JP3872667B2

JP3872667B2 - Substrate processing apparatus and method

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Publication number: JP3872667B2
Application number: JP2001256047A
Authority: JP
Inventors: 雅敏出口
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2021-08-27
Also published as: JP2003062504A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用のガラス基板、またはフォトマスク用のレチクル基板といった各種基板に対し、塗布液の供給を行う装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスやＬＣＤの製造工程において、基板表面に回路パターンを形成するためのレジストマスクは塗布、現像装置に露光装置を接続したシステムにより形成される。このようなシステムにおいて、基板に対するレジスト液の塗布は従来より例えば図１０に示すような塗布ノズル１を用いて行われている。この塗布ノズル１は先端に着脱自在なノズルチップ１１を備える吐出部１２と、この吐出部１２の後方側に接続する本体１３とを一体化した構成とされており、図示しない塗布液供給源と接続する塗布液流路１４は、例えば本体１３の後方側からその内側に入り込み、本体１３及び吐出部１２を介してノズルチップ１１へと配管され、このノズルチップ１１先端の吐出孔１１ａから該吐出孔１１ａ下方側に載置される基板に向けて塗布液を吐出するようになっている。吐出部１２の上部側に図示される１５は、例えば塗布ノズル１を待機位置から基板上方の所定の吐出位置まで移動させるときに、図示しない搬送手段が嵌合して塗布ノズル１を移動させるために形成される凹部である。
【０００３】
ところでノズルチップ１１が着脱自在に設けられているのは、例えば該ノズルチップ１１が破損したときや消耗したとき、或いは内部を流れるレジスト液が吐出孔１１ａ付近で固化してしまったとき等に迅速な交換を可能とすることを考慮したものである。また、本体１３内における塗布液流路１４の周囲には、本体１３の先端部近傍にて折り返すように構成された二重管１５が設けられており、この二重管内に温度調節した水（以下温調水という）を流すことで、塗布液流路１４内を流れる塗布液の温度を、塗布処理に適した温度に調節することができるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年高まりをみせる回路パターンの更なる微細化の要求に応えるためには、基板一枚に対する塗布液の供給量を減らすと共に、基板表面に供給される塗布液の温度を例えば０．１℃レベルの高い精度でコントロールしなければならない。しかしながら、上述した塗布ノズル１ではノズルチップ１１を着脱自在とし、例えばその支持具等を吐出部１２に設ける都合上、二重管１５を吐出部１２まで配管することができず、本体１３内を流れる塗布液しか温度の調節を行うことができないという問題がある。
【０００５】
即ち、従来はある程度の誤差が認められていたため、本体１３先端から吐出孔１１ａに至る短い区間内で生じる温度変化は問題とならずメンテナンス性の向上を優先した構成とすることができたが、上述要求に応じるためには従来温度調節を行うことができなかった前記区間、特に最も基板に近いノズルチップ１１において、高い精度での塗布液の温度制御を行う必要がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、塗布ノズルを用いて基板に対する塗布液の供給を行い、該基板表面に所定の液膜を形成するにあたり、前記塗布ノズルにおけるメンテナンス性の向上と塗布液の温度調節精度の向上とを両立できる技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板処理装置は、基板を水平に保持する基板保持部と
塗布液を導入する塗布液流路を備え、前記基板保持部により保持された基板に対して塗布液の供給を行う塗布ノズルと、
前記塗布液流路内の塗布液の温度を調節するための第１の温度調節手段と、
先端に前記塗布液流路と連通する塗布液の吐出孔が形成されると共に、前記塗布ノズルに着脱自在に設けられるノズルチップと、
塗布ノズルの待機時においてノズルチップが嵌合され、熱伝導性の良好な伝熱部材により構成される受け部と、この受け部の下方側に、ノズルチップが嵌合される孔に連通して設けられる溶剤雰囲気とされる液受け室と、前記受け部を介してノズルチップの温度調節を行うために受け部の周囲を囲むように設けられた温調流体流路からなる第２の温度調節手段と、を有する待機部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、第２の温度調節手段にてノズルチップの温度調節を行うようにしているため、塗布ノズルにおける塗布液の吐出孔を着脱自在なノズルチップに形成したことによる弊害、即ち第１の温度調節手段により温度調節可能な部位とノズルチップとが離れていることにより、塗布液がノズルチップに到達した時点で設定温度から外れてしまう問題を回避することができる。
【０００９】
本発明に係る基板処理装置では塗布ノズルを選択可能に複数基設け、第２の温度調節手段を各塗布ノズルのノズルチップ毎に独立して温度調節できるように設ける構成としてもよく、このようにすることで複数の塗布液を使い分けると共にノズルチップの温度を各塗布液毎に適した温度に保つ運用が可能である。
【００１０】
具体的には、例えば吐出孔を含むノズルチップの先端側部位が嵌合される受け部が形成された待機部を設け、この待機部に第２の温度調節手段を設けて、前記受け部を介してノズルチップの温度調節を行う構成を挙げることができる。ここで待機部には例えば受け部の周囲を囲むように設けられる温調流体流路を備えると共に、熱伝導性の良好な伝熱部材により構成されるものを用いることが好ましい。
【００１１】
一方、本発明では、別の温度調節手段を、塗布ノズル側に設けるようにしてもよく、この場合には一端側が第１の温度調節手段から伝熱されると共に他端側がノズルチップを囲むように設けられ、第１の温度調節手段を利用してノズルチップの温度調節を行うことが可能な熱伝導性の良好な伝熱部材を用いた構成とすることができる。この場合、伝熱部材はノズルチップの周囲を囲む筒状体或いはノズルチップを囲むように設けられた複数のヒートパイプを含むものであることが好ましい。
【００１２】
また本発明に係る基板処理方法は、塗布液を導入する塗布液流路と、先端に前記塗布液流路と連通する塗布液の吐出孔が形成されると共に、着脱自在に構成されるノズルチップと、を備える塗布ノズルを用い、水平保持される基板に対して塗布液の供給を行う塗布方法において、
塗布液流路における塗布液の温度調節を行う第１の温度調節工程と、
塗布ノズルの待機時に、待機部に設けられた熱伝導性の良好な伝熱部材により構成される受け部にノズルチップを嵌合する工程と、
ノズルチップが嵌合される孔に連通して前記受け部の下方側に設けられる液受け室を溶剤雰囲気とする工程と、温調流体流路からなる第２の温度調節手段により前記受け部を介してノズルチップの温度調節を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る基板処理装置の実施の形態について説明を行う。ここでは半導体デバイスの製造工程にて用いられるパターン形成装置を例にとり、先ずはその全体構成について図１に示す平面図及び図２に示す斜視図を参照しながら簡単に説明する。図中２１は例えば２５枚の基板であるウエハ（半導体ウエハ）Ｗが収納されたカセットＣを搬入出するためのカセットステーションであり、このカセットステーション２１には前記カセットＣを載置する載置部２１ａと、カセットＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段２２とが設けられている。カセットステーション２１の奥側には、処理部Ｓ１が接続されており、この処理部Ｓ１内には例えばカセットステーション２１から奥を見て例えば右側には塗布・現像系のユニットＵ１が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４が夫々配置されていると共に、塗布・現像系ユニットＵ１と棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための主搬送手段２４が設けられている。但し図２では便宜上受け渡し手段２２及び主搬送手段２４は描いていない。
【００１４】
塗布・現像系のユニットＵ１には、例えば上段に２個の上述の現像装置を備えた現像ユニット２５が、下段に２個の塗布装置を備えた塗布ユニット３が夫々設けられている。棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４においては、加熱ユニットや冷却ユニットのほか、ウエハの受け渡しユニットや疎水化処理ユニット等が上下に割り当てされている。また、処理部２３の奥側には、バッファーカセットＣ０及び受け渡し手段２６を備えるインタ−フェイス部２７を介し、露光部２８が接続されている。受け渡し手段２６は、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されており、これにより前記処理部２３とバッファーカセットＣ０と露光部２７との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。
【００１５】
次いで、図３に示す平面図を参照しながら塗布ユニット３の内部構造について詳細な説明を行う。図中３１は塗布ユニット３の外装体をなす筐体であり、その内部は図示しない清浄化手段により一定の清浄度に保たれると共に、塗布処理に適した温度及び湿度となるように図示しない調整手段により温湿度調整が行われており、更には例えば後述する塗布処理時において基板に供給される塗布液中の溶剤が揮発しないように、適当な温度及び湿度に適当な溶剤蒸気の雰囲気が形成されている。
【００１６】
この筐体３１における一の側壁には例えば主搬送手段２４に設けられる搬送アーム２４ａによるウエハＷの搬入出を行うための開口部３２が形成されており、該筐体３１の底面にはウエハＷを裏面側から吸着し、これを水平に保持すると共に、鉛直軸周りに回転自在に構成される基板保持部３３が設けられている。この基板保持部３３近傍にはウエハＷの受け渡し時に使用される図示しないリフトピンが設けられ、また基板保持部３３の側方部には、ウエハＷの側方を全周に亘って囲うと共に、水平保持された状態のウエハＷよりも高い位置まで立ち上げられたカップ３４が設けられており、例えば基板保持部の回転に伴いウエハＷ表面から弾き飛ばされた塗布液や洗浄液を受け止め、下方側に設けられる図示しない回収手段へと導くことができるように構成されている。
【００１７】
カップ３４の外側にはＸ方向に沿って第１のガイド機構３５が延設されており、このガイド機構３５には、洗浄部３６と後述する塗布ノズル５を移動させるための搬送基体４とがＸ方向に移動自在に設けられている。これら洗浄部３６及び搬送基体４は、カップ３４を挟む第１のガイド機構３５の両端を待機位置としてウエハＷ上方へ移動することができるように構成されており、洗浄部３６の待機位置には、該洗浄部３６先端に設けられるノズル３７を待機させ、またはクリーニングするためのバス３８が、一方の搬送基体４の待機位置には、待機部６及び複数基例えば４基の塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）が夫々設けられている。
【００１８】
ここで搬送基体４及びその待機位置周辺部位について説明を行うと、図示するように搬送基体４はＹ方向に延びる棒状体であり、例えば第１のガイド機構３５との接続する端部近傍には該搬送基体４の昇降及びＸ方向への移動を可能とするための駆動機構４１が設けられている。また、搬送基体４は長手方向（Ｙ方向）に沿って延設される第２のガイド機構４２と、この第２のガイド機構４２の働きによりＹ方向に移動自在に設けられる吊り上げ部４３とを備え、吊り上げ部４３は、下方側の待機部６に載置される塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）のうち、一の塗布ノズル５と連結可能な構成とされている。即ち、吊り上げ部４３は、駆動機構４１、第１のガイド機構３５及び第２のガイド機構４２の夫々の働きにより、塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）の中から例えば使用する塗布液の種類に応じて、一の塗布ノズル５を選択し、これを吊り上げると共にＸ，Ｙ及びＺ方向の任意の位置に移動させることが可能となっている。
【００１９】
塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）において使用する塗布液は、図示しない塗布液供給源と接続する塗布液供給部４４から、塗布液流路をであるフレキシブルな管路４５を介し、各塗布ノズル５毎に別個に供給されるようになっており、各管路４５における塗布液の流量及び給断の制御は制御部４６にて行う構成とされている。この制御部４６は既述の搬送基体４や洗浄ノズル３６といった駆動系の制御を行うと共に、塗布液または塗布液の液温に影響を与える部位の温度調節を行う働きをも有するものであり、詳細は後述するが塗布液供給部４４内に設けられ、管路４５内を流れる塗布液の温度調節を行うためのノズル側温調部４７、及び待機部６と接続し、該待機部６における待機時において塗布ノズル５先端部の温度調節を行うための待機部側温調部４８と接続し、夫々の制御をも行うことが可能な構成とされている。
【００２０】
ここで塗布ノズル５及び待機部６の内部構成について、図４及び図５を参照しながら説明を行う。なお塗布ノズル５ａ〜５ｄは使用する塗布液を除けばいずれも同じであるため、以下レジスト液の供給に用いる塗布ノズル５ａを例にとり説明を行う。塗布ノズル５ａは、例えば図４中央に示すように水平に延びる後方部５１と、該後方部５１先端に接続し、下方側に屈曲する形状をなす前方部５２とを組み合わせてなる断面Ｌ字型形状をなしており、前方部５２の先端には下方側に突出するノズルチップ５３が着脱自在に設けられている。このノズルチップ５３の内部には先端の吐出孔５３ａに連なる流路５３ｂが形成されており、流路５３ｂの形成部位を取り囲む部位にはリング状のストッパー５４が設けられ、また流路５３ｂの上流端には、後方部５１及び前方部５２を連通して配管される管路４５の先端が接続されている。また前方部５２における屈曲部位上方の天井部には、既述の吊り上げ部４３の先端部４３ａが進入し、嵌合することができるように凹部５５が形成されている。詳しく説明すると、先端部４３ａと凹部５５とが嵌合する際には、例えば先端部４３ａに備わる接続機構４３ｂにより両者は強く固定され、吊り下げ部４３と共に塗布ノズル５ａが移動できる（持ち上げられる）構成とされている。
【００２１】
管路４５の周囲は、上流側から後方部５１の先端部近傍に至るまで同心円に沿う２つの管路からなる二重管５６により囲まれている。この二重管５６は既述のノズル側温調部４７と接続すると共に、その内管５６ａと外管５６ｂとは先端部にて折り返しながら連通し、例えば内管５６ａがノズル側温調部４７から供給される温調水の往路に、外管５６ｂが同復路となるように構成されている。即ち、二重管５６はその内部を流れる温調水により、管路４５内を流れる塗布液の温度を調節しようとするものであり、ノズル側温調部４７と共に特許請求の範囲に記載の第１の温度調節手段に相当する。
【００２２】
次に待機部６の構成について図４及び図５を参照しながら説明する。この待機部６は上方から臨むと、図３においても示したようにＹ方向に延びる箱状体であり、その表面には塗布ノズル５ａ〜５ｄの夫々がノズルチップ５３を嵌め込んだ状態で同時に待機できるように、４つの孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）が形成されている（図５参照）。また待機部６の表面部近傍には、各塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）におけるノズルチップ５３が嵌合する際に、該ノズルチップ５３を吸引固定するための電磁石が埋設されている。
【００２３】
孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）はいずれも同様の構成であるため、孔部６１ａを例に図４を参照しながら待機部６の内部構造について説明を行うと、孔部６１ａの下方側には、該孔部６１ａと連通する液受け室６２と例えば塗布ノズル５ａから滴下され該液受け室６２に溜まった塗布液を排出するためのドレインライン６３とが設けられている。また液受け室６２には、例えば該液受け室６２内を予め定めた溶剤雰囲気とするための、図示しない溶剤蒸気発生手段または温度、湿度調節機構などが備えられている。
【００２４】
ところで、孔部６１上面から液受け室６２上端（孔部６１との接続部位）に至るまでの内壁、即ちノズルチップが嵌合する個所の内壁部位は例えば全周に亘って熱伝導性の良好な伝熱部材例えば銅にて囲まれた構成とされており、この部位を受け部６４と呼ぶこととすると、受け部６４の外壁側には例えば該受け部６４を挟み且つ接するように、２本の温調流体流路６５が設けられている。この温調流体流路６５は既述の待機部側温調部４８から送られる温度調節された流体例えば水（温調水）により、待機時におけるノズルチップ５３を間接的に温度調節しようとするものである。即ち、受け部６４は該受け部６４に勘合したノズルチップ５３と温調流体流路６５との間で熱の受け渡しを行うことが可能であり、温調流体流路６５の温度を変化させればノズルチップ５３の温度も変化するように構成されている。
【００２５】
次いでウエハＷ表面にレジスト膜を形成する場合を例に、上述パターン形成装置の作用について説明する。ここで先ず基板であるウエハＷの流れについて簡単に説明すると、カセットＣは外部から載置部２１ａへと搬入され、このカセットＣから受け渡し手段２２によりウエハＷが取り出される。ウエハＷは、受け渡し手段２２から棚ユニットＵ３に含まれる受け渡しユニットを介して主搬送手段２４へと受け渡され、所定の処理例えば疎水化処理、冷却処理などが行われる。続いてこのウエハＷは塗布ユニット３にてレジスト液が塗布され、更に加熱処理によりレジスト液内の溶剤の揮発を行い、しかる後棚ユニットＵ４内の受け渡しユニットからインターフェイス部２７を経て露光部２８にて露光される。露光後、ウエハＷは逆の経路で主搬送手段２４へと戻され、現像ユニット２５にて現像される。詳しくは、現像処理の前後に加熱及び冷却の各処理が行われる。現像処理されたウエハＷは上述と逆の経路で受け渡し手段２２に受け渡され、載置部２１ａに載置されている元のカセットＣに戻される。
【００２６】
ここで塗布ユニット３内における作用について詳細な説明を行う。先ず開口部３２が開いて搬送アーム２４ａが筐体３１内へ進入すると、図示しないリフトピンの昇降によりウエハＷが搬送アーム２４ａから基板保持部３３へと受け渡される。このとき搬送基体４はガイド機構の働きにより、例えば待機部６に載置されている塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）のうちの一つを即座に選択できるように、例えば吊り上げ部４３と塗布ノズル５における凹部５５とが同じＸ座標となるような位置に移動されている。
【００２７】
また塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）内へと連なる管路４５は、ノズル側温調部４７の働きにより二重管５６により囲まれる部分において該管路４５内を流れる塗布液が予め定めた液温となるように温度調節されており、例えば塗布液としてレジスト液を供給するための塗布ノズル５ａでは２３．０℃程度となるように調節される。一方、待機部６の各孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）には、ノズルチップ５３が嵌合した状態で全ての塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）が待機しており（図６(a)下方側参照）、待機部側温調部４８の働きにより温調水の熱が熱伝導性の大きい受け部６４を介してノズルチップ５３に伝わり、ノズルチップ５３の温度調節が行われる。仮にノズルチップ５３の温度が変動することがあっても、受け部６４は熱伝導性が大きいため、温調水からの熱により該ノズルチップ５３の温度は速やかに所定温度に調整される。
【００２８】
この待機部６におけるノズルチップ５３の温度調節は、塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）を待機部６における待機位置から移動させ、ウエハＷに対して塗布液供給を行う際に、塗布液が二重管５６により調節された液温のまま、吐出孔５３ａから吐出されることを目的とするものである。このため、待機部側温調部４８ではノズルチップ５３における流路５３ｂ内の温度が例えば各塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）内における管路４５の温度調節部位（管路４５が二重管５６により囲まれる部分）と同じ温度となるように調節を行う。或いは塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）が移動するときに、待機部６から離れたノズルチップ５３が冷却されることを考慮し、待機時におけるノズルチップ５３（流路５３ｂ内）の温度が前記管路４５内の温度調節部位よりも僅かながら高くなるように調節するようにしてもよい。
【００２９】
そして、このような状況下でウエハＷが基板保持部３３に保持され、搬送アーム２４ａが筐体３１から退出すると、搬送基体４における第２のガイド機構４２の働きにより吊り上げ部４３が塗布ノズル５ａの真上に移動し、図６(a)に示すように下降して該吊り上げ部４３の先端部４３ａが凹部５５と結合し、図６(b)に示すように塗布ノズル５ａを例えばウエハＷ中央部上方へと移動させる。そして例えばウエハＷを回転させると共に塗布ノズル５ａからレジスト液の供給を開始すると、レジスト液はウエハＷ表面にて該ウエハＷの遠心力により外方へ広がり、結果としてウエハＷの表面全体に薄膜が形成される。この塗布時における塗布液の温度は、既述のように二重管５６先端部近傍における管路４５内とノズルチップ５３の流路５３内とで同じになるように調節されているため、ウエハＷに形成されるレジスト膜の温度もまた全面に亘って概ね意図した通りの温度となる。
【００３０】
こうしてレジスト膜の形成が終了すると、塗布時と逆の順路で塗布ノズル５ａを待機部６上方に戻し、該塗布ノズル５ａのノズルチップ５３を孔部６１ａに嵌め込むと共に次のウエハＷへの塗布に備えて、再びノズルチップ５３の温度調節が行われる。その一方で、ウエハＷは搬入時と逆の経路で塗布ユニット３から搬出される。
【００３１】
これまで述べてきたように、本実施の形態では塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）における塗布液の吐出孔５３ａを着脱自在なノズルチップ５３に形成し、該ノズルチップ５３上流側にて塗布液の温度調節を行うと共に、その下流側のノズルチップ５３内の温度調節については待機部６側にて行うようにしているため、最も外部雰囲気の影響を受けやすい吐出孔５３ａ近傍部位でも、塗布液の温度と設定温度との間に生じる差は少ない。即ち、本実施の形態では「発明が解決しようとする課題」の項でも述べたような吐出孔５３ａ近傍部位におけるメンテナンス性を確保しつつ、当該部位における塗布液の温度調整をも行うことができるため、いずれの効果も減縮されることなく、両立させることができる。
【００３２】
なお本実施の形態における装置構成は上記のものに限定されるものではなく、例えば以下のような構成とすることも可能である。図７は第２の実施の形態における待機部６を示すものであり、ここでは待機部６に設けた第２の温度調節手段をなす温調流体流路７１を、各孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）の周囲を囲むように、且つ各孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）毎に別系統（７１ａ〜７１ｄ）で設けた構成としている。従って、例えば孔部６１ａに収まって待機する塗布ノズル５ａと、孔部６１ｂに収まって待機する塗布ノズル５ｂとで使用する塗布液の設定温度が異なる場合に、孔部６１ａの周囲を流れる温調流体流路７１ａと孔部６１ｂの周囲を流れる温調流体流路７１ｂとで異なる温度の水を流し、各々のノズルチップ５３を異なる設定温度に調節及び維持することが可能となる。
【００３３】
本実施の形態では第１の実施の形態と異なり、孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）の周囲を囲むように温調流体流路７１（７１ａ〜７１ｄ）を設けるようにしたが、温調流体流路７１（７１ａ〜７１ｄ）は第１の実施の形態と同様に各孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）を挟むように設けてもよいし、逆に第１の実施の形態における温調流体流路６５を各孔部６１（６１ａ〜６１ｄ）の周囲を囲むような形状としてもよい。
【００３４】
また図８は第３の実施の形態における塗布ノズル５を示す縦断面図である。本実施の形態は第２の温度調節手段を待機部６側ではなく、塗布ノズル５（５ａ〜５ｄ）側に設けた構成としたものであり、ノズルチップ５３の周囲を囲むと共にその後端が二重管５６の先端に接する伝熱部材８１を設けた点に特徴がある。この伝熱部材８１には熱伝導性の良好な部材例えば銅を用いることができ、その形状はノズルチップ５３先端から二重管５６先端に至るまでの塗布液流路を囲む筒状体であってもよいし、該塗布液流路の周囲を囲むように設けられる複数の棒状体の集合であってもよい。本実施の形態によれば、伝熱部材８１が二重管５６とノズルチップ５３との間で熱の受け渡しをするため、待機部６側にて温度調節を行わなくても上述実施の形態と同様の効果を上げることができるという利点もある。なお伝熱部材８１は、例えばノズルチップ５３の側方を囲む部分とその上流側の部分とで別部材とするように、複数素材を長手方向に連結した構成としてもよい。
【００３５】
更に図９に示すように伝熱部材８１に代えて、同じ位置にヒートパイプ９１を設けるようにしてもよい。ヒートパイプとは部分真空中に少量の液体を入れた金属封管からなり、上述した伝熱部材同様に一端側と他端側との間で熱の受け渡しを行えるものであり、塗布液の温度調節時には例えば二重管５６の先端部の温度が所定温度となると、当該一端側における熱が瞬時に他端側に伝わって、ノズルチップ５３の温度が所定温度に調節される。従って、本実施の形態においても上述実施の形態と同様の効果を上げることが可能である。
【００３６】
更にまた、第２の温度調節手段は、図８又は図９にて示した塗布ノズル５側に設けたものと、図４及び図５にて示した待機部６側に設けたものの両方を併用するようにしてもよく、このようにすれば二重の温度制御を行うことができるため、ノズルチップ５３の温度をより確実に目標温度に維持することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、塗布ノズルを用いて基板に対する塗布液の供給を行い、該基板表面に所定の液膜を形成するにあたり、前記塗布ノズルにおけるメンテナンス性の向上を図りつつ、塗布液の温度調節精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の実施の形態について、その全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る基板処理装置の実施の形態について、その全体構成を示す斜視図である。
【図３】塗布ユニットの内部構造を示す平面図である。
【図４】前記塗布ユニット内に設けられる一の塗布ノズル及びその関連部位について示す縦断面図である。
【図５】前記塗布ノズルの待機部を示す概略平面図である。
【図６】本実施の形態の作用を示す作用説明図である。
【図７】本実施の形態の作用を示す作用説明図である。
【図８】本発明に係る基板処理装置の他の実施の形態を示す概略縦断面図である。
【図９】本発明に係る基板処理装置の更に他の実施の形態を示す概略縦断面図である。
【図１０】従来発明に係る基板処理装置にて用いられる塗布ノズルを示す概略図である。
【符号の説明】
Ｗ半導体ウエハ
３塗布ユニット
３１筐体
３５ガイド機構
４搬送基体
４３吊り下げ部
４５管路
４６制御部
４７ノズル側温調部
４８待機部側温調部
５（５ａ〜５ｄ）塗布ノズル
５３ノズルチップ
５６二重管
６待機部
６１（６１ａ〜６１ｄ）孔部
６２液受け室
６４受け部
６５温調流体流路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and a method for supplying a coating liquid to various substrates such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display, or a reticle substrate for a photomask.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of semiconductor devices and LCDs, a resist mask for forming a circuit pattern on the substrate surface is formed by a system in which an exposure apparatus is connected to a coating and developing apparatus. In such a system, the application of the resist solution to the substrate is conventionally performed using, for example, a coating nozzle 1 as shown in FIG. The coating nozzle 1 is configured by integrating a discharge unit 12 having a nozzle chip 11 detachably attached to the tip and a main body 13 connected to the rear side of the discharge unit 12, and a coating liquid supply source (not shown) The coating liquid flow path 14 to be connected enters the inner side from the rear side of the main body 13, for example, and is piped to the nozzle chip 11 through the main body 13 and the discharge portion 12, and is discharged from the discharge hole 11 a at the tip of the nozzle chip 11. The coating liquid is discharged toward the substrate placed on the lower side of the hole 11a. Reference numeral 15 shown on the upper side of the discharge unit 12 is used to move the application nozzle 1 by fitting a conveying means (not shown) when the application nozzle 1 is moved from a standby position to a predetermined discharge position above the substrate, for example. It is a recessed part formed in.
[0003]
By the way, the nozzle tip 11 is detachably provided, for example, when the nozzle tip 11 is damaged or consumed, or when the resist solution flowing inside solidifies near the discharge hole 11a. This makes it possible to exchange easily. In addition, a double pipe 15 configured to be folded back in the vicinity of the tip of the main body 13 is provided around the coating liquid flow path 14 in the main body 13, and temperature-adjusted water ( The temperature of the coating liquid flowing in the coating liquid flow path 14 can be adjusted to a temperature suitable for the coating process by flowing a temperature-controlled water (hereinafter referred to as temperature control water).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to meet the demand for further miniaturization of circuit patterns that have been increasing in recent years, the amount of the coating liquid supplied to one substrate is reduced, and the temperature of the coating liquid supplied to the substrate surface is set to 0.1 ° C., for example. It must be controlled with a high level of accuracy. However, in the coating nozzle 1 described above, the nozzle tip 11 is detachable, and, for example, the double pipe 15 cannot be piped to the discharge part 12 for the convenience of providing the support or the like in the discharge part 12. There is a problem that only the flowing coating liquid can adjust the temperature.
[0005]
That is, since a certain amount of error has been recognized in the past, a temperature change occurring in a short section from the tip of the main body 13 to the discharge hole 11a was not a problem, and it was possible to adopt a configuration that prioritized improvement in maintainability. In order to meet the above requirements, it is necessary to control the temperature of the coating liquid with high accuracy in the section where temperature adjustment has not been possible in the past, particularly in the nozzle chip 11 closest to the substrate.
[0006]
The present invention has been made based on such circumstances. The purpose of the present invention is to supply the coating liquid to the substrate using the coating nozzle and to form the predetermined liquid film on the substrate surface. Is to provide a technique capable of achieving both improvement in maintainability and improvement in temperature adjustment accuracy of the coating liquid.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A substrate processing apparatus according to the present invention includes a substrate holding unit that horizontally holds a substrate;
An application nozzle that includes an application liquid flow path for introducing an application liquid, and that supplies the application liquid to the substrate held by the substrate holding unit;
First temperature adjusting means for adjusting the temperature of the coating liquid in the coating liquid channel;
A nozzle tip that is formed at the tip of the coating liquid discharge hole communicating with the coating liquid flow path and is detachably provided on the coating nozzle;
The nozzle tip is fitted when the application nozzle is on standby, and is connected to a receiving portion constituted by a heat transfer member having good thermal conductivity, and a hole below which the nozzle tip is fitted. A liquid receiving chamber provided as a solvent atmosphere, and provided to surround the periphery of the receiving portion in order to adjust the temperature of the nozzle chip through the receiving portion. Consists of temperature control fluid flow path And a standby section having a second temperature adjusting means.
[0008]
According to such a configuration, since the temperature of the nozzle tip is adjusted by the second temperature adjusting means, the adverse effect of forming the coating liquid discharge hole in the coating nozzle in the detachable nozzle tip, That is, the problem that the coating liquid deviates from the set temperature when the coating liquid reaches the nozzle chip can be avoided by separating the temperature adjustable portion by the first temperature adjusting means from the nozzle chip.
[0009]
In the substrate processing apparatus according to the present invention, a plurality of coating nozzles may be provided so as to be selectable, and the second temperature adjusting means may be provided so that the temperature can be adjusted independently for each nozzle chip of each coating nozzle. By doing so, it is possible to use a plurality of coating liquids and maintain the temperature of the nozzle tip at a temperature suitable for each coating liquid.
[0010]
Specifically, for example, a standby part in which a receiving part into which a tip side portion of a nozzle chip including a discharge hole is fitted is formed, and a second temperature adjusting means is provided in the standby part, and the receiving part is The structure which adjusts the temperature of a nozzle tip can be mentioned. Here, it is preferable that the standby unit includes, for example, a temperature control fluid channel provided so as to surround the periphery of the receiving unit, and is configured by a heat transfer member having good thermal conductivity.
[0011]
on the other hand, In the present invention, another temperature adjusting means is It may be provided on the coating nozzle side. In this case, one end side is transferred from the first temperature adjusting means and the other end side is provided so as to surround the nozzle chip, and the first temperature adjusting means is used. It can be set as the structure using the heat-transfer member with favorable thermal conductivity which can adjust the temperature of a nozzle tip. In this case, it is preferable that the heat transfer member includes a cylindrical body surrounding the nozzle tip or a plurality of heat pipes provided so as to surround the nozzle tip.
[0012]
In addition, the substrate processing method according to the present invention includes a coating liquid flow path for introducing a coating liquid, and a nozzle chip configured to be detachable while forming a coating liquid discharge hole communicating with the coating liquid flow path at the tip. In a coating method for supplying a coating liquid to a horizontally held substrate using a coating nozzle comprising:
A first temperature adjusting step for adjusting the temperature of the coating liquid in the coating liquid flow path;
At the time of waiting for the application nozzle, a step of fitting the nozzle tip to a receiving portion constituted by a heat transfer member with good thermal conductivity provided in the standby portion;
A step of setting a solvent atmosphere in a liquid receiving chamber provided on a lower side of the receiving portion in communication with a hole into which a nozzle chip is fitted; Consists of temperature control fluid flow path And a step of adjusting the temperature of the nozzle tip through the receiving portion by a second temperature adjusting means.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described. Here, a pattern forming apparatus used in the manufacturing process of a semiconductor device is taken as an example, and first, the entire configuration will be briefly described with reference to a plan view shown in FIG. 1 and a perspective view shown in FIG. In the figure, reference numeral 21 denotes a cassette station for loading and unloading a cassette C in which, for example, 25 substrates (semiconductor wafers) W are accommodated, and the cassette station 21 has a placement section on which the cassette C is placed. 21a and delivery means 22 for taking out the wafer W from the cassette C are provided. A processing unit S1 is connected to the back side of the cassette station 21. In the processing unit S1, for example, when viewed from the cassette station 21, the coating / developing system unit U1 is on the right side, and the left side and front side. Shelf units U2, U3, U4 in which heating / cooling units and the like are stacked in multiple stages are arranged on the side and back side, respectively, and between the coating / development system unit U1 and the shelf units U2, U3, U4. The main transfer means 24 for transferring the wafer W is provided. However, in FIG. 2, the transfer means 22 and the main transport means 24 are not drawn for convenience.
[0014]
In the coating / developing system unit U1, for example, a developing unit 25 having two above-described developing devices in the upper stage and a coating unit 3 having two coating apparatuses in the lower stage are provided. In the shelf units U2, U3, U4, in addition to the heating unit and the cooling unit, a wafer transfer unit, a hydrophobic treatment unit, and the like are allocated vertically. Further, an exposure unit 28 is connected to the back side of the processing unit 23 via an interface unit 27 including a buffer cassette C0 and a delivery means 26. The transfer means 26 is configured to be movable up and down, to the left and right, to the front and back, and to be rotatable about a vertical axis, for example, so that the wafer W is transferred between the processing unit 23, the buffer cassette C0, and the exposure unit 27. Can be done.
[0015]
Next, the internal structure of the coating unit 3 will be described in detail with reference to the plan view shown in FIG. In the figure, reference numeral 31 denotes a housing that forms an exterior body of the coating unit 3, and the inside thereof is kept at a certain cleanness by a cleaning means (not shown) and is not shown so as to have a temperature and humidity suitable for the coating process. The temperature and humidity are adjusted by the adjusting means. Further, for example, an appropriate solvent vapor atmosphere is set at an appropriate temperature and humidity so that the solvent in the coating solution supplied to the substrate does not volatilize during the coating process described later. Is formed.
[0016]
An opening 32 for carrying in / out the wafer W by a transfer arm 24 a provided in the main transfer means 24 is formed on one side wall of the case 31, and the wafer W is formed on the bottom surface of the case 31. Is provided from the back surface side, and a substrate holding part 33 configured to be rotatable around the vertical axis is provided. A lift pin (not shown) used when the wafer W is transferred is provided in the vicinity of the substrate holding portion 33. The side portion of the substrate holding portion 33 surrounds the side of the wafer W over the entire circumference and is horizontal. A cup 34 raised to a position higher than the held wafer W is provided. For example, a coating liquid and a cleaning liquid blown off from the surface of the wafer W with the rotation of the substrate holding portion are received, and the lower side is provided. It is comprised so that it can guide to the collection means which is provided and which is not illustrated.
[0017]
A first guide mechanism 35 extends outside the cup 34 along the X direction. The guide mechanism 35 includes a cleaning unit 36 and a transport base 4 for moving a coating nozzle 5 described later. It is provided so as to be movable in the X direction. The cleaning unit 36 and the transfer substrate 4 are configured to be able to move above the wafer W with both ends of the first guide mechanism 35 sandwiching the cup 34 as a standby position. A bus 38 for waiting or cleaning the nozzle 37 provided at the tip of the cleaning unit 36 is provided at the standby position of one transport substrate 4 at the standby unit 6 and a plurality of, for example, four coating nozzles 5 (5a). ˜5d) are provided respectively.
[0018]
Here, the conveyance base 4 and the peripheral portion around the standby position will be described. As shown in the figure, the conveyance base 4 is a rod-like body extending in the Y direction. For example, in the vicinity of the end connected to the first guide mechanism 35. A drive mechanism 41 is provided for enabling the transport base 4 to move up and down and move in the X direction. The transport base 4 includes a second guide mechanism 42 that extends along the longitudinal direction (Y direction), and a lifting portion 43 that is movably provided in the Y direction by the action of the second guide mechanism 42. The lifting part 43 is configured to be connectable to one application nozzle 5 among the application nozzles 5 (5a to 5d) placed on the standby unit 6 on the lower side. In other words, the lifting portion 43 depends on the type of coating liquid to be used from among the coating nozzles 5 (5a to 5d) by the functions of the drive mechanism 41, the first guide mechanism 35, and the second guide mechanism 42, for example. Thus, it is possible to select one application nozzle 5, lift it, and move it to any position in the X, Y, and Z directions.
[0019]
The coating liquid used in the coating nozzles 5 (5a to 5d) is supplied from the coating liquid supply unit 44 connected to a coating liquid supply source (not shown) to each coating nozzle 5 via the flexible pipe 45 serving as a coating liquid channel. Each of the pipes 45 is supplied separately, and the control unit 46 controls the flow rate and supply / disconnection of the coating liquid in each pipe line 45. The control unit 46 controls the drive system such as the transport substrate 4 and the cleaning nozzle 36 described above, and also has a function of adjusting the temperature of the coating liquid or a part that affects the liquid temperature of the coating liquid. Although details will be described later, it is provided in the coating liquid supply unit 44 and is connected to a nozzle side temperature control unit 47 for adjusting the temperature of the coating liquid flowing in the pipe 45 and the standby unit 6. It is configured to be connected to a standby unit side temperature control unit 48 for adjusting the temperature of the tip of the application nozzle 5 during standby, and to perform each control.
[0020]
Here, the internal configuration of the application nozzle 5 and the standby unit 6 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The coating nozzles 5a to 5d are the same except for the coating solution to be used. Therefore, the coating nozzle 5a used for supplying the resist solution will be described below as an example. The application nozzle 5a has an L-shaped cross section formed by combining a rear part 51 that extends horizontally as shown in the center of FIG. 4 and a front part 52 that is connected to the tip of the rear part 51 and bent downward. It has a shape, and a nozzle tip 53 protruding downward is detachably provided at the tip of the front portion 52. Inside the nozzle chip 53, a flow path 53b connected to the discharge hole 53a at the tip is formed, a ring-shaped stopper 54 is provided at a portion surrounding the formation portion of the flow path 53b, and upstream of the flow path 53b. The end of a pipe 45 that is piped through the rear part 51 and the front part 52 is connected to the end. Further, a recessed portion 55 is formed in the ceiling portion above the bent portion in the front portion 52 so that the tip portion 43a of the lifting portion 43 described above can enter and fit. More specifically, when the tip portion 43a and the recess 55 are fitted, for example, the connection mechanism 43b provided in the tip portion 43a is firmly fixed, and the application nozzle 5a can be moved (lifted) together with the hanging portion 43. It is configured.
[0021]
The circumference of the pipe 45 is surrounded by a double pipe 56 composed of two pipes extending along the concentric circle from the upstream side to the vicinity of the tip of the rear part 51. The double pipe 56 is connected to the nozzle-side temperature adjusting section 47 described above, and the inner pipe 56a and the outer pipe 56b communicate with each other while being folded back at the tip. For example, the inner pipe 56a is connected to the nozzle-side temperature adjusting section 47. The outer pipe 56b is configured to be the return path in the outward path of the temperature-controlled water supplied from. That is, the double pipe 56 is intended to adjust the temperature of the coating liquid flowing in the pipe 45 by the temperature adjustment water flowing in the double pipe 56, and together with the nozzle side temperature adjustment section 47, This corresponds to 1 temperature adjusting means.
[0022]
Next, the configuration of the standby unit 6 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. When the standby unit 6 is viewed from above, it is a box-like body extending in the Y direction as shown in FIG. 3, and the coating nozzles 5a to 5d are simultaneously fitted with the nozzle tips 53 on the surface thereof. Four holes 61 (61a to 61d) are formed so as to be able to stand by (see FIG. 5). Further, an electromagnet for attracting and fixing the nozzle tip 53 when the nozzle tip 53 of each application nozzle 5 (5a to 5d) is fitted is embedded in the vicinity of the surface portion of the standby portion 6.
[0023]
Since the holes 61 (61a to 61d) all have the same configuration, the internal structure of the standby unit 6 will be described below with reference to FIG. 4 taking the hole 61a as an example. A liquid receiving chamber 62 communicating with the hole 61a and a drain line 63 for discharging the coating liquid dropped from the coating nozzle 5a and accumulated in the liquid receiving chamber 62 are provided. The liquid receiving chamber 62 is provided with, for example, a solvent vapor generating means or a temperature / humidity adjusting mechanism (not shown) for making the inside of the liquid receiving chamber 62 a predetermined solvent atmosphere.
[0024]
By the way, the inner wall from the upper surface of the hole 61 to the upper end of the liquid receiving chamber 62 (connection portion with the hole 61), that is, the inner wall portion of the portion where the nozzle tip is fitted has, for example, good thermal conductivity over the entire circumference. The heat transfer member is surrounded by, for example, copper, and this portion is referred to as a receiving portion 64. When the portion is called a receiving portion 64, for example, the receiving portion 64 is sandwiched and in contact with the outer wall side of 2 A temperature-controlled fluid flow path 65 is provided. The temperature adjusting fluid channel 65 attempts to indirectly adjust the temperature of the nozzle chip 53 during standby by using a temperature-adjusted fluid, such as water (temperature adjusting water), sent from the standby-side temperature adjusting unit 48 described above. Is. That is, the receiving portion 64 can transfer heat between the nozzle tip 53 fitted into the receiving portion 64 and the temperature adjustment fluid passage 65, and the temperature of the temperature adjustment fluid passage 65 can be changed. For example, the temperature of the nozzle tip 53 is also changed.
[0025]
Next, the operation of the pattern forming apparatus will be described by taking as an example the case of forming a resist film on the surface of the wafer W. First, the flow of the wafer W as a substrate will be briefly described. The cassette C is carried from the outside to the mounting portion 21a, and the wafer W is taken out from the cassette C by the transfer means 22. The wafer W is transferred from the transfer unit 22 to the main transfer unit 24 via the transfer unit included in the shelf unit U3, and a predetermined process such as a hydrophobic process or a cooling process is performed. Subsequently, the resist solution is applied to the wafer W by the coating unit 3, and the solvent in the resist solution is volatilized by heat treatment. Thereafter, the wafer W is transferred from the transfer unit in the shelf unit U4 to the exposure unit 28 through the interface unit 27. Exposed. After the exposure, the wafer W is returned to the main transfer means 24 through the reverse path and developed by the developing unit 25. Specifically, heating and cooling processes are performed before and after the development process. The developed wafer W is transferred to the transfer means 22 through a path opposite to that described above, and returned to the original cassette C mounted on the mounting portion 21a.
[0026]
Here, the operation in the coating unit 3 will be described in detail. First, when the opening 32 is opened and the transfer arm 24 a enters the housing 31, the wafer W is transferred from the transfer arm 24 a to the substrate holding unit 33 by raising and lowering lift pins (not shown). At this time, for example, the lifting base 43 and the application nozzle are arranged so that the transport base 4 can immediately select one of the application nozzles 5 (5a to 5d) placed on the standby unit 6 by the action of the guide mechanism. 5 is moved to such a position that the recess 55 in FIG.
[0027]
In addition, the pipe 45 connected to the coating nozzle 5 (5a to 5d) is a liquid in which the coating liquid flowing in the pipe 45 is predetermined in a portion surrounded by the double pipe 56 by the action of the nozzle side temperature control unit 47. The temperature is adjusted so as to be a temperature. For example, the temperature is adjusted to about 23.0 ° C. in the coating nozzle 5a for supplying a resist solution as a coating solution. On the other hand, all the application nozzles 5 (5a to 5d) are waiting in the respective hole portions 61 (61a to 61d) of the standby portion 6 in a state where the nozzle tip 53 is fitted (FIG. 6 (a) lower side). The heat of the temperature-controlled water is transmitted to the nozzle chip 53 through the receiving part 64 having a large thermal conductivity by the function of the standby-side temperature adjusting unit 48, and the temperature of the nozzle chip 53 is adjusted. Even if the temperature of the nozzle tip 53 may fluctuate, the temperature of the nozzle tip 53 is quickly adjusted to a predetermined temperature by the heat from the temperature control water because the receiving portion 64 has a high thermal conductivity.
[0028]
The temperature of the nozzle chip 53 in the standby unit 6 is adjusted by moving the coating nozzle 5 (5a to 5d) from the standby position in the standby unit 6 and supplying the coating liquid to the wafer W in a double manner. It is intended to be discharged from the discharge hole 53a with the liquid temperature adjusted by the pipe 56 being maintained. For this reason, in the standby part side temperature control part 48, the temperature in the flow path 53b in the nozzle chip 53 is, for example, the temperature adjustment part of the pipe line 45 in each application nozzle 5 (5a to 5d) (the pipe line 45 is a double pipe 56). Adjust the temperature so that it is the same temperature as the part surrounded by. Alternatively, the temperature of the nozzle tip 53 (in the flow path 53b) during standby is determined by considering that the nozzle tip 53 separated from the standby unit 6 is cooled when the application nozzle 5 (5a to 5d) moves. You may make it adjust so that it may become slightly higher than the temperature control part in the path | route 45. FIG.
[0029]
Under such circumstances, when the wafer W is held by the substrate holder 33 and the transfer arm 24a is withdrawn from the casing 31, the lifting portion 43 is moved by the action of the second guide mechanism 42 in the transfer substrate 4 to the coating nozzle 5a. 6, and descends as shown in FIG. 6 (a) so that the tip 43 a of the lifting portion 43 is coupled with the recess 55. As shown in FIG. 6 (b), the coating nozzle 5 a is moved to the wafer W, for example. Move upward in the center. For example, when the wafer W is rotated and the supply of the resist solution from the coating nozzle 5a is started, the resist solution spreads outward by the centrifugal force of the wafer W on the surface of the wafer W. As a result, a thin film is formed on the entire surface of the wafer W. It is formed. As described above, the temperature of the coating solution at the time of coating is adjusted so as to be the same in the pipe 45 near the tip of the double pipe 56 and in the flow path 53 of the nozzle chip 53. The temperature of the resist film formed on W is also almost as intended over the entire surface.
[0030]
When the formation of the resist film is completed in this manner, the coating nozzle 5a is returned to the upper side of the standby portion 6 in the reverse route to the coating, and the nozzle chip 53 of the coating nozzle 5a is fitted into the hole 61a and applied to the next wafer W. In preparation for this, the temperature of the nozzle tip 53 is adjusted again. On the other hand, the wafer W is unloaded from the coating unit 3 through a path opposite to that at the time of loading.
[0031]
As described above, in the present embodiment, the discharge hole 53a of the coating liquid in the coating nozzle 5 (5a to 5d) is formed in the detachable nozzle chip 53, and the coating liquid is upstream of the nozzle chip 53. In addition to temperature adjustment, temperature adjustment in the nozzle tip 53 on the downstream side is performed on the standby unit 6 side, so that the coating liquid can be applied even in the vicinity of the discharge hole 53a that is most susceptible to the external atmosphere. There is little difference between the temperature and the set temperature. In other words, in the present embodiment, it is possible to adjust the temperature of the coating liquid in the part while ensuring the maintainability in the part near the discharge hole 53a as described in the section “Problems to be solved by the invention”. Therefore, both effects can be achieved without being reduced.
[0032]
Note that the apparatus configuration in the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and for example, the following configuration may be used. FIG. 7 shows the standby section 6 in the second embodiment. Here, the temperature adjusting fluid channel 71 constituting the second temperature adjusting means provided in the standby section 6 is connected to each hole 61 (61a to 61a). 61d) is provided in a separate system (71a to 71d) for each hole 61 (61a to 61d) so as to surround the periphery. Therefore, for example, when the set temperature of the coating liquid used in the application nozzle 5a that is waiting in the hole 61a is different from that in the application nozzle 5b that is in the hole 61b and is in standby, the temperature control that flows around the hole 61a is controlled. It is possible to flow water of different temperatures between the fluid flow path 71a and the temperature control fluid flow path 71b flowing around the hole 61b, and to adjust and maintain the nozzle chips 53 at different set temperatures.
[0033]
In the present embodiment, unlike the first embodiment, the temperature control fluid channel 71 (71a-71d) is provided so as to surround the hole 61 (61a-61d). The channel 71 (71a to 71d) may be provided so as to sandwich each hole 61 (61a to 61d) similarly to the first embodiment, or conversely, the temperature control fluid channel in the first embodiment. 65 may be shaped so as to surround each hole 61 (61a to 61d).
[0034]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the coating nozzle 5 in the third embodiment. In this embodiment, the second temperature adjusting means is provided not on the standby unit 6 side but on the coating nozzle 5 (5a to 5d) side, and surrounds the periphery of the nozzle tip 53 and has two rear ends. A feature resides in that a heat transfer member 81 in contact with the tip of the heavy pipe 56 is provided. The heat transfer member 81 may be made of a material having good thermal conductivity, such as copper, and the shape thereof is a cylindrical body surrounding the coating solution flow path from the tip of the nozzle tip 53 to the tip of the double tube 56. Alternatively, it may be a set of a plurality of rod-like bodies provided so as to surround the periphery of the coating liquid channel. According to the present embodiment, since the heat transfer member 81 transfers heat between the double tube 56 and the nozzle tip 53, the temperature is not adjusted on the standby unit 6 side, and the above embodiment is used. There is also an advantage that the same effect can be achieved. The heat transfer member 81 may have a configuration in which a plurality of materials are connected in the longitudinal direction so that, for example, a portion surrounding the side of the nozzle tip 53 and a portion on the upstream side thereof are separate members.
[0035]
Furthermore, instead of the heat transfer member 81, a heat pipe 91 may be provided at the same position as shown in FIG. A heat pipe consists of a metal sealed tube containing a small amount of liquid in a partial vacuum, and can transfer heat between one end side and the other end side in the same manner as the heat transfer member described above. At the time of adjustment, for example, when the temperature of the tip of the double tube 56 reaches a predetermined temperature, the heat at the one end side is instantaneously transferred to the other end side, and the temperature of the nozzle tip 53 is adjusted to the predetermined temperature. Therefore, also in this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
[0036]
Furthermore, as the second temperature adjusting means, both the one provided on the application nozzle 5 side shown in FIG. 8 or FIG. 9 and the one provided on the standby section 6 side shown in FIG. 4 and FIG. In this case, double temperature control can be performed, so that the temperature of the nozzle tip 53 can be more reliably maintained at the target temperature.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the coating liquid is supplied to the substrate using the coating nozzle, and when forming a predetermined liquid film on the surface of the substrate, the coating property is improved while improving the maintainability of the coating nozzle. The temperature adjustment accuracy of the liquid can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an overall configuration of an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing an internal structure of a coating unit.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing one application nozzle provided in the application unit and its related part.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a standby portion of the coating nozzle.
FIG. 6 is an operation explanatory view showing the operation of the present embodiment.
FIG. 7 is an operation explanatory view showing the operation of the present embodiment.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view showing another embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view showing still another embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic view showing a coating nozzle used in a substrate processing apparatus according to a conventional invention.
[Explanation of symbols]
W Semiconductor wafer
3 Application unit
31 housing
35 Guide mechanism
4 Transport substrate
43 Hanging part
45 pipeline
46 Control unit
47 Nozzle side temperature control section
48 Standby section temperature control section
5 (5a-5d) Application nozzle
53 Nozzle tip
56 Double pipe
6 standby section
61 (61a-61d) hole
62 Liquid receiving chamber
64 Receiver
65 Temperature control fluid flow path

Claims

A substrate holder for horizontally holding the substrate ;
An application nozzle that includes an application liquid flow path for introducing an application liquid, and that supplies the application liquid to the substrate held by the substrate holding unit;
First temperature adjusting means for adjusting the temperature of the coating liquid in the coating liquid channel;
A nozzle tip that is formed at the tip of the coating liquid discharge hole communicating with the coating liquid flow path and is detachably provided on the coating nozzle;
The nozzle tip is fitted when the application nozzle is on standby, and is connected to a receiving portion constituted by a heat transfer member having good thermal conductivity, and a hole below which the nozzle tip is fitted. A second temperature control comprising a liquid receiving chamber provided as a solvent atmosphere and a temperature adjusting fluid channel provided so as to surround the periphery of the receiving portion in order to adjust the temperature of the nozzle tip via the receiving portion. And a standby section having the means.

2. The substrate processing according to claim 1, wherein a plurality of coating nozzles are provided so as to be selectable, and the second temperature adjusting means can adjust the temperature independently for each nozzle chip of each coating nozzle. apparatus.

One end side is provided so that heat is transferred from the first temperature adjusting means, and the other end side is provided with a heat conductive member having good thermal conductivity provided so as to surround the nozzle tip, and the first temperature adjusting means is used. 3. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the nozzle tip is adjusted.

The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the heat transfer member includes a cylindrical body surrounding the periphery of the nozzle tip.

4. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the heat transfer member includes a plurality of heat pipes provided so as to surround the nozzle chip.

Using a coating nozzle comprising a coating liquid channel for introducing a coating solution, and a nozzle chip having a coating liquid discharge hole communicating with the coating solution channel at the tip and configured to be detachable, In a coating method for supplying a coating liquid to a substrate to be held,
A first temperature adjusting step for adjusting the temperature of the coating liquid in the coating liquid flow path;
At the time of waiting for the application nozzle, a step of fitting the nozzle tip to a receiving portion constituted by a heat transfer member with good thermal conductivity provided in the standby portion;
A step of setting a solvent atmosphere in a liquid receiving chamber provided on a lower side of the receiving portion in communication with a hole into which a nozzle chip is fitted;
And a step of adjusting the temperature of the nozzle tip through the receiving portion by a second temperature adjusting means comprising a temperature adjusting fluid channel provided so as to surround the periphery of the receiving portion. Method.