特許 6044951 基板処理装置および基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6044951

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 646

   H01L21/304 643Z

【請求項の数】17

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-215294(P2012-215294)

(22)【出願日】2012年9月27日

(65)【公開番号】特開2014-72255(P2014-72255A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(73)【特許権者】

【識別番号】000236160

【氏名又は名称】株式会社テクノ菱和

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(74)【代理人】

【識別番号】100137062

【弁理士】

【氏名又は名称】五郎丸 正巳

(72)【発明者】

【氏名】宮城 雅宏

(72)【発明者】

【氏名】荒木 浩之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 政典

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 朋且

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 信雄

【審査官】 溝本 安展

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２７７４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８８２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１７５９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を水平姿勢に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板の上面にＸ線を照射するためのＸ線照射手段と、
前記Ｘ線照射手段を移動させる移動手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板の上面に処理液を供給するための処理液供給手段と、
前記Ｘ線照射手段、前記移動手段および前記処理液供給手段を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、前記基板の上面に処理液の液膜を形成すべく、前記基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記Ｘ線照射手段を、前記処理液の液膜の上方に設定された照射位置であって、当該Ｘ線照射手段から照射されたＸ線が前記処理液の液膜に届き当該液膜を電離可能な照射位置に配置する工程と、前記処理液供給工程と並行して、前記照射位置にある前記Ｘ線照射手段から、前記処理液の液膜に向けてＸ線を照射するＸ線照射工程とを実行する、基板処理装置。

【請求項2】

前記Ｘ線照射手段は下面を有し、
前記照射位置は、前記基板の上面との間で前記下面が１ｍｍ〜３０ｍｍの間隔を空けて配置される位置である、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記Ｘ線照射手段は、照射窓を有し、Ｘ線を発生させるとともに、発生したＸ線を前記照射窓から照射するＸ線発生器を備えている、請求項１または２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記Ｘ線発生器の周囲を、間隔を空けて取り囲むカバーをさらに含み、
前記カバーには、前記照射窓に対向する部分に開口が形成されている、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記カバーの内部に気体を供給する気体供給手段をさらに含む、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記気体供給手段は、常温よりも高温の気体を供給する、請求項５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記照射窓の外表面は、皮膜によりコーティングされている、請求項３〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記皮膜は、ポリイミド樹脂の皮膜である、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記皮膜は、ダイヤモンドライクカーボンの皮膜である、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記皮膜は、アモルファスフッ素樹脂の皮膜である、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記カバーにおける前記開口の周囲および前記照射窓の少なくとも一方に、発熱部材が配設されている、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記基板保持手段に保持される基板の上面に対向配置され、当該基板の上面上の空間をその周囲から遮蔽するための遮蔽部材をさらに含み、
前記遮蔽部材は、前記照射窓から照射されたＸ線を当該基板の上面上の空間に留めておくためのものである、請求項３〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記遮蔽部材は、前記カバーと一体移動可能に設けられている、請求項１２に記載の基板処理装置。

【請求項14】

前記移動手段は、前記Ｘ線照射手段を、前記基板保持手段によって保持された基板の上面に沿って移動させる移動手段をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項15】

前記処理液は水である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項16】

基板保持手段に水平姿勢に保持された基板の上面に処理液の液膜を形成すべく、前記基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、
Ｘ線を照射するためのＸ線照射手段を、前記処理液の液膜の上方に設定された照射位置であって、当該Ｘ線照射手段から照射されたＸ線が前記処理液の液膜に届き当該液膜を電離可能な照射位置に配置する工程と、
前記処理液供給工程と並行して、前記照射位置にあるＸ線照射手段から、前記処理液の液膜に向けてＸ線を照射するＸ線照射工程と、を含むことを特徴とする、基板処理方法。

【請求項17】

前記Ｘ線照射手段は下面を有し、
前記照射位置は、前記基板の上面との間で前記下面が１ｍｍ〜３０ｍｍの間隔を空けて配置される位置である、請求項１６に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、OLED（有機エレクトロルミネッセンス）基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板が含まれる。

【背景技術】

【0002】

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に処理液を供給して、その基板の表面を処理液で洗浄する処理などが行われる。
たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の洗浄処理を実施する基板処理装置は、複数本のチャックピンで基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルとを備えている。

【0003】

基板の処理に際しては、スピンチャックによって基板が回転される。そして、ノズルから回転中の基板の表面に薬液が供給される。基板の表面上に供給された薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の表面上を周縁に向けて流れる。これによって、基板の表面の全域に薬液が行き渡り、基板の表面に対する薬液による処理が達成される。そして、この薬液による処理後には、基板に付着した薬液を純水で洗い流すためのリンス処理が行われる。すなわち、ノズルからスピンチャックによって回転されている基板の表面に純水が供給されて、その純水が基板の回転による遠心力を受けて拡がることにより、基板の表面に付着している薬液が洗い流される。このリンス処理後は、スピンチャックによる基板の回転速度が上昇されて、基板に付着している純水を振り切って乾燥させるスピンドライ処理が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−１９１５１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、このような従来の基板処理装置では、リンス処理時に、回転状態の基板の表面と純水との間に接触分離が生じ、純水がイオンをほとんど有していないために基板が流動帯電することがあった。基板が電荷を帯びると、その電荷の放電が生じたときに、基板の表面に形成されるデバイスの破壊を生じるおそれがある。
基板の帯電を防止するための方策として、リンス液に比抵抗の低い炭酸水を用いる方策が考えられる。しかしながら、この場合、酸性のリンス液を用いてリンス処理を行うために、デバイスの種類によっては、デバイスに悪影響を与えるおそれがある。

【0006】

また、基板の帯電を防止するための他の方策として、リンス処理時における基板回転数を低回転数化したり、リンス処理時の純水の吐出流量を低減させたりすることが考えられるが、これらの方策では、スループットの低下などのデメリットをもたらすなどの問題がある。
そこで、この発明の目的は、処理液による処理時における基板の帯電を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている基板の上面にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に処理液を供給する処理液供給手段と、基板（Ｗ）を水平姿勢に保持する基板保持手段（４）と、前記基板保持手段に保持されている基板の上面にＸ線を照射するためのＸ線照射手段（６；１３４；１４１）と、前記Ｘ線照射手段を移動させる移動手段（１９，２０）と、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に処理液を供給するための処理液供給手段（５，１４；１２１；１３３）と、前記Ｘ線照射手段、前記移動手段および前記処理液供給手段を制御する制御手段（４０）とを含み、前記制御手段は、前記基板の上面に処理液の液膜を形成すべく、前記基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記Ｘ線照射手段を、前記処理液の液膜の上方に設定された照射位置であって、当該Ｘ線照射手段から照射されたＸ線が前記処理液の液膜に届き当該液膜を電離可能な照射位置に配置する工程と、前記処理液供給工程と並行して、前記照射位置にある前記Ｘ線照射手段から、前記処理液の液膜に向けてＸ線を照射するＸ線照射工程とを実行する、基板処理装置（１；１２０；１３０；１４０）である。

【0008】

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、基板の表面に処理液が供給されつつ、その基板の表面にＸ線が照射される。基板の表面を流れる処理液がＸ線の照射によって電離され、当該処理液が基板を除電する。そのため、回転状態の基板に処理液が供給される処理液の処理時に、処理液との接触分離による基板の流動帯電を抑制することができる。したがって、処理液の処理時における基板の帯電を防止することができる。また、処理液の処理前から基板が帯電していても、Ｘ線の照射によって電離された処理液を用いて、その帯電した基板を除電することができる。その結果、基板の帯電に起因するデバイス破壊を防止することができる。この場合、基板の表面で処理液を電離させることができるので、電離直後の処理液を基板の表面に供給することができる。これにより、基板の除電を効果的に行うことができる。

【0009】

また、Ｘ線の照射によって処理液の液性は変化しないので、炭酸水等の酸性の処理液を用いて基板を処理する場合とは異なり、デバイスに悪影響を与えるおそれがない。
なお、本明細書および特許請求の範囲において「Ｘ線」とは、Ｘ線（０．００１ｎｍ〜１０ｎｍ程度の波長を有する電磁波をいい、波長が比較的長い「軟Ｘ線」（０．１ｎｍ〜１０ｎｍ）と、波長が比較的短い「硬Ｘ線」（０．００１ｎｍ〜０．１ｎｍ程度）とを含むものである。

【0010】

請求項２に記載のように、前記Ｘ線照射手段が下面を有する場合には、前記照射位置は、前記基板の上面との間で前記下面が１ｍｍ〜３０ｍｍの間隔を空けて配置される位置であってもよい。
請求項３に記載の発明は、前記Ｘ線照射手段は、照射窓（３５）を有し、Ｘ線を発生させるとともに、発生したＸ線を前記照射窓から照射するＸ線発生器（２５）を備えている、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、Ｘ線発生器によって発生されたＸ線が、Ｘ線発生器の照射窓から基板の上面に照射される。

【0011】

請求項４に記載の発明は、前記Ｘ線発生器の周囲を、間隔を空けて取り囲むカバー（２６）をさらに含み、前記カバーには、前記照射窓に対向する部分に開口（２８）が形成されている、請求項３に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、Ｘ線発生器の周囲の雰囲気に水分が多く含まれていると、Ｘ線を発生させる際に高電圧がリークするおそれがある。そのため、Ｘ線発生器の周囲に水分が侵入するのを防止するために、Ｘ線発生器の周囲をカバーで覆っている。この場合、カバーにおける照射窓と対向する部分に開口を有し、照射窓からのＸ線を、開口を介して基板の上面に導いている。これにより、Ｘ線発生器からのＸ線の照射を阻害することなく、Ｘ線発生器の周囲の雰囲気に水分が進入するのを抑制することができる。

【0012】

請求項５に記載の発明は、前記カバーの内部に気体を供給する気体供給手段（２７，３７）をさらに含む、請求項４に記載の基板処理装置である。
カバーに開口が形成されていると、水分を多く含む、カバー外の雰囲気が、開口を介してカバー内に進入するおそれがある。
この構成によれば、カバー内に気体が供給されることにより、Ｘ線発生器とカバーとの間の空間に、開口に至る気流が形成される。そのため、カバー外の雰囲気が、開口を介してカバー内に進入するのを抑制または防止することができる。気体供給手段からカバーの内部に供給される気体は、たとえばＣＤＡ（低湿度の清浄空気）や窒素ガスがある。

【0013】

請求項６に記載のように、前記気体供給手段は、常温よりも高温の気体を供給してもよい。
この構成によれば、カバー内に供給される高温の気体は、Ｘ線発生器とカバーとの間の空間を通って照射窓の外表面に達する。高温の気体により、照射窓の外表面に付着する水滴を蒸発により除去することができ、これにより、照射窓が曇るのを抑制または防止することができる。

【0014】

請求項７に記載のように、前記照射窓の外表面は、皮膜（３８，１５１，１６１）によりコーティングされていてもよい。これにより、照射窓を保護することができる。とくに、耐酸性の劣るベリリウムを用いて照射窓が形成されている場合、この照射窓を酸性の処理液から良好に守ることができる。
この皮膜は、撥水性材料を用いて形成されていることが好ましい。この場合、照射窓全面に水分が膜状に析出するのを防止して水分を微細な水滴にする。照射窓の外表面に付着する水滴は、当該外表面を移動し易い状態である。そのため、照射窓の外表面から水滴を容易に排除させることができ、これにより、照射窓が曇るのを抑制または防止することができる。

【0015】

とくに、請求項７は請求項５や請求項６と組み合わされることが望ましい。照射窓の外表面に付着する水滴は当該外表面を移動し易い状態であるので、照射窓の外表面に付着している水滴は、当該空間に形成された気流を受けて移動する。これにより、照射窓の外表面から良好に水滴を排除することができ、照射窓が曇るのを確実に防止することができる
請求項８に記載のように、前記皮膜は、ポリイミド樹脂の皮膜（３８）であってもよい。

【0016】

また、請求項９に記載のように、前記皮膜は、ダイヤモンドライクカーボンの皮膜（１５１）であってもよい。
さらに、請求項１０に記載のように、前記皮膜は、アモルファスフッ素樹脂の皮膜（１６１）であってもよい。
請求項１１記載の発明は、前記カバーにおける前記開口の周囲および前記照射窓の少なくとも一方に、発熱部材（４４）が配設されている、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

【0017】

この構成によれば、発熱部材により、Ｘ線発生器の照射窓の周囲が加熱される。そのため、照射窓の外表面に付着する水滴を蒸発により除去することができ、これにより、照射窓が曇るのを抑制または防止することができる。
請求項１２記載の発明は、前記基板保持手段に保持される基板の表面に対向配置され、当該基板の表面上の空間をその周囲から遮蔽するための遮蔽部材（１４２）をさらに含み、前記遮蔽部材は、前記照射窓から照射されたＸ線を当該基板の上面上の空間に留めておくためのものである、請求項３〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

【0018】

この構成によれば、照射窓から照射されたＸ線が、基板の上面上の空間に留められる。そのため、照射窓から照射されたＸ線が基板の周囲に散乱するのを抑制または防止することができる。これにより、基板処理装置の安全性を高めることができる。
請求項１３に記載のように、前記遮蔽部材は、前記カバーと一体移動可能に設けられていてもよい。

【0019】

請求項１４記載の発明は、前記Ｘ線照射手段を、前記基板保持手段によって保持された基板の上面に沿って移動させる移動手段（１９，２０）をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、Ｘ線照射手段を基板の上面に対向させつつ、Ｘ線照射手段からＸ線を照射するとともに、Ｘ線照射手段を基板の上面に沿って移動させる。これにより、電離された処理液を基板の上面の全域に供給することができる。これにより、基板の全域で、基板を除電することができる。

【0020】

また、請求項１５に記載のように、前記処理液は水であってもよい。
前記の目的を達成するための請求項１６に記載の発明は、基板保持手段（４）に水平姿勢に保持された基板の上面に処理液の液膜を形成すべく、前記基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程（Ｓ４）と、Ｘ線を照射するためのＸ線照射手段を、前記処理液の液膜の上方に設定された照射位置であって、当該Ｘ線照射手段から照射されたＸ線が前記処理液の液膜に届き当該液膜を電離可能な照射位置に配置する工程（Ｓ４）と、前記処理液供給工程と並行して、前記照射位置にあるＸ線照射手段から、前記処理液の液膜に向けてＸ線を照射するＸ線照射工程（Ｓ４）と、を含むことを特徴とする、基板処理方法である。

【0021】

この発明の方法によれば、請求項１に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
また、請求項１７に記載のように、前記Ｘ線照射手段は下面を有し、前記照射位置は、前記基板の上面との間で前記下面が１ｍｍ〜３０ｍｍの間隔を空けて配置される位置であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。

【図2】図１に示すＸ線照射ヘッドの図解的な縦断面図である。

【図3】図１に示すＸ線照射ヘッドの移動を示す平面図である。

【図4】図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図5】図１に示す基板処理装置において実行される処理例を示す工程図である。

【図6】リンス処理を説明するための図解的な図である。

【図7】リンス処理における基板の表面近傍の状態を示す図解的な図である。

【図8】試験に用いられる試験装置を説明するための図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。

【図10】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。

【図11】本発明の第４実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。

【図12】本発明の変形例を示す図である（その１）。

【図13】本発明の変形例を示す図である（その２）。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る基板処理装置１の構成を示す図である。
基板処理装置１は、基板Ｗの一例としての円形の半導体ウエハ（シリコンウエハ）の表面（処理対象面）に処理液（薬液および水）による処理を施すために用いられる枚葉式の装置である。この実施形態では、薬液処理後に行われる基板Ｗのリンスのために水が用いられる。処理対象の基板Ｗの表面には、たとえば酸化膜等が形成されている。

【0024】

基板処理装置１は、隔壁２により区画された処理室３内に、基板Ｗを水平姿勢に保持して回転させるスピンチャック（基板保持手段）４と、スピンチャック４に保持されている基板Ｗの表面（上面）に水の一例としてのＤＩＷ（脱イオン水。純水）を吐出するための水ノズル（水供給手段）５と、スピンチャック４に保持されている基板Ｗの表面に軟Ｘ線を照射するためのＸ線照射ヘッド（Ｘ線照射手段）６と、スピンチャック４に保持されている基板Ｗの表面に薬液を吐出するための薬液ノズル７とを備えている。

【0025】

スピンチャック４として、たとえば挟持式のものが採用されている。具体的には、スピンチャック４は、スピンモータ８と、このスピンモータ８の駆動軸と一体化されたスピン軸９と、スピン軸９の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース１０と、スピンベース１０の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられた複数個の挟持部材１１とを備えている。これにより、スピンチャック４は、複数個の挟持部材１１によって基板Ｗを挟持した状態で、スピンモータ８の回転駆動力によってスピンベース１０を回転させることにより、その基板Ｗを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース１０とともに回転軸線Ｃまわりに回転させることができる。

【0026】

なお、スピンチャック４としては、挟持式のものに限らず、たとえば基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線Ｃまわりに回転することにより、その保持した基板Ｗを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
水ノズル５は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、スピンチャック４の上方で、その吐出口を基板Ｗの回転中心付近に向けて固定的に配置されている。水ノズル５には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給される水供給管１３が接続されている。水供給管１３の途中部には、水ノズル５からのＤＩＷの供給／供給停止を切り換えるための水バルブ（水供給手段）１４が介装されている。

【0027】

薬液ノズル７は、たとえば、連続流の状態で薬液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック４の上方で、その吐出口を基板Ｗの回転中心付近に向けて固定的に配置されている。薬液ノズル７には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液供給管１５が接続されている。薬液供給管１５の途中部には、薬液ノズル７からの薬液の供給／供給停止を切り換えるための薬液バルブ１６が介装されている。

【0028】

また、薬液ノズル７は、スピンチャック４に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック４上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの表面における薬液の着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。
なお、薬液としては、基板Ｗの表面に対する処理の内容に応じたものが用いられる。たとえば、基板Ｗの表面からパーティクルを除去するための洗浄処理を行うときは、ＡＰＭ（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などが用いられる。また、基板Ｗの表面から酸化膜などをエッチングするための洗浄処理を行うときは、フッ酸やBHF（Bufferd HF）などが用いられ、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜を剥離するレジスト剥離処理や、レジスト剥離後の基板Ｗの表面にポリマーとなって残留しているレジスト残渣を除去するためのポリマー除去処理を行うときは、ＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）やＡＰＭ（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などのレジスト剥離液やポリマー除去液が用いられる。金属汚染物を除去する洗浄処理には、フッ酸やＨＰＭ（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水）やＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）などが用いられる。

【0029】

スピンチャック４の側方には、鉛直方向に延びる支持軸１７が配置されている。支持軸１７の上端部には、水平方向に延びるアーム１８が結合されており、アーム１８の先端にＸ線照射ヘッド６が取り付けられている。また、支持軸１７には、支持軸１７を軸まわりに回動させるための揺動駆動機構（移動手段）１９と、支持軸１７をその軸方向に沿って上下動させるための昇降駆動機構（移動手段）２０とが結合されている。

【0030】

揺動駆動機構１９から支持軸１７に駆動力を入力して、支持軸１７を所定の角度範囲内で回動させることにより、スピンチャック４に保持された基板Ｗの上方で、アーム１８を、支持軸１７を支点として揺動させる。アーム１８の揺動により、Ｘ線照射ヘッド６を、基板Ｗの回転軸線Ｃ上を含む位置（基板Ｗの回転中心に対向する位置）と、スピンチャック４の側方に設定されたホームポジションとの間で移動させることができる。また、昇降駆動機構２０から支持軸１７に駆動力を入力して、支持軸１７を昇降させることにより、Ｘ線照射ヘッド６を、スピンチャック４に保持された基板Ｗの表面に近接する近接位置（照射位置。図１に二点鎖線で示す位置）と、その基板Ｗの上方に退避する退避位置（図１に実線で示す位置）との間で昇降させる。この実施形態では、近接位置は、スピンチャック４に保持された基板Ｗの表面とＸ線照射ヘッド６の下面（下壁２６Ａの下面）との間隔が１〜３０ｍｍの範囲の所定間隔（たとえば１０ｍｍ程度）になる位置に設定されている。

【0031】

側壁２（複数の側壁２のうちの１つ）には、処理室３内に対し基板Ｗを搬出入するための開口２１が形成されている。基板Ｗの搬出入の際には、処理室３外で開口２１に対向する搬送ロボット（図示しない）が、開口２１を通して処理室３内にハンドをアクセスさせる。これにより、スピンチャック４上に未処理の基板Ｗを載置したり、スピンチャック４上から処理済の基板Ｗを取り除いたりすることができる。開口２１はシャッタ２２によって開閉される。シャッタ２２は、当該シャッタ２２に結合されたシャッタ昇降機構（図示しない）によって、開口２１を覆う閉位置（図１に実線で示す）と、開口２１を開放する開位置（図１に二点鎖線で示す）との間で昇降される。

【0032】

図２は、Ｘ線照射ヘッド６の図解的な断面図である。
Ｘ線照射ヘッド６は、Ｘ線発生器２５と、Ｘ線発生器２５の周囲を取り囲むように覆うたとえば塩ビ（ＰＶＣ）製のカバー２６と、カバー２６の内部に気体を供給するための気体ノズル（気体供給手段）２７とを備えている。カバー２６は、Ｘ線発生器２５の周囲を、Ｘ線発生器２５と間隔を空けて取り囲む縦長の矩形箱状のものであり、水平板状の下壁２６Ａにおいて、Ｘ線発生器２５の次に述べる照射窓３５に対向する部分にたとえば円形の開口２８を形成している。

【0033】

Ｘ線発生器２５は、基板Ｗ上のＤＩＷを電離させるために用いられる軟Ｘ線を射出（放射）する。Ｘ線発生器２５は、ケース体２９と、Ｘ線を発生させるための上下に長いＸ線管３０と、Ｘ線管３０に高電圧を供給する高電圧ユニット３１とを備えている。ケース体２９は、その内部に、Ｘ線管３０および高電圧ユニット３１を収容する縦長の矩形筒状のものであり、導電性および熱伝導性を有する材料（たとえばアルミニウム等の金属材料）を用いて形成されている。

【0034】

高電圧ユニット３１は、たとえば−９．５ｋＶという高電位の駆動電圧をＸ線管３０に入力する。高電圧ユニット３１には、カバー２６に形成された貫通孔４２を通してカバー２６外に引き出されたる給電線４３を介して電源（図示しない）からの電圧が供給されている。
Ｘ線管３０は、ガラス製または金属製の円筒形状の真空管からなり、管方向が鉛直となるように配置されている。Ｘ線管３０の下端部（開口端部）は開いて円形の開口４１を形成している。Ｘ線管３０の上端部は閉じており、ステム３２となっている。Ｘ線管３０内には、陰極であるフィラメント３３と、陽極であるターゲット３６とが対向するように配置されている。Ｘ線管３０は、フィラメント３３およびフォーカス３４を収容している。具体的には、ステム３２に、カソードとしてのフィラメント３３が配置されている。フィラメント３３は、高電圧ユニット３１と電気的に接続されている。フィラメント３３は円筒状のフォーカス３４によって取り囲まれている。

【0035】

Ｘ線管３０の開口端部は、鉛直姿勢をなす板状の照射窓３５によって閉塞されている。照射窓３５はたとえば円板状をなし、銀ロウ付けによってＸ線管３０の開口端部の壁面に固定されている。照射窓３５の材料として、透過力の弱い軟Ｘ線が透過しやすい原子量の小さい物質が使用され、本実施形態ではベリリウム（Ｂｅ）が採用されている。照射窓３５の厚みは、たとえば０．３ｍｍ程度に設定されている。

【0036】

照射窓３５の内面３５Ａには、金属製のターゲット３６が蒸着によって形成されている。ターゲット３６には、タングステン（Ｗ）やタンタル（Ｔａ）等の原子量の大きく融点の高い金属が用いられる。
高電圧ユニット３１からの駆動電圧が陰極であるフィラメント３３に印加されることにより、フィラメント３３が電子を放出する。フィラメント３３から放出された電子は、フォーカス３４で収束されて電子ビームとなり、ターゲット３６に衝突することによって軟Ｘ線が発生する。発生した軟Ｘ線は照射窓３５から下方に向けて射出（放射）される。照射窓３５からの軟Ｘ線の照射角（照射範囲）は、図７に示すように広角（たとえば１３０°）である。照射窓３５からＸ線照射ヘッド６外に照射される軟Ｘ線は、その波長がたとえば０．１３〜０．４１ｎｍである。

【0037】

照射窓３５は、軟Ｘ線を発生する発生源である。そのため、外表面３５Ｂへの水滴の付着等により、当該照射窓３５が曇っていると、照射窓３５からの軟Ｘ線の照射を阻害するおそれがあり、好ましくない。
照射窓３５の外表面３５Ｂの全域は、撥水性を有するポリイミド樹脂皮膜３８によって被覆されている。照射窓３５の外表面３５Ｂを皮膜３８で覆ったのは、耐酸性の劣るベリリウム製の照射窓３５を、水等の処理液に含まれる酸から守るためのものである。ポリイミド樹脂皮膜３８は、ポリアミック酸タイプのポリイミド樹脂を有している。ポリイミド樹脂皮膜３８の膜厚は、５０μｍ以下であり、とくに１０μｍ程度であることが好ましい。皮膜３８が撥水性を有しているので、照射窓３５の外表面３５Ｂから水分を排除することができる。これにより、照射窓３５が曇るのを抑制または防止することができる。また、ポリイミド樹脂皮膜３８は化学安定性が高いので、照射窓３５の外表面３５Ｂを長期にわたって保護し続けることができる。

【0038】

ところで、Ｘ線発生器２５の周囲をカバー２６で覆っているのは、Ｘ線発生器２５を水分から守るためである。前述のようにＸ線発生器２５が高電圧ユニット３１を備えているので、Ｘ線発生器２５の周囲の雰囲気が多くの水分を含んでいると、軟Ｘ線の発生の際に、高電圧がリークするおそれがある。したがって、Ｘ線発生器２５に水分が侵入するのを抑制するために、Ｘ線発生器２５の周囲をカバー２６で覆っている。

【0039】

気体ノズル２７の吐出口は、カバー２６の上壁に開口している。気体ノズル２７には気体バルブ（気体供給手段）３７を介して気体供給源（図示しない）からの気体が供給されている。また、気体ノズル２７には、常温（たとえば２５℃）よりも高温（たとえば６０℃）の気体が供給されており、そのため、気体ノズル２７は高温（たとえば６０℃）の気体を吐出する。ノズル２７が吐出する気体として、ＣＤＡ（低湿度の清浄空気）や窒素ガスの不活性ガスを例示することができる。気体ノズル２７から吐出された気体は、カバー２６の内部に供給される。

【0040】

前述のように、カバー２６の下壁２６Ａには、照射窓３５からの軟Ｘ線を透過させるための開口２８が形成されている。そのため、カバー２６の内部に気体が供給されるのと相俟って、すなわちカバー２６とＸ線発生器２５の外壁との間の空間に、開口２８に向かう気流が形成される。そのため、カバー２６外の雰囲気が、開口２８を介してカバー２６内に進入するのを抑制または防止することができ、Ｘ線発生器２５の周囲の雰囲気に水分が進入するのをより一層抑制することができる。

【0041】

また、前述のように、照射窓３５の外表面３５Ｂには撥水性の皮膜３８が形成されている。そのため、照射窓３５前面に水分が膜状に析出するのではなく微細な水滴となる。照射窓３５の外表面３５Ｂに付着するその水滴が、高い接触角で外表面３５Ｂに接しているので、当該水滴は、外表面３５Ｂを移動し易い状態であるといえる。カバー２６内に供給される気体は、Ｘ線発生器２５とカバー２６との間の空間３９を通って照射窓３５の外表面に達する。照射窓３５の外表面３５Ｂに付着している水滴は、空間３９に形成された気流を受けて移動する。これにより、照射窓３５の外表面３５Ｂから良好に水滴を排除することができ、照射窓３５が曇るのを確実に防止することができる。さらに、カバー２６内に供給される気体が高温であるために、照射窓３５の外表面３５Ｂに付着する水滴を蒸発により除去することもでき、これにより、照射窓３５が曇るのを、より一層確実に防止することができる。

【0042】

カバー２６の下壁２６Ａには、開口２８の周囲付近に、シート状のヒータ４４が配置されている。ヒータ４４は、抵抗体をシートにプリントすることにより形成されている。ヒータ４４への通電によりヒータ４４が昇温し、その周囲の部材が温められて、照射窓３５も温められる。そのため、照射窓３５の外表面３５Ｂに付着する水滴を蒸発により除去することもでき、これにより、照射窓３５が曇るのを、さらに一層確実に防止することができる。

【0043】

図３は、Ｘ線照射ヘッド６の配置位置を示す平面図である。
揺動駆動機構１９が制御されることにより、スピンチャック４に保持された基板Ｗの表面上を、Ｘ線照射ヘッド６が、基板Ｗの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描くように移動可能に設けられている。Ｘ線照射ヘッド６により、基板Ｗの表面に軟Ｘ線を照射する場合、Ｘ線照射ヘッド６は近接位置に配置される。そして、軟Ｘ線の照射中は、その近接位置に配置されたままである。図３に実線で示すＸ線照射ヘッド６の配置位置はセンター近接位置であり、基板Ｗの表面の回転中心（回転軸線Ｃ上）を、Ｘ線照射ヘッド６の照射窓３５からの照射領域に含む近接位置である。図３に二点鎖線で示すＸ線照射ヘッド６の配置位置はエッジ近接位置であり、基板Ｗの表面の周縁を、Ｘ線照射ヘッド６の照射窓３５からの照射領域に含む近接位置である。

【0044】

図４は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。基板処理装置１は、さらに、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置（制御手段）４０を備えている。制御装置４０には、スピンモータ８、高電圧ユニット３１、揺動駆動機構１９、昇降駆動機構２０、薬液バルブ１４、水バルブ１６、気体バルブ３７、ヒータ（発熱部材）４４等が制御対象として接続されている。

【0045】

なお、照射窓３５を曇りがない状態に保つため、基板処理装置１に電源が投入されている間、気体バルブ３７は常に開放されているとともに、ヒータ４４は駆動されている。ヒータ４４は加熱されて、たとえば１００℃程度まで昇温している。
図５は、基板処理装置１において実行される基板Ｗの処理例を示す工程図である。この処理例では、薬液処理の実行後、リンス処理が実行される。このリンス処理において、基板Ｗの表面に、Ｘ線照射ヘッド６からの軟Ｘ線が照射される。図１、図３、図４および図５を参照して、基板処理装置１における基板Ｗの処理について説明する。

【0046】

基板Ｗの処理に際して、シャッタ２２が閉状態から開状態にされる。これにより、開口２１が開放される。その後、搬送ロボット（図示しない）によって、未処理の基板Ｗが開口２１を通って処理室３内に搬入されて（ステップＳ１）、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック４に受け渡される。このとき、基板Ｗの搬入の妨げにならないように、Ｘ線照射ヘッド６はホームポジションに配置されている。搬送ロボットのハンドが処理室３外に退避した後、シャッタ２２が閉状態にされる。

【0047】

スピンチャック４に基板Ｗが保持された後、制御装置４０はスピンモータ８を制御して、スピンチャック４による基板Ｗの回転を開始させる（ステップＳ２）。基板Ｗの回転速度が所定の液処理速度（たとえば５００ｒｐｍ）まで上げられ、その後、その液処理速度に維持される。
基板Ｗの回転速度が液処理速度に達すると、制御装置４０は薬液バルブ１６を開いて、薬液ノズル７から基板Ｗの表面の回転中心に向けて薬液を吐出する（Ｓ３：薬液供給）。基板Ｗの表面に供給された薬液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、基板Ｗの周縁に向けて流れる（基板Ｗの全域へと拡がる）。これにより、基板Ｗの表面の全域に薬液による処理が施される。

【0048】

薬液の供給開始から所定の薬液処理時間が経過すると、制御装置４０は薬液バルブ１６が閉じ、薬液ノズル７からの薬液の供給を停止する。
また、制御装置４０は水バルブ１４を開いて、回転状態にある基板Ｗの表面の回転中心に向けて水ノズル５からＤＩＷを吐出する（ステップＳ４）。また、制御装置４０は揺動駆動機構１９を制御して、Ｘ線照射ヘッド６を、スピンチャック４の側方に設定されたホームポジションから、スピンチャック４の上方に移動させ、その後昇降駆動機構２０を制御して、Ｘ線照射ヘッド６を、基板Ｗの表面に近接する近接位置に配置する。そして、制御装置４０は高電圧ユニット３１を制御して、Ｘ線照射ヘッド６のＸ線発生器２５に軟Ｘ線を発生させて、照射窓３５から下方に向けて照射させる（ステップＳ４）。

【0049】

基板Ｗの表面に供給されたＤＩＷは、基板Ｗの回転による遠心力によって、基板Ｗの周縁に向けて流れる（基板Ｗの全域へと拡がる）。これにより、基板Ｗの表面に付着している薬液がＤＩＷによって洗い流される（リンス処理）。
図６は、リンス処理を説明するための図解的な図である。
図５および図６に示すように、基板ＷへのＤＩＷの供給に並行して、Ｘ線照射ヘッド６による軟Ｘ線の照射が継続実行される。また、Ｘ線照射ヘッド６が、センター近接位置とエッジ近接位置との間で往復移動される。換言すると、Ｘ線照射ヘッド６からの軟Ｘ線が導かれる基板Ｗの表面の照射位置は、基板Ｗの回転中心から基板Ｗの周縁部に至る範囲内を、基板Ｗの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。これにより、基板Ｗの表面の全域にわたって軟Ｘ線を照射することができる。

【0050】

図７は、リンス処理における基板Ｗの表面近傍の状態を示す図解的な図である。
リンス処理中は、前述のように、基板Ｗの表面にＤＩＷが供給されつつ、その基板Ｗの表面に軟Ｘ線が照射される。このとき、基板Ｗの表面を周縁に向けて流れるＤＩＷに、軟Ｘ線が照射される。具体的には、基板Ｗの表面を流れるＤＩＷによって、基板Ｗに表面にＤＩＷの液膜が形成されるが、この液膜の表面部分（図７に網掛け示す部分）に軟Ｘ線が照射される。軟Ｘ線の照射により、液膜の表面部分が電離されて、正イオンおよび負イオンが発生する。そのため、回転状態の基板ＷへのＤＩＷの供給により、ＤＩＷとの接触分離により基板Ｗに電荷が生じた場合であっても、軟Ｘ線の照射によりＤＩＷ中に発生した正イオンおよび負イオンが、それぞれ基板Ｗに発生した負電荷および正電荷に引っ張られて移動し、当該電荷を打ち消すように作用する。すなわち、電離された状態にあるＤＩＷが、基板Ｗを除電する。これにより、ＤＩＷとの接触分離による基板Ｗの帯電を抑制することができる。

【0051】

図１、図４および図５に示すようにＤＩＷの供給開始から所定のリンス時間が経過すると、制御装置４０は水バルブ１４を閉じてＤＩＷを供給停止する（ステップＳ５）。これにより、リンス処理が終了する。
ＤＩＷの供給停止から所定の時間が経過した後、制御装置４０は高電圧ユニット３１を制御して、Ｘ線照射ヘッド６の照射窓３５からの軟Ｘ線の照射を停止させる（ステップＳ６）。また、制御装置４０は、揺動駆動機構１９および昇降駆動機構２０を制御して、Ｘ線照射ヘッド６をホームポジションに戻す。なお、Ｘ線照射ヘッド６による基板Ｗの表面へのＸ線の照射は、次に述べるスピンドライの開始の直前まで実行される。

【0052】

所定のスピンドライ開始タイミングになると、制御装置４０はスピンモータ８を制御して、基板Ｗの回転速度をスピンドライ回転速度（たとえば２５００ｒｐｍ）に上昇する。これにより、リンス処理後の基板Ｗの表面に付着しているＤＩＷが遠心力で振り切られて乾燥される（Ｓ７：スピンドライ）。
スピンドライが所定の乾燥時間にわたって行われると、スピンチャック４の回転が停止される。その後、シャッタ２２が閉状態から開状態にされ、開口２１が開放される。そして、処理済の基板Ｗが開口２１を通して搬送ロボット（図示しない）によって搬出される（ステップＳ８）。

【0053】

以上により、この実施形態によれば、基板Ｗの表面にＤＩＷが供給されつつ、その基板Ｗの表面に軟Ｘ線が照射される。基板Ｗの表面を流れるＤＩＷが軟Ｘ線の照射によって電離され、当該ＤＩＷが基板Ｗを除電する。そのため、回転状態の基板ＷにＤＩＷが供給されるリンス処理時に、ＤＩＷとの接触分離による基板Ｗの帯電を抑制することができる。また、リンス処理前から基板Ｗが帯電していても、軟Ｘ線の照射によって電離されたＤＩＷを用いて、その帯電した基板Ｗを除電することができる。その結果、基板Ｗの帯電に起因するデバイス破壊を防止することができる。この場合、基板Ｗの表面でＤＩＷを電離させることができるので、電離直後のＤＩＷを基板Ｗの表面に供給することができる。これにより、基板Ｗの除電を効果的に行うことができる。

【0054】

次に、Ｘ線照射ヘッドからの軟Ｘ線の照射によって、シリコンウエハやガラス基板等の基板を除電できることを確認するために、除電試験および電離試験という２つの試験を行った。この試験の内容および結果について以下説明する。
図８は、これらの試験に用いられる試験装置２０２を説明するための断面図である。
試験装置２０２は、ＤＩＷを貯留しておくための矩形箱状の水槽２０３と、水槽２０３に上方から取り付けられ、水槽２０３に溜められたＤＩＷに対して軟Ｘ線を照射するためのＸ線照射ヘッド２０４とを備えている。

【0055】

水槽２０３は、幅100mm、奥行き100mm、高さ100 mmに形成されている。水槽２０３の底壁、４つの側壁および天壁は、それぞれ厚さ5mmの塩ビ板によって構成されている。Ｘ線照射ヘッド２０４は、図２等に示すＸ線発生器２５と同等の構成を有する軟Ｘ線イオナイザー（浜松ホトニクス（株）製）であり、照射窓３５を下方に向けて配置されている。水槽２０３の上壁には開口２０５が形成されており、この開口２０５を介して、照射窓３５を含むＸ線照射ヘッド２０４の下端部が水槽内に入り込んでいる。Ｘ線照射ヘッド２０４を水槽２０３に装着した状態で、Ｘ線照射ヘッド２０４は、照射窓の下面が、水槽２０３の上壁の下面よりも5mm下方に位置している。水槽２０３の上壁における開口２０５の側端辺と、Ｘ線照射ヘッド２０４の下端部との間の隙間にはシリコンゴム製のパッキン２０６が嵌め込まれており、これにより、Ｘ線照射ヘッド２０４が水槽２０３の上壁に固定されている。

【0056】

この試験では、シリコンウエハやガラス基板等の基板に代えて、ステンレス製の方形（80cm×80cm）のメッシュ２１１，２１２（格子状を有し全体として板状をなす）が、計測対象として用いられる。水槽２０３には、２枚のメッシュ２１１，２１２が、上下に間隔を空けつつそれぞれ水平姿勢で取り付けられる。上メッシュ２１１と、Ｘ線照射ヘッド２０４の照射窓３５の外表面３５Ｂとの間隔はたとえば10mmである。下メッシュ２１２と、Ｘ線照射ヘッド２０４の照射窓３５の外表面３５Ｂとの間隔はたとえば25mmである。

【0057】

水槽２０３の側壁には、排水用ニップル２０７と、注水用ニップル２０８とが取り付けられている。各ニップル２０７，２０８は、水槽２０３の側壁の内外をそれぞれ貫通している。排水用ニップル２０７は、水槽２０３の上壁の下面から20mmの位置（すなわち、上メッシュ２１１の5mm下方で下メッシュ２１２の10mm上方の位置）に配置されている。注水用ニップル２０８は、下メッシュ２１２に対し、大きく間隔の空いた下方に配置されている。注水用ニップル２０８には注水用ホース（図示しない）が接続されており、排水用ニップル２０７には排水用ホース（図示しない）が接続されている。注水用ホースを介して水槽２０３に水が供給されるとともに、排水用ニップル２０７および排水用ホースを介して排出されるようになっている。

【0058】

下メッシュ２１２は、帯電プレートモニタＣＰＭ（米国イオンシステムズ社製 CPM210）の金属プレート（図示しない）と高電圧ケーブルで接続されている。
そして、注水用ホースを介して水槽２０３に水が供給される。このとき、水槽２０３への給水が続けられても、水槽２０３に溜められたＤＩＷの水位が排水用ニップル２０７の高さよりも上位に達することはない。排水用ニップル２０７の高さまで水槽２０３にＤＩＷが溜められた状態では、排水用ニップル２０７よりも下方にある下メッシュ２１２はＤＩＷ中に浸漬され、その一方で、排水用ニップル２０７よりも上方にある上メッシュ２１１はＤＩＷには浸漬されない。
（１）除電試験
水槽２０３への水の供給と並行して、帯電プレートモニタＣＰＭにより、液中の下メッシュ２１２を±１ｋＶまたは±５ｋＶに帯電させた。そして、Ｘ線照射ヘッド２０４をオンさせて水槽２０３に溜められたＤＩＷに軟Ｘ線を照射し、その照射開始から、下メッシュ２１２の電位が±１００Ｖになるまでの時間（除電時間）を計測した。

【0059】

その結果、±１ｋＶに帯電させた場合の除電時間は１秒間以内であり、±５ｋＶに帯電させた場合の除電時間は２秒程度であった。
この除電試験により、ＤＩＷへの軟Ｘ線の照射により、ＤＩＷ中の帯電体（下メッシュ２１２）を良好に除電できることがわかる。
（２）電離試験
上および下メッシュ２１１，２１２間に、超絶縁抵抗計（横河ヒューレット・パッカード（株）製 Model 4329A）を接続し、軟Ｘ線照射の有無による２枚のメッシュ２１１，２１２間の電気抵抗の変化を計測した。

【0060】

先ず、排水用ニップル２０７の高さまで水槽２０３にＤＩＷを溜める。そして、Ｘ線照射ヘッド２０４をオフのまま、下メッシュ２１２に１０Ｖの電圧を印加して、２枚のメッシュ２１１，２１２間の電気抵抗を計測した。次いで、下メッシュ２１２に１０Ｖの電圧を印加したまま、Ｘ線照射ヘッド２０４をオンさせて水槽２０３に溜められたＤＩＷに軟Ｘ線を照射した状態で、２枚のメッシュ２１１，２１２間の電気抵抗を計測した。

【0061】

その結果、軟Ｘ線照射時の電気抵抗は、軟Ｘ線照前の１×１０^１１から１×１０^９に低下した。
この電離試験により、ＤＩＷへの軟Ｘ線の照射により、ＤＩＷを電離させることができることがわかる。
以上により、ＤＩＷへの軟Ｘ線の照射により、ＤＩＷを電離させることができ、このＤＩＷの電離に起因して、ＤＩＷ中の帯電体を良好に除電できることがわかる。

【0062】

図９は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１２０の構成を模式的に示す図である。基板処理装置１２０が、第１実施形態に係る基板処理装置１と共通する部分には、図１〜図７と同一の参照符号を付し説明を省略する。基板処理装置１２０が基板処理装置１と相違する主たる点は、固定的な水ノズル５に代えて、スキャンノズルの形態が採用された水ノズル（水供給手段）１２１を設けた点である。

【0063】

水ノズル１２１は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルである。水ノズル１２１は、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる水アーム１２３の先端に取り付けられている。水ノズル１２１には水供給管１３が接続されている。水アーム１２３は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。水アーム１２３には、水アーム１２３を所定角度範囲内で揺動させるための水アーム揺動駆動機構１２２が結合されている。水アーム１２３の揺動により、水ノズル１２１は、基板Ｗの回転軸線Ｃ上の位置（基板Ｗの回転中心に対向する位置）と、スピンチャック４の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。

【0064】

リンス処理時には、水アーム揺動駆動機構１２２が制御されて、水ノズル１２１が、基板Ｗの回転中心上と周縁部上との間で往復移動させられる。これによって、水ノズル１２１からのＤＩＷが導かれる基板Ｗの表面上の供給位置は、基板Ｗの回転中心から基板Ｗの周縁部に至る範囲内を、基板Ｗの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。このとき、水ノズル１２１とＸ線照射ヘッド６とが干渉しないように、水ノズル１２１およびＸ線照射ヘッド６の揺動位置がそれぞれ制御されている。

【0065】

図１０は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１３０の構成を模式的に示す図である。基板処理装置１３０が、第１実施形態に係る基板処理装置１と共通する部分には、図１〜図７と同一の参照符号を付し説明を省略する。基板処理装置１３０が基板処理装置１と相違する主たる点は、水ノズルとＸ線照射ヘッドとを一体的に有する一体型ヘッド１３１を備えた点である。一体型ヘッド１３１は、第２実施形態の水ノズル１２１と同等の構成を有する水ノズル（水供給手段）１３３と、第１実施形態のＸ線照射ヘッド６と同等の構成を有するＸ線照射ユニット（Ｘ線照射手段）１３４と、水ノズル１３３とＸ線照射ユニット１３４とを保持するホルダ１３５とを備えている。一体型ヘッド１３１は、ほぼ水平に延びるアーム１３２の先端に取り付けられている。アーム１３２は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。アーム１３２の揺動により、一体型ヘッド１３１は、基板Ｗの回転軸線Ｃ上の位置（基板Ｗの回転中心に対向する位置）と、スピンチャック４の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。リンス処理時には、一体型ヘッド１３１が、基板Ｗの回転中心上と周縁部上との間で往復移動させられる。これによって、水ノズル１３３からのＤＩＷが導かれる基板Ｗの表面上の供給位置、およびＸ線照射ユニット１３４からの軟Ｘ線が導かれる基板Ｗの表面の照射位置が、基板Ｗの回転中心から基板Ｗの周縁部に至る範囲内を、基板Ｗの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。

【0066】

図１１は、本発明の第４実施形態に係る基板処理装置１４０の構成を模式的に示す図である。基板処理装置１４０は、第１実施形態のＸ線照射ヘッド６に代えて、Ｘ線照射ヘッド（Ｘ線照射手段）１４１を備えている。Ｘ線照射ヘッド１４１がＸ線照射ヘッド６と相違する主たる点は、カバー２６の側壁下縁から、水平方向に沿って外方に向けて張り出す（カバー２６から側方に向けて突出する）遮蔽板部（遮蔽部材）１４２を備えた点である。遮蔽板部１４２は四角環板状をなし、その下面がカバー２６の下壁２６Ａと連続する水平面を有している。リンス処理時において、遮蔽板部１４２は、スピンチャック４に保持されている基板Ｗの表面に対向して配置される。遮蔽板部１４２によって、照射窓３５から照射された軟Ｘ線が、基板Ｗと遮蔽板部１４２との間の空間内に留めて置かれる。したがって、照射窓３５から照射された軟Ｘ線が基板Ｗの周囲に散乱するのを抑制または防止することができ、これにより、基板処理装置１４０の安全性を高めることができる。

【0067】

以上、この発明の４つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、照射窓３５の外表面３５Ｂに形成され、当該の外表面３５Ｂを覆う撥水性皮膜として、他の皮膜を用いることができる。
この撥水性皮膜として、図１２に示すように、撥水性を有するＤＬＣ（Diamond Like Carbon）皮膜１５１（ダイヤモンドライクカーボンの皮膜）を採用することができる。ＤＬＣ皮膜１５１は、微小の水素原子を含有している（原子数の比で、Ｃ：Ｈ＝９９：１〜９６：４）。ＤＬＣ皮膜１５１の膜厚は、１０μｍ以下であり、とくに１〜２μｍ程度であることが好ましい。

【0068】

イオン注入法等により、照射窓３５の外表面３５Ｂにケイ素（Ｓｉ）イオンが注入され、次いで、スパッタリング法等により、照射窓３５の外表面３５Ｂに炭素（Ｃ）イオンが注入される。これにより、照射窓３５の外表面３５Ｂが改質される。その後、プラズマＣＶＤ法等により、照射窓３５の外表面３５ＢにＤＬＣの堆積膜が形成され、これにより、ＤＬＣ皮膜１５１が形成される。ケイ素（Ｓｉ）イオンの注入、炭素（Ｃ）イオンの注入、およびＤＬＣの堆積は、室温〜１５０℃の低温環境下で行われる。

【0069】

このような方法（プラズマイオンアシスト方式）により形成したＤＬＣ皮膜１５１は、撥水性を有している。照射窓３５の外表面３５Ｂに撥水性のＤＬＣ皮膜１５１が形成されていると、照射窓３５の外表面３５Ｂに水滴が付着するのを防止することができる。その結果、照射窓３５が曇るのを抑制または防止することができる。
また、ＤＬＣ皮膜１５１は、高温環境下でも高い密着性を有している。そのため、剥がれたＤＬＣが照射窓３５を汚染するのを確実に防止することができる。

【0070】

さらに、ＤＬＣの堆積を低温環境下で行うために、堆積後の降下温度が少なく、ＤＬＣ皮膜１５１中に応力が残留し難い。これにより、割れにくい（耐久性の高い）皮膜を形成することができる。
また、撥水性皮膜として、図１３に示すように、撥水性を有するアモルファスフッ素樹脂皮膜１６１を採用することができる。アモルファスフッ素樹脂皮膜１６１は、たとえばサイトップ樹脂（商品名）からなるアモルファスフッ素によって形成されている。アモルファスフッ素樹脂皮膜１６１の膜厚は、５０μｍ以下であり、とくに５〜１０μｍ程度であることが好ましい。照射窓３５の外表面３５Ｂに撥水性のアモルファスフッ素樹脂皮膜１６１が形成されていると、照射窓３５の外表面３５Ｂに水滴が付着するのを防止することができる。その結果、照射窓３５が曇るのを抑制または防止することができる。

【0071】

なお以上では、皮膜としてＤＬＣ、アモルファスフッ素樹脂の実施形態について説明したが、本皮膜としては、軟Ｘ線が透過し易く、百数十℃程度の耐熱性を有し、ベリリウムとの密着性に優れ、耐水性を有し、薬品や薬品蒸気に対する耐腐食性を有し、純水中への溶出イオンが少なく、剥がれたりクラックが入りにくい材料の皮膜であれば他の材料であっても、適用することができる。

【0072】

また、第４実施形態において、遮蔽部材をＸ線照射ヘッド１４１と一体に設けた構成について説明したが、遮蔽部材は照射ヘッド１４１と個別に設けられていてもよい。この場合、スピンチャック４上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動によりスピンチャック４上を移動可能に設けられていてもよい。
前述の各実施形態において、シャッタ２１が開状態になったときには、Ｘ線照射ヘッド６，１４１やＸ線照射ユニット１３４からのＸ線の照射が停止されるようになっていてもよい。

【0073】

また、気体ノズル２７は、常温よりも高温の気体を吐出するとして説明したが、気体ノズル２７から常温の気体が吐出されてもよい。
前述の各実施形態では、発熱部材としてのシート状のヒータ４４を配置する構成を採用したが、他の熱源を発熱部材として設ける構成であってもよい。また、カバー２６の下壁２６Ａのような開口２８の周囲に限られず、照射窓３５に設けられていてもよい。また、カバー２６の下壁２６Ａと照射窓３５との双方に設けられる構成であってもよい。また、ヒータ４４等の加熱部材を照射窓３５の周囲に設けない構成であってもよい。

【0074】

また、前述の各実施形態では、移動型のＸ線照射ヘッド６，１４１や、同じく移動型のＸ線照射ユニット１３４を、Ｘ線照射手段として設ける構成を例示したが、固定式のＸ線照射手段を、スピンチャック４に保持された基板Ｗに対して上方に固定的に対向配置させてもよい。この場合、固定式のＸ線照射手段から照射された軟Ｘ線が、当該基板Ｗの全域に照射されるようになっている必要がある。また前述の各実施形態においては、Ｘ線のなかでも比較的波長が長い「軟Ｘ線」を照射するものをＸ線照射手段として用いたが、これに限らず、比較的波長が短い「硬Ｘ線」（０．００１ｎｍ〜０．１ｎｍ）を用いることもできる。この場合、装置のオペレータ等の人体に対する安全のため、例えば装置のオペレータ側の面を相当の厚みを有する鉛板で覆うなど、Ｘ線の装置外への漏洩を遮蔽する遮蔽構造を設けるか、あるいはＸ線照射時におけるオペレータの装置周辺への立ち入りを禁止するなどの対応をとることが望ましい。なお、各実施形態にある軟Ｘ線を照射するものを用いれば、硬Ｘ線を照射するものとくらべ、装置が小型で安価ですみ、また人体等に対する遮蔽も比較的容易である。

【0075】

また、前述の各実施形態では、軟Ｘ線の照射と並行して基板Ｗに供給される水の一例としてＤＩＷを挙げたが、ＤＩＷに限らず、オゾン溶存水や水素溶存水などを水として採用することもできる。
また、前述の各実施形態では、リンス処理のための水の供給と並行して、基板Ｗの表面に軟Ｘ線を照射する場合を例にとって説明したが、薬液（希釈薬液）の供給と並行して軟Ｘ線の照射を実行することもできる。この場合、希釈薬液としては、所定濃度に希釈されたＡＰＭ（アンモニア過酸化水素水混合液）、TMAH（水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）、アンモニア水等を用いることができる。

【0076】

また、水を供給しつつ、基板Ｗの表面や周縁部をブラシやスクラバで洗浄する処理において、水の供給と並行して、基板Ｗの表面に軟Ｘ線を照射することもできる。
また、前述の各実施形態では、表面に酸化膜が形成された基板Ｗに対する処理を行う場合を例に挙げたが、表面に銅膜やＴｉ（チタン）膜等の金属膜（配線膜）が形成された基板Ｗに対する処理を行うものであってもよい。

【0077】

また、本発明は、円形の基板Ｗの処理だけでなく、矩形の基板やシート状の基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に適用することもできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0078】

１ 基板処理装置
４ スピンチャック（基板保持手段）
５ 水ノズル（水供給手段）
６ Ｘ線照射ヘッド（Ｘ線照射手段）
１４ 水バルブ（水供給手段）
１９ 揺動駆動機構（移動手段）
２０ 昇降駆動機構（移動手段）
２５ Ｘ線発生器
２６ カバー
２７ 気体ノズル（気体供給手段）
２８ 開口
３５ 照射窓
３７ 気体バルブ（気体供給手段）
３８ ポリイミド樹脂皮膜
４０ 制御装置（制御手段）
４４ ヒータ（発熱部材）
１２０ 基板処理装置
１２１ 水ノズル（水供給手段）
１３０ 基板処理装置
１３３ 水ノズル（水供給手段）
１３４ Ｘ線照射ユニット（Ｘ線照射手段）
１４０ 基板処理装置
１４１ Ｘ線照射ヘッド（Ｘ線照射手段）
１４２ 遮蔽部材（遮蔽板部）
１５１ ＤＬＣ皮膜（ダイヤモンドライクカーボンの皮膜）
１６１ アモルファスフッ素樹脂皮膜
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】