JP5932592B2 - 除電用治具及びそれを用いた基板処理装置並びに基板処理装置の除電方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯電した基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための除電用治具及びそれを用いた基板処理装置並びに基板処理装置の各部材の除電方法に関するものである。

半導体製造工程においては、例えば半導体ウエハ等の基板の上にフォトレジストを塗布し、レジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、現像処理することにより回路パターンを形成するフォトリソグラフィー工程が行われる。このフォトリソグラフィー工程には、通常、塗布現像処理装置に露光装置を接続した基板処理装置が用いられる。

塗布現像処理装置等の基板処理装置は、スタートアップやメンテナンス時において、例えば液処理モジュールのカップや熱処理モジュールの熱処理板を交換したり、薬液吐出ノズルなどの各部材の微調整を行ったりする際に、各部材に作業者の手が触れることにより帯電することがある。基板処理装置の各部材が帯電すると、薬液吐出ノズルから薬液が正常に吐出されない等、半導体製造プロセスを適正に行うことが困難となる。また、作業によって装置内に持ち込まれたパーティクルがエージング処理を行ってもなかなか収束しないなどといった不具合が発生する。

このため、基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電することが求められる。従来、部材の除電の方法として、例えば特許文献１に記載されるように、導電性被膜を部材に被覆して帯電した部材から静電気を逃がすことが考えられた。

また、従来は、メンテナンス終了後に作業者が各部材の一つ一つに対して、また基板が搬送される経路の空間に対して、特許文献２に記載されるような除電装置を用いて除電を行っていた。この除電装置は、放電電極、誘電電極及びその間に挟まれる誘電体膜から構成されるイオン発生素子と、イオン発生素子で発生したイオンを除電対象部まで搬送するための気流発生装置とを組み合わせることにより構成されている。

特開２００１−３３２４６５号公報（特許請求の範囲、図２） 特開２００６−１９６２９１号公報（特許請求の範囲、図１）

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、各部材に除電のための導電性被膜を被覆することが必要となり、コストの面から望ましくない。

また、特許文献２に記載のような除電装置を用いて作業者が各部材の一つ一つに対して、また通常の基板の搬送経路の空間に対して、除電を行うとなると、装置のリカバリー時にも作業者が装置内に立ち入らなければならなくなり、作業が煩雑になると共に、スタートアップやメンテナンス終了後のリカバリーに非常に多くの時間を必要としてしまう。

さらに、基板処理装置の複数の箇所に、特許文献２に記載のような除電装置を常設した場合には、設置スペースの制約やコストの観点からも望ましくない。加えて、特許文献２に記載の除電装置は、数週間から数ヶ月といった頻度で例えば電極針を有する電極部の清掃や、数年毎に電極針を有する電極部の交換を行うなど定期的なメンテナンスが必要であり、基板処理装置内に常設する場合には、電極針を有する電極部の清掃又は交換のために装置内に立ち入らなければならなくなり、装置内のパーティクル量の増加などによる生産性の低下をもたらす。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で迅速に基板処理装置の各部材の除電を行うことのできる除電用治具及びそれを用いた基板処理装置並びに処理装置の除電方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の除電用治具は、基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための治具であって、基板処理装置の搬送機構により搬送可能であり、かつ、各処理モジュール内で載置可能な基板形状を有し、放電電極と、誘電電極と、これら放電電極と誘電電極の間に挟まれる誘電体とから構成されたイオン発生電極と、前記放電電極及び前記誘電電極に対して電圧を印加する高圧電源回路と、前記高圧電源回路へエネルギーを供給するバッテリと、を備えたことを特徴とする（請求項１）。

本発明に係る除電用治具は、前記イオン発生電極により発生したイオンを前記基板処理装置の各部材まで運ぶための気流を形成する気流形成部を設けることが好ましい（請求項２）。

また、本発明に係る除電用治具は、前記イオン発生電極により発生したイオンを前記基板処理装置の各部材まで運ぶための気流を誘導する気流誘導孔を設けてもよい（請求項３）。

この気流誘導孔は、前記除電用治具の表面から裏面へと貫通する貫通孔であり、前記イオン発生電極の放電電極に隣接して複数配置されることが好ましい（請求項４）。

本発明に係る除電用治具の前記気流形成部は、前記除電用治具の表面又は裏面から突出した壁部により構成され、この壁部は前記除電用治具の半径方向に延在し、前記イオン発生電極の放電電極に隣接して配置されることが好ましい（請求項５）。さらに、前記気流形成部は、前記除電用治具の少なくとも表面又は裏面に複数設けられ、各気流形成部は均等な間隔で配置されることが好ましい（請求項６）。

また、本発明に係る除電用治具は、前記イオン発生電極により発生したイオンを前記基板処理装置の各部材まで運ぶための気体を噴出する気体噴出部を設けることが好ましい（請求項７）。

また、本発明に係る除電用治具は、気体噴出部から噴出した気体の流れ方向を変更するための気流方向変更板を気体噴出部の上部に設けることが好ましい（請求項８）。

気体噴出部は、前記除電用治具との間に隙間をおいて設置され、下面に気体吸入口を有し、上面に気体噴出口を有する筐体と、該筐体内に前記気体吸入口と気体噴出口とを連通する通路を介して配設される圧電マイクロブロアと、を具備し、 前記圧電マイクロブロアは、上面に吐出口を有するブロア本体と、外周部が前記ブロア本体に固定されたダイヤフラムと、該ダイヤフラムの表面に固設された圧電素子と、前記ブロア本体と前記ダイヤフラムとの間に形成されたブロア室と、前記圧電素子に電圧を印加する電源回路と、を備え、前記圧電素子に電圧を印加して前記ダイヤフラムを共振駆動させることにより、前記吐出口から吐出する気体に誘発されて前記気体吸入口から吸入された気体を前記気体噴出口から噴出するように構成されるのが好ましい（請求項９）。

さらに、本発明に係る除電用治具は、前記イオン発生電極を前記除電用治具の裏面側に設け、前記バッテリを前記除電用治具の表面側に設けてもよい（請求項１０）。

また、本発明に係る除電用治具を用いて各部材や浮遊パーティクルの除電を行う基板処理装置は、本発明の除電用治具を載置する除電用治具載置部と、前記除電用治具を前記除電用治具載置部から取り出して搬送する搬送機構と、前記除電用治具が前記搬送機構上に保持されているときに前記除電用治具からイオンを発生させるように前記除電用治具を制御する制御部と、を有することを特徴とする（請求項１１）。

また、前記基板処理装置は、前記除電用治具載置部を有する容器内に、前記除電用治具に備えられた前記バッテリを充電するための充電部が設けられている、ことを特徴とする（請求項１２）。

また、本発明において、前記除電用治具載置部を、前記除電用治具を支持する支持ピンを有するプレートにて構成し、前記プレート上には、前記除電用治具に備えられた前記バッテリを充電するための充電部が設けられ、前記充電部は、電磁誘導作用により非接触で前記バッテリを充電するように構成してもよい（請求項１３）。

さらに、前記基板処理装置は、前記搬送機構により搬送された前記除電用治具が載置される基板保持部を備えた処理モジュールを備え、前記処理モジュール内の前記基板保持部に前記除電用治具が載置されているときに前記除電用治具からイオンを発生させるように前記制御部により前記除電用治具を制御することを特徴とする（請求項１４）。

また、本発明に係る基板処理装置の除電方法は、基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための除電用治具を除電用治具保管モジュールから搬送機構により取り出す工程と、前記除電用治具を前記搬送機構により基板処理装置の各処理モジュールに搬送する工程と、前記搬送工程において前記除電用治具よりイオンを発生させて前記搬送機構や浮遊パーティクルを除電する工程と、を有することを特徴とする（請求項１５）。

本発明に係る基板処理装置の他の除電方法では、搬送機構により基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための除電用治具を、基板処理装置の一の処理モジュール内の回転自在な基板保持部に載置する工程と、前記基板保持部を回転させて前記除電用治具を回転させる工程と、前記除電用治具によりイオンを発生させて前記一の処理モジュール内の各部材や浮遊パーティクルを除電する工程と、を有することを特徴とする（請求項１６）。

さらに、本発明に係る基板処理装置の他の除電方法は、搬送機構により基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための除電用治具を、基板処理装置の一の処理モジュール内の基板保持部に載置する工程と、前記基板保持部に載置された前記除電用治具からイオンを発生させる工程と、前記イオンを前記基板処理装置の処理モジュール内の各部材に運ぶための気流を発生させ、前記各部材や浮遊パーティクルを除電する工程と、を有することを特徴とする（請求項１７）。

（１）請求項１、１０〜１７に記載の発明によれば、基板処理装置の搬送機構で搬送可能な除電用治具を用いて除電を行っているため、通常のウエハＷの搬送と同様に基板処理装置内で搬送機構により除電用治具を搬送することができ、作業者が装置内に立ち入らなくても除電作業を行うことができる。従って、スタートアップやメンテナンス終了後のリカバリーの時間を大幅に短縮することができる。また、一つの除電用治具で基板処理装置内の各部材や浮遊パーティクルの除電を行うことができるため、各部材にそれぞれ除電装置等を取り付けたり、通常の基板の搬送経路全てに除電装置等を取り付けたりする必要がなく、除電のためのコストアップを回避することができる。さらに、除電装置を各部材や通常の基板搬送経路の全てに取り付けた場合には、電極針の清掃や交換が必要となるが、本発明では、作業者が装置内に立ち入らなくてもこの電極針の清掃又は交換が可能となる。

（２）請求項２〜６に記載の発明によれば、除電用治具に気流形成部及び／又は気流誘導孔を設けることにより除電用治具のイオン発生電極において発生するイオンを除電用治具の周辺に拡散させ、あるいは裏面側に誘導することができ、別途気流発生装置を設けなくてもイオンを効果的に各部材まで運ぶことができる。

（３）請求項７〜９に記載の発明によれば、除電用治具に気体噴出部を設けることで、除電用治具のイオン発生電極において発生するイオンを気体噴出部から噴出される気体を用いて基板処理装置の各部材に拡散させることができるため、イオン発生電極から離れている基板処理装置の部材にイオンを運ぶことができる。

本発明に係る除電用治具を用いた塗布現像処理装置を示す概略平面図である。 上記塗布現像処理装置を示す概略斜視図である。 上記塗布現像処理装置を示す概略縦断面図（ａ）及び塗布現像処理装置内の除電用治具の受け渡し部の充電状態を示す概略側面図（ｂ）である。 本発明の第１実施形態に係る除電用治具を示す概略平面図（ａ）及びその側面図（ｂ）である。 第１実施形態に係る除電用治具のイオン発生電極の概略図である。 上記塗布現像処理装置における搬送機構の概略斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る除電用治具の搬送機構に対する除電方法を段階的に示す概略縦断面図である。 上記塗布現像処理装置の液処理モジュールの概略縦断面図である。 本発明に係る除電用治具の液処理モジュールに対する除電方法を段階的に示す概略縦断面図である。 上記塗布現像処理装置の加熱・冷却処理モジュールの概略平面図である。 本発明に係る除電用治具の加熱・冷却処理モジュールに対する除電方法を段階的に示す概略縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る除電用治具を示す概略断面図（ａ）及び概略底面図（ｂ）である。 本発明の第２実施形態に係る他の除電用治具を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る除電用治具を示す概略平面図（ａ）及びその側面図（ｂ）である。 第３実施形態に係る除電用治具の圧電マイクロブロアを示す概略断面図である。 第３実施形態に係る除電用治具の圧電マイクロブロアの動作原理図（ａ）〜（ｃ）である。 本発明の第４実施形態に係る除電用治具を示す概略平面図（ａ）及びその側面図（ｂ）である。

以下に、この発明の実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。まず、この発明に係る除電用治具としての除電用ウエハＪが適用される塗布現像処理装置の構成について説明する。

上記塗布現像処理装置１には、図１に示すように、キャリアブロックＳ１から露光ブロックＳ４まで順に、キャリアブロックＳ１、処理ブロックＳ２、インターフェイスブロックＳ３、露光ブロックＳ４が連結されている。

キャリアブロックＳ１では、搬送機構Ｂが、載置台１０上に載置された密閉型のキャリア１１から搬送アーム２０によりウエハＷを取り出して、キャリアブロックＳ１に隣接された処理ブロックＳ２に受け渡す。また、搬送機構Ｂは、処理ブロックＳ２にて処理された後のウエハＷを受け取ってキャリア１１に戻すように構成されている。

処理ブロックＳ２は、図２に示すように、現像処理を行うための第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行なうための第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト液の塗布処理を行うための第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行なうための第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を下から順に積層して構成されている。

上記第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４とは、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布部を３つ含んだ液処理モジュール３０と、この液処理モジュール３０にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱・冷却処理モジュール４０と、液処理モジュール３０と、加熱・冷却処理モジュール４０との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行なう基板搬送手段である搬送機構Ａ２，Ａ４とを備えている（図３参照）。

第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３においては、上記薬液がレジスト液であり、疎水化処理ユニットが組み込まれることを除けば同様の構成である。一方、第１の処理ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１については、例えば一つのＤＥＶ層Ｂ１内に現像ユニットが２段に積層されている。そしてＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像ユニットにウエハＷを搬送するための共通の搬送機構Ａ１が設けられている（図３参照）。さらに処理ブロックＳ２には、図１及び図３に示すように、棚ユニットＵ５が設けられ、この棚ユニットＵ５の各部同士の間では、棚ユニットＵ５の近傍に設けられた昇降自在な搬送機構ＥによってウエハＷが搬送される。

一方、ＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、棚ユニットＵ５に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１１から棚ユニットＵ６に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１２にウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームＦが設けられている（図３参照）。レジスト膜やさらに反射防止膜が形成されたウエハＷは、搬送機構Ｅにより受け渡しユニットＢＦ３やＴＲＳ４を介して受け渡しユニットＣＰＬ１１に受け渡され、ここからシャトルアームＦにより棚ユニットＵ６の受け渡しユニットＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＳ３に取り込まれることになる。

次いで、ウエハＷはインターフェイスアームＧにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われた後、棚ユニットＵ６の受け渡しユニットＴＲＳ６に載置されて処理ブロックＳ２に戻される。戻されたウエハＷは、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１にて現像処理が行われ、基板搬送手段である搬送機構Ａ１により受け渡しユニットＴＲＳ３に受け渡される（図３参照）。

その後、搬送機構Ｂを介してキャリア１１に戻される。なお、図１において棚ユニットＵ１〜Ｕ４は各々加熱・冷却処理モジュール４０が積層されている。本実施形態において、本発明に係る除電用治具である除電用ウエハＪは、例えば棚ユニットＵ４のいずれかの層に設けられた除電用ウエハ保管モジュール５０に保管されている。

次に、本発明に係る除電用ウエハＪの構成について詳細に説明する。本発明に係る除電用ウエハＪは、例えば以上に説明した塗布現像処理装置１に置いて処理されるウエハＷと同じ大きさの円盤形状に形成され、搬送機構Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４等により各ユニットに搬送することができる。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る除電用ウエハＪは、図４（ａ）に示すように、除電用ウエハＪの表面側外周部に後述のイオン発生電極５１が設けられている。このイオン発生電極５１により、イオンＩを発生させて除電対象部の除電が行われる。イオン発生電極５１は、導線５２を介して除電用ウエハＪの中央部に配置される高圧電源回路５３ａに接続されている。高圧電源回路５３ａは、イオン発生電極５１に対して、例えばパルス状の交流電圧を印加する制御回路であり、高圧電源回路５３ａは、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ（直流−直流変換回路）等の昇圧回路を介して、バッテリ５３ｂに接続される。バッテリ５３ｂとしては、例えばリチウム電池等の充電可能な二次電池を用いることができる。本実施形態では、バッテリはＤＣ型を用いている。また、イオン発生電極５１は、例えば除電用ウエハＪの外周部に複数個設けられ、イオン発生電極５１の長手方向が除電用ウエハＪの接線方向となるように配置されている。

さらに除電用ウエハＪの中央部には、例えば外部の制御部６０ａと無線で通信する無線回路５４が設けられ、制御部６０ａから出力される電圧のＯＮ・ＯＦＦ信号をイオン発生電極５１に対して送信する。高圧電源回路５３ａ、バッテリ５３ｂ及び無線回路５４は、回路基板Ｃに形成されている。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態における除電用ウエハＪの表面側には、表面から突出した壁部５５ａを有する気流形成ウィング５５が複数設けられている。この気流形成ウィング５５は、本発明の気流形成部を構成する。気流形成ウィング５５は、除電用ウエハＪが回転する際に、回転により発生する気流が壁部５５ａに衝突して、除電用ウエハＪの中央部から外周部への気流を形成するように、例えば除電用ウエハＪの半径方向に延在して配置されている。

また、除電用ウエハＪには、表面側と裏面側とを貫通する気流誘導孔５６がイオン発生電極５１に隣接して複数個（図面では６個の場合を示す）設けられており、除電用ウエハＪの表面側から裏面側へと気流を誘導することにより、除電用ウエハＪの表面側で発生したイオンを裏面側へと誘導する構成となっている。

イオン発生電極５１は、図５に示すように、微細な突起を複数有する導電部材からなる放電電極５０１と、この放電電極５０１を取り囲むように配置され、同じく導電部材にて形成される誘電電極５０２と、放電電極５０１と誘電電極５０２に挟まれた誘電体５０３とから構成されている。誘電体５０３は、放電電極５０１と誘電電極５０２の間に挟まれると共に、誘電電極５０２を被覆しており、例えばセラミックやマイカ等の絶縁部材から形成される。イオン発生電極５１の放電電極５０１及び誘電電極５０２は、導線５２を介して高圧電源回路５３ａ、バッテリ５３ｂの順に接続されており、電圧は、導線５２を介して放電電極５０１に印加される。

上記イオン発生電極５１、導線５２は、フォトリソグラフィー工程により形成することができる。イオン発生電極５１をフォトリソグラフィー工程において形成することができるため、除電用ウエハＪを軽量にすることができ、搬送機構や処理モジュール内の載置部への重量上の負担を少なくすることができる。

除電用ウエハＪのイオン発生は、外部の制御部６０ａにより制御されており、制御部６０ａからの信号によりイオン発生電極５１においてイオンを発生させる。

外部の制御部６０ａは制御コンピュータ６０に内蔵されており、制御コンピュータ６０は、制御コンピュータ６０に制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が備えられており、制御プログラムに基づいて前記各部に制御信号を出力するように構成されている。また、制御プログラムは、ハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリカードなどの記憶媒体に格納され、これら記憶媒体から制御コンピュータ６０にインストールされて使用される。

次に、本実施形態に係る除電用ウエハＪが各除電対象部を除電する方法について説明する。本実施形態において除電対象部となるのは、例えば搬送機構Ａ１〜Ａ４、液処理モジュール３０、加熱・冷却処理モジュール４０である。以下に、各除電対象部の除電方法について図６〜１１を参照して説明する。なお、除電用ウエハＪは、塗布現像処理装置１のスタートアップやメンテナンス終了時、又はロット間において、除電用ウエハＪの搬送レシピに基づいて制御部６０ａにより塗布現像処理装置１内の各モジュールに搬送される。

各搬送機構Ａ１〜Ａ４、Ｂ、Ｅ、Ｇを除電する方法について、ここでは搬送機構Ａ３を例として説明する。搬送機構Ａ３は、図６に示すように、搬送アーム２０を有している。搬送アーム２０は、例えばウエハ保持部分が馬蹄形状を有している。搬送アーム２０の馬蹄形状部分の内側には、複数の支持部２０ａが設けられており、これらの支持部２０ａ上にウエハＷ又は除電用ウエハＪを支持できる。搬送アーム２０は、例えば基台２１上に設けられたレール２２を前後方向に移動できる。例えば基台２１は、上下方向に延びるレール２３に昇降機構（図示せず）によって上下移動可能に取り付けられ、そのレール２３は、左右方向に延びるレール２４に移動機構（図示せず）によって左右方向に移動可能に取り付けられている。これらの構成により、搬送アーム２０は、前後方向、上下方向及び左右方向の３次元方向に移動できる。また、搬送アーム２０は、基台２１と共に回転自在に設けられている。

搬送機構Ａ３は、搬送アーム２０を除電用治具保管モジュール５０内に進入させて、除電用ウエハＪを受け取り、その後他の処理モジュール内の所定の位置まで搬送できる。こうして、搬送機構Ａ３により除電用ウエハＪが各処理モジュール内に搬送されることで、塗布現像装置１内の各除電対象部を除電することができる。なお、搬送アーム２０による除電用ウエハＪの搬送は、搬送アーム２０の動作を制御する外部の制御部６０ａにより制御されている。

除電用治具保管モジュール５０は、図７（ａ）に示すように、処理容器５７内に除電用ウエハＪを載置する載置台５８を有している。また、処理容器５７の天井部分には、除電用ウエハＪのバッテリ５３ｂを充電するための充電部である充電用電源５９が昇降可能に設けられている。処理容器５７の一側面には、搬送アーム２０が進入して除電用ウエハＪを搬入出するための搬入出口５７ａが形成されている。除電用ウエハＪは、除電用治具保管モジュール５０に保管される際に、充電用電源５９によりバッテリ５３ｂが充電される。充電が完了すると、充電用電源５９は処理容器５７の天井部分に上昇し、バッテリ５３ｂとの接続が解除される。なお、充電用電源５９に代えて電磁誘導作用により非接触でバッテリ５３ｂを充電する充電器を用いてもよい。

まず、除電用治具保管モジュール５０の載置台５８上に載置されている除電用ウエハＪは、搬入出口５７ａより処理容器５７内に進入してきた搬送機構Ａ３の搬送アーム２０に受け渡される。このとき、除電用ウエハＪの充電は既に完了しており、バッテリ５３ｂと充電用電源５９の接続は解除されている。搬送アーム２０が処理用器５７内に進入すると、制御部６０ａから除電用ウエハＪの無線回路５４に電圧ＯＮの信号が送信され、イオン発生電極５１からイオンＩが発生する。このイオンＩは、処理容器５７の上方からのダウンフローにより除電用ウエハＪから処理容器５７内に拡散し、搬送アーム２０の除電が行われる。

除電用ウエハＪを保持したまま、搬送アーム２０が処理容器５７から退出すると、今度は搬送機構Ａ３の搬送路におけるダウンフローにより、イオン発生電極５１からのイオンＩが除電用ウエハＪを保持する搬送アーム２０の周囲へと拡散する。また、除電用ウエハＪの気流誘導孔５６からダウンフローの気流に乗って除電用ウエハＪの裏面側へもイオンが拡散する。こうして除電用ウエハＪにより搬送機構Ａ３の全体が除電され、搬送アーム２０が除電用ウエハＪを保持してから所定の時間、例えば数秒が経過すると、制御部６０ａから除電用ウエハＪの無線回路５４に電圧ＯＦＦの信号が送信され、イオン発生電極５１からのイオンＩの発生が停止する。その後、搬送アーム２０は、除電用ウエハＪを次の除電対象部である液処理モジュール３０へと搬送する。

液処理モジュール３０は、図８に示すように、処理容器３１内に基板保持部をなすスピンチャック３２を設けている。このスピンチャック３２は、真空吸着によりウエハＷを水平に保持するように構成され、駆動部３３により鉛直軸回りに回転できるようになっている。またスピンチャック３２の周囲にはカップ３４が設けられ、当該カップ３４の底面には排気管３５やドレイン管３６などを含む排液部が設けられている。またウエハＷのほぼ回転中心に、レジスト液等の処理液を吐出するための処理液ノズル３７が設けられており、移動機構（図示せず）により、カップ３４の一端側の外方側に設けられたノズル待機部３８と、ウエハＷのほぼ回転中心に薬液を供給する位置との間で移動自在、かつ昇降自在に構成されている。処理容器３１の一側面には、搬送アーム２０が進入してウエハＷを搬入出するための搬入出口３１ａが形成されており、開閉シャッタ３１ｂが設けられている。

以上の液処理モジュール３０を除電する場合には、まず、液処理モジュール３０の開閉シャッタ３１ｂが開口して、除電用ウエハＪを保持した搬送アーム２０が搬入出口３１ａより液処理モジュール３０内へ進入する（図９（ａ））。このとき、制御部６０ａから除電用ウエハＪの無線回路５４に電圧ＯＮの信号が送信され、イオン発生電極５１からイオンＩが発生する。

除電用ウエハＪは、搬送アーム２０から昇降ピン（図示せず）に受け渡され、スピンチャック３２に載置される。搬送アーム２０が処理容器３１から退出した後、図９（ｂ）に示すように、駆動部３３によりスピンチャック３２が回転し、除電用ウエハＪが回転する。すると回転により気流が発生し、更に除電用ウエハＪの気流形成ウィング５５により除電用ウエハＪの中央部から外周部へと気流が流れる。この気流に乗ってイオン発生電極５１から発生したイオンＩは、除電用ウエハＪの外周部へと運ばれ、カップ３４及びノズル待機部３８の除電が行われる。除電用ウエハＪの裏面側には除電用ウエハＪの気流誘導孔５６からイオンＩが流れ、このイオンＩによりスピンチャック３２の他、スピンチャック３２の下側部分の駆動部３３等の部分も除電される。

さらに、液処理モジュール３０の処理容器３１内のダウンフローにより、除電用ウエハＪの表面上で発生するイオンＩは処理容器３１内全体に拡散される。

除電用ウエハＪによる除電が終了すると、除電用ウエハＪは昇降ピン（図示せず）により持ち上げられ、搬入出口３１ａから進入した搬送アーム２０に受け取られる。このとき、制御部６０ａは、除電用ウエハＪの無線回路５４を介してイオン発生電極５１に電圧ＯＦＦの信号を送信し、イオンＩの発生が停止する。

次に、加熱・冷却処理モジュール４０の除電方法を説明する。加熱・冷却処理モジュール４０は、図１０に示すように、処理容器４１内に加熱プレート４２と、搬送アームを兼用する冷却プレート４３とを備えている。この場合、冷却プレート４３は、図示しない移動機構によって加熱プレート４２に対して進退移動可能に形成されている。また、冷却プレート４３には、図示しない昇降ピンとの干渉を回避するための２個のスリット４３ａが並設されている。加熱・冷却処理モジュール４０は、搬送機構Ａ１〜Ａ４と加熱プレート４２との間のウエハＷの受け渡しを冷却プレート４３により行ない、加熱冷却を１つのユニットにて行うことができる。処理容器４１の一側面には、搬送アーム２０が進入してウエハＷを搬入出するための搬入出口４１ａが形成されており、開閉シャッタ４１ｂが設けられている。

以上の加熱・冷却処理モジュール４０を除電する場合には、まず、加熱・冷却処理モジュール４０の開閉シャッタ４１ｂが開口して、除電用ウエハＪを保持した搬送アーム２０が搬入出口４１ａより加熱・冷却処理モジュール４０内へ進入する（図１１（ａ））。このとき、制御部６０ａから除電用ウエハＪの無線回路５４に電圧ＯＮの信号が送信され、イオン発生電極５１からイオンＩが発生する。

除電用ウエハＪは、搬送アーム２０から昇降ピン（図示せず）に受け渡され、冷却プレート４３に受け渡される。搬送アーム２０が処理容器４１から退出した後、図１１（ｂ）に示すように、処理容器４１の開閉シャッタ４１ｂが閉鎖して処理容器４１内が密閉状態となる。除電用ウエハＪは、冷却プレート４３上に所定の時間、例えば数秒間載置され、処理容器４１上方からウエハＷの処理を行うために制御された上下左右の気流により、除電用ウエハＪの表面上で発生するイオンＩは処理容器３１内全体に拡散される。さらに、昇降ピンを上下動させ、あるいは、冷却アームを左右に移動させることにより、乱流を発生させイオンＩを拡散させることができる。除電用ウエハＪの裏面側には除電用ウエハＪの気流誘導孔５６からイオンＩが流れ、このイオンＩにより冷却プレート４３が除電される。

その後、冷却プレート４３は加熱プレート４２上に移動し、除電用ウエハＪが昇降ピン（図示せず）に受け渡され、昇降ピン（図示せず）が下降して除電用ウエハＪは加熱プレート４２に載置される（図１１（ｃ））。除電用ウエハＪは、加熱プレート４２上でも所定の時間、例えば数秒間載置され、その間、処理容器４１上方からウエハＷの処理を行うために制御された上下左右の気流により、除電用ウエハＪの表面上で発生するイオンＩは除電用ウエハＪの周辺へと拡散する。さらに、昇降ピンを上下動させることにより、乱流を発生させイオンＩを拡散させることができる。また、除電用ウエハＪに形成された気流誘導孔５６により、除電用ウエハＪの裏面側へもイオンＩが誘導され、加熱プレート４２が除電される。

加熱・冷却処理モジュール４０の除電が終了すると、除電用ウエハＪは冷却プレート４３から搬入出口４１ｂより進入した搬送アーム２０へと受け渡され、制御部６０ａは、除電用ウエハＪの無線回路５４を介してイオン発生電極５１に電圧ＯＦＦの信号を送信し、イオンＩの発生が停止する。

塗布現像装置１内の除電対象部の除電が終了した除電用ウエハＪは、搬送機構Ａ３により除電用治具保管モジュール５０の搬入出口５７ａから処理容器５７内に搬送され、載置台５８に載置された後、充電用電源５９が除電用ウエハＪ上に降下してバッテリ５３ｂと接続し、バッテリ５３ｂの充電が行われる。

第１実施形態によれば、塗布現像処理装置１の搬送機構で搬送可能な除電用ウエハＪを用いて除電を行っているため、通常のウエハＷの搬送と同様に塗布現像処理装置１内で除電用ウエハＪを搬送することができ、作業者が装置内に立ち入らなくても除電作業を行うことができる。従って、スタートアップやメンテナンス終了後のリカバリーの時間を大幅に短縮することができる。また、一つの除電用ウエハＪで塗布現像処理装置１内の各部材や浮遊パーティクルの除電を行うことができるため、各部材やウエハＷの搬送経路の空間にそれぞれ除電用器具等を取り付ける必要がなく、除電のためのコストアップを回避することができる。

また、除電用ウエハＪに気流形成ウィング５５を設けたので、液処理モジュール３０のスピンチャック３２上に載置された除電用ウエハＪが回転される際に、回転気流により除電用ウエハＪの中央部から外周部への気流を発生させて、除電用ウエハＪのイオン発生電極５１において発生するイオンＩを除電用ウエハＪの周辺に拡散させ、さらに各モジュールの処理容器内全体に拡散させることが可能となる。

さらに、除電用ウエハＪには気流誘導孔５６がイオン発生電極５１に隣接して配置されているので、イオン発生電極５１から発生したイオンＩを裏面側に誘導することができ、別途気流発生装置を設けなくてもイオンを効果的に各部材まで運ぶことができる。

また、除電用ウエハＪのイオン発生電極５１の放電電極５０１、誘電電極５０２、誘電体５０３は、フォトリソグラフィー工程により形成することができるため、除電を行う塗布現像装置１でイオン発生電極５１を形成することができ、また除電用ウエハＪを軽量にすることができ、搬送機構及び処理モジュールへの重量的な負担が軽減される。

＜第２実施形態＞
次に、本発明に係る除電用治具としての除電用ウエハＪの第２実施形態について、図１２を参照して説明する。

本実施形態は、除電用ウエハＪの裏面側にイオン発生電極５１を設けた点で第１実施形態とは異なる。

図１２（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態の除電用ウエハＪは、表面側にバッテリ５３を設け、裏面側にイオン発生電極５１を設ける。イオン発生電極５１は、例えば除電用ウエハＪの裏面側の中央部及び半径方向に複数設けられ、それぞれ導線５２を介して高圧電源回路（図示せず）、バッテリ５３ｂに接続される。

第２実施形態によれば、除電用ウエハＪの裏面側に位置する除電対象部に直接イオンＩを供給することができ、より確実に除電を行うことができる。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様に気流誘導孔５６が設けられている。

なお、第２実施形態に加えて、図１３に示すように、除電用ウエハＪの表面側にもイオン発生電極５１を設けることもできる。この場合、第１実施形態において形成される気流誘導孔は不要となる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明に係る除電用治具としての除電用ウエハＪの第３実施形態について、図１４（ａ），図１４（ｂ），図１５，図１６（ａ）〜図１６（ｃ）を参照して説明する。

本実施形態は、除電用ウエハＪの表面側に空気を上方に噴出する気体噴出部７０が設けられ、この気体噴出部７０が導線７２を介して除電用ウエハＪの中央部に配置される高圧電源回路７４ｆに接続されている点で第１実施形態と異なる。

気体噴出部７０は、除電用ウエハＪとの間にスペーサ７１ａを設けることで隙間をおいて設置され、下面に気体吸入口７１ｂを有し、上面に気体噴出口７１ｃを有する筐体７１と、筐体７１内に気体吸入口７１ｂと気体噴出口７１ｃとを連通する通路７１ｄを介して配設される圧電マイクロブロア７４とを具備する。

圧電マイクロブロア７４は、上面に吐出口７４ａを有するブロア本体７４ｂと、外周部がブロア本体７４ｂに固定されたダイヤフラム７４ｃと、ダイヤフラム７４ｃの表面に固設された例えば圧電セラミックス製の圧電素子７４ｄと、ブロア本体７４ｂとダイヤフラム７４ｃとの間に形成されたブロア室７４ｅと、圧電素子７４ｄに電圧を印加する高圧電源回路７４ｆとを備えている。また、上記高圧電源回路７４ｆはバッテリ５３ｂに接続されている。

圧電マイクロブロア７４は、圧電素子７４ｄに電圧を印加してダイヤフラム７４ｃを共振駆動させることにより、吐出口７４ａから吐出する空気に誘発されて気体吸入口７１ｂから吸入された空気を気体噴出口７１ｃから上方に噴出する。この場合、気体噴出口７１ｃから噴出される気体の流速は例えば２０ｍ／ｓ、流量は１ｌ／ｍｉｎに設定されている。

次に、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に基づいて、気体噴出部７０の作動を説明する。図１６（ａ）には圧電素子７４ｄに電圧が印加されていない状態の気体噴出部７０が示されている。このとき、ダイヤフラム７４ｃは平坦状である。

また、図１６（ｂ）には圧電素子７４ｄに電圧を印加することでダイヤフラム７４ｃが下側に凸となるように屈曲した気体噴出部７０が示されている。このように、ダイヤフラム７４ｃが下側に凸となるように屈曲されることでブロア室７４ｅの容積が増大するため、通路７１ｄの空気が吐出口７４ａを介してブロア室７４ｅに吸い込まれる。このとき、通路７１ｄの空気がブロア室７４ｅに吸い込まれるため、除電用ウエハＪの表面近傍の空気が気体吸入口７３から通路７１ｄに吸い込まれる。

次に、図１６（ｃ）に示すように、ダイヤフラム７４ｃが上側に凸となるように屈曲されることでブロア室７４ｅの容積が減少するため、ブロア室７４ｅの空気が吐出口７４ａと気体噴出口７１ｃを通って上方向に押し出される。このとき、ブロア室７４ｅの空気が通路７１ｄの空気を誘引して上方向に押し出されることで、気体噴出口７４から噴出される空気量を増大させることができる。

このように、ダイヤフラム７４ｃを屈曲振動させることにより、気体吸入口７３から吸い込まれた空気を気体噴出口７４に噴出することができる。

前記のように構成される第３実施形態によれば、除電用ウエハＪに気体噴出部７０を設けることで、除電用ウエハＪのイオン発生電極５１において発生するイオンＩを気体噴出部７０から噴出される気体を用いて除電対象部に拡散させることができるため、イオン発生電極５１から離れている除電対象部にイオンＩを運ぶことができる。

また、第３実施形態では、イオン発生電極５１からイオンＩを発生させずに、気体噴出部７０から気体を噴出させてもよい。このようにすることで、除電対象物の清掃効率を向上させることが可能となる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明に係る除電用治具としての除電用ウエハＪの第４実施形態について、図１７（ａ），図１７（ｂ）を参照して説明する。

本実施形態は、気体噴出部７０から噴出される気体の流れ方向を変更するための気流方向変更板７５が気体噴出部７０の上部に設けられている点で第３実施形態と異なる。この気流方向変更板７５は除電用ウエハＪに立設されており、この気流方向変更板７５の上部は除電用ウエハＪの外周部に向けて屈曲している。

従って、気体噴出部７０から噴出された空気の流路が上部で除電用ウエハＪの外周部に向けて屈曲している気流方向変更板７５の影響を受けて変更されるため、除電対象部にイオンＩを集中して運ぶことができる。

なお、第４実施形態では、除電用ウエハＪをスピンチャック３２に載置し、スピンチャック３２を所定の角度の範囲内で回動させた場合に、イオン発生電極５１から所定時間イオンＩを送るようにしてもよい。このようにすることで、除電対象物全体に効率よくイオンＩを運ぶことができる。

また、第４実施形態では、イオン発生電極５１からイオンＩを発生させずに、気体噴出部７０から気体を噴出させてもよい。このようにすることで、除電対象物の清掃効率を向上させることが可能となる。

以上、いくつかの実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に含まれる事項の範囲で種々の変形が可能である。

例えば、以上の実施形態では、除電用ウエハＪのバッテリ５３ｂの充電部を除電用治具保管モジュール５０に設ける場合について説明したが、充電部を塗布現像処理装置内の別の箇所に設けてもよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、除電用ウエハＪの受け渡しユニットＴＲＳ３に充電部５９Ａを設けてもよい。すなわち、受け渡しユニットＴＲＳ３は、除電用ウエハＪを支持する３本（図面では２本を示す）の支持ピン６０１を有するプレート６００にて構成されており、プレート６００上に、除電用ウエハＪに備えられたバッテリ５３ｂを充電するための充電部である充電器５９Ａを設ける。この場合、充電器５９Ａは電磁誘導作用により非接触でバッテリ５３ｂを充電するように構成されている。また、別の受け渡しユニットＴＲＳ４にも同様に充電器５９Ａを設けてもよい。

このように構成することにより、除電用ウエハＪを除電用治具保管モジュール５０に戻さずに、塗布現像処理装置に設けられた受け渡しユニットＴＲＳ３やＴＲＳ４において除電用ウエハＪに備えられたバッテリ５３ｂを充電することができる。

また、以上の実施形態では、除電用ウエハＪは専用の除電用治具保管モジュール５０にて保管していたが、その他の場所から例えば、キャリアブロックＳ１に除電用ウエハＪのキャリア１１を載置して、そのキャリア１１より除電用ウエハＪを各除電対象部まで搬送してもよい。

また、以上の実施形態においては、除電用ウエハＪが無線回路５４を設けて外部の制御部６０ａによりイオン発生電極への電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御していたが、無線回路５４を設けずに、例えば、除電用ウエハＪが除電用治具保管モジュール５０の載置部５８に載置された時に電圧をＯＦＦにし、充電用電源５９により充電が完了して搬送アーム２０が除電用ウエハＪを載置部５８から受け取る際に電圧をＯＮにするように制御してもよい。

本発明の除電用治具を用いて除電を行う対象については、上記に説明した塗布現像処理装置の各部材や浮遊パーティクルに限定されず、洗浄装置等の他の液処理装置や、エッチング装置、成膜装置、基板貼り合わせ装置などの他の基板処理装置の各部材に対しても適用することができる。

また、本発明の除電用治具を異なる形態の複数種類を用意しておき、除電を行う対象に合わせて最適な除電用治具を用いて除電を行うようにしてもよい。

５０ 除電用治具保管モジュール
５１ イオン発生電極
５２，７２ 導線
５３ａ，７４ｆ 高圧電源回路
５３ｂ バッテリ
５４ 無線回路
５５ 気流形成ウィング
５６ 気流誘導孔
５８ 載置台（載置部）
５９ 充電用電源（充電部）
５９Ａ 充電器（充電部）
６０ 制御コンピュータ（制御手段）
６０ａ 制御部
５０１ 放電電極
５０２ 誘電電極
５０３ 誘電体
６００ プレート（載置部）
６０１ 支持ピン（載置部）
７０ 気体噴出部
７１ 筐体
７１ｂ 気体吸入口
７１ｃ 気体噴出口
７１ｄ 通路
７４ 圧電マイクロブロア
７４ａ 吐出口
７４ｂ ブロア本体
７４ｃ ダイヤフラム
７４ｄ 圧電素子
７４ｅ ブロア室
７５ 気流方向変更板
Ｊ 除電用ウエハ（除電用治具）

Claims (17)

1. 基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための治具であって、
   基板処理装置の搬送機構により搬送可能であり、かつ、各処理モジュール内で載置可能な基板形状を有し、
   放電電極と、誘電電極と、これら放電電極と誘電電極の間に挟まれる誘電体とから構成されたイオン発生電極と、
   前記放電電極及び前記誘電電極に対して電圧を印加する高圧電源回路と、
   前記高圧電源回路へエネルギーを供給するバッテリと、を備えたことを特徴とする除電用治具。
2. 前記イオン発生電極により発生したイオンを前記基板処理装置の各部材まで運ぶための気流を形成する気流形成部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の除電用治具。
3. 前記イオン発生電極により発生したイオンを前記基板処理装置の各部材まで運ぶための気流を誘導する気流誘導孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の除電用治具。
4. 前記気流誘導孔は、前記除電用治具の表面から裏面へと貫通する貫通孔であり、前記イオン発生電極の放電電極に隣接して複数配置されることを特徴とする請求項３に記載の除電用治具。
5. 前記気流形成部は、前記除電用治具の表面又は裏面から突出した壁部により構成され、この壁部は前記除電用治具の半径方向に延在し、前記イオン発生電極の放電電極に隣接して配置されることを特徴とする、請求項２に記載の除電用治具。
6. 前記気流形成部は、前記除電用治具の少なくとも表面又は裏面に複数設けられ、各気流形成部は均等な間隔で配置されることを特徴とする請求項２又は５に記載の除電用治具。
7. 前記イオン発生電極により発生したイオンを前記基板処理装置の各部材まで運ぶための気体を噴出する気体噴出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の除電用治具。
8. 前記気体噴出部から噴出した気体の流れ方向を変更するための気流方向変更板を前記気体噴出部の上部に設けたことを特徴とする請求項７に記載の除電用治具。
9. 前記気体噴出部は、前記除電用治具との間に隙間をおいて設置され、下面に気体吸入口を有し、上面に気体噴出口を有する筐体と、該筐体内に前記気体吸入口と気体噴出口とを連通する通路を介して配設される圧電マイクロブロアと、を具備し、
   前記圧電マイクロブロアは、上面に吐出口を有するブロア本体と、外周部が前記ブロア本体に固定されたダイヤフラムと、該ダイヤフラムの表面に固設された圧電素子と、前記ブロア本体と前記ダイヤフラムとの間に形成されたブロア室と、前記圧電素子に電圧を印加する高圧電源回路と、を備え、前記圧電素子に電圧を印加して前記ダイヤフラムを共振駆動させることにより、前記吐出口から吐出する気体に誘発されて前記気体吸入口から吸入された気体を前記気体噴出口から噴出することを特徴とする請求項７又は８に記載の除電用治具。
10. 前記イオン発生電極を前記除電用治具の裏面側に設け、
    前記バッテリを前記除電用治具の表面側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の除電用治具。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の除電用治具を載置する除電用治具載置部と、
    前記除電用治具を前記除電用治具載置部から取り出して搬送する搬送機構と、
    前記除電用治具が前記搬送機構上に保持されているときに前記除電用治具からイオンを発生させるように前記除電用治具を制御する制御部と、
    を有することを特徴とする基板処理装置。
12. 前記除電用治具載置部を有する容器内に、前記除電用治具に備えられた前記バッテリを充電するための充電部が設けられている、ことを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
13. 前記除電用治具載置部は、前記除電用治具を支持する支持ピンを有するプレートにて構成され、前記プレート上には、前記除電用治具に備えられた前記バッテリを充電するための充電部が設けられ、前記充電部は、電磁誘導作用により非接触で前記バッテリを充電するように構成されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
14. 前記搬送機構により搬送された前記除電用治具が載置される基板保持部を備えた処理モジュールを備え、
    前記処理モジュール内の前記基板保持部に前記除電用治具が載置されているときに前記除電用治具からイオンを発生させるように前記制御部により前記除電用治具を制御することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の基板処理装置。
15. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の除電用治具を用いた基板処理装置の除電方法であって、
    基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための除電用治具を除電用治具保管モジュールから搬送機構により取り出す工程と、
    前記除電用治具を前記搬送機構により基板処理装置の各処理モジュールに搬送する工程と、
    前記搬送工程において前記除電用治具よりイオンを発生させて前記搬送機構や浮遊パーティクルを除電する工程と、を有することを特徴とする基板処理装置の除電方法。
16. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の除電用治具を用いた基板処理装置の除電方法であって、
    搬送機構により基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための除電用治具を、基板処理装置の一の処理モジュール内の回転自在な基板保持部に載置する工程と、
    前記基板保持部を回転させて前記除電用治具を回転させる工程と、
    前記除電用治具によりイオンを発生させて前記一の処理モジュール内の各部材や浮遊パーティクルを除電する工程と、を有することを特徴とする基板処理装置の除電方法。
17. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の除電用治具を用いた基板処理装置の除電方法であって、
    搬送機構により基板処理装置の各部材や浮遊パーティクルを除電するための除電用治具を、基板処理装置の一の処理モジュール内の基板保持部に載置する工程と、
    前記基板保持部に載置された前記除電用治具からイオンを発生させる工程と、
    前記イオンを前記基板処理装置の処理モジュール内の各部材に運ぶための気流を発生させ、前記各部材や浮遊パーティクルを除電する工程と、を有することを特徴とする基板処理装置の除電方法。

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