(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を基板に供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
基板の主面に向けて処理液を吐出する吐出部と、
前記吐出部に前記処理液を導く処理液供給部と、
前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍において前記吐出部と前記基板の前記主面との間に配置され、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差が付与されることにより前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する誘導電極と、
を備え、
前記誘導電極が、前記吐出部の前記吐出口の周囲を囲むとともに前記吐出口の中心軸に対して傾斜する傾斜面を有し、前記中心軸を含む面による前記傾斜面の任意の断面において、前記中心軸に垂直な方向に関する前記中心軸と前記傾斜面との間の距離が、前記吐出部と前記基板の前記主面との間にて前記吐出口に近づくほど長くな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、
前記誘導電極の前記傾斜面が、前記吐出口の前記中心軸を囲む環状であるとともに前記中心軸を中心とする回転面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、
前記誘導電極の前記傾斜面が、前記吐出口の中心を中心とする球面の一部であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記誘導電極の前記傾斜面が、前記吐出口の前記中心軸上に頂点を有する円錐面の一部であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記円錐面の母線と前記中心軸とのなす角度が４５°であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記傾斜面の外側のエッジの前記中心軸方向における位置が、前記吐出口の前記中心軸方向における位置に一致することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記吐出部が、前記処理液の液滴を前記基板に向けて噴出することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の基板処理装置であって、
前記吐出部が、前記処理液とキャリアガスとを前記吐出部の内部または前記吐出口近傍にて混合することにより前記処理液の前記液滴を生成することを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記処理液の比抵抗が１×１０２Ωｍ以上であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の基板処理装置であって、
前記処理液が純水であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の基板処理装置であって、
前記処理液が、純水に炭酸ガスを溶解させた炭酸ガス溶解水である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、処理液を基板に供給して基板を処理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程において、基板に対して処理液を供給して様々な処理が行われている。例えば、基板の洗浄処理では、基板に対して純水等の洗浄液を噴射することにより、基板の表面に付着したパーティクル等が除去される。
【０００３】
ところで、このような洗浄処理では、表面に絶縁膜が形成された基板と比抵抗が高い純水との接触により、基板の表面全体が帯電することが知られている。例えば、基板表面に酸化膜が形成されている場合には基板はマイナスに帯電し、基板表面にレジスト膜が形成されている場合にはプラスに帯電する。ここで、基板の帯電量が大きくなると、洗浄中や洗浄後におけるパーティクルの再付着や放電による配線の損傷等が発生する恐れがある。そこで、基板処理装置では、基板の帯電を抑制する様々な技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、回転する基板上に洗浄液を供給して洗浄する洗浄装置において、イオン化した窒素ガスを基板上の処理空間にパージした状態で洗浄を行うことにより、基板表面の帯電を抑制する技術が開示されている。また、特許文献２では、洗浄液が貯溜された処理槽に基板を浸漬して洗浄する洗浄装置において、洗浄液の交換時に基板に噴射する液体を、純水に炭酸ガスを溶解させることにより純水よりも比抵抗を下げた炭酸ガス溶解水とすることにより、基板表面の帯電を抑制する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３では、純水をノズルから高速にて噴出してノズルとの流動摩擦により帯電した純水の微小液滴を生成し、当該液滴を帯電した物質と接触させることにより、帯電物質の静電気を除去する除電装置が開示されており、当該除電装置の適用対象として、洗浄後の帯電した半導体基板が挙げられている。
【０００６】
一方、非特許文献１では、ノズルから噴出された純水のジェットがシリコンウエハに衝突したときに発生する帯電霧の発生機構に関する実験について記載されている。当該実験に利用される装置では、純水の噴出経路に誘導電極を配置してジェットの帯電量を制御することにより、帯電霧の帯電量が変更される。
【特許文献１】特開２００２−１８４６６０号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３７９１号公報
【特許文献３】特開平１０−１４９８９３号公報
【非特許文献１】浅野一明、下川博文，「水噴流とシリコンウエハの衝突による帯電霧」，静電気学会講演論文集’００（２０００．３），静電気学会，２０００年３月，ｐ．２５−２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のようにイオン化したガス雰囲気における洗浄処理では、基板表面に対してイオン化ガスを継続して効率良く供給することが難しく、基板の帯電抑制に限界がある。一方、特許文献２および特許文献３の装置では、洗浄処理中における基板の帯電を抑制することはできない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、吐出部から吐出される処理液に処理後の基板電位とは逆極性の電荷を効率良く誘導し、当該処理液を基板に供給して基板を処理することにより、処理中における基板の帯電を効率良く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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、処理液を基板に供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、基板の主面に向けて処理液を吐出する吐出部と、前記吐出部に前記処理液を導く処理液供給部と、前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍において前記吐出部と前記基板の前記主面との間に配置され、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差が付与されることにより前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する誘導電極とを備え、前記誘導電極が、前記吐出部の前記吐出口の周囲を囲むとともに前記吐出口の中心軸に対して傾斜する傾斜面を有し、前記中心軸を含む面による前記傾斜面の任意の断面において、前記中心軸に垂直な方向に関する前記中心軸と前記傾斜面との間の距離が、前記吐出部と前記基板の前記主面との間にて前記吐出口に近づくほど長くなる。
【００１０】
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、前記誘導電極の前記傾斜面が、前記吐出口の前記中心軸を囲む環状であるとともに前記中心軸を中心とする回転面である。
【００１１】
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、前記誘導電極の前記傾斜面が、前記吐出口の中心を中心とする球面の一部である。
【００１２】
請求項４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、前記誘導電極の前記傾斜面が、前記吐出口の前記中心軸上に頂点を有する円錐面の一部である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記円錐面の母線と前記中心軸とのなす角度が４５°である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記傾斜面の外側のエッジの前記中心軸方向における位置が、前記吐出口の前記中心軸方向における位置に一致する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記吐出部が、前記処理液の液滴を前記基板に向けて噴出する。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の基板処理装置であって、前記吐出部が、前記処理液とキャリアガスとを前記吐出部の内部または前記吐出口近傍にて混合することにより前記処理液の前記液滴を生成する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理液の比抵抗が１×１０２Ωｍ以上である。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の基板処理装置であって、前記処理液が純水である。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の基板処理装置であって、前記処理液が、純水に炭酸ガスを溶解させた炭酸ガス溶解水である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、処理液に効率良く電荷を誘導して基板の帯電を効率良く抑制することができる。請求項２および３の発明では、吐出口近傍におよそ均等に電荷を誘導することができる。請求項４および５の発明では、傾斜面を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す図である。基板処理装置１は、表面に絶縁膜が形成された半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）に洗浄液を供給して洗浄処理を行うことにより、基板９の表面に付着したパーティクル等の異物を除去する基板洗浄装置である。本実施の形態では、洗浄液として比抵抗が約１．８×１０５Ωｍの純水が用いられる。また、本実施の形態では、表面に酸化膜が形成された基板９に対する洗浄が行われる。
【００２２】
図１に示すように、基板処理装置１は、基板９を下側から保持する基板保持部２、基板９の上方に配置されて基板９の上側の主面（以下、「上面」という。）に向けて洗浄液を吐出する吐出部３、吐出部３に洗浄液を導く円管状の洗浄液供給部（すなわち、処理液供給部）４１、洗浄液供給部４１とは個別に吐出部３にキャリアガスを導くガス供給部４２、非導電性の支持部材３５を介して吐出部３に対して固定されて吐出部３と基板９との間において吐出部３の吐出口３１近傍に配置される誘導電極６、および、吐出部３を誘導電極６と共に基板９の上面に平行に基板９に対して相対的に移動する吐出部移動機構５を備える。図１では、図示の都合上、誘導電極６および基板保持部２の一部を断面にて描いている（図７においても同様）。
【００２３】
基板保持部２は、略円板状の基板９を下側および外周側から保持するチャック２１、基板９をチャック２１と共に回転する回転機構２２、および、チャック２１の外周を覆う処理カップ２３を備える。回転機構２２はチャック２１の下側に接続されるシャフト２２１、および、シャフト２２１を回転するモータ２２２を備え、モータ２２２が駆動されることにより、シャフト２２１およびチャック２１と共に基板９が回転する。処理カップ２３は、チャック２１の外周に配置されて基板９上に供給された洗浄液の周囲への飛散を防止する側壁２３１、および、処理カップ２３の下部に設けられて基板９上に供給された洗浄液を排出する排出口２３２を備える。
【００２４】
吐出部移動機構５は、先端に吐出部３が固定されたアーム５１、および、アーム５１を揺動するモータ５２を備える。基板処理装置１では、モータ５２が駆動されることにより、吐出部３がアーム５１と共に基板９の上面に平行に直線に近い円弧状に往復移動する。
【００２５】
図２は、吐出部３近傍を示す縦断面図である。図２では、図示の都合上、支持部材３５の図示を省略している（図５においても同様）。図２に示すように、吐出部３は内部混合型の二流体ノズルであり、吐出部３の中心軸３０（吐出口３１の中心軸でもある。）を中心とする円管状の洗浄液管３２を内部に備える。洗浄液管３２は吐出部３の上部において洗浄液供給部４１に接続されており、洗浄液管３２の内部の空間は、洗浄液供給部４１から供給された洗浄液が流れる洗浄液流路３２１となる。吐出部３の外壁部３４と洗浄液管３２との間の空間は、ガス供給部４２から供給されたキャリアガス（例えば、窒素（Ｎ２）ガスや空気であり、本実施の形態では、窒素ガス）が流れるガス流路３３となっており、ガス流路３３は洗浄液流路３２１の周囲を囲む。
【００２６】
吐出部３では、洗浄液管３２の先端が吐出口３１よりも内側（すなわち、図２中の上側）に位置しており、洗浄液管３２から噴出される洗浄液が吐出部３の内部においてキャリアガスと混合されることにより、洗浄液の微小な液滴が生成されてキャリアガスと共に吐出口３１から基板９（図１参照）に向けて噴出される。吐出口３１の内径は約２〜３ｍｍである。
【００２７】
吐出部３の洗浄液管３２（すなわち、吐出部３内の洗浄液流路３２１を形成する部位）、および、洗浄液管３２に接続される洗浄液供給部４１は、共に導電性カーボン（好ましくは、アモルファスカーボンやグラッシカーボン等のガラス状カーボン）または導電性樹脂（例えば、導電性ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）や導電性ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））により形成される。本実施の形態では、洗浄液管３２および洗浄液供給部４１は、ガラス状の導電性カーボンにより形成される。ガラス状カーボンは、均質かつ緻密な構造を有する硬質な炭素材料であり、導電性や耐薬品性、耐熱性等に優れる。
【００２８】
基板処理装置１では、洗浄液管３２と洗浄液供給部４１とが、基板９に洗浄液を供給する１つの洗浄液供給管とされ、当該洗浄液供給管全体が洗浄液に接触する導電性の接液部となる。基板処理装置１では、洗浄液管３２の先端近傍の部位に導電線８２が接続されており、図１に示すように、導電線８２を介して洗浄液管３２（図２参照）および洗浄液供給部４１が接地される。
【００２９】
図３は、誘導電極６の平面図である。誘導電極６は、導電性カーボン（好ましくは、アモルファスカーボンやグラッシカーボン等のガラス状カーボン）または導電性樹脂（例えば、導電性ＰＥＥＫや導電性ＰＴＦＥ）により形成されており、誘導電極６と吐出部３とは電気的に絶縁されている。図２および図３に示すように、誘導電極６は、吐出口３１の中心軸３０を中心とする環状であり、吐出部３の吐出口３１の周囲を囲むとともに吐出口３１の中心軸３０に対して傾斜する傾斜面６１を内側（すなわち、中心軸３０側）に有する。
【００３０】
本実施の形態では、傾斜面６１は、吐出口３１の中心を中心とする球面の一部である。したがって、傾斜面６１は吐出口３１の中心軸３０を囲む環状となり、中心軸３０を中心とする回転面（すなわち、中心軸３０を中心に物体を回転させた際の包絡面）となっている。また、中心軸３０を含む面による傾斜面６１の任意の断面では、中心軸３０に垂直な方向に関する中心軸３０と傾斜面６１との間の距離は、吐出部３と基板９の上面との間にて、吐出口３１に近づくほど長くなる。
【００３１】
基板処理装置１では、誘導電極６の傾斜面６１の外側のエッジ６１１（すなわち、中心軸３０からの距離が大きい方のエッジであり、中心軸３０方向において吐出口３１側のエッジ）の中心軸３０方向における位置が、吐出口３１の中心軸３０方向における位置に一致する。
【００３２】
図１に示す基板処理装置１では、誘導電極６が基板処理装置１外の電源８１に電気的に接続されることにより、導電性の接液部である洗浄液管３２（図２参照）と誘導電極６との間に電位差が付与される。これにより、吐出部３の吐出口３１近傍において洗浄液に電荷が誘導され、電荷が有する洗浄液の液滴が吐出部３から噴出される。
【００３３】
次に、基板処理装置１による基板９の洗浄について説明する。図４は、基板９の洗浄の流れを示す図である。図１に示す基板処理装置１では、まず、基板９が基板保持部２のチャック２１により保持された後、回転機構２２のモータ２２２が駆動されて基板９の回転が開始される（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００３４】
続いて、誘導電極６と吐出部３の洗浄液管３２との間に電位差が付与されることにより、吐出部３の吐出口３１近傍の部位（すなわち、洗浄液管３２の先端部）に電荷が誘導される（ステップＳ１３）。本実施の形態では、誘導電極６に対しておよそ−１０００Ｖの電位が与えられることにより、吐出部３の吐出口３１近傍にプラスの電荷が誘導される。
【００３５】
次に、吐出部移動機構５が駆動されて吐出部３および誘導電極６の移動（すなわち、揺動）が開始される（ステップＳ１４）。基板処理装置１では、吐出口３１近傍に電荷が誘導された状態において、吐出部３に対して洗浄液および窒素ガスが供給されることにより、吐出口３１近傍において洗浄液にプラスの電荷が誘導されるとともに洗浄液の微小な液滴が生成され、プラスの電荷が誘導された洗浄液の液滴が基板９の上面に向けて噴出（すなわち、吐出）されて基板９の洗浄が行われる（ステップＳ１５）。
【００３６】
そして、吐出部３および誘導電極６が、回転する基板９の上方において、基板９の上面に向けて洗浄液を吐出しつつ、基板９の上面に平行に基板９の中心と周縁部との間において直線に近い円弧状に一定速度にて往復移動を繰り返すことにより、基板９の上面全体に対して洗浄液の液滴が噴射され、上面に付着しているパーティクル等の異物が除去される。基板処理装置１では、基板９に対する洗浄液の液滴の噴出が行われている間、誘導電極６による吐出口３１近傍における洗浄液への電荷の誘導が並行して継続的に行われる。
【００３７】
基板９に対する洗浄液の液滴の噴射が継続された状態で、吐出部３の移動が所定の回数だけ行われて上面全体が洗浄されると、吐出部３からの洗浄液の吐出、および、吐出部３の基板９に対する相対移動が停止され、誘導電極６と洗浄液管３２との間への電位差の付与（すなわち、吐出口３１近傍への電荷の誘導）も停止される（ステップＳ１６）。その後、基板９の回転を継続して基板９を乾燥させた後に基板９の回転が停止され（ステップＳ１７）、基板９が基板処理装置１から搬出されて基板９に対する洗浄処理が終了する（ステップＳ１８）。
【００３８】
基板処理装置１では、基板９の上面に洗浄液の微小な液滴を高速にて衝突させることにより、上面に形成された微細なパターンを損傷することなく、上面に付着している有機物等の微小なパーティクルを効率良く除去することができる。
【００３９】
ところで、上面に酸化膜が形成された基板に対して、洗浄液に対する電荷誘導を行わずに洗浄処理を行った場合、基板の上面はマイナスに帯電する。なお、基板は洗浄前の状態ではほとんど帯電しておらず、上記帯電は洗浄処理により生じたものと考えられる。基板処理装置１では、誘導電極６と洗浄液管３２との間に電位差を付与することにより、電位差を付与せずに洗浄した場合の洗浄後の基板電位とは逆極性の電荷（すなわち、プラスの電荷）が誘導された洗浄液の液滴を生成し、当該洗浄液の液滴により基板９を洗浄することにより洗浄中および洗浄後における基板９の帯電（すなわち、洗浄処理による基板９の帯電）を抑制することができる。
【００４０】
基板処理装置１では、吐出部３の吐出口３１近傍に誘導電極６を設けることにより、洗浄液の液滴に対する電荷の誘導を、基板処理装置１の構造を簡素化しつつ容易に実現することができる。
【００４１】
誘導電極６では、吐出口３１の周囲を囲む傾斜面６１の中心軸３０を含む面による任意の断面において、中心軸３０と傾斜面６１との間の距離が吐出口３１に近づくほど長くされる。誘導電極６がこのような形状とされることにより、例えば、吐出口３１の周囲を囲む円環板状の誘導電極が設けられる場合に比べて、吐出口３１に近接した位置における誘導電極６の面積を大きくすることができるため、洗浄液に効率良く電荷を誘導することができる。その結果、基板９の帯電を効率良く抑制することが実現される。
【００４２】
また、誘導電極６の傾斜面６１が、吐出口３１の中心軸３０を囲む環状であるとともに中心軸３０を中心とする回転面とされることにより、洗浄液の吐出を妨げることなく、吐出口３１近傍におよそ均等に電荷を誘導することができる。さらには、傾斜面６１が吐出口３１の中心を中心とする球面の一部とされることにより、吐出口３１からの距離を傾斜面６１全体において均一とすることができるため、誘導電極６において吐出口３１に可能な限り近接させた表面の面積を大きくして、より効率良く洗浄液に電荷を誘導することができる。
【００４３】
誘導電極６では、傾斜面６１の外側のエッジ６１１の中心軸３０方向における位置が、吐出口３１の中心軸３０方向における位置に一致することにより、吐出口３１よりも基板９側においてのみ電荷を誘導することができるため、さらに効率良く洗浄液に電荷を誘導することができる。
【００４４】
基板処理装置１では、吐出部３として二流体ノズルを利用することにより、洗浄液の液滴を容易に生成することができるとともに、液滴の生成および噴出に係る機構を小型化することもできる。また、洗浄液として中性の純水が用いられることにより、酸性溶液（例えば、炭酸ガス溶解水）等との接触により劣化する可能性がある銅配線等が基板９に設けられている場合であっても、これらの配線を劣化させることなく、基板９に対する洗浄処理を基板９の帯電を抑制しつつ行うことができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。図５は、第２の実施の形態に係る基板処理装置の吐出部３近傍を示す縦断面図である。図５に示すように、第２の実施の形態に係る基板処理装置は、図１に示す基板処理装置１の誘導電極６とは形状が異なる誘導電極６ａを備える。その他の構成は図１および図２と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００４６】
図６は誘導電極６ａを示す平面図である。図５および図６に示すように、誘導電極６ａは、吐出部３の吐出口３１の中心軸３０を中心とする環状であり、吐出口３１の周囲を囲むとともに吐出口３１の中心軸３０に対して傾斜する傾斜面６１ａを内側（すなわち、中心軸３０側）に有する。
【００４７】
本実施の形態では、傾斜面６１ａは、吐出口３１よりも基板９（図１参照）側において吐出口３１の中心軸３０上に頂点を有する円錐面の一部であり、当該円錐面の母線と中心軸３０とのなす角度は４５°とされる。また、傾斜面６１ａの外側のエッジ６１１の中心軸３０方向における位置は、吐出口３１の中心軸３０方向における位置に一致する。
【００４８】
第２の実施の形態に係る基板処理装置による基板９の洗浄の流れは、第１の実施の形態（図４参照）と同様であり、誘導電極６ａと洗浄液管３２との間に電位差を付与することにより洗浄液に電荷を誘導し、当該洗浄液の液滴により基板９を洗浄することにより洗浄中および洗浄後における基板９の帯電を抑制することができる。
【００４９】
第２の実施の形態に係る基板処理装置では、中心軸３０を含む面による誘導電極６ａの傾斜面６１ａの任意の断面において、中心軸３０に垂直な方向に関する中心軸３０と傾斜面６１ａとの間の距離が、吐出部３と基板９の上面との間にて、吐出口３１に近づくほど長くなる。これにより、例えば、吐出口３１の周囲を囲む円環板状の誘導電極が設けられる場合に比べて、吐出口３１に近接した位置における誘導電極６の面積を大きくすることができるため、洗浄液に効率良く電荷を誘導することができる。また、誘導電極６ａの傾斜面６１ａが、吐出口３１の中心軸３０を囲む環状であるとともに中心軸３０を中心とする回転面とされることにより、洗浄液の吐出を妨げることなく、吐出口３１近傍におよそ均等に電荷を誘導することができる。
【００５０】
誘導電極６ａでは、傾斜面６１ａが円錐面の一部とされることにより、傾斜面６１ａを切削等により容易に形成することができる。また、傾斜面６１ａの母線と中心軸３０とのなす角度が４５°とされることにより、傾斜面６１ａの吐出口３１側および基板９側の両側において、傾斜面６１ａを吐出口３１に均等に近接させることができるため、より効率良く洗浄液に電荷を誘導することができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。図７は、第３の実施の形態に係る基板処理装置１ａを示す図である。基板処理装置１ａでは、洗浄液として、純水に炭酸ガス（ＣＯ２）を溶解させた炭酸ガス溶解水が用いられる。図７に示すように、基板処理装置１ａでは、図１に示す基板処理装置１の構成に加えて、炭酸ガス溶解水を生成する気液混合器４３をさらに備える。その他の構成は図１および図２と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００５２】
図７に示すように、基板処理装置１ａでは、吐出部３に洗浄液を導く洗浄液供給部４１に気液混合器４３が接続されており、気液混合器４３には、図示省略の純水供給源および炭酸ガス供給源にそれぞれ接続される純水供給管４４および炭酸ガス供給管４５が接続されている。
【００５３】
気液混合器４３の内部には、中空糸分離膜等により形成された気体透過性および液体不透過性のガス溶解膜が設けられる。気液混合器４３内部では、ガス溶解膜により隔てられた２つの供給室に純水および炭酸ガスがそれぞれ個別に供給されており、炭酸ガスの圧力が純水の圧力よりも高くされることにより、炭酸ガスがガス溶解膜を透過して純水中に溶解して炭酸ガス溶解水が生成される。なお、純水中に溶解している不要なガスは、図示省略の真空ポンプにより脱気される。
【００５４】
気液混合器４３では、炭酸ガス溶解水の比抵抗が所定の値となるように炭酸ガスや純水の供給圧等が制御される。炭酸ガス溶解水の比抵抗は、好ましくは、１×１０２Ωｍ以上４×１０３Ωｍ以下（より好ましくは、５×１０２Ωｍ以上４×１０３Ωｍ以下）とされ、本実施の形態では、約１×１０３Ωｍとされる。
【００５５】
基板処理装置１ａでは、第１の実施の形態と同様に、電荷が誘導された洗浄液の液滴により基板９を洗浄することにより、洗浄中および洗浄後における基板９の帯電を抑制することができる。また、誘導電極６に傾斜面６１が設けられることにより、吐出口３１に近接した位置における誘導電極６の面積を大きくすることができるため、洗浄液に効率良く電荷を誘導することができる。
【００５６】
基板処理装置１ａでは、特に、洗浄液として純水よりも比抵抗が低い（すなわち、導電性が高い）炭酸ガス溶解水を用いることにより、洗浄液の液滴と基板９との衝突時に発生する基板９の上面上の帯電をより一層抑制することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５８】
第１の実施の形態に係る基板処理装置１では、誘導電極６の傾斜面６１がその一部となる球面の中心が、吐出口３１の中心から、例えば基板９側にずれていてもよい。この場合であっても、傾斜面６１と吐出口３１との間の距離がおよそ均一になるため、より効率良く洗浄液に電荷を誘導することができる。
【００５９】
上記実施の形態に係る基板処理装置の誘導電極では、傾斜面の外側のエッジ６１１は、必ずしも中心軸３０方向において吐出口３１と一致しなくてもよく、例えば、吐出口３１と基板９との間に位置していてもよい。
【００６０】
図８、図９、図１０．Ａ、図１０．Ｂおよび図１１．Ａは、上記実施の形態とは異なる形状の傾斜面を有する誘導電極の例を示す縦断面図であり、図１０．Ｃおよび図１１．Ｂは誘導電極の平面図である。図８に示す誘導電極６ｂでは、球面の一部である傾斜面６１の外側の面６２も中心軸３０に対して傾斜する傾斜面とされる。図９に示す誘導電極６ｃでは、傾斜面６１ｂは、中心角が９０°の円弧を中心軸３０から離して回転させた回転面とされる。
【００６１】
図１０．Ａおよび図１０．Ｂは、誘導電極６ｄを図１０．Ｃ中のＡ−ＡおよびＢ−Ｂの位置で切断した断面図である。誘導電極６ｄでは、傾斜面６１ｃの内側のエッジ６１２および外側のエッジ６１１が平面視において略矩形（具体的には、角部が円弧状の面取り形状とされた正方形）とされる。傾斜面６１ｃのうち、当該矩形の直線状の各辺を内外のエッジとする４つの面は図１０．Ａに示すように円筒面であり、当該４つの平面に挟まれる４つの角部の面は図１０．Ｂに示すように球面の一部とされる。
【００６２】
図１１．Ａおよび図１１．Ｂに示す誘導電極６ｅでは、傾斜面６１ｄは、基板処理装置の吐出口よりも基板側において吐出口の中心軸３０上に頂点を有する四角錐面の一部とされる。誘導電極の傾斜面は、また、吐出口の中心軸上に頂点を有する四角錐面以外の多角錐面の一部とされてもよく、吐出口に対して凸となる凸面とされてもよい。
【００６３】
誘導電極との間に電位差が付与される吐出部３の接液部は、必ずしも洗浄液管３２に設けられる必要はなく、例えば、洗浄液供給部４１が導電線８２を介して接地されてもよい。また、誘導電極と吐出部３側の接液部との間への電位差の付与は、例えば、誘導電極を接地して接液部を電源８１に接続することにより行われてもよく、電源８１の両極をそれぞれ、誘導電極および接液部に接続することにより行われてもよい。ただし、基板処理装置の構造の簡素化の観点からは、上記実施の形態のように、接液部が接地され、誘導電極が電源８１に接続されることが好ましい。
【００６４】
吐出部３は、必ずしも内部混合型の二流体ノズルには限定されず、例えば、洗浄液とキャリアガスとを吐出部の外部に個別に噴出し、吐出口３１近傍にて混合することにより洗浄液の液滴を生成する外部混合型の二流体ノズルであってもよい。また、基板処理装置では、他の装置にて生成された洗浄液の液滴が吐出部３に供給され、当該液滴が吐出部３からキャリアガスと共に噴出されてもよく、吐出部３に洗浄液のみが供給されて液滴として噴出されてもよい。
【００６５】
基板処理装置では、吐出部３から必ずしも洗浄液の液滴が吐出される必要はなく、例えば、柱状の流れにて洗浄液が吐出されて基板９の洗浄が行われてもよく、また、超音波が付与された洗浄液が吐出されて基板９の洗浄が行われてもよい。なお、上述のように、基板処理装置は、基板９の洗浄による帯電を抑制することができるため、液柱による洗浄よりも基板９の帯電量が大きくなる液滴による洗浄に特に適している。
【００６６】
上記実施の形態に係る基板処理装置では、洗浄により生じる基板の電位の極性および帯電量は、基板の種類（例えば、半導体基板の上面における絶縁膜の種類や配線金属の種類、およびそれらの組み合わせ）によって異なるため、基板処理装置において誘導電極と吐出部３との間に付与される電位差は、基板の種類に合わせて様々に変更される。例えば、基板上にレジスト膜が形成されている場合、洗浄により基板の上面がプラスに帯電するため、誘導電極にはプラスの電圧がかけられ、洗浄液にマイナスの電荷が誘導される。
【００６７】
第１および第２の実施の形態に係る基板処理装置では、洗浄液として純水以外の液体が利用されてもよく、例えば、フッ素系洗浄液である日本ゼオン株式会社のゼオローラ（登録商標）や、スリーエム社のノベック（登録商標）ＨＦＥ（比抵抗：３．３×１０７Ωｍ）等の比抵抗が比較的高い液体が洗浄液として利用されてもよい。また、第３の実施の形態に係る基板処理装置１ａでは、炭酸ガス溶解水に代えて、キセノン（Ｘｅ）等の希ガスやメタンガス等を純水に溶解させたもの、または、塩酸やアンモニア水、過酸化水素水等の薬液を純水に僅かに混合した水溶液が、純水よりも比抵抗が低い洗浄液として利用されてもよい。塩酸やアンモニア等の薬液を純水に溶解させる場合には、気液混合器４３に代えてミキシングバルブ等が利用される。上述のように、上記実施の形態に係る基板処理装置は、基板９の洗浄による帯電を抑制することができるため、比抵抗が低い洗浄液に比べて基板９の帯電量が大きくなる比抵抗が高い洗浄液（すなわち、比抵抗が１×１０２Ωｍ以上の洗浄液）による洗浄に特に適している。
【００６８】
上記実施の形態に係る基板処理装置は、基板の洗浄以外の様々な処理に利用されてもよく、例えば、薬液洗浄された後の基板のリンス処理に利用されてもよい。この場合、純水等のリンス液が基板に供給される処理液として用いられる。また、基板処理装置は、プリント配線基板やフラットパネル表示装置に使用されるガラス基板等、半導体基板以外の様々な基板の処理に利用されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施の形態に係る基板処理装置を示す図である。
【図２】吐出部近傍を示す縦断面図である。
【図３】誘導電極の平面図である。
【図４】基板の洗浄の流れを示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る基板処理装置の吐出部近傍を示す縦断面図である。
【図６】誘導電極の平面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る基板処理装置を示す図である。
【図８】誘導電極の他の例を示す縦断面図である。
【図９】誘導電極の他の例を示す縦断面図である。
【図１０．Ａ】誘導電極の他の例を示す縦断面図である。
【図１０．Ｂ】誘導電極の縦断面図である。
【図１０．Ｃ】誘導電極の平面図である。
【図１１．Ａ】誘導電極の他の例を示す縦断面図である。
【図１１．Ｂ】誘導電極の平面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，１ａ    基板処理装置
３    吐出部
６，６ａ〜６ｅ    誘導電極
９    基板
３０    中心軸
３１    吐出口
３２    洗浄液管
４１    洗浄液供給部
６１，６１ａ〜６１ｄ    傾斜面
６１１    エッジ
【図１】
0004592643.tif 000002
【図２】
0004592643.tif 000003
【図３】
0004592643.tif 000004
【図４】
0004592643.tif 000005
【図５】
0004592643.tif 000006
【図６】
0004592643.tif 000007
【図７】
0004592643.tif 000008
【図８】
0004592643.tif 000009
【図９】
0004592643.tif 000010
【図１０．Ａ】
0004592643.tif 000011
【図１０．Ｂ】
0004592643.tif 000012
【図１０．Ｃ】
0004592643.tif 000013
【図１１．Ａ】
0004592643.tif 000014
【図１１．Ｂ】
0004592643.tif 000015