(57)【要約】【課題】内面の断面形状が略楕円形に形成された処理液供給ノズルを、簡単かつ安価に製造することができる処理液供給ノズルの製造方法を提供すること。【解決手段】加熱ステップでは、チューブ２０の端部２１が加熱され（図Ａ参照。）、チューブ２０の端部２１が軟化する。挿入ステップでは、軟化したチューブ２０の端部２１の内部に、整形用治具２２が挿入される（図Ｂ参照。）。整形用治具２２の挿入により、チューブ２０の端部２１が、整形用治具２２の挿入により、チューブ２０のうち整形部２７の両側の側辺側辺２７Ａ，２７Ｂと当接する部分は拡げられ、それ以外の部分がチューブ２０の弾性力により狭められる。冷却ステップでは、チューブ２０の端部２１にスプレー状の冷却剤が吹き付けられて（図Ｃ参照。）、チューブ２０の端部２１が急冷される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置において基板に処理液を供給するために用いられ、少なくとも先端部において、その内面の断面形状が略楕円形に形成された筒状の処理液供給ノズルを製造する方法であって、
円筒形状の樹脂チューブを加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップの加熱により昇温された前記樹脂チューブの内部に、前記樹脂チューブの端部から整形用治具を挿入して、少なくとも端部における内面の断面形状が略楕円形となるように、前記樹脂チューブを変形させる挿入ステップと、
前記挿入ステップ後の樹脂チューブを冷却する冷却ステップとを含むことを特徴とする、処理液供給ノズル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板処理装置において基板に処理液を供給する処理液供給ノズルを製造する方法に関する。基板処理装置における処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、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等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程には、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による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この基板処理装置では、処理液供給ノズルを用いて基板の表面に処理液が供給される。
この処理液供給ノズルは、たとえば、円筒形状の樹脂チューブを所定長さに切断して形成された円筒形状の流通管を備え、基板の上方位置にその吐出口を基板の表面に向けて配置されている。
【０００３】
しかしながら、処理液供給後において、流通管の内面に付着した処理液が、吐出口から液滴となって落下し（ぼた落ち）、基板汚染の原因となるおそれがある。
そこで、処理液供給ノズルの先端部において、内面の断面形状を楕円形に形成して、処理液と処理液供給ノズルの内面との接触面積が大きくすることが考えられる。このため、処理液の液滴の表面張力が作用する面積が大きくなり、処理液が吐出口周辺の流通管の内面に保持され易くなる。これにより、吐出口からの処理液の液滴の落下を抑制することができる。処理液供給ノズルの内面の断面形状を楕円形に形成した構成は、たとえば特許文献１や特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２１１８９７号公報
【特許文献２】特開平８−２００７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、内面の断面形状が楕円形の処理液供給ノズルを成形品で作製するためには専用の型を設ける必要があり、そのため、コストアップになるおそれがある。その一方で、内面の断面形状が楕円形の処理液供給ノズルを成形品以外で作製しようとすると、その製造工程が複雑になるおそれがある。
そこで、この発明の目的は、内面の断面形状が略楕円形に形成された処理液供給ノズルを、簡単かつ安価に製造することができる処理液供給ノズルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板処理装置（１）において基板（Ｗ）に処理液を供給するために用いられ、少なくとも先端部（１４）において、その内面の断面形状が略楕円形に形成された筒状の処理液供給ノズル（３）を製造する方法であって、円筒形状の樹脂チューブ（２０）を加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップの加熱により昇温された前記樹脂チューブの内部に、前記樹脂チューブの端部（２１）から整形用治具（２２）を挿入して、少なくとも端部における内面の断面形状が略楕円形となるように、前記樹脂チューブを変形させる挿入ステップと、前記挿入ステップ後の樹脂チューブを冷却する冷却ステップとを含むことを特徴とする、処理液供給ノズル製造方法である。
【０００６】
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、高温の樹脂チューブの内部に整形用治具を挿入することで、樹脂チューブを、その内面の断面形状が略楕円形となるように変形させる。このため、樹脂チューブの製造を簡単に行うことができる。しかも、整形用治具だけを用いるので、特殊な金型を用いる場合と比較して、安価に樹脂チューブを製造することができる。
【０００７】
また、円筒形状の樹脂チューブを、内面の断面形状を略楕円形に変形させるので、その形状変化をスムーズに行うことができる。そのため、内面の断面形状が略楕円形の処理液供給ノズルをより簡単に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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方法により製造される処理液供給ノズル３が搭載された基板処理装置１の構成を模式的に示す図である。
この基板処理装置１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におけるデバイス形成領域側の表面に対して、薬液による洗浄処理を施すための枚葉型の装置である。
【０００９】
基板処理装置１は、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２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面の中央部に処理液を供給するための処理液供給ノズル３と、スピンチャック２の周囲を取り囲み、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４とを備えている。
スピンチャック２は、モータ５と、このモータ５の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース６と、スピンベース６の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材７とを備えている。これにより、スピンチャック２は、複数個の挟持部材７によってウエハＷを挟持した状態で、モータ５の回転駆動力によってスピンベース６を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース６とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【００１０】
処理液供給ノズル３は、スピンチャック２の上方で、吐出口８（図２参照。）をウエハＷの回転中心付近に向けて配置されている。この処理液供給ノズル３には、処理液供給管９が接続されており、処理液供給源からの処理液が処理液供給管９を通して供給されるようになっている。処理液供給管９の途中部には、処理液供給ノズル３への処理液の供給および供給停止を切り換えるための処理液バルブ１０が介装されている。
【００１１】
処理液としては、たとえば、ＢＨＦ（緩衝ふっ酸：Buffered HF）を用いることができる。ＢＨＦを用いる場合は、処理液の粘度が低い。その他、処理液として、塩酸過酸化水素水混合液、ふっ酸、塩酸、リン酸、酢酸、アンモニア、過酸化水素水、クエン酸、蓚酸、ＴＭＡＨ、ＤＩＷ（脱イオン化された純水）などを用いることができる。
図２は、処理液供給ノズル３の構成を示す図解的な断面図である。図３Ａは、図２の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。図３Ｂは、図２の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。
【００１２】
処理液供給ノズル３は、たとえば、いわゆるストレートノズルの構成を有している。処理液供給ノズル３は、フッ素系樹脂（ＰＦＡ樹脂）により構成されたケーシング１１を備え、このケーシング１１の先端に、処理液を外部空間１２に向けて吐出するための吐出口８を有している。
ケーシング１１は、円筒形状の主部１３と、この主部１３から連続し、ケーシング１１の先端部をなす楕円筒状の先端部１４（図２で示す下端部）とを備え、チューブ２０の端部２１を加熱成形によって変形させることにより得られる。ケーシング１１の内部には、処理液流路１５が形成されており、処理液流路１５の先端が吐出口８として開口し、その反対側の端部先端が、処理液を導くための処理液ポート１６を形成している。その処理液導入ポート１６に処理液供給管９が接続される。
【００１３】
先端部１４は、その断面形状における内面長径Ｄ１と内面短径Ｄ２との比が、たとえば３．３４：１に設定されている。先端部１４の寸法は、先端部１４の内面の断面積が主部１３の内面の断面積とほぼ等しくなるように設定されている。そのため、主部１３と先端部１４とで、処理液の流速が同一である。したがって、処理液供給ノズル３に所定流量の処理液を供給したときにおいて、処理液供給ノズル３から吐出される処理液の流速を、内面断面積が等しい円筒形状の処理液供給ノズルを用いる場合の流速に等しくすることができる。
【００１４】
処理液供給ノズル３の寸法の一例として、主部１３は、その内径Ｄ０がたとえば４ｍｍに設定されており、先端部１４は、その断面形状の内面長径Ｄ１がたとえば６．７１ｍｍ、その内面短径Ｄ２がたとえば２ｍｍに設定されている。
処理液バルブ１０が開かれると、処理液供給管９から処理液供給ノズル３の処理液流路１５に供給された処理液は、吐出口８から外部空間１２に向けて吐出し、ウエハＷの表面上に供給される。
【００１５】
ケーシング１１は、その縦断面形状が管軸方向に沿って、円形から楕円形に連続的に変化している。そのため、処理液流路１５を流通する処理液に乱流が生じにくい。これにより、吐出口８からのスムーズな処理液の吐出が可能となる。
処理液供給後において、処理液流路１５の内面に付着した処理液が、吐出口８から液滴となって、ウエハＷ上に落下し、ウエハＷ上を汚染するおそれがある。
【００１６】
この実施形態では、処理液供給ノズル３の先端部１４が楕円筒形状に形成されている。そのため、同じ内面断面積の円筒形状の処理液供給ノズルを用いる場合と比較して、処理液と処理液供給ノズル３の内面との接触面積が大きい。このため、このため、処理液の液滴の表面張力が作用する面積が大きくなり、吐出口８の周辺において、処理液が処理液流路１５の内面に保持され易くなる。これにより、吐出口８からの処理液の液滴の落下を抑制することができる。
【００１７】
とくに、ＢＨＦは粘度が低いので、処理液としてＢＨＦを用いる場合、処理液供給ノズル３の吐出口８からＢＨＦが液滴として落下することが考えられる。しかし、処理液供給ノズル３の先端部１４において、内面の断面形状が楕円形に形成されているので、吐出口８からのＢＨＦの液滴の落下を抑制することができる。
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、処理液供給ノズル３の製造工程を示す模式的な断面図である。図５は、図４Ｂの切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図である。
【００１８】
処理液供給ノズル３の製造工程では、昇温したチューブ２０の内部に整形用治具２２を挿入して行う加熱成形により、先端部１４が楕円筒形状に形成されたケーシング１１が作製される。この処理液供給ノズル３の製造方法は、加熱ステップと、挿入ステップと、冷却ステップとを含む。
加熱ステップでは、たとえば加熱コイル２３を用いて、チューブ２０の端部２１を加熱する（図３Ａ参照。）。加熱コイル２３からの加熱によって、チューブ２０の端部２１は所定の温度（例えば２００℃）に昇温する。チューブ２０の材料であるフッ素系樹脂が熱可塑性樹脂であるため、昇温に伴ってチューブ２０の端部２１が軟化する。
【００１９】
挿入ステップでは、軟化したチューブ２０の内部に、端部２１から、整形用治具２２が挿入される（図３Ｂ参照。）。
整形用治具２２は、たとえばステンレス製の長尺の本体２５と、本体２５の根元部に取り付けられて、作業者が整形用治具２２を保持するために握るためのグリップ２６とを備えている。本体２５は、図５に示すようにその横断面形状が略扁平形状に形成されている。本体２５は、チューブ２０の内面を整形する整形部２７と、整形部２８の先端側に設けられ、整形部２７をチューブ２０の内部に案内するための案内部２８とを備えている。整形部２７では、本体２５の両側の側辺２７Ａ，２７Ｂが互いに平行に延びている。
【００２０】
整形用治具２２の整形部２７の幅寸法（図４Ａ、図４Ｂおよび図５において上下方向に沿う長さ）は、ケーシング１１の先端部１４の内面長径Ｄ１を規定するものであり、そのため、先端部１４の内面長径Ｄ１に応じた寸法に設定されている。また、案内部２８は、チューブ２０の内面に進入できるように、その先端が、先端に向かうにつれて幅狭になるような形状（図４Ａおよび図４Ｂでは半円形状）に形成されている。
【００２１】
整形部２７の幅寸法がチューブ２０の端部２１の内径Ｄ０よりも大きな寸法に設定されているため、整形用治具２２の挿入により、チューブ２０のうち整形部２７の両側の側辺側辺２７Ａ，２７Ｂと当接する部分は拡げられ、それ以外の部分がチューブ２０の弾性力により狭められる。これにより、チューブ２０の端部２１が楕円筒形状に変形する。整形用治具２２の挿入後、冷却ステップに移行する。
【００２２】
冷却ステップでは、チューブ２０の端部２１にスプレー状の冷却剤３０が吹き付けられて（図４Ｃ参照。）、チューブ２０の端部２１が急冷される。冷却後は、チューブ２０の端部２１が固化する。これにより、処理液供給ノズル３のケーシング１１が製造される。
以上により、この実施形態では、２００℃に昇温したチューブ２０の内部に整形用治具２２を挿入することで、チューブ２０を楕円筒形状に変形させる。このため、チューブ２０の製造を簡単に行うことができる。しかも、整形用治具２２だけを用いるので、特殊な金型を用いる場合と比較して、安価にチューブ２０を製造することができる。
【００２３】
また、円筒形状のチューブ２０を楕円筒形状に変形させるので、その形状変化をスムーズに行うことができる。そのため、先端部１４が楕円筒形状のケーシング１１を有する処理液供給ノズル３をより簡単に製造することができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
【００２４】
前述の説明では、整形用治具２２が、その整合部２７の側辺２７Ａ，２７Ｂによってチューブ２０の内面を整形する構成について説明したが、その整合部２７の周面全域によってチューブ２０の内面を整形する構成であってもよい。かかる場合は、その整合部２７の外周面が、整形後のチューブ２０の端部（処理液供給ノズル３のケーシング１１の先端部１４）の内面と整合する外郭楕円柱形状であることが好ましい。
【００２５】
また、冷却ステップでは、チューブ２０の端部２１を急冷する構成について説明したが、急冷でなく徐冷（たとえば空冷）によって冷却させてもよい。
前述の説明では、処理液供給ノズル３のケーシング１１の先端部１４だけを楕円筒形状とするとして説明したが、たとえばケーシング１１の先端から途中部（先端からの距離が全長の半分程度）までを楕円筒形状とすることもできるし、ケーシング１１の全長にわたって楕円筒形状とすることもできる。
【００２６】
さらにまた、処理液供給ノズル３のケーシング１１の先端部１４を楕円筒形状とする構成について説明したが、少なくとも内面の断面形状が略楕円形状であればよく、その外面の断面形状は略楕円形状に限られない。
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】
【００２７】
【図１】この発明の一実施形態に係る方法により製造される処理液供給ノズルが搭載された基板処理装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】処理液供給ノズルの構成を示す図解的な断面図である。
【図３】処理液供給ノズルの横断面図である。Ａは、図２の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。Ｂは、図２の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。
【図４】処理液供給ノズルの製造工程を示す模式的な断面図である。
【図５】図４Ｂの切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    基板処理装置
３    処理液供給ノズル
１３    主部
１４    先端部
２０    チューブ（樹脂チューブ）
２１    端部
２２    整形用治具
２７Ａ，２７Ｂ  側辺
Ｗ    ウエハ（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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