流量センサ及びこれを用いたレジスト塗布装置
【課題】被測定流体中への金属等の不純物の溶出を抑制することができるとともに、従来に比べて精度良く流体の流量を測定することができ、かつ、堅牢性を備えた流量センサ等を提供する。
【解決手段】内部に被測定流体が流通される樹脂製配管と、樹脂製配管の外部に設けられ、被測定流体を加熱するための加熱機構と、樹脂製配管の外部に設けられ、被測定流体の流れによる温度変化を検出するための温度検出機構と、を具備した流量センサであって、加熱機構及び温度検出機構の配置部位より樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定したことを特徴とする。
【解決手段】内部に被測定流体が流通される樹脂製配管と、樹脂製配管の外部に設けられ、被測定流体を加熱するための加熱機構と、樹脂製配管の外部に設けられ、被測定流体の流れによる温度変化を検出するための温度検出機構と、を具備した流量センサであって、加熱機構及び温度検出機構の配置部位より樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量センサ及びこれを用いたレジスト塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、配管内を流れる液体、気体等の流体の流量を測定するための流量センサとして、配管の外側に設けられ配管内部の流体を加熱するための加熱機構と、加熱された流体が配管内部を流れることによって生じる温度変化を測定するための温度測定機構とを具備し、測定される温度情報から配管内部を流れる流体の流量（質量流量）を求める流量センサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、半導体装置の製造工程において、微細な回路パターンを形成するためのフォトリソグラフィー工程で半導体ウエハ等の被処理基板にフォトレジストを塗布するレジスト塗布装置が従来から使用されている。このようなレジスト塗布装置としては、半導体ウエハを保持し、回転させるためのスピンチャックと、スピンチャック上の半導体ウエハ表面にフォトレジストを供給するためのフォトレジスト供給機構と、スピンチャック上の半導体ウエハの周囲を囲むように配置されたカップ等を具備したものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０７０９３号公報
【特許文献２】特開平７−３２０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のレジスト塗布装置では、フォトレジスト供給機構に設けられたベローズポンプ等で一定量のフォトレジストを半導体ウエハ表面に供給し、この後、スピンチャックによって半導体ウエハを回転させることによって、フォトレジストを半導体ウエハの全面に拡散させ、余分なフォトレジストをカップ内に飛散させて半導体ウエハ表面から除去するようになっている。
【０００６】
上記のように、従来のレジスト塗布装置では、ある程度余裕を見込んだ量のフォトレジストを半導体ウエハ表面に供給し、余分なフォトレジストをスピンチャックの回転によって振り切って除去するようになっている。しかしながら、近年では半導体装置の回路パターンが微細化される傾向にあり、微細な回路パターンの形成を可能とする高価なフォトレジストを使用することが多くなってきている。
【０００７】
このため、フォトレジストの使用量を削減することが求められている。この場合、フォトレジストの供給量を高精度で制御し、必要最低限のフォトレジストを半導体ウエハに供給することが考えられる。しかしながら、フォトレジストの供給量は、０．５ｍｌ程度であり、このような少量の流体の流量を精度よく測定することは困難である。また、フォトレジストの供給配管系には、金属等の汚染物が混入することを防止するため、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等の樹脂製の配管が使用されており、金属配管やガラス配管を用いた流量センサは使用することができないという問題がある。さらに、流量センサには、配管取り付け時等に破損等を起こさないように、ある程度の堅牢性が求められる。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたもので、被測定流体中への金属等の不純物の溶出を抑制することができるとともに、従来に比べて精度良く流体の流量を測定することができ、かつ、堅牢性を備えた流量センサ及びこれを用いたレジスト塗布装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の流量センサの一態様は、内部に被測定流体が流通される樹脂製配管と、前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体を加熱するための加熱機構と、前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体の流れによる温度変化を検出するための温度検出機構と、を具備した流量センサであって、前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定したことを特徴とする。
【００１０】
本発明のレジスト塗布装置の一態様は、被処理基板を保持して回転させる回転保持機構と、内部にフォトレジストが流通されるフォトレジスト供給配管を有し、前記回転保持機構に保持された前記被処理基板の表面にフォトレジストを供給するフォトレジスト供給機構と、を具備したレジスト塗布装置であって、内部に前記フォトレジストが流通される樹脂製配管と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストを加熱するための加熱機構と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストの流れによる温度変化を検出するための温度検出機構とを有し、前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定した流量センサが、前記フォトレジスト供給配管に介挿されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被測定流体中への金属等の不純物の溶出を抑制することができるとともに、従来に比べて精度良く流体の流量を測定することができ、かつ、堅牢性を備えた流量センサ及びこれを用いたレジスト塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の流量センサの製造工程を模式的に示す図。
【図２】一実施形態の流量センサの測定系の構成を模式的に示す図。
【図３】一実施形態の流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図４】一実施形態の流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図５】一実施形態の流量センサの全体構成を模式的に示す図。
【図６】一実施形態の流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図７】薄肉部を具備しない流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図８】図６の流量センサにおける温度シミュレーション結果を示すグラフ。
【図９】図７の流量センサにおける温度シミュレーション結果を示すグラフ。
【図１０】他の実施形態に係る流量センサの製造工程を模式的に示す図。
【図１１】本発明の一実施形態のレジスト塗布装置の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の詳細を、図面を参照して実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る流量センサとして、レジスト塗布装置のフォトレジスト流量測定用の流量センサとして好適な流量センサの製造工程を説明するための図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る流量センサでは、内部に被測定流体（例えば、フォトレジスト等）が流通される樹脂製配管１０を用いる。本実施形態において、樹脂製配管１０は、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成されており、内径（直径）が例えば３ｍｍ、外径（直径）が例えば４ｍｍ、管壁の厚さが例えば５００μｍとされている。
【００１５】
本実施形態に係る流量センサを製造する場合、まず、図１（ｂ）に示すように、樹脂製配管１０の長手方向中間部に、管壁を外側から切削して薄くした薄肉部１０ａを設ける。この薄肉部１０ａにおける管壁の厚さは、例えば、１００μｍ程度とすることが好ましい。すなわち、厚さが５００μｍの管壁を、略４００μｍ切削して残りの管壁厚が略１００μｍ程度とすることが好ましい。
【００１６】
次に、樹脂製配管１０の両側から、それぞれ少なくとも１つ（合計２つ）の固定部材１３を挿入し、樹脂製配管１０の両端部近傍の管壁の厚さが通常厚の部分（薄肉部１０ａ以外の部分）に固着する。固定部材１３としては、樹脂製配管１０の管壁外側に突出する形状のものを使用することができ、例えば、樹脂製配管１０の管壁全周に亘って鍔状に突出する形状のものを好適に使用することができる。本実施形態では、略六角ナット形状（内側にねじ溝は設けられていない。）の部材を用いている。
【００１７】
固定部材１３の材質としては、例えば、金属、樹脂、セラミックス等を用いることができる。固定部材１３を樹脂製、例えばＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）製とした場合は、例えば、熱融着等によって、樹脂製配管１０に固定部材１３を固着することができる。
【００１８】
そして、この樹脂製配管１０の薄肉部１０ａに、図２（ａ）に示すように、加熱機構としてのヒータ１１と、温度検出機構としての上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設する。なお、上流側温度センサ１２ａは、樹脂製配管１０の内部を流通する被測定流体の流れ方向に対して、ヒータ１１より上流側に配置されており、下流側温度センサ１２ｂは、ヒータ１１より下流側に配置されている。
【００１９】
本実施形態において、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂは、図３に示すように、可撓性を有するフレキシブル基板１４上に配設されており、フレキシブル基板１４を薄肉部１０ａの周りに例えば略半周程度巻回することによって、薄肉部１０ａの外側に線接触した状態で、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設することができるようになっている。なお、図３に示すように、フレキシブル基板１４には、夫々ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂに電気的に接続された電極１４ａが２個ずつ、合計６個設けられている。
【００２０】
本実施形態では、図２、図５に示すように、ホルダ１５によって、挟み込むようにしてヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂが配設されたフレキシブル基板１４を薄肉部１０ａの周りに固定するようになっている。すなわち、ホルダ１５は、図４、図５に示すように、２分割された第１ホルダ部１５ａと、第２ホルダ部１５ｂとから構成されており、これらの第１ホルダ部１５ａと、第２ホルダ部１５ｂとの間に、フレキシブル基板１４及び樹脂製配管１０を挟み込むように配置することによって、フレキシブル基板１４を薄肉部１０ａの周りに固定する構造となっている。
【００２１】
なお、図４、図５に示すように、第１ホルダ部１５ａは、略直方体形状とされている。一方、第２ホルダ部１５ｂは、上面側から見た形状が、略Ｈ状とされており、両側側面部に凹陥部１５ｃが設けられた形状となっている。この凹陥部１５ｃの部分に、図３に示したフレキシブル基板１４に設けられた電極１４ａが露出し、外部との電気的な接続を行えるようになっている。図４に示すように、第１ホルダ部１５ａ及び第２ホルダ部１５ｂには、内部に薄肉部１０ａを収容するための溝部１８と、この溝部１８の両側に形成され、薄肉部１０ａに隣接する管壁厚が通常厚の部分を収容する溝部１７が形成されている。
【００２２】
そして、図５に示すように、フレキシブル基板１４及びホルダ１５を組付けた樹脂製配管１０の固定部材１３を、外観形状が略直方体形状とされた保持部材１９に固定して、流量センサが構成される。保持部材１９は、矩形容器状の下側保持部材１９ａと、同じく矩形容器状の上側保持部材１９ｂを、これらの開口側の縁面を当接させることによって、全体形状が略直方体形状となるよう構成されている。また、保持部材１９の長手方向両側側面には、下側保持部材１９ａと上側保持部材１９ｂとを組み合わせた状態で六角形状となる保持孔１９ｃが、側面を貫通するように設けられている。
【００２３】
そして、下側保持部材１９ａと、上側保持部材１９ｂとの間に、樹脂製配管１０を配置し、保持孔１９ｃの部分で樹脂製配管１０に固着された固定部材１３を把持するように固定することによって、固定部材１３の管軸の回りの回転を制限しつつ樹脂製配管１０を保持するようになっている。なお、保持孔１９ｃの内周側縁部には、固定部材１３を嵌め込むための溝（図示せず）が形成されており、この溝に固定部材１３を嵌め込むことによって、固定部材１３及び樹脂製配管１０が保持部材１９に対して管軸方向に移動することのないように構成されている。
【００２４】
上記のように、本実施形態の流量センサでは、樹脂製配管１０の端部近傍の部分に夫々固定部材１３が固着され、これらの固定部材１３は管軸の回りの回転を制限された状態で、保持部材１９に固定されている。このため、樹脂製配管１０を被測定流体が流通される配管に取り付ける工程において、配管同士を接続するための接続部材を樹脂製配管１０に締め付ける際に、回転トルクが樹脂製配管１０の薄肉部１０ａに加わることを防止することができる。薄肉部１０ａは、樹脂製配管１０の他の部分に比べてその管壁が薄肉とされていることによって物理的強度が低い状態となっている。このため、流量センサを配管に着脱する際等に回転トルクが加わると破損を起こしたり、変形してヒータ１１や、上流側センサ１２ａ、下流側センサ１２ｂとの接触状態が不良になる等の不具合が生じる可能性が高い。本実施形態では、この薄肉部１０ａに回転トルクが加わることを防止することができるので、上記のような不具合が発生する可能性を低減することができ、十分な堅牢性を確保することができる。
【００２５】
図２に示すように、ヒータ１１は、電力供給回路８に電気的に接続されており、電力供給回路８からヒータ１１に電力が供給されるようになっている。また、上流側温度センサ１２ａの測定信号及び下流側温度センサ１２ｂの測定信号は、流量算出モジュール７及び２つの熱容量測定回路９に夫々別々に入力されるようになっている。流量算出モジュール７は、信号線によって電力供給回路８及び２つの熱容量測定回路９に接続されており、電力供給回路８と２つの熱容量測定回路９も信号線によって接続されている。
【００２６】
流量算出モジュール７は、温度差検出回路４、流量演算回路５、物性データ変更回路６を具備している。温度差検出回路４は、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの測定信号からこれらの温度差ΔＴを検出する。流量演算回路５は、温度差検出回路４によって検出された温度差ΔＴ、物性データ変更回路６からの物性データとしての係数ｋｓ（又はｋａ）、及び電力供給回路８からヒータ１１に供給された電力量に基づく被測定流体の加熱量Ｗによって被測定流体の流量（質量流量）を算出する。
【００２７】
すなわち、流量演算回路５は、較正用の流体Ｓの比熱Ｃｐ、流体Ｓの熱容量Ｃｓ等により定まる流体Ｓの物性データとしての係数ｋｓ及び温度差検出回路４からの温度差ΔＴに次式（１）の関係があることに基づいて、質量流量Ｆを算出する。
Ｗ＝ｋｓ・Ｃｐ・Ｆ・ΔＴ （１）
【００２８】
任意の被測定流体Ａについては、熱容量測定回路９によって測定された被測定流体Ａの熱容量Ｃａを用いて、物性データ変換回路６において、次式（２）に基づいて流量算出に必要な被測定流体Ａの係数ｋａを求める。
ｋａ＝Ｃａ／Ｃｓ （２）
【００２９】
なお、熱容量測定回路９は、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの測定信号及び電力供給回路８からヒータ１１に供給された電力量に基づく被測定流体の加熱量Ｗによって被測定流体Ａの熱容量Ｃａを算出し、算出した被測定流体Ａの熱容量Ｃａを流量算出モジュール７の物性データ変更回路６に出力する。ここで、熱容量が既知の被測定流体のみの流量を測定する場合は、熱容量測定回路９を省略し、物性データ変更回路６に、各被測定流体の熱容量等の物性データとしての上記した係数を記憶させておき、被測定流体を指定することによって、物性データ変更回路６に記憶された物性データとしての係数を用いて被測定流体の流量を算出するようにしてもよい。
【００３０】
上記構成の本実施形態の流量センサでは、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成された樹脂製配管１０を用いている。このＰＦＡ製の樹脂製配管１０は、後述するレジスト塗布装置のレジスト供給機構を構成するレジスト供給配管に使用される樹脂製配管と、材質及び内径、外径が同一のものである。このような樹脂製配管１０を使用することによって、フォトレジスト中に金属等の不純物が溶出することを抑制することができる。
【００３１】
また、上記樹脂製配管１０の薄肉部１０ａに、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設しているので、樹脂製配管１０内を流通する被測定流体、例えばフォトレジストを効率良く短時間で加熱することができるとともに、高感度でフォトレジストの流れによる温度変化を検出することができる。これによって、高精度で被測定流体の流量を測定することができる。また、例えばフォトレジスト中に気泡が混入した場合は、検出される上記の温度変化が、気泡の無い場合と異なるので、気泡の混入も検出することができる。
【００３２】
図６に、上記の薄肉部１０ａ、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂの位置関係を、縦断面において模式的に示す。なお、図６に示す矢印は、樹脂製配管１０の内部を流通する被測定流体の流れ方向を示している。
【００３３】
また、図７に、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成され、内径が３ｍｍ、外径が４ｍｍ、管壁の厚さが５００μｍで薄肉部を有しない樹脂製配管３０の外側に、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設した場合の構成を示す。
【００３４】
図７の構成の場合における上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂで測定される温度検出信号と、図６に示したように、樹脂製配管１０の厚さが１００μｍの薄肉部１０ａに、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設した場合における上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂで測定される温度検出信号をシミュレーションして比較した結果を図８、図９のグラフに示す。
【００３５】
図８、図９のグラフにおいて、縦軸は温度、横軸は時間である。シミュレーションは、ヒータ１１の上流側０．３ｍｍの位置に上流側温度センサ１２ａ、下流側０．３ｍｍの位置に下流側温度センサ１２ｂを配設し、被測定流体としてシクロヘキサノンの物性値を用いて行った。また、被測定流体の流量がゼロの状態で、時間０〜１８秒までヒータ１１による加熱を行い、その後、時間１８〜２０秒の間、流量０．２５ｍｌ／ｓで被測定流体を流した場合についてシミュレーションを行った。図８のグラフは、図６に示した構成の場合であり、図９のグラフは図７に示した構成の場合である。
【００３６】
これらの図８、図９のグラフに示されるように、時間０〜１８秒までの間は、薄肉部１０ａを有しない図７の構成の方が、温度上昇幅が大きくなっている。これは、ＰＦＡの熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対して、シクロヘキサノンの熱伝導率が０．１２Ｗ／ｍ・Ｋと低く、管壁の厚みが厚い方が、ヒータ１１から管壁を伝わって上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂに届く熱が多いことによる。
【００３７】
熱式流量センサとして重要な特性は、被測定流体が流れた時間１８〜２０秒において、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂによって検出される温度差が大きいことである。この温度差については、図８のグラフに示す薄肉部１０ａを有する構成の場合の方が明らかに大きくなっている。したがって、図７に示されるように薄肉部１０ａを設けない構成の場合に比べて、図６に示した薄肉部１０ａを設けた構成の方が、高精度で被測定流体の流量を測定することができる。また、流体が流れ続けた時に、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂにおける測定温度が一定温度に達するまでの時間も、薄肉部１０ａを設けた構成の方が短くなる。
【００３８】
また、本実施形態では、フレキシブル基板１４に、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂを配設し、フレキシブル基板１４を薄肉部１０ａに巻回した構成となっている。これによって、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂを、線接触状態で薄肉部１０ａに接触させることができる。このような構成とした場合、例えば硬質な基板にヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂを配設し、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂが点接触状態で薄肉部１０ａに接触させた場合に比べて、ヒータ１１の熱を、樹脂製配管１０内の被測定流体に効率良く伝達することができる。また、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂによって、効率良く温度を検出することができ、結果として、流量測定を精度良く行うことができる。
【００３９】
なお、上記の実施形態に係る流量センサでは、樹脂製配管１０に薄肉部１０ａを設けた構成とした場合について説明した。しかしながら、例えば図１０に示すように、薄肉部１０ａを設けない樹脂製配管４０に固定部材１３を配置して、上述した実施形態と同様な流量センサを構成してもよい。このような構成とした場合も、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの配設部位に回転トルクが加わることを防止することができ、この部位における樹脂製配管４０の変形や破損、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの樹脂製配管４０に対する接触状態の不良等が生じることを防止することができる。なお、この場合、例えば樹脂製配管４０として管壁厚の薄いものを使用することによって、流量測定の精度を高めることができる。
【００４０】
図１１は、上記実施形態の流量センサを用いたレジスト塗布装置の構成を示すものである。同図に示すように、レジスト塗布装置は、被処理基板としての半導体ウエハＷを保持して回転させるための回転保持機構としてのスピンチャック１０１を具備している。スピンチャック１０１の周囲には、スピンチャック１０１及び半導体ウエハＷの周囲を囲むように、カップ１０２が設けられており、スピンチャック１０１の上方には、レジスト供給ノズル１０３と、溶剤供給ノズル１０４とが配設されている。これらのレジスト供給ノズル１０３、溶剤供給ノズル１０４は、ノズル駆動機構１０５に接続されており、図中矢印で示すように、上下及び水平方向に移動可能とされている。
【００４１】
レジスト供給ノズル１０３は、レジスト供給配管１０６を介してフォトレジスト供給源１０７に接続されている。レジスト供給配管１０６は、ＰＦＡ製の樹脂製配管からなり、レジスト供給配管１０６には、上流側（フォトレジスト供給源１０７側）から順に、ポンプ１０８、フィルタ１０９、気泡除去機構１１０、流量センサ１１１、開閉バルブ１１２、サックバックバルブ１１３が介挿されている。流量センサ１１１は、前述した図５等に示した構成とされており、レジスト供給配管１０６と同一のＰＦＡ製の樹脂製配管１０（図１１には図示せず。）を備えている。
【００４２】
一方、溶剤供給ノズル１０４は、溶剤供給配管１１４を介して溶剤供給源１１５に接続されている。溶剤供給配管１１４には、開閉弁１１６が介挿されている。
【００４３】
上記構成のレジスト塗布装置では、スピンチャック１０１上に半導体ウエハＷを載置し、スピンチャック１０１に吸着保持する。そして、この半導体ウエハＷに、レジストノズル１０３から、所定量のフォトレジストを供給し、スピンチャック１０１によって、半導体ウエハＷを回転させることによって、フォトレジストを半導体ウエハＷの全面に拡散させて所定膜厚のフォトレジストの塗布を行う。この時、流量センサ１１１で正確に流量を測定しつつ、フォトレジストを半導体ウエハＷに供給することができるので、必要最低限の量のフォトレジストを正確に供給することができる。
【００４４】
したがって、余裕を見込んで必要最低限の量以上の多量のフォトレジストを供給する必要がなく、フォトレジストの消費量の低減を図ることができる。フォトレジストは高価であるため、これによって製造コストの低減を図ることができる。
【００４５】
また、流量センサ１１１は、薄肉部１０ａに熱収縮性チューブ１４によってチューブ状の補強部材が配設されているので必要な堅牢性を確保することができ、レジスト供給配管１０６に対して着脱する際等に破損が起きる可能性を低減することができる。
【００４６】
さらに、流量センサ１１１は、ＰＦＡ製の樹脂製配管１０を用いており、フォトレジストとの接触部が全てＰＦＡ製となっているので、フォトレジスト中に金属等の不純物が溶出することを抑制することができる。さらにまた、フォトレジスト中に気泡が混入した場合、流量センサ１１１において気泡の混入を検知することができるので、気泡が半導体ウエハＷに供給されて、フォトレジスト膜の形成状態が不良の半導体ウエハＷが発生することを抑制することができる。
【００４７】
なお、上記のフォトレジストの塗布に先だって、必要により、半導体ウエハＷ表面に溶剤供給ノズル１０４から溶剤を供給し、半導体ウエハＷの表面を溶剤によって濡らした状態とした後、レジスト供給ノズル１０３からフォトレジストを供給する。
【００４８】
以上、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能であることは、勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１０……樹脂製（ＰＦＡ製）配管、１０ａ……薄肉部、１１……ヒータ、１２ａ……上流側温度センサ、１２ｂ……下流側温度センサ、１３……固定部材、１４……フレキシブル基板、１５……ホルダ、１９……保持部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量センサ及びこれを用いたレジスト塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、配管内を流れる液体、気体等の流体の流量を測定するための流量センサとして、配管の外側に設けられ配管内部の流体を加熱するための加熱機構と、加熱された流体が配管内部を流れることによって生じる温度変化を測定するための温度測定機構とを具備し、測定される温度情報から配管内部を流れる流体の流量（質量流量）を求める流量センサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、半導体装置の製造工程において、微細な回路パターンを形成するためのフォトリソグラフィー工程で半導体ウエハ等の被処理基板にフォトレジストを塗布するレジスト塗布装置が従来から使用されている。このようなレジスト塗布装置としては、半導体ウエハを保持し、回転させるためのスピンチャックと、スピンチャック上の半導体ウエハ表面にフォトレジストを供給するためのフォトレジスト供給機構と、スピンチャック上の半導体ウエハの周囲を囲むように配置されたカップ等を具備したものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０７０９３号公報
【特許文献２】特開平７−３２０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のレジスト塗布装置では、フォトレジスト供給機構に設けられたベローズポンプ等で一定量のフォトレジストを半導体ウエハ表面に供給し、この後、スピンチャックによって半導体ウエハを回転させることによって、フォトレジストを半導体ウエハの全面に拡散させ、余分なフォトレジストをカップ内に飛散させて半導体ウエハ表面から除去するようになっている。
【０００６】
上記のように、従来のレジスト塗布装置では、ある程度余裕を見込んだ量のフォトレジストを半導体ウエハ表面に供給し、余分なフォトレジストをスピンチャックの回転によって振り切って除去するようになっている。しかしながら、近年では半導体装置の回路パターンが微細化される傾向にあり、微細な回路パターンの形成を可能とする高価なフォトレジストを使用することが多くなってきている。
【０００７】
このため、フォトレジストの使用量を削減することが求められている。この場合、フォトレジストの供給量を高精度で制御し、必要最低限のフォトレジストを半導体ウエハに供給することが考えられる。しかしながら、フォトレジストの供給量は、０．５ｍｌ程度であり、このような少量の流体の流量を精度よく測定することは困難である。また、フォトレジストの供給配管系には、金属等の汚染物が混入することを防止するため、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等の樹脂製の配管が使用されており、金属配管やガラス配管を用いた流量センサは使用することができないという問題がある。さらに、流量センサには、配管取り付け時等に破損等を起こさないように、ある程度の堅牢性が求められる。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたもので、被測定流体中への金属等の不純物の溶出を抑制することができるとともに、従来に比べて精度良く流体の流量を測定することができ、かつ、堅牢性を備えた流量センサ及びこれを用いたレジスト塗布装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の流量センサの一態様は、内部に被測定流体が流通される樹脂製配管と、前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体を加熱するための加熱機構と、前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体の流れによる温度変化を検出するための温度検出機構と、を具備した流量センサであって、前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定したことを特徴とする。
【００１０】
本発明のレジスト塗布装置の一態様は、被処理基板を保持して回転させる回転保持機構と、内部にフォトレジストが流通されるフォトレジスト供給配管を有し、前記回転保持機構に保持された前記被処理基板の表面にフォトレジストを供給するフォトレジスト供給機構と、を具備したレジスト塗布装置であって、内部に前記フォトレジストが流通される樹脂製配管と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストを加熱するための加熱機構と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストの流れによる温度変化を検出するための温度検出機構とを有し、前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定した流量センサが、前記フォトレジスト供給配管に介挿されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被測定流体中への金属等の不純物の溶出を抑制することができるとともに、従来に比べて精度良く流体の流量を測定することができ、かつ、堅牢性を備えた流量センサ及びこれを用いたレジスト塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の流量センサの製造工程を模式的に示す図。
【図２】一実施形態の流量センサの測定系の構成を模式的に示す図。
【図３】一実施形態の流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図４】一実施形態の流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図５】一実施形態の流量センサの全体構成を模式的に示す図。
【図６】一実施形態の流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図７】薄肉部を具備しない流量センサの要部構成を模式的に示す図。
【図８】図６の流量センサにおける温度シミュレーション結果を示すグラフ。
【図９】図７の流量センサにおける温度シミュレーション結果を示すグラフ。
【図１０】他の実施形態に係る流量センサの製造工程を模式的に示す図。
【図１１】本発明の一実施形態のレジスト塗布装置の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の詳細を、図面を参照して実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る流量センサとして、レジスト塗布装置のフォトレジスト流量測定用の流量センサとして好適な流量センサの製造工程を説明するための図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る流量センサでは、内部に被測定流体（例えば、フォトレジスト等）が流通される樹脂製配管１０を用いる。本実施形態において、樹脂製配管１０は、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成されており、内径（直径）が例えば３ｍｍ、外径（直径）が例えば４ｍｍ、管壁の厚さが例えば５００μｍとされている。
【００１５】
本実施形態に係る流量センサを製造する場合、まず、図１（ｂ）に示すように、樹脂製配管１０の長手方向中間部に、管壁を外側から切削して薄くした薄肉部１０ａを設ける。この薄肉部１０ａにおける管壁の厚さは、例えば、１００μｍ程度とすることが好ましい。すなわち、厚さが５００μｍの管壁を、略４００μｍ切削して残りの管壁厚が略１００μｍ程度とすることが好ましい。
【００１６】
次に、樹脂製配管１０の両側から、それぞれ少なくとも１つ（合計２つ）の固定部材１３を挿入し、樹脂製配管１０の両端部近傍の管壁の厚さが通常厚の部分（薄肉部１０ａ以外の部分）に固着する。固定部材１３としては、樹脂製配管１０の管壁外側に突出する形状のものを使用することができ、例えば、樹脂製配管１０の管壁全周に亘って鍔状に突出する形状のものを好適に使用することができる。本実施形態では、略六角ナット形状（内側にねじ溝は設けられていない。）の部材を用いている。
【００１７】
固定部材１３の材質としては、例えば、金属、樹脂、セラミックス等を用いることができる。固定部材１３を樹脂製、例えばＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）製とした場合は、例えば、熱融着等によって、樹脂製配管１０に固定部材１３を固着することができる。
【００１８】
そして、この樹脂製配管１０の薄肉部１０ａに、図２（ａ）に示すように、加熱機構としてのヒータ１１と、温度検出機構としての上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設する。なお、上流側温度センサ１２ａは、樹脂製配管１０の内部を流通する被測定流体の流れ方向に対して、ヒータ１１より上流側に配置されており、下流側温度センサ１２ｂは、ヒータ１１より下流側に配置されている。
【００１９】
本実施形態において、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂは、図３に示すように、可撓性を有するフレキシブル基板１４上に配設されており、フレキシブル基板１４を薄肉部１０ａの周りに例えば略半周程度巻回することによって、薄肉部１０ａの外側に線接触した状態で、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設することができるようになっている。なお、図３に示すように、フレキシブル基板１４には、夫々ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂに電気的に接続された電極１４ａが２個ずつ、合計６個設けられている。
【００２０】
本実施形態では、図２、図５に示すように、ホルダ１５によって、挟み込むようにしてヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂが配設されたフレキシブル基板１４を薄肉部１０ａの周りに固定するようになっている。すなわち、ホルダ１５は、図４、図５に示すように、２分割された第１ホルダ部１５ａと、第２ホルダ部１５ｂとから構成されており、これらの第１ホルダ部１５ａと、第２ホルダ部１５ｂとの間に、フレキシブル基板１４及び樹脂製配管１０を挟み込むように配置することによって、フレキシブル基板１４を薄肉部１０ａの周りに固定する構造となっている。
【００２１】
なお、図４、図５に示すように、第１ホルダ部１５ａは、略直方体形状とされている。一方、第２ホルダ部１５ｂは、上面側から見た形状が、略Ｈ状とされており、両側側面部に凹陥部１５ｃが設けられた形状となっている。この凹陥部１５ｃの部分に、図３に示したフレキシブル基板１４に設けられた電極１４ａが露出し、外部との電気的な接続を行えるようになっている。図４に示すように、第１ホルダ部１５ａ及び第２ホルダ部１５ｂには、内部に薄肉部１０ａを収容するための溝部１８と、この溝部１８の両側に形成され、薄肉部１０ａに隣接する管壁厚が通常厚の部分を収容する溝部１７が形成されている。
【００２２】
そして、図５に示すように、フレキシブル基板１４及びホルダ１５を組付けた樹脂製配管１０の固定部材１３を、外観形状が略直方体形状とされた保持部材１９に固定して、流量センサが構成される。保持部材１９は、矩形容器状の下側保持部材１９ａと、同じく矩形容器状の上側保持部材１９ｂを、これらの開口側の縁面を当接させることによって、全体形状が略直方体形状となるよう構成されている。また、保持部材１９の長手方向両側側面には、下側保持部材１９ａと上側保持部材１９ｂとを組み合わせた状態で六角形状となる保持孔１９ｃが、側面を貫通するように設けられている。
【００２３】
そして、下側保持部材１９ａと、上側保持部材１９ｂとの間に、樹脂製配管１０を配置し、保持孔１９ｃの部分で樹脂製配管１０に固着された固定部材１３を把持するように固定することによって、固定部材１３の管軸の回りの回転を制限しつつ樹脂製配管１０を保持するようになっている。なお、保持孔１９ｃの内周側縁部には、固定部材１３を嵌め込むための溝（図示せず）が形成されており、この溝に固定部材１３を嵌め込むことによって、固定部材１３及び樹脂製配管１０が保持部材１９に対して管軸方向に移動することのないように構成されている。
【００２４】
上記のように、本実施形態の流量センサでは、樹脂製配管１０の端部近傍の部分に夫々固定部材１３が固着され、これらの固定部材１３は管軸の回りの回転を制限された状態で、保持部材１９に固定されている。このため、樹脂製配管１０を被測定流体が流通される配管に取り付ける工程において、配管同士を接続するための接続部材を樹脂製配管１０に締め付ける際に、回転トルクが樹脂製配管１０の薄肉部１０ａに加わることを防止することができる。薄肉部１０ａは、樹脂製配管１０の他の部分に比べてその管壁が薄肉とされていることによって物理的強度が低い状態となっている。このため、流量センサを配管に着脱する際等に回転トルクが加わると破損を起こしたり、変形してヒータ１１や、上流側センサ１２ａ、下流側センサ１２ｂとの接触状態が不良になる等の不具合が生じる可能性が高い。本実施形態では、この薄肉部１０ａに回転トルクが加わることを防止することができるので、上記のような不具合が発生する可能性を低減することができ、十分な堅牢性を確保することができる。
【００２５】
図２に示すように、ヒータ１１は、電力供給回路８に電気的に接続されており、電力供給回路８からヒータ１１に電力が供給されるようになっている。また、上流側温度センサ１２ａの測定信号及び下流側温度センサ１２ｂの測定信号は、流量算出モジュール７及び２つの熱容量測定回路９に夫々別々に入力されるようになっている。流量算出モジュール７は、信号線によって電力供給回路８及び２つの熱容量測定回路９に接続されており、電力供給回路８と２つの熱容量測定回路９も信号線によって接続されている。
【００２６】
流量算出モジュール７は、温度差検出回路４、流量演算回路５、物性データ変更回路６を具備している。温度差検出回路４は、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの測定信号からこれらの温度差ΔＴを検出する。流量演算回路５は、温度差検出回路４によって検出された温度差ΔＴ、物性データ変更回路６からの物性データとしての係数ｋｓ（又はｋａ）、及び電力供給回路８からヒータ１１に供給された電力量に基づく被測定流体の加熱量Ｗによって被測定流体の流量（質量流量）を算出する。
【００２７】
すなわち、流量演算回路５は、較正用の流体Ｓの比熱Ｃｐ、流体Ｓの熱容量Ｃｓ等により定まる流体Ｓの物性データとしての係数ｋｓ及び温度差検出回路４からの温度差ΔＴに次式（１）の関係があることに基づいて、質量流量Ｆを算出する。
Ｗ＝ｋｓ・Ｃｐ・Ｆ・ΔＴ （１）
【００２８】
任意の被測定流体Ａについては、熱容量測定回路９によって測定された被測定流体Ａの熱容量Ｃａを用いて、物性データ変換回路６において、次式（２）に基づいて流量算出に必要な被測定流体Ａの係数ｋａを求める。
ｋａ＝Ｃａ／Ｃｓ （２）
【００２９】
なお、熱容量測定回路９は、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの測定信号及び電力供給回路８からヒータ１１に供給された電力量に基づく被測定流体の加熱量Ｗによって被測定流体Ａの熱容量Ｃａを算出し、算出した被測定流体Ａの熱容量Ｃａを流量算出モジュール７の物性データ変更回路６に出力する。ここで、熱容量が既知の被測定流体のみの流量を測定する場合は、熱容量測定回路９を省略し、物性データ変更回路６に、各被測定流体の熱容量等の物性データとしての上記した係数を記憶させておき、被測定流体を指定することによって、物性データ変更回路６に記憶された物性データとしての係数を用いて被測定流体の流量を算出するようにしてもよい。
【００３０】
上記構成の本実施形態の流量センサでは、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成された樹脂製配管１０を用いている。このＰＦＡ製の樹脂製配管１０は、後述するレジスト塗布装置のレジスト供給機構を構成するレジスト供給配管に使用される樹脂製配管と、材質及び内径、外径が同一のものである。このような樹脂製配管１０を使用することによって、フォトレジスト中に金属等の不純物が溶出することを抑制することができる。
【００３１】
また、上記樹脂製配管１０の薄肉部１０ａに、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設しているので、樹脂製配管１０内を流通する被測定流体、例えばフォトレジストを効率良く短時間で加熱することができるとともに、高感度でフォトレジストの流れによる温度変化を検出することができる。これによって、高精度で被測定流体の流量を測定することができる。また、例えばフォトレジスト中に気泡が混入した場合は、検出される上記の温度変化が、気泡の無い場合と異なるので、気泡の混入も検出することができる。
【００３２】
図６に、上記の薄肉部１０ａ、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂの位置関係を、縦断面において模式的に示す。なお、図６に示す矢印は、樹脂製配管１０の内部を流通する被測定流体の流れ方向を示している。
【００３３】
また、図７に、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成され、内径が３ｍｍ、外径が４ｍｍ、管壁の厚さが５００μｍで薄肉部を有しない樹脂製配管３０の外側に、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設した場合の構成を示す。
【００３４】
図７の構成の場合における上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂで測定される温度検出信号と、図６に示したように、樹脂製配管１０の厚さが１００μｍの薄肉部１０ａに、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂを配設した場合における上流側温度センサ１２ａ、下流側温度センサ１２ｂで測定される温度検出信号をシミュレーションして比較した結果を図８、図９のグラフに示す。
【００３５】
図８、図９のグラフにおいて、縦軸は温度、横軸は時間である。シミュレーションは、ヒータ１１の上流側０．３ｍｍの位置に上流側温度センサ１２ａ、下流側０．３ｍｍの位置に下流側温度センサ１２ｂを配設し、被測定流体としてシクロヘキサノンの物性値を用いて行った。また、被測定流体の流量がゼロの状態で、時間０〜１８秒までヒータ１１による加熱を行い、その後、時間１８〜２０秒の間、流量０．２５ｍｌ／ｓで被測定流体を流した場合についてシミュレーションを行った。図８のグラフは、図６に示した構成の場合であり、図９のグラフは図７に示した構成の場合である。
【００３６】
これらの図８、図９のグラフに示されるように、時間０〜１８秒までの間は、薄肉部１０ａを有しない図７の構成の方が、温度上昇幅が大きくなっている。これは、ＰＦＡの熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対して、シクロヘキサノンの熱伝導率が０．１２Ｗ／ｍ・Ｋと低く、管壁の厚みが厚い方が、ヒータ１１から管壁を伝わって上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂに届く熱が多いことによる。
【００３７】
熱式流量センサとして重要な特性は、被測定流体が流れた時間１８〜２０秒において、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂによって検出される温度差が大きいことである。この温度差については、図８のグラフに示す薄肉部１０ａを有する構成の場合の方が明らかに大きくなっている。したがって、図７に示されるように薄肉部１０ａを設けない構成の場合に比べて、図６に示した薄肉部１０ａを設けた構成の方が、高精度で被測定流体の流量を測定することができる。また、流体が流れ続けた時に、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂにおける測定温度が一定温度に達するまでの時間も、薄肉部１０ａを設けた構成の方が短くなる。
【００３８】
また、本実施形態では、フレキシブル基板１４に、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂを配設し、フレキシブル基板１４を薄肉部１０ａに巻回した構成となっている。これによって、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂを、線接触状態で薄肉部１０ａに接触させることができる。このような構成とした場合、例えば硬質な基板にヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂを配設し、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂが点接触状態で薄肉部１０ａに接触させた場合に比べて、ヒータ１１の熱を、樹脂製配管１０内の被測定流体に効率良く伝達することができる。また、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂによって、効率良く温度を検出することができ、結果として、流量測定を精度良く行うことができる。
【００３９】
なお、上記の実施形態に係る流量センサでは、樹脂製配管１０に薄肉部１０ａを設けた構成とした場合について説明した。しかしながら、例えば図１０に示すように、薄肉部１０ａを設けない樹脂製配管４０に固定部材１３を配置して、上述した実施形態と同様な流量センサを構成してもよい。このような構成とした場合も、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの配設部位に回転トルクが加わることを防止することができ、この部位における樹脂製配管４０の変形や破損、ヒータ１１、上流側温度センサ１２ａ及び下流側温度センサ１２ｂの樹脂製配管４０に対する接触状態の不良等が生じることを防止することができる。なお、この場合、例えば樹脂製配管４０として管壁厚の薄いものを使用することによって、流量測定の精度を高めることができる。
【００４０】
図１１は、上記実施形態の流量センサを用いたレジスト塗布装置の構成を示すものである。同図に示すように、レジスト塗布装置は、被処理基板としての半導体ウエハＷを保持して回転させるための回転保持機構としてのスピンチャック１０１を具備している。スピンチャック１０１の周囲には、スピンチャック１０１及び半導体ウエハＷの周囲を囲むように、カップ１０２が設けられており、スピンチャック１０１の上方には、レジスト供給ノズル１０３と、溶剤供給ノズル１０４とが配設されている。これらのレジスト供給ノズル１０３、溶剤供給ノズル１０４は、ノズル駆動機構１０５に接続されており、図中矢印で示すように、上下及び水平方向に移動可能とされている。
【００４１】
レジスト供給ノズル１０３は、レジスト供給配管１０６を介してフォトレジスト供給源１０７に接続されている。レジスト供給配管１０６は、ＰＦＡ製の樹脂製配管からなり、レジスト供給配管１０６には、上流側（フォトレジスト供給源１０７側）から順に、ポンプ１０８、フィルタ１０９、気泡除去機構１１０、流量センサ１１１、開閉バルブ１１２、サックバックバルブ１１３が介挿されている。流量センサ１１１は、前述した図５等に示した構成とされており、レジスト供給配管１０６と同一のＰＦＡ製の樹脂製配管１０（図１１には図示せず。）を備えている。
【００４２】
一方、溶剤供給ノズル１０４は、溶剤供給配管１１４を介して溶剤供給源１１５に接続されている。溶剤供給配管１１４には、開閉弁１１６が介挿されている。
【００４３】
上記構成のレジスト塗布装置では、スピンチャック１０１上に半導体ウエハＷを載置し、スピンチャック１０１に吸着保持する。そして、この半導体ウエハＷに、レジストノズル１０３から、所定量のフォトレジストを供給し、スピンチャック１０１によって、半導体ウエハＷを回転させることによって、フォトレジストを半導体ウエハＷの全面に拡散させて所定膜厚のフォトレジストの塗布を行う。この時、流量センサ１１１で正確に流量を測定しつつ、フォトレジストを半導体ウエハＷに供給することができるので、必要最低限の量のフォトレジストを正確に供給することができる。
【００４４】
したがって、余裕を見込んで必要最低限の量以上の多量のフォトレジストを供給する必要がなく、フォトレジストの消費量の低減を図ることができる。フォトレジストは高価であるため、これによって製造コストの低減を図ることができる。
【００４５】
また、流量センサ１１１は、薄肉部１０ａに熱収縮性チューブ１４によってチューブ状の補強部材が配設されているので必要な堅牢性を確保することができ、レジスト供給配管１０６に対して着脱する際等に破損が起きる可能性を低減することができる。
【００４６】
さらに、流量センサ１１１は、ＰＦＡ製の樹脂製配管１０を用いており、フォトレジストとの接触部が全てＰＦＡ製となっているので、フォトレジスト中に金属等の不純物が溶出することを抑制することができる。さらにまた、フォトレジスト中に気泡が混入した場合、流量センサ１１１において気泡の混入を検知することができるので、気泡が半導体ウエハＷに供給されて、フォトレジスト膜の形成状態が不良の半導体ウエハＷが発生することを抑制することができる。
【００４７】
なお、上記のフォトレジストの塗布に先だって、必要により、半導体ウエハＷ表面に溶剤供給ノズル１０４から溶剤を供給し、半導体ウエハＷの表面を溶剤によって濡らした状態とした後、レジスト供給ノズル１０３からフォトレジストを供給する。
【００４８】
以上、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能であることは、勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１０……樹脂製（ＰＦＡ製）配管、１０ａ……薄肉部、１１……ヒータ、１２ａ……上流側温度センサ、１２ｂ……下流側温度センサ、１３……固定部材、１４……フレキシブル基板、１５……ホルダ、１９……保持部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被測定流体が流通される樹脂製配管と、
前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体を加熱するための加熱機構と、
前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体の流れによる温度変化を検出するための温度検出機構と、
を具備した流量センサであって、
前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、
２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定した
ことを特徴とする流量センサ。
【請求項２】
請求項１記載の流量センサであって、
前記樹脂製配管が、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流量センサであって、
前記樹脂製配管の一部に、管壁の厚さを薄くした薄肉部を設け、当該薄肉部に前記加熱機構及び前記温度検出機構を配置し、
前記樹脂製配管外側の前記薄肉部以外の部分に、かつ、前記薄肉部を挟む位置に、前記固定部材を固着したことを特徴とする流量センサ。
【請求項４】
請求項３記載の流量センサであって、
前記薄肉部は、前記樹脂製配管の外側を切削することによって形成されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項記載の流量センサであって、
前記固定部材が、鍔状に前記樹脂製配管外側に突出するよう構成されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項６】
請求項１〜４いずれか１項記載の流量センサであって、
前記保持部材が直方体形状の箱状に形成され、対向する側面に前記固定部材が固定されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項記載の流量センサであって、
前記温度検出機構が、前記加熱機構より前記被測定流体の流れに対して上流側に配設された上流側温度検出機構と、下流側に配設された下流側温度検出機構とによって構成されている
ことを特徴とする流量センサ。
【請求項８】
被処理基板を保持して回転させる回転保持機構と、
内部にフォトレジストが流通されるフォトレジスト供給配管を有し、前記回転保持機構に保持された前記被処理基板の表面にフォトレジストを供給するフォトレジスト供給機構と、を具備したレジスト塗布装置であって、
内部に前記フォトレジストが流通される樹脂製配管と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストを加熱するための加熱機構と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストの流れによる温度変化を検出するための温度検出機構とを有し、
前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、
２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定した流量センサが、
前記フォトレジスト供給配管に介挿されている
ことを特徴とするレジスト塗布装置。
【請求項１】
内部に被測定流体が流通される樹脂製配管と、
前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体を加熱するための加熱機構と、
前記樹脂製配管の外部に設けられ、前記被測定流体の流れによる温度変化を検出するための温度検出機構と、
を具備した流量センサであって、
前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、
２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定した
ことを特徴とする流量センサ。
【請求項２】
請求項１記載の流量センサであって、
前記樹脂製配管が、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）から構成されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流量センサであって、
前記樹脂製配管の一部に、管壁の厚さを薄くした薄肉部を設け、当該薄肉部に前記加熱機構及び前記温度検出機構を配置し、
前記樹脂製配管外側の前記薄肉部以外の部分に、かつ、前記薄肉部を挟む位置に、前記固定部材を固着したことを特徴とする流量センサ。
【請求項４】
請求項３記載の流量センサであって、
前記薄肉部は、前記樹脂製配管の外側を切削することによって形成されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項記載の流量センサであって、
前記固定部材が、鍔状に前記樹脂製配管外側に突出するよう構成されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項６】
請求項１〜４いずれか１項記載の流量センサであって、
前記保持部材が直方体形状の箱状に形成され、対向する側面に前記固定部材が固定されていることを特徴とする流量センサ。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項記載の流量センサであって、
前記温度検出機構が、前記加熱機構より前記被測定流体の流れに対して上流側に配設された上流側温度検出機構と、下流側に配設された下流側温度検出機構とによって構成されている
ことを特徴とする流量センサ。
【請求項８】
被処理基板を保持して回転させる回転保持機構と、
内部にフォトレジストが流通されるフォトレジスト供給配管を有し、前記回転保持機構に保持された前記被処理基板の表面にフォトレジストを供給するフォトレジスト供給機構と、を具備したレジスト塗布装置であって、
内部に前記フォトレジストが流通される樹脂製配管と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストを加熱するための加熱機構と、前記樹脂製配管の外部に設けられ前記フォトレジストの流れによる温度変化を検出するための温度検出機構とを有し、
前記加熱機構及び前記温度検出機構の配置部位より前記樹脂製配管の両端側に、それぞれ少なくとも１つずつ、前記樹脂製配管外側に突出する固定部材を固着し、
２つの前記固定部材を、当該固定部材の管軸の回りの回転を制限しつつ保持する保持部材に固定した流量センサが、
前記フォトレジスト供給配管に介挿されている
ことを特徴とするレジスト塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５４７１２（Ｐ２０１２−１５４７１２Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６９２（Ｐ２０１１−１２６９２）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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