JP2019098282A - 光照射装置および薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】酸化インジウム前駆体を良好に活性化させることができる光照射装置および薄膜形成装置を提供する。【解決手段】酸化インジウム前駆体を含む塗布膜が形成された基板Ｗに対して複数のエキシマランプ５１から紫外線を照射する。複数のエキシマランプ５１の配列間隔ｐよりも複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの照射間隔ｄの方が顕著に短い。照射間隔ｄは２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間は大気雰囲気とされる。基板Ｗを複数のエキシマランプ５１に対してスライド移動させることにより、酸素を含む雰囲気中にて基板Ｗ上の塗布膜に均一に紫外線が照射されることとなり、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体が光学的に良好に活性化される。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体用途に用いる酸化インジウムの前駆体を含む塗布膜が形成された基板に紫外線を照射して当該酸化インジウム前駆体を光学的に活性化させる光照射装置およびその光照射装置を備えた薄膜形成装置に関する。

典型的には、酸化インジウム等の金属酸化物の薄膜を成膜するにはスパッタ技術が用いられる。スパッタ技術では、真空チャンバー内にてターゲットにアルゴン等のイオンを衝突させ、叩き出された粒子を基板の表面に堆積させて薄膜を成膜する。しかし、スパッタ技術は、高真空を発生させる装置が必要になることに加えて、金属酸化膜を成膜する場合、酸素欠損が発生して薄膜の特性が低下するという短所を有する。また、スパッタ技術には、薄膜の組成比の調整が困難であるという問題もある。

このため、金属酸化物の薄膜を液相法を用いて製造することが検討されている。例えば、特許文献１，２には、酸化インジウム前駆体を含有する組成物を基板上に塗布し、その組成物に所定波長範囲の紫外線を照射した後、組成物を酸化インジウム含有層に熱的に変換する技術が提案されている。

国際公開第２０１１／０７３００５号 国際公開第２０１２／０６２５７５号

酸化インジウム前駆体を含有する組成物に紫外線を照射するのは当該酸化インジウム前駆体を光的に活性化させるためであり、特許文献１，２には低圧水銀ランプを用いて紫外線を照射することが開示されている。しかしながら、低圧水銀ランプから照射される紫外線のエネルギーが低いため、酸化インジウム前駆体を十分に活性化させることができないという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、酸化インジウム前駆体を良好に活性化させることができる光照射装置および薄膜形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、酸化インジウム前駆体を含む塗布膜が形成された基板に紫外線を照射して当該酸化インジウム前駆体を光学的に活性化させる光照射装置において、所定方向に沿って互いに平行に配列された複数の棒状のエキシマランプと、前記所定方向に沿って前記複数のエキシマランプに対して前記基板を相対的に移動させる移動部と、を備え、前記複数のエキシマランプの配列間隔よりも前記複数のエキシマランプと前記移動部によって移動される前記基板との照射間隔の方が短いことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る光照射装置において、前記照射間隔は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る光照射装置において、前記移動部は、前記複数のエキシマランプに対して前記基板を往復移動させることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る光照射装置において、前記複数のエキシマランプと前記移動部によって移動される前記基板との間は酸素を含む雰囲気とされていることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る光照射装置において、前記雰囲気中における酸素濃度は１５％以上２０％以下であることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、酸化インジウムを含む薄膜を形成する薄膜形成装置において、酸化インジウム前駆体を含有する塗布液を基板に塗布して前記基板上に塗布膜を形成する塗布処理部と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の光照射装置と、前記光照射装置にて前記酸化インジウム前駆体が光学的に活性化された前記基板を加熱して前記酸化インジウム前駆体を熱的に活性化させる熱処理部と、を備えることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る薄膜形成装置において、未処理の基板を搬入するとともに、処理済みの基板を搬出する搬入出部と、前記搬入出部、前記塗布処理部、前記熱処理部および前記光照射装置に対して基板を搬送する搬送ロボットと、をさらに備え、前記搬送ロボットの周囲に前記搬入出部、前記塗布処理部、前記熱処理部および前記光照射装置が配置されることを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項６の発明に係る薄膜形成装置において、未処理の基板を搬入する搬入部と、処理済みの基板を搬入する搬出部と、前記搬入部、前記塗布処理部および前記光照射装置に対して基板を搬送する第１搬送ロボットと、前記光照射装置、前記熱処理部および前記搬出部に対して基板を搬送する第２搬送ロボットと、をさらに備え、前記第１搬送ロボットと前記第２搬送ロボットとの間に前記光照射装置が配置されることを特徴とする。

請求項１から請求項８の発明によれば、複数の棒状のエキシマランプを備え、複数のエキシマランプの配列間隔よりも複数のエキシマランプと移動部によって移動される基板との照射間隔の方が短いため、放射する紫外線のエネルギーが高いエキシマランプを用いて酸化インジウム前駆体を良好に活性化させることができる。

本発明に係る薄膜形成装置の全体配置構成を示す図である。 光照射処理部の構成を示す図である。 複数のエキシマランプの近傍を拡大して示す図である。 薄膜形成装置における処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の薄膜形成装置の全体配置構成を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る薄膜形成装置の全体配置構成を示す図である。本発明に係る薄膜形成装置１は、基板の表面に酸化インジウムを含む薄膜を形成する装置である。処理対象となる基板は、ガラス基板であっても良いし、半導体ウェハーであっても良い（本実施形態では矩形のガラス基板）。また、処理対象となる基板の形状やサイズも特に限定されるものではなく、適宜のものとすることができる。薄膜形成装置１は、ローダ／アンローダ２０、塗布処理部３０、熱処理部４０、光照射処理部５０および搬送ロボット１０を備える。第１実施形態においては、搬送ロボット１０の周囲にローダ／アンローダ２０、塗布処理部３０、熱処理部４０および光照射処理部５０が配置されたいわゆるクラスターツール型のレイアウトを採用している。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。

ローダ／アンローダ２０は、未処理の基板を薄膜形成装置１に搬入するとともに、薄膜形成処理の終了した基板を薄膜形成装置１から搬出する搬入出部である。ローダ／アンローダ２０は、未処理および処理済みの基板を収納する収納部並びに搬送ロボット１０と基板の受け渡しを行う移載ロボット等を備えている（いずれも図示省略）。

塗布処理部３０は、基板の表面に酸化インジウム前駆体を含有する塗布液を塗布して基板上に当該塗布液の塗布膜を形成する処理部である。塗布処理部３０としては、例えば塗布液を吐出するスリットノズルを静止状態で保持される基板に対して一定速度で走査させて塗布液を塗布するスリットコータ、または、基板を回転させつつ当該基板の回転中心に塗布液を吐出して基板表面に塗布液を拡布するスピンコータ等を採用することができる。

熱処理部４０は、光照射処理部５０によって塗布膜に含まれる酸化インジウム前駆体が光学的に活性化された基板を加熱してその酸化インジウム前駆体を熱的に活性化させる処理部である。熱処理部４０としては、例えば熱風を送風することによって基板を加熱する熱処理炉を用いることができる。熱処理部４０は、基板を約３５０℃に加熱する。

搬送ロボット１０は、ローダ／アンローダ２０、塗布処理部３０、熱処理部４０および光照射処理部５０と基板の受け渡しを行ってこれらの処理部に順次に基板を搬送する。

図２は、光照射処理部５０の構成を示す図である。光照射処理部５０は、本発明に係る光照射装置であり、酸化インジウム前駆体を含む塗布膜が形成された基板に紫外線を照射して当該酸化インジウム前駆体を光学的に活性化させる。光照射処理部５０は、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗを移動させる移動部５５とを備える。

複数本（第１実施形態では３本）のエキシマランプ５１のそれぞれは棒状のランプである。第１実施形態においては、各エキシマランプ５１の長手方向が水平方向に沿って互いに平行となるように３本のエキシマランプ５１が配列されている。エキシマランプ５１は、放電プラズマによって励起された放電ガスが基底状態に戻るときに特有のスペクトルの紫外線（正確には真空紫外線(VUV:vacuum ultraviolet)）を発光させるランプである。本実施形態のエキシマランプ５１は、波長１７２ｎｍの真空紫外線を放射する。

移動部５５は、複数の搬送ローラ５６および駆動部５７を備える。複数の搬送ローラ５６は、それぞれの長手方向が水平方向に沿って互いに平行となるように複数のエキシマランプ５１の下方に配列されている。駆動部５７は、複数の搬送ローラ５６を同期して回転させる。複数の搬送ローラ５６が駆動部５７によって正または逆方向に回転することにより、図２中の矢印ＡＲ２にて示すように、複数の搬送ローラ５６に支持された基板Ｗが水平方向（つまり、複数のエキシマランプ５１の配列方向）に沿ってスライド移動する。なお、複数の搬送ローラ５６の径および本数は基板Ｗのサイズに応じた適宜のものとすることができる。

図３は、複数のエキシマランプ５１の近傍を拡大して示す図である。複数のエキシマランプ５１は、水平方向に沿って均等な間隔を隔てて互いに平行に配列されている。複数のエキシマランプ５１の配列間隔ｐは３０ｍｍ〜６０ｍｍである。配列間隔ｐとは、隣り合うエキシマランプ５１の中心間距離である。なお、棒状の各エキシマランプ５１の直径は約２０ｍｍである。

一方、複数のエキシマランプ５１と移動部５５によって移動される基板Ｗとの間の照射間隔ｄは２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。すなわち、複数のエキシマランプ５１の配列間隔ｐよりも複数のエキシマランプ５１と移動部５５によって移動される基板Ｗとの照射間隔ｄの方が顕著に短いのである。なお、照射間隔ｄは、厳密にはエキシマランプ５１の外壁面の下端と移動部５５によって当該エキシマランプ５１の下方に基板Ｗが存在しているときの基板Ｗの上面との間隔である。３本のエキシマランプ５１は水平方向に沿って配列され、基板Ｗは移動部５５によって水平方向に沿って移動されるため、３本のエキシマランプ５１のそれぞれと基板Ｗとの照射間隔ｄは均一である。

また、各エキシマランプ５１の外壁面の近傍には雰囲気調整機構５９が設けられている。雰囲気調整機構５９は、図示を省略する排気機構と酸素供給機構とを備えており、対応するエキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間の雰囲気を調整することができる。なお、本実施形態においては、雰囲気調整機構５９は特段の雰囲気調整を行っておらず、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間は大気雰囲気である。

次に、上記構成を有する薄膜形成装置１における処理手順について説明する。図４は、薄膜形成装置１における処理手順を示すフローチャートである。

まず、未処理の基板Ｗが薄膜形成装置１に搬入される（ステップＳ１）。具体的には、薄膜形成装置１の外部から未処理の基板Ｗがローダ／アンローダ２０に搬入される。ローダ／アンローダ２０に搬入される前の基板Ｗの表面にはトランジスタ等の素子のパターンが形成されている。ローダ／アンローダ２０への基板Ｗの搬入に先行する処理として、当該基板Ｗの表面洗浄処理を行っておくようにしても良い。このような洗浄処理としては、薬液によって基板Ｗの表面を洗浄する薬液洗浄やブラシによって基板Ｗの表面から機械的に汚染物質を除去するブラシ洗浄等が例示される。

ローダ／アンローダ２０に搬入された未処理の基板Ｗは搬送ロボット１０によって受け取られ、塗布処理部３０に搬入される。なお、上述のような表面洗浄処理を行っていない場合には、基板Ｗを塗布処理部３０に搬入する前に光照射処理部５０に搬入し、エキシマランプ５１から基板Ｗの表面に紫外線を照射することによって当該表面に付着した汚染物質を分解除去するようにしても良い。

塗布処理部３０に搬入された基板Ｗには塗布処理が行われる（ステップＳ２）。塗布処理部３０は、酸化インジウム前駆体を含有する塗布液を基板Ｗの表面に塗布して基板Ｗ上に当該塗布液の塗布膜を形成する。ここで、「酸化インジウム前駆体」とは、活性化されることによって酸化インジウムに変化する物質であり、例えばインジウムハロゲンアルコキシド（一般式ＩｎＸ（ＯＲ）_２、式中Ｒはアルキル基および／またはアルコキシアルキル基であり、ＸはＦ，Ｃｌ，ＢｒまたはＩである）が例示される。このような酸化インジウム前駆体を溶剤もしくは分散媒体中に分散させて塗布液が構成される。溶剤もしくは分散媒体としては、アルコール、トルエン、キシレン、ジエチルエーテル等を用いることができる。

塗布処理部３０は、かかる塗布液を基板Ｗに塗布して塗布膜を形成する。基板Ｗ上には均一な膜厚にて酸化インジウム前駆体を含む塗布膜が形成される。塗布処理部３０における塗布直後の塗布膜は溶剤を多量に含んだ湿潤状態のものである。よって、塗布処理部３０にて塗布膜に含まれる溶剤を蒸発させて塗布膜を乾燥させるようにしても良い。塗布膜に含まれる溶剤は揮発性を有するため、常温常圧下であっても比較的短時間で蒸発する。

次に、搬送ロボット１０が塗布膜の形成された基板Ｗを塗布処理部３０から搬出して光照射処理部５０に搬入する。光照射処理部５０は、基板Ｗ上に形成された塗布膜に紫外線を照射して塗布膜に含まれる酸化インジウム前駆体を光学的に活性化させる（ステップＳ３）。

搬送ロボット１０によって光照射処理部５０に搬入された基板Ｗは複数の搬送ローラ５６に支持される。そして、駆動部５７が複数の搬送ローラ５６を回転させて基板Ｗを水平方向に沿ってスライド移動させる。第１実施形態においては、複数のエキシマランプ５１の配列領域の一方側側方から他方側側方に向けて基板Ｗを移動させた後、当該他方側側方から当該一方側側方に向けて基板Ｗを移動させる。すなわち、移動部５５は、複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを往復移動させるのである。なお、本実施形態においては、複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを一往復させているが、往復の回数は適宜のものとすることができる。

また、複数のエキシマランプ５１は波長１７２ｎｍの真空紫外線を放射している。移動部５５が複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを往復移動させることによって、各エキシマランプ５１からの紫外線の照射エリアが基板Ｗの上面にて基板Ｗの移動方向に沿って走査されることとなる。これにより、基板Ｗ上に形成された塗布膜に紫外線が照射される。塗布膜に紫外線が照射されることによって、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体が光学的に活性化される。

移動部５５による基板Ｗの移動速度は例えば０．５ｍ／分である。この移動速度にて３本のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを往復移動させることにより、基板Ｗ上面の各領域に対する３本のエキシマランプ５１からの総照射時間は４０秒〜６０秒程度となる。

ところで、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体を良好に活性化させるためには、酸素を含む雰囲気中にて塗布膜に紫外線を照射する必要がある。このため、本実施形態においては、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間を大気雰囲気とした状態で紫外線照射を行っている。その一方、エキシマランプ５１から放射される波長１７２ｎｍの真空紫外線は酸素によって吸収されるという性質を有する。そこで、複数のエキシマランプ５１と移動部５５によって移動される基板Ｗとの照射間隔ｄを複数のエキシマランプ５１の配列間隔ｐよりも短く２ｍｍ以上１０ｍｍ以下としている。照射間隔ｄが１０ｍｍを超えると、エキシマランプ５１と基板Ｗとの間に存在する大気雰囲気の酸素によってエキシマランプ５１から放射された真空紫外線がほとんど吸収されて基板Ｗ上の塗布膜に到達しなくなる。照射間隔ｄが１０ｍｍ以下であれば、エキシマランプ５１と基板Ｗとの間が酸素を含む雰囲気であったとしても、エキシマランプ５１から放射された真空紫外線は完全には吸収されずに基板Ｗ上の塗布膜に到達することができる。また、照射間隔ｄが２ｍｍ未満となると、エキシマランプ５１と基板Ｗとが近付きすぎ、移動時に基板Ｗの上面とエキシマランプ５１の一部とが接触するおそれが生じる。このような理由により、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの照射間隔ｄは２ｍｍ以上１０ｍｍ以下に限定される。

また、照射間隔ｄが複数のエキシマランプ５１の配列間隔ｐよりも顕著に短いため、基板Ｗの上面における複数のエキシマランプ５１からの紫外線の照射エリアは離散した状態となる。このため、本実施形態においては、基板Ｗを複数のエキシマランプ５１に対してスライド移動させることによって、基板Ｗの上面全面に均一に紫外線が照射されるようにしている。より具体的には、基板Ｗの上面の全面について複数のエキシマランプ５１のそれぞれからの照射時間が均一となるように基板Ｗの全体をスライド往復移動させる。これにより、基板Ｗの上面全面において紫外線の照射時間が均一になるだけでなく、複数のエキシマランプ５１に照射強度のバラツキがあったとしても、基板Ｗの上面全面における照射条件は均一となる。酸素を含む雰囲気中にて基板Ｗ上の塗布膜に均一に紫外線が照射されることによって、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体が光学的に良好に活性化される。なお、塗布膜に紫外線を照射するときには、基板Ｗが必要以上に加熱されないように、例えばエキシマランプ５１の発熱を抑制するのが好ましい。

その後、搬送ロボット１０が紫外線照射処理の終了した基板Ｗを光照射処理部５０から搬出して熱処理部４０に搬入する。熱処理部４０は、基板Ｗに加熱処理を施して基板Ｗ上の塗布膜に含まれる酸化インジウム前駆体を熱的に活性化させる（ステップＳ４）。熱処理部４０における加熱処理も大気雰囲気中、つまり酸素を含む雰囲気中にて行われる。熱処理部４０は、基板Ｗを約３５０℃にて３０分〜１時間程度加熱する。基板Ｗ上の塗布膜が酸素を含む雰囲気中にて加熱されることによって、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体が熱的に活性化されて酸化インジウムが生成される。その結果、上述した一連の処理によって基板Ｗ上に酸化インジウムを含む薄膜が形成されることとなる。

加熱処理が終了した後、搬送ロボット１０が熱処理部４０から基板Ｗを取り出して再びローダ／アンローダ２０に搬入する。そして、ローダ／アンローダ２０から処理済みの基板Ｗが薄膜形成装置１の外部に搬出されて基板Ｗに対する一連の薄膜形成処理が完了する。

第１実施形態においては、エキシマランプ５１を用いて基板Ｗ上の酸化インジウム前駆体を含む塗布膜に紫外線を照射している。エキシマランプ５１は低圧水銀ランプに比較して放射する紫外線のエネルギーが高いため、塗布膜に含まれる酸化インジウム前駆体を光学的に活性化させるのに適している。ところが、エキシマランプ５１から放射される波長１７２ｎｍの真空紫外線は酸素によって吸収されるという性質を有する。よって、エキシマランプ５１の紫外線照射効率の観点からは、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの間に酸素が存在しない方が好ましい。一方、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体を良好に活性化させるためには、酸素を含む雰囲気中にて塗布膜に紫外線を照射する必要がある。すなわち、プロセス上の観点からは酸素を含む雰囲気が必要なのであるが、紫外線照射効率の観点からは酸素を含まない雰囲気が好ましいのである。

これらの相反する要求を満たすために、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間を大気雰囲気（酸素濃度約２０％）とした状態で紫外線照射を行っている。大気雰囲気であれば、酸素を約２０％含むため、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体を良好に活性化させることができる。また、酸素濃度約２０％の大気雰囲気であれば、エキシマランプ５１と基板Ｗとの照射間隔ｄを１０ｍｍ以下として近づけることにより、エキシマランプ５１から放射された真空紫外線は完全には吸収されずに基板Ｗ上の塗布膜に到達することができる。

そして、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとを近づけて照射間隔ｄが複数のエキシマランプ５１の配列間隔ｐよりも顕著に短くなると、各エキシマランプ５１の照射範囲が限定的になるため、基板Ｗを複数のエキシマランプ５１に対してスライド移動させているのである。これにより、酸素を含む雰囲気中にて基板Ｗ上の塗布膜に均一に紫外線が照射されることとなり、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体を光学的に良好に活性化させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態の薄膜形成装置１ａの全体配置構成を示す図である。第２実施形態の薄膜形成装置１ａは、第１実施形態の薄膜形成装置１と処理部のレイアウトが異なる。第２実施形態の薄膜形成装置１ａは、ローダ２１、塗布処理部３０、光照射処理部５０、熱処理部４０、アンローダ２２、第１搬送ロボット１１および第２搬送ロボット１２を備える。なお、図５において、第１実施形態と同一の要素については同一の符合を付している。

第２実施形態においては、第１搬送ロボット１１の周囲にローダ２１、塗布処理部３０および光照射処理部５０が配置される。一方、第２搬送ロボット１２の周囲にアンローダ２２、熱処理部４０および光照射処理部５０が配置される。光照射処理部５０は、第１搬送ロボット１１と第２搬送ロボット１２との間に配置される。

ローダ２１は、未処理の基板Ｗを薄膜形成装置１ａに搬入する搬入部である。アンローダ２２は、処理済みの基板Ｗを薄膜形成装置１ａから搬出する搬出部である。未処理基板の搬入および処理済み基板の搬出の双方を行う第１実施形態のローダ／アンローダ２０とは異なり、ローダ２１は搬入専用のユニットであり、アンローダ２２は搬出専用のユニットである。

第１搬送ロボット１１および第２搬送ロボット１２は、第１実施形態の搬送ロボット１０と同様の構成を有する。また、塗布処理部３０、熱処理部４０および光照射処理部５０は第１実施形態と同一の要素である。第２実施形態においては、第１搬送ロボット１１がローダ２１、塗布処理部３０および光照射処理部５０に対して基板Ｗを搬送する。また、第２搬送ロボット１２が光照射処理部５０、熱処理部４０およびアンローダ２２に対して基板Ｗを搬送する。第２実施形態の光照射処理部５０は、基板Ｗに紫外線を照射するとともに、第１搬送ロボット１１から第２搬送ロボット１２に基板Ｗを受け渡す役割も果たす。

第２実施形態においては、薄膜形成装置１ａの外部から未処理の基板Ｗがローダ２１に搬入される。ローダ２１に搬入された未処理の基板Ｗは第１搬送ロボット１１によって受け取られ、塗布処理部３０に搬入される。塗布処理部３０では、基板Ｗに酸化インジウム前駆体を含有する塗布液の塗布処理が行われる。塗布処理が行われた後、第１搬送ロボット１１が塗布膜の形成された基板Ｗを塗布処理部３０から搬出して光照射処理部５０に搬入する。

第１実施形態と同じく、光照射処理部５０は、複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗをスライド移動させつつ、複数のエキシマランプ５１から基板Ｗ上に形成された塗布膜に紫外線を照射して塗布膜に含まれる酸化インジウム前駆体を光学的に活性化させる。なお、第１実施形態では複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを往復移動させていたが、第２実施形態においては複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを一方向（第１搬送ロボット１１から第２搬送ロボット１２に向かう方向）に一回移動させるようにしても良い。第１実施形態と同様に、基板Ｗを複数のエキシマランプ５１に対してスライド移動させることにより、酸素を含む雰囲気中にて基板Ｗ上の塗布膜に均一に紫外線が照射されることとなり、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体が光学的に良好に活性化される。

紫外線照射処理の終了した基板Ｗは第２搬送ロボット１２によって光照射処理部５０から搬出されて熱処理部４０に搬入される。熱処理部４０では、基板Ｗの加熱処理が行われることによって、基板Ｗ上の塗布膜に含まれる酸化インジウム前駆体が熱的に活性化される。

加熱処理が終了した後、第２搬送ロボット１２が熱処理部４０から基板Ｗを取り出してアンローダ２２に搬入する。そして、アンローダ２２から処理済みの基板Ｗが薄膜形成装置１ａの外部に搬出されて基板Ｗに対する一連の薄膜形成処理が完了する。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、複数のエキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間を大気雰囲気とした状態で紫外線照射を行っていたが、これに限定されるものではなく、当該空間の雰囲気を雰囲気調整機構５９によって調整するようにしても良い。上述したように、酸化インジウム前駆体を良好に活性化させるためには酸素が必要であるのに対して、紫外線照射効率の観点からは酸素が存在しない方が好ましい。このため、雰囲気調整機構５９はエキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間の雰囲気中における酸素濃度が１５％以上２０％以下となるように雰囲気調整する。エキシマランプ５１と基板Ｗとの間の空間の雰囲気中における酸素濃度が１５％以上２０％以下であれば、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体を良好に活性化させることができる。また、エキシマランプ５１と基板Ｗとの照射間隔ｄを１０ｍｍ以下として近づけることにより、エキシマランプ５１から放射された真空紫外線は完全には吸収されずに基板Ｗ上の塗布膜に到達することができる。その結果、上記実施形態と同様に、基板Ｗを複数のエキシマランプ５１に対してスライド移動させることにより、酸素を含む雰囲気中にて基板Ｗ上の塗布膜に均一に紫外線が照射されることとなり、塗布膜中に含まれる酸化インジウム前駆体を光学的に良好に活性化させることができる。

また、上記実施形態においては、複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを移動させていたが、基板Ｗを静止状態で支持しつつ当該基板Ｗに対して複数のエキシマランプ５１を移動させるようにしても良い。すなわち、複数のエキシマランプ５１に対して基板Ｗを相対的に移動させれば良い。

また、上記実施形態においては、３本のエキシマランプ５１を配置していたが、エキシマランプ５１の本数は適宜のものとすることができる。

また、上記実施形態においては、複数の搬送ローラ５６によって基板Ｗを支持してスライド移動させるようにしていたが、これに代えて、基板Ｗをエア浮上させてスライド移動させるようにしても良い。

また、光照射処理部５０を含む処理部の配置構成は図１，２のレイアウトに限定されるものではなく、図４に示す処理手順に沿った処理が可能なレイアウトであれば良い。

本発明に係る技術は、ＴＦＴ(thin film transistor)などの製造に用いる電気的特性に優れた酸化インジウムを含む薄膜を形成するのに好適である。

１，１ａ 薄膜形成装置
１０ 搬送ロボット
１１ 第１搬送ロボット
１２ 第２搬送ロボット
２０ ローダ／アンローダ
２１ ローダ
２２ アンローダ
３０ 塗布処理部
４０ 熱処理部
５０ 光照射処理部
５１ エキシマランプ
５５ 移動部
Ｗ 基板

Claims (8)

1. 酸化インジウム前駆体を含む塗布膜が形成された基板に紫外線を照射して当該酸化インジウム前駆体を光学的に活性化させる光照射装置であって、
   所定方向に沿って互いに平行に配列された複数の棒状のエキシマランプと、
   前記所定方向に沿って前記複数のエキシマランプに対して前記基板を相対的に移動させる移動部と、
   を備え、
   前記複数のエキシマランプの配列間隔よりも前記複数のエキシマランプと前記移動部によって移動される前記基板との照射間隔の方が短いことを特徴とする光照射装置。
2. 請求項１記載の光照射装置において、
   前記照射間隔は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする光照射装置。
3. 請求項１または請求項２記載の光照射装置において、
   前記移動部は、前記複数のエキシマランプに対して前記基板を往復移動させることを特徴とする光照射装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光照射装置において、
   前記複数のエキシマランプと前記移動部によって移動される前記基板との間は酸素を含む雰囲気とされていることを特徴とする光照射装置。
5. 請求項４記載の光照射装置において、
   前記雰囲気中における酸素濃度は１５％以上２０％以下であることを特徴とする光照射装置。
6. 酸化インジウムを含む薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
   酸化インジウム前駆体を含有する塗布液を基板に塗布して前記基板上に塗布膜を形成する塗布処理部と、
   請求項１から請求項５のいずれかに記載の光照射装置と、
   前記光照射装置にて前記酸化インジウム前駆体が光学的に活性化された前記基板を加熱して前記酸化インジウム前駆体を熱的に活性化させる熱処理部と、
   を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
7. 請求項６記載の薄膜形成装置において、
   未処理の基板を搬入するとともに、処理済みの基板を搬出する搬入出部と、
   前記搬入出部、前記塗布処理部、前記熱処理部および前記光照射装置に対して基板を搬送する搬送ロボットと、
   をさらに備え、
   前記搬送ロボットの周囲に前記搬入出部、前記塗布処理部、前記熱処理部および前記光照射装置が配置されることを特徴とする薄膜形成装置。
8. 請求項６記載の薄膜形成装置において、
   未処理の基板を搬入する搬入部と、
   処理済みの基板を搬入する搬出部と、
   前記搬入部、前記塗布処理部および前記光照射装置に対して基板を搬送する第１搬送ロボットと、
   前記光照射装置、前記熱処理部および前記搬出部に対して基板を搬送する第２搬送ロボットと、
   をさらに備え、
   前記第１搬送ロボットと前記第２搬送ロボットとの間に前記光照射装置が配置されることを特徴とする薄膜形成装置。

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