(57)【要約】      （修正有）【課題】液状物の吐出量を精確に把握できる監視制御システムを提供し、塗布工程の精度並びに均等度を高め、またチップの歩留まりや信頼度をも高める。【解決手段】微量吐出の監視制御システムに係るものである。監視制御システムは制御栓とノズルの間に設置して、液体の流量を監視するための微量流れのセンサーと、微量流れのセンサーからの信号を受信、記録すると共に、信号を流量として演算して流量状況を表示し、流量状況により内部のパラメーターと比較し、制御信号を発生しポンプ、制御栓に必要な調整を行なう監視制御装置と、監視制御装置からの信号を受信し、計算結果が正常範囲からずれると警告のメッセージを出す警告装置を含む。【選択図】図１
0003132818.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
微量吐出装置に応用される微量吐出の監視制御システムであり、
前記装置は供給タンクに蓄える液体をポンプにより吸出し、制御栓によりノズルから流出する液体を制御する微量吐出の監視制御システムであって、
前記制御栓とノズルの間に設置する微量流れのセンサーと、
前記微量流れのセンサーからの信号を受信、記録すると共に、前記信号を流量／吐出量として演算し流量／吐出量状況を表示する監視制御装置と、
前記監視制御装置からの信号を受信し計算結果が正常範囲からずれると、警告のメッセージを出す警告装置を含むことを特徴とする微量吐出の監視制御システム。
【請求項２】
前記微量流れのセンサーは液体の流量を監視すると共に、前記流量を電圧または電流信号に転換し、前記監視制御装置に伝送することを特徴とする請求項１に記載の微量吐出の監視制御システム。
【請求項３】
前記監視制御装置は流量状態により内部のパラメーターと比較すると共に、制御信号を発し、前記ポンプと制御栓に必要な調整を行なうことを特徴とする請求項１に記載の微量吐出の監視制御システム。
【請求項４】
前記監視制御装置は
信号受信装置により前記微量流れのセンサーからの信号を受信すると共に、前記信号を流量／吐出量として演算し、参考数値を比較する信号処理モジュールと、
前記監視制御装置の操作インターフェースとして流量状態を表示するためのインタラクティブ式の操作インターフェースと、
記録モジュールとパラメーターモジュールからなるメモリモジュールであり、前記メモリモジュールは前記信号処理モジュールの流量／吐出量の演算結果を記録し、前記パラメーターモジュールは各モジュールが必要とする設定数値と参考数値を保存することと、
前記信号処理モジュールの演算結果によって制御信号を前記ポンプ、制御栓及び警告装置に伝送する制御モジュールを含むことを特徴とする請求項１に記載の微量吐出の監視制御システム。
【請求項５】
前記監視制御装置はさらに前記信号処理モジュールの演算結果と異常報告をパソコンホストに伝送するための資料伝送モジュールを含むことを特徴とする請求項４に記載の微量吐出の監視制御システム。
【請求項６】
前記警告装置はさらに発光表示及び／または音声表示を含むことを特徴とする請求項１に記載の微量吐出の監視制御システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は微量吐出の監視制御システムで、特に精確に吐出量を制御するための微量吐出装置に応用される監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
微量吐出方式は半導体製造の分野においてかなり重要な役割を果たしており、例えば、エッチング工程において、フォトレジストはエッチング薄膜のマスクとして、必要な図案がエッチング反応で除去されないようにする。また、イオン埋め込み工程でも、フォトレジストがやはりマスクとしての機能を持ち、不純物を所定領域にドーピングさせるだけである。
【０００３】
リソグラフィー工程で使用されるフォトレジストは液状で、フォトレジストは塗布装置のポンプが液状保存タンク内の液状物を汲み出して、制御栓によりパイプラインの液状物流出量を制御し、液状物（フォトレジスト）をノズルからチップの表面に吐出させる。チップをスピンコーターに置いてスピンコーターでチップを回転させ、遠心力によってフォトレジストを均等にチップの表面に塗布することができる。フォトレジストの素材は主に樹脂、感光剤並びに溶剤を異なる割合で混合して作成したものにつき、フォトレジストの粘着性は常に、樹脂、感光剤並びに溶剤の三者の混合比率により異なった変化を生じる。
【０００４】
故に、フォトレジストの塗布工程において、時にコーティング不良や不均等現象が発生する。こうした問題は次の通りである。1.円心付近のフォトレジストの厚みがその他の位置よりかなり厚い状態にある。2.チップの円心でない領域のフォトレジストの厚みがその他の位置よりも厚い状態にある。3.フォトレジストの内部に気泡が発生し、フォトレジストが一様にチップ表面に塗布されていない。4.チップの縁にフォトレジストが塗布されていない。フォトレジストの塗布に上記のような欠陥がある場合、チップの歩留まりや信頼度が低下し、状況が重大である場合チップは廃棄処分される。
【０００５】
上記のフォトレジストのコーティング不良や不均等の原因は、樹脂、感光剤並びに溶剤の三者の混合比率の問題や粘着性の変化以外に、フォトレジスト塗布装置の状態不良によってもチップの表面に塗布されたフォトレジストの厚みが不均等となる。つまり吐出位置や吐出量の制御に問題が有る等である。吐出量に過不足を生じる主な原因はポンプや制御栓の制御にあり、特に毎回ポンプが汲み出す液量は長時間の使用につれて誤差を生じ、このため一定時間使用すると、微量な液体の吐出量を精確に制御できなくなるのである。
【０００６】
一般的に、フォトレジストの最大厚みから最小厚みを減算（即ち平坦度）して１００Åを超えると、またはチップ製造工程で上記のフォトレジストの塗布に欠陥があると判明した場合、機械の運転を停止し、ポンプと制御栓に機能テストと調整を施す。また、従来のポンプと制御栓の機能テストや調整方法は肉眼で目測し、手でストップウォッチを押して行なっている。オン信号がポンプと制御栓に出力されると、パイプラインを開いてフォトレジストを吐出させると同時に、ストップウォッチを押して時間の計測を開始した後、肉眼でノズル口を観察して、フォトレジストを吐出しなくなると、直ちにストップウォッチを押して時間の計測を終了し、ストップウォッチに表示された時間でポンプと制御栓の機能が正常化か否かを判断し、或いはこの時間を調整することでベストなフォトレジストの吐出量を得ることができるのである。然しながら、目測や手でストップウォッチを押して行なうと人為誤差を生じ易いため、高精度なフォトレジストの吐出量のニーズを満たすことができない。
【０００７】
このほか、半導体製造について、この種の液体は相当高価であり、一回での使用量は多くないものの、長期に吐出量が過多になるとコスト増大を招く。然しながら、液体の吐出量が不足すると塗布不足を生じ、チップの歩留まりや信頼度の低下を招き、状況が重大である場合チップは廃棄処分される。故に、前述の従来の吐出量監視制御方式では、吐出量の調整が容易でないだけでなく、随時毎回の吐出量を監視制御することも出来ないことから、毎回の液体の吐出量を精確に制御できず、製造工程の品質や製造コストを制御することも出来ないのである。特に、現在微量の吐出装置には監視機能が無く、ポンプと制御栓が長期に作動して、その動作に誤差や故障が生じると、流量異常により即時にポンプや制御栓の機能異常に反応することができない。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の欠点を解決し改善するために、本考案の目的は液状物の吐出量を精確に把握できる監視制御システムを提供し、塗布工程の精度並びに均等度を高め、またチップの歩留まりや信頼度をも高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本考案は微量吐出の監視制御システムを提示する。前記微量吐出の監視制御システムは微量吐出装置に応用され、前記微量吐出装置はポンプが供給タンクの液体を汲み出し、制御栓が液体のノズルからの流出量を制御する。本考案の監視制御システムは下記を含む。前記制御栓とノズルの間に設置して、液体の流量を監視するための微量流れのセンサーと、前記微量流れのセンサーからの信号を受信、記録すると共に、前記信号を流量／吐出量として演算して流量／吐出量状況を表示し、流量／吐出量状況により内部のパラメーターと比較し、制御信号を発生し前記ポンプや制御栓に必要な調整を行なう監視制御装置と、前記監視制御装置からの信号を受信し、計算結果が正常範囲からずれると警告のメッセージを出す警告装置で、前記警告装置は発光表示及び／または音声表示を含む。
【００１０】
前記監視制御装置は以下を含む。信号受信装置により前記微量流れのセンサーからの信号を受信すると共に、前記信号を流量として演算し、参考数値を比較する信号処理モジュールと、前記監視制御装置の操作インターフェースとして流量／吐出量状態を表示するためのインタラクティブ式の操作インターフェースと、記録モジュールとパラメーターモジュールからなるメモリモジュールであり、前記メモリモジュールは前記信号処理モジュールによる流量／吐出量の演算結果を記録し、前記パラメーターモジュールは各モジュールが必要とする設定数値と参考数値を保存することと、前記信号処理モジュールの演算結果に基づいて制御信号をポンプ、制御栓と警告装置に伝送する制御モジュールである。
【００１１】
前記監視制御装置はさらに前記信号処理モジュールの流量／吐出量の演算結果と異常報告をパソコンホストに伝送するための資料伝送モジュールを含む。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
〔実施例〕
本考案に関連する詳細内容及び技術説明は、実施例を以ってさらに説明するものの、当該実施例は例示的説明に過ぎず、本考案の実施制限と解釈すべきでないこととする。
【００１３】
図１は本考案の微量吐出監視制御システムの概略図である。本考案は微量吐出監視制御システムであり、前記微量吐出監視制御システムは微量吐出装置に応用されるもので、前記微量吐出装置はポンプ２０が供給タンク１０内の液体（例：フォトレジスト）を吸い出し、制御栓３０が液体のノズル４０からの流出量を制御し、液体（例：フォトレジスト）をノズル４０から前記工程で必要な液量をチップ表面に吐出させて前記工程の動作を行なうものである。
【００１４】
本考案の監視制御システムは下記のものを含む。微量流れのセンサー５０は前述の制御栓３０とノズル４０との間に設置し、液体が前記制御栓３０から前記ノズル４０に流出する流量を監視する。監視制御装置６０は、前記微量流れのセンサー５０から送られる計測された流量信号を受信、記録する。前記微量流れのセンサー５０は液体の流量を監視すると共に、前記流量を電圧または電流信号に転換して前記監視制御装置６０に伝送する。さらに前記監視制御装置６０は前記信号を流量／吐出量として演算を行って流量／吐出量の状態を表示し、流量／吐出量の状態により内部のパラメーターと比較し、前記流量／吐出量を比較後、ノズル４０が単位時間当たりに吐出した液量に過不足を生じたことが判明した場合、長時間の使用につれて、前記ポンプ２０と制御栓３０より流出した液量には誤差が生じる。例えば、元々必要量１．５CCに誤差±０．１CCとして、前記監視制御装置６０が計算後、前回の吐出量の誤差は±０．１CCをオーバーすると、前記ポンプ２０と制御栓３０の作動が吐出量に対して既に精確さを失っていることを表わしており、このとき前記監視制御装置６０は設備異常信号を発すると共に、前記ポンプ２０と制御栓３０に制御信号を発して、前記ポンプ２０と制御栓３０に必要な調整を行い、液体をノズル４０からチップ表面に吐出させる液量を精確にする。また警告装置８０は前記監視制御装置６０が発する設備異常信号を受信し、前記監視制御装置６０の計算結果が正常範囲からずれると警告のメッセージを出す。前記警告装置８０は発光表示（赤色の点滅光を発する）及び／または音声表示（音声でユーザーに異常事態を指摘する）を含む。
【００１５】
図２は本考案の監視制御装置の概略図である。前記監視制御装置６０は以下のものを含む。信号受信装置６１により前記微量流れのセンサーからの信号を受信すると共に、前記信号を流量／吐出量として演算し、参考数値を比較する信号処理モジュール６３と、前記監視制御装置６０の操作インターフェースとして、また、流量／吐出量を表示用のインターフェースとしてのインタラクティブ式の操作インターフェース６２と、記録モジュール６４１とパラメーターモジュール６４２からなるメモリモジュール６４であり、前記記録モジュール６４１は前記信号処理モジュール６３の毎回の流量／吐出量の演算後の結果データを記録し、前記パラメーターモジュール６４２は前記監視制御装置６０内の各モジュールが必要とする設定数値と前述の参考数値を保存し、これらの設定数値と参考数値は前記インタラクティブ式の操作インターフェース６２を通じて修正ならびに更新する。制御モジュール６５は前記信号処理モジュール６３の演算結果に基いて、流量／吐出量により内部のパラメーターと比較し、前記流量／吐出量を比較後、ノズル４０が吐出した液量に過不足を生じたことが判明した場合、前記ポンプ２０、制御栓３０及び警告装置８０に制御信号を伝送する。前記信号処理モジュール６３の演算結果が今回のポンプ２０並びに制御栓３０の吐出量が精度を失った旨を表示した時、前記信号処理モジュール６３は制御信号をポンプ２０と制御栓３０に発すると共に、前記ポンプ２０と制御栓３０に必要な調整を行い、液体をノズル４０からチップ表面に吐出させる液量を精確にし、前記警告装置８０は前記監視制御装置６０が発する設備異常信号を受信する。
【００１６】
前記信号処理モジュール６３内の演算方法は、前記微量流れのセンサーからの信号を受信すると、毎回の信号量を現時点での前記ノズル４０が吐出する吐出量に転換し、前記信号を前記インタラクティブ式の操作インターフェース６２に伝えて表示し、または直接座標軸方式で図形を通して一度の前記ノズル４０の吐出時間内に何度もの観測で得たその時点での吐出量を表示して、各ポイント監視で得た吐出量に連動させて、図３、４のような曲線図を形成する。異常な状況とは、仮に毎回吐出後に前記インタラクティブ式の操作インターフェース６２が示す曲線の最高点の正常数値が信号h0箇所にあり、その誤差が上下にそれぞれ信号h2とh1とすると、前記信号（吐出量）も前記パラメーターモジュール６４２内部に保存され、前記工程に対して毎回吐出結果に必要なパラメーター数値が設定される。曲線の最高点が前記信号h2より高いと、前回の吐出量が過多であることを示しており、また、曲線の最高点が前記信号h1より低いと、前回の吐出量は不足していることを示しており、このとき前記ポンプ２０、制御栓３０及び警告装置８０に対して制御信号を伝送する。その他、曲線の傾斜度（各計測時間点における曲線上の接線）に対して、前記信号処理モジュール６３は直ちに参考数値に誤差が無いかどうかを算出し、すぐさま警告装置８０が発する設備異常信号を通じて、ユーザーは即座に吐出装置の良し悪しが判断でき、それ以上後続のチップ製造工程を続けずに済み、随時毎回の流量／吐出量を監視制御し、毎回の液状物の吐出量を精確に制御できると共に、製造工程の品質とコストも制御出来るのである。
【００１７】
この他、前記監視制御装置６０内にはさらに資料伝送モジュール６６を含み、前記資料伝送モジュール６６により前記信号処理モジュール６３の毎回の流量／吐出量の計算結果及び異常報告データをパソコンホスト７０へ伝送する。このように遠い所にいる監視制御担当者は前記パソコンホスト７０とネットを通じて、遠隔監視制御を行うことができ、また、パソコンホスト７０のデータ保存料が前記メモリモジュール６４の記憶保存料より遥かに大きいので、パソコンホスト７０は本考案における微量吐出の監視制御システムの長期監視データを保存でき、前記データは製造工程の長期に渡る分析や応用に供することができる。
【００１８】
上記内容は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実施範囲を限定するものではない。また、本考案の申請範囲及び考案説明の内容に基いて行った簡単な等価変更並びに補正は何れも本考案の特許の範囲内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の微量吐出監視制御システムの概略図である。
【図２】本考案の監視制御装置の概略図である。
【図３】本考案のデータ記録の概略図である。
【図４】本考案のデータ記録の別の概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０    供給タンク
２０    ポンプ
３０    制御栓
４０    ノズル
５０    微量流れのセンサー
６０    監視制御装置
６１    信号受信装置
６２    インタラクティブ式の操作インターフェース
６３    信号処理モジュール
６４    メモリモジュール
６５    制御モジュール
６４１  記録モジュール
６４２  パラメーターモジュール
６６    資料伝送モジュール
７０    パソコンホスト
８０    警告装置
【図１】
0003132818.tif 000003
【図２】
0003132818.tif 000004
【図３】
0003132818.tif 000005
【図４】
0003132818.tif 000006