(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置であって、
有機溶剤である処理液を格納するステンレス鋼にて形成された容器が接続される接続部と、
基板に処理液を供給して前記基板に処理を行う処理部と、
前記接続部から前記処理部に処理液を導く供給路と、
前記供給路上に設けられた第１パーティクル除去フィルタと、
前記第１パーティクル除去フィルタと前記処理部との間において前記供給路上に設けられ、少なくとも前記処理液に含まれる鉄イオンを除去するメタル除去フィルタと、
前記メタル除去フィルタと前記処理部との間において前記供給路上に設けられた第２パーティクル除去フィルタと、
を備え、
前記基板処理装置は、
基板に処理液を供給して前記基板に処理を行う他の処理部をさらに備え、
前記供給路は、
前記接続部から延びる共通流路と、
前記共通流路から前記処理部に処理液を導く支流路と、
前記共通流路から前記他の処理部に処理液を導く他の支流路と、
を含み、
前記第１パーティクル除去フィルタおよび前記メタル除去フィルタは、前記共通流路に設けられ、
前記第２パーティクル除去フィルタは、前記支流路に設けられ、
前記他の支流路に他の第２パーティクル除去フィルタが設けられ、
前記基板処理装置は、
前記メタル除去フィルタと、前記第２パーティクル除去フィルタおよび前記他の第２パーティクル除去フィルタとの間において前記供給路上に配置されたバッファタンクをさらに備え、
前記バッファタンクが、樹脂製または内面に樹脂層が形成された容器であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記処理液が、イソプロピルアルコールであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記処理液による処理が、基板に対する乾燥処理であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第１パーティクル除去フィルタの平均細孔径が、前記第２パーティクル除去フィルタおよび前記他の第２パーティクル除去フィルタの平均細孔径よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に処理液を供給して基板を処理する技術に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デバイスの製造では、半導体基板やガラス基板等の様々な用途の基板に様々な処理液を供給して処理が行われる。基板には非常に微細なパターンが形成されるため、基板の表面を清浄に保つことが求められる。特に、処理液から金属粒子や金属イオン等のメタル不純物を徹底的に排除することは、基板から得られるデバイスの品質および信頼性の向上において重要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示される半導体基板洗浄装置では、フィルタでメタル不純物を吸着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メタル不純物で汚染されている処理液で半導体基板を洗浄すると、半導体基板が金属にて汚染されてしまう。そこで、金属粒子および金属イオンを排除するために、パーティクル除去フィルタと、メタル除去フィルタであるイオン交換膜が用いられる。しかし、これら２つのフィルタを直列に接続するだけではメタル不純物およびパーティクルを十分に除去できない場合があることが明らかとなった。特に、有機溶剤である処理液がステンレス鋼にて形成された容器から供給される場合、鉄の不純物とパーティクルの双方を効果的に除去することができない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、処理後の基板上に鉄およびパーティクルが残留することを抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板処理装置であって、有機溶剤である処理液を格納するステンレス鋼にて形成された容器が接続される接続部と、基板に処理液を供給して前記基板に処理を行う処理部と、前記接続部から前記処理部に処理液を導く供給路と、前記供給路上に設けられた第１パーティクル除去フィルタと、前記第１パーティクル除去フィルタと前記処理部との間において前記供給路上に設けられ、少なくとも前記処理液に含まれる鉄イオンを除去するメタル除去フィルタと、前記メタル除去フィルタと前記処理部との間において前記供給路上に設けられた第２パーティクル除去フィルタとを備え、前記基板処理装置は、基板に処理液を供給して前記基板に処理を行う他の処理部をさらに備え、前記供給路は、前記接続部から延びる共通流路と、前記共通流路から前記処理部に処理液を導く支流路と、前記共通流路から前記他の処理部に処理液を導く他の支流路とを含み、前記第１パーティクル除去フィルタおよび前記メタル除去フィルタは、前記共通流路に設けられ、前記第２パーティクル除去フィルタは、前記支流路に設けられ、前記他の支流路に他の第２パーティクル除去フィルタが設けられ、前記基板処理装置は、前記メタル除去フィルタと、前記第２パーティクル除去フィルタおよび前記他の第２パーティクル除去フィルタとの間において前記供給路上に配置されたバッファタンクをさらに備え、前記バッファタンクが、樹脂製または内面に樹脂層が形成された容器である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記処理液が、イソプロピルアルコールである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置であって、前記処理液による処理が、基板に対する乾燥処理である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記第１パーティクル除去フィルタの平均細孔径が、前記第２パーティクル除去フィルタおよび前記他の第２パーティクル除去フィルタの平均細孔径よりも大きい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、処理後の基板上に鉄およびパーティクルが残留することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】フィルタの組み合わせによりＩＰＡから検出される鉄を比較して示す図である。
【図３】他の基板処理装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図である。基板処理装置１は、基板９に様々な処理液を供給して基板９に処理を行う。処理には、基板９に対する乾燥処理が含まれる。具体的には、基板９に純水を供給して洗浄する工程と、基板９にさらにＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給して純水をＩＰＡに置換して基板９を乾燥する工程とが含まれる。図１では、基板処理装置１における処理液の供給系のうち、ＩＰＡの供給に係る部分のみを示している。実際の基板処理装置１には、多数の配管が設けられる。
【００１６】
基板処理装置１は、処理部１１と、処理液を処理部１１に導く供給系１２とを含む。処理部１１は、基板９に処理液を供給して処理を行う。処理部１１は、基板９を水平姿勢にて回転する回転部１１１と、基板９の上面に処理液を供給する供給部１１２と、基板９から飛散する処理液を受ける液受け部１１３とを含む。液受け部１１３にて受けられた処理液は廃棄される。処理部１１の構造としては他のものが採用されてもよい。本実施の形態では処理部１１は枚葉式であるが、バッチ式であってもよい。
【００１７】
供給系１２は、供給路１２１と、第１パーティクル除去フィルタ１２２と、メタル除去フィルタ１２３と、第２パーティクル除去フィルタ１２４と、弁１２５と、接続部１２６と、ポンプ１２７とを含む。第１パーティクル除去フィルタ１２２は、供給路１２１上に設けられる。メタル除去フィルタ１２３は、第１パーティクル除去フィルタ１２２と処理部１１との間において供給路１２１上に設けられる。第２パーティクル除去フィルタ１２４は、メタル除去フィルタ１２３と処理部１１との間において供給路１２１上に設けられる。
【００１８】
弁１２５は、メタル除去フィルタ１２３と第２パーティクル除去フィルタ１２４との間において供給路１２１上に設けられる。供給路１２１の一端は、処理部１１に接続される。接続部１２６は、供給路１２１の他端に位置する。ポンプ１２７は、接続部１２６と第１パーティクル除去フィルタ１２２との間において供給路１２１上に設けられる。接続部１２６には容器９２が接続される。正確には、容器９２に取り付けられた管９２１の端部に設けられた接続部９２２が、供給系１２の接続部１２６に接続される。
【００１９】
容器９２にはＩＰＡ９１が密閉された状態で格納される。ただし、ＩＰＡ９１を取り出すために、容器９２内へのガスの流入は許容される。容器９２は、防爆のためにステンレス鋼にて形成される。弁１２５が開いた状態でポンプ１２７が駆動されると、ＩＰＡ９１が容器９２から吸い上げられ、ＩＰＡ９１は供給路１２１により接続部１２６から処理部１１へと導かれる。ＩＰＡ９１は、第１パーティクル除去フィルタ１２２、メタル除去フィルタ１２３および第２パーティクル除去フィルタ１２４を順に通過する。
【００２０】
第１パーティクル除去フィルタ１２２および第２パーティクル除去フィルタ１２４は、ＩＰＡ９１に含まれるパーティクルを除去する。メタル除去フィルタ１２３は、本実施の形態ではイオン交換膜であり、ＩＰＡ９１に含まれる金属イオンを除去する。既述のように、ＩＰＡ９１は、基板９に対する乾燥処理時に用いられる。ＩＰＡ９１から金属イオンが除去されることにより、乾燥後の基板９に金属が残留することが抑制される。特に、金属の残留防止は、乾燥処理が処理部１１での最後の工程の場合に効果的である。
【００２１】
第１パーティクル除去フィルタ１２２の平均細孔径は、第２パーティクル除去フィルタ１２４の平均細孔径よりも大きい。これにより、第１パーティクル除去フィルタ１２２として安価なものを用いつつ効率よくパーティクルを除去することができる。
【００２２】
次に、３つのフィルタ１２２，１２３，１２４をこの順にて配置することによる効果について説明する。
【００２３】
図２は、図１の装置と同様の装置において供給路上にパーティクル除去フィルタまたはメタル除去フィルタを様々な順序で配置した場合に、フィルタ通過後のＩＰＡから検出される鉄のレベル、すなわち、鉄のパーティクルおよび鉄イオンの濃度を比較して示す図である。ＩＰＡには他の金属イオンも含まれるが、容器９２がステンレス鋼にて形成されるため、フィルタを通さない場合は鉄が多く含まれる。そこで、図２では鉄についての結果のみを示している。
【００２４】
グラフにおいて、「Ｐ」は供給路上にパーティクル除去フィルタを配置することを示す。「Ｍ」は供給路上にメタル除去フィルタを配置することを示す。「→」はフィルタの配置順序を示し、例えば、「Ｐ→Ｐ」は上流側から処理部に向かって２つのパーティクル除去フィルタを直列に配置することを示す。「Ｐ→Ｍ」は上流側から処理部に向かってパーティクル除去フィルタおよびメタル除去フィルタをこの順で直列に配置することを示す。
【００２５】
図２において「Ｐ→Ｐ→Ｍ」の場合に鉄の検出レベルが最も低く、続いて「Ｐ→Ｍ」、「Ｐ→Ｍ→Ｐ」の場合に鉄の検出レベルが低い。このことから、パーティクル除去フィルタの下流側にメタル除去フィルタを配置することにより、鉄の検出レベルを下げることができるといえる。しかし、実際には、「Ｐ→Ｐ→Ｍ」および「Ｐ→Ｍ」の場合、パーティクルの検出レベルが増加する。これは、メタル除去フィルタから金属以外のパーティクルが発生することが原因と考えられる。
【００２６】
「Ｐ→Ｍ→Ｐ」の場合、最初のパーティクル除去フィルタにて金属パーティクルおよび金属以外のパーティクルが除去され、メタル除去フィルタにて金属イオンが除去される。そして、最後のパーティクル除去フィルタにてメタル除去フィルタにて発生した金属以外のパーティクルが除去される。すなわち、パーティクル除去フィルタ、メタル除去フィルタおよびパーティクル除去フィルタをこの順で配置することにより、金属パーティクル、金属以外のパーティクルおよび金属イオンの全てを効果的に除去することが実現される。
【００２７】
そこで、基板処理装置１では、第１パーティクル除去フィルタ１２２、メタル除去フィルタ１２３および第２パーティクル除去フィルタ１２４が供給路１２１上にこの順で配置される。ステンレス鋼にて形成された容器９２からＩＰＡ９１が供給路１２１を流れると、ＩＰＡ９１に含まれる鉄のパーティクルおよび鉄イオンを除去しつつ、金属以外のパーティクルの発生も抑制される。その結果、処理後の基板９上に鉄およびパーティクルが残留することを抑制する。
【００２８】
また、処理液に含まれるパーティクルを除去するフィルタとして第１パーティクル除去フィルタ１２２を設け、メタル除去フィルタ１２３から発生するパーティクルを除去するフィルタとして第２パーティクル除去フィルタ１２４を設けることにより、除去されるパーティクルに合わせたフィルタを用いることができる。例えば、本実施の形態の場合、第１パーティクル除去フィルタ１２２として金属パーティクルおよび大きなパーティクルの除去に適したフィルタを用い、第２パーティクル除去フィルタ１２４として金属以外のパーティクルおよび小さなパーティクルの除去に適したフィルタを用いることができる。
【００２９】
図３は、複数の処理部１１が設けられる場合の基板処理装置１を示す図である。各処理部１１の構成および動作は同様である。また、図３の基板処理装置１では供給系１２にバッファタンク１３３およびポンプ１３４が設けられる。他の構成要素は図１と同様であり、図１と同様の符号を付している。
【００３０】
供給路１２１は、接続部１２６からバッファタンク１３３に至る第１供給路１３１と、バッファタンク１３３から各処理部１１に至る第２供給路１３２とを含む。換言すれば、バッファタンク１３３は、供給路１２１上に配置される。第１供給路１３１には、接続部１２６からバッファタンク１３３に向かって、ポンプ１２７、第１パーティクル除去フィルタ１２２およびメタル除去フィルタ１２３が順に配置される。
【００３１】
第２供給路１３２は、途中で分岐して各処理部１１に接続される。以下、供給路１２１のうち、接続部１２６から分岐位置１３５まで延びる部位を「共通流路１４１」と呼び、分岐位置１３５から各処理部１１までの部位を「支流路１４２」と呼ぶ。第１供給路１３１は共通流路１４１に含まれる。ポンプ１３４は、共通流路１４１上において、バッファタンク１３３と分岐位置１３５との間に設けられる。各支流路１４２には、分岐位置１３５から処理部１１に向かって順に、弁１２５および第２パーティクル除去フィルタ１２４が設けられる。ポンプ１３４が駆動されると、共通流路１４１から支流路１４２を経由して処理部１１にＩＰＡ９１がそれぞれ導かれる。
【００３２】
既述のように、第１パーティクル除去フィルタ１２２およびメタル除去フィルタ１２３は、共通流路１４１に設けられる。複数の第２パーティクル除去フィルタ１２４は、複数の支流路１４２にそれぞれ設けられる。第２パーティクル除去フィルタ１２４を各処理部１１の直前に設けることにより、パーティクルが適切に除去されたＩＰＡ９１を容易に基板９に供給することができる。
【００３３】
特に、バッファタンク１３３が設けられる場合は、メタル除去フィルタ１２３と第２パーティクル除去フィルタ１２４との間にバッファタンク１３３が設けられることが好ましい。メタルの発生源は、主に容器９２であるため、バッファタンク１３３の前にメタル除去フィルタ１２３を設けることにより、メタルが除去されたＩＰＡ９１をバッファタンク１３３に貯留することができる。また、バッファタンク１３３よりも後ろに第２パーティクル除去フィルタ１２４を設けることにより、バッファタンク１３３を含む様々なパーティクルの発生源の影響を処理直前に除去することができる。
【００３４】
バッファタンク１３３はメタル除去フィルタ１２３の下流側に設けられるため、バッファタンク１３３は樹脂製または内面に樹脂層が形成された容器であることが好ましい。
【００３５】
上記基板処理装置１は様々な変形が可能である。
【００３６】
ステンレス鋼にて形成された容器９２にて供給される有機溶剤である処理液は、ＩＰＡには限定されない。また、処理液の用途も乾燥には限定されない。処理液としては、例えば、ケトン類（アセトン、ジエチルケトン等）、エーテル類（メチルエーテル、エチルエーテル等）、多価アルコール（エチレングリコール等）であってもよい。
【００３７】
図３において、バッファタンク１３３は省かれてもよい。逆に、図１の基板処理装置１にバッファタンクが設けられてもよい。
【００３８】
弁１２５とフィルタとの位置関係は適宜変更されてよい。また、複数のフィルタが実質的に１つのフィルタ装置の中に設けられてもよい。例えば、第１パーティクル除去フィルタ１２２とメタル除去フィルタ１２３とが１つのフィルタ装置のカバー内に設けられてもよい。メタル除去フィルタ１２３と第２パーティクル除去フィルタ１２４とが１つのフィルタ装置のカバー内に設けられてもよい。さらには、第１パーティクル除去フィルタ１２２、メタル除去フィルタ１２３および第２パーティクル除去フィルタ１２４が１つのフィルタ装置のカバー内にこの順で設けられてもよい。
【００３９】
第１パーティクル除去フィルタ１２２および第２パーティクル除去フィルタ１２４は同じフィルタであってもよい。パーティクル除去フィルタとしては、樹脂や他の材料のものが用いられてよい。メタル除去フィルタ１２３は鉄イオンを選択的に除去するものであってもよい。メタル除去フィルタ１２３は、少なくとも処理液に含まれる鉄イオンを除去するものであればよい。メタル除去フィルタ１２３は、キレート樹脂でもよい。
【００４０】
基板９は、半導体基板やガラス基板には限定されず、他の材料の基板であってもよい。また、基板９は様々な用途に利用されるものであってよい。
【００４１】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００４２】
１    基板処理装置
９    基板
１１    処理部
９１    ＩＰＡ（処理液）
９２    容器
１２１    供給路
１２２    第１パーティクル除去フィルタ
１２３    メタル除去フィルタ
１２４    第２パーティクル除去フィルタ
１２６    接続部
１３３    バッファタンク
１４１    共通流路
１４２    支流路
【図１】
0006535493.tif 000002
【図２】
0006535493.tif 000003
【図３】
0006535493.tif 000004