布装置によれば、前記気泡粉砕部は、前記配管を介して前記レジスト液を超音波振動させる超音波振動発生手段を備えることを特徴とする。
これにより、レジスト液が流れる配管の外側からレジスト液に含まれる気泡を粉砕することができ、配管を切断することなく、レジスト液の塗布むらが発生しない程度に気泡を微細化することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係るレジスト塗布方法によれば、ノズルに送出されるレジスト液に混入した気泡を検出する工程と、前記レジスト液を超音波振動させることにより、前記レジスト液に混入した気泡を粉砕する工程と、前記気泡が粉砕されたレジスト液を、前記ノズルを介して塗布対象上に吐出する工程とを備えることを特徴とする。
これにより、レジスト液を廃棄することなく、レジスト液に含まれる気泡を除去するこができ、レジスト液の使用量の増大を抑制しつつ、塗布むらを防止することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、ノズルに送出されるレジスト液に混入した気泡を検出する工程と、前記レジスト液を超音波振動させることにより、前記レジスト液に混入した気泡を粉砕する工程と、前記気泡が粉砕されたレジスト液を、前記ノズルを介してウェハ上に吐出する工程と、前記ウェハ上に塗付されたレジスト液の露光および現像を行なう工程と、前記ウェハ上に形成されたレジストパターンをマスクとして、前記ウェハのイオン注入処理またはエッチング処理を行う工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、レジスト液の使用量の増大を抑制しつつ、レジスト液の塗布むらを防止することが可能となり、コストアップを抑制しつつ、半導体装置の製造不良を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るレジスト塗布装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、ウェハＷは、スピンチャック８上に保持されるとともに、ウェハＷ上には、ノズル７が配置されている。また、レジスト瓶１にはレジスト液Ｒが貯留され、レジスト瓶１は、配管チューブ１１を介してノズル７に接続されている。なお、配管チューブ１１としては、例えば、フッ素樹脂製のチューブを用いることができる。そして、レジスト瓶１とノズル６との間には、ポンプ２、フィルタ３、サックバック４、気泡検出部５および気泡粉砕部６が設けられている。
【００１６】
ここで、ポンプ２は、配管チューブ１１を介してレジストＲをノズル６に送り出す。フィルタ３は、配管チューブ１１を流れるレジストＲを濾過することにより、レジストＲに含まれる異物を除去する。サックバック４は、ノズル６の先端を吸引することにより、ノズル６の液垂れを防止する。気泡検出部５は、配管チューブ１１内を流れるレジスト液Ｒに含まれる気泡を検出する。なお、レジスト液Ｒに含まれる気泡を検出方法としては、例えば、配管チューブ１１内の光の透過率を計測するようにしてもよいし、配管チューブ１１内の静電容量の変動を計測するようにしてもよい。気泡粉砕部６は、気泡検出部５にて検出された気泡を粉砕する。ノズル７は、ウェハＷ上にレジスト液Ｒを滴下する。
【００１７】
そして、ウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布する場合、レジスト瓶１に貯留されたレジスト液Ｒをポンプ２にて吸い出させる。そして、ポンプ２にて吸い出されたレジスト液Ｒは、フィルタ３にて異物が除去された後、サックバック４を介して気泡検出部５に送られる。そして、レジスト液Ｒが気泡検出部５に送られると、気泡検出部５にて気泡の有無が検出された後、気泡粉砕部６に送られる。
【００１８】
ここで、気泡検出部５は気泡を検出すると、気泡が検出されたということを気泡粉砕部６に通知する。そして、気泡粉砕部６は、気泡が検出されたという通知を気泡検出部５から受け取ると、レジスト液Ｒに含まれる気泡を粉砕してから、レジスト液Ｒをノズル７に送る。なお、レジスト液Ｒに含まれる気泡を粉砕する場合、レジスト液Ｒの塗布むらが発生しない程度に気泡を微細化することができ、例えば、粉砕された気泡の径は、数μｍ程度以下とすることができる。そして、レジスト液Ｒがノズル７に送られると、ノズル７を介してウェハＷ上に滴下される。
【００１９】
これにより、レジスト液Ｒに含まれる気泡を除去するために、レジスト液Ｒを廃棄する必要がなくなり、レジスト液Ｒの使用量の増大を抑制しつつ、塗布むらを防止することが可能となる。
なお、図１の実施形態では、サックバック４とノズル６との間に気泡検出部５を設ける方法について説明したが、ポンプ２とフィルタ３との間にも気泡検出部５を設けるようにしてもよいし、フィルタ３とサックバック４との間にも気泡検出部５を設けるようにしてもよい。
【００２０】
図２は、図１の気泡検出部５の概略構成を示す断面図、図３は、図１の気泡検出部５の出力信号を示す図である。
図２において、配管チューブ１１の周囲には、発光部１３ａおよび受光部１３ｂが設けられている。また、発光部１３ａおよび受光部１３ｂの周囲には、外乱光の影響を排除するために遮光カバー１２が配置されている。なお、配管チューブ１１としては、フッ素樹脂などの透明性樹脂を用いることができる。また、発光部１３ａと受光部１３ｂとは、配管チューブ１１を間に挟むようにして互いに対抗配置することができる。さらに、発光部１３ａから出射される光は、レジスト液Ｒを感光させない波長帯に設定することができる。
【００２１】
そして、レジスト液Ｒに含まれる気泡１４を検出する場合、発光部１３ａから出射された光を受光部１３ｂで検出しながら、配管チューブ１１内にレジスト液Ｒを流す。そして、レジスト液Ｒに混入した気泡１４が発光部１３ａと受光部１３ｂとの間を通過すると、レジスト液Ｒに遮られていた光が気泡１４を介して発光部１３ａに入射し、図３に示すように、受光部１３ｂから出力される信号の電圧レベルが上昇する。このため、受光部１３ｂから出力される信号の電圧レベルの変動を監視することにより、気泡１４を検出することができる。
【００２２】
なお、図２の方法では、光の透過量に基づいて、レジスト液Ｒに含まれる気泡１４を検出する方法について説明したが、配管チューブ１１内の静電容量に基づいて、気泡１４を検出するようにしてもよい。これにより、配管チューブ１１が不透明な場合においても、レジスト液Ｒが流れる配管チューブ１１の外側からレジスト液Ｒに含まれる気泡１４を検出することができ、配管チューブ１１を途中で切断することなく、気泡１４を精度よく検出することができる。
【００２３】
図４（ａ）は、図１の気泡粉砕部６の概略構成を示す配管チューブ１１に沿って切断した断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ´線で切断した断面図である。
図４において、気泡粉砕部６には、超音波振動を発生させる振動板２２が設けられるとともに、配管チューブ１１の周囲には、振動板２２で発生させられた超音波振動を、配管チューブ１１を介してレジスト液Ｒに伝える振動部２１が設けられている。
【００２４】
そして、気泡検出部５にて気泡１４ａが検出されると、振動板２２は超音波振動を発生させる。そして、振動板２２にて発生させられた超音波振動を、振動部２１を介してレジスト液Ｒに伝えることにより、気泡１４ａを粉砕し、レジスト液Ｒの塗布むらが発生しない程度に微細化された気泡１４ｂを生成することができる。
ここで、超音波振動を用いて気泡１４ａを粉砕することにより、配管チューブ１１を切断することなく、気泡１４ａを効率よく微細化することが可能となり、レジスト液Ｒを廃棄することなく、塗布むらを防止することが可能となる。
【００２５】
なお、上述した実施形態では、気泡検出部５にて気泡が検出された時に、気泡粉砕部６を稼動させて気泡を粉砕する方法について説明したが、気泡粉砕部６を常時稼動させるようにしてもよい。これにより、レジスト液Ｒに含まれる気泡を除去するために、レジスト液Ｒに含まれる気泡を検出する必要がなくなり、気泡検出部５を省略することを可能として、装置構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００２６】
また、気泡検出部５とは別に気泡粉砕部６の後段に気泡検出部を設けるようにしてもよい。これにより、気泡粉砕部６にて気泡が粉砕されたかどうかを監視しながら、レジスト液Ｒをノズルに送り出すことができ、気泡の粉砕漏れを防止することを可能として、塗布むらを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態に係るレジスト塗布装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の気泡検出部５の概略構成を示す断面図である。
【図３】図１の気泡検出部５の出力信号を示す図である。
【図４】図１の気泡粉砕部６の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ｒ  レジスト、１  レジスト瓶、２  ポンプ、３  フィルタ、４  サックバック、５  気泡検出部、６  気泡粉砕部、７  ノズル、８  スピンチャック、１１  配管チューブ、１２  遮光カバー、１３ａ  発光部、１３ｂ  受光部、１４ａ、１４ｂ  気泡、Ｗ  ウェハ、２１  振動部、２２  振動板
【図１】
2005136186.tif 000003
【図２】
2005136186.tif 000004
【図３】
2005136186.tif 000005
【図４】
2005136186.tif 000006