JPH0975704A - 処理液供給方法及び処理液供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理液中に溶け込む加圧用気体を除去し、適
正な加圧状態で処理液を供給可能にすること。 【解決手段】 処理液としての現像液Ｄを収容するタン
ク２２と、このタンク２２に加圧気体供給管２３を介し
て接続するＮ₂ガス供給源２４と、タンク２２に供給管
２５を介して接続する供給ノズル２１とを具備する処理
液供給装置において、タンク２２と供給ノズル２１との
間に、その流入側及び流出側にそれぞれ第１の切換弁３
１と第２の切換弁３２を介して中間タンク２６を介設す
る。中間タンク２６に減圧用切換弁６０を介して減圧手
段２７を接続すると共に、Ｎ₂ガス供給源２４を接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、処理液供給方法
及び処理液供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程には、被処理
体例えばシリコン基板等の半導体ウエハに例えばフォト
レジスト液を塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて
回路パターン等を縮小してフォトレジスト膜を露光し、
露光後の半導体ウエハの表面に現像液を塗布して現像処
理を行う一連の処理工程がある。この処理工程は、半導
体デバイスの高集積化において極めて重要なプロセスで
ある。

【０００３】上記処理を行うに当って、例えばフォトレ
ジスト液や現像液及びこれらの溶剤等の処理液を処理液
供給源から処理部に供給する方法として、一般に不活性
ガス例えば窒素（Ｎ₂）ガス等の加圧気体を用いて処理
液を加圧し圧送供給している。処理液を処理部に供給す
るには、一般に処理液例えば現像液を収容したタンクに
大気圧より高圧（例えば大気圧より１Ｋｇ／ｃｍ²〜２
Ｋｇ／ｃｍ²程度高圧）の加圧気体例えばＮ₂ガスを送入
し、タンク内の現像液を送り出し、タンクに接続するノ
ズル等の供給手段から処理部に供給している。

【０００４】この場合、Ｎ₂が現像液中に溶け込んでそ
の加圧圧力下での飽和点へ近づくという現象が生じ、現
像液が炭酸水状態となって泡立ち、均一処理ができない
という問題が生じる。そのため、従来では、図６に示す
ように、現像液収容タンクとノズルとを接続する供給管
路ａに例えば数百本の気体透過・液体阻止性の細径チュ
ーブｂを収束した脱気機構ｃを介設して、現像液中に溶
け込んだＮ₂を除去している。この脱気機構ｃは、細径
チューブｂを収容する室ｄを真空ポンプｅに接続し、真
空ポンプｅにより細径チューブｂの外側雰囲気を減圧状
態とすることで、脱気を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような脱気機構ｃでは約５０％程度の脱気性能しか得ら
れないという問題があった。したがって、例えばＮ₂の
大気圧飽和は約６２．４ｐｐｍであるので、大気圧下に
おける脱気機構の脱気により現像液中に残存するＮ₂は
約３０ｐｐｍであるが、実際には、現像液を圧送するた
めに１Ｋｇ／ｃｍ²以上の加圧が必要となる。ところ
が、加圧することにより現像液への飽和（溶け込み）が
多くなり、Ｎ₂の１Ｋｇ／ｃｍ²加圧飽和は約１３０ｐｐ
ｍとなる。したがって、脱気機構による脱気後のＮ₂残
存量は約６５ｐｐｍとなり、許容残存量の５０ｐｐｍ以
上を越えることとなり、充分な脱気性能が得られないと
いうのが現状である。

【０００６】脱気性能を向上させるためには更に細径チ
ューブの数を増やすなどの方法が考えられるが、この方
法では脱気のために多くの時間を要し、現像液の供給時
間が長くなると共に、処理能率の低下を招くという問題
がある。また、現像液を圧送するためには少くとも大気
圧より１Ｋｇ／ｃｍ²以上の加圧が必要であるため、脱
気機構で損失する圧力を見込んだ分高圧にしてＮ₂ガス
を加圧しなければならない。しかし、加圧力を上げるこ
とは更に現像液中に溶け込むＮ₂の量を多くするという
二律背反性の問題もある。

【０００７】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、処理液中に溶け込む加圧気体を除去し、適正な加圧
状態で処理液を供給可能にした処理液供給方法及び処理
液供給装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の処理液供給方法は、処理液を収容す
るタンクに気体を送入して処理液を送り出し、送り出さ
れた処理液を供給手段を介して処理部へ供給する処理液
供給方法を前提とし、気体の送入により上記タンク内の
処理液を中間タンク内に供給する工程と、上記中間タン
ク内を減圧して処理液中に溶け込む気体を除去する工程
と、上記中間タンク内に気体を送入して処理液を送り出
し、上記供給手段から処理部へ供給する工程と、を有す
ることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の処理液供給方法は、処理液
を収容するタンクに気体を送入して処理液を送り出し、
送り出された処理液を供給手段を介して処理部へ供給す
る処理液供給方法を前提とし、気体の送入により上記タ
ンク内の処理液を第１の中間タンク内に供給する工程
と、上記第１の中間タンク内を減圧して処理液中に溶け
込む気体を除去する工程と、上記第１の中間タンク内に
上記気体より減圧された気体を送入して第１の中間タン
ク内の処理液を第２の中間タンク内に供給する工程と、
上記第２の中間タンク内を減圧して処理液中に溶け込む
気体を除去する工程と、上記第２の中間タンク内に気体
を送入して処理液を送り出し、上記供給手段から処理部
へ供給する工程と、を有することを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の処理液供給装置は、請求項
１記載の処理液供給方法を具現化するもので、処理液を
収容するタンクと、このタンクに接続する気体供給源
と、上記タンクに供給管を介して接続し処理液を処理部
へ供給する供給手段とを具備する処理液供給装置を前提
とし、上記タンクと供給手段との間に、その流入側及び
流出側にそれぞれ切換手段を介して中間タンクを介設
し、上記中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手段
を接続すると共に、上記気体供給源を接続してなる、こ
とを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の処理液供給装置は、請求項
３記載の処理液供給装置における上記中間タンクに、こ
の中間タンク内の処理液の状態を検出する検出手段を配
設し、上記検出手段からの信号により作動する制御手段
に基づいて上記減圧切換手段を動作させるようにした、
ことを特徴とする。

【００１２】請求項５記載の処理液供給装置は、請求項
２記載の処理液供給方法を具現化するもので、処理液を
収容するタンクと、このタンクに接続する気体供給源
と、上記タンクに供給管を介して接続し処理液を処理部
へ供給する供給手段とを具備する処理液供給装置を前提
とし、上記タンクと供給手段との間に、その流入側及び
流出側にそれぞれ切換手段を介して第１の中間タンクと
第２の中間タンクを介設し、上記第１の中間タンクに減
圧用切換手段を介して減圧手段を接続すると共に、圧力
調整手段を介して上記気体供給源を接続し、上記第２の
中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手段を接続す
ると共に、上記気体供給源を接続してなる、ことを特徴
とする。

【００１３】請求項６記載の処理液供給装置は、請求項
５記載の処理液供給装置における上記第１及び第２の中
間タンクに、これら中間タンク内の処理液の状態を検出
する検出手段を配設し、上記検出手段からの信号により
作動する制御手段に基づいて上記減圧切換手段を動作さ
せるようにした、ことを特徴とする。

【００１４】請求項５及び６記載の処理液供給装置にお
いて、上記第１の中間タンクと第２の中間タンクとの間
には少くとも切換手段を介設すればよく、第１の中間タ
ンクと第２の中間タンクとの間に脱気機構を介設するこ
とも可能である（請求項７）。

【００１５】この発明によれば、処理液を収容するタン
クに気体を送入して処理液を加圧して送り出し、供給手
段から処理部に処理液を供給する途中において、処理液
中に溶け込んだ加圧用の気体を除去した状態で処理液を
中間タンクに貯留することができ、この中間タンクに加
圧用の気体を送入して送り出し、供給手段から処理部に
供給することができる。したがって、処理液が加圧用の
気体によって炭酸水状態となったり、処理液の成分を損
なうことなく、処理部に供給することができ、かつ、所
定の加圧によって迅速に処理液の供給を行うことができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、
この発明に係る処理液供給装置を半導体ウエハへのレジ
スト液塗布・現像処理システムに適用した場合について
説明する。

【００１７】上記半導体ウエハの塗布・現像処理システ
ム１は、図１に示すように、その一端側に被処理体とし
て複数枚例えば２５枚の半導体ウエハＷ（以下にウエハ
という）を収容する複数のカセット２を例えば４個載置
可能に構成したキャリアステーション３を有し、このキ
ャリアステーション３の中央部にはウエハＷの搬入・搬
出及びウエハＷの位置決めを行う補助アーム４が設けら
れている。また、塗布・現像処理システム１の中央部に
はその長さ方向に移動可能に設けられると共に、補助ア
ーム４からウエハＷを受け渡されるメインアーム５が設
けられており、このメインアーム５の移送路の両側には
各種処理機構が配置されている。具体的には、これらの
処理機構としてはキャリアステーション３側の側方に
は、プロセスステーション６として例えばウエハＷをブ
ラシ洗浄するためのブラシスクラバ７及び高圧ジェット
水により洗浄を施すための高圧ジェット洗浄機７Ａが並
設され、その隣には、２基の加熱装置９が積み重ねて設
けられると共に、メインアーム５の移送路の反対側には
この発明の処理液供給装置を具備する現像装置８が２基
並設されている。

【００１８】更に、上記プロセスステーション６の側方
には、接続用ユニット１０を介してもう一つのプロセス
ステーション６Ａとして例えばウエハＷにフォトレジス
トを塗布する前にこれを疎水化処理するアドヒージョン
処理装置１１が設けられ、この下方にはクーリング装置
１２が配置されている。これら装置１１，１２の側部に
は加熱装置９が２列で２個ずつ積み重ねられて配置され
ている。

【００１９】また、メインアーム５の移送路を挟んでこ
れら加熱装置９やアドヒージョン処理装置１１等の反対
側にはウエハＷにフォトレジスト液を塗布するレジスト
塗布装置１３が２台並設されている。なお、図示されな
いがこれらレジスト塗布装置１３の側部には、インター
フェースユニットを介してレジスト膜に所定の微細パタ
ーンを露光するための露光装置等が設けられている。

【００２０】上記現像装置８は、図２に示すように、ウ
エハＷを図示しない真空装置によって吸着保持するスピ
ンチャック１４と、このスピンチャック１４を水平方向
に回転するスピンモータ１５と、スピンチャック１４を
包囲する有底筒状に形成され、底部に排気口１６ａとド
レン口１６ｂが設けられたカップ１６と、スピンチャッ
ク１４の上方に配設される現像液の供給ノズル２１（供
給手段）とで主に構成されている。このように構成され
る現像装置８において、この発明の処理液供給装置２０
（現像液供給装置）から供給ノズル２１に圧送される現
像液ＤをウエハＷの中心部にシャワー状に供給すると共
に、スピンチャック１４を回転させてウエハＷの表面に
現像液を塗布することができる。

【００２１】次に、この発明の処理液供給装置につい
て、図３ないし図５を参照して説明する。 ◎第一実施形態 図３はこの発明の処理液供給装置の第一実施形態の概略
構成図である。

【００２２】処理液供給装置２０は、処理液例えば現像
液Ｄを収容する気密性のタンク２２と、このタンク２２
に加圧気体供給管２３を介して接続する加圧用気体例え
ばＮ₂ガスの供給源２４と、タンク２２に供給管２５を
介して接続する上記供給ノズル２１と、供給管２５に介
設される気密性の中間タンク２６と、中間タンク２６内
に貯留された現像液Ｄ中のＮ₂を除去する減圧手段２７
とで主要部が構成されている。

【００２３】この場合、加圧気体供給管２３にはＮ₂ガ
ス供給源２４側から順に圧力調整弁３０、フィルタ２９
ａ及び逆止弁２９ｂが介設されている。タンク２２と中
間タンク２６の間の供給管２５には第１の切換弁３１
（切換手段）が介設され、中間タンク２６と供給ノズル
２１の間の供給管２５には第２の切換弁３２（切換手
段）が介設されている。第１の切換弁３１と第２の切換
弁３２は、それぞれ操作用エアー供給源４０に接続する
操作エアーライン４１に介設された操作切換弁４２ａ，
４２ｂの切換動作に基づいて切り換えすなわち開閉動作
し得るように構成されている。

【００２４】一方、上記減圧手段２７は、圧力調整弁５
１を介してエアー供給源５０に接続する減圧エアーライ
ン５２に連設されるディフューザ２７ａを具備するエゼ
クタにて形成されており、ディフューザ２７ａに減圧管
２８を介して中間タンク２６を接続することによって中
間タンク２６内を減圧状態にし、中間タンク２６内に貯
留される現像液中に溶け込んでいるＮ₂を除去し得るよ
うに構成されている。なお、減圧管２８には、中間タン
ク２６側に接続する第１のポートと、減圧手段２７側
に接続する第２のポート及び加圧気体供給管２３に接
続する第３のポートを有する減圧用切換手段例えば減
圧用３ポート２位置切換弁６０（以下に減圧切換弁とい
う）が介設されており、この減圧切換弁６０に接続する
加圧気体供給管２３には、この減圧切換弁６０側、Ｎ₂
ガス供給源２４側及びドレイン側に接続する加圧用３ポ
ート２位置切換弁６１（以下に加圧切換弁という）が介
設されている。なお、減圧切換弁６０及び加圧切換弁６
１はそれぞれ操作用エアーライン４１に介設される操作
切換弁４２ｃ，４２ｄの切り換え動作に基づいて切り換
え（開閉）動作し得るように構成されている。

【００２５】なおこの場合、中間タンク２６には、中間
タンク２６内の現像液の状態例えば最大液面の上限及び
下限と、最小液面の上限及び下限を測定する検出手段と
してのフロートセンサ６２が配設されており、このフロ
ートセンサ６２からの検出信号により制御装置９０が作
動して上記操作エアーライン４１に介設された操作切換
弁４２ａ〜４２ｄが駆動し得るように構成されている。
また、中間タンク２６と加圧気体供給管２３のドレイン
側には分岐管６３が接続されており、この分岐管６３に
中間タンク２６内の圧力が設定圧以上になるのを防止す
るためのリリーフ弁６４が介設されている。このリリー
フ弁６４は、中間タンク２６内に設けられた圧力センサ
９１の検知信号に基づいて制御装置９０が作動して開閉
可能な構成となっている。

【００２６】次に、上記のように構成される処理液供給
装置の動作について説明する。まず、図３の状態におい
て、操作切換弁４２ａ，４２ｃを駆動して第１の切換弁
３１及び減圧切換弁６０をＯＮ状態、すなわち第１の切
換弁３１を“開”状態にすると共に減圧切換弁６０を減
圧側に切り換える。次に、Ｎ₂ガスを例えば大気圧＋１
Ｋｇ／ｃｍ²の加圧力でタンク２２に送入すると、タン
ク２２内の現像液Ｄが圧送されて中間タンク２６内に流
れ、中間タンク２６内の最大液面に達した時点でフロー
トセンサ６２からの信号により制御装置９０が作動し
て、第１の切換弁３１及び減圧切換弁６０がＯＦＦ状態
となってタンク２２から中間タンク２６への流入（供
給）が停止される。

【００２７】供給ノズル２１から処理部すなわちウエハ
Ｗ上に現像液Ｄを供給するには、減圧切換弁６０をＯＦ
Ｆ状態にし、操作切換弁４２ｂ，４２ｄを操作して、第
２の切換弁３２を一定時間“開”状態にすると共に、加
圧切換弁６１を一定時間加圧側に切り換えると、Ｎ₂ガ
スの加圧により中間タンク２６内に貯留された現像液Ｄ
の所定量を供給ノズル２１からウエハＷ上に供給するこ
とができる。

【００２８】また、上記現像液の供給を行っていない時
点において、操作切換弁４２ｃを操作して減圧切換弁６
０を減圧側に切り換えると、減圧手段２７の減圧作用に
よって中間タンク２６内が減圧されるので、現像液Ｄへ
のＮ₂の溶け込みを防止することができると共に、加圧
圧力下でのＮ₂ガスの現像液中への溶存飽和量の低減及
び減圧環境下での現像液Ｄからの溶存Ｎ₂ガスの除去等
を行うことができる。したがって、現像液Ｄの成分が加
圧気体であるＮ₂の溶存によって損なわれることなく、
適正な現像処理を行うことができる。

【００２９】◎第二実施形態 図４はこの発明の処理液供給装置の第二実施形態の概略
構成図である。第二実施形態は、現像液へのＮ₂の溶け
込みの防止、加圧圧力下でのＮ₂ガスの現像液中への溶
存飽和量の低減及び減圧環境下での現像液Ｄからの溶存
Ｎ₂ガスの除去等を更に効率よく行えるようにした場合
である。

【００３０】すなわち、上記タンク２２と供給ノズル２
１とを接続する供給管２５のタンク２２側に第１の切換
弁３１を介して気密性の第１の中間タンク２６Ａを介設
すると共に、供給ノズル２１側に第２の切換弁３２を介
して気密性の第２の中間タンク２６Ｂを介設し、第１の
中間タンク２６Ａを上記第一実施形態の中間タンク２６
と同様に減圧管２８Ａを介して減圧エアーライン５２に
介設される減圧手段２７に接続し、かつ、第１の中間タ
ンク２６Ａを減圧調整手段としての減圧用圧力調整弁７
０を介して加圧気体供給管２３に接続し、第２の中間タ
ンク２６Ｂを減圧手段２７に接続すると共に、加圧気体
供給管２３に接続した場合である。

【００３１】この場合、第１の中間タンク２６Ａと減圧
手段２７とを接続する減圧管２８Ａに介設される減圧用
３ポート２位置切換弁６０Ａ（以下に減圧切換弁とい
う）及びこの減圧切換弁６０Ａの加圧気体供給側に接続
する加圧用３ポート２位置切換弁６１Ａ（以下に加圧切
換弁という）は上記第一実施形態の場合と同様に、それ
ぞれ操作用エアーライン４０に介設される操作切換弁４
２ｃ，４２ｄの切り換え動作に基づいて切り換え（開
閉）動作し得るように構成されている。また、第２の中
間タンク２６Ｂと減圧手段２７とを接続する減圧管２８
Ｂに介設される減圧用３ポート２位置切換弁６０Ｂ（以
下に減圧切換弁という）及びこの減圧切換弁６０Ｂの加
圧気体供給側に接続する加圧用３ポート２位置切換弁６
１Ｂ（以下に加圧切換弁という）は、それぞれ操作用エ
アーライン４１に介設される操作切換弁４２ｅ，４２ｆ
の切り換え動作に基づいて切り換え（開閉）動作し得る
ように構成されている。

【００３２】また、上記第１の中間タンク２６Ａと第２
の中間タンク２６Ｂとの間には、第１の中間タンク２６
Ａ側にフローメータ７１を介して、かつ第２の中間タン
ク２６Ｂ側には第３の切換弁３３を介して脱気機構とし
ての脱気モジュール７２が介設されている。この脱気モ
ジュール７２は、多数例えば数百本の気体透過・液体阻
止性の細径チューブを収束して容器内に収納し、かつ、
この容器内を減圧可能とする減圧手段を具備した構造と
なっている。なお、第３の切換弁３３は操作エアーライ
ン４１に介設される操作切換弁４２ｇの操作によって開
閉動作し得るように構成されている。また、第１の中間
タンク２６Ａ及び第２の中間タンク２６Ｂには、第１及
び第２の中間タンク２６Ａ，２６Ｂ内の最大液面の上限
及び下限と、最小液面の上限及び下限を測定するフロー
トセンサ６２Ａ，６２Ｂが配設されており、これらフロ
ートセンサ６２Ａ，６２Ｂからの検出信号により制御装
置９０が作動して上記操作エアーライン４１に介設され
た操作切換弁４２ａ〜４２ｇが駆動し得るように構成さ
れている。また、第１の中間タンク２６Ａと第２の中間
タンク２６Ｂと加圧気体供給管２３のドレイン側には、
それぞれ分岐管６３Ａ，６３Ｂが接続され、これら分岐
管６３Ａ，６３Ｂにはそれぞれ第１の中間タンク２６
Ａ、第２の中間タンク２６Ｂ内が設定圧以上になるのを
防止するためのリリーフ弁６４Ａ，６４Ｂが介設されて
いる。これらリリーフ弁６４Ａ，６４Ｂは、第１及び第
２の中間タンク２６Ａ，２６Ｂに設けられた圧力センサ
９１の検知信号に基づいて制御装置９０が作動して開閉
可能な構成となっている。

【００３３】次に、上記のように構成される第二実施形
態の処理液供給装置の動作について説明する。まず、操
作切換弁４２ａ，４２ｃを駆動して第１の切換弁３１及
び減圧切換弁６０ＡをＯＮ状態、すなわち第１の切換弁
３１を“開”状態にすると共に減圧切換弁６０Ａを減圧
側に切り換える。次に、Ｎ₂ガスを例えば大気圧＋１Ｋ
ｇ／ｃｍ²の加圧力でタンク２２に送入すると、タンク
２２内の現像液Ｄが第１の中間タンク２６Ａ内に流れ、
第１の中間タンク２６Ａ内の最大液面に達した時点でフ
ロートセンサ６２Ａが作動して、第１の切換弁３１及び
減圧切換弁６０ＡがＯＦＦ状態となってタンク２２から
第１の中間タンク２６Ａへの流入（供給）が停止され
る。

【００３４】次に、減圧切換弁６０ＡをＯＦＦ状態に
し、操作切換弁４２ｄ，４２ｇを駆動して加圧切換弁６
１Ａ及び第３の切換弁３３をＯＮ状態、すなわち加圧切
換弁６１Ａを加圧側に切り換えると共に、第３の切換弁
３３を“開”状態にすると、Ｎ₂ガス供給源２４からの
Ｎ₂ガスが減圧用圧力調整弁７０によって例えば大気圧
＋０．５Ｋｇ／ｃｍ²に減圧された状態で第１の中間タ
ンク２６Ａ内に送入されるので、この加圧によって第１
の中間タンク２６Ａ内の現像液Ｄが第２の中間タンク２
６Ｂ内に流入（供給）される。ここで、第１の中間タン
ク２６Ａ内に送入される減圧されたＮ₂ガスの加圧力は
小さい程現像液Ｄ中へのＮ₂の溶け込みが少くなるの
で、第１の中間タンク２６Ａ内の現像液Ｄの送り出しに
支障を生じない範囲内で減圧する方が望ましい。

【００３５】なお、第１の中間タンク２６Ａ内の現像液
Ｄを第２の中間タンク２６Ｂ内に供給する時点におい
て、フローメータ７１を脱気モジュール７２の最適効率
流量例えば１〜３０００ｍｌ／ｍｉｎに調整しておく。
第２の中間タンク２６Ｂ内に供給される現像液Ｄが最大
液面に達すると、フロートセンサ６２Ｂが作動して操作
切換弁４２ｄ，４２ｇを駆動し、これにより加圧切換弁
６１Ａ及び第３の切換弁３３がＯＦＦ状態となって第２
の中間タンク２６Ｂへの現像液の供給が停止する。

【００３６】供給ノズル２１から処理部すなわちウエハ
Ｗ上に現像液Ｄを供給するには、加圧気体供給管２３に
は常時Ｎ₂ガスが加圧されているので、操作切換弁４２
ｂ，４２ｆを操作して、第２の切換弁３２を一定時間
ＯＮすなわち“開”状態にすると共に、加圧切換弁６１
Ｂを一定時間加圧側に切り換えることで、第２の中間タ
ンク２６Ｂ内に貯留された現像液Ｄの所定量を供給ノズ
ル２１からウエハＷ上に供給することができる。供給ノ
ズル２１からの供給を停止する場合は、加圧切換弁６１
Ｂ及び第２の切換弁３２をＯＦＦ状態にすればよい。

【００３７】上記のようにして現像液Ｄの供給を繰り返
すと、第２の中間タンク２６Ｂ内の現像液Ｄが減少し、
その後、第２の中間タンク２６Ｂ内のフロートセンサ６
２Ｂの下限値まで液面が低下する。するとフロートセン
サ６２Ｂからの信号により制御装置９０が作動し、加圧
切換弁６１Ａ及び第３の切換弁３３がＯＮ状態となり、
第１の中間タンク２６内の現像液Ｄが第２の中間タンク
２６Ｂ内に供給される。そして、第２の中間タンク２６
Ｂの最大液面の上限値まで現像液Ｄが溜ると、フロート
センサ６２Ｂからの信号により制御装置９０が作動して
加圧切換弁６１Ａ及び第３の切換弁３３をＯＦＦにし、
第２の中間タンク２６Ｂへの現像液Ｄの供給を停止す
る。この第２の中間タンク２６Ｂへの現像液Ｄの供給は
現像液Ｄの処理部への供給を行っていないタイミングを
見て行う。

【００３８】上記のように第１の中間タンク２６Ａから
第２の中間タンク２６Ｂへの現像液Ｄの供給を繰り返し
行うと、第１の中間タンク２６Ａ内の現像液Ｄが減少
し、その後、第１の中間タンク２６Ａ内のフロートセン
サ６２Ａの下限値まで液面が低下する。するとフロート
センサ６２Ａからの信号により制御装置９０が作動して
第１の切換弁３１がＯＮ状態となり、タンク２２内の現
像液Ｄが第１の中間タンク２６Ａ内に供給され、第１の
中間タンク２６Ａ内の最大液面の上限値に達した時点
で、フロートセンサ６２Ａが作動して第１の切換弁３１
をＯＦＦ状態にし、現像液Ｄの供給が停止される。

【００３９】また、上記現像液の供給を行っていない時
点において、操作切換弁４２ｃ，４２ｅを操作して減圧
切換弁６０Ａ，６０Ｂを減圧側に切り換えると、減圧手
段２７の減圧作用によって第１及び第２の中間タンク２
６Ａ，２６Ｂ内が減圧されるので、上記第一実施形態に
比べて、より一層現像液ＤへのＮ₂の溶け込みを防止す
ることができると共に、加圧圧力下でのＮ₂ガスの現像
液中への溶存飽和量の低減及び減圧環境下での現像液Ｄ
からの溶存Ｎ₂ガスの除去等を行うことができる。した
がって、現像液Ｄの成分が加圧気体であるＮ₂の溶存に
よって損なわれることなく、適正な現像処理を行うこと
ができる。

【００４０】◎第三実施形態 図５はこの発明の処理液供給装置の第三実施形態の概略
構成図である。第三実施形態は上記タンク２２と供給ノ
ズル２１とを接続する供給管２５に中間タンク２６Ｃを
介設すると共に、中間タンク２６Ｃとタンク２２との間
に気泡除去手段としての脱泡用フィルタ８０を介設し、
かつ、脱泡用フィルタ８０とタンク２２との間に減圧手
段としての減圧用圧力調整弁８１を介設した場合であ
る。この場合、タンク２２には第１の加圧気体供給管２
３Ａを介してタンク２２内の現像液Ｄを圧送するための
第１のＮ₂ガス供給源２４Ａが接続され、中間タンク２
６Ｃには第２の加圧気体供給管２３Ｂを介して中間タン
ク２６Ｃ内の現像液Ｄを供給ノズル２１側へ圧送するた
めの第２のＮ₂ガス供給源２４Ｂが接続されている。ま
た、第１の加圧気体供給管２３Ａには圧力調整弁３０、
フィルタ２９ａ及び逆止弁２９ｂが介設されており、第
２の加圧気体供給管２３Ｂには圧力調整弁３０及びフィ
ルタ２９ａが介設されている。

【００４１】一方、中間タンク２６Ｃと脱泡用フィルタ
８０との間の供給管２５には切換弁３４が介設され、中
間タンク２６Ｃと供給ノズル２１の間の供給管２５には
フローメータ７１と切換弁３５が介設されている。なお
この場合、切換弁３４は図示しない操作用エアーライン
に介設される操作切換弁によって開閉動作し得るように
構成され、また切換弁３５はソレノイドによって開閉動
作し得るように構成されている。なお、これら切換弁３
４，３５の開閉動作は必しもこのようなエアーとソレノ
イドである必要はなく、両者を逆にしてもよく、あるい
は両者共エアーあるいはソレノイドによる開閉動作とし
てもよい。また、脱泡フィルタ８０の上部には排液管８
２が接続され、この脱泡フィルタ８０によって除去され
た気泡を含む現像液Ｄをドレン口から排出するようにな
っている。また、中間タンク２６Ｃ内にはこの中間タン
ク２６Ｃ内に供給される現像液Ｄの最大液面の上限及び
下限と最小液面の上限及び下限を検出するフロートセン
サ６２Ｃが配設されている。このフロートセンサ６２Ｃ
の検出信号は制御装置９０に伝達され、制御装置９０か
らの信号に基づいて切換弁３４，３５等が開閉動作し得
るように構成されている。

【００４２】なお、上記説明では、中間タンク２６Ｃ内
の現像液Ｄを供給ノズル２１側へ圧送する手段をタンク
２２へのＮ₂ガス供給源２４Ａとは別のＮ₂ガス供給源２
４Ｂにて行っているが、上記第一実施形態及び第二実施
形態と同様に共通のＮ₂ガス供給源２４にて行うように
してもよい。

【００４３】次に、第三実施形態の動作について説明す
る。まず、切換弁３４をＯＮすなわち“開”状態に切り
換えてＮ₂ガス供給源２４ＡからＮ₂ガス（加圧力：大気
圧＋１Ｋｇ／ｃｍ²）をタンク２２内に送入すると、タ
ンク２２内の現像液Ｄが送り出されて、減圧用圧力調整
弁８１によって例えば大気圧＋０．５Ｋｇ／ｃｍ²に減
圧されると共に、現像液Ｄ中に溶け込んだＮ₂の微細な
気泡が成長して大きくなり、脱泡フィルタ８０に供給さ
れる。脱泡フィルタ８０を通過する際、現像液Ｄに溶け
込んだＮ₂は現像液Ｄから除去され、この除去されたＮ₂
を含む現像液Ｄは排液管８２を介してドレン口から排出
される。一方、気泡が除去された現像液Ｄは中間タンク
２６Ｃ内に供給され、中間タンク２６Ｃ内に供給される
現像液Ｄが所定量に達すると、フロートセンサ６２Ｃか
らの信号により制御装置９０が作動して切換弁３４をＯ
ＦＦにして現像液Ｄの供給が停止される。

【００４４】供給ノズル２１から処理部すなわちウエハ
Ｗ上に現像液Ｄを供給するには、第２の加圧気体供給管
２４Ｂには常時Ｎ₂ガスが加圧（大気圧＋１Ｋｇ／ｃ
ｍ²）されているので、切換弁３５を一定時間ＯＮすな
わち“開”状態にすることで、中間タンク２６Ｃ内に貯
留された現像液Ｄの所定量を供給ノズル２１からウエハ
Ｗ上に供給することができる。供給ノズル２１からの供
給を停止する場合は切換弁３５をＯＦＦ状態にすればよ
い。

【００４５】上記のようにして現像液Ｄの供給を繰り返
すと、中間タンク２６Ｃ内の現像液Ｄが減少し、その
後、中間タンク２６Ｃ内のフロートセンサ６２Ｃの下限
値まで液面が低下する。するとフロートセンサ６２Ｃか
らの信号により制御装置９０が作動し切換弁３４がＯＮ
状態となり、タンク２１内の現像液Ｄが上述したように
減圧用圧力調整弁８１により減圧されると共に、脱泡フ
ィルタ８０により脱泡された後、中間タンク２６Ｃ内に
供給される。以下、上述したと同様の動作を繰り返して
現像液ＤのウエハＷ上への供給を行うことができる。

【００４６】上記のようにタンク２２から送り出される
現像液Ｄの加圧力を減圧して現像液Ｄ中のＮ₂ガスを成
長させて大きくした後、脱泡フィルタ８０を通過させる
ことにより気泡を除去して中間タンク２６Ｃに貯留する
ことができるので、現像液Ｄ中のＮ₂の除去とウエハＷ
上への現像液Ｄの供給とを同時に行うことができると共
に、連続して現像液Ｄ中に溶存するＮ₂を除去してウエ
ハＷ上への供給を可能にすることができる。

【００４７】◎その他の実施形態 上記第二実施形態では、中間タンクの数を２個とした場
合について説明したが、中間タンクの数を３個以上設け
てもよく、中間タンクの数が増えれば増える程、脱気効
率の効果を上げることができる。

【００４８】また、上記実施形態では、この発明の処理
液供給装置を半導体ウエハの塗布・現像処理システムに
適用した場合について説明したが、半導体ウエハ以外の
ＬＣＤ基板等の被処理体に現像液を供給する場合にも適
用できることは勿論である。更に、上記実施形態では処
理液として現像液の例について説明したが、処理液はこ
れに限らず例えばレジスト液、現像液やレジスト液の溶
剤として使用されるシンナー液等においても同様に適用
することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、加圧気体を用いて供給手段から処理部に処理液を供
給する途中において、処理液中に溶け込んだ加圧用気体
を除去した状態で処理液を中間タンクに貯留することが
でき、この中間タンクに加圧気体を送入して送り出し、
供給手段から処理部に供給することができるので、処理
液が加圧気体によって処理液が処理部において泡立ち、
均一処理不可能になったり、処理液の成分を損なうこと
なく、処理部に供給することができ、しかも、所定の加
圧によって処理液の供給を行うことができる。したがっ
て、処理能率の向上を図ることができると共に、歩留ま
りの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る処理液供給装置を適用した半導
体ウエハの塗布・現像システムの一例を示す斜視図であ
る。

【図２】この発明に係る処理液供給装置を具備する現像
装置の概略断面図である。

【図３】この発明に係る処理液供給装置の第一実施形態
の概略構成図である。

【図４】この発明に係る処理液供給装置の第二実施形態
の概略構成図である。

【図５】この発明に係る処理液供給装置の第三実施形態
の概略構成図である。

【図６】従来の脱気機構の一例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

２１ 供給ノズル（供給手段） ２２ タンク ２３ 加圧気体供給管 ２４，２４Ａ，２４Ｂ Ｎ₂ガス供給源（気体供給源） ２５ 供給管 ２６，２６Ｃ 中間タンク ２６Ａ 第１の中間タンク ２６Ｂ 第２の中間タンク ２７ 減圧手段 ３１ 第１の切換弁（切換手段） ３２ 第２の切換弁（切換手段） ３３ 第３の切換弁（切換手段） ３４，３５ 切換弁（切換手段） ６０，６０Ａ，６０Ｂ 減圧用切換弁（減圧用切換手
段） ６１，６１Ａ，６１Ｂ 加圧用切換弁 ６２，６２Ａ，６２Ｂ フロートセンサ（検出手段） ７０ 減圧用圧力調整弁（圧力調整手段） ７２ 脱気モジュール（脱気機構） ８０ 脱泡用フィルタ（気泡除去手段） ８１ 減圧用圧力調整弁（減圧手段） ９０ 制御装置（制御手段） Ｄ 現像液（処理液）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液を収容するタンクに気体を送入し
   て処理液を送り出し、送り出された処理液を供給手段を
   介して処理部へ供給する処理液供給方法において、 気体の送入により上記タンク内の処理液を中間タンク内
   に供給する工程と、 上記中間タンク内を減圧して処理液中に溶け込む気体を
   除去する工程と、 上記中間タンク内に気体を送入して
   処理液を送り出し、上記供給手段から処理部へ供給する
   工程と、を有することを特徴とする処理液供給方法。
2. 【請求項２】 処理液を収容するタンクに気体を送入し
   て処理液を送り出し、送り出された処理液を供給手段を
   介して処理部へ供給する処理液供給方法において、 気体の送入により上記タンク内の処理液を第１の中間タ
   ンク内に供給する工程と、 上記第１の中間タンク内を減圧して処理液中に溶け込む
   気体を除去する工程と、 上記第１の中間タンク内に上記気体より減圧された気体
   を送入して第１の中間タンク内の処理液を第２の中間タ
   ンク内に供給する工程と、 上記第２の中間タンク内を減圧して処理液中に溶け込む
   気体を除去する工程と、 上記第２の中間タンク内に気体を送入して処理液を送り
   出し、上記供給手段から処理部へ供給する工程と、を有
   することを特徴とする処理液供給方法。
3. 【請求項３】 処理液を収容するタンクと、このタンク
   に接続する気体供給源と、上記タンクに供給管を介して
   接続し処理液を処理部へ供給する供給手段とを具備する
   処理液供給装置において、 上記タンクと供給手段との間に、その流入側及び流出側
   にそれぞれ切換手段を介して中間タンクを介設し、 上記中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手段を接
   続すると共に、上記気体供給源を接続してなる、ことを
   特徴とする処理液供給装置。
4. 【請求項４】 処理液を収容するタンクと、このタンク
   に接続する気体供給源と、上記タンクに供給管を介して
   接続し処理液を処理部へ供給する供給手段とを具備する
   処理液供給装置において、 上記タンクと供給手段との間に、その流入側及び流出側
   にそれぞれ切換手段を介して中間タンクを介設し、 上記中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手段を接
   続すると共に、上記気体供給源を接続し、 上記中間タンクに、この中間タンク内の処理液の状態を
   検出する検出手段を配設し、 上記検出手段からの信号により作動する制御手段に基づ
   いて上記減圧切換手段を動作させるようにした、ことを
   特徴とする処理液供給装置。
5. 【請求項５】 処理液を収容するタンクと、このタンク
   に接続する気体供給源と、上記タンクに供給管を介して
   接続し処理液を処理部へ供給する供給手段とを具備する
   処理液供給装置において、 上記タンクと供給手段との間に、その流入側及び流出側
   にそれぞれ切換手段を介して第１の中間タンクと第２の
   中間タンクを介設し、 上記第１の中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手
   段を接続すると共に、圧力調整手段を介して上記気体供
   給源を接続し、 上記第２の中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手
   段を接続すると共に、上記気体供給源を接続してなる、
   ことを特徴とする処理液供給装置。
6. 【請求項６】 処理液を収容するタンクと、このタンク
   に接続する気体供給源と、上記タンクに供給管を介して
   接続し処理液を処理部へ供給する供給手段とを具備する
   処理液供給装置において、 上記タンクと供給手段との間に、その流入側及び流出側
   にそれぞれ切換手段を介して第１の中間タンクと第２の
   中間タンクを介設し、 上記第１の中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手
   段を接続すると共に、圧力調整手段を介して上記気体供
   給源を接続し、 上記第２の中間タンクに減圧用切換手段を介して減圧手
   段を接続すると共に、上記気体供給源を接続し、 上記第１及び第２の中間タンクに、これら中間タンク内
   の処理液の状態を検出する検出手段を配設し、 上記検出手段からの信号により作動する制御手段に基づ
   いて上記減圧切換手段を動作させるようにした、ことを
   特徴とする処理液供給装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の処理液供給装置におい
   て、 第１の中間タンクと第２の中間タンクとの間に脱気機構
   を介設してなることを特徴とする処理液供給装置。