特開 2024-114185 成形方法、および、成形品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024114185

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】成形方法、および、成形品

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240816BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240816BHJP

   C08J 7/00 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648A

H01L21/304 643A

H01L21/68 N

C08J7/00 305

C08J7/00 CEW

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023019771

(22)【出願日】2023-02-13

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】岡本 伊雄

(72)【発明者】

【氏名】金澤 進一

(72)【発明者】

【氏名】馬場 将人

(72)【発明者】

【氏名】湯塩 泰久

【テーマコード（参考）】

4F073

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

4F073AA05

4F073AA12

4F073AA13

4F073BA16

4F073BA47

4F073BB02

4F073CA42

4F073HA11

5F131AA02

5F131AA03

5F131AA32

5F131AA33

5F131BA14

5F131BA15

5F131BA37

5F131CA17

5F131EB35

5F131EB54

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157AC01

5F157AC26

5F157BB23

5F157BB45

5F157BB66

5F157BE23

5F157BE43

5F157BH18

5F157CF34

5F157CF40

5F157CF62

5F157CF70

5F157CF74

5F157DA43

(57)【要約】

【課題】本願明細書に開示されている技術は、処理に対して十分な耐性を有することができる部材を成形するための技術である。
【解決手段】本願明細書に開示されている技術に関する成形方法は、基板処理装置に使われる成形品を成形するための成形方法である。そして、当該成形方法において、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体に炭素材料が配合された前記成形品に対して、電子線を照射する工程を備えるものである。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理装置に使われる成形品の成形方法であり、
テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体に炭素材料が配合された前記成形品に対し、電子線を照射する工程を備える、
成形方法。

【請求項2】

請求項１に記載の成形方法であり、
前記炭素材料が、粉末状のカーボンブラックを含む、
成形方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の成形方法であり、
前記成形品が、前記基板処理装置において基板を保持するチャックピンである、
成形方法。

【請求項4】

基板処理装置に使われる成形品であり、
テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体に炭素材料が配合された状態で、電子線が照射される、
成形品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願明細書に開示される技術は、基板処理装置に使われる成形品に関するものである。なお、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、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などのｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ（ＦＰＤ）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用ガラス基板、セラミック基板、電界放出ディスプレイ（ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｉｓｐｌａｙ、すなわち、ＦＥＤ）用基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

基板処理においては、一般に、高温の薬液を用いる処理などが含まれる。

【0003】

たとえば、特許文献１では、基板に対してレジスト除去処理を行う際に、高温の硫酸過酸化水素水混合液が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－２２０５２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような高温処理などでは、基板を保持するチャックピンなどの部材に十分な耐性が要求される。耐性が十分でない場合には処理に伴って当該部材が劣化してしまい、結果として、当該部材の交換頻度が高まるという問題がある。

【0006】

本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、処理に対して十分な耐性を有する部材を成形するための技術である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願明細書に開示される技術の第１の態様である成形方法は、基板処理装置に使われる成形品の成形方法であり、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体に炭素材料が配合された前記成形品に対し、電子線を照射する工程を備える。
本願明細書に開示される技術の第２の態様である成形方法は、第１の態様である成形方法に関連し、前記炭素材料が、粉末状のカーボンブラックを含む。
本願明細書に開示される技術の第３の態様である成形方法は、第１または２の態様である成形方法に関連し、前記成形品が、前記基板処理装置において基板を保持するチャックピンである。
本願明細書に開示される技術の第４の態様である成形品は、基板処理装置に使われる成形品であり、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体に炭素材料が配合された状態で、電子線が照射される。

【発明の効果】

【0008】

本願明細書に開示される技術の少なくとも第１、４の態様によれば、処理に対して十分な耐性を有する部材を成形することができる。

【0009】

また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態に関する基板処理装置の構成の例を概略的に示す平面図である。

【図2】図１に例が示された制御部の構成の例を示す図である。

【図3】実施の形態に関する基板処理装置における、処理ユニットの構成の例を概略的に示す図である。

【図4】チャックピンの構成の例を示す断面図である。

【図5】処理ユニットにおける基板処理の例を示すフローチャートである。

【図6】炭素材料が配合されたＥＴＦＥの、電子線照射前後の曲げ強度の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるために、それらのすべてが必ずしも必須の特徴ではない。

【0012】

なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化などが図面においてなされる。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。

【0013】

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

【0014】

また、本願明細書に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0015】

また、本願明細書に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が使われる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上使われるものであり、実施の形態の内容はこれらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。

【0016】

また、本願明細書に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置または方向を意味する用語が使われる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上使われるものであり、実施の形態が実際に実施される際の位置または方向とは関係しないものである。

【0017】

＜実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する成形品、および、その成形方法について説明する。

【0018】

＜基板処理装置の構成について＞
図１は、本実施の形態に関する基板処理装置１の構成の例を概略的に示す平面図である。基板処理装置１は、ロードポート６０１と、インデクサロボット６０２と、センターロボット６０３と、制御部９０と、少なくとも１つの処理ユニット６００（図１においては４つの処理ユニット）とを備える。

【0019】

処理ユニット６００は、基板処理に用いることができる枚葉式の装置であり、具体的には、基板Ｗに付着している有機物を除去する処理を行う装置である。基板Ｗに付着している有機物は、たとえば、使用済のレジスト膜である。当該レジスト膜は、たとえば、イオン注入工程用の注入マスクとして用いられたものである。

【0020】

なお、処理ユニット６００は、チャンバー１８０を有することができる。その場合、チャンバー１８０内の雰囲気を制御部９０によって制御することで、処理ユニット６００は、所望の雰囲気中における基板処理を行うことができる。

【0021】

制御部９０は、基板処理装置１におけるそれぞれの構成の動作を制御することができる。キャリアＣは、基板Ｗを収容する収容器である。また、ロードポート６０１は、複数のキャリアＣを保持する収容器保持機構である。インデクサロボット６０２は、ロードポート６０１と基板載置部６０４との間で基板Ｗを搬送することができる。センターロボット６０３は、基板載置部６０４および処理ユニット６００間で基板Ｗを搬送することができる。

【0022】

以上の構成によって、インデクサロボット６０２、基板載置部６０４およびセンターロボット６０３は、それぞれの処理ユニット６００とロードポート６０１との間で基板Ｗを搬送する搬送機構として機能する。

【0023】

未処理の基板ＷはキャリアＣからインデクサロボット６０２によって取り出される。そして、未処理の基板Ｗは、基板載置部６０４を介してセンターロボット６０３に受け渡される。

【0024】

センターロボット６０３は、当該未処理の基板Ｗを処理ユニット６００に搬入する。そして、処理ユニット６００は基板Ｗに対して処理を行う。

【0025】

処理ユニット６００において処理済みの基板Ｗは、センターロボット６０３によって処理ユニット６００から取り出される。そして、処理済みの基板Ｗは、必要に応じて他の処理ユニット６００を経由した後、基板載置部６０４を介してインデクサロボット６０２に受け渡される。インデクサロボット６０２は、処理済みの基板ＷをキャリアＣに搬入する。以上によって、基板Ｗに対する処理が行われる。

【0026】

図２は、図１に例が示された制御部９０の構成の例を示す図である。制御部９０は、電気回路を有する一般的なコンピュータによって構成されていてよい。具体的には、制御部９０は、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ、すなわち、ＣＰＵ）９１、リードオンリーメモリ（ｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＯＭ）９２、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＡＭ）９３、記録装置９４、入力部９６、表示部９７および通信部９８と、これらを相互に接続するバスライン９５とを備える。

【0027】

ＲＯＭ９２は基本プログラムを格納している。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が所定の処理を行う際の作業領域として用いられる。記録装置９４は、フラッシュメモリまたはハードディスク装置などの不揮発性記録装置によって構成されている。入力部９６は、各種スイッチまたはタッチパネルなどによって構成されており、ユーザーから処理レシピなどの入力設定指示を受ける。表示部９７は、たとえば、液晶表示装置およびランプなどによって構成されており、ＣＰＵ９１の制御の下、各種の情報を表示する。通信部９８は、ｌｏｃａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）などを介してのデータ通信機能を有する。

【0028】

記録装置９４には、図１の基板処理装置１におけるそれぞれの構成の制御についての複数のモードがあらかじめ設定されている。ＣＰＵ９１が処理プログラム９４Ｐを実行することによって、上記の複数のモードのうちの１つのモードが選択され、当該モードでそれぞれの構成が制御される。なお、処理プログラム９４Ｐは、外部の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体を用いれば、制御部９０に処理プログラム９４Ｐをインストールすることができる。また、制御部９０が実行する機能の一部または全部は、必ずしもソフトウェアによって実現される必要はなく、専用の論理回路などのハードウェアによって実現されてもよい。

【0029】

＜処理ユニットについて＞
図３は、本実施の形態に関する基板処理装置１における、処理ユニット６００の構成の例を概略的に示す図である。図３に示されるように、処理ユニット６００は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。

【0030】

基板処理装置１は、基板Ｗに処理液を供給する複数の処理ユニット６００と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御部９０とを含む。

【0031】

処理ユニット６００は、内部空間を有する箱形のチャンバー１８０と、チャンバー１８０内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な基板回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗに処理液を供給する処理液供給装置６と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗを基板Ｗの上方から加熱する加熱装置７と、基板回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック５を取り囲む筒状のカップ８とを含む。

【0032】

チャンバー１８０は、スピンチャック５等を収容する箱形の隔壁９と、隔壁９の上部から隔壁９内にクリーンエアー（フィルターによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ１０（ファン・フィルター・ユニット）と、カップ８の下部からチャンバー１８０内の気体を排出する排気ダクト１１とを含む。

【0033】

ＦＦＵ１０は、隔壁９の上方に配置されている。ＦＦＵ１０は、隔壁９の天井からチャンバー１８０内に下向きにクリーンエアーを送る。排気ダクト１１は、カップ８の底部に接続されており、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気処理設備に向けてチャンバー１８０内の気体を案内する。したがって、チャンバー１８０内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ１０および排気ダクト１１によって形成される。基板Ｗの処理は、チャンバー１８０内にダウンフローが形成されている状態で行われる。

【0034】

スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２の上面外周部から上方に突出する複数のチャックピン１３と、複数のチャックピン１３を開閉させるチャック開閉機構１４とを含む。スピンチャック５は、さらに、スピンベース１２の中央部から基板回転軸線Ａ１に沿って下方に延びるスピン軸１５と、スピン軸１５を回転させることによりスピンベース１２およびチャックピン１３を基板回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１６とを含む。

【0035】

スピンベース１２の外径は、基板Ｗの直径よりも大きい。また、スピンベース１２の中心線は、基板回転軸線Ａ１上に配置されている。複数のチャックピン１３は、スピンベース１２の外周部でスピンベース１２に保持されている。複数のチャックピン１３は、周方向Ｃ１（基板回転軸線Ａ１まわりの方向）に間隔を空けて配置されている。チャックピン１３は、チャックピン１３が基板Ｗの周端面に押し付けられる閉位置と、チャックピン１３が基板Ｗの周端面から離れる開位置との間で、スピンベース１２に対してピン回動軸線（基板回転軸線Ａ１と平行な軸線）まわりに回転可能である。基板Ｗは、基板Ｗの下面とスピンベース１２の上面とが上下方向に離れた状態で、複数のチャックピン１３に把持される。この状態で、スピンモータ１６がスピン軸１５を回転させると、基板Ｗは、スピンベース１２およびチャックピン１３と共に基板回転軸線Ａ１まわりに回転する。

【0036】

制御部９０は、チャック開閉機構１４を制御することにより、複数のチャックピン１３が基板Ｗを把持する閉状態と、複数のチャックピン１３による基板Ｗの把持が解除される開状態との間で、複数のチャックピン１３の状態を切り替える。

【0037】

基板Ｗがスピンチャック５に搬送されるときには、制御部９０は、各チャックピン１３を開位置に退避させる。制御部９０は、この状態で、搬送ロボットに基板Ｗを複数のチャックピン１３に載置させる。

【0038】

基板Ｗが複数のチャックピン１３に載置された後、制御部９０は、各チャックピン１３を開位置から閉位置に移動させる。

【0039】

処理液供給装置６は、基板Ｗの上面に向けて第１薬液を吐出する薬液ノズル１７と、薬液ノズル１７に接続された薬液配管１８と、薬液配管１８に介装された薬液バルブ１９と、薬液ノズル１７が先端部に取り付けられた薬液アーム２０と、薬液アーム２０を移動させることにより、第１薬液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させるノズル移動装置２１とを含む。

【0040】

薬液バルブ１９が開かれると、薬液配管１８から薬液ノズル１７に供給された第１薬液が、薬液ノズル１７から下方に吐出される。薬液バルブ１９が閉じられると、薬液ノズル１７からの第１薬液の吐出が停止される。

【0041】

ノズル移動装置２１は、薬液ノズル１７を移動させることにより、第１薬液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させる。さらに、ノズル移動装置２１は、薬液ノズル１７から吐出された第１薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、薬液ノズル１７が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で薬液ノズル１７を移動させる。

【0042】

処理液供給装置６は、基板Ｗの上面に向けて第２薬液を吐出する薬液ノズル２２と、薬液ノズル２２に接続された薬液配管２３と、薬液配管２３に介装された薬液バルブ２４と、薬液ノズル２２が先端部に取り付けられた薬液アーム２５と、薬液アーム２５を移動させることにより、第２薬液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させるノズル移動装置２６とを含む。

【0043】

薬液バルブ２４が開かれると、薬液配管２３から薬液ノズル２２に供給された第２薬液が、薬液ノズル２２から下方に吐出される。薬液バルブ２４が閉じられると、薬液ノズル２２からの第２薬液の吐出が停止される。

【0044】

ノズル移動装置２６は、薬液ノズル２２を移動させることにより、第２薬液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させる。さらに、ノズル移動装置２６は、薬液ノズル２２から吐出された第２薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、薬液ノズル２２が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で薬液ノズル２２を移動させる。

【0045】

第１薬液および第２薬液は、互いに種類の異なる薬液である。第１薬液は、酸性であり、第２薬液は、アルカリ性である。第１薬液の具体例は、ＳＰＭ（硫酸と過酸化水素水との混合液）、リン酸（濃度がたとえば８０％以上１００％未満のリン酸水溶液）、フッ酸（フッ化水素酸）である。第２薬液の具体例は、ＳＣ１（アンモニア水と過酸化水素水と水との混合液）である。第１薬液の具体例は、いずれも、薄膜やパーティクルなどの不要物を基板Ｗから除去する除去液（エッチング液または洗浄液）である。また、第１薬液の具体例は、いずれも、温度の上昇に伴って除去能力が高まる薬液である。

【0046】

処理液供給装置６は、基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル２７と、リンス液ノズル２７に接続されたリンス液配管２８と、リンス液配管２８に介装されたリンス液バルブ２９と、リンス液ノズル２７が先端部に取り付けられたリンス液アーム３０と、リンス液アーム３０を移動させることにより、リンス液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させるノズル移動装置３１とを含む。

【0047】

リンス液バルブ２９が開かれると、リンス液配管２８からリンス液ノズル２７に供給されたリンス液が、リンス液ノズル２７から下方に吐出される。リンス液バルブ２９が閉じられると、リンス液ノズル２７からのリンス液の吐出が停止される。

【0048】

ノズル移動装置３１は、リンス液ノズル２７を移動させることにより、リンス液の着液位置を基板Ｗの上面内で移動させる。さらに、ノズル移動装置３１は、リンス液ノズル２７から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、リンス液ノズル２７がスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間でリンス液ノズル２７を移動させる。

【0049】

リンス液ノズル２７に供給されるリンス液は、純水（脱イオン水：Ｄｅｉｏｎｚｉｅｄ ｗａｔｅｒ）である。リンス液ノズル２７に供給されるリンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、）または希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下程度）の塩酸水などであってもよい。

【0050】

カップ８は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（基板回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。カップ８は、スピンベース１２を取り囲んでいる。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、処理液が基板Ｗから基板Ｗの周囲に飛散する。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いたカップ８の上端部８ａは、スピンベース１２よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液やリンス液などの処理液は、カップ８によって受け止められる。そして、カップ８に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または排液装置に送られる。

【0051】

加熱装置７は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上方に配置された赤外線ヒーター３２と、赤外線ヒーター３２が先端部に取り付けられたヒーターアーム３５と、ヒーターアーム３５を移動させるヒーター移動装置３６とを含む。

【0052】

赤外線ヒーター３２は、赤外線を含む光を発する赤外線ランプ３３と、赤外線ランプ３３を収容するランプハウジング３４とを含む。赤外線ランプ３３は、ランプハウジング３４内に配置されている。ランプハウジング３４は、平面視で基板Ｗよりも小さい。したがって、赤外線ヒーター３２は、平面視で基板Ｗよりも小さい。赤外線ランプ３３およびランプハウジング３４は、ヒーターアーム３５に取り付けられている。したがって、赤外線ランプ３３およびランプハウジング３４は、ヒーターアーム３５と共に移動する。

【0053】

赤外線ランプ３３は、ハロゲンランプである。赤外線ランプ３３は、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。赤外線ランプ３３は、カーボンヒーターであってもよいし、ハロゲンランプおよびカーボンヒーター以外の発熱体であってもよい。ランプハウジング３４の少なくとも一部は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。したがって、赤外線ランプ３３が光を発すると、赤外線ランプ３３からの光が、ランプハウジング３４を透過してランプハウジング３４の外面から放出される。

【0054】

ランプハウジング３４は、基板Ｗの上面と平行な底壁を有している。赤外線ランプ３３は、底壁の上方に配置されている。底壁の下面は、基板Ｗの上面と平行でかつ平坦な照射面を含む。赤外線ヒーター３２が基板Ｗの上方に配置されている状態では、ランプハウジング３４の照射面が、間隔を空けて基板Ｗの上面に上下方向に対向する。この状態で赤外線ランプ３３が光を発すると、赤外線を含む光が、ランプハウジング３４の照射面から基板Ｗの上面に向かい、基板Ｗの上面に照射される。

【0055】

照射面は、たとえば、直径が基板Ｗの半径よりも小さい円形である。照射面は、円形に限らず、長手方向の長さが基板Ｗの半径以上である矩形状であってもよいし、円形および矩形以外の形状であってもよい。

【0056】

ヒーター移動装置３６は、赤外線ヒーター３２を所定の高さで保持している。ヒーター移動装置３６は、スピンチャック５の周囲で上下方向に延びるヒーター回動軸線Ａ３まわりにヒーターアーム３５を回動させることにより、赤外線ヒーター３２を水平に移動させる。これにより、赤外線が照射される照射位置（基板Ｗの上面内の一部の領域）が基板Ｗの上面内で移動する。ヒーター移動装置３６は、平面視で基板Ｗの中心を通る円弧状の軌跡に沿って赤外線ヒーター３２を水平に移動させる。したがって、赤外線ヒーター３２は、スピンチャック５の上方を含む水平面内で移動する。また、ヒーター移動装置３６は、赤外線ヒーター３２を鉛直方向に移動させることにより、照射面と基板Ｗとの距離を変化させる。

【0057】

赤外線ヒーター３２からの光は、基板Ｗの上面内の照射位置に照射される。制御部９０は、赤外線ヒーター３２が赤外線を発している状態で、スピンチャック５によって基板Ｗを回転させながら、ヒーター移動装置３６によって赤外線ヒーター３２をヒーター回動軸線Ａ３まわりに回動させる。これにより、基板Ｗの上面が、加熱位置としての照射位置によって走査される。したがって、赤外線を含む光が基板Ｗの上面に吸収され、輻射熱が赤外線ランプ３３から基板Ｗに伝達される。そのため、処理液などの液体が基板Ｗ上に保持されている状態で赤外線ランプ３３が赤外線を発すると、基板Ｗおよび処理液の温度が上昇する。

【0058】

図４は、チャックピン１３の構成の例を示す断面図である。図４に例が示されるように、チャックピン１３は、閉位置で基板Ｗの周端面に押し付けられる把持部１３Ａを備える。チャックピン１３が閉位置と閉位置との間でピン回動軸線（基板回転軸線Ａ１と平行な軸線）まわりに回動すると、把持部１３Ａが水平に移動する。一方で、チャックピン１３が閉位置に配置されると、把持部１３Ａが基板Ｗの周縁部に押し付けられる。

【0059】

制御部９０は、複数のチャックピン１３が基板Ｗを把持する閉状態と、複数のチャックピン１３による基板Ｗの把持が解除される開状態との間で、複数のチャックピン１３の状態を切り替える。

【0060】

＜基板処理装置の動作について＞
図５は、処理ユニット６００における基板処理の例を示すフローチャートである。

【0061】

以下では、シリコン基板を処理する例について説明する。ただし、基板Ｗは、シリコン基板に限るものではなく、たとえば、シリコンカーバイド基板、サファイア基板、窒化ガリウム基板、またはヒ化ガリウム基板などであってもよい。

【0062】

まず、チャンバー１８０内に基板Ｗを搬入する（図５のステップＳＴ１）。具体的には、制御部９０は、すべてのノズルがスピンチャック５の上方から退避している状態で、基板Ｗを保持しているセンターロボット６０３トのハンドをチャンバー１８０内に進入させる。そして、制御部９０は、センターロボット６０３によって、基板Ｗを複数のチャックピン１３上に載置する。その後、制御部９０は、センターロボット６０３のハンドをチャンバー１８０内から退避させる。また、制御部９０は、基板Ｗが複数のチャックピン１３上に載置された後、それぞれのチャックピン１３を開位置から閉位置に移動させる。その後、制御部９０は、スピンモータ１６によって基板Ｗの回転を開始させる。

【0063】

次に、第１薬液の一例であるＳＰＭを基板Ｗに供給する（図５のステップＳＴ２）。具体的には、制御部９０は、ノズル移動装置２１を制御することによって、薬液ノズル１７を退避位置から処理位置に移動させる。これによって、薬液ノズル１７が基板Ｗの上方に配置される。その後、制御部９０は、薬液バルブ１９を開いて、室温よりも高温（たとえば、１４０℃）のＳＰＭを回転状態の基板Ｗの上面に向けて薬液ノズル１７に吐出させる。制御部９０は、この状態でノズル移動装置２１を制御することによって、基板Ｗの上面に対するＳＰＭの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。

【0064】

薬液ノズル１７から吐出されたＳＰＭは、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、ＳＰＭが基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に形成される。これによって、レジスト膜などの基板Ｗ上の異物（残留物）がＳＰＭと反応して基板Ｗから除去される。

【0065】

次に、基板ＷへのＳＰＭの供給を停止させた状態でＳＰＭの液膜を基板Ｗ上に保持する（図５のステップＳＴ３）。具体的には、制御部９０は、スピンチャック５を制御することによって、基板Ｗの上面全域がＳＰＭの液膜に覆われている状態で、第１薬液が供給された工程での基板Ｗの回転速度よりも小さい低回転速度（たとえば、１ｒｐｍ以上、かつ、３０ｒｐｍ以下）まで基板Ｗの回転速度を低下させる。これによって、基板ＷへのＳＰＭの供給が停止された状態で、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に保持される。制御部９０は、基板ＷへのＳＰＭの供給を停止した後、ノズル移動装置２１を制御することによって、薬液ノズル１７をスピンチャック５の上方から退避させる。

【0066】

次に、上記の液膜の保持と並行して、基板Ｗと基板Ｗ上のＳＰＭとを加熱する（図５のステップＳＴ４）。具体的には、制御部９０は、赤外線ヒーター３２からの発光を開始させる。これによって、赤外線ヒーター３２の温度（加熱温度）が、第１薬液（この処理例では、ＳＰＭ）の沸点よりも高い温度（たとえば、１６０℃以上、かつ、２６０℃以下）まで上昇し、その温度に維持される。その後、制御部９０は、ヒーター移動装置３６によって赤外線ヒーター３２を退避位置から処理位置に移動させる。制御部９０は、赤外線ヒーター３２が基板Ｗの上方に配置された後、基板Ｗの上面に対する赤外線の照射位置が中央部および周縁部の一方から他方に移動するように、ヒーター移動装置３６によって赤外線ヒーター３２を水平に移動させる。制御部９０は、赤外線ヒーター３２による基板Ｗの加熱が所定時間にわたって行われた後、赤外線ヒーター３２を基板Ｗの上方から退避させる。

【0067】

このように、制御部９０は、基板Ｗを回転させている状態で、基板Ｗの上面に対する赤外線の照射位置を中央部および周縁部の一方から他方に移動させるので、基板Ｗが均一に加熱される。したがって、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜も均一に加熱される。赤外線ヒーター３２による基板Ｗの加熱温度は、ＳＰＭのその濃度における沸点以上の温度に設定されている。したがって、基板Ｗ上のＳＰＭが、その濃度における少なくとも沸点まで加熱される。

【0068】

次に、基板Ｗ上のＳＰＭを排出する（図５のステップＳＴ５）。具体的には、制御部９０は、スピンチャック５を制御することによって、基板Ｗへの液体の供給が停止されている状態で、パドル工程での基板Ｗの回転速度よりも速い回転速度で基板Ｗを回転させる。これによって、パドル工程のときよりも大きな遠心力が基板Ｗ上のＳＰＭに加わり、基板Ｗ上のＳＰＭが基板Ｗの周囲に振り切られる。

【0069】

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗに供給する（図５のステップＳＴ６）。具体的には、制御部９０は、ノズル移動装置３１を制御することによって、リンス液ノズル２７を退避位置から処理位置に移動させる。制御部９０は、リンス液ノズル２７が基板Ｗの上方に配置された後、リンス液バルブ２９を開いて、回転状態の基板Ｗの上面に向けてリンス液ノズル２７に純水を吐出させる。これによって、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成され、基板Ｗに残留しているＳＰＭが純水によって洗い流される。

【0070】

次に、第２薬液の一例であるＳＣ１を基板Ｗに供給する（図５のステップＳＴ７）が行われる。具体的には、制御部９０は、ノズル移動装置２６を制御することによって、薬液ノズル２２を退避位置から処理位置に移動させる。制御部９０は、薬液ノズル２２が基板Ｗの上方に配置された後、薬液バルブ２４を開いて、回転状態の基板Ｗの上面に向けてＳＣ１を薬液ノズル２２に吐出させる。制御部９０は、この状態でノズル移動装置２６を制御することによって、基板Ｗの上面に対するＳＣ１の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。そして、薬液バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、制御部９０は、薬液バルブ２４を閉じてＳＣ１の吐出を停止させる。その後、制御部９０は、ノズル移動装置２６を制御することによって、薬液ノズル２２を基板Ｗの上方から退避させる。

【0071】

薬液ノズル２２から吐出されたＳＣ１は、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、基板Ｗ上の純水は、ＳＣ１によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。これによって、基板Ｗ上の純水の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆うＳＣ１の液膜に置換される。さらに、制御部９０は、基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの上面に対するＳＣ１の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、ＳＣ１の着液位置が、基板Ｗの上面全域を通過し、基板Ｗの上面全域が走査される。そのため、薬液ノズル２２から吐出されたＳＣ１が、基板Ｗの上面全域に直接吹き付けられ、基板Ｗの上面全域が均一に処理される。

【0072】

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗに供給する（図５のステップＳＴ８）。具体的には、制御部９０は、ノズル移動装置３１を制御することによって、リンス液ノズル２７を退避位置から処理位置に移動させる。制御部９０は、リンス液ノズル２７が基板Ｗの上方に配置された後、リンス液バルブ２９を開いて、回転状態の基板Ｗの上面に向けてリンス液ノズル２７に純水を吐出させる。これによって、基板Ｗ上のＳＣ１が、純水によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。そのため、基板Ｗ上のＳＣ１の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜に置換される。そして、リンス液バルブ２９が開かれてから所定時間が経過すると、制御部９０は、リンス液バルブ２９を閉じて純水の吐出を停止させる。その後、制御部９０は、ノズル移動装置３１を制御することによって、リンス液ノズル２７を基板Ｗの上方から退避させる。

【0073】

次に、基板Ｗを乾燥させる（図５のステップＳＴ９）。具体的には、制御部９０は、スピンチャック５によって基板Ｗの回転を加速させて、上記の工程までの回転速度よりも大きい高回転速度（たとえば、数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これによって、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御部９０は、スピンモータ１６を制御することによって、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる。

【0074】

次に、基板Ｗをチャンバー１８０内から搬出する（図５のステップＳＴ１０）。具体的には、制御部９０は、それぞれのチャックピン１３を閉位置から開位置に移動させて、スピンチャック５による基板の把持を解除させる。その後、制御部９０は、すべてのノズルがスピンチャック５の上方から退避している状態で、センターロボット６０３のハンドをチャンバー１８０内に進入させる。そして、制御部９０は、センターロボット６０３のハンドにスピンチャック５上の基板を保持させる。その後、制御部９０は、センターロボット６０３のハンドをチャンバー１８０内から退避させる。これによって、処理済みの基板がチャンバー１８０から搬出される。

【0075】

＜成形品の構成について＞
次に、上記の基板処理装置１の構成部材の少なくとも一部に使われる成形品の構成について説明する。

【0076】

本実施の形態に関する基板処理装置１に使われる成形品は、テトラフルオロエチレン（Ｃ_２Ｆ_４）とエチレン（Ｃ_２Ｈ_４）との共重合体（４フッ化エチレン－エチレン共重合樹脂、すなわち、ＥＴＦＥ）からなるフッ素樹脂に、炭素材料が配合された状態（たとえば、フッ素樹脂に炭素材料が混ぜ込まれたもの）で電子線が照射されたものある。ここでＥＴＦＥは、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）などと同様に熱可塑性樹脂である。また、ＥＴＦＥは、耐薬品性、絶縁性および低摩擦性を有する。また、ＥＴＦＥは、切削加工だけでなく成型加工でも成形可能であるため、製造コストも抑えやすい。また、たとえばカーボンブラックが配合されたＥＴＦＥは、黒色である。

【0077】

上記の成形品は、基板処理装置１におけるあらゆる構成（たとえば、図４に示されるチャックピン１３）に適用可能であるが、耐摩耗性が高い部材であるため、特に、ベローズ部品、バルブ部材のダイヤフラムおよび弁座など、変形または離接が繰り返し生じるような部材に適用されることが望ましい。

【0078】

また、基板処理装置１における構成に適用される場合に、部材そのものに適用されてもよいし、部材のコーティング層として適用されてもよい。

【0079】

＜成形品の製造方法について＞
次に、上記の成形品の製造方法について説明する。

【0080】

まず、基材上に、炭素材料が配合された、未架橋のフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）の層を形成する。基材上にフッ素樹脂層を形成するためには、通常、フッ素樹脂ディスパージョンをディッピング法、スピンコーティング法またはスプレーコーティング法などによって基材上に塗工し、乾燥させる方法が採用される。

【0081】

また、基材上にフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）の粉体塗料を塗工する方法によっても、基材上にフッ素樹脂層を形成することができる。粉体塗料の塗工方法としては、静電塗装法または流動浸漬法などが挙げられる。均一で薄い塗膜を形成しやすい点では、フッ素樹脂ディスパージョンの塗工法を採用することが好ましい。

【0082】

次に、照射に適する温度に温度調整された上記のフッ素樹脂層に、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の雰囲気下で、照射線量がたとえば、５０ｋＧｙ以上、かつ、２５０ｋＧｙ以下の放射線（電子線）を照射する。そうすることによって、未架橋のフッ素樹脂を架橋させる。なお、電子線の照射は、成形品の一部にのみ行われてもよい。

【0083】

放射線としては、α線（α崩壊を行う放射性核種から放出されるヘリウム－４の原子核の粒子線）、β線（原子核から放出される陰電子および陽電子）、電子線（熱電子が真空中で加速されるなどによって生成される、ほぼ一定の運動エネルギーを有する電子ビーム）などの粒子線、または、γ線（原子核、素粒子のエネルギー準位間の遷移、または、素粒子の対消滅、対生成などによって放出または吸収される波長の短い電磁波）などの電離放射線を用いることができるが、架橋効率または操作性の観点からは電子線およびγ線が好ましく、本実施の形態では電子線を用いる。

【0084】

放射線の照射線量は、たとえば、５０ｋＧｙ以上、かつ、２５０ｋＧｙ以下であるが、耐摩耗性の観点から、好ましくは、たとえば、５５ｋＧｙ以上、かつ、２３０ｋＧｙ以下であり、より好ましくは、たとえば、６０ｋＧｙ以上、かつ、２００ｋＧｙ以下である。

【0085】

放射線の照射領域の雰囲気を、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下とすることが架橋反応を進行させる上で重要である。照射領域の雰囲気中の酸素濃度は、好ましくは８００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下、特に好ましくは３００ｐｐｍ以下である。酸素濃度の下限値は、通常、０．１ｐｐｍであり、多くの場合１ｐｐｍ程度である。

【0086】

上記の電子線の照射によって、ＥＴＦＥにおけるＣＦ結合とＣＨ結合とのうちのＣＨ結合が切断されて炭素ラジカル（アルキル系炭素ラジカル、ポリエニル系炭素ラジカル）が生成される。また、上記の電子線の照射によって、炭素材料における官能基にもラジカルが生成される。そして、近接するラジカル同士（ＥＴＦＥ起因の炭素ラジカルと炭素材料起因のラジカルとの組み合わせを含む）で結合が生成されて、ＥＴＦＥと炭素材料との間で架橋が形成されることとなる。このような架橋構造は、炭素材料が配合されたＥＴＦＥの耐性（曲げ強度または耐摩耗性など）を向上させる。

【0087】

図６は、炭素材料が配合されたＥＴＦＥの、電子線照射前後の曲げ強度の例を示す図である。図６には、ベースとなる樹脂をＥＴＦＥとして、炭素材料として粉末状のカーボンブラックが配合された場合、炭素材料としてカーボンファイバーが配合された場合、炭素材料としてカーボンナノチューブが配合された場合、および、比較のために炭素材料が配合されていない場合の、電子線照射前後の曲げ強度が示されている。

【0088】

ここで、カーボンブラックの官能基（ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＣＯ）の濃度はおよそ０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以上、かつ、１ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、カーボンファイバーの官能基（ＣＯＯＨ、ＯＨ）の濃度はおよそ０．００１ｍｍｏｌ／ｇであり、カーボンナノチューブの官能基（ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＣＯ）の濃度はおよそ０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以上、かつ、０．１ｍｍｏｌ／ｇ以下である。

【0089】

粉末状のカーボンブラックが配合されることによって、耐熱性、耐薬品性および導電性の向上が見込まれる。たとえば、チャックピン１３に当該成形物が用いられる場合、基板Ｗに耐電する電気を装置下部へ円滑に流すため、チャックピン１３が導電性を有していることは望ましい。

【0090】

図６によれば、官能基の濃度が高いカーボンブラックが配合された場合には有意に曲げ強度が向上していることが分かる。このことから、近接するラジカル同士（ＥＴＦＥ起因の炭素ラジカルと炭素材料起因のラジカルとの組み合わせを含む）の結合で形成される架橋が、電子線照射後の成形物の耐性の向上に寄与していることが推測される。

【0091】

ここで、カーボンファイバーの官能基の濃度を陽極酸化法などによって増大させて、または、カーボンナノチューブの官能基の濃度を他の周知の方法で増大させて、カーボンブラックの代わりにＥＴＦＥに配合した場合にも、上記のような耐性の向上が見込めるものと考えられる。

【0092】

＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。すなわち、以下では便宜上、対応づけられる具体的な構成のうちのいずれか１つのみが代表して記載される場合があるが、代表して記載された具体的な構成が対応づけられる他の具体的な構成に置き換えられてもよい。

【0093】

以上に記載された実施の形態によれば、基板処理装置１に使われる成形品の成形方法において、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体に炭素材料が配合された成形品に対し、電子線を照射する工程を備える。

【0094】

このような構成によれば、高温処理などに対して十分な耐性を有する部材を成形することができる。具体的には、電子線の照射によって生成された、近接するラジカル同士で結合が生成されて、ＥＴＦＥと炭素材料との間で架橋が形成される。このような架橋構造が、炭素材料が配合されたＥＴＦＥの耐性を向上させる。

【0095】

なお、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。

【0096】

また、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。

【0097】

また、以上に記載された実施の形態によれば、炭素材料が、粉末状のカーボンブラックを含む。このような構成によれば、電子線照射によって、カーボンブラックの高濃度の官能基においてラジカルが生成される。そして、当該ラジカルがＥＴＦＥ起因の炭素ラジカルと結合することによって形成される架橋構造が、炭素材料が配合されたＥＴＦＥの耐性を効果的に向上させる。

【0098】

また、以上に記載された実施の形態によれば、成形品が、基板処理装置１において基板Ｗを保持するチャックピン１３である。このような構成によれば、チャックピン１３などの高温の処理液に曝される部材を、炭素材料が配合されたＥＴＦＥで成形することによって、高温処理であっても十分な耐性を発揮することができる。

【0099】

以上に記載された実施の形態によれば、成形品は、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体に炭素材料が配合された状態で、電子線が照射される。

【0100】

このような構成によれば、高温処理などに対して十分な耐性を有する部材を成形することができる。

【0101】

なお、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。

【0102】

＜以上に記載された実施の形態の変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、限定的なものではない。

【0103】

したがって、例が示されていない無数の変形例と均等物とが、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

【0104】

また、以上に記載された少なくとも１つの実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。

【符号の説明】

【0105】

１ 基板処理装置
１３ チャックピン
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】