TW201830564A - 基板處理裝置、基板處理系統以及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種能夠提升除電處理之產量的基板處理裝置。基板處理裝置10係對已帶電的基板進行降低其帶電量之處理的裝置。基板處理裝置10係具備基板保持手段1、紫外線照射手段2、以及靜電場形成手段8。基板保持手段1係用以保持基板。紫外線照射手段2係以與由基板保持手段所保持的基板隔著空間而對向的方式配置，用以對該基板照射紫外線。靜電場形成手段8係於該空間形成電場而使從該基板被釋放出的電子遠離該基板。

Description

基板處理裝置、基板處理系統以及基板處理方法
本發明係有關於一種基板處理裝置、一種基板處理系統及一種基板處理方法。
在以往於半導體基板(以下單純以「基板」稱之)的製造步驟中，利用基板處理裝置對具有氧化膜等之絕緣膜的基板施予各種處理。例如，對在表面上已形成有光阻劑(resist)之圖案(pattern)的基板供給處理液，藉此對基板的表面進行蝕刻(etching)等處理。而且，蝕刻等結束後也進行將基板上的光阻劑去除的處理。
對以基板處理裝置所處理的基板來說，在被搬入至基板處理裝置之前進行乾式蝕刻(dry etching)或電漿(plasma)CVD(Chemical Vapor Deposition；化學氣相沉積)等乾燥過程(drying process)。在此種乾燥過程中，於設備(device)內產生電荷而帶電，因此基板係以已帶電的狀態被搬入基板處理裝置(所謂的攜入帶電)。接下來，在基板處理裝置中，對基板上供給如SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture；過氧化氫硫酸混合液)液般的比電阻 (specific resistance)小的處理液時，設備內的電荷會從設備往處理液急遽地移動(亦即往處理液中放電)，有藉由伴隨著該移動的放熱而對設備產生損傷之虞。
因此，從以往便使用基板處理裝置(例如專利文獻1)。該基板處理裝置係具備光源與風扇(fan)。光源係照射紫外線，被配置於風道內。該風道例如藉由筒狀構件所形成。風扇係從筒狀構件的一端向著另一端吹風。光源藉由對風道內流動的氣體照射紫外線將該氣體離子化(ionize)。從風道的另一端噴出的離子碰到基板，藉此基板的靜電被中和。也就是說能夠去除基板的電荷。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平7-22530號公報。
另一方面，也考量對基板照射紫外線的基板處理裝置作為其他去除基板之電荷的裝置。該基板處理裝置係具備紫外線照射器及基板保持部。基板保持部係將基板水平地保持的構件。紫外線照射器係以與基板的主表面相對向的方式配置。紫外線照射器將紫外線對著基板的主表面照射，藉此在基板上產生光電效果，電子從基板被釋放出。藉此，能夠去除基板的電荷。
然而，從基板被釋放出的電子於基板正上方的空間積 集時，該空間內的電子彼此相排斥而再度積累於基板。而且，該空間內的電子與積累於基板內的電子彼此相排斥，藉此基板的電子難以被釋放出至該空間。而且，此種現象招致除電處理的產量降低。
因此，本發明係以提供能夠提升除電處理之產量的基板處理裝置為目的。
為了解決上述課題，基板處理裝置的第一態樣係對已帶電的基板進行降低該基板之帶電量處理的裝置。基板處理裝置係具備基板保持手段、紫外線照射手段及靜電場形成手段。基板保持手段係用於保持基板。紫外線照射手段係以與由基板保持手段所保持的基板隔著空間而對向的方式配置，用以對該基板照射紫外線。靜電場形成手段係於該空間形成電場，使從該基板被釋放出的電子遠離該基板。
基板處理裝置的第二態樣係第一態樣的基板處理裝置，其中靜電場形成手段係具備第一電極及直流電源。第一電極係相對於由基板保持手段所保持的基板而配置於紫外線照射手段側。直流電源係將比基板保持手段更高的電位賦予第一電極。
基板處理裝置的第三態樣係第二態樣的基板處理裝置，其中基板保持手段係接地。
基板處理裝置的第四態樣係第二或第三態樣的基板處理裝置，其中更具備開關。開關係將第一電極與直流電源之間的電性連接/電性非連接予以切換。
基板處理裝置的第五態樣係第二至第四態樣中任一態樣的基板處理裝置，其中第一電極係配置於由基板保持手段所保持的基板與紫外線照射手段之間並與該基板相對向。
基板處理裝置的第六態樣係第五態樣的基板處理裝置，其中第一電極係具有直線狀、網格狀或圓周狀的形狀。
基板處理裝置的第七態樣係第六態樣的基板處理裝置，其中紫外線照射手段係具有一對第二電極。一對第二電極係用以使紫外線產生的電極，在紫外線照射手段及基板保持手段所排列的方向上彼此對向地配置。在一對第二電極中的基板保持手段側之第二電極係具有用以使紫外線通過的網格狀形狀。第一電極係具有網格狀形狀。第一電極的開口率(opening ratio)係大於前述基板保持手段側的第二電極之開口率。
基板處理裝置的第八態樣係第二至第七態樣中任一態樣的基板處理裝置，其中第一電極係由不鏽鋼、鋁、鋁合金、或其合金所形成。
基板處理裝置的第九態樣係第二至第四態樣中任一態樣的基板處理裝置，其中第一電極係透明電極，且配置於 由基板保持手段所保持的基板與紫外線照射手段之間。
基板處理裝置的第十態樣係第一至第九態樣中任一態樣的基板處理裝置，其中更具備氣體供給手段。氣體供給手段係用以將惰性氣體供給至由基板保持手段所保持的基板與紫外線照射手段之間的空間。
基板處理裝置的第十一態樣係第一至第十態樣中任一態樣的基板處理裝置，其中具備用以將基板周圍的氣壓減壓的排氣部。
基板處理系統的第一態樣係具備用以收容基板的收容保持部、用以對基板施予處理的基板處理部、以及位於收容保持部與基板處理部之間，供往返於收容保持部與基板處理部之間的基板經過的基板通過部。於基板通過部係設有基板處理裝置的第一至第十一態樣中任一態樣的基板處理裝置。
基板處理方法的第一態樣係對已帶電的基板進行降低該基板之帶電量的處理方法，具備第一步驟至第三步驟。在第一步驟中，將基板配置於基板保持手段。在第二步驟中，紫外線照射手段對該基板照射紫外線，該紫外線照射手段係以相對於由基板保持手段所保持的該基板隔著空間而對向的方式配置。在第三步驟中，靜電場形成手段於前述空間形成電場而使從該基板被釋放出的電子遠離該基板。
基板處理方法的第二態樣係基板處理方法的第一態樣的基板處理方法，其中第三步驟係於第二步驟之前執行。
依據基板處理裝置、基板處理系統及基板處理方法，因紫外線照射而從基板被釋放出的電子係藉著由靜電場形成手段所形成的電場，以遠離基板上的空間的方式移動。因此，從基板被釋放出的電子滯留於基板上的空間而基板再度帶電的現象被抑制。結果，能夠提升除電處理的產量。
1‧‧‧基板保持手段(基板保持部)
1a‧‧‧基板保持部之上表面
1b‧‧‧基板保持部之側面
1c‧‧‧基板保持部之下表面
2‧‧‧紫外線照射手段(紫外線照射器)
3‧‧‧筒構件
3a‧‧‧筒構件之內周面
3b‧‧‧筒構件之外周面
3c‧‧‧筒構件之上表面
3d‧‧‧筒構件之下表面
5‧‧‧間隔壁
7‧‧‧控制部
8‧‧‧靜電場形成手段(靜電場形成部)
10‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧槽
12‧‧‧移動機構
14‧‧‧旋轉機構
21‧‧‧石英玻璃板
22、23‧‧‧電極(第二電極)
42、42a、42b‧‧‧氣體供給部
51‧‧‧底部
53、321、322‧‧‧貫通孔
61‧‧‧排氣部
81‧‧‧電極(第一電極)
82‧‧‧直流電源
83‧‧‧開關
100‧‧‧基板處理系統
110‧‧‧收容器保持部
120‧‧‧基板通過部
121‧‧‧索引機器人
122‧‧‧通過部
123‧‧‧搬送機器人
124‧‧‧索引搬送路徑
130、130a、130b、130c、130d‧‧‧基板處理部
131‧‧‧流體盒
231、811‧‧‧開口
321a、322a‧‧‧開口部
421、421a、421b、611‧‧‧配管
422、422a、422b‧‧‧開閉閥
423、423a、423b‧‧‧氣體收容器
H1‧‧‧作用空間
W1‧‧‧基板
圖1係概略性地表示基板處理系統的構成之一例的圖。
圖2係概略性地表示基板處理裝置的構成之一例的圖。
圖3係概略性地表示基板處理裝置的構成之一例的圖。
圖4係概略性地表示電極的構成之一例的圖。
圖5係概略性地表示電極的構成之一例的圖。
圖6係表示基板處理裝置的動作之一例的流程圖。
圖7係概略性地表示電極的構成之一例的圖。
圖8係概略性地表示電極的構成之一例的圖。
圖9係概略性地表示電極的構成之一例的圖。
圖10係概略性地表示電極的構成之一例的圖。
圖11係概略性地表示紫外線照射器之內部構成與電極的構成之一例的圖。
以下一邊參照圖式一邊對本發明的實施形態進行詳細說明。
第一實施形態.
<基板處理系統的整體構成之一例>
圖1係概略性地表示基板處理系統100之整體構成的一例的圖。另外，在圖1及後面的各圖中為了容易理解，因應需求而將各部的尺寸或數量予以誇張化或者簡略化地描繪。
基板處理系統100係用以對半導體基板施予各種處理的裝置。該基板處理系統100例如係具備收容器保持部110、基板通過部120及基板處理部130。收容器保持部110係用以保持基板收容器。於該基板收容器係例如收容有複數個基板。在圖1的例子中係設有複數個收容器保持部110，此等收容器保持部110係沿著平行於水平面的一方向(以下亦稱為X方向)而排列。
基板處理部130係用以對基板施予預定之處理的裝置。在圖1的例子中係設有複數個基板處理部130(在圖式例中為基板處理部130a至130d)。基板處理部130a至130d各自對基板進行各種處理。為了方便說明，假設各基板依照基板處理部130a至130d的順序接受處理的情形。例如基板處理部130a對基板供給處理液(藥液、清洗(rinse)液或者IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)液等的處理液)。藉此，對基板進行對應於處理液的處理。對後面的基板處理部130c中 的處理而言，不希望電荷積累於基板。而且，藉由基板處理部130b所進行的處理(例如使用了IPA的處理)會有有機物作為雜質殘留於基板的主表面上的情形，較佳為去除那樣的有機物。
基板通過部120係位於收容器保持部110與基板處理部130a至130d的各者之間。未處理的基板從收容器保持部110經過基板通過部120而被交付到基板處理部130a。在基板處理部130a被施予過處理之處理完畢的基板係從該基板處理部130a經過基板通過部120而被交付到收容器保持部110，或者是被交付到其他的基板處理部130b。基板處理部130b至130d之間的基板之時間順序的搬送亦為相同。
基板通過部120例如具備索引機器人(indexer robot)121、通過部122及搬送機器人123。索引機器人121能夠在接下來會說明的索引搬送路徑124於X方向上來回移動。索引搬送路徑124係與複數個收容器保持部110相鄰而在X方向上延伸的搬送路徑。索引機器人121能夠在該索引搬送路徑124上在與各個收容器保持部110對向的位置停止。
索引機器人121例如具有臂(arm)與手(hand)。手被設置於臂的前端，能夠保持基板或者是將已保持的基板解放。藉由臂的驅動，手能夠在與水平面平行且垂直於X方向的方向(以下亦稱為Y方向)上來回移動。索引機器人121在已與收容器保持部110對向的狀態下，能夠使手往收容器保持部110移動而將未處理的基板從收容器保持部110取 出，或能夠將處理完畢的基板交付到收容器保持部110。
通過部122係相對於索引搬送路徑124位於與收容器保持部110為相反側的位置。例如通過部122亦可形成於與索引搬送路徑124之X方向上的中央部對向的位置。例如通過部122亦可具有供基板載置的載置台或者架。索引機器人121能夠使臂在水平面上旋轉180度。藉此，索引機器人121能夠使手向通過部122移動。索引機器人121能夠將從收容器保持部110取出的基板交到通過部122，或能夠將已被載置於通過部122的基板從通過部122取出。
搬送機器人123係相對於通過部122被設置成與索引搬送路徑124為相反側。而且複數個(在圖1中為4個)基板處理部130以將搬送機器人123包圍的方式配置。在圖1的例子中，於各個基板處理部130設置鄰接的流體盒131。流體盒131係能夠對鄰接的基板處理部130供給處理液，而且能夠從該基板處理部130回收使用完畢的處理液。
搬送機器人123亦與索引機器人121同樣地具有臂及手。該搬送機器人123能夠從通過部122將基板取出，或能夠將基板交到通過部122。而且搬送機器人123能夠將基板交到各個基板處理部130，或能夠從各個基板處理部130將基板取出。另外，索引機器人121及搬送機器人123可視為搬送基板的搬送手段。
藉由此等構成，例如能夠進行如接下來般的概略動作。 亦即，被收容於收容器保持部110的各個半導體基板係藉由索引機器人121而被依序搬送到通過部122。接下來，基板係藉由搬送機器人123被依序搬送到基板處理部130a至130d，在基板處理部130a至130d接受各自的處理。一連串的處理已完成的基板係藉由通過部122及索引機器人121而返回到收容器保持部110。
<基板處理裝置>
圖2係概略性地表示基板處理裝置10的構成之一例的圖。該基板處理裝置10例如亦可設置於通過部122。圖2表示例如與Y方向垂直的剖面之構成的一個例子。另外，基板處理裝置10不一定要設置於通過部122，例如亦可作為基板處理部130d而設置。換句話說，基板處理裝置10亦可作為複數個基板處理部130之中的一部分而設置。
基板處理裝置10係具備基板保持部1、移動機構12、紫外線照射器2、靜電場形成部8、筒構件3、氣體供給部42、排氣部61及控制部7。
<基板保持部>
基板保持部1係將基板W1水平地保持的構件。在基板W1為半導體基板(亦即半導體晶圓(wafer))的情形下，基板W1為大致圓形的平板形狀。基板保持部1係具有大致圓柱狀的形狀，具有上表面1a與側面1b與下表面1c。側面1b係將上表面1a的周緣及下表面1c的周緣予以連結。在基板保持部1的上表面1a之上係載置有基板W1。上表面1a例如具有圓形，其直徑與基板W1之直徑為同等程度 或以上。
如於圖2及圖3例示般，於上表面1a係形成有一對槽11。於一對槽11的內部係***有索引機器人121或搬送機器人123的手。
基板W1係如接下來般被載置於基板保持部1。亦即，基板W1係以被載置於手之上的狀態被搬送到基板保持部1的上方。接下來手從上方往基板保持部1移動。隨著該移動，手從上方***一對槽11。而且藉由該移動，基板W1被載置於基板保持部1而從手離開。之後，索引機器人121或搬送機器人123係使手往Y方向移動而將手從槽11的內部拔出。藉此，基板W1被載置於基板保持部1。
基板保持部1的上表面1a在不同於槽11的區域中，亦可具有朝向基板W1突起之複數個突起形狀(以下稱作突起部)。該突起部也被稱作銷(pin)。該突起部例如具有圓柱形狀。在設置有突起部的情形下，基板W1係由該突起部的前端所支持。突起部以外的基板保持部1(也就是本體部)例如由導電性樹脂或導電性陶瓷等所形成。突起部例如由石英所形成。另外，突起部亦能以與本體部相同的材料構成。
<紫外線照射器>
紫外線照射器2係相對於基板W1配置於上方側(與基板保持部1為相反側)。也就是說，紫外線照射器2、基板W1及基板保持部1係以此順序在Z方向上排列。紫外線 照射器2係隔著空間面對基板W1。紫外線照射器2係產生紫外線，能夠將該紫外線向基板W1的主表面(與基板保持部1為相反側的主表面)照射。例如可以採用準分子(excimer)UV(ultraviolet；紫外線)燈來做為紫外線照射器2。該紫外線照射器2例如具備已填充放電用的氣體(例如稀有氣體或稀有氣體鹵素化合物)之石英管以及一對電極。放電用的氣體係存在於一對電極之間。以高頻率將高電壓施加於一對電極之間，藉此放電用氣體被激發而成為準分子狀態。在放電用氣體從準分子狀態回到基底狀態時產生紫外線。
紫外線照射器2亦可形成為平板狀。紫外線照射器2例如以紫外線照射器2的法線方向沿著Z方向的姿勢配置。換句話說，紫外線照射器2係水平地配置的面光源。或者，紫外線照射器2亦可具有棒狀的形狀。例如紫外線照射器2以紫外線照射器2的長度方向沿著X方向的姿勢配置。
紫外線照射器2係具有保護用的石英玻璃板21。石英玻璃板21係設置於基板W1側。石英玻璃板21係相對於紫外線具有透光性，並且具有耐熱性及抗蝕性。該石英玻璃板21係能夠保護紫外線照射器2不受外力，並且亦能夠相對於紫外線照射器2與基板W1之間的氛圍保護紫外線照射器2。在紫外線照射器2產生的紫外線係穿透過石英玻璃板21而向基板W1照射。
如後面會詳述般，對積累了電子的基板W1之主表面照射紫外線，藉此電子從該基板W1被釋放出。藉此能夠 降低基板W1之帶電量。也就是說，能夠對基板W1進行除電處理。
<移動機構>
移動機構12係能夠使基板保持部1沿著Z方向移動。該移動機構12係能夠使基板保持部1在基板保持部1靠近紫外線照射器2的第一位置(參照圖3)與基板保持部1遠離紫外線照射器2的第二位置(參照圖2)之間來回移動。如後面會說明般，第一位置係對基板W1進行使用紫外線的處理時基板保持部1的位置，第二位置係進行基板W1之授受時基板保持部1的位置。移動機構12例如可採用滾珠螺桿(ball screw)機構。移動機構12亦可藉由伸縮軟管(bellows)包覆周圍。
<旋轉機構>
旋轉機構14係以通過基板W1的中心且沿著Z方向的軸作為旋轉軸使基板保持部1旋轉。藉此，能夠使被保持在基板保持部1的基板W1旋轉。旋轉機構14例如具有馬達。
<筒構件及氣體供給部>
筒構件3係具有內周面3a、外周面3b、上表面3c及下表面3d，並具有筒狀形狀。上表面3c係將內周面3a與外周面3b予以連結的面，為紫外線照射器2側的面。下表面3d係將內周面3a與外周面3b予以連結的面，與紫外線照射器2為相反側的面。筒構件3的內周面3a的直徑比基板保持部1之側面1b的直徑更大。請參照圖3，筒構件3 係在基板保持部1已在第一位置停止的狀態中，從外側包圍基板保持部1。
在基板保持部1已在第一位置停止的狀態(圖3)中，紫外線照射器2照射紫外線。藉此，對基板W1進行使用紫外線的除電處理。另一方面，在基板保持部1已在第一位置停止的狀態中，基板W1的周圍由紫外線照射器2、筒構件3及基板保持部1所包圍。因此，在此狀態中無法將基板W1容易地從基板保持部1取出。
在此，移動機構12係使基板保持部1移動至第二位置(圖2)。藉此，基板保持部1係從筒構件3之內周面3a的內部向對著紫外線照射器2遠離的方向退開。在該第二位置中，基板W1係位於相對於筒構件3之下表面3d的鉛直下方側(與紫外線照射器2為相反側)。因此，索引機器人121或搬送機器人123不會被筒構件3所阻礙，能夠使基板W1沿著Y方向移動而將基板W1取出。相反地，在基板保持部1已在第二位置停止的狀態中，索引機器人121或搬送機器人123能夠將基板W1載置於基板保持部1。
於筒構件3係形成有貫通孔321、322。貫通孔321、322係貫通筒構件3而連通於紫外線照射器2與基板W1之間的空間(以下亦稱為作用空間)H1。具體來說，貫通孔321、322的一端係於筒構件3的上表面3c開口。在該開口部所形成的位置上，筒構件3的上表面3c係隔介空隙與紫外線照射器2對向。該開口部之各個與紫外線照射器2之間的空間係連續於作用空間H1。也就是說，貫通孔321、 322係與作用空間H1連通。
貫通孔321、322的另一端係於筒構件3的外周面3b上開口。貫通孔321、322的另一端係連結於氣體供給部42。具體來說，貫通孔321的另一端係連接於氣體供給部42a，貫通孔322的另一端係連接於氣體供給部42b。氣體供給部42a、42b係能夠將氧或惰性氣體(例如氮或氬等)等的氣體分別經過貫通孔321、322而供給至作用空間H1。也就是說，貫通孔321、322係作為給氣用的通路而發揮功能。
氣體供給部42a、42b的各個係具備配管421、開閉閥422及氣體收容器423。以下將屬於氣體供給部42a的配管421、開閉閥422及氣體收容器423分別稱作配管421a、開閉閥422a及氣體收容器423a，將屬於氣體供給部42b的配管421、開閉閥422及氣體收容器423分別稱作配管421b、開閉閥422b及氣體收容器423b。氣體供給部42a、42b除了配管421的連接端以外彼此相同。氣體收容器423a、423b收容應當供給至作用空間H1的氣體。氣體收容器423a係連結於配管421a之一端，氣體收容器423b係連結於配管421b之一端。開閉閥422a係設於配管421a而切換配管421a之開閉，開閉閥422b係設於配管421b而切換配管421b之開閉。配管421a之另一端係連結於貫通孔321的另一端，配管421b之另一端係連結於貫通孔322的另一端。
<靜電場形成部>
靜電場形成部8係於作用空間H1形成電場。該電場 的方向係從紫外線照射器2側朝向基板W1側的方向。因此，電場係作用於藉由紫外線之照射而從基板W1向作用空間H1被釋放出的電子，而使該電子從基板W1遠離。
靜電場形成部8係具備電極81、直流電源82及開關83。在圖2及圖3的例子中，電極81係配置於紫外線照射器2與基板W1之間。更具體來說，電極81係安裝於石英玻璃板21之下側的面。該電極81係具有導電性，例如以不鏽鋼、鋁、鋁合金、銅、氧化銅、或者此等之合金所形成。
順帶一提，在於作用空間H1存在氧的情形下，該氧可能會藉由紫外線照射器2的紫外線而變化為臭氧。不鏽鋼、鋁及鋁合金即使暴露於臭氧中也不構成問題，因此從此觀點來看，較佳為將此等材質中的任一者採用為電極81。
該電極81係於Z方向上與基板W1之主表面的僅一部分對向。圖4係概略性地表示電極81之構成的一例之俯視圖。在圖4的例子中，基板W1係以兩點鎖鏈線表示。在圖4的例子中，沿著Z方向觀看，電極81具有網格狀的形狀。換句話說，電極81係具有於XY平面擴展之平板狀的形狀，而且於該電極81係形成有將電極81自身於Z方向貫通之複數個開口811。在圖4的例子中，各個開口811係具有六角形的形狀，一個開口811之周圍的6個地方配置有其他的開口811。也就是說，電極81係具有蜂巢狀。另外，複數個開口811的態樣並不限於此，可以適宜地變 更。例如圖5所示般，各個開口811亦可具有四角形的形狀，一個開口811之周圍的4個地方亦可配置有其他的開口811。也就是說，開口811只要配置成格子狀亦可。而且在圖4及圖5的例子中，電極81例如相對於基板W1的主表面全面地設置。也就是說，在假定未設置開口811的情形下，電極81係具有與基板W1之主表面同等程度的廣度。
來自紫外線照射器2的紫外線係通過電極81不存在的區域(例如開口811)而照射於基板W1之主表面。
直流電源82係連接於電極81與基板保持部1之間，將比基板保持部1之電位更高的電位賦予電極81。也就是說，直流電源82之高電位側的輸出端隔介配線而連接於電極81，直流電源82之低電位側的輸出端隔介配線而連接於基板保持部1。在圖2及圖3的例子中，基板保持部1係接地。
開關83例如為半導體開關或繼電器(relay)，用以切換電極81、直流電源82及基板保持部1的電性連接/電性非連接。在圖1的例子中，開關83係連接於電極81與直流電源82之間。開關83的開啟(on)/關閉(off)係藉由控制部7所控制。
藉由開關83開啟，直流電源82的高電位端電性連接於電極81而高電位被施加於電極81。於基板保持部1係藉由直流電源82而施加有低電位，因此電極81與基板保 持部1之間係產生有從電極81朝向基板保持部1的電場。也就是說，於作用空間H1係產生有從紫外線照射器2側朝向基板保持部1側的電場。藉由開關83關閉，該電場消失。
<密閉空間>
基板處理裝置10亦可形成密閉空間。在圖2及圖3的例子中，紫外線照射器2、筒構件3、間隔壁5及底部51彼此連結而形成密閉空間。紫外線照射器2的下表面係在其周緣側的部分具有於筒構件3側突起的突起形狀。筒構件3的上表面3c之中的外周側的部分係連結於其突起部。貫通孔321、322的開口部321a、322a係形成於上表面3c之中的內周側的部分，在Z方向上隔介空隙面對紫外線照射器2的下表面。間隔壁5係與筒構件3的下表面3d連結。間隔壁5係於Z方向延伸而連結於底部51。也就是說，紫外線照射器2、筒構件3、間隔壁5及底部51係能夠作為腔室(chamber)而發揮功能。於藉由紫外線照射器2、筒構件3、間隔壁5及底部51所形成的密閉空間係收容有基板保持部1、移動機構12、旋轉機構14及電極81。
<排氣>
於間隔壁5係形成有排氣用的貫通孔53。該貫通孔53係沿著X方向貫通間隔壁5。該貫通孔53係連結於排氣部61。排氣部61例如具備連結於貫通孔53的配管611等。基板處理裝置10之內部的空氣係經過配管611而向外部排氣。
<擋門>
於間隔壁5係設有作為基板W1用的出入口而發揮功能的擋門(shutter)(未圖示)。藉由開啟擋門，基板處理裝置10的內部與外部連通。索引機器人121或搬送機器人123係隔介該開啟的擋門而能夠將基板W1送入基板處理裝置10的內部，也能夠將基板W1取出。在基板處理裝置10設置於通過部122的情形下，設置有索引機器人121用的擋門與搬送機器人123用的擋門。
<控制部>
紫外線照射器2、移動機構12、旋轉機構14、氣體供給部42的開閉閥422、開關33及擋門係藉由控制部7所控制。
控制部7係電子電路機器，例如亦可具有資料處理裝置及儲存媒體(storage media)。例如資料處理裝置亦可為CPU(Central Processor Unit；中央處理器單元)等的運算處理裝置。儲存部亦可具有非暫時性的儲存媒體(例如ROM(read only memory；唯讀記憶體)或硬碟(hard disc))及暫時性的儲存媒體(例如RAM(random access memory；隨機存取記憶體))。對非暫時性的儲存媒體來說，例如亦可儲存將控制部7所執行的處理予以規定的程式(program)。藉由處理裝置執行該程式，控制部7能夠執行於程式中所規定的處理。理所當然地，控制部7所執行的處理之一部份或是全部亦可藉由硬體所執行。
<基板處理裝置的動作>
圖6係表示基板處理裝置10的動作之一例的流程圖。以初期來說，移動機構12係使基板保持部1在第二位置停止(圖2)，開關83係關閉。而且在此處作為一例，由排氣部61所進行的排氣係恆常進行。在步驟S1中，控制部7將擋門開啟，控制索引機器人121或搬送機器人123而將基板W1配置於基板保持部1之上，關閉擋門。
該基板W1係帶負電。例如在將純水(DIW；deionized water；去離子水)於基板W1的主表面流動的清洗處理中，多數電子從純水往氧化矽膜移動。因此在清洗處理後的基板W1帶負電的可能性很高。在此，已帶負電的基板W1被配置於基板保持部1之上。
接下來在步驟S2中，控制部7例如控制氣體供給部42(具體來說為開閉閥422)而開始氣體的供給。藉此，從開口部321a、322a的各者噴出氣體。例如可以採用氮作為氣體。另外步驟S1、S2的執行順序亦可相反，此等亦可並行而執行。
接下來在步驟S3中，控制部7係控制移動機構12而使基板保持部1靠近紫外線發射器2並停止在第一位置。在第一位置中，基板W1與紫外線發射器2之間的距離例如為數[mm]到數十[mm]左右。作為更具體的一個例子，例如可以採用3[mm]。另外在此情形下，電極81的厚度(沿著Z方向的厚度)被設定成比3[mm]還薄。藉此，能夠避開電極81與基板W1的碰撞。
接下來在步驟S4中，控制部7係控制旋轉機構14而使基板W1的旋轉開始，在步驟S5中將開關83打開，在步驟S6中，使紫外線照射器2開始紫外線的照射。
另外，控制部7亦可在作用空間H1的氛圍成為預定的氛圍之時執行一組步驟S4至步驟S6。例如控制部7對從步驟S3起算的經過時間進行計時。經過時間之計時能夠藉由計時器電路(timer circuit)等的計時電路而進行。控制部7判斷該經過時間是否大於預定之第一預定期間，在肯定地判斷時亦可執行一組步驟S4至步驟S6。或者，亦可將對作用空間H1的氛圍進行測量的感測器設置於基板處理裝置10。控制部7亦可基於該測量值來判斷作用空間H1的氛圍是否成為預定的氛圍。
而且，步驟S4至步驟S6的執行順序亦可適宜地變更。或者，步驟S4至步驟S6的至少任兩個步驟亦可並行而執行。
紫外線照射器2將紫外線照射於基板W1(步驟S6)，藉此基板W1的電荷被去除。其理由之一係可以認為於基板W1產生光電效果。也就是說，藉由紫外線的照射，電子從基板W1往作用空間H1被釋放出。例如可採用252[nm]以下的波長作為紫外線的波長。因為在該波長範圍下能夠有效率地去除基板W1的電荷。可以採用172±20[nm]之範圍內的波長作為更有效率的波長。
在圖6的例子中，基板W1於紫外線的照射中旋轉(步 驟S4、S6)，因此與基板W1不旋轉的情形相比，能夠更均勻地將紫外線照射於基板W1的主表面。
而且於紫外線的照射中，開關83打開(步驟S5、S6)，因此於紫外線照射中的作用空間H1係產生有電場。該電場的方向係從紫外線照射器2側朝向基板W1側的方向。因此，從基板W1被釋放出的電子因該電場而朝向從基板W1遠離的方向移動。更具體來說，該電子往電極81移動。該電子係從電極81經過開關83及直流電源82而流向接地。
因此，能夠抑制從基板W1被釋放出的電子在基板W1的正上方集聚的情形。因此，能夠抑制基板W1正上方的電子彼此相排斥而再度往基板W1積累的情形，亦即能夠抑制基板W1的再帶電。藉此，能夠提升除電處理的產量。
接下來在步驟S7中，控制部7係判斷針對基板W1的處理是否該結束。例如控制部7亦可在從步驟S6起算的經過時間超過第二預定時間之時，判斷處理應該結束。或者，例如也可以在基板處理裝置10設置用以測定基板W1之表面電位的表面電位計，控制部7基於其測定值來進行判斷。在判斷針對基板W1的處理不應結束之時，控制部7再次執行步驟S7。在判斷處理應該結束之時，於步驟S8中控制部7控制旋轉機構14而使基板W1的旋轉停止，在步驟8中使紫外線照射器2停止紫外線的照射，在步驟S9中將開關83關閉。藉由紫外線的照射停止，基板W1的除電結束，作用空間H1的電場藉由開關83的關閉消失。另外， 步驟S8至步驟S10的執行順序係可適宜地變更。或者，步驟S8至步驟S10的至少任兩者也可以彼此並行而執行。
如以上般，根據本基板處理裝置10能夠提升除電處理的產量。
順帶一提，若使紫外線照射器2的紫外線強度增大，從基板W1被釋放出的每單位時間的電子量便增大。因此，也可以藉此提升產量。另一方面，在於作用空間H1存在氧的情形下，若增大紫外線的強度，則紫外線作用於氧分子而產生的臭氧的量也增大。由於臭氧的氧化力強，基板W1的表面容易改變性質。也就是說，若為了提升產量而提升紫外線的強度，則基板W1的表面狀態容易改變。根據本基板處理裝置10不需增大紫外線的強度而能夠提升產量。換句話說，根據本基板處理裝置10能夠無關於提升產量而採用適合於基板W1的表面狀態之紫外線的強度。
而且，在圖6的例子中，步驟S5比步驟S6更早被執行。也就是說，在紫外線照射開始前形成有電場。藉此，即使是在紫外線剛開始照射後，電子亦迅速地從基板W1遠離。因此，與紫外線照射開始之後形成電場的情形比起來更能夠提升產量。
<氮的供給>
在上述的例子中，氣體供給部42係對作用空間H1供給惰性氣體(例如氮)(步驟S2)。藉此，能夠降低作用空間H1裡的氧濃度。接下來說明此利點。氧比起惰性氣體容易 離子化。因此，若作用空間H1的氧濃度高，從基板W1被釋放出的電子立即作用於氧分子而成為氧離子的可能性高。由於氧離子比單獨的電子重，在此情形下氧離子容易集聚於靠近基板W1的位置。若電子(離子)集聚於靠近基板W1的位置，該電子容易回到基板W1。
另一方面，在作用空間H1裡的氧濃度低，惰性氣體(氮)的濃度高的情形下，可以認為在更遠離基板W1的位置作用於氣體分子而離子化。在上述的例子中，氣體供給部42係將比氧更不容易離子化的惰性氣體(氮)供給至作用空間H1而降低氧濃度。因此，比起氧濃度高的情形，電子係於更遠離基板W1的位置離子化。藉此也可以抑制基板W1的再帶電。
<減壓>
排氣部61亦可吸引密閉空間內的氣體而將基板W1周圍的氣壓減壓。藉此能夠降低作用空間H1內的氧分子數。因此，從基板W1被釋放出的電子難以將氧離子化，難以集聚於基板W1的正上方。換句話說，電子容易從基板W1遠離。因此，能夠抑制基板W1的再帶電。另外，在此情形下亦可不設置氣體供給部42。
<電極的形狀>
在上述的例子中，電極81係具有網格狀的形狀，但亦可具有例如直線狀的形狀。圖7係概略性地表示電極81之構成的另外一例之俯視圖。例如電極81亦可具有於X方向延伸的直線狀形狀。在圖7的例子中，該電極81係設 置複數個。複數個電極81係相互地隔開間隔而彼此平行地延伸。複數個電極81係於Z方向上面對基板W1的主表面。
來自紫外線照射器2的紫外線係通過複數個電極81之間而照射於基板W1之主表面。在圖6的例子中，基板W1以兩點鎖鏈線表示。由紫外線的照射而從基板W1被釋放出的電子係往電極81移動。另外，並不一定要設置複數個電極81，亦可設置單一電極81。
圖8係概略性地表示電極81之構成的另外一例之俯視圖。從Z方向觀看，電極81係蛇行而延伸。在圖8的例子中，電極81係交互地具有於X方向延伸的部分與於Y方向延伸的部分。換句話說，電極81係直線性地蛇行。電極81係與基板W1之主表面的僅一部份對向。來自紫外線照射器2的紫外線通過未與電極81對向的部分而向基板W1的主表面照射。由紫外線的照射而從基板W1被釋放出的電子係朝電極81移動。
圖9係概略性地表示電極81之構成的另外一例之俯視圖。從Z方向觀看，電極81係具有環(ring)狀(圓周狀)之形狀。在圖9的例子中，該電極81係設置複數個。複數個電極81的直徑彼此不同，此等係相互地隔開間隔而配置成同心圓狀。在圖9的例子中，複數個電極81係與基板W1配置成同心圓狀。複數個電極81係在Z方向上與基板W1之主表面對向。在圖9的例子中，被配置在最外周側的電極81係在Z方向上與基板W1的周緣部分對向。來自紫外線 照射器2的紫外線通過複數個電極81之間而向基板W1的主表面照射。由紫外線的照射而從基板W1被釋放出的電子係朝電極81移動。另外，並不一定要設置複數個電極81，亦可設置單一電極81。
<電極的材質>
在上述的例子中，來自紫外線照射器2的紫外線係通過沒有設置電極81的區域而照射於基板W1，但不限於此。例如電極81亦可對於藉由紫外線照射器2所照射的紫外線具有透光性。更具體來說，電極81亦可為透明電極。例如該電極81係以將透明電極的材料(例如氧化銦錫)蒸鍍於石英玻璃而形成。在此情形下，電極81亦可在Z方向上與基板W1之主表面的全表面對向。圖10係概略性地表示電極81之構成的一例之圖。電極81例如具有圓形的形狀，與基板W1的主表面的全表面對向。來自紫外線照射器2的紫外線係穿過電極81而向基板W1照射。由紫外線的照射而從基板W1被釋放出的電子係朝電極81移動。
藉此，能夠提升從Z方向觀看之電極81的面積。也就是說，能夠增寬接收電子的面。因此，電極81易於接收電子。而且，能夠將電場均勻地形成。
<電極的位置>
在上述的例子中，電極81係配置於紫外線照射器2與基板W1之間。然而不限於此。例如電極81亦可配置於紫外線照射器2的上方(與基板保持部1為相反側)。藉此於電極81與基板保持部1之間亦產生電場。因此，從基板 W1被釋放出的電子朝電極81移動。由於紫外線照射器2的石英玻璃板21不具有導電性，電子可能蓄積於石英玻璃板21。即使在此情形下，能夠使從基板W1被釋放出的電子遠離基板W1，因此能夠抑制該電子回到基板W1。總之，在本基板處理裝置10中，只要電極81相對於基板W1適宜地被配置於紫外線照射器2側的位置即可。
另一方面，如圖2及圖3所示般，在電極81被配置於紫外線照射器2與基板W1之間的情形下，電子係能夠從電極81隔介開關83及直流電源82流向接地。藉此能夠抑制向石英玻璃板21等的電子之蓄積(帶電)。例如在接下來的點此為較佳。亦即，例如作業員維修基板處理裝置10之時，可不需要在意構件的帶電所引起的放電，因此能夠容易進行作業。
<紫外線照射器與電極>
有紫外線照射器2具有網格狀之電極的情形。圖11係概略性地表示紫外線照射器2之構成的一例之圖。在圖11中，為了使圖式簡單化，對於紫外線照射器2僅表示一對電極22、23及石英玻璃板21。
電極22係具有於XY平面擴張的平板狀的形狀，例如藉由不鏽鋼、鋁、鋁合金、銅、氧化銅、或者是此等合金所形成。電極23例如具有網格狀的形狀。也就是說，電極23係具有於XY平面擴張的平板狀的形狀，而且於電極23係形成有於Z方向貫通自己的複數個開口231。電極23係在Z方向上與電極22隔開間隔而面對面地配置。電極23 係相對於電極22位於石英玻璃板21側。電極23係例如藉由不鏽鋼、鋁、鋁合金、銅、氧化銅、或者是此等合金所形成。
於電極22、23之間的空間係存在有放電用的氣體。於電極22、23之間係施加有高頻率的高電壓。藉此，放電用氣體被激勵而成為準分子狀態。放電用氣體在從準分子狀態回到基底狀態時產生紫外線。該紫外線係通過網格狀的電極23的開口231，進一步地穿過石英玻璃板21而向外部(基板W1)照射。電極22亦能夠作為相對於紫外線的遮光部而發揮功能。藉此避開從紫外線照射器2的背面(上表面)側照射紫外線的情形。
在形成電場用的電極81具有網格狀形狀的情形下，電極81的開口率亦可設定得比紫外線用的電極23之開口率更大。藉此，能夠使已通過電極23之開口231的紫外線更有效率地向基板W1側通過。另外，此處所謂的電極23之開口率為相對於電極23之整體的面積(亦即，藉由電極23之外側的輪廓所包圍的面積)開口231之面積總和的比。電極81之開口率亦相同。
<點光源>
紫外線照射器2亦可藉由複數個點光源所構成。複數個點光源之各者係產生紫外線。在此情形下，於基板W1上的紫外線之強度分布產生不均勻性。在此情形下，較佳為電極81具有網格狀形狀。藉由該電極81能夠使來自各個點光源的紫外線散射或者繞射，使照射於基板W1上之 紫外線的強度分布更均勻。
而且，在散射用或繞射用的網格狀之構件被設置於該紫外線照射器2與電極81之間的情形下，電極81之開口率可設定成比該網格狀之構件的開口率更大。藉此也能夠使已通過該網格狀構件的紫外線更有效地往基板W1側通過。
變形例.
在紫外線照射器2的殼體以金屬構成的情形下，該殼體亦可接地。在此情形下，從Z方向觀看，雷極81亦可比石英玻璃板21之露出面更小。
雖然已經詳細地表示和描述了本發明，但是上述的描述在所有態樣中為例示性的而不是限制性的。因此，在本發明的範圍內，本發明可以適宜地變形或省略實施形態。

Claims (14)

  1. 一種基板處理裝置，用以對已帶電的基板進行降低前述基板之帶電量的處理，係具備：基板保持手段，用以保持前述基板；紫外線照射手段，以與由前述基板保持手段所保持的基板隔著空間而對向的方式配置，用以對前述基板照射紫外線；以及靜電場形成手段，於前述空間形成電場而使從前述基板被釋放出的電子遠離前述基板。
  2. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述靜電場形成手段係具備：第一電極，相對於由前述基板保持手段所保持的基板而配置於前述紫外線照射手段側；以及直流電源，將比前述基板保持手段更高的電位賦予前述第一電極。
  3. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述基板保持手段係接地。
  4. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中更具備將前述第一電極與前述直流電源之間的電性連接/電性非連接予以切換的開關。
  5. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述第一電極係配置於由前述基板保持手段所保持的基板與前述紫外線照射手段之間並與前述基板相對向。
  6. 如請求項5所記載之基板處理裝置，其中前述第一電極係具有直線狀、網格狀或圓周狀的形狀。
  7. 如請求項6所記載之基板處理裝置，其中前述紫外線照射手段係具有：一對第二電極，用以使紫外線產生，在前述紫外線照射手段及前述基板保持手段所排列的方向上彼此相對向地配置；在一對第二電極中的前述基板保持手段側之第二電極係具有用以使紫外線通過的網格狀形狀；前述第一電極係具有網格狀形狀；前述第一電極的開口率係大於前述基板保持手段側的前述第二電極之開口率。
  8. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述第一電極係由不鏽鋼、鋁、鋁合金、或其合金所形成。
  9. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述第一電極係透明電極，且配置於由前述基板保持手段所保持的基板與前述紫外線照射手段之間。
  10. 如請求項1至9中任一項所記載之基板處理裝置，其中更具備：氣體供給手段，用以將惰性氣體供給至由前述基板保持手段所保持的基板與前述紫外線照射手段之間的前述空間。
  11. 如請求項1至9中任一項所記載之基板處理裝置，其中具備：排氣部，用以將基板周圍的氣壓減壓。
  12. 一種基板處理系統，係具備：收容保持部，用以收容基板； 基板處理部，用以對基板施予處理；以及基板通過部，位於前述收容保持部與前述基板處理部之間，供往返於前述收容保持部與前述基板處理部之間的基板經過；於前述基板通過部係設有請求項1至9中任一項所記載之基板處理裝置。
  13. 一種基板處理方法，係對已帶電的基板進行降低前述基板之帶電量的處理，具備以下步驟：第一步驟，將前述基板配置於基板保持手段；第二步驟，紫外線照射手段對前述基板照射紫外線，前述紫外線照射手段係以相對於由前述基板保持手段所保持的前述基板隔著空間而對向的方式配置；以及第三步驟，靜電場形成手段於前述空間形成電場而使從前述基板被釋放出的電子遠離前述基板。
  14. 如請求項13所記載之基板處理方法，其中前述第三步驟係於前述第二步驟之前執行。
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