JP2018113390A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately measure concentration of a processing gas using a simple apparatus.SOLUTION: A hydrophobic processing apparatus 41 for processing a wafer W using a processing gas containing ions includes: a processing container 300 for accommodating the wafer W; a gas supply unit 320 that supplies HMDS gas to the inside of the processing container 300; an exhaust unit 340 for exhausting the gas in the inside of the processing container 300; and an ion sensor 346 for measuring the number of ions contained in at least the inside of the processing container 300, inside the gas supply unit 320, or inside the gas exhaust unit 340.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、イオンを含む処理ガスを用いて被処理基板を処理する基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus that processes a substrate to be processed using a processing gas containing ions.

例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー処理では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）の表面を疎水化する疎水化処理、疎水化されたウェハ上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処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。   For example, in a photolithography process in the manufacture of semiconductor devices, for example, a hydrophobic process for hydrophobizing the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”), and a resist solution is applied to the hydrophobic wafer to form a resist film. A resist coating process, an exposure process that exposes a predetermined pattern on the resist film, a development process that develops the exposed resist film, and the like are sequentially performed to form a predetermined resist pattern on the wafer.

上述した疎水化処理は、ウェハの表面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、親水性のウェハの表面を疎水性に変化させるために行われる。かかる疎水化処理では、ウェハの表面に対して疎水化処理剤、例えばＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ、ヘキサメチルジシラザン）ガスを所定の時間供給し、ウェハの表面とＨＭＤＳを化学反応させる。すなわち、この化学反応によってウェハの表面の水酸基をトリメチルシラノール基に置換して、当該ウェハの表面を疎水化している。そして、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。   The above-described hydrophobic treatment is performed to improve the adhesion between the wafer surface and the resist film, and is performed to change the hydrophilic wafer surface to hydrophobic. In such a hydrophobic treatment, a hydrophobic treatment agent, for example, HMDS (Hexamethyldisilazane) gas is supplied to the wafer surface for a predetermined time to cause the wafer surface and HMDS to chemically react. That is, this chemical reaction replaces the hydroxyl group on the wafer surface with a trimethylsilanol group to make the wafer surface hydrophobic. And it can suppress that a resist film peels from the surface of a wafer in a post process by this.

上述した疎水化処理を適切に行うためには、ウェハとＨＭＤＳの化学反応を促進させるべく、適切な濃度のＨＭＤＳガスを用いることが重要である。疎水化処理が適切に行われないと、その後のレジスト塗布処理が適切に行われず、例えばロット不良が生じ、歩留まりが低下する。   In order to appropriately perform the above-described hydrophobization treatment, it is important to use an appropriate concentration of HMDS gas in order to promote the chemical reaction between the wafer and HMDS. If the hydrophobizing process is not properly performed, the subsequent resist coating process is not properly performed, for example, a lot defect occurs, and the yield decreases.

そこで、ＨＭＤＳガスの濃度を監視する必要がある。例えば特許文献１には、定電位電解方式のＨＭＤＳ濃度センサを用いて、ＨＭＤＳガスの濃度を測定することが開示されている。また、同特許文献１には、疎水化処理により発生するＮＨ３ガスの濃度を、隔膜電極方式のＮＨ３濃度センサを用いて測定することも開示されている。 Therefore, it is necessary to monitor the concentration of HMDS gas. For example, Patent Document 1 discloses that the concentration of HMDS gas is measured using a constant potential electrolysis type HMDS concentration sensor. Further, Patent Document 1 discloses that the concentration of NH 3 gas generated by the hydrophobization treatment is measured using a diaphragm electrode type NH 3 concentration sensor.

特開平７−１４２３１１号公報JP-A-7-14211

しかしながら、上述した特許文献１に記載された方法のように、ＨＭＤＳガス又はＮＨ３ガスの濃度を直接測定する場合、測定に用いられる濃度センサが高価であり、また大型なものとなる。 However, when the concentration of HMDS gas or NH 3 gas is directly measured as in the method described in Patent Document 1 described above, the concentration sensor used for the measurement is expensive and large.

また、ＨＭＤＳガスの濃度を測定するため、例えば赤外線センサを用いることも考えられる。しかしながら、赤外線センサもはやり高価で大型である。したがって、ＨＭＤＳ濃度の測定には改善の余地がある。   Moreover, in order to measure the density | concentration of HMDS gas, using an infrared sensor, for example is also considered. However, infrared sensors are already expensive and large. Therefore, there is room for improvement in the measurement of the HMDS concentration.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な装置を用いて、処理ガスの濃度を適切に測定することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to appropriately measure the concentration of a processing gas using a simple apparatus.

前記の目的を達成するため、本発明者が鋭意検討した結果、ＨＭＤＳガスの濃度と、ＨＭＤＳガスを用いてイオンセンサで測定されるイオンの数とに相関があることを見出した。そして、このイオンセンサは、従来の濃度センサや赤外線センサに比して安価であり、また小型なものである。   As a result of intensive studies by the present inventors in order to achieve the above object, it has been found that there is a correlation between the concentration of the HMDS gas and the number of ions measured by the ion sensor using the HMDS gas. This ion sensor is cheaper and smaller than conventional concentration sensors and infrared sensors.

本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、本発明は、イオンを含む処理ガスを用いて被処理基板を処理する基板処理装置であって、被処理基板を収容する処理容器と、前記処理容器の内部に処理ガスを供給するガス供給部と、前記処理容器の内部を排気する排気部と、少なくとも前記処理容器の内部、前記ガス供給部の内部又は前記排気部の内部のガスに含まれる前記イオンの数を測定するイオンセンサと、を有することを特徴としている。   The present invention has been made based on such knowledge, the present invention is a substrate processing apparatus for processing a substrate to be processed using a processing gas containing ions, a processing container for storing the substrate to be processed, A gas supply unit for supplying a processing gas to the inside of the processing vessel; an exhaust unit for exhausting the inside of the processing vessel; and at least a gas in the processing vessel, in the gas supply unit or in the exhaust unit And an ion sensor for measuring the number of ions contained therein.

前記イオンセンサは前記排気部に設けられていてもよい。   The ion sensor may be provided in the exhaust part.

前記イオンセンサは、前記被処理基板と同形の測定用基板に設けられていてもよい。   The ion sensor may be provided on a measurement substrate having the same shape as the substrate to be processed.

前記測定用基板には、少なくとも風速センサ又は温度センサがさらに設けられていてもよい。   The measurement substrate may further include at least a wind speed sensor or a temperature sensor.

前記イオンセンサの内部には、ガスが流通するガス流通路が形成され、前記ガス流通路の内部には、イオンを捕集するための集電電極が設けられていてもよい。   A gas flow path through which gas flows is formed inside the ion sensor, and a current collecting electrode for collecting ions may be provided inside the gas flow path.

前記ガス流通路は、直線状に延伸する直線部と、前記直線部に接続される屈曲部と、を有し、前記集電電極は屈曲部に設けられていてもよい。   The gas flow passage may include a straight portion extending linearly and a bent portion connected to the straight portion, and the collecting electrode may be provided in the bent portion.

前記集電電極は、前記ガス流通路の内側面を覆うように設けられていてもよい。   The current collecting electrode may be provided so as to cover an inner surface of the gas flow passage.

前記処理ガスはＨＭＤＳガスであってもよい。   The processing gas may be HMDS gas.

本発明によれば、簡易な装置であるイオンセンサを用いてイオンの数を測定し、さらに測定されるイオンの数に基づいて、処理ガスの濃度を適切に測定することができる。そして、このように処理ガスの濃度を適切に制御することで、ロット不良を抑制し、製品の歩留まりを向上させることができる。   According to the present invention, the number of ions can be measured using an ion sensor which is a simple device, and the concentration of the processing gas can be appropriately measured based on the number of ions to be measured. In addition, by appropriately controlling the concentration of the processing gas in this way, it is possible to suppress lot defects and improve the product yield.

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の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the substrate processing system provided with the hydrophobization processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す正面図である。It is a front view which shows the outline of a structure of the substrate processing system concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す背面図である。It is a rear view which shows the outline of a structure of the substrate processing system concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる疎水化処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the hydrophobization processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる疎水化処理装置の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the hydrophobization processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかるイオンセンサの内部構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the internal structure of the ion sensor concerning this Embodiment. イオンセンサで測定されるイオンの数の時系列変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-sequential change of the number of the ions measured with an ion sensor. 他の実施の形態にかかる疎水化処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the hydrophobization processing apparatus concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかる疎水化処理装置の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the hydrophobization processing apparatus concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかるイオンセンサの内部構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the internal structure of the ion sensor concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかるイオンセンサの内部構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the internal structure of the ion sensor concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかるイオンセンサの内部構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the internal structure of the ion sensor concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかるイオンセンサを備えた測定用ウェハの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the wafer for a measurement provided with the ion sensor concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかるイオンセンサを備えた測定用ウェハの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the wafer for a measurement provided with the ion sensor concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかるイオンセンサを備えた測定用ウェハの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the wafer for a measurement provided with the ion sensor concerning other embodiment.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

＜１．基板処理システム＞
先ず、本実施の形態にかかる基板処理装置としての疎水化処理装置を備えた基板処理システムの構成について説明する。図１は、基板処理システム１の構成の概略を模式的に示す平面図である。図２及び図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す、各々正面図と背面図である。そして、基板処理システム１では、被処理基板としてのウェハＷに所定の処理を行う。 <1. Substrate processing system>
First, the structure of the substrate processing system provided with the hydrophobization processing apparatus as the substrate processing apparatus concerning this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a plan view schematically showing the outline of the configuration of the substrate processing system 1. 2 and 3 are a front view and a rear view, respectively, schematically showing the outline of the internal configuration of the substrate processing system 1. In the substrate processing system 1, a predetermined process is performed on the wafer W as the substrate to be processed.

基板処理システム１は、図１に示すように複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３とを一体に接続した構成を有している。   As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a cassette station 10 in which a cassette C containing a plurality of wafers W is loaded and unloaded, and a processing station 11 having a plurality of various processing apparatuses for performing predetermined processing on the wafers W. And an interface station 13 that transfers the wafer W to and from the exposure apparatus 12 adjacent to the processing station 11 is integrally connected.

カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０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を載置するカセット載置板２１が複数設けられている。   The cassette station 10 is provided with a cassette mounting table 20. The cassette mounting table 20 is provided with a plurality of cassette mounting plates 21 on which the cassette C is mounted when the cassette C is carried into and out of the substrate processing system 1.

カセットステーション１０には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１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。   As shown in FIG. 1, the cassette station 10 is provided with a wafer transfer device 23 that is movable on a transfer path 22 that extends in the X direction. The wafer transfer device 23 is also movable in the vertical direction and the vertical axis direction (θ direction), and includes a cassette C on each cassette mounting plate 21 and a delivery device for a third block G3 of the processing station 11 described later. The wafer W can be transferred between the two.

処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロック、すなわち第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４が設けられている。例えば処理ステーション１１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１１の背面側（図１のＸ方向正方向側、図面の上側）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１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、既述の第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３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 processing station 11 is provided with a plurality of, for example, four blocks including various devices, that is, a first block G1 to a fourth block G4. For example, the first block G1 is provided on the front side of the processing station 11 (X direction negative direction side in FIG. 1), and on the back side of the processing station 11 (X direction positive direction side in FIG. 1, upper side in the drawing). Is provided with a second block G2. Further, the third block G3 described above is provided on the cassette station 10 side (the Y direction negative direction side in FIG. 1) of the processing station 11, and the interface station 13 side (the Y direction positive side in FIG. 1) of the processing station 11 is provided. On the direction side), a fourth block G4 is provided.

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装置、例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置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装置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装置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装置３３が下からこの順に配置されている。   For example, in the first block G1, as shown in FIG. 2, a plurality of liquid processing apparatuses, for example, a development processing apparatus 30 that develops the wafer W, an antireflection film (hereinafter referred to as “lower antireflection") A lower antireflection film forming device 31 for forming a film), a resist coating device 32 for applying a resist solution to the wafer W to form a resist film, and an antireflection film (hereinafter referred to as “upper reflection” on the resist film of the wafer W). An upper antireflection film forming device 33 for forming an “antireflection film” is arranged in this order from the bottom.

例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。   For example, three development processing devices 30, a lower antireflection film forming device 31, a resist coating device 32, and an upper antireflection film forming device 33 are arranged in a horizontal direction. The number and arrangement of the development processing device 30, the lower antireflection film forming device 31, the resist coating device 32, and the upper antireflection film forming device 33 can be arbitrarily selected.

これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばウェハＷ上に所定の処理液を塗布するスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に処理液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、処理液をウェハＷの表面に拡散させる。   In the development processing device 30, the lower antireflection film forming device 31, the resist coating device 32, and the upper antireflection film forming device 33, for example, spin coating for applying a predetermined processing solution onto the wafer W is performed. In spin coating, for example, the processing liquid is discharged onto the wafer W from an application nozzle, and the wafer W is rotated to diffuse the processing liquid to the surface of the wafer W.

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の加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるために疎水化処理を行う疎水化処理装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。これら熱処理装置４０、疎水化処理装置４１、周辺露光装置４２の数や配置についても、任意に選択できる。なお、疎水化処理装置４１の構成については後述する。   For example, in the second block G2, as shown in FIG. 3, a heat treatment apparatus 40 that performs heat treatment such as heating or cooling of the wafer W, or a hydrophobization that performs a hydrophobization treatment to improve the fixability between the resist solution and the wafer W A processing apparatus 41 and a peripheral exposure apparatus 42 for exposing the outer peripheral portion of the wafer W are provided side by side in the vertical direction and the horizontal direction. The number and arrangement of the heat treatment apparatus 40, the hydrophobic treatment apparatus 41, and the peripheral exposure apparatus 42 can be arbitrarily selected. The configuration of the hydrophobizing apparatus 41 will be described later.

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置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、複数の受け渡し装置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 delivery devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, and 56 are provided in order from the bottom. The fourth block G4 is provided with a plurality of delivery devices 60, 61, 62 in order from the bottom.

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Ｙ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有する、ウェハ搬送装置７０が複数配置されている。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内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。   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. In the wafer transfer region D, for example, a plurality of wafer transfer devices 70 having transfer arms that are movable in the Y direction, the X direction, the θ direction, and the vertical direction are arranged. The wafer transfer device 70 moves in the wafer transfer area D and transfers the wafer W to a predetermined device in the surrounding first block G1, second block G2, third block G3, and fourth block G4. it can.

また、ウェハ搬送領域Ｄには、図３に示すように、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。   In addition, as shown in FIG. 3, a shuttle transfer device 80 is provided in the wafer transfer region D to transfer the wafer W linearly between the third block G3 and the fourth block G4.

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の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。   The shuttle conveyance device 80 is linearly movable in the Y direction of FIG. 3, for example. The shuttle transfer device 80 moves in the Y direction while supporting the wafer W, and can transfer the wafer W between the transfer device 52 of the third block G3 and the transfer device 62 of the fourth block G4.

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、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Ｘ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内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。   As shown in FIG. 1, a wafer transfer device 90 is provided next to the third block G3 on the positive side in the X direction. The wafer transfer device 90 has a transfer arm that is movable in the X direction, the θ direction, and the vertical direction, for example. The wafer transfer device 90 moves up and down while supporting the wafer W, and can transfer the wafer W to each delivery device in the third block G3.

インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置１００と受け渡し装置１０１が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＹ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内の各受け渡し装置、受け渡し装置１０１及び露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。   The interface station 13 is provided with a wafer transfer device 100 and a delivery device 101. The wafer transfer apparatus 100 has a transfer arm that is movable in the Y direction, the θ direction, and the vertical direction, for example. The wafer transfer apparatus 100 can transfer the wafer W between each transfer apparatus, the transfer apparatus 101, and the exposure apparatus 12 in the fourth block G4, for example, by supporting the wafer W on a transfer arm.

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、上述の各種処理装置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における後述の疎水化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に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部２００にインストールされたものであってもよい。   The substrate processing system 1 is provided with a control unit 200 as shown in FIG. The control unit 200 is a computer, for example, and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program for controlling the processing of the wafer W in the substrate processing system 1. The program storage unit also stores a program for controlling the operation of drive systems such as the above-described various processing apparatuses and transfer apparatuses to realize a hydrophobization process described later in the substrate processing system 1. The program is recorded on a computer-readable storage medium such as a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnetic optical desk (MO), or memory card. Or installed in the control unit 200 from the storage medium.

＜２．疎水化処理装置＞
次に、上述した疎水化処理装置４１の構成について説明する。図４は、疎水化処理装置４１の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。図５は、疎水化処理装置４１の構成の概略を模式的に示す平面図である。 <2. Hydrophobic treatment equipment>
Next, the configuration of the above-described hydrophobizing apparatus 41 will be described. FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing the outline of the configuration of the hydrophobizing apparatus 41. FIG. 5 is a plan view schematically showing the outline of the configuration of the hydrophobizing apparatus 41.

疎水化処理装置４１は、ウェハＷを収容し、上部が開口する有底の略Ｕ字状の処理容器３００と、処理容器３００の開口を覆う蓋体３０１とを有している。処理容器３００の底面上部には、ウェハＷを載置する載置台３０２が設けられている。載置台３０２の内部には、ウェハＷを加熱するためのヒータ３０３が設けられている。   The hydrophobizing apparatus 41 includes a substantially U-shaped processing container 300 with a bottom that accommodates the wafer W and is open at the top, and a lid 301 that covers the opening of the processing container 300. A mounting table 302 on which the wafer W is mounted is provided on the bottom upper portion of the processing container 300. A heater 303 for heating the wafer W is provided inside the mounting table 302.

載置台３０２の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン３０４が設けられている。昇降ピン３０４は、昇降駆動部３０５により上下動できる。載置台３０２及び処理容器３００には、厚み方向に貫通する貫通孔３０６が形成されており、昇降ピン３０４は、貫通孔３０６を挿通するようになっている。   Below the mounting table 302, raising and lowering pins 304 for supporting the wafer W from below and raising and lowering it are provided. The elevating pin 304 can be moved up and down by the elevating drive unit 305. A through hole 306 that penetrates in the thickness direction is formed in the mounting table 302 and the processing container 300, and the elevating pins 304 are inserted through the through hole 306.

蓋体３０１は、水平な天板３１０と、天板３１０の外周縁部から鉛直下方に延伸して設けられた側板３１１を備えている。側板３１１の下端部３１１ａは、処理容器３００の上端部３００ａと対向しており、処理容器３００と蓋体３０１とに囲まれた領域に処理空間Ａが形成される。   The lid 301 includes a horizontal top plate 310 and a side plate 311 that extends vertically downward from the outer peripheral edge of the top plate 310. A lower end 311 a of the side plate 311 faces the upper end 300 a of the processing container 300, and a processing space A is formed in a region surrounded by the processing container 300 and the lid 301.

蓋体３０１は、当該蓋体３０１を処理容器３００に対して相対的に昇降動させる昇降機構３１２を備えている。この、昇降機構３１２により、側板３１１の下端部３１１ａと処理容器３００の上端部３００ａとの間に、所定の隙間Ｇが形成されるように、蓋体３０１の処理容器３００に対する高さ方向の位置が調整されている。   The lid body 301 includes an elevating mechanism 312 that moves the lid body 301 up and down relatively with respect to the processing container 300. The position of the lid 301 in the height direction with respect to the processing container 300 so that a predetermined gap G is formed between the lower end portion 311a of the side plate 311 and the upper end portion 300a of the processing container 300 by the lifting mechanism 312. Has been adjusted.

蓋体３０１には、処理容器３００の内部にあるウェハＷの上面に対して処理ガス及びパージガスを供給するガス供給部３２０が設けられている。ガス供給部３２０において、蓋体３０１中央部の下面にはガス供給口３２１が形成されている。ガス供給口３２１には、蓋体３０１の内部に形成されたガス流路３２２が連通している。   The lid 301 is provided with a gas supply unit 320 that supplies processing gas and purge gas to the upper surface of the wafer W inside the processing container 300. In the gas supply unit 320, a gas supply port 321 is formed on the lower surface of the central portion of the lid 301. A gas flow path 322 formed inside the lid 301 communicates with the gas supply port 321.

ガス流路３２２には、ガス供給管３２３が接続されている。ガス供給管３２３には、さらにＨＭＤＳガス供給管３２４と窒素ガス供給管３２５が接続されている。ＨＭＤＳガス供給管３２４には、処理ガスとしてのＨＭＤＳガスを供給するＨＭＤＳガス供給源３２６が接続されている。また、ＨＭＤＳガス供給管３２４には、ＨＭＤＳガスの流通を制御するバルブ３２７が設けられている。窒素ガス供給管３２５には、パージガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス供給源３２８が接続されている。また、窒素ガス供給管３２５には、窒素ガスを圧送するためのレギュレータ３２９と、窒素ガスの流通を制御するバルブ３３０が、窒素ガス供給源３２８側からこの順で設けられている。そして、バルブ３２７、３３０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り替えることができる。   A gas supply pipe 323 is connected to the gas flow path 322. An HMDS gas supply pipe 324 and a nitrogen gas supply pipe 325 are further connected to the gas supply pipe 323. An HMDS gas supply source 326 that supplies HMDS gas as a processing gas is connected to the HMDS gas supply pipe 324. The HMDS gas supply pipe 324 is provided with a valve 327 that controls the flow of the HMDS gas. A nitrogen gas supply source 328 that supplies nitrogen gas as a purge gas is connected to the nitrogen gas supply pipe 325. The nitrogen gas supply pipe 325 is provided with a regulator 329 for pumping nitrogen gas and a valve 330 for controlling the flow of nitrogen gas in this order from the nitrogen gas supply source 328 side. Then, the valves 327 and 330 can alternately switch the gas supplied to the wafer W between HMDS gas and nitrogen gas.

ＨＭＤＳガス供給源３２６には、ＨＭＤＳ液供給管３３１が接続されている。ＨＭＤＳ液供給管３３１にはさらに、内部に液体状のＨＭＤＳ液を貯留するＨＭＤＳ液タンク３３２が接続されている。また、ＨＭＤＳ液供給管３３１には、ＨＭＤＳ液の流通を制御するバルブ３３３が設けられている。そして、ＨＭＤＳ液供給管３３１から供給されたＨＭＤＳ液は、ＨＭＤＳガス供給源３２６において気化されてＨＭＤＳガスに変化する。   An HMDS liquid supply pipe 331 is connected to the HMDS gas supply source 326. The HMDS liquid supply pipe 331 is further connected to an HMDS liquid tank 332 for storing a liquid HMDS liquid. The HMDS liquid supply pipe 331 is provided with a valve 333 that controls the flow of the HMDS liquid. Then, the HMDS liquid supplied from the HMDS liquid supply pipe 331 is vaporized in the HMDS gas supply source 326 and changed to HMDS gas.

また、ＨＭＤＳガス供給源３２６には、上述した窒素ガス供給源３２８に連通する窒素ガス供給管３３４が接続されている。また、窒素ガス供給管３３４には、窒素ガスを圧送するためのレギュレータ３３５と、窒素ガスの流通を制御するバルブ３３６が、窒素ガス供給源３２８側からこの順で設けられている。そして、ＨＭＤＳガス供給源３２６の内部のＨＭＤＳガスは、窒素ガス供給源３２８から供給される窒素ガスにより、処理容器３００の内部に圧送される。   The HMDS gas supply source 326 is connected to a nitrogen gas supply pipe 334 communicating with the nitrogen gas supply source 328 described above. The nitrogen gas supply pipe 334 is provided with a regulator 335 for pumping nitrogen gas and a valve 336 for controlling the flow of nitrogen gas in this order from the nitrogen gas supply source 328 side. Then, the HMDS gas inside the HMDS gas supply source 326 is pumped into the processing container 300 by the nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply source 328.

蓋体３０１には、処理容器３００（処理空間Ａ）の内部を排気する排気部３４０が設けられている。排気部３４０において、蓋体３０１の側板３１１の下端部３１１ａには、複数の排気口３４１が形成されている。これら複数の排気口３４１は、下端部３１１ａの周方向に沿って、環状で等間隔に設けられている。各排気口３４１には、蓋体３０１の内部に形成された排気路３４２が連通している。   The lid 301 is provided with an exhaust unit 340 that exhausts the inside of the processing container 300 (processing space A). In the exhaust part 340, a plurality of exhaust ports 341 are formed in the lower end part 311 a of the side plate 311 of the lid 301. The plurality of exhaust ports 341 are annularly provided at equal intervals along the circumferential direction of the lower end portion 311a. Each exhaust port 341 communicates with an exhaust passage 342 formed inside the lid 301.

排気路３４２には、排気管３４３が接続されている。排気管３４３にはさらに、例えば真空ポンプなどの排気装置３４４が接続されている。また、排気管３４３には、ガスの流通を制御するバルブ３４５が設けられている。   An exhaust pipe 343 is connected to the exhaust path 342. Further, an exhaust device 344 such as a vacuum pump is connected to the exhaust pipe 343. The exhaust pipe 343 is provided with a valve 345 for controlling the gas flow.

排気管３４３には、排気装置３４４とバルブ３４５の間において、イオンセンサ３４６が設けられている。イオンセンサ３４６は、排気管３４３の内部を流れるガス中のイオンの数（単位体積当たりのイオンの数）を測定することができる。   An ion sensor 346 is provided in the exhaust pipe 343 between the exhaust device 344 and the valve 345. The ion sensor 346 can measure the number of ions in the gas flowing in the exhaust pipe 343 (the number of ions per unit volume).

具体的に図６に示すように、イオンセンサ３４６の内部には、ガスが流通するガス流通路３５０が形成されている。ガス流通路３５０の内側面には反発電極３５１が設けられ、ガス流通路３５０の内部には集電電極３５２が設けられている。そして、反発電極３５１がイオンと同じ極性の電極となるように、当該反発電極３５１に電圧を印加する。例えばイオンが陽イオンの場合、反発電極３５１を陽極にする。そうすると、イオンは反発電極３５１から離れる方向に流れ、集電電極３５２に捕集される。そして、集電電極３５２の電圧を測定することで、予め求められた単位体積あたりのイオンの数と電圧の関係から、イオンの数が測定される。こうして、ガス中のイオンの数を測定することができる。   Specifically, as shown in FIG. 6, a gas flow passage 350 through which gas flows is formed inside the ion sensor 346. A repulsive electrode 351 is provided on the inner surface of the gas flow passage 350, and a collecting electrode 352 is provided inside the gas flow passage 350. Then, a voltage is applied to the repelling electrode 351 so that the repelling electrode 351 becomes an electrode having the same polarity as the ions. For example, when the ion is a cation, the repulsive electrode 351 is used as an anode. Then, ions flow in a direction away from the repelling electrode 351 and are collected by the collecting electrode 352. Then, by measuring the voltage of the current collecting electrode 352, the number of ions is measured from the relationship between the number of ions per unit volume and the voltage obtained in advance. Thus, the number of ions in the gas can be measured.

このように排気管３４３にイオンセンサ３４６を設ける目的は、ガス中のイオンの数を測定することで、ＨＭＤＳガスの濃度を測定することである。ここで、本発明者が鋭意検討したところ、図７に示すように、例えば時間Ｔ１〜Ｔ２の間、疎水化処理装置４１を起動させて、ガス供給部３２０によって処理空間Ａの内部にＨＭＤＳガスを供給しつつ、排気部３４０によって処理空間Ａの内部を排気すると、イオンセンサ３４６によって測定されるイオンの数（単位体積当たりのイオンの数）が増加することが分かった。換言すれば、ＨＭＤＳガスの濃度が増加すると、イオンの数も増加する。したがって、ＨＭＤＳガスの濃度とイオンの数とに相関があることが分かった。そして、本実施の形態では、イオンセンサ３４６で測定されるイオンの数に基づいて、ＨＭＤＳガスの濃度を算出して監視することができる。   Thus, the purpose of providing the ion sensor 346 in the exhaust pipe 343 is to measure the concentration of the HMDS gas by measuring the number of ions in the gas. Here, when the present inventor diligently studied, as shown in FIG. 7, for example, during the time T1 to T2, the hydrophobizing apparatus 41 is activated, and the gas supply unit 320 causes the HMDS gas to enter the processing space A. It was found that the number of ions (number of ions per unit volume) measured by the ion sensor 346 increases when the inside of the processing space A is exhausted by the exhaust unit 340 while supplying the gas. In other words, as the concentration of the HMDS gas increases, the number of ions also increases. Therefore, it was found that there was a correlation between the concentration of HMDS gas and the number of ions. In this embodiment, the concentration of the HMDS gas can be calculated and monitored based on the number of ions measured by the ion sensor 346.

＜３．ウェハ処理＞
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。 <3. Wafer processing>
Next, wafer processing performed using the substrate processing system 1 configured as described above will be described.

先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム１のカセットステーション１０に搬入され、カセット載置板２１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２３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のブロックＧ３の受け渡し装置５３に搬送される。   First, a cassette C storing a plurality of wafers W is loaded into the cassette station 10 of the substrate processing system 1 and placed on the cassette placement plate 21. Thereafter, the wafers W in the cassette C are sequentially taken out by the wafer transfer device 23 and transferred to the transfer device 53 of the third block G3 of the processing station 11.

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の熱処理装置４０に搬送され温度調節処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置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の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理が行われる。その後、ウェハＷは、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に戻される。   Next, the wafer W is transferred to the heat treatment apparatus 40 of the second block G2 by the wafer transfer apparatus 70 and subjected to temperature adjustment processing. Thereafter, the wafer W is transferred to, for example, the lower antireflection film forming device 31 of the first block G1 by the wafer transfer device 70, and a lower antireflection film is formed on the wafer W. Thereafter, the wafer W is transferred to the heat treatment apparatus 40 of the second block G2, and heat treatment is performed. Thereafter, the wafer W is returned to the delivery device 53 of the third block G3.

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の受け渡し装置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の疎水化処理装置４１に搬送され、疎水化処理が行われる。この疎水化処理装置４１における疎水化処理については後述する。   Next, the wafer W is transferred by the wafer transfer device 90 to the delivery device 54 of the same third block G3. Thereafter, the wafer W is transferred by the wafer transfer apparatus 70 to the hydrophobizing apparatus 41 of the second block G2, where the hydrophobizing process is performed. The hydrophobizing process in the hydrophobizing apparatus 41 will be described later.

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装置３２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によって熱処理装置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の受け渡し装置５５に搬送される。   Thereafter, the wafer W is transferred to the resist coating device 32 by the wafer transfer device 70, and a resist film is formed on the wafer W. Thereafter, the wafer W is transferred to the heat treatment apparatus 40 by the wafer transfer apparatus 70 and prebaked. Thereafter, the wafer W is transferred by the wafer transfer device 70 to the transfer device 55 of the third block G3.

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装置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によって熱処理装置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、周辺露光装置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 film forming apparatus 33 by the wafer transfer apparatus 70, and an upper antireflection film is formed on the wafer W. Thereafter, the wafer W is transferred to the heat treatment apparatus 40 by the wafer transfer apparatus 70, heated, and temperature-adjusted. Thereafter, the wafer W is transferred to the peripheral exposure device 42 and subjected to peripheral exposure processing.

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の受け渡し装置５６に搬送される。   Thereafter, the wafer W is transferred by the wafer transfer device 70 to the delivery device 56 of the third block G3.

次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって受け渡し装置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の受け渡し装置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１３のウェハ搬送装置１００によって露光装置１２に搬送され、所定のパターンで露光処理される。   Next, the wafer W is transferred to the transfer device 52 by the wafer transfer device 90 and transferred to the transfer device 62 of the fourth block G4 by the shuttle transfer device 80. Thereafter, the wafer W is transferred to the exposure apparatus 12 by the wafer transfer apparatus 100 of the interface station 13 and subjected to exposure processing in a predetermined pattern.

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の受け渡し装置６０に搬送される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置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によって現像処理装置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によって熱処理装置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 wafer transfer apparatus 100 to the delivery apparatus 60 of the fourth block G4. Thereafter, the wafer W is transferred to the heat treatment apparatus 40 by the wafer transfer apparatus 70 and subjected to post-exposure baking. Thereafter, the wafer W is transferred to the development processing apparatus 30 by the wafer transfer apparatus 70 and developed. After completion of the development, the wafer W is transferred to the heat treatment apparatus 40 by the wafer transfer apparatus 90 and subjected to post-bake processing.

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の受け渡し装置５０に搬送され、その後カセットステーション１０のウェハ搬送装置２３によって所定のカセット載置板２１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 delivery device 50 of the third block G3 by the wafer transfer device 70, and then transferred to the cassette C of the predetermined cassette mounting plate 21 by the wafer transfer device 23 of the cassette station 10. Thus, a series of photolithography steps is completed.

＜４．疎水化処理＞
次に、上述した疎水化処理装置４１における疎水化処理について説明する。疎水化処理にあたっては、昇降機構３１２により蓋体３０１を所定の位置まで上昇させる。そして、処理容器３００と蓋体３０１との間からウェハＷが搬入され、載置台３０２上にウェハＷが載置される。 <4. Hydrophobization treatment>
Next, the hydrophobizing process in the hydrophobizing apparatus 41 described above will be described. In the hydrophobization process, the lid 301 is raised to a predetermined position by the lifting mechanism 312. Then, the wafer W is carried in between the processing container 300 and the lid 301 and the wafer W is placed on the mounting table 302.

次いで、蓋体３０１の下端部３１１ａと処理容器３００の上端部３００ａとの間に所定の隙間Ｇが形成される位置まで蓋体３０１を下降させ、処理空間Ａを形成する。   Next, the lid 301 is lowered to a position where a predetermined gap G is formed between the lower end 311 a of the lid 301 and the upper end 300 a of the processing container 300, thereby forming the processing space A.

次に、ヒータ３０３によりウェハＷを例えば９０℃〜１５０℃に加熱した後、ＨＭＤＳガス供給源３２６からガス供給部３２０のガス供給口３２１を介して所定の濃度のＨＭＤＳガスを処理空間Ａの内部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３４４を起動し、排気部３４０の排気口３４１から所定の流量でＨＭＤＳガスを排気する。これにより、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。そして、ＨＭＤＳガスに接触したウェハＷの表面が疎水化される。また、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排気部３４０の排気口３４１から排気される。   Next, after the wafer W is heated to, for example, 90 ° C. to 150 ° C. by the heater 303, HMDS gas having a predetermined concentration is supplied from the HMDS gas supply source 326 through the gas supply port 321 of the gas supply unit 320 to the inside of the processing space A. At a predetermined flow rate. Further, the exhaust device 344 is activated together with the supply of the HMDS gas, and the HMDS gas is exhausted from the exhaust port 341 of the exhaust unit 340 at a predetermined flow rate. Thereby, the HMDS gas supplied from above the center of the wafer W flows so as to diffuse toward the outer peripheral edge of the wafer W above the wafer W. And the surface of the wafer W which contacted HMDS gas is hydrophobized. The HMDS gas diffused to the outer peripheral edge of the wafer W is exhausted from the exhaust port 341 of the exhaust unit 340 provided outside the wafer W.

この疎水化処理の際、イオンセンサ３４６でイオンの数を測定することで、ＨＭＤＳガスの濃度を測定する。ここで、従来、例えばＨＭＤＳガスを処理空間Ａの内部に供給する時間は、事前に評価した最悪条件を積み重ね、さらにマージンを持たせた時間となっている。これに対して、本実施の形態では、イオンセンサ３４６でＨＭＤＳガスの濃度を測定して監視することで、このＨＭＤＳガスの供給時間を最小限に抑えることができる。その結果、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。   During the hydrophobization treatment, the concentration of HMDS gas is measured by measuring the number of ions with the ion sensor 346. Here, conventionally, for example, the time for supplying the HMDS gas to the inside of the processing space A is a time in which worst conditions evaluated in advance are accumulated and a margin is further provided. On the other hand, in the present embodiment, the HMDS gas supply time can be minimized by measuring and monitoring the concentration of the HMDS gas with the ion sensor 346. As a result, the throughput of wafer processing can be improved.

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、ＨＭＤＳガスの供給を停止する。そして、窒素ガス供給管３２５からガス供給部３２０のガス供給口３２１を介して窒素ガスを所定の流量で供給して、処理空間Ａ内に残存するＨＭＤＳガスをパージする。また、ＨＭＤＳガスの供給と共に排気装置３４４を起動し、排気部３４０の排気口３４１から所定の流量でＨＭＤＳガスを排気する。   After supplying the HMDS gas for a predetermined time to hydrophobize the entire surface of the wafer W, the supply of the HMDS gas is stopped. Then, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply pipe 325 through the gas supply port 321 of the gas supply unit 320 at a predetermined flow rate, and the HMDS gas remaining in the processing space A is purged. Further, the exhaust device 344 is activated together with the supply of the HMDS gas, and the HMDS gas is exhausted from the exhaust port 341 of the exhaust unit 340 at a predetermined flow rate.

このパージの際、イオンセンサ３４６でイオンの数を測定することで、ＨＭＤＳガスの濃度を測定する。ここで、従来、例えばパージを行う時間は、事前に評価した最悪条件を積み重ね、さらにマージンを持たせた時間となっている。これに対して、本実施の形態では、イオンセンサ３４６でＨＭＤＳガスの濃度を測定して監視することで、このパージを行う時間を最小限に抑えることができる。その結果、ウェハ処理のスループットをさらに向上させることができる。   At the time of this purging, the concentration of the HMDS gas is measured by measuring the number of ions with the ion sensor 346. Here, conventionally, for example, the purge time is a time in which worst conditions evaluated in advance are accumulated and a margin is further provided. In contrast, in this embodiment, the ion sensor 346 measures and monitors the concentration of the HMDS gas, thereby minimizing the time for performing this purge. As a result, the throughput of wafer processing can be further improved.

処理空間Ａの内部のパージが完了した後、排気装置３４４を停止させる。次いで、昇降機構３１２により蓋体３０１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３００の外部に搬出される。こうして、疎水化処理装置４１における疎水化処理が終了する。   After the purge inside the processing space A is completed, the exhaust device 344 is stopped. Next, the lid 301 is raised to a predetermined height by the elevating mechanism 312, and the wafer W for which the hydrophobic treatment has been completed is carried out of the processing container 300. Thus, the hydrophobizing process in the hydrophobizing apparatus 41 is completed.

以上の実施の形態によれば、イオンセンサ３４６のように安価で小型なものを用いて、ＨＭＤＳガスの濃度を測定して監視することができる。その結果、適切な濃度のＨＭＤＳガスを用いて疎水化処理を適切に行うことができ、ロット不良を抑制して、製品の歩留まりを向上させることができる。   According to the above embodiment, the concentration of the HMDS gas can be measured and monitored using an inexpensive and small one such as the ion sensor 346. As a result, it is possible to appropriately perform the hydrophobization process using an appropriate concentration of HMDS gas, thereby suppressing lot defects and improving the yield of products.

また、上述したように疎水化処理におけるＨＭＤＳガスの供給時間を最小限に抑えることができ、また窒素ガスによるパージ時間を最小限に抑えることができるので、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。   Further, as described above, the supply time of the HMDS gas in the hydrophobization process can be minimized, and the purge time by the nitrogen gas can be minimized, so that the throughput of the wafer process can be improved. .

なお、従来、ＨＭＤＳガス供給源３２６と窒素ガス供給源３２８を接続する窒素ガス供給管３３４にマスフローメータ（図示せず）を設け、このマスフローメータで窒素ガスの流量を測定することで、ＨＭＤＳの濃度を推定していた。しかしながら、このマスフローメータでは、例えば処理容器３００からＨＭＤＳガスが漏れてＨＭＤＳガスの濃度が変化した場合や、ガス供給管３２３からＨＭＤＳガスが漏れてＨＭＤＳガスの濃度が変化した場合などを検知することができない。本実施の形態では、このようなＨＭＤＳガスの濃度の変化も検知することができる。   Conventionally, a mass flow meter (not shown) is provided in the nitrogen gas supply pipe 334 connecting the HMDS gas supply source 326 and the nitrogen gas supply source 328, and the flow rate of the nitrogen gas is measured with this mass flow meter. The concentration was estimated. However, in this mass flow meter, for example, when the HMDS gas leaks from the processing vessel 300 and the concentration of the HMDS gas changes, or when the HMDS gas leaks from the gas supply pipe 323 and the concentration of the HMDS gas changes. I can't. In the present embodiment, such a change in the concentration of the HMDS gas can also be detected.

＜５．他の実施の形態＞
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。 <5. Other embodiments>
Next, another embodiment of the present invention will be described.

＜５−１．他の実施の形態の疎水化処理装置＞
以上の実施の形態において、イオンセンサ３４６は排気部３４０の排気管３４３に設けられていたが、イオンセンサ３４６が設けられる場所はこれに限定されない。例えば図８及び図９に示すように、イオンセンサ３４６は、排気部３４０の排気管３４３において、排気装置３４４の下流側に設けられていてもよい。また、イオンセンサ３４６は、ガス供給部３２０のガス供給管３２３に設けられていてもよいし、ＨＭＤＳガス供給管３２４に設けられていてもよい。さらに、図示はしないが、イオンセンサ３４６は、処理容器３００の内部に設けられていてもよい。 <5-1. Hydrophobic treatment apparatus of other embodiment>
In the above embodiment, the ion sensor 346 is provided in the exhaust pipe 343 of the exhaust unit 340, but the location where the ion sensor 346 is provided is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 8 and 9, the ion sensor 346 may be provided on the downstream side of the exhaust device 344 in the exhaust pipe 343 of the exhaust unit 340. The ion sensor 346 may be provided in the gas supply pipe 323 of the gas supply unit 320 or may be provided in the HMDS gas supply pipe 324. Further, although not shown, the ion sensor 346 may be provided inside the processing container 300.

いずれの場合でも、上記実施の形態と同様の効果を享受することができ、すなわちイオンセンサ３４６を用いてＨＭＤＳガスの濃度を監視することで、疎水化処理を適切に行い、製品の歩留まりを向上させることができる。また、ウェハ処理のスループットを向上させることも可能となる。   In any case, the same effect as the above embodiment can be obtained, that is, by monitoring the concentration of HMDS gas using the ion sensor 346, the hydrophobization treatment is appropriately performed and the yield of the product is improved. Can be made. In addition, the throughput of wafer processing can be improved.

なお、イオンセンサ３４６をガス供給部３２０に設けた場合、処理前のＨＭＤＳガスをイオンセンサ３４６に通過させることになり、当該ＨＭＤＳガスが汚染されるおそれがある。そうすると、疎水化処理が適切に行われない場合がある。そこで、このように疎水化処理への影響を回避するため、イオンセンサ３４６は排気部３４０に設けられるのがより好ましい。   In addition, when the ion sensor 346 is provided in the gas supply part 320, the HMDS gas before a process will pass through the ion sensor 346, and there exists a possibility that the said HMDS gas may be contaminated. If it does so, a hydrophobization process may not be performed appropriately. Therefore, in order to avoid the influence on the hydrophobic treatment as described above, it is more preferable that the ion sensor 346 is provided in the exhaust part 340.

＜５−２．他の実施の形態のイオンセンサ＞
以上の実施の形態では、イオンセンサ３４６は反発電極３５１と集電電極３５２を有していたが、イオンセンサ３４６の構成はこれに限定されない。例えば図１０に示すように、反発電極３５１を省略してもよい。ＨＭＤＳガスは引火性があるため、イオンセンサ３４６には防爆対策が施されているのが好ましい。本実施の形態では、反発電極３５１を省略することで、電圧の印加を回避できるので、イオンセンサ３４６を防爆仕様にすることができる。 <5-2. Ion Sensor of Other Embodiment>
In the above embodiment, the ion sensor 346 includes the repulsion electrode 351 and the current collecting electrode 352, but the configuration of the ion sensor 346 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, the repulsive electrode 351 may be omitted. Since HMDS gas is flammable, the ion sensor 346 is preferably provided with an explosion-proof measure. In this embodiment mode, voltage application can be avoided by omitting the repulsive electrode 351, so that the ion sensor 346 can be made explosion-proof.

また、図１１に示すようにガス流通路３５０は、直線状に延伸する直線部３５３と、直線部３５３に接続される屈曲部３５４とを有し、この屈曲部３５４に集電電極３５２を設けてもよい。かかる場合、直線部３５３を直線状に流通するイオンは、屈曲部３５４の集電電極３５２に衝突して確実に捕集される。したがって、イオンセンサ３４６を防爆仕様にしつつ、集電電極３５２でのイオンの捕集を効率よく行うことができる。   Further, as shown in FIG. 11, the gas flow passage 350 has a straight portion 353 extending linearly and a bent portion 354 connected to the straight portion 353, and a collecting electrode 352 is provided in the bent portion 354. May be. In such a case, the ions flowing in a straight line through the straight part 353 collide with the current collecting electrode 352 of the bent part 354 and are reliably collected. Therefore, it is possible to efficiently collect ions at the collector electrode 352 while making the ion sensor 346 explosion-proof.

また、図１２に示すように集電電極３５２は、ガス流通路３５０の内側面を覆うように設けられていてもよい。かかる場合でも、イオンは集電電極３５２に衝突して確実に捕集される。したがって、イオンセンサ３４６を防爆仕様にしつつ、集電電極３５２でのイオンの捕集を効率よく行うことができる。   In addition, as shown in FIG. 12, the collecting electrode 352 may be provided so as to cover the inner surface of the gas flow passage 350. Even in such a case, the ions collide with the collector electrode 352 and are reliably collected. Therefore, it is possible to efficiently collect ions at the collector electrode 352 while making the ion sensor 346 explosion-proof.

＜５−３．他の実施の形態の測定用ウェハ＞
以上の実施の形態では、イオンセンサ３４６は疎水化処理装置４１に設けられていたが、図１３に示すように測定用基板としての測定用ウェハＴに設けられていてもよい。測定用ウェハＴは、ウェハＷと同一形状を有している。 <5-3. Measurement Wafer of Other Embodiment>
In the above embodiment, the ion sensor 346 is provided in the hydrophobizing apparatus 41, but may be provided on a measurement wafer T as a measurement substrate as shown in FIG. The measurement wafer T has the same shape as the wafer W.

測定用ウェハＴ上には、複数のイオンセンサ３４６、接続基板４００、及び各イオンセンサ３４６と接続基板４００を接続する配線４０１が設けられている。接続基板４００には、プリント配線基板４０２を介してアナログ基板４０３が接続されている。アナログ基板４０３はさらに、ロガー（図示せず）や制御装置（図示せず）に接続されている。そして、イオンセンサ３４６で測定されたデータは、これらロガーや制御装置に出力される。   On the measurement wafer T, a plurality of ion sensors 346, a connection substrate 400, and wirings 401 for connecting the ion sensors 346 and the connection substrate 400 are provided. An analog board 403 is connected to the connection board 400 via a printed wiring board 402. The analog board 403 is further connected to a logger (not shown) and a control device (not shown). The data measured by the ion sensor 346 is output to these loggers and control devices.

ここで、従来、ウェハＷ上に疎水化処理が適切に行われているかどうかの検査は、例えば接触角計を用いて行われていた。しかしながら、この接触角計は高価である。また、接触角計は疎水化処理装置４１の外部に設けられるため、疎水化処理されたウェハＷを当該接触角計に搬送した上で検査する必要があるため、検査に非常に手間がかかる。   Here, conventionally, the inspection of whether or not the hydrophobization process is appropriately performed on the wafer W has been performed using, for example, a contact angle meter. However, this contact angle meter is expensive. In addition, since the contact angle meter is provided outside the hydrophobizing apparatus 41, it is necessary to inspect the wafer W that has been subjected to the hydrophobization process after being transported to the contact angle meter.

この点、本実施の形態では、測定用ウェハＴを疎水化処理装置４１の内部に搬送して疎水化処理を行い、複数のイオンセンサ３４６を用いて、測定用ウェハＴ上のＨＭＤＳの濃度を測定することができる。したがって、従来の接触角計を用いた検査を省略し、安価に、しかも簡易的に、疎水化処理が適切に行われているかどうかの検査を行うことができる。   In this regard, in the present embodiment, the measurement wafer T is transported into the hydrophobic treatment apparatus 41 to perform the hydrophobic treatment, and the concentration of HMDS on the measurement wafer T is measured using a plurality of ion sensors 346. Can be measured. Therefore, it is possible to omit the inspection using the conventional contact angle meter, and to perform the inspection as to whether the hydrophobizing process is appropriately performed at a low cost and in a simple manner.

以上の実施の形態では、イオンセンサ３４６で測定されたデータは有線で出力されていたが、無線で出力されてもよい。図１４に示すように、測定用ウェハＴ上には、複数のイオンセンサ３４６、計測回路４１０、及び各イオンセンサ３４６と計測回路４１０を接続する配線４１１が設けられている。計測回路４１０は、例えばアナログ回路、メモリ、電源、無線通信回路などを備えている。そして、計測回路４１０で計測されたデータは、例えば無線によって計測回路４１０から外部の制御装置４１２に出力される。   In the above embodiment, the data measured by the ion sensor 346 is output by wire, but may be output wirelessly. As shown in FIG. 14, a plurality of ion sensors 346, a measurement circuit 410, and wiring 411 that connects each ion sensor 346 and the measurement circuit 410 are provided on the measurement wafer T. The measurement circuit 410 includes, for example, an analog circuit, a memory, a power supply, a wireless communication circuit, and the like. The data measured by the measurement circuit 410 is output from the measurement circuit 410 to the external control device 412, for example, by radio.

かかる場合でも、上記実施の形態と同様の効果を享受することができ、すなわち安価に、しかも簡易的に、疎水化処理が適切に行われているかどうかの検査を行うことができる。   Even in such a case, it is possible to enjoy the same effect as that of the above-described embodiment, that is, it is possible to test whether or not the hydrophobization treatment is appropriately performed at low cost and in a simple manner.

以上の実施の形態の測定用ウェハＴ上には、イオンセンサ３４６の他に、図１５に示すように測定用ウェハＴ上のガスの風速を測定する風速センサ４２０が設けられていてもよい。かかる場合、例えば測定用ウェハＴにおいて、一の半面に複数のイオンセンサ３４６が設けられ、他の半面に複数の風速センサ４２０が設けられる。風速センサ４２０には、配線４２１を介して接続基板４２２が接続されている。接続基板４２２には、プリント配線基板４２３を介してアナログ基板４２４が接続されている。アナログ基板４２４は、ロガー（図示せず）や制御装置（図示せず）に接続されている。そして、風速センサ４２０で測定されたデータは、これらロガーや制御装置に出力される。   On the measurement wafer T in the above embodiment, in addition to the ion sensor 346, a wind speed sensor 420 for measuring the wind speed of the gas on the measurement wafer T may be provided as shown in FIG. In such a case, for example, in the measurement wafer T, a plurality of ion sensors 346 are provided on one half surface, and a plurality of wind speed sensors 420 are provided on the other half surface. A connection substrate 422 is connected to the wind speed sensor 420 via a wiring 421. An analog board 424 is connected to the connection board 422 through a printed wiring board 423. The analog board 424 is connected to a logger (not shown) and a control device (not shown). The data measured by the wind speed sensor 420 is output to these loggers and control devices.

なお、図１４に示したようにイオンセンサ３４６で測定されたデータは無線で出力されてもよく、同様に風速センサ４２０で測定されたデータも無線で出力されてもよい。   As shown in FIG. 14, the data measured by the ion sensor 346 may be output wirelessly, and similarly, the data measured by the wind speed sensor 420 may be output wirelessly.

かかる場合、例えば測定用ウェハＴを反転させて２回計測することで、イオンセンサ３４６によって測定用ウェハＴの全面のＨＤＭＳガスの濃度を測定することができ、また風速センサ４２０によって測定用ウェハＴの全面のガスの風速を測定することができる。そして、このようにＨＤＭＳガスの濃度とガスの風速の両方を測定することで、疎水化処理が適切に行われているかどうかの検査をさらに精緻に行うことができる。   In such a case, for example, the measurement wafer T is inverted and measured twice, whereby the concentration of HDMS gas on the entire surface of the measurement wafer T can be measured by the ion sensor 346, and the measurement wafer T can be measured by the wind speed sensor 420. It is possible to measure the wind speed of the gas on the entire surface. In addition, by measuring both the HDMS gas concentration and the gas wind speed in this way, it is possible to further precisely test whether the hydrophobization treatment is properly performed.

また、測定用ウェハＴ上には、さらに測定用ウェハＴの温度を測定する温度センサ（図示せず）が設けられていてもよい。すなわち、測定用ウェハＴ上には、イオンセンサ３４６に加え、風速センサ４２０に代えて温度センサが設けられていてもよいし、風速センサ４２０と温度センサの両方が設けられていてもよい。かかる場合、測定用ウェハＴの温度も測定することで、疎水化処理が適切に行われているかどうかの検査をさらに精緻に行うことができる。   Further, a temperature sensor (not shown) for measuring the temperature of the measurement wafer T may be provided on the measurement wafer T. That is, on the measurement wafer T, in addition to the ion sensor 346, a temperature sensor may be provided instead of the wind speed sensor 420, or both the wind speed sensor 420 and the temperature sensor may be provided. In such a case, by measuring the temperature of the measurement wafer T, it is possible to further accurately check whether the hydrophobization treatment is properly performed.

以上の実施の形態では、処理ガスとしてＨＭＤＳの濃度を測定する場合について説明したが、本発明は処理ガスがイオンを含んでいれば、他の処理ガスの濃度を測定する場合にも適用することができる。また、当該他の処理ガスを用いて、疎水化処理以外の他の処理を適切に行うことが可能となる。   In the above embodiment, the case where the concentration of HMDS is measured as the processing gas has been described. However, the present invention is also applicable to the case of measuring the concentration of other processing gases if the processing gas contains ions. Can do. In addition, it is possible to appropriately perform processes other than the hydrophobization process using the other process gas.

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.

１ 基板処理システム
４１ 疎水化処理装置
２００ 制御部
３００ 処理容器
３０１ 蓋体
３２０ ガス供給部
３４０ 排気部
３４６ イオンセンサ
３５０ ガス流通路
３５１ 反発電極
３５２ 集電電極
３５３ 直線部
３５４ 屈曲部
４２０ 風速センサ
Ａ 処理空間
Ｗ ウェハ
Ｔ 測定用ウェハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing system 41 Hydrophobic processing apparatus 200 Control part 300 Processing container 301 Cover body 320 Gas supply part 340 Exhaust part 346 Ion sensor 350 Gas flow path 351 Repulsion electrode 352 Collecting electrode 353 Linear part 354 Bending part 420 Wind speed sensor A Process Space W Wafer T Measuring wafer

Claims (8)

イオンを含む処理ガスを用いて被処理基板を処理する基板処理装置であって、
被処理基板を収容する処理容器と、
前記処理容器の内部に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器の内部を排気する排気部と、
少なくとも前記処理容器の内部、前記ガス供給部の内部又は前記排気部の内部のガスに含まれる前記イオンの数を測定するイオンセンサと、を有することを特徴とする、基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate to be processed using a processing gas containing ions,
A processing container for storing a substrate to be processed;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing container;
An exhaust part for exhausting the inside of the processing vessel;
A substrate processing apparatus, comprising: an ion sensor that measures at least the number of ions contained in a gas inside the processing container, the gas supply unit, or the exhaust unit. 前記イオンセンサは前記排気部に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the ion sensor is provided in the exhaust unit. 前記イオンセンサは、前記被処理基板と同形の測定用基板に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the ion sensor is provided on a measurement substrate having the same shape as the substrate to be processed. 前記測定用基板には、少なくとも風速センサ又は温度センサがさらに設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein at least a wind speed sensor or a temperature sensor is further provided on the measurement substrate. 前記イオンセンサの内部には、ガスが流通するガス流通路が形成され、
前記ガス流通路の内部には、イオンを捕集するための集電電極が設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。 Inside the ion sensor, a gas flow passage through which gas flows is formed,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein a collecting electrode for collecting ions is provided inside the gas flow passage. 前記ガス流通路は、直線状に延伸する直線部と、前記直線部に接続される屈曲部と、を有し、
前記集電電極は屈曲部に設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の基板処理装置。 The gas flow path has a straight portion extending linearly and a bent portion connected to the straight portion,
The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein the current collecting electrode is provided at a bent portion. 前記集電電極は、前記ガス流通路の内側面を覆うように設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein the current collecting electrode is provided so as to cover an inner surface of the gas flow passage. 前記処理ガスはＨＭＤＳガスであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the processing gas is HMDS gas.
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