(57)【要約】【課題】基板表面への紫外線の照射量を部分的に変えることができる基板処理装置を提供する。【解決手段】紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７は、ウエハＷを載置するステージ６１と、ステージ６１の上方に設けられた紫外線ランプ６２と、ステージ６１ウエハＷと紫外線ランプ６２との間に設けられた所定の透過／遮光パターンを有する遮光板６３とを有する。遮光板６３の透過／遮光パターンにしたがってウエハＷの表面の所定領域のみに紫外線が照射されるため、ウエハＷの表面の改質状態が部分的に変わる。これにより、その後にウエハＷに塗布液を塗布して塗布膜を形成する際の塗布液の拡がり方を制御し、塗布膜の性状を制御する。【選択図】　図４
2004024957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に紫外線照射を行う基板処理装置であって、
基板を載置する基板載置手段と、
前記基板載置手段に載置された基板に紫外線を照射する紫外線ランプと、
前記基板載置手段に載置された基板と前記紫外線ランプとの間に設けられた所定の透過／遮光パターンを有する遮光板と、
を有し、
前記遮光板の透過／遮光パターンにしたがって前記基板の所定領域のみに紫外線が照射されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記紫外線ランプを水平方向に直線的にスキャンさせるランプスライド機構をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記紫外線ランプを鉛直方向の軸回りに回転させるランプ回転機構をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
基板の表面に紫外線照射を行う基板処理装置であって、
基板を略水平に載置する基板載置手段と、
前記基板載置手段に載置された基板の、その中心を通る所定幅の略長方形の領域に紫外線を照射する紫外線ランプと、
前記紫外線ランプを鉛直方向の軸回りに回転させるランプ回転手段と、
を具備し、
前記紫外線ランプを回転させながら前記基板に紫外線照射を行うことによって、前記基板の径方向において紫外線照射量の勾配が形成されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
基板の表面に紫外線照射を行う基板処理装置であって、
基板を略水平に載置する基板載置手段と、
前記基板載置手段を回転させる基板回転手段と、
前記基板載置手段に載置された基板の、その中心を通る所定幅の略長方形の領域に紫外線を照射する紫外線ランプと、
を具備し、
前記基板を回転させながら前記基板に紫外線照射を行うことによって、前記基板の径方向において紫外線照射量の勾配が形成されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
前記紫外線ランプは、異なる波長の紫外線をそれぞれ発光する２以上の紫外線放射管を有し、
前記基板の所定部分に所定波長の紫外線が照射されることにより、前記基板の表面改質状態が部分的に変えられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
紫外線透過量を減衰させるフィルタを前記基板と前記紫外線ランプとの間にさらに具備し、
前記フィルタの厚みを一定としてその色彩を変えることによって、または、前記フィルタの色彩を変えることなく厚みを変えることによって、前記基板への紫外線照射量および／または照射する紫外線の波長が調節されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体ウエハや液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）等の基板の表面に紫外線を照射して基板表面の改質を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスの製造工程において層間絶縁膜等の誘電体膜を形成する方法として、ＳＯＤ（ｓｐｉｎ　ｏｎ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）システムを用いて、半導体ウエハに塗布液を塗布して塗布膜を形成した後に加熱等の物理的処理を施す方法が知られている。塗布膜の形成方法としては、一般的に、停止または回転する半導体ウエハの略中心に塗布液を塗布し、その後に半導体ウエハを所定の回転数で回転させることによって塗布液を半導体ウエハ全体に拡げる方法（スピンコート）が用いられている。
【０００３】
このようにして半導体ウエハに塗布膜を形成する際には、その前処理として、半導体ウエハの表面に所定の波長の紫外線を照射し、半導体ウエハの表面の塗布液に対する濡れ性を改善する処理が行われている。従来、この紫外線照射処理は、半導体ウエハの表面が塗布液に対して全体的に均一な接触角を有する状態となるように行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、半導体ウエハのサイズが大型化するにしたがって、半導体ウエハの表面改質を全体的に均一に行った場合には、逆に塗布膜を均一に形成することができない事態が生じている。また、塗布液も多種多様なものが使用されるようになってきているために、それぞれの塗布液に対して半導体ウエハのサイズを考慮した適切な塗布条件が求められるようになっている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基板表面への紫外線の照射量を部分的に変えることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の第１の観点によれば、基板の表面に紫外線照射を行う基板処理装置であって、
基板を載置する基板載置手段と、
前記基板載置手段に載置された基板に紫外線を照射する紫外線ランプと、
前記基板載置手段に載置された基板と前記紫外線ランプとの間に設けられた所定の透過／遮光パターンを有する遮光板と、
を有し、
前記遮光板の透過／遮光パターンにしたがって前記基板の所定領域のみに紫外線が照射されることを特徴とする基板処理装置、が提供される。
【０００７】
この本発明の第１の観点に係る基板処理装置によれば、基板表面への紫外線の照射量を部分的に変えることができ、これによって基板表面の改質状態を部分的に変えることができる。こうしてその後に基板表面に形成される塗布膜の性状を制御することが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、基板の表面に紫外線照射を行う基板処理装置であって、
基板を略水平に載置する基板載置手段と、
前記基板載置手段に載置された基板の、その中心を通る所定幅の略長方形の領域に紫外線を照射する紫外線ランプと、
前記紫外線ランプを鉛直方向の軸回りに回転させるランプ回転手段と、
を具備し、
前記紫外線ランプを回転させながら前記基板に紫外線照射を行うことによって、前記基板の径方向において紫外線照射量の勾配が形成されることを特徴とする基板処理装置、が提供される。
【０００９】
本発明の第３の観点によれば、基板の表面に紫外線照射を行う基板処理装置であって、
基板を略水平に載置する基板載置手段と、
前記基板載置手段を回転させる基板回転手段と、
前記基板載置手段に載置された基板の、その中心を通る所定幅の略長方形の領域に紫外線を照射する紫外線ランプと、
を具備し、
前記基板を回転させながら前記基板に紫外線照射を行うことによって、前記基板の径方向において紫外線照射量の勾配が形成されることを特徴とする基板処理装置、が提供される。
【００１０】
これら第２および第３の観点に係る基板処理装置によれば、紫外線照射量が基板の中心部で多く、基板の周縁部で少なくなるように、基板の面内で紫外線照射量の勾配が形成される。これに伴って基板の表面の改質状態にも勾配が形成されるために、紫外線照射処理後の後の塗布膜の形成処理時に、塗布液の拡がり方を制御して良好な性状を有する塗布膜を形成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら具体的に説明する。ここでは本発明の基板処理装置を備えたＳＯＤシステムについて説明することとする。図１は上記ＳＯＤシステムの平面図であり、図２は図１に示したＳＯＤシステムの側面図であり、図３は図１に示したＳＯＤシステム内に装着された処理ユニット群の側面図である。
【００１２】
このＳＯＤシステムは、大略的に、処理部１と、サイドキャビネット２と、キャリアステーション（ＣＳＢ）３とを有している。図１および図２に示すように、処理部１の手前側上部には、半導体ウエハ（ウエハ）Ｗに層間絶縁膜を形成するための塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２が設けられている。また塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２の下側には、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２で用いられる塗布液（薬液）やこの塗布液を塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２へ送るためのポンプ等を内蔵したケミカルユニット１３・１４が設けられている。
【００１３】
処理部１の中央部には、図１および図３に示すように、複数の処理ユニットを多段に積層してなる処理ユニット群１６・１７が設けられ、これらの間に、昇降してウエハＷを搬送するためのウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１８が設けられている。
【００１４】
ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１８は、Ｚ方向に延在し、垂直壁５１ａ・５１ｂおよびこれらの間の側面開口部５１ｃを有する筒状支持体５１と、その内側に筒状支持体５１に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられたウエハ搬送体５２とを有している。筒状支持体５１はモータ５３の回転駆動力によって回転可能となっており、それに伴ってウエハ搬送体５２も一体的に回転されるようになっている。
【００１５】
ウエハ搬送体５２は、搬送基台５４と、搬送基台５４に沿って前後に移動可能な３本のウエハ搬送アーム５５・５６・５７とを備えており、ウエハ搬送アーム５５〜５７は、筒状支持体５１の側面開口部５１ｃを通過可能な大きさを有している。これらウエハ搬送アーム５５〜５７は、搬送基台５４内に内蔵されたモータおよびベルト機構によりそれぞれ独立して進退移動することが可能となっている。ウエハ搬送体５２は、モータ５８によってベルト５９を駆動させることにより昇降するようになっている。なお、符号４０は駆動プーリー、４１は従動プーリーである。
【００１６】
左側の処理ユニット群１６は、図３に示すように、その上側から順に低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９と、２個の硬化（キュア）処理ユニット（ＤＬＣ）２０と、２個のエージングユニット（ＤＡＣ）２１とが積層されて構成されている。また右側の処理ユニット群１７は、その上から順に２個のベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２と、低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）２３と、２個のクーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４と、受渡ユニット（ＴＲＳ）２５と、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２６、紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７と、が積層されて構成されている。なお、受渡ユニット（ＴＲＳ）２５は、クーリングプレートの機能を兼ね備えることが可能である。また、ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２に代えて高温用のホットプレートユニット（ＯＨＰ）を設けることができる。
【００１７】
サイドキャビネット２は、バブラー（Ｂｕｂ）３１と、各ユニットから排出される排気ガスの洗浄のためのトラップ（ＴＲＡＰ）３２とを有している。またバブラー（Ｂｕｂ）３１の下方には、電力供給源（図示せず）と、アドヒージョンプロモータや純水、アンモニア（ＮＨ３）ガス等を貯留するための薬液室（図示せず）と、ＳＯＤシステムにおいて使用された処理液の廃液を排出するためのドレイン３３とが設けられている。
【００１８】
上記のように構成されたＳＯＤシステムにおいて、例えば、ゾル−ゲル法によりウエハＷに層間絶縁膜を形成する場合には、一般的に、ウエハＷを、紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２、エージングユニット（ＤＡＣ）２１、ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２（または高温用のホットプレートユニット（ＯＨＰ））の順序で搬送し、処理する。なお、エージングユニット（ＤＡＣ）２１とベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２（または高温用のホットプレートユニット（ＯＨＰ））との間に、低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３における処理を行ってもよい。
【００１９】
またシルク法およびスピードフィルム法によりウエハＷに層間絶縁膜を形成する場合には、一般的に、ウエハＷを、紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１２（アドヒージョンプロモータの塗布）、低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１（本薬液の塗布）、低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３、ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２（または高温用のホットプレートユニット（ＯＨＰ））、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の順序で搬送し、処理する。
【００２０】
さらにフォックス法によりウエハＷに層間絶縁膜を形成する場合には、一般的に、ウエハＷを、紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２、低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３、ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２（または高温用のホットプレートユニット（ＯＨＰ））、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の順序で搬送し、処理する。
【００２１】
上述した各種の方法において形成される層間絶縁膜の材質には制限はなく、有機系、無機系およびハイブリッド系の各種材料を用いることが可能である。
【００２２】
次に、上述した紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７についてより詳細に説明する。図４は紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７内部の概略断面図である。紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７は、ハウジング６０の内部に、ウエハＷを載置するステージ６１と、ステージ６１の上方に設けられた紫外線ランプ６２と、ステージ６１に載置されたウエハＷと紫外線ランプ６２との間に設けられた遮光板６３と、が設けられた構成を有している。
【００２３】
ハウジング６０の側壁には、ウエハＷを搬入出するための窓部６０ａが設けられており、ウエハ搬送アーム５５〜５７がこの窓部６０ａを進入／退出する。窓部６０ａは窓部開閉機構によって開閉自在とすることができる。
【００２４】
ステージ６１の表面にはウエハＷを支持する支持ピン６１ａが所定位置に設けられており、また、ステージ６１を貫通するように昇降自在な昇降ピン６１ｂが所定位置に設けられている。紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７へのウエハＷの搬入は、例えば、ウエハＷを保持したウエハ搬送アーム５５（または５６、５７）が窓部６０ａを通してステージ６１の上方の所定位置に進入し、次に昇降ピン６１ｂが上昇してその途中でウエハＷを受け取り、次いでウエハ搬送アーム５５を紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７から退出させ、その後に昇降ピン６１ｂを降下させてウエハＷが支持ピン６１ａに支持されるようにして行われる。なお、紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７からのウエハＷの搬出は、この操作の逆の順序にしたがって行われる。
【００２５】
この紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７においてウエハＷに紫外線を照射した際に、ユニット内の温度が上昇してプロセスに影響が及ぶ場合には、例えばステージ６１に温調機構を設けて、ウエハＷを温調することが好ましい。また、紫外線照射によって紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７内にＯ３（オゾン）が発生するために、Ｏ３濃度センサーによりＯ３濃度を監視し、ユニット内雰囲気を排気するよう制御してもよい。さらに、大気中では紫外線の一部が吸収されるために、紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７内に不活性ガスを導入して、紫外線の吸収を抑止してもよい。
【００２６】
紫外線ランプ６２は図示しない保持治具によってハウジング６０の内部に保持されている。紫外線ランプ６２としてはエキシマランプ等が好適に用いられる。図４には３本の直状の紫外線ランプ６２が並列に配置された形態が示されているが、紫外線ランプ６２の本数や配置形態は図４に示す形態に限定されるものではない。また、紫外線ランプ６２は球型や洋梨型であってもよい。
【００２７】
遮光板６３は、その中央部に紫外線を透過する窓６３´が形成された透過／遮光パターンを有している。遮光板６３としては、回路パターンをレジスト膜に転写する際等に使用されるマスクが好適に用いられる。遮光板６３としては、紫外線ランプ６２から照射される紫外線を透過せず、紫外線によって劣化し難い材料、例えば、金属板やセラミックス板を用いることもできる。
【００２８】
このような構成を有する紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７を用いると、遮光板６３の透過／遮光パターンにしたがって、ウエハＷの中心部にのみ紫外線が照射されて、その部分が表面改質される。これによりウエハＷにおいて紫外線が照射された領域では、紫外線が照射されていない領域と比較して、塗布液に対する接触角が小さくなる。つまり、濡れ性が向上する。
【００２９】
このように紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７において紫外線照射処理が部分的に施されたウエハＷを塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１（または１２）へ搬入して、そこでウエハＷの中心部に絶縁膜を形成するための塗布液を供給し、その後にウエハＷを回転させると、まず、紫外線が照射された領域では塗布液の拡がりがスムーズに起こり、その後に、ウエハＷの周縁では塗布液の拡がりが抑制される。これによりウエハＷの必要面積に少量の塗布液で塗布膜を形成することができ、また、ウエハＷの周縁の塗布液による汚れの発生を抑制することができる。
【００３０】
ウエハＷの部分的な紫外線照射処理は、上述したウエハＷの中央部を照射領域とし、周縁部を遮光領域とする場合に限られるものではない。図５は遮光板６３の別の実施形態である遮光板６３ａ・６３ｂを示す平面図および断面図である。図５（ａ）に示す遮光板６３ａは、紫外線透過性ベース６８の表面に、遮光領域６６ａ・６６ｂの間に透過領域６７を有するレジストパターンが形成された構成を有している。遮光板６３ａに対応するウエハＷの外周は図５（ａ）中の点線で示されている。
【００３１】
例えば、表面全体にほぼ均一に紫外線照射処理が施されたウエハＷの中心に塗布液を供給してウエハＷを回転させた場合には、中心から所定距離内の円形領域では塗布液は塗布膜の外周が略真円となるように拡がるが、それを超えた部分においては塗布液は塗布膜の外周が波線となるような略円形を描くように拡がるために、塗布むらが発生しやすくなる。このような現象はウエハＷのサイズが大きい場合に現れやすい。
【００３２】
そこで、ウエハＷに遮光板６３ａを用いて紫外線照射を行うと、ウエハＷの中心部は遮光領域６６ｂにより紫外線照射の行われない未処理部分となり、ウエハＷの周縁部が透過領域６７により紫外線照射の行われる処理部分となるために、ウエハＷの周縁部で塗布液が濡れ易くなって、ウエハＷの周縁部での塗布むらの発生を抑制することができる。
【００３３】
図５（ｂ）に示す遮光板６３ｂは、紫外線透過性ベース６８の表面に、遮光領域６９ａ・６９ｂの間に透過領域７０を有するレジストパターンが形成された構成を有しており、遮光板６３ｂに対応するウエハＷの外周は図５（ｂ）中の点線で示されている。遮光板６３ｂを用いた場合には、ウエハＷの中心部と周縁部は紫外線が照射されない未処理領域となり、これらの未処理領域の中間に紫外線が照射される処理領域となる。遮光板６３ｂを用いた場合には、遮光板６３・６３ａのメリットを同時に得ることができる。
【００３４】
図４および図５（ａ）、（ｂ）に示す形態では、遮光板６３・６３ａ・６３ｂに紫外線を遮光する遮光領域を設けたが、この遮光領域の遮光度（紫外線が完全に遮光される場合に遮光度は１００％となり、紫外線が完全に透過される場合に遮光度は０％となる）を段階的に変える構成にしてもよい。例えば、図５（ａ）に示す形態では、遮光領域の中心部では遮光度を高くし、遮光領域の外用部に向けて遮光度を徐々に低くする。これにより、遮光領域と透過領域の境界でのウエハＷへの紫外線照射量の差が少なくなり、濡れ性も中心部から外用部へ向けて段階的または連続的に変化させることができるため、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１（または１２）でウエハＷに塗布液を塗布した際に、塗布液の拡がりが遮光領域と透過領域の境界に影響されずにスムーズに行われる。遮光領域の遮光度を段階的に変える方法としては、遮光板の遮光領域に金属や塗料といった材料を塗る際に、例えばスプレー等により中心部を密に塗り、外用に向けて段階的に疎に塗る方法が挙げられる。
【００３５】
また、遮光度を変える他の構成として、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）を応用してもよい。遮光板６３にＴＦＴ方式のＦＰＤを用いることにより、トランジスタのスイッチング制御により、ＦＰＤの遮光度制御を行うことができる。これにより、使用する材料、プロセスに合わせた段階的な遮光度の制御を任意に行うことができるため、多品種の材料を用いることができる。さらに、ステージ６１に回転機構を設け、ウエハＷ表面の遮光領域と透過領域のそれぞれにおいて紫外線の照射量がより均一になるようにしてもよい。
【００３６】
次に、紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７の別の実施形態である紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ａ・２７ｂ・２７ｃについてそれぞれ説明する。図６（ａ）は紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ａの概略平面図であり、図６（ｂ）はその概略側面図である。紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ａは、ウエハＷを略水平に載置するステージ８１と、ステージ８１に載置されたウエハＷの直径方向と平行となるようにステージ８１上方に配置された紫外線ランプ８２と、紫外線ランプ８２を水平面内で回転させるランプ回転機構８３と、を有している。ステージ８１は先に図４に示したステージ６１と同等の構造を有するが、図６（ａ）・（ｂ）では支持ピン６１ａ等の図示を省略している。
【００３７】
紫外線ランプ８２は、リフレクタ８２ａの内部に直状の紫外線放射管８２ｂが備えられた構成を有し、リフレクタ８２ａはウエハＷへの紫外線の照射領域をウエハＷの中心Ｏを通る所定幅の略長方形の領域Ｓに制限する。また、ランプ回転機構８３は、ステージ８１に載置されたウエハＷの中心Ｏの直上にあたる位置を中心として紫外線ランプ８２を回転させる。
【００３８】
このような紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ａを用いて、紫外線ランプ８２を回転させながらウエハＷに紫外線照射を行った場合には、ウエハＷの中心部で紫外線照射量が多くなり、ウエハＷの周縁部で紫外線照射量が少なくなるように、紫外線照射量の勾配が形成される。これによりウエハＷの中心部で塗布液の接触角が小さく、ウエハＷの周縁部で塗布液の接触角が大きくなるように、塗布液の接触角の勾配が形成される。このような紫外線処理が施されたウエハＷの中心部に塗布液を供給してウエハＷを回転させると、ウエハＷの周縁部では塗布液の濡れ性が中心部よりも高められていないために塗布液が余分に拡がることを防止することができる。
【００３９】
図７（ａ）は紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｂの概略平面図であり、図７（ｂ）はその概略側面図である。紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｂは、ウエハＷを略水平に載置するステージ８１と、ステージ８１を回転させるステージ回転機構８４と、ステージ載置されたウエハＷの直径方向と平行となるようにステージ８１上方に配置された紫外線ランプ８２と、を有している。紫外線ランプ８２は紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ａに用いられているものと同じであり、ウエハＷは略長方形の紫外線照射領域Ｓ内のみ紫外線照射される。
【００４０】
紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｂでは、紫外線ランプ８２を固定する代わりに、ステージ８１を回転させることによって、ウエハＷに対する紫外線の照射量を、ウエハＷの中心部で多くし、周縁部で少なくすることができる。ウエハＷの回転速度（ステージ８１の回転速度）は、ウエハＷがステージ８１に載置されただけの状態でステージ８１を回転させる場合には、載置されたウエハＷの位置がずれない程度のゆっくりとした回転数とする。一方、ステージ８１にウエハＷを保持する機構、例えば、減圧吸引機構や機械的保持機構を設けた場合には、ウエハＷが保持される限度で高速回転させることも可能である。
【００４１】
図８（ａ）は紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｃの概略断面図であり、図８（ｂ）は紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｃに用いられる遮光板６３ｃの概略構造を示す平面図および断面図である。紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｃは、ウエハＷを載置するステージ６１と、ステージ６１の上方に設けられた紫外線ランプ６２と、ステージ６１に載置されたウエハＷと紫外線ランプ６２との間に設けられた遮光板６３ｃと、遮光板６３ｃを回転させる遮光板回転機構８５と、を有している。
【００４２】
ステージ６１と紫外線ランプ６２は、先に説明した図４に示した紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７に用いられているものと同じである。遮蔽板６３ｃには、紫外線ランプ６２からウエハＷへ照射される紫外線の照射領域をウエハＷの中心を通る所定幅の略長方形の領域に制限するように、遮光領域７１ａと透過領域７１ｂとを有する透過／遮光パターンが形成されている。遮蔽板６３ｃ全体へは紫外線ランプ６２から均一に紫外線が照射されるために、遮蔽板６３ｃを回転させながら紫外線ランプ６２から紫外線を照射することにより、ウエハＷに対する紫外線の照射量を、ウエハＷの中心部で多くし、周縁部で少なくすることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、図９に示す紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｄは、図４に示した紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７の仕様を一部変更したものである。紫外線照射ユニット（ＵＶ）２７ｄは、１本の紫外線ランプ６２をランプスライド機構８６によってスライド自在としている。紫外線ランプ６２の紫外線照射面積が小さくとも、紫外線ランプ６２をスライドさせてその位置を変えることによって、遮光板６３の透過領域を透過する紫外線の量を均一にすることができる。
【００４４】
ウエハＷの表面改質状態を部分的に変える方法としては、表面改質能力の異なる波長の紫外線を発生させる紫外線ランプを所定位置に配置して、ウエハＷに部分的に異なる波長の紫外線を照射する方法を用いることができる。この場合において、紫外線ランプは固定してもよいし、回転またはスライドさせてもよい。
【００４５】
紫外線透過量を減衰させるフィルタをウエハＷと紫外線ランプとの間に設けてもよい。このフィルタの厚みを一定としてその色彩を変えることによって、または、フィルタの色彩を変えることなく厚みを変えることによって、ウエハＷの紫外線照射量および／または照射する紫外線の波長を調節することができる。フィルタに厚みおよび／または色のパターニングをすることによって、ウエハＷの処理状態を部分的に変えることもできる。
【００４６】
図６および図７では、紫外線照射領域Ｓの長手方向の長さがウエハＷの直径よりも長い場合を示したが、この紫外線照射領域Ｓの長手方向の長さはウエハＷの直径より短くてもよい。その場合にはウエハＷの周縁部には紫外線が照射されずに塗布液の接触角が大きい状態が維持される。一方、紫外線が照射される部分においては、紫外線照射量がその中心部で多くなり、外側で少なくなるように制御される。
【００４７】
ウエハＷの中心部に紫外線を照射し、周縁部に紫外線を照射させない場合には、紫外線ランプ６２から照射される紫外線を光学的な絞り機構を用いてウエハＷへの照射面積を絞ったり拡げたりする操作を行うことによって、ウエハＷにおける紫外線照射領域を自由に調整することができる。この場合には遮蔽板６３を必要としない。
【００４８】
上記説明では、処理される基板として半導体ウエハを取り上げたが、基板は、ＬＣＤ基板やセラミックス基板等の他の基板であっても構わない。また、塗布液は絶縁膜を形成するためのものに限定されるものではなく、レジスト膜を形成するためのものであってもよい。塗布液を基板全体に拡げる方法として、スピンコートによる方法を取り上げて説明したが、塗布液の塗布方法は、塗布液を吐出するノズルをスキャンさせながら基板に塗布液を塗布するスキャン塗布法を用いることができる。このようなスキャン塗布法は、例えば、平面略長方形の基板の長辺方向の一端から他端にかけて連続的に紫外線照射量を変化させて表面の改質状態を変化させた場合等に好適に用いられる。また、塗布液を塗布する前に基板の塗布液に対する濡れ性を改善する溶剤、例えばシクロヘキサノンを基板表面に塗布して、さらに塗布液の濡れやすい状態とし、塗布液の使用量を減少させてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
上述の通り、本発明によれば、基板への紫外線照射量を部分的に変え、または連続的に変化させることができる。これによって、基板表面の改質状態が部分的に変化し、または連続的に変化するために、このような基板の表面に塗布膜を形成する場合に、塗布膜の性状が所望の状態となるように制御することが可能となる。これにより、基板品質および基板を備えた製品の品質および信頼性を高めることができる。また、一枚の基板から複数のチップを切り出す場合において、同じ材料の膜を形成するが、その厚みを変えたチップを作製した場合にも、本発明を用いると一度の塗布処理でこれらのチップを得ることができるため、生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳＯＤシステムの概略構造を示す平面図。
【図２】図１記載のＳＯＤシステムの側面図。
【図３】図１記載のＳＯＤシステム内に装着された処理ユニット群の側面図。
【図４】図１記載のＳＯＤシステム内に装着された紫外線照射ユニット（ＵＶ）内部の概略断面図。
【図５】紫外線照射ユニット（ＵＶ）が有する遮光板の実施形態を示す平面図および断面図。
【図６】紫外線照射ユニット（ＵＶ）の別の実施形態を示す概略平面図および概略側面図。
【図７】紫外線照射ユニット（ＵＶ）のさらに別の実施形態を示す概略平面図および概略側面図。
【図８】紫外線照射ユニット（ＵＶ）のさらに別の実施形態を示す概略断面図と、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）に用いられる遮光板の概略構造を示す平面図および断面図。
【図９】紫外線照射ユニット（ＵＶ）のさらに別の実施形態を示す概略断面図。
【符号の説明】
１；処理部
２；サイドキャビネット
３；キャリアステーション（ＣＳＢ）
２７・２７ａ・２７ｂ・２７ｃ；紫外線照射ユニット（ＵＶ）
６１；ステージ
６２；紫外線ランプ
６３・６３ａ・６３ｂ；遮光板
８１；ステージ
８２；紫外線ランプ
８２ａ；リフレクタ
８２ｂ；紫外線放射管
８３；ランプ回転機構
８４；ステージ回転機構
８５；遮光板回転機構
８６；ランプスライド機構
Ｗ；半導体ウエハ
【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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