JP2013153063A

JP2013153063A - 液処理装置

Info

Publication number: JP2013153063A
Application number: JP2012013136A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Yoshihara; 孝介吉原; Yuichi Yoshida; 勇一吉田; Soichiro Okada; 聡一郎岡田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2032-01-25
Also published as: JP5614418B2; KR20130086557A; US20130189852A1; KR101771275B1; US9165797B2

Abstract

【課題】基板に対して処理液により処理するにあたり、基板上に処理液から持ち込まれる異物の量を抑えること。
【解決手段】レジスト液をスピンチャック２０上のウエハＷ上に展開しやすくするために、ＰＧＭＥＡ等の溶剤を前もってウエハＷ上に塗布する。塗布する前に、溶剤供給源４２から供出した溶剤を一旦蒸留タンク５１に貯蔵した上で、溶剤を加熱部５３で加熱し溶剤を気化させ、気化した溶剤を冷却器６０にて冷却することで蒸留による精製を行い、溶剤中のパーティクルを除去する。精製した溶剤は貯溜タンク７１に一旦貯留した上で、溶剤供給路７４からスピンチャック２０上の溶剤ノズル４０へと供給する。そして溶剤ノズル４０からウエハＷへと、溶剤の吐出を行い、溶剤をウエハＷに塗布する。また、蒸留タンク５１を定期的に洗浄することで、溶剤中のパーティクル濃度の上昇を抑える。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエハ等の製造において、ウエハ表面に塗布する処理液を供給する液処理装置に関する。

半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）の表面にレジスト膜を形成するレジスト塗布処理が行われている。この塗布処理としては、一般にはスピンコーティング法が採用されている。図９に示すようにウエハＷをスピンチャック１０に固定し、高速回転させた状態で、レジスト液をノズル１１からウエハＷの中心部に供給することで、遠心力によりレジスト液をウエハＷの径方向外方に向かって拡散することで塗布する手法である。

このようなレジスト液塗布を行うにあたっては、高い面内均一性をもってレジスト液をウエハ上に塗布することが必要である。またスピンコーティング法は、ウエハ上のレジスト液の大部分が振り切られてしまい、無駄になることから、ウエハ上へのレジスト液の供給量を少なくする方法が求められている。

省レジスト化を図る方法として、レジスト液塗布前に、ウエハの表面に基板表面を改質する処理液を塗布することで、溶剤によりウエハ表面を濡れた状態にし、レジスト液を展伸しやすくする方法、いわゆるプリウェット法が知られている（特許文献１、２）。溶剤を塗布する際には、処理液ボトルから溶剤ノズルに至るまでの流路中に、メッシュ体を有するフィルタを配置し、ここで溶剤中の異物を濾過する工程が取られている。

一方、回路パターンの微細化が進んでいるため、これまではあまり問題にならなかった極小サイズの異物の存在が、歩留まりに影響を及ぼすことが予想される。これらの異物（パーティクル）としては処理液の原液由来の異物や、処理液が原液タンクから装置を通る間に混入した輸送経路由来の異物、あるいはイオン化した金属などが挙げられる。これらの異物を処理液から除去するために、フィルタにも様々な工夫がなされてはいるが、フィルタの目の微細化には限界があり、また、イオンの除去は既存のフィルタでは困難である。

特開平７−３２０９９９号公報特開２００７−２９９９４１号公報

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板に対して処理液により処理するにあたり、基板上に処理液から異物が持ち込まれることを抑えることのできる技術を提供することにある。

本発明の液処理装置は、
基板保持部に水平に保持された基板に対して、処理液供給源から処理液ノズルを介して処理液を供給して液処理を行う装置において、
前記処理液供給源から供給された処理液を気化して蒸気を得るための気化部と、
前記気化部から得られた処理液の蒸気を冷却して液化するための冷却部と、
前記冷却部の冷却により得られた処理液を貯溜する貯溜タンクと、
前記貯溜タンク内の処理液を前記処理液ノズルに送り出すための送液機構と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の液処理方法は、
前記処理液供給源から供給された処理液を気化部により気化して蒸気を得る工程と、
前記気化部と貯溜タンクとの間の流路に設けられた冷却部により前記蒸気を冷却して液化し、処理液を得る工程と、
前記冷却部の冷却により得られた処理液を前記貯溜タンクに貯溜する工程と、
前記貯溜タンク内の処理液を、基板保持部に水平に保持された基板に対して、処理液ノズルを介して供給して液処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。

さらに、本発明の記憶媒体は、
前記処理液供給源から供給された処理液に対して、前記液処理方法を行う装置に用いられるコンピュータプログラムが記録された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、既述の方法を行うように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、処理液供給源から供給された処理液を気化部により気化して蒸気を得、この蒸気を冷却して液化し、得られた処理液をノズルから基板に供給して液処理を行っているため、処理液中の異物（例えばパーティクルやイオン化したメタルなど）が低減する。このため基板上に処理液から異物が持ち込まれることを抑えることができ、例えば回路パターンの微細化が進んでいる半導体デバイスの製造技術において極めて有効である。

本発明の実施の形態に係るレジスト塗布装置を示す概略縦断面図である。本発明の実施の形態に係るレジスト塗布装置を構成する液処理装置の実施の一形態を示す縦断側面図である。本発明の液処理装置の実施の別の一形態を示す縦断側面図である。本発明の液処理装置の実施の別の一形態を示す縦断側面図である。本発明の液処理装置の実施の別の一形態を示す縦断側面図である。本発明の液処理装置の実施の別の一形態を示す縦断側面図である。本発明の液処理装置の実施の別の一形態を示す縦断側面図である。本発明の液処理装置の実施の別の一形態を示す縦断側面図である。従来例において、ウエハの表面において、滴下されたレジスト液の拡がりの様子を示す説明図である。

以下、本発明の液処理装置をレジスト塗布装置に適用した第１の実施形態を説明する。
先ずレジスト塗布装置の全体構成について簡単に述べると、レジスト塗布装置は、図１に示すように基板であるウエハＷを水平に保持するためのスピンチャック２０及びカップ体２３を含むカップモジュールと、ウエハＷに溶剤及びレジスト液を夫々供給するための溶剤ノズル４０及びレジストノズル３０とを備えている。カップモジュールは、ウエハＷから振り切られた溶剤等を受け止め、下部の排液路２６ａから排出すると共に、下部の排気路２５ａから排気してミストが処理雰囲気に飛散しないように構成されている。

溶剤ノズル４０は、溶剤供給路４１を介して溶剤供給源４２に接続され、溶剤供給路４１の途中には、溶剤供給装置４が設けられている。またレジストノズル３０はレジスト供給路３１を介してレジスト供給源３２に接続され、レジスト供給路３１の途中にはレジスト供給装置３３が設けられている。

溶剤供給装置４及びレジスト供給装置３３は、バルブ、フィルタ及びポンプなどを含む供給制御機器群からなるものであり、以下に溶剤供給装置４について詳述する。

溶剤供給装置４は図２に示すように、蒸留タンク５１を備えており、この蒸留タンク５１の上面に形成された溶剤導入ポート４５には、一端側が溶剤供給源４２に接続された配管４２ａの他端側が接続されている。配管４２ａにはフィルタ４３及びバルブ４４が介設されている。蒸留タンク５１の下部には、タンク中の溶剤を加熱するための加熱部５３が設けられており、溶剤の沸点以上の一定温度に加熱することが可能である。また、蒸留タンク５１には高レベルの液面を検出するための高レベル（Ｈ）センサ５２ａ、及び低レベルの液面を検出する低レベル（Ｌ）センサ５２ｂが備え付けられている。

更に蒸留タンク５１内部の底部は湾曲しており、中央部に溶剤を排出するための排液路５４が設けられている。排液路５４による溶剤排出の制御は排液バルブ５５の開閉により行われ、流量計５６を経由して溶剤が排出される。また、蒸留タンク５１の上面には、キャリアガスを導入するガス導入ポート８３が設けられ、キャリアガス供給源８１からガスバルブ８２を経由してキャリアガスが蒸留タンク５１内へと供給されるようになっている。この例では蒸留タンク５１、加熱部５３及びガス導入ポート８３により溶剤を気化するための気化部を構成している。

更に、蒸留タンク５１の上面中央には、気化した溶剤を回収するための回収管６１の下端部が接続されている。回収管６１は上方へ直立して伸び、上端部が鋭角に屈曲し、スパイラル状にて形成された状態で斜め下方に伸びている。スパイラル状に形成された管路部分は冷却器６０の内管に相当し、この内管は上下両面が湾曲した外管６０ａの中に収まっている。外管６０ａの下部には冷却液である冷却水を当該外管内に注入する注入ポート６４が設けられ、外管６０ａの上部には冷却水を排出する排出ポート６３が設けられている。即ち、回収管６１により回収された薬液の蒸気は内管６２に入り、内管６２が冷却器６０内で水冷されることによって蒸気が液化され、こうして蒸留タンク５１内の溶剤が精製される構造となっている。

冷却器６０で精製された溶剤は、内管６２の下端から延伸された回収管７３を経由し、その上面に形成された溶剤回収ポート６５から貯溜タンク７１へと回収される。貯溜タンク７１の内部には高レベルの液面を検出するための高レベル（Ｈ）センサ７２ａ、低レベルの液面を検出する低レベル（Ｌ）センサ７２ｂ、超低レベルの液面を検出する超低レベル（ＬＬ）センサ７２ｃが備え付けられている。貯溜タンク７１内部の底部は湾曲しており、溶剤ノズル４０を介してウエハＷに溶剤を供給するための溶剤供給路７４が当該底部の中央部に接続されている。また、貯溜タンク７１の上面には、キャリアガス排出ポート８４が設けられ、ガスバルブ８５を経由してキャリアガスを外部へと排出するようになっている。
溶剤供給路７４には、上流側から送液機構を構成する送液ポンプ７５、バルブ７６及び流量計７７が設けられ、先端側に溶剤ノズル４０が接続されている。

ここで、本装置で処理可能なプリウェット用の溶剤としては、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ、シクロヘキサノン、γブチルラクトン、酢酸ブチル、ＭＡＫ（２−ヘプタノン）などが挙げられる。また、使用可能なキャリアガスとしては、Ｎ２ガス、ヘリウムなどが挙げられる。

上記レジスト塗布装置は、図１に示すように制御部１００により制御されるように構成されている。この制御部１００は例えばコンピュータからなり、プログラム、メモリ、ＣＰＵを備えている。前記プログラムには制御部１００から制御信号を送り、後述の動作を実行して所定の溶剤処理を行うように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラムは、コンピュータ記憶媒体、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）などの記憶部に格納されて制御部１００にインストールされる。ここで前記制御部１００にインストールされた前記プログラムには、スピンチャック２０、レジストノズル３０、レジスト供給源３２、レジスト供給装置３３、溶剤ノズル４０、溶剤供給源４２、バルブ４４、加熱部５３、Ｈセンサ５２ａ、Ｌセンサ５２ｂ、排液バルブ５５、流量計５６、冷却器６０、Ｈセンサ７２ａ、Ｌセンサ７２ｂ、ＬＬセンサ７２ｃ、送液ポンプ７５、バルブ７６、流量計７７、キャリアガス供給源８１、ガスバルブ８２、ガスバルブ８５などを制御するためのプログラムも含まれており、制御部１００のメモリに予め記憶されたプロセスレシピに応じて、前記各部が制御されるようになっている。

続いて、上述実施形態の作用について説明する。先ず、プリウェット処理用の溶剤が、溶剤供給源４２から溶剤供給路４１を通って溶剤供給装置４へと供給される。図２において、溶剤供給源４２から溶剤供給装置４へと供給される例えばＰＧＭＥＡなどの溶剤は、粗濾しのためにフィルタ４３で濾過される。こうすることでフィルタの目の大きさ以上のパーティクルが取り除かれる。濾過された溶剤はバルブ４４、溶剤供給ポート４５を介し蒸留タンク５１内へと供給される。

蒸留タンク５１内に供給された溶剤は、加熱部５３により加熱され気化される。ここで、加熱部５３の温度は、例えばＰＧＭＥＡの沸点より高温に、例えば１６０℃に設定されている。気化した溶剤は、キャリアガス供給源８１から蒸留タンク５１内に供給されたＮ２ガスをキャリアガスとして、回収管６１へと送り込まれていく。

このように溶剤が気化する一方で、蒸留タンク５１内への溶剤の貯溜も同時に行われる。そして液面がＨセンサ５２ａより高位となったときに溶剤供給源４２からの溶剤供給を例えばバルブ４４を閉じることにより停止し、液面がＬセンサ５２ｂより低位となったときに溶剤供給源４２からの溶剤供給を再開する制御がされる。液面がＨセンサ５２ａとＬセンサ５２ｂの間にあるときは溶剤供給源４２から溶剤が供給され続ける。こうして、蒸留タンク５１内の溶剤の液面は通常はＨセンサ５２ａとＬセンサ５２ｂの間で保たれると共に、蒸留タンク５１の空焚きや過剰な溶剤供給が防止される。

一方、回収管６１へＮ２ガスと共に送り込まれた溶剤蒸気は、冷却器６０の内管６２に入り、冷却水によって水冷される。すると溶剤蒸気は液化され、内管６２の下部へと滴下していく。こうして蒸留精製された溶剤からはパーティクルが取り除かれている。滴下していく精製後の溶剤は回収管７３を介し、貯溜タンク７１へ回収される。また、液化されなかった溶剤成分を含んだＮ２ガスは、一旦貯溜タンク７１を経由した後、キャリアガス排出ポート８４からガスバルブ８５を経由して外部へと排出される。

ここで、液面がＨセンサ７２ａより高位となったときにはキャリアガス供給源８１からのＮ２ガスの供給と加熱部５３を停止させ、溶剤の精製を停止する。液面がＬセンサ７２ｂより低位となったときにはキャリアガス供給源８１からのＮ２ガスの供給を再開させ加熱部５３を稼働させ、溶剤の精製を再開する。液面がＨセンサ７２ａとＬセンサ７２ｂの間にある場合は、Ｎ２ガスの供給と加熱部５３の稼働が続けられ、よって溶剤は精製され続ける。こうして、貯溜タンク７１内の精製溶剤の液面は通常はＨセンサ７２ａとＬセンサ７２ｂの間で保たれる。

蒸留による精製溶剤の貯溜タンク７１への供給量がウエハＷへの溶剤の吐出量を下回り続け、液面がＬＬセンサ７２ｃより低位となったときには溶剤ノズル４０への溶剤供給を停止させる。こうしてウエハＷへの溶剤の吐出量不足を未然に防ぐ。
そして精製溶剤がウエハ連続処理に当たり十分な量、貯溜タンク７１へと貯溜されたところで、ウエハＷに対して、精製後の溶剤を塗布する段階へと移る。

一方、レジスト塗布装置の外部の搬送機構（図示せず）からウエハＷがスピンチャック２０上へ受け渡され、当該ウエハＷをスピンチャック２０に吸着保持する。そして薬液ノズル４０をウエハＷの中心部の上方に移動させ、溶剤供給装置４から当該溶剤ノズル４０へと適量の溶剤を吐出するように調節して供給する。

溶剤ノズル４０から溶剤をウエハＷ上に吐出した後、回転駆動部２１を制御してウエハＷの回転数を上昇させることにより、溶剤は遠心力により外部に向かって拡げられ、ウエハＷの表面全体を溶剤で濡れた状態にする工程、即ちプリウェットが行われる。なお、溶剤は、ウエハＷを回転させている状態で供給してもよい。プリウエット終了後、溶剤ノズル４０をウエハＷの中心部上方から待避させ、入れ替わりにレジストノズル３０をウエハＷの中心部上方に移動させる。レジストノズル３０からレジスト液の吐出を開始し、例えば特許文献２に開示された方法により回転数を制御することでレジスト液をウエハＷ上に展伸する。ウエハＷには既にプリウェット処理が行われているので、レジスト液は円滑に無理なく拡散され、筋状に拡がることで塗布ムラが起こりにくくなる。

ところで、上述の溶剤供給装置４においては、運転を継続していくうちに、蒸留タンク５１の内部に貯溜される溶剤中のパーティクルの濃度が高くなる。そのため、本装置は、蒸留タンク５１の底部の排液路５４から定期的に蒸留タンク５１中の溶剤を廃棄することで、内部をリフレッシュするサイクルを設けている。

当該サイクルの例としては、ウエハ処理の総カウント枚数や、溶剤の積算流量によって排液バルブ５５を開放するタイミングを決定し、その時点の蒸留タンク５１中の溶剤の量に基づいて全排出に掛かる時間を算出し、バルブ４４を閉じ、溶剤供給源４２からの溶剤供給をストップさせた上で、前述の算出された時間だけ排液バルブ５５を開放することにより排液を行う。また、排液が完了したのち、洗浄液による蒸留タンク５１の洗浄を行ってもよい。洗浄方法としては溶剤による洗浄（つまり共洗い）及び蒸留タンク５１の内壁に付着した金属イオンを除去するために酸による洗浄が考えられる。そして排液後、あるいは洗浄後には（酸を用いた場合は洗浄後溶剤による共洗いを行った上）、再び排液バルブ５５を閉め、溶剤供給源４２から蒸留タンク５１への溶剤の供給を再開する。なおこの洗浄サイクルの際、貯溜タンク７１に十分な液量があれば、上記蒸留タンク５１内の洗浄サイクルと貯溜タンク７１からウエハＷへの精製後溶剤の供給とを同時に行うことも可能である。

上述の実施の形態によれば、液処理であるレジスト塗布処理において、予めウエハＷの表面を濡らすプリウエット用の溶剤に対し、蒸留タンクにより蒸留し、得られた処理液をノズルから基板に供給して液処理を行っているため、処理液中の異物（例えばパーティクルやイオン化したメタルなど）が低減する。このため基板上に処理液から異物が持ち込まれることを抑えることができ、例えば回路パターンの微細化が進んでいる半導体デバイスの製造において歩留まりの低下が抑えられる。
また精製後溶剤は蒸留後において処理に必要な量が専用のタンク内に確保される。よって、精製後溶剤を安定してウエハ表面に供給することができるので、プリウェット処理にあたり、パーティクルの量を抑制した溶剤でウエハ表面を継続的に処理することができる。

（処理液供給装置の変形例）
続いて、第１の実施形態の液処理装置における溶剤供給装置４の変形例について説明する。なお、前述の実施形態の各部位に相当する部位には同じ符号を付し、説明を省略する。

［変形例１］
図３に示す構成例では、前述の実施形態で用いた送液ポンプ７５を省いた構成となっている。ウエハＷに対して溶剤の供出を行わないときは、バルブ７７を閉じた上で、キャリアガスはキャリアガス供給源６１から冷却器６０の内管６２、回収管７３を経て、貯溜タンク７１からガスバルブ８５を介し外部へと排出する。ウエハＷに対して溶剤を吐出する場合、ガスバルブ８５を閉じた上で、バルブ７７を開き、キャリアガス排出と共に溶剤ノズル４０からウエハＷに溶剤を吐出する。
即ち、この例は、溶剤をノズル４０に送り出す送液機構としてのポンプの代わりに、キャリアガスの供給機構を用いた構成であり、キャリアガスの吐出圧を、バルブ７４における溶剤の送液のために利用している。

［変形例２］
図４に示す構成例では、キャリアガスの吸排気装置の代替として、貯溜タンク７１にガスバルブ８５を介して減圧機構（吸引機構）である減圧ポンプ８６を接続している。また蒸留タンク５１及び貯溜タンク７１は真空断熱タンクとして構成されている。そして蒸留時にはバルブ４４を閉じ、気相空間を閉鎖系とした上で、減圧ポンプ８６を稼働させ、加熱部５３にて蒸留タンク５１の溶剤を加熱する。この時、系内の圧力が低下しているので、溶剤の沸点も低下する。ウエハＷに対して溶剤を吐出する場合は、送液ポンプ７５と吐出バルブ７６とで溶剤の制御を行う。
この変形例では、溶剤の沸点が低下しているので、溶剤を加熱する加熱部５３の出力を低下させることができ、省エネルギーが可能であることに加え、収率の向上も期待できる。

［変形例３］
図５に示す構成例では、キャリアガスの吸排気装置の代替として、ガスバルブ８２とガスバルブ８５との間に循環ポンプ８７を接続し、蒸留時にはバルブ４４及び吐出バルブ７６を閉じることで、蒸留タンク５１から冷却器６０を経て貯溜タンク７１、ガスバルブ８５、循環ポンプ８７、ガスバルブ８２、そして蒸留タンク５１へと内気が循環する循環系を形成する。ウエハＷに対して溶剤を吐出する場合は、吐出バルブ７６を開放状態とし、送液ポンプ７５を駆動する。
この変形例では冷却器６０において液化されなかった溶剤蒸気を、再び蒸留タンク５１へと還流させることができるため、精製後の溶剤の回収効率が高くなる。

［変形例４］
図６に示す構成例では、蒸留タンク５１内における気相部位に、蒸留タンク５１の横断面に適合した大きさに成形されたメッシュ状のあるいは多孔質のフィルタ９１を設置する。このフィルタ９１により、溶剤の突沸などで液面が不安定な状態になったときに、パーティクルを含んだ液塊やミスト状の溶剤が回収管６１に混入することを防止する。フィルタ９１の枚数は１枚でもよいが、複数枚を併用してもよい。またフィルタの材質としては例えばフッ素添加カーボン樹脂（商品名：テフロン（登録商標））を用いることが出来る。
このフィルタ９１は、前述の実施形態あるいは各変形例と組み合わせてもよい。

［変形例５］
図７に示す構成例では、気化部として蒸留タンク５１を用いる代わりに気化器５７を用いる。
気化器５７は、扁平な円筒状の筐体と、この筐体内に横向きに設置された揮発用部材９２と、この揮発用部材９２を加熱する加熱部５３とを備え、筐体の上面には、回収管６１の上流端が接続されると共に、キャリアガス導入ポート８３を介してキャリアガス供給路が接続されている。揮発用部材９２は表面が溶剤の揮発面として形成されると共に、例えば中央部に配管４２ａの下流端の流出口が接続され、この流出口から揮発面に溶剤が供給されるように構成されている。
揮発面の一例としては、例えば中央部から放射状に伸びる細い溝が多数形成されているて、流出口からの溶剤が毛細管現象により揮発面全体に広がるように構成された構造を挙げることができる。また、揮発用部材９２としては、例えば多孔質体を用いると共に前記流出口をこの多孔質体内に開口させ、流出口からの溶剤が多孔質体内に吸収され、多孔質体の上面（揮発面）から揮発する構成としてもよい。
このような例においては、加熱部５３により揮発用部材９２に保持された溶剤が加熱されて、溶剤蒸気がキャリアガスと共に回収管６１へと送り込まれていく。当構成例では、キャリアガス機構により系内にキャリアガスを流しているが、変形例２の真空吸引による気体制御機構を用いて系内の圧力を調整してもよい。
溶剤は揮発用部材９２へ供給され、連続的に気化されるので、気化器５７にはマクロ的に見ると液層がない状態である。そのため、液塊やミスト状の溶剤の回収管６１への混入を防止できる。

［変形例６］
図８に示す構成例では、貯溜タンク７１として第１の貯溜タンク７１ａと第２の貯溜タンク７１ｂが設けられている。各タンクに設けられている液面センサ機構及びキャリアガス排出機構は、前述の実施形態での貯溜タンク７１に備えられているものと同一である。回収管７３から回収される精製後の溶剤は流量計６６を介し、溶剤回収ポート６５ａ、６５ｂから、これらの貯溜タンク７１ａ、７１ｂにタンクの貯溜量などの状況に応じて分配される。タンク７１ａ、７１ｂからの精製後溶剤の取り出しポートには夫々バルブ７９ａ、７９ｂが備えられ、溶剤取り出しを制御している。貯溜タンク７１ａと７１ｂはタンクの貯溜量などの状況に応じ相互に協働して精製後の溶剤の貯溜とウエハＷへの溶剤の供出を行う。
これらの貯溜タンクは３つ以上用いてもよい。貯溜タンクが複数あることで、精製後の溶剤のウエハＷに対する吐出をより安定した状態で継続できる。

以上で説明してきた溶剤供給装置について、溶剤は外付けのフィルタ４３で濾過されているが、このフィルタ４３は管内組み込み型フィルタであっても同様の装置構成が可能である。また、フィルタ４３は必ずしも必要ではない。

さらに、上述した冷却器６０については、外管６０ａの内部で内管６２を水冷することにより蒸留を行う構造をとっているが、溶剤蒸気が冷却により蒸留され、得られた精製後の溶剤を貯溜タンク７１に回収できる構成となっていれば、この形態に限るものではない。たとえば、冷却部にペルチェ素子を導入してもよいし、内管の両端を共に上部に設け、内管本体をフラスコ型冷却機構で冷却するなどしてもよい。

また、蒸留タンク５１に温度センサを設け、センサ部で検出した蒸留タンク５１内の液温を常にモニタし、観測された液温に応じて加熱部５３の出力を調整し、液温をリアルタイムで調節することも考えられる。この場合、蒸留タンク５１内の液面が異常に低下した場合などに対して蒸留タンク５１の過熱を防ぐことが可能となる。

一方、貯溜タンク７１に温調機能を設け、貯溜タンク７１内の精製後の溶剤を常に室温程度に保つ構造としてもよい。溶剤を室温程度に維持する理由は、ウエハＷ及びレジスト液は、処理時においては通常室温程度に維持されているので、溶剤と基板の温度差を小さくすることによってレジスト膜塗布処理において面内均一性を向上させるためである。

さらに、キャリアガスの吸排気装置の代替として、ガスバルブ８５から系内の気体を放出することで、系内の圧力を低下させる機構としてもよい。系内の圧力上昇時はガスバルブ８５を開け、吐出バルブ７６を閉じる。このとき溶剤吐出は停止する。一方ウエハＷに対して溶剤を吐出する場合は、ガスバルブ８５を閉じ、吐出バルブ７６を開くことで、溶剤の制御を行う。蒸留前の溶剤が大量であり、精製後の溶剤も大量に得られると見込まれるときに、この吐出バルブ７６とガスバルブ８５による溶剤吐出制御により、キャリアガスなどによる吸排気装置を省略することができる。

本装置で扱うことが可能なプリウェット処理用溶剤以外の処理液の例としては、レジスト保護膜形成後のプリウェット処理に用いられるＭＩＢＣ、ウエハ洗浄に用いられるイソプロピルアルコール、ウエハのリンスに用いられる水及びウエハの周縁のレジスト膜を除去するいわゆるエッジリムーバーに用いられる溶剤などが挙げられる。

Ｗウエハ
４処理液（溶剤）供給装置
３０レジストノズル
４０処理液（溶剤）ノズル
４２処理液（溶剤）供給源
４３フィルタ
５１蒸留タンク
５３加熱部
５４排液路
５７気化器
６０冷却器
６１回収管
６２内管
７１、７１ａ、７１ｂ貯溜タンク
７４処理液（溶剤）供給路
７５送液ポンプ
８１キャリアガス供給源
８６減圧ポンプ
８７循環ポンプ
９１フィルタ
９２揮発用部材
１００制御部

Claims

基板保持部に水平に保持された基板に対して、処理液供給源から処理液ノズルを介して処理液を供給して液処理を行う装置において、
前記処理液供給源から供給された処理液を気化して蒸気を得るための気化部と、
前記気化部から得られた処理液の蒸気を冷却して液化するための冷却部と、
前記冷却部の冷却により得られた処理液を貯溜する貯溜タンクと、
前記貯溜タンク内の処理液を前記処理液ノズルに送り出すための送液機構と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
前記基板保持部に保持された基板に対してレジスト液を供給するレジストノズルを備え、
前記処理液は、レジスト液を基板に供給する前に基板に吐出される溶剤であることを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
前記気化部は、処理液を蒸留するための蒸留タンクと、前記蒸留タンク内に貯溜されている処理液を加熱するための加熱部と、を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の液処理装置。
前記処理液供給源と蒸留タンクとの間の流路に異物を除去するためのフィルタ部を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液処理装置。
前記蒸留タンク内にキャリアガスを導入するためのガス導入部と、前記貯溜タンク内のキャリアガスを排出するためのガス排出部と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液処理装置。
前記貯溜タンク内の蒸気雰囲気を減圧するための減圧排気路を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液処理装置。
前記処理液供給源から供給された処理液を気化部により気化して蒸気を得る工程と、
前記気化部と貯溜タンクとの間の流路に設けられた冷却部により前記蒸気を冷却して液化し、処理液を得る工程と、
前記冷却部の冷却により得られた処理液を前記貯溜タンクに貯溜する工程と、
前記貯溜タンク内の処理液を、基板保持部に水平に保持された基板に対して、処理液ノズルを介して供給して液処理を行う工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
前記処理液は溶剤であり、
前記液処理を行う工程の後、レジストノズルから前記基板にレジスト液を供給することを特徴とする請求項７記載の液処理方法。
前記蒸気を得る工程と、処理液を蒸留タンクに貯溜する工程と、前記蒸留タンク内に貯溜されている処理液を加熱する工程と、を含むことを特徴とする請求項７または８記載の液処理方法。
前記処理液供給源の処理液を気化する工程の前に、処理液供給源と気化部との間の流路に設けられたフィルタ部を前記処理液を通過させる工程を行うことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の液処理方法。
前記処理液供給源から供給された処理液に対して、前記液処理方法を行う装置に用いられるコンピュータプログラムが記録された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項７ないし１０のいずれか一項に記載の液処理方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。