WO2013157366A1 - 液処理装置、液処理方法及びフィルタ装置 - Google Patents

液処理装置、液処理方法及びフィルタ装置 Download PDF

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WO2013157366A1
WO2013157366A1 PCT/JP2013/058989 JP2013058989W WO2013157366A1 WO 2013157366 A1 WO2013157366 A1 WO 2013157366A1 JP 2013058989 W JP2013058989 W JP 2013058989W WO 2013157366 A1 WO2013157366 A1 WO 2013157366A1
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WO
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filter
liquid
processing
conductive member
processing liquid
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/058989
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English (en)
French (fr)
Inventor
柴田　剛
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/164—Coating processes; Apparatus therefor using electric, electrostatic or magnetic means; powder coating

Definitions

  • the present invention relates to a technique for performing liquid processing on a substrate using a processing liquid containing a polymer material such as a resist liquid.
  • a resist pattern is formed by applying a resist solution to the substrate and performing exposure and development processes.
  • a filter is provided in a processing liquid supply system in order to remove particles (fine foreign matter).
  • This filter is made of, for example, a resin such as polyethylene or nylon, and a filter having a very small pore size (a size of the hole of the filter) of, for example, 3 nm to 10 nm is also used.
  • the bridge defect 92 is a defect formed so as to straddle the wiring patterns 91 and 91, and the example shown in FIG. 16 schematically shows the wiring patterns 91 and 91 having a line width of 50 nm. Yes.
  • One of the causes of the bridge defect is considered to be a minute foreign substance contained in the resist solution. For this reason, optimization of the material of the filter and the filtration speed has been studied, and certain effects have been achieved.
  • Patent Document 1 describes a technique in which a conductive member made of a carbon electrode is provided in a flow path of a treatment liquid or in a filtering means in order to remove the treatment liquid.
  • a conductive member made of a carbon electrode is provided in a flow path of a treatment liquid or in a filtering means in order to remove the treatment liquid.
  • Patent Document 2 describes a technique of providing a conductive liquid contact rod on a flow path forming member that constitutes a part of a supply path for a cleaning liquid, a rinse liquid, or the like.
  • Patent Document 3 describes a technique in which a conduction means is provided at a joint of a pipe through which a polymer removing solution is allowed to flow.
  • Patent Document 4 describes a technique for removing electricity from a processing solution used for cleaning processing, oxidation processing, resist stripping processing, polymer removal processing, or the like by configuring a part of a storage tank or piping with quartz. Yes.
  • Patent Documents 1 to 4 do not suggest any mechanism for charging the treatment liquid containing a polymer material or suppressing the occurrence of bridge defects. The problem cannot be solved.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-269677 see paragraphs 0008, 0009, 0063, 0083, FIG. 4
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-235301 see paragraphs 0004, 0043, 0044
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-278972 see paragraphs 0015 and 0016
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-234814 see paragraph 0015)
  • an object of the present invention is a minute amount resulting from charging of a polymer by passing through a filter in a liquid processing apparatus using a processing liquid containing a polymer material.
  • An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing the generation of foreign matter and performing a good liquid treatment.
  • Another object of the present invention is to provide a filter device that can suppress the generation of minute foreign substances resulting from the charged polymer in a filter device that filters a treatment liquid containing a polymer material.
  • the liquid processing apparatus of the present invention is a liquid processing apparatus that performs processing by supplying a processing liquid containing a polymer material from a nozzle to a substrate held in a substrate holding unit.
  • the treatment liquid containing the polymer material passes through the filter, static electricity is generated due to friction between the polymers or between the polymer and the filter, and the polymer is charged.
  • the treatment liquid containing the charged polymer flows while contacting the conductive member on the downstream side of the filter, and the contact of the conductive member moves the polymer charge to the conductive member for removal. Is done. Thereby, the production
  • the liquid processing method of the present invention is the liquid processing method for performing processing by supplying a processing liquid containing a polymer material from a nozzle to the substrate held by the substrate holding unit.
  • a processing liquid containing a polymer material from a nozzle to the substrate held by the substrate holding unit.
  • a filter provided in a supply path for supplying the treatment liquid
  • a step of removing minute foreign matters in the treatment liquid, and grounding is performed on the downstream side of the filter in the supply path. Removing the polymer charged by passing through the filter by bringing the treatment liquid into contact with a conductive member.
  • the filter device of the present invention is a filter device for filtering a treatment liquid containing a polymer material, and a filter provided in a container body for removing minute foreign matters from the treatment liquid.
  • a supply port provided in the container body for supplying the processing liquid to the filter; an outlet provided in the container body for allowing the processing liquid that has passed through the filter to flow out of the container body; and a filter.
  • at least part of the polymer is provided in contact with the treatment liquid that has passed through the filter, and is grounded.
  • the present invention it is possible to perform a good liquid treatment while suppressing the generation of minute foreign matters due to the polymer being charged by passing through the filter.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows one Embodiment of the liquid processing apparatus which concerns on this invention. It is a figure which shows an example of a filter apparatus, (a) is a longitudinal cross-sectional view of a filter apparatus, (b) is a perspective view which shows an example of the filter used. It is a perspective view which shows an example of a static elimination unit. It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a coating unit. It is a longitudinal cross-sectional view which shows a filter, a static elimination unit, and a flow path. It is explanatory drawing which shows the effect
  • FIG. 1 It is a figure which shows the other example of a static elimination unit, (a) is a perspective view of the static elimination unit which gathered the several flow-path member, (b) is a perspective view of the static elimination unit which laminated
  • It is a figure which shows the other example of a filter apparatus (a) is a longitudinal cross-sectional view of a filter apparatus, (b) is a perspective view of the filter used.
  • FIG. 1 is a piping configuration diagram showing a processing liquid supply system of the liquid processing apparatus.
  • reference numeral 2 denotes a processing liquid storage section for storing a resist solution.
  • This resist solution corresponds to a processing solution containing a polymer material.
  • the processing liquid reservoir 2 is connected to a pressurizing gas supply source 22 via a valve V1 by a gas introduction path 21 for introducing the pressurizing gas.
  • a pressurizing gas for example, nitrogen gas (N2) or the like is used as the pressurizing gas.
  • N2 nitrogen gas
  • the processing liquid in the processing liquid storage unit 2 flows out.
  • An intermediate tank 3 is connected to the downstream side of the processing liquid storage unit 2 via a supply path 11, and a vent auxiliary flow path 32 is provided in the ceiling part 31 of the intermediate tank 3.
  • the auxiliary flow path 32 is provided with a liquid detection sensor 33 and a valve V2.
  • the valve V2 is configured to be closed. Thereby, when the processing liquid 10 is supplied into the intermediate tank 3, the gas generated by foaming the gas dissolved in the processing liquid 10 is exhausted through the auxiliary flow path 32.
  • a filter device 4 is provided on the downstream side of the intermediate tank 3 via a supply path 12 provided with a pump P1.
  • the filter device 4 has a filter 42 for removing particles (fine foreign matter) inside a container body 41.
  • the filter 42 in this example is formed of a cylindrical body having a ring-shaped cross section, for example, and a flow path for the processing liquid is formed on the inner side and the outer side of the cylindrical body.
  • the filter 42 is made of a resin such as polyethylene or nylon, and the size (pore size) of the hole 42a (see FIG. 5) is set to 3 nm to 10 nm, for example.
  • first flow chamber 51 In the hollow region 43 inside the filter 42, there are a first flow chamber 51 and a second flow chamber 52 so as to extend along the length direction of the filter 42 (X direction in FIG. 2).
  • the partition member 44 is formed.
  • the first flow chamber 51 is a flow path through which the treatment liquid 10 supplied to the filter 42 flows
  • the second flow chamber 52 is a flow path through which the treatment liquid that has passed through the filter 42 flows.
  • a second flow chamber 52 is formed inside the annular first flow chamber 51.
  • the first flow chamber 51 is configured to be bent outward at one end side of the filter 42, and in order to form the first flow chamber 51, On one end side, a partition member 45 connected to the container main body 41 is provided.
  • the second flow chamber 52 is configured to form a U-shaped flow path around the filter 42 via the other end side of the filter 42. Therefore, the partition member 44 is bent at the other end side of the filter 42 and connected to the other end side of the filter 42.
  • plates 46 and 47 are respectively provided on the inner surface and the outer surface of the filter 42, and a large number of flow holes 46 a and 47 a for processing liquid are formed in each of these plates 46 and 47. .
  • the container main body 41, the partition members 44 and 45, and the plates 46 and 47 are resistant to, for example, a processing liquid and are made of a material that does not contain metal, for example, a resin such as polyethylene or polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • a resin such as polyethylene or polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • an opening 53 connected to the supply path 12 is formed in a wall surface 40 corresponding to one end side of the filter 42 in the container body 41 in a region corresponding to the first flow chamber 51.
  • an outlet 54 connected to the supply path 13 for supplying the processing liquid to the downstream side of the filter device 4 is formed in a region corresponding to the second flow chamber 52.
  • an opening 55 connected to the vent auxiliary flow path 48 is formed in a region corresponding to the first flow chamber 51, and the auxiliary flow path 48 includes, for example, an auxiliary flow of the intermediate tank 3. Similar to the passage 32, a liquid detection sensor 49 and a valve V3 are provided.
  • the processing liquid 10 supplied from the first flow chamber 51 passes through the filter 42 and flows into the second flow chamber 52 outside the filter 42 inside the container body 41.
  • the processing liquid 10 reaches the second flow chamber 52 inside the first flow chamber 51 through the other end side of the filter 42, and flows out from the supply path 13 to the outside of the filter device 4. .
  • a neutralizing unit 6 is provided on the downstream side of the filter device 4 via the supply path 13.
  • the static elimination unit 6 includes a tubular member 61 made of, for example, a conductive member, and constitutes a part of the flow path of the processing liquid 10 and is grounded (see FIG. 3).
  • a material other than a metal is used.
  • a material mainly composed of carbon such as carbon fiber, amorphous carbon, or graphite material is used.
  • carbon as a main component means to contain carbon to such an extent that a charge eliminating effect can be expected, for example, a carbon content of 10% or more.
  • the reason why the conductive member other than metal is used is to prevent metal contamination of the wafer W by suppressing the metal from being mixed into the processing liquid 10.
  • the tubular member 61 may be formed by coating the surface with a conductive material. Furthermore, a structure in which a plurality of minute protrusions are provided on the inner side of the tubular member 61 may be adopted, whereby electrons are collected at the tips of the protrusions to increase the electric field, thereby improving the charge removal effect.
  • the inner diameter of the tubular member 61 is configured to be the same as the inner diameter of the supply path. For example, the inner diameter of the supply path and the tubular member 61 is 5 mm, and the length in the flow direction is 300 mm. ⁇ 600 mm.
  • Such a tubular member 61 is disposed at a position where the distance between the upstream end (the end to which the supply path 13 is connected) and the outlet 54 of the filter device 4 is about 5 mm to 100 mm.
  • reference numeral 71 denotes a spin chuck that forms a substrate holding portion for holding the wafer W substantially horizontally, and can be rotated and raised and lowered by a drive mechanism 71a. It is configured.
  • a liquid receiving cup for collecting a processing solution such as a resist solution scattered from the wafer W so as to cover the side and back side peripheral parts of the wafer W is provided on the peripheral part of the wafer W held by the spin chuck 71.
  • 72 is provided.
  • a lower portion of the liquid receiving cup 72 is configured as a liquid receiving portion 73, and a drain pipe 74a and an exhaust pipe 74b for performing drain and exhaust are connected to the lower surface thereof.
  • a coating nozzle 75 for discharging a resist solution to the wafer W held by the spin chuck 71 and a solvent nozzle for discharging a thinner solution, which is a solvent of the resist solution, to the wafer W. 76 is provided.
  • the coating nozzle 75 and the solvent nozzle 76 are movable and can be moved up and down between a processing position for discharging a resist solution and a solvent to substantially the center of the wafer W and a standby position outside the liquid receiving cup 72, for example.
  • the coating nozzle 75 is connected to the supply path 14 included in the resist solution supply system, and the solvent nozzle 76 is connected to a solvent supply system 76a.
  • a thinner solution which is a resist solution
  • the solvent nozzle 76 is discharged from the solvent nozzle 76 to the approximate center of the wafer W.
  • the resist solution is applied to the entire surface of the wafer W by discharging the resist solution from the application nozzle 75.
  • constituent members with which the processing liquid 10 comes into contact for example, the processing liquid storage unit 2, the intermediate tank 3, the supply paths 11, 12, 13, 14 and the pipes constituting the auxiliary flow paths 32 and 48 are processed, for example. It is resistant to liquids and is made of a metal-free material such as a resin such as polyethylene or polytetrafluoroethylene.
  • the liquid processing apparatus is configured to be controlled by the control unit 100, and the control unit 100 has a program storage unit formed of, for example, a computer.
  • the program storage unit stores a program made of software, for example, in which an instruction is set so that the operation of the liquid processing apparatus and the coating unit 7 described later is performed. Then, when the program is read by the control unit 100, the control unit 100 controls the operation.
  • the program is stored in the program storage unit while being stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, or a magnet optical disk.
  • the processing liquid 10 is supplied from the processing liquid reservoir 2 to the intermediate tank 3 by opening the valve V1 and introducing nitrogen gas, and the intermediate tank 3 is filled with the processing liquid 10.
  • the process liquid 10 is supplied to the filter apparatus 4 by operating the pump P1 and pressurizing.
  • the filter device 4 the processing liquid 10 flows from the first flow chamber 51 to the second flow chamber 52 through the filter 42 as described above.
  • the processing liquid 10 from which the particles have been removed by passing through the filter 42 flows out to the supply path 13 via the second flow chamber 52.
  • FIG. 5 shows an image of the filter 42 and the charge removal unit 6 provided in the supply path of the processing liquid 10.
  • the hole 42a of the filter 42 is set as small as about 3 nm to 10 nm.
  • a very fine polymer (polymer molecule) constituting the polymer material (polymer compound) is dispersed or dissolved in a solvent, or a part thereof is dispersed and the rest is dissolved. Since the polymer molecule 81 is smaller than the hole 42a, the polymer molecule 81 passes through the hole 42a. On the other hand, since the particles contained in the processing liquid 10 cannot pass through the hole 42a, the particles in the processing liquid are removed by passing the processing liquid 10 through the filter 42.
  • the hole 42a of the filter 42 is extremely small, when the processing liquid 10 passes through the filter 42, the polymer molecules 81 collide with the wall 42b of the filter 42, or the polymer molecules 81 are bonded to each other. More opportunities to contact.
  • the polymer molecule 81 comes into contact with the wall portion 42b of the resin filter 42 and the other polymer molecule 81 and is rubbed, electric charges (electrons) move from one substance to the other substance, resulting in a potential difference. Static electricity is generated.
  • the filter 42 is made of polyethylene, and the polymer molecules constituting the resist have a structure close to that of nylon.
  • the treatment liquid 10 including the polymer molecules 82 and 83 thus charged flows through the inside of the tubular member 61 constituting the static elimination unit 6 and comes into contact with the inner wall of the tubular member 61. Since the inner wall of the tubular member 61 is electrically conductive and grounded, when charged polymer molecules 82 and 83 come into contact with the inner wall, electrons move quickly from the polymer molecules 82 and 83 to the inner wall. (See FIG. 6). Thus, the positively charged polymer molecule 82 receives electrons, and the negatively charged polymer molecule 83 emits electrons, thereby removing electrons (electricity). Further, since the tubular member 61 is grounded, no charge is accumulated in the tubular member 61.
  • the processing liquid 10 containing the polymer molecule 81 that has been neutralized flows downstream through the supply path 14, and is supplied onto the wafer W through the application nozzle 75 in the application unit 7.
  • a negatively charged polymer molecule 83 appears in the vicinity of the positively charged polymer molecule 82 by passing through the filter 42. These are attracted and aggregated by electrostatic attraction, or are gelled to form an aggregate 84 having a size of about several tens of nanometers. Since the processing liquid 10 containing the aggregate 84 flows through the supply path 14 toward the downstream side and is supplied onto the wafer W through the coating nozzle 75, the aggregate that becomes a minute foreign matter on the wafer W is obtained. 84 will be supplied. As a result, when exposure and development processing are performed in a later process, bridge defects straddling the wiring pattern are formed as described in the background art section.
  • the static elimination unit 6 is provided on the downstream side of the filter 42 and the conductive member and the processing liquid 10 are in contact with each other, the charged polymer molecules 82 and 83 in the processing liquid 10 Even if present, the charge of the polymer molecules 82 and 83 is removed. For this reason, the formation of aggregates 84 due to the charged polymer molecules 82 and 83 is suppressed, and there is no fear that the aggregates 84 are supplied to the wafer W. Therefore, bridge defects caused by the aggregates 84 are formed. It can be suppressed. As described above, since the processing liquid 10 can be supplied to the wafer W in a state where mixing of minute foreign matters is suppressed, a good liquid processing can be performed.
  • the static elimination unit 6 is provided in the supply path of the process liquid 10, and can neutralize a polymer molecule by the simple method of making the process liquid 10 flow. Therefore, it is not necessary to secure a complicated mechanism and processing time for static elimination, and static elimination is performed while suppressing a decrease in throughput and an increase in cost, and as a result, good liquid processing can be performed.
  • the static elimination unit 6 when the static elimination unit 6 is constituted by a tubular body, in addition to the case where the static elimination unit 6 is constituted by a straight tube as shown in FIG. You may do it.
  • the static elimination unit 6 may be an assembly in which a plurality of thin tubular conductive flow path members 62 are arranged.
  • the assembly of the flow path members 62 is electrically connected to each other, and all the flow path members 62 are grounded by grounding one flow path member 62.
  • the static elimination unit 6 may be constituted by a structure in which a thin film filter 63 is constituted by a conductive member and a plurality of the filters 63 are laminated. These filters 63 are provided in contact with each other, and all the filters 63 are grounded by grounding one filter 63.
  • the flow path member 62 and the filter 63 may be disposed in a pipe constituting the supply path 13 of the processing liquid 10 or may be accommodated in the tubular member 61 shown in FIG.
  • the processing liquid 10 is arranged to flow through the flow path member 62. Since the processing liquid 10 flows while being in contact with the inner surface and the outer surface of the flow path member 62, the contact area between the conductive member and the processing liquid 10 increases, and the charge of the charged polymer molecules in the processing liquid 10 can be quickly eliminated. It can be carried out.
  • the filter 63 is arranged so that the processing liquid 10 passes through the filter 63. Even when the conductive member is configured in a filter shape, since the contact area between the conductive member and the treatment liquid 10 is increased, the charged polymer molecules in the treatment liquid 10 can be efficiently discharged.
  • the static elimination unit 6 may include an aggregate 64 of fibrous conductive members.
  • the aggregate 64 is provided inside the piping and the tubular member 61 that constitute the supply path 13. Also in this case, since the conductive member is in the form of a fiber, the contact area with the treatment liquid 10 can be increased, and the charge removal efficiency can be increased.
  • the processing liquid supply system of the liquid processing apparatus may be configured such that the pump P1 is provided between the filter device 4 and the static elimination unit 6, as shown in FIG. In this case, the filter device 4 performs filtration by being sucked by the pump P1. Further, the processing liquid supply system of the liquid processing apparatus may be configured as shown in FIG. This configuration is different from the processing liquid supply system shown in FIG. 1 described above in that a supply path 14, a buffer tank (second intermediate tank) 3A, and a supply path are arranged between the static elimination unit 6 and the coating nozzle 75 from the upstream side. 15 and a pump P2 (second pump).
  • the buffer tank 3A is for storing the processing liquid 10 neutralized by the static eliminating unit 6, and is similar to the intermediate tank 3 (first intermediate tank) provided on the downstream side of the processing liquid storage section 2. It is configured.
  • the rear-stage pump P2 is driven independently of the front-stage pump P1 (first pump). For example, the pump P1 on the front stage side is used for feeding the processing liquid 10 from the processing liquid reservoir 2 to the buffer tank 3A, and the pump P2 on the rear stage side is used for feeding the processing liquid 10 from the buffer tank 3A to the coating nozzle 75. Used.
  • Liquid treatment can be performed independently.
  • the charge removal process is performed in advance, or the flow rate of the treatment liquid 10 at the time of charge removal process and the flow rate of the process liquid 10 at the time of liquid treatment are changed, so that the flow rate is appropriate for each treatment.
  • the treatment liquid 10 can be passed. Further, even when the pressure loss in the static elimination unit 6 is large, the liquid processing is not affected, so that the processing liquid 10 can be supplied with substantially the same discharge amount during the liquid processing, and stable liquid processing can be performed. It can be carried out.
  • a filter device 4A shown in FIG. 11A is an example in which a conductive member 89a is provided in the second flow chamber 52 in the filter device 4 shown in FIG.
  • the conductive member 89 a is configured, for example, in a cylindrical shape, and is inserted into the second flow chamber 52 through, for example, the outflow port 54.
  • the conductive member 89a is provided so as to come into contact with the partition member 44 along the partition member 44 extending in the length direction of the filter (X direction in FIG. 11). However, it is not always necessary to contact the partition member 44.
  • the filter device may be configured as shown in FIG.
  • This filter device 4B is an example in which a conductive member 89 c is provided across the second flow chamber 52 and the supply path 13 connected to the second flow chamber 52.
  • the conductive member 89c is configured, for example, in a cylindrical shape, and one end side is inserted into, for example, a pipe constituting the supply path 13, and the other end side is inserted into the second flow chamber 52 through the outflow port 54. It is provided so that.
  • the treatment liquid 10 in the second flow chamber 52 and the conductive members 89a and 89c come into contact with each other, and the polymer molecules charged by the passage of the filter 42 are neutralized.
  • the filter device 85 shown in FIG. 13 closes one of the processing liquid supply opening (supply port) 86a and the processing liquid outflow opening (outlet) 86b inside the container body 86.
  • the filter 87 is provided at a position where the other is not blocked.
  • a filter 87 is provided so as to block the supply port 86a and not block the outflow port 86b.
  • the filter 87 is accommodated in a case body 88 in which a large number of holes 88a for processing liquid flow are formed.
  • the case body 88 is made of a conductive member.
  • the case body 88 is grounded via a sheet-like conductive material 89 provided at the outlet 86b, for example.
  • the processing liquid 10 supplied to the filter 87 via the supply port 86 a passes through the filter 87 and flows to the container main body 86 via the hole 88 a of the case body 88.
  • the polymer molecules charged by passing through the filter 87 are neutralized by coming into contact with the conductive case body 88.
  • the opening 86a is set as an outlet and the opening 86b is set as a supply port, and a filter 87 is provided as shown in FIG. 13, and a plate, for example, is provided between the filter 87 and the outlet 86a for outflow.
  • a conductive member (not shown) may be provided.
  • the treatment liquid 10 introduced into the container body 86 through the supply opening 86 b is supplied to the filter 87 through the hole 88 a of the case body 88.
  • the processing liquid 10 that has passed through the filter 87 flows downstream through a flow hole and an outlet 86a provided in the plate while contacting a plate-like conductive member (not shown). In this way, the polymer molecules charged by passing through the filter 87 are neutralized by coming into contact with the conductive member.
  • a grounded conductive member may be provided on the downstream side of the filter in the treatment liquid supply path so as to be in contact with the treatment liquid.
  • a filter 90 is provided inside a pipe 91a that constitutes the treatment liquid supply path 9, and a conductive material is provided downstream of the filter 90 in the pipe 91 (91b).
  • a sex member 96 may be provided.
  • the upstream end of the conductive member 96 is bent, and the bent portion 92 a is provided so as to contact a part of the downstream end of the filter 90.
  • the conductive member 96 is grounded via, for example, a sheet-like conductive material 93 provided so as to be drawn out from the joints of the pipes 91a and 91b. Further, instead of providing the conductive member 96, the pipe 91b (91c) itself on the downstream side of the filter 90 may be configured by a grounded conductive member.
  • a conductive filter 94 made of a conductive material is provided on the downstream side of the filter 90 for removing particles (fine foreign matter). Also good.
  • the conductive filter 94 is composed of, for example, a thin film aggregate formed of a conductive material mainly composed of carbon, a fiber aggregate composed of a conductive material mainly composed of carbon, or the like.
  • the conductive filter 94 is provided so as to be in contact with the filter 90 for particle removal, but may be provided separately from each other.
  • the conductive filter 94 is grounded via a sheet-like conductive material 95 provided so as to be drawn out from the joints of the pipes 91a and 91b, for example.
  • the coating nozzle for discharging the treatment liquid onto the substrate may be made of a conductive material, or a conductive member may be provided in the flow path of the coating nozzle.
  • a filter device including a conductive member may be used, and a plurality of the conductive members described above may be used in combination, such as providing a static elimination unit in the treatment liquid supply path.
  • the treatment liquid containing the polymer material refers to a treatment liquid in which the polymer material is dispersed or dissolved in water or a solvent, or a part thereof is dispersed and the rest is dissolved.
  • SOG / SOD Spin-on-Glass / Spin-on-Dielectric
  • SOH Spin-on-Hardmask
  • Example 1 In the resist solution supply system shown in FIG. 1, the resist unit 6 shown in FIG. 3 is used to apply the resist solution to the wafer W in the coating unit 7, and then a wiring pattern having a line width of 50 nm is formed. Therefore, exposure and development processing were performed. The ten wafers W thus formed with the pattern were inspected for bridge defects using an optical and SEM (scanning electron microscope) defect inspection apparatus.
  • SEM scanning electron microscope
  • the filter 42 provided in the filter device 4 is made of polyethylene, and the hole 42a has a size of 5 nm.
  • the tubular member 61 of the static elimination unit 6 is made of carbon fiber, and has an inner diameter of 5 mm and a length in the flow direction of 600 mm. Further, the distance between the outlet 54 of the filter device 4 and the upstream end of the tubular member of the static elimination unit 6 is 5 mm, and the flow rate of the processing liquid in the supply paths 11, 12, 13, 14 is 0.2 cc / sec. did.
  • the resist solution was applied in the same manner and the bridge defect was inspected. The results of Example 1 and Comparative Example 1 are shown in FIG. FIG.
  • Example 15 shows the degree of variation in the number of bridge defects in a box plot, but Example 1 has a smaller number of bridge defects and a smaller degree of variation than Comparative Example 1. Admitted. From this, it is presumed that the formation of minute foreign matters that cause bridge defects can be suppressed by providing a grounded conductive member. At this time, depending on the presence or absence of the conductive member, the charging rate of the polymer in the treatment liquid changes. Therefore, the polymer charge is removed by contact with the conductive member, and the generation of minute foreign matters due to aggregation and gelation due to electrostatic attraction between the polymers is suppressed, resulting in bridge defects caused by the fine foreign matters. It is assumed that formation is suppressed.

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Abstract

　本発明は、基板保持部に保持した基板に対して、高分子材料を含む処理液をノズルから供給して処理を行う液処理装置において、ノズルに処理液を供給するための供給路と、処理液中の微小異物を除去するために供給路に配置されたフィルタと、フィルタの通過により帯電した高分子を除電するために、供給路におけるフィルタの下流側に前記処理液と接触するように設けられ、かつ接地された導電性部材と、を有しており、高分子が帯電することに起因する微小異物の生成を抑えることができる。

Description

液処理装置、液処理方法及びフィルタ装置
　本発明は、レジスト液等の高分子材料を含む処理液を用いて基板に対して液処理を行う技術に関する。
　本願は、２０１２年４月１９日に日本国に出願された特願２０１２－０９５７７２号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　半導体デバイスやＬＣＤ基板等の基板の製造プロセスにおいては、基板に対してレジスト液を塗布し、露光及び現像処理を行うことによりレジストパターンが形成されている。
　一般に、半導体製造装置では、処理液の供給系にパーティクル（微小異物）を除去するためにフィルタが設けられている。このフィルタは、例えばポリエチレンやナイロン等の樹脂からなり、ポアサイズ（フィルタの孔部の大きさ）が例えば３ｎｍ～１０ｎｍと極めて小さいものも用いられている。
　一方、パターンサイズが微細になるに連れ、ブリッジ欠陥の問題が顕在化しつつある。図１６に示すように、ブリッジ欠陥９２は、配線パターン９１、９１を跨ぐように形成される欠陥であり、図１６に示す例は、線幅５０ｎｍの配線パターン９１、９１を模式的に示している。ブリッジ欠陥の原因の一つは、レジスト液中に含まれる微小異物と考えられている。このため、フィルタの材質や濾過速度の適正化が検討され、一定の効果が上がっているが、今後パターンの微細化がより進むと、ブリッジ欠陥９２の発生について更なる抑制化を図る必要がある。
　特許文献１には、処理液を除電するために、処理液の流路内や濾過手段に炭素電極よりなる導電性部材を設ける技術が記載されている。洗浄液やリンス液からなる処理液が耐薬品性の流路内を通流したときに、処理液と流路との摩擦により静電気が発生して処理液が帯電する。この帯電量が大きくなると、処理液が放電して基板に損傷を与えてしまうことから、処理液の除電が行われている。濾過手段では、フィルタに接触するように炭素電極が挿入されて、処理液の除電が行われることが記載されている。
　特許文献２には、洗浄液やリンス液等の供給路の一部を構成する流路形成部材に、導電性の接液棒を設ける技術が記載されている。また、特許文献３には、ポリマー除去液を通流させる配管の継ぎ手に導通手段を設ける技術が記載されている。さらに、特許文献４には、貯留槽又は配管の一部を石英によって構成することにより、洗浄処理や酸化処理、レジスト剥離処理、ポリマー除去処理等に用いられる処理液を除電する技術が記載されている。
　しかしながら、これら特許文献１～４には、高分子材料を含む処理液が帯電するメカニズムや、ブリッジ欠陥の発生を抑えることについては何ら示唆されておらず、これら特許文献に基づいても本発明の課題を解決することはできない。
日本国特開２００６－２６９６７７号公報（段落０００８、０００９、００６３、００８３、図４参照） 日本国特開２００８－２３５３０１号公報（段落０００４、００４３、００４４参照） 日本国特開２００３－２７８９７２号公報（段落００１５、００１６参照） 日本国特開２００７－２３４８１４号公報（段落００１５参照）
　本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、高分子材料を含む処理液を用いた液処理装置において、フィルタの通過により高分子が帯電したことに起因する微小異物の生成を抑えて、良好な液処理を行うことができる技術を提供することにある。また、他の目的は、高分子材料を含む処理液を濾過するフィルタ装置において、高分子が帯電したことに起因する微小異物の生成を抑えることができるフィルタ装置を提供することにある。
　このため、本発明の液処理装置は、基板保持部に保持した基板に対して、高分子材料を含む処理液をノズルから供給して処理を行う液処理装置において、前記ノズルに前記処理液を供給するための供給路と、前記処理液中の微小異物を除去するために、前記供給路に配置されたフィルタと、前記フィルタの通過により帯電した高分子を除電するために、前記供給路におけるフィルタの下流側に前記処理液と接触するように設けられると共に、接地された導電性部材と、を有している。
　高分子材料を含む処理液がフィルタを通過する際、高分子同士又は高分子とフィルタとの摩擦により静電気が発生し、前記高分子が帯電する。この帯電した高分子を含む処理液は、フィルタの下流側において前記導電性部材に接触しながら流れていき、導電性部材との接触により、高分子の持つ電荷が導電性部材に移動して除去される。これにより、帯電した高分子に起因する微小異物の生成が抑えられ、良好な液処理を行うことができる。
　また、別な観点による本発明の液処理方法は、基板保持部に保持した基板に対して、高分子材料を含む処理液をノズルから供給して処理を行う液処理方法において、前記ノズルに前記処理液を供給するための供給路に設けられたフィルタに前記処理液を通過させることにより、前記処理液中の微小異物を除去する工程と、前記供給路におけるフィルタの下流側において、接地された導電性部材に前記処理液を接触させることにより、前記フィルタの通過により帯電した高分子を除電する工程と、を含む。
　さらに、別な観点によれば、本発明のフィルタ装置は、高分子材料を含む処理液を濾過するフィルタ装置において、前記処理液から微小異物を除去するために、容器本体に設けられたフィルタと、前記容器本体に設けられ、前記フィルタに前記処理液を供給するための供給口と、前記容器本体に設けられ、フィルタを通過した前記処理液を容器本体から流出させるための流出口と、フィルタの通過により帯電した高分子を除電するために、少なくとも一部がフィルタを通過した処理液と接触するように設けられ、接地された導電性部材と、を有する。
　本発明によれば、フィルタの通過により高分子が帯電したことに起因する微小異物の生成を抑えて、良好な液処理を行うことができる。
本発明に係る液処理装置の一実施の形態を示す構成図である。 フィルタ装置の一例を示す図であり、（ａ）はフィルタ装置の縦断面図であり、（ｂ）は使用されるフィルタの一例を示す斜視図である。 除電ユニットの一例を示す斜視図である。 塗布ユニットの一例を示す縦断面図である。 フィルタと除電ユニットと流路とを示す縦断面図である。 除電ユニットの作用を示す説明図である。 フィルタと流路とを示す縦断面図である。 除電ユニットの他の例を示す図であり、（ａ）は複数の流路部材を集合した除電ユニットの斜視図、（ｂ）は薄膜状のフィルタを積層した除電ユニットの斜視図であり、（ｃ）は繊維状の導電性部材の集合体を有する除電ユニットの縦断面図である。 液処理装置の処理液供給系の他の例を示す構成図である。 液処理装置の処理液供給系のさらに他の例を示す構成図である。 フィルタ装置の他の例を示す図であり、（ａ）はフィルタ装置の縦断面図であり、（ｂ）は使用されるフィルタの斜視図である。 フィルタ装置のさらに他の例を示す縦断面図である。 フィルタ装置のさらに他の例を示す縦断面図である。 液処理装置の供給路を示す縦断面図であり、（ａ）は配管の内壁に導電性部材を設けた例を示し、（ｂ）は配管の流れ方向と直角に導電性フィルタを設けた例を示している。 実施例及び比較例のブリッジ欠陥数を示す特性図である。 ブリッジ欠陥を示す平面図である。
　以下に本発明に係る液処理装置の一実施の形態について、ウエハＷにレジスト液を塗布する液処理を行う場合を例にして説明する。図１はこの液処理装置の処理液供給系を示す配管構成図であり、図中、２はレジスト液を貯留する処理液貯留部である。このレジスト液は高分子材料を含む処理液に相当する。処理液貯留部２は、加圧用ガスを導入するためのガス導入路２１により、バルブＶ１を介して加圧用ガスの供給源２２に接続されている。加圧用ガスとしては例えば窒素ガス（Ｎ２）等が用いられ、当該窒素ガスを導入することにより、処理液貯留部２内の処理液が流出するように構成されている。
　この処理液貯留部２の下流側には供給路１１を介して中間タンク３が接続されており、この中間タンク３の天井部３１にはベント用の補助流路３２が設けられている。前記補助流路３２には、液検知センサ３３及びバルブＶ２が設けられており、液検知センサ３３が設けられたレベルまで処理液１０が到達すると、当該液検知センサ３３からの検出値に基づいてバルブＶ２が閉じられるように構成されている。これにより、中間タンク３内に処理液１０を供給する際に、処理液１０に溶解していた気体が発泡して発生した気体が、補助流路３２を介して排気される。
 
　中間タンク３の下流側には、ポンプＰ１を備えた供給路１２を介してフィルタ装置４が設けられている。このフィルタ装置４は、例えば図２（ａ）に示すように、容器本体４１の内部にパーティクル（微小異物）除去用のフィルタ４２を有している。この例のフィルタ４２は、図２（ｂ）に示すように、例えば断面がリング状の筒状体からなっており、筒状体の内側と外側に夫々処理液の流路が構成されるように容器本体４１の内部に設けられている。フィルタ４２は、例えばポリエチレンやナイロン等の樹脂により構成され、その孔部４２ａ（図５参照）の大きさ（ポアサイズ）は、例えば３ｎｍ～１０ｎｍに設定されている。
　前記フィルタ４２の内側の中空領域４３には、当該フィルタ４２の長さ方向（図２中Ｘ方向）に沿って伸びるように、第１の通流室５１と第２の通流室５２とが区画部材４４により形成されている。この第１の通流室５１はフィルタ４２へ供給される処理液１０が通流する流路であり、第２の通流室５２はフィルタ４２を通過した処理液が通流する流路である。この例では、環状の第１の通流室５１の内側に第２の通流室５２が形成されている。
　このフィルタ装置４では、第１の通流室５１はフィルタ４２の一端側にて外方に屈曲するように構成されており、この第１の通流室５１を形成するために、フィルタ４２の一端側には、容器本体４１に接続される区画部材４５が設けられている。また、第２の通流室５２は、フィルタ４２の他端側を介してフィルタ４２の周りにＵ字状の流路を形成するように構成されている。このため、前記区画部材４４はフィルタ４２の他端側にて屈曲して、当該フィルタ４２の他端側と接続されている。この例においては、フィルタ４２の内面と外面には、夫々プレート４６、４７が設けられており、これらプレート４６、４７の夫々には、処理液の通流孔４６ａ、４７ａが多数形成されている。これら容器本体４１、区画部材４４、４５、プレート４６、４７は、例えば処理液に対する耐性があり、金属を含まない材質、例えばポリエチレンやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂により構成される。
　また、容器本体４１におけるフィルタ４２の一端側に対応する壁面４０には、前記第１の通流室５１に対応する領域に、前記供給路１２に接続される開口部５３が形成されている。さらに、第２の通流室５２に対応する領域には、フィルタ装置４の下流側に処理液を供給するための供給路１３に接続される流出口５４が形成される。さらにまた、第１の通流室５１に対応する領域には、ベント用の補助流路４８に接続される開口部５５が形成され、当該補助流路４８には、例えば中間タンク３の補助流路３２と同様に、液検知センサ４９とバルブＶ３とが設けられている。こうして、容器本体４１の内部には、第１の通流室５１から供給された処理液１０がフィルタ４２を通過して、フィルタ４２の外側の第２の通流室５２に通流していく。次いで、処理液１０はフィルタ４２の他端側を介して第１の通流室５１の内側の第２の通流室５２へ至り、前記供給路１３からフィルタ装置４の外部へ流出していく。
　フィルタ装置４の下流側には、前記供給路１３を介して除電ユニット６が設けられている。この除電ユニット６は、例えば導電性部材より構成された管状部材６１よりなり、処理液１０の流路の一部を構成すると共に、接地されている（図３参照）。導電性部材としては金属以外のものが用いられ、例えばカーボン繊維や、アモルファスカーボン又はグラファイト材料等の炭素を主成分とするものが用いられる。ここで、炭素を主成分とするとは、除電効果が見込める程度に炭素を含有することをいい、例えば炭素含有率が１０％以上のものをいう。
　また、金属以外の導電性部材を用いるのは、処理液１０へのメタルの混入を抑えることにより、ウエハＷのメタル汚染を防止するためである。また、管状部材６１は導電性材料を、その表面にコーティングしたものであっても良い。更にまた、管状部材６１の内側に複数の微小突起を設けた構造としてもよく、これにより突起の先端に電子が集まって電界が強くなることにより除電効果を向上させることができる。
　除電ユニット６の管状部材６１の一例を挙げると、管状部材６１の内径は供給路の内径と同じ程度に構成され、例えば供給路及び管状部材６１の内径は５ｍｍ、通流方向の長さが３００ｍｍ～６００ｍｍである。このような管状部材６１は、その上流端（供給路１３が接続された端部）とフィルタ装置４の流出口５４との距離が５ｍｍ～１００ｍｍ程度の位置に配置される。
　前記除電ユニット６の下流側には、供給路１４を介して塗布ユニット７の塗布ノズル７５が接続されている。この塗布ユニット７の構成について図４を用いて説明すると、図中７１は、ウエハＷを略水平に保持するための基板保持部をなすスピンチャックであり、駆動機構７１ａにより回転自在及び昇降自在に構成されている。このスピンチャック７１に保持されたウエハＷの周縁部には、ウエハＷの側方及び裏面側周縁部を覆うように、ウエハＷから飛散するレジスト液等の処理液を回収するための液受けカップ７２が設けられている。この液受けカップ７２の下部側は液受け部７３として構成されており、その下面にはドレインや排気等を行うためのドレイン管７４ａや排気管７４ｂが接続されている。
　塗布ユニット７には、スピンチャック７１に保持されたウエハＷに対してレジスト液を吐出するための塗布ノズル７５と、ウエハＷに対してレジスト液の溶剤であるシンナー液を吐出するための溶剤ノズル７６とが設けられている。これら塗布ノズル７５、溶剤ノズル７６は、例えばウエハＷのほぼ中心にレジスト液や溶剤を吐出する処理位置と、液受けカップ７２の外側の待機位置との間で移動自在、昇降自在である。前記塗布ノズル７５は、レジスト液の供給系に含まれる前記供給路１４に接続されており、溶剤ノズル７６は溶剤供給系７６ａに接続されている。
　このような塗布ユニット７では、スピンチャック７１に保持されたウエハＷを回転させながら、このウエハＷの略中心に溶剤ノズル７６からレジスト液の溶剤であるシンナー液を吐出する。次いで、塗布ノズル７５からレジスト液を吐出することにより、ウエハＷの表面全体にレジスト液が塗布されるようになっている。
　前記液処理装置では、処理液１０が接触する構成部材、例えば処理液貯留部２、中間タンク３、供給路１１、１２、１３、１４や補助流路３２、４８を構成する配管は、例えば処理液に対する耐性があり、金属を含まない材質例えばポリエチレンやポリテトラフルオロエチレン等の樹脂により構成される。
　また、前記液処理装置は制御部１００により制御されるように構成されており、この制御部１００は、例えばコンピュータからなるプログラム格納部を有しておいる。プログラム格納部には、後述するような当該液処理装置や塗布ユニット７の作用が実施されるように命令が組まれた、例えばソフトウェアからなるプログラムが格納される。そして、当該プログラムが制御部１００に読み出されることにより、当該制御部１００は前記作用を制御する。なお、このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
　続いて、実施の形態の作用について説明する。先ずバルブＶ１を開いて窒素ガスを導入することにより処理液貯留部２から中間タンク３に処理液１０を供給し、処理液１０により中間タンク３を満たす。そして、ポンプＰ１を作動させて加圧することにより、処理液１０をフィルタ装置４に供給する。フィルタ装置４において、処理液１０は、既述のように第１の通流室５１からフィルタ４２を介して第２の通流室５２に流れていく。こうしてフィルタ４２の通過によりパーティクルが除去された処理液１０は、第２の通流室５２を介して供給路１３に流出していく。
　図５に、処理液１０の供給路に設けられたフィルタ４２及び除電ユニット６のイメージを示す。既述のようにフィルタ４２の孔部４２ａは３ｎｍ～１０ｎｍ程度と小さく設定されている。処理液１０をなすレジスト液は、高分子材料（高分子化合物）を構成する極めて微細な高分子（ポリマー分子）が溶媒中に分散又は溶解、あるいは一部が分散し、残りが溶解している状態の液体であり、ポリマー分子８１は孔部４２ａよりも小さいため、孔部４２ａを通過していく。一方、処理液１０に含まれるパーティクルは孔部４２ａを通過することができないため、処理液１０をフィルタ４２に通過させることにより、処理液中のパーティクルが除去される。
　既述のように、フィルタ４２の孔部４２ａは極めて小さいため、前記処理液１０がフィルタ４２を通過する際、前記ポリマー分子８１がフィルタ４２の壁部４２ｂに衝突したり、ポリマー分子８１同士が接触する機会が多くなる。このようにポリマー分子８１が樹脂製のフィルタ４２の壁部４２ｂや他のポリマー分子８１に接触して摩擦されると、一方の物質から他方の物質に電荷（電子）が移動して電位差が生じ、静電気が発生する。ここで、フィルタ４２はポリエチレンより構成され、レジストを構成するポリマー分子は、ナイロンに近い構造を有している。両者は、摩擦帯電列上で離れているので、多くの電荷が移動しやすく、静電気がより発生しやすい状態にある。従って、フィルタ４２を通過したポリマー分子８１の中には正の電荷に帯電するものが存在し、さらに、正に帯電したポリマー分子８２の付近では、負に帯電するポリマー分子８３も現れる。
　このように帯電したポリマー分子８２、８３を含む処理液１０は、除電ユニット６を構成する管状部材６１の内部を通流していき、管状部材６１の内壁と接触する。この管状部材６１の内壁は導電性であり、接地されているため、帯電したポリマー分子８２、８３が当該内壁に接触すると、これらポリマー分子８２、８３から前記内壁に速やかに電子が移動していく（図６参照）。こうして正に帯電したポリマー分子８２は電子を受け取り、負に帯電したポリマー分子８３は電子を放出することにより、電子（電気）の除去が行われる。また、管状部材６１は接地されているので、当該管状部材６１に電荷が蓄積されることがない。このため、帯電していないポリマー分子８１が管状部材６１に接触しても、管状部材６１からポリマー分子８１側へ電子が移動するおそれはない。
　このようにして、除電されたポリマー分子８１を含む処理液１０は、供給路１４を介して下流側に流れていき、塗布ユニット７において、塗布ノズル７５を介してウエハＷ上に供給される。
　一方、除電ユニット６を設けない場合には、図７に示すように、フィルタ４２の通過により正に帯電したポリマー分子８２の付近に、負に帯電したポリマー分子８３が現れる。そして、これらが静電引力により引き寄せあって凝集したり、ゲル化して、大きさが数十ｎｍ程度の凝集体８４となる。この凝集体８４を含む処理液１０は、供給路１４を下流側に向けて通流していき、塗布ノズル７５を介してウエハＷ上に供給されてしまうため、ウエハＷに微小異物となる凝集体８４が供給されることとなる。これにより、後の工程にて露光及び現像処理を行なうと、背景技術の欄にて記載したように、配線パターンを跨ぐブリッジ欠陥が形成されてしまう。
　上述の実施の形態によれば、フィルタ４２の下流側に除電ユニット６を設けて、導電性部材と処理液１０とを接触させているので、処理液１０中に帯電したポリマー分子８２、８３が存在しても、当該ポリマー分子８２、８３の電荷が除去される。このため、帯電したポリマー分子８２、８３に起因する凝集体８４の生成が抑えられ、当該凝集体８４がウエハＷに供給されるおそれがないので、凝集体８４が原因となるブリッジ欠陥の形成が抑えられる。このように、微小異物の混入を抑えた状態で処理液１０をウエハＷに供給することができるので、良好な液処理を行うことができる。
　また、除電ユニット６は処理液１０の供給路に設けられており、処理液１０を通流させるという簡易な手法でポリマー分子の除電を行うことができる。従って、除電のために、複雑な機構や処理時間を確保する必要がなく、スループットの低下やコストの増大を抑えて除電を行い、この結果良好な液処理を行うことができる。
　以上において、除電ユニット６を管状体により構成する場合は、図３に示すように直管状に構成する場合の他、コイル状に構成して、スペース当たりの流路を長くとり、除電効率を高めるようにしてもよい。また、除電ユニット６は、図８（ａ）に示すように、細い管状の導電性の流路部材６２を複数個配列した集合体であってもよい。例えば流路部材６２の集合体は互いに電気的に接続されており、一つの流路部材６２を接地することにより、全ての流路部材６２が接地されるように構成される。
　また、除電ユニット６は、図８（ｂ）に示すように、導電性部材により薄膜状のフィルタ６３を構成し、このフィルタ６３を複数枚積層した構造体により構成してもよい。これらフィルタ６３は、互いに接触するように設けられており、一枚のフィルタ６３を接地することにより、全てのフィルタ６３が接地される。
　これら流路部材６２やフィルタ６３は、処理液１０の供給路１３を構成する配管内に配置するようにしてもよいし、図３に示す管状部材６１の内部に収納するようにしてもよい。例えば流路部材６２を設ける構成では、当該流路部材６２の内部を処理液１０が通流するように配置される。処理液１０は流路部材６２の内面や外面に接触しながら流れていくため、導電性部材と処理液１０との接触面積が大きくなり、処理液１０中の帯電したポリマー分子の除電を速やかに行うことができる。またフィルタ６３を設ける構成では、フィルタ６３を処理液１０が通過していくようにフィルタ６３が配置される。導電性部材をフィルタ状に構成した場合も、導電性部材と処理液１０との接触面積が大きくなるので、処理液１０中の帯電したポリマー分子を効率よく除電することができる。
　さらに、除電ユニット６は、図８（ｃ）に示すように、繊維状の導電性部材の集合体６４を備えるものであってもよい。この集合体６４は、供給路１３を構成する配管や管状部材６１の内部に設けられる。この場合も導電性部材を繊維状としているため、処理液１０との接触面積を大きくとることができ、除電効率を高めることができる。
　以上において、液処理装置の処理液供給系では図９に示すように、フィルタ装置４と除電ユニット６との間にポンプＰ１を設けるように構成してもよい。この場合には、フィルタ装置４ではポンプＰ１により吸引されることにより濾過が行われる。
　また、液処理装置の処理液供給系を図１０に示すように構成してもよい。この構成が上述の図１に示す処理液供給系と異なる点は、除電ユニット６と塗布ノズル７５との間に、上流側から供給路１４、バッファタンク（第２の中間タンク）３Ａ、供給路１５及びポンプＰ２（第２のポンプ）を設けた点である。前記バッファタンク３Ａは、除電ユニット６により除電された処理液１０を貯留するためのものであり、処理液貯留部２の下流側に設けられた中間タンク３（第１の中間タンク）と同様に構成されている。また、後段側のポンプＰ２は、前段側のポンプＰ１（第１のポンプ）とは独立して駆動される。例えば前段側のポンプＰ１は処理液貯留部２からバッファタンク３Ａまでの処理液１０の送液に用いられ、後段側のポンプＰ２はバッファタンク３Ａから塗布ノズル７５までの処理液１０の送液に用いられる。
　このような構成では、除電処理時の処理液１０の送液と、液処理時の処理液１０の送液とを別個のポンプＰ１、Ｐ２により夫々独立して行うことができるため、除電処理と液処理とを独立して行うことができる。これによって予め除電処理のみを行うことや、除電処理時の処理液１０の通流速度と、液処理時の処理液１０の通流速度とを変えて、夫々の処理時に適正な通流速度で処理液１０を通流させることができる。また、除電ユニット６での圧力損失が大きい場合であっても、液処理には影響を与えないため、液処理時にはほぼ同じ吐出量で処理液１０を供給することができ、安定した液処理を行うことができる。
　続いて本発明の第２の実施の形態として、フィルタ装置に導電性部材を設ける構成について説明する。図１１（ａ）に示すフィルタ装置４Ａは、図２（ａ）に示すフィルタ装置４にて第２の通流室５２に導電性部材８９ａを設けた例である。前記導電性部材８９ａは、図１１（ｂ）に示すように、例えば筒状に構成され、例えば流出口５４を介して第２の通流室５２内に挿入される。この導電性部材８９ａは、図１１（ａ）に示すように、フィルタの長さ方向（図１１中Ｘ方向）に伸びる区画部材４４に沿って、当該区画部材４４と接触するように設けられる。但し、必ずしも区画部材４４と接触させる必要はない。
　また、フィルタ装置は図１２に示すように構成してもよい。このフィルタ装置４Ｂは、第２の通流室５２と、当該第２の通流室５２に接続される供給路１３とに跨って導電性部材８９ｃを設けた例である。前記導電性部材８９ｃは、例えば筒状に構成され、例えば供給路１３を構成する配管に一端側が挿入され、他端側が前記流出口５４を介して前記第２の通流室５２内に挿入されるように設けられている。
　図１１に示すフィルタ装置４Ａの導電性部材８９ａ及び図１２に示すフィルタ装置４Ｂの導電性部材８９ｃは、夫々例えば流出口５４に設けられたシート状の導電性材料８９ｂ、８９ｄを介して接地されている。これにより、前記第２の通流室５２内の処理液１０と導電性部材８９ａ、８９ｃが接触し、フィルタ４２の通過により帯電したポリマー分子が除電される。
　さらに、図１３に示すフィルタ装置８５は、容器本体８６の内部において、処理液の処理液供給用の開口部（供給口）８６ａ及び処理液流出用の開口部（流出口）８６ｂの一方を塞ぎ、他方を塞がない位置にフィルタ８７を設けたものである。この例では、供給口８６ａを塞ぎ、流出口８６ｂを塞がないようにフィルタ８７が設けられている。フィルタ８７は例えば処理液通流用の孔部８８ａが多数穿設されたケース体８８に収納されており、例えばこのケース体８８が導電性部材により構成されている。また、ケース体８８は例えば流出口８６ｂに設けられたシート状の導電性材料８９を介して接地されている。このようなフィルタ装置８５では、供給口８６ａを介してフィルタ８７に供給された処理液１０は、フィルタ８７を通過し、ケース体８８の孔部８８ａを介して容器本体８６に流れていく。フィルタ８７の通過により帯電したポリマー分子は、導電性であるケース体８８に接触することにより除電される。
　この例では、開口部８６ａを流出口、開口部８６ｂを供給口に設定して、図１３に示すようにフィルタ８７を設けると共に、フィルタ８７と流出用の開口部８６ａとの間に、例えばプレート状の導電性部材（図示せず）を設けるように構成してもよい。このようなフィルタ装置では、供給用の開口部８６ｂを介して容器本体８６に導入された処理液１０は、ケース体８８の孔部８８ａを介してフィルタ８７に供給される。そして、フィルタ８７を通過した処理液１０は、図示しないプレート状の導電性部材に接触しながら、当該プレートに設けられた通流孔及び流出口８６ａを介して下流側に流れていく。このようにして、フィルタ８７の通過により帯電したポリマー分子は、導電性部材に接触することにより除電される。
　以上のように、フィルタ装置に導電性部材を設ける場合には、処理液をフィルタに通過させて処理液中のパーティクルを除去する際に、処理液に含まれるポリマー分子（高分子）が帯電することに起因する凝集体８４（微小異物）の生成を抑えることができる。また、導電性部材がフィルタに接触するか、フィルタの下流側直近に設けられているので、ポリマー分子が帯電したとしても、速やかに電荷を除去することができる。このため、ポリマー分子の帯電に起因した周囲のポリマー分子の帯電が抑えられ、ポリマー分子の凝集による凝集体８４の形成を抑制することができる。
　以上において、本発明では処理液の供給路におけるフィルタの下流側に前記処理液と接触するように、接地された導電性部材を設ければよい。このため、例えば図１４（ａ）に示すように、処理液の供給路９を構成する配管９１ａの内部にフィルタ９０を設けると共に、配管９１（９１ｂ）の中におけるフィルタ９０の下流側に、導電性部材９６を設けるようにしてもよい。図１４（ａ）に示す例では、導電性部材９６の上流端は屈曲し、当該屈曲部９２ａがフィルタ９０の下流端の一部に接触するように設けられている。導電性部材９６は、例えば配管９１ａ、９１ｂの継ぎ目から外部に引き出されるように設けられたシート状の導電性材料９３を介して接地されている。また、導電性部材９６を設ける代わりに、フィルタ９０の下流側の配管９１ｂ（９１ｃ）自体を接地された導電性部材により構成するようにしてもよい。
　さらにまた、図１４（ｂ）に示すように、例えば配管９１ａ、９１ｂ内において、パーティクル（微細異物）除去用のフィルタ９０の下流側に、導電性材料よりなる導電性フィルタ９４を設けるようにしてもよい。この導電性フィルタ９４は、例えば炭素を主成分とする導電性材料より形成された薄膜の集合体や、炭素を主成分とする導電性材料よりなる繊維の集合体等により構成される。図示の例では、導電性フィルタ９４は、パーティクル除去用のフィルタ９０と接触するように設けられているが、互いに離隔して設けるようにしてもよい。この導電性フィルタ９４は、例えば配管９１ａ、９１ｂの継ぎ目から外部に引き出されるように設けられたシート状の導電性材料９５を介して接地されている。
　また、処理液を基板に吐出する塗布ノズルを導電性材料によって構成したり、前記塗布ノズルの流路に導電性部材を設けるようにしてもよい。さらにまた、例えば導電性部材を備えたフィルタ装置を用いると共に、処理液の供給路に除電ユニットを設けるといったように、上述に記載した導電性部材を複数組み合わせて用いるようにしてもよい。
　以上において、高分子材料を含む処理液とは、高分子材料を水や溶媒に分散又は溶解、あるいは一部が分散し、残りが溶解している状態の処理液をいい、高分子材料とはレジスト膜の成分、反射防止膜の成分、表面保護膜、有機シリコーン（ＳＯＧ／ＳＯＤ：Ｓｐｉｎ－ｏｎ－　Ｇｌａｓｓ／Ｓｐｉｎ－ｏｎ－Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）及び塗布型エッチングマスク（ＳＯＨ：Ｓｐｉｎ－ｏｎ－Ｈａｒｄｍａｓｋ）等の成分となる高分子化合物をいう。
（実施例１）
　図１に示すレジスト液の供給系において、図３に示す除電ユニット６を用いて、塗布ユニット７においてウエハＷに対してレジスト液の塗布処理を行い、次いで線幅が５０ｎｍの配線パターンを形成するために露光及び現像処理を行った。こうしてパターンが形成された１０枚のウエハＷに対して、光学式及びＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）欠陥検査装置を用いてブリッジ欠陥の検査を行った。
　フィルタ装置４に設けられたフィルタ４２はポリエチレン製とし、孔部４２ａの大きさが５ｎｍのものを用いた。また、除電ユニット６の管状部材６１はカーボン繊維により構成され、その内径が５ｍｍ、通流方向の長さが６００ｍｍのものを用いた。さらに、フィルタ装置４の流出口５４と除電ユニット６の管状部材の上流端との距離は５ｍｍとし、供給路１１、１２、１３、１４内の処理液の通流速度は０．２ｃｃ／ｓｅｃとした。
　また、比較例１として除電ユニット６を設けない場合についても同様にレジスト液の塗布処理を行い、ブリッジ欠陥の検査を行った。
　実施例１及び比較例１の結果を図１５に夫々示す。図１５は、ブリッジ欠陥数のばらつきの程度を箱ひげ図（ｂｏｘ　ｐｌｏｔ）により示したものであるが、実施例１は比較例１に比べてブリッジ欠陥数が少なく、ばらつきの程度も小さいことが認められた。このことから、接地された導電性部材を設けることにより、ブリッジ欠陥の原因となる微小異物の形成が抑えられるものと推察される。この際、導電性部材の有無によっては、処理液中の高分子の帯電率が変化する。従って、導電性部材との接触により高分子の電荷が除去され、高分子同士の静電引力による凝集やゲル化による微小異物の生成が抑制され、結果として当該微小異物が原因となるブリッジ欠陥の形成が抑えられているものと推察される。
Ｗ　　　　　半導体ウエハ
２　　　　　処理液貯留部
３　　　　　中間タンク
４　　　　　フィルタ装置
４２　　　　フィルタ
Ｐ１、Ｐ２　ポンプ
６　　　　　除電ユニット
６１　　　　管状部材
７　　　　　塗布ユニット
７５　　　　塗布ノズル
 

Claims (9)

  1. 基板保持部に保持した基板に対して、高分子材料を含む処理液をノズルから供給して処理を行う液処理装置において、
    前記ノズルに前記処理液を供給するための供給路と、
    前記処理液中の微小異物を除去するために前記供給路に配置されたフィルタと、
    前記フィルタの通過により帯電した高分子を除電するために、前記供給路におけるフィルタの下流側に前記処理液と接触するように設けられると共に、接地された導電性部材と、
    を有する。
  2. 請求項１に記載の液処理装置において、
    前記導電性部材は炭素を主成分とするものである。
  3. 請求項１に記載の液処理装置において、
    前記導電性部材は前記処理液の流路を構成する管状部材である。
  4. 請求項１に記載の液処理装置において、
    前記導電性部材は前記供給路の内部に設けられている。
  5. 基板保持部に保持した基板に対して、高分子材料を含む処理液をノズルから供給して処理を行う液処理方法において、
    前記ノズルに前記処理液を供給するための供給路に設けられたフィルタに前記処理液を通過させることにより、前記処理液中の微小異物を除去する工程と、
    前記供給路におけるフィルタの下流側において、接地された導電性部材に前記処理液を接触させることにより、前記フィルタの通過により帯電した高分子を除電する工程と、
    を有する。
  6. 請求項５記載の液処理方法において、
    前記導電性部材は炭素を主成分とするものである。
  7. 高分子材料を含む処理液を濾過するフィルタ装置において、
    前記処理液から微小異物を除去するために、容器本体に設けられたフィルタと、
    前記容器本体に設けられ、前記フィルタに前記処理液を供給するための供給口と、
    前記容器本体に設けられ、フィルタを通過した前記処理液を容器本体から流出させるための流出口と、
    フィルタの通過により帯電した高分子を除電するために、少なくとも一部がフィルタを通過した処理液と接触するように設けられ、接地された導電性部材と、
    を有する。
  8. 請求項７に記載のフィルタ装置において、
    前記容器本体の内部において、前記フィルタに処理液を供給するために設けられた第１の通流室と、
    前記容器本体の内部において、前記第１の通流室とは区画して設けられ、前記フィルタの通過により微小異物が除去された処理液が通流する第２の通流室と、を備え、
    前記供給口は前記第１の通流室に高分子材料を含む処理液を供給し、前記流出口は前記第２の通流室からフィルタを通過した前記処理液を流出させるようにし、前記導電性部材は、少なくとも一部が前記第２の通流室内の処理液と接触するように設けられている。
  9. 請求項７に記載のフィルタ装置前記導電性部材は炭素を主成分とするものであることを特徴とする。
     
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