JP2021005059A - 光照射装置、光照射方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】光照射処理の安定性向上に有効な光照射装置を提供する。【解決手段】光照射装置は、基板を収容する処理室と、エネルギー線の線源を収容する線源室と、処理室と線源室とを仕切る隔壁と、線源から処理室内の基板に向かって出射されたエネルギー線を透過させるように隔壁に設けられた複数の窓部と、処理室内において複数の窓部の周囲にそれぞれ設けられ、複数の窓部の表面に沿って不活性ガスを吐出する複数のガス吐出部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、光照射装置、光照射方法及び記憶媒体に関する。

特許文献１には、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板の表面にレジスト膜を形成する工程と、露光する工程と、レジストをパターニングする工程と、レジストの全面に波長２００ｎｍ以下の光を照射する工程と、レジスト膜の下層膜のエッチングを行う工程と、を順に行うことが記載されている。

特開２００１−１２７０３７号公報

本開示は、光照射処理の安定性向上に有効な光照射装置を提供する。

本開示の一側面に係る光照射装置は、基板を収容する処理室と、エネルギー線の線源を収容する線源室と、処理室と線源室とを仕切る隔壁と、線源から処理室内の基板に向かって出射されたエネルギー線を透過させるように隔壁に設けられた複数の窓部と、処理室内において複数の窓部の周囲にそれぞれ設けられ、複数の窓部の表面に沿って不活性ガスを吐出する複数のガス吐出部と、を備える。

本開示によれば、光照射処理の安定性向上に有効な光照射装置を提供することができる。

光照射装置の概略構成を例示する模式図である。 ガス吐出部の概略構成を例示する模式図である。 光照射装置の変形例を示す模式図である。 ガス吐出部の変形例を示す模式図である。 ガス吐出部の変形例を示す平面図である。 排気誘導部の概略構成を例示する模式図である。 コントローラの機能的な構成を例示するブロック図である。 コントローラのハードウェア構成を例示するブロック図である。 光照射手順を例示するフローチャートである。 窓部への昇華物の付着の影響を例示するグラフである。

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。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の符号を付し、重複する説明を省略する。

〔光照射装置〕
（装置全体構成）
本実施形態に係る光照射装置１は、基板の表面に形成されている感光性被膜又は感光性パターンに対しエネルギー線を照射する装置である。基板の具体例としては、半導体ウェハが挙げられる。感光性被膜の具体例としてはレジスト膜が挙げられる。感光性パターンの具体例としては、レジスト膜の現像処理により形成されたレジストパターンが挙げられる。

例えば光照射装置１は、レジスト膜の表面のラフネス、レジストパターンの表面のラフネス、又はレジストパターンの側面のラフネス等を改善させるためのエネルギー線を照射する。以下、レジスト膜及びレジストパターンを総称して単に「レジスト」という。また、レジスト膜の表面、レジストパターンの表面、及びレジストパターンの側面を総称して「レジストの表面」という。昇華物の発生を伴う反応をレジストパターンに生じさせる限りにおいて、エネルギー線の振幅及び波長等に特に制限はない。エネルギー線の具体例としては、真空紫外光（ＶＵＶ光：Ｖａｃｕｕｍ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ）が挙げられる。

図１に示すように、光照射装置１は、筐体１０と、ゲート２０と、複数の線源３０と、シャッター４０と、回転保持部５０と、処理用ガス供給部７０と、待機用ガス供給部６０と、複数のガス吐出部８０と、排気部９０とを備える。

筐体１０は、その内部空間を外部空間から隔離するための容器である。筐体１０の内部は、水平な隔壁１３により上下に仕切られており、隔壁１３の下が処理室１１、隔壁１３の上が線源室１２となっている。すなわち光照射装置１は、処理室１１と線源室１２とを仕切る隔壁１３を備える。処理室１１は、処理対象のウェハＷを収容する。筐体１０の周壁には、処理室１１内に対しウェハＷを搬入・搬出するための入出開口１４が形成されている。ゲート２０は、例えば電動モータ又はエアシリンダ等を動力源として入出開口１４を開閉する。

線源室１２は、複数の線源３０を収容する。線源３０は、エネルギー線の発生源を内蔵し、発生源で発生したエネルギー線を一方向に出射する。例えば線源３０は重水素ランプであり、真空紫外線を出射する。線源３０は、真空紫外線と、真空紫外線よりも波長が大きい近紫外線の両方を含むエネルギー線を出射してもよい。真空紫外線は、波長が１０〜２００ｎｍの光であり、近紫外線は、波長が３００〜４００ｎｍの光である。例えば線源３０は、１１５〜４００ｎｍに連続したスペクトル分布を有するエネルギー線を出射する。スペクトル分布のピークは例えば１５０〜１６０ｎｍにある。

複数の線源３０は水平方向に点在しており、それぞれエネルギー線の出射部３１を隔壁１３に向けた状態（例えば鉛直下方に向けた状態）で筐体１０の天井部に固定されている。このように、線源３０を収容するとは、少なくとも線源３０の出射部３１を収容することを意味し、必ずしも線源３０全体を収容することに限られない。

隔壁１３において、複数の線源３０の出射部３１にそれぞれ対向する複数個所には、線源３０から出射されたエネルギー線を透過させるように複数の窓部１５がそれぞれ設けられている。これにより、線源３０から出射されたエネルギー線が処理室１１内のウェハＷに照射される。すなわち光照射装置１は、複数の線源３０から処理室１１内のウェハＷに向かって出射されたエネルギー線をそれぞれ透過させるように隔壁１３に設けられた複数の窓部１５を備える。

ウェハＷの表面Ｗａのレジストにエネルギー線が照射されると、レジスト表層における一部の化学結合が切断される。これにより、レジストの表面自由エネルギーが低下し、レジスト表層の内部応力が低下するので、レジスト表層の流動性が高くなる。このため、レジストの表面のラフネスが改善される。

シャッター４０は、複数の線源３０が点灯した状態にて、線源３０から出射された光がウェハＷに照射される開状態と、線源３０から出射された光がウェハＷに照射されない閉状態とを切り替える。例えばシャッター４０は、遮光板４１と、開閉駆動部４２とを有する。遮光板４１は、線源室１２内において隔壁１３と平行に配置される。遮光板４１は、複数の線源３０から出射されたエネルギー線をそれぞれ透過させる複数の透光開口４３を有する。

開閉駆動部４２は、透光開口４３の位置をずらすように遮光板４１を動かすことで上記開状態と上記閉状態とを切り替える。開状態においては、それぞれの線源３０の下に透光開口４３が位置する。これにより、線源３０から出射された光が透光開口４３及び窓部１５を経て処理室１１内のウェハＷに照射される。閉状態においては、それぞれの線源３０の下に透光開口４３のない部分が位置する。これにより、線源３０から出射された光が線源室１２内で遮断される。

回転保持部５０は、処理室１１内に収容されたウェハＷを保持して回転させる。例えば回転保持部５０は、保持部５１と、回転駆動部５２とを有する。保持部５１は、処理室１１内に水平に配置されたウェハＷを支持し、当該ウェハＷを真空吸着等により保持する。回転駆動部５２は、鉛直な軸線まわりに保持部５１を回転させる。保持部５１の回転に伴って、保持部５１が保持するウェハＷも回転する。

処理用ガス供給部７０（ガス供給部）は、少なくとも処理室１１内のウェハＷにエネルギー線が照射される期間において、処理室１１及び線源室１２内に不活性ガス（以下、「処理用ガス」という。）を供給する。処理用ガスの具体例としては、アルゴンガス、ヘリウムガス、キセノンガス及び窒素ガス等が挙げられる。処理室１１及び線源室１２に処理用ガスを供給することは、処理室１１を経て線源室１２に処理用ガスを供給することと、線源室１２を経て処理室１１に処理用ガスを供給することとを含む。処理室１１内への処理用ガスの供給により、処理室１１内の雰囲気との化学反応によるレジストの変質が抑制される。線源室１２内への処理用ガスの供給により、線源室１２内におけるオゾンの発生が抑制される。

例えば処理用ガス供給部７０は、ガス源７１と、バルブ７２とを有する。ガス源７１は、処理用ガスを処理室１１及び線源室１２に送る。バルブ７２は、制御信号に従って動作し、ガス源７１から処理室１１及び線源室１２への送気経路を開閉する。バルブ７２の具体例としては、電磁バルブ又はエアオペレーションバルブ等が挙げられる。

待機用ガス供給部６０は、少なくともゲート２０が開く期間において、線源室１２内に不活性ガス（以下、「待機用ガス」という。）を供給する。待機用ガスの具体例としては、窒素ガス等が挙げられる。待機用ガスの供給により、ゲート２０が開く期間においても、線源室１２内におけるオゾンの発生が抑制される。

例えば待機用ガス供給部６０は、ガス源６１と、バルブ６２とを有する。ガス源６１は、待機用ガスを線源室１２に送る。バルブ６２は、制御信号に従って動作し、ガス源６１から線源室１２への送気経路を開閉する。バルブ６２の具体例としては、電磁バルブ又はエアオペレーションバルブ等が挙げられる。

複数のガス吐出部８０は、処理室１１内において複数の窓部１５の周囲にそれぞれ設けられ、窓部１５の表面に沿って不活性ガスを吐出する。例えばガス吐出部８０は、処理用ガス供給部７０により供給された処理用ガスを窓部１５の表面に沿って吐出する。例えばガス吐出部８０は、窓部１５を囲むように設けられ、窓部１５の外周から中心１５ａに向かうように処理用ガスを吐出する。

排気部９０は、ガス吐出部８０から窓部１５の中心１５ａに集まった処理用ガスを光照射装置１内のウェハＷ側（下方）に導いて処理室１１外に排出する。例えば排気部９０は、排気ポンプ９１と、バルブ９２とを有する。排気ポンプ９１は、例えば電動式の真空ポンプであり、処理室１１内の下部からガスを吸い出す。バルブ９２は、処理室１１から排気ポンプ９１への排気経路を開閉する。

（ガス吐出部）
続いて、ガス吐出部８０の構成を詳細に例示する。図２に示すように、ガス吐出部８０は、包囲部８１と、バッファ空間８２と、スリット８３と、通気孔８４とを有する。包囲部８１は、窓部１５の表面を囲むように隔壁１３に設けられている。包囲部８１は、窓部１５の表面を囲む環状部において、窓部１５の表面よりもウェハＷ側（下方）に膨出している。

バッファ空間８２は、窓部１５の表面を囲むように包囲部８１内に設けられている。バッファ空間８２は、少なくとも窓部１５の表面を部分的に囲んでいればよいので、必ずしも全周にわたって環状に設けられていなくてもよい。スリット８３は、バッファ空間８２内から窓部１５の中心１５ａに向けて不活性ガスを導出するように、窓部１５の外周に沿って包囲部８１の内周面に開口している。通気孔８４は、線源室１２からバッファ空間８２に不活性ガスを導入するように隔壁１３に設けられている。すなわち通気孔８４は、バッファ空間８２から線源室１２までの間で隔壁１３を貫通している。

一例として、隔壁１３は、壁本体１００と、複数の窓ユニット１１０とを有する。壁本体１００は、水平に広がって筐体１０内を処理室１１と線源室１２とに仕切る。壁本体１００は、複数の窓部１５にそれぞれ対応する複数個所に開口１０１を有する。複数の窓ユニット１１０は、複数の開口１０１にそれぞれ嵌まり込んで窓部１５及びガス吐出部８０を構成する。

窓ユニット１１０は、透光円板１１１と、板ホルダ１２０とを有する。透光円板１１１は、エネルギー線を透過させる円板である。例えば透光円板１１１は、無機ガラス又は有機ガラス等により構成されている。一例として、透光円板１１１は、フッ化マグネシウムガラスにより構成されている。

板ホルダ１２０は、開口１０１内において透光円板１１１を保持する。板ホルダ１２０は、枠部１２１と、板支持部１２２とを有する。枠部１２１は、透光円板１１１の外周面を全周に亘って囲む環状部である。板支持部１２２は、枠部１２１の下に連なる環状部である。板支持部１２２の内周面は枠部１２１の内周面よりも内側に張り出している。板支持部１２２のうち枠部１２１の内周面よりも内側に張り出した部分は、透光円板１１１の外周部分を下方から支持する。この構成により、板支持部１２２の内周面よりも内側に窓部１５が形成され、板支持部１２２は窓部１５の表面を囲む包囲部８１となる。

板支持部１２２内には、その全周に亘る環状空間１２３が形成されている。板支持部１２２において、環状空間１２３よりも内周側の壁部１２４は、透光円板１１１の下面から僅かに離れている。これにより透光円板１１１と壁部１２４との間に形成される隙間１２６は、壁部１２４の外周に沿った筒状のスリット１２７により全周に亘って環状空間１２３に連通している。

枠部１２１には、線源室１２と環状空間１２３との間を貫通する少なくとも一箇所の通気孔１２５が形成されている。透光円板１１１を囲む複数個所に通気孔１２５が形成されていてもよい。この構成において、環状空間１２３は上記バッファ空間８２に相当し、隙間１２６は上記スリット８３に相当し、通気孔１２５は上記通気孔８４に相当する。

以上の構成によれば、ガス吐出部８０に吐出させる処理用ガスを線源室１２から供給することが可能である。そこで、上述した処理用ガス供給部７０は線源室１２に接続される（図１参照）。

（隔壁及びガス吐出部の変形例）
以上においては、線源室１２からバッファ空間８２に処理用ガスを供給する構成を例示したがこれに限られない。例えば図３〜図５に示すように、光照射装置１は、隔壁１３に沿うように設けられたガス流路１６によりバッファ空間８２に処理用ガスを供給するように構成されていてもよい。ガス流路１６は、隔壁１３内に形成される。隔壁１３には、ガス流路１６と線源室１２との間を貫通する少なくとも一箇所の通気孔１７が形成されていてもよい。この構成において、ガス吐出部８０は上記通気孔８４を有しない。

ガス吐出部８０は、上記バッファ空間８２（第１バッファ空間）を更に囲むように包囲部８１内に形成されたバッファ空間８５（第２バッファ空間）を介してバッファ空間８２に処理用ガスを供給するように構成されていてもよい。この場合、ガス流路１６は少なくとも一箇所でバッファ空間８５に接続され、バッファ空間８２とバッファ空間８５とは窓部１５を囲む複数箇所で接続されていてもよい。ガス流路１６とバッファ空間８５との接続箇所数は、バッファ空間８２とバッファ空間８５との接続箇所数より少なくてもよい。

一例として、隔壁１３は、第１隔壁２１０と、複数の第１隔壁２１０に対して処理室１１側に重なった第２隔壁２２０とを有する。第１隔壁２１０と第２隔壁２２０とは互いに接している。第１隔壁２１０は、複数の窓部１５にそれぞれ対応する複数個所に、開口２１１と、板支持部２１２と、透光円板２１３とを有する。板支持部２１２は、開口２１１の内周面の下部から全周に亘って内側に張り出している。透光円板２１３は、上記透光円板１１１と同様にエネルギー線を透過させる円板である。透光円板２１３は開口２１１に嵌まり込み板支持部２１２により支持されている。

第２隔壁２２０は、複数の開口２１１にそれぞれ対応する複数の開口２２１を有する。図４及び図５に示すように、第２隔壁２２０の上面において各開口２２１の周囲には、第１環状溝２２２と第２環状溝２２４とが形成されている。第１環状溝２２２は全周に亘って開口２２１を囲み、第２環状溝２２４は全周に亘って第１環状溝２２２を更に囲んでいる。

第１環状溝２２２と第２環状溝２２４とは、開口２２１を囲む複数個所（図示においては４箇所）で接続されている。第１環状溝２２２より内周側の壁部２２３は、第１隔壁２１０の下面から僅かに離れている。第２隔壁２２０の上面には、複数の第２環状溝２２４同士の間を通る少なくとも１本（例えば２本）の線状溝２２５が更に形成されている。各第２環状溝２２４は、いずれかの線状溝２２５と一箇所で接続されている。第２隔壁２２０の上面には、線状溝２２５同士を接続する線状溝２２６が更に形成されていてもよい。第１隔壁２１０には、線状溝２２５ごとに、線状溝２２５内と線源室１２との間を貫通する少なくとも一箇所の通気孔２１４が形成される。

この構成において第１環状溝２２２の内部は上記バッファ空間８２に相当し、第２環状溝２２４の内部は上記バッファ空間８５に相当する。また、壁部２２３と第１隔壁２１０との間に形成される隙間はスリット８３に相当する。更に、線状溝２２５の内部は上記ガス流路１６に相当し、通気孔２１４は上記通気孔１７に相当する。

以上の構成によれば、ガス吐出部８０から処理室１１内に吐出させる処理用ガスと、線源室１２内に供給する処理用ガスとの両方をガス流路１６から供給することが可能である。そこで、上述した処理用ガス供給部７０はガス流路１６に接続される（図３参照）。

（排気誘導部）
例えば図６に示すように、排気部９０は、処理室１１内におけるウェハＷの配置領域を囲む複数箇所から排気ポンプ９１にガスを導く排気誘導部９３を更に有してもよい。例えば排気誘導部９３は、ウェハＷの配置領域を挟む２本の排気管９４と、２本の排気管９４の端部同士を接続する接続管９５とを有する。排気管９４には、その長手方向に並ぶ複数の排気口９６が形成されている。各排気口９６は、例えばウェハＷの配置領域側に開口している。接続管９５はバルブ９２を介して排気ポンプ９１に接続されている。

排気誘導部９３によれば、排気口９６が形成された複数個所から排気ポンプ９１にガスが導かれる。これにより、処理室１１内の下部の広範囲においてガスが吸い出されるので、複数の各ガス吐出部８０において吐出された処理用ガスをより確実にウェハＷ側（下方）に導くことができる。

（コントローラ）
光照射装置１は、コントローラ９００を更に備えていてもよい。コントローラ９００は、複数の窓部１５を通して、線源３０から処理室１１内のウェハＷにエネルギー線を照射するようにシャッター４０を制御することと、少なくともウェハＷにエネルギー線が照射される期間に、複数のガス吐出部８０から、複数の窓部１５の表面に沿って不活性ガスを吐出するように処理用ガス供給部７０及び排気部９０を制御することと、を実行する。

図７は、コントローラ９００と機能的に等価な構成を例示するブロック図である。図７に示すように、コントローラ９００は、機能的な構成（以下、「機能ブロック」という。）として、照射制御部９１１と、給気制御部９１２と、排気制御部９１３と、回転制御部９１４と、入出制御部９１５とを有する。

照射制御部９１１は、光照射装置１の起動時に線源３０を点灯させ、光照射装置１の停止時に線源３０を消灯させる。また、照射制御部９１１は、線源３０の点灯中に、シャッター４０により上記開状態と上記閉状態とを切り替えさせる。

給気制御部９１２は、少なくともゲート２０が開放される期間中に、待機用ガス供給部６０により線源室１２内に待機用ガスを供給させ、少なくともウェハＷにエネルギー線が照射される期間中に、処理用ガス供給部７０により線源室１２及び処理室１１内に処理用ガスを供給させる。排気制御部９１３は、少なくともウェハＷにエネルギー線が照射される期間中に、処理室１１内の下部のガスを排気部９０により排出させる。

回転制御部９１４は、少なくともウェハＷにエネルギー線が照射される期間中に、回転駆動部５２によりウェハＷを回転させる。入出制御部９１５は、ウェハＷの搬入及び搬出に合わせてゲート２０を開閉させ、搬入されたウェハＷを保持部５１に保持させ、搬出されるウェハＷの保持を保持部５１に解除させる。

図８は、コントローラ９００のハードウェア構成を例示するブロック図である。コントローラ９００は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。図８に示すように、コントローラ９００は、回路９２０を有する。回路９２０は、少なくとも一つのプロセッサ９２１と、メモリ９２２と、ストレージ９２３と、入出力ポート９２４とを含む。ストレージ９２３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。ストレージ９２３は、複数の窓部１５を通して、線源３０から処理室１１内のウェハＷにエネルギー線を照射するようにシャッター４０を制御することと、少なくともウェハＷにエネルギー線が照射される期間に、複数のガス吐出部８０から、複数の窓部１５の表面に沿って不活性ガスを吐出するように処理用ガス供給部７０及び排気部９０を制御することと、をコントローラ９００に実行させるためのプログラムを記憶している。

メモリ９２２は、ストレージ９２３の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ９２１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ９２１は、メモリ９２２と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。入出力ポート９２４は、プロセッサ９２１からの指令に従って、ゲート２０、線源３０、シャッター４０、保持部５１、回転駆動部５２、待機用ガス供給部６０、処理用ガス供給部７０及び排気部９０との間で電気信号の入出力を行う。

なお、コントローラ９００のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えばコントローラ９００の上記機能モジュールの少なくとも一部は、専用の論理回路又はこれを集積したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成されていてもよい。

〔光照射手順〕
続いて、光照射方法の一例として、光照射装置１が実行する光照射手順を例示する。この手順は、ウェハＷを収容する処理室１１と、エネルギー線の線源３０を収容する線源室１２とを仕切る隔壁１３に設けられた複数の窓部１５を通して、線源３０から処理室１１内のウェハＷにエネルギー線を照射することと、少なくともウェハＷにエネルギー線が照射される期間に、処理室１１内において複数の窓部１５の周囲にそれぞれ設けられた複数のガス吐出部８０から、複数の窓部１５の表面に沿って不活性ガスを吐出することと、を含む。

図９に示す手順は、ゲート２０が筐体１０の入出開口１４を開放した状態で開始される。図９に示すように、コントローラ９００は、まずステップＳ０１，Ｓ０２を実行する。ステップＳ０１では、給気制御部９１２が、処理用ガス供給部７０による処理用ガスの供給が停止した状態で、待機用ガス供給部６０による線源室１２内への待機用ガスの供給を開始させる。ステップＳ０２では、照射制御部９１１が全ての線源３０を点灯させる。

コントローラ９００は、次にステップＳ０３，Ｓ０４，Ｓ０５，Ｓ０６，Ｓ０７，Ｓ０８を順に実行する。ステップＳ０３では、処理室１１内にウェハＷが搬入され、保持部５１上に配置されるのを入出制御部９１５が待機する。ステップＳ０４では、入出制御部９１５が保持部５１にウェハＷを保持させる。ステップＳ０５では、入出制御部９１５が、ゲート２０により入出開口１４を閉鎖させる。ステップＳ０６では、排気制御部９１３が、処理室１１内の下部からのガスの排出を排気部９０に開始させる。ステップＳ０７では、給気制御部９１２が、処理用ガス供給部７０による線源室１２及び処理室１１内への処理用ガスの供給を開始させる。これにより、各ガス吐出部８０において窓部１５の表面に沿った処理用ガスの吐出が開始される。ステップＳ０８では、給気制御部９１２が、待機用ガス供給部６０による線源室１２内への待機用ガスの供給を停止させる。

コントローラ９００は、次にステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ１９を順に実行する。ステップＳ１１では、照射制御部９１１が、シャッター４０を閉状態から開状態に切り替える。例えば照射制御部９１１は、線源３０の下に透光開口４３が位置するように開閉駆動部４２により遮光板４１を駆動させる。これにより、処理室１１内のウェハＷに対するエネルギー線の照射が開始される。ステップＳ１２では、回転制御部９１４が、所定の回転回数にて、処理室１１内のウェハＷを回転駆動部５２により回転させる。

ステップＳ１３では、照射制御部９１１が、シャッター４０を開状態から閉状態に切り替える。例えば照射制御部９１１は、線源３０の下に透光開口４３のない部分が位置するように開閉駆動部４２により遮光板４１を駆動させる。これにより、処理室１１内のウェハＷに対するエネルギー線の照射が停止される。

ステップＳ１４では、給気制御部９１２が、待機用ガス供給部６０による線源室１２内への待機用ガスの供給を開始させる。ステップＳ１５では、給気制御部９１２が、処理用ガス供給部７０による線源室１２及び処理室１１内への処理用ガスの供給を停止させる。ステップＳ１６では、排気制御部９１３が、処理室１１内の下部からのガスの排出を排気部９０に停止させる。

ステップＳ１７では、入出制御部９１５が、ゲート２０により入出開口１４を開放させる。ステップＳ１８では、入出制御部９１５が、ウェハＷの保持を保持部５１に解除させる。ステップＳ１９では、処理室１１内からウェハＷが搬出されるのを入出制御部９１５が待機する。その後、コントローラ９００は処理をステップＳ０３に戻す。以後、線源３０の点灯を継続した状態にて、ウェハＷの入れ替えと光照射とが繰り返される。

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、光照射装置１は、ウェハＷを収容する処理室１１と、エネルギー線の線源３０を収容する線源室１２と、処理室１１と線源室１２とを仕切る隔壁１３と、線源３０から処理室１１内のウェハＷに向かって出射されたエネルギー線を透過させるように隔壁１３に設けられた複数の窓部１５と、処理室１１内において複数の窓部１５の周囲にそれぞれ設けられ、複数の窓部１５の表面に沿って不活性ガスを吐出する複数のガス吐出部８０と、を備える。

この光照射装置１によれば、窓部１５の周囲に設けられたガス吐出部８０から吐出される不活性ガスによって、窓部１５の表面に沿った気流が強制的に形成される。このため、エネルギー線の照射により発生した昇華物等の窓部１５への付着が抑制される。また、付着した昇華物等を除去する作用も期待される。従って、光照射処理の安定性向上に有効である。

図１０は、窓部１５に昇華物が付着することの影響を例示するグラフである。このグラフは、ラフネスの改善効果を比率で表したものである。図１０の左のグラフは、窓部１５に昇華物が付着する前のグラフであり、図１０の右のグラフは、窓部１５に昇華物が付着した後のグラフである。図１０のグラフから、窓部１５に昇華物が付着すると、ラフネスの改善効果が大幅に低下することがわかる。昇華物が付着すると、ウェハＷに照射されるエネルギー線の光量が低下するのに加え、ウェハＷに照射されるエネルギー線のスペクトル分布も変化する。このため、ラフネスの改善効果が大幅に低下するものと考えられる。上述したように、光照射装置１によれば、窓部１５への昇華物の付着が抑制されるので、図１０に示されるようなラフネスの改善効果の低下が抑制される。

複数のガス吐出部８０のそれぞれは、複数の窓部１５のいずれか一つの窓部１５を囲むように設けられ、窓部１５の外周から中心１５ａに向かうように不活性ガスを吐出してもよい。この場合、不活性ガスが窓部１５の中心１５ａに集まることで、窓部１５の表面から離れる気流が更に形成される。このため、昇華物等の窓部１５への付着が更に抑制される。

複数のガス吐出部８０のそれぞれは、窓部１５の表面を囲むように隔壁１３に設けられた包囲部８１と、窓部１５の表面を囲むように包囲部８１内に設けられたバッファ空間８２と、バッファ空間８２内から窓部１５の中心１５ａに向けて不活性ガスを導出するように、窓部１５の表面の外周に沿って包囲部８１の内周面に開口するスリット８３と、を有していてもよい。この場合、不活性ガスを一度バッファ空間８２に貯留させることで、窓部１５の周方向における不活性ガスの吐出量のばらつきが抑制される。このため、昇華物等の窓部１５への付着がより確実に抑制される。

光照射装置１は、線源室１２に不活性ガスを供給する処理用ガス供給部７０を更に備え、複数のガス吐出部８０のそれぞれは、線源室１２からバッファ空間８２に不活性ガスを導入するように隔壁１３に設けられた通気孔８４を更に有していてもよい。この場合、線源室１２を不活性ガスのガス流路として利用することで、装置構成の簡素化を図ることができる。

光照射装置１は、隔壁１３に沿うように設けられ、複数のガス吐出部８０のバッファ空間８２に不活性ガスを供給する少なくとも一本のガス流路１６と、ガス流路１６に不活性ガスを供給する処理用ガス供給部７０と、を更に備えていてもよい。この場合、隔壁１３に沿うように設けられた専用のガス流路１６を設けることで、線源室１２内から処理室１１内へのガスの流れ込みが抑制される。これにより、線源室１２内から処理室１１内への異物進入も抑制されるので、線源室１２内にシャッター４０等の可動部を配置し易い。

複数のガス吐出部８０のそれぞれは、バッファ空間８２と、バッファ空間８２を更に囲むように包囲部内に形成されたバッファ空間８５とを有し、ガス流路１６は少なくとも一箇所でバッファ空間８５に接続され、バッファ空間８２とバッファ空間８５とは窓部１５の表面を囲む複数個所で接続されていてもよい。この場合、バッファ空間８５によって窓部１５の周方向における圧力のばらつきが低減される。更に、バッファ空間８５からバッファ空間８２には窓部１５を囲む複数個所から不活性ガスが流入するので、バッファ空間８２においては窓部１５の周方向における圧力のばらつきが更に低減される。これにより、窓部１５の周方向における不活性ガスの吐出量のばらつきが抑制されるので、昇華物等の窓部１５への付着がより確実に抑制される。

光照射装置１は、複数のガス吐出部８０のそれぞれから窓部１５の中心１５ａに集まった不活性ガスを処理室１１内のウェハＷ側に導いて処理室１１外に排出する排気部９０を更に備えていてもよい。この場合、窓部１５の表面から離れる気流の形成が更に促進されるので、昇華物等の窓部１５への付着が更に抑制される。

なお、真空紫外光による処理においては、不活性ガスの供給と、処理室内の減圧とが必要とされる場合が多い。このため、元々必要とされていた不活性ガスの供給源をガス吐出部への不活性ガスの供給に利用し、元々必要とされていた減圧源を排気部からの排気に利用し、合理的に装置を構成し易い。

以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。処理対象の基板は、半導体ウェハに限られず、例えばガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等であってもよい。

１…光照射装置、１１…処理室、１２…線源室、１３…隔壁、１５…窓部、１５ａ…窓部１５の中心、１６…ガス流路、３０…線源、７０…処理用ガス供給部（ガス供給部）、８２…バッファ空間（第１バッファ空間）、８３…スリット、８４…通気孔、８５…バッファ空間（第２バッファ空間）、９０…排気部。

Claims (9)

1. 基板を収容する処理室と、
   エネルギー線の線源を収容する線源室と、
   前記処理室と前記線源室とを仕切る隔壁と、
   前記線源から前記処理室内の前記基板に向かって出射されたエネルギー線を透過させるように前記隔壁に設けられた複数の窓部と、
   前記処理室内において前記複数の窓部の周囲にそれぞれ設けられ、前記複数の窓部の表面に沿って不活性ガスを吐出する複数のガス吐出部と、を備える光照射装置。
2. 前記複数のガス吐出部のそれぞれは、前記複数の窓部のいずれか一つの窓部を囲むように設けられ、前記窓部の外周から中心に向かうように前記不活性ガスを吐出する、請求項１記載の光照射装置。
3. 前記複数のガス吐出部のそれぞれは、
   前記窓部の表面を囲むように隔壁に設けられた包囲部と、
   前記窓部の表面を囲むように前記包囲部内に設けられたバッファ空間と、
   前記バッファ空間内から前記窓部の中心に向けて前記不活性ガスを導出するように、前記窓部の表面の外周に沿って前記包囲部の内周面に開口するスリットと、を有する、請求項２記載の光照射装置。
4. 前記線源室に前記不活性ガスを供給するガス供給部を更に備え、
   前記複数のガス吐出部のそれぞれは、前記線源室から前記バッファ空間に前記不活性ガスを導入するように前記隔壁に設けられた通気孔を更に有する、請求項３記載の光照射装置。
5. 前記隔壁に沿うように設けられ、前記複数のガス吐出部の前記バッファ空間に前記不活性ガスを供給する少なくとも一本のガス流路と、
   前記ガス流路に前記不活性ガスを供給するガス供給部と、を更に備える、請求項３記載の光照射装置。
6. 前記複数のガス吐出部のそれぞれは、前記バッファ空間である第１バッファ空間と、前記第１バッファ空間を更に囲むように前記包囲部内に形成された第２バッファ空間とを有し、
   前記ガス流路は少なくとも一箇所で前記第２バッファ空間に接続され、
   前記第１バッファ空間と前記第２バッファ空間とは前記窓部の表面を囲む複数個所で接続されている、請求項５記載の光照射装置。
7. 前記複数のガス吐出部のそれぞれから前記窓部の中心に集まった前記不活性ガスを前記処理室内の前記基板側に導いて前記処理室外に排出する排気部を更に備える、請求項２〜６のいずれか一項記載の光照射装置。
8. 基板を収容する処理室と、エネルギー線の線源を収容する線源室とを仕切る隔壁に設けられた複数の窓部を通して、前記線源から前記処理室内の前記基板にエネルギー線を照射することと、
   少なくとも前記基板に前記エネルギー線が照射される期間に、前記処理室内において前記複数の窓部の周囲にそれぞれ設けられた複数のガス吐出部から、前記複数の窓部の表面にそれぞれ沿って不活性ガスを吐出することと、を含む光照射方法。
9. 請求項８記載の光照射方法を装置に実行させるための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。

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