본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판 상에 용액을 공급하기 위한 용액공급노즐 및 용액공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solution supply nozzle and a solution supply apparatus for supplying a solution on a substrate such as a semiconductor wafer.
반도체 디바이스 제조공정에 있어서는, 예를들어 SOD(Spin on Dielectric) 시스템에 의해 층간절연막을 형성시키고 있다. 이 SOD 시스템에서는, 졸-겔(Sol-Gel) 방법, 실크방법, 스피드 필름방법, 또는 폭스방법 등에 의해 웨이퍼 상에 도포막을 스핀코팅한 후, 화학적 처리 또는 가열처리 등을 수행하여 층간절연막을 형성시키고 있다.In the semiconductor device manufacturing process, an interlayer insulation film is formed by a spin on dielectric (SOD) system, for example. In this SOD system, an interlayer insulating film is formed by spin coating a coating film on a wafer by a sol-gel method, a silk method, a speed film method, a fox method, or the like, followed by chemical treatment or heat treatment. I'm making it.
예를들어, 졸-겔 방법에 의해 층간절연막을 형성시키는 경우에는, 먼저 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」로 칭함) 상에 절연막 재료, 예를들어 TEOS(테트라 에톡시 실란)의 콜로이드를 유기용매에 분산시킨 용액을 공급한다. 다음, 용액이 공급된 웨이퍼를 겔화처리하고, 다음에 용매의 치환을 수행한다. 그리고, 용매가 치환된 웨이퍼를 가열처리하고 있다.For example, in the case of forming an interlayer insulating film by the sol-gel method, first, an insulating material such as a colloid of TEOS (tetra ethoxy silane) is formed on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as "wafer"). The solution dispersed in this is supplied. Next, the wafer supplied with the solution is gelled, and then the solvent is replaced. And the wafer in which the solvent was substituted is heat-processed.
상술한 공정 중에서 웨이퍼 상에 용액을 공급하는 공정에서는, 예를들어 레지스트액을 웨이퍼 상에 도포하는 기술과 마찬가지의 스핀코팅법이 사용된다. 관련된 스핀코팅법은, 예를들어 컵 내에서 스핀척 상에 웨이퍼를 올려 회전시켜 용액공급노즐로부터 웨이퍼의 회전중심에 도포액을 공급하여 웨이퍼 전면(前面)에 균일하게 퍼지도록 하는 것이다.In the process of supplying a solution onto a wafer in the above-described process, for example, a spin coating method similar to the technique of applying a resist liquid onto a wafer is used. A related spin coating method is, for example, lifting a wafer onto a spin chuck in a cup to rotate the wafer to supply the coating liquid from the solution supply nozzle to the center of rotation of the wafer so as to spread evenly over the front surface of the wafer.
이와 같은 스핀코팅법에서 사용되는 용액공급노즐은, 예를들어 웨이퍼 표면을 향하여 용액을 토출하는 토출구를 그 하단에 갖춤과 동시에, 그 상단의 이동기구에 의해 파지되어 있다. 용액공급노즐은, 이 이동기구에 의해 컵 내의 웨이퍼 회전중심과 컵 외에 배치된 드레인 컵과의 사이를 이동하도록 되어 있다. 그리고, 웨이퍼에 대한 용액의 공급에 앞서 용액공급노즐이 드레인 컵 내에 용액을 토출함으로써, 용액공급노즐 내에 잔존하고 있는 오래된 용액이 웨이퍼로 공급되지 않도록 하고 있다.The solution supply nozzle used in such a spin coating method is, for example, equipped with a discharge port for discharging the solution toward the wafer surface at the lower end thereof and held by a moving mechanism at the upper end thereof. The solution supply nozzle is configured to move between the wafer rotation center in the cup and the drain cup arranged outside the cup by this moving mechanism. Then, the solution supply nozzle discharges the solution into the drain cup prior to the supply of the solution to the wafer so that the old solution remaining in the solution supply nozzle is not supplied to the wafer.
그러나, 웨이퍼로의 용액공급 후에, 용액공급노즐의 선단에 용액이 잔존하여 부착되거나, 용액공급노즐로부터 웨이퍼 상에 농축된 용액 또는 응고물이 공급되어 도포 불균일 및 막두께 변동 등이 발생할 우려가 있다. 따라서, 예를들어 일본 실용신안공개 평3-21224호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 노즐 주위를 둘러싸듯이 세정액을 공급하기 위한 가는 관을 다수로 배치하여, 이들 가는 관으로부터 노즐 선단을 향하여 세정액을 공급하여 세정을 수행하고 있다.However, after supply of the solution to the wafer, the solution remains and adheres to the tip of the solution supply nozzle, or a concentrated solution or coagulated product is supplied from the solution supply nozzle to the wafer, resulting in uneven coating and film thickness variation. . Therefore, as described, for example, in Japanese Utility Model Publication No. 3-21224, a plurality of thin tubes for supplying the cleaning liquid are arranged so as to surround the nozzle, and the cleaning liquid is moved from these thin tubes toward the nozzle tip. It is supplying and washing | cleaning is performed.
그러나, 관련된 기술에 의해 용액공급노즐을 세정하는 경우에도, 세정액을 공급하기 위한 각 관이 가늘기 때문에, 세정액의 유량이 불충분하여 세정이 충분히 이루어지지 못할 우려가 있다. 특히, SOD 시스템에 있어서 층간절연막의 재료로서 사용되고 있는 상기 용액은, 레지스트액 등과 비교하여 용액이 노즐로부터 떨어지기 어렵다고 하는 그 특유의 과제를 가지고 있다.However, even when the solution supply nozzle is cleaned by the related art, since each tube for supplying the cleaning liquid is thin, there is a fear that the flow rate of the cleaning liquid is insufficient and the cleaning cannot be sufficiently performed. In particular, the solution used as the material of the interlayer insulating film in the SOD system has a unique problem that the solution is less likely to fall from the nozzle as compared with the resist solution.
한편, 이러한 종류의 용액공급노즐은, 용액을 균일하게 도포하거나 용액의 불필요한 공급을 방지하는 관점에서, 스핀척에 의해 보지되어 회전되는 웨이퍼의 중심에 정확하게 용액을 공급하는 것이 요망되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 구성되는 용액공급노즐은, 그 상단의 이동기구에 의해 파지된 위치가 기준으로 되어 용액공급노즐과 웨이퍼 중심 사이의 위치결정을 수행하기 때문에, 정확하게 위치결정이 이루어지지 못할 우려가 있다.On the other hand, it is desired to supply the solution to the center of the wafer held by the spin chuck and rotated from the viewpoint of uniformly applying the solution or preventing unnecessary supply of the solution. However, since the solution supply nozzle configured as described above performs the positioning between the solution supply nozzle and the wafer center on the basis of the position held by the moving mechanism at the upper end thereof, there is a fear that the positioning cannot be performed accurately. There is.
본 발명의 목적은, 토출구 근방의 세정을 충분히 수행할 수 있는 용액공급노즐 및 용액공급장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a solution supply nozzle and a solution supply apparatus capable of sufficiently performing cleaning near a discharge port.
본 발명의 다른 목적은, 용액을 기판 중심에 정확하게 공급할 수 있는 용액공급노즐 및 용액공급장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a solution supply nozzle and a solution supply device capable of accurately supplying a solution to a center of a substrate.
상기 목적을 달성시키기 위하여, 본 발명의 제 1 관점에서는, 세정액을 토출하는 제 1 토출구를 갖추고, 상기 제 1 토출구를 통하여 상기 제 1 토출구에 세정액을 공급하기 위한 통로가 설치된 부재와, 상기 통로 내에 배치됨과 동시에 상기 제 1 토출구로부터 돌출되어 용액을 토출하는 제 2 토출구를 선단에 갖추는 관을 구비한다.In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, there is provided a first discharge port for discharging the cleaning liquid, and a member provided with a passage for supplying the cleaning liquid to the first discharge port through the first discharge port, and within the passage. And a pipe having a distal end and a second discharge port protruding from the first discharge port to discharge the solution.
본 발명의 제 2 관점에서는, 세정액을 토출하는 제 1 토출구를 선단에 갖추는 큰지름관과, 상기 큰지름관 내에 배치됨과 동시에 상기 제 1 토출구로부터 돌출되어 용액을 토출하는 제 2 토출구를 선단에 갖추는 작은지름관과, 상기 큰지름관과 상기 작은지름관 사이의 틈에 배치되어 상기 작은지름관을 상기 큰지름관 내의 소정위치에 보지하기 위한 제 1 보지부재와, 적어도 상기 큰지름관을 보지하는 제 2 보지부재를 구비한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a large diameter pipe having a first discharge port for discharging the cleaning liquid at its tip, and a second discharge hole arranged in the large diameter pipe and protruding from the first discharge port for discharging the solution. A first holding member arranged in a gap between the small diameter tube, the large diameter tube and the small diameter tube to hold the small diameter tube at a predetermined position in the large diameter tube, and at least the large diameter tube; A second holding member is provided.
본 발명의 제 3 관점에서는, 세정액을 토출하는 제 1 토출구를 갖추고, 상기 제 1 토출구에 통하여 상기 제 1 토출구에 세정액을 공급하기 위한 통로가 설치된 부재와, 상기 통로에 배치됨과 동시에 상기 제 1 토출구로부터 돌출되어 용액을 토출하는 제 2 토출구를 선단에 갖추는 관과, 상기 관이 관통하는 관통공을 매개로 하여 상기 관을 보지함과 동시에 상기 부재를 보지하는 보지부재를 구비한다.In the third aspect of the present invention, there is provided a first discharge port for discharging the cleaning liquid, and a member provided with a passage for supplying the cleaning liquid to the first discharge port through the first discharge port, and disposed in the passage and at the same time as the first discharge port. And a retaining member for holding the tube and holding the member via a through hole through which the tube passes through the second discharge port protruding from the discharge port.
본 발명의 제 4 관점에서는, 세정액을 토출하는 제 1 토출구를 갖추고, 상기 제 1 토출구를 통하여 상기 제 1 토출구에 세정액을 공급하기 위한 통로가 설치된 부재와, 상기 통로 내에 배치됨과 동시에 상기 제 1 토출구로부터 돌출되어 용액을 토출하는 제 2 토출구를 선단에 갖추는 관을 구비하는 용액공급노즐과, 상기 통로를 통하여 상기 제 1 토출구에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급기구와, 상기 관을 매개로 하여 상기 제 2 토출구에 용액을 공급하기 위한 용액공급기구를 구비한다.In the fourth aspect of the present invention, there is provided a first discharge port for discharging the cleaning liquid, and a member provided with a passage for supplying the cleaning liquid to the first discharge port through the first discharge port, and disposed in the passage and at the same time as the first discharge port. A solution supply nozzle including a pipe having a second discharge port protruding from the discharge port and discharging a solution at the tip; a cleaning liquid supply mechanism for supplying a cleaning liquid to the first discharge port through the passage; 2 is provided with a solution supply mechanism for supplying a solution to the discharge port.
본 발명의 제 5 관점에서는, 기판을 보지하면서 회전시키는 보지회전부재와, 세정액을 토출하는 제 1 토출구를 갖추고, 상기 제 1 토출구를 통하여 상기 제 1 토출구에 세정액을 공급하기 위한 통로가 설치된 부재와, 상기 통로 내에 배치됨과 동시에 상기 제 1 토출구로부터 돌출되어 용액을 토출하는 제 2 토출구를 선단에 갖추는 관을 구비하는 용액공급노즐과, 상기 보지회전부재에 근접하여 배치되어, 상기 용액공급노즐의 상기 제 1 토출구로부터 토출된 세정액을 회수하기 위한 드레인 컵과, 상기 보지회전부재에 의해 보지된 기판의 대략 중심과 상기 드레인 컵과의 사이에서 상기 용액공급노즐을 이동시키는 이동기구를 구비한다.In the fifth aspect of the present invention, there is provided a holding member for rotating while holding a substrate, a first discharge port for discharging the cleaning liquid, and a member provided with a passage for supplying the cleaning liquid to the first discharge port through the first discharge port; And a solution supply nozzle including a pipe disposed at the front end and having a second discharge port protruding from the first discharge port for discharging the solution, and disposed close to the holding member. And a drain cup for recovering the cleaning liquid discharged from the first discharge port, and a moving mechanism for moving the solution supply nozzle between the approximately center of the substrate held by the holding member and the drain cup.
본 발명에서는, 예를들어 큰지름관의 제 1 토출구로부터 토출된 세정액이 작은지름관 외주의 거의 전체둘레에 걸쳐 공급되기 때문에, 작은지름관의 제 2 토출구 근방을 충분히 세정하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에서는, 예를들어 용액을 토출하기 위한 작은지름관을 큰지름관 내에서 보지부재를 매개로 하여 보지하도록 구성시킬 수 있기 때문에, 보지부재를 기준으로 하여 작은지름관의 위치맞춤을 수행할 수 있어 용액을 기판 중심에 정확하게 공급할 수 있다.In the present invention, for example, since the cleaning liquid discharged from the first discharge port of the large diameter pipe is supplied over almost the entire circumference of the small diameter tube outer circumference, it is possible to sufficiently clean the vicinity of the second discharge port of the small diameter pipe. In addition, in the present invention, since the small diameter pipe for discharging the solution can be configured to be held in the large diameter pipe via the holding member, the alignment of the small diameter pipe with respect to the holding member can be achieved. The solution can be accurately supplied to the center of the substrate.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 SOD 시스템의 평면도이다.1 is a plan view of a SOD system in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 나타낸 SOD 시스템의 정면도이다.FIG. 2 is a front view of the SOD system shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 나타낸 SOD 시스템의 배면도이다.3 is a rear view of the SOD system shown in FIG. 1.
도 4는 도 1에 나타낸 SOD 시스템에 있어서의 주 웨이퍼 반송기구의 사시도이다.FIG. 4 is a perspective view of the main wafer transfer mechanism in the SOD system shown in FIG. 1.
도 5는 본 발명의 실시예에 관련된 SOD 도포처리스테이션의 전체구성을 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the SOD coating processing station according to the embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 나타낸 SOD 도포처리스테이션의 평면도이다.6 is a plan view of the SOD coating processing station shown in FIG.
도 7은 본 발명의 실시예와 관련된 용액공급노즐 및 이것을 보지하는 노즐 보지체의 구성을 나타내는 단면도이다.Fig. 7 is a sectional view showing the configuration of a solution supply nozzle and an nozzle retainer for holding it according to the embodiment of the present invention.
도 8은 도 7에 나타낸 용액공급노즐을 하방에서 본 도이다.FIG. 8 is a view of the solution supply nozzle shown in FIG. 7 as viewed from below. FIG.
도 9는 도 1에 나타낸 SOD 시스템의 처리순서도이다.9 is a flowchart of a process of the SOD system shown in FIG. 1.
도 10은 본 발명의 실시예와 관련된 용액공급노즐에 있어서의 동작설명도(그 1)이다.Fig. 10 is an operation explanatory diagram (No. 1) in the solution supply nozzle according to the embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 실시예와 관련된 용액공급노즐에 있어서의 동작설명도(그 2)이다.11 is an operation explanatory diagram (2) of the solution supply nozzle according to the embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 실시예와 관련된 용액공급노즐에 있어서의 동작설명도(그 3)이다.12 is an operation explanatory diagram (No. 3) in the solution supply nozzle according to the embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 SOD 도포처리스테이션의 전체구성을 나타내는 단면도이다.13 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a SOD coating processing station related to another embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 SOD 도포처리스테이션의 구성을 나타내는 일부단면도이다.14 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the SOD coating processing station related to another embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 SOD 도포처리스테이션의 구성을 나타내는 일부단면도이다.15 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the SOD coating processing station related to another embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 용액공급노즐 및 이것을 보지하는 노즐 보지체의 구성을 나타내는 단면도이다.Fig. 16 is a cross-sectional view showing the configuration of a solution supply nozzle and a nozzle retainer for holding it according to another embodiment of the present invention.
도 17은 도 16에 나타낸 용액공급노즐을 하방에서 본 도이다.FIG. 17 is a view of the solution supply nozzle shown in FIG. 16 as viewed from below. FIG.
도 18은 본 발명의 또다른 실시예와 관련된 드레인의 구성을 설명하기 위한 도이다.18 is a view for explaining the configuration of a drain according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : SOD 시스템 10 : 카세트 블럭1: SOD system 10: Cassette block
11 : 처리블럭 12 : 캐비넷11 processing block 12 cabinet
20 : 재치대 20a : 돌기20: mounting base 20a: projection
21 : 웨이퍼 반송체 22 : 웨이퍼 반송기구21: wafer carrier 22: wafer carrier
25, 26 : 벽구 27 : 통상지지체25, 26: wall opening 27: ordinary support
30 : 웨이퍼 반송장치 31 : 모터30: wafer transfer device 31: motor
40 : 반송기대 41∼43 : 핀셋40: carrier stage 41-43: tweezers
44 : 측면개구부 50 : 유니트 바닥판44: side opening 50: unit bottom plate
52 : 스핀척 54 : 구동모터52: spin chuck 54: drive motor
55 : 폐액용 드레인구 56 : 배기용 드레인구55: drain port for waste liquid 56: drain port for exhaust
86, 204 : 용액공급노즐 88 : 용액공급관86, 204: solution supply nozzle 88: solution supply pipe
90 : 노즐대기부 90b : 고정용 보지구멍90 nozzle holding part 90b fixing hole for fixing
92 : 노즐스캔아암 94 : 가이드레일92: nozzle scan arm 94: guide rail
96, 122 : 수직지지부재 100, 201 : 노즐 보지체96, 122: vertical support member 100, 201: nozzle retainer
110, 203 : 오목부 120 : 린스노즐스캔아암110, 203: recess 120: rinse nozzle scan arm
124 : 린스노즐 130 : 드레인 컵124: rinse nozzle 130: drain cup
131, 205 : 제 1 토출구 132 : 큰지름관131, 205: first discharge port 132: large diameter pipe
133, 208 : 제 2 토출구 134 : 작은지름관133, 208: second outlet 134: small diameter pipe
135 : 보지부재 140 : 슬라이드식 원통차폐부재135: holding member 140: sliding cylindrical shield member
151 : 린스택 공급관 152 : O링151: linstack supply pipe 152: O-ring
153 : 드레인관 202 : 고정부재153: drain pipe 202: fixing member
206 : 통로 207 : 부재206: passage 207: absence
209 : 관 210 : 관통공209: tube 210: through hole
211, 213, 222 : 펌프 212, 214, 223 : 탱크211, 213, 222 pump 212, 214, 223 tank
221 : 토출관 CPL : 냉각처리스테이션221: discharge pipe CPL: cooling treatment station
CR : 카세트 DAC : 에이징처리 스테이션CR: Cassette DAC: Aging Station
DCC : 저산소 큐어(cure)·냉각처리 스테이션DCC: Low Oxygen Cure Cooling Station
DSE : 솔벤트 교환처리 스테이션 LHP : 저온가열처리 스테이션DSE: Solvent Exchange Station LHP: Low Temperature Heating Station
OHP : 저산소 고온가열처리 스테이션 SCT : SOD 도포처리 스테이션OHP: Low oxygen high temperature heating station SCT: SOD coating station
TCP : 주고받음·냉각플레이트 W : 반도체 웨이퍼TCP: Send / Receive Cooling Plate W: Semiconductor Wafer
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
먼저, 본 발명의 용액공급노즐 및 용액공급장치를 포함하는 SOD(Spin on Dielectric) 시스템을 설명하기로 한다. 도 1∼도 3은 이 SOD 시스템의 전체구성을 나타내는 도이고, 도 1은 평면도, 도 2는 정면도 및 도 3은 배면도이다.First, a SOD (Spin on Dielectric) system including a solution supply nozzle and a solution supply device of the present invention will be described. 1 to 3 show the overall configuration of this SOD system, FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a back view.
이 SOD 시스템(1)은, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 카세트(CR)에서 복수장, 예를들어 25장 단위로 외부로부터 시스템으로 반입 또는 시스템으로부터 반출하거나, 웨이퍼 카세트(CR)에 대하여 반도체 웨이퍼(W)를 반입 및 반출하기 위한 카세트 블럭(10)과, SOD 도포공정 중에서 1장씩 반도체 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 수행하는 낱장식의 각종 처리스테이션을 소정위치에 다단으로 배치하여 구성되는 처리블럭(11)과, 에이징(aging) 공정에서 필요로 되어지는 암모니아수의 버틀(bottle), 버블러(bubbler), 드레인 버틀(drain buttle) 등이 설치된 캐비넷(12)을 일체로 접속시킨 구성을 갖추고 있다.The SOD system 1 carries out a plurality of semiconductor wafers W as a substrate from a wafer cassette CR, for example, 25 units into the system from the outside or from the system, or with respect to the wafer cassette CR. Cassette block 10 for carrying in and taking out semiconductor wafer W, and various sheet processing stations for performing predetermined processing on semiconductor wafer W one by one during SOD coating process are arranged in multiple stages at predetermined positions. The process block 11 configured and the cabinet 12 provided with a bottle of ammonia water, a bubbler, a drain buttle, and the like, which are required in an aging process, are integrally connected. Equipped with a configuration.
카세트 블럭(10)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 카세트 재치대(20) 상의 돌기(20a)의 위치에 복수개, 예를들어 4개까지의 웨이퍼 카세트(CR)가 각각의 웨이퍼(W) 출입구를 처리블럭(11) 측을 향하게 하여 X방향을 따라 일렬로 재치되고, 카세트 배열방향(X방향) 및 웨이퍼 카세트(CR)에 수용된 웨이퍼의 웨이퍼 배열방향(Z수직방향)으로 이동가능한 웨이퍼 반송체(21)가 각 웨이퍼 카세트(CR)에 선택적으로 진입할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 웨이퍼 반송체(21)는 θ방향으로 회전이 가능하도록 구성되어 있고, 후술하는 바와 같이 처리블럭(11) 측의 제 3조(G3)의 다단 처리스테이션부에 속하는 주고받음·냉각플레이트(TCP)에도 진입이 가능하도록 되어 있다.In the cassette block 10, as shown in FIG. 1, a plurality of wafer cassettes CR, for example, up to four wafer cassettes CR at the positions of the projections 20a on the cassette mounting table 20 are connected to each wafer W entrance. A wafer carrier placed in a line along the X direction toward the processing block 11 side and movable in the wafer arrangement direction (Z vertical direction) of the wafer accommodated in the cassette arrangement direction (X direction) and the wafer cassette CR ( 21 can selectively enter each wafer cassette CR. In addition, the wafer carrier 21 is configured to be rotatable in the θ direction and, as described later, a transfer / cooling plate belonging to the multistage processing station section of the third set G3 on the processing block 11 side. It is also possible to enter (TCP).
처리블럭(11)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 중심부에 수직반송형의 주 웨이퍼 반송기구(22)가 설치되고, 그 주변에는 전체 처리스테이션이 1조 또는 복수의 조로 다단으로 배치되어 있다. 이 예에서는, 4조(G1, G2, G3, G4)의 다단으로 배치구성되어, 제 1 및 제 2조(G1, G2)의 다단 스테이션은 시스템 정면(도 1에 있어서 앞쪽) 측에 병렬배치되고, 제 3조(G3)의 다단 스테이션은 카세트 블럭(10)에 인접하여 배치되고, 제 4조(G4)의 다단 스테이션은 캐비넷(12)에 인접하여 배치되어 있다.In the processing block 11, as shown in FIG. 1, the main wafer conveyance mechanism 22 of the vertical transfer type is provided in the center part, and the whole processing station is arrange | positioned in multistage by one set or several groups around it. In this example, the multistage stations of the four sets (G1, G2, G3, G4) are arranged, and the multistage stations of the first and second groups (G1, G2) are arranged in parallel on the front side of the system (front in FIG. 1). The multi-stage station of Article 3 (G3) is arranged adjacent to the cassette block 10, and the multi-stage station of Article 4 (G4) is arranged adjacent to the cabinet (12).
도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1조(G1)에서는 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 스핀척에 올려 절연막 재료를 공급하고, 웨이퍼를 회전시킴으로써 웨이퍼 상에 균일한 절연막을 형성시키는 본 발명의 용액공급장치로서의 SOD 도포처리 스테이션(SCT)과, 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 스핀척에 올려 HMDS 및 헵탄 등의 교환용 약액을 공급하고, 웨이퍼 상에 도포된 절연막 내의 용매를 건조공정처리하기 전에 다른 용매로 치환하는 처리를 행하는 용매교환처리 스테이션(DSE)이 밑에서부터 차례로 2단으로 중첩되어 있다.As shown in Fig. 2, in the first set G1, the wafer W is placed on the spin chuck in the cup CP to supply an insulating film material, and the wafer is rotated to form a uniform insulating film on the wafer. The SOD coating processing station (SCT) as a solution supply device of the solution and the wafer W on the spin chuck in the cup CP to supply a chemical solution for exchange such as HMDS and heptane, and then the solvent in the insulating film coated on the wafer. The solvent exchange processing station (DSE) which performs the process of substituting with another solvent before a drying process process overlaps in two steps from the bottom.
제 2조(G2)에서는, SOD 도포처리 스테이션(SCT)이 상단에 배치되어 있다. 덧붙여 설명하면, 필요에 따라 제 2조(G2)의 하단에 SOD 도포처리 스테이션(SCT) 및 용매교환처리 스테이션(DSE) 등을 배치하는 것도 가능하다.In Article 2 (G2), the SOD coating processing station (SCT) is arrange | positioned at the upper end. In addition, it is also possible to arrange | position a SOD coating processing station (SCT), a solvent exchange processing station (DSE), etc. at the lower end of Article 2 (G2) as needed.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제 3조(G3)에는, 2개의 저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)과, 저온가열처리 스테이션(LHP)과, 2개의 냉각처리 스테이션(CPL)과, 주고받음·냉각플레이트(TCP)와, 냉각처리 스테이션(CPL)이 밑에서부터 차례로 다단으로 배치되어 있다. 여기서, 저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)은, 밀폐화가 가능한 처리실 내에 웨이퍼(W)가 재치되는 열판을 가지며, 열판 외주의 구멍으로부터 균일하게 N2를 토출하면서 처리실 상부 중앙으로부터 배기시키고, 저산소화 환경속에서 웨이퍼(W)를 고온으로 가열처리한다. 저온가열처리 스테이션(LHP)은 웨이퍼(W)가 재치되는 열판을 가지며, 웨이퍼(W)를 저온으로 가열처리한다. 냉각처리 스테이션(CPL)은 웨이퍼(W)가 재치되는 냉각판을 갖추고, 웨이퍼(W)를 냉각처리한다. 주고받음·냉각플레이트(TCP)는 하단에 웨이퍼(W)를 냉각시키는 냉각판, 상단에 주고받기대를 가지는 2단구조를 갖추고, 카세트 블럭(10)과 처리블럭(11)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받기를 수행한다.As shown in Fig. 3, in Article 3 (G3), two low-oxygen high temperature heat treatment stations (OHP), a low temperature heat treatment station (LHP), two cooling treatment stations (CPL), and exchange and cooling plates ( TCP) and cooling processing station CPL are arranged in multiple stages from the bottom. Here, the low-oxygen high temperature heating station OPH has a hot plate in which the wafer W is placed in a sealable processing chamber, and exhausts it from the center of the upper portion of the processing chamber while uniformly discharging N2 from the hole in the outer periphery of the hot plate. The wafer W is heated to a high temperature at. The low temperature heat treatment station LHP has a hot plate on which the wafer W is placed, and heats the wafer W at low temperature. The cooling processing station CPL includes a cooling plate on which the wafer W is placed, and cools the wafer W. As shown in FIG. The exchange and cooling plate (TCP) has a two-stage structure having a cold plate for cooling the wafer W at the lower end and a exchange table at the upper end, and the wafer is disposed between the cassette block 10 and the processing block 11. Perform the exchange of (W).
제 4조(G4)에는, 저온가열처리 스테이션(LHP), 2개의 저산소 큐어·냉각처리 스테이션(DCC)과 에이징처리 스테이션(DAC)이 위에서부터 차례로 다단으로 배치되어 있다. 여기서, 저산소 큐어·냉각처리 스테이션(DCC)은 밀폐가능한 처리실 내에 열판과 냉각판을 인접시킨 구조를 가지며, N2치환된 저산소 환경속에서 고온으로 가열처리를 행함과 동시에 가열처리된 웨이퍼를 냉각처리한다. 에이징처리 스테이션(DAC)은 밀폐화가 가능한 처리실 내에 NH3+H2O를 도입하여 웨이퍼(W)에 대하여 에이징처리하고, 웨이퍼(W) 상의 절연막 재료막을 웨트겔(wet gel)화시킨다.In Article 4 (G4), a low temperature heat treatment station (LHP), two low oxygen cure cooling processes (DCC), and an aging process station (DAC) are arranged in multiple stages from above. Here, the low oxygen cure cooling station (DCC) has a structure in which a hot plate and a cooling plate are adjacent to each other in a sealable processing chamber, and heat treated at a high temperature in an N2 substituted low oxygen environment and simultaneously cools the heated wafer. do. The aging treatment station DAC introduces NH3 + H2 O into the processing chamber that can be sealed, thereby aging the wafer W, and wet-gels the insulating film layer on the wafer W.
도 4는 주 웨이퍼 반송기구(22)의 외관을 나타내는 사시도이고, 이 주 웨이퍼 반송기구(22)는 상단 및 하단에서 상호 접속되어 대향하는 한쌍의 벽부(25, 26)에 의해 구성되는 통상지지체(27)의 내측에, 상하방향(Z방향)으로 승강이 자유로운 웨이퍼 반송장치(30)를 갖추고 있다. 통상지지체(27)는 모터(31)의 회전축에 접속되어 있고, 이 모터(31)의 회전구동력에 의해 상기 회전축을 중심으로 하여 웨이퍼 반송장치(30)와 함께 일체로 되어 회전한다. 따라서, 웨이퍼 반송장치(30)는 θ방향으로 회전이 자유롭도록 되어 있다. 이 웨이퍼 반송수단(30)의 반송기대(40) 상에는 핀셋이, 예를들어 3개가 장비되어 있다. 이들 핀셋(41, 42, 43)은 모두 통상지지체(27)의 양 벽부(25, 26) 사이의 측면 개구부(44)를 통과할 수 있는 형태 및 크기를 갖추고 있으며, X방향을 따라 전후로 이동이 자유롭도록 구성되어 있다. 그리고, 주 웨이퍼 반송장치(22)는 핀셋(41, 42, 43)을 그 주변에 배치한 처리스테이션에 진입시켜 이들 처리스테이션 사이에서의 웨이퍼 주고받기를 수행한다.Fig. 4 is a perspective view showing the appearance of the main wafer conveyance mechanism 22. The main wafer conveyance mechanism 22 is formed by a pair of wall supports 25 and 26 which are connected to each other at upper and lower ends thereof. Inside the 27), the wafer transfer apparatus 30 is provided with free lifting in the vertical direction (Z direction). The ordinary support body 27 is connected to the rotary shaft of the motor 31 and rotates integrally with the wafer transfer device 30 about the rotary shaft by the rotary driving force of the motor 31. Therefore, the wafer transfer device 30 is free to rotate in the θ direction. Three tweezers are equipped on the conveyance base 40 of this wafer conveyance means 30, for example. These tweezers 41, 42, 43 are all shaped and sized to pass through the side openings 44 between the two wall portions 25, 26 of the conventional support 27, and can be moved back and forth along the X direction. It is configured to be free. Then, the main wafer transfer device 22 enters the processing stations in which the tweezers 41, 42, and 43 are disposed in the vicinity thereof, and performs wafer transfer between these processing stations.
도 5는 상술한 본 발명에 관련된 SOD 도포처리 스테이션(SCT)의 전체구성을 나타내는 개략단면도이고, 도 6은 그 개략평면도이다.Fig. 5 is a schematic sectional view showing the overall configuration of the SOD coating processing station SCT according to the present invention described above, and Fig. 6 is a schematic plan view thereof.
상기 SOD 도포처리 스테이션(SCT)에서는, 유니트 바닥 중앙부에 고리모양의 컵(CP)이 배치되어 있으며, 그 내측에 스핀척(52)이 배치되어 있다. 스핀척(52)은 진공흡착에 의해 웨이퍼(W)를 고정시켜 보지한 상태에서, 구동모터(54)의 회전구동력에 의해 회전하도록 구성되어 있다. 구동모터(54)는 실린더(도시생략)에 의해 승강이동할 수 있도록 배치되고, 이에 의해 스핀척(52)의 승강이 가능하게 된다. 또한, 컵(CP) 내에는 폐액용 드레인구(55)와 배기용 드레인구(56)가 따로따로 설치되어 있다.In the SOD coating processing station SCT, an annular cup CP is disposed at the center of the bottom of the unit, and a spin chuck 52 is disposed inside the unit. The spin chuck 52 is configured to rotate by the rotational driving force of the drive motor 54 in a state where the wafer W is fixed and held by vacuum suction. The drive motor 54 is arranged to move up and down by a cylinder (not shown), whereby the spin chuck 52 can be lifted up and down. In the cup CP, the waste liquid drain port 55 and the exhaust drain port 56 are provided separately.
웨이퍼(W)의 표면에 용액으로서의 절연막 재료를 공급하기 위한 용액공급노즐(86)은, 용액공급관(88)을 매개로 하여 용액공급부(도시생략)에 접속되어 있다. 용액공급노즐(86)은, 컵(CP) 외측에 배설된 노즐대기부(90)에서 노즐스캔아암(92)의 선단부에 탈착이 가능하도록 설치되고, 스핀척(52)의 상방에 설정된 소정의 용액토출위치까지 이송되도록 되어 있다. 노즐스캔아암(92)은, 유니트 바닥판(50) 상에 일방향(Y방향)으로 깔려진 가이드레일(94) 상에서 수평으로 이동이 가능한 수직지지부재(96)의 상단부에 설치되어 있고, Y방향 구동기구(도시생략)와 일체로 되어 Y방향으로 이동하도록 되어 있다.The solution supply nozzle 86 for supplying the insulating film material as a solution to the surface of the wafer W is connected to a solution supply part (not shown) via the solution supply pipe 88. The solution supply nozzle 86 is provided to be detachably attached to the distal end of the nozzle scan arm 92 from the nozzle standby portion 90 disposed outside the cup CP, and is provided above the spin chuck 52. It is to be transferred to the solution dispensing position. The nozzle scan arm 92 is provided at the upper end of the vertical support member 96 that can be moved horizontally on the guide rail 94 laid in one direction (Y direction) on the unit bottom plate 50, and the Y direction. It is integrated with the drive mechanism (not shown), and is moved in the Y direction.
노즐스캔아암(92)은, 노즐대기부(90)에서 용액공급노즐(86)을 선택적으로 설치하기 위하여 Y방향에 대하여 직각인 X방향으로도 이동이 가능하고, X방향 구동기구(도시생략)에 의해 X방향으로도 이동하도록 되어 있다.The nozzle scan arm 92 is movable in the X direction perpendicular to the Y direction to selectively install the solution supply nozzle 86 in the nozzle standby unit 90, and the X direction driving mechanism (not shown). It also moves in the X direction.
또한, 노즐대기부(90)에서 용액공급노즐(86)의 토출구가 용매환경실 입구(90a)에 삽입되어, 그 안에서 용매의 환경에 접촉됨으로써 노즐 선단의 용액이 고화 또는 열화되지 않도록 되어 있다. 또한, 복수개의 노즐(86, 86, …)이 설치되어 용액의 종류에 따라 이들 노즐을 구별시켜 사용할 수 있도록 되어 있다.In addition, the discharge port of the solution supply nozzle 86 is inserted into the solvent environment chamber inlet 90a in the nozzle standby portion 90, and the solution at the tip of the nozzle is prevented from solidifying or deteriorating by being in contact with the solvent environment therein. In addition, a plurality of nozzles 86, 86, ... are provided so that these nozzles can be distinguished and used according to the type of solution.
또한, 컵(CP)과 노즐대기부(90)의 사이에는, 드레인 컵(130)이 설치되어 있고, 이 위치에서 웨이퍼(W)에 대한 용액의 공급에 앞서 용액공급노즐(86)의 세정이 이루어지도록 되어 있다. 이 세정에 대해서는 후에 설명하기로 한다.In addition, a drain cup 130 is provided between the cup CP and the nozzle standby portion 90, and cleaning of the solution supply nozzle 86 is performed prior to supply of the solution to the wafer W at this position. It is supposed to be done. This cleaning will be described later.
가이드레일(94) 상에는, 상술한 노즐스캔아암(92)을 지지하는 수직지지부재(96) 뿐만 아니고, 린스노즐스캔아암(120)을 지지하고 Y방향으로 이동이 가능한 수직지지부재(122)도 설치되어 있다. 린스노즐스캔아암(120)의 선단부에는 사이드린스용의 린스노즐(124)이 설치되어 있다. Y방향 구동기구(도시생략)에 의해 린스노즐스캔아암(120) 및 린스노즐(124)은, 컵(CP)의 측방에 설정된 노즐대기위치(실선의 위치)와 스핀척(52)에 재치되어 있는 웨이퍼(W) 둘레부의 바로 위에 설정된 린스액 토출위치(점선의 위치)와의 사이에서 병렬 또는 직선이동하도록 되어 있다. 그리고, 용액공급노즐(86)로부터 웨이퍼(W) 상에 절연막 재료를 공급한 후에, 이 린스노즐(124)에 의해 웨이퍼(W) 표면 주변부에 용매를 공급하여 이 부분의 절연막 재료를 용해하여 제거한다. 이에 의해, 반송계에 의해 웨이퍼(W)를 반송하고 있을 때에 웨이퍼(W)의 절연막이 어딘가에 접촉하여 절연막이 벗겨져 먼지가 일어나는 것을 방지할 수 있다.On the guide rail 94, not only the vertical support member 96 for supporting the nozzle scan arm 92 described above, but also the vertical support member 122 for supporting the rinse nozzle scan arm 120 and being movable in the Y direction. It is installed. A rinse nozzle 124 for side rinse is provided at the tip end of the rinse nozzle scan arm 120. The rinse nozzle scan arm 120 and the rinse nozzle 124 are mounted on the nozzle standby position (solid line position) and the spin chuck 52 set to the side of the cup CP by the Y-direction drive mechanism (not shown). Parallel or linear movement is performed between the rinse liquid discharge position (dotted line position) set directly on the periphery of the wafer W. Then, after the insulating film material is supplied from the solution supply nozzle 86 onto the wafer W, a solvent is supplied to the periphery of the surface of the wafer W by the rinse nozzle 124 to dissolve and remove the insulating material of this portion. do. As a result, when the wafer W is being conveyed by the transfer system, the insulating film of the wafer W comes in contact with it somewhere, and the insulating film is peeled off to prevent dust from occurring.
덧붙여 설명하면, 도 5에서는 도의 해석을 용이하게 하기 위하여, 용액공급노즐(86) 및 린스노즐(124)에 각각 접속하고 있는 배관을 도에서 생략하고 있다. 또한, 도 5 및 도 6에서는, 핀셋(41∼43)이 스테이션으로 출입하기 위한 개구부(DR)에 설치되어 있는 셔터를 도에서 생략하고 있다.In addition, in FIG. 5, the piping connected to the solution supply nozzle 86 and the rinse nozzle 124, respectively, is abbreviate | omitted in figure in order to make the analysis of FIG. Easy. In addition, in FIG.5 and FIG.6, the shutter provided in the opening part DR for tweezers 41-43 entering and leaving a station is abbreviate | omitted from the figure.
다음, 상술한 본 발명에 관련된 용액공급노즐(86)에 관하여 더 자세히 설명하기로 한다.Next, the solution supply nozzle 86 related to the present invention described above will be described in more detail.
도 7은 용액공급노즐(86) 및 이것을 보지하는 이동기구의 일부인 노즐 보지체(100)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 8은 용액공급노즐(86)을 하방에서 본 것이다. 노즐 보지체(100)의 한쪽 하면에는 레지스트노즐 대기부(90)의 고정용 보지구멍(90b)에 끼워져 고정되기 위한 로드(rod) 모양의 고정부재가 돌출되어 있으며, 이 고정부재(108) 반대측 상면에는 노즐스캔아암(92)의 핀셋(도시생략)을 받아들이기 위한 오목부(110)가 설치되어 있다.FIG. 7: is sectional drawing which shows the structure of the nozzle supply body 100 which is a part of the solution supply nozzle 86 and the moving mechanism which hold | maintains this. 8 shows the solution supply nozzle 86 from below. On one lower surface of the nozzle holding body 100, a rod-shaped fixing member for protruding into the holding holding hole 90b of the resist nozzle waiting portion 90 is projected, and the opposite side of the fixing member 108 is provided. The upper surface is provided with a recess 110 for receiving tweezers (not shown) of the nozzle scan arm 92.
또한, 노즐 보지체(100)는 고정부재(108) 및 오목부(110)가 설치된 위치의 반대측 위치에서 용액공급노즐(86)을 보지하고 있다. 상기 용액공급노즐(86)은 순수한 물류 등의 세정액을 토출하는 제 1 토출구(131)를 선단에 가지는 큰지름관(132)을 가진다. 큰지름관은 노즐 보지체(100)의 노즐 보지공(145)을 관통하고 있고, 상기 큰지름관(132) 내에는 용액으로서의 절연막 재료를 토출하는 제 2 토출구(133)를 선단에 가지는 작은지름관(134)이 배치되어 있다. 상기 작은지름관(134)의 제 2 토출구(133)는 큰지름관(132)의 제 1 토출구(131)로부터 돌출되어 있다. 작은지름관(134)에는 펌프(142)를 매개로 하여 절연막 재료가 축적된 탱크(141)로부터 절연막 재료가 공급되도록 되어 있다. 또한, 큰지름관(132)에는 펌프(144)를 매개로 하여 세정액이 축적된 탱크(143)로부터 세정액이 공급되도록 되어 있다.In addition, the nozzle holding body 100 holds the solution supply nozzle 86 at a position opposite to the position where the fixing member 108 and the recess 110 are provided. The solution supply nozzle 86 has a large diameter pipe 132 having a first discharge port 131 at the tip thereof for discharging a cleaning liquid such as pure logistics. The large diameter tube penetrates through the nozzle holding hole 145 of the nozzle holding body 100, and the large diameter tube 132 has a small diameter having a second discharge port 133 at the distal end for discharging the insulating film material as a solution. The tube 134 is arrange | positioned. The second discharge port 133 of the small diameter pipe 134 protrudes from the first discharge hole 131 of the large diameter pipe 132. The small diameter pipe 134 is supplied with the insulating film material from the tank 141 in which the insulating film material is accumulated via the pump 142. The large diameter pipe 132 is supplied with a cleaning liquid from the tank 143 in which the cleaning liquid is accumulated via the pump 144.
또한, 큰지름관(132)과 작은지름관(134) 사이의 틈으로서 제 1 토출구(131)의 위치에는, 작은지름관(134)을 큰지름관(132) 내의 소정위치에 보지시키기 위한 보지부재(135)가 복수로, 예를들어 3개가 설치되어 있다. 보지부재(135)를 3개 이상으로 함으로써, 보지부재(135)에 의하여 작은지름관(134)을 X-Y방향으로 위치맞춤할 수 있게 된다. 또한, 보지부재(135)는 큰지름관(132) 및 작은지름관(134)을 일체적으로 구성시켜도 좋지만, 큰지름관(132)과 일체적으로 구성시킴과 동시에 작은지름관(134)에 대하여 별체(別體)가 되도록 구성시킴으로써, 작은지름관(134)의 위치맞춤이 용이하게 된다. 이에 의해, 작은지름관(134)에 의해 웨이퍼(W)의 회전중심에 정확하게 용액을 공급하는 것이 가능하게 된다. 덧붙여 설명하면, 보지부재(135)를 나사부재로 구성하여 보지부재(135)를 회전시킴으로써 작은지름관(134)의 위치맞춤을 수행하도록 하면 위치맞춤을 용이하게 할 수 있게 된다.In addition, at the position of the first discharge port 131 as a gap between the large diameter tube 132 and the small diameter tube 134, the holding for holding the small diameter tube 134 at a predetermined position in the large diameter tube 132 A plurality of members 135 are provided, for example, three. By holding three or more holding members 135, the small diameter pipe 134 can be positioned by the holding member 135 in an X-Y direction. In addition, although the holding member 135 may comprise the large diameter pipe 132 and the small diameter pipe 134 integrally, the holding member 135 may be integrally formed with the large diameter pipe 132 and at the same time the small diameter pipe 134. By configuring it so that it may become a separate body, the small diameter pipe 134 becomes easy to align. As a result, the solution can be accurately supplied to the center of rotation of the wafer W by the small diameter pipe 134. In addition, if the holding member 135 is composed of a screw member to rotate the holding member 135 to perform the alignment of the small diameter tube 134, the alignment can be easily performed.
다음, 이와 같이 구성된 SOD 시스템(1)에 있어서의 동작에 관하여 설명하기로 한다. 도 9는 상기 SOD 시스템(1)에 있어서의 처리순서를 나타내고 있다.Next, operation in the SOD system 1 configured as described above will be described. 9 shows the processing procedure in the SOD system 1.
먼저, 카세트 블럭(10)에 있어서, 처리 전의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 카세트(CR)로부터 웨이퍼 반송체(21)를 매개로 하여 처리블럭(11) 측의 제 3조(G3)에 속하는 주고받음·냉각플레이트(TCP)의 주고받음대로 반송된다.First, in the cassette block 10, the wafer W before processing passes from the wafer cassette CR to the third tank G3 on the processing block 11 side via the wafer carrier 21. Returned to the exchange of cooling plates (TCP).
주고받음·냉각플레이트(TCP)의 주고받음대로 반송된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송장치(22)를 매개로 하여 냉각처리 스테이션(CPL)으로 반송된다. 그리고, 냉각처리 스테이션(CPL)에 있어서, 웨이퍼(W)는 SOD 도포처리 스테이션(SCT)에 있어서의 처리에 적합한 온도로 냉각된다(단계 901).The wafer W conveyed as the exchange of the exchange and cooling plate TCP is transferred to the cooling processing station CPL via the main wafer transfer device 22. In the cooling processing station CPL, the wafer W is cooled to a temperature suitable for processing in the SOD coating processing station SCT (step 901).
냉각처리 스테이션(CPL)에서 냉각처리된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 SOD 도포처리 스테이션(SCT)으로 반송된다. 그리고, SOD 도포처리 스테이션(SCT)에서 웨이퍼(W)는 SOD 도포처리가 수행되어진다(단계 902). 이것은, SOD 도포처리 스테이션(SCT)에 있어서의 용액공급노즐(86)이 도 10에 나타낸 바와 같이 드레인 컵(130) 상에 위치되어 있어, 이 상태에서 도 11에 나타낸 바와 같이 작은지름관(134)의 제 2 토출구(133)로부터 드레인 컵(130)을 향하여 절연막 재료를 토출한다. 이에 의해, 작은지름관(134) 내에 잔존하는 오래된 절연막 재료를 토출시킴으로써, 작은지름관(134)의 제 2 토출구(133)로부터 신선한 절연막 재료를 공급하는 것이 가능하게 된다. 다음, 도 12에 나타낸 바와 같이 큰지름관(132)의 제 1 토출구(131)로부터 세정액을 토출시킨다. 토출된 세정액은 작은지름관(134) 표면을 걸쳐 드레인 컵(130)으로 흘러 떨어진다. 이에 의해, 용액공급노즐(86)의 작은지름관(134)의 제 2 토출구(133) 근방에 잔존하여 부착된 오래된 절연막 재료가 세정된다. 세정 후, 용액공급노즐(86)은 스핀척(52)에 의해 보지되어 회전되는 웨이퍼의 중심으로 반송되어 절연막 재료의 공급을 개시한다. 그리고, 용액공급노즐(86)로부터 웨이퍼(W) 상에 절연막 재료를 공급한 후에, 린스노즐(124)에 의해 웨이퍼(W) 표면 주변부에 용매를 공급하여 이 부분의 절연막 재료를 용해하여 제거시킨다.The wafer W cooled by the cooling processing station CPL is transferred to the SOD coating processing station SCT via the main wafer transfer mechanism 22. Then, in the SOD coating station SCT, the wafer W is subjected to SOD coating (step 902). This is because the solution supply nozzle 86 in the SOD coating processing station SCT is positioned on the drain cup 130 as shown in FIG. 10, and in this state, the small diameter pipe 134 is shown in FIG. The insulating film material is discharged from the second discharge port 133 toward the drain cup 130. As a result, by discharging the old insulating film material remaining in the small diameter pipe 134, it is possible to supply fresh insulating film material from the second discharge port 133 of the small diameter pipe 134. Next, as shown in FIG. 12, the washing | cleaning liquid is discharged from the 1st discharge port 131 of the large diameter pipe 132. Then, as shown in FIG. The discharged cleaning liquid flows down the surface of the small diameter pipe 134 to the drain cup 130. As a result, the old insulating film material remaining and adhered to the vicinity of the second discharge port 133 of the small diameter pipe 134 of the solution supply nozzle 86 is cleaned. After the cleaning, the solution supply nozzle 86 is conveyed to the center of the wafer held by the spin chuck 52 and rotated to start supply of the insulating film material. Then, after the insulating film material is supplied from the solution supply nozzle 86 onto the wafer W, a solvent is supplied to the periphery of the surface of the wafer W by the rinse nozzle 124 to dissolve and remove the insulating material of this portion. .
SOD 도포처리 스테이션(SCT)에서 SOD 도포처리가 이루어진 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 에이징처리 스테이션(DAC)으로 반송된다. 그리고, 에이징처리 스테이션(DAC)에 있어서 웨이퍼(W)는 처리실 내에 NH3+H2O를 도입하여 웨이퍼(W)를 에이징처리하고, 웨이퍼(W) 상의 절연막 재료를 겔화시킨다(단계 903).The wafer W on which the SOD coating process is performed in the SOD coating station SCT is conveyed to the aging processing station DAC via the main wafer transfer mechanism 22. In the aging processing station DAC, the wafer W introduces NH3 + H2 O into the processing chamber to age the wafer W, and gels the insulating film material on the wafer W (step 903).
에이징처리 스테이션(DAC)에서 에이징처리된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)에 의하여 용매교환처리 스테이션(DSE)으로 반송된다. 그리고, 용매교환처리 스테이션(DSE)에 있어서 웨이퍼(W)는 교환용 약액이 공급되어 웨이퍼 상에 도포된 절연막 내의 용매를 다른 용매로 치환시키는 처리가 이루어진다(단계 904).The wafer W that has been aged at the aging processing station DAC is transferred to the solvent exchange processing station DSE by the main wafer transfer mechanism 22. In the solvent exchange processing station DSE, the wafer W is supplied with a replacement chemical liquid, and a process of replacing the solvent in the insulating film coated on the wafer with another solvent is performed (step 904).
용매교환처리 스테이션(DSE)에서 치환처리가 이루어진 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)에 의하여 저온가열처리 스테이션(LHP)으로 반송된다. 그리고, 저온가열처리 스테이션(LHP)에서 웨이퍼(W)는 저온으로 가열처리된다(단계 905).The wafer W subjected to the substitution treatment in the solvent exchange treatment station DSE is conveyed to the low temperature heating treatment station LHP by the main wafer transfer mechanism 22. Then, in the low temperature heat treatment station LHP, the wafer W is heated to low temperature (step 905).
저온가열처리 스테이션(LHP)에서 저온으로 가열처리된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)에 의해 저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)으로 반송된다. 그리고, 저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)에서 웨이퍼(W)는 저산소화 환경속에서 고온으로 가열처리가 이루어진다(단계 906).The wafer W heated at low temperature in the low temperature heat treatment station LHP is conveyed to the low oxygen high temperature heat treatment station OHP by the main wafer conveyance mechanism 22. Then, the wafer W is heated at a high temperature in a low oxygen environment in the low oxygen high temperature heating station HOP (step 906).
저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)에서 고온으로 가열처리가 이루어진 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)에 의해 저산소 큐어·냉각처리 스테이션(DCC)으로 반송된다. 그리고, 저산소 큐어·냉각처리 스테이션(DCC)에서 웨이퍼(W)는 저산소 환경속에서 고온으로 가열처리되고 냉각처리된다(단계 907).The wafer W subjected to heat treatment at a high temperature in the low oxygen high temperature heat treatment station OHP is conveyed to the low oxygen cure cooling station DCC by the main wafer transfer mechanism 22. Then, in the low oxygen cure cooling station DCC, the wafer W is heated and cooled in a low oxygen environment (step 907).
저산소 큐어·냉각처리 스테이션(DCC)에서 처리된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)에 의해 주고받음·냉각플레이트(TCP)의 냉각판으로 반송된다. 그리고, 주고받음·냉각플레이트(TCP)의 냉각판에서 웨이퍼는 냉각처리된다(단계 908).The wafer W processed at the low oxygen cure cooling station DCC is conveyed by the main wafer transfer mechanism 22 to the cold plate of the exchange / cooling plate TCP. Then, the wafer is cooled in the cold plate of the exchange / cool plate (TCP) (step 908).
주고받음·냉각 플레이트(TCP)에 있어서의 냉각판에서 냉각처리된 웨이퍼(W)는 카세트 블럭(10)의 웨이퍼 반송체(21)에 의해 웨이퍼 카세트(CR)로 반송된다.The wafer W cooled by the cooling plate in the exchange / cooling plate TCP is conveyed to the wafer cassette CR by the wafer carrier 21 of the cassette block 10.
이와 같이 본 실시예의 SOD 시스템(1)에서는, SOD 도포처리 스테이션(SCT)에 있어서 토출위치의 위치맞춤을 정확하게 수행할 수 있는 용액공급노즐(86)을 사용하고 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 회전중심으로 용액인 절연막 재료를 정확하게 공급할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W) 상에 균일하게 용액을 낭비없이 공급할 수 있다. 또한, 용액세정노즐(86)의 세정을 충분하게 수행할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)로의 용액공급 후에 용액공급노즐(86)의 선단에 용액이 잔존하여 부착되거나, 용액공급노즐(86)로부터 웨이퍼(W) 상에 농축된 용액 또는 응고물이 공급되어 도포불균일 및 막두께 변동이 발생하는 것이 없어진다.As described above, in the SOD system 1 of the present embodiment, since the solution supply nozzles 86 capable of accurately aligning the discharge position in the SOD coating processing station SCT are used, the wafer W is rotated. The insulating film material which is a solution can be supplied correctly to the center. Therefore, the solution can be uniformly supplied onto the wafer W without waste. In addition, since the solution cleaning nozzle 86 can be sufficiently cleaned, the solution remains attached to the tip of the solution supply nozzle 86 after the solution supply to the wafer W, or from the solution supply nozzle 86. The concentrated solution or coagulum is supplied on the wafer W so that the coating irregularity and the film thickness fluctuation are eliminated.
덧붙여 설명하면, 상술한 SOD 도포처리 스테이션(SCT)에 있어서는, 예를들어 도 13에 나타낸 바와 같이 컵(CP) 상방의 천정부에 복수단의 슬라이드식 원통차폐부재(140)를 설치하고, SOD 도포시에는 원통차폐부재(140)와 컵(CP) 사이에서 밀폐공간(도 내의 점선 참조)을 형성하도록 구성하면, 미스트의 확산을 방지할 수 있다.In addition, in the above-mentioned SOD coating processing station (SCT), as shown, for example in FIG. 13, the slide cylindrical shielding member 140 of several steps is provided in the ceiling of the cup CP upper part, and SOD application | coating is carried out. In the case of forming a sealed space (see the dotted line in the figure) between the cylindrical shield member 140 and the cup (CP), it is possible to prevent the diffusion of the mist.
또한, 상술한 SOD 도포처리 스테이션(SCT)에 있어서, 예를들어 도 14에 나타낸 바와 같이 컵(CP) 내측을 린스세정하기 위한린스액 공급관(151)을 컵(CP) 내측에 접속하여 린스액 공급장치(도시생략)에 의해 린스액 공급관(151)을 매개로 하여 컵(CP) 내측에 린스액을 공급하도록 하여도 좋다. 이 경우, 린스액 공급관(151)과 컵(CP)과의 접촉부분에서 린스액이 새어나오지 않도록 도 15에 나타낸 바와 같이 린스액 공급관(151)과 컵(CP) 사이의 접속부분에 O링(152)을 삽입시킴과 동시에, 컵(CP)의 린스액 공급관(151)과의 접속부분의 하부에 드레인관(153)을 접속시켜 드레인관(153)을 매개로 하여 새어나온 린스액을 회수하도록 구성하여도 좋다. 여기서는, 린스액 공급관(151)과 드레인관(153)을 일체적으로 구성시킨 2중구조를 나타내고 있다. 또한, 드레인관(153)에 의해 회수된 린스액을 컵(CP)에 의해 회수하도록 구성시키면, 회수를 위한 특별한 구조를 필요로 하지 않게 된다. 또한, 새어났을 경우의 알림을 위하여 누설센서를 드레인관(153) 내 등에 설치하여도 좋다. 드레인관(153)에 누설센서를 설치함으로써 린스액이 새어남을 보다 확실하게 검지할 수 있다.In the above-described SOD coating processing station SCT, for example, as shown in FIG. 14, a rinse liquid supply pipe 151 for rinsing the inside of the cup CP is connected to the inside of the cup CP to rinse liquid. The rinse liquid may be supplied into the cup CP inside the rinse liquid supply pipe 151 by a supply device (not shown). In this case, as shown in FIG. 15, the O-ring (ring) between the rinse liquid supply pipe 151 and the cup CP does not leak from the contact portion between the rinse liquid supply pipe 151 and the cup CP. 152 is inserted, and the drain pipe 153 is connected to the lower portion of the cup CP with the rinse liquid supply pipe 151 to recover the rinse liquid leaked out through the drain pipe 153. You may comprise. Here, the double structure which integrated the rinse liquid supply pipe 151 and the drain pipe 153 is shown. In addition, if the rinse liquid recovered by the drain pipe 153 is configured to be recovered by the cup CP, no special structure for recovery is required. In addition, a leak sensor may be provided in the drain pipe 153 or the like for notification of leakage. By providing a leak sensor in the drain pipe 153, it is possible to more reliably detect that the rinse liquid leaks.
다음, 본 발명의 다른 실시예에 관하여 설명하기로 한다.Next, another embodiment of the present invention will be described.
도 16은, 본 실시예에 있어서 용액공급노즐 및 이것을 보지하는 이동기구의 일부인 노즐 보지체의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 17은 상기 용액공급노즐을 하방에서 본 도이다. 상술한 실시예와 마찬가지로, 노즐 보지체(201)의 한쪽 하면에는 도 6에 나타낸 레지스터 노즐대기부(90)의 고정용 보지구멍(90b)을 끼워서 고정시키기 위한 로드 모양의 고정부재(202)가 돌출되어 있으며, 상기 고정부재(202)의 반대측 상면에는 노즐스캔아암(92)의 핀셋(도시생략)을 받아들이기 위한 오목부가 설치되어 있다.FIG. 16 is a cross-sectional view showing the configuration of the nozzle holding body which is a part of the solution supply nozzle and the moving mechanism holding the same in this embodiment. 17 is a view of the solution supply nozzle from below. As in the above-described embodiment, a rod-shaped fixing member 202 is formed on one lower surface of the nozzle holding body 201 to insert and fix the fixing holding hole 90b of the register nozzle holding portion 90 shown in FIG. It protrudes, and the recessed part for receiving the tweezers (not shown) of the nozzle scan arm 92 is provided in the upper surface on the opposite side to the said fixing member 202. As shown in FIG.
또한, 노즐 보지체(201)는 고정부재(202) 및 오목부(203)가 설치된 위치의 반대측 위치에서 용액공급노즐(204)을 보지하고 있다. 상기 용액공급노즐(204)은 세정액을 토출하기 위한 제 1 토출구(205)를 가지며, 상기 제 1 토출구(205)를 통하여 상기 제 1 토출구(205)에 세정액을 공급하기 위한 통로(206)가 설치된 부재(207)와, 통로(206)에 배치됨과 동시에 제 1 토출구(205)로부터 돌출되어 용액인 절연 재료막을 토출하는 제 2 토출구(208)를 선단에 가지는 관(209)을 갖춘다. 그리고, 노즐 보지체(201)는 관(209)이 관통하는 관통공(210)을 매개로 하여 관(209)을 보지함과 동시에 부재(207)를 보지하고 있다. 관(209)에는, 펌프(211)를 매개로 하여 절연막 재료가 축적된 탱크(212)로부터 절연재료가 공급되도록 되어 있다. 또한, 통로(206)에는, 펌프(213)를 매개로 하여 세정액이 축적된 탱크(214)로부터 세정액이 공급되도록 되어 있다. 본 실시예에서는, 특히 통로(206)에 대한 세정액의 공급이 부재(207)의 측방에서부터 이루어지고, 관(209)에 대한 절연재료의 공급은 상방에서부터 이루어지도록 되어 있다.In addition, the nozzle holding body 201 holds the solution supply nozzle 204 at a position opposite to the position where the fixing member 202 and the recess 203 are provided. The solution supply nozzle 204 has a first discharge port 205 for discharging the cleaning liquid, and a passage 206 for supplying the cleaning liquid to the first discharge port 205 through the first discharge port 205 is provided. The tube 209 is provided with a member 207 and a second discharge port 208, which is disposed in the passage 206 and protrudes from the first discharge port 205, and discharges an insulating material film that is a solution. The nozzle holding body 201 holds the tube 209 and the member 207 at the same time through the through hole 210 through which the tube 209 penetrates. The pipe 209 is supplied with an insulating material from the tank 212 in which the insulating film material is accumulated via the pump 211. In addition, the cleaning liquid is supplied to the passage 206 from the tank 214 in which the cleaning liquid is accumulated via the pump 213. In this embodiment, in particular, the supply of the cleaning liquid to the passage 206 is made from the side of the member 207, and the supply of the insulating material to the pipe 209 is made from the top.
본 실시예에서는, 특히 세정액을 관(209)의 전체면에 걸쳐 똑같이 공급할 수 있기 때문에, 세정을 보다 균일하게 구석구석까지 실시할 수 있다.In the present embodiment, in particular, since the cleaning liquid can be equally supplied over the entire surface of the tube 209, the cleaning can be performed evenly to every corner.
도 18은 본 발명의 또다른 실시예에 있어서의 드레인 컵의 구성을 나타내는 도이다.Fig. 18 is a diagram showing the structure of a drain cup according to still another embodiment of the present invention.
본 실시예에서는, 드레인 컵(130) 내에 신나를 토출하는 토출관(221)을 설치하고, 상기 토출관(221)에는 펌프(222)를 매개로 하여 신나가 축적된 탱크(223)로부터 신나가 공급되도록 되어 있다.In the present embodiment, a discharge tube 221 for discharging thinner is provided in the drain cup 130, and thinner is discharged from the tank 223 in which thinner is accumulated through the pump 222. It is intended to be supplied.
그리고, 먼저 도 12에 나타낸 경우와 마찬가지로, 작은지름관(134)의 외주 선단을 세정액으로 세정한 후(도 18(A)), 작은지름관(134)의 외주 선단을 향하여 토출관(221)으로부터 신나를 토출하여 신나에 의한 세정이 이루어지도록 되어 있다(도 18(B)).Then, similarly to the case shown in FIG. 12, the outer periphery of the small diameter tube 134 is cleaned with a cleaning liquid (FIG. 18A), and then the discharge tube 221 is directed toward the outer peripheral end of the small diameter tube 134. The thinner is discharged from the thinner to be cleaned by the thinner (Fig. 18 (B)).
본 발명은, 상술한 실시예에 한정되지 않고 여러가지로 변형이 가능하다. 예를들어, 처리하는 기판은 반도체 기판에 한정되지 않고, LCD 기판 등의 다른 기판이어도 좋다. 또한, 막의 종류는 층간절연막에 한정되지 않는다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways. For example, the substrate to be processed is not limited to the semiconductor substrate, but may be another substrate such as an LCD substrate. In addition, the kind of film is not limited to an interlayer insulating film.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 토출구 근방의 세정을 충분히 수행할 수 있으며, 또한 용액을 기판 중심에 정확하게 공급할 수 있다.As described above, according to the present invention, the cleaning in the vicinity of the discharge port can be sufficiently performed, and the solution can be supplied accurately to the center of the substrate.
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