JP2003158061A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
基板処理装置および基板処理方法Info
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Abstract
基板に対して良好な処理を施すことができる基板処理装
置を提供する。 【解決手段】 気孔が繋がって三次元方向に延びる連通
孔を有する多孔質セラミックスによって形成され、かつ
第一の面及び第一の面と対向する第二の面に開口部を有
する縦孔70cと、第一の面及び縦孔の内壁に形成され
たガスバリア層70dとを備えた整流板70が配置され
ている。この連通孔を介してウエハWの処理面にガスを
供給する、あるいはチャンバ内のガスを排気すると共
に、前記縦孔70cを介してチャンバ内のガスを排気、
あるいはウエハWの処理面にガスを供給する。
Description
液晶ディスプレイ等の製造プロセスで使用して好適な基
板処理装置に関する。
におけるフォトリソグラフィー工程では、ウエハ表面に
レジスト液を塗布し、レジスト膜を形成するレジスト塗
布処理、ウエハにパターンを露光する露光処理、露光後
のウエハに対して現像を行う現像処理等が行われ、ウエ
ハに所定の回路パターンを形成する。
液を塗布する方法としては、スピンコーティング法が主
流をなしている。このスピンコーティング法によれば、
ウエハの中心にレジスト液を吐出して、このウエハを回
転させる。このことにより、ウエハ上に塗布されたレジ
スト液が遠心力により拡散し、ウエハの全面に渡って均
一なレジスト膜を形成することができる。その後、塗布
されたレジスト液中の溶剤を乾燥させるために、基板処
理装置において加熱される。
熱してレジスト液中の溶剤を乾燥させ、均一なレジスト
膜を得るためには、ウエハを均一に加熱すると共に、基
板処理装置内の気流を制御して均一にレジストを乾燥さ
せる必要がある。
にあっては、ウエハの中央部分に空気等のガスを供給
し、乾燥させているため、ウエハの中央部分とウエハの
周縁部では、均一な気流の制御(ガスの供給)は困難で
あった。同様に、ウエハの周縁部からガスを排気してい
るため、ウエハの中央部分とウエハの周縁部では、均一
な気流の制御(ガスの排出)は困難であった。即ち、ウ
エハの中央部分に空気等のガスを供給し、ウエハの中央
部分で蒸発した溶剤を含むガスがウエハの周縁部に流れ
るため、レジスト液中の溶剤を均一に蒸発させ、レジス
トを均一に乾燥させることができなかった。
コーティング法に代えて、最近は粘度の低いレジスト液
をウエハ上に満遍なく格子状に塗布する方法が考えられ
ている。このように比較的粘性の低いレジスト液が使用
される場合、塗布後に高温加熱すると蒸発速度が大きく
なりすぎて、レジスト膜に斑ができるおそれがある。そ
のため、ウエハ上にレジスト液が塗布された後は、装置
内を減圧して乾燥し、レジスト液中の溶剤をゆっくりと
乾燥させる方法が採用されている。この装置にあって
も、処理装置内の気流をより制御して、均一にレジスト
を乾燥させる必要がある。
であり、基板を処理する処理室内の気流を制御して、基
板に対して良好な処理を施すことができる基板処理装置
を提供することを目的としている。
装置は、基板に所定の処理を施す基板処理装置におい
て、基板を処理するための処理室を形成するチャンバ内
には、気孔が繋がって三次元方向に延びる連通孔を有す
る多孔質セラミックスによって形成され、かつ第一の面
及び第一の面と対向する第二の面に開口部を有する縦孔
と、第一の面及び縦孔の内壁に形成されたガスバリア層
とを備えた整流板が配置され、前記連通孔を介して基板
の処理面にガスを供給する、あるいはチャンバ内のガス
を排気すると共に、前記縦孔を介してチャンバ内のガス
を排気、あるいは基板の処理面にガスを供給するように
構成されていることを特徴としている。
がって三次元方向に延びる連通孔を有する多孔質セラミ
ックスによって形成され、かつ第一の面及び第一の面と
対向する第二の面に開口部を有する縦孔と、第一の面及
び縦孔の内壁に形成されたガスバリア層とを備えた整流
板を用いて、供給、排出されるガスの気流制御を行うも
のである。
スを供給する、あるいはチャンバ内のガスを排気すると
共に、前記縦孔を介してチャンバ内のガスを排気、ある
いはチャンバ内へガスを供給する。その結果、ガスの気
流は制御され、例えば基板処理面のレジストを均一に乾
燥させ、均一なレジスト膜を得ることができる。しか
も、前記連通孔を介しているため、基板の微小領域にお
けるガスの供給、排気を行うことができる。なお、供給
されるガスと排気されるガスが、一つの整流板内を通過
するが、夫々のガスが通過する部分はガスバリア層で遮
断されているため、混合することはない。
成するチャンバと、前記基板の処理面に対向して配置さ
れた円板状の整流板と、前記整流板の側壁からチャンバ
内にガスを供給するための供給手段と、前記整流板の第
一の面側からチャンバ内のガスを排気するための排気手
段とを備え、前記整流板の側壁における連通孔を介して
基板の処理面にガスを供給すると共に、前記縦孔を介し
てチャンバ内のガスを第一の面側から排気するように構
成されていることが望ましい。このように、前記整流板
の側壁における連通孔を介して基板の処理面にガスを供
給しているため、基板処理面全面に均一にガスを供給す
ることができる。しかも、前記連通孔を介しているた
め、基板の微小領域におけるガスの供給を行うことがで
きる。
するチャンバと、前記基板の処理面に対向して配置され
た円板状の整流板と、前記整流板の側壁からチャンバ内
のガスを排気するための排気手段と、前記整流板の第一
の面側からチャンバ内にガスを供給するための供給手段
とを備え、前記供給手段から供給されたガスを、縦孔を
介して基板の処理面に供給すると共に、前記チャンバ内
のガスを整流板の側壁における連通孔を介して排気する
ことが望ましい。このように、チャンバ内のガスを整流
板の側壁における連通孔を介して排気するため、基板処
理面全面から均一にガスを排気することができる。しか
も、前記連通孔を介しているため、基板の微小領域にお
けるガスの排気を行うことができる。
構成され、その材質が炭化珪素あるいはアルミナである
ことが望ましい。また整流板は、炭化珪素あるいはアル
ミナからなる多孔質セラミックスの焼結体であることが
望ましい。このような整流板を多孔質セラミックスで構
成する場合には、セラミックス製造技術によって、容易
に形成することができる。また、炭化珪素あるいはアル
ミナから構成されている場合には、基板等の汚染を抑制
することができる。
ックスの気孔率が20乃至40%、かつ平均気孔径が、
50乃至500μmであることが望ましい。このような
気孔率、平均気孔径を有しているため、ガスを均一に供
給、排出することができると共に、整流板としての充分
な機械的強度を保持することができる。
の面側に行くにしたがって小さくなるように形成されて
いることが望ましい。このように、気孔率が第一の面側
から第二の面側に行くにしたがって小さくなるように形
成されているため、整流板の側壁から供給されたガスが
第一の面側から第二の面側に徐々に移動する。その結
果、整流板の側壁からガスを供給しても、第二の面から
略均一にガスを放出することができ、基板処理面の全面
に均一にガスを供給することができる。
側に行くにしたがって大きくなるように形成しても良
い。この場合には、連通孔を介して排気するように構成
することにより、基板処理面全面から均一にガスを排気
することができる。
と第一の面と対向する第二の面とを結ぶ軸線に平行に形
成された孔であることが望ましい。また、前記縦孔の第
一の面および該第一の面における開口部の直径が、第一
の面と第一の面と対向する第二の面とを結ぶ縦孔の直径
より大きく、かつ前記開口部と縦孔がテーパ面で結ばれ
ていることが望ましい。このようにテーパ面が形成され
ているため、ガスの供給、排気を滑らかになすことがで
きる。
向に複数形成されていることが望ましい。このように前
記縦孔が整流板の径方向及び周方向に複数形成されてい
るため、基板の処理面全面に亘って、縦孔を介したガス
の供給、排気を均一に行うことができる。しかも、前記
縦孔が整流板の径方向及び周方向に複数形成されている
ため、基板の微小領域毎にガスの供給、排気を行うこと
ができる。この縦孔は、整流板の中心から離れるにした
がって、縦孔の直径が大きく、かつその分布状態が密に
なるように形成されていることが望ましい。このよう
に、形成されている場合には、基板の処理面全面に亘っ
て、縦孔を介したガスの供給、排気をより均一に行うこ
とができる。
染を考慮してフッ素系樹脂からなることが望ましい。ま
た、充分な遮蔽性を考慮してガスバリア層は、10μm
以上の厚さを有していることが望ましい。
及び縦孔の内壁に形成される。整流板の側壁については
供給、排気する連通孔を除いて側壁全面にガスバリア層
を形成するのが好ましい。整流板の側壁から供給、排気
するガスが漏れ、不均一なガスの流れを生じさせないた
めである。
との間の間隔が、0.1mm乃至50mmであることが
望ましい。間隔が大きいと整流板と前記基板処理面との
間に、基板の処理面に沿った横方向の流れが生じ、微小
領域においてガスの供給、排気が行えず、微小領域にお
けるガスの置換が困難となるためである。
するチャンバと、前記基板に対向して配置された整流板
と、前記整流板の側壁からチャンバ内にガスを供給する
ための供給手段と、前記整流板の第一の面側からチャン
バ内のガスを排気するための排気手段とを備え、前記整
流板の第一の面とチャンバに形成された排気口との間
に、複数の貫通孔を有する背面板が配置されていること
が望ましい。このように背面板が配置されているため、
整流板の第一の面の背圧を均等にすることができ、複数
の縦孔から均一にガスを供給、排気することができる。
る熱板と、前記基板を支持して昇降する昇降部材とを有
する基板処理装置に適用することができる。また、排気
手段により、チャンバ内が減圧状態になされる基板処理
装置に適用することができる。
前記した基板処理装置を用いて、基板に所定の処理を施
す基板の処理方法であって、前記基板の処理面に対して
近接させ、整流板で覆う工程と、前記整流板の側壁にお
ける連通孔を介して基板処理面にガスを供給し、チャン
バ内のガスを整流板の縦孔を介して第一の面側から排気
する工程とを含むことを特徴としている。このようにな
すことによって、基板処理面全面に均一にガスを供給す
ることができ、しかも縦孔から均一にガスを排気できる
ため、例えばレジストを均一に乾燥させ、均一なレジス
ト膜を得ることができる。しかも、前記連通孔、縦孔を
介しているため、基板の微小領域におけるガスの供給、
排気を行うことができる。
板に所定の処理を施す基板の処理方法であって、前記基
板の処理面に対して近接させ、整流板で覆う工程と、前
記整流板の第一の面側から縦孔を介して基板処理面にガ
スを供給し、チャンバ内のガスを整流板の側壁における
連通孔を介して排気する工程とを含むことを特徴として
いる。このようになすことによって、基板処理面全面に
均一にガスを供給することができ、しかも連通孔から均
一にガスを排気できるため、例えばレジストを均一に乾
燥させ、均一なレジスト膜を得ることができる。しか
も、前記連通孔、縦孔を介しているため、基板の微小領
域におけるガスの供給、排気を行うことができる。
につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。な
お、基板処理装置の説明に先立ち、塗布現像処理装置ユ
ニットにつき、図1〜図3を用いて説明する。図1〜図
3は、本発明が適用された基板処理装置を備えた塗布現
像処理装置ユニットの概略を示す平面図,正面図および
背面図である。図1に示すように、塗布現像処理装置ユ
ニット1は、例えば25枚のウエハWをカセット単位で
外部から搬入しかつカセットCにウエハWを搬出するカ
セットステーション2と、塗布現像処理工程の中で枚葉
式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる
処理ステーション3とを備えている。さらに、この処理
ステーション3に隣接する露光装置(図示せず)との間
でウエハWの受け渡しをするインターフェース部4を備
えている。
理装置群G1〜第四処理装置群G4から構成されてい
る。第一処理装置群G1および第二処理装置群G2は前
記塗布現像処理装置ユニット1の正面側に配置され、第
三処理装置群G3は前記カセットステーション2に隣接
して配置されている。また、第四処理装置群G4は前記
インターフェース部4に隣接して配置されている。さら
に、オプションとして破線で示す第五処理装置群G5を
前記塗布現像処理装置ユニット1の背面側に別途配置可
能となっている。
ト載置部5上の所定位置に複数のカセットCが矢印X方
向(図1の上下方向)に沿って一列に載置可能に構成さ
れている。そして、カセット配列方向(X方向)および
ウエハ配列方向(Z方向)に対して移送可能なウエハ搬
送体7が搬送路8に沿って移動可能に配設され、各カセ
ットCに対するアクセスを選択的にし得るように構成さ
れている。
わせを行うアライメント機能を備えている。このウエハ
搬送体7は、後述するように、処理ステーション3の第
三処理装置群G3に属するエクステンション装置32
(図3に図示)に対してもアクセスし得るように構成さ
れている。
に主搬送装置13が配設されている。この主搬送装置1
3の周辺には、各種処理装置が多段に配置されて処理装
置群を構成している。前記主搬送装置13は、前記処理
装置群G1〜G5に配置されている後述する各種処理装
置に対してウエハWを搬入・搬出可能である。なお、処
理装置群の数や配置は、ウエハWに施される処理の種類
によって異なる。処理装置群の数は複数であれば、任意
に選択してもよい。
ように、ウエハWにレジスト液を塗布するレジスト塗布
装置17と、露光後のウエハWを現像処理する現像処理
装置18とが下から順に二段に積み重ねられている。同
様に、前記第二処理装置群G2では、レジスト塗布装置
19と現像処理装置20とが下から順に二段に積み重ね
られている。
ように、ウエハWを冷却処理するクーリング装置30
と、レジスト液とウエハWとの定着性を高めるためのア
ドヒージョン装置31と、ウエハWを待機させるエクス
テンション装置32と、本実施形態に係る基板処理装置
としてのプリベーキング装置33,34と、現像処理後
の基板処理を施すポストベーキング装置35,36等が
下から順に例えば七段に積み重ねられている。
装置40と、載置したウエハWを自然冷却させるエクス
テンション・クーリング装置41と、エクステンション
装置42と、クーリング装置43と、露光後の基板処理
を施すポストエクスポージャーベーキング装置44,4
5と、ポストベーキング装置46,47等が下から順に
八段に積み重ねられている。
エハ搬送体50が配置されている。このウエハ搬送体5
0は、矢印X方向および矢印Z方向に移動し、かつθ方
向(Z軸の回り)に回転し得るように構成されている。
そして、前記第四処理装置群G4に属するエクステンシ
ョン・クーリング装置41およびエクステンション装置
42と周辺露光装置51等とにアクセスを行い、各装置
に対してウエハWを搬送し得るように構成されている。
処理装置)につき、図4および図5を用いて詳細に説明
する。図4は、本発明の第一実施形態に係る基板処理装
置を示す断面図である。図5は、本発明の第一実施形態
に係る基板処理装置の整流板を示す平面図である。図4
に示すプリベーキング装置33は、ウエハWを基板処理
するための処理室Sを形成するチャンバ55と、このチ
ャンバ55内に位置する熱板75と、この熱板75の上
面(載置面)に対向する整流板70とを備えている。
ず)によって昇降可能な第一チャンバとしての蓋体60
と、この蓋体60を下方で保持可能な第二チャンバとし
ての保持体61とを有している。前記蓋体60は、下方
に開口するアルミニウムまたはステンレス製の有頭円筒
体によって形成されている。この蓋体60の中央部に
は、前記処理室S内のパージ用気体としてのエアを前記
プリベーキング装置33のケーシング33a外に排気す
る排気管84が設けられている。また、この蓋体60の
側壁部には整流板70にエアを供給する供給管88が設
けられている。
を支持するリング状の第一支持部材81と、この第一支
持部材81を支持する円筒状の第二支持部材82とを有
している。また、前記保持体61は、前記両支持部材8
1,82を囲むサポートリング83を有している。前記
サポートリング83の外周囲には、前記保持体61の外
周部となる円筒状のケース85が配設されている。
の円板からなり、例えば炭化珪素,窒化アルミニウムの
セラミックス材料によって形成されている。この熱板7
5の表面はウエハWの載置面75aとされ、裏面には熱
源となるヒータ76が印刷技術を用いて設けられてい
る。前記ヒータ76は、第一コントローラ77によって
その発熱量が制御可能に構成されている。これにより、
ヒータ76の発熱量が制御され、熱板75の温度を維持
・変更し得るようになっている。
を搬入・搬出するに際にウエハWを支持して昇降するた
めの昇降ピン78が複数個配設されている。これら昇降
ピン78は、昇降駆動機構79によって昇降可能に構成
されている。そして、前記熱板75の中央部付近には、
鉛直方向に開口する貫通孔80が設けられている。これ
により、昇降ピン78が上下方向に移動し、貫通孔80
を挿通して熱板75の上方に突出し得るように構成され
ている。
75a上方に配設され、かつ前記チャンバ55の蓋体6
0内に保持されている。この整流板70は、気孔が繋が
って三次元方向に延びる連通孔を有する多孔質セラミッ
クスによって形成されている。そしてまた、図5に示す
ように、上面70a及び上面70aと対向する下面70
bに開口部を有する縦孔70cと、上面70a及び縦孔
70cの内壁に形成されたガスバリア層70dとが形成
されている。なお、図4中、ガスバリア層については図
示されていない。
炭化珪素あるいはアルミナが用いられる。炭化珪素ある
いはアルミナから構成されている場合には、ウエハWの
汚染、チャンバ55内部の汚染を防止することができ
る。また、この整流板70は、炭化珪素あるいはアルミ
ナからなる多孔質セラミックスを焼結することによって
得ることができる。例えば、炭化珪素あるいはアルミナ
を溶媒中に投入し、攪拌して、スラリー形成する。その
後、所定の型内入れ、乾燥させ、成形体を形成する。そ
の後、所定温度で前記成形体を焼成することによって、
多孔質セラミックス焼結体を得ることができる。
至40%であって、平均気孔径が、50乃至500μm
の多孔質セラミックス体が用いられる。気孔率が40%
を超えると、機械的強度が弱くなり整流板に適さない。
また、気孔率が20%未満の場合、ガスの流通抵抗が大
きくなり、整流板に適さないためである。
の軸線(上面と下面とを結ぶ軸線)に平行に、直線状の
縦孔70cが形成されている。この縦孔70cは、図5
(a)に示すように、整流板70の径方向及び周方向に
複数形成されている。この縦孔70の数は、微小領域の
排気を均一に行う上で多く設けることが好ましいが、整
流板70の機械的強度および気孔が連なって形成された
連通孔(供給孔)との関係を考慮する必要がある。な
お、縦孔70cの直径は0.1mm乃至2mmに設定さ
れる。
0cの内壁に形成されたガスバリア層70dは、耐熱性
及び耐汚性の樹脂であるフッ素系樹脂、例えばテフロン
(登録商標)によって構成され、その厚さは10μm以
上に形成されている。このガスバリア層70dによっ
て、整流板70には2つのガス流通路が形成される。即
ち、供給を行う連通孔と排気を行う縦孔の2つのガス流
通路が形成される。また、ガスバリア層70dがフッ素
系樹脂によって形成されているため、良好なガスバリア
性を確保できると共に、ウエハ等を汚染することもな
い。また、ガスバリア層70dが10μm未満の場合、
良好なガスバリア性が確保できないため、ガスバリア層
は10μm以上の厚さであることが好ましい。なお、こ
のガスバリア層70dは、整流板側壁70eに形成する
必要はないが、前記側壁70eからのガスの漏れを防止
する観点から、ガスが供給される連通孔を除いた側壁全
面に、ガスバリア層を形成するのが好ましい。
Wの表面、より正確に言えばウエハW表面に塗布されて
いるレジスト液の表面との間の距離は、0.1mmから
50mmが適当である。この間隔が大きいと整流板と前
記基板処理面との間に、基板の処理面に沿った横方向の
流れが生じ、微小領域においてガスの供給、排気が行え
ず、微小領域におけるガスの置換が困難となる。一方、
この間隔が狭いと、整流板70とウエハWの処理面が接
触し、ウエハWが損傷するおそれがある。
るケーシング33aの側部には、ウエハWを搬入・搬出
するための搬送口86が設けられている。また、この搬
送口86を開閉可能なシャッタ87が取り付けられてい
る。更に、整流板70の上方には、均一な背圧を確保す
るため、複数の貫通孔71aを有する背面板71が設け
られている。
板処理方法につき、塗布現象処理装置ユニット1で行わ
れるフォトグラフィ工程のプロセスと共に説明する。先
ず、ウエハ搬送体7がカセットCから未処理のウエハW
を一枚取り出し、アドヒージョン装置31に搬入する。
このアドヒージョン装置31において、レジスト液との
密着性を向上させるHMDSなどの密着強化剤が塗布さ
れたウエハWは、主搬送装置13によってクーリング装
置30に搬送され、所定の温度に冷却される。その後、
ウエハWはレジスト塗布装置17または19に搬送さ
れ、ウエハW上に所定量のレジスト液が塗布される。そ
して、表面にレジスト膜が形成されたウエハWは、プリ
ベーキング装置33または34に搬送され、レジスト液
中の溶剤を蒸発させるための基板処理が行われる。
搬送装置13によりエクステンション・クーリング装置
41に搬送され、所定の温度に冷却される。そして、ウ
エハWは、エクステンション・クーリング装置41から
ウエハ搬送体50によって取り出される。その後、周辺
露光装置51を経て露光装置(図示せず)に搬送され
る。露光処理の終了したウエハWは、ウエハ搬送体50
によりエクステンション42に搬送される。さらに、主
搬送装置13によってポストエクスポージャーベーキン
グ装置44または45に搬送される。そして、ウエハW
は主搬送装置13によりクーリング装置43,現像処理
装置18または20,ポストベーキング装置35,3
6,46または47,クーリング装置30に順次搬送さ
れ、各装置において所定の処理が施される。その後、ウ
エハWがエクステンション装置32を介してカセットC
にウエハ搬送体7によって戻され、一連の所定の塗布現
像処理が終了する。
用いた基板処理方法について、図4、6、7に基づいて
詳細に説明する。先ず、基板処理が開始される前に供給
管88からのエアの供給が開始され、これと同時に排気
管84からの排気が開始される。これにより、ケーシン
グ33a内がパージされ始める。また、第一コントロー
ラ77がヒータ76を制御して熱板75の加熱が開始さ
れる。
れ、主搬送装置13によってウエハWがプリベーキング
装置33内に搬入される。そして、熱板75の上方まで
搬送されたウエハWは、予め熱板75の上方で待機して
いた昇降ピン78上に支持される。その後、蓋体60が
下降され、図6に示すように、保持体61と一体となっ
て処理室Sが形成される。この場合、供給管88からの
エアによって処理室S内の雰囲気はパージされている。
そして、ウエハWは昇降駆動機構79により昇降ピン7
8と共に下降され、熱板75上に載置される。この状態
でウエハWの加熱が開始され、ウエハWが所定の加熱温
度で所定時間加熱される。
は整流板70の側壁から導入され、図7に示すように、
このエアは整流板70に形成された連通孔内をウエハW
の中央部方向に流れ、整流板70の下面70aから放出
される。この連通孔を流れるエアは、ガスバリア層70
dが形成されているため、整流板70の上面70aおよ
び縦孔70cの内壁から漏れ出すことはない。また、整
流板70の下面70aから放出されたエアは、ウエハW
の処理面に供給される。一方、排気は縦孔70cを介し
て行われる。即ち、排気は、縦孔70c、背面板71a
(貫通孔71a)、排気管84を流れ、外部に排出され
る。
がって形成された多数の連通孔を介してエアの供給がな
されるため、整流板70の下面における前記連通孔の多
数の開口部からエアが放出される。その結果、エアの供
給がウエハWの処理面の微小領域毎に行われる。また、
縦孔70cが径及び周方向に複数設けられているため、
エアの排出はウエハの処理面の微小領域毎に行われる。
このように、微小領域毎にエアの置換が行われるため、
より均一に溶剤を蒸発させることができ、より均一なレ
ジスト膜を形成することができる。
間の加熱された後、蓋体60が上昇され、処理室Sが開
放される。その後、昇降ピン78によってウエハWが再
度上昇され、熱板75による加熱が終了する。次に、主
搬送装置13が搬送口86から再び進入し、ウエハWが
主搬送装置13に受け渡される。そして、ウエハWが搬
送口86からケーシング33a外に搬出されて一連の基
板処理が終了する。
て、微小領域毎にエアの置換をなすことができ、各領域
のレジスト液中の溶剤を均一に蒸発させることができ
る。このように、乾燥させる際の気流を制御することに
より、均一なレジスト膜厚を得ることができる。
0の側壁の連通孔からエアを導入し、縦孔70cから排
気するように構成されている。しかし、図8に示すよう
に、整流板の上面側からエアを導入し、縦孔70c、整
流板70の下面70bを介して、整流板側壁の連通孔か
ら排出するように構成しても良い。
0の縦孔70cが、図5に示すように周方向に複数(1
6個)、径方向に中心孔及び複数(4個)形成した場合
を示した。しかし、本発明は、特にこれに限定されるも
のではなく、より均一なエアの供給、排気を行うため、
適宜、その数、配置位置を選択することができる。
中心から周端部に行くにしたがって、縦孔70cの径を
徐々に大きく形成しても良い。また、整流板70の中心
から周端部に行くにしたがって、縦孔70cの数を多く
形成しても良い。図8においては、最内周の縦孔70c
が最も少なく(4個図示)、最外周の縦孔70cが最も
多く(16個)、中間の縦孔70cが複数列同一数(8
個)形成されている。このように最内周から最外周まで
をブロック化し、同一のブロック内における周方向の縦
孔70cの数を同数にしても良い。
気孔率が20乃至40%であることを説明した。しか
し、この気孔率は厚さ方向(上面から下面への深さ方
向)において、一定である必要はない。むしろ、図10
(a)に示すように、気孔率が上面から下面に行くにし
たがって小さくなるように形成されていることが好まし
い。なお、図中、符号Hは気孔が繋がった連通孔を示し
ている。このように、気孔率が上面から下面に行くにし
たがって小さくなるように形成されているため、図10
(b)の矢印で概念的に示すように、整流板70の側壁
から導入されたエアが中心部方向に流通し易く、整流板
70の下面70bから均一にエアを放出することができ
る。
0cからエアを供給し、連通孔を介して排気する場合に
は、気孔率が上面側から下面側に行くにしたがって大き
くなるように形成する必要がある。下面側の気孔率が小
さいと、連通孔に排気するガスを導入し難いためであ
る。
として直線状の孔を示したが、図11に示すように、上
下面における開口部の直径が、縦孔70cの直径より大
きく、かつ前記開口部と縦孔70の間にテーパ面70c
1を形成するのが好ましい。このようにテーパ面が形成
されているため、エアの供給、排気を滑らかに行うこと
ができる。
の上方に整流板70を配置した場合を示したが、ウエハ
Wの下方に整流板70を配置しても良い。即ち、図12
に示すように、下チャンバ90が整流板70を保持し、
その上方に吸引パット92を配置し、ウエハWを吸引保
持する。そして、供給管88からエアを供給し、連通孔
を介して、上面からエアを放出し、ウエハの処理面に供
給する。一方、排気は縦孔70cを介して、排気管91
より排気される。
いた場合について説明したが、これに限定されることな
く、例えば、不活性ガス等を用いる場合にも適用するこ
とができる。また、上記実施形態にあっては、ヒータを
設けた基板処理装置を例にとって説明したが、ヒータを
設けることなく、チャンバー内を減圧し、この減圧環境
下でレジストを乾燥させる基板処理装置にも適用するこ
とができる。この装置によれば、ウエハ上にレジスト液
が塗布された後、装置内を減圧して乾燥し、レジスト液
中の溶剤をゆっくりと乾燥させることができ、ウエハW
全面から均一にレジスト液中の溶剤が蒸発し、極めて均
一なレジスト膜が形成される。
ハデバイス製造プロセスのフォトリソグラフィー工程に
おける塗布処理後のウエハの処理装置についてであった
が、他の半導体ウエハデバイス製造プロセスにも適用す
ることができる。また、本発明は半導体ウエハ以外の基
板、例えばLCD基板の処理装置、フォトマスク基板の
処理装置等においても適用することができる。
内の気流を制御して、基板に対して良好な処理を施すこ
とができる。例えば、本発明を、レジストを乾燥させる
基板処理装置に適用すれば、レジスト液中の溶剤を乾燥
させる際の気流を制御することができ、均一なレジスト
膜厚を得ることができる。
テムの外観を示す平面図である。
である。
である。
断面である。
面図、(b)は(a)のI−I断面図である。
じた状態を示す縦断面図である。
室内のエアの流れ示した要部断面図である。
ら処理面にエアを供給した場合の処理室内のエアの流れ
示した要部断面図である。
状態を示した整流板の断面図であって、(b)エアの流
れを模式的に示した図である。
を示した断面図である。
例を示した縦断面である。
Claims (22)
- 【請求項1】 前記基板に所定の処理を施す基板処理装
置において、 基板を処理するための処理室を形成するチャンバ内に
は、 気孔が繋がって三次元方向に延びる連通孔を有する多孔
質セラミックスによって形成され、かつ第一の面及び第
一の面と対向する第二の面に開口部を有する縦孔と、第
一の面及び縦孔の内壁に形成されたガスバリア層とを備
えた整流板が配置され、 前記連通孔を介して基板の処理面にガスを供給する、あ
るいはチャンバ内のガスを排気すると共に、 前記縦孔を介してチャンバ内のガスを排気、あるいは基
板の処理面にガスを供給するように構成されていること
を特徴とする基板処理装置。 - 【請求項2】 基板を処理するための処理室を形成する
チャンバと、前記基板の処理面に対向して配置された円
板状の整流板と、前記整流板の側壁からチャンバ内にガ
スを供給するための供給手段と、前記整流板の第一の面
側からチャンバ内のガスを排気するための排気手段とを
備え、 前記整流板の側壁における連通孔を介して基板の処理面
にガスを供給すると共に、 前記縦孔を介してチャンバ内のガスを第一の面側から排
気するように構成されていることを特徴とする請求項1
に記載された基板処理装置。 - 【請求項3】 基板を処理するための処理室を形成する
チャンバと、前記基板の処理面に対向して配置された円
板状の整流板と、前記整流板の側壁からチャンバ内のガ
スを排気するための排気手段と、前記整流板の第一の面
側からチャンバ内にガスを供給するための供給手段とを
備え、 前記供給手段から供給されたガスを、縦孔を介して基板
の処理面に供給すると共に、 前記チャンバ内のガスを整流板の側壁における連通孔を
介して排気することを特徴とする請求項1に記載された
基板処理装置。 - 【請求項4】 前記整流板を構成する多孔質セラミック
スの材質が、炭化珪素あるいはアルミナであることを特
徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された
基板処理装置。 - 【請求項5】 前記整流板は、炭化珪素あるいはアルミ
ナからなる多孔質セラミックスの焼結体であることを特
徴とする請求項4に記載された基板処理装置。 - 【請求項6】 前記整流板を構成する多孔質セラミック
スの気孔率が20乃至40%、かつ平均気孔径が、50
乃至500μmであることを特徴とする請求項1乃至請
求項5のいずれかに記載された基板処理装置。 - 【請求項7】 前記整流板を構成する多孔質セラミック
スの気孔率が、第一の面側から第二の面側に行くにした
がって小さくなるように形成されている請求項2、請求
項4、請求項5のいずれかに記載された基板処理装置。 - 【請求項8】 前記整流板を構成する多孔質セラミック
スの気孔率が、第一の面側から第二の面側に行くにした
がって大きくなるように形成されている請求項3、請求
項4、請求項5のいずれかに記載された基板処理装置。 - 【請求項9】 前記縦孔は、整流板の第一の面と第一の
面と対向する第二の面とを結ぶ軸線に平行に形成された
孔であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
れかに記載された基板処理装置。 - 【請求項10】 前記縦孔の第一の面および該第一の面
における開口部の直径が、第一の面と第一の面と対向す
る第二の面とを結ぶ縦孔の直径より大きく、かつ前記開
口部と縦孔がテーパ面で結ばれていることを特徴とする
請求項1、請求項2、請求項3、請求項9のいずれかに
記載された基板処理装置。 - 【請求項11】 前記縦孔が、整流板の径方向及び周方
向に複数形成されていることを特徴とする請求項1、請
求項2、請求項3、請求項9、請求項10のいずれかに
記載された基板処理装置。 - 【請求項12】 前記整流板の中心から離れるにしたが
って、縦孔の直径が大きく形成されていることを特徴と
する請求項1、請求項2、請求項3、請求項9、請求項
10、請求項11のいずれかに記載された基板処理装
置。 - 【請求項13】 前記整流板の中心から離れるにしたが
って、縦孔の直径が大きく、かつその分布状態が密にな
るように形成されていることを特徴とする請求項1、請
求項2、請求項3、請求項7、請求項8、請求項9、請
求項10、請求項11、請求項12のいずれかに記載さ
れた基板処理装置。 - 【請求項14】 前記ガスバリア層はフッ素系樹脂から
なることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
に記載された基板処理装置。 - 【請求項15】 前記ガスバリア層は、10μm以上の
厚さを有していることを特徴とする請求項1、請求項
2、請求項3、請求項14のいずれかに記載された基板
処理装置。 - 【請求項16】 前記ガスバリア層が第一の面及び縦孔
の内壁に形成されると共に、 ガスを排気あるいはガスを供給するための整流板側壁の
連通孔を除いた側壁全面に、ガスバリア層が形成されて
いることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、
請求項14、請求項15のいずれかに記載された基板処
理装置。 - 【請求項17】 前記整流板と前記基板の処理面との間
の間隔が0.1mm乃至50mmであることを特徴とす
る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された基板処
理装置。 - 【請求項18】 基板を処理するための処理室を形成す
るチャンバと、前記基板に対向して配置された整流板
と、前記整流板の側壁からチャンバ内にガスを供給する
ための供給手段と、前記整流板の第一の面側からチャン
バ内のガスを排気するための排気手段とを備え、 前記整流板の第一の面とチャンバに形成された排気口と
の間に、複数の貫通孔を有する背面板が配置されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載された
基板処理装置。 - 【請求項19】 前記基板を載置して加熱する熱板と、
前記基板を支持して昇降する昇降部材とを有することを
特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載され
た基板処理装置。 - 【請求項20】 前記排気手段により、チャンバ内が減
圧状態になされることを特徴とする請求項1、請求項
2、請求項3、請求項19に記載された基板処理装置。 - 【請求項21】 前記請求項1乃至請求項20のいずれ
かに記載された基板処理装置を用いて、基板に所定の処
理を施す基板の処理方法であって、 前記基板の処理面に対して近接させ、整流板で覆う工程
と、前記整流板の側壁における連通孔を介して基板処理
面にガスを供給し、チャンバ内のガスを整流板の縦孔を
介して第一の面側から排気する工程とを含むことを特徴
とする基板処理方法。 - 【請求項22】 前記請求項1乃至請求項20のいずれ
かに記載された基板処理装置を用いて、基板に所定の処
理を施す基板の処理方法であって、 前記基板の処理面に対して近接させ、整流板で覆う工程
と、前記整流板の第一の面側から縦孔を介して基板処理
面にガスを供給し、チャンバ内のガスを整流板の側壁に
おける連通孔を介して排気する工程とを含むことを特徴
とする基板処理方法。
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