CN110783231A - 基板处理装置、基板处理方法以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板处理装置、基板处理方法以及存储介质，在对基板的表面照射处理用的光的基板处理中能够有效地提高基板的表面内的光的照射量的均匀性。基板处理装置(1)具备：光照射部(30)，其向晶圆(W)的表面(Wa)的比处理对象区域(TA)小的照射区域(A1)内照射处理用的光；驱动部(15)，其使照射区域(A1)在沿着晶圆(W)的表面(Wa)的平面内沿彼此交叉的两个方向移动；以及控制器(100)，其控制驱动部(15)，使得照射位置按照移动图案沿两个方向移动，该移动图案是以向处理对象区域(TA)的整个区域照射光的方式设定的图案。

Description

基板处理装置、基板处理方法以及存储介质
技术区域
本公开的示例性的实施方式涉及一种基板处理装置、基板处理方法以及存储介质。
背景技术
专利文献1公开了一种半导体器件的制造工艺中的微细图案的形成方法。该方法包括：在基板的表面形成抗蚀膜；对抗蚀膜进行曝光；使抗蚀膜图案化；向抗蚀图案的表面照射光；以及将抗蚀图案作为掩模来进行基板的表面的蚀刻。所照射的光的波长为200nm以下。通过向抗蚀图案照射波长200nm以下的光，来改善抗蚀图案的表面的粗糙度(凹凸)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-127037号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种在向基板的表面照射处理用的光的基板处理中，能够有效提高基板的表面内的光的照射量的均匀性的基板处理装置。
用于解决问题的方案
本公开的一个方面所涉及的基板处理装置具备：光照射部，其向基板的表面的比处理对象区域小的照射区域内照射处理用的光；驱动部，其使照射区域在沿着基板的表面的平面内沿彼此交叉的两个方向移动；以及控制部，其控制驱动部，使得照射位置按照移动图案沿两个方向移动，所述移动图案是以向处理对象区域的整个区域照射光的方式设定的图案。
本公开的一个方面所涉及的基板处理方法包括以下工序：向基板的表面的比处理对象区域小的照射区域内照射处理用的光；以及使照射位置按照移动图案沿彼此交叉的两个方向移动，所述移动图案是以向处理对象区域的整个区域照射光的方式设定的图案。
发明的效果
根据本公开，能够提供一种在向基板的表面照射处理用的光的基板处理中能够有效地提高基板的表面内的光的照射量的均匀性的基板处理装置。
附图说明
图1是表示一个示例性的实施方式所涉及的基板处理装置的结构的示意图。
图2是图1中的驱动部的俯视图。
图3是例示光照射部的结构的示意图。
图4是沿着图2中的IV-IV线得到的截面图。
图5是表示光照射部的变形例的示意图。
图6是例示控制器的功能性结构的框图。
图7是例示控制器的硬件结构的框图。
图8是例示基板处理过程的流程图。
图9是例示开始照射前的基板处理装置的动作的示意图。
图10是例示开始照射前的基板处理装置的动作的示意图。
图11是例示照射中的扫描动作的示意图。
图12是例示照射中的扫描动作的示意图。
图13是表示扫描动作的变形例的示意图。
图14是表示扫描动作的变形例的示意图。
图15是例示照射结束后的基板处理装置的动作的示意图。
图16是表示基板处理装置的变形例的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图来更详细地说明各种示例性的实施方式。在下面的说明中，对相同要素或具有相同功能的要素使用相同符号并省略重复的说明。
[基板处理装置的结构]
参照图1～图5来说明基板处理装置1的一例。基板处理装置1向晶圆W(基板)照射处理用的光。例如，基板处理装置1构成为向形成于晶圆W的表面的抗蚀膜或抗蚀图案照射真空紫外光(VUV光：Vacuum Ultra Violet Light)来改善这些抗蚀材料的表面的粗糙度。基板处理装置1也可以向曝光后的抗蚀材料照射VUV光。
晶圆W既可以呈圆板状，也可以呈多边形等除圆形以外的其它板状。晶圆W可以具有一部分被切掉而形成的切口部。切口部例如既可以是槽口(U字形、V字形等的槽)，也可以是直线状地延伸的直线部(所谓的定向平面(日语：オリエンテーション·フラット))。晶圆W例如可以是半导体基板、玻璃基板、掩模基板、FPD(Flat Panel Display：平板显示器)基板以及其它各种基板。晶圆W的直径例如可以是200mm～450mm左右。
如图1所示，基板处理装置1具备处理室10、光源室12以及控制器100(控制部)。
处理室10包括壳体14、驱动部15、门19、气体供给部20以及真空泵22(排气部)。壳体14是例如设置在大气环境中的真空容器的一部分，构成为能够收纳由未图示的搬送机构搬送的晶圆W。壳体14呈朝上方敞开开口的有底筒状。在壳体14的壁面设置有贯通孔14a～14c。
驱动部15基于控制器100的指示进行动作，使VUV光的照射区域在沿着晶圆W的表面Wa的平面内沿彼此交叉(例如正交)的两个方向移动。驱动部15构成为使上述照射区域沿上述两个方向独立地移动。换句话说，驱动部15构成为能够独立地变更照射区域在上述两个方向上的位置。更具体地说，驱动部15构成为能够变更照射区域在两个方向中的任意一个方向上的位置而不变更照射区域在两个方向中的另一个方向上的位置。
例如，驱动部15具有保持部16、旋转驱动部17以及扫描驱动部18。保持部16对以表面Wa朝上的方式水平地配置的晶圆W的中央部分进行支承，例如通过对晶圆W进行真空吸附等来保持该晶圆W。旋转驱动部17通过使保持着晶圆W的保持部16与该晶圆W一起绕铅垂的轴线Ax1旋转，来使照射区域沿上述两个方向中的一个方向(例如图2中的第一方向D1)移动。旋转驱动部17例如是以电动马达为动力源的旋转驱动器。
扫描驱动部18通过使晶圆W沿与利用旋转驱动部17使晶圆W旋转的旋转中心(上述轴线Ax1)正交的方向移动，来使照射区域沿与上述第一方向交叉(例如正交)的方向(例如图2中的第二方向D2)移动。例如，扫描驱动部18具有对旋转驱动部17进行保持的臂18a以及使臂18a绕与轴线Ax1平行的轴线Ax2揺动的摆动驱动部18b。摆动驱动部18b例如是以电动马达为动力源的旋转驱动器。
门19配置于壳体14的侧壁的外表面。门19构成为基于控制器100的指示进行动作来使壳体14的贯通孔14a封闭和敞开。在利用门19使贯通孔14a敞开的情况下，能够将晶圆W相对于壳体14搬入和搬出。即，贯通孔14a也作为晶圆W的出入口发挥功能。
气体供给部20构成为经由贯通孔14b向壳体14内供给非活性气体(例如氩气、氮气等)。气体供给部20具有气体源20a、阀20b以及配管20c。气体源20a贮存有非活性气体，作为非活性气体的供给源发挥功能。阀20b基于来自控制器100的动作信号进行动作，来使配管20c打开和关闭。在配管20c上，从上游侧起依序连接有气体源20a、阀20b以及贯通孔14b。
真空泵22构成为从壳体14内排出气体来将壳体14内设为真空状态。
光源室12包括壳体24、分隔壁26、遮光器构件28、遮光器驱动部29、气体供给部27以及光照射部30。
壳体24例如是设置在大气环境中的真空容器的一部分。壳体24呈朝下方敞开开口的有底筒状。壳体24配置为壳体24的开放端与壳体14的开放端相对。在壳体24的壁面设置有贯通孔24a。
分隔壁26配置于壳体14、24之间，构成为将壳体14内的空间与壳体24内的空间分隔。换句话说，分隔壁26作为壳体14的顶壁发挥功能并且作为壳体24的底壁发挥功能。即，壳体24配置为在与晶圆W的表面垂直的方向(下面称为垂直方向)上与壳体14相邻。被分隔壁26分隔后的壳体24内的空间V为垂直方向上的高度比水平方向上的尺寸小的扁平空间。
在分隔壁26设置有贯通孔26a、26b。贯通孔26a配置为在垂直方向上与遮光器构件28重合。贯通孔26a被能够使VUV光透过的窗构件26c封闭。窗构件26c例如也可以是玻璃(例如氟化镁玻璃)。贯通孔26b位于与贯通孔24a分离的位置。贯通孔26b没有被窗构件26c等封闭，构成能够流通气体的流路。
遮光器构件28配置在空间V内，用于遮挡从空间V向窗构件26c的光(由后述的光照射部30射出的光)。遮光器驱动部29构成为基于控制器100的指示进行动作，来使遮光器构件28在遮挡从空间V向窗构件26c的光的遮光位置与不遮挡从空间V向窗构件26c的光的非遮光位置之间移动。例如，遮光器驱动部29是以电动马达为动力源的驱动器。
气体供给部27构成为经由贯通孔24a向壳体24内供给非活性气体(例如氮气等)。气体供给部27具有气体源27a、阀27b以及配管27c。气体源27a贮存有非活性气体，作为非活性气体的供给源发挥功能。阀27b基于来自控制器100的动作信号进行动作，来使配管27c打开和关闭。在配管27c上，从上游侧起依序连接有气体源27a、阀27b以及贯通孔24a。
光照射部30向晶圆W(被保持部16保持的晶圆W)的表面Wa的比处理对象区域TA小的照射区域A1内照射VUV光。处理对象区域TA既可以是表面Wa的整个区域，也可以是表面Wa的一部分(例如除周缘部以外的区域)。照射区域A1的直径例如为10mm～70mm，也可以为20mm～60mm，还可以为30mm～50mm。例如，光照射部30在空间V中设置于窗构件26c的上方，使VUV光通过窗构件26c后照射到照射区域A1内。
如图3和图4所示，光照射部30也可以包括多个光源31。多个光源31分别向照射区域A1内的同一聚光区域A2照射光。聚光区域A2占照射区域A1的大半。聚光区域A2相对于照射区域A1的面积比例如为70～100％，也可以为80～100％，还可以为90～100％。
各个光源31例如包括发光部32和透镜33。发光部32发出照射用的光。发光部32例如可以为氘灯，构成为照射波长为200nm以下的VUV光。更具体地说，各发光部32可以构成为照射例如115nm～400nm的波长的光即形成115nm～400nm的连续光谱的光。该范围的连续光谱即包括波长为10nm～200nm的光(即VUV光)，并且包括波长比VUV光的波长长的近紫外光(近紫外线)。连续光谱的峰值波长例如可以为160nm以下，也可以为150nm以上。透镜33使由发光部32发出的光聚光到上述聚光区域A2。例如，透镜33实际上使由发光部32发出的光平行化。另外，也可以追加透镜33或其它透镜来使上述照射区域A1和上述聚光区域A2进一步缩小。通过进行这样的聚光，与不进行聚光的情况(不限制光路地照射自然扩散的光的情况)相比容易获得照度分布更均匀的照射区域。光照射部30还可以具有用于使从光源31射出的光在聚光区域A2聚光的反射镜。
多个光源31以包围在聚光区域A2的中心C1与表面Wa正交的轴线CL1的方式配置，并且多个光源31均朝向中心C1倾斜。具体地说，各个光源31以朝向中心C1侧的方式倾斜。例如，以其出射光的中心光线朝向铅垂下方的姿势为基准，光源31的倾斜角度既可以为15°～45°，也可以为20°～40°，还可以为25°～35°。像这样，根据利用朝向中心C1侧倾斜的多个光源31包围轴线CL1的配置，使因各个光源31的倾斜而产生的聚光区域A2内的亮度斑减弱。例如，关于从图3的左侧的光源31到达聚光区域A2的光的强度，因光路长度的差异，随着去向右侧而降低。相反，关于从图3的右侧的光源31到达聚光区域A2的光的强度，随着去向左侧而降低。因此，来自上述左侧的光源31的光与来自上述右侧的光源31的光重叠，由此使聚光区域A2内的亮度斑减弱。
光源31的数量例如为4～7个。图3和图4例示了光源31的数量为6个的情况。如图5所示，也可以是，光照射部30除了包括包围轴线CL1的多个光源31之外，还包括在光源31上朝向铅垂下方的光源31。
从光照射部30照射的光的光谱的波长范围比较宽，因此晶圆W的表面Wa的抗蚀材料接受各种光的能量。其结果是，在该抗蚀材料的表面发生各种反应。具体地说，构成抗蚀材料的分子中的各个位置处的化学键合被断开而生成各种化合物，因此在照射光前存在于抗蚀材料的分子所具有的取向性被消除，从而抗蚀材料的表面自由能量降低，内部应力降低。由此，抗蚀材料的表面的流动性提高。因而，能够提高对晶圆W的表面的粗糙的改善效果。
另外，关于向抗蚀材料照射的光，其波长越大则越容易到达抗蚀材料的深层。关于这一点，从光照射部30照射的光的光谱的峰值波长如上述那样包含在VUV光的带域(10nm～200nm)中。因此，从光照射部30照射的光中的具有比较长的波长的光的强度小。因而，从光照射部30照射的光难以到达抗蚀材料的深层。其结果是，在抗蚀材料的深层能够抑制上述的分子键合的断开。即，能够将通过照射光而发生反应的区域限定在抗蚀材料的表面侧。
控制器100控制驱动部15，以使照射区域A1按照移动图案沿两个方向移动，该移动图案是以向处理对象区域TA的整个区域照射VUV光的方式设定的图案。如图6所例示的那样，控制器100具有照射控制部111、气体供给控制部112、排气控制部113、扫描控制部114以及出入控制部115来作为功能性结构(下面称为“功能模块”。)。这些功能模块只是为了便利而将控制器100的功能划分为多个模块，未必意味着构成控制器100的硬件一定被分为这样的模块。
照射控制部111控制光照射部30和遮光器驱动部29，以在期望的定时(下面称为“照射定时”。)向照射区域A1照射VUV光。例如，照射控制部111控制光照射部30，以使所有的光源31在上述照射定时之前点亮，并且照射控制部111控制遮光器驱动部29，以使遮光器构件28在照射定时开始时移动到非遮光位置。另外，照射控制部111控制遮光器驱动部29，以使遮光器构件28在上述照射定时结束时移动到遮光位置，并且照射控制部111控制光照射部30，以使所有的光源31在上述照射定时结束后熄灭。
气体供给控制部112控制阀20b，以使从贯通孔14b向处理室10内(壳体14内)供给非活性气体。另外，气体供给控制部112控制阀27b，以使从贯通孔24a向光源室12内(壳体24内)供给非活性气体。排气控制部113控制真空泵22，以使处理室10内(壳体14内)的气体通过贯通孔14c后排出到外部。
出入控制部115控制门19，以使贯通孔14a响应于晶圆W向壳体14内的搬入以及晶圆W从壳体14内的搬出进行开闭，出入控制部115控制驱动部15，以在保持部16对晶圆W的保持与释放之间进行切换。
扫描控制部114控制驱动部15，以使照射区域A1按照移动图案沿两个方向移动，该移动图案是以向处理对象区域TA的整个区域照射VUV光的方式设定的图案。也可以是，扫描控制部114控制驱动部15，以使照射区域A1按照移动图案移动，该移动图案是以处理对象区域TA内的各部分的照射量的偏差(例如标准差的3倍)小于平均照射量的5％的方式设定的图案。
例如，也可以是，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以使照射区域A1在上述第二方向上的各位置处的停留时间随着接近晶圆W的旋转中心(上述轴线Ax1)而变短。
也可以是，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以使照射区域A1在中心位置彼此不同的多个往复移动范围内进行往复移动，并使照射区域A1的往复移动的速度随着往复移动范围的中心位置接近轴线Ax1而变高。也可以是，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以使照射区域A1的往复次数随着往复移动范围的中心位置接近轴线Ax1而变多。也可以是，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以使多个往复移动范围的各个往复移动范围与至少一个其它的往复移动范围重叠。也可以是，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以使照射区域A1的往复行程随着往复移动范围的中心位置接近轴线Ax1而变大。
控制器100由一个或多个控制用计算机构成。例如，控制器100具有如图7所示的电路120。电路120具有一个或多个处理器121、存储器122、存储装置123以及输入输出端口124。存储装置123例如具有硬盘等可由计算机等读取的存储介质。存储介质存储用于使基板处理装置1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、光盘等可取出的介质。存储器122暂时性地存储由从存储装置123的存储介质加载的程序和处理器121的运算结果。处理器121与存储器122相协作地执行上述程序，由此构成上述的各功能模块。输入输出端口124按照来自处理器121的指令，在光照射部30、遮光器驱动部29、阀20b、27b、真空泵22、保持部16、旋转驱动部17、扫描驱动部18以及门19之间进行电信号的输入输出。
此外，控制器100的硬件结构并不一定限定于利用程序来构成各功能模块。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专用的逻辑电路集成所得到的ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)构成。
[基板处理方法]
接下来，作为基板处理方法的一例，说明由基板处理装置1执行的基板处理过程。该过程包括向照射区域A1内照射VUV光以及使照射区域A1按照移动图案沿彼此交叉的两个方向移动，该移动图案是以向处理对象区域TA的整个区域照射光的方式设定的图案。
图8是例示该基板处理过程的流程图。在即将开始图8的基板处理过程的之前，处理室10内不存在晶圆W，门19使开贯通孔14a敞开(处理室10向大气敞开)，遮光器构件28处于关闭位置，气体供给部20、27以及真空泵22的动作是停止的。
首先，控制器100执行步骤S11、S12。在步骤S11中，气体供给控制部112控制气体供给部27，以使阀27b打开来开始向光源室12内(壳体24内)供给非活性气体(参照图9的(a))。由此，光源室12内被非活性气体填充。光源室12内的非活性气体流入空间V之后，通过贯通孔26b后流入处理室10。在步骤S12中，照射控制部111控制光照射部30，以使点亮光源31来开始射出VUV光。此时，遮光器构件28处于遮光位置，因此VUV光停留在光源室12内。由于光源室12内被非活性气体填充，因此VUV光几乎不与氧发生反应。
接着，控制器100执行步骤S13、S14。在步骤S13中，出入控制部115控制驱动部15，以使保持部16保持被搬入至处理室10内的晶圆W。此外，在此后的工程中，对处理室10内进行抽真空。保持部16以比抽真空后的处理室10内的气压低的气压对晶圆W进行吸附，以在处理室10内被抽真空后也维持着晶圆W的保持状态。例如，抽真空后的处理室10内的气压与保持部16对晶圆W进行吸附的气压之差被设定为5kPa左右。在步骤S14中，出入控制部115控制门19，以使贯通孔14a封闭(参照图9的(b))。
接着，控制器100执行步骤S15、S16、S17。在步骤S15中，排气控制部113控制真空泵22，以通过排气来开始对处理室10内进行减压(参照图9的(b))。在步骤S16中，气体供给控制部112控制气体供给部27，以使阀27b关闭来停止向光源室12内供给非活性气体。在步骤S17中，气体供给控制部112控制气体供给部20，以使阀20b打开来开始向处理室10内(壳体14内)供给非活性气体(参照图10的(a))。由此，处理室10内的压力升高到设定压力，并且进行调节以使处理室10内的氧浓度成为极低的浓度。此时的氧浓度例如可以为50ppm以下，也可以为20ppm以下。
接着，控制器100执行步骤S18。在步骤S18中，照射控制部111控制遮光器驱动部29，以使遮光器构件28移动到非遮光位置。由此，从光照射部30射出的VUV光通过窗构件26c后照射到晶圆W的表面Wa(参照图10的(b))。
接着，控制器100执行步骤S19。在步骤S19中，扫描控制部114控制驱动部15，以使照射区域A1按照移动图案沿两个方向移动，该移动图案是以向处理对象区域TA的整个区域照射VUV光的方式设定的图案。该移动图案包括利用旋转驱动部17对晶圆W进行旋转驱动的旋转驱动图案和利用扫描驱动部18使晶圆W移动的移动图案。扫描控制部114控制旋转驱动部17，以使晶圆W按照该旋转驱动图案旋转。另外，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以使晶圆W按照该移动图案移动。以处理对象区域TA内的各部分的照射量的偏差(例如标准偏差的3倍)小于平均照射量的5％的方式设定该旋转驱动图案和该移动图案。
例如，以照射区域A1在上述第二方向上的各位置处的停留时间随着接近晶圆W的旋转中心(上述轴线Ax1)而变短的方式设定利用扫描驱动部18使晶圆W移动的移动图案。下面，将该条件称为“停留时间条件”。
如图11所例示的那样，以使照射区域A1在中心位置彼此不同的多个往复移动范围R1、R2、R3、R4内进行往复移动的方式设定利用扫描驱动部18使晶圆W移动的移动图案。以使照射区域A1的往复移动的速度随着往复移动范围R1、R2、R3、R4的中心位置接近轴线Ax1而变高的方式设定该晶圆W的移动图案。
也可以是，以使多个往复移动范围R1、R2、R3、R4的各个往复移动范围与至少一个其它的往复移动范围重叠的方式设定该晶圆W的移动图案。也可以是，以使照射区域A1的往复行程随着往复移动范围R1、R2、R3、R4的中心位置接近轴线Ax1而变大的方式设定该晶圆W的移动图案。作为一例，往复移动范围R1、R2、R3、R4的一端均位于处理对象区域TA之外。往复移动范围R2的另一端位于比往复移动范围R1的另一端更靠轴线Ax1的位置。因此，往复移动范围R2的中心位置位于比往复移动范围R1的中心位置更靠轴线Ax1的位置。同样地，往复移动范围R3的另一端位于比往复移动范围R2的另一端更靠轴线Ax1的位置。因此，往复移动范围R3的中心位置位于比往复移动范围R2的中心位置更靠轴线Ax1的位置。同样地，往复移动范围R4的另一端位于比往复移动范围R3的另一端更靠轴线Ax1的位置。因此，往复移动范围R4的中心位置位于比往复移动范围R3的中心位置更靠轴线Ax1的位置。另外，往复移动范围R1在其整个区域内与往复移动范围R2、R3、R4重叠，往复移动范围R2在其整个区域内与往复移动范围R3、R4重叠，往复移动范围R3在其整个区域内与往复移动范围R4重叠。往复移动范围R1、R2、R3、R4分别被设定在晶圆W的半径的2％～120％的范围内。例如在晶圆W的半径为150mm的情况下，往复移动范围R1、R2、R3、R4分别被设定在4mm～180mm的范围内。作为一例，R1约为5mm，R4约为170mm。
也可以是，以使照射区域A1的往复次数随着往复移动范围R1、R2、R3、R4的中心位置接近轴线Ax1而变多的方式设定该晶圆W的移动图案。但是，即使往复次数随着中心位置接近轴线Ax1而变多，也需要满足上述停留时间条件。例如，如果是图11的移动图案，则即使增加了在往复移动范围R4内的往复次数，也由于轴线Ax1的近位和远位这两方的停留时间增加而满足上述停留时间条件。
也可以是，以使照射区域A1在照射区域A1的移动方向上的折返处的停止期间等于晶圆W旋转一周的时间的方式设定该晶圆W的移动图案。在照射区域A1的移动方向上的折返处，会产生照射区域A1的移动速度为零的期间(下面将其称为“停止期间”。)。在停止期间中，VUV光集中照射在照射区域A1的停留部位。下面将该部分称为“照射集中部位”。当停止期间短时，如图12的(a)所示，照射集中部位CA1为点状。与此相对地，如果将照射区域A1的停止期间设定为等于晶圆W旋转一周的时间，则如图12的(b)所示，照射集中部位CA1变为圆环状。因此能够抑制因产生照射集中部位CA1而引起的晶圆W的周向上的照射斑。能够通过设定往复移动范围R1、R2、R3、R4各范围内的往复移动的速度和各范围内的往复次数等，来减少晶圆W的径向上的照射斑。
也可以是，以使晶圆W以固定速度旋转的方式设定利用旋转驱动部17对晶圆W进行旋转驱动图案的旋转驱动图案，也可以是，以使晶圆W的转动速度在中途发生变化的方式设定利用旋转驱动部17对晶圆W进行旋转驱动图案的旋转驱动图案。该旋转驱动图案中的晶圆W的转动速度是根据照射区域A1在上述第二方向上的移动速度来设定的。例如，可以将晶圆W的转动速度设定为使照射区域A1通过上述第二方向上的各位置之前的晶圆W的旋转次数为两周以上。也可以将该转动速度设定为使照射区域A1通过第二方向上的各位置之前的晶圆W的旋转次数为三周以上。还可以将该转动速度设定为使照射区域A1通过第二方向上的各位置之前的晶圆W的旋转次数为四周以上。例如，照射区域A1在第二方向上的移动速度被设定在2mm/秒～50mm/秒的范围内。作为一例，照射区域A1在第二方向上的移动速度被设定为随着接近轴线Ax1而变大，在最靠晶圆W的中心的范围内为44mm/秒，在最靠晶圆W的外周的范围内为5mm秒。像这样，在照射区域A1在第二方向上的移动速度的最大值为44mm/秒的情况下，晶圆W的转动速度既可以为150rpm～500rpm，也可以为200rpm～400rpm，还可以为250rpm～350rpm。
此外，图11中例示的移动图案只是一例。只要满足上述停留时间条件就能够适当地变更往复移动范围R1、R2、R3、R4(参照图13)。另外，扫描控制部114也可以控制扫描驱动部18，以使晶圆W不进行在使中心位置移动的同时进行的往复移动，而是持续向一个方向移动，并使照射区域A1的移动速度随着照射区域A1接近轴线Ax1而变高。在该情况下，可以如图14所示那样将照射区域A1的移动路径分割为多个移动区间P1、P2、P3、P4、P11、P12、P13，根据照射区域A1位于哪个区间来使晶圆W的移动速度阶段性地变化。另外，也可以根据照射区域A1的位置来使晶圆W的移动速度连贯地变化。
接着，控制器100执行步骤S20。在步骤S20中，照射控制部111控制遮光器驱动部29，以使遮光器构件28移动到遮光位置(参照图15的(a))。由此，来自光照射部30的VUV光被遮光器构件28遮挡，不再照射到处理室10内。
接着，控制器100执行步骤S21、S22。在步骤S21中，控制气体供给部27，以使阀27b打开来再次开始向光源室12内(壳体24内)供给非活性气体(参照图15的(a))。在步骤S22中，排气控制部113控制真空泵22，停止通过排气对处理室10内进行减压。此时，向处理室10内和光源室12内继续供给非活性气体，因此处理室10内的压力上升。
当处理室10内的压力变得与大气压同等时，控制器100执行步骤S23。在步骤S23中，气体供给控制部112控制气体供给部20，以使阀20b关闭来停止向处理室10内供给非活性气体。
接着，控制器100执行步骤S24、S25。在步骤S24中，出入控制部115控制门19，以使贯通孔14a敞开(参照图15的(b))。由此，处理室10向大气敞开。在步骤S24中，出入控制部115控制驱动部15，以在搬出晶圆W之前解除保持部16对晶圆W的保持来释放晶圆W。之后，在光源31点亮的状态下，省略图8的步骤S12地重复上述的处理。通过以上方式来对多个晶圆W连续地进行处理。
[作用]
如以上所说明的那样，基板处理装置1具备：光照射部30，其向晶圆W的表面Wa的比处理对象区域TA小的照射区域A1内照射处理用的光；驱动部15，其使照射区域A1在沿着晶圆W的表面Wa的平面内沿彼此交叉的两个方向移动；以及控制器100，其控制驱动部15，使得照射位置按照移动图案沿两个方向移动，该移动图案是以向处理对象区域TA的整个区域照射光的方式设定的图案。
根据该基板处理装置1，通过使照射区域A1沿彼此交叉的两个方向移动，来向处理对象区域TA的整个区域照射处理用的光。因此，能够通过调节移动图案，来自由调节晶圆W的表面Wa的各部分中的照射光量。因而，能够有效地提高晶圆W的表面Wa内的光的照射量的均匀性。
也可以是，驱动部15具有：旋转驱动部17，其通过使晶圆W旋转来使照射区域A1沿第一方向移动；以及扫描驱动部18，其通过使晶圆W沿与旋转驱动部17使晶圆W旋转的旋转中心(轴线Ax1)正交的方向移动，来使照射区域A1沿与第一方向D1交叉的第二方向D2移动。在该情况下，由于实现向两个方向中的一个方向移动的移动机构为旋转机构，因此能够有效地实现驱动部15的小型化。
也可以是，控制器100控制扫描驱动部18，以使照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间随着接近轴线Ax1而变短。随着晶圆W旋转一周，通过照射区域A1的部分(下面称为“照射带”。)的长度随着照射区域A1接近轴线Ax1而变短。因此，在照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间均匀的情况下，晶圆W的表面Wa的每单位面积的光的照射量随着照射区域A1接近轴线Ax1而变大。与此相对地，在上述的情况下，控制扫描驱动部18，以使照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间随着接近轴线Ax1而变短。因此，能够抑制随着照射区域A1接近轴线Ax1而每单位面积的光的照射量变大。因而，能够进一步提高光的照射量的均匀性。
也可以是，控制器100控制扫描驱动部18，以使照射区域A1在中心位置彼此不同的多个往复移动范围R1、R2、R3、R4内进行往复移动，并使照射区域A1的往复移动的速度随着往复移动范围R1、R2、R3、R4的中心位置接近轴线Ax1而变高。在该情况下，通过使往复移动的速度根据每个往复移动范围R1、R2、R3、R4发生变化，能够容易地调节照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间。
也可以是，控制器100控制扫描驱动部18，以使照射区域A1的往复次数随着往复移动范围R1、R2、R3、R4的中心位置接近轴线Ax1而变多。在该情况下，能够更细致地调节照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间。
也可以是，控制器100控制扫描驱动部18，以使多个往复移动范围R1、R2、R3、R4的各个往复移动范围与至少一个其它的往复移动范围R1、R2、R3、R4重叠。在该情况下，通过利用往复移动范围R1、R2、R3、R4之间的重叠，能够更细致地调节照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间。
也可以是，控制器100控制扫描驱动部18，以使照射区域A1的往复行程随着往复移动范围R1、R2、R3、R4的中心位置接近轴线Ax1而变大。在该情况下，能够更细致地调节照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间。
也可以是，控制器100控制扫描驱动部18，以使照射区域A1的移动速度随着照射区域A1接近轴线Ax1而变高。在该情况下，能够容易地调节照射区域A1在第二方向D2上的各位置处的停留时间。
也可以是，控制器100控制驱动部15，以在处理对象区域TA之外进行照射区域A1在移动方向上的折返。在该情况下，能够抑制由于随着照射区域A1在移动方向上的折返而发生的照射区域A1的移动的减速所引起的照射光量的斑。
也可以是，光照射部30包括多个光源31，所述多个光源31向占照射区域A1内的大半的同一聚光区域A2照射光。在该情况下，照射区域A1内的照射光量变大，因此能够提高生产能力。
也可以是，多个光源31以包围在聚光区域A2的中心与晶圆W的表面Wa正交的轴线的方式配置，并且多个光源31均朝向聚光区域A2的中心倾斜。在该情况下，能够提高聚光区域A2内的照射光量的均匀性。
以上说明了实施方式，但是本公开不一定限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。驱动部15只要使照射区域A1在沿着表面Wa的平面内沿彼此交叉的两个方向移动即可，能够任意地变更。例如，扫描驱动部18也可以构成为利用线性驱动器来使晶圆W直线状地移动。扫描驱动部18还可以构成为使晶圆W沿彼此交叉的两个方向相独立地移动。作为这种结构的具体例，能够列举如图16所示的那样具备标量型(日语：スカラー型)的多关节臂的结构。在该情况下，利用扫描驱动部18来使晶圆W移动，由此能够向处理对象区域TA的整个区域照射VUV光。因此能够省略旋转驱动部17。也可以是，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以使照射区域A1一边如图16中的箭头那样进行往复移动，一边沿与往复方向交叉的方向移动。另外，也可以是，扫描控制部114控制扫描驱动部18，以在处理对象区域TA之外进行照射区域A1在移动方向上的折返。也可以是，驱动部15使光照射部30移动来使照射区域A1移动，以取代使晶圆W移动。

Claims (13)

1.一种基板处理装置，具备：
光照射部，其向基板的表面的比处理对象区域小的照射区域内照射处理用的光；
驱动部，其使所述照射区域在沿着所述基板的表面的平面内沿彼此交叉的两个方向移动；以及
控制部，其控制所述驱动部，使得照射位置按照移动图案沿两个方向移动，所述移动图案是以向所述处理对象区域的整个区域照射所述光的方式设定的图案。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述驱动部具有：旋转驱动部，其通过使所述基板旋转来使所述照射区域沿第一方向移动；以及扫描驱动部，其通过使所述基板沿与所述旋转驱动部使所述基板旋转的旋转中心正交的方向移动，来使所述照射区域沿与所述第一方向交叉的第二方向移动。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述扫描驱动部，以使所述照射区域在所述第二方向上的各位置处的停留时间随着接近所述旋转中心而变短。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述扫描驱动部，以使所述照射区域在中心位置彼此不同的多个往复移动范围内进行往复移动，并使所述照射区域的往复移动的速度随着所述往复移动范围的中心位置接近所述旋转中心而变高。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述扫描驱动部，以使所述照射区域的往复次数随着所述往复移动范围的中心位置接近所述旋转中心而变多。
6.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述扫描驱动部，以使所述多个往复移动范围的各个往复移动范围与至少一个其它的往复移动范围重叠。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述扫描驱动部，以使所述照射区域的往复行程随着所述往复移动范围的中心位置接近所述旋转中心而变大。
8.根据权利要求2至7中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述扫描驱动部，以使所述照射区域的移动速度随着所述照射区域接近所述旋转中心而变高。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部控制所述驱动部，以在所述处理对象区域之外进行所述照射区域在移动方向上的折返。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述光照射部包括多个光源，所述多个光源向占所述照射区域内的大半的同一聚光区域照射光。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，
所述多个光源以包围在所述聚光区域的中心与所述基板的表面正交的轴线的方式配置，并且所述多个光源均朝向所述聚光区域的中心倾斜。
12.一种基板处理方法，包括以下工序：
向基板的表面的比处理对象区域小的照射区域内照射处理用的光；以及
使照射位置按照移动图案沿彼此交叉的两个方向移动，所述移动图案是以向处理对象区域的整个区域照射光的方式设定的图案。
13.一种存储介质，存储有用于使装置执行根据权利要求12所述的基板处理方法的程序，所述存储介质能够由计算机读取。
CN201910700630.2A 2018-07-31 2019-07-31 基板处理装置、基板处理方法以及存储介质 Pending CN110783231A (zh)

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