CN110098121B - 灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质 - Google Patents

灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质 Download PDF

Info

Publication number
CN110098121B
CN110098121B CN201910085503.6A CN201910085503A CN110098121B CN 110098121 B CN110098121 B CN 110098121B CN 201910085503 A CN201910085503 A CN 201910085503A CN 110098121 B CN110098121 B CN 110098121B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
light irradiation
posture
light
irradiation unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910085503.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110098121A (zh
Inventor
鬼海贵也
大石雄三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN110098121A publication Critical patent/CN110098121A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110098121B publication Critical patent/CN110098121B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/31051—Planarisation of the insulating layers
    • H01L21/31053—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/31058—After-treatment of organic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
    • H01L21/31138—Etching organic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)

Abstract

本公开提供灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质，能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。灰化装置具备：光照射部，其构成为对表面形成有有机覆膜的基板照射用于使有机覆膜灰化的处理光；姿势变更部，其构成为驱动基板和光照射部中的至少一方来变更基板相对于光照射部的姿势；以及控制部。控制部执行第一处理以及在第一处理之后执行第二处理，在第一处理中，控制部控制姿势变更部和光照射部，来使基板相对于光照射部的姿势从第一姿势变化为第二姿势，并且使光照射部向基板的表面照射光，在第二处理中，控制部控制姿势变更部和光照射部，来使基板相对于光照射部的姿势从第三姿势变化为第四姿势，并且使光照射部向基板的表面照射光。

Description

灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质
技术领域
本公开涉及灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质。
背景技术
专利文献1中公开了一种将形成有被处理膜的基板配置在气体的流速为10cm/秒以下的含氧气氛的处理室内并向该基板照射紫外线来去除有机覆膜的一部分的基板处理方法。
专利文献1：日本特开2016-027617号公报
发明内容
发明要解决的问题
在本公开中，说明在使形成于基板的表面的有机覆膜灰化时能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性的灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质。
用于解决问题的方案
例1.灰化装置的一个例子具备：光照射部，其构成为对表面形成有有机覆膜的基板照射用于使有机覆膜灰化的处理光；姿势变更部，其构成为驱动基板和光照射部中的至少一方来变更基板相对于光照射部的姿势；以及控制部。控制部执行第一处理以及在第一处理之后执行第二处理，在该第一处理中，控制部控制姿势变更部和光照射部，来使基板相对于光照射部的姿势从第一姿势变化为第二姿势，并且使光照射部向基板的表面照射处理光，在该第二处理中，控制部控制姿势变更部和光照射部，来使基板相对于光照射部的姿势从与第一姿势不同的第三姿势变化为第四姿势，并且使光照射部向基板的表面照射处理光。
另外，本发明的发明人等进行认真研究的结果是明确了照射部的变亮不一定是固定的。即，明确了在照射部刚刚进行处理光的点亮之后且处理光转变为稳定状态之前可能存在波动。因此，存在以下担忧：若在照射部开始点亮时基板总是为相同的姿势，则由于照射部变亮带来的影响会集中产生在基板的特定部位。具体地说，存在以下担忧：在基板的特定部位没有充分地进行灰化，有机覆膜的覆膜去除量产生偏差。然而，根据例1的灰化装置，在第一处理以及在第一处理之后执行的第二处理中，照射部开始点亮时的基板的姿势是不同的。因此，能够抑制照射部变亮时的影响集中在基板的特定部位。因而，在使形成于基板的表面的有机覆膜灰化时，能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
例2.灰化装置的另一例具备：光照射部，其构成为对表面形成有有机覆膜的基板照射用于使有机覆膜灰化的处理光；姿势变更部，其构成为驱动基板和光照射部中的至少一方来变更基板相对于光照射部的姿势；以及控制部。控制部执行作为初始处理的第一处理以及在第一处理之后执行作为后续处理的第二处理，在该第一处理中，控制部控制姿势变更部和光照射部，来使基板相对于光照射部以第一速度进行移动，并且使光照射部向基板的表面照射处理光，在该第二处理中，控制部控制姿势变更部和光照射部，来使基板相对于光照射部以比第一速度低的第二速度进行移动，并且使光照射部向基板的表面照射处理光。
另外，至今为止一直认为通过灰化得到的覆膜去除量与时间经过无关，是大致固定的。然而，本发明的发明人等进行认真研究的结果是明确了：关于通过灰化得到的覆膜去除量，在灰化处理开始时最多，随着处理时间的经过而逐渐变少。根据例2的灰化装置，将作为初始处理的第一处理中的基板的移动速度设定得比作为后续处理的第二处理中的基板的移动速度快。因此，在每单位时间的覆膜去除量(下面有时称作“去除速率”。)大的初始处理中，使基板的更多区域灰化。因而，能够抑制初始处理的影响集中在基板的特定部位。其结果是，在使形成于基板的表面的有机覆膜进行灰化时，能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
例3.在例2的装置中，也可以是，在第二处理中执行以下处理：使基板相对于光照射部的姿势以第二速度从第一姿势变化为第二姿势，并且使光照射部向基板的表面照射处理光；以及使基板相对于光照射部的姿势以第二速度从与第一姿势不同的第三姿势变化为第四姿势，并且使光照射部向基板的表面照射处理光。在该情况下，在作为后续处理的第二处理中，能得到例1的作用效果。
例4.在例1～例3中的任一装置中，也可以是，姿势变更部构成为使基板旋转。
例5.在例4的装置中，也可以是，将第一处理中的基板的转速设定为1rpm～100rpm。在该情况下，在第一处理中基板以较高的转速旋转。在第一处理中，具有与第二处理相比去除速率大的倾向。因此，在去除速率较大的第一处理中，使基板的更多区域灰化。因而，能够进一步提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
例6.在例1～例5中的任一装置中，也可以是，还具备距离变更部，该距离变更部构成为变更基板与光照射部之间的间隙，控制部控制距离变更部，来将第二处理中的间隙设定为与第一处理中的间隙的大小不同。另外，在进行灰化处理时，在含氧气体连续地流向基板的周围的情况下，该间隙越小则气流越难流到该间隙中，因此具有去除速率变小的倾向。另一方面，该间隙越大则气流越容易流到该间隙中，因此具有去除速率变大的倾向。因此，在存在与第二处理相比去除速率变大的倾向的第一处理中，通过将间隙设定得更小，能够进一步提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。另外，在进行灰化处理时在基板的周围没有形成含氧气体的气流的情况下，该间隙越大则来自照射部的处理光越难到达基板，因此具有去除速率变小的倾向。因此，在具有与第二处理相比去除速率变大的倾向的第一处理中，通过将间隙设定得更大，能够进一步提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
例7.在例1～例6中的任一装置中，也可以是，控制部还执行第三处理，在该第三处理中，控制部控制光照射部，在从来自光照射部的处理光熄灭后起经过了规定的时间的情况下，将光照射部以不向基板的表面照射处理光的方式点亮，之后向基板的表面照射处理光。在该情况下，在光照射部的温度稳定之后，从光照射部向基板的表面照射处理光。因此，能够抑制去除速率伴随光照射部的温度变化而发生变动。因而，能够进一步提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。另外，也可以在预先获知从熄灭后起要经过规定的时间的情况下，在经过规定的时间之前开始点亮。并且，在该情况下，在即将执行第三处理之前的规定的时间内再次熄灭，以使覆膜去除量的面内均匀性收敛在容许范围内，由此能够在确保覆膜去除量的面内均匀性的同时减少点亮所产生的电力消耗。
例8.灰化方法的一个例子包括：第一工序，使表面形成有有机覆膜的基板相对于光照射部的姿势从第一姿势变化为第二姿势，并且使光照射部向基板的表面照射用于使有机覆膜灰化的处理光；以及继第一工序之后的第二工序，使基板相对于光照射部的姿势从与第一姿势不同的第三姿势变化为第四姿势，并且使光照射部向基板的表面照射处理光。在该情况下，起到与例1的装置相同的作用效果。
例9.灰化方法的另一例包括：作为初始工序的第一工序，使表面形成有有机覆膜的基板相对于光照射部以第一速度进行移动，并且使光照射部向基板的表面照射用于使有机覆膜灰化的处理光；以及第一工序之后的作为后续工序的第二工序，使基板相对于光照射部以比第一速度低的第二速度进行移动，并且使光照射部向基板的表面照射处理光。在该情况下，起到与例2的装置同样的作用效果。
例10.在例9的方法中，第二工序可以包括：使基板相对于光照射部的姿势以第二速度从第一姿势变化为第二姿势，并且使光照射部向基板的表面照射处理光；以及使基板相对于光照射部的姿势以第二速度从与第一姿势不同的第三姿势变化为第四姿势，并且使光照射部向基板的表面照射处理光。在该情况下，起到与例3的装置同样的作用效果。
例11.在例8～例10中的任一方法中，也可以是，使基板相对于光照射部旋转。在该情况下，起到与例4的装置同样的作用效果。
例12.在例9的方法中，也可以是，将第一工序中的基板的转速设定为1rpm～100rpm。在该情况下，起到与例5的装置同样的作用效果。
例13.在例8～例12中的任一方法中，也可以是，将第二工序中的基板与光照射部之间的间隙设定为同第一工序中的基板与光照射部之间的间隙的大小不同。在该情况下，起到与例6的装置同样的作用效果。
例14.在例8～例13中的任一方法中，也可以是，还包括第三工序，在第三工序中，在从来自光照射部的处理光熄灭后起经过了规定的时间的情况下、或者来自光照射部的处理光熄灭后光照射部的温度变为规定大小以下的情况下，将光照射部以不向基板的表面照射处理光的方式点亮，之后向基板的表面照射处理光。在该情况下，起到与例7的装置同样的作用效果。
例15.计算机可读记录介质的一例记录有用于使灰化装置执行例8～例14中的任一灰化方法的程序。在该情况下，起到与例8～例14中的任一方法同样的作用效果。在本说明书中，计算机可读记录介质包括非临时性的有形介质(non-transitory computerrecording medium：非临时性计算机记录介质)(例如各种主存储装置或辅助存储装置)、传播信号(transitory computer recording medium：临时性计算机记录介质)(例如能够经由网络提供的数据信号)。
发明的效果
根据本公开所涉及的灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质，在使形成于基板的表面的有机覆膜灰化时，能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
附图说明
图1是示出基板处理系统的立体图。
图2是图1的II-II线截面图。
图3是概要性地示出灰化单元的结构的图。
图4是概要性地示出热板的俯视图。
图5是概要性地示出除去外壳的顶壁后的状态下的照射部的立体图。
图6是概要性地示出晶圆相对于光源旋转的情形的俯视图。
图7是示出控制器的硬件结构的概要图。
图8是用于说明晶圆处理过程的流程图。
图9是用于说明灰化处理过程的一例的流程图。
图10的(a)是用于说明相对于灰化单元的搬入搬出晶圆的图，图10的(b)是用于说明向晶圆照射光的图。
图11的(a)是示出晶圆的旋转角度的随时间变化的一例的曲线图，图11的(b)是示出光源的点亮和熄灭的随时间变化的一例的曲线图。
图12是示出每单位时间的覆膜去除量与晶圆的灰化处理时间之间的关系以及累积覆膜去除量与晶圆的灰化处理时间之间的关系的曲线图。
图13是用于说明灰化处理过程的另一例的流程图。
图14的(a)是示出晶圆的旋转角度的随时间变化的另一例的曲线图，图14的(b)是示出光源的点亮和熄灭的时间变化的另一例的曲线图。
图15的(a)是示出晶圆的旋转角度的随时间变化的又一例的曲线图，图15的(b)是示出光源的点亮和熄灭的随时间变化的又一例的曲线图。
图16的(a)是示出晶圆的旋转角度的随时间变化的又一例的曲线图，图16的(b)是示出光源的点亮和熄灭的随时间变化的又一例的曲线图。
图17的(a)是示出晶圆的旋转角度的随时间变化的又一例的曲线图，图17的(b)是示出光源的点亮和熄灭的随时间变化的又一例的曲线图。
图18的(a)是示出晶圆的旋转角度的随时间变化的又一例的曲线图，图18的(b)是示出光源的点亮和熄灭的随时间变化的又一例的曲线图。
图19是概要地示出晶圆相对于光源移动的情形的俯视图。
图20的(a)是用于说明空照射(日语：ダミー照射)的图，图20的(b)是用于说明向晶圆照射光的图。
图21的(a)是示出实施例1中的晶圆的旋转角度的随时间变化的曲线图，图21的(b)是示出实施例1中的光源的点亮和熄灭的随时间变化的曲线图。
图22的(a)是示出实施例2中的晶圆的旋转角度的随时间变化的曲线图，图22的(b)是示出实施例2中的光源的点亮和熄灭的随时间变化的曲线图。
图23的(a)是示出实施例3中的晶圆的旋转角度的随时间变化的曲线图，图23的(b)是示出实施例3中的光源的点亮和熄灭的随时间变化的曲线图。
图24的(a)是示出比较例中的晶圆的旋转角度的随时间变化的曲线图，图24的(b)是示出比较例中的光源的点亮和熄灭的随时间变化的曲线图。
图25的(a)是示出实施例1中的覆膜去除量的面内分布的图，图25的(b)是示出实施例2中的覆膜去除量的面内分布的图。
图26的(a)是示出实施例3中的覆膜去除量的面内分布的图，图26的(b)是示出比较例中的覆膜去除量的面内分布的图。
附图标记说明
1：基板处理装置；3：处理块；30：旋转保持部(姿势变更部)；32：旋转驱动部；40：光照射部；42：光源；60：距离变更部；100：控制器(控制部)；U2：灰化单元(灰化装置)；W：晶圆(基板)；Wa：表面。
具体实施方式
以下说明的本公开所涉及的实施方式是用于说明本发明的示例，因此本发明并不限定于以下的内容。在以下的说明中，对相同要素或具有相同功能的要素使用相同附图标记，并省略重复的说明。
[基板处理装置的结构]
参照图1和图2来说明基板处理装置1的结构。基板处理装置1为执行以下动作的装置：通过在基板的表面涂布有机材料的涂布液来形成涂布膜；通过进行热处理使涂布膜固化来形成保护膜(有机覆膜)；以及通过进行灰化处理来使保护膜的表面平滑化。作为处理对象的基板例如为半导体的晶圆W。保护膜例如为旋涂碳(SOC：spin on carbon)等的硬掩膜。基板处理装置1具备控制器100(控制部)以及彼此相邻的载体块2和处理块3。
载体块2向基板处理装置1内导入晶圆W以及从基板处理装置1内导出晶圆W。例如，载体块2能够支承晶圆W用的多个载体11，如图2所示，在该载体块2内置有交接臂A1。载体11例如收容多张圆形的晶圆W。交接臂A1将晶圆W从载体11取出并交接给处理块3，从处理块3接收晶圆W并将其送回载体11内。
处理块3具有：多个液处理单元U1、多个灰化单元U2(灰化装置)以及向这些单元搬送晶圆W的搬送臂A2。液处理单元U1进行向晶圆W的表面供给用于形成硬掩膜的处理液来形成有机覆膜的处理(涂布处理)。灰化单元U2进行用于使涂布膜成为硬掩膜的热处理和通过灰化将保护膜局部地去除的处理(灰化处理)。在处理块3内的靠载体块2侧设置有架部U10。架部U10被划分为沿上下方向排列的多个单元。
控制器100控制载体块2和处理块3来对晶圆W执行涂布处理、热处理以及灰化处理。例如，控制器100首先控制交接臂A1来将载体11内的晶圆W搬送到架部U10。接着，控制器100控制搬送臂A2来将架部U10的晶圆W搬送到液处理单元U1，并控制液处理单元U1来对该晶圆W实施涂布处理。接着，控制器100控制搬送臂A2来将晶圆W从液处理单元U1搬送到灰化单元U2，并控制灰化单元U2来对该晶圆W实施热处理和灰化处理。接着，控制器100控制搬送臂A2来将晶圆W从灰化单元U2搬送到架部U10，并控制交接臂A1来将该晶圆W从架部U10送回载体11内。通过以上控制，对一张晶圆W完成涂布处理、热处理以及灰化处理。
[灰化单元的结构]
接着，参照图3～图7来说明灰化单元U2的结构。如图3所示，灰化单元U2具有：壳体20、旋转保持部30(姿势变更部)、光照射部40、支承部50、距离变更部60以及氧供给部70。
壳体20收容灰化单元U2的规定的构成要素。壳体20例如收容旋转保持部30、支承部50以及距离变更部60。
旋转保持部30具有保持部31和旋转驱动部32。保持部31从以表面Wa朝上的方式水平配置的晶圆W的下方保持该晶圆W。保持部31包括热板33。热板33设置为与晶圆W的背面Wb相向。如图4所示，热板33包括沿晶圆W的径向排列的多个加热区域。例如，热板33包括从晶圆W的中心朝向外周侧呈同心圆状排列的两个加热区域33a、33b。加热区域33a、33b各自内置有加热器。控制器100通过控制各加热器来针对每个加热区域33a、33b调节温度分布。
旋转驱动部32使保持部31所保持的晶圆W与热板33一同旋转。旋转驱动部32例如将电动马达等作为动力源，使保持部31绕通过晶圆W和热板33的中心的铅垂的轴线旋转。
光照射部40位于壳体20的上方。如图3和图5所示，光照射部40具有外壳41、光源42以及窗部43。在外壳41的内部至少收容一个光源42。
光源42向被保持部31保持的晶圆W的表面Wa照射用于使有机覆膜灰化的处理光。该处理光例如是波长约为10nm～300nm的紫外线。光源42例如可以呈直管形，在外壳41内以与晶圆W的表面Wa平行的方式延伸。如图5所示，多个(在图5中为四个)直管形的光源42可以在外壳41内隔开规定间隔地沿一个方向排列。在该情况下，如图6所示，来自光源42的处理光不会被均匀地照射到晶圆W的表面Wa。即，表面Wa的越靠近光源42的正下方的区域越容易进行灰化。使晶圆W相对于光源42进行移动(在本方式中为旋转)的理由在于消除由于光源42的配置产生的灰化的不均。
窗部43设置于外壳41的底壁，与保持部31相向。窗部43用于使来自光源42的处理光透过壳体20。
支承部50设置于壳体20内且保持部31的下方。支承部50包括向上方突出的多个支承销51。支承销51的前端部能够贯穿保持部31的贯通孔(未图示)和热板33的贯通孔33c。因此，支承销51的前端部在热板33上突出以及没入热板33，在相对于壳体20内搬入和搬出晶圆W时支承晶圆W。
距离变更部60变更被旋转保持部30保持的晶圆W与光照射部40之间的距离。距离变更部60例如将电动马达或气缸等作为动力源来使旋转保持部30升降。当距离变更部60使旋转保持部30上升时，晶圆W与光照射部40之间的间隙变小，当距离变更部60使旋转保持部30下降时，晶圆W与光照射部40之间的间隙变大。此外，距离变更部60也作为使支承部50的支承销51的前端部在热板33上突出以及没入热板33的机构来发挥功能。具体地说，当距离变更部60使旋转保持部30下降时，支承销51贯穿保持部31和热板33，支承销51的前端部在热板33上突出。
氧供给部70向壳体20内供给含氧气体。氧供给部70包括：喷嘴71、向喷嘴71供给氧的气体源72以及用于将从气体源72向喷嘴71的流路打开和关闭的阀73。喷嘴71的开口(供给口)可以是朝向晶圆W与光照射部40之间的中央的开口。此外，优选的是，气体源72构成为将氧浓度至少比上述含氧气体的氧浓度高的气体作为用于添加氧的气体供给到喷嘴71。
如图3所示，控制器100具有以下部分来作为用于控制灰化单元U2的功能上的结构(下面称作“功能模块”。)，所述部分包括热板控制部101、升降控制部102、光源控制部103、旋转控制部104、阀控制部105以及存储部106。
热板控制部101在减小沿晶圆W的径向排列的区域间的进行灰化的差异的条件下，控制热板33来调节温度分布。例如，热板控制部101控制热板33，以使与在温度分布均匀的情况下进行灰化的速度变高的区域对应的加热区域的温度降低，且使与在温度分布均匀的情况下进行灰化的速度变低的区域对应的加热区域的温度提高。
升降控制部102控制距离变更部60，以使得保持部31和热板33升降(上下移动)。因此，在晶圆W被载置在热板33上的情况下，升降控制部102控制距离变更部60来变更晶圆W与光照射部40之间的间隙。
光源控制部103控制光源42，以使向晶圆W的表面Wa照射进行灰化用的光。
旋转控制部104控制旋转驱动部32，以使晶圆W旋转。旋转控制部104可以根据从开始向晶圆W照射进行灰化用的光时起的时间的经过来控制旋转保持部30，以使晶圆W的旋转速度下降。
阀控制部105控制阀73，以向壳体20内供给含氧气体。
存储部106存储预先设定的控制用参数。该控制用参数包括预先设定以供热板控制部101进行控制时使用的热板33的控制目标值(例如各加热区域的温度目标值等)、预先设定以供升降控制部102进行控制时使用的距离变更部60的控制目标值(例如保持部31的高度目标值等)、预先设定以供光源控制部103进行控制时使用的光源42的控制目标值(例如各光源42的光量目标值等)、预先设定以供旋转控制部104进行控制时使用的旋转驱动部32的控制目标值(例如保持部31的旋转速度目标值、旋转次数等)等。
控制器100包括一个或多个控制用计算机。例如，控制器100具有图7所示的电路110。电路110具有一个或多个处理器111、存储器112、存储单元113以及输入输出端口114。存储单元113例如具有硬盘等可由计算机读取的存储介质。存储介质存储有用于使灰化单元U2执行后述的基板处理过程的程序。存储介质可以是非易失性的半导体存储器、磁盘和光盘等能够取出的介质。存储器112暂时存储从存储单元113的存储介质加载的程序和处理器111的运算结果。处理器111与存储器112协作来执行上述程序，由此构成上述的各功能模块。输入输出端口114按照来自处理器111的指令，在热板33、搬送臂A2、旋转驱动部32、光源42、距离变更部60、阀73之间进行信号的输入输出。此外，控制器100的硬件结构不一定限于由程序构成各功能模块的结构。例如，控制器100的各功能模块也可以由专用的逻辑电路或将该逻辑电路集成所得的ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)构成。
[基板处理方法]
接着，作为基板处理方法的一例，参照图8和图10来说明灰化单元U2执行的基板处理过程。
控制器100首先执行图8所示的步骤S1、S2。在步骤S1中，热板控制部101根据存储部106中存储的热处理用的温度目标值来控制热板33，使得开始调节各加热区域的温度。在步骤S2中，控制器100控制臂A1、A2来执行用于将晶圆W搬入灰化单元U2的壳体20内的控制。
当晶圆W被搬入壳体20内时，升降控制部102控制距离变更部60，使得保持部31下降至使支承销51的前端部在热板33上突出的位置(下面称作“搬入和搬出用的位置”。)。之后，控制器100控制搬送臂A2，使得晶圆W以表面Wa朝上的方式被载置到支承销51上(参照图10的(a))。之后，升降控制部102控制距离变更部60，使得保持部31上升直到支承销51的前端位于热板33的下方为止(参照图10的(b))。由此，晶圆W被配置在热板33上，热板33开始对晶圆W进行加热。
接着，控制器100执行图8所示的步骤S3、S4、S5。在步骤S3中，热板控制部101等待经过存储部106中存储的规定时间。规定时间是基于使上述有机覆膜充分地成为硬掩膜的观点而预先设定的。步骤S4包括向晶圆W的表面Wa的有机覆膜照射进行灰化用的处理光的灰化处理。在后文中叙述灰化处理的具体过程。接着，控制器100执行步骤S5。在步骤S5中，控制器100确认是否已对作为处理对象的全部晶圆W完成处理。
在步骤S5中，在控制器100判定为尚未对全部晶圆W完成处理的情况下，控制器100执行步骤S6。在步骤S6中，控制器100执行用于将晶圆W从壳体20内搬出并将下一个晶圆W搬入壳体20内的控制。在步骤S6之后，控制器100使处理返回步骤S3。之后，重复进行热处理和灰化处理直到对全部晶圆W完成处理为止。
在步骤S5中，在控制器100判定为已对全部晶圆W完成处理的情况下，控制器100执行步骤S7、S8。在步骤S7中，控制器100执行用于将晶圆W从壳体20内搬出的控制。在步骤S8中，热板控制部101控制热板33，使得加热器停止。通过以上步骤，控制器100对灰化单元U2的控制过程完成。
[灰化处理]
接着，参照图9～图11来例示步骤S4的灰化处理的具体过程。控制器100首先执行图9所示的步骤S11～S14。
在步骤S11中，热板控制部101根据存储部106中存储的进行灰化处理用的温度目标值来控制热板33，来变更各加热区域的温度。以如下方式预先设进行定灰化处理用的温度目标值：使与在温度分布均匀的情况下进行灰化的速度变高的区域对应的加热区域的温度降低，使与在温度分布均匀的情况下进行灰化的速度变低的区域对应的加热区域的温度提高。通常，越靠近晶圆W的中央部则越难进行灰化处理，越靠近晶圆W的周缘部则越容易进行灰化处理。因此，热板控制部101也可以控制热板33使得与晶圆W的中央部对应的加热区域33a的温度比与晶圆W的周缘部对应的加热区域33b高。
在步骤S12中，光源控制部103控制光源42来使光源42点亮。
在步骤S13中，旋转控制部104控制旋转驱动部32，使得旋转驱动部32开始驱动保持部31使之旋转。由此，保持部31、热板33以及晶圆W开始旋转。在步骤S13中，旋转控制部104控制旋转驱动部32来使晶圆W以固定的转速旋转120°。此外，可以将晶圆W的转速设定为约1rpm～100rpm。
在步骤S14中，光源控制部103控制光源42来使光源42熄灭。
接着，控制器100执行步骤S15。在步骤S15中，控制器100判断晶圆W是否重复进行了三次120°的旋转。即，控制器100判断晶圆W是否旋转了一周(晶圆W的旋转角度是否达到360°)。
在步骤S15中，在控制器100判断为晶圆W尚未旋转一周的情况下，控制器100再次执行步骤S12～S14的处理。因此，如图11的(a)所示，晶圆W在以固定的转速旋转直到旋转角度成为120°之后暂时停止，在以固定的转速旋转直到旋转角度成为240°之后暂时停止，在以固定的转速旋转直到旋转角度成为360°之后停止。换言之，晶圆W间歇性地重复进行旋转动作和停止动作。
另一方面，如图11的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。具体地说，在从晶圆W的旋转角度为0°的状态(第一姿势)起晶圆W开始进行旋转动作的同时使光源42开始进行点亮动作，之后，在转变为晶圆W的旋转角度为120°的状态(第二姿势)且晶圆开始进行停止动作的同时使光源42开始进行熄灭动作。同样地，在从晶圆W的旋转角度为120°的状态(第三姿势)起晶圆W开始进行旋转动作的同时使光源42开始进行点亮动作，之后，在转变为晶圆W的旋转角度为240°的状态(第四姿势)且晶圆开始进行停止动作的同时使光源42开始进行熄灭动作。另外，同样地，在从晶圆W的旋转角度为240°的状态起晶圆W开始进行旋转动作的同时使光源42开始进行点亮动作，之后，在转变为晶圆W的旋转角度为360°的状态且晶圆开始进行停止动作的同时使光源42开始进行熄灭动作。因而，每次光源42开始进行点亮动作时晶圆W的旋转角度(晶圆W的姿势)都不同。
在步骤S15中，在控制器100判断为晶圆W已旋转一周的情况下，控制器100执行步骤S16。在步骤S16中，热板控制部101控制热板33，使得各加热区域的温度恢复至存储部106中存储的进行热处理用的温度目标值。通过以上步骤，灰化处理完成。
[作用]
另外，本发明的发明人等进行认真研究的结果是明确了光源42的变亮不一定是固定的。即，在光源42刚刚进行处理光的点亮之后且处理光转变为稳定状态之前可能存在波动。因此，存在以下担忧：若在照射部开始点亮时晶圆W总是为相同旋转角度(姿势)，则由于光源42变亮带来的影响会集中产生在晶圆W的特定部位。具体地说，存在以下担忧：在晶圆W的特定部位没有充分地进行灰化，保护膜的覆膜去除量产生偏差。
然而，在本实施方式中，每次光源42开始进行点亮动作时晶圆W的旋转角度(晶圆W的姿势)都不同。因此，能够抑制光源42变亮时的影响集中在晶圆W的特定部位。因而，在使形成于晶圆W的表面Wa的保护膜灰化时，能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
在本实施方式中，能够将晶圆W的转速设定为1rpm～100rpm。在该情况下，至少在灰化处理的初期(初始处理)使晶圆W以较高的转速旋转。在初始处理中，具有与之后的处理相比去除速率大的倾向。因此，在去除速率较大的初始处理中，使晶圆W的更多的区域灰化。因而，能够进一步提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
[其它变形例]
以上详细地说明了本公开所涉及的实施方式，但可以在本发明的主旨的范围内对上述实施方式中加以各种变形。
(1)例如，可以进行图13所示的灰化处理来代替图9所示的灰化处理。在该情况下，控制器100首先执行步骤S21～S24。其中，步骤S21、S22、S24分别与图9的步骤S11、S12、S14相同，因此省略其说明。
在步骤S23中，旋转控制部104控制旋转驱动部32，使得旋转驱动部32开始驱动保持部31使之旋转。由此，保持部31、热板33以及晶圆W开始旋转。在步骤S23中，旋转控制部104控制旋转驱动部32，使得晶圆W以转速ω1(第一速度)旋转一周。此外，可以将转速ω1设定为约1rpm～100rpm。
接着，控制器100执行步骤S25～S27。其中，步骤S25、S27分别与步骤S22、S24相同，因此省略其说明。
在步骤S26中，旋转控制部104控制旋转驱动部32，使得旋转驱动部32开始驱动保持部31使之旋转。由此，保持部31、热板33以及晶圆W开始旋转。在步骤S26中，旋转控制部104控制旋转驱动部32，使得晶圆W以转速ω2(第二速度)旋转一周。此外，将转速ω2设定得比转速ω1低(ω1>ω2)。
在步骤S22～S27的过程中，如图14的(a)所示，晶圆W在以转速ω1旋转一周之后暂时停止，在以转速ω2旋转一周之后停止。换言之，晶圆W间歇性地重复进行旋转动作和停止动作。另一方面，如图14的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。
接着，控制器100执行步骤S28。其中，步骤S28与图9的步骤S16相同，因此省略其说明。
另外，至今为止一直认为通过灰化得到的覆膜去除量与时间经过无关，是大致固定的。然而，本发明的发明人等进行认真研究的结果是明确了：如图12所示，关于通过灰化得到的覆膜去除量，在灰化处理开始时最多，随着处理时间的经过而逐渐变少。
通过以下那样得到图12所示的累积覆膜去除量和每单位时间的覆膜去除量。首先，准备20张晶圆W，在各个晶圆W的表面Wa形成了大致相同厚度的保护膜。接着，针对20张晶圆W，以使光源42对晶圆W照射处理光的照射时间(处理时间)按每张晶圆W改变1秒的方式进行灰化处理。具体地说，例如对第一张晶圆W进行1秒的灰化处理。对第二张晶圆W进行2秒的灰化处理。对第三张晶圆W进行3秒的灰化处理。下面同样，在通常情况下，对第M张晶圆W进行M秒的灰化处理(M为1～20中的任一自然数。)。
对通过这样进行了灰化处理的20张晶圆W分别测量覆膜去除量。将该覆膜去除量标示为在图12中用折线图表示的“累积覆膜去除量”。另外，针对全部的晶圆W进行从第M张晶圆W的覆膜去除量减去第M-1张晶圆W的覆膜去除量来计算两者的差的处理。在此，虽然实际上不存在第0张晶圆W，但将其覆膜去除量设为0来进行处理。将该差标示为在图12中用柱形图表示的“每单位时间的覆膜去除量”。
根据本变形例，将灰化处理的初期(初始处理)中的晶圆W的转速ω1设定得比之后的灰化处理(之后的处理)中的晶圆W的转速ω2快。因此，在去除速率大的初始处理中，使基板的更多的区域灰化。因而，能够抑制初始处理中的影响集中在晶圆W的特定部位。其结果是，在使形成于晶圆W的表面Wa的保护膜灰化时，能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
(2)也可以如图15所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图15的(a)所示，晶圆W首先以固定的转速旋转一周，之后暂时停止。接着，晶圆W在以固定的转速旋转直到旋转角度成为120°之后暂时停止，在以固定的转速旋转直到旋转角度成为240°之后暂时停止，在以固定的转速旋转直到旋转角度成为360°之后停止。另一方面，如图15的(b)所示，与像这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。
(3)也可以如图16所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图16的(a)所示，晶圆W首先以转速ω1旋转一周，之后暂时停止。接下来，晶圆W在以转速ω2旋转直到旋转角度成为120°之后暂时停止，在以转速ω2旋转直到旋转角度成为240°之后暂时停止，在以转速ω2旋转直到旋转角度成为360°之后停止(ω1>ω2)。另一方面，如图16的(b)，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。
(4)也可以如图17所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图17的(a)所示，晶圆W在以固定的转速旋转直到旋转角度成为270°之后暂时停止，在以固定的转速旋转直到旋转角度成为180°(540°)之后暂时停止，在以固定的转速旋转直到旋转角度成为90°(810°)之后暂时停止，在以固定的转速旋转直到旋转角度成为360°(1080°)之后停止。另一方面，如图17的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。
或者，也可以如图18所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图18的(a)所示，晶圆W重复进行在以固定的转速旋转120°之后暂时停止的动作，直到晶圆W旋转一周为止。接着，晶圆W将以下的动作重复两次：在以固定的转速旋转130°之后暂时停止，在以固定的转速旋转120°之后暂时停止，在以固定的转速旋转120°后暂时停止。另一方面，如图18的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。此外，在图18所示的例子中，光源42开始点亮时的晶圆W的角度的偏移量为每次10°，但该角度的偏差量能够设定为任意的大小。
在这些情况下，每次光源42开始进行点亮动作时晶圆W的旋转角度(晶圆W的姿势)都不同。因此，能够抑制光源42变亮时的影响集中在晶圆W的特定部位。因而，在使形成于晶圆W的表面Wa的保护膜灰化时，能够提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
(5)也可以使晶圆W相对于光源42进行相对移动。即，灰化单元U2可以构成为：使晶圆W和光源42中的至少一方移动。例如，也可以如图19所示那样使晶圆W以相对于光源42向一个方向滑动的方式进行移动。
(6)本发明的发明人等进行认真研究后得到如下见解。在光源42点亮期间，光源42发热。因此，当从光源42熄灭起经过了规定时间以上时，光源42的温度下降，前后的处理中的光源42的温度可能不同。根据这样的光源42的温度变化的结果可确认出有时导致去除速率也发生变化。推测其原因是：随着光源42的温度变化，窗部43的温度发生了变化，结果窗部43的透光率也发生了变化。
因此，也可以在光源42的熄灭时间为规定时间以上的情况下，在光源42点亮时使来自光源42的处理光不被照射至晶圆W，在光源42的温度稳定后向晶圆W照射来自光源42的处理光(空照射处理)。例如，也可以是，将光源42以不向晶圆W照射处理光的方式点亮，之后使光源42向晶圆W照射处理光。更具体地说，首先，如图20的(a)所示，在窗部43与旋转保持部30(晶圆W)之间配置遮光构件44，在该状态下使光源42点亮。因此，来自光源42的处理光被遮光构件44遮挡而几乎不到达晶圆W。接着，如图20的(b)所示，在使光源42点亮的状态下使遮光构件44移动，以使遮光构件44不位于窗部43与旋转保持部30(晶圆W)之间的空间。
由此，在光源42和窗部43的温度稳定之后向晶圆W照射来自光源42的处理光。因此，能够抑制去除速率伴随光源42的温度变化而发生变动。因而，能够进一步提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
为了在光源42的温度稳定之后向晶圆W照射来自光源42的处理光，也可以使用其它方法。例如，也可以在壳体20内不存在晶圆W时使光源42点亮，在光源42的温度稳定之后将晶圆W搬送至壳体20内。也可以在预先明确了将进行了灰化处理的晶圆W从灰化单元U2搬出并将下一个晶圆W搬入灰化单元U2为止的待机时间(间隔时间)的情况(例如在控制器100中预先设定了该待机时间的情况)下，在经过该待机时间之前点亮光源42。在经过该待机时间之前点亮光源42且光源42的温度已稳定的情况下，在向晶圆W照射来自光源42的处理光之前预先使光源42暂且熄灭，在向晶圆W照射处理光时使光源再次点亮。在该情况下，能够在确保通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性的同时降低光源42的电力消耗。也可以是，测定光源42或窗部43的温度，在该温度为规定的大小以下的情况下进行上述的空照射处理。
(7)另外，在进行灰化处理时，在含氧气体连续地流向晶圆W的周围的情况下，该间隙越小则气流越难流到该间隙中，因此具有去除速率变小的倾向。另一方面，该间隙越大则气流越容易流到该间隙中，因此具有去除速率变大的倾向。另外，在进行灰化处理时，当在晶圆W的周围没有形成有含氧气体的气流的情况下，该间隙越大则来自光源42的处理光越难到达晶圆W，因此具有去除速率变小的倾向。另一方面，该间隙越小则来自光源42的处理光越容易到达基板，因此具有去除速率变大的倾向。
因此，也可以是，升降控制部102控制距离变更部60，使得在灰化处理的初期该间隙为第一尺寸，在之后的灰化处理期间该间隙为与第一尺寸不同的第二尺寸。即，也可以是，在进行灰化处理时含氧气体连续地流向基板的周围的情况下，将第一尺寸设定得比第二尺寸小。在该情况下，在灰化处理的初期，含氧气体难以被供给到晶圆W。另一方面，也可以是，在进行灰化处理时在基板的周围没有形成有含氧气体的气流的情况下，将第一尺寸设定得比第二尺寸大。在该情况下，在灰化处理的初期，来自光源42的处理光难以到达晶圆W。因而，在任一情况下，在具有去除速率大的倾向的灰化处理的初期和之后的灰化处理中，去除速率均容易变得均匀。其结果是，能够进一步提高通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性。
(8)在上述的实施方式中，使晶圆W每次旋转120°，但晶圆W每次旋转的角度可以为360°/N(N为2～180中的任一自然数且为360的约数)。
(9)在上述的实施方式中，使晶圆W向相同的方向旋转，但也可以使晶圆W在正转之后反转。
【实施例】
为了确认在使用本实施方式所涉及的灰化单元U2对保护膜进行灰化处理的情况下通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性得到提高，进行了实施例1～3和比较例的试验。
(实施例1)
准备在表面Wa形成有保护膜的圆板状的晶圆W，在灰化单元U2中对晶圆W进行了灰化处理。在进行灰化处理时，如图21所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图21的(a)所示，重复进行使晶圆W在10秒期间旋转40°之后暂时停止3秒的处理，直到晶圆W旋转一周为止。另一方面，如图21的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。因此，向晶圆W照射来自光源42的处理光，累计照射90秒。此外，在进行灰化处理时，控制热板33使得全部的加热区域33a、33b的温度大致相同。
(实施例2)
准备在表面Wa形成有保护膜的圆板状的晶圆W，在灰化单元U2中对晶圆W进行了灰化处理。在进行灰化处理时，如图22所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图22的(a)所示，重复进行使晶圆W在10秒期间旋转120°之后暂时停止3秒的处理，直到晶圆W旋转三周为止。另一方面，如图22的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。因此，向晶圆W照射来自光源42的处理光，累计照射90秒。此外，在进行灰化处理时，控制热板33使得全部的加热区域33a、33b的温度大致相同。
(实施例3)
准备在表面Wa形成有保护膜的圆板状的晶圆W，在灰化单元U2中对晶圆W进行了灰化处理。在进行灰化处理时，如图23所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图23的(a)所示，重复进行使晶圆W在10秒期间旋转一周之后暂时停止3秒的处理，直到晶圆W旋转九周为止。另一方面，如图23的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。因此，向晶圆W照射来自光源42的处理光，累计照射90秒。此外，在进行灰化处理时，控制热板33使得全部的加热区域33a、33b的温度大致相同。
(比较例)
准备在表面Wa形成有保护膜的圆板状的晶圆W，在灰化单元U2中对晶圆W进行了灰化处理。在进行灰化处理时，如图24所示那样控制晶圆W的旋转以及光源42的点亮和熄灭。具体地说，如图21的(a)所示，使晶圆W在90秒期间旋转一周。另一方面，如图24的(b)所示，与这样的晶圆W的间歇性的动作相应地使光源42重复进行点亮和熄灭。因此，向晶圆W照射来自光源42的处理光，累计照射90秒。此外，在进行灰化处理时，控制热板33使得全部的加热区域33a、33b的温度大致相同。
(结果)
为了调查通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性，针对实施例1～3和比较例求出Range(％)。在此，Range(％)是将去除速率的最大值与最小值之差除以去除速率而得到的值。实施例1的Range(％)为7.1。实施例2的Range(％)为6.3。实施例3的Range(％)为5.1。比较例的Range(％)为8.1。因此，相比于比较例，实施例1～3的Range(％)小。因而，能够确认出：根据实施例1～3，通过灰化得到的覆膜去除量的面内均匀性相对于比较例提高了。
另一方面，针对实施例1～3及比较例测定覆膜去除量的面内分布。在图25的(a)中示出实施例1中的覆膜去除量的面内分布。在图25的(b)中示出实施例2的覆膜去除量的面内分布。在图26的(a)中示出实施例3的覆膜去除量的面内分布。在图25的(b)中示出比较例的覆膜去除量的面内分布。此外，在图22和图26中，示出了浓度越淡的区域则覆膜去除量越小，浓度越浓的区域则覆膜去除量越大。基于图25和图26确认晶圆W的周缘部的周向上的覆膜去除量的均匀性的结果是，实施例3最高，实施例2第二高，实施例1第三高，比较例最低。因而，确认出：根据实施例1～3，晶圆W的周缘部的周向上的覆膜去除量的均匀性相对于比较例也提高了。

Claims (17)

1.一种灰化装置，具备：
光照射部，其构成为对表面形成有有机覆膜的基板照射用于使所述有机覆膜灰化的处理光；
姿势变更部，其构成为驱动基板和光照射部中的至少一方来变更所述基板相对于所述光照射部的姿势；以及
控制部，
其中，所述光照射部包括以相对于所述基板的表面大致平行的方式延伸且隔开规定间隔地沿一个方向排列的多个直管形的光源，
所述控制部执行第一处理以及在所述第一处理之后执行第二处理，
在所述第一处理中，在所述基板位于所述光照射部的下方的状态下，所述控制部控制所述姿势变更部和所述光照射部，来使所述基板相对于所述光照射部的姿势从第一姿势变化为第二姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光，
在所述第二处理中，在所述基板位于所述光照射部的下方的状态下，所述控制部控制所述姿势变更部和所述光照射部，在使所述处理光熄灭之后，在所述基板的姿势为与所述第一姿势不同的第三姿势的状态下使所述处理光点亮，并使所述基板相对于所述光照射部的姿势从所述第三姿势变化为第四姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光。
2.一种灰化装置，具备：
光照射部，其构成为对表面形成有有机覆膜的基板照射用于使所述有机覆膜灰化的处理光；
姿势变更部，其构成为驱动基板和光照射部中的至少一方来变更所述基板相对于所述光照射部的姿势；以及
控制部，
其中，所述光照射部包括以相对于所述基板的表面大致平行的方式延伸且隔开规定间隔地沿一个方向排列的多个直管形的光源，
所述控制部执行作为初始处理的第一处理以及在所述第一处理之后执行作为后续处理的第二处理，
在所述第一处理中，在所述基板位于所述光照射部的下方的状态下，所述控制部控制所述姿势变更部和所述光照射部，来使所述基板相对于所述光照射部以第一速度进行移动，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光，在所述基板以第一速度移动了规定的量之后，停止所述第一速度的移动并使所述处理光熄灭，
在所述第二处理中，在所述基板位于所述光照射部的下方的状态下，所述控制部控制所述姿势变更部和所述光照射部，来使所述基板相对于所述光照射部以比所述第一速度低的第二速度进行移动，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光。
3.根据权利要求2所述的灰化装置，其特征在于，
在所述第二处理中执行以下处理：
使所述基板相对于所述光照射部的姿势以所述第二速度从第一姿势变化为第二姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光；以及
使所述基板相对于所述光照射部的姿势以所述第二速度从与所述第一姿势不同的第三姿势变化为第四姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的灰化装置，其特征在于，
所述姿势变更部构成为使所述基板旋转。
5.根据权利要求4所述的灰化装置，其特征在于，
将所述第一处理中的所述基板的转速设定为1rpm～100rpm。
6.根据权利要求1～3中的任一项所述的灰化装置，其特征在于，
还具备距离变更部，该距离变更部构成为变更所述基板与所述光照射部之间的间隙，
所述控制部控制所述距离变更部，来将所述第二处理中的所述间隙设定得比所述第一处理中的所述间隙大。
7.根据权利要求1～3中的任一项所述的灰化装置，其特征在于，
所述控制部还执行第三处理，在所述第三处理中，所述控制部控制所述光照射部，在从来自所述光照射部的所述处理光熄灭后起经过了规定的时间的情况下，将所述光照射部以不向所述基板的表面照射所述处理光的方式点亮，之后向所述基板的表面照射所述处理光。
8.根据权利要求1～3中的任一项所述的灰化装置，其特征在于，
所述控制部还执行第三处理，在所述第三处理中，所述控制部控制所述光照射部，在直接接受从所述光照射部所具有的光源发出的光的构件的温度为规定值以下的情况下，将所述光照射部以不向所述基板的表面照射所述处理光的方式点亮，之后向所述基板的表面照射所述处理光。
9.一种灰化方法，包括：
第一工序，在表面形成有有机覆膜的基板位于包括以相对于所述基板的表面大致平行的方式延伸且隔开规定间隔地沿一个方向排列的多个直管形的光源的光照射部的下方的状态下，使所述基板相对于所述光照射部的姿势从第一姿势变化为第二姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射用于使所述有机覆膜灰化的处理光；以及
继所述第一工序之后的第二工序，在所述基板位于所述光照射部的下方的状态下，在使所述处理光熄灭之后，在所述基板的姿势为与所述第一姿势不同的第三姿势的状态下使所述处理光点亮，并使所述基板相对于所述光照射部的姿势从所述第三姿势变化为第四姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光。
10.一种灰化方法，包括：
作为初始工序的第一工序，在表面形成有有机覆膜的基板位于包括以相对于所述基板的表面大致平行的方式延伸且隔开规定间隔地沿一个方向排列的多个直管形的光源的光照射部的下方的状态下，使所述基板相对于所述光照射部以第一速度进行移动，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射用于使所述有机覆膜灰化的处理光，在所述基板以第一速度移动了规定的量之后，停止所述第一速度的移动并使所述处理光熄灭；以及
所述第一工序之后的作为后续工序的第二工序，在所述基板位于所述光照射部的下方的状态下，使所述基板相对于所述光照射部以比所述第一速度低的第二速度进行移动，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光。
11.根据权利要求10所述的灰化方法，其特征在于，
所述第二工序包括：
使所述基板相对于所述光照射部的姿势以所述第二速度从第一姿势变化为第二姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光；以及
使所述基板相对于所述光照射部的姿势以所述第二速度从与所述第一姿势不同的第三姿势变化为第四姿势，并且使所述光照射部向所述基板的表面照射所述处理光。
12.根据权利要求9～11中的任一项所述的灰化方法，其特征在于，
使所述基板相对于所述光照射部旋转。
13.根据权利要求12所述的灰化方法，其特征在于，
将所述第一工序中的所述基板的转速设定为1rpm～100rpm。
14.根据权利要求9～11中的任一项所述的灰化方法，其特征在于，
将所述第二工序中的所述基板与所述光照射部之间的间隙设定为同所述第一工序中的所述基板与所述光照射部之间的间隙的大小不同。
15.根据权利要求9～11中的任一项所述的灰化方法，其特征在于，
还包括第三工序，在所述第三工序中，在从来自所述光照射部的所述处理光熄灭后起经过了规定的时间的情况下、或者来自所述光照射部的所述处理光熄灭后所述光照射部的温度变为规定大小以下的情况下，将所述光照射部以不向所述基板的表面照射所述处理光的方式点亮，之后向所述基板的表面照射所述处理光。
16.根据权利要求15所述的灰化方法，其特征在于，
所述光照射部的温度为直接接受从所述光照射部所具有的光源发出的光的构件的温度。
17.一种计算机可读记录介质，记录有用于使灰化装置执行根据权利要求9～16中的任一项所述的灰化方法的程序。
CN201910085503.6A 2018-01-29 2019-01-29 灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质 Active CN110098121B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-012256 2018-01-29
JP2018012256A JP7011947B2 (ja) 2018-01-29 2018-01-29 アッシング装置、アッシング方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110098121A CN110098121A (zh) 2019-08-06
CN110098121B true CN110098121B (zh) 2024-06-04

Family

ID=67392420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910085503.6A Active CN110098121B (zh) 2018-01-29 2019-01-29 灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11049739B2 (zh)
JP (1) JP7011947B2 (zh)
KR (1) KR102629527B1 (zh)
CN (1) CN110098121B (zh)
TW (1) TWI779156B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01138713A (ja) * 1987-11-26 1989-05-31 Toshiba Corp 光励起反応装置
JPH0342825A (ja) * 1989-07-11 1991-02-25 Tokyo Electron Ltd アッシング方法
JP2004289032A (ja) * 2003-03-25 2004-10-14 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 紫外光照射装置、エッチング装置、エッチング方法および半導体装置の製造方法
JP2005340668A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Purex:Kk 有機物質の除去方法および除去装置
JP2009123810A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
CN102822943A (zh) * 2010-04-02 2012-12-12 东京毅力科创株式会社 掩模图案的形成方法以及半导体装置的制造方法
JP2015015291A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システム、基板処理方法及び基板処理用記録媒体
CN104425318A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 东京毅力科创株式会社 基板处理方法和基板处理装置
TW201532141A (zh) * 2013-11-11 2015-08-16 Tokyo Electron Ltd 蝕刻後聚合物及硬遮罩移除之加強型移除用方法及硬體

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2932275B2 (ja) * 1988-09-05 1999-08-09 株式会社日立製作所 有機物除去装置
JPH0276222A (ja) * 1988-09-12 1990-03-15 Hitachi Ltd 有機物灰化除去装置
JPH09275097A (ja) * 1996-04-02 1997-10-21 Sony Corp 半導体製造装置及び半導体製造方法
JP2001358094A (ja) 2000-06-16 2001-12-26 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 処理方法および処理装置
JP5142414B2 (ja) * 2008-10-08 2013-02-13 株式会社アルバック 真空処理装置
US20100317198A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Novellus Systems, Inc. Remote plasma processing of interface surfaces
TWI517908B (zh) * 2012-11-20 2016-01-21 東京威力科創股份有限公司 旋轉基板用處理液體分配之控制系統
US9735026B2 (en) * 2012-11-27 2017-08-15 Tokyo Electron Limited Controlling cleaning of a layer on a substrate using nozzles
US9431267B2 (en) * 2012-12-03 2016-08-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor device processing tools and methods for patterning substrates
JP6428466B2 (ja) 2014-06-23 2018-11-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置、基板処理システム及び記憶媒体
US20160359080A1 (en) * 2015-06-07 2016-12-08 Solarcity Corporation System, method and apparatus for chemical vapor deposition
KR102510394B1 (ko) * 2016-01-27 2023-03-16 삼성디스플레이 주식회사 도전 패턴의 형성 방법 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
JP6833557B2 (ja) * 2016-03-04 2021-02-24 株式会社荏原製作所 めっき装置及びめっき方法
JP6611666B2 (ja) 2016-05-16 2019-11-27 東京エレクトロン株式会社 載置台システム、基板処理装置及び温度制御方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01138713A (ja) * 1987-11-26 1989-05-31 Toshiba Corp 光励起反応装置
JPH0342825A (ja) * 1989-07-11 1991-02-25 Tokyo Electron Ltd アッシング方法
JP2004289032A (ja) * 2003-03-25 2004-10-14 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 紫外光照射装置、エッチング装置、エッチング方法および半導体装置の製造方法
JP2005340668A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Purex:Kk 有機物質の除去方法および除去装置
JP2009123810A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
CN102822943A (zh) * 2010-04-02 2012-12-12 东京毅力科创株式会社 掩模图案的形成方法以及半导体装置的制造方法
JP2015015291A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システム、基板処理方法及び基板処理用記録媒体
CN104425318A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 东京毅力科创株式会社 基板处理方法和基板处理装置
TW201532141A (zh) * 2013-11-11 2015-08-16 Tokyo Electron Ltd 蝕刻後聚合物及硬遮罩移除之加強型移除用方法及硬體

Also Published As

Publication number Publication date
TW201941305A (zh) 2019-10-16
KR102629527B1 (ko) 2024-01-25
KR20190092305A (ko) 2019-08-07
JP7011947B2 (ja) 2022-02-10
TWI779156B (zh) 2022-10-01
JP2019133971A (ja) 2019-08-08
CN110098121A (zh) 2019-08-06
US11049739B2 (en) 2021-06-29
US20190237346A1 (en) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100666357B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US9741559B2 (en) Film forming method, computer storage medium, and film forming system
KR101864001B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US8840728B2 (en) Imprint system for performing a treatment on a template
US20070298972A1 (en) A dry non-plasma treatment system and method of using
KR102030068B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US11087983B2 (en) Thermal treatment apparatus, thermal treatment method, and non-transitory computer storage medium
KR20230169064A (ko) 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
US11469115B2 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method and recording medium
JP6824962B2 (ja) 基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
CN110098121B (zh) 灰化装置、灰化方法以及计算机可读记录介质
US11594424B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP7232886B2 (ja) 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体
JP7407001B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
KR20190103116A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20180133022A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant