JP2013004804A - Hydrophobic treatment apparatus, hydrophobic treatment method, program, and computer recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の疎水化処理を行う疎水化処理装置、疎水化処理方法、プログラム及びコンピュータ記録媒体に関する。 The present invention relates to a hydrophobizing apparatus, a hydrophobizing method, a program, and a computer recording medium that perform a hydrophobizing process on a substrate.
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、半導体ウェハ(以下「ウェハ」という)とレジスト液との密着性を向上させるための疎水化処理が行われる。この疎水化処理においては、処理容器内に載置されたウェハの表面に対してHMDS(Hexa Methyl Disilazane)ガスを所定の時間供給することで、ウェハの表面が疎水化される。これにより、後工程においてレジスト膜がウェハの表面から剥がれたりすることを抑制できる。 For example, in a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, a hydrophobization process is performed to improve the adhesion between a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) and a resist solution. In this hydrophobization process, the surface of the wafer is hydrophobized by supplying HMDS (Hexa Methyl Disilazane) gas to the surface of the wafer placed in the processing container for a predetermined time. Thereby, it can suppress that a resist film peels from the surface of a wafer in a post process.
このような疎水化処理に用いる処理容器には、当該処理容器外部へ漏洩するHMDSガスが所定の濃度以下となるような構造が求められる。HMDSガスが処理容器外部に漏洩すると、パーティクルの原因となったり、HMDSガスが空気中の水分と反応してレジストに悪影響を与えるアンモニアが生成されてしまったりするためである。 A processing container used for such a hydrophobizing process is required to have a structure in which the HMDS gas leaking outside the processing container has a predetermined concentration or less. This is because if the HMDS gas leaks to the outside of the processing container, it may cause particles, or the HMDS gas may react with moisture in the air to generate ammonia that adversely affects the resist.
そのため、処理容器外部へのHMDSガスの漏洩を防止する疎水化処理装置が、例えば特許文献1に提案されている。具体的には、例えば図10に示すように、処理容器300内にウェハWの上方からガス供給部301を介してHDMSガスを供給するにあたり、処理容器300の外周部に形成されたパージガス供給路302からパージガスとしての窒素ガスを供給する。そして、HMDSガスと窒素ガスをパージガス供給路302の上方に設けられた排気部303から排出すると共に、余剰な窒素ガスを流出路304から流出させる。これにより、処理容器300の内部と外部との間に、いわゆるエアカーテンを形成し、HMDSガスの処理容器300外部への漏洩防止を図っている。
For this reason, for example,
また、疎水化処理後のウェハWの交換にあたっては処理容器300が開放されるため、ウェハWの交換に先立って処理容器300内パージが行われる。パージの際には、HMDSガスの供給に用いたガス供給部301から、HMDSガスに代えて窒素ガスが供給される。そして、処理容器300内のHMDSガスが所定の濃度以下となるように、所定の時間、処理容器300内のパージが行われる。この際、窒素ガスは排気部303から排気され、処理容器300内が窒素ガスに置換される。これにより、処理容器300を開放した際のHMDSガスの漏洩が防止される。
Further, since the
ところで、半導体デバイスの生産性を向上させるべく上述の疎水化処理に要する時間を短縮する方法として、従来よりも高濃度のHMDSガスを用いた疎水化処理の方法が検討されている。 By the way, as a method for shortening the time required for the above-described hydrophobization treatment in order to improve the productivity of the semiconductor device, a hydrophobization treatment method using a HMDS gas having a higher concentration than the conventional one has been studied.
しかしながら、高濃度のHMDSガスを用いることでHMDSガスを供給する時間は短縮できるものの、その一方で、処理容器内のパージに要する時間が従来よりも長くなってしまうことが確認された。この場合、処理容器内でのトータルの作業時間を短縮できず、結局、疎水化処理のスループットを向上させることができない。 However, although the time for supplying the HMDS gas can be shortened by using a high-concentration HMDS gas, on the other hand, it has been confirmed that the time required for purging the processing container becomes longer than before. In this case, the total work time in the processing container cannot be shortened, and eventually the throughput of the hydrophobization process cannot be improved.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、HMDSガスによる基板の疎水化処理を効率よく行うことを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at performing efficiently the hydrophobization process of the board | substrate by HMDS gas.
上記目的を達成するための本発明は、処理容器内に載置された基板の表面にHMDSガスを供給して当該基板を疎水化処理する疎水化処理装置であって、上部が開口する処理容器と、基板を載置する載置台と、前記処理容器の開口を覆う蓋体と、前記載置台上の基板の中央上方から当該基板に対してHMDSガス及びパージガスを供給するガス供給部と、前記載置台上の基板の上方であって、且つ当該基板の中央部に対向して設けられた中心排気部と、前記載置台上の基板より外方に設けられた外周排気部と、を有していることを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a hydrophobization apparatus for hydrophobizing a substrate by supplying HMDS gas to the surface of the substrate placed in the process container, the processing container having an upper opening. A mounting table on which the substrate is mounted, a lid that covers the opening of the processing container, a gas supply unit that supplies HMDS gas and purge gas to the substrate from above the center of the substrate on the mounting table, A central exhaust unit provided above the substrate on the mounting table and facing the center of the substrate; and an outer exhaust unit provided outside the substrate on the mounting table. It is characterized by having.
本発明によれば、基板の中央部に対向して設けられた中心排気部を有しているので、疎水化処理後にガス供給部から供給されたパージガスを、当該中心排気部から効率よく排気することができる。このため、高濃度のHMDSガスを用いた場合であっても、パージ時間を長くする必要がない。したがって、疎水化処理を効率よく行い、結果として処理容器内でのトータルの処理時間を短縮することができる。 According to the present invention, since the central exhaust part provided opposite to the central part of the substrate is provided, the purge gas supplied from the gas supply part after the hydrophobic treatment is efficiently exhausted from the central exhaust part. be able to. For this reason, even if it is a case where high concentration HMDS gas is used, it is not necessary to lengthen purge time. Therefore, it is possible to efficiently perform the hydrophobization treatment, and as a result, it is possible to shorten the total treatment time in the treatment container.
前記中心排気部と前記外周排気部に共通して設けられた排気母管を有していてもよい。 You may have the exhaust mother pipe provided in common with the said center exhaust part and the said outer periphery exhaust part.
前記中心排気部と前記排気母管を接続する中心排気管には弁体が設けられ、前記外周排気部と前記排気母管とを接続する外周排気管には、当該外周排気管を流れる流体の流量を制限する流量制限機構が設けられていてもよい。 A valve body is provided in a central exhaust pipe that connects the central exhaust part and the exhaust mother pipe, and an outer exhaust pipe that connects the outer exhaust part and the exhaust mother pipe has a fluid flowing through the outer exhaust pipe. A flow rate limiting mechanism for limiting the flow rate may be provided.
前記ガス供給部は、前記蓋体下面の中央部に設けられており、前記中心排気部は、前記ガス供給部の外側に同心円状に設けられていてもよい。かかる場合、前記中心排気部は、平面視において基板の中心から半径50mmの円の内側に収まるように配置されていてもよい。 The gas supply unit may be provided at a central portion of the lower surface of the lid, and the central exhaust unit may be provided concentrically outside the gas supply unit. In such a case, the central exhaust portion may be disposed so as to be within a circle having a radius of 50 mm from the center of the substrate in plan view.
前記中心排気部は、前記蓋体下面の中央部に設けられており、前記ガス供給部は、前記中心排気部の外側に同心円状に設けられていてもよい。かかる場合、前記ガス供給部は、平面視において基板の中心から半径50mmの円の内側に収まるように配置されていてもよい。 The central exhaust part may be provided in a central part of the lower surface of the lid body, and the gas supply part may be provided concentrically outside the central exhaust part. In such a case, the gas supply unit may be arranged so as to fit inside a circle having a radius of 50 mm from the center of the substrate in plan view.
別の観点による本発明は、処理容器内に載置された基板の表面にHMDSガスを供給して当該基板を疎水化処理する疎水化処理の方法であって、基板の中央上方から当該基板に対してHMDSガスを供給すると共に、基板より外方の位置からHMDSガスを排気して基板の疎水化処理を行い、次いで、HMDSガスの供給を停止し、その後、基板の中央上方から処理容器内にパージガスを供給すると共に、前記基板より外方の位置及び基板の中央部の上方の位置からパージガスを排気して処理容器内をパージすることを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a hydrophobizing method for supplying a HMDS gas to a surface of a substrate placed in a processing container to hydrophobize the substrate, and the substrate is applied to the substrate from above the center of the substrate. On the other hand, the HMDS gas is supplied and the HMDS gas is exhausted from a position outside the substrate to perform the hydrophobic treatment of the substrate. Then, the supply of the HMDS gas is stopped, and then the upper portion of the substrate is fed into the processing container And a purge gas is exhausted from a position outside the substrate and a position above the central portion of the substrate to purge the inside of the processing chamber.
前記基板の中央上方からのHMDSガス及びパージガスの供給は、基板の中央上方に設けられたガス供給部により行われ、前記基板の中央部の上方の位置からの排気は、基板の上方であって、且つ当該基板の中央部に対向して設けられた中心排気部により行われ、前記基板より外方の位置からの排気は、基板の外方に設けられた外周排気部により行われてもよい。 The supply of HMDS gas and purge gas from above the center of the substrate is performed by a gas supply unit provided above the center of the substrate, and the exhaust from the position above the center of the substrate is above the substrate. In addition, the exhaust may be performed by a central exhaust unit provided to face the central part of the substrate, and the exhaust from a position outside the substrate may be performed by an outer peripheral exhaust unit provided outside the substrate. .
前記中心排気部と前記外周排気部に共通して排気母管が設けられ、前記中心排気部及び前記外周排気部からの排気は、前記排気母管を介して行われてもよい。 An exhaust mother pipe may be provided in common to the central exhaust part and the outer peripheral exhaust part, and exhaust from the central exhaust part and the outer peripheral exhaust part may be performed via the exhaust mother pipe.
前記中心排気部と前記排気母管を接続する中心排気管には弁体が設けられ、前記外周排気部と前記排気母管とを接続する外周排気管には、当該外周排気管を流れる流体の流量を制限する流量制限機構が設けられ、前記基板の疎水化処理の間は前記弁体を閉じて中心排気部からの排気を停止し、前記処理容器内をパージする間は当該弁体を開けて中心排気部から排気してもよい。 A valve body is provided in a central exhaust pipe that connects the central exhaust part and the exhaust mother pipe, and an outer exhaust pipe that connects the outer exhaust part and the exhaust mother pipe has a fluid flowing through the outer exhaust pipe. A flow rate limiting mechanism for limiting the flow rate is provided, and the valve body is closed during the hydrophobization process of the substrate to stop the exhaust from the central exhaust part, and the valve body is opened while the inside of the processing container is purged. The exhaust may be performed from the central exhaust part.
前記ガス供給部は、前記処理容器内側上面の中央部に設けられており、前記中心排気部は、前記ガス供給部の外側に同心円状に設けられていてもよい。かかる場合、前記中心排気部は、平面視において基板の中心から半径50mmの円の内側に収まるように配置されていてもよい。 The gas supply unit may be provided in a central portion of the upper surface inside the processing container, and the central exhaust unit may be provided concentrically outside the gas supply unit. In such a case, the central exhaust portion may be disposed so as to be within a circle having a radius of 50 mm from the center of the substrate in plan view.
前記中心排気部は、前記処理容器内側上面の中央部に設けられており、前記ガス供給部は、前記中心排気部の外側に同心円状に設けられていてもよい。かかる場合、前記ガス供給部は、平面視において基板の中心から半径50mmの円の内側に収まるように配置されていてもよい。 The central exhaust part may be provided in a central part on the inner upper surface of the processing vessel, and the gas supply part may be provided concentrically outside the central exhaust part. In such a case, the gas supply unit may be arranged so as to fit inside a circle having a radius of 50 mm from the center of the substrate in plan view.
また、別な観点による本発明によれば、前記疎水化処理方法を疎水化処理装置によって実行させるために、当該疎水化処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a program that runs on a computer of a control unit that controls the hydrophobizing apparatus in order to cause the hydrophobizing apparatus to execute the hydrophobizing method.
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。 According to another aspect of the present invention, a readable computer storage medium storing the program is provided.
本発明によれば、HMDSガスによる基板の疎水化処理を効率よく行うことができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently perform the hydrophobization treatment of the substrate with the HMDS gas.
以下、本発明の実施の形態の一例について説明する。図1は、本実施の形態にかかる疎水化処理装置を備えた基板処理システム1の構成の概略を示す説明図である。図2及び図3は、基板処理システム1の内部構成の概略を示す側面図である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a
なお、本実施の形態では、基板処理システム1は、例えば基板のフォトリソグラフィー処理を行う塗布現像処理システムである。
In the present embodiment, the
基板処理システム1は、図1に示すように例えば外部との間でカセットCが搬入出される搬入出部としてのカセットステーション2と、フォトリソグラフィー処理の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理ユニットを備えた処理部としての処理ステーション3と、処理ステーション3に隣接する露光装置4との間でウェハWの受け渡しを行う搬送部としてのインターフェイスステーション5とを一体に接続した構成を有している。
As shown in FIG. 1, the
カセットステーション2は、例えばカセット搬入出部10とウェハ搬送部11に分かれている。例えばカセット搬入出部10は、基板処理システム1のY方向負方向(図1の左方向)側の端部に設けられている。カセット搬入出部10には、カセット載置台12が設けられている。カセット載置台12上には、複数、例えば4つの載置板13が設けられている。載置板13は、水平方向のX方向(図1の上下方向)に一列に並べて設けられている。これらの載置板13には、基板処理システム1の外部に対してカセットCを搬入出する際に、カセットCを載置することができる。
The
ウェハ搬送部11には、図1に示すようにX方向に延びる搬送路20上を移動自在なウェハ搬送装置21が設けられている。ウェハ搬送装置21は、上下方向及び鉛直軸周り(θ方向)にも移動自在であり、各載置板13上のカセットCと、後述する処理ステーション3の第3のブロックG3の受け渡し装置との間でウェハWを搬送できる。
The
処理ステーション3には、各種ユニットを備えた複数例えば4つのブロックG1、G2、G3、G4が設けられている。例えば処理ステーション3の正面側(図1のX方向負方向側)には、第1のブロックG1が設けられ、処理ステーション3の背面側(図1のX方向正方向側)には、第2のブロックG2が設けられている。また、処理ステーション3のカセットステーション2側(図1のY方向負方向側)には、第3のブロックG3が設けられ、処理ステーション3のインターフェイスステーション5側(図1のY方向正方向側)には、第4のブロックG4が設けられている。
The
例えば第1のブロックG1には、図2に示すように複数の液処理ユニット、例えばウェハWを現像処理する現像処理ユニット30、ウェハWのレジスト膜の下層に反射防止膜(以下「下部反射防止膜」という)を形成する下部反射防止膜形成ユニット31、ウェハWにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布ユニット32、ウェハWのレジスト膜の上層に反射防止膜(以下「上部反射防止膜」という)を形成する上部反射防止膜形成ユニット33が下から順に4段に重ねられている。
For example, in the first block G1, as shown in FIG. 2, a plurality of liquid processing units, for example, a
例えば第1のブロックG1の各ユニット30〜33は、処理時にウェハWを収容するカップFを水平方向に複数有し、複数のウェハWを並行して処理することができる。
For example, each
例えば第2のブロックG2には、図3に示すようにウェハWの熱処理を行う熱処理ユニット40や、ウェハWを疎水化処理する疎水化処理装置としてのアドヒージョンユニット41、ウェハWの外周部を露光する周辺露光ユニット42が上下方向と水平方向に並べて設けられている。熱処理ユニット40は、ウェハWを載置して加熱する熱板と、ウェハWを載置して冷却する冷却板を有し、加熱処理と冷却処理の両方を行うことができる。なお、熱処理ユニット40、アドヒージョンユニット41及び周辺露光ユニット42の数や配置は、任意に選択できる。
For example, in the second block G2, as shown in FIG. 3, a
例えば第3のブロックG3には、複数の受け渡しユニット50、51、52、53、54、55、56が下から順に設けられている。また、第4のブロックG4には、複数の受け渡しユニット60、61、62が下から順に設けられている。
For example, in the third block G3, a plurality of
図1に示すように第1のブロックG1〜第4のブロックG4に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Dが形成されている。ウェハ搬送領域Dには、例えばウェハ搬送装置70が配置されている。
As shown in FIG. 1, a wafer transfer region D is formed in a region surrounded by the first block G1 to the fourth block G4. For example, a
ウェハ搬送装置70は、例えばY方向、前後方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置70は、ウェハ搬送領域D内を移動し、周囲の第1のブロックG1、第2のブロックG2、第3のブロックG3及び第4のブロックG4内の所定のユニットにウェハWを搬送できる。ウェハ搬送装置70は、例えば図3に示すように上下に複数台配置され、例えば各ブロックG1〜G4の同程度の高さの所定のユニットにウェハWを搬送できる。
The
また、ウェハ搬送領域Dには、第3のブロックG3と第4のブロックG4との間で直線的にウェハWを搬送するシャトル搬送装置80が設けられている。
Further, in the wafer transfer region D, a
シャトル搬送装置80は、例えば図3のY方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置80は、ウェハWを支持した状態でY方向に移動し、第3のブロックG3の受け渡しユニット52と第4のブロックG4の受け渡しユニット62との間でウェハWを搬送できる。
The
図1に示すように第3のブロックG3のX方向正方向側には、ウェハ搬送装置90が設けられている。ウェハ搬送装置90は、例えば前後方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置90は、ウェハWを支持した状態で上下に移動して、第3のブロックG3内の各受け渡しユニットにウェハWを搬送できる。
As shown in FIG. 1, a
インターフェイスステーション5には、ウェハ搬送装置100が設けられている。ウェハ搬送装置100は、例えば前後方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置100は、例えば搬送アームにウェハWを支持して、第4のブロックG4内の各受け渡しユニット、露光装置4にウェハWを搬送できる。
The
次に、アドヒージョンユニット41の構成について説明する。図4は、アドヒージョンユニット41の構成の概略を示す縦断面図である。
Next, the configuration of the
アドヒージョンユニット41は、上部が開口する有底の略U字状の処理容器110と、処理容器110の開口を覆う蓋体111とを有している。処理容器110の底面上部には、ウェハWを載置する載置台112が設けられている。載置台112の内部には、ウェハWを加熱するためのヒータ113が設けられている。
The
蓋体111は、水平な天板120と、天板120の外周縁部から鉛直下方に延伸して設けられた側板121を備えている。側板121の下端部121aは、処理容器110の上端部110aに対向している。これにより、処理容器110と蓋体111との間に処理空間Sが形成されている。
The
蓋体111は、当該蓋体111を処理容器110に対して相対的に昇降動させる昇降機構114を備えている。なお、昇降機構114は、蓋体111と処理容器110とを互いに相対的に昇降自在に移動させることができれば、処理容器110側に設けられていてもよい。また、昇降機構114により、側板121の下端部121aと処理容器110の上端部110aとの間に、所定の隙間Gが形成されるように、蓋体111の処理容器110に対する高さ方向の位置が調整されている。なお、本実施の形態においては、所定の隙間Gは例えば3mm〜10mm程度に設定されている。
The
蓋体111下面の中央部には、ウェハWの上方から当該ウェハWに対して処理ガスを供給するガス供給部122が設けられている。ガス供給部122は、図4に示すように、縦断面形状が下底側が狭い台形状に形成された、略円錐台形状を有している。ガス供給部122には蓋体111の内部に形成されたガス流路123が連通している。ガス供給部122の下端部側面には、図5に示すように所定の直径のガス供給孔124が、等間隔で同心円状に複数設けられている。
A
図4に示すように、ガス流路123には、ガス供給管125が接続されている。ガス供給管125におけるガス流路123の反対側の端部には、処理ガスとしてのHMDSガスを供給するHMDSガス供給源130と、パージガスとしての窒素ガス供給源131がそれぞれ接続されている。ガス流路123におけるHMDSガス供給源130の上流側と窒素ガス供給源131の上流側には、開閉機能及び流量調整機能を備えた弁体132、133がそれぞれ設けられている。これにより、ウェハWに対して供給するガスを、HMDSガスと窒素ガスとに交互に切替えることができる。
As shown in FIG. 4, a
蓋体111の下面であってガス供給部122の外側には、中心排気部140が形成されている。中心排気部140は、ウェハWの中央部に対向する位置であってガス供給部122のガス供給孔124の外側に、例えば図6のように当該ガス供給孔124に同心円状に形成された複数の排気孔141により構成されている。各排気孔141は、平面視において基板の中心から半径Hの円の内側に収まるように設けられている。なお、本実施の形態において半径Hは、例えば50mmである。
A
蓋体111の内部には、各排気孔141に連通する中心排気路142が形成されている。中心排気路142には中心排気管143が接続されている。中心排気管143は、当該中心排気管後143と後述する外周排気管153とに共通して設けられた排気母管144を介して、例えば真空ポンプなどの排気装置145に接続されている。これにより、中心排気部140から処理空間S内の雰囲気を排気することができる。排気母管144には、開閉機能を備えた弁体146が設けられている。
A
また、蓋体111の側板121の下端部121aには、載置台112上のウェハWより外方から処理空間S内の雰囲気を排気する外周排気部150が形成されている。外周排気部150は、蓋体111の下端部121aの周方向に沿って、環状に等間隔に設けられた複数の排気孔151により構成されている。各排気孔151は、蓋体111の内部に形成された外周排気路152に連通している。
Further, an outer
外周排気路152は、外周排気管153を介して排気母管144に接続されている。外周排気管153の排気母管144側の端部は、排気母管144に設けられた弁体146と排気装置145との間に接続されている。外周排気管153には、当該外周排気管を流れる流体の流量を制限する流量制限機構154が設けられている。流量制限機構154は、中心排気管143の弁体146を開操作したときに、外周排気管153を流れる流体の流量が中心排気管143を流れる流体の流量と同じかまたは少なくなるように構成されている。流量制限機構154としては、例えばオリフィスなどを使用することができるが、流量制限機構154には最低限の機能として流量を制限する機能が備わっていればよく、例えば流量制限の機能に加えて開閉機能も有するニードル弁などの弁体をオリフィスに代えて用いてもよい。
The outer
以上の基板処理システム1には、図1に示すように制御部200が設けられている。制御部200は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、基板処理システム1におけるウェハWの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種ユニットや搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム1における塗布現像処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、その記憶媒体Hから制御部200にインストールされたものであってもよい。
The
本実施の形態に係る基板処理システム1は以上のように構成されており、次に、以上のように構成された基板処理システム1で行われるウェハ処理について説明する。
The
ウェハWの処理においては、先ず、複数枚のウェハWを収容したカセットCがカセット搬入出部10の所定のカセット載置板13に載置される。その後、基板搬装置21によりカセットC内の各ウェハWが順次取り出され、処理ステーション11の第3の処理装置群G3の例えば受け渡し装置53に搬送される。
In the processing of the wafer W, first, the cassette C containing a plurality of wafers W is placed on a predetermined
次にウェハWは、ウェハ搬送装置70によって第2のブロックG2の熱処理ユニット40に搬送され、温度調節される。その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置71によって例えば第1のブロックG1の下部反射防止膜形成ユニット31に搬送され、ウェハW上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハWは、第2のブロックG2の熱処理ユニット40に搬送され、加熱処理が行われる。その後第3のブロックG3の受け渡しユニット53に戻される。
Next, the wafer W is transferred to the
次にウェハWは、ウェハ搬送装置90によって同じ第3のブロックG3の受け渡しユニット54に搬送される。その後ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって第2のブロックG2のアドヒージョンユニット41に搬送される。アドヒージョンユニット41での疎水化処理について詳述する。
Next, the wafer W is transferred to the
アドヒージョンユニット41での疎水化処理にあたっては、例えば図7に示すように、昇降機構114により蓋体111を所定の位置まで上昇させる。そして、処理容器110と蓋体111との間からウェハWが搬入され、載置台112上にウェハWが載置される。
In the hydrophobization process in the
次いで、蓋体111の下端部121aと処理容器110の上端部110aとの間に所定の隙間Gが形成される位置まで蓋体111を下降させ、処理空間Sを形成する。
Next, the
次に、ヒータ113によりウェハWを例えば90℃に加熱した後、弁体132を所定の開度で開き、ガス供給部122から例えば濃度が3%の高濃度のHMDSガスを処理空間S内に所定の流量で供給する。また、HMDSガスの供給と共に排気装置145を起動し、外周排気部150から所定の流量でHMDSガスを排気する。なお、この際、排気母管144の弁体146は閉止した状態にしており、処理空間S内の排気は外周排気部150のみから行われる。これにより、図8に示すように、ウェハWの中央上方から供給されたHMDSガスは、ウェハWの上方をウェハWの外周縁部に向かって拡散するように流れる。これにより、HMDSガスに接触したウェハWの表面が疎水化される。そして、ウェハWの外周縁部まで拡散したHMDSガスは、ウェハWの外方に設けられた外周排気部150から排気される。また、外周排気部150からの排気により、図8に示すように処理容器110と蓋体111との間の隙間Gから、外周排気部150に向けて大気が引き込まれる。これにより、ガス供給部122から供給されたHMDSガスが処理容器110の外部に漏洩することを防止できる。
Next, after heating the wafer W to 90 ° C. by the
HMDSガスを所定の時間供給してウェハW表面の全面を疎水化処理した後、弁体132を閉じてHMDSガスの供給を停止する。そして、弁体133を所定の開度で開き、ガス供給部122から窒素ガスを所定の流量で供給して、処理空間S内に残存するHMDSガスを例えば10秒間パージする。また、窒素ガスの供給と共に弁体146を開操作し、中心排気部140からも処理空間S内の排気を行う。この際、外周排気管153に設けられた流量制限機構154により、中心排気部140からの排気量は外周排気部150からの排気量よりも多くなる。その結果、例えば図9に示すように、処理容器110内には、隙間Gから外周排気部150へ向かう気流と、外周排気部150から中心排気部140へ向かう窒素ガスの流れが形成される。これにより、処理容器110内のHMDSガスがパージされる。
After supplying the HMDS gas for a predetermined time to hydrophobize the entire surface of the wafer W, the
処理容器110内のパージが完了した後、各弁体133、146を閉止すると共に排気装置145を停止させる。次いで、昇降機構114により蓋体を所定の高さまで上昇させ、疎水化処理が完了したウェハWを処理容器110の外部に搬出される。
After the purge in the
その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置70によってレジスト塗布ユニット52に搬送され、ウェハW上にレジスト膜が形成される。その後ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって熱処理ユニット40に搬送されて、プリベーク処理される。その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって第3のブロックG3の受け渡しユニット55に搬送される。
Thereafter, the wafer W is transferred to the resist
次にウェハWは、ウェハ搬送装置70によって上部反射防止膜形成ユニット33に搬送され、ウェハW上に上部反射防止膜が形成される。その後ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって熱処理ユニット40に搬送されて、加熱され、温度調節される。その後、ウェハWは、周辺露光ユニット42に搬送され、周辺露光処理される。
Next, the wafer W is transferred to the upper antireflection
その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって第3のブロックG3の受け渡しユニット56に搬送される。
Thereafter, the wafer W is transferred to the
次にウェハWは、ウェハ搬送装置90によって受け渡しユニット52に搬送され、シャトル搬送装置80によって第4のブロックG4の受け渡しユニット62に搬送される。その後、ウェハWは、インターフェイスステーション7のウェハ搬送装置100によって露光装置6に搬送され、露光処理される。
Next, the wafer W is transferred to the
次に、ウェハWは、ウェハ搬送装置100によって第4のブロックG4の受け渡しユニット60に搬送される。その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって熱処理ユニット40に搬送され、露光後ベーク処理される。その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって現像処理ユニット30に搬送され、現像される。現像終了後、ウェハWは、ウェハ搬送装置90によって熱処理ユニット40に搬送され、ポストベーク処理される。
Next, the wafer W is transferred by the
その後、ウェハWは、ウェハ搬送装置70によって第3のブロックG3の受け渡しユニット50に搬送され、その後カセットステーション4のウェハ搬送装置21によって所定のカセット載置板14のカセットCに搬送される。こうして、一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
Thereafter, the wafer W is transferred to the
以上の実施の形態によれば、ウェハWの疎水化処理後にHMDSガスをパージする際、ウェハWの中央部に対向して設けられた中心排気部140からパージガスを排気するので、従来のようにウェハWの外側のみから排気を行う場合と比べて、効率よく処理容器110内の雰囲気を排気できる。このため、従来よりも高濃度のHMDSガスを用いて疎水化処理を行うことにより、ウェハWの疎水化に要する時間が短くなり、その一方、パージ時間を長くすることなく処理容器110の雰囲気を置換することができる。したがって、疎水化処理を効率よく行い、処理容器110内での処理時間を短縮することができ、これによりウェハ処理のスループットを向上させることができる。
According to the above embodiment, when purging the HMDS gas after the hydrophobic treatment of the wafer W, the purge gas is exhausted from the
なお、従来と同じ濃度のHMDSガスを用いて疎水化処理を行った場合においては、従来よりもパージ時間を短縮することができるので、この場合も処理容器110内での処理時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
In addition, in the case where the hydrophobization process is performed using the same concentration of HMDS gas as in the prior art, the purge time can be shortened compared to the conventional case, and in this case as well, the processing time in the
また、中心排気管143と、外周排気管153に共通して排気母管144及び排気装置145を設けたので、最小限の配管や排気装置を設置すれば足りる。さらには、中心排気管143に弁体146を、外周排気管153に流量制限機構154をそれぞれ設けているので、中心排気部140と外周排気部150からの排気量をそれぞれ調整することができる。特に、弁体146の開閉操作のみで中心排気部140と外周排気部150の双方の排気状態を制御することができるので、アドヒージョンユニット41の操作も簡易なものとなる。なお、排気母管144に設けられた弁体146に、流量調整機能を備えたものを用いてもよい。かかる場合、弁体146を調整することで、中心排気部140と外周排気部150からの排気の流量比をさらに厳密に調整することができる。
In addition, since the
なお、以上の実施の形態では、ガス供給部122の外側に中心排気部140を設けていたが、中心排気部140を蓋体111下面の中央部に設け、その外側にガス供給部122を同心円状に設けてもよい。かかる場合においても、ウェハWの中央上方から排気を行うことにより、処理容器110内のパージを効率よく行うことができる。なお、中心排気部140をガス供給部122の内側に設けた場合においても、各排気孔141は、平面視においてウェハWの中心から半径50mmの円の内側に収まるように設けられることが好ましい。また、中心排気部140は必ずしもウェハWの中心に対して同心円状に設けられている必要はなく、ウェハWの中心から半径50mmの円の内側であって、排気の際に中心排気部140の近傍で気流が乱れないような配置であれば、任意に設定が可能である。
In the above embodiment, the
以上の実施の形態では、中心排気部140や外周排気部150は蓋体111の下面に設けられていたが必ずしも蓋体111に設けられている必要はなく、中心排気部140や外周排気部150は、例えば蓋体111を貫通して設けられた排気用のノズルであってもよい。また、外周排気部150も必ずしも側板121の下端部121aに設けられている必要はなく、天板120の下面に設けられていてもよく、ウェハWの外周端部より外側に位置していれば、その配置は処理容器110大きさや形状に合わせて任意に設定できる。
In the above embodiment, the
以上の実施の形態においては、パージの際に中心排気部140と外周排気部150の双方から排気を行っていたが、中心排気部140のみから排気を行い、外周排気部150を停止してもよいが、外周排気部150からも排気を行うことが好ましい。外周排気部150からの排気を常時行っていれば、HMDSガスが外周排気管153に滞留することがないので、処理容器110を開放した際に外周排気管153からHMDSガスが漏洩することがないからである。
In the above embodiment, the exhaust is performed from both the
実施例として、本実施の形態にかかるアドヒージョンユニット41を用いてウェハWの疎水化処理を行い、HMDSガスの供給時間、パージの際の排気量及び排気時間を変化させて、疎水化処理後のウェハWの接触角及びパージ後の処理容器110内のHMDSガス濃度について確認する試験を行った。疎水化処理の際に供給するHMDSガスの濃度は、従来用いられる1.5%のものより高濃度な3%のものを用い、供給時間は15秒と30秒とした。HMDSガスの供給中の処理容器110内の排気は、外周排気部150からのみ行った。疎水化処理後のパージ時間は10秒、8秒、5秒、3秒とした。なお、パージガスとしては窒素ガスを用い、いずれの場合も供給量は5L/minとした。また、パージガスの排気は、いずれの場合も中心排気部140から11L/min、外周排気部150から11L/minでそれぞれ排気を行った。
As an example, the hydrophobization process of the wafer W is performed using the
確認試験の結果を表1に示す。HMDSガスの濃度と供給時間を変化させた場合についてそれぞれウェハWの接触角を測定し、接触角が所定の角度を上回った場合を○で、所定の角度に満たなかったものを×で示した。比較用の例として、1.5%の濃度もHMDSガスを15秒、30秒供給した場合についても接触角についての確認を行った。 The results of the confirmation test are shown in Table 1. When the HMDS gas concentration and the supply time were changed, the contact angle of the wafer W was measured, and the case where the contact angle exceeded a predetermined angle was indicated by ○, and the case where the contact angle did not satisfy the predetermined angle was indicated by ×. . As an example for comparison, the contact angle was also confirmed when HMDS gas was supplied at a concentration of 1.5% for 15 seconds and 30 seconds.
また、パージ後の処理容器110内のHMDSガス濃度の確認においては、排気時間を変化させた場合についての濃度をそれぞれ測定し、濃度が1ppb以下であったものを○とし、1ppbより高くなったものを×で示した。比較用の例として、弁体146を閉止して、従来のように外周排気部150のみから排気を行った場合についても濃度の確認を行った。
Further, in the confirmation of the HMDS gas concentration in the
表1に示すように、HMDSガスとして従来の1.5%の濃度のものを用いた場合、所望の接触角を得るには15秒間の供給では足りず(比較例A)、所望の接触角を得るには30秒間供給する必要がある(比較例B)。これに対して、3.0%の高濃度のHDMSガスを用いて疎水化処理を行った実施例1〜4においては、15秒間の供給で所望の接触角が得られることが確認された。つまり、3.0%の高濃度のHMDSガスを用いることで、ウェハWの疎水化に要する時間を半減できることが確認できた。 As shown in Table 1, when a conventional HMDS gas having a concentration of 1.5% is used, it is not sufficient to supply for 15 seconds to obtain a desired contact angle (Comparative Example A). For 30 seconds (Comparative Example B). On the other hand, in Examples 1 to 4 in which the hydrophobization treatment was performed using HDMS gas having a high concentration of 3.0%, it was confirmed that a desired contact angle was obtained by supplying for 15 seconds. That is, it was confirmed that the time required for hydrophobizing the wafer W can be halved by using a high-concentration HMDS gas of 3.0%.
また、疎水化処理後の処理容器110内のHMDSガスの濃度については、実施例1〜3のように中心排気部140と外周排気部150の双方を用いて5秒以上パージを行えば、1ppb以下を達成できることが確認された。これに対して、従来のように外周排気部150のみで排気を行った比較例Cでは、10秒間パージを行っても1ppb以下を達成できなかった。この結果から、中心排気部140を用いて排気を行えば、処理容器110内のパージに要する時間を、従来の場合と比較して半減できることが確認できた。したがって、以上の結果から、従来のように外周排気部150だけで排気を行う場合よりも、処理容器110内での処理時間を短縮できることが確認できた。
The concentration of the HMDS gas in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
例えば以上の実施の形態で記載した基板処理システムでは半導体ウェハの処理を行ったが、半導体ウェハ以外に、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の処理を行う際にも適用できる。 For example, in the substrate processing system described in the above embodiment, a semiconductor wafer is processed, but when processing other substrates such as an FPD (flat panel display) and a photomask mask reticle in addition to the semiconductor wafer. It can also be applied to.
本発明は、基板の疎水化処理を行う際に有用である。 The present invention is useful when a substrate is hydrophobized.
1 基板処理システム
2 カセットステーション
3 処理ステーション
4 露光装置
5 インターフェイスステーション
10 カセット搬入部
11 ウェハ搬送部
12 カセット載置台
13 載置板
20 搬送路
21 ウェハ搬送装置
30 現像処理ユニット
31 下部反射防止膜形成ユニット
32 レジスト塗布ユニット
33 上部反射防止膜形成ユニット
40 熱処理ユニット
41 アドヒージョンユニット
42 周辺露光ユニット
70 ウェハ搬送装置
80 シャトル搬送装置
90 ウェハ搬送装置
100 ウェハ搬送装置
110 処理容器
111 蓋体
112 載置台
113 ヒータ
114 昇降機構
120 天板
121 側板
122 ガス供給部
130 HMDSガス供給源
131 窒素ガス供給源
132 弁体
140 中心排気部
141 排気孔
142 中心排気路
143 中心排気管
144 排気母管
145 排気装置
146 弁体
150 外周排気部
151 排気孔
152 外周排気路
153 外周排気管
154 流量制限機構
C カセット
W ウェハ
DESCRIPTION OF
Claims (17)
上部が開口する処理容器と、
前記処理容器の開口を覆う蓋体と、
基板を載置する載置台と、
前記載置台上の基板の中央上方から当該基板に対してHMDSガス及びパージガスを供給するガス供給部と、
前記載置台上の基板の上方であって、且つ当該基板の中央部に対向して設けられた中心排気部と、
前記載置台上の基板より外方に設けられた外周排気部と、を有していることを特徴とする、疎水化処理装置。 A hydrophobizing apparatus that supplies HMDS gas to the surface of a substrate placed in a processing container to hydrophobize the substrate,
A processing vessel with an open top;
A lid covering the opening of the processing container;
A mounting table for mounting the substrate;
A gas supply unit that supplies HMDS gas and purge gas to the substrate from above the center of the substrate on the mounting table;
A central exhaust part provided above the substrate on the mounting table and opposite to the central part of the substrate;
A hydrophobization treatment apparatus, comprising: an outer peripheral exhaust portion provided outside the substrate on the mounting table.
前記外周排気部と前記排気母管とを接続する外周排気管には、当該外周排気管を流れる流体の流量を制限する流量制限機構が設けられていることを特徴とする、請求項2に記載の疎水化処理装置。 A valve body is provided in the central exhaust pipe connecting the central exhaust part and the exhaust mother pipe,
The outer peripheral exhaust pipe connecting the outer peripheral exhaust section and the exhaust mother pipe is provided with a flow rate limiting mechanism for limiting the flow rate of the fluid flowing through the outer peripheral exhaust pipe. Hydrophobic treatment equipment.
基板の中央上方から当該基板に対してHMDSガスを供給すると共に、基板より外方の位置からHMDSガスを排気して基板の疎水化処理を行い、
次いで、HMDSガスの供給を停止し、その後、基板の中央上方から処理容器内にパージガスを供給すると共に、前記基板より外方の位置及び基板の中央部の上方の位置からパージガスを排気して処理容器内をパージすることを特徴とする、疎水化処理方法。 A method of hydrophobizing treatment in which HMDS gas is supplied to the surface of a substrate placed in a processing container to hydrophobize the substrate,
HMDS gas is supplied to the substrate from above the center of the substrate, and the substrate is hydrophobized by exhausting HMDS gas from a position outside the substrate.
Next, the supply of HMDS gas is stopped, and then the purge gas is supplied into the processing container from above the center of the substrate, and the purge gas is exhausted from the position outside the substrate and the position above the center of the substrate. A method of hydrophobizing treatment, wherein the inside of the container is purged.
前記基板の中央部の上方の位置からの排気は、基板の上方であって、且つ当該基板の中央部に対向して設けられた中心排気部により行われ、
前記基板より外方の位置からの排気は、基板の外方に設けられた外周排気部により行われることを特徴とする、請求項8に記載の疎水化処理方法。 The supply of the HMDS gas and the purge gas from the upper center of the substrate is performed by a gas supply unit provided at the upper center of the substrate,
Exhaust from a position above the central portion of the substrate is performed by a central exhaust portion provided above the substrate and facing the central portion of the substrate,
The hydrophobizing method according to claim 8, wherein exhaust from a position outside the substrate is performed by an outer peripheral exhaust portion provided outside the substrate.
前記中心排気部及び前記外周排気部からの排気は、前記排気母管を介して行われることを特徴とする、請求項9に記載の疎水化処理方法。 An exhaust mother pipe is provided in common to the central exhaust part and the outer peripheral exhaust part,
The hydrophobic treatment method according to claim 9, wherein exhaust from the central exhaust part and the outer peripheral exhaust part is performed through the exhaust mother pipe.
前記外周排気部と前記排気母管とを接続する外周排気管には、当該外周排気管を流れる流体の流量を制限する流量制限機構が設けられ、
前記基板の疎水化処理の間は前記弁体を閉じて中心排気部からの排気を停止し、前記処理容器内をパージする間は当該弁体を開けて中心排気部から排気することを特徴とする、請求項10に記載の疎水化処理方法。 A valve body is provided in the central exhaust pipe connecting the central exhaust part and the exhaust mother pipe,
The outer peripheral exhaust pipe connecting the outer peripheral exhaust section and the exhaust mother pipe is provided with a flow rate limiting mechanism for limiting the flow rate of the fluid flowing through the outer peripheral exhaust pipe,
During the hydrophobic treatment of the substrate, the valve body is closed to stop the exhaust from the central exhaust part, and while purging the inside of the processing container, the valve body is opened to exhaust from the central exhaust part. The hydrophobization method according to claim 10.
A readable computer storage medium storing the program according to claim 16.
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