TW202040671A - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種基板處理方法，即使在形成於基板的表面之細微構造物的相互間的間隙中亦能去除有機物。基板處理方法係具備基板保持工序以及紫外線照射工序。在基板保持工序中，保持於表面形成有細微構造物的基板。在紫外線照射工序中，隔著處理空間與基板的表面對向之紫外線照射器係對基板的表面照射紫外線。在紫外線照射工序的至少一部分的期間中，對處理空間供給氣體並將處理空間內的氧濃度調整至0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍內。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種基板處理方法以及基板處理裝置。
以往，在半導體基板(以下簡稱為「基板」)的製造工序中，使用基板處理裝置對基板進行各種處理。例如，對於表面上形成有阻劑(resist)的圖案(pattern)之基板供給藥液，藉此對基板的表面進行蝕刻處理(所謂的濕蝕刻(wet etching))。在蝕刻處理後，進行用以對基板供給純水從而沖洗表面的藥液之清洗(rinse)處理以及用以去除表面的純水之乾燥處理。
在基板的表面形成有多個細微的圖案(以下亦稱為細微構造物)之情形中，當依序進行清洗處理以及乾燥處理時，會有在乾燥中途純水的表面張力作用至細微構造物從而導致細微構造物崩壞之可能性。此種崩壞係細微構造物的寬度窄且縱橫比(aspect ratio)愈高則愈容易產生。
為了抑制此種崩壞，提案有一種撥水化處理，係將細微構造物的表面撥水化(疏水化)並形成撥水膜(有機膜)。在撥水化處理中，大多使用矽烷基(silyl)化劑作為撥水劑，且為了提升矽烷基化劑的撥水功效亦進行用以使活性劑混合至矽烷基化劑之處理。
另一方面，於乾燥處理後，撥水膜變得不需要。因此，以往亦提案有一種用以去除有機物之方法(例如專利文獻1、2)。在專利文獻1、2中，使用用以照射紫外線(UV；ultraviolet)之紫外線照射裝置作為有機物的去除裝置。對形成有有機物的基板的主表面照射紫外線，藉此紫外線作用至有機物從而將該有機物分解並去除。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-204944號公報。 [專利文獻2]日本特開2018-166183號公報。
[發明所欲解決之課題]
在有機物的分解之觀點中，較佳為採用光子的能量高之紫外線，亦即採用波長短的紫外線。此原因在於：光子的能量愈高，則愈能切斷更多種類的分子鍵結，從而能迅速地分解有機物。
另一方面，基板上的圖案係被細微化。亦即，隨著細微構造物的寬度變窄，細微構造物的相互間的間隙亦變窄。如此，當細微構造物的間隙變窄時，波長愈短的紫外線愈變得難以進入至細微構造物的間隙。此原因在於波長短的紫外線難以繞射。如此，在紫外線難以進入至細微構造物的間隙之情形中，紫外線難以朝存在於細微構造物的間隙的有機物作用。因此，有機物的去除變得不充分。
因此，本發明的目的在於提供一種基板處理方法以及基板處理裝置，即使在形成於基板的表面之細微構造物的相互間的間隙中亦能去除有機物。 [用以解決課題之手段]
第一態樣的基板處理方法係具備：基板保持工序，係保持於表面形成有細微構造物的基板；以及紫外線照射工序，隔著處理空間與前述基板的前述表面對向之紫外線照射器係對前述基板的前述表面照射紫外線；在前述紫外線照射工序的至少一部分的期間中，對前述處理空間供給氣體並將前述處理空間內的氧濃度調整至0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍內。
第二態樣的基板處理方法係如第一態樣所記載之基板處理方法，其中在前述紫外線照射工序的至少一部分的期間中，將前述處理空間內的氧濃度調整至0.6vol%以上至7.0vol%以下的濃度範圍內。
第三態樣的基板處理方法係如第一態樣或第二態樣所記載之基板處理方法，其中將惰性氣體以及氧作為前述氣體供給至前述處理空間。
第四態樣的基板處理方法係如第一態樣至第三態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中控制前述氣體的流量，以使藉由位於前述氣體的流動的下游測的氧濃度感測器針對前述處理空間所檢測出的濃度值變成前述濃度範圍內。
第五態樣的基板處理方法係如第一態樣至第四態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中在前述紫外線照射工序中，分別從複數個紫外線照射器對前述基板的前述表面照射峰(peak)波長不同的紫外線。
第六態樣的基板處理方法係如第一態樣至第五態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中細微構造物係包含圖案寬度為50nm以下且縱橫比為3.5以上的圖案。
第一態樣的基板處理裝置係具備：基板保持部，係保持基板；紫外線照射器，係隔著處理空間與前述基板的表面對向；氣體供給部，係對前述處理空間供給氣體；以及控制部，係一邊以使前述氣體供給部供給前述氣體從而使前述處理空間的氧濃度變成0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍之方式控制，一邊使前述紫外線照射器對前述基板的前述表面照射紫外線。
第二態樣的基板處理裝置係如第一態樣所記載之基板處理裝置，其中前述氣體供給部係將惰性氣體以及氧作為前述氣體供給至前述處理空間。
第三態樣的基板處理裝置係如第一態樣或第二態樣所記載之基板處理裝置，其中進一步具備：氧濃度感測器，係相對於前述處理空間設置於前述氣體的流動的下游側；前述控制部係依據前述氧濃度感測器所檢測出的濃度值控制前述氣體的流量，以使前述處理空間的氧濃度變成0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍。 [發明功效]
依據第一態樣以及第六態樣的基板處理方法以及第一態樣的基板處理裝置，能使基板的表面附近的臭氧生成量增大。由於在基板的表面附近所生成的臭氧容易進入至細微構造物的相互間的間隙，因此能去除存在於細微構造物的相互間的間隙的有機物。
依據第二態樣的基板處理方法，能更適當地去除細微構造物的間隙的有機物。
依據第三態樣的基板處理方法以及第二態樣的基板處理裝置，能使處理空間的氧濃度迅速地變化。尤其，能藉由供給氧而使處理空間的氧濃度迅速地增大。
依據第四態樣的基板處理方法以及第三態樣的基板處理裝置，氧濃度感測器不會阻礙紫外線照射器的紫外線照射，從而能更確實地將處理空間的氧濃度調整至濃度範圍內。
依據第五態樣的基板處理方法，能在細微構造物的間隙中之更廣的區域提高紫外線的強度。因此，能使細微構造物的間隙中的臭氧的生成量增大。從而，能更適當地去除細微構造物的間隙的有機物。
以下，參照圖式詳細地說明實施形態。為了說明各個構成的位置關係，於圖式適當地附上將Z方向作為鉛直方向且將XY平面作為水平面之XYZ正交座標系統。此外，以容易理解作為目的，因應需要誇張或者簡略地描繪各個部位尺寸以及數量。此外，以下適當地導入「＋Z軸側」以及「－Z軸側」此種表現。「＋Z軸側」係在Z方向中表示上側，「－Z軸側」係在Z方向中表示下側。
[第一實施形態] [基板處理裝置] 圖1以及圖2係概略性地顯示基板處理裝置10的構成的一例之圖。基板W1係被搬入至基板處理裝置10。基板W1為半導體基板，於基板W1的表面(主表面)形成有複數個細微構造物(未圖示)。所謂細微構造物係指金屬圖案、半導體圖案以及阻劑圖案(resist pattern)等圖案。因此，基板W1的主表面係呈細微構造物所致使的凹凸形狀。
細微構造物係在基板W1被搬入至基板處理裝置10之前的工序所形成。例如，對形成有阻劑圖案的基板W1供給藥液並進行蝕刻處理，藉此於基板W1的主表面形成有金屬等圖案。在蝕刻處理後，進行清洗處理、撥水化處理以及乾燥處理。清洗處理為用以對基板W1供給純水並沖洗藥液之處理。乾燥處理係例如為藉由使基板W1在水平面旋轉從而使基板W1乾燥之處理。在乾燥中途，會因為純水的表面張力導致細微構造物崩壞。此種崩壞係細微構造物的縱橫比(高度相對於寬度之比)愈高則愈容易產生，例如縱橫比為3.5以上的細微構造物係容易崩壞。在此，已形成於基板W1的細微構造物中之最大的縱橫比設為3.5以上。此外，在此，已形成於基板W1的細微構造物的相互間的間隔的最小值係例如為50nm以下。以下亦將細微構造物稱為圖案。
為了抑制此種崩壞，在乾燥處理前進行撥水化處理。撥水化處理係下述處理：將包含撥水劑的處理液供給至基板W1的主表面，從而於圖案的表面形成撥水膜(有機物)。藉此，能使作用至圖案之純水的表面張力降低，從而能抑制乾燥處理中的圖案的崩壞。另一方面，此種撥水膜係在半導體製品中不需要。因此，期望在乾燥處理後去除撥水膜。
此外，在撥水化處理以外的處理中，亦會有於基板W1的主表面形成或者附著有機物之情形。例如，當將IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)等有機溶劑供給至基板W1的主表面時，會於基板W1的主表面上殘留有機物。期望於使用了有機溶劑之處理後亦將該有機物去除。
基板處理裝置10係對基板W1進行有機物的去除處理。因此，基板處理裝置10係能視為有機物去除裝置。如圖1所示，基板處理裝置10係包含基板保持部1、紫外線照射器2、氣體供給部4以及控制部7。
[基板保持部] 基板保持部1為用以保持基板W1之構件。在基板W1為半導體基板(亦即半導體晶圓)之情形中，基板W1為略圓形的平板狀。基板保持部1係以基板W1的厚度方向沿著Z方向之水平姿勢保持基板W1。基板W1係將形成有圖案的主表面朝向Z軸側保持。
基板保持部1係具有略圓板狀的基座11，並具有上表面1a、側面1b以及下表面1c。上表面1a為與基板W1面對之面。在圖1以及圖2的例子中，於上表面1a形成有一對槽111。於一對槽111插入有外部的基板搬運機器人(未圖示)的手部。亦即，在基板保持部1與外部的基板搬運機器人(未圖示)之間授受基板W1時，基板搬運機器人的手部係進入至一對槽111。藉此，能避免基板搬運機器人的手部與基板保持部1碰撞。側面1b係連結上表面1a的周緣以及下表面1c的周緣。於基板保持部1的上表面1a上載置有基板W1。基板保持部1的基座11係例如能由陶瓷等所形成。
基板保持部1亦可使基板W1繞著與通過基板W1的中央部之Z軸平行的旋轉軸線Q1旋轉。在圖1的例子中，基板保持部1係進一步包含旋轉機構12。旋轉機構12係包含馬達(未圖示)，使基座11繞著旋轉軸線Q1旋轉。藉此，被基座11保持的基板W1亦繞著旋轉軸線Q1旋轉。
[紫外線照射器] 紫外線照射器2係設置於比基板保持部1還位於＋Z軸側，並隔著處理空間H1(參照圖2)與基板W1對向。紫外線照射器2係朝被基板保持部1保持的基板W1的主表面照射紫外線。作為紫外線照射器2，例如採用低壓水銀燈、高壓水銀燈、準分子燈(excimer lamp)、金屬鹵素燈(metal halide lamp)以及UV－LED(Light Emitting Diode；發光二極體)等光源。在圖1以及圖2的例子中，設置有複數個紫外線照射器2作為紫外線照射器2。此外，紫外線照射器2不一定需要設置複數個，亦可僅設置一個。
雖然紫外線照射器2的形狀為任意形狀，但例如紫外線照射器2亦可為點光源。在此情形中，複數個紫外線照射器2係相對於基板W1的主表面略均等地分散配置。藉此，紫外線照射器2係能更均勻地朝基板W1的主表面的全面照射紫外線。
或者，紫外線照射器2亦可為線光源。紫外線照射器2係具有於長度方向較長之棒狀的形狀。複數個紫外線照射器2係以紫外線照射器2的長度方向沿著Y方向之姿勢沿著X方向排列配置。或者，紫外線照射器2亦可具有環狀的形狀。複數個紫外線照射器2係配置成同心圓狀。這些紫外線照射器2亦朝基板W1的主表面的全面照射紫外線。
或者，紫外線照射器2亦可為面光源。在此情形中，紫外線照射器2係沿著XY平面擴展，且能配置成與基板W1的主表面略平行。紫外線照射器2亦可在俯視觀看時(亦即從Z軸側觀看時)覆蓋基板W1。藉此，紫外線照射器2係能對基板W1的全面照射紫外線。
於比紫外線照射器2還位於－Z軸側(具體而言為紫外線照射器2與基板W1之間)設置有石英玻璃21，石英玻璃21係作為具有耐熱性、耐腐蝕性以及對於紫外線具有透光性之板狀體。石英玻璃21係略水平地設置，且在Z方向與紫外線照射器2對向。石英玻璃21係能在基板處理裝置10內的氛圍(atmosphere)中保護紫外線照射器2。來自紫外線照射器2的紫外線係透過石英玻璃21朝基板W1的主表面照射。
紫外線照射器2係在旋轉機構12正在使基板W1旋轉的狀態下朝基板W1的主表面照射紫外線。藉此，能更均勻地對基板W1的主表面照射紫外線。
[升降機構] 在圖1以及圖2的例子中，基板保持部1(更具體而言為基座11)係設置成可沿著Z方向升降。更具體而言，於基板處理裝置10設置有升降機構13。升降機構13係能使基板保持部1沿著Z方向移動。例如，升降機構13係經由旋轉機構12安裝於基座11的下表面1c。升降機構13係能使基板保持部1在第一位置(參照圖2)與第二位置(參照圖1)之間往復移動，該第一位置係基板保持部1接近紫外線照射器2之位置，該第二位置係基板保持部1遠離紫外線照射器2之位置。如後述所說明般，第一位置係對基板W1進行使用了紫外線的處理時之基板保持部1的位置，第二位置係進行基板W1的授受時之基板保持部1的位置。第一位置中的基板保持部1與紫外線照射器2之間的距離係比第二位置中的基板保持部1與紫外線照射器2之間的距離還短。升降機構13係能採用例如氣缸(air cylinder)、滾珠螺桿(ball screw)機構或者單軸台(uniaxial stage)等。升降機構13亦可被伸縮軟管(bellows)覆蓋周圍。
[筒構件] 在圖1以及圖2的例子中，於基板處理裝置10設置有筒構件3。筒構件3係具有內周面3a、外周面3b、上表面3c以及下表面3d，並具有筒狀形狀(例如圓筒形狀)。上表面3c為用以連結內周面3a與外周面3b之面，且為＋Z軸側之面。下表面3d為用以連結內周面3a與外周面3b之面，且為－Z軸側之面。筒構件3的內周面3a的直徑係比基板保持部1的側面1b的直徑還大。參照圖2，在基板保持部1在第一位置停止的狀態下，筒構件3的內周面3a係圍繞基板保持部1的側面1b。
在基板保持部1在第一位置停止的狀態下(圖2)，紫外線照射器2係照射紫外線。藉此，對基板W1進行使用了紫外線的處理。另一方面，在基板保持部1在第一位置停止的狀態下，基板W1的周圍係被石英玻璃21、筒構件3以及基板保持部1圍繞。因此，在此狀態下無法容易地從基板保持部1取出基板W1。
因此，升降機構13係使基板保持部1移動至第二位置(圖1)。藉此，基板保持部1係從筒構件3的內周面3a的內部朝遠離紫外線照射器2的方向退去。在第二位置中，基板W1係相對於筒構件3的下表面3d位於－Z軸側。因此，基板W1係不會被筒構件3阻礙地被未圖示的基板搬運機器人從基板處理裝置10搬出。反之，在基板保持部1在第二位置停止的狀態下，基板搬運機器人係將基板W1朝基板保持部1載置。
[有機物的去除] 如上所述，紫外線照射器2係在基板保持部1位於第一位置的狀態下照射紫外線。紫外線係被照射至被基板保持部1保持的基板W1的主表面。由於紫外線的光子的能量大而能切斷有機物的分子鍵結，因此能分解並去除形成於基板W1的主表面的有機物(例如撥水膜)。
然而，紫外線在形成於基板W1的主表面上之圖案間的間隙中難以進入至－Z軸側。圖3係顯示基板W1的主表面上的圖案P1附近的紫外線的強度分部之模擬結果。圖案P1係能設想成由屬於本體部之矩形狀的矽P11以及形成於矽P11的表面之氧化矽膜P12所形成。在圖3的例子中顯示紫外線的波長為172nm、圖案P1的高度、寬度以及圖案P1間的間隔分別為200nm、20nm以及10nm時的紫外線的強度分布。雖然在圖3中顯示兩個圖案P1附近的紫外線的強度，但實際的模擬係針對三個以上的圖案P1以相同的間隔(間距)排列地配置於水平方向的構造來進行。
在圖3中以等高線C1至C6顯示紫外線的強度。等高線C1至C6係表示符號的末尾的數字愈小則紫外線的強度愈高。亦即，等高線C1係表示強度最高的紫外線，等高線C6係表示強度最低的紫外線。在圖3的例子中，於藉由等高線C1至C6所區劃的區域賦予了沙地的網點。被賦予至各個區域的沙地的網點係紫外線的強度愈高則愈密集。
如圖3所例示般，紫外線的強度具有下述傾向：即使會隨著朝向－Z軸側而呈現強弱，但整體上愈朝向－Z軸側愈降低。紫外線的強度愈朝向－Z軸側愈降低的原因在於紫外線難以折射之故。此外，紫外線的強度呈現強弱的原因在於已進入至圖案間的紫外線反射以及彼此干擾之故。
在紫外線的強度大之區域中，紫外線係能有效地作用至形成在圖案P1的側壁的有機物，從而能充分地去除有機物。另一方面，在紫外線的強度小之區域(例如以等高線C5、C6所示的區域)中，紫外線無法充分地去除形成於圖案P1的側壁的有機物。以下亦將形成於圖案P1的側壁的有機物稱為圖案P1間的有機物。
因此，在本實施形態中，活用臭氧所致使的有機物的分解功能。臭氧係藉由紫外線照射至處理空間H1內的空氣(包含氧)而生成。具體而言，當紫外線(UV)照射至處理空間H1內的氧分子(O2 )時，藉由以下的式(1)所示的解離(dissociation)分應來生成氧原子(O)。接著，藉由以下的式(2)所示的氧原子(O)、氧分子(O2 )以及周圍的氣體(M)的三體反應來生成臭氧(O3 )。
式(1)：O2 ＋UV→O＋O 式(2)：O2 ＋O＋M→O3 ＋M
只要臭氧作用至基板W1的主表面上的有機物，即能將有機物分解並去除。為了使臭氧有效地作用至基板W1的圖案P1間的有機物，期望在基板W1的主表面附近中生成臭氧。此原因在於：由於在基板W1的主表面附近產生的臭氧接近圖案P1，因此進入至圖案P1間的可能性高，從而容易地作用至圖案P1間的有機物。
此外，如能從式(1)所理解般，臭氧的生成量係氧分子愈多且紫外線的強度愈高則愈變多。因此，首先考量使處理空間H1內的氧分子的數量增大。亦即，使處理空間H1內的氧濃度增大。此外，在此，由於處理空間H1的Z方向中的寬度係數mm般狹窄，因此處理空間H1內的氧濃度係能視為大致均勻。
另一方面，基板W1的主表面上的紫外線的強度係處理空間H1內的氧濃度愈高則愈變小。此原因在於：藉由式(1)的解離反應，紫外線係被氧分子吸收。亦即，當使處理空間H1內的氧濃度增大時，紫外線大多在到達至基板W1的主表面之前就被氧分子吸收。因此，基板W1的主表面中的紫外線的強度降低。
如上所述，當使處理空間H1內的氧濃度增大時，基板W1的主表面附近的氧濃度增大，另一方面基板W1的主表面上的紫外線的強度降低。因此，會有因為處理空間H1內的氧濃度增大反而使在基板W1的主表面附近所產生的臭氧的生成量降低之情形。
在此，考慮處理空間H1內的氧濃度、紫外線的照度以及臭氧的生成速度之間的關係。認為式(1)的解離反應所致使的氧原子的生成速度係與紫外線的照度呈比例。此外，認為氧原子係反應性高，所生成的氧原子係藉由式(2)的三體反應迅速地與氧分子反應並變成臭氧。因此，當使用即將照射紫外線之前的氧分子的分壓x0以及氧原子的分壓x時，臭氧的生成速度v係能以以下的式子來表示。
式(3)：v＝k1×(x－x0) ×2x
k1為比例常數。由於認為氧原子的分壓x係與紫外線的照度I呈比例且x／x0係遠小於1，因此能將式(3)變化成如式(4)般。
式(4)：v＝k2×x0×I
依據式(4)，認為臭氧的生成速度v係與氧濃度及紫外線的照度之積呈比例。
下面的表1係顯示處理空間H1內的氧濃度不同時之基板W1的主表面上的紫外線的照度以及在基板W1的主表面上所產生之臭氧的生成速度。
[表1]
氧濃度[vol%] 紫外線的照度[mW／cm2 ] 臭氧的生成速度
20.1 4.7 1.00
4.4 23.1 1.08
表1中的氧濃度以及紫外線的照度為藉由實驗所獲得的結果。依據表1，在處理空間H1內的氧濃度為20.1vol%時，基板W1的主表面上的紫外線的照度為4.7mW／cm2 。由於認為在處理空間H1中氧濃度均勻，因此基板W1的主表面上的氧濃度亦為20.1vol%。因此，此時在基板W1的主表面上所生成的臭氧的生成速度係與氧濃度(20.1vol%)以及照度(4.7mw／cm2 )的積呈比例。在表1中將此時的臭氧的生成速度規格化成1來顯示。
此外，依據表1，在氧濃度為4.4vol%時，基板W1的主表面上的紫外線的照度變成23.1mW／cm2 。亦即，可知藉由使氧濃度降低而增大基板W1的主表面上的紫外線的照度。而且，此時在基板W1的主表面上所生成的臭氧的生成速度為1.08。亦即，與處理空間H1內的氧濃度為20.1vol%時相比，氧濃度為4.4vol%時在基板W1的主表面上所生成的臭氧的量係比較大。
因此，與處理空間H1內的氧濃度為20.1vol%時相比，氧濃度為4.4vol%時臭氧所致使的有機物的分解性能係比較大。
然而，當使氧濃度進一步降低至比4.4vol%還低時，由於成為臭氧的來源之氧分子的量進一步降低，因此臭氧的生成速度會變成低於1。因此，臭氧所致使的分解性能會比氧濃度為20.1vol%時的分解性能還低。
圖4係顯示有機物的去除程度與氧濃度之間的關係之圖表。在圖4中，採用已將液體塗布於基板W1時的液體的接觸角作為用以顯示有機物的去除程度之指標。接觸角係表示接觸角的值愈小則有機物的去除程度愈大。圖4係顯示基板處理裝置10對基板W1的主表面照射紫外線達至預定的照射時間時的實驗結果。
如圖4所例示般，可知接觸角的波形係具有朝下凸出的形狀，且存在最適當的氧濃度的範圍。在圖4的例子中顯示基準線A1。基準線A1係顯示已對於主表面未形成有機物的基板W1塗布液體時的接觸角。因此，當接觸角變成基準線A1以下時，能藉由紫外線的照射處理適當地去除基板W1的有機物。依據圖4的圖表，由於在處理空間H1內的氧濃度變成0.3vol%以上至8.0vol%以下之範圍中接觸角變成基準線A1以下，因此當氧濃度在此範圍內時能適當地去除有機物。
此外，在氧濃度比8.0vol%還高的範圍中有機物的去除程度低之理由係以下述方式考察。亦即，此理由在於：當氧濃度高時，在大多數的紫外線到達至基板W1的主表面之前被處理空間H1內的氧分子吸收，從而導致基板W1的主表面上的紫外線的強度降低。因為紫外線的不足反而導致在基板W1的主表面附近所生成的臭氧的生成速度降低，從而無法有效地發揮臭氧所致使的有機物的分解性能。
另一方面，在氧濃度比0.3vol%還低的範圍中有機物的去除程度低之理由係以如下方式考察。亦即，此理由在於：當氧濃度小時，由於處理空間H1內的氧分子的量少，因此例如即使紫外線的強度高，臭氧的生成量仍然少。因此，進入至圖案P1間的臭氧的量少，有機物未完整去除而殘留。
因此，在本實施形態中，在照射紫外線之紫外線照射期間的至少一部分的期間中，將處理空間H1內的氧濃度調整至預定的濃度範圍(0.3vol%以上至8.0vol%以下)。
[氣體供給部] 處理空間H1內的氧濃度係藉由氣體供給部4進行調整。氣體供給部4係朝紫外線照射器2與基板W1之間的處理空間H1供給氣體，並將處理空間H1內的氧濃度調整至預定的濃度範圍內。以下將氣體供給部4所供給的氣體稱為調整用氣體。作為調整用氣體，能採用例如惰性氣體(例如氮或者氬)。
在圖1以及圖2的例子中，氣體供給部4係經由形成於筒構件3的貫通孔321、322將調整用氣體供給至處理空間H1。以下，首先說明貫通孔321、322。貫通孔321、322係貫通筒構件3並連通於石英玻璃21與基板W1之間的空間。在圖1以及圖2的例子中，貫通孔321、322的一端係在筒構件3的上表面3c呈開口。以下，亦將貫通孔321、322的一端稱為開口部(給氣開口部)321a、322a。在形成有開口部321a、322a的位置中，筒構件3的上表面3c係經由空隙而與石英玻璃21的周緣部對向。開口部321a、322a係連通於處理空間H1。亦即，貫通孔321、322係與處理空間H1連通。俯視觀看時，開口部321a、322a係形成於經由內周面3a的中心軸彼此相向的位置。
在圖1以及圖2的例子中，氣體供給部4係包含配管41、供給閥42以及氣體供給源43。配管41係包含共通管411以及分支管412、413。分支管412的一端係連結於貫通孔321的另一端321b，分支管412的另一端係連結於共通管411的一端。共通管411的另一端係連結於氣體供給源43。分支管413的一端係連結於貫通孔322的另一端322b，分支管413的另一端係連結於共通管411的一端。氣體供給源43係將調整用氣體供給至共通管411。調整用氣體係從共通管411經由分支管412、413以及貫通孔321、322供給至處理空間H1。
供給閥42係設置於共通管411的中途，並切換共通管411內的流路的開閉。供給閥42係藉由控制部7進行控制。供給閥42為能調整朝向處理空間H1的調整用氣體的流量之閥。
[密閉空間] 基板處理裝置10亦可形成密閉空間。在圖1以及圖2的例子中，頂構件52、筒構件3、隔壁5以及底部51係彼此連結並形成密閉空間。頂構件52的下表面的周緣部分係具有於＋Z軸側(筒構件3之側)突起的突起形狀。反之，頂構件52的下表面係具有中央部於－Z軸側凹陷的凹形狀。於凹形狀的內部配置有複數個紫外線照射器2以及石英玻璃21。石英玻璃21的側面係抵接至頂構件52的突起形狀的內表面。筒構件3的上表面3c中的外周側的部分係在Z方向中連結於頂構件52的突起形狀。貫通孔321、322的開口部321a、322a係形成於上表面3c中的內周側的部分，並在Z方向中經由空隙而與石英玻璃21的下表面面對。隔壁5係與筒構件3的下表面3d連結。隔壁5係於Z方向延伸並連結於底部51。於藉由頂構件52、筒構件3、隔壁5以及底部51所形成的密閉空間收容有複數個紫外線照射器2、石英玻璃21、基板保持部1以及升降機構13。
[排氣] 於隔壁5形成有排氣用的貫通孔53。貫通孔53係連結於排氣部61。排氣部61係包含連結於貫通孔53之配管611。基板處理裝置10的內部的氣體係經由配管611朝外部的排氣部61排氣。
[擋門(shutter)] 於隔壁5設置有作為基板W1用的出入口發揮作用的擋門(未圖示)。打開擋門，藉此基板處理裝置10的內部與外部係連通。基板搬運機器人係能經由打開的擋門將基板W1搬入至基板處理裝置10的內部以及從基板處理裝置10的內部搬出基板W1。
[控制部] 控制部7係統籌地控制基板處理裝置10。具體而言，控制部7係控制紫外線照射器2、旋轉機構12、升降機構13、氣體供給部4的供給閥42、擋門以及基板搬運機器人。
控制部7亦可為電子電路，且具有例如資料處理裝置以及記憶媒體。資料處理裝置亦可例如為CPU(Central Processor Unit；中央處理單元)等運算處理裝置。記憶部亦可具有非暫時性的記憶媒體(例如ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)或者硬碟)以及暫時性的記憶媒體(例如RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體))。亦可於非暫時性的記憶媒體記憶有例如用以規定控制部7所執行的處理之程式。處理裝置執行該程式，藉此控制部7係能執行程式所規定的處理。當然，亦可藉由硬體執行控制部7所執行的處理的一部分或者全部。
控制部7係一邊以使氣體供給部4供給調整用氣體從而使處理空間H1內的氧濃度變成0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍之方式控制，一邊使紫外線照射器2對基板W1的主表面照射紫外線。以下，詳細說明基板處理裝置10的動作的一例。
[基板處理裝置的動作] 圖5係顯示基板處理裝置10的動作的一例之流程圖。升降機構13係在初始時使基板保持部1在第二位置停止(圖1)。此外，在此作為一例，排氣部61所為的排氣係恆常地進行。在步驟S1(基板保持工序)中，控制部7係打開擋門，並控制基板搬運機器人將基板W1配置於基板保持部1上後，關閉擋門。於基板W1的＋Z軸側的主表面形成有細微構造物，於該細微構造物的表面存在有機物(例如撥水膜)。基板保持部1係保持基板W1。
接著，在步驟S2中，控制部7係例如控制氣體供給部4的供給閥42開始供給調整用氣體。藉此，從開口部321a、322a分別噴出調整用氣體，且處理空間H1內的空氣的至少一部分係被調整用氣體推出至處理空間H1的外部並朝排氣部61排氣。具體而言，處理空間H1的空氣係於筒構件3的內周面3a與基座11的側面1b之間的空間朝－Z軸側流動，並從貫通孔53朝排氣部61排氣。藉此，處理空間H1內的空氣的至少一部分係被置換成調整用氣體。在此，作為一例，採用氮或者氬作為調整用氣體。由於處理空間H1內的空氣的一部分被置換成調整用氣體，因此處理空間H1內的氧濃度降低。此外，步驟S1、S2的執行順序亦可相反，步驟S1、S2亦可並行地執行。
接著，在步驟S3中，控制部7係控制升降機構13使基板保持部1(基座11)朝紫外線照射器2接近並在第一位置停止。此時，紫外線照射器2與基板W1之間的距離係設定成例如2mm至3mm左右。此外，步驟S3不一定需要接著步驟S2執行，只要在步驟S1後執行即可。
控制部7係控制供給閥42從而控制調整用氣體的流量，以使在基座11停止在第一位置的狀態下之處理空間H1內的氧濃度變成預定的濃度範圍內。調整用氣體的流量亦可例如藉由模擬或者實驗等預先設定。
接著，在步驟S4中，控制部7係控制旋轉機構12從而使基板W1旋轉。具體而言，控制部7係使基板保持部1(基座11)旋轉。藉此，基板W1係在水平面旋轉。此外，步驟S4不一定需要接著步驟S3執行，只要在步驟S1後執行即可。
接著，在步驟S5中，控制部7係判斷處理空間H1的氛圍置換是否結束。換言之，控制部7係判斷處理空間H1內的氧濃度是否在預定的濃度範圍內。此種判斷亦可藉由步驟S3起的經過時間是否為預先設定的第一預定時間以上來進行。經過時間的計時係能藉由時間計測電路等的計時電路來進行。第一時間為氧濃度變成預定的濃度範圍內所需的時間，能藉由模擬或者實驗預先設定。控制部7係在步驟S3起的經過時間為第一預定時間以上時判斷成處理空間H1內的氧濃度已變成預定的濃度範圍。
在控制部7已判斷成處理空間H1內的氧濃度在預定的濃度範圍外時，控制部7係再次執行步驟S5。另一方面，在控制部7已判斷成處理空間H1內的氧濃度為預定的濃度範圍內時，在步驟S6中控制部7係使紫外線照射器2照射紫外線。
藉由紫外線照射器2照射紫外線，對基板W1進行使用了紫外線之有機物的去除處理。具體而言，第一步驟：紫外線作用至存在於基板W1的主表面的有機物(例如撥水膜)，從而將有機物分解並去除。第二步驟：紫外線被處理空間H1中的氧分子吸收從而生成臭氧，該臭氧係將存在於基板W1的主表面的有機物分解並去除。
如上所述，由於處理空間H1內的氧濃度被調整至預定的濃度範圍內，因此在基板W1的主表面的附近生成很多臭氧。該臭氧係容易作用至圖案P1間的有機物，從而亦能將圖案P1間的有機物分解並去除。
接著，在步驟S7中，控制部7係判斷是否應結束對於基板W1的處理。例如，控制部7亦可在步驟S6起的經過時間超過第二預定時間時判斷成應結束處理。在已判斷成不應結束處理時，控制部7係再次執行步驟S7。另一方面，在已判斷成應結束處理時，在步驟S8中控制部7係使紫外線照射器2停止照射紫外線。藉此，結束使用了紫外線的有機物的去除處理。紫外線照射期間為步驟S6至步驟S8的期間，步驟S6至步驟S8的工序係相當於紫外線照射工序。
之後，控制部7係分別控制旋轉機構12以及供給閥42停止基板W1的旋轉以及氮的供給。接著，控制部7係控制升降機構13使基板保持部1下降至第二位置並打開擋門。基板搬運機器人係從基板保持部1搬出已去除有機物的基板W1。
如上所述，依據基板處理裝置10，在紫外線照射期間中，處理空間H1內的氧濃度維持在預定的濃度範圍(0.3vol%以上至8.0vol%以下)內。因此，亦能適當地去除基板W1的主表面的圖案P1間的有機物。此原因在於：由於氧濃度維持在預定的濃度範圍內，因此能在基板W1的主表面附近生成充分份量的臭氧。亦即，由於在能容易進入至圖案P1間的位置生成充分的臭氧，因此該臭氧容易作用至圖案P1間的有機物，從而亦能適當地去除圖案P1間的有機物。
此外，在上述例子中，在處理空間H1內的氧濃度維持在預定的濃度範圍內的狀態下開始照射紫外線(步驟S5、S6)。亦即，在紫外線照射期間的全部期間中將氧濃度調整至預定的濃度範圍內。然而，並未限定於此。例如，亦可在開始照射紫外線後使氧濃度到達預定的濃度範圍內。總之，只要控制部7在紫外線照射期間的至少一部分的期間中將氧濃度調整至預定的濃度範圍內即可。此原因在於：能在紫外線照射期間的至少一部分的期間中去除圖案P1間的間隙的有機物。
[氧濃度的範圍] 如圖4所示，接觸角的波形係變成朝下凸出，該接觸角係在氧濃度為0.6vol%以上至7.0vol%以下的範圍中變成大致一定(最小值)。因此，亦可採用0.6 vol%以上至7.0 vol%以下的範圍作為預定的濃度範圍。藉此，能更適當地去除基板W1的主表面上的有機物。
[第二實施形態] 圖6係概略性地顯示基板處理裝置10A的構成的一例之圖。圖6係顯示在基板保持部1已停止在第一位置的狀態下之基板處理裝置10A的構成。基板處理裝置10A係除了有無氧濃度感測器9之點外具有與基板處理裝置10同樣的構成。
氧濃度感測器9係檢測處理空間H1內的氧濃度。能採用任意的檢測方式作為氧濃度感測器9的檢測方式。在圖6的例子中，氧濃度感測器9係避開被基板保持部1保持的基板W1的正上方的空間而設置。假設若氧濃度感測器9設置於基板W1的正上方的空間內，則來自紫外線照射器2的紫外線會照射至氧濃度感測器9從而阻礙紫外線朝基板W1的主表面照射。相對於此，在基板處理裝置10A中，由於氧濃度感測器9避開基板W1的正上方的空間而設置，因此來自紫外線照射器2的紫外線能適當地照射至基板W1的主表面。
氧濃度感測器9亦可相對於處理空間H1設置於調整用氣體的流動的下游側。在圖6的例子中，氧濃度感測器9係設置於與筒構件3的內周面3a對向的位置。更具體而言，氧濃度感測器9係在基板保持部1的基座11位於第一位置的狀態下位於筒構件3的內周面3a與基座11的側面1b之間。
處理空間H1內的氣體係於筒構件3的內周面3a與基座11的側面1b之間的流路流動並從排氣部61排出。由於能認為於筒構件3的內周面3a與基座11的側面1b之間的流路流動之氣體的氧濃度係與處理空間H1內的氧濃度大致相等，因此氧濃度感測器9係能檢測處理空間H1內的氧濃度。
氧濃度感測器9係與控制部7電性連接。氧濃度感測器9係將所檢測出的氧濃度值朝控制部7輸出。控制部7係控制從氣體供給部4所供給的調整用氣體的流量，以使氧濃度感測器9所檢測出的氧濃度值變成預定的濃度範圍內。控制部7係在紫外線照射器2照射紫外線的期間的至少一部分的期間中執行氧濃度控制。
基板處理裝置10A的動作的一例係與圖5的流程圖相同。然而，控制部7係在步驟S6至步驟S8的執行中執行上述氧濃度控制。作為更具體性的一例，亦可預先設定針對氧濃度值的目標值。針對氧濃度值的目標值為預定的濃度範圍內的值。圖7係顯示基板處理裝置10A的電性構成的一例之功能方塊圖。控制部7係被氧濃度感測器9輸入氧濃度值且亦被輸入目標值。控制部7係控制供給閥42，以使氧濃度值接近目標值。
例如，控制部7係在氧濃度值低於目標值時，控制供給閥42使調整用氣體的流量降低。當流入至處理空間H1的調整用氣體的流量降低時，比筒構件3還下方側的非處理空間H2(參照圖6)的空氣會部分地被引入至處理空間H1內。由於非處理空間H2的氧濃度比處理空間H1內的氧濃度還高，因此處理空間H1內的氧濃度會增大。亦即，能使處理空間H1內的氧濃度接近目標值。
另一方面，控制部7係能在氧濃度值高於目標值時控制供給閥42並使調整用氣體的流量增大。藉此，由於更多的處理空間H1內的空氣被置換成調整用氣體，因此處理空間H1內的氧濃度降低。因此，能使處理空間H1內的氧濃度接近目標值。
如上所述，依據基板處理裝置10A，由於控制部7係控制調整用氣體以使氧濃度感測器9所檢測出的氧濃度值變成預定的濃度範圍內，因此能更確實地將處理空間H1內的氧濃度調整至預定的濃度範圍內。
而且，在上述例子中，由於氧濃度感測器9相對於處理空間H1位於調整用氣體的流動的下游側，因此不會阻礙紫外線照射器2對基板W1照射紫外線。
圖8係概略性地顯示基板處理裝置10B的構成的一例之圖。圖8係顯示基板保持部1停止在第一位置的狀態下之基板處理裝置10B的構成。基板處理裝置10B係除了氣體供給部4的構成之外具有與基板處理裝置10A相同的構成。
圖8所例示的氣體供給部4係將惰性氣體以及氧作為調整用氣體供給至處理空間H1。作為具體性的一例，氣體供給部4係包含配管41、供給閥42、44、氣體供給源43以及氧供給源45。配管41亦包含共通管411以及分支管412、413、414。
分支管414的一端係在比供給閥42還下游側中連結於共通管411的中途，分支管414的另一端係連結於氧供給源45。供給閥44係設置於分支管414的中途，並切換分支管414內的流路的開閉。供給閥44係藉由控制部7進行控制。供給閥44為可調整分支管414內的氧的流量之閥。
打開供給閥42、44雙方，藉此將惰性氣體與氧的混合氣體作為調整用氣體從開口部321a、322a朝處理空間H1噴出。控制部7係控制供給閥42、44調整惰性氣體的流量與氧的流量，藉此能將調整用氣體的氧濃度進行調整。
控制部7係依據氧濃度感測器9所檢測出的氧濃度值控制供給閥42、44。具體而言，控制部7係控制供給閥42、44(亦即惰性氣體以及氧的流量)，以使氧濃度感測器9所檢測出的氧濃度值維持在預定的濃度範圍內。控制部7係在紫外線照射器2照射紫外線的期間的至少一部分的期間中執行氧濃度控制。
基板處理裝置10A的動作的一例係與圖5的流程圖相同。然而，控制部7係在步驟S6至步驟S8的執行中執行上述氧濃度控制。例如，控制部7係在使處理空間H1內的氧濃度降低時控制供給閥42、44，從而使調整用氣體的氧濃度降低。作為具體性的一例，控制部7係控制供給閥42、44，一邊使惰性氣體的流量增大一邊使氧的流量降低。例如，控制部7亦可將氧的流量控制成零。藉此，能使處理空間H1內的氧濃度迅速地降低。
另一方面，控制部7係在使處理空間H1內的氧濃度增大時控制供給閥42、44，從而使調整用氣體的氧濃度增大。作為具體性的一例，控制部7係控制供給閥42、44，一邊使惰性氣體的流量降低一邊使氧的流量增大。藉此，能使處理空間H1內的氧濃度迅速地增大。
如上所述，依據基板處理裝置10B，氣體供給部4亦供給氧。藉此，如上述般地將調整用氣體的氧濃度進行調整，藉此能使處理空間H1內的氧濃度的變化速度提升。因此，能提升處理的產能(throughput)。
[第三實施形態] 如已參照圖3所說明般，紫外線的強度係在圖案P1的深度方向中呈現強弱。因此，在圖案P1間的間隙中，在紫外線的強度高之區域中容易產生臭氧，而在紫外線的強度低之區域中難以產生臭氧。因此，在第三實施形態中，謀求在圖案P1間的間隙中之更廣的區域中生成臭氧。
圖9係概略性地顯示基板處理裝置10C的構成的一例之圖。基板處理裝置10C係除了紫外線照射器2的構成之外具有與基板處理裝置10相同的構成。
在基板處理裝置10C中設置有複數個紫外線照射器2。於複數個紫外線照射器2包含有以彼此不同的頻譜(spectrum)(分光分布)照射紫外線之兩種紫外線照射器2a、2b。在此，說明「不同的頻譜」的定義。不同的頻譜係指從光源輸出的光線的頻譜所含有的峰波長彼此不同。所謂峰波長係指在頻譜中光線的強度取峰值時之波長。峰波長係會在一個光源的頻譜中存在複數個。例如，從低壓水銀燈所照射的紫外線的峰波長為複數個，例如為185nm至254nm。以下亦將峰波長簡稱為波長。
作為複數個紫外線照射器2，能採用低壓水銀燈、高壓水銀燈、準分子燈、金屬鹵素燈以及UV－LED等光源。從這些各種光源所照射的光線的頻譜係彼此不同。
此外，即使是相同種類的光源，頻譜亦可能不同。例如，準分子燈係具備已填充有放電氣體(例如稀釋氣體或者稀釋氣體鹵化合物)的石英管以及一對電極。放電氣體係存在於一對電極之間。對一對電極之間施加高頻及高電壓，藉此放電氣體被激勵而成為準分子狀態。放電氣體係在從準分子狀態返回至基底狀態時產生紫外線。從準分子燈所照射之紫外線的頻譜係會因應放電氣體的種類等而不同。具體而言，從準分子燈所照射之紫外線的峰波長係會因應放電氣體的種類等而取126nm、146nm、172nm、222nm或者308nm等值。
亦即，作為複數個紫外線照射器2，係可採用低壓水銀燈以及準分子燈等複數種類的光源，或者亦可採用頻譜不同的相同種類的光源。
基板處理裝置10C的動作的一例係與圖5的流程圖相同。然而，在步驟S6中，控制部7係使紫外線照射器2a、2b雙方照射紫外線。
由於紫外線照射器2a所照射之第一紫外線的峰波長係與紫外線照射器2b所照射之第二紫外線的峰波長不同，因此第一紫外線在圖案P1間的間隙中所呈現之強度的強弱的週期係與第二紫外線在圖案P1間的間隙中所呈現之強度的強弱的週期不同。
圖10以及圖11係針對每個波長顯示基板W1的圖案P1附近的紫外線的強度的一例之圖。圖10以及圖11係顯示模擬結果。於圖10的紙面左側顯示使用了波長λa(＝126nm)的紫外線時的結果，於圖10的紙面右側顯示使用了波長λb(＝172nm)的紫外線時的結果。在圖10的例子中以等高線C1至C4顯示紫外線的強度。以等高線C1至C4所顯示的紫外線的強度係符號的數字愈小則愈高。亦即，以等高線C1所顯示的強度係最高，以等高線C4所顯示的強度係最低，以等高線C2所顯示的強度係比以等高線C3所顯示的強度還高。
在圖10以及圖11的例子中，圖案P1的高度以及寬度係分別設定成200nm以及10nm。雖然在圖10中顯示一個圖案P1附近的紫外線的強度，但實際的模擬係針對於水平方向以相同的間隔(間距)排列配置有複數個圖案P1的構造來進行。在模擬中，圖案P1的間距係設定成50nm。因此，圖案P1間的間隙的寬度為40nm。
在圖11中針對圖案P1間的間隙的深度方向(Z方向)顯示圖案P1的側面中的紫外線的強度。以下將圖案P1間的間隙的深度方向中的位置稱為深度位置。此外，將圖案P1的上端(＋Z軸側的端)的深度位置定義為0nm。由於圖案P1的高度為200nm，因此圖案P1的下端(－Z軸側的端)的深度位置變成200nm。在圖11中，以實線顯示來自紫外線照射器2a的波長λa的紫外線的強度，以虛線顯示來自紫外線照射器2b的波長λb的紫外線的強度。
如圖10以及圖11所示，波長λa的紫外線的強度係顯示下述傾向：隨著深度位置從圖案P1的上端朝向下端，即使波長λa的紫外線的強度反復增減但峰值(極大值)仍然緩緩地降低。另一方面，波長λb的紫外線的強度雖然隨著深度位置從圖案P1的上端朝向下端而反復增減，但峰值幾乎不會降低。此原因在於：由於波長λb比波長λa還長，因此波長λb的紫外線係比波長λa的紫外線還容易進入至圖案P1間的間隙。
在深度方向處的紫外線的增減週期係於波長λa與波長λb不同。因此，在紫外線的強度取各個峰值時之深度位置係於波長λa與波長λb不同，在紫外線的強度取各個底(bottom)值B1至B4(極小值)時之深度位置亦於波長λa與波長λb不同。例如，在深度位置140nm附近中，波長λa的紫外線的強度係取底值B3，而波長λb的紫外線的強度係取峰值。亦即，在深度位置140nm附近的區域中能藉由波長λb的紫外線的強度彌補波長λa的紫外線的強度不足。
亦即，複數個紫外線照射器2a、2b雙方係對基板W1的主表面照射紫外線，藉此即使在波長λa的紫外線的強度低之區域中亦能藉由波長λb的紫外線產生式(1)的解離反應。藉此，即使在波長λa的紫外線的強度低之區域中亦能生成臭氧。因此，能在圖案P1間的間隙中之更廣的區域中生成臭氧。
此外，依據基板處理裝置10C，在圖案P1間的間隙中之更廣的區域中，紫外線的強度變高。因此，能藉由紫外線本身所致使的有機物的分解功能在更廣的區域中去除圖案P1間的有機物。然而，由於長的波長λb的紫外線的光子能量係比短的波長λa的紫外線的光子能量還小，因此與波長λa的紫外線相比，波長λb的紫外線僅能切斷較少種類的分子鍵結。亦即，即使在波長λb的紫外線的強度增大之區域中，只要波長λa的紫外線的強度低則紫外線本身的分解功能所致使的有機物的分解即不會充分。
在基板處理裝置10C中，處理空間H1內的氧濃度亦與基板處理裝置10同樣地被調整至預定的濃度範圍內。因此，能有效地活用已活用了臭氧之有機物的去除功能。亦即，由於波長λb的紫外線亦能與波長λa的紫外線同樣地產生解離反應，因此即使在圖案P1間的間隙中之波長λa的紫外線的強度低之區域中，只要波長λb的紫外線的強度高則即使在圖案P1間的間隙中之波長λa的紫外線的強度低之區域中亦能生成臭氧。因此，臭氧能將圖案P1間的間隙中之波長λa的紫外線的強度低之區域的有機物分解並去除。藉此，能適當地去除圖案P1間的間隙中之波長λa的紫外線的強度低之區域的有機物。
如上所述，依據基板處理裝置10C，能增大圖案P1間的間隙中的臭氧的生成量，從而能適當地去除圖案P1間的有機物。
接著，說明峰波長的選定的考量方法的一例。在波長λa的紫外線的強度小之區域R1至R4內的至少一個區域中以波長λb的紫外線的強度取峰值之方式選定波長λa、λb。藉此，波長λb的紫外線能彌補該區域中的波長λa的紫外線的強度不足。
接著，更詳細地說明區域R1至R4的定義的一例。在此，以區域Rn的深度方向的中心與區域Rn的深度方向的寬度來定義區域Rn(n為1至4)。具體而言，區域Rn的中心係與波長λa的紫外線的強度取底值Bn(n為1至4)時的深度位置相等，區域Rn的寬度係與波長λa的紫外線的強度的增減週期的半週期相等。亦即，區域Rn為下述區域：將紫外線的強度取底值Bn時的深度位置作為中心，將增減週期的半週期作為寬度。
在此種區域Rn中，波長λa的紫外線的強度低。因此，在區域Rn內的任一處中，只要波長λb的紫外線的強度取峰值，則波長λb的紫外線即能有效地彌補該區域處的波長λa的紫外線的強度不足。
此外，如圖11所示，底值Bn係顯示深度位置愈深則愈變小之傾向。因此，在位於較深位置之區域R3或者區域R4中，波長λa的紫外線的強度不足係變得更顯著。因此，期望在區域R3內或者區域R4內波長λb的紫外線的強度取峰值。在圖11的例子中，波長λb的紫外線的強度係在區域R3內取峰值。藉此，能藉由波長λb的紫外線彌補區域R3中的波長λa的紫外線的顯著的強度不足。
以更一般的方式來說明，只要在比圖案P1的高度方向中的中間點(在圖11中為深度位置100nm)還位於圖案P1的下端側之區域R3、R4內的任一區域中以波長λb的紫外線的強度取峰值之方式選定波長λb即可。
此外，在上述例子中，雖然設置有兩種紫外線照射器2a、2b，但亦可設置有峰波長彼此不同之三種以上的紫外線照射器2。藉此，由於在圖案P1間的間隙中在更廣的區域中紫外線互相彌補彼此的強度不足，因此能在更廣的區域中生成許多臭氧。
雖然已詳細地顯示並說明基板處理裝置，但上述說明在全部的態樣中係例示性而非是限定性。因此，在說明書揭示的範圍內可將基板處理裝置的實施形態適當地變化或者省略。此外，上述實施形態係可適當地組合。
1:基板保持部 1a,3c:上表面 1b:側面 1c,3d:下表面 2,2a,2b:紫外線照射器 3:筒構件 3a:內周面 3b:外周面 4:氣體供給部 5:隔壁 7:控制部 9:氧濃度感測器 10,10A至10C:基板處理裝置 11:基座 12:旋轉機構 13:升降機構 21:石英玻璃 41,611:配管 42,44:供給閥 43:氣體供給源 45:氧供給源 51:底部 52:頂構件 53,321,322:貫通孔 61:排氣部 111:槽 321b,322b:另一端 321a,322a:開口部 411:共通管 412,413,414:分支管 A1:基準線 B1至B4:底值 C1至C6:等高線 H1:處理空間 H2:非處理空間 P1:圖案 P11:矽 P12:氧化矽膜 Q1:旋轉軸線 R1至R4:區域 W1:基板 λa, λb:波長
[圖1]係概略性地顯示基板處理裝置的構成的一例之圖。 [圖2]係概略性地顯示基板處理裝置的構成的一例之圖。 [圖3]係概略性地顯示紫外線的強度分布的一例之圖。 [圖4]係顯示接觸角與氧濃度之間的關係之圖表。 [圖5]係顯示基板處理裝置的動作的一例之流程圖。 [圖6]係概略性地顯示基板處理裝置的構成的另一例之圖。 [圖7]係概略性地顯示基板處理裝置的電性構成的一例之圖。 [圖8]係概略性地顯示基板處理裝置的構成的另一例之圖。 [圖9]係概略性地顯示基板處理裝置的構成的另一例之圖。 [圖10]係概略性地顯示紫外線的強度分布的一例之圖。 [圖11]係概略性地顯示紫外線的強度的一例之圖表。

Claims (9)

  1. 一種基板處理方法，係具備： 基板保持工序，係保持於表面形成有細微構造物的基板；以及 紫外線照射工序，隔著處理空間與前述基板的前述表面對向之紫外線照射器係對前述基板的前述表面照射紫外線； 在前述紫外線照射工序的至少一部分的期間中，對前述處理空間供給氣體並將前述處理空間內的氧濃度調整至0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍內。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中在前述紫外線照射工序的至少一部分的期間中，將前述處理空間內的氧濃度調整至0.6vol%以上至7.0vol%以下的濃度範圍內。
  3. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中將惰性氣體以及氧作為前述氣體供給至前述處理空間。
  4. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中控制前述氣體的流量，以使藉由位於前述氣體的流動的下游測的氧濃度感測器針對前述處理空間所檢測出的濃度值變成前述濃度範圍內。
  5. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中在前述紫外線照射工序中，分別從複數個紫外線照射器對前述基板的前述表面照射峰波長不同的紫外線。
  6. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述細微構造物係包含圖案寬度為50nm以下且縱橫比為3.5以上的圖案。
  7. 一種基板處理裝置，係具備： 基板保持部，係保持基板； 紫外線照射器，係隔著處理空間與前述基板的表面對向； 氣體供給部，係對前述處理空間供給氣體；以及 控制部，係一邊以使前述氣體供給部供給前述氣體從而使前述處理空間的氧濃度變成0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍之方式控制，一邊使前述紫外線照射器對前述基板的前述表面照射紫外線。
  8. 如請求項7所記載之基板處理裝置，其中前述氣體供給部係將惰性氣體以及氧作為前述氣體供給至前述處理空間。
  9. 如請求項7或8所記載之基板處理裝置，其中進一步具備：氧濃度感測器，係相對於前述處理空間設置於前述氣體的流動的下游側； 前述控制部係依據前述氧濃度感測器所檢測出的濃度值控制前述氣體的流量，以使前述處理空間的氧濃度變成0.3vol%以上至8.0vol%以下的濃度範圍。
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