JPH0620936A - 処理液滴下用ノズルの洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業中止時にノズル先端部の乾燥を防止し、
ノズル先端に付着した乾燥防止用の溶媒に起因する不良
を解消する。 【構成】 塗布液滴下用ノズル１３から塗布液を滴下す
る塗布作業の中止時に、塗布液の溶媒を溶媒噴射口１９
Ｂからノズル１３の先端部に吹き付け、吹き付けた溶媒
をカバー部材１６によって回収し、導出配管１７、溶媒
タンク１８、溶媒供給配管１９及び供給ポンプ２０を介
して再び前記ノズル先端部に吹き付けて循環させる。こ
のときフィルタ２１で溶媒を濾過する。塗布作業の再開
時には、塗布液滴下用ノズル１３の先端部へ不活性ガス
を吹き付け、ノズル先端に付着した溶媒を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフォトマスクブ
ランクス、シリコンウエハ等の基板上にレジスト、ＳＯ
Ｇ（スピンオングラス）等の塗布液を基板上に滴下して
塗布する塗布装置等に用いられる処理液滴下用ノズルの
洗浄方法及び洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】処理液滴下用ノズルを用いた装置として
は、例えばフォトマスクブランクス等の基板上にレジス
ト等の塗布液を塗布する塗布装置が知られている。この
装置を概説すると主に、基板（被塗布基板）上にその上
方から塗布液を滴下する塗布液滴下用ノズルと、布液が
滴下された基板を支持して回転する回転機構と、前記ノ
ズルへ塗布液を供給する供給機構とを有して構成されて
いる。そして、回転機構で基板を回転させ、供給機構で
塗布液を滴下用ノズルに供給し、このノズルから塗布液
を回転する基板表面に滴下し、遠心力を利用して基板全
体に均一に塗布液を塗布する。

【０００３】塗布作業の中止時には、供給機構を停止さ
せ、塗布液滴下用ノズルへの塗布液の供給を停止してノ
ズルからの塗布液の滴下を止める。

【０００４】この場合、塗布液滴下用ノズルが大気中に
放置されると、このノズル先端部が乾燥してしまう。一
方、ノズル先端部には表面張力等の影響により塗布液が
残留するため、この残留した塗布液は乾燥により濃縮さ
れて粘性が高くなったり、塗布液の成分が析出して固ま
ったりする。この状態で塗布作業を再開すると、粘性が
高くなった塗布液又は析出物が基板の塗布膜上に落下
し、この塗布膜の粘性にむらができたり、塗布膜欠陥に
なることがある。

【０００５】このような問題を解消するために、従来は
次のような対策を施していた。ここでは、２つの従来例
を挙げて説明する。

【０００６】まず、第１の従来例を図４に基づいて説明
する。この装置は塗布液滴下用ノズルの先端部を、塗布
液の溶媒による飽和蒸気の雰囲気に置くことでノズル先
端部の乾燥を防止する。この装置の構成を概説すると、
１は塗布液滴下用ノズルで、このノズル１の内部には塗
布液が充填されている。２はノズル１の先端部を覆うカ
バー部材で、配管３によって溶媒タンク４に接続されて
いる。溶媒タンク４には供給配管５によって窒素ガスが
供給され、溶媒の飽和蒸気を作り、この飽和蒸気を配管
３を介してカバー部材２に供給する。これにより、ノズ
ル１の先端部を溶媒の飽和蒸気雰囲気に置いて乾燥を防
止する。この例としては特開昭６２ー１２１６６９号公
報記載のものがある。

【０００７】次に、第２の従来例を図５に基づいて説明
する。この装置は塗布液滴下用ノズル７の先端開口部に
溶媒を流すことでこのノズル先端の乾燥を防止する。具
体的には、塗布液滴下用ノズル７の周囲に、溶媒をノズ
ル７の先端開口部に流すための複数の配管８を設けて構
成されている。そして、配管８に溶媒を供給することで
ノズル７の先端開口部に溶媒が流され、ノズル７先端部
の乾燥を防止する。この例としては、特開昭５９ー３９
３６３号公報記載のものが知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第１の従来例では、カバー部材２内のすべての空間を
溶媒の完全な飽和蒸気雰囲気にすることは極めて困難で
ある。そのため、ノズル１の先端部が乾燥することもあ
る。そして、ノズル１先端が乾燥してしまうと、前述し
た問題が生じてしまう。

【０００９】また、第２の従来例では、配管８から供給
される溶媒でノズル７先端部の濃縮した塗布液が洗い流
されるが、配管８内には溶媒が残留し、この溶媒が滴下
することがある。また、この配管８はノズル７の先端部
に一体的に固定されているため、ノズル７の移動に伴っ
て配管８も移動する。即ち、ノズル７による塗布作業の
最中においては配管８も回転する基板上に位置し、ノズ
ル７の移動による振動等によって配管８に残留した溶媒
が滴下し、基板上の塗布膜にむらが生じたり、塗布が部
分的に溶解したりするおそれがある。

【００１０】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は処理液滴下用ノズルの先端部の乾燥を防
ぎ、この乾燥に伴う不具合の発生を防止する処理液滴下
用ノズルの洗浄方法及び洗浄装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、第１の発明は処理液滴下用ノズルから処理液を滴
下する作業の中止時に、前記処理液の溶媒を前記ノズル
の先端部に吹き付け、吹き付けた溶媒を回収して濾過
し、再び前記ノズル先端部に吹き付けて循環させること
を特徴とする。

【００１２】また、第２の発明は前記作業の再開時に
は、処理液滴下用ノズルの先端部へ不活性気体を吹き付
けることを特徴とする。

【００１３】第３の発明は処理液滴下用ノズルから処理
液を滴下する作業の中止時に前記処理液の溶媒を前記ノ
ズルの先端部に吹き付ける溶媒噴射手段と、この溶媒噴
射手段から噴射された溶媒を回収し溶媒噴射手段へ循環
させる循環手段と、この循環手段の途中に介装され回収
した溶媒を濾過する濾過手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１４】さらに、第４の発明は第３の発明に加え、
前記作業の再開時に、処理液滴下用ノズル先端部へ不活
性気体を吹き付けてノズル先端部に付着した溶媒を除去
する不活性気体噴射手段を備えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】第１の発明により、作業中止時にノズル先端部
に溶媒を吹き付けることで、この先端部の乾燥を防止す
る。一度吹き付けた溶媒は回収し、濾過して循環させる
ことで、作業中止から次の作業開始までの間、溶媒を補
充することなくノズル先端への吹き付け作業を続けるこ
とができる。

【００１６】第２の発明により、作業再開時に処理液滴
下用ノズルの先端部へ不活性気体を吹き付けることで、
ノズル先端に付着した溶媒を乾燥させて除去し、この溶
媒の残留による不具合を防止する。

【００１７】第３の発明により、溶媒噴射手段で前記作
業の中止時に、溶媒をノズル先端部に吹き付けて、ノズ
ル先端の乾燥を防止する。吹き付けた溶媒は循環手段で
回収され、濾過手段で濾過されてノズル先端部へ循環さ
れる。

【００１８】第４の発明により、作業再開時に不活性気
体噴射手段でノズル先端部に不活性気体を吹き付けて付
着した溶媒を乾燥除去する。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。なお、本実施例でも処理液滴下用ノズルを
塗布装置に備えた場合を例に説明する。このため、滴下
する処理液として塗布液が用いられる。ここで、図１は
第１実施例に係る塗布液滴下用ノズルの洗浄方法に用い
られるノズル洗浄装置を示す概略構成図、図２は塗布液
滴下用ノズルを備えた塗布装置を示す概略構成図、図３
は第２実施例に係る塗布液滴下用ノズルの洗浄方法に用
いられるノズル洗浄装置を示す概略構成図である。

【００２０】まず、塗布装置を図２に基づいて説明す
る。１１は塗布対象であるフォトマスクブランクス等の
基板で、この基板１１は回転台１２に真空吸着され、塗
布作業のとき一定速度で回転される。この回転台１２の
上側には塗布作業時に回転される基板１１上に塗布液を
滴下する塗布液滴下用ノズル１３が設けられている。こ
のノズル１３は 移動機構（図示せず）に支持さ
れ、塗布作業時に回転台１２の上側に移動され、非作業
（待機）時には回転台１２のわきの待機位置に移動され
て次の塗布作業まで待機する。前記移動機構は、ノズル
１３を回転台１２上側と待機位置との間で水平方向に直
線的に移動させると共に、ノズル１３が待機位置に近付
くと水平方向と同時にこのノズル１３を上側に移動さ
せ、後述のカバー部材１６直上まで移動した時点で下方
へ降下させてノズル１３をカバー部材１６に装着させる
機能を有している。

【００２１】なお、塗布液としてはレジスト液（例え
ば、東レ社製ポジ型レジストＥＢＲ−９）等を使用す
る。塗布液滴下用ノズル１３の先端部の寸法の一例とし
てはその内径を5mm に、滴下量を5cc に設定される。ま
た、基板１１は縦が5 インチ、横が5 インチ、厚さが0.
09インチに設定される。回転台１２の回転速度は１００
０rpm に設定される。

【００２２】次に、第１実施例に係る塗布液滴下用ノズ
ル１３の洗浄装置１５を図１に基づいて説明する。

【００２３】この洗浄装置１５は、作業の待機中に塗布
液滴下用ノズル１３が前記移動機構によって装着されこ
のノズル１３先端部を覆うカバー部材１６と、一端部が
カバー部材１６の底部に接続されカバー部材１６内に滴
下した溶媒を外部へ導出する導出配管１７と、この導出
配管１７の他端部が接続されカバー部材１６から導出さ
れた溶媒を蓄える溶媒タンク１８と、この溶媒タンク１
８とノズル１３先端部とを連絡して設けられ溶媒タンク
１８内の溶媒をノズル１３先端部まで供給する溶媒供給
配管１９と、この溶媒供給配管１９の途中に介設され溶
媒タンク１８から溶媒を吸引しノズル１３まで供給する
供給ポンプ２０と、溶媒供給配管１９のうち供給ポンプ
２０のノズル１３側に介設され溶媒タンク１８からの溶
媒を濾過するフィルタ２１とから構成されている。

【００２４】溶媒供給配管１９の一端部は溶媒タンク１
８内に挿入されタンク１８内の溶媒を吸入する吸入口１
９Ａとなり、他端部はノズル１３に臨ませて設けられ、
供給ポンプ２０の作用によりノズル１３に溶媒を吹き付
ける溶媒噴射口１９Ｂとなっている。カバー部材１６
は、ほぼ有底筒状に形成され、その上側にノズル１３を
挿入するための挿入孔１６Ａが設けられると共に下側面
が漏斗状に形成され、ノズル１３に吹き付けられた溶媒
は下方に滴下してこの漏斗状の下側面で回収されて導出
配管１７に流入されるようになっている。

【００２５】そして、溶媒供給配管１９の溶媒噴射口１
９Ｂで溶媒噴射手段が、フィルタ２１で濾過手段が、カ
バー部材１６、導出配管１７、溶媒タンク１８、溶媒供
給配管１９及び供給ポンプ２０で循環手段がそれぞれ構
成されている。

【００２６】なお、溶媒としては、レジストＥＢＲ−９
の溶媒である商品名メチルセロソルブアセテート（関東
化学（株）製）等を用いる。供給ポンプ２０としては、
マグネットポンプ（ヤマダコーポレーション製）等を用
いる。フィルタ２１としては、４フッ化エチレン樹脂か
らなるフローレックス（日本ミリポアリミテッド社製）
等を用いる。溶媒供給配管１９の寸法の一例としては、
内径が４mm、外径が６mmに設定される。溶媒噴射口１９
Ｂは塗布液滴下用ノズル１３の噴射口から５mm離れた位
置に取り付けられ、供給ポンプ２０の能力を溶媒噴射口
１９Ｂから溶媒が0.3 リットル／分の流速で、ノズル１
３下端から２mm上方の位置に向けて噴射するように設定
される。

【００２７】次に、以上のように構成された洗浄装置１
５を用いた洗浄方法について説明する。

【００２８】まず、塗布作業は次のようにして行われ
る。ノズル１３が移動機構によって基板１１の直上に移
動され、塗布液が５cc滴下される。基板１１は回転台１
２に真空吸着されており、この回転台１２によって１０
００rpm の速度で回転される。

【００２９】この塗布作業が終了すると、移動機構によ
ってノズル１３が回転台１２の直上からわきの待機位置
に移動され、ノズル１３の先端部がカバー部材１６の挿
入孔１６Ａに挿入されて待機状態になる。

【００３０】次いで、洗浄装置１５が作動される。即
ち、供給ポンプ２０が作動される。これにより、溶媒タ
ンク１８内に蓄えた溶媒が吸引されフィルタ２１を介し
て濾過されて溶媒供給配管１９の溶媒噴射口１９Ｂから
ノズル１３の先端部に溶媒が0.3 リットル／分の流速で
吹き付けられ、このノズル１３の先端部で濃縮した塗布
液が洗い流される。ノズル１３の先端部に吹き付けられ
た溶媒はカバー部材１６内で下方に滴下し、このカバー
部材１６の漏斗状の下側面で回収され導出配管１７に導
かれて溶媒タンク１８に流入する。そして、再び供給ポ
ンプ２０で吸引され循環される。この塗布液のノズル１
３への噴射は、次の塗布作業開始まで連続的に行われ
る。

【００３１】これにより、ノズル１３の先端部が空気に
晒されて乾燥することがなくなり、塗布液が濃縮した
り、析出物が発生するのを確実に防止することができ
る。また、溶媒供給配管１９はノズル１３と別部材とし
て構成され、溶媒噴射口１９Ｂはノズル１３と共に基板
１１の上側に位置することがないので、溶媒噴射口１９
Ｂに残留した溶媒が基板１１に滴下することがなくな
る。これらにより、基板１１の塗布膜不良の発生を解消
することができる。

【００３２】さらに、一度使用した溶媒を回収して再度
使用し循環させるので、溶媒を補充することなく連続的
にノズル１３へ溶媒を噴射させることができる。

【００３３】次に第２実施例を図３に基づいて説明す
る。

【００３４】この実施例に係る洗浄装置２５の全体構成
は前記第１実施例とほぼ同様である。このため、同一部
分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００３５】本実施例の洗浄装置２５は前記第１実施例
の洗浄装置１５に加えて、塗布液滴下用ノズル１３の先
端部に溶媒を吹き付けて洗浄した後に、このノズル１３
の先端部に付着した溶媒を除去するために不活性気体を
吹き付ける不活性気体噴射手段２６を設けている。

【００３６】この不活性気体噴射手段２６は不活性気体
供給配管２７と不活性気体供給部（図示せず）とから構
成されている。具体的には不活性気体供給配管２７はカ
バー部材１６に前記溶媒供給配管１９と共に取り付けら
れている。この不活性気体供給配管２７の先端部は、ノ
ズル１３の先端に臨ませて設けられ、不活性気体をノズ
ル１３の先端に吹き付ける気体噴射口２７Ａとなってい
る。この気体噴射口２７Ａはカバー部材１６においてノ
ズル１３を挟んだ溶媒供給配管１９の溶媒噴射口１９Ｂ
と対称位置に設けられている。不活性気体としては例え
ば乾燥した窒素ガスを用いる。この不活性気体供給配管
２７の寸法の一例としては内径が４mm、外径が６mmに設
定される。

【００３７】不活性気体供給部は、窒素ガスを蓄えたタ
ンク（図示せず）、このタンクからの窒素ガスを不活性
気体供給配管２７に供給する窒素ガス供給部（図示せ
ず）等を備えて構成されている。

【００３８】この不活性気体噴射手段２６は、前述した
洗浄作業が終了した後であって塗布作業を再開するとき
に作動するように制御されている。

【００３９】次に以上の構成の洗浄装置を用いた洗浄方
法を説明する。

【００４０】溶媒タンク１８内の溶媒を溶媒供給配管１
９の溶媒噴射口１９Ｂから塗布液滴下用ノズル１３に吹
き付ける洗浄作業は前記第１実施例と同様である。そし
て、塗布作業を再開するときは、まず供給ポンプ２０の
作動を止めて溶媒をノズル１３に噴射する洗浄作業を終
了させる。次いで窒素ガス供給部を作動させて気体噴射
口２７Ａからノズル１３の先端部へ窒素ガスを５リット
ル／分の流速で１０秒間噴射させ、ノズル１３先端に付
着した溶媒を蒸発させて除去する。この後、移動機構に
よってノズル１３がカバー部材１６から抜き出され、基
板１１の上側まで移動されて塗布作業を行う。

【００４１】これにより、洗浄作業を終了して塗布作業
を再開するときに、洗浄作業によってノズル１３の先端
に付着した溶媒を確実に除去することができ、洗浄作業
用の溶媒に起因する基板１１の塗布膜不良の発生を解消
することができる。

【００４２】なお、前記各実施例では、塗布液滴下用ノ
ズル１３から噴射させる溶媒としてメチルセロソルブア
セテートを用いたが、使用する溶媒の種類に応じて適宜
選択する。例えば、レジストの場合はその種類に応じて
エステル類、ケトン類等の中から選択する。また、ＳＯ
Ｇの場合はアルコール類、ケトン類等の中から選択す
る。

【００４３】前記各実施例では、溶媒噴射口１９Ｂ及び
気体噴射口２７Ａを１つずつ設けたが、使用する塗布液
の種類、使用条件等に応じて複数個設けてもよい。ま
た、各噴射口１９Ｂ，２７Ａの形状も単一の穴に限ら
ず、複数の穴を設けてもよい。特に多数の穴を設けてシ
ャワー式にしてもよい。

【００４４】また、前記各実施例では、カバー部材１６
内に滴下した溶媒をそのまま回収して溶媒タンク１８に
流入させるが、回収して溶媒タンク１８に流入させる前
に、溶媒に溶け込んだ塗布液の成分を除去するための蒸
留装置等を設けてもよい。

【００４５】前記各実施例においては、溶媒を溶媒噴射
口１９Ｂから連続的に噴射させるようにしたが、連続的
噴射に限らず、間欠的に噴射させてもよい。即ち、塗布
液の揮発性はその塗布液の種類によって程度に差があ
る。このため、種類によっては連続的に溶媒を噴射させ
なくてもよい場合があり、この場合には間欠的に溶媒を
噴射させるようにしてもよい。

【００４６】各実施例においては処理液滴下用ノズルと
して塗布液の滴下に用いる塗布液滴下用ノズル１３を例
に説明したが、処理液としてはこの塗布液に限らず、他
の用途に用いられる処理液を滴下する場合でも、滴下時
にその処理液の乾燥が問題になるような場合には前記各
実施例同様の作用、効果を奏することができる。

【００４７】さらに、前記各実施例においては移動機構
によって塗布液滴下用ノズル１３を水平方向と上下方向
に移動させてカバー部材１６に装着するようにしたが、
移動機構にはノズル１３を水平方向にだけ移動させ、カ
バー部材１６を上下方向に移動させてノズル１３をカバ
ー部材１６に装着するようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
次のような効果を奏する。

【００４９】（１） 作業中止時には処理液滴下用ノズ
ルの先端部に溶媒を吹き付けるようにしたので、このノ
ズル先端部の乾燥を確実に防止することができる。

【００５０】（２） 一度吹き付けた溶媒は回収し濾過
して循環させるので、作業中止から次の作業開始までの
間、溶媒を補充することなくノズル先端への吹き付け作
業を続けることができる。

【００５１】（３） 作業再開時に処理液滴下用ノズル
の先端部へ不活性気体を吹き付けるので、ノズル先端に
付着した溶媒を確実に除去することができ、ノズル先端
に付着した溶媒に起因して発生する不良を解消すること
ができる。

【００５２】（４） 次の作業再開のときに、ノズルの
先端に付着した溶媒を除去することができ、溶媒噴射手
段に付着する溶媒の滴下に起因する不良の発生を解消す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る塗布液滴下用ノズル
の洗浄方法に用いられるノズル洗浄装置を示す概略構成
図である。

【図２】塗布液滴下用ノズルを備えた塗布装置を示す概
略構成図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る塗布液滴下用ノズル
の洗浄方法に用いられるノズル洗浄装置を示す概略構成
図である。

【図４】第１従来例に係る塗布液滴下用ノズルの洗浄装
置を示す概略構成図である。

【図５】第２従来例に係る塗布液滴下用ノズルの先端部
を示す概略縦断面図である。

【図６】第２従来例に係る塗布液滴下用ノズルの先端部
を示す概略横断面図である。

【符号の説明】

１１…基板、１２…回転台、１３…塗布液滴下用ノズ
ル、１５，２５…洗浄装置、１６…カバー部材、１７…
導出配管、１８…溶媒タンク、１９…溶媒供給配管、２
０…供給ポンプ、２１…フィルタ、２６…不活性気体噴
射手段、２７…不活性気体供給配管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液滴下用ノズルから処理液を滴下す
   る作業の中止時に、前記処理液の溶媒を前記ノズルの先
   端部に吹き付け、吹き付けた溶媒を回収して濾過し、再
   び前記ノズル先端部に吹き付けて循環させることを特徴
   とする処理液滴下用ノズルの洗浄方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の処理液滴下用ノズルの洗
   浄方法において、 前記作業の再開時に、処理液滴下用ノズルの先端部へ不
   活性気体を吹き付けることを特徴とする処理液滴下用ノ
   ズルの洗浄方法。
3. 【請求項３】 処理液滴下用ノズルから処理液を滴下す
   る作業の中止時に前記処理液の溶媒を前記ノズルの先端
   部に吹き付ける溶媒噴射手段と、 この溶媒噴射手段から噴射された溶媒を回収し溶媒噴射
   手段へ循環させる循環手段と、 この循環手段の途中に介装され回収した溶媒を濾過する
   濾過手段とを備えたことを特徴とする処理液滴下用ノズ
   ルの洗浄装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の処理液滴下用ノズルの洗
   浄装置において、 前記作業の再開時に、処理液滴下用ノズル先端部へ不活
   性気体を吹き付けてノズル先端部に付着した溶媒を除去
   する不活性気体噴射手段を備えたことを特徴とする処理
   液滴下用ノズルの洗浄装置。