JP2021048327A - 露光装置および露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】真空紫外線を用いた露光処理を行うための処理空間内の雰囲気を任意かつ容易に調整可能な露光装置および露光方法を提供する。【解決手段】露光装置は、真空紫外線を用いた露光処理を行うための処理部を備える。処理部は、真空紫外線により改質されるべき膜が形成された基板を収容可能な処理空間を有する。露光処理時には、処理空間に収容される基板に真空紫外線が照射される。また、露光処理時には、供給部により処理空間に不活性ガスが供給され、排出部により処理空間内の雰囲気が処理空間の外部に排出される。露光処理のための動作レシピの生成時には、露光処理における露光装置の各種動作条件を設定するための設定画面が表示部72に表示される。その設定画面においては、使用者による操作部の操作に基づいて、供給部による供給量および排出部による排出量をそれぞれ設定することができる。【選択図】図9
Description
本発明は、真空紫外線を用いて基板に露光処理を行う露光装置および露光方法に関する。
基板上に形成された膜を改質させるために、真空紫外線が用いられる場合がある。例えば、特許文献1には、基板上の誘導自己組織化材料を含む膜に真空紫外線を用いて露光処理を行う露光装置が記載されている。
その露光装置においては、内部空間(処理空間)を有する処理室の内部に基板が配置された状態で、その処理室が密閉される。また、基板に照射される真空紫外線が酸素により減衰することを低減するために、処理室内の雰囲気が不活性ガスで置換される。処理室内の酸素濃度が予め定められた濃度まで低減されると、基板に真空紫外線が照射される。これにより、基板上の膜が改質される。
真空紫外線を用いた露光処理によれば、誘導自己組織化材料を含む膜の改質以外に、SOC(Spin-On-Carbon)膜の改質も可能であることが知られている。真空紫外線を用いた露光処理において要求される処理条件は、処理目的および処理対象となる膜の種類によって異なる。この場合、処理条件には、基板に真空紫外線が照射される処理空間内の雰囲気の状態が含まれる。そのため、上記の露光装置においては、処理空間内の雰囲気の状態を使用者が任意かつ容易に設定可能であることが望まれる。
本発明の目的は、処理空間内の雰囲気を任意かつ容易に調整可能な露光装置および露光方法を提供することである。
(1)第1の発明に係る露光装置は、真空紫外線により改質されるべき膜が形成された基板を収容可能な処理空間を有する処理部と、処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する露光部と、処理空間に不活性ガスを供給する供給部と、処理空間内の雰囲気を処理空間の外部へ排出する排出部と、供給部による供給量および排出部による排出量をそれぞれ第1および第2の動作条件として設定可能な設定画面を表示部に表示させる表示制御部と、設定画面において第1および第2の動作条件を設定するために使用者により操作可能に構成される操作部と、操作部により設定された第1および第2の動作条件を含む動作手順を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第1および第2の動作条件に従って供給部および排出部を制御する装置制御部とを備える。
その露光装置においては、露光装置の動作手順の生成時に、供給部による供給量および排出部による排出量をそれぞれ第1および第2の動作条件として設定可能な設定画面が表示部に表示される。その設定画面において第1および第2の動作条件が設定されると、設定された第1および第2の動作条件を含む動作手順が記憶部に記憶される。
露光装置による基板の処理時には、処理空間内に基板が収容される。また、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第1および第2の動作条件に従って供給部および排出部が制御される。この場合、処理空間内に不活性ガスが供給されるとともに処理空間内の雰囲気が処理空間の外部に排出されることにより、処理空間内の酸素濃度が調整される。その後、処理空間に収容される基板に真空紫外線が照射され、基板が露光される。
上記の構成によれば、使用者は、表示部に表示される設定画面において第1および第2の動作条件を設定することにより、露光の目的および処理対象となる膜の種類に応じて処理室内の雰囲気を任意かつ容易に調整することができる。
(2)表示制御部は、露光部による露光量に関する情報を第3の動作条件としてさらに設定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させ、操作部は、設定画面において第3の動作条件を設定可能に構成され、記憶部は、操作部により設定された第3の動作条件をさらに含むように動作手順を記憶し、装置制御部は、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第3の動作条件に従って露光部を制御してもよい。
この場合、露光装置の動作手順の生成時に、露光部による露光量に関する情報を第3の動作条件としてさらに設定可能な設定画面が表示部に表示される。その設定画面において第3の動作条件が設定されると、設定された第1、第2および第3の動作条件を含む動作手順が記憶部に記憶される。
露光装置による基板の処理時には、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第3の動作条件に従って露光部が制御される。それにより、基板の露光量が調整される。
上記の構成によれば、使用者は、表示部に表示される設定画面において第3の動作条件を設定することにより、基板の露光量を任意かつ容易に調整することができる。
(3)露光装置は、処理空間を閉塞状態と開放状態とに切り替える切替部をさらに備え、表示制御部は、処理空間が閉塞状態にありかつ露光部による露光が終了した時点から処理空間を開放状態に切り替えるまでの時間を第4の動作条件としてさらに設定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させ、操作部は、設定画面において第4の動作条件を設定可能に構成され、記憶部は、操作部により設定された第4の動作条件をさらに含むように動作手順を記憶し、装置制御部は、記憶部に記憶された動作条件に含まれる第4の動作条件に従って切替部を制御してもよい。
この場合、露光装置の動作手順の生成時に、処理空間が閉塞状態にありかつ露光部による露光が終了した時点から処理空間を開放状態に切り替えるまでの時間を第4の動作条件としてさらに設定可能な設定画面が表示部に表示される。その設定画面において第4の動作条件が設定されると、設定された第1、第2、第3および第4の動作条件を含む動作手順が記憶部に記憶される。
露光装置による基板の処理時には、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第3の動作条件に従って切替部が制御される。それにより、処理部が開放される際の処理空間の状態が調整される。
上記の構成によれば、使用者は、表示部に表示される設定画面において第4の動作条件を設定することにより、処理部が開放される際の処理空間の状態を任意かつ容易に調整することができる。
(4)装置制御部は、処理空間内の酸素濃度を調整する濃度調整動作が行われるように、第1および第2の動作条件に従って供給部および排出部を制御することが可能であり、処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する照射動作が行われるように、第3の動作条件に従って露光部を制御することが可能であり、処理空間を閉塞状態から開放状態に切り替える開放動作が行われるように、第4の動作条件に従って切替部を制御することが可能であり、表示制御部は、濃度調整動作、照射動作および開放動作を操作部により指定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させ、操作部は、設定画面において濃度調整動作、照射動作および開放動作のいずれかが指定された場合に、指定された動作に対応する動作条件を設定可能に構成されてもよい。
この場合、使用者は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において濃度調整動作、照射動作および開放動作のうちいずれかの動作を指定することにより、指定した動作に対応する動作条件を容易に設定することができる。
(5)表示制御部は、設定画面において濃度調整動作、照射動作および開放動作のいずれかが指定された場合に、第1〜第4の動作条件のうち指定された動作に対応する動作条件の設定領域を他の動作条件の設定領域に対して識別可能に表示部に表示させてもよい。
この場合、使用者は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において指定した動作に対応する動作条件を容易に認識することができる。したがって、動作条件の設定がより容易になる。
(6)操作部は、設定画面において複数の動作の順序を設定可能に構成され、露光装置は、操作部により設定された複数の動作のうち最後の動作が開放動作以外の動作である場合に、設定された動作の順序が適切でないことを表示部に表示させる警告部をさらに備えてもよい。
この場合、露光装置による基板の処理時に、一連の動作が誤った順で行われることが防止される。
(7)表示制御部は、露光部から基板に照射される真空紫外線の照度を基準照度としてさらに設定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させ、操作部は、設定画面において基準照度を設定可能に構成され、記憶部は、操作部により設定された基準照度をさらに含むように動作手順を記憶し、露光装置は、第3の動作条件および基準照度がそれぞれ設定された場合に、設定された第3の動作条件と基準照度とに基づいて露光時間を算出する露光時間算出部をさらに備え、表示制御部は、露光時間算出部により算出された露光時間を表示部に表示させてもよい。
この場合、使用者は、表示部に表示される露光時間を参照しつつ第3の動作条件を設定することができる。
(8)濃度調整動作を行うための調整動作時間は予め定められ、露光装置は、濃度調整動作に対応する第1および第2の動作条件、照射動作に対応する第3の動作条件および開放動作に対応する第4の動作条件が設定された場合に、調整動作時間と露光時間算出部により算出された露光時間と第4の動作条件とに基づいて、濃度調整動作、照射動作および開放動作に要する合計時間を算出する合計時間算出部をさらに備え、表示制御部は、合計時間算出部により算出された合計時間を表示部に表示させてもよい。
この場合、使用者は、表示部に表示される合計時間を参照しつつ第1〜第4の動作条件の再設定等を行うことができる。
(9)第2の発明に係る露光方法は、真空紫外線により改質されるべき膜が形成された基板を露光する露光装置を用いた露光方法であって、露光装置は、真空紫外線により改質されるべき膜が形成された基板を収容可能な処理空間を有する処理部と、処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する露光部と、処理空間に不活性ガスを供給する供給部と、処理空間内の雰囲気を処理空間の外部へ排出する排出部とを備え、露光方法は、露光装置の動作手順の生成時に、供給部による供給量および排出部による排出量をそれぞれ第1および第2の動作条件として設定可能な設定画面を表示部に表示させるステップと、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において第1および第2の動作条件を使用者による操作部の操作に基づいて設定するステップと、露光装置の動作手順の生成時に、設定された第1および第2の動作条件を含む動作手順を記憶するステップと、露光装置による基板の処理時に、記憶された動作手順に含まれる第1および第2の動作条件に従って供給部および排出部を制御するステップとを含む。
その露光方法においては、露光装置の動作手順の生成時に、供給部による供給量および排出部による排出量をそれぞれ第1および第2の動作条件として設定可能な設定画面が表示部に表示される。その設定画面において第1および第2の動作条件が設定されると、設定された第1および第2の動作条件を含む動作手順が記憶部に記憶される。
露光装置による基板の処理時には、処理空間内に基板が収容される。また、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第1および第2の動作条件に従って供給部および排出部が制御される。この場合、処理空間内に不活性ガスが供給されるとともに処理空間内の雰囲気が処理空間の外部に排出されることにより、処理空間内の酸素濃度が調整される。その後、処理空間に収容される基板に真空紫外線が照射され、基板が露光される。
上記の方法によれば、使用者は、表示部に表示される設定画面において第1および第2の動作条件を設定することにより、露光の目的および処理対象となる膜の種類に応じて処理室内の雰囲気を任意かつ容易に調整することができる。
(10)設定画面を表示部に表示させるステップは、露光部による露光量に関する情報を第3の動作条件としてさらに設定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させるステップを含み、露光方法は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において第3の動作条件を使用者による操作部の操作に基づいて設定するステップと、露光装置の動作手順の生成時に、設定された第3の動作条件をさらに含む動作手順を記憶するステップと、露光装置による基板の処理時に、記憶された動作手順に含まれる第3の動作条件に従って露光部を制御するステップとをさらに含んでもよい。
この場合、露光装置の動作手順の生成時に、露光部による露光量に関する情報を第3の動作条件としてさらに設定可能な設定画面が表示部に表示される。その設定画面において第3の動作条件が設定されると、設定された第1、第2および第3の動作条件を含む動作手順が記憶部に記憶される。
露光装置による基板の処理時には、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第3の動作条件に従って露光部が制御される。それにより、基板の露光量が調整される。
上記の構成によれば、使用者は、表示部に表示される設定画面において第3の動作条件を設定することにより、基板の露光量を任意かつ容易に調整することができる。
(11)露光装置は、処理空間を閉塞状態と開放状態とに切り替える切替部をさらに備え、設定画面を表示部に表示させるステップは、処理空間が閉塞状態にありかつ露光部による露光が終了した時点から処理空間を開放状態に切り替えるまでの時間を第4の動作条件としてさらに設定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させるステップを含み、露光方法は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において第4の動作条件を使用者による操作部の操作に基づいて設定するステップと、露光装置の動作手順の生成時に、設定された第4の動作条件をさらに含む動作手順を記憶するステップと、露光装置による基板の処理時に、記憶された動作手順に含まれる第4の動作条件に従って切替部を制御するステップとをさらに含んでもよい。
この場合、露光装置の動作手順の生成時に、処理空間が閉塞状態にありかつ露光部による露光が終了した時点から処理空間を開放状態に切り替えるまでの時間を第4の動作条件としてさらに設定可能な設定画面が表示部に表示される。その設定画面において第4の動作条件が設定されると、設定された第1、第2、第3および第4の動作条件を含む動作条件が記憶部に記憶される。
露光装置による基板の処理時には、記憶部に記憶された動作手順に含まれる第4の動作条件に従って切替部が制御される。それにより、処理部が開放される際の処理空間の状態が調整される。
上記の構成によれば、使用者は、表示部に表示される設定画面において第4の動作条件を設定することにより、処理部が開放される際の処理空間の状態を任意かつ容易に調整することができる。
(12)設定画面を表示部に表示させるステップは、第1および第2の動作条件に従って供給部および排出部を制御することにより処理空間内の酸素濃度を調整する濃度調整動作、第3の動作条件に従って露光部を制御することにより処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する照射動作、および第4の動作条件に従って切替部を制御することにより処理空間を閉塞状態から開放状態に切り替える開放動作、を指定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させるステップをさらに含み、露光方法は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において濃度調整動作、照射動作および開放動作のいずれかが指定された場合に、指定された動作に対応する動作条件を使用者による操作部の操作に基づいて設定するステップをさらに含んでもよい。
この場合、使用者は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において濃度調整動作、照射動作および開放動作のうちいずれかの動作を指定することにより、指定した動作に対応する動作条件を容易に設定することができる。
(13)設定画面を表示部に表示させるステップは、設定画面において濃度調整動作、照射動作および開放動作のいずれかが指定された場合に、第1〜第4の動作条件のうち指定された動作に対応する動作条件の設定領域を他の動作条件の設定領域に対して識別可能に表示部に表示させるステップをさらに含んでもよい。
この場合、使用者は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において指定した動作に対応する動作条件を容易に認識することができる。したがって、動作条件の設定がより容易になる。
(14)露光方法は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において複数の動作の順序を使用者による操作部の操作に基づいて設定するステップと、設定された複数の動作のうち最後の動作が開放動作以外の動作である場合に、設定された動作の順序が適切でないことを表示部に表示させるステップとをさらに含んでもよい。
この場合、露光装置による基板の処理時に、一連の動作が誤った順で行われることが防止される。
(15)設定画面を表示部に表示させるステップは、露光部から基板に照射される真空紫外線の照度を基準照度としてさらに設定することが可能となるように設定画面を表示部に表示させるステップをさらに含み、露光方法は、露光装置の動作手順の生成時に、設定画面において基準照度を使用者による操作部の操作に基づいて設定するステップと、露光装置の動作手順の生成時に、第3の動作条件および基準照度がそれぞれ設定された場合に、設定された第3の動作条件と基準照度とに基づいて露光時間を算出するステップと、算出された露光時間を表示部に表示させるステップとをさらに含んでもよい。
この場合、使用者は、表示部に表示される露光時間を参照しつつ第3の動作条件を設定することができる。
(16)濃度調整動作を行うための調整動作時間は予め定められ、露光方法は、露光装置の動作手順の生成時に、濃度調整動作に対応する第1および第2の動作条件、照射動作に対応する第3の動作条件および開放動作に対応する第4の動作条件が設定された場合に、調整動作時間と算出された露光時間と第4の動作条件とに基づいて、濃度調整動作、照射動作および開放動作に要する合計時間を算出するステップと、算出された合計時間を表示部に表示させるステップとをさらに含んでもよい。
この場合、使用者は、表示部に表示される合計時間を参照しつつ第1〜第4の動作条件の再設定等を行うことができる。
本発明によれば、処理空間内の雰囲気を任意かつ容易に調整することが可能になる。
以下、本発明の実施の形態に係る露光装置および露光方法について図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、基板とは、液晶表示装置または有機EL(Electro Luminescence)表示装置等に用いられるFPD(Flat Panel Display)用基板、半導体基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。なお、以下に説明する基板は、少なくとも一部が円形状を有する基板であり、例えばノッチまたはオリエンテーションフラットが形成された円形基板である。また、基板の主面には、真空紫外線により改質される膜が形成されているものとする。
さらに、以下に説明する露光装置においては、基板の主面が上方に向けられかつ基板の裏面(主面とは反対側の面)が下方に向けられた状態で、その基板の主面に上方から約120nm以上約230nm以下の波長を有する紫外線(以下、真空紫外線と呼ぶ。)が照射される。したがって、以下の説明において、基板の上面は基板の主面であり、基板の下面は基板の裏面である。
[1]露光装置の構成
図1は本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図であり、図2は図1の露光装置100のうち一部の構成要素の動作を説明するための斜視図である。図1に示すように、露光装置100は、光出射部10、周壁部材20、下蓋部材30、基板支持機構40、気体供給系51、気体排出系52、昇降駆動部53、制御部60、記憶装置71、表示部72および操作部73を含む。
図1は本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図であり、図2は図1の露光装置100のうち一部の構成要素の動作を説明するための斜視図である。図1に示すように、露光装置100は、光出射部10、周壁部材20、下蓋部材30、基板支持機構40、気体供給系51、気体排出系52、昇降駆動部53、制御部60、記憶装置71、表示部72および操作部73を含む。
その露光装置100においては、基板Wに露光処理を行うための処理空間20Sが周壁部材20により形成される。具体的には、周壁部材20は、扁平な円筒形状を有する。周壁部材20の内周面により取り囲まれる空間が処理空間20Sとして用いられる。また、周壁部材20は、円環状の平坦な上端面23および下端面24を有する。上端面23の内側には上部開口21が形成され、下端面24の内側には下部開口22が形成されている。
周壁部材20の上部開口21を塞ぐように周壁部材20の上方に光出射部10が設けられている。光出射部10は、ハウジング11、透光板13、面状の光源部14および電源装置15を含む。
ハウジング11は、底壁部11a、角筒形状の周壁部11bおよび天井部11cを有する。底壁部11a、周壁部11bおよび天井部11cにより内部空間10Sが形成される。なお、図2では、光出射部10のうちハウジング11のみが一点鎖線で示される。
図1に示すように、ハウジング11の底壁部11aには、下部開口12が形成されている。下部開口12は、例えば円形状を有する。下部開口12の内径は、周壁部材20の内径よりもやや小さい。透光板13は、下部開口12を閉塞するように底壁部11aに取り付けられている。本実施の形態では、透光板13は石英ガラス板である。透光板13の材料として、真空紫外線を透過する他の材料が用いられてもよい。
光源部14および電源装置15は、ハウジング11の内部空間10Sに収容される。光源部14は、真空紫外線を出射する複数の棒形状の光源素子LEが所定間隔で水平に配列された構成を有する。各光源素子LEは、例えばキセノンエキシマランプであってもよいし、他のエキシマランプまたは重水素ランプ等であってもよい。電源装置15は、光源部14に電力を供給する。
底壁部11aの下面には、透光板13の下面が出射面13Sとして処理空間20Sに向くように、周壁部材20の上端面23が接続されている。このような構成により、光源部14から発生される真空紫外線は、出射面13Sを通して処理空間20S内に出射される。
下蓋部材30は、周壁部材20の下方で上下方向に移動可能に設けられている。また、下蓋部材30は、上下方向の移動により下部開口22を閉塞可能および開放可能に構成されている。以下、下蓋部材30が下部開口22を閉塞する位置を蓋閉塞位置と呼び、下蓋部材30が下部開口22を開放する位置を蓋開放位置と呼ぶ。昇降駆動部53は、例えばステッピングモータを含み、図2に太い点線の矢印で示すように、蓋閉塞位置と蓋開放位置との間で下蓋部材30を上下方向に移動させる。
下蓋部材30は、光出射部10の出射面13Sに対向する平坦な上面31を有する。下蓋部材30の上面31には、図1に示すように、シール部材39が取り付けられている。下蓋部材30が蓋閉塞位置にある状態においては、シール部材39が周壁部材20の下端面24のうち下部開口22を取り囲む部分に密着する。シール部材39は、例えばOリングからなる。
また、下蓋部材30の上面31には、基板Wの下面を支持可能に構成された複数(本例では3つ)の支持部材38が取り付けられている。各支持部材38は、球状のプロキシミティボールであり、例えばセラミック等で形成される。
さらに、下蓋部材30の中央部には、後述する複数の支持ピン41にそれぞれ対応する複数の貫通孔32が形成されている。また、下蓋部材30の下面における複数の貫通孔32の形成部分には、一定距離下方に延びるように複数の収容管33が設けられている。各収容管33は、貫通孔32の内径と同じ内径を有する。収容管33の下端部には、その収容管33の内周面からその軸心に向かうように形成された内向きフランジが形成されている。
基板支持機構40は、複数(本例では3つ)の支持ピン41およびピン連結部材42を含む。各支持ピン41は、先端部材41aおよび支持軸41bを含む。複数の支持軸41bは、それぞれ上下方向に延びるように設けられ、下蓋部材30の複数の貫通孔32および複数の収容管33にそれぞれ挿入されている。ピン連結部材42は、複数の支持軸41bの下端部を連結するとともに露光装置100の図示しないベース部分に固定されている。複数の先端部材41aは、複数の支持軸41bの上端部にそれぞれ設けられ、例えばセラミックまたは樹脂等で形成される。
下蓋部材30が蓋開放位置にある場合、複数の先端部材41a(複数の支持ピン41の上端部)は、下蓋部材30に取り付けられた複数の支持部材38の上端よりも上方に位置する。それにより、図1に示すように、複数の先端部材41a上に処理対象の基板Wを載置することが可能になる。このとき、基板Wの上面は光出射部10の出射面13Sに対向する。
下蓋部材30が蓋開放位置から蓋閉塞位置に向けて上方に移動すると、基板支持機構40の複数の先端部材41aは、下蓋部材30の複数の貫通孔32を通して収容管33の内部に収容される。そのため、下蓋部材30が蓋閉塞位置にある場合、複数の先端部材41a(複数の支持ピン41の上端部)は、下蓋部材30に取り付けられた複数の支持部材38の上端よりも下方に位置する。それにより、複数の先端部材41a上に支持された基板Wは、複数の支持部材38に渡される。
ここで、基板支持機構40の各先端部材41aには、支持軸41bの直径よりも大きい直径を有する外向きフランジが形成されている。一方、複数の収容管33の各々の下端部に形成された内向きフランジの上面部分には、先端部材41aの外向きフランジの下面に接触可能なシール部材(図示せず)が設けられている。これらのシール部材は、例えばOリングからなる。また、各シール部材は、下蓋部材30が蓋閉塞位置にあるときに、処理空間20S、貫通孔32の内部空間および収容管33の内部空間と処理空間20Sの外部との間の気体の流れを遮断する。それにより、処理空間20Sが密閉される。
図1の気体供給系51は、配管51a、不活性ガス供給源(図示せず)およびバルブ(図示せず)等を含む。また、気体排出系52は、配管52a、バルブ(図示せず)および排気設備(図示せず)等を含む。
周壁部材20の内部には、周壁部材20の外部と処理空間20Sとを連通する第1の気体流路25および第2の気体流路26が形成されている。周壁部材20においては、第1の気体流路25および第2の気体流路26は、処理空間20Sを挟んで互いに対向するように形成される。
第1および第2の気体流路25,26の各々は、周壁部材20の外周面から内周面にかけて形成された貫通孔により構成される。第1の気体流路25には、気体供給系51から延びる配管51aが接続されている。第2の気体流路26には、気体排出系52から延びる配管52aが接続されている。
気体供給系51は、図示しない不活性ガス供給源から配管51aおよび第1の気体流路25を通して処理空間20Sに不活性ガスを供給する。本実施の形態では、不活性ガスとして窒素ガスが用いられる。気体排出系52は、周壁部材20の処理空間20Sの雰囲気を第2の気体流路26および配管52aを通して周壁部材20の外部に排出する。
配管52aには、酸素濃度計29が設けられる。酸素濃度計29は、配管52aを流れる気体の酸素濃度を処理空間20S内の酸素濃度として計測し、計測された酸素濃度を所定周期で制御部60に与える。酸素濃度計29は、例えばガルバニ電池式酸素センサまたはジルコニア式酸素センサである。
制御部60は、例えばCPU(中央演算処理装置)およびメモリにより構成される。制御部60のメモリには、後述する露光設定プログラムおよび露光制御プログラムが記憶されている。制御部60のCPUがメモリに記憶された露光設定プログラムを実行することにより、露光処理時における露光装置100の一連の動作および各動作に対応する動作条件を含む動作レシピが生成される。一方、制御部60のCPUがメモリに記憶された露光制御プログラムを実行することにより、図1に一点鎖線の矢印で示すように、露光装置100内の各構成要素の動作が動作レシピに含まれる各種動作条件に基づいて制御される。記憶装置71は、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記憶媒体を含み、1または複数の動作レシピを記憶する。
表示部72は、例えばLCD(液晶ディスプレイ)パネルまたは有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネルにより構成される。表示部72は、制御部60により制御され、露光装置100の動作レシピの生成時に、各種動作条件を設定可能な設定画面を表示する。設定画面の詳細は後述する。
操作部73は、例えば表示部72に一体的に設けられるタッチパネルであり、表示部72に表示される設定画面において露光装置100の各種動作条件を設定可能に構成される。操作部73は、タッチパネルに代えてまたはタッチパネルに加えて、キーボードおよびマウス等を含んでもよい。
[2]露光処理時における露光装置100の基本動作
上記のように、本実施の形態に係る露光装置100においては、処理対象となる基板Wに、例えば172nmの波長を有する真空紫外線が照射されることにより露光処理が行われる。ここで、基板Wに向かう真空紫外線の経路上に多量の酸素が存在すると、酸素分子が真空紫外線を吸収して酸素原子に分離するとともに、分離した酸素原子が他の酸素分子と再結合することによりオゾンが発生する。この場合、基板Wに到達する真空紫外線が減衰する。真空紫外線の減衰は、約230nmよりも長い波長の紫外線の減衰に比べて大きい。そこで、本実施の形態に係る露光装置100においては、酸素濃度が低く維持された処理空間20S内で基板Wに真空紫外線が照射される。以下、露光処理時における露光装置100の基本動作について説明する。
上記のように、本実施の形態に係る露光装置100においては、処理対象となる基板Wに、例えば172nmの波長を有する真空紫外線が照射されることにより露光処理が行われる。ここで、基板Wに向かう真空紫外線の経路上に多量の酸素が存在すると、酸素分子が真空紫外線を吸収して酸素原子に分離するとともに、分離した酸素原子が他の酸素分子と再結合することによりオゾンが発生する。この場合、基板Wに到達する真空紫外線が減衰する。真空紫外線の減衰は、約230nmよりも長い波長の紫外線の減衰に比べて大きい。そこで、本実施の形態に係る露光装置100においては、酸素濃度が低く維持された処理空間20S内で基板Wに真空紫外線が照射される。以下、露光処理時における露光装置100の基本動作について説明する。
図3〜図8は、露光処理時における露光装置100の基本動作を説明するための模式的側面図である。図3〜図8では、蓋開放位置pa1および蓋閉塞位置pa2がそれぞれ下蓋部材30の上面31(図1)の高さ位置で示される。
露光装置100に電源が投入される前の初期状態において、下蓋部材30は蓋閉塞位置pa2にあるものとする。露光装置100の電源がオン状態になると、図3に白抜きの矢印a1で示すように、下蓋部材30が蓋開放位置pa1に移動する。
次に、基板支持機構40の複数の先端部材41aが周壁部材20よりも下方に位置する状態で、露光装置100の外部から露光装置100の内部に基板Wが搬入される。この場合、図4に白抜きの矢印a2で示すように、図示しない搬送装置により搬送される基板Wが、露光装置100の側方から周壁部材20と複数の先端部材41aとの間の空間に挿入され、複数の先端部材41a上に載置される。この状態で、基板Wの上面は、処理空間20Sを挟んで光出射部10の出射面13Sに対向する。上記の搬送装置は、例えば後述する図26の搬送装置220である。
次に、図5に白抜きの矢印a3で示すように、下蓋部材30が蓋閉塞位置pa2に移動する。これにより、基板Wが処理空間20S内に収容された状態で、周壁部材20の下部開口22が下蓋部材30により閉塞される。また、処理空間20S内で、基板Wが複数の支持部材38により支持される。さらに、下蓋部材30に設けられた複数の収容管33の下端部が複数の先端部材41aおよび図示しないシール部材により閉塞される。それにより、処理空間20Sが密閉される。
この状態で、図5に太い一点鎖線の矢印で示すように、図1の気体供給系51から第1の気体流路25を通して処理空間20S内に不活性ガスが供給される。また、処理空間20S内の雰囲気が第2の気体流路26を通して図2の気体排出系52により露光装置100の外部に排出される。それにより、処理空間20S内の雰囲気が漸次不活性ガスに置換され、処理空間20S内の酸素濃度が低下する。このように、処理空間20Sが閉塞された状態で、処理空間20S内の酸素濃度を調整するための露光装置100の動作を濃度調整動作と呼ぶ。
その後、処理空間20S内の酸素濃度が予め定められた濃度(以下、目標酸素濃度と呼ぶ。)まで低下すると、図6に太い実線の矢印で示すように、光出射部10の光源部14から出射面13Sを通して基板Wの上面に真空紫外線が照射される。ここで、目標酸素濃度は、例えば露光処理後で周壁部材20の下部開口22が開放される際に、周壁部材20の近傍におけるオゾンの濃度が予め許容された濃度(0.1ppm)以下となるように設定され、例えば1%である。処理空間20S内の酸素濃度が目標酸素濃度まで低下したか否かは、例えば図1の酸素濃度計29から出力される信号に基づいて判定することができる。上記のように、処理空間20Sが閉塞された状態で、基板Wに真空紫外線を照射して基板Wを露光する露光装置100の動作を照射動作と呼ぶ。なお、基板Wに真空紫外線が照射される間、不活性ガスによる処理空間20S内の雰囲気の置換は継続して行われてもよいし、停止されてもよい。
基板Wに照射される真空紫外線の露光量(基板上の単位面積当たりに照射される真空紫外線のエネルギー)が予め定められた設定露光量に到達すると、基板Wの上面に対する真空紫外線の照射が停止される。このようにして基板Wの上面が露光されることにより、基板Wに形成された膜が改質される。
ここで、目標酸素濃度の環境下で基板Wに照射される真空紫外線の照度(基板上の単位面積当たりに照射される真空紫外線の仕事率)は基準照度として既知であり、後述する動作レシピの生成時に使用者により設定される。この場合、基板Wに照射される真空紫外線の露光量は、基準照度と真空紫外線の照射時間とに基づいて定まる。そのため、基板Wに照射される真空紫外線の露光量が予め定められた設定露光量に到達したか否かは、真空紫外線の照射が開始されてから設定露光量に対応する時間(露光時間)が経過したか否かに基づいて判定される。
基板Wの上面に対する真空紫外線の照射が停止された後、図7に白抜きの矢印a4で示すように、下蓋部材30が蓋開放位置pa1に移動する。これにより、周壁部材20の下部開口22が開放され、基板Wが処理空間20Sの下方に取り出され、複数の先端部材41a上に支持される。上記のように、周壁部材20の下部開口22を開放する露光装置100の動作を開放動作と呼ぶ。なお、周壁部材20の下部開口22の開放時に不活性ガスによる処理空間20S内の雰囲気の置換は継続して行われてもよいし、停止されてもよい。
最期に、図8に白抜きの矢印a5で示すように、複数の先端部材41a上に支持された基板Wが、図示しない搬送装置により受け取られ、露光装置100の側方に搬出される。上記の搬送装置は、例えば後述する図26の搬送装置220である。
[3]露光装置100の動作レシピの生成
(1)設定画面
露光装置100の使用者は、操作部73(図1)を用いて表示部72(図1)に表示される設定画面を操作することにより露光装置100の各種動作条件の設定を行うことができる。それにより、動作レシピが生成される。ここで、設定画面には、後述するように多数の表示欄が含まれる。本実施の形態においては、設定とは、設定画面に含まれる複数の表示欄のうち一の表示欄に任意の値を入力すること、または当該一の表示欄に予め対応付けられた複数の項目から一の項目を選択することをいう。
(1)設定画面
露光装置100の使用者は、操作部73(図1)を用いて表示部72(図1)に表示される設定画面を操作することにより露光装置100の各種動作条件の設定を行うことができる。それにより、動作レシピが生成される。ここで、設定画面には、後述するように多数の表示欄が含まれる。本実施の形態においては、設定とは、設定画面に含まれる複数の表示欄のうち一の表示欄に任意の値を入力すること、または当該一の表示欄に予め対応付けられた複数の項目から一の項目を選択することをいう。
図9は、図1の表示部72に表示される設定画面の一例を示す図である。図9の設定画面においては、上段の領域に、基準照度表示欄80および合計時間表示欄81が表示される。
基準照度表示欄80には、使用者により設定される基準照度が表示される。合計時間表示欄81には、複数の動作条件を含む動作レシピが生成された場合に、その動作レシピを用いた露光処理に要する合計時間が表示される。
設定画面の中段の領域には、動作条件一覧表90が表示される。動作条件一覧表90においては、使用者により設定される露光装置100の複数の動作の種類と各動作に対応する露光装置100の動作条件とが一覧表示される。
具体的には、図9の動作条件一覧表90においては、「番号」、「動作」、「露光量」、「露光時間」、「気体供給量」、「気体排出量」、「酸素濃度」、「動作時間」および「保持時間」を示す複数の項目欄が横方向(行方向)に並ぶ。また、各項目欄に対応する複数の表示欄が縦方向(列方向)に並ぶように表示される。
「番号」に対応する複数の表示欄には、使用者により設定される露光装置100の複数の動作の順序が上段から下段に向かって順次番号で表示される。「動作」に対応する複数の表示欄には、使用者により指定される露光装置100の複数の動作の種類が表示される。なお、動作条件一覧表90において指定可能な露光装置100の複数の動作の種類には、上記の濃度調整動作、照射動作および開放動作が含まれる。
「露光量」に対応する複数の表示欄には、設定露光量が表示される。ここで、設定露光量は、露光装置100の動作条件の一つであり、照射動作において基板Wに照射されるべき真空紫外線の露光量である。「露光時間」に対応する複数の表示欄には、設定された基準照度で設定露光量の露光を行うために必要とされる時間が表示される。
「気体供給量」に対応する表示欄には、図1の処理空間20Sに供給されるべき不活性ガスの供給量のレベルが動作条件として表示される。本実施の形態においては、使用者が設定可能な不活性ガスの供給量のレベルは、「ハイ」、「ロー」および「0」のいずれかであるものとする。
「気体排出量」に対応する表示欄には、図1の処理空間20Sから排出されるべき雰囲気の排出量のレベルが動作条件として表示される。本実施の形態においては、使用者が設定可能な不活性ガスの排出量のレベルは、不活性ガスの供給量と同様に、「ハイ」、「ロー」および「0」のいずれかであるものとする。
「酸素濃度」に対応する表示欄には、設定された気体供給量および気体排出量で露光装置100が動作することにより到達すると推定される処理空間20S内の酸素濃度が表示される。具体的には、後述する図11に示される複数の酸素濃度のうちいずれかが表示される。
「動作時間」に対応する表示欄には、濃度調整動作または照射動作に要する時間が動作時間として表示される。なお、本実施の形態においては、動作時間のうち濃度調整動作に対応する動作時間の値は予め定められた時間に設定され、例えば20secである。
ここで、開放動作において処理空間20Sが閉塞された状態で一時的に保持されるべき時間を保持時間と呼ぶ。「保持時間」に対応する表示欄には、使用者により設定された保持時間が動作条件として表示される。
設定画面の下段の領域には、読み込みボタン82、保存ボタン83、動作追加ボタン84、動作削除ボタン85、コピーボタン86、ペーストボタン87、取り消しボタン88および閉じるボタン89が表示される。
保存ボタン83は、設定画面において設定された露光装置100の複数の動作の種類および各種動作条件を含む動作レシピを図1の記憶装置71に記憶させることを指令するために操作される。読み込みボタン82は、記憶装置71に記憶された1または複数の動作レシピのいずれかを読み込むことを指令するために操作される。
動作追加ボタン84は、動作条件一覧表90に追加すべき動作の種類を指定することを指令するために操作される。動作削除ボタン85は、動作条件一覧表90に表示される1または複数の動作の種類から一部の動作の種類を削除することを指令するために操作される。
コピーボタン86は、動作条件一覧表90に表示される複数の表示欄のうち一部の表示欄に表示される内容をコピーするために操作される。ペーストボタン87は、コピーボタン86の操作によりコピーされた内容を動作条件一覧表90に表示される複数の表示欄のうち他の表示欄に貼り付けるために操作される。取り消しボタン88は、設定画面において使用者により行われた操作を段階的に取り消すために操作される。閉じるボタン89は、表示部72における設定画面の表示を終了するために操作される。
(2)露光処理中の露光装置100の各種動作と動作条件との関係
露光処理中の露光装置100の複数の動作(濃度調整動作、照射動作および開放動作)について設定されるべき動作条件は予め定められている。また、それらの対応関係は、条件対応関係として図1の記憶装置71に記憶されている。
露光処理中の露光装置100の複数の動作(濃度調整動作、照射動作および開放動作)について設定されるべき動作条件は予め定められている。また、それらの対応関係は、条件対応関係として図1の記憶装置71に記憶されている。
図10は、条件対応関係の一例を示す図である。図10に示すように、濃度調整動作には、気体供給量および気体排出量が対応付けられている。これにより、濃度調整動作が行われる際には、設定された気体供給量に基づいて図1の気体供給系51が制御され、設定された気体排出量に基づいて図1の気体排出系52が制御される。より具体的には、設定された気体供給量で処理空間20S内に不活性ガスが供給されるように図1の気体供給系51が制御される。また、設定された気体排出量で処理空間20S内の雰囲気が排出されるように図1の気体排出系52が制御される。それにより、処理空間20S内の酸素濃度が調整される。
照射動作には、露光量、気体供給量および気体排出量が対応付けられている。これにより、照射動作が行われる際には、設定された露光量に基づいて図1の光出射部10が制御される。また、設定された気体供給量に基づいて図1の気体供給系51が制御され、設定された気体排出量に基づいて図1の気体排出系52が制御される。それにより、処理空間20S内の酸素濃度が調整されつつ処理空間20Sに収容された基板Wに真空紫外線が照射される。
開放動作には、保持時間、気体供給量および気体排出量が対応付けられている。これにより、開放動作が行われる際には、設定された保持時間に基づいて図1の昇降駆動部53が制御される。また、設定された気体供給量に基づいて図1の気体供給系51が制御され、設定された気体排出量に基づいて図1の気体排出系52が制御される。それにより、処理空間20S内の圧力状態が調整されつつ処理空間20Sに収容された基板Wが処理空間20Sの外部に取り出される。
(3)気体供給量および気体排出量と酸素濃度との関係
本実施の形態に係る露光装置100においては、上記のように、気体供給量および気体排出量の各々は、「ハイ」、「ロー」および「0」の3段階のレベルで設定可能であるものとする。
本実施の形態に係る露光装置100においては、上記のように、気体供給量および気体排出量の各々は、「ハイ」、「ロー」および「0」の3段階のレベルで設定可能であるものとする。
濃度調整動作および照射動作において、閉塞された処理空間20S内の酸素濃度は、設定された気体供給量のレベル、設定された気体排出量のレベルおよび動作時間に基づいてある程度算出することができる。そこで、本実施の形態では、気体供給量および気体排出量のレベルの組み合わせと処理空間20S内の酸素濃度との対応関係が、濃度対応関係として図1の記憶装置71に記憶されている。
図11は、濃度対応関係の一例を示す図である。図11に示される酸素濃度は、予め定められた規定時間の間、設定された気体供給量および気体排出量で露光装置100が動作することにより大気中の酸素濃度から実際に到達すると推定される処理空間20S内の酸素濃度を表す。規定時間は例えば10secである。
図11の濃度対応関係によれば、気体供給量および気体排出量がそれぞれ「ハイ」に設定されている場合、それらの設定に基づく動作が規定時間継続されると処理空間20S内の酸素濃度は0.5%未満となることがわかる。また、気体供給量および気体排出量がそれぞれ「ハイ」および「ロー」に設定されている場合、それらの設定に基づく動作が規定時間継続されると処理空間20S内の酸素濃度は0.5%以上1%未満となることがわかる。
また、気体供給量および気体排出量がそれぞれ「ロー」および「ハイ」に設定されている場合、それらの設定に基づく動作が規定時間継続されると処理空間20S内の酸素濃度は1%以上となることがわかる。さらに、気体供給量および気体排出量がそれぞれ「ロー」に設定されている場合、それらの設定に基づく動作が規定時間継続されると処理空間20S内の酸素濃度は1%以上となることがわかる。
さらに、気体供給量および気体排出量がそれぞれ「0」に設定されている場合、それらの設定に基づく動作が規定時間継続されても、処理空間20S内の酸素濃度は21%(大気中の酸素濃度)で維持されることがわかる。
(4)設定画面を用いた各種動作条件の具体的な設定例
図12〜図19は、図1の表示部72に表示される設定画面を用いた各種動作条件の具体的な設定例を説明するための図である。図12〜図19においては、初期状態から図9の設定画面に対応する設定が行われるまで遷移する設定画面の一連の表示状態が示される。
図12〜図19は、図1の表示部72に表示される設定画面を用いた各種動作条件の具体的な設定例を説明するための図である。図12〜図19においては、初期状態から図9の設定画面に対応する設定が行われるまで遷移する設定画面の一連の表示状態が示される。
露光装置100の使用者は、露光装置100の動作レシピを生成するために、例えば図1の操作部73を操作することにより動作条件の設定開始を指令する。この場合、図12に示すように、表示部72に設定画面が表示される。初期状態においては、基準照度表示欄80、合計時間表示欄81および動作条件一覧表90の全ての表示欄はブランク状態となっている。
図12の設定画面において、使用者は、最初に、白抜きの矢印a1で示すように、操作部73を用いて基準照度表示欄80を操作することにより、既知である基準照度の値を設定する。設定された基準照度の値は、図13に示すように、基準照度表示欄80に表示される。
次に、使用者は、図13に白抜きの矢印a2で示すように、操作部73を用いて動作追加ボタン84を操作する。それにより、図13の動作条件一覧表90に示されるように、「番号」に対応する複数の表示欄の一段目に、1番目の動作が指定されるべきことを示す「1」が表示される。
次に、使用者は、図13に白抜きの矢印a3で示すように、操作部73を用いて「動作」に対応する複数の表示欄のうち一段目の表示欄を操作する。そこで、使用者は、露光処理における1番目の動作の種類として、濃度調整動作、照射動作および開放動作のうち一の動作の種類を指定することができる。
本例では、1番目の動作の種類として濃度調整動作が指定される。この場合、図14に白抜きの矢印a4で示すように、「動作」に対応する一段目の表示欄に「濃度調整動作」が表示される。また、図14に白抜きの矢印a5,a6で示すように、指定された濃度調整動作に対応する動作条件の表示欄の表示態様が他の表示欄に対して識別可能となるように変化する。なお、指定された動作に対応する動作条件は、図10の条件対応関係に基づいて特定することができる。これにより、使用者は、指定された動作について設定されるべき動作条件を容易に把握することができる。さらに、図14に白抜きの矢印a7で示すように、「動作時間」に対応する一段目の表示欄に濃度調整動作に対応する動作時間の値が表示される。
図14の設定画面において、使用者は、操作部73を用いて表示態様が変化した表示欄を操作することにより、指定された動作に対応する動作条件を設定する。それにより、本例では、図15に白抜きの矢印a8,a9で示すように、「気体供給量」および「気体排出量」に対応する複数の表示欄のうち一段目の2つの表示欄に、設定されたレベル(本例では、「ハイ」)がそれぞれ表示される。また、図15に白抜きの矢印a10で示すように、「酸素濃度」に対応する一段目の表示欄に、「気体供給量」および「気体排出量」について設定された2つのレベルの組み合わせに対応する酸素濃度が表示される。なお、「気体供給量」および「気体排出量」の2つのレベルの組み合わせに対応する酸素濃度は、図11の濃度対応関係に基づいて特定することができる。
図15に示される設定画面の表示状態で、露光処理における1番目の動作についての動作条件の設定作業が完了する。その後、使用者は、上記の例と同様の手順で露光処理における2番目の動作についての動作条件の設定を進める。
本例では、使用者は、図15の設定画面において動作追加ボタン84を操作する。それにより、図16に示すように、「番号」に対応する複数の表示欄の二段目に、2番目の動作の種類が指定されるべきことを示す「2」が表示される。
その後、使用者は、図16に白抜きの矢印a11で示すように、「動作」に対応する複数の表示欄のうち二段目の表示欄において「照射動作」を指定する。この場合、図16に白抜きの矢印a12,a13,a14で示すように、指定された照射動作に対応する動作条件の二段目の表示欄の表示態様が他の表示欄に対して識別可能となるように変化する。
図16の設定画面において、使用者は、操作部73を用いて表示態様が変化した表示欄を操作することにより、指定された動作に対応する動作条件を設定する。それにより、本例では、図17に白抜きの矢印a15で示すように、「露光量」に対応する二段目の表示欄に、指定された照射動作で基板Wに照射されるべき真空紫外線の露光量が表示される。このとき、図17に白抜きの矢印a16,a17で示すように、設定された基準照度かつ設定された露光量で基板Wを露光するために必要とされる時間が「露光時間」および「動作時間」の表示欄に表示される。この時間は、設定された基準照度および設定された露光量に基づいて算出することができる。
また、図17に白抜きの矢印a18,a19で示すように、「気体供給量」および「気体排出量」に対応する二段目の2つの表示欄に、設定されたレベル(本例では、「ハイ」)がそれぞれ表示される。さらに、図17に白抜きの矢印a20で示すように、「酸素濃度」に対応する二段目の表示欄に、「気体供給量」および「気体排出量」について設定された2つのレベルの組み合わせに対応する酸素濃度が表示される。
図17に示される設定画面の表示状態で、露光処理における2番目の動作についての動作条件の設定作業が完了する。その後、使用者は、上記の例と同様の手順で露光処理における3番目の動作についての動作条件の設定を進める。
本例では、使用者は、図17の設定画面において動作追加ボタン84を操作する。それにより、図18に示すように、「番号」に対応する複数の表示欄の三段目に、3番目の動作の種類が指定されるべきことを示す「3」が表示される。
その後、使用者は、図18に白抜きの矢印a21で示すように、「動作」に対応する複数の表示欄のうち三段目の表示欄において「開放動作」を指定する。この場合、図18に白抜きの矢印a22,a23,a24で示すように、指定された開放動作に対応する動作条件の三段目の表示欄の表示態様が他の表示欄に対して識別可能となるように変化する。
図18の設定画面において、使用者は、操作部73を用いて表示態様が変化した表示欄を操作することにより、指定された動作に対応する動作条件を設定する。それにより、本例では、図19に白抜きの矢印a25,a26で示すように、「気体供給量」および「気体排出量」に対応する三段目の2つの表示欄に、設定されたレベル(本例では、「ハイ」および「0」)がそれぞれ表示される。また、図19に白抜きの矢印a27で示すように、「保持時間」に対応する三段目の表示欄に、設定された保持時間が表示される。
図19に示される設定画面の表示状態で、露光処理における3番目の動作についての動作条件の設定作業が完了する。露光処理時に行われるべき全ての動作について動作条件の設定作業が完了すると、使用者は、図19に白抜きの矢印a28で示すように、操作部73を用いて保存ボタン83を操作する。これにより、設定画面において指定された複数の動作および設定された各種動作条件を含む動作レシピが生成される。また、生成された動作レシピが図1の記憶装置71に記憶される。このようにして、動作レシピを生成するための各種動作条件の設定作業が完了する。
このとき、図19に白抜きの矢印a29で示すように、指定された一連の動作に要する時間の合計が、合計時間として合計時間表示欄81に表示される。具体的には、本例では、1番目の濃度調整動作に要する時間、2番目の照射動作に要する時間および3番目の開放動作に要する時間の合計が、合計時間として合計時間表示欄81に表示される。
最後に、使用者は、閉じるボタン89を操作することにより、表示部72への設定画面の表示を終了することができる。
なお、図12〜図19の設定画面においては、使用者は、コピーボタン86、ペーストボタン87および取り消しボタン88を適宜操作することにより指定内容および設定内容の修正等を容易に行うことができる。
(5)設定エラーの表示
露光処理の一連の動作においては、開放動作が最終の動作となる必要がある。そのため、設定画面における各種動作条件の設定時には、最終の動作が開放動作でない場合に、設定された動作の順が適切でないことを示す設定エラーのメッセージが設定画面上に重畳表示されてもよい。
露光処理の一連の動作においては、開放動作が最終の動作となる必要がある。そのため、設定画面における各種動作条件の設定時には、最終の動作が開放動作でない場合に、設定された動作の順が適切でないことを示す設定エラーのメッセージが設定画面上に重畳表示されてもよい。
図20は、設定エラーの一表示例を示す図である。例えば、使用者が、保存ボタン83を操作した際に、開放動作以外の動作が最終の動作の種類として設定されている場合には、図20に示すように、設定エラーのメッセージを示すウィンドウ72Dが設定画面上に重畳表示されてもよい。この場合、設定画面上に表示される動作設定を含む動作レシピは、記憶装置71に記憶されなくてもよい。
ここで、図20のウィンドウ72Dには、設定エラーのメッセージとともに戻るボタン99が表示される。戻るボタン99は、ウィンドウ72Dを消去して各種動作条件の再設定を行うために操作される。
上記のように、設定エラーのメッセージが表示部72に表示されることにより、露光処理における一連の動作が誤った順で行われることが防止される。
[4]制御部60の機能的な構成
図21は、図1の制御部60の機能的な構成を示すブロック図である。図21に示すように、制御部60は、装置制御部61、表示制御部62、受付部63、露光時間算出部64、合計時間算出部65および警告部66を含む。制御部60においては、CPUがメモリに記憶された露光設定プログラムおよび露光制御プログラムをそれぞれ実行することにより、図21に示される各構成要素の機能が実現される。なお、制御部60の一部または全ての構成要素が電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
図21は、図1の制御部60の機能的な構成を示すブロック図である。図21に示すように、制御部60は、装置制御部61、表示制御部62、受付部63、露光時間算出部64、合計時間算出部65および警告部66を含む。制御部60においては、CPUがメモリに記憶された露光設定プログラムおよび露光制御プログラムをそれぞれ実行することにより、図21に示される各構成要素の機能が実現される。なお、制御部60の一部または全ての構成要素が電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
装置制御部61は、記憶装置71に記憶された1または複数の動作レシピから一の動作レシピを読み込む。また、装置制御部61は、読み込まれた動作レシピに含まれる各種動作条件に従って、気体供給系51、気体排出系52、第1の昇降駆動部53および第2の昇降駆動部54の動作を制御する。
具体的には、装置制御部61は、露光処理における露光装置100の濃度調整動作時に、設定された気体供給量のレベルに基づいて気体供給系51を制御し、設定された気体排出量のレベルに基づいて気体排出系52を制御する。
また、装置制御部61は、露光処理における露光装置100の照射動作時に、設定された基準照度および露光量に基づいて光出射部10を制御する。また、装置制御部61は、設定された気体供給量のレベルに基づいて気体供給系51を制御し、設定された気体排出量のレベルに基づいて気体排出系52を制御する。
他方、装置制御部61は、露光処理における露光装置100の開放動作時に、設定された保持時間に基づいて昇降駆動部53を制御する。また、装置制御部61は、設定された気体供給量のレベルに基づいて気体供給系51を制御し、設定された気体排出量のレベルに基づいて気体排出系52を制御する。
表示制御部62は、露光装置100の各種動作条件を設定可能な設定画面を表示部72に表示させる。具体的には、表示制御部62は、少なくとも上記の基準照度、気体供給量、気体排出量、露光量、保持時間をそれぞれ設定可能な設定画面を表示部72に表示させる。
また、表示制御部62は、露光処理において行われるべき動作の種類として濃度調整動作、照射動作および開放動作のいずれかが指定可能となるように設定画面を表示部72に表示させる。さらに、表示制御部62は、指定された動作の種類に対応する動作条件の表示欄が他の動作設定の表示欄から識別可能となるように設定画面を表示部72に表示させる。
具体的には、表示制御部62は、設定画面において濃度調整動作が指定された場合に、濃度調整動作に対応する動作条件である気体供給量および気体排出量の表示欄を他の動作条件の表示欄から識別可能に表示させる。
一方、表示制御部62は、設定画面において照射動作が指定された場合に、照射動作に対応する動作条件である露光量、気体供給量および気体排出量の表示欄を他の動作条件の表示欄から識別可能に表示させる。
他方、表示制御部62は、設定画面において開放動作が指定された場合に、開放動作に対応する動作条件である保持時間、気体供給量および気体排出量の表示欄を他の動作条件の表示欄から識別可能に表示させる。
受付部63は、操作部73から与えられる信号に基づいて設定画面における動作の種類の指定および各種動作条件の設定を受け付ける。また、受付部63は、受け付けた複数の指定内容および複数の設定内容に基づいて動作レシピを生成し、記憶装置71に記憶させる。
露光時間算出部64は、操作部73により基準照度および露光量が設定された場合に、設定された基準照度で設定された露光量の露光を行うために必要とされる時間を露光時間として算出する。この場合、表示制御部62は、露光時間算出部64により算出された露光時間を表示部72に表示させる。
合計時間算出部65は、濃度調整動作、照射動作および開放動作にそれぞれ対応する複数の動作条件が設定された場合に、複数の動作条件に基づいて濃度調整動作、照射動作および開放動作に要する合計時間を算出する。この場合、表示制御部62は、合計時間算出部65により算出された合計時間を表示部72に表示させる。
警告部66は、操作部73により動作レシピの保存指令があった場合に、開放動作以外の動作が最終の動作として設定されているか否かを判定する。また、警告部66は、開放動作以外の動作が最終の動作として設定されている場合に、動作の順序が適切でないことを示すメッセージ(設定エラーのメッセージ)を表示部72に表示させ、受付部63による動作レシピの生成を禁止する。
[5]露光設定処理
図22〜図24は、露光装置100の動作条件を設定するための露光設定処理のフローチャートである。図1の操作部73は、使用者の操作により露光設定処理の実行指令を入力可能に構成される。以下に説明する露光設定処理は、露光設定処理の実行指令があった場合に、図1の制御部60のCPUがメモリに記憶された露光設定プログラムを実行することにより開始される。
図22〜図24は、露光装置100の動作条件を設定するための露光設定処理のフローチャートである。図1の操作部73は、使用者の操作により露光設定処理の実行指令を入力可能に構成される。以下に説明する露光設定処理は、露光設定処理の実行指令があった場合に、図1の制御部60のCPUがメモリに記憶された露光設定プログラムを実行することにより開始される。
露光設定処理が開始されると、受付部63は、動作レシピの読み込みを行うべき指令があるか否かを判定する(ステップS11)。動作レシピの読み込みを行うべき指令がある場合、受付部63は、読み込みの対象となる動作レシピの指定を受け付けるとともに指定された動作レシピを記憶装置71から読み込む(ステップS41)。その後、読み込んだ動作レシピに含まれる各種動作条件が反映された設定画面を表示部72に表示させ(ステップS42)、後述するステップS13の処理に進む。このとき、表示部72に表示される設定画面においては、図9の例に示されるように、読み込まれた動作レシピに含まれる全ての動作条件が反映される。
ステップS11において動作レシピの読み込みを行うべき指令がない場合、表示制御部62は、設定画面を表示部72に表示させる(ステップS12)。このとき、表示部72に表示される設定画面においては、図12の例に示されるように、動作条件に関する複数の表示欄の全てがブランク状態となる。
次に、受付部63は、設定画面において基準照度の設定があるか否かを判定する(ステップS13)。受付部63は、基準照度の設定がない場合、ステップS13の処理を繰り返す。
次に、受付部63は、露光処理における新たな動作についての追加指令があるか否かを判定する(ステップS14)。図12〜図19の設定画面において、この追加指令は、動作追加ボタン84が操作されることにより発生される。新たな動作についての追加指令がない場合、受付部63は後述するステップS20の処理に進む。一方、新たな動作についての追加指令があると、受付部63は、追加すべき動作の種類の指定があるか否かを判定する(ステップS15)。
動作の種類の指定がない場合、受付部63は、ステップS15の処理を繰り返す。一方、動作の種類の指定があると、表示制御部62は、指定された動作の種類を設定画面上に表示させる。また、表示制御部62は、記憶装置71に記憶された条件対応関係に基づいて、指定された動作の種類に対応する動作条件の表示欄を他の動作条件の表示欄から識別可能に表示部72に表示させる(ステップS16)。
次に、受付部63は、指定された動作の種類に対応する動作条件の設定があるか否かを判定する(ステップS17)。受付部63は、動作条件の設定がない場合、ステップS17の処理を繰り返す。一方、動作条件の設定があると、受付部63は、直前のステップS15の処理で指定された動作の種類が照射動作であるか否かを判定する(ステップS18)。
受付部63は、指定された動作の種類が照射動作でない場合、後述するステップS20の処理に進む。一方、露光時間算出部64は、指令された動作の種類が照射動作である場合、ステップS17で設定された動作条件(露光量)とステップS13で設定された基準照度とに基づいて、照射動作における露光時間を算出する。また、表示制御部62は、算出された露光時間を設定画面上に表示させる(ステップS19)。
次に、受付部63は、設定画面上に表示される1または複数の動作のうちいずれかの動作の削除指令があるか否かを判定する(ステップS20)。図12〜図19の設定画面において、この削除指令は、動作削除ボタン85が操作されることにより発生される。
削除指令がない場合、受付部63は後述するステップS22の処理に進む。一方、動作の削除指令があると、受付部63は、削除対象となる動作の種類を受け付ける。このとき、使用者は、操作部73により動作条件一覧表90の「動作」の表示欄に表示される1または複数の動作の種類から削除対象となる一の動作を指定(設定)することができる。そこで、受付部63は、受け付けた動作に関する各種設定を削除する。すなわち、受付部63は、削除対象となる動作の種類およびそれに対応して設定された動作条件を削除する(ステップS21)。
次に、受付部63は、現時点で設定画面に表示される各種動作条件について動作レシピの保存指令を受けたか否かを判定する(ステップS22)。図12〜図19の設定画面において、この保存指令は、保存ボタン83が操作されることにより発生される。
動作レシピの保存指令がない場合、受付部63は、上記のステップS14の処理に戻る。一方、動作レシピの保存指令があると、警告部66は、設定画面において指定された動作の順序が適切であるか否かを判定する(ステップS23)。具体的には、警告部66は、最終の動作が開放動作である場合にその順序が適切であると判定し、最終の動作が開放動作でない場合にその順序が適切でないと判定する。
動作の順序が適切でない場合、警告部66は、動作の順序が適切でないことを示すメッセージを表示部72に表示させる(ステップS24)。この処理は、図20の設定エラーのメッセージの表示処理に相当する。その後、受付部63は、上記のステップS14の処理に戻る。
一方、ステップS23において動作の順序が適切である場合、合計時間算出部65は設定された露光処理時における一連の動作に要する時間の合計を合計時間として算出し、表示制御部62は算出された合計時間を設定画面上に表示させる(ステップS25)。また、受付部63は、現時点で設定画面に表示される各種動作条件について動作レシピを生成し、生成された動作レシピを記憶装置71に記憶させる(ステップS26)。
なお、受付部63は、ステップS26の処理において、生成された動作レシピを他の動作レシピから識別するためのレシピ名を受け付け、受け付けられたレシピ名を生成された動作レシピに付与してもよい。
最後に、受付部63は、露光設定処理の終了指令があるか否かを判定する(ステップS27)。図12〜図19の設定画面において、この終了指令は、閉じるボタン89が操作されることにより発生される。
露光設定処理の終了指令がない場合、受付部63は、ステップS11の処理に戻る。一方、露光設定処理の終了指令があると、受付部63は、露光設定処理を終了する。
[6]露光制御処理
図25は、露光制御処理の一例を示すフローチャートである。図1の操作部73は、使用者の操作により露光制御処理の実行指令を入力可能に構成される。以下に説明する露光制御処理は、露光制御処理の実行指令があった場合に、図1の制御部60のCPUがメモリに記憶された露光制御プログラムを実行することにより開始される。なお、露光制御処理の実行指令が入力される際には、実行されるべき露光処理に対応する動作レシピが指定されるものとする。
図25は、露光制御処理の一例を示すフローチャートである。図1の操作部73は、使用者の操作により露光制御処理の実行指令を入力可能に構成される。以下に説明する露光制御処理は、露光制御処理の実行指令があった場合に、図1の制御部60のCPUがメモリに記憶された露光制御プログラムを実行することにより開始される。なお、露光制御処理の実行指令が入力される際には、実行されるべき露光処理に対応する動作レシピが指定されるものとする。
上記のように、露光制御処理が開始されると、装置制御部61は、露光制御処理の実行指令とともに指定される動作レシピを記憶装置71から読み込む(ステップS1)。ここで、本例で読み込まれる動作レシピには、図9の設定画面に示される複数の動作条件が含まれるものとする。
次に、装置制御部61は、図1の昇降駆動部53を制御することにより、下蓋部材30を蓋開放位置pa1に移動させる(ステップS2)。続いて、装置制御部61は、基板Wが複数の先端部材41a上に載置されたか否かを判定する(ステップS3)。この判定は、例えば露光装置100内に基板支持機構40上の基板Wの有無を検出するセンサ(例えば光電センサ等)を設け、そのセンサからの出力に基づいて行われてもよい。あるいは、露光装置100の外部の制御装置(例えば、後述する図26の制御装置210)からの指令信号に基づいて行われてもよい。
複数の先端部材41a上に基板Wが載置されない場合、装置制御部61は、基板Wが複数の支持ピン41の先端部材41aに載置されるまでステップS3の処理を繰り返す。一方、複数の先端部材41a上に基板Wが載置されると、装置制御部61は、図1の昇降駆動部53を制御することにより、下蓋部材30を蓋閉塞位置pa2に移動させる(ステップS4)。
次に、装置制御部61は、ステップS1で読み込まれた動作レシピの各種動作条件に従って、濃度調整動作が行われるように気体供給系51および気体排出系52を制御する(ステップS5)。この濃度調整動作においては、装置制御部61は、図1の酸素濃度計29により計測される酸素濃度が目標酸素濃度に到達したか否かに基づいて、濃度調整動作の終了を判定する。また、装置制御部61は、酸素濃度が目標酸素濃度に到達したときに後続のステップS6に進む。したがって、濃度調整動作に要する時間は、動作レシピの生成時に設定画面上に表示される動作時間に一致するとは限らない。
なお、ステップS5の濃度調整動作では、酸素濃度が目標酸素濃度に到達したか否かに代えて、下蓋部材30が蓋閉塞位置pa2に移動した時点から所定時間が経過したか否かに基づいて、濃度調整動作の終了が判定されてもよい。すなわち、処理空間20Sが閉塞された状態で、濃度調整動作のための気体供給系51および気体排出系52の制御が所定時間継続したか否かに基づいて、濃度調整動作の終了が判定されてもよい。この場合、所定時間は、動作レシピの生成時に設定画面上に表示される濃度調整動作に対応した動作時間であってもよい。
次に、装置制御部61は、ステップS1で読み込まれた動作レシピの各種動作条件に従って、照射動作が行われるように光出射部10、気体供給系51および気体排出系52を制御する(ステップS6)。
次に、装置制御部61は、ステップS1で読み込まれた動作レシピの各種動作条件に従って、開放動作が行われるように昇降駆動部53、気体供給系51および気体排出系52を制御する(ステップS7)。
その後、装置制御部61は、基板Wが複数の先端部材41a上から搬送されたか否かを判定する(ステップS8)。この判定は、ステップS3の処理と同様に、例えば露光装置100内に基板支持機構40上の基板Wの有無を検出するセンサ(例えば光電センサ等)を設け、そのセンサからの出力に基づいて行われてもよい。あるいは、露光装置100の外部の制御装置(例えば、後述する図26の制御装置210)からの指令信号に基づいて行われてもよい。基板Wが搬送されない場合、装置制御部61は、基板Wが搬送されるまでステップS8の処理を繰り返す。一方、装置制御部61は、基板Wが搬送されると、上記のステップS3の処理に戻る。
[7]効果
(1)上記の露光装置100によれば、使用者は、表示部72に表示される設定画面において露光処理における露光装置100の濃度調整動作に対応する気体供給量および気体排出量を動作条件として設定することができる。それにより、露光の目的および処理対象となる膜の種類に応じて露光処理における処理空間20S内の酸素濃度を任意かつ容易に調整することが可能になる。
(1)上記の露光装置100によれば、使用者は、表示部72に表示される設定画面において露光処理における露光装置100の濃度調整動作に対応する気体供給量および気体排出量を動作条件として設定することができる。それにより、露光の目的および処理対象となる膜の種類に応じて露光処理における処理空間20S内の酸素濃度を任意かつ容易に調整することが可能になる。
(2)また、上記の露光装置100によれば、使用者は、表示部72に表示される設定画面において露光処理における露光装置100の照射動作に対応する露光量を動作条件として設定することができる。それにより、露光処理における基板Wの露光量を任意かつ容易に調整することが可能になる。
(3)さらに、上記の露光装置100によれば、使用者は、表示部72に表示される設定画面において露光処理における露光装置100の開放動作に対応する保持時間を動作条件として設定することができる。それにより、露光処理中に周壁部材20の下部開口22が開放される際の処理空間20Sの圧力状態を任意かつ容易に調整することが可能になる。
(4)上記の露光装置100においては、設定画面上で基準照度と照射動作に対応する露光量とが設定されることにより、露光時間が自動的に算出され、算出された露光時間が表示部72に表示される。それにより、使用者は、表示部72に表示される露光時間を参照しつつ、露光量の設定を行うことができる。
(5)また、上記の露光装置100においては、動作レシピの生成が指令された場合に、露光処理時における一連の動作に要する時間の合計が合計時間として自動的に算出され、算出された合計時間が表示部72に表示される。それにより、使用者は、表示部72に表示される合計時間を参照しつつ、動作条件の再設定等を行うことができる。
[8]図1の露光装置100を備える基板処理装置
図26は、図1の露光装置100を備える基板処理装置の一例を示す模式的ブロック図である。図26に示すように、基板処理装置200は、露光装置100に加えて、制御装置210、搬送装置220、熱処理装置230、塗布装置240および現像装置250を備える。
図26は、図1の露光装置100を備える基板処理装置の一例を示す模式的ブロック図である。図26に示すように、基板処理装置200は、露光装置100に加えて、制御装置210、搬送装置220、熱処理装置230、塗布装置240および現像装置250を備える。
制御装置210は、例えばCPUおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、露光装置100、搬送装置220、熱処理装置230、塗布装置240および現像装置250の動作を制御する。
搬送装置220は、基板処理装置200による基板Wの処理時に、基板Wを露光装置100、熱処理装置230、塗布装置240および現像装置250の間で搬送する。
熱処理装置230は、塗布装置240による塗布処理および現像装置250による現像処理の前後に基板Wの熱処理を行う。塗布装置240は、所定の処理液を基板Wの上面に塗布することにより、真空紫外線により改質される膜を基板Wの上面に形成する。具体的には、本例の塗布装置240は、基板Wの上面に誘導自己組織化材料を含む処理液を塗布する。この場合、誘導自己組織化材料に生じるミクロ相分離により基板Wの上面上に2種類の重合体のパターンが形成される。
露光装置100は、塗布装置240により膜が形成された基板Wの上面に真空紫外線を照射する。それにより、基板W上に形成された2種類の重合体のパターン間の結合が切断される。
現像装置250は、露光後の2種類の重合体のパターンのうち一方の重合体を除去するための溶剤を、現像液として基板Wに供給する。それにより、基板W上に他方の重合体からなるパターンが残留する。
なお、塗布装置240は、真空紫外線により改質される膜として、誘導自己組織化材料を含む膜に代えてSOC(Spin-On-Carbon)膜が形成されるように、所定の処理液を基板Wの上面に塗布してもよい。この場合、SOC膜が形成された基板Wを真空紫外線を用いて露光することにより、SOC膜を改質させることができる。
塗布装置240においてSOC膜が形成される場合には、塗布装置240において露光処理後のSOC膜上にさらにレジスト膜が形成されてもよい。この場合、レジスト膜が形成された基板Wが基板処理装置200の外部に設けられる露光装置により露光された後、現像装置250がその露光後の基板Wに現像処理を行ってもよい。
上記の露光装置100によれば、使用者は、表示部72に表示される設定画面において露光処理における露光装置100の各種動作条件を任意かつ容易に設定することができる。したがって、図26の基板処理装置200によれば、基板処理に関する各種動作条件の設定が容易になる。
[9]他の実施の形態
(1)上記実施の形態に係る図10の条件対応関係においては、照射動作について設定されるべき動作条件として露光量が対応付けられているが、本発明はこれに限定されない。照射動作について設定されるべき動作条件として、露光量に代えて露光時間が対応付けられてもよい。この場合、制御部60においては、設定された基準照度および露光時間に基づいて露光量が算出されてもよい。また、算出された露光量が表示部72に表示されてもよい。
(1)上記実施の形態に係る図10の条件対応関係においては、照射動作について設定されるべき動作条件として露光量が対応付けられているが、本発明はこれに限定されない。照射動作について設定されるべき動作条件として、露光量に代えて露光時間が対応付けられてもよい。この場合、制御部60においては、設定された基準照度および露光時間に基づいて露光量が算出されてもよい。また、算出された露光量が表示部72に表示されてもよい。
あるいは、上記実施の形態に係る図10の条件対応関係においては、照射動作について設定されるべき動作条件として、露光量および露光時間が選択的に対応付けられてもよい。この場合、制御部60においては、設定された基準照度と、露光量および露光時間のうち一方とに基づいて露光量および露光時間のうち他方の値が算出され、算出された値が表示部72に表示されてもよい。
(2)上記実施の形態に係る設定画面においては、動作条件一覧表90において予め対応付けられた複数の項目から一の項目が選択される表示欄は、それらの複数の項目を提示可能なプルダウンメニューで構成されてもよい。例えば、図9の動作条件一覧表90のうち「動作」に対応する複数の表示欄の各々は、「濃度調整動作」、「照射動作」および「開放動作」のうち一の動作の種類を選択可能なプルダウンメニューで構成されてもよい。また、「気体供給量」および「気体排出量」にそれぞれ対応する複数の表示欄の各々は、「ハイ」、「ロー」および「0」のうち一のレベルを選択可能なプルダウンメニューで構成されてもよい。
(3)上記実施の形態に係る設定画面においては、動作条件一覧表90の「気体供給量」に対応する複数の表示欄の各々は、供給量のレベルに代えて数値を入力可能に構成されてもよい。この場合、処理空間20Sに対する不活性ガスの供給量としてより詳細な設定を行うことができる。
また、動作条件一覧表90の「気体排出量」に対応する複数の表示欄の各々は、排出量のレベルに代えて数値を入力可能に構成されてもよい。この場合、処理空間20Sに対する不活性ガスの排出量としてより詳細な設定を行うことができる。
(4)上記実施の形態に係る設定画面においては、動作条件一覧表90の「動作」の表示欄において、「濃度調整動作」、「照射動作」および「開放動作」のうち一の動作の種類が設定されるが、本発明はこれに限定されない。「動作」の表示欄においては、上記の3つの動作以外の動作の種類が設定可能であってもよい。例えば、処理空間20S内の圧力を調整するための「圧力調整動作」等が設定可能であってもよい。
(5)上記実施の形態に係る露光装置100においては、警告部66は、設定画面において指定された動作の順序が適切であるか否かを判定するが本発明はこれに限定されない。警告部66は、例えば露光時間算出部64により算出される露光時間が予め定められた露光時間のしきい値を超える場合に、露光時間が適切でないことを示すメッセージを表示部72に表示させてもよい。あるいは、警告部66は、例えば合計時間算出部65により算出される合計時間が予め定められた合計時間のしきい値を超える場合に、合計時間が適切でないことを示すメッセージを表示部72に表示させてもよい。
(6)上記実施の形態に係る露光装置100においては、処理空間20Sに収容された基板Wが、下蓋部材30に取り付けられた複数の支持部材38により支持された状態で露光処理が行われるが、本発明はこれに限定されない。
下蓋部材30に複数の支持部材38が取り付けられる代わりに、基板支持機構40が上下方向に移動可能に設けられてもよい。図27は、他の実施の形態に係る露光装置100の構成を示す模式的断面図である。図27の露光装置100が図1の露光装置100と異なる点を説明する。
図27の露光装置100においては、下蓋部材30に複数の支持部材38(図1)および複数の収容管33(図1)が取り付けられていない。一方、基板支持機構40は、複数の支持ピン41が下蓋部材30の複数の貫通孔32にそれぞれ挿入された状態で、露光装置100のベース部分に対して上下方向に移動可能に設けられている。また、図27の露光装置100は、基板支持機構40を上下方向に移動させるための昇降駆動部54をさらに備える。
ここで、複数の支持ピン41の上端部が処理空間20S内に位置するときの基板支持機構40の上下方向の位置を処理位置と呼び、処理位置から一定距離下方の位置を待機位置と呼ぶ。
昇降駆動部54は、例えばステッピングモータを含み、処理位置と待機位置との間で基板支持機構40を上下方向に移動させることが可能に構成される。このような構成により、本例では、下蓋部材30が蓋開放位置pa1にありかつ基板支持機構40が待機位置にある状態で、露光装置100の外部から搬入される基板Wが基板支持機構40の複数の先端部材41aにより受け取られる。
露光装置100に搬入された基板Wが基板支持機構40により受け取られると、下蓋部材30が蓋閉塞位置pa2に移動するとともに基板支持機構40が処理位置に移動する。それにより、基板Wが処理空間20Sに収容される。複数の先端部材41aにより支持された基板Wに真空紫外線が照射される。
基板Wの露光が終了すると、下蓋部材30が蓋開放位置pa1に移動するとともに基板支持機構40が待機位置に移動する。それにより、基板Wが処理空間20Sの下方に取り出される。最後に、複数の先端部材41aにより支持された基板Wが露光装置100の外部に搬出される。
上記の構成において、複数の先端部材41aおよび下蓋部材30は、下蓋部材30および基板支持機構40がそれぞれ蓋閉塞位置pa2および処理位置にある場合に、複数の貫通孔32を閉塞可能に構成される。それにより、露光処理時の処理空間20Sの密閉状態が確保される。
なお、図27の露光装置100においては、処理空間20Sの密閉状態が確保されるのであれば、基板Wの種類および処理の内容に応じて光出射部10の出射面13Sと基板Wとの間の距離を調整してもよい。この場合、光出射部10の出射面13Sと基板Wとの間の距離をより小さくすることにより、露光時間を短縮することができる。それにより、露光処理の効率を向上させることが可能になる。
図27の例では、下蓋部材30および基板支持機構40を駆動するための構成として昇降駆動部53,54が個別に設けられるが、本発明はこれに限定されない。
図27の露光装置100には、昇降駆動部53,54に代えて、下蓋部材30および基板支持機構40をともに駆動可能に構成された一の昇降駆動部が設けられてもよい。
その昇降駆動部は、例えば1つのモータとそのモータの回転軸に設けられる第1のカムおよび第2のカムとを含んでもよい。この場合、第1のカムは、モータにより発生される回転力により下蓋部材30を蓋開放位置pa1および蓋閉塞位置pa2間で昇降させることが可能に構成される。また、第2のカムは、モータにより発生される回転力により基板支持機構40を待機位置および処理位置間で昇降させることが可能に構成される。
あるいは、その昇降駆動部は、例えば1つのエアシリンダと棒状の軸部材とを含んでもよい。この場合、軸部材には、下蓋部材30および基板支持機構40が取り付けられる。この構成においては、例えば軸部材の一端部が固定された状態で、エアシリンダが軸部材の他端部を上下方向に移動させる。それにより、下蓋部材30が蓋開放位置pa1および蓋閉塞位置pa2間で昇降し、基板支持機構40が待機位置および処理位置間で昇降する。
(7)上記実施の形態に係る露光装置100においては、処理空間20Sを密閉するために基板支持機構40に先端部材41aが設けられるが、本発明はこれに限定されない。例えば、処理空間20Sについて、極めて高い密閉性が要求されない場合には、基板支持機構40に先端部材41aは設けられなくてもよい。
[10]請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明する。上記実施の形態では、周壁部材20および下蓋部材30が処理部の例であり、光出射部10が露光部の例であり、気体供給系51および第1の気体流路25が供給部の例であり、気体排出系52および第2の気体流路26が排出部の例である。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明する。上記実施の形態では、周壁部材20および下蓋部材30が処理部の例であり、光出射部10が露光部の例であり、気体供給系51および第1の気体流路25が供給部の例であり、気体排出系52および第2の気体流路26が排出部の例である。
また、動作レシピが動作手順の例であり、記憶装置71が記憶部の例であり、露光量または露光時間が露光部による露光量に関する情報の例であり、昇降駆動部53が切替部の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
10…光出射部,10S…内部空間,11…ハウジング,11a…底壁部,11b…周壁部,11c…天井部,12,22…下部開口,13…透光板,13S…出射面,14…光源部,15…電源装置,20…周壁部材,20S…処理空間,21…上部開口,23…上端面,24…下端面,25…第1の気体流路,26…第2の気体流路,29…酸素濃度計,30…下蓋部材,31…上面,32…貫通孔,33…収容管,38…支持部材,39…シール部材,40…基板支持機構,41…支持ピン,41a…先端部材,41b…支持軸,42…ピン連結部材,51…気体供給系,51a,52a…配管,52…気体排出系,53,54…昇降駆動部,60…制御部,61…装置制御部,62…表示制御部,63…受付部,64…露光時間算出部,65…合計時間算出部,66…警告部,71…記憶装置,72…表示部,73…操作部,80…基準照度表示欄,81…合計時間表示欄,82…読み込みボタン,83…保存ボタン,84…動作追加ボタン,85…動作削除ボタン,86…コピーボタン,87…ペーストボタン,88…取り消しボタン,89…閉じるボタン,100…露光装置,200…基板処理装置,210…制御装置,220…搬送装置,230…熱処理装置,240…塗布装置,250…現像装置,LE…光源素子,pa1…蓋開放位置,pa2…蓋閉塞位置,t0〜t4…時点,W…基板
Claims (16)
- 真空紫外線により改質されるべき膜が形成された基板を収容可能な処理空間を有する処理部と、
前記処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する露光部と、
前記処理空間に不活性ガスを供給する供給部と、
前記処理空間内の雰囲気を前記処理空間の外部へ排出する排出部と、
前記供給部による供給量および前記排出部による排出量をそれぞれ第1および第2の動作条件として設定可能な設定画面を表示部に表示させる表示制御部と、
前記設定画面において前記第1および第2の動作条件を設定するために使用者により操作可能に構成される操作部と、
前記操作部により設定された前記第1および第2の動作条件を含む動作手順を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記動作手順に含まれる前記第1および第2の動作条件に従って前記供給部および前記排出部を制御する装置制御部とを備える、露光装置。 - 前記表示制御部は、前記露光部による露光量に関する情報を第3の動作条件としてさらに設定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させ、
前記操作部は、前記設定画面において前記第3の動作条件を設定可能に構成され、
前記記憶部は、前記操作部により設定された前記第3の動作条件をさらに含むように前記動作手順を記憶し、
前記装置制御部は、前記記憶部に記憶された前記動作手順に含まれる前記第3の動作条件に従って前記露光部を制御する、請求項1記載の露光装置。 - 前記処理空間を閉塞状態と開放状態とに切り替える切替部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記処理空間が前記閉塞状態にありかつ前記露光部による露光が終了した時点から前記処理空間を前記開放状態に切り替えるまでの時間を第4の動作条件としてさらに設定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させ、
前記操作部は、前記設定画面において前記第4の動作条件を設定可能に構成され、
前記記憶部は、前記操作部により設定された前記第4の動作条件をさらに含むように前記動作手順を記憶し、
前記装置制御部は、前記記憶部に記憶された前記動作条件に含まれる前記第4の動作条件に従って前記切替部を制御する、請求項2記載の露光装置。 - 前記装置制御部は、
前記処理空間内の酸素濃度を調整する濃度調整動作が行われるように、前記第1および第2の動作条件に従って前記供給部および前記排出部を制御することが可能であり、
前記処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する照射動作が行われるように、前記第3の動作条件に従って前記露光部を制御することが可能であり、
前記処理空間を前記閉塞状態から前記開放状態に切り替える開放動作が行われるように、前記第4の動作条件に従って前記切替部を制御することが可能であり、
前記表示制御部は、前記濃度調整動作、前記照射動作および前記開放動作を前記操作部により指定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させ、
前記操作部は、前記設定画面において前記濃度調整動作、前記照射動作および前記開放動作のいずれかが指定された場合に、指定された動作に対応する動作条件を設定可能に構成された、請求項3記載の露光装置。 - 前記表示制御部は、前記設定画面において前記濃度調整動作、前記照射動作および前記開放動作のいずれかが指定された場合に、前記第1〜第4の動作条件のうち指定された動作に対応する動作条件の設定領域を他の動作条件の設定領域に対して識別可能に前記表示部に表示させる、請求項4記載の露光装置。
- 前記操作部は、前記設定画面において複数の動作の順序を設定可能に構成され、
前記露光装置は、
前記操作部により設定された複数の動作のうち最後の動作が前記開放動作以外の動作である場合に、設定された動作の順序が適切でないことを前記表示部に表示させる警告部をさらに備える、請求項4または5記載の露光装置。 - 前記表示制御部は、前記露光部から基板に照射される真空紫外線の照度を基準照度としてさらに設定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させ、
前記操作部は、前記設定画面において前記基準照度を設定可能に構成され、
前記記憶部は、前記操作部により設定された前記基準照度をさらに含むように前記動作手順を記憶し、
前記露光装置は、
前記第3の動作条件および前記基準照度がそれぞれ設定された場合に、設定された前記第3の動作条件と前記基準照度とに基づいて露光時間を算出する露光時間算出部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記露光時間算出部により算出された露光時間を前記表示部に表示させる、請求項4〜6のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記濃度調整動作を行うための調整動作時間は予め定められ、
前記露光装置は、
前記濃度調整動作に対応する第1および第2の動作条件、前記照射動作に対応する第3の動作条件および前記開放動作に対応する第4の動作条件が設定された場合に、前記調整動作時間と前記露光時間算出部により算出された露光時間と前記第4の動作条件とに基づいて、前記濃度調整動作、前記照射動作および前記開放動作に要する合計時間を算出する合計時間算出部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記合計時間算出部により算出された合計時間を前記表示部に表示させる、請求項7記載の露光装置。 - 真空紫外線により改質されるべき膜が形成された基板を露光する露光装置を用いた露光方法であって、
前記露光装置は、
前記真空紫外線により改質されるべき膜が形成された基板を収容可能な処理空間を有する処理部と、
前記処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する露光部と、
前記処理空間に不活性ガスを供給する供給部と、
前記処理空間内の雰囲気を前記処理空間の外部へ排出する排出部とを備え、
前記露光方法は、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記供給部による供給量および前記排出部による排出量をそれぞれ第1および第2の動作条件として設定可能な設定画面を表示部に表示させるステップと、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定画面において前記第1および第2の動作条件を使用者による操作部の操作に基づいて設定するステップと、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定された前記第1および第2の動作条件を含む動作手順を記憶するステップと、
前記露光装置による基板の処理時に、前記記憶された動作手順に含まれる前記第1および第2の動作条件に従って前記供給部および前記排出部を制御するステップとを含む、露光方法。 - 前記設定画面を前記表示部に表示させるステップは、前記露光部による露光量に関する情報を第3の動作条件としてさらに設定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させるステップを含み、
前記露光方法は、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定画面において前記第3の動作条件を使用者による前記操作部の操作に基づいて設定するステップと、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定された前記第3の動作条件をさらに含む動作手順を記憶するステップと、
前記露光装置による基板の処理時に、前記記憶された動作手順に含まれる前記第3の動作条件に従って前記露光部を制御するステップとをさらに含む、請求項9記載の露光方法。 - 前記露光装置は、前記処理空間を閉塞状態と開放状態とに切り替える切替部をさらに備え、
前記設定画面を前記表示部に表示させるステップは、前記処理空間が前記閉塞状態にありかつ前記露光部による露光が終了した時点から前記処理空間を前記開放状態に切り替えるまでの時間を第4の動作条件としてさらに設定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させるステップを含み、
前記露光方法は、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定画面において前記第4の動作条件を使用者による前記操作部の操作に基づいて設定するステップと、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定された第4の動作条件をさらに含む動作手順を記憶するステップと、
前記露光装置による基板の処理時に、前記記憶された動作手順に含まれる前記第4の動作条件に従って前記切替部を制御するステップとをさらに含む、請求項10記載の露光方法。 - 前記設定画面を前記表示部に表示させるステップは、前記第1および第2の動作条件に従って前記供給部および前記排出部を制御することにより前記処理空間内の酸素濃度を調整する濃度調整動作、前記第3の動作条件に従って前記露光部を制御することにより前記処理空間に収容される基板に真空紫外線を照射する照射動作、および前記第4の動作条件に従って前記切替部を制御することにより前記処理空間を前記閉塞状態から前記開放状態に切り替える開放動作、を指定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させるステップをさらに含み、
前記露光方法は、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定画面において前記濃度調整動作、前記照射動作および前記開放動作のいずれかが指定された場合に、指定された動作に対応する動作条件を使用者による前記操作部の操作に基づいて設定するステップをさらに含む、請求項11記載の露光方法。 - 前記設定画面を前記表示部に表示させるステップは、前記設定画面において前記濃度調整動作、前記照射動作および前記開放動作のいずれかが指定された場合に、前記第1〜第4の動作条件のうち指定された動作に対応する動作条件の設定領域を他の動作条件の設定領域に対して識別可能に前記表示部に表示させるステップをさらに含む、請求項12記載の露光方法。
- 前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定画面において複数の動作の順序を使用者による前記操作部の操作に基づいて設定するステップと、
前記設定された複数の動作のうち最後の動作が前記開放動作以外の動作である場合に、設定された動作の順序が適切でないことを前記表示部に表示させるステップとをさらに含む、請求項12または13記載の露光方法。 - 前記設定画面を前記表示部に表示させるステップは、前記露光部から基板に照射される真空紫外線の照度を基準照度としてさらに設定することが可能となるように前記設定画面を前記表示部に表示させるステップをさらに含み、
前記露光方法は、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記設定画面において前記基準照度を使用者による前記操作部の操作に基づいて設定するステップと、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記第3の動作条件および前記基準照度がそれぞれ設定された場合に、設定された前記第3の動作条件と前記基準照度とに基づいて露光時間を算出するステップと、
前記算出された露光時間を前記表示部に表示させるステップとをさらに含む、請求項12〜14のいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記濃度調整動作を行うための調整動作時間は予め定められ、
前記露光方法は、
前記露光装置の動作手順の生成時に、前記濃度調整動作に対応する第1および第2の動作条件、前記照射動作に対応する第3の動作条件および前記開放動作に対応する第4の動作条件が設定された場合に、前記調整動作時間と前記算出された露光時間と前記第4の動作条件とに基づいて、前記濃度調整動作、前記照射動作および前記開放動作に要する合計時間を算出するステップと、
前記算出された合計時間を前記表示部に表示させるステップとをさらに含む、請求項15記載の露光方法。
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JP2019170832A JP2021048327A (ja) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 露光装置および露光方法 |
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