特開 2024-140366 基板処理装置

(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】P2024140366

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/302 20060101AFI20241003BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 201

G03F7/20 521

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051476

(22)【出願日】2023-03-28

(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】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(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】広城 幸吉

【テーマコード（参考）】

2H197

5F004

【Ｆターム（参考）】

2H197AB04

2H197HA03

2H197HA04

2H197HA10

5F004AA01

5F004AA16

5F004BA20

5F004BB05

5F004BB18

5F004BB24

5F004BB26

5F004BB29

5F004BC06

5F004CA04

5F004DA26

5F004DA27

5F004EA20

(57)【要約】

【課題】本開示は、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能な基板処理装置を説明する。
【解決手段】基板処理装置は、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板の周縁部に向けて照射するように構成された照射部と、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部と、基板の上方に位置するように配置され、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延び、且つ、基板の周縁部に光を照射することにより基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、基板と周縁加熱部との間に配置され、周縁加熱部から基板の周縁部に向けて照射された光の少なくとも一部を遮光するように構成された遮光部材と、基板と遮光部材との離隔距離を変更するように構成された駆動部とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板の周縁部に向けて照射するように構成された照射部と、
前記基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部と、
前記基板の上方に位置するように配置され、前記基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延び、且つ、前記基板の周縁部に光を照射することにより前記基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、
前記基板と前記周縁加熱部との間に配置され、前記周縁加熱部から前記基板の周縁部に向けて照射された光の少なくとも一部を遮光するように構成された遮光部材と、
前記基板と前記遮光部材との離隔距離を変更するように構成された駆動部とを備える、基板処理装置。

【請求項2】

前記周縁加熱部は、
前記基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びる光源と、
前記光源の周囲を覆う筐体とを含み、
前記筐体は、前記基板の周縁部に向けて開放された開口を含む、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記開口は、斜め下方に向けて傾斜して開放されている、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記開口は、斜め下方で且つ前記基板の径方向外方に向けて傾斜して開放されており、
前記遮光部材は、前記基板の直径よりも小さい直径を有する円形状又は円環状を呈している、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記開口は、斜め下方で且つ前記基板の径方向内方に向けて傾斜して開放されており、
前記遮光部材は、前記基板の直径よりも大きい直径を有する円形状又は円環状を呈している、請求項３に記載の装置。

【請求項6】

前記駆動部は、前記周縁加熱部からの光が前記基板の周縁部に到達しないように前記周縁加熱部からの光を前記遮光部材が遮光する位置と、前記周縁加熱部からの光が前記基板の周縁部に到達するように前記周縁加熱部からの光を前記遮光部材が部分的に遮光する位置との間で、前記基板及び前記遮光部材の少なくとも一方を上下動させるように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記基板を保持して回転させるように構成された回転保持部をさらに備える、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記基板の中央部を加熱するように構成された中央加熱部をさらに備え、
前記周縁加熱部は、前記基板の周縁部を４００℃以上に加熱するように構成されており、
前記中央加熱部は、前記基板の中央部を４００℃以下に加熱するように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記基板の下方に位置するように配置され、前記周縁加熱部から照射された光のうち前記基板の周縁部の外側を通過した光を、前記基板の周縁部に向けて反射するように構成された反射部材をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

前記基板と前記反射部材との離隔距離を変更するように構成された別の駆動部をさらに備える、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記基板の下方に位置するように配置され、前記基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延び、且つ、前記基板の周縁部に光を照射することにより前記基板の周縁部を加熱するように構成された別の周縁加熱部をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項12】

前記照射部は、前記基板の周縁部を外側から取り囲むように、前記基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びている、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項13】

前記周縁加熱部及び／又は前記遮光部材を冷媒との熱交換により冷却するように構成された冷却部をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項14】

前記駆動部は、前記遮光部材を単独で上下動させるように構成されているか、又は、前記周縁加熱部及び前記遮光部材を共に上下動させるように構成されている、請求項１～８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】

本開示は、基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、基板を収容するチャンバにプロセスガスを供給してプラズマ化することにより、基板の周縁部に堆積する層をプラズマで除去する基板処理装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１１－５１４６７９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、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチング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】

基板処理装置の一例は、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板の周縁部に向けて照射するように構成された照射部と、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部と、基板の上方に位置するように配置され、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延び、且つ、基板の周縁部に光を照射することにより基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、基板と周縁加熱部との間に配置され、周縁加熱部から基板の周縁部に向けて照射された光の少なくとも一部を遮光するように構成された遮光部材と、基板と遮光部材との離隔距離を変更するように構成された駆動部とを備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示に係る基板処理装置によれば、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、基板処理システムの一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図3】図３は、エッチングユニットの構成の一例を概略的に示す断面図である。

【図4】図４は、基板処理システムの主要部の一例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の一例を示す概略図である。

【図6】図６は、エッチングユニットの動作を説明するための概略断面図である。

【図7】図７は、エッチングユニットの他の例の構成を概略的に示す部分断面図である。

【図8】図８は、エッチングユニットの構成の他の例を概略的に示す部分断面図である。

【図9】図９は、エッチングユニットの構成の他の例を概略的に示す部分断面図である。

【図10】図１０は、エッチングユニットの構成の他の例を概略的に示す部分断面図である。

【図11】図１１（ａ）は実験例１の実験結果を示すグラフであり、図１１（ｂ）は実験例２の実験結果を示すグラフである。

【図12】図１２（ａ）は、実験例３の実験結果を示すグラフであり、図１２（ｂ）は実験例４の実験結果を示すグラフである。

【図13】図１３は、（ａ）は、実験例１～３において、基板を４００℃で加熱したときの、ギャップとエッチングレートとの関係を示すグラフであり、図１３（ｂ）は、実験例１～３において、ギャップを１．２ｍｍに設定した状態で基板を３００℃で加熱したときの、紫外線の照射時間とエッチング量との関係を示すグラフである。

【図14】図１４（ａ）は、実験例５の実験結果を示すグラフであり、図１４（ｂ）は実験例６，７の実験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。なお、本明細書において、図の上、下、右、左というときは、図中の符号の向きを基準とすることとする。

【0009】

［基板処理システムの構成］
まず、図１及び図２を参照して、基板処理システム１（基板処理装置）の構成について説明する。基板処理システム１は、塗布液の塗布により基板Ｗの上面Ｗｕ（図３参照）に塗布膜を形成するように構成されている。基板処理システム１は、熱処理により塗布膜を硬化して基板Ｗの上面Ｗｕに保護膜（図示せず）を形成するように構成されている。基板処理システム１は、エッチング処理により、基板Ｗの周縁部Ｗｐ（図３参照）における保護膜を除去するように構成されている。

【0010】

基板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。基板Ｗは、一部が切り欠かれた切欠部を有していてもよい。切欠部は、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。基板Ｗは、例えば、半導体基板（シリコンウエハ）、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。基板Ｗの直径は、例えば２００ｍｍ～４５０ｍｍ程度であってもよい。

【0011】

保護膜は、炭素（カーボン）を含む膜であってもよい。炭素を含む膜は、例えば、ダイヤモンド膜、アモルファスカーボン膜、酸素を含んだスピンオンカーボン（ＳＯＣ）膜などであってもよい。すなわち、炭素を含む膜は、炭素以外の元素として、その原子が単体で気体である元素、あるいは、酸素と結合して常圧で気体となる元素を含んでいてもよい。なお、本明細書において、「基板Ｗの表面」は、基板Ｗの最外面を意味している。例えば、基板Ｗに保護膜が形成されている例においては、保護膜の表面が「基板Ｗの表面」でありうる。

【0012】

基板処理システム１は、図１及び図２に例示されるように、搬入出ステーション２と、処理ステーション３と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。搬入出ステーション２及び処理ステーション３は、例えば水平方向に一列に並んでいてもよい。

【0013】

搬入出ステーション２は、基板処理システム１内への基板Ｗの搬入及び基板処理システム１内からの基板Ｗの搬出を行う。搬入出ステーション２は、例えば、基板Ｗ用の複数のキャリア４を支持可能である。キャリア４は、例えば、少なくとも一つの基板Ｗを密封状態で収容するように構成されている。搬入出ステーション２は、図２に例示されるように、搬送アームＡ１を内蔵している。搬送アームＡ１は、キャリア４から基板Ｗを取り出して処理ステーション３の棚ユニット５に渡し、処理ステーション３の棚ユニット５から基板Ｗを受け取ってキャリア４内に戻すように構成されている。

【0014】

処理ステーション３は、少なくとも一つの液処理ユニットＵ１と、少なくとも一つの熱処理ユニットＵ２と、少なくとも一つのエッチングユニットＵ３（基板処理装置）と、これらのユニットに基板Ｗを搬送する搬送アームＡ２とを含む。搬送アームＡ２は、棚ユニット５から基板Ｗを取り出して各ユニットに渡し、また、各ユニットから基板Ｗを受け取って棚ユニット５内に戻すように構成されている。

【0015】

液処理ユニットＵ１は、保護膜形成用の処理液を基板Ｗの上面Ｗｕに供給して、基板Ｗの上面Ｗｕに塗布膜を形成する処理を実行するように構成されている。熱処理ユニットＵ２は、液処理ユニットＵ１において形成された塗布膜を熱処理により硬化させ、基板Ｗの上面Ｗｕに保護膜を形成する処理を実行するように構成されている。なお、液処理ユニットＵ１において基板Ｗの上面Ｗｕに処理液を供給する際に、処理液が、基板Ｗの端面Ｗｅ（図３参照）を回り込んで、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌ（図３参照）に至ることがある。この場合、保護膜は、基板Ｗの上面Ｗｕから端面Ｗｅを回り込んで、周縁部Ｗｐの下面Ｗｌにまで形成されうる。

【0016】

エッチングユニットＵ３は、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける保護膜をエッチングにより除去する処理を実行するように構成されている。エッチングユニットＵ３の詳細については、後述する。

【0017】

コントローラＣｔｒは、基板処理システム１を部分的又は全体的に制御するように構成されている。コントローラＣｔｒの詳細については後述する。

【0018】

［エッチングユニットの構成］
続いて、図３を参照して、エッチングユニットＵ３の構成について説明する。エッチングユニットＵ３は、回転保持部１０と、支持部２０と、昇降部３０と、照射部４０と、周縁加熱部５０と、遮光部材６０と、駆動部７０と、冷却部８０と、ブロアＢＬ（供給部）とを含む。

【0019】

回転保持部１０は、保持部１１と、回転駆動部１２とを有する。保持部１１は、水平に配置された基板Ｗを下方から保持するように構成されている。保持部１１は、中央加熱部１３を含む。中央加熱部１３は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、保持部１１に保持されている基板Ｗの中央部Ｗｃを主として加熱するように構成されている。中央加熱部１３は、例えば、基板Ｗの中央部Ｗｃを４００℃以下に加熱するように構成されていてもよいし、基板Ｗの中央部Ｗｃを５０℃～４００℃程度に加熱するように構成されていてもよい。

【0020】

図示していないが、中央加熱部１３は、基板Ｗの径方向に並ぶ複数の加熱領域を含んでいてもよい。複数の加熱領域は、例えば、基板Ｗの中心から外周側に向かって同心円状に並んでいてもよい。複数の加熱領域は、個別に熱源（例えばヒータ）を内蔵していてもよい。この場合、各加熱領域ごとに異なる温度を設定することができる。

【0021】

回転駆動部１２は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、保持部１１が保持している基板Ｗを回転させるように構成されている。回転駆動部１２は、例えば、電動モータ等を動力源とし、基板Ｗの中心を通る鉛直な軸線回りに保持部１１を回転させてもよい。

【0022】

支持部２０は、保持部１１の下方に配置されている。支持部２０は、ベース部２１と、ベース部２１から上方に突出する複数の支持ピン２２とを含む。支持ピン２２の先端部は、保持部１１に設けられている貫通孔（図示せず）を挿通可能である。

【0023】

昇降部３０は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、回転保持部１０を昇降させるように構成されている。回転保持部１０に保持された基板Ｗは、昇降部３０による回転保持部１０の昇降に伴い上下に変位する。これにより、基板Ｗの上面Ｗｕと周縁加熱部５０との離隔距離や、基板Ｗの上面Ｗｕと遮光部材６０との離隔距離が変更される。昇降部３０は、例えば、電動モータ、エアシリンダ等であってもよい。

【0024】

昇降部３０は、支持部２０を昇降させるように構成されていてもよい。すなわち、支持ピン２２の先端部は、昇降部３０によって、保持部１１の上面から出没可能に構成されていてもよい。昇降部３０が支持部２０を上昇させると、支持ピン２２の先端部が保持部１１の上面よりも上方に突出し、昇降部３０が支持部２０を下降させると、支持ピン２２の先端部が保持部１１の上面よりも下方に降下する。支持ピン２２の先端部が保持部１１の上面よりも上方に突出している状態において、エッチングユニットＵ３に対する基板Ｗの搬入出に際して、支持ピン２２の先端部に基板Ｗが支持される。

【0025】

照射部４０は、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの側方に配置されている。照射部４０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の照射部４０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの大部分を外側から取り囲むが一部が途切れている優弧状の照射部４０を含んでいてもよい。略円弧状の照射部４０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを部分的に外側から取り囲み、且つ、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の照射部４０を含んでいてもよい。略環状の照射部４０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全体を外側から取り囲む無端状の照射部４０を含んでいてもよい。照射部４０は、光源４１と、反射部材４２と、窓部４３とを含む。

【0026】

光源４１は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射するように構成されている。光源４１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の光源４１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの大部分を外側から取り囲むが一部が途切れている優弧状の光源４１を含んでいてもよい。略円弧状の光源４１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを部分的に外側から取り囲み、且つ、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の光源４１を含んでいてもよい。略環状の光源４１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全体を外側から取り囲む無端状の光源４１を含んでいてもよい。

【0027】

エネルギー線は、例えば、紫外線であってもよい。エネルギー線の主波長は、１８５ｎｍ以下であってもよいし、１７２ｎｍ以下であってもよいし、１６５ｎｍ以下であってもよいし、１５０ｎｍ以下であってもよいし、１２０ｎｍ以下であってもよいし、１００ｎｍ以下であってもよい。エネルギー線の主波長が１７２ｎｍである場合には、光源４１は、キセノンエキシマＵＶランプであってもよい。エネルギー線の主波長が１４６ｎｍである場合には、光源４１は、クリプトン放電ランプであってもよい。エネルギー線の主波長が１２６ｎｍである場合には、光源４１は、アルゴン放電ランプであってもよい。

【0028】

反射部材４２は、光源４１の周囲を覆うように、断面が略Ｕ字状を呈している。すなわち、反射部材４２は、内側に向けて開放された開口４２ａを含んでいる。開口４２ａは、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの周縁部Ｗｐの端面Ｗｅに対面する。反射部材４２は、光源４１から反射部材４２の背面側（反射部材４２のうち開口４２ａとは反対側の壁面側）に向けて照射された光を、開口４２ａ側に向けて反射するように構成されている。反射部材４２によって反射された光は、開口４２ａを通じて基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐに対してより集中的にエネルギー線が照射される。この場合、膜を構成する原子同士の結合がより容易に切断されうる。したがって、より高いエッチングレートを得ることが可能となる。

【0029】

窓部４３は、光源４１から照射されるエネルギー線が透過可能となるように構成されている。窓部４３の材質は、光源４１から照射されるエネルギー線の波長に応じて、適宜選択されうる。例えば、エネルギー線の主波長が１６５ｎｍ以上の場合、窓部４３の材質として石英ガラスが選択されてもよい。エネルギー線の主波長が１５０ｎｍ以上の場合、窓部４３の材質としてフッ化カルシウムが選択されてもよい。エネルギー線の主波長が１２０ｎｍ以上の場合、窓部４３の材質としてフッ化マグネシウムが選択されてもよい。

【0030】

窓部４３は、反射部材４２の開口４２ａを封止するように開口４２ａに取り付けられている。そのため、反射部材４２内の気密性が保たれている。反射部材４２及び窓部４３で構成される内部空間には、例えば、不活性ガス（例えば、窒素ガス）が封入されていてもよい。窓部４３の表面と基板Ｗの端面Ｗｅとの直線距離は、１ｍｍ程度に設定されていてもよい。

【0031】

周縁加熱部５０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの上方に位置するように配置されており、基板Ｗの周縁部Ｗｐを上方から加熱するように構成されている。周縁加熱部５０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを４００℃以上に加熱するように構成されていてもよい。周縁加熱部５０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って略円弧状又は略環状を呈していてもよい。周縁加熱部５０は、上方から見て基板Ｗの周縁部Ｗｐと重なり合うように位置していてもよい。ここで、略円弧状の周縁加熱部５０は、一部が途切れている優弧状の周縁加熱部５０を含んでいてもよい。略円弧状の周縁加熱部５０は、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の周縁加熱部５０を含んでいてもよい。略環状の周縁加熱部５０は、無端状の周縁加熱部５０を含んでいてもよい。周縁加熱部５０は、光源５１と、筐体５２とを含む。

【0032】

光源５１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を照射することにより当該周縁部Ｗｐを加熱する赤外線ランプであってもよい。光源５１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに対して、連続的に光を照射してもよいし、断続的に光を照射してもよいし、瞬間的に光を照射してもよい。光源５１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の光源５１は、一部が途切れている優弧状の光源５１を含んでいてもよい。略円弧状の光源５１は、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の光源５１を含んでいてもよい。略環状の光源５１は、無端状の周縁加熱部５０を含んでいてもよい。

【0033】

筐体５２は、光源５１の周囲を覆うように、断面が略Ｕ字状を呈している。すなわち、筐体５２は、下方に向けて開放された開口５２ａを含んでいる。開口５２ａは、図３に例示されるように、斜め下方に向けて傾斜して開放されている。図３の例では、開口５２ａは、斜め下方で且つ基板Ｗの径方向外方に向けて傾斜して開放されていてもよい。この場合、光源５１からの光は、開口５２ａを通じて、斜め下方で且つ基板Ｗの径方向外方に向けて照射される。なお、鉛直方向に対する開口５２ａの傾斜角θは、例えば、１°～２０°程度であってもよいし、２°～５°程度であってもよい。

【0034】

筐体５２の内周面は、反射部材によって構成されている。筐体５２に内周面は、光源５１から、筐体５２の内周面の背面側（筐体５２の内周面のうち開口５２ａとは反対側）に向けて照射された光を、開口５２ａ側に向けて反射するように構成されている。筐体５２の内周面によって反射された光は、開口５２ａを通じて基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐがより集中的に加熱される。

【0035】

筐体５２の内部には、内部空間５２ｂが形成されている。内部空間５２ｂは、冷却部８０から供給される冷媒（後述する）が流通するように構成されている。

【0036】

遮光部材６０は、回転保持部１０に保持された状態の基板Ｗと、周縁加熱部５０との間に配置されている。遮光部材６０は、周縁加熱部５０から基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射された光の少なくとも一部を遮光するように構成されている。すなわち、周縁加熱部５０から照射された光は、遮光部材６０の外周縁に沿った形状に整えられて、遮光部材６０の下方に位置する基板Ｗに向けて照射される。遮光部材６０は、図３に例示されるように円環状を呈していてもよいし、円形状を呈していてもよい。図３の例では、遮光部材６０は、基板Ｗの直径よりも小さい直径（外径）を有している。

【0037】

遮光部材６０の内部には、内部空間６０ａが形成されている。内部空間６０ａは、冷却部８０から供給される冷媒（後述する）が流通するように構成されている。

【0038】

駆動部７０は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離を変更するように構成されている。駆動部７０は、例えば、リニアアクチュエータなどによって構成されていてもよい。図３の例では、駆動部７０は、周縁加熱部５０及び遮光部材６０に接続されており、これらを同時に上下動させるように構成されている。

【0039】

冷却部８０は、周縁加熱部５０及び遮光部材６０を冷却するように構成されている。冷却部８０は、配管Ｄ１～Ｄ５と、ポンプ８１と、温調部８２とを含む。

【0040】

配管Ｄ１は、ポンプ８１と、温調部８２とを接続している。配管Ｄ２は、温調部８２と、周縁加熱部５０の筐体５２の内部空間５２ｂとを接続している。配管Ｄ３は、配管Ｄ２の中途から分岐して延びており、配管Ｄ２の当該中途と、遮光部材６０の内部空間６０ａとを接続している。配管Ｄ４は、周縁加熱部５０の筐体５２の内部空間５２ｂと、ポンプ８１とを接続している。配管Ｄ４と内部空間５２ｂとの接続箇所は、配管Ｄ２と内部空間５２ｂとの接続箇所と離隔していてもよく、周縁加熱部５０の中心を挟んで配管Ｄ２と内部空間５２ｂとの接続箇所と反対側に位置していてもよい。配管Ｄ５は、配管Ｄ４から分岐して延びており、遮光部材６０の内部空間６０ａと、配管Ｄ４の当該中途とを接続している。配管Ｄ５と内部空間６０ａとの接続箇所は、配管Ｄ３と内部空間６０ａとの接続箇所と離隔していてもよく、遮光部材６０の中心を挟んで配管Ｄ３と内部空間６０ａとの接続箇所と反対側に位置していてもよい。

【0041】

ポンプ８１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Ｄ４，Ｄ５を通じて内部空間５２ｂ，６０ａ内を流れる冷媒を吸引すると共に、配管Ｄ１を通じて吸引した冷却液を温調部８２に供給するように構成されている。温調部８２は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、ポンプ８１から供給された冷媒の温度を調節するように構成されている。温調部８２は、冷媒が所定の設定温度となるように、冷媒を冷却するように構成されていてもよい。温調部８２は、温調された冷媒を、Ｄ２，Ｄ３を通じて、内部空間５２ｂ，６０ａに供給するように構成されている。冷媒は、例えば、空気であってもよいし、水であってもよい。

【0042】

冷媒は、ポンプ８１によって、配管Ｄ１～Ｄ５及び内部空間５２ｂ，６０ａを循環する。そのため、光源５１からの光の照射によって加熱された筐体５２及び遮光部材６０が冷却される。したがって、筐体５２及び遮光部材６０の変形が抑制されるので、周縁加熱部５０から基板Ｗの周縁部Ｗｐに対して、光をより高精度に照射することが可能となる。

【0043】

ブロアＢＬは、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、基板Ｗに向けたダウンブローを生成するように構成されている。光源４１から照射されるエネルギー線の波長が１８５ｎｍ以下の紫外線である場合、ブロアＢＬの動作によって基板Ｗに向けて空気が供給されることで、窓部４３と基板Ｗの周縁部Ｗｐとの間の空間において、紫外線が酸素分子に吸収されてオゾンに変化する。そして、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける保護膜と当該オゾンとが反応して、当該保護膜がエッチングされる。なお、この際、回転保持部１０によって基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗの周縁部Ｗｐに対するエネルギー線の照射の偏りを均してもよい。

【0044】

［コントローラの詳細］
コントローラＣｔｒは、図４に例示されるように、機能モジュールとして、読取部Ｍ１と、記憶部Ｍ２と、処理部Ｍ３と、指示部Ｍ４とを有する。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。

【0045】

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ように構成されている。記録媒体ＲＭは、エッチングユニットＵ３を含む基板処理システム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。なお、以下では、基板処理システム１の各部は、回転駆動部１２、中央加熱部１３、昇降部３０、光源４１，５１、駆動部７０、ポンプ８１、温調部８２及びブロアＢＬを含みうる。

【0046】

記憶部Ｍ２は、種々のデータを記憶するように構成されている。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、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などを記憶していてもよい。

【0047】

処理部Ｍ３は、各種データを処理するように構成されている。処理部Ｍ３は、例えば、記憶部Ｍ２に記憶されている各種データに基づいて、基板処理システム１の各部を動作させるための信号を生成してもよい。

【0048】

指示部Ｍ４は、処理部Ｍ３において生成された動作信号を、基板処理システム１の各部に送信するように構成されている。

【0049】

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ていてもよい。コントローラＣｔｒは、図５に示されるように、ハードウェア上の構成として回路Ｃ１を含んでいてもよい。回路Ｃ１は、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路Ｃ１は、例えば、プロセッサＣ２と、メモリＣ３と、ストレージＣ４と、ドライバＣ５と、入出力ポートＣ６とを含んでいてもよい。

【0050】

プロセッサＣ２は、メモリＣ３及びストレージＣ４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Ｃ６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実現するように構成されていてもよい。メモリＣ３及びストレージＣ４は、記憶部Ｍ２として機能してもよい。ドライバＣ５は、基板処理システム１の各部をそれぞれ駆動するように構成された回路であってもよい。入出力ポートＣ６は、ドライバＣ５と基板処理システム１の各部との間で、信号の入出力を仲介するように構成されていてもよい。

【0051】

基板処理システム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。基板処理システム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Ｃ１）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Ｃ１）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Ｃ１）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Ｃ２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Ｃ２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Ｃ２の組み合わせによって実現されていてもよい。

【0052】

［作用］
以上の例によれば、１８５ｎｍ以下の波長を有する比較的高エネルギーのエネルギー線が基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射されるので、基板Ｗの周縁部Ｗｐに設けられている膜を構成する原子同士の結合が容易に切断されうる。また、基板Ｗの周縁部Ｗｐに空気が供給されるので、エネルギー線によって切断された原子が、再結合せずに、酸素原子と結合する傾向にある。さらに、周縁加熱部５０によって基板Ｗの周縁部Ｗｐが加熱されているので、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合が活発化する傾向にある。その結果、プラズマを用いることなく、基板Ｗの周縁部Ｗｐに設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。

【0053】

以上の例によれば、遮光部材６０によって、周縁加熱部５０から基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射された光の少なくとも一部が遮光される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐには、遮光部材６０の外周縁に沿った形状にて光が照射される。したがって、遮光部材６０の外周縁の形状に基づいて、基板Ｗの周縁部Ｗｐに対して精度よく光が照射されるので、基板Ｗの周縁部Ｗｐに設けられている比較的硬度の高い膜を高精度にエッチングすることが可能となる。

【0054】

以上の例によれば、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が駆動部７０によって変更される。そのため、この離隔距離の変更に応じて、周縁加熱部５０から基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射される光の範囲が変動する。したがって、基板Ｗの周縁部Ｗｐに設けられている比較的硬度の高い膜をエッチングする領域を適宜調節することが可能となる。

【0055】

具体的には、図６（ａ）に例示されるように、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が小さくなるように、駆動部７０が周縁加熱部５０及び遮光部材６０を降下させてもよい。この場合、遮光部材６０の外周縁に沿った形状に整えられた後の周縁加熱部５０からの光Ｌが、基板Ｗの周縁部Ｗｐの所定領域に照射される。当該領域は、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離、及び、開口５２ａの傾斜角θによって調節されうる。なお、当該領域は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの上面Ｗｕにおいて、基板Ｗの外周縁から１．５ｍｍまでの範囲であってもよいし、基板Ｗの外周縁から１ｍｍまでの範囲であってもよいし、基板Ｗの外周縁から０．７５ｍｍまでの範囲であってもよい。

【0056】

一方、図６（ｂ）に例示されるように、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が大きくなるように、駆動部７０が周縁加熱部５０及び遮光部材６０を上昇させてもよい。この場合、遮光部材６０の外周縁に沿った形状に整えられた後の周縁加熱部５０からの光Ｌが、基板Ｗの周縁部Ｗｐの外側の空間を通過し、基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射されない。

【0057】

このように、駆動部７０は、図６（ａ）に例示される第１の位置と、図６（ａ）に例示される第２の位置との間で、周縁加熱部５０及び遮光部材６０を上下動させるように構成されている。当該第１の位置は、周縁加熱部５０からの光が基板Ｗの周縁部Ｗｐに到達するように周縁加熱部５０からの光Ｌを遮光部材６０が部分的に遮光する位置である（図６（ａ）参照）。当該第２の位置は、周縁加熱部５０からの光が基板Ｗの周縁部Ｗｐに到達しないように周縁加熱部５０からの光Ｌを遮光部材６０が遮光する位置である（図６（ｂ）参照）。この場合、周縁加熱部５０からの光Ｌの照射が継続されたまま、基板Ｗの周縁部Ｗｐへの光の到達が遮蔽される。そのため、周縁加熱部５０からの光Ｌの照射がオフの状態からオンの状態となり定常状態に至るまでの期間を待つことなく、基板Ｗを効率的に処理することが可能となる。また、周縁加熱部５０の光のオン・オフの繰り返しに伴う光源５１の劣化を抑制することが可能となる。

【0058】

以上の例によれば、筐体５２は、光源５１の周囲を覆っており、基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて開放された開口５２ａを含んでいる。そのため、光源５１からの光と、筐体５２の内面で反射した光とが、開口５２ａを通じて、基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射される。したがって、光源５１の光エネルギーを効率的に基板Ｗの周縁部Ｗｐの加熱に用いることが可能となる。

【0059】

以上の例によれば、開口５２ａが、斜め下方で且つ基板Ｗの径方向外方に向けて傾斜して開放されている。そのため、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が駆動部７０によって変動することと相俟って、周縁加熱部５０から基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射される光の範囲をより精度よく変更することが可能となる。

【0060】

以上の例によれば、周縁加熱部５０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを４００℃以上に加熱するように構成されており、中央加熱部１３は、基板Ｗの中央部Ｗｃを４００℃以下に加熱するように構成されうる。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐが４００℃以上に加熱されるため、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合がより活発化する傾向にある。一方、基板Ｗの中央部Ｗｃが４００℃以下に加熱されるため、基板Ｗの周縁部Ｗｐと中央部Ｗｃとの温度差が小さくなり、基板Ｗの反りが生じ難くなる。そのため、基板Ｗの中央部Ｗｃへの加熱量が比較的低いこととも相俟って、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品が損傷し難くなる。以上より、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品の損傷を抑制しつつ、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。

【0061】

以上の例によれば、照射部４０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って略円弧状又は略環状に延びている。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全周にわたって、略均等に、照射部４０からエネルギー線が照射される。したがって、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。

【0062】

［変形例］
本明細書における開示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。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。

【0063】

（１）図７に例示されるように、駆動部７０は、周縁加熱部５０には接続されておらず、遮光部材６０に接続されており、遮光部材６０を上下動させるように構成されていてもよい。具体的には、図７（ａ）に例示されるように、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が小さくなるように、駆動部７０が遮光部材６０を降下させてもよい。この場合、遮光部材６０の外周縁に沿った形状に整えられた後の周縁加熱部５０からの光Ｌが、基板Ｗの周縁部Ｗｐの所定領域に照射される。一方、図７（ｂ）に例示されるように、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が大きくなるように、駆動部７０が遮光部材６０を上昇させてもよい。この場合、遮光部材６０の外周縁に沿った形状に整えられた後の周縁加熱部５０からの光Ｌが、基板Ｗの周縁部Ｗｐの外側の空間を通過し、基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射されない。

【0064】

（２）図示はしていないが、昇降部３０が回転保持部１０を昇降させることにより、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が変更されてもよい。

【0065】

（３）図８に例示されるように、開口５２ａは、斜め下方で且つ基板Ｗの径方向内方に向けて傾斜して開放されていてもよい。この場合、光源５１からの光は、開口５２ａを通じて、斜め下方で且つ基板Ｗの径方向内方に向けて照射される。図８の例では、遮光部材６０は、基板Ｗの直径よりも大きい直径（外径）を有している。なお、図８の例の場合も、鉛直方向に対する開口５２ａの傾斜角θは、例えば、１°～２０°程度であってもよいし、２°～５°程度であってもよい。

【0066】

図８（ａ）に例示されるように、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が大きくなるように、駆動部７０が遮光部材６０を上昇させてもよい。この場合、遮光部材６０の外周縁に沿った形状に整えられた後の周縁加熱部５０からの光Ｌが、基板Ｗの周縁部Ｗｐの所定領域に照射される。一方、図８（ｂ）に例示されるように、基板Ｗと遮光部材６０との離隔距離が小さくなるように、駆動部７０が遮光部材６０を降下させてもよい。この場合、遮光部材６０の外周縁に沿った形状に整えられた後の周縁加熱部５０からの光Ｌが、基板Ｗの周縁部Ｗｐの外側の空間を通過し、基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射されない。

【0067】

（４）図９に例示されるように、エッチングユニットＵ３は、反射部材９０さらに備えていてもよい。反射部材９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下方に位置していてもよい。反射部材９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って略円弧状又は略環状に延びていてもよい。ここで、略円弧状の反射部材９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの大部分を外側から取り囲むが一部が途切れている優弧状の反射部材９０を含んでいてもよい。略円弧状の反射部材９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを部分的に外側から取り囲み、且つ、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の反射部材９０を含んでいてもよい。略環状の反射部材９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全体を外側から取り囲む無端状の反射部材９０を含んでいてもよい。

【0068】

反射部材９０は、周縁加熱部５０から照射された光のうち基板Ｗの周縁部Ｗｐの外側を通過したエネルギー線を、基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて反射するように構成されている。反射部材９０は、例えば、反射した光を、主として基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌ及び／又は端面Ｗｅに向けて反射するように構成されていてもよい。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌ及び／又は端面Ｗｅに対して、周縁加熱部５０からの光が反射部材９０において反射した反射光が照射される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐのうち上面Ｗｕから下面Ｗｌにかけて設けられている膜を、略同時にエッチングすることが可能となる。なお、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌに照射される反射光の領域は、基板Ｗの外周縁から７ｍｍまでの範囲であってもよいし、基板Ｗの外周縁から５ｍｍまでの範囲であってもよいし、基板Ｗの外周縁から３ｍｍまでの範囲であってもよい。

【0069】

図９の例において、エッチングユニットＵ３は、駆動部１００（別の駆動部）をさらに備えていてもよい。駆動部１００は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、基板Ｗと反射部材９０との離隔距離を変更するように構成されている。駆動部１００は、例えば、リニアアクチュエータなどによって構成されていてもよい。駆動部１００によって、基板Ｗと反射部材９０との離隔距離が変更されるのに応じて、基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射される反射部材９０からの反射光の範囲が変動する。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐのうち下面Ｗｌに設けられている比較的硬度の高い膜をエッチングする領域を適宜調節することが可能となる。

【0070】

（５）図１０に例示されるように、エッチングユニットＵ３は、周縁加熱部１１０（別の周縁加熱部）をさらに備えていてもよい。周縁加熱部１１０は、基板Ｗの下方に位置するように配置されており、基板Ｗの周縁部Ｗｐを下方から加熱するように構成されている。周縁加熱部１１０は、周縁加熱部５０と同様に、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って略円弧状又は略環状を呈していてもよい。周縁加熱部１１０は、上方から見て基板Ｗの周縁部Ｗｐと重なり合うように位置していてもよい。周縁加熱部１１０は、光源１１１と、筐体１１２とを含む。

【0071】

光源１１１は、光源５１と同様、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を照射することにより当該周縁部Ｗｐを加熱する赤外線ランプであってもよい。筐体１１２は、筐体５２と同様、光源１１１の周囲を覆うように、断面が略Ｕ字状を呈していてもよい。すなわち、筐体１１２は、上方に向けて開放された開口を含んでいてもよい。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌ及び／又は端面Ｗｅに対して、周縁加熱部１１０からの光が照射される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐのうち上面Ｗｕから下面Ｗｌにかけて設けられている膜を、略同時にエッチングすることが可能となる。

【0072】

周縁加熱部１１０は、周縁加熱部５０と同様に、図示しない駆動部によって昇降されてもよい。また、周縁加熱部１１０は、周縁加熱部５０と同様に、筐体１１２の内部空間に冷媒が循環するように構成されていてもよい。

【0073】

図示してはいないが、周縁加熱部１１０と基板Ｗとの間に、遮光部材６０と同様の別の遮光部材が配置されていてもよい。この場合も、周縁加熱部１１０からの少なくとも一部の光が当該別の遮光部材によって遮光される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌには、周縁加熱部１１０からの光が、当該別の遮光部材の外周縁に沿った形状にて照射される。したがって、当該別の遮光部材の外周縁の形状に基づいて、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌに対して精度よく光が照射されるので、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌに設けられている比較的硬度の高い膜を高精度にエッチングすることが可能となる。

【0074】

（６）上記の例では、ブロアＢＬによって、窓部４３と基板Ｗの周縁部Ｗｐとの間の空間に空気を供給していたが、当該空間に酸素含有ガス又はオゾンガスが供給されてもよい。酸素含有ガスは、空気であってもよいし、乾き空気（水蒸気及び二酸化炭素を含まない空気）であってもよい。ブロアＢＬに代えて、酸素含有ガス又はオゾンガスの供給源を含むガス供給装置を用いて、当該空間に酸素含有ガス又はオゾンガスが供給されてもよい。

【0075】

（７）上記の例では、冷却部８０によって、周縁加熱部５０及び遮光部材６０が同時に冷却されていたが、冷却部８０は、周縁加熱部５０及び遮光部材６０の少なくとも一方を冷却するように構成されていてもよい。独立した二つの冷却部８０によって、周縁加熱部５０及び遮光部材６０がそれぞれ別個に冷却されてもよい。

【0076】

（８）周縁加熱部５０から基板Ｗの周縁部Ｗｐに照射される光は、平行光であってもよいし、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおいて焦点が合うように集光された光であってもよい。

【0077】

［実験例］
以下に、いくつかの実験結果を挙げて本技術の内容をより詳細に説明するが、特許請求の範囲及びその要旨は、以下の実験結果に限定されるものではない。

【0078】

以下の実験例では、異なる種類のアモルファスカーボンで構成された保護膜Ａ，Ｂがそれぞれ表面に設けられた２種類の試験片を用意した。試験片は、基板Ｗを小片に切断することによって得た。なお、保護膜Ａは、保護膜Ｂよりも硬度が小さかった（保護膜Ｂよりも柔らかかった）。

【0079】

また、以下の実験例では、図３に例示されるエッチングユニットＵ３とは異なり、基板Ｗの上方に配置された照射部を備えるエッチングユニットを用いた。照射部は、複数の直管状の光源と、複数の反射部材と、これらを内部に収容する筐体と、窓部とを含んでいた。複数の光源は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、紫外線を基板Ｗの上面Ｗｕに向けて照射するように構成されていた。複数の光源は、基板Ｗの上面Ｗｕに対して平行となる方向に沿って所定間隔で並んでいた。複数の反射部材はそれぞれ、対応する光源と、筐体の天壁との間に位置しており、光源から筐体の天壁側に向けて照射されたエネルギー線を、窓部に向けて反射するように構成されていた。窓部は、筐体の底壁に設けられた貫通孔を封止するように、貫通孔に取り付けられていた。窓部は、基板Ｗの上面Ｗｕに沿う平坦な形状を呈していた。また、当該エッチングユニットは周縁加熱部５０を備えておらず、保持部１１に保持された試験片を中央加熱部１３によって所定温度まで加熱した。

【0080】

（実験例１）
窓部と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を１．２ｍｍに設定した状態で、各試験片を回転保持部１０に載置して、窓部と回転保持部１０の間の空間に乾き空気を供給しつつ、波長が１７２ｎｍの紫外線を照射部から試験片の表面に照射した。その際、試験片がそれぞれ異なる温度（１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、３５０℃、４００℃）となるように試験片を加熱した。その結果を、図１１（ａ）に示す。なお、図１１（ａ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。

【0081】

図１１（ａ）に示されるように、試験片の温度が高くなるほど、エッチングレートが大きくなることが確認された。特に、試験片の温度が４００℃の場合、保護膜Ａについてはエッチングレートが５８８．６ｎｍ／ｍｉｎ、保護膜Ｂについてはエッチングレートが２７４．５ｎｍ／ｍｉｎであり、極めて大きなエッチングレートが得られた。

【0082】

（実験例２）
実験例２では、窓部と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を２．２ｍｍに設定した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。その結果を、図１１（ｂ）に示す。なお、図１１（ｂ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。図１１（ｂ）に示されるように、実験例２においても実施例１と同様に、試験片の温度が高くなるほど、エッチングレートが大きくなることが確認された。

【0083】

（実験例３）
実験例３では、窓部と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を３．２ｍｍに設定した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。その結果を、図１２（ａ）に示す。なお、図１２（ａ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。図１２（ａ）に示されるように、実験例３においても実験例１と同様に、試験片の温度が高くなるほど、エッチングレートが大きくなることが確認された。

【0084】

ここで、試験片を４００℃で加熱したときの、ギャップとエッチングレートとの関係を、図１３（ａ）に示す。図１３（ａ）に示されるように、保護膜Ａ，Ｂのどちらの場合においても、ギャップが小さいほどエッチングレートが大きくなることが確認された。また、ギャップを１．２ｍｍに設定した状態で試験片を３００℃で加熱したときの、紫外線の照射時間とエッチング量との関係を、図１３（ｂ）に示す。図１３（ｂ）に示されるように、保護膜Ａ，Ｂのどちらの場合においても、エッチング量は、紫外線の照射時間にほぼ比例することが確認された。

【0085】

（実験例４）
実験例４では、照射部から試験片に紫外線を照射せずに、試験片がそれぞれ異なる温度（４００℃、４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃）となるように試験片を加熱した以外は、実験例１と同様に基板Ｗを処理した。すなわち、乾き空気の雰囲気とした状態で試験片を加熱して、保護膜Ａ，Ｂをエッチングした。その結果を、図１２（ｂ）に示す。なお、図１２（ｂ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。図１２（ｂ）に示されるように、試験片の温度が高くなるほどエッチングレートが大きくなるが、実験例１～３の場合よりもエッチングレートが大きく下回ることが確認された。

【0086】

（実験例５）
実験例５では、窓部のうち試験片と対面する領域を遮光した状態で照射部から試験片に紫外線を照射し、試験片が４００℃となるように試験片を加熱した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。すなわち、試験片に紫外線を直接照射することなく、オゾンガスの雰囲気とした状態で試験片を加熱して、保護膜Ａ，Ｂをエッチングした。その結果を、図１４（ａ）に示す。図１４（ａ）に示されるように、実験例４において４００℃で試験片を処理した結果と比較して、オゾンガスの雰囲気では大きなエッチングレートが得られることが確認された。

【0087】

（実験例６，７）
実験例６では、窓部と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を１．４ｍｍに設定し、試験片が２５０℃となるように試験片を加熱した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。実験例７では、窓部と回転保持部１０の間の空間に窒素ガスを供給した以外は、実験例６と同様に試験片を処理した。すなわち、実験例７では、窒素ガスの雰囲気とした状態で試験片を加熱して、保護膜Ａ，Ｂをエッチングした。これらの結果を、図１４（ｂ）に示す。図１４（ｂ）に示されるように、窒素ガスの雰囲気では保護膜Ａ，Ｂのエッチングがほぼ進行しないことが確認された。

【0088】

［他の例］
例１．基板処理装置の一例は、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板の周縁部に向けて照射するように構成された照射部と、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部と、基板の上方に位置するように配置され、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延び、且つ、基板の周縁部に光を照射することにより基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、基板と周縁加熱部との間に配置され、周縁加熱部から基板の周縁部に向けて照射された光の少なくとも一部を遮光するように構成された遮光部材と、基板と遮光部材との離隔距離を変更するように構成された駆動部とを備える。この場合、１８５ｎｍ以下の波長を有する比較的高エネルギーのエネルギー線が基板の周縁部に照射されるので、基板の周縁部に設けられている膜を構成する原子同士の結合が容易に切断されうる。また、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスが供給されるので、エネルギー線によって切断された原子が、再結合せずに、酸素原子と結合する傾向にある。さらに、周縁加熱部によって基板の周縁部が加熱されているので、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合が活発化する傾向にある。以上によれば、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。また、例１の場合、遮光部材によって、周縁加熱部から基板の周縁部に向けて照射された光の少なくとも一部が遮光される。そのため、基板の周縁部には、遮光部材の外周縁に沿った形状にて光が照射される。したがって、遮光部材の外周縁の形状に基づいて、基板の周縁部に対して精度よく光が照射されるので、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を高精度にエッチングすることが可能となる。さらに、例１の場合、基板と遮光部材との離隔距離が駆動部によって変更される。そのため、この離隔距離の変更に応じて、周縁加熱部から基板の周縁部に照射される光の範囲が変動する。したがって、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜をエッチングする領域を適宜調節することが可能となる。

【0089】

例２．例１の装置において、周縁加熱部は、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びる光源と、光源の周囲を覆う筐体とを含み、筐体は、基板の周縁部に向けて開放された開口を含んでいてもよい。この場合、光源からの光と、筐体の内面で反射した光とが、開口を通じて、基板の周縁部に照射される。そのため、光源の光エネルギーを効率的に基板の周縁部の加熱に用いることが可能となる。

【0090】

例３．例２の装置において、開口は、斜め下方に向けて傾斜して開放されていてもよい。この場合、基板と遮光部材との離隔距離た駆動部によって変動すること相俟って、周縁加熱部から基板の周縁部に照射される光の範囲をより精度よく変更することが可能となる。

【0091】

例４．例３の装置において、開口は、斜め下方で且つ基板の径方向外方に向けて傾斜して開放されており、遮光部材は、基板の直径よりも小さい直径を有する円形状又は円環状を呈していてもよい。この場合、例３と同様の作用効果が得られる。

【0092】

例５．例３の装置において、開口は、斜め下方で且つ基板の径方向内方に向けて傾斜して開放されており、遮光部材は、基板の直径よりも大きい直径を有する円形状又は円環状を呈していてもよい。この場合、例３と同様の作用効果が得られる。

【0093】

例６．例１～例５のいずれかの装置において、駆動部は、周縁加熱部からの光が基板の周縁部に到達しないように周縁加熱部からの光を遮光部材が遮光する位置と、周縁加熱部からの光が基板の周縁部に到達するように周縁加熱部からの光を遮光部材が部分的に遮光する位置との間で、前記基板及び遮光部材の少なくとも一方を上下動させるように構成されていてもよい。この場合、周縁加熱部からの光の照射が継続されたまま、基板の周縁部への光の到達が遮蔽される。そのため、周縁加熱部からの光の照射がオフの状態からオンの状態となり定常状態に至るまでの期間を待つことなく、基板を効率的に処理することが可能となる。また、周縁加熱部の光のオン・オフの繰り返しに伴う劣化を抑制することが可能となる。

【0094】

例７．例１～例６のいずれかの装置において、基板を保持して回転させるように構成された回転保持部をさらに備えていてもよい。この場合、基板が回転しつつ、基板の周縁部への加熱とエネルギー線の照射とが行われる。そのため、基板の周縁部の全周にわたって、略均等に、加熱及びエネルギー線の照射がなされうる。したがって、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。

【0095】

例８．例１～例７のいずれかの装置は、基板の中央部を加熱するように構成された中央加熱部をさらに備え、周縁加熱部は、基板の周縁部を４００℃以上に加熱するように構成されており、中央加熱部は、基板の中央部を４００℃以下に加熱するように構成されていてもよい。この場合、基板の周縁部が４００℃以上に加熱されるため、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合がより活発化する傾向にある。一方、基板の中央部が４００℃以下に加熱されるため、基板の周縁部と中央部との温度差が小さくなり、基板の反りが生じ難くなる。そのため、基板の中央部への加熱量が比較的低いこととも相俟って、基板の中央部に形成されている電子部品が損傷し難くなる。以上より、基板の中央部に形成されている電子部品の損傷を抑制しつつ、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。

【0096】

例９．例１～例８のいずれかの装置は、基板の下方に位置するように配置され、周縁加熱部から照射された光のうち基板の周縁部の外側を通過した光を、基板の周縁部に向けて反射するように構成された反射部材をさらに備えていてもよい。この場合、基板の周縁部の下面及び／又は端面に対して、周縁加熱部からの光が反射部材において反射した反射光が照射される。そのため、基板の周縁部のうち上面から下面にかけて設けられている膜を、略同時にエッチングすることが可能となる。

【0097】

例１０．例９の装置は、基板と反射部材との離隔距離を変更するように構成された別の駆動部をさらに備えていてもよい。この場合、基板と反射部材との離隔距離が別の駆動部によって変更される。そのため、この離隔距離の変更に応じて、基板の周縁部に照射される反射部材からの反射光の範囲が変動する。したがって、基板の周縁部のうち下面に設けられている比較的硬度の高い膜をエッチングする領域を適宜調節することが可能となる。

【0098】

例１１．例１～例８のいずれかの装置は、基板の下方に位置するように配置され、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延び、且つ、基板の周縁部に光を照射することにより基板の周縁部を加熱するように構成された別の周縁加熱部をさらに備えていてもよい。この場合、基板の周縁部の下面及び／又は端面に対して、別の周縁加熱部からの光が照射される。そのため、基板の周縁部のうち上面から下面にかけて設けられている膜を、略同時にエッチングすることが可能となる。

【0099】

例１２．例１～例１１のいずれかの装置において、照射部は、基板の周縁部を外側から取り囲むように、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びていてもよい。この場合、基板の周縁部の全周にわたって、略均等に、照射部からエネルギー線が照射される。そのため、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。

【0100】

例１３．例１～例１２のいずれかの装置は、周縁加熱部及び／又は遮光部材を冷媒との熱交換により冷却するように構成された冷却部をさらに備えていてもよい。この場合、光源から照射される光エネルギーによって周縁加熱部及び／又は遮光部材が加熱されても、その熱が冷媒によって冷却される。そのため、周縁加熱部及び／又は遮光部材の変形が抑制される。したがって、周縁加熱部から基板の周縁部に対して、光をより高精度に照射することが可能となる。

【0101】

例１４．例１～例１３のいずれかの装置において、駆動部は、遮光部材を単独で上下動させるように構成されているか、又は、周縁加熱部及び遮光部材を共に上下動させるように構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0102】

１…基板処理システム（基板処理装置）、１０…回転保持部、１３…中央加熱部、４０…照射部、５０…周縁加熱部、５１…光源、５２…筐体、５２ａ…開口、６０…遮光部材、７０…駆動部、８０…冷却部、９０…反射部材、１００…駆動部（別の駆動部）、１１０…周縁加熱部（別の周縁加熱部）、ＢＬ…ブロア（供給部）、Ｕ３…エッチングユニット（基板処理装置）、Ｗ…基板、Ｗｕ…上面、Ｗｐ…周縁部。

【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】

【図14】