TWI679503B - 基板處理裝置、基板處理方法及紫外線照射機構之選擇方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種於形成於基板之表面之微細構造物之間隙內,可於更廣範圍內使紫外線作用而將有機物分解之基板處理裝置。 基板處理裝置10具備基板保持機構1、複數個紫外線照射機構2及控制機構7。基板保持機構1保持基板W1。複數個紫外線照射機構2對由基板保持機構1保持之形成有複數個微細構造物之基板W1的該微細構造物之間之間隙,以互不相同之光譜照射紫外線。控制機構7控制複數個紫外線照射機構2。
Description
本發明係關於一種基板處理裝置、基板處理方法及紫外線照射機構之選擇方法,尤其關於一種利用紫外線將基板上之有機物分解並去除之技術。
自先前起,於半導體基板(以下簡稱為「基板」)之製造製程中,使用基板處理裝置對基板實施各種處理。例如,藉由對在表面上形成有抗蝕劑之圖案之基板供給藥液,而對基板之表面進行蝕刻處理(所謂濕式蝕刻)。於該蝕刻處理之後,進而進行對基板供給純水而沖洗表面之藥液之沖洗處理、及將表面之純水去除之乾燥處理。 於多個微細之圖案元件(亦稱為微細構造物)形成於基板之表面之情形時,若依序進行藉由純水之沖洗處理及乾燥處理,則存在於乾燥途中純水之表面張力作用於微細構造物而使微細構造物倒塌之可能性。微細構造物之寬度越窄縱橫比越高則越容易產生該倒塌,又,微細構造物之間之間隙越窄則越容易產生該倒塌。 為了抑制該倒塌,提出有將微細構造物之表面撥水化(疏水化)而形成撥水膜(有機物)之撥水化處理。於該撥水化處理中,多數情況下使用矽烷化劑作為撥水劑,為了使藉由矽烷化劑產生之撥水效果提高,亦使活性劑混合於矽烷化劑。 另一方面,於乾燥處理之後無需該撥水膜。因此,先前亦提出有去除該撥水膜之方法。例如,於專利文獻1中,揭示有將基板之有機物分解及去除之基板處理裝置。於該基板處理裝置中設置有紫外線照射機構。於專利文獻1中,藉由紫外線照射機構對基板照射紫外線,而將基板之有機雜質分解及去除。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2011-204944號公報
[發明所欲解決之問題] 於專利文獻1中,就有機物之分解之觀點而言,較佳為採用光子之能量較高之紫外線、即波長較短之紫外線。其原因在於:光子之能量越高,越可切斷更多種類之分子鍵,從而可越迅速地將有機物分解。 另一方面,近年來,基板上之圖案被微細化。即,微細構造物之寬度變窄,並且微細構造物之相互間之間隙亦變窄。如此一來,若微細構造物之間隙變窄,則波長越短之紫外線越難以深入至該間隙。其原因在於:波長較短之紫外線難以繞射。如此一來,於紫外線難以深入至該間隙之情形時,紫外線難以作用於存在於該間隙之有機物。由此,有機物之去除變得不充分。 又,於微細構造物之間隙內,在其深度方向(微細構造物之高度方向)上,紫外線之強度有可能產生強弱。其原因在於:紫外線於微細構造物之間隙內繞射及反射而干擾。於該間隙中之紫外線之強度變小之區域中,難以分解有機物,而有機物之去除變得不充分。 因此,本發明之目的在於提供一種於形成於基板之表面之微細構造物之間隙內,可於更廣範圍內使紫外線作用而將有機物分解之基板處理裝置、基板處理方法及紫外線照射機構之選擇方法。 [解決問題之技術手段] 為了解決上述問題,基板處理裝置之第1態樣具備基板保持機構、複數個紫外線照射機構及控制機構。基板保持機構保持基板。紫外線照射機構對由基板保持機構保持之形成有複數個微細構造物之上述基板之上述微細構造物之間的間隙,以互不相同之光譜照射紫外線。控制機構控制複數個紫外線照射機構。 基板處理裝置之第2態樣係第1態樣之基板處理裝置,且複數個紫外線照射機構包含第1紫外線照射機構及第2紫外線照射機構。自第1紫外線照射機構輸出之第1紫外線之強度於微細構造物之間隙沿深度方向以第1週期增減。自第2紫外線照射機構輸出之第2紫外線之強度於微細構造物之間隙沿深度方向以第2週期增減。於以第1紫外線之強度取最低值時之深度方向之位置為中心且深度方向之寬度相當於第1週期之半週期之第1區域內,第2紫外線之強度取峰值。 基板處理裝置之第3態樣係第2態樣之基板處理裝置,且上述複數個紫外線照射機構包含第3紫外線照射機構,自上述第3紫外線照射機構輸出之第3紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿上述深度方向以第3週期增減,且於以上述第3紫外線之強度取最低值時之上述深度方向之位置為中心且上述深度方向之寬度相當於上述第3週期之半週期之第2區域與上述第1區域相互重疊之區域內,上述第2紫外線之強度取峰值。 基板處理裝置之第4態樣係第1態樣之基板處理裝置,且複數個紫外線照射機構存在3個以上。控制機構具備獲取機構及選擇機構。獲取機構獲取根據微細構造物之間隙之寬度及深度之至少任一者變化之資訊。選擇機構基於該資訊進行選擇動作,該選擇動作係選擇是否使複數個紫外線照射機構中之2個以上之紫外線照射機構照射紫外線。 基板處理裝置之第5態樣係第4之態樣之基板處理裝置,且上述選擇機構基於上述資訊,選擇上述微細構造物之間隙越寬或越淺則波長越短之紫外線照射機構。 基板處理裝置之第6態樣係第5態樣之基板處理裝置,且上述複數個紫外線照射機構包含:第1紫外線照射機構,其以包含第1峰值波長之光譜照射第1紫外線;及第2紫外線照射機構,其以包含較上述第1峰值波長更長之第2峰值波長之光譜照射第2紫外線;上述選擇機構基於上述資訊而選擇第1紫外線照射機構及第2紫外線照射機構,上述第1紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿深度方向以第1週期增減,且於以上述第1紫外線之強度取最低值時之上述深度方向之位置為中心且上述深度方向之寬度相當於上述第1週期之半週期之區域內,上述第2紫外線之強度取峰值。 基板處理裝置之第7態樣係第5或第6態樣之基板處理裝置,且上述複數個紫外線照射機構包含第3紫外線照射機構,該第3紫外線照射機構以包含較上述第2峰值波長更長之第3峰值波長之光譜照射第3紫外線,上述選擇機構基於第1資訊,選擇上述第1紫外線照射機構及上述第2紫外線照射機構,不選擇上述第3紫外線照射機構,且基於上述微細構造物之上述間隙較上述第1資訊更窄或深之第2資訊,選擇上述第2紫外線照射機構及上述第3紫外線照射機構。 基板處理裝置之第8態樣係第1至第7之任一態樣之基板處理裝置,且由複數個紫外線照射機構照射之紫外線之峰值波長越長,則複數個紫外線照射機構各者與基板保持機構之間之距離越短。 基板處理裝置之第9態樣係第1至第8之任一態樣之基板處理裝置,且控制機構以複數個紫外線照射機構各者之照射期間之至少一部分重合之方式,控制上述複數個紫外線照射機構。 基板處理裝置之第10態樣係第1至第9之任一態樣之基板處理裝置,且複數個紫外線照射機構與由基板保持機構保持之基板隔開空間而對向。基板處理裝置進而具備將惰性氣體向該空間供給之氣體供給機構。 基板處理裝置之第11態樣係第1至第10之任一態樣之基板處理裝置,且複數個紫外線照射機構各者對由基板保持機構保持之基板之整個表面照射紫外線。 基板處理裝置之第12態樣係第1至第11之任一態樣之基板處理裝置,且進而具備移動機構,該移動機構使上述基板保持機構沿著水平方向相對於上述複數個紫外線照射機構相對地移動。 基板處理裝置之第13態樣係第1至第12之任一態樣之基板處理裝置,且進而具備使基板保持機構以與基板之表面正交之旋轉軸為中心而旋轉之旋轉機構。 基板處理裝置之第14態樣係第1至第13之任一態樣之基板處理裝置,且上述微細構造物之縱橫比為3.5以上,上述微細構造物之間距為50 nm以下,或者上述微細構造物之間隔為40 nm以下。 基板處理方法之第15態樣係由基板保持機構保持基板,且由複數個紫外線照射機構對被保持於基板保持機構之形成有複數個微細構造物之上述基板之上述微細構造物之間的間隙,以互不相同之光譜照射紫外線。 紫外線照射機構之選擇方法之第16態樣係於基板處理裝置中選擇紫外線照射機構之方法,該基板處理裝置包含保持形成有複數個微細構造物之基板之基板保持部、及對上述基板之上述微細構造物之間隙照射紫外線之複數個紫外線照射機構,該紫外線照射機構之選擇方法包括:第1製程,其選擇照射可進入至微細構造物之間之間隙之第1紫外線的第1紫外線照射機構;及第2製程,其選擇照射第2紫外線之第2紫外線照射機構,該第2紫外線具有較上述第1紫外線之峰值波長更長之峰值波長,於上述微細構造物之間隙內彌補上述第1紫外線之強度不足之區域之強度不足。 紫外線照射機構之選擇方法之第17態樣係第16態樣之紫外線照射機構之選擇方法,且於上述第1製程中,若上述第1紫外線之強度於上述微細構造物之間隙之深度方向上週期性地增減之情形,判斷為上述第1紫外線之強度之至少一個峰值中最小之峰值大於基準值時,選擇上述第1紫外線照射機構。 紫外線照射機構之選擇方法之第18態樣係第17態樣之紫外線照射機構之選擇方法,且於上述第2製程中,於判斷為在以上述第1紫外線之強度取最低值時之上述深度方向之位置為中心且上述深度方向之寬度相當於上述第1紫外線之強度之半週期之區域內,上述第2紫外線之強度取峰值時,選擇上述第2紫外線照射機構。 紫外線照射機構之選擇方法之第19態樣係第18態樣之紫外線照射機構之選擇方法,且於自第3紫外線照射機構照射且具有較上述第2紫外線之峰值波長更長之峰值波長之第3紫外線之強度、及上述第2紫外線之強度兩者於上述區域中取峰值之情形時,選擇上述第2紫外線照射機構,不選擇上述第3紫外線照射機構。 紫外線照射機構之選擇方法之第20態樣係第16態樣之紫外線照射機構之選擇方法,且於上述第1製程中,當上述第1紫外線之強度於上述深度方向上單調遞減時判斷為特定之深度位置之上述第1紫外線之強度大於基準值時,進而具備選擇上述第1紫外線照射機構之第3製程。 [發明之效果] 根據基板處理裝置之第1態樣、第14態樣及基板處理方法之第15之態樣,複數個紫外線照射機構以互不相同之光譜將紫外線照射至基板之表面。即,複數個紫外線照射機構所輸出之紫外線之峰值波長互不相同。 各紫外線之強度於微細構造物之間隙之深度方向上週期性地增減。其原因在於:各紫外線於微細構造物之間隙內繞射、反射及干擾。由於該週期依存於峰值波長,故而各紫外線之週期互不相同。因此,於某第1峰值波長之第1紫外線之強度較低之區域中,存在強度較高之另一第2峰值波長之第2紫外線。即,第2紫外線之強度可彌補該區域中之第1紫外線之強度不足。因此,即便在僅藉由第1紫外線難以分解有機物之區域中,亦可藉由第2紫外線而更有效地分解有機物。 如上所述,根據本基板處理裝置,可使紫外線作用於更廣之範圍而分解有機物。 根據基板處理裝置之第2態樣,於第1紫外線取最低值時之位置之附近,第2紫外線取峰值。因此,第2紫外線可更適當地彌補因第1紫外線引起之強度不足。 根據基板處理裝置之第3態樣,於第1紫外線及第3紫外線之強度不足之區域中,第2紫外線可彌補該強度不足。 根據基板處理裝置之第4態樣,可選擇與微細構造物之間隙之寬度或深度對應之紫外線照射機構。 於基板處理裝置之第5態樣中,在微細構造物之間隙較寬、或較窄之情形時,採用峰值波長更短之紫外線。該較短之峰值波長之紫外線係間隙越寬、或越窄越容易進入至該間隙。而且,較短之峰值波長之紫外線可切斷更多種類之分子鍵,故而可快速地分解有機物,進而更有效地分解有機物。 根據基板處理裝置之第6態樣,於第1紫外線取最低值時之深度位置之附近,第2紫外線取峰值。因此,第2紫外線可更適當地彌補基板之微細構造物之間隙中之第1紫外線之強度不足。 根據基板處理裝置之第7態樣,於微細構造物之間隙較寬或較窄之情形時,選擇峰值波長更短之第1紫外線照射機構及第2紫外線照射機構。藉此,可更有效地分解有機物。而且,由於不選擇第3紫外線照射機構,故而可避免第3紫外線照射機構之電力消耗。 根據基板處理裝置之第8態樣,就波長之長短之觀點而言,波長越長之紫外線,有機物之去除速度越慢。另一方面,一般而言,距紫外線照射機構越遠則紫外線之強度越降低。根據第8態樣,峰值波長越長,則紫外線照射機構與基板之距離越近。因此,即便為峰值波長較長之紫外線,亦可更有效地去除有機物。 根據基板處理裝置之第9態樣,可提高有機物之去除處理之處理量。 根據基板處理裝置之第10態樣,可藉由惰性氣體降低紫外線照射機構與基板之間之空間之氧之濃度。由於氧吸收紫外線,故而藉由氧之濃度之降低,可提高基板上之紫外線之強度。 根據基板處理裝置之第11態樣,可於更廣範圍內對基板照射紫外線。 根據基板處理裝置之第12態樣,即便紫外線照射機構無法將紫外線照射至基板之整個面,亦可藉由使基板移動,而將紫外線照射至基板之整個面。 根據基板處理裝置之第13態樣,可對基板均勻地照射紫外線。 根據紫外線照射機構之選擇方法之第16態樣,即便在僅藉由第1紫外線難以分解有機物之區域中,亦可藉由第2紫外線而更有效地分解有機物。 根據紫外線照射機構之選擇方法之第17態樣,可採用可適當地進入至微細構造物之間隙之紫外線作為第1紫外線。 根據紫外線照射機構之選擇方法之第18態樣,於第1紫外線取最低值時之位置之附近,第2紫外線取峰值。因此,第2紫外線可更適當地彌補因第1紫外線引起之強度不足。 根據紫外線照射機構之選擇方法之第19態樣,於在第1紫外線之強度不足之區域內,第2紫外線及第3紫外線該兩者取峰值之情形時,選擇峰值波長較短之第2紫外線照射機構,不選擇第3紫外線照射機構。藉此,可一面選擇更適於有機物之分解之第2紫外線照射機構,一面避免因第3紫外線照射機構引起之電力消耗。 根據紫外線照射機構之選擇方法之第20態樣,可採用可適當地進入至微細構造物之間隙之紫外線作為第1紫外線。
以下,一面參照圖式一面對實施形態進行詳細說明。於圖式中,為了說明各構成之位置關係,適當標註以Z方向為鉛直方向且以XY平面為水平面之XYZ正交座標系統。又,以容易理解之目的,視需要將各部分之尺寸或數量誇張或簡化而描繪。又,以下適當地導入「+Z軸側」及「-Z軸側」之表現。「+Z軸側」意指Z方向上之上側,「-Z軸側」意指Z方向上之下側。 第1實施形態. <基板處理裝置> 圖1及圖2係概略地表示基板處理裝置10之構成之一例之圖。將基板W1搬入至該基板處理裝置10。 基板W1係半導體基板,於其表面(主面)形成有複數個微細構造物(未圖示)。所謂微細構造物係金屬圖案、半導體圖案及抗蝕圖案等圖案。因此,基板W1之主面呈由微細構造物產生之凹凸形狀。 該微細構造物係於將基板W1搬入至基板處理裝置10之前之製程中形成。例如藉由對形成有抗蝕圖案之基板W1供給藥液進行蝕刻處理,而於基板W1之主面形成金屬等之圖案。於該蝕刻處理之後,進行沖洗處理、撥水化處理及乾燥處理。沖洗處理係對基板W1供給純水而沖洗藥液之處理。乾燥處理係例如藉由使基板W1於水平面旋轉而使基板乾燥之處理。於該乾燥途中,有可能因純水之表面張力導致微細構造物倒塌。微細構造物之縱橫比(高度相對於寬度之比)越高則越容易產生該倒塌,例如若縱橫比為3.5以上則微細構造物容易倒塌。此處,形成於基板W1之上述微細構造物之縱橫比設為3.5以上。又,微細構造物之間隔(間隙之寬度)越窄,則微細構造物越容易倒塌。此處,微細構造物之間隔設為40 nm以下。或者,微細構造物之間距(中心彼此之間之距離)設為50 nm以下。 為了抑制該倒塌,而於乾燥處理之前進行撥水化處理。撥水化處理係將包含撥水劑之處理液供給至基板W1之主面而於微細構造物之表面形成撥水膜(有機物)之處理。藉此,可降低作用於微細構造物之純水之表面張力,而可抑制乾燥處理中之微細構造物之倒塌。另一方面,此種撥水膜作為半導體製品無用。因此,於乾燥處理之後期待將其去除。 基板處理裝置10係對基板W1進行有機物之去除處理之裝置。該基板處理裝置10具備基板保持部1、移動部件12、旋轉部件15、複數個紫外線照射器2、筒構件3、氣體供給部42及排氣部61。 <基板保持部> 基板保持部1係將基板W1保持於水平之構件。於基板W1為半導體基板(即半導體晶圓)之情形時,基板W1為大致圓形之平板狀。基板W1以形成有微細構造物之主面朝向+Z軸側之方式被保持。 基板保持部1具有圓柱狀之形狀,且具有上表面1a、側面1b及下表面1c。側面1b將上表面1a之周緣及下表面1c之周緣連結。於基板保持部1之上表面1a之上載置基板W1。基板保持部1例如可藉由陶瓷等形成。於圖1之例中,於基板保持部1之上表面1a形成有槽11。於未圖示之基板搬送機器人將基板W1載置於基板保持部1時,該搬送機器人之手深入至該槽11。 <紫外線照射器> 複數個紫外線照射器2配置於較基板保持部1更靠+Z軸側,將紫外線照射至由基板保持部1保持之基板W1之主面。於圖1及圖2之例中,設置有兩種紫外線照射器2a、2b作為複數個紫外線照射器2。紫外線照射器2a、2b以互不相同之光譜(分光分佈)照射紫外線。此處,對「不同之光譜」之定義進行說明。所謂不同之光譜意指自光源輸出之光之光譜中所包含之峰值波長互不相同。所謂峰值波長係於該光譜中光之強度取峰值時之波長。該峰值波長於一個光源之光譜中可存在複數個。例如自低壓水銀燈照射之紫外線之峰值波長存在複數個,例如為185[nm]及254[nm]。 作為複數個紫外線照射器2,除了低壓水銀燈以外,還可採用高壓水銀燈、準分子燈、金屬鹵素燈及UV(ultraviolet,紫外線)-LED(Light Emitting Diode,發光二極體)等光源。自該等各種光源照射之光之光譜互不相同。 又,即便為相同種類之光源,光譜亦可不同。例如準分子燈具備填充有放電氣體(例如稀有氣體或稀有氣體鹵素化合物)之石英管、及一對電極。放電氣體存在於一對電極間。藉由對一對電極間施加高頻、高電壓,放電氣體被激發而成為準分子狀態。於放電氣體自準分子狀態恢復至基態時產生紫外線。自該準分子燈照射之紫外線之光譜可根據放電氣體之種類等而不同。具體而言,自準分子燈照射之紫外線之峰值波長可根據放電氣體之種類等,取126[nm]、146[nm]、172[nm]、222[nm]或308[nm]等值。
即,作為複數個紫外線照射器2,可採用低壓水銀燈及準分子燈等複數種光源,或者亦可採用光譜不同之同一種光源。
再者,以下為了避免冗餘之表現,將自紫外線照射器照射之紫外線之光譜及峰值波長亦分別稱為紫外線照射器之光譜及紫外線照射器之峰值波長。又,以下為了簡便,而將紫外線照射器2a、2b之峰值波長(稱為波長λa、λb)設為一個,分別設為126[nm]及172[nm]。
紫外線照射器2之形狀為任意形狀,例如紫外線照射器2亦可為點光源。於圖1及圖2之例中,設置有複數個紫外線照射器2a及複數個紫外線照射器2b。複數個紫外線照射器2a相對於基板W1均等地分散配置。藉此,紫外線照射器2a可將紫外線更均勻地照射至基板W1之整個主面。對於紫外線照射器2b亦相同。
或者,紫外線照射器2亦可為線光源。該紫外線照射器2具有於長度方向較長之棒狀之形狀。紫外線照射器2以其長度方向沿著Y方向之姿勢,沿著X方向排列而配置。或者,紫外線照射器2亦可具有環狀之形狀。複數個紫外線照射器2配置為同心圓狀。該等紫外線照射器2亦將紫外線照射至基板W1之整個主面。
於較複數個紫外線照射器2更靠-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作為具有對紫外線之透光性、耐熱性且耐蝕性之板狀體。該石英玻璃21水平地設置,於Z方向上與複數個紫外線照射器2之全部對向。石英玻璃21可對於基板處理裝置10內之環境而保護紫外線照射器2。來自複數個紫外線照射器2之紫外線透過該石英玻璃21而照射至基板W1之主面。
<移動部件> 移動部件12可使基板保持部1沿著Z方向移動。例如,移動部件12經由旋轉部件15而安裝於基板保持部1之下表面1c。該移動部件12可使基板保持部1於基板保持部1距紫外線照射器2較近之第1位置(參照圖2)、與基板保持部1距紫外線照射器2較遠之第2位置(參照圖1)之間往復移動。如下述說明般,第1位置係對基板W1進行使用紫外線之處理時之基板保持部1之位置,第2位置係進行基板W1之交接時之基板保持部1之位置。第1位置上之基板保持部1與紫外線照射器2之間之距離,短於第2位置上之基板保持部1與紫外線照射器2之間之距離。對移動部件12例如可採用氣缸、滾珠螺桿部件或單軸平台等。移動部件12周圍亦可由波紋管覆蓋。 <旋轉部件> 旋轉部件15使基板保持部1於水平面旋轉。更具體而言,旋轉部件15使基板保持部1以通過基板W1之中心且與基板W1之主面正交之旋轉軸為中心而旋轉。旋轉部件15例如為馬達。藉由基板保持部1之旋轉,基板W1於水平面旋轉。 旋轉部件15於藉由紫外線照射器2進行之紫外線之照射中使基板保持部1旋轉。因此,於基板W1旋轉之狀態下向基板W1照射紫外線。藉此,可將紫外線更均勻地照射於基板W1之主面。 <筒構件及氣體供給部> 筒構件3具有內周面(內表面)3a、外周面3b、上表面3c及下表面3d,且具有筒狀形狀。上表面3c係將內周面3a與外周面3b連結之面,且為+Z軸側之面。下表面3d係將內周面3a與外周面3b連結之面,且為-Z軸側之面。筒構件3具有圓筒形狀。筒構件3之內周面3a之徑大於基板保持部1之側面1b之徑。參照圖2,於基板保持部1在第1位置停止之狀態下,筒構件3之內周面3a包圍基板保持部1之側面1b。 於基板保持部1在第1位置停止之狀態(圖2)下,紫外線照射器2照射紫外線。藉此,對基板W1進行使用紫外線之處理。另一方面,於基板保持部1在第1位置停止之狀態下,基板W1之周圍由石英玻璃21、筒構件3及基板保持部1包圍。因此,於該狀態下,無法容易地將基板W1自基板保持部1取出。 因此,移動部件12使基板保持部1移動至第2位置(圖1)。藉此,基板保持部1自筒構件3之內周面3a之內部向相對於紫外線照射器2遠離之方向後退。於該第2位置,基板W1位於相對於筒構件3之下表面3d為-Z軸側。因此,基板W1可不受筒構件3阻礙而藉由未圖示之基板搬送機構自基板處理裝置10搬出。反之,於基板保持部1在第2位置停止之狀態下,基板搬送機構將基板W1載置於基板保持部1。 於筒構件3形成有貫通孔321、322。貫通孔321、322貫穿筒構件3,而連通於石英玻璃21與基板W1之間之空間。以下,亦將該空間稱為作用空間H1。紫外線照射器2隔著該作用空間H1而與基板保持部1對向。貫通孔321、322之一端於筒構件3之上表面3c開口。以下,將貫通孔321、322之一端稱為開口部(供氣開口部)321a、322a。於形成有開口部321a、322a之位置,筒構件3之上表面3c經由空隙而與石英玻璃21之周緣部對向。開口部321a、322a與作用空間H1連接。即,貫通孔321、322與作用空間H1連通。開口部321a、322a形成於介隔內周面3a之中心軸而相互相對之位置。 貫通孔321、322之另一端於筒構件3之外周面3b開口。貫通孔321、322之另一端連結於氣體供給部42。具體而言,貫通孔321之另一端連接於氣體供給部42a,貫通孔322之另一端連接於氣體供給部42b。氣體供給部42a、42b將惰性氣體(例如氮氣或氬氣等)等氣體分別經由貫通孔321、322而供給至作用空間H1。即,貫通孔321、322作為供氣用之路徑發揮功能。 氣體供給部42a、42b之各者具備配管421、開閉閥422及氣體供給源423。以下,將屬於氣體供給部42a之配管421、開閉閥422及氣體供給源423分別稱為配管421a、開閉閥422a及氣體供給源423a,將屬於氣體供給部42b之配管421、開閉閥422及氣體供給源423分別稱為配管421b、開閉閥422b及氣體供給源423b。氣體供給部42a、42b除了配管421之連接對象以外均相互相同。氣體供給源423a、423b收容有應供給至作用空間H1之氣體。氣體供給源423a連結於配管421a之一端,氣體供給源423b連結於配管421b之一端。開閉閥422a設置於配管421a,切換配管421a之開閉,開閉閥422b設置於配管421b,切換配管421b之開閉。配管421a之另一端連結於貫通孔321之另一端,配管421b之另一端連結於貫通孔322之另一端。 <密閉空間> 基板處理裝置10亦可形成密閉空間。於圖1及圖2之例中,頂板構件52、筒構件3、間隔壁5及底板部51相互連結而形成密閉空間。頂板構件52之下表面於其周緣側之部分,具有向筒構件3側突起之突起形狀。反言之,頂板構件52之中央附近具有向-Z軸側開口之凹形狀。於該凹形狀配置有複數個紫外線照射器2及石英玻璃21。石英玻璃21之側面抵接於頂板構件52之突起形狀之內表面。筒構件3之上表面3c中之外周側之部分於Z方向上連結於頂板構件52之突起形狀。貫通孔321、322之開口部321a、322a形成於上表面3c中之內周側之部分,且與石英玻璃21之下表面於Z方向上介隔空隙而面對。間隔壁5與筒構件3之下表面3d連結。間隔壁5於Z方向上延伸且連結於底板部51。於由頂板構件52、筒構件3、間隔壁5及底板部51形成之密閉空間收容複數個紫外線照射器2、石英玻璃21、基板保持部1及移動部件12。 <排氣> 於間隔壁5形成有排氣用之貫通孔53。該貫通孔53連結於排氣部61。排氣部61例如具備連結於貫通孔53之配管611等。基板處理裝置10之內部之氣體經由配管611而排出至外部。 <擋板> 於間隔壁5,設置有作為基板W1用之出入口發揮功能之擋板(未圖示)。藉由打開擋板,使基板處理裝置10之內部與外部連通。基板搬送機構可經由該打開之擋板將基板W1搬入至基板處理裝置10之內部,或者,又將基板W1搬出。 <控制部> 紫外線照射器2、移動部件12、旋轉部件15、氣體供給部42之開閉閥422、擋板及基板搬送機構由控制部7控制。 控制部7係電子電路機器,例如亦可包含資料處理裝置及記憶媒體。資料處理裝置例如亦可為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之記憶媒體(例如ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)或硬碟)及暫時性之記憶媒體(例如RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體))。於非暫時性之記憶媒體,例如亦可記憶有規定控制部7所執行之處理之程式。藉由處理裝置執行該程式,控制部7可執行程式所規定之處理。當然,亦可藉由硬體執行控制部7所執行之處理之一部分或全部。 <基板處理裝置之動作> 圖3係表示基板處理裝置10之動作之一例之流程圖。移動部件12於初始時使基板保持部1於第2位置停止(圖1)。又,此處,作為一例,始終藉由排氣部61進行排氣。於步驟S1中,控制部7於打開擋板後,控制基板搬送機構將基板W1配置於基板保持部1之上,其後將擋板關閉。於該基板W1之+Z軸側之主面形成有微細構造物,於該微細構造物之表面存在有機物(例如撥水膜)。 其次,於步驟S2中,控制部7例如控制氣體供給部42,而開始氣體之供給。藉此,自開口部321a、322a之各者噴出氣體。作為氣體例如可採用氮氣。再者,步驟S1、S2之執行順序亦可相反,亦可並行地執行該等步驟。 繼而,於步驟S3中,控制部7控制移動部件12而使基板保持部1靠近紫外線照射器2,並於第1位置停止。此時,紫外線照射器2與基板W1之間之距離設定為2~3[mm]左右。再者,步驟S3並非必須於步驟S2之後執行,只要於步驟S1之後執行即可。 繼而,於步驟S4中,控制部7控制旋轉部件15,而使基板保持部1旋轉。藉此,基板W1於水平面旋轉。再者,步驟S4並非必須於步驟S3之後執行,只要於步驟S1之後執行即可。 繼而,於步驟S5中,控制部7使複數個紫外線照射器2(此處為紫外線照射器2a、2b)全部照射紫外線。再者,控制部7亦可於作用空間H1之環境成為特定之環境時(例如氧濃度變得低於基準值時),執行步驟S5。例如控制部7亦可於自步驟S4起之經過時間較特定之基準值長時,判斷為已成為所需環境。經過時間之計時可藉由計時器電路等計時電路進行。或者,亦可計測作用空間H1之環境(例如氧濃度),且由控制部7基於該計測值判斷作用空間H1之環境是否成為特定之環境。 藉由複數個紫外線照射器2所進行之紫外線之照射,而對基板W1使用紫外線進行有機物之去除處理。具體而言,紫外線可作用於存在於基板W1之主面之有機物(例如撥水膜)而將有機物分解並去除。其原因在於:紫外線之光子之能量較大,而可將有機物之分子鍵切斷。由於波長越短則光子之能量越大,故而波長越短之紫外線越可將更多種類之分子鍵切斷,從而能夠以更高之去除速度將有機物去除。因此,就此觀點而言,較理想為使用波長更短之紫外線。 另一方面,亦如以下之模擬結果所示,於微細構造物之相互間之間隙較窄之情形時,波長越短之紫外線越難以進入至該間隙。其原因在於:波長越短之紫外線越難以繞射。又,紫外線於微細構造物之間隙繞射、反射及相互干擾,而於該間隙之深度方向上呈現強弱。 圖4及圖5係針對每一波長表示基板W1之微細構造物P1之附近之紫外線之強度的一例之圖。圖4及圖5示出模擬結果。於圖4之紙面左側表示使用波長λa(=126[nm])之紫外線時之結果,於紙面右側表示使用波長λb(=172[nm])之紫外線時之結果。於圖4之例中,以等高線C1~C4表示紫外線之強度。以等高線C1~C4表示之紫外線之強度係其符號之數字越小而越高。即,以等高線C1表示之強度最高,以等高線C4表示之強度最低,以等高線C2表示之強度高於以等高線C3表示之強度。 於圖4中,亦示出大致矩形狀之微細構造物P1之剖面。可假定該微細構造物P1由作為本體部之矩形狀之矽P11、及形成於該矽之表面之SiO2
膜P12形成。SiO2
膜P12之膜厚為1[nm]左右以下。又,微細構造物P1之高度及寬度分別設定為200[nm]及10[nm]。雖於圖4中,示出一個微細構造物P1之附近之紫外線之強度,但實際之模擬係對複數個微細構造物P1於水平方向上以相同間隔(間距)排列配置之構造進行。於該模擬中,微細構造物P1之間距設定為50[nm]。因此,微細構造物P1之間隙之寬度為40[nm]。 於圖5中,針對該間隙之深度方向(Z方向)表示微細構造物P1之側面中之紫外線之強度。以下,將該間隙之深度方向上之位置稱為深度位置。又,將微細構造物P1之上端(+Z軸側之端)之深度位置定義為0[nm]。由於微細構造物P1之高度為200[nm],故而微細構造物P1之下端(-Z軸側之端)之深度位置成為200[nm]。於圖5中,以實線表示來自紫外線照射器2a之波長λa之紫外線之強度,以虛線表示來自紫外線照射器2b之波長λb之紫外線之強度。 如圖4及圖5所示,波長λa之紫外線之強度顯示如下傾向,即,隨著其深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而反覆增減但其峰值(極大值)逐漸降低。另一方面,波長λb之紫外線之強度隨著其深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而反覆增減,但其峰值幾乎不降低。 微細構造物P1之間隙之深度方向上之紫外線之增減週期針對每一波長λa、λb而不同。因此,紫外線之強度取各峰值時之深度位置針對每一波長λa、λb而不同,紫外線之強度取各最低值(極小值)時之深度位置亦針對波長λa、λb而不同。例如,於深度位置140[nm]附近,波長λa之紫外線之強度取最低值,相對於此,波長λb之紫外線之強度取峰值。即,於深度位置140[nm]附近之區域,可藉由波長λb之紫外線之強度彌補波長λa之紫外線之強度不足。 即,藉由複數個紫外線照射器2a、2b該兩者對基板W1之主面照射紫外線,從而,即便在波長λa之紫外線之強度較低而難以分解有機物之區域中,亦可藉由波長λb之紫外線而分解有機物。 再次參照圖3,繼而,於步驟S6中,控制部7判斷是否應結束對基板W1之處理。例如,控制部7亦可於自步驟S5起之經過時間超過特定時間時判斷為應結束處理。於判斷為應結束處理時,在步驟S7中,控制部7使複數個紫外線照射器2停止紫外線之照射。藉此,使用紫外線之有機物之去除處理結束。 如上所述,於本基板處理裝置10中,紫外線照射器2a、2b以互不相同之光譜將紫外線照射至基板W1之主面。藉此,即便在微細構造物P1之間隙內的波長λa之紫外線之強度較小之區域中,波長λb之紫外線亦可將有機物分解並去除。因此,可於更廣範圍內將存在於微細構造物P1之間隙之有機物去除。 <波長之選擇> 其次,對峰值波長之選擇(選定)之考慮方法之一例進行說明。圖6係概念性地表示該選擇方法之一例之流程圖,圖7係更具體地表示選擇方法之一例之流程圖。首先,於步驟S100中,選擇照射可進入至微細構造物P1之間隙之紫外線且較短之波長之紫外線之紫外線照射器2。例如,於波長較短之紫外線之強度在微細構造物P1之間隙內足夠大之情形時,選擇照射該紫外線之紫外線照射器2。具體而言,該步驟S100例如藉由圖7之步驟S101~S103而執行。 於步驟S101中,判斷某波長之紫外線之強度之峰值是否高於特定之基準值。再者,如下所述,步驟S101可反覆改變波長而執行。第1次之步驟S101中之波長係成為候補之波長中之最短之波長。 存在如圖5所示般存在複數個紫外線之強度之峰值之情形。於此情形時,判斷複數個峰值中之成為最小之峰值是否大於基準值。例如,參照圖5,存在複數個波長λa之紫外線之強度之峰值。該峰值存在其深度位置越大而越小之傾向。因此,最小之峰值係深度位置最大時之峰值A1。該峰值A1可藉由模擬或實驗等而求出。 於在步驟S101中判斷最小之峰值小於基準值時,於步驟S102中,將波長變更為更長之波長,並使用波長變更後之紫外線再次執行步驟S101。即,於某波長之最小之峰值小於基準值時,判斷為該紫外線並不充分進入至微細構造物P1之間隙,對長於該波長之波長之紫外線進行同樣之判斷。 另一方面,於在步驟S101中判斷為最小之峰值大於基準值時,於步驟S103中,選擇(選定)照射該波長之紫外線之紫外線照射器2。即,決定將照射該波長之紫外線之紫外線照射器2設置於基板處理裝置10。藉此,可選擇可適當地進入至微細構造物P1之間隙且波長更短之紫外線。此處,假定為選擇波長λa之紫外線。 再次參照圖6,於步驟S100之後之步驟S200中,選擇照射如下紫外線之紫外線照射器2,該紫外線係較於步驟S100中選擇之波長λa長之波長之紫外線且於波長λa之紫外線之強度不足之區域中強度增大。該步驟S200例如藉由圖7之步驟S201~S203而執行。於步驟S201中,判斷於波長λa之紫外線之強度較小之區域R1~R4內之至少任一者中,較波長λa長之波長之紫外線之強度是否取峰值。若於步驟S201中進行否定性之判斷,則於步驟S202中,將波長變更為更長之波長,並使用變更後之波長再次執行步驟S201。即,判斷為無法藉由在步驟S201中進行否定性之判斷之紫外線充分地彌補區域R1~R4中之波長λa之紫外線之強度不足,而對更長之波長之紫外線進行同樣之判斷。若於步驟S201中進行肯定性之判斷,則於步驟S203中,選擇照射該波長之紫外線之紫外線照射器2。即,決定將照射該波長之紫外線之紫外線照射器2設置於基板處理裝置10。此處,假定為選擇波長λb。藉此,於波長λa之紫外線之強度不足之區域中,可由波長λb之紫外線彌補該強度不足。
繼而,對區域R1~R4之定義之一例更詳細地進行說明。此處,由區域Rn之深度方向之中心及區域Rn之深度方向之寬度定義區域Rn(n為1~4)。具體而言,區域Rn之中心與波長λa之紫外線之強度取最低值Bn(n為1~4)時之深度位置相等,區域Rn之寬度與波長λa之紫外線之強度之深度方向之週期(增減週期)Wt1之半週期相等。
於此種區域Rn中,波長λa之紫外線之強度較低。因此,於區域Rn內之任一者中,只要波長λb之紫外線之強度取峰值,則可由波長λb之紫外線有效地彌補該區域中之波長λa之紫外線之強度不足。
又,如圖5所示,最低值Bn顯示深度位置越深而變得越小之傾向。因此,相較於位於最淺之位置之區域R1,於位於較深之位置之區域R2~R4中,波長λa之紫外線之強度不足變得更明顯。因此,於步驟S201中,亦可判斷紫外線之強度是否於位於較區域R1深之位置之例如區域R2~R4內之任一者中取峰值。於圖5之例中,波長λb之紫外線之強度於區域R3內取峰值。藉此,可藉由波長λb之紫外線彌補區域R3中之波長λa之紫外線之明顯之強度不足。 又,例如亦能夠以於位於較微細構造物P1之高度方向上之中點(於圖5中為深度位置100[nm])更靠微細構造物P1之下端側之區域R3、R4內之任一者中,波長λb之紫外線之強度取峰值之方式,選擇波長λb。 <紫外線照射器2之照射期間> 於圖3之流程圖中,紫外線照射器2a、2b同時照射紫外線。即,紫外線照射器2a、2b之照射期間相互完全地重合。藉此,可相較於在紫外線照射器2a、2b之一者結束照射後另一者進行照射之情形,提高有機物之去除處理之處理量。 再者,亦可使紫外線照射器2a、2b之照射期間相互偏離,只要各照射期間之至少一部分相互重疊即可。由此,亦可相較於在紫外線照射器2a、2b之一者結束照射後另一者進行照射之情形,提高去除處理之處理量。 <惰性氣體之供給> 於在作用空間H1中存在氧之情形時,該氧可吸收紫外線而變化為臭氧。該臭氧由於氧化力較強,故而可分解基板W1之有機物。然而,藉由該臭氧獲得之有機物之去除能力相較於藉由紫外線之直接照射獲得之有機物之去除能力非常小。例如藉由臭氧去除有機物所需之處理時間為藉由紫外線之直接照射去除有機物所需之處理時間之約30倍以上。因此,作用空間H1中之氧之濃度較佳為較低。 於圖1及圖2之例中,由於氣體供給部42將惰性氣體供給至作用空間H1,故而可使該作用空間H1中之氧之濃度降低。因此,可抑制因氧導致之基板W1之主面上之紫外線之強度降低。 圖8係概略性地表示紫外線之照射時間與純水之接觸角之關係之一例的曲線圖。純水之接觸角係對蓄積於微細構造物P1之相互間之純水之接觸角。隨著去除微細構造物P1之有機物,該接觸角逐漸降低。於圖8之例中,氣體供給部42供給惰性氣體(例如氮氣)時之接觸角以黑圓點之曲線圖表示,未供給惰性氣體時之接觸角以中空之四邊形之曲線圖表示。根據圖8之曲線圖可理解:藉由氣體供給部42供給惰性氣體,可更迅速地去除有機物。 <基板處理裝置10A> 圖9及圖10係概略性地表示作為基板處理裝置10之另一例之基板處理裝置10A之構成的圖。圖9係表示基板處理裝置10A之側視圖,圖10係表示基板處理裝置10A之俯視圖。 基板處理裝置10A具備基板保持部1A、複數個紫外線照射器2A、移動機械部件8A及氣體供給部4A。 基板保持部1A具備載置板13及一對柱構件14。載置板13係板狀構件且水平地設置。於載置板13之上載置基板W1。基板W1以形成有微細構造物之主面朝向+Z軸側之方式載置。一對柱構件14係於Z方向上延伸之柱狀之構件,且分別支持載置板13之Y方向之兩端。因此,若自X方向觀察,則基板保持部1A具有橋接構造。 移動部件8A使基板保持部1A沿著X方向往復移動。該移動部件8A包含進給軸81、進給軸馬達82、一對導軌83及連結構件84。進給軸81以沿著X方向延伸之方式設置。進給軸81例如為滾珠螺桿,連接於進給軸馬達82之旋轉軸。 一對導軌83亦以沿著X方向延伸之方式設置。進給軸81及一對導軌83以成為相互平行之方式配置。於一對導軌83上,一對柱構件14分別以可於X方向上移動之方式設置。一對柱構件14具有共通之高度。以連結一對柱構件14之上端部之方式設置載置板13。載置板13係具有大致圓形狀之板狀構件,由一對柱構件14支持。又,於載置板13之下表面,設置將載置板13與進給軸81連結之連結構件84。 移動部件8A(具體而言為進給軸馬達82)由控制部7控制。藉由進給軸馬達82之動作而使進給軸81旋轉。藉此,連結構件84及固定於其之基板保持部1A沿著X方向移動。 複數個紫外線照射器2A與紫外線照射器2同樣地,以互不相同之光譜照射紫外線。於圖9及圖10之例中,示出2個紫外線照射器2A。紫外線照射器2A係線光源且以其長度方向沿著Y方向之姿勢於X方向上排列而配置。紫外線照射器2A之Y方向之長度大於基板W1之直徑,X方向之寬度小於基板W1之半徑。紫外線照射器2A係於藉由移動部件8A而移動之基板W1之移動路徑之中途位置,配置於較基板W1更靠+Z軸側。因此,基板W1橫穿複數個紫外線照射器2A。 基板保持部1A、移動部件8A及紫外線照射器2A亦可收容於特定之收容部5A。於該收容部5A,形成有用以供基板W1於其內部與外部之間搬入搬出之開口部(未圖示)。該開口部亦可形成為可開閉。 氣體供給部4A將惰性氣體(例如氮氣或氬氣)供給至收容部5A之內部。於收容部5A形成有供氣用之貫通孔51A,於該貫通孔51A連接氣體供給部4A之配管41A之一端。配管之另一端連接於收容氣體之氣體供給源42A。於該配管41A設置開閉閥43A。 亦可於收容部5A形成有排氣用之貫通孔(未圖示)。收容部5A之內部之氣體經由該排氣用之貫通孔而排出至外部。 紫外線照射器2A、移動部件8A及氣體供給部4A由控制部7A控制。控制部7A與控制部7同樣地構成。控制部7A控制氣體供給部4A,例如將氮氣供給至收容部5A之內部。藉此,可降低收容部5A之內部空間之氧濃度。而且,控制部7控制紫外線照射器2A及移動部件8A,於使複數個紫外線照射器2A照射紫外線之狀態下,使基板W1沿著X方向移動。藉此,基板W1沿著X方向橫穿紫外線照射器2A之正下方。因此,對基板W1之整個主面自複數個紫外線照射器2A以不同之光譜照射紫外線。因此,於該基板處理裝置10A中,亦與基板處理裝置10同樣地,可於微細構造物P1之間隙內的更廣之範圍內去除有機物。 再者,於基板處理裝置10A中,亦可設置旋轉部件。該旋轉部件使基板保持部1A以通過基板W1之中心且沿著Z方向之軸為中心而旋轉。 <紫外線照射器2與基板W1之間之距離> 亦可設定為,自紫外線照射器2照射之紫外線之峰值波長越長則複數個紫外線照射器2之各者與基板保持部1之間的距離越短。具體而言,由於波長λb較波長λa長,故而紫外線照射器2b與基板保持部1之間之距離設定為較紫外線照射器2a與基板保持部1之間之距離短。即,紫外線照射器2b與基板W1之間之距離較紫外線照射器2a與基板W1之間之距離短。 且說,就波長之長短之觀點而言,如上所述,紫外線之波長越長,則有機物之去除速度越慢。另一方面,作用於有機物之紫外線之強度越高,則去除速度越快。一般而言,距紫外線照射器2越遠則該紫外線之強度越降低。 此處,就峰值波長之長短之觀點而言,將去除速度較慢之紫外線照射器2b與基板W1之距離設定為較紫外線照射器2a與基板W1之間之距離短。藉此,藉由峰值波長較長之紫外線亦可更有效地去除有機物。 <複數個裝置> 於上述例中,複數個紫外線照射器2於單個基板處理裝置10內對應於一個基板保持部1而設置。然而,複數個紫外線照射裝置亦可個別地設置於複數個裝置。例如,基板處理裝置10具備第1裝置及第2裝置。於該第1裝置設置第1基板保持部及紫外線照射器2a,於第2裝置設置第2基板保持部及紫外線照射器2b。於第1裝置及第2裝置之間,設置搬送基板W1之基板搬送機構。對保持於第1基板保持部之基板W1,藉由紫外線照射器2a照射波長λa之紫外線,而去除有機物。若藉由紫外線照射器2a進行之照射結束,則基板搬送機構將基板W1自第1基板保持部搬送至第2基板保持部。對保持於第2基板保持部之基板W1,藉由紫外線照射器2b照射波長λb之紫外線,而去除有機物。因此,波長λa、λb之紫外線該兩者可將有機物分解並去除。 再者,於上述例中,採用以互不相同之光譜照射紫外線之兩種紫外線照射器2a、2b作為紫外線照射器2。然而,亦可採用3種以上之紫外線照射器2。藉此,可於更廣範圍內去除有機物。 第2實施形態 圖11係表示第2實施形態中之基板處理裝置10B之構成之一例的圖。基板處理裝置10B除了紫外線照射器2及控制部7之構成以外,與第1實施形態相同。於第1實施形態中,亦可採用光譜互不相同之兩種以上之紫外線照射器2,相對於此,於第2實施形態中,設置光譜互不相同之3種以上之紫外線照射器2(於圖11之例中為紫外線照射器2a~2e)。以下,為了簡便,而設為紫外線照射器2a~2e之峰值波長為一個,亦將各者稱為波長λa~λe。波長λa~λe按照其符號之字母之升順而變長。即,紫外線照射器2a之波長λa最短,紫外線照射器2e之波長λe最長。例如,紫外線照射器2a~2e之波長λa~λe分別為126[nm]、172[nm]、185[nm]、222[nm]及254[nm]。 於第1實施形態中,控制部7於有機物之去除處理中,使所有紫外線照射器2照射紫外線。相對於此,於第2實施形態中,控制部7根據該基板W1之微細構造物P1之間隙選擇於對基板W1之去除處理中使用之2個以上之紫外線照射器2。以下,對更具體之選擇方法進行說明。 <微細構造物P1之間隙之寬度> 圖12~圖17係概略性地表示對於紫外線之強度之模擬結果之一例的圖。圖12、圖14及圖16表示使微細構造物P1之間隙之寬度不同之時之模擬結果。圖12、圖14及圖16中之該間隙之寬度分別為10[nm]、20[nm]及40[nm]。微細構造物P1之寬度及高度與圖4之情形相同,分別為10[nm]及200[nm]。於各圖中,將波長越短之紫外線之強度顯示於越靠紙面左側。即,將波長λa(=126[nm])之紫外線之強度顯示於最左側,將波長λe(=254[nm])之紫外線之強度顯示於最右側。於各圖中,紫外線之強度之高低以等高線C1~C4表示。又,於各圖中,亦能夠以於各區域中標記之沙地之影線之疏密及中空表示該紫外線之強度之高低。影線越密,紫外線之強度越高,又,中空之區域之紫外線之強度最低。圖13、圖15及圖17分別為針對波長λa~λe表示圖12、圖14及圖16之微細構造物P1之側面中之紫外線之強度的曲線圖。 <間隙之寬度為10[nm]> 如圖12及圖13所示,於微細構造物P1之間隙之寬度較窄而為10[nm]之情形時,最短之波長λa之紫外線之強度相對於深度位置單調遞減。具體而言,該強度隨著深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而急遽降低,其後,緩緩地逐漸接近於零。即,該波長λa之紫外線幾乎不深入至該間隙。 另一方面,波長λb~λe之紫外線之強度顯示如下傾向,即,隨著深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而週期性地增減,並且其峰值逐漸降低。波長越短之紫外線其峰值之降低越明顯。例如,波長λb之紫外線之強度之峰值係波長λc之紫外線之強度之峰值之一半左右。又,由於認為增減之週期依存於波長,故而紫外線之強度取峰值時之深度位置因各波長λa~λe而不同,紫外線之強度取最低值時之深度位置亦因各波長λa~λe而不同。 此處,簡單地對用以決定使用哪一紫外線照射器2之考慮方法進行說明。第1,採用紫外線可充分地深入(進入)至微細構造物P1之間之間隙之紫外線照射器2。第2,優先採用照射可進入之紫外線中峰值波長較短之紫外線的紫外線照射器2。其原因在於:光子之能量較高之紫外線可將更多種類之分子鍵切斷,而可提高有機物之去除速度。第3,採用以互不相同之光譜照射紫外線之2個以上之紫外線照射器2。更具體而言,採用可照射滿足第1實施形態之<波長之選擇方法>中所述之條件之紫外線之2個以上紫外線照射器2。藉此,於微細構造物P1之間隙內,各峰值波長之紫外線可相互有效地互補強度不足。因此,可於更廣範圍內去除有機物。第4,為了避免紫外線照射器2之電力消耗,盡可能減少所使用之紫外線照射器2之數量。 圖18係表示基於該考慮方法之紫外線照射機構之選擇方法之一例的流程圖。於步驟S211中,判斷某波長之紫外線之強度是否於微細構造物P1之深度方向上以單調遞減之方式變化。該判斷例如可藉由模擬或實驗等求出該紫外線之強度而進行判斷。若做出肯定性之判斷,則於步驟S212中,判斷特定之深度位置(例如40[nm])之強度是否大於基準值。若判斷為該強度小於基準值,則於步驟S213中,將波長變更為更長之波長,使用該變更後之波長再次執行步驟S211。即,判斷為於步驟S212中做出否定性之判斷之波長之紫外線不會充分進入至微細構造物P1之間隙,而對更長之波長之紫外線執行步驟S211。 若於步驟S212中判斷為強度大於基準值,則於步驟S214中,選擇照射該波長之紫外線之紫外線照射器2。即,認為該波長之紫外線可充分地進入至微細構造物P1之間,而選擇該紫外線照射器2。 於在步驟S211中做出否定性之判斷時,或者於步驟S214之後,在步驟S215中,判斷紫外線之強度之峰值是否大於基準值。具體而言,判斷最小之峰值是否大於基準值。於判斷為峰值小於基準值時,執行步驟S213。 於在步驟S215中判斷為峰值大於基準值時,執行步驟S216~S219。步驟S216~S219與圖7之步驟S103、S201~S203相同。 於步驟S219之後,在步驟S220中,判斷是否需要選擇除已選擇之紫外線照射器2以外之紫外線照射器2。例如,於所選擇之紫外線照射器2之個數少於特定個數時,判斷為需要更多之紫外線照射器2。於判斷為需要紫外線照射器2時,執行步驟S218,於判斷為不需要時,結束選擇。 基於上述模擬結果及上述考慮方法,以如下方法決定使用波長λa~λe之紫外線中之哪一紫外線。即,於對微細構造物P1之間隙之寬度為10[nm]左右之基板W1的有機物之去除處理中,首先,不使用波長λa、λb之紫外線(對於波長λa而言係於步驟S212中為否(NO),對於波長λb而言係於步驟S215中為否)。其原因在於:該等紫外線之強度於微細構造物P1之間隙較低。即,根據第1考慮方法,決定不使用波長λa、λb之紫外線。 另一方面,波長λc之紫外線之強度之峰值為波長λb之紫外線之強度之峰值之2倍左右(圖13),而可認為波長λc充分地深入至該間隙。而且,如第2考慮方法所示,對於有機物之去除,波長越短之紫外線越有用。因此,於對該基板W1之有機物之去除處理中,使用波長λc之紫外線(於步驟S215中為是(YES))。 又,根據第3考慮方法,使用在波長λc之紫外線之強度取最低值之深度位置之附近(以該位置為中心之波長λc之紫外線之半週期之區域內)取峰值之紫外線。參照圖13,於深度位置60[nm]附近,波長λc之紫外線之強度取最低值,相對於此,波長λd之紫外線之強度取峰值。又,於深度位置120[nm]附近,波長λc之紫外線之強度取最低值,相對於此,波長λe之紫外線之強度取峰值。因此,於對該基板W1之有機物之去除處理中,亦使用波長λd、λe之紫外線(於步驟S217中為是)。 如上所述,對於微細構造物P1之間隙之寬度較窄而為10[nm]左右之基板W1,決定為不使紫外線照射器2a、2b照射紫外線,而使紫外線照射器2c~2e照射紫外線。藉此,可避免因紫外線照射器2a、2b引起之電力消耗,並且於更廣範圍內去除存在於微細構造物P1之間隙之有機物。 <間隙之寬度為20[nm]> 其次,對微細構造物P1之間隙之寬度為20[nm]之情形進行敍述。如圖14及圖15所示,最短之波長λa之紫外線之強度隨著深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而伴有若干增減地降低,該紫外線幾乎不深入至該間隙。再者,亦可謂該波長λa之紫外線之強度於該間隙沿深度方向週期性地增減。 波長λb~λe之紫外線之強度亦於該間隙之深度方向上週期性地增減。又,波長λb~λe之紫外線之峰值之降低率相較於圖13之情形更平緩。即,相較於間隙之寬度為10[nm]之情形,波長λb~λe之紫外線更容易深入至間隙。 基於上述模擬結果及上述考慮方法,以如下方式決定使用紫外線/不使用紫外線。即,於對微細構造物P1之間隙之寬度為20[nm]左右之基板W1的去除處理中,不使用波長λa之紫外線(於步驟S212或步驟S215中為否)。其原因在於:該紫外線之強度於微細構造物P1之間隙較低。 另一方面,波長λb~λe之紫外線可進入至該間隙。波長越短之紫外線對於有機物之去除越有用,故而使用波長λb之紫外線(於步驟S215中為是)。 又,使用在該波長λb之紫外線之強度取最低值時之深度位置之附近(以該位置為中心之波長λb之紫外線之半週期之區域內)取峰值之波長之紫外線。例如,於深度位置110[nm]附近,波長λb之紫外線之強度取最低值,相對於此,波長λd、λe之紫外線之強度取峰值。因此,亦可使用波長λd、λe之紫外線(於步驟S207中為是)。其中,該深度位置之波長λd、λe之紫外線之強度大致相同,故而可認為藉由波長更短之波長λd之紫外線便足夠。因此,亦根據第4考慮方法,此處不使用波長λe之紫外線。藉此,可避免因紫外線照射器2e引起之電力消耗。 圖19係表示該選擇方法之一例之流程圖。於步驟S231中,判斷於第1紫外線(此處為波長λb)之強度變低之區域之一中,第2紫外線(此處為波長λd)及第3紫外線(此處為波長λe)之強度該兩者是否取峰值。第1紫外線係於步驟S216中選擇之紫外線照射器2所照射之紫外線。該區域係以第1紫外線之強度取最低值時之深度位置為中心且相當於第1紫外線之半週期之區域。第2紫外線及第3紫外線係於步驟S219中選擇之紫外線照射器2所照射之紫外線。若於步驟S231中進行肯定性之判斷,則於步驟S232中,選擇照射第2紫外線及第3紫外線中之波長更短者(此處為波長λb)的紫外線照射器2,不選擇照射波長更長者(此處為波長λc)之紫外線照射器2。藉此,可藉由波長更短之第2紫外線彌補第1紫外線之強度不足,而可更有效地去除該區域之有機物。而且,由於不選擇照射第3紫外線之紫外線照射器2,故而可避免電力消耗。 若採用波長λc之紫外線,則可於波長λb、λd之紫外線之強度不足之區域(例如深度位置60[nm]附近)彌補該強度不足。因此,亦可採用波長λc之紫外線。另一方面,由於波長λc之紫外線取峰值時之深度位置與波長λb之紫外線取最低值時之深度位置相對較遠,故而若優先降低電力消耗,則亦可不採用波長λc之紫外線。此處,亦使用波長λc之紫外線。 就此觀點而言,於在2個紫外線之強度分別變低之第1區域及第2區域相互重疊之區域中,其他紫外線之強度取峰值之情形時,亦可選擇該其他紫外線之強度。 如上所述,於微細構造物P1之間隙之寬度為20[nm]左右之情形時,在有機物之去除處理中,不使紫外線照射器2a、2e照射紫外線,而使紫外線照射器2b~2d照射紫外線。藉此,可避免因紫外線照射器2a、2e引起之電力消耗,並且於更廣範圍內去除存在於微細構造物P1之間隙之有機物。 <間隙之寬度為40[nm]> 其次,對微細構造物P1之間隙之寬度為40[nm]之情形進行敍述。如圖16及圖17所示,最短之波長λa之紫外線顯示如下傾向,即,隨著深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而反覆增減,並且其峰值逐漸降低。該波長λa之紫外線之峰值係與圖13所示之波長λc之紫外線之峰值為相同程度。因此,可認為波長λa之紫外線深入至該間隙。 波長λb~λe之紫外線之強度亦於深度方向上週期性地增減。各紫外線之強度之峰值為波長λa之紫外線之峰值之2倍左右。因此,波長λb~λe之紫外線亦充分地深入至該間隙。 基於上述模擬結果及上述考慮方法,以如下方式選擇使用紫外線/不使 用紫外線。即,於對微細構造物P1之間隙之寬度為40[nm]左右之基板W1的有機物之去除處理中,使用最短之波長λa之紫外線(於圖18之步驟S215中為是)。又,由於在波長λa之紫外線之強度取最低值時之深度位置140[nm]附近,波長λb之紫外線取峰值,故而於有機物之去除處理中亦使用波長λb之紫外線(於步驟S217中為是)。藉此,可彌補該附近之波長λa之紫外線之強度不足。 於該深度位置140[nm]附近,波長λc之紫外線亦取峰值。因此,亦可使用波長λc之紫外線(於步驟S217中為是)。此處,亦使用波長λc之紫外線。再者,由於在該區域中,可藉由波長更短之波長λb之紫外線彌補波長λa之紫外線之強度不足,故而若優先降低電力消耗,則亦可不使用波長λc之紫外線(圖19之步驟S232)。 亦可使用波長λd之紫外線。然而,根據圖17,波長λd之紫外線並不會有效地彌補波長λa之紫外線之強度不足,故而此處優先降低電力消耗而不使用波長λd之紫外線。又,亦可亦使用波長λe之紫外線,但由於可認為可藉由波長λa~λc之紫外線充分地相互彌補強度不足,故而此處優先考慮電力消耗而亦不使用波長λe之紫外線(於圖18之步驟S220中為否)。 如上所述,於微細構造物P1之間隙之寬度為40[nm]左右之情形時,在有機物之去除處理中,不使紫外線照射器2d、2e照射紫外線,而使紫外線照射器2a~2c照射紫外線。藉此,可避免因紫外線照射器2d、2e引起之電力消耗,並且於更廣範圍內去除存在於微細構造物P1之間隙之有機物。 圖20係表示形成於基板W1之表面之微細構造物P1之間隙之寬度與照射至該基板W1之紫外線之波長的關係之一例之圖。於圖20中,「○」表示於有機物之去除處理中使用該紫外線,「×」表示不使用該紫外線,「△」表示可使用該紫外線亦可不使用該紫外線。 <控制部> 其次,對進行上述選擇動作之控制部7之構成進行說明。參照圖11,控制部7具備資訊獲取部71及選擇部72。資訊獲取部71獲取成為處理對象之基板W1之資訊即基板資訊。該基板資訊例如可預先由作業人員輸入而記憶於控制部7之記憶部(例如ROM),或者亦可自更靠上游側之裝置藉由通信而接收。基板資訊例如亦可包含用以識別基板W1之識別資訊。或者,基板資訊亦可包含形成於該基板W1之微細構造物P1之間隙之資訊(具體而言為間隙之寬度)。
選擇部72基於基板資訊選擇使用哪一紫外線照射器2。例如,圖20之表亦可作為表格資訊記憶於控制部7之記憶媒體(例如ROM等)。選擇部72亦可參照基板資訊及表格資訊,而選擇使用哪一紫外線照射器2。或者,亦可定義表示間隙之寬度與波長之關係之關係式,並選擇與基於該關係式而算出之波長最接近之波長之紫外線。
再者,於基板處理裝置10之前製程及後製程中,對基板W1進行各種處理。例如,於基板處理裝置10之前製程中,進行蝕刻處理、洗淨處理及乾燥處理。於該等處理中,採用與微細構造物P1之尺寸相對應之處理條件(處理配方)。因此,可根據該等處理條件,推定微細構造物P1之間隙之寬度。因此,資訊獲取部71亦可獲取表示對基板W1進行之處理條件之資訊。於此情形時,亦可記憶有將應使用之紫外線照射器2與處理條件建立對應所得之表格資訊。
總之,只要資訊獲取部71獲取根據微細構造物P1之寬度而變化之資訊,且選擇部72基於該資訊選擇紫外線照射器2即可。
<基板處理裝置10之動作>
圖21係表示基板處理裝置10B之動作之一例之圖。步驟S11~S14分別與步驟S1~S4相同。於步驟S14之後之步驟S15中,資訊獲取部71獲取保持於基板保持部1之基板W1之基板資訊。於該基板資訊中,亦可例如包含表示微細構造物P1之間隙之寬度之資訊。
繼而,於步驟S16中,選擇部72基於基板資訊選擇使用哪一紫外線照射器2。作為具體之一例,選擇部72於微細構造物P1之間隙之寬度小於第1寬度基準值(例如15[nm])之情形時,選擇紫外線照射器2c~2e。即,決定不使用紫外線照射器2a、2b及使用紫外線照射器2c~2e。於該間隙之寬度大於第1寬度基準值且小於第2寬度基準值(例如30[nm])之情形時,選擇部72選擇紫外線照射器2b~2d。即,決定不使用紫外線照射器2a、2e及使用紫外線照射器2b~2d。於該間隙之寬度大於第2寬度基準值之情形時,選擇部72選擇紫外線照射器2a~2c。即,決定不使用紫外線照射器2d、2e及使用紫外線照射器2a~2c。再者,步驟S15、S16並非必須於步驟S14之後執行,只要於步驟S17之前執行即可。 於步驟S17中,控制部7使所選擇之紫外線照射器2開始紫外線之照射。藉此,可將與微細構造物P1之間隙之寬度相對應之適當之紫外線照射至基板W1之主面,並以較低之電力消耗將存在於該間隙之有機物於更廣範圍內分解並去除。 步驟S18、S19分別與步驟S6、S7相同。 <選擇動作之概念性之說明> 此處,更一般性地對上述選擇動作進行說明。於該說明中,導入第1至第3紫外線照射器。為了與圖20之表對應地進行說明,作為一例,使第1至第3紫外線照射器分別與紫外線照射器2b、2d、2e對應。因此,以下對第1至第3紫外線照射器適當地藉由括弧附註符號2b、2d、2e。又,對於其波長亦同樣地藉由括弧附註符號。再者,該符號係為了易於理解者,並不將第1至第3紫外線照射器分別限定為紫外線照射器2b、2d、2e。 第1紫外線照射器(2b)以包含第1峰值波長(λb)之光譜照射紫外線,第2紫外線照射器(2d)以包含較第1峰值波長(λb)長之第2峰值波長(λd)之光譜照射紫外線,第3紫外線照射器(2e)以包含較第1峰值波長(λb)長且與第2峰值波長(λd)不同之第3峰值波長(λe)之光譜照射紫外線。 <微細構造物之間隙較窄之情形>
選擇部72於該選擇動作中,對於微細構造物P1之間隙較窄之基板W1(例如10[nm]),不選擇第1紫外線照射器(2b),而選擇第2紫外線照射器(2d)及第3紫外線照射器(2e)(於圖18之步驟S215、S217中為是)。較短之第1峰值波長(λb)之紫外線相較於其他紫外線難以深入至較窄之間隙,故而為了避免第1紫外線照射器(2b)之電力消耗,決定不使用第1紫外線照射器(2b)(於步驟S212或步驟S215中為否)。
而且,根據該選擇,第2紫外線照射器(2d)之第2峰值波長(λd)之紫外線及第3紫外線照射器(2e)之第3峰值波長(λe)之紫外線可於微細構造物P1之間隙相互彌補強度不足。因此,於微細構造物P1之間隙,可於更廣範圍內去除有機物。
參照圖13,於以第2紫外線照射器(2d)之第2峰值波長(λd)之紫外線之強度取最低值時之深度位置(例如約30[nm])為中心且以該紫外線之增減週期之半週期為寬度之區域(Rd)內,第3紫外線照射器(2e)之第3峰值波長(λe)之紫外線之強度可取峰值。藉此,該等紫外線可更有效地互補強度不足。
<微細構造物之間隙較寬之情形>
另一方面,選擇部72對於微細構造物P1之間隙(例如20[nm])較寬之基板W1,選擇第1紫外線照射器(2b)(於步驟S212或步驟S215中為是),並且選擇第2紫外線照射器(2d)(於步驟S217中為是)。
藉此,對於微細構造物P1之間隙較寬之基板W1,藉由使用紫外線更容易進入至間隙之第1紫外線照射器(2b),從而利用較短之第1峰值波長(λb)之紫外線更有效地去除有機物。進而,來自第1紫外線照射器(2b)及第2紫外線照射器(2d)之紫外線相互彌補微細構造物P1之間隙中之紫外線
之強度不足。藉此,於微細構造物P1之間隙,可於更廣範圍內去除有機物。
又,參照圖15,較理想為,於以第1峰值波長(λb)之紫外線之強度取最低值時之深度位置(例如約45[nm])為中心且以該紫外線之增減週期之半週期為寬度之區域(例如Rb1)內,第2峰值波長(λd)之紫外線之強度取峰值。其原因在於:藉此,該等紫外線更有效地互補強度不足。
又,第3紫外線照射器(2e)亦可不照射紫外線(於步驟S220中為否)。藉此,可降低電力消耗。
<微細構造物P1之間隙之深度>
圖22~圖25係概略性地表示對於紫外線之強度之模擬結果之一例的圖。圖22及圖24表示使微細構造物P1之相互間之間隙之深度不同之時之模擬結果。圖22及圖24中之該間隙之深度分別為100[nm]及50[nm]。圖23及圖25分別為針對每一波長λa~λe表示圖22及圖24之微細構造物P1之側面中之紫外線之強度的曲線圖。於圖23中,由於間隙之深度為100[nm],故而橫軸之範圍為0[nm]~100[nm],同樣地,於圖25中,橫軸之範圍為0[nm]~50[nm]。微細構造物P1之寬度及微細構造物P1之間隙之寬度與圖12之情形相同。即,微細構造物P1之寬度為10[nm],間隙之寬度亦為10[nm]。因此,圖12、圖13、圖22~圖25表示使微細構造物P1之高度(=間隙之深度)不同之時之模擬結果。
<間隙之深度為200[nm]>
關於微細構造物P1之間隙之深度為200[nm]之情形,如參照圖12及圖13所進行說明般,故而此處避免重複之說明。
<間隙之深度為100[nm]>
其次,對微細構造物P1之間隙之深度為100[nm]之情形進行敍述。如圖22及圖23所示,最短之波長λa之紫外線之強度隨著深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而降低。其原因在於:較短之波長λa之紫外線難以繞射,而難以深入至較窄之間隙(此處寬度為10[nm])。 另一方面,波長λb~λe之紫外線之強度於間隙之深度方向上週期性地增減,其峰值較高。即,波長λa~λe之紫外線可深入至該間隙。再者,波長λb、λc之紫外線之峰值為波長λd、λe之紫外線之峰值之一半左右。 於有機物之去除處理中使用哪一紫外線之考慮方法如上所述。因此,對於間隙之深度為100[nm]左右之基板W1,以如下方式選擇該有機物之去除處理中之紫外線。即,由於波長λa之紫外線難以深入至間隙,故而不使用其(於圖18之步驟S212中為否)。使用可進入至間隙之波長中之最短之波長λb之紫外線(於步驟S215中為是)。又,亦使用在波長λb之紫外線之強度取最低值時之深度位置30[nm]附近取峰值之波長λd之紫外線(於步驟S217中為是)。作為波長λc之紫外線,雖亦可使用,但由於其不會有效地彌補波長λb之紫外線之強度不足,故而此處優先降低電力消耗而不使用(於步驟S217中為否)。波長λe之紫外線由於彌補深度位置30[nm]附近之波長λb之紫外線之強度不足,故而亦可使用(於步驟S217中為是)。另一方面,於該區域,更短之波長λd可彌補λb之紫外線之強度不足,故而亦可不使用波長λe之紫外線(圖19之步驟S232)。此處,亦不使用波長λe之紫外線。 如上所述,於微細構造物P1之間隙之深度為100[nm]左右之情形時,在有機物之去除處理中,決定為不使紫外線照射器2a、2c、2e照射紫外線,而使紫外線照射器2b、2d照射紫外線。藉此,可避免因紫外線照射器2a、2c、2e引起之電力消耗,並且於更廣範圍內去除存在於微細構造物P1之間隙之有機物。 <間隙之深度為50[nm]> 其次,對微細構造物P1之間隙之深度為50[nm]之情形進行敍述。如圖24及圖25所示,最短之波長λa之紫外線之強度隨著深度位置自微細構造物P1之上端朝向下端而降低。其原因在於:較短之波長λa之紫外線難以繞射,而難以深入至較窄之間隙(此處寬度為10[nm])。 然而,由於間隙之深度較淺而為50[nm],故而相對於間隙之深度之紫外線之進入距離相對較長。例如參照圖13、圖23及圖25,深度位置20[nm]處之波長λa之紫外線之強度不依存於微細構造物P1之間隙之深度,而大致相同。若將該深度位置視為波長λa之紫外線之進入距離,則於間隙之深度較深而為200[nm]之情形(圖13)時,相對於間隙之深度之進入距離較短。具體而言,波長λa之紫外線相對於間隙之整體僅能夠深入10分之1(=進入距離20[nm]/間隙之深度200[nm])。另一方面,於間隙之深度較淺而為50「nm」之情形(圖25)時,相對於間隙之深度之進入距離變長。具體而言,波長λa之紫外線深入至間隙之整體之5分之2(=進入距離20[nm]/間隙之深度50[nm])。因此,於此情形時,可認為波長λa之紫外線亦可充分地深入至該間隙。 波長λb~λe之紫外線之強度於間隙之深度方向上增減,取足夠高之值。即,波長λa~λe之紫外線亦可深入至該間隙。如上所述,於間隙較淺之情形時,可認為所有波長λa~λe之紫外線均深入至間隙。 基於上述模擬結果及上述考慮方法,以如下方式選擇紫外線。即,於對微細構造物P1之間隙之深度為50[nm]左右之基板W1的有機物之去除處理中,使用波長λa、λe之紫外線,不使用波長λb~λd之紫外線。即,使用最短之波長λa之紫外線(圖6之步驟S100),亦使用於該紫外線之強度變低之區域中變高之波長λe之紫外線(圖6之步驟S200)。亦可使用波長λb~λd之紫外線,但此處優先避免電力消耗而不使用波長λb~λc之紫外線。
如上所述,於微細構造物P1之間隙之深度為50[nm]左右之情形時,在有機物之去除處理中,不使紫外線照射器2b~2d照射紫外線,而使紫外線照射器2a、2e照射紫外線。藉此,可避免因紫外線照射器2b~2d引起之電力消耗,並且於更廣範圍內去除存在於微細構造物P1之間隙之有機物。
圖26係表示形成於基板W1之表面之微細構造物P1之間隙之深度與照射至該基板W1之紫外線之波長的關係之一例之圖。
<基板處理裝置10B之動作>
基板處理裝置10B之具體動作之一例與圖21相同。但是於基板W1之基板資訊中,包含表示微細構造物P1之間隙之深度之資訊。於步驟S16中,選擇部72根據該深度之資訊以上述方式選擇使用哪一紫外線照射器2。具體而言,選擇部72於微細構造物P1之間隙之深度較第1深度基準值(例如150[nm])深時,決定不使用紫外線照射器2a、2b及使用紫外線照射器2c~2e,於間隙之深度較第1深度基準值淺且較第2深度基準值(例如75[nm])深時,決定不使用紫外線照射器2a、2c、2e及使用紫外線照射器2b、2d,於間隙之深度較第2深度基準值淺時,決定不使用紫外線照射器2c~2d及使用紫外線照射器2a、2e。
<選擇動作之概念性之說明>
此處,亦更一般性地對上述選擇動作進行說明。於該說明中,亦導入第1至第3紫外線照射器。此處,為了與圖26之表對應地進行說明,作為一例,著眼於分別照射波長λb~λd之紫外線之紫外線照射器2b~2d。此處,假定紫外線照射器2b作為第1紫外線照射器之一例,假定紫外線照射器2d作為第2紫外線照射器之一例,假定紫外線照射器2c作為第3紫外線照射器之一例。 該第1紫外線照射器(2b)以包含第1峰值波長(λb)之光譜照射紫外線,第2紫外線照射器(2d)以包含較第1峰值波長(λb)長之第2峰值波長(λd)之光譜照射紫外線,第3紫外線照射器(2c)以包含較第1峰值波長(λb)長且與第2峰值波長(λd)不同之第3峰值波長(λc)之光譜照射紫外線。 <微細構造物之間隙較深之情形> 選擇部72於該選擇動作中,對於微細構造物P1之間隙較深之基板W1(例如200[nm]),決定為不使第1紫外線照射器(2b)照射紫外線(於圖18之步驟S212中為否),而使第2紫外線照射器(2d)及第3紫外線照射器(2c)照射紫外線(於步驟S215、217中為是)。 藉此,對於微細構造物P1之間隙較深之基板W1,避免紫外線難以深入至該間隙之第1紫外線照射器(2b)之電力消耗,並且第2紫外線照射器(2d)及第3紫外線照射器(2c)之紫外線相互彌補微細構造物P1之間隙中之強度不足。藉此,於微細構造物之間隙,可於更廣範圍內去除有機物。 參照圖13,於以第2峰值波長(λd)之紫外線之強度取最低值時之深度位置(例如約30[nm])為中心且以該紫外線之增減週期之半週期為寬度之區域(Rd)內,第3峰值波長(λc)之紫外線之強度可取峰值。藉此,該等紫外線可更有效地互補強度不足。 <微細構造物之間隙較淺之情形> 另一方面,選擇部72對於微細構造物P1之間隙較淺之基板W1(例如100[nm]),決定為使第1紫外線照射器(2b)及第2紫外線照射器(2d)照射紫外線(於圖18之步驟S215、S217中為是)。 藉此,對於微細構造物P1之間隙較淺之基板W1,藉由使用紫外線相對較容易進入至間隙之第1紫外線照射器(2b),可利用較短之第1峰值波長(λb)之紫外線更有效地去除有機物。進而,第1紫外線照射器(2b)及第2紫外線照射器(2d)之紫外線相互彌補微細構造物P1之間隙中之強度不足。藉此,於微細構造物P1之間隙,可於更廣範圍內去除有機物。 參照圖23,較理想為,於以第1峰值波長(λb)之紫外線之強度取最低值時之深度位置(例如約30[nm])為中心且以該紫外線之增減週期之半週期為寬度之區域(Rb2)內,第2峰值波長(λd)之紫外線之強度取峰值。其原因在於:藉此,該等紫外線更有效地互補強度不足。 於此情形時,第3紫外線照射器(2c)亦可不照射紫外線。藉此,可降低電力消耗。 參照圖11,資訊獲取部71獲取根據微細構造物P1之間隙之深度而變化之資訊(例如基板W1之識別資訊、表示該間隙之深度之資訊、或表示基板處理裝置10之前製程或後製程中之基板W1之處理條件之資訊)。 選擇部72基於資訊選擇使用哪一紫外線照射器2。例如,圖26之表亦可作為表格資訊記憶於控制部7之記憶媒體(例如ROM等)。選擇部72亦可參照由資訊獲取部71獲取之資訊及表格資訊,而選擇使用哪一紫外線照射器2。或者,亦可定義表示間隙之深度與波長之關係之關係式,並選擇與基於該關係式算出之波長最接近之波長之紫外線。
1‧‧‧基板保持機構(基板保持部)
1A‧‧‧基板保持機構(基板保持部)
1a‧‧‧上表面
1b‧‧‧側面
1c‧‧‧下表面
2‧‧‧紫外線照射機構(紫外線照射器)
2A‧‧‧紫外線照射機構(紫外線照射器)
2a‧‧‧紫外線照射機構(紫外線照射器)
2b‧‧‧紫外線照射機構(紫外線照射器)
2c‧‧‧紫外線照射機構(紫外線照射器)
2d‧‧‧紫外線照射機構(紫外線照射器)
2e‧‧‧紫外線照射機構(紫外線照射器)
3‧‧‧筒構件
3a‧‧‧內周面(內表面)
3b‧‧‧外周面
3c‧‧‧上表面
3d‧‧‧下表面
4A‧‧‧氣體供給機構(氣體供給部)
5‧‧‧間隔壁
5A‧‧‧收容部
7‧‧‧控制機構(控制部)
7A‧‧‧控制機構(控制部)
8A‧‧‧移動機構(移動部件)
10‧‧‧基板處理裝置
10A‧‧‧基板處理裝置
10B‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧槽
12‧‧‧移動部件
13‧‧‧載置板
14‧‧‧柱構件
15‧‧‧旋轉機構(旋轉部件)
21‧‧‧石英玻璃
41A‧‧‧配管
42‧‧‧氣體供給機構(氣體供給部)
42A‧‧‧氣體供給源
42a‧‧‧氣體供給機構(氣體供給部)
42b‧‧‧氣體供給機構(氣體供給部)
43A‧‧‧開閉閥
51‧‧‧底板部
51A‧‧‧貫通孔
52‧‧‧頂板構件
53‧‧‧貫通孔
61‧‧‧排氣部
71‧‧‧資訊獲取機構
72‧‧‧選擇機構(選擇部)
81‧‧‧進給軸
82‧‧‧進給軸馬達
83‧‧‧導軌
84‧‧‧連結構件
321‧‧‧貫通孔
321a‧‧‧開口部(供氣開口部)
322‧‧‧貫通孔
322a‧‧‧開口部(供氣開口部)
421‧‧‧配管
421a‧‧‧配管
421b‧‧‧配管
422‧‧‧開閉閥
422a‧‧‧開閉閥
422b‧‧‧開閉閥
423‧‧‧氣體供給源
423b‧‧‧氣體供給源
611‧‧‧配管
A1‧‧‧峰值
B1‧‧‧最低值
B2‧‧‧最低值
B3‧‧‧最低值
B4‧‧‧最低值
C1‧‧‧等高線
C2‧‧‧等高線
C3‧‧‧等高線
C4‧‧‧等高線
H1‧‧‧作用空間
P1‧‧‧微細構造物
P11‧‧‧矽
P12‧‧‧SiO2膜
R1‧‧‧區域
R2‧‧‧區域
R3‧‧‧區域
R4‧‧‧區域
Rb1‧‧‧區域
Rb2‧‧‧區域
Rd‧‧‧區域
S1~S7‧‧‧步驟
S100、S200‧‧‧步驟
S101~S103‧‧‧步驟
S201~S203‧‧‧步驟
S211~S220‧‧‧步驟
S231、S232‧‧‧步驟
W1‧‧‧基板
Λa‧‧‧波長
λb‧‧‧波長
λc‧‧‧波長
λd‧‧‧波長
λe‧‧‧波長
圖1係概略地表示基板處理裝置之構成之一例之圖。 圖2係概略地表示基板處理裝置之構成之一例之圖。 圖3係表示基板處理裝置之動作之一例之流程圖。 圖4係以等高線表示紫外線之強度之模式性之一例的圖。 圖5係表示紫外線之強度之模式性之一例的曲線圖。 圖6係概略性地表示紫外線照射器之選擇方法之一例之流程圖。 圖7係具體地表示紫外線照射器之選擇方法之一例之流程圖。 圖8係概略性地表示紫外線之照射時間與純水之接觸角之關係的一例之曲線圖。 圖9係概略地表示基板處理裝置之構成之一例之圖。 圖10係概略地表示基板處理裝置之構成之一例之圖。 圖11係概略地表示基板處理裝置之構成之一例之圖。 圖12係以等高線表示紫外線之強度之模式性之一例的圖。 圖13係表示紫外線之強度之模式性之一例的曲線圖。 圖14係以等高線表示紫外線之強度之模式性之一例的圖。 圖15係表示紫外線之強度之模式性之一例的曲線圖。 圖16係以等高線表示紫外線之強度之模式性之一例的圖。 圖17係表示紫外線之強度之模式性之一例的曲線圖。 圖18係表示紫外線照射器之選擇方法之一例之流程圖。 圖19係表示紫外線照射器之選擇方法之一例之流程圖。 圖20係表示基板之微細構造物之相互間之間隙之寬度與照射至該基板之紫外線之波長的關係之一例之圖。 圖21係表示基板處理裝置之動作之一例之流程圖。 圖22係以等高線表示紫外線之強度之模式性之一例的圖。 圖23係表示紫外線之強度之模式性之一例的曲線圖。 圖24係以等高線表示紫外線之強度之模式性之一例的圖。 圖25係表示紫外線之強度之模式性之一例的曲線圖。 圖26係表示基板之微細構造物之相互間之間隙之深度與照射至該基板之紫外線之波長的關係之一例之圖。
Claims (21)
- 一種基板處理裝置,其具備:基板保持機構,其保持基板;複數個紫外線照射機構,其等對由上述基板保持機構保持之於基板表面形成有呈複數個凹凸形狀之微細構造物之上述基板之上述微細構造物之間的間隙,以互不相同之光譜照射紫外線;及控制機構,其控制上述複數個紫外線照射機構。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構包含第1紫外線照射機構及第2紫外線照射機構,自上述第1紫外線照射機構輸出之第1紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿深度方向單調遞減,且自上述第2紫外線照射機構輸出之第2紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿深度方向增減。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構包含第1紫外線照射機構及第2紫外線照射機構,自上述第1紫外線照射機構輸出之第1紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿深度方向以第1週期增減,自上述第2紫外線照射機構輸出之第2紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿上述深度方向以第2週期增減,且於以上述第1紫外線之強度取最低值時之上述深度方向之位置為中心且上述深度方向之寬度相當於上述第1週期之半週期之第1區域內,上述第2紫外線之強度取峰值。
- 如請求項3之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構包含第3紫外線照射機構,自上述第3紫外線照射機構輸出之第3紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿上述深度方向以第3週期增減,且於以上述第3紫外線之強度取最低值時之上述深度方向之位置為中心且上述深度方向之寬度相當於上述第3週期之半週期之第2區域與上述第1區域相互重疊之區域內,上述第2紫外線之強度取峰值。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構存在3個以上,且上述控制機構具備:獲取機構,其獲取根據上述微細構造物之上述間隙之寬度及深度之至少任一者而變化之資訊;及選擇機構,其基於上述資訊進行選擇動作,該選擇動作係根據上述微細構造物之上述間隙之寬度及上述深度之至少任一者,選擇是否使上述複數個紫外線照射機構中之2個以上之紫外線照射機構照射紫外線。
- 如請求項5之基板處理裝置,其中上述選擇機構基於上述資訊,選擇上述微細構造物之間隙越寬或越淺則波長越短之紫外線照射機構。
- 如請求項6之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構包含:第1紫外線照射機構,其以包含第1峰值波長之光譜照射第1紫外線;及第2紫外線照射機構,其以包含較上述第1峰值波長更長之第2峰值波長之光譜照射第2紫外線,上述選擇機構基於上述資訊而選擇第1紫外線照射機構及第2紫外線照射機構,上述第1紫外線之強度於上述微細構造物之上述間隙沿深度方向以第1週期增減,且於以上述第1紫外線之強度取最低值時之上述深度方向之位置為中心且上述深度方向之寬度相當於上述第1週期之半週期之區域內,上述第2紫外線之強度取峰值。
- 如請求項7之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構包含:第3紫外線照射機構,其以包含較上述第2峰值波長更長之第3峰值波長之光譜照射第3紫外線,上述選擇機構:基於第1資訊,選擇上述第1紫外線照射機構及上述第2紫外線照射機構,不選擇上述第3紫外線照射機構,且基於上述微細構造物之上述間隙較上述第1資訊更窄或深之第2資訊,選擇上述第2紫外線照射機構及上述第3紫外線照射機構。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其中由上述複數個紫外線照射機構照射之紫外線之峰值波長越長,則上述複數個紫外線照射機構各者與上述基板保持機構之間之距離越短。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其中上述控制機構以上述複數個紫外線照射機構各者之照射期間之至少一部分重合之方式,控制上述複數個紫外線照射機構。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構與由上述基板保持機構保持之基板隔開空間而對向,且上述基板處理裝置進而具備將惰性氣體向上述空間供給之氣體供給機構。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其中上述複數個紫外線照射機構各者對由上述基板保持機構保持之基板之整個表面照射紫外線。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其進而具備:移動機構,其使上述基板保持機構沿著水平方向相對於上述複數個紫外線照射機構相對地移動。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其進而具備:旋轉機構,其使基板保持機構以與基板之表面正交之旋轉軸為中心旋轉。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其中上述微細構造物之縱橫比為3.5以上,上述微細構造物之間距為50nm以下,或者上述微細構造物之間隔為40nm以下。
- 一種基板處理方法,其係將於表面形成有呈複數個凹凸形狀之微細構造物之基板由基板保持機構保持,且由複數個紫外線照射機構對上述微細構造物之間的間隙,以互不相同之光譜照射紫外線。
- 一種紫外線照射機構之選擇方法,其係於基板處理裝置中選擇紫外線照射機構之方法,該基板處理裝置包含保持形成有複數個微細構造物之基板之基板保持部、及對上述基板之上述微細構造物之間隙照射紫外線之複數個紫外線照射機構,該紫外線照射機構之選擇方法包括:第1製程,其選擇照射可進入至微細構造物之間之間隙之第1紫外線的第1紫外線照射機構;及第2製程,其選擇照射第2紫外線之第2紫外線照射機構,該第2紫外線具有較上述第1紫外線之峰值波長更長之峰值波長,於上述微細構造物之間隙內彌補上述第1紫外線之強度不足之區域之強度不足。
- 如請求項17之紫外線照射機構之選擇方法,其中於上述第1製程中,若上述第1紫外線之強度於上述微細構造物之間隙之深度方向上週期性地增減之情形,判斷為上述第1紫外線之強度之至少一個峰值中最小之峰值大於基準值時,選擇上述第1紫外線照射機構。
- 如請求項18之紫外線照射機構之選擇方法,其中於上述第2製程中,於判斷為在以上述第1紫外線之強度取最低值時之上述深度方向之位置為中心且上述深度方向之寬度相當於上述第1紫外線之強度之半週期之區域內,上述第2紫外線之強度取峰值時,選擇上述第2紫外線照射機構。
- 如請求項19之紫外線照射機構之選擇方法,其中於自第3紫外線照射機構照射且具有較上述第2紫外線之峰值波長更長之峰值波長之第3紫外線之強度、及上述第2紫外線之強度兩者於上述區域中取峰值之情形時,選擇上述第2紫外線照射機構,不選擇上述第3紫外線照射機構。
- 如請求項17之紫外線照射機構之選擇方法,其中於上述第1製程中,當上述第1紫外線之強度於上述深度方向上單調遞減時判斷為特定之深度位置之上述第1紫外線之強度大於基準值時,進而具備選擇上述第1紫外線照射機構之第3製程。
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