TWI625593B - 處理液供給方法、處理液供給裝置及電腦可讀取之記錄媒體 - Google Patents

Abstract

提供一種可足夠的長期維持微粒之捕捉效率之處理液供給方法、處理液供給裝置及記錄媒體。

本發明之處理液供給方法，係用以對基板供給處理液的方法，包含有：對處理液施加直流電壓的工程；檢測在對處理液施加直流電壓的狀態下，處理液中之二點間之電位差的工程；及在檢測到的電位差為未滿第1基準值時，使直流電壓增加的工程。

Description

處理液供給方法、處理液供給裝置及電腦可讀取之記錄媒體

本發明，係關於處理液供給方法、處理液供給裝置及電腦可讀取之記錄媒體。

以往，在例如半導體裝置之製造工程的光微影工程中，進行如下述處理：對晶圓供給顯像液、純水、稀釋劑等的處理液，並對晶圓塗佈處理液。在用以供給處理液的配管中事前捕捉微粒，以使得處理液中浮游之微細異物(微粒)儘量不被供給至晶圓的方法，係屬已知。

專利文獻1，係揭示有使用了具備有微粒捕捉部之裝置的處理液供給方法。該方法，係以配置於處理液供給管的電極來捕捉微粒。電極，係對處理液供給管中之處理液施加直流電壓。當對處理液施加電壓時，則帶有極性(該極性，係不同於電極的極性)之電之微粒會被吸引至顯像液供給管之對應於電極的位置。如此一來，微粒被予 以捕捉。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-30707號公報

然而，當持續使用像這樣的處理液供給裝置時，伴隨著時間經過，而有微粒之捕捉效率下降的情形，在該點中，微粒之捕捉效率有改善的餘地。

本發明，係以提供一種可足夠的長期維持微粒之捕捉效率之處理液供給方法、實施該處理液供給方法的處理液供給裝置及用以使該處理液供給方法執行於該處理液供給裝置之電腦可讀取之記錄媒體為目的。

本發明之處理液供給方法，係指用以對基板供給處理液的方法，且包含有：對處理液施加直流電壓的工程；檢測在對處理液施加直流電壓的狀態下，處理液中之二點間之電位差的工程；及在檢測到的電位差為未滿第1基準值時，使直流電壓增加的工程。

根據該處理液供給方法，在處理液中之二點 間的電位差為未滿第一基準值時，施加至處理液的直流電壓會增加。因此，施加至處理液的直流電壓會增加，以補償隨著時間施加至處理液之直流電壓的減少。藉此，吸引處理液中之微粒的力，係足夠的長期維持為固定。因此，可足夠的長期維持微粒之捕捉效率。

處理液供給方法，係亦可更包含在對處理液施加直流電壓的工程之前，使處理液通過過濾器的工程。在該情況下，藉由預先使處理液通過過濾器的方式，粒徑大之微粒會被過濾器捕捉。因此，藉由對處理液施加直流電壓而捕捉之微粒的數量會減少。藉此，可更抑制微粒之捕捉效率的經時變化。

亦可更包含有檢測在對處理液施加直流電壓的狀態下，流動於處理液中之二點間之電流的工程，且在相當於檢測到的電位差為未滿第一基準值之狀態及檢測到的電流為超過第二基準值之狀態的至少一方時，使直流電壓增加。流動於處理液中之二點間的電流，係與處理液中之微粒的數量有關。因此，即使電流為超過第二基準值時，亦能夠以使直流電壓增加的方式，更確實地捕捉處理液中之微粒。

亦可對通過處理液供給管中之處理液施加直流電壓。在該情況下，以在靠近處理液之吐出口的部位施加直流電壓的方式，由於亦可捕捉直至該部位之流動中所混入的微粒，因此，可更確實地削減殘留於供給後之處理液中的微粒數。

亦可檢測在比施加直流電壓的部位更往下游側，流動於處理液中之二點間的電流。在該情況下，可檢測供給前之處理液中之微粒的殘存狀態，且因應於此來調整直流電壓。因此，可更確實地削減殘留於供給後之處理液中的微粒數。

本發明之處理液供給裝置，係指用以對基板供給處理液的裝置，且具備有：處理液供給管，對基板供給處理液；電極對，設置於處理液供給管，對處理液供給管中之處理液施加直流電壓；直流電源，對電極對施加直流電壓；電位差檢測器，檢測在對處理液施加直流電壓的狀態下，在前述電極對的相對方向上分離之處理液供給管中之二點間的電位差；及控制部，在藉由電位差檢測器檢測到的電位差為未滿第一基準值時，以使直流電壓增加的方式，控制直流電源。

根據該處理液供給裝置，在處理液供給管中之二點間的電位差為未滿第一基準值時，施加至處理液的直流電壓會增加。因此，施加至處理液的直流電壓會增加，以補償隨著時間施加至處理液之直流電壓的減少。藉此，吸引處理液中之微粒的力，係維持為固定。因此，可足夠的長期維持微粒之捕捉效率。

處理液供給裝置，係亦可在處理液供給管之設置有電極對之部分的至少上游側，更具備有整流構件。在該情況下，藉由整流構件，處理液會被分散至與處理液供給管之延伸方向交叉的方向。因此，從處理液所捕捉的 微粒會分散在整個處理液供給管中。因此，可更抑制微粒之捕捉效率的經時變化。

亦可在處理液供給管之電極對之間，更具備有整流構件。藉由在電極對之間設置整流構件的方式，流動於電極對之間之處理液的流量，係藉由整流構件而達到均一化。因此，可更抑制微粒之捕捉效率的經時變化。

處理液供給管之上游側之電極對的間隔，係亦可比處理液供給管之下游側之電極對的間隔更寬。在電極對之間隔為寬的情況下，係與電極對之間隔為窄的情形相比，有如下述之傾向：具有大電荷之微粒會被捕捉，另一方面，具有小電荷之微粒不會被捕捉而朝下游側通過。因此，使處理液供給管之上游側之電極對的間隔比處理液供給管之下游側之電極對的間隔更寬，藉由此，可在處理液供給管之上游側捕捉具有大電荷之微粒，且可在處理液供給管之下游側捕捉具有小電荷之微粒。因此，由於可使在處理液供給管之上游側與下游側所捕捉之微粒的數量均等化，故可更抑制微粒之捕捉效率的經時變化。

構成電極對的各個電極，係亦可具有沿著處理液供給管之延伸方向而分割的複數個區段，控制部，係亦可以使得位於複數個區段中之越是位於處理液供給管之中央側的區段而施加越高之直流電壓的方式，控制直流電壓。一般而言，通過管之中央部之液體的流速，係與通過靠近管壁之側之液體的流速更快。又，為了以固定的捕捉效率來捕捉微粒，而當處理液之流速越快，則必須對處理 液施加越高的直流電壓。因此，藉由使越是位於處理液供給管之中央側的區段而施加越高之直流電壓的方式，可將微粒之捕捉效率在處理液供給管之中央側與管壁側均一化，且可更抑制捕捉效率之經時變化。

電極對，係亦可由下述所構成：從金屬、摻雜有摻雜物之Si及Ge、SiC和玻璃化碳構成之組所選擇的至少一種。特別是，在藉由摻雜有摻雜物之Si或Ge、SiC、玻璃化碳之任一來構成電極對時，可抑制處理液之金屬污染。又，在藉由SiC或玻璃化碳來構成電極對的情況下，係變得容易將電極對之形狀加工成複雜的形狀。

更具備有：電流檢測器，檢測在對處理液施加直流電壓的狀態下，流動於處理液中之二點間的電流，控制部，係亦可在相當於藉由電位差檢測器檢測到之電位差為未滿第一基準值之狀態及藉由電流檢測器檢測到的電流為超過第二基準值之狀態的至少一方時，以使直流電壓增加的方式，控制直流電源。流動於處理液中之二點間的電流，係與處理液中之微粒的數量有關。因此，即使電流為超過第二基準值時，亦能夠以使直流電壓增加的方式，更確實地捕捉處理液中之微粒。

電流檢測器，係亦可檢測在比電極對更往下游側，流動於處理液中之二點間的電流。在該情況下，可檢測供給前之處理液中之微粒的殘存狀態，且因應於此來調整直流電壓。因此，可更確實地削減殘留於供給後之處理液中的微粒數。

本發明之電腦可讀取之記錄媒體，係記錄有用以使上述處理液供給方法執行於處理液供給裝置的程式。本說明書中，在電腦可讀取之記錄媒體，係包含有非暫時而有形之媒體(non-transitory computer recording medium)(例如，各種主記憶裝置或補助記憶裝置)或傳播信號(transitory computer recording medium)(例如，可經由網路提供之資料信號)。

根據本發明，可提供一種可足夠的長期維持微粒之捕捉效率之處理液供給方法、實施該處理液供給方法的處理液供給裝置及用以使該處理液供給方法執行於該處理液供給裝置之電腦可讀取之記錄媒體。

42‧‧‧顯像液供給管(處理液供給管)

45‧‧‧過濾器

56‧‧‧流量分散板(整流構件)

61‧‧‧電極對

62‧‧‧電源單元(直流電源)

VS1‧‧‧電位差檢測器

VS2‧‧‧電位差檢測器

67‧‧‧分隔部(整流構件)

100‧‧‧控制部

W‧‧‧晶圓(基板)

[圖1]表示塗佈、顯像系統的立體圖。

[圖2]圖1之II-II線剖面圖。

[圖3]圖2之III-III線剖面圖。

[圖4]表示基板處理裝置的剖面圖。

[圖5]表示第一實施形態之處理液供給裝置之構成之概略的圖。

[圖6]示意地表示微粒捕捉部之構造的圖。

[圖7]圖6之VII-VII線剖面圖。

[圖8]放大表示圖7之一部分的圖。

[圖9]表示探針之構造的示意圖。

[圖10]示意地表示微粒之動作的圖。

[圖11]表示第一實施形態之處理液供給方法的流程圖。

[圖12]表示電極之配置之例子的示意圖。

[圖13]表示電極配置之一例的平面圖。

[圖14]表示圖13之XIV-XIV線剖面圖及其變形例的圖。

[圖15]示意地表示處理液供給管之處理液之流速分布的圖。

[圖16]表示處理液供給管之電極之配置之一例的圖。

[圖17]表示處理液供給管之電極之配置之一例的圖。

[圖18]表示處理液供給裝置之變形例的示意圖。

[圖19]表示第二實施形態之處理液供給裝置的示意圖。

[圖20]表示第二實施形態之處理液供給方法的流程圖。

[圖21]表示微粒數與電流之關係的圖表。

[圖22]表示處理液供給裝置之變形例的示意圖。

以下，參照圖面來說明實施形態。在說明中，對同一要素或具有同一功能的要素使用同一符號，並 省略重複說明。

<基板處理系統>

基板處理系統1，係具備有塗佈/顯像裝置2與曝光裝置3。曝光裝置3，係進行光阻膜之曝光處理。具體而言，係藉由浸液曝光等之方法，對光阻膜(感光性被膜)之曝光對象部分照射能量線。作為能量線，係可列舉出例如ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、g線、i線或極端紫外線(EUV：Extremc Ultraviolet)。

塗佈/顯像裝置2，係在由曝光裝置3進行曝光處理之前，進行使光阻膜形成於晶圓W(基板)之表面的處理，而在曝光處理後，進行光阻膜之顯像處理。在本實施形態中，晶圓W，雖係呈圓板狀，但亦可將圓形的一部分切除。作為晶圓W，亦可使用呈多角形等之除了圓形以外之形狀的晶圓。

如圖1~圖3所示，塗佈/顯像裝置2，係具備有載體區塊4、處理區塊5及介面區塊6。載體區塊4、處理區塊5及介面區塊6，係排列於水平方向。

載體區塊4，係具有載體站12與搬入/搬出部13。搬入/搬出部13，係介設於載體站12與處理區塊5之間。載體站12，係支撐複數個載體11。載體11，係在密封狀態下收容例如圓形之複數片晶圓W，且在一側面11a側具有用以使晶圓W進出的開關門(未圖示)(參閱圖3)。載體11，係以使側面11a面對搬入/搬出部13側的方式， 裝卸自如地設置於載體站12上。搬入/搬出部13，係具有分別對應於載體站12上之複數個載體11的複數個開關門13a。以同時開放側面11a之開關門與開關門13a的方式，載體11內與搬入/搬出部13內會連通。搬入/搬出部13，係內建有收授臂A1。收授臂A1，係從載體11取出晶圓W並傳遞至處理區塊5，且從處理區塊5接收晶圓W而返回到載體11內。

處理區塊5，係具有：下層膜形成(BCT)模組14；光阻膜形成(COT)模組15；上層膜形成(TCT)模組16；及顯像處理(DEV)模組17。該些模組，係從地面側，以DEV模組17、BCT模組14、COT模組15、TCT模組16的順序排列。

BCT模組14，係構成為在晶圓W之表面上形成下層膜。BCT模組14，係內建有：複數個塗佈單元(未圖示)；複數個熱處理單元(未圖示)；及搬送臂A2，將晶圓W搬送至該些單元。塗佈單元，係構成為對晶圓W之表面塗佈下層膜形成用處理液。熱處理單元，係構成為藉由例如熱板來加熱晶圓W，且藉由例如冷卻板來將加熱後的晶圓W冷卻而進行熱處理。作為在BCT模組14所進行之熱處理的具體例，係可列舉出用以使下層膜硬化的加熱處理。

COT模組15，係構成為在下層膜上形成熱硬化性且感光性的光阻膜。COT模組15，係內建有：複數個塗佈單元(未圖示)；複數個熱處理單元(未圖示)；及搬 送臂A3，將晶圓W搬送至該些單元。塗佈單元，係構成為在下層膜上塗佈光阻膜形成用處理液(光阻劑)。熱處理單元，係構成為藉由例如熱板來加熱晶圓W，且藉由例如冷卻板來將加熱後的晶圓W冷卻而進行熱處理。作為在COT模組15所進行之熱處理的具體例，係可列舉出用以使光阻膜硬化的加熱處理(PAB：Pre Applied Bake)。

TCT模組16，係構成為在光阻膜上形成上層膜。TCT模組16，係內建有：複數個塗佈單元(未圖示)；複數個熱處理單元(未圖示)；及搬送臂A4，將晶圓W搬送至該些單元。塗佈單元，係構成為對晶圓W之表面塗佈上層膜形成用處理液。熱處理單元，係構成為藉由例如熱板來加熱晶圓W，且藉由例如冷卻板來將加熱後的晶圓W冷卻而進行熱處理。作為在TCT模組16所進行之熱處理的具體例，係可列舉出用以使上層膜硬化的加熱處理。

DEV模組17，係構成為進行曝光後之光阻膜的顯像處理。DEV模組17，係內建有：複數個顯像單元(顯像裝置)U1；複數個熱處理單元U2；搬送臂A5，將晶圓W搬送至該些單元；及直接搬送臂A6，不經由該些單元搬送晶圓W(參閱圖2，3)。顯像單元U1，係構成為部分地去除光阻膜而形成光阻圖案。熱處理單元U2，係藉由例如熱板來加熱晶圓W，且藉由例如冷卻板來將加熱後的晶圓W冷卻而進行熱處理。作為在DEV模組17所進行之熱處理的具體例，係可列舉出顯像處理前的加熱處理(PEB：Post Exposure Bake)、顯像處理後的加熱處理 (PB：Post Bake)等。

在處理區塊5內之載體區塊4側，係設置有棚架單元U10。棚架單元U10，係設置為從地面涵蓋至TCT模組16，且被區隔成排列於上下方向的複數個單元。在棚架單元U10之附近，係設置有升降臂A7。升降臂A7，係使晶圓W在棚架單元U10的單元彼此之間升降。

在處理區塊5內之介面區塊6側，係設置有棚架單元U11。棚架單元U11，係設置為從地面涵蓋至DEV模組17之上部，且被區隔成排列於上下方向的複數個單元。

介面區塊6，係內建有收授臂A8，且被連接於曝光裝置3。收授臂A8，係構成為取出棚架單元U11之晶圓W並傳遞至曝光裝置3，且從曝光裝置3接收晶圓W而返回到棚架單元U11。

<顯像單元>

接下來，參閱圖4來更詳細地說明顯像單元(顯像裝置)U1。顯像單元U1，係具備有旋轉保持部20、驅動部30、顯像液供給裝置40及控制部100。

旋轉保持部20，係具有旋轉部21與保持部23。旋轉部21，係具有突出於上方的軸桿22。旋轉部21，係將例如電動馬達等作為動力源而使軸桿22旋轉。保持部23，係設置於軸桿22之前端部。在保持部23 上，係水平地配置有晶圓W(該晶圓，係在表面Wa上形成有曝光後之光阻膜R)。保持部23，係藉由例如吸附等來略水平地保持晶圓W。亦即，旋轉保持部20，係在晶圓W之姿勢為略水平的狀態下，使晶圓W繞著垂直於晶圓W之表面的軸(垂直軸)旋轉。在本實施形態中，由於旋轉軸，係通過呈圓形狀之晶圓W的中心，故亦為中心軸。在本實施形態中，係如圖4所示，旋轉保持部20，係從上方觀看，順時針地使晶圓W旋轉。

驅動部30，係驅動噴嘴N1。驅動部30，係具有導引軌31、滑塊32及支臂34。導引軌31，係在旋轉保持部20(晶圓W)之上方，沿著水平方向延伸。滑塊32，係以可沿著導引軌31往水平方向移動的方式，連接於導引軌31。支臂34，係以可往上下方向移動的方式，連接於滑塊32。在支臂34之下端，係連接有噴嘴N1。驅動部30，係將例如電動馬達等作為動力源，使滑塊32及支臂34移動，伴隨於此，使噴嘴N1移動。於俯視下，噴嘴N1，係在顯像液之吐出時，沿著晶圓W之徑方向，在垂直於晶圓W之旋轉軸的直線上移動。

顯像液供給裝置40，係將顯像液供給至噴嘴N1。顯像液，係區分成正型光阻用與負型光阻用，只要因應於光阻膜R的種類來適當地進行選擇即可。作為正型光阻用顯像液，可列舉出鹼性水溶液，而作為其鹼性成分，可列舉出四甲銨氫氧化物(TMAH)。作為負型光阻用顯像液，可列舉出有機溶劑。顯像液供給裝置40之詳細的構 成，係如後述。

噴嘴N1，係配置於被保持於保持部23之晶圓W的上方。噴嘴N1，係指例如被稱為接液噴嘴者，具有：吐出口，吐出顯像液；及下端面，從吐出口往橫方向擴展。下端面，係略平行於晶圓W之主面。另外，作為噴嘴N1，亦可使用例如朝相對於晶圓W之主面呈交叉之方向延伸的直進式噴嘴來代替接液噴嘴。

另外，顯像單元U1，係亦可更具備有用以對晶圓W供給純水之未圖示的純水供給裝置，或用以對晶圓W供給氣體之未圖示的氣體供給裝置。

<第一實施形態>

(處理液供給裝置)

接下來，作為處理液供給裝置之第一實施形態，說明顯像液供給裝置40之構成。圖5，係表示顯像液供給裝置40之構成之概略的說明圖。作為處理液供給裝置之顯像液供給裝置40，係對顯像單元U1內之噴嘴N1供給作為處理液的顯像液。另外，顯像液供給裝置40，係配置於例如圖2所示之處理區塊5的內部。

顯像液供給裝置40，係具有儲存顯像液之作為處理液供給源的顯像液儲存槽41。在顯像液儲存槽41，係連接有用以對噴嘴N1供給顯像液之作為處理液供給管的顯像液供給管42。亦即，顯像液供給管42，係連接顯像液儲存槽41與噴嘴N1。

在顯像液儲存槽41之下游側的顯像液供給管42，係設置有暫時儲存顯像液之液體終端槽43。在液體終端槽43之上部，係連接有排氣管44。排氣管44，係對液體終端槽43內之環境進行排氣。液體終端槽43，係可發揮作為緩衝槽的效果。亦即，即使從顯像液儲存槽41所供給之顯像液耗盡的情況下，顯像液供給裝置40仍可將儲存於液體終端槽43內的顯像液供給至噴嘴N1。

在液體終端槽43之下游側的顯像液供給管42，係設置有過濾器45。過濾器45，係去除顯像液中之異物。過濾器45，係可去除包含於顯像液之微米級的異物。因此，藉由過濾器45所去除之異物的大小，係大於藉由對電極對61施加直流電壓的方式所去除之異物的大小。亦即，過濾器45，係具有粗濾器的功能。另外，在不需要過濾器45時，亦可省略過濾器45。

在過濾器45之下游側的顯像液供給管42，係設置有泵46。泵46，係從顯像液儲存槽41將顯像液壓送至噴嘴N1。泵46，係指例如管膜式之泵。在泵46之下游側的顯像液供給管42，係設置有閥47。閥47，係指例如空氣操作閥。閥47，係使來自噴嘴N1之顯像液的吐出開始或停止。

在閥47之下游側的顯像液供給管42，係設置有電極對61。電極對61，係設置於例如顯像液供給管42之內部。電極對61，係對顯像液供給管42中之顯像液施加直流電壓。在電極對61，係連接有作為直流電源之電 源單元62。電源單元62，係可因應於控制部100之控制，進行開始、停止對電極對61施加電壓，及施加之電壓的極性反轉。

在顯像液供給管42中，在對應於電極對61的位置，係設置有探針63。探針63，係連接於電壓感測器64。探針63及電壓感測器64，係具有電位差檢測器VS1(該電位差檢測器，係檢測在電極對61的相對方向上分離之顯像液供給管42中之二點間的電位差)的功能。

電極對61之下游側，係設置有閥48。閥48，係與閥47相同地，為空氣操作閥。在閥48之下游側，係連接有噴嘴N1。

在圖6及圖7中，表示電極對61之構成的一例。圖6，係示意地表示電極對61及顯像液供給管42之構成的剖面圖。圖7，係圖6之VII-VII線剖面圖。

電極對61，係具有正極61A與負極61B。正極61A及負極61B，係例如為平板狀。正極61A及負極61B之數量，係可分別為1片，或可為複數片。如圖7所示，在本實施形態中，正極61A之片數為1片，負極61B之片數為2片。正極61A與負極61B，係配置為相互平行。正極61A，係連接於電源單元62之正極62A(參閱圖10)。負極61B，係連接於電源單元62之負極62B。藉由電源單元62，對正極61A與負極61B之間施加直流電壓，藉由此，對通過正極61A與負極61B之間的顯像液施加直流電壓。

作為構成電極對61的材料，係可列舉出以高濃度摻雜了例如金屬、P(磷)或B(硼)等之摻雜物的Si(矽)或Ge(鍺)、SiC(碳化矽)、玻璃化碳等。特別是，在需抑制處理液之金屬污染的情況下，係使用高濃度摻雜的Si、高濃度摻雜的Ge、SiC、玻璃化碳等來作為構成電極對61的材料為較佳。又，特別是SiC及玻璃化碳，係由於形狀的自由度高，因此，在以SiC或玻璃化碳構成電極對61的情況下，變得容易將電極對61之形狀加工成複雜的形狀。

在1片正極61A與1片負極61B之間，配置有一對探針63。顯像液供給管42之延伸方向(亦即，圖6、圖7之左右方向)之探針63的位置，雖係不特別限定，但較佳的係顯像液供給管42之上游側。

又，在顯像液供給管42中，在設置有電極對61之部分的上游側及下游側，係設置有作為整流構件的流量分散板56。流量分散板56，係呈板狀之構件，具有複數個孔57。孔57，係分布於與顯像液供給管42之延伸方向交叉的方向。流量分散板56，係具有使藉由顯像液供給管42所形成之流路的剖面之顯像液的流速分布均一化的整流功能。另外，亦可在設置有電極對61之部分的至少上游側，設置流量分散板56。

在圖8中，放大表示探針63之附近。又，在圖9中，表示探針63之立體圖。圖9(A)，係從一方向所觀察之探針63的立體圖，圖9(B)，係從與圖9(A)相反的 方向所觀察之探針63的立體圖。

如圖9所示，探針63，係例如呈略長方形之板狀的形狀。探針63，係具有：本體63A；及被膜63B，覆蓋本體63A之表面的一部分。本體63A，係具有導電性。構成本體63A之材料，係例如與構成電極對61之材料相同的材料。被膜63B，係具有電絕緣性。構成被膜63B之材料，係例如為樹脂。另外，探針63之本體63A之表面的至少一部分，係未被被膜63B覆蓋而露出。

如圖8所示，探針63，係藉由使具有被膜63B之側的面黏著於正極61A及負極61B的方式，安裝於正極61A及負極61B。因此，探針63之本體63A，係藉由被膜63B，與正極61A及負極61B電性絕緣。

返回到圖5，繼續說明顯像液供給裝置40。在顯像液供給管42之電極對61的上游側，且閥47的下游側亦即顯像液供給管42之閥47與電極對61之間的位置，係連接有對顯像液供給管42供給洗淨液的洗淨液供給管49。在洗淨液供給管49之與連接於顯像液供給管42之側相反之一側的端部，係連接有洗淨液供給源51。洗淨液供給源51，係對洗淨液供給管49供給洗淨液。另外，本實施形態之洗淨液，雖係例如為純水，但洗淨液亦可為例如顯像液或稀釋劑等。因應於處理液之種類，洗淨液，係可適當地加以選擇。又，在洗淨液供給管49，係設置有控制對顯像液供給管42供給洗淨液的閥52。閥52，係與上述之閥47相同地，例如為空氣操作閥。

在顯像液供給管42之電極對61的下游側亦即電極對61與噴嘴N1之間的位置，係連接有廢液管53。在廢液管53，係設置有閥54。閥54，係指在從洗淨液供給管49將洗淨液供給至顯像液供給管42後之際，用以將洗淨液(該洗淨液，係通過在顯像液供給管42中設置有電極對61的位置)經由廢液管53排出的閥。閥54，係與上述之閥47、52相同地，例如為空氣操作閥。

在廢液管53之與連接於顯像液供給管42之側相反之一側的端部，係設置有廢液部55。在廢液部55，係從廢液管53排出洗淨液。

另外，在顯像單元U1設置純水供給裝置時，純水供給裝置，係亦可具有與顯像液供給裝置40相同的構成。

控制由上述之電源單元62所進行之對電極對61施加直流電壓、泵46之驅動動作、各閥之開關動作，係藉由控制部100來控制。控制部100，係藉由具備有例如CPU或記憶體等之電腦所構成。控制部100，係可藉由執行例如記憶於記憶體之程式的方式，實現由顯像液供給裝置40所進行之顯像液的供給或顯像單元U1之顯像處理。另外，用於實現由顯像液供給裝置40所進行之顯像液的供給、顯像單元U1之顯像處理的各種程式，係被記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等的電腦可讀取之記憶媒體H者，且亦可為從記憶媒體H安裝於控制部100者。

在像這樣所構成之顯像液供給裝置40中，在對晶圓W供給顯像液時，係從顯像液儲存槽41經由顯像液供給管42，對噴嘴N1供給顯像液。此時，電源單元62，係對電極對61施加直流電壓。

又，在進行顯像液供給管42之洗淨時，係從洗淨液供給源51經由洗淨液供給管49、閥52、閥54、廢液管53，將洗淨液排出至廢液部55。此時，電源單元62，係亦可對電極對61，施加與對晶圓W供給顯像液時相反之極性的直流電壓。在該情況下，顯像液供給至晶圓W時被電極對61捕捉的微粒，係自電極對61離開，而藉由洗淨液往廢液部55流動。又，在顯像液供給管42之洗淨時，電源單元62，係亦可將對電極對61施加的直流電壓設成為零。

參閱圖10，說明對顯像液施加直流電壓時之微粒的動作。藉由電源單元62之正極62A，正極61A，係被施予正電位。藉由電源單元62之負極62B，負極61B，係被施予負電位。藉此，帶有負電之微粒PM會被吸引至正極61A。另一方面，帶有正電之微粒PP會被吸引至負極61B。如此一來，當對顯像液施加直流電壓時，微粒PM，PP會被捕捉於正極61A及負極61B。

(處理液供給方法)

接下來，參閱圖11，說明本實施形態之顯像液供給方法。首先，電源單元62開始對電極對61施加電壓(步 驟S1)。接下來，電壓感測器64，係使用探針63檢測顯像液中之二點間的電位差(步驟S2)。接下來，控制部100，係判定在步驟S2檢測到之電位差是否與理論值相同(步驟S3)。當電位差不與理論值相同時，控制部100會對外部發出異常警告，而結束處理(步驟S8)。

另一方面，電位差與理論值相同時，電源單元62，係持續對電極對61施加電壓。而且，電壓感測器64，係使用探針63檢測顯像液中之二點間的電位差(步驟S4)。接下來，控制部，係判定電位差是否在閾值的範圍內(步驟S5)。電位差在閾值的範圍內，係指電位差為預定之基準值RF1(第一基準值)以上的意思。又，電位差不在閾值的範圍內時，係指電位差未滿基準值RF1的意思。基準值RF1，係例如為設計值的80%，閾值之範圍，係例如為設計值的80~100%。電位差在閾值的範圍內時，再次返回到步驟S4。電位差不在閾值的範圍內時，控制部100，係判定在藉由電壓感測器64檢測到之電位的移動平均值是否存在有特異點(步驟S6)。特異點，係指例如電位之急遽時間變化的意思。在存在有特異點時，控制部100會對外部發出異常警告，而結束處理(步驟S8)。另一方面，在不存在有特異點時，控制部100，係藉由電源單元62，使施加至電極對的直流電壓增加(步驟S7)。而且，再次返回到步驟S4。

另外，在上述之各處理之前，顯像液供給裝置40，係使處理液通過過濾器45。然而，在省略過濾器 45時，顯像液供給裝置40亦省略使處理液通過濾波器45的處理。

根據上述之處理液供給方法及顯像液供給裝置40，在藉由電壓感測器64所檢測之處理液中之二點間的電位差為未滿基準值RF1時，藉由電源單元62而施加至處理液的直流電壓會增加。因此，施加至處理液的直流電壓會增加，以補償隨著時間施加至處理液之直流電壓的減少。因此，吸引處理液中之微粒的力，係足夠的長期維持為固定。因此，可足夠的長期維持微粒之捕捉效率。

又，在顯像液供給裝置40中，係在藉由電源單元62對處理液施加直流電壓之前，處理液會通過過濾器45。因此，藉由預先使處理液通過過濾器45的方式，粒徑大的微粒會被過濾器45捕捉。因此，藉由對處理液施加直流電壓所捕捉之微粒的數量會減少。藉此，可更抑制微粒之捕捉效率的經時變化。

又，顯像液供給裝置40，係在處理液供給管之設置有電極對之部分的上游側及下游側，更具備有流量分散板56。因此，藉由流量分散板56，處理液會被分散至與顯像液供給管42之延伸方向交叉的方向。因此，從處理液所捕捉的微粒會分散在整個顯像液供給管42中。因此，可更抑制微粒之捕捉效率的經時變化。

另外，本發明，係不限定於上述之實施形態，亦可應用各種變形。例如，如圖12(A)所示，顯像液供給管42之上游側(圖12(A)之左側)之正極61A與負極 61B之間的間隔，係亦可與顯像液供給管42之下游側(圖12(A)之右側)之正極61A與負極61B之間的間隔相等。

又，如圖12(B)及(C)所示，顯像液供給管42之上游側(圖12(B)，(C)之左側)之正極61A與負極61B之間的間隔，係亦可比顯像液供給管42之下游側(圖12(B)，(C)之右側)之正極61A與負極61B之間的間隔更寬。

具體而言，在圖12(B)所示的例子中，係在顯像液供給管42之上游側，以寬間隔的方式配列有少數個正極61A與負極61B。另一方面，在顯像液供給管42之下游側，以窄間隔的方式配列有多數個正極61A與負極61B。

又，在圖12(C)所示的例子中，顯像液供給管42之直徑，係從上游側朝向下游側逐漸變窄。而且，因應於顯像液供給管42之直徑的變化，正極61A與負極61B，係配列為從顯像液供給管42之上游側朝向下游側逐漸地使間隔縮小。

如此一來，當顯像液供給管42之上游側之電極對61的間隔比顯像液供給管42之下游側之電極對61的間隔更寬時，則可得到如下之效果。在電極對61之間隔為寬的情形下，係與電極對61之間隔為狹窄的情形相比，有如下述之傾向：具有大電荷之微粒會被捕捉，另一方面，具有小電荷之微粒不會被捕捉而朝下游側通過。因此，藉由使顯像液供給管42之上游側之電極對61的間隔 比顯像液供給管42之下游側之電極對61的間隔寬之方式，可於顯像液供給管42之上游側捕捉具有大電荷之微粒，且可於顯像液供給管42之下游側捕捉具有小電荷之微粒。因此，由於可使在顯像液供給管42之上游側與下游側所捕捉之微粒的數量均等化，故可更抑制微粒之捕捉效率的經時變化。

又，作為包含於電極對61之各電極的正極61A及負極61B，係亦可具有藉由沿著顯像液供給管42之延伸方向的邊界而分割的複數個區段。像這樣的例子如圖13及圖14(A)所示。圖13，係表示正極61A的平面圖，圖14(A)，係圖13之XIV-XIV線剖面圖。

正極61A，係具有沿著顯像液供給管42之延伸方向而分割的5個區段61Aa~61Ae。負極61B，係具有沿著顯像液供給管42之延伸方向而分割的5個區段61Ba~61Be。相鄰之區段61Aa~61Ae彼此及相鄰之區段65Ba~65Be彼此之間，係藉由沿著顯像液供給管42之延伸方向的絕緣構件66而予以電性絕緣。

電源單元62，係對區段61Aa~61Ae及區段61Ba~61Be分別施加不同的電位。作為一例，在位於顯像液供給管42之中央側的區段61Ac與區段61Bc之間，電源單元62，係施加100V之電位差的直流電壓。又，在鄰接於區段61Ac、區段61Bc之區段61Ab與區段61Bb之間，及區段61Ad與區段61Bd之間，電源單元62，係施加75V之電位差的直流電壓。而且，在最靠近顯像液供給 管42之管壁的區段61Aa與區段61Ba之間，及區段61Ae與區段61Be之間，電源單元62，係施加50V之電位差的直流電壓。

如此一來，包含於電極對61之正極61A、負極61B，係具有沿著顯像液供給管42之延伸方向而分割的複數個區段61Aa~61Ae、61Ba~61Be，控制部100，係當以使得複數個區段61Aa~61Ae、61Ba~61Be中之越是位於處理液供給管之中央側的區段而施加越高的直流電壓之方式，控制直流電壓時，可得到下述效果。一般而言，如圖15之箭頭所示，通過管之中央部之液體的流速，係比通過靠近管壁之側之液體的流速快。又，為了以固定的捕捉效率來捕捉微粒，當處理液之流速越快，則必須對處理液施加越高的直流電壓。因此，對區段61Aa~61Ae、61Ba~61Be中之位於顯像液供給管42之中央側者施加最高的直流電壓，隨著離開中央而降低施加之直流電壓，藉由此，可使微粒之捕捉效率在顯像液供給管42之中央側與管壁側均一化，且可更抑制捕捉效率之經時變化。

另外，亦可如圖14(B)所示，沿著顯像液供給管42之延伸方向，而在正極61A與負極61B之間的流路配置分隔部(整流構件)67，使得顯像液在顯像液供給管42內均一地流動，來代替藉由絕緣構件66，將正極61A及負極61B分割成複數個區段61Aa~61Ae、61Ba~61Be。分隔部67，係由例如樹脂等之絕緣材料所構成。

又，在圖16、圖17中，表示正極61A，負極 61B之配置的變形例。該些，皆係用以使接觸有正極61A及負極61B與顯像液之面積亦即接液面積增加者。另外，在圖16及圖17中，箭頭A，係表示顯像液之流動方向。

圖16(A)，係指在剖面為圓形狀之顯像液供給管42中，將複數個正極61A及負極61B配置為剖面成為同心圓狀的例子。圖16(B)，係指將複數個正極61A及負極61B配置為剖面成為同心之星形的例子。圖16(C)，係指將複數個正極61A及負極61B配置為與顯像液供給管42之延伸方向平行之複數個平板的例子。該些，皆係顯像液之流動在顯像液供給管42之延伸方向上成為平行，亦即顯像液之流動形成層流的例子。

另一方面，圖17，係指將正極61A及負極61B配置為平板(該平板，係配置於與顯像液供給管42之延伸方向垂直的方向)的例子。在該例子中，顯像液，係沿著正極61A及負極61B蜿蜓。

一對探針63，係只要可檢測在電極對61的相對方向上分離之二點間的電位差，則可任意予以配置。如上述，探針63，係亦可配置於電極對61彼此之間之區域(以下，稱為「電壓施加區域」。)的上游側。由於處理液中之微粒，係在通過電壓施加區域的過程中被捕捉，因此，處理液中之微粒，係隨著從電壓施加區域之上游側朝向下游側而減少。因此，在電壓施加區域之上游側，係與電壓施加區域之下游側相比，微粒更易累積在電極對61。因此，當在電壓施加區域之上游側配置探針63時， 可早期地檢測因微粒之累積而造成之電位差的下降。

探針63，係亦可配置於電壓施加區域之下游側。在該情況下，將電位差之檢測部位設成為難以發生電位差下降的下游側，藉由此，電壓施加區域之下游側亦可充分地活用於微粒之去除。

顯像液供給裝置40，係如圖18所示，亦可具有電位差檢測器VS2來代替電位差檢測器VS1。電位差檢測器VS2，係具有探針71來代替一對探針63。探針71，係配置於電極對61彼此之間。電位差檢測器VS2之電壓感測器64，係檢測電極對61的任一方與探針71之間的電位差來代替檢測探針63彼此之間的電位差。即使藉由像這樣的構成，亦可檢測在電極對61之相對方向上分離之二點間的電位差。

<第2實施形態>

(處理液供給裝置)

接下來，說明處理液供給裝置之第二實施形態。第二實施形態之顯像液供給裝置，係將顯像液供給裝置40之電位差檢測器VS1置換為電流檢測器CS1者。該電流檢測器CS1，係如圖19所示，具有一對探針81、電源單元82及電流感測器83。

一對探針81，係配置於處理液中之二點。作為一例，一對探針81，係分別鄰接於正極61A及負極61B之下游側，且相互分離。一對探針81，係只要相互分 離即可，並不限制於該些排列的方向。例如一對探針81，係亦可排列於正極61A及負極61B相對向的方向，或者亦可排列於與正極61A及負極61B平行的方向。電源單元82，係對一對探針81施加直流電壓。電流感測器83，係介設於一方之探針81與電源單元82之間，從而檢測電流。藉由電流感測器83所檢測之電流，係與流動於探針81間的電流相等。因此，可藉由電流感測器83來檢測二點間的電流。

第二實施形態之控制部100，係在藉由電流檢測器CS1檢測到之電流為超過預定基準值RF2(第二基準值)時，以使電極對61間之直流電壓增加的方式，控制電源單元62。基準值RF2，係根據例如電流值(該電流值，係對殘存有可容許之數量之微粒的處理液進行實測)來預先設定。

(處理液供給方法)

以下，作為處理液供給方法之例子，說明由第二實施形態之顯像液供給裝置所進行之顯像液供給步驟。如圖20所示，顯像液供給裝置，係首先執行步驟S11。在步驟S11中，控制部100，係以開始吐出顯像液的方式，控制泵46、閥47、48及閥54。

接下來，顯像液供給裝置，係執行步驟S12。在步驟S12中，控制部100，係開始進行電流感測器83之檢測值(以下，稱為「電流值」。)之監視。

接下來，顯像液供給裝置，係執行步驟S13。在步驟S13中，控制部100，係確認電流值是否為基準值RF2以下。基準值RF2，係指低於例如顯像液中之微粒數為容許界限時之電流值的值。容許界限，係指不會對顯像後之晶圓的品質帶來影響之微粒數的最大值，可藉由實驗來發現。

在步驟S13中，在判斷成電流值為基準值RF2以下時，顯像液供給裝置會執行後述之步驟S24。在步驟S13中，在判斷成電流值為超過基準值RF2時，顯像液供給裝置會執行步驟S15。在步驟S15中，控制部100，係確認電流值是否為預定基準值RF3以下。基準值RF3，係設定為大於基準值RF2的值。基準值RF3，係指例如顯像液中之微粒數為容許界限時的電流值。

在步驟S15中，在判斷成電流值為基準值RF3以下時，顯像液供給裝置會執行步驟S16。在步驟S16中，控制部100，係以使電極對61間之電壓上升的方式，控制電源單元62。然後，顯像液供給裝置會執行後述之步驟S24。

在步驟S15中，在判斷成電流值為超過基準值RF3時，顯像液供給裝置會執行步驟S17、S18。在步驟S17中，控制部100，係以停止來自噴嘴N1之顯像液的吐出，且對廢液部55吐出顯像液的方式，控制閥48、54。在步驟S18中，控制部100，係以使電極對61間之電壓上升的方式，控制電源單元62。

接下來，顯像液供給裝置，係在等待經過規定時間後(步驟S19)，執行步驟S21。在步驟S21中，控制部100，係再次確認電流值是否為基準值RF3以下。另外，規定時間，係可適當地進行設定。

在步驟S21中，在判斷成電流值為尚未超過基準值RF3時，顯像液供給裝置會執行步驟S22。在步驟S22中，控制部100，係確認是否已重複了步驟S21規定次數。在步驟S22中，在判斷成未重複步驟S21規定次數時，顯像液供給裝置會使處理返回到步驟18。藉此，直至重複步驟S21規定次數為止，重複進行電壓值之調節。另外，規定次數，係可適當地進行設定。在步驟S22中，在判斷成已重複了步驟S21規定次數時，顯像液供給裝置會中止處理。

在步驟S21中，在判斷成電流值為基準值RF3以下時，顯像液供給裝置會執行步驟S23。在步驟S23中，控制部100，係以再次開始來自噴嘴N1之顯像液之吐出的方式，控制閥48、54。

然後，顯像液供給裝置會執行步驟S24。在步驟S24中，控制部100，係確認規定量之吐出是否結束。在步驟S24中，在判斷成規定量之吐出未結束時，顯像液供給裝置，係使處理返回到步驟S13。藉此，直至規定量之吐出結束為止，持續處理液之吐出。另外，規定量，係可適當地進行設定。在步驟S24中，在判斷成規定量之吐出為結束時，顯像液供給裝置會結束顯像液之吐出。

根據第二實施形態之顯像液供給裝置，在流動於處理液中之二點間的電流為超過基準值RF2時，施加至處理液之直流電壓會增加。圖21，係表示微粒數與電流之關係的圖表。圖表之橫軸，係電壓之施加時間。點狀之數據D2，係表示微粒數。線狀之數據D1，係表示電流之變化。如數據D2所示，微粒數，係因應於電壓之施加時間變長而減少。又，因應於電壓之施加時間變長，微粒數之減少會鈍化。如數據D1所示，電流亦與微粒數相同地進行推移。如此一來，流動於處理液中之二點間的電流，係與處理液中之微粒數有關。因此，在電流為超過基準值RF2時，能夠以使直流電壓增加的方式，更確實地捕捉處理液中之微粒。

電流檢測器CS1，係亦可檢測在比電極對61更往下游側，流動於處理液中之二點間的電流。在該情況下，可檢測供給前之處理液中之微粒的殘存狀態，且因應於此來調整直流電壓。因此，可更確實地削減殘留於供給後之處理液中的微粒數。

以上，雖說明了實施形態，但本發明並不一定限定於上述之實施形態，在不脫離其要旨的範圍下可進行各種變更。例如如圖22所示，亦可組合電位差檢測器VS1與電流檢測器CS1來加以使用。在該情況下，控制部100，係亦可在相當於藉由電位差檢測器VS1檢測到的電位差為未滿基準值RF1之狀態及藉由電流檢測器CS1檢測到的電流為超過基準值RF2之狀態的至少一方時，以使 直流電壓增加的方式，控制電源單元62。藉此，可更確實地捕捉處理液中之微粒。

又，例示為顯像液供給裝置之構成，係亦可應用於用以供給除了顯像液以外之純水、稀釋劑、光阻劑、蝕刻液等之其他處理液的處理液供給裝置。而且，處理對象之基板並不限於半導體晶圓。作為除了半導體晶圓以外的基板，係可列舉出例如玻璃基板、光罩基板、FPD(Flat Panel Display)等。

Claims (12)

1. 一種處理液供給方法，係對基板供給處理液的處理液供給方法，其特徵係，包含有：對前述處理液施加直流電壓的工程；檢測在對前述處理液施加前述直流電壓的狀態下，前述處理液中之二點間之電位差的工程；檢測在對前述處理液施加前述直流電壓的狀態下，流動於前述處理液中之二點間之電流的工程；及在相當於檢測到的前述電位差為未滿第一基準值之狀態及檢測到的前述電流為超過第二基準值之狀態的至少一方時，使前述直流電壓增加的工程。
2. 如申請專利範圍第1項之處理液供給方法，其中，更包含有在對前述處理液施加前述直流電壓的前述工程之前，使前述處理液通過過濾器的工程。
3. 如申請專利範圍第1或2項之處理液供給方法，其中，對通過處理液供給管中之前述處理液施加前述直流電壓。
4. 如申請專利範圍第3項之處理液供給方法，其中，檢測在比施加前述直流電壓的部位更往下游側，流動於前述處理液中之二點間的電流。
5. 一種處理液供給裝置，係對基板供給處理液的處 理液供給裝置，其特徵係，具備有：處理液供給管，對前述基板供給前述處理液；電極對，設置於前述處理液供給管，對前述處理液供給管中之處理液施加直流電壓；直流電源，對前述電極對施加前述直流電壓；電位差檢測器，檢測在對前述處理液施加前述直流電壓的狀態下，在前述電極對的相對方向上分離之前述處理液供給管中之二點間的電位差；電流檢測器，檢測在對前述處理液施加前述直流電壓的狀態下，流動於前述處理液中之二點間的電流；及控制部，在相當於藉由前述電位差檢測器檢測到的前述電位差為未滿第一基準值之狀態及藉由前述電流檢測器檢測到的前述電流為超過第二基準值之狀態的至少一方時，以使前述直流電壓增加的方式，控制前述直流電源。
6. 如申請專利範圍第5項之處理液供給裝置，其中，在前述處理液供給管之設置有前述電極對之部分的至少上游側，更具備有整流構件。
7. 如申請專利範圍第5或6項之處理液供給裝置，其中，在前述處理液供給管之前述電極對之間，更具備有整流構件。
8. 如申請專利範圍第5或6項之處理液供給裝置，其中， 前述處理液供給管之上游側之前述電極對的間隔，係比前述處理液供給管之下游側之前述電極對的間隔更寬。
9. 如申請專利範圍第5或6項之處理液供給裝置，其中，構成前述電極對的各個電極，係具有藉由沿著前述處理液供給管之延伸方向的邊界而分割的複數個區段，前述控制部，係以使得前述複數個區段中之越是位於前述處理液供給管之中央側的區段而施加越高之直流電壓的方式，控制前述直流電壓。
10. 如申請專利範圍第5或6項之處理液供給裝置，其中，前述電極對，係由下述所構成：從金屬、摻雜有摻雜物之Si及Ge、SiC和玻璃化碳構成之組所選擇的至少一種。
11. 如申請專利範圍第5或6項之處理液供給裝置，其中，前述電流檢測器，係檢測在比前述電極對更往下游側，流動於前述處理液中之二點間的電流。
12. 一種電腦可讀取之記錄媒體，係記錄有用以使如申請專利範圍第1~4項中任一項之處理液供給方法執行於處理液供給裝置的程式。