(57)【要約】【課題】  ウェハに適正な強度の紫外線を安定的に照射する。【解決手段】  光源ランプ９０からウェハＷまでの間の光路Ｍには，複数のレンズ素子からなるインテグレータ９４が設けられ，インテグレータ９４の直前に，紫外線の所定の波長領域Ｋを遮断する減衰フィルタ１０１が設けられる。減衰フィルタ１０１は，レール上を移動して光路Ｍに対して側方から所定距離挿入できるように構成される。そして，減衰フィルタ１０１の光路Ｍに対する挿入量を調整し，インテグレータ９４の複数のレンズのうちの所定数のレンズに入射する紫外線の波長領域Ｋを遮断して，ウェハＷに最終的に照射される紫外線の波長強度分布を適正なものに調整する。【選択図】  図４
2006080438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に紫外線を照射する紫外線照射装置であって，
紫外線を発光する光源と，
前記光源から発光された紫外線の波長領域のうちの一の波長領域の強度を他の波長領域の強度に対して減衰させて，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布を目標強度分布に調整する波長強度分布調整機構と，を備えたことを特徴とする，紫外線照射装置。
【請求項２】
前記波長強度分布調整機構は，前記紫外線の一の波長領域の強度を減衰させるための減衰フィルタを有することを特徴とする，請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記光源と基板との間の紫外線の光路に，集光レンズが設けられており，
前記集光レンズの光源側の光路に，前記減衰フィルタが設けられていることを特徴とする，請求項２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記集光レンズは，前記紫外線の光路に対して並列的に配置された複数のレンズを有するインテグレータであり，
前記減衰フィルタは，前記紫外線の一の波長領域のみを選択的に遮断するものであり，
前記波長強度分布調整機構は，前記減衰フィルタを前記光路の側方から光路内に所定距離挿入する減衰フィルタ移動機構を有することを特徴とする，請求項３に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記波長強度分布調整機構は，前記一の波長領域に対する減衰率が相違する複数の減衰フィルタを備え，当該複数の減衰フィルタを前記光路に対して選択的に挿入できるように構成されていることを特徴とする，請求項２又は３のいずれかに記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記光源と基板との間の紫外線の光路に，可視光を遮断する可視光遮断フィルタを備えたことを特徴とする，請求項１，２，３，４又は５のいずれかに記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記基板に照射される紫外線の各波長の強度を検出する紫外線強度検出部を備えたことを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
前記波長強度分布調整機構は，前記紫外線強度検出部により検出された強度分布と目標強度分布とを比較し，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布が目標強度分布に合うように，前記一の波長領域の強度を減衰させることを特徴とする，請求項７に記載の紫外線照射装置。
【請求項９】
強度が減衰される前記一の波長領域は，基板上に形成された感光性膜が感光する感光波長領域内の波長領域であることを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載の紫外線照射装置。
【請求項１０】
基板に紫外線を照射する紫外線照射方法であって，
光源から発光された紫外線の波長領域のうちの一の波長領域の強度を他の波長領域の強度に対して減衰させて，前記紫外線の波長に対する強度分布を目標強度分布に調整することを特徴とする，紫外線照射方法。
【請求項１１】
前記光源から発光された紫外線は，基板に照射される前に，紫外線の光路に対して並列した複数のレンズを有するインテグレータにより一旦集光されており，
前記インテグレータの入射前の紫外線の光路に対し，前記一の波長領域の紫外線を遮断する減衰フィルタを光路の側方から所定距離挿入して，前記インテグレータの複数のレンズのうちの所定数のレンズに入射する紫外線の一の波長領域を遮断することにより，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布を調整することを特徴とする，請求項１０に記載の紫外線照射方法。
【請求項１２】
基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布を測定し，当該紫外線の波長に対する強度分布に基づいて，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布が目標強度分布になるように前記減衰フィルタの挿入距離を調整することを特徴とする，請求項１１に記載の紫外線照射方法。
【請求項１３】
可視光遮断フィルタにより，基板に照射される可視光を遮断することを特徴とする，請求項１０〜１２のいずれかに記載の紫外線照射方法。
【請求項１４】
強度が減衰される前記所定の波長領域は，基板上に形成された感光性膜が感光する感光波長領域内の波長領域であることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれかに記載の紫外線照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，基板に紫外線を照射する紫外線照射装置及び紫外線照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィ工程では，例えばウェハの現像処理後に，ウェハ表面に紫外線を照射する紫外線照射処理が行われている。この紫外線照射処理を行うことにより，例えばウェハ上に微細なレジストパターンを形成できる。
【０００３】
上述の紫外線照射処理は，通常紫外線照射装置で行われている。紫外線照射装置は，紫外線を放射する光源ランプと，当該光源ランプから放射された紫外線の必要な波長の光のみを反射する波長選択ミラーと，当該波長選択ミラーで反射した紫外線を集光する集光レンズと，当該集光レンズで集光された紫外線をウェハの方向に反射させる全反射ミラーと，当該全反射ミラーで反射した紫外線を平行光に変えるコリメータレンズと，コリメータレンズを通過した紫外線が透過する石英プレートなどを備えている（例えば，特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら，上述の紫外線照射装置を用いて紫外線照射処理を行った場合，例えば元々装置間に機差があったり，各レンズやミラーに対する汚れの付き具合が異なったりして，ウェハに最終的に照射される紫外線の波長に対する強度分布は一定ではなかった。つまり，異なる装置間において，或いは同じ装置内においても，照射される紫外線の波長に対する強度分布が変動することがあった。この結果，現像時に形成されるレジストパターンの線幅が変動したり，ウェハ面内においてばらついたりして，高精度のレジストパターンが安定して形成されなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開平９-３２６３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハなどの基板に波長に対する所望の強度分布の紫外線を安定的に照射できる紫外線照射装置及び紫外線照射方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため，本発明によれば，基板に紫外線を照射する紫外線照射装置であって，紫外線を発光する光源と，前記光源から発光された紫外線の波長領域のうちの一の波長領域の強度を他の波長領域の強度に対して減衰させて，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布を目標強度分布に調整する波長強度分布調整機構と，を備えたことを特徴とする。なお，紫外線の波長に対する強度分布とは，紫外線領域の各波長に対する紫外線の強度分布をいう。また，強度を減衰させる一の波長領域は，目標強度分布によって任意に選択され，一つの領域であっても複数の領域であってもよい。
【０００８】
本発明によれば，基板に照射される紫外線の波長の強度分布を目標強度分布に調整できるので，例えば各装置間で相違する紫外線の波長の強度分布を特定のものに合わせ込んで，装置間の紫外線照射の機差をなくすことができる。これにより，いずれの装置であっても，例えば基板上に高精度のパターンを安定的に形成できる。また，装置を長時間使用する場合であっても，紫外線の強度分布を一定に維持できるので，例えば基板上に形成されるパターンの精度を維持できる。
【０００９】
前記波長強度分布調整機構は，前記紫外線の一の波長領域の強度を減衰させるための減衰フィルタを備えていてもよい。また，前記光源と基板との間の紫外線の光路に，集光レンズが設けられており，前記集光レンズの前記光源側の光路に，前記減衰フィルタが設けられていてもよい。なお，ここでいう減衰フィルタには，一の波長領域の強度を所定の減衰率で減衰させるもののみならず，一の波長領域を遮断するものも含まれる。
【００１０】
前記集光レンズは，前記紫外線の光路に対して並列的に配置された複数のレンズを有するインテグレータであり，前記減衰フィルタは，前記紫外線の前記一の波長領域のみを選択的に遮断するものであり，前記波長強度分布調整機構は，前記減衰フィルタを前記光路の側方から光路内に所定距離挿入する減衰フィルタ移動機構を有していてもよい。インテグレータの各レンズを通過した各々の紫外線は，同一の照射面に重ねられて照射される。本発明によれば，減衰フィルタをインテグレータ前の紫外線の光路に対して所定距離挿入し，当該減衰フィルタにより複数のレンズのうちの所定数のレンズに入射する紫外線の一の波長領域を遮断できるので，基板に最終的に照射される紫外線から一の波長領域のみを減衰することができる。こうすることにより，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布を目標の強度分布に適正に調整できる。
【００１１】
前記波長強度分布調整機構は，前記一の波長領域に対する減衰率が相違する複数の減衰フィルタを備え，当該複数の減衰フィルタを前記光路に対して選択的に挿入できるように構成されていてもよい。
【００１２】
前記紫外線照射装置は，前記光源と基板との間の紫外線の光路に，可視光を遮断する可視光遮断フィルタを備えていてもよい。かかる場合，例えば光源から発光される光に僅かに含まれる可視光が基板に照射されることを防止できる。この結果，可視光による基板への影響を排除することができ，例えば基板上に高精度のパターンを安定的に形成できる。
【００１３】
前記紫外線照射装置は，前記基板に照射される紫外線の各波長の強度を検出する紫外線強度検出部を備えていてもよい。かかる場合，実際に基板に照射されている紫外線の各波長の強度を検出し，紫外線の波長に対する強度分布を測定できるので，紫外線の波長に対する強度分布の変動を正確かつ迅速に把握できる。それ故，紫外線の波長に対する強度分布の変動に対し迅速に対応し，紫外線の波長に対する強度分布を正確に調整できる。なお，紫外線強度検出部は，基板に照射される紫外線の一部の波長の強度を検出するものであってもよい。また，前記波長強度分布調整機構は，前記紫外線強度検出部により検出された強度分布と目標強度分布とを比較し，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布が目標強度分布に合うように，前記一の波長領域の強度を減衰させるようにしてもよい。
【００１４】
強度が減衰される前記所定の波長領域は，基板上に形成された感光性膜が感光する感光波長領域内の波長領域であってもよい。
【００１５】
別の観点による本発明は，基板に紫外線を照射する紫外線照射方法であって，光源から発光された紫外線の波長領域のうちの一の波長領域の強度を他の波長領域の強度に対して減衰させて，前記紫外線の波長に対する強度分布を目標強度分布に調整することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば，例えば装置間で僅かに異なる紫外線の波長強度分布を特定のものに合わせ込んで，装置間における紫外線照射の機差をなくすことができる。これにより，例えば基板上に最終的に形成されるパターンの精度を装置間において一定にできる。また，長時間の使用により紫外線の波長強度分布が変動する装置であっても，紫外線の波長強度分布を修正して一定に維持できる。したがって，一の装置内においても例えば基板上に形成されるパターンの精度を一定に維持できる。
【００１７】
前記光源から発光された紫外線は，基板に照射される前に，紫外線の光路に対して並列した複数のレンズを有するインテグレータにより一旦集光されており，前記インテグレータの入射前の紫外線の光路に対し，前記一の波長領域の紫外線を遮断する減衰フィルタを光路の側方から所定距離挿入して，前記インテグレータの複数のレンズのうちの所定数のレンズに入射する紫外線の一の波長領域を遮断することにより，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布を調整してもよい。
【００１８】
基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布を測定し，当該紫外線の波長に対する強度分布に基づいて，基板に照射される紫外線の波長に対する強度分布が目標強度分布になるように前記減衰フィルタの挿入距離を調整するようにしてもよい。
【００１９】
可視光遮断フィルタにより，基板に照射される可視光を遮断してもよい。また，強度が減衰される前記所定の波長領域は，基板上に形成された感光性膜が感光する感光波長領域内の波長帯域であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば，基板に照射される紫外線の強度分布を一定に維持できるので，例えば基板上に高精度のパターンを安定的に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は本発明の紫外線照射装置が搭載された塗布現像処理システム１の斜視図であり，図２は，その塗布現像処理システム１の概略を示す平面図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように塗布現像処理システム１は，例えば複数のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，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，塗布現像処理工程において枚葉式に所定の処理をウェハＷに施す各種処理装置をＹ方向（図２の左右方向）に２列に並列させて配置している処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００２３】
カセットステーション２では，カセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図２の上下方向）に一列に載置自在となっている。カセットステーション２には，搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は，カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。
【００２４】
処理ステーション３には，その中央部にＹ方向に延伸する搬送レール１０が設けられており，この搬送レール１０には，搬送レール１０上を移動自在な主搬送装置１１が設けられている。搬送レール１０を挟んだその両端には，各種処理装置がＹ方向に並んで配置されている。すなわち，搬送レール１０のＸ方向正方向側には，カセットステーション２側から順に，複数の処理装置を多段に配置した例えば４つの処理装置群２０，２１，２２，２３と，本実施の形態にかかる紫外線照射装置２４が並べて配置されている。搬送レール１０のＸ方向負方向側には，カセットステーション２側から順に，ウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２５，２６と，露光後のウェハＷを現像処理する現像処理装置２７，２８が並べて配置されている。
【００２５】
主搬送装置１１は，上述したＹ方向に加えて，θ方向（回転方向），Ｚ方向に移動自在であり，処理ステーション３内の各処理装置とカセットステーション２のウェハ搬送体７及び後述するインタフェイス部４の後述するエクステンション装置７１，７２に対してウェハＷを搬送できる。
【００２６】
第１の処理装置群２０には，例えば図３に示すようにウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，ウェハＷを加熱してレジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３１，３２，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３３が下から順に重ねられている。また，第２の処理装置群２１には，クーリング装置４０，４１，現像処理後のウェハＷに加熱処理を施すポストベーキング装置４２，４３が下から順に重ねられている。
【００２７】
第３の処理装置群２２には，クーリング装置５０，５１，ポストベーキング装置５２，露光処理後であって現像処理前のウェハＷに加熱処理を施すポストエクスポージャーベーキング装置５３が下から順に重ねられている。第４の処理装置群２３には，クーリング装置６０，６１，ポストエクスポージャーベーキング装置６２，６３が下から順に重ねられている。
【００２８】
インタフェイス部４には，図１及び図２に示すように処理ステーション３と図示しない露光装置との間のウェハＷの搬送を行うウェハ搬送体７０がＸ方向，Ｚ方向，θ方向に移動自在に設けられている。インタフェイス部４の処理ステーション３側であって搬送レール１０の延長線上には，主搬送装置１１とウェハ搬送体７０との間でウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション・クーリング装置７１，７２が下から順に重ねられて配置されている。エクステンション・クーリング装置７１，７２は，所定の温度に設定された載置板（図示しない）を有し，載置板に載置したウェハＷを所定の温度に温度調整することができる。
【００２９】
次に，上述した紫外線照射装置２４の構成について詳しく説明する。図４は，紫外線照射装置２４の構成の概略を示す説明図である。
【００３０】
紫外線照射装置２４は，例えばウェハＷを収容できる収容容器８０を備えている。収容容器８０は，密閉可能であり，収容したウェハＷを所定の雰囲気内に維持できる。収容容器８０内には，ウェハＷを載置する載置板８１が設けられている。例えば載置板８１には，発熱体が内蔵され，載置されたウェハＷを所定の温度に加熱できる。収容容器８０の例えば天井面は，紫外線が透過する石英板８２が設けられている。
【００３１】
紫外線照射装置２４は，紫外線を発光する光源ランプ９０を備えている。光源ランプ９０には，電源９１が接続されている。光源ランプ９０には，光源ランプ９０の光を集光して所定方向に反射させる楕円反射鏡９２が取り付けられている。楕円反射鏡９２から載置板８１上のウェハＷまでの紫外線の光路Ｍには，必要な波長領域を選択的に反射させる波長選択ミラー９３と，照射面における紫外線の照射量の均一化を図るためのインテグレータ９４と，紫外線をウェハＷの方向に反射させる全反射ミラー９５と，紫外線の照射量を調整するための開閉シャッタ９６と，紫外光を平行光に変換するためのコリメータレンズ９７が，光源ランプ９０側から順に配置されている。なお，開閉シャッタ９６は，波長選択ミラー９３とインテグレータ９４との間に配置してもよい。
【００３２】
インテグレータ９４は，図５に示すように例えば略四角柱形状の複数のレンズ素子Ｒが集合し一体化して構成されている。インテグレータ９４は，例えば図６に示すように光路Ｍに対して各レンズ素子Ｒが並列的になるように光路Ｍ内に配置されている。インテグレータ９４は，各レンズ素子Ｒの入射側から入射し出射側から出射した各々の紫外線が同一の照射面Ｈに投影されるように構成されており，照射面Ｈにおける紫外線の照度を均一化できる。
【００３３】
紫外線照射装置２４は，図４に示すように波長選択ミラー９３とインテグレータ９４との間において紫外線の所定の一の波長領域の強度を選択的に減衰させて，最終的にウェハＷに照射される紫外線の波長に対する強度分布（以下，「波長強度分布」という。）を目標強度分布に調整する波長強度分布調整機構１００を備えている。なお，開閉シャッタ９６が波長選択ミラー９３とインテグレータ９４との間に配置されている場合には，波長強度分布調整機構１００は，開閉シャッタ９６とインテグレータ９４との間に備えられる。
【００３４】
波長強度分布調整機構１００は，例えば図７に示すように紫外線の一の波長領域を選択的に遮断する減衰フィルタ１０１と，当該減衰フィルタ１０１を保持するフィルタ保持部材１０２を備えている。例えば，本実施の形態における光源ランプ９０から発光される紫外線は，図８に示すような波長に対する強度分布Ｐ１を有しており，減衰フィルタ１０１は，例えば３８０ｎｍ以下の波長領域を遮断できるフィルタであり，ウェハＷ上のレジスト膜の感光波長領域，例えば３００ｎｍ〜５００ｎｍ内の，３００ｎｍ〜３８０ｎｍの波長領域Ｋを遮断できる。フィルタ保持部材１０２は，図７に示すように先端が開口した略Ｕ字形状の先端部１０２ａと，先端部１０２ａを支持する支持部１０２ｂを有している。先端部１０２ａは，減衰フィルタ１０１を挟んで固定できるようになっている。
【００３５】
例えばフィルタ保持部材１０２は，例えば図６に示すように紫外線の光路Ｍの側方に隣接して配置されている。例えばフィルタ保持部材１０２の支持部１０２ｂは，例えば図６及び図９に示すように光路Ｍの側方から光路Ｍに向けて形成されたレール１１０上を移動するスライダ１１１に取り付けられている。例えばスライダ１１１には，モータ等の駆動部１１２が内蔵されており，この駆動部１１２によりフィルタ保持部材１０２をレール１１０に沿って移動させることができる。フィルタ保持部材１０２が光路Ｍ側に移動し，減衰フィルタ１０１が光路Ｍ内に挿入すると，紫外線の光束の一部が減衰フィルタ１０１を通過する。減衰フィルタ１０１を通過した紫外線の波長領域Ｋは遮断されるので，インテグレータ９４を通過し各レンズ素子Ｒから投影された紫外線の照射面Ｈつまりウェハ表面において，紫外線の波長領域Ｋの強度を他の波長領域の強度に対して減衰させることができる。この結果，ウェハ表面に照射される紫外線の波長強度分布を変更できる。駆動部１１２の動作は，例えば制御部１１３によって制御されており，制御部１１３は，フィルタ保持部材１０２に保持された減衰フィルタ１０１の光路Ｍに対する挿入距離を調整することができる。
【００３６】
図４に示すように例えばコリメータレンズ９７と石英板８２との間の光路Ｍには，紫外線の各波長の強度を検出するためのセンサ１２０が設けられている。センサ１２０で検出された紫外線の各波長の強度は，制御部１１３に出力できる。制御部１１３は，例えばセンサ１２０からの出力結果に基づいて紫外線の波長強度分布を測定できる。制御部１１３は，例えばその測定結果と，予め設定されている目標強度分布とを比較し，強度分布の形状が整合していない場合には，駆動部１１２を作動させ，減衰フィルタ１０１の光路Ｍに対する挿入距離を調節して，紫外線の波長領域Ｋの減衰率を調整できる。そして，制御部１１３は，紫外線の波長領域Ｋの減衰率，つまり波長領域Ｋの強度と他の波長領域との強度との比を調整することによって，ウェハＷに照射される紫外線の波長強度分布を目標強度分布に合わせることができる。波長領域Ｋの減衰率は，減衰フィルタ１０１によって遮蔽されるレンズ素子Ｒの数によって設定できる。なお，本実施の形態においては，波長強度分布調整機構１００は，減衰フィルタ１０１，フィルタ保持部材１０２，レール１１０，スライダ１１１，駆動部１１２及び制御部１１３によって構成されている。また，フィルタ移動機構は，例えばフィルタ保持部材１０２，レール１１０，スライダ１１１及び駆動部１１２により構成されている。
【００３７】
次に，以上のように構成された塗布現像処理システム１で行われるウェハＷの処理プロセスを説明する。
【００３８】
先ず，カセットステーション２において，ウェハ搬送体７によってカセットＣの未処理のウェハＷが１枚取り出され，主搬送装置１１に受け渡される。次いでウェハＷが主搬送装置１１によって例えばアドヒージョン装置３３に搬送され，レジスト液の密着性が向上される。その後，ウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に温度調節された後，レジスト塗布装置２５に搬送され，レジスト液がウェハＷ上に塗布され，ウェハ表面にレジスト膜が形成される。その後ウェハＷは，主搬送装置１１によってプリベーキング装置３１，クーリング装置４０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。次にウェハＷは，主搬送装置１１によってインタフェイス部４のエクステンション・クーリング装置７１に搬入され，ウェハ搬送体７０によって図示しない露光装置に搬送されて，ウェハＷ上のレジスト膜が所定パターンに露光される。そして，露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体７０によってエクステンション・クーリング装置７２に搬送され温度調節された後，主搬送装置１１によって例えば現像処理装置２７に搬送され現像される。なお，露光処理の終了したウェハＷは，ポストエクスポージャーベーキング装置６２に搬送され加熱され，クーリング装置６０に搬送され冷却された後に現像処理装置２７に搬送されてもよい。現像処理装置２７において現像が施されたウェハＷは，例えば主搬送装置１１によって紫外線照射装置２４に搬送される。
【００３９】
紫外線照射装置２４に搬送されたウェハＷは，収容容器８０に収容され載置板８１上に載置される。その後，光源ランプ９０が所定時間発光し，ウェハ表面のレジスト膜に所望の波長強度分布を有する紫外線が照射される。
【００４０】
所定時間紫外線が照射されたウェハＷは，主搬送装置１１によってポストベーキング装置４２に搬送され加熱され，クーリング装置４１に搬送され冷却された後，ウェハ搬送体７に受け渡され，カセットＣに戻される。こうして，塗布現像処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
【００４１】
次に，上述の紫外線照射装置２４における波長強度分布の調整プロセスについて説明する。例えば制御部１１３には，紫外線の照射によるレジスト膜の反応がウェハ面内において均等にかつ適正に行われるような紫外線の目標強度分布が設定される。そして，光源ランプ９０から紫外線が照射され，ウェハＷに照射される直前の紫外線の各波長の強度がセンサ１２０によって検出される。制御部１１３によって，実測の紫外線の波長強度分布と予め設定されている目標強度分布とが比較され，この強度分布の形状が合致するように，減衰フィルタ１０１の光路Ｍに対する挿入距離が調整される。例えば図８に示すように減衰フィルタ１０１を挿入しない状態の波長強度分布Ｐ１において，波長領域Ｋのピーク強度が他の波長領域である４４０ｎｍ付近のピーク強度の８０％であり，それに対して目標強度分布Ｐ２における波長領域Ｋのピーク強度が４４０ｎｍ付近のピーク強度の４０％である場合，例えば図１０に示すように減衰フィルタ１０１が紫外線の光束の半分，つまりインテグレータ９４のレンズ素子Ｒの半数が遮蔽されるまで挿入される。こうすることにより，ウェハＷに照射される波長領域Ｋの強度が半減し，ウェハＷに照射される紫外線の波長強度分布が目標強度分布Ｐ２に調整される。
【００４２】
以上の実施の形態によれば，紫外線照射装置２４に波長強度分布調整機構１００を設けたので，ウェハＷに照射される紫外線の波長強度分布を所望の波長強度分布に調整できる。こうすることにより，レジスト膜の紫外線による反応がウェハ面内において均等にかつ適正に行われる。また，紫外線照射装置２４における紫外線照射を常に一定の波長強度分布に維持できるので，例えば装置間の機差がなくなり，いずれの装置においても高精度のレジストパターンを安定的に形成できる。また同一装置内においても，波長強度分布を一定にできるので，高精度のレジストパターンを安定的に形成できる。
【００４３】
集光レンズにインテグレータ９４を使用し，減衰フィルタ１０１の光路Ｍに対する進入量を調節することによって波長強度分布を調整したので，波長強度分布の調整を簡単かつ正確に行うことができる。
【００４４】
センサ１２０により紫外線の各波長の強度が検出され，その検出結果に基づいて波長強度分布が調整されたので，波長強度分布をより厳格に調整できる。
【００４５】
以上で記載した実施の形態において，塗布現像処理システム１の稼動中であって，複数のウェハＷが連続処理されているときに，紫外線照射装置２４において常時又は定期的にセンサ１２０により紫外線の強度が検出され，波長強度分布変更機構１００により波長強度分布が調整されてもよい。かかる場合，紫外線照射装置２４の長期間の稼動により紫外線の波長強度分布が変動しても，紫外線の波長強度分布が直ちに修正されるので，紫外線照射装置２４を連続使用しても，紫外線のウェハＷへの照射が一定に行われる。
【００４６】
以上の実施の形態では，一つの減衰フィルタ１０１により一の波長領域Ｋを減衰させていたが，複数の波長領域を減衰させてもよい。かかる場合，例えば図１１に示すように異なる波長領域を遮断できる複数の減衰フィルタ１４０，１４１，１４２がインテグレータ９４の前の光路Ｍに沿って配置される。例えば減衰フィルタ１４０は，紫外線の波長領域の例えば３００ｎｍ〜３８０ｎｍの波長領域を遮断するものであり，減衰フィルタ１４１は，３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長領域を遮断するものであり，減衰フィルタ１４２は，４２０ｎｍ〜５００ｎｍの波長領域を遮断するものである。各減衰フィルタ１４０〜１４２は，上述した実施の形態と同様にレール１１０上を移動するスライダ１１１に取り付けられ，光路Ｍに対する挿入量は，駆動部１１２を制御する制御部１１３によって調整される。そして，波長強度分布が調整される際には，センサ１２０からの出力により測定された波長強度分布に基づいて，各減衰フィルタ１４０〜１４２の光路Ｍへの挿入量が調整され，ウェハＷに照射される波長強度分布が目標強度分布に調整される。かかる場合，紫外線の波長強度分布を調整する自由度が増大するので，紫外線の波長強度分布をより厳密に調整できる。
【００４７】
以上の実施の形態では，インテグレータ９４の前の光路Ｍに対して減衰フィルタ１０１の挿入量を変えることによって，紫外線の波長強度分布を調整していたが，光源ランプ９０からウェハＷまでの間の光路Ｍに，所定の波長領域Ｋに対する減衰率が相違する複数の減衰フィルタを配置し，この複数の減衰フィルタを光路Ｍに対して選択的に挿入することによって紫外線の波長強度分布を調整してもよい。かかる場合，例えば図１２に示すようにインテグレータ９４に代えて一つのレンズからなる集光レンズ１５０が用いられ，その集光レンズ１５０の前に，波長領域Ｋの紫外線を異なる減衰率で減衰させる複数の減衰フィルタ１５１が光路Ｍに沿って配置される。例えば各減衰フィルタ１５１は，上述した実施の形態と同様にフィルタ保持部材１１２に保持され，レール１１０上を移動するスライダ１１１に取り付けられており，駆動部１１２を制御する制御部１１３によって移動できる。
【００４８】
そして，ウェハＷに照射される紫外線の波長強度分布を調整する際には，例えばセンサ１２０により検出された紫外線の波長強度分布に基づいて，目標波長強度分布になるための減衰フィルタ１５１が選択され，その選択された減衰フィルタ１５１が光路Ｍ内に光路Ｍ全体を覆うように挿入される。例えば波長領域Ｋの強度を半減させたい場合には，減衰率が５０％の減衰フィルタ１５１が選択され，光路Ｍ内に挿入される。こうすることにより，波長領域Ｋの強度が半減し，ウェハＷに照射される紫外線の波長強度分布が目標強度分布に調整される。なお，この例における減衰フィルタ１５１は，集光レンズ１５０の前に限られず，全反射ミラー９５と開閉シャッタ９６との間など他の位置に配置してもよい。また，集光レンズ１５０は，インテグレータであってもよい。また，一の波長領域Ｋのみならず，複数の各波長領域に対して，減衰率の相違する複数の減衰フィルタを設けてもよい。
【００４９】
前記実施の形態において，図１３に示すように減衰率が相違する複数の減衰フィルタ１５１が同一軸１６０に回転自在に取り付けられ，各減衰フィルタ１５１を選択的に回転させることにより減衰フィルタ１５１を光路Ｍ内に挿入するようにしてもよい。また，図１４に示すように例えば円板１７０の同一円周上に各減衰フィルタ１５１が配置され，円板１７０を回転させることにより減衰フィルタ１５１を選択的に光路Ｍ内に挿入するようにしてもよい。こうすることにより，減衰フィルタ１５１の交換を比較的簡単な機構で実現できる。
【００５０】
光路Ｍには，図１５に示すように可視光を遮断する可視光遮断フィルタ１８０が設けられていてもよい。かかる場合，光源ランプ９０から発光される光に含まれる僅かな可視光が完全に除去される。このようにウェハＷに可視光が照射されないようにすることにより，レジスト膜に対する可視光による悪影響を防止できる。
【００５１】
以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば紫外線照射装置２４の光学系の構成は，本実施の形態に限られるものではない。例えば，上記実施の形態におけるインテグレータ９４のレンズ素子Ｒは，略四角柱形状であったが，正六角柱形状等の他の形状のものであってもよい。また，上記実施の形態では，本発明を，ウェハＷのフォトリソグラフィー工程の現像処理後に行われる紫外線照射に適用していたが，本発明は，例えばフォトリソグラフィー工程における露光後であって現像前の紫外線照射にも適用できるし，フォトリソグラフィー工程以外の例えばウェハ表面にレンズを形成する工程において，レンズ表面の薄膜に紫外線を照射して当該薄膜をレンズ表面に密着させる際にも適用できる。また，上記実施の形態は，ウェハＷに紫外線を照射する例であったが，本発明は，ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ），フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板に紫外線を照射する場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は，基板に照射される紫外線の波長強度分布を一定に維持する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態における塗布現像処理システムの構成の概略を示す斜視図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの平面図である。
【図３】処理ステーション内の処理装置群の構成を示す説明図である。
【図４】紫外線照射装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図５】インテグレータの斜視図である。
【図６】インテグレータと波長強度分布調整機構の構成の概略を示す平面図である。
【図７】フィルタ保持部材の斜視図である。
【図８】光源ランプの紫外線の波長強度分布の一例を示すグラフである。
【図９】波長強度分布調整機構の構成の概略を示す側面図である。
【図１０】減衰フィルタがインテグレータの半分を覆った様子を示す説明図である。
【図１１】異なる波長領域を遮断する複数の減衰フィルタを設けた場合のインテグレータと波長強度分布調整機構の平面図である。
【図１２】減衰率が相違する複数の減衰フィルタを設けた場合の集光レンズと波長強度分布調整機構の平面図である。
【図１３】減衰率が相違する複数の減衰フィルタの他の交換手段を示す説明図である。
【図１４】減衰率が相違する複数の減衰フィルタの他の交換手段を示す説明図である。
【図１５】可視光遮断フィルタを備えた紫外線照射装置の構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    塗布現像処理システム
２４  紫外線照射装置
９０  光源ランプ
９４  インテグレータ
１００  波長強度分布調整機構
１０１  減衰フィルタ
Ｍ    光路
Ｗ    ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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