(57)【要約】【課題】表面にパターンが形成された基板上に有機膜を適切且つ効率よく形成する。【解決手段】表面にパターンが形成されたウェハ上に有機膜を形成する成膜システムは、ウェハＷ上に有機材料を塗布処理する塗布処理装置と、ウェハＷに所定の処理を行うウェハ処理装置４０とを有している。ウェハ処理装置４０は、有機材料を熱処理してウェハＷ上に有機膜を形成する第１の熱処理部１４０と、紫外線照射処理を行う際、有機膜を熱処理する第２の熱処理部１４１と、有機膜に対して紫外線照射処理を行い、有機膜の表面を所定の深さまで除去する紫外線照射部１４２とを有している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にパターンが形成された基板上に有機膜を形成する成膜方法であって、
基板上に有機材料を塗布する塗布処理工程と、
その後、前記有機材料を熱処理して基板上に有機膜を形成する熱処理工程と、
その後、前記有機膜に対して紫外線照射処理を行い、当該有機膜の表面を所定の深さまで除去する紫外線照射工程と、を有することを特徴とする、成膜方法。
【請求項２】
前記塗布処理工程、前記熱処理工程及び前記紫外線照射工程をそれぞれこの順で複数回行い、
少なくとも最後より前に行われる前記紫外線照射工程において、前記パターンの表面が露出するまで、前記有機膜の表面を除去することを特徴とする、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記紫外線照射工程において、前記有機膜を熱処理しながら、前記紫外線照射処理を行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記紫外線照射工程における前記熱処理は、基板を熱処理板に載置して行われることを特徴とする、請求項３に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記熱処理板は複数設けられ、それぞれ異なる温度で前記紫外線照射工程における前記熱処理が行われることを特徴とする、請求項４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記紫外線照射工程における前記熱処理は、光源からの照射光により行われることを特徴とする、請求項３に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記紫外線照射工程において、少なくとも処理雰囲気の酸素濃度、紫外線の照度又は紫外線の照射時間を制御することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項８】
前記紫外線照射工程後、前記有機膜の膜厚を測定する膜厚測定工程をさらに有し、
前記膜厚測定工程における測定結果に基づいて、前記紫外線照射工程の処理条件を補正することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずかに記載の成膜方法を成膜システムによって実行させるために、当該成膜システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【請求項１１】
表面にパターンが形成された基板上に有機膜を形成する成膜システムであって、
基板上に有機材料を塗布処理する塗布処理部と、
前記有機材料を熱処理して基板上に有機膜を形成する熱処理部と、
前記有機膜に対して紫外線照射処理を行う紫外線照射部と、
前記塗布処理、前記熱処理及び前記紫外線照射処理をこの順で行い、前記紫外線照射処理において前記有機膜の表面を所定の深さまで除去するように、前記塗布処理部、前記熱処理部及び前記紫外線照射部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、成膜システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記塗布処理、前記熱処理及び前記紫外線照射処理をそれぞれこの順で複数回行い、少なくとも最後より前に行われる前記紫外線照射処理において、前記パターンの表面が露出するまで、前記有機膜の表面を除去するように、前記塗布処理部、前記熱処理部及び前記紫外線照射部を制御することを特徴とする、請求項１１に記載の成膜システム。
【請求項１３】
前記紫外線照射処理を行う際、当該有機膜を熱処理する他の熱処理部をさらに有することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の成膜システム。
【請求項１４】
前記他の熱処理部は、基板を載置して熱処理する熱処理板を有することを特徴とする、請求項１３に記載の成膜システム。
【請求項１５】
前記熱処理板は複数設けられ、それぞれ異なる温度で熱処理を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の成膜システム。
【請求項１６】
前記他の熱処理部は、前記有機膜に対して照射光を照射する光源を有することを特徴とする、請求項１３に記載の成膜システム。
【請求項１７】
前記熱処理部と前記紫外線照射部は同一装置内に設けられ、
当該装置内には、前記熱処理部と前記紫外線照射部との間を移動自在で、且つ基板を保持して保温する保温材が設けられていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の成膜システム。
【請求項１８】
前記制御部は、前記紫外線照射処理において、少なくとも処理雰囲気の酸素濃度、紫外線の照度又は紫外線の照射時間を制御することを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載の成膜システム。
【請求項１９】
前記紫外線照射処理が行われた前記有機膜の膜厚を測定する膜厚測定部をさらに有し、
前記制御部は、前記膜厚測定部による測定結果に基づいて、前記紫外線照射処理の処理条件を補正することを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれかに記載の成膜システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にパターンが形成された基板上に有機膜を形成する成膜方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、及び当該成膜方法を実行するための成膜システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば多層配線構造の半導体デバイスの製造工程では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。このレジストパターンをマスクとして、ウェハのエッチング処理が行われ、その後レジスト膜の除去処理などが行われて、ウェハ上に所定のパターンが形成される。このように所定の層に所定のパターンが形成される工程が複数回繰り返し行われ、多層配線構造の半導体デバイスが製造される。
【０００３】
ところで、このようにウェハ上に所定のパターンが繰り返し形成される場合、ｎ層目に所定のパターンが形成された後に、（ｎ＋１）層目のレジスト膜が適切な高さに形成されるためには、レジスト液が塗布される面が平坦であることが必要になる。
【０００４】
そこで従来より、ウェハの所定のパターン上に有機膜を形成し、その表面を平坦化することが行われている。このような有機膜の形成は、ウェハ上に有機材料を塗布し、塗布された有機材料を加熱して有機膜を形成し、さらに例えばドライエッチング法（反応性イオンエッチング法）によって有機膜をエッチバックして当該有機膜の表面を除去することにより行われる（特許文献１）。また有機膜としては、例えばＳＯＣ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｃａｐ）膜やＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１８１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に記載された方法を用いた場合、有機材料の塗布と有機材料の加熱はそれぞれ常圧雰囲気下で行われるのに対し、有機膜のエッチバックは真空雰囲気下で行われる。そうすると、これら常圧雰囲気下の処理と真空雰囲気下の処理を別々のシステムで行い、システム間でウェハを搬送する必要がある。このため、システムの製造コストが高額化し、またウェハ処理のスループットも低下する。
【０００７】
また、有機膜のエッチバックをドライエッチング法で行った場合、プラズマによってウェハやウェハ上の膜がプラズマによって損傷を被るおそれがある。さらにこのプラズマによって、ウェハ上の膜が改質されるおそれもある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、表面にパターンが形成された基板上に有機膜を適切且つ効率よく形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、表面にパターンが形成された基板上に有機膜を形成する成膜方法であって、基板上に有機材料を塗布する塗布処理工程と、その後、前記有機材料を熱処理して基板上に有機膜を形成する熱処理工程と、その後、前記有機膜に対して紫外線照射処理を行い、当該有機膜の表面を所定の深さまで除去する紫外線照射工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、紫外線照射工程において有機膜に対して紫外線照射処理を行う。すなわち、紫外線を照射することによって処理雰囲気中に活性酸素とオゾンが発生し、これら活性酸素とオゾンによって有機膜の表面が分解されて除去される。そして、パターンが形成された領域における表面高さと、パターンの窪み部が形成された領域の表面高さとの差が所定の範囲内になるように、有機膜の表面が除去される。そうすると、表面にパターンが形成された基板上に有機膜が形成される場合であっても、当該有機膜の表面を平坦化することができる。
【００１１】
また、紫外線照射処理によって有機膜の表面を除去するので、従来のドライエッチング法を行った場合のように基板や基板上の膜が損傷を被らず、さらに基板上の膜が改質されるおそれもない。したがって、基板上に有機膜を適切に形成することができる。
【００１２】
しかも本発明によれば、塗布処理工程、熱処理工程及び紫外線照射工程をすべて常圧雰囲気下で行うことができ、これらの工程を一のシステムで行うことができる。したがって、システムの製造コストを低廉化することができ、また基板処理のスループットを向上させることができる。
【００１３】
前記塗布処理工程、前記熱処理工程及び前記紫外線照射工程をそれぞれこの順で複数回行い、少なくとも最後より前に行われる前記紫外線照射工程において、前記パターンの表面が露出するまで、前記有機膜の表面を除去してもよい。
【００１４】
前記紫外線照射工程において、前記有機膜を熱処理しながら、前記紫外線照射処理を行ってもよい。
【００１５】
前記紫外線照射工程における前記熱処理は、基板を熱処理板に載置して行われてもよい。
【００１６】
前記熱処理板は複数設けられ、それぞれ異なる温度で前記紫外線照射工程における前記熱処理が行われてもよい。
【００１７】
前記紫外線照射工程における前記熱処理は、光源からの照射光により行われてもよい。
【００１８】
前記紫外線照射工程において、少なくとも処理雰囲気の酸素濃度、紫外線の照度又は紫外線の照射時間を制御してもよい。
【００１９】
前記成膜方法は、前記紫外線照射工程後、前記有機膜の膜厚を測定する膜厚測定工程をさらに有し、前記膜厚測定工程における測定結果に基づいて、前記紫外線照射工程の処理条件を補正してもよい。
【００２０】
別な観点による本発明によれば、前記成膜方法を成膜システムによって実行させるために、当該成膜システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００２１】
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【００２２】
さらに別な観点による本発明は、表面にパターンが形成された基板上に有機膜を形成する成膜システムであって、基板上に有機材料を塗布処理する塗布処理部と、前記有機材料を熱処理して基板上に有機膜を形成する熱処理部と、前記有機膜に対して紫外線照射処理を行う紫外線照射部と、前記塗布処理、前記熱処理及び前記紫外線照射処理をこの順で行い、前記紫外線照射処理において前記有機膜の表面を所定の深さまで除去するように、前記塗布処理部、前記熱処理部及び前記紫外線照射部を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
【００２３】
前記制御部は、前記塗布処理、前記熱処理及び前記紫外線照射処理をそれぞれこの順で複数回行い、少なくとも最後より前に行われる前記紫外線照射処理において、前記パターンの表面が露出するまで、前記有機膜の表面を除去するように、前記塗布処理部、前記熱処理部及び前記紫外線照射部を制御してもよい。
【００２４】
前記成膜システムは、前記紫外線照射処理を行う際、当該有機膜を熱処理する他の熱処理部をさらに有していてもよい。
【００２５】
前記他の熱処理部は、基板を載置して熱処理する熱処理板を有していてもよい。
【００２６】
前記熱処理板は複数設けられ、それぞれ異なる温度で熱処理を行ってもよい。
【００２７】
前記他の熱処理部は、前記有機膜に対して照射光を照射する光源を有していてもよい。
【００２８】
前記熱処理部と前記紫外線照射部は同一装置内に設けられ、当該装置内には、前記熱処理部と前記紫外線照射部との間を移動自在で、且つ基板を保持して保温する保温材が設けられていてもよい。
【００２９】
前記制御部は、前記紫外線照射処理において、少なくとも処理雰囲気の酸素濃度、紫外線の照度又は紫外線の照射時間を制御してもよい。
【００３０】
前記成膜システムは、前記紫外線照射処理が行われた前記有機膜の膜厚を測定する膜厚測定部をさらに有し、前記制御部は、前記膜厚測定部による測定結果に基づいて、前記紫外線照射処理の処理条件を補正してもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、表面にパターンが形成された基板上に有機膜を適切且つ効率よく形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態にかかる成膜システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる成膜システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図３】本実施の形態にかかる成膜システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図４】塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】塗布処理装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図６】ウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図７】ウェハ処理装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図８】成膜システムで処理される前のウェハの状態を示した説明図である。
【図９】成膜処理の各工程におけるウェハの状態を示した説明図であり、（ａ）はウェハ上に有機材料が塗布された様子を示し、（ｂ）は１回目の加熱処理が行われてウェハ上に有機膜が形成された様子を示し、（ｃ）１回目の紫外線照射処理が行われて有機膜の表面が除去された様子を示し、（ｄ）は２回目の加熱処理が行われてウェハ上に有機膜が形成された様子を示し、（ｅ）２回目の紫外線照射処理が行われて有機膜の表面が除去された様子を示し、（ｆ）ｎ回目の紫外線照射処理が行われて有機膜の表面が除去された様子を示し、（ｇ）ウェハ上に所定の有機膜が形成された様子を示している。
【図１０】他の実施の形態にかかるウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１１】他の実施の形態にかかる成膜システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図１２】他の実施の形態にかかるウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１３】他の実施の形態にかかるウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１４】膜厚測定装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる成膜システム１の構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、成膜システム１の内部構成の概略を示す側面図である。なお、本実施の形態の成膜システム１では、基板としてのウェハＷ上にＳＯＣ膜である有機膜を形成する場合について説明する。また成膜システム１で処理されるウェハＷ上には、予めＳｉＯ２膜等の所定のパターンが形成されている。
【００３４】
成膜システム１は、図１に示すように複数、例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部と成膜システム１との間で搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の処理装置を備えた処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００３５】
カセットステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０は、複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。すなわち、カセットステーション２は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。
【００３６】
カセットステーション２には、Ｘ方向に延伸する搬送路１１上を移動可能なウェハ搬送体１２が設けられている。ウェハ搬送体１２は、鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、カセットＣと処理ステーション３との間でウェハＷを搬送できる。
【００３７】
処理ステーション３には、その中心部にウェハ搬送装置２０が設けられている。このウェハ搬送装置２０の周辺には、各種処理装置が多段に配置された、例えば４つの処理ブロックＧ１〜Ｇ４が配置されている。処理ステーション３の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、カセットステーション２側から第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２が順に配置されている。処理ステーション３の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、カセットステーション２側から第３の処理ブロックＧ３、第４の処理ブロックＧ４が順に配置されている。処理ステーション３のカセットステーション２側には、ウェハＷの受け渡しを行うための受け渡し装置２１が配置されている。ウェハ搬送装置２０は、これらの処理ブロックＧ１〜Ｇ４内に配置された後述する各種処理装置、及び受け渡し装置２１に対してウェハＷを搬送できる。
【００３８】
第１の処理ブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷに有機膜を形成するための有機材料を塗布する塗布処理部としての塗布処理装置３０、３１が下から順に２段に重ねられている。第２の処理ブロックＧ２も同様に、塗布処理装置３２、３３が下から順に２段に重ねられている。また、第１の処理ブロックＧ１及び第２の処理ブロックＧ２の最下段には、塗布処理装置３０〜３３に有機材料を供給するためのケミカル室３４、３５がそれぞれ設けられている。なお有機材料は、例えば有機膜であるＳＯＣ膜の組成物を所定の溶媒に溶解させた液体である。
【００３９】
第３の処理ブロックＧ３には、図３に示すようにウェハＷに対して熱処理を行うと共に、ウェハＷに対して紫外線照射処理を行うウェハ処理装置４０、４１、４２、ウェハＷの温度を調節する温度調節装置４３、４４が下から順に５段に重ねられている。
【００４０】
第４の処理ブロックＧ４にも、第３の処理ブロックＧ３と同様に、ウェハ処理装置５０、５１、５２、温度調節装置５３、５４が下から順に５段に重ねられている。
【００４１】
次に、上述した塗布処理装置３０〜３３の構成について説明する。塗布処理装置３０は、図４に示すように内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００のウェハ搬送装置２０側の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００４２】
処理容器１００内の中央部には、ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック１１０が設けられている。スピンチャック１１０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック１１０上に吸着保持できる。
【００４３】
スピンチャック１１０の下方には、例えばモータなどを備えたチャック駆動部１１１が設けられている。スピンチャック１１０は、チャック駆動部１１１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部１１１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック１１０は昇降自在になっている。
【００４４】
スピンチャック１１０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１１２が設けられている。カップ１１２の下面には、回収した液体を排出する排出管１１３と、カップ１１２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管１１４が接続されている。
【００４５】
図５に示すようにカップ１１２のＸ方向負方向（図５中の下方向）側には、Ｙ方向（図５中の左右方向）に沿って延伸するレール１２０が形成されている。レール１２０は、例えばカップ１１２のＹ方向負方向（図５中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５中の右方向）側の外方まで形成されている。レール１２０には、アーム１２１が取り付けられている。
【００４６】
アーム１２１には、図４及び図５に示すようにウェハＷ上に有機材料を供給する塗布ノズル１２２が支持されている。アーム１２１は、図５に示すノズル駆動部１２３により、レール１２０上を移動自在である。これにより、塗布ノズル１２２は、カップ１１２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１２４からカップ１１２内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷ上をウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム１２１は、ノズル駆動部１２３によって昇降自在であり、塗布ノズル１２２の高さを調節できる。
【００４７】
塗布ノズル１２２には、図４に示すように当該塗布ノズル１２２に有機材料を供給する供給管１２５が接続されている。供給管１２５は、内部に有機材料を貯留する有機材料供給源１２６に連通している。また、供給管１２５には、有機材料の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１２７が設けられている。
【００４８】
なお、スピンチャック１１０の下方には、ウェハＷの裏面に向けて洗浄液を噴射するバックリンスノズル（図示せず）が設けられていてもよい。このバックリンスノズルから噴射される洗浄液によって、ウェハＷの裏面とウェハＷの外周部が洗浄される。
【００４９】
なお、塗布処理装置３１〜３３の構成は、上述した塗布処理装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００５０】
次に、上述したウェハ処理装置４０〜４２、５０〜５２の構成について説明する。ウェハ処理装置４０は、図６及び図７に示すように内部を閉鎖可能な処理容器１３０を有している。処理容器１３０のウェハ搬送装置２０側の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【００５１】
処理容器１３０の天井面には、当該処理容器１３０の内部に例えば酸化性ガスを供給するガス供給口１３１が形成されている。ガス供給口１３１には、ガス供給源１３２に連通するガス供給管１３３が接続されている。ガス供給管１３３には、酸化性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３４が設けられている。
【００５２】
なお、本実施の形態において酸化性ガスには、通常の大気よりも酸素濃度の高いガスが用いられる。但し、処理容器１３０の内に特定のガスを供給せずに当該処理容器１３０の内部を大気雰囲気にしてもよく、かかる場合には、上記ガス供給口１３１、ガス供給源１３２、ガス供給管１３３、供給機器群１３４を省略してもよい。
【００５３】
また、図示の例においては、ガス供給口１３１は後述する第１の熱処理部１４０側に設けられているが、紫外線照射部１４２側に設けられていてもよい。かかる場合、ガス供給口１３１から酸化性ガスが供給されることによりダウンフローが生じ、後述するように紫外線照射処理によってウェハＷ上の有機膜の表面を除去する際、有機膜から発生する昇華物等が紫外線照射部１４２に付着するのを抑制することができる。
【００５４】
処理容器１３０の底面には、当該処理容器１３０の内部の雰囲気を吸引する吸気口１３５が形成されている。吸気口１３５には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置１３６に連通する吸気管１３７が接続されている。
【００５５】
処理容器１３０の内部には、第１の熱処理部１４０、他の熱処理部としての第２の熱処理部１４１、紫外線照射部１４２とが設けられている。第１の熱処理部１４０と第２の熱処理部１４１はＹ方向に並べて配置され、紫外線照射部１４２は第２の熱処理部１４１の上方に配置されている。
【００５６】
第１の熱処理部１４０は、塗布処理装置３０〜３３においてウェハＷ上に塗布された有機材料を加熱して、当該ウェハＷ上に有機膜を形成する。
【００５７】
第１の熱処理部１４０は、熱板１５０を収容して熱板１５０の外周部を保持する環状の保持部材１５１と、その保持部材１５１の外周を囲む略筒状のサポートリング１５２を備えている。熱板１５０は、厚みのある略円盤形状を有し、ウェハＷを載置して加熱することができる。また、熱板１５０には、例えば加熱機構１５３が内蔵されている。加熱機構１５３には、例えばヒータが用いられる。熱板１５０の加熱温度は例えば制御部２００により制御され、熱板１５０上に載置されたウェハＷが所定の温度に加熱される。
【００５８】
熱板１５０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１６０が例えば３本設けられている。昇降ピン１６０は、昇降駆動部１６１により上下動できる。熱板１５０の中央部付近には、当該熱板１５０を厚み方向に貫通する貫通孔１６２が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン１６０は貫通孔１６２を挿通し、熱板１５０の上面から突出可能になっている。
【００５９】
第２の熱処理部１４１は、第１の熱処理部１４０において熱処理を行った後、紫外線照射部１４２による紫外線照射処理を行う際に、ウェハＷ上の有機膜を加熱する。
【００６０】
第２の熱処理部１４１は、第１の熱処理部１４０と同様の構成を有している。すなわち、第２の熱処理部１４１は、熱処理板としての熱板１７０、保持部材１７１、サポートリング１７２、加熱機構１７３を有している。また熱板１７０の下方には昇降ピン１８０、昇降駆動部１８１が設けられ、熱板１７０の中央部付近には貫通孔１８２が形成されている。
【００６１】
紫外線照射部１４２は、例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する。そして、第１の熱処理部１４０において熱処理を行った後、紫外線照射部１４２はウェハＷ上の有機膜に対して紫外線照射処理を行う。なお、図示の例において紫外線照射部１４２は処理容器１３０の天井面に支持されて設けられているが、当該紫外線照射部１４２は処理容器１３０の天井面に設けられたガラス窓（図示せず）上に設けられていてもよい。かかる場合、紫外線照射部１４２から照射された紫外線はガラス窓を介して処理容器１３０の内部に進入する。
【００６２】
なお、処理容器１３０の内部には、第１の熱処理部１４０と第２の熱処理部１４１との間でウェハＷを搬送する搬送機構（図示せず）が設けられている。或いは、この搬送機構に代えて、ウェハ搬送装置２０によって第１の熱処理部１４０と第２の熱処理部１４１との間でウェハＷを搬送してもよい。
【００６３】
また、ウェハ処理装置４１、４２、５０〜５２の構成は、上述したウェハ処理装置４０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６４】
以上の成膜システム１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、成膜システム１における成膜処理を実行するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部２００にインストールされたものであってもよい。
【００６５】
本実施の形態にかかる成膜システム１は以上のように構成されている。次に、その成膜システム１で行われる有機膜を成膜する処理について説明する。図８は成膜システム１で処理される前のウェハＷの状態を示し、図９は成膜処理の各工程におけるウェハＷの状態を示している。
【００６６】
成膜システム１で処理されるウェハＷ上には、図８に示すように予めＳｉＯ２膜等の所定のパターンＰが形成されている。ウェハＷ上においてパターンＰは疎密に形成されており、ウェハＷ上には、パターンＰの窪み部が形成されず、膜（パターンＰ）がウェハＷの表面を覆う第１の領域Ａと、パターンＰ、Ｐ間に窪み部Ｑが形成された第２の領域Ｂとが形成されている。すなわち、第１の領域Ａはいわゆるブランケット領域であり、第２の領域Ｂは例えばラインアンドスペースのパターンＰが形成された領域である。
【００６７】
先ず、ウェハ搬送体１２によって、カセット載置台１０上のカセットＣからウェハＷが取り出され、処理ステーション３の受け渡し装置２１に搬送される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置２０によって温度調節装置４３に搬送され、所定の温度に温度調節される。
【００６８】
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置２０によって塗布処理装置３０に搬送される。塗布処理装置３０に搬入されたウェハＷは、ウェハ搬送装置２０からスピンチャック１１０に受け渡され吸着保持される。続いて、アーム１２１によって待機部１２４の塗布ノズル１２２をウェハＷの中心部の上方まで移動させる。その後、スピンチャック１１０によってウェハＷを回転させながら、塗布ノズル１２２からウェハＷ上に有機材料を供給する。供給された有機材料は遠心力によりウェハＷの表面全面に拡散されて、当該ウェハＷ上に有機材料が塗布される（工程Ｓ１）。
【００６９】
このとき、図９（ａ）に示すようにウェハＷ上に塗布された有機材料Ｌの表面張力や粘度に起因して、第２の領域Ｂの有機材料Ｌ（以下、「有機材料ＬＢ」という。）は、第１の領域Ａの有機材料Ｌ（以下、「有機材料ＬＡ」という。）に比べて窪む。すなわち、有機材料ＬＢのパターンＰ表面からの高さＨＢ１は、有機材料ＬＡのパターンＰ表面からの高さＨＡ１より低くなる。そして、有機材料ＬＡと有機材料ＬＢとの間で段差Ｄ１が生じる。
【００７０】
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置２０によってウェハ処理装置４０に搬送される。このとき、ウェハ処理装置４０の内部は、酸化性ガスの常圧雰囲気に維持されている。ウェハ処理装置４０に搬入されたウェハＷは、先ず第１の熱処理部１４０に搬送され、予め上昇して待機していた昇降ピン１６０に受け渡される。続いて昇降ピン１６０が下降して、ウェハＷは熱板１５０上に載置される。そして熱板１５０上のウェハＷは、所定の温度、例えば３００℃に加熱される。ウェハＷが所定の時間加熱されると、ウェハＷ上の有機材料Ｌが加熱されて、図９（ｂ）に示すようにウェハＷ上に有機膜Ｆが形成される（工程Ｓ２）。なお、第１の領域Ａの有機膜Ｆ（以下、「有機膜ＦＡ」という場合がある。）と第２の領域Ｂの有機膜Ｆ（以下、「有機膜ＦＢ」という場合がある。）との間には、上述した段差Ｄ１が生じている。
【００７１】
その後、ウェハＷは第２の熱処理部１４１に搬送され、予め上昇して待機していた昇降ピン１８０に受け渡される。続いて昇降ピン１８０が下降して、ウェハＷは熱板１７０上に載置される。そして熱板１７０上のウェハＷは、所定の温度、例えば３００℃に加熱される。
【００７２】
また、ウェハＷが熱板１７０上に載置されると、紫外線照射部１４２から１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する。照射された紫外線によって、処理容器１３０内の酸化性ガスの処理雰囲気中に活性酸素とオゾンが発生する。これら活性酸素とオゾンによって、有機膜Ｆの表面が分解されて除去される（工程Ｓ３）。すなわち、有機膜Ｆのエッチバックが行われる。
【００７３】
このように有機膜Ｆの表面の除去は、熱板１７０によって有機膜Ｆを加熱しながら、紫外線照射部１４２から紫外線を照射することで行われる。そして、図９（ｃ）に示すように有機膜Ｆの表面の除去は、有機膜ＦＡが完全に除去される所定の深さまで、すなわち高さＨＡ１分の有機膜Ｆの表面が除去される。そうすると、パターンＰの表面が露出し、第１の領域Ａには有機膜ＦＡが存在せず、第２の領域ＢにおいてパターンＰの窪み部Ｑ内に高さＨＣ１（＝ＨＡ１−ＨＢ１）の有機膜ＦＢが残存する。
【００７４】
なお、紫外線照射部１４２による紫外線処理を行う際、有機膜Ｆを加熱することによって、有機膜Ｆの表面の除去を短時間で効率よく行うことができる。例えば常温（２３℃）の有機膜Ｆの表面を１００ｎｍ除去する場合、紫外線照射処理を１０分間行う必要があるのに対し、本実施の形態のように３００℃で有機膜Ｆを加熱しながら当該有機膜Ｆの表面を１００ｎｍ除去する場合、紫外線照射処理は３０秒間行うだけでよい。
【００７５】
また、紫外線照射部１４２から照射する紫外線の波長は、特に限定されるものではないが、本実施の形態のように１７２ｎｍが好ましい。紫外線の波長が短いほど、紫外線照射処理を行う際のパワーが大きく、効率よく有機膜Ｆの表面を除去することができるが、当該波長の短い紫外線は処理容器１３０内に存在する物質に吸収され易くなる。そこで、有機膜Ｆの表面を除去する効率と物質に吸収され難さとのバランスを考慮し、紫外線の波長は１７２ｎｍが好ましい。
【００７６】
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置２０によって温度調節装置４４に搬送され、所定の温度に温度調節される。
【００７７】
以上のように工程Ｓ１におけるウェハＷ上への有機材料Ｌの塗布処理、工程Ｓ２におけるウェハＷ上の有機材料Ｌの加熱処理、工程Ｓ３におけるウェハＷ上の有機膜Ｆの表面除去処理が順次行われて、ウェハＷ上に有機膜Ｆが形成される。そして、これら工程Ｓ１〜Ｓ３が複数回、例えばｎ回行われる。なお、各回の工程Ｓ３後には温度調節装置４３、４４、５３、５４におけるウェハＷの温度調節が行われるが、以下においては説明を省略する。
【００７８】
次に２回目の工程Ｓ１〜Ｓ３について説明する。なお、２回目の工程Ｓ１〜Ｓ３は、それぞれ１回目の工程Ｓ１〜Ｓ３と同様の工程であり、以下の説明では要点のみについて説明する。
【００７９】
２回目の工程Ｓ１では、塗布処理装置３１においてウェハＷ上に有機材料Ｌが塗布される。この２回目の工程Ｓ１においては、１回目の工程Ｓ１に比べて、有機材料Ｌが小さい膜厚で塗布される。具体的には、例えばスピンチャック１１０の回転数を大きくする、或いはウェハＷ上に供給する有機材料Ｌの供給量を少なくする等を行い、２回目の有機材料Ｌの膜厚を１回目の有機材料Ｌの膜厚より小さくする。そして、後述する図９（ｄ）に示すように２回目の有機膜ＦＡ、ＦＢ（有機材料ＬＡ、ＬＢ）の高さＨＡ２、ＨＢ２は、１回目の有機膜ＦＡ、ＦＢの高さＨＡ１、ＨＢ１よりも小さくなる。
【００８０】
その後、２回目の工程Ｓ２では、ウェハ処理装置４１の第１の熱処理部１４０においてウェハＷ上の有機材料Ｌが加熱されて、図９（ｄ）に示すようにウェハＷ上に有機膜Ｆが形成される。このとき、有機膜ＦＡと有機膜ＦＢとの間には、段差Ｄ２が生じている。但し、２回目の工程Ｓ１において有機材料Ｌの膜厚を小さくした分、この段差Ｄ２は上述した１回目の段差Ｄ１よりも小さくなっている。
【００８１】
その後、２回目の工程Ｓ３では、ウェハ処理装置４１の第２の熱処理部１４１においてウェハＷ上の有機膜Ｆを加熱しながら、紫外線照射部１４２から紫外線を照射することによって、図９（ｅ）に示すように有機膜Ｆの表面が除去される。有機膜Ｆの表面の除去は、有機膜ＦＡが完全に除去されるまで、すなわち高さＨＡ２分の有機膜Ｆの表面が除去される。そうすると、第１の領域Ａには有機膜ＦＡが存在せず、第２の領域ＢにおいてパターンＰの窪み部Ｑ内に高さＨＣ２（＝ＨＡ１−ＨＢ１）の有機膜ＦＢが残存する。なお、２回目の工程Ｓ３後に残存する有機膜ＦＢの高さＨＣ２は、１回目の工程Ｓ３後に残存する有機膜ＦＢの高さＨＣ１よりも大きくなっている。すなわち、工程Ｓ１〜Ｓ３の回数を重ねるごとに、パターンＰの窪み部Ｑに有機膜ＦＢが溜まっていく。
【００８２】
以上の２回目の工程Ｓ１〜Ｓ３と同様に、３回目〜ｎ回目の工程Ｓ１〜Ｓ３を行う。そうすると、有機膜ＦＡと有機膜ＦＢとの間の段差Ｄ３〜Ｄｎは小さくなり、最終的には段差Ｄｎはほぼゼロになる。そうすると、図９（ｆ）に示すように有機膜ＦＢの表面の高さとパターンＰの表面の高さが同一になる。なお、段差Ｄｎは完全にゼロでなくとも、要求される所定の範囲内に収まっていればよい。
【００８３】
その後、塗布処理装置３２においてウェハＷ上に所定の膜厚の有機材料Ｌを塗布し、ウェハ処理装置４２の第１の熱処理部１４０においてウェハＷ上の有機材料Ｌを加熱する。こうして、図９（ｇ）に示すようにウェハＷ上に所定の膜厚であり、且つ表面が平坦化された有機膜Ｆが形成される。
【００８４】
なお本実施の形態では、有機膜Ｆの形成に際し、最後に工程Ｓ１及びＳ２を行い有機材料Ｌを塗布し加熱して終了していたが、工程Ｓ３を行い有機膜Ｆの表面を除去して終了してもよい。いずれの工程で終了するかは、要求される製品の仕様に応じて決定すればよい。また、有機膜Ｆの表面を除去して終了する場合、有機膜Ｆの膜厚が所定の膜厚になるように有機膜Ｆの表面を除去すればよく、例えば図９（ｇ）に示した状態まで有機膜Ｆの表面を除去してもよい。
【００８５】
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置２０によって受け渡し装置２１に搬送され、ウェハ搬送体１２によってカセットＣに戻される。こうして成膜システム１における一連の成膜処理が終了する。
【００８６】
以上の実施の形態によれば、工程Ｓ３において、紫外線照射部１４２から紫外線を照射することによって処理雰囲気中に活性酸素とオゾンを発生させ、これら活性酸素とオゾンによってウェハＷ上の有機膜Ｆの表面を除去することができる。そして、工程Ｓ１〜Ｓ３を繰り返し行うことによって、有機膜ＦＡと有機膜ＦＢとの間の段差Ｄｎがほぼゼロになり、ウェハＷ上の有機膜Ｆの表面を平坦化することができる。その結果、種々の膜厚（例えば数十μｍ〜数十ｎｍ）の有機膜ＦをウェハＷ上に形成することができる。
【００８７】
また工程Ｓ３では、紫外線照射部１４２から紫外線を照射する際、熱板１７０によって有機膜Ｆを加熱するので、有機膜Ｆの表面の除去を短時間で効率よく行うことができる。
【００８８】
また工程Ｓ３では、熱板１７０によって有機膜Ｆを加熱しながら、紫外線照射部１４２から紫外線を照射することによって有機膜Ｆの表面を除去するので、従来のドライエッチング法を行った場合のようにウェハＷ、或いはウェハＷ上のパターンＰやＬｏｗ−Ｋ膜等の層間絶縁膜などが損傷を被らず、さらにパターンＰや層間絶縁膜などが改質されるおそれもない。したがって、ウェハＷ上に有機膜Ｆを適切に形成することができる。
【００８９】
また有機膜Ｆの表面を除去するに際し、従来のドライエッチング法を行った場合、表面除去の精度は数ｎｍレベルであった。これに対して、発明者らが鋭意検討した結果、本実施の形態のように工程Ｓ３において紫外線照射処理を行う場合、表面除去の精度を０．１ｎｍレベルにできることが分かった。したがって、本実施の形態によれば、有機膜Ｆの表面除去の精度を向上させることができる。
【００９０】
また有機膜Ｆの表面を除去するに際し、従来のドライエッチング法を行った場合、マイクロローディング効果の影響を受け、パターンＰが疎に形成されている部分では表面除去速度（エッチングレート）が大きく、パターンＰが密に形成されている部分では表面除去速度が小さくなる。このため、有機膜Ｆの表面を均一に除去することができず、当該有機膜Ｆの表面を平坦化することができない。これに対して、本実施の形態のように工程Ｓ３では、一様な処理雰囲気中で紫外線照射処理が行われるので、有機膜Ｆの表面を均一に除去することができる。したがって、有機膜Ｆの表面を平坦化することができる。
【００９１】
さらに本実施の形態によれば、工程Ｓ１の有機材料Ｌの塗布処理、工程Ｓ２の有機材料Ｌの加熱処理、及び工程Ｓ３の有機膜Ｆの表面の除去処理をすべて常圧雰囲気下で行うことができ、これらの工程を一の成膜システム１内で行うことができる。したがって、従来のようにエッチバック法を行い、常圧雰囲気下の処理と真空雰囲気下の処理を別々のシステムで行う場合に比べて、本実施の形態の成膜システム１の製造コストを低廉化することができ、またウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【００９２】
また本実施の形態によれば、工程Ｓ３において有機膜Ｆの表面を除去する際にパターンＰ間のスカム（レジスト残差）も除去することができる。さらにパターンＰ（レジストパターン）のリワークも可能になる。
【００９３】
なお、以上の実施の形態の工程Ｓ３において、有機膜Ｆの表面の除去速度は、第２の熱処理部１４１における熱板１７０による加熱温度で制御される。例えば加熱温度を高くすると、有機膜Ｆの表面の除去速度が大きくなる。
【００９４】
また有機膜Ｆの表面の除去速度は、処理雰囲気の酸素濃度、紫外線の照度、紫外線の照射時間でも制御される。例えば処理雰囲気の酸素濃度を大きくすると、処理雰囲気に発生する活性酸素とオゾンが増加し、有機膜Ｆの表面の除去速度が大きくなる。また紫外線の照度を大きくすると、有機膜Ｆの表面の除去速度が大きくなる。さらに紫外線の照射時間を長くすると、有機膜Ｆの表面の除去速度が大きくなる。
【００９５】
以上の実施の形態において、工程Ｓ１〜Ｓ３を何回繰り返すかは、例えば要求される有機膜Ｆの膜厚や段差Ｄｎに要求される所定の範囲等、種々の条件に応じて任意に設定することができる。
【００９６】
また以上の実施の形態では、工程Ｓ１〜Ｓ３を複数回行っていたが、１回目の段差Ｄ１が要求される所定の範囲内に収まる場合には、これら工程Ｓ１〜Ｓ３を１回行うだけでよい。
【００９７】
以上の実施の形態において、ウェハ処理装置４０の内部には第１の熱処理部１４０と第２の熱処理部１４１が別々に設けられていたが、図１０に示すように第１の熱処理部１４０を省略し、第２の熱処理部１４１が第１の熱処理部１４０を兼用してもよい。かかる場合、工程Ｓ２において熱板１７０によりウェハＷ上の有機材料Ｌが加熱される。続いて工程Ｓ３において、熱板１７０によって有機膜Ｆを加熱しながら、紫外線照射部１４２から紫外線を照射して有機膜Ｆの表面が除去される。
【００９８】
本実施の形態によれば、第１の熱処理部１４０を省略できるので、ウェハ処理装置４０の製造コストを低廉化できると共に、ウェハ処理装置４０の専有面積を小さくすることができる。特に工程Ｓ２における加熱温度と工程Ｓ３における加熱温度が同じ場合には、熱板１７０の温度を一定に維持することができるので、かかる場合に本実施の形態は有用である。
【００９９】
以上の実施の形態において、第１の熱処理部１４０と第２の熱処理部１４１は一のウェハ処理装置４０内に設けられていたが、個別の装置内に設けられていてもよい。例えば図１１に示すように第３の処理ブロックＧ３に、第１の熱処理部１４０を備えた熱処理装置３００、３０１、第２の熱処理部１４１と紫外線照射部１４２を備えたウェハ処理装置３０２、３０３、３０４を配置してもよい。同様に第４の処理ブロックＧ４にも、第１の熱処理部１４０を備えた熱処理装置３１０、３１１、第２の熱処理部１４１と紫外線照射部１４２を備えたウェハ処理装置３１２、３１３、３１４を配置してもよい。なお図示の例においては、ウェハＷの温度を調節する温度調節装置を省略している。
【０１００】
上述したように工程Ｓ３における有機膜Ｆの表面の除去速度は、例えば第２の熱処理部１４１における熱板１７０による加熱温度で制御される。また、工程Ｓ３を複数回行う場合、回数を重ねるに伴い、各回における有機膜Ｆの膜厚は小さくなり、有機膜ＦＡと有機膜ＦＢとの間の段差Ｄは小さくなっていくため、各回の工程Ｓ３における有機膜Ｆの表面の除去速度を小さくする場合がある。
【０１０１】
そこで本実施の形態では、複数のウェハ処理装置３０２〜３０４、３１２〜３１４を備えているので、各ウェハ処理装置３０２〜３０４、３１２〜３１４における熱板１７０の加熱温度を異なる温度に設定することができる。そうすると本実施の形態は、上述したように各回の工程Ｓ３における有機膜Ｆの表面の除去速度が異なる場合にも適用できる。すなわち、各熱板１７０の加熱温度を昇降させる必要がなく、各熱板１７０の加熱温度を一定に維持することができるので、ウェハ処理のスループットをさらに向上させることができる。
【０１０２】
以上の実施の形態において、工程Ｓ３における有機膜Ｆの加熱処理は熱板１７０によって行っていたが、当該有機膜Ｆの加熱処理方法はこれに限定されない。
【０１０３】
工程Ｓ３における有機膜Ｆの加熱処理に際し、例えば図１２に示すように熱板１７０に代えて、保温材３２０を用いてもよい。ウェハ処理装置４０の第２の熱処理部１４１には、上記実施の形態の熱板１７０、保持部材１７１、サポートリング１７２、加熱機構１７３に代えて、保温材３２０を載置する載置台３２１が設けられている。載置台３２１内には上記昇降ピン１８０、昇降駆動部１８１が設けられ、載置台３２１の上面には貫通孔１８２が形成されている。
【０１０４】
保温材３２０はウェハＷを保持して保温することができる。保温材３２０には、熱容量が大きい材料、例えば石英ガラスが用いられる。また保温材３２０は、移動機構（図示せず）によって、第１の熱処理部１４０の熱板１５０と第２の熱処理部１４１の載置台３２１上を移動自在に構成されている。なお、ウェハ処理装置４０のその他の構成については、上記実施の形態のウェハ処理装置４０の構成と同様であるので説明を省略する。
【０１０５】
かかる場合、工程Ｓ２において、第１の熱処理部１４０の熱板１５０でウェハＷが所定の温度、例えば３００℃に加熱される際、保温材３２０も同じ温度に加熱される。その後、ウェハＷは保温材３２０に保持された状態で載置台３２１に搬送される。そして、工程Ｓ３において紫外線照射部１４２による紫外線処理を行う際、ウェハＷは保温材３２０によってその温度が保持されている。このため、工程Ｓ３においてウェハＷ上の有機膜Ｆを加熱しながら、紫外線照射部１４２から紫外線を照射できる。本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果を享受することができ、すなわち、有機膜Ｆの表面を効率よく除去することができる。
【０１０６】
また工程Ｓ３における有機膜Ｆの加熱処理に際し、熱板１７０に代えて、光源としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を用いてもよい。例えば図１３に示すようにウェハ処理装置４０の処理容器１３０の内部には、ウェハＷを載置する載置板３３０が設けられている。載置板３３０は、移動機構（図示せず）によって水平方向のＹ方向に移動可能に構成されている。載置板３３０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３３１が例えば３本設けられている。昇降ピン３３１は、昇降駆動部３３２により上下動できる。載置板３３０の中央部付近には、当該載置板３３０を厚み方向に貫通する貫通孔３３３が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン３３１は貫通孔３３３を挿通し、載置板３３０の上面から突出可能になっている。
【０１０７】
載置板３３０の上方には、紫外線照射部３４０と第２の熱処理部３４１とが一体になって設けられている。これら紫外線照射部３４０と第２の熱処理部３４１は、移動機構（図示せず）によって水平方向のＹ方向に移動可能に構成されている。
【０１０８】
紫外線照射部３４０は、紫外線照射部１４２と同様に１７２ｎｍの波長の紫外線を照射する。
【０１０９】
第２の熱処理部３４１には、複数のＬＥＤ３５０がＹ方向に一列に並べて配置されている。ＬＥＤ３５０は、ウェハＷの径方向の長さより長く設けられている。すなわち、ＬＥＤ３５０は、載置板３３０上のウェハＷの径方向全体に照射光を発光することができる。
【０１１０】
なお本実施の形態では、成膜システム１に第１の熱処理部１４０を備えた熱処理装置（図示せず）が別途設けられる。
【０１１１】
かかる場合、工程Ｓ３において、ウェハＷを載置した載置板３３０がＹ方向負方向側に移動すると共に、紫外線照射部３４０と第２の熱処理部３４１がＹ方向正方向側に移動する。すなわち、載置板３３０と紫外線照射部３４０が相対的に近づくように移動する。なお本実施の形態では、載置板３３０と紫外線照射部３４０及び第２の熱処理部３４１を共に移動させていたが、いずれか一方を移動させもよい。
【０１１２】
そして、第２の熱処理部３４１のＬＥＤ３５０から発光される照射光によってウェハＷ上の有機膜Ｆを加熱しながら、紫外線照射部３４０から紫外線を照射する。そうすると、上記実施の形態と同様に有機膜Ｆの表面が除去される。したがって、本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果を享受することができ、すなわち、有機膜Ｆの表面を効率よく除去することができる。
【０１１３】
なお、以上の実施の形態の工程Ｓ３において、有機膜Ｆの表面の除去速度は、第２の熱処理部３４１におけるＬＥＤ３５０の発光強度、ＬＥＤ３５０の数、ＬＥＤ３５０から発光される照射光の波長等によって制御することができる。
【０１１４】
また、上述したように工程Ｓ３を複数回行う場合、各回の有機膜Ｆの表面の除去速度を小さくする場合がある。かかる場合であっても、ＬＥＤ３５０の発光強度を制御し、ＬＥＤ３５０のオンオフを制御してその数を制御し、ＬＥＤ３５０から発光される照射光の波長を制御することで、有機膜Ｆの表面の除去速度を制御することができる。またＬＥＤ３５０の反応速度が速いため、有機膜Ｆの加熱温度の昇降温を容易に制御することができ、又有機膜Ｆの加熱温度の昇降温を局所的に制御することもできる。したがって、より効率よく有機膜Ｆの表面を除去することができる。
【０１１５】
なお、以上の実施の形態では、第２の熱処理部３４１における光源としてＬＥＤ３５０を用いたが、ＬＥＤ３５０に代えて、例えばレーザやハロゲンランプ等、種々の光源を用いることもできる。
【０１１６】
以上の実施の形態において、成膜システム１は、ウェハＷ上に所定の有機膜Ｆを形成した後、当該有機膜Ｆの膜厚を測定する膜厚測定部としての膜厚測定装置を有していてもよい。膜厚測定装置は、成膜システム１内において例えば受け渡し装置２１上に積層されて設けられる。
【０１１７】
図１４に示すように膜厚測定装置４００は、処理容器４１０を有している。処理容器４１０のウェハ搬送装置２０側の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタ（図示せず）が設けられている。
【０１１８】
処理容器４１０内の底面には、ウェハＷを載置する載置台４２０と、光学式表面形状測定計４２１が設けられている。載置台４２０は、例えば水平方向の２次元方向に移動できる。光学式表面形状測定計４２１は、例えばウェハＷに対して斜方向から光を照射する光照射部４２２と、光照射部４２２から照射されウェハＷで反射した光を検出する光検出部４２３と、当該光検出部４２３の受光情報に基づいてウェハＷ上の有機膜Ｆの膜厚を算出する測定部４２４を備えている。膜厚測定装置４００は、例えばスキャトロメトリ法を用いて有機膜Ｆの膜厚を測定するものであり、測定部４２４において、光検出部４２３により検出されたウェハ面内の光強度分布と、予め記憶されている仮想の光強度分布とを照合し、その照合された仮想の光強度分布に対応する有機膜Ｆの膜厚を求めることにより、有機膜Ｆの膜厚を測定できる。
【０１１９】
かかる場合、膜厚測定装置４００では、先ずウェハＷが載置台４２０に載置される。続いてウェハＷに光照射部４２２から光が照射され、その反射光が光検出部４２３により検出される。そして測定部４２４において、ウェハＷ上の有機膜Ｆの膜厚が測定される。この有機膜Ｆの膜厚測定結果は、制御部２００に出力される。
【０１２０】
有機膜Ｆの膜厚測定結果に基づいて、有機膜Ｆの膜厚が所定の膜厚になっており、有機膜Ｆが平坦化されている、すなわち有機膜Ｆにおける段差Ｄが所定の範囲内にある場合、以後のウェハＷに対してもそのままの処理条件でウェハ処理が行われる。
【０１２１】
一方、有機膜Ｆが十分に平坦化されていない場合、工程Ｓ３における処理条件を補正する。具体的には、例えば第２の熱処理部１４１、３４１の加熱温度を補正する。また、紫外線照射部１４２、３４０からの紫外線の照度、紫外線の照射時間等の処理条件を補正する。さらに、工程Ｓ３の処理雰囲気の酸素濃度を補正する。
【０１２２】
本実施の形態によれば、より適切な条件でウェハ処理を行うことができるので、ウェハＷ上に有機膜Ｆをより適切に形成することができる。
【０１２３】
なお、以上の実施の形態の工程Ｓ３では、有機膜Ｆを加熱しながら紫外線照射処理を行っていたが、発明者らが鋭意検討した結果、紫外線照射処理のみを行っても、有機膜Ｆの表面を適切に除去できることが分かっている。
【０１２４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１２５】
１    成膜システム
３０〜３３  塗布処理装置
４０〜４２、５０〜５２  ウェハ処理装置
１４０  第１の熱処理部
１４１  第２の熱処理部
１４２  紫外線照射部
１５０  熱板
１７０  熱板
２００  制御部
３００、３０１、３１０、３１１  熱処理装置
３０２〜３０４、３１２〜３１４  ウェハ処理装置
３２０  保温材
３４０  紫外線照射部
３４１  第２の熱処理部
３５０  ＬＥＤ
４００  膜厚測定装置
Ａ    第１の領域
Ｂ    第２の領域
Ｄ    段差
Ｆ    有機膜
ＦＡ    （第１の領域Ａの）有機膜
ＦＢ    （第２の領域Ｂの）有機膜
Ｌ    有機材料
ＬＡ    （第１の領域Ａの）有機材料
ＬＢ    （第２の領域Ｂの）有機材料
Ｐ    パターン
Ｑ    窪み部
Ｗ    ウェハ
【図１】
2014165252.tif 000003
【図２】
2014165252.tif 000004
【図３】
2014165252.tif 000005
【図４】
2014165252.tif 000006
【図５】
2014165252.tif 000007
【図６】
2014165252.tif 000008
【図７】
2014165252.tif 000009
【図８】
2014165252.tif 000010
【図９】
2014165252.tif 000011
【図１０】
2014165252.tif 000012
【図１１】
2014165252.tif 000013
【図１２】
2014165252.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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