(57)【要約】【課題】処理液の金属汚染の問題を生じることなく、処理液の除電を達成することができる基板処理装置および処理液の除電方法を提供すること。【解決手段】ウエハＷに対して処理液による処理を実施するための処理室１と、この処理室１に処理液を供給するための処理液キャビネット２とを備えている。処理液キャビネット２には、処理液タンク９に貯留されている処理液を処理室１に供給するための供給配管１０が備えられている。供給配管１０の途中部には、ヒータ１２が介装されている。ヒータ１２は、石英を用いて形成され、処理液が流通可能な石英管１５を備えており、石英管１５は、アース線１７を介して接地されている。これにより、供給配管１０を流れる処理液が石英管１５と接液したときに、石英管１５およびアース線１７を介して、処理液に帯びている電荷を除去することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して処理液による処理を実施するための処理部と、
処理液を貯留するための貯留槽と、
この貯留槽から前記処理部に処理液を供給するための配管とを備え、
前記貯留槽または前記配管の少なくとも一部は、石英を用いて形成され、接地されていることを特徴とする、基板処理装置。
【請求項２】
基板に対して処理液による処理を施すための処理部と、処理液を貯留するための貯留槽と、この貯留槽から前記処理部に処理液を供給するための配管とを備える基板処理装置における処理液の除電方法であって、
前記貯留槽または前記配管は、石英を用いて形成された石英部分を有しており、
前記石英部分を接地し、前記石英部分に処理液を接液させて、前記処理部に供給される処理液を除電することを特徴とする、処理液の除電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などに代表される各種基板を処理するための基板処理装置およびその基板処理装置における処理液の除電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に処理液を供給して、その基板の表面を処理液で洗浄する処理などが行われる。
たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の洗浄処理を実施するための装置は、隔壁により区画された処理室内に、複数本のチャックピンで基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルとを備えている。処理時には、スピンチャックによって基板が回転されつつ、その基板の表面の回転中心付近にノズルから処理液が供給される。基板の表面上に供給された処理液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の表面上を周縁に向けて流れる。これによって、基板の表面の全域に処理液が行き渡り、基板の表面に対する処理液による洗浄処理が達成される。
【０００３】
処理室に隣接して、ノズルに処理液を供給するための処理液キャビネットが設けられている。この処理液キャビネットには、処理液タンクなどが備えられており、処理液タンクに貯留されている処理液が供給配管を通してノズルに供給されるようになっている。また、処理液の温度を調節する必要があるときには、供給配管の途中部に、処理液を加温するためのヒータが介在されるとともに、そのヒータよりも処理液の流通方向における下流側に、処理液を処理液タンクに戻すための帰還配管が分岐接続される。そして、ノズルに対する処理液の供給が停止されている間は、処理液タンクから送り出される処理液が、帰還配管を介して処理液タンクに戻される。これにより、処理液タンク、供給配管および帰還配管を処理液が循環し、処理液タンクに溜められた処理液が一定の温度に調節された状態に維持される。
【特許文献１】特開２００６−２４７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような装置では、処理液として塩酸などの薬液が用いられることが多いことから、処理液タンク、供給配管および帰還配管の材料として、一般に、耐薬液性に優れた樹脂材料が用いられている。ところが、それらが樹脂材料で形成されていると、処理液の循環中に、その処理液が樹脂材料との摩擦により帯電してしまう。帯電した処理液が基板に供給されると、処理液から基板への放電が生じ、この放電により、基板に形成されているデバイスが破壊されるおそれがある。また、処理液の帯電量が限界量を超えると、処理液タンクに配置されている測温センサなどへの放電が生じ、測温センサなどが破壊されるおそれがある。
【０００５】
これらの問題を回避するため、たとえば、アモルファスカーボンや金属などの導電性部材を処理液と接液可能な位置に設け、この導電性部材を接地しておくことにより、処理液の除電を達成することが考えられる。しかしながら、この手法では、アモルファスカーボンや金属などの導電性部材の成分が処理液に溶出することによる処理液汚染（金属汚染）という新たな問題が発生する。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、処理液の金属汚染の問題を生じることなく、処理液の除電を達成することができる基板処理装置および処理液の除電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板に対して処理液による処理を実施するための処理部（１）と、処理液を貯留するための貯留槽（９）と、この貯留槽から前記処理部に処理液を供給するための配管（１０）とを備え、前記貯留槽または前記配管の少なくとも一部（１５；２１）は、石英を用いて形成され、接地されていることを特徴とする、基板処理装置である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、貯留槽または配管の少なくとも一部が石英を用いて形成され、その石英で形成された石英部分が接地されているので、処理液が石英部分に接液したときに、処理液の除電を達成することができる。石英は絶縁性を有しており、石英部分と処理液との接液による除電のメカニズムは必ずしも明らかではないが、帯電している処理液が石英部分に接液すると、石英部分に誘導帯電が生じ、この石英部分の電荷が逃がされることにより、結果的に処理液の除電が達成されると考えられる。また、石英は金属材料ではないので、貯留槽または配管の一部に石英が用いられても、処理液の金属汚染を引き起こすおそれはない。そのため、処理液の金属汚染の問題を生じることなく、処理液の除電を達成することができる。その結果、デバイス破壊やセンサ破壊などを防止することができ、かつ、金属汚染および帯電を生じていない処理液による良好な基板処理を達成することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、基板（Ｗ）に対して処理液による処理を実施するための処理部（１）と、処理液を貯留するための貯留槽（９）と、この貯留槽から前記処理部に処理液を供給するための配管（１０）とを備える基板処理装置における処理液の除電方法であって、前記貯留槽または前記配管は、石英を用いて形成された石英部分（１５；２１）を有しており、前記石英部分を接地し、前記石英部分に処理液を接液させて、前記処理部に供給される処理液を除電することを特徴とする、処理液の除電方法である。
【００１０】
この方法によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。
この基板処理装置は、基板の一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置であって、ウエハＷに対して処理液による処理を実施するための処理室１と、この処理室１と別置され、処理室１に処理液を供給するための処理液キャビネット２とを備えている。
【００１２】
処理室１は、隔壁で区画されており、その内部に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック３と、このスピンチャック３に保持されたウエハＷの表面（上面）に処理液を供給するためのノズル４と、ウエハＷから流下または飛散する処理液を受け取るためのカップ５とを備えている。
スピンチャック３は、たとえば、複数個の挟持部材６でウエハＷを挟持することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持することができ、さらにその状態でほぼ鉛直な軸線まわりに回転することによって、その保持したウエハＷをほぼ水平な姿勢を保ったまま回転させることができる。
【００１３】
なお、スピンチャック３としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの下面を真空吸着することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持し、さらにその状態でほぼ鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
ノズル４は、スピンチャック３の上方に設けられたアーム７の先端に取り付けられている。アーム７は、カップ５の側方でほぼ鉛直に延びた支持軸８に支持されており、この支持軸８の上端部からほぼ水平に延びている。支持軸８は、その中心軸線まわりに回転可能に設けられていて、支持軸８を回転させることにより、アーム７を水平面内で揺動させて、ノズル４をスピンチャック３に保持されたウエハＷの上方に配置したり、カップ５の外側に設定された待機位置に配置したりすることができる。
【００１４】
なお、ノズル４としては、このようなスキャンノズルの形態を有するものに限らず、処理室１内に固定的に配置された固定ノズルが採用されてもよい。
ウエハＷの処理時には、スピンチャック３によってウエハＷが回転されつつ、その回転しているウエハＷの表面にノズル４から処理液が供給される。ウエハＷの表面に供給された処理液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、その供給位置からウエハＷの周縁に向けて流れる。また、これと並行して、アーム７が所定角度範囲内で揺動されて、ウエハＷの表面上で、ノズル４からの処理液の供給位置がスキャン（移動）される。これにより、ウエハＷの表面の全域にまんべんなく処理液が行き渡って、ウエハＷの表面に対する処理液を用いた処理が達成される。
【００１５】
ウエハＷに対する処理は、処理液を用いた処理であれば、たとえば、ウエハＷの表面に塩酸などの薬液または純水を供給して、そのウエハＷの表面からパーティクルや各種金属不純物などの不要物を除去する洗浄処理であってもよい。薬液を用いる場合、薬液による処理後に、ウエハＷの表面に純水を供給して、そのウエハＷの表面から薬液を洗い流すリンス処理が行われることが好ましい。また、ウエハＷの表面に酸化処理液を供給して、そのウエハＷの表面に酸化膜を形成させる酸化処理であってもよい。あるいは、ウエハＷの表面にＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）などのレジスト剥離液を供給して、そのウエハＷの表面から不要となったレジスト膜を除去するレジスト剥離処理であってもよいし、ウエハＷの表面にポリマー除去液を供給して、ウエハＷの表面のポリマー（レジスト残渣）を除去するポリマー除去処理であってもよい。
【００１６】
処理液キャビネット２には、処理液を貯留する処理液タンク９と、この処理液タンク９に貯留されている処理液をノズル４に供給するための供給配管１０とが備えられている。処理液タンク９は、耐薬液性を有する樹脂材料で形成されている。また、供給配管１０は、主として、耐薬液性を有する樹脂材料で形成されているが、後述するように、その一部が石英を用いて形成されている。
【００１７】
供給配管１０は、その一端が処理液タンク９に貯留されている処理液中に配置されており、処理液キャビネット２から処理室１へと延びて、その他端がノズル４に接続されている。この供給配管１０の途中部には、処理液タンク９側から順に、処理液タンク９に貯留されている処理液を汲み出すためのポンプ１１と、このポンプ１１の作用により供給配管１０を流れる処理液の温度調節を行うためのヒータ１２と、処理液に含まれている異物を除去するためのフィルタ１８と、供給配管１０を開閉するためのバルブ１３が介装されている。また、供給配管１０には、フィルタ１８とバルブ１３との間において、帰還配管１４が分岐して接続されている。この帰還配管１４には、バルブ１９が介装されている。帰還配管１４の先端は、処理液タンク９に接続されている。
【００１８】
装置運転中は、ポンプ１１およびヒータ１２が常に駆動されており、ウエハＷの処理時には、バルブ１９が閉じられるとともにバルブ１３が開かれて、ポンプ１１の作用により供給配管１０を流れる処理液がノズル４へ供給される。一方、ウエハＷの処理を行わない時（ウエハＷの表面への処理液の供給を行わない時）には、バルブ１９が開かれるとともにバルブ１３が閉じられて、供給配管１０を流れる処理液が帰還配管１４を通して処理液タンク９に戻される。これにより、ウエハＷの処理を行わない時には、処理液タンク９、供給配管１０および帰還配管１４からなる循環路を処理液が循環することになる。こうして処理液を循環させておくことによって、処理液を一定温度に温度調節して、その温度調節された処理液を処理液タンク９に貯留しておくことができる。そして、バルブ１９を閉じるとともにバルブ１３を開いたときに、速やかに、その一定温度に温度調節された処理液をノズル４に供給することができる。
【００１９】
ヒータ１２は、図３に示すように、石英を用いて形成された石英管１５と、加熱用ランプ１６とを備えている。石英管１５は、供給配管１０の一部を構成しており、ポンプ１１を駆動することによって処理液タンク９側から送られてくる処理液をバルブ１３側へ流通させることができる。より具体的には、石英管１５は、断面Ｕ字型の円筒中空容器であり、それぞれ径が異なる外管１５ａと内管１５ｂとを備えている。そして、外管１５ａと内管１５ｂとの間には、処理液を流通させることができる流路ＳＰが形成されている。内管１５ｂには、加熱用ランプ１６が嵌入されている。また、外管１５ａと内管１５ｂとの間には、外管１５ａの頂壁とは反対側に、流体入口管１５ｃおよび流体出口管１５ｄが形成されている。そして、ポンプ１１を駆動させて、石英管１５の流体入口管１５ｃから流路ＳＰに処理液を流通させるとともに、加熱用ランプ１６を点灯させることにより、その石英管１５を流通する処理液を加温することができる。
【００２０】
石英管１５は、アース線１７を介して接地されている。これにより、供給配管１０を流れる処理液が石英管１５と接液したときに、石英管１５およびアース線１７を介して、処理液に帯びている電荷を除去することができる。
たとえば、石英からなるビーカに処理液（たとえば、ＳＰＭ）を入れ、これに帯電したフッ素樹脂部材を近づけて、処理液を−５ｋＶに帯電させた後、そのビーカにアース線を接続して接地する実験を行ったところ、処理液が徐々に除電されていき、１０秒程度が経過した時点で処理液の電圧が０Ｖに低下した。この実験結果から、帯電している処理液が石英管１５に接液すると、石英管１５に誘導帯電が生じ、この石英管１５の電荷がアース線１７を通して逃がされることにより、結果的に処理液の除電が達成されるのではないかと考えられる。
【００２１】
石英は金属材料ではないので、供給配管１０の一部が石英管１５で構成されていても（供給配管１０に石英管１５が介装されていても）、処理液の金属汚染を引き起こすおそれはない。そのため、この基板処理装置では、処理液の金属汚染の問題を生じることなく、処理液の除電を達成することができる。その結果、処理液の放電によるデバイス破壊やセンサ破壊などを防止することができ、かつ、金属汚染および帯電を生じていない処理液をウエハＷに供給することができ、ウエハＷの処理液による良好な処理を達成することができる。
【００２２】
図２は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。この図２において、図１に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図２に示す基板処理装置では、処理液タンク９は、その一部２１が石英を用いて形成され、残りの部分が耐薬液性を有する樹脂材料を用いて形成されている。そして、その石英で形成された部分（石英部分）２１は、処理液タンク９の内面に露出して配置され、処理液タンク９に貯留されている処理液に接液している。また、石英部分２１は、アース線２２を介して接地されている。
【００２３】
処理液タンク９に溜められている処理液が石英部分２１に接液することにより、その石英部分２１およびアース線２２を介して、処理液に帯びている電荷を除去することができる。したがって、図１に示す基板処理装置と同様な効果を達成することができる。
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、図１に示す基板処理装置では、石英を用いて形成されたヒータを接地する構成としたが、供給配管１０の一部を石英で形成して接地する構成としてもよい。また、図１に示す基板処理装置では、供給配管１０の一部が石英を用いて形成され、図２に示す基板処理装置では、処理液タンク９の一部が石英を用いて形成されているとしたが、処理液タンク９および／または供給配管１０の全体が石英で形成されていてもよい。
【００２４】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図３】ヒータの構成を図解的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      処理室
９      処理液タンク
１０    供給配管
１５    石英管
１７    アース線
２１    石英部分
２２    アース線
Ｗ      ウエハ
【図１】
2007234814.tif 000003
【図２】
2007234814.tif 000004
【図３】
2007234814.tif 000005