JP5409957B1 - 液処理装置、液処理方法及び液処理用記憶媒体 - Google Patents

液処理装置、液処理方法及び液処理用記憶媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】一のフィルタで複数のフィルタを設けた場合と同様の濾過効率を得ると共に、スループット低下の防止を図り、かつ、処理液に存在する気泡の除去を図る。
【解決手段】制御部１０１からの制御信号に基づいて、ポンプ７０の吸入によりフィルタ５２を通過する処理液の一部を吐出ノズル７から吐出し、残りの処理液をフィルタ５２の一次側の供給管路５１ｂに戻す際、ポンプ７０を駆動することで、ポンプ７０とトラップタンク５３間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内の処理液に存在する微細気泡の顕在化工程と、顕在化された気泡をトラップタンク５３から排気する脱気工程を複数回行う。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板表面に処理液を供給して処理する液処理装置、液処理方法及び液処理用記憶媒体に関する。
一般に、半導体デバイスの製造のフォトリソグラフィ技術においては、半導体ウエハやＦＰＤ基板等（以下にウエハ等という）にフォトレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成されている。
このようなフォトリソグラフィ工程において、ウエハ等に供給されるレジスト液や現像液等の処理液には、様々な原因によって窒素ガス等の気泡やパーティクル（異物）が混入する虞があり、気泡やパーティクルの混在した処理液がウエハ等に供給されると塗布ムラや欠陥が発生する虞がある。そのため、処理液をウエハ等に塗布する液処理装置には、処理液に混入した気泡やパーティクルを濾過により除去するためのフィルタが設けられている。
処理液に混入した気泡やパーティクルの濾過効率を向上させるための装置として、複数のフィルタを設け、これらのフィルタに通過させた処理液をウエハ等に供給する処理液処置装置が知られている。しかしながら、複数のフィルタを設けた場合、液処理装置が大型化すると共に大がかりな変更を要する。
従来では、薬液（処理液）を貯留する第１の容器および第２の容器と、第１の容器と第２の容器とを繋ぐ第１の配管に設けられ第１の容器に貯留される薬液を第２の容器へ流す第１のポンプと、第１の配管に設けられる第１のフィルタと、第１の容器と第２の容器とを繋ぐ第２の配管と、第２の配管に設けられ第２の容器に貯留される薬液を前記第１の容器へ流す第２のポンプとを備える循環濾過式の薬液供給システムが知られている（特許文献１参照）。
また、一のフィルタを設けた循環濾過式の別の液処理装置として、フォトレジスト塗布液（処理液）のバッファー容器と、バッファー容器からフォトレジスト塗布液の一部を汲み出しフィルタにより濾過した後にバッファー容器に戻す循環濾過装置と、バッファー容器又は循環装置からフォトレジスト塗布装置へフォトレジスト塗布液を送液する配管を具備するフォトレジスト塗布液供給装置が知られている（特許文献２参照）。
特開２０１１−２３８６６６号公報（特許請求の範囲、図７） 国際公開２００６／０５７３４５号公報（特許請求の範囲、図４）
特許文献１及び特許文献２に記載の液処理装置では、フィルタにより濾過された薬液（処理液）が第１の容器（バッファー容器）に戻され、第１の容器に戻された薬液をウエハに吐出している。そのため、薬液の濾過効率の向上を図るためには、第１の容器に戻された薬液を複数回循環させて濾過を複数回行う必要がある。しかしながら、薬液を複数回循環させて濾過を行うことでスループットが低下するため、薬液を複数回循環させて濾過を行い、かつスループットの低下の生じない液処理装置の開発が望まれている。また、処理液に存在する気泡の除去が望まれる。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、フィルタを介して循環される処理液の吐出と循環回数を制御することで、装置の大掛かりな変更をすることなく、一のフィルタで複数のフィルタを設けた場合と同様の濾過効率を得ると共に、スループット低下の防止を図り、かつ、処理液に存在する気泡の除去を図ることを目的とする。
上記課題を解決するために、この発明の液処理装置は、 処理液を貯留する処理液容器と、 被処理基板に上記処理液を吐出する吐出ノズルと、 上記処理液容器と上記吐出ノズルを接続する供給管路と、 上記供給管路に介設され、上記処理液を濾過するフィルタと、 上記フィルタの二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、 上記フィルタの二次側と上記ポンプの間の上記供給管路に介設され、ドレイン弁を有するドレイン管路と接続するトラップタンクと、 上記ポンプの吐出側と上記トラップタンクとを接続する第１の戻り管路と、上記トラップタンクと上記フィルタの一次側とを接続する第２の戻り管路とからなる戻り管路と、 上記ポンプの上記フィルタとの接続部、上記吐出ノズルとの接続部及び上記戻り管路との接続部にそれぞれ設けられる第１，第２及び第３の開閉弁と、
上記ポンプ、上記第１，第２，第３の開閉弁及び上記ドレイン弁を制御する制御部とを具備し、 上記制御部からの制御信号に基づいて、上記ポンプの吸入により上記フィルタを通過する処理液の一部を上記吐出ノズルから吐出し、残りの処理液を上記フィルタの一次側の供給管路に戻す際、上記ポンプを駆動することで、上記ポンプと上記トラップタンク間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内の処理液に存在する微細気泡の顕在化工程と、顕在化された気泡を上記トラップタンクから排気する脱気工程を複数回行うことを特徴とする（請求項１）。
請求項１記載の液処理装置において、上記フィルタの二次側と上記トラップタンクとを接続する上記供給管路に開閉弁を介設すると共に、該開閉弁を上記制御部により制御可能に形成し、上記開閉弁を閉じた状態で、上記ポンプを駆動することで、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行うようにしてもよい（請求項２）。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の液処理装置において、上記制御部からの信号に基づいて、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行った後、吐出量に等しい補充量を戻り量に加えて合成し、合成された処理液を上記吐出量と上記戻り量の比率の合成に応じた回数で、上記処理液の吐出と上記フィルタによる濾過を行うことを特徴とする。
ここで、上記吐出量と上記戻り量の比率の合成に応じた回数（合成濾過回数）とは、フィルタを所定の回数で通過した処理液の清浄度、換言すると、既濾過の状態で一次側の供給管路に戻る処理液と未濾過の状態で補充される処理液を合成した処理液の清浄度を濾過回数として置き換えたものである。例えば、合成濾過回数５回の処理液とは、同量の未処理の処理液をフィルタに５回通過させた際の清浄度と等しいことを表す。
また、この発明において、上記ポンプは可変容量ポンプであることが好ましい（請求項４）。
また、この発明において、上記第２，第３の開閉弁は流量制御可能な開閉弁で構成されるものであってもよい（請求項５）。これにより、吐出量と戻り量を所定の比率に設定することができる。
この発明の液処理方法は、 処理液を貯留する処理液容器と、被処理基板に上記処理液を吐出する吐出ノズルと、上記処理液容器と上記吐出ノズルを接続する供給管路と、 上記供給管路に介設され、上記処理液を濾過するフィルタと、 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、 上記フィルタの二次側と上記ポンプの間の上記供給管路に介設され、ドレイン弁を有するドレイン管路と接続するトラップタンクと、 上記ポンプの吐出側と上記トラップタンクとを接続する第１の戻り管路と、上記トラップタンクと上記フィルタの一次側とを接続する第２の戻り管路とからなる戻り管路と、 上記ポンプの上記フィルタとの接続部、上記吐出ノズルとの接続部及び上記戻り管路との接続部にそれぞれ設けられる第１，第２及び第３の開閉弁と、 上記ポンプ、上記第１，第２，第３の開閉弁及び上記ドレイン弁を制御する制御部と、を具備する液処理装置を用いた液処理方法であって、 上記ポンプの吸入により上記フィルタを通過する所定量の処理液を上記ポンプ内に吸入する工程と、 上記ポンプ内に吸入された上記処理液の一部を上記吐出ノズルから吐出する工程と、 上記ポンプ内の残りの処理液を上記フィルタの一次側に戻す工程と、 上記ポンプを駆動することで、上記ポンプと上記トラップタンク間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内の処理液に存在する微細気泡を顕在化する気泡顕在化工程と、顕在化された気泡を上記トラップタンクから排気する脱気工程と、を含み、上記気泡顕在化工程と上記脱気工程を複数回行うことを特徴とする（請求項６）。
請求項６記載の液処理方法において、上記フィルタの二次側と上記トラップタンクとを接続する上記供給管路に開閉弁を介設すると共に、該開閉弁を上記制御部により制御可能に形成し、上記開閉弁を閉じた状態で、上記ポンプを駆動することで、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行うようにしてもよい（請求項７）。
請求項８記載の発明は、請求項６又は７に記載の液処理方法において、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行った後に、吐出量に等しい補充量を戻り量に加えて合成する工程と、合成された処理液を上記吐出量と上記戻り量の比率の合成に応じた回数で、上記処理液の吐出と上記フィルタによる濾過を行う工程を更に含むことを特徴とする。
また、この発明の液処理用記憶媒体は、 処理液を貯留する処理液容器と、被処理基板に上記処理液を吐出する吐出ノズルと、上記処理液容器と上記吐出ノズルを接続する供給管路と、上記供給管路に介設され、上記処理液を濾過するフィルタと、上記フィルタの二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、上記フィルタの二次側と上記ポンプの間の上記供給管路に介設され、ドレイン弁を有するドレイン管路と接続するトラップタンクと、上記ポンプの吐出側と上記トラップタンクとを接続する第１の戻り管路と、上記トラップタンクと上記フィルタの一次側とを接続する第２の戻り管路とからなる戻り管路と、上記ポンプの上記フィルタとの接続部、上記吐出ノズルとの接続部及び上記戻り管路との接続部にそれぞれ設けられる第１，第２及び第３の開閉弁と、上記ポンプ、上記第１，第２，第３の開閉弁及び上記ドレイン弁を制御する制御部とを具備する液処理装置に用いられ、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な液処理用記憶媒体であって、 上記制御プログラムは、上記ポンプの吸入により上記フィルタを通過する所定量の処理液を上記ポンプ内に吸入する工程と、上記ポンプ内に吸入された上記処理液の一部を上記吐出ノズルから吐出する工程と、上記ポンプ内の残りの処理液を上記フィルタの一次側に戻す工程と、上記ポンプを駆動することで、上記ポンプと上記トラップタンク間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内の処理液に存在する微細気泡を顕在化する気泡顕在化工程と、顕在化された気泡を上記トラップタンクから排気する脱気工程を実行し、かつ、上記気泡顕在化工程と上記脱気工程を複数回行うように組まれていることを特徴とする（請求項９）。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の液処理用記憶媒体において、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行った後に、上記吐出量に等しい補充量を上記戻り量に加えて合成する工程と、合成された処理液を上記吐出量と上記戻り量の比率の合成に応じた回数で、上記処理液の吐出と上記フィルタによる濾過を行う工程を更に実行するように組まれていることを特徴とする。
この発明の液処理装置、液処理方法及び記憶媒体によれば、制御部からの制御信号に基づいて、ポンプの吸入によりフィルタを通過する処理液の一部を吐出ノズルから吐出し、残りの処理液をフィルタの一次側に戻す際、処理液に存在する微細気泡を顕在化して脱気することにより、処理液に存在する気泡を効率よく除去することができる。また、吐出量に等しい補充量を戻り量に加えて合成し、合成された処理液を吐出量と戻り量の比率の合成に応じた回数で、処理液の吐出とフィルタによる濾過を行うことにより、装置の大掛かりな変更をすることなく、一のフィルタで複数のフィルタを設けた場合と同様の濾過効率を得ると共に、スループット低下の防止を図ることができる。
この発明に係る液処理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。 この発明に係る液処理装置の第１実施形態を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置におけるポンプ吸入動作を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置における処理液吐出動作を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置における処理液循環動作を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置におけるポンプを示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置における１回目のポンプ吸入動作時の合成濾過回数を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置における処理液吐出動作時の吐出量を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置における処理液循環動作時の循環量と合成濾過回数を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置における２回目のポンプ吸入動作時の合成濾過回数を示す概略断面図である。 第１実施形態の液処理装置における一連のポンプ吸入動作、処理液吐出動作、処理液循環動作を示すフローチャートである。 レジスト液のウエハへの吐出量と戻り量の比率に対する合成濾過回数を示すグラフである。 この発明に係る液処理装置の第２実施形態を示す概略断面図である。 第２実施形態の液処理装置におけるポンプ吸入動作を示す概略断面図である。 第２実施形態の液処理装置における処理液吐出動作を示す概略断面図である。 第２実施形態の液処理装置における処理液循環動作を示す概略断面図である。 この発明に係る液処理装置の気泡顕在化工程（ａ）及び脱気工程（ｂ）を示す概略断面図である。 この発明に係る液処理装置のトラップタンクに処理液を補充する動作を示す概略断面図である。 この発明に係る液処理装置の第４実施形態を示す概略断面図である。 第４実施形態の液処理装置におけるポンプ吸入動作を示す概略断面図である。 第４実施形態の液処理装置における処理液吐出動作を示す概略断面図である。 第４実施形態の液処理装置における処理液循環動作を示す概略断面図である。 この発明に係る液処理装置の別の気泡顕在化工程（ａ）及び脱気工程（ｂ）を示す概略断面図である。 この発明に係る液処理装置のトラップタンクに処理液を補充する動作を示す概略断面図である。
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、この発明に係る液処理装置（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と、処理部２と露光部４との間に接続されて、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。
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。塗布ユニット（ＣＯＴ）２４は、この発明に係る液処理装置５を具備する。
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。
次に、この発明に係る液処理装置５の第１実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
この発明に係る液処理装置５は、図３に示すように、処理液であるレジスト液Ｌを貯留する処理液容器６０と、被処理基板であるウエハにレジスト液Ｌを吐出（供給）する吐出ノズル７と、処理液容器６０と吐出ノズル７を接続する供給管路５１と、供給管路５１に介設され、レジスト液Ｌを濾過するフィルタ５２と、フィルタ５２の二次側の供給管路５１に介設されるポンプ７０と、ポンプ７０の吐出側とフィルタ５２の一次側とを接続する戻り管路５５と、ポンプ７０のフィルタ５２との接続部、吐出ノズル７との接続部及び戻り管路５５との接続部にそれぞれ設けられる第１，第２及び第３の開閉弁Ｖ１〜Ｖ３と、ポンプ７０及び第１，第２，第３の開閉弁Ｖ１〜Ｖ３を制御する制御部１０１とを具備する。
ここで、ポンプ７０の吐出側とフィルタ５２の一次側とを接続する戻り管路５５とは、第１実施形態においては、ポンプ７０とトラップタンク５３とを接続する第１の戻り管路５５ａと、トラップタンク５３とフィルタ５２の一次側の第２の処理液供給管路５１ｂとを接続する第２の戻り管路５５ｂに相当する。
供給管路５１は、処理液容器６０とこの処理液容器６０から導かれたレジスト液Ｌを一時貯留するバッファタンク６１とを接続する第１の処理液供給管路５１ａと、バッファタンク６１とポンプ７０とを接続する第２の処理液供給管路５１ｂと、ポンプ７０と吐出ノズル７とを接続する第３の処理液供給管路５１ｃとから構成される。第２の処理液供給管路５１ｂにはフィルタ５２が介設され、フィルタ５２の二次側の第２の処理液供給管路５１ｂにはトラップタンク５３が介設されている。また、第３の処理液供給管路５１ｃには吐出ノズル７から吐出されるレジスト液Ｌの供給制御を行う供給制御弁５７が介設されている。また、フィルタ５２及びトラップタンク５３には、レジスト液Ｌ中に発生した気泡を排出するためのドレイン管路５６が介設されている。
処理液容器６０の上部には、不活性ガス例えば窒素（Ｎ２）ガスの供給源６２と接続する第１の気体供給管路５８ａが設けられている。また、この第１の気体供給管路５８ａには、可変調整可能な圧力調整手段である電空レギュレータＲが介設されている。この電空レギュレータＲは、後述する制御部１０１からの制御信号によって作動する操作部例えば比例ソレノイドと、該ソレノイドの作動によって開閉する弁機構とを具備しており、弁機構の開閉によって圧力を調整するように構成されている。また、バッファタンク６１の上部には、バッファタンク６１の上部に滞留する不活性ガス例えば窒素（Ｎ２）ガスを大気に開放する第２の気体供給管路５８ｂが設けられている。
第１の気体供給管路５８ａの電空レギュレータＲと処理液容器６０との間には電磁式の開閉弁Ｖ１１が介設されている。また、第１の処理液供給管路５１ａには電磁式の開閉弁Ｖ１２が介設されている。また、第２の処理液供給管路５１ｂのバッファタンク６１とフィルタ５２との間には電磁式の開閉弁Ｖ１３が介設されている。また、第２の戻り管路５５ｂには、電磁式の開閉弁Ｖ１４が介設されている。また、ドレイン管路５６には電磁式のドレイン弁Ｖ１５，Ｖ１６が介設されている。開閉弁Ｖ１１〜Ｖ１４、ドレイン弁Ｖ１５，Ｖ１６及び電空レギュレータＲは、制御部１０１からの制御信号によって制御されている。
バッファタンク６１には、貯留されるレジスト液Ｌの所定の液面位置（充填完了位置、要補充位置）を監視し、貯留残量を検出する上限液面センサ６１ａ、下限液面センサ６１ｂが設けられている。処理液容器６０からバッファタンク６１にレジスト液Ｌが供給されている場合において、レジスト液Ｌの液面位置が上限液面センサ６１ａによって検知されると、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２が閉じ、処理液容器６０からバッファタンク６１へのレジスト液Ｌの供給が停止する。また、レジスト液Ｌの液面位置が下限液面センサ６１ｂによって検知されると、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２が開き、処理液容器６０からバッファタンク６１へのレジスト液Ｌの供給が開始される。
次に、図７に基づいて、ポンプ７０の詳細な構造について説明する。図７に示されるポンプ７０は可変容量ポンプであるダイヤフラムポンプであり、このダイヤフラムポンプ７０は、可撓性部材であるダイヤフラム７１にてポンプ室７２と作動室７３に仕切られている。
ポンプ室７２には、第１の開閉弁Ｖ１を介して第２の処理液供給管路５１ｂに接続され、第２の処理液供給管路５１ｂ内のレジスト液Ｌを吸入するための一次側連通路７２ａと、第２の開閉弁Ｖ２を介して第３の処理液供給管路５１ｃに接続され、第３の処理液供給管路５１ｃにレジスト液Ｌを吐出する二次側連通路７２ｂと、第３の開閉弁Ｖ３を介して第１の戻り管路５５ａに接続され、第１の戻り管路５５ａにレジスト液Ｌを吐出する循環側連通路７２ｃが設けられている。
作動室７３には制御部１０１からの信号に基づいて作動室７３内の気体の減圧及び加圧を制御する駆動手段７４が接続されている。駆動手段７４は、エアー加圧源７５ａ（以下に加圧源７５ａという）と、エアー減圧源７５ｂ（以下に減圧源７５ｂという）と、流量センサであるフローメータ７７と、電空レギュレータ７８と、圧力センサ７９とを備えている。
作動室７３は、給排切換弁Ｖ４を介して駆動手段７４側に接続する給排路７３ａが設けられており、この給排路７３ａに給排切換弁Ｖ４を介して加圧源７５ａと減圧源７５ｂに選択的に連通する管路７６が接続されている。この場合、管路７６は、作動室７３に接続する主管路７６ａと、この主管路７６ａから分岐され、減圧源７５ｂに接続する排気管路７６ｂと、加圧源７５ａに接続する加圧管路７６ｃとで形成されている。主管路７６ａには流量センサであるフローメータ７７が介設され、排気管路７６ｂに介設される排気圧を調整する圧力調整機構と、加圧管路７６ｃに介設される加圧すなわちエアー圧を調整する圧力調整機構とが電空レギュレータ７８にて形成されている。この場合、電空レギュレータ７８は、排気管路７６ｂと加圧管路７６ｃとを選択的に接続する共通の連通ブロック７８ａと排気管路７６ｂ又は加圧管路７６ｃの連通を遮断する２つの停止ブロック７８ｂ，７８ｃと、連通ブロック７８ａ、停止ブロック７８ｂ，７８ｃを切換操作する電磁切換部７８ｄを備える電空レギュレータ７８にて形成されている。また、電空レギュレータ７８には圧力センサ７９が設けられており、圧力センサ７９によって管路７６が接続する作動室７３内の圧力が検出される。
上記のように構成されるダイヤフラムポンプ７０の作動室７３側に接続される作動エアーの給排部において、駆動手段７４を構成する上記フローメータ７７と圧力センサ７９及び電空レギュレータ７８は、それぞれ制御部１０１と電気的に接続されている。そして、フローメータ７７によって検出された管路７６内の排気流量と、圧力センサ７９によって検出された管路７６内の圧力が制御部１０１に伝達（入力）され、制御部１０１からの制御信号が電空レギュレータ７８に伝達（出力）されるように形成されている。
制御部１０１は記憶媒体である制御コンピュータ１００に内蔵されており、制御コンピュータ１００は、制御部１０１の他に、制御プログラムを格納する制御プログラム格納部１０２と、外部からデータを読み取る読取部１０３と、データを記憶する記憶部１０４を内蔵している。また、制御コンピュータ１００は、制御部１０１に接続された入力部１０５と、液処理装置５の様々な状態を表示するモニタ部１０６と、読取部１０３に挿着されると共に制御コンピュータ１００に制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体１０７が備えられており、制御プログラムに基づいて上記各部に制御信号を出力するように構成されている。
制御プログラム格納部１０２には、ダイヤフラムポンプ７０へのレジスト液Ｌの吸入、ポンプ７０から吐出ノズル７へのレジスト液Ｌの吐出、ダイヤフラムポンプ７０から戻り管路５５を介してフィルタ５２の一次側の第２の処理液供給管路５１ｂへのレジスト液Ｌの供給、バッファタンク６１から補充したレジスト液Ｌと戻り管路５５を介して戻るレジスト液Ｌとの合成を行い、合成されたレジスト液Ｌを吐出ノズル７へのレジスト液Ｌの吐出量とポンプ７０から戻り管路５５を介して第２の処理液供給管路５１ｂに戻るレジスト液Ｌの戻り量の比率に応じた回数でフィルタ５２による濾過を実行するための制御プログラムが格納されている。
また、制御プログラム格納部１０２には、ダイヤフラムポンプ７０から戻り管路５５を介してフィルタ５２の一次側にレジスト液Ｌを戻す際、ダイヤフラムポンプ７０を駆動して、ダイヤフラムポンプ７０とトラップタンク５３間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内のレジスト液Ｌに存在する微細気泡を顕在化する気泡顕在化工程と、顕在化された気泡をトラップタンクから排気する脱気工程を実行し、この気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行うように制御プログラムが格納されている。
また、制御プログラムは、ハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリカード等の記憶媒体１０７に格納され、これら記憶媒体１０７から制御コンピュータ１００にインストールされて使用される。
次に、図４〜図６、図８〜図１３に基づいて、この実施形態における液処理装置５の動作について説明する。まず、制御部１０１からの制御信号に基づいて、第１の気体供給管路５８ａに介設された開閉弁Ｖ１１と第１の処理液供給管路５１ａに介設された開閉弁Ｖ１２が開放し、Ｎ２ガス供給源６２から処理液容器６０内に供給されるＮ２ガスの加圧によってレジスト液Ｌをバッファタンク６１内に供給する。
バッファタンク６１内に所定量のレジスト液Ｌが供給（補充）されると、上限液面センサ６１ａからの検知信号を受けた制御部１０１からの制御信号に基づいて、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２が閉じる。このとき、第１の開閉弁Ｖ１は開き、第２，第３の開閉弁Ｖ２，Ｖ３は閉じている。また、給排切換弁Ｖ４が排気側に切り換わり、この状態で圧力センサ７９によってダイヤフラムポンプ７０の作動室７３内の圧力が検出され、検出された圧力の検出信号が制御部１０１に伝達（入力）される。また、給排切換弁Ｖ４が排気側に切り換わった後に、開閉弁Ｖ１３が開く。
次に、電空レギュレータ７８が減圧源７５ｂ側に連通して、作動室７３内のエアーを排気する。このとき、フローメータ７７によって排気流量が検出され、検出された排気流量の検出信号が制御部１０１に伝達（入力）される。作動室７３内のエアーの排気を行うことで、第２の処理液供給管路５１ｂから所定量のレジスト液Ｌがポンプ室７２に吸入される（ステップＳ１）。このとき、レジスト液Ｌがフィルタを通過するため、レジスト液Ｌの濾過回数は１回となる。
次に、第１，第３の開閉弁Ｖ１，Ｖ３を閉じ、第２の開閉弁Ｖ２及び供給制御弁５７を開く。このとき、給排切換弁Ｖ４を吸気側に切り換え、電空レギュレータ７８を加圧側に連通して、作動室７３内にエアーを供給することで、ポンプ室７２に吸入されたレジスト液Ｌの一部（例えば５分の１）が吐出ノズル７を介してウエハに吐出される（ステップＳ２）。
この場合において、ポンプ室７２に吸入されているレジスト液Ｌの量は、作動室７３内に供給されるエアーの供給量により調整される。即ち、作動室７３に供給されるエアーの供給量を少なくすることで作動室７３の体積増加が少なくなり、ウエハに吐出されるレジスト液Ｌの吐出量が少なくなる。また、作動室７３に供給されるエアーの供給量を多くすることで作動室７３の体積増加が多くなり、ウエハに吐出されるレジスト液Ｌの吐出量が多くなる。この実施形態では、ポンプ室７２に吸入されているレジスト液Ｌの５分の１がウエハに吐出される。また、作動室７３に供給されるエアーの供給量は、記憶部１０４に記憶されたデータに基づいて定められている。
なお、ポンプ室７２に吸入されるレジスト液Ｌの量を調整する方法として、作動室７３内に供給されるエアーの供給量を調整する代わりに、エアーの供給時間を調整してもよく、あるいは、作動室７３内に供給されるエアーの供給を制御部１０１から発信されるパルス信号によって調整してもよい。
次に、図１８，図１９に基づいて、ダイヤフラムポンプ７０とトラップタンク５３間の領域内のレジスト液Ｌ中の気体（微細気泡）を顕在化させる気泡顕在化工程と、顕在化した気体を外部に排出する脱気工程について説明する。なお、ドレイン弁Ｖ１５，Ｖ１６、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１、第２及び第３の開閉弁Ｖ２，Ｖ３、給排切換弁Ｖ４、開閉弁Ｖ１４は図７に示されるこの制御部１０１に接続され、この制御部１０１からの制御信号に基づいて開閉動作を行う。
図１８（ａ）に示すように、トラップタンク５３には、図示しないレベルセンサによってレジスト液Ｌの貯留量の上限を設定するセンサーラインＩ１が設けられており、レジスト液ＬがセンサーラインＩ１を超えたときに開閉弁Ｖ１３を閉じることで、ポンプ室７２及びトラップタンク５３へのレジスト液Ｌの補充が終了する。このとき、トラップタンク５３の上部には気層が形成されており、ポンプ室７２内にはレジスト液Ｌが満たされている。
次いで、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１、第２の開閉弁Ｖ２，第３の開閉弁Ｖ３、ドレイン弁Ｖ１５，Ｖ１６、開閉弁Ｖ１４が閉じた状態で作動室７３内のエアーを排気することで、ポンプ室７２が負圧になる。ポンプ室７２を負圧にすることで、ポンプ室７２に流入しているレジスト液Ｌに存在する微細な気泡が顕在化する（気泡顕在化工程）。
ここで、上記気泡顕在化工程は吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を開き、第２の開閉弁Ｖ２，第３の開閉弁Ｖ３、ドレイン弁Ｖ１５，Ｖ１６、開閉弁Ｖ１４が閉じた状態で作動室７３内のエアーを排気してもよい。吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を開いた状態で作動室７３内のエアーを排気することで、ポンプ室７２及びトラップタンク５３内に補充されているレジスト液Ｌの気泡を顕在化させる際に必要なダイヤフラムポンプ７０の排気量を少なくすることができる。
ここで、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を開いた状態で作動室７３内のエアーを排気することで、ダイヤフラムポンプ７０の排気量を少なくすることができる理由について説明する。作動室７３内のエアーの排気に伴ってポンプ室７２の体積を増加させると、ポンプ室７２及びトラップタンク５３内のレジスト液Ｌの体積はほとんど変化しないが、トラップタンク５３内の気層の体積は増加する。そのため、この気層の圧力は体積の増加に伴って減少する。また、この気層と接しているレジスト液Ｌの圧力は気層の圧力と釣り合うため、レジスト液Ｌの圧力も減少する。レジスト液Ｌ内に溶け込むことができる微細な気泡がレジスト液Ｌの圧力が減少するにつれて減少するため、レジスト液Ｌの圧力が減少することで、溶け込むことのできない気泡が顕在化する。
従って、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を開いた状態で作動室７３内のエアーを排気することで、排気量の少ないダイヤフラムポンプであってもレジスト液Ｌに存在する微細な気泡を顕在化させることができる。
次いで、図１８（ｂ）に示すように、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を閉じた状態で第３の開閉弁Ｖ３と開閉弁Ｖ１４が開き、給排切換弁Ｖ４が加圧源７５ａ側に切り換えられた状態で、電空レギュレータ７８を加圧側に連通して、作動室７３内にエアーを供給する。作動室７３内にエアーを供給することでポンプ室７２に流入しているレジスト液Ｌ中で顕在化した気泡がトラップタンク５３に貯留されるレジスト液Ｌに移動する（気泡移動工程）。ここで、ドレイン弁Ｖ１６は閉じているため、トラップタンク５３に移動した気泡がトラップタンク５３上部の気層となって、トラップタンク５３内のレジスト液Ｌが加圧される。そのため、トラップタンク５３に貯留されているレジスト液Ｌの一部が第２の戻り管路５５ｂに流通し、トラップタンク５３に貯留されているレジスト液Ｌの貯留量は減少する。
気泡顕在化工程及び気泡移動工程を複数回行うことで、トラップタンク５３に貯留されているレジスト液Ｌの貯留量が図示しないレベルセンサによって検知されるセンサーラインＩ２以下になると、図１９に示すように開閉弁Ｖ１４が閉じた状態でドレイン弁Ｖ１６が開き、トラップタンク５３内の気泡がドレイン管路５６を介して外部に排出される（脱気工程）。このとき、開閉弁Ｖ１３が開き、バッファタンク６１に貯留されているレジスト液Ｌの一部が第２の処理液供給管路５１ｂを介してトラップタンク５３に流入する。開閉弁Ｖ１３はトラップタンク５３に流入されるレジスト液Ｌの液面がセンサーラインＩ１に達した時に閉じられ、トラップタンク５３へのレジスト液Ｌの流入が終了する。
このように構成することにより、ダイヤフラムポンプ７０とトラップタンク５３間の領域内に補充されたレジスト液Ｌ中に溶在する気体（微細気泡）を顕在化させた上で脱気することができる。そのため、フィルタ５２の一次側に戻されるレジスト液Ｌへの気体の混入を抑制することができる。
また、このように気泡顕在化工程及び脱気工程が繰り返されるため、ポンプ室７２及びトラップタンク５３に貯留されるレジスト液Ｌ中に存在する気泡の除去を効率よく行うことができる。
上記のようにして、レジスト液Ｌに存在する微細気泡を顕在化し脱気して除去した後、第１及び第２の開閉弁Ｖ１，Ｖ２を閉じ、第３の開閉弁Ｖ３，開閉弁Ｖ１４を開き、作動室７３内のエアーの供給量を多くすることで、ポンプ室７２に吸入された残りのレジスト液Ｌ（例えば５分の４）が戻り管路５５ａ，５５ｂを介して第２の処理液供給管路５１ｂに戻される（ステップＳ３）。この実施形態では、ステップＳ１でポンプ室７２に吸入されたレジスト液Ｌの５分の４が第２の処理液供給管路５１ｂに戻される。
次に、第３の開閉弁Ｖ３を閉じ、第１の開閉弁Ｖ１，開閉弁Ｖ１３を開くことで、第２の処理液供給管路５１ｂに戻されたレジスト液Ｌとバッファタンク６１に補充されているレジスト液Ｌが合成され、ステップＳ１に戻った状態で、合成されたレジスト液Ｌがポンプ室７２に吸入される。このとき、バッファタンク６１からポンプ室７２に供給されるレジスト液Ｌの量は、ウエハへの吐出量と等量となる。従って、この実施形態では、ポンプ室７２に吸入されているレジスト液Ｌの５分の１の量のレジスト液Ｌがバッファタンク６１から第２の処理液供給管路５１ｂに補充される。
ここで、戻り管路５５を介して第２の処理液供給管路５１ｂに戻ってきたレジスト液Ｌはフィルタ５２により濾過されているが、バッファタンク６１から供給されるレジスト液Ｌはフィルタ５２で濾過されていない。従って、戻り管路５５を介して第２の処理液供給管路５１ｂに戻ってきたレジスト液Ｌとバッファタンク６１から補充されるレジスト液Ｌの合成によるレジスト液Ｌの濾過回数をレジスト液Ｌの合成濾過回数として求める場合、レジスト液Ｌの合成濾過回数と、ポンプ７０に吸入されたレジスト液Ｌのウエハへの吐出量と第２の処理液供給管路５１ｂへの戻り量の関係は、次式（１）で示される。
Ａｎ＝（ａ＋ｂ）／ａ−ｂ／ａ×｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝ｎ−１ ・・・（１）
ここで、Ａｎはウエハに吐出されるレジスト液Ｌの合成濾過回数であり、式（１）で表わされる合成濾過回数を循環合成濾過回数という。また、ａ，ｂはレジスト液Ｌのウエハへの吐出量と戻り管路５５への戻り量の比であり、ｎはフィルタ５２にレジスト液Ｌを通過させた回数（処理回数）である。また、レジスト液Ｌの合成濾過回数Ａｎがこの発明の吐出量と戻り量の比率の合成に応じた回数に相当する。上述した式（１）から、合成濾過回数Ａｎは、処理回数ｎを大きくすることにより（ａ＋ｂ）／ａの値に飽和する。このＡｎ，ｎ，ａ，ｂの関係を図１３に示す。
図１３に示すように、ａ＝１，ｂ＝４の場合には、処理回数ｎの増加に従って合成濾過回数Ａｎが５に近づくように収束する。同様に、ａ＝１，ｂ＝２の場合には合成濾過回数Ａｎが３に近づき、ａ＝１，ｂ＝１の場合には合成濾過回数Ａｎが２に近づき、ａ＝２，ｂ＝１の場合には合成濾過回数Ａｎが１．５に近づき、ａ＝５，ｂ＝１の場合には合成濾過回数Ａｎが１．２に近づくように収束する。
この実施形態では、戻り管路５５を介して第２の処理液供給管路５１ｂに戻ってきたレジスト液Ｌとバッファタンク６１から供給されるレジスト液Ｌの流量の比は４対１であり、戻り管路５５を介して第２の処理液供給管路５１ｂに戻ってきたレジスト液Ｌの濾過回数は１回、バッファタンク６１から供給されるレジスト液Ｌの濾過回数は０回である。この場合には、図１０、図１１に示すように、フィルタ５２の一次側の第２の処理液供給管路５１ｂに供給されるレジスト液Ｌの合成濾過回数は０．８回となり、このレジスト液Ｌをフィルタ５２に通過させることでレジスト液Ｌの合成濾過回数は１．８回となる。
このようなステップＳ１〜Ｓ３の工程を繰り返すことで、ダイヤフラムポンプ７０にレジスト液Ｌを吸入し、ダイヤフラムポンプ７０に吸入したレジスト液Ｌの一部（５分の１）をウエハに吐出すると共にダイヤフラムポンプ７０に吸入したレジスト液Ｌの残り（５分の４）を第２の供給管路５１ｂに戻し、バッファタンク６１からレジスト液Ｌを補充する工程を繰り返す。一例として、ウエハへの吐出量と第２の処理液供給管路５１ｂに戻る戻り量との比を１対４とした場合は、ａ＝１，ｂ＝４であるため、合成濾過回数を上記式（１）に基づいて計算をすると、ステップＳ１からＳ３を５回繰り返した場合（ｎ＝５）において、合成濾過回数Ａ５は３．３６回となる。
次に、表１に基づいて第１実施形態の効果について説明する。表１には、循環合成濾過と後述する往復合成濾過の合成濾過回数Ａｎに対するステップＳ１〜Ｓ３を行う際にかかる時間（サイクルタイム）と、パーティクル規格化数が示されている。ここで、パーティクル規格化数とは、濾過を行っていないレジスト液Ｌをウエハに吐出した際のパーティクル数、又は濾過を１回行ったレジスト液Ｌをウエハに吐出した際のパーティクル数に対する循環合成濾過又は往復合成濾過を行ったレジスト液Ｌをウエハに吐出した際のパーティクル数の比をいう。
Figure 0005409957
合成濾過回数Ａｎを５回行う循環合成濾過方法では、サイクルタイムは２４．９秒であり、パーティクル規格化数は１７、１回濾過に対するパーティクル規格化数は７７となった。従って、合成濾過回数Ａｎを５回行う循環合成濾過方法では、濾過を１回行う場合とほぼ同じサイクルタイムを実現することができ、濾過されていないレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を１７％に抑え、濾過を１回行ったレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を７７％に抑えることができた。
また、合成濾過回数Ａｎを１０回行う循環合成濾過方法では、サイクルタイムは３５．９秒であり、パーティクル規格化数は７、１回濾過に対するパーティクル規格化数は３２となった。従って、合成濾過回数Ａｎを１０回行う循環合成濾過方法では、濾過されていないレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を７％に抑え、濾過を１回行ったレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を３２％に抑えることができた。また、合成濾過回数Ａｎを５回行う循環合成濾過方法と比較してもパーティクル数を４１％に抑えることができた。
従って、フィルタによる濾過を１回行った場合と同様のスループットを確保しつつ濾過効率を向上させることができるため、装置の大掛かりな変更をすることなく、一のフィルタで複数のフィルタを設けた場合と同様の濾過効率を得ると共に、スループット低下の防止を図ることができる。
＜第２実施形態＞
次に、図１４〜図１７に基づいて、この発明に係る液処理装置の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成については、同一部分に同一符号を付して説明は省略する。
第２実施形態においては、ダイヤフラムポンプ７０の吐出側とフィルタ５２の一次側とを接続する戻り管路５５とは、トラップタンク５３、フィルタ５２を介してフィルタ５２の一次側の第２の処理液供給管路５１ｂへのレジスト液Ｌの供給を可能にする第１の戻り管路５５ａに相当する。
第２実施形態の動作は、第１実施形態で行われる動作を示す図１２のステップＳ１，Ｓ２については同一であるが、ステップＳ３で異なる。すなわち、ダイヤフラムポンプ７０に吸入されているレジスト液Ｌを第２の処理液供給管路５１ｂに戻す際のレジスト液Ｌの経路が異なっている。
ダイヤフラムポンプ７０に流入されているレジスト液Ｌの一部をウエハに吐出した後、第１，第２の開閉弁Ｖ１，Ｖ２，開閉弁Ｖ１４が閉じられ、第３の開閉弁Ｖ３，開閉弁Ｖ１３が開いた状態で、作動室７３内にエアーを供給することで、ポンプ室７２に流入しているレジスト液Ｌが戻り管路５５ａ、フィルタ５２を介してフィルタ５２の一次側の第２の処理液供給管路５１ｂに戻される。そして、第１実施形態と同様に、ウエハへの吐出量と等量のレジスト液Ｌがバッファタンク６１から補充される。従って、レジスト液Ｌはダイヤフラムポンプ７０への吸入時と第２の処理液供給管路５１ｂへの戻りの時にフィルタ５２により濾過される。
従って、ダイヤフラムポンプ７０に吸入されたレジスト液Ｌの一部は、第１の戻り管路５５ａと第２の処理液供給管路５１ｂを通過する過程、換言すれば第２の処理液供給管路５１ｂを往復する過程でフィルタ５２による濾過（以下に、往復合成濾過という）が行われる。この場合のウエハに吐出されるレジスト液Ｌの合成濾過回数Ａｎと、ダイヤフラムポンプ７０に吸入されたレジスト液Ｌのウエハへの吐出量と第２の処理液供給管路５１ｂへの戻り量の関係は、次式（２）で示される。
Ａｎ＝（ａ＋２ｂ）／ａ−２ｂ／ａ×｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝ｎ−１ ・・・（２）
ここで、式（２）で表わされる合成濾過回数を往復合成濾過回数という。
一例として、ウエハへの吐出量と第２の処理液供給管路５１ｂに戻る戻り量との比を１対４とした場合は、ａ＝１，ｂ＝４であるため、合成濾過回数を上記式（２）に基づいて計算をすると、ステップＳ１からＳ３を５回繰り返した場合（ｎ＝５）において、合成濾過回数Ａ５は４．２１回となる。
次に、表１に基づいて第２実施形態の効果について説明する。第２実施形態における合成濾過回数Ａｎを５回行う往復合成濾過方法では、サイクルタイムは２０．５秒であり、パーティクル規格化数は１８、１回濾過に対するパーティクル規格化数は８２となった。従って、合成濾過回数Ａｎを５回行う往復合成濾過方法では、濾過を１回行う場合よりも速いサイクルタイムを実現することができ、濾過されていないレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を１８％に抑え、濾過を１回行ったレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を８２％に抑えることができた。
また、合成濾過回数Ａｎを１０回行う往復合成濾過方法では、サイクルタイムは２６．０秒であり、パーティクル規格化数は８、１回濾過に対するパーティクル規格化数は３６となった。従って、合成濾過回数Ａｎを１０回行う往復合成濾過方法では、濾過されていないレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を８％に抑え、濾過を１回行ったレジスト液Ｌと比較してパーティクル数を３６％に抑えることができた。また、合成濾過回数Ａｎを５回行う往復合成濾過方法と比較してもパーティクル数を４４％に抑えることができた。
従って、第１実施形態と同様に、フィルタによる濾過を１回行った場合と同様のスループットを確保しつつ濾過効率を向上させることができるため、装置の大掛かりな変更をすることなく、一のフィルタで複数のフィルタを設けた場合と同様の濾過効率を得ると共に、スループット低下の防止を図ることができる。
また、第２実施形態の往復合成濾過方法では、レジスト液Ｌを第２の処理液供給管路５１ｂに戻す際にもフィルタ５２を通過させるため、第２実施形態では、第１実施形態と比べてウエハ上に付着するパーティクルの数を減少させることができる。
＜第３実施形態＞
図２０〜図２５に基づいて、この発明に係る液処理装置の第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態において、第１，第２実施形態と同一の構成については、同一部分に同一符号を付して説明は省略する。
第３実施形態の戻り管路８５は、主戻り管路を構成する第１の主戻り管路８５ａ及び第２の主戻り管路８５ｂと、フィルタ５２の二次側とフィルタ５２の一次側を接続する副戻り管路８５ｃとからなる。第１の主戻り管路８５ａはポンプ７０の吐出側とトラップタンク５３とを接続し、第２の主戻り管路８５ｂはトラップタンク５３とフィルタ５２の一次側の第２の液処理供給管路５１ｂとを接続する。この場合、第２の主戻り管路８５ｂは、開閉弁Ｖ１３とフィルタ５２の間の第２の液処理供給管路５１ｂに接続される。また、副戻り管路８５ｃは、フィルタ５２とトラップタンク５３との間の第２の液処理供給管路５１ｂと、バッファタンク６１とフィルタ５２との間の第２の液処理供給管路５１ｂとを接続する。
フィルタ５２の二次側の第２の液処理供給管路５１ｂと副戻り管路８５ｃとの接続部と、トラップタンク５３との間の第２の液処理供給管路５１ｂには、電磁式の開閉弁Ｖ２１が介設されている。また、第２の主戻り管路８５ｂには電磁式の開閉弁Ｖ２４が介設され、副戻り管路８５ｃには電磁式の開閉弁Ｖ２５が介設されている。これらの開閉弁Ｖ２１，Ｖ２４，Ｖ２５は上記制御部（図示せず）からの制御信号によって制御可能に形成されている。
第３実施形態の動作は、第１実施形態で行われる動作を示す図１２のステップＳ１（図２１に示すポンプ室７２へのレジスト液Ｌの吸入），ステップＳ２（図２２に示すウエハＷへのレジスト液Ｌの吐出）については同一であるが、ステップＳ３で異なる。
すなわち、図２３に示すように、ダイヤフラムポンプ７０に流入されているレジスト液Ｌを戻り管路８５を介して第２の処理液供給管路５１ｂに戻す際には、第２の開閉弁Ｖ２を閉じると共に開閉弁Ｖ２４，Ｖ２５を開き、駆動手段７４を駆動させることでダイヤフラムポンプ７０に吸入されているレジスト液Ｌの一部（例えば５分の４）を戻り管路８５に流入させる。
次に、図２１に示すように、第３の開閉弁Ｖ３，開閉弁Ｖ２４，Ｖ２５を閉じ、第１の開閉弁Ｖ１，開閉弁Ｖ１３，Ｖ２１を開くことで、第２の処理液供給管路５１ｂに戻されたレジスト液Ｌとバッファタンク６１に補充されているレジスト液Ｌが合成され、ステップＳ１に戻った状態で、合成されたレジスト液Ｌがポンプ室７２に吸入される。
従って、第１，第２実施形態と同様に、フィルタ５２によるレジスト液の濾過を行っていない場合及び１回濾過した場合と同様のスループットを確保しつつ濾過効率を向上させることができるため、装置の大掛かりな変更をすることなく、一のフィルタで複数のフィルタを設けた場合と同様の濾過効率を得ると共に、スループット低下の防止を図ることができる。
次に、図２４，図２５に基づいて、第３実施形態におけるダイヤフラムポンプ７０とトラップタンク５３間の領域内のレジスト液Ｌ中の気体（微細気泡）を顕在化させる気泡顕在化工程と、顕在化した気体を外部に排出する脱気工程について説明する。なお、ドレイン弁Ｖ１５，Ｖ１６、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１、第２及び第３の開閉弁Ｖ２，Ｖ３、給排切換弁Ｖ４、開閉弁Ｖ１４、開閉弁２１は図７に示されるこの制御部１０１に接続され、この制御部１０１からの制御信号に基づいて開閉動作を行う。
図２４（ａ）に示すように、トラップタンク５３には、図示しないレベルセンサによってレジスト液Ｌの貯留量の上限を設定するセンサーラインＩ１が設けられており、レジスト液ＬがセンサーラインＩ１を超えたときに開閉弁Ｖ１３，Ｖ２１を閉じることで、ポンプ室７２及びトラップタンク５３へのレジスト液Ｌの補充が終了する。このとき、トラップタンク５３の上部には気層が形成されており、ポンプ室７２内にはレジスト液Ｌが満たされている。
次いで、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を開き、第２の開閉弁Ｖ２，第３の開閉弁Ｖ３、ドレイン弁Ｖ１５，Ｖ１６、開閉弁Ｖ１４が閉じた状態で作動室７３内のエアーを排気することで、ポンプ室７２が負圧になる。
吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を開いた状態で作動室７３内のエアーを排気することで、ポンプ室７２及びトラップタンク５３内に補充されているレジスト液Ｌの気泡を顕在化させる際に必要なダイヤフラムポンプ７０の排気量を少なくすることができる。
ここで、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を開いた状態で作動室７３内のエアーを排気することで、ダイヤフラムポンプ７０の排気量を少なくすることができる理由について説明する。作動室７３内のエアーの排気に伴ってポンプ室７２の体積を増加させると、ポンプ室７２及びトラップタンク５３内のレジスト液Ｌの体積はほとんど変化しないが、トラップタンク５３内の気層の体積は増加する。そのため、この気層の圧力は体積の増加に伴って減少する。また、この気層と接しているレジスト液Ｌの圧力は気層の圧力と釣り合うため、レジスト液Ｌの圧力も減少する。レジスト液Ｌ内に溶け込むことができる微細な気泡がレジスト液Ｌの圧力が減少するにつれて減少するため、レジスト液Ｌの圧力が減少することで、溶け込むことのできない気泡が顕在化する（気泡顕在化工程）。
次いで、図２４（ｂ）に示すように、吸入側の第１の開閉弁Ｖ１を閉じた状態で第３の開閉弁Ｖ３と開閉弁Ｖ１４が開き、給排切換弁Ｖ４が加圧源７５ａ側に切り換えられた状態で、電空レギュレータ７８を加圧側に連通して、作動室７３内にエアーを供給する。作動室７３内にエアーを供給することでポンプ室７２に流入しているレジスト液Ｌ中で顕在化した気泡がトラップタンク５３に貯留されるレジスト液Ｌに移動する（気泡移動工程）。ここで、ドレイン弁Ｖ１６は閉じているため、トラップタンク５３に移動した気泡とトラップタンク５３内のレジスト液Ｌ中で顕在化した気泡がトラップタンク５３上部の気層となって、トラップタンク５３内のレジスト液Ｌが加圧される。そのため、トラップタンク５３に貯留されているレジスト液Ｌの一部が第２の戻り管路５５ｂに流通し、トラップタンク５３に貯留されているレジスト液Ｌの貯留量は減少する。
気泡顕在化工程及び気泡移動工程を複数回行うことで、トラップタンク５３に貯留されているレジスト液Ｌの貯留量が図示しないレベルセンサによって検知されるセンサーラインＩ２以下になると、図２５に示すように開閉弁Ｖ１４が閉じた状態でドレイン弁Ｖ１６が開き、トラップタンク５３内の気泡がドレイン管路５６を介して外部に排出される（脱気工程）。このとき、開閉弁Ｖ１３が開き、バッファタンク６１に貯留されているレジスト液Ｌの一部が第２の処理液供給管路５１ｂを介してトラップタンク５３に流入する。開閉弁Ｖ１３はトラップタンク５３に流入されるレジスト液Ｌの液面がセンサーラインＩ１に達した時に閉じられ、トラップタンク５３へのレジスト液Ｌの流入が終了する。
このように構成することにより、ダイヤフラムポンプ７０とトラップタンク５３間の領域内に補充されたレジスト液Ｌ中に溶在する気体（微細気泡）を顕在化させた上で脱気することができる。そのため、フィルタ５２の一次側に戻されるレジスト液Ｌへの気体の混入を抑制することができる。
また、このように気泡顕在化工程及び脱気工程が繰り返されるため、ポンプ室７２及びトラップタンク５３に貯留されるレジスト液Ｌ中に存在する気泡の除去を効率よく行うことができる。
なお、第１実施形態及び第２実施形態において、フィルタ５２の二次側とトラップタンク５３を接続する第２の処理液供給管路５１ｂに開閉弁Ｖ２１を介設することにより、第３実施形態における気泡顕在化工程と脱気工程を第１実施形態及び第２実施形態にも適用することができる。
５ 液処理装置
７ 吐出ノズル
５１ 供給管路
５２ フィルタ
５５ 戻り管路
５５ａ 第１の戻り管路
５５ｂ 第２の戻り管路
５６ ドレイン管路
６０ 処理液容器
７０ ポンプ
１００ 制御コンピュータ
１０１ 制御部
Ｌ レジスト液（処理液）
Ｖ１〜Ｖ３ 第１〜第３の開閉弁
Ｖ１６ ドレイン弁
Ｖ２１ 開閉弁

Claims (10)

  1. 処理液を貯留する処理液容器と、
    被処理基板に上記処理液を吐出する吐出ノズルと、
    上記処理液容器と上記吐出ノズルを接続する供給管路と、
    上記供給管路に介設され、上記処理液を濾過するフィルタと、
    上記フィルタの二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、
    上記フィルタの二次側と上記ポンプの間の上記供給管路に介設され、ドレイン弁を有するドレイン管路と接続するトラップタンクと、
    上記ポンプの吐出側と上記トラップタンクとを接続する第１の戻り管路と、上記トラップタンクと上記フィルタの一次側とを接続する第２の戻り管路とからなる戻り管路と、
    上記ポンプの上記フィルタとの接続部、上記吐出ノズルとの接続部及び上記戻り管路との接続部にそれぞれ設けられる第１，第２及び第３の開閉弁と、
    上記ポンプ、上記第１，第２，第３の開閉弁及び上記ドレイン弁を制御する制御部とを具備し、
    上記制御部からの制御信号に基づいて、上記ポンプの吸入により上記フィルタを通過する処理液の一部を上記吐出ノズルから吐出し、残りの処理液を上記フィルタの一次側の供給管路に戻す際、上記ポンプを駆動することで、上記ポンプと上記トラップタンク間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内の処理液に存在する微細気泡の顕在化工程と、顕在化された気泡を上記トラップタンクから排気する脱気工程を複数回行うことを特徴とする液処理装置。
  2. 請求項１記載の液処理装置において、
    上記フィルタの二次側と上記トラップタンクとを接続する上記供給管路に開閉弁を介設すると共に、該開閉弁を上記制御部により制御可能に形成し、
    上記開閉弁を閉じた状態で、上記ポンプを駆動することで、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行うことを特徴とする液処理装置。
  3. 請求項１又は２に記載の液処理装置において、
    上記制御部からの信号に基づいて、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行った後、吐出量に等しい補充量を戻り量に加えて合成し、合成された処理液を上記吐出量と上記戻り量の比率の合成に応じた回数で、上記処理液の吐出と上記フィルタによる濾過を行うことを特徴とする液処理装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の液処理装置において、
    上記ポンプは可変容量ポンプであることを特徴とする液処理装置。
  5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の液処理装置において、
    上記第２，第３の開閉弁は流量制御可能な開閉弁であることを特徴とする液処理装置。
  6. 処理液を貯留する処理液容器と、
    被処理基板に上記処理液を吐出する吐出ノズルと、
    上記処理液容器と上記吐出ノズルを接続する供給管路と、
    上記供給管路に介設され、上記処理液を濾過するフィルタと、
    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、
    上記フィルタの二次側と上記ポンプの間の上記供給管路に介設され、ドレイン弁を有するドレイン管路と接続するトラップタンクと、
    上記ポンプの吐出側と上記トラップタンクとを接続する第１の戻り管路と、上記トラップタンクと上記フィルタの一次側とを接続する第２の戻り管路とからなる戻り管路と、
    上記ポンプの上記フィルタとの接続部、上記吐出ノズルとの接続部及び上記戻り管路との接続部にそれぞれ設けられる第１，第２及び第３の開閉弁と、
    上記ポンプ、上記第１，第２，第３の開閉弁及び上記ドレイン弁を制御する制御部と、を具備する液処理装置を用いた液処理方法であって、
    上記ポンプの吸入により上記フィルタを通過する所定量の処理液を上記ポンプ内に吸入する工程と、
    上記ポンプ内に吸入された上記処理液の一部を上記吐出ノズルから吐出する工程と、
    上記ポンプ内の残りの処理液を上記フィルタの一次側に戻す工程と、
    上記ポンプを駆動することで、上記ポンプと上記トラップタンク間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内の処理液に存在する微細気泡を顕在化する気泡顕在化工程と、顕在化された気泡を上記トラップタンクから排気する脱気工程と、を含み、
    上記気泡顕在化工程と上記脱気工程を複数回行うことを特徴とする液処理方法。
  7. 請求項６記載の液処理方法において、
    上記フィルタの二次側と上記トラップタンクとを接続する上記供給管路に開閉弁を介設すると共に、該開閉弁を上記制御部により制御可能に形成し、上記開閉弁を閉じた状態で、上記ポンプを駆動することで、上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行うことを特徴とする液処理方法。
  8. 請求項６又は７に記載の液処理方法において、
    上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行った後に、吐出量に等しい補充量を戻り量に加えて合成する工程と、
    合成された処理液を上記吐出量と上記戻り量の比率の合成に応じた回数で、上記処理液の吐出と上記フィルタによる濾過を行う工程を更に含むことを特徴とする液処理方法。
  9. 処理液を貯留する処理液容器と、被処理基板に上記処理液を吐出する吐出ノズルと、上記処理液容器と上記吐出ノズルを接続する供給管路と、上記供給管路に介設され、上記処理液を濾過するフィルタと、上記フィルタの二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、上記フィルタの二次側と上記ポンプの間の上記供給管路に介設され、ドレイン弁を有するドレイン管路と接続するトラップタンクと、上記ポンプの吐出側と上記トラップタンクとを接続する第１の戻り管路と、上記トラップタンクと上記フィルタの一次側とを接続する第２の戻り管路とからなる戻り管路と、上記ポンプの上記フィルタとの接続部、上記吐出ノズルとの接続部及び上記戻り管路との接続部にそれぞれ設けられる第１，第２及び第３の開閉弁と、上記ポンプ、上記第１，第２，第３の開閉弁及び上記ドレイン弁を制御する制御部とを具備する液処理装置に用いられ、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な液処理用記憶媒体であって、
    上記制御プログラムは、上記ポンプの吸入により上記フィルタを通過する所定量の処理液を上記ポンプ内に吸入する工程と、上記ポンプ内に吸入された上記処理液の一部を上記吐出ノズルから吐出する工程と、上記ポンプ内の残りの処理液を上記フィルタの一次側に戻す工程と、上記ポンプを駆動することで、上記ポンプと上記トラップタンク間の領域を減圧した後加圧して、上記領域内の処理液に存在する微細気泡を顕在化する気泡顕在化工程と、顕在化された気泡を上記トラップタンクから排気する脱気工程を実行し、かつ、上記気泡顕在化工程と上記脱気工程を複数回行うように組まれていることを特徴とする液処理用記憶媒体。
  10. 請求項９記載の液処理用記憶媒体において、
    上記気泡顕在化工程と脱気工程を複数回行った後に、上記吐出量に等しい補充量を上記戻り量に加えて合成する工程と、合成された処理液を上記吐出量と上記戻り量の比率の合成に応じた回数で、上記処理液の吐出と上記フィルタによる濾過を行う工程を更に実行するように組まれていることを特徴とする液処理用記憶媒体。
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