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TWI551355B - 液體處理裝置、液體處理方法及液體處理用記錄媒體 - Google Patents

液體處理裝置、液體處理方法及液體處理用記錄媒體 Download PDF

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TWI551355B
TWI551355B TW103143961A TW103143961A TWI551355B TW I551355 B TWI551355 B TW I551355B TW 103143961 A TW103143961 A TW 103143961A TW 103143961 A TW103143961 A TW 103143961A TW I551355 B TWI551355 B TW I551355B
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liquid
pump
filter
valve
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TW103143961A
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TW201509542A (zh
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高柳康治
嶺川幸江
吉田勇一
吉原孝介
寺下裕一
古庄智伸
佐佐卓志
Original Assignee
東京威力科創股份有限公司
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Publication date
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    • H10P50/00—
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009—Special features
    • F04B43/0081—Special features systems, control, safety measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H10P72/0448—
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Description

液體處理裝置、液體處理方法及液體處理用記錄媒體
本專利申請案，享有2012年12月20日提出的日本專利申請案2012-277600、2013年4月16日提出的日本專利申請案2013-085361、2013年10月1日提出的日本專利申請案2013-206089以及2013年10月1日提出的日本專利申請案2013-206090的權益。該等先前申請案的全部揭示內容，被引用而成為本說明書的一部分。
本發明係關於一種對例如半導體晶圓或LCD用玻璃基板等的被處理基板表面供給處理液以進行處理的液體處理裝置、液體處理方法以及液體處理用記錄媒體。
一般而言，在半導體裝置的製造過程的微影技術中，會對半導體晶圓或FPD基板等(以下稱為晶圓等)塗布光阻，並將所形成之光阻膜以對應既定電路圖案的方式進行曝光，然後對該曝光圖案進行顯影處理，藉此於光阻膜形成電路圖案。
在該等微影步驟中，在對晶圓等所供給的光阻液或顯影液等的處理液中，有可能會因為各種原因而混入氮氣等的氣泡或塵粒(異物)，若對晶圓等供給混有氣泡或塵粒的處理液，則可能會產生塗布不均勻或缺陷。因此， 在對晶圓等塗布處理液的液體處理裝置中，會設置藉由過濾以除去混入處理液的氣泡或塵粒的過濾器。
關於使混入處理液的氣泡或塵粒的過濾效率提高的裝置，設置複數個過濾器，並將通過該等過濾器的處理液供應給晶圓等的處理液處置裝置，已為人所習知。然而，當設置複數個過濾器時，液體處理裝置會趨向大型化，而且也需要大幅變更設置。
以往，已知一種循環過濾式的藥液供給系統，其具備：儲存藥液(處理液)的第1容器以及第2容器；設置於連接第1容器與第2容器的第1配管並使第1容器所儲存的藥液流向第2容器的第1泵；設置於第1配管的第1過濾器；連接第1容器與第2容器的第2配管；以及設置於第2配管並使第2容器所儲存的藥液流向該第1容器的第2泵(參照專利文獻1)。
另外，關於設置單一過濾器的循環過濾式的液體處理裝置，已知一種光阻塗布液供給裝置，其具備：光阻塗布液(處理液)的緩衝容器；從緩衝容器汲取部分光阻塗布液並利用過濾器過濾之後再送回緩衝容器的循環過濾裝置；以及從緩衝容器或循環裝置將光阻塗布液輸送到光阻塗布裝置的配管(參照專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-238666號公報(專利請求範圍、圖7)
[專利文獻2]國際公開2006/057345號公報(專利請求範圍、圖4)
在專利文獻1以及專利文獻2所記載的液體處理裝置中，利用過濾器過濾的藥液(處理液)回到第1容器(緩衝容器)，並對晶圓吐出回到第1 容器的藥液。因此，為了提高藥液的過濾效率，必須使回到第1容器的藥液循環複數次並進行複數次過濾。然而，使藥液循環複數次並進行過濾會使處理量降低，故吾人期望能夠開發出一種可使藥液循環複數次並進行過濾，且處理量不會降低的液體處理裝置。
有鑑於上述問題，本發明之目的為：藉由控制經由過濾器循環的處理液的吐出與循環次數，而無須大幅變更裝置，並以單一過濾器獲得與設置複數個過濾器同樣的過濾效率，同時防止處理量降低。
為了解決該問題，本發明之液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的該供給管路的泵；將該泵的吐出側與該過濾器的一次側連接的回流管路；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵以及該第1、第2、第3開閉閥的控制部；根據該控制部的控制信號，使因為該泵的吸入而通過該過濾器的處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出，使剩下的處理液回到該過濾器的一次側的供給管路，使與吐出量相等的補充量加入回流量而合流，並使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量之比率的次數實行該處理液的吐出與該過濾器的過濾。
在此，所謂對應該吐出量與該回流量之比率的合流的次數(合流過濾次數)，係指以既定的次數通過過濾器的處理液的清淨度，換言之，係指將在經過過濾的狀態下回到一次側的供給管路的處理液與在未經過過濾的狀態下所補充之處理液合流所得到的處理液的清淨度置換成過濾次數者。例如，合流過濾次數5次的處理液，係表示其與同量的未經處理的處理液通過過濾器5次時的清淨度相等的意思。
另外，在本發明中，該泵宜為可變容量泵。另外，在本發明中，該回 流管路，係由將該泵與該過濾器的一次側的供給管路連接的管路所構成。此時，宜於該回流管路插設開閉閥，同時使該開閉閥可被該控制部所控制。另外在上述記載的發明中，該回流管路亦可由將該泵與該過濾器的二次側的供給管路連接的管路所構成。
另外，在上述記載的發明中，該回流管路亦可由將該泵與該過濾器的一次側連接的主回流管路，以及將該過濾器的二次側與該過濾器的一次側連接的副回流管路所構成。此時，宜於該主回流管路以及副回流管路分別插設開閉閥，同時使該等開閉閥可被該控制部所控制。
另外，在本發明中，該第2、第3開閉閥亦可由可進行流量控制的開閉閥所構成。藉此，便可將吐出量與回流量設定成既定的比率。
本發明之液體處理方法，係使用液體處理裝置的液體處理方法，該液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的供給管路的泵；將該泵的吐出側與該泵的一次側連接的回流管路；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵以及該第1、第2、第3開閉閥的控制部；該液體處理方法包含：將因為該泵的吸入而通過該過濾器的既定量的處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內的剩下的處理液回到該過濾器的一次側的步驟；使與吐出量相等的補充量加入回流量而合流的步驟；以及使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的次數，進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾的步驟。
另外，本發明之液體處理用記錄媒體，係一種電腦可讀取的液體處理用記錄媒體，其使用於液體處理裝置，並儲存了使電腦執行控制程式的軟體，該液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出 該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的該供給管路的泵；將該泵的吐出側與該過濾器的一次側連接的回流管路；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵以及該第1、第2、第3開閉閥的控制部；該控制程式以執行如下步驟的方式組成：將因為該泵的吸入而通過該過濾器的既定量的處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內的剩下的處理液回到該過濾器的一次側的步驟；使與該吐出量相等的補充量加入該回流量而合流的步驟；以及使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的次數進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾的步驟。
為了解決該問題，本發明之液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的該供給管路的泵；將該泵的吐出側與該過濾器的一次側連接的回流管路；插設於將該處理容器與該過濾器的一次側連接的該供給管路的供給泵；分別設置於該供給泵的吸入側以及吐出側的吸入開閉閥以及吐出開閉閥；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵、該第1、第2、第3開閉閥、該供給泵、該吸入開閉閥以及吐出開閉閥的控制部；根據該控制部的控制信號，將因為該泵的吸入而通過該過濾器的處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出，使剩下的處理液回到該過濾器的一次側的供給管路，利用該供給泵的驅動使與該吐出量相等的補充量加入回流量而合流，使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的次數進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾。
在本發明中，宜在與該過濾器連接的排洩管路插設排洩閥，同時使該排洩閥可被該控制部所控制。
在此，所謂對應該吐出量與該回流量的比率的次數(合流過濾次數)，係指通過過濾器既定次數之處理液的清淨度，換言之，係指將在已過濾的狀態下回到一次側的供給管路的處理液與在未經過濾的狀態下所補充之處理液合流所形成的處理液的清淨度置換成過濾次數者。例如，合流過濾次數5次的處理液，係表示其與同量的未經處理的處理液通過過濾器5次時的清淨度相等的意思。
另外，在本發明中，該泵以及該供給泵宜為可變容量泵。另外，在本發明中，該回流管路係由將該泵與該過濾器的一次側的供給管路連接的管路所構成，或是由將該泵與該過濾器的二次側的供給管路連接的管路所構成。
另外，在本發明中，該第2、第3開閉閥亦可由可控制流量的開閉閥所構成。藉此，便可將吐出量與回流量設定成既定的比率。
本發明之液體處理方法，係使用液體處理裝置的液體處理方法，該液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的供給管路的泵；將該泵的吐出側與該泵的一次側連接的回流管路；插設於將該處理容器與該過濾器的一次側連接的該供給管路的供給泵；分別設置於該供給泵的吸入側以及吐出側的吸入開閉閥以及吐出開閉閥；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵、該第1、第2、第3開閉閥、該供給泵、該吸入開閉閥以及吐出開閉閥的控制部；該液體處理方法包含：將因為該泵的吸入而通過該過濾器的既定量的處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內的剩下的處理液回到該過濾器的一次側的步驟；利用該供給泵的驅動使與該吐出量相等的補充量加入回流量而合流的步驟；以及使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的合流的次數進行該處理液的吐出與該 過濾器的過濾的步驟。
此時，亦可同時進行將處理液從該吐出噴嘴吐出的步驟以及將吐出量以上的補充量吸入該供給泵內的步驟。
本發明更在上述記載的液體處理方法中包含：脫氣步驟，其在與該過濾器連接的排洩管路插設排洩閥，同時使該排洩閥可被該控制部所控制，在該合流步驟時，將該排洩閥打開，以將處理液中所存在之氣泡從該過濾器排出。
另外，本發明之液體處理用記錄媒體，係一種電腦可讀取的液體處理用記錄媒體，其使用於液體處理裝置，並儲存了使電腦執行控制程式的軟體，該液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的該供給管路的泵；將該泵的吐出側與該過濾器的一次側連接的回流管路；插設於將該處理容器與該過濾器的一次側連接的該供給管路的供給泵；分別設置於該供給泵的吸入側以及吐出側的吸入開閉閥以及吐出開閉閥；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵、該第1、第2、第3開閉閥、該供給泵、該吸入開閉閥以及吐出開閉閥的控制部；該控制程式以實行以下步驟的方式組成：將因為該泵的吸入而通過該過濾器的既定量的處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內的剩下的處理液回到該過濾器的一次側的步驟；利用該供給泵的驅動使與該吐出量相等的補充量加入該回流量而合流的步驟；以及使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的合流的次數進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾的步驟。
為了解決上述問題，本發明之液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐 出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的該供給管路的泵；插設於該過濾器的二次側與該泵之間的該供給管路，並與具有排洩閥的排洩管路連接的陷阱槽；由將該泵的吐出側與該陷阱槽連接的第1回流管路以及將該陷阱槽與該過濾器的一次側連接的第2回流管路所構成的回流管路；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵、該第1、第2、第3開閉閥以及該排洩閥的控制部；根據該控制部的控制信號，將以下步驟實行複數次：將因為該泵的吸入而通過該過濾器的處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出，使剩下的處理液回到該過濾器的一次側的供給管路，此時將該泵驅動，藉此使該泵與該陷阱槽之間的區域減壓之後加壓，以使該區域內的處理液中所存在之細微氣泡顯現化的步驟，以及使顯現化之氣泡從該陷阱槽排出的脫氣步驟。
在上述記載的液體處理裝置中，亦可在將該過濾器的二次側與該陷阱槽連接的該供給管路插設開閉閥，同時使該開閉閥可被該控制部所控制，在將該開閉閥關閉的狀態下，將該泵驅動，藉此將該氣泡顯現化步驟與脫氣步驟進行複數次。
本發明，在上述記載的液體處理裝置中，根據該控制部的信號，將該氣泡顯現化步驟與脫氣步驟進行複數次之後，使與吐出量相等的補充量加入回流量而合流，使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的合流的次數，進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾。
在此，所謂對應該吐出量與該回流量的比率的次數(合流過濾次數)，係指通過過濾器既定次數之處理液的清淨度，換言之，係指將在已過濾的狀態下回到一次側的供給管路的處理液與在未經過濾的狀態下所補充之處理液合流所形成的處理液的清淨度置換成過濾次數者。例如，合流過濾次數5次的處理液，係表示其與同量的未經處理的處理液通過過濾器5次時的清淨度相等的意思。
另外，在本發明中，該泵宜為可變容量泵。
另外，在本發明中，該第2、第3開閉閥亦可由可控制流量的開閉閥所構成。藉此，便可將吐出量與回流量設定成既定的比率。
本發明之液體處理方法，係一種使用液體處理裝置的液體處理方法，該液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的供給管路的泵；插設於該過濾器的二次側與該泵之間的該供給管路且與具有排洩閥的排洩管路連接的陷阱槽；由將該泵的吐出側與該陷阱槽連接的第1回流管路以及將該陷阱槽與該過濾器的一次側連接的第2回流管路所構成的回流管路；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵、該第1、第2、第3開閉閥以及該排洩閥的控制部；該液體處理方法包含：將因為該泵的吸入而通過該過濾器的既定量的處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內的剩下的處理液回到該過濾器的一次側的步驟；將該泵驅動，藉此使該泵與該陷阱槽之間的區域減壓之後加壓，以使該區域內的處理液中所存在的細微氣泡顯現出來的氣泡顯現化步驟；以及將顯現化之氣泡從該陷阱槽排出的脫氣步驟；並將該氣泡顯現化步驟與該脫氣步驟進行複數次。
在上述記載的液體處理方法中，亦可在將該過濾器的二次側與該陷阱槽連接的該供給管路插設開閉閥，同時使該開閉閥可被該控制部所控制，在將該開閉閥關閉的狀態下，將該泵驅動，藉此將該氣泡顯現化步驟與脫氣步驟進行複數次。
本發明，更在上述記載的液體處理方法中，包含：在將該氣泡顯現化 步驟與脫氣步驟進行複數次之後，使與吐出量相等的補充量加入回流量而合流的步驟；以及使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的合流的次數，進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾的步驟。
另外，本發明之液體處理用記錄媒體，係一種電腦可讀取的液體處理用記錄媒體，其使用於液體處理裝置，且儲存了使電腦執行控制程式的軟體，該液體處理裝置包含：儲存處理液的處理液容器；對被處理基板吐出該處理液的吐出噴嘴；將該處理液容器與該吐出噴嘴連接的供給管路；插設於該供給管路並過濾該處理液的過濾器；插設於該過濾器的二次側的該供給管路的泵；插設於該過濾器的二次側與該泵之間的該供給管路並與具有排洩閥的排洩管路連接的陷阱槽；由將該泵的吐出側與該陷阱槽連接的第1回流管路以及將該陷阱槽與該過濾器的一次側連接的第2回流管路所構成的回流管路；分別設置於該泵之，與該過濾器的連接部、與該吐出噴嘴的連接部以及與該回流管路的連接部的第1、第2以及第3開閉閥；以及控制該泵、該第1、第2、第3開閉閥以及該排洩閥的控制部；該控制程式以實行如下步驟的方式組成：將因為該泵的吸入而通過該過濾器的既定量的處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內的剩下的處理液回到該過濾器的一次側的步驟；將該泵驅動，藉此使該泵與該陷阱槽之間的區域減壓之後加壓，以使該區域內的處理液中所存在的細微氣泡顯現化的氣泡顯現化步驟；以及將顯現化之氣泡從該陷阱槽排出的脫氣步驟；並將該氣泡顯現化步驟與該脫氣步驟進行複數次。
本發明在上述記載的液體處理用記錄媒體中，以更實行以下步驟的方式組成：在將該氣泡顯現化步驟與脫氣步驟進行複數次之後，使與該吐出量相等的補充量加入該回流量而合流的步驟；以及使所合流之處理液以對應該吐出量與該回流量的比率的次數，進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾的步驟。
依照本發明之液體處理裝置、液體處理方法以及記錄媒體，根據控制部的控制信號，將因為泵的吸入而通過過濾器的處理液的一部分從吐出噴嘴吐出，使剩下的處理液回到過濾器的一次側，使與吐出量相等的補充量加入回流量而合流，使所合流之處理液以對應吐出量與回流量的比率的次數進行處理液的吐出與過濾器的過濾，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時達到防止處理量降低之目的。
依照本發明之液體處理裝置、液體處理方法以及記錄媒體，根據控制部的控制信號，將因為泵的吸入而通過過濾器的處理液的一部分從吐出噴嘴吐出，使剩下的處理液回到過濾器的一次側，利用供給泵的驅動使與吐出量相等的補充量加入回流量而合流，使所合流之處理液以對應吐出量與回流量的比率的合流的次數進行處理液的吐出與過濾器的過濾，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時達到防止處理量降低之目的。
依照本發明之液體處理裝置、液體處理方法以及記錄媒體，根據控制部的控制信號，將因為泵的吸入而通過過濾器的處理液的一部分從吐出噴嘴吐出，在使剩下的處理液回到過濾器的一次側時，使處理液中所存在之細微氣泡顯現化並將其脫氣，藉此便可將處理液中所存在之氣泡有效率地除去。另外，使與吐出量相等的補充量加入回流量而合流，使所合流之處理液以對應吐出量與回流量的比率的合流的次數進行處理液的吐出與過濾器的過濾，藉此無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時達到防止處理量降低之目的。
1‧‧‧匣盒站
2‧‧‧處理部
3‧‧‧介面部
3A‧‧‧第1搬運室
3B‧‧‧第2搬運室
4‧‧‧曝光部
5‧‧‧液體處理裝置
7‧‧‧吐出噴嘴
10‧‧‧匣盒
11‧‧‧載置部
12‧‧‧開閉部
14‧‧‧藥液收納部
20‧‧‧框體
21‧‧‧區隔壁
22‧‧‧溫濕度調節單元
23‧‧‧反射防止膜塗布單元(BCT)
24‧‧‧塗布單元(COT)
25‧‧‧顯影單元(DEV)
30A‧‧‧第1晶圓搬運部
30B‧‧‧第2晶圓搬運部
51‧‧‧供給管路
51a‧‧‧第1處理液供給管路
51b‧‧‧第2處理液供給管路
51c‧‧‧第3處理液供給管路
52‧‧‧過濾器
53‧‧‧陷阱槽
55‧‧‧回流管路
55a‧‧‧第1回流管路
55b‧‧‧第2回流管路55b
56‧‧‧排洩管路
57‧‧‧供給控制閥
58a‧‧‧第1氣體供給管路
58b‧‧‧第2氣體供給管路
60‧‧‧處理液容器
61‧‧‧緩衝槽
61a‧‧‧上限液面感測器
61b‧‧‧下限液面感測器
62‧‧‧供給源
65‧‧‧回流管路
65a‧‧‧第1回流管路
70‧‧‧泵
71‧‧‧隔膜
72‧‧‧泵室
72a‧‧‧一次側連通路
72b‧‧‧二次側連通路
72c‧‧‧循環側連通路
73‧‧‧作動室
73a‧‧‧給排路徑
74‧‧‧驅動機構
75a‧‧‧空氣加壓源
75b‧‧‧空氣減壓源
76‧‧‧管路
76a‧‧‧主管路
76b‧‧‧排氣管路
76c‧‧‧加壓管路
77‧‧‧流量計
78‧‧‧電空比例閥
78a‧‧‧共通連通區塊
78b‧‧‧停止區塊
78c‧‧‧停止區塊
78d‧‧‧電磁切換部
79‧‧‧壓力感測器
80‧‧‧供給泵
81‧‧‧步進馬達
85‧‧‧回流管路
85a‧‧‧第1主回流管路
85b‧‧‧第2主回流管路
85c‧‧‧副回流管路
86‧‧‧回流管路
86a‧‧‧第1主回流管路
86b‧‧‧第2主回流管路
86c‧‧‧副回流管路
87‧‧‧回流管路
87a‧‧‧第1主回流管路
87b‧‧‧第2主回流管路
87c‧‧‧副回流管路
88‧‧‧回流管路
88a‧‧‧第1主回流管路
88b‧‧‧第2主回流管路
88c‧‧‧副回流管路
89‧‧‧回流管路
89a‧‧‧主回流管路
89b‧‧‧副回流管路
100‧‧‧控制電腦
101‧‧‧控制部
102‧‧‧控制程式儲存庫
103‧‧‧讀取部
104‧‧‧記憶部
105‧‧‧輸入部
106‧‧‧顯示部
107‧‧‧電腦可讀取記錄媒體
A1‧‧‧傳遞機構
A2‧‧‧主搬運機構
A3‧‧‧主搬運機構
I1‧‧‧感測線
I2‧‧‧感測線
U1‧‧‧棚台單元
U2‧‧‧棚台單元
U3‧‧‧棚台單元
U4‧‧‧液體處理單元
U5‧‧‧液體處理單元
V1‧‧‧第1開閉閥
V2‧‧‧第2開閉閥
V3‧‧‧第3開閉閥
V4‧‧‧給排切換閥
V5‧‧‧流量調整閥
V6‧‧‧流量調整閥(吸入開閉閥)
V7‧‧‧吐出開閉閥
V11~V14‧‧‧開閉閥
V15‧‧‧開閉閥(排洩閥)
V16‧‧‧開閉閥(排洩閥)
V21‧‧‧開閉閥
V24‧‧‧開閉閥
V25‧‧‧開閉閥
S1~S3‧‧‧步驟
L‧‧‧光阻液
R‧‧‧電空比例閥
X、Y‧‧‧軸
W‧‧‧晶圓
圖1係表示應用了本發明之液體處理裝置的塗布、顯影處理裝置與曝光處理裝置連接的處理系統的整體的概略立體圖。
圖2係該處理系統的概略俯視圖。
圖3係表示本發明之液體處理裝置的第1實施態樣的概略剖面圖。
圖4係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的泵吸入動作的概略剖面 圖。
圖5係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作的概略剖面圖。
圖6係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作的概略剖面圖。
圖7係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的泵的概略剖面圖。
圖8係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的第1次的泵吸入動作時的合流過濾次數的概略剖面圖。
圖9係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作時的吐出量的概略剖面圖。
圖10係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作時的循環量與合流過濾次數的概略剖面圖。
圖11係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的第2次的泵吸入動作時的合流過濾次數的概略剖面圖。
圖12係表示第1-1實施態樣的液體處理裝置的一連串的泵吸入動作、處理液吐出動作、處理液循環動作的流程圖。
圖13係表示相對於光阻液吐出到晶圓的吐出量與回流量的比率的合流過濾次數的圖式。
圖14係表示本發明之液體處理裝置的第1-2實施態樣的概略剖面圖。
圖15係表示第1-2實施態樣的液體處理裝置的泵吸入動作的概略剖面圖。
圖16係表示第1-2實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作的概略剖面圖。
圖17係表示第1-2實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作的概略剖面圖。
圖18係表示本發明之液體處理裝置的第1-3實施態樣的概略剖面圖。
圖19係表示第1-3實施態樣的液體處理裝置的泵吸入動作的概略剖面圖。
圖20係表示第1-3實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作的概略剖面圖。
圖21係表示第1-3實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作的概略剖面圖。
圖22係表示本發明之液體處理裝置的第1-3實施態樣的一變化實施例的概略剖面圖。
圖23係表示本發明之液體處理裝置的第1-3實施態樣的另一變化實施例的概略剖面圖。
圖24係表示本發明之液體處理裝置的第1-3實施態樣的另一變化實施例的概略剖面圖。
圖25係表示本發明之液體處理裝置的第1-3實施態樣的另一變化實施例的概略剖面圖。
圖26係表示本發明之液體處理裝置的第1-4實施態樣的概略剖面圖。
圖27係表示本發明之液體處理裝置的第2-1實施態樣的概略剖面圖。
圖28係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的泵吸入動作的概略剖面圖。
圖29係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作的概略剖面圖。
圖30係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作與供給泵的處理液吸入動作的概略剖面圖。
圖31係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作的概略剖面圖。
圖32係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的第1次的泵吸入動作時的合流過濾次數的概略剖面圖。
圖33係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作時的吐出量的概略剖面圖。
圖34係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作時的循環量與合流過濾次數的概略剖面圖。
圖35係表示第2-1實施態樣的液體處理裝置的第2次的泵吸入動作時的合流過濾次數的概略剖面圖。
圖36係表示本發明之液體處理裝置的第2-2實施態樣的概略剖面圖。
圖37係表示第2-2實施態樣的液體處理裝置的泵吸入動作的概略剖 面圖。
圖38係表示第2-2實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作的概略剖面圖。
圖39係表示第2-2實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作的概略剖面圖。
圖40係表示本發明之液體處理裝置的第2-3實施態樣的概略剖面圖。
圖41係表示本發明之液體處理裝置的第3-2實施態樣的概略剖面圖。
圖42係表示第3-2實施態樣的液體處理裝置的泵吸入動作的概略剖面圖。
圖43係表示第3-2實施態樣的液體處理裝置的處理液吐出動作的概略剖面圖。
圖44係表示第3-2實施態樣的液體處理裝置的處理液循環動作的概略剖面圖。
圖45係表示本發明之液體處理裝置的氣泡顯現化步驟(a)以及脫氣步驟(b)的概略剖面圖。
圖46係表示本發明之液體處理裝置的對陷阱槽補充處理液的動作的概略剖面圖。
圖47係表示本發明之液體處理裝置的另一氣泡顯現化步驟(a)以及脫氣步驟(b)的概略剖面圖。
圖48係表示本發明之液體處理裝置的對陷阱槽補充處理液的動作的概略剖面圖。
[第1實施態樣]
以下，根據所附圖式說明本發明的實施態樣。在此，係針對將本發明之液體處理裝置(光阻液體處理裝置)應用於塗布、顯影處理裝置的情況進行說明。
該塗布、顯影處理裝置，如圖1以及圖2所示的，具備：匣盒站1，密 閉收納複數枚(例如25枚)被處理基板(亦即晶圓W)的匣盒10在此搬出搬入；處理部2，其對從該匣盒站1取出的晶圓W實施光阻塗布、顯影等處理；曝光部4，其在晶圓W的表面形成了透光液層的狀態下對晶圓W的表面進行浸液曝光；以及介面部3，其在處理部2與曝光部4之間連接以進行晶圓W的傳遞。
於匣盒站1設置了：載置部11，其可並排載置複數個匣盒10；開閉部12，其從該載置部11觀察係設置於前方的壁面；以及傳遞機構A1，其經由開閉部12而從匣盒10取出晶圓W。
介面部3，係由在處理部2與曝光部4之間前後設置的第1搬運室3A以及第2搬運室3B所構成，且分別設置了第1晶圓搬運部30A以及第2晶圓搬運部30B。
另外，匣盒站1的後側與被框體20包圍周圍的處理部2連接，於該處理部2從前側開始依序交互排列設置了在加熱、冷卻系單元多段化設置的棚台單元U1、U2、U3以及液體處理單元U4、U5的各單元之間傳遞晶圓W的主搬運機構A2、A3。另外，主搬運機構A2、A3配置在被區隔壁21所包圍的空間內，該區隔壁21係由：從匣盒站1觀察配置在前後方向上的棚台單元U1、U2、U3側的一面部；後述的例如右側的液體處理單元U4、U5側的一面部；以及成為左側的一面的背面部所構成。另外，在匣盒站1與處理部2之間，以及處理部2與介面部3之間，配置了具備各單元所使用的處理液的溫度調節裝置或溫濕度調節用導管等構件的溫濕度調節單元22。
棚台單元U1、U2、U3，設置成將用來進行在液體處理單元U4、U5所進行之處理的前處理以及後處理的各種單元堆疊複數段(例如10段)的構造，其組合包含將晶圓W加熱(烘烤)的加熱單元(圖中未顯示)、使晶圓W冷卻的冷卻單元(圖中未顯示)等。另外，對晶圓W供給既定處理液以進行處理的液體處理單元U4、U5，如圖1所示的，設置成在藥液(光 阻或顯影液等)收納部14上將塗布反射防止膜的反射防止膜塗布單元(BCT)23、對晶圓W塗布光阻液的塗布單元(COT)24、對晶圓W供給顯影液以進行顯影處理的顯影單元(DEV)25等堆疊複數段(例如5段)的構造。塗布單元(COT)24具備本發明的液體處理裝置5。
參照圖1以及圖2簡單說明在該等構成之塗布、顯影處理裝置中的晶圓的處理流程的一例。首先，在收納了例如25枚的晶圓W的匣盒10載置於載置部11之後，匣盒10的蓋體與開閉部12一起被打開，利用傳遞機構A1將晶圓W取出。然後，晶圓W經由構成棚台單元U1的一段的傳遞單元(圖中未顯示)傳遞到主搬運機構A2，在進行過塗布處理的前處理，例如反射防止膜形成處理、冷卻處理之後，於塗布單元(COT)24中塗布光阻液。接著，藉由主搬運機構A2的搬運，晶圓W在構成棚台單元U1~U3的一個棚台的加熱單元受到加熱(烘烤處理)，在進一步冷卻之後，經由棚台單元U3的傳遞單元搬入介面部3。在該介面部3中，被第1搬運室3A以及第2搬運室3B的第1晶圓搬運部30A以及第2晶圓搬運部30B搬運到曝光部4，曝光機構(圖中未顯示)以與晶圓W的表面對向的方式配置並進行曝光。曝光後，晶圓W以相反的路徑搬運到主搬運機構A2，在顯影單元(DEV)25中進行顯影，藉此形成圖案。然後晶圓W回到載置部11上所載置的原來的匣盒10。
接著，說明本發明之液體處理裝置5的第1-1實施態樣。
<第1-1實施態樣>
本發明之液體處理裝置5，如圖3所示的，具備：處理液容器60，其儲存處理液(亦即光阻液L)；吐出噴嘴7，其對被處理基板(亦即晶圓)吐出(供給)光阻液L；供給管路51，其將處理液容器60與吐出噴嘴7連接；過濾器52，其插設於供給管路51並過濾光阻液L；泵70，其插設於過濾器52的二次側的供給管路51；陷阱槽53，其插設於將過濾器52的二次側與泵70的一次側連接的供給管路51；回流管路55，其將泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接；第1、第2以及第3開閉閥V1~V3，其分別設置 於泵70的與過濾器52的連接部、與吐出噴嘴7的連接部以及與回流管路55的連接部；以及控制部101，其控制泵70以及第1、第2、第3開閉閥V1~V3。
在此，將泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接的回流管路55，在第1實施態樣中，相當於將泵70與陷阱槽53連接的第1回流管路55a，以及將陷阱槽53與過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b連接的第2回流管路55b。
供給管路51係由以下構件所構成：第1處理液供給管路51a，其將處理液容器60與暫時儲存從該處理液容器60引導過來的光阻液L的緩衝槽61連接；第2處理液供給管路51b，其將緩衝槽61與泵70連接；以及第3處理液供給管路51c，其將泵70與吐出噴嘴7連接。於第2處理液供給管路51b插設過濾器52，於過濾器52的二次側的第2處理液供給管路51b插設陷阱槽53。另外，於第3處理液供給管路51c插設實行從吐出噴嘴7吐出的光阻液L的供給控制的供給控制閥57。另外，於過濾器52以及陷阱槽53插設了將光阻液L中所產生的氣泡排出用的排洩管路56。
在處理液容器60的上部設置了與惰性氣體例如氮氣(N2)的供給源62連接的第1氣體供給管路58a。另外，於該第1氣體供給管路58a插設了可調整的壓力調整機構，亦即電空比例閥R。該電空比例閥R具備藉由後述的控制部101的控制信號而運作的操作部，例如比例電磁線圈，以及藉由該電磁線圈的運作而開閉的閥門機構，並藉由閥門機構的開閉來調整壓力。另外，在緩衝槽61的上部設置了將滯留於緩衝槽61的上部的惰性氣體例如氮氣(N2)釋放到大氣中的第2氣體供給管路58b。
在第1氣體供給管路58a的電空比例閥R與處理液容器60之間插設了電磁式的開閉閥V11。另外，於第1處理液供給管路51a插設了電磁式的開閉閥V12。另外，在第2處理液供給管路51b的緩衝槽61與過濾器52之間，亦即第2處理液供給管路51b與第2回流管路55b的連接部的二次側， 插設了電磁式的開閉閥V13。另外，於第2回流管路55b插設了電磁式的開閉閥V14。另外，於排洩管路56插設了電磁式的開閉閥V15、V16。開閉閥V11~V16以及電空比例閥R被控制部101的控制信號所控制。
於緩衝槽61設置了監視所儲存之光阻液L的既定液面位置(填充完成位置、需要補充位置)，並檢測出儲存殘量的上限液面感測器61a、下限液面感測器61b。在從處理液容器60對緩衝槽61供給光阻液L的情況下，當光阻液L的液面位置被上限液面感測器61a檢測到時，開閉閥V11、V12便關閉，從處理液容器60到緩衝槽61的光阻液L的供給便停止。另外，當光阻液L的液面位置被下限液面感測器61b檢測到時，開閉閥V11、V12便打開，從處理液容器60到緩衝槽61的光阻液L的供給便開始。
接著，根據圖7說明泵70的詳細構造。圖7所示之泵70為可變容量泵，亦即隔膜泵，該隔膜泵70被可撓性構件亦即隔膜71分隔成泵室72以及作動室73。
於泵室72設置了：一次側連通路72a，其透過開閉閥V1與第2處理液供給管路51b連接，用以將第2處理液供給管路51b內的光阻液L吸入；二次側連通路72b，其透過開閉閥V2與第3處理液供給管路51c連接，對第3處理液供給管路51c吐出光阻液L；以及循環側連通路72c，其透過開閉閥V3與第1回流管路55a連接，對第1回流管路55a吐出光阻液L。
作動室73與根據控制部101的信號控制作動室73內之氣體的減壓以及加壓的驅動機構74連接。驅動機構74具備：空氣加壓源75a(以下稱為加壓源75a)、空氣減壓源75b(以下稱為減壓源75b)、流量感測器亦即流量計77、電空比例閥78以及壓力感測器79。
作動室73，設置了透過給排切換閥V4與驅動機構74側連接的給排路73a，該給排路73a透過給排切換閥V4與管路76連接，該管路76選擇性地與加壓源75a或減壓源75b連通。此時，管路76形成了與作動室73連 接的主管路76a，並從該主管路76a分岐形成了與減壓源75b連接的排氣管路76b以及與加壓源75a連接的加壓管路76c。於主管路76a插設了流量感測器，亦即流量計77，插設於排氣管路76b的調整排氣壓的壓力調整機構以及插設於加壓管路76c的加壓(亦即調整空氣壓)的壓力調整機構形成於電空比例閥78中。此時，電空比例閥78具備：選擇性連接排氣管路76b或加壓管路76c的共通連通區塊78a；遮斷排氣管路76b或加壓管路76c的連通的2個停止區塊78b、78c；以及操作切換連通區塊78a、停止區塊78b、78c的電磁切換部78d。另外，於電空比例閥78設置了壓力感測器79，利用壓力感測器79檢測出管路76所連接的作動室73內的壓力。
在與該等構造之隔膜泵70的作動室73側連接的作動空氣的給排部中，構成驅動機構74的該流量計77、壓力感測器79以及電空比例閥78，分別與控制部101電連接。然後，流量計77所檢測到的管路76內的排氣流量，與壓力感測器79所檢測到的管路76內的壓力傳達(輸入)到控制部101，控制部101的控制信號傳達(輸出)到電空比例閥78。
控制部101內建於記錄媒體亦即控制電腦100，控制電腦100，除了控制部101之外，更內建了：儲存控制程式的控制程式儲存庫102；從外部讀取資料的讀取部103；以及儲存資料的記憶部104。另外，控制電腦100具備：與控制部101連接的輸入部105；顯示液體處理裝置5的各種狀態的顯示部106；以及可插設於讀取部103同時儲存了使控制電腦100執行控制程式的軟體的電腦可讀取記錄媒體107；並根據控制程式對該各部輸出控制信號。於控制程式儲存庫102儲存了控制程式，用以實行：到泵70的光阻液L的吸入、從泵70到吐出噴嘴7的光阻液L的吐出、從泵70經由回流管路55到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b的光阻液L的供給、從緩衝槽61補充的光阻液L與經由回流管路55回流的光阻液L的合流，並使所合流之光阻液L以對應到達吐出噴嘴7的光阻液L的吐出量與從泵70經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的回流量的比率的次數實行過濾器52的過濾。
另外，控制程式儲存於硬碟、光碟、快閃記憶體、軟碟、記憶卡等的記錄媒體107，從該等記錄媒體107安裝到控制電腦100中使用。
接著，根據圖4~圖6、圖8~圖13，說明本實施態樣之液體處理裝置5的動作。首先，根據控制部101的控制信號，插設於第1氣體供給管路58a的開閉閥V11與插設於第1處理液供給管路51a的開閉閥V12開放，藉由從N2氣體供給源62對處理液容器60內所供給之N2氣體的加壓將光阻液L供給到緩衝槽61內。
在對緩衝槽61內供給(補充)既定量的光阻液L之後，根據接收到上限液面感測器61a的檢測信號的控制部101所發出的控制信號，開閉閥V11、V12關閉。此時，開閉閥V1打開，開閉閥V2、V3關閉。另外，給排切換閥V4切換到排氣側，在該狀態下利用壓力感測器79檢測出隔膜泵70的作動室73內的壓力，所檢測到的壓力的檢測信號傳達(輸入)到控制部101。另外，在給排切換閥V4切換到排氣側之後，開閉閥V13打開。
接著，電空比例閥78與減壓源75b側連通，將作動室73內的空氣排出。此時，利用流量計77檢測出排氣流量，所檢測到的排氣流量的檢測信號傳達(輸入)到控制部101。藉由進行作動室73內的空氣的排氣動作，既定量的光阻液L從第2處理液供給管路51b被吸入泵室72(步驟S1)。此時，由於光阻液L通過過濾器，故光阻液L的過濾次數為1次。
接著，將開閉閥V1、V3關閉，並將開閉閥V2以及供給控制閥57打開。此時，將給排切換閥V4切換到吸氣側，使電空比例閥78與加壓側連通，對作動室73內供給空氣，藉此泵室72所吸入的光阻液L的一部分(例如5分之1)透過吐出噴嘴7吐出到晶圓(步驟S2)。
在此時，泵室72所吸入之光阻液L的液量，利用對作動室73內所供給之空氣的供給量進行調整。亦即，藉由減少對作動室73所供給之空氣的供給量，作動室73的體積增加便減少，對晶圓所吐出之光阻液L的吐出量 就變少。另外，藉由增加對作動室73所供給之空氣的供給量，作動室73的體積增加便增多，對晶圓所吐出之光阻液L的吐出量就變多。在該實施態樣中，泵室72所吸入之光阻液L的5分之1會吐出到晶圓。另外，對作動室73所供給之空氣的供給量，根據記憶部104所儲存之資料決定。
另外，關於調整泵室72所吸入之光阻液L的液量的方法，亦可取代調整對作動室73內所供給之空氣的供給量，而調整空氣的供給時間，或者，亦可利用控制部101所發送之脈衝信號調整對作動室73內所供給之空氣的供給量。
接著，將開閉閥V1、V2關閉，並將開閉閥V3、V14打開，使作動室73內的空氣的供給量增多，藉此泵室72所吸入之剩下的光阻液L(例如5分之4)經由回流管路55a、55b回到第2處理液供給管路51b(步驟S3)。在本實施態樣中，在步驟S1吸入泵室72的光阻液L的5分之4回到第2處理液供給管路51b。
接著，將開閉閥V3關閉，並將開閉閥V1、V13打開，藉此回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與對緩衝槽61所補充的光阻液L合流，在回到步驟S1的狀態下，所合流之光阻液L被吸入泵室72。此時，從緩衝槽61對泵室72所供給之光阻液L的液量，與吐出到晶圓的吐出量相等。因此，在本實施態樣中，泵室72所吸入之光阻液L的5分之1的量從緩衝槽61補充到第2處理液供給管路51b。
在此，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L被過濾器52過濾，然而從緩衝槽61所供給的光阻液L未被過濾器52過濾。因此，當將經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與從緩衝槽61所補充之光阻液L的合流所形成的光阻液L的過濾次數當作光阻液L的合流過濾次數求出時，光阻液L的合流過濾次數，和泵70所吸入之光阻液L吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的關係，以下式(1)表示。
An=(a+b)/a-b/a×{b/(a+b)}n-1‧‧‧(1)
在此，An係對晶圓所吐出之光阻液L的合流過濾次數，將式(1)所表示的合流過濾次數稱為循環合流過濾次數。另外，a、b係光阻液L吐出到晶圓的吐出量與回到回流管路55的回流量的比，n係使光阻液L通過過濾器52的次數(處理次數)。另外，光阻液L的合流過濾次數An相當於對應本發明的吐出量與回流量的比率的合流的次數。根據上述式(1)，合流過濾次數An，藉由使處理次數n增大而趨近於(a+b)/a的值。該An、n、a、b的關係顯示於圖13。
如圖13所示的，當a=1、b=4時，隨著處理次數n的增加，合流過濾次數An以趨近於5的方式收斂。同樣地，當a=1、b=2時合流過濾次數An趨近於3，當a=1、b=1時合流過濾次數An趨近於2，當a=2、b=1時合流過濾次數An趨近於1.5，當a=5、b=1時合流過濾次數An以趨近於1.2的方式收斂。
在本實施態樣中，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與從緩衝槽61所供給的光阻液L的流量比為4比1，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的過濾次數為1次，從緩衝槽61所供給之光阻液L的過濾次數為0回。此時，如圖10、圖11所示的，對過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b所供給之光阻液L的合流過濾次數為0.8次，藉由使該光阻液L通過過濾器52，光阻液L的合流過濾次數變成1.8次。
藉由重複該等步驟S1~S3，以重複將光阻液L吸入泵70，並將泵70所吸入之光阻液L的一部分(5分之1)吐出到晶圓，同時使泵70所吸入之光阻液L的剩餘部份(5分之4)回到第2供給管路51b，並從緩衝槽61補充光阻液L的步驟。試舉一例：當吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的比為1比4時，由於a=1、b=4，若根據該式(1)計算合流過濾次數，在將步驟S1到S3重複5次(n=5)的情況下， 合流過濾次數A5為3.36次。
接著，根據表1說明第1實施態樣的功效。表1係顯示相對於循環合流過濾與後述的往返合流過濾的合流過濾次數An，實行步驟S1~S3所需要的時間(循環時間)與塵粒規格化數。在此，所謂塵粒規格化數，係指相對於將未經過過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數或將經過1次過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數而言，將進行過循環合流過濾或往返合流過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數的比。
在將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法中，循環時間為24.9秒，塵粒規格化數為17，相對於1次過濾的塵粒規格化數為77。因此，在將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法中，可實現與將過濾進行1次的情況幾乎相同的循環時間，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到17%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到77%。
另外，在將合流過濾次數An進行10次的循環合流過濾方法中，循環時間為35.9秒，塵粒規格化數為7，相對於1次過濾的塵粒規格化數為32。因此，將合流過濾次數An進行10次的循環合流過濾方法，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到7%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到32%。另外，即使與將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法相比也能夠將塵粒數抑制到41%。
因此，由於可確保與過濾器的過濾進行1次的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
<第1-2實施態樣>
接著，根據圖14~圖17，說明本發明之液體處理裝置的第1-2實施態樣。另外，在第1-2實施態樣中，針對與第1-1實施態樣相同的構造，會在相同的部分附上相同的符號，並省略說明。
第1-2實施態樣的液體處理裝置5，構成省略第1-1實施態樣中的第2回流管路55b與開閉閥V14的構造，回流管路65係由將泵70的吐出側與陷阱槽53連接的第1回流管路65a以及將陷阱槽53與過濾器52的二次側連接的第2處理液供給管路51b所形成。
第1-2實施態樣的動作，就表示第1-1實施態樣所實行之動作的圖12的步驟S1(圖15所示之泵室72吸入光阻液L)、步驟S2(圖16所示之對晶圓W吐出光阻液L)而言係相同，惟步驟S3不同。亦即，如圖17所示的，當使泵70所吸入之光阻液L回到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b時光阻液L的路徑不同。
如圖17所示的，在將流入泵70的光阻液L的一部分吐出到晶圓之後，在開閉閥V1、V2關閉，且開閉閥V3、V13打開的狀態下，對作動室73內供給空氣，藉此流入泵室72的光阻液L經由回流管路65a、過濾器52回到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b。然後，與第1實施態樣同樣，從緩衝槽61補充與吐出到晶圓W的吐出量等量的光阻液L。因此，光阻液L在被吸入泵70時與回到第2處理液供給管路51b時被過濾器52過濾。
因此，泵70所吸入之光阻液L的一部分，在通過第1回流管路65a與第2處理液供給管路51b的過程，換言之在往返第2處理液供給管路51b 的過程被過濾器52所過濾(以下稱為循環往返合流過濾)。此時的對晶圓所吐出之光阻液L的合流過濾次數An，和泵70所吸入之光阻液L吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的關係，以下式(2)表示。
An=(a+2b)/a-2b/a×{b/(a+b)}n-1‧‧‧(2)
在此，將式(2)所表示的合流過濾次數稱為循環往返合流過濾次數。
試舉一例，當對晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的比為1比4時，由於a=1、b=4，若根據該式(2)計算合流過濾次數，在將步驟S1到S3重複5次(n=5)的情況下，合流過濾次數A5為4.21次。
接著，根據表1說明第1-2實施態樣的功效。第1-2實施態樣中的將合流過濾次數An進行5次的循環往返合流過濾方法，循環時間為20.5秒，塵粒規格化數為18，相對於1次過濾的塵粒規格化數為82。因此，將合流過濾次數An進行5次的循環往返合流過濾方法，可實現比將過濾進行1次的情況更快的循環時間，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到18%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到82%。
另外，在將合流過濾次數An進行10次的循環往返合流過濾方法中，循環時間為26.0秒，塵粒規格化數為8，相對於1次過濾的塵粒規格化數為36。因此，將合流過濾次數An進行10次的循環往返合流過濾方法，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到8%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到36%。另外，即使與將合流過濾次數An進行5次的循環往返合流過濾方法相比也能夠將塵粒數抑制到44%。
因此，與第1-1實施態樣同樣，由於可確保與過濾器的過濾進行1次的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止 處理量降低。
另外，在第1-2實施態樣的循環往返合流過濾方法中，由於光阻液L回到第2處理液供給管路51b時也會通過過濾器52，故第1-2實施態樣，比起第1-1實施態樣而言更可減少晶圓上所附著的塵粒數。
<第1-3實施態樣>
根據圖18~圖21，說明本發明之液體處理裝置的第3實施態樣。另外，在第1-3實施態樣中，針對與第1-1、第1-2實施態樣相同的的構造，會在相同的部分附上相同的符號，並省略說明。
第1-3實施態樣的回流管路85，係由構成主回流管路的第1主回流管路85a與第2主回流管路85b，以及將過濾器52的二次側與過濾器52的一次側連接的副回流管路85c所構成。第1主回流管路85a將泵70的吐出側與陷阱槽53連接，第2主回流管路85b將陷阱槽53與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接。此時，第2主回流管路85b和開閉閥V13與過濾器52之間的第2液體處理供給管路51b連接。另外，副回流管路85c，將過濾器52與陷阱槽53之間的第2液體處理供給管路51b和緩衝槽61與過濾器52之間的第2液體處理供給管路51b連接。
在過濾器52的二次側的第2液體處理供給管路51b與副回流管路85c的連接部以及陷阱槽53之間的第2液體處理供給管路51b插設了電磁式的開閉閥V21。另外，於第2主回流管路85b插設了電磁式的開閉閥V24，於副回流管路85c插設了電磁式的開閉閥V25。該等開閉閥V21、V24、V25可被該控制部(圖中未顯示)的控制信號所控制。
第1-3實施態樣的動作，就表示第1-1實施態樣所實行之動作的圖12的步驟S1(圖19所示之泵室72吸入光阻液L)、步驟S2(圖20所示之對晶圓W吐出光阻液L)而言係相同，惟步驟S3不同。
亦即，如圖21所示的，當使流入隔膜泵70的光阻液L經由回流管路85回到第2處理液供給管路51b時，將開閉閥V2關閉同時將開閉閥V24、V25打開，令驅動機構74驅動，藉此使隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之4)流入回流管路85。
接著，如圖19所示的，將開閉閥V3、V24、V25關閉，將開閉閥V1、V13、V21打開，藉此使回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與對緩衝槽61所補充的光阻液L合流，在回到步驟S1的狀態下，合流的光阻液L被吸入泵室72。
因此，與第1-1實施態樣、第1-2實施態樣同樣，由於可確保與光阻液未經過過濾器之過濾的情況以及經過1次過濾的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
接著，參照圖22~圖25說明第1-3實施態樣的變化實施例。
在圖22所示的變化實施例中，第1-3實施態樣的回流管路86係由將泵70的吐出側與陷阱槽53連接的第1主回流管路86a、將陷阱槽53與過濾器52的吸入側連接的第2主回流管路86b、將過濾器52的吐出側與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接的副回流管路86c所構成。在此，第1主回流管路86a與第2主回流管路86b相當於本發明的主回流管路。另外，於第2主回流管路86b插設了電磁式的開閉閥V24，於副回流管路86c插設了電磁式的開閉閥V25，該等開閉閥V24、V25可被該控制部(圖中未顯示)的控制信號所控制。
在圖23所示的變化實施例中，第1-3實施態樣的回流管路87係由將泵70的吐出側與陷阱槽53連接的第1主回流管路87a、將陷阱槽53與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接的第2主回流管路87b、將過濾器52的吐出側與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b 連接的副回流管路87c所構成。在此，第1主回流管路87a與第2主回流管路87b相當於本發明的主回流管路。另外，於第2主回流管路87b插設了電磁式的開閉閥V24，於副回流管路87c插設了電磁式的開閉閥V25，該等開閉閥V24、V25可被該控制部(圖中未顯示)的控制信號所控制。
在圖24所示的變化實施例中，第1-3實施態樣的回流管路88係由將泵70的吐出側與陷阱槽53連接的第1主回流管路88a、將陷阱槽53與過濾器52的吸入側連接的第2主回流管路88b、將過濾器52的二次側的第2液體處理供給管路51b與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接的副回流管路88c所構成。在此，第1主回流管路88a與第2主回流管路88b相當於本發明的主回流管路。另外，於第2主回流管路88b插設了電磁式的開閉閥V24，於副回流管路88c插設了電磁式的開閉閥V25，該等開閉閥V24、V25可被該控制部(圖中未顯示)的控制信號所控制。
在圖25所示的變化實施例中，第1-3實施態樣的回流管路89係由將泵70的吐出側與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接的主回流管路89a、與過濾器52的二次側的第2液體處理供給管路51b以及過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接的副回流管路89b所構成。另外，於回流管路89a插設了電磁式的開閉閥V24，該開閉閥V24可被圖中未顯示的控制部101的控制信號所控制。
圖22~圖24所示之第1-3實施態樣的變化實施例的動作，就圖12所示之步驟S1(圖19所示之泵室72吸入光阻液L)、步驟S2(圖20所示之對晶圓W吐出光阻液L)而言係相同的動作，惟步驟S3不同。
亦即，當使流入隔膜泵70的光阻液L經由回流管路86回到第2處理液供給管路51b時，將開閉閥V2關閉同時將開閉閥V24、V25打開，令驅動機構74驅動，藉此使隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之4)流入回流管路86。另外，當使流入隔膜泵70的光阻液L經由回流管路87、88回到第2處理液供給管路51b時，也是同樣，將開閉閥V2關閉 同時將開閉閥V24、V25打開，令驅動機構74驅動，藉此使隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之4)流入回流管路87、88。
另外，圖25所示之第1-3實施態樣的變化實施例的動作，就圖19、圖20所示之第1-3實施態樣所實行的步驟S1、S2而言係相同的動作，惟就圖21所示之步驟S3而言，流通過主回流管路89a的光阻液L不經過陷阱槽53而係流入過濾器52此點不同。
另外，在圖22~圖24的第3實施態樣的變化實施例中，回流管路86、87、88，亦可構成如圖25所示的不經過陷阱槽53的構造。
因此，在第1-3實施態樣的變化實施例中，亦與第1-1實施態樣、第1-2實施態樣同樣，由於可確保與光阻液未經過過濾器之過濾的情況以及經過1次過濾的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
<第1-4實施態樣>
根據圖26，說明本發明之液體處理裝置的第4實施態樣。另外，在第1-4實施態樣中，針對與第1-1實施態樣相同的構造，會在相同的部分附上相同的符號，並省略說明。
第1-4實施態樣，取代設置在隔膜泵70與第3處理液供給管路51c的連接部的開閉閥V2，設置了止回閥(圖中未顯示)，流量調整閥V6插設於第3處理液供給管路51c與回流管路55的連接部的二次側的第3處理液供給管路51c。流量調整閥V6，係可調整吐出噴嘴7所吐出之光阻液L的流量的開閉閥。
另外，取代設置於隔膜泵70與回流管路55的連接部的開閉閥V3，流量調整閥V5插設於泵70與陷阱槽53之間的第1回流管路55a。流量調整 閥V5，係可調整回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的流量的開閉閥。該流量調整閥V5、V6被控制部101所控制。
另外，第4實施態樣的回流管路55係由將第3液體處理供給管路51c與陷阱槽53連接的第1回流管路55a，以及將陷阱槽53與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接的第2回流管路55b所構成。
第1-4實施態樣的動作，就表示第1-1實施態樣所實行之動作的圖12的步驟S1(泵室72吸入光阻液L)而言係為相同，惟步驟S2(對晶圓W吐出光阻液L)、步驟S3(光阻液L回到回流管路55)不同。當使流入隔膜泵70的光阻液L經由吐出噴嘴7吐出到晶圓W時，將開閉閥V1、流量調整閥V5關閉同時將流量調整閥V6打開，令驅動機構74驅動，藉此吐出隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之1)。此時，流通過第3處理液供給管路51c的光阻液L的流量由流量調整閥V6進行調整。
接著，當使流入隔膜泵70的光阻液L經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b時，將流量調整閥V6關閉同時將流量調整閥V5打開，令驅動機構74驅動，藉此使隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之4)流入回流管路55。此時，回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的流量由流量調整閥V5進行調整。
因此，與第1-1實施態樣~第1-3實施態樣同樣，由於可確保與光阻液未經過過濾器之過濾的情況以及經過1次過濾的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
另外，在第1-4實施態樣中，係使用與第1-1實施態樣相同構造之插設於第2處理液供給管路51b與排洩管路56的陷阱槽53、過濾器52、開閉閥V13~V16，惟亦可使用與第1-2實施態樣、第1-3實施態樣相同構造之第2處理液供給管路51b、排洩管路56、陷阱槽53、過濾器52、開 閉閥V13~V16。該等構造，亦無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
[第2實施態樣]
以下，根據圖27至圖40說明本發明的第2實施態樣。在此，係針對將本發明之液體處理裝置(光阻液體處理裝置)應用於塗布、顯影處理裝置的情況進行說明。另外，在第2實施態樣中，與圖1至圖27所示之第1實施態樣相同的部分會附上相同的符號，並省略詳細說明。
接著，說明本發明之液體處理裝置5的第2-1實施態樣。
<第2-1實施態樣>
本發明之液體處理裝置5，如圖27所示的，具備：儲存處理液(亦即光阻液L)的處理液容器60；對被處理基板(亦即晶圓)吐出(供給)光阻液L的吐出噴嘴7；將處理液容器60與吐出噴嘴7連接的供給管路51；插設於供給管路51並過濾光阻液L的過濾器52；插設於過濾器52的二次側的供給管路51的泵70；將泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接的回流管路55；插設於將處理容器60與過濾器52連接的供給管路51的供給泵80；分別設置於供給泵80的吸入側以及吐出側的吸入開閉閥V6以及吐出開閉閥V7；分別設置於泵70的與過濾器52的連接部、與吐出噴嘴7的連接部以及與回流管路55的連接部的第1、第2以及第3開閉閥V1~V3；以及控制泵70、第1、第2、第3開閉閥V1~V3、供給泵80、吸入開閉閥V6以及吐出開閉閥V7的控制部101。
在此，將泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接的回流管路55，相當於在第1實施態樣中，將泵70與陷阱槽53連接的第1回流管路55a，以及將陷阱槽53與過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b連接的第2回流管路55b。
供給管路51係由將處理液容器60與暫時儲存從該處理液容器60引導 過來之光阻液L的緩衝槽61連接的第1處理液供給管路51a、將緩衝槽61與泵70連接的第2處理液供給管路51b以及將泵70與吐出噴嘴7連接的第3處理液供給管路51c所構成。於第2處理液供給管路51b插設了供給泵80與過濾器52，於過濾器52的二次側的第2處理液供給管路51b插設了陷阱槽53。另外，於第3處理液供給管路51c插設了控制從吐出噴嘴7吐出光阻液L之供給情況的供給控制閥57。另外，於過濾器52以及陷阱槽53插設了將光阻液L中所產生之氣泡排出的排洩管路56。
在第1氣體供給管路58a的電空比例閥R與處理液容器60之間插設了電磁式的開閉閥V11。另外，於第1處理液供給管路51a插設了電磁式的開閉閥V12。另外，在第2處理液供給管路51b的緩衝槽61與過濾器52之間插設了電磁式的開閉閥V13。另外，於第2回流管路55b插設了電磁式的開閉閥V14。另外，於排洩管路56插設了電磁式的開閉閥V15、V16。開閉閥V11~V16以及電空比例閥R被控制部101的控制信號所控制。
另一方面，供給泵80係由可變容量泵亦即滾邊隔膜泵(rolling edge diaphragm pump)所形成，並由驅動機構亦即步進馬達81所驅動。在與該供給泵80的吸入側亦即緩衝槽61側連通的吸入路徑(圖中未顯示)設置了電磁式的吸入開閉閥V6，在與吐出側亦即過濾器52側連通的吐出路徑(圖中未顯示)設置了電磁式的吐出開閉閥V7。
根據該等構造的供給泵80，便可控制光阻液L的吐出量，同時從吸入到吐出均可用相同速度控制，故可防止氣泡混入。
控制部101內建於記錄媒體亦即控制電腦100，控制電腦100，除了控制部101之外，更內建了儲存控制程式的控制程式儲存庫102、從外部讀取資料的讀取部103以及儲存資料的記憶部104。另外，控制電腦100，具備：與控制部101連接的輸入部105；顯示液體處理裝置5的各種狀態的顯示部106；以及可插入讀取部103同時儲存了使控制電腦100執行控制程式的軟體的電腦可讀取記錄媒體107；並根據控制程式對該各部輸出控制信號。
控制程式儲存庫102儲存了控制程式，用以實行：到泵70的光阻液L的吸入、從泵70到吐出噴嘴7的光阻液L的吐出、從泵70經由回流管路55到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b的光阻液L的供給、因為供給泵80的驅動而從緩衝槽61所補充的光阻液L與經由回流管路55回流的光阻液L的合流，並使所合流之光阻液L以對應到達吐出噴嘴7的光阻液L的吐出量與從泵70經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的回流量的比率的次數實行過濾器52的過濾。
另外，控制程式儲存庫102儲存了控制程式，用以實行：在利用過濾器52進行過濾時，將排洩閥V15打開，從過濾器52將光阻液L中的氣泡排出的脫氣步驟。
另外，控制程式儲存於硬碟、光碟、快閃記憶體、軟碟、記憶卡等的記錄媒體107，從該等記錄媒體107安裝到控制電腦100中使用。
接著，根據圖28~圖30、圖32~圖35，說明本實施態樣之液體處理裝置5的動作。首先，根據控制部101的控制信號，第1氣體供給管路58a所插設之開閉閥V11與第1處理液供給管路51a所插設之開閉閥V12開放，利用從N2氣體供給源62對處理液容器60內所供給之N2氣體的加壓將光阻液L供給到緩衝槽61內。
在對緩衝槽61內供給(補充)既定量的光阻液L之後，根據接收到上限液面感測器61a的檢測信號的控制部101所發出的控制信號，開閉閥V11、V12關閉。此時，第1開閉閥V1打開、開閉閥V2、V3關閉。另外，給排切換閥V4切換到排氣側，在該狀態下利用壓力感測器79檢測出隔膜泵70的作動室73內的壓力，所檢測到的壓力檢測信號傳達(輸入)到控制部101。另外，在給排切換閥V4切換到排氣側之後，供給泵80的吐出開閉閥V7打開，開閉閥V13打開。
接著，電空比例閥78與減壓源75b側連通，將作動室73內的空氣排出。此時，利用流量計77檢測排氣流量，所檢測到的排氣流量的檢測信號傳達(輸入)到控制部101。藉由排出作動室73內的空氣，既定量的光阻液L便從第2處理液供給管路51b被吸入泵室72(步驟S1)。此時，由於光阻液L通過過濾器，故光阻液L的過濾次數變成1次。
接著，將第1、第3開閉閥V1、V3關閉，並將第2開閉閥V2以及供給控制閥57打開。此時，將給排切換閥V4切換到吸氣側，使電空比例閥78與加壓側連通，進而對作動室73內供給空氣，藉此泵室72所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之1)透過吐出噴嘴7吐出到晶圓(步驟S2)。
在此時，泵室72所吸入之光阻液L的液量，可利用對作動室73內所供給之空氣的供給量進行調整。亦即，藉由減少對作動室73所供給之空氣的供給量，作動室73的體積增加便減少，對晶圓所吐出之光阻液L的吐出量就變少。另外，藉由增加對作動室73所供給之空氣的供給量，作動室73的體積增加便增多，對晶圓所吐出之光阻液L的吐出量就變多。在該實施態樣中，泵室72所吸入之光阻液L的5分之1會吐出到晶圓。另外，對作動室73所供給之空氣的供給量，根據記憶部104所儲存之資料決定。
另外，關於調整泵室72所吸入之光阻液L的液量的方法，亦可取代調整對作動室73內所供給之空氣的供給量，而調整空氣的供給時間，或者，亦可利用控制部101所發送之脈衝信號調整對作動室73內所供給之空氣的供給量。
接著，將第1、第2開閉閥V1、V2關閉，將第3開閉閥V3、開閉閥V14打開，使作動室73內的空氣的供給量增多，藉此泵室72所吸入之剩下的光阻液L(例如5分之4)經由回流管路55a、55b回到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b(步驟S3)。在本實施態樣中，在步驟S1泵室72所吸入之光阻液L的5分之4回到第2處理液供給管路51b。
接著，將第3開閉閥V3關閉，將供給泵80的吐出開閉閥V7打開，將供給泵80驅動，並將第1開閉閥V1、開閉閥V13打開，藉此回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與吸入供給泵80內的光阻液L合流，在回到步驟S1的狀態下，所合流之光阻液L被吸入泵室72。此時，從緩衝槽61對泵室72所供給之光阻液L的液量，與吐出到晶圓的吐出量相等。因此，在本實施態樣中，泵室72所吸入之光阻液L的5分之1的液量的光阻液L藉由供給泵80的驅動從緩衝槽61補充到第2處理液供給管路51b。
另外，當所合流之光阻液L利用過濾器52進行過濾時，排洩閥V15打開，存在於光阻液L中的氣泡從過濾器52經由排洩管路56排出。
在此，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L雖被過濾器52所過濾，然而從緩衝槽61所供給之光阻液L並未被過濾器52所過濾。因此，當將經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與從緩衝槽61所補充之光阻液L的合流所形成的光阻液L的過濾次數當作光阻液L的合流過濾次數求出時，光阻液L的合流過濾次數，和泵70所吸入之光阻液L吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的關係，以下式(1)表示。
An=(a+b)/a-b/a×{b/(a+b)}n-1‧‧‧(1)
在此，An係對晶圓所吐出之光阻液L的合流過濾次數，將式(1)所表示的合流過濾次數稱為循環合流過濾次數。另外，a、b係光阻液L吐出到晶圓的吐出量與回到回流管路55的回流量的比，n係使光阻液L通過過濾器52的次數(處理次數)。另外，光阻液L的合流過濾次數An相當於對應本發明的吐出量與回流量的比率的合流的次數。根據上述式(1)，合流過濾次數An，藉由使處理次數n增大而趨近於(a+b)/a的值。該An、n、a、b的關係顯示於圖13。
如圖13所示的，當a=1、b=4時，隨著處理次數n的增加，合流過濾次數An以趨近於5的方式收斂。同樣地，當a=1、b=2時合流過濾次 數An趨近於3，當a=1、b=1時合流過濾次數An趨近於2，當a=2、b=1時合流過濾次數An趨近於1.5，當a=5、b=1時合流過濾次數An以趨近於1.2的方式收斂。
在本實施態樣中，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與從緩衝槽61所供給之光阻液L的流量比為4比1，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的過濾次數為1次，從緩衝槽61所供給之光阻液L的過濾次數為0回。此時，如圖34、圖35所示的，對過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b所供給之光阻液L的合流過濾次數為0.8次，藉由使該光阻液L通過過濾器52，光阻液L的合流過濾次數變成1.8次。
藉由重複該等步驟S1~S3，以重複將光阻液L吸入泵70，並將泵70所吸入之光阻液L的一部分(5分之1)吐出到晶圓，同時使泵70所吸入之光阻液L的剩餘部份(5分之4)回到第2供給管路51b，並從緩衝槽61補充光阻液L的步驟。試舉一例：當吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的比為1比4時，由於a=1、b=4，若根據該式(1)計算合流過濾次數，在將步驟S1到S3重複5次(n=5)的情況下，合流過濾次數A5便為3.36次。
接著，根據表1說明第1實施態樣的功效。表1係顯示相對於循環合流過濾與後述的往返合流過濾的合流過濾次數An，實行步驟S1~S3所需要的時間(循環時間)與塵粒規格化數。在此，所謂塵粒規格化數，係指相對於將未經過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數或將經過1次過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數而言，將進行過循環合流過濾或往返合流過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數的比。
在將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法中，循環時間為24.9秒，塵粒規格化數為17，相對於1次過濾的塵粒規格化數為77。因此，在將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法中，可實現與將過濾進行1次的情況幾乎相同的循環時間，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到17%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到77%。
另外，在將合流過濾次數An進行10次的循環合流過濾方法中，循環時間為35.9秒，塵粒規格化數為7，相對於1次過濾的塵粒規格化數為32。因此，將合流過濾次數An進行10次的循環合流過濾方法，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到7%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到32%。另外，即使與將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法相比也能夠將塵粒數抑制到41%。
因此，由於可確保與過濾器的過濾進行1次的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
該實施態樣，在將泵室72所吸入之光阻液L的一部分經由吐出噴嘴7吐出到晶圓的狀態下，光阻液L雖並未從緩衝槽61被吸入供給泵80內，惟亦可如圖30所示的，同時進行從吐出噴嘴7吐出光阻液L的步驟以及將吐出量以上的補充量吸入供給泵80內的步驟。藉此，由於在從吐出噴嘴7 吐出光阻液L時，將吐出量以上的補充量吸入供給泵80內，故可提高處理量。
<第2-2實施態樣>
接著，根據圖36~圖39說明本發明之液體處理裝置的第2-2實施態樣。另外，在第2-2實施態樣中，針對與第2-1實施態樣相同的構造，會在相同的部分附上相同的符號，並省略說明。
在第2-2實施態樣中，將隔膜泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接的回流管路55，相當於可將光阻液L經由陷阱槽53、過濾器52供給到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b的第1回流管路55a。
第2-2實施態樣的動作，就表示第2-1實施態樣所實行之動作的圖12的步驟S1、S2而言係相同，惟步驟S3不同。亦即，當使隔膜泵70所吸入之光阻液L回到第2處理液供給管路51b時的光阻液L的路徑不同。
如圖39所示的，當將流入隔膜泵70之光阻液L的一部分吐出到晶圓之後，在第1、第2開閉閥V1、V2、開閉閥V14關閉，第3開閉閥V3、開閉閥V13打開的狀態下，對作動室73內供給空氣，藉此流入泵室72的光阻液L經由回流管路55a、過濾器52回到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b。然後，與第1實施態樣同樣，從緩衝槽61補充與吐出到晶圓的吐出量等量的光阻液L。因此，光阻液L在被吸入隔膜泵70時與回到第2處理液供給管路51b時被過濾器52所過濾。
因此，隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分，在通過第1回流管路55a與第2處理液供給管路51b的過程，換言之在往返第2處理液供給管路51b的過程，由過濾器52進行過濾(以下稱為往返合流過濾)。此時的對晶圓所吐出之光阻液L的合流過濾次數An，和隔膜泵70所吸入之光阻液L的吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的關係，以下式(2)表示。
An=(a+2b)/a-2b/a×{b/(a+b)}n-1‧‧‧(2)
在此，將式(2)所表示的合流過濾次數稱為往返合流過濾次數。
試舉一例，當吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的比為1比4時，由於a=1、b=4，若根據該式(2)計算合流過濾次數，在將步驟S1到S3重複5次(n=5)的情況下，合流過濾次數A5為4.21次。
接著，根據表1說明第2-2實施態樣的功效。第2-2實施態樣中的將合流過濾次數An進行5次的往返合流過濾方法，循環時間為20.5秒，塵粒規格化數為18，相對於1次過濾的塵粒規格化數為82。因此，將合流過濾次數An進行5次的往返合流過濾方法，可實現比將過濾進行1次的情況更快的循環時間，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到18%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到82%。
另外，在將合流過濾次數An進行10次的往返合流過濾方法中，循環時間為26.0秒，塵粒規格化數為8，相對於1次過濾的塵粒規格化數為36。因此，將合流過濾次數An進行10次的往返合流過濾方法，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到8%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到36%。另外，即使與將合流過濾次數An進行5次的往返合流過濾方法相比也能夠將塵粒數抑制到44%。
因此，與第2-1實施態樣同樣，由於可確保與過濾器的過濾進行1次的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
另外，在第2-2實施態樣的往返合流過濾方法中，由於光阻液L回到第2處理液供給管路51b時也會通過過濾器52，故第2-2實施態樣，比起 第2-1實施態樣而言更可減少晶圓上所附著的塵粒數。
<第2-3實施態樣>
根據圖40，說明本發明之液體處理裝置的第2-3實施態樣。另外，在第2-3實施態樣中，針對與第1實施態樣相同的構造，會在相同的部分附上相同的符號，並省略說明。
第2-3實施態樣，取代設置於隔膜泵70與第3處理液供給管路51c的連接部的開閉閥V2，設置止回閥(圖中未顯示)，且流量調整閥V4插設於第3處理液供給管路51c與回流管路55的連接部的二次側的第3處理液供給管路51c。流量調整閥V4係可調整吐出噴嘴7所吐出之光阻液L的流量的開閉閥。
另外，取代設置於隔膜泵70與回流管路55的連接部的第3開閉閥V3，流量調整閥V5插設於隔膜泵70與陷阱槽53之間的第1回流管路55a。流量調整閥V5係可調整回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的流量的開閉閥。該流量調整閥V4、V5被控制部101所控制。
第2-3實施態樣的動作，就表示第2-1實施態樣所實行之動作的圖12的步驟S1而言係相同，惟步驟S2、S3不同。在使流入隔膜泵70的光阻液L經由吐出噴嘴7吐出到晶圓時，將第1開閉閥V1、流量調整閥V5關閉同時將流量調整閥V4打開，令驅動機構74驅動，藉此將隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之1)吐出。此時，流通過第3處理液供給管路51c的光阻液L的流量被流量調整閥V4所調整。
接著，當使流入隔膜泵70的光阻液L經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b時，將流量調整閥V4關閉同時將流量調整閥V5打開，令驅動機構74驅動，藉此使隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之4)流入回流管路55。此時，回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的流量被流量調整閥V5所調整。
因此，與第2-1實施態樣、第2-2實施態樣同樣，由於可確保光阻液未經過濾器過濾的情況以及經過1次過濾的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
[第3實施態樣]
以下，根據圖41至圖48說明本發明的第3實施態樣。在此，係針對將本發明之液體處理裝置(光阻液體處理裝置)應用於塗布、顯影處理裝置的情況進行說明。另外，在第3實施態樣中，與圖1至圖27所示之第1實施態樣相同的部分會附上相同的符號並省略詳細說明。
接著，說明本發明之液體處理裝置5的第3-1實施態樣。
<第3-1實施態樣>
本發明之液體處理裝置5，如圖3所示的，具備：儲存處理液(亦即光阻液L)的處理液容器60；對被處理基板(亦即晶圓)吐出(供給)光阻液L的吐出噴嘴7；將處理液容器60與吐出噴嘴7連接的供給管路51；插設於供給管路51並過濾光阻液L的過濾器52；插設於過濾器52的二次側的供給管路51的泵70；將泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接的回流管路55；分別設置於泵70的與過濾器52的連接部、與吐出噴嘴7的連接部以及與回流管路55的連接部的第1、第2以及第3開閉閥V1~V3；以及控制泵70以及第1、第2、第3開閉閥V1~V3的控制部101。
在此，將泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接的回流管路55，相當於在第1實施態樣中，將泵70與陷阱槽53連接的第1回流管路55a，以及將陷阱槽53與過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b連接的第2回流管路55b。
在第1氣體供給管路58a的電空比例閥R與處理液容器60之間插設了 電磁式的開閉閥V11。另外，於第1處理液供給管路51a插設了電磁式的開閉閥V12。另外，在第2處理液供給管路51b的緩衝槽61與過濾器52之間插設了電磁式的開閉閥V13。另外，於第2回流管路55b插設了電磁式的開閉閥V14。另外，於排洩管路56插設了電磁式的排洩閥V15、V16。開閉閥v11~V14、排洩閥V15、V16以及電空比例閥R被控制部101的控制信號所控制。
控制部101內建於記錄媒體亦即控制電腦100，控制電腦100，除了控制部101之外，更內建了：儲存控制程式的控制程式儲存庫102；從外部讀取資料的讀取部103；以及儲存資料的記憶部104。另外，控制電腦100具備：與控制部101連接的輸入部105；顯示液體處理裝置5的各種狀態的顯示部106；以及可插入讀取部103同時儲存了使控制電腦100執行控制程式的軟體的電腦可讀取記錄媒體107；並根據控制程式對該各部輸出控制信號。
於控制程式儲存庫102儲存了控制程式，用以實行：到泵70的光阻液L的吸入、從泵70到吐出噴嘴7的光阻液L的吐出、從泵70經由回流管路55到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b的光阻液L的供給、從緩衝槽61補充的光阻液L與經由回流管路55回流的光阻液L的合流，並使所合流之光阻液L以對應到達吐出噴嘴7的光阻液L的吐出量與從泵70經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的回流量的比率的次數實行過濾器52的過濾。
另外，於控制程式儲存部102儲存了控制程式，用以實行：氣泡顯現化步驟，其在使光阻液L從隔膜泵70經由回流管路55回到過濾器52的一次側時，將隔膜泵70驅動，使隔膜泵70與陷阱槽53之間的區域減壓之後加壓，進而使該區域內的光阻液L中所存在的細微氣泡顯現化；以及脫氣步驟，其將顯現化之氣泡從陷阱槽排出；並將該氣泡顯現化步驟與脫氣步驟實行複數次。
另外，控制程式儲存於硬碟、光碟、快閃記憶體、軟碟、記憶卡等的記錄媒體107，並從該等記錄媒體107安裝到控制電腦100中使用。
接著，根據第1實施態樣中的圖4~圖6、圖8~圖13，說明本實施態樣之液體處理裝置5的動作。首先，根據控制部101的控制信號，使插設於第1氣體供給管路58a的開閉閥V11與插設於第1處理液供給管路51a的開閉閥V12開放，利用從N2氣體供給源62對處理液容器60內所供給之N2氣體的加壓將光阻液L供給到緩衝槽61內。
在對緩衝槽61內供給(補充)既定量的光阻液L之後，根據接收到上限液面感測器61a的檢測信號的控制部101所發出的控制信號，開閉閥V11、V12關閉。此時，第1開閉閥V1打開，第2、第3開閉閥V2、V3關閉。另外，給排切換閥V4切換到排氣側，在該狀態下利用壓力感測器79檢測出隔膜泵70的作動室73內的壓力，所檢測到的壓力的檢測信號傳達(輸入)到控制部101。另外，在給排切換閥V4切換到排氣側之後，開閉閥V13打開。
接著，電空比例閥78與減壓源75b側連通，將作動室73內的空氣排出。此時，利用流量計77檢測出排氣流量，所檢測到的排氣流量的檢測信號傳達(輸入)到控制部101。藉由進行作動室73內的空氣的排氣動作，既定量的光阻液L從第2處理液供給管路51b被吸入泵室72(步驟S1)。此時，由於光阻液L通過過濾器，故光阻液L的過濾次數為1次。
接著，將第1、第3開閉閥V1、V3關閉，並將第2開閉閥V2以及供給控制閥57打開。此時，將給排切換閥V4切換到吸氣側，使電空比例閥78與加壓側連通，對作動室73內供給空氣，藉此泵室72所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之1)透過吐出噴嘴7吐出到晶圓(步驟S2)。
在此時，泵室72所吸入之光阻液L的液量，利用對作動室73內所供給之空氣的供給量進行調整。亦即，藉由減少對作動室73所供給之空氣的 供給量，作動室73的體積增加便減少，對晶圓所吐出之光阻液L的吐出量就變少。另外，藉由增加對作動室73所供給之空氣的供給量，作動室73的體積增加便增多，對晶圓所吐出之光阻液L的吐出量就變多。在該實施態樣中，泵室72所吸入之光阻液L的5分之1會吐出到晶圓。另外，對作動室73所供給之空氣的供給量，根據記憶部104所儲存之資料決定。
另外，關於調整泵室72所吸入之光阻液L的液量的方法，亦可取代調整對作動室73內所供給之空氣的供給量，而調整空氣的供給時間，或者，亦可利用控制部101所發送之脈衝信號調整對作動室73內所供給之空氣的供給量。
接著，根據圖45、圖46，說明使隔膜泵70與陷阱槽53之間的區域內的光阻液L中的氣體(細微氣泡)顯現化的氣泡顯現化步驟，以及將顯現化之氣體排出到外部的脫氣步驟。另外，排洩閥V15、V16、吸入側的第1開閉閥V1、第2以及第3開閉閥V2、V3、給排切換閥V4、開閉閥V14與圖7所示之該控制部101連接，根據該控制部101的控制信號進行開閉動作。
如圖45(a)所示的，於陷阱槽53，利用圖中未顯示的位準感測器設置了設定光阻液L的儲存量的上限的感測線I1，當光阻液L超過感測線I1時便將開閉閥V13關閉，藉此結束對泵室72以及陷阱槽53的光阻液L的補充。此時，在陷阱槽53的上部形成了氣層，並在泵室72內充滿了光阻液L。
接著，在吸入側的第1開閉閥V1、第2開閉閥V2、第3開閉閥V3、排洩閥V15、V16、開閉閥V14關閉的狀態下將作動室73內的空氣排出，藉此使泵室72形成負壓。藉由使泵室72形成負壓，在流入泵室72之光阻液L中所存在的細微氣泡便顯現(氣泡顯現化步驟)。
在此，該氣泡顯現化步驟亦可在將吸入側的第1開閉閥V1打開並將第 2開閉閥V2、第3開閉閥V3、排洩閥V15、V16、開閉閥V14關閉的狀態下將作動室73內的空氣排出。藉由在將吸入側的第1開閉閥V1打開的狀態下將作動室73內的空氣排出，便可在使對泵室72以及陷阱槽53內所補充之光阻液L的氣泡顯現化時，減少所必要的隔膜泵70的排氣量。
在此，針對藉由在將吸入側的第1開閉閥V1打開的狀態下將作動室73內的空氣排出，便可使隔膜泵70的排氣量減少的理由進行說明。當隨著作動室73內的空氣的排出使泵室72的體積增加時，泵室72以及陷阱槽53內的光阻液L的體積雖然幾乎沒有任何變化，然而陷阱槽53內的氣層的體積會增加。因此，該氣層的壓力會伴隨著體積的增加而減少。另外，由於與該氣層接觸的光阻液L的壓力和氣層的壓力相應，故光阻液L的壓力也減少。由於可溶入光阻液L內的細微氣泡隨著光阻液L的壓力減少而減少，故藉由使光阻液L的壓力減少，便可使無法溶入的氣泡顯現出來。
因此，藉由在將吸入側的第1開閉閥V1打開的狀態下將作動室73內的空氣排出，即使是排氣量較少的隔膜泵也能夠使光阻液L中所存在之細微氣泡顯現出來。
接著，如圖45(b)所示的，在將吸入側的第1開閉閥V1關閉的狀態下將第3開閉閥V3與開閉閥V14打開，並在給排切換閥V4切換到加壓源75a側的狀態下，使電空比例閥78與加壓側連通，對作動室73內供給空氣。藉由對作動室73內供給空氣，流入泵室72的光阻液L中所顯現出來的氣泡移動到陷阱槽53所儲存的光阻液L(氣泡移動步驟)。在此，由於排洩閥V16關閉，故移動到陷阱槽53的氣泡成為陷阱槽53上部的氣層，陷阱槽53內的光阻液L受到加壓。因此，陷阱槽53所儲存之光阻液L的一部分流到第2回流管路55b，陷阱槽53所儲存之光阻液L的儲存量便減少。
藉由將氣泡顯現化步驟以及氣泡移動步驟實行複數次，當陷阱槽53所儲存之光阻液L的儲存量位於圖中未顯示的位準感測器所檢測之感測線I2以下時，如圖46所示的在開閉閥V14關閉的狀態下將排洩閥V16打開， 陷阱槽53內的氣泡經由排洩管路56排出到外部(脫氣步驟)。此時，開閉閥V13打開，緩衝槽61所儲存之光阻液L的一部分經由第2處理液供給管路51b流入陷阱槽53。開閉閥V13在流入陷阱槽53的光阻液L的液面到達感測線I1時關閉，陷阱槽53的光阻液L的流入便結束。
藉由該等構造，便可使對隔膜泵70與陷阱槽53之間的區域內所補充之光阻液L中所溶入的氣體(細微氣泡)顯現之後再脫氣。因此，便可防止氣體混入回到過濾器52的一次側的光阻液L。
另外，由於像這樣將氣泡顯現化步驟以及脫氣步驟重複進行，便可有效率地除去泵室72以及陷阱槽53所儲存之光阻液L中所存在的氣泡。
像這樣，在使光阻液L中所存在的細微氣泡顯現並將其脫氣除去之後，將第1以及第2開閉閥V1、V2關閉，將第3開閉閥V3、開閉閥V14打開，使作動室73內的空氣的供給量增多，藉此泵室72所吸入之剩下的光阻液L(例如5分之4)經由回流管路55a、55b回到第2處理液供給管路51b(步驟S3)。在本實施態樣中，在步驟S1吸入泵室72之光阻液L的5分之4回到第2處理液供給管路51b。
接著，將第3開閉閥V3關閉，將第1開閉閥V1、開閉閥V13打開，藉此回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與對緩衝槽61所補充之光阻液L合流，在回到步驟S1的狀態下，所合流之光阻液L被吸入泵室72。此時，從緩衝槽61對泵室72所供給之光阻液L的液量，與吐出到晶圓的吐出量相等。因此，在本實施態樣中，泵室72所吸入之光阻液L的5分之1的液量的光阻液L從緩衝槽61補充到第2處理液供給管路51b。
在此，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L被過濾器52過濾，然而從緩衝槽61所供給的光阻液L未被過濾器52過濾。因此，當將經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與從緩衝槽61所補充之光阻液L的合流所形成的光阻液L的過濾次數當作光阻液 L的合流過濾次數求出時，光阻液L的合流過濾次數，和泵70所吸入之光阻液L吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的關係，以下式(1)表示。
An=(a+b)/a-b/a×{b/(a+b)}n-1‧‧‧(1)
在此，An係對晶圓所吐出之光阻液L的合流過濾次數，將式(1)所表示的合流過濾次數稱為循環合流過濾次數。另外，a、b係光阻液L吐出到晶圓的吐出量與回到回流管路55的回流量的比，n係使光阻液L通過過濾器52的次數(處理次數)。另外，光阻液L的合流過濾次數An相當於對應本發明的吐出量與回流量的比率的合流的次數。根據上述式(1)，合流過濾次數An，藉由使處理次數n增大而趨近於(a+b)/a的值。該An、n、a、b的關係顯示於圖13。
如圖13所示的，當a=1、b=4時，隨著處理次數n的增加，合流過濾次數An以趨近於5的方式收斂。同樣地，當a=1、b=2時合流過濾次數An趨近於3，當a=1、b=1時合流過濾次數An趨近於2，當a=2、b=1時合流過濾次數An趨近於1.5，當a=5、b=1時合流過濾次數An以趨近於1.2的方式收斂。
在本實施態樣中，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L與從緩衝槽61所供給的光阻液L的流量比為4比1，經由回流管路55回到第2處理液供給管路51b的光阻液L的過濾次數為1次，從緩衝槽61所供給之光阻液L的過濾次數為0回。此時，如圖10、圖11所示的，對過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b所供給之光阻液L的合流過濾次數為0.8次，藉由使該光阻液L通過過濾器52，光阻液L的合流過濾次數變成1.8次。
藉由重複該等步驟S1~S3，以重複將光阻液L吸入泵70，並將泵70所吸入之光阻液L的一部分(5分之1)吐出到晶圓，同時使泵70所吸入之光阻液L的剩餘部份(5分之4)回到第2供給管路51b，並從緩衝槽61 補充光阻液L的步驟。試舉一例：當吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的比為1比4時，由於a=1、b=4，若根據該式(1)計算合流過濾次數，在將步驟S1到S3重複5次(n=5)的情況下，合流過濾次數A5為3.36次。
接著，根據表1說明第3-1實施態樣的功效。表1係顯示相對於循環合流過濾與後述的往返合流過濾的合流過濾次數An，實行步驟S1~S3所需要的時間(循環時間)與塵粒規格化數。在此，所謂塵粒規格化數，係指相對於將未經過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數或將經過1次過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數而言，將進行過循環合流過濾或往返合流過濾的光阻液L吐出到晶圓時的塵粒數的比。
在將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法中，循環時間為24.9秒，塵粒規格化數為17，相對於1次過濾的塵粒規格化數為77。因此，在將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法中，可實現與將過濾進行1次的情況幾乎相同的循環時間，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到17%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到77%。
另外，在將合流過濾次數An進行10次的循環合流過濾方法中，循環時間為35.9秒，塵粒規格化數為7，相對於1次過濾的塵粒規格化數為32。因此，將合流過濾次數An進行10次的循環合流過濾方法，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到7%，與進行過1次過濾的光阻液L相比 可將塵粒數抑制到32%。另外，即使與將合流過濾次數An進行5次的循環合流過濾方法相比也能夠將塵粒數抑制到41%。
因此，由於可確保與過濾器的過濾進行1次的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
<第3-2實施態樣>
接著，根據圖41~圖44，說明本發明之液體處理裝置的第3-2實施態樣。另外，在第3-2實施態樣中，針對與第3-1實施態樣相同的構造，會在相同的部分附上相同的符號，並省略說明。
在第3-2實施態樣中，將隔膜泵70的吐出側與過濾器52的一次側連接的回流管路55，相當於經由陷阱槽53、過濾器52對過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b供給光阻液L的第1回流管路55a。
第3-2實施態樣的動作，就表示第1實施態樣所實行之動作的圖12的步驟S1、S2而言係相同，惟步驟S3不同。亦即，在使隔膜泵70所吸入之光阻液L回到第2處理液供給管路51b時的光阻液L的路徑不同。
在將流入隔膜泵70的光阻液L的一部分吐出到晶圓之後，在第1、第2開閉閥V1、V2、開閉閥V14關閉，第3開閉閥V3、開閉閥V13打開的狀態下，對作動室73內供給空氣，藉此流入泵室72的光阻液L經由回流管路55a、過濾器52回到過濾器52的一次側的第2處理液供給管路51b。然後，與第1實施態樣同樣，從緩衝槽61補充與吐出到晶圓的吐出量等量的光阻液L。因此，光阻液L會在被吸入隔膜泵70時與回到第2處理液供給管路51b時被過濾器52所過濾。
因此，隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分，在通過第1回流管路55a與第2處理液供給管路51b的過程，換言之在往返第2處理液供給管路51b 的過程被過濾器52所過濾(以下稱為往返合流過濾)。此時的對晶圓吐出的光阻液L的合流過濾次數An，和隔膜泵70所吸入之光阻液L的吐出到晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的關係，以下式(2)表示。
An=(a+2b)/a-2b/a×{b/(a+b)}n-1‧‧‧(2)
在此，將式(2)所表示的合流過濾次數稱為往返合流過濾次數。
試舉一例，當對晶圓的吐出量與回到第2處理液供給管路51b的回流量的比為1比4時，由於a=1、b=4，若根據該式(2)計算合流過濾次數，在將步驟S1到S3重複5次(n=5)的情況下，合流過濾次數A5為4.21次。
接著，根據表1說明第2實施態樣的功效。第2實施態樣中的將合流過濾次數An進行5次的往返合流過濾方法，循環時間為20.5秒，塵粒規格化數為18，相對於1次過濾的塵粒規格化數為82。因此，將合流過濾次數An進行5次的往返合流過濾方法，可實現比將過濾進行1次的情況更快的循環時間，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到18%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到82%。
另外，在將合流過濾次數An進行10次的往返合流過濾方法中，循環時間為26.0秒，塵粒規格化數為8，相對於1次過濾的塵粒規格化數為36。因此，將合流過濾次數An進行10次的往返合流過濾方法，與未經過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到8%，與進行過1次過濾的光阻液L相比可將塵粒數抑制到36%。另外，即使與將合流過濾次數An進行5次的往返合流過濾方法相比也能夠將塵粒數抑制到44%。
因此，與第3-1實施態樣同樣，由於可確保與過濾器的過濾進行1次的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止 處理量降低。
另外，在第3-2實施態樣的往返合流過濾方法中，由於光阻液L回到第2處理液供給管路51b時也會通過過濾器52，故第3-2實施態樣，比起第3-1實施態樣而言更可減少晶圓上所附著的塵粒數。
<第3-3實施態樣>
根據第1實施態樣中的圖18~圖21，以及圖47~圖48，說明本發明之液體處理裝置的第3-3實施態樣。另外，在第3實施態樣中，針對與第3-1、第3-2實施態樣相同的構造，會在相同的部分附上相同的符號，並省略說明。
第3-3實施態樣的回流管路85係由構成主回流管路的第1主回流管路85a與第2主回流管路85b以及將過濾器52的二次側與過濾器52的一次側連接的副回流管路85c所構成。第1主回流管路85a將泵70的吐出側與陷阱槽53連接，第2主回流管路85b將陷阱槽53與過濾器52的一次側的第2液體處理供給管路51b連接。此時，第2主回流管路85b和開閉閥V13與過濾器52之間的第2液體處理供給管路51b連接。另外，副回流管路85c將過濾器52與陷阱槽53之間的第2液體處理供給管路51b以及緩衝槽61與過濾器52之間的第2液體處理供給管路51b連接。
於過濾器52的二次側的第2液體處理供給管路51b和副回流管路85c的連接部與陷阱槽53之間的第2液體處理供給管路51b，插設了電磁式的開閉閥V21。另外，於第2主回流管路85b插設了電磁式的開閉閥V24，於副回流管路85c插設了電磁式的開閉閥V25。該等開閉閥V21、V24、V25可被該控制部(圖中未顯示)的控制信號所控制。
第3-3實施態樣的動作，就表示第3-1實施態樣所實行之動作的圖12的步驟S1(圖19所示之泵室72吸入光阻液L)、步驟S2(圖20所示之對晶圓W吐出光阻液L)而言係相同，惟步驟S3不同。
亦即，如圖21所示的，當使流入隔膜泵70的光阻液L經由回流管路85回到第2處理液供給管路51b時，將第2開閉閥V2關閉同時將開閉閥V24、V25打開，令驅動機構74驅動，藉此使隔膜泵70所吸入之光阻液L的一部分(例如5分之4)流入回流管路85。
接著，如圖19所示的，將第3開閉閥V3、開閉閥V24、V25關閉，將第1開閉閥V1、開閉閥V13、V21打開，藉此回到第2處理液供給管路51b之光阻液L與對緩衝槽61所補充之光阻液L合流，在回到步驟S1的狀態下，所合流之光阻液L被吸入泵室72。
因此，與第3-1、第3-2實施態樣同樣，由於可確保與光阻液未經過過濾器52之過濾的情況以及經過1次過濾的情況同樣的處理量同時使過濾效率提高，故無須大幅變更裝置，用一個過濾器便可獲得與設置複數個過濾器的情況同樣的過濾效率，同時可防止處理量降低。
接著，根據圖47、圖48，說明使第3-3實施態樣中的隔膜泵70與陷阱槽53之間的區域內的光阻液L中的氣體(細微氣泡)顯現化的氣泡顯現化步驟，以及將顯現化之氣體排出到外部的脫氣步驟。另外，排洩閥V15、v16、吸入側的第1開閉閥V1、第2以及第3開閉閥V2、V3、給排切換閥V4、開閉閥V14、開閉閥21與圖7所示之該控制部101連接，並根據該控制部101的控制信號實行開閉動作。
如圖47(a)所示的，於陷阱槽53，設置了利用圖中未顯示的位準感測器設定光阻液L的儲存量的上限的感測線I1，當光阻液L超過感測線I1時將開閉閥V13、V21關閉，藉此對泵室72以及陷阱槽53的光阻液L的補充結束。此時，在陷阱槽53的上部形成了氣層，且在泵室72內充滿了光阻液L。
接著，將吸入側的第1開閉閥V1打開，在第2開閉閥V2、第3開閉 閥V3、排洩閥V15、V16、開閉閥V14關閉的狀態下將作動室73內的空氣排出，藉此使泵室72形成負壓。
在將吸入側的第1開閉閥V1打開的狀態下將作動室73內的空氣排出，藉此便可減少使對泵室72以及陷阱槽53內所補充之光阻液L的氣泡顯現化時所必要的隔膜泵70的排氣量。
在此，針對藉由在將吸入側的第1開閉閥V1打開的狀態下將作動室73內的空氣排出，便可使隔膜泵70的排氣量減少的理由進行說明。當隨著作動室73內的空氣的排出使泵室72的體積增加時，泵室72以及陷阱槽53內的光阻液L的體積雖然幾乎沒有任何變化，然而陷阱槽53內的氣層的體積會增加。因此，該氣層的壓力會伴隨著體積的增加而減少。另外，由於與該氣層接觸的光阻液L的壓力和氣層的壓力相應，故光阻液L的壓力也減少。由於可溶入光阻液L內的細微氣泡隨著光阻液L的壓力減少而減少，故藉由使光阻液L的壓力減少，便可使無法溶入的氣泡顯現出來(氣泡顯現化步驟)。
接著，如圖47(b)所示的，在將吸入側的第1開閉閥V1關閉的狀態下將第3開閉閥V3與開閉閥V14打開，並在給排切換閥V4切換到加壓源75a側的狀態下，使電空比例閥78與加壓側連通，對作動室73內供給空氣。藉由對作動室73內供給空氣，流入泵室72的光阻液L中所顯現出來的氣泡移動到陷阱槽53所儲存的光阻液L(氣泡移動步驟)。在此，由於排洩閥V16關閉，故移動到陷阱槽53的氣泡與陷阱槽53內的光阻液L中所顯現出來的氣泡成為陷阱槽53上部的氣層，陷阱槽53內的光阻液L受到加壓。因此，陷阱槽53所儲存之光阻液L的一部分流到第2回流管路55b，陷阱槽53所儲存之光阻液L的儲存量便減少。
藉由將氣泡顯現化步驟以及氣泡移動步驟實行複數次，當陷阱槽53所儲存之光阻液L的儲存量位於圖中未顯示的位準感測器所檢測之感測線I2以下時，如圖48所示的在開閉閥V14關閉的狀態下將排洩閥V16打開， 陷阱槽53內的氣泡經由排洩管路56排出到外部(脫氣步驟)。此時，開閉閥V13打開，緩衝槽61所儲存之光阻液L的一部分經由第2處理液供給管路51b流入陷阱槽53。開閉閥V13在流入陷阱槽53的光阻液L的液面到達感測線I1時關閉，陷阱槽53的光阻液L的流入便結束。
藉由該等構造，便可使對隔膜泵70與陷阱槽53之間的區域內所補充之光阻液L中所溶入的氣體(細微氣泡)顯現之後再脫氣。因此，便可防止氣體混入回到過濾器52的一次側的光阻液L。
另外，由於像這樣使氣泡顯現化步驟以及脫氣步驟重複進行，便可有效率地除去泵室72以及陷阱槽53所儲存之光阻液L中所存在的氣泡。
另外，在第3-1實施態樣以及第3-2實施態樣中，於將過濾器52的二次側與陷阱槽53連接的第2處理液供給管路51b插設開閉閥V21，藉此便亦可將第3實施態樣中的氣泡顯現化步驟與脫氣步驟應用於第3-1實施態樣以及第3-2實施態樣。
5‧‧‧液體處理裝置
7‧‧‧吐出噴嘴
51‧‧‧供給管路
51a‧‧‧第1處理液供給管路
51b‧‧‧第2處理液供給管路
51c‧‧‧第3處理液供給管路
52‧‧‧過濾器
53‧‧‧陷阱槽
55‧‧‧回流管路
55a‧‧‧第1回流管路
55b‧‧‧第2回流管路55b
56‧‧‧排洩管路
57‧‧‧供給控制閥
58a‧‧‧第1氣體供給管路
58b‧‧‧第2氣體供給管路
60‧‧‧處理液容器
61‧‧‧緩衝槽
61a‧‧‧上限液面感測器
61b‧‧‧下限液面感測器
62‧‧‧供給源
70‧‧‧泵
74‧‧‧驅動機構
100‧‧‧控制電腦
101‧‧‧控制部
V1‧‧‧第1開閉閥
V2‧‧‧第2開閉閥
V3‧‧‧第3開閉閥
V11~V14‧‧‧開閉閥
V15‧‧‧開閉閥(排洩閥)
V16‧‧‧開閉閥(排洩閥)
L‧‧‧光阻液
R‧‧‧電空比例閥

Claims (10)

  1. 一種液體處理裝置，其特徵為包含：處理液容器，其儲存處理液；吐出噴嘴，其對被處理基板吐出該處理液；供給管路，其將該處理液容器與該吐出噴嘴連接；過濾器，其插設於該供給管路並過濾該處理液；泵，其插設於該過濾器的二次側的該供給管路；回流管路，其將該泵與該過濾器的二次側的供給管路連接；供給泵，其插設於將該處理容器與該過濾器的一次側連接的該供給管路；吸入開閉閥以及吐出開閉閥，其分別設置於該供給泵的吸入側以及吐出側；第1開閉閥，設置於該泵之與該過濾器的連接部；第2開閉閥，設置於該泵之與該吐出噴嘴的連接部；第3開閉閥，設置於該泵之與該回流管路的連接部；以及控制部，其控制該泵、該第1開閉閥、該第2開閉閥、該第3開閉閥、該供給泵、該吸入開閉閥以及吐出開閉閥；根據來自該控制部的控制信號，將因為該泵的吸入而通過該過濾器的處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出，使剩下的處理液回到該過濾器的一次側的供給管路，利用該供給泵的驅動與來自該處理液容器之處理液合流，進行該處理液的吐出與該過濾器的過濾。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，回流至該過濾器的一次側的供給管路之回流量，大於或等於從該吐出噴嘴吐出的吐出量。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，在與該過濾器連接的排洩管路插設排洩閥，同時使該排洩閥可被該控制部所控制。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，該泵以及該供給泵為可變容量泵。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，該第2、第3開閉閥為可控制流量的開閉閥。
  6. 一種液體處理方法，其使用液體處理裝置，該液體處理裝置包含：處理液容器，其儲存處理液；吐出噴嘴，其對被處理基板吐出該處理液；供給管路，其將該處理液容器與該吐出噴嘴連接；過濾器，其插設於該供給管路並過濾該處理液；泵，其插設於該過濾器的二次側的該供給管路；回流管路，其將該泵與該過濾器的二次側的供給管路連接；供給泵，其插設於將該處理容器與該過濾器的一次側連接的該供給管路；吸入開閉閥以及吐出開閉閥，其分別設置於該供給泵的吸入側以及吐出側；第1開閉閥，設置於該泵之與該過濾器的連接部；第2開閉閥，設置於該泵之與該吐出噴嘴的連接部；第3開閉閥，設置於該泵之與該回流管路的連接部；以及控制部，其控制該泵、該第1開閉閥、該第2開閉閥、該第3開閉閥、該供給泵、該吸入開閉閥以及吐出開閉閥；該液體處理方法的特徵為包含：將因為該泵之吸入而通過該過濾器的既定量之處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內之剩下的處理液回到該過濾器之一次側的步驟；利用該供給泵的驅動將來自該處理液容器的補充量加入回流量而合流的步驟；以及進行該處理液之吐出與該過濾器之過濾的步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項之液體處理方法，其中，回流至該過濾器的一次側的供給管路之回流量，大於或等於從該吐出噴嘴吐出的吐出量。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之液體處理方法，其中，更同時進行將處理液從該吐出噴嘴吐出的步驟以及將吐出量以上的補充量吸入該供給泵內的步驟。
  9. 如申請專利範圍第6項之液體處理方法，其中更包含：脫氣步驟，其在與該過濾器連接的排洩管路插設排洩閥，同時使該排洩閥可被該控制部所控制，在該合流步驟時，將該排洩閥打開，以將處理液中所存在的氣泡從該過濾器排出。
  10. 一種液體處理用記錄媒體，其係使用於液體處理裝置且儲存了使電腦執行控制程式的軟體的電腦可讀取液體處理用記錄媒體，該液體處理裝置包含：處理液容器，其儲存處理液；吐出噴嘴，其對被處理基板吐出該處理液；供給管路，其將該處理液容器與該吐出噴嘴連接；過濾器，其插設於該供給管路並過濾該處理液；泵，其插設於該過濾器的二次側的該供給管路；回流管路，其將該泵與該過濾器的二次側的供給管路連接；供給泵，其插設於將該處理容器與該過濾器的一次側連接的該供給管路；吸入開閉閥以及吐出開閉閥，其分別設置於該供給泵的吸入側以及吐出側；第1開閉閥，設置於該泵之與該過濾器的連接部；第2開閉閥，設置於該泵之與該吐出噴嘴的連接部；第3開閉閥，設置於該泵之與該回流管路的連接部；以及 控制部，其控制該泵、該第1開閉閥、該第2開閉閥、該第3開閉閥、該供給泵、該吸入開閉閥以及吐出開閉閥；該液體處理用記錄媒體的特徵為該控制程式以實行如下步驟的方式組成：將因為該泵之吸入而通過該過濾器的既定量之處理液吸入該泵內的步驟；將該泵內所吸入之該處理液的一部分從該吐出噴嘴吐出的步驟；使該泵內之剩下的處理液回到該過濾器之一次側的步驟；利用該供給泵的驅動將來自該處理液容器的補充量加入回流量而合流的步驟；以及進行該處理液之吐出與該過濾器之過濾的步驟。
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