光照射装置的制作方法

本发明涉及一种光照射装置。

背景技术：

专利文献1公开了一种曝光装置，其构成为能够对基片的表面照射光(led光)来曝光设置于基片的表面的抗蚀剂膜。该曝光装置包括以位于比基片的输送路径靠上方处的方式设置的光源单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-084804号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

本发明对能够提高维护性的光照射装置进行说明。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个观点的光照射装置包括构成为能够保持基片的基片保持部、光照射单元和供电单元。光照射单元包括：构成为能够对基片的表面照射光的光源；和与光源电连接的第1连接件。供电单元包括：构成为能够对光源供给电力的电源组件；和第2连接件，其与电源组件电连接，构成为与第1连接件可拆装。光照射单元和供电单元通过将第1连接件与第2连接件结合而形成为一体，通过解除第1连接件与第2连接件的结合而彼此分离。

发明效果

依照本发明的光照射装置，能够提高维护性。

附图说明

图1是表示基片处理系统的一例的立体图。

图2是图1的ii-ii线截面图。

图3是表示处理组合件(bct组合件、hmct组合件和cot组合件)的俯视图。

图4是表示处理组合件(dev组合件)的俯视图。

图5是表示光照射装置的一例的截面图。

图6是表示光源组件的附近的截面图。

附图标记说明

1…基片处理系统；2…涂敷显影装置；5…处理区块；10…控制器(控制部)；17…处理组合件；200…基片保持部；300…光照射单元；310…壳体；320…光源组件；321…光源；323…热电元件(帕尔帖元件)；330…导热组件；331…吸附部件；331a…主面(第1接触面)；360…电连接件(第1连接件)；400…供电单元；410…壳体；420…施力组件；424…施力部件；430…冷却组件；430a…主面(第2接触面)；440…导热组件；450…电源组件；460…电连接件(第2连接件)；u3…单元(光照射装置)；w…晶片(基片)。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的一例进一步进行详细说明。在以下的说明中，对具有相同要素或相同功能的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。

[基片处理系统]

如图1和图2所示，基片处理系统1包括涂敷显影装置2、曝光装置3和控制器10(控制部)。

曝光装置3构成为能够进行形成于晶片w(基片)的表面的抗蚀剂膜的曝光处理(图案曝光)。具体而言，通过液浸曝光等方法选择性地对抗蚀剂膜(感光性覆膜)的曝光对象部分照射辐射线。

作为在曝光装置3中照射的照射线i，例如可以举出电离辐射线或非电离辐射线。电离反射线是具有足以使原子或分子电离的能量的辐射线。作为电离反射线，例如可以举出euv(波长：13.5nm)、电子射线、离子束、x射线、α射线、β射线、γ射线、重粒子射线、质子射线等。非电离辐射线是不具有足以使原子或分子电离的能量的辐射线。作为非电离辐射线，例如，可以举出krf准分子激光(波长：248nm)、arf准分子激光(波长：193nm)、f2准分子激光(波长：157nm)、深紫外线(波长：190nm～300nm)等。

涂敷显影装置2在用曝光装置3进行曝光处理之前，进行在晶片w的表面形成抗蚀剂膜的处理，在曝光处理之后进行抗蚀剂膜的显影处理。晶片w可以呈圆板状，也可以为将圆形的一部分切掉，还可以呈多边形等圆形以外形状。晶片w例如可以是半导体基片、玻璃基片、掩膜基片、fpd(flatpaneldisplay：平板显示器)基片等其他各种基片。晶片w的直径例如可以为200mm～450mm程度。

如图1～图4所示，涂敷显影装置2包括承载器区块4、处理区块5和接口区块6。承载器区块4、处理区块5和接口区块6排列在水平方向上。

如图1、图3和图4所示，承载器区块4具有承载器站12和送入送出部13。承载器站12支承多个承载器11。承载器11以密封状态收纳至少一个晶片w。在承载器11的侧面11a设置有用于使晶片w出入的开闭门(未图示)。承载器11以侧面11a面向输入输出部13侧的方式可拆装地设置在承载器站12上。

送入送出部13位于承载器站12与处理区块5之间。送入送出部13具有多个开闭门13a。在承载器站12上载置承载器11时，成为承载器11的开闭门面向着开闭门13a的状态。通过同时打开开闭门13a和侧面11a的开闭门，承载器11内与送入送出部13内连通。送入送出部13内置有输送臂a1。输送臂a1构成为能够从承载器11取出晶片w而将其交送到处理区块5，从处理区块5收取晶片w而使其回到承载器11内。

如图1～图4所示，处理区块5包括处理组合件14～17。上述的处理组合件从地面侧起按处理组合件17、处理组合件14、处理组合件15、处理组合件16的顺序排列。

处理组合件14构成为能够在晶片w的表面上形成下层膜，也被称为bct组合件。如图2和图3所示，处理组合件14内置有多个单元u1、u2和将晶片w输送到上述单元u1、u2的输送臂a2。该单元u1例如构成为能够将下层膜形成用的涂敷液涂敷到晶片w。该单元u2例如构成为能够进行加热处理，该加热处理用于使利用单元u1形成于晶片w的涂敷膜固化而形成下层膜。作为下层膜例如可以举出防反射(siarc)膜。

处理组合件15构成为能够在下层膜上形成中间膜(硬掩模)，也被称为hmct组合件。如图2和图3所示，处理组合件15内置有多个单元u1、u2和将晶片w输送到上述单元u1、u2的输送臂a3。该单元u1构成为能够将中间膜形成用的涂敷液涂敷到晶片w。该单元u2例如构成为能够进行加热处理，该加热处理用于使利用单元u1形成于晶片w的涂敷膜固化而形成中间膜。作为中间膜例如可以举出soc(spinoncarbon：自旋碳)膜、无定形碳膜。

处理组合件16构成为能够在中间膜上形成热固化性且感光性的抗蚀剂膜，也被称为cot组合件。如图2和图3所示，处理组合件16内置有多个单元u1、u2和将晶片w输送到上述单元u1、u2的输送臂a4。该单元u1构成为能够将抗蚀剂膜形成用的涂敷液涂敷到晶片w。该单元u2构成为能够进行加热处理(pab：preappliedbake)，该将热处理用于使利用单元u1形成于晶片w的涂敷膜固化而形成抗蚀剂膜。抗蚀剂膜例如可以为由光敏化学放大型抗蚀剂(pscar：photosensitizedchemicallyamplifiedresist)形成的膜。

处理组合件17构成为能够进行已曝光的抗蚀剂膜的显影处理，也被称为dev组合件。如图2和图4所示，处理组合件17内置有多个单元u1～u3、将晶片w输送到上述单元u1～u3的输送臂a5、和不经由上述单元u1～u3而在搁架单元u11、u10(后面说明)之间直接输送晶片w的输送臂a6。该单元u1构成为能够局部地除去抗蚀剂膜而形成抗蚀剂图案。该单元u2构成为能够进行图案曝光后的加热处理(ppeb：postpatternexposurebake)、一并曝光后的加热处理(pfeb：postfloodexposurebake)、显影处理后的加热处理(pb：postbake)等。关于该单元u3(光照射装置)，在后文说明。

如图2～图4所示，处理区块5包括位于承载器区块4侧的搁架单元u10。搁架单元u10从地面设置至处理组合件16，被划分为在上下方向排列的多个小间。在搁架单元u10的附近设置有输送臂a7。输送臂a7使晶片w在搁架单元u10的小间彼此之间升降。

处理区块5包括位于接口区块6侧的搁架单元u11。搁架单元u11从地面设置至处理组合件17的上部，被划分为在上下方向排列的多个小间。

接口区块6内置有输送臂a8，与曝光装置3连接。输送臂a8取出搁架单元u11的晶片w而将其交送到曝光装置3，从曝光装置3收取晶片w而使其回到搁架单元u11。

控制器10由一个或多个控制用的计算机构成，构成为能够部分或整体地控制基片处理系统1。

[光照射装置(单元u3)的构成]

接着，参照图5和图6，对作为光照射装置的处理组合件17的单元u3的详细情况进行说明。单元u3是用于对由曝光装置3进行图案曝光后的抗蚀剂膜进一步照射光的装置。通过实施这样的二级曝光光刻处理，能够形成极其精确的抗蚀剂图案。

如图5所示，单元u3包括壳体100、基片保持部200、光照射单元300和供电单元400。在壳体100的一端侧设置有开口部101。晶片w通过开口部101被送入送出壳体100。在壳体100的另一端侧设置有开口部102。

基片保持部200包括导轨201、滑动件202和保持部203。导轨201从壳体100的一端侧向另一端侧在壳体100的底面上延伸。滑动件202构成为能够基于来自控制器10的动作信号而沿导轨201移动。保持部203经由轴204安装于滑动件202。保持部203能够以晶片w的姿态大致水平的状态保持晶片w。因此，当晶片w保持于保持部203的状态下滑动件202在导轨201上移动时，晶片w也沿导轨201水平移动。

光照射单元300配置于基片保持部200的上方。即，光照射单元300配置于比由基片保持部200输送晶片w的输送路径靠上方处。光照射单元300包括壳体310、光源组件320、导热组件330、驱动组件340、控制组件350和电连接件360(第1连接件)。

壳体310与壳体100的开口部102相对地位于壳体100内。壳体310载置于多个输送辊311上，能够接近、离开供电单元400地在输送辊311上行进。因此，操作者在更换光照射单元300的情况下，能够保持壳体310地使其在输送辊311上行进，由此通过开口部102将光照射单元300送入送出壳体100。

如图6所示，光源组件320包括光源321、支承体322和热电元件323。光源321构成为能够将规定的光照射到ppeb后的抗蚀剂膜。光源321例如可以照射比在曝光装置3中照射的光的波长低能量的辐射线。该辐射线例如可以为具有360nm以上的波长的非电离辐射线。作为具有360nm以上的波长的非电离辐射线例如可以举出近紫外线(uv-a)、g射线、i射线、h射线、可见光、红外线等。光源321可以对比图案曝光广的区域(例如，抗蚀剂膜的整个面)以更均匀的曝光量将抗蚀剂膜曝光。光源321例如可以为led光源。

支承体322从上方支承光源321。支承体322可以由热传导率比较高的材质(例如铝)构成。

热电元件323配置在光源321与支承体322之间，被它们夹持着。热电元件323具有基于来自控制器10的动作信号将电能转换为热能的功能。热电元件323例如可以为帕尔帖元件。热电元件323的冷却部(图6的下部)与光源321相对，与光源321热连接。热电元件323的发热部(图6的上部)与支承体322相对，与支承体322热连接。即，在光源321中产生的热被热电元件323的冷却部冷却，在热电元件323的发热部中产生的热移动到支承体322。

如图5和图6所示，导热组件330包括吸附部件331、导热部件332、333和热管334、335。吸附部件331例如可以呈板状。吸附部件331可以由热传导率比较高的材质(例如铝)构成。吸附部件331包括：向供电单元400侧从壳体310露出到外方的主面331a(第1接触面)；和其相反侧的另一主面331b。主面331a、331b各自可以为平坦面。

在吸附部件331形成有向主面331a开口的多个细孔(未图示)。该多个细孔的根端部与泵336连接。泵336基于来自控制器10的动作信号动作时，吸附部件331吸附到与主面331a抵接的其他部件(后述的冷却组件430)。另一方面，泵336基于来自控制器10的动作信号停止时，该其它部件与吸附部件331的吸附被解除。

导热部件332、333例如可以呈板状。导热部件332、333可以由热传导率比较高的材质(例如铝)构成。导热部件332包括与吸附部件331的主面331b抵接的主面332a，安装于吸附部件331。主面332a可以为平坦面。在该情况下，主面331b、332a彼此容易紧贴，因此在吸附部件331与导热部件332之间容易进行热移动。

导热部件333包括与支承体322的上表面322a抵接的主面333a，安装于支承体322。主面333a可以为平坦面。在该情况下，上表面322a与主面333a容易紧贴，因此在支承体322与导热部件333之间容易进行热移动。

热管334、335具有通过在内部循环的工作液的移动而使热从一端移动到另一端的功能。热管334将导热部件332与导热部件333连接。热管334构成为能够使热从导热部件333移动到导热部件332。如图5所示，热管335将导热部件332与驱动组件340连接。热管335构成为能够使热从驱动组件340移动到导热部件332。

驱动组件340接收来自控制组件350的控制信号，作为分别驱动光源321和热电元件323器件驱动器发挥作用。驱动组件340通过信号线c1分别与光源321、热电元件323及控制组件350连接。

控制组件350具有通过驱动组件340分别控制光源321和热电元件323的动作的功能。控制组件350与供电单元400的电源组件450(后述)电连接，通过从电源组件450供电来进行动作。

电连接件360具有通过与供电单元400的电连接件460(后述)结合(嵌合)而在两者之间传递电力或电信号的功能。电连接件360向供电单元400侧从壳体310露出到外方。电连接件360经由在壳体310内延伸的电气配线c2与控制组件350电连接。

供电单元400与光照射单元300同样配置于基片保持部200的上方。即，供电单元400配置于比与由基片保持部200输送晶片w的输送路径靠上方处。供电单元400包括壳体410、施力组件420、冷却组件430、导热组件440、电源组件450和电连接件460(第2连接件)。

壳体410与壳体310相对地配置于壳体100内。

施力组件420包括导轨421、滑动件422、工作台423和施力部件424。导轨421以从壳体410的一端侧去向另一端侧的方式在壳体410的底面上延伸。滑动件422构成为能够沿导轨421移动。工作台423支承于滑动件422，构成为能够载置冷却组件430、导热组件440和电源组件450。因此，工作台423经由滑动件422在导轨421上移动时，冷却组件430、导热组件440和电源组件450也沿导轨421水平移动。

施力部件424构成为能够对工作台423以去向光照射单元300的方式施力。因此，在光照射单元300与供电单元400分离的情况下，冷却组件430的主面430a(后述)与壳体410的侧壁相比向外方突出一些。可以为施部件424的一端与壳体410的侧壁连接，施力部件424的另一端与工作台423连接。施力部件424例如可以为压缩螺旋弹簧。

冷却组件430具有与经由导热组件330、440移动的热之间进行热交换，将导热组件330、440冷却的功能。在冷却组件430的内部可以设置有供制冷剂流通的流路。制冷剂例如可以为水。冷却组件430与配管431连接，该配管431用于将制冷剂输送到冷却组件430，将进行了热交换后的制冷剂从冷却组件430排出。配管431不通过光照射单元300(壳体310)地经由开口部102向单元u3的外部延伸，与单元u3的外部的液源连接。

冷却组件430例如可以呈长方体形状。冷却组件430包括与导热组件330相对的主面430a(第2接触面)以及与导热组件440相对的主面430b。主面430a、430b可以为平坦面。在该情况下，在吸附部件331向冷却组件430吸附时，主面331a、430a彼此容易紧贴，因此在冷却组件430与吸附部件331之间容易进行热移动。

如图5和图6所示，导热组件440包括导热部件441、442和热管443。导热部件441例如可以呈板状。导热部件441可以由热传导率比较高的材质(例如铝)构成。导热部件441包括与冷却组件430的主面430b相对的主面441a以及其相反侧的另一主面441b。主面441a、441b各自可以为平坦面。

导热部件442例如可以呈板状。导热部件442可以由热传导率比较高的材质(例如铝)构成。导热部件442包括与导热部件441的主面441b抵接的主面442a，安装于导热部件441。主面442a可以为平坦面。在该情况下，主面441b、441a彼此容易紧贴，因此在吸附部件441与导热部件442之间容易进行热移动。

热管443具有通过在内部循环的工作液的移动而使热从一端移动到另一端的功能。如图5所示，热管443将导热部件442与电源组件450连接。热管443构成为能够使热从电源组件450移动到导热部件442。

电源组件450具有对控制组件350供给电力的功能。

电连接件460具有通过与光照射单元300的电连接件360(后述)结合(嵌合)，而在两者之间传递电力或电信号的功能。电连接件460向供电单元300侧从壳体410露出到外方。电连接件460经由在壳体410内延伸的电气配线c3与电源组件450电连接。

[交换处理顺序]

接着，说明光照射单元300的交换处理顺序。首先，在拆卸已劣化的光照射单元300的情况下，使泵336停止，解除导热组件330与冷却组件430之间的吸附。接着，操作者通过开口部102抓持壳体310，向开口部102侧拉出。此时，电连接件360、460彼此的结合也被解除。

另一方面，在将新的光照射单元300安装在供电单元400的情况下，将新的光照射单元300从开口部102送入，推入光照射单元300至光照射单元300与供电单元400抵接为止。此时，电连接件360、460结合。接着，使泵336动作，使导热组件330与冷却组件430吸附。

[作用]

依照以上的例子，不将光源321与其他各种周边设备一起收纳于同一个壳体内，而能够将包含光源321的光照射单元300和包含电源组件450的供电单元400彼此结合和分离。因此，为了更换光源321，将光照射单元300从单元u3(光照射装置)取出即可，不需要对供电单元400的作业。因此，能够简单地进行光源321的更换作业，因此能够提高维护性。

依照以上的例子，在光照射单元300和供电单元400形成为一体的状态下，导热组件330与冷却组件430热连接，用存在于供电单元400侧的冷却组件430，来冷却存在于光照射单元300侧的光源321。因此，在光源321工作时，用冷却组件430将从光源321发出的热冷却，能够抑制因温度漂移导致的光的波长的变化。另一方面，在更换光源321时，冷却组件430存在于不是交换对象的供电单元400侧，因此不需要冷却组件430的分解和组装。因此，在更换光源321时，不需要例如冷却组件430的制冷剂回收、分解、组装、制冷剂填充等一连串作用。所以，能够进一步提高维护性。

依照以上的例子，在光照射单元300和供电单元400形成为一体的状态下，导热组件330的主面331a与冷却组件430的主面430a接触。因此，能够进行热交换的面积比较大，所以能够有效地冷却光源321。

依照以上的例子，导热组件330构成为能够吸附到冷却组件430。因此，能够非常容易地进行对冷却组件430安装和拆卸导热组件330的动作。另外，通过吸附，导热组件330容易与冷却组件430紧贴，因此能够更有效地冷却光源321。

依照以上的例子，光源321的温度由热电元件323(帕尔帖元件)控制。因此，能够将光源321的温度高精度地维持为目标温度。

依照以上的例子，能够用施力部件424将冷却组件430推压到导热组件330。因此，两者更容易紧贴，所以能够更有效地冷却光源321。

[变形例]

以上，对本发明的实施方式详细地进行了说明，但是，在不超出权利要求的范围及其主旨的范围内，能够在上述的实施方式中增加各种变形。

(1)可以用施力部件将导热组件330推压到冷却组件430，也可以用多个施力部件使导热组件330与冷却组件430这两者彼此推压。

(2)单元u3可以不具有施力部件424。

(3)可以不通过吸附而通过将导热组件330推压到冷却组件430来使两者紧贴。

[其他例子]

例1.本发明的一个例子的光照射装置包括构成为能够保持基片的基片保持部、光照射单元和供电单元。光照射单元包括：构成为能够对基片的表面照射光的光源；和与光源电连接的第1连接件。供电单元包括：构成为能够对光源供给电力的电源组件；和第2连接件，其与电源组件电连接，构成为与第1连接件可拆装。光照射单元和供电单元通过将第1连接件与第2连接件结合而形成为一体，通过解除第1连接件与第2连接件的结合而彼此分离。但是，当随着光源的长期使用而光源的输出降低时，对曝光的质量产生影响，因此需要适当地更换光源。依照例1，不将光源与其他各种周边设备一起收纳于同一个壳体内，而能够将包含光源的光照射单元和包含电源组件的供电单元彼此结合和分离。因此，为了更换光源，将光照射单元从光照射装置拆卸即可，不需要对供电单元的作业。所以，能够简单地进行光源的更换作业，因而能够提高维护性。

例2.在例1的装置中，也可以为光照射单元还包括与光源热连接的导热组件，供电单元还包括冷却组件，在利用第1连接件与第2连接件的结合而使光照射单元与供电单元形成为一体的状态下，冷却组件与导热组件接触，构成为能够经由导热组件来冷却光源。在该情况下，在光照射单元与供电单元形成为一体的状态下，导热组件与冷却组件热连接，利用存在于供电单元侧的冷却组件而能够冷却存在于光照射单元侧的光源。因此，在光源动作时，从光源发出的热被冷却组件冷却，能够抑制因温度漂移导致的光的波长。另一方面，在更换光源时，冷却组件存在于不是交换对象的供电单元侧，因此不需要冷却组件的分解和组装。因此，在更换光源时，例如，不需要冷却组件的制冷剂回收、分解、组装、制冷剂填充等一连串作业。所以，能够进一步提高维护性。

例3.在例2的装置中，也可以为导热组件包括露出到光照射单元的外部的第1接触面，冷却组件包括露出到供电单元的外部的第2接触面，在利用第1连接件与第2连接件的结合而使光照射单元与供电单元形成为一体的状态下，导热组件的第1接触面与冷却组件的第2接触面接触。在该情况下，能够进行热交换的面积比较大，因此能够有效地冷却光源。

例4.在例2或例3的装置中，也可以为导热组件构成为能够吸附到冷却组件。该情况下，能够非常容易进行对冷却组件安装和拆卸导热组件。另外，通过吸附，导热组件容易与冷却组件紧贴，因此能够更有效地冷却光源。

例5.在例2～例4的任一装置中，冷却组件可以为水冷式的热交换器。

例6，在例2～例5的任一装置中，也可以为光照射单元还包括帕尔帖元件，帕尔帖元件的冷却部与光源热连接，帕尔帖元件的发热部与导热组件热连接。在该情况下，通过帕尔帖元件的控制，能够将光源的温度高精度地维持为目标温度。

例7，在例2～例6的任一装置中，还包括施力部件，其构成为能够从外方施力以将导热组件和冷却组件的至少一者推向另一者。在该情况下，在使光照射单元和供电单元形成为一体时，将导热组件和冷却组件的一者推向另一者，因此两者容易更为紧贴。所以，能够更有效地冷却光源。