KR101487364B1 - 처리액 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리액의 낭비를 없앨 수 있으며, 폐액 내에 용존(溶存)하는 가스를 효율적으로 제거할 수 있고, 처리액의 종류에 영향을 받는 일 없이 처리의 최적화를 도모할 수 있으며, 처리 효율의 향상을 도모할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.

기체 공급 관로(6a)를 통해 N₂ 가스 공급원(71)에 접속되는 약액 용기와, 피처리 기판에 처리액을 공급하는 공급 노즐(70a)을 접속하는 공급 관로(7a, 7b)에 버퍼 탱크(2)와 필터(3)를 개재한다. 버퍼 탱크를 대기측에 연통 가능하게 형성하며, 기체 공급 관로(6b)를 통해 N₂ 가스 공급원(71)과 버퍼 탱크를 접속한다. 필터(3)에 접속되는 드레인 관로(7c)와, 드레인 관로로부터 분기되고, 약액 용기와 버퍼 탱크 사이의 공급 관로에 접속되는 리턴 관로(8a)로 이루어지는 순환 관로(8)를 설치하며, 순환 관로에 설치된 가변 스로틀(9)에 의해 순환 관로 내를 흐르는 레지스트액의 액압을 저하심켜 레지스트액 내에 용존하는 기체를 기포화하여 제거한다.

Description

처리액 공급 장치{PROCESSING LIQUID SUPPLYING DEVICE}

본 발명은, 예컨대 반도체 웨이퍼나 액정 디스플레이용의 유리 기판(FPD 기판) 등의 피처리 기판에 레지스트액이나 현상액 등의 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스 제조의 포토리소그래피 기술에서는, 반도체 웨이퍼나 FPD 기판 등에 포토 레지스트를 도포하고, 이에 따라 형성된 레지스트막을 미리 결정된 회로 패턴에 따라 노광하며, 이 노광 패턴을 현상 처리함으로써 레지스트막에 회로 패턴이 형성되고 있다.

이러한 포토리소그래피 공정에서, 레지스트액이나 현상액 등의 처리액을 웨이퍼 등에 공급하는 장치로서, 처리액이 저장된 처리액 저장 용기와 처리액 공급 노즐을 접속하는 공급 관로에, 리퀴드 엔드 센서, 공급 펌프, 처리액을 여과하여 기포를 제거하는 필터 및 토출 펌프를 개재하고, 필터와 토출 펌프에 혼입하고 있는 기포를 포함하는 처리액을, 리턴 관로를 통해 저장 용기측의 공급 배관에 복귀시킴으로써 거품을 제거하는 구조의 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

또한, 별도의 이 종류의 장치로서, 처리액 저장 용기와 처리액 공급 노즐을 접속하는 공급 관로에, 리퀴드 엔드 센서, 트랩 탱크, 펌프 및 필터를 개재하며, 펌프의 순환구와 트랩 탱크에 접속되는 순환 배관을 구비하고, 트랩 탱크에 의해 처리액 내의 기포를 제거하는 구조의 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-77015호 공보(특허 청구 범위, 도 12, 도 13)

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-269608호 공보(특허 청구 범위, 도 17)

그런데, 이 종류의 처리액 공급 장치에서는, 처리액의 공급이 일정 상태 즉, 처리액 내에 용존(溶存)하는 가스를 제거(탈기 처리)하여 일정량을 공급할 수 있고, 처리 효율의 향상을 도모하는 것이 중요하다.

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 필터로부터 폐액되는 처리액의 낭비를 줄일 수 있지만, 복귀된 처리액은 다시 필터에 의해 거품 제거되기 때문에, 처리액 내에 용존하는 가스를 효율 좋게 제거할 수 없다고 하는 문제가 있다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 순환 배관에 의해 펌프로부터 복귀된 기포를 포함하는 처리액 내의 기포를 트랩 탱크에 의해 제거하며, 펌프의 2차측에 배치된 필터에 의해 처리액 내의 기포를 제거할 수 있지만, 필터에 의해 기포를 완전히 제거할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 구조에서는, 펌프의 구조가 특정되는, 즉 상부에 기포를 분리하기 위한 순환구를 설치하고, 하부에 토출구를 설치한 구조의 것에 특정되며, 목적에 따른 펌프를 사용할 수 없다고 하는 문제도 있다.

또한, 이 종류의 처리액 공급 장치에서의 거품 제거 처리를 행하는 타이밍은, 처리 개시 전, 미리 결정된 처리를 행한 후 또는 처리액 저장 탱크의 교환 후 등이다. 그러나, 미리 결정된 처리를 행한 후의 거품 제거 처리에서는, 처리액의 종류에 따라서는 가스의 용이 발생이 다르기 때문에, 처리액마다의 거품 제거 처리 즉, 공급 노즐로부터의 처리액의 토출 횟수나 토출 시간마다의 설정을 행할 필요가 있고, 처리액마다에 따라 다른 처리의 최적화를 도모할 필요가 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 필터로부터 폐기되는 처리액의 낭비를 없앨 수 있으며, 폐액 내에 용존하는 가스를 효율적으로 제거할 수 있고, 처리액의 종류에 영향을 받는 일 없이 처리의 최적화를 도모할 수 있으며, 처리 효율의 향상을 도모할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 처리액 공급 장치는, 피처리 기판에 처리액을 공급하는 공급 노즐과, 상기 처리액을 저장하는 처리액 저장 용기와, 상기 공급 노즐과 처리액 저장 용기를 접속하는 공급 관로와, 기체 공급 관로를 통해 상기 처리액 저장 용기 내의 처리액을 가압하여 처리액을 압송하는 가압 기체 공급원과, 상기 기체 공급 관로에 개재되고, 상기 처리액 저장 용기에의 기체의 공급 또는 정지를 하기 위한 기체 공급용 개폐 밸브와, 상기 공급 관로에 개재되고, 상기 처리액 저장 용기로부터 압송된 처리액을 일시 저장하는 일시 저장 용기와, 상기 공급 관로에 있어서의 상기 처리액 저장 용기와 상기 일시 저장 용기 사이에 개재되고, 상기 일시 저장 용기에의 처리액의 공급 또는 정지를 하기 위한 공급용 개폐 밸브와, 상기 일시 저장 용기의 2차측의 공급 관로에 개재되고, 상기 처리액을 여과하여 이물질을 제거하며, 처리액 내에 혼입되어 있는 기포를 제거하는 필터와, 상기 필터의 2차측의 공급 관로에 개재되는 펌프를 구비하는 처리액 공급 장치에 있어서, 상기 필터의 상부에 접속되고, 기포를 외부로 배출하기 위한 드레인 관로와, 이 드레인 관로로부터 분기되고, 상기 처리액 저장 용기와 일시 저장 용기 사이의 공급 관로에 접속하는 리턴 관로로 이루어지는 순환 관로와, 상기 가압 기체 공급원과 상기 일시 저장 용기를 접속하는 제2 기체 공급 관로와, 상기 제2 기체 공급 관로에 개재되고, 상기 일시 저장 용기를 가스 가압하는 측으로 전환하는 전환 밸브와, 상기 순환 관로를 구성하는 상기 드레인 관로에 개재되는 개폐 밸브와, 이 개폐 밸브의 2차측에 설치되고, 흐르는 처리액의 액압을 저하시켜 처리액 내에 용존(溶存)하는 기체를 기포화하는 가변 조정 스로틀과, 상기 공급 노즐로부터 처리액을 공급할 때에, 상기 기체 공급용 개폐 밸브 및 공급용 개폐 밸브를 폐쇄하고, 상기 전환 밸브를 상기 일시 저장 용기를 가압하는 측으로 전환하는 동시에, 상기 필터의 상기 드레인 관로의 개폐 밸브를 개방하여 상기 처리액이 상기 순환 관로에 흐르도록 제어하는 제어 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다(청구항 1). 이 경우, 상기 개폐 밸브는, 상기 가변 조정 스로틀과 일체적으로 구성되어 있어도 좋다(청구항 2).

이와 같이 구성함으로써, 필터의 거품 제거에 의해 폐액된 처리액을 순환 관로에 의해 재차 처리액 저장 용기와 일시 저장 용기 사이의 공급 관로에 복귀시킬 수 있다. 또한, 복귀되는 처리액은 순환 관로에 개재된 가변 조정 스로틀에 의해 액압이 저하하고, 액 내에 용존하는 가스가 현재화(顯在化)하여 기포가 발생된다. 이 기포를 포함하는 처리액을 순환 관로로부터 공급 관로를 통해 재차 필터를 통과시킴으로써, 필터에 의해 기포가 제거된다.

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또한, 본 발명에서, 상기 순환 관로에, 상기 순환 관로를 흐르는 처리액 중의 기포를 검출하는 기포 검출 센서를 더 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 기포 검출 센서로부터의 검출 신호에 기초하여, 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어하는 편이 바람직하다(청구항 3).

이와 같이 구성함으로써, 기포 검출 센서에 의해 순환 관로를 흐르는 처리액 내의 기포를 검출하고, 그 검출 신호를 제어 수단에 전달하며, 제어 수단에 의해 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 필터와 펌프 사이의 공급 관로에 개재되며, 처리액 내에 용존하는 기포를 분리하는 기능을 갖는 트랩 탱크를 더 구비하고, 상기 트랩 탱크와 순환 관로를 개폐 밸브를 개재한 드레인 관로에 의해 접속하는 구성으로 하는 편이 좋다(청구항 4). 이 경우, 상기 트랩 탱크에, 상기 트랩 탱크 내에 저장되는 처리액 내의 기포를 검출하는 기포 검출 센서를 더 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 기포 검출 센서로부터의 검출 신호에 기초하여, 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어하는 편이 바람직하다(청구항 5).

이와 같이 구성함으로써, 필터에 의해 제거되지 않았던 처리액 내에 용존하는 가스에 의해 발생하는 기포를 트랩 탱크에 의해 제거할 수 있으며, 개폐 밸브에 의해 트랩 탱크로부터 배출되는 처리액의 액압을 저하시켜 처리액 내에 용존하는 가스를 현재화하여 기포를 발생시킬 수 있고, 발생한 기포를 드레인 관로로부터 외부에 배출할 수 있다. 그 외의 처리액을 순환 관로에 의해 공급 관로로 복귀시키고, 공급 관로를 통해 재차 필터를 통과할 때에 처리액 내의 기포가 필터에 의해 제거된다. 이 경우, 기포 검출 센서에 의해 트랩 탱크 내의 처리액 내의 기포를 검출하고, 그 검출 신호를 제어 수단에 전달하며, 제어 수단에 의해 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 이하와 같은 현저한 효과를 얻을 수 있다.

(1) 청구항 1, 2에 기재된 발명에 따르면, 필터의 거품 제거에 의해 폐액된 처리액을 순환 관로에 의해 재차 처리액 저장 용기와 일시 저장 용기 사이의 공급 관로에 복귀시킬 수 있기 때문에, 필터로부터 폐액되는 처리액의 낭비를 없앨 수 있다. 또한, 복귀되는 처리액은, 순환 관로에 개재된 가변 조정 스로틀에 의해 액압이 저하하고, 액 내에 용존하는 가스가 현재화하여 기포가 발생되기 때문에, 처리액 내의 기포는, 순환 관로로부터 공급 관로를 통해 재차 필터를 통과할 때에 필터에 의해 제거할 수 있다. 또한, 처리액의 종류에 관계 없이 처리액 내에 용존하는 가스를 효율적으로 제거할 수 있기 때문에, 처리의 최적화를 도모할 수 있으며, 처리 효율의 향상을 도모할 수 있다.

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(2) 청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 기포 검출 센서에 의해 순환 관로를 흐르는 처리액 내의 기포를 검출하고, 그 검출 신호에 기초하여 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어할 수 있기 때문에, 상기 (1)에 더하여 처리의 최적화를 더 도모할 수 있으며, 처리 효율의 향상을 도모할 수 있다.

(3) 청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 필터에 의해 제거되지 않았던 처리액 내에 용존하는 가스에 의해 발생하는 기포를 트랩 탱크에 의해 제거하고, 이 기포를 포함하는 처리액을 순환 관로에 의해 공급 관로로 복귀시키며, 공급 관로를 통해 다시 필터를 통과할 때에 처리액 내의 기포를 필터에 의해 제거할 수 있다. 따라서, 상기 (1), (2)에 더하여, 처리의 최적화를 더 도모할 수 있으며, 처리 효율의 향상을 도모할 수 있다. 이 경우, 기포 검출 센서에 의해 트랩 탱크 내의 처리액 내의 기포를 검출하고, 그 검출 신호에 기초하여 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어함으로써, 처리의 최적화를 더 도모할 수 있으며, 처리 효율의 향상을 도모할 수 있다.

이하에 본 발명의 최량의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 여기서는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 반도체 웨이퍼의 레지스트액 도포·현상 처리 시스템에서의 레지스트 도포 처리 장치에 적용한 경우에 대해서 설명한다.

도 9는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 구비하는 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포·현상 처리 시스템을 나타내는 개략 평면도이고, 도 10은 레지스트 도포·현상 처리 시스템의 개략 정면도이며, 도 11은 레지스트 도포·현상 처리 시스템의 개략 배면도이다.

상기 레지스트 도포·현상 처리 시스템(S)은 도 9에 나타내는 바와 같이, 예컨대 25장의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 외부로부터 레지스트 도포·현상 처리 시 스템(S)에 대하여 반입출하며, 카세트(C)에 대하여 웨이퍼(W)를 반입출하는 카세트 스테이션(S1)과, 이 카세트 스테이션(S1)에 인접하여 설치되고, 도포 현상 공정 중에서 매엽식으로 미리 결정된 처리를 시행하는 각종 처리 유닛을 다단 배치하여 이루어지는 처리 스테이션(S2)과, 이 처리 스테이션(S2)에 인접하여 설치되어 있는 노광 장치(도시하지 않음) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스부(S3)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.

카세트 스테이션(S1)은 카세트 적재대(A) 상의 미리 결정된 위치에, 복수의 카세트(C)를 수평의 X방향으로 일렬로 적재 가능하게 되어 있다. 또한, 카세트 스테이션(S1)에는 반송로(B) 상을 X방향을 따라 이동 가능한 웨이퍼 반송 아암(D)이 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(D)은 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열 방향(Z방향; 연직 방향)으로도 이동 가능하며, X방향으로 배열된 각 카세트(C) 내의 웨이퍼(W)에 대하여 선택적으로 액세스할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 웨이퍼 반송 아암(D)은 Z축을 중심으로 하여 θ방향으로 회전 가능하게 구성되어 있고, 후술하는 바와 같이 처리 스테이션(S2)측의 제3 처리 유닛군(G3)에 속하는 트랜지션 장치(TRS)(31)에 대해서도 액세스할 수 있도록 구성되어 있다.

처리 스테이션(S2)은 복수의 처리 유닛이 다단에 배치된, 예컨대 5개의 처리 유닛군(G1∼G5)을 구비하고 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 처리 스테이션(S2)의 정면측에는 카세트 스테이션(S1)측으로부터 제1 처리 유닛군(G1), 제2 처리 유닛군(G2)이 순서대로 배치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(S2)의 배면측에는 카세 트 스테이션(S1)측으로부터 제3 처리 유닛군(G3), 제4 처리 유닛군(G4) 및 제5 처리 유닛군(G5)이 순서대로 배치되어 있다. 제3 처리 유닛군(G3)과 제4 처리 유닛군(G4) 사이에는 제1 반송 기구(110)가 설치되어 있다. 제1 반송 기구(110)는 제1 처리 유닛군(G1), 제3 처리 유닛군(G3) 및 제4 처리 유닛군(G4)에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송하도록 구성되어 있다. 제4 처리 유닛군(G4)과 제5 처리 유닛군(G5) 사이에는 제2 반송 기구(120)가 설치되어 있다. 제2 반송 기구(120)는 제2 처리 유닛군(G2), 제4 처리 유닛군(G4) 및 제5 처리 유닛군(G5)에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송하도록 구성되어 있다.

제1 처리 유닛군(G1)에는 도 10에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)에 미리 결정된 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액처리 유닛, 예컨대 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는, 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 구비하는 레지스트 도포 처리 장치를 갖는 레지스트 도포 유닛(COT)(10, 11, 12), 노광 시의 빛의 반사를 방지하기 위한 자외선 경화 수지액을 도포하여 반사 방지막을 형성하는 보텀(bottom) 코팅 유닛(BARC)(13, 14)이 밑에서부터 순서대로 5단으로 중첩되어 있다. 제2 처리 유닛군(G2)에는 액처리 유닛, 예컨대 웨이퍼(W)에 현상 처리를 시행하는 현상 처리 유닛(DEV)(20∼24)이 밑에서부터 5단으로 중첩되어 있다. 또한, 제1 처리 유닛군(G1) 및 제2 처리 유닛군(G2)의 최하단에는 각 처리 유닛군(G1 및 G2) 내의 상기 액처리 유닛에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(CHM)(25, 26)이 각각 설치되어 있다.

한편, 제3 처리 유닛군(G3)에는 도 11에 나타내는 바와 같이, 밑에서부터 순 서대로, 온도 조절 유닛(TCP)(30), 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 트랜지션 장치(TRS)(31) 및 정밀도가 높은 온도 관리 하에서 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 열처리 유닛(ULHP)(32∼38)이 9단으로 중첩되어 있다.

제4 처리 유닛군(G4)에서는, 예컨대 고정밀도 온도 조절 유닛(CPL)(40), 레지스트 도포 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 프리 베이킹 유닛(PAB)(41∼44) 및 현상 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 베이킹 유닛(POST)(45∼49)이 밑에서부터 순서대로 10단으로 중첩되어 있다.

제5 처리 유닛군(G5)에서는, 웨이퍼(W)를 열처리하는 복수의 열처리 유닛, 예컨대 고정밀도 온도 조절 유닛(CPL)(50∼53), 노광 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 익스포져 베이킹 유닛(PEB)(54∼59)이 밑에서부터 순서대로 10단으로 중첩되어 있다.

또한, 제1 반송 기구(110)의 X방향 정방향측에는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수의 처리 유닛이 배치되어 있고, 예컨대 도 11에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 소수화 처리하기 위한 애드히젼 유닛(AD)(80, 81), 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 유닛(HP)(82, 83)이 밑에서부터 순서대로 4단으로 중첩되어 있다. 또한, 제2 반송 기구(120)의 배면측에는 도 9에 나타내는 바와 같이, 예컨대 웨이퍼(W)의 엣지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 유닛(WEE)(84)이 배치되어 있다.

또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 카세트 스테이션(S1), 처리 스테이션(S2) 및 인터페이스부(S3)의 각 블록의 상부에는, 각 블록 내를 공조하기 위한 공조 유닛(90)이 구비되어 있다. 이 공조 유닛(90)에 의해, 카세트 스테이션(S1), 처리 스테이션(S2) 및 인터페이스부(S3) 내는, 미리 결정된 온도 및 습도로 조정할 수 있다. 또한, 도 11에 나타내는 바와 같이, 예컨대 처리 스테이션(S2)의 상부에는, 제3 처리 유닛군(G3), 제4 처리 유닛군(G4) 및 제5 처리 유닛군(G5) 내의 각 장치에 미리 결정된 기체를 공급하는, 예컨대 FFU(팬필터 유닛) 등의 기체 공급 수단인 기체 공급 유닛(91)이 각각 설치되어 있다. 기체 공급 유닛(91)은 미리 결정된 온도, 습도로 조정된 기체로부터 불순물을 제거한 후, 해당 기체를 미리 결정된 유량으로 송풍할 수 있다.

인터페이스부(S3)는 도 9에 나타내는 바와 같이, 처리 스테이션(S2)측으로부터 순서대로 제1 인터페이스부(100)와, 제2 인터페이스부(101)를 구비하고 있다. 제1 인터페이스부(100)에는 웨이퍼 반송 아암(102)이 제5 처리 유닛군(G5)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(102)의 X방향의 양측에는, 예컨대 버퍼 카세트[103(도 9의 배면측), 104(도 9의 정면측)]가 각각 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(102)은 제5 처리 유닛군(G5) 내의 열처리 장치와 버퍼 카세트(103, 104)에 대하여 액세스될 수 있다. 제2 인터페이스부(101)에는 X방향을 향하여 설치된 반송로(105) 상을 이동하는 웨이퍼 반송 아암(106)이 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(106)은 Z방향으로 이동할 수 있고, θ방향으로 회전할 수 있으며, 버퍼 카세트(104)와, 제2 인터페이스부(101)에 인접한 도시하지 않은 노광 장치에 대하여 액세스할 수 있게 되어 있다. 따라서, 처리 스테이션(S2) 내의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 아암(102), 버퍼 카세트(104), 웨이퍼 반송 아암(106)을 통해 노광 장치로 반송될 수 있고, 노광 처리가 종료된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 아암(106), 버퍼 카세트(104), 웨이퍼 반송 아암(102)을 통해 처리 스테이션(S2) 내로 반송될 수 있다.

또한, 레지스트 도포 유닛(COT)(10, 11, 12)에 적용되는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 구비하는 레지스트 도포 처리 장치(15)는, 내부를 밀폐할 수 있는 처리 용기(60) 내에 배치되어 있다. 이 처리 용기(60)의 일측면에는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 반송 수단인 상기 제1 반송 기구(110)의 반송 영역에 면하는 면에 웨이퍼(W)의 반입출구(60a)가 형성되고, 반입출구(60a)에는 개폐 셔터(63)가 개폐용 승강 실린더(64)에 의해 개폐 가능하게 설치되어 있다.

레지스트 도포 처리 장치(15)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 유지 수단으로서 그 상면에 웨이퍼(W)를 수평으로 진공 흡착 유지하는 스핀척(16)과, 스핀척(16)에 축부(16a)를 통해 연결되고, 웨이퍼(W)를 수평 면내에서 회전시키는 예컨대, 서보 모터 등으로 형성되는 회전 기구(16b)와, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트액을 공급하는 처리액 공급 노즐(70a)을 구비하는 집합 노즐(70)을 구비하고 있다.

집합 노즐(70)은 회전축(66)을 중심으로 하여 선회하는 이동 부재로서의 회전 아암(65)의 선단부에 설치되어 있다. 집합 노즐(70)에는 후술하는 제2 처리액 공급 관로(7b)에 접속되며 레지스트액을 토출하는 처리액 공급 노즐(70a)과, 용제 공급 관로(70c)를 통해 용제 공급원(70d)에 접속되며 용제를 토출하는 용제 공급 노즐(70b)이 설치되어 있고, 이들 노즐(70a, 70b)은 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측에 서로 전후하여 병치되며, 집합 노즐(70)의 하면에서 모두 개구하고 있다. 즉, 이 처리액 공급 노즐(70a)과 용제 공급 노즐(70b)은 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측에 처리액 공급 노즐(70a)이 위치하고, 웨이퍼(W)의 반경 방향 외측에 용제 공급 노즐(70b)이 위치하도록, 서로 미리 결정된 간격만큼 거리를 두고 병치되어 있다. 그리고, 처리액 공급 노즐(70a)로부터는 제2 처리액 공급 관로(7b)에 의해 공급된 레지스트액이, 또한 용제 공급 노즐(70b)로부터는 용제 공급 관로(70c)에 의해 공급된 용제가 각각 독립적으로 토출되도록 구성되어 있다.

또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 회전 아암(65)은 처리 용기(60)의 외측에 연직으로 설치된 회전축(66)의 상부에 수평 자세로 고정되어 있고, 회전축(66)의 회전 기구(67)(노즐 이동 기구)에 의해, 수평 면내에서 회전하도록 구성되어 있다. 회전 아암(65)은 웨이퍼(W)의 상방에서, 웨이퍼(W)의 중심부 부근으로 이동한 상태와, 처리 용기(60)보다도 외측의 대기 위치(홈 위치)로 이동한 상태 사이를 이동한다. 회전 아암(65)을 이들 사이에서 이동시킴으로써, 웨이퍼(W) 상에 도포막을 형성하는 처리를 행한다.

또한, 처리 용기(60) 내에는 웨이퍼(W)의 외주측을 포위하는 상하 이동 가능한 외측컵(61)과, 웨이퍼(W)의 하부측에 배치되는 내측컵(62)이 설치되어 있다. 또한, 처리 용기(60)의 처리 공간(60b)에는 상방으로부터 흐르는 다운 플로우의 청정 공기가 하방으로 흐르도록 외측컵(61)과 내측컵(62) 사이에 통기 유로(60c)가 형성되어 있다.

다음에, 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에 대해서 도 1 내지 도 8를 참조하여 설명한다.

<제1 실시형태>

도 1은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 제1 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.

상기 처리액 공급 장치는 처리액(L)(레지스트액)을 저장하는 처리액 저장 용기(1)[이하에 약액 용기(1)이라 함]와, 이 약액 용기(1)에 기체 공급 관로(6a)[이하에 제1 기체 공급 관로(6a)라 함]를 통해 접속되고, 약액 용기(1) 내의 레지스트액(L)을 가압하는 가압 수단인 불활성 가스 예컨대, 질소(N₂) 가스의 공급원(71)[이하에, N₂ 가스 공급원(71)이라 함]과, 제1 처리액 공급 관로(7a)를 통해 약액 용기(1)에 접속되며, 약액 용기(1)로부터 유도된 처리액을 일시 저장하는 일시 저장 용기인 버퍼 탱크(2)와, 이 버퍼 탱크(2)와 처리액 공급 노즐(70a)[이하에 공급 노즐(70a)이라 함]을 접속하는 제2 처리액 공급 관로(7b)와, 제2 처리액 공급 관로(7b)에서, 버퍼 탱크(2)측에 개재되며 처리액 내에 혼입되어 있는 기포를 제거하는 필터(3)와, 필터(3)의 2차측에 개재되는 소형의 트랩 탱크(4)와, 트랩 탱크(4)의 2차측에 개재되며 처리액을 공급 노즐(70a)에 공급하는 펌프(5)를 구비하고 있다.

또한, 일단부가 제1 기체 공급 관로(6a)로부터 분기되고, 타단부가 버퍼 탱크(2)의 상부에 접속되는 제2 기체 공급 관로(6b)가 설치되어 있다. 이 제2 기체 공급 관로(6b)에는, 버퍼 탱크(2) 내와 대기에 개방하는 대기부(72) 또는 N₂ 가스 공급원(71)으로 전환 가능하게 연통하는 전환 밸브(Vc)가 개재되어 있다. 이 경 우, 전환 밸브(Vc)는 버퍼 탱크(2)측의 하나의 포트와, N₂ 가스 공급원(71)측과, 대기부(72)측의 2개의 포트를 전환하는 3포트 2위치 전환 가능한 전자 전환 밸브로써 형성되어 있고, 이 전환 밸브(Vc)의 전환 조작에 의해 버퍼 탱크(2) 내가 대기측 또는 N₂ 가스 공급원(71)측에 연통 가능하게 형성되어 있다.

또한, 필터(3)의 상부에 드레인 관로(7c)가 접속되어 있고, 이 드레인 관로(7c)로부터 분기되는 리턴 관로(8a)가 약액 용기(1)와 버퍼 탱크(2) 사이의 제1 처리액 공급 관로(7a)에 접속되어 순환 관로(8)를 형성하고 있다. 이 순환 관로(8)를 구성하는 필터측의 드레인 관로(7c)와, 드레인 관로(7c)로부터 분기된 리턴 관로(8a)에는 각각 전자식의 개폐 밸브(V1, V2)가 개재되어 있고, 개폐 밸브(V1)의 2차측 근방에는 스로틀 수단인 가변 조정 스로틀(9)[이하에 가변 스로틀(9)라 함]이 개재되어 있다. 또한, 드레인 관로(7c)의 배출측에는 전자식의 드레인 밸브(Vd)가 개재되어 있다.

상기한 바와 같이 순환 관로(8) 내에 가변 스로틀(9)을 개재함으로써, 필터(3)로부터 배출되어 드레인 관로(7c)를 흐르는 처리액 즉, 레지스트액(L)의 액압을 저하시킬 수 있고, 레지스트액 내에 용존하는 가스가 현재화(顯在化)하여 기포가 발생한다. 발생한 기포는 드레인 관로(7c)를 통해 외부로 배출된다.

또한, 상기 설명에서는 스로틀 수단이 가변 스로틀(9)로 형성되는 경우에 대해서 설명하였지만, 도 1에 1점 쇄선의 블록으로 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(V1)와 가변 스로틀(9)을 일체화한 전자식의 유량 조정 가능한 개폐 밸브(V3)로 형성하여도 좋다.

또한, 상기 트랩 탱크(4)는 레지스트액 내에 용존하는 기포를 분리하는 기능을 가지고 있고, 이 트랩 탱크(4)의 상부에 접속되는 트랩 탱크용 드레인 관로(7d)는 순환 관로(8)에 접속되어 있다. 트랩 탱크용 드레인 관로(7d)에는 전자식의 개폐 밸브(V4)가 개재되어 있으며, 이 개폐 밸브(V4)에 의해 트랩 탱크(4)로부터 배출되는 레지스트액의 액압을 저하시킬 수 있고, 레지스트액 내에 용존하는 가스가 현재화하여 기포가 발생한다. 발생한 기포는 드레인 관로(7c)를 통해 외부로 배출된다.

또한, 제1 처리액 공급 관로(7a)와 버퍼 탱크(2)의 접속부에는 레지스트액을 버퍼 탱크(2) 내의 기체와 접촉시키면서 버퍼 탱크(2) 내로 유도하는 도입관(75)이 설치되어 있다. 이 경우, 도입관(75)은 약액 용기(1)로부터 버퍼 탱크(2) 내에 보충되는 레지스트액(L)이 버퍼 탱크(2) 내의 기체와 접촉되는 구조이면 임의의 형태로 좋고, 예컨대 도입관(75)을 버퍼 탱크(2)의 중간 정도까지 연장되는 반으로 나누어진 홈통형으로 형성할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 약액 용기(1) 및 순환 관로(8)로부터 제1 처리액 공급 관로(7a)를 통해 버퍼 탱크(2) 내에 보충되는 레지스트액을 버퍼 탱크(2) 내의 기체(대기)와 접촉시킴으로써, 레지스트액의 대기 접촉 면적의 증대에 의해 레지스트액 내에 용존하는 가스를 현재화하여 기포를 발생시킬 수 있다. 그리고, 버퍼 탱크(2) 내에서 발생한 기포는 버퍼 탱크(2) 내에서 상기 버퍼 탱크(2) 내의 기액(氣液) 계면에서 기액 분리된다. 분리가 충분하지 않았던 기포도 레지스트액과 함께 필터(3)를 통과할 때에 제거된다.

또한, 약액 용기(1)와 N₂ 가스 공급원(71)을 접속하는 제1 기체 공급 관로(6a)에는, 가변 조정 가능한 압력 조정 수단인 전자 공압 레귤레이터(R)가 개재되어 있다. 이 전자 공압 레귤레이터(R)는 후술하는 제어 수단으로서의 중앙 연산 처리 장치(CPU)를 주체로 하여 구성되는 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호 출력에 의해 작동하는 조작부 예컨대, 비례 솔레노이드와, 상기 솔레노이드의 작동에 의해 개폐하는 밸브 기구를 구비하고 있고, 밸브 기구의 개폐에 의해 압력을 조정하도록 구성되어 있다.

상기 제1 기체 공급 관로(6a)의 전자 공압 레귤레이터(R)와 약액 용기(1) 사이에는 전자식의 개폐 밸브(V5)가 개재되어 있다. 또한, 제1 처리액 공급 관로(7a)의 약액 용기(1)와 버퍼 탱크(2) 사이에는 전자식의 개폐 밸브(V6)가 개재되고, 제2 공급 관로(7b)의 펌프(5)와 공급 노즐(70a) 사이에서의 공급 노즐(70a)측에는 전자식의 에어 오퍼레이션 밸브(Va)와 썩백 밸브(suck-back valve)(Vs)가 인접하여 개재되어 있다.

상기 전환 밸브(Vc), 개폐 밸브(V1∼V6), 드레인 밸브(Vd), 에어 오퍼레이션 밸브(Va), 썩백 밸브(Vs) 및 펌프(5)에 내장되는 전자식의 개폐 밸브(V7)는, 컨트롤러(200)와 전기적으로 접속되어 있고, 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여, 전환 동작이나 개폐 동작이 행해지도록 되어 있다. 또한, 버퍼 탱크(2)에는 버퍼 탱크(2) 내의 레지스트액(L)의 상한 액면과 하한 액면을 검지하는 상한 액면 센서(73) 및 하한 액면 센서(74)가 설치되어 있고, 이들 상한 액면 센서(73) 및 하한 액면 센서(74)에 의해 검지된 신호가 컨트롤러(200)에 전달되도록 형성되어 있다.

다음에, 상기 처리액 공급 장치의 동작 형태에 대해서 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 또한, 도 2 내지 도 6에서는 컨트롤러(200) 등의 제어계는 생략하고 있다.

<버퍼 탱크에의 레지스트액 보충>

우선, 신규 약액 용기(1)를 세팅한 후, 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 기체 공급 관로(6a)에 개재된 개폐 밸브(V5)와 제1 처리액 공급 관로(7a)에 개재된 개폐 밸브(V6)가 개방되고, N₂ 가스 공급원(71)으로부터 약액 용기(1) 내에 공급되는 N₂ 가스의 가압에 의해 레지스트액(L)을 버퍼 탱크(2) 내에 공급한다. 이때, 전환 밸브(Vc)는 대기부(72)측으로 전환되어 있고, 버퍼 탱크(2) 내는 대기와 연통되어 있다. 약액 용기(1)로부터 공급된 레지스트액(L)이 접속부의 도입관(75)을 통해 버퍼 탱크(2)에 공급(보충)될 때, 레지스트액은 버퍼 탱크(2) 내의 기체(대기)와 접촉함으로써, 레지스트액의 대기 접촉 면적의 증대에 의해 레지스트액 내에 용존하는 가스를 현재화하여 기포가 발생 또는 발생하기 쉽게 한다.

<레지스트액의 N₂ 가압-레지스트액 토출(1)>

버퍼 탱크(2) 내에 미리 결정된 량의 레지스트액(L)이 공급(보충)되면, 상한 액면 센서(73)로부터의 검지 신호를 받은 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여 도 3에 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(V5)와 개폐 밸브(V6)가 폐쇄되며, 전환 밸브(Vc)가 N₂ 가스 공급원(71)측으로 전환된다. 이에 따라, N₂ 가스 공급원(71)으로부터 N₂ 가스가 버퍼 탱크(2) 내에 공급되는 한편, 순환 관로(8)의 개폐 밸브(V1, V2)(V3)가 개방되어 필터(3)로부터 드레인 관로(7c)로 배출된 기포를 포함하는 레지스트액(L)을 순환 관로(8)를 통해 약액 용기(1) 내로 복귀시킨다. 이때, 펌프(5)가 구동하여 공급 노즐(70a)로부터 레지스트액이 피처리 기판인 웨이퍼(도시하지 않음)에 공급(토출)되어 처리가 시행된다.

이 상태에서, 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액은 가변 스로틀(9)[또는 유량 조정 가능한 개폐 밸브(V3)]에 의해 액압이 저하되어 레지스트액 내에 용존하는 가스가 현재화하여 기포가 발생한다. 발생한 기포는 드레인 관로(7c)를 통해 외부에 배출되고, 또한 외부에 배출되지 않고 레지스트액 내에 남은 가스는 레지스트액과 함께 약액 용기(1) 내에 복귀된 후, 다시 버퍼 탱크(2)에 공급될 때, 대기와 접촉하여 대기측에 배출(거품 제거)된다.

또한, 버퍼 탱크(2) 내에 공급되는 N₂ 가스의 압력은 레지스트액이 대기와 접촉하여 거품을 제거하는데 충분한 저가압인 편이 좋다.

<레지스트액의 N₂ 가압-레지스트액 토출(2)>

상기 레지스트액의 N₂ 가압-레지스트액 토출(1) 대신에, 순환 관로(8)의 개 폐 밸브(V1)(V3)를 폐쇄하며, 개폐 밸브(V2)를 개방하는 한편, 트랩 탱크용 드레인 관로(7c)에 개재된 개폐 밸브(V4)를 개방하여 트랩 탱크(4)로부터 트랩 탱크용 드레인 관로(7d)에 배출된 기포를 포함하는 레지스트액(L)을 순환 관로(8)를 통해 약액 용기(1) 내로 복귀시킨다. 이때, 펌프(5)가 구동하여 공급 노즐(70a)로부터 레지스트액이 웨이퍼(도시하지 않음)에 공급(토출)되어 처리가 시행된다.

또한, 레지스트액의 N₂ 가압-레지스트액 토출(2) 공정에서, 그 외의 동작은 레지스트액의 N₂ 가압-레지스트액 토출(1)과 마찬가지이다. 예컨대, 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여 도 4에 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(V5)와 개폐 밸브(V6)가 폐쇄되며, 전환 밸브(Vc)가 N₂ 가스 공급원(71)측으로 전환된다.

<펌프에의 레지스트액 보충>

공급 노즐(70a)로부터 미리 결정된 량의 레지스트액을 웨이퍼에 공급(토출)한 후, 도 5에 나타내는 바와 같이, 순환 관로(8)에 개재되는 개폐 밸브(V1)(V3)와 트랩 탱크용 드레인 관로(7d)에 개재된 개폐 밸브(V4)를 폐쇄하여, 버퍼 탱크(2) 내의 레지스트액을 펌프(5)측에 보충한다.

또한, 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서는, 펌프(5)에 흡인식 펌프를 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 전환 밸브(Vc)를 대기측으로 전환한 상태로 흡인식 펌프를 구동하여 버퍼 탱크(2) 내의 레지스트액을 펌프측으로 보충한다. 이 보충 형식에서는 펌프의 흡인 자체에도 거품 제거 효과가 있고, 펌프측으로부터 거품 제거된 레지스트액을 펌프가 흡인할 수 있다.

<약액 용기, 버퍼 탱크의 교환>

버퍼 탱크(2) 내의 레지스트액(L)의 보충량이 미리 결정된 량 이하가 되었을 때, 하한 액면 센서(74)로부터의 검지 신호가 컨트롤러(200)에 전달되고, 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여 도 6에 나타내는 바와 같이, 전환 밸브(Vc)가 대기부(72)측으로 전환되어 버퍼 탱크(2) 내가 대기와 연통한다. 이 상태에서 버퍼 탱크(2)의 교환이 가능해진다. 또한, 약액 용기(1)를 교환하는 경우는, 도 6에 나타내는 상태로부터 제1 기체 공급 관로(6a)에 개재된 개폐 밸브(V5) 및 순환 관로(8)에 개재된 개폐 밸브(V2)를 폐쇄한 상태로 하여 N₂ 가스 공급원(71)으로부터의 N₂ 가스의 공급을 차단한 상태에서 약액 용기(1)를 교환할 수 있다.

약액 용기(1)를 교환한 이후는 전술한 것과 마찬가지의 조작을 행함으로써 레지스트액 내에 용존하는 가스를 기포화하여 제거할 수 있다.

<제2 실시형태>

도 7은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 제2 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.

제2 실시형태의 처리액 공급 장치는, 제1 실시형태의 처리액 공급 장치에 더하여, 순환 관로(8)에, 상기 순환 관로(8) 내를 흐르는 레지스트액 내의 기포를 검출하는 기포 검출 센서(76)를 배치하고, 이 기포 검출 센서(76)에 의해 검출된 검출 신호를 컨트롤러(200)에 전달하며, 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여, 전자 공압 레귤레이터(R)에 의한 N₂ 가스 공급원(71)의 가압량, 가변 스로 틀(9)[개폐 밸브(V3)]의 스로틀량 또는 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액의 시간 중 적어도 하나를 제어할 수 있게 형성되어 있다.

이와 같이 구성함으로써, 필터(3)로부터 배출되어 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액(L) 내의 기포를 기포 검출 센서(76)에 의해 검출하여 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액 내의 기포의 상태를 감시할 수 있다. 그리고, 레지스트액 내의 기포량에 따라 N₂ 가스 공급원(71)의 가압량, 가변 스로틀(9)[개폐 밸브(V3)]의 스로틀량 또는 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액의 시간 중 적어도 하나를 제어함으로써, 순환 관로(8) 내를 흐르는 레지스트액 내의 기포를 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 제2 실시형태에서, 그 외의 구성은 제1 실시형태와 동일하기 때문에 설명은 생략한다.

<제3 실시형태>

도 8은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 제3 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.

제3 실시형태의 처리액 공급 장치는, 제1,제2 실시형태의 처리액 공급 장치에 더하여, 트랩 탱크(4)에, 상기 트랩 탱크(4) 내를 흐르는 레지스트액 내의 기포를 검출하는 기포 검출 센서(77)를 배치하고, 이 기포 검출 센서(77)에 의해 검출된 검출 신호를 컨트롤러(200)에 전달하며, 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여, 트랩 탱크용 드레인 관로(7d)에 개재되는 개폐 밸브(V4)를 개방하여, 트랩 탱크(4)로부터 기포를 포함하는 레지스트액(L)을 순환 관로(8)에 흘리는 한편, 컨 트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여, 전자 공압 레귤레이터(R)에 의한 N₂ 가스 공급원(71)의 가압량, 가변 스로틀(9)[개폐 밸브(V3)]의 스로틀량 또는 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액의 시간 중 적어도 하나를 제어할 수 있게 형성되어 있다.

이와 같이 구성함으로써, 트랩 탱크(4) 내를 흐르는 레지스트액(L) 내의 기포를 기포 검출 센서(77)에 의해 검출하여, 필터(3)를 통과시켜 펌프(5)에 공급되는 레지스트액 내의 기포의 상태를 감시할 수 있다. 그리고, 트랩 탱크(4) 내의 레지스트액 내에서 기포를 검출한 경우는, 트랩 탱크(4)로부터 개폐 밸브(V4)를 개방하여 기포를 포함하는 레지스트액(L)을 순환 관로(8)에 흘림으로써, 레지스트액(L)의 액압을 저하시켜 레지스트액 내에 용존하는 가스를 현재화하여 기포를 발생시킬 수 있으며, 발생한 기포를 드레인 관로(7c)로부터 외부에 배출할 수 있다. 또한, 트랩 탱크(4)로부터 배출된 레지스트액은 순환 관로(8)를 흐르지만, 기포 검출 센서(77)에 의해 검출된 검출 신호를 수취한 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여, 기포의 양에 따라 N₂ 가스 공급원(71)의 가압량, 가변 스로틀(9)[개폐 밸브(V3)]의 스로틀량 또는 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액의 시간 중 적어도 하나를 제어함으로써, 순환 관로(8) 내를 흐르는 레지스트액 내의 기포를 효율적으로 제거할 수 있다.

또한, 제3 실시형태에서도 제2 실시형태와 마찬가지로, 순환 관로(8)에, 상기 순환 관로(8) 내를 흐르는 레지스트액 내의 기포를 검출하는 기포 검출 센 서(76)를 배치하고, 이 기포 검출 센서(76)에 의해 검출된 검출 신호를 컨트롤러(200)에 전달하며, 컨트롤러(200)로부터의 제어 신호에 기초하여, 전자 공압 레귤레이터(R)에 의한 N₂ 가스 공급원(71)의 가압량, 가변 스로틀(9)[개폐 밸브(V3)]의 스로틀량 또는 순환 관로(8)를 흐르는 레지스트액의 시간 중 적어도 하나를 제어할 수 있게 형성하여도 좋다. 이와 같이 구성함으로써, 레지스트액 내의 기포를 더 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 제3 실시형태에서 그 외의 구성은 제1 실시형태와 동일하기 때문에 설명은 생략한다.

<그 외의 실시형태>

상기 실시형태에서는 처리액 저장 용기가 약액 용기(1)로 형성되고, N₂ 가스 공급원(71)으로부터 공급되는 N₂ 가스를 약액 용기(1) 내의 레지스트액(L)의 액면에 직접 가압하여 레지스트액(L)을 압송하는 경우에 대해서 설명하였지만, 버퍼 탱크(2)가 상술한 바와 같이 대기와 연통할 수 있는 상태이면, 약액 용기(1) 대신에, 처리액 저장 용기 내에 수용되는 내측 포켓 내에 레지스트액을 저장하고, 내측 포켓의 외측을 가압하여 레지스트액을 공급 노즐(70a)에 공급하는 것에 적용할 수 있다. 또한 이 경우에서도, 내측 포켓를 연속 가압하면, 내측 포켓의 N₂ 가스 투과에 의해 용존 가스 농도가 상승하기 때문에, 본 발명의 처리액 공급 장치를 이용함으로써 레지스트액 내에 용존하는 가스를 효율 좋게 제거할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 레지스트 도포 처리 장치에 적용한 경우에 대해서 설명하였지만, 레지스트 이외의 처리액 예 컨대 현상액 등의 공급 장치나 세정 처리의 공급 장치에도 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 제1 실시형태를 나타내는 개략 단면도.

도 2는 상기 처리액 공급 장치에서의 버퍼 탱크에의 처리액의 보충 동작 상태를 나타내는 개략 단면도.

도 3은 상기 처리액 공급 장치에서의 통상 처리 동작 및 거품 제거 동작 상태의 일례를 나타내는 개략 단면도.

도 4는 상기 처리액 공급 장치에서의 통상 처리 동작 및 거품 제거 동작 상태의 별도의 예를 나타내는 개략 단면도.

도 5는 상기 처리액 공급 장치에서의 펌프에의 처리액의 보충 상태를 나타내는 개략 단면도.

도 6은 상기 처리액 공급 장치에서의 처리액 저장 용기 내의 처리액이 빈 상태를 나타내는 개략 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 제2 실시형태를 나타내는 개략 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 제3 실시형태를 나타내는 개략 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 적용한 레지스트액 도포·현상 처리 시스템의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도 10은 상기 레지스트액 도포·현상 처리 시스템의 개략 정면도.

도 11은 상기 레지스트액 도포·현상 처리 시스템의 개략 배면도.

도 12는 상기 레지스트액 도포·현상 처리 시스템에서의 도포 유닛을 나타내는 개략 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 약액 용기(처리액 저장 용기) 2: 버퍼 탱크(일시 저장 용기)

3: 필터 4: 트랩 탱크

5: 펌프 6a: 제1 기체 공급 관로

6b: 제2 기체 공급 관로 7a: 제1 처리액 공급 관로

7b: 제2 처리액 공급 관로 7c: 드레인 관로

7d: 트랩 탱크용 드레인 관로 8: 순환 관로

8a: 리턴 관로 9: 가변 스로틀

71: N₂ 가스 공급원(가압 기체 공급원) 72: 대기부

75: 도입관 76: 기포 검출 센서

77: 기포 검출 센서 200: 컨트롤러(제어 수단)

L: 레지스트액(처리액) V1∼V7: 개폐 밸브

Vc: 전환 밸브

Claims (8)

1. 피처리 기판에 처리액을 공급하는 공급 노즐과,

   상기 처리액을 저장하는 처리액 저장 용기와,

   상기 공급 노즐과 처리액 저장 용기를 접속하는 공급 관로와,

   기체 공급 관로를 통해 상기 처리액 저장 용기 내의 처리액을 가압하여 처리액을 압송하는 가압 기체 공급원과,

   상기 기체 공급 관로에 개재되고, 상기 처리액 저장 용기에의 기체의 공급 또는 정지를 하기 위한 기체 공급용 개폐 밸브와,

   상기 공급 관로에 개재되고, 상기 처리액 저장 용기로부터 압송된 처리액을 일시 저장하는 일시 저장 용기와,

   상기 공급 관로에 있어서의 상기 처리액 저장 용기와 상기 일시 저장 용기 사이에 개재되고, 상기 일시 저장 용기에의 처리액의 공급 또는 정지를 하기 위한 공급용 개폐 밸브와,

   상기 일시 저장 용기의 2차측의 공급 관로에 개재되고, 상기 처리액을 여과하여 이물질을 제거하며, 처리액 내에 혼입되어 있는 기포를 제거하는 필터와,

   상기 필터의 2차측의 공급 관로에 개재되는 펌프를 구비하는 처리액 공급 장치에 있어서,

   상기 필터의 상부에 접속되고, 기포를 외부로 배출하기 위한 드레인 관로와, 이 드레인 관로로부터 분기되고, 상기 처리액 저장 용기와 일시 저장 용기 사이의 공급 관로에 접속하는 리턴 관로로 이루어지는 순환 관로와,

   상기 가압 기체 공급원과 상기 일시 저장 용기를 접속하는 제2 기체 공급 관로와,

   상기 제2 기체 공급 관로에 개재되고, 상기 일시 저장 용기를 가스 가압하는 측으로 전환하는 전환 밸브와,

   상기 순환 관로를 구성하는 상기 드레인 관로에 개재되는 개폐 밸브와, 이 개폐 밸브의 2차측에 설치되고, 흐르는 처리액의 액압을 저하시켜 처리액 내에 용존(溶存)하는 기체를 기포화하는 가변 조정 스로틀과,

   상기 공급 노즐로부터 처리액을 공급할 때에, 상기 기체 공급용 개폐 밸브 및 공급용 개폐 밸브를 폐쇄하고, 상기 전환 밸브를 상기 일시 저장 용기를 가압하는 측으로 전환하는 동시에, 상기 필터의 상기 드레인 관로의 개폐 밸브를 개방하여 상기 처리액이 상기 순환 관로에 흐르도록 제어하는 제어 수단

   을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 개폐 밸브와 상기 가변 스로틀은 일체화한 전자식의 유량 조정 가능한 개폐 밸브를 형성하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 순환 관로에 개재되고, 상기 순환 관로를 흐르는 처리액 내의 기포를 검출하는 기포 검출 센서를 더 구비하고,

   상기 제어 수단은, 상기 기포 검출 센서로부터의 검출 신호에 기초하여, 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 필터와 펌프 사이의 공급 관로에 개재되며, 처리액 내에 용존하는 기포를 분리하는 기능을 갖는 트랩 탱크를 더 구비하고,

   개폐 밸브를 개재한 드레인 관로에 의해 상기 트랩 탱크와 순환 관로를 접속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 트랩 탱크에, 상기 트랩 탱크 내에 저장되는 처리액 내의 기포를 검출하는 기포 검출 센서를 더 구비하고,

   상기 제어 수단은, 상기 기포 검출 센서로부터의 검출 신호에 기초하여, 가압 기체 공급원의 가압량, 가변 조정 스로틀의 스로틀량 또는 순환 관로를 흐르는 처리액의 시간 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
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