JP6118577B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板を処理する基板処理装置に関し、特に、基板に付着するパーティクルの量を低減する技術に関する。

従来、基板に付着するパーティクルを軽減するため、処理液のパーティクルを除去することを目的として、捕捉するパーティクルサイズに合わせたポア径を有するフィルターが、配管に介挿される場合がある（例えば、特許文献１）。

特開２００８−６６３５１号公報

しかしながら、より細かいパーティクルを除去するため、ポア径の小さいフィルターを設けたり、あるいは、複数のフィルターを設けたりすると、配管内における圧力損失が大きくなってしまう。このため、高圧による送液を可能とするため、高性能のポンプを用いることが考えられるが、ポンプの巨大化、ポンプが消費する電力などの駆動エネルギーの増大、および、コストの増大など、各種の問題が生じる。また、圧力損失を小さくするため、フィルターを大きくすることも考えられるが、フィルターの取り付け位置に制約が生じるという問題が発生する。

また、圧力損失が大きくなると、フィルターの下流側の配管内圧力が急激に低下することで、処理液中に気泡１０１が発生しやすくなる（図１０参照）。図１０に示されるように、発生した気泡１０１には、その界面に多数のパーティクル１０３が付着して集合する場合がある。このように、多数のパーティクル１０３が付着した気泡１０１が、基板１０９の表面に接触することで、基板１０９の表面に付着するパーティクル量が増大する、という問題も生じる。

このため、比較的簡単な構成で、基板にパーティクルが付着することを抑制する技術が求められている。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、簡単な構成で、基板に付着するパーティクルの量を低減する技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の態様は、処理液を吐出して基板を処理する基板処理装置であって、前記基板に向けて処理液を吐出する吐出部と、一方端が、パーティクルを除去する第１フィルターを介して、前記処理液を供給する処理液供給部に接続されており、他方端が前記吐出部に接続されている供給配管と、前記供給配管における、前記第１フィルターと前記吐出部との間の位置に介挿されており、前記第１フィルターを通過することによって前記処理液中に発生した気泡を捕捉する気泡捕捉部とを備え、前記気泡捕捉部による圧力損失が、前記第１フィルターによる圧力損失と略同じか、それよりも小さく、前記気泡捕捉部が、第２フィルターを有しており、前記第２フィルターのポア径が、前記第１フィルターのポア径の２倍よりも大きい。

また、第２の態様は、第１態様に係る基板処理装置において、前記供給配管における、前記気泡捕捉部から前記吐出部までの距離が、前記供給配管における、前記処理液を圧送する圧力源から前記気泡捕捉部までの距離よりも短い。
また、第３の態様は、第１または第２態様に係る基板処理装置において、前記第１フィルターのポア径が、１０ｎｍ〜５０ｎｍである。
また、第４の態様は、第１から第３までのいずれか１態様に係る基板処理装置において、前記第１フィルター及び前記気泡補足部各々の圧力損失が２０ｋＰａ以下である。
また、第５の態様は、第１から第４までのいずれか１態様に係る基板処理装置において、前記気体捕捉部は、気泡を外部に放出する脱気機構を有する。
また、第６の態様は、第１から第５までのいずれか１態様に係る基板処理装置において、前記供給配管の流路を開閉することによって、前記処理液供給部から前記吐出部への前記処理液の供給を制御する供給バルブ、をさらに備え、前記供給バルブは、前記供給配管における、前記気体捕捉部よりも前記処理液供給部に近い側に設けられている。
また、第７の態様は、第６の態様に係る基板処理装置において、前記供給配管における、前記気泡捕捉部から前記吐出部までの間には、前記供給配管の前記流路を開閉するバルブが設けられていない。
また、第８の態様は、第６または第７の態様に係る基板処理装置において、前記第１フィルターは、前記供給配管における、前記供給バルブと前記気泡捕捉部との間に介挿されている。
また、第９の態様は、第１の態様に係る基板処理装置において、前記第２フィルターのポア径が、前記第１フィルターのポア径の５倍以上である。
また、第１０の態様は、第９態様の基板処理装置において、前記第２フィルターのポア径が、５０ｎｍ〜２００ｎｍである。

第１の態様に係る基板処理装置によると、第１フィルターを通過した処理液中に発生した気泡を、気泡捕捉部によって補足することができる。これにより、パーティクルが付着した気泡が、基板に付着することを低減することができる。また、気泡捕捉部の圧力損失を、第１フィルターの圧力損失と略同じか、それよりも小さくすることで、第２フィルターを通過した処理中に気泡が発生することを抑えることができる。これにより、基板に付着するパーティクル量を低減することができる。

第２の態様によると、第２フィルターのポア径を、第１フィルターのポア径よりも大きくすることで、第２フィルターの圧力損失を第１フィルターの圧力損失よりも小さくすることができる。

第３の態様に係る基板処理装置によると、中空糸膜によって気泡を捕捉することができるとともに、気泡捕捉部による圧力損失を小さくすることができる。このため、気泡捕捉部を通過した処理液中に気泡が発生することを抑えることができる。したがって、基板に付着するパーティクル量を低減できる。

第４の態様に係る基板処理装置によると、気泡捕捉部を吐出口に近づけることで、気泡捕捉部から吐出口まで流れる処理液中に、気泡が発生することを抑えることができる。これにより、基板に付着するパーティクル量を低減できる。

第１実施形態に係る基板処理装置および処理液供給部の概略を示す全体図である。 第１実施形態に係る気泡捕捉部を示す側面図である。 供給配管の各位置における圧力を示すグラフである。 基板処理装置において処理された基板に付着するパーティクル量を示すグラフである。 第２フィルターの圧力損失と、基板に付着するパーティクル量の相関関係を示すグラフである。 第２フィルターのポア径と、基板に付着するパーティクル量の相関関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る基板処理装置および処理液供給部の概略を示す全体図である。 供給配管の各位置における圧力を示すグラフである。 第３実施形態に係る気泡捕捉部Ｆ２ａを示す概略断面図である。 パーティクルが付着した気泡が基板に付着する様子を示す概念図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。なお、添付の図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る基板処理装置１０および処理液供給部２０の概略を示す全体図である。基板処理装置１０は、処理液供給部２０から供給を受けた処理液を、回転ステージ１３にて保持した基板９に供給することによって、基板９に処理を施す。回転ステージ１３は、不図示のモータを内蔵している。基板処理装置１０は、回転ステージ１３によって基板９を回転させながら、ノズル１１（吐出部）から処理液を基板９の中央付近に供給することで、処理液を基板９の全体に拡げる。これにより、処理液による基板９の処理が施される。基板処理装置１０は、例えば、エッチング処理や洗浄処理などを基板９に施す装置として構成される。なお、基板処理装置１０において、ノズル１１および回転ステージ１３は、チャンバー１５の内部にて、基板処理を行うように構成されている。

具体的に、基板処理装置１０において、基板９の表面からパーティクルを除去する処理を行う場合、処理液としてＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などが処理液供給部２０から基板処理装置１０に供給される。また、基板処理装置１０において、基板９の表面から酸化膜などをエッチングする処理を行うときは、フッ酸またはＢＨＦ（Bufferd HF）などが供給される。さらに、基板処理装置１０において、基板９の表面に形成されたレジスト膜を剥離する処理や、レジスト剥離後の基板９の表面にポリマーとなって残留しているレジスト残渣を除去する処理を行うときは、ＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）またはＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などのレジスト剥離液やポリマー除去液が供給される。そして、金属汚染物を除去する洗浄処理には、フッ酸、ＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水）またはＳＰＭなどが用いられる。また、リンス液として、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）または脱イオン水（ＤＩＷ）などが、処理液供給部２０から基板処理装置１０に供給されてもよい。

タンク２１とノズル１１とは、供給配管３０によって連通接続されている。つまり、供給配管３０の一方端が、処理液供給部２０のタンク２１に接続されており、供給配管３０の他方端が、ノズル１１に接続されている。供給配管３０は、例えば、ステンレスまたは樹脂などで形成されている。供給配管３０の経路途中には、タンク２１に近い側から順に、ポンプ３１、第１フィルターＦ１、流量計３３、供給バルブ３５および気泡捕捉部Ｆ２が介挿されている。なお、供給配管３０の経路上における、これらの要素の並びは、任意に変更できる。例えば、第１フィルターＦ１を流量計３３と供給バルブ３５との間に設けるなどの変形が可能である。ただし、気泡捕捉部Ｆ２は、第１フィルターＦ１とノズル１１の間の位置に設けられる。

ポンプ３１は、タンク２１に貯留されている処理液を、ノズル１１に向けて圧送する圧力源を構成する。流量計３３は、供給配管３０を流れる処理液の流量を計測する。供給バルブ３５は、供給配管３０の流路を開閉することによって、ノズル１１への処理液の供給を制御する。

供給配管３０は、その経路途中において分岐して、循環配管４０に接続されている。循環配管４０の基端側は、供給配管３０における、流量計３３と供給バルブ３５との間の位置に接続されており、その先端側は、タンク２１に接続されている。循環配管４０には、循環バルブ４１が介挿されている。

循環バルブ４１は、循環配管４０の流路を開閉する。供給バルブ３５が供給配管３０を閉じた状態で、循環バルブ４１が開放されることにより、供給配管３０を流れる処理液が、循環配管４０に流れ込み、タンク２１へと帰還する。このように、循環配管４０により、処理液を循環させることで、常に第１フィルターＦ１によって清浄度を維持することができる。また、場合によっては加熱や冷却を行う事により、タンク２１内の処理液の温度を一定に維持することができる。供給バルブ３５および循環バルブ４１としては、一般的には、エアバルブを採用することが可能である。また、供給バルブ３５および循環バルブ４１は、電動のものでもよいし手動のものでもよい。

第１フィルターＦ１は、主として、処理液中に含まれるパーティクルを除去することを目的として設けられている。第１フィルターＦ１のポア径は、特に限定されるものではないが、例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍのものを採用することが考えられる。

図２は、第１実施形態に係る気泡捕捉部Ｆ２を示す側面図である。図２に示されるように、気泡捕捉部Ｆ２は、供給配管３０を構成する第１配管部３００と第２配管部３０２との接続部分に形成されている。第２配管部３０２は、第１配管部３００に挿入されることにより連結されている。

気泡捕捉部Ｆ２は、第２配管部３０２の基端部に取り付けられた第２フィルター５１を備えている。第２フィルター５１は、例えばポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））製などの疎水性の膜５３を所定の間隔をあけて複数重ねた多層構造を有している。なお、膜５３の素材は、処理液などの種類などに応じて適宜選択できるものである。膜５３には、ポア径が例えば１００ｎｍの孔５５が多数設けられている。ただし、第２フィルター５１のポア径は、これに限定されるものではなく、より大きなポア径（例えば１００μｍ）とされてもよい。

気泡捕捉部Ｆ２の第２フィルター５１は、そのポア径が、第１フィルターＦ１のポア径よりも大きくなるように構成されている。このように気泡捕捉部Ｆ２を構成する理由は、気泡捕捉部Ｆ２において捕捉する対象が、パーティクルではなく、気泡Ｂａ１であるからである。つまり、図２に示されるように、処理液が第１フィルターＦ１を通過した後、気泡捕捉部Ｆ２に到達するまでの間に、様々な大きさの気泡Ｂａ１が発生する。気泡Ｂａ１は、第１フィルターＦ１による圧力損失（圧力差）や、供給配管３０の屈曲などによる圧力損失、または、処理液の温度変化により、処理液中の溶存気体が溶けきれなくなった結果出現する。気泡捕捉部Ｆ２は、第２フィルター５１によってそれらの気泡Ｂａ１の通過を防止して捕捉するものである（図２に示される拡大図参照）。第２フィルター５１を通過できなかった気泡Ｂａ１は、処理液中を上昇して溜まることにより、第１配管部３００の上端部において気相を形成する。

図２に示されるように、気泡捕捉部Ｆ２は、脱気機構６０を備えている。脱気機構６０は、第１配管部３００における第２フィルター５１が収容された収容部分の上端部にその基端部が接続されている脱気配管６１と、該脱気配管６１の途中に介挿されている脱気バルブ６３とを備えている。脱気バルブ６３が開放されることにより、第１配管部３００に形成された気相が、脱気配管６１に連通される。これにより、第１配管部３００に溜まった気体を、外部に放出することができる。

このような脱気機構６０は、第１フィルターＦ１にも備えられていてもよい。第１フィルターＦ１においても、タンク２１、供給配管３０（タンク２１から第１フィルターＦ１まで）、循環配管４０などで発生した気泡Ｂａ１が捕捉される。このため、これら捕捉された気泡Ｂａ１を排出する脱気機構６０が、第１フィルターＦ１に設けられてもよい。

また、気泡捕捉部Ｆ２の第２フィルター５１による圧力損失を、第１フィルターＦ１による圧力損失よりも小さくする別の理由は、気泡捕捉部Ｆ２における圧力損失をできるだけ小さくするためである。この点について、図３を参照しつつ説明する。

図３は、供給配管３０の各位置における圧力を示すグラフである。図３において、横軸は、供給配管３０における位置を示しており、縦軸は、供給配管３０の内部の圧力を示している。また、図３において、供給配管３０における、ポンプ３１が介挿されている位置を原点（０）とし、第１フィルターＦ１が設けられている位置をｘ１とし、気泡捕捉部Ｆ２が設けられている位置をｘ２とし、ノズル１１が設けられている位置をｘ３とする。また、ポンプ３１から第１フィルターＦ１までの区間を区間ＳＡとし、第１フィルターＦ１から気泡捕捉部Ｆ２までの区間を区間ＳＢとし、気泡捕捉部Ｆ２からノズル１１までの区間を区間ＳＣとする。

図３において、実線で示されるグラフ７１は、本実施形態に係る供給配管３０の内部の圧力変化に対応するものであり、気泡捕捉部Ｆ２による圧力損失ＰＬ２が第１フィルターＦ１による圧力損失ＰＬ１よりも小さいときの供給配管３０内部の圧力変化を示している。これに対して、破線で示されるグラフ７３は、第１フィルターＦ１による圧力損失ＰＬ１よりも大きい圧力損失ＰＬ２ａの気泡捕捉部（図示せず。）を採用したときの供給配管３０内部の圧力変化を示している。

グラフ７１で示されるように、供給配管３０内部の圧力は、ポンプ３１の位置（原点）において、最も高くなっており、位置ｘ１，ｘ２における圧力損失ＰＬ１，ＰＬ２および区間ＳＡ，ＳＢ，ＳＣでの圧力損失を受け、ノズル１１の位置ｘ３において、最も低くなっている。なお、理解を容易にするため、区間ＳＡ，ＳＢ，ＳＣにおいては、その区間の長さに応じて、圧力損失が均一に起こるものとしている。

グラフ７３に示されるように、第１フィルターＦ１の圧力損失ＰＬ１よりも大きい圧力損失ＰＬ２ａの気泡捕捉部を用いた場合、供給配管３０における総圧力損失が大きくなる。このため、ポンプ３１は、ノズル１１から処理液を吐出するために、処理液に対してより大きな圧力を付加する必要がある。したがって、ポンプ３１の能力を高める必要があり、ポンプ３１が巨大化、高コスト化してしまうとともに、ポンプ３１を駆動させるための駆動エネルギー（電力など）の消費量も大きくなってしまう。さらに、気泡捕捉部Ｆ２による圧力損失ＰＬ２ａが大きくなると、気泡捕捉部Ｆ２からノズル１１までの区間ＳＣにおいて、処理液中に気泡Ｂａ１が発生し易くなる。このため、基板９に付着するパーティクル量が増大する、という問題もある。したがって、グラフ７１に示されるように、気泡捕捉部Ｆ２の圧力損失ＰＬ２をできるだけ小さくする方が、基板処理の点で有利となる。

また、気泡捕捉部Ｆ２は、できるだけノズル１１に近い位置に設けられていることが望ましい。このように気泡捕捉部Ｆ２を設ける理由は、気泡捕捉部Ｆ２からノズル１１までの区間ＳＣを短くすることで、この区間ＳＣにおける気泡Ｂａ１の発生量を少なくするためである。このため、区間ＳＣの距離（＝気泡捕捉部から吐出部までの距離）は、少なくとも、区間ＳＡおよび区間ＳＢの総距離（＝圧力源から気泡捕捉部までの距離）よりも短くなるように設定される。

なお、実際には処理液供給部２０は基板処理装置１０が設置される高さよりも低い位置（例えば別の階）に設置される場合が多い。そのような場合は区間ＳＢにおいてより多くの圧力損失が発生するため、気泡Ｂａ１の発生量も増える。このような場合においても、ノズル１１から近い位置に気泡捕捉部Ｆ２を備えることにより、配管中で発生した気泡Ｂａ１を効果的に捕捉することが可能となる。

図４は、基板処理装置１０において処理された基板９に付着するパーティクル量を示すグラフである。図４において、横軸は、基板９に付着したパーティクルのサイズを示しており、縦軸は、基板９に付着したパーティクルの相対的な量を示している。また、図４において、実線で示されるグラフ７５は、供給配管３０に気泡捕捉部Ｆ２を設けたときに基板９に付着するパーティクル量を示しており、二点鎖線で示されるグラフ７７は、気泡捕捉部Ｆ２を設けなかったときに基板９に付着するパーティクル量を示している。

図４に示されるグラフ７７から明らかなように、気泡捕捉部Ｆ２を省略した場合、基板９には、直径１００ｎｍ未満のサイズのパーティクルが多く付着している。これに対して、グラフ７５から明らかなように、気泡捕捉部Ｆ２を設けることによって、直径１００ｎｍ未満のサイズのパーティクルが、基板９に付着することが抑制されている。これらのことから、直径１００ｎｍを超えるパーティクルは、第１フィルターＦ１（ポア径１０ｎｍ）によって、ほぼ捕捉することができるものの、捕捉しきれなかった直径１００ｎｍ未満のパーティクルが、第１フィルターＦ１を通過した処理液中に発生する気泡Ｂａ１によって、基板９に付着することが判る。

従来の基板処理装置においては、処理液供給部から基板処理装置に送られてくる処理液中のパーティクルを、供給配管に介挿された複数のフィルターによって除去することが一般的であった。この場合、供給配管の上流側から下流側にかけて、フィルターのポア径が順に小さくなる（つまり、圧力損失が次第に大きくなる）ように、複数のフィルターが介挿される。しかしながら、複数のフィルターを設けたことによって、供給配管内の圧力損失が大きくなってしまい、処理液中に気泡Ｂａ１が大量に発生し易くなっていた。図４に示されるグラフ７７から明らかなように、処理液中の気泡Ｂａ１が存在すると、気泡Ｂａ１にパーティクルが集合し、その気泡Ｂａ１が基板９に接触することで、基板９にパーティクルが付着することとなる。

本実施形態では、この気泡Ｂａ１を除去することを目的として、供給配管３０における、第１フィルターＦ１とノズル１１との間の位置に気泡捕捉部Ｆ２を設け、第１フィルターＦ１を通過した処理液に発生した気泡Ｂａ１を、気泡捕捉部Ｆ２で捕捉する。これにより、グラフ７５に示されるように、基板９に付着するパーティクル量を効果的に低減することができる。

さらに、気泡捕捉部Ｆ２の備える第２フィルター５１のポア径を、第１フィルターＦ１のポア径よりも大きくすることで、気泡捕捉部Ｆ２による圧力損失を、第１フィルターＦ１よりも小さくしている。このため、気泡捕捉部Ｆ２を通過した処理液中に、気泡Ｂａ１が発生し難くなっているため、基板９に付着するパーティクル量を低減できる。このように、パーティクルを捕捉する第１フィルターＦ１の下流側に、第１フィルターＦ１よりもポア径が大きい（つまり、圧力損失が小さい）気泡捕捉部Ｆ２を設けることは、従来の技術思想とは発想の異なる技術思想であるといえる。

図５は、第２フィルター５１の圧力損失と、基板９に付着するパーティクル量の相関関係を示すグラフ７９である。図５において、横軸は、圧力損失を示しており、縦軸は、パーティクルの相対的な量を示している。

また、図６は、第２フィルター５１のポア径と、基板９に付着するパーティクル量の相関関係を示すグラフ７８である。図６において、横軸は、ポア径を示しており、縦軸は、パーティクルの相対的な量を示している。

図５および図６に示されるグラフ７８，７９は、ポア径が互いに異なる４種類の第２フィルター５１を用いたときの、パーティクル量の変動を示している。具体的には、ポア径２０ｎｍ（５３ｋＰａ）、５０ｎｍ（２０ｋＰａ）、１００ｎｍ（１２ｋＰａ）および２００ｎｍ（９ｋＰａ）のものを用いている。なお、括弧内の数値は、それぞれの圧力損失を示している。また、図５および図６においては、直径が２６ｎｍ以上のパーティクルを、測定対象としている。

まず、第２フィルター５１の圧力損失に着目すると、図５に示されるグラフ７８から明らかなように、第２フィルター５１の圧力損失が、第１フィルターＦ１の圧力損失（１８ｋＰａ）よりも大きい５３ｋＰａである場合、パーティクル量は極めて多くなっている。しかしながら、第２フィルター５１の圧力損失を、第１フィルターＦ１の圧力損失（１８ｋＰａ）と略同じである２０ｋＰａか、それよりも小さい１２ｋＰａまたは９ｋＰａとすることで、基板９に付着するパーティクル量が減少することが明らかである。

なお、本願においては、第１フィルターＦ１の圧力損失と、気泡捕捉部Ｆ２（具体的には、第２フィルター５１）の圧力損失の差が、気泡捕捉部Ｆ２の圧力損失の１／１０以下である場合は、第１フィルターＦ１と気泡捕捉部Ｆ２の圧力損失が略同じであるものとする。

第２フィルター５１のポア径に着目すると、図６に示されるグラフ７９から明らかなように、第１フィルターＦ１（ポア径１０ｎｍ）に対して、第２フィルター５１のポア径を大きくすることで、パーティクル量が減少することが明らかである。特に好ましいのは、第２フィルター５１のポア径が、第１フィルターＦ１のポア径（１０ｎｍ）の２倍よりも大きい場合であり、より好ましくは５倍以上の場合である。

＜２． 第２実施形態＞
上記実施形態では、第１フィルターＦ１が、基板処理装置１０の外部に設けられているが、第１フィルターＦ１を設ける位置は、これに限定されるものではない。

図７は、第２実施形態に係る基板処理装置１０ａおよび処理液供給部２０の概略を示す全体図である。図７に示されるように、本実施形態では、タンク２１とノズル１１とを接続する供給配管３０ａで接続されている。この供給配管３０ａは、供給配管３０とほぼ同様の構成を備えているが、第１フィルターＦ１が、基板処理装置１０ａの内部を通る供給配管３０ａの部分に介挿されている点で相違する。本実施形態に係る第１フィルターＦ１は、詳細には、供給バルブ３５と気泡捕捉部Ｆ２との間の位置に介挿されており、第１実施形態の場合よりも、気泡捕捉部Ｆ２に近い位置に設けられている。

図８は、供給配管３０ａの各位置における圧力を示すグラフである。図８において、横軸は、供給配管３０ａにおける位置を示しており、縦軸は、供給配管３０ａの内部の圧力を示している。また、図３において、供給配管３０ａにおける、第１フィルターＦ１が設けられている位置をｘ１ａとする。また、供給配管３０ａにおける、ポンプ３１から第１フィルターＦ１までの区間をＳＡａとし、第１フィルターＦ１から気泡捕捉部Ｆ２までの区間をＳＡｂとする。

図８において、実線で示されるグラフ７１ａは、第２実施形態に係る供給配管３０ａの内部の圧力変化に対応するものであり、気泡捕捉部Ｆ２ａによる圧力損失ＰＬ２が第１フィルターＦ１による圧力損失ＰＬ１よりも小さい時の供給配管３０ａ内部の圧力変化を示している。これに対して、破線で示されるグラフ７３ａは、第１フィルターＦ１による圧力損失ＰＬ１よりも大きい圧力損失ＰＬ２ａの気泡捕捉部（図示せず。）を採用したときの供給配管３０ａ内部の圧力変化を示している。

グラフ７１ａで示されるように、第１フィルターＦ１を気泡捕捉部Ｆ２に近づけて設けたとしても、供給配管３０ａ内部の圧力は、図３に示されるグラフ７１と同様に変化する。すなわち、供給配管３０ａ内部の圧力は、圧力源であるポンプ３１の位置において、最も圧力が高くなっており、位置ｘ１ａ，ｘ２における圧力損失ＰＬ１，ＰＬ２ａおよび区間ＳＡａ，ＳＢａでの圧力損失を受けて、ノズル１１の位置ｘ３において、最も低くなっている。

一方、グラフ７３ａに示されるように、第１フィルターＦ１の圧力損失ＰＬ１よりも大きい圧力損失ＰＬ２ａの気泡捕捉部を用いた場合、総圧力損失が大きくなるため、ポンプ３１は、処理液により大きな圧力を付加する必要がある。したがって、ポンプ３１の巨大化、駆動エネルギーの増大、高コスト化などの問題が起こる。しかも、位置ｘ２において急激な圧力損失ＰＬ２ａが起こることで、気泡捕捉部を通過した処理液に気泡Ｂａ１が発生し、基板９に付着するパーティクル量が増大する虞もある。したがって、第１フィルターＦ１を気泡捕捉部Ｆ２に近い位置に設けた場合であっても、グラフ７１ａに示されるように、気泡捕捉部Ｆ２の圧力損失ＰＬ２をできるだけ小さくする方が、基板処理の点で有利となる。

＜３． 第３実施形態＞
上記実施形態では、気泡捕捉部Ｆ２は、図２に示されるように、第２フィルター５１および脱気機構６０とで構成されている。しかしながら、気泡捕捉部Ｆ２の構成はこのようなものに限定されない。

図９は、第３実施形態に係る気泡捕捉部Ｆ２ａを示す概略断面図である。気泡捕捉部Ｆ２ａは、図２に示される気泡捕捉部Ｆ２の代わりに設けられる。図９に示されるように、気泡捕捉部Ｆ２ａは、タンク２１とノズル１１との間を接続する供給配管３０ｂに介挿されている。気泡捕捉部Ｆ２ａは、主に不図示のストロー状に形成された中空繊維を束ねた中空糸膜によって構成されており、中空糸膜の外側は、不図示の真空ポンプなどで減圧されている。このため、処理液が気泡捕捉部Ｆ２ａを通過する際、処理液中の気泡Ｂａ１（または溶存気体）が、中空糸膜を通じて外部に放出される。

この気泡捕捉部Ｆ２ａによっても、気泡捕捉部Ｆ２と同様に、処理液中の気泡Ｂａ１を除去できる。また、気泡捕捉部Ｆ２ａによる圧力損失は、フィルターを用いた気泡捕捉部Ｆ２による圧力損失に比べて、小さい。このため、気泡捕捉部Ｆ２ａを通過した処理液中に気泡が発生することを軽減することができる。なお、気泡Ｂａ１を確実に捕捉するという点では、気泡捕捉部Ｆ２ａよりも第２フィルター５１を備えた気泡捕捉部Ｆ２の方が、有効である。

＜４． 変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、図１または図７に示されるように、気泡捕捉部Ｆ２がチャンバー１５の外側に設けられているが、チャンバー１５の内部に設けられていてもよい。

また、図１または図３に示される例では、パーティクル除去用の第１フィルターＦ１が１つだけ設けられているが、供給配管３０，３０ａに複数のフィルターが介挿されていてもよい。また、パーティクル除去目的以外のフィルター（例えば、イオン除去フィルターなど）が、供給配管３０，３０ａに介挿されていてもよい。

また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

１０，１０ａ 基板処理装置
Ｂａ１，１０１ 気泡
１０３ パーティクル
９，１０９ 基板
１１ ノズル
１３ 回転ステージ
１５ チャンバー
２０ 処理液供給部
２１ タンク
３０，３０ａ，３０ｂ 供給配管
３１ ポンプ
４０ 循環配管
５１ 第２フィルター
５３ 膜
５５ 孔
６０ 脱気機構
Ｆ１ 第１フィルター
Ｆ２，Ｆ２ａ 気泡捕捉部
ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ 区間

Claims (10)

1. 処理液を吐出して基板を処理する基板処理装置であって、
   前記基板に向けて処理液を吐出する吐出部と、
   一方端が、パーティクルを除去する第１フィルターを介して、前記処理液を供給する処理液供給部に接続されており、他方端が前記吐出部に接続されている供給配管と、
   前記供給配管における、前記第１フィルターと前記吐出部との間の位置に介挿されており、前記第１フィルターを通過することによって前記処理液中に発生した気泡を捕捉する気泡捕捉部と、
   を備え、
   前記気泡捕捉部による圧力損失が、前記第１フィルターによる圧力損失と略同じか、それよりも小さく、
   前記気泡捕捉部が、第２フィルターを有しており、
   前記第２フィルターのポア径が、前記第１フィルターのポア径の２倍よりも大きい、基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記供給配管における、前記気泡捕捉部から前記吐出部までの距離が、前記供給配管における、前記処理液を圧送する圧力源から前記気泡捕捉部までの距離よりも短い、基板処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
   前記第１フィルターのポア径が、１０ｎｍ〜５０ｎｍである、基板処理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置において、
   前記第１フィルター及び前記気泡補足部各々の圧力損失が２０ｋＰａ以下である、基板処理装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板処理装置において、
   前記気体捕捉部は、気泡を外部に放出する脱気機構を有する、基板処理装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基板処理装置において、
   前記供給配管の流路を開閉することによって、前記処理液供給部から前記吐出部への前記処理液の供給を制御する供給バルブ、
   をさらに備え、
   前記供給バルブは、前記供給配管における、前記気体捕捉部よりも前記処理液供給部に近い側に設けられている、基板処理装置。
7. 請求項６に記載の基板処理装置において、
   前記供給配管における、前記気泡捕捉部から前記吐出部までの間には、前記供給配管の前記流路を開閉するバルブが設けられていない、基板処理装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の基板処理装置において、
   前記第１フィルターは、前記供給配管における、前記供給バルブと前記気泡捕捉部との間に介挿されている、基板処理装置。
9. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記第２フィルターのポア径が、前記第１フィルターのポア径の５倍以上である、基板処理装置。
10. 請求項９に記載の基板処理装置において、
    前記第２フィルターのポア径が、５０ｎｍ〜２００ｎｍである、基板処理装置。

Images