(57)【要約】【課題】  リソグラフィー工程などで使用する薬液処理装置を、パターン欠陥などの不良を引き起こす薬液中の気泡を確実に除去できるようにする。【解決手段】  薬液供給タンク１内の薬液Ｌを薬液圧送ポンプ４によりパーティクルフィルター５に圧送し、パーティクルフィルター５を透過した薬液Ｌを薬液吐出ポンプ６により処理部２のウェハーＷに供給する薬液処理装置において、薬液タンク１と薬液圧送ポンプ４との間に複数の気泡除去装置３Ａ，３Ｂを配設する。複数の気泡除去装置３Ａ，３Ｂによって気泡の除去がより確実なものとなる。【選択図】  図１
2007035733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液タンク内の薬液を第１のポンプによりフィルターに圧送し、フィルターを透過した薬液を第２のポンプにより処理部に供給する薬液処理装置において、前記薬液タンクと第１のポンプとの間に複数の気泡除去装置を配設した薬液処理装置。
【請求項２】
第２のポンプからの戻り配管をいずれかの気泡除去装置の流入側に接続した請求項１記載の薬液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液処理装置に関し、特に半導体製造工程のリソグラフィー工程で半導体ウェハーにフォトレジスト膜・反射防止膜の塗布処理、現像処理を行う薬液処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造におけるリソグラフィー工程の主な役割は、ウェハー上へのレジストパターンの形成であり、ウェハーの受入→レジスト塗布→露光→現像→評価工程といった流れでウェハーが処理される。この際のレジスト塗布・現像処理が薬液処理装置にて賄われており、フォトレジスト・反射防止膜薬液・現像液やその他の薬液が使用されている。薬液処理装置は特許文献１などに開示されている。
【０００３】
従来の薬液処理装置の概略構成を図２に示す。フォトリソ工程に使用される薬液Ｌを貯蔵した薬液供給タンク１とウェハーＷが設置される処理部２との間に、気泡除去装置３と薬液圧送ポンプ４とパーティクルフィルター５と薬液吐出ポンプ６とをこの順に送液配管７で接続した送液系が設けられるとともに、薬液吐出ポンプ６から薬液圧送ポンプ４への戻り配管８が設けられている。各装置間、および気泡除去装置３、パーティクルフィルター５、薬液吐出ポンプ６に接続した排出用または吐出用の配管３ａ，５ａ，６ａにはそれぞれ、バルブ１１〜１７が介装されている。薬液圧送ポンプ４および薬液吐出ポンプ６は、処理部２に順次に設置されるウェハーＷへの薬液供給時や、定期的な薬液排出時に駆動される。
【０００４】
上記構成において、薬液供給タンク１内の薬液Ｌは、薬液圧送ポンプ４によって送液配管７内に吸引され、その際の流動で発生した気泡や、薬液内に溶存していた気泡が気泡除去装置３で自動的に分離された後、薬液圧送ポンプ４内を通ってパーティクルフィルター５へと圧送され、そのフィルター部を通過した薬液Ｌが、薬液吐出ポンプ６によって再び送液配管７内に吸引され、薬液吐出ポンプ６内を通って、吐出用配管６ａの端部のノズルからウェハーＷの表面に一定量のみ吐出され、スピンコートされる。
【０００５】
薬液吐出ポンプ６からウェハーＷ側へ送られなかった薬液Ｌは、戻り配管８により薬液圧送ポンプ４へ循環返送される。パーティクルフィルター５の流入側スペースに残留した薬液Ｌは、除去し切れなかった気泡や異物などを含むため、一定の薬液吐出回数を経るごとに排出用配管５ａを通じて外部へ排出される。気泡除去装置３に徐々に蓄積された気泡は、メンテナンス時などに排出用配管３ａを通じて排出される。
【特許文献１】特公平６−１７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の薬液処理装置は、薬液使用量の削減を主目的としたもので、送液されながら吐出されない薬液Ｌを薬液吐出ポンプ６から薬液圧送ポンプ４へ循環返送することでその目的を達成している。
【０００７】
しかしこの薬液処理装置では、薬液中に含まれる気泡を気泡除去装置３で除去し、さらにパーティクルフィルター５でも除去しているものの、ウェハーＷ上に吐出された薬液、たとえばレジスト、によって形成されたパターンを詳細に検査すると、気泡による欠陥が見られる。これは、パーティクルフィルター５を通過してしまった微小気泡や、戻り配管８内での薬液溶存物質の気化による微小気泡が、薬液圧送ポンプ４を経て再び送液系に入り、薬液Ｌに含まれてウェハーＷ上に吐出されるためと推測される。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、パターン欠陥などの不良を引き起こす薬液中の気泡を確実に除去できる薬液処理装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、薬液タンク内の薬液を第１のポンプによりフィルターに圧送し、フィルターを透過した薬液を第２のポンプにより処理部に供給する薬液処理装置において、前記薬液タンクと第１のポンプとの間に複数の気泡除去装置を配設したことを特徴とする。
【００１０】
また第２のポンプからの戻り配管をいずれかの気泡除去装置の流入側に接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の薬液処理装置は、複数の気泡除去装置を有しているため、薬液中に含まれている気泡の除去がより確実なものとなり、気泡に起因する不良の発生を低減できる。
戻り配管によって循環された薬液は、再び気泡除去装置を通ることになり、微小気泡が含まれていてもここで除去できるので、気泡に起因する不良をさらに低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態における薬液処理装置の概略構成を示す。フォトリソ工程に使用される薬液Ｌを貯蔵した薬液供給タンク１とウェハーＷが設置される処理部２との間に、気泡除去装置３（３Ａ，３Ｂ）と薬液圧送ポンプ４とパーティクルフィルター５と薬液吐出ポンプ６とをこの順に送液配管７で接続した送液系が設けられるとともに、薬液吐出ポンプ６から薬液圧送ポンプ４への戻り配管８が設けられている。各装置間、および気泡除去装置３、パーティクルフィルター５、薬液吐出ポンプ６に接続した排出用または吐出用の配管３ａ，５ａ，６ａにはそれぞれ、バルブ１１〜１７が介装されている。薬液圧送ポンプ４および薬液吐出ポンプ６は、処理部２に順次に設置されるウェハーＷへの薬液供給時のみ駆動される。
【００１３】
この薬液処理装置が従来のものと相違するのは、第１の気泡除去装置３Ａと第２の気泡除去装置３Ｂとが直列に配設されている点である。これら第１および第２の気泡除去装置３Ａ，３Ｂは、液中の気泡は浮き上がることを利用した同一形式の気泡除去システムを有するもので、薬液を容器内を下向きに通過させて、その間に容器上部へと浮き上がる気泡を薬液から分離する構造である。第１および第２の気泡除去装置３Ａ，３Ｂとも排出用の配管３ａＡ，３ａＢを備え、それぞれにバルブ１５Ａ，１５Ｂが介装されている。薬液吐出ポンプ６からの戻り配管８は第２の気泡除去装置３Ｂの流入側に接続されている。
【００１４】
上記構成において、薬液供給タンク１内の薬液Ｌは、薬液圧送ポンプ４によって送液配管７内に吸引され、その際の流動で発生した気泡が気泡除去装置３Ａ，３Ｂで自動的に分離された後、薬液圧送ポンプ４内を通ってパーティクルフィルター５へと圧送され、そのフィルター部を通過した薬液Ｌが、薬液吐出ポンプ６によって再び送液配管７内に吸引され、薬液吐出ポンプ６内を通って、吐出用配管６ａの端部のノズルからウェハーＷの表面に一定量のみ吐出され、スピンコートされる。
【００１５】
薬液吐出ポンプ６からウェハーＷ側へ送られなかった薬液Ｌは、戻り配管８により薬液圧送ポンプ４へ循環返送される。パーティクルフィルター５の流入側スペースに残留した薬液Ｌは、除去し切れなかった気泡や異物などを含むため、一定の薬液吐出回数を経るごとに排出用配管５ａを通じて外部へ排出される。気泡除去装置３Ａ，３Ｂに徐々に蓄積された気泡は、メンテナンス時などに排出用配管３ａＡ，３ａＢを通じて排出される。
【００１６】
その際に、この薬液処理装置では、上述したように複数の気泡除去装置３Ａ，３Ｂが直列に配設され、薬液Ｌは気泡除去装置３Ａ，３Ｂを順次に通過するので、薬液Ｌ内の気泡除去が従来装置よりも確実なものとなる。
【００１７】
パーティクルフィルター５で除去しきれなかった微小気泡は、戻り配管８(設備内を上下縦横に張り巡らされている)の途中で、特にその高い箇所で、合体成長して滞留し、処理部でのパターン形成に影響するサイズまで成長してしまう恐れがあるが、この薬液処理装置では、戻り配管８を経た薬液Ｌは気泡除去装置３Ｂ内を通過するので、成長した気泡を薬液から分離できるだけでなく、成長していない微小気泡も気泡除去装置３Ｂ内で薬液から分離可能なサイズに成長させて分離することが可能である。気泡除去装置３Ｂ内に一定量の気泡が蓄積された後にバルブ１５Ｂを開放して排出させる際には、薬液圧送ポンプ４，薬液吐出ポンプ６を駆動し、バルブ１５Ａは閉、バルブ１７は閉、バルブ１４は開として、薬液Ｌを薬液供給タンク１より吸引しながら循環させる。
【００１８】
このようにすることにより、薬液Ｌが戻り配管８を循環されることで起こりがちな気泡の増幅を効果的に抑えることができ、ウェハーＷ上に形成される膜、それより形成されるパターンの不良を低減することが可能となる。
【００１９】
具体例を挙げると、８インチウエハー上にＫｒＦ用フォトレジスト＋上層反射防止膜薬液を塗布して、寸法０．１μｍ以上１μｍ以下、平均０．２μｍ程度のパターンを形成した場合の欠陥数は、この実施形態の装置を採用することによって上述した従来装置に較べて半減した。
【００２０】
なおこの実施形態では２つの気泡除去装置３Ａ，３Ｂを用いているが、３つ以上であれば更に良好な結果を得ることが可能になる。また戻り配管８を第２の気泡除去装置３Ｂの流入側に接続しているが、より上流に位置する第１の気泡除去装置３Ａの流入側に接続してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の薬液処理装置は薬液中に含まれている気泡を十分に除去できるので、気泡に起因する不良が発生するような、薬液中の気泡除去を必要とする処理全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における薬液処理装置を示す構成図
【図２】従来の薬液処理装置を示す構成図
【符号の説明】
【００２３】
１      薬液供給タンク
２      処理部
３Ａ，３Ｂ  気泡除去装置
４      薬液圧送ポンプ
５      パーティクルフィルター
６      薬液吐出ポンプ
７      送液配管
８      戻り配管
Ｗ      ウェハー
Ｌ      薬液
【図１】
2007035733.tif 000003
【図２】
2007035733.tif 000004