JP6850701B2 - 処理液供給装置、塗布処理装置及び処理液供給装置の供給管の洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、被処理体にレジスト液等の処理液を塗布する処理液吐出部に上記処理液を供給する処理液供給装置、塗布処理装置及び処理液供給装置の供給管の洗浄方法に関する。

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ー工程では、半導体ウェハ等の被処理体上に反射防止膜やレジスト膜などの塗布膜を形成したり、露光後のレジスト膜を現像したりするために、レジスト液や現像液等の処理液が用いられる。

この処理液中には異物（パーティクル）が含まれていることがある。また、元の処理液にはパーティクルが存在しなくとも、処理液を供給する装置のポンプ、バルブ、供給管といった系路中にパーティクルが付着している場合、被処理体に塗布する処理液中にパーティクルが混入することがある。そのため、処理液供給装置の系路中にはフィルタが配設され、当該フィルタによってパーティクルの除去が行われている（特許文献１）。

特開２０１１−２３８６６６号公報

ところで、特許文献１のようにフィルタを設けたとしてもフィルタより下流側の供給管で発生したパーティクルは除去することができない。このこと等を理由として、塗布処理装置を稼働させる前等に、供給管を含む処理液の供給経路に洗浄用の所定の液を通液し当該供給経路を洗浄する通液処理が行われている。しかし、求められる洗浄度が高い場合、上述の通液処理には大量の所定の液や長時間が必要であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、処理液供給装置の供給管の洗浄に要する液体や時間を削減することを目的とする。

前記の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、少なくとも接液面が絶縁性樹脂で形成された供給管を介して、前記処理液を供給する処理液供給装置であって、前記供給管に所定の液の通液するときに静電的反発力により前記接液面から異物を剥離するための所定の処理を、前記所定の液に対して行う液処理部と、前記液処理部の下流側に設けられ、正極性の電位を有するフィルタと負極性の電位を有するフィルタの少なくともいずれか一方を有する濾過部と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、供給管に所定の液の通液するときに静電的反発力により供給管の接液面から異物を剥離するための所定の処理を、該所定の液に対して行うため、処理液供給装置の供給管の洗浄に要する液体の量や時間を削減することができる。

前記所定の処理は、前記所定の液を帯電させる処理であってもよい。

前記所定の処理は、前記所定の液を帯電させる処理及び前記所定の液に水を添加する処理であってもよい。

前記供給管における、前記濾過部の出側の部分に当該部分の帯電量を測定する測定部を備えてもよい。

前記供給管における前記濾過部の出側の部分の帯電量が所定値以上である場合に前記供給管を接地する接地機構を備えてもよい。

前記供給管を介して前記所定の液を前記処理液吐出部に送出するポンプを備え、前記供給管における、前記ポンプの出側の部分に当該部分の帯電量を測定する測定部を備えてもよい。

前記供給管における前記ポンプの出側の部分の帯電量が所定値以上である場合に、前記供給管を接地する接地機構を備えてもよい。

前記所定の処理は、前記所定の液に水を添加する処理であってもよい。

前記所定の液は、前記処理液とは異なる洗浄用液であってもよい。

前記所定の液は、前記処理液であってもよい。

別な観点による本発明は、上記処理液供給装置と、前記処理液吐出部と、を備えた塗布処理装置であって、前記供給管内の前記所定の液を接地させる接地部材を備えることを特徴としている。

また別な観点による本発明は、被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に、接液面が絶縁性樹脂で形成されている供給管を介して、前記処理液を供給する処理液供給装置の前記供給管の洗浄方法であって、前記供給管に所定の液の通液するときに静電的反発力により前記接液面から異物を剥離するための所定の処理を、前記所定の液に対して行うステップと、前記所定の処理が行われた前記所定の液を前記供給管に通液するステップと、正極性の電位を有するフィルタと負極性の電位を有するフィルタの少なくともいずれか一方を有する濾過部により、前記供給管から剥離され前記所定の液中に存在する異物を除去するステップとを含むことを特徴としている。

本発明によれば、処理液供給装置の供給管の洗浄に要する液体の量や時間を短縮することができる。

本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。 本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す正面図である。 本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す背面図である。 レジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。 レジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。 本発明の第１の実施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。 帯電させた洗浄用液を用いて洗浄することによる効果を説明する図である。 帯電させた洗浄用液を用いて洗浄することによる効果を説明する図である。 レジスト液接地工程を説明する図である。 本発明の第２の実施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。 確認試験の結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、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。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る処理液供給装置としてのレジスト液供給装置を搭載した基板処理システム１の構成の概略を示す説明図である。図２及び図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。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に各種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、上下方向及び鉛直軸周り（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Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、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）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、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塗布処理装置、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のレジスト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にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置３２、ウェハＷのレジスト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といった塗布処理装置では、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のアドヒージョン装置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、アドヒージョン装置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方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム７０ａ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及び第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、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１００が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム１００ａを有している。ウェハ搬送装置１００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１１０と受け渡し装置１１１が設けられている。ウェハ搬送装置１１０は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム１１０ａを有している。ウェハ搬送装置１１０は、例えば搬送アーム１１０ａ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１１１及び露光装置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３００が設けられている。制御部３００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３００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１００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のアドヒージョン装置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１００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１１０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１１０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７０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。その後、ウェハＷはカセット載置板２１上のカセットＣに搬送され、一連のフォトリソグラフィー工程が完了する。

続いて、上述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の構成の概略を示す横断面図である。

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を吸引する吸引口（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により所定の速度に回転できる。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は上下動可能である。

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と、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及び図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の高さを調節できる。塗布ノズル１４２は、図４に示すようにレジスト液を供給するレジスト液供給装置２００に接続されている。

図４に示すように、待機部１４４のＹ方向正方向側の外方には、鉛直方向に沿って延伸する支持部材１５０が設けられている。支持部材１５０の頂部には、接地部材１５１が回動自在に支持されている。また、支持部材１５０は接地されており、これにより接地部材１５１も接地されている。接地部材１５１は、その根元が支持部材１５０により軸支されており、回動することにより、その先端が待機部１４４の直上部分であって塗布ノズル１４２の直下部分に位置したり、待機部１４４の外側上方部分に位置したりすることができるようになっている。

次に、レジスト塗布装置３２内の処理液吐出部としての塗布ノズル１４２に対し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、各種処理液を塗布処理装置に供給するためのものである。

レジスト液供給装置２００は、内部に液体を貯留する液体供給源２０１を備える。液体供給源２０１と塗布ノズル１４２は、液体を塗布ノズル１４２に供給するための供給経路２０２により接続されている。供給経路２０２には、上流側から順にバッファタンク２０３、ポンプ２０４、第１フィルタ２０５、第２フィルタ２０６が配設されている。また、供給経路２０２において、液体供給源２０１とバッファタンク２０３との間、バッファタンク２０３とポンプ２０４との間、ポンプ２０４と第１フィルタ２０５との間、第１フィルタ２０５と第２フィルタ２０６との間はそれぞれ供給管２０７により接続されている。

液体供給源２０１としては、例えば、通常の製造プロセス時には、処理液としてのレジスト液を貯留するレジスト液供給源が用いられ、レジスト液供給装置２００の立ち上げ時には、処理液とは異なる洗浄用液を貯留する洗浄液供給源が用いられる。

バッファタンク２０３は、液体供給源２０１から移送された液体を一時的に貯留する。このバッファタンク２０３は、液体供給源２０１内の液体が無くなった場合における液体供給源２０１の取り換え中にも、バッファタンク２０３内に貯留されている液体を塗布ノズル１４２に供給することができる。なお、バッファタンク２０３の上部には、バッファタンク２０３内の雰囲気を排気する排気管（図示せず）が設けられている。

また、バッファタンク２０３は、該バッファタンク２０３に貯留されている液体を帯電させるための撹拌機構２１０を有する。つまり、バッファタンク２０３は、本発明に係る「液処理部」の一例であり、洗浄用液等の液体に対して、本発明に係る「所定の処理」としての上記液体を帯電する処理を行う。「所定の処理」とは、供給管２０７に洗浄用液等の液体を通液するときに静電的反発力により供給管２０７の接液面から異物が剥離されるよう上記液体に対して行う処理である。

図示は省略するが、バッファタンク２０３は、該バッファタンク２０３に貯留されている液体の撹拌機構２１０による帯電量を測定するための測定部を有する。該測定部は、例えば静電界測定器からなる。例えば、静電界測定器は、その静電界検出面がバッファタンク２０３内において該バッファタンク２０３内の液体と平行になるように取り付けられており、液体の帯電により静電界検出面に生じる静電界強度を測定する。静電界強度は、液体の帯電量（帯電電荷密度）に比例するため、静電界測定器により測定された静電界強度から、バッファタンク２０３内の帯電量を算出することができる。
なお、バッファタンク２０３の撹拌機構２１０の動作は、例えば前述の制御部３００によって制御されている。

ポンプ２０４は、液体供給源２０１から塗布ノズル１４２に液体を送液する。ポンプ２０４の駆動動作は、例えば前述の制御部３００によって制御されている。

第１フィルタ２０５及び第２フィルタ２０６は、液体中の異物を捕集して除去する。また、第１フィルタ２０５は正極性の電位を有し、第２フィルタ２０６は負極性の電位を有しているため、第１フィルタ２０５は負に帯電したパーティクルを捕集しやすくなっており、第２フィルタ２０６は正に帯電したパーティクルを捕集しやすくなっている。例えば、第１フィルタ２０５、第２フィルタ２０６にはメンブレンタイプのフィルタが用いられ、第１フィルタ２０５のメンブレン材質には高非対称ポリアリールスルホンが用いられ、第２フィルタ２０６のメンブレン材質には表面改質ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる。
なお、第１フィルタ２０５および第２フィルタ２０６の上部には、第１フィルタ２０５および第２フィルタ２０６で発生する気体（気泡）を排気する排気管（図示せず）が設けられている。

供給管２０７は、少なくとも内側面すなわち接液面がフッ素樹脂などの絶縁性樹脂で形成されている。本例では、供給管２０７の全体がフッ素樹脂で形成されているものとする。
供給管２０７におけるバッファタンク２０３とポンプ２０４との間には供給弁２２０が設けられ、供給管２０７における第２フィルタ２０６の下流側であって塗布ノズル１４２の近傍には供給制御弁２２１が設けられている。
これら供給弁２２０や供給制御弁２２１の動作は、前述の制御部３００によって制御されている。

さらに、レジスト液供給装置２００は、供給管２０７におけるポンプ２０４と第１フィルタ２０５との間の部分すなわち供給管２０７におけるポンプ２０４の出側の部分に、当該部分の帯電量を測定する第１測定部２３０を備える。
供給管２０７の帯電量の測定方法としては、例えば、供給管２０７の外側面に対向するように導電板を配し、供給管２０７の帯電量を、該帯電量に対応する導電板の表面電位として測定する方法を採用することができる。

また、レジスト液供給装置２００は、供給管２０７における第１測定部２３０と第１フィルタ２０５との間の部分に、当該供給管２０７を接地する第１接地機構２３１を備える。第１接地機構２３１は、供給管２０７の外表面に当接する導電部材（不図示）を有し、該導電性部材が接地されることにより、供給管２０７の当該導電性部材と接触している部分が接地される。また、供給管２０７の外側に接液面に向けて凹む凹所を設け、当該凹所の内周面に導電性部材を接触させるようにしてもよい。

さらにまた、レジスト液供給装置２００は、供給管２０７における第２フィルタ２０６と供給制御弁２２１との間の部分すなわち供給管２０７における第１フィルタ２０５と第２フィルタ２０６からなる濾過部の出側の部分に、当該部分の帯電量を測定する第２測定部２３２を備える。また、レジスト液供給装置２００は、供給管２０７における第２測定部２３２と供給制御弁２２１との間の部分に、供給管２０７を接地する第２接地機構２３３を備える。
第２測定部２３２の構成および第２接地機構２３３の構成はそれぞれ第１測定部２３０の構成および第１接地機構２３１の構成と同様であるためその説明を省略する。
なお、第１測定部２３０および第２測定部２３２での測定結果は上述の制御部３００に出力される。

次に、以上のように構成されたレジスト液供給装置２００の立ち上げ時における、供給管２０７の洗浄処理について、図７及び図８を用いて説明する。図７及び図８は、洗浄処理時に、帯電させた洗浄用液を用いることによる効果を説明する図である。図７（Ａ）及び図８（Ａ）は、供給管２０７及びパーティクルの家電状態を示し、図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）は、供給管２０７の内壁面とパーティクルとの間の距離とパーティクルに加わる力との関係を示す。

（洗浄用液の補充工程）
供給管２０７の清浄処理では、例えば、液体供給源２０１として、洗浄用液が貯留されたものを取り付けた後、液体供給源２０１からバッファタンク２０３へ洗浄用液を補充する。
洗浄用液は、例えば有機溶媒であり、アセトン、キシレン、メタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、オクチルアルコール、２，２，４−トリメチルベンタン、ベンゼン、メチルエチルケトン、酢酸エチルを用いることができる。

（帯電工程）
上記補充工程に次いで、バッファタンク２０３に貯留された洗浄用液を撹拌機構２１０により撹拌して、当該洗浄用液を正または負に帯電させる（帯電処理）。撹拌により正に帯電するか負に帯電するかは洗浄用液としての有機溶媒の種類により異なる。ここでは、洗浄用液を負に帯電させるものとする。
上記帯電処理すなわち撹拌処理は、例えば、バッファタンク２０３の不図示の測定部での測定結果に基づく帯電量が所定値以上になるまで行われる。また、帯電量と、撹拌速度および撹拌時間とを対応づけたテーブルを記憶しておき、例えばオペレータにより選択された帯電量に対応する撹拌速度および撹拌時間を上記テーブルから抽出し、帯電処理時の撹拌速度及び撹拌時間としてもよい。
なお、撹拌機構２１０の撹拌翼の回転速度を８００ｒｐｍ／分、撹拌時間を５分としたときのアセトン、キシレン、メタノールの帯電量はそれぞれ、−１．３×１０^−７Ｃ／ｍ^３、−２．２×１０^−７Ｃ／ｍ^３、２．４×１０^−８Ｃ／ｍ^３である。

（通液工程）
次いで、供給弁２２０及び供給制御弁２２１を開状態に切り替えて、上記帯電工程により負に帯電した洗浄用液を、ポンプ２０４を用いて、供給管２０７、第１フィルタ２０５および第２フィルタ２０６を介して塗布ノズル１４２から吐出させる（通液処理）。
通液処理前において、例えば、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、負に帯電している供給管２０７の内壁２０７ａと同じく負に帯電しているパーティクルＸ１との間の静電的反発力による斥力ポテンシャルに比べて、内壁２０７ａと当該パーティクルＸ１との間の分子間力による引力ポテンシャルの方が大きいと、パーティクルＸ１は供給管２０７の内壁２０７ａに付着し続ける。
それに対し、負に帯電した洗浄用液の通液処理を行うと、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、供給管２０７の内壁２０７ａの負の帯電量が大きくなるため、上記静電的反発力による斥力ポテンシャルが大きくなるが、上記分子間力による引力ポテンシャルは変わらない。これにより引力ポテンシャルに比べて斥力ポテンシャルが大きくなると、内壁２０７ａに付着していたパーティクルＸ１は剥離される。
つまり、負に帯電した洗浄用液の通液処理を行うことにより、負に帯電し供給管２０７に付着していたパーティクルを当該供給管２０７から効率的に剥離することができる。剥離されたパーティクルは、負極性の電位を有する第２フィルタ２０６により捕集／除去される。
上記通液処理は例えばバッファタンク２０３内の洗浄用液がなくなるまで行われる。

（別の洗浄用液の補充工程）
上記通液工程後、供給弁２２０及び供給制御弁２２１を閉状態に切り替えると共に、液体供給源２０１を、撹拌により負に帯電する洗浄用液を貯留したものから、撹拌により正に帯電する別の洗浄用液を貯留したものに取り替え、液体供給源２０１からバッファタンク２０３へ上記別の洗浄用液を補充する。

（逆極性への帯電工程）
上記補充工程に次いで、バッファタンク２０３に貯留された上記別の洗浄用液を撹拌機構２１０により撹拌して、当該別の洗浄用液を正に帯電させる。

（通液工程）
上記帯電工程後、供給弁２２０及び供給制御弁２２１を開状態に切り替えて、上記帯電工程により正に帯電した洗浄用液を、ポンプ２０４を用いて、供給管２０７、第１フィルタ２０５および第２フィルタ２０６を介して塗布ノズル１４２から吐出させる。
これにより、供給管２０７の内壁を正に帯電させ、また、正に帯電した洗浄用液の通液を続けることにより、正の帯電量を増加させる。供給管２０７の内壁の正の帯電量が増加することにより、共に正に帯電している供給管２０７の内壁と該内壁に付着していたパーティクルとの間の静電的反発力による斥力ポテンシャルが、両者間の分子間力による引力ポテンシャルより大きくなると、供給管２０７に付着していたパーティクルが当該供給管２０７から剥離される。つまり、正に帯電した洗浄用液の通液処理を行うことにより、正に帯電し供給管２０７に付着していたパーティクルを当該供給管２０７から効率的に剥離することができる。剥離されたパーティクルは、正極性の電位を有する第１フィルタ２０５により捕集／除去される。
正に帯電した洗浄用液の通液は、例えばバッファタンク２０３内のものがなくなるまで行われる。

上述の各工程を所定回数繰り返して、レジスト液供給装置２００の立ち上げ時における供給管２０７の洗浄処理は終了する。また、一連の工程が終了する毎に吐出された洗浄用液の清浄度を確認し、所定の清浄度以上となるまで繰り返すようにしてもよい。
なお、撹拌により負に帯電する洗浄用液を所定量通液してから、撹拌により正に帯電する洗浄用液を所定量通液して、供給管２０７の洗浄処理を終了させても良い。この場合、バッファタンク２０３からなくなる毎に洗浄用液を補充し、撹拌する。

（帯電量測定工程）
上述の供給管２０７の洗浄処理中は、第１測定部２３０および第２測定部２３２により、摩擦による帯電量が大きい部分、すなわち供給管２０７におけるポンプ２０４の出側の部分および第２フィルタ２０６の出側の部分の帯電量を測定する。

（供給管接地工程）
帯電量測定工程における測定の結果、供給管２０７におけるポンプ２０４の出側の部分の帯電量が閾値を超えていた場合、第１接地機構２３１により当該部分を接地し、供給管２０７における第２フィルタ２０６の出側の部分の帯電量が閾値を超えていた場合、第２接地機構２３３より当該部分を接地する。これにより帯電による絶縁破壊が供給管２０７に生じるのを防ぐことができる。

本実施形態によるレジスト液供給装置２００の立ち上げ時における供給管２０７の洗浄処理によれば、帯電処理を行った洗浄用液により洗浄を行っているため、供給管２０７に付着したパーティクルを静電的反発力により容易に剥離し除去することができる。そのため、レジスト液供給装置２００の立ち上げ時の供給管２０７の洗浄に要する洗浄用液量及び時間を削減することができる。
また、供給管２０７から剥離されたパーティクルは第１フィルタ２０５または第２フィルタ２０６で捕集されるため、第２フィルタ２０６より下流部分に当該パーティクルによる悪影響が及ぶのを防ぐことができる。

さらに、本実施形態によれば、正に帯電した洗浄用液と負に帯電した洗浄用液の両方を通液し、正極性の電位を有するフィルタと負極性の電位を有するフィルタとを直列に設けているため、供給管２０７に付着したパーティクルの極性によらず、供給管２０７の洗浄に要する時間等を削減することができる。

なお、供給管２０７に付着したパーティクルの極性が判明している場合は、正に帯電した洗浄用液と負に帯電した洗浄用液のいずれか一方を通液し、正極性の電位を有するフィルタと負極性の電位を有するフィルタのいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。

続いて、レジスト液供給装置２００における製造プロセスについて説明する。

（レジスト液の補充工程）
製造プロセスに際し、液体供給源２０１として、レジスト液が貯留された供給源を取り付けた後、液体供給源２０１からバッファタンク２０３へレジスト液を補充する。なお、製造プロセス中にバッファタンク２０３内のレジスト液の量が所定の量を下回ったときは、液体供給源２０１からバッファタンク２０３へレジスト液が補充される。

（吐出工程）
バッファタンク２０３へレジスト液が供給／補充されると、供給弁２２０及び供給制御弁２２１を開状態に切り替えて、ポンプ２０４を用いて、供給管２０７、第１フィルタ２０５および第２フィルタ２０６を介して塗布ノズル１４２から吐出させる。

次に、上記製造プロセス中に行われる供給管２０７の洗浄処理について図９を用いて説明する。図９は、後述のレジスト液接地工程を説明する図である。
製造プロセスを重ねると、供給管２０７の内部／接液面にパーティクルが付着することがある。したがって、定期的に、または、供給管２０７の清浄度が閾値以下になる毎に、供給管２０７の洗浄処理が行われる。なお、供給管２０７の清浄度は、例えば、塗布ノズル１４２からレジスト液をダミー吐出し、該ダミー吐出されたレジスト液内のパーティクル数に基づいて判定することができる。

（レジスト液帯電工程）
製造プロセスを中断して行われる供給管２０７の洗浄処理では、まず、バッファタンク２０３に貯留されているレジスト液を撹拌機構２１０により撹拌して、当該レジスト液を正または負に帯電させる。撹拌により正に帯電するか負に帯電するかはレジスト液の種類により異なる。

（レジスト通液工程）
上記レジスト帯電工程後、正または負に帯電したレジスト液を、ポンプ２０４を用いて、供給管２０７、第１フィルタ２０５および第２フィルタ２０６を介して塗布ノズル１４２から吐出させる。
これにより、レジスト液と逆極性に帯電し供給管２０７に付着していたパーティクルを当該供給管２０７から剥離することができる。剥離されたパーティクルは、第１フィルタ２０５または第２フィルタ２０６により捕集／除去される。
レジスト液の通液は、例えば所定量のレジスト液が通液されるまで行われる。

（レジスト液接地工程）
レジスト液通液工程後、接地部材１５１を回動させて、接地部材１５１の先端を塗布ノズル１４２の直下に位置させた状態で、供給管２０７内の帯電されたレジスト液の一部を、塗布ノズル１４２から接地部材１５１に吐出する。接地部材１５１は、当該接地部材１５１とレジスト液の一部が接触するときに当該レジスト液の一部が供給管２０７内の他のレジスト液と物理的に連続するような位置に設けられており、また、レジスト液は導体であるため、一部のレジスト液が接地部材１５１に吐出されたときに、当該一部のレジスト液だけでなく、供給管２０７内の他のレジスト液も接地される。
これにより、供給管２０７内に残ったレジスト液を製造プロセスにおける上述の塗布工程で用いることができ、レジスト液の消費量の増加を防ぐことができる。また、帯電したレジスト液を製造プロセスに用いていないため、該レジスト液がウェハＷ上の回路に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。
なお、第１接地機構２３１等の導電性部材を供給管２０７内まで貫通させる構成を採用し該第１接地機構２３１によりレジスト液を接地する構成も考えられるが、この構成に比べて、接地部材１５１を用いた方法の方が、レジスト液が汚染されるのを防ぐことができる。

本実施形態による製造プロセス中の供給管２０７の洗浄処理によれば、帯電処理を行ったレジスト液により洗浄を行っているため、供給管２０７に付着したパーティクルの極性によっては当該パーティクルを静電的反発力により容易に剥離し除去することができる。そのため、供給管２０７の洗浄に要するレジスト液量及び時間を削減することができる。
また、製造プロセス中の供給管２０７の洗浄処理において供給管２０７から剥離されたパーティクルは第１フィルタ２０５または第２フィルタ２０６で捕集されるため、第２フィルタ２０６より下流部分に当該パーティクルによる悪影響が及ぶのを防ぐことができる。

なお、以上の説明では、立ち上げ時の供給管２０７の洗浄処理ではレジスト液とは異なる洗浄用液を用いていたが、レジスト液を用いるようにしてもよい。
また、以上の説明では、製造プロセス中の供給管２０７の洗浄処理では、レジスト液を用いていたが、レジスト液とは異なる洗浄用液を用いてもよい。

なお、製造プロセスでは、定期的にレジスト液をダミー吐出することがある。このダミー吐出の際もレジスト液を帯電させるようにしてもよい。

以上の例では、バッファタンク２０３は１つであり、洗浄用液とレジスト液で共有していたが、洗浄用液とレジスト液で別々のバッファタンクを用いてもよい。

さらに、以上の例では、撹拌により洗浄用液等を帯電させていたが、製造プロセスの吐出工程での通液速度より速い通液速度で細径の配管中を通液させ摩擦により帯電させるようにしてもよい。この場合、洗浄用液については、液体供給源２０１から供給されたものを上記速い通液速度で細径の配管中を通液させて帯電させてからバッファタンク２０３に貯留することが好ましく、レジスト液については、一旦バッファタンク２０３に貯留されたものを上記速い通液速度で細径の配管中を通液させてから戻すことが好ましい。また、この場合、帯電量は流速に依存するため、流速と帯電量の関係を記憶しておき、流速を調整することにより帯電量を制御することができる

（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施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。
第１の実施形態では、供給管２０７に洗浄用液等の液体を通液するときに静電的反発力により供給管２０７の接液面からパーティクルが剥離されるよう上記液体に対して行う「所定の処理」として、帯電処理を行っていた。それに対し、第２の実施形態では、バッファタンク２０３´が水添加機構２４０を有し、上記「所定の処理」として、水添加機構２４０を用いて洗浄用液等に水を添加する処理を行う。水の添加方法としては、湿度雰囲気の窒素ガスまたは空気ガスで先所溶液等をバブリングする手法や、湿度雰囲気の窒素ガスまたは空気ガスを半透膜を介して洗浄用液等に接触させる手法を採用することができる。

水を添加した洗浄用液等を通液すると、水が電離することにより生成されるプロトンまたは水酸化物イオンにより、供給管２０７の接液面に付着していたパーティクルの正または負の帯電量（帯電量の絶対値）を増加させることができる。
したがって、パーティクルを静電的反発力により、供給管２０７から剥離し除去することができる。

なお、パーティクルの正または負の帯電量が増加するか否かは、洗浄に用いる所定の液（洗浄用液またはレジスト液）及びパーティクルの酸性度に応じて異なる。ここで、パーティクルがカーボンブラック、トルイジンレッドまたは酸化チタンであったとした場合、洗浄用液が酸性度の高い２，２，４−トリメチルペンタンであると、いずれの種のパーティクルであっても正の帯電量が増加し、洗浄用液が酸性度の低い酢酸エチルであると、いずれの種のパーティクルであっても負の帯電量が増加する。一方、洗浄用液が酸性度が中程度であるベンゼンまたはメチルエチルケトンである場合、パーティクルが酸性度の高いカーボンブラック、トルイジンレッドであると負の帯電量が増加し、酸性度の低い酸化チタンであると正の帯電量が増加する。

また、本実施形態のレジスト液供給装置２００は、供給管２０７における第２フィルタ２０６の下流側に水除去部２５０を有する。水除去部２５０は、供給管２０７の洗浄終了後に当該水除去部２５０を通過したレジスト液から水を除去する。
水を添加したレジスト液を用いた供給管２０７の洗浄終了後は、水除去部２５０により水をレジスト液から除去することで、当該レジスト液を製造プロセスに用いることができる。なお、上記洗浄終了後に水除去部２５０を通過しない水を含んだレジスト液は、製造プロセスに用いられずに、塗布ノズル１４２を介して排出される。
なお、水除去部２５０は、少なくとも供給管２０７の洗浄中は当該水除去部２５０を通過した洗浄液やレジスト液から水を除去しないように構成されることが好ましい。水除去部２５０より下流側の供給管２０７の洗浄に要する時間などを削減することができるからである。

なお、以上の例では、帯電処理と水を添加する処理とのいずれか一方のみが行われる構成であったが、両方が行われるようにしてもよい。

以上では、処理液としてレジスト液を用いる例で説明したが、現像液等他の処理液に本発明を適用することができる。

また、以上では、第１フィルタ２０５、第２フィルタ２０６をポンプ２０４の下流側に設けていたが、上流側に設けても良い。

なお、本発明者は、確認試験として以下の試験を行った。すなわち、純水（ＤＩＷ）にＣＯ_２ガスを溶解させる機能（以下、ＣＯ_２溶解機能）を有するＣＯ_２水供給装置を用いて、該装置からの洗浄用液を、フッ素樹脂製の供給管を介してウェハ上に吐出させ、該吐出されたウェハ上の洗浄用液に含まれるパーティクルの数を測定する試験を行った。図１１は、その試験結果を示すものである。なお、図において、縦軸は所定量の液体中に含まれるパーティクルの個数を示す。本確認試験では、ＣＯ_２水供給装置からの洗浄用液として、ＣＯ_２溶解機能を有効にした状態のものと、ＣＯ_２溶解機能を無効にした状態のものとの２種類を用いた。また、本確認試験では、前述の第１フィルタ２０５や第２フィルタ２０６のようなフィルタは設けていない。

図１１には、ＣＯ_２水供給装置に補充されたＤＩＷに含まれていたパーティクルの数も併せて示されている。ただし、ＤＩＷについてのパーティクルの数は、フッ素樹脂製の供給管を介さずにウェハに直接吐出されたパーティクルの数である。言い換えると、図１１におけるＤＩＷについての結果は、ＣＯ_２水供給装置に補充されたＤＩＷの洗浄度を示すものである。

ところで、ＣＯ_２水供給装置のＣＯ_２溶解機能を有効にしＤＩＷにＣＯ_２ガスが溶け込むと、ＣＯ_２ガスがＤＩＷ内でイオン化し、ＣＯ_２水供給装置から供給される洗浄用液に導電性が生じ、該洗浄用液の抵抗率は減少する。具体的には、ＣＯ_２溶解機能が無効の状態に比べて、有効の状態では、抵抗率が約１／１０となる。

したがって、ＣＯ_２溶解機能を無効（ＯＦＦ）にした状態とＣＯ_２溶解機能を有効（ＯＮ）にした状態とでは、ＣＯ_２水供給装置からの洗浄用液の通液時におけるフッ素樹脂製の供給管の帯電量は、ＣＯ_２溶解機能をＯＦＦにした状態の方が大きい。

そして、図１１に示すように、ＣＯ_２溶解機能をＯＦＦにした状態の方が、ＣＯ_２溶解機能をＯＮにした状態よりも、ウェハ上の洗浄用液中のパーティクルの数が多い。すなわち、確認試験の結果によれば、フッ素樹脂製の供給管の帯電量がより大きくなるＣＯ_２溶解機能をＯＦＦにした状態の方が、フッ素樹脂製の供給管に付着していたパーティクルを効率的に除去することができる。

このことから、本発明の第１の実施形態のように供給管の帯電量を増加させることにより、供給管に付着していたパーティクルを効率的に除去することができることが分かる。この確認試験で用いた洗浄用液はＤＩＷであったが、洗浄用液として有機溶媒を用いた場合でも、供給管の帯電量を制御することにより同様の結果が得られるものと考えられる。

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。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクル等の用途に用いられる場合にも適用できる。また、本発明は、ＳＯＤシステムにより層間絶縁膜を形成する際にも適用することができる。

本発明は、接液面が絶縁性樹脂からなる供給管を介して処理液を供給する場合に有用である。

１ 基板処理システム
３２ レジスト塗布装置
１４２ 塗布ノズル
１５１ 接地部材
２００ レジスト液供給装置
２０１ 液体供給源
２０２ 供給経路
２０３ バッファタンク
２０４ ポンプ
２０５ 第１フィルタ
２０６ 第２フィルタ
２０７ 供給管
２０７ａ 内壁
２１０ 撹拌機構
２２０ 供給弁
２２１ 供給制御弁
２３０ 第１測定部
２３１ 第１接地機構
２３２ 第２測定部
２３３ 第２接地機構
２４０ 水添加機構
２５０ 水除去部
３００ 制御部

Claims (12)

1. 被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に、少なくとも接液面が絶縁性樹脂で形成された供給管を介して、前記処理液を供給する処理液供給装置であって、
   前記供給管に所定の液の通液するときに静電的反発力により前記接液面から異物を剥離するための所定の処理を、前記所定の液に対して行う液処理部と、
   前記液処理部の下流側に設けられ、正極性の電位を有するフィルタと負極性の電位を有するフィルタの少なくともいずれか一方を有する濾過部と、を備えることを特徴とする処理液供給装置。
2. 前記所定の処理は、前記所定の液を帯電させる処理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. 前記所定の処理は、前記所定の液を帯電させる処理及び前記所定の液に水を添加する処理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。
4. 前記供給管における、前記濾過部の出側の部分に当該部分の帯電量を測定する測定部を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の処理液供給装置。
5. 前記供給管における前記濾過部の出側の部分の帯電量が所定値以上である場合に、前記供給管を接地する接地機構を備え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. 前記供給管を介して前記所定の液を前記処理液吐出部に送出するポンプを備え、
   前記供給管における、前記ポンプの出側の部分に当該部分の帯電量を測定する測定部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の処理液供給装置。
7. 前記供給管における前記ポンプの出側の部分の帯電量が所定値以上である場合に、前記供給管を接地する接地機構を備えることを特徴とする請求項６に記載の処理液供給装置。
8. 前記所定の処理は、前記所定の液に水を添加する処理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。
9. 前記所定の液は、前記処理液とは異なる洗浄用液であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の処理液供給装置。
10. 前記所定の液は、前記処理液であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の処理液供給装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記処理液供給装置と、前記処理液吐出部と、を備えた塗布処理装置であって、
    前記供給管内の前記所定の液を接地させる接地部材を備えることを特徴とする塗布処理装置。
12. 被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に、接液面が絶縁性樹脂で形成されている供給管を介して、前記処理液を供給する処理液供給装置の前記供給管の洗浄方法であって、
    前記供給管に所定の液の通液するときに静電的反発力により前記接液面から異物を剥離するための所定の処理を、前記所定の液に対して行うステップと、
    前記所定の処理が行われた前記所定の液を前記供給管に通液するステップと、
    正極性の電位を有するフィルタと負極性の電位を有するフィルタの少なくともいずれか一方を有する濾過部により、前記供給管から剥離され前記所定の液中に存在する異物を除去するステップとを含むことを特徴とする処理液供給装置の供給管の洗浄方法。
    

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