JP6867818B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来より、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板処理装置を用いて酸化膜等の絶縁膜を有する基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストのパターンが形成された基板に処理液を供給することにより、基板の表面に対してエッチング等の処理が行われる。また、エッチング等の終了後、基板上のレジストを除去する処理も行われる。

基板処理装置にて処理される基板には、基板処理装置に搬入される前に、ドライエッチングやプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等のドライ工程が行われている。このようなドライ工程では、デバイス内に電荷が発生して帯電するため、基板は、帯電した状態で基板処理装置に搬入される（いわゆる、持ち込み帯電）。そして、基板処理装置において、ＳＰＭ液のような比抵抗が小さい処理液が基板上に供給されると、デバイス内の電荷が、デバイスから処理液へと急激に移動し（すなわち、処理液中へと放電し）、当該移動に伴う発熱によりデバイスにダメージが生じるおそれがある。

そこで、従来から、基板処理装置が使用されている（例えば特許文献１）。この基板処理装置は、光源と、ファンとを備えている。光源は紫外線を照射し、風道内に配置されている。この風道は例えば筒状部材によって形成されている。ファンは、筒状部材の一端から他端に向かって送風する。光源が、風道内を流れる気体へと紫外線を照射することにより、当該気体をイオン化する。風道の他端から吐出されたイオンを基板に当てることにより、基板の静電気が中和される。つまり基板の電荷を除去できる。

特開平７−２２５３０号公報

ところで、基板の電荷を除去する他の装置として、基板に対して紫外線を照射する基板処理装置も考えられる。この基板処理装置は紫外線照射器および基板保持部を備える。基板保持部は基板を水平に保持する部材である。紫外線照射器は基板の主面と向かい合うように配置される。紫外線照射器が紫外線を基板の主面に対して照射することにより、基板において光電効果が生じ、電子が基板から放出される。これにより、基板の電荷を除去することができる。

しかしながら、基板から放出された電子は基板処理装置内の様々な部材に蓄積されるという問題があった。

そこで、本発明は、基板から放出された電子が部材に蓄積されることを抑制する基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、基板処理装置の第１の態様は、帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う基板処理装置であって、基板保持手段、紫外線照射手段、電子捕捉手段およびチャンバを備えている。基板保持手段は基板を保持する。紫外線照射手段は基板保持手段によって保持された基板に対して、紫外線を照射する。電子捕捉手段は、導電性部材を有し、紫外線照射手段による紫外線の照射によって基板から放出された電子を当該導電性部材で捕捉する。チャンバには、基板保持手段、紫外線照射手段、および、導電性部材が収容される。

基板処理装置の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、電子捕捉手段は、直流電源を備える。直流電源は、導電性部材と基板保持手段との間に接続されており、基板保持手段の電位よりも高い電位を導電性部材に与える。

基板処理装置の第３の態様は、第２の態様にかかる基板処理装置であって、基板保持手段は接地されている。

基板処理装置の第４の態様は、第２または第３の態様にかかる基板処理装置であって、スイッチを更に備える。スイッチは導電性部材と直流電源との間の電気的な接続／非接続を切り替える。

基板処理装置の第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、測定手段および制御手段を備える。測定手段は電子捕捉手段が捕捉した電子の量を測定する。制御手段は、測定手段によって測定された電子の量に基づいて、紫外線照射手段による紫外線の照射を停止する。

基板処理装置の第６の態様は、第５の態様にかかる基板処理装置であって、測定手段は、電子捕捉手段を流れる電流を測定する電流計である。

基板処理装置の第７の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、ノズルおよび気体供給手段を更に備える。ノズルは、処理液を、基板保持手段によって保持された基板に供給する。気体供給手段は、導電性部材の周囲に不活性ガスを流すことで、処理液の飛沫、及び、揮発した処理液の少なくともいずれか一方を含む雰囲気に対する保護層であって当該不活性ガスによる保護層を、導電性部材の周囲に形成する。

基板処理装置の第８の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、気体供給手段、および、排気手段を備える。気体供給手段は、チャンバの内部へと気体を供給する。排気手段はチャンバの内部の気体を排気する。導電性部材は、チャンバの内部の気体の流れの下流側に配置されている。

基板処理装置の第９の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、導電性部材は、基板保持手段によって保持された基板に向かい合う位置に設けられている。

基板処理方法の第１０の態様は、帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う基板処理方法であって、第１工程、第２工程および第３工程を備える。第１工程においては、基板をチャンバに収容された基板保持手段に配置する。第２工程においては、チャンバに収容された紫外線照射手段が基板に紫外線を照射する。第３工程においては、紫外線によって基板から放出された電子を、チャンバに収容された導電性部材を有する電子捕捉手段が当該導電性部材で捕捉する。

基板処理方法の第１１の態様は、第１０の態様にかかる基板処理方法であって、第４工程および第５工程を備える。第４工程においては、測定手段が、電子捕捉手段によって捕捉された電子の量を測定する。第５工程においては、制御手段が当該電子の量に基づいて、紫外線照射手段による紫外線の照射を停止する。

基板処理装置および基板処理方法によれば、基板から放出された電子が基板処理装置内の他の部材に蓄積されることを抑制できる。

基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。ここでは、各構成の位置関係を説明するために、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向を導入する。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交しており、Ｚ方向は鉛直上方に沿う方向である。

第１の実施の形態．
＜基板処理装置＞
図１は、基板処理装置１０の構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１０はチャンバ１１０を有している。チャンバ１１０は天井部１１１、隔壁１１２および床部１１３を有している。天井部１１１および床部１１３は例えば板状に形成されており、Ｚ方向において向かい合って配置されている。隔壁１１２は天井部１１１の周縁と床部１１３の周縁とを連結する。このチャンバ１１０の内部は、基板Ｗ１に対する処理を行うための処理室１０ａとなる。チャンバ１１０は、後述する各種構成を収容する。

＜基板保持部＞
この処理室１０ａには、基板保持部１が配置されている。基板保持部１は、基板Ｗ１を水平に保持する部材である。つまり基板保持部１は、基板Ｗ１の主面に垂直な方向がＺ方向に沿う姿勢で、基板Ｗ１を保持する。基板保持部１は、例えば樹脂またはセラミックなどで形成される。基板Ｗ１が半導体基板（すなわち半導体ウエハ）の場合、基板Ｗ１は略円形の平板状である。基板Ｗ１は基板保持部１の上面側に載置される。

基板保持部１は、本体部１３と複数の突起部１２とを有している。本体部１３は例えば円柱形状を有しており、複数の突起部１２は本体部１３の上面に設けられている。本体部１３の上面の径は基板Ｗ１の径と同程度以上である。複数の突起部１２は基板Ｗ１側に突出する。この場合、基板Ｗ１は複数の突起部１２によって支持される。この突起部１２はピンとも呼ばれる。突起部１２は例えば石英で作製される。本体部１３は導電性を有しており、例えば導電性樹脂または導電性セラミックなどによって形成される。

図１の例において、基板保持部１には、回転機構１１が取り付けられている。回転機構１１は、基板Ｗ１の中心を通り、かつ、Ｚ方向に沿う軸を回転軸として、基板保持部１を回転させる。これにより、基板Ｗ１を回転させることができる。回転機構１１は例えばモータを有しており、制御部７によって制御される。このような基板保持部１としては、例えばスピンチャックを採用できる。

＜気体供給部＞
図１の例においては、気体供給部４が設けられている。気体供給部４は天井部１１１に取り付けられている。気体供給部４は例えばファン・フィルタ・ユニット（FFU）であってもよい。この気体供給部４は、基板Ｗ１の処理に適した気体を外部から処理室１０ａへと供給する。例えば気体供給部４は不活性ガス（例えば窒素またはアルゴン）または酸素を処理室１０ａへと供給する。気体供給部４による気体の供給／停止は制御部７によって制御される。なお気体供給部４は複数種の気体を、基板Ｗ１に対する処理に応じて選択的に処理室１０ａへと供給してもよい。

＜排気部＞
図１の例においては、排気部８が設けられている。排気部８は処理室１０ａ内の気体を外部に排気する。排気部８は排気ダクト８１と吸引機構８２とを備えている。排気ダクト８１は筒状の形状を有している。排気ダクト８１は隔壁１１２を貫通しており、その一端が処理室１０ａ内において開口している。排気ダクト８１の他端には、吸引機構８２が設けられている。この吸引機構８２が排気ダクト８１の内部の気体を吸引することにより、処理室１０ａ内の気体が排気ダクト８１を介して吸引されて、外部へと排気される。

＜処理＞
処理室１０ａにおいて、基板Ｗ１に対する処理が行われる。図１の例においては、基板処理装置１０は、後に詳述するように、処理液を用いた処理および紫外線を用いた処理を基板Ｗ１に対して選択的に行うことができる。以下では、まず処理液を用いた処理を行うための構成について簡単に述べ、次に、紫外線を用いた処理を行うための構成について述べる。

＜ノズル＞
図１の例においては、処理室１０ａには、処理液ノズル５が設けられている。処理液ノズル５は、処理液を基板Ｗ１に供給するためのノズルである。例えば処理液ノズル５は、その下端において吐出口を有しており、当該吐出口から処理液が吐出される。処理液の一種類として、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を採用し得る。この処理液は例えばリンス処理に用いられる。なお処理液ノズル５からは、複数種の処理液が処理に応じて選択的に吐出されてもよい。

処理液ノズル５は保持部５１によって保持されている。この保持部５１は支持軸５２、アーム５３、昇降機構５４および回動機構５５を備えている。支持軸５２は、基板保持部１の側方（図ではＸ方向において隣り合う位置）に配置されている。支持軸５２は例えば棒状の形状を有しており、Ｚ方向に沿って延在している。この支持軸５２の一端には、アーム２３の基端が連結されている。アーム５３も棒状の形状を有しており、水平方向に沿って延在している。アーム５３の先端には処理液ノズル５が連結されている。

回動機構５５はＺ方向に沿う軸を中心として、支持軸５２を所定の角度範囲で回動させる。例えば回動機構５５はモータを有している。回動機構５５が支持軸５２を回動させることにより、アーム５３の先端に連結された処理液ノズル５は、支持軸５２を中心とした円弧上を移動する。この円弧には、次に説明する対向位置および待機位置が含まれる。即ち、対向位置は、処理液ノズル５が基板Ｗ１とＺ方向において対向する位置である。例えば対向位置としては、基板Ｗ１の中心とＺ方向において対向する位置を採用できる。待機位置は処理液ノズル５が基板Ｗ１とＺ方向において対向しない位置である。つまり、回動機構５５はこの対向位置と待機位置との間において、処理液ノズル５を当該円弧に沿って往復移動させることができる。

昇降機構５４は支持軸５２をＺ方向に沿って移動させる。昇降機構５４は例えばボールねじ機構を有している。昇降機構５４が支持軸５２をＺ方向に沿って移動させることにより、アーム５３の先端に連結された処理液ノズル５もＺ方向に移動する。処理液ノズル５が基板Ｗ１とＺ方向において対向した状態において、昇降機構５４は処理液ノズル５と基板Ｗ１との間の距離を調整することができる。

昇降機構５４および回動機構５５の動作により、処理液ノズル５は、基板Ｗ１の中心と対向し、かつ、基板Ｗ１から所定距離だけ離れた位置で停止する。この状態において、処理液ノズル５から処理液が基板Ｗ１に供給される。またこのとき、回転機構１１は基板保持部１を回転させて基板Ｗ１を回転させる。これにより、処理液は遠心力により基板Ｗ１の主面上で広がってその全面に作用し、その後、基板Ｗ１の周縁から外側へと飛散する。

＜処理液排液機構＞
図１の例においては、処理室１０ａには、処理液排液機構６が配置されている。処理液排液機構６は基板保持部１の周囲を囲んでおり、基板Ｗ１の周縁から飛散した処理液を集めて排液または回収する。処理液排液機構６は、処理液に対して対食性を有する材料（例えば樹脂など）によって形成される。処理液排液機構６は例えば排気桶６０、カップ６１〜６３および案内部６４〜６７を備えている。排気桶６０は、基板保持部１の周囲を囲む円筒状の形状を有している。排気桶６０には、使用済みの処理液が溜められ、その処理液は図示しない排液機構へと導かれる。

カップ６１〜６３は排気桶６０の内部において、基板保持部１の外側に位置している。各カップ６１〜６３は、リング状の底面部と、当該底面部の内周側の周縁から上方に延びる内周壁と、当該底面部の外周側の周縁から上方に延びる外周壁とを有している。このような底面部、内周壁および外周壁は、上方に開口する溝を形成し、この溝が、使用済みの処理液を集めて排液するための排液溝として機能する。底面部の所定位置には、不図示の孔が形成されており、当該孔を介して、不図示の排液機構へと処理液が回収される。

カップ６１はカップ６２よりも内周側に位置しており、カップ６２はカップ６３よりも内周側に位置している。つまり、カップ６１が最も内周側に位置しており、カップ６３が最も外周側に位置しており、カップ６２がカップ６１，６３の間に位置している。

案内部６４〜６７は排気桶６０の内部に位置しており、基板保持部１の周囲を囲む形状を有している。具体的には、各案内部６４〜６７は、筒状部分と、筒状部分の上方側の周縁から、上方側に傾きつつ内周側に向かって延びる傾斜部分とを有している。

案内部６４は案内部６５よりも内周側に位置しており、案内部６５は案内部６６よりも内周側に位置しており、案内部６６は案内部６７よりも内周側に位置している。案内部６４〜６６の筒状部分の下方側の端は、それぞれカップ６１〜６３の排液溝とＺ方向において対向し、案内部６７の筒状部分は、カップ６３の外周面と排気桶２０の内周面との間に位置している。なお図１の例においては、カップ６３と案内部６５とは互いに連結されている。

案内部６４〜６７は互いに独立して昇降可能に構成されている。案内部６４〜６７はそれぞれ不図示の昇降機構によって昇降する。昇降機構は例えばボールねじ機構を有している。案内部６４〜６７が下降した状態では、案内部６４〜６７の各々の上方側の一端は、Ｚ方向において基板Ｗ１よりも下方側に位置している。案内部６４〜６７が昇降した状態では、案内部６４〜６７の筒状部分が基板Ｗ１を囲む。

案内部６４が上昇した状態において、基板Ｗ１の周縁から飛散する処理液は案内部６４にあたる。この処理液は重力によって案内部６４に沿って下方に移動して、カップ６１の排液溝へ落ちる。案内部６４が下降し案内部６５が昇降した状態においては、基板Ｗ１の周縁から飛散する処理液は案内部６５にあたる。この処理液は重力によって案内部６５に沿って下方に移動して、カップ６２の排液溝へ落ちる。案内部６４，６５が下降し案内部６６が昇降した状態においては、基板Ｗ１の周縁から飛散する処理液は案内部６６にあたる。この処理液は案内部６６に沿って下方に移動して、カップ６３の排液溝へ落ちる。案内部６４〜６６が下降し案内部６７が上昇した状態においては、基板Ｗ１の周縁から飛散する処理液は案内部６７にあたる。この処理液は案内部６７に沿って下方へ移動して、排気桶６０へ落ちる。

この案内部６４〜６７を、処理液ノズル５から吐出される処理液の種類に応じて上昇させることで、処理液の種類に応じて処理液を集めることができる。

図１の例においては、排気桶６０の下端には排気口６０ａが形成されており、排気ダクト８１の一端が、排気桶６０のうち排気口６０ａの周縁部に連結されている。吸引機構８２の吸引によって、排気桶６０の内部の雰囲気が排気口６０ａおよび排気ダクト８１を介して外部へと排気される。

次に、紫外線を用いた除電処理を行うための構成について述べる。

＜紫外線照射器＞
処理室１０ａには、紫外線照射器２が配置されている。紫外線照射器２は基板Ｗ１に対して上方側に配置されている。紫外線照射器２は紫外線を発生し、当該紫外線を基板Ｗ１の主面（基板保持部１とは反対側の面）へ照射することができる。紫外線照射器２は例えば棒状の形状または平板状の形状を有している。紫外線照射器２が棒状の形状を有している場合には、例えば、紫外線照射器２はその長手方向が水平方向に沿う姿勢で配置される。また紫外線照射器２が平板状の形状を有しているときには、例えば、紫外線照射器２はその厚み方向がＺ方向に沿う姿勢で配置される。

紫外線照射器２としては、例えばエキシマＵＶ（紫外線）ランプを採用できる。この紫外線照射器２は、例えば放電用のガス（例えば希ガスまたは希ガスハロゲン化合物）を充填した石英管と、一対の電極とを備えている。放電用のガスは一対の電極間に存在している。一対の電極間に高周波で高電圧を印加することにより、放電用ガスが励起されてエキシマ状態となる。放電用ガスはエキシマ状態から基底状態へ戻る際に紫外線を発生する。

図１の例においては、紫外線照射器２は保持部２１によって保持されている。保持部２１は支持軸２２とアーム２３と昇降機構２４と回動機構２５とを有している。支持軸２２は、基板保持部１の側方（図ではＸ方向において隣り合う位置）に配置されている。支持軸２２は例えば棒状の形状を有しており、Ｚ方向に沿って延在している。支持軸２２の上方側の一端には、アーム２３の基端が連結されている。アーム２３は棒状の形状を有しており、水平方向に沿って延在している。アーム２３の先端には紫外線照射器２が連結されている。

回動機構２５は、Ｚ方向に沿う軸を中心として、支持軸２２を所定の角度範囲で回動させる。例えば回動機構２５はモータを有している。回動機構２５が支持軸２２を回動させることにより、アーム２３の先端に連結された紫外線照射器２は、支持軸２２を中心とした円弧上を移動する。この円弧には、次に説明する対向位置および待機位置が含まれている。即ち対向位置は、紫外線照射器２が基板Ｗ１とＺ方向において対向する位置であり、待機位置は紫外線照射器２が基板Ｗ１とＺ方向において対向しない位置である。つまり、回動機構２５はこの対向位置と待機位置との間において、紫外線照射器２を当該円弧に沿って往復移動させることができる。

昇降機構２４は支持軸２２をＺ方向に沿って移動させる。昇降機構２４は例えばボールねじ機構を有している。昇降機構２４は支持軸２２をＺ方向に沿って移動させることで、紫外線照射器２をＺ方向に移動させることができる。よって、紫外線照射器２が基板Ｗ１と対向した状態において、昇降機構２４は紫外線照射器２と基板Ｗ１との間の距離を調整することができる。

紫外線照射器２が基板Ｗ１に対して紫外線を照射することにより、基板Ｗ１に蓄えられている電子を除去することができる。言い換えれば、基板Ｗ１の帯電量を低減することができる。その理由の一つとして、基板Ｗ１において光電効果が生じている、と考えられている。紫外線の照射により基板Ｗ１から放出された電子は、処理室１０ａ内を移動する。この電子は処理室１０ａ内の気体分子に作用して、当該気体分子をイオン化し得る。例えば電子は処理室１０ａ内の酸素に作用して酸素イオンを生成し得る。よって電子はイオン（気体）として処理室１０ａ内を移動し得る。

＜電子捕捉部＞
基板処理装置１０には、電子捕捉部３が配置されている。電子捕捉部３は基板Ｗ１から放出された電子を捕捉する。具体的には、電子捕捉部３は導電性部材３１、直流電源３２およびスイッチ３３を備えている。導電性部材３１は導電性を有しており、例えば金属、半導体、導電性樹脂および導電性セラミックの少なくともいずれか一つによって形成される。導電性部材３１の形状は特に限定されないものの、例えば立方体の形状を有している。図１の例においては、導電性部材３１はＺ方向において基板Ｗ１よりも上方側において、隔壁１１２の内周面に固定されている。導電性部材３１は処理室１０ａ内において露出している。

直流電源３２は導電性部材３１と基板保持部１との間に接続されており、基板保持部１の電位よりも高い電位を導電性部材３１へと与える。つまり、直流電源３２の高電位側の出力端が配線を介して導電性部材３１に接続され、直流電源３２の低電位側の出力端が配線を介して基板保持部１（具体的には本体部１３）に接続される。図１の例においては、基板保持部１（具体的には本体部１３）は接地されている。

スイッチ３３は例えば半導体スイッチまたはリレーであって、導電性部材３１、直流電源３２および基板保持部１の電気的な接続／非接続を切り替える。図１の例においては、スイッチ３３は導電性部材３１と直流電源３２との間に接続されている。スイッチ３３のオン／オフは制御部７によって制御される。

＜シャッタ＞
隔壁１１２には、基板Ｗ１の出入り口として機能する不図示のシャッタが設けられている。シャッタは開閉可能に設けられており、制御部７によって制御される。シャッタが開いたときには、処理室１０ａが外部と連通し、シャッタが閉じたときに、処理室１０ａが密閉される。

＜制御部＞
制御部７は基板処理装置１０の各構成を制御する。具体的には、制御部７は紫外線照射器２、回転機構１１、昇降機構２４，５４、回動機構２５，５５、気体供給部４、吸引機構８２、スイッチ３３およびシャッタを制御する。

制御部７は電子回路機器であって、例えばデータ処理装置および記憶媒体を有していてもよい。データ処理装置は例えばＣＰＵ(Central Processor Unit)などの演算処理装置であってもよい。記憶部は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ(Read Only Memory)またはハードディスク）および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ(Random Access Memory)）を有していてもよい。非一時的な記憶媒体には、例えば制御部７が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。処理装置がこのプログラムを実行することにより、制御部７が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部７が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。

＜基板処理装置の動作＞
図２は、基板処理装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。初期的には、紫外線照射器２および処理液ノズル５はそれぞれ待機位置で停止しており、スイッチ３３はオフしている。またここでは、排気部８による排気は常時行われているものとする。

ステップＳ１にて、基板Ｗ１が基板保持部１に配置される。具体的には、制御部７がシャッタを開いた上で、不図示の搬送装置が、この開いたシャッタを介して、基板Ｗ１を処理室１０ａの内部に運んで、基板保持部１へ配置する。そして、搬送装置が処理室１０ａから退いた後に、制御部７はシャッタを閉じる。

この基板Ｗ１は負に帯電している。例えば、純水（ＤＩＷ：Deionized water）を基板Ｗ１の主面に流すリンス処理において、純水から酸化シリコン膜へ多くの電子が移動する。よってリンス処理後の基板Ｗ１は負に帯電している可能性が高い。ここでは、負に帯電した基板Ｗ１が基板保持部１の上に配置される。

図３は、ステップＳ１における基板処理装置１０の状態の一例を模式的に示している。図３では、図示を簡略化すべく、処理液ノズル５、保持部２１，５１および吸引機構８２を省略し、また処理液排液機構６を簡略化して示している。以下で参照する図４〜６についても同様である。図３では、基板Ｗ１に電子が蓄積されていることを、基板Ｗ１に近接して表記された、「マイナス」の記号を含む楕円で示している。

次にステップＳ２にて、制御部７は気体供給部４に気体を供給させる。例えば気体供給部４は窒素を処理室１０ａへ供給する。次にステップＳ３にて、制御部７は、昇降機構２４および回動機構２５を制御して、紫外線照射器２を基板Ｗ１の上方で停止させる。このときの紫外線照射器２と基板Ｗ１との間の距離は例えば３［ｍｍ］に設定され得る。なおステップＳ１，Ｓ２の実行順序は適宜に変更してもよく、またステップＳ１，Ｓ２は互いに並行して実行されてもよい。ステップＳ２，Ｓ３も同様である。

次にステップＳ４にて、制御部７は紫外線照射器２に紫外線の照射を開始させる。なお制御部７は、処理室１０ａ内の雰囲気（特に基板Ｗ１と紫外線照射器２との間の空気）が所定の雰囲気になったときに、ステップＳ４を実行してもよい。例えば制御部７はステップＳ３からの経過時間を計時する。経過時間の計時はタイマ回路などの計時回路によって行われ得る。制御部７はこの経過時間が所定の第１所定期間よりも大きいか否かを判断し、肯定的な判断をしたときに、ステップＳ４を実行してもよい。あるいは、処理室１０ａ内の雰囲気を計測するセンサを基板処理装置１０に設けてもよい。制御部７は、処理室１０ａ内の雰囲気が所定の雰囲気になったか否かを当該計測値に基づいて判断してもよい。

図４は、ステップＳ４における基板処理装置１０の状態の一例を模式的に示している。図４においては、紫外線照射器２が紫外線を照射していることを、紫外線照射器２の近傍の矢印で示している。この紫外線は基板Ｗ１の主面に照射される。これにより、基板Ｗ１の電荷が除去される。つまり基板Ｗ１が除電される。この理由の一つは、基板Ｗ１に光電効果が生じ、電子が基板Ｗ１から処理室１０ａに放出されるからである。紫外線の波長としては例えば２５２［ｎｍ］以下の波長を採用できる。この波長範囲において、基板Ｗ１の電荷を効果的に除去できるからである。より効果的な波長として、１７２±２０［ｎｍ］内の波長を採用できる。

制御部７は紫外線の照射中において回転機構１１を制御して、基板保持部１を、ひいては基板Ｗ１を回転させてもよい。これにより、紫外線が基板Ｗ１の主面に均一に照射される。

次にステップＳ５にて、制御部７は処理を終了すべきか否かを判断する。例えば制御部７はステップＳ４からの経過時間が第２所定期間を超えているときに、処理を終了すべきと判断してもよい。あるいは、基板Ｗ１の表面電位を測定する表面電位計を設け、制御部７はその測定値が所定の電位基準値を下回ったときに処理をすべきと判断してもよい。処理を終了すべきでないと判断したときには、制御部７は再びステップＳ５を実行する。

処理を終了すべきと判断すると、ステップＳ６にて、制御部７は紫外線照射器２に紫外線の照射を停止させる。これにより、基板Ｗ１に対する除電処理が終了する。

次にステップＳ７にて、制御部７はスイッチ３３をターンオンする。これにより、導電性部材３１には、基板保持部１の電位よりも高い電位が印加される。したがって、処理室１０ａにおいて、基板保持部１と導電性部材３１との間に電界が発生する。この電界の方向は、導電性部材３１から基板保持部１へ向かう方向である。

紫外線の照射によって基板Ｗ１から放出された電子がこの電界に進入すると、当該電界に起因したクーロン力が電子に作用する。これにより、電子は導電性部材３１へ向かって移動する。図５は、ステップＳ５における基板処理装置１０の状態の一例を模式的に示している。なお実際には、基板Ｗ１から放出された電子は気体分子に作用して気体分子をイオン化する。よってクーロン力はイオン（気体）に作用する。つまり、このイオンが導電性部材３１へと移動する。図５では、基板Ｗ１から放出された電子が導電性部材３１へと移動する様子を、破線の矢印で示している。

電子は電子捕捉部３によって捕捉される。具体的には、電子は導電性部材３１、直流電源３２およびスイッチ３３を経由して接地へと流れる。つまり、電流が流れる。

次にステップＳ８にて、制御部７は電界の印加を終了すべきか否かを判断する。例えば制御部７は、ステップＳ７からの経過時間が第３所定期間を超えているか否かを判断し、経過時間が第３所定時間を超えているときに、電界の印加を終了すべきと判断する。電界の印加を終了しないと判断したときには、制御部７はステップＳ８を再び実行する。

電界の印加を終了すべきと判断したときには、ステップＳ９にて、制御部７はスイッチ３３をターンオフする。これにより、基板保持部１と導電性部材３１との間の電界が消失する。

以上のように、基板処理装置１０によれば、基板Ｗ１に蓄積された電子を除去することができ、しかも、電子捕捉部３がその基板Ｗ１から放出された電子を捕捉する。よって、基板Ｗ１から放出された電子が他の部材（例えば処理液排液機構６）に蓄積されることを抑制できる。つまり、基板処理装置１０内の他の部材（例えば処理液排液機構６）が帯電することを抑制できる。

比較例として、電子捕捉部３が設けられていない場合を考慮する。この場合、基板Ｗ１から放出された電子は、例えば、処理液排液機構６に蓄積され得る。つまり、処理液排液機構６が帯電し得る。そして、処理液排液機構６が帯電した状態で、処理液を用いた処理を基板Ｗ１に対して行う場合、処理液の飛沫が処理液排液機構６に衝突することにより、電子が処理液排液機構６から処理液へと急速に移動（放電）し得る。この電子の放電に起因して熱が発生するので、この熱に起因して例えば処理液排液機構６の寿命が低下し得る。また、この処理液が引火性を有している場合には、電子の放電に起因して発火し得る。

その一方で、本実施の形態にかかる基板処理装置１０によれば、電子捕捉部３が電子を捕捉するので、処理液排液機構６の帯電を抑制できる。よって、上記放電の発生を抑制または回避できる。

図２の例では、基板処理装置１０は紫外線の照射を終了した後で、スイッチ３３をターンオンしている。つまり、紫外線の照射と電界の印加とがそれぞれ異なる期間で行われている。なお、紫外線の照射と電界の印加は並行して行われてもよい。

図６は、基板処理装置１０の上記動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１〜Ｓ１４はステップＳ１〜Ｓ４とそれぞれ同一である。ステップＳ１４の次のステップＳ１５にて、制御部７はスイッチ３３をターンオンする。つまり、紫外線の照射中にも電界が印加される。これにより、紫外線の照射によって基板Ｗ１から放出された電子は当該電界に起因して、導電性部材３１へと移動する。なおステップＳ１４，Ｓ１５の実行順序は逆でもよく、あるいは、ステップＳ１４，Ｓ１５は並行して実行されてもよい。

次にステップＳ１６にて、制御部７は紫外線の照射を終了すべきか否かを判断する。紫外線の照射を終了すべきではないと判断したときには、制御部７は再びステップＳ１６を実行する。紫外線の照射を終了すべきと判断したときには、ステップＳ１７にて、制御部７は紫外線照射器２に紫外線の照射を停止させる。次にステップＳ１８にて、制御部７はスイッチ３３をターンオフする。なおステップＳ１７，Ｓ１８の実行順序は逆でもよく、あるいは、ステップＳ１７，Ｓ１８は並行して実行されてもよい。

これによれば、紫外線の照射中に電界が印加されているので、基板Ｗ１から放出された電子は速やかに導電性部材３１へ移動する。よって、当該電子が他の部材に蓄積されることを更に抑制することができる。

第２の実施の形態．
図７は、基板処理装置１０Ａの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１０Ａは測定部３４の有無という点で基板処理装置１０と相違する。測定部３４は、電子捕捉部３によって捕捉された電子の量を測定する。具体的には、測定部３４は電流計である。測定部３４は、電子捕捉部３を流れる電流（具体的には、導電性部材３１から直流電源３２およびスイッチ３３を経由して流れる電流）ｉ１を測定する。この電流ｉ１は、電子捕捉部３によって捕捉された電子の単位時間当たりの量とみなすことができる。測定部３４によって測定された電流ｉ１の値は制御部７へと出力される。

さて、基板Ｗ１の除電が完了する直前においては、除電の開始の直後に比べて、基板Ｗ１から放出される電子は少なくなると考えられる。よって、基板Ｗ１の除電が完了する直前では、電子捕捉部３が捕捉する電子の単位時間当たりの量も少なくなる。つまり、電流ｉ１も小さくなる。

そこで、制御部７は測定部３４の測定値に基づいて、紫外線照射器２の紫外線の照射の停止およびスイッチ３３のターンオフを決定する。具体的には、制御部７は、測定部３４によって測定された電流ｉ１が所定の基準値ｉｒｅｆよりも小さいか否かを判断する。基準値ｉｒｅｆは例えば予め設定されており、零に近い値に設定される。電流ｉ１が基準値ｉｒｅｆよりも小さいと判断したときには、制御部７は紫外線照射器２に紫外線の照射を停止させる。

図８は、基板処理装置１０Ａの動作の一例を示す図である。ステップＳ２１〜Ｓ２５はそれぞれステップＳ１１〜Ｓ１５と同一である。ステップＳ２５の次のステップＳ２６にて、測定部３４は電流ｉ１を測定し、これを制御部７へと出力する。次にステップＳ２７にて、制御部７は電流ｉ１が基準値ｉｒｅｆよりも小さいか否かを判断する。電流ｉ１が基準値ｉｒｅｆよりも小さくないと判断したときには、再びステップＳ２６が実行される。電流ｉ１が基準値ｉｒｅｆよりも小さいと判断したときには、ステップＳ２８にて、制御部７は紫外線照射器２に紫外線の照射を停止させる。つまり、制御部７は、紫外線を用いた処理を終了すべきと判断して、紫外線の照射の停止を決定する。

次にステップＳ２９にて、制御部７はスイッチ３３をターンオフする。なおステップＳ２８，Ｓ２９の実行順序は逆であってもよく、ステップＳ２８，Ｓ２９は互いに並行に実行されてもよい。

以上のように、第２の実施の形態においては、制御部７は、電子捕捉部３によって捕捉された電子に基づいて、紫外線の照射の停止を決定する。したがって、紫外線を用いた除電処理の終了を適切に判断することができる。また表面電位計を設ける必要がない。表面電位計は電流計に比べて構造が複雑であり、高価であるので、表面電位計を設けない場合には基板処理装置１０の製造コストを低減できる。

第３の実施の形態．
図９は、基板処理装置１０Ｂの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１０Ｂは気体供給部４１の有無という点で基板処理装置１０と相違する。気体供給部４１は導電性部材３１の周囲に不活性ガス（例えば窒素またはアルゴン）を供給する。気体供給部４１は配管４１１を有している。配管４１１は隔壁１１２を貫通する。図９の例においては、配管４１１は導電性部材３１の上方において隔壁１１２を貫通している。この配管４１１の一端（吐出口とも呼ぶ）４１１ａは処理室１０ａにおいて開口している。具体的には、吐出口４１１ａは導電性部材３１に向かって開口している。気体供給部４１は配管４１１を介して、不活性ガスを導電性部材３１の周囲へ流す。

さて、揮発性の処理液が揮発すると、その処理液は処理室１０ａ内を漂って移動する。あるいは、処理液の飛沫が処理室１０ａ内を移動することもある。そして、この処理液を含む雰囲気が導電性部材３１に作用すると、導電性部材３１を腐食する可能性がある。例えば処理液がウェットエッチング用の処理液であり、導電性部材３１が金属である場合には、処理液が導電性部材３１に付着することにより、導電性部材３１が腐食する。

第３の実施の形態では、導電性部材３１の周囲に不活性ガスが流れることにより、この不活性ガスの流れが当該雰囲気に対する保護層として機能する。したがって、処理液が導電性部材３１に付着することを抑制できる。これにより、導電性部材３１の腐食を抑制することができる。

第４の実施の形態．
第４の実施の形態では、電子捕捉部３の配置位置について説明する。図１０は、基板処理装置１０Ｃの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１０Ｃは電子捕捉部３の位置という点で基板処理装置１０と相違する。

第４の実施の形態では、電子捕捉部３（より具体的には導電性部材３１）を処理室１０ａにおいて、気流の流れの下流側に配置する。図１０の例において、天井部１１１に設けられた気体供給部４から処理室１０ａへと気体が供給され、隔壁１１２の下端に配置された排気ダクト８１を介して、処理室１０ａ内の気体が排気される。よって、処理室１０ａ内には、天井部１１１から排気ダクト８１へ向かう気流が形成される。

また図１０の例においては、排気ダクト８１には、排気孔８ａが形成されている。この排気孔８ａは排気桶６０の外周面と隔壁１１２の内周面との間に位置しており、排気ダクト８１の側面をＺ方向に沿って貫通している。この構造によれば、処理室１０ａ内の気体の一部は排気桶６０を通って排気口６０ａから排気ダクト８１の内部へと流れるとともに、他の一部は排気桶６０と隔壁１１２との間を通って排気孔８ａから排気ダクト８１の内部へと流れる。

図１０の例において、導電性部材３１は排気孔８ａの近傍に位置している。具体的には、導電性部材３１は排気孔８ａの上方において、隔壁１１２の内周面に固定されている。

さて、基板Ｗ１から放出された電子は気体分子に作用して、当該気体分子をイオン化し得る。このイオン（気体）は、電界に起因したクーロン力を受ける一方で、他の気体分子との衝突によっても力を受ける。つまり、クーロン力を無視すれば、このイオンは気流に沿って流れる。

第４の実施の形態においては、導電性部材３１は気流の下流側に位置している。これによれば、クーロン力のみならず、気流の流れによっても、イオンを導電性部材３１へと移動させることができる。つまり、イオンは導電性部材３１へと移動しやすい。ひいては、電子捕捉部３は電子を捕捉しやすい。

図１１は、基板処理装置１０Ｄの構成の一例を概略的に示している。基板処理装置１０Ｄは複数の導電性部材３１が配置されているという点で基板処理装置１０Ｃと相違する。図１１の例においては、導電性部材３１として導電性部材３１ａ，３１ｂが配置されている。導電性部材３１は実質的に電子を捕捉する部分であるので、基板処理装置１０Ｄは複数の電子捕捉部３を備えている、とも説明できる。

導電性部材３１ｂは処理室１０ａにおいて気体の流れの下流側に配置されている。一方で、導電性部材３１ａは、紫外線照射器２と水平方向（図ではＸ方向）で隣り合う位置であって、基板Ｗ１の主面とＺ方向において向かい合う位置に配置されている。図１１の例においては、導電性部材３１ａはアーム２３の下側の面に取り付けられている。これによれば、導電性部材３１ａを導電性部材３１ｂよりも基板Ｗ１の主面に近い位置に配置することができる。

導電性部材３１ａ，３１ｂには、直流電源３２によって、基板保持部１の電位よりも高い電位が与えられる。図９の例においては、スイッチ３３の一端（直流電源３２とは反対側の一端）が配線を介してそれぞれ導電性部材３１ａ，３１ｂに接続されている。スイッチ３３がオンすることにより、導電性部材３１ａ，３１ｂには、基板保持部１の電位よりも高い電位が印加される。これにより、導電性部材３１ａと基板保持部１との間、および、導電性部材３１ｂと基板保持部１との間には、電界が印加される。

導電性部材３１ａは基板Ｗ１の主面に近い位置に配置されるので、基板Ｗ１から放出された電子は短い移動距離で導電性部材３１ａに到達し得る。したがって、導電性部材３１ａは電子を捕捉しやすい。これによれば、電子が他の部材に蓄積されることを効率的に抑制することができる。

また複数の導電性部材３１ａ，３１ｂが配置されているので、一方で捕捉できなかった電子を他方で捕捉することができる。これにより、電子が他の部材に蓄積されることを更に抑制することができる。なお必ずしも複数の導電性部材３１を配置する必要は無く、例えば導電性部材３１ａのみが配置されてもよい。

１ 基板保持手段（基板保持部）
２ 紫外線照射手段（紫外線照射器）
３ 電子捕捉手段（電子捕捉部）
４ 気体供給手段（気体供給部）
５ ノズル（処理液ノズル）
７ 制御手段（制御部）
８ 排気手段（排気部）
１０ 基板処理装置
３１ 導電性部材
３２ 直流電源
３３ スイッチ
３４ 測定手段（測定部）
４１ 気体供給手段（気体供給部）

Claims (11)

1. 帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段によって保持された基板に対して、紫外線を照射する紫外線照射手段と、
   導電性部材を有し、前記紫外線照射手段による紫外線の照射によって基板から放出された電子を前記導電性部材で捕捉する電子捕捉手段と、
   前記基板保持手段、前記紫外線照射手段、および、前記導電性部材が収容されるチャンバと、
   を備える、基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記電子捕捉手段は、
   前記導電性部材と前記基板保持手段との間に接続されており、前記基板保持手段の電位よりも高い電位を前記導電性部材に与える直流電源を備える、基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記基板保持手段は接地されている、基板処理装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の基板処理装置であって、
   前記導電性部材と前記直流電源との間の電気的な接続／非接続を切り替えるスイッチを更に備える、基板処理装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記電子捕捉手段が捕捉した電子の量を測定する測定手段と、
   前記測定手段によって測定された電子の量に基づいて、前記紫外線照射手段による紫外線の照射を停止する制御手段と
   を備える、基板処理装置。
6. 請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記測定手段は、前記電子捕捉手段を流れる電流を測定する電流計である、基板処理装置。
7. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   処理液を、前記基板保持手段によって保持された基板に供給するノズルと、
   前記導電性部材の周囲に不活性ガスを流すことで、前記処理液の飛沫、及び、揮発した前記処理液の少なくともいずれか一方を含む雰囲気に対する保護層であって前記不活性ガスによる保護層を、前記導電性部材の周囲に形成する気体供給手段と
   を更に備える、基板処理装置。
8. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記チャンバの内部へと気体を供給する気体供給手段と、
   前記チャンバの内部の気体を排気する排気手段と
   を備え、
   前記導電性部材は、前記チャンバの内部の気体の流れの下流側に配置されている、基板処理装置。
9. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記導電性部材は、前記基板保持手段によって保持された基板に向かい合う位置に設けられている、基板処理装置。
10. 帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う基板処理方法であって、
    基板をチャンバに収容された基板保持手段に配置する第１工程と、
    前記チャンバに収容された紫外線照射手段が基板に紫外線を照射する第２工程と、
    紫外線によって基板から放出された電子を、前記チャンバに収容された導電性部材を有する電子捕捉手段が前記導電性部材で捕捉する第３工程と
    を備える、基板処理方法。
11. 請求項１０に記載の基板処理方法であって、
    測定手段が、前記電子捕捉手段によって捕捉された電子の量を測定する第４工程と、
    制御手段が当該電子の量に基づいて、前記紫外線照射手段による紫外線の照射を停止する第５工程と
    を更に備える、基板処理方法。

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