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JP6920469B2 - Light irradiation device - Google Patents
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Description

本開示は、基板に光を照射する光照射装置に関する。 The present disclosure relates to a light irradiation device that irradiates a substrate with light.

特許文献1には、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板の表面にレジスト膜を形成する工程と、露光する工程と、レジストをパターニングする工程と、レジストの前面に波長200nm以下の光を照射する工程と、レジスト膜の下層膜のエッチングを行う工程と、を順に行うことが記載されている。波長200nm以下の光を照射する工程(以下、単に光を照射する工程という。)は、例えばレジスト膜のラフネス(凸凹)を改善することを目的として行われる。 Patent Document 1 describes a step of forming a resist film on the surface of a substrate, a step of exposing, a step of patterning a resist, and a step of irradiating the front surface of the resist with light having a wavelength of 200 nm or less in the process of manufacturing a semiconductor device. It is described that the step of etching the lower layer film of the resist film and the step of etching the lower layer film of the resist film are performed in order. The step of irradiating light having a wavelength of 200 nm or less (hereinafter, simply referred to as a step of irradiating light) is performed for the purpose of improving, for example, the roughness (unevenness) of the resist film.

特許第3342856号公報Japanese Patent No. 3342856

直径300mm程度の基板に対して上述した光を照射する工程を実施する場合には、照射距離を短くしつつ照射強度を担保する観点から、複数のランプが基板上に配置される。ここで、各ランプは点光源であり、ウェハにおける照射範囲は円形となる。照射範囲が円形である場合には、各ランプの照射範囲が重ならないように各ランプを配置すると、光が照射されない(あるいは照射強度が弱くなる)部分が生じてしまう。一方で、照射強度が弱くなる部分が生じないようにするためには、各ランプの照射範囲の一部を重ねる必要があり、この場合には重なる部分の照射強度が極端に強くなることが問題となる。以上のように、基板に対して複数のランプにより光を照射する構成においては、基板の照射面に均一に光を照射することが難しい。 When the above-mentioned step of irradiating a substrate having a diameter of about 300 mm with the above-mentioned light is carried out, a plurality of lamps are arranged on the substrate from the viewpoint of ensuring the irradiation intensity while shortening the irradiation distance. Here, each lamp is a point light source, and the irradiation range on the wafer is circular. When the irradiation range is circular, if the lamps are arranged so that the irradiation ranges of the lamps do not overlap, there will be a portion where the light is not irradiated (or the irradiation intensity is weakened). On the other hand, in order to prevent a portion where the irradiation intensity is weakened, it is necessary to overlap a part of the irradiation range of each lamp, and in this case, the problem is that the irradiation intensity of the overlapping portion becomes extremely strong. It becomes. As described above, in the configuration in which the substrate is irradiated with light by a plurality of lamps, it is difficult to uniformly irradiate the irradiation surface of the substrate with light.

そこで、本開示は、基板の照射面における光照射分布の均一性を向上させることが可能な光照射装置を説明する。 Therefore, the present disclosure describes a light irradiation device capable of improving the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the substrate.

本開示の一態様に係る光照射装置は、光源を頂点とした円錐状の光路をとる真空紫外光を基板に向けて照射する複数の光照射部と、複数の光照射部から照射される真空紫外光の照射範囲の重なり部分を遮光するように、各光照射部に対応して設けられた遮光部と、を備え、遮光部は、真空紫外光の進行方向から見て多角形状に形成されている。 The light irradiating device according to one aspect of the present disclosure includes a plurality of light irradiating portions that irradiate a substrate with vacuum ultraviolet light having a conical light path with a light source as an apex, and a vacuum irradiating from the plurality of light irradiating portions. It is provided with a light-shielding portion provided corresponding to each light irradiation portion so as to block the overlapping portion of the ultraviolet light irradiation range, and the light-shielding portion is formed in a polygonal shape when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light. ing.

本開示の光照射装置では、円錐状の光路をとって基板に向けて照射される複数の真空紫外光の重なり部分が、各光照射部に対応して設けられた多角形状の遮光部によって遮光されている。ここで、基板における照射範囲が円形となる複数の点光源から基板に光が照射される場合、各光の照射範囲が重ならないように各点光源を配置すると、照射範囲が円形であることから光が照射されない部分(あるいは照射強度が弱くなる部分)が生じてしまう。一方で、光が照射されない部分(あるいは照射強度が弱くなる部分)が生じないようにするためには、各点光源から照射される光の照射範囲の一部を重ねる必要があり、この場合には重なる部分の照射強度が極端に強くなることが問題となる。このように、従来、基板に対して複数の光源から光を照射する構成においては、基板の照射面に均一に光を照射することが困難であった。この点、本開示の光照射装置では、複数の真空紫外光の重なり部分を遮光する遮光部が真空紫外光の進行方向からみて多角形状に形成されている。これにより、基板における各真空紫外光の照射範囲が多角形状となる。このことで、照射範囲が円形である場合と異なり、照射範囲が重ならないようにしつつ光が照射されない部分(あるいは照射強度が弱くなる部分)が生じることを抑制できる。すなわち、本開示の光照射装置によれば、基板の照射面における光照射分布の均一性を向上させることができる。 In the light irradiation device of the present disclosure, a plurality of overlapping portions of vacuum ultraviolet light that are irradiated toward a substrate by taking a conical optical path are shielded by a polygonal light-shielding portion provided corresponding to each light irradiation portion. Has been done. Here, when light is irradiated to the substrate from a plurality of point light sources having a circular irradiation range on the substrate, if the point light sources are arranged so that the irradiation ranges of the lights do not overlap, the irradiation range is circular. There will be a part that is not irradiated with light (or a part where the irradiation intensity is weakened). On the other hand, in order to prevent a part that is not irradiated with light (or a part where the irradiation intensity is weakened), it is necessary to overlap a part of the irradiation range of the light emitted from each point light source. The problem is that the irradiation intensity of the overlapping portion becomes extremely strong. As described above, in the conventional configuration in which the substrate is irradiated with light from a plurality of light sources, it is difficult to uniformly irradiate the irradiation surface of the substrate with light. In this respect, in the light irradiation device of the present disclosure, a light-shielding portion that shields the overlapping portion of a plurality of vacuum ultraviolet lights is formed in a polygonal shape when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light. As a result, the irradiation range of each vacuum ultraviolet light on the substrate becomes polygonal. As a result, unlike the case where the irradiation range is circular, it is possible to suppress the occurrence of a portion where the light is not irradiated (or a portion where the irradiation intensity is weakened) while preventing the irradiation ranges from overlapping. That is, according to the light irradiation device of the present disclosure, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the substrate can be improved.

遮光部は、真空紫外光の進行方向に延びて筒状に形成された筒状遮光部材を有していてもよい。光照射部に対応して設けられた遮光部が高さ方向(真空紫外光の進行方向)に伸びて筒状に形成されていることにより、当該遮光部が対応する光照射部以外の光照射部(例えば隣の光照射部)からの真空紫外光の影響を適切に排除することができる。すなわち、他の光照射部の真空紫外光と照射範囲が重なることを適切に防止し、基板の照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。 The light-shielding portion may have a tubular light-shielding member that extends in the traveling direction of the vacuum ultraviolet light and is formed in a tubular shape. Since the light-shielding portion provided corresponding to the light-irradiating portion extends in the height direction (the traveling direction of vacuum ultraviolet light) and is formed in a tubular shape, the light-shielding portion is irradiated with light other than the corresponding light-irradiating portion. The influence of vacuum ultraviolet light from a part (for example, an adjacent light irradiation part) can be appropriately eliminated. That is, it is possible to appropriately prevent the irradiation range from overlapping with the vacuum ultraviolet light of the other light irradiation unit, and to further improve the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the substrate.

遮光部の基板との離間距離を調整する離間距離調整部を更に備えていてもよい。遮光部(特に筒状の遮光部)が設けられることにより、当該遮光部の影が基板の照射面に投影されてしまい、当該影によって基板の照射面における光照射分布の均一性が悪化するおそれがある。この点、遮光部の高さ(基板との離間距離)が離間距離調整部によって調整されることにより、例えば隣り合う遮光部からの基板への照射光の広がりを調整することができ、照射光を互いに重ねあうこと等により影となる部分を解消することができる。 A separation distance adjusting portion for adjusting the separation distance of the light-shielding portion from the substrate may be further provided. Since the light-shielding portion (particularly the tubular light-shielding portion) is provided, the shadow of the light-shielding portion is projected on the irradiation surface of the substrate, and the shadow may deteriorate the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the substrate. There is. In this regard, by adjusting the height of the light-shielding portion (distance from the substrate) by the separation distance adjusting portion, for example, the spread of the irradiation light from the adjacent light-shielding portion to the substrate can be adjusted, and the irradiation light can be adjusted. It is possible to eliminate the shadowed part by overlapping the above with each other.

光照射部は、重水素ランプを含んで構成されていてもよい。重水素ランプが用いられることにより、波長が200nm以下の真空紫外光に加えて、波長が200nmよりも大きい近紫外光についても基板に対して照射することができる。このように、重水素ランプから照射される光のスペクトルの波長域は比較的広いため、例えば基板の表面にレジストパターンが形成されている場合において、当該レジストパターンは様々な波長の光のエネルギーを受けることとなる。これにより、レジストパターンの表面においては様々な反応が起こることによって流動性が高くなり、その結果、当該表面の荒れの改善効果を向上させることができる。 The light irradiation unit may be configured to include a deuterium lamp. By using a deuterium lamp, the substrate can be irradiated with near-ultraviolet light having a wavelength larger than 200 nm in addition to vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less. As described above, since the wavelength range of the spectrum of the light emitted from the deuterium lamp is relatively wide, for example, when a resist pattern is formed on the surface of the substrate, the resist pattern can transfer light energies of various wavelengths. Will receive. As a result, various reactions occur on the surface of the resist pattern to increase the fluidity, and as a result, the effect of improving the roughness of the surface can be improved.

重水素ランプは、波長が200nm以下、例えば、波長が160nm以下の真空紫外光を発生させてもよい。重水素ランプでは、例えば160nm以下が連続スペクトルのピークの波長となるため、当該160nm以下の真空紫外光を発生させることによって、例えば基板の表面にレジストパターンが形成されている場合において、表面の荒れの改善効果をより向上させることができる。 The deuterium lamp may generate vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less, for example, a wavelength of 160 nm or less. In a deuterium lamp, for example, 160 nm or less is the peak wavelength of the continuous spectrum. Therefore, by generating vacuum ultraviolet light of 160 nm or less, for example, when a resist pattern is formed on the surface of the substrate, the surface is roughened. The improvement effect of can be further improved.

複数の光照射部は、照射する真空紫外光の照度値、照射する真空紫外光の光線角度、及び基板との離間距離の少なくとも一つが互いに異なっていてもよい。このように、複数の光照射部について、照度値、光線角度、又は光照射部の高さ(基板との離間距離)を互いに異ならせることによって、照射分布を積極的に調整することができ、照射状況に応じて、基板の照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。 At least one of the illuminance value of the vacuum ultraviolet light to be irradiated, the light ray angle of the vacuum ultraviolet light to be irradiated, and the separation distance from the substrate may be different from each other in the plurality of light irradiation units. In this way, the irradiation distribution can be positively adjusted by making the illuminance value, the light beam angle, or the height of the light irradiation unit (distance from the substrate) different from each other for the plurality of light irradiation units. Depending on the irradiation situation, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the substrate can be further improved.

遮光部の上方において真空紫外光を拡散させる拡散部を更に備えていてもよい。照射光は光源(ランプ)の内部電極構造に由来して強度のばらつきが存在する。この点、遮光部の上方に拡散部が設けられていることにより、照射光のばらつきが平均化され、基板の照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。 A diffuser portion that diffuses vacuum ultraviolet light may be further provided above the light-shielding portion. Irradiation light has variations in intensity due to the internal electrode structure of the light source (lamp). In this respect, by providing the diffusing portion above the light-shielding portion, the variation of the irradiation light is averaged, and the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the substrate can be further improved.

基板の照射面を光照射部に対向させた状態で基板を回転させる基板回転部を更に備えていてもよい。これにより、照射場所が変化することとなるので、照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。 A substrate rotating portion that rotates the substrate with the irradiation surface of the substrate facing the light irradiation portion may be further provided. As a result, the irradiation location changes, so that the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface can be further improved.

遮光部又は基板を、基板の照射面に平行な方向に往復移動させる平行移動部を更に備えていてもよい。この場合においても、照射場所が変化することとなるので、照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。なお、照射面に平行な方向に往復移動させる態様においては、基板を回転させる態様と異なり、照射場所が変化しない部分(例えば回転中心)が生じにくい。また、遮光部は、真空紫外光の反射率が90%以下の材質によって構成されていてもよい。 A parallel moving portion that reciprocates the light-shielding portion or the substrate in a direction parallel to the irradiation surface of the substrate may be further provided. Even in this case, since the irradiation location changes, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface can be further improved. In the mode of reciprocating in the direction parallel to the irradiation surface, unlike the mode of rotating the substrate, a portion where the irradiation location does not change (for example, the center of rotation) is unlikely to occur. Further, the light-shielding portion may be made of a material having a reflectance of 90% or less of vacuum ultraviolet light.

筒状遮光部材は、前記光照射部及び前記基板間の略全域にわたって、前記進行方向に延びていてもよい。これにより、他の光照射部の真空紫外光と照射範囲が重なることをより適切に抑制することができる。 The tubular light-shielding member may extend in the traveling direction over substantially the entire area between the light irradiation unit and the substrate. As a result, it is possible to more appropriately suppress the overlap of the irradiation range with the vacuum ultraviolet light of the other light irradiation unit.

筒状遮光部材は、光照射部及び基板間において、基板寄りの位置に設けられていてもよい。真空紫外光を用いる場合には、真空ポンプによって真空引きをして処理室内を低酸素状態とする必要がある。筒状遮光部材が光照射部及び基板間の略全域に設けられている場合には、処理室内において真空ポンプによる排気が行いにくくなり、上述した真空引きを円滑に行うことができないおそれがある。この点、筒状遮光部材が基板寄りの領域に(のみ)設けられることにより、筒状遮光部材を光照射部及び基板間の略全域に設ける場合と比較して、上述した真空引きを行いやすくすることができる。 The tubular light-shielding member may be provided at a position closer to the substrate between the light irradiation unit and the substrate. When vacuum ultraviolet light is used, it is necessary to evacuate with a vacuum pump to bring the processing chamber into a hypoxic state. When the tubular light-shielding member is provided in substantially the entire area between the light irradiation unit and the substrate, it becomes difficult to evacuate by the vacuum pump in the processing chamber, and the above-mentioned vacuuming may not be smoothly performed. In this respect, by providing the tubular light-shielding member (only) in the region near the substrate, it is easier to perform the above-mentioned vacuuming as compared with the case where the tubular light-shielding member is provided in substantially the entire area between the light irradiation unit and the substrate. can do.

筒状遮光部材は、前記光照射部及び前記基板間の全長の半分以下の長さであってもよい。これにより、処理室内の真空引きをより行いやすくすることができる。 The tubular light-shielding member may have a length of half or less of the total length between the light irradiation unit and the substrate. This makes it easier to evacuate the processing chamber.

遮光部は、板状に形成された板状遮光部材を有していてもよい。このように、板状の薄い部材が遮光部材として用いられることにより、処理室内での真空ポンプによる排気を阻害することなく、適切に処理室内の真空引きを行うことができる。 The light-shielding portion may have a plate-shaped light-shielding member formed in a plate shape. As described above, by using the plate-shaped thin member as the light-shielding member, it is possible to appropriately evacuate the processing chamber without obstructing the exhaust by the vacuum pump in the processing chamber.

遮光部は、真空紫外光の進行方向に延びて筒状に形成されると共に光照射部及び基板間において基板寄りの位置に設けられた筒状遮光部材と、板状に形成された板状遮光部材とを有し、板状遮光部材は、筒状遮光部材の下方に設けられていてもよい。このように筒状遮光部材と板状遮光部材を組み合わせて用いることにより、筒状遮光部材によって真空紫外光の照射範囲が重なることを適切に抑制しつつ、筒状遮光部材の下方に設けられた板状遮光部材によって真空紫外光の照射範囲を適切に限定することができる。また、板状遮光部材を用いることによって、筒状遮光部材の長さを短くすることができ、真空ポンプによる排気を適切に行い処理室内の真空引きを適切に行うことができる。 The light-shielding portion extends in the traveling direction of the vacuum ultraviolet light and is formed in a tubular shape, and a tubular light-shielding member provided at a position closer to the substrate between the light irradiation portion and the substrate and a plate-shaped light-shielding portion formed in a plate shape. The plate-shaped light-shielding member may be provided below the tubular light-shielding member. By using the tubular light-shielding member and the plate-shaped light-shielding member in combination in this way, the tubular light-shielding member is provided below the tubular light-shielding member while appropriately suppressing the overlap of the irradiation ranges of vacuum ultraviolet light. The irradiation range of vacuum ultraviolet light can be appropriately limited by the plate-shaped light-shielding member. Further, by using the plate-shaped light-shielding member, the length of the tubular light-shielding member can be shortened, the exhaust by the vacuum pump can be appropriately performed, and the vacuum in the processing chamber can be appropriately evacuated.

板状遮光部材は、筒状遮光部材の下端に接するように設けられていてもよい。これにより、筒状遮光部材と板状遮光部材との間から真空紫外光が漏れ出すことを抑制し、真空紫外光の照射範囲が重なることを適切に抑制することができる。 The plate-shaped light-shielding member may be provided so as to be in contact with the lower end of the tubular light-shielding member. As a result, it is possible to suppress the leakage of vacuum ultraviolet light from between the tubular light-shielding member and the plate-shaped light-shielding member, and it is possible to appropriately suppress the overlap of the irradiation ranges of the vacuum ultraviolet light.

板状遮光部材は、進行方向から見て、光を通す領域の大きさが筒状遮光部材よりも小さくてもよい。これにより、板状遮光部材によって真空紫外光の照射範囲を適切に限定することができる。 The plate-shaped light-shielding member may have a smaller area for passing light than the tubular light-shielding member when viewed from the traveling direction. Thereby, the irradiation range of the vacuum ultraviolet light can be appropriately limited by the plate-shaped light-shielding member.

板状遮光部材は、筒状遮光部材の下端から離間するように設けられていてもよい。これにより、真空ポンプによる真空引きをより適切に行うことができる。 The plate-shaped light-shielding member may be provided so as to be separated from the lower end of the tubular light-shielding member. As a result, evacuation by the vacuum pump can be performed more appropriately.

本開示によれば、基板の照射面における光照射分布の均一性を向上させることができる。 According to the present disclosure, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the substrate can be improved.

本実施形態の基板処理装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the substrate processing apparatus of this embodiment. 図1の基板処理装置の光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus of the substrate processing apparatus of FIG. 光照射装置の照射範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the irradiation range of a light irradiation apparatus. 比較例に係る光照射装置の説明図である。It is explanatory drawing of the light irradiation apparatus which concerns on a comparative example. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置の照射範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the irradiation range of the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る照射部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the irradiation part which concerns on the modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る光照射装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light irradiation apparatus which concerns on a modification.

本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。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。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the following embodiments are examples for explaining the present invention, and the present invention is not intended to be limited to the following contents. In the description, the same reference numerals will be used for the same elements or elements having the same function, and duplicate description will be omitted.

[基板処理装置の構成]
図1は、本実施形態の基板処理装置を示す模式図(縦断側面図)である。図1に示す基板処理装置1は、ウェハW(基板)に対して所定の処理を行う装置である。ウェハWは、円板状を呈するが、円形の一部が切り欠かれていたり、多角形などの円形以外の形状を呈するウェハを用いてもよい。ウェハWは、例えば、半導体基板、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。本実施形態では、基板処理装置1が、ウェハWに光を照射することにより、ウェハWの表面に形成されたレジストパターンの表面の荒れを改善する装置であるとして説明する。なお、当該レジストパターンは、ウェハWに形成されたレジスト膜が露光され、現像されることにより形成されるものである。
[Configuration of board processing equipment]
FIG. 1 is a schematic view (longitudinal side view) showing the substrate processing apparatus of the present embodiment. The substrate processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus that performs a predetermined process on a wafer W (substrate). The wafer W has a disk shape, but a wafer having a shape other than a circle such as a polygon or a part of a circle cut out may be used. The wafer W may be, for example, a semiconductor substrate, a glass substrate, a mask substrate, an FPD (Flat Panel Display) substrate, or various other substrates. In the present embodiment, the substrate processing apparatus 1 will be described as an apparatus for improving the roughness of the surface of the resist pattern formed on the surface of the wafer W by irradiating the wafer W with light. The resist pattern is formed by exposing and developing a resist film formed on the wafer W.

図1に示すように、基板処理装置1は、処理容器21と、載置台20と、筐体43と、光照射装置4と、を備える。なお、図1においては、光照射装置4に含まれる構成の一部のみを示している。 As shown in FIG. 1, the substrate processing device 1 includes a processing container 21, a mounting table 20, a housing 43, and a light irradiation device 4. Note that FIG. 1 shows only a part of the configuration included in the light irradiation device 4.

処理容器21は、例えば大気雰囲気中に設けられた真空容器であり、搬送機構(不図示)によって搬送されたウェハWを収納する容器である。基板処理装置1では、処理容器21内にウェハWが収納された状態でウェハWに対する処理が行われる。処理容器21の側壁には、搬送口22が形成されている。搬送口22は、処理容器21に対してウェハWを搬入出するための開口である。搬送口22は、ゲートバルブ23によって開閉される。 The processing container 21 is, for example, a vacuum container provided in an atmospheric atmosphere, and is a container for accommodating a wafer W conveyed by a transfer mechanism (not shown). In the substrate processing apparatus 1, the wafer W is processed while the wafer W is housed in the processing container 21. A transport port 22 is formed on the side wall of the processing container 21. The transport port 22 is an opening for loading and unloading the wafer W into and out of the processing container 21. The transport port 22 is opened and closed by the gate valve 23.

載置台20は、処理容器21内に設けられた円形の台である。載置台20は、その中心にウェハWの中心が重なるようにしてウェハWを水平に載置する。載置台20を厚さ方向(垂直方向)に貫通するようにして、例えば3本の昇降ピン(不図示)が設けられている。当該昇降ピンは、その下端が昇降機構(不図示)に接続されており、昇降機構によって垂直方向に移動(昇降)可能とされている。昇降ピンは、昇降機構によって上昇した状態において、その上端が載置台20の上面よりも上方に達し、搬送口22を介して処理容器21内に進入した搬送機構(不図示)との間でウェハWの受け渡しを行う。 The mounting table 20 is a circular table provided in the processing container 21. The mounting table 20 horizontally mounts the wafer W so that the center of the wafer W overlaps the center thereof. For example, three elevating pins (not shown) are provided so as to penetrate the mounting table 20 in the thickness direction (vertical direction). The lower end of the elevating pin is connected to an elevating mechanism (not shown), and the elevating mechanism enables vertical movement (elevation). When the elevating pin is raised by the elevating mechanism, the upper end of the elevating pin reaches above the upper surface of the mounting table 20 and enters the processing container 21 through the transport port 22. Hand over W.

筐体43は、処理容器21の上部に設けられている。筐体43は、光照射装置4の複数の重水素ランプ40(光照射部)を収容している。光照射装置4は、レジストパターンの表面の荒れ(凸凹)の改善を目的とした、ウェハWの表面への光の照射に係る構成である。以下、図2及び図3も参照しながら、光照射装置4の詳細について説明する。 The housing 43 is provided on the upper part of the processing container 21. The housing 43 accommodates a plurality of deuterium lamps 40 (light irradiation units) of the light irradiation device 4. The light irradiation device 4 has a configuration related to irradiation of light on the surface of the wafer W for the purpose of improving the roughness (unevenness) of the surface of the resist pattern. Hereinafter, the details of the light irradiation device 4 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

[光照射装置の構成]
図2は、図1の基板処理装置1の光照射装置4を示す模式図である。図3は、光照射装置4の照射範囲を示す説明図(照射範囲を平面視した図)である。図2に示すように、光照射装置4は、複数の重水素ランプ40(光照射部)と、複数の多角形筒50(筒状遮光部材)と、を備えている。
[Configuration of light irradiation device]
FIG. 2 is a schematic view showing a light irradiation device 4 of the substrate processing device 1 of FIG. FIG. 3 is an explanatory view (a plan view of the irradiation range) showing the irradiation range of the light irradiation device 4. As shown in FIG. 2, the light irradiation device 4 includes a plurality of deuterium lamps 40 (light irradiation unit) and a plurality of polygonal cylinders 50 (cylindrical light-shielding members).

重水素ランプ40は、波長が200nm以下の真空紫外光をウェハWに向けて照射する。より詳細には、重水素ランプ40は、例えば115nm〜400nmの波長の光、すなわち115nm〜400nmの連続スペクトルをなす光を照射する。上述したように、重水素ランプ40から照射される光には真空紫外光(Vacuum Ultra Violet Light:VUV光)、すなわち波長が10nm〜200nmである光が含まれる。また、重水素ランプ40から照射される光には、真空紫外光(真空紫外線)の他に、波長が200nmよりも大きい近紫外光(近紫外線)についても含まれる。本実施形態の重水素ランプ40から照射される光の連続スペクトルのピークの波長は、例えば160nm以下、150nm以上である。 The deuterium lamp 40 irradiates the wafer W with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less. More specifically, the deuterium lamp 40 irradiates light having a wavelength of, for example, 115 nm to 400 nm, that is, light having a continuous spectrum of 115 nm to 400 nm. As described above, the light emitted from the deuterium lamp 40 includes vacuum ultraviolet light (VUV light), that is, light having a wavelength of 10 nm to 200 nm. Further, the light emitted from the deuterium lamp 40 includes not only vacuum ultraviolet light (vacuum ultraviolet light) but also near ultraviolet light (near ultraviolet light) having a wavelength larger than 200 nm. The wavelength of the peak of the continuous spectrum of the light emitted from the deuterium lamp 40 of the present embodiment is, for example, 160 nm or less and 150 nm or more.

このように、重水素ランプ40から照射される光のスペクトルの波長域は比較的広いため、ウェハW表面のレジストパターンは様々な光のエネルギーを受けることとなり、その結果として当該レジストパターンの表面では様々な反応が起こる。具体的には、レジスト膜を構成する分子中の様々な位置における化学結合が切断されて様々な化合物が生成されるため、光照射前にレジスト膜に存在していた分子が持つ配向性が解消され、レジスト膜の表面自由エネルギーが低下し、内部応力が低下する。すなわち、光源として重水素ランプ40を用いることにより、レジストパターンの表面の流動性が高くなり、その結果としてウェハWの表面の荒れの改善効果を向上させることができる。 As described above, since the wavelength range of the spectrum of the light emitted from the deuterium lamp 40 is relatively wide, the resist pattern on the surface of the wafer W receives various light energies, and as a result, on the surface of the resist pattern. Various reactions occur. Specifically, since chemical bonds at various positions in the molecules constituting the resist membrane are cleaved to generate various compounds, the orientation of the molecules existing in the resist membrane before light irradiation is eliminated. As a result, the surface free energy of the resist film is reduced, and the internal stress is reduced. That is, by using the deuterium lamp 40 as the light source, the fluidity of the surface of the resist pattern is increased, and as a result, the effect of improving the roughness of the surface of the wafer W can be improved.

ここで、レジスト膜に照射される光については、波長が大きいほどレジスト膜の深層へ到達しやすい。この点、重水素ランプ40から照射される光のスペクトルのピークの波長は、上述したように真空紫外光の帯域(10nm〜200nm)に含まれているため、重水素ランプ40から照射される光について、比較的大きい波長を持つ光の強度は小さい。このため、重水素ランプ40から照射される光でレジスト膜の深層へ到達するものは少なく、レジスト膜の深層においては上記の分子の結合の切断を抑えることができる。すなわち、光源として重水素ランプ40を用いることにより、レジストパターンにおいて光照射により反応する領域を表面側に限定することができる。 Here, with respect to the light irradiated to the resist film, the larger the wavelength, the easier it is to reach the deep layer of the resist film. In this regard, since the peak wavelength of the spectrum of the light emitted from the deuterium lamp 40 is included in the vacuum ultraviolet light band (10 nm to 200 nm) as described above, the light emitted from the deuterium lamp 40 The intensity of light having a relatively large wavelength is small. Therefore, the light emitted from the deuterium lamp 40 rarely reaches the deep layer of the resist film, and the breakage of the above-mentioned molecular bond can be suppressed in the deep layer of the resist film. That is, by using the deuterium lamp 40 as the light source, the region that reacts by light irradiation in the resist pattern can be limited to the surface side.

重水素ランプ40は、ガウシアン分布の光と比較して強度分布がフラットなトップハット型の光を生成する。なお、トップハット型の光であっても、強度分布が完全にフラットになっているわけではなく、中央側(光源41の直下)から離れるにしたがって光の強度が弱くなる。重水素ランプ40は、点光源である光源41(図1参照)から出射される広がりを持った光を照射し、具体的には、光源41を頂点とした円錐状の光路をとる真空紫外光をウェハWに向けて照射する。このように、重水素ランプ40から照射される光は、遮光等を行わない場合には、照射面において照射範囲が円形となるものであるが、後述する多角形筒50によって一部が遮光されることにより、ウェハWの照射面においては、照射範囲が多角形状(本実施形態の例では六角形状)となる(詳細は後述)。なお、図1及び図2等においては、真空紫外光の光路のうち最も外側の光路が一点鎖線で示されている。 The deuterium lamp 40 produces top hat-type light having a flat intensity distribution as compared with the Gaussian-distributed light. Even with top hat type light, the intensity distribution is not completely flat, and the intensity of the light becomes weaker as the distance from the center side (directly below the light source 41) increases. The deuterium lamp 40 irradiates light with a spread emitted from a light source 41 (see FIG. 1) which is a point light source, and specifically, vacuum ultraviolet light having a conical light path with the light source 41 as an apex. Is irradiated toward the wafer W. In this way, the light emitted from the deuterium lamp 40 has a circular irradiation range on the irradiation surface when it is not shielded from light, but a part of the light is shielded by the polygonal cylinder 50 described later. As a result, on the irradiation surface of the wafer W, the irradiation range becomes polygonal (hexagonal in the example of this embodiment) (details will be described later). In addition, in FIGS. 1 and 2 and the like, the outermost optical path among the optical paths of vacuum ultraviolet light is indicated by a alternate long and short dash line.

光照射装置4は、複数の重水素ランプ40を備えている。各重水素ランプ40は、ウェハWの照射面における光照射分布が均一になるように、所定の間隔で配置されている。例えば、図3に示すように、ウェハWの中心の直上に1つの重水素ランプ40が設けられるとともに、円板状のウェハWの円周上(詳細には円周の少し内側)に沿って等間隔で6個の重水素ランプ40が設けられる。なお、重水素ランプ40と多角形筒50との間には、シャッター(不図示)が設けられていてもよい。なお、複数の重水素ランプ40は、互いに、照射する真空紫外光の照度値、照射する真空紫外光の光線角度、及びウェハWとの離間距離が同一とされる。 The light irradiation device 4 includes a plurality of deuterium lamps 40. The deuterium lamps 40 are arranged at predetermined intervals so that the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W becomes uniform. For example, as shown in FIG. 3, one deuterium lamp 40 is provided directly above the center of the wafer W, and along the circumference of the disk-shaped wafer W (specifically, slightly inside the circumference). Six deuterium lamps 40 are provided at equal intervals. A shutter (not shown) may be provided between the deuterium lamp 40 and the polygonal cylinder 50. The plurality of deuterium lamps 40 have the same illuminance value of the vacuum ultraviolet light to be irradiated, the ray angle of the vacuum ultraviolet light to be irradiated, and the separation distance from the wafer W.

多角形筒50は、複数の重水素ランプ40から照射される真空紫外光の照射範囲の重なりを遮光するように、各重水素ランプ40に対応して設けられた遮光部である。多角形筒50は、重水素ランプ40から照射される真空紫外光の端部領域の発光を除去(吸収、カット)することにより、複数の重水素ランプ40から照射される真空紫外光の照射範囲の重なりを遮光するものであってもよい。多角形筒50が重水素ランプ40に対応して設けられているとは、多角形筒50が重水素ランプ40に一対一で対応し、重水素ランプ40の光源41の直下に設けられていることをいう(図3参照)。より具体的には、多角形筒50は、真空紫外光の進行方向から見て、その中心軸上に光源41が位置するように設けられている。多角形筒50は、重水素ランプ40及びウェハW間の略全域にわたって、真空紫外光の進行方向に延びている。重水素ランプ40及びウェハW間の略全域とは、少なくとも重水素ランプ40及びウェハW間の全長の半分以上の長さである。多角形筒50は、重水素ランプ40及びウェハW間の略全域にわたって延びていることによって、他の重水素ランプ40の真空紫外光と照射範囲が重なることを適切に抑制することができる。 The polygonal cylinder 50 is a light-shielding portion provided corresponding to each deuterium lamp 40 so as to block the overlap of the irradiation ranges of the vacuum ultraviolet light emitted from the plurality of deuterium lamps 40. The polygonal cylinder 50 removes (absorbs, cuts) the light emitted from the end region of the vacuum ultraviolet light emitted from the deuterium lamp 40, thereby irradiating the vacuum ultraviolet light emitted from the plurality of deuterium lamps 40. It may be the one that blocks the overlap of the above. The fact that the polygonal cylinder 50 is provided corresponding to the deuterium lamp 40 means that the polygonal cylinder 50 has a one-to-one correspondence with the deuterium lamp 40 and is provided directly below the light source 41 of the deuterium lamp 40. That is (see Fig. 3). More specifically, the polygonal cylinder 50 is provided so that the light source 41 is located on the central axis thereof when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light. The polygonal cylinder 50 extends in the traveling direction of the vacuum ultraviolet light over substantially the entire area between the deuterium lamp 40 and the wafer W. The substantially entire area between the deuterium lamp 40 and the wafer W is at least half the total length between the deuterium lamp 40 and the wafer W. Since the polygonal cylinder 50 extends over substantially the entire area between the deuterium lamp 40 and the wafer W, it is possible to appropriately suppress the overlap of the irradiation range with the vacuum ultraviolet light of the other deuterium lamp 40.

多角形筒50は、真空紫外光の進行方向から見て多角形状、具体的には正六角形状に形成されている(図3参照)。図3に示すように、複数の多角形筒50は、真空紫外光の進行方向から見ると、隣り合う多角形筒50同士が隙間なく密着して設けられている。より詳細には、複数の多角形筒50のうち、ウェハWの中心の上方に位置する重水素ランプ40に対応して設けられた多角形筒50は、正六角形の各辺が他の多角形筒50(ウェハWの円周上に沿って等間隔で設けられた重水素ランプ40に対応して設けられた6個の多角形筒50)の対向する辺と接して設けられている。また、複数の多角形筒50のうち、ウェハWの円周上に沿って等間隔で設けられた重水素ランプ40に対応して設けられた6個の多角形筒50は、1辺が中央の多角形筒50の対向する辺と接するとともに、2辺が上記円周上で隣り合う多角形筒50の隣り合う辺と接している。 The polygonal cylinder 50 is formed in a polygonal shape, specifically, a regular hexagonal shape when viewed from the traveling direction of vacuum ultraviolet light (see FIG. 3). As shown in FIG. 3, the plurality of polygonal cylinders 50 are provided so that adjacent polygonal cylinders 50 are in close contact with each other without a gap when viewed from the traveling direction of vacuum ultraviolet light. More specifically, among the plurality of polygonal cylinders 50, the polygonal cylinder 50 provided corresponding to the deuterium lamp 40 located above the center of the wafer W has a regular hexagon on each side of another polygon. It is provided in contact with the opposite sides of the cylinder 50 (six polygonal cylinders 50 provided corresponding to the deuterium lamps 40 provided at equal intervals along the circumference of the wafer W). Further, among the plurality of polygonal cylinders 50, the six polygonal cylinders 50 provided corresponding to the heavy hydrogen lamps 40 provided at equal intervals along the circumference of the wafer W have one side at the center. The two sides are in contact with the opposite sides of the polygonal cylinder 50, and the two sides are in contact with the adjacent sides of the polygonal cylinders 50 adjacent to each other on the circumference.

また、多角形筒50は、真空紫外光の進行方向に伸びて筒状に形成されている(図2参照)。多角形筒50は、真空紫外光に対して反射率が低く吸収(カット)率が高いものであればどのような材質によって構成されていてもよい。反射率が低い材質とは、例えば真空紫外光の反射率が90%以下、例えば60%以下の材質をいう。具体的には、多角形筒50の材質としては、SUS又はアルミ等の基材の表面に反射率を低減させる有機膜を塗布したもの、上述した基材の表面に凸凹面を形成するためのブラスト処理、粗面化処理を施したもの等を用いることができる。なお、粗面化処理とは、例えば基材であるアルミに対して行うアルマイト処理等である。真空雰囲気であることを考慮すると上述したSUS又はアルミ等の金属を基材としてもよいが、低アウトガスの樹脂材料等を基材として用いてもよい。多角形筒50は光源41の直下からウェハWの照射面に近接する位置まで伸びている。このように、重水素ランプ40の直下に設けられた多角形筒50がウェハWの照射面に近接する位置まで伸びていることにより、各重水素ランプ40から照射される真空紫外光は、光源41からウェハWの照射面に到達するまで対応する多角形筒50内を通過することとなり、ウェハWにおける照射範囲は、多角形筒50の形状(図3参照)に応じた範囲となる。上述したように、複数の多角形筒50は連続している(隙間なく密着している)ため、互いに隣り合う多角形筒50を通過した真空紫外光のウェハWにおける照射範囲は互いに連続するとともに重複していない(あるいは、重複範囲が小さい)。 Further, the polygonal cylinder 50 extends in the traveling direction of the vacuum ultraviolet light and is formed in a tubular shape (see FIG. 2). The polygonal cylinder 50 may be made of any material as long as it has a low reflectance to vacuum ultraviolet light and a high absorption (cut) rate. The material having a low reflectance means, for example, a material having a reflectance of 90% or less, for example, 60% or less of vacuum ultraviolet light. Specifically, the material of the polygonal cylinder 50 is a material obtained by coating the surface of a base material such as SUS or aluminum with an organic film for reducing reflectance, and for forming an uneven surface on the surface of the above-mentioned base material. Those that have been blasted or roughened can be used. The roughening treatment is, for example, an alumite treatment performed on aluminum as a base material. Considering the vacuum atmosphere, the above-mentioned metal such as SUS or aluminum may be used as a base material, but a low outgas resin material or the like may be used as a base material. The polygonal cylinder 50 extends from directly below the light source 41 to a position close to the irradiation surface of the wafer W. In this way, the polygonal cylinder 50 provided directly below the deuterium lamp 40 extends to a position close to the irradiation surface of the wafer W, so that the vacuum ultraviolet light emitted from each deuterium lamp 40 is a light source. It passes through the corresponding polygonal cylinder 50 from 41 until it reaches the irradiation surface of the wafer W, and the irradiation range in the wafer W is a range corresponding to the shape of the polygonal cylinder 50 (see FIG. 3). As described above, since the plurality of polygonal cylinders 50 are continuous (closely adhered to each other), the irradiation range of the vacuum ultraviolet light passing through the polygonal cylinders 50 adjacent to each other on the wafer W is continuous with each other. There is no overlap (or the overlap range is small).

なお、多角形筒50は、重水素ランプ40の光源41から出射された真空紫外光の強度が弱い部分(中心から離れた部分)が遮光可能となるように、形状が決定されてもよい。多角形筒50は、例えば最も強度が強い部分の70〜80%、例えば90%以上の強度を担保できる部分以外の光が遮光されるように、形状が決定される。 The shape of the polygonal cylinder 50 may be determined so that a portion (a portion away from the center) where the intensity of the vacuum ultraviolet light emitted from the light source 41 of the deuterium lamp 40 is weak can be shielded. The shape of the polygonal cylinder 50 is determined so that light other than the portion capable of ensuring the intensity of, for example, 70 to 80%, for example, 90% or more of the strongest portion is blocked.

[作用効果]
上述したように、本実施形態に係る基板処理装置1の光照射装置4は、波長が200nm以下であって光源41を頂点とした円錐状の光路をとる真空紫外光をウェハWに向けて照射する複数の重水素ランプ40と、複数の重水素ランプ40から照射される真空紫外光の照射範囲の重なり部分を遮光するように、各重水素ランプ40に対応して設けられた多角形筒50と、を備え、多角形筒50は、真空紫外光の進行方向から見て多角形状に形成されている。
[Action effect]
As described above, the light irradiation device 4 of the substrate processing device 1 according to the present embodiment irradiates the wafer W with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less and having a conical optical path with the light source 41 as the apex. A polygonal cylinder 50 provided corresponding to each deuterium lamp 40 so as to block the overlapping portion of the irradiation range of the vacuum ultraviolet light emitted from the plurality of deuterium lamps 40 and the plurality of deuterium lamps 40. The polygonal cylinder 50 is formed in a polygonal shape when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light.

従来、ウェハWにおける照射範囲が円形となる複数の点光源からウェハWに光が照射される場合には、ウェハWの照射面に均一に光を照射することが困難であった。このことについて、比較例に係る光照射装置の説明図である図4(a)及び図4(b)を参照して説明する。図4(a)は、複数の重水素ランプ40が設けられた光照射装置を模式的に示している。図4(b)は、図4(a)に示す光照射装置の照射強度を示しており、具体的には、破線は各重水素ランプ40の照射強度を示しており、実線は隣り合う重水素ランプ40の合計の照射強度を示している。図4(a)及び図4(b)に示すように、各光の照射範囲が極力重ならないように重水素ランプ40が配置された場合(図4(a)中に示す中央の重水素ランプ40及び右側の重水素ランプ40を参照)には、照射範囲が円形であることから光の照射強度が弱くなる部分E2(図4(b)参照)が生じてしまう。一方で、照射強度が弱くなる部分E2が生じないようにするためには、各点重水素ランプ40から照射される光の照射範囲を十分に重ねる(図4(a)に示す中央の重水素ランプ40及び左側の重水素ランプ40を参照)必要があり、この場合には重なる部分E1(図4(b)参照)の照射強度が極端に強くなることが問題となる。このように、従来、ウェハWに対して複数の光源から光を照射する構成においては、ウェハWの照射面に均一に光を照射することが困難であった。 Conventionally, when light is irradiated to the wafer W from a plurality of point light sources having a circular irradiation range on the wafer W, it has been difficult to uniformly irradiate the irradiation surface of the wafer W with light. This will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b), which are explanatory views of the light irradiation device according to the comparative example. FIG. 4A schematically shows a light irradiation device provided with a plurality of deuterium lamps 40. FIG. 4B shows the irradiation intensity of the light irradiation device shown in FIG. 4A. Specifically, the broken line shows the irradiation intensity of each deuterium lamp 40, and the solid line shows the adjacent weights. The total irradiation intensity of the hydrogen lamp 40 is shown. As shown in FIGS. 4A and 4B, when the deuterium lamps 40 are arranged so that the irradiation ranges of the lights do not overlap as much as possible (the central deuterium lamp shown in FIG. 4A). 40 and the deuterium lamp 40 on the right side) have a portion E2 (see FIG. 4B) in which the irradiation intensity of light is weakened because the irradiation range is circular. On the other hand, in order to prevent the occurrence of the portion E2 where the irradiation intensity is weakened, the irradiation ranges of the light emitted from each deuterium lamp 40 are sufficiently overlapped (the central deuterium shown in FIG. 4A). (Refer to the lamp 40 and the deuterium lamp 40 on the left side), and in this case, the problem is that the irradiation intensity of the overlapping portion E1 (see FIG. 4B) becomes extremely strong. As described above, in the conventional configuration in which the wafer W is irradiated with light from a plurality of light sources, it is difficult to uniformly irradiate the irradiation surface of the wafer W with light.

この点、本実施形態に係る光照射装置4では、円錐状の光路をとってウェハWに向けて照射される複数の真空紫外光の重なり部分が、各重水素ランプ40に対応して設けられた多角形筒50によって遮光されている。これにより、ウェハWにおける各真空紫外光の照射範囲が多角形状となる。照射範囲が図4に示す比較例のように円形ではなく、多角形状(具体的には正六角形状)となることにより、隣り合う多角形筒50を通過した真空紫外光の照射範囲を互いに連続させるとともに重複させない(あるいは重複範囲を小さくする)ことが可能となる。すなわち、本実施形態の光照射装置4によれば、ウェハWの照射面における光照射分布の均一性を向上させることができる。 In this regard, in the light irradiation device 4 according to the present embodiment, a plurality of overlapping portions of vacuum ultraviolet light that are irradiated toward the wafer W by taking a conical optical path are provided corresponding to each deuterium lamp 40. It is shielded from light by the polygonal cylinder 50. As a result, the irradiation range of each vacuum ultraviolet light on the wafer W becomes polygonal. Since the irradiation range is not circular as in the comparative example shown in FIG. 4 but has a polygonal shape (specifically, a regular hexagonal shape), the irradiation range of vacuum ultraviolet light passing through the adjacent polygonal cylinders 50 is continuous with each other. It is possible to make them overlap and not to overlap (or reduce the overlap range). That is, according to the light irradiation device 4 of the present embodiment, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W can be improved.

上述した多角形筒50は、真空紫外光の進行方向に延びて筒状に形成されている。重水素ランプ40に対応して設けられた多角形筒50が高さ方向(真空紫外光の進行方向)に伸びて筒状に形成されていることにより、当該多角形筒50が対応する重水素ランプ40以外の重水素ランプ40(例えば隣の重水素ランプ40)からの真空紫外光の影響を適切に排除することができる。すなわち、他の重水素ランプ40の真空紫外光と照射範囲が重なることを適切に防止し、ウェハWの照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。 The polygonal cylinder 50 described above extends in the traveling direction of vacuum ultraviolet light and is formed in a tubular shape. Since the polygonal cylinder 50 provided corresponding to the deuterium lamp 40 extends in the height direction (the traveling direction of vacuum ultraviolet light) and is formed in a tubular shape, the deuterium cylinder 50 corresponds to the deuterium. The influence of vacuum ultraviolet light from a deuterium lamp 40 other than the lamp 40 (for example, the adjacent deuterium lamp 40) can be appropriately eliminated. That is, it is possible to appropriately prevent the irradiation range from overlapping with the vacuum ultraviolet light of the other deuterium lamp 40, and to further improve the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W.

また、上述した光照射装置4は、重水素ランプ40を光照射部として用いることにより、波長が200nm以下の真空紫外光に加えて、波長が200nmよりも大きい近紫外光についてもウェハWに対して照射することができる。このように、重水素ランプ40から照射される光のスペクトルの波長域は比較的広いため、例えばウェハWの表面にレジストパターンが形成されている場合において、当該レジストパターンは様々な波長の光のエネルギーを受けることとなる。これにより、レジストパターンの表面においては様々な反応が起こることによって流動性が高くなり、その結果、当該表面の荒れの改善効果を向上させることができる。 Further, in the above-mentioned light irradiation device 4, by using the deuterium lamp 40 as the light irradiation unit, in addition to the vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less, the near ultraviolet light having a wavelength larger than 200 nm is also applied to the wafer W. Can be irradiated. As described above, since the wavelength range of the spectrum of the light emitted from the deuterium lamp 40 is relatively wide, for example, when a resist pattern is formed on the surface of the wafer W, the resist pattern is of light of various wavelengths. You will receive energy. As a result, various reactions occur on the surface of the resist pattern to increase the fluidity, and as a result, the effect of improving the roughness of the surface can be improved.

また、上述した重水素ランプ40は、波長が160nm以下の真空紫外光を発生させる。重水素ランプ40では、例えば160nm以下が連続スペクトルのピークの波長となるため、当該160nm以下の真空紫外光を発生させることによって、例えばウェハWの表面にレジストパターンが形成されている場合において、表面の荒れの改善効果をより向上させることができる。 Further, the deuterium lamp 40 described above generates vacuum ultraviolet light having a wavelength of 160 nm or less. In the deuterium lamp 40, for example, 160 nm or less is the peak wavelength of the continuous spectrum. Therefore, when a resist pattern is formed on the surface of the wafer W by generating vacuum ultraviolet light of 160 nm or less, for example, the surface is formed. The effect of improving the roughness of the surface can be further improved.

[変形例]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、複数の光照射部のうち一部の重水素ランプ40xから照射される真空紫外光の照度値が、他の重水素ランプ40から照射される真空紫外光の照度値と異なっていてもよい。図5に示す例では、重水素ランプ40xから照射される真空紫外光の照度値が重水素ランプ40から照射される真空紫外光の照度値よりも大きくされている。また、図6に示すように、複数の光照射部のうち一部の重水素ランプ40yから照射される真空紫外光の光線角度が、他の重水素ランプ40から照射される真空紫外光の光線角度と異なっていてもよい。図6に示す例では、重水素ランプ40yから照射される真空紫外光の光線角度が重水素ランプ40から照射される真空紫外光の光線角度よりも大きくされている。また、図7に示すように、複数の光照射部のうち一部の重水素ランプ40zのウェハWとの離間距離が、他の重水素ランプ40のウェハWとの離間距離と異なっていてもよい。図7に示す例では、重水素ランプ40zのウェハWとの離間距離が、重水素ランプ40のウェハWとの離間距離よりも小さくされている。このように、複数の光照射部について、照度値、光線角度、又は高さ(ウェハWとの離間距離)を互いに異ならせることによって、照射分布を積極的に調整することができ、光照射部からの照射状況に応じて、ウェハWの照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。
[Modification example]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 5, the illuminance value of the vacuum ultraviolet light emitted from a part of the deuterium lamps 40x among the plurality of light irradiation units is the illuminance of the vacuum ultraviolet light emitted from the other deuterium lamp 40. It may be different from the value. In the example shown in FIG. 5, the illuminance value of the vacuum ultraviolet light emitted from the deuterium lamp 40x is larger than the illuminance value of the vacuum ultraviolet light emitted from the deuterium lamp 40. Further, as shown in FIG. 6, the ray angle of the vacuum ultraviolet light emitted from a part of the deuterium lamps 40y among the plurality of light irradiation units is the ray of the vacuum ultraviolet light emitted from the other deuterium lamp 40. It may be different from the angle. In the example shown in FIG. 6, the ray angle of the vacuum ultraviolet light emitted from the deuterium lamp 40y is made larger than the ray angle of the vacuum ultraviolet light emitted from the deuterium lamp 40. Further, as shown in FIG. 7, even if the separation distance of a part of the deuterium lamp 40z from the wafer W of the plurality of light irradiation units is different from the separation distance of the other deuterium lamp 40 from the wafer W. good. In the example shown in FIG. 7, the separation distance of the deuterium lamp 40z from the wafer W is smaller than the separation distance of the deuterium lamp 40 from the wafer W. In this way, the irradiation distribution can be positively adjusted by making the illuminance value, the light ray angle, or the height (distance from the wafer W) different from each other for the plurality of light irradiation units, and the light irradiation unit can be positively adjusted. It is possible to further improve the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W depending on the irradiation condition from the above.

また、光照射装置は、図8に示す離間距離調整部60を更に備えていてもよい。離間距離調整部60は、遮光部である多角形筒50のウェハWとの離間距離を調整する機構である。具体的には、離間距離調整部60は、コントローラ(不図示)の制御に応じて多角形筒50を昇降させることにより、多角形筒50のウェハWとの離間距離を調整する。上述したように、多角形筒50は照射範囲を多角形状にすることによりウェハWの照射面に均一に光を照射することを目的とした構成であるが、多角形筒50が設けられることにより、当該多角形筒50の影がウェハWの照射面に投影されてしまい、当該影によってウェハWの照射面における光照射分布の均一性が十分に図られないことが考えられる。この点、多角形筒50の高さ(ウェハWとの離間距離)が離間距離調整部60によって調整されることにより、例えば隣り合う多角形筒50からのウェハWへの照射光の広がりを調整することができ、照射光を互いに重ねあうこと等により影となる部分を解消することができる。なお、離間距離調整部60によって調整される多角形筒50の高さは、例えば、重水素ランプ40からの照射角、及び、ウェハWにおける各部の照度等を事前に評価することにより決定される。 Further, the light irradiation device may further include the separation distance adjusting unit 60 shown in FIG. The separation distance adjusting unit 60 is a mechanism for adjusting the separation distance of the polygonal cylinder 50, which is a light-shielding unit, from the wafer W. Specifically, the separation distance adjusting unit 60 adjusts the separation distance of the polygonal cylinder 50 from the wafer W by raising and lowering the polygonal cylinder 50 according to the control of the controller (not shown). As described above, the polygonal cylinder 50 is configured for the purpose of uniformly irradiating the irradiation surface of the wafer W with light by making the irradiation range polygonal, but by providing the polygonal cylinder 50, It is considered that the shadow of the polygonal cylinder 50 is projected on the irradiation surface of the wafer W, and the shadow does not sufficiently ensure the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W. In this regard, the height of the polygonal cylinder 50 (distance from the wafer W) is adjusted by the separation distance adjusting unit 60, so that, for example, the spread of the irradiation light from the adjacent polygonal cylinders 50 to the wafer W is adjusted. It is possible to eliminate the shadowed portion by superimposing the irradiation lights on each other. The height of the polygonal cylinder 50 adjusted by the separation distance adjusting unit 60 is determined by, for example, evaluating in advance the irradiation angle from the deuterium lamp 40, the illuminance of each portion on the wafer W, and the like. ..

また、光照射装置は、図9に示すウェハ回転部70(基板回転部)を更に備えていてもよい。ウェハ回転部70は、ウェハWの照射面を重水素ランプ40に対向させた状態でウェハWを回転させる機構である。具体的には、ウェハ回転部70は、ウェハWを載置する載置台20と回転軸を介して接続されており、コントローラ(不図示)の制御に応じて回転軸を回転させることにより載置台20及び該載置台20に載置されたウェハWを回転させる。ウェハWが回転することによって、重水素ランプ40の照射場所が変化することとなるので、ウェハWの照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。なお、光照射装置は、ウェハWではなく、多角形筒50及び重水素ランプ40をウェハWに対して回転させるものであってもよい。また、光照射装置は、多角形筒50又はウェハWを、ウェハWの照射面に平行な方向(水平方向)に10mm程度往復移動させる平行移動部を更に備えていてもよい。この場合においても、重水素ランプ40の照射場所が変化することとなるので、ウェハWの照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。なお、照射面に平行な方向に往復移動させる態様においては、ウェハWを回転させる態様と異なり、照射場所が変化しない部分(例えば回転中心)が生じにくいというメリットがある。例えば、複数本の多角形筒50及び重水素ランプ40を、ウェハWに対して回転させると共に並行な方向にスキャン動作させることにより、ウェハWの全面を同時に照射可能な数の重水素ランプ40を設けなくても、ウェハWの全面に対して真空紫外光を照射することができる。このように多角形筒50及び重水素ランプ40をスキャン動作等させる場合には、多角形筒50及び重水素ランプ40が少数(例えば1つずつ等)であってもよい。 Further, the light irradiation device may further include a wafer rotating portion 70 (substrate rotating portion) shown in FIG. The wafer rotating unit 70 is a mechanism for rotating the wafer W with the irradiation surface of the wafer W facing the deuterium lamp 40. Specifically, the wafer rotating portion 70 is connected to the mounting table 20 on which the wafer W is placed via a rotating shaft, and the mounting table is rotated by rotating the rotating shaft according to the control of a controller (not shown). 20 and the wafer W mounted on the mounting table 20 are rotated. Since the irradiation location of the deuterium lamp 40 changes as the wafer W rotates, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W can be further improved. The light irradiation device may rotate the polygonal cylinder 50 and the deuterium lamp 40 with respect to the wafer W instead of the wafer W. Further, the light irradiation device may further include a translation unit for reciprocating the polygonal cylinder 50 or the wafer W in a direction (horizontal direction) parallel to the irradiation surface of the wafer W by about 10 mm. Even in this case, since the irradiation location of the deuterium lamp 40 changes, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W can be further improved. In the mode of reciprocating in the direction parallel to the irradiation surface, unlike the mode of rotating the wafer W, there is an advantage that a portion where the irradiation location does not change (for example, the center of rotation) is unlikely to occur. For example, by rotating a plurality of polygonal cylinders 50 and deuterium lamps 40 with respect to the wafer W and scanning them in parallel directions, a number of deuterium lamps 40 capable of simultaneously irradiating the entire surface of the wafer W can be obtained. Even if it is not provided, the entire surface of the wafer W can be irradiated with vacuum ultraviolet light. When scanning the polygonal cylinder 50 and the deuterium lamp 40 in this way, the number of the polygonal cylinder 50 and the deuterium lamp 40 may be small (for example, one by one).

また、光照射装置は、図10に示す拡散部80を更に備えていてもよい。拡散部80は、多角形筒50の上方において真空紫外光を拡散させる部材である。図10に示す例では、拡散部80はメッシュ状の部材であり、真空紫外光の一部を反射拡散させる機能を有する。なお、拡散部80は真空紫外光の一部を反射拡散させるものであれば、棒状の部材等であってもよい。拡散部80では、真空紫外光を反射拡散させる部分の面積が、真空紫外光を下方に向かって通過させる部分の面積よりも小さい。照射光は光源(ランプ)の内部電極構造に由来して強度のばらつきが存在するところ、多角形筒50の上方に拡散部80が設けられていることにより、照射光のばらつきが平均化され、ウェハWの照射面における光照射分布の均一性をより向上させることができる。 Further, the light irradiation device may further include a diffusion unit 80 shown in FIG. The diffusion unit 80 is a member that diffuses vacuum ultraviolet light above the polygonal cylinder 50. In the example shown in FIG. 10, the diffusing portion 80 is a mesh-like member and has a function of reflecting and diffusing a part of vacuum ultraviolet light. The diffusion unit 80 may be a rod-shaped member or the like as long as it reflects and diffuses a part of the vacuum ultraviolet light. In the diffusion unit 80, the area of the portion that reflects and diffuses the vacuum ultraviolet light is smaller than the area of the portion that allows the vacuum ultraviolet light to pass downward. Where there is a variation in intensity of the irradiation light due to the internal electrode structure of the light source (lamp), the variation in the irradiation light is averaged by providing the diffuser 80 above the polygonal cylinder 50. The uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W can be further improved.

また、多角形筒50は真空紫外光の進行方向から見て正六角形状であるとして説明したがこれに限定されず、例えば図11(a)に示すように多角形筒50xが四角形状であってもよい。また、多角形筒50の数は図3に示した例に限定されず、例えば図11(b)に示すように合計13個の多角形筒50yが設けられていてもよい。 Further, the polygonal cylinder 50 has been described as having a regular hexagonal shape when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11A, the polygonal cylinder 50x has a rectangular shape. You may. Further, the number of polygonal cylinders 50 is not limited to the example shown in FIG. 3, and for example, as shown in FIG. 11B, a total of 13 polygonal cylinders 50y may be provided.

また、遮光部が多角形筒50であるとして説明したがこれに限定されず、遮光部は真空紫外光の進行方向から見て多角形状に形成されたものであれば、高さ方向に伸びる筒状の部材でなくてもよい。例えば、図12に示されるように、遮光部は、板状に形成されたマスク200(板状遮光部材)を有していてもよい。マスク200は、多角形筒50と同様に、真空紫外光の進行方向から見て多角形状に形成されている。具体的には、図13(a)に示されるように、真空紫外光の進行方向から見て六角形状のマスク200a又は四角形状のマスク200b等を用いることができる。マスク200は、多角形筒50と異なり、厚み(真空紫外光の進行方向の厚み)が小さい薄板状とされている。このようなマスク200を設けることによっても、ウェハWにおける各真空紫外光の照射範囲が多角形状となり、真空紫外光の照射範囲が重ならないようにしつつ光が照射されない部分(あるいは照射強度が弱くなる部分)が生じることを抑制できる。すなわち、マスク200によれば、ウェハWの照射面における光照射分布の均一性を向上させることができる。また、マスク200は、上述したように薄板状とされているため、多角形筒50を設ける場合と比較して、処理室内での真空ポンプによる排気を行いやすくすることができる。このことで、処理室内の真空引きをより適切に行うことができる。 Further, although it has been described that the light-shielding portion is a polygonal cylinder 50, the present invention is not limited to this, and if the light-shielding portion is formed in a polygonal shape when viewed from the traveling direction of vacuum ultraviolet light, the light-shielding portion is a cylinder extending in the height direction. It does not have to be a shaped member. For example, as shown in FIG. 12, the light-shielding portion may have a mask 200 (plate-shaped light-shielding member) formed in a plate shape. Like the polygonal cylinder 50, the mask 200 is formed in a polygonal shape when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light. Specifically, as shown in FIG. 13A, a hexagonal mask 200a, a square mask 200b, or the like can be used when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light. Unlike the polygonal cylinder 50, the mask 200 has a thin plate shape having a small thickness (thickness in the traveling direction of vacuum ultraviolet light). By providing such a mask 200, the irradiation range of each vacuum ultraviolet light on the wafer W becomes polygonal, and the portion where the light is not irradiated (or the irradiation intensity becomes weak) while preventing the irradiation ranges of the vacuum ultraviolet light from overlapping. Part) can be suppressed. That is, according to the mask 200, the uniformity of the light irradiation distribution on the irradiation surface of the wafer W can be improved. Further, since the mask 200 has a thin plate shape as described above, it is possible to facilitate exhausting by a vacuum pump in the processing chamber as compared with the case where the polygonal cylinder 50 is provided. This makes it possible to more appropriately evacuate the processing chamber.

また、図14に示されるように、遮光部は、真空紫外光の進行方向に延びて筒状に形成されると共に重水素ランプ40及びウェハW間においてウェハW寄りの位置(すなわち下方寄りの位置)に設けられた多角形筒250と、板状に形成されたマスク200とを有していてもよい。多角形筒250は、例えば重水素ランプ40及びウェハW間の全長の半分以下の長さとされる。このように、多角形筒250は、重水素ランプ40及びウェハW間の略全域に設けられた多角形筒50(図2参照)と比べて小型であって且つウェハWに近い領域にのみ設けられている。マスク200は、多角形筒250の下方に設けられており、より詳細には、多角形筒250の下端に接するように設けられている。マスク200は、光の照射範囲を限定する観点から極力ウェハWに近い位置に設けられていてもよいが、アームによるウェハWの搬送が可能になる程度の距離(例えば30mm)だけウェハWから離間している。マスク200は、真空紫外光の進行方向から見て、光を通す領域の大きさが多角形筒250よりも小さくされている。これにより、マスク200によって真空紫外光の照射範囲を適切に限定することができる。 Further, as shown in FIG. 14, the light-shielding portion extends in the traveling direction of the vacuum ultraviolet light and is formed in a tubular shape, and is positioned closer to the wafer W (that is, a position closer to the lower side) between the deuterium lamp 40 and the wafer W. ) May have a polygonal cylinder 250 and a plate-shaped mask 200. The polygonal cylinder 250 has, for example, a length of less than half of the total length between the deuterium lamp 40 and the wafer W. As described above, the polygonal cylinder 250 is smaller than the polygonal cylinder 50 (see FIG. 2) provided in substantially the entire area between the deuterium lamp 40 and the wafer W, and is provided only in a region close to the wafer W. Has been done. The mask 200 is provided below the polygonal cylinder 250, and more specifically, is provided so as to be in contact with the lower end of the polygonal cylinder 250. The mask 200 may be provided as close to the wafer W as possible from the viewpoint of limiting the light irradiation range, but is separated from the wafer W by a distance (for example, 30 mm) that enables the transfer of the wafer W by the arm. doing. The size of the region through which the light passes through the mask 200 is smaller than that of the polygonal cylinder 250 when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light. Thereby, the irradiation range of the vacuum ultraviolet light can be appropriately limited by the mask 200.

ここで、図14の基板処理装置の基本構成についても説明する。図14に示されるように、当該基板処理装置は、処理室210と、光源室212とを備える。処理室210は、筐体214と、回転保持部216と、ゲートバルブ218と、真空ポンプ222とを含む。筐体214は、例えば大気雰囲気中に設けられた真空容器の一部であり、図示しない搬送機構によって搬送されたウェハWを収納可能に構成されている。筐体214は、上方に向けて開口された有底筒状体を呈している。筐体214の壁面には、貫通孔214a,214cが設けられている。 Here, the basic configuration of the substrate processing apparatus of FIG. 14 will also be described. As shown in FIG. 14, the substrate processing apparatus includes a processing chamber 210 and a light source chamber 212. The processing chamber 210 includes a housing 214, a rotation holding portion 216, a gate valve 218, and a vacuum pump 222. The housing 214 is, for example, a part of a vacuum container provided in an atmospheric atmosphere, and is configured to be capable of accommodating a wafer W conveyed by a transfer mechanism (not shown). The housing 214 presents with a bottomed tubular body that is open upward. Through holes 214a and 214c are provided on the wall surface of the housing 214.

回転保持部216は、回転部216aと、シャフト216bと、保持部216cとを有する。回転部216aは、コントローラ(不図示)からの動作信号に基づいて動作し、シャフト216bを回転させる。回転部216aは、例えば電動モータ等の動力源である。保持部216cは、シャフト216bの先端部に設けられている。保持部216cは、ウェハWの姿勢が略水平の状態でウェハWを保持可能である。保持部216cにウェハWが載置された状態で回転部216aが回転すると、ウェハWは、その表面に対して垂直な軸(回転軸)周りで回転する。 The rotation holding portion 216 has a rotating portion 216a, a shaft 216b, and a holding portion 216c. The rotating unit 216a operates based on an operation signal from a controller (not shown) to rotate the shaft 216b. The rotating portion 216a is a power source for, for example, an electric motor. The holding portion 216c is provided at the tip end portion of the shaft 216b. The holding portion 216c can hold the wafer W in a state where the posture of the wafer W is substantially horizontal. When the rotating portion 216a rotates with the wafer W placed on the holding portion 216c, the wafer W rotates around an axis (rotation axis) perpendicular to the surface thereof.

ゲートバルブ218は、筐体214の側壁の外表面に配置されている。ゲートバルブ218は、コントローラ(不図示)の指示に基づいて動作し、筐体214の貫通孔214aを閉鎖及び開放するように構成されている。ゲートバルブ218によって貫通孔214aが開放されている場合、筐体214に対してウェハWを搬入出可能である。すなわち、貫通孔214aはウェハWの出入口としても機能する。 The gate valve 218 is arranged on the outer surface of the side wall of the housing 214. The gate valve 218 operates according to the instruction of the controller (not shown), and is configured to close and open the through hole 214a of the housing 214. When the through hole 214a is opened by the gate valve 218, the wafer W can be carried in and out of the housing 214. That is, the through hole 214a also functions as an entrance / exit of the wafer W.

真空ポンプ222は、筐体214内から気体を排出して、筐体214内を真空状態(低酸素状態)とするように構成されている。 The vacuum pump 222 is configured to discharge gas from the inside of the housing 214 to bring the inside of the housing 214 into a vacuum state (low oxygen state).

光源室212は、筐体224と、仕切壁226と、シャッタ部材228と、複数の重水素ランプ40とを含む。 The light source chamber 212 includes a housing 224, a partition wall 226, a shutter member 228, and a plurality of deuterium lamps 40.

筐体224は、例えば大気雰囲気中に設けられた真空容器の一部である。筐体224は、下方に向けて開口された有底筒状体を呈している。筐体224は、筐体224の開放端が筐体214の開放端に向かい合うように配置されている。 The housing 224 is, for example, a part of a vacuum vessel provided in the atmosphere. The housing 224 presents with a bottomed tubular body that is open downward. The housing 224 is arranged so that the open end of the housing 224 faces the open end of the housing 214.

仕切壁226は、筐体214,224の間に配置されており、筐体214内の空間と筐体224内の空間とを仕切るように構成されている。換言すれば、仕切壁226は、筐体214の天壁として機能すると共に、筐体224の底壁として機能する。すなわち、筐体224は、ウェハWの表面に垂直な方向において、筐体214と隣り合うように配置されている。仕切壁226によって仕切られた後の筐体224内の空間Vは、垂直方向における高さが水平方向におけるサイズと比較して小さい偏平空間となっている。 The partition wall 226 is arranged between the housings 214 and 224, and is configured to partition the space inside the housing 214 from the space inside the housing 224. In other words, the partition wall 226 functions as a top wall of the housing 214 and also as a bottom wall of the housing 224. That is, the housing 224 is arranged so as to be adjacent to the housing 214 in the direction perpendicular to the surface of the wafer W. The space V in the housing 224 after being partitioned by the partition wall 226 is a flat space whose height in the vertical direction is smaller than its size in the horizontal direction.

仕切壁226には、複数の貫通孔226aが設けられている。複数の貫通孔226aは、垂直方向においてシャッタ部材228と重なり合うように配置されている。複数の貫通孔226aはそれぞれ、真空紫外光が透過可能な窓部材によって塞がれている。窓部材は、例えば、ガラス(例えば、フッ化マグネシウムガラス)であってもよい。 The partition wall 226 is provided with a plurality of through holes 226a. The plurality of through holes 226a are arranged so as to overlap the shutter member 228 in the vertical direction. Each of the plurality of through holes 226a is closed by a window member capable of transmitting vacuum ultraviolet light. The window member may be, for example, glass (for example, magnesium fluoride glass).

シャッタ部材228は、空間V内に配置されており、重水素ランプ40が照射する真空紫外光を遮断及び通過可能に構成されている。シャッタ部材228は、例えば円板状を呈している。シャッタ部材228には、複数の貫通孔が設けられている。 The shutter member 228 is arranged in the space V, and is configured to block and pass the vacuum ultraviolet light emitted by the deuterium lamp 40. The shutter member 228 has, for example, a disk shape. The shutter member 228 is provided with a plurality of through holes.

上述したような多角形筒250及びマスク200を組み合わせて用いることにより、多角形筒250によって真空紫外光の照射範囲が重なることを適切に抑制しつつ、多角形筒250の下方に設けられたマスク200によって真空紫外光の照射範囲を適切に限定することができる。また、マスク200を用いることによって、多角形筒250の長さを短くすることができ、真空ポンプ222による排気を適切に行い処理室210内の真空引きを適切に行うことができる。また、マスク200が多角形筒250の下端に接するように設けられていることにより、多角形筒250とマスク200との間から真空紫外光が漏れ出すことを抑制し、真空紫外光の照射範囲が重なることを適切に抑制することができる。なお、下方に設けられた小型の多角形筒250のみによって(すなわちマスク200を設けずに)遮光部が形成されていてもよい。 By using the polygonal cylinder 250 and the mask 200 as described above in combination, the mask provided below the polygonal cylinder 250 is appropriately suppressed from overlapping the irradiation ranges of the vacuum ultraviolet light by the polygonal cylinder 250. The irradiation range of vacuum ultraviolet light can be appropriately limited by 200. Further, by using the mask 200, the length of the polygonal cylinder 250 can be shortened, the exhaust by the vacuum pump 222 can be appropriately performed, and the vacuum in the processing chamber 210 can be appropriately evacuated. Further, since the mask 200 is provided so as to be in contact with the lower end of the polygonal cylinder 250, it is possible to suppress leakage of vacuum ultraviolet light between the polygonal cylinder 250 and the mask 200, and the irradiation range of the vacuum ultraviolet light. Can be appropriately suppressed from overlapping. The light-shielding portion may be formed only by the small polygonal cylinder 250 provided below (that is, without the mask 200).

なお、図15に示されるように、マスク200は多角形筒250の下端から離間するように設けられていてもよい。これにより、真空ポンプ222による排気が行いやすくなり、真空ポンプ222による真空引きをより適切に行うことができる。図15の構成では、真空紫外光の進行方向から見て、マスク200及び多角形筒50の光を通す領域の大きさが同程度とされてもよい。なお、真空引きを容易に行う観点から、多角形筒50に一又は複数の孔が設けられていてもよい。 As shown in FIG. 15, the mask 200 may be provided so as to be separated from the lower end of the polygonal cylinder 250. This makes it easier to evacuate by the vacuum pump 222, and evacuate by the vacuum pump 222 can be performed more appropriately. In the configuration of FIG. 15, the size of the light-transmitting region of the mask 200 and the polygonal cylinder 50 may be about the same when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light. From the viewpoint of facilitating evacuation, the polygonal cylinder 50 may be provided with one or more holes.

4…光照射装置、40,40x,40y,40z…重水素ランプ(光照射部)、41…光源、50,50x,50y…多角形筒(遮光部、筒状遮光部材)、60…離間距離調整部、70…ウェハ回転部(基板回転部)、80…拡散部、200…マスク(遮光部、板状遮光部材)、W…ウェハ。 4 ... Light irradiation device, 40, 40x, 40y, 40z ... Deuterium lamp (light irradiation unit), 41 ... Light source, 50, 50x, 50y ... Polygonal cylinder (light-shielding part, tubular light-shielding member), 60 ... Separation distance Adjusting unit, 70 ... Wafer rotating part (board rotating part), 80 ... Diffusing part, 200 ... Mask (light-shielding part, plate-shaped light-shielding member), W ... Wafer.

Claims (19)

光源を頂点とした円錐状の光路をとる真空紫外光をレジストパターンが形成された基板に向けて照射する複数の光照射部と、
前記複数の光照射部から照射される前記真空紫外光の照射範囲の重なり部分を遮光するように、各光照射部に対応して設けられた遮光部と、を備え、
前記遮光部は、前記真空紫外光の進行方向から見て多角形状に形成されている、光照射装置。
A plurality of light irradiation units that irradiate a substrate on which a resist pattern is formed with vacuum ultraviolet light having a conical optical path with a light source as the apex.
A light-shielding unit provided corresponding to each light-irradiating unit is provided so as to block the overlapping portion of the irradiation range of the vacuum ultraviolet light emitted from the plurality of light-irradiating units.
The light-shielding portion is a light irradiation device formed in a polygonal shape when viewed from the traveling direction of the vacuum ultraviolet light.
前記遮光部は、前記真空紫外光の進行方向に延びて筒状に形成された筒状遮光部材を有する、請求項1記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 1, wherein the light-shielding portion has a tubular light-shielding member that extends in the traveling direction of the vacuum ultraviolet light and is formed in a tubular shape. 前記筒状遮光部材は、前記光照射部及び前記基板間の略全域にわたって、前記進行方向に延びている、請求項2記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 2, wherein the tubular light-shielding member extends in the traveling direction over substantially the entire area between the light irradiation unit and the substrate. 前記筒状遮光部材は、前記光照射部及び前記基板間において、前記基板寄りの位置に設けられている、請求項2記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 2, wherein the tubular light-shielding member is provided at a position closer to the substrate between the light irradiation unit and the substrate. 前記筒状遮光部材は、前記光照射部及び前記基板間の全長の半分以下の長さである、請求項4記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 4, wherein the tubular light-shielding member has a length of half or less of the total length between the light irradiation unit and the substrate. 前記遮光部は、板状に形成された板状遮光部材を有する、請求項1〜5のいずれか一項記載の光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the light-shielding portion has a plate-shaped light-shielding member formed in a plate shape. 前記遮光部は、前記真空紫外光の進行方向に延びて筒状に形成されると共に前記光照射部及び前記基板間において前記基板寄りの位置に設けられた筒状遮光部材と、板状に形成された板状遮光部材とを有し、
前記板状遮光部材は、前記筒状遮光部材の下方に設けられている、請求項1記載の光照射装置。
The light-shielding portion is formed in a tubular shape extending in the traveling direction of the vacuum ultraviolet light, and is formed in a plate shape with a tubular light-shielding member provided at a position closer to the substrate between the light irradiation portion and the substrate. It has a plate-shaped light-shielding member
The light irradiation device according to claim 1, wherein the plate-shaped light-shielding member is provided below the tubular light-shielding member.
前記板状遮光部材は、前記筒状遮光部材の下端に接するように設けられている、請求項7記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 7, wherein the plate-shaped light-shielding member is provided so as to be in contact with the lower end of the tubular light-shielding member. 前記板状遮光部材は、前記進行方向から見て、光を通す領域の大きさが前記筒状遮光部材よりも小さい、請求項8記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 8, wherein the plate-shaped light-shielding member has a smaller area for passing light than the tubular light-shielding member when viewed from the traveling direction. 前記板状遮光部材は、前記筒状遮光部材の下端から離間するように設けられている、請求項7記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 7, wherein the plate-shaped light-shielding member is provided so as to be separated from the lower end of the tubular light-shielding member. 前記遮光部の前記基板との離間距離を調整する離間距離調整部を更に備える、請求項1〜10のいずれか一項記載の光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a separation distance adjusting unit for adjusting the separation distance of the light-shielding unit from the substrate. 前記光照射部は、重水素ランプを含んで構成されている、請求項1〜11のいずれか一項記載の光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 1 to 11, wherein the light irradiation unit includes a deuterium lamp. 前記重水素ランプは、波長が200nm以下の真空紫外光を発生させる、請求項12記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 12, wherein the deuterium lamp generates vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less. 前記重水素ランプは、波長が160nm以下の真空紫外光を発生させる、請求項13記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 13, wherein the deuterium lamp generates vacuum ultraviolet light having a wavelength of 160 nm or less. 前記複数の光照射部は、照射する前記真空紫外光の照度値、照射する前記真空紫外光の光線角度、及び前記基板との離間距離の少なくとも一つが互いに異なる、請求項1〜14のいずれか一項記載の光照射装置。 Any one of claims 1 to 14, wherein at least one of the illuminance value of the vacuum ultraviolet light to be irradiated, the light ray angle of the vacuum ultraviolet light to be irradiated, and the separation distance from the substrate is different from each other. The light irradiation device according to item 1. 前記遮光部の上方において前記真空紫外光を拡散させる拡散部を更に備える、請求項1〜15のいずれか一項記載の光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 1 to 15, further comprising a diffusing portion for diffusing the vacuum ultraviolet light above the shading portion. 前記基板の照射面を前記光照射部に対向させた状態で前記基板を回転させる基板回転部を更に備える、請求項1〜16のいずれか一項記載の光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 1 to 16, further comprising a substrate rotating portion for rotating the substrate with the irradiation surface of the substrate facing the light irradiation portion. 前記遮光部又は前記基板を、前記基板の照射面に平行な方向に往復移動させる平行移動部を更に備える、請求項1〜17のいずれか一項記載の光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 1 to 17, further comprising a parallel moving portion for reciprocating the light-shielding portion or the substrate in a direction parallel to the irradiation surface of the substrate. 前記遮光部は、真空紫外光の反射率が90%以下の材質によって構成されている、請求項1〜18のいずれか一項記載の光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 1 to 18, wherein the light-shielding portion is made of a material having a reflectance of vacuum ultraviolet light of 90% or less.
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