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(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】特開2019-203943(P2019-203943A)
(43)【公開日】2019年11月28日
(54)【発明の名称】基板処理装置
(51)【国際特許分類】
   G03F 7/20 20060101AFI20191101BHJP
   G03F 7/40 20060101ALI20191101BHJP
【FI】
   G03F7/20 501
   G03F7/20 521
   G03F7/40 511
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2018-97663(P2018-97663)
(22)【出願日】2018年5月22日
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122507
【弁理士】
【氏名又は名称】柏岡 潤二
(74)【代理人】
【識別番号】100153969
【弁理士】
【氏名又は名称】松澤 寿昭
(72)【発明者】
【氏名】古閑 法久
【テーマコード(参考)】
2H196
2H197
【Fターム(参考)】
2H196AA25
2H196HA03
2H196HA31
2H197AB15
2H197CA01
2H197CA18
2H197DB07
2H197DB16
2H197HA03
2H197HA04
2H197HA10
2H197JA07
2H197JA13
2H197JA15
(57)【要約】      (修正有)
【課題】オゾンの発生を抑制しつつ基板を効率的に処理することが可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置1は、基板Wの処理が行われるように構成された処理室10と、基板Wの表面に真空紫外光を照射するように構成された光源32を含む光源室12と、光源室内に不活性ガスを供給するように構成されたガス供給部34と、光源室内を不活性ガス雰囲気に維持するようにガス供給部34を制御する処理を実行する制御部Ctrとを備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の処理が行われるように構成された処理室と、
前記基板の表面に真空紫外光を照射するように構成された光源を含む光源室と、
前記光源室内に不活性ガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記光源室内を不活性ガス雰囲気に維持するように前記ガス供給部を制御する処理を実行する制御部とを備える、基板処理装置。
【請求項2】
前記処理室と前記光源室との間を流体的に接続する流路をさらに備える、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記処理室から気体を排気するように構成された排気部をさらに備え、
前記ガス供給部を制御する処理は、少なくとも前記排気部が停止しているときに、前記光源室内に不活性ガスを供給するように前記ガス供給部及び前記排気部を制御する処理を含む、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記ガス供給部を制御する処理は、前記光源室内に不活性ガスが供給されているときに、前記処理室内の圧力よりも前記光源室内の圧力が高くなるように前記ガス供給部を制御する処理を含む、請求項2又は3に記載の装置。
【請求項5】
前記ガス供給部を制御する処理は、少なくとも前記処理室が大気開放されているときに、前記光源室内に不活性ガスを供給するように前記ガス供給部を制御する処理を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記ガス供給部を制御する処理は、前記光源室内及び前記処理室内にそれぞれ不活性ガスを供給するように前記ガス供給部を制御する処理を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記光源室は、前記光源と前記基板との間に位置するように前記光源室内に配置されたシャッタ部材を含み、
前記シャッタ部材は、前記光源からの真空紫外光を前記基板に到達させない閉位置と、前記光源からの真空紫外光を前記基板へと通過させる開位置との間で移動可能に構成されており、
前記制御部は、処理室内の酸素濃度が目標値以下になったときに前記シャッタ部材を前記開位置とするように前記シャッタ部材を制御する処理を実行する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記光源室内の空間は、前記基板の前記表面に直交する方向における高さが相対的に小さい偏平空間を呈しており、
前記ガス供給部によって前記光源室内に供給される不活性ガスは、前記基板の前記表面に沿う方向に流れる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の例示的実施形態は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板の表面にレジスト膜を形成することと、レジスト膜を露光することと、レジスト膜をパターニングすることと、レジストパターンの表面に波長200nm以下の光を照射することと、レジストパターンをマスクとして基板の表面のエッチングを行うこととを含む微細パターンの形成方法を開示している。レジストパターンに波長200nm以下の光を照射することで、レジストパターンの表面のラフネス(凹凸)が改善される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−127037号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、オゾンの発生を抑制しつつ基板を効率的に処理することが可能な基板処理装置を説明する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一つの例示的実施形態に係る基板処理装置は、基板の処理が行われるように構成された処理室と、基板の表面に真空紫外光を照射するように構成された光源を含む光源室と、光源室内に不活性ガスを供給するように構成されたガス供給部と、光源室内を不活性ガス雰囲気に維持するようにガス供給部を制御する処理を実行する制御部とを備える。
【発明の効果】
【0006】
一つの例示的実施形態に係る基板処理装置によれば、オゾンの発生を抑制しつつ基板を効率的に処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、一つの例示的実施形態に係る基板処理装置を示す図である
図2図2は、図1の基板処理装置のランプ室内を上方から見た図であって、光通過窓がシャッタ部材によって閉じられていない状態を示す図である。
図3図3は、図1の基板処理装置のランプ室内を上方から見た図であって、光通過窓がシャッタ部材によって閉じられた状態を示す図である。
図4図4は、基板処理装置を示すブロック図である。
図5図5は、コントローラのハードウェア構成を示す概略図である。
図6図6は、ウエハの処理手順の一例を示すフローチャートである。
図7図7は、ウエハの処理手順の一例を説明するための図である。
図8図8は、ウエハの処理手順の一例を説明するための図である。
図9図9は、ウエハの処理手順の一例を説明するための図である。
図10図10は、処理室内の圧力が処理の進行に応じて変化する様子を説明するための図である。
図11図11は、他の例に係る基板処理装置のランプ室内を上方から見た図である。
図12図12は、他の例に係る基板処理装置のランプ室内を上方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、種々の例示的実施形態について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【0009】
[基板処理装置の構成]
図1図5を参照して、基板処理装置1の一例について説明する。基板処理装置1は、ウエハW(基板)に対して所定の処理を行うように構成されている。例えば、基板処理装置1は、ウエハWの表面に形成されているレジスト膜又はレジストパターンに対して真空紫外光(VUV光:Vacuum Ultra Violet Light)を照射して、これらのレジスト材の表面のラフネスを改善するように構成されている。基板処理装置1は、露光後のレジスト材に対して真空紫外線光を照射してもよい。
【0010】
ウエハWは、円板状を呈してもよいし、多角形など円形以外の板状を呈していてもよい。ウエハWは、一部が切り欠かれた切り欠き部を有していてもよい。切り欠き部は、例えば、ノッチ(U字形、V字形等の溝)であってもよいし、直線状に延びる直線部(いわゆる、オリエンテーション・フラット)であってもよい。ウエハWは、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、FPD(Flat Panel Display)基板その他の各種基板であってもよい。ウエハWの直径は、例えば200mm〜450mm程度であってもよい。
【0011】
基板処理装置1は、図1に示されるように、処理室10と、光源室12と、コントローラCtr(制御部)とを備える。
【0012】
処理室10は、筐体14と、回転保持部16と、ゲートバルブ18と、ガス供給部20と、真空ポンプ22(排気部)とを含む。筐体14は、例えば大気雰囲気中に設けられた真空容器の一部であり、図示しない搬送機構によって搬送されたウエハWを収納可能に構成されている。筐体14は、上方に向けて開口された有底筒状体を呈している。筐体14の壁面には、貫通孔14a〜14cが設けられている。
【0013】
回転保持部16は、回転部16aと、シャフト16bと、保持部16cとを有する。回転部16aは、コントローラCtrからの動作信号に基づいて動作し、シャフト16bを回転させる。回転部16aは、例えば電動モータ等の動力源である。保持部16cは、シャフト16bの先端部に設けられている。保持部16cは、ウエハWの姿勢が略水平の状態でウエハWを保持可能である。保持部16cにウエハWが載置された状態で回転部16aが回転すると、ウエハWは、その表面に対して垂直な軸(回転軸)周りで回転する。
【0014】
ゲートバルブ18は、筐体14の側壁の外表面に配置されている。ゲートバルブ18は、コントローラCtrの指示に基づいて動作し、筐体14の貫通孔14aを閉鎖及び開放するように構成されている。ゲートバルブ18によって貫通孔14aが開放されている場合、筐体14に対してウエハWを搬入出可能である。すなわち、貫通孔14aはウエハWの出入口としても機能する。
【0015】
ガス供給部20は、貫通孔14bを介して筐体14内に不活性ガス(例えば、アルゴン、窒素など)を供給するように構成されている。ガス供給部20は、ガス源20aと、バルブ20bと、配管20cとを有する。ガス源20aは、不活性ガスを貯留しており、不活性ガスの供給源として機能する。バルブ20bは、コントローラCtrからの動作信号に基づいて動作し、配管20cを開放及び閉塞させる。配管20cは、上流側から順に、ガス源20a、バルブ20b及び貫通孔14bを接続している。
【0016】
真空ポンプ22は、筐体14内から気体を排出して、筐体14内を真空状態とするように構成されている。
【0017】
光源室12は、筐体24と、仕切壁26と、シャッタ部材28と、アクチュエータ30と、複数の光源32と、ガス供給部34とを含む。
【0018】
筐体24は、例えば大気雰囲気中に設けられた真空容器の一部である。筐体24は、下方に向けて開口された有底筒状体を呈している。筐体24は、筐体24の開放端が筐体14の開放端に向かい合うように配置されている。筐体24の壁面には貫通孔24aが設けられている。
【0019】
仕切壁26は、筐体14,24の間に配置されており、筐体14内の空間と筐体24内の空間とを仕切るように構成されている。換言すれば、仕切壁26は、筐体14の天壁として機能すると共に、筐体24の底壁として機能する。すなわち、筐体24は、ウエハWの表面に垂直な方向(以下、垂直方向)において、筐体14と隣り合うように配置されている。仕切壁26によって仕切られた後の筐体24内の空間Vは、垂直方向における高さが水平方向におけるサイズと比較して小さい偏平空間となっている。
【0020】
仕切壁26には、複数の貫通孔26aと貫通孔26bとが設けられている。複数の貫通孔26aは、図2に示されるように、垂直方向においてシャッタ部材28と重なり合うように配置されている。複数の貫通孔26aはそれぞれ、図1及び図2に示されるように、真空紫外光が透過可能な窓部材26cによって塞がれている。窓部材26cは、例えば、ガラス(例えば、フッ化マグネシウムガラス)であってもよい。貫通孔26bは、貫通孔24aから離れて位置している。貫通孔26bは、窓部材26c等によって塞がれておらず、気体が流通可能な流路を構成している。
【0021】
シャッタ部材28は、空間V内に配置されており、光源32が照射する真空紫外光を遮断及び通過可能に構成されている。シャッタ部材28は、図2に示されるように、円板状を呈している。シャッタ部材28には、複数の貫通孔28aが設けられている。
【0022】
アクチュエータ30は、図1及び図2に示されるように、シャッタ部材28の中心近傍と接続されている。アクチュエータ30は、コントローラCtrからの指示に基づいて、シャッタ部材28を回転させるように構成されている。より具体的には、アクチュエータ30は、各貫通孔28aがそれに対応する貫通孔26a(窓部材26c)と垂直方向において重なり合う開位置(図2参照)と、各貫通孔28aがそれに対応する貫通孔26a(窓部材26c)と垂直方向において重なり合わない閉位置(図3参照)との間で、シャッタ部材28を回転させる機能を有する。
【0023】
複数の光源32は、筐体24の天壁に取り付けられている。複数の光源32は、コントローラCtrからの指示に基づいて、下方に向けて真空紫外光を照射するように構成されている。複数の光源32はそれぞれ、図1に示されるように、貫通孔26a(窓部材26c)と垂直方向において重なり合うように配置されている。そのため、シャッタ部材28が開位置にある場合、各光源32から照射された真空紫外光は、対応する貫通孔28a及び貫通孔26a(窓部材26c)を通過して筐体14内のウエハWの表面に照射される。一方、シャッタ部材28が閉位置にある場合、各光源32から照射された真空紫外光は、シャッタ部材28によって遮蔽され、筐体14内には照射されない。
【0024】
各光源32は、例えば重水素ランプであり、波長が200nm以下の真空紫外光を照射するように構成されていてもよい。より具体的には、各光源32は、例えば115nm〜400nmの波長の光、すなわち115nm〜400nmの連続スペクトルをなす光を照射するように構成されていてもよい。この範囲の連続スペクトルは、すなわち波長が10nm〜200nmである光(すなわち真空紫外光)を含むと共に、真空紫外光(真空紫外線)よりも波長が大きい近紫外光(近紫外線)を含む。連続スペクトルのピークの波長は、例えば、160nm以下であってもよいし、150nm以上であってもよい。
【0025】
各光源32から照射される光のスペクトルの波長域は比較的広いため、ウエハWの表面のレジスト材は様々な光のエネルギーを受ける。その結果として、当該レジスト材の表面では様々な反応が起こる。具体的には、レジスト材を構成する分子中の様々な位置における化学結合が切断されて様々な化合物が生成されるため、光照射前にレジスト材に存在していた分子が持つ配向性が解消され、レジスト材の表面自由エネルギーが低下し、内部応力が低下する。これにより、レジスト材の表面の流動性が高くなる。従って、ウエハWの表面の荒れの改善効果を向上させることができる。
【0026】
ところで、レジスト材に照射される光は、その波長が大きいほどレジスト材の深層へ到達しやすい。この点、各光源32から照射される光のスペクトルのピークの波長は、上述したように真空紫外光の帯域(10nm〜200nm)に含まれている。そのため、各光源32から照射される光のうち比較的大きい波長を有する光の強度は、小さい。従って、各光源32から照射される光は、レジスト材の深層へ到達し難い。その結果、レジスト材の深層においては上記の分子の結合の切断を抑えることができる。すなわち、光照射により反応する領域をレジスト材の表面側に限定することができる。
【0027】
各光源32は、ガウシアン分布の光と比較して強度分布がフラットなトップハット型の光を生成しうる。ただし、トップハット型の光であっても、強度分布が完全にフラットになっているわけではなく、中央側(光源32の直下)から離れるに従って光の強度が弱くなる。光源32から出射される光は、円錐状の光路をとっていてもよい。
【0028】
ガス供給部34は、貫通孔24aを介して筐体24内に不活性ガス(例えば、窒素など)を供給するように構成されている。ガス供給部34は、ガス源34aと、バルブ34bと、配管34cとを有する。ガス源34aは、不活性ガスを貯留しており、不活性ガスの供給源として機能する。バルブ34bは、コントローラCtrからの動作信号に基づいて動作し、配管34cを開放及び閉塞させる。配管34cは、上流側から順に、ガス源34a、バルブ34b及び貫通孔24aを接続している。
【0029】
コントローラCtrは、図4に示されるように、機能モジュールとして、読取部M1と、記憶部M2と、駆動制御部M3と、光源制御部M4と、ガス供給制御部M5と、排気制御部M6とを含む。これらの機能モジュールは、コントローラCtrの機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラCtrを構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路(例えば論理回路)、又は、これを集積した集積回路(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)により実現されるものであってもよい。
【0030】
読取部M1は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体RMからプログラムを読み取る機能を有する。記録媒体RMは、基板処理装置1の各部を動作させるためのプログラムを記録している。記録媒体RMとしては、例えば、半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクであってもよい。
【0031】
記憶部M2は、種々のデータを記憶する機能を有する。記憶部M2は、例えば、読取部M1において記録媒体RMから読み出したプログラム、ウエハWを処理する際の各種データ(いわゆる処理レシピ)、外部入力装置(図示せず)を介してオペレータから入力された設定データ等を記憶する。
【0032】
駆動制御部M3は、保持部16cに載置された状態のウエハWを回転させるように回転保持部16を制御する機能を有する。駆動制御部M3は、貫通孔14aを閉鎖する位置と貫通孔14aを開放する位置との間でゲートバルブ18を移動させるようにゲートバルブ18を制御する機能を有する。駆動制御部M3は、光源32からの真空紫外光が処理室10に照射される開位置と、光源32からの真空紫外光が遮蔽される閉位置との間でシャッタ部材28を移動させるようにアクチュエータ30を制御する機能を有する。
【0033】
光源制御部M4は、光源32から真空紫外光を照射させるように光源32を制御する機能を有する。
【0034】
ガス供給制御部M5は、貫通孔14bから処理室10内(筐体14内)に不活性ガスを供給するようにバルブ20bを制御する機能を有する。ガス供給制御部M5は、貫通孔24aから光源室12内(筐体24内)に不活性ガスを供給するようにバルブ34bを制御する機能を有する。
【0035】
排気制御部M6は、貫通孔14cを通じて処理室10内(筐体14内)の気体を外部に排気するように真空ポンプ22を制御する機能を有する。
【0036】
コントローラCtrのハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラCtrは、ハードウェア上の構成として、例えば図5に示される回路Ctr1を有する。回路Ctr1は、電気回路要素(circuitry)で構成されていてもよい。回路Ctr1は、具体的には、プロセッサCtr2と、メモリCtr3(記憶部)と、ストレージCtr4(記憶部)と、入出力ポートCtr5とを有する。プロセッサCtr2は、メモリCtr3及びストレージCtr4の少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポートCtr5を介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。
【0037】
基板処理装置1は、一つのコントローラCtrを備えていてもよいし、複数のコントローラCtrで構成されるコントローラ群(制御部)を備えていてもよい。基板処理装置1がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラCtrによって実現されていてもよいし、2個以上のコントローラCtrの組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラCtrが複数のコンピュータ(回路Ctr1)で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ(回路Ctr1)によって実現されていてもよいし、2つ以上のコンピュータ(回路Ctr1)の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラCtrは、複数のプロセッサCtr2を有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサCtr2によって実現されていてもよいし、2つ以上のプロセッサCtr2の組み合わせによって実現されていてもよい。
【0038】
[基板処理方法]
続いて、図6図10を参照して、基板処理装置1を用いた基板処理方法について説明する。なお、初期状態では、ウエハWが処理室10内に存在しておらず、ゲートバルブ18が貫通孔14aを開放しており(処理室10が大気開放されており)、シャッタ部材28が閉位置にあり、ガス供給部20,34及び真空ポンプ22の動作が停止している。
【0039】
まず、コントローラCtrは、光源室12内(筐体24内)に不活性ガスを供給するようにガス供給部34(バルブ34b)を制御する(図6のステップS11及び図7(a)の矢印A1参照)。これにより、光源室12内が不活性ガスで充填される。光源室12内の不活性ガスは、空間Vを流れた後、貫通孔26bを通じて処理室10に流入する。
【0040】
次に、コントローラCtrは、真空紫外光を照射するように光源32を制御する(図6のステップS12及び図7(a)参照)。このとき、シャッタ部材28が閉位置にあり且つ光源室12内が不活性ガスで充填されているので、真空紫外光が酸素と反応することがほとんどない。
【0041】
次に、コントローラCtrは、ウエハWを処理室10内に搬入するように、図示しない搬送機構(例えばロボットハンド)を制御する(図6のステップS13及び図7(a)の矢印A2参照)。これにより、ウエハWは保持部16c上に保持される。なお、この後の工程において処理室10内が真空引きされるので、ウエハWは、保持部16cに真空吸着されておらず、保持部16c上に単に載置されている。
【0042】
次に、コントローラCtrは、貫通孔14aを閉鎖するようにゲートバルブ18を制御する(図6のステップS14及び図7(b)の矢印A3参照)。次に、コントローラCtrは、処理室10を排気して処理室10内を真空状態とするように真空ポンプ22を制御する(図6のステップS15及び図7(b)の矢印A4参照)。
【0043】
次に、コントローラCtrは、光源室12内への不活性ガスの供給を停止するようにガス供給部34(バルブ34b)を制御する(図6のステップS16及び図7(b)参照)。この間、真空ポンプ22による処理室10の真空引きが継続して行われ、処理室10の圧力が大気圧から真空ポンプ22の性能に応じた圧力まで低下する(図10参照)。このときの圧力は、例えば、0.5Pa以下であってもよい。
【0044】
次に、コントローラCtrは、処理室10内(筐体14内)に不活性ガスを供給するようにガス供給部20(バルブ20b)を制御する(図6のステップS17及び図8(a)の矢印A5参照)。これにより、処理室10の圧力が設定圧力まで高まり(図10参照)、処理室10内の酸素濃度がごく低い濃度となるよう調節される。このときの酸素濃度は、例えば、50ppm以下であってもよいし、20ppm以下であってもよい。
【0045】
次に、コントローラCtrは、シャッタ部材28が開位置となるようにアクチュエータ30を制御する(図6のステップS18及び図8(b)参照)。これにより、光源32からの真空紫外光は、貫通孔26a,28a及び窓部材26cを通過してウエハWの表面に照射される(図8(b)参照)。
【0046】
次に、コントローラCtrは、ウエハWが設定された回転数で回転するように回転保持部16(回転部16a)を制御する(図6のステップS19及び図8(b)の矢印A6参照)。これにより、ウエハWの表面全体に略均一に真空紫外光が照射される。このときのウエハWの回転数は、例えば10rpm〜30rpm程度であってもよい。ウエハWの回転回数は、例えば1回転以上であってもよい。
【0047】
次に、コントローラCtrは、シャッタ部材28が閉位置となるようにアクチュエータ30を制御する(図6のステップS20及び図9(a)参照)。これにより、光源32からの真空紫外光は、シャッタ部材28によって遮蔽され、処理室10内に照射されなくなる。
【0048】
次に、コントローラCtrは、光源室12内(筐体24内)に不活性ガスを供給するようにガス供給部34(バルブ34b)を制御する(図6のステップS21及び図9(a)の矢印A7参照)。このとき、ガス供給部20においては、処理室10内への不活性ガスの供給が継続されている。
【0049】
次に、コントローラCtrは、処理室10の排気を停止するように真空ポンプ22を制御する(図6のステップS22及び図9(a)参照)。このとき、処理室10内及び光源室12内には不活性ガスが継続して供給されているので、処理室10内の圧力が上昇する(図10参照)。
【0050】
次に、処理室10内の圧力が大気圧と同等となると、コントローラCtrは、処理室10内への不活性ガスの供給を停止するようにガス供給部20(バルブ20b)を制御する(図6のステップS23及び図9(b)参照)。一方、ガス供給部34における、光源室12内への不活性ガスの供給は継続されている。
【0051】
次に、コントローラCtrは、貫通孔14aを開放するようにゲートバルブ18を制御する(図6のステップS24及び図9(b)の矢印A8参照)。これにより、処理室10が大気開放される。次に、コントローラCtrは、ウエハWを処理室10外に搬出するように、図示しない搬送機構(例えばロボットハンド)を制御する(図6のステップS25及び図9(b)の矢印A9参照)。以降は、光源32から真空紫外光が照射されている状態を維持しつつ、図6のステップS12を省略して上記の処理を繰り返す。以上により、複数のウエハWに対して連続的に処理が行われる。
【0052】
[作用]
以上の実施形態では、基板処理装置1によるウエハWの処理中、光源室12内が常に不活性ガス雰囲気とされる。そのため、ウエハWの搬入及び搬出の際に処理室10が大気開放されて処理室10内に酸素が流入しても、酸素が真空紫外光と反応してオゾンとなることが抑制される。従って、一般に点灯時の立ち上がりに時間を要する真空紫外光の光源32を、ウエハWの処理中に常に点灯させておくことができる。その結果、オゾンの発生を抑制しつつウエハWを効率的に処理することが可能となる。
【0053】
以上の実施形態では、処理室10と光源室12との間を流体的に接続する貫通孔26bが仕切壁26に設けられている。そのため、光源室12内の不活性ガスが貫通孔26bを介して処理室10に流通可能である。従って、光源室12内に供給される不活性ガスが貫通孔26bを通じて処理室10に流れるので、光源室12内に酸素が流入し難くなる。その結果、オゾンの発生をより抑制することが可能となる。
【0054】
以上の実施形態では、少なくとも真空ポンプ22が停止しているときに、ガス供給部34によって、不活性ガスが光源室12に供給される(図6のステップS11〜S16,S21〜S25参照)。真空ポンプ22の動作中は、貫通孔26bを通じて光源室12からも排気されるので、光源室12内に酸素が流入し難くなる。一方、真空ポンプ22の停止中は、ガス供給部34から不活性ガスが光源室12内に供給されるので、光源室12内に不活性ガスが充填され、酸素が真空紫外光と反応してオゾンとなることが抑制される。このように、真空ポンプ22の動作に応じてガス供給部34を制御することにより、不活性ガスの使用量を削減することが可能となる。
【0055】
以上の実施形態では、少なくとも処理室10が大気開放されているときに、ガス供給部34によって、不活性ガスが光源室12に供給される(図6のステップS11〜S14,S24,S25参照)。この場合、処理室10が大気開放されて処理室10内に酸素が流入してきても、光源室12内が不活性ガス雰囲気となっているので、光源室12内において酸素が真空紫外光と反応し難い。そのため、オゾンの発生をいっそう抑制することが可能となる。
【0056】
以上の実施形態では、処理室10内を大気圧に戻す際に、処理室10内及び光源室12内にそれぞれ不活性ガスを供給している(図6のステップS21参照)。そのため、処理室10が大気開放される際に、光源室12内のみならず処理室10内にも酸素が流入し難くなる。従って、オゾンの発生をよりいっそう抑制することが可能となる。
【0057】
以上の実施形態では、光源室12内の空間Vは、垂直方向における高さが相対的に小さい偏平空間を呈している。この場合、ガス供給部34によって光源室12内に供給される不活性ガスは、ウエハWの表面に沿う方向に空間V内を流れる。そのため、光源室12内を流れる不活性ガスは垂直方向において滞留し難い。従って、仮に光源室12内に酸素が存在していても、当該酸素は、不活性ガスに随伴して、真空紫外光が照射されない下流側に直ちに流れる。その結果、オゾンの発生を極めて抑制することが可能となる。
【0058】
[変形例]
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【0059】
(1)処理室10内の圧力よりも光源室12内の圧力が高くなるように、光源室12内に不活性ガスが供給されていてもよい。この場合、光源室12から貫通孔26bを通じて処理室10に向かって気体が流れやすくなるので、光源室12内に酸素が流入し難くなる。そのため、オゾンの発生をさらに抑制することが可能となる。
【0060】
(2)仕切壁26に貫通孔26bが設けられていなくてもよい。この場合、基板処理装置1は、光源室12を排気する排気部をさらに備えていてもよい。
【0061】
(3)ガス供給部34は、基板処理装置1の動作中常に、不活性ガスを光源室12内に供給していてもよい。
【0062】
(4)ウエハWに真空紫外光が照射される際に処理室10内に供給される不活性ガスはアルゴンであり、処理室10を大気圧に戻す際に処理室10内に供給される不活性ガスはアルゴン又は窒素であってもよい。あるいは、処理室10を大気圧に戻す際、処理室10内に不活性ガス以外のガスが供給されてもよい。
【0063】
(5)シャッタ部材28は、仕切壁26の主面と沿う方向(水平方向)にスライドすることにより、開位置と閉位置との間でその姿勢を変更してもよい。
【0064】
(6)基板処理装置1は、処理室10内の酸素濃度を測定するように構成されたセンサ(測定部)をさらに備えていてもよい。この場合、シャッタ部材28を開位置に変更するタイミングは(図6のステップS20参照)、センサによって測定された濃度が目標値以下であるとコントローラCtrが判断したときであってもよい。あるいは、処理室10を真空引きするために真空ポンプ22が動作してから経過した時間と、処理室10内の酸素濃度との関係を予め取得しておき、処理室10内の酸素濃度が目標値以下となる時間が経過したときに、シャッタ部材28が開位置に変更されてもよい。これらの場合、処理室10内の酸素濃度が低い状態で処理室10内に真空紫外光が照射される。そのため、処理室10内において真空紫外光と酸素が反応しても、発生するオゾンの濃度を十分に低く抑えることが可能となる。
【0065】
(7)図11に示されるように、基板処理装置1が複数のガス供給部34を備えており、処理室10の周囲の複数の方向から処理室10内に不活性ガスが供給されてもよい。
【0066】
(8)貫通孔26bの位置は、図2に示されるように、垂直方向においてウエハWと重なり合わない位置であってもよい。この場合、貫通孔26bを通じて処理室10に流れた気体がウエハWに直接向い難くなる。あるいは、貫通孔26bの位置は、図12に示されるように、仕切壁26の中央近傍であってもよい。
【0067】
[例示]
処理室に基板を搬入出する際には、処理室が大気開放されるので、処理室内に酸素が流入する。このとき、特許文献1に記載の方法のように、波長200nm以下の光が照射されたままであると、酸素が光と反応してオゾンが生ずることがある。オゾンは、基板の表面に形成されているレジスト膜に影響を与える懸念があるのみならず、人体に影響を与える懸念があるので、オゾンの濃度は所定の基準値以下に規制されている。そのため、従来は、処理室の大気開放前に光源を消灯して、処理室内に基板が搬入されて真空引きが完了した後に光源を点灯する処理を行うのが一般的であった。
【0068】
しかしながら、この種の光源は、立ち上がりに比較的長い時間を要することがある。そのため、基板の処理効率を高めることが困難であった。
【0069】
そこで、以下に、オゾンの発生を抑制しつつ基板を効率的に処理することが可能な基板処理装置の例を示す。
【0070】
例1.本開示の一つの例に係る基板処理装置は、基板の処理が行われるように構成された処理室と、基板の表面に真空紫外光を照射するように構成された光源を含む光源室と、光源室内に不活性ガスを供給するように構成されたガス供給部と、光源室内を不活性ガス雰囲気に維持するようにガス供給部を制御する処理を実行する制御部とを備える。この場合、装置の動作中、光源室内が常に不活性ガス雰囲気とされる。そのため、基板の搬入及び搬出の際に処理室が大気開放されて処理室10内に酸素が流入しても、酸素が真空紫外光と反応してオゾンとなることが抑制される。従って、一般に点灯時の立ち上がりに時間を要する真空紫外光の光源を、装置の動作中に常に点灯させておくことができる。その結果、オゾンの発生を抑制しつつ基板を効率的に処理することが可能となる。
【0071】
例2.例1の装置は、処理室と光源室との間を流体的に接続する流路をさらに備えてもよい。この場合、光源室内の不活性ガスが流路を介して処理室に流通可能となる。そのため、光源室内に供給される不活性ガスが流路を通じて処理室に流れるので、光源室内に酸素が流入し難くなる。従って、オゾンの発生をより抑制することが可能となる。
【0072】
例3.例2の装置は、処理室から気体を排気するように構成された排気部をさらに備え、ガス供給部を制御する処理は、少なくとも排気部が停止しているときに、光源室内に不活性ガスを供給するようにガス供給部及び排気部を制御する処理を含んでいてもよい。排気部の動作中は流路を通じて光源室からも排気されるので、光源室内に酸素が流入し難くなる。一方、排気部の停止中は、ガス供給部から不活性ガスが光源室内に供給されるので、光源室内に不活性ガスが充填され、酸素が真空紫外光と反応してオゾンとなることが抑制される。このように、排気部の動作に応じてガス供給部を制御することにより、不活性ガスの使用量を削減することが可能となる。
【0073】
例4.例2又は例3の装置において、ガス供給部を制御する処理は、光源室内に不活性ガスが供給されているときに、処理室内の圧力よりも光源室内の圧力が高くなるようにガス供給部を制御する処理を含んでいてもよい。この場合、光源室から流路を通じて処理室に向かって気体が流れやすくなるので、光源室内に酸素が流入し難くなる。そのため、オゾンの発生をさらに抑制することが可能となる。
【0074】
例5.例1〜例4のいずれかの装置において、ガス供給部を制御する処理は、少なくとも処理室が大気開放されているときに、光源室内に不活性ガスを供給するようにガス供給部を制御する処理を含んでいてもよい。この場合、処理室が大気開放されて処理室内に酸素が流入してきても、光源室内が不活性ガス雰囲気となっているので、光源室内において酸素が真空紫外光と反応し難い。そのため、オゾンの発生をいっそう抑制することが可能となる。
【0075】
例6.例1〜例5のいずれかの装置において、ガス供給部を制御する処理は、光源室内及び処理室内にそれぞれ不活性ガスを供給するようにガス供給部を制御する処理を含んでいてもよい。この場合、処理室が大気開放される際に、光源室内のみならず処理室内にも酸素が流入し難くなる。そのため、オゾンの発生をよりいっそう抑制することが可能となる。
【0076】
例7.例1〜例6のいずれかの装置において、光源室は、光源と基板との間に位置するように光源室内に配置されたシャッタ部材を含み、シャッタ部材は、光源からの真空紫外光を基板に到達させない閉位置と、光源からの真空紫外光を基板へと通過させる開位置との間で移動可能に構成されており、制御部は、処理室内の酸素濃度が目標値以下になったときにシャッタ部材を開位置とするようにシャッタ部材を制御する処理を実行してもよい。この場合、処理室内の酸素濃度が低い状態で処理室内に真空紫外光が照射される。そのため、処理室内において真空紫外光と酸素が反応しても、発生するオゾンの濃度を十分に低く抑えることが可能となる。
【0077】
例8.例1〜例7のいずれかの装置において、光源室内の空間は、基板の表面に直交する方向における高さが相対的に小さい偏平空間を呈しており、ガス供給部によって光源室内に供給される不活性ガスは、基板の表面に沿う方向に流れてもよい。この場合、光源室内を流れる不活性ガスは、基板の表面に直交する方向において滞留し難い。そのため、仮に光源室内に酸素が存在していても、当該酸素は、不活性ガスに随伴して、真空紫外光が照射されない下流側に直ちに流れる。従って、オゾンの発生を極めて抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【0078】
1…基板処理装置、10…処理室、12…光源室、18…ゲートバルブ、20…ガス供給部、22…真空ポンプ(排気部)、28…シャッタ部材、32…光源、34…ガス供給部、26b…貫通孔(流路)、Ctr…コントローラ(制御部)、V…空間(偏平空間)、W…ウエハ(基板)。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
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図10
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図12