TWI804543B - 光照射裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於，使基板的照射面上之光照射分布的均一性提高。 作為上述課題之解決手段，光照射裝置，具備：複數重氫燈40，向晶圓W照射波長在200nm以下且經由以光源41為頂點之圓錐狀的光路之真空紫外線；及多角形筒50，以將從複數重氫燈40照射之真空紫外線的照射範圍重疊之部分遮光的方式，對應於各重氫燈40而設置；該多角形筒50從真空紫外線之行進方向觀看，係形成多角形。

Description

光照射裝置

本發明係關於將光向基板照射之光照射裝置。

專利文獻1中記載，於半導體裝置的製造過程，依序進行以下步驟：於基板表面形成光阻膜之步驟；曝光步驟；將光阻圖案之步驟；向光阻之全面照射波長200nm以下的光之步驟；及進行光阻膜的下層膜之蝕刻的步驟。照射波長200nm以下的光之步驟(以下，簡稱為「將光照射之步驟」)，例如係以改善光阻膜的粗糙度(凸凹)為目的而進行。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］

［專利文獻1］日本專利第3342856號公報

［發明所欲解決之問題］

在對於直徑300mm左右的基板實施上述「將光照射之步驟」時，從使照射距離縮短同時確保照射強度的觀點，係於基板上配置複數燈具。在此，各燈具為點光源，而晶圓上的照射範圍係成為圓形。照射範圍為圓形時，若以各燈具的照射範圍不重疊的方式配置各燈具，則會導致產生未照射到光線(或是照射強度變弱)的部分。另一方面，為了不產生照射強度變弱的部分，需將各燈具的照射範圍之一部分疊加，此時，會造成重疊部分之照射強度極端地變強的問題。如以上所述，藉由複數燈具將光對於基板照射的構成中，難以將光線均一地照射至基板的照射面。

又，本揭露係說明一種可使基板的照射面上之光照射分布的均一性提高之光照射裝置。 ［解決問題之技術手段］

依本發明之一態樣的光照射裝置，具備：複數光照射部，向基板照射經由以光源為頂點之圓錐狀的光路之真空紫外線；及遮光部，以將從複數光照射部照射之真空紫外線的照射範圍重疊之部分遮光的方式，對應於各光照射部而設置；遮光部從真空紫外線的行進方向觀看，係形成多角形。

本發明之光照射裝置中，經由圓錐狀的光路而向基板照射之複數真空紫外線之重疊的部分，係受到對應於各光照射部而設置之多角形的遮光部遮光。在此，當從在基板上的照射範圍為圓形之複數點光源向基板照射光線時，係以各光線的照射範圍不重疊的方式配置各點光源，由於照射範圍為圓形，會導致產生未照射到光的部分(或是照射強度變弱的部分)。另一方面，為了不產生未照射到光的部分(或是照射強度變弱的部分)，需將從各點光源照射的光之照射範圍的一部分疊加，此時，會造成重疊部分之照射強度極端地變強的問題。如此，以往，從複數光源將光對基板照射的構成中，難以將光線均一地向基板的照射面照射。此點，本發明之光照射裝置中，將複數真空紫外線之重疊部分遮光之遮光部，從真空紫外線的行進方向觀看時係形成多角形。藉此，基板中的各真空紫外線之照射範圍成為多角形。因此，與照射範圍為圓形之情形不同，可一面使照射範圍不重疊，同時可抑制產生未照射到光的部分(或是照射強度變弱的部分)。亦即，若依本發明之光照射裝置，可使基板的照射面上的光照射分布之均一性提高。

遮光部亦可具有於真空紫外線的行進方向延伸而形成為筒狀之筒狀遮光構件。藉由將對應光照射部而設置之遮光部於高度方向(真空紫外線之行進方向)上延伸而形成為筒狀，可適當排除來自「該遮光部所對應之光照射部以外的光照射部(例如相鄰的光照射部)」的真空紫外線之影響。亦即，可適當防止照射範圍與「其他光照射部之真空紫外線」重疊，並可使基板的照射面上之光照射分布的均一性更為提高。

本發明亦可更包含間隔距離調整部，用以調整與遮光部的基板之間隔距離。藉由設置遮光部(特別是筒狀的遮光部)，會造成該遮光部的陰影被投影至基板的照射面，由於該陰影，基板的照射面上之光照射分布的均一性有惡化之虞。此點，藉由利用間隔距離調整部來調整遮光部的高度(與基板之間隔距離)，例如可調整從相鄰的遮光部射向基板的照射光之擴展角，而可消除因將照射光互相重疊等而成為陰影的部分。

光照射部亦可以包含重氫燈之方式構成。藉由使用重氫燈，除波長在200nm以下的真空紫外線外，還可對基板照射波長較200nm大的近紫外線。如此，由於由重氫燈照射的光線之頻譜的波長區域相對較寬，例如在基板表面形成有光阻圖案之情況下，該光阻圖案能接受各種波長的光之能量。藉此，因於光阻圖案的表面上引起各種反應，使流動性變高，其結果，可使該表面之粗糙度的改善效果提高。

重氫燈亦可使波長在200nm以下、較佳為波長在160nm以下的真空紫外線產生。在重氫燈，由於例如160nm以下成為連續頻譜的峰值之波長，因此可藉由使該160nm以下的真空紫外線產生，以在例如於基板的表面形成有光阻圖案情況下，使表面的粗糙度之改善效果更為提高。

複數光照射部中，其照射之真空紫外線的照度値、照射之真空紫外線的光線角度、及與基板之間隔距離的至少一者，亦可互不相同。如此，針對複數光照射部，藉由使照度値、光線角度、或是光照射部的高度(與基板之間隔距離)互不相同，可積極地調整照射分布，並可因應照射狀況，使基板的照射面上之光照射分布的均一性更為提高。

本發明亦可於遮光部的上方，更包含使真空紫外線擴散之擴散部。照射光因光源(燈具)的內部電極構造，而存在強度差異。此點，藉由在遮光部上方設置擴散部，可使照射光的差異平均化，而使基板的照射面上之光照射分布的均一性更為提高。

本發明亦可更包含基板旋轉部，其在使基板的照射面位於光照射部對向側的狀態下，使基板旋轉。藉此，由於照射位置會變化，可使照射面上的光照射分布的均一性更為提高。

本發明亦可更包含平行移動部，其使遮光部或是基板，於與基板的照射面平行的方向上往復移動。此時，由於照射位置亦會變化，故亦可使照射面上的光照射分布之均一性更為提高。又，使其於與照射面平行的方向上往復移動之態樣中，與使基板旋轉的態樣不同，不易產生照射位置不會變化的部分(例如旋轉中心)。又，遮光部亦可由真空紫外線的反射率在90%以下的材質構成。

筒狀遮光構件，亦可跨越該光照射部及該基板間之約略全區域，而向該行進方向延伸。藉此，可更適當地抑制照射範圍與其他光照射部的真空紫外線重疊。

筒狀遮光構件，亦可設置於光照射部及基板間靠近基板的位置。使用真空紫外線的情況下，需藉由真空泵抽真空而使處理室內處於低氧狀態。筒狀遮光構件設置於光照射部及基板間之約略全區域的情況下，難以在處理室內藉由真空泵進行排氣，而可能無法順利進行上述抽真空處理。此點，藉由將筒狀遮光構件(僅)設置在靠近基板的區域，相較於將筒狀遮光構件設置於光照射部及基板間之約略全區域的情形，可易於進行上述抽真空處理。

筒狀遮光構件，亦可為該光照射部及該基板間之全長的一半以下的長度。藉此，可更易於進行處理室內之抽真空處理。

遮光部亦可具有形成為板狀之板狀遮光構件。如此，藉由將板狀的薄構件作為遮光構件使用，不會阻礙在處理室內由真空泵進行之排氣，而可適當進行處理室內的抽真空處理。

遮光部，包含：筒狀遮光構件，於真空紫外線的行進方向上延伸而形成為筒狀並設置於光照射部及基板間靠近基板的位置；及板狀遮光構件，形成為板狀；板狀遮光構件，亦可設置於筒狀遮光構件下方。如此，藉由組合筒狀遮光構件與板狀遮光構件而使用，可藉由筒狀遮光構件適當地抑制真空紫外線的照射範圍重疊，同時可藉由設置於筒狀遮光構件下方的板狀遮光構件適當限定真空紫外線的照射範圍。又，藉由使用板狀遮光構件，可縮短筒狀遮光構件的長度，並可適當地由真空泵進行排氣並適當地進行處理室內之抽真空處理。

板狀遮光構件，亦能以接觸筒狀遮光構件下端的方式設置。藉此，可抑制真空紫外線從筒狀遮光構件與板狀遮光構件之間漏出，並可適當地抑制真空紫外線的照射範圍重疊。

板狀遮光構件從行進方向觀看，將光通過之區域的大小亦可比筒狀遮光構件小。藉此，可藉由板狀遮光構件適當地限定真空紫外線的照射範圍。

板狀遮光構件，亦能以從筒狀遮光構件下端隔著間隔的方式設置。藉此，可更為適當地進行藉由真空泵進行之抽真空處理。 ［發明之效果］

依本發明，可使基板照射面上的光照射分布之均一性提高。

雖然參照圖式說明本發明之實施形態，但以下之本實施形態係用以說明本發明之例示，不是將本發明限定於以下內容之意思。在說明中，同一元件或具有同一機能的元件使用同一符號，並省略重複之說明。

［基板處理裝置之構成］ 圖1係表示本實施態樣之基板處理裝置的示意圖(縱剖面側視圖)。圖1所示的基板處理裝置1，係對晶圓W(基板)進行既定處理的裝置。雖然晶圓W係呈圓板狀，但圓形的一部分亦可有缺口，或亦可使用呈多角形等圓形以外的形狀之晶圓。晶圓W亦可例如為半導體基板、玻璃基板、遮罩基板、FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)基板或其它各種基板。本實施態樣中，基板處理裝置1係作為「藉由將光線向晶圓W照射，以改善形成於晶圓W表面的光阻圖案之表面粗糙度的裝置」而加以說明。又，該光阻圖案，係藉由將形成於晶圓W的光阻膜曝光、顯影而加以形成者。

如圖1所示，基板處理裝置1具備：處理容器21、載置台20、框體43及光照射裝置。又，圖1中，僅表示包含於光照射裝置的構成之一部分。

處理容器21係例如設置於大氣環境氣體中之真空容器，並係收納「藉由搬運機構(不圖示)搬運的晶圓W」之容器。在基板處理裝置1中，係於處理容器21內收納有晶圓W的狀態下，對晶圓W進行處理。在處理容器21的側壁，形成有搬運口22。搬運口22係用以將晶圓W對於處理容器21送入送出之開口。搬運口22係藉由閘門閥23開閉。

載置台20係設置於處理容器21內之圓形的台。載置台20係以其中心與晶圓W的中心重疊的方式，將晶圓W水平地載置。以將載置台20於厚度方向(垂直方向)上貫通的方式，例如設置有三根升降銷(不圖示)。該升降銷其下端係連接於升降機構(不圖示)，並可藉由升降機構於垂直方向上移動(升降)。升降銷，在藉由升降機構上升後的狀態下，其上端係達到較載置台20的頂面更為上方，並在與「經由搬運口22進入處理容器21內的搬運機構(不圖示)」之間，進行晶圓W的傳遞。

框體43係設置於處理容器21的頂部。框體43收納光照射裝置之複數重氫燈40(光照射部)。光照射裝置，係以改善光阻圖案表面的粗糙度(凸凹)為目的之關於向晶圓W表面照射光線的構成。以下，亦邊參照圖2及圖3，邊就光照射裝置的細節加以說明。

［光照射裝置之構成］ 圖2係表示依圖1之基板處理裝置1的光照射裝置之示意圖。圖3係表示光照射裝置的照射範圍之說明圖(俯視觀察照射範圍的圖)。如圖2所示，光照射裝置，具備複數重氫燈40(光照射部)及複數多角形筒50(筒狀遮光構件)。

重氫燈40向晶圓W照射波長在200nm以下的真空紫外線。更詳細而言，重氫燈40係照射例如115nm～400nm波長的光，亦即成為115nm～400nm連續頻譜的光。如上述般，從重氫燈40照射的光，包含真空紫外線(Vacuum Ultra Violet Light：VUV光)，亦即波長為10nm～200nm的光。又，從重氫燈40照射的光中，除真空紫外光(真空紫外線)外，亦包含波長較200nm為大的近紫外光(近紫外線)。從本實施態樣之重氫燈40照射的光之連續頻譜的峰值之波長，例如係在160nm以下、150nm以上。

如此，由從重氫燈40照射的光之頻譜的波長區域相對較寬，故晶圓W表面的光阻圖案能接受各種光的能量，其結果，在該光阻圖案的表面引起各種反應。具體而言，由於構成光阻膜的分子中之各種位置中的化學鍵結斷裂而產生各種化合物，在光照射前光阻膜所存在的分子所具有的定向性被消除，光阻膜的表面自由能量降低，內部應力降低。亦即，藉由使用重氫燈40作為光源，光阻圖案的表面流動性變高，其結果，可使晶圓W的表面粗糙度之改善效果提高。

在此，對於照射至光阻膜的光，其波長愈大愈容易到達光阻膜的深層。此點，由於從重氫燈40照射的光之頻譜的峰值之波長，係包含於如上述般真空紫外線的頻帶(10nm～200nm)，故對於從重氫燈40照射的光，具有相對較大的波長之光的強度較小。因此，從重氫燈40照射的光中，到達光阻膜深層者少，而可抑制於光阻膜的深層上述分子的結合之斷裂。亦即，藉由使用重氫燈40作為光源，可於光阻圖案中將藉由光照射而反應的區域限定於表面側。

重氫燈40相較於高斯分布的光，產生強度分布平均的大禮帽型的光。又，即便為大禮帽型的光，強度分布亦並非完全平均，光的強度係隨著從中央側(光源41正下方)遠離而變弱。重氫燈40，係將從點光源亦即光源41(參照圖1)射出的擴展開之光線加以照射，具體而言，係向晶圓W照射經由以光源41為頂點的圓錐狀的光路之真空紫外線。如此，從重氫燈40照射的光，在不進行遮光等的情況下，於照射面照射範圍會變為圓形，然而，藉由利用後述之多角形筒50將部分遮光，於晶圓W的照射面，照射範圍會變為多角形(本實施態樣的例中為六角形)(詳細後述)。又，圖1及圖2等中，真空紫外線的光路之中，最外側的光路係以一點鏈線表示。

光照射裝置具備複數重氫燈40。各重氫燈40係以晶圓W的照射面上的光線照射分布成為均一的方式，而以既定間隔配置。例如，如圖3所示，在晶圓W中心的正上方設置一個重氫燈40，同時沿圓板狀的晶圓W的圓周上(詳言之，為圓周的稍微內側)以等間隔設置六個重氫燈40。又，在重氫燈40與多角形筒50之間，亦可設置光閘(不圖示)。又，複數重氫燈40中，照射之真空紫外線的照度値、照射之真空紫外線的光線角度、及與晶圓W之間隔距離，係互相設為相同。

多角形筒50，係以將「從複數重氫燈40照射的真空紫外線之照射範圍的重疊」遮光的方式，對應於各重氫燈40而設置之遮光部。多角形筒50，亦可為藉由除去(吸收、截斷)從重氫燈40照射的真空紫外線之端部區域的發光，而將「從複數重氫燈40照射之真空紫外線的照射範圍之重疊」遮光者。所謂多角形筒50係對應於重氫燈40而設置，係指多角形筒50係與重氫燈40一對一地對應，並設置於重氫燈40的光源41之正下方(參照圖3)。更具體而言，多角形筒50從真空紫外線的行進方向觀看，係以光源41位於其中心軸上的位置之方式設置。多角形筒50，跨越重氫燈40及晶圓W間的約略全區域，向真空紫外線的行進方向延伸。所謂重氫燈40及晶圓W間的約略全區域，係指至少為重氫燈40及晶圓W間之全長的一半以上的長度。多角形筒50，藉由跨越重氫燈40及晶圓W間的約略全區域而延伸，可適當地抑制照射範圍與其他重氫燈40的真空紫外線重疊。

多角形筒50從真空紫外線的行進方向觀看時係形成多角形，具體而言係形成正六角形(參照圖3)。如圖3所示，複數多角形筒50若從真空紫外線的行進方向觀看，相鄰的多角形筒50彼此係無間隙地緊密貼合而設置。更詳細而言，複數多角形筒50之中，與「位於晶圓W中心上方位置的重氫燈40」對應而設置之多角形筒50，其正六角形的各邊係與「其他多角形筒50(與「沿晶圓W的圓周上以等間隔設置之重氫燈40」對應而設置之六個多角形筒50)之對向側的邊」接觸而設置。又，複數多角形筒50之中，與「沿晶圓W的圓周上以等間隔設置之重氫燈40」對應而設置的六個多角形筒50，其一邊與中央的多角形筒50之對向側的邊接觸的同時，兩邊係與在上述圓周上相鄰的多角形筒50之相鄰的邊接觸。

又，多角形筒50係於真空紫外線的行進方向延伸而形成為筒狀(參照圖2)。多角形筒50，只要是對於真空紫外線反射率低而吸收(截斷)率高者，能以任意的材質構成。所謂反射率低的材質，例如係指真空紫外線的反射率在90%以下，較佳在60%以下的材質。具體而言，作為多角形筒50的材質，可使用「在SUS或是鋁等基材的表面塗佈有使反射率降低之有機膜者」、「進行了用以在上述基材表面形成凸凹面之噴砂處理、粗面化處理者」等。又，所謂粗面化處理，例如係對於作為基材之鋁進行之表面滲鋁處理等。若考量為真空環境氣體，較佳係以上述SUS或是鋁等金屬作為基材，但亦可將低釋出氣體之樹脂材料等用作基材。多角形筒50係從光源41的正下方延伸至接近晶圓W照射面的位置。如此，藉由將設置於重氫燈40正下方的多角形筒50延伸至接近晶圓W的照射面的位置，從各重氫燈40照射的真空紫外線，從光源41通過對應的多角形筒50內至到達晶圓W的照射面為止，晶圓W中的照射範圍，成為對應於多角形筒50的形狀(參照圖3)的範圍。如上述般，由於複數多角形筒50係連續(無間隙地緊密貼合)，故通過互為相鄰的多角形筒50之真空紫外線在晶圓W中之照射範圍係互為連續且未重複(或是，重複範圍很小)。

又，多角形筒50，亦能以「可將從重氫燈40的光源41射出的真空紫外線之強度為弱的部分(從中心遠離的部分)遮光」的方式，決定形狀。多角形筒50，例如係以「將可保證強度最強的部分之70～80%、較佳為90%以上的強度之部分以外的光進行遮光」的方式，決定形狀。

［作用效果］ 如上述般，依本實施態樣之基板處理裝置1的光照射裝置，具備：複數重氫燈40，向晶圓W照射波長在200nm以下並經由以光源41為頂點之圓錐狀的光路之真空紫外線；及多角形筒50，以將「從複數重氫燈40照射之真空紫外線的照射範圍重疊的部分」遮光的方式，對應各重氫燈40而設置；多角形筒50從真空紫外線的行進方向觀看，係形成多角形。

以往，從晶圓W中的照射範圍成為圓形的複數點光源向晶圓W照射光線的情形，難以向晶圓W的照射面均一地照射光線。針對此情形，參照依比較例之光照射裝置的說明圖亦即圖4(a)及圖4(b)而加以說明。圖4(a)係示意地表示設置有複數重氫燈40之光照射裝置。圖4(b)係表示圖4(a)所示之光照射裝置的照射強度，具體而言，虛線表示各重氫燈40的照射強度，實線表示相鄰的重氫燈40合計的照射強度。如圖4(a)及圖4(b)所示，當以各光線的照射範圍盡量不重疊的方式配置重氫燈40時(參照圖4(a)所示中央的重氫燈40及右側的重氫燈40)，由於照射範圍為圓形，會導致產生光的照射強度變弱的部分E2(參照圖4(b))。另一方面，為了不產生照射強度變弱的部分E2，需要將從各點重氫燈40照射的光線的照射範圍充分地疊加(參照圖4(a)所示中央的重氫燈40及左側的重氫燈40)，此時，會產生重疊的部分E1(參照圖4(b))的照射強度極端地變強的問題。如此，以往，從複數光源對於晶圓W照射光線的構成中，難以將光線均一地照射至晶圓W的照射面。

此點，依本實施態樣之光照射裝置中，經由圓錐狀的光路而向晶圓W照射之複數真空紫外線重疊的部分，係藉由與各重氫燈40對應而設置之多角形筒50，加以遮光。藉此，晶圓W中的各真空紫外線之照射範圍成為多角形。如圖4所示的比較例般照射範圍並非圓形，而為多角形(具體而言正六角形)，藉此，可使通過相鄰的多角形筒50之真空紫外線的照射範圍互為連續同時使其不重複(或是使重複範圍縮小)。亦即，依本實施態樣之光照射裝置，可使晶圓W的照射面上的光照射分布之均一性提高。

上述多角形筒50，係於真空紫外線的行進方向上延伸而形成筒狀。與重氫燈40對應而設置之多角形筒50係於高度方向(真空紫外線的行進方向)上延伸而形成筒狀，藉此，可適當地排除來自「與該多角形筒50對應之重氫燈40以外的重氫燈40(例如相鄰的重氫燈40)」之真空紫外線的影響。亦即，可適當防止照射範圍與其他重氫燈40的真空紫外線重疊，並可進而使晶圓W的照射面上之光照射分布的均一性提高。

又，上述光照射裝置，藉由將重氫燈40用作光照射部，除波長在200nm以下的真空紫外線外，亦可對於晶圓W照射波長較200nm大的近紫外線。如此，由於從重氫燈40照射的光之頻譜的波長區域相對較寬，故例如在晶圓W表面形成有光阻圖案的情況下，該光阻圖案可接受各種波長的光之能量。藉此，藉由在光阻圖案表面引起各種反應而使流動性提高，其結果，可使該表面的粗糙度之改善效果提高。

又，上述重氫燈40，可使波長在160nm以下的真空紫外線產生。由於重氫燈40中，例如160nm以下為連續頻譜之峰值的波長，故藉由使該160nm以下的真空紫外線產生，例如當在晶圓W的表面形成有光阻圖案的情形，可使表面的粗糙度之改善效果進而提高。

［變形例］ 以上，就本發明之一實施態樣加以說明，但本發明不限定於上述實施態樣。例如，如圖5所示，從複數光照射部之中一部分的重氫燈40x照射之真空紫外線的照度値，亦可與從其他重氫燈40照射之真空紫外線的照度値不同。圖5所示的例中，從重氫燈40x照射的真空紫外線之照度値，係較從重氫燈40照射之真空紫外線的照度値來的大。又，如圖6所示，從複數光照射部之中一部分的重氫燈40y照射之真空紫外線的光線角度，亦可與從其他重氫燈40照射之真空紫外線的光線角度不同。圖6所示的例中，從重氫燈40y照射的真空紫外線之光線角度，係較從重氫燈40照射的真空紫外線之光線角度來的大。又，如圖7所示，複數光照射部之中一部分的重氫燈40z與晶圓W之間隔距離，亦可和其他重氫燈40與晶圓W之間隔距離不同。圖7所示的例中，重氫燈40z與晶圓W之間隔距離，係較重氫燈40與晶圓W之間隔距離來的小。如此，對於複數光照射部，藉由使其照度値、光線角度、或是高度(與晶圓W之間隔距離)互不相同，可積極地調整照射分布，並因應來自光照射部之照射狀況，可使晶圓W的照射面上的光照射分布之均一性更為提高。

又，光照射裝置亦可更包含圖8所示的間隔距離調整部60。間隔距離調整部60係用來調整遮光部亦即多角形筒50與晶圓W之間隔距離的機構。具體而言，間隔距離調整部60藉由使多角形筒50根據控制器(不圖示)的控制而升降，而調整多角形筒50與晶圓W之間隔距離。如上述般，雖然多角形筒50係以「將照射範圍設成多角形藉此向晶圓W的照射面均一地照射光線」為目的而構成，然而，考量到由於設置多角形筒50，會造成該多角形筒50的陰影投影至晶圓W的照射面，而因該陰影會使得晶圓W的照射面上之光照射分布的均一性無法充分實現。此點，可藉由利用間隔距離調整部60調整多角形筒50的高度(與晶圓W的間隔距離)，例如調整照射光從相鄰的多角形筒50向晶圓W之擴展角，而可消除因照射光互相重疊等而產生陰影的部分。又，利用間隔距離調整部60來調整之多角形筒50的高度，例如，可藉由事前評價「從重氫燈40的照射角及晶圓W中各部的照度等」而決定。

又，光照射裝置亦可更包含圖9所示之晶圓旋轉部70(基板旋轉部)。晶圓旋轉部70係藉使晶圓W的照射面位於重氫燈40對向側的狀態下，使晶圓W旋轉的機構。具體而言，晶圓旋轉部70係經由旋轉軸，而與載置晶圓W載置台20連接，並依據控制器(不圖示)之控制，藉由使旋轉軸旋轉，而使載置台20及載置於該載置台20之晶圓W旋轉。藉由晶圓W旋轉，重氫燈40的照射位置會變化，因此，可使晶圓W的照射面上的光照射分布之均一性更為提高。又，光照射裝置亦可不使晶圓W旋轉，而使多角形筒50及重氫燈40對於晶圓W旋轉。又，光照射裝置亦可更包含平行移動部，使多角形筒50或是晶圓W，於晶圓W的照射面向平行的方向(水平方向)往復移動10mm左右。此時，由於重氫燈40的照射位置會變化，故可使晶圓W的照射面上之光照射分布的均一性更為提高。又，在於與照射面平行的方向上往復移動的態樣中，有別於使晶圓W旋轉的態樣，具有難以產生照射位置不變化的部分(例如旋轉中心)的優點。例如，藉由使複數根多角形筒50及重氫燈40，對於晶圓W旋轉同時向並排的方向進行掃描動作，則即便未設置可同時照射晶圓W的全面之數量的重氫燈40，亦可對晶圓W的全面照射真空紫外線。如此，在使多角形筒50及重氫燈40進行掃描動作等情況下，多角形筒50及重氫燈40亦可為少數(例如各一個等)。

又，光照射裝置亦可更包含圖10所示的擴散部80。擴散部80係於多角形筒50的上方使真空紫外線擴散用之構件。圖10所示的例中，擴散部80為網格狀的構件，並具有使真空紫外線的一部分反射擴散的功能。又，擴散部80只要是能使真空紫外線的一部分反射擴散，亦可為棒狀的構件等。擴散部80中，使真空紫外線反射擴散的部分之面積，係較使真空紫外線朝向下方通過的部分之面積來的小。照射光因光源(燈具)的內部電極構造導致強度的差異存在的部分，可藉由在多角形筒50的上方設置擴散部80，將照射光的差異平均化，而使晶圓W的照射面上的光照射分布之均一性更為提高。

又，雖然以上說明中，多角形筒50從真空紫外線的行進方向觀看係正六角形，但並不限定於此，例如，如圖11(a)所示，多角形筒50x亦可為四角形。又，多角形筒50的數量不限定於圖3所示的例子，例如，亦可如圖11(b)所示，設置合計13個多角形筒50y。

又，雖然以上說明中，遮光部係多角形筒50，但並不限定於此，遮光部只要是從真空紫外線的行進方向觀看形成多角形者，亦可非為向高度方向延伸的筒狀構件。例如，如圖12所示，遮光部亦可具有形成板狀之遮罩200(板狀遮光構件)。遮罩200係與多角形筒50同樣地，從真空紫外線的行進方向觀看形成多角形。具體而言，如圖13(a)所示般，可使用從真空紫外線的行進方向觀看呈六角形的遮罩200a或是四角形的遮罩200b等。遮罩200係與多角形筒50不同，設成厚度(真空紫外線之行進方向的厚度)小的薄板狀。藉由設置此一遮罩200，晶圓W中的各真空紫外線之照射範圍亦會成為多角形，可使真空紫外線的照射範圍不重疊，同時抑制未照射到光的部分(或是照射強度變弱的部分)之產生。亦即，藉由遮罩200，可使晶圓W的照射面上的光照射分布之均一性提高。又，由於遮罩200如上述般係設為薄板狀，相較於設置多角形筒50之情形，可易於藉由處理室內的真空泵進行排氣。因此，可更適當地進行處理室內之抽真空處理。

又，如圖14所示般，遮光部亦可具有：多角形筒250，於真空紫外線的行進方向延伸而形成筒狀的同時，設置於重氫燈40及晶圓W之間靠晶圓W的位置(亦即，靠近下方的位置)；及遮罩200，形成板狀。多角形筒250，例如係設為重氫燈40及晶圓W間的全長之一半以下的長度。如此，多角形筒250，相較於設置在重氫燈40及晶圓W間的約略全區域的多角形筒50(參照圖2)，僅設置於小型且靠近晶圓W的區域。遮罩200係設置於多角形筒250的下方，更詳言之，係以與多角形筒250的下端接觸的方式設置。遮罩200，雖然從限定光的照射範圍之觀點應盡量設置於靠近晶圓W的位置較佳，然而，係從晶圓W間隔著可由臂部進行晶圓W的搬運程度的距離(例如30mm)的量。遮罩200從真空紫外線的行進方向觀看，讓光線通過之區域的大小係設成較多角形筒250來的小。藉此，可藉由遮罩200適當地限定真空紫外線的照射範圍。

在此，亦針對圖14之基板處理裝置的基本構成加以說明。如圖14所示般，該基板處理裝置具備處理室210及光源室212。處理室210，包含：框體214、旋轉固持部216、閘門閥218及真空泵222。框體214例如係設置於大氣環境氣體中之真空容器的一部分，並以可收納「藉由未圖示的搬運機構而搬運之晶圓W」的方式構成。框體214，係呈向上方開口之有底筒狀體。在框體214的壁面，設置有穿通孔214a、214c。

旋轉固持部216，具有旋轉部216a、軸216b及固持部216c。旋轉部216a基於來自控制器(不圖示)的動作訊號而動作，使軸216b旋轉。旋轉部216a例如係電動馬達等動力源。固持部216c係設置於軸216b之前端部。固持部216c可在晶圓W的位態為略水平的狀態下固持晶圓W。若旋轉部216a在固持部216c載置有晶圓W的狀態下旋轉，則晶圓W會繞對其表面垂直的軸(旋轉軸)旋轉。

閘門閥218係配置於框體214的側壁之外表面。閘門閥218基於控制器(不圖示)的指示而動作，並以將框體214的穿通孔214a閉鎖及開放的方式構成。在藉由閘門閥218開放穿通孔214a時，可將晶圓W對於框體214送入送出。亦即，穿通孔214a亦作為晶圓W的出入口發揮功能。

真空泵222從框體214內將氣體排出，並以將框體214內設成真空狀態(低氧狀態)的方式構成。

光源室212，包含：框體224、分隔壁226、遮擋構件228及複數重氫燈40。

框體224例如係設置於大氣環境氣體中之真空容器的一部分。框體224係呈向下方開口的有底筒狀體。框體224係以「框體224的開放端與框體214的開放端相互朝向」的方式配置。

分隔壁226係配置於框體214、224之間，並以「將框體214內的空間與框體224內的空間分隔」的方式構成。換言之，分隔壁226在作為框體214的頂壁發揮功能的同時，亦作為框體224的底壁發揮功能。亦即，框體224係於與晶圓W的表面垂直的方向，以與框體214相鄰的的方式配置。藉由分隔壁226分隔後的框體224內之空間V，成為垂直方向上的高度相較於水平方向上的大小來的小的扁平空間。

在分隔壁226，設置有複數穿通孔226a。複數穿通孔226a，係以於垂直方向上與遮擋構件228重合的方式配置。複數穿通孔226a，分別係藉由真空紫外線可透射的窗構件填塞。窗構件例如亦可為玻璃(例如，氟化鎂玻璃)。

遮擋構件228係配置於空間V內，並以可阻隔及通過由重氫燈40所照射的真空紫外線之方式構成。遮擋構件228例如係呈圓板狀。在遮擋構件228，設置有複數穿通孔。

藉由組合使用如上述般多角形筒250及遮罩200，可藉由多角形筒250適當地抑制真空紫外線的照射範圍重疊，同時可藉由設置於多角形筒250下方的遮罩200適當地限定真空紫外線的照射範圍。又，藉由使用遮罩200，可縮短多角形筒250的長度，並可藉由真空泵222適當地進行排氣而適當地進行處理室210內的抽真空處理。又，藉由以接觸多角形筒250的下端之方式設置遮罩200，可抑制真空紫外線從多角形筒250與遮罩200之間漏出，並可適當地抑制真空紫外線的照射範圍重疊。又，亦可僅藉由設置於下方之小型的多角形筒250(亦即不設置遮罩200)而形成遮光部。

又，亦可如圖15所示般，從多角形筒250下端以隔著間隔的方式設置遮罩200。藉此，變為易於藉由真空泵222進行排氣，可藉由真空泵222適當地進行抽真處理空。圖15之構成中，從真空紫外線的行進方向觀看時，亦可將遮罩200及多角形筒50的光線通過之區域的大小設定成相同程度。又，從容易進行抽真空的觀點，亦可在多角形筒50設置一或是複數孔。

1‧‧‧基板處理裝置 20‧‧‧載置台 200a‧‧‧六角形的遮罩 200b‧‧‧四角形的遮罩 21‧‧‧處理容器 210‧‧‧處理室 212‧‧‧光源室 214、224、43‧‧‧框體 214a、214c、226a‧‧‧穿通孔 216‧‧‧旋轉固持部 216a‧‧‧旋轉部 216b‧‧‧軸 216c‧‧‧固持部 218、23‧‧‧閘門閥 22‧‧‧搬運口 222‧‧‧真空泵 226‧‧‧分隔壁 228‧‧‧遮擋構件 250‧‧‧多角形筒 40、40x、40y、40z‧‧‧重氫燈(光照射部) 41‧‧‧光源 50、50x、50y‧‧‧多角形筒(遮光部、筒狀遮光構件) 60‧‧‧間隔距離調整部 70‧‧‧晶圓旋轉部(基板旋轉部) 80‧‧‧擴散部 200‧‧‧遮罩(遮光部、板狀遮光構件) E1‧‧‧重疊的部分 E2‧‧‧照射強度變弱的部分 W‧‧‧晶圓

【圖1】表示本實施態樣的基板處理裝置之示意圖。 【圖2】表示圖1之基板處理裝置的光照射裝置之示意圖。 【圖3】表示光照射裝置之照射範圍的說明圖。 【圖4】(a)、(b)依比較例之光照射裝置的說明圖。 【圖5】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖6】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖7】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖8】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖9】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖10】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖11】(a)、(b)表示依變形例之光照射裝置的照射範圍之說明圖。 【圖12】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖13】(a)、(b)表示依變形例之照射部的示意圖。 【圖14】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。 【圖15】表示依變形例之光照射裝置的示意圖。

40‧‧‧重氫燈(光照射部)

50‧‧‧多角形筒(遮光部、筒狀遮光構件)

W‧‧‧晶圓

Claims (19)

1. 一種光照射裝置，包含：複數光照射部，將經由以光源為頂點之圓錐狀的光路之真空紫外線向形成有光阻圖案之基板照射；及遮光部，與各光照射部對應而設置，以將從該複數光照射部所照射之該真空紫外線的照射範圍之重疊的部分遮光；該遮光部從該真空紫外線的行進方向觀看，係形成為多角形。
2. 如請求項1記載之光照射裝置，其中，該遮光部，具有於該真空紫外線的行進方向上延伸而形成為筒狀之筒狀遮光構件。
3. 如請求項2記載之光照射裝置，其中，該筒狀遮光構件，跨越該光照射部及該基板之間的約略全區域，而於該行進方向上延伸。
4. 如請求項2記載之光照射裝置，其中，該筒狀遮光構件，係設置於該光照射部及該基板之間靠近該基板的位置。
5. 如請求項4記載之光照射裝置，其中，該筒狀遮光構件為該光照射部及該基板間之全長一半以下的長度。
6. 如請求項第1~5項中任一項記載之光照射裝置，其中， 該遮光部具有形成為板狀之板狀遮光構件。
7. 如請求項1記載之光照射裝置，其中，該遮光部包含：筒狀遮光構件，於該真空紫外線的行進方向上延伸而形成筒狀，並設置於該光照射部及該基板之間靠近該基板的位置；及板狀遮光構件，形成板狀；該板狀遮光構件，係設置於該筒狀遮光構件的下方。
8. 如請求項7記載之光照射裝置，其中，該板狀遮光構件係設成接觸於該筒狀遮光構件的下端。
9. 如請求項8記載之光照射裝置，其中，從該行進方向觀看，該板狀遮光構件讓光線通過之區域的大小，係較該筒狀遮光構件小。
10. 如請求項7記載之光照射裝置，其中，該板狀遮光構件係設置成與該筒狀遮光構件下端隔著間隔。
11. 如請求項第1~5、7~10項中任一項記載之光照射裝置，更包含：間隔距離調整部，用以調整該遮光部與該基板之間隔距離。
12. 如請求項第1~5、7~10項中任一項記載之光照射裝置，其中，該光照射部係包含重氫燈而構成。
13. 如請求項12記載之光照射裝置，其中，該重氫燈使波長在200nm以下的真空紫外線產生。
14. 如請求項13記載之光照射裝置，其中，該重氫燈使波長在160nm以下的真空紫外線產生。
15. 如請求項第1~5、7~10項中任一項記載之光照射裝置，其中，該複數光照射部中，照射之該真空紫外線的照度值、照射之該真空紫外線的光線角度、及與該基板之間隔距離，至少一者係互不相同。
16. 如請求項第1~5、7~10項中任一項記載之光照射裝置，更包含：擴散部，於該遮光部的上方使該真空紫外線擴散。
17. 如請求項第1~5、7~10項中任一項記載之光照射裝置，更包含：基板旋轉部，在使該基板的照射面位於該光照射部之對向側的狀態下，使該基板旋轉。
18. 如請求項第1~5、7~10項中任一項記載之光照射裝置，更包含：平行移動部，使該遮光部或是該基板，在與該基板之照射面平行的方向上往復移動。
19. 如請求項第1~5、7~10項中任一項記載之光照射裝置，其中，該遮光部係藉由真空紫外線的反射率在90%以下的材質構成。

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