JP7161955B2 - フィルタウェッティング方法及び処理液供給装置 - Google Patents
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Description
ところで、近年、微細化が進み、パーティクルだけでなく、微細な気泡が処理液中に含まれないことが求められている。そのため、前述のフィルタウェッティングが行われている。
微細なパターン用のフィルタでは、当該フィルタ内に気泡が生じた場合、その除去に時間や大量の処理液を要する。したがって、フィルタウェッティングに要する処理液及び時間の削減のためには、フィルタ内に極力気泡を生じさせないことが肝要である。
図1は、第1の実施形態にかかる処理液供給装置としてのレジスト液供給装置1の構成の概略を示す説明図である。図2は、一時貯留部としてのバッファタンクを説明する模式外観図である。図3は、バッファタンクの構造の説明図であり、図3(A)は外観図、図3(B)は後述の筐体のみを断面で示した断面図、図3(C)はA-A断面図である。図4は、フィルタの構成の概略を示す縦断面図である。
バッファタンク12の上部には、当該タンク12内のレジスト液を排出する際に用いられるドレイン管53が設けられ、該ドレイン管53には排出弁16が設けられている。
接続管57におけるバッファタンク12と塗布ノズル2との間には、レジスト液中のパーティクルを除去するフィルタ21が設けられている。
筐体21aの上部には、例えばポンプ28から供給されるレジスト液を筐体21aの内部に導入する導入口21eと、フィルタエレメント21bにより濾過されたレジスト液を筐体330の外部に導出する導出口21fと、が形成されている。また、筐体21aの上部には、筐体21a内で発生した気泡等を排出するための排出口21gが形成されている。
フィルタ21には、当該フィルタ内21で発生した気泡を排出するためのドレイン管58が設けられている。ドレイン管58は、フィルタ21の排出口21g(図4参照)に接続されており、排出弁22が設けられている。
ポンプ28は、バッファタンク12と同様、例えばチューブフラムポンプであり、レジスト液を貯留する不図示の貯留室を有する。ただし、ポンプ28の貯留室の容積は、バッファタンク12のものに比べて、例えば、1/30~1/10である。ポンプ28は、当該ポンプ28からのレジスト液の吐出量の制御等を行うための電空レギュレータ29が給排気管60を介して接続されている。電空レギュレータ29には、加圧源30に接続する給気管61が接続され、減圧源31に接続する排気管62が接続されている。なお、ポンプ28と電空レギュレータ29との間に設けられた給排気管60には気体流量計32が設けられている。
なお、制御部100は、例えばCPUやメモリ等を備えたコンピュータにより構成され、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、制御部100における各種処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、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、当該記憶媒体から制御部100にインストールされたものであってもよい。プラグラムの一部または全ては専用ハードウェア(回路基板)で実現してもよい。
まず、古いフィルタ21を取外し、新規なフィルタ21、すなわち、フィルタエレメント21bがレジスト液に浸されておらず乾燥した状態のフィルタ21を、接続管57の所定位置に取り付ける。その後、図5に示すように、接続管57に介設された供給弁23を閉状態に維持したまま、接続管59に介設された切替弁34及び接続管57に介設された切替弁24、供給制御弁27を開状態とする。それと共に、電空レギュレータ29及び加圧源30により、ポンプ28の貯留室(図示せず)内を加圧し、塗布ノズル2からレジスト液を吐出する。これにより、少なくとも、ポンプ28の貯留室内からレジスト液を排出する。
本例では、ポンプ28の貯留室内からのレジスト液の排出を、塗布ノズル2を介して行っているが、フィルタ21に接続されているドレイン管58を介して行ってもよい。
ポンプ28内からのレジスト液の排出後もしくは排出前、または該排出と並行して、バッファタンク12へのレジスト液の補充が行われる。なお、この補充処理は、既にバッファタンク12内のレジスト液の量が所定量以上であれば省略してもよい。また、この補充処理は、バッファタンク12の貯留室R1内のレジスト液量が所定の閾値以下になる毎に行ってもよい。
補充処理では、例えば、図6に示すように、供給管51に介設された供給弁13を開状態とすると共に、不図示の加圧源によりレジスト液供給源11内を加圧する。これによりレジスト液供給源11からバッファタンク12の貯留室R1内にレジスト液を供給する。
バッファタンク12の貯留室R1内のレジスト液が所定量以上になると、図7に示すように、供給弁13を閉状態とする。そして、バッファタンク12とフィルタ21との間の管路及びバッファタンク12とポンプ28との間の管路を閉鎖した状態のまま、バッファタンク12の貯留室R1内を減圧し負圧とする。具体的には、接続管57に介設された供給弁23を閉状態としたまま、電空レギュレータ17及び減圧源19によりバッファタンク12の貯留室R1内を減圧し、-22kPa~-80kPaの負圧雰囲気とする。これにより、バッファタンク12の貯留室R1に貯留されているレジスト液に溶存している気体を発泡させること、すなわち、上記レジスト液を脱気させることができる。
この脱気工程では、例えば、貯留室R1内は、目標圧力(例えば-55kPa)に達してから所定時間以上(例えば10秒)、当該目標圧力で維持される。これにより、貯留室R1に貯留されているレジスト液内の気体を、より確実に発泡させることができる。
また、脱気工程の際、バッファタンク12の貯留室R1へのレジスト液の補充及び当該貯留室R1からの処理液の圧送は停止された状態で行われる。これにより、貯留室R1内のレジスト液に溶存されている気体を、より確実に発泡させることができる。
脱気工程後、後述のバッファタンク12内の泡抜き前に、泡抜き時にバッファタンク12内へ大気ガス等が逆流しないよう、バッファタンク12内を予め加圧し、正圧とする。具体的には、図8に示すように、レジスト液供給装置1内の弁の状態は脱気工程時から変更せずに、電空レギュレータ17及び加圧源18によりバッファタンク12の貯留室R1内を加圧し、例えば20kPaの正圧雰囲気とする。
この事前加圧工程では、例えば、貯留室R1内は、目標圧力(例えば20kPa)に達してから所定時間以上(例えば5秒)、当該目標圧力で維持される。
次いで、バッファタンク12内の泡抜き、すなわち、脱気工程でバッファタンク12内に泡として生じた気体の排出が行われる。具体的には、図9に示すように、加圧源18によるバッファタンク12の貯留室R1内の加圧を維持したまま、ドレイン管53に介設された排出弁16を開状態とする。これにより、バッファタンク12内の気体がドレイン管53を介して排出される。
(ステップS6-1:バッファタンク12からの圧送)
泡抜き工程後、図10に示すように、排出弁16を閉状態とすると共に、接続管57に介設された供給弁23及び切替弁24を開状態とする。そして、電空レギュレータ17及び加圧源18によりバッファタンク12の貯留室R1内を加圧する。これにより、バッファタンク12内の、脱気されたレジスト液(以下、脱気液という。)を、当該バッファタンク12からの圧送により、フィルタ21へ通液する。具体的には、フィルタ21の一次側から二次側へ通液する。脱気液は、通常のレジスト液に比べて、気体が溶解しやすいため、脱気液を通液することにより、フィルタ21から気泡を短時間で除去することができる。
また、本例では、供給弁23及び切替弁24の他に、接続管59に介設された切替弁33も開状態とされており、フィルタ21を通過した脱気液は、ポンプ28へ貯留される。
なお、この圧送工程では、ポンプ28の貯留室内の圧力は、バッファタンク12の貯留室R1内の圧力より低い正圧とされる。
この圧送工程では、バッファタンク12の貯留室R1内の圧力は、圧力センサ25での測定結果が負圧とならないよう制御される。言い換えると、この圧送工程では、フィルタ21が設けられた管路は正圧に維持される。したがって、当該圧送工程において、脱気液に溶解した気泡がフィルタ内で発泡するのを防ぐことができる。
また、この圧送工程では、フィルタ21の一次側の圧力と二次側の圧力との差(フィルタ内差圧)が、所定範囲内に収まるように、バッファタンク12の貯留室R1内の圧力が調整される。このことによる作用を説明すると、ポンプ28内からのレジスト液の排出やフィルタ21の交換により、ポンプ28とフィルタ21及びそれらを接続する配管の一部には、大部分をガスが占めるガス領域ができる。そして、当該圧送工程の初めにはこのガス領域内のガスを押し出しながら脱気液が流れることになる。このときにフィルタ内差圧が過剰な場合、この押し出しにより排出されるため脱気液へ溶解させる必要がない、ガス領域内のガスが脱気液へ溶解し、当該脱気液への泡の溶解性の低下を招いてしまう。このような脱気液の気泡除去効果の無駄な低下を避けるために、上述のように、当該圧送工程でのフィルタ内差圧が、所定範囲内に収まるように、バッファタンク12の貯留室R1内の圧力が調整される。
バッファタンク12からの圧送工程後、図11に示すように、供給弁23及び切替弁33を閉状態とすると共に、接続管59に介設された切替弁34及びフィルタ21のドレイン管58に介設された排出弁22を開状態とする。そして、電空レギュレータ29及び加圧源30によりポンプ28の貯留室内を加圧する。これにより、前述の圧送工程でフィルタ21内に生じた気体や、当該圧送工程に用いられた脱気液を、ポンプ28から圧送された脱気液によって、ドレイン管58を介して排出することができる。
なお、この排出工程では、ポンプ28の貯留室内の圧力が、圧力センサ25での測定結果に比べて高くなるように制御される。これにより、当該ポンプ28への逆流を防ぐことができる。
フィルタ21からの気泡の除去が終了すると、バッファタンク12からポンプ28へ脱気液を補充する。なお、この補充の際のレジスト液供給装置1の状態は、図10を用いて説明したバッファタンク12からの圧送工程と同様であるため図示等は省略する。
次いで、ポンプ28の貯留室内の脱気液を送出して、フィルタ21を介して塗布ノズル2へ供給し当該塗布ノズル2から吐出させて、接続管57におけるフィルタ21から塗布ノズル2までの部分を脱気液で満たす。その結果、接続管57におけるフィルタ21から塗布ノズル2までの部分に残っていた微小な気泡を脱気液に溶解させることができる。なお、このノズルライン充填の際のレジスト液供給装置1の状態は、図5を用いて説明したポンプ28内からの排出工程と同様であるため図示等は省略する。
上述のステップS1~S8の工程が終了し、フィルタウェッティング処理が完了すると、塗布ノズル2からウェハへの吐出が可能な状態、すなわち通常のプロセス処理が可能な状態となる。
このように通常のプロセス処理が可能な状態となると、レジスト液供給装置1は、所定のタイミングで、図5と同様な状態とされる。これにより、ポンプ28内の脱気液の一部(例えばポンプ28の貯留室の最大容積の1/5)が、フィルタ21及び塗布ノズル2を介してウェハに吐出される。
なお、本例では、上述のようにポンプ28内の脱気液をフィルタ21を介して吐出させている。しかし、ポンプ28に脱気液を補充する際に、当該脱気液はフィルタ21を通過している。したがって、この吐出工程では、ポンプ28内の脱気液をフィルタ21を介さずに吐出するようにしてもよい。
また、上述の減圧工程を行う場合、ポンプ28の貯留室内を減圧する前に、電空レギュレータ29及び加圧源30によって当該貯留室内を一度加圧し収縮させてドレイン管58からフィルタ21内の液を一部排出してもよい。これにより、減圧による当該貯留室の膨張可能範囲が広くなり充分な減圧が行われるとともに、管路内に存在する異物を排出し、その後の減圧処理においてポンプ28に異物を侵入させるリスクを低減できる。
なお、これらの減圧及び減圧前の加圧はポンプ28ではなく、管路があまり長くなく充分な減圧が可能な場合や前述の様な異物侵入のリスクが低い場合は、バッファタンク12で行われてもよい。
図14は、第2の実施形態にかかる処理液供給装置としてのレジスト液供給装置1の構成の概略を示す説明図である。本実施形態では、加圧源18の給気管55に分岐管70が接続されている。また、接続管57における供給弁23と切替弁24との間の部分であって接続管59の接続部分より下流側の位置に三方弁40が介設されている。そして、分岐管70が三方弁40に接続され、加圧源18からの気体を、接続管57を介してフィルタ21に供給可能となっている。
前述のように、フィルタ21のフィルタエレメント21bは不織布よりなる膜部材を折り曲げて構成される。このフィルタ21に対し所定圧以上で気体を供給すると、高流速の気体が、フィルタエレメント21bの上記膜部材同士の間の隙間を通る。これにより上記隙間に存在していたパーティクルがフィルタ21から飛ばされる。そして、フィルタ21の出口側の流路が開放されているため、パーティクルはレジスト液供給装置1外に排出される。そのため、フィルタ内のパーティクル除去を含めたフィルタウェッティングに要するレジスト液の量及び時間を、削減することができる。
前記フィルタは、処理液中の異物を除去するものであり、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に設けられ、
前記処理液供給装置は、処理液を一時的に貯留する一時貯留部と、前記フィルタにより異物が除去された処理液を前記処理液吐出部に送出するポンプと、を有し、
前記一時貯留部は、処理液を貯留する貯留室と前記貯留室の外側に設けられた作動流体室とが可撓性部材により隔てられ、前記作動流体室内の圧力変化によって前記貯留室内の圧力が調整されることにより、当該貯留室に前記処理液を補充し、または、当該貯留室から処理液を圧送し、
当該ウェッティング方法は、
前記一時貯留部と前記フィルタとの間の管路を閉鎖した状態で、前記一時貯留部の前記貯留室内を負圧とし当該貯留室内の処理液を脱気する脱気工程と、
脱気された処理液である脱気液を前記フィルタに通液する通液工程と、を有する、フィルタのウェッティング方法。
前記(1)では、一時貯留部とフィルタとの間の流路を閉鎖した状態で、一次貯留部の貯留室内のレジスト液を脱気し、その後、脱気したレジスト液をフィルタに通液している。したがって、フィルタウェッティングの際に、フィルタ内が負圧雰囲気にならないため、レジスト液に溶存していた気泡がフィルタ内で発泡するのを防ぐことができる。その結果、フィルタウェッティングに要する処理液及び時間を削減することができる。
前記(2)によれば、処理液の脱気が不十分になるのを防ぐことができる。
前記(3)によれば、一時貯留部の貯留室内の処理液に溶存されている気体を、より確実に発泡させることができる。
前記一時貯留部の前記貯留室内を負圧から正圧とし、前記脱気工程で生じた当該貯留室内の気体を排出する工程を有する、前記(1)~(4)のいずれか1に記載のフィルタのウェッティング方法。
前記(10)によれば、一時貯留部からの圧送の際に、当該脱気液に溶解した気泡がフィルタ内で発泡するのを防ぐことができる。
前記(11)によれば、ポンプでの脱気で、当該ポンプに貯留された脱気液の脱気度を回復させることができる。例えば、この脱気度が回復した脱気液をフィルタの通液に繰り返し用いることで、フィルタウェッティングに要する処理液の量を削減することができる。
前記(14)によれば、フィルタ内のパーティクル除去を含めたフィルタウェッティングに要する処理液の量及び時間を、削減することができる。
当該処理液供給装置は、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ものであり、
処理液を貯留する処理液供給源からの処理液を一時的に貯留する一時貯留部と、
前記一時貯留部からの処理液の異物を除去するフィルタと、
前記フィルタにより異物が除去された処理液を、被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に送出するポンプと、を有し、
前記一時貯留部は、処理液を貯留する貯留室と前記貯留室の外側に設けられた作動流体室とが可撓性部材により隔てられ、前記作動流体室内の圧力変化によって前記貯留室内の圧力が調整されることにより、当該貯留室に前記処理液を補充し、または、当該貯留室から処理液を圧送し、
前記一時貯留部は、
当該一時貯留部と前記フィルタとの間の管路が閉鎖された状態で、前記貯留室内が負圧とされ、当該貯留室内の処理液が脱気され、
脱気された処理液である脱気液を前記フィルタに圧送する、処理液供給装置。
2 塗布ノズル
11 レジスト液供給源
12 バッファタンク
12a チューブフラム
21 フィルタ
28 ポンプ
R1 貯留室
R2 作動流体室
Claims (19)
- フィルタのウェッティング方法であって、
前記フィルタは、処理液中の異物を除去するものであり、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に設けられ、
前記処理液供給装置は、処理液を一時的に貯留する一時貯留部と、前記フィルタにより異物が除去された処理液を前記処理液吐出部に送出するポンプと、を有し、
前記一時貯留部は、処理液を貯留する貯留室と前記貯留室の外側に設けられた作動流体室とが可撓性部材により隔てられ、前記作動流体室内の圧力変化によって前記貯留室内の圧力が調整されることにより、当該貯留室に前記処理液を補充し、または、当該貯留室から処理液を圧送し、
当該ウェッティング方法は、
前記一時貯留部と前記フィルタとの間の管路を閉鎖した状態で、前記一時貯留部の前記貯留室内を負圧とし当該貯留室内の処理液を脱気する脱気工程と、
その後、前記一時貯留部と前記フィルタとの間の管路を閉鎖した状態で、前記貯留室内を加圧して正圧とする事前加圧工程と、
その後、前記貯留室内を加圧した状態とし、前記脱気工程で生じた当該貯留室内の気体を、前記貯留室に接続されたドレイン管から排出する泡抜き工程と、
その後、脱気された処理液である脱気液を前記フィルタに通液する通液工程と、を有する、フィルタのウェッティング方法。 - 前記脱気工程は、前記一時貯留部と前記ポンプとの間の管路を閉鎖した状態で行われる、請求項1に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記脱気工程は、前記貯留室への処理液の補充及び前記貯留室からの処理液の圧送が停止された状態で行われる、請求項1または2に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記脱気工程は、前記作動流体室内を、所定の圧力で所定時間以上維持する、請求項1~3のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記事前加圧工程及び前記泡抜き工程における、前記貯留室内の目標圧力の絶対値は、前記脱気工程における前記貯留室内の目標圧力の絶対値以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記通液工程は、前記一時貯留部からの圧送により、前記脱気液を、前記フィルタを通過させると共に、通過後の前記脱気液を前記ポンプに貯留させる、請求項1~5のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記通液工程は、前記ポンプに貯留された前記脱気液を前記フィルタのドレイン管から排出する工程を有する、請求項6に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記一時貯留部からの圧送時において、当該一時貯留部の前記作動流体室の圧力は、前記フィルタの一次側と二次側の圧力差が所定範囲内に収まるように調整される、請求項6または7に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記通液工程は、前記一時貯留部からの圧送により、前記脱気液を、前記フィルタを二次側から一次側の向きに通過させると共に、通過後の前記脱気液を前記ポンプに送らず排出する、請求項1~5のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記一時貯留部からの圧送は、前記フィルタが設けられた管路を正圧に維持した状態で行われる、請求項6~9のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記脱気液が前記ポンプに貯留された状態にて、前記ポンプに接続された管路を閉鎖して前記ポンプに貯留された前記脱気液を脱気する工程を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記通液工程後、前記フィルタから前記処理液吐出部までの間を前記脱気液で満たす工程を有する、請求項1~11のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記通液工程は、前記フィルタに前記脱気液を通過させた後に、前記フィルタの一次側に接続された管路が前記ポンプ又は前記一時貯留部のみに開放された状態で、前記フィルタの一次側に接続された管路に開放された前記ポンプまたは前記一時貯留部の内部を減圧する減圧工程を有する、請求項1~12のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 前記通液工程前に、前記フィルタの出口側の流路が開放された状態で、前記フィルタに通気する工程を有する、請求項1~13のいずれか1項に記載のフィルタのウェッティング方法。
- 処理液を供給する処理液供給装置であって、
当該処理液供給装置は、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ものであり、
処理液を貯留する処理液供給源からの処理液を一時的に貯留する一時貯留部と、
前記一時貯留部からの処理液の異物を除去するフィルタと、
前記フィルタにより異物が除去された処理液を、被処理体に処理液を吐出する処理液吐出部に送出するポンプと、を有し、
前記一時貯留部は、処理液を貯留する貯留室と前記貯留室の外側に設けられた作動流体室とが可撓性部材により隔てられ、前記作動流体室内の圧力変化によって前記貯留室内の圧力が調整されることにより、当該貯留室に前記処理液を補充し、または、当該貯留室から処理液を圧送し、
前記一時貯留部は、
当該一時貯留部と前記フィルタとの間の管路が閉鎖された状態で、前記貯留室内が負圧とされ、当該貯留室内の処理液が脱気され、
その後、当該一時貯留部と前記フィルタとの間の管路が閉鎖された状態で、前記貯留室内が事前に加圧されて正圧とされ、
その後、前記貯留室内が加圧された状態とされ、当該貯留室内の処理液の脱気時に生じた当該貯留室内の気体が、当該貯留室に接続されたドレイン管から排出され、
その後、脱気された処理液である脱気液を前記フィルタに圧送する、処理液供給装置。 - 前記一時貯留部は、前記一時貯留部と前記ポンプとの間の管路を閉鎖した状態で、前記貯留室内が負圧とされ、当該貯留室内の処理液が脱気される、請求項15に記載の処理液供給装置。
- 前記一時貯留部は、前記貯留室への処理液の補充及び前記貯留室からの処理液の圧送が停止された状態で、当該貯留室内が負圧とされ、当該貯留室内の処理液が脱気される、請求項15または16に記載の処理液供給装置。
- 前記一時貯留部は、前記作動流体室内が、所定の圧力で所定時間以上維持されて、前記貯留室内の処理液が脱気される、請求項15~17のいずれか1項に記載の処理液供給装置。
- 前記貯留室の前記事前の加圧時及び前記貯留室内の前記気体の前記ドレイン管からの排出時における、前記貯留室内の目標圧力の絶対値は、前記貯留室内の処理液の脱気時における前記貯留室内の目標圧力値の絶対値以下である、請求項15~18のいずれか1項に記載の処理液供給装置。
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