JP2019046896A - 密着強化処理装置および密着強化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の被処理面に均一に密着強化剤を塗布することが可能な密着強化処理装置および密着強化処理方法を提供する。
【解決手段】処理空間から気体が排出されることにより処理空間の圧力が低下する。処理空間の圧力が大気圧よりも低い中間値Ｐ４となるように、処理空間から気体が排出されている状態で処理空間に不活性ガスが供給される。不活性ガスの供給後、処理空間の圧力が大気圧よりも低い中間値Ｐ５となるように、処理空間から気体が排出されている状態で処理空間に密着強化剤を含む密着強化ガスが供給される。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板に密着強化処理を行う密着強化処理装置および密着強化処理方法に関する。

半導体デバイス等の製造におけるリソグラフィ工程では、基板の被処理面上にレジスト膜が形成された後、露光処理および現像処理が行われることにより、レジストパターンが形成される。通常、基板の被処理面とレジスト膜との密着性を高めるため、レジスト膜の形成前に、基板の被処理面にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）等の密着強化剤が塗布される。

特許文献１記載の密着強化装置においては、チャンバー本体および密閉蓋によりチャンバー空間が形成される。チャンバー空間に基板が収容された状態で、チャンバー空間の真空引きが行われる。チャンバー空間の圧力が所定の真空圧に降下すると、密閉蓋に設けられた供給管路を通してチャンバー空間にＨＭＤＳが供給される。

特開２００５−９３９５２号公報

上記のようにして減圧状態のチャンバー空間に密着強化剤が供給されると、チャンバー空間での密着強化剤の流速が高くなる。この場合、基板の被処理面の一部に集中的に密着強化剤が塗布されることがある。

本発明の目的は、基板の被処理面に均一に密着強化剤を塗布することが可能な密着強化処理装置および密着強化処理方法を提供することである。

（１）第１の発明に係る密着強化処理装置は、基板が収容される処理空間を形成するチャンバと、処理空間から気体を排出することにより処理空間の圧力を低下させる減圧部と、処理空間の圧力が大気圧よりも低い第１の値となるように、減圧部により気体が排出されている状態で処理空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、不活性ガス供給部により処理空間に不活性ガスが供給された後に、処理空間の圧力が大気圧よりも低い第２の値となるように、減圧部により気体が排出されている状態で処理空間に密着強化剤を含む密着強化ガスを供給する密着強化ガス供給部とを備える。

この密着強化処理装置においては、処理空間から気体が排出されつつ処理空間に不活性ガスが供給されるので、処理空間の圧力の低下が抑制される。その状態で処理空間に密着強化ガスが供給されるため、処理空間における密着強化ガスの流速の上昇が抑制され、処理空間で密着強化ガスが緩やかに拡がる。これにより、基板の被処理面の一部に密着強化ガスが集中的に接触することが防止される。その結果、基板の被処理面の全体に均一に密着強化剤を塗布することができる。

（２）密着強化ガス供給部は、不活性ガス供給部による処理空間への不活性ガスの供給が停止された時点で処理空間への密着強化ガスの供給を開始してもよい。

この場合、処理空間における密着強化ガスの濃度の低下が抑制される。それにより、基板の被処理面への密着強化剤の塗布量を精度良く制御することができる。

（３）不活性ガス供給部は、不活性ガスを第１の流量で処理空間に供給し、密着強化ガス供給部は、密着強化ガスを第１の流量よりも小さい第２の流量で処理空間に供給してもよい。

この場合、密着強化ガスの使用量を低減しつつ基板の被処理面の全体に均一に密着強化剤を塗布することができる。

（４）減圧部は、処理空間の圧力を第１の値よりも低くかつ第２の値よりも低い第３の値に低下させ、不活性ガス供給部は、減圧部により処理空間の圧力が第３の値に低下した後に処理空間の圧力が第３の値から第１の値に上昇するように処理空間に不活性ガスを供給してもよい。

この場合、処理空間の圧力が十分に低下された後に不活性ガスが供給されることにより、処理空間に残留する液体等の不純物が効率良く除去される。それにより、密着強化ガスの供給時に、不活性ガスを密着強化ガスで迅速に置換することができる。また、密着強化ガスに不純物が混入することが防止されるので、基板の処理精度がより高くなる。

（５）第２の値は第１の値よりも低く、密着強化ガス供給部は、処理空間の圧力が第１の値から第２の値に低下するように処理空間に密着強化ガスを供給してもよい。

この場合、密着強化ガスの使用量を低減しつつ基板の被処理面の全体に均一に密着強化剤を塗布することができる。

（６）第２の発明に係る密着強化処理方法は、チャンバが形成する処理空間に基板を収容するステップと、処理空間の圧力が大気圧よりも低い第１の値となるように、処理空間から気体を排出しつつ処理空間に不活性ガスを供給するステップと、不活性ガスを供給するステップの後に、処理空間の圧力が大気圧よりも低い第２の値となるように、処理空間から気体を排出しつつ処理空間に密着強化剤を含む密着強化ガスを供給するステップとを含む。

この方法によれば、処理空間から気体が排出されつつ処理空間に不活性ガスが供給されるので、処理空間の圧力の低下が抑制される。その状態で処理空間に密着強化ガスが供給されるため、処理空間における密着強化ガスの流速の上昇が抑制され、処理空間で密着強化ガスが緩やかに拡がる。これにより、基板の被処理面の一部に密着強化ガスが集中的に接触することが防止される。その結果、基板の被処理面の全体に均一に密着強化剤を塗布することができる。

（７）密着強化ガスを供給するステップは、処理空間への不活性ガスの供給が停止された時点で処理空間への密着強化ガスの供給を開始することを含んでもよい。

この場合、処理空間における密着強化ガスの濃度の低下が抑制される。それにより、基板の被処理面への密着強化剤の塗布量を精度良く制御することができる。

（８）不活性ガスを供給するステップは、不活性ガスを第１の流量で処理空間に供給することを含み、密着強化ガスを供給するステップは、密着強化ガスを第１の流量よりも小さい第２の流量で処理空間に供給することを含んでもよい。

この場合、密着強化ガスの使用量を低減しつつ基板の被処理面の全体に均一に密着強化剤を塗布することができる。

（９）密着強化処理方法は、不活性ガスを供給するステップの前に、処理空間の圧力を第１の値よりも低くかつ第２の値よりも低い第３の値に低下させるステップをさらに含み、不活性ガスを供給するステップは、処理空間の圧力が第３の値から第１の値に上昇するように処理空間に不活性ガスを供給することを含んでもよい。

この場合、処理空間の圧力が十分に低下された後に不活性ガスが供給されることにより、処理空間に残留する液体等の不純物が効率良く除去される。それにより、密着強化ガスの供給時に、不活性ガスを密着強化ガスで迅速に置換することができる。また、密着強化ガスに不純物が混入することが防止されるので、基板の処理精度がより高くなる。

（１０）第２の値は第１の値よりも低く、密着強化ガスを供給するステップは、処理空間の圧力が第１の値から第２の値に低下するように処理空間に密着強化ガスを供給することを含んでもよい。

この場合、密着強化ガスの使用量を低減しつつ基板の被処理面の全体に均一に密着強化剤を塗布することができる。

本発明によれば、基板の被処理面に均一に密着強化剤を塗布することができる。

密着強化処理装置の具体的な構成例を示す模式的断面図である。 密着強化処理装置の制御系について説明するためのブロック図である。 密着強化処理装置における密着強化処理の概要を示すフローチャートである。 処理空間の圧力の変化について説明するための図である。 本発明の比較例について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態に係る密着強化処理装置および密着強化処理方法について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等をいう。

［１］構成
図１は、本実施の形態に係る密着強化処理装置１００の具体的な構成例を示す模式的断面図である。図１の密着強化処理装置１００は、チャンバ２０１、カバー昇降機構２０９、圧力センサ２１０、複数の支持ピン２４３、支持ピン昇降機構２４７および排気装置２５６を備える。

チャンバ２０１は、プレート２０５およびカバー２０７を含む。プレート２０５の上面には、複数（例えば３つ）のプロキシミティボール２４１が設けられる。複数のプロキシミティボール２４１上に、基板Ｗが水平姿勢で載置される。この場合、基板Ｗの被処理面が上方に向けられる。カバー２０７は、載置される基板Ｗの上方を覆うように設けられる。カバー２０７は、カバー昇降機構２０９に接続されている。カバー昇降機構２０９は、例えばエアシリンダであり、カバー２０７を上方位置と下方位置との間で昇降させる。図１においては、カバー２０７が下方位置にある。カバー２０７が下方位置にあるときに、カバー２０７とプレート２０５との間に、基板Ｗが収容される気密な処理空間ＰＳが形成される。圧力センサ２１０は、処理空間ＰＳの圧力を検出する。

カバー２０７には、ガス流路２１３が設けられる。ガス流路２１３は、カバー２０７の下面の中心部に開口端２１３ａを有する。開口端２１３ａは、プレート２０５上に載置される基板Ｗの中心部に対向する。ガス流路２１３には、ガス供給管２６１を介して、不活性ガス供給部Ｑ１および密着強化ガス供給部Ｑ２がそれぞれ接続される。不活性ガス供給部Ｑ１は、ガス供給管２６１およびガス流路２１３を通して処理空間ＰＳに不活性ガスを供給する。不活性ガスは、例えば窒素ガスである。密着強化ガス供給部Ｑ２は、ガス供給管２６１およびガス流路２１３を通して処理空間ＰＳに密着強化ガスを供給する。密着強化ガスは、密着強化剤を含む。密着強化剤は、例えばＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）である。不活性ガス供給部Ｑ１および密着強化ガス供給部Ｑ２の各々は、例えばバルブを含み、バルブの開閉タイミングを制御することによって不活性ガスおよび密着強化ガスの供給タイミングを制御することができる。

プレート２０５を上下方向に貫通するように、複数（例えば３つ）の貫通孔２４５が設けられる。複数（例えば３つ）の支持ピン２４３は、それぞれプレート２０５の貫通孔２４５に挿入される。プレート２０５の下方において、各支持ピン２４３の下端部が、支持ピン昇降機構２４７に接続されている。支持ピン昇降機構２４７は、複数の支持ピン２４３を昇降させる。各支持ピン２４３の上端部には、円板上の封止部２４３ａが取り付けられている。プレート２０５の各貫通孔２４５の上端部には、封止部２４３ａを収容可能な凹部２４５ａが形成されている。封止部２４３ａの下面の周縁部が凹部２４５ａの底面と密着することにより、処理空間ＰＳの気密性が確保される。

プレート２０５の内部には、基板Ｗの温度を調整する温調部２４９が設けられている。温調部２４９は、例えばヒータである。温調部２４９は、プレート２０５の温度を調整することにより、プレート２０５に載置された基板Ｗに熱処理を施す。

プレート２０５には、基板Ｗが載置される領域の外方で周方向に延びるように、排気スリット２５１が形成されている。また、排気スリット２５１にそれぞれ連通するように複数の排気ポート２５３が形成されている。複数の排気ポート２５３には、排気管２５５が接続されている。排気管２５５には、排気装置２５６が介挿される。排気装置２５６は、例えばポンプを含み、処理空間ＰＳから排気管２５５を通して気体を排出する。これにより、処理空間ＰＳが減圧される。本例では、排気装置２５６の動作状態を強状態と弱状態とに切替可能である。排気装置２５６を強状態で動作させることにより、排気装置２５６を弱状態で動作させる場合よりも処理空間ＰＳの圧力をより低く調整することができる。排気装置２５６として、圧縮気体による巻き込み作用によって処理空間ＰＳから気体を排出するエジェクタが用いられてもよい。

図２は、密着強化処理装置１００の制御系について説明するためのブロック図である。図２に示すように、密着強化処理装置１００は、制御部１５０を含む。制御部１５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）および記憶装置等を含む。

制御部１５０は、カバー昇降制御部５１、支持ピン昇降制御部５２、減圧制御部５３、不活性ガス供給制御部５４、密着強化ガス供給制御部５５、温調制御部５６および時間制御部５７を含む。これらの構成要素（５１〜５７）の機能は、ＣＰＵがＲＯＭまたは記憶装置等の記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。圧力センサ２１０は、検出された圧力を表す値（以下、検出圧力値と呼ぶ）を減圧制御部５３および不活性ガス供給制御部５４に与える。

カバー昇降制御部５１は、カバー昇降機構２０９を制御することにより、図１のカバー２０７の昇降を制御する。支持ピン昇降制御部５２は、支持ピン昇降機構２４７を制御することにより、図１の複数の支持ピン２４３の昇降を制御する。減圧制御部５３は、排気装置２５６を制御することにより、処理空間ＰＳの排気を制御する。不活性ガス供給制御部５４は、不活性ガス供給部Ｑ１を制御することにより、処理空間ＰＳへの不活性ガスの供給を制御する。密着強化ガス供給制御部５５は、密着強化ガス供給部Ｑ２を制御することにより、処理空間ＰＳへの密着強化ガスの供給を制御する。温調制御部５６は、温調部２４９を制御することにより、基板Ｗの温調を調整する。時間制御部５７は、減圧制御部５３、不活性ガス供給制御部５４、密着強化ガス供給制御部５５および温調制御部５６の動作の開始および終了のタイミングを制御する。

［２］動作
図３は、密着強化処理装置１００における密着強化処理の概要を示すフローチャートである。まず、カバー昇降制御部５１がカバー２０７を上方位置に移動させる（ステップＳ１）。その状態で、図示しない搬送装置がプレート２０５の上方に基板Ｗを搬送する。次に、支持ピン昇降制御部５２が、複数の支持ピン２４３を上昇させる（ステップＳ２）。これにより、図示しない搬送装置から複数の支持ピン２４３に基板が渡される。次に、支持ピン昇降制御部５２が、複数の支持ピン２４３を下降させる（ステップＳ３）。これにより、複数のプロキシミティボール２４１上に基板Ｗが載置される。

次に、カバー昇降制御部５１が、カバー２０７を下方位置に移動させる（ステップＳ４）。これにより、基板Ｗを収容する気密な処理空間ＰＳが形成される。次に、減圧制御部５３が、排気装置２５６の動作を開始させる（ステップＳ５）。この場合、減圧制御部５３は、排気装置２５６の動作状態を弱状態に設定する。また、温調制御部５６が、基板Ｗの温調を開始する（ステップＳ６）。次に、減圧制御部５３が、圧力センサ２１０からの検出圧力値が、予め定められた低真空値Ｐ１以下になったか否かを判定する（ステップＳ７）。減圧制御部５３は、検出圧力値が低真空値Ｐ１以下になるまでステップＳ７を繰り返す。検出圧力値が低真空値Ｐ１以下になると、減圧制御部５３は、排気装置２５６の動作状態を強状態に切り替える（ステップＳ８）。

次に、不活性ガス供給制御部５４は、圧力センサ２１０からの検出圧力値が、予め定められた高真空値Ｐ２以下になったか否かを判定する（ステップＳ９）。検出圧力値が高真空値Ｐ２以下になるまで、不活性ガス供給制御部５４はステップＳ９を繰り返す。検出圧力値が高真空値Ｐ２以下になると、不活性ガス供給制御部５４は、処理空間ＰＳへの不活性ガスの供給を開始する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０で不活性ガスの供給が開始されてから予め定められた第１の供給時間が経過すると、不活性ガス供給制御部５４は、処理空間ＰＳへの不活性ガスの供給を停止する（ステップＳ１１）。同時に、密着強化ガス供給制御部５５が、処理空間ＰＳへの密着強化ガスの供給を開始する（ステップＳ１２）。これにより、処理空間ＰＳ内の不活性ガスが密着強化ガスで置換される。

ステップＳ１２で密着強化ガスの供給が開始されてから予め定められた第２の供給時間が経過すると、密着強化ガス供給制御部５５が、処理空間ＰＳへの密着強化ガスの供給を停止する（ステップＳ１３）。また、減圧制御部５３が、排気装置２５６の動作状態を弱状態に切り替える（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４で排気装置２５６の動作状態が切り替えられてから予め定められた維持時間が経過すると、不活性ガス供給制御部５４が、処理空間ＰＳへの不活性ガスの供給を開始する（ステップＳ１５）。また、減圧制御部５３が、排気装置２５６の動作状態を強状態に切り替える（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６で排気装置２５６の動作状態が切り替えられてから予め定められた第３の供給時間が経過すると、減圧制御部５３が、排気装置２５６の動作状態を弱状態に切り替える（ステップＳ１７）。次に、減圧制御部５３は、圧力センサ２１０からの検出圧力値が、予め定められた低真空値Ｐ３以上になったか否かを判定する（ステップＳ１８）。低真空値Ｐ３は、上記の低真空値Ｐ１と近似する値であってかつ低真空値Ｐ１より僅かに低い。検出圧力値が低真空値Ｐ３以上になるまで、減圧制御部５３は、ステップＳ１８を繰り返す。検出圧力値が低真空値Ｐ３以上になると、減圧制御部５３は、排気装置２５６の動作を停止する（ステップＳ１９）。また、不活性ガス供給制御部５４が、処理空間ＰＳへの不活性ガスの供給を停止する（ステップＳ２０）。また、温調制御部５６が、基板Ｗの温調を停止する（ステップＳ２１）。

処理空間ＰＳの圧力が大気圧と等しくなると、カバー昇降制御部５１がカバー２０７を上方位置に移動させる（ステップＳ２２）。また、支持ピン昇降制御部５２が、複数の支持ピン２４３を上昇させる（ステップＳ２３）。これにより、複数のプロキシミティボール２４１から複数の支持ピン２４３に基板Ｗが渡される。その状態で、図示しない搬送装置が、複数の支持ピン２４３から基板Ｗを受け取り、密着強化処理装置１００から基板Ｗを搬出する。これにより、密着強化処理装置１００の一連の動作が終了する。

［３］処理空間の圧力の変化
図４は、処理空間ＰＳの圧力の変化について説明するための図である。図４には、処理空間ＰＳの圧力の変化とともに、排気装置２５６の動作状態の変化、ならびに不活性ガスおよび密着強化ガスの供給タイミングが示される。図４において、横軸は時間を表し、縦軸は処理空間ＰＳの圧力ならびに不活性ガスおよび密着強化ガスの流量を表す。

図４の例において、時点ｔ１は、気密な処理空間ＰＳが形成された後であって、処理空間ＰＳの圧力が低真空値Ｐ１まで低下された時点である（図３のステップＳ７でＹｅｓ）。低真空値Ｐ１は、例えば、−４ｋＰａ以上−１ｋＰａ以下の範囲にある値であり、例えば−２ｋＰａである。時点ｔ１で排気装置２５６の動作状態が強状態に切り替えられる（図３のステップＳ８）。これにより、処理空間ＰＳの圧力がさらに低下し、時点ｔ２で処理空間ＰＳの圧力が高真空値Ｐ２になる（図３のステップＳ９でＹｅｓ）。高真空値Ｐ２は、第３の値の例である。高真空値Ｐ２は、例えば、−２５ｋＰａ以上−１８ｋＰａ以下の範囲にある値であり、例えば−２０ｋＰａである。

時点ｔ２で処理空間ＰＳの圧力が高真空値Ｐ２になると、処理空間ＰＳへの不活性ガスの供給が開始される（図３のステップＳ１０）。この場合、不活性ガスの供給によって処理空間ＰＳの圧力が上昇する。排気装置２５６による排気量と不活性ガスの供給量とが均衡すると、処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ４に収束する。中間値Ｐ４は、低真空値Ｐ１よりも低くかつ高真空値Ｐ２よりも高い。中間値Ｐ４は、第１の値の例である。中間値Ｐ４は、例えば、−１０ｋＰａ以上−５ｋＰａ以下の範囲にある値であり、例えば、−７ｋＰａである。

時点ｔ３で不活性ガスの供給が停止されるとともに密着強化ガスの供給が開始される（図３のステップＳ１１，Ｓ１２）。本例において、密着強化ガスの流量は、不活性ガスの流量より小さい。そのため、処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ４から低下する。排気装置２５６による排気量と密着強化ガスの供給量とが均衡すると、処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ５に収束する。中間値Ｐ５は、高真空値Ｐ２よりも高くかつ中間値Ｐ４よりも低い。中間値Ｐ５は、第２の値の例である。中間値Ｐ５は、例えば、−２０ｋＰａ以上−１０ｋＰａ以下の範囲にある値であり、例えば、−１５ｋＰａである。

時点ｔ４で密着強化ガスの供給が停止されるとともに排気装置２５６の動作状態が弱状態に切り替えられる（図３のステップＳ１３，Ｓ１４）。この場合、処理空間ＰＳが密着強化ガスで満たされた状態で処理空間ＰＳの圧力は中間値Ｐ５に維持される。時点ｔ３から時点ｔ４までの期間に、基板Ｗの被処理面に密着強化剤が塗布される。これにより、基板Ｗの被処理面の疎水性が高まる。後の工程で、基板Ｗの被処理面に処理膜（例えばレジスト膜）が形成される。密着強化剤の塗布により、基板Ｗの被処理面と処理膜との密着性が確保される。

時点ｔ５で不活性ガスの供給が開始されるとともに排気装置２５６の動作状態が強状態に切り替えられる（図３のステップＳ１５，Ｓ１６）。これにより、処理空間ＰＳの圧力が再度上昇し、中間値Ｐ４に収束する。本例では、時点ｔ５から時点ｔ７までの期間における不活性ガスの流量が、時点ｔ２から時点ｔ３までの期間における不活性ガスの流量と等しいが、時点ｔ５から時点ｔ７までの期間における不活性ガスの流量が、時点ｔ３から時点ｔ４までの期間における不活性ガスの流量と異なっていてもよい。

時点ｔ６で排気装置２５６の動作状態が弱状態に切り替えられる（図３のステップＳ１７）。これにより、処理空間ＰＳの圧力がさらに上昇する。時点ｔ７で処理空間ＰＳの圧力が低真空値Ｐ３に達すると、排気装置２５６の動作が停止されるとともに（図３のステップＳ１９）、不活性ガスの供給が停止される（図３のステップＳ２０）。

このように、本実施の形態では、処理空間ＰＳの圧力が高真空値Ｐ２まで低下された後、処理空間ＰＳに不活性ガスが供給されることによって処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ４まで上昇する。その状態で、不活性ガスの供給が停止されるとともに密着強化ガスの供給が開始されることにより、処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ４から中間値Ｐ５まで低下する。

図５は、本発明の比較例について説明するための図である。図５には、図４と同様に、処理空間ＰＳの圧力の変化とともに、排気装置２５６の動作状態の変化、ならびに不活性ガスおよび密着強化ガスの供給タイミングが示される。

図５の比較例が図４の例と異なる点は、密着強化ガスの供給前に不活性ガスが供給されない点である。具体的には、時点ｔ１１は、図４の時点ｔ１と同様に、気密な処理空間ＰＳが形成された後であって、処理空間ＰＳの圧力が低真空値Ｐ１まで低下された時点である。時点ｔ１１から時点ｔ１２までの期間に処理空間ＰＳの圧力が低真空値Ｐ１から高真空値Ｐ２まで低下される。時点ｔ１２から時点ｔ１３まで処理空間ＰＳに密着強化ガスが供給され、時点ｔ１３から時点ｔ１４まで処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ５に維持される。時点ｔ１４から時点ｔ１５まで処理空間ＰＳに不活性ガスが供給され、時点ｔ１５から時点１６までの期間に処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ４から低真空値Ｐ３まで上昇する。

図５の比較例では、処理空間ＰＳの圧力が高真空値Ｐ２である状態で、密着強化ガスの供給が開始される。この場合、処理空間ＰＳに導入された密着強化ガスが、図１の基板Ｗの中心部の上方に位置するガス流路２１３から基板Ｗの外方に位置する排気スリット２５１に向かって高速で移動する。そのため、密着強化ガスが基板Ｗの周縁部に集中的に接触しやすい。これにより、基板Ｗの中心部における単位面積当たりの密着強化剤の塗布量より、基板Ｗの周縁部における単位面積当たりの密着強化剤の塗布量が大きくなる。これにより、基板Ｗの被処理面の疎水性にばらつきが生じる。

また、処理空間ＰＳの圧力が低い状態で密着強化ガスの供給が開始されると、処理空間ＰＳの圧力にばらつきが生じやすい。そのため、処理空間ＰＳにおける密着強化ガスの流れが安定せず、基板Ｗへの密着強化剤の塗布量を制御することが困難となる。

それに対して、本実施の形態では、処理空間ＰＳの圧力が比較的高い中間値Ｐ４に調整された状態で、密着強化ガスの供給が開始される。それにより、処理空間ＰＳにおける密着強化ガスの流速の上昇が抑制される。これにより、密着強化ガスがガス流路２１３の開口端２１３ａから処理空間ＰＳの全体に緩やかに拡がる。そのため、密着強化ガスが基板Ｗの被処理面の全体に均一に接触する。したがって、基板Ｗの被処理面の全体に均一に密着強化剤を塗布することができる。これにより、基板Ｗの被処理面の疎水性を均一に調整することができる。

また、密着強化ガスの供給時における処理空間ＰＳの圧力のばらつきが抑制される。それにより、密着強化ガスの流動が安定し、基板Ｗへの密着強化剤の塗布量を適切に制御することができる。

また、本実施の形態では、処理空間ＰＳの圧力が高真空値Ｐ２まで低下された後に処理空間ＰＳに不活性ガスが供給される。この場合、処理空間ＰＳに残留する液体等の不純物が効率良く除去される。それにより、密着強化ガスの供給時に、不活性ガスを密着強化ガスで迅速に置換することができる。また、密着強化ガスに不純物が混入することが防止されるので、密着強化処理装置１００による基板Ｗの処理精度がより高くなる。

また、本実施の形態では、不活性ガスの流量より密着強化ガスの流量が小さく、不活性ガスの供給時における処理空間ＰＳの圧力（中間値Ｐ４）より密着強化ガスの供給時における処理空間ＰＳの圧力（中間値Ｐ５）が低い。これにより、密着強化ガスの使用量を低減することができる。また、密着強化ガスの流速の上昇をより確実に抑制することができるので、基板Ｗの被処理面の全体に対する密着強化剤の塗布の均一性をより高めることができる。

［４］他の実施の形態
上記実施の形態では、排気装置２５６によって処理空間ＰＳの圧力が高真空値Ｐ２まで低下された後に不活性ガスの供給が開始されるが、本発明はこれに限らない。例えば、図４の時点ｔ１で排気装置２５６の動作状態が強状態に切り替えられるとともに不活性ガスの供給が開始されてもよい。この場合、処理空間ＰＳの圧力が低真空値Ｐ１から中間値Ｐ４に低下する。

上記実施の形態では、処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ４となるように不活性ガスが供給され、処理空間ＰＳの圧力が中間値Ｐ４より低い中間値Ｐ５となるように密着強化ガスが供給されるが、本発明はこれに限らない。例えば、不活性ガスの供給時における処理空間ＰＳの圧力と密着強化ガスの供給時における処理空間ＰＳの圧力とが等しくなるように、不活性ガスおよび密着強化ガスの流量が設定されてもよい。また、不活性ガスの供給時における処理空間ＰＳの圧力より密着強化ガスの供給時における処理空間ＰＳの圧力が高くなるように、不活性ガスおよび密着強化ガスの流量が設定されてもよい。

上記実施の形態では、排気装置２５６の動作状態が、不活性ガスの供給前（図４の時点ｔ１から時点ｔ２までの期間）、不活性ガスの供給時（図４の時点ｔ２から時点ｔ３までの期間）、および密着強化ガスの供給時（図４の時点ｔ３から時点ｔ４までの期間）において一定に維持されるが、これらの期間に排気装置２５６の動作状態が切り替えられてもよい。例えば、不活性ガスの供給時および密着強化ガスの供給時の少なくとも一方で排気装置２５６の動作状態が弱状態に切り替えられてもよい。あるいは、排気装置２５６の動作状態が、３段階以上に切り替え可能であってもよい。

上記実施の形態では、有機材料としてＨＭＤＳからなる密着強化剤が用いられるが、基板Ｗの疎水性を高めることが可能であれば、ＴＭＳＤＭＡ（トリメチルシリルジメチルアミン）等の他の有機材料からなる密着強化剤が用いられてもよい。また、上記実施の形態では、不活性ガスとして窒素ガスが用いられるが、密着強化剤に影響を与えない他の不活性ガスが用いられてもよい。

［５］請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記の実施の形態では、密着強化処理装置１００が密着強化処理装置の例であり、チャンバ２０１がチャンバの例であり、処理空間ＰＳが処理空間の例であり、排気装置２５６が減圧部の例であり、不活性ガス供給部Ｑ１が不活性ガス供給部の例であり、密着強化ガス供給部Ｑ２が密着強化ガス供給部の例であり、中間値Ｐ４が第１の値の例であり、中間値Ｐ５が第２の値の例であり、高真空値Ｐ２が第３の値の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

５１…カバー昇降制御部，５２…支持ピン昇降制御部，５３…減圧制御部，５４…不活性ガス供給制御部，５５…密着強化ガス供給制御部，５６…温調制御部，５７…時間制御部，１００…密着強化処理装置，１５０…制御部，２０１…チャンバ，２０５…プレート，２０７…カバー，２０９…カバー昇降機構，２１０…圧力センサ，２１３…ガス流路，２４１…プロキシミティボール，２４３…支持ピン，２４７…支持ピン昇降機構，２４９…温調部，２５１…排気スリット，２５３…排気ポート，２５６…排気装置，ＰＳ…処理空間，Ｑ１…不活性ガス供給部，Ｑ２…密着強化ガス供給部，Ｗ…基板

Claims (10)

1. 基板が収容される処理空間を形成するチャンバと、
   前記処理空間から気体を排出することにより前記処理空間の圧力を低下させる減圧部と、
   前記処理空間の圧力が大気圧よりも低い第１の値となるように、前記減圧部により気体が排出されている状態で前記処理空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
   前記不活性ガス供給部により前記処理空間に不活性ガスが供給された後に、前記処理空間の圧力が大気圧よりも低い第２の値となるように、前記減圧部により気体が排出されている状態で前記処理空間に密着強化剤を含む密着強化ガスを供給する密着強化ガス供給部とを備える、密着強化処理装置。
2. 前記密着強化ガス供給部は、前記不活性ガス供給部による前記処理空間への不活性ガスの供給が停止された時点で前記処理空間への密着強化ガスの供給を開始する、請求項１記載の密着強化処理装置。
3. 前記不活性ガス供給部は、不活性ガスを第１の流量で前記処理空間に供給し、
   前記密着強化ガス供給部は、密着強化ガスを前記第１の流量よりも小さい第２の流量で前記処理空間に供給する、請求項１または２記載の密着強化処理装置。
4. 前記減圧部は、前記処理空間の圧力を前記第１の値よりも低くかつ前記第２の値よりも低い第３の値に低下させ、
   前記不活性ガス供給部は、前記減圧部により前記処理空間の圧力が前記第３の値に低下した後に前記処理空間の圧力が前記第３の値から前記第１の値に上昇するように前記処理空間に不活性ガスを供給する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の密着強化処理装置。
5. 前記第２の値は前記第１の値よりも低く、
   前記密着強化ガス供給部は、前記処理空間の圧力が前記第１の値から前記第２の値に低下するように前記処理空間に密着強化ガスを供給する、請求項４記載の密着強化処理装置。
6. チャンバが形成する処理空間に基板を収容するステップと、
   前記処理空間の圧力が大気圧よりも低い第１の値となるように、前記処理空間から気体を排出しつつ前記処理空間に不活性ガスを供給するステップと、
   前記不活性ガスを供給するステップの後に、前記処理空間の圧力が大気圧よりも低い第２の値となるように、前記処理空間から気体を排出しつつ前記処理空間に密着強化剤を含む密着強化ガスを供給するステップとを含む、密着強化処理方法。
7. 前記密着強化ガスを供給するステップは、前記処理空間への不活性ガスの供給が停止された時点で前記処理空間への密着強化ガスの供給を開始することを含む、請求項６記載の密着強化処理方法。
8. 前記不活性ガスを供給するステップは、不活性ガスを第１の流量で前記処理空間に供給することを含み、
   前記密着強化ガスを供給するステップは、密着強化ガスを前記第１の流量よりも小さい第２の流量で前記処理空間に供給することを含む、請求項６または７記載の密着強化処理方法。
9. 前記不活性ガスを供給するステップの前に、前記処理空間の圧力を前記第１の値よりも低くかつ前記第２の値よりも低い第３の値に低下させるステップをさらに含み、
   前記不活性ガスを供給するステップは、前記処理空間の圧力が前記第３の値から前記第１の値に上昇するように前記処理空間に不活性ガスを供給することを含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の密着強化処理方法。
10. 前記第２の値は前記第１の値よりも低く、
    前記密着強化ガスを供給するステップは、前記処理空間の圧力が前記第１の値から前記第２の値に低下するように前記処理空間に密着強化ガスを供給することを含む、請求項９記載の密着強化処理方法。

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