(57)【要約】      （修正有）【課題】疎水性の基板であってもウエット工程の評価に使用できる評価用基板を作成することができる基板処理方法を提供する。【解決手段】処理液のミストＭ１を介して汚染用物質Ｄを分散させるので、疎水性の基板Ｗであっても基板Ｗの全面にわたって均等にミストＭ１を塗布し、乾燥することにより汚染用物質Ｄを固着することが出来る。したがって、疎水性の基板Ｗであってもウエット工程における汚染用物質の付着を再現した評価用基板を作製できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性の基板に対して汚染用物質を付着させる基板処理方法において、
処理液のミストを疎水性の基板の全面に供給することにより、疎水性の基板の全面に汚染用物質を塗布する塗布過程と、
疎水性の基板の全面に供給された処理液のミストを乾燥させて、疎水性の基板の全面に汚染用物質を付着させる乾燥過程と、
を備えていることを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理方法において、
前記塗布過程は、汚染用物質を含む処理液のミストを疎水性の基板の全面に供給することを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理方法において、
前記塗布過程は、疎水性の基板の全面に処理液のミストを供給するミスト供給過程と、疎水性の基板の上方に汚染用物質を散布する散布過程と、を備えていることを特徴とする基板処理方法。
【請求項４】
疎水性の基板に対して汚染用物質を付着させる基板処理装置において、
疎水性の基板を載置する載置台と、
前記載置台に載置された疎水性の基板の全面に処理液のミストを供給することにより、疎水性の基板の全面に汚染用物質を塗布する塗布手段と、
前記塗布手段により疎水性の基板の全面に塗布された処理液を乾燥させて、疎水性の基板の全面に汚染用物質を付着させる乾燥手段と、
を備えてい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において、
前記塗布手段は、疎水性の基板の全面に汚染用物質を含む処理液のミストを供給する汚染用物質含有処理液ミスト化手段であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記塗布手段は、疎水性の基板の全面に処理液のミストを供給する処理液ミスト化手段と、疎水性の基板の上方に汚染用物質を散布する散布手段とを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記載置台を囲うチャンバをさらに備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項４から７のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記乾燥手段は、載置台に付設された加熱手段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、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機ＥＬ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスプレイ用基板、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、太陽電池用基板（以下、単に基板と称する）を処理する基板処理方法及びその装置に係り、特に、基板に汚染用物質を付着させて評価用の基板を作製する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、標準粒子希釈液に空気を供給して標準粒子をエアロゾル化するエアロゾル発生器と、このエアロゾル発生器の内部に基板を配置可能な粒子付着槽とを備えた基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この基板処理装置は、純水及び標準粒子分散液によりエアロゾル発生器内で標準粒子希釈液を生成させ、生成した標準粒子希釈液を内部に収容した基板に対して供給する。これにより、表面検査機校正用の標準汚染基板や、洗浄装置評価用の標準汚染基板が作成される。
【０００４】
また、この種の方法として、微粒子分散液を調製し、この微粒子分散液をピペットで一定量だけ取り出し、この微粒子分散液を基板の表面にピペットで分割して配置し、この基板を加熱して、微粒子分散液の溶媒を蒸発させることで評価用基板を作製するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
この方法は、基板の表面に不均一なパターンで微粒子を付着させるので、洗浄後にパターンを観察することで、予期せぬ事象で微粒子が付着する二次汚染を判定することができる。したがって、作成された評価用基板を使用して処理を行うことにより、洗浄装置等の適切な評価を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３３５５１５号公報
【特許文献２】特開平９−２６６１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
半導体製造には、大きく分けてドライ工程とウェット工程とがあり、その割合は現状ではおよそ１：１である。これらの工程においては、デバイス性能を悪化させ、歩留まりを低下させる原因となるパーティクルが付着する可能性が潜んでいる。しかしながら、従来の装置は、エアロゾルによりパーティクルを基板に付着させて評価用の基板を作製するので、ドライ状態でパーティクルを付着させた評価用基板しか作製できない。したがって、ウェット工程の評価に使用する評価用基板を作製することができないという問題がある。
【０００８】
ところで、基板の表面は、純水が濡れやすい親水性と、純水が弾きやすく濡れにくい疎水性（例えば、フォトレジスト膜などの有機膜）との特性を有するものが存在する。基板の表面が親水性である場合には、純水に汚染用物質を分散させた処理液を基板に供給し、基板を回転させて乾燥させることで基板の全面における汚染用物質の分布をほぼ均一にできる。したがって、汚染用物質の濃度が低い処理液を基板に供給すると、汚染用物質がまばらにかつ均等に全面に付着させることができ、汚染用物質の濃度が高い処理液を基板に供給すると、汚染用物質が密にかつ均等に全面に付着させることができる。しかしながら、基板の表面が疎水性である場合には、処理液が基板の全面を均一に覆うことができないので、汚染用物質を基板の全面に均一に付着させることができないという問題がある。そのため、上記のようなウエット式では、疎水性の基板に対して全面に汚染用物質を付着させることができないので、疎水性の基板ではウエット工程の評価用基板を作成することができない。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、疎水性の基板であってもウエット工程の評価に使用できる評価用基板を作成することができる基板処理方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、疎水性の基板に対して汚染用物質を付着させる基板処理方法において、処理液のミストを疎水性の基板の全面に供給することにより、疎水性の基板の全面に汚染用物質を塗布する塗布過程と、疎水性の基板の全面に供給された処理液のミストを乾燥させて、疎水性の基板の全面に汚染用物質を付着させる乾燥過程と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、塗布過程にて疎水性の基板の全面に汚染用物質を塗布し、乾燥過程にて疎水性の基板の全面に汚染用物質を付着させる。塗布過程は、処理液のミストを介して汚染用物質を付着させるので、疎水性の基板であっても基板の全面にわたって均等にミストを塗布することができる。したがって、疎水性の基板であってもウエット工程における汚染用物質の付着を再現した評価用基板を作製できる。
【００１２】
また、本発明において、前記塗布過程は、汚染用物質を含む処理液のミストを疎水性の基板の全面に供給することが好ましい（請求項２）。
【００１３】
汚染用物質を含む処理液のミストを供給するので、一度の供給で汚染用物質を塗布することができる。また、汚染用物質を含む処理液による汚染用物質の付着であるので、ウエット工程における汚染に極めて近い状態を再現できる。
【００１４】
また、本発明において、前記塗布過程は、疎水性の基板の全面に処理液のミストを供給するミスト供給過程と、疎水性の基板の上方に汚染用物質を散布する散布過程と、を備えていることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
ミスト供給過程で処理液のみのミストを供給し、散布過程で上方に汚染用物質を散布することで、疎水面上にある処理液のミストに汚染用物質を取り込ませることができる。したがって、汚染用物質を基板の疎水面上に塗布することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、疎水性の基板に対して汚染用物質を付着させる基板処理装置において、疎水性の基板を載置する載置台と、前記載置台に載置された疎水性の基板の全面に処理液のミストを供給することにより、疎水性の基板の全面に汚染用物質を塗布する塗布手段と、記塗布手段により疎水性の基板の全面に塗布された処理液を乾燥させて、疎水性の基板の全面に汚染用物質を付着させる乾燥手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、載置台に載置された疎水性の基板の全面に、塗布手段により処理液のミストを供給し、乾燥手段により、塗布された処理液を乾燥させて、疎水性の基板の全面に汚染用物質を付着させることができる。塗布手段により処理液のミストを介して汚染用物質を付着させるので、疎水性の基板であっても基板の全面にわたって均等にミストを塗布することができる。したがって、疎水性の基板であってもウエット工程における汚染用物質の付着を再現した評価用基板を作製できる。
【００１８】
また、本発明において、前記塗布手段は、疎水性の基板の全面に汚染用物質を含む処理液のミストを供給する汚染用物質含有処理液ミスト化手段であることが好ましい（請求項５）。
【００１９】
汚染用物質含有処理液ミスト化手段により汚染用物質を含む処理液のミストを供給するので、一度の供給で汚染用物質を塗布することができる。
【００２０】
また、本発明において、前記塗布手段は、疎水性の基板の全面に処理液のミストを供給する処理液ミスト化手段と、疎水性の基板の上方に汚染用物質を散布する散布手段とを備えていることが好ましい（請求項６）。
【００２１】
塗布手段で処理液のみのミストを供給し、散布手段で上方に汚染用物質を散布することで、疎水面上にある処理液のミストに汚染用物質を取り込ませることができる。したがって、汚染用物質を基板の疎水面上に塗布することができる。
【００２２】
また、本発明において、前記載置台を囲うチャンバをさらに備えていることが好ましい（請求項７）。
【００２３】
チャンバにより汚染物質以外の物質が紛れ込むことを防止できるので、評価用基板を正確に作製できる。
【００２４】
また、本発明において、前記乾燥手段は、載置台に付設された加熱手段であることが好ましい（請求項８）。
【００２５】
加熱手段により基板の全体を加熱するので、疎水面上のミストを短時間で乾燥させることができ、評価用基板の作製時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る基板処理方法によれば、塗布過程にて疎水性の基板の全面に汚染用物質を塗布し、乾燥過程にて疎水性の基板の全面に汚染用物質を付着させる。塗布過程は、処理液のミストを介して汚染用物質を付着させるので、疎水性の基板であっても基板の全面にわたって均等にミストを塗布することができる。したがって、疎水性の基板であってもウエット工程における汚染用物質の付着を再現した評価用基板を作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例に係る基板処理装置の全体を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、評価用基板の作製方法１に係る処理過程を示した模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、評価用基板の作製方法２に係る処理過程を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の全体を示す概略構成図である。
【００２９】
本実施例に係る基板処理装置は、載置台１を備えている。載置台１は、処理対象の基板Ｗが水平姿勢で載置される。ここでいう基板Ｗは、上面が疎水性の特性を有するものである。疎水性の特性を有するものとしては、例えば、ベアシリコンや、フォトレジスト膜などの有機膜がある。
【００３０】
載置台１は、基板Ｗの外径とほぼ同程度の径を有し、内部にヒータ３と冷却器５とを設けられている。ヒータ３は、載置台１に載置された基板Ｗを加熱し、冷却器５は、載置台１に載置された基板Ｗを冷却する。
【００３１】
なお、上記のヒータ３が本発明における「乾燥手段」及び「加熱手段」に相当する。
【００３２】
チャンバ７は、載置台１の全体を囲って設けられている。チャンバ７の底部には、電動モータ９が設けられている。電動モータ９は、回転軸１１を鉛直方向に向けた縦置きで配置されている。回転軸１１は、載置台１の底面中央部に先端部が連結されている。電動モータ９が作動されると、載置台１は鉛直軸周りに水平面内で回転される。
【００３３】
排液口１３は、チャンバ７の底面の一部位に形成されている。排液口１３は、チャンバ７の内部と外部とを連通している。排液口１３には、排液管１５の一端側が連通接続され、他端側が図示しない回収設備に連通接続されている。排液管１５は、開閉弁１７を設けられている。この開閉弁１７が開放されると、チャンバ７の底部に貯留している処理液が排出される。
【００３４】
排気口１９は、チャンバ７の底面の一部位に形成されている。排気口１９には、排気管２１の一端側が連通接続され、他端側が減圧ポンプ２３に連通接続されている。また、排気管２１には、開閉弁２５が設けられている。開閉弁２５を開放して減圧ポンプ２３を作動させると、チャンバ７内を減圧することができる。
【００３５】
ミスト化ノズル２７と散布ノズル２９は、載置台１の回転中心における上方に相当するチャンバ７の天井面に設けられている。ミスト化ノズル２７は、処理液供給配管３１の一端側が連通接続されている。処理液供給配管３１は、他端側が溶媒供給源に連通接続されている。流量調整弁３３は、処理液供給配管３１に設けられ、処理液供給排管３１を流通する溶媒の流量を調整する。流量調整弁３３とミスト化ノズル２７との間には、分岐管３５の一端側が連通接続されている。分岐管３５の他端側は、貯留タンク３７に挿入されている。また、分岐管３５は、流量調整弁３９と、圧送ポンプ４１とが設けられている。
【００３６】
貯留タンク３７は、汚染用物質を含む処理液を貯留している。処理液は、予め所定濃度の汚染用物質を溶媒に混合されている。なお、汚染用物質は、評価用基板の使用目的に応じて、汚染用物質の種類や、その粒子の径を決めてある。汚染用物質としては、例えば、ＰＳＬ（Polystyren Latex）と呼ばれるポリスチレンや、シリコン酸化物（SiO2）、窒化珪素（SiN）の微粒子が挙げられる。特に、ＰＳＬは、標準粒子として広く用いられているので、入手しやすく好適である。処理液の溶媒としては、例えば、純水、有機溶剤が挙げられる。有機溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）やハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）などが挙げられる。乾燥時の効率を考慮すると、純水よりも有機溶剤が好ましく、蒸気圧が高いものが好ましい。上述した溶媒供給源は、上述した処理液の溶媒を供給する。
【００３７】
上述したミスト化ノズル２７は、貯留タンク３７から所定流量で供給された、汚染用物質を含む処理液をチャンバ７の内部に噴霧する。また、溶媒だけをチャンバ７の内部に噴霧することもできる。ミスト化ノズル２７は、例えば、２流体ノズルや１流体ノズル、ネブライザーなどの噴霧手段により、汚染用物質を含む処理液や溶媒をミスト化してチャンバ７内に供給する。因みに、ミスト化ノズル２７による処理液のミストは、例えば、マイクロオーダであり、汚染用物質は数十ｎｍ程度の大きさである。
【００３８】
なお、上記のミスト化ノズル２７が本発明における「塗布手段」及び「処理液ミスト化手段」並びに「汚染用物質含有処理液ミスト化手段」に相当する。
【００３９】
上述した散布ノズル２７は、キャリア配管４３の一端側が連通接続されている。キャリア配管４３の他端側には、ドライ窒素ガス供給源が連通接続されている。流量調整弁４５は、ドライ窒素ガス供給源からのドライ窒素ガスの流量を調整する。流量調整弁４５と散布ノズル２７との間には、第１の汚染用物質タンク４７と第２の汚染用物質タンク４９とが連通されている。第１の汚染用物質タンク４７は、流量調整弁５１を備え、第２の汚染物質タンク４９は、流量調整弁５３を備えている。第１の汚染用物質タンク４７は、例えば、上述したような汚染用物質の粒子径が小さなものを貯留し、第２の汚染用物質タンク４９は、第１の汚染用物質タンク４９が貯留する汚染用物質よりも大きな粒子径の汚染用物質を貯留している。
【００４０】
なお、上記の散布ノズル２７が本発明における「散布手段」に相当する。
【００４１】
流量調整弁４５を開放し、流量調整弁５１または流量調整弁５３を開放することにより、所望する粒子径の汚染用物質をドライ窒素ガスとともに散布ノズル２７からチャンバ７内に供給することができる。
【００４２】
ここで、上述した構成の基板処理装置を用いて、ウエット工程の評価用基板の作製例について説明する。
【００４３】
＜作製方法１＞
【００４４】
図２を参照する。なお、図２（ａ）〜（ｃ）は、評価用基板の作製方法１に係る処理過程を示した模式図である。
【００４５】
まず、チャンバ７内に疎水性の基板Ｗを搬入し、載置台１に疎水面を上面にして載置させる。そして、開閉弁１７を閉止させたまま、開閉弁２５を開放させて減圧ポンプ２３を作動させる。これによりチャンバ７内を減圧するとともに、余分なパーティクル等をチャンバ７から排出する。チャンバ７の内圧を所定の圧力に達したら、開閉弁２５を閉止させて減圧ポンプ２３を停止させる。次に、流量調整弁３３を閉止させたまま、流量調整弁３９を開放させるとともに、圧送ポンプ４１を作動させる。これにより、チャンバ７の内部にミスト化ノズル２７から汚染用物質を含む処理液がミストＭ１で供給される（図２（ａ））。
【００４６】
なお、上記の過程が本発明における「塗布過程」に相当する。
【００４７】
すると、疎水性の基板Ｗの上面に汚染用物質を含む処理液のミストＭ１が基板Ｗの全面にわたって付着する（図２（ｂ））。ミストＭ１は、汚染用物質Ｄを含んでいる。なお、汚染用物質を含む処理液の供給は、基板Ｗの疎水面においてミストがまとまらない程度の量とするのが好ましい。基板Ｗの上面が疎水性であるので、大量にミストＭ１を供給すると、近隣のミストＭ１が結合して大きなかたまりとなって疎水面上で不安定となり、移動してしまう恐れがあるからである。
【００４８】
次に、載置台１のヒータ３を加熱して、載置台１とともに基板Ｗを加熱する。これにより汚染用物質Ｄを含む処理液のミストＭ１のうち、溶媒だけが蒸発する。したがって、ミストＭ１の中の汚染用物質Ｄだけが疎水性の基板Ｗに付着する（図２（ｃ））。また、必要であれば、冷却器５により基板Ｗを所定温度に冷却する。
【００４９】
なお、上記の過程が本発明における「乾燥過程」に相当する。
【００５０】
その後、チャンバ７の減圧を開放し、汚染用物質Ｄを全面に付着された疎水性の基板Ｗをチャンバ７から搬出する。
【００５１】
＜作製方法２＞
【００５２】
図３を参照する。なお、図３（ａ）〜（ｄ）は、評価用基板の作製方法２に係る処理過程を示した模式図である。
【００５３】
まず、チャンバ７内に疎水性の基板Ｗを搬入して載置台１に載置させる。そして、チャンバ７内を減圧して余分なパーティクル等を排出する。チャンバ７内の圧力が所定圧に達したら、減圧ポンプ２３を停止させる。次に、流量調整弁３９を閉止させたまま、流量調整弁３３を開放させる。これにより、チャンバ７の内部にミスト化ノズル２７から、溶媒（処理液）のみがミストＭ２で供給される（図３（ａ））。
【００５４】
すると、疎水性の基板Ｗの上面に溶媒（処理液）のみのミストＭ２が基板Ｗの全面にわたって付着する（図３（ｂ））。ミストＭ２が大量に供給されないことが好ましいのは、上述した作成方法１と同様である。
【００５５】
次に、開閉弁５１を開放させるとともに、例えば、流量調整弁４５を開放する。これにより、汚染用物質Ｄがドライ窒素ガスとともに散布ノズル２９からチャンバ７内に散布される（図３（ｃ））。これにより、基板Ｗの上面にあるミストＭ２に汚染用物質Ｄが取り込まれる。
【００５６】
なお、上記の二つの過程が本発明における「塗布過程」に相当し、図３（ｃ）の過程が本発明における「散布過程」に相当する。
【００５７】
次に、載置台１のヒータ３を加熱して、載置台１とともに基板Ｗを加熱する。これにより汚染用物質Ｄを含む処理液のミストＭ２のうち、溶媒だけが蒸発する。したがって、ミストＭ２の中の汚染用物質Ｄが疎水性の基板Ｗに付着する（図３（ｃ））。
【００５８】
なお、上記の過程が本発明における「乾燥過程」に相当する。
【００５９】
その後、チャンバ７の減圧を開放し、汚染用物質Ｄを全面に付着された疎水性の基板Ｗをチャンバ７から搬出する。
【００６０】
本実施例方法によると、処理液のミストＭ１，Ｍ２を介して汚染用物質Ｄを付着させるので、疎水性の基板Ｗであっても基板Ｗの全面にわたって均等にミストＭ１，Ｍ２を塗布することができる。したがって、疎水性の基板Ｗであってもウエット工程における汚染用物質の付着を再現した評価用基板を作製できる。
【００６１】
また、作製方法１は、汚染用物質Ｄを含む処理液のミストＭ１を基板Ｗに対して供給するので、一度で汚染用物質Ｄを基板Ｗに塗布することができる。また、汚染用物質Ｄを含む処理液による汚染用物質Ｄの付着であるので、ウエット工程における汚染に極めて近い状態を再現できる。
【００６２】
また、作成方法２は、処理液のみのミストＭ２を供給し、基板Ｗの上方に汚染用物質Ｄを散布することで、疎水面上にある処理液のミストＭ２に汚染用物質Ｄを取り込ませることができる。したがって、汚染用物質Ｄを基板の疎水面上に塗布することができる。
【００６３】
また、本実施例装置によると、載置台１に載置された疎水性の基板Ｗの全面に、処理液のミストＭ１，Ｍ２を供給し、ヒータ３により、塗布された処理液を乾燥させて、疎水性の基板Ｗの全面に汚染用物質Ｄを付着させることができる。処理液のミストＭ１，Ｍ２を介して汚染用物質Ｄを付着させるので、疎水性の基板Ｗであっても基板Ｗの全面にわたって均等にミストＭ１，Ｍ２を塗布することができる。したがって、疎水性の基板Ｗであってもウエット工程における汚染用物質の付着を再現した評価用基板を作製できる。
【００６４】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６５】
（１）上述した実施例では、ヒータ３による乾燥を行ったが、例えば、蒸気圧が高い処理液である場合には、減圧ポンプ２３でチャンバ７の内部をさらに減圧することにより乾燥させるようにしてもよい。また、電動モータ９を低速回転させて乾燥を行うようにしてもよい。
【００６６】
（２）上述した実施例では、載置台１が回転可能に構成されているが、回転により乾燥を行わないのであれば、電動モータ９を省略してもよい。
【００６７】
（３）上述した実施例では、チャンバ７で載置台１を囲っているが、清浄な環境であって、汚染用物質Ｄ以外の物質が周囲から紛れ込まないのであれば、チャンバ７を省略してもよい。
【００６８】
（４）上述した実施例では、常温においてミストを供給したが、例えば、冷却器５により基板Ｗを冷却しておくようにしてもよい。これによりチャンバ７内に供給されたミストの基板Ｗへの付着を促進させることができる。
【００６９】
（５）上述した実施例では、作製方法１と作製方法２の両方に対応できる装置構成としているが、一方のみを実施する場合には、他方の構成を省略することができる。
【符号の説明】
【００７０】
Ｗ  …  基板
１  …  載置台
３  …  ヒータ
５  …  冷却器
３  …  ヒータ
７  …  チャンバ
２７  …  ミスト化ノズル
２９  …  散布ノズル
Ｍ１，Ｍ２  …  ミスト
Ｄ  …  汚染用物質
【図１】
2013201200.tif 000003
【図２】
2013201200.tif 000004
【図３】
2013201200.tif 000005