WO2024101144A1 - 基板処理装置 - Google Patents

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WO2024101144A1
WO2024101144A1 PCT/JP2023/038335 JP2023038335W WO2024101144A1 WO 2024101144 A1 WO2024101144 A1 WO 2024101144A1 JP 2023038335 W JP2023038335 W JP 2023038335W WO 2024101144 A1 WO2024101144 A1 WO 2024101144A1
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WO
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substrate
peripheral portion
peripheral
unit
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/038335
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸吉 広城
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Publication of WO2024101144A1 publication Critical patent/WO2024101144A1/ja

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Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus that supplies a process gas to a chamber that contains a substrate, turns the gas into plasma, and removes a layer that has built up on the peripheral edge of the substrate with the plasma.
  • This disclosure describes a substrate processing apparatus capable of etching a relatively hard film provided on the peripheral portion of a substrate at a relatively high etching rate without using plasma.
  • An example of a substrate processing apparatus includes a peripheral heating section configured to heat the peripheral portion of the substrate, an irradiation section arranged to be located above the upper surface of the substrate and configured to irradiate the upper surface of the substrate with an energy ray for etching having a wavelength of 185 nm or less, and a supply section configured to supply an oxygen-containing gas or an ozone gas to the peripheral portion of the substrate.
  • the peripheral heating section extends in a substantially arc-like or substantially annular shape along the peripheral portion of the substrate.
  • the irradiation section includes a plurality of light sources extending along a predetermined first direction parallel to the upper surface of the substrate and aligned along a second direction parallel to the upper surface of the substrate and perpendicular to the first direction, a housing configured to house the plurality of light sources therein, and a window section provided in the bottom wall of the housing configured to transmit the energy ray.
  • the substrate processing apparatus makes it possible to etch a relatively hard film provided on the peripheral portion of a substrate at a relatively high etching rate without using plasma.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a substrate processing system.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view that illustrates a schematic configuration of the etching unit.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of a main part of a substrate processing system.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a hardware configuration of the controller.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of another example of the etching unit.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of another example of the etching unit.
  • FIG. 8A is a graph showing the experimental results of Experimental Example 1, and FIG.
  • FIG. 8B is a graph showing the experimental results of Experimental Example 2.
  • 9A is a graph showing the experimental results of Experimental Example 3
  • FIG. 9B is a graph showing the experimental results of Experimental Example 4.
  • FIG. 10(a) is a graph showing the relationship between the gap and the etching rate when the substrate was heated at 400° C. in Experimental Examples 1 to 3
  • FIG. 10(b) is a graph showing the relationship between the ultraviolet ray irradiation time and the etching amount when the substrate was heated at 300° C. with the gap set to 1.2 mm in Experimental Examples 1 to 3.
  • FIG. 11A is a graph showing the experimental results of Experimental Example 5, and FIG. 11B is a graph showing the experimental results of Experimental Examples 6 and 7.
  • the substrate processing system 1 is configured to form a coating film on an upper surface Wu (see Figure 3) of a substrate W by applying a coating liquid.
  • the substrate processing system 1 is configured to harden the coating film by heat treatment to form a protective film (not shown) on the upper surface Wu of the substrate W.
  • the substrate processing system 1 is configured to remove the protective film from a peripheral portion Wp (see Figure 3) of the substrate W by etching treatment.
  • the substrate W may be disk-shaped or may be a plate-shaped other than circular, such as a polygon.
  • the substrate W may have a cutout portion cut out of a portion.
  • the cutout portion may be, for example, a notch (a U-shaped, V-shaped, or other groove) or a linear portion extending in a straight line (so-called orientation flat).
  • the substrate W may be, for example, a semiconductor substrate (silicon wafer), a glass substrate, a mask substrate, an FPD (Flat Panel Display) substrate, or any other type of substrate.
  • the diameter of the substrate W may be, for example, about 200 mm to 450 mm.
  • the protective film may be a film containing carbon.
  • the film containing carbon may be, for example, a diamond film, an amorphous carbon film, or a spin-on carbon (SOC) film containing oxygen.
  • the film containing carbon may contain, as an element other than carbon, an element whose atom is a gas by itself, or an element that becomes a gas at normal pressure when combined with oxygen.
  • the "surface of the substrate W" means the outermost surface of the substrate W.
  • the surface of the protective film may be the "surface of the substrate W".
  • the substrate processing system 1 includes a loading/unloading station 2, a processing station 3, and a controller Ctr (controller).
  • the loading/unloading station 2 and the processing station 3 may be arranged in a horizontal line, for example.
  • the loading/unloading station 2 introduces the substrate W into the substrate processing system 1 and removes the substrate W from the substrate processing system 1.
  • the loading/unloading station 2 can support, for example, multiple carriers 4 for the substrates W.
  • the carrier 4 is configured, for example, to accommodate at least one substrate W in a sealed state.
  • the loading/unloading station 2 incorporates a transport arm A1.
  • the transport arm A1 is configured to remove the substrate W from the carrier 4 and pass it to the shelf unit 5 of the processing station 3, and to receive the substrate W from the shelf unit 5 of the processing station 3 and return it to the carrier 4.
  • the processing station 3 includes at least one liquid processing unit U1, at least one heat processing unit U2, at least one etching unit U3 (substrate processing device), and a transport arm A2 that transports substrates W to these units.
  • the transport arm A2 is configured to take substrates W out of the shelf unit 5 and pass them to each unit, and also to receive substrates W from each unit and return them to the shelf unit 5.
  • the liquid processing unit U1 is configured to perform a process of supplying a processing liquid for forming a protective film to the upper surface Wu of the substrate W to form a coating film on the upper surface Wu of the substrate W.
  • the heat processing unit U2 is configured to perform a process of hardening the coating film formed in the liquid processing unit U1 by heat processing to form a protective film on the upper surface Wu of the substrate W.
  • the etching unit U3 is configured to perform a process of removing the protective film on the peripheral portion Wp of the substrate W by etching. Details of the etching unit U3 will be described later.
  • the controller Ctr is configured to partially or entirely control the substrate processing system 1. Details of the controller Ctr will be described later.
  • the etching unit U3 includes a rotating and holding unit 10, a support unit 20, a lifting unit 30, an irradiation unit 40, gas supply units 50 and 60, a peripheral heating unit 70, and a reflecting member 80.
  • the rotating holder 10 has a holder 11 and a rotary driver 12.
  • the holder 11 is configured to hold the horizontally arranged substrate W from below.
  • the holder 11 includes a central heating section 13.
  • the central heating section 13 operates based on an operation signal from the controller Ctr, and is configured to mainly heat the central section Wc of the substrate W held by the holder 11.
  • the central heating section 13 may be configured to heat the central section Wc of the substrate W to, for example, 400°C or less, or to heat the central section Wc of the substrate W to approximately 50°C to 400°C.
  • the central heating section 13 may include multiple heating regions arranged in the radial direction of the substrate W.
  • the multiple heating regions may be arranged, for example, in a concentric pattern from the center of the substrate W toward the outer periphery.
  • Each of the multiple heating regions may have an individual built-in heat source (e.g., a heater). In this case, a different temperature can be set for each heating region.
  • the rotation drive unit 12 is configured to operate based on an operation signal from the controller Ctr and rotate the substrate W held by the holder 11.
  • the rotation drive unit 12 may use, for example, an electric motor as a power source and rotate the holder 11 around a vertical axis passing through the center of the substrate W.
  • the support portion 20 is disposed below the holding portion 11.
  • the support portion 20 includes a base portion 21 and a plurality of support pins 22 that protrude upward from the base portion 21. The tips of the support pins 22 can be inserted through through holes (not shown) provided in the holding portion 11.
  • the lifting unit 30 is configured to operate based on an operating signal from the controller Ctr and raise and lower the rotating holder 10.
  • the substrate W held by the rotating holder 10 is displaced up and down as the rotating holder 10 is raised and lowered by the lifting unit 30.
  • the lifting unit 30 may be, for example, an electric motor, an air cylinder, etc.
  • the lifting unit 30 may be configured to raise and lower the support unit 20. That is, the tip of the support pin 22 may be configured to be able to protrude and retract from the upper surface of the holding unit 11 by the lifting unit 30.
  • the lifting unit 30 raises the support unit 20
  • the tip of the support pin 22 protrudes above the upper surface of the holding unit 11, and when the lifting unit 30 lowers the support unit 20, the tip of the support pin 22 descends below the upper surface of the holding unit 11.
  • the tip of the support pin 22 protrudes above the upper surface of the holding unit 11, the substrate W is supported by the tip of the support pin 22 when the substrate W is loaded or unloaded from the etching unit U3.
  • the irradiation unit 40 is disposed above the rotating holder 10, the support unit 20, and the lifting unit 30. That is, the irradiation unit 40 is located above the upper surface Wu of the substrate W when the substrate W is held by the rotating holder 10.
  • the irradiation unit 40 includes a housing 41, multiple light sources 42, a window unit 43, and multiple reflecting members 44.
  • the housing 41 is configured to house multiple light sources 42 and multiple reflecting members 44 inside.
  • a through hole 41a is provided in the bottom wall of the housing 41. When the irradiation unit 40 is positioned above the substrate W, the through hole 41a overlaps with the entire substrate W when viewed from above.
  • the through hole 41a may have a circular shape when viewed from above.
  • the multiple light sources 42 are configured to operate based on an operation signal from the controller Ctr and irradiate the upper surface Wu of the substrate W with an energy beam for etching having a wavelength of 185 nm or less.
  • the multiple light sources 42 may be, for example, straight tube lamp light sources.
  • the multiple light sources 42 may extend along a direction X (first direction) parallel to the upper surface Wu of the substrate W.
  • the multiple light sources 42 may be arranged at a predetermined interval along a direction Y (second direction) parallel to the upper surface Wu of the substrate W and perpendicular to the direction X.
  • the energy beams from the multiple light sources 42 are not irradiated uniformly onto the upper surface Wu of the substrate W. Therefore, the bias of the irradiation of the energy beams onto the upper surface Wu of the substrate W may be evened out by rotating the substrate W relative to the multiple light sources 42 by the rotating holder 10.
  • the energy ray may be, for example, ultraviolet light.
  • the dominant wavelength of the energy ray may be 185 nm or less, 172 nm or less, 165 nm or less, 150 nm or less, 120 nm or less, or 100 nm or less.
  • the light source 42 may be a xenon excimer UV lamp.
  • the light source 42 may be a krypton discharge lamp.
  • the dominant wavelength of the energy ray is 126 nm
  • the light source 42 may be an argon discharge lamp.
  • the window portion 43 is configured to be able to transmit the energy rays irradiated from the light source 42.
  • the material of the window portion 43 can be appropriately selected depending on the wavelength of the energy rays irradiated from the light source 42. For example, when the dominant wavelength of the energy rays is 165 nm or more, quartz glass may be selected as the material of the window portion 43. When the dominant wavelength of the energy rays is 150 nm or more, calcium fluoride may be selected as the material of the window portion 43. When the dominant wavelength of the energy rays is 120 nm or more, magnesium fluoride may be selected as the material of the window portion 43.
  • the window portion 43 is attached to the through hole 41a of the housing 41 so as to seal the through hole 41a. Therefore, airtightness is maintained inside the housing 41.
  • the window portion 43 includes a central portion 43a (first portion) facing the central portion Wc of the substrate W and a peripheral portion 43b (second portion) facing the peripheral portion Wp of the substrate W when viewed from above.
  • the central portion 43a may have a circular shape.
  • the peripheral portion 43b may have an annular shape surrounding the periphery of the central portion 43a.
  • the outer peripheral edge of the peripheral portion 43b may be located outward from the outer peripheral edge of the substrate W when viewed from above.
  • the outer peripheral edge of the peripheral portion 43b may be located about 2 mm to 5 mm outward from the outer peripheral edge of the substrate W in the radial direction of the substrate W when viewed from above.
  • the central portion 43a may be recessed upward relative to the peripheral portion 43b, as illustrated in FIG. 3.
  • the peripheral portion 43b may be located lower than the central portion 43a so that the linear distance (separation distance) between the peripheral portion 43b and the top surface Wu of the substrate W is smaller than the linear distance (separation distance) between the central portion 43a and the top surface Wu of the substrate W.
  • the linear distance between the peripheral portion 43b and the top surface Wu of the substrate W may be, for example, approximately 0.5 mm to 3 mm.
  • the linear distance between the central portion 43a and the top surface Wu of the substrate W may be, for example, approximately 10 mm to 30 mm.
  • the wavelength of the energy ray irradiated from the light source 42 is ultraviolet light of 185 nm or less
  • the ultraviolet light is absorbed by oxygen molecules in the space between the central portion 43a and the upper surface Wu of the substrate W and changes into ozone.
  • the linear distance between the central portion 43a and the upper surface Wu of the substrate W is 10 mm or more, and the oxygen concentration in the space is 20% based on the oxygen-containing gas supplied by the gas supply unit 60, most of the ultraviolet light is absorbed by oxygen molecules and hardly reaches the upper surface Wu of the substrate W. Therefore, parts of the substrate W other than the peripheral portion Wp are less susceptible to the ultraviolet light.
  • the linear distance between the central portion 43a and the upper surface Wu of the substrate W is 30 mm or less, the concentration of ozone generated in the space between the central portion 43a and the upper surface Wu of the substrate W increases. Therefore, it is possible to supply high-concentration ozone to the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • Each of the multiple reflecting members 44 is located between the corresponding light source 42 and the top wall of the housing 41.
  • the reflecting members 44 may extend along the extension direction (X direction) of the light source 42.
  • the reflecting members 44 have an arc-shaped cross-sectional shape (e.g., a circular arc, an elliptical arc, a bow shape, etc.) and may be recessed toward the top wall of the housing 41.
  • the reflecting members 44 are configured to reflect the energy rays irradiated from the light source 42 toward the top wall side of the housing 41 toward the window portion 43.
  • the reflected light reflected by the reflecting members 44 is irradiated toward the upper surface Wu of the substrate W through the window portion 43.
  • the gas supply unit 50 is configured to supply an inert gas (e.g., nitrogen gas, argon gas, etc.) into the housing 41. Filling the housing 41 with an inert gas suppresses attenuation of the energy rays irradiated from the light source 42 within the housing 41.
  • the gas supply unit 50 may be configured to supply a gas selected according to the wavelength of the energy rays irradiated from the light source 42 into the housing 41.
  • the gas supply unit 50 includes a supply source 51, a supply pipe 52, a pipe 53, a valve 54, and an exhaust pipe 55.
  • the supply source 51 is configured to store an inert gas.
  • the supply pipe 52 is connected to the housing 41 and communicates with the inside of the housing 41.
  • the pipe 53 connects the supply source 51 and the supply pipe 52. Therefore, the inert gas of the supply source 51 is supplied into the housing 41 through the pipe 53 and the supply pipe 52.
  • the valve 54 is provided in the pipe 53 and is configured to open and close based on an operation signal from the controller Ctr.
  • the exhaust pipe 55 is connected to the housing 41 and communicates with the inside of the housing 41. Therefore, the inert gas supplied into the housing 41 is exhausted to the outside of the housing 41 through the exhaust pipe 55.
  • the gas supply unit 60 is configured to supply an oxygen-containing gas to the space V between the window portion 43 and the upper surface Wu of the substrate W.
  • the oxygen-containing gas may be air or dry air (air that does not contain water vapor or carbon dioxide).
  • the gas supply unit 60 includes a supply source 61 (gas source), at least one supply pipe 62 (flow path), a pipe 63 (flow path), and a valve 64.
  • the supply source 61 is configured to store an oxygen-containing gas.
  • At least one supply pipe 62 penetrates the housing 41 and the window portion 43 from the top wall of the housing 41 to the center portion 43a of the window portion 43, and communicates with the space V.
  • the pipe 63 connects the supply source 61 and at least one supply pipe 62. That is, when there are multiple supply pipes 62, the pipe 63 branches into multiple pipes midway and is connected to each supply pipe 62. Therefore, the oxygen-containing gas of the supply source 61 is supplied into the space V through the pipe 63 and the supply pipe 62.
  • the valve 64 is provided in the pipe 63 and configured to open and close based on an operation signal from the controller Ctr.
  • the wavelength of the energy ray irradiated from the light source 42 is ultraviolet light of 185 nm or less
  • oxygen in the oxygen-containing gas supplied to the space V reacts with the ultraviolet light to generate ozone.
  • the generated ozone flows from the space V toward the peripheral portion Wp of the substrate W. Then, when the ozone passes through the gap between the peripheral portion 43b of the window portion 43 and the upper surface Wu of the substrate W, the ozone reacts with the protective film at the peripheral portion Wp of the substrate W, and the protective film is etched.
  • the oxygen-containing gas supplied to the space V flows from the space V toward the peripheral portion Wp of the substrate W
  • the oxygen-containing gas reacts with the ultraviolet light at the peripheral portion Wp of the substrate W to generate ozone.
  • the protective film at the peripheral portion Wp of the substrate W reacts with the ozone to etch the protective film.
  • the supply source 61 may store ozone gas, and the protective film at the peripheral portion Wp of the substrate W may be etched by the ozone supplied from the supply source 61.
  • the peripheral heating section 70 is configured to heat the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the peripheral heating section 70 may be configured to heat the peripheral portion Wp of the substrate W to 400° C. or higher.
  • the peripheral heating section 70 may be substantially arc-shaped or substantially annular so as to surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside.
  • the substantially arc-shaped peripheral heating section 70 may include a major arc-shaped peripheral heating section 70 that surrounds most of the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside but is partially interrupted.
  • the substantially arc-shaped peripheral heating section 70 may include a plurality of arc-shaped peripheral heating sections 70 that partially surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside and are arranged along the peripheral portion Wp of the substrate W to form a substantially circular shape as a whole.
  • the substantially annular peripheral heating section 70 may include an endless peripheral heating section 70 that surrounds the entire peripheral portion Wp of the substrate W from the outside.
  • the peripheral heating unit 70 includes a heating source 71 and a reflecting member 72.
  • the heating source 71 may be an infrared lamp that heats the peripheral portion Wp of the substrate W by irradiating the peripheral portion Wp with light.
  • the heating source 71 may heat the peripheral portion Wp of the substrate W by intermittently irradiating the peripheral portion Wp with light based on the FLA method (Flash Lamp Anneal).
  • the peripheral portion Wp of the substrate W may be intermittently irradiated with light so that the irradiation time of the peripheral portion Wp of the substrate W is 1 millisecond to 1 second and the irradiation interval of the light is 10 seconds or more.
  • the heating source 71 may intermittently irradiate the peripheral portion Wp of the substrate W with light based on the spike RTA method (Rapid Thermal Anneal).
  • the heating source 71 may continuously irradiate the peripheral edge Wp of the substrate W with infrared rays.
  • the reflective member 72 has a generally U-shaped cross section so as to cover the periphery of the heating source 71. That is, the reflective member 72 includes an opening 72a that opens inward. When the substrate W is held by the rotating holder 10, the opening 72a faces the end face of the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the reflective member 72 is configured to reflect light irradiated from the heating source 71 toward the back side of the reflective member 72 (the wall side of the reflective member 72 opposite the opening 72a) toward the opening 72a. The light reflected by the reflective member 72 is irradiated toward the peripheral portion Wp of the substrate W through the opening 72a. Therefore, the peripheral portion Wp of the substrate W is heated more intensively.
  • the reflecting member 80 is positioned so as to overlap the peripheral portion 43b of the window portion 43 when viewed from above.
  • the reflecting member 80 may be substantially arc-shaped or substantially annular, so as to surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside, below the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the substantially arc-shaped reflecting member 80 may include a major arc-shaped reflecting member 80 that surrounds most of the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside, but is partially interrupted.
  • the substantially arc-shaped reflecting member 80 may include a plurality of arc-shaped reflecting members 80 that partially surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside and are arranged along the peripheral portion Wp of the substrate W to form a substantially circular shape as a whole.
  • the substantially annular reflecting member 80 may include an endless reflecting member 80 that surrounds the entire peripheral portion Wp of the substrate W from the outside.
  • the reflecting member 80 is configured to reflect, toward the peripheral portion Wp of the substrate W, the energy rays irradiated from the irradiation unit 40 that have passed outside the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the reflecting member 80 may be configured, for example, to reflect the reflected energy rays primarily toward the lower surface Wl and/or the edge surface We of the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the controller Ctr has a reading unit M1, a memory unit M2, a processing unit M3, and an instruction unit M4 as functional modules.
  • These functional modules are merely a division of the functions of the controller Ctr into a plurality of modules for convenience, and do not necessarily mean that the hardware constituting the controller Ctr is divided into such modules.
  • Each functional module is not limited to being realized by the execution of a program, and may be realized by a dedicated electric circuit (e.g., a logic circuit) or an integrated circuit (ASIC: Application Specific Integrated Circuit) that integrates the same.
  • the reading unit M1 is configured to read a program from a computer-readable recording medium RM.
  • the recording medium RM records a program for operating each part of the substrate processing system 1, including the etching unit U3.
  • the recording medium RM may be, for example, a semiconductor memory, an optical recording disk, a magnetic recording disk, or a magneto-optical recording disk.
  • each part of the substrate processing system 1 may include the rotation drive unit 12, the central heating unit 13, the lifting unit 30, the light source 42, the valves 54, 64, and the heating source 71.
  • the memory unit M2 is configured to store various data.
  • the memory unit M2 may store a program read from the recording medium RM by the reading unit M1, setting data input by an operator via an external input device (not shown), etc.
  • Processing unit M3 is configured to process various data. Processing unit M3 may generate signals for operating each unit of substrate processing system 1, for example, based on the various data stored in memory unit M2.
  • the instruction unit M4 is configured to transmit the operation signal generated in the processing unit M3 to each part of the substrate processing system 1.
  • the hardware of the controller Ctr may be configured, for example, by one or more control computers. As shown in FIG. 5, the controller Ctr may include a circuit C1 as a hardware configuration. The circuit C1 may be configured by electric circuit elements. The circuit C1 may include, for example, a processor C2, a memory C3, a storage C4, a driver C5, and an input/output port C6.
  • the processor C2 may be configured to execute a program in cooperation with at least one of the memory C3 and the storage C4, and to implement each of the functional modules described above by performing input and output of signals via the input and output port C6.
  • the memory C3 and the storage C4 may function as the memory unit M2.
  • the driver C5 may be a circuit configured to drive each of the parts of the substrate processing system 1.
  • the input and output port C6 may be configured to mediate the input and output of signals between the driver C5 and each of the parts of the substrate processing system 1.
  • the substrate processing system 1 may include one controller Ctr, or may include a controller group (controller) composed of multiple controllers Ctr.
  • each of the above-mentioned functional modules may be realized by one controller Ctr, or may be realized by a combination of two or more controllers Ctr.
  • the controller Ctr is composed of multiple computers (circuits C1)
  • each of the above-mentioned functional modules may be realized by one computer (circuit C1), or may be realized by a combination of two or more computers (circuits C1).
  • the controller Ctr may have multiple processors C2.
  • each of the above-mentioned functional modules may be realized by one processor C2, or may be realized by a combination of two or more processors C2.
  • the linear distance between the peripheral portion 43b of the window portion 43 and the upper surface Wu of the substrate W can be set to be smaller than the linear distance between the central portion 43a of the window portion 43 and the upper surface Wu of the substrate W.
  • the linear distance between the central portion 43a of the window portion 43 and the upper surface Wu of the substrate W is relatively large, the energy beam is greatly attenuated before reaching the upper surface Wu of the central portion Wc of the substrate W, and the film in the central portion Wc of the substrate W is difficult to etch.
  • oxygen-containing gas or ozone gas can be supplied to the space V between the window portion 43 and the upper surface Wu of the substrate W through the supply pipe 62 and the piping 63.
  • the oxygen-containing gas or ozone gas supplied to the space V flows toward the peripheral portion Wp of the substrate W. Therefore, the oxygen-containing gas or ozone gas is supplied approximately evenly to the peripheral portion Wp of the substrate W. Therefore, it is possible to etch the film on the peripheral portion Wp of the substrate W approximately evenly at a relatively high etching rate.
  • the reflecting member 80 can be configured to reflect, toward the peripheral portion Wp of the substrate W, the energy rays irradiated from the irradiating unit 40 that have passed outside the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the reflected light of the energy rays from the reflecting member 80 is irradiated onto the lower surface Wl and/or the edge surface We of the peripheral portion Wp of the substrate W. This makes it possible to etch the film provided on the peripheral portion Wp of the substrate W from the upper surface Wu to the lower surface Wl at approximately the same time.
  • the peripheral heating unit 70 is configured to heat the peripheral portion Wp of the substrate W to 400° C. or higher
  • the central heating unit 13 can be configured to heat the central portion Wc of the substrate W to 400° C. or lower.
  • the peripheral portion Wp of the substrate W is heated to 400° C. or higher
  • the energy beam tends to break bonds between atoms, and oxygen atoms tend to bond to the atoms broken by the energy beam more actively.
  • the central portion Wc of the substrate W is heated to 400° C. or lower, the temperature difference between the peripheral portion Wp and the central portion Wc of the substrate W becomes smaller, and the substrate W is less likely to warp.
  • the electronic components formed in the central portion Wc of the substrate W are less likely to be damaged.
  • the substrate W can be rotated by the rotary holder 10.
  • the peripheral portion Wp of the substrate W is heated and irradiated with energy rays. Therefore, heating and irradiation with energy rays can be performed approximately evenly around the entire circumference of the peripheral portion Wp of the substrate W. Therefore, it is possible to etch the film on the peripheral portion Wp of the substrate W approximately evenly at a relatively high etching rate.
  • the peripheral heating unit 70 can be configured to heat the peripheral portion Wp of the substrate W by irradiating the peripheral portion Wp with light.
  • the surface of the peripheral portion Wp of the substrate W is particularly heated, while the central portion Wc and deeper portions of the substrate W tend to be difficult to heat.
  • This promotes etching in the peripheral portion Wp of the substrate W, and makes it difficult for electronic components formed in the central portion Wc of the substrate W to be damaged.
  • the peripheral heating unit 70 can be configured to heat the peripheral portion Wp of the substrate W by intermittently irradiating the peripheral portion Wp with light.
  • the tendency for the central portion Wc and deeper portions of the substrate W to be difficult to heat becomes more pronounced. Therefore, it becomes possible to etch the film on the peripheral portion Wp of the substrate W at a higher etching rate while further suppressing damage to electronic components formed in the central portion Wc of the substrate W.
  • the time for irradiating the peripheral portion Wp of the substrate W with light once can be set to 1 millisecond to 1 second, with the light irradiation interval being set to 10 seconds or more.
  • the surface of the peripheral portion Wp of the substrate W is heated, while the tendency for the central portion Wc and deeper portions of the substrate W to be less heated becomes even more pronounced. This makes it possible to etch the film on the peripheral portion Wp of the substrate W at an even higher etching rate, while further suppressing damage to electronic components formed in the central portion Wc of the substrate W.
  • the etching unit U3 may further include an irradiation section 90 and a peripheral heating section 100 instead of the irradiation section 40.
  • the irradiation section 90 is disposed on the side of the substrate W when the substrate W is held by the rotating holder 10.
  • the irradiation section 90 may be substantially arc-shaped or substantially annular so as to surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside.
  • the substantially arc-shaped irradiation section 90 may include a major arc-shaped irradiation section 90 that surrounds most of the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside but is partially interrupted.
  • the substantially arc-shaped irradiation section 90 may include a plurality of arc-shaped irradiation sections 90 that partially surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside and are arranged along the peripheral portion Wp of the substrate W so as to form a substantially circular shape as a whole.
  • the substantially annular irradiation section 90 may include an endless irradiation section 90 that surrounds the entire peripheral portion Wp of the substrate W from the outside.
  • the irradiation unit 90 includes a light source 91, a reflecting member 92, and a window unit 93.
  • the light source 91 is configured to operate based on an operation signal from the controller Ctr and irradiate an energy beam for etching having a wavelength of 185 nm or less toward the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the light source 91 may be substantially arc-shaped or substantially annular so as to surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside.
  • the substantially arc-shaped light source 91 may include a major arc-shaped light source 91 that surrounds most of the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside but is partially interrupted.
  • the substantially arc-shaped light source 91 may include multiple arc-shaped light sources 91 that partially surround the peripheral portion Wp of the substrate W from the outside and are lined up along the peripheral portion Wp of the substrate W to form a substantially circular shape as a whole.
  • the substantially annular irradiation unit 90 may include an endless light source 91 that surrounds the entire peripheral portion Wp of the substrate W from the outside.
  • the reflective member 92 has a cross section that is approximately U-shaped so as to cover the periphery of the light source 91. That is, the reflective member 92 includes an opening 92a that opens inward. The opening 92a faces the end surface We of the peripheral portion Wp of the substrate W when the substrate W is held by the rotating holder 10.
  • the reflective member 92 is configured to reflect the light irradiated from the light source 91 toward the back side of the reflective member 92 (the wall side of the reflective member 92 opposite to the opening 92a) toward the opening 92a. The light reflected by the reflective member 92 is irradiated toward the peripheral portion Wp of the substrate W through the opening 92a.
  • the energy beam is irradiated more intensively toward the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the bonds between the atoms that constitute the film can be more easily broken. Therefore, a higher etching rate can be obtained.
  • the window portion 93 is attached to the opening 92a of the reflecting member 92 so as to seal the opening 92a. Therefore, airtightness is maintained inside the reflecting member 92.
  • the internal space formed by the reflecting member 92 and the window portion 93 may be filled with, for example, an inert gas (e.g., nitrogen gas).
  • the material of the window portion 93 may be the same as that of the window portion 43.
  • the linear distance between the surface of the window portion 93 and the edge surface We of the substrate W may be set to about 1 mm.
  • the peripheral heating section 100 is configured to heat the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the peripheral heating section 100 may be configured to heat the peripheral portion Wp of the substrate W to 400° C. or higher, similar to the peripheral heating section 70.
  • the peripheral heating section 100 may be substantially arc-shaped or substantially annular.
  • the peripheral heating section 100 may be positioned so as to overlap the peripheral portion Wp of the substrate W when viewed from above, and may be positioned above the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the substantially arc-shaped peripheral heating section 100 may include a major arc-shaped peripheral heating section 100 with a portion interrupted.
  • the substantially arc-shaped peripheral heating section 100 may include multiple arc-shaped peripheral heating sections 100 arranged along the peripheral portion Wp of the substrate W so as to form a substantially circular shape as a whole.
  • the substantially annular peripheral heating section 100 may include an endless peripheral heating section 100.
  • the peripheral heating unit 100 includes a heating source 101 and a reflecting member 102.
  • the heating source 101 may be an infrared lamp that heats the peripheral portion Wp of the substrate W by irradiating the peripheral portion Wp with light.
  • the reflective member 102 has a generally U-shaped cross section so as to cover the periphery of the heating source 101. That is, the reflective member 102 includes an opening 102a that opens inward. When the substrate W is held by the rotating holder 10, the opening 102a faces the upper surface Wu of the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the reflective member 102 is configured to reflect light irradiated from the heating source 101 toward the back side of the reflective member 102 (the wall side of the reflective member 102 opposite the opening 102a) toward the opening 102a. The light reflected by the reflective member 102 is irradiated toward the peripheral portion Wp of the substrate W through the opening 102a. Therefore, the peripheral portion Wp of the substrate W is heated more intensively.
  • the wall portion 102b of the reflecting member 102 located on the central side of the substrate W may extend to the vicinity of the upper surface Wu of the substrate W.
  • the linear distance (separation distance) between the lower end of the wall portion 102b and the upper surface Wu of the substrate W may be set to, for example, about 1 mm.
  • the wall portion 102b of the reflecting member 102 located on the central side of the substrate W may be located about 3 mm to 5 mm inward from the edge surface We of the substrate W.
  • the peripheral portion Wp of the substrate W is etched more intensively.
  • the irradiation unit 90 can extend in a generally arcuate or annular shape along the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the energy beam can be irradiated from the irradiation unit 90 generally evenly around the entire circumference of the peripheral portion Wp of the substrate W. This makes it possible to etch the film on the peripheral portion Wp of the substrate W generally evenly at a relatively high etching rate.
  • the irradiation unit 90 includes a plurality of light sources 91 that extend in an arc shape along the peripheral portion Wp of the substrate W and are arranged in an approximately circular shape overall along the peripheral portion Wp of the substrate W, and the substrate W can be rotated by the rotating holder 10.
  • the plurality of light sources 91 scattered along the peripheral portion Wp of the substrate W irradiate the peripheral portion Wp of the substrate W with energy rays. Therefore, the energy rays can be irradiated from the plurality of light sources 91 approximately evenly around the entire circumference of the peripheral portion Wp of the substrate W. Therefore, it is possible to etch the film on the peripheral portion Wp of the substrate W approximately evenly at a relatively high etching rate.
  • the peripheral heating unit 70 may be positioned so as to overlap the peripheral portion Wp of the substrate W when viewed from above, and may be positioned below the peripheral portion Wp of the substrate W. In other words, the peripheral heating unit 70 may be positioned between the rotating holder 10 and the irradiation unit 90.
  • the etching unit U3 may further include an irradiation unit 90 and a light shielding unit 110 instead of the irradiation unit 40.
  • the irradiation unit 90 is disposed above the peripheral portion Wp of the substrate W when the substrate W is held by the rotating holder 10.
  • the irradiation unit 90 may have a substantially arc-shaped or substantially annular shape.
  • the substantially arc-shaped irradiation unit 90 may include a major arc-shaped irradiation unit 90 with a portion interrupted.
  • the substantially arc-shaped irradiation unit 90 may include a plurality of arc-shaped irradiation units 90 arranged along the peripheral portion Wp of the substrate W so as to form a substantially circular shape as a whole.
  • the substantially annular irradiation unit 90 may include an endless irradiation unit 90.
  • the irradiation unit 90 includes a light source 91, a reflecting member 92, and a window portion 93.
  • the irradiation unit 90 illustrated in FIG. 7 may have the same configuration as the irradiation unit 90 illustrated in FIG. 6.
  • the energy rays irradiated from the irradiation unit 90 the energy rays that pass outside the peripheral portion Wp of the substrate W are reflected by the reflecting member 80 toward the underside Wl and/or the edge surface We of the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the light shielding unit 110 includes a light shielding member 111 and a light shielding member 112.
  • the light shielding member 111 may have a cylindrical shape, for example.
  • the light shielding member 111 is located above the substrate W when the substrate W is held by the rotating holder 10.
  • the upper end of the light shielding member 111 may be connected to a wall portion of the reflecting member 92 that is located toward the center of the substrate W.
  • the light shielding member 111 may extend to the vicinity of the upper surface Wu of the substrate W.
  • the linear distance (separation distance) between the lower end of the light shielding member 111 and the upper surface Wu of the substrate W may be set to, for example, about 1 mm.
  • the light shielding member 111 may be located about 3 mm to 5 mm inward from the edge surface We of the substrate W.
  • the peripheral portion Wp of the substrate W is etched more intensively.
  • the light shielding member 112 may have, for example, a cylindrical shape.
  • the light shielding member 112 is located below the substrate W when the substrate W is held by the rotating holder 10.
  • the light shielding member 112 may extend to the vicinity of the lower surface Wl of the substrate W. That is, the linear distance (separation distance) between the upper end of the light shielding member 112 and the lower surface Wl of the substrate W may be set to, for example, about 1 mm.
  • the light shielding member 112 may be located about 2 mm to 4 mm inward from the edge surface We of the substrate W.
  • the peripheral portion Wp of the substrate W is etched more intensively.
  • Each of the examples in FIG. 6 and FIG. 7 may further include an irradiation unit 40 as illustrated in FIG. 3.
  • the oxygen-containing gas or ozone gas may be supplied from the outside to the peripheral portion Wp of the substrate W.
  • the oxygen-containing gas or ozone gas may be supplied from the outside to the inside of the etching unit U3 by a blower or the like provided on the upper portion (e.g., the ceiling wall) of the etching unit U3.
  • test pieces were prepared, each with a protective film A and B made of a different type of amorphous carbon provided on its surface.
  • the test pieces were obtained by cutting a substrate W into small pieces. Note that protective film A was less hard than protective film B (it was softer than protective film B).
  • an etching unit with a flat window portion 43 was used, unlike the etching unit U3 illustrated in FIG. 3.
  • this etching unit does not have a peripheral heating portion 70, and the test piece held in the holding portion 11 was heated to a predetermined temperature by the central heating portion 13.
  • Example 1 With the gap (linear distance) between the window 43 and the top surface of the test piece set to 1.2 mm, each test piece was placed on the rotating holder 10, and while supplying dry air to the space between the window 43 and the rotating holder 10, ultraviolet light with a wavelength of 172 nm was irradiated onto the surface of the test piece from the irradiation unit 40. At that time, the test pieces were heated to different temperatures (150°C, 200°C, 250°C, 300°C, 350°C, 400°C). The results are shown in FIG. 8(a). Note that FIG. 8(a) is a semi-logarithmic graph with the vertical axis displayed in logarithm.
  • Example 2 In Experimental Example 2, the test piece was treated in the same manner as in Experimental Example 1, except that the gap (linear distance) between the window portion 43 and the upper surface of the test piece was set to 2.2 mm. The results are shown in Fig. 8(b).
  • Fig. 8(b) is a semi-logarithmic graph in which the vertical axis is displayed in logarithm. As shown in Fig. 8(b), it was confirmed that in Experimental Example 2 as well as in Example 1, the etching rate increased as the temperature of the test piece increased.
  • Example 3 In Experimental Example 3, the test piece was treated in the same manner as in Experimental Example 1, except that the gap (linear distance) between the window portion 43 and the upper surface of the test piece was set to 3.2 mm. The results are shown in Fig. 9(a).
  • Fig. 9(a) is a semi-logarithmic graph in which the vertical axis is displayed in logarithm. As shown in Fig. 9(a), it was confirmed that in Experimental Example 3 as well as in Experimental Example 1, the etching rate increases as the temperature of the test piece increases.
  • FIG. 10(a) shows the relationship between the gap and the etching rate when the test piece was heated at 400°C. As shown in FIG. 10(a), it was confirmed that in both cases of protective films A and B, the etching rate increased as the gap became smaller. Furthermore, FIG. 10(b) shows the relationship between the UV irradiation time and the amount of etching when the test piece was heated at 300°C with the gap set to 1.2 mm. As shown in FIG. 10(b), it was confirmed that in both cases of protective films A and B, the amount of etching was roughly proportional to the UV irradiation time.
  • Example 4 In Experimental Example 4, the substrate W was processed in the same manner as in Experimental Example 1, except that the test pieces were not irradiated with ultraviolet light from the irradiation unit 40, and the test pieces were heated to different temperatures (400°C, 450°C, 500°C, 550°C, 600°C). That is, the test pieces were heated in a dry air atmosphere to etch the protective films A and B. The results are shown in FIG. 9(b). Note that FIG. 9(b) is a semi-logarithmic graph with the vertical axis displayed in logarithm. As shown in FIG. 9(b), the etching rate increased as the temperature of the test pieces increased, but it was confirmed that the etching rate was significantly lower than in Experimental Examples 1 to 3.
  • Example 5 In Experimental Example 5, the test piece was treated in the same manner as in Experimental Example 1, except that the test piece was irradiated with ultraviolet light from the irradiation unit 40 while the area of the window portion 43 facing the test piece was shielded from light, and the test piece was heated to 400° C. That is, the test piece was heated in an ozone gas atmosphere without directly irradiating the test piece with ultraviolet light, and the protective films A and B were etched. The results are shown in FIG. 11(a). As shown in FIG. 11(a), it was confirmed that a large etching rate was obtained in an ozone gas atmosphere, compared to the result of treating the test piece at 400° C. in Experimental Example 4.
  • Example 6 the test piece was treated in the same manner as in Experimental Example 1, except that the gap (linear distance) between the window portion 43 and the upper surface of the test piece was set to 1.4 mm, and the test piece was heated to 250° C.
  • Experimental Example 7 the test piece was treated in the same manner as in Experimental Example 6, except that nitrogen gas was supplied to the space between the window portion 43 and the rotating holder 10. That is, in Experimental Example 7, the test piece was heated in a nitrogen gas atmosphere to etch the protective films A and B. The results are shown in FIG. 11(b). As shown in FIG. 11(a), it was confirmed that the etching of the protective films A and B hardly progressed in the nitrogen gas atmosphere.
  • An example of a substrate processing apparatus includes a peripheral heating unit configured to heat the peripheral portion of the substrate, an irradiation unit arranged to be located above the upper surface of the substrate and configured to irradiate the upper surface of the substrate with an energy ray for etching having a wavelength of 185 nm or less, and a supply unit configured to supply an oxygen-containing gas or an ozone gas to the peripheral portion of the substrate.
  • the peripheral heating unit extends in a substantially arc-like or substantially annular shape along the peripheral portion of the substrate.
  • the irradiation unit includes a plurality of light sources extending along a predetermined first direction parallel to the upper surface of the substrate and arranged along a second direction parallel to the upper surface of the substrate and perpendicular to the first direction, a housing configured to accommodate the plurality of light sources therein, and a window portion provided on the bottom wall of the housing and configured to transmit the energy ray.
  • a relatively high-energy energy ray having a wavelength of 185 nm or less is irradiated to the upper surface of the substrate, the bonds between atoms constituting the film provided on the peripheral portion of the substrate can be easily broken.
  • Example 2 The apparatus of Example 1 may further include another irradiation unit configured to irradiate the peripheral portion of the substrate with another energy ray for etching having a wavelength of 185 nm or less.
  • another irradiation unit configured to irradiate the peripheral portion of the substrate with another energy ray for etching having a wavelength of 185 nm or less.
  • the separate irradiation section may extend in a substantially arc-like or substantially annular shape along the peripheral edge of the substrate.
  • the separate energy beam can be irradiated substantially evenly around the entire peripheral edge of the substrate. This makes it possible to etch the film on the peripheral edge of the substrate substantially evenly at a relatively high etching rate.
  • Example 4 The apparatus of Example 2 further includes a rotary holder configured to hold and rotate the substrate, and the separate irradiation unit may include a plurality of separate light sources that extend in an arc along the peripheral edge of the substrate and are arranged in an approximately circular shape overall along the peripheral edge of the substrate.
  • the multiple separate light sources scattered along the peripheral edge of the substrate irradiate the peripheral edge of the substrate with a separate energy beam. Therefore, the separate energy beam can be irradiated approximately evenly around the entire circumference of the peripheral edge of the substrate. Therefore, it is possible to etch the film on the peripheral edge of the substrate approximately evenly at a relatively high etching rate.
  • the window portion may include a first portion facing the center of the substrate and a second portion facing the peripheral portion of the substrate and having an annular shape, and the second portion may be located lower than the first portion such that the linear distance between the second portion and the upper surface of the substrate is smaller than the linear distance between the first portion and the upper surface of the substrate.
  • the separation distance (linear distance) between the first portion and the center of the substrate is relatively large, so that the energy beam is significantly attenuated before reaching the upper surface of the center of the substrate, and the film in the center of the substrate is difficult to etch.
  • the separation distance (linear distance) between the second portion and the peripheral portion of the substrate is relatively small, so that the energy beam is difficult to attenuate before reaching the upper surface of the peripheral portion of the substrate, and etching of the film in the peripheral portion of the substrate is promoted. Therefore, it is possible to perform intensive etching of the film in the peripheral portion of the substrate.
  • the supply unit may include a flow path extending through the housing and the window, and a gas source configured to supply oxygen-containing gas or ozone gas between the window and the upper surface of the substrate via the flow path.
  • the oxygen-containing gas or ozone gas supplied between the window and the upper surface of the substrate via the flow path flows toward the peripheral portion of the substrate. Therefore, the oxygen-containing gas or ozone gas is supplied approximately evenly to the peripheral portion of the substrate. Therefore, it is possible to etch the film on the peripheral portion of the substrate approximately evenly at a relatively high etching rate.
  • Example 7 Any of the devices of Examples 1 to 6 may further include a reflecting member configured to reflect, toward the peripheral edge of the substrate, the energy rays irradiated from the irradiation unit that have passed outside the peripheral edge of the substrate.
  • the bottom surface and/or end surface of the peripheral edge of the substrate is irradiated with the reflected light of the energy rays from the reflecting member. This makes it possible to etch the films provided on the peripheral edge of the substrate from the top surface to the bottom surface at approximately the same time.
  • Example 8 Any of the devices of Examples 1 to 7 may further include a central heating section configured to heat the central portion of the substrate, the peripheral heating section configured to heat the peripheral portion of the substrate to 400° C. or higher, and the central heating section configured to heat the central portion of the substrate to 400° C. or lower.
  • the peripheral portion of the substrate since the peripheral portion of the substrate is heated to 400° C. or higher, the energy beam tends to break bonds between atoms, and oxygen atoms tend to bond to atoms broken by the energy beam more actively.
  • the central portion of the substrate is heated to 400° C. or lower, the temperature difference between the peripheral portion and the central portion of the substrate is small, and the substrate is less likely to warp.
  • the electronic components formed in the central portion of the substrate are less likely to be damaged.
  • Example 9 Any of the devices of Examples 1 to 8 may further include a rotating holder configured to hold and rotate the substrate.
  • the peripheral portion of the substrate is heated and irradiated with energy rays while the substrate rotates. Therefore, heating and irradiation with energy rays can be performed approximately evenly around the entire peripheral portion of the substrate. Therefore, it is possible to etch the film on the peripheral portion of the substrate approximately evenly at a relatively high etching rate.
  • the peripheral heating unit may be configured to heat the peripheral portion of the substrate by irradiating the peripheral portion with light.
  • the surface of the peripheral portion of the substrate is particularly heated, while the central and deep portions of the substrate tend not to be heated. This promotes etching of the peripheral portion of the substrate, and also makes it difficult for electronic components formed in the central portion of the substrate to be damaged. This makes it possible to etch the film on the peripheral portion of the substrate at a relatively high etching rate while suppressing damage to electronic components formed in the central portion of the substrate.
  • the peripheral heating unit may be configured to heat the peripheral portion of the substrate by intermittently irradiating the peripheral portion with light.
  • the surface of the peripheral portion of the substrate is heated, while the central portion and deep portions of the substrate tend to be difficult to heat. Therefore, it is possible to etch the film on the peripheral portion of the substrate at a higher etching rate while further suppressing damage to electronic components formed in the central portion of the substrate.
  • the peripheral heating unit may be configured to heat the peripheral portion of the substrate by intermittently irradiating the peripheral portion with light so that the time for irradiating the peripheral portion with light is 1 millisecond to 1 second and the light irradiation interval is 10 seconds or more.
  • the time for irradiating the peripheral portion with light is 1 millisecond to 1 second and the light irradiation interval is 10 seconds or more.
  • 1...substrate processing system (substrate processing apparatus), 10...rotating holder, 13...central heating section, 40...irradiation section, 41...housing, 42...light source, 43...window section, 43a...central section (first section), 43b...peripheral section (second section), 60...gas supply section (supply section), 61...supply source (gas source), 62...supply pipe (flow path), 63...piping (flow path), 70...peripheral heating section, 80...reflecting member, 90...irradiation section (another irradiation section), Ctr...controller (control section), U3...etching unit (substrate processing apparatus), V...space, W...substrate, Wc...central section, Wp...peripheral section, Wu...upper surface, X...direction (first direction), Y...direction (second direction).

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Abstract

本開示は、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能な基板処理装置を説明する。　基板処理装置は、基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、基板の上面の上方に位置するように配置されたエネルギー線を基板の上面に向けて照射するように構成された照射部と、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部とを備える。周縁加熱部は、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びている。照射部は、基板の上面に平行な所定の第１の方向に沿って延びると共に、基板の上面に平行で且つ第１の方向に直交する第２の方向に沿って並ぶ、複数の光源と、複数の光源を内部に収容するように構成された筐体と、筐体の底壁に設けられ、エネルギー線を透過させるように構成された窓部とを含む。

Description

基板処理装置
　本開示は、基板処理装置に関する。
　特許文献１は、基板を収容するチャンバにプロセスガスを供給してプラズマ化することにより、基板の周縁部に堆積する層をプラズマで除去する基板処理装置を開示している。
特表２０１１－５１４６７９号公報
　本開示は、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能な基板処理装置を説明する。
　基板処理装置の一例は、基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、基板の上面の上方に位置するように配置され、且つ、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板の上面に向けて照射するように構成された照射部と、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部とを備える。周縁加熱部は、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びている。照射部は、基板の上面に平行な所定の第１の方向に沿って延びると共に、基板の上面に平行で且つ第１の方向に直交する第２の方向に沿って並ぶ、複数の光源と、複数の光源を内部に収容するように構成された筐体と、筐体の底壁に設けられ、エネルギー線を透過させるように構成された窓部とを含む。
　本開示に係る基板処理装置によれば、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
図１は、基板処理システムを示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図３は、エッチングユニットの構成を概略的に示す断面図である。 図４は、基板処理システムの主要部の一例を示すブロック図である。 図５は、コントローラのハードウェア構成の一例を示す概略図である。 図６は、エッチングユニットの他の例の構成を概略的に示す部分断面図である。 図７は、エッチングユニットの他の例の構成を概略的に示す部分断面図である。 図８（ａ）は実験例１の実験結果を示すグラフであり、図８（ｂ）は実験例２の実験結果を示すグラフである。 図９（ａ）は、実験例３の実験結果を示すグラフであり、図９（ｂ）は実験例４の実験結果を示すグラフである。 図１０（ａ）は、実験例１～３において、基板を４００℃で加熱したときの、ギャップとエッチングレートとの関係を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、実験例１～３において、ギャップを１．２ｍｍに設定した状態で基板を３００℃で加熱したときの、紫外線の照射時間とエッチング量との関係を示すグラフである。 図１１（ａ）は、実験例５の実験結果を示すグラフであり、図１１（ｂ）は実験例６，７の実験結果を示すグラフである。
　以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本明細書において、図の上、下、右、左というときは、図中の符号の向きを基準とすることとする。
　［基板処理システムの構成］
　まず、図１及び図２を参照して、基板処理システム１（基板処理装置）の構成について説明する。基板処理システム１は、塗布液の塗布により基板Ｗの上面Ｗｕ（図３参照）に塗布膜を形成するように構成されている。基板処理システム１は、熱処理により塗布膜を硬化して基板Ｗの上面Ｗｕに保護膜（図示せず）を形成するように構成されている。基板処理システム１は、エッチング処理により、基板Ｗの周縁部Ｗｐ（図３参照）における保護膜を除去するように構成されている。
　基板Ｗは、円板状を呈してもよいし、多角形など円形以外の板状を呈していてもよい。基板Ｗは、一部が切り欠かれた切欠部を有していてもよい。切欠部は、例えば、ノッチ（Ｕ字形、Ｖ字形等の溝）であってもよいし、直線状に延びる直線部（いわゆる、オリエンテーション・フラット）であってもよい。基板Ｗは、例えば、半導体基板（シリコンウエハ）、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。基板Ｗの直径は、例えば２００ｍｍ～４５０ｍｍ程度であってもよい。
　保護膜は、炭素（カーボン）を含む膜であってもよい。炭素を含む膜は、例えば、ダイヤモンド膜、アモルファスカーボン膜、酸素を含んだスピンオンカーボン（ＳＯＣ）膜などであってもよい。すなわち、炭素を含む膜は、炭素以外の元素として、その原子が単体で気体である元素、あるいは、酸素と結合して常圧で気体となる元素を含んでいてもよい。なお、本明細書において、「基板Ｗの表面」は、基板Ｗの最外面を意味している。例えば、基板Ｗに保護膜が形成されている例においては、保護膜の表面が「基板Ｗの表面」でありうる。
　基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。搬入出ステーション２及び処理ステーション３は、例えば水平方向に一列に並んでいてもよい。
　搬入出ステーション２は、基板処理システム１内への基板Ｗの導入及び基板処理システム１内からの基板Ｗの導出を行う。搬入出ステーション２は、例えば、基板Ｗ用の複数のキャリア４を支持可能である。キャリア４は、例えば、少なくとも一つの基板Ｗを密封状態で収容するように構成されている。搬入出ステーション２は、図２に示されるように、搬送アームＡ１を内蔵している。搬送アームＡ１は、キャリア４から基板Ｗを取り出して処理ステーション３の棚ユニット５に渡し、処理ステーション３の棚ユニット５から基板Ｗを受け取ってキャリア４内に戻すように構成されている。
　処理ステーション３は、少なくとも一つの液処理ユニットＵ１と、少なくとも一つの熱処理ユニットＵ２と、少なくとも一つのエッチングユニットＵ３（基板処理装置）と、これらのユニットに基板Ｗを搬送する搬送アームＡ２とを含む。搬送アームＡ２は、棚ユニット５から基板Ｗを取り出して各ユニットに渡し、また、各ユニットから基板Ｗを受け取って棚ユニット５内に戻すように構成されている。
　液処理ユニットＵ１は、保護膜形成用の処理液を基板Ｗの上面Ｗｕに供給して、基板Ｗの上面Ｗｕに塗布膜を形成する処理を実行するように構成されている。熱処理ユニットＵ２は、液処理ユニットＵ１において形成された塗布膜を熱処理により硬化させ、基板Ｗの上面Ｗｕに保護膜を形成する処理を実行するように構成されている。エッチングユニットＵ３は、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける保護膜をエッチングにより除去する処理を実行するように構成されている。エッチングユニットＵ３の詳細については、後述する。
　コントローラＣｔｒは、基板処理システム１を部分的又は全体的に制御するように構成されている。コントローラＣｔｒの詳細については後述する。
　［エッチングユニットの構成］
　続いて、図３を参照して、エッチングユニットＵ３の構成について説明する。エッチングユニットＵ３は、回転保持部１０と、支持部２０と、昇降部３０と、照射部４０と、ガス供給部５０，６０と、周縁加熱部７０と、反射部材８０とを含む。
　回転保持部１０は、保持部１１と、回転駆動部１２とを有する。保持部１１は、水平に配置された基板Ｗを下方から保持するように構成されている。保持部１１は、中央加熱部１３を含む。中央加熱部１３は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、保持部１１に保持されている基板Ｗの中央部Ｗｃを主として加熱するように構成されている。中央加熱部１３は、例えば、基板Ｗの中央部Ｗｃを４００℃以下に加熱するように構成されていてもよいし、基板Ｗの中央部Ｗｃを５０℃～４００℃程度に加熱するように構成されていてもよい。
　図示していないが、中央加熱部１３は、基板Ｗの径方向に並ぶ複数の加熱領域を含んでいてもよい。複数の加熱領域は、例えば、基板Ｗの中心から外周側に向かって同心円状に並んでいてもよい。複数の加熱領域は、個別に熱源（例えばヒータ）を内蔵していてもよい。この場合、各加熱領域ごとに異なる温度を設定することができる。
　回転駆動部１２は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、保持部１１が保持している基板Ｗを回転させるように構成されている。回転駆動部１２は、例えば、電動モータ等を動力源とし、基板Ｗの中心を通る鉛直な軸線回りに保持部１１を回転させてもよい。
　支持部２０は、保持部１１の下方に配置されている。支持部２０は、ベース部２１と、ベース部２１から上方に突出する複数の支持ピン２２とを含む。支持ピン２２の先端部は、保持部１１に設けられている貫通孔（図示せず）を挿通可能である。
　昇降部３０は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、回転保持部１０を昇降させるように構成されている。回転保持部１０に保持された基板Ｗは、昇降部３０による回転保持部１０の昇降に伴い上下に変位する。これにより、基板Ｗの上面Ｗｕと照射部４０との距離が変更される。すなわち、昇降部３０が回転保持部１０を上昇させると、基板Ｗの上面Ｗｕと照射部４０のギャップが小さくなり、昇降部３０が回転保持部１０を降下させると、基板Ｗの上面Ｗｕと照射部４０とのギャップが大きくなる。昇降部３０は、例えば、電動モータ、エアシリンダ等であってもよい。
　昇降部３０は、支持部２０を昇降させるように構成されていてもよい。すなわち、支持ピン２２の先端部は、昇降部３０によって、保持部１１の上面から出没可能に構成されていてもよい。昇降部３０が支持部２０を上昇させると、支持ピン２２の先端部が保持部１１の上面よりも上方に突出し、昇降部３０が支持部２０を下降させると、支持ピン２２の先端部が保持部１１の上面よりも下方に降下する。支持ピン２２の先端部が保持部１１の上面よりも上方に突出している状態において、エッチングユニットＵ３に対する基板Ｗの搬入出に際して、支持ピン２２の先端部に基板Ｗが支持される。
　照射部４０は、回転保持部１０、支持部２０及び昇降部３０の上方に配置されている。すなわち、照射部４０は、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの上面Ｗｕの上方に位置している。照射部４０は、筐体４１と、複数の光源４２と、窓部４３と、複数の反射部材４４とを含む。
　筐体４１は、複数の光源４２及び複数の反射部材４４を内部に収容するように構成されている。筐体４１の底壁には、貫通孔４１ａが設けられている。貫通孔４１ａは、照射部４０が基板Ｗの上方に位置している状態において、上方から見て、基板Ｗの全体と重なり合っている。貫通孔４１ａは、上方から見て、円形状を呈していてもよい。
　複数の光源４２は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板Ｗの上面Ｗｕに向けて照射するように構成されている。複数の光源４２は、例えば、直管型のランプ光源であってもよい。複数の光源４２は、基板Ｗの上面Ｗｕに対して平行となる方向Ｘ（第１の方向）に沿って延びていてもよい。複数の光源４２は、基板Ｗの上面Ｗｕに対して平行で且つ方向Ｘに直交する方向Ｙ（第２の方向）に沿って所定間隔で並んでいてもよい。この場合、複数の光源４２からのエネルギー線は、基板Ｗの上面Ｗｕに対して一様には照射されない。そのため、回転保持部１０によって基板Ｗを複数の光源４２に対して回転させることにより、基板Ｗの上面Ｗｕに対するエネルギー線の照射の偏りを均してもよい。
　エネルギー線は、例えば、紫外線であってもよい。エネルギー線の主波長は、１８５ｎｍ以下であってもよいし、１７２ｎｍ以下であってもよいし、１６５ｎｍ以下であってもよいし、１５０ｎｍ以下であってもよいし、１２０ｎｍ以下であってもよいし、１００ｎｍ以下であってもよい。エネルギー線の主波長が１７２ｎｍである場合には、光源４２は、キセノンエキシマＵＶランプであってもよい。エネルギー線の主波長が１４６ｎｍである場合には、光源４２は、クリプトン放電ランプであってもよい。エネルギー線の主波長が１２６ｎｍである場合には、光源４２は、アルゴン放電ランプであってもよい。
　窓部４３は、光源４２から照射されるエネルギー線が透過可能となるように構成されている。窓部４３の材質は、光源４２から照射されるエネルギー線の波長に応じて、適宜選択されうる。例えば、エネルギー線の主波長が１６５ｎｍ以上の場合、窓部４３の材質として石英ガラスが選択されてもよい。エネルギー線の主波長が１５０ｎｍ以上の場合、窓部４３の材質としてフッ化カルシウムが選択されてもよい。エネルギー線の主波長が１２０ｎｍ以上の場合、窓部４３の材質としてフッ化マグネシウムが選択されてもよい。
　窓部４３は、筐体４１の貫通孔４１ａを封止するように貫通孔４１ａに取り付けられている。そのため、筐体４１内の気密性が保たれている。窓部４３は、照射部４０が基板Ｗの上方に位置している状態において、上方から見て、基板Ｗの中央部Ｗｃと対面する中央部４３ａ（第１の部分）と、基板Ｗの周縁部Ｗｐと対面する周縁部４３ｂ（第２の部分）とを含む。中央部４３ａは、上方から見て、円形状を呈していてもよい。周縁部４３ｂは、中央部４３ａの周縁を取り囲む環状を呈していてもよい。周縁部４３ｂの外周縁は、上方から見て、基板Ｗの外周縁よりも外方に位置していてもよい。周縁部４３ｂの外周縁は、上方から見て、基板Ｗの径方向において基板Ｗの外周縁よりも２ｍｍ～５ｍｍ程度、外方に位置していてもよい。
　中央部４３ａは、図３に例示されるように、周縁部４３ｂに対して、上方に向けて凹んでいてもよい。すなわち、周縁部４３ｂと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離（離隔距離）が、中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離（離隔距離）よりも小さくなるように、周縁部４３ｂが中央部４３ａよりも下方に位置していてもよい。周縁部４３ｂと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離は、例えば、０．５ｍｍ～３ｍｍ程度であってもよい。中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離は、例えば、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度であってもよい。
　なお、光源４２から照射されるエネルギー線の波長が１８５ｎｍ以下の紫外線である場合、中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの間の空間において、紫外線が酸素分子に吸収されてオゾンに変化する。中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離が１０ｍｍ以上であり、且つ、ガス供給部６０によって供給される酸素含有ガスに基づいて当該空間の酸素濃度が２０％となる場合、紫外線の大部分が酸素分子に吸収されて、基板Ｗの上面Ｗｕにはほぼ到達しない。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐ以外の部分が紫外線の影響を受け難くなる。また、中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離が３０ｍｍ以下の場合、中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの間の空間において発生するオゾンの濃度が高まる。そのため、高濃度のオゾンを基板Ｗの周縁部Ｗｐに供給することができる。
　複数の反射部材４４はそれぞれ、対応する光源４２と、筐体４１の天壁との間に位置している。反射部材４４は、光源４２の延在方向（Ｘ方向）に沿って延びていてもよい。反射部材４４は、断面形状が弧状（例えば、円弧状、楕円弧状、弓形状など）を呈しており、筐体４１の天壁に向けて窪んでいてもよい。反射部材４４は、光源４２から筐体４１の天壁側に向けて照射されたエネルギー線を、窓部４３に向けて反射するように構成されている。反射部材４４によって反射された反射光は、窓部４３を通じて基板Ｗの上面Ｗｕに向けて照射される。
　ガス供給部５０は、筐体４１内に不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど）を供給するように構成されている。筐体４１内が不活性ガスで充填されることで、光源４２から照射されるエネルギー線が筐体４１内で減衰することが抑制される。ガス供給部５０は、光源４２から照射されるエネルギー線の波長に応じて選択されるガスを、筐体４１内に供給するように構成されていてもよい。
　ガス供給部５０は、供給源５１と、供給管５２と、配管５３と、バルブ５４と、排気管５５とを含んでいる。供給源５１は、不活性ガスを貯留するように構成されている。供給管５２は、筐体４１に接続されており、筐体４１内と連通している。配管５３は、供給源５１と供給管５２とを接続している。そのため、供給源５１の不活性ガスは、配管５３及び供給管５２を通じて、筐体４１内に供給される。バルブ５４は、配管５３に設けられており、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて開閉するように構成されている。排気管５５は、筐体４１に接続されており、筐体４１内と連通している。そのため、筐体４１内に供給された不活性ガスは、排気管５５を通じて、筐体４１の外に排気される。
　ガス供給部６０は、窓部４３と基板Ｗの上面Ｗｕとの間の空間Ｖに酸素含有ガスを供給するように構成されている。酸素含有ガスは、空気であってもよいし、乾き空気（水蒸気及び二酸化炭素を含まない空気）であってもよい。
　ガス供給部６０は、供給源６１（ガス源）と、少なくとも一つの供給管６２（流路）と、配管６３（流路）と、バルブ６４とを含む。供給源６１は、酸素含有ガスを貯留するように構成されている。少なくとも一つの供給管６２は、筐体４１の天壁から窓部４３の中央部４３ａに至るまで、筐体４１及び窓部４３を貫通しており、空間Ｖと連通している。配管６３は、供給源６１と少なくとも一つの供給管６２とを接続している。すなわち、供給管６２が複数の場合、配管６３は、その中途で複数に分岐し、各供給管６２に接続される。そのため、供給源６１の酸素含有ガスは、配管６３及び供給管６２を通じて、空間Ｖ内に供給される。バルブ６４は、配管６３に設けられており、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて開閉するように構成されている。
　光源４２から照射されるエネルギー線の波長が１８５ｎｍ以下の紫外線である場合、空間Ｖに供給された酸素含有ガスのうち酸素と紫外線とが反応して、オゾンが生成される。生成されたオゾンは、空間Ｖから、基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて流れていく。そして、窓部４３の周縁部４３ｂと基板Ｗの上面Ｗｕとの間隙をオゾンが通過する際に、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける保護膜と当該オゾンとが反応して、当該保護膜がエッチングされる。あるいは、空間Ｖに供給された酸素含有ガスが、空間Ｖから、基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて流れていく際に、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおいて紫外線と反応してオゾンが生成される。そして、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける保護膜と当該オゾンとが反応して、当該保護膜がエッチングされる。なお、供給源６１がオゾンガスを貯留しており、供給源６１から供給されたオゾンによって、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける保護膜がエッチングされてもよい。
　周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを加熱するように構成されている。周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを４００℃以上に加熱するように構成されていてもよい。周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの大部分を外側から取り囲むが一部が途切れている優弧状の周縁加熱部７０を含んでいてもよい。略円弧状の周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを部分的に外側から取り囲み、且つ、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の周縁加熱部７０を含んでいてもよい。略環状の周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全体を外側から取り囲む無端状の周縁加熱部７０を含んでいてもよい。周縁加熱部７０は、加熱源７１と、反射部材７２とを含む。
　加熱源７１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を照射することにより当該周縁部Ｗｐを加熱する赤外線ランプであってもよい。一般的に、対象物の一部を局所的に加熱して、それ以外の場所を加熱したくない場合、同一エネルギーを与える条件では、連続的加熱よりもできるだけ短時間に瞬間的にエネルギーを与える方が、局所部周辺への熱拡散が小さいことが知られている。そのため、加熱源７１は、ＦＬＡ法（Flash Lamp Anneal）に基づいて基板Ｗの周縁部Ｗｐに対して光を間欠的に照射することにより、当該周縁部Ｗｐを加熱してもよい。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐへの１回の光の照射時間が１ミリ秒～１秒であり、光の照射間隔が１０秒以上となるように、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を間欠的に照射してもよい。加熱源７１は、スパイクＲＴＡ法（Rapid Thermal Anneal）に基づいて、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を間欠的に照射してもよい。なお、加熱源７１の加熱によって基板Ｗの周縁部Ｗｐ以外の内側の温度が高くなってもよい場合（熱拡散が大きくても影響が少ない場合）、加熱源７１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに対して連続的に赤外線を照射してもよい。
　反射部材７２は、加熱源７１の周囲を覆うように、断面が略Ｕ字状を呈している。すなわち、反射部材７２は、内側に向けて開放された開口７２ａを含んでいる。開口７２ａは、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの周縁部Ｗｐの端面に対面する。反射部材７２は、加熱源７１から反射部材７２の背面側（反射部材７２のうち開口７２ａとは反対側の壁面側）に向けて照射された光を、開口７２ａ側に向けて反射するように構成されている。反射部材７２によって反射された光は、開口７２ａを通じて基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐがより集中的に加熱される。
　反射部材８０は、上方から見て、窓部４３の周縁部４３ｂと重なり合うように位置している。反射部材８０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下方において、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の反射部材８０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの大部分を外側から取り囲むが一部が途切れている優弧状の反射部材８０を含んでいてもよい。略円弧状の反射部材８０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを部分的に外側から取り囲み、且つ、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の反射部材８０を含んでいてもよい。略環状の反射部材８０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全体を外側から取り囲む無端状の反射部材８０を含んでいてもよい。
　反射部材８０は、照射部４０から照射されたエネルギー線のうち基板Ｗの周縁部Ｗｐの外側を通過したエネルギー線を、基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて反射するように構成されている。反射部材８０は、例えば、反射したエネルギー線を、主として基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌ及び／又は端面Ｗｅに向けて反射するように構成されていてもよい。
　［コントローラの詳細］
　コントローラＣｔｒは、図４に例示されるように、機能モジュールとして、読取部Ｍ１と、記憶部Ｍ２と、処理部Ｍ３と、指示部Ｍ４とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラＣｔｒの機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラＣｔｒを構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。
　読取部Ｍ１は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体ＲＭからプログラムを読み取るように構成されている。記録媒体ＲＭは、エッチングユニットＵ３を含む基板処理システム１の各部を動作させるためのプログラムを記録している。記録媒体ＲＭは、例えば、半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクであってもよい。なお、以下では、基板処理システム１の各部は、回転駆動部１２、中央加熱部１３、昇降部３０、光源４２、バルブ５４，６４及び加熱源７１を含みうる。
　記憶部Ｍ２は、種々のデータを記憶するように構成されている。記憶部Ｍ２は、例えば、読取部Ｍ１において記録媒体ＲＭから読み出したプログラム、外部入力装置（図示せず）を介してオペレータから入力された設定データなどを記憶していてもよい。
　処理部Ｍ３は、各種データを処理するように構成されている。処理部Ｍ３は、例えば、記憶部Ｍ２に記憶されている各種データに基づいて、基板処理システム１の各部を動作させるための信号を生成してもよい。
　指示部Ｍ４は、処理部Ｍ３において生成された動作信号を、基板処理システム１の各部に送信するように構成されている。
　コントローラＣｔｒのハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成されていてもよい。コントローラＣｔｒは、図５に示されるように、ハードウェア上の構成として回路Ｃ１を含んでいてもよい。回路Ｃ１は、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路Ｃ１は、例えば、プロセッサＣ２と、メモリＣ３と、ストレージＣ４と、ドライバＣ５と、入出力ポートＣ６とを含んでいてもよい。
　プロセッサＣ２は、メモリＣ３及びストレージＣ４の少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポートＣ６を介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを実現するように構成されていてもよい。メモリＣ３及びストレージＣ４は、記憶部Ｍ２として機能してもよい。ドライバＣ５は、基板処理システム１の各部をそれぞれ駆動するように構成された回路であってもよい。入出力ポートＣ６は、ドライバＣ５と基板処理システム１の各部との間で、信号の入出力を仲介するように構成されていてもよい。
　基板処理システム１は、一つのコントローラＣｔｒを備えていてもよいし、複数のコントローラＣｔｒで構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。基板処理システム１がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラＣｔｒによって実現されていてもよいし、２個以上のコントローラＣｔｒの組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラＣｔｒが複数のコンピュータ（回路Ｃ１）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ（回路Ｃ１）によって実現されていてもよいし、２つ以上のコンピュータ（回路Ｃ１）の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラＣｔｒは、複数のプロセッサＣ２を有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサＣ２によって実現されていてもよいし、２つ以上のプロセッサＣ２の組み合わせによって実現されていてもよい。
　［作用］
　以上の例によれば、１８５ｎｍ以下の波長を有する比較的高エネルギーのエネルギー線が基板Ｗの上面Ｗｕに照射されるので、基板Ｗの周縁部Ｗｐに設けられている膜を構成する原子同士の結合が容易に切断されうる。また、基板Ｗの周縁部Ｗｐに酸素含有ガス又はオゾンガスが供給されるので、エネルギー線によって切断された原子が、再結合せずに、酸素原子と結合する傾向にある。さらに、基板Ｗの周縁部Ｗｐが加熱されているので、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合が活発化する傾向にある。以上によれば、プラズマを用いることなく、基板Ｗの周縁部Ｗｐに設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、窓部４３の周縁部４３ｂと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離が、窓部４３の中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離よりも小さくなるように設定されうる。この場合、窓部４３の中央部４３ａと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離が比較的大きくなるので、基板Ｗの中央部Ｗｃの上面Ｗｕに至るまでにエネルギー線が大きく減衰し、基板Ｗの中央部Ｗｃにおける膜はエッチングされ難い。一方、窓部４３の周縁部４３ｂと基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離が比較的小さくなるので、基板Ｗの周縁部Ｗｐの上面Ｗｕに至るまでにエネルギー線が減衰し難く、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける膜のエッチングが促進される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおける膜を集中的にエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、酸素含有ガス又はオゾンガスが、供給管６２及び配管６３を通じて、窓部４３と基板Ｗの上面Ｗｕとの間の空間Ｖに供給されうる。この場合、空間Ｖに供給された酸素含有ガス又はオゾンガスは、基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて流れていく。そのため、酸素含有ガス又はオゾンガスが、基板Ｗの周縁部Ｗｐに対して略均等に供給される。したがって、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、反射部材８０は、照射部４０から照射されたエネルギー線のうち基板Ｗの周縁部Ｗｐの外側を通過したエネルギー線を、基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて反射するように構成されうる。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌ及び／又は端面Ｗｅに対して、反射部材８０からのエネルギー線の反射光が照射される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐのうち上面Ｗｕから下面Ｗｌにかけて設けられている膜を、略同時にエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを４００℃以上に加熱するように構成されており、中央加熱部１３は、基板Ｗの中央部Ｗｃを４００℃以下に加熱するように構成されうる。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐが４００℃以上に加熱されるため、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合がより活発化する傾向にある。一方、基板Ｗの中央部Ｗｃが４００℃以下に加熱されるため、基板Ｗの周縁部Ｗｐと中央部Ｗｃとの温度差が小さくなり、基板Ｗの反りが生じ難くなる。そのため、基板Ｗの中央部Ｗｃへの加熱量が比較的低いこととも相俟って、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品が損傷し難くなる。以上より、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品の損傷を抑制しつつ、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、回転保持部１０によって基板Ｗが回転されうる。この場合、基板Ｗが回転しつつ、基板Ｗの周縁部Ｗｐへの加熱とエネルギー線の照射とが行われる。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全周にわたって、略均等に、加熱及びエネルギー線の照射がなされうる。したがって、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を照射することにより当該周縁部Ｗｐを加熱するように構成されうる。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐの表面が特に加熱される一方で、基板Ｗの中央部Ｗｃ及び深部が加熱され難い傾向にある。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐにおけるエッチングが促進されると共に、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品が損傷し難くなる。したがって、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品の損傷を抑制しつつ、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、周縁加熱部７０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を間欠的に照射することにより当該周縁部Ｗｐを加熱するように構成されうる。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐの表面が加熱される一方で、基板Ｗの中央部Ｗｃ及び深部が加熱され難い傾向がより顕著となる。そのため、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品の損傷をより抑制しつつ、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、より高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　以上の例によれば、基板Ｗの周縁部Ｗｐへの１回の光の照射時間が１ミリ秒～１秒であり、光の照射間隔が１０秒以上となるように設定されうる。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐの表面が加熱される一方で、基板Ｗの中央部Ｗｃ及び深部が加熱され難い傾向がさらに顕著となる。そのため、基板Ｗの中央部Ｗｃに形成されている電子部品の損傷をさらに抑制しつつ、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、さらに高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　［変形例］
　本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。
　（１）図６に例示されるように、エッチングユニットＵ３は、照射部４０に代えて、照射部９０及び周縁加熱部１００をさらに備えていてもよい。照射部９０は、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの側方に配置されている。照射部９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の照射部９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの大部分を外側から取り囲むが一部が途切れている優弧状の照射部９０を含んでいてもよい。略円弧状の照射部９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを部分的に外側から取り囲み、且つ、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の照射部９０を含んでいてもよい。略環状の照射部９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全体を外側から取り囲む無端状の照射部９０を含んでいてもよい。照射部９０は、光源９１と、反射部材９２と、窓部９３とを含む。
　光源９１は、コントローラＣｔｒからの動作信号に基づいて動作し、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射するように構成されている。光源９１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを外側から取り囲むように、略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の光源９１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの大部分を外側から取り囲むが一部が途切れている優弧状の光源９１を含んでいてもよい。略円弧状の光源９１は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを部分的に外側から取り囲み、且つ、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の光源９１を含んでいてもよい。略環状の照射部９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全体を外側から取り囲む無端状の光源９１を含んでいてもよい。
　反射部材９２は、光源９１の周囲を覆うように、断面が略Ｕ字状を呈している。すなわち、反射部材９２は、内側に向けて開放された開口９２ａを含んでいる。開口９２ａは、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの周縁部Ｗｐの端面Ｗｅに対面する。反射部材９２は、光源９１から反射部材９２の背面側（反射部材９２のうち開口９２ａとは反対側の壁面側）に向けて照射された光を、開口９２ａ側に向けて反射するように構成されている。反射部材９２によって反射された光は、開口９２ａを通じて基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射される。そのため、照射部４０から照射されるエネルギー線と相俟って、基板Ｗの周縁部Ｗｐに対してより集中的にエネルギー線が照射される。この場合、膜を構成する原子同士の結合がより容易に切断されうる。したがって、より高いエッチングレートを得ることが可能となる。
　窓部９３は、反射部材９２の開口９２ａを封止するように開口９２ａに取り付けられている。そのため、反射部材９２内の気密性が保たれている。反射部材９２及び窓部９３で構成される内部空間には、例えば、不活性ガス（例えば、窒素ガス）が封入されていてもよい。窓部９３の材質として、窓部４３と同様の材質が選択されてもよい。窓部９３の表面と基板Ｗの端面Ｗｅとの直線距離は、１ｍｍ程度に設定されていてもよい。
　周縁加熱部１００は、基板Ｗの周縁部Ｗｐを加熱するように構成されている。周縁加熱部１００は、周縁加熱部７０と同様に、基板Ｗの周縁部Ｗｐを４００℃以上に加熱するように構成されていてもよい。周縁加熱部１００は、略円弧状又は略環状を呈していてもよい。周縁加熱部１００は、上方から見て基板Ｗの周縁部Ｗｐと重なり合うように位置し、且つ、基板Ｗの周縁部Ｗｐの上方に位置していてもよい。ここで、略円弧状の周縁加熱部１００は、一部が途切れている優弧状の周縁加熱部１００を含んでいてもよい。略円弧状の周縁加熱部１００は、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の周縁加熱部１００を含んでいてもよい。略環状の周縁加熱部１００は、無端状の周縁加熱部１００を含んでいてもよい。周縁加熱部１００は、加熱源１０１と、反射部材１０２とを含む。
　加熱源１０１は、加熱源７１と同様に、基板Ｗの周縁部Ｗｐに光を照射することにより当該周縁部Ｗｐを加熱する赤外線ランプであってもよい。
　反射部材１０２は、加熱源１０１の周囲を覆うように、断面が略Ｕ字状を呈している。すなわち、反射部材１０２は、内側に向けて開放された開口１０２ａを含んでいる。開口１０２ａは、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの周縁部Ｗｐの上面Ｗｕに対面する。反射部材１０２は、加熱源１０１から反射部材１０２の背面側（反射部材１０２のうち開口１０２ａとは反対側の壁面側）に向けて照射された光を、開口１０２ａ側に向けて反射するように構成されている。反射部材１０２によって反射された光は、開口１０２ａを通じて基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射される。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐがより集中的に加熱される。
　反射部材１０２のうち基板Ｗの中心側に位置する壁部１０２ｂは、基板Ｗの上面Ｗｕの近傍まで延びていてもよい。すなわち、当該壁部１０２ｂの下端と基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離（離隔距離）は、例えば、１ｍｍ程度に設定されていてもよい。反射部材１０２のうち基板Ｗの中心側に位置する壁部１０２ｂは、基板Ｗの端面Ｗｅから３ｍｍ～５ｍｍ程度内側に位置していてもよい。
　このように、当該壁部１０２ｂの下端が基板Ｗの上面Ｗｕの近傍に位置しているため、反射部材１０２の開口１０２ａを通じて基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射された光は、壁部１０２ｂに阻まれて、壁部１０２ｂよりも基板Ｗの中心側に到達しがたい。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐがより集中的にエッチングされる。
　以上のように、図６に例示される形態によれば、照射部９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って略円弧状又は略環状に延びうる。この場合、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全周にわたって、略均等に、照射部９０からエネルギー線が照射されうる。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　図６に例示される形態によれば、照射部９０は、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って円弧状に延び、且つ、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って全体として略円形に並ぶ複数の光源９１を含んでおり、回転保持部１０によって基板Ｗが回転されうる。この場合、基板Ｗが回転しつつ、基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って点在する複数の光源９１が基板Ｗの周縁部Ｗｐにエネルギー線を照射する。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐの全周にわたって、略均等に、複数の光源９１からエネルギー線が照射されうる。したがって、基板Ｗの周縁部Ｗｐの膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　なお、図６に例示されるように、周縁加熱部７０は、上方から見て基板Ｗの周縁部Ｗｐと重なり合うように位置し、且つ、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下方に位置していてもよい。すなわち、周縁加熱部７０は、回転保持部１０と照射部９０との間に位置していてもよい。
　（２）図７に例示されるように、エッチングユニットＵ３は、照射部４０に代えて、照射部９０及び遮光部１１０をさらに備えていてもよい。照射部９０は、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの周縁部Ｗｐの上方に配置されている。照射部９０は、略円弧状又は略環状を呈していてもよい。ここで、略円弧状の照射部９０は、一部が途切れている優弧状の照射部９０を含んでいてもよい。略円弧状の照射部９０は、全体として略円形をなすように基板Ｗの周縁部Ｗｐに沿って並ぶ、複数の弧状の照射部９０を含んでいてもよい。略環状の照射部９０は、無端状の照射部９０を含んでいてもよい。照射部９０は、光源９１と、反射部材９２と、窓部９３とを含む。
　図７に例示される照射部９０は、図６に例示される照射部９０と同様の構成であってもよい。照射部９０から照射されたエネルギー線のうち基板Ｗの周縁部Ｗｐの外側を通過したエネルギー線は、反射部材８０によって、基板Ｗの周縁部Ｗｐの下面Ｗｌ及び／又は端面Ｗｅに向けて反射される。
　遮光部１１０は、遮光部材１１１と、遮光部材１１２とを含む。遮光部材１１１は、例えば、円筒状を呈していてもよい。遮光部材１１１は、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの上方に位置している。遮光部材１１１の上端は、反射部材９２のうち基板Ｗの中心側に位置する壁部と接続されていてもよい。遮光部材１１１は、基板Ｗの上面Ｗｕの近傍まで延びていてもよい。すなわち、遮光部材１１１の下端と基板Ｗの上面Ｗｕとの直線距離（離隔距離）は、例えば、１ｍｍ程度に設定されていてもよい。遮光部材１１１は、基板Ｗの端面Ｗｅから３ｍｍ～５ｍｍ程度内側に位置していてもよい。
　このように、遮光部材１１１の下端が基板Ｗの上面Ｗｕの近傍に位置しているため、反射部材９２の開口９２ａを通じて基板Ｗの周縁部Ｗｐに向けて照射された光は、遮光部材１１１に阻まれて、遮光部材１１１よりも基板Ｗの中心側に到達しがたい。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐがより集中的にエッチングされる。
　遮光部材１１２は、例えば、円筒状を呈していてもよい。遮光部材１１２は、基板Ｗが回転保持部１０に保持されている状態において、基板Ｗの下方に位置している。遮光部材１１２は、基板Ｗの下面Ｗｌの近傍まで延びていてもよい。すなわち、遮光部材１１２の上端と基板Ｗの下面Ｗｌとの直線距離（離隔距離）は、例えば、１ｍｍ程度に設定されていてもよい。遮光部材１１２は、基板Ｗの端面Ｗｅから２ｍｍ～４ｍｍ程度内側に位置していてもよい。
　このように、遮光部材１１２の上端が基板Ｗの下面Ｗｌの近傍に位置しているため、反射部材８０によって反射された光は、遮光部材１１２に阻まれて、遮光部材１１２よりも基板Ｗの中心側に到達しがたい。そのため、基板Ｗの周縁部Ｗｐがより集中的にエッチングされる。
　（３）図６及び図７のそれぞれの例は、図３に例示される照射部４０をさらに備えていてもよい。
　（４）図３、図６及び図７のそれぞれの例において、酸素含有ガス又はオゾンガスは、供給管６２及び配管６３を通じて空間Ｖに供給されることに加えて、あるいは代えて、基板Ｗの周縁部Ｗｐに外方から供給されてもよい。例えば、エッチングユニットＵ３の上部（例えば天壁）に設けられる送風部等によって、エッチングユニットＵ３の外部から内部に、酸素含有ガス又はオゾンガスが供給されてもよい。
　［実験例］
　以下に、いくつかの実験結果を挙げて本技術の内容をより詳細に説明するが、特許請求の範囲及びその要旨は、以下の実験結果に限定されるものではない。
　以下の実験例では、異なる種類のアモルファスカーボンで構成された保護膜Ａ，Ｂがそれぞれ表面に設けられた２種類の試験片を用意した。試験片は、基板Ｗを小片に切断することによって得た。なお、保護膜Ａは、保護膜Ｂよりも硬度が小さかった（保護膜Ｂよりも柔らかかった）。
　また、以下の実験例では、図３に例示されるエッチングユニットＵ３とは異なり、窓部４３が平坦なエッチングユニットを用いた。また、当該エッチングユニットは周縁加熱部７０を備えておらず、保持部１１に保持された試験片を中央加熱部１３によって所定温度まで加熱した。
　（実験例１）
　窓部４３と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を１．２ｍｍに設定した状態で、各試験片を回転保持部１０に載置して、窓部４３と回転保持部１０の間の空間に乾き空気を供給しつつ、波長が１７２ｎｍの紫外線を照射部４０から試験片の表面に照射した。その際、試験片がそれぞれ異なる温度（１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、３５０℃、４００℃）となるように試験片を加熱した。その結果を、図８（ａ）に示す。なお、図８（ａ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。
　図８（ａ）に示されるように、試験片の温度が高くなるほど、エッチングレートが大きくなることが確認された。特に、試験片の温度が４００℃の場合、保護膜Ａについてはエッチングレートが５８８．６ｎｍ／ｍｉｎ、保護膜Ｂについてはエッチングレートが２７４．５ｎｍ／ｍｉｎであり、極めて大きなエッチングレートが得られた。
　（実験例２）
　実験例２では、窓部４３と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を２．２ｍｍに設定した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。その結果を、図８（ｂ）に示す。なお、図８（ｂ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。図８（ｂ）に示されるように、実験例２においても実施例１と同様に、試験片の温度が高くなるほど、エッチングレートが大きくなることが確認された。
　（実験例３）
　実験例３では、窓部４３と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を３．２ｍｍに設定した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。その結果を、図９（ａ）に示す。なお、図９（ａ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。図９（ａ）に示されるように、実験例３においても実験例１と同様に、試験片の温度が高くなるほど、エッチングレートが大きくなることが確認された。
　ここで、試験片を４００℃で加熱したときの、ギャップとエッチングレートとの関係を、図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）に示されるように、保護膜Ａ，Ｂのどちらの場合においても、ギャップが小さいほどエッチングレートが大きくなることが確認された。また、ギャップを１．２ｍｍに設定した状態で試験片を３００℃で加熱したときの、紫外線の照射時間とエッチング量との関係を、図１０（ｂ）に示す。図１０（ｂ）に示されるように、保護膜Ａ，Ｂのどちらの場合においても、エッチング量は、紫外線の照射時間にほぼ比例することが確認された。
　（実験例４）
　実験例４では、照射部４０から試験片に紫外線を照射せずに、試験片がそれぞれ異なる温度（４００℃、４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃）となるように試験片を加熱した以外は、実験例１と同様に基板Ｗを処理した。すなわち、乾き空気の雰囲気とした状態で試験片を加熱して、保護膜Ａ，Ｂをエッチングした。その結果を、図９（ｂ）に示す。なお、図９（ｂ）は、縦軸が対数表示された片対数グラフである。図９（ｂ）に示されるように、試験片の温度が高くなるほどエッチングレートが大きくなるが、実験例１～３の場合よりもエッチングレートが大きく下回ることが確認された。
　（実験例５）
　実験例５では、窓部４３のうち試験片と対面する領域を遮光した状態で照射部４０から試験片に紫外線を照射し、試験片が４００℃となるように試験片を加熱した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。すなわち、試験片に紫外線を直接照射することなく、オゾンガスの雰囲気とした状態で試験片を加熱して、保護膜Ａ，Ｂをエッチングした。その結果を、図１１（ａ）に示す。図１１（ａ）に示されるように、実験例４において４００℃で試験片を処理した結果と比較して、オゾンガスの雰囲気では大きなエッチングレートが得られることが確認された。
　（実験例６，７）
　実験例６では、窓部４３と試験片の上面とのギャップ（直線距離）を１．４ｍｍに設定し、試験片が２５０℃となるように試験片を加熱した以外は、実験例１と同様に試験片を処理した。実験例７では、窓部４３と回転保持部１０の間の空間に窒素ガスを供給した以外は、実験例６と同様に試験片を処理した。すなわち、実験例７では、窒素ガスの雰囲気とした状態で試験片を加熱して、保護膜Ａ，Ｂをエッチングした。これらの結果を、図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）に示されるように、窒素ガスの雰囲気では保護膜Ａ，Ｂのエッチングがほぼ進行しないことが確認された。
　［他の例］
　例１．基板処理装置の一例は、基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、基板の上面の上方に位置するように配置され、且つ、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を基板の上面に向けて照射するように構成された照射部と、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部とを備える。周縁加熱部は、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びている。照射部は、基板の上面に平行な所定の第１の方向に沿って延びると共に、基板の上面に平行で且つ第１の方向に直交する第２の方向に沿って並ぶ、複数の光源と、複数の光源を内部に収容するように構成された筐体と、筐体の底壁に設けられ、エネルギー線を透過させるように構成された窓部とを含む。この場合、１８５ｎｍ以下の波長を有する比較的高エネルギーのエネルギー線が基板の上面に照射されるので、基板の周縁部に設けられている膜を構成する原子同士の結合が容易に切断されうる。また、基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスが供給されるので、エネルギー線によって切断された原子が、再結合せずに、酸素原子と結合する傾向にある。さらに、基板の周縁部が加熱されているので、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合が活発化する傾向にある。以上によれば、プラズマを用いることなく、基板の周縁部に設けられている比較的硬度の高い膜を比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　例２．例１の装置は、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用の別のエネルギー線を基板の周縁部に向けて照射するように構成された別の照射部をさらに備えていてもよい。この場合、基板の周縁部に対して別のエネルギー線がさらに照射されるので、膜を構成する原子同士の結合がより容易に切断されうる。そのため、より高いエッチングレートを得ることが可能となる。
　例３．例２の装置において、別の照射部は、基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びていてもよい。この場合、基板の周縁部の全周にわたって、略均等に、別のエネルギー線が照射されうる。そのため、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　例４．例２の装置は、基板を保持して回転させるように構成された回転保持部をさらに備え、別の照射部は、基板の周縁部に沿って円弧状に延び、且つ、基板の周縁部に沿って全体として略円形に並ぶ複数の別の光源を含んでいてもよい。この場合、基板が回転しつつ、基板の周縁部に沿って点在する複数の別の光源が基板の周縁部に別のエネルギー線を照射する。そのため、基板の周縁部の全周にわたって、略均等に、別のエネルギー線が照射されうる。したがって、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　例５．例１～例４のいずれかの装置において、窓部は、基板の中央部に対面する第１の部分と、基板の周縁部に対面し且つ環状を呈する第２の部分とを含み、第２の部分と基板の上面との直線距離が第１の部分と基板の上面との直線距離よりも小さくなるように、第２の部分が第１の部分よりも下方に位置していてもよい。この場合、第１の部分と基板の中央部との離隔距離（直線距離）が比較的大きくなるので、基板の中央部の上面に至るまでにエネルギー線が大きく減衰し、基板の中央部における膜はエッチングされ難い。一方、第２の部分と基板の周縁部との離隔距離（直線距離）が比較的小さくなるので、基板の周縁部の上面に至るまでにエネルギー線が減衰し難く、基板の周縁部における膜のエッチングが促進される。そのため、基板の周縁部における膜を集中的にエッチングすることが可能となる。
　例６．例１～例５のいずれかの装置において、供給部は、筐体及び窓部を貫通して延びる流路と、流路を介して窓部と基板の上面との間に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成されたガス源とを含んでいてもよい。この場合、流路を通じて窓部と基板の上面との間に供給された酸素含有ガス又はオゾンガスは、基板の周縁部に向けて流れていく。そのため、酸素含有ガス又はオゾンガスが、基板の周縁部に対して略均等に供給される。したがって、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　例７．例１～例６のいずれかの装置は、照射部から照射されたエネルギー線のうち基板の周縁部の外側を通過したエネルギー線を、基板の周縁部に向けて反射するように構成された反射部材をさらに備えていてもよい。この場合、基板の周縁部の下面及び／又は端面に対して、反射部材からのエネルギー線の反射光が照射される。そのため、基板の周縁部のうち上面から下面にかけて設けられている膜を、略同時にエッチングすることが可能となる。
　例８．例１～例７のいずれかの装置は、基板の中央部を加熱するように構成された中央加熱部をさらに備え、周縁加熱部は、基板の周縁部を４００℃以上に加熱するように構成されており、中央加熱部は、基板の中央部を４００℃以下に加熱するように構成されていてもよい。この場合、基板の周縁部が４００℃以上に加熱されるため、エネルギー線による原子同士の結合の切断や、エネルギー線によって切断された原子への酸素原子の結合がより活発化する傾向にある。一方、基板の中央部が４００℃以下に加熱されるため、基板の周縁部と中央部との温度差が小さくなり、基板の反りが生じ難くなる。そのため、基板の中央部への加熱量が比較的低いこととも相俟って、基板の中央部に形成されている電子部品が損傷し難くなる。以上より、基板の中央部に形成されている電子部品の損傷を抑制しつつ、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　例９．例１～例８のいずれかの装置は、基板を保持して回転させるように構成された回転保持部をさらに備えていてもよい。この場合、基板が回転しつつ、基板の周縁部への加熱とエネルギー線の照射とが行われる。そのため、基板の周縁部の全周にわたって、略均等に、加熱及びエネルギー線の照射がなされうる。したがって、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートで略均等にエッチングすることが可能となる。
　例１０．例１～例９のいずれかの装置において、周縁加熱部は、基板の周縁部に光を照射することにより基板の周縁部を加熱するように構成されていてもよい。この場合、基板の周縁部の表面が特に加熱される一方で、基板の中央部及び深部が加熱され難い傾向にある。そのため、基板の周縁部におけるエッチングが促進されると共に、基板の中央部に形成されている電子部品が損傷し難くなる。したがって、基板の中央部に形成されている電子部品の損傷を抑制しつつ、基板の周縁部の膜を、比較的高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　例１１．例１０の装置において、周縁加熱部は、基板の周縁部に光を間欠的に照射することにより基板の周縁部を加熱するように構成されていてもよい。この場合、基板の周縁部の表面が加熱される一方で、基板の中央部及び深部が加熱され難い傾向がより顕著となる。そのため、基板の中央部に形成されている電子部品の損傷をより抑制しつつ、基板の周縁部の膜を、より高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　例１２．例１１の装置において、周縁加熱部は、基板の周縁部への１回の光の照射時間が１ミリ秒～１秒であり、光の照射間隔が１０秒以上となるように、基板の周縁部に光を間欠的に照射することにより基板の周縁部を加熱するように構成されていてもよい。この場合、基板の周縁部の表面が加熱される一方で、基板の中央部及び深部が加熱され難い傾向がさらに顕著となる。そのため、基板の中央部に形成されている電子部品の損傷をさらに抑制しつつ、基板の周縁部の膜を、さらに高いエッチングレートでエッチングすることが可能となる。
　１…基板処理システム（基板処理装置）、１０…回転保持部、１３…中央加熱部、４０…照射部、４１…筐体、４２…光源、４３…窓部、４３ａ…中央部（第１の部分）、４３ｂ…周縁部（第２の部分）、６０…ガス供給部（供給部）、６１…供給源（ガス源）、６２…供給管（流路）、６３…配管（流路）、７０…周縁加熱部、８０…反射部材、９０…照射部（別の照射部）、Ｃｔｒ…コントローラ（制御部）、Ｕ３…エッチングユニット（基板処理装置）、Ｖ…空間、Ｗ…基板、Ｗｃ…中央部、Ｗｐ…周縁部、Ｗｕ…上面、Ｘ…方向（第１の方向）、Ｙ…方向（第２の方向）。

Claims (10)

  1. 　基板の周縁部を加熱するように構成された周縁加熱部と、
    　前記基板の上面の上方に位置するように配置され、且つ、１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用のエネルギー線を前記基板の上面に向けて照射するように構成された照射部と、
    　前記基板の周縁部に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成された供給部とを備え、
    　前記周縁加熱部は、前記基板の周縁部に沿って略円弧状又は略環状に延びており、
    　前記照射部は、
    　　前記基板の上面に平行な所定の第１の方向に沿って延びると共に、前記基板の上面に平行で且つ前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って並ぶ、複数の光源と、
    　　前記複数の光源を内部に収容するように構成された筐体と、
    　　前記筐体の底壁に設けられ、前記エネルギー線を透過させるように構成された窓部とを含む、基板処理装置。
  2. 　１８５ｎｍ以下の波長を有するエッチング用の別のエネルギー線を前記基板の周縁部に向けて照射するように構成された別の照射部をさらに備える、請求項１に記載の装置。
  3. 　前記窓部は、
    　　前記基板の中央部に対面する第１の部分と、
    　　前記基板の周縁部に対面し且つ環状を呈する第２の部分とを含み、
    　前記第２の部分と前記基板の上面との直線距離が前記第１の部分と前記基板の上面との直線距離よりも小さくなるように、前記第２の部分が前記第１の部分よりも下方に位置している、請求項１に記載の装置。
  4. 　前記供給部は、
    　　前記筐体及び前記窓部を貫通して延びる流路と、
    　　前記流路を介して前記窓部と前記基板の上面との間に酸素含有ガス又はオゾンガスを供給するように構成されたガス源とを含む、請求項１に記載の装置。
  5. 　前記照射部から照射された前記エネルギー線のうち前記基板の周縁部の外側を通過したエネルギー線を、前記基板の周縁部に向けて反射するように構成された反射部材をさらに備える、請求項１に記載の装置。
  6. 　前記基板の中央部を加熱するように構成された中央加熱部をさらに備え、
    　前記周縁加熱部は、前記基板の周縁部を４００℃以上に加熱するように構成されており、
    　前記中央加熱部は、前記基板の中央部を４００℃以下に加熱するように構成されている、請求項１に記載の装置。
  7. 　前記基板を保持して回転させるように構成された回転保持部をさらに備える、請求項１に記載の装置。
  8. 　前記周縁加熱部は、前記基板の周縁部に光を照射することにより前記基板の周縁部を加熱するように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 　前記周縁加熱部は、前記基板の周縁部に光を間欠的に照射することにより前記基板の周縁部を加熱するように構成されている、請求項８に記載の装置。
  10. 　前記周縁加熱部は、前記基板の周縁部への１回の光の照射時間が１ミリ秒～１秒であり、光の照射間隔が１０秒以上となるように、前記基板の周縁部に光を間欠的に照射することにより前記基板の周縁部を加熱するように構成されている、請求項９に記載の装置。
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