KR20230094143A - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

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KR20230094143A
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light
substrate processing
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데루히코 고다마
유조 오오이시
요시타카 마츠다
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기판의 표면측에의 불필요한 처리가 이루어지지 않고, 당해 기판의 이면 전체에서 유기물이 제거되도록 광 조사를 행한다. 기판의 이면에 국소적으로 겹쳐서 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판의 이면의 유기물을 제거하기 위해서, 당해 이면에 광을 조사하는 광 조사부와, 상기 기판의 표면에의 상기 광의 공급이 방지되도록, 상기 기판의 이면측에 당해 이면으로부터 이격되어 마련되는 차광 부재와, 상기 기판의 이면 전체에 광을 조사하기 위해서, 당해 기판의 이면에서의 상기 기판 보유 지지부에 의한 보유 지지 위치를 변경하는 보유 지지 위치 변경 기구를 구비하도록 장치를 구성한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND STORAGE MEDIUM}
본 개시는, 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 기재함)에 대해서 기판 처리 장치의 이면에, 자외선 등의 광의 조사를 행하는 경우가 있다. 특허문헌 1에는, 웨이퍼의 이면에, 당해 웨이퍼를 적재하는 노광용 스테이지에 대한 마찰을 저감시키기 위한 마찰 저감막을 형성한 후, 자외선을 조사함으로써 당해 마찰 저감막을 제거하는 것에 대해서 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2019-121683호 공보
본 개시는, 기판의 표면측에의 불필요한 처리가 이루어지지 않고, 당해 기판의 이면 전체에서 유기물이 제거되도록 광 조사를 행할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 기판 처리 장치는, 기판의 이면에 국소적으로 겹쳐서 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
상기 기판의 이면의 유기물을 제거하기 위해서, 당해 이면에 광을 조사하는 광 조사부와,
상기 기판의 표면에의 상기 광의 공급이 방지되도록, 상기 기판의 이면측에 당해 이면으로부터 이격되어 마련되는 차광 부재와,
상기 기판의 이면 전체에 광을 조사하기 위해서, 당해 기판의 이면에서의 상기 기판 보유 지지부에 의한 보유 지지 위치를 변경하는 보유 지지 위치 변경 기구
를 구비한다.
본 개시는, 기판의 표면측에의 불필요한 처리가 이루어지지 않고, 당해 기판의 이면 전체에서 유기물이 제거되도록 광 조사를 행할 수 있다.
도 1은 본 개시의 장치 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 종단 측면도이다.
도 2는 상기 기판 처리 장치의 횡단 평면도이다.
도 3은 상기 기판 처리 장치의 상부측의 각 구성 요소를 도시하는 사시도이다.
도 4는 상기 기판 처리 장치에 마련되는 웨이퍼 반송부를 도시하는 종단 측면도이다.
도 5는 상기 웨이퍼 반송부를 구성하는 보유 지지 링의 사시도이다.
도 6은 상기 보유 지지 링과, 상기 기판 처리 장치에 의해 처리되는 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 7은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 8은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 9는 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 10은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 11은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 12는 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 13은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 14는 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 15는 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 16은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 17은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 18은 상기 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 19는 상기 웨이퍼의 이면을 도시하는 평면도이다.
도 20은 상기 웨이퍼의 이면을 도시하는 평면도이다.
도 21은 상기 웨이퍼의 이면을 도시하는 평면도이다.
도 22는 상기 웨이퍼의 이면을 도시하는 평면도이다.
도 23은 상기 보유 지지 링의 다른 구성예를 도시하는 종단 측면도이다.
도 24는 상기 기판 처리 장치의 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 25는 상기 기판 처리 장치의 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 26은 상기 기판 처리 장치의 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 27은 상기 보유 지지 링과, 상기 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 28은 본 개시의 장치의 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 종단 측면도이다.
도 29는 상기 기판 처리 장치의 횡단 평면도이다.
도 30은 상기 제2 실시 형태의 기판 처리 장치에서의 처리 모습을 도시하는 종단 측면도이다.
도 31은 상기 제2 실시 형태의 기판 처리 장치에서의 처리 모습을 도시하는 종단 측면도이다.
도 32는 상기 제2 실시 형태의 기판 처리 장치의 종단 배면도이다.
도 33은 상기 제2 실시 형태의 변형예를 도시하는 종단 측면도이다.
도 34는 상기 제2 실시 형태의 변형예를 도시하는 종단 배면도이다.
도 35는 상기 제2 실시 형태의 변형예를 도시하는 평면도이다.
〔제1 실시 형태〕
본 개시의 기판 처리 장치의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(1)에 대해서 개략을 설명한다. 기판 처리 장치(1)는 대기 분위기에 마련되어 있고, 표면에 레지스트막이 형성된 원형의 기판인 웨이퍼(W)가, 기판 반송 기구(110)에 의해 당해 기판 처리 장치(1)에 반송된다. 레지스트막에 대해서는 노광 및 현상 완료되었고, 소정의 패턴이 형성되어 있다. 또한, 이 웨이퍼(W)의 이면 전체에 유기막(M)이 형성되어 있다. 유기막(M)은 유기물, 예를 들어 HMDS(헥사메틸디실라잔)에 의해 구성되어 있고, 웨이퍼(W)가 상기 노광을 행하기 위한 노광용 스테이지에 흡착될 때, 당해 노광용 스테이지에 대한 마찰을 저감시켜서 당해 웨이퍼(W)에 가해지는 응력을 완화하기 위해서, 당해 노광 전에 형성된 것이다. 이 기판 처리 장치(1)는, 웨이퍼(W)의 이면 전체에 광을 조사함으로써, 상기 유기막(M)을 제거한다. 당해 광은, 파장이 10nm 내지 200nm인 자외선(즉, 진공 자외선)을 포함하고 있고, 더욱 구체적으로 설명하면, 피크 파장이 예를 들어 172nm인 자외선을 조사한다.
또한, 상기 광에 의해 대기 중의 산소가 활성화되어, 웨이퍼(W)의 이면측에는 O3(오존) 가스가 발생한다. 유기막(M)은 광 에너지를 받는 것 이외에, 이 O3 가스의 화학적 작용에 의해서도 분해되어, 웨이퍼(W)로부터 제거된다. 웨이퍼(W)의 표면측에 형성되어 있는 각 막이 대미지를 받거나 제거되거나 하는 것이 방지되도록, 기판 처리 장치(1)는, 조사광 및 O3 가스에 대해서, 웨이퍼(W)의 표면측으로의 유입이 방지되도록 구성되어 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)는, 웨이퍼(W)의 이면 전체에 광 조사를 행하기 위해서, 당해 이면을 보유 지지하는 부재에 의한 보유 지지 위치를 변경한다. 그리고, 이 위치 변경 전, 당해 위치 변경 후 각각에서 광 조사가 행하여지도록 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 이면측의 주연부에는, 당해 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 향함에 따라서 표면측을 향하는 경사면이 포함되는데, 웨이퍼(W)의 이면에는 이 경사면도 포함된다. 또한 웨이퍼(W)의 표면측의 주연부에는, 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 향함에 따라서 이면측을 향하는 경사면이 포함된다. 후의 평가 시험의 설명 등에 있어서, 이들 경사면에 대해서 이면측 경사면, 표면측 경사면으로서 기재한다. 또한, 후술하는 도면 중 몇 가지에서는, 웨이퍼(W)의 주연에 형성된 절결인 노치를 N으로서 나타내고 있다.
이하, 도 1의 종단 측면도, 도 2의 횡단 평면도를 참조하여, 기판 처리 장치(1)의 각 부의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 기판 처리 장치(1)는, 사각형이고 가로로 긴 하우징(11)을 구비하고 있다. 평면으로 보아 짧은 변 방향을 이루는 하우징(11)의 측면에는 웨이퍼(W)의 반송구(12)가 개구되어 있어, 당해 반송구(12)를 통해서, 하우징(11)의 내외에서 반송 기구(110)(도 1, 도 2에서의 표시는 생략하고 있음)에 의해 웨이퍼(W)가 반송된다. 이 반송구(12)는 승강 가능한 셔터(13)에 의해, 하우징(11) 내에 대하여 웨이퍼(W)를 반출입할 때를 제외하고 폐쇄된다.
이후는 하우징(11) 내의 각 부를 설명함에 있어서, 반송구(12)가 개구되는 측을 앞쪽, 반대측을 안쪽으로 한다. 또한, 평면으로 보았을 때의 하우징(11)의 긴 변 방향, 짧은 변 방향을 각각 X 방향, Y 방향으로서 기재한다. 따라서, X 방향 및 Y 방향은 각각 수평 방향이다. 그리고, 반송구(12)의 개구 방향은 X 방향이다.
하우징(11) 내는 칸막이판(14)에 의해, 상부 공간(15)과 하부 공간(16)으로 칸막이되어 있고, 반송구(12)는 상부 공간(15)에 개구된다. 도 3의 사시도는, 상부 공간(15)에 마련되는 스핀 척(21), 광 조사 유닛(3) 및 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)을 나타내고 있으며, 이 도 3도 적절히 참조하여 설명을 계속한다.
광 조사 유닛(3)은, 상방으로 광을 조사하기 위한 유닛이다. 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)은, 웨이퍼(W)의 이면에 광을 조사하기 위해서, 당해 이면을 국소적으로 보유 지지해서 광 조사 유닛(3)의 상방을 통과시키기 위한 유닛이다. 스핀 척(21)은, 반송 기구(110)와 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달을 중개하고, 또한 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)이 웨이퍼(W)의 이면의 다른 위치를 보유 지지할 수 있도록 배향을 변경하는 역할을 갖는다.
스핀 척(21)에 대해서 더 설명하면, 당해 스핀 척(21)은 원형이며, 상부 공간(15)의 앞쪽에 마련되어 있다. 스핀 척(21)의 상면에 대해서는, 수평한 웨이퍼(W)의 적재면으로서 구성됨과 함께 도시하지 않은 흡인구가 개구되어 있고, 웨이퍼(W)의 이면의 중심부를 흡착함으로써, 당해 웨이퍼(W)를 수평하게 보유 지지한다. 그렇게 웨이퍼(W)가 적재되는 스테이지를 이루는 스핀 척(21)의 하부측은, 회전 기구(22)에 접속되어 있다. 회전 기구(22)의 하부측은 하부 공간(16)에 진입하여, 하방으로부터 지지대(23)에 의해 지지되어 있다. 도 1 중 24는, 스핀 척(21)에 상류측이 접속되는 배관이다. 이 배관(24)은 밸브(V1)를 통해서 배기원(20)에 접속되어 있고, 밸브(V1)의 개폐에 의해, 스핀 척(21)의 흡인과 흡인 정지가 전환된다. 배기원(20)은 예를 들어 기판 처리 장치(1)가 마련되는 공장의 배기로이며, 대기압에 대하여 부압으로 되어 있다.
상대 회전 기구를 이루는 회전 기구(22)에 의해, 스핀 척(21)은 연직축 주위로, 그 중심축을 회전축으로 해서 회전한다. 또한, 반송 기구(110) 및 후술하는 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)은, 웨이퍼(W)의 중심이 스핀 척(21)의 중심축 상에 위치하도록, 당해 웨이퍼(W)를 스핀 척(21)에 적재한다. 따라서, 스핀 척(21)에 의해 웨이퍼(W)는 그 중심을 회전 중심으로 해서 회전하여, 당해 웨이퍼(W)의 배향이 변경된다. 스핀 척(21), 회전 기구(22) 및 후술하는 이동 기구(51)는, 웨이퍼(W)의 이면을 보유 지지하는 위치를 변경하는 보유 지지 위치 변경 기구이다.
상부 공간(15)의 안쪽에는, 각형의 블록 형상으로 구성된 광 조사 유닛(3)이 마련되어 있다. 이 광 조사 유닛(3)의 내부에는 자외선 램프(31)가 배치되어 있다. 광 조사 유닛(3)의 상면은 수평면으로서 형성되어 있고, 그 상면의 일부가 Y 방향으로 긴 직사각 형상의 창부(32)로서 구성되어 있다. 창부(32)는, 자외선 램프(31)의 상방에 위치한다. 자외선 램프(31)로부터 조사되는 광은 창부(32)를 투과해서 광 조사 유닛(3)의 상방을 향한다. 이렇게 창부(32)로부터 조사되는 광은, 앞서 서술한 파장의 광이다. 자외선 램프(31) 및 창부(32)는, 광 조사부를 이룬다.
후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)에 의해 웨이퍼(W)를 X 방향으로 이동시키면서 광 조사를 행함에 있어서, 웨이퍼(W)의 Y 방향을 따른 직경 영역에 광이 조사되도록 처리가 행하여진다. 그 때문에 창부(32)의 Y 방향의 길이는, 웨이퍼(W)의 직경과 동일하거나 직경보다도 크다. 그리고, 스핀 척(21)의 중심과, 창부(32)의 Y 방향의 중심은, X 방향으로 배열되어 있다.
또한, 광 조사 유닛(3)의 상면은 스핀 척(21)의 상면보다도 약간 높다. 이것은 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)이 상승해서 스핀 척(21)으로부터 웨이퍼(W)를 수취한 후, X 방향으로 이동해서 상기 광 조사가 행하여지는데, 그 X 방향의 이동 시에 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)의 높이를 변경하지 않아도 창부(32)와 웨이퍼(W)의 이면을 근접시켜, 충분한 광 에너지를 웨이퍼(W)에 부여하기 위함이다. 즉, 웨이퍼(W)의 수취 후의 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)의 높이 조정을 필요로 하지 않아, 스루풋의 향상이 도모되어 있다.
광 조사 유닛(3)의 상면에 있어서, 창부(32)의 앞쪽에는 Y 방향으로 신장되는 슬릿 형상의 가스 토출구(33)가 형성되어 있다. 당해 Y 방향에 대해서 보면, 가스 토출구(33)의 길이는 창부(32)의 길이보다도 크고, 가스 토출구(33)의 일단 및 타단은, 창부(32)의 일단 및 타단보다도 하우징(11)의 측벽쪽에 위치한다. 이 가스 토출구(33)는, 안쪽을 향해서 비스듬히 상방으로 개구되도록 형성되어 있다.
광 조사 유닛(3)에는 배관(34)의 하류측이 접속되고(도 1 참조), 배관(34)의 상류측은 유량 조정부(35)를 통해서 N2(질소) 가스의 공급원(36)에 접속되어 있다. 유량 조정부(35)는, 예를 들어 밸브나 매스 플로 컨트롤러를 포함하고, 배관(34)에의 하류측에 공급되는 N2 가스의 유량을 조정한다. 이 유량의 조정에는 유량을 0으로 하는 것, 즉 공급을 정지하는 것도 포함된다. 또한, 이후에 설명하는 유량 조정부(35) 이외의 유량 조정부에 대해서도, 유량 조정부(35)와 마찬가지로 구성되어, 배관의 하류측에 공급되는 가스의 유량을 조정하는 것으로 한다.
배관(34)에 공급된 N2 가스는, 상기 가스 토출구(33)로부터 토출된다. 가스 토출구(33)와 창부(32)가 앞서 서술한 위치 관계임으로써, 창부(32) 상의 Y 방향의 일단으로부터 타단에 걸쳐서 N2 가스의 기류가 형성되어, 대기를 하우징(11)의 안쪽으로 퍼지한다. 이 N2 가스는, 웨이퍼(W)에의 광 조사 시에는 웨이퍼(W)의 이면과 창부(32)의 사이를 측방을 향해서 흐르게 된다. 그에 의해, 광 조사 시에 있어서의 웨이퍼(W)의 이면측에서의 산소 농도를 저감시킨다. 이렇게 퍼지 가스인 N2 가스를 공급하는 광 조사 유닛(3)에서의 가스 토출구(33)는, 제2 퍼지 가스 토출부를 이룬다.
광 조사 유닛(3)의 안쪽의 상부 테두리로부터 하우징(11)의 안쪽 측벽을 향해서 신장되도록 수평한 판(37)이 마련된다. 그리고 당해 하우징(11)의 안쪽 측벽에는, 이 판(37)의 상방 공간에 면하도록 배기구(41)가 개구되어 있다. 그런데 하우징(11)의 안쪽 측벽에는, 상방으로부터 하방을 향해서 배기 유로 형성부(42, 43, 44)가, 하우징(11)의 외측으로부터 설치되어 있다. 배기 유로 형성부(42 내지 44)는, 배기원(20)에 접속되는 유로를 각각 구비한다. 그리고, 상기 배기구(41)는, 배기 유로 형성부(42)에 마련되는 유로에 접속되어 있다. 그 때문에, 상기한 광 조사 유닛(3)의 가스 토출구(33)로부터 토출된 N2 가스는, 판(37)에 가이드되어서 상부 공간(15)을 안쪽으로 흘러, 배기구(41)로부터 배기된다.
하부 공간(16)의 Y 방향의 중앙부로부터 안쪽에 걸친 영역에 점등 전원(45)이 마련되어 있다. 광 조사 유닛(3)으로부터 이미 설명한 광 조사가 행해지도록, 점등 전원(45)으로부터 케이블(46)을 통해서 자외선 램프(31)에 전력이 공급된다. 점등 전원(45)에 의한 자외선 램프(31)에 대한 전력의 공급, 공급 정지는 전환 가능하여, 불필요 시에 자외선 램프(31)로부터의 광 조사는 정지한다. 점등 전원(45)의 안쪽에는, 당해 점등 전원(45)을 냉각하기 위한 팬(49)이 마련되어 있다. 상기 배기 유로 형성부(43)는, 팬(49)과 동일한 높이에 마련되어, 팬(49)에 의해 발생하는 기류는, 하우징(11)의 안쪽 측벽의 개구를 통해서 배기 유로 형성부(43)의 유로로 흐른다.
또한, 하우징(11)의 안쪽 측벽에는 배기구(47)가 개구되어 있고, 배기 유로 형성부(44)의 유로에 접속되어 있다. 그 때문에, 후술하는 웨이퍼 보유 지지 유닛(5) 중 하부 공간(16)에 마련되는 각 부로부터 발생한 파티클은, 그 배기구(47)를 향하는 배기류를 타고 제거된다. 또한, 칸막이판(14)에는 상부 공간(15)과 하부 공간(16)을 연통시키는 슬릿(17)이 개구되어 있어, 당해 슬릿(17)을 통함으로써 상부 공간(15)도 배기구(47)에 의해 배기된다.
계속해서, 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)에 대해서 설명한다. 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)은, 하부 공간(16)에 마련되는 이동 기구(51)와, 상부 공간(15)에 마련되는 웨이퍼 반송부(6)를 구비하고 있고, 이동 기구(51)에 의해 웨이퍼 반송부(6)는, X 방향에서의 이동과, 승강이 가능하도록 구성되어 있다.
이동 기구(51)는, 슬라이더(53), 승강 기구(54) 및 수평 이동 기구(55)를 구비하고 있다. 수평 이동 기구(55)는, 하부 공간(16)을 앞쪽으로부터 안쪽을 향해서 X 방향으로 신장되는 가늘고 긴 기구이며, 점등 전원(45)보다도 X 방향의 단부쪽 영역에 배치되어 있다. 수평 이동 기구(55)는, Y 방향으로 각각 신장됨과 함께 각각 슬라이더(53)에 접속되는 볼 나사 및 가이드 레일과, 예를 들어 이들 볼 나사 및 가이드 레일에 대하여 안쪽에 배치되는 모터를 구비하고 있다. 당해 모터에 의한 당해 볼 나사의 회전에 의해, 슬라이더(53)는, 가이드 레일을 따라 X 방향으로 이동한다.
또한, 예를 들어 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)에 접속되는 케이블이나, 웨이퍼 보유 지지 유닛(5)에 접속되는 후술하는 각 배관을 묶어서 보호하는 보호 부재가, 슬라이더(53)와 하우징(11) 내의 저부에 각각 접하도록 마련된다. 그리고, 그 보호 부재에 의해 슬라이더(53)의 이동에 맞춘 케이블 및 배관의 굴곡이 가이드되는데, 당해 보호 부재나 케이블의 도시는 생략하고 있다. 그리고 각 배관에 대해서는 도 1 중에, 도시의 편의상, 통합하지 않고 분산시켜서 도시하고 있다.
슬라이더(53) 상에는 승강 기구(54)가 마련되어 있다. 이 승강 기구(54)는, 모터(57)와 지지부(58)로 이루어진다. 지지부(58)에 대해서는 연직축을 따라 각각 신장되는 볼 나사 및 가이드 레일을 포함한다. 모터(57) 및 지지부(58)는 상대 승강 기구에 상당한다. 그리고, 칸막이판(14)에 있어서 하우징(11) 내의 앞쪽을 Y 방향으로 신장되도록 개구되는 슬릿(17)을 통해서, 상부 공간(15)으로 돌출되어 있고, 당해 상부 공간(15)에서 웨이퍼 반송부(6)가 접속되어 있다.
웨이퍼 반송부(6)에 대해서, 도 4의 종단 측면도 및 도 5의 사시도도 참조하여 설명한다. 웨이퍼 반송부(6)는, 이동판(61)과 보유 지지 링(63)을 구비하고 있다. 이동판(61)은, 평면으로 보아 정사각 형상으로 형성된 수평한 판이며, 당해 이동판(61)에는 그 정사각형의 1변의 길이보다도 약간 작은 직경을 갖는 원형의 개구부(62)가 형성되어 있다. 상기한 이동 기구(51)의 지지부(58)를 이루는 볼 나사 및 가이드 레일은, 이동판(61)에서의 개구부(62)의 외측 영역에 접속되어 있다. 그리고, 모터(57)에 의해 당해 볼 나사가 회전함으로써, 가이드 레일을 따라 웨이퍼 반송부(6)가 연직 방향으로 승강한다.
당해 이동판(61)의 개구부(62)의 내주연에 보유 지지 링(63)이 지지되어 있다. 당해 보유 지지 링(63)은, 개구부(62)의 내주연을 따라 형성된, 이동판(61)보다도 두꺼운 원환 부재이다. 이 보유 지지 링(63)에 둘러싸이는 원형 영역(64)은, 웨이퍼(W)를 수용해서 보유 지지하는 보유 지지 영역을 이룬다. 그 원형 영역(64)의 중심에 웨이퍼(W)의 중심이 위치하도록, 보유 지지 링(63)에 마련되는 후술하는 웨이퍼 보유 지지부(71)에 의해, 당해 웨이퍼(W)의 이면이 보유 지지된다. 보유 지지 링(63)은 웨이퍼(W)를 둘러쌈으로써 웨이퍼(W)의 측방의 위치를 규제하여, 웨이퍼 반송부(6)로부터의 웨이퍼(W)의 탈리 및 낙하를 방지하는 규제부를 이룬다. 또한, 그렇게 보유 지지 링(63)은 웨이퍼(W)를 둘러싸는 포위부를 이루기 때문에, 보유 지지 링(63)의 내경(=원형 영역(64)의 직경)은, 웨이퍼(W)의 직경보다도 약간 크다.
평면으로 보았을 때의 원형 영역(64)의 중심(=웨이퍼(W)의 중심)의 Y 방향에서의 위치는, 스핀 척(21)의 중심의 Y 방향에서의 위치와 정렬되어 있다. 그리고 웨이퍼 반송부(6)는 상기와 같이 이동 기구(51)에 접속됨으로써, 원형 영역(64)의 중심이 스핀 척(21)의 중심에 겹치는 위치(전달 위치로 함)와, 원형 영역(64)의 중심이 상기 창부(32)보다도 안쪽이 되는 위치의 사이에서 X 방향으로 이동 가능하다. 또한 도 1, 도 2는, 웨이퍼 반송부(6)가, 전달 위치에 위치한 상태를 도시하고 있다.
보유 지지 링(63)의 내주면(65)은 연직 방향을 따라 형성되어, 원형 영역(64)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 측면과 대향한다. 그리고, 보유 지지 링(63)의 내주면(65)의 하단부에 있어서, 당해 보유 지지 링(63)의 둘레 방향으로 서로 이격된 4개의 영역으로부터 원형 영역(64)의 중심측을 향하도록, 차광판(66)이 신장되어 있다. 따라서, 차광판(66)은 웨이퍼(W)의 둘레를 따라 형성됨과 함께, 둘레 방향으로 간격을 두고 4개 마련되어 있다.
이 차광판(66)은 예를 들어 수평판으로서 형성되어, 앞서 서술한 웨이퍼(W)의 표면측에의 광 및 O3 가스의 유입을 방지하기 위한 부재이며, 따라서, 원형 영역(64)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 이면보다도 낮은 높이에 위치한다. 웨이퍼(W)의 둘레 방향의 각 부에서 상기 유입 방지 작용이 얻어지도록, 차광판(66)의 내주연(선단)은 당해 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 따라 형성되어 있기 때문에, 각 차광판(66)은 평면으로 보아 원호상으로 형성되어 있다. 또한, 그 둘레 방향에 있어서 각 차광판(66)은 서로 근접하고 있어, 4개 통합해서 보면, 대략 원환을 이룬다. 본 예에서는, 차광판(66)의 내주연은, 웨이퍼(W)의 둘레 끝보다도 원형 영역(64)의 중심쪽에 위치하고 있다. 즉 평면으로 보아 차광판(66)의 선단부와, 웨이퍼(W)의 둘레 단부는 겹쳐져 있다.
보유 지지 링(63)의 하단 중에서 차광판(66)이 마련되어 있지 않은 각 영역으로부터, 원형 영역(64)의 중심측을 향해서 웨이퍼 보유 지지부(71)가 돌출되어서 마련되어 있다. 따라서, 웨이퍼 보유 지지부(71)는 보유 지지 링(63)에 4개, 둘레 방향으로 간격을 두고 마련되어 있다. 각 웨이퍼 보유 지지부(71)는, 예를 들어 수평한 판상으로 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이 보유 지지 링(63)을 X 방향을 따라 이동시키면서 웨이퍼(W)의 이면에 광 조사를 행한다. 그렇게 처리를 행함에 있어서의 이동 중, 창부(32) 상방의 광의 조사 영역 및 당해 조사 영역의 근방에 웨이퍼 보유 지지부(71)(즉, 보유 지지 링(63) 중 차광판(66)이 마련되지 않는 부위)가 위치하지 않도록, 각 웨이퍼 보유 지지부(71)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 앞쪽의 2개의 웨이퍼 보유 지지부(71)를 하나의 조, 안쪽의 2개의 웨이퍼 보유 지지부(71)를 다른 조로 하면, 동일한 조를 이루는 2개의 웨이퍼 보유 지지부(71)는, X 방향으로 배열되어 마련됨과 함께 보유 지지 링(63)의 둘레 방향에서의 서로의 거리가 비교적 짧다. 그리고 다른 조의 웨이퍼 보유 지지부(71)간의 당해 둘레 방향에서의 거리는 비교적 길다.
각 웨이퍼 보유 지지부(기판 보유 지지부)(71)는, 평면으로 보아 선단측이 기단측보다도 협폭이 되도록 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼 보유 지지부(71)의 선단부는, 차광판(66)의 선단부보다도 원형 영역(64)의 중심쪽에 위치하고, 그 상부측은 원형의 패드(72)로서 구성되어 있다. 흡착부인 이 패드(72)의 상면은 웨이퍼(W)의 이면의 주연부가 적재되는 수평한 적재면을 이루고, 흡인구(73)가 개구되어 있다. 당해 흡인구(73)는, 웨이퍼 보유 지지부(71) 및 보유 지지 링(63)에 마련되는 도시하지 않은 배기로를 통해서, 또한 배관(74)을 통해서 배기원(20)에 접속되어 있다. 배관(74)에 개재 설치되는 밸브(V2)의 개폐에 의해, 흡인구(73)로부터의 배기와, 배기의 정지가 전환된다. 예를 들어, 웨이퍼(W)가 패드(72) 상에 적재되어 있는 동안에는 밸브(V2)가 열리고, 웨이퍼(W)의 이면이 패드(72)에 흡인, 흡착됨으로써 수평하게 보유 지지된다. 웨이퍼(W)가 패드(72) 상에 적재되어 있지 않은 동안에는 밸브(V2)가 폐쇄된다. 이렇게 웨이퍼 보유 지지부(71)는, 웨이퍼(W)의 이면에 국소적으로 겹쳐져서, 보유 지지를 행한다.
또한, 상기한 바와 같이 웨이퍼 반송부(6)는, 이동 기구(51)에 접속됨으로써 상부 공간(15)을 승강 가능하다. 보다 상세하게는, X 방향의 이동에 의한 웨이퍼(W)에의 광 조사, 및 스핀 척(21)에 대한 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있도록, 웨이퍼 보유 지지부(71)가 스핀 척(21)보다도 하방이 되는 하방 높이와, 웨이퍼 보유 지지부(71)가 광 조사 유닛(3)의 창부(32)보다도 상방이 되는 상방 높이의 사이에서 이동 가능하다. 도 1에서는, 웨이퍼 반송부(6)가 상방 높이에 위치한 상태를 도시하고 있다.
그런데 도 6의 종단 측면도에 도시하는 바와 같이, 패드(72) 상에 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 표면에의 광의 유입(회절)을 방지하면서, 당해 웨이퍼(W)의 이면의 둘레 단부에의 광 조사가 방해되지 않도록, 차광판(66)은 웨이퍼(W)의 이면으로부터 하방으로 이격되어 배치된다. 그리고 나서, 차광판(66)의 상면과 웨이퍼(W)의 이면의 높이 거리(H1), 웨이퍼(W)의 둘레 끝과 차광판(66)의 선단(내주연)의 가로 방향에서의 거리(측방 거리)(L1) 각각에 대해서 적절한 값으로 설정된다. 바꿔 말하면, 그러한 각 거리(H1, L1)의 설정에 의해, 광에 대해서 웨이퍼(W)의 표면측으로의 유입이 방지되도록 한다. 또한 당해 H1, L1의 설정에 의해, 웨이퍼(W)와, 차광판(66) 및 보유 지지 링(63)의 내주면(65)의 사이에 형성되는 간극(69)에 대해서, 웨이퍼(W)의 이면측으로부터 표면측으로의 O3 가스의 유입이 방지되는 적절한 압력 손실이 얻어지도록, 비교적 작은 것으로 한다. 이러한 높이 거리(H1) 및 측방 거리(L1)의 바람직한 범위에 대해서는, 후의 평가 시험의 항목에서도 설명하지만, 본 예에서는 높이 거리(H1)가 2.95mm, 측방 거리(L1)가 1.0mm로 각각 설정되어 있는 것으로 한다. 또한 측방 거리(L1)에 대해서 더 자세하게 정의하면, 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 기준으로 해서 보았을 때의 차광판(66)의 내주연의 원형 영역(64)의 중심측을 향하는 거리이다. 그 평가 시험에서도 설명하지만, 이 측방 거리(L1)에 대해서는 음의 값이 되도록 해도 된다.
상기한 O3 가스의 유입을 보다 확실하게 방지하기 위해서, 보유 지지 링(63)은, 상기한 간극(69)을 향해서 퍼지 가스로서 N2 가스를 토출하는 제1 퍼지 가스 토출부로서 구성되어 있다. 보유 지지 링(63)의 구성을 더욱 상세하게 설명하면, 당해 보유 지지 링(63)은, 당해 보유 지지 링(63)의 하부측, 상부측을 각각 구성하는 하측 링(81)과, 상측 링(82)에 의해 구성되어 있고, 상측 링(82)은 하측 링(81)을 상측으로부터 피복하고 있다. 따라서, 상기한 보유 지지 링(63)의 내주면(65)은, 하측 링(81) 및 상측 링(82) 각각의 내주면에 의해 구성되어 있다. 상기 차광판(66)은 당해 하측 링(81)에 마련되어 있다. 하측 링(81)의 상면에 대해서, 링의 외주연측은 수평면을 이루고, 링의 내주연측은 그 수평면으로부터 링의 내측 단부를 향함에 따라서 내려가는 경사면을 이룬다.
상측 링(82)의 외주연은, 하측 링(81)의 외측으로 돌출되어, 상기 이동판(61)의 개구 테두리 상에 지지된다. 상측 링(82)의 내부에는, 당해 상측 링(82)의 둘레 방향을 따른 원환상 유로(83)가 형성되어 있다. 이 원환상 유로(83)에는, 유량 조정부(84)가 개재 설치된 배관(85)을 통해서, N2 가스의 공급원(36)에 접속되어 있다. 그리고 원환상 유로(83)의 내주연측에 있어서, 둘레 방향으로 서로 이격된 다수의 부위가 당해 내주연측으로 인출된 후, 하방을 향해서 굴곡되어, 각각 유로(86)로서 형성되어 있다. 상측 링(82)의 하면에 대해서, 링의 주연측은 수평면을 이루고, 링의 내연측은 당해 수평면으로부터 링의 내연을 향함에 따라서 내려가는 경사면을 이룬다. 상기한 유로(86)의 하류단은, 이 경사면에 개구된다.
앞서 서술한 하측 링(81)의 수평면과 상측 링(82)의 수평면은 서로 접합되어 있다. 그리고, 하측 링(81)의 경사면과, 상측 링(82)의 경사면은 서로 간격을 두고 대향하고, 내주면(65)의 전체 둘레에 걸쳐서 개구되는 원환상의 슬릿인 가스 토출구(87)가 형성된다. 따라서, 가스 토출구(87)는, 보유 지지 링(63)의 주연측으로부터 내주를 향함에 따라서 하강하도록 경사 방향을 향해서 형성되어 있고, 제1 퍼지 가스 토출구를 이룬다. 또한, 가스 토출구(87)는, 웨이퍼 보유 지지부(71)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)보다도 상방에 개구된다. 즉, 앞서 서술한 웨이퍼(W)가 이루는 간극(69)의 상방에 개구된다. 그리고, 그 개구 방향은 당해 간극(69)을 향한다. 이상과 같은 구성에 의해, 가스 토출구(87) 전체로부터 N2 가스가 토출되어, 간극(69)이 상측으로부터 퍼지된다. 도 4, 도 5 중에서 각각 점선의 화살표, 실선의 화살표에 의해, 이 퍼지 가스인 N2 가스의 흐름을 나타내고 있다.
상기한 바와 같이 간극(69)은, 웨이퍼(W)와 차광판(66) 및 보유 지지 링(63)의 내주면(65)의 사이에 형성되는 간극이며, 내주면(65) 및 차광판(66)의 상면이 각각 웨이퍼(W)로부터 이격됨으로써, 종단면으로 보았을 때 L자형으로 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)와, 웨이퍼 보유 지지부(71)의 상면 및 내주면(65)의 사이에도 마찬가지로, 종단면으로 보았을 때 L자형의 간극이 형성되어 있고, 보유 지지 링(63)의 둘레 방향에 있어서 간극(69)에 접속되어 있다. 퍼지 가스는 가스 토출구(87)의 둘레 전체로부터 토출되므로, 그 웨이퍼 보유 지지부(71)가 이루는 L자형의 간극에도 공급된다.
기판 처리 장치(1)는, 제어부(10)를 구비하고 있다(도 1 참조). 이 제어부(10)는 예를 들어 컴퓨터로 이루어지며, 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램에는, 기판 처리 장치(1)에서의 일련의 동작을 실시할 수 있도록 스텝 군이 내장되어 있다. 그리고, 당해 프로그램에 의해 제어부(10)는 기판 처리 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 출력하여, 당해 각 부의 동작이 제어된다. 구체적으로 이동 기구(51)에 의한 웨이퍼 반송부(6)의 수평 이동 및 승강, 회전 기구(22)에 의한 스핀 척(21)의 회전, 각 유량 조정부에 의한 N2 가스의 유량 조정, 점등 전원(45)에 의한 자외선 램프(31)에의 전력의 급단 등의 각 동작이 제어된다. 상기 프로그램은, 예를 들어 콤팩트 디스크, 하드 디스크, DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 저장되어, 제어부(10)에 인스톨된다.
계속해서, 기판 처리 장치(1)에 의한 웨이퍼(W)의 처리 공정에 대해서, 도 7 내지 도 18을 참조하여 설명한다. 이 도 7 내지 도 18의 공정도에서는, 좌측에 측면도를, 우측에 평면도를 각각 나타내고 있고, 동일한 도면 중의 측면도와 평면도는 동일한 타이밍에서의 장치의 상태를 나타내고 있다. 또한, 광 조사 유닛(3)으로부터 광 조사가 행하여지고 있을 때는, 측면도 중에서의 당해 광 조사 유닛(3)의 창부(32)에 대해서, 다수의 도트를 부여하여 나타내고 있다. 또한 웨이퍼(W)가, 웨이퍼 반송부(6)의 웨이퍼 보유 지지부(71) 및 스핀 척(21)을 모두 덮도록 겹쳐질 때, 평면도 중에서 웨이퍼(W)를 보유 지지하고 있는 쪽만을 점선으로 나타내고, 보유 지지하고 있지 않은 쪽은 비표시로 하고 있다. 또한, 광 조사 유닛(3) 및 웨이퍼 반송부(6) 각각으로부터 토출되는 퍼지 가스(N2 가스)를 화살표로 나타내고 있다.
또한 도 7 내지 도 18 이외에, 웨이퍼(W)의 이면과, 광 조사 유닛(3)에서의 창부(32)의 위치 관계를 나타내는 평면도인 도 19 내지 도 22도 적절히 참조한다. 창부(32)의 상방으로 광이 조사되므로, 이들 도면은 광의 조사 영역을 나타내고 있게 된다. 그리고, 도 19 내지 도 22에서는 웨이퍼(W)의 이면에서의 광 조사가 이루어진 영역(즉, 유기막(M)이 제거된 영역)에 대해서, 사선을 부여해서 나타내고 있다. 상기한 바와 같이 이면 전체에의 광 조사는 2회로 나누어서 행하여진다. 일부 영역에 대해서는 반복해서 광 조사가 행하여지는데, 당해 영역에 대해서는 사선을 교차시켜서 그물눈 모양으로 하는 것으로 나타내고 있다.
도 7은 하우징(11) 내에 웨이퍼(W)를 반입하기 전의 상태이다. 이때 웨이퍼 반송부(6)는 전달 위치에서의 하방 높이에 위치하고 있고, 당해 웨이퍼 반송부(6)의 웨이퍼 보유 지지부(71)로부터의 흡인은 행하여지고 있지 않다. 그리고, 광 조사 유닛(3)에 대해서는, 광 조사가 행하여지고 있지 않다. 스핀 척(21)에 대해서는 흡인이 행하여져, 웨이퍼(W)를 흡착 가능한 상태로 되어 있다. 그 상태에서 웨이퍼(W)를 지지한 기판 반송 기구(110)가 반송구(12)를 통해서 하우징(11) 내의 상부 공간(15)에 진입하고, 하강함으로써 웨이퍼(W)가 스핀 척(21)에 흡착 보유 지지된다. 웨이퍼(W)의 노치(N)는 X 방향을 향하고 있다(도 8).
계속해서, 기판 반송 기구(110)가 하우징(11) 내로부터 퇴피하면(도 9), 웨이퍼 반송부(6)가 상승하여, 스핀 척(21)으로부터의 흡인이 정지함과 함께 웨이퍼 보유 지지부(71)로부터의 흡인이 개시된다(스텝 S1). 웨이퍼(W)가 스핀 척(21)으로부터 웨이퍼 보유 지지부(71)에 수취되어서 흡착 보유 지지되고, 웨이퍼 반송부(6)가 상방 높이에 위치한다. 한편, 웨이퍼 반송부(6)의 보유 지지 링(63)에서의 가스 토출구(87)로부터 퍼지 가스의 토출이 개시된다. 또한, 광 조사 유닛(3)의 가스 토출구(33)로부터도 퍼지 가스의 토출이 개시된다(스텝 S2, 도 10).
그 후, 웨이퍼 반송부(6)가 안쪽을 향해서 이동한 후, 정지한다(스텝 S3, 도 11, 도 19). 이 정지 위치는, 창부(32)가, 웨이퍼(W)의 중심보다도 앞쪽이면서, 또한 4개의 웨이퍼 보유 지지부(71) 중 앞쪽의 2개보다도 안쪽이 되는 위치이며, 이후, 광 조사 개시 위치로 한다. 그리고 광 조사 유닛(3)에 의한 광 조사가 개시되어, 웨이퍼(W)의 이면 중 창부(32)에 겹쳐지는 영역의 유기막(M)이 제거된다(스텝 S4, 도 12). 그리고, 광 조사가 계속된 채 웨이퍼 반송부(6)가 앞쪽을 향해서 이동함으로써, 웨이퍼(W)의 이면에 있어서 유기막(M)이 제거되는 범위가 넓어진다.
이렇게 웨이퍼(W)의 이면에 광이 조사되어 처리되는 동안에, 웨이퍼 반송부(6)에서 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 따르도록 내주 끝이 마련되는 차광판(66)에 의해, 조사광의 일부는 차단되어서 웨이퍼(W)에 조사되지 않음으로써, 당해 광의 웨이퍼(W)의 표면측으로의 유입이 방지된다. 그리고, 창부(32) 상에서는 가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스에 의해 퍼지가 이루어짐으로써, 산소 농도가 비교적 낮기 때문에, O3 가스의 발생이 억제된다.
그렇게 웨이퍼(W)의 이면측에서 비교적 소량 발생하고 있는 O3 가스가 유기막(M)에 공급되면, 당해 유기막(M)을 분해한다. 즉, 조사광 및 O3 가스 각각의 작용으로, 유기막(M)의 제거가 진행된다. 차광판(66) 및 보유 지지 링(63)은 웨이퍼(W)에 근접하여, 웨이퍼(W)의 주위의 간극(69)으로서는 비교적 작기 때문에, 이 이면측에 발생하고 있는 O3 가스에 대한 간극(69)을 통한 웨이퍼(W)의 표면측으로의 유입은 억제된다. 또한, 웨이퍼 반송부(6)보다 웨이퍼(W)의 외주측으로부터 하방을 향해서 토출되는 퍼지 가스가 간극(69)의 상부측에 진입하여, 당해 간극(69)의 하부측(웨이퍼(W)의 이면과 차광판(66)의 사이)으로부터, 웨이퍼(W)의 중심측을 향하도록 흐른다. 그 때문에, 도 4 중에 쇄선의 화살표로 나타내고 있는 바와 같이, 이 간극(69)의 하부측을 O3 가스가 향했다고 해도, 당해 O3 가스는 이 퍼지 가스에 밀려 나감으로써, 당해 간극(69)의 하부측으로 진입하는 것이 방지되므로, 웨이퍼(W)의 표면측에의 공급이 보다 확실하게 방지된다.
그리고, 웨이퍼 반송부(6)의 이동이 계속되어, 소정의 위치(광 조사 정지 위치로 함)로 이동하면(도 13, 도 20), 광 조사가 정지됨과 함께 보유 지지 링(63)의 가스 토출구(87) 및 광 조사 유닛(3)의 가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스의 토출이 정지된다(스텝 S5, 도 14). 이 광 조사 정지 위치는, 창부(32)가 웨이퍼(W)의 중심보다도 안쪽이면서, 또한 4개의 웨이퍼 보유 지지부(71) 중 안쪽의 2개보다도 앞쪽이 되는 위치이다. 따라서, 도 20에 도시하는 바와 같이 이 시점에서, 웨이퍼(W)의 이면에서의 Y 방향을 따라 신장됨과 함께 직경을 통과하는 굵은 띠상의 영역에 대해서 광 조사 완료이며, 당해 영역에서 유기막(M)이 제거되어 있다. 한편, 웨이퍼(W)의 이면의 앞쪽 및 안쪽의 단부에 유기막(M)이 잔류하고 있다.
광 조사 정지 후도 웨이퍼 반송부(6)는 앞쪽으로의 이동을 계속하여, 전달 위치로 돌아간다(스텝 S6, 도 15). 그리고 보유 지지 링(63)이 하강하여, 스핀 척(21)으로부터의 흡인이 행하여짐과 함께, 웨이퍼 보유 지지부(71)로부터의 흡인이 정지하여, 스핀 척(21)에 웨이퍼(W)가 흡착 보유 지지되고, 보유 지지 링(63)은 하방 높이에 위치한다(스텝 S7). 그 후, 스핀 척(21)이 회전하여, 웨이퍼(W)의 배향이 90° 변경된다(스텝 S8, 도 16). 따라서, 웨이퍼(W)의 노치(N)는 Y 방향을 향하게 된다.
이후, 상기한 스텝 S1 내지 S8이 다시 행하여진다. 이 2회째의 스텝 S1 내지 S8 중 S1에 대해서 설명하면, 웨이퍼(W)의 배향이 변경됨으로써, 웨이퍼 보유 지지부(71)는 웨이퍼(W)의 이면 중 1회째의 스텝 S1에서 겹쳐진 위치(제1 위치)와는 다른 위치(제2 위치)에 겹쳐져서 웨이퍼(W)를 보유 지지한다. 2회째의 스텝 S4, S5에 대해서 설명하면, 1회째의 스텝 S4, S5와 마찬가지로 웨이퍼 반송부(6)가 광 조사 개시 위치에 위치하면(도 21), 광 조사가 개시된다(도 17). 그 후, 웨이퍼 반송부(6)가, 광 조사 정지 위치로 이동할 때까지의 동안에 광 조사가 행하여진다. 1회째의 스텝 S8에서 웨이퍼(W)의 배향이 변경되어 있음으로써, 도 21에 도시하는 바와 같이 이 2회째의 스텝 S4, S5에서는, 1회째의 스텝 S4, S5에서 광 조사된 굵은 띠상 영역과는 직교하도록 웨이퍼(W)의 직경을 따라 신장되는 굵은 띠상 영역이 광 조사되어, 1회째의 스텝 S1 내지 S8에서 잔류하고 있던 유기막(M)이 제거된다. 그에 의해, 웨이퍼(W)의 이면 전체로부터 유기막(M)이 제거된다(도 18, 도 22).
또한, 2회째의 스텝 S8에서는 1회째의 스텝 S8과 마찬가지로, 스핀 척(21)에 의해 웨이퍼(W)의 배향이 90° 변경되는데, 1회째의 스텝 S8과는 반대 방향으로 스핀 척(21)이 회전함으로써, 이 배향의 변경이 이루어진다. 즉, 웨이퍼(W)의 배향은 하우징(11) 내에의 웨이퍼(W)의 반입 시와 동일한 배향으로 되어, 후공정에서의 처리에 지장이 없게 된다. 2회째의 스텝 S8 후에는, 하우징(11)에의 웨이퍼(W)의 반입 시와는 역의 동작으로 기판 반송 기구(110)가 웨이퍼(W)를 수취하여, 당해 웨이퍼(W)를 하우징(11) 밖으로 반출한다.
이상으로 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에 의하면 웨이퍼(W)의 표면측으로의 유입에 의한 광의 공급, 및 표면측에의 O3 가스의 공급이 억제된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 레지스트막 및 그 밖의 각 막에 대해서, 대미지를 받거나 제거되거나 하는 것이 방지된다.
차광판(66)에 대해서, 앞서 서술한 예에서는 보유 지지 링(63)의 대략 전체 둘레에 마련되어 있다. 단, 웨이퍼 반송부(6)의 X 방향의 이동 중, 웨이퍼(W)의 이면 중 한정된 범위만이 광 조사된다. 따라서, 차광판(66)에 대해서 그렇게 전체 둘레에 마련되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 4개의 차광판(66) 중, 앞쪽의 2개의 웨이퍼 보유 지지부(71)간의 차광판(66), 안쪽의 2개의 웨이퍼 보유 지지부(71)간의 차광판(66)에 대해서는 마련하지 않아도 된다. 그리고, 간극(69)의 퍼지에 대해서도 차광판(66)이 마련되지 않는 영역에 대해서는 행하여지지 않는 구성으로 해도 된다. 그렇게 웨이퍼(W)의 전체 둘레를 퍼지할 필요가 없으므로, 웨이퍼(W)의 측 둘레를 둘러싸는 포위부로서는, 보유 지지 링(63)과 같이 환상체로서 구성하는 것에 한정되지는 않고, 웨이퍼(W)의 둘레를 따라 간격을 두고 배치되는 부재에 의해 구성해도 된다. 구체적으로는, 도중에 끊어짐이 있는 환상의 부재에 의해 웨이퍼(W)가 둘러싸여, 당해 부재로부터 퍼지 가스가 간극(69)에 토출되는 구성이어도 된다. 또한, 차광판(66)에 대해서는 보유 지지 링(63)의 내주면(65)의 하단으로부터 돌출되는 것에 한정되지는 않고, 하단보다도 상방의 위치로부터 돌출되어 형성되어 있어도 된다.
또한, 간극(69)을 퍼지함에 있어서, 보유 지지 링(63)과는 별체임과 함께 당해 보유 지지 링(63)과 함께 이동 가능한 노즐을 마련하여, 당해 노즐로부터 간극(69)의 상방에서 퍼지 가스를 공급해도 된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 외주측으로부터 중심측을 향해서 퍼지 가스를 토출하는 것에 한정되지도 않아, 간극(69)의 바로 위로부터 연직 하방을 향하여 퍼지 가스를 토출해도 된다. 단, 웨이퍼(W)의 이면 측으로부터의 O3 가스의 유입 억제 효과를 높이기 위해서는, 상기한 바와 같이 간극(69)의 하부측(웨이퍼(W)의 이면과 차광판(66)의 사이)에서, 웨이퍼(W)의 외주로부터 중심측을 향하는 퍼지 가스의 기류를 형성하는 것이 바람직하다. 그렇게 하기 위해서는, 앞서 서술한 보유 지지 링(63)으로부터 비스듬히 하방으로 퍼지 가스가 토출되는 구성으로 함으로써, 당해 중심측을 향하는 기류가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 웨이퍼(W)의 측면과 보유 지지 링(63)의 내주면(65)의 거리를, 도 6 중에 측방 거리(L2)로서 나타내고 있다. 이 측방 거리(L2)에 대해서는, 예를 들어 도 6에서 도시하는 바와 같이 높이 거리(H1)보다도 크게 형성되게 해도 된다. 이러한 관계로 함으로써, 퍼지 가스에 대해서는 간극(69)에 진입하기 쉽게 하는 한편, O3 가스에 대해서는 간극(69)에 진입하기 어렵게 하여, O3 가스의 표면으로의 유입 방지의 효과가 보다 확실하게 얻어지도록 하기 위함이다.
그런데, 웨이퍼(W)의 표면측으로의 O3 가스의 유입이 행하여지지 않도록 하는 것으로서 설명해 왔지만, 약간 유입하도록 해서, 웨이퍼(W)의 측면으로부터 웨이퍼(W)의 표면의 둘레 단부에 걸친 영역에 대해서 형성된 막이 제거되도록 해도 된다. O3 가스의 유입량이 많아질수록, 웨이퍼(W)의 측면으로부터 표면의 중심측으로 막이 제거되는 범위가 넓어지게 된다. 그렇게 유입량의 제어는, 구체적으로는 예를 들어, 유량 조정부(84)의 동작을 제어하여, 웨이퍼 반송부(6)의 가스 토출구(87)로부터 토출되는 퍼지 가스의 유량을 제어함으로써, 그 유입량을 제어할 수 있다. 웨이퍼(W)의 로트마다 바람직한 막의 제거 범위는 다르므로, 예를 들어 로트마다 유량 조정부(84)에 의한 유량을 변경해서 처리를 행하도록 해도 된다.
앞서 서술한 예에서는 차광 부재는, 웨이퍼 반송부(6)의 내주면(65)으로부터 돌출되는 판상체인 차광판(66)이지만, 그렇게 차광 부재를 판상체로서 구성하는 것에 한정되지는 않는다. 도 23에 도시하는 예에서는, 웨이퍼 반송부(6)의 내주면(65)에 대해서, 하방을 향함에 따라서 원형 영역(64)의 중심측을 향하는 경사면을 이룬다. 이 경사면의 하단부가, 웨이퍼(W)의 이면으로부터 이격되어 하방에 위치함과 함께 차광 부재로서 구성되어 있어, 예를 들어 당해 하단부의 내주 끝은, 웨이퍼(W)의 둘레 끝보다도 내주측에 원형 영역(64)의 중심측에 위치하여, 당해 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 따라 형성되어 있다. 이렇게 본 예에서는 차광 부재가 블록 형상 부재의 일부에 의해 구성되어 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)에서는, 광 조사 유닛(3)에 대하여 웨이퍼 반송부(6)가 가로 방향으로 이동함으로써 광 조사가 이루어지지만, 상대 가로 이동 기구를 이루는 이동 기구(51)가 광 조사 유닛(3)에 접속되어, 당해 광 조사 유닛(3)이 웨이퍼 반송부(6)에 대하여 가로 방향으로 이동함으로써 광 조사가 이루어지도록 해도 된다. 또한, 스핀 척(21)과 웨이퍼 반송부(6)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달함에 있어서, 이동 기구(51)의 승강 기구(54)가 웨이퍼 반송부(6)를 승강시키도록 구성되어 있지만, 그렇게 구성하는 것에 한정되지는 않는다. 스핀 척(21)이 마련되는 회전 기구(22)가 승강 기구에 접속되어, 당해 승강 기구에 의해 스핀 척(21) 및 회전 기구(22)가 승강함으로써 그 전달이 이루어지도록 해도 된다.
다른 기판 처리 장치의 구성예에 대해서 설명한다. 도 24에 도시하는 기판 처리 장치(9)는, 웨이퍼 반송부(6)가 하방으로부터 복수의 지주(91)를 통해서 회전 기구(92)에 접속되어 있고, 웨이퍼 반송부(6)는 그 중심축 주위로 회전하여 배향을 바꿀 수 있다. 웨이퍼 반송부(6)의 하방에는 광 조사 유닛(3)이 마련되어 있다. 본 예에서는, 창부(32)(즉 광의 조사 영역)가 평면으로 보아 웨이퍼(W) 전체에 겹친다. 지주(91)의 측방에는 이동 기구(93)가 마련되고, 이동 기구(93)는 암(94)을 승강하고, 또한 가로 방향으로 이동시킨다. 암(94)은 웨이퍼 반송부(6)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)에 겹치는 지지 위치(도 24 중에 나타내는 위치)와, 웨이퍼(W)에 겹치지 않는 퇴피 위치의 사이에서 이동 가능하고, 또한 승강함으로써, 웨이퍼 반송부(6)의 웨이퍼 보유 지지부(71)로부터 웨이퍼(W)를 들뜨게 할 수 있다.
이러한 기판 처리 장치(9)에서는, 웨이퍼(W)를 임의의 배향으로 웨이퍼 반송부(6)에 의해 보유 지지해서 광 조사를 행한 후, 암(94)에 의해 웨이퍼 반송부(6)로부터 웨이퍼(W)를 들뜨게 하고 있는 동안에 웨이퍼 반송부(6)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(W)의 웨이퍼 반송부(6)에 대한 배향을 변경시킨다. 그러한 후, 웨이퍼 반송부(6)에 의해 다시 웨이퍼(W)를 보유 지지해서 광 조사를 행한다. 1회째의 광 조사 시와 2회째의 광 조사 시에서, 웨이퍼 보유 지지부(71)는, 웨이퍼(W)의 이면의 다른 위치에 겹쳐져서 보유 지지하도록 웨이퍼 반송부(6)의 배향이 변경되는 것으로 한다. 또한, 광 조사 시에는 암(94)이 당해 광 조사를 방해하지 않도록, 퇴피 위치로 퇴피하는 것으로 한다.
이 기판 처리 장치(9)와 같이, 광 조사 유닛(3)과 웨이퍼 반송부(6)의 가로 방향의 상대 이동이 이루어지지 않고 웨이퍼(W) 이면 전체를 향해서 광 조사가 행하여지는 장치 구성이어도 된다. 단, 웨이퍼(W)의 이면에 있어서 하방에 차광판(66)이 마련되지 않는 위치(웨이퍼 보유 지지부(71)가 마련되는 위치)에도 광 조사가 행하여지게 된다. 그 때문에, 보다 확실하게 웨이퍼(W)의 표면측으로의 광의 유입을 억제하기 위해서는, 도 1 등에서 도시한 바와 같이 창부(32), 즉 광의 조사 영역은 평면으로 보아 웨이퍼(W)의 일부에만 겹치는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 기판 처리 장치(9)로써 예시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 보유 지지 위치를 변경하기 위해서 웨이퍼(W)와 웨이퍼 반송부(6)의 상대적인 배향을 변경함에 있어서는, 웨이퍼(W)가 회전하는 것에 한정되지 않고, 웨이퍼 반송부(6)가 회전하도록 해도 된다. 또한, 이 기판 처리 장치(9)에서는, 암(94), 이동 기구(93), 회전 기구(92)가 각각 스테이지, 상대 승강 기구, 상대 회전 기구에 상당한다.
도 25, 도 26에 도시하는 기판 처리 장치(109)에서는, 스핀 척(21)에 의해 중심부가 흡착 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 주연부의 하방에 광 조사 유닛(3)이 마련되고, 당해 광 조사 유닛(3) 상에 차광판(66)이, 기판 처리 장치(1)의 차광판(66)과 마찬가지로, 내주연이 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 따르도록 마련된다. 단 본 예에서는 차광판(66)은, 웨이퍼(W)의 둘레 끝 중 광 조사 유닛(3)의 상방에 위치하는 부위의 차광을 행할 수 있도록 하나만 마련되어 있다.
기판 처리 장치(109)에는 이동 기구(102)에 의해 수평 이동하고 또한 승강 가능하게 구성되어, 웨이퍼(W)의 이면을 흡착 보유 지지 가능한 척(103)이 마련되어 있다. 척(103)은, 웨이퍼(W)의 이면 중, 스핀 척(21)에 보유 지지되는 영역의 외측 영역을 흡인구(104)로부터의 흡인에 의해 보유 지지 가능하고, 스핀 척(21)과 척(103)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 가능하다. 스핀 척(21)의 회전 중에 광 조사가 행하여져, 웨이퍼(W)의 이면의 주연부로부터 유기막(M)이 제거된다. 그 후에 웨이퍼(W)는 척(103)에 전달되어, 이면의 중심부가 광 조사 유닛(3) 상에 위치하도록 반송된다. 그리고, 당해 중심부(즉 스핀 척(21)에 피복되어 있던 영역)에 광 조사됨으로써 유기막(M)이 제거된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 이면 전체에서 유기막(M)이 제거된다.
상기 기판 처리 장치(109)에서는, 스핀 척(21) 및 척(103)이 기판 보유 지지부에 상당하고, 이동 기구(102)가 보유 지지 위치 변경 기구에 상당한다. 또한, 이 기판 처리 장치(109)로써 예시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 이면 전체에의 광 조사를 복수회로 나누어서 행함에 있어서, 각 회에서 웨이퍼(W)가 광 조사되는 영역이 도 19 내지 도 22에서 도시한 바와 같은 굵은 띠상이 되는 것에 한정되지 않고, 각 회의 광 조사를 행하는 영역을 어떻게 설정하는지는 임의이다. 또한, 3회 이상의 횟수로 나누어서 광 조사를 행함으로써, 웨이퍼(W)의 이면 전체에 광 조사를 행하는 장치 구성으로 해도 된다.
제거 대상인 웨이퍼(W)의 이면의 유기물은 HMDS로 이루어지는 막인 것에 한정되지는 않고, 예를 들어 불소 수지막 등에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 그 유기물로서는 막을 형성하고 있는 것에 한정되지 않고, 예를 들어 웨이퍼(W)의 이면에 이물로서 점재하고 있어, 그것들을 제거해서 웨이퍼(W)의 이면을 깨끗하게 할 목적으로 본 기술을 사용해도 된다. 또한 기판 처리 장치(1)의 각 부로부터 토출되는 퍼지 가스로서는, N2 가스인 것에 한정되지 않고, 예를 들어 아르곤 가스 등의 다른 종류의 불활성 가스이어도 된다. 또한, 처리 대상의 기판으로서는 원형 기판인 웨이퍼(W)인 것에 한정되지는 않고, 각형의 기판이어도 된다. 그 경우는, 차광판(66)의 내연은, 기판의 변을 따라 직선상으로 형성하면 된다.
〔제2 실시 형태〕
이하, 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(111)에 대해서, 제1 실시 형태의 기판 처리 장치(1)와의 차이점을 중심으로, 도 28의 종단 측면도 및 도 29의 횡단 평면도를 참조하여 설명한다. 설명에 있어서 X 방향을 전후 방향으로 하고, 하우징(11)의 반송구(12)가 마련되어 있는 측을 전방측, 하우징(11)의 안쪽을 후방측으로서 기재하는 경우가 있다. 또한 좌측, 우측이라는 표기를 사용하는 경우가 있는데, 이것은 후방으로부터 전방을 향해서 본 경우의 좌측, 우측이다. 광 조사에 의해 웨이퍼(W)의 이면측(하면측)에 발생하는 오존 등의 활성 산소에 대해서, 웨이퍼(W)의 표면측(상면측)으로의 유입이 보다 확실하게 방지되도록, 기판 처리 장치(111)에서는, 하우징(11) 내의 칸막이판(14) 상에서의 상부 공간(15)의 배기 경로가, 기판 처리 장치(1)와는 다르다.
광 조사 유닛(3)의 후방측에 배치되는 수평한 판(37)의 전단부에, 당해 판(37)의 두께 방향으로 천공된 관통 구멍이 다수, Y 방향(좌우 방향)으로 서로 간격을 두고 열을 이뤄서 마련되어 있다. 이렇게 상방을 향해서 개구되도록 형성되는 각 관통 구멍은, 배기구(112)로서 구성되어, 연직 하방을 향해서 가스를 흡인한다. 광 조사부를 이루는 창부(32)는, 광 조사 유닛(3)에 있어서 좌우 방향을 따라 신장되기 때문에, 제1 배기구인 배기구(112)의 열은, 창부(32)의 길이 방향을 따라 배치되어 있다. 따라서, 가령 다수의 배기구(112)를 하나의 통합된 배기구로 하면, 당해 배기구는 창부(32)의 길이 방향을 따라 형성되어 있다.
판(37)에 형성됨으로써 배기구(112)는, 제2 퍼지 가스 토출부를 이루는 가스 토출구(33) 및 창부(32)와 함께, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 보유 지지 링(63)의 전후 방향의 이동로에 대하여 하방에 위치하고 있다. 그리고, 가스 토출구(33), 창부(32), 배기구(112)는, 전방측으로부터 후방측을 향해서, 간격을 두고 이 순으로 배열되어 배치된다.
판(37)의 하방에는 당해 판(37)으로부터 약간 이격되어, 광 조사 유닛(3)으로부터 하우징(11)의 안쪽 측벽(안쪽벽)으로 신장되는 수평 판상의 유로 형성 부재(113)가 마련되어 있다. 또한, 판(37)의 후단부는 하우징(11)의 안쪽 측벽(안쪽벽)의 앞쪽에 위치하여, 이 후단부로부터 하우징(11)의 상벽으로 연직으로 신장되는 세운 판자 형상의 유로 형성 부재(114)가 마련되어 있다. 판(37)과 유로 형성 부재(113)가 이루는 간극과, 유로 형성 부재(114)와 하우징(11)의 안쪽벽이 이루는 간극은 서로 접속되어, 측면으로 보아 L자상의 배기로(115)로서 구성되어 있다.
이 배기로(115)는, 각 유로 형성 부재(113, 114) 및 하우징(11)의 벽에 둘러싸임으로써, 상부 공간(15)에서의 주위의 영역으로부터 구획되어 있다. 하우징(11)의 안쪽벽의 배기구(41)로부터의 배기에 의해, 당해 배기로(115)를 통해서 배기구(112)로부터 배기가 이루어진다. 이렇게 기판 처리 장치(111)에서는, 배기구(41) 대신에 배기구(112)가 상부 공간(15)에 개구되어, 배기가 행하여지는 구성으로 되어 있다. 이후는 배기구(112)에 대해서, 다른 배기구와 구별하기 위해 하방 배기구(112)로서 기재하는 경우가 있다.
가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스의 토출과 함께, 하방 배기구(112)로부터의 배기가 행해짐으로써, 제1 실시 형태의 기판 처리 장치(1)와 마찬가지로 창부(32) 상을 후방으로 흐르는 기류가 형성되어 처리가 행하여진다. 도 30, 도 31의 종단 측면도는, 이 기류에 대해서 화살표로 나타내고 있다. 또한, 배기구(112)의 열의 Y 방향의 길이는, 웨이퍼(W)의 직경 및 창부(32)의 Y 방향의 길이보다도 크다. 그리고 이 배기구(112)의 열에 대해서, 좌측 단부는 보유 지지 링(63)에 보유 지지되어 이동하는 웨이퍼(W)의 좌측 단부 및 창부(32)의 좌측 단부보다도 좌측 방향에 위치하고, 우측 단부는 보유 지지 링(63)에 보유 지지되어 이동하는 웨이퍼(W)의 우측 단부 및 창부(32)의 우측 단부보다도 우측 방향에 위치한다. 따라서, 웨이퍼(W)의 직경 및 창부(32)의 상방 전체를 커버하도록 기류가 형성된다.
하방 배기구(112)가 보유 지지 링(63)의 이동 영역보다도 하방에 위치하여, 상기와 같이 기류(배기류)가 형성됨으로써, 창부(32) 상에서 광 조사에 의해 발생하는 오존 등의 활성 산소가 이 기류에 밀려나가, 웨이퍼(W)의 상면으로 유입하는 것이 억제된다. 또한, 하방 배기구(112)에 대해서, 그렇게 보유 지지 링(63) 및 웨이퍼(W)에 대한 위치 관계가 설정되는 것 이외에, 하방을 향해서 배기를 행하도록 개구되기 때문에, 가스 토출구(33)로부터 토출된 퍼지 가스의 상방을 향하는 기세가 저감되므로, 활성 산소의 웨이퍼(W)의 표면으로의 유입은 더욱 억제된다.
또한, 창부(32)와 배기구(112)를 상기한 바와 같이 각각 좌우로 신장되도록 형성함으로써, 웨이퍼(W)의 직경 전체에 광을 조사할 수 있도록 형성되는 창부(32)의 각 부에 대해서, 배기구(112)에 대한 거리가 비교적 길어지는 것이 방지된다. 그 때문에, 창부(32) 상에서 생긴 활성 산소는 빠르게 배기구에 유입되어 제거되므로, 당해 활성 산소의 웨이퍼(W)의 표면측으로의 유입이 보다 확실하게 방지된다.
또한 하우징(11)의 좌측, 우측의 각 측벽에는 제2 배기구인 측방 배기구(116)가 개구되어 있고, 당해 측방 배기구(116)는, 배관(117)을 통해서 배기원(20)에 접속되어 있다. 기판 처리 장치(111)의 종단 배면도인 도 32도 참조하여 설명하면, 측방 배기구(116)는 광 조사에 의해 발생하는 활성 산소를 배기하여, 당해 활성 산소의 웨이퍼(W)의 상면으로의 유입을 보다 확실하게 억제하는 역할을 갖는다.
이렇게 활성 산소의 유입을 억제할 목적으로, 측방 배기구(116)에 대해서는 평면으로 보아 창부(32)를 그 길이 방향을 따라 좌측 방향, 우측 방향으로 각각 연장했다고 하면, 이 연장된 각 영역에 개구되도록 형성되어 있다. 구체적으로 평면도인 도 29를 참조하여 설명하면, 창부(32)를 좌측 방향측으로 연장한 영역의 전단부 위치를 L3, 후단부 위치를 L4로서 나타내고 있고, 도시와 같이, 전단부 위치(L3)로부터 후단부 위치(L4)에 이르기까지의 영역에 개구되도록, 좌측 방향측의 측방 배기구(116)가 마련되어 있다. 창부(32)를 우측 방향측으로 연장한 영역에 관한 표시는 생략하고 있지만, 우측 방향측의 측방 배기구(116)에 대해서도 좌측 방향측의 측방 배기구(116)와 마찬가지로, 이 연장된 영역에 개구된다.
이렇게 창부(32)의 좌측 방향, 우측 방향 각각에 국소적으로 마련되는 측방 배기구(116)에 대해서, 가령 웨이퍼(W)의 외주에 위치해서 웨이퍼(W)를 둘러싸는 보유 지지 링(63)보다도 상방에 개구되면, 그 보유 지지 링(63)의 상방으로 활성 산소가 흐름으로써 웨이퍼(W)의 표면에 접촉해버릴 우려가 있다. 또한, 보유 지지 링(63)의 하방에 측방 배기구(116)가 개구되면, 가스 토출구(33)로부터 하방 배기구(112)에 흐르는 퍼지 가스를 비교적 많이 흡인해버림으로써, 이 퍼지 가스에 의한 활성 산소의 제거 작용을 약화시켜버릴 우려가 있다. 그 때문에 측방 배기구(116)에 대해서는 예를 들어 도 32에 도시하는, 웨이퍼(W)를 둘러싸는 보유 지지 링(63)의 상단 높이(H3)로부터 하단 높이(H4)에 이르기까지의 높이 영역에 들어가도록 배치하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 측방 배기구(116)의 상단은, 높이(H3)와 동일하거나 그것보다도 하방의 높이에 위치하고, 또한 측방 배기구(116)의 하단은, 높이(H4)와 동일하거나 그것보다도 상방의 높이에 위치하도록 한다. 도 32에 도시하는 예에서는, 측방 배기구(116)의 상단이 높이(H3)보다도 하방이면서, 또한 측방 배기구(116)의 하단이 높이(H4)보다도 상방에 위치하는 예를 나타내고 있다.
기판 처리 장치(111)에서의 웨이퍼(W)의 처리에 대해서, 제1 실시 형태의 기판 처리 장치(1)와의 차이점을 중심으로 도 30, 도 31을 참조하여 설명하면, 우선 하우징(11) 내의 안쪽의 광 조사 개시 위치로, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 보유 지지 링(63)이 이동한다. 광 조사 유닛(3)의 가스 토출구(33), 보유 지지 링(63)의 가스 토출구(87)로부터 퍼지 가스가 토출되고, 또한 하방 배기구(112) 및 측방 배기구(116)로부터의 배기가 행하여진 상태에서, 자외선 램프(31)로부터의 1회째의 광 조사가 개시됨과 함께 보유 지지 링(63)이 전방으로 이동을 개시한다(도 30).
그리고 보유 지지 링(63)이 광 조사 종료 위치에 이르면, 1회째의 광 조사가 종료된다(도 31). 그 후는 제1 실시 형태와 마찬가지로 스핀 척(21)에 의해, 보유 지지 링(63)에 의해 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 배향이 90° 변경된 후, 광 조사 위치로 보유 지지 링(63)이 다시 이동한다. 그리고, 2회째의 광 조사가 개시됨과 함께 보유 지지 링(63)이 광 조사 종료 위치를 향해서 이동하여, 당해 광 조사 종료 위치에 이르면, 광 조사가 정지한다.
도 31, 도 32는, 광 조사 개시 위치, 광 조사 종료 위치에서의 보유 지지 링(63)을 도시하고 있다. 이들 도 31, 32에 도시하는 바와 같이, 보유 지지 링(63)이 광 조사 위치로부터 광 조사 종료 위치에 이르기까지, 하방 배기구(112)의 상방에 웨이퍼(W)가 위치하는 상태가 유지된다. 즉, 평면으로 보았을 때는, 하방 배기구(112)에 웨이퍼(W)가 겹쳐진 상태가 계속되고, 그 동안에 당해 웨이퍼(W)에의 광 조사가 계속된다. 그 때문에 광 조사 중에, 가스 토출구(33)로부터 토출된 퍼지 가스가 하방 배기구(112)로 흐름에 있어서, 웨이퍼(W)의 하면에 의해 통류 방향이 규제되게 되어, 웨이퍼(W)의 상방으로는 향하기 어렵다. 따라서, 웨이퍼(W)의 상방으로의 활성 산소의 유입에 대해서 보다 확실하게 억제된다.
또한, 웨이퍼(W)는 원형이기 때문에, 열을 이루는 하방 배기구(112) 중 좌우의 단부에 위치하는 것에 대해서는, 보유 지지 링(63)의 광 조사 개시 위치로부터 광 조사 종료 위치로의 이동 중, 웨이퍼(W)에 겹치지 않게 된다. 여기에서 말하는 평면으로 보아 웨이퍼(W)가 하방 배기구(112)에 겹쳐진 상태가 유지된다는 것은, 적어도 하방 배기구(112) 중 일부와 웨이퍼(W)가 겹쳐진 상태가 유지되는 것이다.
또한 본 예에서는, 가스 토출구(33)에 대해서도 보유 지지 링(63)이 광 조사 개시 위치로부터 광 조사 종료 위치로 이동할 때까지, 평면으로 보아 웨이퍼(W)가 가스 토출구(33)의 적어도 일부에 겹쳐진 상태가 유지된다. 그 때문에, 상기한 웨이퍼(W)에 의한 퍼지 가스의 통류 방향의 규제가 보다 확실하게 이루어지기 때문에 바람직하다.
이하, 기판 처리 장치(111)의 변형예의 장치에 대해서, 기판 처리 장치(111)와의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 33은, 제1 변형예인 기판 처리 장치(131)를 도시하는 종단 측면도이다. 기판 처리 장치(131)에서는, 광 조사 유닛(3)의 전방측의 벽부에, 연직 상방으로 신장되는 판상의 커버 형성 부재(121)가 마련되고, 이 커버 형성 부재(121)의 상부측은 후방을 향해서 절곡되어, 수평한 커버(122)를 이룬다. 커버(122)는 간극(123)을 개재해서 광 조사 유닛(3)의 수평한 상면에 대향하여 마련되고, 가스 토출구(33)로부터 토출된 퍼지 가스는, 이 커버(122)에서의 수평한 하면에 충돌하고 나서 후방으로 흐른다.
따라서, 커버(122)의 위치에 대해서 상세하게 설명하면, 당해 커버(122)는, 가스 토출구(33)에 대한 개구 방향인 비스듬히 상방으로의 연장선 상에 위치하고 있고, 간극(123)에 관해서는, 수평 방향을 따른 퍼지 가스의 유로로서 구성되어, 당해 간극(123)을 수평하게 흐른 퍼지 가스가 후방을 향한다. 따라서, 커버(122) 및 가스 토출구(33)에 의해 구성되는 퍼지 가스 토출부로서는, 수평 방향으로 가스를 토출하도록 구성되어 있다. 이렇게 수평 방향으로 토출됨으로써 퍼지 가스는, 웨이퍼(W)의 상방을 향하기 어렵다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 상면으로의 활성 산소의 유입이 보다 확실하게 억제된다.
도 34는, 제2 변형예인 기판 처리 장치(132)를 도시하는 종단 배면도이다. 기판 처리 장치(132)에 대해서는, 도 32에서 하우징(11)의 좌측 및 우측의 각 측벽에 있어서, 측방 배기구(116)가 마련된다고 설명한 위치에, 퍼지 가스 토출구(124)가 마련되어 있다. 단, 퍼지 가스 토출구(124)는, 창부(32) 상에 퍼지 가스로서 N2 가스를 토출할 수 있도록, 비스듬히 하방을 향해서 개구되어 있다. 지금까지 설명한 각 퍼지 가스 토출구와 구별하기 위해서, 이후는 측방 퍼지 가스 토출구(124)로서 기재한다. 측방 퍼지 가스 토출구(124)는, 배관(125)을 통해서 N2 가스의 공급원(36)에 접속되어 있고, 배관(125)에는 밸브(126)가 개재 설치되어 있다.
광 조사 유닛(3)의 가스 토출구(33) 및 보유 지지 링(63)의 가스 토출구(87)로부터 퍼지 가스가 토출되는 동안에, 밸브(126)가 개방됨으로써 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터도 퍼지 가스가 토출된다. 따라서 구체적으로는, 도 31, 도 32에서 설명한 보유 지지 링(63)이 광 조사 개시 위치로부터 광 조사 종료 위치로의 이동 및 광 조사가 이루어지는 동안에, 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터의 퍼지 가스의 토출이 행하여진다.
제3 퍼지 가스 토출부를 구성하는 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터 토출된 퍼지 가스는, 창부(32)와 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 보유 지지 링(63)의 전후의 이동로의 사이에 토출되고, 광 조사 유닛(3)의 가스 토출구(33)로부터 토출되는 퍼지 가스와 함께, 하방 배기구(112)에 유입되어 제거된다. 이러한 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터의 퍼지 가스는, 발생한 활성 산소를 하방 배기구(112)로 퍼지해서 웨이퍼(W)의 표면으로의 유입을 억제하는 것 외에, 창부(32) 상의 활성 산소나 대기의 농도를 저감시킴으로써, 창부(32)로부터의 조사광이 당해 활성 산소나 대기에 의해 흡수되는 것을 억제한다. 후에 평가 시험에서 설명하는 바와 같이, 그러한 조사광의 흡수 억제가 이루어짐으로써, 웨이퍼(W)의 주연을 따라 차광판(66)을 마련하는 것의 영향이 억제되어, 창부(32)로부터의 조사광의 에너지가 비교적 작아도 웨이퍼(W)의 이면 전체에서의 막의 제거를 행할 수 있다.
측방 퍼지 가스 토출구(124)의 위치에 대해서 상세하게 설명한다. 상기한 바와 같이 측방 퍼지 가스 토출구(124)에 대해서는, 창부(32) 상에서 발생하는 활성 산소를 퍼지하는 것이기 때문에, 당해 퍼지 가스 토출구(124)와, 창부(32)의 X 방향(전후 방향)의 위치 관계는, 도 29에서 설명한 평면으로 보았을 때의 측방 배기구(116)와, 창부(32)의 X 방향의 위치 관계와 동일하다.
또한, 측방 퍼지 가스 토출구(124)의 상단에 대해서는, 웨이퍼(W)의 상방으로 유입한 활성 산소가 웨이퍼(W)의 표면에 공급되어버리는 것을 방지하기 위해서, 예를 들어 측방 배기구(116)의 상단과 동일하게, 보유 지지 링(63)의 상단 높이(H3)와 동일하거나, 그것보다 하방의 높이에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 측방 퍼지 가스 토출구(124)의 하단에 대해서는, 웨이퍼(W)의 하방에 퍼지 가스가 공급되면 되므로, 보유 지지 링(63)의 하단 높이(H4)보다도 하방에 위치하고 있어도 된다. 또한, 보유 지지 링(63)의 하방에 개구시킴에 있어서, 측방 퍼지 가스 토출구(124)에 대해서는 수평 방향으로 개구되어도 되며, 도시와 같이 비스듬히 퍼지 가스를 토출하도록 형성되는 것에 한정되지는 않는다. 측방 퍼지 가스 토출구(124)는, 웨이퍼(W)와 창부(32)의 사이에 퍼지 가스를 공급할 수 있으면 되므로, 하우징(11)의 좌우 양쪽 측벽에 마련하는 것에 한정되지 않고, 한쪽 측벽에 마련되어 있어도 된다.
도 35는, 제3 변형예인 기판 처리 장치(133)의 평면도를 나타내고 있다. 기판 처리 장치(133)에서는, 하우징(11)의 측벽에 측방 배기구(116)가 마련되는 대신에, 광 조사 유닛(3)의 상면에 있어서, 창부(32)를 좌측 방향, 우측 방향으로 연장한 영역 각각에 배기구(128)가 개구되어 있다. 이 배기구(128)에 대해서는 도 29 등에서 설명한 측방 배기구(116)와 동일하게, 광 조사에 의해 창부(32) 상으로 생긴 활성 산소의 웨이퍼(W)의 표면으로의 유입을 억제한다.
이렇게 창부(32)의 좌우에 국소적으로 마련하는 배기구로서는, 측방 배기구(116)로서 나타낸 바와 같이 하우징(11)의 측벽에 마련하는 구성으로 하는 것에 한정되지 않고, 평면으로 보아 창부(32)를 좌측 방향, 우측 방향으로 연장한 영역의 전단부 위치(L3)로부터 후단부 위치(L4)에 이르는 영역에 개구되어 있으면 된다. 단, 상기한 바와 같이 가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스를 많이 흡인해버리는 것을 방지하기 위해서, 창부(32)의 좌우에 마련하는 배기구에 대해서는 측방 배기구(116)가 마련되는 높이로서 설명한 높이에 개구되는 것이 바람직하다.
이상의 도 28 내지 도 35에서 설명한 제2 실시 형태의 기판 처리 장치(111) 및 그 변형예에서의 구성 요소는, 적절히 조합할 수 있다. 또한, 도 28 내지 도 35의 각 예에서는 창부(32)의 측방으로부터 배기 혹은 퍼지 가스의 토출을 행하는 구성으로 하고 있지만, 그러한 측방으로부터의 배기 혹은 퍼지 가스의 토출을 행하지 않아도 된다. 즉 하우징(11) 내의 상부 공간(15)에 있어서, 퍼지 가스의 토출에 관해서는 가스 토출구(33) 및 보유 지지 링(63)의 가스 토출구(87)로부터의 토출만 행하고, 배기에 관해서는 배기구(112)만으로부터의 배기를 행하는 구성으로 해도 된다. 또한, 근거리에서 가스 토출과 배기를 행함으로써 가스의 흐름이 흐트러져서 웨이퍼(W)의 표면에 활성 산소가 유입하지 않도록, 측방 퍼지 가스 토출구(124)와, 측방 배기구(116)에 대해서는 어느 한쪽만을 마련하는 것이 바람직하다. 단, 이들 측방 퍼지 가스 토출구(124) 및 측방 배기구(116)를 양쪽 마련하는 것이 금지되는 것은 아니다.
제2 실시 형태에서 설명한 하방 배기구(112), 측방 배기구(116), 측방 퍼지 가스 토출구(124), 배기구(128)의 형상 및 수에 대해서는 임의이며, 앞서 서술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 하방 배기구(112)에 대해서는, 가스 토출구(33)와 마찬가지로, Y 방향을 따라 신장되는 슬릿 형상으로 개구되어도 된다.
그리고, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 특허 청구 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경 및 조합이 이루어져도 된다.
〔평가 시험〕
평가 시험 1
본 기술에 관련해서 행하여진 평가 시험에 대해서 설명한다. 이 평가 시험 1에서는, 웨이퍼(W)의 표면의 주연부로부터 측면을 개재해서 이면의 주연부에 걸쳐 HMDS막을 형성했다. 그리고 기판 처리 장치(1)와 대략 마찬가지의 시험 장치를 사용해서 웨이퍼(W)의 이면에의 광 조사를 행하여, 잔류하는 HMDS막의 상태를 관찰했다. 상기 광 조사에 대해서 보다 구체적으로 설명하면, 광 조사 유닛(3)과 마찬가지로 상방을 향해서 광을 조사하는 유닛에 대해서, 평면으로 보아 당해 유닛의 광 조사 영역이 웨이퍼(W)의 주연부에 겹치도록 배치해서 광 조사를 행했다. 그리고 이 광 조사를 행함에 있어서, 실시 형태에서 설명한 보유 지지 링(63)을 웨이퍼(W)의 측방에 배치하고, 당해 보유 지지 링(63)과 웨이퍼(W)의 측면의 거리를 조정함으로써, 도 6에서 설명한 차광판(66)에 관한 측방 거리(L1)에 대해서 변경했다.
평가 시험 1-1로서, 측방 거리(L1)를 1.0mm로 설정했다. 따라서 평가 시험 1-1에서는 웨이퍼(W)의 이면의 주연부에 차광판(66)의 선단부가 겹쳐져 있다. 평가 시험 1-2로서, 측방 거리(L1)를 0.0mm로 설정했다. 즉, 이 평가 시험 1-2에서는 평면으로 보아 웨이퍼(W)의 둘레 끝과 차광판(66)의 내둘레 끝이 겹쳐져 있다. 또한, 이 평가 시험 1-2와 같이 웨이퍼(W)와 차광판(66)에서 끝끼리만이 겹쳐지는 상태도 평면으로 보아 웨이퍼(W)와 차광판(66)이 겹쳐지는 상태인 것으로 한다. 평가 시험 1-3에서는, 측방 거리(L1)를 -0.6mm로 했다. 상기한 바와 같이 측방 거리(L1)는 웨이퍼(W)의 둘레 끝을 기준으로 한 차광판(66)의 내주연의 원형 영역(64)의 중심측을 향하는 거리이므로, 측방 거리(L1)가 이렇게 음의 값인 경우는, 평면으로 보았을 때는 차광판(66)과 웨이퍼(W)는 겹치지 않고, 서로 이격되어 있다. 이 평가 시험 1-3에서의 측면으로 보았을 때의 차광판(66)과 웨이퍼(W)의 위치 관계를, 도 27에 도시하고 있다. 평가 시험 1-1 내지 1-3에서, 차광판(66)과 웨이퍼(W)의 높이 거리(H1)에 대해서는 0.5mm로 했다.
또한 평가 시험 1-1 내지 1-3 이외에, 평가 시험 1-4를 행했다. 이 평가 시험 1-4에서는, 보유 지지 링(63)을 평가 시험 1-1과 마찬가지로 배치했지만, 보유 지지 링(63)에 차광판(66)을 마련하지 않았다. 또한, 이들 평가 시험 1-1 내지 1-4에서는 보유 지지 링(63)으로부터의 퍼지 가스의 토출은 행하지 않았다.
평가 시험 1-4에서는 웨이퍼(W)의 이면의 주연부 이외에, 웨이퍼(W)의 측면 및 웨이퍼(W)의 표면의 둘레 끝부터 비교적 중심부쪽의 위치까지 HMDS막이 제거되어 있었다. 즉, 광 및 O3 가스의 유입량이 컸다. 또한 평가 시험 1-1에서는, 웨이퍼(W)의 측면 및 웨이퍼(W)의 표면에서의 HMDS막은 제거되지 않았다. 그러나 웨이퍼(W)의 이면에 대해서, 차광판(66)에 겹치지 않는 영역에서는 HMDS막이 제거되어 있었지만, 차광판(66)에 겹치는 영역에 HMDS막이 잔류해버렸다.
평가 시험 1-2, 1-3에서는, 웨이퍼(W)의 주연부의 광 조사 영역에 겹치는 영역 전체로부터 HMDS막이 제거되어 있었다. 그리고, 웨이퍼(W)의 측면에 대해서도 HMDS막은 제거되어 있었지만, 표면에 대해서는 표면측 경사면에서만 HMDS막이 제거되어 있었다. 보다 상세하게는 평가 시험 1-2에서는 웨이퍼(W)의 표면의 둘레 끝부터 0.31mm 중심측으로 이격된 위치에 걸친 영역, 평가 시험 1-3에서는 웨이퍼(W)의 표면의 둘레 끝부터 0.33mm 중심측으로 이격된 위치에 걸친 영역에 있어서, HMDS막이 각각 제거되어 있었다. 즉, 웨이퍼(W)의 표면측으로의 광 및 O3 가스의 유입은 억제되어, 바람직한 결과가 되었다.
평가 시험 2
평가 시험 2로서, 평가 시험 1과 대략 마찬가지의 시험을 행했다. 차이점으로서는, 이 평가 시험 2에서는 측방 거리(L1)를 1.0mm로 하고, 높이 거리(H1)를 변경해서 웨이퍼(W)에 광 조사를 행한 것을 들 수 있다. 평가 시험 2-1, 2-2, 2-3으로서, H1을 각각 0.5mm, 1.5mm, 2.95mm로 설정했다.
평가 시험 2-1에서는, 웨이퍼(W)의 측면 및 웨이퍼(W)의 표면에서의 HMDS막은 제거되지 않았다. 그러나, 웨이퍼(W)의 이면에 대해서 차광판(66)에 겹치는 영역에 HMDS막이 잔류해버렸다. 평가 시험 2-2에서는, 웨이퍼(W)의 이면에 있어서 평가 시험 2-1보다도 넓은 범위에서 HMDS막이 제거되어 있었지만, 이면측에 있어서 경사면보다도 약간 중심측의 영역으로부터 측면을 개재해서 표면측에 이르기까지 HMDS막이 잔류하고 있었다. 즉, 웨이퍼(W)의 이면에 있어서 평가 시험 2-1보다도 넓은 범위에서 막이 제거되어 있었지만, 당해 이면의 막의 제거로서는 불충분했다. 평가 시험 2-3에서는, 웨이퍼(W)의 이면 전체에서 막이 제거되어 있었고, 웨이퍼(W)의 측면, 표면에 대해서는 HMDS막이 잔류하고 있었다. 따라서, 웨이퍼(W)의 표면측으로의 광 및 O3 가스의 유입은 억제되어, 바람직한 결과가 되었다.
이상으로 설명한 평가 시험 1, 2로부터, 평면으로 보아 웨이퍼(W)에 차광판(66)의 선단부가 겹쳐지는 경우, 이격되는 경우 모두, 웨이퍼(W)의 표면측으로의 광 및 O3 가스의 유입을 유효하게 방지할 수 있는 케이스가 있는 것이 확인되었다. 또한, 높이 거리(H1)에 대해서 평가 시험 1에서는 0.5mm에서 표면으로의 유입이 유효하게 억제되는 케이스가 있고, 평가 시험 2에서는 2.95mm에서 표면으로의 유입이 유효하게 억제되는 케이스가 있는 것이 확인되었다. 그리고, 당해 높이 거리(H1)를 2.95mm로 한 평가 시험 2-3에서는, 그것보다도 높이 거리(H1)의 거리가 작은 평가 시험 2-2에 비하여 막이 제거된 범위가 확대되었지만, 표면뿐만 아니라 측면에서도 HMDS막이 잔류하고 있었으므로, 2.95mm보다도 높이 거리(H1)를 약간 크게 해도, 표면측으로의 광 및 O3 가스의 유입을 유효하게 방지할 수 있다고 생각된다. 그 때문에 당해 높이 거리(H1)에 대해서는, 예를 들어 0.5mm 내지 3.0mm로 하는 것이 바람직하다고 생각된다.
평가 시험 3
평가 시험 3으로서, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 레지스트의 도포, 가열 처리를 순차 행함으로써 레지스트막을 형성한 후, 웨이퍼(W)의 면내 각 부의 레지스트막에서의 막 두께의 측정(1회째의 막 두께 측정)을 행했다. 그 후, 웨이퍼(W)의 이면에 실시 형태에서 설명한 광 조사를 행하고, 또한 현상 처리를 행한 후에, 다시 웨이퍼(W)의 면내 각 부에서의 레지스트막의 막 두께의 측정(2회째의 막 두께 측정)을 행했다. 그리고, 각 회의 막 두께의 측정 결과로부터, 웨이퍼(W)의 면내 각 부에서의 막 두께의 차분값(1회째의 측정 막 두께-2회째의 측정 막 두께)을 산출했다.
상기 웨이퍼(W) 이면에의 광 조사에 대해서는, 제1 실시 형태의 기판 처리 장치(1) 혹은 제2 실시 형태의 기판 처리 장치(111)에서 행하고, 기판 처리 장치(1)를 사용해서 행한 시험을 평가 시험 3-1, 기판 처리 장치(111)를 사용해서 행한 시험을 평가 시험 3-2로 한다. 단 이 평가 시험 3에서 사용한 기판 처리 장치(111)는, 측방 배기구(116)가 마련되어 있지 않음으로써, 창부(32)의 측방으로부터의 배기가 행하여지지 않는다는 점에서, 도 28에서 설명한 것과는 다르다. 또한, 이 평가 시험 3에서는 기판 처리 장치(1, 111)에 대해서, 웨이퍼(W)의 이면에의 노광량은, 300mJ/cm2, 가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스(N2 가스)의 토출량은 15L/분, 하우징(11)의 안쪽벽의 배기구(41) 혹은 하방 배기구(112)로부터의 배기량은 130L/분이 되도록 각각 설정했다.
시험 결과에 대해서 설명한다. 평가 시험 3-1에서 측정된 막 두께의 차분값에 대해서, 평균값을 A1, 레인지(최댓값-최솟값)를 B1, 3σ를 C1로 하면, 평가 시험 3-2에서 측정된 막 두께의 차분값에 대해서, 평균값은 0.11×A1이며, 레인지는 0.56×B1이며, 3σ는 0.45×C1이었다. 따라서, 평가 시험 3-2에서는 평가 시험 3-1에 비하여 막 두께의 차분값에 대한 균일성이 높다는 결과가 되었다. 활성 산소가 웨이퍼(W)의 표면에 유입하면, 레지스트막의 표면이 변질되고, 현상에 의한 막 두께의 저하량이 커진다. 그 때문에, 이렇게 막 두께의 차분값의 균일성이 높은 것은, 활성 산소의 웨이퍼(W)의 표면으로의 유입으로 인한 웨이퍼(W)의 면 내에서 국소적인 변질이 억제되게 된다.
또한 상세하게 시험의 결과를 설명함에 있어서, 웨이퍼(W)의 둘레 단부에서의, 웨이퍼(W)의 중심에서 보아 90° 다른 4개의 영역을, 웨이퍼(W)의 둘레를 따라 순서대로 둘레 끝 영역(R1, R2, R3, R4)으로서 설명한다. 상기한 막 두께의 차분값에 대해서 웨이퍼(W)의 면 내에서의 분포를 보면, 둘레 끝 영역(R1 내지 R4)은 웨이퍼(W)의 면 내에서의 다른 영역보다도 약간 컸다. 평가 시험 3-2에서는, 평가 시험 3-1에 비해서 이 4개의 둘레 끝 영역(R1 내지 R4)에서의 막 두께의 차분값은 작았다.
따라서, 평가 시험 3-1에서는 1회째, 2회째의 웨이퍼(W)에의 각 광 조사 시에 활성 산소가 좌우로부터 약간 웨이퍼(W)의 표면의 둘레 단부로 유입하는 한편, 평가 시험 3-2에서는 이 유입이 억제된 것이 확인되었다. 따라서, 이 평가 시험 3으로부터는 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 하방 배기구(112)를 형성해서 배기를 행함으로써, 활성 산소의 웨이퍼(W)의 표면으로의 유입을 보다 확실하게 억제할 수 있는 것으로 나타났다.
평가 시험 4
평가 시험 4로서, 평가 시험 3과 마찬가지로 웨이퍼(W)의 처리와 2회의 막 두께 측정을 행했다. 웨이퍼(W)의 이면에의 광 조사는, 기판 처리 장치(111)를 사용했다. 단, 이 평가 시험 4에서 사용한 기판 처리 장치(111)는, 측방 배기구(116)가 하우징(11)의 좌우 측벽 중, 좌측 방향의 측벽에만 마련된다는 점에서, 도 29에 도시한 것과는 다르다. 이 측방 배기구(116)로부터의 배기량을 웨이퍼(W)마다 변경해서 처리를 행했다. 측방 배기구(116)로부터의 배기량을, 5L/분, 10L/분, 20L/분으로 각각 설정해서 행한 시험을, 각각 평가 시험 4-2, 4-3, 4-4로 한다. 또한 비교를 위해서, 평가 시험 3에서 사용한 측방 배기구(116)가 형성되어 있지 않은 기판 처리 장치(111)를 사용한 것을 제외하고는 평가 시험 4-2 내지 4-4와 마찬가지의 조건에서 시험을 행하였고, 이 시험을 평가 시험 4-1로 한다. 평가 시험 4에서 사용한 기판 처리 장치(111)에 대해서, 웨이퍼(W)의 이면에의 노광량은 300mJ/cm2, 가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스의 토출량은 15L/분, 하방 배기구(112)로부터의 배기량은 70L/분이 되도록 각각 설정해서 처리를 행했다.
이 평가 시험 4의 결과에 대해서 설명하면, 막 두께의 차분값(1회째의 측정 막 두께-2회째의 측정 막 두께)에 대해서, 둘레 끝 영역의 R1 내지 R4 중 R1, R2에 대해서, 평가 시험 4-1에 비하여 평가 시험 4-2 내지 4-4에서는 작았다. 둘레 끝 영역(R1, R2)은, 1회째 또는 2회째의 광 조사 시에 측방 배기구(116)가 개구되는 좌측 방향측을 향한 영역이다. 따라서, 그 결과는, 1회째 및 2회째의 각 광 조사 시에, 웨이퍼(W)의 둘레 단부 중, 측방 배기구(116)를 향하는 측에서는 표면측으로의 활성 산소의 유입이 억제된 것을 나타내는 것이었다.
평가 시험 4-1에서의 막 두께의 차분값에 대해서, 평균값을 A2, 레인지를 B2, 3σ를 C2로 하면, 평가 시험 4-2에서의 막 두께의 차분값에 대해서, 평균값은 0.5×A2이며, 레인지는 B2이며, 3σ는 1.14×C2이었다. 평가 시험 4-3에서 측정된 막 두께에 대해서, 평균값은 0.5×A2이며, 레인지는 1.11×B2이며, 3σ는 1.14×C2이었다. 평가 시험 4-4에서 측정된 막 두께에 대해서, 평균값은 0.25×A2이며, 레인지는 B2이며, 3σ는 1.10×C2이었다. 따라서, 평가 시험 4-2 내지 4-4에서는 평가 시험 4-1에 비하여 막 두께의 차분값의 평균값을 저감할 수 있었고, 평가 시험 4-4가 가장 저감할 수 있었다. 또한 레인지와 3σ에 대해서는, 측방 배기구를 개구하지 않은 장소의 영향이 잔류하고 있기 때문에, 평가 시험 4-1과, 4-2 내지 4-4의 사이에서 큰 변화는 없다. 이상과 같이, 이 평가 시험 4로부터는 하방 배기구(112)에 의한 배기를 행하여 처리를 행함에 있어서, 실시 형태에서 설명한 바와 같이 측방 배기구(116)에 의한 배기를 행함으로써, 웨이퍼(W)의 둘레 단부의 표면으로의 활성 산소의 유입을 보다 확실하게 억제할 수 있는 것으로 나타났다.
평가 시험 5
평가 시험 5로서, 평가 시험 4와 마찬가지로 웨이퍼(W)의 처리와 2회의 막 두께 측정을 행했다. 이 평가 시험 5에서는 도 33에서 설명한 퍼지 가스 토출구(36)를 덮는 커버 형성 부재(121)가 마련된 기판 처리 장치(131)를 사용했다. 단, 이 기판 처리 장치(131)는, 평가 시험 4-1에서 사용한 기판 처리 장치(111)와 동일하게 측방 배기구(116)가 마련되어 있지 않다. 웨이퍼(W)의 이면에의 노광량, 가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스의 토출량, 하방 배기구(112)로부터의 배기량에 대해서는, 평가 시험 4와 마찬가지의 설정으로 했다. 따라서, 이 평가 시험 5에서는, 기판 처리 장치(111)에 커버 형성 부재(121)가 마련된 것을 제외하고, 평가 시험 4-1과 마찬가지의 조건에서 처리가 행하여지고 있다.
평가 시험 5에서 취득된 막 두께의 차분값에 대해서, 평가 시험 4-1에서의 평균값=A2, 레인지=B2, 3σ=C2를 사용해서 나타내면, 평균값은 0.125×A2이며, 최댓값-최솟값은 0.76×B2이며, 3σ는 0.62×C2이었다. 그리고 웨이퍼(W)의 면 내에서의 막 두께의 차분값의 분포를 보면, 평가 시험 5에서는 평가 시험 4-1보다도 둘레 끝 영역(R1 내지 R4)에서의 각 값이 작아, 평가 시험 4-1에 비하여, 활성 산소의 웨이퍼(W)의 둘레 단부의 표면으로의 유입이 억제된 것이 확인되었다. 따라서, 이 평가 시험 5로부터는, 하방 배기구(112)에 의해 배기를 행함에 있어서, 활성 산소의 유입을 억제하기 위해서는, 실시 형태에서 설명한 바와 같이 퍼지 가스를 수평하게 토출하는 것이 유효한 것으로 확인되었다.
평가 시험 6
평가 시험 6으로서, 평가 시험 4와 마찬가지로 웨이퍼(W)의 처리와 2회의 막 두께 측정을 행했다. 이 평가 시험 6에서는, 도 34에서 설명한 바와 같이 하우징(11)에 측방 퍼지 가스 토출구(124)를 마련한 기판 처리 장치(132)를 사용했다. 단, 이 측방 퍼지 가스 토출구(124)는, 하우징(11)의 좌우 측벽 중 좌측 방향측의 측벽에만 마련되는 점에서, 도 34에 도시한 것과 다르다. 또한, 웨이퍼(W)의 이면에의 노광량, 가스 토출구(33)로부터의 퍼지 가스의 토출량, 하방 배기구(112)로부터의 배기량에 대해서는, 평가 시험 4와 마찬가지의 설정으로 했다. 따라서, 이 평가 시험 6에서는, 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터의 퍼지 가스의 토출이 행하여지는 것을 제외하고, 평가 시험 4-1과 마찬가지의 조건에서 처리가 행하여졌다. 이 퍼지 가스의 토출량으로서는, 15L/분으로 설정했다.
평가 시험 6에서 취득된 막 두께의 차분값에 대해서, 평가 시험 4-1에서의 평균값=A2, 레인지=B2, 3σ=C2를 사용해서 나타내면, 평균값은 0.63×A2이며, 최댓값-최솟값은 0.65×B2이며, 3σ는 0.71×C2이었다. 그리고 웨이퍼(W)의 면 내에서의 막 두께의 차분값의 분포를 보면, 평가 시험 6에서는 평가 시험 4-1보다도 둘레 끝 영역(R1 내지 R4)에서의 값이 작아, 활성 산소의 웨이퍼(W)의 둘레 단부의 표면으로의 유입이 억제되어 있는 것이 확인되었다. 따라서 이 평가 시험 6으로부터는, 하방 배기구(112)에 의해 배기를 행함에 있어서, 활성 산소의 유입을 억제하기 위해서는 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터의 퍼지 가스의 토출을 행하는 것이 유효한 것으로 확인되었다.
평가 시험 7
평가 시험 7-1, 7-2로서, 평가 시험 4-1에서 사용한 것과 마찬가지의 장치, 평가 시험 6에서 사용한 것과 마찬가지의 장치를 각각 사용하여, 웨이퍼(W)의 이면에 광 조사를 행했다. 이 광 조사 전의 각 웨이퍼(W)의 이면에는 실시 형태에서 설명한 막이 형성되어 있었고, 광 조사 후의 당해 막의 상태를 관찰했다. 각 장치에서의 노광량에 대해서는 평가 시험 4-1, 평가 시험 6보다도 작게, 80mJ/cm2로 설정했다.
평가 시험 7-1에서는 웨이퍼(W)의 둘레 단부에 2.0mm의 폭으로 환상으로 막이 잔류하고 있었다. 평가 시험 7-2에서는 웨이퍼(W)의 둘레 단부에 0.5mm의 폭으로 환상으로 막이 잔류하고 있었다. 웨이퍼(W)의 하방에 차광판(66)이 배치되어 있기 때문에, 노광량이 지나치게 낮으면 이렇게 막이 잔류하게 되는데, 평가 시험 7-2쪽이 잔류한 막의 면적이 작다. 따라서 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터의 퍼지 가스의 공급에 의해 창부(32)로부터의 조사광이 감쇠하는 것이 억제된 것으로 확인되었다. 이 결과로부터, 측방 퍼지 가스 토출구(124)로부터의 퍼지 가스의 토출에 의해, 웨이퍼(W)의 이면 전체로부터 막을 제거하기 위해서 필요한 광 조사량을 저감시킬 수 있음을 알 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판의 이면에 국소적으로 겹쳐서 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
    상기 기판의 이면의 유기물을 제거하기 위해서, 당해 이면에 광을 조사하는 광 조사부와,
    상기 기판의 표면에의 상기 광의 공급이 방지되도록, 상기 기판의 이면측에 당해 이면으로부터 이격되어 마련되는 차광 부재와,
    상기 기판의 이면 전체에 광을 조사하기 위해서, 당해 기판의 이면에서의 상기 기판 보유 지지부에 의한 보유 지지 위치를 변경하는 보유 지지 위치 변경 기구
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판의 측 둘레를 둘러싸는 포위부가 마련되고, 상기 차광 부재는 당해 포위부에 마련되는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 차광 부재는, 상기 포위부의 내주면으로부터 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되는 상기 기판의 이면측을 향해서 신장되고, 선단이 상기 기판의 둘레 끝을 따라 형성되는 판상체를 이루는, 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되는 상기 기판과 상기 차광 부재의 사이의 간극에, 당해 간극의 상방으로부터 퍼지 가스를 토출하는 제1 퍼지 가스 토출부가 마련되는, 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기판의 측 둘레를 둘러싸는 포위부가 마련되고, 상기 제1 퍼지 가스 토출부는 당해 포위부이며, 상기 포위부에 있어서 상기 기판의 둘레 끝을 따라 형성되고, 당해 기판의 외주측으로부터 내주측을 향해서 상기 간극에 상기 퍼지 가스를 토출하는 제1 퍼지 가스 토출구가 마련되는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보유 지지 위치 변경 기구는,
    상기 기판이 적재되는 스테이지와,
    상기 스테이지와 상기 기판 보유 지지부의 사이에서 상기 기판을 전달하기 위해서, 상기 스테이지에 대하여 당해 기판 보유 지지부를 상대적으로 승강시키는 상대 승강 기구와,
    상기 기판의 이면에서의 상기 기판 보유 지지부의 위치를 변경하기 위해서, 상기 기판 보유 지지부에 대하여 상기 스테이지를 상대적으로 회전시키는 상대 회전 기구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광 조사부에 대하여, 상기 기판 보유 지지부 및 상기 차광 부재를 가로 방향으로 상대 이동시키는 상대 가로 이동 기구가 마련되고,
    상기 상대 가로 이동 기구는, 상기 기판 보유 지지부가 상기 기판의 이면에서의 제1 위치를 보유 지지하여, 상기 이면에 광을 조사하는 상기 광 조사부에 대하여 상기 차광 부재를 상기 가로 방향으로 이동시키고,
    이어서, 상기 스테이지를 통해서 상기 기판 보유 지지부가 상기 기판의 이면에서의 상기 제1 위치와는 다른 제2 위치를 보유 지지하여, 상기 이면에 광을 조사하는 상기 광 조사부에 대하여 상기 차광 부재를 상기 가로 방향으로 이동시키는, 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판의 측 둘레를 둘러싸는 포위부가 마련되고, 상기 기판 보유 지지부 및 상기 차광 부재는 당해 포위부에 마련되고,
    상기 상대 가로 이동 기구는, 당해 포위부를 가로 방향으로 이동시키고,
    상기 상대 회전 기구는, 상기 스테이지를 회전시키고,
    상기 포위부, 상기 광 조사부, 상기 보유 지지 위치 변경 기구 및 상기 상대 가로 이동 기구를 격납하는 하우징이 마련되고,
    상기 스테이지와 상기 하우징의 외부의 기판 반송 기구의 사이에서 상기 기판이 전달되는, 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광 조사부와 상기 기판의 이면의 사이를 측방을 향하도록 퍼지 가스를 토출하는 제2 퍼지 가스 토출부가 마련되는, 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하우징 내를 전후로 이동하는 상기 포위부의 이동로의 하방에 있어서, 상기 광 조사부와, 상기 하우징 내를 배기하기 위해서 상방을 향해서 개구되는 제1 배기구가, 각각 좌우 방향으로 신장되어 마련되는, 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 퍼지 가스 토출부와, 상기 광 조사부와, 상기 제1 배기구는, 전방으로부터 후방을 향해서 순서대로 나란히 마련되고,
    상기 제2 퍼지 가스 토출부로부터 상기 제1 배기구를 향해서 퍼지 가스가 흐르는, 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광 조사부로부터 상기 기판에의 광 조사 중에, 상기 제1 배기구의 상방에 상기 기판이 위치하는 상태가 유지되는, 기판 처리 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제2 퍼지 가스 토출부는 후방을 향해서 수평하게 상기 퍼지 가스를 토출하는, 기판 처리 장치.
  14. 제11항에 있어서, 평면으로 보아 상기 광 조사부를 길이 방향을 따라 좌측 방향, 우측 방향으로 각각 연장한 영역에, 상기 하우징 내를 배기하는 제2 배기구가 개구되는, 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 배기구는, 상기 하우징의 측벽에 마련되는, 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 배기구는, 상기 포위부의 상단의 높이로부터 하단에 이르는 높이 영역에 들어가는, 기판 처리 장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 광 조사부와 상기 포위부의 이동로의 사이에 퍼지 가스를 토출하는 제3 퍼지 가스 토출부가, 상기 하우징의 측벽에 마련되는, 기판 처리 장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 기판 보유 지지부는, 상기 기판을 흡착하는 흡착부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  19. 기판의 이면에 국소적으로 겹치는 기판 보유 지지부에 의해 당해 기판을 보유 지지하는 공정과,
    상기 기판의 이면의 유기물을 제거하기 위해서, 광 조사부에 의해 당해 이면에 광을 조사하는 공정과,
    상기 기판의 이면측에 당해 이면으로부터 이격되어 마련되는 차광 부재에 의해, 상기 기판의 표면에의 상기 광의 공급이 방지하는 공정과,
    상기 기판의 이면 전체에 광을 조사하기 위해서, 보유 지지 위치 변경 기구에 의해 당해 기판의 이면에서의 상기 기판 보유 지지부에 의한 보유 지지 위치를 변경하는 공정
    을 구비하는 기판 처리 방법.
  20. 기판의 이면에 광을 조사하는 기판 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 기억하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체이며,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제19항에 기재된 기판 처리 방법을 실행하도록 스텝 군이 짜여져 있는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
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