JP2019009215A - 処理液供給装置および処理液供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所要時間や多大なコストをかけずにフィルタの性能を保持する処理液供給装置および処理液供給方法を提供する。【解決手段】被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に、処理液を供給する処理液供給装置であって、処理液を貯留する処理液供給源と、処理液吐出部とを接続する処理液供給路２１０と、処理液供給路２１０に設けられ、処理液中の異物を除去する筒状のフィルタ３０３を有するフィルタユニット２０３と、フィルタ３０３の中空部において、処理液の流路の出口側に配置された超音波振動子３０５と、を有する。【選択図】図８

Description

本発明は、被処理体にレジスト液等の処理液を吐出する処理液吐出部に処理液を供給する処理液供給装置およびその装置を用いた処理液供給方法に関する。

半導体デバイス等の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程において、レジストの塗布・欠陥性能に大きく影響する要因として、フィルタの性能が挙げられる。フィルタ性能については、そのフィルタの種類や設置環境、使用する処理液の種類により、塗布や欠陥性能にばらつきが発生し、不安定になることがある。

一方、半導体デバイスの微細化に伴い、要求される性能は年々厳しくなっている。それにより、フィルタのメンブレンサイズの微細化も進み、従来よりもレジスト通液に時間が掛かり、フィルタの安定化が難しくなっている。すなわち、より厳しい欠陥管理基準により、従来のようなフィルタの性能では要求される基準値を満たすことが難しく、安定状態を作るためには大量の処理や時間が必要となっている。

フィルタが不安定になる要因は様々であるが、その大きな要因としては、レジストボトルやフィルタの設置環境のばらつき、フィルタメンブレン材質とレジスト材料の濡れ性、フィルタ樹脂からの成分溶出、レジスト液中の不純物や気泡の捕集による目詰まり、等が挙げられる。

フィルタ装置の立ち上げやメンテナンスにより新規なフィルタユニットを取り付けた際のフィルタユニットの濾過性能は、特に安定しない。このため、フィルタユニットの取り付け初期時には、フィルタユニットの濾過性能が安定するまで、ダミーディスペンスを繰り返し行ったり、溶剤を長時間循環させたりするなどの前処理を行っている。

しかし、このような処理を行うと、溶剤の消費量の増加、基板に対する待ち時間の増加等が発生し、生産性が低下する。また、溶剤によってはフィルタユニットのフィルタから樹脂が溶出し、この溶出物が異物となって欠陥を発生させることもある。

また、ポンプの駆動などによく使用されているＮ_２ガスは、レジスト液中に溶存しやすく、この溶存気体が意図していない場所で脱泡されることにより、被処理体上で欠陥を発生させることがある。また、レジスト液中で脱泡されてできた気泡は不純物の核となることがあり、これも欠陥を発生させる原因となりうる。

かかる点について、特許文献１には、フィルタユニットの前処理に使用する溶剤として、フィルタユニットのフィルタを構成する樹脂やポリエチレンに対する溶解度が、液処理で用いられる溶剤の溶解度よりも大きくなるような溶剤を選択することが記載されている。このようなフィルタユニット前処理用の溶剤にフィルタを浸漬させることで、フィルタの低分子成分をあらかじめ積極的に溶出させておき、フィルタユニットが液処理用の溶剤に滞留する時間が長くなっても、フィルタを構成する樹脂やポリエチレンが溶剤中に溶出するのを抑えることができる。また、特許文献１には、樹脂およびポリエチレンの溶出を活性化させるため、フィルタユニットの加熱や超音波の印可による制御を行うことも開示されている。

また、特許文献２には、現像液中に溶存したＮ_２ガスを気化させる方法として、流路内の液圧の制御をすることによりＮ_２ガスを気化させる方法、および、ケース外側に設置した圧電素子によって超音波振動を発生させ、その超音波振動により強制的にＮ_２を気化させる方法が記載されている。また、発生させたＮ_２ガスは、流路の下流側に設置された気泡除去フィルタを介することにより、現像液から気泡を選択的に除去することが記載されている。特許文献２の発明によれば、現像液中から気泡のみを選択的に除去しているため、処理液の消費量を低減でき、また液処理の均一性が高くなっている。

特開２０１５−８８７１９号公報 特開２００１−１２１０６３号公報

しかしながら、特許文献１の場合には、溶剤の充填から排出までの作業を複数回繰り返す必要がある。すなわち、フィルタの濡れ性立ち上げのために、通液を繰り返して濾材全体を濡らすため、フィルタ効率を最大限にするまでに時間を要するうえ、溶剤の消費量が多くコストを要する。

また、特許文献２の場合、フィルタの濡れ性立ち上げの際には、濾材中の狭い部分の微細な泡の除去が困難であり、この泡抜き完了までに時間を要する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、所要時間や多大なコストをかけずにフィルタの性能を保持する処理液供給装置および処理液供給方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に、当該処理液を供給する処理液供給装置であって、前記処理液を貯留する処理液供給源と、前記処理液供給源と前記処理液吐出部とを接続する処理液供給路と、前記処理液供給路に設けられ、前記処理液中の異物を除去する筒状のフィルタを有するフィルタユニットと、前記フィルタの中空部において、前記処理液の流路の出口側に配置された超音波振動子と、を有することを特徴としている。

前記超音波振動子は、前記フィルタユニットに着脱自在であることが好ましい。また、前記超音波振動子の表面はガラスで被覆されていることが好ましい。

また、前記フィルタの中空部の上方に、前記フィルタユニット内で発生した気泡を捕集するバッファ空間を備える捕集ユニットが設けられ、前記捕集ユニットには、前記処理液供給路と、前記気泡を排出する排出管とが設けられていてもよい。その場合、前記バッファ空間の高さ方向の寸法は、前記気泡が前記処理液の流速によって前記処理液供給路に侵入しないように設定されることが好ましい。前記捕集ユニットは、捕集した気泡の検知を行う気泡検知器を有していてもよい。

別な観点による本発明は、前記処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、前記処理液の流路の出口側から、前記超音波振動子により超音波振動を与えることを特徴としている。

また、本発明は、前記処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、前記フィルタユニットに前記フィルタおよび前記超音波振動子の取り付けを行う挿入ステップと、前記処理液を前記処理液供給路に通液するステップと、前記超音波振動子を振動させて、前記フィルタユニットおよび処理液に超音波振動を与える加振ステップと、前記加振ステップにより発生した気泡を前記捕集ユニットで捕集し、排出する排出ステップと、を有することを特徴としている。

また、本発明は、前記処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、前記フィルタユニットに前記フィルタおよび前記超音波振動子の取り付けを行う挿入ステップと、前記処理液を前記処理液供給路に通液するステップと、前記超音波振動子を振動させて、前記フィルタユニットおよび処理液に超音波振動を与える加振ステップと、前記加振ステップにより発生した気泡を前記捕集ユニットで捕集し、排出する排出ステップと、を有し、前記気泡検知器により検知した気泡量が、予め設定した量以下になるまで、前記加振ステップと前記排出ステップとを繰り返すことを特徴としている。

前記処理液供給方法において、前記処理液を前記フィルタユニット内に充填させた後、前記処理液供給源からの前記処理液の供給を停止して、前記超音波振動子により超音波振動を与えてもよい。あるいは、前記処理液供給源から前記処理液供給路に前記処理液の供給を行いながら、前記超音波振動子により超音波振動を与えてもよい。

本発明によれば、所要時間や多大なコストをかけずにフィルタの性能を保持することができる。

本発明の実施の形態にかかるレジスト液供給装置を備えた基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。 図１の基板処理システムの正面図である。 図１の基板処理システムの背面図である。 本実施の形態にかかるレジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。 図４のレジスト塗布装置の横断面図である。 本発明の実施の形態にかかるレジスト液供給装置の構成の概略を示す説明図である。 本発明の実施の形態にかかるフィルタユニットの概略を示す横断面図である。 本発明の実施の形態にかかるフィルタユニットおよび捕集ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態にかかるレジスト液供給方法の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜基板処理システム＞
先ず、本実施の形態にかかるレジスト塗布装置を備えた基板処理システムの構成について説明する。図１は、基板処理システム１の構成の概略を模式的に示す平面図である。図２および図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す正面図と背面図である。基板処理システム１では、被処理基板としてのウェハＷに所定の処理を行う。

基板処理システム１は、図１に示すように複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。

カセットステーション１０には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向および鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。

処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロック、すなわち第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側、図面の上側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、既述の第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。

例えば第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置３０、ウェハＷの処理膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷにレジストを塗布して処理膜を形成する処理液塗布装置としてのレジスト塗布装置３２、ウェハＷの処理膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３が下からこの順に配置されている。

例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つずつ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。

これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばウェハＷ上に所定の処理液を塗布するスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に処理液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、処理液をウェハＷの表面に拡散させる。

例えば第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるために疎水化処理を行う疎水化処理装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。これら熱処理装置４０、疎水化処理装置４１、周辺露光装置４２の数や配置についても、任意に選択できる。

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。

図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向および上下方向に移動自在な搬送アームを有する、ウェハ搬送装置７０が複数配置されている。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３および第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。

また、ウェハ搬送領域Ｄには、図３に示すように、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。

シャトル搬送装置８０は、例えば図３のＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置９０が設けられている。ウェハ搬送装置９０は、例えばＸ方向、θ方向および上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置９０は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。

インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置１００と受け渡し装置１０１が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＹ方向、θ方向および上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１００は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１０１および露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。

以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部１１０が設けられている。制御部１１０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部１１０にインストールされたものであってもよい。

＜ウェハ処理＞
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。

先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム１のカセットステーション１０に搬入され、カセット載置板２１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に搬送される。

次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され温度調節処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後、ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理が行われる。その後、ウェハＷは、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に戻される。

次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって同じ第３のブロックＧ３の受け渡し装置５４に搬送される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の疎水化処理装置４１に搬送され、疎水化処理が行われる。

その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってレジスト塗布装置３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、プリベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５５に搬送される。

次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、加熱され、温度調節される。その後、ウェハＷは、周辺露光装置４２に搬送され、周辺露光処理される。

その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５６に搬送される。

次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２に搬送される。その後、ウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送装置１００によって露光装置１２に搬送され、所定のパターンで露光処理される。

次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６０に搬送される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像処理装置３０に搬送され、現像される。現像終了後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される。

＜レジスト塗布装置＞
次に、上述した第１のブロックＧ１の液処理装置の一つである処理液塗布装置としてのレジスト塗布装置３２の構成について説明する。図４は、レジスト塗布装置３２の構成の概略を模式的に示す縦断面図であり、図５は、レジスト塗布装置３２の構成の概略を模式的に示す平面図である。

レジスト塗布装置３２は、図４に示すように内部を閉鎖可能な処理容器１２０を有している。処理容器１２０の側面には、図５に示すようにウェハＷの搬入出口１２１が形成され、搬入出口１２１には、開閉シャッタ１２２が設けられている。

処理容器１２０内の中央部には、図４に示すようにウェハＷを保持して回転させるスピンチャック１３０が設けられている。スピンチャック１３０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸着する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック１３０上に吸着保持できる。

スピンチャック１３０は、例えばモータなどを備えたチャック駆動機構１３１を有し、そのチャック駆動機構１３１により所定の速度で回転できる。また、チャック駆動機構１３１には、シリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック１３０は上下移動が可能である。

スピンチャック１３０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１３２が設けられている。カップ１３２の下面には、回収した液体を排出する排出管１３３、カップ１３２内の雰囲気を排気する排気管１３４が接続されている。

図５に示すようにカップ１３２のＸ方向負方向（図５の下方向）側には、Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１４０が形成されている。レール１４０は、例えばカップ１３２のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール１４０には、アーム１４１が取り付けられている。

アーム１４１には、図４および図５に示すようにレジスト液を吐出する塗布ノズル１４２が支持されている。アーム１４１は、図５に示すノズル駆動部１４３により、レール１４０上を移動自在である。これにより、塗布ノズル１４２は、カップ１３２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１４４からカップ１３２内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷの表面上をウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム１４１は、ノズル駆動部１４３によって昇降自在であり、塗布ノズル１４２の高さを調整できる。塗布ノズル１４２は、図４に示すように、処理液供給装置としてのレジスト液供給装置２００に接続されている。

＜レジスト液供給装置＞
次に、本発明の実施の形態にかかるレジスト塗布装置３２の処理液吐出部としての塗布ノズル１４２に対してレジスト液を供給するレジスト液供給装置２００の構成について説明する。図６は、レジスト液供給装置２００の構成の概略を示す説明図である。なお、レジスト液供給装置２００は、例えば不図示のケミカル室内に設けられている。ケミカル室とは、各種処理液を液処理装置に供給するためのものである。

図６に示すように、レジスト液供給装置２００は、内部にレジスト液を貯留するレジスト液供給源２０１を有し、レジスト液供給源２０１には、塗布ノズル１４２にレジスト液を供給するレジスト液供給路としての供給管２１０が接続されている。

また、レジスト液供給源２０１の下流側には、レジスト液を一時的に貯留させておくバッファタンク２０２が設けられている。バッファタンク２０２には、バッファタンク２０２内の雰囲気を排気する補助管２１１が設けられている。バッファタンク２０２は、レジスト液供給源２０１から供給されるレジスト液が無くなった場合でも、バッファタンク２０２内に貯留されているレジスト液を塗布ノズル１４２に供給することができる。レジスト液供給源２０１とバッファタンク２０２との間には、供給弁２２１が設けられている。

また、バッファタンク２０２の下流側の供給管２１０には、レジスト液中の異物を捕集するフィルタユニット２０３が設けられ、さらに、フィルタユニット２０３で発生した泡およびレジスト液中の溶存気体を捕集するための捕集ユニット２０４が、フィルタユニット２０３の上方に設けられている。捕集ユニット２０４の上部には、捕集した泡を排出するための排気管２１２が設けられており、排気管２１２には排出弁２２２が設けられている。供給管２１０の、フィルタユニット２０３よりも上流側には供給弁２２３が設けられている。

捕集ユニット２０４の下流側にはポンプ２０５が設けられ、捕集ユニット２０４とポンプ２０５との間には、切替弁２２４が設けられている。さらに、ポンプ２０５と塗布ノズル１４２との間に、供給制御弁２２５が設けられている。

以上の各弁２２１〜２２５は、上述の制御部１１０と電気的に接続され、レジスト液供給装置２００における一連の処理は、制御部１１０に制御されて自動で行うことができる。

＜フィルタユニットと捕集ユニット＞
次に、本発明の実施の形態にかかるフィルタユニット２０３および捕集ユニットについて説明する。図７は、フィルタユニット２０３の構成の概略を模式的に示す横断面図であり、図８は、フィルタユニット２０３および捕集ユニット２０４の構成を模式的に示す縦断面図である。

図７に示すように、フィルタユニット２０３は、外周側から順に、ケーシング３０１、レジスト液の流路の入側となる流路入口空間３０２、フィルタ３０３、レジスト液の流路の出側となる流路出口空間３０４を有している。フィルタ３０３は、例えば図７に示すように中空部を有する円筒状のプリーツ構造であり、外周側が疎、内周側が密になっている。フィルタ３０３は取り換え可能となっている。

フィルタ３０３の中空部である流路出口空間３０４には、超音波振動子３０５が設置されている。超音波振動子３０５は、フィルタユニット２０３および流路内を流れるレジスト液に、超音波振動を与えるものである。超音波振動子３０５の表面は、超音波振動を伝えることができるとともに耐溶剤性に優れたガラスで被覆されていることが好ましい。

図８に示すように、フィルタユニット２０３の流路出側となる流路出口空間３０４の直上には、泡捕集のための捕集ユニット２０４が設けられている。捕集ユニット２０４はバッファ空間３１０を有し、レジスト液の正規流路となる供給管２１０と、捕集した泡を排出するための排気管２１２が設けられ、排気管２１２には排出弁２２２が設けられている。また、バッファ空間３１０内に捕集した泡の検知およびその量を測定することができる気泡検知器２３１が設けられている。なお、バッファ空間３１０は、捕集した泡が、レジスト液の流速によって供給管２１０へ流れ込まないために、十分な高さｈを有するように設計される。

超音波振動子３０５は、捕集ユニット２０４の上端に設けられた取付孔からバッファ空間３１０およびその直下のフィルタユニット２０３の流路出口空間３０４までを貫通して設けられ、フィルタユニット２０３および捕集ユニット２０４に対して着脱自在となっている。

気泡検知器２３１および超音波振動子３０５は、上述の制御部１１０と電気的に接続されている。

＜フィルタの液入れ作業＞
次に、以上のように構成されたフィルタユニット２０３および捕集ユニット２０４を用いて行われるフィルタ立ち上げ時の液入れ作業の手順について、図９に基づいて説明する。

フィルタユニット２０３の立ち上げ作業、すなわち、フィルタユニット２０３の新規取り付けまたはフィルタ３０３の交換作業を行う際には、先ず、レジスト液供給装置２００のライン全体の洗浄（ステップＳ１）および、乾燥（ステップＳ２）を行う。これらの作業により、ライン内の不純物の除去を行い、通液するレジスト液内に不純物が混ざらない状態にしておく。

次に、フィルタ３０３をフィルタユニット２０３に取り付け、超音波振動子３０５を、フィルタユニット２０３の流路出側となる流路出口空間３０４内、すなわちフィルタ３０３の中空部に配置されるように取り付ける（ステップＳ３：挿入ステップ）。

その後、フィルタユニット２０３をレジスト液供給装置２００のラインに接続し、レジスト液供給源２０１からレジスト液を通液する（ステップＳ４）。

そして、超音波振動子３０５を作動させて、フィルタユニット２０３および流路内を流れるレジスト液に超音波振動を加え、泡抜き作業を行う（ステップＳ５：加振ステップ）

泡抜き作業により捕集ユニット２０４に捕集された気泡は、気泡検知器２３１により、その量が検知される（ステップＳ６）。気泡量が予め設定した量よりも多い場合には、捕集ユニット２０４の上部に設けられた排出弁２２２を開放することによって、排気管２１２を通じて気泡を外部へ排出し（ステップＳ７）、さらに加振ステップ（ステップＳ５）を行う。

加振ステップ（ステップＳ５）から排出ステップ（ステップＳ７）が繰り返され、ステップＳ６において検知された気泡量が設定値以下になると、フィルタ３０３に付着した気体およびレジスト液中の溶存気体が十分に除去されたと判断し、泡抜き作業を終了する。そして、塗布ノズル１４２にレジスト液を送出し、レジスト液中に不純物が含まれていないこと等を確認し（ステップＳ８）、液入れ作業が完了する。

なお、本実施の形態では、泡抜き作業を終了する判断を、気泡検知器２３１により検知された気泡量により行うこととしたが、判断基準はこれに限られるものではない。例えば排出ステップ（ステップＳ７）を規定回数行うことにより終了すると判断したり、または排出ステップの回数と気泡量の検知とを組み合わせて判断してもよい。

本実施の形態によれば、超音波振動子３０５をフィルタユニット２０３の流路出側であるフィルタ３０３の中空部に設けることにより、フィルタ３０３の内周側、すなわち密な部分に近い位置から超音波振動を与えることができる。これにより、液の攪拌やキャビテーション効果を用いて、フィルタ３０３の内周側に付着した気泡や不純物の除去を容易にし、フィルタ３０３の濡れ性を効率よく向上させて、フィルタ３０３の性能が安定するまでの時間を短縮することができる。さらに、流路中を流れるレジスト液にも超音波振動を直接与えることができるため、レジスト液中に溶存する気体を、キャビテーション効果を用いて効率よく気泡に成長させ、排出することができる。

また、泡捕集用の捕集ユニット２０４を流路出側となるフィルタユニット２０３の中空部の直上に設けることにより、フィルタ３０３から除去された気泡、および、キャビテーション効果によって気泡に成長した溶存気体を直接捕集ユニット２０４へ送出し、フィルタ３０３への再吸着を防ぐことができる。

なお、超音波振動子３０５により与えられる超音波振動の周波数を、制御部１１０（図１）により制御できるようにしても良い。また、この周波数制御によって、フィルタ３０３に付着した気泡を除去し、流路内を流れるレジスト液に溶存した気体が気泡へと成長できないような特定の周波数に設定しても良い。

以上説明したように、フィルタユニット２０３の新規設置またはフィルタ３０３の交換作業を行い、フィルタユニット２０３の立ち上げ作業を行う場合には、例えば、フィルタユニット２０３内にレジスト液を充填した後、フィルタユニット２０３の前後の弁を閉止してレジスト液の供給を一旦停止し、加振ステップ（ステップＳ５）から排出ステップ（ステップＳ７）までの動作を行ってもよい。この場合には、フィルタ３０３およびフィルタユニット２０３内のレジスト液に対して、一定時間確実に超音波が発振されることで、効果的且つ確実にフィルタ３０３の泡抜き作業およびレジスト液中の溶存気体の除去を行うことができる。フィルタユニット２０３の立ち上げ作業が終了した後は、超音波振動子３０５をフィルタユニット２０３から取り外して、レジスト液の通液を行えばよい。

また、例えばフィルタユニット２０３の立ち上げ作業後に、加振ステップ（ステップＳ５）から排出ステップ（ステップＳ７）までの動作を、供給管２１０にレジスト液を通液しながら行ってもかまわない。この場合には、レジスト液の供給を停止させることなく、レジスト液中の溶存気体の除去を行うことができる。さらに、戻り管を設けてレジスト液が循環する場合にも、レジスト液を循環させながら加振ステップ（ステップＳ５）から排出ステップ（ステップＳ７）までの動作を行ってもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施の形態では、処理液をレジスト液として説明したが、本発明が適用される処理液はレジスト液に限らず、例えばＳＯＧ（Spin On Glass）等の処理液でもよい。

本発明は、フィルタを介して処理液を供給する際に適用できる。

１ 基板処理システム
３２ レジスト塗布装置
１４２ 塗布ノズル
２００ レジスト液供給装置
２０１ レジスト液供給源
２０３ フィルタユニット
２０４ 捕集ユニット
２１０ 供給管
２１２ 排気管
２２２ 排出弁
２３１ 気泡検知器
３０３ フィルタ
３０４ 流路出口空間
３０５ 超音波振動子
３１０ バッファ空間
Ｗ ウェハ

Claims (11)

1. 被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に、当該処理液を供給する処理液供給装置であって、
   前記処理液を貯留する処理液供給源と、
   前記処理液供給源と前記処理液吐出部とを接続する処理液供給路と、
   前記処理液供給路に設けられ、前記処理液中の異物を除去する筒状のフィルタを有するフィルタユニットと、
   前記フィルタの中空部において、前記処理液の流路の出口側に配置された超音波振動子と、
   を有することを特徴とする、処理液供給装置。
2. 前記超音波振動子は、前記フィルタユニットに着脱自在であることを特徴とする、請求項１に記載の処理液供給装置。
3. 前記超音波振動子の表面はガラスで被覆されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の処理液供給装置。
4. 前記フィルタの中空部の上方に、前記フィルタユニット内で発生した気泡を捕集するバッファ空間を備える捕集ユニットが設けられ、
   前記捕集ユニットには、前記処理液供給路と、前記気泡を排出する排出管とが設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の処理液供給装置。
5. 前記バッファ空間の高さ方向の寸法は、前記気泡が前記処理液の流速によって前記処理液供給路に侵入しないように設定されることを特徴とする、請求項４に記載の処理液供給装置。
6. 前記捕集ユニットは、捕集した気泡の検知を行う気泡検知器を有することを特徴とする、請求項４または５のいずれかに記載の処理液供給装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、
   前記処理液の流路の出口側から、前記超音波振動子により超音波振動を与えることを特徴とする、処理液供給方法。
8. 請求項４〜６のいずれか一項に記載の処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、
   前記フィルタユニットに前記フィルタおよび前記超音波振動子の取り付けを行う挿入ステップと、
   前記処理液を前記処理液供給路に通液するステップと、
   前記超音波振動子を振動させて、前記フィルタユニットおよび処理液に超音波振動を与える加振ステップと、
   前記加振ステップにより発生した気泡を前記捕集ユニットで捕集し、排出する排出ステップと、
   を有することを特徴とする、処理液供給方法。
9. 請求項６に記載の処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって、
   前記フィルタユニットに前記フィルタおよび前記超音波振動子の取り付けを行う挿入ステップと、
   前記処理液を前記処理液供給路に通液するステップと、
   前記超音波振動子を振動させて、前記フィルタユニットおよび処理液に超音波振動を与える加振ステップと、
   前記加振ステップにより発生した気泡を前記捕集ユニットで捕集し、排出する排出ステップと、を有し、
   前記気泡検知器により検知した気泡量が、予め設定した量以下になるまで、前記加振ステップと前記排出ステップとを繰り返すことを特徴とする、処理液供給方法。
10. 前記処理液を前記フィルタユニット内に充填させた後、前記処理液供給源からの前記処理液の供給を停止して、前記超音波振動子により超音波振動を与えることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の処理液供給方法。
11. 前記処理液供給源から前記処理液供給路に前記処理液の供給を行いながら、前記超音波振動子により超音波振動を与えることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の処理液供給方法。

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