JP5439579B2 - 液処理装置及び液処理方法 - Google Patents

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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及び液処理方法に関する。
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が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。このため、処理液中に混在する気泡やパーティクルを除去するための装置が処理液の管路に介設されている。
従来、この種の装置として、供給ノズルと処理液貯留容器とを接続する供給管路に一時貯留容器とフィルタとポンプを介設し、処理液貯留容器と一時貯留容器との間の供給管路及びフィルタに接続する循環管路と、循環管路に設けられた可変絞りを有する処理液供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この処理液供給装置は、フォトリソグラフィ工程で行われる処理の効率、多様化を図るため、複数の供給ノズルを備えており、目的に応じて供給ノズルを選択して使用している。
この処理液供給装置においては、フィルタで泡抜きされた処理液の液圧が可変絞りによって低下することで処理液に溶存する気体が気泡化され、この気泡が循環経路から供給管路を介して再びフィルタを通過することで除去される。そのため、処理液中に溶存する気体を効率的に除去することができる。
特開2010−135535号公報(特許請求の範囲、図3、図4)
ところで、複数の供給管路を備える処理液供給装置では、使用していない供給ノズルと接続する供給管路に介設されるフィルタで処理液の滞留が生じる。ここで、フィルタ等の容量の大きい場所で処理液を長時間滞留させると、特にフィルタに滞留している気泡やゲルがフィルタと処理液との界面でパーティクルとして成長・増加する傾向が見られる。そのため、処理液中に混在するパーティクルの増加を防止する方法として、処理液の吐出をウエハ等以外の場所に定期的に行うことで、フィルタ等の容量の大きい場所で処理液を長時間滞留させないようにする方法が考えられる(ダミー吐出)。しかしながら、ダミー吐出では吐出した処理液を廃棄することになるため、処理液の消費量が増大するという問題がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、処理液を無駄に消費することなく処理液中のパーティクルの増加を効率的に抑制す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、 被処理基板に処理液を供給する複数の処理液供給ノズルのうち一つの処理液供給ノズルに接続される液処理装置であって、 上記処理液を貯留する処理液貯留容器と上記処理液供給ノズルと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と共に、上記処理液中に混入している異物を除去するフィルタ装置と、 上記フィルタ装置の二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、 上記フィルタ装置と上記ポンプとの間の上記供給管路に介設され、上記処理液中に存在する気泡を分離する機能を有するトラップタンクと、 上記トラップタンクと上記ポンプを接続する第1循環管路と、上記トラップタンクと上記フィルタ装置の一次側の供給管路とを接続する第2循環管路とからなる循環管路と、 上記ポンプの二次側の上記供給管路に介設される供給制御弁と、 上記循環管路に介設される循環制御弁と、 上記ポンプ、供給制御弁及び循環制御弁を制御する制御手段と、を具備し、 上記供給制御弁を閉じることで上記処理液供給ノズルから上記被処理基板への処理液の供給が停止している際に、上記循環制御弁を開き、上記ポンプを駆動して、上記フィルタ装置を介設する上記供給管路と上記循環管路との間で上記処理液を循環させることを特徴とする(請求項1)。
このように構成することにより、一の処理液供給ノズルから被処理基板に処理液の供給が停止されている状態(アイドル状態)で、フィルタ装置に滞留する処理液を供給管路と循環管路とを介して循環させることができる。
なお、この発明において、アイドル状態とは、一の処理液供給ノズルから被処理基板に処理液の供給が停止されている状態の他に、処理液貯留容器のインストール直後から被処理基板への処理液の供給開始までの状態を含むものとする。
また、この発明の液処理装置は、被処理基板に処理液を供給する複数の処理液供給ノズルのうち一つの処理液供給ノズルに接続される液処理装置であって、 上記処理液を貯留する処理液貯留容器と上記処理液供給ノズルと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と共に、上記処理液中に混入している異物を除去するフィルタ装置と、 上記フィルタ装置の二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、 上記ポンプの吐出側と上記フィルタ装置の吸入側とを接続する循環管路と、 上記ポンプの二次側の上記供給管路に介設される供給制御弁と、 上記ポンプの吐出側に設けられ、上記循環管路への上記処理液の供給を選択的に可能にする開閉弁と、上記ポンプ、供給制御弁及び開閉弁を制御する制御手段と、を具備し、 上記供給制御弁を閉じることで上記処理液供給ノズルから上記被処理基板への処理液の供給が停止している際に、上記開閉弁を開き、上記ポンプを駆動して、上記フィルタ装置を介設する上記供給管路と上記循環管路との間で上記処理液を循環させることを特徴とする(請求項2)。
請求項記載の液処理装置において、上記フィルタ装置の一次側であって、上記循環管路と上記供給管路との接続部の二次側の上記供給管路に切換弁を設け、上記供給制御弁、上記開閉弁及び上記切換弁を閉じた状態で、上記ポンプの駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化することができる(請求項)。
また、上記供給制御弁を閉じることで上記処理液供給ノズルから上記被処理基板への処理液の供給が停止している際に、上記開閉弁及び上記切換弁を閉じた状態で、上記ポンプの駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化し、その後、上記開閉弁を開き、上記ポンプを駆動して、上記フィルタ装置を介設する上記供給管路と上記循環管路との間で上記処理液を循環させてもよい(請求項)。
請求項記載の液処理装置において、上記ポンプをポンプ部分と駆動部分を区画するダイヤフラムを駆動手段の駆動により往復駆動するダイヤフラムポンプにて形成し、上記ダイヤフラムポンプの吸入側に上記ポンプ部分への上記処理液の流入を選択的に可能にする吸入側の開閉弁、上記ダイヤフラムポンプの吐出側に上記処理液供給ノズルへの上記処理液の供給を選択的に可能にする第1の開閉弁及び上記循環管路への上記処理液の供給を選択的に可能にする第2の開閉弁を設けると共に上記トラップタンクで分離された気泡をドレイン管を介して外部に排出することを選択的に可能にする切換弁を設け、上記第2循環管路に上記循環制御弁を設けると共に上記フィルタ装置の一次側であって上記第2循環管路と上記供給管路との接続部の二次側の上記供給管路に第3の開閉弁を設け、上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、吸入側の開閉弁及び循環制御弁を閉じた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化し、上記吸入側の開閉弁、第1の開閉弁、第3の開閉弁及び切換弁を閉じ、上記第2の開閉弁、循環制御弁を開くことで、顕在化された気泡を上記トラップタンクに移動させ、上記第1の開閉弁、第2の開閉弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁、第3の開閉弁及び切換弁を開くことで上記トラップタンク内の気泡をドレイン管を介して外部に排出することが好ましい(請求項)。
このように構成することにより、ダイヤフラムポンプを駆動させることで、処理液中に存在する気泡を顕在化させ、顕在化された気泡を外部に排出させることができるため、処理液中の気体を効率的に脱気することができる。
また、請求項記載の液処理装置において、上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、第3の開閉弁、切換弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁を開いた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化することが好ましい(請求項)。このように構成することにより、排気量の少ないダイヤフラムポンプを用いて処理液中に存在する気泡を顕在化させ、顕在化された気泡を外部に排出させることができる。
また、請求項1ないしのいずれかに記載の発明において、上記制御手段による上記処理液の循環を所定の間隔で行うことが好ましい(請求項)。このように構成することにより、フィルタ装置への処理液の滞留を常に抑制することができる。
また、請求項1ないしのいずれかに記載の発明において、上記処理液を循環させる上記供給管路又は上記循環管路の少なくとも一の管路に上記処理液中の気体を脱気する脱気機構を介設することが好ましい(請求項)。
このように構成することにより、供給管路又は循環管路で循環する処理液中の気体を脱気することができる。
また、請求項に記載の発明の液処理方法は、 処理液を貯留する処理液貯留容器と被処理基板に上記処理液を供給する処理液供給ノズルと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と共に、上記処理液中に混入している異物を除去するフィルタ装置と、 上記フィルタ装置の二次側の上記供給管路に介設され、ポンプ部分と駆動部分を区画するダイヤフラムを駆動手段の駆動により往復駆動するダイヤフラムポンプと上記フィルタ装置と上記ダイヤフラムポンプとの間の上記供給管路に介設され、上記処理液中に存在する気泡を分離する機能を有するトラップタンクと、 上記トラップタンクと上記ダイヤフラムポンプを接続する第1循環管路と、上記トラップタンクと上記フィルタ装置の一次側の供給管路とを接続する第2循環管路とからなる循環管路と、 上記ダイヤフラムポンプの吸入側に該ダイヤフラムポンプへの上記処理液の供給を選択的に可能にする吸入側の開閉弁、上記ダイヤフラムポンプの吐出側に上記処理液供給ノズルへの上記処理液の供給を選択的に可能にする第1の開閉弁及び上記循環管路への上記処理液の供給を選択的に可能にする第2の開閉弁を設けると共に上記トラップタンクで分離された気泡をドレイン管を介して外部に排出することを選択的に可能にする切換弁を設け、 上記第2循環管路に循環制御弁を設けると共に上記フィルタ装置の一次側であって上記第2循環管路と上記供給管路との接続部の二次側の上記供給管路に第3の開閉弁を設け、上記ダイヤフラムポンプ、第1の開閉弁、第2の開閉弁、第3の開閉弁、吸入側の開閉弁、循環制御弁及び切換弁を制御する制御手段とを具備する液処理装置に用いられる液処理方法であって、 上記第1の開閉弁を開くと共に上記第2の開閉弁を閉じ、上記ダイヤフラムポンプを駆動させることで上記被処理基板に上記処理液を供給する処理液供給工程と、 上記処理液供給工程を行わない時に上記第1の開閉弁を閉じると共に上記第2の開閉弁を開き、上記ダイヤフラムポンプを駆動させることで上記循環管路と上記供給管路との間で上記処理液を循環させる循環工程と、 上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、吸入側の開閉弁、切換弁及び循環制御弁を閉じた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化する気泡顕在化工程と、 該気泡顕在化工程の後、上記吸入側の開閉弁、上記第1の開閉弁、第3の開閉弁を閉じ、上記第2の開閉弁、循環制御弁を開いた状態で、顕在化された気泡を上記トラップタンクに移動させる気泡移動工程と、 上記第1の開閉弁、第2の開閉弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁、第3の開閉弁及び切換弁を開くことで上記トラップタンク内の気泡をドレイン管を介して外部に排出する脱気工程と、を備え、 上記気泡顕在化工程、気泡移動工程及び上記脱気工程は、上記処理液供給工程の終了後上記循環工程の開始前に行われることを特徴とする。
このような方法を用いることにより、被処理基板への処理液の供給を行わない時に上記循環管路と上記供給管路との間で上記処理液を循環させるため、アイドル状態で、フィルタ装置に滞留する処理液を供給管路と循環管路とを介して循環させることができる。
また、この発明において、上記循環工程で処理液を循環する上記循環管路若しくは上記供給管路に上記処理液中の気体を脱気する脱気機構が介設され、上記循環工程は上記脱気機構による処理液中の気体の脱気を行う脱気工程を含むことが好ましい(請求項10)。
このような方法を用いることにより、循環工程において処理液中の気体の脱気を行うことができ、当該処理液を循環させることによりフィルタに付着している気泡を容易に除去できる。
また、請求項9に記載の方法を用いることにより、気泡顕在化工程でポンプに吸入される処理液が負圧になることで顕在化した処理液中の気体が脱気工程により外部に吐出されるため、処理液中の気体を確実に除去することができ、当該処理液を循環させることによりフィルタに付着している気泡を容易に除去できる。
また、請求項に記載の液処理方法においては、上記気泡顕在化工程は、上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、第3の開閉弁、切換弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁を開いた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化する工程であることが好ましい(請求項11)。このように構成することにより、排気量の少ないダイヤフラムポンプを用いて処理液中に存在する気泡を顕在化させ、顕在化された気泡を外部に排出させることができる。
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1〜4,9記載の発明によれば、不使用状態で、フィルタ装置に滞留する処理液を供給管路と循環管路とを介して循環させることができるので、使用時にダミー吐出を行うことなく、処理液中のパーティクルの増加を抑制することができる。そのため、処理液を無駄に消費することなく処理液中のパーティクルの増加を効率的に防止することができる。
(2)請求項記載の発明によれば、フィルタ装置への処理液の滞留を常に抑制することができるので、液処理装置と接続する処理液供給ノズルから被処理基板に処理液を供給する際に、液処理装置による処理液の循環を行うことなく、処理液を被処理基板に供給することができる。そのため、上記(1)に加えて、更に被処理基板に処理液を供給する工程に要する時間を短縮することができ、当該処理液を循環させることによりフィルタに付着している気泡を容易に除去できる。
(3)請求項8,10記載の発明によれば、供給管路又は循環管路で循環する処理液中の気体を脱気することができる。そのため、上記(1)、(2)に加えて、更に被処理基板に供給される処理液への気体の混入を抑制することができる。
(4)請求項5,6,9,11記載の発明によれば、ポンプで吸入される処理液を負圧にすることで処理液中の気体が顕在化するため、上記(1)〜(3)に加えて、脱気機構による処理液中の気体の除去を効率よく行うことができる。
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(a)及び(a)のA部概略断面図(b)である。 この発明に係る液処理装置の第1実施形態のフィルタ装置付近を示す拡大概略断面図である。 上記液処理装置における通常処理動作を示す概略断面図である。 上記液処理装置における循環処理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2実施形態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3実施形態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。 この発明に係る液処理装置の第5実施形態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5実施形態の脱気機構の全体を示す断面図(a)及び(a)のB部拡大断面図(b)である。 この発明に係る液処理装置の第6実施形態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6実施形態のフィルタ装置付近を示す拡大概略断面図である。 この発明に係る液処理装置の第7実施形態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7実施形態のフィルタ装置付近を示す拡大概略断面図である。 この発明に係る液処理装置の第8実施形態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9実施形態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10実施形態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10実施形態のポンプ付近を示す拡大概略断面図である。 この発明に係る液処理装置の第10実施形態の気泡顕在化工程(a)及び脱気工程(b)を示す概略図である。 この発明に係る液処理装置の第10実施形態においてトラップタンクに処理液を補充する動作を示す概略図である。 この発明に係る液処理装置に接続される液処理ユニット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及び液処理ユニット100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を貯留する処理液貯留容器60(以下にレジスト容器60という。)とウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する後述する処理液供給ノズル7の1つの処理液供給ノズル7aと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を濾過してパーティクルを除去すると共に、レジスト液L中に混入している異物(気泡)を除去するフィルタ装置52aと、フィルタ装置52aの二次側の供給管路51に介設される第1のトラップタンク53と、第1のトラップタンク53の二次側の供給管路51に介設されるポンプPと、ポンプPの二次側の供給管路51に介設される第2のトラップタンク54と、ポンプPの吐出側とフィルタ装置52aの吸入側とを接続する循環管路55と、循環管路55に介設される循環制御弁56と、第2のトラップタンク54の二次側の供給管路51に介設される供給制御弁57を具備する。
供給管路51は、レジスト容器60とこのレジスト容器60から導かれた処理液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と処理液供給ノズル7とを接続する第2の処理液供給管路51bとから構成される。従って、フィルタ装置52a、第1のトラップタンク53、ポンプP、第2のトラップタンク54、供給制御弁57は、第2の処理液供給管路51bに介設されている。
循環管路55は、ポンプPの二次側の第2の処理液供給管路51bとフィルタ装置52aの一次側の第2の処理液供給管路51bとを第2のトラップタンク54を介して接続する。なお、第2のトラップタンク54は、供給管路51と循環管路55とを接続する接続部に設けられている。
図3(b)に示すように、ポンプPには第2の処理液供給管路51b内の処理液を吸入、吐出するダイヤフラムポンプが用いられる。ポンプ(ダイヤフラムポンプ)Pは、可撓性部材であるダイヤフラム71にてポンプ部分に相当するポンプ室72と駆動部分に相当する作動室73に仕切られている。また、ダイヤフラムポンプPの吸入口には、第2の供給管路51bからポンプPへの処理液Lの流入を可能にする電磁式の開閉弁V31が設けられ、吐出口には電磁式の開閉弁V32が設けられている。開閉弁V31,V32は、ポンプ室72と連通している。
作動室73にはコントローラ200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電空レギュレータを備える駆動手段74が接続されている。開閉弁V31,V32はコントローラ200からの信号に基づいて制御されている。
また、供給制御弁57の二次側の第2の処理液供給管路51bには、ノズルユニット70に設けられた処理液供給ノズル7が接続されている。供給制御弁57としては、例えば、ディスペンスバルブを備えた流量制御弁が用いられる。
ノズルユニット70には複数本(図面では4本の場合を示す)の処理液供給ノズル7a〜7dが設けられており、そのうちの処理液供給ノズル7aがこの実施形態の液処理装置5と接続する。また、他の処理液供給ノズル7b〜7dには、上述したレジスト容器60やフィルタ装置52aやポンプPと同様のレジスト容器、フィルタ装置、ポンプが接続されている。
レジスト容器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8aが設けられている。また、この第1の気体供給管路8a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、後述する制御手段としての中央演算処理装置(CPU)を主体として構成されるコントローラ200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。
上記第1の気体供給管路8aの電空レギュレータRとレジスト容器60との間には電磁式の切換弁V1が介設されている。また、第1の処理液供給管路51aのレジスト容器60とバッファタンク61との間には電磁式の切換弁V2が介設されている。
また、第1の気体供給管路8aには、一端が第1の気体供給管路8aから分岐され、他端がバッファタンク61の上部に接続する第2の気体供給管路8bが接続されている。この第2の気体供給管路8bには、バッファタンク61内と大気に開放する大気部63又はN2ガス供給源62と切換可能に連通する切換弁V3が介設されている。切換弁V3は、バッファタンク61側の1つのポートと、N2ガス供給源62側と、大気部63側の2つのポートとを切り換える3ポート2位置切換可能な電磁切換弁にて形成されており、この切換弁63の切換操作によってバッファタンク61内が大気側又はN2ガス供給源62側に連通可能に形成されている。
一方、フィルタ装置52aの上部には、フィルタ装置52a内の雰囲気を排気するためのドレイン管51cが設けられ、ドレイン管51cには電磁式の切換弁V4aが介設されている。また、第1のトラップタンク53及び第2のトラップタンク54の上部にも、第1のトラップタンク53、第2のトラップタンク54内の雰囲気を排気するためのドレイン管51d,51hが設けられ、ドレイン管51d,51hには電磁式の切換弁V5a,V5bが介設されている。
切換弁V4a,V5a,V5b、循環制御弁56、供給制御弁57はコントローラ200と電気的に接続されており、このコントローラ200からの制御信号に基づいて、切換動作や開閉動作が行われるようになっている。なお、バッファタンク61にはバッファタンク61内のレジスト液Lの上限液面と下限液面を検知する上限液面センサ61a及び下限液面センサ61bが設けられており、これら上限液面センサ61a及び下限液面センサ61bによって検知された信号がコントローラ200に伝達されるように形成されている。また、電空レギュレータR、切換弁V1,V2、切換弁V3はコントローラ200に電気的に接続されており、このコントローラ200からの制御信号に基づいて作動する。なお、電空レギュレータR、上限液面センサ61a、下限液面センサ61b、切換弁V1〜V7、開閉弁V31〜V33、循環制御弁56、供給制御弁57とコントローラ200との接続は、図4〜図17において図示されていない。
次に、図4に基づいて、上記液処理装置のフィルタ装置52aの構成について説明する。フィルタ装置52aは、円筒状に形成されたフィルタ52fと、フィルタ52fを囲むように保持する保持部52iと、外壁部52oとから主に構成されている。また、フィルタ52fの内周側には、循環するレジスト液Lが満たされる空間部52sが設けられている。フィルタ装置52aの外壁部52oと保持部52iとの間には、レジスト液通路52pが設けられている。また、レジスト液通路52pの二次側はフィルタ52fを介して空間部52sと連通している。また、空間部52sの一次側及び二次側は第2の処理液供給管路51bと連通し、レジスト液通路52pの二次側はドレイン管52cと連通している。
次に、上記液処理装置の動作態様について、図3(a)ないし図6を参照して説明する。なお、図5、図6においては、コントローラ200等の制御系は省略してある。
・バッファタンクへのレジスト液供給
まず、レジスト容器60をセット(インストール)した後、コントローラ200からの制御信号に基づいて、第1の気体供給管路8aに介設された切換弁V1と第1の処理液供給管路51aに介設された切換弁V2が開放し、N2ガス供給源62からレジスト容器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。このとき、切換弁V3は大気部63側に切り換えられており、バッファタンク61内は大気に連通されている。
・レジスト液のN2加圧―レジスト液吐出
図5に示すように、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図示しないコントローラからの制御信号に基づいて、切換弁V1と切換弁V2が閉じると共に、切換弁V3がN2ガス供給源62側に切り換わる。これにより、N2ガス供給源62からN2ガスがバッファタンク61内に供給される一方、第2の処理液供給管路51bの供給制御弁57が開放し、ポンプPが駆動することで、レジスト液Lが処理液供給ノズル7aからウエハWに吐出(供給)されて処理が施される(処理液供給工程)。このとき、切換弁V4a,V5a,V5bは図示しないコントローラからの信号によって開かれており、フィルタ装置52a、トラップタンク53,54中に溶存する気泡はドレイン管51c,51d,51hを介して外部に排出される。
・レジスト液の循環
次に、供給管路51と循環管路55とを介して行われるレジスト液Lの循環について説明する。図6に示すように、処理液供給ノズル7dからウエハWにレジスト液を供給する際には、図示しないコントローラからの信号によって供給制御弁57が閉じられることで、処理液供給ノズル7aからウエハWへのレジスト液Lの供給が停止される(アイドル状態)。このアイドル状態で、図示しないコントローラからの信号によって循環制御弁56が開かれる。
第2の処理液供給管路51bに介設される供給制御弁57が閉じられ、循環管路55に介設される循環制御弁56が開かれた状態でポンプPを駆動させると、フィルタ装置52aに滞留しているレジスト液Lが第1のトラップタンク53、第2のトラップタンク54を介して循環管路55に流れ込み、循環管路55に流れ込んだレジスト液Lは、フィルタ装置52aの一次側の第2の液処理供給管路51bに流れ込む。従って、処理液供給ノズル7dからウエハWに処理液を供給する際に、供給制御弁57を閉じると共に循環制御弁56を開き、ポンプPを駆動することで、第2の処理液供給管路51bと循環管路55との間でレジスト液Lが循環される(循環工程)。そして、循環工程が完了した後に処理液供給工程が行われる。
このように構成することにより、処理液供給ノズル7dからウエハWにレジストが供給され、処理液供給ノズル7aからウエハWへのレジスト液Lの供給が停止している状態(アイドル状態)で、フィルタ装置52aに滞留するレジスト液Lを第2の処理液供給管路51bと循環管路55とを介して循環させることができる。従って、処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lの供給が停止されているアイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。そのため、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。
なお、レジスト容器60をインストールした後処理液供給工程を開始するまでのアイドル状態の時間が長い場合においても、処理液供給工程を開始する前に循環工程を行うことが好ましい。このように処理液供給工程を開始する前に循環工程を行うことで、処理液供給工程を開始する前のレジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができるため、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。
ここで、第2の処理液供給管路51bと循環管路55との間でのレジスト液Lの循環は15分程度の間隔で行うことが好ましい。このレジスト液Lの循環を所定の間隔で行うことで、フィルタ装置52aへのレジスト液Lの滞留を常に抑制することができるため、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第2実施形態>
図7に基づいて、この発明に係る液処理装置の第2実施形態を説明する。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実施形態の循環管路55は、ポンプPの二次側の第2の処理液供給管路51bとバッファタンク61とを第2のトラップタンク54を介して接続する。従って、供給制御弁57と切換弁V1を閉じ循環制御弁56を開いた状態でポンプPを駆動させることで、ポンプPに吸入されている処理液Lが循環管路55を介してバッファタンク61に貯留される。なお、循環管路55は、ポンプの吐出口とバッファタンク61とを接続するものであってもよい。
このように構成することにより、第1実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第3実施形態>
図8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実施形態で用いられるダイヤフラムポンプPには一次側の第2の処理液供給管路51b内の処理液を吸入するための吸入口が1カ所、二次側の第2の処理液供給管路51bと循環管路55内に処理液を吐出する吐出口が2カ所形成されている。この吸入口には、コントローラ200からの信号に基づいて作動することで一次側の第2の処理液供給管路51bからダイヤフラムポンプPへの処理液Lの流入を可能にする電磁式の開閉弁V33(吸入側の開閉弁V33)が設けられている。また、この吐出口には、コントローラ200からの信号に基づいて作動することでダイヤフラムポンプPから処理液供給ノズル7aへのレジスト液Lの吐出を可能にする電磁式の開閉弁V34(第1の開閉弁V34)とダイヤフラムポンプPの循環管路55へのレジスト液Lの供給とポンプP内の気体の排出を選択的に可能にする電磁式の開閉弁V35(第2の開閉弁V35)が設けられている。開閉弁V33〜V35は、ポンプ室72と連通している。
作動室73にはコントローラ200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電空レギュレータを備える駆動手段74が接続されている。開閉弁V33〜V35はコントローラ200からの信号に基づいて制御されている。
第1実施形態及び第2実施形態には、循環管路55に循環制御弁56が設けられているが、第3実施形態では循環管路55に循環制御弁56は設けられていない。また、第1実施形態及び第2実施形態では、第2のトラップタンク54がポンプPの二次側の第2の処理液供給管路51bに介設されているが、第3実施形態では、第2のトラップタンクは介設されていない。また、第3実施形態では、循環管路55は第2の開閉弁V35を介して連通するポンプPの吐出口とフィルタ装置52aの一次側の第2の処理液供給管路51bを接続する。
次に、第3実施形態におけるレジスト液Lの循環について説明する。アイドル状態では、コントローラ200からの信号によって開閉弁V34及び供給制御弁57が閉じられ、吸入側の開閉弁V33及び第2の開閉弁V35が開いている。この状態でダイヤフラムポンプPを駆動させると、フィルタ装置52aに滞留しているレジスト液Lが第1のトラップタンク53を介して循環管路55に流れ込み、循環管路55に流れ込んだレジスト液Lは、フィルタ装置52aの一次側の第2の液処理供給管路51bに流れ込む。
このように構成することにより、第1実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第4実施形態>
図9に基づいて、この発明に係る液処理装置の第4実施形態を説明する。なお、第4実施形態において、第3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4実施形態における循環管路55は、第1のトラップタンク53とポンプPを接続する第1循環管路55aと、第1のトラップタンク53とフィルタ装置52aの一次側の第2の処理液供給管路51bとを接続する第2循環管路55bとからなる。また、第2循環管路55bには、コントローラ200からの信号に基づいて作動することでダイヤフラムポンプPからフィルタ装置52aへの流通を可能にする循環制御弁56が設けられている。
次に、第4実施形態におけるレジスト液Lの循環について説明する。アイドル状態では、コントローラ200からの信号によって開閉弁V34及び供給制御弁57が閉じられ、吸入側の開閉弁V33及び第2の開閉弁V35が開いている。この状態でダイヤフラムポンプPを駆動させると、フィルタ装置52aに滞留しているレジスト液Lが第1のトラップタンク53、ポンプPを介して第1循環管路55aに流れ込み、第1循環管路55aに流れ込んだレジスト液Lは第1のトラップタンク53、第2循環管路55bを介して、フィルタ装置52aの一次側の第2の液処理供給管路51bに流れ込む。
このように構成することにより、第3実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第3実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第5実施形態>
図10,図11(a),図11(b)に基づいて、この発明に係る液処理装置の第5実施形態を説明する。なお、第5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5実施形態の液処理装置5は、循環管路55と第2の処理液供給管路51bの接続点の二次側であり、かつフィルタ装置52aの一次側の第2の処理液供給管路51bに脱気機構80が介設されている。
脱気機構80は、図11(a),(b)に示すように、容器81及び半透膜チューブ82を有しており、レジスト液L中に存在する気体を除去するように構成されている。また、容器81は、循環管路55に接続する流入用ポート83及び流出用ポート84を有している。また、容器81は、レジスト液L中に存在する気体を外部に排出するための排出管86が接続する排気用ポート85を有している。なお、排出官86は図示しない排気ポンプに接続されている。
一方、半透膜チューブ82は容器81内に配置され、かつ両ポート83,84に接続されている。そして、全体が例えば四弗化エチレン系あるいはポリオレフィン系の中空糸膜によって形成されている。そのため、ポンプPの駆動時に半透膜チューブ82内にレジスト液Lを流入させ、容器81内の半透膜チューブ82周辺の空気を図示しない排気ポンプを駆動させて排気することで半透膜チューブ82周辺の空気が減圧され、レジスト液L中の気体を顕在化させることができる。顕在化された気体は、上記排気ポンプの駆動により排出官86を介して外部に排出される。
このように構成することにより、脱気機構80によってレジスト液L中に溶存する気体を外部に排出することができるため、供給管路51又は循環管路55で循環するレジスト液L中の気体を脱気することができる(脱気工程)。そのため、ウエハWに供給されるレジスト液Lへの気体の混入を抑制することができる。
また、このように構成することにより、第1実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第6実施形態>
図12,図13に基づいて、この発明に係る液処理装置の第6実施形態を説明する。なお、第6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6実施形態の液処理装置5は、フィルタ装置52a内の処理液を超音波振動させる振動体58を具備する。この場合、振動体58は、図13に示すように、例えばフィルタ装置52aの底面に接着される振動板58aと、振動板58aを駆動し、超音波電源58cを具備する超音波発生器58bと、から主に構成されている。超音波発生器58bは、コントローラ200と電気的に接続されており、コントローラ200からの制御信号に基づいて、駆動制御が行われるようになっている。また、振動体58としては、例えば、超音波振動子が用いられる。
フィルタ装置52aの内側には、異物を除去するためのフィルタ52fが設けられている。このフィルタ52fに、コントローラ200からの制御信号に基づく振動板58aの振動が与えられることにより、フィルタ52fでのレジスト液Lの滞留を防止することができ、フィルタ52fに滞留するレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に防止することができる。
また、このように構成することにより、第1実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第7実施形態>
図14,図15に基づいて、この発明に係る液処理装置の第7実施形態を説明する。なお、第7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7実施形態の液処理装置5は、第1実施形態の液処理装置に加えて、フィルタ装置52a内のレジスト液Lの温度を検出する温度センサ59aと、フィルタ装置52a内のレジスト液Lの温度を制御する温調器59bが配設される。温度センサ59aは、フィルタ装置52aの二次側の第2の処理液供給管路51bに設けられている。また、温調器59bはフィルタ装置52aを覆うように取り付けられている。温度センサ59a、温調器59b、温調電源59cはコントローラ200に接続されている。温度センサ59aとしては、例えば、サーミスタが用いられる。また、温調器59bとしては、例えば、熱電対が用いられる。
温調器59bの温度制御としては、温度センサ59aによって検出されたフィルタ装置52a内のレジスト液Lの温度が所定の温度例えば22℃以下であるときに、コントローラ200から温調器59bに制御信号が伝達されることで、フィルタ装置52a内のレジスト液Lの温度を40℃に上昇させる制御を行っている。
このように構成することにより、フィルタ装置52aに滞留しているレジスト液Lの温度を検出し、温調器59b及びコントローラ200によってレジスト液Lの温度を制御することができるため、温度に起因するレジスト液Lの粘性を所定値以下に保ち、レジスト液Lがフィルタ装置52aに滞留するのを抑制することができる。そのため、フィルタ装置52aに滞留するレジスト液L中のパーティクルの増加を効率的に防止することができる。
また、このように構成することにより、第1実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第8実施形態>
図16に基づいて、この発明に係る液処理装置の第8実施形態を説明する。なお、第8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8実施形態の液処理装置5は、第1実施形態の液処理装置5に設けられているフィルタ装置を直列に複数個例えば2個接続させている。各フィルタ装置52a,52bの上部には、フィルタ装置52a,52b内の雰囲気を排気するためのドレイン管51c,51eが設けられ、ドレイン管51c,51eには電磁式の切換弁V4a,V4bが介設されている。第8の実施形態では、フィルタ装置52a,52bを2個直列に接続しているが、3個以上直列に接続してもよい。なお、第8実施形態において、その他の部分は第1実施形態と同一であるので、同一部分に同一符号を付して説明は省略する。
このように構成することにより、第2の処理液供給管路51bにフィルタ装置52を一つ設けた場合よりもより多くの異物(パーティクル及び気泡)を除去することが可能となる。
また、このように構成することにより、第1実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第9実施形態>
図17に基づいて、この発明に係る液処理装置の第9実施形態を説明する。なお、第9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9実施形態の液処理装置5は、第1実施形態の液処理装置5に加えて、供給制御弁57の二次側の第2の処理液供給管路51bにフィルタ装置52cが介設されている。換言すれば、このフィルタ装置52cは、処理液供給ノズル7aの近傍の第2の処理液供給管路51bに介設されている。また、フィルタ装置52cの上部にはフィルタ装置52cによって分離された気泡をバッファタンク61に戻す戻り管路51fが形成されており、この戻り管路51fはバッファタンク61の上部に接続されている。また、戻り管路51fには、電磁式の開閉弁V7が介設されており、この開閉弁V7はコントローラ200からの制御信号によって開閉される。なお、第9実施形態において、その他の部分は第1実施形態と同一であるので、同一部分に同一符号を付して説明は省略する。
このように構成することにより、ウエハWにレジスト液Lを供給(吐出)する際に、レジスト液Lがフィルタ装置52cを通過するため、フィルタ装置52aやトラップタンク53,54で除去しきれなかったレジスト液L中の異物(パーティクル及び気泡)を除去することが可能となる。
また、このように構成することにより、第1実施形態と同様に、アイドル状態であっても、処理液の供給の際にダミー吐出を行うことなく、レジスト液L中のパーティクルの増加を抑制することができる。従って、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液Lのパーティクルの増加を効率的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、アイドル状態が終了して処理液供給ノズル7aからウエハWにレジスト液Lを吐出(供給)する際に、液処理装置5によるレジスト液Lの循環を行うことなく、レジスト液LをウエハWに供給することができる。そのため、ウエハWにレジスト液Lを供給する工程に要する時間を短縮することができる。
<第10実施形態>
図18〜図21に基づいて、この発明に係る液処理装置の第10実施形態を説明する。
図18に示される液処理装置5には、第3の開閉弁に相当する電磁式の切換弁V6がフィルタ装置52aの一次側であって第2循環管路55bとの接続部の二次側の第2の処理液供給管路51bに介設されている。また、第10実施形態では、トラップタンク53中に貯留されるレジスト液Lの液面レベルを検知する図示しないレベルセンサが設けられている。
図19に示すように、上記ダイヤフラムポンプPは、可撓性部材であるダイヤフラム71にてポンプ部分に相当するポンプ室72と駆動部分に相当する作動室73に仕切られており、ポンプ室72には、フィルタ装置52a側に接続する一次側連通路72aと、第1の開閉弁V34を介して処理液供給ノズル7a側に接続する二次側連通路72bと、第2の開閉弁V35を介して第1循環管路55aに接続する循環兼排気側連通路72cが設けられている。
また、作動室73には、駆動手段が接続されている。すなわち、作動室73に連通する給排路73aが設けられており、この給排路73aに給排切換弁V36を介してエアー加圧源74(以下に加圧源74という)と減圧源75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75に接続する排気管路76bと、加圧源74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連成圧力調整機構78にて形成されている。この場合、連成圧力調整機構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にて形成されている。また、連成圧力調整機構78(以下に電空レギュレータ78という)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P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、駆動手段を構成する上記フローメータ77、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200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内の圧力がコントローラ200に伝達(入力)され、コントローラ200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。
次に、図20,21に基づいて、ダイヤフラムポンプ内のレジスト液L中の気体を顕在化させ、顕在化した気体を外部に吐出する工程について説明する。なお、切換弁V4a,V5a、吸入側の開閉弁V33、第1及び第2の開閉弁V34,V35、給排切換弁V36、循環制御弁56は図18に示されるこのコントローラ200に接続され、このコントローラ200からの制御信号に基づいて開閉動作を行う。
図20(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Iが設けられており、レジスト液LがセンサーラインIを超えたときに切換弁V6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、吸入側の開閉弁V33、第1の開閉弁V34,第2の開閉弁V35、切換弁V4a,V5a、循環制御弁56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開閉弁V33を開き、第1の開閉弁V34,第2の開閉弁V35、切換弁V4a,V5a、循環制御弁56が閉じた状態で作動室73内のエアーを排気してもよい。吸入側の開閉弁V33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Pの排気量を少なくすることができる。
ここで、吸入側の開閉弁V33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P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、吸入側の開閉弁V33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21(b)に示すように、吸入側の開閉弁V33を閉じた状態で第2の開閉弁35と循環制御弁56が開き、給排切換弁V36が加圧源74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、切換弁V5a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循環管路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I以下になると、図21に示すように循環制御弁56が閉じた状態で切換弁V5a6が開き、トラップタンク53内の気泡がドレイン缶51dを介して外部に排出される(脱気工程)。このとき、第3の開閉弁V6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。第3の開閉弁V6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I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P内に補充されたレジスト液L中に溶在する気体を顕在化させた上で脱気することができる。そのため、レジスト液Lに供給されるレジスト液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可能になる。
<第11実施形態>
図22に基づいて、この発明に係る液処理装置に接続される液処理ユニットを説明する。液処理装置5に接続される液処理ユニット100は、図22に示すように、不活性ガス例えば窒素(N2)ガスの供給源101と、レジスト液Lを貯留するレジスト容器102と、レジスト容器102から導かれた処理液を一時貯留するバッファタンク103と、バッファタンク103に貯留されているレジスト液Lを吐出する2個のポンプP1,P2と、ポンプP1,P2の二次側に設けられている4個のフィルタ装置104a〜104d(以下、フィルタ装置104で代表する)と、を具備する。この実施形態ではポンプP1,P2にダイヤフラムポンプが用いられている。
また、フィルタ装置104の二次側には、電磁式の開閉弁V8を介してレジスト容器60が設けられている。このレジスト容器60の二次側には、第1の実施形態から第5の実施形態で上述した第1の供給液供給管路51a、液処理装置5、処理液供給ノズル7等が設けられている。
レジスト容器102の一次側には、N2ガス供給源101と接続する第3の気体供給管路110aが設けられている。この第3の気体供給管路110aのN2ガス供給源101とレジスト容器102との間には、電磁式の開閉弁V9が介設されている。また、第3の気体供給管路110aのN2ガス供給源101とレジスト容器102との間には、リリーフ弁V10が介設されると共に、圧力計105が設けられている。また、第3の気体供給管路110aのリリーフ弁V10と電磁弁V9との間には、気体ドレイン管路110bが接続され、この気体ドレイン管路110bにリリーフ弁V11が介設されている。
また、一端が第3の気体供給管路110aから分岐され、他端がバッファタンク103の上部に接続する第4の気体供給管路110cが設けられている。この第4の気体供給管路110cには、バッファタンク103内と大気に開放する大気部106又はN2ガス供給源101と切換可能に連通する切換弁V12が介設されている。また、第4の気体供給管路110cには、電磁式の切換弁V13及び逆止弁V14が介設されている。
レジスト容器102の二次側には、バッファタンク103と接続する第3の処理液供給管路111aが設けられている。この第3の処理液供給管路111aには、電磁式の切換弁V15が介設されている。
バッファタンク103の二次側には、第4の処理液供給管路111bが設けられている。第4の処理液供給管路111bには、電磁式の開閉弁V8,V16、ポンプP1,P2、フィルタ装置104、レジスト容器60が介設されている。ポンプP1,P2は、フィルタ装置104の一次側の第4の処理液供給管路111bに並列に介設されており、ポンプの一次側及び二次側にそれぞれ逆止弁V17〜V20が設けられている。なお、切換弁V16とポンプP1,P2を接続する第4の処理液供給管路111bの切換弁V16の二次側には、切換弁V27を開設するドレイン管路111dが接続されている。
また、フィルタ装置104a〜104dは、ポンプP1,P2の二次側の第4の処理液供給管路111bに直列に4個介設されている。各フィルタ装置104a〜104dの上部には、ドレイン管路112a〜112dが設けられており、これらのドレイン管路112a〜112dには各フィルタ装置104a〜104dに対応する電磁式の切換弁V21〜V24が介設されている。
フィルタ装置104の二次側の第4の処理液供給管路111bからは、戻り管路111cが分岐している。この戻り管路111cは、バッファタンク103の上部に接続されている。また、戻り管路111cにはドレイン管路112が接続されている。また、戻り管路111cには、電磁式の切換弁V25,V26が介設されている。
ドレイン管路112には、電磁式の切換弁V28が介設されている。この切換弁V28の一次側のドレイン管路112には、フィルタ装置104を介して供給されるレジスト液Lを大気部107を介したドレイン又は戻り管路112に切換可能に連通する電磁式の切換弁V29が介設されている。
上記切換弁V12,V29,切換弁V13,V15,V16,V21〜V28は、図示しないコントローラと電気的に接続されており、このコントローラからの制御信号に基づいて、切換動作や開閉動作が行われるようになっている。なお、バッファタンク103にはバッファタンク103と同様に上限液面センサ103a及び下限液面センサ103bが設けられており、これら上限液面センサ103a及び下限液面センサ103bによって検知された信号が図示しないコントローラに伝達されるように形成されている。
次に、液処理ユニットの動作態様について、説明する。
・バッファタンクへのレジスト液供給
まず、レジスト容器102をセットした後、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて、第3の気体供給管路110aに介設された開閉弁V9と第3の処理液供給管路111aに介設された切換弁V15が開放し、N2ガス供給源101からレジスト容器102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103内に供給する。このとき、切換弁V12は大気部106側に切り換えられており、バッファタンク103内は大気に連通されている。レジスト容器102から供給されたレジスト液Lが第3の処理液供給管路111aを介してバッファタンク103に供給(補充)される際、レジスト液Lはバッファタンク103内の気体(大気)と接触することで、レジスト液Lの大気接触面積の増大によりレジスト液L中に溶存するガスを顕在化して気泡が発生又は発生しやすくする。
・レジスト液の循環
次に、第4の処理液供給管路111bと戻り管路111cとを介して行われるレジスト液Lの循環について説明する。バッファタンク103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103aからの検知信号を受けた図示しないコントローラからの制御信号に基づいて、切換弁V15が閉じると共に切換弁V16が開く。
レジスト液Lを循環する際には、ポンプP1,P2が交互に駆動することによって、バッファタンク103に貯留されているレジスト液Lがフィルタ装置104を介して戻り管路111cに流れ込む。また、戻り管路111cに流れ込んだレジスト液Lは、バッファタンク103に流れ込む。従って、第4の処理液供給管路111bと戻り管路111cとの間でレジスト液Lが循環され、フィルタ装置104を通過することによりパーティクルや気泡を除去したレジスト液Lがバッファタンク103に貯留される。
・レジスト液のN2加圧―レジスト容器供給
バッファタンク103からレジスト容器60へのレジスト液Lへの供給について説明する。バッファタンク103からレジスト容器60にレジスト液Lを供給する場合には、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて、開閉弁V9,V15が閉じると共に切換弁V13が開き、切換弁V12がN2ガス供給源101側に切り換わる。これにより、N2ガス供給源101からN2ガスがバッファタンク103内に供給される一方、第4の処理液供給管路111bの開閉弁V8,V16が開かれ、ポンプP1,P2が駆動することで、レジスト液Lがフィルタ装置104、レジスト容器60に供給される。このとき、フィルタ装置104中に溶存する気泡はドレイン管路112a〜112dを介して大気部107に排出される。また、レジスト容器60に供給されたレジスト液Lは、第1の実施形態で上述したように、レジスト液Lが処理液供給ノズル7aからウエハWに吐出(供給)され、又はレジスト液Lが供給管路51と循環管路55との間を循環する。
このように、第4の処理液供給管路111cに4個のフィルタ装置104a〜104dを介設する構成を有しているため、バッファタンク103に貯留されているレジスト液Lを濾過する時間は、1個のフィルタ装置のみを用いた場合の4分の1となる。そのため、レジスト液Lの循環によるレジスト液L内のパーティクルや気泡の除去に要する時間を短縮することができる。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態では、この発明に係る処理液供給装置をレジスト塗布処理装置に適用した場合について説明したが、レジスト以外の処理液例えば現像液等の供給装置や洗浄処理の供給装置にも適用可能である。
また、第1実施形態に第2実施形態から第10実施形態の少なくとも一つを組み込んだ形態とすることも可能である。これにより、レジスト液Lを無駄に消費することなくレジスト液L中のパーティクルの増加を重畳的に防止することができる。
5 液処理装置
7、7a〜7d 処理液供給ノズル
51 供給管路
51a 第1の処理液供給管路
51b 第2の処理液供給管路
52a フィルタ装置
53 第1のトラップタンク
54 第2のトラップタンク
55 循環管路
56 循環制御弁
57 供給制御弁
58 振動体
59a 温度センサ
59b 温調器(温度制御手段)
60 レジスト容器(処理液貯留容器)
61 バッファタンク(処理液一時貯留容器)
71 ダイヤフラム
72 ポンプ室72(ポンプ部分)
73 作動室73(駆動部分)
80 脱気機構
81 容器
82 半透膜チューブ
83 流入用ポート
84 流出用ポート
85 排気用ポート
86 排出管
200 コントローラ(制御手段)
L レジスト液(処理液)
P ポンプ
V6 第3の開閉弁
V31,V32,V36 開閉弁
V33 吸入側の開閉弁
V34 第1の開閉弁
V35 第2の開閉弁
V4a,V5a 切換弁
W ウエハ(被処理基板)

Claims (11)

  1. 被処理基板に処理液を供給する複数の処理液供給ノズルのうち一つの処理液供給ノズルに接続される液処理装置であって、
    上記処理液を貯留する処理液貯留容器と上記処理液供給ノズルと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と共に、上記処理液中に混入している異物を除去するフィルタ装置と、
    上記フィルタ装置の二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、
    上記フィルタ装置と上記ポンプとの間の上記供給管路に介設され、上記処理液中に存在する気泡を分離する機能を有するトラップタンクと、
    上記トラップタンクと上記ポンプを接続する第1循環管路と、上記トラップタンクと上記フィルタ装置の一次側の供給管路とを接続する第2循環管路とからなる循環管路と、
    上記ポンプの二次側の上記供給管路に介設される供給制御弁と、
    上記循環管路に介設される循環制御弁と、
    上記ポンプ、供給制御弁及び循環制御弁を制御する制御手段と、を具備し、
    上記供給制御弁を閉じることで上記処理液供給ノズルから上記被処理基板への処理液の供給が停止している際に、上記循環制御弁を開き、上記ポンプを駆動して、上記フィルタ装置を介設する上記供給管路と上記循環管路との間で上記処理液を循環させることを特徴とする液処理装置。
  2. 被処理基板に処理液を供給する複数の処理液供給ノズルのうち一つの処理液供給ノズルに接続される液処理装置であって、
    上記処理液を貯留する処理液貯留容器と上記処理液供給ノズルと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と共に、上記処理液中に混入している異物を除去するフィルタ装置と、
    上記フィルタ装置の二次側の上記供給管路に介設されるポンプと、
    上記ポンプの吐出側と上記フィルタ装置の吸入側とを接続する循環管路と、
    上記ポンプの二次側の上記供給管路に介設される供給制御弁と、
    上記ポンプの吐出側に設けられ、上記循環管路への上記処理液の供給を選択的に可能にする開閉弁と、
    上記ポンプ、供給制御弁及び開閉弁を制御する制御手段と、を具備し、
    上記供給制御弁を閉じることで上記処理液供給ノズルから上記被処理基板への処理液の供給が停止している際に、上記開閉弁を開き、上記ポンプを駆動して、上記フィルタ装置を介設する上記供給管路と上記循環管路との間で上記処理液を循環させることを特徴とする液処理装置。
  3. 請求項記載の液処理装置において、
    上記フィルタ装置の一次側であって、上記循環管路と上記供給管路との接続部の二次側の上記供給管路に切換弁を設け、
    上記供給制御弁、上記開閉弁及び上記切換弁を閉じた状態で、上記ポンプの駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化することを特徴とする液処理装置。
  4. 請求項記載の液処理装置において、
    上記供給制御弁を閉じることで上記処理液供給ノズルから上記被処理基板への処理液の供給が停止している際に、上記開閉弁及び上記切換弁を閉じた状態で、上記ポンプの駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化し、その後、上記開閉弁を開き、上記ポンプを駆動して、上記フィルタ装置を介設する上記供給管路と上記循環管路との間で上記処理液を循環させることを特徴とする液処理装置。
  5. 請求項記載の液処理装置において、
    上記ポンプをポンプ部分と駆動部分を区画するダイヤフラムを駆動手段の駆動により往復駆動するダイヤフラムポンプにて形成し、
    上記ダイヤフラムポンプの吸入側に上記ポンプ部分への上記処理液の流入を選択的に可能にする吸入側の開閉弁、上記ダイヤフラムポンプの吐出側に上記処理液供給ノズルへの上記処理液の供給を選択的に可能にする第1の開閉弁及び上記循環管路への上記処理液の供給を選択的に可能にする第2の開閉弁を設けると共に上記トラップタンクで分離された気泡をドレイン管を介して外部に排出することを選択的に可能にする切換弁を設け、
    上記第2循環管路に上記循環制御弁を設けると共に上記フィルタ装置の一次側であって上記第2循環管路と上記供給管路との接続部の二次側の上記供給管路に第3の開閉弁を設け、
    上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、吸入側の開閉弁及び循環制御弁を閉じた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化し、
    上記吸入側の開閉弁、第1の開閉弁、第3の開閉弁及び切換弁を閉じ、上記第2の開閉弁、循環制御弁を開くことで、顕在化された気泡を上記トラップタンクに移動させ、
    上記第1の開閉弁、第2の開閉弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁、第3の開閉弁及び切換弁を開くことで上記トラップタンク内の気泡をドレイン管を介して外部に排出することを特徴とする液処理装置。
  6. 請求項記載の液処理装置において、
    上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、第3の開閉弁、切換弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁を開いた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化することを特徴とする液処理装置。
  7. 請求項1ないしのいずれかに記載の液処理装置において、
    上記制御手段による上記処理液の循環を所定の間隔で行うことを特徴とする液処理装置。
  8. 請求項1ないしのいずれかに記載の液処理装置において、
    上記処理液を循環させる上記供給管路又は上記循環管路の少なくとも一の管路に上記処理液中の気体を脱気する脱気機構を介設することを特徴とする液処理装置。
  9. 処理液を貯留する処理液貯留容器と被処理基板に上記処理液を供給する処理液供給ノズルと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と共に、上記処理液中に混入している異物を除去するフィルタ装置と、
    上記フィルタ装置の二次側の上記供給管路に介設され、ポンプ部分と駆動部分を区画するダイヤフラムを駆動手段の駆動により往復駆動するダイヤフラムポンプと
    上記フィルタ装置と上記ダイヤフラムポンプとの間の上記供給管路に介設され、上記処理液中に存在する気泡を分離する機能を有するトラップタンクと、
    上記トラップタンクと上記ダイヤフラムポンプを接続する第1循環管路と、上記トラップタンクと上記フィルタ装置の一次側の供給管路とを接続する第2循環管路とからなる循環管路と、
    上記ダイヤフラムポンプの吸入側に該ダイヤフラムポンプへの上記処理液の供給を選択的に可能にする吸入側の開閉弁、上記ダイヤフラムポンプの吐出側に上記処理液供給ノズルへの上記処理液の供給を選択的に可能にする第1の開閉弁及び上記循環管路への上記処理液の供給を選択的に可能にする第2の開閉弁を設けると共に上記トラップタンクで分離された気泡をドレイン管を介して外部に排出することを選択的に可能にする切換弁を設け、
    上記第2循環管路に循環制御弁を設けると共に上記フィルタ装置の一次側であって上記第2循環管路と上記供給管路との接続部の二次側の上記供給管路に第3の開閉弁を設け、
    上記ダイヤフラムポンプ、第1の開閉弁、第2の開閉弁、第3の開閉弁、吸入側の開閉弁、循環制御弁及び切換弁を制御する制御手段とを具備する液処理装置に用いられる液処理方法であって、
    上記第1の開閉弁を開くと共に上記第2の開閉弁を閉じ、上記ダイヤフラムポンプを駆動させることで上記被処理基板に上記処理液を供給する処理液供給工程と、
    上記処理液供給工程を行わない時に上記第1の開閉弁を閉じると共に上記第2の開閉弁を開き、上記ダイヤフラムポンプを駆動させることで上記循環管路と上記供給管路との間で上記処理液を循環させる循環工程と、
    上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、吸入側の開閉弁、切換弁及び循環制御弁を閉じた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化する気泡顕在化工程と、
    該気泡顕在化工程の後、上記吸入側の開閉弁、上記第1の開閉弁、第3の開閉弁を閉じ、上記第2の開閉弁、循環制御弁を開いた状態で、顕在化された気泡を上記トラップタンクに移動させる気泡移動工程と、
    上記第1の開閉弁、第2の開閉弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁、第3の開閉弁及び切換弁を開くことで上記トラップタンク内の気泡をドレイン管を介して外部に排出する脱気工程と、を備え、
    上記気泡顕在化工程、気泡移動工程及び上記脱気工程は、上記処理液供給工程の終了後上記循環工程の開始前に行われることを特徴とする液処理方法。
  10. 請求項に記載の液処理方法において、
    上記循環工程で処理液を循環する上記循環管路若しくは上記供給管路に上記処理液中の気体を脱気する脱気機構が介設され、
    上記循環工程は上記脱気機構による処理液中の気体の脱気を行う脱気工程を含むことを特徴とする液処理方法。
  11. 請求項に記載の液処理方法において、
    上記気泡顕在化工程は、上記第1の開閉弁、第2の開閉弁、第3の開閉弁、切換弁及び循環制御弁を閉じ、上記吸入側の開閉弁を開いた状態で、上記駆動手段の駆動により上記ポンプ部分を負圧にすることで、上記処理液中に存在する微細な気泡を顕在化する工程であることを特徴とする液処理方法。
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