[发明专利]金属污染防止方法及金属污染防止装置、以及使用了它们的基板处理方法及基板处理装置

说明书

技术领域

本申请基于2016年3月4日申请的日本专利申请第2016-042035号的优先权利益，将该日本申请的全部内容作为参考文献编入于此。

本发明涉及金属污染防止方法及金属污染防止装置、以及使用了它们的基板处理方法及基板处理装置。

背景技术

一直以来，对于将臭氧气体供给源与臭氧气体使用装置连接的臭氧气体供给路径来说，已知有使用了将接触气体面进行钝化处理的不锈钢制或铝制的臭氧供给管和设备的臭氧供给路径。

另外，已知有如下的不锈钢构件的表面处理方法：通过干式将不锈钢构件的表面钝化时，在使用臭氧气体的表面处理方法中，使用水分的露点为-10℃以下的非活性气体作为在氧化处理炉的升温过程中使用的气体，并且将包含由氧化处理炉排出的未反应臭氧的废气在臭氧产生装置中作为原料气体使其循环使用，从而减少氧气消耗量和废气量。

将经过上述钝化处理的臭氧供给路径用于基板处理装置等时，将臭氧供给用的配管连接于处理室而供给臭氧，但是，在处理室内开始基板处理之前，为了使臭氧供给路径内的钝化膜稳定，通常是不搬入基板而将臭氧供给至处理室，也就是进行熟化。这是为了防止自不锈钢配管产生不锈钢成分的金属污染而进行的。上述钝化膜大多由氧化铬膜(CrO₃)构成。即，在使用不锈钢作为臭氧供给配管时，利用包含氧化力强的硝酸的电解液进行电解抛光处理(EP处理，Electro Polishing)，使正离子化的不锈钢在电解液中溶出，从而进行表面的平滑化。此时，在电解抛光中，铁具有优先于铬溶出的性质，因此，表层的铬会引起富集的现象，其成为牢固的钝化膜，耐腐蚀性显著提高。

图1为示出目前实施的将配管进行电解抛光处理时的一系列处理的图。如图1的(a)所示，准备由不锈钢形成的配管210、例如由SUS316L形成的配管210，如图1的(b)所示，在含有硝酸的电解液230中进行电解抛光处理。如此，如图1的(c)所示，在配管210的表面形成富集的氧化铬膜(CrO₃)，其作为钝化膜220发挥作用。

上述熟化是以如下目的进行的：通过将臭氧这种强氧化气体流通至不锈钢配管210，将表面氧化，在不锈钢表面生成牢固且稳定的钝化膜(氧化铬膜)220，使其稳定化，从而防止金属污染，认为这种现象通常是在不锈钢表面产生的。预先流通该臭氧气体这种熟化中为了防止金属污染而需要相应的时间，但是通常认为该理由是与基于电解液的电解抛光相比，在臭氧气体中的反应较弱。

图2为示出目前实施的熟化方法的一例的图。如图2的(a)所示，通过电解抛光处理，准备在由不锈钢形成的配管210的表面形成有由氧化铬膜形成的钝化膜220的配管210，如图2的(b)所示，通过臭氧气体的供给，钝化膜(氧化铬)220生长。进而，如图2的(c)所示，通过继续熟化，钝化膜(氧化铬)220进一步生长。如此，认为使由氧化铬膜形成的钝化膜220生长而稳定化，从而防止金属污染。

另外，对不锈钢实施电解抛光处理的情况、以及利用硝酸溶液实施氧化钝化处理的情况，由于是湿式处理，因此，表面含有水分，该水分与No_x和Cr反应而产生Cr化合物，Cr化合物的去除需要利用长时间的臭氧气体供给进行熟化，因此为了解决该情况，提出了如下臭氧产生装置：使用利用干法进行了氧化钝化覆膜处理的材料而构成臭氧产生单元以及臭氧产生单元之后的臭氧气体输出通路，从而使Cr化合物的产生减少。

发明内容

发明要解决的问题

然而，如上所述，在基板处理等中使用臭氧产生装置时，需要将处理室与臭氧产生装置连接的臭氧气体供给配管。在上述臭氧产生装置的构成中，由于臭氧产生装置内的臭氧产生单元以及臭氧产生单元之后的非常短的臭氧气体输出通路为对象物，因此，可能通过使用利用干法进行了氧化钝化覆膜处理的材料能够使水分减少，但是，长的配管中，由于空气中自然含有的水分的影响较大，因此，未必能够大幅度减少熟化的时间。

另外，使用不锈钢配管时，通常利用含有上述硝酸的电解液进行电解抛光处理，使用进行了与其不同的处理的配管会导致成本增加。因此，优选的是，即使使用普通的不锈钢配管的情况，也能够降低熟化时间。

另一方面，已知有经钝化处理的不锈钢制臭氧供给管以及不锈钢构件的表面处理方法，但是对于将它们实际用于基板处理等时的熟化处理等并没有任何提及。