KR20140045879A - 처리액 공급 방법, 처리액 공급 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 - Google Patents

처리액 공급 방법, 처리액 공급 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리액 공급로에 신규인 필터부를 부착했을 때에, 필터부로부터 기포를 제거하기 위해서 소비되는 처리액의 삭감 및 시동 시간의 단축을 실현하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
신규인 필터부 내에 처리액을 채우는 공정과, 계속해서 상기 필터부로부터 기포를 제거하기 위해서 그 필터부 내를 부압 분위기인 제1 압력 분위기로 하는 공정과, 그 후, 상기 필터부 내를 승압시키는 공정과, 이러한 후, 상기 필터부의 2차측을, 상기 제1 압력 분위기보다 높은 제2 압력 분위기로 한 상태로, 그 1차측으로부터 처리액을 상기 필터부에 통류시키는 공정과, 상기 필터부를 통류한 처리액을, 노즐을 통해 피처리체에 공급하여 액처리를 행하는 공정을 실시한다. 이것에 의해서 조속히 기포를 제거할 수 있다.

Description

처리액 공급 방법, 처리액 공급 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체{PROCESSING LIQUID SUPPLY METHOD, PROCESSING LIQUID SUPPLY APPARATUS AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 처리액을 필터부를 통해 노즐로부터 토출시키는 처리액 공급 장치에 있어서, 필터부 내의 기포를 제거하는 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 레지스트, 산이나 알칼리에서의 세정액, 용제, 절연막 형성용 전구체 함유액 등의 약액을 노즐로부터 기판에 공급하여 액처리를 행하고 있다. 이러한 약액 공급 장치는, 필터부를 공급로 내에 개재시켜 이물을 제거하도록 하고 있다. 특허문헌 1에는 그러한 약액 공급 장치인 레지스트 도포 장치가 개시되어 있다.
이러한 공정에 있어서, 레지스트나 약액 내의 용존 기체에 의해 기포가 나타나는 경우가 있지만, 패턴의 선폭의 미세화가 진행되고 있기 때문에, 종래 문제가 되고 있지 않던 미세한 기포에 대해서도, 주의하여 대처할 필요성이 요구되고 있다.
그런데 이러한 처리액을 도포하는 장치에 있어서, 처리액 내의 이물 제거용 필터부를 신규로 부착하는 경우(장치의 시동 시간 및 필터부를 교환하는 경우의 양방을 포함함), 부착한 필터부에 처리액을 통류시킴으로써 필터부 내의 기체를 제거하는 공정(이하 「필터 웨팅」이라고 함)이 행해지고 있다(특허문헌 2). 종래의 필터 웨팅의 수법으로서는, 필터부를 셋팅한 후, N2 가스 또는 펌프에 의한 압력을 이용한 정압(대기압 이상의 압력)에 의한 여과를 행하고, 기포에 기인하는 웨이퍼 상의 결함의 수를 모니터링한다. 그리고 일정 레벨까지 결함수가 감소한 시점에서 필터부 내의 기체가 제거되었다고 간주되어, 공정이 완료한 것으로 되어 있었다.
그러나 양산 비용의 관점에서, 필터부 시동까지 소비하는 처리액의 삭감, 및 시동 시간의 단축이 요구되고 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제3461725호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평성04-196517호 공보
본 발명은 이러한 사정에 있어서 이루어진 것으로, 그 목적은, 처리액 공급로에 신규인 필터부를 부착했을 때에, 필터부로부터 기포를 제거하기 위해서 소비되는 처리액의 삭감 및 시동 시간의 단축을 실현하는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 신규인 필터부 내에 처리액을 채우는 공정과,
계속해서 상기 필터부로부터 기포를 제거하기 위해서 그 필터부 내를 부압 분위기인 제1 압력 분위기로 하는 공정과,
그 후, 상기 필터부 내가 목표 압력 분위기가 되도록 그 필터부 내를 상기 제1 압력 분위기로부터 승압시키는 공정과,
이러한 후, 상기 필터부의 2차측을 상기 제1 압력 분위기보다 높은 제2 압력 분위기로 한 상태로, 그 1차측으로부터 처리액을 상기 필터부에 통류시키는 공정과,
상기 필터부를 통류한 처리액을, 노즐을 통해 피처리체에 공급하여 액처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 발명은, 처리액 공급원, 필터부 및 노즐이 상류측으로부터 이 순서로 설치되고, 노즐로부터 피처리체에 처리액을 공급하여 액처리를 행하기 위한 처리액 공급 장치에 있어서,
상기 필터부의 1차측, 2차측 및 벤트에 각각 설치된 1차측 밸브, 2차측 밸브, 벤트 밸브와,
상기 필터부 내를 감압하기 위한 감압부와,
밸브 및 감압부를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 1차측으로부터 처리액을 공급하여 필터부 내에 처리액을 채우는 단계와, 상기 1차측 밸브, 2차측 밸브 및 벤트 밸브 중 적어도 하나를 폐쇄 상태, 다른 밸브를 개방 상태로 하여, 상기 감압부에 의해 그 필터부 내를 부압 분위기인 제1 압력 분위기로 하는 단계와,
그 후, 상기 폐쇄 상태로 되어 있는 밸브를 개방하여 상기 필터부 내가 목표 압력 분위기가 되도록 그 필터부 내를 상기 제1 압력 분위기로부터 승압시키는 단계와,
이러한 후, 상기 필터부의 2차측을 상기 제1 압력 분위기보다 높은 제2 압력 분위기로 한 상태로, 그 1차측으로부터 처리액을 상기 필터부에 통류시키고, 상기 노즐을 통해 피처리체에 공급하여 액처리를 행하는 단계를 실행하는 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 발명은, 처리액 공급원, 필터부 및 노즐이 상류측으로부터 이 순서로 설치되고, 노즐로부터 피처리체에 처리액을 공급하여 액처리를 행하기 위한 처리액 공급 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 기억하는 기억 매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 본 발명의 처리액 공급 방법을 실시하도록 단계군이 짜여져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 처리액 공급로에 신규인 필터부를 부착했을 때에, 필터부를 통해서 처리액을 피처리체에 공급하는 프로세스 시에 있어서의 압력의 상태보다 낮고, 부압인 압력 분위기를 필터부에 형성하도록 하고 있다. 이 때문에 필터부 내의 기포를 조속히 제거할 수 있고, 잔류하는 기포를 저감시킬 수 있기 때문에, 필터부를 처리액에 의해 침지하고 나서 실제의 운전에 제공할 때까지 필요로 하는, 시동 시간의 단축 및 처리액 소비량의 저감이 가능해진다. 또, 신규인 필터부를 부착했을 때란, 장치의 시동 시의 부착 및 필터부의 교환에 의한 부착의 쌍방을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 전체도이다.
도 2는 상기 레지스트 도포 장치에 설치되는 필터부의 종단 측면도이다.
도 3은 상기 필터부에 설치되는 여과 부재의 개략도이다.
도 4는 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 5는 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 6은 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 7은 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 8은 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 9는 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 10은 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 11은 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 12는 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 13은 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 15는 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 16은 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 17은 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 18은 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 19는 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 20은 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 21은 제2 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 배관도이다.
도 22는 제2 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 배관도이다.
도 23은 제3 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 배관도이다.
도 24는 제4 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 전체도이다.
도 25는 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 26은 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 27은 상기 레지스트 도포 장치에 있어서의 밸브의 개폐를 나타내는 작용도이다.
도 28은 상기 필터부 내의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 29는 제5 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 전체도이다.
도 30은 본 발명이 적용되는 현상액 및 순수의 배관계의 배관도이다.
도 31은 제1 실시형태가 적용되는 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 32는 상기 도포, 현상 장치의 사시도이다.
도 33은 상기 도포, 현상 장치의 개략 종단 측면도이다.
도 34는 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 35는 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프도이다.
(제1 실시형태)
이하, 본 발명의 처리액 공급 장치의 일 실시형태인 레지스트 도포 장치(1)에 관해서 설명한다. 이 레지스트 도포 장치(1)는, 배경 기술의 항목에서 설명한 필터 웨팅 처리와, 웨팅된 필터에 의해 여과된 레지스트를 기판인 웨이퍼(W)에 공급하는 레지스트 도포 처리를 행한다. 도 1은, 이 레지스트 도포 장치(1)의 전체 구성에 관해서 나타내고 있다.
레지스트 도포 장치(1)는, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하는 스핀 척(11)을 포함하는 컵(13)과, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)의 중심부에 처리액인 레지스트를 공급하기 위한 노즐(14)을 구비한다. 또한, 상기 레지스트 도포 장치(1)는, 상기 노즐(14)에 접속되는 배관계를 구비한다. 이 배관계에는 상류측으로부터 레지스트 공급원(2), 필터부(3), 펌프(25)가 차례로 설치되고, 펌프(25)의 동작에 의해 레지스트 공급원(2)의 레지스트가, 필터부(3)에서 여과되어 노즐(14)로부터 토출되도록 구성되어 있다. 또한, 이 배관계에는 상기 필터 웨팅 처리를 행하기 위한 감압부(4)가 접속되어 있다.
상기 컵(13)은, 스핀 척(11)을 둘러싸도록 설치되고, 웨이퍼(W)로부터 뿌리쳐진 레지스트를 받는다. 컵(13)의 하부에는, 컵 내를 배기하는 배기로 및 컵 내의 폐액을 제거하는 폐액로가 접속되어 있다.
레지스트 공급원(2)에 관해서 설명하면, 상기 레지스트 공급원(2)은, 보틀(21), N2(질소) 가스 공급부(22) 및 리퀴드 엔드 탱크(23)를 구비하고 있다.
보틀(21)은 레지스트액을 저류하는 밀폐형의 보틀이며, 그 보틀(21)에는 배관(101, 102)의 각 일단이 접속되어 있다. 배관(101)의 타단은, 밸브 V11을 통해 N2 가스 공급부(22)에 접속되어 있다. 이 N2 가스는 보틀(21) 내의 가압용 가스이다. 배관(102)의 타단은, 밸브 V12를 통해 리퀴드 엔드 탱크(23) 내에 연신되어 있다.
상기 리퀴드 엔드 탱크(23)는, 레지스트를 하류측으로 안정 공급하기 위해서 설치되고, 도시하지 않는 액면 센서를 구비하며, 액량의 관리가 행해지고 있다. 리퀴드 엔드 탱크(23)의 상부에는, 배액관(111)의 일단이 접속되고, 배액관(111)의 타단은 밸브 V13을 통해 대기 분위기의 배액로(드레인)에 접속되어 있다. 리퀴드 엔드 탱크(23)의 바닥부에는 배관(103)의 일단이 접속되고, 배관(103)의 타단은 밸브 V14를 통해 필터부(3)에 접속되어 있다. 이 밸브 V14는, 필터부(3)의 1차측(레지스트 공급원측)의 밸브이다.
필터부(3)는, 상류측으로부터 하류측을 향해 흐르는 레지스트 중에 포함되는 이물(파티클)을 포집하여, 그 레지스트액으로부터 제거한다. 필터부(3)의 구성에 관해서 도 2의 종단 측면도를 참조하면서 간단히 설명한다. 필터부(3)는, 카트리지(31)와, 카트리지(31)를 둘러싸는 캡슐(32)을 구비한다. 카트리지(31)는, 기립한 내통부(33)와, 내통부(33)의 주위를 덮는 유지부(34)와, 유지부(34) 내에 내통부(33)의 측둘레를 둘러싸도록 설치되는 여과 부재(35)를 구비한다. 도면 중 도면 부호 301은 내통부(33) 내의 유로, 도면 부호 302는 내통부(33)의 측벽에 설치되는 개구부, 도면 부호 303은 유지부(34)의 측벽에 설치되는 개구부이며, 도면 부호 304는 유지부(34)의 상부에 설치되는 개구부이다. 유로(301), 개구부(302, 304)는 서로 연통하고 있다. 또한, 상기 여과 부재(35)는, 상기 개구부(302, 303) 사이를 가로막도록 설치된다.
캡슐(32)의 상측에는, 포트(311, 312, 313)가 설치되어 있다. 포트(311)는, 상기 배관(103)에 접속되는 레지스트 도입 포트이다. 또한, 캡슐(32) 내에는, 가이드 부재(36)가 설치되고, 상기 레지스트 도입 포트(311)로부터 유입된 레지스트는, 이 가이드 부재(36)에 의해서 캡슐(32)의 바닥부측을 통과하고 나서 가이드 부재(36)를 따라서 상측을 향하도록 가이드된다. 도면 중 도면 부호 314는 가이드 부재(36) 및 캡슐(32)의 내벽에 의해 형성되고, 레지스트 도입 포트(311)로부터 아래쪽을 향하는 유로이다. 도면 중 도면 부호 315는, 상기 유로(314)로부터 수평으로 넓어지도록 카트리지(31)의 아래쪽에 형성되는 유로, 도면 부호 316는 유로(315)로부터 유지부(34)의 외벽을 따라서 상측으로 연장되는 유로이다.
상기 포트(312)는 여과된 레지스트를 외부에 공급하기 위한 외부 공급 포트이며, 상기 카트리지(31)의 개구부(304)에 개구하고 있다. 상기 포트(313)는 벤트용 포트이며, 상기 유로(316)에 개구하고 있다. 이들 포트(311, 312, 313)는, 이들이 접속되는 배관(103, 104, 131)에 대하여 각각 착탈 가능하게 구성된다.
상기 여과 부재(35)에 관해서 설명함과 함께, 배경 기술의 항목에서 설명한 필터 웨팅 처리시의 문제를 보충하여 설명한다. 상기 여과 부재(35)는, 예컨대 부직포에 의해 구성되는 막부재를 절곡하여 구성되어 있다. 이 여과 부재(35)는, 필터부(3)를 레지스트 도포 장치(1)에 부착할 때는 건조되어 있지만, 사용시에는 레지스트에 잠긴다. 여과 부재(35)는 다수의 미세한 구멍(321)을 구비한다. 도 3은, 이 구멍(321)을 모식적으로 나타낸 것이다. 도면 중의 화살표 322, 화살표 323은 각각 여과 부재(35)를 향하는 레지스트, 여과 부재(35)를 통과한 레지스트를 나타내고 있다. 상류측의 레지스트에 포함되는 이물이, 구멍(321)보다 크면, 여과 부재(35)에 직접 포집된다. 그리고, 구멍(321)보다 이물이 작더라도, 공지인 차단 포집, 관성 포집, 확산 포집 및 정전 흡착 포집에 의해서, 그 이물은 여과 부재(35)에 의해 포집되고, 여과 부재(35)의 하류측으로의 유출이 저지된다. 그러나, 상기와 같이 구멍(321)의 크기에는 변동이 있고, 이 구멍(321)의 크기에 따라서는 구멍(321)으로의 레지스트의 침투가 발생하기 어렵다.
즉, 레지스트를 필터부(3)에 공급하여 필터 웨팅을 행하더라도, 여과 부재(35)에 있어서 레지스트에 잠기지 않는 영역이 발생하는 것이 생각된다. 그러한 상태로 레지스트 도포 처리를 행하면, 상류측의 레지스트는 여과 부재(35) 중 한정된 범위밖에 유통하지 않고, 여과 부재(35)의 하류측으로 공급되게 된다. 그렇게 되면, 상기 차단 포집, 관성 포집, 확산 포집, 정전 흡착 포집이 충분히 행해지기 어려워지게 된다. 그것을 막기 위해서, 이 레지스트 도포 장치(1)에서는 상기 필터 웨팅 처리로서, 후술하는 부압 탈기 처리 및 대기 개방 처리가 행해진다. 부압이란 대기압보다 낮은 압력이다.
도 1로 되돌아가 배관계의 설명을 계속한다. 상기 필터부(3)의 외부 공급 포트(312)에는, 배관(104)의 일단이 접속되고, 배관(104)의 타단은 밸브 V15를 통해 트랩 탱크(24)의 벽면에 접속되어 있다. 트랩 탱크(24)의 상부측에는, 배액관(112)의 일단이 접속되고, 배액관(112)의 타단은 밸브 V16을 통해 상기 대기 분위기의 배액로에 접속되어 있다. 도면 중 V16은, 배액관(112)에 개재되는 밸브이다. 트랩 탱크(24)는, 레지스트 내의 기포를 포집하여, 배액관(112)를 통해 제거하는 역할을 갖는다.
트랩 탱크(24)의 하부에는 배관(105)의 일단이 접속되고, 배관(105)의 타단은 밸브 V17을 통해 펌프(25)의 상류측에 접속되어 있다. 상기 펌프(25)로서는, 예컨대 펌프 외부로부터의 흡인 가압을 반영하는 구조를 갖는 펌프가 이용된다. 예 로서는 다이어프램 펌프 등의 공압 펌프를 들 수 있다. 펌프(25) 내에 설치되는 공간의 내압에 의해 다이어프램이 변형하여, 이에 따라 상기 다이어프램에 의해 구성되는 레지스트의 유로의 확장, 수축이 행해진다. 상기 유로의 확장에 의해, 그 펌프(25)의 상류측, 즉 필터부(3)의 2차측(노즐측)의 감압에 의한 부압 분위기의 형성의 결과, 상기 유로로의 레지스트의 흡인이 행해진다. 또한, 상기 유로의 수축에 의해, 그 유로로부터 하류측으로의 레지스트의 토출이 행해진다. 도면 중 도면 부호 121은, 상기 공간을 가압하기 위해서 에어를 공급하기 위한 배관, 도면 부호 122는 상기 공간을 감압하기 위해서 그 공간으로부터 에어를 배기하기 위한 배관이다. 도면 중 V21, V22는, 배관(121, 122)에 각각 개설되는 밸브이다.
밸브 V18을 통해 펌프(25)에는 배관(106)의 일단이 접속되고, 배관(106)의 타단은 트랩 탱크(26)의 벽면에 접속되어 있다. 트랩 탱크(26)는, 상기 트랩 탱크(24)와 동일하게, 기포의 포집 및 제거를 행하기 위해서 설치된다. 트랩 탱크(26)의 상부측에는, 배액관(113)의 일단이 접속되고, 배액관(113)의 타단은 밸브 V19를 통해 상기 배액로에 접속되어 있다. 상기 트랩 탱크(26)의 하부에는 배관(107)의 일단이 접속되고, 배관(107)의 타단은 밸브 V23을 통해 상기 노즐(14)에 접속되어 있다.
계속해서 감압부(4)에 관해서 설명한다. 이 감압부(4)는, 이하에 설명하는 배관(배기관이라 기재한 경우도 포함), 트랩 탱크(41, 42), 진공 트랩 탱크(43), 배기로(136) 및 각 밸브에 의해 구성된다. 상기 필터부(3)의 벤트용 포트(313)에는, 배관(131)의 일단이 접속된다. 배관(131)의 타단은, 벤트 밸브인 밸브 V41을 통해 상기 트랩 탱크(41)의 바닥부에 접속되어 있다. 이 트랩 탱크(41)는, 상기 부압 탈기 처리시에 그 내부가 부압 분위기로 되고, 필터부(3)로부터 흡인되는 레지스트를 트랩한다. 트랩 탱크(41)의 바닥부에는 배액관(114)의 일단이 접속되고, 배액관(114)의 타단은 밸브 V42를 통해 상기 배액로에 접속되어 있다. 트랩 탱크(41)의 상부에는 배기관(132)의 일단이 접속되고, 배기관(132)의 타단은, 밸브 V43을 통해 진공 트랩 탱크(43)에 접속되어 있다.
또한, 필터부(3)의 외부 공급 포트(312)에 접속되는 배관(104)에 있어서, 밸브 V15의 전단측에는 배관(133)의 일단이 접속되어 있다. 배관(133)의 타단은, 필터부(3)의 2차측 밸브를 이루는 밸브 V44를 통해 트랩 탱크(42)의 바닥부에 접속되어 있다. 이 트랩 탱크(42)는, 트랩 탱크(41)와 동일하게 부압 탈기 처리시에, 그 내부가 부압 분위기로 되고, 필터부(3)로부터 흡인되는 레지스트를 트랩한다. 트랩 탱크(42)의 바닥부에는 트랩 탱크(42)에 저류된 레지스트를 배액로에 의해 제거하기 위한 배액관(115)의 일단이 접속되어 있다. 배액관(115)의 타단은 밸브 V45를 통해 상기 배액로에 접속되어 있다. 트랩 탱크(42)의 상부에는 배기관(134)의 일단이 접속되고, 배기관(134)의 타단은, 밸브 V46을 통해 진공 트랩 탱크(43)에 접속되어 있다.
진공 트랩 탱크(43)는, 배기로(136)로의 레지스트의 유입을 보다 확실하게 억제하는 역할을 갖는다. 진공 트랩 탱크(43)에 설치되는 내부 공간(44)은 감압되고, 그 내부 공간(44) 내에 트랩 탱크(41, 42)로부터 배기관(132, 134)을 통해 누설한 레지스트를 저류한다. 상기 내부 공간(44)에는 액면계(45)가 설치되고, 상기 누설한 레지스트의 액면을 검출하면, 정해진 신호를 후술되는 제어부(10)로 출력한다. 진공 트랩 탱크(43)의 상측에는, 배기관(135)의 일단이 접속되고, 배기관(135)의 타단은, 밸브 V47을 통해 에어의 배기로(136)에 개설된 배기량 조정부(46)에 접속되어 있다. 배기량 조정부(46)에 의해, 배기관(135)의 배기 유량이 적절한 값으로 조정된다. 도면 중 도면 부호 47은 진공계이며, 배기관(135) 내의 진공도에 따라서 제어부(10)에 신호를 출력한다.
레지스트 도포 장치(1)는, 제어부(10)를 구비하고 있다. 제어부(10)는 프로그램, CPU, 및 버스 등으로 이루어진다. 상기 프로그램은, 상기 제어부(10)로부터 레지스트 도포 장치(1)의 각부에 제어 신호를 출력하고, 후술되는 처리가 행해지도록 명령(각 단계)이 짜여져 있다. 이 프로그램은, 컴퓨터 기억 매체, 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 기억부에 저장되어 메인 메모리에 인스톨된다. 상기 프로그램으로서는, 스핀 척(11)의 회전이나, 각 밸브의 개폐에 의한 펌프(25)의 동작, 레지스트의 하류측으로의 통류, 및 부압 탈기 처리를 행하기 위한 프로그램이 포함되어 있고, 각 프로그램은 상기 CPU를 통해 이러한 동작을 실행한다.
제어부(10)는 도시하지 않는 조작부를 구비한다. 레지스트 도포 장치(1)의 오퍼레이터가, 이 조작부로부터 정해진 조작을 행함으로써, 자동으로 상기 필터 웨팅 처리가 행해지도록 레지스트 도포 장치(1)의 각부에 제어 신호가 출력된다. 또한, 제어부(10)는 진공계(47) 및 액면계(45)로부터의 신호를 감시하여, 진공도의 이상 및 레지스트의 누설이 검출되었을 때에는, 도시하지 않는 알람 발생부에 의해 알람을 출력한다. 알람은 예컨대 음성이나 화면 표시이다.
이미 설명한 필터 웨팅 처리는, 레지스트를 필터부(3)에 도입하여 여과 부재(35)를 레지스트에 침지하는 침지 처리와, 상기 필터부(3) 내를 부압 분위기로서 탈기하는 부압 탈기 처리와, 필터부(3) 내를 대기 개방하는 대기 개방 처리와, 필터부(3)의 1차측으로부터 노즐(14)로 레지스트를 통류시키는 통류 처리로 이루어지고, 이 순서로 각 처리가 행해진다. 이하, 레지스트 도포 장치(1)의 각 밸브가 개폐되는 모습을 나타낸 도 4∼도 11과, 필터부(3)의 내부를 레지스트가 유통하는 모습을 나타낸 도 12∼도 20을 서로 대응시키면서, 상기 필터 웨팅 처리와, 그 후에 행해지는 레지스트 도포 처리에 관하여 설명한다. 도 4∼도 11에서는 배관 내의 레지스트의 흐름을 굵은 선으로 나타내고 있다. 도 13∼도 20에서는, 각 포트(311∼313)에 접속되는 밸브 V14, V41, V15, V44의 개폐 상태에 관해서도 나타내고 있다.
우선, 도 12에 나타내는 신규인 필터부(3), 즉 상기 여과 부재(35)가 액체에 침지되어 있지 않고, 건조한 상태의 필터부(3)를 준비한다. 이 필터부(3)가, 도 1에 있어서 이전 필터부(3)가 제거된 상태의 레지스트 도포 장치(1)에 장착된다. 구체적으로는, 상기 포트(311, 312, 313)에 배관(103, 104, 131)을 접속하고, 도 1에 나타내는 레지스트 도포 장치(1)가 형성된다. 예컨대 각 밸브(V11∼V47)는, 이 시점에서는 폐쇄되어 있다.
레지스트 도포 장치(1)의 오퍼레이터가, 제어부(10)의 조작부로부터 정해진 조작을 행하면, 밸브 V12, V14, V41, V42가 개방되고, 보틀(21)로부터 필터부(3) 및 트랩 탱크(41)를 통하여 배액로에 이르기까지의 경로가 개방되어, 필터부(3)의 침지 처리가 개시된다. 밸브 V11이 개방되고, 보틀(21)에 N2 가스가 공급되어 그 내압이 상승하며, 도 4 중에 나타낸 바와 같이, 레지스트 공급원(2)으로부터 필터부(3)로 레지스트가 유통한다. 필터부(3)로 공급된 레지스트는, 도 13에 나타낸 바와 같이 레지스트 도입 포트(311)로부터 캡슐(32)내의 유로(314, 315, 316)에 공급되어 여과 부재(35)에 공급된다. 그리고 도 14에 나타낸 바와 같이, 레지스트가 유로(316)에 더 공급되어 그 유로(316)를 채우고, 벤트용 포트(313)를 통하여 배액로로의 흐름과 함께, 레지스트가 유로(316)로부터 여과 부재(35)에 침투해 간다.
침지 처리를 개시하고 나서 정해진 시간이 경과하면, 밸브 V41, 밸브 V42가 폐쇄되고, 필터부(3)의 벤트용 포트(313)로부터 트랩 탱크(41)를 통하여 배액로에 이르는 경로가 차단된다. 이 경로의 차단과 함께, 도 5에 나타낸 바와 같이 밸브 V44, V45가 개방되고, 필터부(3)의 외부 공급 포트(312)로부터 트랩 탱크(42)를 통하여 배액로에 이르는 경로가 개방된다. 그것에 의하여 레지스트는 도 15에 나타낸 바와 같이, 여과 부재(35)를 통해 상기 유로(316)의 내측의 유로(301)를 향하여 흐르고, 그 여과 부재(35)의 침지가 더욱 진행된다. 레지스트의 유통이 계속되고, 유로(301)에 레지스트가 채워지며, 외부 공급 포트(312)로부터 트랩 탱크(42)를 통하여 배액로에 배출된다. 이 때, 여과 부재(35)에 있어서 개구부(303)에 면하고 있지 않은 영역은, 개구부(303)에 면하고 있는 영역과 비교해서 레지스트에 접촉하기 어렵고, 전술한 바와 같이 레지스트는 여과 부재(35)를 균일하게 침투하지 않기 때문에, 도 16에 나타낸 바와 같이 여과 부재(35)에는 레지스트에 잠겨 있지 않은 개소, 즉 기포(40)가 잔류하고 있는 개소가 존재하고 있다.
상기 침지 처리 개시로부터 정해진 시간이 경과하면, 밸브 V11, V12, V14가 폐쇄되고, N2 가스의 보틀(21)로의 공급이 정지하고 보틀(21)로부터 필터부(3)에 이르는 경로가 폐쇄되어, 침지 처리가 종료한다. 그것에 병행하여 밸브 V45가 폐쇄되고, 트랩 탱크(42)로부터 배액로에 이르는 경로가 폐쇄된다. 그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이 밸브 V41, V43, V44, V46, V47이 개방되고, 필터부(3)의 벤트용 포트(313)로부터 트랩 탱크(41), 진공 트랩 탱크(43)를 통해 배기로(136)에 이르는 경로, 및 필터부(3)의 외부 공급 포트(312)로부터 트랩 탱크(42), 진공 트랩 탱크(43)를 통해 배기로(136)에 이르는 경로가 개방된다. 이것에 의해서, 부압 탈기 처리가 시작되고, 필터부(3)의 캡슐(32)의 내부가 흡인, 감압된다.
상기 캡슐(32) 내는 부압 분위기가 되고, 예컨대 -51 kPa∼-80 kPa로 유지된다. 이 예에서는 -80 kPa(-80000 Pa)로 유지된다. 도 17을 이용하여, 이 때의 필터부(3)의 내부의 모습을 설명하면, 레지스트에 포함되는 기포(40)의 용적이 커지고, 그 레지스트에 대한 부력이 커진다. 또한, 포트(312, 313)로부터 이와 같이 레지스트를 흡인함으로써, 필터부(3) 내에서의 레지스트의 유동이 일어난다. 이 레지스트의 유동은 레지스트에 흡인력이 작용하는 것 이외에, 후술되는 평가 시험에서도 나타낸 바와 같이 부압 분위기가 형성됨으로써, 캡슐(32)의 내부가 수축하는 것에도 기인하여 발생한다. 이 레지스트의 유동에 의해서, 여과 부재(35)에 있어서의 레지스트의 모세관 현상이 촉진되고, 레지스트는 그 때까지 기포(40)가 축적되어 있던 여과 부재(35)의 유로에 침투해 나가고, 기포(40)는 여과 부재(35)로부터 인출된다. 그렇게 인출된 기포(40)는 부력이 커지고 있기 때문에, 도 18에 나타낸 바와 같이 흡인이 행해지고 있는 포트(312, 313)를 향하도록 모인다. 이와 같이 하여, 여과 부재(35)로부터 기포(40)가 제거된다.
이 부압 탈기 처리시에 포트(312, 313)로부터 흡인된 레지스트는, 트랩 탱크(41, 42)에 포집되어 저류된다. 부압 탈기 처리의 개시로부터 정해진 시간이 경과하면, 밸브 V43, V46, V47이 폐쇄되고, 트랩 탱크(41, 42)로부터 진공 트랩 탱크(43)를 통해 배기로(136)에 이르는 경로가 폐쇄되어, 부압 탈기 처리가 종료된다. 이 경로의 폐쇄에 병행하여 밸브 V42, V45가 개방되는 대기 개방 처리가 행해지고, 도 7에 나타낸 바와 같이 필터부(3)로부터 트랩 탱크(41, 42)를 통해 대기 분위기의 배액로에 이르는 경로가 개방된다. 그것에 의하여 필터부(3) 내의 압력이 대기압이 되도록 상승하고, 도 19에 나타낸 바와 같이 포트(312, 313)에 인출되어 있는 기포(40)에 작용하는 압력이 상승하여, 결과로서, 그 기포(40)는 도 20에 나타낸 바와 같이 레지스트 내에 용해된다. 이 기포(40)의 용해에 병행하여, 트랩 탱크(41, 42)에 포집되어 있던 레지스트가 배액로로 배출된다.
이러한 후, 밸브 V41, V42, V44, V45가 폐쇄되고, 필터부(3)로부터 트랩 탱크(41, 42)를 통하여 배액로에 이르는 경로가 폐쇄된다. 그리고, 밸브 V12, V14, V15, V16이 개방되고, 보틀(21)로부터 리퀴드 엔드 탱크(23), 필터부(3), 트랩 탱크(24)를 통하여 배액로에 이르는 경로가 개방된다. 또한 밸브 V11이 개방되어 N2 가스에 의해 보틀(21)이 가압되며, 레지스트 통류 처리가 개시된다. 도 8에 나타낸 바와 같이 레지스트 공급원(2)으로부터 레지스트가 상기 경로에 공급되고, 필터부(3) 내에서 상기 기포(40)가 용해된 레지스트가, 필터부(3)의 외부로 떠내려가게 되며, 트랩 탱크(24)를 통하여 배액로에 의해 제거된다. 이것에 의해서, 용해된 기포(40)가 재차 발포하여 파티클이 되는 것이 방지된다.
레지스트 통류 처리 개시로부터 정해진 시간 경과 후, 밸브 V16이 폐쇄되고, 필터부(3)로부터 트랩 탱크(24)를 통하여 배액로에 이르는 경로가 폐쇄된다. 이 경로의 폐쇄에 병행하여 밸브 V17, V18, V23이 개방되고, 도 9에 나타낸 바와 같이 필터부(3)로부터 트랩 탱크(24), 펌프(25) 및 트랩 탱크(26)를 통해 노즐(14)에 이르는 경로가 개방되며, 상기 노즐(14)로부터 레지스트가 배출되도록 레지스트 통류 처리가 계속된다. 이것에 의해서, 필터부(3)의 상류측의 파티클이 필터부(3)에 의해 포집되고, 필터부(3)의 하류측의 파티클은 레지스트와 함께 배출되어 배관계로부터 제거된다. 또, 이와 같이 레지스트를 통류 중에 적절한 타이밍으로 밸브 V19, 밸브 V23이 개폐되고, 트랩 탱크(26)에 레지스트가 저류된다.
통류 처리의 개시로부터 정해진 시간 경과하면, 밸브 V11이 폐쇄되고, 보틀(21) 내로의 N2 가스의 공급이 정지하고 밸브 V18, V23이 폐쇄되고, 펌프(25)로부터 노즐(14)에 이르는 경로가 차단되어, 레지스트의 통류 처리가 종료한다. 이후, 레지스트 도포 처리가 행해진다. 우선, 도시하지 않는 반송 기구에 의해 스핀 척(11)에 웨이퍼(W)가 유지되어, 수직축 둘레로 회전되고, 도 10에 나타낸 바와 같이 펌프(25)의 흡인 동작이 행해져, 필터부(3)의 2차측이 감압된다. 그것에 의하여, 보틀(21)로부터 레지스트가 필터부(3)의 2차측으로 유입되고, 펌프(25)에 레지스트가 저류된다. 이 흡인 동작에 의해, 그 필터부(3) 내 및 상기 배관 내의 압력은 -1 kPa∼-50 kPa, 예컨대 -1 kPa(-1000 Pa)로 된다.
상기 부압 탈기 처리시에는, 기포(40)를 여과 부재(35)로부터 제거하는 것을 목적으로 하기 때문에, 필터부(3) 내를 비교적 큰 부압 분위기로 한다. 그러나, 부압 분위기가 지나치게 크면, 레지스트 내의 용매에 용해되어 있었던 성분이 석출되어 레지스트의 성질이 변화되어 버릴 우려가 있다. 레지스트 도포 처리시에는, 이와 같이 변질된 레지스트가 웨이퍼(W)에 공급되는 것을 방지할 목적과, 상기 석출된 성분이 파티클이 되는 것을 방지할 목적으로부터, 필터부(3)를 포함하는 배관계 내의 압력이 상기와 같이 부압 탈기 처리시의 필터부(3) 내의 압력보다 높은 압력 분위기가 되도록, 펌프(25)의 흡인량이 제어되어 있다. 또, 상기 부압 탈기 처리시에 필터부(3)에서 레지스트의 성분이 석출되어도, 그 후, 필터부(3)의 레지스트를 제거함에 있어 여과 부재(35)에 의해 포집되거나, 기포가 용해된 레지스트와 함께 배관계로부터 배출되기 때문에, 레지스트 도포 처리에 영향은 없다.
밸브 V17이 폐쇄되고, 펌프(25)에 의한 흡인 동작이 종료되면, 밸브 V18이 개방되고 펌프(25)에 에어가 공급되고, 이미 설명한 다이어프램의 형상을 제어하기 위한 공간의 압력이 조정된 후, 밸브 V23이 개방되어 펌프(25)로부터 노즐(14)로의 레지스트의 토출 동작이 행해진다. 그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이 노즐(14)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트가 공급된다. 그 레지스트는 원심력에 의해, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로 넓어지고, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 도포된다. 토출 후, 밸브 V18, V23이 폐쇄되고, 레지스트 도포 처리가 종료된다. 또, 레지스트 도포 처리시에 있어서의 펌프(25)의 가압은 단계적으로 행해지지만, 여기서는 상세한 기재를 생략하고 있다.
연속하여 복수매의 웨이퍼(W)가 레지스트 도포 장치(1)에 반송되고, 상기 펌프(25)의 흡인, 토출 동작이 반복되어, 각 웨이퍼(W)에 레지스트가 도포된다. 또, 이 반복의 도포 처리중에 적절한 타이밍으로, 펌프(25)로부터 필터부(3)의 벤트용 포트, 트랩 탱크(41), 배액로에 이르는 경로가 개방되고 펌프(25)의 토출 동작이 행해짐으로써 필터부(3)의 벤트(가스 배출)가 행해진다. 리퀴드 엔드 탱크(23), 트랩 탱크(24), 트랩 탱크(26)에 접속되는 배액관의 밸브도 동일하게 적절한 타이밍으로 개방한 상태가 되고, 보틀(21) 혹은 펌프(25)로부터 압송되는 레지스트에 의해 벤트가 행해진다.
이 레지스트 도포 장치(1)에 따르면, 필터부(3)의 캡슐(32) 내에 레지스트를 공급하고, 여과 부재(35)를 레지스트에 침지한 후, 감압부(4)에 의해 캡슐(32) 내를 흡인하여, 도포 처리시에 있어서의 부압 분위기보다 낮은 압력의 부압 분위기로 하여 여과 부재(35)의 구멍(321)에 포함되는 기포를 인출한다. 이러한 후, 필터부(3)를 대기압 분위기로 되돌리고, 상기 기포를 레지스트에 용해시키고 있다. 이와 같이 처리를 행함으로써, 여과 부재(35)로부터 조속히 기포를 제거할 수 있고, 필터부(3)에 잔류하는 기포를 저감시킬 수 있다. 따라서, 레지스트 도포 장치(1)를 새롭게 시동하는 경우 및 필터부(3)를 교환하는 경우 중 어느 것에 있어서도, 필터부(3)를 레지스트 도포 장치(1)에 장착하여, 필터부(3)를 레지스트액에 침지하고 나서, 웨이퍼(W)에 처리를 행할 때까지 필요한 레지스트 도포 장치(1)의 시동 시간의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 이 레지스트 도포 장치(1)의 시동까지 필터부(3)에 통류시키는 레지스트의 양도 억제할 수 있다. 이러한 결과로서, 레지스트 도포 장치(1)에 의한 처리 효율의 향상을 도모할 수 있고, 이 시동에 필요한 비용도 억제할 수 있다.
(제2 실시형태)
계속해서, 제2 실시형태에 관해서 도 21을 참조하면서, 제1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명한다. 이 제2 실시형태에 있어서는, 감압부(4)의 구성이 제1 실시형태와 상이하다. 도 21에서는 이 감압부(4) 및 그 주변의 구성을 나타내고 있고, 밸브 V14의 상류측, 밸브 V15의 하류측은 각각 제1 실시형태와 동일하게 구성되어 있기 때문에, 기재를 생략하고 있다. 이 제2 실시형태에는 트랩 탱크(41, 42)의 대신에 펌프(51, 52)가 각각 설치되어 있다. 이들 펌프(51, 52)는 배기관(132, 134)을 통해 진공 탱크(53)에 접속되어 있다. 진공 탱크(53)는, 액면계(45)가 설치되어 있지 않은 것을 제외하고 제1 실시형태의 진공 트랩 탱크(43)와 동일하게 구성되어 있고, 밸브 V47을 통해 배기로(136)에 접속되어 있다.
상기 펌프(51, 52)는 예컨대, 펌프(25)와 동일한 다이어프램 펌프에 의해 구성되어 있다. 또한, 펌프(51, 52)에는 각각 에어 공급관(501, 502)이 각각 접속되어 있다. 에어 공급관(501, 502)으로부터의 에어 공급과, 배기관(132, 134)으로부터의 배기에 의해, 펌프(51, 52)는 각각 구동된다. 도면 중, V51, V52는, 각각 에어 공급관(501, 502)에 개설되는 밸브이다.
상기 부압 탈기 처리를 행할 때에는 밸브 V47이 개방되고, 펌프(51, 52)로부터 진공 탱크(53)를 통해 배기로(136)에 이르는 경로가 개방된 상태가 된다. 이 때, 도 21에 나타낸 바와 같이 밸브 V14, V15, V42, V45, V51, V52가 폐쇄되고, 필터부(3)와 그 상류측, 필터부(3)와 그 하류측의 트랩 탱크(24)에 이르는 경로, 펌프(51, 52)로부터 배액로에 이르는 경로가 각각 차단된 상태로 되어 있다. 또한, 밸브 V41, V44가 개방되고, 필터부(3)의 벤트용 포트(313), 외부 공급 포트(312)로부터 펌프(51, 52)에 이르는 경로가 개방된 상태가 된다. 이와 같이 각 밸브의 개폐가 제어되고, 펌프(51, 52)가 흡인 동작을 행함으로써, 외부 공급 포트(312), 벤트용 포트(313)를 통해 필터부(3) 내가 흡인되어, 필터부(3) 내에는 제1 실시형태와 동일한 부압 분위기가 형성된다.
부압 탈기 처리를 종료할 때에는, 밸브 V47, V41, V44가 폐쇄되고, 필터부(3)로부터 펌프(51, 52)에 이르는 경로, 및 진공 탱크(53)로부터 배기로(136)에 이르는 경로가 차단되어, 펌프(51, 52)의 흡인 동작이 종료한다. 그리고, 밸브 V42, V45가 개방되고, 필터부(3)로부터 펌프(51, 52)를 통하여 배액로에 이르는 경로가 개방되어, 이미 설명한 대기 개방 처리가 행해진다. 이러한 후, 도 22에 나타낸 바와 같이 밸브 V41, V44가 폐쇄되고, 필터부(3)로부터 펌프(51, 52)에 이르는 경로가 차단되고, 밸브 V51, V52가 개방되어, 펌프(51, 52)가 토출 동작을 행한다. 이에 따라 펌프(51, 52)에 잔류하고 있는 레지스트가 배액로에 배출된다. 제2 실시형태에 있어서, 이 부압 탈기 처리 및 대기 개방 처리 이외의 각 처리는, 제1 실시형태와 동일하게 행해지기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 이 제2 실시형태에 있어서도 제1 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다.
(제3 실시형태)
도 23에 나타내는 제3 실시형태는, 제2 실시형태와 감압부(4)의 구성에 관해서 차이가 있다. 제2 실시형태와 동일하게 펌프(51, 52)가 설치된다. 이들 펌프(51, 52)는 배기로(136)에 접속되어 있지 않고, 에어 공급관(501, 502)으로부터의 에어 공급의 유무에 의해서, 토출 동작, 흡인 동작이 전환된다. 그러한 동작이 행해지도록 펌프(51, 52)는, 예컨대 실린지나 공압 실린더를 구비한 펌프로서 구성된다. 각 밸브의 개폐는 제2 실시형태와 동일하게 행해지고, 부압 탈기 처리와 그 후의 필터부(3) 내의 대기 개방 처리가 행해진다. 또한, 이 예에서는 진공계(47)가, 필터부(3)와 펌프(51)를 접속하는 배관(131)의 진공도를 계측하도록 구성되어 있다.
또한, 펌프(51, 52)를, 공압에 의해 동작하는 펌프로 하는 대신에 예컨대 전동 펌프에 의해 구성해도 좋다. 이들 제3 실시형태에 있어서도 제1 실시형태와 동일하게, 레지스트 도포 장치(1)의 시동 시간의 신속화를 도모할 수 있다.
(제4 실시형태)
감압부(4)를 설치하지 않고서, 펌프(25)를 이용하여 부압 탈기 처리를 행해도 좋다. 도 24는, 그와 같은 제4 실시형태인 레지스트 도포 장치(5)를 나타내고 있다. 제1 실시형태와의 차이점을 설명하면, 상기 감압부(4)가 설치되어 있지 않은 것 외에는, 필터부(3)의 벤트용 포트에 접속되는 배관(131)이 밸브 V41을 통하여 배액로에 접속되어 있는 것을 들 수 있다. 또한, 이 실시형태에서는 필터부(3)의 2차측 밸브는, 트랩 탱크(24)의 배액관(112)에 설치되는 밸브 V16에 해당한다.
도 24∼도 27을 이용하여 레지스트 도포 장치(5)의 동작을 설명한다. 필터부(3)를 레지스트 도포 장치(5)의 각 배관에 부착 후, 제1 실시형태와 동일하게 레지스트 공급원(2)으로부터 필터부(3)의 벤트용 포트(313)를 통하여 배액로에 이르도록 레지스트를 공급하고, 도 24에 나타낸 바와 같이 외부 공급 포트(312), 트랩 탱크(24), 밸브 V16을 이 순서로 통과하여 배액로에 이르도록 레지스트를 공급하고, 필터부(3)의 침지 처리를 행한다.
그 후, 보틀(21)로부터 리퀴드 엔드 탱크(23)에 이르는 경로, 리퀴드 엔드 탱크(23)로부터 필터부(3)에 이르는 경로를 각각 폐쇄하고, 보틀(21)로부터 하류측으로의 레지스트의 공급을 정지하고, 보틀(21)로의 N2 가스의 공급을 정지한다. 또한, 밸브 V16을 폐쇄하고, 트랩 탱크(24)로부터 배액로에 이르는 경로를 폐쇄하고 밸브 V17를 개방하여, 필터부(3)로부터 트랩 탱크(24)를 통해 펌프(25)에 이르는 경로를 개방한다. 그리고, 도 25에 나타낸 바와 같이 펌프(25)의 흡인 동작을 행하고, 부압 탈기 처리를 행한다. 이 부압 탈기 처리에 있어서는, 펌프(25)의 흡인량을 제어함으로써, 필터부(3) 내를 -51 kPa∼-80 kPa, 예컨대 -80 kPa(-80000 Pa)로 유지한다. 그것에 의하여, 도 28에 나타낸 바와 같이 필터부(3)의 외부 공급 포트(312)를 향해서, 기포(40)가 여과 부재(35)로부터 인출된다.
그 후, 도 26에 나타낸 바와 같이 밸브 V41, V16이 개방되고, 필터부(3)의 벤트용 포트(313)가 배액로에 개방되고, 필터부(3)의 외부 공급 포트(312)가 트랩 탱크(24)를 통하여 배액로에 개방되어, 필터부(3) 내가 대기압 분위기가 된다. 이것에 의해서 제1 실시형태와 동일하게 레지스트로의 기포(40)의 용해가 행해진다. 또한, 펌프(25)의 흡인 상태가 해제되어, 토출 상태가 된다.
그 후, 제1 실시형태와 동일하게 레지스트 공급원(2)으로부터 필터부(3), 펌프(25), 트랩 탱크(26), 노즐(14)을 순서로 유통하여 레지스트가 배출되도록 통류 처리를 행한다. 또, 트랩 탱크(26)로의 레지스트의 충전도 제1 실시형태와 동일하게 행해진다. 상기 레지스트의 배출이 정해진 시간 계속된 후, 레지스트 도포 처리가 개시되고, 도 27에 나타낸 바와 같이, 펌프(25)에 의한 흡인이 행해진다. 여기서의 흡인은, 제1 실시형태의 레지스트 도포 처리 시간과 동일하게 필터부(3)가 부압 탈기 처리시의 압력보다 높은 압력이 되도록 제어된다. 이러한 후, 펌프(25)의 토출 동작이 행해지고, 흡인한 레지스트를 노즐(14)로부터 웨이퍼(W)에 공급한다.
이러한 레지스트 도포 장치(5)에 있어서도, 제1 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다. 이 실시형태에 있어서는, 펌프(25)가 감압부(4)의 역할을 갖기 때문에, 장치 구성을 간소하게 할 수 있다는 이점이 있다. 다만, 필터부(3)를 상기와 같이 비교적 큰 부압 분위기로 유지하는 것은, 펌프(25)에 큰 부하를 가하여 열화시키는 경우가 있기 때문에, 그러한 열화를 방지하는 관점에서는 제1 실시형태와 동일하게 부압 탈기 처리를 행하기 위한 전용의 감압부(4)를 설치하는 것이 유효하다.
(제5 실시형태)
도 29에 나타내는 제5 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치(50)는, 제4 실시형태의 변형예이며, 제4 실시형태와 동일하게 펌프(25)에 의해 부압 탈기 처리가 행해진다. 제4 실시형태와의 차이점을 설명하면, 배관(503, 504)이 설치되는 것, 이들 배관에 개설되는 밸브 V53, V54가 설치되는 것을 들 수 있다. 배관(503)은 트랩 탱크(24)와, 배관(103)의 밸브 V14의 상류측을 접속한다. 배관(504)은, 펌프(25)와 트랩 탱크(24)를 서로 접속한다. 또, 도시의 편의상, 펌프(25)로부터의 레지스트의 토출 경로가, 그 배관(504)과 배관(107)의 2개가 신장하고 있는 것처럼 나타내고 있지만, 실제로 배관(504), 배관(107)은, 펌프(25)로부터 신장하는 배관의 선단측이 분기되어 구성되어 있다.
이 실시형태의 통류 처리에는, 레지스트의 사용량을 억제하기 위해서 배관(503, 504)을 이용하여 다음과 같이 레지스트를 통류시키는 공정이 포함된다. 밸브 V11, V12, V14, V17을 개방하여, 보틀(21)의 가압을 행하고 보틀(21)로부터 필터부(3), 트랩 탱크(24)를 통해 펌프(25)에 이르는 경로를 개방한다. 그리고, 펌프(25)의 흡인 동작을 행한 후, 밸브 V12를 폐쇄하여 보틀(21)과 리퀴드 엔드 탱크(23)와의 접속을 차단하고, 밸브 V54, V53, V13을 개방하여, 펌프(25)로부터 트랩 탱크(24)를 통해 리퀴드 엔드 탱크(23)에 이르는 경로를 개방한다. 펌프(25)로부터의 토출 동작을 행하여, 레지스트를 리퀴드 엔드 탱크(23)측으로 되돌린다. 필터부(3)의 침지 처리, 부압 탈기 처리, 대기 개방 처리 및 레지스트 도포 처리는 제4 실시형태와 동일하게 행해지기 때문에, 여기서는 기재를 생략한다.
(제6 실시형태)
본 발명을 레지스트 도포 장치에 적용하는 케이스에 관해서 설명해 왔지만, 처리액으로서 레지스트를 이용하는 것으로는 한정되지 않는다. 도 30은 현상액을 공급하는 현상액 공급계(60) 및 순수를 공급하는 순수 공급계(61)에 관해서 개략적으로 나타내고 있다. 현상액 공급계(60) 및 순수 공급계(61)는, 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하고, 웨이퍼(W) 상의 그 현상액을, 웨이퍼(W)에 순수를 공급함으로써 제거하는 현상 장치를 구성한다. 현상 장치에 있어서는, 그와 같이 현상액 및 순수를 웨이퍼(W)에 공급하기 위해서, 레지스트 도포 장치(1)와 동일하게 컵(13) 및 스핀 척(11)이 설치된다. 또한, 각 밸브의 개폐 등의 동작을 제어하는 제어부(10)가 설치되지만, 이들 컵(13), 스핀 척(11), 제어부(10)의 도시는 생략하고 있다.
도면 중 도면 부호 62는 현상액의 공급부, 도면 부호 63은 공급부로부터 공급된 현상액을 저류하는 탱크이며, 이들은 함께 현상액의 공급원을 구성한다. 탱크(63)는, N2 가스 공급원(64)으로부터의 N2 가스의 공급에 의해, 하류측에 현상액을 가압한 상태로 송액하는 역할도 갖는다. 도면 중 V61, V62는, 탱크(63)로의 현상액 공급, N2 가스 공급을 각각 제어하기 위한 밸브이다. 도면 중 도면 부호 65는, 탱크(63)로부터의 유로를 분기시키기 위한 분기로 형성부이다. 도면의 예에서는 3가지로 분기로를 형성하고 있다.
분기로 형성부(65)의 하류에는 각각 밸브 V63을 통해 필터부(3)가 설치되고, 필터부(3)의 하류에는 밸브 V64가 설치되어 있다. 필터부(3)의 벤트용 포트(313)와, 필터부(3)의 하류측 그리고 밸브 V64의 상류측에는, 제1 실시형태에서 설명한 감압부(4)가 접속되어 있다. 밸브 V64의 하류측의 구성에 관해서, 도면에서는 3가지의 바리에이션을 나타내고 있다. 하나는 유량계(67)의 하류측에서 분기로 형성부(68)에 의해 분기되어, 각 분기단에 밸브 V65를 통해 노즐(66)이 접속되는 예이다. 하나는 필터부(3)의 하류측에서 분기되어, 각 분기단이 유량계(67), 밸브 V65를 이 순서로 통과하여 노즐(66)에 접속되는 예이다. 하나는 유로가 분기되지 않고서 유량계(67), 밸브 V65를 이 순서로 통과하여 노즐(66)에 접속되는 예이다. 이와 같이 필터부(3)를 장착하는 배관계의 구성은 임의적이다.
현상액 공급계(60)에서는 제1 실시형태와 동일하게 필터 웨팅 처리가 행해진다. 다만, 처리액으로서는 레지스트의 대신에 공급부(62)로부터 탱크(63)를 통해 하류측에 공급되는 현상액이 이용된다. 필터 웨팅 처리 후, 노즐(66)로부터 현상액을 웨이퍼(W)에 공급함에 있어서는, 탱크(63)로부터 가압된 현상액이 하류측에 공급된다. 즉, 이 예에서는 현상액 공급시에 필터부(3) 내를 포함하는 탱크(63)로부터 노즐(66)에 이르는 경로는 정압 분위기가 된다. 즉, 상기 각 실시형태와 같이 웨이퍼(W)로 처리액을 공급할 때에, 필터부(3)의 하류측에 부압 분위기를 형성하는 것으로는 한정되지 않는다. 그런데, 이 현상액 공급계(60)에 있어서 처리액으로서 현상액 대신에 시너를 이용함으로써, 시너 공급계를 구성해도 좋다. 이 시너 공급계는, 예컨대 상기 레지스트 도포 장치(1)에 적용되고, 레지스트 도포 전에 웨이퍼(W)에 시너를 공급하여, 레지스트의 웨이퍼(W)로의 습윤성을 높인다.
순수 공급계(61)는, 순수 공급원(69)으로부터 밸브 V61, 밸브 V63, 필터부(3), 유량계(67), 밸브 V65를 통해 노즐(66)에 이르는 배관계를 구비하고 있다. 그리고, 현상액 공급계(60)와 동일하게, 이 배관계에는 감압부(4)가 접속되고, 제1 실시형태와 동일하게 필터 웨팅 처리가 행해진다. 이 웨팅에는 레지스트의 대신에 순수 공급원(69)으로부터 공급되는 순수가 이용된다. 순수 공급원(69)은, 예컨대 공장의 용력에 의해 그 순수가 흐르고 있는 유로에 의해 구성되고, 이 순수 공급원(69)으로부터 상기 배관계에 유입된 그 순수의 수압에 의해, 노즐(66)측으로 순수가 유통하도록 그 배관계가 구성되어 있다. 즉, 이 순수 공급계(61)에 있어서도 웨이퍼(W)에 순수를 공급함에 있어서, 순수 공급원(69)으로부터 노즐(66)에 이르는 배관 내는 정압 분위기가 된다.
상기 각 실시형태에 있어서, 부압 탈기 처리와 필터부(3)의 대기 개방 처리는 반복하여 행해도 좋다. 또한, 상기 예에서는 필터부(3)에 있어서, 외부 공급 포트(312) 또는, 외부 공급 포트(312) 및 벤트용 포트(313)로부터 흡인을 행하고 있지만, 어떤 포트로부터 흡인을 행할지에 대해서는 이러한 예로 한정되지 않는다. 예컨대, 레지스트 도입 포트(311)로부터 흡인을 행하도록 감압부(4)를 구성해도 좋다.
계속해서, 예컨대 상기 레지스트 도포 장치(1)가 적용되는 도포, 현상 장치(7)를 설명한다. 도 31, 도 32, 도 33은, 각각 도포, 현상 장치(7)의 평면도, 사시도, 개략 종단 측면도이다. 이 도포, 현상 장치(7)는, 캐리어 블록(D1)과, 처리 블록(D2)과, 인터페이스 블록(D3)을 직선형으로 접속하여 구성되어 있다. 인터페이스 블록(D3)에는 노광 장치(D4)도 접속되어 있다. 이후의 설명에서는 블록 D1∼D3의 배열 방향을 전후 방향으로 한다. 캐리어 블록(D1)은, 기판인 웨이퍼(W)를 복수매 포함하는 캐리어(C)를 장치 내외로 반입하는 역할을 갖고, 캐리어(C)의 배치대(71)와, 개폐부(72)와, 개폐부(72)를 통해 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 이동 탑재 기구(73)를 구비하고 있다.
처리 블록(D2)은, 웨이퍼(W)에 액처리를 행하는 제1∼제6 단위 블록 B1∼B6이 아래부터 순서대로 적층되어 구성되어 있다. 설명의 편의상 웨이퍼(W)에 하층측의 반사 방지막을 형성하는 처리를 「BCT」, 웨이퍼(W)에 레지스트막을 형성하는 처리를 「COT」, 노광 후의 웨이퍼(W)에 레지스트 패턴을 형성하기 위한 처리를 「DEV」라고 각각 표현하는 경우가 있다. 또한, 이 이후의 설명에서, 단위 블록을 「층」으로 표현하여 기재의 번잡화를 피하는 경우가 있다.
이 예에서는, 아래부터 BCT층, COT층, DEV층이 2층씩 쌓아 올려져 있고, COT층(B3, B4)을 대표하여 도 31을 참조하면서 설명한다. 캐리어 블록(D1)으로부터 인터페이스 블록(D3)을 향하는 반송 영역 R의 좌우의 한쪽측에는 선반 유닛 U이 배치되어 있다. 다른쪽측에는 액처리 모듈로서, 상기 레지스트 도포 장치(1)와, 보호막 형성 모듈(74)이 전후로 나란히 설치되어 있다. 도포, 현상 장치(7)에서는 웨이퍼(W)가 배치되는 장소를 모듈이라고 부르기 때문에, 그것에 맞추어, 여기서는 레지스트 도포 장치(1)를 레지스트 도포 모듈(1)이라고 표기한다.
상기 반송 영역 R에는, 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 기판 반송 기구인 반송 아암 A3이 설치되어 있다. 이 반송 아암 A3은, 진퇴 가능, 승강 가능, 수직축 둘레에 회전 가능, 그리고 반송 영역 R의 길이 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 단위 블록 B3의 각 모듈 사이에서 웨이퍼(W)의 교환을 행할 수 있다. 또한, 상기 선반 유닛 U는, 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행하는 가열 모듈(76)과, 둘레가장자리 노광 모듈(77)에 의해 구성된다. 둘레가장자리 노광 모듈(77)은, 레지스트 도포 후의 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부를 노광한다.
다른 단위 블록 B1, B2, B5 및 B6은, 액처리 모듈에 있어서, 웨이퍼(W)에 공급하는 약액이 상이한 것을 제외하고, 단위 블록 B3, B4와 동일하게 구성된다. 단위 블록 B1, B2는, 레지스트 도포 모듈(1), 보호막 형성 모듈(74)의 대신에 액처리 모듈로서 반사 방지막 형성 모듈을 구비하고, 단위 블록 B5, B6은, 액처리 모듈로서 현상 모듈을 구비한다.
처리 블록(D2)에 있어서의 캐리어 블록(D1)측에는, 타워 T1이 설치되고, 이 타워 T1에 대하여 웨이퍼(W)의 교환을 행하기 위한 승강 가능한 교환 기구인 교환 아암(75)이 설치되어 있다. 타워 T1은, 상기 교환 모듈 이외에, 복수매의 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관하는 버퍼 모듈과, 웨이퍼(W)의 표면을 소수화하는 소수화 처리 모듈 등이 설치되어 있지만, 설명을 간소화하기 위해서 이들 모듈은 교환 아암(75)과 각 단위 블록 B1∼B6의 반송 아암 A1∼A6과의 사이에서 웨이퍼(W)를 교환하기 위한 교환 모듈 TRS로 한다. 또한, 타워 T1에는, 웨이퍼(W)의 표면의 파티클을 검출하는 검사 모듈(70)이 설치되어 있다.
인터페이스 블록(D3)은 단위 블록 B1∼B6에 걸쳐 상하로 신장하는 타워 T2, T3, T4를 구비하고 있고, 타워 T2와 타워 T3에 대하여 웨이퍼(W)의 교환을 행하기 위한 승강 가능한 교환 기구인 인터페이스 아암(79)과, 타워 T2와 타워 T4에 대하여 웨이퍼(W)의 교환을 행하기 위한 승강 가능한 교환 기구인 인터페이스 아암(78)과, 타워 T2와 노광 장치(D4)의 사이에서 웨이퍼(W)의 교환을 행하기 위한 인터페이스 아암(80)이 설치되어 있다. 도 33에 나타낸 바와 같이 타워 T2는, 교환 모듈 TRS가 서로 적층되어 구성되어 있다. 또한 타워 T3, T4에 관해서는 설명을 생략한다.
이 도포, 현상 장치(7) 및 노광 장치(D4)로 이루어지는 시스템의 웨이퍼(W)의 반송 경로의 개략에 관해서 간단히 설명한다. 웨이퍼(W)는, 캐리어(C)→이동 탑재 기구(73)→타워 T1의 교환 모듈 TRS→교환 아암(75)→단위 블록 B1(B2)→단위 블록 B3(B4)→인터페이스 블록(D3)→노광 장치(D4)→인터페이스 블록(D3)→단위 블록 B5(B6)→타워 T1의 교환 모듈 TRS→이동 탑재 기구(73)→캐리어(C)의 순서로 흘러 간다.
처리 블록(D2) 내의 웨이퍼(W)의 흐름에 관해서 보다 자세히 설명하면, 반사 방지막을 형성하는 단위 블록 B1, B2, 레지스트막을 형성하는 단위 블록 B3, B4 및 현상을 행하는 단위 블록 B5, B6은 이중화되어 있고, 이들 이중화된 단위 블록에 대하여, 동일한 로트 내의 복수의 웨이퍼(W)가 분류되어, 즉 교대로 단위 블록에 반송된다. 예컨대 웨이퍼(W)를 단위 블록 B1과 교환하는 경우에는, 타워 T1 중의 교환 모듈 TRS 중, 단위 블록 B1에 대응하는 교환 모듈 TRS1(반송 아암 A1에 의해 웨이퍼(W)의 교환이 가능한 교환 모듈)에 대하여, 교환 아암(75)에 의해 웨이퍼(W)가 교환되게 된다. 타워 T1에 있어서의 교환 아암(75)의 수취처의 모듈은, 이동 탑재 기구(73)에 의해 반입되는 교환 모듈 TRS0이다.
또한 단위 블록 B2에 대응하는 교환 모듈을 TRS2라고 하면, 교환 모듈 TRS0의 웨이퍼(W)는 교환 아암(75)에 의해 교환 모듈 TRS2로 전달된다. 따라서 동일한 로트 내의 웨이퍼(W)는, 교환 아암(75)에 의해 교환 모듈을 TRS1, TRS2에 대하여 교대로 분류하게 된다.
이들 교환 모듈 TRS1, TRS2의 웨이퍼(W)를 반송 아암 A1, A2이 수취하고, 반사 방지막 형성 모듈, 가열 모듈에 순서대로 반송하여, 반사 방지막을 형성한다. 그 반사 방지막의 형성을 끝낸 웨이퍼(W)는, 예컨대 교환 모듈 TRS1 혹은 TRS2를 통해, 교환 아암(75)에 의해 단위 블록 B3에 대응하는 교환 모듈 TRS3과 단위 블록 B4에 대응하는 교환 모듈 TRS4과의 사이에서 분류되어 반송된다. 이들 교환 모듈 TRS3, TRS4의 웨이퍼(W)를 반송 아암 A3, A4가 수취하고, 레지스트 도포 모듈(1),가열 모듈(76), 둘레가장자리 노광 모듈(77)에 순서대로 반송하여, 레지스트막의 형성, 둘레가장자리 노광이 행해진다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 상기와 같이 타워 T2에 반송되고, 노광 장치(D4)로 노광된다.
또한 노광을 끝낸 웨이퍼(W)는, 인터페이스 블록(D3)의 인터페이스 아암(78, 79, 80)에 의해, 타워 T2의 교환 모듈 TRS를 통해 단위 블록 B5, B6에 대하여 교대로 반입되게 된다. 단위 블록 B5, B6으로, 웨이퍼(W)는 반송 아암 A5, A6에 의해 가열 모듈→현상 모듈→가열 모듈의 순서로 반송된 후, 타워 T1를 통해 캐리어(C)에 되돌린다. 예컨대 이미 설명한 제어부(10)에 의해, 도포, 현상 장치(7)의 각부에 제어 신호가 송신되고, 그것에 의하여 웨이퍼(W)의 반송 및 모듈의 동작이 제어되며, 이러한 처리가 행해진다. 또한, 제어부(10)에 의해, 후술의 검사 처리에 있어서의 각부의 동작이 제어된다.
계속해서, 상기 검사 모듈(70)을 이용한 검사 처리에 관해서 설명한다. 제3 단위 블록 B3의 레지스트 도포 모듈(1)에 있어서, 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이 부압 탈기 처리, 대기 개방 처리, 레지스트 통류 처리를 순서대로 행한 후, 도포, 현상 장치(7)에 복수매의 테스트용 웨이퍼(W1)가 저장된 캐리어(C)를 도시하지 않는 반송 기구에 의해 반송한다. 캐리어(C)로부터 이동 탑재 기구(73)→교환 모듈 TRS3→반송 아암 A3→레지스트 도포 모듈(1)의 순서로 테스트용 웨이퍼(W1)가 반송되고, 그 테스트용 웨이퍼(W1)에 레지스트 도포 처리가 행해진다. 그 후, 테스트용 웨이퍼(W1)는, 반송 아암 A3→교환 모듈 TRS3→교환 아암(75)→검사 모듈(70)의 순서로 반송되고, 그 검사 모듈(70)로 검사를 받아, 이동 탑재 기구(73)에 의해 캐리어(C)에 되돌린다.
검사 모듈(70)의 검사 결과가 제어부(10)에 송신되고, 레지스트막 내의 파티클의 수가 카운트된다. 카운트된 파티클수가 기준치 이하이면, 제어부(10)는 도포, 현상 장치(7)를 사용 가능하게 한다. 즉, 캐리어(C)가 상기 배치대(71)에 반송되었을 때에, 그 캐리어(C)로부터 이미 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)를 반송하여 처리를 행할 수 있다. 카운트된 파티클수가 기준치를 넘고 있으면, 제어부(10)는, 예컨대 재차의 부압 탈기 처리, 대기 개방 처리 및 레지스트 통류 처리를 행하도록 레지스트 도포 모듈(1)의 동작을 제어한다. 그 후 캐리어(C)로부터 신규인 테스트용 웨이퍼를 상기 레지스트 도포 모듈(1)에 반송한다. 예컨대 파티클수가 기준치 이하가 될 때까지, 상기 부압 탈기 처리, 레지스트 통류 처리, 테스트용 웨이퍼로의 레지스트 도포 처리가 반복된다.
캐리어(C)가 배치대(71)에 반송되더라도, 상기 파티클이 기준치 이하가 될 때까지, 그 캐리어(C)로부터 제품 제조용 웨이퍼(W)의 떨쳐냄 동작은 보류된다. 이와 같이 웨이퍼(W)의 반송 제어 및 레지스트 도포 모듈(1)의 동작 제어를 행함으로써, 제품 제조용 웨이퍼(W)에 파티클이 혼입하는 것을, 보다 확실하게 억제할 수 있다. 재차의 부압 탈기 처리, 대기 개방 처리 및 레지스트 통류 처리를 행하는지 여부는, 제어부(10)가 결정하는 대신에, 검사 모듈(70)에서 검출된 파티클수에 기초하여 장치의 오퍼레이터가 결정하도록 해도 좋다.
그런데 상기 각 예에서는, 대기 개방 처리에 의해 기포를 레지스트에 용해시킨 후, 통류 처리를 행하여, 이 기포가 용해된 레지스트를 배액하고 있지만, 이와 같이 통류 처리에 의한 배약을 행하지 않고 기포가 용해된 상태의 레지스트를 웨이퍼(W)에 도포해도 좋다. 다만, 이미 설명한 바와 같이 재발 거품을 피하기 위해서, 상기 통류 처리를 행하는 것이 바람직하다.
또한, 특허청구의 범위에서 말하는 목표 압력 분위기는, 부압 탈기 처리 후에 필터부(3) 내의 압력을 상승시켜 기포를 용해시키는 데 있어서의 목표로 하는 정해진 압력 분위기이며, 상기 각 실시형태에 있어서는 대기압 분위기에 해당한다. 다만, 이 목표 압력 분위기는 대기압 분위기인 것에 한정되지 않고, 임의의 압력 분위기이다. 예컨대 제1 실시형태에서 필터부(3)의 침지 처리를 행하고, 그 후 노즐(14)로부터 보틀(21)에 이르는 경로에 레지스트를 유통시켜 둔다. 이러한 후, 부압 탈기 처리를 행하여, 필터부(3) 내를 대기 분위기로 개방한다. 이 때 필터부(3) 내의 압력이 상승하고, 대기압에 도달하기 전에 개방되어 있던 밸브를 폐쇄하여, 필터부(3) 내를 부압 분위기로 유지한다. 그 후, 펌프(25)의 흡인 동작, 토출 동작을 행하고, 웨이퍼(W)에 레지스트를 공급한다. 즉, 이 경우는 상기 부압 분위기가 목표 압력 분위기이다.
(평가 시험 1)
기존의 3종류의 필터부(3)를 준비하고, 그 내부의 압력을 변화시켰다. 그리고, 그렇게 압력을 변화시켰을 때에 내부의 압력이 대기압일 때의 용적에 대한 해당 용적의 변화량에 관해서 측정했다. 이 시험에서는, 대기압 이상이 되도록 그 압력을 변화시키고 있다. 상기 3가지의 필터부(3)를 3A, 3B, 3C로 한다. 도 34의 그래프는, 필터부(3A, 3B, 3C)에 관한 실험 결과를 실선, 일점 쇄선, 이점 쇄선으로 각각 나타내고 있다. 그래프의 횡축이 대기압과, 설정한 압력과의 차분(단위 MPa)이며, 종축이 용적 변화량(단위 mL)이다.
그래프에서 각 필터부(3)는, 내부의 압력이 높아짐에 따라 용적이 커지고 있는 것을 알 수 있다. 이 시험 결과로부터, 압력을 대기압 이하로 한 경우, 점선의 그래프로 나타낸 바와 같이 각 필터부(3A∼3C)의 용적이 변화된다고 생각된다. 즉, 상기와 같이 부압 탈기 처리시에 필터부(3) 내를 부압으로 하였을 때, 필터부(3) 내의 용적이 변화되고, 그것에 의하여 여과 부재(35)의 주위에 처리액의 유동이 일어난다고 생각된다. 즉, 필터부(3)의 외부로부터 처리액을 공급하지 않더라도 필터부(3) 내로 처리액을 유동시킬 수 있다고 생각된다. 이 처리액의 유동에 의해, 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이 모세관 현상이 촉진되고, 여과 부재(35)로의 처리액의 침투 및 여과 부재(35)로부터의 기포의 제거가 촉진되는 것이 추정된다.
(평가 시험 2)
계속해서, 상기 제1 실시형태에 따라서 부압 탈기 처리, 필터부(3)의 대기 개방 처리, 통류 처리, 웨이퍼(W)로의 도포 처리를 행했다. 다만, 이 평가 시험 2에서는 처리액으로서 레지스트의 대신에 시너를 이용하여 실험을 행했다. 상기 통류 처리에 있어서 하류측으로 공급하는 시너의 유량을 변경하여, 복수매의 웨이퍼(W)에 시너를 공급했다. 그리고, 각 웨이퍼(W)에 관해서 32 nm 이상의 크기의 파티클을 측정했다. 이것을 평가 시험 2-1로 한다. 또한, 평가 시험 2-2로서, 부압 탈기 처리 및 그 후의 대기 개방을 행하지 않는 것 외에는 평가 시험 2-1과 동일한 시험을 행했다.
도 35는 이들 평가 시험 2-1, 2-2의 결과를 나타내는 그래프이다. 그래프의 횡축은 상기 시너의 통류 처리에 있어서 사용한 시너의 유량을 나타내고, 종축은 파티클의 개수를 나타내고 있다. 이 그래프에 나타낸 바와 같이 평가 시험 2-1에 있어서는 500 mL 정도 이상의 시너를 사용함으로써 파티클의 수를 10개 이하로 억제할 수 있다. 그러나, 평가 시험 2-2에서는 시너의 유량을 500 mL 정도 이상으로 해도 100개 이상의 파티클이 검출되었다. 이 평가 시험 2의 결과로부터, 본 발명의 수법을 이용함으로써 여과 부재(35)로부터 조속히 기포를 제거하고, 그 후의 처리액의 통류 공정에 요하는 시간을 억제하여, 장치의 기동에 요하는 시간의 단축화를 도모할 수 있는 것이 나타내진다.
W : 웨이퍼 1 : 레지스트 도포 장치
10 : 제어부 11 : 스핀 척
2 : 레지스트 공급원 3 : 필터부
25 : 펌프 4 : 감압부
41, 42 : 트랩 탱크 43 : 진공 트랩 탱크
136 : 배기로 311 : 레지스트 도입 포트
312 : 외부 공급 포트 313 : 벤트용 포트

Claims (14)

  1. 신규한 필터부 내에 처리액을 채우는 공정과,
    계속해서 상기 필터부로부터 기포를 제거하기 위해서 그 필터부 내를 부압 분위기인 제1 압력 분위기로 하는 공정과,
    그 후, 상기 필터부 내가 목표 압력 분위기가 되도록 그 필터부 내를 상기 제1 압력 분위기로부터 승압시키는 공정과,
    이러한 후, 상기 필터부의 2차측을 상기 제1 압력 분위기보다 높은 제2 압력 분위기로 한 상태로, 상기 필터부의 1차측으로부터 처리액을 상기 필터부에 통류시키는 공정과,
    상기 필터부를 통류한 처리액을, 노즐을 통해 피처리체에 공급하여 액처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 압력 분위기는, 상기 목표 압력 분위기보다 그 압력이 낮고, 상기 제1 압력 분위기보다 그 압력이 높은 부압 분위기인 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 필터부와 상기 노즐 사이에 설치되고, 처리액을 노즐로 보내기 위한 프로세스용 펌프의 감압 동작에 의해 상기 제1 압력 분위기가 형성되는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 압력 분위기는, 처리액을 노즐에 보내는 프로세스용 펌프와는 별도의 감압부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 압력 분위기의 압력은 -51 kPa∼-80 kPa인 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부 내를 상기 목표 압력 분위기로 승압시키는 공정은, 필터부 내를 대기압 분위기로 하는 공정인 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리액을 피처리체에 공급하여 액처리를 행한 후, 그 피처리체에 대하여 액처리의 검사를 행하고, 검사 결과가 양호하지 않을 때에는 재차 필터부 내를 제1 압력 분위기로 하는 공정으로부터 제2 압력 분위기로 하는 공정까지의 일련의 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  8. 처리액 공급원, 필터부 및 노즐이 상류측으로부터 이 순서로 설치되고, 노즐로부터 피처리체에 처리액을 공급하여 액처리를 행하기 위한 처리액 공급 장치에 있어서,
    상기 필터부의 1차측, 2차측 및 벤트에 각각 설치된 1차측 밸브, 2차측 밸브, 벤트 밸브와,
    상기 필터부 내를 감압하기 위한 감압부와,
    밸브 및 감압부를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 1차측으로부터 처리액을 공급하여 필터부 내에 처리액을 채우는 단계와, 상기 1차측 밸브, 2차측 밸브 및 벤트 밸브 중 적어도 하나를 폐쇄 상태, 다른 밸브를 개방 상태로 하여, 상기 감압부에 의해 그 필터부 내를 부압 분위기인 제1 압력 분위기로 하는 단계와,
    그 후, 상기 폐쇄 상태로 되어 있는 밸브를 개방하여 상기 필터부 내가 목표 압력 분위기가 되도록 그 필터부 내를 상기 제1 압력 분위기로부터 승압시키는 단계와,
    이러한 후, 상기 필터부의 2차측을 상기 제1 압력 분위기보다 높은 제2 압력 분위기로 한 상태로, 그 1차측으로부터 처리액을 상기 필터부에 통류시키고, 상기 노즐을 통해 피처리체에 공급하여 액처리를 행하는 단계를 실행하는 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서, 필터부와 노즐 사이에 프로세스용 펌프가 설치되고,
    상기 제2 압력 분위기는 상기 목표 압력 분위기보다 그 압력이 낮은 부압 분위기이며, 상기 필터부에서의 1차측으로부터의 처리액의 통류는, 그 프로세스용 펌프에 의해 그 제2 압력 분위기가 형성되는 것에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 감압부는, 상기 프로세스용 펌프를 겸용하고 있는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 감압부는, 상기 프로세스용 펌프와는 별개로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 압력 분위기의 압력은 -51 kPa∼-80 kPa인 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부 내를 목표 압력 분위기로 승압시키는 단계는, 필터부 내를 대기압 분위기로 하는 단계인 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  14. 처리액 공급원, 필터부 및 노즐이 상류측으로부터 이 순서로 설치되고, 노즐로부터 피처리체에 처리액을 공급하여 액처리를 행하기 위한 처리액 공급 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 기억하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 처리액 공급 방법을 실시하도록 단계군이 짜여져 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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