(57)【要約】      （修正有）【課題】気泡を含まない処理液を被処理体に塗布する装置を提供する。【解決手段】被処理体８に処理液を滴下するノズル１６と、処理液の供給源７と、ノズルと供給源との間に設けられ供給源からの処理液を一旦貯留した後にノズルに供給する中継容器１０と、中継容器を制御する制御部とを備え、中継容器は有底のシリンダー９と、シリンダー内に摺動自在に設けられたピストン９ａと、ピストンの駆動源５と、シリンダーに設けた気泡排出口３と、ピストンの位置Ｐを検出するセンサ６とを備え、中継容器に貯留される処理液の体積に応じてピストンが移動し、制御部は、供給源から中継容器へ体積Ｖｓの処理液が吐出されたとき、位置Ｐに基づいて貯留空間の容積Ｖｐを算出し、Ｖｐ＞Ｖｓであるとシリンダー内の処理液が気泡を含むと判断し、駆動源によりピストンを駆動して気泡を含む処理液を気泡排出口から排出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に処理液を滴下するノズルと、前記処理液の供給源と、前記ノズルと供給源との間に設けられ前記供給源からの処理液を一旦貯留した後に前記ノズルに供給する中継容器と、中継容器を制御する制御部とを備え、前記中継容器は有底のシリンダーと、前記シリンダー内に摺動自在に設けられたピストンと、前記ピストンの駆動源と、前記シリンダーに設けた気泡排出口と、前記ピストンの位置Ｐを検出するセンサとを備え、前記中継容器は前記シリンダーとピストンとが区画する貯留空間に前記処理液が貯留されるように貯留処理液の体積に応じてピストンが移動するように構成され、前記制御部は、前記供給源から中継容器へ体積Ｖｓの処理液が吐出されたとき、前記位置Ｐに基づいて前記貯留空間の容積Ｖｐを算出し、Ｖｐ＞Ｖｓであるとシリンダー内の処理液が気泡を含むと判断し、前記駆動源により前記ピストンを駆動して気泡を含む処理液を前記気泡排出口から排出させることを特徴とするレジスト塗布装置。
【請求項２】
前記供給源は、処理液を収容する処理液容器と、処理液容器から中継容器へ処理液を吐出する定量ポンプを備える請求項１記載のレジスト塗布装置。
【請求項３】
前記中継容器は、シリンダーの底に前記供給源から処理液を受入れる受給孔と、前記ノズルへ処理液を排出する排出孔とを備え、前記気泡排出口はシリンダーの側壁に設けられる請求項１または２記載のレジスト塗布装置。
【請求項４】
前記ピストン駆動源は、前記ピストンを前記シリンダーの底の方向に向かって押圧するための駆動アームと、前記駆動アームを前記シリンダーの底の方向に向かって移動させる駆動源からなる請求項１〜３のいずれか１つに記載のレジスト塗布装置。
【請求項５】
前記センサはポテンショメータ又はリニアエンコーダからなる請求項１〜４のいずれか１つに記載のレジスト塗布装置。
【請求項６】
中継容器は供給源から吐出される処理液の圧力により前記ピストンが移動して処理液が前記シリンダー内に貯留され、前記駆動源により前記ピストンが移動して処理液が前記シリンダーから前記ノズルへ吐出される請求項３または４記載のレジスト塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レジスト塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明に関連する背景技術としては、処理液供給源から処理液滴下ノズルまでの供給経路の途中に補助容器を設け、供給経路の処理液中に混入した気泡を補助容器内で処理液の液面に浮上させて除去するようにしたレジスト塗布装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１３６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレジスト塗布装置では、処理液に混入した気泡を処理液に浮上させて除去しているが、粘度の高い処理液では気泡が液中に留まり液面に浮上しにくいので、気泡の除去が難しいという問題があった。この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、粘度の高い処理液に混入した気泡であっても、それを効率よく除去し、欠陥のないレジスト膜を形成するレジスト塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、被処理体に処理液を滴下するノズルと、前記処理液の供給源と、前記ノズルと供給源との間に設けられ前記供給源からの処理液を一旦貯留した後に前記ノズルに供給する中継容器と、中継容器を制御する制御部とを備え、前記中継容器は有底のシリンダーと、前記シリンダー内に摺動自在に設けられたピストンと、前記ピストンの駆動源と、前記シリンダーに設けた気泡排出口と、前記ピストンの位置Ｐを検出するセンサとを備え、前記中継容器は前記シリンダーとピストンとが区画する貯留空間に前記処理液が貯留されるように貯留処理液の体積に応じてピストンが移動するように構成され、前記制御部は、前記供給源から中継容器へ体積Ｖｓの処理液が吐出されたとき、前記位置Ｐに基づいて前記貯留空間の容積Ｖｐを算出し、Ｖｐ＞Ｖｓであるとシリンダー内の処理液が気泡を含むと判断し、前記駆動源により前記ピストンを駆動して気泡を含む処理液を前記気泡排出口から排出させることを特徴とするレジスト塗布装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
制御部はＶｐ＞Ｖｓであると、処理液が気泡を含むと判断し、気泡を含む処理液を中継容器から強制的に排出させるので、処理液表面に浮上しない気泡が効率よく除去され、欠陥のないレジスト膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明のレジスト塗布装置を示す構成説明図である。
【図２】図１のレジスト塗布装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図１のレジスト塗布装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
この発明のレジスト塗布装置は、被処理体に処理液を滴下するノズルと、前記処理液の供給源と、前記ノズルと供給源との間に設けられ前記供給源からの処理液を一旦貯留した後に前記ノズルに供給する中継容器と、中継容器を制御する制御部とを備え、前記中継容器は有底のシリンダーと、前記シリンダー内に摺動自在に設けられたピストンと、前記ピストンの駆動源と、前記シリンダーに設けた気泡排出口と、前記ピストンの位置Ｐを検出するセンサとを備え、前記中継容器は前記シリンダーとピストンとが区画する貯留空間に前記処理液が貯留されるように貯留処理液の体積に応じてピストンが移動するように構成され、前記制御部は、前記供給源から中継容器へ体積Ｖｓの処理液が吐出されたとき、前記位置Ｐに基づいて前記貯留空間の容積Ｖｐを算出し、Ｖｐ＞Ｖｓであるとシリンダー内の処理液が気泡を含むと判断し、前記駆動源により前記ピストンを駆動して気泡を含む処理液を前記気泡排出口から排出させることを特徴とする。
【０００９】
前記供給源は、処理液を収容する処理液容器と、処理液容器から中継容器へ処理液を吐出する定量ポンプを備えてもよい。
前記中継容器は、シリンダーの底に前記供給源から処理液を受入れる受給孔と、前記ノズルへ処理液を排出する排出孔とを備え、前記気泡排出口はシリンダーの側壁に設けられてもよい。
【００１０】
前記ピストン駆動源は、前記ピストンを前記シリンダーの底の方向に向かって押圧するための駆動アームと、前記駆動アームを前記シリンダーの底の方向に向かって移動させる駆動源からなってもよい。
【００１１】
前記センサはポテンショメータ又はリニアエンコーダからなってもよい。
中継容器は供給源から吐出される処理液の圧力により前記ピストンが移動して処理液が前記シリンダー内に貯留され、前記駆動源により前記ピストンが移動して処理液が前記シリンダーから前記ノズルへ吐出されてもよい。
【００１２】
以下、図面に示す実施形態を用いてこの発明を詳述する。
図１は、この発明のレジスト塗布装置を示す構成説明図である。
同図に示すように、塗布処理室１１は、被処理体であるウエハ８を吸着するスピンチャック１４と、スピンチャック１４を回転するスピンチャック駆動モータ１３と、スピンチャック１４の周りを覆う処理カップ１５とを備える。
【００１３】
処理カップ１５は処理液が外部へ飛散することを防止する。また、処理カップ１５は下部に排液口１７と排気口１８を備える。ウエハ８の上方には処理液つまりレジストをウエハ８に滴下する滴下ノズル１６が設けられている。
【００１４】
一方、処理液供給源７は、処理液を収容する処理液容器２０と、処理液を処理液容器２０から吸引して吐出する定量ポンプ４とを備える。
また、滴下ノズル１６と処理液供給源７との間には、中継容器１０が設けられている。
【００１５】
中継容器１０は、下方に底を有し上方に開口を有するシリンダー９と、シリンダー９内に摺動自在に設けられたピストン９ａと、ピストン駆動部５と、ピストン位置検出センサ６とを備える。
【００１６】
シリンダー９は側壁に気泡排出孔９ｄを有し、気泡排出孔９ｄには気泡排出弁３を有する気泡排出管２３が設けられている。
また、シリンダー９の底には処理液受給孔９ｂと処理液排出孔９ｃが設けられている。
【００１７】
ピストン駆動部５では、ピストン駆動モータ５ｅにより駆動される駆動ローラ５ａと、従動ローラ５ｂとの間に設けられたタイミングベルト５ｃにピストン９ａを駆動する駆動アーム５ｄの一端が固定されている。
【００１８】
駆動アーム５ｄの他端はピストン９ａに接触可能であるが、結合されていない。つまり、駆動アーム５ｄはピストン９ａをシリンダー９の底の方向のみに移動させることができるように構成されている。ピストン駆動モータ５ｅには、ステッピングモータやエンコーダ付きサーボモータなどが用いられる。
【００１９】
ピストン位置検出センサ６は、ポテンショメータ又はリニアエンコーダ等から構成され、センサ６をピストン９ａに結合するセンサ作動アーム６ａとを備え、ピストン９ａがシリンダー９内を摺動するときにその位置Ｐを検出するようになっている。
【００２０】
そして、処理液容器２０とシリンダー９の処理液受給孔９ｂとは、処理液供給管２１で接続され、その途中には定量ポンプ４と、処理液中の固形物を除去するフィルタ１９と、処理液供給弁１とが設けられている。
【００２１】
また、シリンダー９の処理液排出孔９ｃと滴下ノズル１６とは、処理液排出管２２で接続され、その途中に処理液排出弁２が設けられている。なお、処理液供給弁１、処理液排出弁２および気泡排出弁３は、いずれも電磁弁である。
【００２２】
図２は図１に示すレジスト塗布装置の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、制御部４０はピストン位置検出センサ６からの信号を受けると共に、処理液供給弁１、処理液排出弁２、気泡排出弁３、警報器３０、ピストン駆動モータ５ｅ、定量ポンプ４およびスピンチャック駆動モータ１３を制御するようになっている。
【００２３】
ここで、警報器３０は中継容器１０の気泡除去処理が困難なときに使用者に警告を発するものであり、液晶表示装置やスピーカやブザーなどで構成される。また、制御部４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータと、ポンプやモータや電磁弁などを駆動するドライバー回路などを内蔵する。
【００２４】
このような構成における動作を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
同図に示すように、ステップＳ０において次のように初期化が行われる。まず、処理液排出弁２を開いてピストン駆動部５によってピストン９ａを下降させ、ピストン９ａをシリンダー９の底に接触させる。処理液排出弁２を閉じると共に、処理液供給弁１を開いて定量ポンプ４を駆動して若干量の処理液を吐出させ、シリンダー９に供給する。
【００２５】
それによってピストン９ａが若干上昇する。処理液供給弁１を閉じて処理液排出弁２を開き、ピストン９ａをピストン駆動部５によってシリンダー９の底まで下降させて滴下ノズル１６から処理液を滴下させた後、処理液排出弁２を閉じ、駆動アーム５ｄを最も高い位置（ホームポジション）まで上昇させる。
【００２６】
これによって、処理液供給管２１と処理液排出管２３とが処理液で満たされ、シリンダー９には処理液が存在せずピストン９ａがシリンダー９の底に接している状態になる。ここでは、この状態にすることを「初期化」という。
【００２７】
ステップＳ０において、初期化が行われると、処理液供給弁１が開かれ定量ポンプ４が駆動され（ステップＳ１）、定量ポンプ４の吐出量Ｖｐが所定体積Ｖｓに達すると（ステップＳ２）、定量ポンプ４が停止されると共に、処理液供給弁１が閉じられる（ステップＳ３）。この時、シリンダー９では処理液の供給をうけてピストン９ａが上昇している。
【００２８】
次に、ピストン位置検出センサ６によりピストン９ａの位置Ｐが検出され、位置Ｐに対応する中継容器１０、つまりシリンダー９内の処理液貯留体積Ｖｃが算出される（ステップＳ４）。そして、ＶｃとＶｓとが比較され（ステップＳ５）、Ｖｃ≦Ｖｓであれば、シリンダー９内に貯留された処理液の体積Ｖｃが定量ポンプ４から吐出された処理液の体積Ｖｓ以下であるので、シリンダー９内の処理液には気泡が存在しないと判断される。
【００２９】
そこで、ウエハ８がスピンチャック１４に搭載され（ステップＳ６）、処理液排出弁２が開かれ、ピストン駆動部５によってピストン９ａが下降し、滴下ノズル１６から処理液が滴下する（ステップＳ７〜Ｓ９）。
【００３０】
同時にスピンチャック１４が回転し、処理液（レジスト）がウエハ８に塗布される（ステップＳ１１）。処理液の滴下量Ｖｄが一枚のウエハの塗布に必要な所定量Ｖｍに達すると（ステップＳ１２）、処理液排出弁２が閉じられ、ピストン９ａの下降が停止し、スピンチャック１４の回転が停止してウエハ８が搬出される（ステップＳ１３〜Ｓ１６）。
【００３１】
ステップＳ１７において、シリンダー９内に残留する処理液の体積Ｖｃがピストン位置検出センサ６によって検出され、Ｖｃが前記所定量Ｖｍ以上であると、ルーチンはステップＳ６へ戻り、次のウエハ８への処理液の塗布工程が行われる。
【００３２】
ステップＳ１７において、Ｖｃ＜Ｖｍ、つまりシリンダー９に残留する処理液の体積が一枚のウエハに必要な塗布量を下回るときには、ルーチンはステップＳ０に戻り、初期化が行われる。
【００３３】
一方、ステップＳ５においてＶｃ＞Ｖｓであれば、シリンダー９内に貯留された処理液の体積Ｖｃが定量ポンプの吐出量Ｖｓより大きいので、シリンダー９内の処理液に気泡が混入していると判断される（ステップＳ１８）。そこで、気泡排出弁３が開かれ、ピストン駆動部５によってピストン９ａを下降させ、ピストン位置検出センサ６によって検出されるシリンダー９内の貯留処理液体積ＶｃをＶ1まで低下させ、気泡を含む処理液を気泡排出管から排出させる（ステップＳ１９、Ｓ２０）。
【００３４】
それによって、気泡が排出されると（ステップＳ２１）、ピストン９ａの下降を停止させ気泡排出弁３を閉じる（ステップＳ２２）。そして、処理液供給弁１を開き、駆動アーム５ｄをホームポジションに戻し、定量ポンプ４を駆動し（ステップＳ２３）、定量ポンプ４の吐出量ＶｐがＶｐ＝Ｖｓ−Ｖ1に達すると（ステップＳ２４）、処理液供給弁１を閉じると共に定量ポンプ４を停止する（ステップＳ２５）。
【００３５】
ピストン位置検出センサ６の出力からシリンダー９内の処理液の貯留体積Ｖｃを算出し（ステップＳ２６）、ＶｃとＶｓが比較される（ステップＳ２７）。Ｖｃ≦Ｖｓであれば気泡は混入していないと判断され、ルーチンはステップＳ６へ戻り、ウエハ８への処理液塗布工程が実施される。
【００３６】
Ｖｃ＞Ｖｓであれば、シリンダー９内の処理液に気泡が混入していると判断され（ステップＳ２８）、今までに気泡混入と判断された回数ｎがｎｓ（例えば３回）と比較される（ステップＳ２９）。
【００３７】
ｎ≦ｎｓであれば、ルーチンはステップＳ１９へ戻り、気泡排出工程が実行される。しかし、ｎ＞ｎｓであると、装置の保守・点検が必要であると判断し、全ての動作を停止して警報器３０（図２）から警報を発する。
このようにして、この発明のレジスト塗布装置は、気泡の混入しない処理液（レジスト）を被処理体（ウエハ）に滴下して欠陥のないレジスト膜を効率よく形成することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１    処理液供給弁
２    処理液排出弁
３    気泡排出弁
４    定量ポンプ
５    ピストン駆動部
５ａ  駆動ローラ
５ｂ  従動ローラ
５ｃ  タイミングベルト
５ｅ  ピストン駆動モータ
５ｄ  駆動アーム
６    ピストン位置検出センサ
６ａ  センサ作動アーム
７    処理液供給源
８    ウエハ
９    シリンダー
９ａ  ピストン
９ｂ  処理液受給孔
９ｃ  処理液排出孔
９ｄ  気泡排出孔
１０    中継容器
１１    塗布処理室
１３    スピンチャック駆動モータ
１４    スピンチャック
１５    処理カップ
１６    滴下ノズル
１７    排液口
１８    排気口
１９    フィルタ
２０    処理液容器
２１    処理液供給管
２２    処理液排出管
２３    気泡排出管
３０    警報器
４０    制御部
【図１】
2013062310.tif 000003
【図２】
2013062310.tif 000004
【図３】
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