JP7009122B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
(1)第1の発明に係る基板処理装置は、基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給する密着強化部と、密着強化部により密着強化剤が供給された基板の一面に酸素濃度が1%よりも低く保持された雰囲気中で真空紫外線を照射する照射部と、照射部により真空紫外線が照射された基板の一面に処理液を供給することにより基板の一面に処理膜を形成する成膜部とを備え、照射部は、成膜部において基板の一面における処理液に対する接触角が予め定められた値以下となるように、成膜部による処理液の供給前に真空紫外線の照射量を予め調整する。
また、基板の一面上に処理液を適切に塗布することができるように、基板の一面の疎水性を所望の度合いに調整することができる。
この基板処理装置においては、基板の一面の所望の領域に適切に処理液を塗布することができかつ基板の一面と処理膜との密着性を確保することができる。したがって、基板の一面に処理膜を適切に形成することができる。また、基板の一面の疎水性を適切に調整することができる。
この基板処理方法によれば、基板の一面の所望の領域に適切に処理液を塗布することができかつ基板の一面と処理膜との密着性を確保することができる。したがって、基板の一面に処理膜を適切に形成することができる。また、基板の一面の疎水性を適切に調整することができる。
(14)第6の発明に係る基板処理方法は、密着強化部により基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給するステップと、密着強化剤が供給された基板の一面に照射部により紫外線を照射するステップと、照射部により紫外線が照射された基板の一面に処理液を供給することにより基板の一面に処理膜を形成するステップと、搬送部により基板を保持しつつ密着強化部の載置部上に基板を受け渡すための受け渡し位置と密着強化部の外部位置との間で搬送部を移動させるステップとを含み、密着強化剤を供給するステップは、載置部に載置される基板に密着強化剤を供給することを含み、紫外線を照射するステップは、搬送部が基板を保持して受け渡し位置から外部位置に移動する際に搬送部により保持される基板に紫外線を照射することを含む。
この基板処理方法によれば、基板の一面の所望の領域に適切に処理液を塗布することができかつ基板の一面と処理膜との密着性を確保することができる。したがって、基板の一面に処理膜を適切に形成することができる。また、載置部に載置された基板に密着強化剤が供給され、載置部から搬送される基板に紫外線が照射される。それにより、基板に対する密着強化剤の供給および紫外線の照射を効率良く行うことができ、スループットを向上させることができる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の模式的平面図である。図1および図2以降の図面には、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を付している。X方向およびY方向は水平面内で互いに直交し、Z方向は鉛直方向に相当する。
上記のように、本実施の形態では、密着強化処理ユニットAHPにおいて基板Wに密着強化処理が行われた後、全面露光処理ユニットOWEにおいて基板Wの全面露光処理が行われる。その後、塗布処理ユニット129により基板Wの被処理面上にレジスト膜が形成される。
図6は、密着強化処理ユニットAHPの具体的な構成例を示す模式的断面図である。図6の密着強化処理ユニットAHPは、プレート205、カバー207、カバー昇降機構209、複数の支持ピン243および支持ピン昇降機構247を備える。
図7および図8は、全面露光処理ユニットOWEの具体的な構成例を示す外観斜視図および模式的側面図である。図7に示すように、全面露光処理ユニットOWEは、光出射部300、基板移動部400および搬入搬出部500を備える。基板移動部400は略直方体形状を有するケーシング410を含む。以下の説明においては、図7に矢印で示すように、水平面に平行でかつケーシング410の一面から他面に向かう方向を前方と呼び、水平面に平行でかつケーシング410の他面から一面に向かう方向を後方と呼ぶ。また、水平面に平行でかつ前方および後方と直交する方向を幅方向と呼ぶ。
図9は、基板処理装置100の制御系の構成例について説明するための図である。図9に示すように、基板処理装置100は、主制御部114に加えて、密着強化制御部51、全面露光制御部52、成膜制御部53、現像制御部54、エッジ露光制御部55、洗浄乾燥制御部56、加熱冷却制御部57および搬送制御部58を含む。主制御部114は、密着強化制御部51、全面露光制御部52、成膜制御部53、現像制御部54、エッジ露光制御部55、洗浄乾燥制御部56、加熱冷却制御部57および搬送制御部58を制御することにより、基板処理装置100の動作を統括的に制御する。
上記実施の形態に係る基板処理装置100においては、密着強化処理ユニットAHPにおいて基板Wの被処理面に有機材料からなる密着強化剤が供給された後、全面露光処理ユニットOWEにおいて基板Wの被処理面に紫外線が照射される。この場合、密着強化剤の供給によって基板Wの被処理面の疎水性が高められた後、紫外線の照射により基板Wの被処理面の疎水性が調整される。それにより、その後のレジスト液の塗布の際に、基板Wの被処理面におけるレジスト液に対する接触角が適切な範囲に制御される。したがって、塗布欠けの発生を防止することができ、基板Wの被処理面の所望の領域に適切にレジスト液を塗布することができる。また、基板Wの被処理面とレジスト膜との密着性を確保することができる。その結果、基板Wの被処理面にレジスト膜を適切に形成することができる。
上記実施の形態では、互いに別体の密着強化処理ユニットAHPおよび全面露光処理ユニットOWEにおいて密着強化処理および全面露光処理がそれぞれ行われるが、一体のユニットにおいて密着強化処理および全面露光処理の両方が行われてもよい。図11は、密着強化処理および全面露光処理を行うための疎水性調整ユニットの構成例を示す模式的側面図である。図11の疎水性調整ユニット600は、例えば、図3の上段熱処理部301および下段熱処理部302の各々に設けられる。
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。
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。
[2]参考形態
(1)第1の参考形態に係る基板処理装置は、基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給する密着強化部と、密着強化部により密着強化剤が供給された基板の一面に紫外線を照射する照射部と、照射部により紫外線が照射された基板の一面に処理液を供給することにより基板の一面に処理膜を形成する成膜部とを備える。
この基板処理装置においては、密着強化剤の供給によって基板の一面の疎水性が高められた後、紫外線の照射により基板の一面の疎水性が調整される。それにより、基板に一面に処理液が塗布される際に、基板の一面における処理液に対する接触角が適切な範囲に制御される。それにより、基板の一面の所望の領域に適切に処理液を塗布することができかつ基板の一面と処理膜との密着性を確保することができる。したがって、基板の一面に処理膜を適切に形成することができる。
(2)有機材料は、ヘキサメチルジシラザンを含んでもよい。この場合、コストの増大を抑制しつつ基板の一面の疎水性を高めることができる。
(3)密着強化部は、基板の一面上のヒドロキシ基がトリメチルシロキシ基に変化するように密着強化剤を基板の一面に供給し、照射部は、基板の一面上のトリメチルシロキシ基がヒドロキシ基とヘキサメチルジシロキサンとに分離するように、基板の一面に紫外線を照射してもよい。この場合、基板の一面の疎水性を適切に調整することができる。
(4)処理液は、感光性材料を含んでもよい。この場合、基板の一面に感光性材料からなる感光性膜を適切に形成することができる。
(5)照射部は、基板の一面における処理液に対する接触角が予め定められた値以下となるように、紫外線の照射量を調整してもよい。この場合、基板の一面上に処理液を適切に塗布することができるように、基板の一面の疎水性を所望の度合いに調整することができる。
(6)基板処理装置は、照射部により紫外線が照射された後であって成膜部により処理膜が形成される前の基板を冷却する冷却部をさらに備えてもよい。この場合、基板の温度を処理膜の形成に適した温度に調整することができる。それにより、より良好に処理膜を形成することができる。
(7)密着強化部は、基板が載置される載置部を含み、基板処理装置は、基板を保持しつつ載置部上に基板を受け渡すための受け渡し位置と受け渡し位置から離れた外部位置との間で移動可能に設けられた搬送部をさらに備え、密着強化部は、載置部に載置される基板に密着強化剤を供給し、照射部は、搬送部が基板を保持して受け渡し位置から外部位置に移動する際に搬送部により保持される基板に紫外線を照射してもよい。
この場合、載置部に載置された基板に密着強化剤が供給され、載置部から搬送される基板に紫外線が照射される。それにより、基板に対する密着強化剤の供給および紫外線の照射を効率良く行うことができ、スループットを向上させることができる。
(8)第2の参考形態に係る基板処理方法は、基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給するステップと、密着強化部により密着強化剤が供給された基板の一面に紫外線を照射するステップと、照射部により紫外線が照射された基板の一面に処理液を供給することにより基板の一面に処理膜を形成するステップとを含む。
この基板処理方法によれば、密着強化剤の供給によって基板の一面の疎水性が高められた後、紫外線の照射により基板の一面の疎水性が調整される。それにより、基板に一面に処理液が塗布される際に、基板の一面における処理液に対する接触角が適切な範囲に制御される。それにより、基板の一面の所望の領域に適切に処理液を塗布することができかつ基板の一面と処理膜との密着性を確保することができる。したがって、基板の一面に処理膜を適切に形成することができる。
(9)有機材料は、ヘキサメチルジシラザンを含んでもよい。この場合、コストの増大を抑制しつつ基板の一面の疎水性を高めることができる。
(10)密着強化剤を供給するステップは、基板の一面上のヒドロキシ基をトリメチルシロキシ基に変化させることを含み、紫外線を照射するステップは、基板の一面上のトリメチルシロキシ基をヒドロキシ基とヘキサメチルジシロキサンとに分離させることを含んでもよい。この場合、基板の一面の疎水性を適切に調整することができる。
(11)処理液は、感光性材料を含んでもよい。この場合、基板の一面に感光性材料からなる感光性膜を適切に形成することができる。
(12)紫外線を照射するステップは、基板の一面における処理液に対する接触角が予め定められた値以下となるように、紫外線の照射量を調整することを含んでもよい。この場合、基板の一面上に処理液を適切に塗布することができるように、基板の一面の疎水性を所望の度合いに調整することができる。
(13)基板処理方法は、紫外線を照射するステップの後であって処理膜を形成するステップの前に基板を冷却するステップをさらに含んでもよい。この場合、基板の温度を処理膜の形成に適した温度に調整することができる。それにより、より良好に処理膜を形成することができる。
Claims (14)
- 基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給する密着強化部と、
前記密着強化部により前記密着強化剤が供給された基板の前記一面に酸素濃度が1%よりも低く保持された雰囲気中で真空紫外線を照射する照射部と、
前記照射部により真空紫外線が照射された基板の前記一面に処理液を供給することにより基板の前記一面に処理膜を形成する成膜部とを備え、
前記照射部は、前記成膜部において基板の前記一面における前記処理液に対する接触角が予め定められた値以下となるように、前記成膜部による処理液の供給前に真空紫外線の照射量を予め調整する、基板処理装置。 - 前記有機材料は、ヘキサメチルジシラザンを含む、請求項1記載の基板処理装置。
- 基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給する密着強化部と、
前記密着強化部により前記密着強化剤が供給された基板の前記一面に真空紫外線を照射する照射部と、
前記照射部により真空紫外線が照射された基板の前記一面に処理液を供給することにより基板の前記一面に処理膜を形成する成膜部とを備え、
前記有機材料は、ヘキサメチルジシラザンを含み、
前記密着強化部は、基板の前記一面上のヒドロキシ基がトリメチルシロキシ基に変化するように前記密着強化剤を基板の前記一面に供給し、
前記照射部は、基板の前記一面上のトリメチルシロキシ基がヒドロキシ基とヘキサメチルジロキサンとに分離するように、酸素濃度が1%よりも低く保持された雰囲気中で基板の前記一面に真空紫外線を照射する、基板処理装置。 - 前記処理液は、感光性材料を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記照射部は、前記成膜部において基板の前記一面における前記処理液に対する接触角が予め定められた値以下となるように、前記成膜部による処理液の供給前に真空紫外線の照射量を予め調整する、請求項3記載の基板処理装置。
- 前記照射部により真空紫外線が照射された後であって前記成膜部により前記処理膜が形成される前の基板を冷却する冷却部をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給する密着強化部と、
前記密着強化部により前記密着強化剤が供給された基板の前記一面に紫外線を照射する照射部と、
前記照射部により紫外線が照射された基板の前記一面に処理液を供給することにより基板の前記一面に処理膜を形成する成膜部とを備え、
前記密着強化部は、基板が載置される載置部を含み、
基板を保持しつつ前記載置部上に基板を受け渡すための受け渡し位置と前記密着強化部の外部位置との間で移動可能に設けられた搬送部をさらに備え、
前記密着強化部は、前記載置部に載置される基板に密着強化剤を供給し、
前記照射部は、前記搬送部が基板を保持して前記受け渡し位置から前記外部位置に移動する際に前記搬送部により保持される基板に紫外線を照射する、基板処理装置。 - 密着強化部により基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給するステップと、
前記密着強化部により前記密着強化剤が供給された基板の前記一面に照射部により真空紫外線を照射するステップと、
前記照射部により真空紫外線が照射された基板の前記一面に処理液を供給することにより基板の前記一面に処理膜を形成するステップとを含み、
前記真空紫外線を照射するステップは、前記処理膜を形成するステップにおいて基板の前記一面における前記処理液に対する接触角が予め定められた値以下となるように、前記処理膜を形成するステップの前に酸素濃度が1%よりも低く保持された雰囲気中で真空紫外線の照射量を予め調整することを含む、基板処理方法。 - 前記有機材料は、ヘキサメチルジシラザンを含む、請求項8記載の基板処理方法。
- 密着強化部により基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給するステップと、
前記密着強化部により前記密着強化剤が供給された基板の前記一面に照射部により真空紫外線を照射するステップと、
前記照射部により真空紫外線が照射された基板の前記一面に処理液を供給することにより基板の前記一面に処理膜を形成するステップとを含み、
前記有機材料は、ヘキサメチルジシラザンを含み、
前記密着強化剤を供給するステップは、基板の前記一面上のヒドロキシ基をトリメチルシロキシ基に変化させることを含み、
前記真空紫外線を照射するステップは、基板の前記一面上のトリメチルシロキシ基がヒドロキシ基とヘキサメチルジロキサンとに分離するように、酸素濃度が1%よりも低く保持された雰囲気中で基板の前記一面に真空紫外線を照射することを含む、基板処理方法。 - 前記処理液は、感光性材料を含む、請求項8~10のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記真空紫外線を照射するステップは、前記処理膜を形成するステップにおいて基板の前記一面における前記処理液に対する接触角が予め定められた値以下となるように、前記処理膜を形成するステップの前に真空紫外線の照射量を予め調整することを含む、請求項10記載の基板処理方法。
- 前記真空紫外線を照射するステップの後であって前記処理膜を形成するステップの前に基板を冷却するステップをさらに含む、請求項8~12のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 密着強化部により基板の一面に有機材料からなる密着強化剤を供給するステップと、
前記密着強化剤が供給された基板の前記一面に照射部により紫外線を照射するステップと、
前記照射部により紫外線が照射された基板の前記一面に処理液を供給することにより基板の前記一面に処理膜を形成するステップと、
搬送部により基板を保持しつつ前記密着強化部の載置部上に基板を受け渡すための受け渡し位置と前記密着強化部の外部位置との間で前記搬送部を移動させるステップとを含み、
前記密着強化剤を供給するステップは、前記載置部に載置される基板に密着強化剤を供給することを含み、
前記紫外線を照射するステップは、前記搬送部が基板を保持して前記受け渡し位置から前記外部位置に移動する際に前記搬送部により保持される基板に紫外線を照射することを含む、基板処理方法。
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