WO2018142715A1 - 基板処理装置、基板処理システムおよび基板処理方法 - Google Patents

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WO2018142715A1
WO2018142715A1 PCT/JP2017/040927 JP2017040927W WO2018142715A1 WO 2018142715 A1 WO2018142715 A1 WO 2018142715A1 JP 2017040927 W JP2017040927 W JP 2017040927W WO 2018142715 A1 WO2018142715 A1 WO 2018142715A1
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substrate
substrate processing
processing apparatus
electrode
unit
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PCT/JP2017/040927
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French (fr)
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佑太 中野
孝佳 田中
寛樹 谷口
弘明 ▲高▼橋
岩田　智巳
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing system, and a substrate processing method.
  • substrate In a manufacturing process of a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”), various processes are performed on a substrate having an insulating film such as an oxide film using a substrate processing apparatus. For example, a process such as etching is performed on the surface of the substrate by supplying a processing liquid to the substrate having a resist pattern formed on the surface. In addition, after the etching or the like is finished, a process for removing the resist on the substrate is also performed.
  • the substrate processed by the substrate processing apparatus is subjected to a dry process such as dry etching or plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) before being carried into the substrate processing apparatus.
  • a dry process such as dry etching or plasma CVD (Chemical Vapor Deposition)
  • the substrate is carried into the substrate processing apparatus in a charged state (so-called carry-in charging).
  • carry-in charging when a processing liquid having a small specific resistance such as an SPM liquid is supplied onto the substrate, the charge in the device rapidly moves from the device to the processing liquid (that is, into the processing liquid). And the device may be damaged by the heat generated by the movement.
  • the substrate processing apparatus includes a light source and a fan.
  • the light source is a light source that irradiates ultraviolet rays, and is disposed in the air passage.
  • This air passage is formed of, for example, a cylindrical member.
  • the fan blows air from one end of the cylindrical member toward the other end.
  • the light source irradiates the gas flowing in the air passage with ultraviolet rays, thereby ionizing the gas.
  • the substrate processing apparatus includes an ultraviolet irradiator and a substrate holder.
  • the substrate holding unit is a member that holds the substrate horizontally.
  • the ultraviolet irradiator is disposed so as to face the main surface of the substrate. When the ultraviolet irradiator irradiates the main surface of the substrate with ultraviolet rays, a photoelectric effect occurs in the substrate, and electrons are emitted from the substrate. Thereby, the electric charge of a board
  • an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving the throughput of the static elimination process.
  • a first aspect of the substrate processing apparatus is an apparatus that performs processing for reducing the amount of charge on a charged substrate.
  • the substrate processing apparatus includes a substrate holding unit, an ultraviolet irradiation unit, and an electrostatic field forming unit.
  • the substrate holding means holds the substrate.
  • the ultraviolet irradiation means is arranged so as to face the substrate held by the substrate holding means with a space therebetween, and irradiates the substrate with ultraviolet rays.
  • the electrostatic field forming means forms an electric field in the space and keeps electrons emitted from the substrate away from the substrate.
  • a second aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the first aspect, wherein the electrostatic field forming means includes a first electrode and a DC power source.
  • the first electrode is disposed on the ultraviolet irradiation means side with respect to the substrate held by the substrate holding means.
  • the DC power supply applies a higher potential to the first electrode than the substrate holding means.
  • a third aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the second aspect, wherein the substrate holding means is grounded.
  • a fourth aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the second or third aspect, further comprising a switch.
  • the switch switches electrical connection / disconnection between the first electrode and the DC power source.
  • a fifth aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the second to fourth aspects, wherein the first electrode includes a substrate held by the substrate holding means and an ultraviolet irradiation means. It is arranged between and faces the substrate.
  • a sixth aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the fifth aspect, wherein the first electrode has a linear shape, a mesh shape, or a circumferential shape.
  • a seventh aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the sixth aspect, wherein the ultraviolet irradiation means has a pair of second electrodes.
  • the pair of second electrodes are arranged to face each other in the direction in which the ultraviolet irradiation means and the substrate holding means are arranged to generate ultraviolet rays.
  • the second electrode on the substrate holding means side has a mesh shape for allowing ultraviolet rays to pass through.
  • the first electrode has a mesh shape.
  • the aperture ratio of the first electrode is larger than the aperture ratio of the second electrode on the substrate holding means side.
  • An eighth aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the second to seventh aspects, wherein the first electrode is formed of stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, or an alloy thereof. ing.
  • a ninth aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the second to fourth aspects, wherein the first electrode is a transparent electrode, and the substrate is held by the substrate holding means. It arrange
  • a tenth aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the first to ninth aspects, further comprising a gas supply unit.
  • the gas supply means supplies an inert gas to the space between the substrate held by the substrate holding means and the ultraviolet irradiation means.
  • An eleventh aspect of the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the first to tenth aspects, and includes an exhaust unit that reduces the atmospheric pressure around the substrate.
  • a twelfth aspect of the substrate processing system includes an accommodation holding unit that accommodates a substrate, a substrate processing unit that performs processing on the substrate, and an accommodation holding unit that is positioned between the accommodation holding unit and the substrate processing unit. And a substrate passage portion through which a substrate reciprocating between the substrate processing portion and the substrate processing portion passes.
  • a substrate processing apparatus according to any one of the first to eleventh aspects is provided in the substrate passage portion.
  • a thirteenth aspect of the substrate processing method is a method of performing processing for reducing the amount of charge on a charged substrate, and includes a first step to a third step.
  • the substrate is placed on the substrate holding means.
  • the ultraviolet irradiation means arranged so as to face the substrate held by the substrate holding means with a space therebetween irradiates the substrate with ultraviolet rays.
  • the electrostatic field forming means forms an electric field in the space to keep the electrons emitted from the substrate away from the substrate.
  • a fourteenth aspect of the substrate processing method is a substrate processing method according to the thirteenth aspect, and the third step is executed before the second step.
  • the electrons emitted from the substrate by the ultraviolet irradiation move away from the space on the substrate by the electric field formed by the electrostatic field forming means. For this reason, the phenomenon that electrons emitted from the substrate stay in the space on the substrate and the substrate is recharged is suppressed. As a result, the charge removal processing throughput can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the overall configuration of the substrate processing system 100.
  • the size and number of each part are exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.
  • the substrate processing system 100 is an apparatus for performing various processes on a semiconductor substrate.
  • the substrate processing system 100 includes, for example, a container holding unit 110, a substrate passage unit 120, and a substrate processing unit 130.
  • the container holder 110 holds the substrate container.
  • a plurality of substrates are accommodated in the substrate container.
  • a plurality of container holders 110 are provided, and these are arranged along one direction parallel to the horizontal plane (hereinafter also referred to as X direction).
  • the substrate processing unit 130 is a device for performing a predetermined process on the substrate.
  • a plurality of substrate processing units 130 (in the illustrated example, substrate processing units 130a to 130d) are provided.
  • Each of the substrate processing units 130a to 130d performs various processes on the substrate.
  • the substrate processing unit 130a supplies a processing solution (a processing solution such as a chemical solution, a rinsing solution, or an IPA (isopropyl alcohol) solution) to the substrate.
  • a processing solution a processing solution such as a chemical solution, a rinsing solution, or an IPA (isopropyl alcohol) solution
  • IPA isopropyl alcohol
  • organic substances may remain on the main surface of the substrate as impurities due to the processing by the substrate processing unit 130b (for example, processing using IPA), and it is desirable to remove such organic substances.
  • the substrate passage unit 120 is located between the container holding unit 110 and each of the substrate processing units 130a to 130d.
  • the unprocessed substrate is transferred from the container holding unit 110 to the substrate processing unit 130a via the substrate passing unit 120.
  • the processed substrate processed by the substrate processing unit 130a is transferred from the substrate processing unit 130a to the container holding unit 110 or another substrate processing unit 130b via the substrate passing unit 120. The same applies to the time sequential transfer of the substrate between the substrate processing units 130b to 130d.
  • the substrate passage unit 120 includes, for example, an indexer robot 121, a pass unit 122, and a transfer robot 123.
  • the indexer robot 121 can reciprocate in the X direction on an indexer conveyance path 124 described below.
  • the indexer transport path 124 is a transport path extending in the X direction adjacent to the plurality of container holders 110.
  • the indexer robot 121 can stop at a position facing each container holder 110 in the indexer transport path 124.
  • the indexer robot 121 has, for example, an arm and a hand.
  • the hand is provided at the tip of the arm, and can hold the substrate or release the held substrate.
  • the hand can reciprocate in the direction parallel to the horizontal plane and perpendicular to the X direction (hereinafter also referred to as the Y direction) by driving the arm.
  • the indexer robot 121 moves the hand to the container holding unit 110 while facing the container holding unit 110 to take out an unprocessed substrate from the container holding unit 110, or to handle a processed substrate. It can be passed to the holding unit 110.
  • the path unit 122 is located on the opposite side of the container holding unit 110 with respect to the indexer conveyance path 124.
  • the pass part 122 may be formed at a position facing the central part in the X direction of the indexer transport path 124.
  • the path unit 122 may have a mounting table or a shelf on which the substrate is mounted.
  • the indexer robot 121 can rotate the arm 180 degrees in the horizontal plane. As a result, the indexer robot 121 can move the hand to the pass unit 122.
  • the indexer robot 121 can transfer the substrate taken out from the container holding unit 110 to the pass unit 122 or take out the substrate placed on the pass unit 122 from the pass unit 122.
  • the transfer robot 123 is provided on the side opposite to the indexer transfer path 124 with respect to the path unit 122.
  • a plurality (four in FIG. 1) of substrate processing units 130 are arranged so as to surround the transfer robot 123.
  • a fluid box 131 adjacent to each of the substrate processing units 130 is provided.
  • the fluid box 131 can supply the processing liquid to the adjacent substrate processing unit 130 and can recover the used processing liquid from the substrate processing unit 130.
  • the transport robot 123 has an arm and a hand.
  • the transfer robot 123 can take out the substrate from the pass unit 122 and pass the substrate to the pass unit 122. Further, the transfer robot 123 can transfer the substrate to each substrate processing unit 130 and take out the substrate from each substrate processing unit 130.
  • the indexer robot 121 and the transfer robot 123 can be regarded as transfer means for transferring a substrate.
  • the following general operation can be performed. That is, the semiconductor substrates accommodated in the container holding unit 110 are sequentially transferred to the path unit 122 by the indexer robot 121. Then, the substrate is sequentially transferred to the substrate processing units 130a to 130d by the transfer robot 123, and is subjected to respective processing in the substrate processing units 130a to 130d. The substrate for which a series of processing has been completed is returned to the container holding unit 110 by the pass unit 122 and the indexer robot 121.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the substrate processing apparatus 10.
  • the substrate processing apparatus 10 may be provided in the pass unit 122, for example.
  • FIG. 2 shows an example of a cross-sectional configuration perpendicular to the Y direction, for example.
  • the substrate processing apparatus 10 is not necessarily provided in the path unit 122, and may be provided as the substrate processing unit 130d, for example. In other words, the substrate processing apparatus 10 may be provided as a part of the plurality of substrate processing units 130.
  • the substrate processing apparatus 10 includes a substrate holding unit 1, a moving mechanism 12, an ultraviolet irradiator 2, an electrostatic field forming unit 8, a cylindrical member 3, a gas supply unit 42, an exhaust unit 61, and a control unit 7.
  • the substrate holding part 1 is a member that holds the substrate W1 horizontally.
  • the substrate W1 is a semiconductor substrate (that is, a semiconductor wafer)
  • the substrate W1 has a substantially circular flat plate shape.
  • the substrate holding part 1 has a substantially cylindrical shape, and has an upper surface 1a, a side surface 1b, and a lower surface 1c.
  • the side surface 1b connects the periphery of the upper surface 1a and the periphery of the lower surface 1c.
  • the substrate W1 is placed on the upper surface 1a of the substrate holding part 1, the substrate W1 is placed.
  • the upper surface 1a has a circular shape, for example, and its diameter is equal to or larger than the diameter of the substrate W1.
  • a pair of grooves 11 is formed on the upper surface 1a.
  • the hands of the indexer robot 121 or the transfer robot 123 are inserted into the pair of grooves 11.
  • the substrate W1 is placed on the substrate holder 1 as follows. That is, the substrate W1 is transported above the substrate holder 1 while being placed on the hand. Next, the hand moves from above to the substrate holder 1. With this movement, the hand is inserted into the pair of grooves 11 from above. Further, by this movement, the substrate W1 is placed on the substrate holding unit 1 and separated from the hand. Thereafter, the indexer robot 121 or the transfer robot 123 moves the hand in the Y direction and pulls the hand out of the groove 11. Accordingly, the substrate W1 is placed on the substrate holding unit 1.
  • the upper surface 1a of the substrate holding part 1 may have a plurality of protrusion shapes (hereinafter referred to as protrusions) that protrude toward the substrate W1 in a region different from the groove 11.
  • This protrusion is also called a pin.
  • This protrusion has, for example, a cylindrical shape.
  • the substrate holding part 1 (that is, the main body part) other than the protrusions is formed of, for example, a conductive resin or a conductive ceramic.
  • the protrusion is made of, for example, quartz. Note that the protruding portion may be formed of the same material as the main body portion.
  • the ultraviolet irradiator 2 is disposed on the upper side (opposite side of the substrate holder 1) with respect to the substrate W1. That is, the ultraviolet irradiator 2, the substrate W1, and the substrate holder 1 are arranged in this order in the Z direction.
  • the ultraviolet irradiator 2 faces the substrate W1 across a space.
  • the ultraviolet irradiator 2 generates ultraviolet rays and can irradiate the ultraviolet rays onto the main surface of the substrate W1 (the main surface opposite to the substrate holding unit 1).
  • an excimer UV (ultraviolet) lamp can be adopted.
  • the ultraviolet irradiator 2 includes, for example, a quartz tube filled with a discharge gas (for example, a rare gas or a rare gas halogen compound) and a pair of electrodes.
  • a discharge gas for example, a rare gas or a rare gas halogen compound
  • the discharge gas exists between the pair of electrodes.
  • the discharge gas is excited and enters an excimer state.
  • the discharge gas generates ultraviolet rays when returning from the excimer state to the ground state.
  • the ultraviolet irradiator 2 may be formed in a flat plate shape, for example.
  • the ultraviolet irradiator 2 is arranged, for example, in a posture in which the normal direction is along the Z direction.
  • the ultraviolet irradiator 2 is a surface light source arranged horizontally.
  • the ultraviolet irradiator 2 may have a rod shape.
  • the ultraviolet irradiator 2 is arranged such that its longitudinal direction is along the X direction.
  • the ultraviolet irradiator 2 has a quartz glass plate 21 for protection.
  • the quartz glass plate 21 is provided on the substrate W1 side.
  • the quartz glass plate 21 is translucent to ultraviolet rays and has heat resistance and corrosion resistance.
  • the quartz glass plate 21 can protect the ultraviolet irradiator 2 from an external force, and can also protect the ultraviolet irradiator 2 from the atmosphere between the ultraviolet irradiator 2 and the substrate W1.
  • Ultraviolet rays generated in the ultraviolet irradiator 2 pass through the quartz glass plate 21 and are irradiated onto the substrate W1.
  • the main surface of the substrate W1 on which electrons are accumulated is irradiated with ultraviolet rays, whereby electrons are emitted from the substrate W1.
  • the charge amount of the substrate W1 can be reduced. That is, the charge removal process can be performed on the substrate W1.
  • the moving mechanism 12 can move the substrate holding unit 1 along the Z direction. This moving mechanism 12 is between a first position (see FIG. 3) where the substrate holder 1 is close to the ultraviolet irradiator 2 and a second position where the substrate holder 1 is far from the ultraviolet irradiator 2 (see FIG. 2).
  • the substrate holder 1 can be reciprocated.
  • the first position is the position of the substrate holder 1 when processing using ultraviolet rays is performed on the substrate W1
  • the second position is the substrate holder when transferring the substrate W1. 1 position.
  • a ball screw mechanism can be adopted for the moving mechanism 12, for example.
  • the moving mechanism 12 may be covered with a bellows.
  • the rotation mechanism 14 rotates the substrate holding part 1 with an axis passing through the center of the substrate W1 and extending along the Z direction as a rotation axis. Thereby, the board
  • the rotation mechanism 14 has a motor, for example.
  • the cylindrical member 3 has an inner peripheral surface 3a, an outer peripheral surface 3b, an upper surface 3c, and a lower surface 3d, and has a cylindrical shape.
  • the upper surface 3c is a surface that connects the inner peripheral surface 3a and the outer peripheral surface 3b, and is a surface on the ultraviolet irradiator 2 side.
  • the lower surface 3 d is a surface that connects the inner peripheral surface 3 a and the outer peripheral surface 3 b, and is a surface opposite to the ultraviolet irradiator 2.
  • the diameter of the inner peripheral surface 3 a of the cylindrical member 3 is larger than the diameter of the side surface 1 b of the substrate holding part 1. Referring to FIG. 3, the cylindrical member 3 surrounds the substrate holding unit 1 from the outside in a state where the substrate holding unit 1 is stopped at the first position.
  • the ultraviolet irradiator 2 irradiates ultraviolet rays. Thereby, the static elimination process using an ultraviolet-ray is performed with respect to the board
  • the substrate holder 1 is stopped at the first position, the periphery of the substrate W1 is surrounded by the ultraviolet irradiator 2, the cylindrical member 3, and the substrate holder 1. Therefore, in this state, the substrate W1 cannot be easily taken out from the substrate holder 1.
  • the moving mechanism 12 moves the substrate holder 1 to the second position (FIG. 2).
  • the substrate holding part 1 moves away from the inside of the inner peripheral surface 3 a of the cylindrical member 3 in a direction away from the ultraviolet irradiator 2.
  • the substrate W1 is positioned vertically downward (opposite to the ultraviolet irradiator 2) with respect to the lower surface 3d of the cylindrical member 3. Therefore, the indexer robot 121 or the transfer robot 123 can take out the substrate W1 by moving the substrate W1 along the Y direction without being obstructed by the cylindrical member 3.
  • the indexer robot 121 or the transfer robot 123 can place the substrate W1 on the substrate holding unit 1 in a state where the substrate holding unit 1 is stopped at the second position.
  • Through-holes 321 and 322 are formed in the cylindrical member 3.
  • the through holes 321 and 322 penetrate the cylindrical member 3 and communicate with a space (hereinafter also referred to as an action space) H1 between the ultraviolet irradiator 2 and the substrate W1.
  • a space hereinafter also referred to as an action space
  • H1 a space between the ultraviolet irradiator 2 and the substrate W1.
  • one end of each of the through holes 321 and 322 is opened on the upper surface 3 c of the cylindrical member 3.
  • the upper surface 3c of the cylindrical member 3 faces the ultraviolet irradiator 2 through a gap.
  • the space between each of the openings and the ultraviolet irradiator 2 is continuous with the working space H1. That is, the through holes 321 and 322 communicate with the working space H1.
  • the other ends of the through holes 321 and 322 are opened on the outer peripheral surface 3 b of the cylindrical member 3.
  • the other ends of the through holes 321 and 322 are connected to the gas supply unit 42.
  • the other end of the through hole 321 is connected to the gas supply part 42a
  • the other end of the through hole 322 is connected to the gas supply part 42b.
  • the gas supply units 42a and 42b can supply a gas such as oxygen or an inert gas (for example, nitrogen or argon) to the working space H1 via the through holes 321 and 322, respectively. That is, the through holes 321 and 322 function as a supply path.
  • Each of the gas supply units 42 a and 42 b includes a pipe 421, an on-off valve 422, and a gas container 423.
  • the pipe 421, the on-off valve 422, and the gas container 423 belonging to the gas supply unit 42a are referred to as the pipe 421a, the on-off valve 422a, and the gas container 423a, respectively, and the pipe 421, the on-off valve 422, and the gas belonging to the gas supply unit 42b.
  • the container 423 is referred to as a pipe 421b, an on-off valve 422b, and a gas container 423b, respectively.
  • the gas supply units 42 a and 42 b are the same except for the connection destination of the pipe 421.
  • the gas containers 423a and 423b store the gas to be supplied to the working space H1.
  • the gas container 423a is connected to one end of the pipe 421a
  • the gas container 423b is connected to one end of the pipe 421b.
  • the on-off valve 422a is provided in the pipe 421a to switch opening / closing of the pipe 421a
  • the on-off valve 422b is provided in the pipe 421b to switch opening / closing of the pipe 421b.
  • the other end of the pipe 421 a is connected to the other end of the through hole 321, and the other end of the pipe 421 b is connected to the other end of the through hole 322.
  • the electrostatic field forming unit 8 forms an electric field in the action space H1.
  • the direction of this electric field is the direction from the ultraviolet irradiator 2 side toward the substrate W1 side. Therefore, the electric field acts on the electrons emitted from the substrate W1 to the working space H1 by the irradiation of ultraviolet rays, and moves the electrons away from the substrate W1.
  • the electrostatic field forming unit 8 includes an electrode 81, a DC power source 82, and a switch 83. 2 and 3, the electrode 81 is disposed between the ultraviolet irradiator 2 and the substrate W1. More specifically, the electrode 81 is attached to the lower surface of the quartz glass plate 21.
  • the electrode 81 has conductivity, and is formed of, for example, stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, copper, copper oxide, or an alloy thereof.
  • the oxygen when oxygen is present in the working space H1, the oxygen can be converted into ozone by the ultraviolet rays from the ultraviolet irradiator 2. Since stainless steel, aluminum, and aluminum alloys are not problematic even when exposed to ozone, it is desirable to employ any of these materials for the electrode 81 from this viewpoint.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the electrode 81.
  • the substrate W1 is indicated by a two-dot chain line.
  • the electrode 81 has a mesh shape when viewed along the Z direction.
  • the electrode 81 has a flat plate shape extending in the XY plane, and the electrode 81 is formed with a plurality of openings 811 penetrating itself in the Z direction.
  • each of the openings 811 has a hexagonal shape, and other openings 811 are arranged at six places around one opening 811.
  • the electrode 81 has a honeycomb shape.
  • the form of the plurality of openings 811 is not limited to this, and may be changed as appropriate.
  • each of the openings 811 has a quadrangular shape, and other openings 811 may be arranged at four locations around one opening 811. That is, the openings 811 may be arranged in a lattice shape.
  • the electrode 81 is entirely provided on the main surface of the substrate W1, for example. That is, when it is assumed that the opening 811 is not provided, the electrode 81 has the same size as the main surface of the substrate W1.
  • UV light from the UV irradiator 2 passes through a region where the electrode 81 does not exist (for example, the opening 811) and is irradiated onto the main surface of the substrate W1.
  • the DC power source 82 is connected between the electrode 81 and the substrate holder 1 and applies a higher potential to the electrode 81 than the potential of the substrate holder 1. That is, the output terminal on the high potential side of the DC power supply 82 is connected to the electrode 81 through the wiring, and the output terminal on the low potential side of the DC power supply 82 is connected to the substrate holding unit 1 through the wiring. In the example shown in FIGS. 2 and 3, the substrate holder 1 is grounded.
  • the switch 83 is, for example, a semiconductor switch or a relay, and switches the electrical connection / disconnection of the electrode 81, the DC power source 82, and the substrate holder 1.
  • the switch 83 is connected between the electrode 81 and the DC power source 82.
  • On / off of the switch 83 is controlled by the control unit 7.
  • the switch 83 When the switch 83 is turned on, the high potential end of the DC power source 82 is electrically connected to the electrode 81, and a high potential is applied to the electrode 81. Since a low potential is applied to the substrate holder 1 by the DC power supply 82, an electric field from the electrode 81 toward the substrate holder 1 is generated between the electrode 81 and the substrate holder 1. That is, an electric field is generated in the working space H1 from the ultraviolet irradiator 2 side to the substrate holding unit 1 side. The electric field disappears when the switch 83 is turned off.
  • the substrate processing apparatus 10 may form a sealed space. 2 and 3, the ultraviolet irradiator 2, the cylindrical member 3, the partition wall 5, and the floor portion 51 are connected to each other to form a sealed space.
  • the lower surface of the ultraviolet irradiator 2 has a protruding shape that protrudes toward the cylindrical member 3 at the peripheral portion. A portion on the outer peripheral side of the upper surface 3c of the cylindrical member 3 is connected to the protruding portion. Openings 321a and 322a of the through holes 321 and 322 are formed on the inner peripheral side portion of the upper surface 3c, and face the lower surface of the ultraviolet irradiator 2 via a gap in the Z direction.
  • the partition wall 5 is connected to the lower surface 3 d of the cylindrical member 3.
  • the partition wall 5 extends in the Z direction and is connected to the floor portion 51. That is, the ultraviolet irradiator 2, the cylindrical member 3, the partition wall 5, and the floor portion 51 can function as a chamber.
  • the sealed space formed by the ultraviolet irradiator 2, the cylindrical member 3, the partition wall 5, and the floor portion 51 accommodates the substrate holding portion 1, the moving mechanism 12, the rotating mechanism 14, and the electrode 81.
  • a through hole 53 for exhaust is formed in the partition wall 5. This through hole 53 penetrates the partition wall 5 along the X direction.
  • the through hole 53 is connected to the exhaust part 61.
  • the exhaust unit 61 includes, for example, a pipe 611 connected to the through hole 53. Air inside the substrate processing apparatus 10 is exhausted to the outside via the pipe 611.
  • the partition wall 5 is provided with a shutter (not shown) that functions as an entrance / exit for the substrate W1. By opening the shutter, the inside and the outside of the substrate processing apparatus 10 communicate with each other.
  • the indexer robot 121 or the transfer robot 123 can put the substrate W1 into the substrate processing apparatus 10 and take out the substrate W1 through the opened shutter.
  • a shutter for the indexer robot 121 and a shutter for the transfer robot 123 are provided.
  • Control unit 7 controls the ultraviolet irradiator 2, the moving mechanism 12, the rotating mechanism 14, the on-off valve 412, the switch 83, and the shutter of the gas supply unit 41.
  • the control unit 7 is an electronic circuit device, and may include, for example, a data processing device and a storage medium.
  • the data processing device may be an arithmetic processing device such as a CPU (Central Processor Unit).
  • the storage unit may include a non-temporary storage medium (for example, ROM (Read Only Memory) or a hard disk) and a temporary storage medium (for example, RAM (Random Access Memory)).
  • the non-temporary storage medium may store a program that defines processing executed by the control unit 7. When the processing device executes this program, the control unit 7 can execute the processing defined in the program.
  • part or all of the processing executed by the control unit 7 may be executed by hardware.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the substrate processing apparatus 10.
  • the moving mechanism 12 stops the substrate holder 1 at the second position (FIG. 2), and the switch 83 is OFF.
  • the control unit 7 opens the shutter, controls the indexer robot 121 or the transfer robot 123, places the substrate W1 on the substrate holding unit 1, and closes the shutter.
  • This substrate W1 is negatively charged.
  • DIW Deionized water
  • the negatively charged substrate W ⁇ b> 1 is disposed on the substrate holding unit 1.
  • step S2 the control unit 7 controls the gas supply unit 41 (specifically, the on-off valve 412) to start supplying gas.
  • gas is discharged from each of the opening parts 321a and 322a.
  • nitrogen can be used as the gas.
  • the execution order of steps S1 and S2 may be reversed, and these may be executed in parallel.
  • step S3 the control unit 7 controls the moving mechanism 12 to bring the substrate holding unit 1 closer to the ultraviolet irradiator 2 and stop it at the first position.
  • the distance between the substrate W1 and the ultraviolet irradiator 2 is, for example, about several [mm] to several tens [mm].
  • 3 [mm] can be adopted, for example.
  • the thickness of the electrode 81 is set to be thinner than 3 [mm].
  • step S4 the control unit 7 controls the rotation mechanism 14 to start the rotation of the substrate W1, and in step S5, the switch 83 is turned on.
  • step S6 the ultraviolet irradiator 2 receives ultraviolet rays. Start irradiation.
  • the control unit 7 may execute a set of steps S4 to S6 when the atmosphere of the working space H1 becomes a predetermined atmosphere. For example, the control unit 7 measures the elapsed time from step S3. The elapsed time can be measured by a timer circuit such as a timer circuit. The control unit 7 may determine whether or not this elapsed time is longer than the first predetermined period, and may execute one set of steps S4 to S6 when making a positive determination. Alternatively, a sensor for measuring the atmosphere in the working space H1 may be provided in the substrate processing apparatus 10. The control unit 7 may determine whether the atmosphere of the working space H1 is a predetermined atmosphere based on the measured value.
  • steps S4 to S6 may be changed as appropriate. Alternatively, at least any two of steps S4 to S4 to S6 may be executed in parallel with each other.
  • the ultraviolet irradiator 2 irradiates the substrate W1 with ultraviolet rays (step S6), the charge on the substrate W1 is removed.
  • a photoelectric effect occurs in the substrate W1. That is, electrons are emitted from the substrate W1 to the working space H1 by irradiation with ultraviolet rays.
  • the wavelength of the ultraviolet light for example, a wavelength of 252 [nm] or less can be adopted. This is because the charges on the substrate W1 can be effectively removed in this wavelength range. A wavelength within 172 ⁇ 20 [nm] can be adopted as a more effective wavelength.
  • the main surface of the substrate W1 is more uniformly irradiated as compared with the case where the substrate W1 does not rotate. be able to.
  • the switch 83 since the switch 83 is turned on during the ultraviolet irradiation (steps S5 and S6), an electric field is generated in the working space H1 during the ultraviolet irradiation.
  • the direction of the electric field is a direction from the ultraviolet irradiator 2 side toward the substrate W1 side. Therefore, the electrons emitted from the substrate W1 move in a direction away from the substrate W1 due to the electric field. More specifically, the electrons move to the electrode 81.
  • the electrons flow from the electrode 81 to the ground via the switch 83 and the DC power source 82.
  • the electrons immediately above the substrate W1 repel each other and accumulate on the substrate W1 again, that is, recharging of the substrate W1 can be suppressed. Thereby, the throughput of the charge removal process can be improved.
  • step S7 the control unit 7 determines whether or not the processing for the substrate W1 should be terminated. For example, the control unit 7 may determine that the process should be terminated when the elapsed time from step S6 exceeds the second predetermined time. Alternatively, for example, a surface potential meter that measures the surface potential of the substrate W1 may be provided in the substrate processing apparatus 10, and the control unit 7 may make a determination based on the measured value. When it is determined that the processing for the substrate W1 should not be terminated, the control unit 7 executes step S7 again.
  • step S8 the control unit 7 controls the rotation mechanism 14 to stop the rotation of the substrate W1, and in step S8, the ultraviolet irradiator 2 stops the irradiation of ultraviolet rays.
  • step S9 the switch 83 is turned off.
  • the neutralization of the substrate W1 is terminated by stopping the irradiation of ultraviolet rays, and the electric field in the working space H1 disappears when the switch 83 is turned off.
  • the execution order of steps S8 to S10 can be changed as appropriate. Alternatively, at least any two of steps S8 to S10 may be executed in parallel with each other.
  • the throughput of the static elimination process can be improved.
  • the intensity of the ultraviolet rays of the ultraviolet irradiator 2 is increased, the amount of electrons per unit time emitted from the substrate W1 increases. Therefore, this also improves the throughput.
  • increasing the intensity of the ultraviolet light increases the amount of ozone generated by the action of the ultraviolet light on the oxygen molecules. Since ozone has a strong oxidizing power, it is easy to modify the surface of the substrate W1. That is, when the intensity of the ultraviolet light is improved to improve the throughput, the surface state of the substrate W1 is likely to change. According to the substrate processing apparatus 10, the throughput can be improved without increasing the intensity of ultraviolet rays.
  • the substrate processing apparatus 10 it is possible to employ the intensity of ultraviolet light suitable for the surface state of the substrate W ⁇ b> 1 independently of the improvement in throughput.
  • step S5 is executed before step S6. That is, an electric field is formed before the start of ultraviolet irradiation. According to this, even immediately after the start of irradiation with ultraviolet rays, the electrons quickly move away from the substrate W1. Therefore, the throughput can be further improved as compared with the case where an electric field is formed after the start of ultraviolet irradiation.
  • the gas supply unit 41 supplies an inert gas (for example, nitrogen) to the working space H1 (step S2).
  • an inert gas for example, nitrogen
  • the oxygen concentration in the working space H1 can be reduced.
  • Oxygen is more easily ionized than an inert gas (nitrogen). Therefore, if the oxygen concentration in the working space H1 is high, there is a high possibility that electrons emitted from the substrate W1 immediately act on oxygen molecules and become oxygen ions. Since oxygen ions are heavier than single electrons, in this case, oxygen ions tend to accumulate at a position close to the substrate W1. When electrons (ions) accumulate at a position close to the substrate W1, the electrons easily return to the substrate W1.
  • an inert gas for example, nitrogen
  • the gas supply unit 41 supplies an inert gas (nitrogen) that is less ionized than oxygen to the working space H1 to reduce the oxygen concentration. Therefore, compared to the case where the oxygen concentration is high, the electrons are ionized at a position further away from the substrate W1. Also by this, recharging to the substrate W1 can be suppressed.
  • the exhaust unit 61 may suck the gas in the sealed space and reduce the atmospheric pressure around the substrate W1. According to this, the number of oxygen molecules in the working space H1 can be reduced. Therefore, the electrons emitted from the substrate W1 are less likely to ionize oxygen and are less likely to accumulate immediately above the substrate W1. In other words, the electrons are easily moved away from the substrate W1. Therefore, recharging of the substrate W1 can be suppressed. In this case, the gas supply unit 41 may not be provided.
  • the electrode 81 has a mesh shape, but may have a linear shape, for example.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing another example of the configuration of the electrode 81.
  • the electrode 81 may have a linear shape extending in the X direction.
  • a plurality of the electrodes 81 are provided.
  • the plurality of electrodes 81 extend in parallel to each other with a space therebetween.
  • the plurality of electrodes 81 face the main surface of the substrate W1 in the Z direction.
  • UV light from the UV irradiator 2 passes between the plurality of electrodes 81 and is irradiated onto the main surface of the substrate W1.
  • the substrate W1 is indicated by a two-dot chain line. Electrons emitted from the substrate W ⁇ b> 1 by the irradiation of ultraviolet rays move to the electrode 81.
  • a plurality of electrodes 81 are not necessarily provided, and a single electrode 81 may be provided.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing another example of the configuration of the electrode 81.
  • the electrode 81 extends meandering as viewed from the Z direction.
  • the electrode 81 has alternating portions extending in the X direction and portions extending in the Y direction. In other words, the electrode 81 meanders linearly.
  • the electrode 81 faces only a part of the main surface of the substrate W1.
  • Ultraviolet rays from the ultraviolet irradiator 2 are irradiated to the main surface of the substrate W1 through a portion not facing the electrode 81. Electrons emitted from the substrate W ⁇ b> 1 by the irradiation of ultraviolet rays move to the electrode 81.
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing another example of the configuration of the electrode 81.
  • the electrode 81 has a ring shape (circumferential shape) when viewed from the Z direction.
  • a plurality of the electrodes 81 are provided.
  • the diameters of the plurality of electrodes 81 are different from each other, and these are arranged concentrically at intervals.
  • the plurality of electrodes 81 are arranged concentrically with the substrate W1.
  • the plurality of electrodes 81 oppose the main surface of the substrate W1 in the Z direction.
  • the electrode 81 arranged on the outermost peripheral side is opposed to the peripheral portion of the substrate W1 in the Z direction.
  • Ultraviolet rays from the ultraviolet irradiator 2 pass through the plurality of electrodes 81 and are irradiated onto the main surface of the substrate W1. Electrons emitted from the substrate W ⁇ b> 1 by the irradiation of ultraviolet rays move to the electrode 81.
  • a plurality of electrodes 81 are not necessarily provided, and a single electrode 81 may be provided.
  • the ultraviolet rays from the ultraviolet irradiator 2 are radiated to the substrate W1 through a region where the electrode 81 is not provided, but this is not necessarily limited thereto.
  • the electrode 81 may have translucency for the ultraviolet rays irradiated by the ultraviolet irradiator 2. More specifically, the electrode 81 may be a transparent electrode.
  • the electrode 81 is formed, for example, by vapor-depositing a transparent electrode material (for example, indium tin oxide) on quartz glass. In this case, the electrode 81 may face the entire main surface of the substrate W1 in the Z direction.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the electrode 81.
  • the electrode 81 has, for example, a circular shape and faces the entire main surface of the substrate W1. Ultraviolet rays from the ultraviolet irradiator 2 pass through the electrode 81 and are irradiated onto the substrate W1. Electrons emitted from the substrate W ⁇ b> 1 by the irradiation of ultraviolet rays move to the electrode 81.
  • the area of the electrode 81 viewed from the Z direction can be improved. That is, the surface for receiving electrons can be widened. Therefore, the electrode 81 is easy to receive electrons. In addition, the electric field can be formed uniformly.
  • the electrode 81 is disposed between the ultraviolet irradiator 2 and the substrate W1.
  • the electrode 81 may be disposed above the ultraviolet irradiator 2 (on the side opposite to the substrate holding unit 1). This also generates an electric field between the electrode 81 and the substrate holder 1. Therefore, the electrons emitted from the substrate W1 move to the electrode 81. Since the quartz glass plate 21 of the ultraviolet irradiator 2 does not have conductivity, electrons can be accumulated in the quartz glass plate 21. Even in this case, the electrons emitted from the substrate W1 can be moved away from the substrate W1, so that the electrons can be prevented from returning to the substrate W1. In short, in the substrate processing apparatus 10, the electrode 81 may be appropriately disposed at a position on the ultraviolet irradiator 2 side with respect to the substrate W1.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the ultraviolet irradiator 2. In FIG. 11, only the pair of electrodes 22 and 23 and the quartz glass plate 21 are shown for the ultraviolet irradiator 2 in order to simplify the illustration.
  • the electrode 22 has a flat plate shape extending in the XY plane, and is formed of, for example, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, copper, copper oxide, or an alloy thereof.
  • the electrode 23 has, for example, a mesh shape. That is, the electrode 23 has a plate-like shape extending in the XY plane, and the electrode 23 is formed with a plurality of openings 231 penetrating itself in the Z direction.
  • the electrode 23 is disposed to face the electrode 22 with a gap in the Z direction.
  • the electrode 23 is located on the quartz glass plate 21 side with respect to the electrode 22.
  • the electrode 22 is made of, for example, stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, copper, copper oxide, or an alloy thereof.
  • the electrode 22 can also function as a light shielding part for ultraviolet rays. Thereby, it is avoided that ultraviolet rays are irradiated from the back surface (upper surface) side of the ultraviolet irradiator 2.
  • the aperture ratio may be set larger than the aperture ratio of the ultraviolet electrode 23. According to this, the ultraviolet rays that have passed through the opening 231 of the electrode 23 can be passed more effectively to the substrate W1 side.
  • the aperture ratio of the electrode 23 is the ratio of the total area of the opening 231 to the entire area of the electrode 23 (that is, the area surrounded by the outer contour of the electrode 23).
  • the aperture ratio of the electrode 81 is the same.
  • the ultraviolet irradiator 2 may be composed of a plurality of point light sources. Each of the plurality of point light sources generates ultraviolet rays. In this case, non-uniformity occurs in the intensity distribution of ultraviolet rays on the substrate W1. In this case, it is desirable that the electrode 81 has a mesh shape. According to the electrode 81, the ultraviolet light from each point light source can be scattered or diffracted to make the intensity distribution of the ultraviolet light irradiated onto the substrate W1 more uniform.
  • the aperture ratio of the electrode 81 is set larger than the aperture ratio of the mesh member. Good. Also by this, the ultraviolet rays that have passed through the mesh-like member can be passed more effectively to the substrate W1 side.
  • the housing of the ultraviolet irradiator 2 is made of metal
  • the housing may be grounded.
  • the electrode 81 may be smaller than the exposed surface of the quartz glass plate 21 when viewed in the Z direction.
  • Substrate holding means (substrate holding part) 2 UV irradiation means (UV irradiation device) 8 Electrostatic field forming means (electrostatic field forming part) 10 Substrate processing device 22, 23 Second electrode (electrode) 81 First electrode (electrode) 82 DC power supply 83 Switch 41, 42 Gas supply means (gas supply unit) 120 Substrate passing part

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Abstract

除電処理のスループットを向上できる基板処理装置を提供する。基板処理装置１０は、帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う装置である。基板処理装置１０は、基板保持手段１と、紫外線照射手段２と、静電場形成手段８とを備えている。基板保持手段１は基板を保持する。紫外線照射手段２は、基板保持手段によって保持された基板と、空間を隔てて対向するように配置されており、当該基板へと紫外線を照射する。静電場形成手段８は、電場を当該空間に形成して、当該基板から放出された電子を当該基板から遠ざける。

Description

基板処理装置、基板処理システムおよび基板処理方法
　この発明は、基板処理装置、基板処理システムおよび基板処理方法に関する。
　従来より、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板処理装置を用いて酸化膜等の絶縁膜を有する基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストのパターンが形成された基板に処理液を供給することにより、基板の表面に対してエッチング等の処理が行われる。また、エッチング等の終了後、基板上のレジストを除去する処理も行われる。
　基板処理装置にて処理される基板には、基板処理装置に搬入される前に、ドライエッチングやプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等のドライ工程が行われている。このようなドライ工程では、デバイス内に電荷が発生して帯電するため、基板は、帯電した状態で基板処理装置に搬入される（いわゆる、持ち込み帯電）。そして、基板処理装置において、ＳＰＭ液のような比抵抗が小さい処理液が基板上に供給されると、デバイス内の電荷が、デバイスから処理液へと急激に移動し（すなわち、処理液中へと放電し）、当該移動に伴う発熱によりデバイスにダメージが生じるおそれがある。
　そこで、従来から、基板処理装置が使用されている（例えば特許文献１）。この基板処理装置は、光源と、ファンとを備えている。光源は紫外線を照射する光源であり、風道内に配置されている。この風道は例えば筒状部材によって形成されている。ファンは、筒状部材の一端から他端に向かって送風する。光源が、風道内を流れる気体へと紫外線を照射することにより、当該気体をイオン化する。風道の他端から吐出されたイオンを基板に当てることにより、基板の静電気を中和する。つまり基板の電荷を除去できる。
特開平７－０２２５３０号公報
　ところで、基板の電荷を除去する他の装置としては、基板に対して紫外線を照射する基板処理装置も考えられる。この基板処理装置は紫外線照射器および基板保持部を備える。基板保持部は基板を水平に保持する部材である。紫外線照射器は基板の主面と向かい合うように配置される。紫外線照射器が紫外線を基板の主面に対して照射することにより、基板において光電効果が生じ、電子が基板から放出される。これにより、基板の電荷を除去することができる。
　しかしながら、基板から放出された電子が基板の直上の空間に溜まると、当該空間内の電子が互いに反発しあって、再び基板に蓄積する。また、当該空間内の電子と、基板に蓄積された電子とが互いに反発しあうことにより、基板の電子が当該空間へと放出されにくくなる。また、このような現象は除電処理のスループットの低下を招いていた。
　そこで、本発明は、除電処理のスループットを向上できる基板処理装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、基板処理装置の第１の態様は、帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う装置である。基板処理装置は基板保持手段、紫外線照射手段および静電場形成手段を備える。基板保持手段は基板を保持する。紫外線照射手段は、基板保持手段によって保持された基板と、空間を隔てて対向するように配置されており、当該基板へと紫外線を照射する。静電場形成手段は電場を当該空間に形成して、当該基板から放出された電子を当該基板から遠ざける。
　基板処理装置の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、静電場形成手段は第１電極および直流電源を備える。第１電極は、基板保持手段によって保持された基板に対して紫外線照射手段側に配置されている。直流電源は、基板保持手段よりも高い電位を第１電極へと与える。
　基板処理装置の第３の態様は、第２の態様にかかる基板処理装置であって、基板保持手段は接地されている。
　基板処理装置の第４の態様は、第２または第３の態様にかかる基板処理装置であって、スイッチを更に備える。スイッチは、第１電極と直流電源との間の電気的な接続／非接続を切り替える。
　基板処理装置の第５の態様は、第２から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、第１電極は、基板保持手段によって保持された基板と、紫外線照射手段との間に配置されており、当該基板と向かい合う。
　基板処理装置の第６の態様は、第５の態様にかかる基板処理装置であって、第１電極は、直線状、網目状または円周状の形状を有する。
　基板処理装置の第７の態様は、第６の態様にかかる基板処理装置であって、紫外線照射手段は一対の第２電極を有する。一対の第２電極は、紫外線照射手段および基板保持手段が並ぶ方向において互いに向かい合って配置されて、紫外線を発生させるための電極である。一対の第２電極のうち基板保持手段側の第２電極は、紫外線を通過させるための網目状の形状を有する。第１電極は網目状の形状を有する。第１電極の開口率は、基板保持手段側の第２電極の開口率よりも大きい。
　基板処理装置の第８の態様は、第２から第７のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、第１電極は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、又はそれらの合金によって形成されている。
　基板処理装置の第９の態様は、第２から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、第１電極は透明電極であって、基板保持手段によって保持された基板と、紫外線照射手段との間に配置されている。
　基板処理装置の第１０の態様は、第１から第９のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、気体供給手段を更に備える。気体供給手段は、基板保持手段によって保持された基板と紫外線照射手段との間の空間に不活性ガスを供給する。
　基板処理装置の第１１の態様は、第１から第１０のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、基板の周囲の気圧を減圧する排気部を備える。
　基板処理システムの第１２の態様は、基板を収容する収容保持部と、基板に対して処理を施すための基板処理部と、収容保持部と基板処理部との間に位置し、収容保持部と基板処理部との間を往復する基板が経由する基板通過部とを備える。基板通過部には、第１から第１１のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置が設けられている。
　基板処理方法の第１３の態様は、帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う方法であって、第１工程から第３工程を備える。第１工程においては、基板を基板保持手段に配置する。第２工程においては、基板保持手段によって保持された基板に対して、空間を隔てて対向するように配置された紫外線照射手段が、当該基板へと紫外線を照射する。第３工程においては、静電場形成手段が、電場を前記空間に形成して、当該基板から放出された電子を当該基板から遠ざける。
　基板処理方法の第１４の態様は、第１３の態様にかかる基板処理方法であって、第３工程は、第２工程よりも前から実行される。
　基板処理装置および基板処理システムおよび基板処理方法によれば、紫外線照射によって基板から放出された電子は、静電場形成手段によって形成した電場によって、基板上の空間から遠ざかるように移動する。このため、基板から放出された電子が基板上の空間に滞留して基板が再帯電するという現象が抑制される。その結果、除電処理のスループットを向上できる。
基板処理システムの構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 電極の構成の一例を概略的に示す図である。 電極の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 電極の構成の一例を概略的に示す図である。 電極の構成の一例を概略的に示す図である。 電極の構成の一例を概略的に示す図である。 電極の構成の一例を概略的に示す図である。 紫外線照射器の内部構成と電極の構成の一例を概略的に示す図である。
　以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　第１の実施の形態．
　＜基板処理システムの全体構成の一例＞
　図１は、基板処理システム１００の全体構成の一例を概略的に示す図である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
　基板処理システム１００は、半導体基板に対して種々の処理を施すための装置である。この基板処理システム１００は、例えば、収容器保持部１１０、基板通過部１２０および基板処理部１３０を備えている。収容器保持部１１０は基板収容器を保持する。この基板収容器には、例えば複数の基板が収容される。図１の例においては、複数の収容器保持部１１０が設けられており、これらは、水平面に平行な一方向（以下、Ｘ方向とも呼ぶ）に沿って配列されている。
　基板処理部１３０は、基板に対して所定の処理を施すための装置である。図１の例においては、複数の基板処理部１３０（図示例では基板処理部１３０ａ～１３０ｄ）が設けられている。基板処理部１３０ａ～１３０ｄはそれぞれ基板に対して各種の処理を行う。説明の便宜上、各基板は基板処理部１３０ａ～１３０ｄの順に処理を受ける場合を想定する。例えば基板処理部１３０ａは基板に対して処理液（薬液、リンス液またはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）液などの処理液）を供給する。これにより、処理液に応じた処理が基板に対して行われる。後の基板処理部１３０ｃにおける処理にとって、基板に電荷が蓄積されていることは望ましくない。また、基板処理部１３０ｂによる処理（例えばＩＰＡを用いた処理）によって、有機物が不純物として基板の主面上に残留することがあり、そのような有機物は除去することが望ましい。
　基板通過部１２０は収容器保持部１１０と基板処理部１３０ａ～１３０ｄの各々との間に位置している。未処理の基板は収容器保持部１１０から基板通過部１２０を経由して基板処理部１３０ａへと渡される。基板処理部１３０ａにおいて処理が施された処理済みの基板は、当該基板処理部１３０ａから基板通過部１２０を経由して、収容器保持部１１０、或いは、他の基板処理部１３０ｂへと渡される。基板処理部１３０ｂ～１３０ｄの間の基板の時間順次の搬送も同様である。
　基板通過部１２０は例えばインデクサロボット１２１、パス部１２２および搬送ロボット１２３を備えている。インデクサロボット１２１は次に説明するインデクサ搬送路１２４をＸ方向に往復移動することができる。インデクサ搬送路１２４は、複数の収容器保持部１１０に隣り合ってＸ方向に延びる搬送路である。インデクサロボット１２１は、このインデクサ搬送路１２４において、各収容器保持部１１０と対向する位置で停止することができる。
　インデクサロボット１２１は例えばアームとハンドとを有している。ハンドはアームの先端に設けられており、基板を保持したり、或いは、保持した基板を解放できる。ハンドは、アームの駆動によって、水平面に平行かつＸ方向に垂直な方向（以下、Ｙ方向とも呼ぶ）に往復移動可能である。インデクサロボット１２１は、収容器保持部１１０と対向した状態で、ハンドを収容器保持部１１０へと移動させて、未処理の基板を収容器保持部１１０から取り出したり、処理済みの基板を収容器保持部１１０に渡すことができる。
　パス部１２２はインデクサ搬送路１２４に対して収容器保持部１１０とは反対側に位置している。例えばパス部１２２は、インデクサ搬送路１２４のＸ方向における中央部と対向する位置に形成されてもよい。例えばパス部１２２は、基板が載置される載置台あるいは棚を有していてもよい。インデクサロボット１２１はアームを水平面において１８０度回転させることができる。これにより、インデクサロボット１２１はハンドをパス部１２２へと移動させることができる。インデクサロボット１２１は、収容器保持部１１０から取り出した基板をパス部１２２に渡したり、パス部１２２に載置された基板をパス部１２２から取り出すことができる。
　搬送ロボット１２３はパス部１２２に対してインデクサ搬送路１２４とは反対側に設けられている。また複数（図１では４つ）の基板処理部１３０が搬送ロボット１２３を囲むように配置されている。図１の例においては、基板処理部１３０の各々に隣接する流体ボックス１３１が設けられている。流体ボックス１３１は、隣接する基板処理部１３０へと処理液を供給し、また当該基板処理部１３０から使用済の処理液を回収することができる。
　搬送ロボット１２３もインデクサロボット１２１と同様に、アームおよびハンドを有している。この搬送ロボット１２３はパス部１２２から基板を取り出したり、パス部１２２に基板を渡すことができる。また搬送ロボット１２３は各基板処理部１３０へと基板を渡したり、各基板処理部１３０から基板を取り出すことができる。なおインデクサロボット１２１および搬送ロボット１２３は、基板を搬送する搬送手段とみなすことができる。
　これらの構成により、例えば次のような概略動作が行われ得る。すなわち、収容器保持部１１０に収容された各半導体基板は、インデクサロボット１２１によってパス部１２２に順次に搬送される。そして、基板は搬送ロボット１２３によって基板処理部１３０ａ～１３０ｄに順次に搬送され、基板処理部１３０ａ～１３０ｄにおいてそれぞれの処理を受ける。一連の処理が完了した基板は、パス部１２２およびインデクサロボット１２１によって収容器保持部１１０に戻される。
　＜基板処理装置＞
　図２は、基板処理装置１０の構成の一例を概略的に示す図である。この基板処理装置１０は例えばパス部１２２に設けられてもよい。図２は、例えばＹ方向に垂直な断面の構成の一例を示している。なお、基板処理装置１０は必ずしもパス部１２２に設けられる必要はなく、たとえば基板処理部１３０ｄとして設けられてもよい。言い換えれば、基板処理装置１０は複数の基板処理部１３０のうちの一部として設けられてもよい。
　基板処理装置１０は、基板保持部１、移動機構１２、紫外線照射器２、静電場形成部８、筒部材３、気体供給部４２、排気部６１および制御部７を備えている。
　＜基板保持部＞
　基板保持部１は、基板Ｗ１を水平に保持する部材である。基板Ｗ１が半導体基板（すなわち半導体ウエハ）の場合、基板Ｗ１は略円形の平板状である。基板保持部１は略円柱状の形状を有しており、上面１ａと側面１ｂと下面１ｃとを有している。側面１ｂは上面１ａの周縁および下面１ｃの周縁を連結する。基板保持部１の上面１ａの上には、基板Ｗ１が載置される。上面１ａは例えば円形を有しており、その径は基板Ｗ１の径と同程度以上である。
　図２および図３に例示するように、上面１ａには、一対の溝１１が形成されている。一対の溝１１の内部には、インデクサロボット１２１または搬送ロボット１２３のハンドが挿入される。
　基板Ｗ１は次のように基板保持部１に載置される。即ち、基板Ｗ１は、ハンドの上に載置された状態で、基板保持部１の上方に搬送される。次にハンドが上方から基板保持部１へと移動する。この移動に伴って、ハンドが上方から一対の溝１１に挿入される。またこの移動により、基板Ｗ１が基板保持部１に載置され、ハンドから離れる。その後、インデクサロボット１２１または搬送ロボット１２３はハンドをＹ方向に移動させて、ハンドを溝１１の内部から引き抜く。これにより、基板Ｗ１が基板保持部１に載置される。
　基板保持部１の上面１ａは、溝１１とは別の領域において、基板Ｗ１へ向かって突起する複数の突起形状（以下、突起部と呼ぶ）を有していてもよい。この突起部はピンとも呼ばれる。この突起部は例えば円柱形状を有している。突起部が設けられる場合には、基板Ｗ１はこの突起部の先端によって支持される。突起部以外の基板保持部１（つまり本体部）は例えば導電性樹脂または導電性セラミックなどによって形成される。突起部は、例えば石英によって形成される。なお、突起部も本体部と同じ材料で形成されても構わない。
　＜紫外線照射器＞
　紫外線照射器２は基板Ｗ１に対して上方側（基板保持部１とは反対側）に配置されている。つまり紫外線照射器２、基板Ｗ１および基板保持部１はこの順でＺ方向において並んでいる。紫外線照射器２は空間を隔てて、基板Ｗ１と対面する。紫外線照射器２は紫外線を発生し、当該紫外線を基板Ｗ１の主面（基板保持部１とは反対側の主面）へ照射することができる。紫外線照射器２としては、例えばエキシマＵＶ（紫外線）ランプを採用できる。この紫外線照射器２は、例えば放電用のガス（例えば希ガスまたは希ガスハロゲン化合物）を充填した石英管と、一対の電極とを備えている。放電用のガスは一対の電極間に存在している。一対の電極間に高周波で高電圧を印加することにより、放電用ガスが励起されてエキシマ状態となる。放電用ガスはエキシマ状態から基底状態へ戻る際に紫外線を発生する。
　紫外線照射器２は例えば平板状に形成されていてもよい。紫外線照射器２は例えばその法線方向がＺ方向に沿う姿勢で配置される。言い換えれば、紫外線照射器２は水平に配置される面光源である。あるいは、紫外線照射器２は棒状の形状を有していてもよい。例えば紫外線照射器２は、その長手方向がＸ方向に沿う姿勢で配置される。
　紫外線照射器２は保護用の石英ガラス板２１を有している。石英ガラス板２１は基板Ｗ１側に設けられている。石英ガラス板２１は、紫外線に対して透光性を有するとともに、耐熱性かつ対食性を有している。この石英ガラス板２１は、外力から紫外線照射器２を保護するとともに、紫外線照射器２と基板Ｗ１との間の雰囲気に対しても紫外線照射器２を保護することができる。紫外線照射器２において発生した紫外線は石英ガラス板２１を透過して基板Ｗ１へと照射される。
　後に詳述するように、電子が蓄積された基板Ｗ１の主面に紫外線が照射されることにより、この基板Ｗ１から電子が放出される。これによって、基板Ｗ１の帯電量を低減することができる。つまり、除電処理を基板Ｗ１に対して行うことができる。
　＜移動機構＞
　移動機構１２は基板保持部１をＺ方向に沿って移動させることができる。この移動機構１２は、基板保持部１が紫外線照射器２に近い第１位置（図３参照）と、基板保持部１が紫外線照射器２から遠い第２位置（図２参照）との間で、基板保持部１を往復移動させることができる。後に説明するように、第１位置は、紫外線を用いた処理を基板Ｗ１に対して行うときの基板保持部１の位置であり、第２位置は、基板Ｗ１の授受を行うときの基板保持部１の位置である。移動機構１２には、例えばボールねじ機構を採用し得る。移動機構１２はベローズによって周囲が覆われていてもよい。
　＜回転機構＞
　回転機構１４は、基板Ｗ１の中心を通り、かつ、Ｚ方向に沿う軸を回転軸として、基板保持部１を回転させる。これにより、基板保持部１に保持された基板Ｗ１を回転させることができる。回転機構１４は例えばモータを有している。
　＜筒部材および気体供給部＞
　筒部材３は内周面３ａ、外周面３ｂ、上面３ｃおよび下面３ｄを有しており、筒状形状を有している。上面３ｃは、内周面３ａと外周面３ｂとを連結する面であって、紫外線照射器２側の面である。下面３ｄは、内周面３ａと外周面３ｂとを連結する面であって、紫外線照射器２とは反対側の面である。筒部材３の内周面３ａの径は基板保持部１の側面１ｂの径よりも大きい。図３を参照して、筒部材３は、基板保持部１が第１位置で停止した状態において、基板保持部１を外側から囲んでいる。
　基板保持部１が第１位置で停止した状態（図３）において、紫外線照射器２が紫外線を照射する。これにより、紫外線を用いた除電処理が基板Ｗ１に対して行われる。その一方で、基板保持部１が第１位置で停止した状態では、基板Ｗ１の周囲が紫外線照射器２、筒部材３および基板保持部１によって囲まれる。したがって、この状態では基板Ｗ１を基板保持部１から容易に取り出すことができない。
　そこで、移動機構１２は基板保持部１を第２位置に移動させる（図２）。これにより、基板保持部１は筒部材３の内周面３ａの内部から、紫外線照射器２に対して遠ざかる方向に退く。この第２位置において、基板Ｗ１は筒部材３の下面３ｄに対して鉛直下方側（紫外線照射器２とは反対側）に位置する。よって、インデクサロボット１２１または搬送ロボット１２３は、筒部材３によって阻害されることなく、基板Ｗ１をＹ方向に沿って移動させて、基板Ｗ１を取り出すことができる。逆に、インデクサロボット１２１または搬送ロボット１２３は、基板保持部１が第２位置で停止した状態で、基板Ｗ１を基板保持部１に載置することができる。
　筒部材３には、貫通孔３２１，３２２が形成されている。貫通孔３２１，３２２は筒部材３を貫通して、紫外線照射器２と基板Ｗ１との間の空間（以下、作用空間とも呼ぶ）Ｈ１に連通している。具体的には、貫通孔３２１，３２２の一端は筒部材３の上面３ｃにおいて開口している。当該開口部が形成された位置において、筒部材３の上面３ｃは空隙を介して紫外線照射器２と対向している。当該開口部の各々と紫外線照射器２との間の空間は作用空間Ｈ１に連続している。つまり、貫通孔３２１，３２２は作用空間Ｈ１と連通する。
　貫通孔３２１，３２２の他端は筒部材３の外周面３ｂにおいて開口している。貫通孔３２１，３２２の他端は気体供給部４２に連結されている。具体的には、貫通孔３２１の他端は気体供給部４２ａに接続され、貫通孔３２２の他端は気体供給部４２ｂに接続されている。気体供給部４２ａ，４２ｂは酸素または不活性ガス（例えば窒素またはアルゴンなど）などの気体を、それぞれ貫通孔３２１，３２２を経由して作用空間Ｈ１に供給することができる。つまり、貫通孔３２１，３２２は給気用の経路として機能する。
　気体供給部４２ａ，４２ｂの各々は、配管４２１、開閉弁４２２および気体収容器４２３を備えている。以下では、気体供給部４２ａに属する配管４２１、開閉弁４２２および気体収容器４２３をそれぞれ配管４２１ａ、開閉弁４２２ａおよび気体収容器４２３ａと呼び、気体供給部４２ｂに属する配管４２１、開閉弁４２２および気体収容器４２３をそれぞれ配管４２１ｂ、開閉弁４２２ｂおよび気体収容器４２３ｂと呼ぶ。気体供給部４２ａ，４２ｂは配管４２１の接続先を除いて、互いに同一である。気体収容器４２３ａ，４２３ｂは、作用空間Ｈ１へと供給すべき気体を収容している。気体収容器４２３ａは配管４２１ａの一端に連結され、気体収容器４２３ｂは配管４２１ｂの一端に連結される。開閉弁４２２ａは配管４２１ａに設けられて、配管４２１ａの開閉を切り替え、開閉弁４２２ｂは配管４２１ｂに設けられて、配管４２１ｂの開閉を切り替える。配管４２１ａの他端は貫通孔３２１の他端に連結され、配管４２１ｂの他端は貫通孔３２２の他端に連結される。
　＜静電場形成部＞
　静電場形成部８は電場を作用空間Ｈ１に形成する。この電場の方向は紫外線照射器２側から基板Ｗ１側へ向かう方向である。よって、電場は、紫外線の照射により基板Ｗ１から作用空間Ｈ１へと放出された電子に作用して、当該電子を基板Ｗ１から遠ざける。
　静電場形成部８は電極８１、直流電源８２およびスイッチ８３を備えている。図２および図３の例においては、電極８１は紫外線照射器２と基板Ｗ１との間に配置されている。より具体的には、電極８１は石英ガラス板２１の下側の面に取り付けられている。この電極８１は導電性を有しており、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、酸化銅、または、それらの合金によって形成される。
　ところで、作用空間Ｈ１に酸素が存在する場合、紫外線照射器２による紫外線によって当該酸素がオゾンに変化し得る。ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金はオゾンにさらされても問題が無いので、この観点では、これらの材質のいずれかを電極８１に採用することが望ましい。
　この電極８１はＺ方向において基板Ｗ１の主面の一部のみと対向する。図４は、電極８１の構成の一例を概略的に示す平面図である。図４の例では、基板Ｗ１が二点鎖線で示されている。図４の例においては、Ｚ方向に沿って見て、電極８１は網目状の形状を有している。換言すれば、電極８１は、ＸＹ平面に広がる平板状の形状を有しており、また、その電極８１には、自身をＺ方向に貫通する複数の開口８１１が形成されている。図４の例においては、開口８１１の各々は六角形の形状を有しており、一の開口８１１の周囲の６か所に他の開口８１１が配置されている。つまり、電極８１は蜂の巣状の形状を有している。なお、複数の開口８１１の態様はこれに限らず、適宜に変更しても構わない。例えば図５に示すように、開口８１１の各々は四角形の形状を有しており、一の開口８１１の周囲の４か所に他の開口８１１が配置されてもよい。つまり、開口８１１が格子状に配置されていてもよい。また図４および図５の例においては、電極８１は例えば基板Ｗ１の主面に対して全体的に設けられている。つまり、開口８１１が設けられてないと仮定した場合に、電極８１は基板Ｗ１の主面と同程度の広さを有している。
　紫外線照射器２からの紫外線は電極８１が存在しない領域（例えば開口８１１）を通過して、基板Ｗ１の主面に照射される。
　直流電源８２は電極８１と基板保持部１との間に接続されており、基板保持部１の電位よりも高い電位を電極８１へと与える。つまり、直流電源８２の高電位側の出力端が配線を介して電極８１に接続され、直流電源８２の低電位側の出力端が配線を介して基板保持部１に接続される。図２および図３の例においては、基板保持部１は接地されている。
　スイッチ８３は例えば半導体スイッチまたはリレーであって、電極８１、直流電源８２および基板保持部１の電気的な接続／非接続を切り替える。図１の例においては、スイッチ８３は電極８１と直流電源８２との間に接続されている。スイッチ８３のオン／オフは制御部７によって制御される。
　スイッチ８３がオンすることにより、直流電源８２の高電位端が電極８１に電気的に接続されて、電極８１に高電位が印加される。基板保持部１には直流電源８２によって低電位が印加されるので、電極８１と基板保持部１との間には、電極８１から基板保持部１へ向かう電場が生じる。つまり作用空間Ｈ１には、紫外線照射器２側から基板保持部１側へと向かう電場が生じる。スイッチ８３がオフすることにより、この電場が消失する。
　＜密閉空間＞
　基板処理装置１０は密閉空間を形成してもよい。図２および図３の例においては、紫外線照射器２、筒部材３、隔壁５および床部５１が互いに連結して、密閉空間を形成している。紫外線照射器２の下面は、その周縁側の部分において、筒部材３側に突起する突起形状を有している。筒部材３の上面３ｃのうち外周側の部分は、その突起部に連結されている。貫通孔３２１，３２２の開口部３２１ａ，３２２ａは上面３ｃのうち内周側の部分に形成されており、紫外線照射器２の下面とＺ方向において空隙を介して対面する。隔壁５は筒部材３の下面３ｄと連結している。隔壁５はＺ方向に延在して床部５１に連結される。つまり、紫外線照射器２、筒部材３、隔壁５および床部５１はチャンバとして機能することができる。紫外線照射器２、筒部材３、隔壁５および床部５１によって形成される密閉空間には、基板保持部１、移動機構１２、回転機構１４および電極８１が収容される。
　＜排気＞
　隔壁５には、排気用の貫通孔５３が形成されている。この貫通孔５３はＸ方向に沿って隔壁５を貫通する。この貫通孔５３は排気部６１に連結されている。排気部６１は、例えば、貫通孔５３に連結される配管６１１などを備えている。基板処理装置１０の内部の空気は配管６１１を経由して外部へと排気される。
　＜シャッタ＞
　隔壁５には、基板Ｗ１用の出入り口として機能するシャッタ（不図示）が設けられている。シャッタが開くことにより、基板処理装置１０の内部と外部とが連通する。インデクサロボット１２１または搬送ロボット１２３は、この開いたシャッタを介して基板Ｗ１を基板処理装置１０の内部に入れたり、また基板Ｗ１を取り出すことができる。基板処理装置１０がパス部１２２に設けられる場合には、インデクサロボット１２１用のシャッタと、搬送ロボット１２３用のシャッタとが設けられる。
　＜制御部＞
　紫外線照射器２、移動機構１２、回転機構１４、気体供給部４１の開閉弁４１２、スイッチ８３およびシャッタは、制御部７によって制御される。
　制御部７は電子回路機器であって、例えばデータ処理装置および記憶媒体を有していてもよい。データ処理装置は例えばＣＰＵ(Central Processor Unit)などの演算処理装置であってもよい。記憶部は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ(Read Only Memory)またはハードディスク）および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ(Random Access Memory)）を有していてもよい。非一時的な記憶媒体には、例えば制御部７が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。処理装置がこのプログラムを実行することにより、制御部７が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部７が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。
　＜基板処理装置の動作＞
　図６は、基板処理装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。移動機構１２は初期的には、基板保持部１を第２位置で停止させており（図２）、スイッチ８３はオフしている。またここでは一例として、排気部６１による排気は常時行われている。ステップＳ１にて、制御部７はシャッタを開いた上で、インデクサロボット１２１または搬送ロボット１２３を制御して、基板Ｗ１を基板保持部１の上に配置し、シャッタを閉じる。
　この基板Ｗ１は負に帯電している。例えば、純水（ＤＩＷ：Deionized water）を基板Ｗ１の主面に流すリンス処理において、純水から酸化シリコン膜へ多くの電子が移動する。よってリンス処理後の基板Ｗ１は負に帯電している可能性が高い。ここでは、負に帯電した基板Ｗ１が基板保持部１の上に配置される。
　次にステップＳ２にて、制御部７は例えば気体供給部４１（具体的には開閉弁４１２）を制御して、気体の供給を開始する。これにより、開口部３２１ａ，３２２ａの各々から気体が吐出される。気体としては、例えば窒素を採用することができる。なおステップＳ１，Ｓ２の実行順序は逆であってもよく、これらが並行して実行されてもよい。
　次にステップＳ３にて、制御部７は移動機構１２を制御して、基板保持部１を紫外線照射器２へと近づけ、第１位置で停止させる。第１位置において、基板Ｗ１と紫外線照射器２との間の距離は例えば数［ｍｍ］から数十［ｍｍ］程度である。より具体的な一例としては、例えば３［ｍｍ］を採用できる。なおこの場合、電極８１の厚み（Ｚ方向に沿う厚み）は３［ｍｍ］よりも薄く設定される。これにより、電極８１と基板Ｗ１との衝突を回避できる。
　次にステップＳ４にて、制御部７は回転機構１４を制御して、基板Ｗ１の回転を開始させ、ステップＳ５にて、スイッチ８３をターンオンし、ステップＳ６にて、紫外線照射器２に紫外線の照射を開始させる。
　なお制御部７は、作用空間Ｈ１の雰囲気が所定の雰囲気になったときに、ステップＳ４～Ｓ６の一組を実行してもよい。例えば制御部７はステップＳ３からの経過時間を計時する。経過時間の計時はタイマ回路などの計時回路によって行われ得る。制御部７は、この経過時間が第１所定期間よりも大きいか否かを判断し、肯定的な判断をしたときに、ステップＳ４～Ｓ６の一組を実行してもよい。あるいは、作用空間Ｈ１の雰囲気を計測するセンサを基板処理装置１０に設けてもよい。制御部７は、作用空間Ｈ１の雰囲気が所定の雰囲気になっているか否かを、その計測値に基づいて判断してもよい。
　またステップＳ４～Ｓ６の実行順序は適宜に変更してもよい。或いは、ステップＳ４～Ｓ４～Ｓ６の少なくともいずれか二つは互いに並行して実行されてもよい。
　紫外線照射器２が基板Ｗ１に紫外線を照射すること（ステップＳ６）により、基板Ｗ１の電荷が除去される。その理由の一つは、基板Ｗ１に光電効果が生じるからである、と考えられている。つまり、紫外線の照射によって、基板Ｗ１から作用空間Ｈ１へと電子が放出される。紫外線の波長としては例えば２５２［ｎｍ］以下の波長を採用できる。この波長範囲において、基板Ｗ１の電荷を効果的に除去できるからである。より効果的な波長として、１７２±２０［ｎｍ］内の波長を採用できる。
　図６の例においては、紫外線の照射中に基板Ｗ１が回転している（ステップＳ４，Ｓ６）ので、基板Ｗ１が回転しない場合に比べて、より均一に紫外線を基板Ｗ１の主面に照射することができる。
　また紫外線の照射中にスイッチ８３がオンしている（ステップＳ５，Ｓ６）ので、紫外線の照射中の作用空間Ｈ１には電場が生じている。当該電場の方向は紫外線照射器２側から基板Ｗ１側へ向かう方向である。よって、基板Ｗ１から放出された電子は当該電界に起因して、基板Ｗ１から遠ざかる方向に移動する。より具体的には、当該電子は電極８１へと移動する。この電子は電極８１からスイッチ８３および直流電源８２を経由して接地へと流れる。
　したがって、基板Ｗ１から放出された電子が、基板Ｗ１の直上に溜まることを抑制することができる。よって、基板Ｗ１の直上の電子が互いに反発しあって、再び基板Ｗ１へ蓄積されること、即ち基板Ｗ１の再帯電を抑制することができる。これにより、除電処理のスループットを向上することができる。
　次にステップＳ７にて、制御部７は、基板Ｗ１に対する処理を終了すべきか否かを判断する。例えば制御部７はステップＳ６からの経過時間が第２所定時間を超えているときに、処理を終了すべきと判断してもよい。あるいは、例えば基板Ｗ１の表面電位を測定する表面電位計を基板処理装置１０に設け、制御部７がその測定値に基づいて判断を行ってもかまわない。基板Ｗ１に対する処理を終了すべきではないと判断したときには、制御部７は再びステップＳ７を実行する。処理を終了すべきと判断したときには、ステップＳ８にて、制御部７は回転機構１４を制御して、基板Ｗ１の回転を停止させ、ステップＳ８にて紫外線照射器２に紫外線の照射を停止させ、ステップＳ９にて、スイッチ８３をターンオフする。紫外線の照射の停止により、基板Ｗ１の除電が終了し、スイッチ８３のターンオフにより、作用空間Ｈ１の電界が消失する。なおステップＳ８～Ｓ１０の実行順序は適宜に変更することができる。あるいは、ステップＳ８～Ｓ１０の少なくともいずれか二つは互いに並行して実行されてもよい。
　以上のように、本基板処理装置１０によれば、除電処理のスループットを向上することができる。
　ところで、紫外線照射器２の紫外線の強度を増大させれば、基板Ｗ１から放出される単位時間当たりの電子の量が増大する。よって、これによってもスループットは向上する。その一方で、作用空間Ｈ１に酸素が存在している場合、紫外線の強度を増大すると、紫外線が酸素分子に作用して生じるオゾンの量も増大する。オゾンは酸化力が強いので、基板Ｗ１の表面を改質しやすい。つまり、スループット向上のために紫外線の強度を向上すると、基板Ｗ１の表面状態が変わりやすい。本基板処理装置１０によれば、紫外線の強度を増大させることなく、スループットを向上できる。言い換えれば、本基板処理装置１０によれば、スループットの向上とは独立して、基板Ｗ１の表面状態に適した紫外線の強度を採用することができる。
　また図６の例においては、ステップＳ５はステップＳ６よりも前に実行されている。つまり、紫外線の照射開始の前から電場が形成されている。これによれば、紫外線が照射され始めた直後でも、電子は速やかに基板Ｗ１から遠ざかる。よって、紫外線の照射開始の後に電場を形成する場合に比して、よりスループットを向上できる。
　＜窒素の供給＞
　上述の例では、気体供給部４１は作用空間Ｈ１に不活性ガス（例えば窒素）を供給している（ステップＳ２）。これにより、作用空間Ｈ１における酸素濃度を低減することができる。この利点について説明する。酸素は不活性ガス（窒素）に比べてイオン化しやすい。よって、もし作用空間Ｈ１の酸素濃度が高い場合には、基板Ｗ１から放出された電子は直ぐに酸素分子に作用して、酸素イオンになる可能性が高い。酸素イオンは電子単体に比べて重いので、この場合、酸素イオンは基板Ｗ１に近い位置で溜まりやすい。電子（イオン）が基板Ｗ１に近い位置で溜まると、当該電子は基板Ｗ１に戻りやすい。
　他方、作用空間Ｈ１における酸素濃度が低く、不活性ガス（窒素）の濃度が高い場合には、基板Ｗ１からより離れた位置で気体分子に作用してイオン化する、と考えられる。上述の例では、気体供給部４１は酸素よりイオン化しにくい不活性ガス（窒素）を作用空間Ｈ１に供給して、酸素濃度を低減している。よって、酸素濃度が高い場合に比べて、電子は基板Ｗ１からより離れた位置でイオン化する。これによっても、基板Ｗ１への再帯電を抑制することができる。
　＜減圧＞
　排気部６１は密閉空間内の気体を吸引して、基板Ｗ１の周囲の気圧を減圧してもよい。これによれば、作用空間Ｈ１内の酸素分子の数を低減することができる。したがって、基板Ｗ１から放出された電子は酸素をイオン化しにくく、基板Ｗ１の直上に溜まりにくい。言い換えれば、電子は基板Ｗ１から遠ざかりやすい。よって、基板Ｗ１の再帯電を抑制することができる。なお、この場合、気体供給部４１は設けられなくてもよい。
　＜電極の形状＞
　上述の例では電極８１は網目状の形状を有していたものの、例えば直線状の形状を有していてもよい。図７は電極８１の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。例えば電極８１はＸ方向に延びる直線状の形状を有していてもよい。図７の例においては、この電極８１は複数設けられている。複数の電極８１は相互に間隔を空けて互いに平行に延在する。複数の電極８１は基板Ｗ１の主面とＺ方向において対面する。
　紫外線照射器２からの紫外線は複数の電極８１の相互間を通って基板Ｗ１の主面に照射される。図６の例においては、基板Ｗ１が二点鎖線で示されている。紫外線の照射により基板Ｗ１から放出された電子は、電極８１へと移動する。なお、電極８１は必ずしも複数設けられる必要は無く、単一の電極８１が設けられてもよい。
　図８は、電極８１の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。電極８１はＺ方向から見て蛇行して延在している。図８の例においては、電極８１は、Ｘ方向に延在する部分とＹ方向に延在する部分とを交互に有している。言い換えれば、電極８１は直線的に蛇行している。電極８１は基板Ｗ１の主面の一部のみと対向している。紫外線照射器２からの紫外線は電極８１と対向していない部分を通って、基板Ｗ１の主面へと照射される。紫外線の照射により基板Ｗ１から放出された電子は、電極８１へと移動する。
　図９は、電極８１の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。電極８１は、Ｚ方向から見てリング状（円周状）の形状を有している。図９の例においては、この電極８１は複数設けられている。複数の電極８１の径は互いに異なっており、これらは相互に間隔を空けて同心円状に配置されている。図９の例においては、複数の電極８１は基板Ｗ１と同心円状に配置されている。複数の電極８１は基板Ｗ１の主面とＺ方向において対向する。図９の例においては、最も外周側に配置される電極８１が基板Ｗ１の周縁部分とＺ方向において対向している。紫外線照射器２からの紫外線は複数の電極８１の相互間を通って、基板Ｗ１の主面へと照射される。紫外線の照射により基板Ｗ１から放出された電子は、電極８１へと移動する。なお、電極８１は必ずしも複数設けられる必要は無く、単一の電極８１が設けられてもよい。
　＜電極の材質＞
　上述の例では、紫外線照射器２からの紫外線は電極８１が設けられていない領域を通って基板Ｗ１に照射されているものの、必ずしもこれに限らない。例えば電極８１は、紫外線照射器２によって照射される紫外線についての透光性を有していてもよい。より具体的には、電極８１は透明電極であってもよい。この電極８１は、例えば、石英ガラスに透明電極の材料（例えば酸化インジウムスズ）を蒸着することで形成される。この場合、電極８１はＺ方向において基板Ｗ１の主面の全面と対向していてもよい。図１０は、電極８１の構成の一例を概略的に示す図である。電極８１は例えば円状の形状を有しており、基板Ｗ１の主面の全面と対向している。紫外線照射器２からの紫外線は電極８１を透過して基板Ｗ１へと照射される。紫外線の照射により基板Ｗ１から放出された電子は、電極８１へと移動する。
　これによれば、Ｚ方向から見た電極８１の面積を向上することができる。つまり、電子を受け取る面を広くすることができる。よって、電極８１は電子を受け取りやすい。また電場を均一に形成できる。
　＜電極の位置＞
　上述の例では、電極８１は紫外線照射器２と基板Ｗ１との間に配置されている。しかしながら、必ずしもこれに限らない。例えば電極８１は、紫外線照射器２の上方（基板保持部１とは反対側）に配置されてもよい。これによっても、電極８１と基板保持部１との間には電場が生じる。よって、基板Ｗ１から放出された電子は電極８１へと移動する。紫外線照射器２の石英ガラス板２１は導電性を有していないので、電子は石英ガラス板２１に蓄積され得る。この場合であっても、基板Ｗ１から放出された電子を基板Ｗ１から遠ざけることができるので、当該電子が基板Ｗ１へと戻ることを抑制することができる。要するに、本基板処理装置１０において、電極８１は基板Ｗ１に対して紫外線照射器２側の位置に適宜に配置されていればよい。
　その一方で、図２および図３に示すように、電極８１が紫外線照射器２と基板Ｗ１との間に配置されている場合、電子は電極８１からスイッチ８３および直流電源８２を介して接地へと流すことができる。これによれば、石英ガラス板２１などへの電子の蓄積（帯電）を抑制することができる。これは例えば次の点で望ましい。即ち、例えば作業員が基板処理装置１０をメンテナンスする際に、部材の帯電に起因した放電を気にしなくてもよいので、作業を行いやすい。
　＜紫外線照射器と電極＞
　紫外線照射器２は網目状の電極を有している場合がある。図１１は、紫外線照射器２の構成の一例を概略的に示す図である。図１１では、図示を簡単にすべく、紫外線照射器２については、一対の電極２２，２３および石英ガラス板２１のみを示している。
　電極２２は、ＸＹ平面に広がる平板状の形状を有しており、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、酸化銅、または、それらの合金によって形成される。電極２３は例えば網目状の形状を有している。つまり、電極２３は、ＸＹ平面に広がる板平板状の形状を有しており、また電極２３には、Ｚ方向に自身を貫通する複数の開口２３１が形成されている。電極２３はＺ方向において電極２２と間隔を隔てて向かい合って配置されている。電極２３は電極２２に対して石英ガラス板２１側に位置している。電極２２は例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、酸化銅、または、それらの合金によって形成される。
　電極２２，２３の間の空間には放電用のガスが存在している。電極２２，２３の間には高い周波数の高電圧が印加される。これにより、放電用ガスが励起されてエキシマ状態となる。放電用ガスはエキシマ状態から基底状態へ戻る際に紫外線を発生する。この紫外線は網目状の電極２３の開口２３１を通過し、さらに石英ガラス板２１を透過して外部（基板Ｗ１）へと照射される。電極２２は、紫外線についての遮光部としても機能することができる。これにより、紫外線照射器２の背面（上面）側から紫外線が照射されることを回避する。
　電場形成用の電極８１が網目状の形状を有する場合、その開口率は、紫外線用の電極２３の開口率よりも大きく設定されてもよい。これによれば、電極２３の開口２３１を通過した紫外線を、より効果的に基板Ｗ１側へと通過させることができる。なおここでいう電極２３の開口率とは、電極２３の全体の面積（即ち、電極２３の外側の輪郭によって囲まれる面積）に対する、開口２３１の面積の総和の比である。電極８１の開口率も同様である。
　＜点光源＞
　紫外線照射器２は複数の点光源によって構成されてもよい。複数の点光源の各々は紫外線を発生する。この場合、基板Ｗ１上における紫外線の強度分布に不均一性が生じる。この場合、電極８１が網目状の形状を有していることが望ましい。この電極８１によれば、各点光源からの紫外線を散乱または回折させて、基板Ｗ１上に照射される紫外線の強度分布をより均一にすることができる。
　また、散乱または回折用の網目状の部材が、この紫外線照射器２と電極８１との間に設けられる場合には、電極８１の開口率はこの網目状の部材の開口率よりも大きく設定されるとよい。これによっても、この網目状の部材を通過した紫外線を、より効果的に基板Ｗ１側へと通過させることができる。
　変形例．
　紫外線照射器２の筐体が金属で構成されている場合、当該筐体は接地されてもよい。この場合、Ｚ方向に見て、電極８１は石英ガラス板２１の露出面よりも小さくてもよい。
　本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての態様において例示であって限定的ではない。したがって、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
　１　基板保持手段（基板保持部）
　２　紫外線照射手段（紫外線照射器）
　８　静電場形成手段（静電場形成部）
　１０　基板処理装置
　２２，２３　第２電極（電極）
　８１　第１電極（電極）
　８２　直流電源
　８３　スイッチ
　４１，４２　気体供給手段（気体供給部）
　１２０　基板通過部

Claims (14)

  1. 　帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う基板処理装置であって、
    　基板を保持する基板保持手段と、
    　前記基板保持手段によって保持された基板と、空間を隔てて対向するように配置されており、当該基板へと紫外線を照射する紫外線照射手段と、
    　電場を前記空間に形成して、当該基板から放出された電子を当該基板から遠ざける静電場形成手段と
    を備える、基板処理装置。
  2. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　前記静電場形成手段は、
    　前記基板保持手段によって保持された基板に対して前記紫外線照射手段側に配置されている第１電極と、
    　前記基板保持手段よりも高い電位を前記第１電極へと与える直流電源と
    を備える、基板処理装置。
  3. 　請求項２に記載の基板処理装置であって、
    　前記基板保持手段は接地されている、基板処理装置。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の基板処理装置であって、
    　前記第１電極と前記直流電源との間の電気的な接続／非接続を切り替えるスイッチを更に備える、基板処理装置。
  5. 　請求項２から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記第１電極は、前記基板保持手段によって保持された基板と、前記紫外線照射手段との間に配置されており、当該基板と向かい合う、基板処理装置。
  6. 　請求項５に記載の基板処理装置であって、
    　前記第１電極は、直線状、網目状または円周状の形状を有する、基板処理装置。
  7. 　請求項６に記載の基板処理装置であって、
    　前記紫外線照射手段は、前記紫外線照射手段および前記基板保持手段が並ぶ方向において互いに向かい合って配置されて、紫外線を発生させるための一対の第２電極を有し、
    　一対の第２電極のうち前記基板保持手段側の第２電極は、紫外線を通過させるための網目状の形状を有し、
    　前記第１電極は網目状の形状を有し、
    　前記第１電極の開口率は、前記基板保持手段側の前記第２電極の開口率よりも大きい、基板処理装置。
  8. 　請求項２から請求項７のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記第１電極は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、又はそれらの合金によって形成されている、基板処理装置。
  9. 　請求項２から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記第１電極は透明電極であって、前記基板保持手段によって保持された基板と、前記紫外線照射手段との間に配置されている、基板処理装置。
  10. 　請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記基板保持手段によって保持された基板と前記紫外線照射手段との間の前記空間に不活性ガスを供給する気体供給手段を更に備える、基板処理装置。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　基板の周囲の気圧を減圧する排気部を備える、基板処理装置。
  12. 　基板を収容する収容保持部と、
    　基板に対して処理を施すための基板処理部と
    　前記収容保持部と前記基板処理部との間に位置し、前記収容保持部と前記基板処理部との間を往復する基板が経由する基板通過部と
    を備え、
    　前記基板通過部には、請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の基板処理装置が設けられている、基板処理システム。
  13. 　帯電した基板に対して、その帯電量を低減する処理を行う基板処理方法であって、
    　基板を基板保持手段に配置する第１工程と、
    　前記基板保持手段によって保持された基板に対して、空間を隔てて対向するように配置された紫外線照射手段が、当該基板へと紫外線を照射する第２工程と、
    　静電場形成手段が、電場を前記空間に形成して、当該基板から放出された電子を当該基板から遠ざける第３工程と
    を備える、基板処理方法。
  14. 　請求項１３に記載の基板処理方法であって、
    　前記第３工程は、前記第２工程よりも前から実行される、基板処理方法。
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