KR20170118606A - 전기 집진 장치 및 처리액 공급 장치 - Google Patents

전기 집진 장치 및 처리액 공급 장치 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

서로 대향하고 또한 그 사이가 처리액의 유로로서 구성된 제 1 전극 및 제 2 전극을 구비한 전기 집진 장치에 있어서, 사용 가능한 전극의 재질의 자유도를 높게 하는 것이다. 상기의 제 1 전극 및 제 2 전극과, 당해 제 1 전극 및 제 2 전극과 함께 상기 유로를 구획하고 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 각 주연부의 사이에 개재되는 절연성의 지지 부재와, 상기 유로를 향하도록 마련된 처리액의 유입 포트 및 유출 포트와, 상기 제 1 전극의 외면측 및 상기 제 2 전극의 외면측에 각각 적층되고 전원부와 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 전기적으로 접속하기 위한 제 1 도전로용의 면상체 및 제 2 도전로용의 면상체를 구비하도록 장치를 구성한다. 그에 따라, 전극과 도전로와의 접촉 면적이 비교적 커져 접촉 저항을 작게 할 수 있으므로, 전기장 강도가 확보되어, 전극의 재질의 선택의 자유도가 높아진다.

Description

전기 집진 장치 및 처리액 공급 장치 {ELECTROSTATIC PRECIPITATOR AND PROCESSING LIQUID SUPPLY APPARATUS}
본 발명은 처리액의 유로를 형성하고 또한 서로 대향하는 전극을 구비한 전기 집진 장치 및 처리액 공급 장치에 관한 것이다.
기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 기재함)에 레지스트 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정에서는, 처리액 공급 장치에 있어서 노즐로부터 당해 웨이퍼에 처리액이 토출되어 처리가 행해지고, 레지스트 패턴에 결함이 발생하는 것을 방지하기 위하여 처리액 중에 포함되는 이물을 집진하여 제거하는 것이 요구되고 있다. 이 이물을 집진함에 있어서, 처리액의 저류조 내에 전극을 마련하여 이물이 가지는 전하에 의해 당해 이물을 이 전극으로 끌어당겨 집진하는 것이 고려된다.
그러나, 이러한 저류조는 용량이 비교적 크기 때문에, 충분한 집진을 행하기 위해서는 많은 전극을 마련하거나 전극의 구조가 복잡화됨으로써, 장치의 제조 코스트가 증가할 우려가 있다. 또한, 웨이퍼에 대한 이물의 공급을 확실히 방지하기 위해서는 노즐에 가까운 위치에서 집진을 행하는 것이 바람직하다. 따라서 특허 문헌 1에 기재되는 바와 같이, 저류조와 노즐을 접속하는 처리액의 공급로를 구성하는 한 쌍의 전극을 구비하는 전기 집진 모듈을 장치에 마련하고, 처리액이 당해 공급로를 유통하는 동안에 직류 전원으로부터 당해 전극에 직류 전압을 인가하여 이 공급로에 있어서 이물을 집진하는 것이 검토되고 있다.
일본특허공개공보 2012-222238호
그런데, 직류 전원과 상기의 처리액의 공급로를 형성하는 전극을 접속하는 도전로로서는, 예를 들면 비교적 저항이 낮은 구리 등의 금속이 이용된다. 그러나, 전극으로서는 처리액의 금속 오염이 일어나지 않도록 상기의 도전로와는 상이한 재질을 이용하여 구성하는 것이 요구된다. 이와 같이 서로 재질이 상이함에 따라, 전극과 도전로 간의 접촉 저항이 비교적 높아진다. 한편, 이물의 집진을 충분히 행할 수 있도록 전극 간에서는 충분한 강도의 전계를 확보할 필요가 있다. 이러한 이유에서 전극으로서 이용되는 재질은 한정되는데, 장치의 제조 코스트를 저하시키거나 설계의 자유도를 높게 하기 위하여 다양한 재질을 전극으로서 사용 가능하게 하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 서로 대향하고 또한 그 사이가 처리액의 유로로서 구성된 제 1 전극 및 제 2 전극을 구비한 전기 집진 장치에 있어서, 사용 가능한 전극의 재질의 선택의 자유도를 높게 할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 전기 집진 장치는, 처리액의 공급원으로부터 피처리체의 처리부로 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급로에 개재하여 마련되는 전기 집진 장치에 있어서,
서로 대향하고 또한 각각 면상체로 이루어지며 그 사이가 처리액의 유로를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극과,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 함께 상기 유로를 구획하고, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 각 주연부의 사이에 개재되는 절연성의 지지 부재와,
상기 유로를 향하도록 마련된 처리액의 유입 포트 및 유출 포트와,
상기 제 1 전극의 외면측 및 상기 제 2 전극의 외면측에 각각 적층되고, 전원부와 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 전기적으로 접속하기 위한 제 1 도전로용의 면상체 및 제 2 도전로용의 면상체
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 처리액 공급 장치는, 처리액의 공급원과,
피처리체를 배치하여 처리하기 위한 처리부와,
상기 공급원으로부터 처리액 공급로를 유통하여 공급된 상기 처리액을 상기 처리부로 공급하여 상기 피처리체를 처리하는 노즐과,
서로 대향하고 또한 각각 면상체로 이루어지며 그 사이가 상기 처리액 공급로를 이루는 유로를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극과,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 함께 상기 유로를 구획하고, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 각 주연부의 사이에 개재하는 절연성의 지지 부재와,
상기 유로를 향하도록 마련된 처리액의 유입 포트 및 유출 포트와,
상기 제 1 전극의 외면측 및 상기 제 2 전극의 외면측에 각각 적층되고, 전원부와 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 전기적으로 접속하기 위한 제 1 도전로용의 면상체 및 제 2 도전로용의 면상체
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서로 대향하고 또한 각각 면상체로 이루어지는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 제 1 전극 및 제 2 전극의 각 주연부의 사이에 개재되는 절연성의 지지 부재에 의해 처리액의 유로가 형성되고, 제 1 전극의 외면측 및 제 2 전극의 외면측에 각각 적층되고 전원부와 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 전기적으로 접속하기 위한 제 1 도전로용의 면상체 및 제 2 도전로용의 면상체가 마련되어 있다. 이러한 구성에 의해, 전극과 도전로의 접촉 면적을 비교적 크게 할 수 있으므로, 이들 전극과 도전로와의 접촉 저항을 억제할 수 있다. 결과적으로, 전극 간에 충분한 전계를 형성할 수 있으므로, 전극을 구성하는 재질의 선택의 자유도를 높게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 따른 레지스트 도포 장치의 종단 측면도이다.
도 2는 상기 레지스트 도포 장치를 구성하는 배관의 구성도이다.
도 3은 상기 배관에 마련되는 전기 집진 모듈의 사시도이다.
도 4는 상기 전기 집진 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 상기 전기 집진 모듈의 종단 측면도이다.
도 6은 상기 전기 집진 모듈의 측면도이다.
도 7은 상기 전기 집진 모듈을 구성하는 전극판의 모식도이다.
도 8은 상기 전기 집진 모듈의 전기적인 등가 회로를 나타내는 회로도이다.
도 9는 전기 전극판에 의해 이물이 집진되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 10은 전기 전극판에 의해 이물이 집진되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 11은 전기 전극판으로부터 이물이 제거되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 12는 전기 전극판으로부터 이물이 제거되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 13은 상기 전기 집진 모듈을 구성하는 프레임체의 평면도이다.
도 14는 다른 구성의 전기 집진 모듈의 전기적인 등가 회로를 나타내는 회로도이다.
도 15는 또 다른 구성의 전기 집진 모듈의 개략 분해 사시도이다.
도 16은 다른 구성의 전기 집진 모듈을 구성하는 프레임체 및 도전판의 평면도이다.
도 17은 또 다른 구성의 전기 집진 모듈의 횡단 평면도이다.
도 18은 또 다른 구성의 전기 집진 모듈을 나타내는 개략 횡단 평면도이다.
도 19는 또 다른 구성의 전기 집진 모듈을 나타내는 개략 종단 측면도이다.
도 20은 전기 집진 모듈에 마련되는 포트의 배치를 나타내기 위한 평면도이다.
도 21은 전기 집진 모듈에 마련되는 전극판 및 도전판의 크기의 관계를 나타내기 위한 평면도이다.
도 22는 본 발명에 따른 평가 시험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 23은 본 발명에 따른 평가 시험의 결과를 나타내는 설명도이다.
본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 일실시 형태인 레지스트 도포 장치(1)에 대하여, 도 1의 종단 측면도를 참조하여 설명한다. 레지스트 도포 장치(1)는 피처리체인 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트를 공급하여 레지스트막을 형성한다. 또한 레지스트 도포 장치(1)는, 이 레지스트의 공급을 행하기 전의 웨이퍼(W)의 표면에, 레지스트의 습윤성을 높이기 위한 처리액으로서 유기용제인 시너를 공급하는 프리웨트 처리를 행한다. 레지스트 도포 장치(1)에는 이 시너 중의 이물을 전기적으로 집진하는 전기 집진 장치가 모듈로서 탑재되어 있다.
도면 중 11은 처리부를 이루는 스핀 척이며, 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 흡착하여 당해 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 12는 회전 기구이며, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)를 연직축 둘레로 회전시킨다. 이 스핀 척(11)과 도시하지 않은 반송 기구와의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하기 위하여 승강하는 3 개의 승강 핀(13)(도면에서는 2 개만 표시하고 있음)이 마련되어 있다.
도면 중 14는 컵이며, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 마련되어 있다. 컵(14)의 저면에는 배액구(15)가 개구되어 있고, 웨이퍼(W)로부터 컵(14) 내로 흘러 넘친 레지스트 및 시너는 당해 배액구(15)로부터 제거된다. 또한, 배기관(16)이 컵의 저면으로부터 상방으로 돌출되도록 마련되어 있고, 컵(14) 내를 배기한다.
도면 중 17은 레지스트 토출 노즐이며, 연직 하방으로 레지스트를 토출한다. 도면 중 18은 시너 토출 노즐이며, 연직 하방으로 시너를 토출한다. 레지스트 토출 노즐(17), 시너 토출 노즐(18)은 도시하지 않은 구동 기구에 의해 컵(14) 내에 배치된 웨이퍼(W)의 중심부 상과 컵(14)의 평면에서 봤을 때 외측에 마련되는 대기 영역과의 사이를 이동 가능하게 구성되어 있다. 레지스트 토출 노즐(17)은 당해 노즐(17)에 레지스트를 공급하기 위한 레지스트 공급 기구(19)에 접속되어 있다. 또한, 시너 토출 노즐(18)은 당해 노즐(18)로 시너를 공급하기 위한 시너 공급 기구(2)에 접속되어 있다.
이하, 도 2를 참조하여 시너 공급 기구(2)에 대하여 설명한다. 시너 공급 기구(2)는 시너가 저류되는 처리액의 공급원인 시너 저류조(21)를 구비하고 있다. 저류조(21)에는 시너의 공급로를 이루는 시너 공급관(22)의 상류단이 접속되고, 시너 공급관(22)의 하류단은 상기의 시너 토출 노즐(18)에 접속되어 있다. 시너 저류조(21)로부터 하류측을 향해 시너 공급관(22)에는 중간 탱크(23), 펌프(24), 필터(25), 밸브(V1), 전기 집진 모듈(3), 밸브(V2)가 이 순으로 개재 마련되어 있다. 또한, 시너 공급관(22)에 대하여 더 설명하면, 밸브(V1)의 하류측에서 2 개로 분기하여, 전기 집진 모듈(3)에 접속되어 있고, 전기 집진 모듈(3)의 하류측에서는 분기한 2 개의 관이 합류하여 밸브(V2)에 접속되어 있다.
중간 탱크(23)는 시너 저류조(21)로부터 하류측으로 공급된 시너를 일단 저류하는 버퍼 탱크로서의 역할을 가지고 있어, 시너 저류조(21)로부터 공급되는 시너가 없어진 경우라도 중간 탱크(23) 내에 저류되어 있는 시너를 시너 토출 노즐(18)에 공급할 수 있다. 도면 중 26은, 중간 탱크(23) 내의 분위기를 배기하기 위하여 당해 중간 탱크(23)의 상부에 마련되는 벤트용의 배기관이다.
펌프(24)는 시너 저류조(21)로부터 시너 토출 노즐(18) 또는 후술하는 폐액관(27)으로 시너를 압송한다. 필터(25)는 당해 필터(25)의 상류측으로부터 하류측으로 흐르는 시너를 여과함으로써, 당해 시너로부터 이물을 제거한다. 전기 집진 모듈(3)은 하류측을 향하는 시너에 포함되는 이물을 전기적으로 제거한다. 즉, 필터(25)에 의해 완전히 제거할 수 없었던 이물이 이 전기 집진 모듈(3)에 의해 집진되고, 공급관(22)을 유통하는 시너로부터 제거된다.
밸브(V2)의 전단(前段)에 있어서 상기와 같이 1 개로 합류한 시너 공급관(22)에 폐액관(27)의 상류단이 접속되어 있다. 폐액관(27)의 하류단은 폐액부(28)에 개구되고, 폐액관(27)에는 밸브(V3)가 개재 마련되어 있다. 웨이퍼(W)의 처리 중에 전기 집진 모듈(3)로 집진된 이물은 이 폐액관(27)으로부터 폐액부(28)로 흘러 제거된다. 또한, 상기의 레지스트 공급 기구(19)에 대해서도 보충하여 설명해 두면, 상기의 전기 집진 모듈(3) 및 폐액관(27)이 마련되어 있지 않은 것, 및 저류조(21)에는 시너 대신 레지스트가 저류되는 것을 제외하고, 이 시너 공급 기구(2)와 마찬가지로 구성되어 있다.
이어서, 전기 집진 모듈(3)의 구성에 대하여, 도 3의 사시도, 도 4의 분해 사시도, 도 5의 종단 측면도 및 도 6의 개략 종단 측면도를 참조하여 설명한다. 도 3, 도 5 및 도 6에서는 시너의 흐름 방향을 화살표로 나타내고 있다. 전기 집진 모듈(3)은, 기립한 사각형으로 횡방향으로 길이가 긴 프레임체(31)를 구비하고 있고, 이 프레임체(31)는 절연체에 의해 구성되고, 구체적으로 예를 들면 PTFE(폴리 테트라 플루오르 에틸렌) 등의 수지에 의해 구성되어 있다. 또한, 이 프레임체(31)는 길이 방향을 좌우 방향으로 했을 때, 상하 대칭 또한 좌우 대칭으로 구성되어 있다.
프레임체(31)로 둘러싸인 개구부의 주연은, 프레임체(31)의 외연을 대략 따르도록 형성되어 있다. 따라서, 이 개구부는 횡으로 길고 또한 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 이 개구부는, 후술하는 1 쌍의 전극판(52)에 의해 프레임체(31)의 외측으로부터 구획되고, 시너가 유통하는 유로이며, 또한 전계가 형성됨으로써 이물의 집진이 행해지는 편평한 집진 영역(30)으로서 구성된다.
상기의 프레임체(31)의 두께 방향(개구부의 개구 방향)에 있어서의 일면측 및 타면측은 서로 동일하게 구성되어 있고, 개구부를 둘러싸는 개구 가장자리부에 부호(32)를 부여하고 있다. 이 개구 가장자리부(32)의 외측은, 당해 개구 가장자리부(32)를 둘러싸고 또한 후술하는 보강판(56)을 장착하기 위한 접속 영역(33)으로서 구성된다. 개구 가장자리부(32)와 접속 영역(33)과는 단차에 의해 구획되고, 개구 가장자리부(32)는 접속 영역(33)보다 낮게 형성되어 있다. 접속 영역(33)에는, 프레임체(31)의 두께 방향으로 형성된 관통홀(34)이 마련되어 있다. 관통홀(34)은 집진 영역(30)을 따라 다수 배치되어 있다.
프레임체(31)의 길이 방향에 있어서의 일방측의 측단면에는, 2 개의 개구부가 상하 방향으로 서로 떨어져 형성되어 있다. 각 개구부는 프레임체(31)의 길이 방향을 따라 형성되고, 집진 영역(30)을 향하고 있다. 이들 개구부는 시너의 유입 포트(35)로서 구성되고, 프레임체(31)의 외측에 마련된 이음새(36)를 개재하여 도 2에서 설명한 시너 공급관(22)에 접속되어 있다.
프레임체(31)의 길이 방향에 있어서의 타방측의 측단면에는, 상기의 유입 포트(35)에 대응하는 2 개의 개구부가 상하 방향으로 서로 떨어져 마련되고, 시너의 유출 포트(37)로서 구성되어 있다. 프레임체(31)는 기술한 바와 같은 대칭성을 가지므로, 유출 포트(37)는 유입 포트(35)와 마찬가지로 프레임체(31)의 길이 방향을 따라 형성되어 집진 영역(30)을 향하고, 유입 포트(35)와 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 이와 같이 프레임체(31)의 길이 방향의 일단부, 타단부에 유입 포트(35), 유출 포트(37)가 각각 마련되기 때문에, 프레임체(31)의 길이 방향, 즉 집진 영역(30)의 길이 방향이 시너의 흐름 방향이 된다. 유출 포트(37)는 유입 포트(35)와 마찬가지로 이음새(38)를 개재하여 시너 공급관(22)에 접속되어 있다.
상기의 유입 포트(35)를 유로의 길이 방향 및 상기의 전극판(52)의 배열 방향(프레임체(31)의 개구 방향)에 각각 직교하는 상하 방향으로 2 개 마련하고 있는 이유를 설명한다. 유입 포트(35)에서 봤을 때 집진 영역(30)은 비교적 상하로 크므로, 시너의 흐름 방향으로 봤을 때 유로가 확대되어 있게 된다. 따라서, 유입 포트(35)와 집진 영역(30)과의 사이에는 압력 손실이 발생하게 된다. 이 유입 포트(35)에서 본 유로의 확대가 너무 크면 상기의 압력 손실이 커져, 집진 영역(30)에 있어서 유입 포트(35) 부근에서 시너의 와류가 형성되어 버린다. 와류가 형성되면 시너가 흐르기 어려운 영역이 발생하게 되어, 이 집진 영역(30)에 있어서의 이물의 집진 효과가 저하될 우려가 있다. 따라서, 상하 방향으로 유입 포트(35)를 2 개 마련하고, 1 개의 유입 포트(35)로부터 상하 방향으로 확산되는 시너의 영역을 억제하도록 하고 있다. 즉 유입 포트(35)에서 본 유로의 확대를 억제함으로써, 와류의 형성을 억제하고 있다. 또한, 유입 포트(35)는 3 개 이상 마련해도 된다.
또한, 집진 영역(30)으로부터 유출 포트(37)를 봤을 때, 상하 방향의 유로의 축소 정도가 비교적 크다. 그처럼 유로가 축소되어 있기 때문에, 이 유출 포트(37)와 집진 영역(30)과의 사이에도 압력 손실이 발생하게 되어, 상기의 축소 정도가 너무 크면, 집진 영역(30)에 있어서 유출 포트(37) 부근에서 시너의 와류가 형성되어 버린다. 따라서, 유출 포트(37)를 상하 방향으로 복수 마련하고, 1 개의 유출 포트(37)로 흘러드는 시너가 유통하는 집진 영역(30)의 상하의 범위를 작게 억제, 즉 집진 영역(30)에서 본 유로의 축소를 억제함으로써, 와류의 형성을 억제하고 있다. 또한, 유출 포트(37)에 대해서도 3 개 이상 마련할 수 있다.
프레임체(31)의 상부에는, 집진 영역(30)의 길이 방향의 일단측(유입 포트(35)가 마련되는 측) 부근에 개구되도록 가스 배기용의 홀(41)이 상하 방향으로 형성되어 있고, 홀(41)에는 프레임체(31)의 상방에 마련된 이음새(42)를 개재하여 벤트용의 배관(43)이 접속되어 있다. 배관(43)에는 밸브(V4)가 마련되어 있다. 밸브(V4)는 웨이퍼(W)에 처리를 행할 때는 폐쇄되어 있지만, 웨이퍼(W)에 처리를 행하고 있지 않은 적절한 타이밍에 개방되고, 도 2에서 나타내는 밸브(V1, V1)가 닫힌 상태로 집진 영역(30)에 시너가 공급되어, 벤트가 행해진다. 또한, 이 벤트를 효율적으로 행하기 위하여, 프레임체(31)는 도 6에 나타내는 수평인 바닥면(44) 상에, 집진 영역(30)의 길이 방향의 일단측이, 집진 영역(30)의 길이 방향의 타단측보다 높게 되도록 경사져 설치된다.
프레임체(31)의 일면측 및 타면측에는 각각, 씰 부재(51), 전극판(52), 도전판(53), 도전판(54), 절연 시트(55), 보강판(56)이 하측(프레임체(31)에 가까운 측)으로부터 상측을 향해, 이 순으로 적층되도록 당해 프레임체(31)에 마련되어 있다. 즉, 씰 부재(51), 전극판(52), 도전판(53), 도전판(54), 절연 시트(55) 및 보강판(56)을 1 개의 부재의 조로 하면, 프레임체(31)는 2 개의 조에 개재되어 있다. 또한, 프레임체(31)의 일면측의 각 판(52, 53, 54, 56)과 타면측의 각 판(52, 53, 54, 56)은 서로 대향하고 또한 평행이 되도록 프레임체(31)에 마련되어 있다.
프레임체(31)에 마련되는 상기의 각 부재에 대하여 설명하면, 씰 부재(51)는 사각형 링 형상의 탄성체이며, 상기의 개구 가장자리부(32)에 중첩되고 또한 집진 영역(30)을 둘러싸도록 마련된다. 이 씰 부재(51)는, 프레임체(31)와 전극판(52)에 밀착하여, 집진 영역(30)으로부터의 액 누출을 방지하는 역할을 가진다.
면상체인 전극판(52)에 대해서는, 그 주연부가 프레임체(31)의 개구 가장자리부(32)를 따르도록 직사각형 형상으로 구성되고, 당해 개구 가장자리부(32) 상에 마련된다. 즉, 프레임체(31)는, 일방의 전극판(52)(제 1 전극)의 주연부와 타방의 전극판(52)(제 2 전극)의 주연부와의 사이에 개재되고, 이들 2 매의 전극판(52)을 서로 이간한 상태로 지지하는 지지 부재로서 구성한다. 전극판(52)에는 후술하는 바와 같이 직류 전압이 인가되고, 일방의 전극판(52)이 양극, 타방의 전극판(52)이 음극이 되어, 이들 전극판(52)이 평행 평판 전극으로서 기능하고, 집진 영역(30)에 전계가 형성된다. 전극판(52)에 의해 프레임체(31)의 개구부가 폐색되어, 상기의 집진 영역(30)이 형성되므로, 전극판(52) 및 프레임체(31)는 시너의 유로를 형성하는 유로 형성 부재의 역할도 가진다. 전극판(52)은 시너에 대한 금속 오염의 우려가 없는 도전체, 예를 들면 실리콘에 의해 구성되어 있다.
예를 들면 전극판(52)은 프레임체(31)에 장착되기 전에, 암모니아수 등을 포함하는 알칼리성의 세정액에 의해 세정됨으로써, 도 7의 개략 측면도에 나타내는 바와 같이, 집진 영역(30)을 향하는 표면에 요철이 형성되어 있다. 이러한 요철의 형성 처리가 행해지는 이유를 설명하면, 전극판(52)은 콘덴서를 구성하고, 이 콘덴서의 정전 용량, 즉 2 개의 전극판(52) 간의 전계의 크기는 전극판(52)의 표면적이 클수록 커진다. 즉, 상기와 같이 요철을 형성하여 전극의 표면적을 크게 함으로써, 흡착 가능한 이물의 양을 많게 하여 후술하는 전극판(52)으로부터의 이물의 제거 처리를 행하는 빈도를 적게 할 수 있다. 또한, 전극판(52)의 표면을 거칠게 하여 요철을 형성할 수 있으면 표면적을 크게 할 수 있기 때문에, 상기의 세정 처리 대신에 샌드블래스트 등의 처리를 행하도록 해도 된다.
이어서 도전판(53)에 대하여 설명한다. 도전판(53)은 예를 들면 평면에서 봤을 때, 전극판(52)과 동일한 형상으로 구성되어 있다. 그리고, 도전판(53)은 그 주연부가 전극판(52)의 주연부에 중첩되도록, 프레임체(31)의 개구 가장자리부(32) 상에 마련된다. 도전판(54)도 예를 들면 전극판(52)과 대략 동일한 형상으로 구성되고, 그 주연부가 도전판(53)의 주연부에 중첩되도록 마련되어 있다. 도전판(54)에 있어서의 도전판(53)과의 차이점으로서는, 도전판(54)의 상측의 측면의 일부가, 상방을 향하도록 연장되고, 후술하는 직류 전원(64)에 접속되는 접속부(57)를 구성하고 있는 것을 들 수 있다. 이 접속부(57)에 대하여 더 설명하면, 상기와 같이 도전판(53)에 적층된 도전판(54)은 개구 가장자리부(32)와 접속 영역(33) 간의 단차보다 높은 위치에 위치하고, 당해 접속부(57)는 프레임체(31)의 외측으로 돌출되기 때문에, 이 접속부(57)를 개재하여 전극판(52)을 직류 전원(64)에 접속할 수 있다.
이와 같이 도전판(53, 54)은, 전극판(52)에 대하여, 집진 영역(30)의 외면측으로부터 적층되고, 또한 직류 전원(64)과 전극판(52)을 전기적으로 접속하는 도전로용의 면상체로서 구성되어 있으며, 프레임체(31)의 일면측의 도전판(53, 54)이 제 1 도전로를, 타면측의 도전판(53, 54)이 제 2 도전로를 각각 구성한다. 또한, 도전판(53, 54)은 전극판(52)을 구성하는 재질과는 상이한 재질, 예를 들면 구리에 의해 구성되어 있다. 또한, 구리 이외의 도전체, 예를 들면 알루미늄 등의 금속에 의해 도전판(53, 54)을 구성해도 된다. 또한, 도전판(53, 54)은 도전로로서의 역할 외에, 전극판(52)에 접함으로써 집진 영역(30)을 흐르는 시너의 응력에 의해 전극판(52)의 파손 또는 변형을 억제하는 역할을 가진다.
절연 시트(55)는 도전판(54)과 보강판(56)을 절연하는 역할을 가지고, 예를 들면 PTFE(폴리테트라 플루오르 에틸렌)에 의해 구성되어 있다. 절연 시트(55)에 대해서는, 그 주연부가 프레임체(31)의 접속 영역(33)을 따르도록 직사각형으로 구성되어 있고, 당해 접속 영역(33) 상에 마련되어 있다. 보강판(56)은, 평면에서 봤을 때 절연 시트(55)와 동일한 형상으로 구성되어 있고, 그 주연부가 접속 영역(33) 상에 마련되어 있다. 이 보강판(56)은, 예를 들면 SUS(스테인리스 스틸)에 의해 구성되어 있고, 집진 영역(30)을 유통하는 시너에 의해 전극판(52) 및 도전판(53, 54)이 눌려 변형됨으로써, 시너가 집진 영역(30)으로부터 누출되는 것을 방지하는 역할을 가진다.
그런데, 도 4에서는 표시를 생략하고 있지만, 절연 시트(55) 및 보강판(56)에는 프레임체(31)의 관통홀(34)에 대응하는 위치에 각각 관통홀이 형성되어 있고, 이들 관통홀에는 예를 들면 금속으로 이루어지는 수나사(61)가 삽입된다. 예를 들면 보강판(56)의 관통홀의 내주에는 수나사(61)에 대응하는 암나사가 형성되어 있고, 이들 나사가 나사 결합함으로써 2 개의 보강판(56)이 프레임체(31)에 고정된다. 또한, 그와 같이 보강판(56)이 고정되었을 때, 프레임체(31)의 일면측 및 타면측에 있어서, 씰 부재(51)는 눌린 상태가 되고 또한 복원력에 의해 전극판(52), 도전판(53, 54) 및 절연 시트(55)를 당해 씰 부재(51)를 누르고 있는 보강판(56)을 향해 누른다. 그에 따라, 씰 부재(51)가 전극판(52) 및 프레임체(31)에 밀착하고, 또한 전극판(52), 도전판(53, 54) 및 절연 시트(55)의 위치가 고정된다.
또한, 그와 같이 고정이 행해졌을 때, 전극판(52) 및 도전판(53)에 대해서는, 프레임체(31)의 개구 가장자리부(32)와 접속 영역(33) 간의 단차로 둘러싸임으로써 위치가 규제되어 있으므로, 보강판(56)의 면내에 있어서의 위치 어긋남은 일어나지 않는다. 또한, 도전판(53, 54), 절연 시트(55), 보강판(56)에는 서로 대응하는 위치에 관통홀이 마련되어 있고, 보강판(56)의 외측(집진 영역(30)을 향하는 측과 반대측)으로부터 이들 관통홀에 PEEK(폴리에테르 에테르 케톤) 등의 수지에 의해 구성된 나사(62)가 삽입됨으로써, 보강판(56)의 면내에 있어서의 도전판(53, 54) 및 절연 시트(55)의 위치 어긋남이 일어나지 않도록 되어 있다. 즉, 전극판(52) 및 도전판(53, 54)의 위치 어긋남에 의한 수나사(61)에 대한 접촉 및 그에 따른 수나사(61)에 대한 통전이 일어나지 않는 구성으로 되어 있다.
이어서, 집진 영역(30)의 각 부의 치수에 대하여 설명한다. 도 6에서 집진 영역(30)에 있어서의 시너의 유통 방향을 따른 길이를 L1으로 하고, 도 5에서 2 개의 전극판(52)의 이간 거리(집진 영역(30)의 폭)를 L2로서 나타내고 있다. 유통 방향을 따른 길이(L1)에 대해서는, 시너의 유통 방향을 따라 전계가 형성되는 영역을 크게 하고 시너가 집진 영역(30)을 유통 중에 확실하게 이물이 포집되도록 하기 위하여, 클수록 바람직하다.
또한, 2 개의 전극판(52)의 이간 거리(L2)에 대해서는, 집진 영역(30)의 전계를 크게 하기 위하여, 시너의 유통을 방해하지 않는 범위에서 작게 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같이 프레임체(31)는 수지이며 전극판(52)을 구성하는 실리콘에 비하면 열화되기 쉬운 점에서, 2 매의 전극판(52)이 집진 영역(30)에 접촉하는 면적에 비해 프레임체(31)가 집진 영역(30)에 접촉하는 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. 이러한 관점으로부터, 시너의 유통 방향을 따른 길이(L1) > 2 개의 전극판(52)의 이간 거리(L2)가 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 집진 영역(30)에 있어서 시너의 유통 방향에 직교하는 방향을 따른, 집진 영역(30)의 높이를 도 6에서 L3로서 나타내고 있다. 높이(L3)가 클수록, 시너의 흐름 방향을 따라 배열된 각 수나사(61)의 위치, 즉 보강판(56)을 체결한 위치와 집진 영역(30)의 상하의 중심 위치와의 거리가 커지고, 보강판(56), 전극판(52), 도전판(53, 54) 등의 각 부가 시너로부터 받는 응력이 커져, 이들 각 부재가 휘기 쉬워져 버린다.
이와 같이 각 부재의 강도를 확보하는 관점에서는, 높이(L3)는 작게 하는 것이 바람직하지만, 기술한 바와 같이 2 개의 전극판(52)의 이간 거리(L2)를 비교적 작게 할 필요가 있으므로, 집진 영역(30)을 유통하는 시너의 유량을 충분히 확보하는 관점에서는 높이(L3)는 크게 하는 것이 바람직하다. 이러한 이유로 치수에 대해서는, L1 > L3 > L2가 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 구체적으로, L1은 예를 들면 260 mm, L2는 예를 들면 5 mm, L3는 예를 들면 80 mm이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 상기의 각 도전판(54)의 접속부(57)에는 도전판(54)과 마찬가지로 구리 등의 금속으로 이루어지는 전선(63)의 일단이 접속되고, 전선(63)의 타단은 직류 전원(64)에 접속되어 있다. 직류 전원(64)에 의해, 전선(63) 및 도전판(54, 53)을 개재하여 전극판(52)에 직류 전압이 인가된다. 또한, 직류 전원(64)으로부터 전극판(52)으로 공급하는 전류의 방향은 전환할 수 있다. 따라서, 각 전극판(52)의 극성을 반전시킬 수 있다.
여기서, 도전판(53, 54)을 개재하여 전극판(52)과 직류 전원(64)을 접속하고 있는 이유에 대하여, 전기 집진 모듈(3)의 전기적인 등가 회로를 나타낸 도 8을 이용하여 설명한다. Rsi가 전극판(52)에 의한 저항, Rc가 직류 전원(64)과 전극판(52)을 접속하는 도전로의 저항, Rlq는 시너에 의한 저항을 나타내고 있다. 이 Rsi는 하기 식 1로 나타낼 수 있다. 식 중의 A는 전극판(52)에 있어서 상기의 도전로와의 접속 개소로부터 포집 영역(30)에 있어서의 시너에 이르기까지의 거리(cm), 즉 전극판(52)에 있어서 전류가 흐르는 방향의 길이이다. B는 전극판(52)과 도전로와의 접촉 면적(cm2)이다.
Rsi(Ω) = 전극판(52)을 구성하는 실리콘의 전기 저항률ρ(Ω·cm) × (A / B) ··· 식 1
기술한 바와 같이 도전로인 도전판(53, 54)에 대하여 전극판(52)이 오버랩되어 적층되어 있기 때문에, 전류는 전극판(52)의 두께 방향으로 흐르므로, 식 1 중의 A는 전극판(52)의 두께에 상당한다. 가령, 전극판(52)의 두께가 0.1 cm이며 전극판(52)과 도전판(53)과의 접촉 면적이 100 cm2라고 하면, 상기의 식 1의 A / B는 (0.1 cm / 100 cm2)가 된다. 또한 비교를 위하여, 전기 집진 모듈(3)에 있어서 도전판(53, 54)을 마련하지 않는 대신에 전극판(52)을 프레임체(31)의 외방으로 인출하여 도전판(54)의 접속부(57)에 상당하는 접속부를 마련하고, 이 접속부와 전선(63)의 단부를 접속한 구성을 상정하는 것으로 한다. 그와 같이 구성된 경우, 상기의 A는 이 접속부로부터 집진 영역(30)까지의 길이가 되고, B는 전선(63)의 단부의 단면적이 된다. 상기의 접속부로부터 집진 영역(30)까지의 길이가 10 cm, 전선(63)의 단부의 단면적이 0.1 cm2라 하면, A / B는 (10 cm / 0.1 cm2)이 되므로, 도전판(53, 54)을 마련한 경우, 전극판(52)의 저항(Rsi(Ω))은, 도전판(53, 54)을 마련하지 않은 경우에 비해 이론상 {(0.1 cm / 100 cm2) / (10 cm / 0.1 cm2)} = 1 / 105가 된다.
즉, 기술한 바와 같이 도전판(53, 54)을 마련하여 직류 전원(64)과 전극판(52)의 접속을 행함으로써, Rsi가 매우 작아진다. 이와 같이 Rsi가 작아지는 것은 전극판(52)과 도전판(53, 54)과의 접촉 저항이 작아지고, 또한 전극판(52)과 도전판(53, 54) 간의 전압 손실이 작아지는 것이다. 또한, 전극판(52)의 두께인 0.1 cm, 전극판(52)과 도전판(53)과의 접촉 면적인 100 cm2라고 하는 수치는, 도전판(53, 54)의 효과를 설명하기 위하여 편의상 예시한 것이며, 당해 전극판(52)의 두께 및 당해 접촉 면적은 이러한 수치에 한정되지 않는다.
상기와 같이 전극판(52)의 저항(Rsi)이 작아지게 됨으로써, 집진 영역(30)에 이물을 흡착할 수 있는 충분한 강도의 전계를 확보하면서, 전극판(52)으로서 선택 가능한 재질을 많게 할 수 있다. 이 전극판(52)은 도전성이며, 또한 집진 영역(30)을 유통하는 처리액이 금속 오염되지 않는 재질에 의해 구성할 수 있다. 구체적으로 당해 재질로서 Si(실리콘) 외에는, 예를 들면 표면이 금 도금 또는 플라티나 도금된 금속판, 유리상 탄소, 도전성 글라스, 도전성 수지 등을 이용할 수 있다. 또한 실리콘으로서는, 예를 들면 솔러 그레이드 실리콘(solar grade silicon)을 이용할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 레지스트 도포 장치(1)에는 컴퓨터로 이루어지는 제어부(10)가 마련되어 있고, 제어부(10)에는 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램에 대해서는, 레지스트 도포 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 송신하여 각 부의 동작을 제어하고, 프리웨트 처리, 레지스트막의 성막 처리, 시너 중의 이물의 제거 처리, 집진한 이물의 집진 영역(30)으로부터의 제거 처리가 실행되도록 단계군이 짜여 있다. 구체적으로, 각 밸브(V)의 개폐, 직류 전원(64)으로부터의 전극판(52)으로의 전압의 인가 및 전류의 방향의 반전, 각 노즐의 이동, 스핀 척(11)에 의한 웨이퍼(W)의 회전 등의 각 동작이 프로그램에 의해 제어된다. 이 프로그램은 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광학 자기 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체로부터 제어부(10)에 인스톨된다.
이어서, 레지스트 도포 장치(1)의 동작에 대하여, 전극판(52)의 상태와 시너 중의 이물(P)의 상태를 모식적으로 나타내는 도 9 ~ 도 12를 참조하여 설명한다. 직류 전원(64)에 의해 도전판(53, 54)을 거쳐 전극판(52)에 직류 전류가 공급되고, 2 매의 전극판(52) 중 일방이 양극, 타방이 음극이 되고 또한 전기 집진 모듈(3)의 집진 영역(30)의 시너에 전압이 인가되어 전계가 형성된다. 도 2에서 설명한 시너 공급관(22)의 밸브(V1, V2) 및 폐액관(27)의 밸브(V3)는 닫혀 있다.
그리고, 웨이퍼(W)가 스핀 척(11)에 배치되어 회전하고, 또한 시너 토출 노즐(18)이 컵(14)의 외측의 대기 영역으로부터 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 이동한다. 한편, 펌프(24)에 의한 흡인이 행해지고, 시너 저류조(21)에 저류되는 시너가 중간 탱크(23)를 통과하여 당해 펌프(24)를 향한다. 이 후, 시너 공급관(22)의 밸브(V1, V2)가 개방되고, 펌프(24)에 의해 시너가 하류측으로 압송된다. 압송된 시너는 필터(25)를 거쳐 전기 집진 모듈(3)의 집진 영역(30)으로 유입되고(도 9), 시너 중에 포함되는 양의 전하를 가지는 이물(P)은 음극이 되어 있는 전극판(52)에, 음의 전하를 가지는 이물(P)은 양극이 되어 있는 전극판(52)에 정전력에 의해 흡인되어 집진된다(도 10).
이와 같이 이물(P)이 집진되어 제거된 시너가 집진 영역(30)으로부터 토출 노즐(18)을 향하고, 토출 노즐(18)로부터 웨이퍼(W)의 중심부로 공급된다. 이 시너는 웨이퍼(W)의 회전의 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 확산되고, 웨이퍼(W)의 표면 전체로 공급되어, 프리웨트가 행해진다. 이 후, 펌프(24)에 의한 시너의 압송이 정지되고 또한 밸브(V1, V2)가 닫히고, 웨이퍼(W)에 대한 시너의 공급이 정지된다. 이 후, 프리웨트가 행해진 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트 토출 노즐(17)로부터 레지스트가 공급되어, 당해 웨이퍼(W)의 회전의 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 주연부로 확산되고 웨이퍼(W)의 표면 전체로 공급되어, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 레지스트막이 형성된다.
예를 들면 정해진 매수의 웨이퍼(W)에 프리웨트와 레지스트막의 형성이 행해진 후, 밸브(V1 및 V2)가 닫힌 상태에서, 각 전극판(52)의 극성이 반전된다. 즉, 2 매의 전극판(52) 중 타방이 양극, 일방이 음극이 된다. 그에 따라 전극판(52)에 흡착되어 있던 이물(P)이 그때까지 흡착되어 있던 전극판(52)과 반발하여, 집진 영역(30)의 시너 중에 유리된다(도 11). 이어서, 노즐(18)로 시너를 공급하는 경우와 마찬가지로, 펌프(24)에 의해 시너가 집진 영역(30)으로 압송되고 또한 밸브(V3)가 개방된다. 그에 따라, 전극판(52)으로부터 유리된 이물(P)은 시너와 함께 집진 영역(30)으로부터 밀려(도 12), 폐액부(28)로 유입되어 제거된다.
이 레지스트 도포 장치(1)를 구성하는 전기 집진 모듈(3)에 의하면, 직류 전원(64)과 전극판(52)과의 사이에 있어서 전극판(52)에 적층되도록 마련된 도전로를 이루는 도전판(53, 54)에 의해, 전극판(52)과 도전판(53, 54)의 접촉 저항을 비교적 작게 할 수 있다. 그에 따라, 전극판(52)의 사이의 집진 영역(30)의 전계를 이물(P)의 집진을 행할 수 있는 강도로 하면서, 전극판(52)의 재질에 대한 선택의 자유도를 높게 할 수 있다.
또한, 이 전기 집진 모듈(3)은 토출 노즐(18)에 시너가 유통할 때마다, 당해 시너 중의 이물을 제거하도록 공급관(22)에 마련된다. 따라서, 비교적 적은 용적의 시너로부터 이물을 제거하기 때문에, 저류조(21)에서 집진을 행할 경우에 비해 전극을 마련하는 수를 억제하거나 전극의 구조의 복잡화를 피할 수 있으므로, 모듈의 제조 코스트를 억제할 수 있다.
한편, 프레임체는 상기와 같은 형상의 집진 영역(30)을 형성하도록 구성되는 것에 한정되지 않는다. 도 13에는, 프레임체(31)와는 상이한 형상의 집진 영역(30)을 형성하는 프레임체(71)의 종단 평면도를 나타내고 있다. 이하, 프레임체(71)에 대하여, 프레임체(31)와의 차이점을 중심으로 설명한다. 프레임체(71)의 집진 영역(30)의 상류측(유입 포트(35)측)은, 2 개의 유입 포트(35)로부터 하류측(유출 포트(37)측)을 향함에 따라 점차 확대되는 평면에서 봤을 때 쐐기형의 2 개의 유로로서 구성되어 있다. 쇄선의 화살표의 앞의 쇄선의 원 내에, 이 쐐기형의 유로를 확대하여 나타내고 있다. 이와 같이 유로를 쐐기형으로 함으로써, 유입 포트(35)에서 본 유로의 급격한 확대를 억제하고, 유입 포트(35) 부근에 있어서의 기술한 와류의 형성을 방지하고 있다. 그와 같이 와류를 확실히 방지하기 위하여, 도면 중 θ1로 나타내는 쐐기의 선단부의 각도는 작을수록 바람직하며, 예를 들면 15˚ 이하로 한다. 이러한 쐐기형의 2 개의 유로는, 집진 영역(30)의 하류측을 향하는 도중에 평면에서 봤을 때, 상하 방향으로 확대되고, 또한 하류측을 향하면 서로 합류하고 있다.
또한, 이 프레임체(71)에 대해서도 프레임체(31)와 마찬가지로, 그 형상에 대하여 상하 및 좌우에 대칭성을 가지고 있다. 따라서, 프레임체(71)의 집진 영역(30)의 하류측(유출 포트(37)측)은, 2 개의 유출 포트(37)를 향함에 따라 점차 축소되는 평면에서 봤을 때 쐐기형의 2 개의 유로로서 구성되어 있다. 이 쐐기형의 2 개의 유로는 상류측을 향해 보면, 도중에 상하 방향으로 확대되고, 또한 상류측을 향하면 서로 합류하고 있다. 이와 같이 유출 포트(37)의 부근에 있어서도 집진 영역(30)을 구성하는 유로가 쐐기형으로 구성되어 있는 것은, 상기와 같이 유로가 급격하게 좁아지면 와류가 형성되므로, 그것을 방지하기 위함이다.
상기의 2 개의 도전판(54)의 접속부(57)에 직류 전원(64)과는 상이한 예비의 직류 전원(72)을 당해 직류 전원(64)과 병렬로 접속해도 된다. 도 14는 그와 같이 직류 전원(64, 72)이 접속된 전기 집진 모듈(3)에 대하여, 도 8과 마찬가지로 등가 회로로서 나타낸 것이다. 직류 전원(72)은 UPS 장치(UPS)에 의해 구성되어 있다. 예를 들면 직류 전원(64)에 이상이 없을 때는 당해 직류 전원(64)으로부터 도전판(54)으로 전류가 공급되고, 직류 전원(72)으로부터 도전판(54)으로는 전류가 공급되지 않는다.
그러나, 정전 등의 트러블이 생겨 직류 전원(64)이 사용 불가가 되었을 때, 직류 전원(72)으로부터 도전판(54)으로 전류가 공급된다. 그에 따라, 전극판(52)에 집진된 이물(P)이 집진 영역(30)의 시너에 방출되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 레지스트 도포 장치(1)에 의한 처리의 도중에 레지스트 도포 장치(1)에의 정전이 일어나, 정전으로부터 복구되어 웨이퍼(W)의 처리를 재개함에 있어서, 이물(P)은 전극판(52)에 흡착된 상태이므로, 당해 이물(P)이 시너 토출 노즐(18)로부터 웨이퍼(W)로 공급되는 것을 방지할 수 있다. 레지스트 도포 장치(1)의 각 부에 전력을 공급하는 전력 공급 기기 상태를 감시하여, 정전의 유무를 감시해도 되고, 직류 전원(64)과 전극판(52)을 접속하는 전선(63)에 전류계를 마련하여, 이 전류계의 검출치에 따라 정전의 유무를 감시해도 된다.
도 15에는 전기 집진 모듈(3)의 변형예인 전기 집진 모듈(7)의 분해 사시도에 대하여 나타내고 있고, 이하, 이 전기 집진 모듈(7)에 대하여, 전기 집진 모듈(3)과의 차이점을 중심으로 설명한다. 이 전기 집진 모듈(7)을 구성하는 프레임체(73)는, 상기의 프레임체(31)와 달리, 일면측 및 타면측에 개구 가장자리부(32)와 접속 영역(33)을 구획하는 단차를 구비하고 있지 않다. 또한, 유로 방향의 일단 및 타단에 있어서, 프레임체(31)의 상하의 중심부에는 당해 프레임체(31)의 외측으로 길이 방향을 따라 돌출되는 돌출부(74, 75)가 형성되고, 이 돌출부(74, 75)에 유입 포트(35), 유출 포트(37)가 각각 마련되어 있다. 점선의 화살표로 나타내는 점선의 범위 내에 돌출부(74)를 확대하여 나타내고 있다. 또한, 도 15에서는 유출 포트(37)의 도시는 생략하고 있다. 또한, 도면 중에서의 식별을 용이하게 하기 위하여, 씰 부재(51)에 대해서는 그레이 스케일로 표시하고 있다.
이 전기 집진 모듈(7)에는 도전판(54)이 마련되어 있지 않고, 도전판(53)만 마련되어 있다. 이 도전판(53)의 길이 방향의 크기는 전극판(52)의 길이 방향의 크기보다 길고, 도전판(53)이 프레임체(73)에 장착되었을 시에는, 당해 도전판(53)의 길이 방향의 단부는 프레임체(31)의 외측에 위치하기 때문에, 당해 단부에 전선(63)의 단부를 접속할 수 있다. 이 전기 집진 모듈(7)에서도 보강판(56)의 관통홀의 암나사와 수나사(61)가 나사 결합하는 것 및 씰 부재(51)의 복원력에 의해 각 부가 고정되지만, 이 예에서는 수나사(61)는 프레임체(73)를 관통하지 않고, 프레임체(73)의 외측에서 나사 결합된다. 이러한 전기 집진 모듈(7)에 대해서도, 전기 집진 모듈(3)과 마찬가지로 전극판(52)으로서 다양한 재질을 선택할 수 있다.
이어서, 3 개의 레지스트 도포 장치(1)에 적용할 수 있도록 구성된 전기 집진 모듈(8)에 대하여, 도 17의 횡단 평면도를 참조하여 설명한다. 이 전기 집진 모듈(8)에는 3 개의 프레임체(73)가 서로의 개구부가 중첩되도록 배열되어 마련되어 있고, 당해 3 개의 프레임체(73)를 배열순으로 프레임체(73A, 73B, 73C)로서 나타내고 있다. 또한 이들 프레임체(73A, 73B, 73C)에 의해 형성되는 집진 영역을 30A, 30B, 30C로서 나타내고 있다. 또한, 이 도 17에서도 화살표로 시너의 흐름 방향을 나타내고 있다.
프레임체(73A)의 일면측(프레임체(73C)와는 반대측)에는, 전기 집진 모듈(7)과 마찬가지로 집진 영역(30A)을 형성하는 전극판(52), 도전판(53)(편의상, 53A라 함), 절연 시트(55), 보강판(56)이 프레임체(73C)와는 반대측을 향해 이 순으로 적층되어 마련되어 있다. 프레임체(73A)의 타면측에는, 프레임체(73B)를 향해 집진 영역(30A)을 형성하는 전극판(52), 도전판(53)(편의상, 53B라 함), 집진 영역(30B)을 형성하는 전극판(52)이 이 순으로 적층되어 마련되어 있다. 프레임체(73B)의 타면측에는 프레임체(73C)를 향해, 집진 영역(30B)을 형성하는 전극판(52), 도전판(53)(편의상, 53C라 함), 집진 영역(30C)을 형성하는 전극판(52)이 이 순으로 적층되어 마련되어 있다. 프레임체(73C)의 타면측에는 프레임체(73B)와는 반대측을 향해, 집진 영역(30C)을 형성하는 전극판(52), 도전판(53)(편의상, 53D라 함), 절연 시트(55), 보강판(56)이 이 순으로 적층되어 마련되어 있다. 도전판(53A, 53C)은 전선(63)을 개재하여 직류 전원(64)의 양의 단자에 대하여 병렬로 접속되고, 도전판(53B, 53D)은 전선(63)을 개재하여 직류 전원(64)의 음의 단자에 대하여 병렬로 접속되어 있다.
이와 같이 전기 집진 모듈(8)에 있어서는, 3 개의 집진 영역(30)에 2 매의 보강판(56) 및 2 매의 절연 시트(55)가 공용화된 구성으로 되어 있다. 또한, 도전판(53B)은 집진 영역(30A)(제 1 공급로), 집진 영역(30B)(제 2 공급로)에 대하여 공용화되고, 도전판(53C)이 집진 영역(30B, 30C)에 대하여 공용되어 있다. 따라서, 기술한 전기 집진 모듈(3)을 3 개 마련하는 것보다도, 구성 부품이 삭감된 전기 집진 모듈(8)을 마련함으로써, 모듈에 의한 장치 내의 점유 스페이스를 작게 할 수 있는 이점이 있다.
그런데 본 발명자의 검증에 의해, 상기의 전기 집진 모듈(3)을 사용 개시한 직후는, 집진 영역(30)을 통과한 액 중에 이물(P)이 많이 포함되는 것이 확인되고 있다. 이는 전극판(52)을 형성하는 제조 공정에 있어서 당해 전극판(52)에 이물이 부착되어 있고, 전극판(52)에 부착된 이물 중, 양의 전하를 가지는 이물은 당해 이물이 부착된 전극판(52)이 양극이 됨으로써 집진 영역(30)으로 방출되고, 음의 전하를 가지는 이물은 당해 이물이 부착된 전극판이 음극이 됨으로써 집진 영역(30)으로 방출된 것이라고 상정된다. 따라서, 전극판(52)을 제조 후, 사용하기 전에, 당해 전극판(52)에 직류 전압 또는 교류 전압을 인가함으로써, 부착되어 있는 이물을 방출시킨다. 즉, 전극판(52)의 에이징을 행한다. 적절한 시간, 이 에이징을 행한 후, 기술한 바와 같이 이물의 집진을 행하기 위하여 전극판(52)을 장착한 전기 집진 모듈(3)을 사용하도록 한다. 그에 따라, 시너 토출 노즐(18)에 이물을 포함한 시너가 공급되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같이 전극판(52)을 실리콘에 의해 구성하는 경우, 실리콘 웨이퍼의 세정액으로서 이용되는 SC1(암모니아수와 과산화수소와 물과의 혼합액), DHF(불산과 물과의 혼합액), SC2(염산과 과산화수소와 물과의 혼합액), SPM(황산과 과산화수소와 물과의 혼합액), SPS(황산과 과산화수소와의 혼합액) 등에 의한 세정을 행함으로써, 전극판(52)을 사용하기 전에 전극판(52)에 부착된 이물을 제거하는 것도 유효하다. 이러한 세정 처리 및 상기의 에이징 중, 일방을 행해도 되고, 양방을 행해도 된다.
상기의 전기 집진 모듈(3)을 시너 공급관(22)의 상류측, 하류측에 각각 마련하여, 보다 확실히 이물을 집진할 수 있도록 해도 된다. 즉, 전기 집진 모듈(3)은 시너 공급관(22)에 복수 마련되어 있어도 된다. 또한, 전기 집진 모듈(3)을 마련하는 위치는, 도 2에 나타내는 위치에는 한정되지 않고, 필터(25)의 상류측에 마련해도 된다. 단, 그와 같이 배치하면, 1 회의 프리웨트 처리로 전극판(52)에 많은 이물이 부착되게 된다. 전극판(52)에 부착되는 이물이 많아지면, 시너와 함께 집진 영역(30)을 흐르는 이물에 대한 흡착력이 작아짐으로써, 도 11, 도 12에서 설명한 전극판(52)으로부터의 이물(P)의 제거 처리를 행하는 빈도가 높아진다. 즉, 웨이퍼(W)의 처리를 중단하는 빈도가 높아지기 때문에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 필터(25)의 하류측에 전기 집진 모듈(3)을 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 공급관(22)의 하류측에 향해 필터(25), 전기 집진 모듈(3)을 이 순으로 마련한 다음, 당해 전기 집진 모듈(3)의 하류측에 필터(25)를 더 마련해도 된다.
또한 집진 영역(30)을 형성하기 위한 전극은 당해 집진 영역(30)에 면하는 면상체를 구비하고 있으면 되며, 판 형상인 것에 한정되지 않는다. 도 18의 개략 횡단 평면도에서는, 전극판(52) 대신에 비교적 두께가 큰 블록 형상의 전극(76)에 의해 집진 영역(30)을 형성한 전기 집진 모듈(3)의 예를 나타내고 있다. 도전판(53, 54)에 대해서도, 예를 들면 이 전극(76)과 같은 블록 형상의 도전체로 변경할 수 있다. 또한, 도 19에 나타내는 바와 같이 좁고 긴 전극판(52)의 길이 방향의 2 변을 따르도록 형성된 2 개의 봉 형상체(77)에 당해 전극판(52)의 주연부 및 도전판(53, 54)의 주연부를 장착하여 집진 영역(30)을 형성해도 된다. 이 경우, 2 개의 봉 형상체(77)의 사이의 공간의 일단 및 타단이 유입 포트(35) 및 유출 포트(37)가 된다. 이와 같이, 2 개의 서로 대향하는 전극을 지지하는 지지 부재로서는 프레임체에 한정되지 않는다.
또한, 유입 포트(35) 및 유출 포트(37)로서는, 프레임체(31)에 마련하는 것, 즉 2 개의 전극판(52)의 사이에 마련하는 것에는 한정되지 않는다. 도 20에서는, 전기 집진 모듈(3)에 있어서, 유입 포트(35) 및 유출 포트(37)를 프레임체(31)의 일면측에 마련된 전극판(52), 도전판(53, 54)을 관통하여 집진 영역(30)을 향하는 관통홀로서 형성한 예를 나타내고 있다. 또한, 이와 같이 포트(35, 37)를 형성한 경우는, 프레임체(31)의 일면측의 절연 시트(55) 및 보강판(56)에도 이 유입 포트(35), 유출 포트(37)에 대응하는 위치에 관통홀을 마련하고, 보강판(56)의 외측으로부터 집진 영역(30)에 대하여 처리액의 공급 및 처리액의 배출을 행할 수 있도록 한다.
그런데, 상기의 전기 집진 모듈(3)에서는, 평면에서 봤을 때, 도전판(53)을 전극판(52)과 동일한 크기로 구성하고, 도전판(53)과 전극판(52)이 중첩되는 영역(이하, 중복 영역이라 함)의 면적이 평면에서 본 전극판(52)의 면적(이하, 단순히 전극판(52)의 면적이라 함)과 동일해지도록 구성되어 있는데, 도 21에 나타내는 바와 같이 중복 영역의 면적이 전극판(52)의 면적보다 작아지도록 도전판(53)을 형성해도 된다. 전극판(52)의 면적에 대하여 중복 영역의 면적이 커질수록 전극판(52)을 면내 방향으로 전류가 흐를 필요가 없어져, 전류가 전극판(52)을 두께 방향으로 흐른다. 즉, 기술한 식 1에서 설명한 전극판(52)에 있어서 전류가 흐르는 방향의 길이가 짧아진다. 따라서, 전극판(52)에 있어서의 저항이 작아진다. 따라서, 프레임체(31)의 일면측 및 타면측에 있어서, 전극판(52)의 면적에 대한 중복 영역의 면적의 비율, 예를 들면 70% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 처리액으로서 시너에만 이용하는 것에는 한정되지 않지만, 집진 영역(30)에서 전리가 일어나기 어려운 것에 이용하는 것이 바람직하다. 시너 이외에는, 예를 들면 네거티브형 레지스트를 현상하기 위한 유기용제에 의해 구성되는 현상액 또는 예를 들면 현상 후에 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 순수 등에 의해 구성되는 세정액을 처리액으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한 기술한 각 구성예는 적절히 조합하거나 변경할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 도 15의 프레임체(73)의 집진 영역(30)에 대하여, 도 13에서 나타내는 바와 같이 쐐기형의 유로를 구비하도록 구성해도 된다.
(평가 시험)
본 발명에 관련하여 행해진 평가 시험 1에 대하여 설명한다. 평가 시험 1-1로서, 실리콘인 웨이퍼(W)에 대하여 100 V의 직류 전압을 1 시간 인가하여 에이징을 행했다. 이 후, 이 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 직경이 20 nm 이상인 크기의 이물의 부착 상태를 조사했다. 그 결과가, 도 22의 사진이며, 사진 중에서는 이물에 대하여 이물이 부착되어 있지 않은 영역보다 밝은 점으로 나타내고 있다. 이 사진에 나타나는 바와 같이 평가 시험 1-1에서는 많은 이물이 웨이퍼(W) 표면에 잔류하고 있었다. 평가 시험 1-2로서, 평가 시험 1-1과 마찬가지로 에이징 후, 상기의 SC1로 웨이퍼(W)의 표면을 세정한 후 직경 20 nm 이상의 이물의 부착 상태에 대하여 조사했다. 그 결과가 도 23에 나타내는 사진이다. 이와 같이 부착되어 있는 이물은 매우 적었다. 따라서, 상기의 세정액에 의해 전극판(52)을 세정하고 나서 전극판(52)을 사용하는 것이 프리웨트 처리를 행하는 웨이퍼(W)에 대하여 이물이 부착되는 것을 방지하기 위하여 유효하다는 것을 알 수 있다.
1 : 레지스트 도포 장치
10 : 제어부
18 : 시너 토출 노즐
2 : 시너 공급 기구
21 : 시너 저류조
30 : 집진 영역
31 : 프레임체
52 : 전극판
53, 54 : 도전판
64 : 직류 전원

Claims (10)

  1. 처리액의 공급원으로부터 피처리체의 처리부로 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급로에 개재하여 마련되는 전기 집진 장치에 있어서,
    서로 대향하고 또한 각각 면상체로 이루어지며 그 사이가 처리액의 유로를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극과,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 함께 상기 유로를 구획하고, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 각 주연부의 사이에 개재되는 절연성의 지지 부재와,
    상기 유로를 향하도록 마련된 처리액의 유입 포트 및 유출 포트와,
    상기 제 1 전극의 외면측 및 상기 제 2 전극의 외면측에 각각 적층되고, 전원부와 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 전기적으로 접속하기 위한 제 1 도전로용의 면상체 및 제 2 도전로용의 면상체
    를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 처리액에 대한 금속 오염의 우려가 없는 재질에 의해 구성되고,
    상기 제 1 도전로용의 면상체 및 제 2 도전로용의 면상체는 각각 금속에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액의 유입 포트 및 유출 포트는 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 사이에 각각 마련된 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유로에 있어서의 처리액의 유통 방향을 따른 길이 치수는, 상기 유로에 있어서의 처리액의 유통 방향 및 제 1 전극과 제 2 전극과의 배열 방향의 각각과 직교하는 방향을 따른 길이 치수, 그리고 제 1 전극 및 제 2 전극의 사이의 이간 치수 중 어느 것 보다도 큰 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 사이의 이간 치수는, 상기 유로에 있어서의 처리액의 유통 방향을 따른 길이 치수, 그리고 상기 유로에 있어서의 처리액의 유통 방향 및 제 1 전극과 제 2 전극과의 배열 방향의 각각과 직교하는 방향을 따른 길이 치수 중 어느 것보다도 작은 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 도전로용의 면상체와 상기 제 1 전극이 중첩되는 중복 영역의 면적은 상기 제 1 전극의 면적에 대하여 70% 이상이며,
    상기 제 2 도전로용의 면상체와 상기 제 2 전극이 중첩되는 중복 영역의 면적은 상기 제 2 전극의 면적에 대하여 70% 이상인 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급로는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 의해 각각 형성되는 제 1 공급로 및 제 2 공급로를 포함하고,
    상기 제 1 도전로 및 제 2 도전로 중 일방은 상기 제 1 공급로 및 상기 제 2 공급로에 각각 마련되고,
    상기 제 1 도전로 및 제 2 도전로 중 타방은 상기 제 1 공급로 및 상기 제 2 공급로에 공용되는 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유로는 상기 유입 포트로부터 하류측을 향함에 따라 확대되고, 또한 상기 유출 포트로부터 상류측을 향함에 따라 확대되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  9. 처리액의 공급원과,
    피처리체를 배치하여 처리하기 위한 처리부와,
    상기 공급원으로부터 처리액 공급로를 유통하여 공급된 상기 처리액을 상기 처리부로 공급하여 상기 피처리체를 처리하는 노즐과,
    서로 대향하고 또한 각각 면상체로 이루어지며 그 사이가 상기 처리액 공급로를 이루는 유로를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극과,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 함께 상기 유로를 구획하고, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 각 주연부의 사이에 개재되는 절연성의 지지 부재와,
    상기 유로를 향하도록 마련된 처리액의 유입 포트 및 유출 포트와,
    상기 제 1 전극의 외면측 및 상기 제 2 전극의 외면측에 각각 적층되고, 전원부와 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 전기적으로 접속하기 위한 제 1 도전로용의 면상체 및 제 2 도전로용의 면상체
    를 구비한 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 처리액 공급로에는 이물을 여과하여 제거하기 위한 필터가 마련되고,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 상기 필터의 하류측에 마련되는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
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