JPH02222749A

JPH02222749A - 給液装置

Info

Publication number: JPH02222749A
Application number: JP1043015A
Authority: JP
Inventors: Hisato Nakamura; 寿人中村
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1989-02-27
Filing date: 1989-02-27
Publication date: 1990-09-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、給液装置、特に、複数種類の液体を同一の被
供給部へ順次供給する給液装置に関し、例えば、半導体
装置の製造工程において、ウェハ上に燐・シリケート・
ガラスを塗布するのに利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程において、ウェハ上に燐・シリケ
ート・ガラスを塗布する場合、所謂スピンナ塗布装置と
指称される塗布装置が使用されることがある。この塗布
ｉｔは、ウェハがスピンナヘッドにより、吸着保持され
た状態で回転され、回転されるウェハの中心上に燐・シ
リケート・ガラスの溶液が滴下され、滴下された燐・シ
リケ−ト・ガラスの溶液が遠心力により拡散されて塗布
されるようになっている。

ところで、半導体装置の多品種化等に伴って、ウェハへ
のスピンナ塗布に使用されるガラス溶液（以下、スピン
・オン・ガラス液または５ｏｃＷ！Ｌという、）の種類
が増加して来ている。半導体装置の製造工程において、
異なる種類のＳＯＧ液をウェハ上に塗布しようとする場
合、ＳＯＧ液の種類毎に専用の塗布装置を設備すれば済
むのであるが、専用の塗布装置を数多く設備することは
、設備費や占拠スペースが増加されるばかりでなく、多
品種少量生産の合理化に反する。

そこで、単一のスピンナヘッドに対して複数本の滴下ノ
ズルが隣接して配管されており、所望に応じた種類のＳ
ＯＧ′／＆毎に各ノズルが切り換えられて使用されるよ
うに構成されているスピンナ塗布装置を使用することが
、−船釣に考えられる。

なお、スピンナ塗布技術を述べである例としては、株式
会社工業調査会発行［電子材料１９８８年１２月号別冊
」昭和６３年１２月１３日発行Ｐ７８〜Ｐ８３、がある
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、複数本の滴下ノズルが隣接されて配管されたス
ピンナ塗布装置においては、次のような問題点があるこ
とが、本発明者によって明らかにされた。

（１）　　各ノズルによる滴下位置がウェハの中心から
ずれてしまうため、塗膜の膜厚分布が不均一になる。

（２）滴下ノズル群の先端部が複雑な形状になるため、
ＳＯＧ液が異物化してノズル先端に付着し、異物発生の
原因になる。

本発明の目的は、構造節単にして、複数種類の液体を同
一の被供給部へ順次供給することができる給液装置を提
供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本順において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、複数種類の液体を同一の被供給部へ順次供給
する給液装置において、前記被供給部に対向する開口が
開設されている本体と、この本体の前記開口にその吐出
口を前記被供給部に向けられて挿入されているノズルと
、このノズルに接続されているタンクと、このタンクに
前記複数種類の液体をそれぞれ供給するように接続され
ている複数の給液路と、前記タンクに・洗浄液を供給す
るように接続されている洗浄液供給路と、前記本体の開
口に洗浄液を供給するように接続されている洗浄液供給
路とを設けたものである。

〔作用〕

ある液体から他種の液体の供給へ切り換えたい場合、供
給済みの液体のを供給停止した後、両方の洗浄液供給路
からタンクおよび本体間口に洗浄液がそれぞれ供給され
る。タンクに供給された洗浄液により、タンクおよびノ
ズル内に残留した使用済みの液体が洗い流される。他方
、本体の開口に供給された洗浄液により、ノズルの周り
に付着した使用済みの液体が洗い流される。したがって
、使用済みの液体が残留固化することによる異物の発生
は未然に防止されることになる。

その後、他種の液体が別系統の給液路からタンクへ供給
され、このタンクを経由してノズルから被供給部へ当該
液体が供給される。このとき、タンクおよびノズルは洗
浄液によって洗浄済みであるため、先の液体が後の液体
に混入することはない。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である給液装置を備えている
塗布装置を示す模式図、第２図はその作用を説明するた
めの模式図である。

本実施例において、本発明に係る給液装置はスピンナ塗
布装置において複数種類のＳＯＧ液を適時供給するもの
として通用されている。この塗布装置ｔｔはウェハｌＯ
上にＳＯＧ液をスピンナ塗布するようにｔｊＩ成されて
おり、塗布装置１１は上下２つ割り構造に構成されてい
る処理容器１２を備えている。この処理容器１２には給
気口１３が天井壁に、排気口１４が底壁にそれぞれ開設
されており、処理容器１２の内部には洗浄空気１８が上
下方向に流通し得るようになっている。処理容器１２の
底壁には回転軸１５が下方から容器１２内部に挿入され
て回転自在に支承されており、回転軸１５はモータ１６
により回転駆動されるように構成されている０回転軸１
５の処理容器１２内部への挿入端上にはスピンナヘッド
（以下、単ニヘッドという、）１７が一体回転するよう
に水平に支持されており、ヘッド１７はウェハｌＯを真
空吸着により保持し得るように構成されている。

処理容器１２の上方には２種類のＳＯＣ液を供給するた
めの給液装置２０が設備されており、この給液装置２０
は下端部に円錐形状部を存する円柱形状に形成された本
体２１を備えている。本体２１は処理容器１２の給気口
１３における中心線上に配設され、処理容器１２に対し
て上下動し得るように構成されている。本体２１の内部
には液溜め部２２が形成されており、本体２１の下端部
には開口２３が処理容器１２内のウェハ１０の中心と対
向されて、液溜め部２２に連通ずるように開設されてい
る。液溜め部２２には洗浄液としてのアルコール供給路
２４が接続されており、このアルコール供給路２４は電
磁弁２６を介されてアルコール供給源２５に接続されて
いる。

本体２１の中心線上にはノズル２７が上から開口２３に
臨むように挿入されて、垂直に支持されており、ノズル
２７にはタンク２８が接続されている。タンク２８には
第１ｓＯＧ液供給路２９Ａおよび第２ＳＯＧ？＆供給路
２９Ｂがそれぞれ接続されており、両供給路２９Ａおよ
び２９Ｂは電磁弁３１Ａおよび３１Ｂを介されて第１Ｓ
ＯＧ液供給Ｒ３０Ａおよび第２ＳＯＧ液供給源３０Ｂに
それぞれ接続されている。第１　ＳＯＧ液供給３０Ａお
よび第２　ＳＯＧ液供液源給源３０Ｂ分や成分地濃度等
が異なる第１ｓＯＧ液および第２　ＳＯＣ，液をそれぞ
れ供給し得るように構成されている。

また、タンク２８には第２のアルコール供給路３２が接
続されており、この第２アルコール供給８３２は電磁弁
３３を介されて第１アルコール供給路２４の基端部に接
続されている。

この給液装置２０はキャップ３４を備えており、キャッ
プ３４は本体２１の真下位置と、この位置から離間した
待期位置との間を平行移動し得るように構成されている
。キャップ３４は本体２１に下から被蓋される受皿形状
に形成されており、キャップ３４には排出口３５が底部
に開設されている。この排出口３５には排出路３６が接
続されており、排出路３６は適当な廃液処理部３７に接
続されるようになっている。

次に作用を説明する。

第１　ＳＯＣ液から第２　ＳＯＣ；液への塗布に切り換
えられる際、第１ｓＯＧ液供給路２９Ａの電磁弁３１Ａ
が閉成された後、第１図に示されているように、本体２
１にキャップ３４が被蓋された状態で、第１および第２
アルコール供給路２４および３２における電磁弁２６お
よび３３がそれぞれ開かれる。これにより、洗浄液とし
てのアルコールがアルコール供給源２５から第１および
第２アルコール供給路２４．３２および電磁弁２６．３
３をそれぞれ経由して、本体２１の液溜め部２２および
タンク２８にそれぞれ供給される。

そして、本体２１の液溜め部２２に供給されたアルコー
ルは開口２３からキャンプ３４内に流れ落ちる。この間
に開口２３およびノズル２７の周りが洗浄されるゆまた
、タンク２８に供給されたアルコールはタンク２８内を
経由して、ノズル２７からキャップ３４内に流れ落ちる
。この間にタンク２８およびノズル２７の内部が洗浄さ
れる。

そして、キャップ３４に流れ落ちたアルコールは排出口
３５および排出路３６を経由して廃液処理部３７に送り
出される。

アルコールによる洗浄が完了した後、アルコールがタン
ク２８およびノズル２７から排出され、キャップ３４が
所定の待期位置へ移動されて、本体２１から離反される
。

他方、ウェハ１０が処理容器１２の内部へ搬入され、ヘ
ッド１７により吸着保持される。吸着保持された状態で
、ウェハ１０は回転軸１５を介してモータ１６により回
転される。また、処理容器１２の内部は排気口１４が排
気されるため、清浄空気１８が給気口１３から排気口１
４の方向へ流通される。

この状態で、第２図に示されているように、本体２１が
下降された後、第２ＳＯＧ液供給路２９Ｂにおける電磁
弁３１Ｂが開かれる。これにより、第２ＳＯＧ液が、第
２ＳＯＧ液供給源３０Ｂから供給路２９Ｂおよび電磁弁
３１Ｂを経由してタンク２日に供給される。

タンク２８に供給された第２ＳＯＧ液はノズル２７の吐
出口からウェハ１０上の中心位置に滴下されるとともに
、ウェハｌＯの回転による遠心力により拡散される。こ
のとき、ノズル２７は単一のものが、ウェハ１０の中心
線上に配置されているため、ウェハ１０の中心位置に正
確に滴下されることになる。その結果、ウェハ１０に上
においてＳＯＧ液は回転対称に適正に拡散されるため、
ＳＯＧ液の塗布膜は膜厚分布が均一化されることになる
。

その後、本体２１が上昇され、キャップ３４が本体２１
の下端部に被蓋される０次いで、第１アルコール供給路
２４の電磁弁２６が開かれ、供給源２５のアルコールが
本体２１の液溜め部２２に供給されて開口２３およびノ
ズル２７の先端部が洗浄される。また、必要に応じて、
第２アルコール供給路３２の電磁弁３３が開かれ、アル
コール供給源２５のアルコールがタンク２８に供給され
て、タンク２８およびノズル２７の内部が洗浄される。

この洗浄により、ノズル２７先端部および開口２３０周
りに第２ＳＯＧ液の固化による異物が付着されることに
より、ウェハ１０が汚染されるのを防止することができ
る。

他方、塗布済みのウェハ１０は処理容器１２から搬出さ
れ、新規のウェハ１０が処理容器１２内に搬入されて、
ヘッド１７に吸着保持される。

以陣、第２ＳＯＧ液が塗布される間、前記作動が繰り返
される。

そして、今度は第２ＳＯＧ液から第１ｓＯＧ液ａ塗布に
切り換えられる場合、第２ＳＯＧ液供給路２９Ｂにおけ
る電磁弁３１Ｂが閉じられ、第１および第２アルコール
供給路２４および３２における電磁弁２６および３３が
開かれることにより、本体２Ｉの液溜め部２２および開
口２３と、タンク２８およびノズル２７とが洗浄される
。

その後、前記作動に準じて第１　ＳＯＧ液供給路３１Ａ
が使用されることにより、第１　ＳＯＧ液のウェハ１０
への塗布作業が実施されて行くことになる。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（］）洗浄液供給路からタンク、ノズル、および本体の
開口に洗浄液を供給することにより、タンクノズル、お
よび開口に残留した使用済みの液体を洗い流すことがで
きるため、使用済みの液体が残留固化することによる異
物の発生を未然に防止することができるとともに、先に
使用された液体が後の液体に混入する不具合の発生は未
然に防止することができる。

（２）ノズルを単一化することにより、所定の被供給部
に複数種類の液体を正確に順次供給することができるた
め、塗布等の作業を適正に実施させることができる。

（３）　　前記（１）、（２）により、複数種類の塗布
液をウェハにスピンナ塗布することができるため、半導
体装置の多品種少量生産化に対応することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に店づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな・く、その要旨を逸脱Ｑない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

例えば、タンクにＳＯＧ液供給路を２系統接続するよう
に構成するに限らず、３系統以上に接続するように構成
してもよい。

また、ＳＯＧ液を供給するように構成するに限らず、異
なる種類のレジストやその他の塗布液を供給するように
構成してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である塗布装置に適用した
場合について説明したが、本発明に係る給液装置はそれ
に限定されるものではなく、スプレー現像装置やウェハ
洗浄装置等に設備される給液装置全般に適用する２七が
できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。

洗浄液供給路からタンク、ノズル、および本体の開口に
洗浄液を供給することにより、タンク、ノズル、および
開口に残留した使用済みの液体を洗い流すことができる
ため、使用済みの液体が残留固化することによる異物の
発生を未然に防止することができるとともに、先に使用
された液体が後の液体に混入する不具合の発生は未然に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である給液装置を備えている
塗布装置を示す模式図、第２図はその作用を説明するための模式図である。ｌＯ・・・ウェハ、１１・・・スピンナ塗布装置、１２
・・・処理容器、１３・・・給気口、１４・・・排気口
、１５・・・洗浄空気、１６・・・モータ、１７・・・
スピンナヘッド、１８・・・洗浄空気、２ｏ・・・給液
装置、２１・・・本体、２２・・・液溜め部、２３・・
・開口、２４・・・第１アルコール供給路（洗浄液供給
路）、２５・・・アルコール供給源、２６．３１Ａ、３
１Ｂ、３３・・・電磁弁、２７・・・ノズル、２８・・
・タンク、２９Ａ・・・第１ＳＯＧ供給路（第１液体供
給路）、２９Ｂ・・・第２ＳＯＧ供給路（第２液体供給
路）、３０Ａ、３０Ｂ・・・５ＯＧＩＡ給源、３２・・
・第２アルコール供給路（第２洗浄液供給路）、３７・
・・廃液処理部。第１図１０　　ラ−ｌ＼１ｌ−ＸＵ’＞丁ｖ、ｖｔ、ｔ１７−スヒ１ンｆＡ４” ２０・ｋ汝啜１２１　　木林２３　　閉口２４＝、％ｔ−ｙル〕−ノＬ４先＋４先遣４ｔ、（ａ漬
Ｌりｊ−破イ１Ｋ）２６．３１Ａ　、３１８．３３−・
東独９２７　ノ入゛Ｊし２ｇ−タンク

Claims

【特許請求の範囲】１、複数種類の液体を同一の被供給部へ順次供給する給
液装置であって、前記被供給部に対向する開口が開設さ
れている本体と、この本体の前記開口にその吐出口を前
記被供給部に向けられて挿入されているノズルと、この
ノズルに接続されているタンクと、このタンクに前記複
数種類の液体をそれぞれ供給するように接続されている
複数の給液路と、前記タンクに洗浄液を供給するように
接続されている洗浄液供給路と、前記本体の開口に洗浄
液を供給するように接続されている洗浄液供給路とを備
えていることを特徴とする給液装置。２、前記タンクに接続されている洗浄液供給路と、前記
本体の開口に接続されている洗浄液供給路とが互いに流
体連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の給液装置。３、前記各給液路の使用切換時に、前記洗浄液供給路の
それぞれから洗浄液がタンクおよびノズルと本体開口と
にそれぞれ供給されるように構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の給液装置。