基板处理方法、基板处理装置以及基板处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于向基板照射紫外线而对被处理膜进行处理的基板处理方法、基板处理装置以及基板处理系统。
【背景技术】
[0002]在例如多层配线构造的半导体器件的制造工序中，依次进行在半导体晶圆(以下，称作“晶圆”)上涂敷抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理、以规定图案对该抗蚀剂膜进行曝光的曝光处理、以及使曝光后的抗蚀剂膜显影的显影处理等，从而在晶圆上形成抗蚀剂图案。将该抗蚀剂图案作为掩模来对晶圆进行蚀刻处理，之后进行抗蚀剂膜的去除处理等，从而在晶圆上形成规定图案。如此多次重复进行在层叠后的各层上形成图案的工序，从而制成多层配线构造的半导体器件。
[0003]另外，在如此在晶圆上重复形成图案的情况下，在第η层上形成图案之后，为了使第(η+1)层的抗蚀剂膜形成为适当的高度，需要使被涂敷有抗蚀剂液的面为平坦的。
[0004]因此，以往，在晶圆的图案上形成被处理膜而使其表面平坦化。例如专利文献I所记载那样，能够通过如下方法来实现形成这样的被处理膜:在晶圆上涂敷原料，对涂敷后的原料进行加热而形成被处理膜，之后，利用例如干蚀刻法(反应性离子蚀刻法)对被处理膜进行回蚀(日文:工、y千八'、y夕)而去除该被处理膜的表面。以下，将为了使基板平坦化而涂敷形成的被处理膜称作SOC(Spin On Cap:顶层旋涂)膜。
[0005]专利文献1:日本特开2003 - 218116号公报，段落0002?段落0003
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]在使用所述专利文献I所记载的方法的情况下，原料的涂敷和之后的加热是分别在常压气氛下进行的，而SOC膜的回蚀是在真空气氛下进行的。在这种情况下，需要使用分开的系统来进行这些常压气氛下的处理和真空气氛下的处理并在系统之间输送晶圆。因此，使系统的制造成本高额化，并还使晶圆处理的生产率降低。
[0008]另外，在利用干蚀刻法对SOC膜进行回蚀的情况下，晶圆、晶圆上的膜有可能被等离子体损伤。并且，晶圆上的膜还有可能被该等离子体改性。
[0009]本发明是考虑到这样的情况而做出的，其目的在于，提供一种能够在抑制对基板造成的影响的同时在常压气氛下将形成在基板的表面上的被处理膜的一部分去除的基板处理方法、基板处理装置以及基板处理系统。
_0] 用于解决问题的方案
[0011]本发明提供一种基板处理方法，其特征在于，该基板处理方法包括以下工序:在基板上涂敷被处理膜的原料，该被处理膜会因在含氧气氛下照射紫外线而分解；对涂敷在所述基板上的原料进行加热而形成被处理膜；以及将形成有所述被处理膜的基板配置在气体的流速为1cm/秒以下的含氧气氛的处理室内并对该基板照射紫外线而将所述被处理膜的一部分去除。
[0012]另外，本发明提供另一种基板处理方法，其特征在于，该基板处理方法包括以下工序:在基板上涂敷被处理膜的原料，该被处理膜会因在含氧气氛下照射紫外线而分解；对涂敷在所述基板上的原料进行加热而形成被处理膜；将形成有所述被处理膜的基板配置在具有排气机构的含氧气氛的处理室内，在停止利用所述排气机构进行排气的状态下向该基板照射紫外线而将所述被处理膜的一部分去除；以及接着，利用所述排气机构对处理室内进行排气。
[0013]所述各基板处理方法也可以具有以下的技术方案。
[0014](a)该基板处理方法包括以下工序:在执行将所述被处理膜的一部分去除的工序之前，向所述处理室供给氧浓度高于空气中的氧浓度且为60体积％以下的范围内的含氧气体而形成所述含氧气氛。此时，在所述本发明的另一基板处理方法中，重复执行形成所述含氧气氛的工序、将所述被处理膜的一部分去除的工序、以及对所述处理室内进行排气的工序。
[0015](b)包括如下工序:在利用所述排气机构对处理室内进行排气时供给用于促进该处理室的排气的排气用气体，在执行对所述处理室内进行排气的工序时，执行供给所述排气用气体的工序。
[0016](c)包括如下工序:在执行将所述被处理膜的一部分去除的工序的过程中，对所述基板进行加热。对所述基板进行加热的工序是以使基板的中央部侧的温度低于该基板的周缘部侧的温度的方式进行的。
[0017](d)将所述被处理膜的一部分去除的工序是针对基板的每个区域设定紫外线的照度而进行的。
[0018](e)在该基板处理方法中，使用载置台和升降机构，在所述处理室的下表面侧形成有开口部，该载置台能与所述开口部相嵌合，用于载置基板，该升降机构用于使载置台在用于进行所述基板的交接的交接位置与设于所述交接位置的上方侧的、用于将所述处理室的开口部封堵而将基板载置在处理室内的处理位置之间进行升降，包含如下工序:在所述交接位置将至少涂敷有所述被处理膜的原料之后的基板载置在载置台上，并使该载置台上升到处理位置；以及使载置有被处理膜的一部分被去除后的基板的载置台自处理位置下降到交接位置并将该基板输出。
[0019](f)所述被处理膜是含有碳化合物的有机膜。
[0020](g)在基板上涂敷所述被处理膜的原料的工序是针对在表面上形成有图案的基板进行的，分别依次多次进行在基板上涂敷所述被处理膜的原料的工序、形成所述被处理膜的工序、以及将所述被处理膜的一部分去除的工序，至少在最后进行的将被处理膜的一部分去除的工序之前进行的将被处理膜的一部分去除的工序中，将所述被处理膜的一部分去除，直至使所述图案的表面暴露为止。
[0021]本发明提供一种基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置包括:载置台，其用于载置基板，在该基板上形成有会因在含氧气氛下照射紫外线而分解的被处理膜；以及处理室，其用于容纳被载置在载置台上的基板，该处理室内为含氧气氛；以及紫外线照射部，其用于向所述处理室内的基板照射紫外线，在所述载置台上设有包围构件，该包围构件包围被载置在该载置台上的基板的周围，用于限制气体自基板的外侧向该基板的上方侧流入的流入量。
[0022]另外，本发明提供另一种基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置包括:载置台，其用于载置基板，在该基板上形成有会因在含氧气氛下照射紫外线而分解的被处理膜；以及处理室，其用于容纳被载置在载置台上的基板，该处理室内为含氧气氛；以及紫外线照射部，其用于向所述处理室内的基板照射紫外线；排气机构，其用于对所述处理室内进行排气；以及控制部，输出控制信号，以执行如下步骤:在停止利用所述排气机构进行排气的状态下自所述紫外线照射部向基板照射紫外线而将所述被处理膜的一部分去除；以及接着，利用所述排气机构对处理室内进行排气。
[0023]发明的效果
[0024]在本发明中，向被处理膜照射紫外线而将处理膜的一部分去除，因此能够在抑制对基板造成的影响的同时在常压气氛下进行处理。此时，通过在气体的流速为1cm/秒以下的处理室内进行紫外线照射，能够抑制气流的影响而将被处理膜的一部分在基板面内均匀地去除。
[0025]另外，在其他的发明中，于在具有排气机构的处理室内向基板照射紫外线时，通过停止利用所述排气机构对处理室内进行排气，能够抑制气流的影响而将被处理膜的一部分在基板面内均匀地去除。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的实施方式的晶圆处理系统的俯视图。
[0027]图2是所述晶圆处理系统的纵剖侧视图。
[0028]图3是从另一方向看所述晶圆处理系统的纵剖侧视图。
[0029]图4是设置在所述晶圆处理系统中的涂敷装置的纵剖侧视图。
[0030]图5是设置在所述晶圆处理系统中的晶圆处理装置的纵剖侧视图。
[0031]图6是设置在所述晶圆处理装置中的处理室的横剖俯视图。
[0032]图7是设置在所述晶圆处理装置中的灯室的横剖俯视图。
[0033]图8是表示使载置台自所述处理室下降后的状态的纵剖侧视图。
[0034]图9是表不在一方向流动内照射UV光的情况下的SOC膜的膜厚分布的不意图。
[0035]图10是表示加热处理时的晶圆处理装置的状态的放大纵剖侧视图。
[0036]图11是表示所述晶圆处理装置的作用的第I说明图。
[0037]图12是表示所述晶圆处理装置的作用的第2说明图。
[0038]图13是表示利用所述晶圆处理系统对晶圆实施的处理的内容的说明图。
[0039]图14是第2实施方式的晶圆处理装置的纵剖侧视图。
[0040]图15是第2实施方式的晶圆处理装置的另一纵剖侧视图。
[0041]图16是第2实施方式的晶圆处理装置的横剖俯视图。
[0042]图17是将第3实施方式的晶圆处理装置的一部分放大的示意图。
[0043]图18是第3实施方式的晶圆处理装置的作用说明图。
[0044]图19是表示载置台的温度与有机膜的去除速度的经时变化之间的关系的说明图。
[0045]图20是表示利用UV照射来去除有机膜时的去除速度的分布的第I说明图。
[0046]图21是表示利用UV照射来去除有机膜时的去除速度的分布的第2说明图。
[0047]图22是表示利用UV照射来去除有机膜时的去除速度的分布的第3说明图。
【具体实施方式】
[0048]以下，说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的晶圆处理系统(基板处理系统)I的概略结构的俯视图。图2和图3是表示晶圆处理系统I的内部的概略结构的侧视图。此外，在本实施方式的晶圆处理系统I中，说明使会因向作为基板的晶圆W的表面照射紫外线而分解的有机膜形成为SOC膜的情况。另外，在要被晶圆处理系统I处理的晶圆W的表面上预先形成有S1J莫等的图案。
[0049]如图1所示，晶圆处理系统I是通过将盒站110和处理站120相连接而构成的，该盒站110用于自外部输入已容纳有多张例如25张晶圆W的盒C、将盒C输出到外部，并用于自盒C输出晶圆W、将晶圆W输入盒C，该处理站120具有用于对晶圆W实施规定处理的多个处理装置。
[0050]以下，在说明晶圆处理系统I时，将设有盒站110的方向作为前方侧，将设有处理站120的方向作为后方侧。
[0051]在盒站110中设有盒载置台111。盒载置台111沿着晶圆处理系统I的前表面设成一列，能够载置多个盒C。
[0052]在盒站110内，设有能够在自前方侧看沿左右方向延伸的行进路径112上移动的晶圆输送机构113。晶圆输送机构113也能够沿铅垂方向和绕铅垂方向(Θ方向)进行移动，并能够在盒C与处理站120之间输送晶圆W。
[0053]在处理站120的中心部设有晶圆输送机构122。在该晶圆输送机构122的周边配置有多级地设有各种处理装置的例如4个处理组件Gl?G4。在自近前侧看时，在晶圆输送机构122的右手侧，自近前起按照第I处理组件G1、第2处理组件G2的顺序配置有第I处理组件G1、第2处理组件G2。另外，在自相同方向看时，在晶圆输送机构122的左手侧，自近前起按照第3处理组件G3、第4处理组件G4的顺序配置有第3处理组件G3、第4处理组件G4。
[0054]另外，在处理站120的与盒站110侧相对的前方侧中央位置配置有用于进行晶圆W的交接的交接架121。晶圆输送机构122能够向配置在这些处理组件Gl?G4内的后述的各种处理装置和交接架121输送晶圆W。
[0055]如图2所示，在第I处理组件Gl中，自下方起依次重叠有两级用于在晶圆W上涂敷用于形成SOC膜的原料的涂敷装置130、131。在第2处理组件G2中，也同样地自下方起依次重叠有两级涂敷装置132、133。另外，在第I处理组件Gl和第2处理组件G2的最下层分别设有用于向涂敷装置130?涂敷装置133供给SOC膜的原料的化学室134、135。