JP2014022578A - 処理液供給装置及び処理液供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】供給配管を流通する洗浄液及びレジスト液の流通状況を正確に把握することで、洗浄液及び処理液の過度な排出を防止する。
【解決手段】フィルタを処理液供給装置から取り外した状態で、洗浄液を供給管路から供給ノズルに流通させて、供給管路、ポンプ及び供給ノズルを洗浄する洗浄工程と、洗浄工程の後に、フィルタを処理液供給装置に取り付けた状態で、レジスト液を供給管路に流通させる処理液流通工程とを備え、洗浄工程は、洗浄液の比熱に基づいて、洗浄液の供給を停止し、洗浄液を排出することで、洗浄工程を終了し、処理液流通工程で流通するレジスト液は、レジスト液の比熱に基づいて、ウエハに供給される。
【選択図】図６

Description

この発明は、例えば、半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等の被処理基板に、レジスト液等の処理液を供給する処理液供給方法及び処理液供給装置に関するものである。

一般に、半導体ウエハ等の製造工程では、半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等の被処理基板にレジスト膜のパターンを形成するための、フォトリソグラフィ技術が用いられている。このフォトリソグラフィ技術では、被処理基板の表面（上面）にレジスト液を供給（塗布）することでレジスト膜を形成する処理液供給装置と、形成されたレジスト膜にパターンを露光する露光処理装置と、露光処理後の被処理基板に現像液を供給する現像処理装置が用いられる。

一般に、処理液供給装置は、着脱可能でありレジスト液を貯留するレジストタンクと、レジスト液を被処理基板に供給（塗布）するための供給ノズルと、レジストタンクと供給ノズルとを接続する供給管路と、処理液貯留容器の二次側の供給管路に介設され、処理液を濾過して異物を除去すると共に、処理液中に混入している気泡を除去するフィルタと、供給管路に介設されるポンプとを備えている。

この供給管路、供給ノズル、フィルタ、ポンプ（以下、供給管路等と記す。）は、処理液供給装置の立上げ時にはレジスト液が長時間にわたり供給されていないため、パーティクルが供給管路等に付着する場合がある。従って、処理液供給装置を立ち上げる際には、パーティクルの発生を防止するために、供給管路、供給ノズル、フィルタ、及びポンプの洗浄を行う必要がある。

供給管路等を洗浄する洗浄装置として、洗浄液を貯留する洗浄液タンクと、洗浄液タンク内の洗浄液をフィルタに圧送供給するポンプと、供給される洗浄液中のパーティクル等を除去するフィルタと、洗浄液タンク内の洗浄液を排出する排出部を備え、洗浄液タンク、排出部、ポンプ、及びフィルタを配管で連通した洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この洗浄装置によれば、ポンプ、フィルタ及び洗浄液タンクを流通した洗浄液を排出部から排出することで、ポンプ、フィルタ、洗浄液タンク、及び配管を清浄に保つことができる。

特開２００７−１１６０３３号公報（段落番号００２０，００２７，図４）

しかしながら、特許文献１に記載される洗浄装置では、洗浄装置内を流通する洗浄液の状態を正確に把握することができないため、洗浄液を過度に排出する場合がある。そのため、特許文献１に記載される洗浄装置では、被処理基板へのレジスト液の供給の開始に時間を要し、また洗浄液や処理液の過剰な排出によるコスト増加を生じる虞がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、供給配管を流通する洗浄液（流体）や処理液の流通状況を正確に把握することで、流体の過度な排出を防止することのできる処理液供給方法及び処理液供給装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の処理液供給装置は、 被処理基板に処理液を供給する供給ノズルと、 上記処理液を貯留する処理液貯留容器と、 上記供給ノズルと上記処理液貯留容器とを接続する供給管路と、 上記処理液貯留容器の二次側の供給管路に着脱可能に介設され、上記処理液を濾過して異物を除去すると共に、処理液中に混入している気泡を除去するフィルタと、 上記フィルタの二次側の供給管路に介設されるポンプと、 上記ポンプの二次側であって上記供給ノズルの近傍に有する比熱センサを備え、 該比熱センサで上記処理液の比熱を測定することを特徴とする。

この場合、上記比熱センサで上記供給管路を洗浄するための洗浄液の比熱をも測定することが好ましい（請求項２）。また、上記比熱センサは、上記洗浄液を乾燥させるための不活性ガスの比熱をも測定するものであってもよい（請求項３）。また、上記比熱センサは、上記処理液用の溶剤の比熱をも測定するものであってもよい（請求項４）。

請求項４記載の処理液供給装置においては、上記処理液用の溶剤は上記洗浄液と同一の液体からなることが好ましい（請求項５）。また、請求項１ないし５のいずれかに記載の処理液供給装置においては、上記比熱センサは、上記供給ノズルの近傍位置に介設される比熱センサの他に、上記ポンプの二次側であって該ポンプの近傍位置、上記ポンプの一次側であって上記フィルタの二次側、上記フィルタの一次側の少なくとも一箇所に介設されていることが好ましい（請求項６）。

請求項７記載の処理液供給装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の処理液供給装置において、上記供給ノズルから排出される洗浄液、処理液、溶剤の少なくとも一つの流体に含まれるパーティクルを検知するパーティクル検知装置を更に備えることを特徴とする。

請求項８記載の処理液供給方法は、 被処理基板に処理液を供給する供給ノズルと、上記処理液を貯留する処理液貯留容器と、上記供給ノズルと上記処理液貯留容器とを接続する供給管路と、上記処理液貯留容器の二次側の供給管路に着脱可能に介設され、上記処理液を濾過して異物を除去すると共に、処理液中に混入している気泡を除去するフィルタと、上記フィルタの二次側の供給管路に介設されるポンプと、上記ポンプの二次側であって上記供給ノズルの近傍に有する比熱センサを備え、該比熱センサで上記処理液の比熱を測定する処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、 上記フィルタを上記処理液供給装置から取り外した状態で、上記洗浄液を上記供給管路から上記供給ノズルに流通させて、上記供給管路、上記ポンプ及び上記供給ノズルを洗浄する洗浄工程と、 上記洗浄工程の後に、上記フィルタを上記処理液供給装置に取り付けた状態で、上記処理液を上記供給管路に流通させる処理液流通工程とを備え、 上記処理液流通工程で流通する処理液は、上記処理液の比熱に基づいて、上記被処理基板に供給されることを特徴とする。

この場合、上記洗浄工程は、上記洗浄液の比熱に基づいて、上記洗浄液の供給を停止し、上記洗浄液を排出することで、上記洗浄工程を終了することが好ましい（請求項９）。また、この場合において、上記洗浄工程の後であって上記処理液流通工程の前に、不活性ガスを上記供給管路から上記供給ノズルに流通させて上記処理液供給装置を乾燥させる乾燥工程を更に備え、記供給管路から上記供給ノズルに流通する上記不活性ガスの供給は、上記不活性ガスの比熱に基づいて停止させてもよい（請求項１０）。

また、請求項１１記載の処理液供給方法は、上記洗浄工程の後であって上記処理液流通工程の前に、上記処理液の溶剤を上記供給管路から上記供給ノズルに流通させる溶剤供給工程を更に備え、上記溶剤供給工程は、上記溶剤の比熱に基づいて、上記溶剤の供給を停止し、上記溶剤を排出することで、上記溶剤供給工程を終了するものであってもよい。この場合において、上記洗浄工程の後であって上記溶剤供給工程の前に、不活性ガスを上記供給管路から上記供給ノズルに流通させて上記処理液供給装置を乾燥させる乾燥工程を更に備え、記供給管路から上記供給ノズルに流通する上記不活性ガスの供給は、上記不活性ガスの比熱に基づいて停止するものであってもよい（請求項１２）。

また、請求項１３記載の処理液供給方法は、上記比熱センサは、上記供給ノズルの近傍位置に介設される比熱センサの他に、上記ポンプの二次側であって該ポンプの近傍位置、上記ポンプの一次側であって上記フィルタの二次側、上記フィルタの一次側の少なくとも一箇所に介設されていることを特徴とする。

また、請求項１４記載の処理液供給方法は、請求項６記載の処理液供給装置を用いたもので、上記洗浄工程、溶剤流通工程、処理液流通工程の少なくとも一つの工程の後に、上記供給ノズルから排出される流体に含まれるパーティクルを検知するパーティクル検知工程を更に備えることを特徴とする。

この発明は、上記のように構成されているので、以下のような顕著な効果が得られる。

（１）請求項１〜６，８〜１３に記載の発明によれば、上記のように構成されているので、洗浄工程、処理液流通工程、乾燥工程及び溶剤供給工程で供給管路を流通する流体の流通状況を正確に把握することができる。そのため、上記各工程における流体の過剰な排出を防止することができる。

（２）請求項７，１４に記載の発明によれば、供給ノズルから排出される処理液中に含まれるパーティクルを検知することができるため、パーティクルが生じていないことを確認した後に、被処理基板への処理液の供給を行うことができる。そのため、パーティクルが生じている状態で被処理基板に処理液を供給することを防止することができる。

この発明に係る処理液供給装置を適用した塗布・現像処理装置に露光処理装置を接続した処理システムの全体を示す概略斜視図である。 上記処理システムの概略平面図である。 一の比熱センサを取り付けたこの発明に係る処理液供給装置を示す概略断面図である。 この発明に係る処理液供給装置のフィルタ装置を示す概略断面図である。 この発明に係る処理液供給装置の比熱センサの概略正面図である。 供給管路内の流体の温度分布と比熱センサの取付位置との関係を説明するための概略図である。 この発明に係る処理液供給方法の第１実施形態を示すフローチャートである。 この発明に係る処理液供給方法の第２実施形態の前半の工程を示すフローチャートである。 この発明に係る処理液供給方法の第２実施形態の後半の工程を示すフローチャートである。 この発明に係る処理液供給方法の第３実施形態の前半の工程を示すフローチャートである。 この発明に係る処理液供給方法の第３実施形態の後半の工程を示すフローチャートである。 複数の比熱センサを取り付けたこの発明に係る処理液供給装置を示す概略断面図である。 この発明に係るパーティクル検知装置を示す概略図である。

以下、この発明の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。ここでは、この発明に係る処理液供給装置５０（レジスト液処理装置）を塗布・現像処理装置に適用した場合について説明する。

上記塗布・現像処理装置は、図１及び図２に示すように、被処理基板であるウエハＷを複数枚例えば２５枚密閉収納するキャリア１０を搬出入するためのキャリアステーション１と、このキャリアステーション１から取り出されたウエハＷにレジスト塗布，現像処理等を施す処理部２と、ウエハＷの受け渡しを行うインターフェース部３とを具備している。また、インターフェース部３には、ウエハＷの表面に光を透過する液層を形成した状態でウエハＷの表面を液浸露光する露光部４が接続されている。

キャリアステーション１には、キャリア１０を複数個並べて載置可能な載置部１１と、この載置部１１から見て前方の壁面に設けられる開閉部１２と、開閉部１２を介してキャリア１０からウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。

インターフェース部３は、処理部２と露光部４との間に前後に設けられる第１の搬送室３Ａ及び第２の搬送室３Ｂにて構成されており、それぞれに第１のウエハ搬送部３０Ａ及び第２のウエハ搬送部３０Ｂが設けられている。

また、キャリアステーション１の奥側には筐体２０にて周囲を囲まれる処理部２が接続されており、この処理部２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び液処理ユニットＵ４，Ｕ５の各ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３が交互に配列して設けられている。また、主搬送手段Ａ２，Ａ３は、キャリアステーション１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁２１により囲まれる空間内に配置されている。また、キャリアステーション１と処理部２との間、処理部２とインターフェース部３との間には、各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニット２２が配置されている。

棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、その組み合わせはウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット（図示せず）、ウエハＷを冷却する冷却ユニット（図示せず）等が含まれる。また、ウエハＷに所定の処理液を供給して処理を行う液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図１に示すように、レジストや現像液などの薬液収納部１４の上に反射防止膜を塗布する反射防止膜塗布ユニット（ＢＣＴ）２３，ウエハＷにレジスト液を塗布する塗布ユニット（ＣＯＴ）２４、ウエハＷに現像液を供給して現像処理する現像ユニット（ＤＥＶ）２５等を複数段例えば５段に積層して構成されている。

上記のように構成される塗布・現像処理装置におけるウエハの流れの一例について、図１及び図２を参照しながら簡単に説明する。まず、例えば２５枚のウエハＷを収納したキャリア１０が載置部１１に載置されると、開閉部１２と共にキャリア１０の蓋体が外されて受け渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そして、ウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（図示せず）を介して主搬送手段Ａ２へと受け渡され、塗布処理の前処理として例えば反射防止膜形成処理、冷却処理が行われた後、塗布ユニット（ＣＯＴ）２４にてレジスト液が塗布される。次いで、主搬送手段Ａ２によりウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニットで加熱（ベーク処理）され、更に冷却された後棚ユニットＵ３の受け渡しユニットを経由してインターフェース部３へと搬入される。このインターフェース部３において、第１の搬送室３Ａ及び第２の搬送室３Ｂの第１のウエハ搬送部３０Ａ及び第２のウエハ搬送部３０Ｂによって露光部４に搬送され、ウエハＷの表面に対向するように露光手段（図示せず）が配置されて露光が行われる。露光後、ウエハＷは逆の経路で主搬送手段Ａ２まで搬送され、現像ユニット（ＤＥＶ）２５にて現像されることでパターンが形成される。しかる後ウエハＷは載置部１１上に載置された元のキャリア１０へと戻される。

＜処理液供給装置＞
次に、この発明に係る処理液供給装置５０について説明する。処理液供給装置５０は塗布ユニット（ＣＯＴ）２４内に組み込まれている。

図３に示すように、上記処理液供給装置５０は、被処理基板であるウエハＷに処理液であるレジスト液を供給する供給ノズル５１と、レジスト液を貯留する処理液貯留容器５２と、供給ノズル５１と処理液貯留容器５２とを接続する供給管路５３と、レジスト液を濾過して異物を除去すると共に、レジスト液中に混入している気泡を除去するフィルタ５４ａを有するフィルタ装置５４と、フィルタ５４ａの二次側の供給管路５３に介設されるポンプ５５を備える。ここで、供給管路５３には、処理液貯留容器５２に貯留されているレジスト液の他に、供給管路５３や供給ノズル５１の内部を洗浄するための洗浄液や、洗浄液を乾燥させるための不活性ガス例えば窒素ガス、レジスト液用の溶剤が流通する。

処理液供給装置５０は、供給ノズル５１を流通するレジスト液や洗浄液の比熱を測定する比熱センサ５６を、ポンプ５５の二次側であって供給ノズル５１の近傍に有する。このように、比熱センサ５６を供給ノズル５１の近傍に有することにより、供給ノズル５１により近い供給管路５３でのレジスト液、洗浄液、不活性ガス、レジスト液用の溶剤の置換状況を把握することができる。

供給ノズル５１は下側が開口するようにして供給管路５３の先端に設けられている。この供給ノズル５１は、上面にウエハＷを水平に真空吸着保持し、図示しないモータにより回転運動をするスピンチャック７０の上方に設けられている。

処理液貯留容器５２の二次側には、処理液貯留容器５２から導かれたレジスト液を一時貯留するバッファタンク５９が設けられている。

供給管路５３は、処理液貯留容器５２とバッファタンク５９とを接続する第１の流体供給管路５３ａと、バッファタンク５９と供給ノズル５１とを接続する第２の流体供給管路５３ｂとから構成される。第１の流体供給管路５３ａには、処理液貯留容器５２からバッファタンク５９へのレジスト液の流通の有無を切り換える電磁式の開閉弁Ｖａが設けられている。

バッファタンク５９の上側には、バッファタンク５９内のレジスト液を排出するためのドレイン管６０ａが接続されている。また、ドレイン管６０ａには、バッファタンク５９内のレジスト液の排出の有無を切り換える電磁式の開閉弁Ｖｂが設けられている。

処理液貯留容器５２の上部には、処理液貯留容器５２と不活性ガス例えば窒素ガスの供給源５７とを接続する第１の気体供給管路６１ａが接続されている。また、バッファタンク５９の上部には、第１の気体供給管路６１ａを介して窒素ガスの供給源５７と接続する第２の気体供給管路６１ｂと、バッファタンク５９内の窒素ガスを排気するためのドレイン管６０ｂが接続されている。

第２の気体供給管路６１ｂには、窒素ガスの供給源５７からバッファタンク５９方向のみの窒素ガスの供給を可能とする逆止弁Ｖｃ及び電磁式の開閉弁Ｖｄが設けられている。また、ドレイン管６０ｂには、バッファタンク５９内の窒素ガスの排出の有無を切り換える電磁式の開閉弁Ｖｄが設けられている。

フィルタ５４ａはフィルタ装置５４に着脱可能に介設されており、このフィルタ装置５４は処理液貯留容器５２の二次側の第２の流体供給管路５３ｂに介設されている。また、フィルタ装置５４の上部には、フィルタ５４ａ内の雰囲気を排気するためのドレイン管６０ｃが接続され、このドレイン管６０ｃに電磁式の開閉弁Ｖｅが設けられている。なお、本実施形態では、ポンプ５５にダイヤフラムポンプが用いられている。

また、第２の流体供給管路５３ｂには、フィルタ５４ａ、ポンプ５５、比熱センサ５６、及び供給ノズル５１から吐出されるレジストＲの供給制御を行うディスペンスバルブ（ＡＭＣ）６２が介設されている。

図４に基づいて、フィルタ装置５４の構成について説明する。フィルタ装置５４は、円筒状に形成されたフィルタ５４ａと、フィルタ５４ａを囲むように保持する保持部５４ｂと、外壁部５４ｃとから主に構成されている。また、フィルタ５４ａの内周側には、循環するレジスト液が満たされる空間部５４ｄが設けられている。フィルタ装置５４の外壁部５４ｃと保持部５４ｂとの間には、レジスト液通路５４ｅが設けられている。また、レジスト液通路５４ｅの二次側はフィルタ５４ａを介して空間部５４ｄと連通している。また、空間部５４ｄの一次側及び二次側は第２の流体供給管路５３ｂと連通し、レジスト液通路５４ｅの二次側はドレイン管６０ｃと連通している。また、フィルタ５４ａは保持部５４ｂに対して着脱可能に形成されている。

図５Ａに基づいて、比熱センサ５６の構成について説明する。比熱センサ５６は、第２の流体供給管路５３ｂの内部を流通する流体を加熱するためのヒーター５６ａと、上記流体の温度を測定するための温度センサ５６ｂ，５６ｃとを備えている。温度センサ５６ｂ，５６ｃとヒーター５６ａは第２の流体供給管路５３ｂの外周面に取り付けられている。また、温度センサ５６ｂはヒーター５６ａの一次側に、温度センサ５６ｃはヒーター５６ａの二次側にそれぞれ設けられている。

比熱センサ５６の測定原理について説明する。供給管路５３を流通する流体の比熱（Ｃ）は、流体に加えられた熱量（Ｑ）を流体の質量（ｍ）と熱量を加えられた前後での流体の温度差（ΔＴ）とで除することで求められる。供給管路５３を流通する流体の質量は、供給管路５３の流路方向の断面積と、供給管路５３を流通する流体の流速と、流体の密度に基づいて求めることができる。また、流体に加えられえた熱量は、ヒーター５６ａの熱量から求めることができる。

図５Ｂに基づいて、供給管路５３内の流体の温度分布と比熱センサ５６の取り付け位置との関係を説明する。図５Ｂにおける温度分布のグラフの実線は比熱の測定開始時の供給管路５３内を流通する流体の温度分布を示しており、温度分布のグラフの点線は比熱の測定開始から所定時間が経過したときの供給管路５３内を流通する流体の温度分布を示している。

比熱センサ５６による比熱測定の開始時では、ヒーター５６ａの熱は、ヒーター５６ａの近傍の流体には伝達されているが、温度センサ５６ｂ近傍の流体には伝達されていない。そのため、図５Ｂの実線で示されるように、流体の温度はヒーター５６ａの近傍で高くなり、温度センサ５６ｂの近傍で低くなる。

一方、比熱センサ５６による比熱の測定を一定時間行った場合には、流体管路５３内の流体は供給ノズル５１側に流れている。そのため、流体の温度は、ヒーター５６ａの二次側に設けられている温度センサ５６ｃ側で高温となり、ヒーター５６ａの一次側に設けられている温度センサ５６ｂ側で高温となる。

温度センサ５６ｂ，５６ｃによる温度の測定から、供給管路５３を流通する流体の温度差と流速を求めることができる。また、供給管路５３の断面積と流体の密度と流体に加わる熱量についても求めることができる。供給管路５３の断面積と供給管路５３を流す流体の質量は予めわかっているため、温度センサ５６ｂ，５６ｃによる温度の測定から、供給管路５３を流通する流体の比熱を求めることができる。

〈処理液供給方法の第１実施形態〉
次に、図６を用いて、処理液供給装置５０で用いられる処理液供給方法の一例について説明する。図６は、処理液供給装置５０を用いた処理液供給工程の一例として、処理液供給装置５０の立上げ時に行われる、処理液供給装置５０の洗浄工程、処理液流通工程を示すフローチャートである。また、表１は、レジスト液、洗浄液、窒素ガスの比熱を示す表である。

先ず、供給管路５３に空気を供給することで、レジスト液等の液体が供給管路５３、ポンプ５５、フィルタ装置５４、及び供給ノズル５１等で構成される供給配管８０から除去されている状態にする（ステップＳ１）。次に、比熱センサ５６を用いて、供給管路５３の内部を流通する空気の比熱を測定する（ステップＳ２）。ここで、測定した比熱が１（Ｊ／ｇ・Ｋ）である場合には、空気を供給配管８０に供給したことによりレジスト液等の液体が除去されたと考えられる。そのため、測定した比熱が１（Ｊ／ｇ・Ｋ）であることが図示しないモニタで確認された場合には、供給配管８０への空気の供給を停止する（ステップＳ３）。

次いで、フィルタ５４ａをフィルタ装置５４から取り外し（ステップＳ４）、洗浄液であるアセトンを供給配管８０に流通させることで、供給配管８０の洗浄を行う（ステップＳ５）。次に、ステップＳ２と同様に、供給管路５３の内部を流通するアセトンの比熱を比熱センサ５６を用いて測定する（ステップＳ６）。ここで、測定した比熱と空気の比熱とが異なっている場合には、供給管路５３にアセトンが供給されていると考えられる。そのため、測定した比熱が空気の比熱と異なっていることを確認した場合には、供給配管８０へのアセトンの供給を停止し、アセトンを供給ノズル５１から排出する（ステップＳ７）。ここで、ステップＳ５〜Ｓ７で示される工程が洗浄工程に相当する。

なお、本実施形態では洗浄液としてアセトンを用いているが、ＮＭＰ（Ｎ―メチルー２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、Ｙ−ブチロラクトン等の有機溶剤を洗浄液として用いてもよい。

次いで、フィルタ５４ａがフィルタ装置５４に取り付けられ（ステップＳ８）、処理液貯留装置５２に貯留されているレジスト液が窒素ガスの圧送によりバッファタンク５９に導入され、バッファタンク５９に導入されたレジスト液が供給配管８０に供給される（ステップＳ９）。

次いで、ステップＳ２と同様に、比熱センサ５６を用いて、第２の流体供給管路５３ｂの内部を流通するレジスト液の比熱を測定する（ステップＳ１０）。ここで、測定した比熱が安定している場合には、レジスト液が供給配管８０に流通し、供給配管８０へのレジスト液の置換が完了していると考えられる。そのため、測定した比熱が安定していることを確認した場合には、レジスト液をウエハＷに吐出する準備ができたとして、レジスト液をウエハＷに吐出し、ウエハＷにレジスト膜を形成する（ステップＳ１１）。ここで、ステップＳ９，Ｓ１０で示される工程が処理液流通工程に相当する。

なお、レジスト液としては、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）や、ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）が用いられる。

このように、図６で示される処理液供給方法では、ステップＳ５からステップＳ７で供給配管８０を洗浄する洗浄工程が行われ、洗浄工程において測定された洗浄液の比熱が空気の比熱と比較して大きく異なっている場合に、アセトンの供給を停止し、アセトンを供給ノズル５１から排出する。また、ステップＳ９、ステップＳ１０で、レジスト液を供給配管８０に流通させる処理液流通工程が行われ、処理液流通工程におけるレジスト液の比熱が安定している場合に、レジスト液が供給ノズル５１に供給される。

なお、ステップＳ１〜ステップＳ１１に示される処理液供給方法は、ウエハＷにレジスト液を塗布することでレジスト膜を形成する工程で用いられているが、この処理液供給方法はレジスト膜の上面若しくは下面に反射防止膜を形成する工程で用いてもよい。この場合においては、ステップＳ９〜ステップＳ１１で用いられているレジスト液の代わりに、反射防止膜液が用いられる。

以上のように、洗浄工程及び処理液流通工程の両方で、供給管路５３を流通する流体の比熱を測定することで、流体の流通状況を正確に把握することができるため、洗浄工程及び処理液流通工程における過剰な排出を防止することができる。

〈処理液供給方法の第２実施形態〉
次に、図７，図８に基づいて、処理液供給装置５０で用いられる処理液供給方法の他の一例について説明する。図７，図８に示される処理液供給方法は、洗浄液を供給配管８０に流通させる洗浄工程の後に、窒素ガスを供給配管８０に供給することで供給配管８０を乾燥させる乾燥工程を行い、その後レジスト液を供給配管８０に流通させる処理液流通工程を行う点で、図６に記載されている処理液供給方法と異なっている。なお、図６に記載されている処理液供給方法と同一の内容については、図６と同一の番号を付して、説明を省略する。

図７に示すステップＳ７で、供給配管８０へのアセトンの供給が停止された後、図８に示すステップＳ７１で、供給配管８０に残留しているアセトンを除去するための窒素ガスが供給配管８０に供給される。次に、ステップＳ２と同様に、比熱センサ５６を用いて、第２の流体供給管路５３ｂの内部を流通する窒素ガスの比熱が測定される（ステップＳ７２）。

測定された比熱が１．０３（Ｊ／ｇ・Ｋ）である場合には、窒素ガスが供給配管８０に流通されているため、アセトンが乾燥し供給配管８０から除去されていると考えられる。そのため、測定された比熱が１．０３（Ｊ／ｇ・Ｋ）であることを確認した場合には、窒素ガスの供給を停止する（ステップＳ７３）。ここで、ステップＳ７１〜Ｓ７３で示される工程が乾燥工程に相当する。

このように、図７，図８で示される処理液供給方法では、ステップＳ５からステップＳ７で行われる洗浄工程と、ステップＳ９、ステップＳ１０で行われる処理液流通工程との間に、ステップＳ７１からステップＳ７３で行われる乾燥工程が行われている。

従って、乾燥工程で供給配管８０に残留するアセトン等の洗浄液を乾燥させることができるため、図６に示す処理液供給方法で得られる効果に加えて、処理液供給工程でレジスト液を供給配管８０に供給する際のアセトン等の洗浄液の混入を防止することができる。

〈処理液供給方法の第３実施形態〉
次に、図９，図１０に基づいて、処理液供給装置５０で用いられる処理液供給方法の他の一例について説明する。図９，図１０に示される処理液供給方法は、レジスト液用の溶剤（プリウェット用の溶剤）を供給管路５３から供給ノズル５１に流通させる溶剤供給工程を有する点で、図７，図８に記載されている処理液供給方法と異なっている。なお、図７，図８に記載されている処理液供給方法と同一の内容については、図７，図８と同一の番号を付して、説明を省略する。

ステップＳ７２において測定された比熱が１．０３（Ｊ／ｇ・Ｋ）であることを確認し、ステップＳ７３において窒素ガスの供給を停止した後に、フィルタ５４ａがフィルタ装置５４に取り付けられる（ステップＳ８）。次いで、プリウェット用の溶剤が供給配管８０に供給される（ステップＳ８１）。

次に、ステップＳ２と同様に比熱センサ５６を用いて、第２の流体供給管路５３ｂの内部を流通するプリウェット用の溶剤の比熱が測定される（ステップＳ８２）。測定された比熱が安定している場合には、プリウェット用の溶剤が第２の流体供給管路５３ｂに流通されていると考えられる。そのため、測定された比熱が安定している場合には、供給配管８０への溶剤の供給を停止し、溶剤を供給ノズル５１から排出する（ステップＳ８３）。ここで、ステップＳ８１〜Ｓ８３で示される工程が溶剤供給工程に相当する。

なお、プリウェット用の溶剤としては、アセトン、ＮＭＰ、シクロヘキサノン、Ｙ−ブチロラクトン等の有機溶剤がある。また、ステップＳ５からステップＳ７で用いられる洗浄液とステップＳ８１からステップＳ８３で用いられる溶剤は、同一の液体であっても、異なる液体であってもよい。

このように、図９，図１０で示される処理液供給方法は、ステップＳ８１からステップＳ８３で行われる溶剤供給工程を有しており、溶剤供給工程において測定される洗浄液の比熱が安定している場合に、洗浄液の供給を停止し、洗浄液を供給ノズル５１から排出する。従って、プリウェットを行う場合であっても、図７，図８に示す処理液供給方法で得られる効果と同様の効果を得ることができる。

また、図９，図１０で示される処理液供給方法において、ステップＳ７１からステップＳ７３で行われる乾燥工程を行わない場合であっても、ステップＳ７で行われる洗浄液の供給の停止及び排出の後に、フィルタ５４ａをフィルタ装置５４に取り付けて（ステップＳ８）、ステップＳ８１からステップＳ８３で行われる溶剤供給工程を行うことにより、図５，図６に示す処理液供給方法で得られる効果と同様の効果を得ることができる。

〈比熱センサを複数使用した場合〉
以上のように、図５から図１０に基づいて、１つの比熱センサ５６を第２の流体供給管路５３に取り付けた処理液供給装置５０に基づく処理液供給方法を説明したが、この比熱センサ５６は処理液要求装置５０に複数取り付けられているものであってもよい。一例として、図１１に示すように、比熱センサ５６ａ〜５６ｄは、ポンプ５５の二次側であって供給ノズル５１の近傍位置の他に、ポンプ５５の二次側であってポンプ５５の近傍位置、ポンプ５５の一次側であってフィルタ装置５４の二次側、フィルタ装置５４の一次側に取り付けられていてもよい。

このように、複数の比熱センサ５６を処理液供給装置５０に取り付けることにより、ポンプ５５の二次側、フィルタ５４ａの二次側での処理液、窒素ガス、レジスト液の置換状態を把握することが可能となる。そのため、レジスト液の置換に掛かる時間を短縮することが可能となり、レジスト液の過剰な供給を防止することが可能となる。なお、これらの比熱センサ５６は全て取り付けられる必要はなく、少なくとも一箇所に取り付けられていればよい。

〈パーティクル検知工程〉
次に、図１２に基づいて、レジスト液中に含まれるパーティクルを検知するパーティクル検知装置及びパーティクル検知工程について説明する。

図１２に示すように、パーティクル検知装置９０は、下方に載置されているテスト基板Ｔに光を照射する光源９１と、光源９１からテスト基板Ｔに進行する光を透過しテスト基板Ｔにより反射されて上方に進行する光を水平方向に反射するハーフミラー９２と、テスト基板Ｔに付着するパーティクルを撮像するＣＣＤカメラ９３を備えている。

パーティクル検知装置９０は塗布ユニット（ＣＯＴ）２４とは別の図示しないユニットに設けられている。パーティクル検知工程は、図６に示すステップＳ６において洗浄液の比熱を測定した後に行われる。ステップＳ６において洗浄液の比熱を測定した後、テスト基板Ｔの上面に洗浄液が吐出され、洗浄液の塗布されたテスト基板Ｔが光源９１の下側に載置される。次いで、光源９１からの光Ｌがテスト基板Ｔの上面に照射される。照射された光Ｌは、テスト基板Ｔによって反射され、さらにハーフミラー９２によって方向を変えて、ＣＣＤカメラ９３に入射する。従って、テスト基板Ｔの上面がＣＣＤカメラ９３に撮像され、図示しないモニタによりテスト基板Ｔの上面に付着するパーティクルを確認することができる。

パーティクル検知装置９０によるパーティクルの検知、すなわちパーティクル検知工程は、ステップＳ６において洗浄液の比熱を測定した後に行われる。ただし、ステップＳ８１からステップＳ８３に示されるプリウェット工程が行われる場合には、ステップＳ８２においてプリウェット用の溶剤の比熱を測定した後にパーティクル検知工程を行ってもよい。また、ステップＳ６，ステップＳ８２でパーティクル検知工程を行わない場合でも、ステップＳ１０においてレジスト液の比熱を測定した後にパーティクル検知工程を行ってもよい。

このように、処理液供給装置５０にパーティクル検知装置９０が設けられ、洗浄工程、溶剤供給工程、処理液流通工程のいずれかの工程の後にパーティクル検知工程が行われるため、パーティクルが生じていないことを確認した後に、ウエハＷへのレジスト液の供給を行うことができる。そのため、パーティクルが生じている状態でウエハＷにレジスト液を供給することを防止することができる。

５１ 供給ノズル
５２ 処理液貯留容器
５３ 供給管路
５４ フィルタ
５５ ポンプ
５６ 比熱センサ
９０ パーティクル検知装置
Ｗ ウエハ（被処理基板）

Claims (14)

1. 被処理基板に処理液を供給する供給ノズルと、
   上記処理液を貯留する処理液貯留容器と、
   上記供給ノズルと上記処理液貯留容器とを接続する供給管路と、
   上記処理液貯留容器の二次側の供給管路に着脱可能に介設され、上記処理液を濾過して異物を除去すると共に、処理液中に混入している気泡を除去するフィルタと、
   上記フィルタの二次側の供給管路に介設されるポンプと、
   上記ポンプの二次側であって上記供給ノズルの近傍に有する比熱センサを備え、
   該比熱センサで上記処理液の比熱を測定することを特徴とする処理液供給装置。
2. 請求項１記載の処理液供給装置において、
   上記比熱センサで上記供給管路を洗浄するための洗浄液の比熱をも測定することを特徴とする処理液供給装置。
3. 請求項１又は２に記載の処理液供給装置において、
   上記比熱センサで、上記洗浄液を乾燥させるための不活性ガスの比熱をも測定することを特徴とする処理液供給装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の処理液供給装置において、
   上記比熱センサで、上記処理液用の溶剤の比熱をも測定することを特徴とする処理液供給装置。
5. 請求項４に記載の処理液供給装置において、
   上記処理液用の溶剤は上記洗浄液と同一の液体からなることを特徴とする処理液供給装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の処理液供給装置において、
   上記比熱センサは、上記供給ノズルの近傍位置に介設される比熱センサの他に、上記ポンプの二次側であって該ポンプの近傍位置、上記ポンプの一次側であって上記フィルタの二次側、上記フィルタの一次側の少なくとも一箇所に介設されていることを特徴とする処理液供給装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の処理液供給装置において、
   上記供給ノズルから排出される洗浄液、処理液、溶剤の少なくとも一つの流体に含まれるパーティクルを検知するパーティクル検知装置を更に備えることを特徴とする処理液供給装置。
8. 被処理基板に処理液を供給する供給ノズルと、上記処理液を貯留する処理液貯留容器と、上記供給ノズルと上記処理液貯留容器とを接続する供給管路と、上記処理液貯留容器の二次側の供給管路に着脱可能に介設され、上記処理液を濾過して異物を除去すると共に、処理液中に混入している気泡を除去するフィルタと、上記フィルタの二次側の供給管路に介設されるポンプと、上記ポンプの二次側であって上記供給ノズルの近傍に有する比熱センサを備え、該比熱センサで上記処理液の比熱を測定する処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、
   上記フィルタを上記処理液供給装置から取り外した状態で、上記洗浄液を上記供給管路から上記供給ノズルに流通させて、上記供給管路、上記ポンプ及び上記供給ノズルを洗浄する洗浄工程と、
   上記洗浄工程の後に、上記フィルタを上記処理液供給装置に取り付けた状態で、上記処理液を上記供給管路に流通させる処理液流通工程とを備え、
   上記処理液流通工程で流通する処理液は、上記処理液の比熱に基づいて、上記被処理基板に供給されることを特徴とする処理液供給方法。
9. 請求項８記載の処理液供給方法において、
   上記洗浄工程は、上記洗浄液の比熱に基づいて、上記洗浄液の供給を停止し、上記洗浄液を排出することで、上記洗浄工程を終了することを特徴とする処理液供給方法。
10. 請求項８又は９記載の処理液供給方法において、
    上記洗浄工程の後であって上記処理液流通工程の前に、不活性ガスを上記供給管路から上記供給ノズルに流通させて上記処理液供給装置を乾燥させる乾燥工程を更に備え、
    記供給管路から上記供給ノズルに流通する上記不活性ガスの供給は、上記不活性ガスの比熱に基づいて停止することを特徴とする処理液供給方法。
11. 請求項８又は９に記載の処理液供給方法において、
    上記洗浄工程の後であって上記処理液流通工程の前に、上記処理液の溶剤を上記供給管路から上記供給ノズルに流通させる溶剤供給工程を更に備え、
    上記溶剤供給工程は、上記溶剤の比熱に基づいて、上記溶剤の供給を停止し、上記溶剤を排出することで、上記溶剤供給工程を終了することを特徴とする処理液供給方法。
12. 請求項１１記載の処理液供給方法において、
    上記洗浄工程の後であって上記溶剤供給工程の前に、不活性ガスを上記供給管路から上記供給ノズルに流通させて上記処理液供給装置を乾燥させる乾燥工程を更に備え、
    上記供給管路から上記供給ノズルに流通する上記不活性ガスの供給は、上記不活性ガスの比熱に基づいて停止することを特徴とする処理液供給方法。
13. 請求項８ないし１２のいずれかに記載の処理液供給方法において、
    上記比熱センサは、上記供給ノズルの近傍位置に介設される比熱センサの他に、上記ポンプの二次側であって該ポンプの近傍位置、上記ポンプの一次側であって上記フィルタの二次側、上記フィルタの一次側の少なくとも一箇所に介設されていることを特徴とする処理液供給方法。
14. 請求項８ないし１３のいずれかに記載の処理液供給方法において、
    上記洗浄工程、溶剤流通工程、処理液流通工程の少なくとも一つの工程の後に、上記供給ノズルから排出される流体に含まれるパーティクルを検知するパーティクル検知工程を更に備えることを特徴とする処理液供給方法。

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