CN104698758A - 处理液供给装置和处理液供给方法 - Google Patents

处理液供给装置和处理液供给方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供处理液的置换性高、能够稳定地进行处理液的供给的处理液供给装置。在设置于经由排出部(51)向被处理体(W)排出处理液的处理液供给装置(5)的供给泵(6)中，构成处理液的供给路径的一部分的管道(62)具有弹性，引导部(61)限制管道(62)的外表面，因此，沿该管道延伸的方向设置。挤压部(65)以在其与引导部(61)之间夹着导管(62)并对该导管进行了挤压的状态移动，由此，向排出部(51)供给处理液。通过该供给泵(6)向排出部(51)供给处理液器件，导管(62)仅被挤压部(65)挤压。

Description

处理液供给装置和处理液供给方法
技术领域
本发明涉及输送向被处理体供给的处理液的技术。
背景技术
在作为半导体制造步骤(工序)之一的光刻步骤中，在作为被处理体的半导体晶片(以下称为晶片)的表面将抗蚀剂液涂敷为膜状，将所得到的抗蚀膜以规定的图案曝光之后进行显影，形成抗蚀图案。
在将该光刻步骤中所使用的抗蚀剂液、显影液等处理液经由喷嘴(排出部)排出到晶片的处理液供给装置中，从药液容器(处理液供给源)等利用供给泵进行处理液向喷嘴的供给。例如，专利文献1中记载了如下的药液供给系统：在设置于容器内的波纹管体的一端安装活塞，利用活塞使波纹管体伸缩，向涂敷喷嘴供给抗蚀剂液。另外，专利文献2中记载的药液供给系统中，在泵室内使用使横膈膜往复移动的隔膜泵，进行抗蚀剂液向排出喷嘴的供给。
但是，这种的往复泵中，有时吸引的处理液的一部分残留于死角。如果不能全部排出泵内的处理液，则例如导致安装后的泵内残留的加工片等颗粒与处理液一同在泵内长期滞留，成为晶片的处理开始延迟、污染的原因。
在此，作为泵内的滞留少的泵，已知有管道泵，但是，管道泵的波动大，难以作为在晶片处理的每个时刻稳定地供给规定量的处理液的设备。
此外，在专利文献3中，记载了利用轴支承为能够旋转的加压辊挤压具有挠性的泵，从记录头向废墨水处理部件排出墨水的技术。但是，在专利文献3中，没有记载对被处理体稳定地供给处理液的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-305980号公报：段落0022、图2
专利文献2：日本特开2012-151197号公报：段落0035、0041、图4、5
专利文献3：日本特开2003-118147号公报：段落0025、0029、图3～5
发明内容
发明想要解决的技术问题
本发明是在这样的情况下而完成的，其目的在于提供一种处理液的置换性高、能够稳定地进行处理液的供给的处理液供给装置、处理液供给方法和存储该方法的存储介质。
用于解决技术课题的技术方案
本发明的处理液供给装置，利用设置于供给路径的供给泵将从处理液供给源供给的处理液经由排出部向被处理体排出，上述处理液供给装置的特征在于：上述供给泵包括：具有弹性、构成上述供给路径的一部分的管道；引导部，其用于限制上述管道的外表面，沿该管道延伸的方向设置；一个挤压部，其隔着上述管道位于引导部的相反侧，在上述挤压部与该引导部之间在挤压管道的状态下移动，由此输送处理液；和移动机构，使上述挤压部进入位于处理液的输送方向的上游侧、在上述挤压部与上述引导部之间夹着管道的位置，使上述挤压部沿着该引导部向下游侧移动，向上述排出部供给了处理液之后，使挤压部移动使其以从挤压上述管道的位置脱离，在利用上述供给泵向上述排出部供给处理液期间中，上述管道仅被上述挤压部挤压。
上述处理液供给装置，可以包括以下的构成。
(a)当向上述排出部供给处理液时，上述挤压部从在上述管道延伸的方向上的预先设定的位置挤压管道的状态开始移动。
(b)包括：从上述供给泵和排出部之间的供给路径分支的支路；在上述排出部和支路之间切换处理液的供给目的地的流路切换部；和控制部，其输出控制信号，使得执行以下步骤：在上述挤压部在挤压上述导管的状态下从进入上述挤压部与上述引导部之间夹着管道的位置开始移动至上述预先设定的位置为止的期间中，形成将处理液的供给目的地切换至上述支路的状态的步骤；和在上述挤压部到达该预先设定的位置之后，形成将处理液的供给目的地切换至上述排出部侧的状态的步骤。此时，上述支路与比上述管道更靠处理液供给源侧的供给路径合流，在处理液的供给目的地切换为支路的状态期间中从上述供给泵供给的处理液返回该供给泵。并且，在从上述供给泵供给的处理液经由上述支路被返回到该供给泵为止的流路设置有过滤器。
(c)包括：进行流入该管道的处理液的供给和切断的开闭阀，其设置于比上述管道更靠处理液供给源侧的供给路径；和设置于比上述管道更靠排出部侧的供给路径的过滤器，上述处理液供给装置包括：控制部，其输出控制信号，使得执行：在上述开闭阀和管道之间的供给路径存在处理液的状态下，利用上述挤压部挤压管道的步骤；接着，在关闭了上述开闭阀的状态下，使上述挤压部向排出部侧的供给路径移动，利用管道的形状要恢复原来的形状的力，对上述开闭阀和管道之间的供给路径内进行减压，对处理液进行脱气的步骤；和此后，打开上述开闭阀，使脱气后的处理液进入管道，之后再次在挤压管道的状态下使上述挤压部移动，由此，向过滤器供给处理液，对脱气后的处理液进行过滤的步骤。
(d)上述供给泵构成为，为了改变向上述排出部供给的处理液的供给量，沿上述管道延伸的方向的长度不同的多个引导部能自由更换。另外，上述供给泵构成为，为了改变向上述排出部供给的处理液的供给量，内径不同的多个管道能自由更换。
(e)上述移动机构构成为使多个挤压部移动，在使用一个挤压部向上述排出部供给处理液期间中，使其它的挤压部不进入上述一个挤压部与上述引导部之间夹着管道的区域。
发明效果
本发明，由于利用挤压部挤压管道来输送液体，因此，供给泵内的处理液的滞留变少，并且，仅使用一个挤压部挤压导管，因此，伴随送液动作的波动变小，能够稳定地供给规定量的处理液。
附图说明
图1是发明的实施方式所涉及的涂敷、显影装置的横剖平面图。
图2是上述涂敷、显影装置的立体图。
图3是设置于上述涂敷、显影装置的抗蚀剂液供给装置的结构图。
图4是设置于上述抗蚀剂液涂敷装置的管道泵的横剖平面图。
图5是上述管道泵的纵剖侧面图。
图6是表示上述抗蚀剂液供给装置的作用的第一说明图。
图7是表示上述抗蚀剂液供给装置的作用的第二说明图。
图8是表示上述抗蚀剂液供给装置的作用的第三说明图。
图9是表示上述抗蚀剂液供给装置的作用的第四说明图。
图10是表示上述抗蚀剂液供给装置的作用的第五说明图。
图11是表示上述抗蚀剂液供给装置的其它作用的第一说明图。
图12是表示上述其它作用的第二说明图。
图13是表示抗蚀剂液供给装置的另外的其它作用的说明图。
图14是表示上述管道泵的其它的结构例的说明图。
图15是表示上述管道泵的变形例的说明图。
图16是上述变形例所涉及的管道泵的纵剖侧面图。
图17是表示上述管道泵的其它变形例的平面图。
图18是表示比较例1所涉及的管道泵的结构的平面图。
图19是表示实施例1所涉及的管道泵的供给压力的经时变化的说明图。
图20是表示比较例1所涉及的管道泵的供给压力的经时变化的说明图。
图21是表示使用实施例1所涉及的管道泵时的来自喷嘴的抗蚀剂液的排出状态的说明图。
图22是表示使用比较例1所涉及的管道泵时的来自喷嘴的抗蚀剂液的排出状态的说明图。
图23是表示实施例2所涉及的利用转子进行的抗蚀剂液的供给开始位置的说明图。
图24是表示根据上述供给开始位置的的抗蚀剂液的排出量的变化的说明图。
附图标记说明
W    晶片
200  控制部
5    抗蚀剂液供给装置
501  排出管
502  循环管
503  供给管
51   喷嘴
52   过滤器
53   中间罐
54   抗蚀剂液瓶
6、6a～6c 管道泵
61   引导部
62   管道
65   转子
67   电动马达
671  马达传动轴
692  驱动部
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。在此，对将本发明所涉及的处理液供给装置应用于涂敷、显影装置的情况进行说明。
如图1和图2所示，涂敷、显影装置包括：用于将密闭收纳有多个例如25个作为被处理体的晶片W的载体10搬入搬出的载体台1；对从该载体台1取出的晶片W实施抗蚀剂涂敷处理(以下，称为涂敷处理)、显影处理等的处理部2；和在该处理部2与在晶片W的表面形成有透过光的液层的液浸状态下对晶片W进行曝光的曝光部4之间进行晶片W的交接的接口部3。
在载体台1设置有：能够并列载置多个载体10的载置部11；从该载置部11看设置于前方的壁面的开关部12；和用于经由开关部12从载体10取出晶片W的交接机构A1。
接口部3由在处理部2和曝光部4之间前后设置的第一搬送室3A和第二搬送室3B构成，分别设置第一晶片搬送部30A和第二晶片搬送部30B。
另外，在载体台1的内侧与由壳体20包围周围的处理部2连接，在该处理部2，从跟前侧顺次设置将加热、冷却系统的单元多层化而形成的架单元U1、U2、U3和液处理单元U4、U5，另外，进行各单元间的晶片W的交接的主搬送元件A2、A3交替排列设置。主搬送元件A2、A3配置在由从载体台1看在前后方向上配置的架单元U1、U2、U3侧的一个面部、例如右侧的液处理单元U4、U5侧的一个面部、和形成左侧的一个面的背面部构成的划分壁21包围的空间内。另外，在载体台1和处理部2之间、处理部2和接口部3之间，配置有具有在各个单元使用的温度调节装置、温湿度调节用的导管等的温湿度调节单元22。
架单元U1、U2、U3采用将用于进行由液处理单元U4、U5进行的处理的前处理和后处理的各种单元以多层、例如10层叠层而成的构成。作为这些各种单元的组合例，包括加热(烘培)晶片W的加热单元、冷却晶片W的冷却单元等(均无图示)。另外，对晶片W供给规定的处理液进行处理的液处理单元U4、U5、例如，如图2所示，包括在抗蚀剂液、显影液等的药液收纳部14之上涂敷防反射膜的防反射膜涂敷单元(BCT)23、对晶片W涂敷抗蚀剂液的涂敷单元(COT)24、对晶片W供给显影液进行显影的显影单元(DEV)25等，这些单元23、24、25多层例如5层地叠层而构成。本实施方式的处理液供给装置，设置于这些单元23、24、25。
对于如上述方式构成的涂敷、显影处理装置的晶片W的处理流程的一例，边参照图1和图2边简单说明。涂敷、显影处理装置中，按批地连续搬送晶片W。即，同批的晶片W被连续搬送。首先，例如，收纳有25个晶片W的载体10载置于载置部11时，利用开关部12取下载体10的盖体，利用交接机构A1取出晶片W。
被取出的晶片W经由形成架单元U1的一层的交接机构(无图示)向主搬送元件A2交接，作为涂敷处理的前处理，例如，进行用防反射膜涂敷单元(BCT)23进行防反射膜形成处理，接着，进行冷却处理之后，用涂敷单元(COT)24涂敷抗蚀剂液。接着，晶片W通过主搬送元件A2在形成架单元U1～U3的一个架的加热单元被加热(烘烤处理)，进一步在冷却后经由架单元U3的交接单元向接口部3搬入。
在该接口部3中，晶片W由第一搬送室3A和第二搬送室3B的第一晶片搬送部30A和第二晶片搬送部30B搬送至曝光部4，通过以与晶片W的表面相对的方式配置的曝光元件(无图示)进行曝光。在曝光后，晶片W以与向曝光部4搬入时相反的路径搬送至主搬送元件A2，通过在显影单元(DEV)25被显影而形成图案。图案形成后的晶片W返回载置于载置部11上的原来的载体10。
接着，对于设置于液处理单元U4、U5内的各个单元23、24、25的处理液供给装置的结构，边参照图3边进行说明。图3中表示对涂敷单元(COT)24的喷嘴51供给抗蚀剂液(处理液)的抗蚀剂液供给装置(处理液供给装置)5的例子。抗蚀剂液供给装置5包括抗蚀剂液瓶54、暂时存储从该抗蚀剂液瓶54输送的抗蚀剂液的中间罐53、将从中间罐53排出的抗蚀剂液向喷嘴51(排出部)供给的管道泵6(供给泵)。
抗蚀剂液瓶54是从外部搬入的能够替换的容器。抗蚀剂液瓶54与加压管路506连接，加压管路506包括用于从加压气体供给源55接受加压用的不活泼气体(例如氮气(N2))、对内部抗蚀剂液进行加压并将其向中间罐53输送的电磁式切换阀V7。
中间罐53发挥暂时存储从抗蚀剂液瓶54输送来的抗蚀剂液并将其向晶片W供给的作用。在中间罐53设有用于判断从抗蚀剂液瓶54的抗蚀剂液的输送开始和输送停止的时刻的液面计531。在抗蚀剂液瓶54和中间罐53之间经由输送管路505进行抗蚀剂液的输送。另外，在中间罐53的上部设有在将中间罐53内的抗蚀剂液排出时使用的排液管504，在该排液管路504安装有电磁式的开闭阀V6。另外，在中间罐53设置有接收来自加压气体供给源55的加压用气体的不图示的加压管路。
抗蚀剂液瓶54和中间罐53相当于本实施方式的处理液供给源。
中间罐53经由安装有开闭阀V4的供给管503与管道泵6连接。另外，管道泵6经由安装有过滤器52和药液阀V1的排出管路501与喷嘴51连接。在过滤器52的一侧(过滤材料的入口侧)，设有具备开闭阀V2的通气管路507，能够将含有颗粒、气泡等的抗蚀剂液向外部排出。
供给管路503和排出管路501相当于抗蚀剂液的供给路径，供给管路503构成处理液供给源侧的供给路径，排出管路501构成排出部侧的供给路径。
从排出管路501中的过滤器52和药液阀V1之间的位置，分支有设有开闭阀V3的循环管路502(分支路)，该循环管路502在供给管路503的开闭阀V4的上游侧的位置与供给管路503合流。通过使用该循环管路502，能够使从管道泵6流出的抗蚀剂液再次回到管道泵6。当使用循环管路502时，药液阀V1和开闭阀V3相当于能够将利用管道泵6的抗蚀剂液的供给目的地在喷嘴51和循环管路502之间切换的切换部。
本实施方式的抗蚀剂液供给装置5中，管道泵6具备用于抑制波动的发生、稳定地对喷嘴51供给规定量的抗蚀剂液的结构。以下，对管道泵的结构，边参照图4、5边进行说明。
如图4、图5所示，管道泵6包括：进行抗蚀剂液的输送的管道62；具有沿管道62的外表面延伸的壁面的引导部61；夹着管道62位于与引导部61相反一侧、在与该引导部61之间挤压管道62的转子65(引导部)；保持转子65的旋转体64；和旋转驱动旋转体64的电动马达67。
管道62为具有弹性的例如树脂制的配管，抗蚀剂液的入口侧和出口侧的末端部经由各接头63与供给管路503、排出管路501连接。
在引导部61中，配置有管道62、转子65、旋转体64等的区域开口为圆弧状，管道62沿该圆弧的内周侧的壁面配置为U字状。
在沿着引导部61配置的管道62的内侧，圆板状的两个旋转体64(64a、64b)在上下方向上相互隔开间隔地配置，这些旋转体64a、64b由马达传动轴671支承。马达传动轴671的基端部与能够切换旋转方向的电动马达67连接，能够使两个旋转体64a、64b在相同方向上仅旋转相同角度。
在旋转体64a、64b的边缘部的附近位置，以在上下方向上贯通这些旋转体64a、64b的方式设置有转子传动轴651。转子65通过转子传动轴651支承为绕着该传动轴651自由旋转。转子65以比旋转体64a、64b的外周更朝向外侧、使其侧周面突出的方式配置，能够在该侧周面与引导部61之间夹着管道62，挤压管道62。本例的管道泵6仅包括一个转子65。
如上所述以挤压管道62的状态使旋转体64旋转，转子65自身绕着转子传动轴651旋转，并且，转子65还以绕着电机传动轴671公转的方式移动。该结果，转子65挤压管道62的位置发生移动，伴随该移动，管道62内的抗蚀剂液被输送。
旋转体64、电极传动轴671、电动马达67构成转子65的移动机构。
在本例的管道泵6中，引导部61、管道62、转子65和旋转体64设置于共通的壳体60内。另外，在该壳体60内，设置有用于检测转子65回到规定的原始位置的光电传感器662。光电传感器662例如包括不图示的投光部和受光部，检测从投光部射出的光束在设置于转子65的上端部的反射板661反射而向受光部入射，由此检测转子65位于原始位置。
本例的管道泵6中的原始位置，设定为转子65从在与引导部61之间夹着管道62的位置脱离的状态的预先确定的位置。
如图1所示，在涂敷、显影装置，设置有进行该装置整体的控制的控制部200。如图3所示，控制部200也执行抗蚀剂液供给装置5的控制。控制部200由包括CPU和存储部的计算机构成，在存储部存储有由关于抗蚀剂液供给装置5的作用、即从抗蚀剂液瓶54向中间罐53输送抗蚀剂液、通过管道泵6将中间罐53内的抗蚀剂液向喷嘴51供给的动作的步骤(命令)组构成的程序。该程序例如存储于硬盘、光盘、磁光盘、存储卡等存储介质中，由此安装于计算机中。
如图4、图5所示，关于管道泵6的动作控制，控制部200，能够取得由光电传感器662检测到反射板661的反射光的信号，检测转子65位于原始位置。另外，控制部200对电动马达67输出表示旋转体64的旋转方向和旋转量的信号。其结果，能够基于在上述原始位置从自检测出转子65的状态开始的旋转体64的旋转方向和旋转量，能够知道转子65的现在位置。
对于具有以上说明的结构的抗蚀剂液供给装置5的动作，边参照图6～图10边进行说明。此外，在图6～图13所示的管道泵6中，适当省略引导部61和光电传感器662等的记载。
首先，使供给管路503的开闭阀V4和排出管路501的药液阀V1为打开状态，使从抗蚀剂液瓶54到喷嘴51的流路连通之后，打开加压管路506的切换阀V7，从加压气体供给源55接收加压用的气体。利用加压用的气体对抗蚀剂液瓶54内进行加压，则抗蚀剂液瓶54内的抗蚀剂液向中间罐53输送。
另外，利用从不图示的加压管路接收的加压用的气体对中间罐53内进行加压，则直至供给管路503-管道泵6-过滤器52-喷嘴51的流路被抗蚀剂液充满，进行空气排出(图6)，接着，关闭药液阀V1，打开开关泵V3，将流路从喷嘴51侧切换为循环管路502，打开通气管路507的开闭阀V2，继续中间罐53的加压，由此利用抗蚀剂液将循环管路502的配管内充满，向通气管路507排出空气(不图示)。
这些动作中，转子65位于原始位置，管道62在不被挤压的状态，进行充满抗蚀剂液的操作。
这样，结束抗蚀剂液供给装置5内的流路503、62、501、502的空气排出，停止加压用的气体的供给，在将管道泵6的出口侧与循环管路502连接的状态下，关闭过滤器52的通气管路507的开闭阀V2。然后，使旋转体64旋转，使在原始位置待机的转子65在其与引导部61之间进入夹着管道62的位置(图7)。
转子65进入到其与引导部61之间夹着导管62的位置时，导管62被挤压，进一步使转子65移动，则伴随管道62内的抗蚀剂液的输送，从管道泵6挤出抗蚀剂液。此时，如图7所示，管道泵6的出口侧的排出管路501与循环管路502连接，喷嘴51侧的排出管路501关闭，因此，转子65进入时被挤出的抗蚀剂液再次回到管道泵6的入口侧。
另外，在管道泵6的出口侧设置有过滤器52，暂时由过滤器52过滤得到的抗蚀剂液返回到管道泵6，由此，在抗蚀剂液向晶片W的排出动作时(参照后述的图8)，能够利用过滤器52再次过滤返回的抗蚀剂液。其结果，能够将颗粒、气泡更少的抗蚀剂液向晶片W排出。
进一步使转子65移动，到达预先设定的抗蚀剂液的供给开始位置(例如，图7所示的位置)之后，停止转子65的移动。这样，在调整转子65的位置的阶段，通过使从管道泵6挤出的抗蚀剂液的液流流向循环管路502侧流动，能够防止从喷嘴51排出不必要的抗蚀剂液。另外，将循环管路502与管道泵6的出口侧连接，使从管道泵6挤出的抗蚀剂液返回管道泵6，由此，能够有效地利用抗蚀剂液。
在抗蚀剂液的供给开始位置使转子65的移动停止，管道62、排出管路501内的抗蚀剂液的压力稳定之后，如图8所示，关闭循环管路502的开闭阀V3，另一方面，打开排出管路501的药液阀V1，将来自管道泵6的抗蚀剂液的供给目的地切换为喷嘴51侧。
然后，使转子65向与排出管路501的连接部侧移动时，从管道泵6挤出的处理液在过滤器52过滤之后，向喷嘴51供给。供给到喷嘴51的抗蚀剂液向绕铅直轴旋转的晶片W的表面排出，遍及晶片W的表面形成抗蚀膜。
如上述方式，使转子65从预先设定的供给开始位置向供给结束位置移动，进行管道62内的抗蚀剂液的输送，由此能够向喷嘴51正确地供给规定量的抗蚀剂液。此时，实验性地确认，不仅使开始抗蚀剂液的供给的位置至结束的位置的距离一定，而且固定供给开始位置，由此，与每次从不同的位置开始供给的情况相比，能够使向喷嘴51供给的抗蚀剂液的供给量稳定(参照后述的(实验2))。
另外，通过仅使用一个转子65挤压管道62，在与后述的比较例所示的具备多个转子65的管道泵6c(参照图18)中同时边挤压管道62的多个部位边进行处理液的输送的情况相比，能够以压力变动少且稳定的状态供给抗蚀剂液(参照后述的(实验1))。其结果，抑制从喷嘴51排出的抗蚀剂液的断液，有助于良好的抗蚀膜的形成。
使转子65移动至抗蚀剂液的供给结束位置为止，则例如每规定次数的晶片W处理或每经过规定时间，根据需要，进行在过滤器52捕集的气泡的脱泡操作(图9)。当进行脱泡操作时，关闭排出管路501的药液阀V1，打开通气管路507的开闭阀V2之后，使转子65从供给结束位置进一步向排出管路501侧移动，向过滤器52供给抗蚀剂液，挤出在过滤器52内滞留的含有气泡的抗蚀剂液。
在此，在图9所示的例子中，对转子65移动至抗蚀剂液的供给结束位置之后，执行继续脱泡的动作进行说明。其中，也可以在将过滤器52的出口侧切换为循环管路502的状态下使转子65从上述供给结束位置移动至原始位置，之后再使转子65移动至在其与引导部61之间夹着管道62的位置之后，进行如图9所示的切换阀V1～V4的设定进行脱泡操作。
总结以上说明的动作，在不进行脱泡操作时，从图8的阀V1～V4设定的状态关闭排出管路501的药液阀V1，打开循环管路502的开闭阀V3。另外，在进行脱泡操作时，从图9的阀V1～V4设定的状态关闭通气管路507的开闭阀V2。然后，使停止在供给结束位置或脱泡操作的结束位置的转子65进一步向排出管路501侧移动，从与引导部61的壁面相对的位置使转子65脱离，返回原始位置(图10)。
即使在该动作中，从管道泵6挤出的抗蚀剂液的液流流向循环管路502侧，也能够防止从喷嘴51排出不必要的抗蚀剂液。另外，通过使从管道泵6挤出的抗蚀剂液返回管道泵6，能够有效地利用抗蚀剂液。
通过重复以上说明的图7→图8(→根据需要图9)→图10所示的动作，能够对多个晶片W稳定地供给规定量的抗蚀剂液，良好地实施抗蚀膜的涂敷处理。
采用本实施方式所涉及的抗蚀剂液攻击装置5，具有以下的效果。利用转子65挤压管道62来输送抗蚀剂液，因此，管道泵6内的抗蚀剂液的滞留变少。另外，仅使用一个转子65挤压管道62，因此，伴随送液动作的波动变小，能够稳定地供给规定量的抗蚀剂液。
接着，边参照图11、图12说明使用抗蚀剂液供给装置5的抗蚀剂液的脱气法。此外，在以下说明中，对于与使用图3～图10进行说明的内容共通的构成组件，使用与这些图中所示的内容相同的附图标记。
当进行脱气时，打开开闭阀V4，其下游侧的供给管路503-管道62的流路内成为被抗蚀剂液充满的状态。此时，关闭排出管路501的药液阀V1和通气管路507的开闭阀V2，打开循环管路502的开闭阀V3。接着，使转子65从原始位置移动到与引导部61的壁面相对的位置之后，关闭供给管路503的开闭阀V4(图11)。
从关闭供给管路503的开闭阀V4之后，使转子65向与排出管路501的连接部侧移动，则由于不从管道62的上游侧补充抗蚀剂液，因此，如图11所示，管道62保持被挤压的状态。另一方面，在具有弹性的管道62中，作用要恢复原始形状的恢复力，从而从开闭阀V4的下游侧到与管道62的连接部的供给管路503的配管内形成为减压状态，溶解在抗蚀剂液中的气体被脱气。此外，此时，可以从管道泵6流出的抗蚀剂液的流出目的地切换为循环管路502作为通气管路507。
使用内径6mm、壁厚1.25mm的树脂制的管道62的预备实验中，确认了通过管道62的恢复力能够形成相对于大气压为-70kPa的减压状态。这是为了进行抗蚀剂液的脱气操作而充分的压力状态。
这样一来，将图11所示的状态维持规定时间，结束脱气操作，打开供给管路503的开闭阀V4并且不改变移动方向，使转子65移动至原始位置。其结果，管道62的形状利用弹性力恢复为原始形状，脱气后的抗蚀剂液进入管道62内。然后，再次使转子65向在其与引导部61之间夹着管道62的位置移动，通过执行处理液的输送，脱气后的处理液通过过滤器52，除去在脱气操作时产生的气泡(图12)。这样，通过在适当的时刻进行脱泡操作(图9)，由过滤器52除去的气泡向外部排出。
另外，本例的抗蚀剂液供给装置5，在涂敷、显影装置的运转停止、抗蚀剂液供给装置5的维护等时，也能够在回收来自排出管路501的抗蚀剂液的操作中利用。此时，使转子65在其与向喷嘴51供给抗蚀剂液时相反方向移动，使转子65从与排出管501的连接部侧进入在该转子65与引导部61之间夹着管道62的位置(图13)。然后，打开排出管路501的药液阀V1、供给管路503的开闭阀V4，使从喷嘴51到中间罐53的流路连通，关闭循环管路502的开闭阀V3和通气管路507的开闭阀V2，在这样的状态下，使转子65向与供给管503的连接部侧移动。伴随该动作，排出管路501的配管内的抗蚀剂液被向管道62吸引，能够将处理液向出口侧的供给管路503(中间罐53)输送。
接着，对管道泵6的变形进行说明。如图4、图5所示的管道泵6中，通过代替使用沿管道62的延伸方向长度不同的多种引导部61，使抗蚀剂液的供给开始位置和供给结束位置的距离变化，由此，也可以改变抗蚀剂液向喷嘴51的供给量。另外，通过代替使用内径不同的多种管道62，可以改变抗蚀剂液的供给量。
另外，如图14的管道泵6a所示，可以在旋转体64设置多个转子65。此时，构成为调整旋转体64彼此的配置关系和沿管道62延伸的方向的引导部61的长度，由此在使用一个转子65进行抗蚀剂液的供给动作期间，其它的转子65不进入在上述一个转子65与引导部61之间夹着管道62的区域。由此，能够维持仅使用一个转子65进行送液的状态，抑制波动的发生，稳定地供给规定量的抗蚀剂液。
另外，管道62和转子65的移动机构的构成不限定于图4、图14所示的管道泵6、6a的例子。图15、图16中，表示代替弯曲为U字型的管道62，而沿直线状延伸的管道62设置有引导部61，在与该引导部61另外设置的引导壁611之间夹着转子65进行引导的类型的管道泵6b。另外，本例的引导泵6b中，在上下配置卷绕于相互隔开间隔配置的滑轮641的两根驱动带68，在这些驱动带68之间架设转子传动轴651。
卷绕有各驱动带68的一侧和另一侧的滑轮641通过支承于各自共通的转子传动轴651，利用设置于一侧的转子传动轴651的基端部的电动马达67使驱动带68转动，则转子65移动，进行抗蚀剂液的供给。本例的管道泵6b中，除了引导部61之外还有引导壁611构成引导部，另外，滑轮641、转子传动轴651、电动电机67和驱动带68构成移动机构。
另外，在此，抗蚀剂液供给装置5并不一定具备循环管路502。例如，如图17的管道泵6c所示，也可以通过驱动部692，利用向旋转体64的径向自由突出和没入的传动轴691来保持转子传动轴651。该例子中，至到达抗蚀剂液的供给开始位置为止，使转子65退避到不与管道62接触的位置。在转子65到达供给开始位置之后，使转子65移动到转子65的侧周面从旋转体64突出的位置，挤压管道62。
另外，在抗蚀剂液的供给实施后，也使转子65退避到不与管道62接触的位置，在该状态下使转子65移动到原始位置。如图17所示的例子中，转子65在供给开始位置和供给结束位置之间的区域以外的位置移动期间，转子65不与管道62接触，因此，循环管路502中抗蚀剂液不流动，能够防止从喷嘴51排出不必要的抗蚀剂液。另外，本例中，由于转子65能够不挤压管道62地移动，使转子65向供给开始位置进入的方向可以为从抗蚀剂液的输送方向的上游侧开始，也可以从下游侧开始。
另外，如图3所示的抗蚀剂液供给装置5的结构中，可以将循环管52从排出管路501分支的位置设置在循环管路502的上游侧。此时，可以在循环管路502的流路上另外设置过滤器52。
此外，使转子65返回原始位置的动作也可以不每次进行。例如，能够例示如下动作：将沿管道62延伸的方向设置的引导部61分割为等距离的多个区域，转子65到达供给结束位置之后，停止抗蚀剂液的供给，更换晶片W，将上述供给结束位置作为下一个供给开始位置进行下一个晶片W的抗蚀剂液供给。如后述的(实验2)中的研究所示，即使抗蚀剂液的供给开始位置不同，在进行大致等量的抗蚀剂液供给时，也能够执行这样的动作(参照(实施例2-1、2-2))。
此外，涂敷、显影装置中，设置如图3所示的处理液供给装置5的单元的种类不限定于涂敷单元。除了进行上述的防反射膜涂敷单元(BCT)23中的防反射膜的原料液的排出、显影单元(DEV)25中的显影液的排出的处理液供给装置5以外，在进行在抗蚀膜的上层形成保护膜的保护膜形成单元(ITC)中的保护膜的原料液的排出的处理液供给装置5等各种处理液单元中也能够应用本发明。
除此以外，处理液供给装置5的应用对象也不限定于设置于涂敷、显影装置的液体处理单元。在使用酸性、碱性的洗净液进行晶片W的清洗处理的液体处理单元中，对于进行这些洗净液的排出的处理液供给装置5，也能够应用本发明。
另外，经由本发明的处理液供给装置5供给处理液的被处理的种类不限定于半导体晶片的例子，也可以使FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用的玻璃基板等。
[实施例]
(实验1)
使用如图4、图5所示的具备一个转子65的管道泵6、和如图18所示的具备4个转子65的管道泵6d，进行向喷嘴51供给抗蚀剂液的实验，观察抗蚀剂液的供给压力的经时变化和从喷嘴51排出抗蚀剂液的排出状态。
A.实验条件
(实施例1)
在图3所示的抗蚀剂液供给装置5中，设置使用图4、图5进行了说明的管道泵6，以从管道泵6供给的抗蚀剂液的供给流量为0.5ml/秒的速度使转子65移动，通过设置于管道泵6的出口侧的排出管路501的压力计56，测定抗蚀剂液的供给压力的经时变化。另外，通过目视观察来自喷嘴51的抗蚀剂液的排出状态。管道62使用树脂制、内径6mm、壁厚1.25mm的管道。
(比较例1)
如图18所示，在沿通过转子传动轴651相互正交的方向引出的直线与旋转体64的外周交叉的位置配置有4个转子65，除此以外，以与(实施例1)同样的条件测定抗蚀剂液的供给压力的经时变化和进行从喷嘴51的排出状态的目视观察。本例中，管道62由2个～3个转子65同时挤压，进行抗蚀剂液的输送。
B.实验结果
在图19中表示(实施例1)中的抗蚀剂液的供给压力的经时变化，在图21中表示从喷嘴51排出的抗蚀剂液的排出状态。另外，在图20中表示(比较例1)中的抗蚀剂液的供给压力的经时变化，在图22(a)、(b)中表示从喷嘴51排出的抗蚀剂液的排出状态。
图19、图21中的横轴表示时间，纵轴表示以大气压状态为基准(0kPa)的压力计56的指示值。
根据图19所示的(实施例1)的实验结果，仅使用一个转子65进行抗蚀剂液的供给时，在转子65刚开始移动和刚停止之后发生比较大的压力变动，除此此外，在转子65的移动期间，以大致2kPa左右的稳定的压力进行抗蚀剂液的供给。其结果，如图21所示，能够从喷嘴51连续排出抗蚀剂液。
另一方面，根据图20所示的(比较例1)的结果，管道泵6d的出口的压力在+20kPa～-10kPa左右的范围内，确认到时常发生剧烈振动的波动。伴随这样的波动的发生，发生如图22(a)所示从喷嘴51连续排出抗蚀剂液的时刻和如图22(b)所示从喷嘴51排出的抗蚀剂液中断的时刻，无法稳定地进行抗蚀剂液的供给。
另外，排出管路501的配管由透明的配管构成，观察供给至喷嘴51的抗蚀剂液，确认了在抗蚀剂液内大量含有在(实施例1)时没有观察到的小气泡。这能够认为是在以相邻的多个转子65夹着的管道62内的区间形成负压状态，抗蚀剂液中含有的气体放出而形成气泡的结果。如果含有气泡的抗蚀剂液向晶片W供给，则形成涂敷不均的产生、在膜中发生缺陷的原因。
(实验2)
使用与(实施例1)同样的管道泵6，使利用转子65的抗蚀剂液的供给开始位置和供给结束位置间的距离一致，另一方面，使供给开始位置改变，测定从喷嘴51排出的抗蚀剂液的排出量的变化。
A.实验条件
(实施例2-1)如图23的(a)的带有附图标记的箭头所示，以向与从供给管路503的抗蚀剂液进入方向正交的方向引出的直径与旋转体64的外周的交叉位置(图23中，记为0°)作为供给开始位置，以使旋转体64从该供给开始位置向排出管路501侧旋转90°的位置(该图中，记为90°)作为供给结束位置。以该条件从管道泵6向喷嘴51进行抗蚀剂液的供给，测定从喷嘴51排出的抗蚀剂液的排出量。抗蚀剂液排出量的测定进行10次。
(实施例2-2)如图23的(b)的带有附图标记的箭头所示，以使旋转体64从0°的位置向排出管路501侧旋转45°的位置作为供给开始位置，以使旋转体64从该供给开始位置在相同方向上旋转90°的位置(该图中，记为135°)作为供给结束位置，进行抗蚀剂液的供给，除此以外，与(实施例2-1)同样。
(实施例2-3)如图23的(c)的带有附图标记的箭头所示，以使旋转体64从0°的位置向排出管路501侧旋转90°的位置作为供给开始位置，以使旋转体64从该供给开始位置在相同方向上旋转90°的位置(该图中，记为180°)作为供给结束位置，进行抗蚀剂液的供给，除此以外，与(实施例2-1)同样。
B.实验结果
在图24中表示(实施例2-1～2-3)的实验结果。图24的横轴表示从喷嘴51的抗蚀剂液的排出次数，纵轴表示各次中测定的抗蚀剂液的排出量。图中，以叉的点表示(实施例2-1)的结果，以白圆点表示(实施例2-2)的结果。另外，以白方形的点表示(实施例2-3)的结果。
根据图24所示的实验结果，在(实施例2-1～2-3)的任一个中，只要转子65的供给开始位置相同，与抗蚀剂液的供给次数无关，抗蚀剂液的排出量基本固定。相对于此，在各实施例期间比较抗蚀剂液的排出量，(实施例2-1)中抗蚀剂液的平均排出量为0.722ml，另一方面，(实施例2-2)与其相比，平均排出量稍少，为0.716ml。另外，(实施例2-3)与(实施例2-1、实施例2-2)相比，抗蚀剂液的平均排出量大幅增加，为0.807ml。
像这样，根据转子65的排出开始位置，从喷嘴51排出的抗蚀剂液的量变化的正确理由仍不清楚，但是，能够考虑是因为根据管道62的配置形状、挤压位置，被挤压的管道恢复形状的力发生变化。
如以上所说明的方式，根据(实施例2-1～实施例2-3)的实验结果，可以得到从喷嘴51排出的抗蚀剂液的排出量受到转子65的排出开始位置的大幅影响这样新的见解。因此，可知在以一个转子65进行处理液的输送的管道泵6中，通过使转子65的排出开始位置在晶片W的处理时一致，能够在晶片W面间供给稳定量的抗蚀剂液。

Claims (15)

1.一种处理液供给装置，利用设置于供给路径的供给泵将从处理液供给源供给的处理液经由排出部向被处理体排出，所述处理液供给装置的特征在于：
所述供给泵包括：
具有弹性、构成所述供给路径的一部分的管道；
引导部，其用于限制所述管道的外表面，沿该管道延伸的方向设置；
一个挤压部，其隔着所述管道位于引导部的相反侧，在所述挤压部与该引导部之间在挤压管道的状态下移动，由此输送处理液；和
移动机构，使所述挤压部进入位于处理液的输送方向的上游侧、在所述挤压部与所述引导部之间夹着管道的位置，使所述挤压部沿着该引导部向下游侧移动，向所述排出部供给了处理液之后，使挤压部移动使其以从挤压所述管道的位置脱离，
在利用所述供给泵向所述排出部供给处理液期间中，所述管道仅被所述挤压部挤压。
2.如权利要求1所述的处理液供给装置，其特征在于：
当向所述排出部供给处理液时，所述挤压部从在所述管道延伸的方向上的预先设定的位置挤压管道的状态开始移动。
3.如权利要求2所述的处理液供给装置，其特征在于，包括：
从所述供给泵和排出部之间的供给路径分支的支路；
在所述排出部和支路之间切换处理液的供给目的地的流路切换部；和
控制部，其输出控制信号，使得执行以下步骤：
在所述挤压部在挤压所述导管的状态下从进入所述挤压部与所述引导部之间夹着管道的位置开始移动至所述预先设定的位置为止的期间中，形成将处理液的供给目的地切换至所述支路的状态的步骤；和
在所述挤压部到达该预先设定的位置之后，形成将处理液的供给目的地切换至所述排出部侧的状态的步骤。
4.如权利要求3所述的处理液供给装置，其特征在于：
所述支路与比所述管道更靠处理液供给源侧的供给路径合流，在处理液的供给目的地切换为支路的状态期间中从所述供给泵供给的处理液返回该供给泵。
5.如权利要求4所述的处理液供给装置，其特征在于：
在从所述供给泵供给的处理液经由所述支路被返回到该供给泵为止的流路设置有过滤器。
6.如权利要求1～5中任一项所述的处理液供给装置，其特征在于，包括：
进行流入该管道的处理液的供给和切断的开闭阀，其设置于比所述管道更靠处理液供给源侧的供给路径；和
设置于比所述管道更靠排出部侧的供给路径的过滤器，
所述处理液供给装置包括：
控制部，其输出控制信号，使得执行：
在所述开闭阀和管道之间的供给路径存在处理液的状态下，利用所述挤压部挤压管道的步骤；
接着，在关闭了所述开闭阀的状态下，使所述挤压部向排出部侧的供给路径移动，利用管道的形状要恢复原来的形状的力，对所述开闭阀和管道之间的供给路径内进行减压，对处理液进行脱气的步骤；和
此后，打开所述开闭阀，使脱气后的处理液进入管道，之后再次在挤压管道的状态下使所述挤压部移动，由此，向过滤器供给处理液，对脱气后的处理液进行过滤的步骤。
7.如权利要求1～5中任一项所述的处理液供给装置，其特征在于：
所述供给泵构成为，为了改变向所述排出部供给的处理液的供给量，沿所述管道延伸的方向的长度不同的多个引导部能自由更换。
8.如权利要求1～5中任一项所述的处理液供给装置，其特征在于：
所述供给泵构成为，为了改变向所述排出部供给的处理液的供给量，内径不同的多个管道能自由更换。
9.如权利要求1～5中任一项所述的处理液供给装置，其特征在于：
所述移动机构构成为使多个挤压部移动，在使用一个挤压部向所述排出部供给处理液期间中，使其它的挤压部不进入所述一个挤压部与所述引导部之间夹着管道的区域。
10.一种处理液供给方法，利用设置于供给路径的供给泵将从处理液供给源供给的处理液经由排出部向被处理体排出，所述处理液供给方法的特征在于：
使用供给泵，所述供给泵包括：
具有弹性、构成所述供给路径的一部分的管道；
引导部，其用于限制所述管道的外表面，沿该管道延伸的方向设置；和
一个挤压部，其隔着所述管道位于引导部的相反侧，在所述挤压部与该引导部之间在挤压管道的状态下移动，由此输送处理液，
所述处理液供给方法包括以下步骤：
使所述挤压部进入位于处理液的输送方向的上游侧、所述挤压部与所述引导部之间夹着管道的位置的步骤；
接着，使所述挤压部沿该引导部向下游侧移动，向所述排出部供给处理液的步骤；和
此后，使挤压部从挤压所述管道的位置脱离的步骤，
利用所述供给泵向所述排出部供给处理液期间中，仅由所述挤压部挤压所述管道。
11.如权利要求10所述的处理液供给方法，其特征在于：
在向所述排出部供给处理液的步骤中，所述挤压部从在所述管道延伸的方向上的预先设定的位置挤压管道的状态开始移动。
12.如权利要求11所述的处理液供给方法，其特征在于：
所述处理液供给方法使用：
从所述供给泵和排出部之间的供给路径分支的支路；和
在所述排出部和支路之间切换处理液的供给目的地的流路切换部，
所述处理液供给方法包括：
从所述挤压部进入所述挤压部与所述供给部之间夹着管道的位置开始至所述预先设定的位置为止在挤压所述管道的状态下移动的期间中，形成将处理液的供给目的地切换至所述支路的状态的步骤；和
在所述挤压部到达该预先设定的位置之后，形成将处理液的供给目的地切换至所述排出部侧的状态的步骤。
13.如权利要求12所述的处理液供给方法，其特征在于：
所述支路与比所述管道更靠处理液供给源侧的供给路径合流，
在形成将处理液的供给目的的切换至支路的状态的步骤中，从所述供给泵供给的处理液返回该供给泵。
14.如权利要求13所述的处理液供给方法，其特征在于，包括：
利用过滤器对从所述供给泵供给、经由所述支路返回该供给泵的处理液进行过滤的步骤。
15.如权利要求10～14中任一项所述的处理液供给方法，其特征在于：
所述处理液供给方法使用：
设置于比所述管道更靠处理液供给源侧的供给路径、进行向该管道流入的处理液的供给和切断的开闭阀；和
设置于比所述管道更靠排出部侧的供给路径的过滤器，
所述处理液供给方法包括以下步骤：
在所述开闭阀和管道之间的供给路径存在处理液的状态下利用所述挤压部挤压管道的步骤；
接着，在关闭所述开闭阀的状态下使所述挤压部向排出部侧的供给路径移动，利用管道的形状要恢复原来的形状的力，对所述开闭阀和管道之间的供给路径内进行减压，对处理液进行脱气的步骤；和
此后，打开所述开闭阀，使脱气后的处理液进入管道，之后再次在挤压管道的状态下使所述挤压部移动，由此，向过滤器供给处理液，过滤脱气后的处理液的步骤。
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