KR20200097648A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. The present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
레지스트 패턴의 미세화를 실현하기 위하여, 금속을 함유하는 레지스트인 메탈 함유 레지스트를 이용하는 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). In order to realize the miniaturization of a resist pattern, it has been proposed to use a metal-containing resist, which is a metal-containing resist (see, for example, Patent Document 1).
본 개시는, 메탈 함유 레지스트를 이용한 레지스트 패턴의 품질의 안정성에 유효한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다. The present disclosure provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method effective for stability of the quality of a resist pattern using a metal-containing resist.
본 개시의 일측면에 따른 기판 처리 장치는, 메탈 함유 레지스트의 피막이 형성되고, 상기 피막에 노광 처리가 실시된 기판을 열 처리하는 열 처리 유닛과, 열 처리가 실시된 피막을 현상 처리하는 현상 처리 유닛을 구비한다. 열 처리 유닛은, 기판을 지지하여 가열하는 열판과, 열판 상의 처리 공간을 덮는 챔버와, 챔버 내에 있어서, 수분을 함유한 가스를 열판 상의 기판을 향해 상방으로부터 토출하는 가스 토출부와, 처리 공간의 외주로부터 챔버 내를 배기하는 배기부와, 챔버에 마련되어, 챔버를 가열하는 히터를 가진다. A substrate processing apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a heat treatment unit for thermally treating a substrate on which a film of a metal-containing resist is formed, and an exposure treatment is applied to the film, and a development treatment for developing the heat-treated film. Equipped with units. The heat treatment unit includes a hot plate supporting and heating a substrate, a chamber covering a processing space on the hot plate, a gas discharge portion in the chamber that discharges a gas containing moisture from an upper side toward a substrate on the hot plate, and a processing space. It has an exhaust part for exhausting the inside of the chamber from the outer periphery, and a heater provided in the chamber to heat the chamber.
본 개시에 따르면, 메탈 함유 레지스트를 이용한 레지스트 패턴의 품질의 안정성에 유효한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공된다. According to the present disclosure, a substrate processing apparatus and a substrate processing method effective for the stability of the quality of a resist pattern using a metal-containing resist are provided.
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 예시하는 도이다.
도 2는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 내부 구성을 예시하는 모식도이다.
도 3은 기판 처리 방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 4는 열 처리 유닛의 구성을 예시하는 모식도이다.
도 5는 도 4에 나타나는 V-V선을 따른 단면 구성을 예시하는 모식도이다.
도 6은 제어 장치의 기능적인 구성을 예시하는 기능 블록도이다.
도 7은 제어 장치의 하드웨어 구성을 예시하는 블록도이다.
도 8의 (a)는 열판의 온도 조정 순서의 일례를 나타내는 순서도이다. 도 8의 (b)는 챔버의 온도 조정 순서의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 9는 열 처리 순서의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 10은 제 2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 있어서의 열 처리 순서의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 11은 제 3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 열 처리 유닛의 구성을 예시하는 모식도이다.
도 12는 열 처리 순서의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 13은 제 4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 열 처리 유닛의 구성을 예시하는 모식도이다.
도 14는 열 처리 순서의 일례를 나타내는 순서도이다. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a substrate processing system according to a first embodiment.
2 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment.
3 is a flowchart showing an example of a substrate processing method.
4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a heat treatment unit.
5 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration along a line VV shown in FIG. 4.
6 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of a control device.
7 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a control device.
8A is a flow chart showing an example of a temperature adjustment procedure of a hot plate. 8B is a flowchart showing an example of a procedure for adjusting the temperature of the chamber.
9 is a flowchart showing an example of a heat treatment procedure.
10 is a flowchart showing an example of a heat treatment procedure in the substrate processing system according to the second embodiment.
11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a thermal processing unit of a substrate processing system according to a third embodiment.
12 is a flowchart showing an example of a heat treatment procedure.
13 is a schematic diagram illustrating a configuration of a thermal processing unit of a substrate processing system according to a fourth embodiment.
14 is a flowchart showing an example of a heat treatment procedure.
이하, 각종 예시적 실시 형태에 대하여 설명한다. 설명에서 동일 요소 또는 동일 기능을 가지는 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. Hereinafter, various exemplary embodiments will be described. In the description, the same elements or elements having the same function are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
[제 1 실시 형태][First embodiment]
먼저, 도 1 ~ 도 9를 참조하여 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템을 설명한다. First, a substrate processing system according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
[기판 처리 시스템][Substrate processing system]
기판 처리 시스템(1)은, 기판에 대하여, 감광성 피막의 형성, 당해 감광성 피막의 노광, 및 당해 감광성 피막의 현상을 실시하는 시스템이다. 처리 대상의 기판은, 예를 들면 반도체의 웨이퍼(W)이다. 감광성 피막은, 예를 들면 레지스트막이다. 기판 처리 시스템(1)은, 도포·현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 구비한다. 노광 장치(3)는, 웨이퍼(W)(기판) 상에 형성된 레지스트막(감광성 피막)을 노광하는 장치이다. 구체적으로, 노광 장치(3)는, 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다. 도포·현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 웨이퍼(W)(기판)의 표면에 레지스트(약액)를 도포하여 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 기판 처리 시스템(1)은, 금속을 함유하는 레지스트(이하, '메탈 함유 레지스트'라고 함)를 이용하여, 메탈 함유 레지스트의 피막을 형성한다. 예를 들면, 기판 처리 시스템(1)은, 주석(Sn)을 함유하는 레지스트를 이용하여 상기 피막을 형성해도 된다. The
[기판 처리 장치][Substrate processing device]
이하, 기판 처리 장치의 일례로서, 도포·현상 장치(2)의 구성을 설명한다. 도 1 및 도 2에 나타나는 바와 같이, 도포·현상 장치(2)는 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)과, 제어 장치(100)를 구비한다. Hereinafter, as an example of the substrate processing apparatus, the configuration of the coating/developing
캐리어 블록(4)은, 도포·현상 장치(2) 내로의 웨이퍼(W)의 도입 및 도포·현상 장치(2) 내로부터의 웨이퍼(W)의 도출을 행한다. 예를 들면 캐리어 블록(4)은, 웨이퍼(W)용의 복수의 캐리어(C)를 지지 가능하며, 전달 암을 포함하는 반송 장치(A1)를 내장하고 있다. 캐리어(C)는, 예를 들면 원형의 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한다. 반송 장치(A1)는, 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(5)으로 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(C) 내로 되돌린다. 처리 블록(5)은 복수의 처리 모듈(11, 12, 13, 14)을 가진다. The
처리 모듈(11)은 도포 유닛(U1)과, 열 처리 유닛(U2)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(11)은, 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성한다. 도포 유닛(U1)은, 하층막 형성용의 처리액을 웨이퍼(W) 상에 도포한다. 열 처리 유닛(U2)은, 하층막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. The
처리 모듈(12)은, 메탈 함유 레지스트의 피막을 형성하는 성막 처리를 행한다. 처리 모듈(12)은 도포 유닛(U3)과, 열 처리 유닛(U4)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(12)은, 도포 유닛(U3) 및 열 처리 유닛(U4)에 의해 하층막 상에 메탈 함유 레지스트의 피막을 형성한다. 도포 유닛(U3)은, 피막 형성용의 처리액으로서, 메탈 함유 레지스트를 하층막 상에 도포한다. 열 처리 유닛(U4)은, 피막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 메탈 함유 레지스트의 피막이 형성된다. The
처리 모듈(13)은 도포 유닛(U5)과, 열 처리 유닛(U6)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(13)은, 도포 유닛(U5) 및 열 처리 유닛(U6)에 의해 레지스트막 상에 상층막을 형성한다. 도포 유닛(U5)은, 상층막 형성용의 액체를 레지스트막 상에 도포한다. 열 처리 유닛(U6)은, 상층막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. The
처리 모듈(14)은 현상 유닛(U7)(현상 처리 유닛)과, 열 처리 유닛(U8)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(14)은, 현상 유닛(U7) 및 열 처리 유닛(U8)에 의해, 노광 처리가 실시된 피막의 현상 처리 및 현상 처리에 수반하는 열 처리를 행한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 메탈 함유 레지스트를 이용한 레지스트 패턴이 형성된다. 구체적으로, 열 처리 유닛(U8)은, 현상 처리 전의 가열 처리(PEB : Post Exposure Bake)를 행한다. 현상 유닛(U7)은, 열 처리 유닛(U8)에 의해 가열 처리(PEB)가 실시된 웨이퍼(W)를 현상 처리한다. 예를 들면, 현상 유닛(U7)은, 노광이 끝난 웨이퍼(W)의 표면 상에 현상액을 도포한 후, 이를 린스액에 의해 씻어냄으로써, 메탈 함유 레지스트의 피막의 현상 처리를 행한다. 열 처리 유닛(U8)은, 현상 처리 후의 가열 처리(PB : Post Bake)를 행해도 된다. 이하, 특별히 설명이 없는 한, 열 처리 유닛(U8)에서의 열 처리는, '현상 처리 전의 가열 처리(PEB)'인 것으로서 설명한다. 또한, 메탈 함유 레지스트의 피막은, 단순히 '피막'으로서 설명한다. The
처리 블록(5) 내에 있어서의 캐리어 블록(4)측에는 선반 유닛(U10)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U10)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛(U10)의 근방에는 승강 암을 포함하는 반송 장치(A7)가 마련되어 있다. 반송 장치(A7)는, 선반 유닛(U10)의 셀끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다. A shelf unit U10 is provided on the
처리 블록(5) 내에 있어서의 인터페이스 블록(6)측에는 선반 유닛(U11)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U11)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. A shelf unit U11 is provided on the
인터페이스 블록(6)은, 노광 장치(3)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 예를 들면 인터페이스 블록(6)은, 전달 암을 포함하는 반송 장치(A8)를 내장하고 있고, 노광 장치(3)에 접속된다. 반송 장치(A8)는, 선반 유닛(U11)에 배치된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로 전달한다. 반송 장치(A8)는, 노광 장치(3)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛(U11)으로 되돌린다. The
도 3에는, 도포·현상 처리를 포함하는 기판 처리 순서의 일례가 나타나 있다. 제어 장치(100)는, 예를 들면 이하의 순서로 도포·현상 처리를 실행하도록 도포·현상 장치(2)를 제어한다. 먼저 제어 장치(100)는, 캐리어(C) 내의 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 반송하도록 반송 장치(A1)를 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(11)용의 셀에 배치하도록 반송 장치(A7)를 제어한다. In Fig. 3, an example of a substrate processing procedure including coating and developing processing is shown. The
이어서 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(11) 내의 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)으로 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. 또한 제어 장치(100)는, 이 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다(단계(S01)). 이 후 제어 장치(100)는, 하층막이 형성된 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(12)용의 셀에 배치하도록 반송 장치(A7)를 제어한다. Subsequently, the
이어서 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(12) 내의 도포 유닛(U3) 및 열 처리 유닛(U4)으로 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. 또한 제어 장치(100)는, 이 웨이퍼(W)의 하층막 상에 메탈 함유 레지스트의 피막을 형성하도록 도포 유닛(U3) 및 열 처리 유닛(U4)을 제어한다(단계(S02)). 이 후 제어 장치(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(13)용의 셀에 배치하도록 반송 장치(A7)를 제어한다. Next, the
이어서 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(13) 내의 각 유닛으로 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. 또한 제어 장치(100)는, 이 웨이퍼(W)의 피막 상에 상층막을 형성하도록 도포 유닛(U5) 및 열 처리 유닛(U6)을 제어한다(단계(S03)). 이 후 제어 장치(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U11)으로 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. Subsequently, the
이어서 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U11)에 수용된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로 송출하도록 반송 장치(A8)를 제어한다. 그리고 노광 장치(3)에 있어서, 웨이퍼(W)에 형성된 피막에 노광 처리가 실시된다(단계(S04)). 이 후 제어 장치(100)는, 노광 처리가 실시된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로부터 받아, 당해 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U11)에 있어서의 처리 모듈(14)용의 셀에 배치하도록 반송 장치(A8)를 제어한다. Next, the
이어서 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U11)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(14) 내의 열 처리 유닛(U8)으로 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. 그리고 제어 장치(100)는, 웨이퍼(W)의 피막에 현상 전의 열 처리를 실시하도록 열 처리 유닛(U8)을 제어한다(단계(S05)). 이어서 제어 장치(100)는, 열 처리 유닛(U8)에 의해 열 처리가 실시된 웨이퍼(W)의 피막에 현상 처리, 및 현상 처리 후의 열 처리를 실시하도록 현상 유닛(U7) 및 열 처리 유닛(U8)을 제어한다(단계(S06, S07)). 이 후 제어 장치(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 캐리어(C) 내로 되돌리도록 반송 장치(A7) 및 반송 장치(A1)를 제어한다. 이상으로 도포·현상 처리를 포함하는 기판 처리가 완료된다. Subsequently, the
또한, 기판 처리 장치의 구체적인 구성은, 이상에 예시한 도포·현상 장치(2)의 구성에 한정되지 않는다. 기판 처리 장치는, 메탈 함유 레지스트의 피막을 형성하는 성막 처리를 행하는 유닛, 노광 처리 후에 피막을 열 처리하는 열 처리 유닛, 피막을 현상 처리하는 현상 유닛, 및 이들을 제어 가능한 제어 장치를 구비하고 있으면 어떠한 것이어도 된다. In addition, the specific configuration of the substrate processing device is not limited to the configuration of the coating/developing
(열 처리 유닛)(Heat treatment unit)
이어서, 처리 모듈(14)의 열 처리 유닛(U8)의 일례에 대하여, 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 열 처리 유닛(U8)은, 가열 기구(20)와, 웨이퍼 승강 기구(30)(승강부)와, 수용 기구(40)와, 가스 공급 기구(60)와, 배기 기구(70)와, 하측 가스 토출 기구(80)를 구비한다. 또한 도 4에서는, 일부의 요소를 제외하고 단면인 것을 나타내는 해칭이 생략되어 있다. Next, an example of the heat processing unit U8 of the
가열 기구(20)는, 웨이퍼(W)를 가열하도록 구성되어 있다. 가열 기구(20)는 열판(21)과, 열판 온도 측정부(23)를 구비한다. 열판(21)은 열판 히터(22)를 포함한다. 열판(21)은 열 처리 대상의 웨이퍼(W)를 지지하며, 지지하고 있는 당해 웨이퍼(W)를 가열한다. 열판(21)은, 일례로서 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 열판(21)의 직경은 웨이퍼(W)의 직경보다 커도 된다. 열판(21)은 배치면(21a)을 가지고 있다. 배치면(21a)의 정해진 위치에 웨이퍼(W)가 배치됨으로써, 열판(21)은 웨이퍼(W)를 지지한다. 열판(21)은 열 전도율이 높은 알루미늄, 은 또는 구리 등의 금속에 의해 구성되어도 된다. The
열판 히터(22)는 열판(21)의 온도를 상승시킨다. 열판 히터(22)는 열판(21)의 내부에 마련되어 있어도 되고, 열판(21) 상에 마련되어 있어도 된다. 열판 히터(22)는 저항 발열체에 의해 구성되어 있어도 된다. 열판 히터(22)에 대하여 전류가 흐름으로써, 열판 히터(22)는 발열한다. 그리고, 열판 히터(22)로부터의 열이 전열되어, 열판(21)의 온도가 상승한다. 열판 히터(22)에는, 제어 장치(100)로부터의 지시에 따른 값의 전류가 흘러도 되고, 제어 장치(100)로부터의 지시에 따른 값의 전압이 인가되어, 당해 전압값에 따른 전류가 흘러도 된다. The
열판 온도 측정부(23)는 열판(21)의 온도를 측정한다. 열판 온도 측정부(23)로서, 온도 센서(예를 들면 서미스터)가 이용되어도 된다. 열판 온도 측정부(23)는 열판(21)의 내부에 마련되어도 된다. 열판 온도 측정부(23)는 정해진 간격으로 반복하여 열판(21)의 온도를 측정해도 되고, 제어 장치(100)로부터의 지시에 따른 타이밍에 열판(21)의 온도를 측정해도 된다. 열판 온도 측정부(23)는 측정값을 제어 장치(100)에 출력한다. 예를 들면, 열판 온도 측정부(23)는 열판(21)의 온도에 따른 전압값을, 열판(21)의 온도에 관한 정보(온도 정보)로서 제어 장치(100)에 출력해도 된다. The hot plate
웨이퍼 승강 기구(30)는, 열판(21) 상에 있어서 웨이퍼(W)를 승강시키도록 구성되어 있다. 구체적으로, 웨이퍼 승강 기구(30)는, 열판(21)의 배치면(21a)에 웨이퍼(W)가 배치되는 처리 높이와, 열판(21)과 이간된 상방에 있어서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 전달 높이와의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다. 웨이퍼 승강 기구(30)는 복수(예를 들면 3 개)의 지지 핀(31)과, 승강 구동부(32)를 구비한다. The
지지 핀(31)은 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하는 핀이다. 예를 들면, 지지 핀(31)은 열판(21)을 관통하도록 상하 방향으로 연장되도록 구성되어 있어도 된다. 복수의 지지 핀(31)은, 열판(21)의 중심 둘레의 둘레 방향에 있어서 서로 등간격으로 배치되어 있어도 된다. 승강 구동부(32)는, 제어 장치(100)의 지시에 따라 지지 핀(31)을 승강시킨다. 승강 구동부(32)는, 예를 들면 승강 액츄에이터이다. The
수용 기구(40)는 열 처리의 대상인 웨이퍼(W)를 수용하도록 구성되어 있다. 수용 기구(40)는 챔버(41)와, 챔버 구동부(46)와, 챔버 히터(44)(히터)와, 챔버 온도 측정부(45)를 구비한다. 챔버(41)는 열 처리를 행하는 처리 공간(S)을 형성하도록 구성되어 있다. 환언하면, 챔버(41)는 열판(21) 상의 처리 공간(S)을 덮는다. 챔버(41)는 하 챔버(42)와, 상 챔버(43)를 구비한다. The
하 챔버(42)는 열판(21)을 유지한다. 하 챔버(42)는 열판(21)의 주연부를 둘러싸도록 원통 형상을 나타내고 있어도 된다. 하 챔버(42)는, 열판(21)의 주연부의 상면을 덮는 상 플랜지(42a)와, 열판(21)의 주연부의 하면을 덮는 하 플랜지(42b)와, 상 플랜지(42a)와 하 플랜지(42b)를 접속하여, 열판(21)의 둘레면을 덮는 측벽(42c)을 구비하고 있어도 된다. 하 챔버(42)는, 열 처리 유닛(U8)에 있어서 정해진 위치에 고정되어 있어도 된다. The
상 챔버(43)는, 하 챔버(42)와 함께 챔버(41) 내에 처리 공간(S)을 형성하는 덮개체이다. 상 챔버(43)가 하 챔버(42)에 접촉함으로써, 챔버(41) 내에 처리 공간(S)이 형성된다. 상 챔버(43)는 천판(43a)과, 측벽(43b)과, 플랜지(43c)를 가진다. The
천판(43a)은, 하 챔버(42)와 동일한 정도의 직경을 가지는 원판 형상을 나타내고 있다. 천판(43a)은, 열판(21)의 배치면(21a)과 상하 방향에 있어서 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 천판(43a)은 열판(21)의 배치면(21a)을 덮고 있다. 천판(43a)의 하면은 처리 공간(S)의 상면을 구성하고 있다. 측벽(43b)은 천판(43a)의 외연으로부터 하방으로 연장되도록 구성되어 있다. 측벽(43b)은 열판(21)의 배치면(21a)을 둘러싸고 있다. 측벽(43b)의 내면은 처리 공간(S)의 둘레면을 구성하고 있다. 플랜지(43c)는 측벽(43b)의 하단으로부터 내부(열판(21)의 중심)를 향해 연장되도록 구성되어 있다. 플랜지(43c)는, 하 챔버(42)의 상 플랜지(42a)와 동일한 정도, 측벽(43b)으로부터 내부로 돌출되어 있어도 된다. 상 플랜지(42a)의 상면 및 배치면(21a)은 처리 공간(S)의 하면을 구성한다. The
챔버 구동부(46)는 상 챔버(43)를 승강시킨다. 예를 들면, 챔버 구동부(46)는 승강 액츄에이터이다. 챔버 구동부(46)에 의해 상 챔버(43)가 상승함으로써, 챔버(41)는 개방 상태가 된다. 챔버 구동부(46)에 의해 상 챔버(43)가 하 챔버(42)에 접촉할 때까지 하강함으로써, 챔버(41)는 폐쇄 상태가 된다. 챔버(41)가 폐쇄 상태일 때, 챔버(41) 내부에는 처리 공간(S)이 형성되어 있고, 챔버(41)가 개방 상태일 때, 열판(21)의 상방의 공간은 챔버(41) 외부의 공간에 접속되어 있다. The
챔버 히터(44)는 챔버(41)(상 챔버(43))의 온도를 상승시킨다. 챔버 히터(44)는 상 챔버(43)에 마련되어 있다. 예를 들면, 챔버 히터(44)는, 상 챔버(43)의 천판(43a) 및 측벽(43b)의 내부에 마련되어 있어도 되고, 천판(43a) 및 측벽(43b)의 표면 상에 마련되어 있어도 된다. 챔버 히터(44)는 저항 발열체에 의해 구성되어 있어도 된다. 챔버 히터(44)에 대하여 전류가 흐름으로써, 챔버 히터(44)는 발열한다. 그리고, 챔버 히터(44)로부터의 열이 전열되어, 상 챔버(43)의 온도가 상승한다. 챔버 히터(44)에는, 제어 장치(100)로부터의 지시에 따른 값의 전류가 흘러도 되고, 제어 장치(100)로부터의 지시에 따른 값의 전압이 인가되어, 당해 전압값에 따른 전류가 흘러도 된다. The
챔버 온도 측정부(45)는 챔버(41)(상 챔버(43))의 온도를 측정한다. 챔버 온도 측정부(45)로서, 온도 센서(예를 들면 서미스터)가 이용되어도 된다. 챔버 온도 측정부(45)는 상 챔버(43)에 마련되어 있어도 되고, 예를 들면 천판(43a)의 내부에 마련되어 있어도 된다. 챔버 온도 측정부(45)는 정해진 간격으로 반복하여 상 챔버(43)의 온도를 측정해도 되고, 제어 장치(100)로부터의 지시에 따른 타이밍에 상 챔버(43)의 온도를 측정해도 된다. 챔버 온도 측정부(45)는 측정값을 제어 장치(100)에 출력한다. 예를 들면, 챔버 온도 측정부(45)는 상 챔버(43)의 온도에 따른 전압값을, 상 챔버(43)의 온도에 관한 정보(온도 정보)로서 제어 장치(100)에 출력해도 된다. The chamber
상 챔버(43)는 가스 토출부(50)를 포함하고 있다. 가스 토출부(50)는 챔버(41) 내에 있어서, 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 향해 상방으로부터 가스를 토출한다. 가스 토출부(50)는, 수분을 함유한 가스(이하, '수분 함유 가스'라고 함)를 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 향해 토출한다. 가스 토출부(50)는 수분 함유 가스 이외의 가스를 토출해도 된다. 예를 들면 가스 토출부(50)는, 불활성 가스를 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 향해 토출해도 된다. 가스 토출부(50)는 천판(43a)에 마련되어 있다. 가스 토출부(50)는, 천판(43a) 내의 하측에 마련된 버퍼 공간과, 천판(43a)의 하면에 버퍼 공간과 처리 공간(S)과의 사이를 관통하는 복수의 토출홀(51)을 가진다. The
복수의 토출홀(51)은, 천판(43a)의 하면 중 열판(21) 상의 웨이퍼(W)에 대향하는 부분(대향면(50a)) 내에 대략 균일한 밀도로 점재하고 있다. 예를 들면 도 5에 나타나는 바와 같이, 복수의 토출홀(51)은, 대향면(50a) 중 열판(21) 상의 웨이퍼(W)와 대향하는 영역(이하, '대향 영역'이라고 함)에 있어서, 흩어져 배치되어 있다. 대향 영역이란, 상하 방향에서 봤을 때, 대향면(50a) 중 열판(21) 상의 웨이퍼(W)와 겹치는 영역이다. 가스 토출부(50)가 수분 함유 가스를 토출하는 경우에, 웨이퍼(W)의 상면의 공간에 있어서 수분량(습도)이 웨이퍼(W)의 상면 전역에 있어서 대략 균일하게 되도록, 복수의 토출홀(51)이 점재하고 있어도 된다(흩어져 배치되어 있어도 된다). 복수의 토출홀(51)은, 대향 영역에 있어서 홀 밀도가 균일하게 되도록 점재하고 있어도 된다. 홀 밀도란, 대향 영역 내의 단위 면적당 토출홀(51)의 개구 면적이 차지하는 비율이다. The plurality of discharge holes 51 are scattered at a substantially uniform density in a portion of the lower surface of the
복수의 토출홀(51)의 개구 면적은 서로 대략 동일해도 된다. 상하 방향에서 봤을 때, 토출홀(51)의 형상은 원 형상이어도 된다. 횡 방향에 있어서 토출홀(51)끼리의 간격은 균일해도 되고, 종 방향에 있어서 토출홀(51)끼리의 간격은 균일해도 된다. 횡방향 및 종 방향의 쌍방에 있어서 토출홀(51)끼리의 간격이 균일해도 된다. The opening areas of the plurality of discharge holes 51 may be substantially the same as each other. When viewed from the vertical direction, the shape of the
도 4로 돌아와, 가스 공급 기구(60)는, 가스 토출부(50)로 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 가스 공급 기구(60)는, 수분 함유 가스(제 1 가스)와 불활성 가스(제 2 가스) 중 적어도 일방을 가스 토출부(50)로 공급해도 된다. 예를 들면 가스 공급 기구(60)는 가스 공급로(61)와, 가스 전환부(62)와, 가스 공급원(63)과, 습도 조절부(64)와, 가스 공급원(65)을 구비한다. Returning to FIG. 4, the
가스 공급로(61)는 가스 토출부(50)로 가스를 공급하기 위한 유로이다. 가스 공급로(61)의 일단은 가스 토출부(50)에 접속되어 있다. 가스 공급로(61)의 타단은 가스 전환부(62)를 개재하여 가스 공급원(63) 및 가스 공급원(65)의 각각에 접속되어 있다. 가스 전환부(62)는 제어 장치(100)의 지시에 따라, 가스 토출부(50)에 공급하는 가스의 종별을 전환한다. 구체적으로, 가스 전환부(62)는, 가스 토출부(50)로부터 수분 함유 가스를 토출시키는 제 1 상태와, 가스 토출부(50)로부터 불활성 가스를 토출시키는 제 2 상태를 전환한다. 가스 전환부(62)는 제 1 상태 및 제 2 상태에 더하여, 가스 토출부(50)로부터 어떠한 가스도 토출되지 않는 제 3 상태(가스 정지 상태)로 전환해도 된다. 가스 전환부(62)는 전환 밸브에 의해 구성되어 있어도 된다. The
가스 공급원(63)은 가스 공급로(61), 가스 전환부(62) 및 습도 조절부(64)를 거쳐 가스 토출부(50)로 수분 함유 가스를 공급한다. 습도 조절부(64)는 가스 공급원(63) 내의 가스의 수분 농도를 조절하여, 수분 농도가 조절된 수분 함유 가스를 가스 전환부(62)를 거쳐 가스 토출부(50)를 향해 공급한다. 예를 들면 습도 조절부(64)는, 가스 공급원(63) 내의 가스를 가습하는 기능을 가지고 있어도 되고, 가스 공급원(63) 내의 가스를 제습(탈수)하는 기능을 가지고 있어도 된다. 습도 조절부(64)는, 수분 함유 가스의 수분 농도가 40 % ~ 60 % 정도가 되도록, 수분 농도를 조절해도 된다. 습도 조절부(64)를 거쳐 수분 농도가 조절된 수분 함유 가스가 가스 토출부(50)로 공급되고, 당해 수분 함유 가스가 가스 토출부(50)로부터 챔버(41) 내로 토출됨으로써, 챔버(41) 내의 습도가 40 % ~ 60 % 정도로 유지된다. The
가스 공급원(65)은, 가스 공급로(61) 및 가스 전환부(62)를 거쳐 불활성 가스를 가스 토출부(50)에 공급한다. 불활성 가스란, 가스 공급원(63) 및 습도 조절부(64)로부터 공급되는 수분 함유 가스에 비해, 웨이퍼(W)가 가열될 시에 피막으로부터 발생하는 금속 승화물과 반응하기 어려운 가스이다. 가스 공급원(65)은, 불활성 가스로서, 가스 공급원(63) 및 습도 조절부(64)로부터 공급되는 수분 함유 가스에 비해, 산소 농도가 낮은 가스를 공급하고 있어도 되고, 습도가 낮은 가스를 공급하고 있어도 된다. 예를 들면 가스 공급원(65)은, 산소 농도가 낮은 가스로서 질소(N2) 가스를 공급하고 있어도 되고, 습도가 낮은 가스로서 드라이 에어를 공급하고 있어도 된다. The
배기 기구(70)(배기부)는, 챔버(41) 내의 기체를 챔버(41)의 외부로 배출하도록 구성되어 있다. 배기 기구(70)는 처리 공간(S)의 외주로부터 챔버 내를 배기한다. 배기 기구(70)는 복수의 배기홀(71)과, 배기 장치(76)를 구비한다. 복수의 배기홀(71)은 처리 공간(S)의 외주부에 대응하여 마련되어 있다. 복수의 배기홀(71)은 상 챔버(43)의 천판(43a) 내에 마련되고, 천판(43a)의 내면의 외주부(즉 처리 공간(S)의 상면의 외주부)에 각각 개구되어 있다. 배기 장치(76)는, 복수의 배기홀(71)을 거쳐 처리 공간(S) 내의 기체를 챔버(41) 밖으로 배출한다. 배기 장치(76)는 예를 들면 배기 펌프이다. The exhaust mechanism 70 (exhaust portion) is configured to discharge gas in the
처리 공간(S)의 외주부에는 정류부(73)가 형성되어 있어도 된다. 정류부(73)는, 처리 공간(S) 내가 배기될 시에, 처리 공간(S) 내에 있어서 체류 또는 소용돌이의 발생을 억제하기 위한 공간이다. 예를 들면, 정류부(73)는, 수평 방향에 있어서 가스 토출부(50)와 배기홀(71)(배기구(72))과의 사이에 형성되어도 된다. 정류부(73)는, 수평 방향에 있어서 외측을 향함에 따라, 처리 공간(S)의 상면과 하면과의 간격이 작아지도록 형성되어 있다. 예를 들면, 정류부(73)의 상면이 천판(43a)의 하면의 외연부에 의해 형성되어도 되고, 정류부(73)의 하면은 상 챔버(43)의 플랜지(43c)의 상면에 의해 형성되어도 된다. 이 경우, 천판(43a)은, 외연부의 하면에 있어서, 수평 방향에 있어서 외측을 향함에 따라 플랜지(43c)와의 간격이 작아지는 경사면(47)을 포함하고 있어도 된다. 배기홀(71)의 배기구(72)는, 정류부(73)보다 외측에 있어서 처리 공간(S)의 상면에 개구되어 있어도 된다. 환언하면, 배기홀(71)(배기 기구(70))은, 처리 공간(S)의 외주부의 상방으로부터 기체를 빨아올림으로써, 처리 공간(S)의 외주로부터 챔버(41) 내를 배기한다. A rectifying
하측 가스 토출 기구(80)는, 챔버(41) 내에 있어서 열판(21)의 배치면(21a)으로부터 가스를 토출시키도록 구성되어 있다. 하측 가스 토출 기구(80)는 가스 토출부(81)(하측 가스 토출부)와, 가스 공급로(82)와, 개폐 밸브(83)와, 가스 공급원(84)을 구비한다. 가스 토출부(81)는, 열판(21)의 배치면(21a)으로부터 상방을 향해 가스를 토출한다. 가스 토출부(81)는, 상하 방향에 있어서 열판(21)을 관통하는 1 개 또는 복수의 가스 토출홀이어도 된다. The lower
가스 공급원(84)은, 가스 공급로(82) 및 개폐 밸브(83)를 거쳐 가스 토출부(81)로 가스를 공급한다. 가스 토출부(81)로부터 토출되는 가스는, 가스 토출부(50)로부터 토출되는 수분 함유 가스보다 수분 농도가 낮은 가스(예를 들면 에어)여도 된다. 혹은, 가스 토출부(81)로부터 토출되는 가스는, 가스 토출부(50)로부터 토출되는 수분 함유 가스와 동일한 가스여도 되고, 가스 토출부(50)로부터 토출되는 불활성 가스와 동일한 가스여도 된다. The
개폐 밸브(83)는, 가스 토출부(81)로부터 가스가 토출되는 토출 상태와, 가스 토출부(81)로부터의 가스의 토출이 정지하는 정지 상태를 전환한다. 개폐 밸브(83)는 제어 장치(100)의 지시에 따라 개폐 상태가 전환된다. 예를 들면 개폐 밸브(83)는, 전자 밸브(솔레노이드 밸브)여도 된다. 개폐 밸브(83)가 개방 상태일 때에, 가스 공급원(84) 내의 가스가 가스 공급로(82)를 거쳐 가스 토출부(81)로 공급되고, 가스 토출부(81)로부터 가스가 토출된다. 개폐 밸브(83)가 폐쇄 상태일 때, 가스 공급원(84) 내의 가스가 가스 토출부(81)로 공급되지 않고, 가스 토출부(81)로부터 가스가 토출되지 않는다(가스의 토출이 정지됨). The on-off
(제어 장치)(controller)
이어서, 제어 장치(100)의 구체적인 구성을 예시한다. 도 6에 나타나는 바와 같이, 제어 장치(100)는 기능 상의 구성(이하, '기능 모듈'이라고 함)으로서, 열판 온도 취득부(102)와, 열판 히터 제어부(104)와, 챔버 온도 취득부(106)와, 챔버 히터 제어부(108)(히터 제어부)와, 챔버 개폐 제어부(110)와, 웨이퍼 승강 제어부(112)(승강 제어부)와, 하측 토출 제어부(114)(토출 제어부)와, 가스 전환 제어부(116)(전환 제어부)와, 동작 지령 유지부(119)를 구비한다. Next, a specific configuration of the
열판 온도 취득부(102)는 열판(21)의 온도 정보를 취득하도록 구성되어 있다. 구체적으로, 열판 온도 취득부(102)는, 열판 온도 측정부(23)에 의해 측정된 열판(21)의 온도 정보를 취득한다. 예를 들면, 열판 온도 취득부(102)는, 온도 정보로서 열판(21)의 온도에 따른 전압값을 열판 온도 측정부(23)로부터 취득한다. 열판 온도 취득부(102)는 취득한 온도 정보를 열판 히터 제어부(104)에 출력한다. The hot plate
열판 히터 제어부(104)는 열판 히터(22)를 제어하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 열판 히터 제어부(104)는, 열판(21)의 온도가 정해진 목표값으로 유지되도록 열판 히터(22)를 제어한다. 열판 히터 제어부(104)는, 목표값과 열판 온도 취득부(102)에 의해 취득된 온도 정보(측정값)와의 편차를 산출하고, 산출한 편차에 기초하여 열판 히터(22)에의 제어량을 조정해도 된다. 예를 들면, 열판 히터 제어부(104)는, 열판(21)의 온도의 측정값과 목표값과의 편차에 기초하여, 비례 제어, 비례·적분 제어 또는 비례·적분·미분 제어 등을 행함으로써 열판 히터(22)에 흘리는 전류값을 조정해도 된다. The hot plate
챔버 온도 취득부(106)는, 챔버(41)(상 챔버(43))의 온도 정보를 취득하도록 구성되어 있다. 구체적으로, 챔버 온도 취득부(106)는, 챔버 온도 측정부(45)에 의해 측정된 챔버(41)의 온도 정보를 취득한다. 예를 들면, 챔버 온도 취득부(106)는, 온도 정보로서 챔버(41)의 온도에 따른 전압값을 챔버 온도 측정부(45)로부터 취득한다. 챔버 온도 취득부(106)는 취득한 온도 정보를 챔버 히터 제어부(108)에 출력한다. The chamber
챔버 히터 제어부(108)는 챔버 히터(44)를 제어하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 챔버 히터 제어부(108)는, 챔버(41)의 온도가 정해진 목표값으로 유지되도록 챔버 히터(44)를 제어한다. 챔버(41)의 온도에 대한 목표값은, 열판(21)의 온도에 대한 목표값에 따라 설정되어도 된다. 챔버 히터 제어부(108)는, 열판(21)의 온도에 대한 목표값과 동일한 값인 목표값으로 챔버(41)의 온도가 유지되도록 챔버 히터(44)를 제어해도 된다. 챔버 히터 제어부(108)는, 목표값과 챔버 온도 취득부(106)에 의해 취득된 온도 정보(측정값)와의 편차를 산출하고, 산출한 편차에 기초하여 챔버 히터(44)에의 제어량을 조정해도 된다. 예를 들면, 챔버 히터 제어부(108)는, 챔버(41)의 온도의 측정값과 목표값과의 편차에 기초하여, 비례 제어, 비례·적분 제어 또는 비례·적분·미분 제어 등을 행함으로써 챔버 히터(44)에 흘리는 전류값을 조정해도 된다. The chamber
챔버 개폐 제어부(110)는, 챔버(41)의 개폐 제어를 행하도록 구성되어 있다. 챔버 개폐 제어부(110)는 챔버(41)의 개폐 상태를 전환한다. 구체적으로, 챔버 개폐 제어부(110)는, 상 챔버(43)가 하 챔버(42)에 대하여 이간된 개방 상태와, 상 챔버(43)가 하 챔버(42)에 접촉되어 있는 폐쇄 상태를 전환한다. 예를 들면, 챔버 개폐 제어부(110)는 챔버 구동부(46)를 구동시키고, 상 챔버(43)를 승강시킴으로써, 개방 상태와 폐쇄 상태를 전환한다. 챔버 개폐 제어부(110)는 챔버 구동부(46)를 구동시키고, 상 챔버(43)를 하 챔버(42)와 정해진 간격만큼 이간된 높이까지 상승시킴으로써, 챔버(41)를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환한다. 챔버 개폐 제어부(110)는 챔버 구동부(46)를 구동시키고, 상 챔버(43)를 하 챔버(42)에 접촉할 때까지 하강시킴으로써, 챔버(41)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환한다. The chamber opening/
웨이퍼 승강 제어부(112)는, 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 승강시키도록 구성되어 있다. 구체적으로, 웨이퍼 승강 제어부(112)는, 웨이퍼 승강 기구(30)의 승강 구동부(32)를 구동시킴으로써, 지지 핀(31)을 승강시킨다. 예를 들면, 웨이퍼 승강 제어부(112)는, 열판(21) 상에 웨이퍼(W)가 배치되어 있는 상태에서, 승강 구동부(32)에 의해 지지 핀(31)을 상승시킴으로써, 웨이퍼(W)를 상승시킨다. 웨이퍼 승강 제어부(112)는, 지지 핀(31)을 상승시킨 상태에서 지지 핀(31)에 웨이퍼(W)가 배치된 후에, 승강 구동부(32)에 의해 지지 핀(31)을 하강시킴으로써, 웨이퍼(W)를 열판(21) 상에 배치한다. 웨이퍼 승강 제어부(112)는, 웨이퍼(W)를 상승 및 하강시킬 시에, 웨이퍼(W)의 상승 및 하강을 행하는 것을 나타내는 신호를 하측 토출 제어부(114)에 출력해도 된다. The wafer
하측 토출 제어부(114)는, 하측 가스 토출 기구(80)로부터 가스를 토출시키도록 구성되어 있다. 구체적으로, 하측 토출 제어부(114)는, 개폐 밸브(83)를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환함으로써, 가스 토출부(81)로부터 처리 공간(S) 내로 가스를 토출시킨다. 하측 토출 제어부(114)는, 웨이퍼 승강 제어부(112)로부터 웨이퍼(W)의 상승을 나타내는 신호를 받았을 시에, 개폐 밸브(83)를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환해도 된다. 하측 토출 제어부(114)는, 웨이퍼 승강 제어부(112)로부터 웨이퍼(W)의 하강을 나타내는 신호를 받았을 시에, 개폐 밸브(83)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환해도 된다. 즉, 하측 토출 제어부(114)는, 웨이퍼(W)의 하강을 나타내는 신호를 받았을 시에, 가스 토출부(81)로부터의 가스의 토출을 정지해도 된다. The lower
가스 전환 제어부(116)는 가스 전환부(62)를 제어하도록 구성되어 있다. 구체적으로, 가스 전환 제어부(116)는 가스 공급원(63)이 가스 토출부(50)에 접속되는 상태(제 1 상태)와, 가스 공급원(65)이 가스 토출부(50)에 접속되는 상태(제 2 상태)를 전환하도록 가스 전환부(62)를 제어한다. 가스 공급원(63)이 가스 공급로(61)에 접속되어 있는 상태에 있어서, 가스 토출부(50)는 수분 함유 가스를 토출한다. 가스 공급원(65)이 가스 공급로(61)에 접속되어 있는 상태에 있어서, 가스 토출부(50)는 불활성 가스를 토출한다. The gas
동작 지령 유지부(119)는, 열 처리 유닛(U8)에 있어서의 열 처리에 관한 정해진 조건을 나타내는 동작 지령을 유지한다. 예를 들면, 동작 지령에는, 열판(21)의 온도에 대한 목표값, 챔버(41)의 온도에 대한 목표값, 가스 토출부(50)로부터 수분 함유 가스를 토출시키는 시간 및 가스 토출부(50)로부터 불활성 가스를 토출시키는 시간에 관한 정보가 포함된다. The operation
제어 장치(100)는 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 예를 들면 제어 장치(100)는, 도 7에 나타나는 회로(120)를 가진다. 회로(120)는 하나 또는 복수의 프로세서(121)와, 메모리(122)와, 스토리지(123)와, 타이머(124)와, 입출력 포트(125)를 가진다. 스토리지(123)는, 예를 들면 하드 디스크 등 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체를 가진다. 기억 매체는, 후술하는 기판 처리 순서를 제어 장치(100)에 실행시키기 위한 프로그램을 기억하고 있다. 기억 매체는 불휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 등의 취출 가능한 매체여도 된다. 메모리(122)는, 스토리지(123)의 기억 매체로부터 로드한 프로그램 및 프로세서(121)에 의한 연산 결과를 일시적으로 기억한다. 프로세서(121)는, 메모리(122)와 협동하여 상기 프로그램을 실행함으로써, 상술한 각 기능 모듈을 구성한다. 타이머(124)는, 예를 들면 일정 주기의 기준 펄스를 카운트함으로써 경과 시간을 계측한다. 입출력 포트(125)는, 프로세서(121)로부터의 지령에 따라, 열 처리 유닛(U8)과의 사이에서 전기 신호의 입출력을 행한다. The
또한, 제어 장치(100)의 하드웨어 구성은, 반드시 프로그램에 의해 각 기능 모듈을 구성하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 제어 장치(100)의 각 기능 모듈은 전용의 논리 회로 또는 이를 집적한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)에 의해 구성되어 있어도 된다. In addition, the hardware configuration of the
[기판 처리 순서][Substrate processing sequence]
이어서, 기판 처리 방법의 일례로서, 도포·현상 장치(2)에 있어서 실행되는 기판 처리 순서를 설명한다. 이 기판 처리 순서는 열판(21)의 온도 조정 순서, 챔버(41)의 온도 조정 순서 및 열 처리 유닛(U8)에 있어서의 열 처리 순서를 포함한다. Next, as an example of the substrate processing method, a substrate processing procedure performed in the coating/developing
도 8의 (a)는 열판(21)의 온도 조정 순서의 일례를 나타내는 순서도이다. 이 열판(21)의 온도 조정 순서에 있어서, 제어 장치(100)는 먼저 단계(S11)를 실행한다. 단계(S11)에서는, 예를 들면 열판 온도 취득부(102)가, 열판 온도 측정부(23)로부터 열판(21)의 온도 정보(측정값)를 취득한다. 열판 온도 취득부(102)는 취득한 온도 정보를 열판 히터 제어부(104)에 출력한다. 8A is a flowchart showing an example of a temperature adjustment procedure of the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S12, S13)를 실행한다. 단계(S12)에서는, 예를 들면 열판 히터 제어부(104)가, 열판(21)의 온도의 측정값과 목표값과의 편차를 산출한다. 단계(S13)에서는, 열판 히터 제어부(104)가, 단계(S12)에서 산출한 편차에 기초하여 열판 히터(22)를 제어한다. 예를 들면, 열판 히터 제어부(104)는, 단계(S12)에서 산출한 편차 등에 기초하여 비례 제어 방식에 의한 제어량을 구하여, 편차가 제로에 가까워지도록 열판 히터(22)에의 전류값을 조절해도 된다. Subsequently, the
제어 장치(100)는 정해진 제어 주기로 단계(S11 ~ S13)를 반복한다. 이에 의해, 열판(21)의 온도는 목표값의 근방으로 유지되어, 열판(21)에 배치되어 있는 웨이퍼(W)가, 목표값 또는 목표값의 근방의 온도로 가열된다. 또한, 제어 장치(100)는 도포·현상 장치(2)의 가동으로부터, 미리 계획된 처리 매수의 웨이퍼(W)에 대한 처리의 종료까지, 열판(21)의 온도를 목표값의 근방으로 유지하는 것을 계속해도 된다. The
도 8의 (b)는 챔버(41)의 온도 조정 순서의 일례를 나타내는 순서도이다. 이 챔버(41)의 온도 조정 순서에 있어서, 제어 장치(100)는 먼저 단계(S21)를 실행한다. 단계(S21)에서는, 예를 들면 챔버 온도 취득부(106)가, 챔버 온도 측정부(45)로부터 챔버(41)의 온도 정보(측정값)를 취득한다. 챔버 온도 취득부(106)는 취득한 온도 정보를 챔버 히터 제어부(108)에 출력한다. 8B is a flow chart showing an example of a procedure for adjusting the temperature of the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S22, S23)를 실행한다. 단계(S22)에서는, 예를 들면 챔버 히터 제어부(108)가, 챔버(41)의 온도의 측정값과 목표값과의 편차를 산출한다. 단계(S23)에서는, 챔버 히터 제어부(108)가, 단계(S22)에서 산출한 편차에 기초하여 챔버 히터(44)를 제어한다. 예를 들면, 챔버 히터 제어부(108)는, 단계(S22)에서 산출한 편차 등에 기초하여 비례 제어 방식에 의한 제어량을 구하고, 편차가 제로에 가까워지도록 챔버 히터(44)에의 전류값을 조절해도 된다. 챔버 히터 제어부(108)는, 챔버(41)의 온도가 열판(21)의 온도와 대략 일치하도록 챔버 히터(44)를 제어해도 된다. 환언하면, 챔버(41)의 온도에 대한 목표값은, 열판(21)의 온도에 대한 목표값과 대략 동일하게 설정되어 있어도 된다. 또한, 챔버(41)의 온도가 열판(21)의 온도에 대략 일치한다는 것은, 완전하게 일치하는 경우뿐 아니라, 온도끼리의 차가, 열판(21) 및 챔버(41) 중 어느 일방의 온도의 수% 정도의 범위 내에 들어가는 경우도 포함된다. Then, the
제어 장치(100)는 정해진 제어 주기로, 단계(S21 ~ S23)를 반복한다. 이에 의해, 챔버(41)의 온도는 목표값의 근방으로 유지된다. 또한, 제어 장치(100)는 도포·현상 장치(2)의 가동으로부터, 미리 계획된 처리 매수의 웨이퍼(W)에 대한 처리의 종료까지, 챔버(41)의 온도를 목표값의 근방으로 유지하는 것을 계속해도 된다. The
도 9는 열 처리 유닛(U8)에 있어서의 열 처리 순서의 일례를 나타내는 순서도이다. 이 열 처리 순서는, 제어 장치(100)에 의해 가스 토출부(50)로부터의 수분 함유 가스의 토출과, 배기 기구(70)에 의한 배기가 행해지고 있는 상태에서 개시된다. 제어 장치(100)는 먼저 단계(S31)를 실행한다. 단계(S31)에서는, 예를 들면 챔버 개폐 제어부(110)가, 챔버 구동부(46)를 구동함으로써 상 챔버(43)를 상승시킨다. 이에 의해, 챔버(41) 내의 공간은 챔버(41)의 외측의 공간과 접속된다. 9 is a flowchart showing an example of a heat treatment procedure in the heat treatment unit U8. This heat treatment procedure is started in a state in which the water-containing gas is discharged from the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S32)를 실행한다. 단계(S32)에서는, 제어 장치(100)가 웨이퍼(W)를 챔버(41) 내로 반입하도록 반송 장치(A3) 및 웨이퍼 승강 기구(30)를 제어한다. 예를 들면, 웨이퍼 승강 제어부(112)가 승강 구동부(32)를 구동하여 지지 핀(31)을 상승시킨 상태에서, 제어 장치(100)는 지지 핀(31) 상에 웨이퍼(W)를 배치하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. Subsequently, the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S33, S34)를 실행한다. 단계(S33)에서는, 예를 들면 챔버 개폐 제어부(110)가, 챔버 구동부(46)를 구동함으로써 상 챔버(43)를 하강시킨다. 단계(S34)에서는, 웨이퍼 승강 제어부(112)가 승강 구동부(32)를 구동함으로써 지지 핀(31)을 하강시켜, 지지 핀(31)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 열판(21)에 배치시킨다. 이와 같이 챔버(41) 내에 있어서 처리 공간(S)이 형성되고, 웨이퍼(W)가 배치면(21a)에 배치됨으로써, 처리 대상의 웨이퍼(W)의 열 처리가 개시된다. Subsequently, the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S35)를 실행한다. 단계(S35)에서는, 제어 장치(100)가, 웨이퍼(W)의 열 처리의 개시부터 제 1 정해진 시간이 경과할 때까지 대기한다. 이에 의해, 처리 공간(S) 내에 있어서 수분 함유 가스가 토출(충만)된 상태에서, 제 1 정해진 시간, 웨이퍼(W)의 열 처리가 행해진다. 제 1 정해진 시간이 경과한 후, 제어 장치(100)는 단계(S36)를 실행해도 된다. 단계(S36)에서는, 예를 들면 가스 전환 제어부(116)가, 가스 토출부(50)에 의해 수분 함유 가스가 토출되는 제 1 상태로부터, 가스 토출부(50)에 의해 불활성 가스가 토출되는 제 2 상태로 전환되도록 가스 전환부(62)를 제어한다. Subsequently, the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S37)를 실행한다. 단계(S37)에서는, 제어 장치(100)가, 불활성 가스로의 전환으로부터 제 2 정해진 시간이 경과할 때까지 대기한다. 제 2 정해진 시간은, 처리 공간(S) 내의 수분 함유 가스를 불활성 가스로 치환할 수 있도록 미리 설정되어 있다. 일례로서, 제 2 정해진 시간은 제 1 정해진 시간의 1/6 ~ 1/2 정도로 설정되어도 된다. 제 2 정해진 시간이 경과한 후, 제어 장치(100)는 단계(S38)를 실행한다. 단계(S38)에서는, 웨이퍼 승강 제어부(112)가 승강 구동부(32)를 구동함으로써 지지 핀(31)을 상승시켜, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 열판(21)으로부터 이간시킨다. 이에 의해, 당해 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 종료된다. Subsequently, the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S39)를 실행한다. 단계(S39)에서는, 하측 토출 제어부(114)가, 가스 토출부(81)로부터의 가스의 토출이 개시되도록 개폐 밸브(83)를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환한다. 이에 의해, 가스 토출부(81)는, 지지 핀(31)에 의해 상승한 웨이퍼(W)와 열판(21)과의 사이의 공간에 가스를 토출하는 것을 개시한다. 하측 토출 제어부(114)는, 개폐 밸브(83)를 개방 상태로 유지하여, 가스 토출부(81)로부터 가스가 토출되는 상태를 계속한다. Subsequently, the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S40, S41)를 실행한다. 단계(S40)에서는, 챔버 개폐 제어부(110)가 챔버 구동부(46)를 구동함으로써 상 챔버(43)를 상승시킨다. 단계(S41)에서는, 예를 들면 제어 장치(100)가, 챔버(41) 내로부터 웨이퍼(W)를 반출하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. 그리고, 제어 장치(100)는 단계(S42)를 실행한다. 단계(S42)에서는, 하측 토출 제어부(114)가, 챔버(41) 내로부터 웨이퍼(W)가 반출된 후에, 가스 토출부(81)로부터의 가스의 토출이 정지하도록 개폐 밸브(83)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환한다. Subsequently, the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S43)를 실행한다. 단계(S43)에서는, 가스 전환 제어부(116)가, 가스 토출부(50)에 의해 불활성 가스가 토출되는 상태로부터, 가스 토출부(50)에 의해 수분 함유 가스가 토출되는 상태로 전환되도록 가스 전환부(62)를 제어한다. 이상에 의해, 1 개의 웨이퍼(W)에 대한 열 처리 순서가 종료된다. 이 후, 제어 장치(100)는 처리를 단계(S32)로 되돌린다. 이후, 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 반복된다. Subsequently, the
[실시 형태의 효과][Effect of embodiment]
이상 설명한 본 실시 형태에 따른 도포·현상 장치(2)는, 메탈 함유 레지스트의 피막이 형성되고, 당해 피막에 노광 처리가 실시된 웨이퍼(W)를 열 처리하는 열 처리 유닛(U8)과, 열 처리가 실시된 피막을 현상 처리하는 현상 유닛(U7)을 구비한다. 열 처리 유닛(U8)은, 웨이퍼(W)를 지지하여 가열하는 열판(21)과, 열판(21) 상의 처리 공간(S)을 덮는 챔버(41)와, 챔버(41) 내에 있어서, 수분을 함유한 가스를 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 향해 상방으로부터 토출하는 가스 토출부(50)와, 처리 공간(S)의 외주로부터 챔버(41) 내를 배기하는 배기 기구(70)와, 챔버(41)에 마련되어, 챔버(41)를 가열하는 챔버 히터(44)를 가진다. In the coating/
도포·현상 장치(2)에 있어서 실행되는 기판 처리 방법은, 웨이퍼(W)에 메탈 함유 레지스트의 피막을 형성하는 것과, 피막이 형성되고, 당해 피막에 노광 처리가 실시된 웨이퍼(W)를 열 처리하는 것과, 열 처리가 실시된 피막을 현상 처리하는 것을 포함한다. 열 처리하는 것은, 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 가열하는 것과, 열판(21) 상의 처리 공간(S)을 덮는 챔버(41) 내에 있어서, 웨이퍼(W)를 향해 상방으로부터 수분을 함유한 가스를 토출하는 것과, 처리 공간(S)의 외주로부터 챔버(41) 내를 배기하는 것과, 챔버(41)에 마련된 챔버 히터(44)에 의해 챔버(41)를 가열하는 것을 포함한다. The substrate processing method performed in the coating/
웨이퍼(W)의 열 처리에 수반하여, 메탈 함유 레지스트의 피막으로부터 금속 승화물이 발생한다. 이 금속 승화물은 열판(21)보다 저온의 주변 부재(예를 들면 챔버(41))에 부착하기 쉬운 경향이 있다. 이 도포·현상 장치(2) 및 기판 처리 방법에서는, 챔버 히터(44)에 의해 챔버(41)의 온도가 상승함으로써, 열 처리에 수반하는 피막으로부터의 금속 승화물이 챔버(41)에 부착하기 어렵다. 이 때문에, 하나의 웨이퍼(W)의 피막으로부터의 금속 승화물이, 당해 웨이퍼(W)의 처리 이후에 열 처리되는 다른 웨이퍼(W)에 부착되는 것(금속 오염)이 억제된다. 그 결과, 메탈 함유 레지스트를 이용한 레지스트 패턴의 품질의 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다. With the heat treatment of the wafer W, a metal sublimation is generated from the film of the metal-containing resist. This metal sublimation tends to be more likely to adhere to a lower temperature peripheral member (for example, the chamber 41) than the
메탈 함유 레지스트를 이용한 레지스트 패턴의 치수는, 열 처리 중의 챔버(41) 내의 수분량(습도)에 영향을 받는다. 1 개의 웨이퍼(W)에 있어서의 영역 간에 수분량의 차가 생기면 피막 내에서 반응하는 수분량(반응 수분량)에 차가 생겨, 레지스트 패턴에 영역 간에서 차가 생긴다. 처리 공간(S)의 외주로부터 배기가 행해지는 경우, 배기량에 비해 가스 토출부(50)로부터 토출되는 가스의 유량이 너무 작으면, 열 처리 중에 있어서 웨이퍼(W)의 중심 영역에 비해 외주 영역에 있어서의 반응 수분량이 작아질 우려가 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 중심 영역과 외주 영역과의 사이에서 레지스트 패턴의 치수에 차가 생길 우려가 있다. The size of the resist pattern using the metal-containing resist is affected by the moisture content (humidity) in the
이에 대하여, 상술한 도포·현상 장치(2)에서는, 가스 토출부(50)를 포함하는 상 챔버(43)의 온도가 상승하고 있으므로, 가스 토출부(50)로부터의 토출 전에 수분 함유 가스가 가열되고 열 팽창한다. 이 때문에, 가스 토출부(50)로부터 토출되는 수분 함유 가스의 단위 시간당 유량이, 챔버 히터(44)를 마련하지 않은 경우에 비해 커진다. 이에 의해, 처리 공간(S)에 있어서 중심 영역으로부터 외주를 향해 기체가 보다 흘러, 웨이퍼(W)의 중심 영역과 외주 영역 사이의 반응 수분량의 차가 축소되므로, 1 매의 웨이퍼(W)에 있어서 레지스트 패턴의 치수 차가 축소된다(레지스트 패턴의 균일화가 도모됨). 그 결과, 메탈 함유 레지스트를 이용한 레지스트 패턴의 품질의 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다. In contrast, in the coating/
도포·현상 장치(2)에 있어서, 열 처리 유닛(U8)은, 가스 토출부(50)로부터 토출되는 수분 함유 가스의 습도를 조절하는 습도 조절부(64)를 더 가진다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 피막에 있어서의 반응 수분량의 웨이퍼(W) 간의 변동을 억제할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W) 간의 레지스트 패턴의 치수의 오차가 축소되므로, 레지스트 패턴의 치수 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 챔버(41)에 챔버 히터(44)가 마련되어 있지 않은 경우라도, 습도 조절부(64)에 의해 수분 함유 가스의 습도를 조정함으로써 상기의 적어도 웨이퍼(W) 간의 레지스트 패턴에 있어서의 치수의 오차의 억제에는 유효하다. In the coating/
도포·현상 장치(2)에 있어서, 가스 토출부(50)는, 열판(21) 상의 웨이퍼(W)에 대향하는 면을 따라 점재하는 복수의 토출홀(51)을 포함한다. 이 구성에서는, 1 개 토출홀이 마련되는 경우에 비해, 수분 함유 가스를 분산시키기 쉽다. 그 결과, 1 매의 웨이퍼(W)에 있어서 피막의 반응 수분량의 균일화가 보다 확실하게 도모된다. In the coating/developing
도포·현상 장치(2)는, 열 처리 중에 있어서, 상 챔버(43)의 온도가 열판(21)의 온도와 대략 일치하도록 챔버 히터(44)를 제어하는 챔버 히터 제어부(108)를 더 구비한다. 열판(21)이 정해진 목표 온도까지 상승하여 열판(21) 상의 웨이퍼(W)가 가열됨에 따라 피막으로부터 금속 승화물이 발생한다. 상 챔버(43)가 금속 승화물의 발생 시의 온도에 가까워지므로, 상 챔버(43)에 있어서 금속 승화물의 변질에 의한 부착이 발생하기 어렵다. 이 때문에, 보다 확실하게 챔버(41)에 금속 승화물이 부착하는 것이 억제된다. 그 결과, 금속 오염을 보다 확실하게 억제하는 것이 가능해진다. The coating/
도포·현상 장치(2)는, 가스 토출부(50)로부터 수분 함유 가스를 토출시키는 제 1 상태와, 가스 토출부(50)로부터 수분 함유 가스에 비해, 피막으로부터의 금속 승화물과 반응하기 어려운 가스를 토출시키는 제 2 상태를 전환하는 가스 전환부(62)와, 열 처리 중에 있어서, 제 1 상태로부터 제 2 상태로 전환되도록 가스 전환부(62)를 제어하는 가스 전환 제어부(116)를 더 구비한다. 피막으로부터의 금속 승화물이 처리 공간(S) 내의 어느 성분(예를 들면 산소)과 반응하여 변질되면, 당해 금속 승화물이 챔버(41)에 부착하기 쉬워질 우려가 있다. 상기 구성에서는, 열 처리 중의 도중에, 금속 승화물과 반응하기 어려운 가스가 가스 토출부(50)로부터 토출되므로, 금속 승화물의 변질이 억제되어, 챔버(41)에의 금속 승화물의 부착이 억제될 수 있다. 그 결과, 금속 오염을 보다 확실하게 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 챔버(41)에 챔버 히터(44)가 마련되어 있지 않은 경우라도, 열 처리 중에 있어서 금속 승화물과 반응하기 어려운 가스의 토출로 전환함으로써 상기의 적어도 금속 오염의 억제(금속 승화물의 변질의 억제)에는 유효하다. The coating/
도포·현상 장치(2)에 있어서, 열 처리 유닛(U8)은, 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 승강시키는 웨이퍼 승강 기구(30)와, 열판(21)의 상면(배치면(21a))으로부터 상방을 향해 가스를 토출하는 가스 토출부(81)를 더 가진다. 하나의 웨이퍼(W)의 열 처리 종료 후에, 피막으로부터 금속 승화물이 열판(21) 주위의 저온의 주변 부재(예를 들면 하 챔버(42))에 부착하고 있는 경우가 있다. 이 경우, 웨이퍼 승강 기구(30)에 의해 다른 웨이퍼(W)를 상승시켰을 시에, 당해 웨이퍼(W)와 열판(21) 사이의 공간에 부압이 발생하여, 주변 부재에 부착하고 있는 금속 승화물이 웨이퍼(W)의 이면으로 끌어당겨져, 금속 승화물이 웨이퍼(W)의 이면에 부착할 우려가 있다. 상기 구성에서는, 웨이퍼 승강 기구(30)에 의해 웨이퍼(W)를 상승시켰을 시에, 가스 토출부(81)로부터 가스를 토출시킬 수 있으므로, 웨이퍼(W)가 상승했을 시에 금속 승화물이 웨이퍼(W)의 이면으로 끌어당겨지는 것이 억제될 수 있다. 그 결과, 금속 오염을 보다 확실하게 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 챔버(41)에 챔버 히터(44)가 마련되어 있지 않은 경우라도, 가스 토출부(81)로부터 가스를 토출함으로써 상기의 적어도 금속 오염의 억제(웨이퍼(W) 이면에의 금속 승화물의 부착의 억제)에는 유효하다. In the coating/developing
도포·현상 장치(2)는, 열 처리의 종료 후에, 웨이퍼(W)를 상승시키도록 웨이퍼 승강 기구(30)를 제어하는 웨이퍼 승강 제어부(112)와, 열판(21) 상의 웨이퍼(W)가 상승한 상태에서, 열판(21)의 상면으로부터 가스를 토출시키도록 하측 가스 토출 기구(80)를 제어하는 하측 토출 제어부(114)를 더 구비한다. 이 경우, 열 처리 시에는 가스 토출부(81)로부터 가스가 토출되지 않으므로 웨이퍼(W)에 대한 가열 온도를 안정시킬 수 있다. 즉, 금속 오염의 억제와 열 처리의 안정성의 양립을 도모하는 것이 가능해진다. In the coating/
도포·현상 장치(2)에 있어서, 처리 공간(S)의 외주부에는, 외측을 향함에 따라 상면과 하면과의 간격이 작아지고 있는 정류부(73)가 형성되어 있다. 이 구성에서는, 처리 공간(S)의 외주부에 있어서 상면과 하면과의 간격이 대략 일정한 경우에 비해, 배기에 수반하는 기체의 흐름에 있어서 체류가 발생하기 어렵다. 그 결과, 챔버(41) 내를 보다 확실하게 배기하는 것이 가능해진다. In the coating/
도포·현상 장치(2)에 있어서, 배기홀(71)은, 정류부(73)보다 외측에 있어서 처리 공간(S)의 상면에 개구되어 있다. 이 경우, 정류부(73)에 의해 체류를 발생시키지 않아 배기홀(71)을 향해 흐르는 기류가, 배기홀(71) 내로 유도되기 쉽다. 그 결과, 챔버(41) 내를 보다 확실하게 배기하는 것이 가능해진다. In the coating/developing
(변형예)(Modification example)
이상, 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 반드시 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. As mentioned above, although the embodiment has been described, the present disclosure is not necessarily limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist thereof.
상술한 열 처리 순서에 있어서, 제어 장치(100)는, 열 처리에 영향이 나오지 않는 범위에서, 각 단계의 순서를 바꾸어 처리를 실행해도 되고, 2 개 이상의 단계를 병행하여 실행해도 된다. 예를 들면, 제어 장치(100)는 단계(S38) 및 단계(S39)를 병행하여 실행해도 되고, 단계(S38)의 실행 전에 단계(S39)를 실행해도 된다. 제어 장치(100)는 단계(S40)의 다음에 단계(S39)의 처리를 실행해도 된다. In the heat treatment procedure described above, the
제어 장치(100)는, 제 1 정해진 시간의 경과 후에 단계(S36)의 처리를 실행하지 않아도 되다. 환언하면, 열 처리 유닛(U8)은, 챔버(41) 내(처리 공간(S))에 수분 함유 가스를 토출(충만)시킨 상태에서, 처음부터 끝까지 웨이퍼(W)의 열 처리를 행해도 된다. 이 경우, 가스 공급 기구(60)는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급원(65)을 구비하고 있지 않아도 된다. The
[제 2 실시 형태][Second Embodiment]
이어서, 도 4 및 도 10을 참조하여, 제 2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 대하여 설명한다. 제 2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에서는, 열 처리 유닛(U8)이 유량 전환부(66)를 구비하는 점 및 제어 장치(100)가 유량 전환 제어부(118)(전환 제어부)를 구비하는(도 6 참조) 점에 있어서 제 1 실시 형태와 상이하다. Next, a substrate processing system according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 10. In the substrate processing system according to the second embodiment, the heat processing unit U8 includes a flow
유량 전환부(66)는, 가스 공급원(63)으로부터 가스 토출부(50)를 향해 공급되는 가스의 유량을 전환해도 된다. 예를 들면, 유량 전환부(66)는, 가스 공급원(63)으로부터의 가스의 유량(압력)이 조절 가능한 조절 밸브로 구성되어도 된다. 유량 전환부(66)는, 가스 토출부(50)로부터 제 1 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 제 1 상태와, 가스 토출부(50)로부터 제 1 유량보다 큰 제 2 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 제 2 상태를 전환한다. The flow
도 10은, 제 2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 있어서의 열 처리 순서의 일례를 나타내고 있다. 이 열 처리 순서는, 열 처리 중에 있어서, 가스 토출부(50)로부터 토출되는 가스의 유량을 전환하는 점에서 제 1 실시 형태에 따른 열 처리 순서와 상이하다. 구체적으로 설명하면, 먼저 제어 장치(100)가 단계(S51 ~ S55)를 실행한다. 단계(S51 ~ S55)는, 단계(S31 ~ S35)와 마찬가지로 각각 실행되므로 설명을 생략한다. 단계(S55)에 있어서, 제 1 정해진 시간의 경과 후, 제어 장치(100)는 단계(S56)를 실행한다. 단계(S56)에서는, 예를 들면 유량 전환 제어부(118)가, 가스 토출부(50)에 의해 제 1 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 제 1 상태로부터, 가스 토출부(50)에 의해 제 2 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 제 2 상태로 전환되도록 유량 전환부(66)를 제어한다. 10 shows an example of a heat treatment procedure in the substrate processing system according to the second embodiment. This heat treatment procedure is different from the heat treatment procedure according to the first embodiment in that the flow rate of the gas discharged from the
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S57)를 실행함으로써, 제 2 정해진 시간 대기한다. 이에 의해, 제 1 정해진 시간의 경과 후, 제 2 정해진 시간, 제 2 유량으로 가스 토출부(50)로부터 수분 함유 가스가 토출된다. 제 2 정해진 시간의 경과 후, 제어 장치(100)는 단계(S39)와 동일한 처리를 실행하지 않고, 단계(S58 ~ S60)를 실행한다. 단계(S58 ~ S60)는, 단계(S38, S40, S41)와 마찬가지로 각각 실행되므로 설명을 생략한다. 이어서, 제어 장치(100)는 단계(S61)를 실행한다. 단계(S61)에서는, 예를 들면 유량 전환 제어부(118)가, 가스 토출부(50)에 의해 제 2 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 제 2 상태로부터, 가스 토출부(50)에 의해 제 1 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 제 1 상태로 전환되도록 유량 전환부(66)를 제어한다. Then, the
이에 의해 1 매의 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 종료된다. 이 후, 제어 장치(100)는 처리를 단계(S52)로 되돌린다. 이후, 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 반복된다. 또한, 이 예시한 열 처리 순서가 실행되는 경우, 가스 공급 기구(60)는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급원(65)을 구비하고 있지 않아도 된다. 제어 장치(100)는, 하측 토출 제어부(114) 및 가스 전환 제어부(116)를 구비하고 있지 않아도 된다. Thus, the heat treatment for one wafer W is ended. After that, the
열 처리 유닛(U8)은, 제 2 실시 형태에 있어서의 유량의 전환과, 제 1 실시 형태에 있어서의 가스의 종별의 전환을 조합하여 웨이퍼(W)의 열 처리를 실행해도 된다. 예를 들면, 가스 전환부(62)(유량 전환부)는, 가스 토출부(50)로부터 제 1 유량으로 수분 함유 가스(제 1 가스)가 토출되는 제 1 상태와, 가스 토출부(50)로부터 제 2 유량으로 수분 함유 가스와 상이한 다른 가스(제 2 가스)가 토출되는 제 2 상태를 전환해도 된다. 예를 들면 가스 공급원(65)은, 드라이 에어를 다른 가스로서 가스 토출부(50)에 공급해도 된다. 드라이 에어는, 수분 함유 가스보다 습도가 낮은 가스이다. 제어 장치(100)는, 도 9에 나타나는 열 처리 순서와 마찬가지로, 유량 및 가스 종별의 전환을 조합한 열 처리가 실행되도록 제어를 행해도 된다. 예를 들면, 가스 전환 제어부(116)(전환 제어부)는, 단계(S36)에 있어서, 가스 토출부(50)에 의해 제 1 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 제 1 상태로부터, 가스 토출부(50)에 의해 제 2 유량으로 드라이 에어가 토출되는 제 2 상태로 전환되도록 가스 전환부(62)를 제어해도 된다. The heat processing unit U8 may perform heat treatment of the wafer W by combining the switching of the flow rate in the second embodiment and the switching of the type of gas in the first embodiment. For example, the gas switching unit 62 (flow rate switching unit) includes a first state in which a water-containing gas (first gas) is discharged from the
제 2 실시 형태에 따른 도포·현상 장치(2)에 있어서도, 챔버(41)의 온도가 챔버 히터(44)에 의해 상승하므로, 금속 오염의 억제 및 레지스트 패턴의 균일성에 유효하다. Also in the coating/
제 2 실시 형태에 따른 도포·현상 장치(2)는, 가스 토출부(50)로부터 제 1 유량으로 수분 함유 가스를 토출시키는 제 1 상태와, 가스 토출부(50)로부터 제 1 유량보다 큰 제 2 유량으로 수분 함유 가스 또는 수분 함유 가스와는 상이한 가스를 토출시키는 제 2 상태를 전환하는 유량 전환부(가스 전환부(62) 또는 유량 전환부(66))와, 열 처리 중에 있어서, 제 1 상태로부터 제 2 상태로 전환되도록 유량 전환부를 제어하는 전환 제어부(유량 전환 제어부(118) 또는 가스 전환 제어부(116))를 더 구비한다. 이 경우, 열 처리 중에 있어서, 가스 토출부(50)로부터 토출되는 가스의 유량이 크게 됨으로써, 피막으로부터의 금속 승화물이 신속하게 배출된다. 이 때문에, 금속 승화물이 주변 부재에 부착하는 것이 억제되므로, 금속 오염이 억제된다. 또한, 챔버(41)에 챔버 히터(44)가 마련되지 않는 경우라도, 상술한 적어도 가스의 유량을 도중에 증가시키는 것에 따른 금속 승화물의 부착 억제에는 유효하다. In the coating/
가스 전환부(62)는, 상기 제 1 상태에서는, 수분을 함유하는 수분 함유 가스를 제 1 유량으로 가스 토출부(50)로부터 토출시키고, 상기 제 2 상태에서는, 수분 함유 가스에 비해 습도가 낮은 가스를 제 2 유량으로 가스 토출부(50)로부터 토출시킨다. 열 처리의 도중에 가스의 유량이 커짐에 수반하여 치수 안정성이 나빠질 우려가 있지만, 가스의 유량이 큰 경우에 습도가 낮은 가스가 토출되므로, 금속 승화물의 부착 억제와, 레지스트 패턴의 치수 안정성과의 양립이 도모된다. The
[제 3 실시 형태][Third Embodiment]
이어서, 도 11 및 도 12를 참조하여, 제 3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 대하여 설명한다. 제 3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에서는, 열 처리 유닛(U8)이 외주 배기를 행하는 외주 배기 기구(79)와 중심 배기를 행하는 중심 배기 기구(90)를 구비하는 점, 및 열 처리 유닛(U8)이 하측 가스 토출 기구(80)를 구비하지 않는 점에 있어서 제 1 실시 형태와 상이하다. 외주 배기 기구(79)(외주 배기부)는 복수의 배기홀(71)과, 배기로(74)와, 개폐 밸브(75)와, 배기 장치(76)를 구비한다. Next, a substrate processing system according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In the substrate processing system according to the third embodiment, the heat processing unit U8 includes an outer
배기로(74)의 일단은 복수의 배기홀(71)에 접속되어 있고, 배기로(74)의 타단은 개폐 밸브(75)를 개재하여 배기 장치(76)에 접속되어 있다. 개폐 밸브(75)는, 제어 장치(100)의 지시에 따라, 처리 공간(S)의 외주로부터 배기가 행해지는 배기 상태와, 처리 공간(S)의 외주로부터의 배기가 정지하는 정지 상태를 전환한다. 예를 들면 개폐 밸브(75)는 전자 밸브(솔레노이드 밸브)여도 된다. One end of the
중심 배기 기구(90)는, 처리 공간(S)의 중심 영역으로부터 챔버(41) 내(처리 공간(S))를 배기하도록 구성되어 있다. 중심 배기 기구(90)에 의한 배기량(단위 시간당 챔버(41) 내로부터 배출되는 기체의 체적)은, 외주 배기 기구(79)에 의한 배기량보다 커도 된다. 일례로서, 중심 배기 기구(90)의 배기량은, 외주 배기 기구(79)의 배기량의 2 ~ 4 배 정도여도 된다. 중심 배기 기구(90)(중심 배기부)는, 배기홀(91)과, 배기로(92)와, 개폐 밸브(93)와, 배기 장치(94)를 구비한다. The
배기홀(91)은, 처리 공간(S)의 챔버(41) 내의 중심 영역으로부터 챔버(41) 밖까지 기체를 배출한다. 배기홀(91)은, 열판(21)(열판(21) 상의 웨이퍼(W))의 중심에 대응하여 마련되어도 된다. 배기홀(91)은, 가스 토출부(50)를 포함하는 상 챔버(43)의 천판(43a)을 상하 방향으로 관통하고 있어도 된다. The
배기로(92)의 일단은 배기홀(91)에 접속되어 있고, 배기로(92)의 타단은 개폐 밸브(93)를 개재하여 배기 장치(94)에 접속되어 있다. 개폐 밸브(93)는, 제어 장치(100)의 지시에 따라, 처리 공간(S)의 중심 영역으로부터 배기가 행해지는 배기 상태와, 처리 공간(S)의 중심 영역으로부터의 배기가 정지하는 정지 상태를 전환한다. 예를 들면 개폐 밸브(93)는, 전자 밸브(솔레노이드 밸브)여도 된다. 배기 장치(94)는, 처리 공간(S) 내의 기체를 빨아내는 배기 펌프에 의해 구성되어 있어도 된다. One end of the
도 12는 제 3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 있어서 실행되는 열 처리 순서의 일례를 나타내고 있다. 이 열 처리 순서에서는, 열 처리가 계속되는 동안, 수분 함유 가스가 가스 토출부(50)로부터 계속 토출되는 점 및 열 처리의 도중부터 외주 배기에 더하여 중심 배기가 행해지는 점에서 제 1 실시 형태에 따른 열 처리 순서와 상이하다. 제 3 실시 형태에 따른 열 처리 순서는, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 가스 토출부(50)로부터의 수분 함유 가스의 토출 및 복수의 배기홀(71)을 거친 외주로부터의 배기(외주 배기)가 행해진 상태로부터 개시된다. 12 shows an example of a heat treatment procedure performed in the substrate processing system according to the third embodiment. In this heat treatment sequence, the moisture-containing gas is continuously discharged from the
제어 장치(100)는 먼저 단계(S71 ~ S75)를 실행한다. 단계(S71 ~ S75)는 단계(S31 ~ S35)와 마찬가지로 각각 실행되므로 설명을 생략한다. 단계(S75)에 있어서, 제 1 정해진 시간의 경과 후, 제어 장치(100)는 단계(S76)를 실행한다. 단계(S76)에서는, 예를 들면 제어 장치(100)가, 중심 배기에 의한 배기가 정지 상태로부터 배기 상태로 전환되도록 개폐 밸브(93)를 제어한다. 이에 의해, 챔버(41) 내에서는, 외주 배기 기구(79)에 의한 외주 배기에 더하여, 중심 배기 기구(90)에 의한 중심 배기가 행해진다. The
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S77)를 실행함으로써, 제 2 정해진 시간 대기한다. 이에 의해, 제 1 정해진 시간의 경과 후, 제 2 정해진 시간, 외주 배기와 중심 배기에 의해 챔버(41) 내가 배기된다. 제 2 정해진 시간의 경과 후, 제어 장치(100)는 단계(S78 ~ S80)를 실행한다. 제 2 정해진 시간은, 제 1 정해진 시간으로 동일한 정도의 길이로 설정되어 있어도 된다. 단계(S78 ~ S80)는 단계(S38, S40, S41)와 마찬가지로 각각 실행되므로 설명을 생략한다. 이어서, 제어 장치(100)는 단계(S81)를 실행한다. 단계(S81)에서는, 예를 들면 제어 장치(100)가, 중심 배기에 의한 배기가 배기 상태로부터 정지 상태로 전환되도록 개폐 밸브(93)를 제어한다. 즉, 제어 장치(100)는 중심 배기를 정지한다. Then, the
이에 의해 1 매의 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 종료된다. 이 후, 제어 장치(100)는 처리를 단계(S72)로 되돌린다. 이후, 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 반복된다. 또한, 이 예시한 열 처리 순서가 실행되는 경우, 제어 장치(100)는 기능 모듈로서, 개폐 밸브(93)의 개폐 상태를 제어하는 배기 제어부를 구비하고 있어도 된다. 제어 장치(100)는, 중심 배기가 실행되는 동안, 개폐 밸브(75)의 개폐 상태를 제어함으로써 외주 배기를 정지해도 된다. Thus, the heat treatment for one wafer W is ended. After that, the
제 3 실시 형태에 따른 도포·현상 장치(2)에 있어서도, 챔버(41)의 온도가 챔버 히터(44)에 의해 상승하므로, 금속 오염의 억제 및 레지스트 패턴의 균일성에 유효하다. Also in the coating/
처리 공간(S)의 외주로부터 배기가 행해지는 경우, 열 처리의 진행에 수반하여, 웨이퍼(W)의 외주 영역에 비해, 웨이퍼(W)의 중심 영역에 있어서의 반응 수분량이 많아지는 것이 염려된다. 제 3 실시 형태에 따른 도포·현상 장치(2)에서는, 열 처리 중에 있어서, 외주 배기에 더하여 중심 배기가 행해지는 상태로 전환되므로, 당해 전환 후, 중심 영역으로 치우친 수분이 외주 영역에 비해 보다 배기된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 중심 영역과 외주 영역 사이에서 반응 수분량의 차가 축소되므로, 1 매의 웨이퍼(W)에 있어서 레지스트 패턴의 치수 차를 축소시키는 것이 가능해진다. 또한, 챔버(41)에 챔버 히터(44)가 마련되지 않는 경우라도, 상술한 적어도 중심 배기를 도중에 추가하는 것에 따른 반응 수분량의 차의 축소에는 유효하다. When exhaust is performed from the outer periphery of the processing space S, there is a concern that the amount of reacted moisture in the central region of the wafer W increases as compared to the outer periphery of the wafer W as the heat treatment proceeds. . In the coating/
[제 4 실시 형태][Fourth Embodiment]
이어서, 도 13 및 도 14를 참조하여, 제 4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 대하여 설명한다. 제 4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에서는, 열 처리 유닛(U8)이 가스 토출구(53)(제 2 가스 토출부)를 구비하는 점 및 열 처리 유닛(U8)이 가스 공급 기구(60) 대신에 가스 공급 기구(69)를 구비하는 점에 있어서 제 1 실시 형태와 상이하다. Next, a substrate processing system according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. In the substrate processing system according to the fourth embodiment, the heat treatment unit U8 has a gas discharge port 53 (a second gas discharge part), and the heat treatment unit U8 is instead of the
가스 토출구(53)는, 처리 공간(S)의 중심 영역에 있어서, 열판(21) 상의 웨이퍼(W)를 향해 상방으로부터 수분 함유 가스를 토출한다. 가스 토출구(53)는, 열판(21)(열판(21) 상의 웨이퍼(W))의 중심에 대응하여 마련되어도 된다. 예를 들면, 가스 토출구(53)는, 열판(21)의 중심에 대응하는 위치에 마련된 1 개의 토출홀(토출관)로 구성되어도 된다. 가스 토출구(53)는, 가스 토출부(50)(제 1 가스 토출부)를 포함하는 상 챔버(43)의 천판(43a)을 상하 방향으로 관통하고 있어도 된다. The
가스 공급 기구(69)는, 예를 들면 가스 공급로(54)와, 가스 전환부(55)와, 가스 공급로(61)와, 가스 공급원(63)과, 유량 전환부(66)를 구비한다. 가스 전환부(55)는 가스 공급로(54)를 개재하여 가스 토출구(53)에 접속되어 있고, 가스 공급로(61)를 개재하여 가스 토출부(50)에 접속되어 있다. 가스 전환부(55)에는 가스 공급원(63)이 접속되어 있다. 가스 전환부(55)는, 가스 토출부(50)로부터 제 1 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 전역 토출 상태와, 가스 토출구(53)로부터 제 2 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 중심 토출 상태를 전환한다. 가스 전환부(55)는, 예를 들면 전환 밸브에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 제 2 유량은 제 1 유량과 동일한 정도거나, 제 1 유량보다 커지도록 설정된다. The
도 14는 제 4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 있어서 실행되는 열 처리 순서의 일례를 나타내고 있다. 이 열 처리 순서는, 제 1 정해진 시간의 경과 후에, 전역 토출 상태로부터 중심 토출 상태로 전환되는 점에 있어서 제 1 실시 형태에 따른 열 처리 순서와 상이하다. 이 열 처리 순서는, 복수의 배기홀(71)을 거친 외주로부터의 배기(외주 배기)가 행해지고 있는 상태에서 개시된다. 14 shows an example of a heat treatment procedure performed in the substrate processing system according to the fourth embodiment. This heat treatment sequence is different from the heat treatment sequence according to the first embodiment in that after the lapse of the first predetermined time, the entire discharge state is switched to the central discharge state. This heat treatment procedure is started in a state in which exhaust from the outer periphery (outer periphery exhaust) passing through the plurality of exhaust holes 71 is performed.
제어 장치(100)는 먼저 단계(S91 ~ S95)를 실행한다. 단계(S91 ~ S95)는 단계(S31 ~ S35)와 마찬가지로 각각 실행되므로 설명을 생략한다. 단계(S95)에 있어서, 제 1 정해진 시간의 경과 후, 제어 장치(100)는 단계(S96)를 실행한다. 단계(S96)에서는, 예를 들면 제어 장치(100)가, 전역 토출 상태로부터 중심 토출 상태로 전환되도록 가스 전환부(55) 및 유량 전환부(66)를 제어한다. 이에 의해, 챔버(41) 내에서는, 가스 토출부(50)에 의해 제 1 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 상태로부터, 가스 토출부(50)에 의한 토출이 정지되고, 가스 토출구(53)에 의해 제 2 유량으로 수분 함유 가스가 토출되는 상태로 전환된다. The
이어서, 제어 장치(100)는 단계(S97)를 실행함으로써, 제 2 정해진 시간 대기한다. 이에 의해, 제 1 정해진 시간의 경과 후, 제 2 정해진 시간, 가스 토출구(53)로부터 제 2 유량으로 수분 함유 가스가 토출된다. 제 2 정해진 시간은, 제 1 정해진 시간과 동일한 정도의 길이로 설정되어 있어도 된다. 제 2 정해진 시간의 경과 후, 제어 장치(100)는 단계(S98 ~ S100)를 실행한다. 단계(S98 ~ S100)는 단계(S38, S40, S41)와 마찬가지로 각각 실행되므로 설명을 생략한다. 이어서, 제어 장치(100)는 단계(S101)를 실행한다. 단계(S101)에서는, 예를 들면 제어 장치(100)가, 중심 토출 상태로부터 전역 토출 상태로 전환되도록 가스 전환부(55) 및 유량 전환부(66)를 제어한다. 즉, 제어 장치(100)는 가스 토출구(53)로부터의 가스의 토출을 정지하고, 가스 토출부(50)로부터의 가스의 토출을 재개한다. Subsequently, the
이에 의해 1 매의 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 종료된다. 이 후, 제어 장치(100)는 처리를 단계(S92)로 되돌린다. 이후, 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 반복된다. 또한, 이 예시한 열 처리 순서가 실행되는 경우, 제어 장치(100)의 가스 전환 제어부(116)가, 단계(S96, S101)의 처리를 실행해도 된다. 열 처리 유닛(U8)은 가스 토출부(50) 및 가스 토출구(53)로 각각 공급하는 상이한 가스 공급원을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 제 1 정해진 시간의 경과 후, 제어 장치(100)는, 가스 토출부(50)로부터의 토출에 더하여, 가스 토출구(53)로부터의 토출을 행하도록 제어를 실행해도 된다. 즉, 중심 토출 상태에 있어서, 가스 토출부(50) 및 가스 토출구(53)의 쌍방으로부터 가스가 토출되어도 된다. Thus, the heat treatment for one wafer W is ended. After that, the
제 4 실시 형태에 따른 도포·현상 장치(2)에 있어서도, 챔버(41)의 온도가 챔버 히터(44)에 의해 상승하므로, 금속 오염의 억제 및 레지스트 패턴의 균일성에 유효하다.Also in the coating/developing
처리 공간(S)의 외주로부터 배기가 행해지는 경우, 열 처리의 진행에 수반하여, 웨이퍼(W)의 외주 영역에 비해, 웨이퍼(W)의 중심 영역에 있어서의 반응 수분량이 많아지는 것이 염려된다. 제 4 실시 형태에 따른 도포·현상 장치(2)에서는, 열 처리 중에 있어서, 전역 토출 상태로부터 중심 토출 상태로 전환되고, 당해 전환 후, 중심 영역으로 치우친 수분이, 가스 토출구(53)로부터의 가스의 토출에 의해 외주 영역으로 이동한다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 중심 영역과 외주 영역 사이에서 반응 수분량의 차가 축소되므로, 1 매의 웨이퍼(W)에 있어서 레지스트 패턴의 치수 차를 축소시키는 것이 가능해진다. 또한, 챔버(41)에 챔버 히터(44)가 마련되지 않는 경우라도, 상술한 적어도 중심 배기를 도중에 추가하는 것에 따른 반응 수분량의 차의 축소에는 유효하다. When exhaust is performed from the outer periphery of the processing space S, there is a concern that the amount of reacted moisture in the central region of the wafer W increases as compared to the outer periphery of the wafer W as the heat treatment proceeds. . In the coating/
또한, 처리 대상의 기판은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 예를 들면 글라스 기판, 마스크 기판, FPD(Flat Panel Display) 등이어도 된다. In addition, the substrate to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and may be, for example, a glass substrate, a mask substrate, or a flat panel display (FPD).
또한, 상술한 제 1 내지 제 4 실시 형태에는 이하의 구성이 포함된다.In addition, the following configurations are included in the first to fourth embodiments described above.
(부기 1)(Annex 1)
메탈 함유 레지스트의 피막이 형성되고, 당해 피막에 노광 처리가 실시된 기판을 열 처리하는 열 처리 유닛과, A heat treatment unit for thermally treating a substrate on which a film of a metal-containing resist is formed and the film has been subjected to exposure treatment;
상기 열 처리가 실시된 상기 피막을 현상 처리하는 현상 처리 유닛을 구비하고 And a developing processing unit for developing the heat-treated film,
상기 열 처리 유닛은, The heat treatment unit,
상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과, A hot plate supporting and heating the substrate,
상기 열판 상의 처리 공간을 덮는 챔버와, A chamber covering the processing space on the hot plate,
상기 챔버 내에 있어서, 수분을 함유한 가스를 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 상방으로부터 토출하는 가스 토출부와, In the chamber, a gas discharge portion for discharging a gas containing moisture from above toward the substrate on the hot plate,
상기 처리 공간의 외주로부터 상기 챔버 내를 배기하는 배기부를 가지는, 기판 처리 장치. A substrate processing apparatus having an exhaust portion for exhausting the inside of the chamber from an outer periphery of the processing space.
(부기 2)(Annex 2)
상기 열 처리 유닛은, 상기 가스 토출부로부터 토출되는 상기 가스의 습도를 조절하는 습도 조절부를 더 가지는, 부기 1에 기재된 기판 처리 장치. The substrate processing apparatus according to
(부기 3)(Annex 3)
상기 가스 토출부로부터 수분을 함유하는 제 1 가스를 토출시키는 제 1 상태와, 상기 가스 토출부로부터 상기 제 1 가스에 비해, 상기 피막으로부터의 금속 승화물과 반응하기 어려운 제 2 가스를 토출시키는 제 2 상태를 전환하는 가스 전환부와, A first state in which a first gas containing moisture is discharged from the gas discharge unit, and a second gas that is difficult to react with a metal sublimation from the film compared to the first gas from the gas discharge unit is discharged. A gas switching unit for switching two states,
상기 열 처리 중에 있어서, 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 전환되도록 상기 가스 전환부를 제어하는 전환 제어부를 더 구비하는, 부기 1 또는 2에 기재된 기판 처리 장치. The substrate processing apparatus according to
(부기 4)(Annex 4)
상기 가스 토출부로부터 제 1 유량으로 가스를 토출시키는 제 1 상태와, 상기 가스 토출부로부터 상기 제 1 유량보다 큰 제 2 유량으로 가스를 토출시키는 제 2 상태를 전환하는 유량 전환부와, A flow rate switching unit for switching between a first state in which gas is discharged from the gas discharge unit at a first flow rate and a second state in which gas is discharged from the gas discharge unit at a second flow rate greater than the first flow rate,
상기 열 처리 중에 있어서, 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 전환되도록 상기 유량 전환부를 제어하는 전환 제어부를 더 구비하는, 부기 1 또는 2에 기재된 기판 처리 장치. The substrate processing apparatus according to
(부기 5)(Annex 5)
상기 유량 전환부는, 상기 제 1 상태에서는, 수분을 함유하는 제 1 가스를 상기 제 1 유량으로 상기 가스 토출부로부터 토출시키고, 상기 제 2 상태에서는, 상기 제 1 가스에 비해 습도가 낮은 제 2 가스를 상기 제 2 유량으로 상기 가스 토출부로부터 토출시키는, 부기 4에 기재된 기판 처리 장치. In the first state, the flow rate switching unit discharges a first gas containing moisture from the gas discharge unit at the first flow rate, and in the second state, a second gas having a lower humidity than the first gas The substrate processing apparatus according to
(부기 6)(Annex 6)
상기 열 처리 유닛은, The heat treatment unit,
상기 열판 상의 상기 기판을 승강시키는 승강부와, An elevating portion for elevating the substrate on the hot plate,
상기 열판의 상면으로부터 상방을 향해 가스를 토출하는 하측 가스 토출부를 더 가지는, 부기 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치. The substrate processing apparatus according to any one of
(부기 7)(Annex 7)
상기 열 처리의 종료 후에, 상기 기판을 상승시키도록 상기 승강부를 제어하는 승강 제어부와, After the end of the heat treatment, an elevation control unit for controlling the elevation unit to raise the substrate,
상기 열판 상의 상기 기판이 상승한 상태에서, 상기 열판의 상면으로부터 가스를 토출시키도록 상기 하측 가스 토출부를 제어하는 토출 제어부를 더 구비하는, 기판 처리 장치. A substrate processing apparatus further comprising a discharge control unit for controlling the lower gas discharge unit to discharge gas from an upper surface of the hot plate while the substrate on the hot plate is raised.
(부기 8)(Annex 8)
메탈 함유 레지스트의 피막이 형성되고, 당해 피막에 노광 처리가 실시된 기판을 열 처리하는 열 처리 유닛과, A heat treatment unit for thermally treating a substrate on which a film of a metal-containing resist is formed and the film has been subjected to exposure treatment;
상기 열 처리가 실시된 상기 피막을 현상 처리하는 현상 처리 유닛과, A developing processing unit that develops the heat-treated film,
배기 제어부를 구비하고, It has an exhaust control unit,
상기 열 처리 유닛은, The heat treatment unit,
상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과, A hot plate supporting and heating the substrate,
상기 열판 상의 처리 공간을 덮는 챔버와, A chamber covering the processing space on the hot plate,
상기 챔버 내에 있어서, 수분을 함유한 가스를 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 상방으로부터 토출하는 가스 토출부와, In the chamber, a gas discharge portion for discharging a gas containing moisture from above toward the substrate on the hot plate,
상기 처리 공간의 외주로부터 상기 챔버 내를 배기하는 외주 배기부와, 상기 처리 공간의 중심 영역으로부터 상기 챔버 내를 배기하는 중심 배기부를 포함하는 배기부와, An exhaust unit including an outer circumferential exhaust unit for exhausting the interior of the chamber from an outer periphery of the processing space, and a central exhaust unit for exhausting the interior of the chamber from a central region of the processing space;
상기 외주 배기부로부터 상기 챔버 내가 배기되는 제 1 상태와, 적어도 상기 중심 배기부로부터 상기 챔버 내가 배기되는 제 2 상태를 전환하는 배기 전환부를 가지고, An exhaust switching unit for switching between a first state in which the interior of the chamber is exhausted from the outer circumferential exhaust unit and a second state in which the interior of the chamber is exhausted from at least the central exhaust unit,
상기 배기 제어부는, 상기 열 처리 중에 있어서, 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 전환되도록 상기 배기 전환부를 제어하는, 기판 처리 장치. The exhaust control unit controls the exhaust switching unit to be switched from the first state to the second state during the heat treatment.
(부기 9)(Annex 9)
메탈 함유 레지스트의 피막이 형성되고, 당해 피막에 노광 처리가 실시된 기판을 열 처리하는 열 처리 유닛과, A heat treatment unit for thermally treating a substrate on which a film of a metal-containing resist is formed and the film has been subjected to exposure treatment;
상기 열 처리가 실시된 상기 피막을 현상 처리하는 현상 처리 유닛과, A developing processing unit that develops the heat-treated film,
전환 제어부를 구비하고, It has a switching control unit,
상기 열 처리 유닛은, The heat treatment unit,
상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과, A hot plate supporting and heating the substrate,
상기 열판 상의 처리 공간을 덮는 챔버와, A chamber covering the processing space on the hot plate,
상기 열판 상의 상기 기판에 대향하는 면을 따라 점재하는 복수의 토출홀을 포함하고, 상기 챔버 내에 있어서, 수분을 함유한 가스를 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 상기 복수의 토출홀 각각으로부터 토출하는 제 1 가스 토출부와, A first comprising a plurality of discharge holes scattered along a surface of the hot plate facing the substrate, and in the chamber, discharges a gas containing moisture from each of the plurality of discharge holes toward the substrate on the hot plate A gas discharge unit,
상기 열판 상의 상기 기판의 중심 영역에 대응하여 마련되고, 수분을 함유한 가스를 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 상방으로부터 토출하는 제 2 가스 토출부와, A second gas discharge portion provided corresponding to the central region of the substrate on the hot plate and for discharging a gas containing moisture from above toward the substrate on the hot plate;
상기 제 1 가스 토출부로부터 가스가 토출되는 제 1 상태와, 적어도 상기 제 2 가스 토출부로부터 가스가 토출되는 제 2 상태를 전환하는 가스 전환부를 가지고, A gas switching unit for switching between a first state in which gas is discharged from the first gas discharge unit and a second state in which gas is discharged from at least the second gas discharge unit,
상기 전환 제어부는, 상기 열 처리 중에 있어서, 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 전환되도록 상기 가스 전환부를 제어하는, 기판 처리 장치. The switching control unit controls the gas switching unit to be switched from the first state to the second state during the heat treatment.
Claims (12)
상기 열 처리 유닛은,
상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과,
상기 열판 상의 처리 공간을 덮는 챔버와,
상기 챔버 내에 있어서, 수분을 함유한 가스를 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 상방으로부터 토출하는 가스 토출부와,
상기 처리 공간의 외주로부터 상기 챔버 내를 배기하는 배기부와,
상기 챔버에 마련되어, 상기 챔버를 가열하는 히터를 가지는, 기판 처리 장치. And a heat treatment unit for thermally treating a substrate on which a film of a metal-containing resist is formed, and subjected to exposure treatment to the film
The heat treatment unit,
A hot plate supporting and heating the substrate,
A chamber covering the processing space on the hot plate,
In the chamber, a gas discharge portion for discharging a gas containing moisture from above toward the substrate on the hot plate,
An exhaust part for exhausting the inside of the chamber from an outer periphery of the processing space,
A substrate processing apparatus provided in the chamber and having a heater for heating the chamber.
상기 열 처리 유닛은, 상기 가스 토출부로부터 토출되는 상기 가스의 습도를 조절하는 습도 조절부를 더 가지는, 기판 처리 장치. The method of claim 1,
The heat treatment unit further has a humidity control unit that adjusts the humidity of the gas discharged from the gas discharge unit.
상기 가스 토출부는, 상기 열판 상의 상기 기판에 대향하는 면을 따라 점재하는 복수의 토출홀을 포함하는, 기판 처리 장치. The method of claim 1,
The gas discharge unit includes a plurality of discharge holes interspersed along a surface of the hot plate facing the substrate.
상기 열 처리 중에 있어서, 상기 챔버의 온도가 상기 열판의 온도와 대략 일치하도록 상기 히터를 제어하는 히터 제어부를 더 구비하는, 기판 처리 장치. The method of claim 1,
During the heat treatment, the substrate processing apparatus further includes a heater control unit that controls the heater so that the temperature of the chamber substantially matches the temperature of the hot plate.
상기 가스 토출부로부터 수분을 함유하는 제 1 가스를 토출시키는 제 1 상태와, 상기 가스 토출부로부터 상기 제 1 가스에 비해, 상기 피막으로부터의 금속 승화물과 반응하기 어려운 제 2 가스를 토출시키는 제 2 상태를 전환하는 가스 전환부와,
상기 열 처리 중에 있어서, 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 전환되도록 상기 가스 전환부를 제어하는 전환 제어부를 더 구비하는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 1 to 4,
A first state in which a first gas containing moisture is discharged from the gas discharge unit, and a second gas that is difficult to react with a metal sublimation from the film compared to the first gas from the gas discharge unit is discharged. A gas switching unit for switching two states,
During the heat treatment, the substrate processing apparatus further includes a switching control unit for controlling the gas switching unit to be switched from the first state to the second state.
상기 가스 토출부로부터 제 1 유량으로 가스를 토출시키는 제 1 상태와, 상기 가스 토출부로부터 상기 제 1 유량보다 큰 제 2 유량으로 가스를 토출시키는 제 2 상태를 전환하는 유량 전환부와,
상기 열 처리 중에 있어서, 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 전환되도록 상기 유량 전환부를 제어하는 전환 제어부를 더 구비하는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 1 to 4,
A flow rate switching unit for switching between a first state in which gas is discharged from the gas discharge unit at a first flow rate and a second state in which gas is discharged from the gas discharge unit at a second flow rate greater than the first flow rate,
During the heat treatment, the substrate processing apparatus further includes a switching control unit for controlling the flow rate switching unit to be switched from the first state to the second state.
상기 유량 전환부는, 상기 제 1 상태에서는, 수분을 함유하는 제 1 가스를 상기 제 1 유량으로 상기 가스 토출부로부터 토출시키고, 상기 제 2 상태에서는, 상기 제 1 가스에 비해 습도가 낮은 제 2 가스를 상기 제 2 유량으로 상기 가스 토출부로부터 토출시키는, 기판 처리 장치. The method of claim 6,
In the first state, the flow rate switching unit discharges a first gas containing moisture from the gas discharge unit at the first flow rate, and in the second state, a second gas having a lower humidity than the first gas The substrate processing apparatus in which the gas is discharged from the gas discharge unit at the second flow rate.
상기 열 처리 유닛은,
상기 열판 상의 상기 기판을 승강시키는 승강부와,
상기 열판의 상면으로부터 상방을 향해 가스를 토출하는 하측 가스 토출부를 더 가지는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 1 to 4,
The heat treatment unit,
An elevating portion for elevating the substrate on the hot plate,
The substrate processing apparatus, further comprising a lower gas discharge portion for discharging gas upward from the upper surface of the hot plate.
상기 열 처리의 종료 후에, 상기 기판을 상승시키도록 상기 승강부를 제어하는 승강 제어부와,
상기 열판 상의 상기 기판이 상승한 상태에서, 상기 열판의 상면으로부터 가스를 토출시키도록 상기 하측 가스 토출부를 제어하는 토출 제어부를 더 구비하는, 기판 처리 장치. The method of claim 8,
After the end of the heat treatment, an elevation control unit for controlling the elevation unit to raise the substrate,
A substrate processing apparatus further comprising a discharge control unit for controlling the lower gas discharge unit to discharge gas from an upper surface of the hot plate while the substrate on the hot plate is raised.
상기 처리 공간의 외주부에는, 외측을 향함에 따라 상면과 하면과의 간격이 작아지고 있는 정류부가 형성되어 있는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 1 to 4,
A substrate processing apparatus, wherein a rectifying portion is formed in an outer peripheral portion of the processing space, wherein the distance between the upper surface and the lower surface becomes smaller as it goes outward.
상기 배기부는, 상기 정류부보다 외측에 있어서 상기 처리 공간의 상면에 개구되어 있는, 기판 처리 장치. The method of claim 10,
The exhaust portion is opened on an upper surface of the processing space outside the rectifying portion.
상기 피막이 형성되고, 상기 피막에 노광 처리가 실시된 기판을 열 처리하는 것과,
상기 열 처리가 실시된 상기 피막을 현상 처리하는 것을 포함하고,
상기 열 처리하는 것은,
열판에 상기 기판을 지지시켜 가열하는 것과,
상기 열판 상의 처리 공간을 덮는 챔버 내에 있어서, 상기 기판을 향해 상방으로부터 수분을 함유한 가스를 토출하는 것과,
상기 처리 공간의 외주로부터 상기 챔버 내를 배기하는 것과,
상기 챔버에 마련된 히터에 의해 상기 챔버를 가열하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법. Forming a film of a metal-containing resist on the substrate,
Thermally treating a substrate on which the film is formed and on which the exposure treatment has been applied,
Including developing the film subjected to the heat treatment,
The heat treatment,
Heating the substrate by supporting the substrate on a hot plate,
Discharging a gas containing moisture from above toward the substrate in a chamber covering the processing space on the hot plate;
Exhausting the inside of the chamber from the outer periphery of the processing space,
And heating the chamber by a heater provided in the chamber.
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