KR102319897B1 - 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 - Google Patents

처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 Download PDF

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고오스케 요시하라
유이치 데라시타
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다카시 사사
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 처리액인 레지스트액(L)을 토출 노즐(7)로부터 토출시킴에 있어서, 스루풋의 저하를 억제하면서, 하나의 필터(52)를 사용하여 당해 레지스트액(L)의 청정화를 도모하는 것이다.
레지스트액(L)이 통류하는 공급관로(51)에, 필터(52)와 펌프(70) 또는 펌프(111, 112)를 설치한다. 그리고, 필터(52)를 통과한 레지스트액(L)의 일부를 토출 노즐(7)로부터 토출시킴과 함께, 나머지의 레지스트액(L)을 필터(52)의 1차측으로 복귀시켜서, 후속의 토출 동작 시, 당해 나머지의 레지스트액(L)에 대해서, 다시 필터(52)를 통과시킨다. 이러한 동작 시퀀스에 있어서, 필터(52)의 1차측으로 복귀시키는 레지스트액(L)의 복귀량에 대해서, 토출 노즐(7)로부터 토출되는 레지스트액(L)의 공급량과 동일하거나, 또는 당해 공급량보다도 많아지도록 설정한다.

Description

처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법{APPARATUS FOR SUPPLYING TREATMENT LIQUID AND METHOD OF SUPPLYING TREATMENT LIQUID}
본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리 기판 등의 피처리 기판 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 디바이스 제조의 포토리소그래피 기술에 있어서는, 반도체 웨이퍼나 FPD 기판 등(이하에 웨이퍼 등이라고 함)에 포토레지스트를 도포하고, 이에 의해 형성된 레지스트막을 소정의 회로 패턴에 따라서 노광하고, 이 노광 패턴을 현상 처리함으로써 레지스트막에 회로 패턴이 형성되어 있다.
이러한 포토리소그래피 공정에 있어서, 웨이퍼 등에 공급되는 레지스트액이나 현상액 등의 처리액에는, 여러가지 원인에 의해 질소 가스 등의 기포나 파티클(이물)이 혼입될 우려가 있고, 기포나 파티클이 혼재된 처리액이 웨이퍼 등에 공급되면 도포 불균일이나 결함이 발생할 우려가 있다. 그로 인해, 처리액을 웨이퍼 등에 도포하는 액 처리 장치에는, 처리액에 혼입된 기포나 파티클을 여과에 의해 제거하기 위한 필터가 설치되어 있다.
처리액에 혼입된 기포나 파티클의 여과 효율을 향상시키기 위한 장치로서, 복수의 필터를 설치하고, 이들 필터에 통과시킨 처리액을 웨이퍼 등에 공급하는 처리액 처치 장치가 알려져 있다. 그러나, 복수의 필터를 설치한 경우, 액 처리 장치가 대형화됨과 동시에 대대적인 변경을 필요로 한다.
종래에는, 약액(처리액)을 저류하는 제1 용기 및 제2 용기와, 제1 용기와 제2 용기를 연결하는 제1 배관에 설치되어 제1 용기에 저류되는 약액을 제2 용기에 흘리는 제1 펌프와, 제1 배관에 설치되는 제1 필터와, 제1 용기와 제2 용기를 연결하는 제2 배관과, 제2 배관에 설치되어 제2 용기에 저류되는 약액을 상기 제1 용기에 흘리는 제2 펌프를 구비하는 순환 여과식의 약액 공급 시스템이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 하나의 필터를 설치한 순환 여과식의 다른 액 처리 장치로서, 포토레지스트 도포액(처리액)의 버퍼 용기와, 버퍼 용기로부터 포토레지스트 도포액의 일부를 펌프 필터에 의해 여과된 후에 버퍼 용기로 복귀시키는 순환 여과 장치와, 버퍼 용기 또는 순환 장치로부터 포토레지스트 도포 장치에 포토레지스트 도포액을 송액하는 배관을 구비하는 포토레지스트 도포 액체 공급 장치가 알려져 있다(특허문헌 2 참조). 특허문헌 3에는, 필터의 1차측 및 2차측에 각각 펌프를 배치한 구성에 대하여 예시되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-238666호 공보(특허청구범위, 도 7) 국제 공개(2006)/057345호 공보(특허청구범위, 도 4) 일본 특허 공개 제2001-77015호 공보
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 액 처리 장치에서는, 필터에 의해 여과된 약액(처리액)이 제1 용기(버퍼 용기)로 복귀되고, 제1 용기로 복귀된 약액을 웨이퍼에 토출하고 있다. 그로 인해, 약액의 여과 효율의 향상을 도모하기 위해서는, 제1 용기로 복귀된 약액을 복수회 순환시켜서 여과를 복수회 행할 필요가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 스루풋의 저하를 억제하면서, 하나의 필터를 사용하여 처리액의 청정화를 도모할 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.
본 발명의 처리액 공급 장치는,
피처리체를 처리하기 위한 처리액을 공급하는 처리액 공급원과,
상기 처리액 공급원에 공급로를 통해 접속되고, 상기 처리액을 피처리체에 토출하는 토출부와,
상기 공급로에 설치되고, 처리액 중의 이물을 제거하기 위한 필터 장치와,
상기 공급로에 설치된 펌프와,
상기 펌프의 흡입에 의해 상기 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과한 처리액의 일부를 상기 토출부로부터 토출하는 스텝과, 상기 2차측으로 통과한 처리액으로부터 상기 처리액의 일부를 제외한 나머지의 처리액을 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀시키는 스텝과, 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀된 처리액을 상기 처리액 공급원으로부터 보충된 처리액과 함께, 상기 펌프에 의해 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과시키는 스텝을 실행하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하고,
상기 필터 장치에의 처리액의 복귀량은, 상기 토출부로부터 토출되는 처리액의 토출량 이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 처리액 공급 장치의 구체적인 형태로서는, 이하와 같이 구성해도 된다.
상기 처리액 공급원으로부터 보충되는 처리액의 보충량은, 상기 토출부로부터 토출된 처리액의 토출량에 상당하는 양인 구성.
상기 필터 장치의 외측에 설치된 유로를 포함하는 복귀 유로를 구비하고,
상기 나머지의 처리액은, 상기 복귀 유로를 통해 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀되는 구성.
기포를 트랩하여 배출하기 위한 트랩 저액부가 상기 필터 장치의 2차측에 설치되고,
상기 복귀 유로는, 상기 트랩 저액부가 도중에 개재되어 있는 구성.
상기 복귀 유로는, 상기 펌프의 토출측과 상기 필터 장치의 1차측의 사이에 접속된 제1 복귀 유로와, 상기 필터 장치 내의 유로와, 상기 필터 장치의 2차측과 당해 필터 장치의 1차측의 사이에 접속된 제2 복귀 유로로 이루어지고,
상기 제어부는, 상기 나머지의 처리액이 상기 제1 복귀 유로, 필터 장치 및 제2 복귀 유로를 통해 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀되도록 제어 신호를 출력하는 구성.
상기 공급로에 있어서의 필터 장치의 2차측에 설치된 상기 펌프에 상당하는 토출 펌프와,
상기 공급로에 있어서의 필터 장치의 1차측에 설치된 공급 펌프를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 나머지의 처리액을 상기 토출 펌프 및 공급 펌프를 사용하여 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀시킴과 함께, 상기 처리액 공급원으로부터의 처리액이 상기 공급 펌프에 보충되도록 제어 신호를 출력하는 구성.
상기 필터 장치의 외측에 설치된 유로를 포함하는 복귀 유로를 구비하고,
상기 나머지의 처리액은, 상기 복귀 유로를 통해 상기 공급 펌프의 흡입측으로 복귀되는 구성.
상기 복귀 유로는, 상기 토출 펌프의 토출측으로부터 상기 공급 펌프의 토출측과 필터 장치의 1차측의 사이에 걸쳐서 설치된 제3 복귀 유로와, 상기 필터 장치 내의 유로와, 상기 필터 장치의 2차측과 상기 토출 펌프의 흡입측의 사이로부터 상기 공급 펌프의 흡입측에 걸쳐서 설치된 제4 복귀 유로로 이루어지고,
상기 제어부는, 상기 나머지의 처리액이 상기 제3 복귀 유로, 필터 장치 및 상기 제4 복귀 유로를 통해 공급 펌프의 흡입측으로 복귀되도록 제어 신호를 출력하는 구성.
본 발명의 처리액 공급 방법은,
피처리체를 처리하기 위한 처리액을, 이물을 제거하기 위한 필터 장치를 통과시킨 후, 피처리체에 공급하는 처리액 공급 방법에 있어서,
상기 공급로에 설치된 펌프의 흡입에 의해, 상기 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과한 처리액의 일부를 상기 토출부로부터 토출하는 공정과,
상기 2차측으로 통과한 처리액으로부터 상기 처리액의 일부를 제외한 나머지의 처리액을 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀시키는 공정과,
상기 필터 장치의 1차측으로 복귀된 처리액을 상기 처리액 공급원으로부터 보충된 처리액과 함께, 상기 펌프에 의해 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과시키는 공정을 구비하고,
상기 필터 장치에의 처리액의 복귀량은, 상기 토출부로부터 토출되는 처리액의 토출량 이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 필터 장치를 통과하는 처리액의 일부를 토출부로부터 토출하고, 나머지의 처리액을 필터 장치의 1차측으로 복귀시키고 있다. 그리고, 필터 장치의 1차측으로 복귀시키는 복귀량에 대해서, 토출부로부터의 처리액의 토출량과 동일하거나, 또는 당해 토출량보다도 많게 설정하고 있다. 그로 인해, 하나의 필터 장치를 설치하는 것만으로, 스루풋의 저하를 억제하면서, 복수의 필터 장치를 설치한 경우와 마찬가지의 여과 효율을 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명에 관한 액 처리 장치를 적용한 도포·현상 처리 장치에 노광 처리 장치를 접속한 처리 시스템의 전체를 도시하는 개략 사시도이다.
도 2는, 상기 처리 시스템의 개략 평면도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제1 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 펌프 흡입 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 5는, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 토출 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 순환 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 7은, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 펌프를 도시하는 개략 단면도이다.
도 8은, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 1회째의 펌프 흡입 동작 시의 합성 여과 횟수를 도시하는 개략 단면도이다.
도 9는, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 토출 동작 시의 토출량을 도시하는 개략 단면도이다.
도 10은, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 순환 동작 시의 순환량과 합성 여과 횟수를 도시하는 개략 단면도이다.
도 11은, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 2회째의 펌프 흡입 동작 시의 합성 여과 횟수를 도시하는 개략 단면도이다.
도 12는, 제1 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 일련의 펌프 흡입 동작, 처리액 토출 동작, 처리액 순환 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 13은, 레지스트액의 웨이퍼에의 토출량과 복귀량의 비율에 대한 합성 여과 횟수를 나타내는 그래프이다.
도 14는, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제2 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 15는, 제2 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 펌프 흡입 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 16은, 제2 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 토출 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 17은, 제2 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 순환 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 18은, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제3 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 19는, 제3 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 펌프 흡입 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 20은, 제3 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 토출 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 21은, 제3 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 순환 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 22는, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제3 실시 형태의 하나의 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 23은, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제3 실시 형태의 다른 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 24는, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제3 실시 형태의 다른 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 25는, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제3 실시 형태의 다른 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 26은, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제4 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 27은, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제5 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 28은, 제5 실시 형태에 사용되는 펌프의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 29는, 제5 실시 형태에 사용되는 펌프의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 30은, 제5 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 토출 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 31은, 제5 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 공급 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 32는, 제5 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 공급 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 33은, 제5 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 순환 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 34는, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제5 실시 형태의 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 35는, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제6 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 36은, 제6 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 토출 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 37은, 제6 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 공급 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 38은, 제6 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 공급 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 39는, 제6 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 순환 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 40은, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제6 실시 형태의 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 41은, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제7 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 42는, 제7 실시 형태의 액 처리 장치에 있어서의 처리액 순환 동작을 도시하는 개략 단면도이다.
도 43은, 레지스트액의 웨이퍼에의 토출량과 복귀량의 비율에 대한 합성 여과 횟수를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 첨부 도면에 기초하여 설명한다. 여기에서는, 본 발명에 관한 처리액 공급 장치(레지스트액 처리 장치)를 도포·현상 처리 장치에 적용한 경우에 대하여 설명한다.
상기 도포·현상 처리 장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 피처리 기판인 웨이퍼(W)를 복수매, 예를 들어 25장 밀폐 수납하는 캐리어(10)를 반출입하기 위한 캐리어 스테이션(1)과, 이 캐리어 스테이션(1)으로부터 취출된 웨이퍼(W)에 레지스트 도포, 현상 처리 등을 실시하는 처리부(2)와, 웨이퍼(W)의 표면에 광을 투과하는 액층을 형성한 상태에서 웨이퍼(W)의 표면을 액침 노광하는 노광부(4)와, 처리부(2)과 노광부(4)의 사이에 접속되어 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스부(3)를 구비하고 있다.
캐리어 스테이션(1)에는, 캐리어(10)를 복수개 배열하여 적재 가능한 적재부(11)와, 이 적재부(11)에서 볼 때, 전방의 벽면에 설치되는 개폐부(12)와, 개폐부(12)를 통해 캐리어(10)로부터 웨이퍼(W)를 취출하기 위한 전달 수단(A1)이 설치되어 있다.
인터페이스부(3)는, 처리부(2)와 노광부(4)의 사이에 전후에 설치되는 제1 반송실(3A) 및 제2 반송실(3B)로 구성되어 있고, 각각에 제1 웨이퍼 반송부(30A) 및 제2 웨이퍼 반송부(30B)가 설치되어 있다.
또한, 캐리어 스테이션(1)의 안쪽에는 하우징(20)으로 주위를 둘러싸이는 처리부(2)가 접속되어 있고, 이 처리부(2)에는 앞쪽부터 순서대로 가열·냉각계의 유닛을 다단화한 선반 유닛(U1, U2, U3) 및 액 처리 유닛(U4, U5)의 각 유닛간의 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 주반송 수단(A2, A3)이 교대로 배열되어 설치되어 있다. 또한, 주반송 수단(A2, A3)은, 캐리어 스테이션(1)에서 볼 때, 전후 방향에 배치되는 선반 유닛(U1, U2, U3)측의 일면부와, 후술하는 예를 들어 우측의 액 처리 유닛(U4, U5)측의 일면부와, 좌측의 일면을 이루는 배면부로 구성되는 구획벽(21)에 의해 둘러싸이는 공간 내에 배치되어 있다. 또한, 캐리어 스테이션(1)과 처리부(2)의 사이, 처리부(2)와 인터페이스부(3)의 사이에는, 각 유닛에서 사용되는 처리액의 온도 조절 장치나 온습도 조절용의 덕트 등을 구비한 온습도 조절 유닛(22)이 배치되어 있다.
선반 유닛(U1, U2, U3)은, 액 처리 유닛(U4, U5)에서 행하여지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 각종 유닛을 복수단, 예를 들어 10단으로 적층한 구성으로 되어 있고, 그 조합은 웨이퍼(W)를 가열(베이크)하는 가열 유닛(도시하지 않음), 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 유닛(도시하지 않음) 등이 포함된다. 또한, 웨이퍼(W)에 소정의 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액 처리 유닛(U4, U5)은, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 레지스트나 현상액 등의 약액 수납부(14) 상에 반사 방지막을 도포하는 반사 방지막 도포 유닛(BCT)(23), 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 도포 유닛(COT)(24), 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 유닛(DEV)(25) 등을 복수단, 예를 들어 5단으로 적층하여 구성되어 있다. 도포 유닛(COT)(24)은, 본 발명에 관한 액 처리 장치(5)를 구비한다.
상기와 같이 구성되는 도포·현상 처리 장치에 있어서의 웨이퍼의 흐름의 일례에 대해서, 도 1 및 도 2를 참조하면서 간단하게 설명한다. 먼저, 예를 들어 25장의 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(10)가 적재부(11)에 적재되면, 개폐부(12)와 함께 캐리어(10)의 덮개가 벗겨져서 전달 수단(A1)에 의해 웨이퍼(W)가 취출된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1)의 1단을 이루는 전달 유닛(도시하지 않음)을 개재하여 주반송 수단(A2)에 전달되고, 도포 처리의 전처리로서 예를 들어 반사 방지막 형성 처리, 냉각 처리가 행하여진 후, 도포 유닛(COT)(24)에서 레지스트액이 도포된다. 계속해서, 주반송 수단(A2)에 의해 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1 내지 U3)의 하나의 선반을 이루는 가열 유닛에서 가열(베이크 처리)되고, 또한 냉각된 후, 선반 유닛(U3)의 전달 유닛을 경유하여 인터페이스부(3)에 반입된다. 이 인터페이스부(3)에 있어서, 제1 반송실(3A) 및 제2 반송실(3B)의 제1 웨이퍼 반송부(30A) 및 제2 웨이퍼 반송부(30B)에 의해 노광부(4)에 반송되고, 웨이퍼(W)의 표면에 대향하도록 노광 수단(도시하지 않음)이 배치되어 노광이 행하여진다. 노광 후, 웨이퍼(W)는 역의 경로로 주반송 수단(A2)까지 반송되고, 현상 유닛(DEV)(25)에서 현상됨으로써 패턴이 형성된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 적재부(11) 상에 적재된 원래의 캐리어(10)에 복귀된다.
이어서, 본 발명에 관한 액 처리 장치(5)의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.
<제1 실시 형태>
본 발명에 관한 액 처리 장치(5)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 처리액인 레지스트액(L)을 저류하는 처리액 공급원을 이루는 처리액 용기(60)와, 피처리 기판인 웨이퍼에 레지스트액(처리액)(L)을 토출(공급)하는 토출부인 토출 노즐(7)과, 처리액 용기(60)와 토출 노즐(7)을 접속하는 공급관로(51)와, 공급관로(51)에 개재 설치되고, 레지스트액(L)을 여과하는 필터(필터 장치)(52)와, 필터(52)의 2차측의 공급관로(51)에 개재 설치되는 펌프(70)와, 필터(52)의 2차측과 펌프(70)의 1차측을 접속하는 공급관로(51)에 개재 설치되는 트랩 탱크(트랩 저액부)(53)와, 펌프(70)의 토출측과 필터(52)의 1차측을 접속하는 복귀 유로를 이루는 복귀 관로(55)와, 펌프(70)의 필터(52)와의 접속부, 토출 노즐(7)과의 접속부 및 복귀 관로(55)와의 접속부에 각각 설치되는 제1, 제2 및 제3의 개폐 밸브(V1 내지 V3)와, 펌프(70) 및 제1, 제2, 제3의 개폐 밸브(V1 내지 V3)를 제어하는 제어부(101)를 구비한다.
여기서, 펌프(70)의 토출측과 필터(52)의 1차측을 접속하는 복귀 관로(55)는, 제1 실시 형태에 있어서는, 펌프(70)와 트랩 탱크(53)를 접속하는 제1 복귀 관로(55a)와, 트랩 탱크(53)와 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속하는 제2 복귀 관로(55b)에 상당한다.
공급관로(51)는, 처리액 용기(60)와 이 처리액 용기(60)로부터 유도된 레지스트액(L)을 일시 저류하는 버퍼 탱크(61)를 접속하는 제1 처리액 공급관로(51a)와, 버퍼 탱크(61)와 펌프(70)를 접속하는 제2 처리액 공급관로(51b)와, 펌프(70)와 토출 노즐(7)을 접속하는 제3 처리액 공급관로(51c)로 구성된다. 제2 처리액 공급관로(51b)에는 필터(52)가 개재 설치되고, 필터(52)의 2차측의 제2 처리액 공급관로(51b)에는 트랩 탱크(53)가 개재 설치되어 있다. 또한, 제3 처리액 공급관로(51c)에는 토출 노즐(7)로부터 토출되는 레지스트액(L)의 공급 제어를 행하는 공급 제어 밸브(57)가 개재 설치되어 있다. 또한, 필터(52) 및 트랩 탱크(53)에는, 레지스트액(L) 내에 발생한 기포를 배출하기 위한 드레인관로(56)가 개재 설치되어 있다.
처리액 용기(60)의 상부에는, 불활성 가스, 예를 들어 질소(N2) 가스의 공급원(62)과 접속하는 제1 기체 공급관로(58a)가 설치되어 있다. 또한, 이 제1 기체 공급관로(58a)에는, 가변 조정 가능한 압력 조정 수단인 전공 레귤레이터(R)가 개재 설치되어 있다. 이 전공 레귤레이터(R)는, 후술하는 제어부(101)로부터의 제어 신호에 따라 작동하는 조작부, 예를 들어 비례 솔레노이드와, 해당 솔레노이드의 작동에 의해 개폐되는 밸브 기구를 구비하고 있고, 밸브 기구의 개폐에 의해 압력을 조정하도록 구성되어 있다. 또한, 버퍼 탱크(61)의 상부에는, 버퍼 탱크(61)의 상부에 체류하는 불활성 가스, 예를 들어 질소(N2) 가스를 대기에 개방하는 제2 기체 공급관로(58b)가 설치되어 있다.
제1 기체 공급관로(58a)의 전공 레귤레이터(R)와 처리액 용기(60)의 사이에는 전자식의 개폐 밸브(V11)가 개재 설치되어 있다. 또한, 제1 처리액 공급관로(51a)에는 전자식의 개폐 밸브(V12)가 개재 설치되어 있다. 또한, 제2 처리액 공급관로(51b)의 버퍼 탱크(61)와 필터(52)의 사이이며, 제2 처리액 공급관로(51b)와 제2 복귀 관로(55b)의 접속부의 2차측에 전자식의 개폐 밸브(V13)가 개재 설치되어 있다. 또한, 제2 복귀 관로(55b)에는, 전자식의 개폐 밸브(V14)가 개재 설치되어 있다. 또한, 드레인관로(56)에는 전자식의 개폐 밸브(V15, V16)가 개재 설치되어 있고, 필터(52)나 트랩 탱크(53) 내에서의 기포를 배출할 때는 이들 개폐 밸브(V15, V16)가 개방된다. 개폐 밸브(V11 내지 V16) 및 전공 레귤레이터(R)는, 제어부(101)로부터의 제어 신호에 따라 제어되어 있다.
버퍼 탱크(61)에는, 저류되는 레지스트액(L)의 소정의 액면 위치(충전 완료 위치, 보충 필요 위치)를 감시하고, 저류 잔량을 검출하는 상한 액면 센서(61a), 하한 액면 센서(61b)가 설치되어 있다. 처리액 용기(60)로부터 버퍼 탱크(61)에 레지스트액(L)이 공급되어 있는 경우에 있어서, 레지스트액(L)의 액면 위치가 상한 액면 센서(61a)에 의해 검지되면, 개폐 밸브(V11, V12)가 폐쇄되고, 처리액 용기(60)로부터 버퍼 탱크(61)에의 레지스트액(L)의 공급이 정지된다. 또한, 레지스트액(L)의 액면 위치가 하한 액면 센서(61b)에 의해 검지되면, 개폐 밸브(V11, V12)가 개방되고, 처리액 용기(60)로부터 버퍼 탱크(61)에의 레지스트액(L)의 공급이 개시된다.
이어서, 도 7에 기초하여, 펌프(70)의 상세한 구조에 대하여 설명한다. 도 7에 도시된 펌프(70)는, 가변 용량 펌프인 다이어프램 펌프이며, 이 다이어프램 펌프(70)는, 가요성 부재인 다이어프램(71)으로 펌프실(72)과 작동실(73)로 구획되어 있다.
펌프실(72)에는, 개폐 밸브(V1)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)에 접속되고, 제2 처리액 공급관로(51b) 내의 레지스트액(L)을 흡입하기 위한 1차측 연통로(72a)와, 개폐 밸브(V2)를 통해 제3 처리액 공급관로(51c)에 접속되고, 제3 처리액 공급관로(51c)에 레지스트액(L)을 토출하는 2차측 연통로(72b)와, 개폐 밸브(V3)를 통해 제1 복귀 관로(55a)에 접속되고, 제1 복귀 관로(55a)에 레지스트액(L)을 토출하는 순환측 연통로(72c)가 설치되어 있다.
작동실(73)에는 제어부(101)로부터의 신호에 기초하여 작동실(73) 내의 기체의 감압 및 가압을 제어하는 구동 수단(74)이 접속되어 있다. 구동 수단(74)은, 에어 가압원(75a)(이하에 가압원(75a)이라고 함)과, 에어 감압원(75b)(이하에 감압원(75b)라고 함)과, 유량 센서인 플로우 미터(77)와, 전공 레귤레이터(78)와, 압력 센서(79)를 구비하고 있다.
작동실(73)은, 급배 전환 밸브(V4)를 통해 구동 수단(74)측에 접속하는 급배로(73a)가 설치되어 있고, 이 급배로(73a)에 급배 전환 밸브(V4)를 통해 가압원(75a)과 감압원(75b)에 선택적으로 연통하는 관로(76)가 접속되어 있다. 이 경우, 관로(76)는, 작동실(73)에 접속하는 주관로(76a)와, 이 주관로(76a)로부터 분기되고, 감압원(75b)에 접속하는 배기관로(76b)와, 가압원(75a)에 접속하는 가압 관로(76c)로 형성되어 있다. 주관로(76a)에는 유량 센서인 플로우 미터(77)가 개재 설치되고, 배기관로(76b)에 개재 설치되는 배기압을 조정하는 압력 조정 기구와, 가압 관로(76c)에 개재 설치되는 가압, 즉, 에어압을 조정하는 압력 조정 기구가 전공 레귤레이터(78)로 형성되어 있다. 이 경우, 전공 레귤레이터(78)는, 배기관로(76b)와 가압 관로(76c)를 선택적으로 접속하는 공통의 연통 블록(78a)과 배기관로(76b) 또는 가압 관로(76c)의 연통을 차단하는 2개의 정지 블록(78b, 78c)과, 연통 블록(78a), 정지 블록(78b, 78c)을 전환 조작하는 전자 전환부(78d)를 구비하는 전공 레귤레이터(78)로 형성되어 있다. 또한, 전공 레귤레이터(78)에는 압력 센서(79)가 설치되어 있고, 압력 센서(79)에 의해 관로(76)가 접속하는 작동실(73) 내의 압력이 검출된다.
상기와 같이 구성되는 다이어프램 펌프(70)의 작동실(73)측에 접속되는 작동에어의 급배부에 있어서, 구동 수단(74)을 구성하는 상기 플로우 미터(77)와 압력 센서(79) 및 전공 레귤레이터(78)는 각각 제어부(101)와 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 플로우 미터(77)에 의해 검출된 관로(76) 내의 배기 유량과, 압력 센서(79)에 의해 검출된 관로(76) 내의 압력이 제어부(101)에 전달(입력)되고, 제어부(101)로부터의 제어 신호가 전공 레귤레이터(78)에 전달(출력)되도록 형성되어 있다.
제어부(101)는 기억 매체인 제어 컴퓨터(100)에 내장되어 있고, 제어 컴퓨터(100)는, 제어부(101)의 이외에, 제어 프로그램을 저장하는 제어 프로그램 저장고(102)와, 외부로부터 데이터를 판독하는 판독부(103)와, 데이터를 기억하는 기억부(104)를 내장하고 있다. 또한, 제어 컴퓨터(100)는, 제어부(101)에 접속된 입력부(105)와, 액 처리 장치(5)의 다양한 상태를 표시하는 모니터부(106)와, 판독부(103)에 삽입 장착됨과 동시에 제어 컴퓨터(100)에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체(107)가 구비되어 있고, 제어 프로그램에 기초하여 상기 각 부에 제어 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 제어 프로그램 저장고(102)에는, 펌프(70)에의 레지스트액(L)의 흡입, 펌프(70)로부터 토출 노즐(7)에의 레지스트액(L)의 토출, 펌프(70)로부터 복귀 관로(55)를 통해 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)에의 레지스트액(L)의 공급, 버퍼 탱크(61)로부터 보충한 레지스트액(L)과 복귀 관로(55)를 통해 복귀되는 레지스트액(L)의 합성을 행하고, 합성된 레지스트액(L)을 토출 노즐(7)에의 레지스트액(L)의 토출량과 펌프(70)로부터 복귀 관로(55)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되는 레지스트액(L)의 복귀량의 비율에 따른 횟수로 필터(52)에 의한 여과를 실행하기 위한 제어 프로그램이 저장되어 있다.
또한, 제어 프로그램은, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 플래시 메모리, 플렉시블 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체(107)에 저장되고, 이들 기억 매체(107)로부터 제어 컴퓨터(100)에 인스톨되어 사용된다.
이어서, 도 4 내지 도 6, 도 8 내지 도 13에 기초하여, 이 실시 형태에 있어서의 액 처리 장치(5)의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 제어부(101)로부터의 제어 신호에 기초하여, 제1 기체 공급관로(58a)에 개재 설치된 개폐 밸브(V11)와 제1 처리액 공급관로(51a)에 개재 설치된 개폐 밸브(V12)가 개방되고, N2 가스 공급원(62)으로부터 처리액 용기(60) 내에 공급되는 N2 가스의 가압에 의해 레지스트액(L)을 버퍼 탱크(61) 내에 공급한다.
버퍼 탱크(61) 내에 소정량의 레지스트액(L)이 공급(보충)되면, 상한 액면 센서(61a)로부터의 검지 신호를 받은 제어부(101)로부터의 제어 신호에 기초하여 개폐 밸브(V11, V12)가 폐쇄된다. 이 때, 개폐 밸브(V1)는 개방되고, 개폐 밸브(V2, V3)는 폐쇄되어 있다. 또한, 급배 전환 밸브(V4)가 배기측으로 전환되고, 이 상태에서 압력 센서(79)에 의해 다이어프램 펌프(70)의 작동실(73) 내의 압력이 검출되고, 검출된 압력의 검출 신호가 제어부(101)에 전달(입력)된다. 또한, 급배 전환 밸브(V4)가 배기측으로 전환된 후에 개폐 밸브(V13)가 개방된다.
이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 전공 레귤레이터(78)가 감압원(75b)측에 연통하여 작동실(73) 내의 에어를 배기한다. 이 때, 플로우 미터(77)에 의해 배기 유량이 검출되고, 검출된 배기 유량의 검출 신호가 제어부(101)에 전달(입력)된다. 작동실(73) 내의 에어 배기를 행함으로써, 제2 처리액 공급관로(51b)으로부터 소정량의 레지스트액(L)이 펌프실(72)에 흡입된다(스텝S1). 이 때, 레지스트액(L)이 필터를 통과하므로, 레지스트액(L)의 여과 횟수는 1회가 된다(도 8 참조).
이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 개폐 밸브(V1, V13)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(V2) 및 공급 제어 밸브(57)를 개방한다. 이 때, 급배 전환 밸브(V4)를 흡기측으로 전환하고, 전공 레귤레이터(78)를 가압측에 연통하여 작동실(73) 내에 에어를 공급함으로써, 도 9에도 도시한 바와 같이, 펌프실(72)에 흡입된 레지스트액(L)의 일부(예를 들어, 5분의 1)가 토출 노즐(7)을 통해 웨이퍼에 토출된다(스텝S2).
이 경우에 있어서, 펌프실(72)로부터 배출되는 레지스트액(L)의 양은, 작동실(73) 내에 공급되는 에어의 공급량에 따라 조정된다. 즉, 작동실(73)에 공급되는 에어의 공급량을 적게 함으로써 작동실(73)의 체적 증가가 적어지고, 웨이퍼에 토출되는 레지스트액(L)의 토출량이 적어진다. 또한, 작동실(73)에 공급되는 에어의 공급량을 많게 함으로써 작동실(73)의 체적 증가가 많아지고, 웨이퍼에 토출되는 레지스트액(L)의 토출량이 많아진다. 이 실시 형태에서는, 펌프실(72)에 흡입되어 있는 레지스트액(L)의 5분의 1이 웨이퍼에 토출된다. 또한, 작동실(73)에 공급되는 에어의 공급량은, 기억부(104)에 기억된 데이터에 기초하여 정해져 있다.
또한, 펌프실(72)로부터 배출되는 레지스트액(L)의 양을 조정하는 방법으로서, 작동실(73) 내에 공급되는 에어의 공급량을 조정하는 대신에 에어의 공급 시간을 조정해도 되고, 또는, 작동실(73) 내에 공급되는 에어의 공급을 제어부(101)로부터 발신되는 펄스 신호에 따라 조정해도 된다.
이어서, 도 6에 도시한 바와 같이, 개폐 밸브(V2)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(V3, V14)를 개방하고, 작동실(73) 내의 에어 공급량을 많게 함으로써, 펌프실(72)에 흡입된 나머지의 레지스트액(L)(예를 들어, 5분의 4)이 복귀 관로(55a, 55b)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀된다(스텝S3). 이 실시 형태에서는, 스텝S1에서 펌프실(72)에 흡입된 레지스트액(L)의 5분의 4가 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀된다(도 10 참조).
이어서, 도 11에 도시한 바와 같이, 개폐 밸브(V3, V14)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(V1, V13)를 개방함으로써, 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀된 레지스트액(L)과 버퍼 탱크(61)에 보충되어 있는 레지스트액(L)이 합성되고, 스텝S1에 복귀된 상태에서, 합성된 레지스트액(L)이 펌프실(72)에 흡입된다. 이 때, 버퍼 탱크(61)로부터 펌프실(72)에 공급되는 레지스트액(L)의 양은, 웨이퍼에의 토출량과 동일한 양이 된다. 즉, 레지스트액(L)이 웨이퍼에 토출된 분만큼, 펌프실(72)에 레지스트액(L)이 보충된다. 따라서, 이 실시 형태에서는, 펌프실(72)에 흡입되어 있는 레지스트액(L)의 5분의 1의 양의 레지스트액(L)이 버퍼 탱크(61)로부터 제2 처리액 공급관로(51b)에 보충된다.
여기서, 복귀 관로(55)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되었던 레지스트액(L)은 필터(52)에 의해 여과되어 있지만, 버퍼 탱크(61)로부터 공급되는 레지스트액(L)은 필터(52)로 여과되어 있지 않다. 따라서, 복귀 관로(55)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되어 온 레지스트액(L)과 버퍼 탱크(61)로부터 보충되는 레지스트액(L)의 합성에 의한 레지스트액(L)의 여과 횟수를 레지스트액(L)의 합성 여과 횟수로서 구할 경우, 레지스트액(L)의 합성 여과 횟수와, 펌프(70)에 흡입된 레지스트액(L)의 웨이퍼에의 토출량과 제2 처리액 공급관로(51b)에의 복귀량의 관계는, 다음 식(1)로 나타낸다.
An=(a+b)/a-b/a×{b/(a+b)}n-1…(1)
여기서, An은 웨이퍼에 토출되는 레지스트액(L)의 합성 여과 횟수이며, 식(1)로 표현되는 합성 여과 횟수를 순환 합성 여과 횟수라고 한다. 또한, a, b는, a와 b의 비(a:b)에 의해, 레지스트액(L)의 웨이퍼에의 토출량과, 복귀 관로(55)에의 복귀량의 비가 나타나는 값으로 되어 있다. 즉, 레지스트액(L)의 웨이퍼에의 토출량 및 복귀 관로(55)에의 복귀량을 각각 Va 및 Vb로 하면, 이들 Va 및 Vb를 임의의 상수(k)로 제산한 값이 각각 a 및 b가 된다. 또한, 이후의 설명에 있어서, a, b를 간단히 「공급량」 및 「복귀량」으로 하여 설명하는 경우가 있다.
또한, n은 필터(52)에 레지스트액(L)을 통과시킨 횟수(처리 횟수)이다. 또한, 레지스트액(L)의 합성 여과 횟수(An)가 본 발명의 토출량과 복귀량의 비율의 합성에 따른 횟수에 상당한다. 상술한 식(1)로부터, 합성 여과 횟수(An)는, 처리 횟수(n)를 크게 함으로써 (a+b)/a의 값에 포화된다. 이 An, n, a, b의 관계를 도 13에 나타내었다.
도 13에 나타낸 바와 같이, a=1, b=4인 경우에는, 처리 횟수(n)의 증가에 따라서 합성 여과 횟수(An)가 5에 가까워지도록 수렴한다. 마찬가지로, a=1, b=2인 경우에는 합성 여과 횟수(An)가 3에 가까워지고, a=1, b=1인 경우에는 합성 여과 횟수(An)가 2에 가까워지고, a=2, b=1인 경우에는 합성 여과 횟수(An)가 1.5에 가까워지고, a=5, b=1인 경우에는 합성 여과 횟수(An)가 1.2에 가까워지도록 수렴한다.
이 실시 형태에서는, 복귀 관로(55)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되어 온 레지스트액(L)과 버퍼 탱크(61)로부터 공급되는 레지스트액(L)의 유량의 비는 4대 1이며, 복귀 관로(55)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되어 온 레지스트액(L)의 여과 횟수는 1회, 버퍼 탱크(61)로부터 공급되는 레지스트액(L)의 여과 횟수는 0회이다. 이 경우에는, 도 10, 도 11에 도시한 바와 같이, 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)에 공급되는 레지스트액(L)의 합성 여과 횟수는 0.8회가 되고, 이 레지스트액(L)을 필터(52)에 통과시킴으로써 레지스트액(L)의 합성 여과 횟수는 1.8회가 된다.
이러한 스텝 S1 내지 S3의 공정을 반복함으로써, 펌프(70)에 레지스트액(L)을 흡입하고, 펌프(70)에 흡입한 레지스트액(L)의 일부(5분의 1)를 웨이퍼에 토출함과 동시에 펌프(70)에 흡입한 레지스트액(L)의 나머지(5분의 4)를 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀시키고, 버퍼 탱크(61)로부터 레지스트액(L)을 보충하는 공정을 반복한다. 일례로서, 웨이퍼에의 토출량과 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되는 복귀량의 비를 1대 4로 한 경우에는, a=1, b=4이므로, 합성 여과 횟수를 상기 식(1)에 기초하여 계산을 하면, 스텝 S1 내지 S3을 5회 반복한 경우(n=5)에 있어서, 합성 여과 횟수(A5)는 3.36회가 된다.
이어서, 표 1에 기초하여 제1 실시 형태의 효과에 대하여 설명한다. 표 1에는, 순환 합성 여과와 후술하는 왕복 합성 여과의 합성 여과 횟수(An)에 대한 스텝 S1 내지 S3을 행할 때에 걸리는 시간(사이클 타임)과, 파티클 규격화수가 나타나 있다. 여기서, 파티클 규격화수란, 여과를 행하고 있지 않은 레지스트액(L)을 웨이퍼에 토출했을 때의 파티클수, 또는 여과를 1회 행한 레지스트액(L)을 웨이퍼에 토출했을 때의 파티클수에 대한 순환 합성 여과 또는 왕복 합성 여과를 행한 레지스트액(L)을 웨이퍼에 토출했을 때의 파티클수의 비를 말한다.
Figure 112014092593209-pat00001
합성 여과 횟수(An)를 5회 행하는 순환 합성 여과 방법에서는, 사이클 타임은 24.9초이며, 파티클 규격화수는 17, 1회 여과에 대한 파티클 규격화수는 77이 되었다. 따라서, 합성 여과 횟수(An)를 5회 행하는 순환 합성 여과 방법에서는, 여과를 1회 행하는 경우와 거의 동일한 사이클 타임을 실현할 수 있고, 여과되어 있지 않은 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 17％로 억제하고, 여과를 1회 행한 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 77％로 억제할 수 있었다.
또한, 합성 여과 횟수(An)를 10회 행하는 순환 합성 여과 방법에서는, 사이클 타임은 35.9초이며, 파티클 규격화수는 7, 1회 여과에 대한 파티클 규격화수는 32가 되었다. 따라서, 합성 여과 횟수(An)를 10회 행하는 순환 합성 여과 방법에서는, 여과되어 있지 않은 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 7％로 억제하고, 여과를 1회 행한 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 32％로 억제할 수 있었다. 또한, 합성 여과 횟수(An)를 5회 행하는 순환 합성 여과 방법과 비교해도 파티클수를 41％로 억제할 수 있었다.
따라서, 필터에 의한 여과를 1회 행한 경우와 동일한 스루풋을 확보하면서 여과 효율을 향상시킬 수 있으므로, 장치의 대대적인 변경을 하지 않고, 하나의 필터로 복수의 필터를 설치한 경우와 동일한 여과 효율을 얻음과 함께, 스루풋 저하의 방지를 도모할 수 있다.
<제2 실시 형태>
이어서, 도 14 내지 도 17에 기초하여, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부분에 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
제2 실시 형태의 액 처리 장치(5)는, 제1 실시 형태에 있어서의 제2 복귀 관로(55b)와 개폐 밸브(V14)를 생략한 구성으로 되어 있고, 복귀 관로(65)는 펌프(70)의 토출측과 트랩 탱크(53)를 접속하는 제1 복귀 관로(65a)와, 트랩 탱크(53)와 필터(52)의 2차측을 접속하는 제2 처리액 공급관로(51b)로 형성된다.
제2 실시 형태의 동작은, 제1 실시 형태에서 행하여지는 동작을 도시하는 도 12의 스텝S1(도 15에 도시하는 펌프실(72)에의 레지스트액(L)의 흡입), 스텝S2(도 16에 도시하는 웨이퍼(W)에의 레지스트액(L)의 토출)에 대해서는 동일하지만, 스텝S3에서 상이하다. 즉, 도 17에 도시한 바와 같이, 펌프(70)에 흡입되어 있는 레지스트액(L)을 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)로 복귀시킬 때의 레지스트액(L)의 경로가 상이하다.
도 17에 도시한 바와 같이, 펌프(70)에 유입되어 있는 레지스트액(L)의 일부를 웨이퍼에 토출한 후, 개폐 밸브(V1, V2)가 폐쇄되고, 개폐 밸브(V3, V13)가 개방된 상태에서, 작동실(73) 내에 에어를 공급함으로써, 펌프실(72)에 유입되어 있는 레지스트액(L)이 복귀 관로(65a), 필터(52)를 통해 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)로 복귀된다. 그리고, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 웨이퍼(W)에의 토출량과 동일한 양의 레지스트액(L)이 버퍼 탱크(61)로부터 보충된다. 따라서, 레지스트액(L)은 펌프(70)에의 흡입 시와 제2 처리액 공급관로(51b)에의 복귀 시에 필터(52)에 의해 여과된다.
따라서, 펌프(70)에 흡입된 레지스트액(L)의 일부는, 제1 복귀 관로(65a)와 제2 처리액 공급관로(51b)를 통과하는 과정, 바꾸어 말하면 제2 처리액 공급관로(51b)를 왕복하는 과정에서 필터(52)에 의한 여과(이하에, 순환 왕복 합성 여과라고 함)가 행하여진다. 이 경우의 웨이퍼에 토출되는 레지스트액(L)의 합성 여과 횟수(An)와, 펌프(70)에 흡입된 레지스트액(L)의 웨이퍼에의 토출량과 제2 처리액 공급관로(51b)에의 복귀량의 관계는, 다음 식(2)로 나타난다.
An=(a+2b)/a-2b/a×{b/(a+b)}n-1…(2)
여기서, 식(2)로 표현되는 합성 여과 횟수를 순환 왕복 합성 여과 횟수라고 한다.
일례로서, 웨이퍼에의 토출량과 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되는 복귀량의 비를 1대 4로 한 경우에는, a=1, b=4이므로, 합성 여과 횟수를 상기 식(2)에 기초하여 계산을 하면, 스텝 S1 내지 S3을 5회 반복한 경우(n=5)에 있어서, 합성 여과 횟수(A5)는 5.72회가 된다.
이어서, 표 1에 기초하여 제2 실시 형태의 효과에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 있어서의 합성 여과 횟수(An)를 5회 행하는 순환 왕복 합성 여과 방법에서는, 사이클 타임은 20.5초이며, 파티클 규격화수는 18, 1회 여과에 대한 파티클 규격화수는 82가 되었다. 따라서, 합성 여과 횟수(An)를 5회 행하는 순환 왕복 합성 여과 방법에서는, 여과를 1회 행하는 경우보다도 빠른 사이클 타임을 실현할 수 있고, 여과되어 있지 않은 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 18％로 억제하고, 여과를 1회 행한 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 82％로 억제할 수 있었다.
또한, 합성 여과 횟수(An)를 10회 행하는 순환 왕복 합성 여과 방법에서는, 사이클 타임은 26.0초이며, 파티클 규격화수는 8, 1회 여과에 대한 파티클 규격화수는 36이 되었다. 따라서, 합성 여과 횟수(An)를 10회 행하는 순환 왕복 합성 여과 방법에서는, 여과되어 있지 않은 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 8％로 억제하고, 여과를 1회 행한 레지스트액(L)과 비교하여 파티클수를 36％로 억제할 수 있었다. 또한, 합성 여과 횟수(An)를 5회 행하는 순환 왕복 합성 여과 방법과 비교해도 파티클수를 44％로 억제할 수 있었다.
따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 필터에 의한 여과를 1회 행한 경우와 동일한 스루풋을 확보하면서 여과 효율을 향상시킬 수 있으므로, 장치의 대대적인 변경을 하지 않고, 하나의 필터로 복수의 필터를 설치한 경우와 동일한 여과 효율을 얻음과 함께, 스루풋 저하의 방지를 도모할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태의 순환 왕복 합성 여과 방법에서는, 레지스트액(L)을 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀시킬 때에도 필터(52)를 통과시키므로, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 비교하여 웨이퍼 상에 부착되는 파티클의 수를 감소시킬 수 있다.
<제3 실시 형태>
도 18 내지 도 21에 기초하여, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제3 실시 형태를 설명한다. 또한, 제3 실시 형태에 있어서, 제1, 제2의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부분에 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
제3 실시 형태의 복귀 관로(85)는, 주 복귀 관로를 구성하는 제1 주 복귀 관로(85a) 및 제2 주 복귀 관로(85b)와, 필터(52)의 2차측과 필터(52)의 1차측을 접속하는 부 복귀 관로(85c)로 이루어진다. 제1 주 복귀 관로(85a)는 펌프(70)의 토출측과 트랩 탱크(53)를 접속하고, 제2 주 복귀 관로(85b)는 트랩 탱크(53)와 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속한다. 이 경우, 제2 주 복귀 관로(85b)는, 개폐 밸브(V13)와 필터(52)의 사이의 제2 처리액 공급관로(51b)에 접속된다. 또한, 부 복귀 관로(85c)는, 필터(52)와 트랩 탱크(53)의 사이의 제2 처리액 공급관로(51b)와, 버퍼 탱크(61)와 필터(52)의 사이의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속한다. 주 복귀 관로(85a), 주 복귀 관로(85b)에 의해 제1 복귀 유로가 구성되고, 부 복귀 관로(85c)에 의해 제2 복귀 유로가 구성된다.
필터(52)의 2차측의 제2 처리액 공급관로(51b)와 부 복귀 관로(85c)의 접속부와, 트랩 탱크(53)와의 사이의 제2 처리액 공급관로(51b)에는, 전자식의 개폐 밸브(V21)가 개재 설치되어 있다. 또한, 제2 주 복귀 관로(85b)에는 전자식의 개폐 밸브(V24)가 개재 설치되고, 부 복귀 관로(85c)에는 전자식의 개폐 밸브(V25)가 개재 설치되어 있다. 이들 개폐 밸브(V21, V24, V25)는 상기 제어부(도시하지 않음)로부터의 제어 신호에 의해 제어 가능하게 형성되어 있다.
제3 실시 형태의 동작은, 제1 실시 형태에서 행하여지는 동작을 도시하는 도 12의 스텝S1(도 19에 도시하는 펌프실(72)에의 레지스트액(L)의 흡입), 스텝S2(도 20에 도시하는 웨이퍼(W)에의 레지스트액(L)의 토출)에 대해서는 동일하지만, 스텝S3에서 상이하다.
즉, 도 21에 도시한 바와 같이, 다이어프램 펌프(70)에 유입되어 있는 레지스트액(L)을 복귀 관로(85)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)로 복귀시킬 때에는, 개폐 밸브(V2)를 폐쇄함과 함께 개폐 밸브(V24, V25)를 개방하고, 구동 수단(74)을 구동시킴으로써 다이어프램 펌프(70)에 흡입되어 있는 레지스트액(L)의 일부(예를 들어, 5분의 4)를 복귀 관로(85)에 유입시킨다.
이어서, 도 19에 도시한 바와 같이, 개폐 밸브(V3, V24, V25)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(V1, V13, V21)를 개방함으로써, 제2 처리액 공급관로(51b)로 복귀된 레지스트액(L)과 버퍼 탱크(61)에 보충되어 있는 레지스트액(L)이 합성되고, 스텝S1로 복귀된 상태에서, 합성된 레지스트액(L)이 펌프실(72)에 흡입된다.
따라서, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 필터에 의한 레지스트액의 여과를 행하고 있지 않은 경우 및 1회 여과한 경우와 동일한 스루풋을 확보하면서 여과 효율을 향상시킬 수 있으므로, 장치의 대대적인 변경을 하지 않고, 하나의 필터로 복수의 필터를 설치한 경우와 동일한 여과 효율을 얻음과 함께, 스루풋 저하의 방지를 도모할 수 있다.
이어서, 도 22 내지 도 25를 참조하여 제3 실시 형태의 변형예에 대하여 설명한다.
도 22에 도시하는 변형예에 있어서는, 제3 실시 형태의 복귀 관로(86)는, 펌프(70)의 토출측과 트랩 탱크(53)를 접속하는 제1 주 복귀 관로(86a)와, 트랩 탱크(53)와 필터(52)의 흡입측을 접속하는 제2 주 복귀 관로(86b)와, 필터(52)의 토출측과 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속하는 부 복귀 관로(86c)로 이루어진다. 여기서, 제1 주 복귀 관로(86a)와 제2 주 복귀 관로(86b)가 본 발명에서의 주 복귀 관로에 상당한다. 또한, 제2 주 복귀 관로(86b)에는 전자식의 개폐 밸브(V24)가 개재 설치되고, 부 복귀 관로(86c)에는 전자식의 개폐 밸브(V25)가 개재 설치되고, 이들 개폐 밸브(V24, V25)는 상기 제어부(도시하지 않음)로부터의 제어 신호에 의해 제어 가능하게 형성되어 있다.
도 23에 도시하는 변형예에 있어서는, 제3 실시 형태의 복귀 관로(87)는, 펌프(70)의 토출측과 트랩 탱크(53)를 접속하는 제1 주 복귀 관로(87a)와, 트랩 탱크(53)와 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속하는 제2 주 복귀 관로(87b)와, 필터(52)의 토출측과 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속하는 부 복귀 관로(87c)로 이루어진다. 여기서, 제1 주 복귀 관로(87a)와 제2 주 복귀 관로(87b)가 본 발명에서의 주 복귀 관로에 상당한다. 또한, 제2 주 복귀 관로(87b)에는 전자식의 개폐 밸브(V24)가 개재 설치되고, 부 복귀 관로(87c)에는 전자식의 개폐 밸브(V25)가 개재 설치되고, 이들 개폐 밸브(V24, V25)는 상기 제어부(도시하지 않음)로부터의 제어 신호에 의해 제어 가능하게 형성되어 있다.
도 24에 도시하는 변형예에 있어서는, 제3 실시 형태의 복귀 관로(88)는, 펌프(70)의 토출측과 트랩 탱크(53)를 접속하는 제1 주 복귀 관로(88a)와, 트랩 탱크(53)와 필터(52)의 흡입측을 접속하는 제2 주 복귀 관로(88b)와, 필터(52)의 2차측의 제2 처리액 공급관로(51b)와 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)에 접속하는 부 복귀 관로(88c)로 이루어진다. 여기서, 제1 주 복귀 관로(88a)와 제2 주 복귀 관로(88b)가 본 발명에서의 주 복귀 관로에 상당한다. 또한, 제2 주 복귀 관로(88b)에는 전자식의 개폐 밸브(V24)가 개재 설치되고, 부 복귀 관로(88c)에는 전자식의 개폐 밸브(V25)가 개재 설치되고, 이들 개폐 밸브(V24, V25)는 상기 제어부(도시하지 않음)로부터의 제어 신호에 의해 제어 가능하게 형성되어 있다.
도 25에 도시하는 변형예에 있어서는, 제3 실시 형태의 복귀 관로(89)는, 펌프(70)의 토출측과 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속하는 주 복귀 관로(89a)와, 필터(52)의 2차측의 제2 처리액 공급관로(51b)와 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)에 접속하는 부 복귀 관로(89b)로 이루어진다. 또한, 복귀 관로(89a)에는 전자식의 개폐 밸브(V24)가 개재 설치되고, 이 개폐 밸브(V24)는 도시되어 있지 않은 제어부(101)로부터의 제어 신호에 의해 제어 가능하게 형성되어 있다.
도 22 내지 도 24에 도시하는 제3 실시 형태의 변형예의 동작은, 도 12에 나타내는 스텝S1(도 19에 도시하는 펌프실(72)에의 레지스트액(L)의 흡입), 스텝S2(도 20에 도시하는 웨이퍼(W)에의 레지스트액(L)의 토출)에 대해서는 동일한 동작이 되지만, 스텝S3에서 상이하다.
즉, 다이어프램 펌프(70)에 유입되어 있는 레지스트액(L)을 복귀 관로(86)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)로 복귀시킬 때에는, 개폐 밸브(V2)를 폐쇄함과 함께 개폐 밸브(V24, V25)를 개방하고, 구동 수단(74)을 구동시킴으로써 다이어프램 펌프(70)에 흡입되어 있는 레지스트액(L)의 일부(예를 들어, 5분의 4)를 복귀 관로(86)에 유입시킨다. 또한, 다이어프램 펌프(70)에 유입되어 있는 레지스트액(L)을 복귀 관로(87, 88)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)로 복귀시킬 때에도, 마찬가지로, 개폐 밸브(V2)를 폐쇄함과 함께 개폐 밸브(V24, V25)를 개방하고, 구동 수단(74)을 구동시킴으로써 다이어프램 펌프(70)에 흡입되어 있는 레지스트액(L)의 일부(예를 들어, 5분의 4)를 복귀 관로(87, 88)에 유입시킨다.
또한, 도 25에 도시하는 제3 실시 형태의 변형예의 동작은, 도 19, 도 20에 도시하는 제3 실시 형태에서 행하여지는 스텝 S1, S2에 대해서는 동일한 동작이 되지만, 도 21에 도시하는 스텝S3에 대해서는, 주 복귀 관로(89a)를 유통하는 레지스트액(L)이 트랩 탱크(53)를 경유하지 않고 필터(52)에 유입되는 점에서 상이하다. 따라서, 도 25의 예에서는, 버퍼 탱크(61)로부터 새롭게 공급되는 레지스트액(L)과, 펌프(70)로부터 필터(52)의 1차측으로 복귀되는 레지스트액(L)은, 트랩 탱크(53)에서 서로 혼합되지 않는다. 그로 인해, 레지스트액(L)에 대해서, 원하는 합성 횟수가 되도록 통류시킬 수 있다.
또한, 도 22 내지 도 24의 제3 실시 형태 변형예에 있어서, 복귀 관로(86, 87, 88)에, 도 25에 도시한 바와 같이 트랩 탱크(53)를 통하지 않는 구성을 조합해도 된다.
따라서, 제3 실시 형태의 변형예에 있어서도, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 필터에 의한 레지스트액의 여과를 행하고 있지 않은 경우 및 1회 여과한 경우와 동일한 스루풋을 확보하면서 여과 효율을 향상시킬 수 있으므로, 장치의 대대적인 변경을 하지 않고, 하나의 필터로 복수의 필터를 설치한 경우와 동일한 여과 효율을 얻음과 함께, 스루풋 저하의 방지를 도모할 수 있다.
<제4 실시 형태>
도 26에 기초하여, 본 발명에 관한 액 처리 장치의 제4 실시 형태를 설명한다. 또한, 제4 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부분에 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
제4 실시 형태에서는, 다이어프램 펌프(70)와 제3 처리액 공급관로(51c)의 접속부에 설치되어 있는 개폐 밸브(V2) 대신에 역지 밸브(도시하지 않음)가 설치되고, 유량 조정 밸브(V6)가 제3 처리액 공급관로(51c)와 복귀 관로(55)의 접속부의 2차측의 제3 처리액 공급관로(51c)에 개재 설치된다. 유량 조정 밸브(V6)는, 토출 노즐(7)에 토출되는 레지스트액(L)의 유량을 조정 가능한 개폐 밸브이다.
또한, 다이어프램 펌프(70)와 복귀 관로(55)의 접속부에 설치되어 있는 개폐 밸브(V3) 대신에 유량 조정 밸브(V5)가 펌프(70)와 트랩 탱크(53)의 사이의 제1 복귀 관로(55a)에 개재 설치된다. 유량 조정 밸브(V5)는, 제2 처리액 공급관로(51b)에 복귀되는 레지스트액(L)의 유량을 조정 가능한 개폐 밸브이다. 이 유량 조정 밸브(V5, V6)는 제어부(101)에 의해 제어된다.
또한, 제4 실시 형태의 복귀 관로(55)는, 제3 처리액 공급관로(51c)와 트랩 탱크(53)를 접속하는 제1 복귀 관로(55a)와, 트랩 탱크(53)와 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b)를 접속하는 제2 복귀 관로(55b)로 이루어진다.
제4 실시 형태의 동작은, 제1 실시 형태에서 행하여지는 동작을 도시하는 도 12의 스텝S1(펌프실(72)에의 레지스트액(L)의 흡입)에 대해서는 동일하지만, 스텝S2(웨이퍼(W)에의 레지스트액(L)의 토출), 스텝S3(복귀 관로(55)에의 레지스트액(L)의 복귀)에서 상이하다. 다이어프램 펌프(70)에 유입되어 있는 레지스트액(L)을 토출 노즐(7)을 통해 웨이퍼(W)에 토출할 때에는, 개폐 밸브(V1), 유량 조정 밸브(V5)를 폐쇄함과 함께 유량 조정 밸브(V6)를 개방하고, 구동 수단(74)을 구동시킴으로써 다이어프램 펌프(70)에 흡입된 레지스트액(L)의 일부(예를 들어, 5분의 1)의 토출을 행한다. 이 때, 제3 처리액 공급관로(51c)를 유통하는 레지스트액(L)의 유량은, 급배 전환 밸브(V4)에 의해 조정된다.
이어서, 다이어프램 펌프(70)에 유입되어 있는 레지스트액(L)을 복귀 관로(55)를 통해 제2 처리액 공급관로(51b)로 복귀시킬 때에는, 유량 조정 밸브(V6)를 폐쇄함과 함께 유량 조정 밸브(V5)를 개방하고, 구동 수단(74)을 구동시킴으로써 다이어프램 펌프(70)에 흡입되어 있는 레지스트액(L)의 일부(예를 들어, 5분의 4)를 복귀 관로(55)에 유입시킨다. 이 때, 제2 처리액 공급관로(51b)를 복귀하는 레지스트액(L)의 유량은, 유량 조정 밸브(V5)에 의해 조정된다.
따라서, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태와 마찬가지로, 필터에 의한 레지스트액의 여과를 행하고 있지 않은 경우 및 1회 여과한 경우와 동일한 스루풋을 확보하면서 여과 효율을 향상시킬 수 있으므로, 장치의 대대적인 변경을 하지 않고, 하나의 필터로 복수의 필터를 설치한 경우와 동일한 여과 효율을 얻음과 함께, 스루풋 저하의 방지를 도모할 수 있다.
또한, 제4 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태와 동일한 구성의 제2 처리액 공급관로(51b)와 드레인관로(56)에 개재 설치되는 트랩 탱크(53), 필터(52), 개폐 밸브(V13 내지 V16)를 사용하고 있지만, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태와 동일한 구성의 제2 처리액 공급관로(51b), 드레인관로(56), 트랩 탱크(53), 필터(52), 개폐 밸브(V13 내지 V16)를 사용해도 된다. 이러한 구성으로 해도, 장치의 대대적인 변경을 하지 않고, 하나의 필터로 복수의 필터를 설치한 경우와 동일한 여과 효율을 얻음과 함께, 스루풋 저하의 방지를 도모할 수 있다.
이상의 제1 내지 제4의 실시 형태에서는, 필터(52)의 1차측에 있어서의 트랩 탱크(53)를 설치하지 않아도 되고, 이 트랩 탱크(53)와 함께, 또는 트랩 탱크(53) 대신에, 필터(52)와 펌프(70)의 사이에 다른 트랩 탱크(53)를 설치해도 된다. 또한, 필터(52)의 2차측에 펌프(70)를 배치하는 것 대신에, 필터(52)의 1차측에 펌프(70)를 설치해도 된다. 즉, 펌프(70)의 송액력에 의해, 레지스트액(L)이 필터(52)를 통과하도록 해도 된다. 또한, 이와 같이 필터(52)의 1차측에 펌프(70)를 배치할 경우에는, 처리액 용기(60)와 펌프(70)의 사이, 펌프(70)와 필터(52)의 사이, 필터(52)와 토출 노즐(7)의 사이의 적어도 1군데에 트랩 탱크(53)를 배치해도 된다.
<제5 실시 형태>
계속해서, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해서, 도 27 내지 도 33을 참조하여 설명한다. 이 제5 실시 형태에서는, 이미 설명한 제1 실시 형태에서 설명한 합성 여과를 행함에 있어서, 도 27에 도시한 바와 같이, 필터(52)의 1차측의 제2 처리액 공급관로(51b) 및 2차측에서의 제3 처리액 공급관로(51c)에, 공급 펌프(111)와 토출 펌프(112)를 각각 배치하고 있다. 이들 펌프(111, 112)는, 도 28에 도시한 바와 같이, 예를 들어 다이어프램 펌프가 사용되고 있다. 구체적으로는, 각각의 펌프(111, 112)는, 일면측(도 28 중 전방측)이 개구하는 개략 원통 형상의 외측 부재(113)와, 이 외측 부재(113)의 내부에서 상기 일면측에서 다른 면측을 향하여 진퇴 가능하게 삽입된 원통 형상의 진퇴 부재(114)에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 27에서는, 이미 설명한 부재와 동일한 부위에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
외측 부재(113)의 측 둘레면에는, 레지스트액(L)을 처리액 용기(60)측으로부터 흡인하는 흡인구(115)와, 레지스트액(L)을 웨이퍼측에 공급하는 공급구(116)가 서로 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 외측 부재(113)에 있어서 진퇴 부재(114)에 대향하는 선단부에는, 레지스트액(L)을 필터(52)측으로 복귀시키기 위한 복귀구(117)가 형성되어 있고, 이들 복귀구(117)는 후술하는 복귀 유로(118)의 개구단부를 이루고 있다. 그리고, 이들 흡인구(115), 공급구(116) 및 복귀구(117)로부터 각각 신장하는 유로(제2 처리액 공급관로(51b), 제3 처리액 공급관로(51c) 및 복귀 유로(118))에는, 개폐 밸브(V31, V32, V33)가 각각 개재 설치되어 있다. 또한, 도 28 및 도 29에서는, 이들 개폐 밸브(V31 내지 V33)의 배치 장소에 대해서, 모식적으로 펌프(111, 112)에 근접시켜서 묘화하고 있다.
진퇴 부재(114)에는, 예를 들어 스텝핑 모터나 서보 모터 등의 구동부(119)가 조합되어 설치되어 있고, 당해 진퇴 부재(114)는, 외측 부재(113)의 개구단부에 대하여, 당해 진퇴 부재(114)의 단부에서의 주연부가 기밀하게 접촉하면서 진퇴할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(V31)를 개방함과 동시에, 개폐 밸브(V32, V33)를 폐지하여 진퇴 부재(114)를 외측 부재(113)로부터 인발하는 방향으로 후퇴시키면, 도 28에 도시한 바와 같이, 레지스트액(L)이 제2 처리액 공급관로(51b)으로부터 흡인구(115)를 통해 외측 부재(113)의 내부 영역에 인입된다.
한편, 개폐 밸브(V31)를 폐지시킴과 함께, 개폐 밸브(V32) 또는 개폐 밸브(V33)를 개방하여 진퇴 부재(114)를 외측 부재(113)의 내부를 향하여 압입하면, 개폐 밸브(32)(개폐 밸브(V33))를 통해 제3 처리액 공급관로(51c)(복귀 유로(118))를 향하여 레지스트액(L)이 토출된다. 각각의 펌프(111, 112)에서의 액 공급량(액의 저류량)은, 예를 들어 30ml로 되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 진퇴 부재(114)를 외측 부재(113)의 내부를 향하여 압입하는 동작 및 진퇴 부재(114)를 외측 부재(113)의 내부로부터 인발하는 동작을 각각 「진퇴 부재(114)를 전진시킨다」 및 「진퇴 부재(114)를 후퇴시킨다」라고 설명한다.
계속해서, 이들 펌프(111, 112)를 구비한 액 처리 장치(5)의 구성 설명으로 되돌아가면, 도 27에 도시한 바와 같이, 펌프(111, 112)의 사이에는, 이미 설명한 필터(52)가 개재 설치된 접속로(121)가 배치되어 있다. 이 접속로(121)는, 상류측의 개구단부가 공급 펌프(111)에서의 공급구(116)로서 개구함과 함께, 하류측의 개구단부가 토출 펌프(112)에서의 흡인구(115)로서 개구하고 있다. 또한, 펌프(111, 112)의 사이에는, 상기 접속로(121)와는 다른 복귀 유로(118)가 배치되어 있고, 펌프(111, 112)에서의 복귀구(117, 117)끼리는, 당해 복귀 유로(118)를 통해 서로 연통하고 있다.
여기서, 공급 펌프(111)에서의 각 개폐 밸브(V31 내지 V33) 및 토출 펌프(112)에서의 각 개폐 밸브(V31 내지 V33)에 대해서, 각각 「a」 및 「b」의 첨자를 첨부하면, 도 27에 도시한 바와 같이, 공급 펌프(111)의 개폐 밸브(V33a)는, 토출 펌프(112)의 개폐 밸브(V33b)와 공통화되어 있다. 또한, 토출 펌프(112)의 개폐 밸브(V32b)는, 공급 제어 밸브(57)와 공통화되어 있다. 도 27 중 122는, 토출 펌프(112) 내에서의 레지스트액(L)의 압력을 측정하기 위한 압력계이다.
이어서, 펌프(111, 112)를 사용한 합성 여과의 구체적인 동작에 대하여 설명한다. 여기서, 초기 상태로서, 도 27에 도시한 바와 같이, 공급 펌프(111)에서는 진퇴 부재(114)가 외측 부재(113)의 내부에서의 안쪽부까지 압입되어 있어, 레지스트액(L)의 저류량이 0이 되어 있는 것으로 한다. 한편, 토출 펌프(112)에서는, 진퇴 부재(114)는, 상기 안쪽부보다도 전방측으로 인출되어 있어, 예를 들어 1ml의 레지스트액(L)이 저류되어 있는 것으로 한다.
또한, 공급 제어 밸브(57)를 포함하는 각 개폐 밸브(V31 내지 33)는 각각 폐지되어 있는 것으로 한다.
이러한 초기 상태에 이어, 웨이퍼에의 레지스트액(L)의 토출 동작과, 공급 펌프(111)에의 레지스트액(L)의 보충 동작을 행한다. 구체적으로는, 도 30에 도시한 바와 같이, 공급 제어 밸브(57)를 개방함과 동시에, 토출 펌프(112)에서의 진퇴 부재(114)를 전진시키면, 토출 펌프(112)에 저류되어 있었던 레지스트액(L)은, 제3 처리액 공급관로(51c) 및 토출 노즐(7)을 통해 웨이퍼에 토출된다. 한편, 공급 펌프(111)에서의 개폐 밸브(V31a)를 개방함과 동시에, 공급 펌프(111)의 진퇴 부재(114)를 후퇴시키면, 처리액 용기(60)측(상세하게는 버퍼 탱크(61))으로부터 레지스트액(L)이 흡인되어, 당해 공급 펌프(111)에는 예를 들어 10ml의 레지스트액(L)이 저류된다. 상기 토출 동작과 상기 보충 동작은, 동시에 행하여진다.
여기서, 「동시」란, 이들 펌프(111, 112)의 동작 개시 타이밍과 동작 종료 타이밍이 서로 정렬되어 있는 경우 외에, 펌프(111, 112) 중 한쪽의 펌프(111(112))가 동작을 개시한 후, 당해 동작을 종료할 때까지의 동안에, 다른 쪽의 펌프(112(111))가 동작하고 있는 경우를 포함한다. 즉, 레지스트액(L)의 토출 동작과 레지스트액(L)의 보충 동작을 각각 행하고 있는 시간대끼리가 서로 겹쳐져 있는 경우를 포함한다. 또한, 도 30에서는, 각 펌프(111, 112)에서의 레지스트액(L)의 저류량에 대해서, 각 펌프(111, 112)의 하측에 병기하고 있다. 이후의 도 31 내지 도 33도 마찬가지이다. 또한, 도 30 내지 도 33에서는, 장치 구성에 대하여 간략화하여 묘화하고 있다.
계속해서, 도 31에 도시한 바와 같이, 공급 펌프(111)에서의 개폐 밸브(V31a)를 폐지함과 함께, 개폐 밸브(V32a)를 개방한다. 또한, 토출 펌프(112)에서의 개폐 밸브(V31b)를 개방하고, 공급 제어 밸브(57)를 폐쇄한다. 그리고, 공급 펌프(111)의 진퇴 부재(114)를 전진시킴과 함께, 토출 펌프(112)의 진퇴 부재(114)를 후퇴시키면, 공급 펌프(111) 내의 레지스트액(L)은, 필터(52)를 통과하여 이물이나 기포가 제거된 후, 토출 펌프(112) 내로 이동한다. 이 때, 레지스트액(L)의 여과 동작에 이어, 필터(52)에 남는 기포의 제거 작업(벤트)을 행할 경우에는, 0.5 내지 1ml 정도의 레지스트액(L)을 공급 펌프(111) 내에 남겨 둔다. 또한, 도 31에서는, 공급 펌프(111)에 남는 레지스트액(L)의 잔량으로서, 편의적으로 0ml라고 기재하고 있다.
기포의 제거 작업은, 도 32에 도시한 바와 같이, 필터(52)의 상부측에서의 개폐 밸브(V15)를 개방하고, 토출 펌프(112)의 개폐 밸브(V31b)를 폐지한다. 그리고, 공급 펌프(111)의 진퇴 부재(114)를 약간(0.5 내지 1ml 정도의 레지스트액(L)이 토출되도록) 전진시키면, 필터(52)에 남는 기포가 레지스트액(L)과 함께 배출된다.
계속해서, 도 33에 도시한 바와 같이, 공급 펌프(111)의 개폐 밸브(V31a)를 개방하고, 개폐 밸브(V32a)를 폐지한다. 또한, 토출 펌프(112)의 개폐 밸브(V33b)를 개방함과 동시에, 개폐 밸브(V15)를 폐지한다. 또한, 이미 설명한 필터(52)에서의 기포의 제거 작업을 행하지 않은 경우에는, 토출 펌프(112)의 개폐 밸브(V31b)를 폐지한다. 그리고, 토출 펌프(112)의 진퇴 부재(114)를 전진시키면, 당해 토출 펌프(112) 내의 레지스트액(L)은, 복귀 유로(118)를 통해 공급 펌프(111)의 내부로 통류해 가지만, 당해 공급 펌프(111)에서는 진퇴 부재(114)가 끝까지 전진한 상태로 되어 있다.
그로 인해, 복귀 유로(118) 내의 레지스트액(L)은, 공급 펌프(111)보다도 상류측의 제2 처리액 공급관로(51b) 내를 버퍼 탱크(61)측을 향하여 통류한다. 이렇게 하여 후속의 웨이퍼 처리에 필요한 액량(1ml)을 초과한 여분의 양(9ml)이 토출 펌프(112)로부터 배출될 때까지, 또는 임의의 양(1ml 내지 9ml)의 레지스트액(L)이 토출 펌프(112)로부터 배출될 때까지, 당해 토출 펌프(112)에서의 진퇴 부재(114)를 전진시킨다.
여기서, 복귀 유로(118) 내부에서의 레지스트액(L)이 통류하는 부위의 용적과, 제2 처리액 공급관로(51b) 내부에서의 레지스트액(L)이 통류하는 부위의 용적의 합계의 용적에 대해서, 토출 펌프(112)로부터 공급 펌프(111)측으로 복귀되는 레지스트액(L)의 액량의 용적보다도 커지도록 하고 있다. 그로 인해, 토출 펌프(112)의 진퇴 부재(114)의 전진 동작에 의해 버퍼 탱크(61)측으로 복귀되는 레지스트액(L)은, 도 33에 도시한 바와 같이, 당해 버퍼 탱크(61)에는 도달하지 않는다. 따라서, 필터(52)를 한번 통과한 레지스트액(L)과, 버퍼 탱크(61)에서 저류되어 있는 레지스트액(L)은 서로 섞이지 않는다.
도 33은, 이미 설명한 도 27에서의 초기 상태로 되어 있다. 따라서, 그 후, 공급 펌프(111) 내에 레지스트액(L)을 보충하면, 제2 처리액 공급관로(51b) 내에서 한번 필터(52)을 통과하여 버퍼 탱크(61)측으로 복귀되어 있던 레지스트액(L)은, 다시 필터(52)를 통과한다. 따라서, 제1 실시 형태에서 설명한 합성 여과가 행하여진다. 그 후, 웨이퍼에의 레지스트액(L)의 토출 동작, 토출 펌프(112) 내의 레지스트액(L)을 필터(52)의 1차측으로 복귀시키는 이송 복귀 동작, 공급 펌프(111) 내에의 레지스트액(L)의 인입 동작 및 필터(52)에의 레지스트액(L)의 통액 동작으로 이루어지는 일련의 공정을 반복한다.
이와 같이 필터(52)의 전후에 펌프(111, 112)를 배치한 구성을 사용하여 합성 여과를 행함으로써, 제1 실시 형태와 동일한 효과 외에, 이하의 효과가 얻어진다. 즉, 필터(52)를 경유하여 토출 펌프(112)측에 레지스트액(L)을 통류시킴에 있어서, 공급 펌프(111)의 토출 압력을 사용할 수 있다. 따라서, 접속로(121) 내를 정압으로 유지할 수 있으므로, 당해 접속로(121)에의 기포의 혼입을 억제할 수 있고, 이미 설명한 제1 실시 형태에서의 트랩 탱크(53)가 불필요해진다. 또한, 필터(52)에 레지스트액(L)을 통액시킴에 있어서, 공급 펌프(111)에서 레지스트액(L)을 송출하는 압력에 더하여, 토출 펌프(112)에서 레지스트액(L)을 흡인하는 압력을 사용할 수 있다. 그로 인해, 필터(52)에서의 압력을 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 예를 들어 도 1의 구성에 비하여, 배관 구성이 간략화되므로, 장치의 비용 상승 및 배관 내에서의 압력 손실을 억제할 수 있다. 또한, 웨이퍼에의 레지스트액(L)의 토출 동작과, 버퍼 탱크(61)로부터의 레지스트액(L)의 흡인 동작을 동시에 행할 수 있으므로, 후속의 웨이퍼에 대한 레지스트액(L)의 토출 처리를 빠르게 행할 수 있다.
도 34는, 제5 실시 형태의 다른 예를 도시하고 있고, 필터(52)를 한번 통과한 레지스트액(L)을 다시 필터(52)에 통액시킴에 있어서, 이미 설명한 제2 실시 형태와 마찬가지로, 접속로(121)에서 레지스트액(L)을 말하자면 역류시키는 예를 도시하고 있다. 이 경우에는, 필터(52)에 대하여 레지스트액(L)을 다시 통액시킬 때에는, 공급 펌프(111)의 개폐 밸브(V31a, V32a), 토출 펌프(112)의 개폐 밸브(V31b)를 각각 개방함과 동시에, 복귀 유로(118)에서의 개폐 밸브(V33b)를 폐쇄한다. 따라서, 필터(52)의 1차측에 레지스트액(L)이 복귀될 때, 당해 필터(52)를 통과하므로, 이미 설명한 식(2)로 나타나는 순환 왕복 합성 여과의 효과가 얻어진다.
<제6 실시 형태>
제6 실시 형태는, 이미 설명한 순환 왕복 합성 여과를 행함에 있어서, 도 27의 복귀 유로(118) 대신에, 제3 복귀 유로(131)와, 제4 복귀 유로(132)를 설치하고 있다. 구체적으로는, 도 35에 도시한 바와 같이, 제3 복귀 유로(131)에 대해서, 일단부측을 토출 펌프(112)의 복귀구(117)에 접속함과 함께, 타단부측을 필터(52)와 공급 펌프(111)의 사이에서의 제2 처리액 공급관로(51b)에 접속하고 있다. 또한, 제4 복귀 유로(132)에 대해서는, 일단부측을 필터(52)와 토출 펌프(112)의 사이에서의 접속로(121)에 접속함과 함께, 타단부측을 공급 펌프(111)의 복귀구(117)에 접속하고 있다. 제4 복귀 유로(132)에는, 개폐 밸브(V41)가 개재 설치되어 있다. 또한, 도 35에서는, 도시의 편의상, 공급 펌프(111)의 전후를 반전시켜서 묘화하고 있다. 이후의 도 36 내지 도 40에 대해서도 마찬가지이다.
이 구성에서는, 초기 상태에서는, 도 35에 도시한 바와 같이, 공급 펌프(111)에서는 레지스트액(L)의 저류량이 0으로 설정되고, 한편 토출 펌프(112)에서는 레지스트액(L)의 저류량이 예를 들어 1ml로 설정되어 있다. 계속해서, 도 36에 도시한 바와 같이, 토출 펌프(112)부터 웨이퍼에 레지스트액(L)을 토출함과 함께, 공급 펌프(111)에 예를 들어 10ml의 레지스트액(L)을 보충한다. 계속해서, 도 37에 도시한 바와 같이, 공급 펌프(111)로부터 토출 펌프(112)에 레지스트액(L)을 통류시켜서 필터(52)에서 당해 레지스트액(L)에 포함되는 이물이나 기포를 제거한다. 이상의 공정에서는, 토출 펌프(112)의 개폐 밸브(V32b) 및 제4 복귀 유로(132)의 개폐 밸브(V41)는 각각 폐지되어 있다. 또한, 도 36 및 도 37에 있어서의 각 개폐 밸브(V31 내지 V33) 및 공급 제어 밸브(57)의 개폐 동작에 대해서는, 이미 설명한 제5 실시 형태와 동일하므로 설명을 생략한다.
그 후, 예를 들어 필터(52)에서의 기포의 제거 작업을 행할 경우에는, 도 38에 도시한 바와 같이, 공급 펌프(111)에 약간 남아있는 레지스트액(L)에 대해서, 필터(52)의 상단에서의 개폐 밸브(V15)를 통해 배출한다. 또한, 도 37에서는, 공급 펌프(111)에서의 레지스트액(L)의 잔액량에 대해서 0ml라고 기재하고 있다.
그리고, 토출 펌프(112)에서의 레지스트액(L)을 필터(52)의 1차측으로 복귀시킬 때에는, 도 39에 도시한 바와 같이, 토출 펌프(112)측에 대해서는, 개폐 밸브(31b)를 폐지하고, 개폐 밸브(V33b)를 개방한다. 또한, 공급 펌프(111)측에 대해서는, 개폐 밸브(V31a)를 개방하고, 개폐 밸브(V32a)를 폐지한다. 또한, 제4 복귀 유로(132)에서의 개폐 밸브(V41)를 개방한다. 이렇게 하여 토출 펌프(112)의 진퇴 부재(114)를 전진시키면, 당해 토출 펌프(112) 내의 레지스트액(L)은, 제3 복귀 유로(131)를 통해 필터(52)를 통과하여, 그 후 제4 복귀 유로(132)를 경유하여 공급 펌프(111)의 1차측에 도달한다. 이 예에서도, 토출 펌프(112)로부터 공급 펌프(111)의 1차측으로 복귀되는 레지스트액(L)은, 버퍼 탱크(61)에는 도달하지 않는다.
이상 설명한 제6 실시 형태에서는, 이미 설명한 제2 실시 형태에서의 순환 왕복 합성 여과의 효과 외에, 제5 실시 형태와 동일한 효과가 얻어진다.
도 40은, 제6 실시 형태의 변형예를 도시하고 있고, 복귀 유로(131, 132)를 구비한 구성을 사용하여 순환 왕복 합성 여과를 행함에 있어서, 접속로(121)를 레지스트액(L)이 역류하도록 각 개폐 밸브(V31 내지 V33, V41)의 상태를 설정한 예를 도시하고 있다. 즉, 토출 펌프(112)측에 대해서는, 개폐 밸브(V31b)를 개방하고, 개폐 밸브(V33b)를 폐쇄한다. 또한, 공급 펌프(111)에서의 개폐 밸브(V31a, V32a)를 각각 개방하고, 제4 복귀 유로(132)에서의 개폐 밸브(V41)를 폐지한다. 이러한 예에서도, 제6 실시 형태와 동일한 효과가 얻어진다.
<제7 실시 형태>
제7 실시 형태는, 도 41에 도시한 바와 같이, 토출 펌프(112)의 2차측에, 이미 설명한 필터(52)와는 별도로 또 다른 필터(200)를 설치한 예를 도시하고 있다. 이 필터(200)와 공급 제어 밸브(57)의 사이에서의 제3 처리액 공급관로(51c)에는, 복귀 유로(201)의 일단부측이 접속되어 있고, 이 복귀 유로(201)의 타단부측은, 개폐 밸브(V51)를 통해 버퍼 탱크(61)와 공급 펌프(111)의 사이에서의 제2 처리액 공급관로(51b)에 접속되어 있다. 또한, 도 41 중 202는 필터(200)로부터 기포를 배출하기 위한 벤트관, V52는 이 벤트관(202)에 설치된 개폐 밸브이다.
도 41은, 제7 실시 형태에서 토출 노즐(7)로부터 레지스트액(L)을 토출함과 함께, 공급 펌프(111)에 레지스트액(L)을 버퍼 탱크(61)로부터 보충하는 모습을 도시하고 있다. 즉, 공급 펌프(111)에서는 레지스트액(L)의 저류량이 예를 들어 0ml에서 10ml로 증가한다. 한편, 토출 펌프(112)에서는, 레지스트액(L)의 저류량이 예를 들어 1ml에서 0ml로 감소하여, 이 레지스트액(L)이 필터(200)를 통과하여 토출 노즐(7)로부터 토출된다. 이 때, 개폐 밸브(V51, V52)는 각각 폐쇄되어 있다. 또한, 레지스트액(L)의 토출 동작에 이어 행하여지는 필터(52)에의 레지스트액(L)의 통액 동작이나, 각 동작에서의 개폐 밸브(V31 내지 V33) 및 공급 제어 밸브(57)의 개폐 설명에 대해서는, 이미 설명한 제5 실시 형태와 중복되므로 생략한다.
그리고, 레지스트액(L)을 공급 펌프(111)의 1차측으로 복귀시킬 때에는, 도 42에 도시한 바와 같이, 복귀 유로(201)의 개폐 밸브(V51)를 개방함과 동시에, 다른 개폐 밸브(V31 내지 V33) 및 공급 제어 밸브(57)를 폐지한다. 이 상태에서 토출 펌프(112)의 진퇴 부재(114)를 전진시키면, 당해 토출 펌프(112) 내의 레지스트액(L)은, 필터(200)을 통과하여 복귀 유로(201)를 경유하여 버퍼 탱크(61)의 2차측(공급 펌프(111)의 1차측)에 도달한다.
제7 실시 형태에서는, 토출 노즐(7)에 레지스트액(L)을 통류시킬 때, 레지스트액(L)이 필터(200)를 통과하므로, 예를 들어 토출 펌프(112)에서 파티클이 발생한 경우이어도, 이 파티클을 포집하여 청정한 레지스트액(L)을 웨이퍼에 공급할 수 있다. 또한, 토출 펌프(112) 내의 레지스트액(L)을 공급 펌프(111)의 1차측으로 복귀시킬 때에도, 레지스트액(L)이 필터(200)를 통과하므로, 마찬가지로 토출 펌프(112)에서 파티클이 발생해도, 당해 파티클을 포집할 수 있다.
도 43은, 이상 설명한 합성 여과(필터(52)의 1차측에 레지스트액(L)을 복귀시킬 때, 당해 레지스트액(L)이 필터(52)를 통과하지 않을 경우)와, 순환 왕복 합성 여과(필터(52)의 1차측에 레지스트액(L)을 복귀시킬 때, 당해 레지스트액(L)이 필터(52)를 통과할 경우)에 대한 계산 결과를 나타내고 있다. 즉, 합성 여과에 대해서는, 이미 설명한 도 13에 기재한 바와 같이, 웨이퍼에의 공급량(a)과, 필터(52)의 1차측에의 복귀량(b)의 비율을 1:4로 설정(a: 0.5ml, b: 4ml) 하면, 합성 여과 횟수는 5회에 수렴한다. 한편, a:b의 비율에 대해서, 순환 왕복 합성 여과에서 마찬가지로 1:4로 설정한 경우에는, 이미 설명한 식(2)에 기초하여 계산하면, 합성 여과 횟수는 9회에 수렴한다. 또한, 이미 설명한 비율을 1:2에 설정하면(a: 0.5ml, b: 1.0ml), 합성 여과 및 순환 왕복 합성 여과에 대해서, 합성 여과 횟수는 각각 3회 및 5회가 된다. 그로 인해, 모든 경우에 있어서, 순환 왕복 합성 여과에서는, 합성 여과에 비하여 동일 정도의 소요 시간이어도 약 2배의 여과 횟수를 벌 수 있다.
여기서, 본 발명에서는, 합성 여과나 순환 왕복 합성 여과를 행함에 있어서, 이미 설명한 도 13에서도 알 수 있는 바와 같이, 필터(52)의 1차측에의 레지스트액(L)의 복귀량(b)에 대해서, 웨이퍼에의 레지스트액(L)의 공급량(a)과 동일하거나, 또는 당해 공급량(a)보다도 많아지도록 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 웨이퍼에의 레지스트액(L)의 공급량(a)에 대하여, 필터(52)의 1차측에의 레지스트액(L)의 복귀량(b)이 너무 많으면, 처리에 필요로 하는 시간이 늘어나기 쉬워지고, 한편 너무 적으면 레지스트액의 청정화 작용이 작아진다. 따라서, 상기 비율(a:b)은 1:1 내지 1:20이며, 바람직하게는 1:1 내지 1:10, 더욱 바람직하게는 1:1 내지 1:5이다.
이상과 같이, 2개의 펌프(111, 112)를 사용할 경우에는, 처리액 용기(60)와 공급 펌프(111)의 사이, 공급 펌프(111)와 필터(52)의 사이, 필터(52)와 토출 펌프(112)의 사이, 토출 펌프(112)와 토출 노즐(7)의 사이 중 적어도 1개소에, 이미 설명한 트랩 탱크(53)를 배치해도 된다.
여기서, 제5 내지 제7의 실시 형태에서의 2개의 펌프(111, 112) 중, 공급 펌프(111)에 대해서는 송액 동작을 행하지 않고, 필터(52)의 2차측의 토출 펌프(112)만을 사용함으로써, 말하자면 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태와 같이 레지스트액(L)의 흡인 및 송액을 행해도 된다.
이상 설명한 각 제1 내지 제7의 실시 형태에서는, 펌프(70)(토출 펌프(112)) 내의 레지스트액(L)을 웨이퍼에 토출하는 토출 동작과, 펌프(70)(토출 펌프(112)) 내에 남은 레지스트액(L)의 잔액을 필터(52)의 1차측으로 복귀시키는 이송 복귀 동작이 한쌍의 공정으로 되어 있다. 그리고, 이 한쌍의 공정을 반복하고 있다. 그로 인해, 웨이퍼에 레지스트액(L)을 토출하면서, 바꾸어 말하면 장치가 아이들링 상태(대기 상태)가 아니고 운전 상태로 되어 있어도, 레지스트액(L)에 포함되는 이물이나 기포를 제거할 수 있다.
여기서, 상기 토출 동작과 이송 복귀 동작을 교대로 반복하는 것 대신에, 예를 들어 토출 동작을 복수회 행한 후, 이송 복귀 동작을 한번 행하고, 그 후 다시 토출 동작을 복수회 행해도 된다. 구체적으로는, 펌프(70)(토출 펌프(112))로부터 필터(52)의 1차측에 레지스트액(L)을 복귀시킬 때, 웨이퍼에 레지스트액(L)을 토출하는 복수회분(예를 들어, 2회분)의 액량을 당해 펌프(70)(토출 펌프(112))에 남겨 둔다. 계속해서, 펌프(70)(토출 펌프(112))에 남는 액량의 분만 복수의 웨이퍼에 대하여 연속하여 레지스트액(L)을 토출한다. 그 후, 필터(52)를 통해 레지스트액(L)을 펌프(70)(토출 펌프(112))에 보충한다. 따라서, 본 발명의 특허 청구 범위에 있어서, 필터(52)의 1차측으로 복귀시키는 레지스트액(L)의 액량에 관한 설명인 「나머지의 처리액」이란, 펌프(70)(토출 펌프(112))에 남아있는 잔액 모두를 의미하는 경우 외에, 상기 잔액의 일부만의 경우도 포함된다.
또한, 각 제1 내지 제7의 실시 형태에서는, 토출 노즐(7)로부터 레지스트액(L)을 토출시킨 후, 펌프(70, 111)에 레지스트액(L)을 보충함에 있어서, 당해 토출 노즐(7)로부터의 토출량에 대응하는 분만 보충했지만, 상기 토출량과 펌프(70, 111)에 보충하는 보충량을 서로 상이한 양으로 설정해도 된다. 즉, 펌프(70)에 대해서는 작동실(73)에 공급하는 에어의 공급량을 조정함으로써, 또는 펌프(111)에 대해서는 진퇴 부재(114)의 진퇴 치수를 조정함으로써, 펌프(70, 111)에 인입되는 레지스트액(L)의 유량을 임의로 설정해도 된다.
이와 같이 상기 토출량과 상기 보충량을 서로 상이한 양으로 설정하는 경우에 대해서 구체적으로 설명한다. 예를 들어 제n회째에서의 토출 동작에서는, 토출량, 필터(52)의 1차측으로 복귀시키는 레지스트액(L)의 복귀량 및 보충량에 대해서, 각각 0.5ml, 2.4ml 및 0.6ml로 설정한다. 계속해서, 제(n+1)회째에서의 토출 동작에서는, 토출량, 복귀량 및 보충량에 대해서, 각각 0.5ml, 2.6ml 및 0.4ml로 설정한다. 이와 같이 하여 이상의 2개의 패턴을 순서대로 반복해도 된다.
이상의 제5 내지 제7의 실시 형태에서의 각 펌프(111, 112) 중 적어도 한쪽으로서, 이미 설명한 도 28에 도시하는 구성 대신에, 펌프(70)를 사용해도 된다.
5 : 액 처리 장치
7 : 토출 노즐
51 : 공급관로
52 : 필터
55, 65, 85 : 복귀 관로
55a, 65a : 제1 복귀 관로
55b, 65b : 제2 복귀 관로
60 : 처리액 용기
70 : 펌프
85a : 제1 주 복귀 관로
85b : 제2 주 복귀 관로
85c : 부 복귀 관로
100 : 제어 컴퓨터
101 : 제어부
L : 레지스트액(처리액)
V1 내지 V3, V14 : 개폐 밸브
V5 : 유량 조정 밸브(제3 개폐 밸브)
V6 : 유량 조정 밸브(제2 개폐 밸브)

Claims (15)

  1. 피처리체를 처리하기 위한 처리액을 공급하는 처리액 공급원과,
    상기 처리액 공급원에 공급로를 통해 접속되고, 상기 처리액을 피처리체에 토출하는 토출부와,
    상기 공급로에 설치되고, 처리액 중의 이물을 제거하기 위한 필터 장치와,
    상기 공급로에 설치된 펌프와,
    상기 필터 장치의 외측에 설치된 유로를 포함하는 복귀 유로와,
    상기 펌프의 흡입에 의해 상기 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과한 처리액의 일부를 상기 토출부로부터 토출하는 스텝과, 상기 2차측으로 통과한 처리액으로부터 상기 처리액의 일부를 제외한 나머지의 처리액을 상기 복귀 유로를 통해 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀시키는 스텝과, 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀된 처리액을 상기 처리액 공급원으로부터 보충된 처리액과 함께, 상기 펌프에 의해 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과시키는 스텝을 실행하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하고,
    상기 필터 장치에의 처리액의 복귀량은, 상기 토출부로부터 토출되는 처리액의 토출량 이상으로 설정되고,
    상기 복귀 유로는, 상기 펌프의 토출측과 상기 필터 장치의 1차측의 사이에 접속된 제1 복귀 유로와, 상기 필터 장치 내의 유로와, 상기 필터 장치의 2차측과 당해 필터 장치의 1차측의 사이에 접속된 제2 복귀 유로로 이루어지고,
    상기 제어부는, 상기 나머지의 처리액이 상기 제1 복귀 유로, 필터 장치 및 제2 복귀 유로를 통해 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리액 공급원으로부터 보충되는 처리액의 보충량은, 상기 토출부로부터 토출된 처리액의 토출량에 상당하는 양인 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기포를 트랩하여 배출하기 위한 트랩 저액부가 상기 필터 장치의 2차측에 설치되고,
    상기 복귀 유로는, 상기 트랩 저액부가 도중에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급로에서의 필터 장치의 2차측에 설치된 상기 펌프에 상당하는 토출 펌프와,
    상기 공급로에서의 필터 장치의 1차측에 설치된 공급 펌프를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 나머지의 처리액을 상기 토출 펌프 및 공급 펌프를 사용하여 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀시킴과 함께, 상기 처리액 공급원으로부터의 처리액이 상기 공급 펌프에 보충되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 필터 장치의 외측에 설치된 유로를 포함하는 복귀 유로를 구비하고,
    상기 나머지의 처리액은, 상기 복귀 유로를 통해 상기 공급 펌프의 흡입측으로 복귀되는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복귀 유로는, 상기 토출 펌프의 토출측으로부터 상기 공급 펌프의 토출측과 필터 장치의 1차측의 사이에 걸쳐서 설치된 제3 복귀 유로와, 상기 필터 장치 내의 유로와, 상기 필터 장치의 2차측과 상기 토출 펌프의 흡입측의 사이로부터 상기 공급 펌프의 흡입측에 걸쳐서 설치된 제4 복귀 유로로 이루어지고,
    상기 제어부는, 상기 나머지의 처리액이 상기 제3 복귀 유로, 필터 장치 및 상기 제4 복귀 유로를 통해 공급 펌프의 흡입측으로 복귀되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 장치.
  7. 피처리체를 처리하기 위한 처리액을, 이물을 제거하기 위한 필터 장치를 통과시킨 후, 피처리체에 공급하는 처리액 공급 방법에 있어서,
    공급로에 설치된 펌프의 흡입에 의해, 상기 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과한 처리액의 일부를 토출부로부터 토출하는 공정과,
    상기 2차측으로 통과한 처리액으로부터 상기 처리액의 일부를 제외한 나머지의 처리액을 상기 필터 장치의 외측에 설치된 유로를 포함하는 복귀 유로를 통해 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀시키는 공정과,
    상기 필터 장치의 1차측으로 복귀된 처리액을 처리액 공급원으로부터 보충된 처리액과 함께, 상기 펌프에 의해 필터 장치의 1차측으로부터 당해 필터 장치를 통해 2차측으로 통과시키는 공정을 구비하고,
    상기 필터 장치에의 처리액의 복귀량은, 상기 토출부로부터 토출되는 처리액의 토출량 이상으로 설정되어 있고,
    상기 복귀 유로는, 상기 펌프의 토출측과 상기 필터 장치의 1차측의 사이에 접속된 제1 복귀 유로와, 상기 필터 장치 내의 유로와, 상기 필터 장치의 2차측과 당해 필터 장치의 1차측의 사이에 접속된 제2 복귀 유로로 이루어지고,
    상기 나머지의 처리액은, 상기 제1 복귀 유로, 필터 장치 및 제2 복귀 유로를 통해 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀되는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 처리액 공급원으로부터 보충되는 처리액의 보충량은, 상기 토출부로부터 토출된 처리액의 토출량에 상당하는 양인 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 공급로에서의 필터 장치의 2차측에 설치된 상기 펌프에 상당하는 토출 펌프와,
    상기 공급로에서의 필터 장치의 1차측에 설치된 공급 펌프를 구비하고, 상기 나머지의 처리액은, 상기 토출 펌프 및 공급 펌프를 사용하여 상기 필터 장치의 1차측으로 복귀됨과 동시에, 상기 처리액 공급원으로부터의 처리액이 상기 공급 펌프에 보충되는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 나머지의 처리액은, 상기 필터 장치의 외측에 설치된 유로를 포함하는 복귀 유로를 통해 상기 공급 펌프의 흡입측으로 복귀되는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 복귀 유로는, 상기 토출 펌프의 토출측으로부터 상기 공급 펌프의 토출측과 필터 장치의 1차측의 사이에 걸쳐서 설치된 제3 복귀 유로와, 상기 필터 장치 내의 유로와, 상기 필터 장치의 2차측과 상기 토출 펌프의 흡입측의 사이로부터 상기 공급 펌프의 흡입측에 걸쳐서 설치된 제4 복귀 유로로 이루어지고,
    상기 나머지의 처리액은, 상기 제3 복귀 유로, 필터 장치 및 상기 제4 복귀 유로를 통해 공급 펌프에 복귀되는 것을 특징으로 하는, 처리액 공급 방법.
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