KR20150016887A - 자외선 조사 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

자외선 조사 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 기판 면 내에 자외선을 균일하게 조사하는 것이다.
자외선 조사 장치(40)는 웨이퍼 보유 지지 기구(101)와, 자외선을 조사하는 광원(102)을 구비하여, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 통과하는 반송구(110, 111)가 형성된 자외선 조사실(103)과, 자외선 조사실(103) 내를 배기하여 감압하는 배기 기구(120)와, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 대기시키는 조사 전 대기부(106)와, 자외선 조사실(103)을 사이에 두고 조사 전 대기부(106)의 반대측에 설치된 조사 후 후퇴부(107)와, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 이동시키는 보유 지지부 반송 기구(105)를 갖고 있다. 광원(102)은 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 연신하여 배치된, 장척 형상의 램프이고, 자외선 조사실(103)의, 램프가 연신되는 방향과 직교하는 방향의 폭은 웨이퍼(W)의 직경보다 작다.

Description

자외선 조사 장치 및 기판 처리 방법{ULTRAVIOLET IRRADIATION APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판에 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치 및 당해 자외선 처리 장치를 사용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 다층 배선 구조의 반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 당해 레지스트막에 소정의 패턴을 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등이 순차적으로 행해져, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다. 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 웨이퍼의 에칭 처리가 행해지고, 그 후 레지스트막의 제거 처리 등이 행해져, 웨이퍼 상에 소정의 패턴이 형성된다. 이와 같이 소정의 층에 소정의 패턴이 형성되는 공정이 복수회 반복해서 행해져, 다층 배선 구조의 반도체 디바이스가 제조된다.
그런데, 상술한 바와 같이 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 예를 들어 웨이퍼에 자외선을 조사하여 웨이퍼(W) 표면의 개질 처리가 행해지는 경우가 있다. 이 개질 처리에는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되는 자외선 조사 장치가 사용된다.
이 자외선 조사 장치는 처리실 내에 설치된 스테이지와, 스테이지의 상방에 설치된 자외선 조사부를 갖고 있다. 이 자외선 조사 장치에서는 처리실 내에 처리 가스를 공급하면서, 스테이지 상에 적재된 피처리물에 자외선 조사부로부터 자외선이 조사된다. 또한, 이 자외선 조사 장치에는 자외선 조사부로부터 조사되는 자외선이 처리 용기 내의 산소에 의해 흡수되는 양을 저감시키기 위해, 미리 처리 가스에 자외선을 조사하여 산소를 여기하는 다른 처리실이 설치되어 있고, 처리실 내에는 그 밖의 처리실에서 자외선이 조사된 처리 가스가 공급된다.
일본 특허 출원 공개 제2011-251228호 공보
최근, 웨이퍼에 형성된, 예를 들어 SOC(Spin On Carbon)막이나 SOG(Spin On Glass)막 등의 유기막을, 건식 에칭 대신에, 자외선 조사에 의해 제거하는 방법이 사용되고 있다. 이러한 방법에서는, 예를 들어 파장이 172㎚인 자외선을 조사하여 처리 분위기 중에 활성 산소와 오존을 생성하고, 이 활성 산소와 오존에 의해 유기막의 표면이 분해되어 제거된다.
그런데, 조사되는 자외선의 조도는, 예를 들어 대기압 하에서는 조사면으로부터의 거리가 1㎜ 이격되면 약 76％로, 3㎜ 이격되면 약 44％의 조도로 감쇠한다. 그로 인해, 유기막의 제거에 자외선 조사를 사용하는 데 있어서는, 조사면과 웨이퍼의 거리가, 예를 들어 1㎜ 정도로 유지된다.
그러나, 1㎜ 정도의 작은 갭에서는 자외선의 조도의 편차가 완화되지 않아, 균일한 처리를 행하는 것이 곤란했다. 또한, 산소에 의한 자외선의 감쇠를 억제하기 위해서는, 예를 들어 감압 분위기 하에서 자외선을 조사하면 되지만, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 처리실 전체를 감압하기 위해서는, 대규모의 배기 장치가 필요해진다. 또한, 처리실 내를 원하는 압력까지 감압시키기 위해 시간을 필요로 하므로, 스루풋의 저하를 초래한다는 문제도 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 면 내에 자외선을 균일하게 조사하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 기판의 표면에 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치이며, 상면에서 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 자외선을 조사하는 광원을 구비하고, 상기 기판 보유 지지부가 통과하는 반송구가 대향하여 형성된 자외선 조사실과, 상기 자외선 조사실 내를 배기하여 감압하는 배기 기구와, 상기 기판 보유 지지부를 대기시키는 조사 전 대기부와, 상기 자외선 조사실을 사이에 두고 상기 조사 전 대기부의 반대측에 설치된 조사 후 후퇴부와, 상기 기판 보유 지지부를, 상기 조사 전 대기부, 상기 자외선 조사실 및 상기 조사 후 후퇴부 사이에서, 상기 반송구를 통해 이동시키는 보유 지지부 반송 기구를 갖고, 상기 광원은 상기 기판 보유 지지부가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 연신하여 배치된, 상기 기판의 직경보다 긴 장척 형상의 램프이고, 상기 자외선 조사실의, 상기 램프가 연신되는 방향과 직교하는 방향의 폭은 기판의 직경보다 작은 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따르면, 자외선 조사실을 사이에 두고 조사 전 대기부와 조사 후 후퇴부가 설치되고, 보유 지지부 반송 기구에 의해 기판을 보유 지지한 기판 보유 지지부를 이들 자외선 조사실, 조사 전 대기부 및 조사 후 후퇴부 사이에서 이동시킬 수 있으므로, 기판 보유 지지부를 자외선 조사실을 가로지르게 함으로써, 기판의 전체면에 자외선을 조사할 수 있다. 그리고, 배기 기구에 의해 자외선 조사실 내를 감압할 수 있으므로, 자외선 조사실 내에서의 자외선의 감쇠를 억제할 수 있다. 그로 인해, 광원과 기판 사이에 소정의 간격을 확보할 수 있고, 광원의 조도의 편차를 완화할 수 있다. 그 결과, 기판 면 내에 자외선을 균일하게 조사하여, 기판 면 내에서 균일한 처리를 행할 수 있다. 여기서, 자외선 조사실의 폭은 기판의 직경보다 작기 때문에, 자외선 조사실 내의 용적을 작게 할 수 있다. 따라서, 대규모의 배기 기구를 설치하지 않고 자외선 조사실 내를 원하는 압력으로 감압할 수 있다. 또한, 자외선 조사실 내를 원하는 압력까지 감압시키는 데 필요로 하는 시간도 저감시킬 수 있으므로, 스루풋의 저하를 최저한으로 억제할 수 있다.
상기 기판 보유 지지부의 상면에는 기판을 수용하는 하방으로 오목한 오목부가 형성되고, 상기 오목부는 상기 기판 보유 지지부의 상단부면의 높이가, 상기 오목부 내에서 보유 지지된 기판의 상단부면의 높이와 동일해지는 깊이를 가져도 된다.
상기 자외선 조사실의 상기 조사 전 대기부측의 반송구와, 상기 자외선 조사실의 상기 조사 후 후퇴부 측의 다른 반송구는 동일 형상이어도 된다.
상기 기판 보유 지지부는 기판을 가열하는 가열 기구를 구비하고 있어도 된다.
상기 자외선 조사실 내에 처리 가스를 도입하는 가스 공급 기구를 가져도 된다.
상기 처리 가스는 산소 가스, 암모니아 가스, 수증기, 메탄올 또는 에탄올의 적어도 어느 하나를 포함하는 가스여도 된다.
다른 관점에 의한 본 발명에 따르면, 상기한 자외선 조사 장치를 사용한 기판의 처리 방법이며, 상기 자외선 조사실 내를 배기 기구로 감압하고, 상기 기판 보유 지지부를 상기 조사 전 대기부로부터 상기 조사 후 후퇴부로 이동시키고, 상기 광원의 하방을 통과시킴으로써 기판의 전체면에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따르면, 기판의 전체면에 걸쳐서 균일하게 자외선을 조사할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도.
도 2는 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시하는 측면도.
도 3은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시하는 측면도.
도 4는 자외선 조사 장치의 구성의 개략을 도시하는 횡단면도.
도 5는 자외선 조사 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도.
도 6은 성막 시스템에서 처리되기 전의 웨이퍼의 상태를 도시한 설명도.
도 7은 성막 처리의 각 공정에 있어서의 웨이퍼의 상태를 도시한 설명도로, (a)는 웨이퍼 상에 유기 재료가 도포된 모습을 도시하고, (b)는 1회째의 가열 처리가 행해져 웨이퍼 상에 유기막이 형성된 모습을 도시하고, (c)는 1회째의 자외선 조사 처리가 행해져 유기막의 표면이 제거된 모습을 도시하고, (d)은 2회째의 가열 처리가 행해져 웨이퍼 상에 유기막이 형성된 모습을 도시하고, (e)는 2회째의 자외선 조사 처리가 행해져 유기막의 표면이 제거된 모습을 도시하고, (f)는 n회째의 자외선 조사 처리가 행해져 유기막의 표면이 제거된 모습을 도시하고, (g)는 웨이퍼 상에 소정의 유기막이 형성된 모습을 도시하는 도면.
도 8은 자외선 조사와 활성 산소의 생성에 대한 설명도.
도 9는 다른 실시 형태에 관한 자외선 조사 장치의 구성의 개략을 도시하는 횡단면도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 도 2 및 도 3은 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시하는 측면도이다. 또한, 본 실시 형태의 기판 처리 시스템(1)에서는 기판으로서의 웨이퍼(W) 상에 SOC막인 유기막을 형성하는 경우에 대해 설명한다. 또한 기판 처리 시스템(1)에서 처리되는 웨이퍼(W) 상에는 미리 SiO2막 등의 소정의 패턴이 형성되어 있다.
기판 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이 복수, 예를 들어 25매의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 외부와 기판 처리 시스템(1) 사이에서 반입출하거나, 카세트 C에 대해 웨이퍼(W)를 반입출하는 카세트 스테이션(2)과, 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(2)에는 카세트 적재대(10)가 설치되어 있다. 카세트 적재대(10)는 복수의 카세트 C를 X방향(도 1 중 상하 방향)으로 일렬로 적재 가능하게 되어 있다. 즉, 카세트 스테이션(2)은 복수의 웨이퍼(W)를 보유 가능하게 구성되어 있다.
카세트 스테이션(2)에는 X방향으로 연신되는 반송로(11) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송체(12)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(12)는 연직 방향 및 연직 주위(θ방향)로도 이동 가능하고, 카세트 C와 처리 스테이션(3) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(3)에는 그 중심부에 웨이퍼 반송 장치(20)가 설치되어 있다. 이 웨이퍼 반송 장치(20)의 주변에는 각종 처리 장치가 다단으로 배치된, 예를 들어 4개의 처리 블록 G1 내지 G4가 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 X방향 부방향측)에는 카세트 스테이션(2)측으로부터 제1 처리 블록 G1, 제2 처리 블록 G2가 순서대로 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 X방향 정방향측)에는 카세트 스테이션(2)측으로부터 제3 처리 블록 G3, 제4 처리 블록 G4이 순서대로 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 카세트 스테이션(2)측에는 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 전달 장치(21)가 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(20)는 이들 처리 블록 G1 내지 G4 내에 배치된 후술하는 각종 처리 장치 및 전달 장치(21)에 대해 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
제1 처리 블록 G1에는, 도 2에 도시한 바와 같이 복수의 액 처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)에 유기막을 형성하기 위한 유기 재료를 도포하는 도포 처리 장치(30, 31)가 하방으로부터 순서대로 2단으로 겹쳐져 있다. 제2 처리 블록 G2도 마찬가지로, 도포 처리 장치(32, 33)가 하방으로부터 순서대로 2단으로 겹쳐져 있다. 이들 도포 처리 장치(30 내지 33)에서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 상에 유기 재료를 도포하는 스핀 코팅이 행해진다. 스핀 코팅에서는, 예를 들어 도포 노즐로부터 웨이퍼(W) 상으로 유기 재료를 토출함과 함께, 웨이퍼(W)를 회전시켜, 유기 재료를 웨이퍼(W)의 표면에 확산시킨다. 또한, 제1 처리 블록 G1 및 제2 처리 블록 G2의 최하단에는 도포 처리 장치(30 내지 33)에 유기 재료를 공급하기 위한 케미컬 실(34, 35)이 각각 설치되어 있다. 또한, 유기 재료는, 예를 들어 유기막인 SOC막의 조성물을 소정의 용매에 용해시킨 액체이다.
제3 처리 블록 G3에는, 도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)에 대해 자외선 조사 처리를 행하는 자외선 조사 장치(40, 41, 42), 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 열처리 장치(43), 웨이퍼(W)의 온도를 조절하는 온도 조절 장치(44)가 하방으로부터 순서대로, 예를 들어 5단으로 겹쳐져 있다.
제4 처리 블록 G4에도 제3 처리 블록 G3과 마찬가지로, 자외선 조사 장치(50, 51, 52), 열처리 장치(53), 온도 조절 장치(54)가 하방으로부터 순서대로 5단으로 겹쳐져 있다.
다음에, 상술한 자외선 조사 장치(40 내지 42, 50 내지 52)의 구성에 대해 설명한다. 자외선 조사 장치(40)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 하우징(100)을 갖고 있다. 하우징(100)의 웨이퍼 반송 장치(20)측의 측면에는 웨이퍼(W)의 반입출구(도시하지 않음)가 형성되고, 당해 반입출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
하우징은 상부가 개방되어도 된다.
하우징(100) 내에는 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는, 기판 보유 지지부로서의 웨이퍼 보유 지지 기구(101)와, 자외선을 조사하는 광원(102)을 구비한 자외선 조사실(103)이 설치되어 있다. 하우징(100)의 저면에는 하우징(100) 내의 일단부측(도 4 중 X방향 부방향측)으로부터 타단부측(도 4 중 X방향 정방향측)까지 평행하게 연신되는 2개의 가이드 레일(104, 104)이 설치되어 있다. 웨이퍼 보유 지지 기구(101)는 가이드 레일(104, 104) 상에 설치되어, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)에 설치된 보유 지지부 반송 기구(105)에 의해 가이드 레일(104, 104) 상을 자유롭게 이동할 수 있다.
자외선 조사실(103)은 하우징(100)의 중앙부 근방에 배치되어 있다. 자외선 조사실(103)의 X방향 정방향측 및 X방향 부방향측의 측면에는 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 통과하는 반송구(110, 111)가 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 반송구(110, 111)는 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 단면보다 큰 개구이고, 가이드 레일(104, 104)에 대응하는 위치에 대향하여 배치되어 있다.
자외선 조사실(103)에 설치된 광원(102)은, 예를 들어 웨이퍼(W)의 직경보다 긴 장척 형상의 램프이다. 이 광원(102)은 자외선 조사실(103)의 천장면의 중앙 부근에, 평면에서 볼 때 가이드 레일(104, 104)에 직교하는 방향으로 연신하여 배치되어 있다. 광원(102)의 설치 높이는 광원(102)의 조사면으로부터 웨이퍼 보유 지지 기구(101)까지의 거리가 소정의 길이, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 6.5㎜가 되도록 조정되어 있다. 광원(102)으로부터 조사되는 자외선의 파장은, 예를 들어 172㎚이다. 또한, 도시한 예에 있어서 광원(102)은 자외선 조사실(103)의 천장면에 지지되어 설치되어 있지만, 당해 광원(102)은 자외선 조사실(103)의 천장면에 설치된 유리창(도시하지 않음) 상에 설치되어 있어도 된다. 이러한 경우, 광원(102)으로부터 조사된 자외선은 유리창을 통해 자외선 조사실(103)의 내부에 진입한다.
자외선 조사실(103)에 있어서의 가이드 레일(104, 104)이 연신되는 방향의 폭은 웨이퍼(W)의 직경보다 작게 구성되어 있다. 또한, 자외선 조사실(103)의 가이드 레일(104, 104)이 연신되는 방향과 직교하는 방향의 폭은 웨이퍼(W)의 직경보다 크고, 보다 구체적으로는, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 통과 가능한 크기로 구성되어 있다. 따라서, 웨이퍼(W)에 자외선을 조사하는 데 있어서는, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 가이드 레일(104, 104)을 따라서 이동시켜, 광원(102)의 하방을 가로지르게 한다.
또한, 하우징(100) 내에 있어서의 자외선 조사실(103) 외측의 X방향 부방향측의 영역은 평면에서 볼 때 웨이퍼 보유 지지 기구(101)보다도 넓게 구성되어 있고, 자외선 조사 전의 웨이퍼(W)를 대기시키는 조사 전 대기부(106)로서 기능한다. 즉, 조사 전 대기부(106)에서는, 웨이퍼(W)의 전체면이 자외선 조사실(103)의 외부에 위치하는 상태에서 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 대기시켜 둘 수 있다. 또한, 자외선 조사실(103)을 사이에 두고 조사 전 대기부(106)의 반대측에 위치하는 영역도, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)보다도 넓게 구성되어 있다. 이 영역은 광원(102)의 하방을 가로질러 자외선 조사된 웨이퍼(W)의 전체면이 자외선 조사실(103)의 외부에 위치하는 상태에서 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 대기시키는, 조사 후 후퇴부(107)로서 기능한다. 따라서, 웨이퍼(W)의 전체면에 자외선을 조사하는 데 있어서는, 웨이퍼(W)의 전체면이 자외선 조사실(103)의 외측에 위치하는 상태에서 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 조사 전 대기부(106)에서 대기시키고, 계속해서, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 조사 후 후퇴부(107)를 향하게 하여 이동시킨다. 그리고, 웨이퍼(W)의 조사 후 후퇴부(107) 단부(도 4의 X방향 정방향측의 단부)로부터 웨이퍼(W)의 조사 전 대기부(106)측의 단부(도 4의 X방향 부방향측의 단부)에 걸쳐서 광원(102)의 아래를 가로지르게 함으로써, 웨이퍼(W)의 전체면에 자외선이 조사된다.
또한, 자외선 조사실(103)의 천장면이며, 광원(102)의, 예를 들어 조사 후 후퇴부(107)측에는 자외선 조사실(103) 내를 배기하여 감압하는 배기 기구(120)가 배기관(121)을 통해 접속되어 있다. 또한, 광원(102)을 사이에 두고 배기관(121)과는 반대측의 천장면에는 자외선 조사실(103) 내에 처리 가스를 도입하는 가스 공급 기구(122)가 가스 공급관(123)을 통해 접속되어 있다. 가스 공급관(123)에는 처리 가스의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조정 기구 등을 포함하는 공급 기기군(124)이 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 처리 가스는, 예를 들어 산소 가스를 포함하는 가스이다. 단, 자외선 조사실(103) 내에 산소를 포함하는 가스를 공급하는 경우에는, 가스 공급 기구(122)를 설치하지 않고, 가스 공급관(123) 대신에 천장면에 대기를 흡입하기 위한 개구를 형성해도 된다. 또한, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 상태의 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 반송구(110, 111)를 통과할 때에, 반송구(110, 111)와 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 사이에 형성되는 간극으로부터도 대기가 흡입되므로, 반드시 개구 자체를 형성할 필요도 없다. 이러한 경우도, 배기 기구(120)에 의해 자외선 조사실(103) 내를 감압함으로써, 자외선 조사실(103)의 외부로부터 산소를 포함한 가스인 대기를 자외선 조사실(103) 내로 도입할 수 있다. 또한, 배기관(121) 및 가스 공급관(123)도 반드시 자외선 조사실(103)의 천장면에 배치할 필요는 없고, 자외선 조사실(103) 내를 원하는 분위기로 할 수 있으면, 그 접속 위치는 임의로 설정이 가능하다.
웨이퍼 보유 지지 기구(101)는 웨이퍼(W)의 직경보다 크게 구성되어 있고, 소정의 두께를 갖는 대략 직사각 형상으로 구성되어 있다. 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 상면에는 웨이퍼(W)의 직경보다 크고 하방으로 오목한 오목부(101a)가 형성되어 있고, 당해 오목부(101a)에 웨이퍼(W)를 수용할 수 있다. 오목부(101a)의 저면에는 도시하지 않은 흡인구가 복수 형성되어 있고, 이 흡인구에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 있다. 또한, 오목부(101a)의 저면에는 갭 핀(130)이 복수 설치되어 있다. 그리고, 이 오목부(101a)는 웨이퍼 보유 지지 기구(101)로 보유 지지한 웨이퍼(W)의 상단부면의 높이가, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 상단부면의 높이와 동일해지는 깊이를 갖고 있다. 그로 인해, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 상태의 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 반송구(110, 111)를 통과할 때에, 반송구(110, 111)와 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 사이에 형성되는 간극의 형상을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 반송구(110, 111)를 통과할 때에, 간극으로부터 흡입되는 대기의 양의 변동을 최소한으로 억제할 수 있다. 그 결과, 자외선 조사실(103) 내의 압력이나 가스의 농도, 본 실시 형태에서는 산소의 농도를 대략 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)에는 가열 기구로서의 히터(131)가 내장되어 있어, 보유 지지한 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열할 수 있다.
조사 전 대기부(106)의 하방이며, 예를 들어 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 웨이퍼 반송 장치(20)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 위치에는, 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하여 승강시키기 위한 승강 핀(132)이, 예를 들어 3개 설치되어 있다. 승강 핀은 도시하지 않은 승강 기구에 의해 상하 이동할 수 있다. 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 중앙부 부근에는 당해 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(133)이, 예를 들어 3개소에 형성되어 있다. 그리고, 승강 핀(132)은 관통 구멍(133)을 삽입 관통하여, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 상면으로부터 돌출 가능하게 되어 있다.
자외선 조사 장치(41, 42, 50 내지 52)의 구성은, 상술한 자외선 조사 장치(40)의 구성과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
이상의 기판 처리 시스템(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 제어부(200)가 설치되어 있다. 제어부(200)는, 예를 들어 컴퓨터이고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 성막 처리를 실행하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체 H에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체 H로부터 제어부(200)로 인스톨된 것이어도 된다.
본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템(1)은 이상과 같이 구성되어 있다. 다음에, 그 기판 처리 시스템(1)에서 행해지는 유기막을 성막하는 처리에 대해 설명한다. 도 6은 기판 처리 시스템(1)에서 처리되기 전의 웨이퍼(W)의 상태를 도시하고, 도 7은 웨이퍼 처리의 각 공정에 있어서의 웨이퍼(W)의 상태를 도시하고 있다.
기판 처리 시스템(1)에서 처리되는 웨이퍼(W) 상에는, 도 6에 도시한 바와 같이 미리 SiO2막 등의 소정의 패턴(P)이 형성되어 있다. 웨이퍼(W) 상에 있어서 패턴(P)은 소밀하게 형성되어 있고, 웨이퍼(W) 상에는, 패턴(P)의 오목부가 형성되지 않고, 막[패턴(P)]이 웨이퍼(W)의 표면을 덮는 제1 영역(A)과, 패턴(P, P) 사이에 오목부(Q)가 형성된 제2 영역(B)이 형성되어 있다. 즉, 제1 영역(A)은, 소위 블랭킷 영역이고, 제2 영역(B)은, 예를 들어 라인 앤드 스페이스의 패턴(P)이 형성된 영역이다.
우선, 웨이퍼 반송체(12)에 의해, 카세트 적재대(10) 상의 카세트 C로부터 웨이퍼(W)가 취출되어, 처리 스테이션(3)의 전달 장치(21)로 반송된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 온도 조절 장치(44)로 반송되어, 소정의 온도로 온도 조절된다.
그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 도포 처리 장치(30)로 반송된다. 도포 처리 장치(30)에 반입된 웨이퍼(W)는 스핀 코팅에 의해 웨이퍼(W) 상에 유기 재료가 도포된다(공정 S1).
이때, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W) 상에 도포된 유기 재료(L)의 표면 장력이나 점도에 기인하여, 제2 영역(B)의 유기 재료(L)[이하, 「유기 재료(LB)」라고 함]는 제1 영역(A)의 유기 재료(L)[이하, 「유기 재료(LA)」라고 함]에 비해 오목하다. 즉, 유기 재료(LB)의 패턴(P) 표면으로부터의 높이 HB1은 유기 재료(LA)의 패턴(P) 표면으로부터의 높이 HA1보다 낮아진다. 그리고, 유기 재료(LA)와 유기 재료(LB) 사이에서 단차 D1이 생긴다.
그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 자외선 조사 장치(40)로 반송된다. 이때, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)는 조사 전 대기부(106)에서 대기하고 있다. 자외선 조사 장치(40)에 반입된 웨이퍼(W)는, 우선 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 상방으로 반송되어, 미리 상승하여 대기하고 있던 승강 핀(132)으로 전달된다. 계속해서 승강 핀(132)이 하강하고, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 갭 핀(130)에 적재되어 흡착 유지된다. 그리고 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 상의 웨이퍼(W)는, 히터(131)에 의해 소정의 온도, 예를 들어 300℃로 가열된다. 웨이퍼(W)가 소정의 시간 가열되면, 웨이퍼(W) 상의 유기 재료(L)가 가열되어, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W) 상에 유기막(F)이 형성된다(공정 S2). 또한, 제1 영역(A)의 유기막(F)[이하, 「유기막(FA)」이라고 하는 경우가 있음]과 제2 영역(B)의 유기막(F)[이하, 「유기막(FB)」이라고 하는 경우가 있음] 사이에는, 상술한 단차 D1이 생기고 있다.
계속해서, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 자외선 조사실(103)측으로 이동한다. 이때, 자외선 조사실(103)에는 미리 가스 공급 기구(122)로부터 산소 가스를 포함하는 처리 가스가 공급됨과 함께, 배기 기구(120)에 의해 배기되어, 소정의 감압 분위기, 예를 들어 본 실시 형태에서는 1㎩로 유지되어 있다. 이때, 자외선 조사실(103)은 웨이퍼(W)의 직경보다도 폭이 좁기 때문에, 단시간에 소정의 압력까지 감압할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 상의 웨이퍼(W)가 광원(102)의 하방을 가로지름으로써, 웨이퍼(W)의 전체면에 자외선이 조사된다. 이때, 조사된 자외선에 의해, 자외선 조사실(103) 내의 산화성 가스의 처리 분위기 중에 활성 산소와 오존이 발생한다. 이들 활성 산소와 오존에 의해, 유기막(F)의 표면이 분해되어 제거된다(공정 S3). 즉, 유기막(F)의 에치 백이 행해진다.
여기서, 자외선 조사에 의한 활성 산소와 오존의 발생에 대해 상세하게 서술한다. 예를 들어 유기막(F)의 분해의 속도를 높이기 위해서는, 웨이퍼(W)의 표면 근방에 있어서, 특히 활성 산소의 밀도를 높이는 것이 바람직하다. 그러나, 활성 산소의 수명은 극히 짧으므로, 웨이퍼(W)와 광원 사이의 영역에서 생성된 활성 산소의 전부가 웨이퍼(W)의 표면 근방에 도달하는 것은 아니고, 그 대부분은 웨이퍼(W)의 표면 근방에 도달하지 않고 실활(失活)된다. 그로 인해, 웨이퍼(W)의 표면 근방의 활성 산소의 밀도를 높이기 위해서는, 웨이퍼(W)의 표면 근방에 있어서의 활성 산소의 생성량을 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 자외선은 분위기 중의 산소에 의해 흡수되어 감쇠하므로, 웨이퍼(W)의 표면 근방에 있어서 충분한 자외선의 조사량을 확보하기 위해서는, 예를 들어 광원으로부터의 자외선의 조도를 강화하는 것이 생각되지만, 그것에도 한계가 있다. 그로 인해 종래에는, 웨이퍼(W)와 광원의 거리를, 예를 들어 1㎜ 정도로 근접시킨다고 하는 대책이 취해져 있다. 그러나, 웨이퍼(W)와 광원(102)의 거리를 근접시키면, 자외선의 조도의 편차에 기인하여 웨이퍼(W)의 전체면에서 균일한 처리를 행하는 것이 곤란했다.
따라서, 본 발명자들은 예의 검토하여, 감압 분위기 하에서 자외선을 조사함으로써, 자외선의 조도를 증가시키지 않고, 웨이퍼(W)에 도달하는 활성 산소의 양을 증가시킬 수 있다는 점에 상도하였다. 즉, 활성 산소의 수명은 대략 평균 자유 공정을 이동하는 시간과 동일한 정도이고, 감압 분위기 하에서 자외선을 조사함으로써 활성 산소의 평균 자유 공정, 즉 수명을 연장시키고, 그 결과 웨이퍼(W)에 도달하는 활성 산소의 양이 증가한다.
보다 구체적으로는, 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 평균 자유 공정 이상의 거리가 이격된 영역 U에서 생성된 활성 산소의 대부분은 웨이퍼(W)에 도달하지 않고 실활된다. 여기서, 예를 들어 대기압 하에서의 활성 산소의 평균 자유 공정은, 예를 들어 65㎚ 정도이므로, 웨이퍼(W)로부터 65㎚ 이상 이격된 영역(U)은 광원(102)으로부터의 자외선을 감쇠시킬 뿐이고, 유기막(F)의 분해에는 기여하지 않는다. 이러한 경우, 유기막(F)의 분해에 기여하는 것은, 웨이퍼(W)로부터 평균 자유 공정의 범위 내에 있는 영역 V에 도달한 자외선에 의해 생성된 활성 산소이다. 그러나, 영역 V에 도달하는 자외선은, 영역(U)에서 대폭으로 감쇠되어 버리므로, 영역(V)에서 생성되는 활성 산소도 영역(U)과 비교하여 대폭으로 저하되어 버린다. 따라서, 예를 들어 종래와 같이 광원과 웨이퍼(W)의 거리를 1㎜로 해도, 여전히 대부분의 자외선은 영역(U)에서 흡수되어 감쇠되게 된다. 이것으로부터, 광원(102)과 웨이퍼(W)의 거리를 평균 자유 공정 이하로 하는 것이 바람직하지만, 나노 오더로 광원(102)과 웨이퍼(W)의 거리를 조정하는 것은 극히 곤란해, 현실적이지 않다.
따라서, 예를 들어 자외선 조사실(103)의 압력을, 대기압의 약 10만분의 일인 1㎩ 정도로 감압하면, 평균 자유 공정은 약 10만배인 6.5㎜가 된다. 따라서, 본 실시 형태와 같이 광원(102)의 조사면으로부터 웨이퍼(W)의 표면까지의 거리를 6.5㎜로 설정하면, 도 8에 도시한, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 평균 자유 공정 이상의 거리가 이격된 영역(U)은 존재하지 않게 된다. 그렇게 하면, 광원(102)으로부터 조사된 자외선에 의해 생성된 활성 산소는 그 대부분이 실활되는 일 없이 웨이퍼(W)의 표면에 도달한다. 이러한 경우, 예를 들어 대기압 하에 있어서 광원과 웨이퍼(W) 사이의 거리를 65㎚로 설정하는 경우와 동일한 효과가 얻어진다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 광원(102)으로부터의 자외선의 조도가 종래와 동일해도, 웨이퍼(W)에 도달하는 활성 산소의 양이 비약적으로 증가하여, 활성 산소에 의한 유기막(F)의 에치 백을 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)와 광원(102)의 거리를, 종래의 1㎜보다도 넓은 6.5㎜로 하고 있으므로, 광원(102)의 조도의 편차를 완화하여, 웨이퍼(W)면 내에 자외선을 균일하게 조사할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)면 내에서의 유기막(F)의 에칭량을 균일하게 할 수 있다.
또한, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 오목부(101a)에 의해, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 반송구(110, 111)를 통과하는 데 있어서, 반송구(110, 111)와 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 사이에 형성되는 간극의 형상이 일정하게 유지되므로, 자외선 조사실(103) 내의 압력이 대략 일정하게 유지된다. 그 결과, 유기막(F)의 에칭 처리가 안정적으로 행해진다.
이와 같이 유기막(F)의 표면의 제거는 감압 분위기 하의 자외선 조사실(103)에 있어서, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)에 의해 유기막(F)을 가열하면서, 광원(102)으로부터 자외선을 조사함으로써 행해진다. 그리고, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이 유기막(F)의 표면의 제거는 유기막(FA)이 완전히 제거되는 소정의 깊이까지, 즉 높이 HA1분의 유기막(F)의 표면이 제거된다. 그렇게 하면, 패턴(P)의 표면이 노출되고, 제1 영역(A)에는 유기막(FA)이 존재하지 않고, 제2 영역(B)에 있어서 패턴(P)의 오목부(Q) 내에 높이 HC1의 유기막(FB)이 잔존한다.
또한, 자외선 조사실(103)에서 자외선 처리를 행할 때, 유기막(F)을 가열함으로써, 유기막(F)의 표면의 제거를 단시간에 효율적으로 행할 수 있다. 예를 들어, 상온(23℃)의 유기막(F)의 표면을 100㎚ 제거하는 경우, 자외선 조사 처리를 10분간 행할 필요가 있는 것에 대해, 본 실시 형태와 같이 300℃에서 유기막(F)을 가열하면서 당해 유기막(F)의 표면을 100㎚ 제거하는 경우, 자외선 조사 처리는 30초간만 행해도 된다.
또한, 광원으로부터 조사하는 자외선의 파장은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태와 같이 172㎚가 바람직하다. 자외선의 파장이 짧을수록, 자외선 조사 처리를 행할 때의 파워가 크고, 효율적으로 유기막(F)의 표면을 제거할 수 있다. 그 반면, 당해 파장이 짧은 자외선은 분위기에 존재하는 물질에 흡수되어 감쇠되기 쉬워지지만, 본 실시 형태와 같이 자외선 조사실(103)을 감압 분위기로 함으로써, 광원(102)으로부터의 자외선의 감쇠를 억제할 수 있으므로, 자외선의 파장은 172㎚로 하는 것이 바람직하다.
그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 온도 조절 장치(44)로 반송되어, 소정의 온도로 온도 조절된다.
이상과 같이 공정 S1에 있어서의 웨이퍼(W) 상으로의 유기 재료(L)의 도포 처리, 공정 S2에 있어서의 웨이퍼(W) 상의 유기 재료(L)의 가열 처리, 공정 S3에 있어서의 웨이퍼(W) 상의 유기막(F)의 표면 제거 처리가 순차적으로 행해져, 웨이퍼(W) 상에 유기막(F)이 형성된다. 그리고, 이들 공정 S1 내지 S3이 복수회, 예를 들어 n회 행해진다. 또한, 각 회의 공정 S3 후에는 온도 조절 장치(44, 54)에 있어서의 웨이퍼(W)의 온도 조절이 행해지지만, 이하에 있어서는 설명을 생략한다.
다음에, 2회째의 공정 S1 내지 S3에 대해 설명한다. 또한, 2회째의 공정 S1 내지 S3은, 각각 1회째의 공정 S1 내지 S3과 동일한 공정이고, 이하의 설명에서는 요점에 대해서만 설명한다.
2회째의 공정 S1에서는, 도포 처리 장치(31)에 있어서 웨이퍼(W) 상에 유기 재료(L)가 도포된다. 이 2회째의 공정 S1에 있어서는, 1회째의 공정 S1에 비해, 유기 재료(L)가 작은 막 두께로 도포된다. 그리고, 후술하는 도 7의 (d)에 도시한 바와 같이 2회째의 유기막(FA, FB)[유기 재료(LA, LB)]의 높이 HA2, HB2는, 1회째의 유기막(FA, FB)의 높이 HA1, HB1보다도 작아진다.
그 후, 2회째의 공정 S2에서는, 자외선 조사 장치(41)의 웨이퍼 보유 지지 기구(101)에 있어서 웨이퍼(W) 상의 유기 재료(L)가 가열되고, 도 7의 (d)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W) 상에 유기막(F)이 형성된다. 이때, 유기막(FA)과 유기막(FB) 사이에는, 단차 D2가 생기고 있다. 단, 2회째의 공정 S1에 있어서 유기 재료(L)의 막 두께를 작게 한 만큼, 이 단차 D2는 상술한 1회째의 단차 D1보다도 작게 되어 있다.
그 후, 2회째의 공정 S3에서는, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)로 웨이퍼(W) 상의 유기막(F)을 가열하면서, 자외선 조사실(103)의 광원(102)으로부터 자외선을 조사함으로써, 도 7의 (e)에 도시한 바와 같이 유기막(F)의 표면이 제거된다. 유기막(F)의 표면의 제거는 유기막(FA)이 완전히 제거될 때까지, 즉 높이 HA2분의 유기막(F)의 표면이 제거된다. 그렇게 하면, 제1 영역(A)에는 유기막(FA)이 존재하지 않고, 제2 영역(B)에 있어서 패턴(P)의 오목부(Q) 내에 높이 HC2의 유기막(FB)이 잔존한다. 또한, 2회째의 공정 S3 후에 잔존하는 유기막(FB)의 높이 HC2는 1회째의 공정 S3 후에 잔존하는 유기막(FB)의 높이 HC1보다도 크게 되어 있다. 즉, 공정 S1 내지 S3의 횟수를 거듭할 때마다, 패턴(P)의 오목부(Q)에 유기막(FB)이 저류되어 간다.
이상의 2회째의 공정 S1 내지 S3과 마찬가지로, 3회째 내지 n회째의 공정 S1 내지 S3을 행한다. 그렇게 하면, 유기막(FA)과 유기막(FB) 사이의 단차 D3 내지 Dn은 작아지고, 최종적으로는 단차 Dn은 거의 제로가 된다. 그렇게 하면, 도 7의 (f)에 도시한 바와 같이 유기막(FB)의 표면의 높이와 패턴(P)의 표면의 높이가 동일해진다.
그 후, 도포 처리 장치(32)에 있어서 웨이퍼(W) 상에 소정의 막 두께의 유기 재료(L)를 도포하고, 열처리 장치(43)에서 웨이퍼(W) 상의 유기 재료(L)를 가열한다. 이렇게 하여, 도 7의 (g)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W) 상에 소정의 막 두께이고, 또한 표면이 평탄화된 유기막(F)이 형성된다.
그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 전달 장치(21)로 반송되어, 웨이퍼 반송체(12)에 의해 카세트 C로 복귀된다. 이렇게 하여 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 성막 처리가 종료된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 자외선 조사실(103)을 사이에 두고 조사 전 대기부(106)와 조사 후 후퇴부(107)가 설치되고, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 보유 지지부 반송 기구(105)에 의해 자외선 조사실을 가로지르게 함으로써, 웨이퍼(W)의 전체면에 자외선을 조사할 수 있다. 이때, 배기 기구(120)에 의해 자외선 조사실(103) 내가 감압되어 있으므로, 자외선 조사실(103) 내에서의 자외선의 감쇠를 억제할 수 있다. 그로 인해, 광원(102)과 웨이퍼(W) 사이에 소정의 간격, 본 실시 형태에서는, 자외선 조사실(103)의 압력 하에 있어서의 활성 산소의 평균 자유 공정과 대략 동등한 거리인 6.5㎜를 확보할 수 있으므로, 광원(102)의 조도의 편차를 완화할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W) 면 내에 자외선을 균일하게 조사하여, 웨이퍼(W)면 내에서의 균일한 처리를 행할 수 있다. 여기서, 자외선 조사실(103)의 폭은, 웨이퍼(W)의 직경보다 작으므로, 자외선 조사실(103) 내의 용적을 작게 할 수 있다. 따라서, 대규모의 배기 기구(120)를 설치하지 않고 자외선 조사실(103) 내를 원하는 압력으로 감압할 수 있다. 또한, 자외선 조사실(103) 내를 원하는 압력까지 감압시키는 데 필요로 하는 시간도 저감시킬 수 있으므로, 스루풋의 저하를 최저한으로 억제할 수 있다.
또한, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 오목부(101a)에 의해, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 반송구(110, 111)를 통과하는 데 있어서, 반송구(110, 111)와 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 사이에 형성되는 간극의 형상이 일정하게 유지된다. 그로 인해, 자외선 조사실(103) 내의 압력이 대략 일정하게 유지되어, 유기막(F)의 에칭 처리가 안정적으로 행해진다. 또한, 반송구(110, 111)는 동일 형상인 것이 바람직하고, 그렇게 함으로써, 예를 들어 조사 전 대기부(106)로부터 자외선 조사실(103)로 흡입되는 대기의 양과, 조사 후 후퇴부(107)로부터 자외선 조사실(103)로 흡입되는 대기의 양이 동등해져, 자외선 조사실(103)에 압력의 치우침이 생기는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 자외선 조사실(103) 내에서의 활성 산소의 농도를 균일하게 하여, 웨이퍼(W)에 면 내 균일한 처리를 실시할 수 있다.
또한, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)가 히터(131)를 구비하고 있으므로, 웨이퍼(W) 및 유기막(F)을 가열하면서 자외선 처리를 행할 수 있다. 따라서, 유기막(F)의 표면의 제거를 단시간에 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 가열은, 예를 들어 가스 공급 기구(122)로부터 공급하는 처리 가스를 가열함으로써 행해도 된다. 이러한 경우, 가스 공급 기구(122), 혹은 가스 공급관(123)에, 처리 가스를 가열하는 가열 기구를 설치해도 된다.
또한, 조사 전 대기부(106) 및 조사 후 후퇴부(107)는 웨이퍼(W)에 자외선 조사실(103)의 광원(102)으로부터의 자외선이 조사되지 않는 위치까지 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 이동할 수 있을 정도의 넓이를 갖고 있으면 되고, 반드시 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 전체가 자외선 조사실(103)의 외부로 후퇴할 수 있는 크기를 갖고 있지 않아도 된다. 반대로, 웨이퍼(W)에 자외선이 조사되지 않는 위치까지 웨이퍼 보유 지지 기구(101)를 후퇴시킨 경우에, 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 일부가, 자외선 조사실(103)에 진입한 상태로 되도록, 예를 들어 가이드 레일(104, 104)의 단부의 위치, 조사 전 대기부(106) 및 조사 후 후퇴부(107)의 넓이, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 크기를 조정해도 되고, 혹은 보유 지지부 반송 기구(105)의 동작을 제어해도 된다. 또한, 도 9에서는, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 조사 후 후퇴부(107)측의 단부를 조사 후 후퇴부(107)측으로 연신한 상태를 도시하고 있다. 웨이퍼 보유 지지 기구(101)의 일부를, 항시, 자외선 조사실(103)에 진입한 상태로 함으로써, 항상 반송구(110, 111)와 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 사이에 간극이 형성된 상태로 된다. 이에 의해, 반송구(110, 111)로부터 자외선 조사실(103)측에 흡입되는 대기의 양을 저감시킬 수 있으므로, 자외선 조사실(103) 내를 항상 소정의 감압 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 복수의 웨이퍼(W)에 자외선을 조사하는 데 있어서, 그때마다 자외선 조사실(103)의 압력이 내려가는 것을 기다릴 필요가 없어, 스루풋의 저하를 피할 수 있다.
또한, 반송구(110, 111)로부터 자외선 조사실(103)측으로 흡입되는 대기의 양을 저감시킨다는 관점에서는, 반송구(110, 111)와 웨이퍼 보유 지지 기구(101) 사이의 간극은 최대한 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 반송구(110, 111)의 내측에, 예를 들어 래버린스 실로서 기능하는 요철을 설치하여, 반송구(110, 111)로부터의 대기의 흡입량을 저감시키도록 해도 된다.
또한, 이상의 실시 형태에서는 조사 전 대기부(106)와, 조사 후 후퇴부(107)는 하우징(100)에 의해 둘러싸인 상태로 되어 있었지만, 자외선 조사실(103)을 적절하게 배기할 수 있으면, 조사 전 대기부(106)와, 조사 후 후퇴부(107)는 대기압의 상태여도 되므로, 조사 전 대기부(106)와, 조사 후 후퇴부(107)는 반드시 하우징(100)에 둘러싸여 있을 필요는 없다. 이러한 경우, 예를 들어 하우징(100) 상부의 조사 전 대기부(106)와, 조사 후 후퇴부(107)에 대응하는 위치가 개방되어 있어도 된다.
이상의 실시 형태에서는, 가스 공급 기구(122)로부터 산소 가스를 포함하는 가스를 공급하였지만, 가스 공급 기구(122)로부터 공급하는 가스는, 자외선 조사실(103)에서 행하는 처리에 의해 임의로 설정이 가능하고, 예를 들어 암모니아 가스, 수증기, 또는 메탄올이나 에탄올 등을 공급해도 된다. 예를 들어, 가스 공급 기구(122)로부터 암모니아 가스를 포함한 가스를 공급하여, 광원(102)으로부터 자외선을 조사함으로써, 질소 라디칼을 생성하여, 웨이퍼(W)의 표면에, 예를 들어 질화막을 형성할 수 있다. 또한, 수증기, 메탄올 및 에탄올을 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 표면을 산화하고, 예를 들어 산화막을 형성하거나, 예를 들어 탄소 오염의 원인이 되는 탄소를 산화시켜 세정을 행할 수 있다.
이상의 실시 형태에서는, 웨이퍼 보유 지지 기구(101)는 흡인구에 의해 웨이퍼(W)를 보유 지지하는, 소위 진공 척이었지만, 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 있으면 다른 기구, 예를 들어 정전 척이어도 된다. 또한, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 것은 자외선 조사실(103)과 조사 전 대기부(106) 및 조사 후 후퇴부(107)의 압력차에 의해 웨이퍼(W)가 부상하거나 움직이는 것을 방지하기 위해서이다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 당업자라면 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
1 : 기판 처리 시스템
30 내지 33 : 도포 처리 장치
40 내지 42, 50 내지 52: 자외선 조사 장치
100 : 하우징
101 : 웨이퍼 보유 지지 기구
102 : 광원
103 : 자외선 조사실
104 : 가이드 레일
105 : 보유 지지부 반송 기구
106 : 조사 전 대기부
107 : 조사 후 후퇴부
120 : 배기 기구
121 : 배기관
122 : 가스 공급 기구
123 : 가스 공급관
200 : 제어부
A : 제1 영역
B : 제2 영역
D : 단차
F : 유기막
FA : [제1 영역(A)의] 유기막
FB : [제2 영역(B)의] 유기막
L : 유기 재료
LA : [제1 영역(A)의] 유기 재료
LB : [제2 영역(B)의] 유기 재료
P : 패턴
Q : 오목부
U : 영역
V : 영역
W : 웨이퍼

Claims (7)

  1. 기판의 표면에 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치이며,
    상면에서 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
    자외선을 조사하는 광원을 구비하여, 상기 기판 보유 지지부가 통과하는 반송구가 대향하여 형성된 자외선 조사실과,
    상기 자외선 조사실 내를 배기하여 감압하는 배기 기구와,
    상기 기판 보유 지지부를 대기시키는 조사 전 대기부와,
    상기 자외선 조사실을 사이에 두고 상기 조사 전 대기부의 반대측에 설치된 조사 후 후퇴부와,
    상기 기판 보유 지지부를, 상기 조사 전 대기부, 상기 자외선 조사실 및 상기 조사 후 후퇴부 사이에서,
    상기 반송구를 통해 이동시키는 보유 지지부 반송 기구를 갖고,
    상기 광원은 상기 기판 보유 지지부가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 연신하여 배치된, 상기 기판의 직경보다 긴 장척 형상의 램프이고,
    상기 자외선 조사실의, 상기 램프가 연신되는 방향과 직교하는 방향의 폭은 기판의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는, 자외선 조사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 보유 지지부의 상면에는 기판을 수용하는 하방으로 오목한 오목부가 형성되고,
    상기 오목부는 상기 기판 보유 지지부의 상단부면의 높이가, 상기 오목부 내에서 보유 지지된 기판의 상단부면의 높이와 동일해지는 깊이를 갖고 있는 것을 특징으로 하는, 자외선 조사 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자외선 조사실의 상기 조사 전 대기부측의 반송구와, 상기 자외선 조사실의 상기 조사 후 후퇴부 측의 다른 반송구는 동일 형상인 것을 특징으로 하는, 자외선 조사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 보유 지지부는 기판을 가열하는 가열 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 자외선 조사 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자외선 조사실 내에 처리 가스를 도입하는 가스 공급 기구를 갖는 것을 특징으로 하는, 자외선 조사 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 처리 가스는 산소 가스, 암모니아 가스, 수증기, 메탄올 또는 에탄올 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스인 것을 특징으로 하는, 자외선 조사 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 자외선 조사 장치를 사용한 기판의 처리 방법이며,
    상기 자외선 조사실 내를 배기 기구로 감압하고,
    상기 기판 보유 지지부를 상기 조사 전 대기부로부터 상기 조사 후 후퇴부로 이동시키고, 상기 광원의 하방을 통과시킴으로써 기판의 전체면에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110188A (ko) * 2015-03-13 2016-09-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기록 매체
KR20190116392A (ko) * 2017-02-07 2019-10-14 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 시스템, 성막 방법 및 컴퓨터 기억 매체

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016196739A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 Tokyo Electron Limited Techniques for Spin-on-Carbon Planarization
JP7301575B2 (ja) * 2018-05-15 2023-07-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、記憶媒体及び基板処理装置
JP7342112B2 (ja) * 2018-09-24 2023-09-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 洗浄および表面処理のための原子状酸素およびオゾン装置
CN113412166B (zh) * 2019-02-12 2024-02-20 应用材料公司 用于清洁真空腔室的方法、用于真空处理基板的方法以及用于真空处理基板的设备
KR20230114758A (ko) 2021-02-08 2023-08-01 우시오덴키 가부시키가이샤 광 처리 장치
WO2024053386A1 (ja) * 2022-09-05 2024-03-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04119276A (ja) * 1990-09-06 1992-04-20 Mitsubishi Electric Corp 真空バルブ
JP3182496B2 (ja) * 1995-07-18 2001-07-03 株式会社デューン 真空ロード・アンロード方法および真空ゲートバルブならびに真空搬送容器
JP2001104776A (ja) * 1999-10-06 2001-04-17 Tokyo Electron Ltd 処理装置及び処理方法
JP4286158B2 (ja) * 2004-01-30 2009-06-24 株式会社明電舎 オゾン処理装置
JP2008034465A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Nisshinbo Ind Inc ウエハ固定装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110188A (ko) * 2015-03-13 2016-09-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기록 매체
KR20190116392A (ko) * 2017-02-07 2019-10-14 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 시스템, 성막 방법 및 컴퓨터 기억 매체

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