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JPH10335201A - Substrate treating apparatus - Google Patents

Substrate treating apparatus

Info

Publication number
JPH10335201A
JPH10335201A JP13833097A JP13833097A JPH10335201A JP H10335201 A JPH10335201 A JP H10335201A JP 13833097 A JP13833097 A JP 13833097A JP 13833097 A JP13833097 A JP 13833097A JP H10335201 A JPH10335201 A JP H10335201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
viscosity
substrate
atmospheric pressure
solvent
chemical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13833097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Otani
正美 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP13833097A priority Critical patent/JPH10335201A/en
Publication of JPH10335201A publication Critical patent/JPH10335201A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate-treating apparatus capable of fully ensuring film thickness uniformity of chemical coating against atmospheric pressure variation. SOLUTION: A table TB is provided, showing the relation of the viscosity of a resist liq. for obtd. a resist film of specified thickness to the ambient pressure around a substrate, and stored in a memory 46. A static pressure sensor 42 detects the ambient pressure around the substrate for specifying the solvent feed rate corresponding to the ambient pressure in the table TB and an instruction signal, for designating this solvent feed rate is given to a pump 26 to feed a solvent according to a designated feed. At a mixer 50, the solvent is mixed with a soln. and fed to a nozzle 52. If the atmospheric pressure changes, it is measured as the ambient pressure according to which the viscosity is adjusted to keep the required film thickness against atmospheric pressure variation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板や液
晶基板などの精密電子装置用基板等(以下「基板」と称
する)に対してレジストなどの薬液を塗布する基板処理
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus for applying a chemical such as a resist to a substrate for a precision electronic device such as a semiconductor substrate or a liquid crystal substrate (hereinafter referred to as "substrate").

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基板のフォトリソグラフィー工程
では、レジスト液を基板上に塗布してレジスト膜を形成
することが必要となる。ここにおいて、半導体基板のサ
イズ(口径)は時代とともに増大傾向にあり、また、基
板上のパターンの集積度に対する要求も高まっているこ
とから、基板上のレジスト膜厚を薄くする必要があり、
たとえば1〜2μm程度ないしそれ以下の膜厚が要求さ
れる。
2. Description of the Related Art In a photolithography process for a semiconductor substrate, it is necessary to apply a resist solution on the substrate to form a resist film. Here, the size (diameter) of the semiconductor substrate is increasing with the times, and the demand for the degree of integration of the pattern on the substrate is also increasing. Therefore, it is necessary to reduce the resist film thickness on the substrate.
For example, a film thickness of about 1-2 μm or less is required.

【0003】このような大口径の基板に薄いレジスト膜
を均一の膜厚で形成するためには、レジスト液の粘度を
低めて流動性を高めることが必要である。それは、粘度
が高いレジスト液を使用すると、その粘性によって基板
上でレジスト液が盛り上がり、基板全体に薄く広がらな
いためである。
In order to form a thin resist film on such a large-diameter substrate with a uniform film thickness, it is necessary to lower the viscosity of the resist solution to increase the fluidity. This is because, when a resist liquid having a high viscosity is used, the resist liquid rises on the substrate due to the viscosity and does not spread thinly over the entire substrate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、レジスト液
をこのように低粘度化すると、塗布されたレジスト膜厚
の状況が日によって異なるという現象が観測されてい
る。そこで、この現象について検討調査した結果、その
原因が大気圧の変動にあることが判明した。
However, it has been observed that when the viscosity of the resist solution is reduced as described above, the state of the applied resist film thickness varies from day to day. Therefore, as a result of studying and investigating this phenomenon, it was found that the cause was the fluctuation of the atmospheric pressure.

【0005】すなわち、レジスト液は液体であるからマ
クロに見れば非圧縮性流体であるが、基板上に塗布され
る状態では極めて薄い層になっているため、ミクロ的に
は体積変化なども生じ得るのであって、周辺の気圧の影
響を受けるようになる。
That is, although the resist liquid is a liquid, it is an incompressible fluid when viewed macroscopically. However, when it is applied on a substrate, it is an extremely thin layer, so that a microvolume change occurs. It is affected by the surrounding air pressure.

【0006】具体的には、大気圧が高いときは基板上の
レジスト液が押しつぶされたような状態になって、レジ
ストの膜厚が必要以上に薄くなる。この場合には、成膜
性が悪くなり、小さい穴(ピンホール)ができてしま
う。
Specifically, when the atmospheric pressure is high, the resist solution on the substrate is in a state of being crushed, and the film thickness of the resist becomes thinner than necessary. In this case, the film formability is deteriorated, and a small hole (pinhole) is formed.

【0007】一方、大気圧が低いときはレジスト液も盛
り上がりやすくなって、レジストの膜厚が厚くなる。そ
の結果、後の露光工程およびエッチング工程において微
細なパターンを正確に形成することが困難となる。
On the other hand, when the atmospheric pressure is low, the resist solution tends to swell and the resist film becomes thick. As a result, it is difficult to accurately form a fine pattern in the subsequent exposure step and etching step.

【0008】このような大気圧の変化による膜厚の変動
は約50オングストロームにも及ぶことが確認されてい
る。そして、この問題は半導体基板へのレジスト液の塗
布装置に限らず、基板上に薬液を塗布して所要の膜を形
成する装置一般においても問題となる。
It has been confirmed that such a change in the film thickness due to a change in the atmospheric pressure reaches about 50 angstroms. This problem is not limited to an application apparatus for applying a resist solution to a semiconductor substrate, but also to a general apparatus for applying a chemical solution onto a substrate to form a required film.

【0009】この発明は、従来技術における上記の問題
の克服を意図しており、大気圧の変動の影響を防止しつ
つ、均一な所定の厚さの膜を形成することができる基板
処理装置を提供することを目的とする。
The present invention intends to overcome the above-mentioned problems in the prior art, and provides a substrate processing apparatus capable of forming a film having a uniform and uniform thickness while preventing the influence of atmospheric pressure fluctuation. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明は、基板に所定の薬液を塗布して前
記基板上に所定の膜を形成する基板処理装置において、
(a)前記基板上に前記薬液を供給する薬液供給手段と、
(b)前記基板の付近の雰囲気圧を測定する雰囲気圧測定
手段と、(c)前記雰囲気圧に応じて前記薬液の粘度を調
整する薬液粘度調整手段とを備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for forming a predetermined film on a substrate by applying a predetermined chemical solution to the substrate.
(A) chemical solution supply means for supplying the chemical solution on the substrate,
(b) Atmospheric pressure measuring means for measuring an atmospheric pressure near the substrate; and (c) a chemical viscosity adjusting means for adjusting the viscosity of the chemical according to the atmospheric pressure.

【0011】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
基板処理装置において、前記薬液粘度調整手段が、(c-
1)前記雰囲気圧の値と前記薬液の粘度調整値との対応関
係をあらかじめ記憶する記憶手段と、(c-2)前記雰囲気
圧測定手段によって測定された雰囲気圧につき、当該雰
囲気圧の値に対応する粘度調整値を前記対応関係から特
定する特定手段と、(c-3)前記特定手段によって特定さ
れた粘度調整値に応じて、前記薬液供給手段から前記基
板へ供給される前記薬液の粘度を変化させる粘度変化手
段とを有する。
According to a second aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the first aspect, the chemical solution viscosity adjusting means comprises:
1) storage means for storing in advance the correspondence between the value of the atmospheric pressure and the viscosity adjustment value of the chemical solution, and (c-2) for the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring means, A specifying means for specifying a corresponding viscosity adjustment value from the correspondence, and (c-3) the viscosity of the chemical supplied to the substrate from the chemical supply means according to the viscosity adjustment value specified by the specifying means. And a viscosity changing means for changing the viscosity.

【0012】請求項3の発明は、請求項2記載の基板処
理装置において、前記薬液供給手段が、(a-1)前記薬液
の原液を供給する原液供給手段と、(a-2)前記原液を希
釈するための溶媒を供給する溶媒供給手段と、(a-3)前
記原液と前記薬液とを混合する混合手段とを有してい
る。
According to a third aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the second aspect, the chemical liquid supply means comprises: (a-1) a raw liquid supply means for supplying a raw liquid of the chemical liquid; And (a-3) mixing means for mixing the stock solution and the chemical solution.

【0013】そして、前記粘度調整値は前記混合手段へ
の前記溶媒の供給量であり、前記粘度変化手段は、前記
特定手段によって特定された前記粘度調整値に応じて、
前記溶媒供給手段から前記混合手段への前記溶媒の供給
量を変化させるものである。
[0013] The viscosity adjustment value is an amount of the solvent supplied to the mixing means, and the viscosity changing means determines the viscosity in accordance with the viscosity adjustment value specified by the specifying means.
The amount of the solvent supplied from the solvent supply means to the mixing means is changed.

【0014】請求項4の発明は、請求項1ないし請求項
3のいずれかに記載の基板処理装置において、(d)前記
薬液の粘度を測定する薬液粘度測定手段と、(e)前記薬
液粘度測定手段によって測定された粘度値を前記薬液粘
度調整手段へフィードバックさせる粘度フィードバック
制御手段とをさらに備える。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein (d) a chemical solution viscosity measuring means for measuring the viscosity of the chemical solution; Viscosity feedback control means for feeding back the viscosity value measured by the measurement means to the chemical liquid viscosity adjustment means is further provided.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつこの発明
の実施の形態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】<A.基板処理装置の概略構成>まず、こ
の発明の実施形態である基板処理装置の概略構成を、そ
の概略断面図である図1を参照して説明する。この実施
形態における基板処理装置1は半導体基板の回転塗布装
置(スピンコータ)として構成されている。この装置の
中心部には、基板Wを略水平で真空吸着して保持するた
めのスピンチャック10が配置され、このスピンチャッ
ク10の回転軸11を基板回転駆動用モーターMで回転
駆動することによって、スピンチャック10とともに基
板Wがこの軸の周りに水平面内で回転する。
<A. Schematic Configuration of Substrate Processing Apparatus> First, a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The substrate processing apparatus 1 in this embodiment is configured as a semiconductor substrate spin coating apparatus (spin coater). At the center of the apparatus, a spin chuck 10 for holding the substrate W by vacuum suction in a substantially horizontal state is arranged, and the rotation shaft 11 of the spin chuck 10 is driven to rotate by a substrate rotation driving motor M. The substrate W together with the spin chuck 10 rotates in a horizontal plane around this axis.

【0017】一方、余剰塗布液の周辺への飛散を防止
し、かつその余剰塗布液を捕集して所定の塗布液回収経
路へと導くために樹脂製の塗布液回収カップ12が設け
られており、この塗布液回収カップ12の中にスピンチ
ャック10と基板Wとが収容される。そして、塗布液回
収カップ12の底部には、廃液および排気用のドレイン
孔14が設けられている。
On the other hand, a coating liquid collecting cup 12 made of resin is provided to prevent the excess coating liquid from scattering around and to collect the excess coating liquid and guide it to a predetermined coating liquid collecting path. The spin chuck 10 and the substrate W are accommodated in the coating liquid recovery cup 12. At the bottom of the coating liquid recovery cup 12, a drain hole 14 for waste liquid and exhaust is provided.

【0018】そして、塗布液回収カップ12の全体を完
全に包囲するチャンバ16が配設されている。このチャ
ンバ16には、スピンチャック10に真空保持された基
板Wの上方に給気口30が形成され、その給気口30に
は給気管路40を介して給気装置32が連結されてい
る。この給気装置32は、給気ファン34、給気量調節
用ダンバ36、およびパーティクルなどの除去を目的と
して配置されたフィルター38を備えており、これによ
って、チャンバ16内への空気流路を形成している。そ
して、この給気装置32から給気管路40および給気口
30を通して、クリーンルームと同じ一定温湿度に調節
された清浄空気がチャンバ16内へと供給されるように
なっている。
A chamber 16 that completely surrounds the entire coating solution recovery cup 12 is provided. In the chamber 16, an air supply port 30 is formed above the substrate W held in vacuum by the spin chuck 10, and an air supply device 32 is connected to the air supply port 30 via an air supply line 40. . The air supply device 32 includes an air supply fan 34, an air supply amount adjustment damper 36, and a filter 38 disposed for the purpose of removing particles and the like, thereby providing an air flow path into the chamber 16. Has formed. Then, clean air adjusted to the same constant temperature and humidity as the clean room is supplied from the air supply device 32 through the air supply line 40 and the air supply port 30 into the chamber 16.

【0019】一方、チャンバ16の底部付近には排気口
18が形成され、この排気口18に排気管路20が接続
されている。そして、給気口30を通してチャンバ16
内へ供給された清浄空気が、チャンバ16内部を上方か
ら下方へ流れ、排気口18を通って排気管路20へ排出
されるようになっている。ダンパ22によってこの排気
量は調整可能である。
On the other hand, an exhaust port 18 is formed near the bottom of the chamber 16, and an exhaust pipe 20 is connected to the exhaust port 18. Then, the chamber 16 is supplied through the air supply port 30.
The clean air supplied to the inside flows from the upper part to the lower part in the chamber 16, and is discharged to the exhaust pipe 20 through the exhaust port 18. This displacement can be adjusted by the damper 22.

【0020】また、チャンバ16には、基板Wの搬出入
用の窓24が形成されており、この窓24は、基板Wの
搬出入用以外は蓋26で密閉されている。また、チャン
バ16への基板Wの搬出入は搬送ロボット(図示せず)
によって行われる。このチャンバ16内には、基板Wの
周辺の雰囲気圧(具体的にはチャンバ16内部の気圧)
を検知する静圧センサ42が配置されている。そして、
この静圧センサ42によってチャンバ内の雰囲気圧が検
知されるように構成されている。また、基板Wの上方に
は、レジスト液を基板Wの上面に供給するためにノズル
52が配置されている。
A window 24 for carrying in / out the substrate W is formed in the chamber 16, and the window 24 is closed with a lid 26 except for the carrying in / out of the substrate W. The transfer of the substrate W into and out of the chamber 16 is performed by a transfer robot (not shown).
Done by In the chamber 16, the atmospheric pressure around the substrate W (specifically, the atmospheric pressure inside the chamber 16)
Is disposed. And
The static pressure sensor 42 is configured to detect the atmospheric pressure in the chamber. A nozzle 52 is provided above the substrate W to supply a resist solution to the upper surface of the substrate W.

【0021】<B.ノズル付近の構造>図2は、基板処
理装置1におけるノズル52の周辺の拡大斜視図であ
る。この図2において、ノズルアーム54は中空管であ
り、その上部の一端にノズル52が設けられている。一
方、このノズルアーム54のアーム下部55は支持台
(図示省略)によって支持されている。
<B. Structure near Nozzle> FIG. 2 is an enlarged perspective view around the nozzle 52 in the substrate processing apparatus 1. In FIG. 2, the nozzle arm 54 is a hollow tube, and the nozzle 52 is provided at one end of the upper part thereof. On the other hand, an arm lower portion 55 of the nozzle arm 54 is supported by a support base (not shown).

【0022】後述する手段によってノズル下部55から
供給されるレジスト原液は混合部50に入る。混合部5
0にはまた、レジスト原液を希釈するための溶媒が配管
51を介して供給されている。
The undiluted resist solution supplied from the nozzle lower portion 55 by means described later enters the mixing section 50. Mixing unit 5
Further, a solvent for diluting the undiluted resist solution is supplied to the tube 0 through a pipe 51.

【0023】図2において、混合部50の中の実線の矢
印は流体を示している。混合部50には、レジスト原液
や溶媒などの流体の進行方向に沿って右エレメント56
と左エレメント58とが交互に配置されている。右エレ
メント56と左エレメント58とでは、流体の回転方向
が逆であり、両エレメントを通過する液体はその回転方
向が反転することにより、十分に攪拌、混合される。し
たがって、混合部50に流入したレジスト原液と溶媒と
は、上記混合部50によって十分に混合され、レジスト
液(溶液)としてノズルアーム54中を流れ、ノズル5
2から基板W上へと吐出されることになる。
In FIG. 2, solid arrows in the mixing section 50 indicate fluids. The mixing unit 50 includes a right element 56 along the traveling direction of a fluid such as a resist solution or a solvent.
And the left element 58 are alternately arranged. The rotation direction of the fluid is opposite between the right element 56 and the left element 58, and the liquid passing through both elements is sufficiently stirred and mixed by reversing the rotation direction. Therefore, the resist stock solution and the solvent that have flowed into the mixing section 50 are sufficiently mixed by the mixing section 50 and flow through the nozzle arm 54 as a resist solution (solution).
2 is discharged onto the substrate W.

【0024】また、ノズルアーム54のうち混合部50
側の部分には、粘度計90が設置されている。この粘度
計90は、レジスト原液と溶媒とを混合して得られたレ
ジスト液の粘度を検出する。このレジスト液の粘度は、
一定量のレジスト原液と変動供給量溶媒との混合比率を
示す信号値として出力される。
The mixing section 50 of the nozzle arm 54
A viscometer 90 is installed on the side part. The viscometer 90 detects the viscosity of a resist solution obtained by mixing a resist stock solution and a solvent. The viscosity of this resist solution is
It is output as a signal value indicating the mixing ratio of a certain amount of the resist stock solution and the variable supply amount solvent.

【0025】<C.制御系>図3は基板処理装置1の制
御系を示す要部機能ブロック図である。まず、レジスト
原液供給手段70においては、レジストボトル71中の
レジスト原液をポンプ72によって汲み上げて混合部5
0へと圧送する。また、溶媒供給手段60においては、
溶媒ボトル61の溶媒をポンプ62によって汲み上げて
混合部50へと圧送される。これらのレジスト原液と溶
媒とは、図2において説明した混合部50によって混合
され、レジスト液としてノズル52から基板W上へと吐
出される。
<C. Control System> FIG. 3 is a main functional block diagram showing a control system of the substrate processing apparatus 1. First, in the resist stock solution supply means 70, the resist stock solution in the resist bottle 71 is pumped up by the pump 72, and
Pump to zero. In the solvent supply means 60,
The solvent in the solvent bottle 61 is pumped up by the pump 62 and sent to the mixing section 50 under pressure. The undiluted resist solution and the solvent are mixed by the mixing unit 50 described with reference to FIG. 2, and are discharged from the nozzle 52 onto the substrate W as a resist solution.

【0026】一方、制御部44には、静圧センサ42に
よって検出された基板周辺の雰囲気圧(チャンバ16内
の気圧)の検出信号値が入力される。その雰囲気圧に応
じた適正な粘度をレジスト液に与えるべく、制御部44
は、後述する動作によって溶媒供給手段60内のポンプ
62の作動速度を制御し、ポンプ62から混合部50へ
供給される溶媒量を調整する。
On the other hand, a detection signal value of the atmospheric pressure around the substrate (the atmospheric pressure in the chamber 16) detected by the static pressure sensor 42 is input to the control unit 44. In order to give the resist solution an appropriate viscosity corresponding to the atmospheric pressure, the control unit 44
Controls the operation speed of the pump 62 in the solvent supply unit 60 by an operation described later, and adjusts the amount of the solvent supplied from the pump 62 to the mixing unit 50.

【0027】制御部44はマイクロコンピュータなどに
よって構成されており、CPU45およびメモリ46を
備えている。このメモリ46には制御プログラムなどの
ほか、図4(a)に示すようなテーブルTBをあらかじめ
記憶している。このテーブルTBは、あらかじめ想定さ
れる雰囲気圧の種々の値と、それらの気圧において所定
の膜厚を得るために必要な溶媒供給量との対応関係を、
数値テーブルの形式としたものである。この溶媒供給量
はレジスト液の粘度を調整するための粘度調整量として
の意味を有する。このようなテーブルTBは、種々の雰
囲気圧に対して所要の膜厚が得られるような溶媒供給量
をあらかじめ実測して求めておくことによって準備可能
である。
The control unit 44 is constituted by a microcomputer or the like, and includes a CPU 45 and a memory 46. In this memory 46, in addition to a control program and the like, a table TB as shown in FIG. This table TB shows the correspondence between various values of the atmospheric pressure assumed in advance and the supply amount of the solvent necessary to obtain a predetermined film thickness at those atmospheric pressures.
It is in the form of a numerical table. This solvent supply amount has a meaning as a viscosity adjustment amount for adjusting the viscosity of the resist solution. Such a table TB can be prepared by actually measuring and obtaining in advance a solvent supply amount that can obtain a required film thickness under various atmospheric pressures.

【0028】ここで、このテーブルTBにおける雰囲気
圧と溶媒供給量との関係について説明しておく。図(b)
に示すように、一般に雰囲気圧が増大するに伴ってレジ
スト液の粘度を高めることにより、所要の膜厚を得るこ
とができる。このため、レジスト原液の単位時間あたり
の供給量を固定しておく場合には、図4(c)に示すよう
に、雰囲気圧の増加に伴って単位時間あたりの溶媒供給
量は漸近的に減少させるような関係になる。このような
関係を具体的な数値として求めてテーブルTBとし、メ
モり46に記憶させておくのである。
Here, the relationship between the atmospheric pressure and the supply amount of the solvent in the table TB will be described. Figure (b)
As shown in (2), the required film thickness can be obtained by increasing the viscosity of the resist solution generally as the atmospheric pressure increases. Therefore, when the supply amount of the resist stock solution per unit time is fixed, as shown in FIG. 4C, the solvent supply amount per unit time asymptotically decreases as the atmospheric pressure increases. It becomes a relationship that makes you. Such a relationship is determined as a specific numerical value, is set as a table TB, and is stored in the memory 46.

【0029】一方、図3に示すように、粘度計90の検
知信号も制御部44に入力されている。これは、その時
点で計測された雰囲気圧に応じて図4のテーブルTBか
ら適正な溶媒供給量が定まったとき、実際にその溶媒供
給量に対応する粘度が実現されているかどうかをモニタ
してその結果に応じたフィードバック制御を行うための
ものである。
On the other hand, as shown in FIG. 3, a detection signal of the viscometer 90 is also input to the controller 44. This is because when an appropriate solvent supply amount is determined from the table TB in FIG. 4 according to the atmospheric pressure measured at that time, it is monitored whether or not the viscosity corresponding to the solvent supply amount is actually realized. This is for performing feedback control according to the result.

【0030】<D.制御動作>次に、この基板処理装置
1における基板処理手順を、レジスト液の粘度調整を中
心として図5のフローチャートを参照しつつ説明する。
<D. Control Operation> Next, a substrate processing procedure in the substrate processing apparatus 1 will be described with reference to a flowchart of FIG.

【0031】まず、雰囲気圧の種々の値に対して所要の
膜厚を形成するために必要なレジスト液の粘度を溶剤供
給量の値として実測しておく(ステップS1)。そし
て、このようにして得られた対応関係を、図4(a)のテ
ーブルTBの形で制御部44のメモリ46に記憶させる
(ステップS2)。ここまでの手順は、装置メーカーに
おいて行っておいてもよく、また、この装置1のユーザ
ーが行ってもよい。
First, the viscosity of a resist solution required to form a required film thickness for various values of the atmospheric pressure is actually measured as a value of a solvent supply amount (step S1). Then, the correspondence obtained in this manner is stored in the memory 46 of the control unit 44 in the form of the table TB in FIG. 4A (step S2). The procedure up to this point may be performed by the device manufacturer, or may be performed by the user of the device 1.

【0032】全てのデータ入力が終了すると、上記基板
処理装置を使用して実際のレジスト塗布の処理が開始さ
れる(ステップS3)。
When the input of all data is completed, the actual resist coating process is started using the substrate processing apparatus (step S3).

【0033】基板が装置1内へ搬入される前に、給気装
置32の作動はされている。そして、これ以後、この給
気装置32はチャンバ16内の環境温度および湿度を一
定に保つ。
Before the substrate is loaded into the apparatus 1, the air supply device 32 is operated. Thereafter, the air supply device 32 keeps the environmental temperature and humidity in the chamber 16 constant.

【0034】チャンバ16への給気およびそれからの排
気が安定した後、静圧センサ42により、チャンバ16
内の雰囲気圧を読み取る(ステップS4)。読み取られ
た雰囲気圧の測定値のデータを制御部44のCPU45
が取り込み、メモリ46上のテーブルTBのうちその値
に一致する雰囲気圧の値を検索する(ステップS5)。
そして、CPU45は、テーブルTB上に測定値と一致
する雰囲気圧値が存在するときにはテーブルTB上でそ
の値に対応する溶媒供給量を特定するが、一致するもの
がなければそれに最も近い雰囲気圧値を参照し、テーブ
ルTB上の溶媒供給量の数値列の内挿(補間)または外
挿によって溶媒供給量の値を特定する。
After the supply of air to the chamber 16 and the exhaust from the chamber 16 are stabilized, the static pressure sensor 42
The atmospheric pressure in the inside is read (step S4). The CPU 45 of the control unit 44 transmits the read data of the measured atmospheric pressure value.
Is retrieved from the table TB on the memory 46 for an atmospheric pressure value that matches the value (step S5).
Then, the CPU 45 specifies the solvent supply amount corresponding to the measured atmospheric pressure value on the table TB when the measured atmospheric pressure value is present on the table TB. , The value of the solvent supply amount is specified by interpolation (interpolation) or extrapolation of the numerical value sequence of the solvent supply amount on the table TB.

【0035】次に、基板Wがチャンバ16内に搬入さ
れ、チャック10によって保持された後、上記のように
して決定された特定の溶媒供給量値(以下、「溶媒供給
量指令値」を示す信号が、溶媒供給手段60へ伝達され
る。溶媒供給手段60においては、この溶媒供給量指令
値に応じた駆動信号をポンプ62へ与え(ステップS
6)、その指令値に応じた単位時間あたりの溶媒の量が
ポンプ62から混合部50へと送出される。このように
して供給量が自動調節された溶媒は、混合部50におい
てレジスト原液と混合され、ノズル52から回転中の基
板W上へと供給される。レジスト原液供給手段70から
は、基板Wへの塗布が開始された後、必要枚数の基板の
塗布修了までは常に一定量のレジスト原液が供給されて
いる。このため、このような溶媒供給量制御によって雰
囲気圧に応じた粘度のレジスト液が基板W上に吐出され
ることになる。
Next, after the substrate W is carried into the chamber 16 and held by the chuck 10, a specific solvent supply amount value determined as described above (hereinafter, referred to as a "solvent supply amount command value") is shown. The signal is transmitted to the solvent supply means 60. In the solvent supply means 60, a drive signal corresponding to the solvent supply amount command value is given to the pump 62 (Step S).
6) The amount of the solvent per unit time according to the command value is sent from the pump 62 to the mixing unit 50. The solvent whose supply amount has been automatically adjusted in this way is mixed with the resist stock solution in the mixing section 50 and is supplied from the nozzle 52 onto the rotating substrate W. A constant amount of the resist stock solution is always supplied from the resist stock solution supply unit 70 after the start of the coating on the substrate W until the coating of the required number of substrates is completed. Therefore, a resist liquid having a viscosity corresponding to the atmospheric pressure is discharged onto the substrate W by such a solvent supply amount control.

【0036】一方、混合部50において混合されレジス
ト液の粘度が、粘度計90によって測定される(ステッ
プS7)。この粘度計90の測定値は制御部44に与え
られ、レジスト溶液の粘度が適正値となったか否かが制
御部44によって判断される。ここにおいては、まず、
CPU45が発生した溶媒供給量指令値を原液/溶媒混
合比率の値へと換算する。すなわち、単位時間当たりの
原液の供給量をV0とし、単位時間当たりの溶媒供給量
をVSとしたとき、これに対応する原液/溶媒混合比率
の値のRは、R=V0/VSで与えられるが、このうちの
原液の供給量V0は一定であるから、溶媒供給量指令値
を溶媒供給量VSとして代入することにより、原液/溶
媒混合比率Rの適正値が求まる。そして、粘度計90か
らの混合比率の測定値とこの適正値とをCPU45が比
較する(ステップS8)。なお、このような原液/溶媒
混合比率の適正値は、雰囲気圧のそれぞれの値につきあ
らかじめ算出して、図4(a)のテーブルTBにあわせて
登録しておいてもよい。
On the other hand, the viscosity of the resist solution mixed in the mixing section 50 is measured by the viscometer 90 (step S7). The measured value of the viscometer 90 is given to the control unit 44, and the control unit 44 determines whether or not the viscosity of the resist solution has reached an appropriate value. Here, first,
The CPU 45 converts the generated solvent supply amount command value into a value of a stock solution / solvent mixture ratio. That is, when the supply amount of the stock solution per unit time is V0 and the solvent supply amount per unit time is VS, the R of the stock solution / solvent mixture ratio corresponding to this is given by R = V0 / VS. However, since the supply amount V0 of the stock solution is constant, an appropriate value of the stock solution / solvent mixture ratio R can be obtained by substituting the solvent supply amount command value as the solvent supply amount VS. Then, the CPU 45 compares the measured value of the mixing ratio from the viscometer 90 with the appropriate value (step S8). Note that such an appropriate value of the stock solution / solvent mixture ratio may be calculated in advance for each value of the atmospheric pressure and registered in accordance with the table TB in FIG.

【0037】ステップS8での比較において、粘度計9
0からの混合比率の測定値とその適正値とが所定の許容
範囲内で一致したか否かがCPU45によって判断され
る。
In the comparison in step S8, the viscometer 9
The CPU 45 determines whether or not the measured value of the mixing ratio from 0 and its proper value match within a predetermined allowable range.

【0038】許容範囲を越えた不一致がある場合には、
溶媒供給手段60からの溶媒供給指令値をステップS1
0で所定の微小量だけ変化させてステップS6に戻る。
このような粘度に関するフィードバック制御系を付加す
ることにより、指令値と実際の溶媒供給量とのずれに起
因する誤差を補償して、安定した粘度調整が可能とな
る。
If there is a discrepancy outside the allowable range,
The solvent supply command value from the solvent supply means 60 is set in step S1.
The value is changed by a predetermined minute amount at 0, and the process returns to step S6.
By adding such a feedback control system for viscosity, it is possible to compensate for an error caused by a difference between the command value and the actual amount of solvent supplied, and to perform stable viscosity adjustment.

【0039】一方、ステップS9の判断で所定の許容範
囲内で「一致している」場合には、雰囲気圧の読み取り
ステップ(ステップS4)へと戻り、再び雰囲気圧を監
視する。このため、もし雰囲気圧に変動が生じれば、そ
れに追随してレジスト液の粘度を変化させることができ
る。
On the other hand, if it is determined in step S9 that the values match within the predetermined allowable range, the process returns to the atmospheric pressure reading step (step S4), and the atmospheric pressure is monitored again. Therefore, if the atmospheric pressure fluctuates, the viscosity of the resist solution can be changed accordingly.

【0040】そして、基板Wへのレジスト液の塗布の完
了を指示する割り込み信号が入ってくると、このような
雰囲気圧監視ルーチンから抜け出して、レジスト液の吐
出を停止し、基板Wを次工程(図示せず)へと搬出す
る。
Then, when an interrupt signal instructing the completion of the application of the resist liquid onto the substrate W is received, the process exits from such an atmospheric pressure monitoring routine, stops the discharge of the resist liquid, and moves the substrate W to the next step. (Not shown).

【0041】以上のような粘度の自動調整を行うことに
より、気象変化によって大気圧が変化しても、そのよう
な気圧変化が基板の周辺でモニタされ、それを補償する
ようにレジスト液の粘度が自動的に変化するため、レジ
スト膜厚が一定化する。それによって素子集積度が高い
大口径の基板に対しても適切な成膜が可能となる。
By automatically adjusting the viscosity as described above, even if the atmospheric pressure changes due to a weather change, such a change in the atmospheric pressure is monitored around the substrate, and the viscosity of the resist solution is compensated for. Automatically changes, so that the resist film thickness becomes constant. As a result, appropriate film formation can be performed even on a large-diameter substrate having a high degree of element integration.

【0042】<E.変形例>上記の実施形態では「粘度調
整値」として溶媒供給量を採用しており、粘度の調整を
溶媒の供給量の増減によって行っているが、そのかわり
に原液の供給量によって調整してもよく、また、双方を
変化させてもよい。
<E. Modification> In the above embodiment, the solvent supply amount is adopted as the “viscosity adjustment value”, and the viscosity is adjusted by increasing or decreasing the supply amount of the solvent. The adjustment may be made according to the supply amount, or both may be changed.

【0043】ただし、溶媒蒸発後に最終的に基板上に残
る成分は原液側の成分が中心であるため、粘度調整だけ
の目的からは上記実施形態のように溶媒量だけを変化さ
せることが好ましい。
However, since the components finally remaining on the substrate after the evaporation of the solvent are mainly the components on the stock solution side, it is preferable to change only the amount of the solvent as in the above embodiment for the purpose of only adjusting the viscosity.

【0044】雰囲気圧の測定に基づく粘度調整は、たと
えば、基板1枚ごとや、ロットごとに雰囲気圧の測定と
それによる粘度調整ルーチンを実行してもよい。また、
基板付近の雰囲気圧の変化のほとんどは大気圧の変化に
起因しており、大気圧の変化は通常はそれほど急激では
ないため、たとえば1日に数回の調整でもよい。
For the viscosity adjustment based on the measurement of the atmospheric pressure, for example, the atmospheric pressure may be measured for each substrate or for each lot and a viscosity adjustment routine based on the measurement may be executed. Also,
Most of the change in the atmospheric pressure near the substrate is caused by the change in the atmospheric pressure, and the change in the atmospheric pressure is usually not so sharp, so that the adjustment may be performed several times a day, for example.

【0045】また、雰囲気圧と粘度(調整量)との関係
を数値テーブル化しておくことは必須ではなく、たとえ
ば近似関数を用いて関数化しておいてもよい。
It is not essential to make the relationship between the atmospheric pressure and the viscosity (adjustment amount) into a numerical table, but it may be made into a function using, for example, an approximate function.

【0046】この発明は、半導体基板へのレジスト液の
塗布だけでなく、基板上に薬液を塗布して膜を形成する
装置一般に適用可能である。
The present invention is applicable not only to the application of a resist solution to a semiconductor substrate, but also to a general apparatus for forming a film by applying a chemical solution onto a substrate.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜請求項
4の発明の基板処理装置では、基板の付近の雰囲気圧に
応じて薬液粘度を調整するため、大気圧の変化などに起
因して雰囲気圧が変動しても、薬液塗布における膜厚の
均一性を十分に確保できる。
As described above, in the substrate processing apparatus according to the first to fourth aspects of the present invention, the viscosity of the chemical solution is adjusted according to the atmospheric pressure in the vicinity of the substrate. Therefore, even when the atmospheric pressure fluctuates, uniformity of the film thickness in the application of the chemical solution can be sufficiently ensured.

【0048】特に、請求項2の発明では、雰囲気圧の具
体的な値に対してどの粘度調整値が適当であるかの対応
関係をあらかじめ記憶手段に記憶しておくことによっ
て、雰囲気圧の変化が生じたときに、それに対応する粘
度調整を迅速に実行可能である。
In particular, according to the second aspect of the present invention, the correspondence of which viscosity adjustment value is appropriate for a specific value of the atmospheric pressure is stored in the storage means in advance, so that the change in the atmospheric pressure can be changed. , The corresponding viscosity adjustment can be performed quickly.

【0049】さらに、請求項3の発明では、薬液におけ
る溶媒の量の変化によって粘度調整を行うようになって
おり、比較的簡単な構成で粘度の調整を行うことが可能
となっている。
Further, according to the third aspect of the invention, the viscosity is adjusted by changing the amount of the solvent in the chemical solution, and the viscosity can be adjusted with a relatively simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施形態に係る基板処理装置の概略
図である。
FIG. 1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の基板処理装置におけるノズル付近の一部
斜視図である。
FIG. 2 is a partial perspective view near a nozzle in the substrate processing apparatus of FIG.

【図3】図1の基板処理装置におけるレジスト粘度調整
系の機能ブッロク図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of a resist viscosity adjusting system in the substrate processing apparatus of FIG. 1;

【図4】雰囲気圧と粘度との関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between an atmospheric pressure and a viscosity.

【図5】この発明の実施形態における粘度調整手順を示
すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a viscosity adjustment procedure in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W 基板 TB 雰囲気圧と粘度調整量との対応関係テーブル 1 基板処理装置 10 スピンチャック 12 塗布液回収カップ 16 チャンバ 20 排気管路 32 給気装置 42 静圧センサ 44 制御部 50 混合部 52 ノズル 90 粘度計 W Substrate TB Correspondence table between atmospheric pressure and viscosity adjustment amount 1 Substrate processing apparatus 10 Spin chuck 12 Coating liquid recovery cup 16 Chamber 20 Exhaust line 32 Air supply device 42 Static pressure sensor 44 Control unit 50 Mixing unit 52 Nozzle 90 Viscosity Total

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板に所定の薬液を塗布して前記基板上
に所定の膜を形成する基板処理装置において、 (a) 前記基板上に前記薬液を供給する薬液供給手段
と、 (b) 前記基板の付近の雰囲気圧を測定する雰囲気圧測
定手段と、 (c) 前記雰囲気圧に応じて前記薬液の粘度を調整する
薬液粘度調整手段と、を備えることを特徴とする基板処
理装置。
1. A substrate processing apparatus for applying a predetermined chemical solution to a substrate to form a predetermined film on the substrate, comprising: (a) a chemical solution supply means for supplying the chemical solution onto the substrate; A substrate processing apparatus comprising: an atmospheric pressure measuring unit that measures an atmospheric pressure near a substrate; and (c) a chemical viscosity adjusting unit that adjusts a viscosity of the chemical according to the atmospheric pressure.
【請求項2】 請求項1記載の基板処理装置において、 前記薬液粘度調整手段が、 (c-1) 前記雰囲気圧の値と前記薬液の粘度調整値との
対応関係をあらかじめ記憶する記憶手段と、 (c-2) 前記雰囲気圧測定手段によって測定された雰囲
気圧につき、当該雰囲気圧の値に対応する粘度調整値を
前記対応関係から特定する特定手段と、 (c-3) 前記特定手段によって特定された粘度調整値に
応じて、前記薬液供給手段から前記基板へ供給される前
記薬液の粘度を変化させる粘度変化手段と、を有するこ
とを特徴とする基板処理装置。
2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the chemical solution viscosity adjusting means comprises: (c-1) a storage means for storing in advance a correspondence relationship between the value of the atmospheric pressure and the viscosity adjustment value of the chemical solution. (C-2) for the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring means, a specifying means for specifying a viscosity adjustment value corresponding to the value of the atmospheric pressure from the correspondence, (c-3) by the specifying means A substrate processing apparatus, comprising: a viscosity changing unit configured to change a viscosity of the chemical supplied from the chemical supplying unit to the substrate according to the specified viscosity adjustment value.
【請求項3】 請求項2記載の基板処理装置において、 前記薬液供給手段が、 (a-1) 前記薬液の原液を供給する原液供給手段と、 (a-2) 前記原液を希釈するための溶媒を供給する溶媒
供給手段と、 (a-3) 前記原液と前記薬液とを混合する混合手段と、
を有し、 前記粘度調整値は前記混合手段への前記溶媒の供給量で
あって、 前記粘度変化手段は、前記特定手段によって特定された
前記粘度調整値に応じて、前記溶媒供給手段から前記混
合手段への前記溶媒の供給量を変化させるものであるこ
とを特徴とする基板処理装置。
3. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the chemical liquid supply means comprises: (a-1) a raw liquid supply means for supplying a raw liquid of the chemical liquid; and (a-2) a diluent for diluting the raw liquid. Solvent supply means for supplying a solvent, (a-3) mixing means for mixing the stock solution and the chemical solution,
Wherein the viscosity adjustment value is a supply amount of the solvent to the mixing means, and the viscosity changing means, from the solvent supply means, according to the viscosity adjustment value specified by the specifying means. A substrate processing apparatus for changing the supply amount of the solvent to the mixing means.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の基板処理装置において、 (d) 前記薬液の粘度を測定する薬液粘度測定手段と、 (e) 前記薬液粘度測定手段によって測定された粘度値
を前記薬液粘度調整手段へフィードバックさせる粘度フ
ィードバック制御手段と、をさらに備えることを特徴と
する基板処理装置。
4. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein: (d) a chemical solution viscosity measuring means for measuring a viscosity of the chemical solution; and (e) a chemical solution viscosity measuring device for measuring the viscosity of the chemical solution. A viscosity feedback control means for feeding back the viscosity value to the chemical liquid viscosity adjusting means.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198513A (en) * 2000-01-17 2001-07-24 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate coating device
JP2002263553A (en) * 2001-03-05 2002-09-17 Konica Corp Substrate to be coated, coating apparatus containing the same, coating method, and element production method
JP2008208337A (en) * 2007-02-01 2008-09-11 Nippon Steel Corp Coke extrusion load evaluation method and apparatus
JP2009167226A (en) * 2008-01-10 2009-07-30 Nippon Steel Corp Evaluation method and apparatus for coke extrusion load

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