疎水化処理方法、疎水化処理装置、塗布、現像装置及び記憶媒体
【課題】加熱板上に基板を載置して基板の加熱処理を行うにあたり、加熱板の温度上昇及び温度降下を速やかに行うことができる熱処理装置を提供すること。
【解決手段】基板を載置して加熱するための加熱板と、温調媒体の温度に応じて前記加熱板を温調するための加熱板温調部と、制御部と、を備え、前記制御部は、加熱板の温度を任意の温度からその温度よりも高い第１の温度に変更するために、加熱板温調部の流路にその第１の温度よりも高い温度に温調された温調媒体を供給する一方で、加熱板の温度を任意の温度からその温度よりも低い第２の温度に変更するために、加熱板温調部の前記流路にその第２の温度よりも低い温度に温調された温調媒体を供給するように媒体温調手段と及び供給手段の動作を制御するように構成して加熱板の昇温及び降温を速やかに行う。
【解決手段】基板を載置して加熱するための加熱板と、温調媒体の温度に応じて前記加熱板を温調するための加熱板温調部と、制御部と、を備え、前記制御部は、加熱板の温度を任意の温度からその温度よりも高い第１の温度に変更するために、加熱板温調部の流路にその第１の温度よりも高い温度に温調された温調媒体を供給する一方で、加熱板の温度を任意の温度からその温度よりも低い第２の温度に変更するために、加熱板温調部の前記流路にその第２の温度よりも低い温度に温調された温調媒体を供給するように媒体温調手段と及び供給手段の動作を制御するように構成して加熱板の昇温及び降温を速やかに行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの基板の表面を疎水化処理する疎水化処理方法、その方法を実施する疎水化処理装置、その疎水化処理装置を含む塗布、現像装置及び前記方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＬＣＤ基板等の製造プロセスにおける、レジストパターンの形成処理の一連の工程の一つとして、基板例えば半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）に対する疎水化処理が行われる場合がある。この疎水化処理は、ウエハにレジストを塗布する前に、下地膜とレジスト膜との密着性を向上させるために行われるものであり、ウエハの表面に対して例えばＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の蒸気を吹き付けることにより行う。
【０００３】
図１６（ａ）、（ｂ）はＨＭＤＳガスが供給されたときのウエハＷ表面の変化を示しており、これらの図に示すようにＨＭＤＳ分子がウエハＷ表面の水酸基と化学反応し、前記水酸基がトリメチルシラノール基に置換されることでウエハＷの表面が疎水化される。
【０００４】
ところで、前記レジストパターンを形成するにあたり、微細な線幅を形成するために液浸露光と呼ばれる露光手法が行われる場合がある。液浸露光について簡単に説明すると、図１７（ａ）に示すように露光手段１の露光レンズ１１とウエハＷとの間に例えば純水からなる光を透過する液膜１２を形成し、そして図１７（ｂ）に示すように露光手段１を横方向に移動させて次の転写領域（ショット領域）１１Ａに対応する位置に当該露光手段１を配置し、光を照射する動作を繰り返すことにより、レジスト膜１４に所定の回路パターンを転写する露光方式である。図中１３Ａ，１３Ｂは、夫々液膜１２を形成するための液供給路、排液路であり、また、転写領域１１Ａは実際よりも大きく示している。このように液浸露光においてはウエハＷ表面が液膜１２を形成するための液流の影響を受けるので、レジスト膜１４がウエハＷから剥離しやすく、特にレジスト膜１４の縁部が形成されているウエハＷのベベル部（外周部端面）ではその剥離が起こりやすく、それを防ぐために上記の疎水化処理を行うことが有効である。
【０００５】
ＨＭＤＳを用いて上記の疎水化処理を行う疎水化処理装置としては、例えば基板を載置するための載置台をその内部の処理空間に備えた処理容器と、この処理容器にガス流路を介して接続された、ＨＭＤＳ液が貯められた貯留タンクと、処理空間を排気する排気手段と、を備えており、前記載置台はウエハＷを加熱するために自在にその温度が調整できるようになっている。そして、前記貯留タンクには例えばＮ2（窒素）ガスが供給されそのＮ2ガスによりＨＭＤＳ液が気化されてＨＭＤＳガスが生じるようになっており、さらにそのＮ2ガスがキャリアガスとなって生成したＨＭＤＳガスが前記ガス流路を介してウエハＷの中央部上に供給されるようになっている。また、Ｎ2ガスはＨＭＤＳガスとの混合ガスとしてウエハＷに供給される他に、単独でもウエハＷの中心上に供給できるように構成されている。
【０００６】
この疎水化処理装置によりウエハＷに疎水化処理が行われる様子について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。図１８は疎水化処理中における載置台の温度の変化、ウエハの温度の変化を実線、点線で夫々示したグラフであり、図１９は太い矢印１６で示すＮ2ガス流に乗ったＨＭＤＳ分子１７がウエハＷに供給されて、ウエハＷの表面状態が変化する様子を示している。なお、上述のように実際にはＨＭＤＳ分子はウエハの水酸基と反応すると反応物が生成し、その反応物によりウエハＷ表面が疎水化されるが、図示の便宜上この反応物もＨＭＤＳ分子１７として示している。
【０００７】
先ず、図中の時刻ｒ１にてウエハＷが例えば９０℃〜１１０℃に加熱された載置台１８上に載置され、例えば塗布、現像装置が設けられたクリーンルームの温度である２３℃からその載置台の温度と略同じ温度に加熱される（図１９（ａ）、ステップＱ１）。そして、Ｎ2ガスとＨＭＤＳガスとの混合ガスがウエハＷの中心に供給され、その混合ガスはウエハＷの外周側から排気されることによってウエハＷの周縁へと行き渡り、上記のようにＨＭＤＳ分子１７がウエハＷ表面の水酸基と反応してウエハＷ表面が疎水化される。また、その疎水化されたウエハＷ表面のＨＭＤＳ分子１７には分子間力により他のＨＭＤＳ分子１７がさらに吸着し、ウエハＷ表面に前記ＨＭＤＳ分子１７が積層された分子層１９が形成される（図１９（ｂ）、ステップＱ２）。この分子層１９は加熱されることで熱エネルギーの供給を受けて分子層１９を構成するＨＭＤＳ分子１７同士の結合は弱まっており、例えば新たにウエハＷ表面に供給されたＨＭＤＳ分子１７が分子層１９に吸着すると共に他のＨＭＤＳ分子１７に吸着した分子層１９を構成するＨＭＤＳ分子１７が当該分子層１９から離脱する状態になる。
【０００８】
時刻ｒ２にてウエハＷに供給されるガスをＨＭＤＳガスとＮ２との混合ガスからＮ2ガスのみへと変更し、この切り替わったＮ2ガスが前記混合ガスと同様にウエハＷの中心から周縁部へと流れる。新たなＨＭＤＳ分子１７が供給されなくなった分子層１９においては当該分子層１９からＨＭＤＳ分子１７の遊離がすすむと共にそれらの遊離した分子１７がＮ2ガス流に乗って排気され、分子層１９のＨＭＤＳ分子１７はウエハＷの水酸基と反応した下層の一層のみを残してウエハＷ表面から除去される（図１９（ｃ）、ステップＱ３）。その結果として、ウエハＷには一層のＨＭＤＳ分子１７により構成される分子層１Ａが形成される（図１９（ｄ）、ステップＱ４）。続いて時刻ｒ３にてウエハＷは、載置台から搬送手段に受け渡され、その搬送手段の冷却機構により冷却される。時刻ｒ１ｒ２間、時刻ｒ２ｒ３間は、例えば夫々３０秒、１０秒である。上記のようにウエハＷの水酸基と反応せずに当該ウエハＷに付着したＨＭＤＳ分子１７を除去するのは、そのＨＭＤＳ分子１７が水と反応するため、ウエハＷの十分な疎水性が得られなくなってしまうことを防ぐこと及び後述するようにこのＨＭＤＳ分子１７からアミンの発生を抑えることを目的とする。
【０００９】
ところで、上述のようにウエハＷのベベル部においてレジストが剥がれやすいことから、このウエハＷの疎水化を行うにあたってはＨＭＤＳガスを当該ベベル部にまで十分に行き渡らせて疎水化を行う必要がある。しかし上述のようなプロセスで処理を行うと、ウエハにＨＭＤＳガスとＮ2ガスとの混合ガスを供給するときにウエハＷが加熱されているので、図１９（ａ）、（ｂ）に矢印で示すようにウエハＷから上昇気流が発生している。従って、前記混合ガスはこの上昇気流に逆らってウエハＷに供給することになる。また、ＨＭＤＳガスのような処理ガスは温度の高いところから低いところへと流れやすい性質があるため、上記のような温度にウエハＷが加熱されているとＨＭＤＳ分子１７がウエハＷ表面に十分に行き渡らず、ＨＭＤＳ分子１７がウエハ表面と反応し難い。従って、ベベル部を含むウエハＷの面内に均一な疎水化処理を行おうとすると、ＨＭＤＳガス及びＮ2ガスを多量に供給する必要がある。
【００１０】
また、図１６に示すようにＨＭＤＳ分子１７がウエハＷの水酸基と反応するとアミンが発生するが、ＨＭＤＳ分子１７は処理雰囲気中の水分と反応した場合にも同様にアミンを発生するのでＨＭＤＳガスの供給量が多くなると、このアミンの発生量も増え、そして、アミンの発生量が多くなると、処理容器から当該アミンが漏れ出し、例えば塗布、現像装置内を搬送中のレジスト膜が既に形成されたウエハに作用し、レジストを変質させて現像欠陥を引き起こすおそれがある。疎水化処理装置の処理容器としては、構成部品の数、構造の複雑化、装置の組み立ての手間及び調整の手間を抑える目的から、その内部のＨＭＤＳガスが供給される処理空間が密閉されない構造のものを用いることが検討されているが、このような処理容器を用いた場合には上記のアミンが漏洩する可能性が高くなってしまうおそれがある。さらに、ＨＭＤＳガスの供給量が多いと疎水化処理に要するコストも高くなるという問題がある。
【００１１】
特許文献１には基板にレジスト塗布前に密着材を塗布することは記載されているが、その後基板を加熱することについては記載されておらず、上記の問題を解決できるものではない。
【００１２】
【特許文献１】特開平７−２３５０８４（段落００２６など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はこのような問題に基づいてなされたものであり、その目的は、被処理体に疎水化処理ガスを供給して疎水化処理を行うにあたり、疎水化処理ガスの供給量を抑えることができる疎水化処理方法、その疎水化処理方法を実施する疎水化処理装置、その疎水化処理装置を含む塗布、現像装置及び前記方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の疎水化処理方法によれば、
処理容器内の処理空間に設けられた載置台に被処理体を載置する工程と、
前記載置台に載置された前記被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調する工程と、
温調された前記被処理体に疎水化処理ガスを供給し、疎水化処理ガスに含まれる分子を被処理体表面と反応させて被処理体表面を疎水化する工程と、
被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調し、被処理体表面に供給された余分な前記分子に熱エネルギーを与えると共に処理空間を排気してその余分な分子を被処理体表面から除去する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
疎水化処理ガスは例えばヘキサメチルジシラザンガスであり、その場合、前記第１の温度は３０℃以下であり、さらに前記第１の温度は例えば１０℃以上であり、前記第２の温度は例えば８５℃以上である。また、余分な分子を被処理体表面から除去する工程は、被処理体を温調すると共に被処理体の表面に表面パージガスを供給することにより行われてもよい。
【００１６】
本発明の疎水化処理装置は、処理容器内の処理空間に設けられ、被処理体を載置する載置台と、
載置台に載置された被処理体を温調する温調手段と、
前記被処理体に疎水化処理を行うための疎水化処理ガスを供給する疎水化処理ガス供給手段と、
前記処理空間を排気する排気手段と、
前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
載置台に載置された被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調し、その被処理体に疎水化処理ガスを供給して、被処理体表面を疎水化した後、被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調して、処理空間を排気するように、前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１７】
例えば、前記被処理体に供給された余分な処理ガスを除去するための表面パージガスを供給する表面パージガス供給手段を備え、
前記制御部により、温調手段を介して余分な分子に熱エネルギーを与えると共に表面パージガスを被処理体に供給するように表面パージガス供給手段の動作が制御される。
【００１８】
本発明の塗布、現像装置は、被処理体は基板であり、
当該基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面に上述の疎水化処理方法を行う疎水化処理部、疎水化処理された基板の表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成する塗布部及び前記レジスト膜が形成された基板を露光した後で当該基板を現像する現像部を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、
を含むことを特徴とする。前記露光は例えば、基板表面に液膜を形成し、この液膜を介して露光を行う液浸露光である。
【００１９】
本発明の記憶媒体は、被処理体を加熱する疎水化処理装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の疎水化処理方法を実施するためのものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は前記被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調して疎水化処理ガスを供給し、続いて被処理体を第１の温度である第２の温度に温調して、被処理体表面に供給された被処理体表面の余分な前記分子に熱エネルギーを与えて、その余分な分子を被処理体表面から除去する。このように疎水化処理を行うことで後述する評価試験に示すように、従来の疎水化処理を行った場合に比べて被処理体に供給する疎水化処理ガスの量を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る疎水化処理装置２についてその縦断側面図、横断平面図である図１、図２を参照しながら説明する。この疎水化処理装置２は、被処理体例えば酸化シリコンなどからなるウエハＷについて後述のステップに従って疎水化処理を行うものであり、ウエハＷの搬送口２２、２２がその側面に形成された筐体２１内に上部側が開口する容器本体３と、この容器本体３の上部開口を覆うように設けられた蓋体４とからなる扁平な円形状の処理容器３０を備えている。
【００２２】
前記容器本体３はその周縁部をなす側壁部３１と、その側壁部３１に囲まれる底壁部３２と、を備えており、その内部には底壁部３２にて支持されるようにウエハＷが載置される載置台５が設けられている。前記載置台５の内部には温調手段であるヒータ５１が設けられており、後述の制御部７から送信される制御信号に従ってその載置台５を任意の温度に制御し、載置台５に載置されたウエハＷの温度がその載置台５の温度と同じ温度に制御される。図には示していないが載置台５はその内部に冷媒を流通させたり、冷却用のガスを供給するなどして、その温度を急速に低下させるための冷却機構を設けてもよい。
【００２３】
載置台５の表面５２にはウエハＷの裏面を支持し、ウエハＷを載置台５の表面５２から若干離れた状態で水平に保つためのピン５０が形成されている。載置台表面５２からピン５０の先端までの高さは例えば０．１ｍｍである。また、載置台表面５２には多数のガス吐出口５３が開口しており、これらのガス吐出口５３はウエハＷの裏面に裏面パージガスとしてＮ2ガスを吐出して、当該裏面にＨＭＤＳガスがまわりこむことでこの裏面が疎水化処理されることを抑える。このように裏面の疎水化を抑えることで、ウエハＷ裏面に付着したＨＭＤＳ分子がパーティクルとして飛散することが抑えられる。その役割を有効に果たすために、各ガス吐出口５３は、載置台５の周方向に沿って等間隔に形成され、載置台５の中心側の領域から周縁側の領域に向かうほど、その数が多くなるように形成されており、裏面の各部に高い均一性を持ってＮ2ガスを供給することができるようになっている。吐出口５３の径は例えば１．０ｍｍである。
【００２４】
各ガス吐出口５３は、載置台５の内部に設けられたガス流路５４（図１では便宜上図示していない）に連通しており、ガス流路５４は載置台５に接続されたガス供給管６１を介してＮ2ガスが貯留されたガス供給源６に接続されている。図中５６は後述する冷却プレート２５と載置台５との間でウエハＷの受け渡しを行なうための３本の昇降ピンであり、昇降機構５７により図中の孔５６ａを介して昇降自在に構成されている。図中５８は、昇降機構５７の周囲を囲むカバー体である。
【００２５】
蓋体４は、その周縁部をなす側壁部４１と、その側壁部４１に囲まれる上壁部４２とを備えており、処理容器３０内にウエハＷの搬入を行うことができるように、昇降機構２３により昇降自在に構成されている。容器本体３の側壁部３１の上面に蓋体４の側壁部４１の下面が例えば０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の隙間４０を介して接近した状態で、前記容器本体３を蓋体４で覆うことにより、容器本体３の上部側開口が蓋体４により閉じられ、容器本体３と蓋体４との間に処理空間２０が区画形成され、疎水化処理が行われるようになっている。
【００２６】
前記載置台５上のウエハＷに対して、前記処理空間２０の中央上部からＨＭＤＳガス及びＮ2ガスを供給するように、例えば前記蓋体４の裏面側中央部に処理ガス供給部４３が設けられている。処理ガス供給部４３は上方側に比べて下方側が縮径された円柱形状に形成されており、その下方側の周面に処理空間２０の径方向に向かって疎水化処理ガスであるＨＭＤＳガス及びＮ2ガスを吐出する多数の処理ガス供給孔４４が互いに間隔をおいて形成されている。蓋体４にはこの処理ガス供給孔４４に前記各ガスを供給するガス供給管６２の一端が接続されている。
【００２７】
また蓋体４の側壁部４１には、処理空間２０の周方向に沿って環状の空間であるバッファ室４５が形成されており、このバッファ室４５には、本体部３の側壁部３１にその下流端が当該バッファ室４５に開口するように形成されたガス供給路３３を介してＮ２ガスが供給され、前記Ｎ2ガスが一旦溜められるようになっている。容器本体３の下部には、前記ガス供給路３３の上流端と接続されるように、容器本体３の周方向に沿って設けられたガス供給室３４を介してガス供給管６３の一端が接続されている。
【００２８】
バッファ室４５のガスは、当該バッファ室４５の内側領域における容器本体３の周縁部と蓋体４の周縁部との間に設けられた高さ１ｍｍ〜３ｍｍ程度の環状のガス供給路３６に流入するか、またはバッファ室４５に接続された排気管４６を介して例えば疎水化処理装置２が設けられる工場の排気路に流入するようになっている。
【００２９】
また、前記蓋体４の側壁部４１には、前記載置台５上のウエハＷよりも外側領域から処理空間２０内を排気するための多数の排気孔４７が蓋体４の周方向に沿って開口しており、排気孔４７は蓋体４に接続された排気管４８に連通している。排気管４８は不図示の圧力制御手段を備えた真空ポンプなどにより構成される排気手段４９に接続されており、排気手段４９が制御部７からの制御信号を受けて所定の排気量で処理空間２０内の排気を行う。
【００３０】
前記ガス供給管６２の上流側は疎水化処理ガス供給手段を構成するガス供給管６４、表面パージガス供給手段を構成するガス供給管６５に夫々分岐し、ガス供給管６４の上流端はＨＭＤＳ液７０が貯留された貯留タンク７１の気相部７２に開口しており、ガス供給管６５の上流端は前記Ｎ2ガス供給源６に接続されている。また、貯留タンク７１の気相部７２にはＨＭＤＳ液気化用ガス供給管６６の一端が開口し、ＨＭＤＳ液気化用ガス供給管６６の他端はＮ2ガス供給源６に接続されており、ガス供給管６６からＮ2ガスが貯留タンク７１内に供給されることで、タンク７１内のＨＭＤＳ液が気化してＨＭＤＳガスとなり、このＨＭＤＳガスと前記気化に用いられたＮ2ガスがガス供給管６４、６２を介して処理空間２０に供給される。前記Ｎ2ガスはＨＭＤＳガスのキャリアガスの役割を果たしている。図中７３は貯留タンク７１にＨＭＤＳ液を供給するためのＨＭＤＳ液供給源であり、液供給管７４を介して貯留タンク７１に接続されている。
【００３１】
Ｎ2ガス供給源６に接続されるガス供給管６１、６３、６５、６６には、バルブやマスフローコントローラからなるガス供給機器群６７が介設されており、制御部７から送信される制御信号に基づいてＮ2ガスの給断を管毎に独立して制御する。これによってガス吐出口５３、バッファ室４５、処理空間２０へのＮ2ガスの供給量が独立して制御され、またＨＭＤＳガスの処理空間２０への供給量が制御される。
【００３２】
図３は、ウエハＷに疎水化処理ガスとしてＨＭＤＳガス及びＮ2ガスの混合ガスが供給されるときの処理容器３０内における各ガスの流れを示したものである。前記混合ガスを供給する前に予めバッファ室４５に所定の流量でＮ2ガスを供給し、且つ処理空間２０が負圧になるように排気孔４７から所定の排気量で排気が行われ、バッファ室４５のＮ2ガスが排気孔４７に流入して除去される状態にしておく。
【００３３】
然る後、処理ガス吐出孔４４から前記混合ガスが処理空間２０内に供給されると共にガス供給管６１に例えば０．２Ｌ/分でＮ2ガスが供給され、裏面側パージガス吐出孔５３から吐出する。ウエハＷの表面側、裏面側に夫々吐出された混合ガス、Ｎ2ガスは、ウエハＷの外方に位置する前記排気孔４７から排気されているので、夫々ウエハＷの中央側から外縁部側に向かって拡散して排気孔４７から除去される。このとき混合ガスはウエハＷの裏面側に形成されるＮ2ガスの気流によりウエハＷへの回り込みが抑えられ、混合ガス中に含まれるＨＭＤＳガスに接触するウエハＷ表面からベベル部にかけての領域が疎水化される。処理ガス吐出孔４４から表面側パージガスとしてＮ2ガスが単独で供給される場合も混合ガスが供給される場合と同様のガス流が処理容器３０内に形成されるが、このときパージガス吐出孔５３からはＮ2ガスが吐出されない。
【００３４】
図中２４は、筐体２１内を上下に仕切る仕切り板であり、この仕切り板２４上を搬送口２２が形成された手前側と処理容器３０が設けられた奥側との間で冷却プレート２５が移動できるようになっている。冷却プレート２５には冷媒が流通する不図示の流路が形成されており、冷却プレート５は載置台５から受け渡されたウエハＷを冷却する役割を有する。また、図中２６は冷却プレート２５と図示しない外部の搬送機構との間でウエハＷの受け渡しを行うための昇降ピンであり、仕切り板２４に穿孔された孔２６ａを介して昇降機構２８により冷却プレート２５上に突没自在に構成されている。
【００３５】
疎水化処理装置２は制御部７により制御されるように構成されている。この制御部７は例えばコンピュータからなり、プログラム、メモリ、ＣＰＵを備えている。前記プログラムには制御部７から疎水化処理装置２の各部に制御信号を送り、疎水化処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラムは、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記憶部に格納されて制御部７にインストールされる。
【００３６】
続いて疎水化処理装置２を用いて行う疎水化処理方法について図４、図５、図６を参照しながら説明する。図４は疎水化処理における各ステップを示したフローチャートであり、図５は疎水化処理を行う際の載置台５の温度変化、ウエハＷの温度変化を夫々実線、点線で示したグラフである。図６は図中太い矢印で示すＮ2ガス流７６に乗ってウエハＷ表面に供給されたＨＭＤＳ分子７５の状態を示した説明図である。この図６においては、背景技術の欄の説明と同様にＨＭＤＳ分子からの反応生成物も図示の便宜上ＨＭＤＳ分子７５として示している。
【００３７】
先ず、ヒータ５１により載置台５の温度が、ウエハＷにＨＭＤＳ分子を反応（吸着）させる第１の温度である例えば２３℃に制御される（ステップＳ１）。不図示の搬送機構によりウエハＷが疎水化処理装置２の筐体２１内に搬入されると、昇降ピン２６を介してそのウエハＷが冷却プレート２５に受け渡され、蓋体４が上昇し、冷却プレート２５が処理容器３０へと移動する。冷却プレート２５から昇降ピン６３を介してウエハＷが載置台５に受け渡され（ステップＳ２）、冷却プレート２５が搬送口２２側に戻ると、蓋体４が下降してウエハＷの周囲に区画された処理空間２０が形成される（ステップＳ３）。
【００３８】
ウエハＷの温度がその載置台５の温度に従って２３℃に保たれる。その一方で上記のようにバッファ室４５にＮ2ガスが所定の流量で供給され、それに若干遅れて処理空間２０が負圧になるように排気孔４７から所定の排気量で排気が行われ、バッファ室４５のＮ2ガスが処理空間２０側に引き込まれて、排気孔４７に流入し、本体部３１の側壁部３１と蓋体４の側壁部４１との間に処理空間２０とその外部空間とを区画するＮ2ガス流が形成される。
【００３９】
その後、図５のグラフ中の時刻ｔ１にてＮ2ガス供給源６からＨＭＤＳ液貯留タンク７１に所定の流量でＮ2ガスが供給され、貯留タンク７１内の内圧が高まり、ＨＭＤＳ液７０が気化して、タンク７１内に供給されたＮ2ガスに対応する量のＨＭＤＳガスが生成し、そしてＨＭＤＳガスとタンク７１内に供給されたＮ2ガスとからなる混合ガスが、ガス供給管６４、６２を介してウエハＷの表面中央部に供給される（ステップＳ４）。また、前記混合ガスの供給と略同時にガス供給管６１を介して裏面側パージガス吐出孔５３からＮ2ガスが供給される。
【００４０】
このとき、ウエハＷは上記の温度に保たれているため、背景技術の欄に示したように９０℃〜１１０℃程度に加温した状態でＨＭＤＳガスを供給する場合に比べて、ウエハＷからの上昇気流の発生が抑えられており、従ってＮ2ガス流７６中に含まれるＨＭＤＳ分子７５はその上昇気流による抵抗が抑えられた状態でウエハＷに供給され、ウエハＷ中央部からその周縁部へと流れる（図６（ａ））。
【００４１】
そして、ウエハＷ表面を流れるＨＭＤＳ分子７５が背景技術の欄で説明したようにウエハＷ表面の水酸基と反応して、ウエハＷの中央部からベベル部にかけての領域が疎水化され、さらにウエハＷの表面と反応したＨＭＤＳ分子７５上にはＨＭＤＳ分子７５が吸着して、積層したＨＭＤＳ分子７５からなる分子層７７が形成される（図６（ｂ））。既述したようにＨＭＤＳガスは温度の高い場所よりも低い場所へと移動しやすいため、このとき上記のようにウエハＷが９０℃程度に加温されている場合に比べてＨＭＤＳ分子７５はウエハＷ表面に接しやすく、ウエハ表面の水酸基との反応が起こりやすくなっている。
【００４２】
然る後、図５中の時刻ｔ２にて載置台５の温度を上昇させる（図６（ｃ）、ステップＳ５）。そして、載置台５の温度が第１の温度よりも高い第２の温度である例えば９０℃に上昇し、ウエハＷの温度がその載置台５の温度に追従して９０℃に上昇する。この過程で、分子層７７を構成するＨＭＤＳ分子７５に熱エネルギーが供給され、ＨＭＤＳ分子７５間の結合力が弱まる。ＨＭＤＳ分子７５が上記のようにウエハＷと反応しやすくなっていることから、このウエハＷを２３℃に保った状態でＨＭＤＳガスを供給する時間は短時間でよく、時刻ｔ１ｔ２間は例えば３秒である。
【００４３】
続いて時刻ｔ３にて前記ＨＭＤＳガスとＮ2からなる混合ガスの供給を停止し、Ｎ2ガス供給源６からガス供給管６５、６２を介して、表面パージガスとしてＮ2ガスが単独で例えば３〜４Ｌ／分でウエハＷの中央部に供給される（ステップＳ６）。この単独のＮ2ガスは前記混合ガスと同様に排気孔４７に吸引されることでウエハＷの中央部から周縁部へと向かうガス流７８を形成する。上記のようにＨＭＤＳ分子７５同士の結合力が弱まり、分子層７７においてウエハＷ表面の水酸基と反応したＨＭＤＳ分子７５を除いたＨＭＤＳ分子７５はウエハＷ表面から遊離し、前記Ｎ2ガス流７８に乗ってウエハＷから除去される（図６（ｄ））。一方、ウエハＷの水酸基とＨＭＤＳ分子７５との結合力はその分子７５同士の結合力よりも強いため、ウエハＷと直接結合したＨＭＤＳ分子７５のみがウエハＷ上に１層の分子層７９として残る（図６（ｅ））。時刻ｔ２ｔ３間は例えば１０秒である。
【００４４】
図５中時刻ｔ４にて処理ガス吐出口からのＮ2ガスの供給が停止すると共にヒータ５１への供給電力が低下し、載置台５の温度が低下する。続いて排気孔４７からの排気量が減少し、蓋体４が上昇して、昇降ピン５６を介して冷却プレート２５にウエハＷが受け渡される（ステップＳ７）。ウエハＷはその熱が冷却プレート２５に奪われることで冷却され、装置２への搬入時とは逆の動作で外部の搬送機構に受け渡されて、装置２から搬出される。載置台５の温度は２３℃に制御される。上記のように載置台５に冷却機構を設けた場合、前記時刻ｔ４と載置台の温度が２３℃に戻る時刻ｔ５間は例えば２０秒である。
【００４５】
然る後、後続のウエハＷが先のウエハＷと同様に装置２に搬入され、同様の手順で処理容器３０に搬入され、時刻ｔ６で時刻ｔ１と同様にＨＭＤＳガスとＮ２ガスの供給処理が行われ、以降は先のウエハＷと同様に上記の各ステップＳに従って疎水化処理が行われる。
【００４６】
この疎水化処理方法によれば、２３℃にウエハＷの温度が制御された状態でＨＭＤＳガスをウエハＷ表面に供給し、その後ウエハＷの余分なＨＭＤＳ分子を除去するためにウエハＷの温度を９０℃以上に上昇させている。従ってＨＭＤＳガス供給時にはウエハＷからの上昇気流が抑えられており、またウエハ表面の温度が低い方が、ＨＭＤＳ分子がウエハ表面に吸着しやすいことから、従来のようにウエハＷを９０℃程度の高温に昇温させた状態でＨＭＤＳガスを供給する手法に比べて少ない量、短い時間でウエハＷ表面全体にＨＭＤＳガスを行き渡らせ、疎水化処理を行うことができるため、ＨＭＤＳガス及びそれのキャリアガスであるＮ2ガスの供給量を抑えることができる。従って処理容器３０内の圧力が高くなることを抑え、処理容器３０内からその外部空間へのＨＭＤＳガス及びＨＭＤＳガスから生成するアミンの漏洩を抑えることができる。特に上記の処理容器３０は、ＨＭＤＳガスが供給される処理空間２０を構成する壁面に処理容器３０の外部空間と連通する隙間４０が設けられておらず、密閉容器となっていないため、このようにＨＭＤＳガスの供給量を抑えることは、上記のＨＭＤＳガス及びアミンの漏洩を抑える観点から特に有効である。
後述のようにこの疎水化処理装置２を塗布、現像装置に適用した場合は、ウエハ表面に形成されたレジスト膜へのＨＭＤＳから生じるアミンの影響を抑えることで、パターン欠陥の発生を抑えることができるため、特に有効である。
【００４７】
また、上記のようにＨＭＤＳガス及びそのキャリアガスとして使用されるＮ2ガスの使用量が抑えられるので、疎水化処理のためのコストが上昇することを抑えることができる。また、上述のステップＳ４においては余分なＨＭＤＳ分子７５を除去するにあたり、表面パージガスであるＮ2ガスの供給を行わなくてもよいが、このＮ2ガスを供給することで余分なＨＭＤＳ分子７５をより確実に除去することができるため好ましい。
【００４８】
上記の疎水化処理方法は、図７に示すような容器本体８２、蓋体８３間に隙間が設けられない密閉構造を有する処理容器８１を備えた疎水化処理装置８を用いて行ってもよい。前記蓋体８３は、容器本体８２に対して相対的に昇降する。図示は省略しているが疎水化処理装置２と同様に配管系が構成され、ＨＭＤＳガス及びＮ2ガスからなる混合ガスと単独のＮ2ガスとが独立してガス供給路８４を介して処理空間８５に供給されるようになっている。図中８６は処理容器８１の中央下部の排気孔であり、８７は排気孔８６に接続された排気管である。各ガスのウエハＷへの供給、処理空間８５の排気量、載置台５によるウエハの加熱温度は、疎水化処理装置２と同様に制御部７により制御される。
【００４９】
上記の疎水化処理装置８では、処理空間８５が常圧の状態で各ガスが供給されて、上記の一連のステップＳに従って疎水化処理が行われてもよいし、排気手段４９により処理空間８５が減圧された状態で一連のステップＳが実行されて疎水化処理が行われてもよい。またＨＭＤＳガスの処理容器内への供給方法としては上述のように貯留タンクにＮ２ガスを供給して気化させ、Ｎ2ガスと共に供給することに限られない。
【００５０】
続いて上述の疎水化処理装置２の塗布、現像装置への適用例について図８、図９、図１０を用いて説明する。図８、図９、図１０は夫々塗布、現像装置９の平面図、斜視図、概略縦断側面図である。図中Ｂ１はウエハＷが例えば２５枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリアブロックであり、キャリアＣを複数個載置可能な載置部９２を備えたキャリアステーション９１と、このキャリアステーション９１から見て前方の壁面に設けられる開閉部９３と、開閉部９３を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。
【００５１】
キャリアブロックＢ１の奥側には筐体９４にて周囲を囲まれる処理ブロックＢ２が接続されており、この処理ブロックＢ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段Ａ２，Ａ３はキャリアブロックＢ１側から見て前後一列に配列されると共に、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理ブロックＢ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。
【００５２】
また主搬送手段Ａ２，Ａ３は、キャリアブロックＢ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁９５により囲まれる空間内に置かれている。また図中９６、９７は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００５３】
液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図９に示すようにレジスト液や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部９８の上に、前記レジストを塗布して成膜する塗布部である塗布ユニットＣＯＴ、現像部である現像ユニットＤＥＶ等を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また上述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを夫々所定の温度に冷却する冷却ユニットＣＰＬ、各ユニット間でウエハの受け渡しを行うための受け渡しステージ（ＴＲＳ）等が含まれる。加熱ユニットとしてはレジスト塗布後、露光前に加熱するＰＡＢ、液浸露光されたウエハＷを現像前に加熱するＰＥＢ及び現像後のウエハＷを加熱するＰＤＢがあり、夫々ウエハＷを所定の温度に加熱する。また、例えば棚ユニットＵ１には上述の疎水化処理装置２または８に対応する疎水化処理モジュール（ＡＤＨ）が含まれている。
【００５４】
処理ブロックＢ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室１０１及び第２の搬送室１０２からなるインターフェイスブロックＢ３が設けられている。第１の搬送室１０１、第２の搬送室１０２には処理ブロックＢ２と露光装置Ｂ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し手段Ａ４、Ａ５が夫々設けられている。第１の搬送室１０１にはウエハＷの受け渡しステージＴＲＳ，高精度温度調整モジュールＩＣＰＬが積層された棚ユニットＵ６と、露光装置Ｂ４に搬入する前にウエハＷを一時滞留させるバッファモジュールＢＭとが設けられており、これらのモジュール及びステージ間で受け渡し手段Ａ４はウエハＷの受け渡しができるようになっている。
【００５５】
第２の搬送室１０２の受け渡し手段Ａ５は第１の搬送室１０１の受け渡しステージＴＲＳと露光装置Ｂ４の搬入ステージ１０３と、搬出ステージ１０４との間でウエハＷの受け渡しを行う。露光装置Ｂ４は、搬入ステージ１０３に搬入されたウエハＷに対して液浸露光を行い、液浸露光を終えたウエハＷは搬出ステージ１０４に載置される。
【００５６】
続いて塗布、現像装置９のウエハＷの搬送経路について説明する。先ず外部からウエハＷの収納されたキャリアＣが載置部９２に載置されると、開閉部９３と共にキャリアＣの蓋体が外されて受け渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しステージＴＲＳを介して主搬送手段Ａ２へと受け渡された後、主搬送手段Ａ２により冷却ユニットＣＰＬ→疎水化処理モジュールＡＤＨの順に搬送され、疎水化処理モジュールＡＤＨにて上述のステップＳに従って疎水化処理を受ける。その後、主搬送手段Ａ２→冷却ユニットＣＰＬ→主搬送手段Ａ２→塗布ユニットＣＯＴの順に搬送され、そのＣＯＴにてレジストが塗布され、ウエハＷの表面にレジスト膜が形成される。
【００５７】
続いてウエハＷは主搬送手段Ａ２→加熱ユニットＰＡＢ→主搬送手段Ａ３→ＣＰＬ→受け渡し手段Ａ４→バッファモジュールＢＭの順で搬送され、そのバッファモジュールＢＭで一時滞留された後、受け渡し手段Ａ４→棚ユニットＵ６のＩＣＰＬ→棚ユニットＵ６のＴＲＳ→受け渡し手段Ａ５→露光装置Ｂ４の搬入ステージ１０３へ搬入され、然る後ウエハＷは露光装置Ｂ４内の所定の場所にて液浸露光される。背景技術の欄で説明したように、このように液浸露光を行う場合、レジスト膜が特にウエハＷのベベル部にて剥がれやすくなるので前記疎水化処理を行うことが有効である。
【００５８】
液浸露光を終えたウエハＷは露光装置Ｂ４の搬出ステージ１０４に載置され、受け渡し手段Ａ５→棚ユニットＵ６のＴＲＳ→受け渡し手段Ａ４→棚ユニットＵ３のＰＥＢ→主搬送手段Ａ３→現像ユニットＤＥＶに搬送されて現像処理を受けてレジストパターンが形成される。然る後ウエハＷは、主搬送手段Ａ３→加熱ユニットＰＤＢ→主搬送手段Ａ２→冷却ユニットＣＰＬ→主搬送手段Ａ２→棚ユニットＵ１の受け渡しステージＴＲＳ→キャリアアームＡ１の順に搬送され、キャリアアームＡ１により元のキャリアＣへと戻される。
【００５９】
（評価試験）
評価試験として上記の疎水化処理装置８を用いて、背景技術の欄に示した従来の疎水化処理よりも有効な疎水性を得るための上記各ステップＳにおけるウエハの加熱温度や処理時間の検証を行った。この評価試験においてはウエハＷをヒータ５１により加熱する代わりに、図１１に示すように載置台５上にＰＩとＳＵＳ箔とにより構成される試験用のヒータ１１１、直径１００ｍｍの円形の熱板１１２、直径３０ｍｍの評価用ウエハＶを下からこの順に積層し、ヒータ１１１により熱板１１２を介してウエハＶが加熱されるようにしている。評価用ウエハＶの裏面側にはガス吐出口５３を介してＮ2ガスは供給されない。評価用ウエハＶの厚さｈ１、熱板１１２の厚さｈ２、ヒータ１１１の厚さｈ３は夫々７２５μｍ、７２５μｍ、１００μｍである。
【００６０】
先ず、予め背景技術の欄で説明した疎水化処理方法に従って評価用ウエハＶに疎水化処理を行った。各ステップＱにおけるウエハＶの加熱温度は９０℃、ＨＭＤＳガス及びＮ２ガスを供給する時刻ｒ１ｒ２間は３０秒、Ｎ2ガスのみを供給する時刻ｒ２ｒ３間は１０秒に夫々設定した。処理終了後、評価用ウエハＶの表面について疎水性の指標となる接触角を調べたところ５９．７°であった。接触角が大きいほど疎水性が高く、ウエハ表面においてはこの疎水性が高くなるほど、レジストとの密着性を高めることができるので好ましいため、後述の評価試験１〜３においても各々接触角を測定し、ここで測定した接触角と比較して検証する。また、このときに使用されたＨＭＤＳ液を測定したところ２３０μＬであった。
【００６１】
（評価試験１）
続いて他の複数の評価用ウエハＶを用いて実施形態の各ステップＳに従って疎水化処理を行い、その表面の接触角を測定した。ただし、ステップＳ４においてＨＭＤＳガスとＮ2ガスとの混合ガスをウエハＶ供給するときのウエハＶの加熱温度は各ウエハＶの処理ごとに異なり、且つ９０℃よりも低くなるように設定し、そしてこのステップＳ４における処理時間（時刻ｔ１ｔ２間）は３秒に設定した。続くステップＳ５ではウエハＶを９０℃で２５秒間加熱し、さらにステップＳ６ではウエハＶを１０秒間９０℃で保持した。ただし、このステップＳ６ではウエハＶの表面にパージガスとしてＮ2ガスを供給しておらず、後述の評価試験２、３のステップＳ６でもこの表面へのＮ2ガスの供給は行っておらず、熱エネルギーによってのみ余分なＨＭＤＳ分子を除去している。また、ステップＳ４においてＨＭＤＳ液貯留タンク７１へのＮ2ガスの供給量は４Ｌ／ｍｉｎであり、処理終了後ＨＭＤＳ液の使用量を調べると１００μＬであった。
【００６２】
図１２は横軸にステップＳ４におけるウエハＷにＨＭＤＳ分子を吸着させる段階の設定温度（初期温度）をとり、縦軸に上記のように疎水化処理した各ウエハＶ表面の接触角を取ったグラフである。このグラフに示すように実験の結果、従来の接触角と同等かそれ以上に大きな接触角が得られた。従って本発明の手法によればＨＭＤＳガスの使用量を抑えることができることが示された。また、ウエハＶが１０℃〜３０℃に加熱されている場合は従来の疎水化処理を行ったウエハよりもその接触角が大きくなっている。従ってこのような温度設定とすることで、従来よりも良好な疎水性が得られ、より好ましいことが示された。また、このグラフから１０℃よりも低い温度にすればウエハＶの疎水性がより高くなることが推定できるが、ＨＭＤＳガスがウエハＶ表面で結露すると、ウエハの面内においてその結露した箇所と結露していない箇所とで接触角が異なり、ウエハ面内で均一な疎水性が得られなくなってしまうので、ウエハＶはＨＭＤＳガスが結露する温度よりも高く加熱しておくことが必要になる。１０℃ではＨＭＤＳガスの結露は見られなかった。
【００６３】
（評価試験２）
続いて評価試験１と同様の手順で複数のウエハＶについて疎水化処理を行い、処理終了後その表面の接触角を測定した。ただし、ステップＳ４においてウエハＶの処理温度はすべて２３℃とし、そのステップＳ４におけるＨＭＤＳガスを含む混合ガスの供給をウエハＶに開始してからウエハＶの温度を上昇させるまでの処理時間（２３℃保持時間）をウエハＶごとに変更して処理を行った。各処理終了後ＨＭＤＳ液の使用量を調べると、従来の疎水化処理の使用量である２３０μＬよりも低かった。
【００６４】
図１３は横軸に前記ステップＳ４における処理時間をとり、縦軸に上記のように疎水化処理後に測定した各ウエハＶ表面の接触角をとったグラフである。このグラフに示すように各ウエハＶの接触角は、従来の疎水化処理を行ったウエハＶの接触角５９．７°よりも高かった。従って前記混合ガスの供給をウエハＶに開始してからウエハＶの温度を上昇させるまでの処理時間は、この評価試験２の中で最も短い時間であった３秒以上であればよいことが示された。
【００６５】
（評価試験３）
続いて評価試験１と同様の手順で複数のウエハＶについて疎水化処理を行った。ただし、ステップＳ４においてウエハＶの処理温度はすべて１５℃とし、そのステップＳ４における処理時間（２３℃保持時間）を１０秒とし、ステップＳ５においてウエハＶを夫々異なる温度に昇温させ、ステップＳ６ではその昇温した温度に所定の時間ウエハＷを保持して処理を行った。そして処理終了後に各ウエハＶの表面の接触角を測定した。また、各処理終了後ＨＭＤＳ液の使用量を調べると、従来の疎水化処理の使用量である２３０μＬよりも低かった。
【００６６】
図１４は横軸に前記ステップＳ５、Ｓ６におけるウエハＶの加熱温度をとり、縦軸に上記のように疎水化処理した各ウエハＶ表面の接触角をとったグラフである。このグラフに示すように前記加熱温度が８５℃以上であるときにウエハＶの接触角は従来の疎水化処理の接触角５９．７°よりも高かった。従ってＨＭＤＳガス供給後のウエハの加熱温度は８５℃以上であれば、従来よりも良好な疎水性が得られるため好ましいことが示された。
【００６７】
（評価試験４）
続いて上記の実施形態に従って複数枚のウエハＷに疎水化処理を行った。ただし、あるウエハＷについてはステップＳ４おいてウエハＷの裏面にガス吐出口５３からのガス吐出を行わなかった。そして各ウエハＷについて処理終了後、ウエハＷ裏面の接触角を測定した。図１５はウエハＷの裏面にＮ2ガスを吐出してパージを行ったもの、行わなかったもの夫々についての測定結果を示したグラフであり、縦軸に接触角、横軸にウエハＷのエッジ（周縁）から中心に向かう距離をとっている。このグラフに示すようにウエハWの裏面にパージガスの供給を行うことで、その裏面の周縁から中心に向かって接触角が低下している。従ってウエハの裏面のパージを行うことでその裏面側へのＨＭＤＳガスのまわり込みが抑えられることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の疎水化処理方法を実施する疎水化処理装置の縦断側面図である。
【図２】前記疎水化処理装置の横断側面図である。
【図３】前記処理容器内におけるガスの流れを示した説明図である。
【図４】上記疎水化処理装置による疎水化処理方法の工程を示したフローチャートである。
【図５】本発明の疎水化処理方法における載置台及びウエハ温度の変化を示したグラフである。
【図６】各工程におけるウエハＷのＨＭＤＳ分子の状態を示した説明図である。
【図７】他の疎水化処理装置の一例を示した縦断側面図である。
【図８】前記疎水化処理装置が適用された塗布、現像装置の平面図である。
【図９】前記塗布、現像装置の斜視図である。
【図１０】前記塗布、現像装置の概略縦断側面図である。
【図１１】評価試験に用いるウエハ及びヒータの構成を示した側面図である。
【図１２】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１３】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１４】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１５】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１６】ＨＭＤＳ分子とウエハ表面の水酸基の反応を示した説明図である。
【図１７】液浸露光の説明図である。
【図１８】従来の疎水化処理方法における載置台及びウエハ温度の変化を示したグラフである。
【図１９】従来の疎水化処理方法におけるウエハＷ表面の分子の状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｗ ウエハ
ＡＤＨ 疎水化処理モジュール
２ 疎水化処理装置
２０ 処理空間
３ 容器本体
３０ 処理容器
４ 蓋体
４３ ガス供給部
５ 載置台
５１ ヒータ
７ 制御部
９ 塗布、現像装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの基板の表面を疎水化処理する疎水化処理方法、その方法を実施する疎水化処理装置、その疎水化処理装置を含む塗布、現像装置及び前記方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＬＣＤ基板等の製造プロセスにおける、レジストパターンの形成処理の一連の工程の一つとして、基板例えば半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）に対する疎水化処理が行われる場合がある。この疎水化処理は、ウエハにレジストを塗布する前に、下地膜とレジスト膜との密着性を向上させるために行われるものであり、ウエハの表面に対して例えばＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の蒸気を吹き付けることにより行う。
【０００３】
図１６（ａ）、（ｂ）はＨＭＤＳガスが供給されたときのウエハＷ表面の変化を示しており、これらの図に示すようにＨＭＤＳ分子がウエハＷ表面の水酸基と化学反応し、前記水酸基がトリメチルシラノール基に置換されることでウエハＷの表面が疎水化される。
【０００４】
ところで、前記レジストパターンを形成するにあたり、微細な線幅を形成するために液浸露光と呼ばれる露光手法が行われる場合がある。液浸露光について簡単に説明すると、図１７（ａ）に示すように露光手段１の露光レンズ１１とウエハＷとの間に例えば純水からなる光を透過する液膜１２を形成し、そして図１７（ｂ）に示すように露光手段１を横方向に移動させて次の転写領域（ショット領域）１１Ａに対応する位置に当該露光手段１を配置し、光を照射する動作を繰り返すことにより、レジスト膜１４に所定の回路パターンを転写する露光方式である。図中１３Ａ，１３Ｂは、夫々液膜１２を形成するための液供給路、排液路であり、また、転写領域１１Ａは実際よりも大きく示している。このように液浸露光においてはウエハＷ表面が液膜１２を形成するための液流の影響を受けるので、レジスト膜１４がウエハＷから剥離しやすく、特にレジスト膜１４の縁部が形成されているウエハＷのベベル部（外周部端面）ではその剥離が起こりやすく、それを防ぐために上記の疎水化処理を行うことが有効である。
【０００５】
ＨＭＤＳを用いて上記の疎水化処理を行う疎水化処理装置としては、例えば基板を載置するための載置台をその内部の処理空間に備えた処理容器と、この処理容器にガス流路を介して接続された、ＨＭＤＳ液が貯められた貯留タンクと、処理空間を排気する排気手段と、を備えており、前記載置台はウエハＷを加熱するために自在にその温度が調整できるようになっている。そして、前記貯留タンクには例えばＮ2（窒素）ガスが供給されそのＮ2ガスによりＨＭＤＳ液が気化されてＨＭＤＳガスが生じるようになっており、さらにそのＮ2ガスがキャリアガスとなって生成したＨＭＤＳガスが前記ガス流路を介してウエハＷの中央部上に供給されるようになっている。また、Ｎ2ガスはＨＭＤＳガスとの混合ガスとしてウエハＷに供給される他に、単独でもウエハＷの中心上に供給できるように構成されている。
【０００６】
この疎水化処理装置によりウエハＷに疎水化処理が行われる様子について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。図１８は疎水化処理中における載置台の温度の変化、ウエハの温度の変化を実線、点線で夫々示したグラフであり、図１９は太い矢印１６で示すＮ2ガス流に乗ったＨＭＤＳ分子１７がウエハＷに供給されて、ウエハＷの表面状態が変化する様子を示している。なお、上述のように実際にはＨＭＤＳ分子はウエハの水酸基と反応すると反応物が生成し、その反応物によりウエハＷ表面が疎水化されるが、図示の便宜上この反応物もＨＭＤＳ分子１７として示している。
【０００７】
先ず、図中の時刻ｒ１にてウエハＷが例えば９０℃〜１１０℃に加熱された載置台１８上に載置され、例えば塗布、現像装置が設けられたクリーンルームの温度である２３℃からその載置台の温度と略同じ温度に加熱される（図１９（ａ）、ステップＱ１）。そして、Ｎ2ガスとＨＭＤＳガスとの混合ガスがウエハＷの中心に供給され、その混合ガスはウエハＷの外周側から排気されることによってウエハＷの周縁へと行き渡り、上記のようにＨＭＤＳ分子１７がウエハＷ表面の水酸基と反応してウエハＷ表面が疎水化される。また、その疎水化されたウエハＷ表面のＨＭＤＳ分子１７には分子間力により他のＨＭＤＳ分子１７がさらに吸着し、ウエハＷ表面に前記ＨＭＤＳ分子１７が積層された分子層１９が形成される（図１９（ｂ）、ステップＱ２）。この分子層１９は加熱されることで熱エネルギーの供給を受けて分子層１９を構成するＨＭＤＳ分子１７同士の結合は弱まっており、例えば新たにウエハＷ表面に供給されたＨＭＤＳ分子１７が分子層１９に吸着すると共に他のＨＭＤＳ分子１７に吸着した分子層１９を構成するＨＭＤＳ分子１７が当該分子層１９から離脱する状態になる。
【０００８】
時刻ｒ２にてウエハＷに供給されるガスをＨＭＤＳガスとＮ２との混合ガスからＮ2ガスのみへと変更し、この切り替わったＮ2ガスが前記混合ガスと同様にウエハＷの中心から周縁部へと流れる。新たなＨＭＤＳ分子１７が供給されなくなった分子層１９においては当該分子層１９からＨＭＤＳ分子１７の遊離がすすむと共にそれらの遊離した分子１７がＮ2ガス流に乗って排気され、分子層１９のＨＭＤＳ分子１７はウエハＷの水酸基と反応した下層の一層のみを残してウエハＷ表面から除去される（図１９（ｃ）、ステップＱ３）。その結果として、ウエハＷには一層のＨＭＤＳ分子１７により構成される分子層１Ａが形成される（図１９（ｄ）、ステップＱ４）。続いて時刻ｒ３にてウエハＷは、載置台から搬送手段に受け渡され、その搬送手段の冷却機構により冷却される。時刻ｒ１ｒ２間、時刻ｒ２ｒ３間は、例えば夫々３０秒、１０秒である。上記のようにウエハＷの水酸基と反応せずに当該ウエハＷに付着したＨＭＤＳ分子１７を除去するのは、そのＨＭＤＳ分子１７が水と反応するため、ウエハＷの十分な疎水性が得られなくなってしまうことを防ぐこと及び後述するようにこのＨＭＤＳ分子１７からアミンの発生を抑えることを目的とする。
【０００９】
ところで、上述のようにウエハＷのベベル部においてレジストが剥がれやすいことから、このウエハＷの疎水化を行うにあたってはＨＭＤＳガスを当該ベベル部にまで十分に行き渡らせて疎水化を行う必要がある。しかし上述のようなプロセスで処理を行うと、ウエハにＨＭＤＳガスとＮ2ガスとの混合ガスを供給するときにウエハＷが加熱されているので、図１９（ａ）、（ｂ）に矢印で示すようにウエハＷから上昇気流が発生している。従って、前記混合ガスはこの上昇気流に逆らってウエハＷに供給することになる。また、ＨＭＤＳガスのような処理ガスは温度の高いところから低いところへと流れやすい性質があるため、上記のような温度にウエハＷが加熱されているとＨＭＤＳ分子１７がウエハＷ表面に十分に行き渡らず、ＨＭＤＳ分子１７がウエハ表面と反応し難い。従って、ベベル部を含むウエハＷの面内に均一な疎水化処理を行おうとすると、ＨＭＤＳガス及びＮ2ガスを多量に供給する必要がある。
【００１０】
また、図１６に示すようにＨＭＤＳ分子１７がウエハＷの水酸基と反応するとアミンが発生するが、ＨＭＤＳ分子１７は処理雰囲気中の水分と反応した場合にも同様にアミンを発生するのでＨＭＤＳガスの供給量が多くなると、このアミンの発生量も増え、そして、アミンの発生量が多くなると、処理容器から当該アミンが漏れ出し、例えば塗布、現像装置内を搬送中のレジスト膜が既に形成されたウエハに作用し、レジストを変質させて現像欠陥を引き起こすおそれがある。疎水化処理装置の処理容器としては、構成部品の数、構造の複雑化、装置の組み立ての手間及び調整の手間を抑える目的から、その内部のＨＭＤＳガスが供給される処理空間が密閉されない構造のものを用いることが検討されているが、このような処理容器を用いた場合には上記のアミンが漏洩する可能性が高くなってしまうおそれがある。さらに、ＨＭＤＳガスの供給量が多いと疎水化処理に要するコストも高くなるという問題がある。
【００１１】
特許文献１には基板にレジスト塗布前に密着材を塗布することは記載されているが、その後基板を加熱することについては記載されておらず、上記の問題を解決できるものではない。
【００１２】
【特許文献１】特開平７−２３５０８４（段落００２６など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はこのような問題に基づいてなされたものであり、その目的は、被処理体に疎水化処理ガスを供給して疎水化処理を行うにあたり、疎水化処理ガスの供給量を抑えることができる疎水化処理方法、その疎水化処理方法を実施する疎水化処理装置、その疎水化処理装置を含む塗布、現像装置及び前記方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の疎水化処理方法によれば、
処理容器内の処理空間に設けられた載置台に被処理体を載置する工程と、
前記載置台に載置された前記被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調する工程と、
温調された前記被処理体に疎水化処理ガスを供給し、疎水化処理ガスに含まれる分子を被処理体表面と反応させて被処理体表面を疎水化する工程と、
被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調し、被処理体表面に供給された余分な前記分子に熱エネルギーを与えると共に処理空間を排気してその余分な分子を被処理体表面から除去する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
疎水化処理ガスは例えばヘキサメチルジシラザンガスであり、その場合、前記第１の温度は３０℃以下であり、さらに前記第１の温度は例えば１０℃以上であり、前記第２の温度は例えば８５℃以上である。また、余分な分子を被処理体表面から除去する工程は、被処理体を温調すると共に被処理体の表面に表面パージガスを供給することにより行われてもよい。
【００１６】
本発明の疎水化処理装置は、処理容器内の処理空間に設けられ、被処理体を載置する載置台と、
載置台に載置された被処理体を温調する温調手段と、
前記被処理体に疎水化処理を行うための疎水化処理ガスを供給する疎水化処理ガス供給手段と、
前記処理空間を排気する排気手段と、
前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
載置台に載置された被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調し、その被処理体に疎水化処理ガスを供給して、被処理体表面を疎水化した後、被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調して、処理空間を排気するように、前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１７】
例えば、前記被処理体に供給された余分な処理ガスを除去するための表面パージガスを供給する表面パージガス供給手段を備え、
前記制御部により、温調手段を介して余分な分子に熱エネルギーを与えると共に表面パージガスを被処理体に供給するように表面パージガス供給手段の動作が制御される。
【００１８】
本発明の塗布、現像装置は、被処理体は基板であり、
当該基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面に上述の疎水化処理方法を行う疎水化処理部、疎水化処理された基板の表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成する塗布部及び前記レジスト膜が形成された基板を露光した後で当該基板を現像する現像部を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、
を含むことを特徴とする。前記露光は例えば、基板表面に液膜を形成し、この液膜を介して露光を行う液浸露光である。
【００１９】
本発明の記憶媒体は、被処理体を加熱する疎水化処理装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の疎水化処理方法を実施するためのものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は前記被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調して疎水化処理ガスを供給し、続いて被処理体を第１の温度である第２の温度に温調して、被処理体表面に供給された被処理体表面の余分な前記分子に熱エネルギーを与えて、その余分な分子を被処理体表面から除去する。このように疎水化処理を行うことで後述する評価試験に示すように、従来の疎水化処理を行った場合に比べて被処理体に供給する疎水化処理ガスの量を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る疎水化処理装置２についてその縦断側面図、横断平面図である図１、図２を参照しながら説明する。この疎水化処理装置２は、被処理体例えば酸化シリコンなどからなるウエハＷについて後述のステップに従って疎水化処理を行うものであり、ウエハＷの搬送口２２、２２がその側面に形成された筐体２１内に上部側が開口する容器本体３と、この容器本体３の上部開口を覆うように設けられた蓋体４とからなる扁平な円形状の処理容器３０を備えている。
【００２２】
前記容器本体３はその周縁部をなす側壁部３１と、その側壁部３１に囲まれる底壁部３２と、を備えており、その内部には底壁部３２にて支持されるようにウエハＷが載置される載置台５が設けられている。前記載置台５の内部には温調手段であるヒータ５１が設けられており、後述の制御部７から送信される制御信号に従ってその載置台５を任意の温度に制御し、載置台５に載置されたウエハＷの温度がその載置台５の温度と同じ温度に制御される。図には示していないが載置台５はその内部に冷媒を流通させたり、冷却用のガスを供給するなどして、その温度を急速に低下させるための冷却機構を設けてもよい。
【００２３】
載置台５の表面５２にはウエハＷの裏面を支持し、ウエハＷを載置台５の表面５２から若干離れた状態で水平に保つためのピン５０が形成されている。載置台表面５２からピン５０の先端までの高さは例えば０．１ｍｍである。また、載置台表面５２には多数のガス吐出口５３が開口しており、これらのガス吐出口５３はウエハＷの裏面に裏面パージガスとしてＮ2ガスを吐出して、当該裏面にＨＭＤＳガスがまわりこむことでこの裏面が疎水化処理されることを抑える。このように裏面の疎水化を抑えることで、ウエハＷ裏面に付着したＨＭＤＳ分子がパーティクルとして飛散することが抑えられる。その役割を有効に果たすために、各ガス吐出口５３は、載置台５の周方向に沿って等間隔に形成され、載置台５の中心側の領域から周縁側の領域に向かうほど、その数が多くなるように形成されており、裏面の各部に高い均一性を持ってＮ2ガスを供給することができるようになっている。吐出口５３の径は例えば１．０ｍｍである。
【００２４】
各ガス吐出口５３は、載置台５の内部に設けられたガス流路５４（図１では便宜上図示していない）に連通しており、ガス流路５４は載置台５に接続されたガス供給管６１を介してＮ2ガスが貯留されたガス供給源６に接続されている。図中５６は後述する冷却プレート２５と載置台５との間でウエハＷの受け渡しを行なうための３本の昇降ピンであり、昇降機構５７により図中の孔５６ａを介して昇降自在に構成されている。図中５８は、昇降機構５７の周囲を囲むカバー体である。
【００２５】
蓋体４は、その周縁部をなす側壁部４１と、その側壁部４１に囲まれる上壁部４２とを備えており、処理容器３０内にウエハＷの搬入を行うことができるように、昇降機構２３により昇降自在に構成されている。容器本体３の側壁部３１の上面に蓋体４の側壁部４１の下面が例えば０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の隙間４０を介して接近した状態で、前記容器本体３を蓋体４で覆うことにより、容器本体３の上部側開口が蓋体４により閉じられ、容器本体３と蓋体４との間に処理空間２０が区画形成され、疎水化処理が行われるようになっている。
【００２６】
前記載置台５上のウエハＷに対して、前記処理空間２０の中央上部からＨＭＤＳガス及びＮ2ガスを供給するように、例えば前記蓋体４の裏面側中央部に処理ガス供給部４３が設けられている。処理ガス供給部４３は上方側に比べて下方側が縮径された円柱形状に形成されており、その下方側の周面に処理空間２０の径方向に向かって疎水化処理ガスであるＨＭＤＳガス及びＮ2ガスを吐出する多数の処理ガス供給孔４４が互いに間隔をおいて形成されている。蓋体４にはこの処理ガス供給孔４４に前記各ガスを供給するガス供給管６２の一端が接続されている。
【００２７】
また蓋体４の側壁部４１には、処理空間２０の周方向に沿って環状の空間であるバッファ室４５が形成されており、このバッファ室４５には、本体部３の側壁部３１にその下流端が当該バッファ室４５に開口するように形成されたガス供給路３３を介してＮ２ガスが供給され、前記Ｎ2ガスが一旦溜められるようになっている。容器本体３の下部には、前記ガス供給路３３の上流端と接続されるように、容器本体３の周方向に沿って設けられたガス供給室３４を介してガス供給管６３の一端が接続されている。
【００２８】
バッファ室４５のガスは、当該バッファ室４５の内側領域における容器本体３の周縁部と蓋体４の周縁部との間に設けられた高さ１ｍｍ〜３ｍｍ程度の環状のガス供給路３６に流入するか、またはバッファ室４５に接続された排気管４６を介して例えば疎水化処理装置２が設けられる工場の排気路に流入するようになっている。
【００２９】
また、前記蓋体４の側壁部４１には、前記載置台５上のウエハＷよりも外側領域から処理空間２０内を排気するための多数の排気孔４７が蓋体４の周方向に沿って開口しており、排気孔４７は蓋体４に接続された排気管４８に連通している。排気管４８は不図示の圧力制御手段を備えた真空ポンプなどにより構成される排気手段４９に接続されており、排気手段４９が制御部７からの制御信号を受けて所定の排気量で処理空間２０内の排気を行う。
【００３０】
前記ガス供給管６２の上流側は疎水化処理ガス供給手段を構成するガス供給管６４、表面パージガス供給手段を構成するガス供給管６５に夫々分岐し、ガス供給管６４の上流端はＨＭＤＳ液７０が貯留された貯留タンク７１の気相部７２に開口しており、ガス供給管６５の上流端は前記Ｎ2ガス供給源６に接続されている。また、貯留タンク７１の気相部７２にはＨＭＤＳ液気化用ガス供給管６６の一端が開口し、ＨＭＤＳ液気化用ガス供給管６６の他端はＮ2ガス供給源６に接続されており、ガス供給管６６からＮ2ガスが貯留タンク７１内に供給されることで、タンク７１内のＨＭＤＳ液が気化してＨＭＤＳガスとなり、このＨＭＤＳガスと前記気化に用いられたＮ2ガスがガス供給管６４、６２を介して処理空間２０に供給される。前記Ｎ2ガスはＨＭＤＳガスのキャリアガスの役割を果たしている。図中７３は貯留タンク７１にＨＭＤＳ液を供給するためのＨＭＤＳ液供給源であり、液供給管７４を介して貯留タンク７１に接続されている。
【００３１】
Ｎ2ガス供給源６に接続されるガス供給管６１、６３、６５、６６には、バルブやマスフローコントローラからなるガス供給機器群６７が介設されており、制御部７から送信される制御信号に基づいてＮ2ガスの給断を管毎に独立して制御する。これによってガス吐出口５３、バッファ室４５、処理空間２０へのＮ2ガスの供給量が独立して制御され、またＨＭＤＳガスの処理空間２０への供給量が制御される。
【００３２】
図３は、ウエハＷに疎水化処理ガスとしてＨＭＤＳガス及びＮ2ガスの混合ガスが供給されるときの処理容器３０内における各ガスの流れを示したものである。前記混合ガスを供給する前に予めバッファ室４５に所定の流量でＮ2ガスを供給し、且つ処理空間２０が負圧になるように排気孔４７から所定の排気量で排気が行われ、バッファ室４５のＮ2ガスが排気孔４７に流入して除去される状態にしておく。
【００３３】
然る後、処理ガス吐出孔４４から前記混合ガスが処理空間２０内に供給されると共にガス供給管６１に例えば０．２Ｌ/分でＮ2ガスが供給され、裏面側パージガス吐出孔５３から吐出する。ウエハＷの表面側、裏面側に夫々吐出された混合ガス、Ｎ2ガスは、ウエハＷの外方に位置する前記排気孔４７から排気されているので、夫々ウエハＷの中央側から外縁部側に向かって拡散して排気孔４７から除去される。このとき混合ガスはウエハＷの裏面側に形成されるＮ2ガスの気流によりウエハＷへの回り込みが抑えられ、混合ガス中に含まれるＨＭＤＳガスに接触するウエハＷ表面からベベル部にかけての領域が疎水化される。処理ガス吐出孔４４から表面側パージガスとしてＮ2ガスが単独で供給される場合も混合ガスが供給される場合と同様のガス流が処理容器３０内に形成されるが、このときパージガス吐出孔５３からはＮ2ガスが吐出されない。
【００３４】
図中２４は、筐体２１内を上下に仕切る仕切り板であり、この仕切り板２４上を搬送口２２が形成された手前側と処理容器３０が設けられた奥側との間で冷却プレート２５が移動できるようになっている。冷却プレート２５には冷媒が流通する不図示の流路が形成されており、冷却プレート５は載置台５から受け渡されたウエハＷを冷却する役割を有する。また、図中２６は冷却プレート２５と図示しない外部の搬送機構との間でウエハＷの受け渡しを行うための昇降ピンであり、仕切り板２４に穿孔された孔２６ａを介して昇降機構２８により冷却プレート２５上に突没自在に構成されている。
【００３５】
疎水化処理装置２は制御部７により制御されるように構成されている。この制御部７は例えばコンピュータからなり、プログラム、メモリ、ＣＰＵを備えている。前記プログラムには制御部７から疎水化処理装置２の各部に制御信号を送り、疎水化処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラムは、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記憶部に格納されて制御部７にインストールされる。
【００３６】
続いて疎水化処理装置２を用いて行う疎水化処理方法について図４、図５、図６を参照しながら説明する。図４は疎水化処理における各ステップを示したフローチャートであり、図５は疎水化処理を行う際の載置台５の温度変化、ウエハＷの温度変化を夫々実線、点線で示したグラフである。図６は図中太い矢印で示すＮ2ガス流７６に乗ってウエハＷ表面に供給されたＨＭＤＳ分子７５の状態を示した説明図である。この図６においては、背景技術の欄の説明と同様にＨＭＤＳ分子からの反応生成物も図示の便宜上ＨＭＤＳ分子７５として示している。
【００３７】
先ず、ヒータ５１により載置台５の温度が、ウエハＷにＨＭＤＳ分子を反応（吸着）させる第１の温度である例えば２３℃に制御される（ステップＳ１）。不図示の搬送機構によりウエハＷが疎水化処理装置２の筐体２１内に搬入されると、昇降ピン２６を介してそのウエハＷが冷却プレート２５に受け渡され、蓋体４が上昇し、冷却プレート２５が処理容器３０へと移動する。冷却プレート２５から昇降ピン６３を介してウエハＷが載置台５に受け渡され（ステップＳ２）、冷却プレート２５が搬送口２２側に戻ると、蓋体４が下降してウエハＷの周囲に区画された処理空間２０が形成される（ステップＳ３）。
【００３８】
ウエハＷの温度がその載置台５の温度に従って２３℃に保たれる。その一方で上記のようにバッファ室４５にＮ2ガスが所定の流量で供給され、それに若干遅れて処理空間２０が負圧になるように排気孔４７から所定の排気量で排気が行われ、バッファ室４５のＮ2ガスが処理空間２０側に引き込まれて、排気孔４７に流入し、本体部３１の側壁部３１と蓋体４の側壁部４１との間に処理空間２０とその外部空間とを区画するＮ2ガス流が形成される。
【００３９】
その後、図５のグラフ中の時刻ｔ１にてＮ2ガス供給源６からＨＭＤＳ液貯留タンク７１に所定の流量でＮ2ガスが供給され、貯留タンク７１内の内圧が高まり、ＨＭＤＳ液７０が気化して、タンク７１内に供給されたＮ2ガスに対応する量のＨＭＤＳガスが生成し、そしてＨＭＤＳガスとタンク７１内に供給されたＮ2ガスとからなる混合ガスが、ガス供給管６４、６２を介してウエハＷの表面中央部に供給される（ステップＳ４）。また、前記混合ガスの供給と略同時にガス供給管６１を介して裏面側パージガス吐出孔５３からＮ2ガスが供給される。
【００４０】
このとき、ウエハＷは上記の温度に保たれているため、背景技術の欄に示したように９０℃〜１１０℃程度に加温した状態でＨＭＤＳガスを供給する場合に比べて、ウエハＷからの上昇気流の発生が抑えられており、従ってＮ2ガス流７６中に含まれるＨＭＤＳ分子７５はその上昇気流による抵抗が抑えられた状態でウエハＷに供給され、ウエハＷ中央部からその周縁部へと流れる（図６（ａ））。
【００４１】
そして、ウエハＷ表面を流れるＨＭＤＳ分子７５が背景技術の欄で説明したようにウエハＷ表面の水酸基と反応して、ウエハＷの中央部からベベル部にかけての領域が疎水化され、さらにウエハＷの表面と反応したＨＭＤＳ分子７５上にはＨＭＤＳ分子７５が吸着して、積層したＨＭＤＳ分子７５からなる分子層７７が形成される（図６（ｂ））。既述したようにＨＭＤＳガスは温度の高い場所よりも低い場所へと移動しやすいため、このとき上記のようにウエハＷが９０℃程度に加温されている場合に比べてＨＭＤＳ分子７５はウエハＷ表面に接しやすく、ウエハ表面の水酸基との反応が起こりやすくなっている。
【００４２】
然る後、図５中の時刻ｔ２にて載置台５の温度を上昇させる（図６（ｃ）、ステップＳ５）。そして、載置台５の温度が第１の温度よりも高い第２の温度である例えば９０℃に上昇し、ウエハＷの温度がその載置台５の温度に追従して９０℃に上昇する。この過程で、分子層７７を構成するＨＭＤＳ分子７５に熱エネルギーが供給され、ＨＭＤＳ分子７５間の結合力が弱まる。ＨＭＤＳ分子７５が上記のようにウエハＷと反応しやすくなっていることから、このウエハＷを２３℃に保った状態でＨＭＤＳガスを供給する時間は短時間でよく、時刻ｔ１ｔ２間は例えば３秒である。
【００４３】
続いて時刻ｔ３にて前記ＨＭＤＳガスとＮ2からなる混合ガスの供給を停止し、Ｎ2ガス供給源６からガス供給管６５、６２を介して、表面パージガスとしてＮ2ガスが単独で例えば３〜４Ｌ／分でウエハＷの中央部に供給される（ステップＳ６）。この単独のＮ2ガスは前記混合ガスと同様に排気孔４７に吸引されることでウエハＷの中央部から周縁部へと向かうガス流７８を形成する。上記のようにＨＭＤＳ分子７５同士の結合力が弱まり、分子層７７においてウエハＷ表面の水酸基と反応したＨＭＤＳ分子７５を除いたＨＭＤＳ分子７５はウエハＷ表面から遊離し、前記Ｎ2ガス流７８に乗ってウエハＷから除去される（図６（ｄ））。一方、ウエハＷの水酸基とＨＭＤＳ分子７５との結合力はその分子７５同士の結合力よりも強いため、ウエハＷと直接結合したＨＭＤＳ分子７５のみがウエハＷ上に１層の分子層７９として残る（図６（ｅ））。時刻ｔ２ｔ３間は例えば１０秒である。
【００４４】
図５中時刻ｔ４にて処理ガス吐出口からのＮ2ガスの供給が停止すると共にヒータ５１への供給電力が低下し、載置台５の温度が低下する。続いて排気孔４７からの排気量が減少し、蓋体４が上昇して、昇降ピン５６を介して冷却プレート２５にウエハＷが受け渡される（ステップＳ７）。ウエハＷはその熱が冷却プレート２５に奪われることで冷却され、装置２への搬入時とは逆の動作で外部の搬送機構に受け渡されて、装置２から搬出される。載置台５の温度は２３℃に制御される。上記のように載置台５に冷却機構を設けた場合、前記時刻ｔ４と載置台の温度が２３℃に戻る時刻ｔ５間は例えば２０秒である。
【００４５】
然る後、後続のウエハＷが先のウエハＷと同様に装置２に搬入され、同様の手順で処理容器３０に搬入され、時刻ｔ６で時刻ｔ１と同様にＨＭＤＳガスとＮ２ガスの供給処理が行われ、以降は先のウエハＷと同様に上記の各ステップＳに従って疎水化処理が行われる。
【００４６】
この疎水化処理方法によれば、２３℃にウエハＷの温度が制御された状態でＨＭＤＳガスをウエハＷ表面に供給し、その後ウエハＷの余分なＨＭＤＳ分子を除去するためにウエハＷの温度を９０℃以上に上昇させている。従ってＨＭＤＳガス供給時にはウエハＷからの上昇気流が抑えられており、またウエハ表面の温度が低い方が、ＨＭＤＳ分子がウエハ表面に吸着しやすいことから、従来のようにウエハＷを９０℃程度の高温に昇温させた状態でＨＭＤＳガスを供給する手法に比べて少ない量、短い時間でウエハＷ表面全体にＨＭＤＳガスを行き渡らせ、疎水化処理を行うことができるため、ＨＭＤＳガス及びそれのキャリアガスであるＮ2ガスの供給量を抑えることができる。従って処理容器３０内の圧力が高くなることを抑え、処理容器３０内からその外部空間へのＨＭＤＳガス及びＨＭＤＳガスから生成するアミンの漏洩を抑えることができる。特に上記の処理容器３０は、ＨＭＤＳガスが供給される処理空間２０を構成する壁面に処理容器３０の外部空間と連通する隙間４０が設けられておらず、密閉容器となっていないため、このようにＨＭＤＳガスの供給量を抑えることは、上記のＨＭＤＳガス及びアミンの漏洩を抑える観点から特に有効である。
後述のようにこの疎水化処理装置２を塗布、現像装置に適用した場合は、ウエハ表面に形成されたレジスト膜へのＨＭＤＳから生じるアミンの影響を抑えることで、パターン欠陥の発生を抑えることができるため、特に有効である。
【００４７】
また、上記のようにＨＭＤＳガス及びそのキャリアガスとして使用されるＮ2ガスの使用量が抑えられるので、疎水化処理のためのコストが上昇することを抑えることができる。また、上述のステップＳ４においては余分なＨＭＤＳ分子７５を除去するにあたり、表面パージガスであるＮ2ガスの供給を行わなくてもよいが、このＮ2ガスを供給することで余分なＨＭＤＳ分子７５をより確実に除去することができるため好ましい。
【００４８】
上記の疎水化処理方法は、図７に示すような容器本体８２、蓋体８３間に隙間が設けられない密閉構造を有する処理容器８１を備えた疎水化処理装置８を用いて行ってもよい。前記蓋体８３は、容器本体８２に対して相対的に昇降する。図示は省略しているが疎水化処理装置２と同様に配管系が構成され、ＨＭＤＳガス及びＮ2ガスからなる混合ガスと単独のＮ2ガスとが独立してガス供給路８４を介して処理空間８５に供給されるようになっている。図中８６は処理容器８１の中央下部の排気孔であり、８７は排気孔８６に接続された排気管である。各ガスのウエハＷへの供給、処理空間８５の排気量、載置台５によるウエハの加熱温度は、疎水化処理装置２と同様に制御部７により制御される。
【００４９】
上記の疎水化処理装置８では、処理空間８５が常圧の状態で各ガスが供給されて、上記の一連のステップＳに従って疎水化処理が行われてもよいし、排気手段４９により処理空間８５が減圧された状態で一連のステップＳが実行されて疎水化処理が行われてもよい。またＨＭＤＳガスの処理容器内への供給方法としては上述のように貯留タンクにＮ２ガスを供給して気化させ、Ｎ2ガスと共に供給することに限られない。
【００５０】
続いて上述の疎水化処理装置２の塗布、現像装置への適用例について図８、図９、図１０を用いて説明する。図８、図９、図１０は夫々塗布、現像装置９の平面図、斜視図、概略縦断側面図である。図中Ｂ１はウエハＷが例えば２５枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリアブロックであり、キャリアＣを複数個載置可能な載置部９２を備えたキャリアステーション９１と、このキャリアステーション９１から見て前方の壁面に設けられる開閉部９３と、開閉部９３を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。
【００５１】
キャリアブロックＢ１の奥側には筐体９４にて周囲を囲まれる処理ブロックＢ２が接続されており、この処理ブロックＢ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段Ａ２，Ａ３はキャリアブロックＢ１側から見て前後一列に配列されると共に、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理ブロックＢ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。
【００５２】
また主搬送手段Ａ２，Ａ３は、キャリアブロックＢ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁９５により囲まれる空間内に置かれている。また図中９６、９７は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００５３】
液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図９に示すようにレジスト液や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部９８の上に、前記レジストを塗布して成膜する塗布部である塗布ユニットＣＯＴ、現像部である現像ユニットＤＥＶ等を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また上述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを夫々所定の温度に冷却する冷却ユニットＣＰＬ、各ユニット間でウエハの受け渡しを行うための受け渡しステージ（ＴＲＳ）等が含まれる。加熱ユニットとしてはレジスト塗布後、露光前に加熱するＰＡＢ、液浸露光されたウエハＷを現像前に加熱するＰＥＢ及び現像後のウエハＷを加熱するＰＤＢがあり、夫々ウエハＷを所定の温度に加熱する。また、例えば棚ユニットＵ１には上述の疎水化処理装置２または８に対応する疎水化処理モジュール（ＡＤＨ）が含まれている。
【００５４】
処理ブロックＢ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室１０１及び第２の搬送室１０２からなるインターフェイスブロックＢ３が設けられている。第１の搬送室１０１、第２の搬送室１０２には処理ブロックＢ２と露光装置Ｂ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し手段Ａ４、Ａ５が夫々設けられている。第１の搬送室１０１にはウエハＷの受け渡しステージＴＲＳ，高精度温度調整モジュールＩＣＰＬが積層された棚ユニットＵ６と、露光装置Ｂ４に搬入する前にウエハＷを一時滞留させるバッファモジュールＢＭとが設けられており、これらのモジュール及びステージ間で受け渡し手段Ａ４はウエハＷの受け渡しができるようになっている。
【００５５】
第２の搬送室１０２の受け渡し手段Ａ５は第１の搬送室１０１の受け渡しステージＴＲＳと露光装置Ｂ４の搬入ステージ１０３と、搬出ステージ１０４との間でウエハＷの受け渡しを行う。露光装置Ｂ４は、搬入ステージ１０３に搬入されたウエハＷに対して液浸露光を行い、液浸露光を終えたウエハＷは搬出ステージ１０４に載置される。
【００５６】
続いて塗布、現像装置９のウエハＷの搬送経路について説明する。先ず外部からウエハＷの収納されたキャリアＣが載置部９２に載置されると、開閉部９３と共にキャリアＣの蓋体が外されて受け渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しステージＴＲＳを介して主搬送手段Ａ２へと受け渡された後、主搬送手段Ａ２により冷却ユニットＣＰＬ→疎水化処理モジュールＡＤＨの順に搬送され、疎水化処理モジュールＡＤＨにて上述のステップＳに従って疎水化処理を受ける。その後、主搬送手段Ａ２→冷却ユニットＣＰＬ→主搬送手段Ａ２→塗布ユニットＣＯＴの順に搬送され、そのＣＯＴにてレジストが塗布され、ウエハＷの表面にレジスト膜が形成される。
【００５７】
続いてウエハＷは主搬送手段Ａ２→加熱ユニットＰＡＢ→主搬送手段Ａ３→ＣＰＬ→受け渡し手段Ａ４→バッファモジュールＢＭの順で搬送され、そのバッファモジュールＢＭで一時滞留された後、受け渡し手段Ａ４→棚ユニットＵ６のＩＣＰＬ→棚ユニットＵ６のＴＲＳ→受け渡し手段Ａ５→露光装置Ｂ４の搬入ステージ１０３へ搬入され、然る後ウエハＷは露光装置Ｂ４内の所定の場所にて液浸露光される。背景技術の欄で説明したように、このように液浸露光を行う場合、レジスト膜が特にウエハＷのベベル部にて剥がれやすくなるので前記疎水化処理を行うことが有効である。
【００５８】
液浸露光を終えたウエハＷは露光装置Ｂ４の搬出ステージ１０４に載置され、受け渡し手段Ａ５→棚ユニットＵ６のＴＲＳ→受け渡し手段Ａ４→棚ユニットＵ３のＰＥＢ→主搬送手段Ａ３→現像ユニットＤＥＶに搬送されて現像処理を受けてレジストパターンが形成される。然る後ウエハＷは、主搬送手段Ａ３→加熱ユニットＰＤＢ→主搬送手段Ａ２→冷却ユニットＣＰＬ→主搬送手段Ａ２→棚ユニットＵ１の受け渡しステージＴＲＳ→キャリアアームＡ１の順に搬送され、キャリアアームＡ１により元のキャリアＣへと戻される。
【００５９】
（評価試験）
評価試験として上記の疎水化処理装置８を用いて、背景技術の欄に示した従来の疎水化処理よりも有効な疎水性を得るための上記各ステップＳにおけるウエハの加熱温度や処理時間の検証を行った。この評価試験においてはウエハＷをヒータ５１により加熱する代わりに、図１１に示すように載置台５上にＰＩとＳＵＳ箔とにより構成される試験用のヒータ１１１、直径１００ｍｍの円形の熱板１１２、直径３０ｍｍの評価用ウエハＶを下からこの順に積層し、ヒータ１１１により熱板１１２を介してウエハＶが加熱されるようにしている。評価用ウエハＶの裏面側にはガス吐出口５３を介してＮ2ガスは供給されない。評価用ウエハＶの厚さｈ１、熱板１１２の厚さｈ２、ヒータ１１１の厚さｈ３は夫々７２５μｍ、７２５μｍ、１００μｍである。
【００６０】
先ず、予め背景技術の欄で説明した疎水化処理方法に従って評価用ウエハＶに疎水化処理を行った。各ステップＱにおけるウエハＶの加熱温度は９０℃、ＨＭＤＳガス及びＮ２ガスを供給する時刻ｒ１ｒ２間は３０秒、Ｎ2ガスのみを供給する時刻ｒ２ｒ３間は１０秒に夫々設定した。処理終了後、評価用ウエハＶの表面について疎水性の指標となる接触角を調べたところ５９．７°であった。接触角が大きいほど疎水性が高く、ウエハ表面においてはこの疎水性が高くなるほど、レジストとの密着性を高めることができるので好ましいため、後述の評価試験１〜３においても各々接触角を測定し、ここで測定した接触角と比較して検証する。また、このときに使用されたＨＭＤＳ液を測定したところ２３０μＬであった。
【００６１】
（評価試験１）
続いて他の複数の評価用ウエハＶを用いて実施形態の各ステップＳに従って疎水化処理を行い、その表面の接触角を測定した。ただし、ステップＳ４においてＨＭＤＳガスとＮ2ガスとの混合ガスをウエハＶ供給するときのウエハＶの加熱温度は各ウエハＶの処理ごとに異なり、且つ９０℃よりも低くなるように設定し、そしてこのステップＳ４における処理時間（時刻ｔ１ｔ２間）は３秒に設定した。続くステップＳ５ではウエハＶを９０℃で２５秒間加熱し、さらにステップＳ６ではウエハＶを１０秒間９０℃で保持した。ただし、このステップＳ６ではウエハＶの表面にパージガスとしてＮ2ガスを供給しておらず、後述の評価試験２、３のステップＳ６でもこの表面へのＮ2ガスの供給は行っておらず、熱エネルギーによってのみ余分なＨＭＤＳ分子を除去している。また、ステップＳ４においてＨＭＤＳ液貯留タンク７１へのＮ2ガスの供給量は４Ｌ／ｍｉｎであり、処理終了後ＨＭＤＳ液の使用量を調べると１００μＬであった。
【００６２】
図１２は横軸にステップＳ４におけるウエハＷにＨＭＤＳ分子を吸着させる段階の設定温度（初期温度）をとり、縦軸に上記のように疎水化処理した各ウエハＶ表面の接触角を取ったグラフである。このグラフに示すように実験の結果、従来の接触角と同等かそれ以上に大きな接触角が得られた。従って本発明の手法によればＨＭＤＳガスの使用量を抑えることができることが示された。また、ウエハＶが１０℃〜３０℃に加熱されている場合は従来の疎水化処理を行ったウエハよりもその接触角が大きくなっている。従ってこのような温度設定とすることで、従来よりも良好な疎水性が得られ、より好ましいことが示された。また、このグラフから１０℃よりも低い温度にすればウエハＶの疎水性がより高くなることが推定できるが、ＨＭＤＳガスがウエハＶ表面で結露すると、ウエハの面内においてその結露した箇所と結露していない箇所とで接触角が異なり、ウエハ面内で均一な疎水性が得られなくなってしまうので、ウエハＶはＨＭＤＳガスが結露する温度よりも高く加熱しておくことが必要になる。１０℃ではＨＭＤＳガスの結露は見られなかった。
【００６３】
（評価試験２）
続いて評価試験１と同様の手順で複数のウエハＶについて疎水化処理を行い、処理終了後その表面の接触角を測定した。ただし、ステップＳ４においてウエハＶの処理温度はすべて２３℃とし、そのステップＳ４におけるＨＭＤＳガスを含む混合ガスの供給をウエハＶに開始してからウエハＶの温度を上昇させるまでの処理時間（２３℃保持時間）をウエハＶごとに変更して処理を行った。各処理終了後ＨＭＤＳ液の使用量を調べると、従来の疎水化処理の使用量である２３０μＬよりも低かった。
【００６４】
図１３は横軸に前記ステップＳ４における処理時間をとり、縦軸に上記のように疎水化処理後に測定した各ウエハＶ表面の接触角をとったグラフである。このグラフに示すように各ウエハＶの接触角は、従来の疎水化処理を行ったウエハＶの接触角５９．７°よりも高かった。従って前記混合ガスの供給をウエハＶに開始してからウエハＶの温度を上昇させるまでの処理時間は、この評価試験２の中で最も短い時間であった３秒以上であればよいことが示された。
【００６５】
（評価試験３）
続いて評価試験１と同様の手順で複数のウエハＶについて疎水化処理を行った。ただし、ステップＳ４においてウエハＶの処理温度はすべて１５℃とし、そのステップＳ４における処理時間（２３℃保持時間）を１０秒とし、ステップＳ５においてウエハＶを夫々異なる温度に昇温させ、ステップＳ６ではその昇温した温度に所定の時間ウエハＷを保持して処理を行った。そして処理終了後に各ウエハＶの表面の接触角を測定した。また、各処理終了後ＨＭＤＳ液の使用量を調べると、従来の疎水化処理の使用量である２３０μＬよりも低かった。
【００６６】
図１４は横軸に前記ステップＳ５、Ｓ６におけるウエハＶの加熱温度をとり、縦軸に上記のように疎水化処理した各ウエハＶ表面の接触角をとったグラフである。このグラフに示すように前記加熱温度が８５℃以上であるときにウエハＶの接触角は従来の疎水化処理の接触角５９．７°よりも高かった。従ってＨＭＤＳガス供給後のウエハの加熱温度は８５℃以上であれば、従来よりも良好な疎水性が得られるため好ましいことが示された。
【００６７】
（評価試験４）
続いて上記の実施形態に従って複数枚のウエハＷに疎水化処理を行った。ただし、あるウエハＷについてはステップＳ４おいてウエハＷの裏面にガス吐出口５３からのガス吐出を行わなかった。そして各ウエハＷについて処理終了後、ウエハＷ裏面の接触角を測定した。図１５はウエハＷの裏面にＮ2ガスを吐出してパージを行ったもの、行わなかったもの夫々についての測定結果を示したグラフであり、縦軸に接触角、横軸にウエハＷのエッジ（周縁）から中心に向かう距離をとっている。このグラフに示すようにウエハWの裏面にパージガスの供給を行うことで、その裏面の周縁から中心に向かって接触角が低下している。従ってウエハの裏面のパージを行うことでその裏面側へのＨＭＤＳガスのまわり込みが抑えられることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の疎水化処理方法を実施する疎水化処理装置の縦断側面図である。
【図２】前記疎水化処理装置の横断側面図である。
【図３】前記処理容器内におけるガスの流れを示した説明図である。
【図４】上記疎水化処理装置による疎水化処理方法の工程を示したフローチャートである。
【図５】本発明の疎水化処理方法における載置台及びウエハ温度の変化を示したグラフである。
【図６】各工程におけるウエハＷのＨＭＤＳ分子の状態を示した説明図である。
【図７】他の疎水化処理装置の一例を示した縦断側面図である。
【図８】前記疎水化処理装置が適用された塗布、現像装置の平面図である。
【図９】前記塗布、現像装置の斜視図である。
【図１０】前記塗布、現像装置の概略縦断側面図である。
【図１１】評価試験に用いるウエハ及びヒータの構成を示した側面図である。
【図１２】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１３】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１４】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１５】評価試験の結果を示したグラフである。
【図１６】ＨＭＤＳ分子とウエハ表面の水酸基の反応を示した説明図である。
【図１７】液浸露光の説明図である。
【図１８】従来の疎水化処理方法における載置台及びウエハ温度の変化を示したグラフである。
【図１９】従来の疎水化処理方法におけるウエハＷ表面の分子の状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｗ ウエハ
ＡＤＨ 疎水化処理モジュール
２ 疎水化処理装置
２０ 処理空間
３ 容器本体
３０ 処理容器
４ 蓋体
４３ ガス供給部
５ 載置台
５１ ヒータ
７ 制御部
９ 塗布、現像装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内の処理空間に設けられた載置台に被処理体を載置する工程と、
前記載置台に載置された前記被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調する工程と、
温調された前記被処理体に疎水化処理ガスを供給し、疎水化処理ガスに含まれる分子を被処理体表面と反応させて被処理体表面を疎水化する工程と、
被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調し、被処理体表面に供給された余分な前記分子に熱エネルギーを与えると共に処理空間を排気してその余分な分子を被処理体表面から除去する工程と、
を備えたことを特徴とする疎水化処理方法。
【請求項２】
前記疎水化処理ガスはヘキサメチルジシラザンガスであり、前記第１の温度は３０℃以下であることを特徴とする請求項１記載の疎水化処理方法。
【請求項３】
前記第１の温度は１０℃以上であることを特徴とする請求項２記載の疎水化処理方法。
【請求項４】
前記疎水化処理ガスはヘキサメチルジシラザンガスであり、前記第２の温度は８５℃以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の疎水化処理方法。
【請求項５】
余分な分子を被処理体表面から除去する工程は、被処理体を温調すると共に被処理体の表面に表面パージガスを供給することにより行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の疎水化処理方法。
【請求項６】
処理容器内の処理空間に設けられ、被処理体を載置する載置台と、
載置台に載置された被処理体を温調する温調手段と、
前記被処理体に疎水化処理を行うための疎水化処理ガスを供給する疎水化処理ガス供給手段と、
前記処理空間を排気する排気手段と、
前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
載置台に載置された被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調し、その被処理体に疎水化処理ガスを供給して、被処理体表面を疎水化した後、被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調して、処理空間を排気するように、前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御することを特徴とする疎水化処理装置。
【請求項７】
前記被処理体に供給された余分な処理ガスを除去するための表面パージガスを供給する表面パージガス供給手段を備え、
前記制御部により、温調手段を介して余分な分子に熱エネルギーを与えると共に表面パージガスを被処理体に供給するように表面パージガス供給手段の動作が制御されることを特徴とする疎水化処理装置。
【請求項８】
被処理体は基板であり、
当該基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面に請求項１ないし５のいずれか一つに記載の疎水化処理方法を行う疎水化処理部、疎水化処理された基板の表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成する塗布部及び前記レジスト膜が形成された基板を露光した後で当該基板を現像する現像部を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、
を含むことを特徴とする塗布、現像装置。
【請求項９】
前記露光は基板表面に液膜を形成し、この液膜を介して露光を行う液浸露光であることを特徴とする請求項８記載の塗布、現像装置。
【請求項１０】
被処理体を加熱する疎水化処理装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１ないし５のいずれか一つに記載の疎水化処理方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
処理容器内の処理空間に設けられた載置台に被処理体を載置する工程と、
前記載置台に載置された前記被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調する工程と、
温調された前記被処理体に疎水化処理ガスを供給し、疎水化処理ガスに含まれる分子を被処理体表面と反応させて被処理体表面を疎水化する工程と、
被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調し、被処理体表面に供給された余分な前記分子に熱エネルギーを与えると共に処理空間を排気してその余分な分子を被処理体表面から除去する工程と、
を備えたことを特徴とする疎水化処理方法。
【請求項２】
前記疎水化処理ガスはヘキサメチルジシラザンガスであり、前記第１の温度は３０℃以下であることを特徴とする請求項１記載の疎水化処理方法。
【請求項３】
前記第１の温度は１０℃以上であることを特徴とする請求項２記載の疎水化処理方法。
【請求項４】
前記疎水化処理ガスはヘキサメチルジシラザンガスであり、前記第２の温度は８５℃以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の疎水化処理方法。
【請求項５】
余分な分子を被処理体表面から除去する工程は、被処理体を温調すると共に被処理体の表面に表面パージガスを供給することにより行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の疎水化処理方法。
【請求項６】
処理容器内の処理空間に設けられ、被処理体を載置する載置台と、
載置台に載置された被処理体を温調する温調手段と、
前記被処理体に疎水化処理を行うための疎水化処理ガスを供給する疎水化処理ガス供給手段と、
前記処理空間を排気する排気手段と、
前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
載置台に載置された被処理体を疎水化処理ガスが結露しない温度である第１の温度に温調し、その被処理体に疎水化処理ガスを供給して、被処理体表面を疎水化した後、被処理体を第１の温度よりも高い第２の温度に温調して、処理空間を排気するように、前記温調手段、各疎水化処理ガス供給手段及び排気手段の動作を制御することを特徴とする疎水化処理装置。
【請求項７】
前記被処理体に供給された余分な処理ガスを除去するための表面パージガスを供給する表面パージガス供給手段を備え、
前記制御部により、温調手段を介して余分な分子に熱エネルギーを与えると共に表面パージガスを被処理体に供給するように表面パージガス供給手段の動作が制御されることを特徴とする疎水化処理装置。
【請求項８】
被処理体は基板であり、
当該基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面に請求項１ないし５のいずれか一つに記載の疎水化処理方法を行う疎水化処理部、疎水化処理された基板の表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成する塗布部及び前記レジスト膜が形成された基板を露光した後で当該基板を現像する現像部を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、
を含むことを特徴とする塗布、現像装置。
【請求項９】
前記露光は基板表面に液膜を形成し、この液膜を介して露光を行う液浸露光であることを特徴とする請求項８記載の塗布、現像装置。
【請求項１０】
被処理体を加熱する疎水化処理装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１ないし５のいずれか一つに記載の疎水化処理方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１９４２３９（Ｐ２００９−１９４２３９Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３５０９８（Ｐ２００８−３５０９８）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]