(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら、基板処理装置への気泡の流出を有効に防止することが可能な脱気装置を提供することを目的とする。【解決手段】処理液貯留槽１０ａは、疎水性の材質からなる上方部３１と、親水性の材質からなる下方部３２とから構成される。上方部３１に配設された処理液供給口１１は、処理液の供給路を介して処理液の供給源と接続されている。また、上方部３１に配設された排気口１３は、排気路を介して排気ポンプと接続されている。さらに、下方部３２に配設された処理液排出口１２は、処理液の排出路を介して基板処理装置と接続されている。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理液により処理するための基板処理装置に供給される処理液中から、気体成分を除去するための脱気装置において、
処理液供給口と、処理液排出口と、排気口とを備えるとともに、その内壁における前記処理液排出口側の領域が親水性の材質で構成され、その内壁における前記処理液排出口側以外の領域が疎水性の材質で構成された処理液貯留槽と、
前記処理液貯留槽における処理液供給口と処理液の供給源とを接続する処理液の供給路と、
前記処理液貯留槽における処理液排出口と前記基板処理装置とを接続する処理液の排出路と、
前記処理液貯留槽における排気口と減圧機構とを接続する排気路と、
を備えたことを特徴とする脱気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脱気装置において、
前記処理液排出口は前記処理液貯留槽の下部に、また、前記排気口は前記処理液貯留槽の上部に各々配設されており、前記処理液貯留槽の内壁の下方部分が親水性の材質で、また、前記処理液貯留槽の内壁の上方部分が疎水性の材質で構成されている脱気装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の脱気装置において、
前記処理液貯留槽の内部における前記排気口側の領域に、疎水性の気泡トラップ部材を配設した脱気装置。
【請求項４】
請求項３に記載の脱気装置において、
前記気泡トラップ部材は、そこで発生した気泡を前記排気口に向けて案内する形状を有する脱気装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の脱気装置において、
前記親水性の材質は石英である脱気装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の脱気装置において、
前記処理液は基板表面に形成された露光後のフォトレジストの層を現像処理するための現像液である脱気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板を処理液により処理するための基板処理装置に供給される処理液中から、気体成分を除去するための脱気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体ウエハー等の基板の表面に処理液としての現像液を供給して基板を現像処理する基板処理装置においては、現像液中に気泡が混在すると現像ムラが発生するという問題がある。このため、このような基板処理装置においては、現像液の供給路中に、現像液中から気体成分を除去するための脱気装置が配設される。
【０００３】
このような脱気装置としては、従来、トラップタンク方式の脱気装置が使用されている。このトラップタンク方式の脱気装置は、基板処理装置と処理液の供給源との間に、例えば、ポリプロピレン性の貯留槽を配設し、処理液の供給源より供給された処理液をこの貯留槽に一時的に貯留することにより、処理液中に混入した気泡を貯留槽内において排出されることにより、処理液の脱気を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のトラップタンク方式の脱気装置においては、貯留槽の内壁に処理液中の気体成分により生じた気泡が付着し、基板を処理液により処理する基板処理装置にこの気泡が流出するという問題がある。
【０００５】
また、上述した従来のトラップタンク方式の脱気装置においては、処理液中に溶存している気体成分を除去することは不可能である。このため、この貯留槽と基板処理装置との間の処理液の流路中で処理液の圧力に変化が生じた場合等においては、処理液中に気体成分から生じた気泡が発生し、基板処理装置にこの気泡が流出するという問題も生ずる。
【０００６】
このような問題に対応するため、液体中に溶存する気体成分を中空膜により脱気する中空膜方式の脱気装置を採用することも考えられる。しかしながら、このような中空膜方式の脱気装置は高価であり、また、その構成も複雑となる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら、基板処理装置への気泡の流出を有効に防止することが可能な脱気装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板を処理液により処理するための基板処理装置に供給される処理液中から、気体成分を除去するための脱気装置において、処理液供給口と、処理液排出口と、排気口とを備えるとともに、その内壁における前記処理液排出口側の領域が親水性の材質で構成され、その内壁における前記処理液排出口側以外の領域が疎水性の材質で構成された処理液貯留槽と、前記処理液貯留槽における処理液供給口と処理液の供給源とを接続する処理液の供給路と、前記処理液貯留槽における処理液排出口と前記基板処理装置とを接続する処理液の排出路と、前記処理液貯留槽における排気口と減圧機構とを接続する排気路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記処理液排出口は前記処理液貯留槽の下部に、また、前記排気口は前記処理液貯留槽の上部に各々配設されており、前記処理液貯留槽の内壁の下方部分が親水性の材質で、また、前記処理液貯留槽の内壁の上方部分が疎水性の材質で構成されている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記処理液貯留槽の内部における前記排気口側の領域に、疎水性の気泡トラップ部材を配設している。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記気泡トラップ部材は、そこで発生した気泡を前記排気口に向けて案内する形状を有している。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明において、前記親水性の材質は石英である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４いずれかに記載の発明において、前記処理液は基板表面に形成された露光後のフォトレジストの層を現像処理するための現像液である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る脱気装置１を基板処理装置２２とともに示す概要図である。
【００１５】
この脱気装置１は、処理液供給口１１と、処理液排出口１２と、排気口１３とを備えた処理液貯留槽１０を有する。また、この脱気装置１は、処理液貯留槽１０における処理液供給口１１と処理液の供給源２１とを接続する処理液の供給路１４と、処理液貯留槽１０における処理液排出口１２と基板処理装置２２とを接続する処理液の排出路１５と、処理液貯留槽１０における排気口１３と減圧機構としての排気ポンプ２３とを接続する排気路１６とを備える。
【００１６】
なお、基板処理装置２２は、半導体ウエハー等の基板２を処理液により処理するためのものである。この基板処理装置２２は、基板２を回転可能に保持するスピンチャック２４と、このスピンチャック２４を回転駆動するモータ２５と、スピンチャック２４に保持されて回転する基板２の表面に処理液を塗布するためのノズル２６とを備える。このノズル２６は、上述した処理液の排出路１５と連結されている。
【００１７】
この脱気装置においては、処理液の供給源２１から供給された処理液を、一旦、処理液貯留槽１０に貯留する。そして、排気ポンプ２３の作用により処理液貯留槽１０内を減圧することにより、処理液貯留槽１０に貯留された処理液中から気体成分を除去する。このときには、処理液供給口１１と処理液の供給源２１との間、および、処理液排出口１２と基板処理装置２２との間は、各々、図示しない電磁弁により閉鎖される。しかる後、脱気後の処理液を基板処理装置２２におけるノズル２６を介して基板１上に供給する。
【００１８】
なお、上述した基板処理装置２２は、その表面に露光後のフォトレジストが積層された基板２に対して現像処理を行うものである。そして、上述した処理液としては、基板２の表面に形成された露光後のフォトレジストの層を現像処理するための現像液が使用される。
【００１９】
次に、上述した処理液貯留槽１０の構成について説明する。図２は、この発明の第１実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ａを示す縦断面図である。
【００２０】
この処理液貯留槽１０ａは、疎水性の材質からなる上方部３１と、親水性の材質からなる下方部３２とから構成される。これらの上方部３１および下方部３２は、例えば、図示しないオーリングを介して接続されている。上述した処理液供給口１１および排気口１３は、上方部３１に形成されている。一方、上述した処理液排出口１２は、下方部３２に形成されている。
【００２１】
上方部３１は、耐薬品性がありながら、その表面粗さが比較的粗く、その表面に気泡が付着しやすい疎水性の材質から構成される。このような材質としては、例えば、フッ素樹脂等の樹脂を使用することができる。一方、下方部３２は、耐薬品性がありながら、その表面が滑らかで、その表面に気泡が付着しにくい親水性の材質から構成される。このような材質としては、例えば、石英を使用することができる。
【００２２】
このような構成を有する処理液貯留槽１０においては、その内部に処理液３を貯留した状態で、排気ポンプ２３の作用により処理液貯留槽１０内を減圧した場合には、処理液３が減圧され処理液３中に気体成分による気泡が発生する。そして、この気泡の一部は、処理液３の液面まで浮上した後、排気口１３から排出される。また、気泡の一部は、疎水性の材質からなる上方部３１の内壁に一旦付着した後、処理液３の液面まで浮上して排気口１３から排出される。
【００２３】
このとき、処理液３中において発生した気泡は、疎水性を有する上方部３１に選択的に付着し、親水性の材質からなる下方部３２の内壁に付着することはない。このため、処理液３中において発生した気泡が、処理液排出口１２を介して基板処理装置２２に流出することを有効に防止することが可能となる。
【００２４】
なお、上述した実施形態においては、上方部３１全体を疎水性の材質で構成し、下方部３２全体を親水性の材質で構成しているが、上方部３１は少なくともその内壁が疎水性の材質で構成されていればよく、同様に、下方部３２は少なくともその内壁が親水性の材質で構成されていればよい。また、疎水性の材質で構成された槽の内周面下方部に親水性の内槽を配設した構成を採用してもよい。
【００２５】
次に、上述した処理液貯留槽１０の他の実施形態について説明する。図３は、この発明の第２実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｂを示す縦断面図であり、図４はその上方部３１部分における平断面図である。なお、第１実施形態に係る処理液貯留槽１０ａと同一の部材については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
この第２実施形態に係る処理液貯留槽１０ｂは、その内部における排気口１３側の領域に、複数の棒状の疎水性の気泡トラップ部材４１を配設した点が、第１実施形態に係る処理液貯留槽１０ａと異なる。すなわち、この処理液貯留槽１０ｂにおける上方部３１および下方部３２の内壁には、処理液３中において発生した気泡を付着させるための複数の気泡トラップ部材４１が付設されている。このため、処理液３中において発生した気泡は、この気泡トラップ部材４１に選択的に付着することになり、下方部３２に気泡が付着する可能性をより低いものとすることが可能となる。
【００２７】
この棒状の気泡トラップ部材４１は、図３および図４に示すように、上方に傾斜した状態で処理液貯留槽１０ｂにおける上方部３１および下方部３２の内壁に付設されている。このため、処理液３中に発生した気泡を、排気口１３が配置された処理液貯留槽１０ｂの上方に向けて案内することが可能となる。なお、図５に示すように、棒状の気泡トラップ部材４１を螺旋状に配置してもよい。
【００２８】
次に、上述した処理液貯留槽１０のさらに他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第３実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｃを示す縦断面図であり、図７はその上方部３１部分における平断面図である。なお、第１実施形態に係る処理液貯留槽１０ａと同一の部材については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
この第３実施形態に係る処理液貯留槽１０ｃにおいては、その内部における排気口１３側の領域に、複数の疎水性の気泡トラップ部材４２を配設している。すなわち、この処理液貯留槽１０ｃにおける上方部３１および下方部３２の内壁には、処理液３中において発生した気泡を付着させるための３個の気泡トラップ部材４２が付設されている。このため、処理液３中において発生した気泡は、この気泡トラップ部材４１に選択的に付着することになり、下方部３２に気泡が付着する可能性をより低いものとすることが可能となる。
【００３０】
この気泡トラップ部材４１は、図６および図７に示すように、その中央に形成された開口部４３に向けて傾斜した構成を有する。このため、第２実施形態に係る処理液貯留槽１０ｂと同様、処理液３中に発生した気泡を、開口部４３を介して排気口１３が配置された処理液貯留槽１０ｃの上方に向けて案内することが可能となる。
【００３１】
次に、上述した処理液貯留槽１０のさらに他の実施形態について説明する。図８は、この発明の第４実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｄを示す縦断面図であり、図９はその上方部３１部分における平断面図である。なお、第１実施形態に係る処理液貯留槽１０ａと同一の部材については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３２】
この第４実施形態に係る処理液貯留槽１０ｄにおいては、その内部における排気口１３側の領域に、３個の疎水性の気泡トラップ部材４４を配設している。すなわち、この処理液貯留槽１０ｄにおける上方部３１および下方部３２の内壁には、処理液３中において発生した気泡を付着させるための、複数の開口部４５を備えた３個の気泡トラップ部材４４が付設されている。このため、処理液３中において発生した気泡は、この気泡トラップ部材４４に選択的に付着することになり、下方部３２に気泡が付着する可能性をより低いものとすることが可能となる。
【００３３】
次に、上述した処理液貯留槽１０のさらに他の実施形態について説明する。図１０は、この発明の第５実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｅを示す縦断面図であり、図１１はその上方部３１部分における平断面図である。なお、第１実施形態に係る処理液貯留槽１０ａと同一の部材については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３４】
この第５実施形態に係る処理液貯留槽１０ｅにおいては、その内部における排気口１３側の領域に、一対の疎水性の網部材４６および多数の疎水性の球部材４７より成る気泡トラップ部材を配設している。このため、処理液３中において発生した気泡は、一対の網部材４６および多数の球部材４７より成る気泡トラップ部材に選択的に付着することになり、下方部３２に気泡が付着する可能性をより低いものとすることが可能となる。
【００３５】
次に、上述した処理液貯留槽１０のさらに他の実施形態について説明する。図１２は、この発明の第６実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｆを示す縦断面図である。なお、第１実施形態に係る処理液貯留槽１０ａと同一の部材については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
この第６実施形態に係る処理液貯留槽１０ｆにおいては、その内部における排気口１３側の領域に、コイルばね状の疎水性の気泡トラップ部材４８を配設している。このため、処理液３中において発生した気泡は、この気泡トラップ部材４８に選択的に付着することになり、下方部３２に気泡が付着する可能性をより低いものとすることが可能となる。
【００３７】
なお、上述した実施形態においては、いずれも、処理液供給口１１と排気口１３とを処理液貯留槽１０における上方部３１の上部に配設しているが、これらの処理液供給口１１と排気口１３は、処理液３の液面より上方であれば、処理液貯留槽１０における上方部３１の側面等に配設することも可能である。同様に、上述した実施形態においては、いずれも、処理液排出口１２を処理液貯留槽１０における下方部３１の下部に配設しているが、処理液排出口１２は、処理液貯留槽１０における下方部３２の側面等に配設することも可能である。
【００３８】
また、上述した実施形態においては、減圧機構として排気ポンプ２３を使用しているが、ベンチュリー機構等のその他の減圧機構を使用してもよい。
【００３９】
さらに、上述した実施形態においては、この発明を基板２の表面に形成された露光後のフォトレジストの層を現像処理するための現像液から脱気を行う脱気装置に適用しているが、この発明はその他の処理液から脱気を行う脱気装置にも適用することが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、その内壁における処理液排出口側の領域が親水性の材質で構成され、その内壁における処理液排出口側以外の領域が疎水性の材質で構成された処理液貯留槽を備えることから、簡易な構成でありながら、基板処理装置への気泡の流出を有効に防止することが可能となる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、処理液排出口は処理液貯留槽の下部に、また、排気口は処理液貯留槽の上部に各々配設されており、処理液貯留槽の内壁の下方部分が親水性の材質で、また、処理液貯留槽の内壁の上方部分が疎水性の材質で構成されることから、基板処理装置への気泡の流出をより確実に防止することが可能となる。
【００４２】
請求項３に記載の発明によれば、処理液貯留槽の内部における排気口側の領域に、疎水性の気泡トラップ部材を配設することから、基板処理装置への気泡の流出をさらに確実に防止することが可能となる。
【００４３】
請求項４に記載の発明によれば、気泡トラップ部材がそこで発生した気泡を排気口に向けて案内する形状を有することから、気泡を排気口から速やかに排出させることが可能となる。
【００４４】
請求項５に記載の発明によれば、親水性の材質は石英であることから、気泡の付着と処理液の汚染を有効に防止することが可能となる。
【００４５】
請求項６に記載の発明によれば、処理液が基板表面に形成された露光後のフォトレジストの層を現像処理するための現像液であることから、現像ムラの発生を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る脱気装置１を基板処理装置２２とともに示す概要図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ａを示す縦断面図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｂを示す縦断面図である。
【図４】この発明の第２実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｂの上方部３１部分における平断面図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｂの上方部３１部分における平断面図である。
【図６】この発明の第３実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｃを示す縦断面図である。
【図７】この発明の第３実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｃの上方部３１部分における平断面図である。
【図８】この発明の第４実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｄを示す縦断面図である。
【図９】この発明の第４実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｄの上方部３１部分における平断面図である。
【図１０】この発明の第５実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｅを示す縦断面図である。
【図１１】この発明の第５実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｅの上方部３１部分における平断面図である。
【図１２】この発明の第６実施形態に係る脱気装置１の処理液貯留槽１０ｆを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１　　　脱気装置
２　　　基板
３　　　処理液
１０　　処理液貯留槽
１１　　処理機供給口
１２　　処理液排出口
１３　　排気口
１４　　処理液の供給路
１５　　処理液の排出路
１６　　　　排気路
２１　　処理液の供給源
２２　　基板処理装置
２３　　排気ポンプ
２４　　スピンチャック
２５　　モータ
２６　　ノズル
３１　　上方部
３２　　下方部
４１　　気泡トラップ部材
４２　　気泡トラップ部材
４３　　開口部
４４　　気泡トラップ部材
４５　　開口部
４６　　　　網部材
４７　　球部材
４８　　気泡トラップ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004122066.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004122066.tif 000011
【図１０】
2004122066.tif 000012
【図１１】
2004122066.tif 000013
【図１２】
2004122066.tif 000014