(57)【要約】【課題】エッチング後における膜厚の均一性を高めることができる装置及び方法を提供する。【解決手段】エッチングユニットＵ３は、エッチング対象のウェハＷを支持し、加熱する熱板４０と、エッチング用のエネルギー線を出射する光源６０と、光源６０及び熱板４０の間に設けられ、光源６０からウェハＷに向かうエネルギー線を透過させる窓部Ｐ１と、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、窓部Ｐ１の部位に応じて窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量を調節する調節部Ｐ２と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング対象の基板を支持し、加熱する熱板と、
エッチング用のエネルギー線を出射する光源と、
前記光源及び前記熱板の間に設けられ、前記光源から前記基板に向かう前記エネルギー線を透過させる窓部と、
前記基板の部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、前記窓部の部位に応じて前記窓部から前記基板への前記エネルギー線の出射量を調節する調節部と、を備える基板処理装置。
【請求項２】
前記調節部は、前記窓部の外周部分から前記基板への前記エネルギー線の出射量を基準とした、前記窓部の中央部分から前記基板への前記エネルギー線の相対的な出射量を増やすように構成されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記調節部は、前記窓部の外周部分における前記エネルギー線の透過量を基準とした、前記窓部の中央部分における前記エネルギー線の相対的な透過量を増やすように構成されている、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記調節部は、前記窓部の外周部分の温度を基準とした、前記窓部の中央部分の相対的な温度を低くするように構成されている、請求項２又は３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記調節部は、前記窓部の外周部分を加熱するヒータを有する、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記調節部は、前記窓部の中央部分を冷却するクーラを有する、請求項４又は５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記クーラは、前記光源側から前記窓部の中央部分に不活性ガスを吹き付けるように構成されている、請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記調節部は、前記窓部の外周部分における前記エネルギー線の透過量を低減させるフィルタを有する、請求項３〜７のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記熱板の中央部分の温度を基準とした、前記熱板の外周部分の相対的な温度を低くするように前記熱板を制御する制御部を更に備える、請求項２〜８のいずれか一項記載の基板処理装置。
【請求項１０】
熱板の上に基板を配置すること、
エッチング用のエネルギー線を光源から出射すること、
前記光源及び前記熱板の間に設けられた窓部を透過させ、前記光源から前記基板に前記エネルギー線を照射すること、
前記基板の部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、前記窓部の部位に応じて前記窓部から前記基板への前記エネルギー線の出射量を調節すること、を含む基板処理方法。
【請求項１１】
前記窓部の外周部分から前記基板へのエネルギー線の出射量を基準とした、前記窓部の中央部分から前記基板へのエネルギー線の相対的な出射量を増やすように、前記窓部から前記基板への前記エネルギー線の出射量を調節する、請求項１０記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記窓部の外周部分における前記エネルギー線の透過量を基準とした、前記窓部の中央部分における前記エネルギー線の相対的な透過量を増やすことで、前記窓部から前記基板へのエネルギー線の出射量を調節する、請求項１１記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記窓部の外周部分の温度を基準とした、前記窓部の中央部分の相対的な温度を低くすることで、前記窓部から前記基板への前記エネルギー線の出射量を調節する、請求項１１又は１２記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記熱板の中央部分の温度を基準とした、前記熱板の外周部分の相対的な温度を低くするように前記熱板を制御することを更に含む、請求項１１〜１３のいずれか一項記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、ウェハ上に膜を形成した後に、エッチングを行って膜厚を調整することが行われる場合がある。特許文献１には、膜厚調整用のエッチングを行うための装置が開示されている。この装置は、ウェハ上の有機膜を加熱するための熱板と、ウェハ上の有機膜に紫外線を照射する紫外線照射部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１６５２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エッチングにより膜厚を調整する工程においては、エッチング後における膜厚の均一性を高めることが重要である。そこで本開示は、エッチング後における膜厚の均一性を高めることができる装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る基板処理装置は、エッチング対象の基板を支持し、加熱する熱板と、エッチング用のエネルギー線を出射する光源と、光源及び熱板の間に設けられ、光源から基板に向かうエネルギー線を透過させる窓部と、基板の部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、窓部の部位に応じて窓部から基板へのエネルギー線の出射量を調節する調節部と、を備える。
【０００６】
窓部を介して光源から基板にエネルギー線を照射する構成においては、窓部の部位ごとの状態（例えば温度分布、エネルギー線の透過量の分布等）に起因してエッチング量のばらつきが生じる傾向がある。このため、調節部により、窓部の部位ごとの状態に合わせて窓部から基板へのエネルギー線の出射量を調節することで、基板の部位ごとのエッチング量の差異を低減することが可能である。従って、エッチング後における膜厚の均一性を高めることができる。
【０００７】
調節部は、窓部の外周部分から基板へのエネルギー線の出射量を基準とした、窓部の中央部分から基板へのエネルギー線の相対的な出射量を増やすように構成されてもよい。窓部に蓄えられた熱量の多くは、窓部の周縁から放出されるので、窓部の外周部分の温度が中心部分の温度に比べ低くなる傾向がある。窓部の外周部分の温度が低くなった温度分布が生じると、窓部の外周部分に対向する基板の外周部分においてエッチング量が多くなる傾向がある。このような場合に、窓部の中央部分から基板へのエネルギー線の相対的な出射量を増やすことにより、基板の中央部分におけるエッチング量を基準とした基板の外周部分における相対的なエッチング量を低減し、基板の部位ごとのエッチング量の差異を低減することができる。
【０００８】
調節部は、窓部の外周部分におけるエネルギー線の透過量を基準とした、窓部の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量を増やすように構成されてもよい。この場合、窓部の中央部分から基板へのエネルギー線の相対的な出射量を増やす調節を容易に行うことができる。
【０００９】
調節部は、窓部の外周部分の温度を基準とした、窓部の中央部分の相対的な温度を低くするように構成されてもよい。窓部の温度は、窓部から基板へのエネルギー線の出射量に影響する。例えば、窓部の温度が高くなるにつれて、窓部におけるエネルギー線の透過性は低下する。このため、窓部の中央部分の相対的な温度を低くする構成によっても、窓部の中央部分から基板へのエネルギー線の相対的な出射量を増やすことができる。
【００１０】
調節部は、窓部の外周部分を加熱するヒータを有してもよい。調節部は、窓部の中央部分を冷却するクーラを有してもよい。
【００１１】
クーラは、光源側から窓部の中央部分に不活性ガスを吹き付けるように構成されてもよい。光源及び窓部の間に不活性ガスを供給すると、光源から窓部に至るまでのエネルギー線の減衰を抑制し、エッチングの高効率化を図ることができる。光源側から窓部の中央部分に不活性ガスを吹き付ける構成によれば、不活性ガスの給気部を有効活用してクーラ８５を容易に構成できる。
【００１２】
調節部は、窓部の外周部分におけるエネルギー線の透過量を低減させるフィルタを有してもよい。フィルタによっても、窓部の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量を増やすことができる。
【００１３】
熱板の中央部分の温度を基準とした、熱板の外周部分の相対的な温度を低くするように熱板を制御する制御部を更に備えてもよい。エッチング対象の温度は、エッチング量に影響する。具体的には、エッチング対象の温度が高くなるにつれてエッチング量が多くなる。このため、熱板の外周部分の相対的な温度を低くすることによって、基板の外周部分におけるエッチング量が少なくなる。従って、窓部の中央部分から基板へのエネルギー線の相対的な出射量を増やすのに加え、熱板の外周部分の相対的な温度を低くすることによって、基板の部位ごとのエッチング量の差異をより確実に低減することができる。
【００１４】
本開示に係る基板処理方法は、熱板の上に基板を配置すること、エッチング用のエネルギー線を光源から出射すること、光源及び熱板の間に設けられた窓部を透過させ、光源から基板にエネルギー線を照射すること、基板の部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、窓部の部位に応じて窓部から基板へのエネルギー線の出射量を調節すること、を含む。
【００１５】
窓部の外周部分から基板へのエネルギー線の出射量を基準とした、窓部の中央部分から基板へのエネルギー線の相対的な出射量を増やすように、窓部から基板へのエネルギー線の出射量を調節してもよい。
【００１６】
窓部の外周部分におけるエネルギー線の透過量を基準とした、窓部の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量を増やすことで、窓部から基板へのエネルギー線の出射量を調節してもよい。
【００１７】
窓部の外周部分の温度を基準とした、窓部の中央部分の相対的な温度を低くすることで、窓部から基板へのエネルギー線の出射量を調節してもよい。
【００１８】
熱板の中央部分の温度を基準とした、熱板の外周部分の相対的な温度を低くするように熱板を制御することを更に含んでもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本開示によれば、エッチング後における膜厚の均一性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】基板処理システムの斜視図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】エッチングユニットの概略構成を示す模式図である。
【図６】熱板の斜視図である。
【図７】光源の斜視図である。
【図８】透明板及びヒータを破断して示す斜視図である。
【図９】エッチング手順を示すフローチャートである。
【図１０】エッチングユニットの変形例を示す模式図である。
【図１１】エッチングユニットの他の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。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の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
〔基板処理システム〕
まず、基板処理システムの一例として、本実施形態に係る成膜処理システム１の概要を説明する。成膜処理システム１は、半導体ウェハ（基板）上に膜を形成するものである。成膜処理システム１は、例えば、半導体ウェハ上の凹凸パターンを平坦化するための有機膜を形成する。
【００２３】
図１〜図４に示すように、成膜処理システム１は、キャリアブロック２と処理ブロック３とを備える。
【００２４】
キャリアブロック２は、キャリアステーション２１と搬入・搬出部２２とを有する。キャリアステーション２１は複数のキャリア１０を支持する。キャリア１０は、基板の一例として、例えば円形の複数枚のウェハＷを密封状態で収容する。キャリア１０の一側面１０ａには、ウェハＷを出し入れするための開閉扉が設けられている。
【００２５】
搬入・搬出部２２は、キャリアステーション２１及び処理ブロック３の間に介在するように配置されており、キャリアステーション２１上の複数のキャリア１０にそれぞれ対応する複数の開閉扉２２ａを有する。キャリアステーション２１上のキャリア１０は、側面１０ａが開閉扉２２ａに面するように配置される。開閉扉２２ａ、及び側面１０ａの開閉扉を同時に開放することで、キャリア１０内と搬入・搬出部２２内とが連通する。搬入・搬出部２２は受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１０からウェハＷを取り出して処理ブロック３に渡し、処理ブロック３からウェハＷを受け取ってキャリア１０内に戻す。
【００２６】
処理ブロック３は、複数の処理モジュール３１〜３４、棚部３５及び搬送アームＡ２を内蔵する。棚部３５は、処理ブロック３内のキャリアブロック２側に配置されている。
棚部３５は、ウェハＷを一時的に収容するものであり、受け渡しアームＡ１と処理ブロック３との間におけるウェハＷの受け渡しに用いられる。
【００２７】
処理モジュール３１，３２のそれぞれは、上下方向に並ぶ複数の液処理ユニットＵ１を有する。液処理ユニットＵ１は、例えば有機膜形成用の液体をウェハＷの表面に塗布する。処理モジュール３１，３２の下部には、液処理ユニットＵ１に供給するための液体を収容する液収容室Ｒ１が設けられている。
【００２８】
処理モジュール３３，３４のそれぞれは、上下方向に並ぶ複数の熱処理ユニットＵ２及び複数のエッチングユニットＵ３を有する。熱処理ユニットＵ２は、例えば有機膜の形成に伴う熱処理を行う。熱処理の具体例としては、有機膜形成用の塗布膜を硬化させるための加熱処理等が挙げられる。エッチングユニットＵ３は、ウェハＷの表面上に形成された有機膜の膜厚を調整するためのエッチングを行う。
【００２９】
処理モジュール３１〜３４は、平面視にて搬送アームＡ２を取り囲むように配置されている。搬送アームＡ２は、棚部３５と処理モジュール３１〜３４との間、及び処理モジュール３１〜３４同士の間でウェハＷを搬送する。
【００３０】
成膜処理システム１は、次に示す手順で有機膜の形成処理を行う。まず、受け渡しアームＡ１がキャリア１０内のウェハＷを棚部３５に搬送する。次に、棚部３５のウェハＷを搬送アームＡ２が処理モジュール３１，３２のいずれかの液処理ユニットＵ１に搬送する。液処理ユニットＵ１は、ウェハＷの表面上に有機膜形成用の液体を塗布する。次に、液体が塗布されたウェハＷを搬送アームＡ２が処理モジュール３３，３４のいずれかの熱処理ユニットＵ２に搬送する。熱処理ユニットＵ２は、ウェハＷの表面上の塗布膜を硬化させる加熱処理を行う。これにより、ウェハＷの表面上に有機膜が形成される。
【００３１】
次に、表面上に有機膜が形成されたウェハＷを搬送アームＡ２が処理モジュール３３，３４のいずれかのエッチングユニットＵ３に搬送する。エッチングユニットＵ３は、有機膜の膜厚を調整するために、有機膜に対するエッチングを行う。次に、エッチングが施されたウェハＷを搬送アームＡ２が棚部３５に搬送し、このウェハＷを受け渡しアームＡ１がキャリア１０内に戻す。以上で、有機膜の形成処理が完了する。
【００３２】
〔エッチングユニット〕
続いて、基板処理装置の一例として、エッチングユニットＵ３について詳細に説明する。図５に示すように、エッチングユニットＵ３は、熱板４０と、昇降機構５０と、複数の光源６０と、ケース７０と、制御部１００とを備える。
【００３３】
熱板４０はエッチング対象のウェハＷを支持し、加熱するための板状の加熱要素であり、支持台４４に支持されている。熱板４０は三つの領域４１〜４３に分かれている。領域４１は、熱板４０の中央部をなす円形の領域である。領域４２は、領域４１を囲む円環状の領域である。領域４３は、領域４２を更に囲む円環状の領域である（図６参照）。熱板４０は、例えば電熱線等の発熱要素を領域４１〜４３ごとに内蔵している。これにより、領域４１〜４３ごとの温度調節が可能となっている。なお、熱板４０の構成は一例に過ぎずない。例えば熱板４０は、領域４１〜４３よりも多くの領域に分かれていてもよいし、複数の領域に分かれていなくてもよい。
【００３４】
昇降機構５０は支持台４４内に設けられており、複数（例えば３本）の昇降ピン５１と駆動部５２とを有する。複数の昇降ピン５１は、熱板４０を貫通するように上方に突出している。駆動部５２は複数の昇降ピン５１を昇降させ、その先端部を熱板４０の上部に出没させる。これにより、熱板４０上においてウェハＷを昇降させることが可能となっている。
【００３５】
複数の光源６０は、熱板４０の上方に配置されており、エッチング用のエネルギー線を出射する。エネルギー線は、例えば波長１５０〜４００ｎｍの紫外線である。複数の光源６０は、それぞれ水平方向に延びた直管状を呈し、水平方向において互いに平行に並んでいる（図７参照）。なお、光源の構成はここに例示したものに限られない。例えばエッチングユニットＵ３は、平面状に密集配置された複数の点状光源を有していてもよし、単一の光源のみを有していてもよい。
【００３６】
ケース７０は、熱板４０、昇降機構５０及び複数の光源６０を収容する。ケース７０内には、区画壁８０が設けられている。区画壁８０は、ケース７０内を光源収容室Ｒ２及び熱板収容室Ｒ３に区画する。光源収容室Ｒ２は複数の光源６０を収容する。熱板収容室Ｒ３は熱板４０及び昇降機構５０を収容する。
【００３７】
区画壁８０には開口部８０ａが設けられている。開口部８０ａは、光源６０及び熱板４０の間に位置しており、光源６０からのエネルギー線を透過可能な透明板８３によって塞がれている。透明板８３は、例えばガラス板である。
【００３８】
開口部８０ａ及び透明板８３は、窓部Ｐ１を構成する。すなわち、エッチングユニットＵ３は窓部Ｐ１を更に備える。窓部Ｐ１は、光源６０及び熱板４０の間に設けられ、光源６０からウェハＷに向かうエネルギー線を透過させる。光源６０から出射されたエネルギー線は、窓部Ｐ１を通ってウェハＷに照射される。
【００３９】
ケース７０には、給気管８１及び排気管８２が接続されている。給気管８１は、光源収容室Ｒ２内に不活性ガス（窒素ガス）を供給する。排気管８２は光源収容室Ｒ２内のガスを排出する。これにより、光源収容室Ｒ２内は不活性ガスで満たされる。不活性ガス中においては、エネルギー線の減衰が抑制される。このため、光源６０を窓部Ｐ１から離間させつつ、エッチングに十分な光量のエネルギー線を窓部Ｐ１から出射させることができる。光源６０を窓部Ｐ１から離間させると、異なる光源６０から出射されたエネルギー線同士が重なり合い、ウェハＷ上における照度斑が抑制される。従って、照度斑を抑制しつつ、十分な光量のエネルギー線をウェハＷに照射できる。
【００４０】
区画壁８０には、窓部Ｐ１を囲む環状のヒータ８４が埋設されている（図８参照）。ヒータ８４は、例えば電熱線等の発熱要素であり、窓部Ｐ１の外周部分を加熱する。これにより、ヒータ８４は、窓部Ｐ１の外周部分の温度を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くするように機能する。なお、窓部Ｐ１の外周部分の温度を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くすることは、窓部Ｐ１の中央部分の温度を基準とした、窓部Ｐ１の外周部分の相対的な温度を高くすることと同義である。例えば、窓部Ｐ１の中央部分の温度に比べて、窓部Ｐ１の外周部分の温度が低い場合に、外周部分を加熱してその温度を中央部分の温度に近付けることも、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くすることに相当する。窓部Ｐ１の中央部分の温度に比べて、窓部Ｐ１の外周部分の温度が低い場合に、中央部分を冷却してその温度を外周部分の温度に近付けることも、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くすることに相当する。すなわち、窓部Ｐ１の外周部分の温度を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くすることは、窓部Ｐ１の温度を均一化することも含んでいる。
【００４１】
窓部Ｐ１の温度は、窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量に影響する。例えば、窓部Ｐ１の温度が高くなるにつれて、窓部Ｐ１におけるエネルギー線の透過性は低下する。このため、ヒータ８４は、窓部Ｐ１の外周部分におけるエネルギー線の透過量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量を増やすようにも機能する。従って、ヒータ８４は、窓部Ｐ１の外周部分からウェハＷへのエネルギー線の出射量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やすように機能する。
【００４２】
ヒータ８４による加熱を行わない場合、窓部Ｐ１に蓄えられた熱量の多くは、窓部Ｐ１の周縁から区画壁８０に放出されるので、窓部Ｐ１の外周部分の温度が中心部分の温度に比べ低くなる傾向がある。このような温度分布が生じると、窓部Ｐ１の外周部分に対向するウェハＷの外周部分において、エッチング量が多くなる傾向がある。従って、窓部Ｐ１の外周部分からウェハＷへのエネルギー線の出射量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やすことにより、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異が低減される。このように、ヒータ８４は、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、窓部Ｐ１の部位に応じて窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量を調節する調節部Ｐ２として機能する。すなわち、エッチングユニットＵ３は調節部Ｐ２を更に備え、調節部Ｐ２はヒータ８４を有する。
【００４３】
制御部１００は、搬送制御部１１１と、光源制御部１１２と、熱板制御部１１３とを有する。搬送制御部１１１は、エッチングユニットＵ３に対するウェハＷの搬入・搬出を行うように、搬送アームＡ２及び昇降機構５０を制御する。光源制御部１１２は、エネルギー線を出射するように複数の光源６０を制御する。熱板制御部１１３は、熱板４０の温度が設定範囲内となるように、熱板４０を制御する。
【００４４】
熱板制御部１１３は、熱板４０の中央部分の温度を基準とした、熱板４０の外周部分の相対的な温度を低くするように熱板４０を制御してもよい。例えば熱板制御部１１３は、領域４１，４２の温度を基準とした領域４３の相対的な温度を低くするように熱板４０を制御してもよい。
【００４５】
制御部１００は、例えば一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。この場合、制御部１００の各機能は、制御用コンピュータのプロセッサ、メモリ等の協働により構成される。制御用コンピュータを制御部１００として機能させるためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。この場合、記録媒体は、後述の基板熱処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記録する。コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えばハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリーカード等が挙げられる。
【００４６】
〔エッチングの実行手順〕
続いて、基板処理方法の一例として、エッチングユニットＵ３によるエッチング手順について説明する。
【００４７】
図９に示すように、エッチングユニットＵ３の制御部１００は、まずステップＳ０１，Ｓ０２を実行する。ステップＳ０１では、搬送制御部１１１が、ウェハＷをエッチングユニットＵ３に搬入するように搬送アームＡ２を制御し、ウェハＷを下降させて熱板４０上に載置するように昇降機構５０を制御する。
【００４８】
ステップＳ０２では、熱板４０の温度が設定範囲内となるように、熱板制御部１１３が熱板４０を制御する。このとき、熱板制御部１１３は、熱板４０の中央部分を基準とした、熱板４０の外周部分の相対的な温度を低くするように熱板４０を制御してもよい。すなわち、エッチング手順は、熱板４０の中央部分を基準とした、熱板４０の外周部分の相対的な温度を低くするように熱板４０を制御することを含んでいてもよい。なお、ウェハＷを熱板４０上に載置した直後に熱板制御部１１３が行う制御のみをステップＳ０２として示したが、熱板制御部１１３は、熱板４０の温度を設定範囲内とするための制御を常時行うように構成されていてもよい。
【００４９】
次に、制御部１００はステップＳ０３〜Ｓ０５を実行する。ステップＳ０３では、光源制御部１１２が、エネルギー線の出射を開始するように光源６０を制御する。ステップＳ０４では、エネルギー線の出射開始から設定時間が経過したか否かを光源制御部１１２が確認する。制御部１００は、設定時間の経過までステップＳ０４を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ０４の実行中においても、ヒータ８４は窓部Ｐ１の外周部分を加熱する。これにより、上述したように、窓部Ｐ１の外周部分の温度を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度が低くなる。窓部Ｐ１の外周部分におけるエネルギー線の透過量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量が増える。窓部Ｐ１の外周部分からウェハＷへのエネルギー線の出射量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の出射量が増える。ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、窓部Ｐ１の部位に応じて窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量が調節される。
【００５１】
すなわち、エッチング手順は、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、窓部Ｐ１の部位に応じて窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量を調節することを含む。その一例として、エッチング手順は、窓部Ｐ１の外周部分からウェハＷへのエネルギー線の出射量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やすことを含む。更にその一例として、エッチング手順は、窓部Ｐ１の外周部分におけるエネルギー線の透過量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量を増やすことを含む。更にその一例として、エッチング手順は、窓部Ｐ１の外周部分の温度を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くすることを含む。
【００５２】
ステップＳ０４において、設定時間が経過したと判断すると、制御部１００はステップＳ０５，Ｓ０６を実行する。ステップＳ０５では、光源制御部１１２が、エネルギー線の出射を終了するように光源６０を制御する。ステップＳ０６では、搬送制御部１１１が、ウェハＷを上昇させるように昇降機構５０を制御し、ウェハＷをエッチングユニットＵ３から搬出するように搬送アームＡ２を制御する。以上でエッチング手順が完了する。
【００５３】
〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、エッチングユニットＵ３は、エッチング対象のウェハＷを支持し、加熱する熱板４０と、エッチング用のエネルギー線を出射する光源６０と、光源６０及び熱板４０の間に設けられ、光源６０からウェハＷに向かうエネルギー線を透過させる窓部Ｐ１と、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異を低減するように、窓部Ｐ１の部位に応じて窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量を調節する調節部Ｐ２とを備える。
【００５４】
窓部Ｐ１を介して光源６０からウェハＷにエネルギー線を照射する構成においては、窓部Ｐ１の部位ごとの状態（例えば温度分布、エネルギー線の透過量の分布等）に起因してエッチング量のばらつきが生じる傾向がある。このため、調節部Ｐ２により、窓部Ｐ１の部位ごとの状態に合わせて窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量を調節することで、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異を低減することが可能である。従って、エッチング後における膜厚の均一性を高めることができる。
【００５５】
調節部Ｐ２は、窓部Ｐ１の外周部分からウェハＷへのエネルギー線の出射量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やすように構成されてもよい。窓部Ｐ１に蓄えられた熱量の多くは、窓部Ｐ１の周縁から放出されるので、窓部Ｐ１の外周部分の温度が中心部分の温度に比べ低くなる傾向がある。窓部Ｐ１の外周部分の温度が低くなった温度分布が生じると、窓部Ｐ１の外周部分に対向するウェハＷの外周部分においてエッチング量が多くなる傾向がある。このような場合に、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やすことにより、ウェハＷの中央部分におけるエッチング量を基準としたウェハＷの外周部分における相対的なエッチング量を低減し、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異を低減することができる。
【００５６】
調節部Ｐ２は、窓部Ｐ１の外周部分におけるエネルギー線の透過量を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量を増やすように構成されてもよい。この場合、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やす調節を容易に行うことができる。なお、窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量を、窓部Ｐ１におけるエネルギー線の透過量によって調節することは必須ではない。例えば、エッチングユニットＵ３が、平面状に密集配置された複数の点状光源を有する構成においては、エネルギー線の出射量を点状光源ごとに調節することで、窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量を調節することも可能である。
【００５７】
調節部Ｐ２は、窓部Ｐ１の外周部分の温度を基準とした、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くするように構成されてもよい。窓部Ｐ１の温度は、窓部Ｐ１からウェハＷへのエネルギー線の出射量に影響する。例えば、窓部Ｐ１の温度が高くなるにつれて、窓部Ｐ１におけるエネルギー線の透過性は低下する。このため、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くする構成によっても、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やすことができる。
【００５８】
調節部Ｐ２は、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くする要素として、窓部Ｐ１の外周部分を加熱するヒータ８４を有してもよいが、これに限られない。調節部Ｐ２は、ヒータ８４に代えて、窓部Ｐ１を囲む断熱材を有してもよい。このような断熱材によれば、窓部Ｐ１の周縁からの熱の放出が抑制されるので、窓部Ｐ１の外周部分の温度低下が抑制される。従って、窓部Ｐ１を囲む断熱材によっても、窓部Ｐ１の中央部分の相対的な温度を低くすることができる。
【００５９】
調節部Ｐ２は、窓部Ｐ１の外周部分を加熱するヒータ８４に代えて、窓部Ｐ１の中央部分を冷却するクーラを有してもよい。
【００６０】
図１０に示すエッチングユニットＵ３は、給気管８１及び排気管８２を給気管８１Ａ及び排気管８２Ａに置き換え、これらによってクーラ８５を構成したものである。給気管８１Ａは、熱板４０の上部中央から下方に向かって光源収容室Ｒ２内に挿入され、窓部Ｐ１の中央部に向かって開口している。排気管８２Ａは、給気管８１Ａの近傍において、光源収容室Ｒ２の上部に開口している。給気管８１Ａは、窓部Ｐ１の中央部分に不活性ガスを吹き付けながら、光源収容室Ｒ２内に不活性ガスを供給する。排気管８２Ａは、光源収容室Ｒ２内のガスを排出する。窓部Ｐ１の中央部分に不活性ガスが吹き付けられることにより、窓部Ｐ１の中央部分が冷却される。すなわち、クーラ８５は、光源６０側から窓部Ｐ１の中央部分に不活性ガスを吹き付けるように構成されている。光源６０側から窓部Ｐ１の中央部分に不活性ガスを吹き付ける構成によれば、不活性ガスの給気部を有効活用してクーラ８５を容易に構成できる。
【００６１】
調節部Ｐ２は、ヒータ８４、クーラ８５及び断熱材の二つ以上を有してもよい。
【００６２】
熱板４０の中央部分の温度を基準とした、熱板４０の外周部分の相対的な温度を低くするように熱板４０を制御する制御部１００を更に備えてもよい。エッチング対象の温度は、エッチング量に影響する。具体的には、エッチング対象の温度が高くなるにつれてエッチング量が増える。このため、熱板４０の外周部分の相対的な温度を低くすることによって、ウェハＷの外周部分におけるエッチング量を低減できる。従って、窓部Ｐ１の中央部分からウェハＷへのエネルギー線の相対的な出射量を増やすのに加え、熱板４０の外周部分の相対的な温度を低くすることによって、ウェハＷの部位ごとのエッチング量の差異をより確実に低減することができる。
【００６３】
エッチングユニットＵ３は、窓部Ｐ１の温度を制御可能となるように構成されていてもよい。例えば、図１１に示すエッチングユニットＵ３は、窓部Ｐ１の外周近傍に設けられた温度センサ８６を更に備える。温度センサ８６は、窓部Ｐ１の外周近傍の温度を検出する。図１１のエッチングユニットＵ３の制御部１００は、温度センサ８６の温度が設定範囲となるように調節部Ｐ２を制御するように構成されている。一例として、制御部１００は、搬送制御部１１１、光源制御部１１２及び熱板制御部１１３に加え、窓ヒータ制御部１１４を更に有する。窓ヒータ制御部１１４は、温度センサ８６の温度が設定範囲となるようにヒータ８４を制御する。これにより、窓部Ｐ１の過加熱が防止される。
【００６４】
調節部Ｐ２は、窓部Ｐ１の外周部分におけるエネルギー線の透過量を低減させるフィルタ８７を更に有してもよい（図１１参照）。フィルタ８７の構成手法に特に制限はない。フィルタ８７は、シート状の部材を透明板８３に重ね合わせることで構成されていてもよいし、透明板８３の表面に粗面加工を施すことで構成されていてもよい。フィルタ８７によっても、窓部Ｐ１の中央部分におけるエネルギー線の相対的な透過量を増やすことができる。フィルタ８７を有する調節部Ｐ２は、必ずしもヒータ８４、クーラ８５又は断熱材を有していなくてよい。
【００６５】
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で様々な変更が可能である。処理の対象は半導体ウェハに限られず、例えばガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
４０…熱板、６０…光源、８４…ヒータ、８５…クーラ、８７…フィルタ、１００…制御部、Ｐ１…窓部、Ｐ２…調節部、Ｕ３…エッチングユニット（基板処理装置）、Ｗ…ウェハ（基板）。
【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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