KR20230167732A - 열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR20230167732A
KR20230167732A KR1020230069977A KR20230069977A KR20230167732A KR 20230167732 A KR20230167732 A KR 20230167732A KR 1020230069977 A KR1020230069977 A KR 1020230069977A KR 20230069977 A KR20230069977 A KR 20230069977A KR 20230167732 A KR20230167732 A KR 20230167732A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
hot plate
heat treatment
substrate
chamber
Prior art date
Application number
KR1020230069977A
Other languages
English (en)
Inventor
신이치로 카와카미
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20230167732A publication Critical patent/KR20230167732A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/36—Imagewise removal not covered by groups G03F7/30 - G03F7/34, e.g. using gas streams, using plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0042—Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67178—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판에 대한 열 처리의 결과를 안정시킨다. 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판을 열 처리하는 열 처리 장치로서, 상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과, 상기 열판을 수용하고, 상기 열 처리를 행하는 처리 공간을 형성하는 챔버와, 상기 처리 공간 내를 배기하는 배기부와, 상기 처리 공간에 가스를 공급하는 공급 기구를 구비하고, 상기 공급 기구는, CO2 농도가 상기 챔버의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스를 상기 처리 공간에 공급한다.

Description

열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체 {HEAT TREATMENT APPARATUS, HEAT TREATMENT METHOD, AND RECORDING MEDIUM}
본 개시는 열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 금속 함유 레지스트막이 형성된 기판을 노광 처리 후에 가열 처리하는 기술이 개시되어 있다.
일본특허공개공보 2018-098229호
본 개시에 따른 기술은, 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판에 대한 열 처리의 결과를 안정시킨다.
본 개시의 일태양은, 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판을 열 처리하는 열 처리 장치로서, 상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과, 상기 열판을 수용하고, 상기 열 처리를 행하는 처리 공간을 형성하는 챔버와, 상기 처리 공간 내를 배기하는 배기부와, 상기 처리 공간에 가스를 공급하는 공급 기구를 구비하고, 상기 공급 기구는, CO2 농도가 상기 챔버의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스를 상기 처리 공간에 공급한다.
본 개시에 따른 기술에 의하면, 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판에 대한 열 처리의 결과를 안정시킬 수 있다.
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 열 처리 장치를 포함하는, 기판 처리 시스템으로서의 도포 현상 시스템의 내부 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 2는 도포 현상 시스템의 정면측의 내부 구성의 개략을 나타내는 도이다.
도 3은 도포 현상 시스템의 배면측의 내부 구성의 개략을 나타내는 도이다.
도 4는 PEB 처리에 이용되는 열 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 5는 상 챔버의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 하면도이다.
도 6은 도 4의 열 처리 장치를 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리 중의, 당해 열 처리 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 7은 도 4의 열 처리 장치를 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리 중의, 당해 열 처리 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 8은 도 4의 열 처리 장치를 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리 중의, 당해 열 처리 장치의 상태를 나타내는 도이다.
도 9는 비교의 형태에 따른 PEB 처리에 의해 얻어지는 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼 중의 영역마다 나타내는 도이다.
도 10은 비교의 형태에 따른 PEB 처리에 의해 얻어지는 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼 중의 영역마다 나타내는 도이다.
도 11은 제 2 실시 형태에 따른 열 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 12는 제 3 실시 형태에 따른 열 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 13은 변형예의 효과를 나타내는 도이다.
반도체 디바이스 등의 제조 프로세스에서는, 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라 함) 등의 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하기 위하여 기판에 대하여 정해진 처리가 행해진다. 상기 정해진 처리란, 예를 들면, 기판 상에 레지스트액을 공급하여 레지스트의 피막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 및 상기 피막을 노광하는 노광 처리, 노광된 상기 피막을 현상하는 현상 처리 등이다. 또한, 상기 정해진 처리에는, 노광 후 현상 전에 상기 피막 내의 화학 반응이 촉진되도록 가열하는 PEB(Post Exposure Bake) 처리 등의 열 처리도 포함된다.
최근에는, 레지스트로서, 화학 증폭형 레지스트 대신에, 금속 함유 레지스트가 이용되는 경우가 있다. 이 경우, 열 처리 결과가 안정되지 않는 경우가 있다. 구체적으로, 열 처리 조건이 동일해도, 열 처리를 행하는 타이밍에 따라 레지스트 패턴의 치수가 상이한 경우가 있다. 예를 들면, 실행 타이밍이 동일한 날의 다른 시간 또는 상이한 날인 열 처리 사이에서, 레지스트 패턴의 치수가 상이한 경우가 있다.
이 점에 관하여, 본 발명자들이 예의 검토한 바, 열 처리를 행했을 시의 열 처리 장치의 주위의 상태가 영향을 주어, 레지스트 패턴의 치수가 상이해지는 것이 판명되었다. 구체적으로, 열 처리 장치를 행했을 시의 열 처리 장치의 주위의 CO2 농도가 영향을 주어, 레지스트 패턴의 치수가 상이해지는 것이 판명되었다.
이에, 본 개시에 따른 기술은, 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판에 대한 열 처리의 결과를 안정시킨다.
이하, 본 실시 형태에 따른 열 처리 장치 및 열 처리 방법을, 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
(제 1 실시 형태)
<도포 현상 시스템>
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 열 처리 장치를 포함하는, 기판 처리 시스템으로서의 도포 현상 시스템의 내부 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 2 및 도 3은 각각, 도포 현상 시스템의 정면측과 배면측의 내부 구성의 개략을 나타내는 도이다.
도포 현상 시스템(1)은, 금속 함유 레지스트를 이용하여, 기판으로서의 웨이퍼(W)에 레지스트 패턴을 형성한다. 본 실시 형태에 있어서, 금속 함유 레지스트는, 주위의 분위기 중 등의 CO2 및 수분과 반응하여 가수 분해된 후, 탈수 축합되어 가교 되고, 고화된다. 또한, 금속 함유 레지스트에 포함되는 금속은 임의인데, 예를 들면 주석이다.
도포 현상 시스템(1)은, 도 1 ~ 도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 복수 수용 가능한 용기인 카세트(C)가 반입반출되는 카세트 스테이션(2)과, 레지스트 도포 처리 등의 정해진 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 복수 구비한 처리 스테이션(3)을 가진다. 그리고, 도포 현상 시스템(1)은 카세트 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)과, 처리 스테이션(3)에 인접하는 노광 장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(5)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.
카세트 스테이션(2)은, 예를 들면 카세트 반입반출부(10)와 웨이퍼 반송부(11)로 나누어져 있다. 예를 들면 카세트 반입반출부(10)는, 도포 현상 시스템(1)의 Y 방향 부방향(도 1의 좌방향)측의 단부에 마련되어 있다. 카세트 반입반출부(10)에는, 카세트 배치대(12)가 마련되어 있다. 카세트 배치대(12) 상에는 복수, 예를 들면 4 개의 배치판(13)이 마련되어 있다. 배치판(13)은, 수평 방향의 X 방향(도 1의 상하 방향)으로 일렬로 배열되어 마련되어 있다. 이들 배치판(13)에는, 도포 현상 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트(C)를 반입반출할 시에, 카세트(C)를 배치할 수 있다.
웨이퍼 반송부(11)에는, 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 장치(21)가 마련되어 있다. 반송 장치(21)는, X 방향으로 연장되는 반송로(22)를 이동 가능하게 구성되어 있다. 반송 장치(21)는, 상하 방향 및 연직축 둘레(θ 방향)로도 이동 가능하며, 각 배치판(13) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(3)의 제 3 블록(G3)의 전달 장치와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(3)에는, 각종 장치를 구비한 복수, 예를 들면 제 1 ~ 제 4의 4 개의 블록(G1, G2, G3, G4)이 마련되어 있다. 예를 들면 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 X 방향 부방향측)에는, 제 1 블록(G1)이 마련되고, 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 X 방향 정방향측)에는, 제 2 블록(G2)이 마련되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 카세트 스테이션(2)측(도 1의 Y 방향 부방향측)에는, 제 3 블록(G3)이 마련되고, 처리 스테이션(3)의 인터페이스 스테이션(5)측(도 1의 Y 방향 정방향측)에는, 제 4 블록(G4)이 마련되어 있다.
제 1 블록(G1)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 복수의 액 처리 장치, 예를 들면 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)가 아래로부터 이 순으로 배치되어 있다. 현상 처리 장치(30)는, 웨이퍼(W)에 현상 처리를 실시한다. 구체적으로, 현상 처리 장치(30)는, PEB 처리가 실시된 웨이퍼(W)의 금속 함유 레지스트의 피막 즉 금속 함유 레지스트막에 현상 처리를 실시한다. 하부 반사 방지막 형성 장치(31)는, 웨이퍼(W)의 금속 함유 레지스트막의 하층에 반사 방지막(이하, '하부 반사 방지막'이라 함)을 형성한다. 레지스트 도포 장치(32)는, 웨이퍼(W)에 금속 함유 레지스트를 도포하여 금속 함유 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리를 행한다. 상부 반사 방지막 형성 장치(33)는, 웨이퍼(W)의 금속 함유 레지스트막의 상층에 반사 방지막(이하, '상부 반사 방지막'이라 함)을 형성한다.
예를 들면 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)는, 각각 수평 방향으로 3 개 배열되어 배치되어 있다. 또한, 이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)의 수 및 배치는, 임의로 선택할 수 있다.
현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)에서는, 예를 들면 스핀 도포법으로 웨이퍼(W) 상에 정해진 처리액을 도포한다. 스핀 도포법에서는, 예를 들면 토출 노즐로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액을 토출하고, 또한 웨이퍼(W)를 회전시켜, 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 확산시킨다.
예를 들면 제 2 블록(G2)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)를 열 처리하는 열 처리 장치(40)가 상하 방향과 수평 방향으로 배열되어 마련되어 있다. 열 처리 장치(40)의 수 및 배치에 대해서도, 임의로 선택할 수 있다. 또한, 열 처리 장치(40)에서는, 레지스트 도포 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 프리 베이킹 처리(이하, 'PAB 처리'라 함), 노광 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 PEB 처리, 현상 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 베이킹 처리(이하, 'POST 처리'라 함) 등을 행한다.
예를 들면 제 3 블록(G3)에는, 복수의 전달 장치(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)가 아래로부터 차례로 마련되어 있다. 또한, 제 4 블록(G4)에는, 복수의 전달 장치(60, 61, 62)와, 웨이퍼(W)의 이면을 세정하는 이면 세정 장치(63)가 아래로부터 차례로 마련되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 제 1 블록(G1) ~ 제 4 블록(G4)으로 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역(D)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 예를 들면 웨이퍼(W)를 반송하는 기판 반송 장치로서의 반송 장치(70)가 배치되어 있다.
반송 장치(70)는, 예를 들면 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(70a)을 가지고 있다. 반송 장치(70)는, 웨이퍼(W)를 유지한 반송 암(70a)을 웨이퍼 반송 영역(D) 내에서 이동시켜, 주위의 제 1 블록(G1), 제 2 블록(G2), 제 3 블록(G3) 및 제 4 블록(G4) 내의 정해진 장치로, 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 반송 장치(70)는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이 상하로 복수 대 배치되고, 예를 들면 각 블록(G1 ~ G4)의 동일한 정도의 높이의 정해진 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 제 3 블록(G3)과 제 4 블록(G4)과의 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(80)가 마련되어 있다.
셔틀 반송 장치(80)는, 지지한 웨이퍼(W)를 Y 방향으로 직선적으로 이동시켜, 동일한 정도의 높이의 제 3 블록(G3)의 전달 장치(52)와 제 4 블록(G4)의 전달 장치(62)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 제 3 블록(G3)의 X 방향 정방향측에는, 반송 장치(90)가 마련되어 있다. 반송 장치(90)는, 예를 들면 θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(90a)을 가지고 있다. 반송 장치(90)는, 웨이퍼(W)를 유지한 반송 암(90a)을 상하로 이동시켜, 제 3 블록(G3) 내의 각 전달 장치로, 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
인터페이스 스테이션(5)에는, 반송 장치(100)와 전달 장치(101)가 마련되어 있다. 반송 장치(100)는, 예를 들면 θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(100a)을 가지고 있다. 반송 장치(100)는, 반송 암(100a)에 웨이퍼(W)를 유지하여, 제 4 블록(G4) 내의 각 전달 장치, 전달 장치(101) 및 노광 장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
이상의 도포 현상 시스템(1)에는, 도 1에 나타내는 바와 같이 제어부(200)가 마련되어 있다. 제어부(200)는, 예를 들면 CPU 등의 프로세서 및 메모리를 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치 및 각종 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 후술하는 웨이퍼 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 당해 기억 매체(H)로부터 제어부(200)에 인스톨된 것이어도 된다. 기억 매체(H)는 일시적인 것이어도, 비일시적인 것이어도 된다. 프로그램의 일부 또는 전부는 전용 하드웨어(회로 기판)로 실현해도 된다.
<도포 현상 시스템(1)을 이용한 웨이퍼 처리>
다음으로, 도포 현상 시스템(1)을 이용한 웨이퍼 처리의 일례에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 제어부(200)의 제어 하에서 행해진다.
먼저, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가, 도포 현상 시스템(1)의 카세트 스테이션(2)으로 반입되어, 배치판(13)에 배치된다. 이 후, 반송 장치(21)에 의해 카세트(C) 내의 각 웨이퍼(W)가 순차 취출되어, 처리 스테이션(3)의 제 3 블록(G3)의 전달 장치(53)로 반송된다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 열 처리 장치(40)로 반송되어 온도 조절 처리된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 예를 들면 제 1 블록(G1)의 하부 반사 방지막 형성 장치(31)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 제 2 블록(G2)의 열 처리 장치(40)로 반송되어, 가열 처리가 행해진다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 제 3 블록(G3)의 전달 장치(53)로 되돌려진다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 레지스트 도포 장치(32)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 금속 함유 레지스트막이 형성된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 열 처리 장치(40)로 반송되어, PAB 처리된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 장치(55)로 반송된다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 상부 반사 방지막 형성 장치(33)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 열 처리 장치(40)로 반송되어, 가열되고, 온도 조절된다.
이 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 장치(56)로 반송된다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(90)에 의해 전달 장치(52)로 반송되고, 셔틀 반송 장치(80)에 의해 제 4 블록(G4)의 전달 장치(62)로 반송된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(100)에 의해 이면 세정 장치(63)로 반송되어, 이면 세정된다. 이어서, 웨이퍼(W)는, 인터페이스 스테이션(5)의 반송 장치(100)에 의해 노광 장치(4)로 반송되어, EUV광을 이용하여 정해진 패턴으로 노광 처리된다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(100)에 의해 제 4 블록(G4)의 전달 장치(60)로 반송된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 열 처리 장치(40)로 반송되어, PEB 처리된다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 현상 처리 장치(30)로 반송되어, 현상된다. 현상 종료 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 열 처리 장치(40)로 반송되어, POST 처리된다.
이 후, 웨이퍼(W)는, 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 장치(50)로 반송되고, 이 후 카세트 스테이션(2)의 반송 장치(21)에 의해 정해진 배치판(13)의 카세트(C)로 반송된다. 이렇게 하여, 일련의 포토리소그래피 공정이 종료된다.
<열 처리 장치>
다음으로, 열 처리 장치(40) 중, PEB 처리에 이용되는 열 처리 장치(40)에 대하여 설명한다. 도 4는 PEB 처리에 이용되는 열 처리 장치(40)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다. 도 5는 후술하는 상 챔버(301)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 하면도이다.
도 4의 열 처리 장치(40)는, 열 처리를 행하는 처리 공간(K1)을 형성하는 챔버(300)를 구비한다. 챔버(300)는 상 챔버(301)와, 하 챔버(302)와, 정류 부재(303)를 구비한다. 상 챔버(301)는 상측에 위치하고, 하 챔버(302)는 하측에 위치한다. 정류 부재(303)는, 상 챔버(301)와 하 챔버(302)와의 사이에 위치하고, 구체적으로, 상 챔버(301)의 주연부와 하 챔버(302)의 주연부와의 사이에 위치한다.
상 챔버(301)는, 승강 가능하게 구성되어 있다. 상 챔버(301)를 승강시키는, 모터 등의 구동원을 가지는 승강 기구(도시하지 않음)는, 제어부(200)에 의해 제어된다.
또한, 상 챔버(301)는, 예를 들면, 원판 형상으로 형성되어 있다. 상 챔버(301)는 천장부(310)를 가진다. 천장부(310)는, 하방에 처리 공간(K1)을 형성하고 있고, 후술하는 열판(328) 상의 웨이퍼(W)에 대향하도록 마련된다. 또한, 천장부(310)에는, 본 개시에 따른 '다른 가스 공급부'로서의 샤워 헤드(311)가 마련되어 있다.
샤워 헤드(311)는, 천장부(310)로부터, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해, 제 1 정해진 가스를 공급한다. 샤워 헤드(311)가 공급하는 제 1 정해진 가스는, 예를 들면, 수분을 함유한 가스 즉 수분 함유 가스이며, 보다 구체적으로, 수분 농도 즉 습도와 온도가 조정된 수분 함유 가스(이하, 온습도 조정 가스라 생략하는 경우가 있음)이다. 온습도 조정 가스는, 예를 들면, 챔버(300)의 주위 분위기와 온도 및 습도가 대략 동일한 열 처리 장치(40)의 주위 분위기(구체적으로 도포 현상 시스템의 주위 분위기)로부터 생성된다. 후술하는 고농도 가스의 희석 가스에 이용되는 온습도 조정 가스는 예를 들면 동일하게 생성된다.
샤워 헤드(311)는 복수의 토출 홀(312)과, 가스 분배 공간(313)을 가진다.
토출 홀(312)은 각각, 샤워 헤드(311)의 하면에 형성되어 있다. 토출 홀(312)은, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 샤워 헤드(311)의 하면 중앙부에 있어서의, 후술하는 배기구(318) 이외의 부분에, 대략 균일하게 배치되어 있다. 복수의 토출 홀(312)은, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 주연부의 상방에 위치하는 제 1 토출 홀과, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 중앙부의 상방에 위치하는 제 2 토출 홀을 포함한다.
가스 분배 공간(313)은, 샤워 헤드(311)에 도입된 온습도 조정 가스를 분배하여 각 토출 홀(312)로 공급한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 샤워 헤드(311)에는, 공급관(314)을 개재하여, 온습도 조정 가스를 저류하는 가스원(315)이 접속되어 있다. 공급관(314)에는, 온습도 조정 가스의 유통을 제어하는 개폐 밸브 및 유량 조절 밸브 등을 포함하는 공급 기기군(316)이 마련되어 있다. 공급 기기군(316)은 제어부(200)에 의해 제어된다.
또한, 상 챔버(301)의 천장부(310)에는 중앙 배기부(317)가 마련되어 있다. 이 중앙 배기부(317)와 후술하는 주연 배기부(323)가, 처리 공간(K1) 내를 배기하는 배기부를 구성한다.
중앙 배기부(317)는, 천장부(310)에 있어서의, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 상면에서 봤을 때 중앙쪽의 위치로부터(도면의 예에서는 상기 중앙의 위치로부터), 챔버(300) 내에 있어서의 열판(328)의 상방의 처리 공간(K1) 내를 배기한다. 중앙 배기부(317)는 배기구(318)를 가진다. 배기구(318)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 샤워 헤드(311)의 하면에 있어서의, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 상면에서 봤을 때 중앙쪽의 위치(도면의 예에서는 상기 중앙의 위치)에 마련되어 있고, 하방으로 개구되어 있다. 중앙 배기부(317)는, 이 배기구(318)를 거쳐, 처리 공간(K1) 내를 배기한다.
또한, 도시는 하고 있지 않지만, 배기구(318)는, 웨이퍼(W)의 중심의 직상(直上)에 해당하는 위치를 둘러싸도록, 복수 마련되어도 된다. 이 경우, 후술하는 중앙 배기부(317)에 의한 배기의 작용을 해치지 않도록, 예를 들면 상면에서 봤을 때 웨이퍼(W)의 중심으로부터 웨이퍼 반경의 3 분의 1 이내의 영역 안에, 상기의 복수의 배기구(318)가 마련된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 중앙 배기부(317)는, 배기구(318)로부터 상방향으로 연신하도록 형성된 중앙 배기로(319)를 가진다. 중앙 배기로(319)에는, 배기관(320)을 개재하여, 진공 펌프 등의 배기 장치(321)가 접속되어 있다. 배기관(320)에는, 배기량을 조정하는 밸브 등을 가지는 배기 기기군(322)이 마련되어 있다. 배기 장치(321) 및 배기 기기군(322)은 제어부(200)에 의해 제어된다.
또한, 상 챔버(301)의 천장부(310)에는 주연 배기부(323)가 마련되어 있다. 주연 배기부(323)는, 천장부(310)에 있어서의, 상면에서 봤을 때 중앙 배기부(317)보다 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 주연부측으로부터, 처리 공간(K1) 내를 배기한다. 주연 배기부(323)는, 배기구(324)를 가진다. 배기구(324)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 샤워 헤드(311)의 외주를 둘러싸도록, 천장부(310)의 하면으로부터, 하방으로 개구되어 있다. 배기구(324)는, 복수의 배기홀을 샤워 헤드(311)의 외주를 따라 배열한 것이어도 된다. 주연 배기부(323)는, 이 배기구(324)를 거쳐, 처리 공간(K1) 내를 배기한다.
배기구(324)는, 예를 들면, 당해 배기구(324)의 둘레 가장자리가 상면에서 봤을 때, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리와 겹치는 위치와, 그 내측 10 mm의 위치와의 사이에 마련된다.
도 4의 주연 배기부(323)는, 배기구(324)로부터 연장되는 주연 배기로를 가진다. 주연 배기로에는, 배기관(325)을 개재하여, 진공 펌프 등의 배기 장치(326)가 접속되어 있다. 배기관(325)에는, 배기량을 조정하는 밸브 등을 가지는 배기 기기군(327)이 마련되어 있다. 배기 장치(326) 및 배기 기기군(327)은 제어부(200)에 의해 제어된다.
또한, 상 챔버(301)는, 가열되도록 구성되어 있다. 예를 들면, 상 챔버(301)에는, 상 챔버(301)를 가열하는 히터(도시하지 않음)가 내장되어 있다. 이 히터가 제어부(200)에 의해 제어되어, 상 챔버(301)(구체적으로 예를 들면 샤워 헤드(311))가 정해진 온도로 조정된다.
하 챔버(302)는, 웨이퍼(W)를 지지하여 가열하는 열판(328)의 주위(구체적으로 열판(328)의 측방 및 하방)를 둘러싸도록 마련된다.
열판(328)은, 두께가 있는 원반 형상을 가진다. 또한, 열판(328)에는, 예를 들면 히터(329)가 내장되어 있다. 그리고, 열판(328)의 온도는 예를 들면 제어부(200)에 의한 히터(329)의 제어에 의해 조정되어, 열판(328) 상에 배치된 웨이퍼(W)가 정해진 온도로 가열된다.
또한, 열판(328)은, 당해 열판(328)에 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 흡착 홀(330)을 예를 들면 복수 가지고 있다. 각 흡착 홀(330)은, 열판(328)을 두께 방향으로 관통하도록 형성되어 있다.
또한, 각 흡착 홀(330)은, 중계 부재(331)의 중계 홀(332)에 접속되어 있다. 각 중계 홀(332)은, 흡착을 위한 배기를 행하는 배기 라인(333)에 접속되어 있다.
흡착 홀(330)과 중계 홀(332)과의 접속은, 금속제의 금속 부재(334) 및 수지제의 패드(335)를 개재하여 행해진다. 구체적으로, 흡착 홀(330)과 중계 홀(332)과의 접속은, 금속 부재(334) 내의 유로와 수지제의 패드(335) 내의 유로를 개재하여 행해진다.
금속 부재(334)는, 흡착 홀(330)측에 위치하고, 수지제의 패드(335)는, 중계 홀(332)측에 위치한다. 금속 부재(334)는, 일단이, 열판(328)(구체적으로 흡착 홀(330))에 직접 접속되고, 타단이, 대응하는 수지제의 패드(335)의 일단에 직접 접속되어 있다. 환언하면, 각 수지제의 패드(335)는, 금속 부재(334)를 개재하여, 대응하는 흡착 홀(330)에 연통하고 또한 열판(328)에 접속되어 있다. 또한, 수지제의 패드(335)의 타단은, 중계 부재(331)(구체적으로 중계 홀(332))에 직접 접속되어 있다.
금속 부재(334)는, 수지제의 패드(335)측에 대경부(336)를 가진다. 대경부(336)의 내부는, 금속 부재(334)의 열판(328)에 접속되어 있는 부분보다 단면적이 큰 유로 공간(336a)을 가져, 열 처리에서 발생하는 승화물에 의한 막힘의 리스크가 저감되어 있다. 또한, 이 단면적이 큰 유로 공간(336a)에 의해, 웨이퍼(W)의 흡착 시에 처리 공간(K1)으로부터 흡인하는 가스의 열이 완화되어 흡착을 위한 배기 라인(333)을 향해 흐른다. 즉, 수지제 패드(335) 및 배기 라인(333)에 이르기까지의 배기 유로를 구성하는 기기의 고온에 의한 열화 리스크를 억제할 수 있다.
또한, 배기 라인(333)에는, 진공 펌프 등의 배기 장치(도시하지 않음) 및 밸브 등을 가지는 배기량 조정 기기군(도시하지 않음)이 마련되어 있다. 이들 배기 장치 및 배기량 조정 기기군은 제어부(200)에 의해 제어된다.
또한, 하 챔버(302) 내에는, 열판(328)의 하방에, 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하여 승강시키는 승강 핀(도시하지 않음)이 예를 들면 3 개 마련되어 있다. 승강 핀은, 모터 등의 구동원을 가지는 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 승강된다. 이 승강 기구는 제어부(200)에 의해 제어된다. 또한, 열판(328)의 중앙부에는, 상기 승강 핀이 통과하는 관통 홀(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 승강 핀은, 관통 홀을 통과하여, 열판(328)의 상면으로부터 돌출 가능하다.
또한, 하 챔버(302)는 서포트 링(337)과 바닥 챔버(338)를 가진다.
서포트 링(337)은 원통 형상을 가지고 있다. 서포트 링(337)의 재료에는, 예를 들면 스테인리스 등의 금속이 이용된다. 서포트 링(337)은, 열판(328)의 외측면을 덮고 있다. 서포트 링(337)은, 바닥 챔버(338)의 위에 고정된다.
바닥 챔버(338)는 바닥이 있는 원통 형상을 가지고 있다.
전술한 열판(328)은, 예를 들면, 바닥 챔버(338)의 저벽(底壁)에 지지된다. 구체적으로, 열판(328)은, 지지부(339)를 개재하여, 바닥 챔버(338)의 저벽에 지지된다. 지지부(339)는, 예를 들면, 상단이 열판(328)에 접속되는 지지 기둥(340)과, 지지 기둥(340)을 지지하는 환상(環狀) 부재(341)와, 바닥 챔버(338)의 저벽에 환상 부재(341)를 지지하는 다리 부재(342)를 가진다.
환상 부재(341)는 금속으로 형성되어 있고, 열판(328)의 이면의 대부분에 대하여 지지 기둥(340)의 높이 만큼, 간극을 가지고 마련되어 있다. 수지제의 패드(335)를, 그와 같이 마련되어 있는 환상 부재(341)의 하방에 위치시킴으로써, 열판(328)으로부터의 열을 환상 부재(341)로 효과적으로 차단하고, 수지제 패드(335)가 고온에 노출되기 어렵게(열 열화되기 어렵게) 하고 있다.
또한, 하 챔버(302)는, 챔버(300) 내에 제 2 정해진 가스를 도입하는 도입구(343)를 가진다. 도입구(343)는, 예를 들면, 바닥 챔버(338)의 원통 형상의 측벽에 형성되어 있다.
또한, 바닥 챔버(338)의 측벽의 내주면과, 서포트 링(337)의 내주면은, 예를 들면 동일 직경이다.
도입구(343)는, 공급관(344)를 개재하여, 제 2 정해진 가스를 생성하는 생성부(345)가 접속되어 있다. 제 2 정해진 가스는, CO2 농도가 챔버(300)의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스이다. 고농도 가스의 CO2 농도는 예를 들면 5000 ppm 이하이다. 또한, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도는 예를 들면 100 ppm ~ 1000 ppm이다.
생성부(345)는, 당해 생성부(345)에 CO2 가스를 도입하는 도입관(345a)과, 당해 생성부(345)에 희석 가스를 도입하는 도입관(345b)과, 도입관(345a, 345b)을 거쳐 도입된 CO2 가스 및 희석 가스를 혼합시켜 고농도 가스로 하여 저류하는 탱크(345c)를 가진다.
도입관(345a)은, 일단이 CO2 가스를 저류하는 가스원(345d)에 접속되고, 타단이 탱크(345c)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 도입관(345b)은, 일단이 희석 가스를 저류하는 가스원(345e)에 접속되고, 타단이 탱크(345c)에 접속되어 있다.
도입관(345a, 345b)에는 각각, CO2 가스 및 희석 가스의 유통을 제어하는 개폐 밸브 및 유량 조절 밸브 등을 포함하는 공급 기기군(345f, 345g)이 마련되어 있다. 희석 가스는 예를 들면 온습도 조정 가스, 또는 드라이 에어이다.
공급 기기군(345f, 345g)은 제어부(200)에 의해 제어된다. 예를 들면, 제어부(200)에 의해, 고농도 가스의 목표의 CO2 농도에 맞추어, 공급 기기군(345f, 345g)이 가지는 유량 조절 밸브의 개도(開度)가 조절된다.
또한, 탱크(345c) 내에는 CO2 농도를 검출하는 센서(345h)가 마련되어 있다. 센서(345h)에 의한 검출 결과는 제어부(200)에 출력된다.
생성부(345)에 의해 생성된 고농도 가스는, 공급관(344) 및 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입된다. 공급관(344)에는, 고농도 가스의 공급의 개시 / 정지를 전환하기 위한 개폐 밸브(346)가 마련되어 있다. 개폐 밸브(346)는 제어부(200)에 의해 제어된다.
또한, 열 처리 장치(40)는 공급부(348)를 가진다. 공급부(348)는, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입된 제 2 정해진 가스(본 실시 형태에서는 고농도 가스)를, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 측방이며 처리 공간(K1)의 하부(구체적으로 웨이퍼(W)의 표면(즉 상면)보다 하측)로부터, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해, 공급한다. 이 공급부(348)와 전술한 샤워 헤드(311)가 본 실시 형태에 있어서의 공급 기구(347)를 구성한다. 공급 기구(347)는, 처리 공간(K1)에 가스를 공급하는 기구이다.
또한, 공급부(348)는, 열판(328)의 측면을 둘러싸도록 마련된 가스 유로(349)와, 정류 부재(303)를 포함한다.
가스 유로(349)는, 예를 들면, 열판(328)의 외측면과 서포트 링(337)의 내주면과의 사이의 공간으로 구성된다. 따라서, 가스 유로(349)는, 예를 들면, 평면에서 봤을 때 원환 형상으로 형성된다. 또한, 열판(328)의 외측면을, 지지 부재를 개재하여, 하 챔버(302)의 측벽의 내주면으로 지지하고, 상하 방향으로 관통하는 관통 홀을 상기 지지 부재에 환상으로 복수 마련하여, 이들 복수의 관통 홀을 가스 유로(349)로 해도 된다.
정류 부재(303)는, 가스 유로(349)를 따라 상승한 제 2 정해진 가스를, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)로 향하게 하는 부재이다.
정류 부재(303)는, 예를 들면 평면에서 봤을 때 원환 형상으로 형성되어 있다.
정류 부재(303)의 내주측 하면은, 가스 유로(349)를 따라 상승한 제 2 정해진 가스를, 열판(328)의 중심으로 향하게 하는 가이드면이 된다. 정류 부재(303)의 하면에 있어서의 내주측 가장자리는, 처리 공간(K1)의 높이, 즉 웨이퍼(W)가 배치되는 열판(328)의 표면으로부터, 토출 홀(312)이 형성되고 열판(328) 상의 웨이퍼(W)에 대향하는 샤워 헤드(311)의 하면까지의 높이의 2 분의 1 이하의 높이에 위치한다. 예를 들면, 정류 부재(303)의 하면에 있어서의 내주측 가장자리는, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 표면보다 상방에 위치한다.
정류 부재(303)의 내주측부는, 상면에서 봤을 때 열판(328)의 주연부와 겹치고, 또한, 상면에서 봤을 때 열판(328) 상의 웨이퍼(W)와는 겹치지 않는다. 가스 유로(349)를 따라 상승한 제 2 정해진 가스는, 정류 부재(303)의 내주측 하면과 열판(328)의 주연부의 상면과의 사이의 간극(G)을 지나, 처리 공간(K1) 내의 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 측방으로부터 당해 웨이퍼(W)로 향한다. 열판(328)의 표면으로부터 상방의 공간을 처리 공간(K1)이라 하면, 처리 공간(K1) 내로 가스를 유입시키는 간극(G)은, 처리 공간(K1)의 하부에 마련되어 있다.
상기 간극(G)은, 가스 유로(349)의 일단에 접속되어 있다. 또한, 가스 유로(349)의 타단은, 챔버(300) 내에 있어서의 열판(328)의 하방의 버퍼 공간(K2)에 접속되어 있다. 열판(328)의 하방의 버퍼 공간(K2)은, 열판(328)의 상방의 처리 공간(K1)보다, 체적이 크다.
정류 부재(303)의 내주면은, 상 챔버(301)의 천장부(310)로부터 하방으로 직선적으로 연장되어 있다.
일실시 형태에 있어서, 정류 부재(303)는 중실체이다. 정류 부재(303)의 재료에는, 예를 들면, 스테인리스 등의 금속 재료가 이용된다.
또한, 정류 부재(303)의 상면 전체는, 상 챔버(301)의 하면에 접촉한다.
보다 구체적으로, 정류 부재(303)는, 그 상면 전체가, 상 챔버(301)의 하면에 접촉하는 형태로 상 챔버(301)에 고정되어, 상 챔버(301)와 함께 승강한다.
정류 부재(303)가, 상 챔버(301)와 함께 하강하여, 하 챔버(302)(구체적으로 서포트 링(337))에 맞닿음으로써, 챔버(300)가 닫힌다. 금속제의 정류 부재(303)와 금속제의 서포트 링(337)과의 접촉에 의해 발진하는 것을 억제하기 위하여, 이하와 같이 해도 된다. 즉, 서포트 링(337)에 있어서의 정류 부재(303)와 대향하는 면에, 수지제의 돌기를 마련하여, 정류 부재(303)가 하강했을 때에, 상기 수지제의 돌기에 접촉하도록 해도 된다. 또한, 정류 부재(303)에 있어서의 서포트 링(337)과 대향하는 면에, 수지제의 돌기를 마련하여, 정류 부재(303)가 하강했을 때에, 상기 수지제의 돌기와 서포트 링(337)이 접촉하도록 해도 된다. 이들의 경우, 수지제의 돌기의 높이는, 최대한 작은 것이 바람직하다. 정류 부재(303)의 하면과 서포트 링(337)의 상면과의 사이의 간극을 작게 하여, 이 간극에 승화물 등이 들어가는 것을 억제하기 위함이다. 수지제의 돌기의 높이는, 적어도, 정류 부재(303)의 하면과 서포트 링(337)의 상면과의 사이의 간극이, 정류 부재(303)로부터 열판(328) 상의 웨이퍼(W)까지의 최단 거리보다 작아지는 높이이다.
또한, 열 처리 장치(40)는, 웨이퍼(W)를 냉각하는 기능을 가지는 냉각판(도시하지 않음)을 더 구비하고 있어도 된다. 냉각판은, 예를 들면, 챔버(300) 외의 냉각 위치와, 그 적어도 일부가 챔버(300) 내에 배치되고 당해 냉각판과 열판(328)과의 사이에서 웨이퍼(W)가 전달되는 전달 위치와의 사이를, 왕복 이동한다. 혹은, 냉각판이, 수평 방향으로 열판(328)과 나란한 위치에 고정되고, 열 처리 장치(40)가, 냉각판과 열판(328)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암을 가져도 된다.
<열 처리 장치(40)를 이용한 웨이퍼 처리>
다음으로, 열 처리 장치(40)를 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리의 일례에 대하여, 도 6 ~ 도 11을 이용하여 설명한다. 도 6 ~ 도 8은 열 처리 장치(40)를 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리 중의, 당해 열 처리 장치(40)의 상태를 나타내는 도이다. 도 9 및 도 10은 각각, 후술하는 비교의 형태에 따른 PEB 처리에 의해 얻어지는 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼(W) 중의 영역마다 나타내는 도이다. 도 9 및 도 10에서는, 선폭이 좁은 영역일수록, 진하게 나타내고 있다.
또한, 이하의 웨이퍼 처리는, 제어부(200)의 제어 하에서 행해진다. 또한, 이하의 예에서는, 챔버(300) 내에 공급되는 고농도 가스의 목표의 CO2 농도는, 금속 함유 레지스트의 종류에 따라 미리 정해져 있는 것으로 한다. 또한, 샤워 헤드(311)에 공급되는 온습도 조정 가스 및 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입되는 고농도 가스의 온도는 실온(25℃)인 것으로 한다.
(단계(S1)：챔버 내의 상태 조정)
먼저, 예를 들면, 열판(328)에 대한 웨이퍼(W)의 배치에 앞서, 챔버(300) 내의 상태가 조정된다.
구체적으로, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 상 챔버(301)가 하강되어, 정류 부재(303)가 하 챔버(302)의 서포트 링(337)에 맞닿은 상태가 되고, 즉 챔버(300)가 폐쇄 상태가 되고, 처리 공간(K1)이 형성된 상태에서, 열판(328)이 정해진 온도로 조정된다.
또한, 처리 공간(K1) 내의 습도 및 CO2 농도가 조정된다. 처리 공간(K1) 내의 습도 및 CO2 농도의 조정은, 중앙 배기부(317)에 의한 배기, 주연 배기부(323)에 의한 배기, 샤워 헤드(311)로부터의 온습도 조정 가스의 공급, 및, 도입구(343)를 거친 고농도 가스의 도입을, 정해진 시간 계속하는 것에 의해 행해진다. 이 공정에서는, 도입구(343)를 거쳐 도입된 고농도 가스는, 공급부(348)로부터 처리 공간(K1)으로 공급된다. 도입구(343)를 거친 고농도 가스의 도입은, 구체적으로, 개폐 밸브(346)를 개방 상태로 하여, 공급 기기군(345f, 345g)을 고농도 가스의 목표의 CO2 농도에 따른 개도로 함으로써 행해진다.
(단계(S2)：웨이퍼 배치)
다음으로, 금속 함유 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)가, 열판(328)에 배치된다.
구체적으로, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 주연 배기부(323)에 의한 배기, 샤워 헤드(311)로부터의 온습도 조정 가스의 공급, 및, 도입구(343)를 거친 고농도 가스의 도입이 계속된 채로, 중앙 배기부(317)에 의한 배기가 정지되고, 또한, 상 챔버(301)가 상승된다. 이 공정에서는, 도입구(343)를 거쳐 도입된 고농도 가스는, 열판(328)의 외측면과 서포트 링(337)의 내주면과의 사이로 구성되는 가스 유로(349)로부터, 상방을 향해 공급된다.
이 후, 상기 웨이퍼(W)가, 반송 장치(70)에 의해, 열판(328)의 상방으로 반송된다. 이어서, 승강 핀(도시하지 않음)의 승강 등이 행해지고, 반송 장치(70)로부터 승강 핀으로의 웨이퍼(W)의 전달, 승강 핀으로부터 열판(328)으로의 웨이퍼(W)의 전달이 행해져, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)가 열판(328)에 배치된다. 이 후, 흡착 홀(330)을 개재한 웨이퍼(W)의 열판(328)에 대한 흡착이 행해진다.
(단계(S3)：PEB 처리)
이어서, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)가 PEB 처리된다.
(단계(S3a)：PEB 처리의 개시)
구체적으로, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상 챔버(301)가 하강되어, 정류 부재(303)가 하 챔버(302)의 서포트 링(337)에 맞닿아, 챔버(300)가 폐쇄 상태가 된다. 이에 의해, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)에 대한 PEB 처리가 개시된다.
PEB 처리의 개시부터 제 1 정해진 시간이 경과할 때까지는, 중앙 배기부(317)에 의한 배기가 행해지지 않고, 샤워 헤드(311)로부터의 온습도 조정 가스의 공급, 주연 배기부(323)에 의한 배기 및 도입구(343)를 거친 고농도 가스의 도입이 행해진다. 이 공정에서는, 도입구(343)를 거쳐 도입된 고농도 가스는, 공급부(348)로부터 처리 공간(K1)으로 공급된다. 상기 제 1 정해진 시간은, 웨이퍼(W) 상의 금속 함유 레지스트막의 고화가 원하는 레벨까지 진행되도록 설정된다. 환언하면, 상기 제 1 정해진 시간은, 웨이퍼(W) 상의 금속 함유 레지스트의 탈수 축합이 원하는 레벨까지 진행되도록 설정된다. 또한, 상기 제 1 정해진 시간의 정보는 기억부(도시하지 않음)에 기억되어 있다.
도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입된 고농도 가스는, 공급부(348)로부터 처리 공간(K1)으로 공급되고, 웨이퍼(W)를 향해, 배기구(324)로 이동하여, 상승류를 형성한다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 이면 및 베벨에 승화물이 부착하는 것을 억제할 수 있다.
(단계(S3b)：중앙 배기의 개시)
PEB 처리의 개시부터 제 1 정해진 시간이 경과하면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 샤워 헤드(311)로부터의 온습도 조정 가스의 공급, 주연 배기부(323)에 의한 배기 및 도입구(343)를 거친 고농도 가스의 도입 즉 공급부(348)로부터 처리 공간(K1)으로의 고농도 가스의 공급이 계속된 채로, 중앙 배기부(317)에 의한 배기가 개시된다.
(단계(S3c)：PEB 처리의 정지)
중앙 배기부(317)에 의한 배기가 개시되고 나서 제 2 정해진 시간이 경과하면, PEB 처리가 종료된다. 구체적으로, 예를 들면, 상 챔버(301)가 상승되어, 챔버(300)가 개방 상태가 된다. 이 때, 중앙 배기부(317)에 의한 배기, 샤워 헤드(311)로부터의 온습도 조정 가스의 공급, 주연 배기부(323)에 의한 배기 및 도입구(343)를 거친 고농도 가스의 도입은 계속된다.
상기 제 2 정해진 시간은, 웨이퍼(W) 상의 금속 함유 레지스트막의 고화가 원하는 레벨까지 진행되도록 설정된다. 상기 제 2 정해진 시간의 정보는 기억부(도시하지 않음)에 기억되어 있다.
또한, 상기 제 1 정해진 시간 및 상기 제 2 정해진 시간은 이하와 같이 설정된다. 즉, PEB 처리의 총 시간 중, 중앙 배기부(317)에 의한 배기가 행해지고 있는 기간이 차지하는 비율이, 1/20 ~ 1/2이 되도록 설정된다. 보다 구체적으로, PEB 처리의 총 시간이 60 초인 경우에, 중앙 배기부(317)에 의한 배기가 행해지고 있는 기간이 3 초 ~ 30 초가 되도록, 설정된다. PEB 처리의 총 시간이란, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 열판(328)에 대한 배치 후에 상 챔버(301)가 하강되어 챔버(300)가 폐쇄 상태가 되고 나서, 상 챔버(301)가 상승되어 챔버(300)가 개방 상태가 될 때까지의 시간이다.
본 발명자들은, 본 실시 형태와 달리, PEB 처리 중에 도입구(343)를 거쳐 챔버(300)의 주위 분위기를 당해 챔버(300) 내에 도입하여 처리 공간(K1)으로 공급하는 형태(이하, 비교의 형태)에 있어서, 시험을 행했다. 시험 방법은, PEB 처리 후에 현상 처리 등을 거쳐 얻어지는 레지스트 패턴의 선폭의 규모가 상이한 2 개의 케이스 각각에 대하여, 100 ~ 1000 ppm의 범위 내에서 CO2 농도가 상이하며, 다른 파라미터는 특별히 변화를 주지 않는다고 하는 복수의 조건으로 처리한 결과의 선폭의 값을 확인한다고 하는 것이다. 그 시험의 결과에 있어서, 선폭의 규모가 상이한 2 개의 케이스에서, 각각, 약 3%, 약 4%의 선폭의 변동량이 확인되고, 상기 주위 분위기의 CO2 가스 농도에 따라 선폭이 상이했다. 구체적으로, 상기 주위 분위기의 CO2 가스 농도가 낮을수록 선폭이 좁아져 있었다. 또한, 이 점은, 선폭의 사이즈가 상이한 2 개의 케이스에서 동일했다. CO2 가스 농도가 낮으면 레지스트 패턴의 선폭이 좁아지는 이유로서는, CO2 가스 농도가 낮으면 금속 함유 레지스트와 반응하는 CO2 가스가 부족하여 가수 분해량이 불충분해지고, 그 결과, 탈수 축합량 즉 고화의 정도도 불충분해지는 것이 상정된다.
그에 대하여, 본 실시 형태에서는, PEB 처리 중에, 챔버(300)의 주위 분위기보다 CO2 농도가 높은 고농도 가스를, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입하여 처리 공간(K1)으로 공급하고 있다. 이 때문에, PEB 처리 중에 있어서, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 챔버(300) 내의 CO2 농도(구체적으로 처리 공간(K1)의 CO2 농도)를 높은 값으로 대략 일정하게 할 수 있다. 따라서, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 레지스트 패턴의 선폭을 안정시킬 수 있다.
또한 비교의 형태에서는, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도가 높은 경우, 도 9에 나타내는 바와 같이, 레지스트 패턴의 선폭이 웨이퍼(W)의 면내에서 대략 균일했지만, 동일 CO2 농도가 낮은 경우, 도 10에 나타내는 바와 같이, 레지스트 패턴의 선폭이 웨이퍼(W)의 면내에서 불균일하게 되어 있었다. 구체적으로, 웨이퍼(W)의 주연 부분에 있어서의 레지스트 패턴의 선폭이, 다른 부분에 비해, 좁게 되어 있었다. 이 이유로서는 이하가 상정된다. 즉, 단계(S3a)에 있어서, 웨이퍼(W)의 주연은, 그 근방에 배기구(324)로 향하는 상승류가 형성되기 때문에, 웨이퍼(W)의 중앙에 비해, CO2 농도가 옅어지는 경향에 있다. 단, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 가스 농도가 높은 경우는, 그 CO2 가스 농도가 높은 주위 분위기가 도입구(343)를 거쳐 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)의 주연으로 공급되기 때문에, 웨이퍼(W)의 주연에 있어서도 CO2 농도가 충분해진다. 그러나, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도가 낮은 경우는, 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)의 주연으로 공급되는 가스의 CO2 농도도 낮기 때문에, 웨이퍼(W)의 주연에 있어서, CO2 농도가 낮아져, 금속 함유 레지스트의 고화가 불충분해져, 선폭이 좁아진다. 이것이 이유라고 상정된다.
그에 대하여, 본 실시 형태에서는, 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)의 주연으로 공급되는 가스가 고농도 가스이며 CO2 농도가 높다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 주연에 있어서의 CO2 농도를 충분히 높게 할 수 있다. 따라서, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼(W)의 면내에서 균일하게 할 수 있다.
본 발명자들은, 비교의 형태에 따른 PEB 처리 중에, 챔버(300)로부터 배출되는 가스의 CO2 농도가 일시적으로 상승하는 것을 확인하고 있다. 즉, 본 발명자들은, 비교의 형태에 따른 PEB 처리 중에, 금속 함유 레지스트막으로부터 CO2 가스가 발생하고 있는 것을 확인하고 있다. 이 PEB 처리 중에 금속 함유 레지스트막으로부터 발생한 CO2 가스도 금속 함유 레지스트의 고화에 기여하고 있다고 상정되며, 이 발생한 CO2 가스는 주로 웨이퍼(W)의 중앙부에서 소비되는 것이라고 상정된다. 따라서, CO2 농도가 웨이퍼(W)의 면내에서 균일해지도록, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입하는 고농도 가스의 목표의 CO2 농도를 이하의 식 (1)을 충족하도록 설정해도 된다.
D1 ＋ D2 = D3 ··· (1)
D1：샤워 헤드(311)로부터 공급되는 가스에 의한 CO2 농도
D2：금속 함유 레지스트막으로부터의 발생하는 가스에 의한 CO2 농도
D3：도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입하는 고농도 가스의 CO2 농도
또한, 정류 부재(303)와 서포트 링(337)과의 사이로부터 처리 공간(K1)으로 유입되는 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도(D4)를 고려하여, 이하의 식 (2)를 충족하도록, 상기 CO2 농도(D3)를 설정해도 된다.
D1 ＋ D2 = D3 ＋ D4 ··· (2)
또한, 탱크(345c) 내의 센서(345h)에 의해 검출된 고농도 가스의 CO2 농도가 정해진 범위 내에 없는 경우, 제어부(200)가, 디스플레이 또는 스피커 등의 출력 수단을 개재하여 알람이 출력되도록 제어를 행해도 된다.
또한, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입하는 고농도 가스의 유량은, 예를 들면, PEB 처리 중, 일정하다.
또한, 단계(S3a)와 같이 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 행하지 않고 주연 배기부(323)에 의한 배기만을 행하는 경우, 웨이퍼(W)의 표면 근방에서는, 웨이퍼(W)의 표면을 따라, 웨이퍼(W)의 주연부로 직경 방향으로 이동하는 온습도 조정 가스의 흐름이 형성된다.
그에 대하여, 단계(S3b)와 같이 중앙 배기부(317)에 의한 배기도 행하는 경우, 가스는 웨이퍼(W)의 표면을 따라 흐르지 않고, 웨이퍼(W) 상의 주연으로부터 중앙으로 향함에 따라 상승하도록 흐른다. 이 때문에, 가스의 중앙 배기부(317)로 향하는 기류의 경계층과 웨이퍼(W)의 표면과의 간격이 웨이퍼(W)의 면내에서 상이해진다. 이는, 웨이퍼(W) 상의 금속 함유 레지스트막으로부터의 휘발량의 불균일의 요인이 된다. 그리고, 이 휘발량의 불균일은, PEB 처리의 초기에 있어서의, 고화가 진행되어 있지 않아 휘발량이 많을 때에는, 웨이퍼(W) 상의 막 두께의 면내 균일성에 악영향을 준다.
따라서, 단계(S3a)에 있어서, PEB 처리의 개시부터 제 1 정해진 시간이 경과할 때까지는, 중앙 배기부(317)에 의한 배기가 행해지지 않고, 샤워 헤드(311)로부터의 온습도 조정 가스의 공급 및 주연 배기부(323)에 의한 배기가 행해진다.
또한, 단계(S3a)에 있어서, 도입구(343)를 거친 고농도 가스의 도입이 행해지고, 공급부(348)로부터 처리 공간(K1)으로의 고농도 가스의 공급이 행해지기 때문에, 웨이퍼(W)의 주위에서는, 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)로 향하는 가스가 배기구(324)로 이동하여, 상승류가 형성된다. 이 때, 샤워 헤드(311)로부터 웨이퍼(W)를 향해 토출되고 웨이퍼(W)의 표면을 따라 이동하는, 승화물을 포함할 수 있는 온습도 조정 가스도, 상기의 상승류와 함께, 상방으로 이동하여, 배기구(324)를 거쳐 외부로 배출된다. 따라서, 승화물이, 웨이퍼(W)의 이면 및 베벨에 부착하는 것을 억제할 수 있다.
단계(S3b)에 있어서, 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 행함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 부근에서는, 웨이퍼(W)의 외주측으로부터 웨이퍼(W)의 중앙부로 향하는 온습도 조정 가스의 흐름이 형성된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면 부근의 승화물을 포함할 수 있는 온습도 조정 가스가, 중앙 배기부(317)를 거쳐서도 배출된다. 또한, 중앙 배기부(317)에 의한 배기량을 주연 배기부(323)에 의한 배기량보다 크게 해도 되며, 이 경우, 웨이퍼(W)의 표면 부근의 승화물을 포함할 수 있는 온습도 조정 가스는, 주로 중앙 배기부(317)를 거쳐 배출된다. 따라서, 승화물이 웨이퍼(W)의 이면 및 베벨에 부착하는 것을 더 억제할 수 있다. 또한, 이 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 행하는 단계에서는, 금속 함유 레지스트막의 고화가 진행되어 있어, 배기에 수반하는 기류가 막 두께 변동에 미치는 영향은 작다. 이 때문에, 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 행해도, 막 두께의 면내 균일성에 대한 영향은 작다.
또한, PEB 처리 중, 상 챔버(301)는 가열된다. 승화물이 재고화되어 상 챔버(301)에 부착하는 것을 억제하기 위함이다. 또한, PEB 처리 중, 샤워 헤드(311)로부터 공급되는 온습도 조정 가스는, 가열된 상 챔버(301)에 의해, 가열된다. 한편, PEB 처리 중, 공급부(348)로부터 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해 공급되는 고농도 가스는, 도입구(343)로부터 챔버(300) 내로 도입된 가스이며, 버퍼 공간(K2) 내에서 열판(328)에 의해 가열된 가스 또는 당해 가스에 의해 가열된 가스이다. 또한, PEB 처리 중, 공급부(348)로부터 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해 공급되는 고농도 가스는, 상 챔버(301)에 의해 가열된 정류 부재(303)에 의해서도 가열된다.
(단계(S4)：웨이퍼 반출)
단계(S3) 후, 웨이퍼(W)의 배치 시와 반대의 순서로, 웨이퍼(W)가 열판(328) 상으로부터 제거되어, 열 처리 장치(40)의 외부로 반출된다.
<본 실시 형태의 주된 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼(W)의 면내에서 균일하게 할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 금속 함유 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)에 대한 열 처리의 결과를 안정시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 공급부(348)에 의해 열판(328) 상의 웨이퍼의 표면보다 하방으로부터 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해 공급되는 가스는, 버퍼 공간(K2) 내에서 열판(328)에 의해 가열된 가스 또는 당해 가스에 의해 가열된 가스이다. 그리고, 버퍼 공간(K2)은, 처리 공간(K1)보다 체적이 크다. 이 때문에, 처리 공간(K1)으로의 가열된 가스의 공급을 최대한 장시간 행할 수 있다. 가열되어 있지 않은 가스가 처리 공간(K1)에 공급되면, 상기 가스에 의해, 처리 공간(K1)의 주위의 부재(예를 들면 상 챔버(301))가 냉각되어, 승화물이 고화되어 버리는 경우가 있다. 본 실시 형태에서는, 처리 공간(K1)으로의 가열된 가스의 공급을 최대한 장시간 행할 수 있기 때문에, 상술한 승화물의 고화를 억제할 수 있다. 또한, 가열되어 있지 않은 가스가 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)를 향해 공급되면, 웨이퍼(W)의 주연부의 열 처리에 영향을 줄 우려가 있다. 그에 대하여, 본 실시 형태에서는, 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)를 향해 공급되는 가스가 가열되어 있기 때문에, 상기 가스에 의해 열 처리의 면내 균일성이 악화되는 것을 억제할 수 있다. 한편, 처리 공간(K1)의 체적이 작음으로써, 처리 공간(K1)의 내부의 가스의 열 용량도 작아지기 때문에, 처리 공간(K1)으로 가열된 가스가 장시간 공급되었을 때에, 처리 공간(K1)의 온도도 안정되기 쉬워진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상 챔버(301)가 가열되도록 구성되어 있다. 또한, 정류 부재(303)는, 그 상면 전체가, 상 챔버(301)의 하면에 접촉하고 있다. 이 때문에, 상 챔버(301)를 가열하는 것에 의해 정류 부재(303)를 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 정류 부재(303)는, 중실체이며 열 용량이 크다. 이 때문에, 정류 부재(303)를 가열하는 것에 의해, 공급부(348)로부터 공급하는 가스를, 정류 부재(303)에 의해 효율적으로 가열할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 공급부(348)로부터 공급하는 가스를, 가열된 상 챔버(301)에 의해 가열할 수 있다. 따라서, 공급부(348)로부터 공급하는 가스에 기인한, 상술한 승화물의 고화 및 열 처리의 면내 균일성의 악화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 정류 부재(303)가 상 챔버(301)와 함께 승강한다. 이 때문에, 정류 부재(303)가, 상 챔버(301)의 위치에 관계없이, 당해 상 챔버(301)에 의해 가열된다. 즉, 웨이퍼(W)를 열판(328)에 배치하기 위하여, 상 챔버(301)를 상승시켜, 챔버(300)를 개방 상태로 해 두고 있어도, 정류 부재(303)는 상 챔버(301)에 의해 가열된다. 그 결과, 정류 부재(303)를 고온으로 유지할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 챔버(300)를 폐쇄 상태로 한 직후에도, 공급부(348)로부터 공급하는 가스를 정류 부재(303)로 가열할 수 있다. 따라서, 공급부(348)로부터 공급하는 가스에 기인한, 상술한 승화물의 고화 및 열 처리의 면내 균일성의 악화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 정류 부재(303)의 내주면은, 상 챔버(301)의 천장부(310)로부터 하방으로 직선적으로 연장되어 있다. 즉, 정류 부재(303)의 내주측부에는, 당해 내주측부의 하면 즉 가이드면보다 상방에, 외측을 향해 오목한 오목부는 존재하지 않는다. 이러한 오목부가 존재하면, 당해 오목부 내에서, 승화물을 포함할 수 있는 가스가 체류하여, 파티클의 원인이 된다. 그에 대하여, 상술한 바와 같은 오목부가 존재하지 않기 때문에, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 정류 부재(303)의 내주면이, 상 챔버(301)의 천장부(310)로부터 하방으로 연장되는 형태는, 완전한 직선이 아니어도 되며, 환언하면, 정류 부재(303)의 내주면은, 가스의 체류가 생기지 않는 범위에서, 외측을 향해 약간 오목해 있어도 된다. 예를 들면, 정류 부재(303)의 내주면에 있어서의 상단 각부(角部)의 파손 억제를 위하여, 상기 상단 각부가 면취 가공되고, 그 결과, 정류 부재(303)의 내주면이 외측으로 오목해 있어도 된다. 각부의 파손 억제를 위한 면취 가공에 의해 형성되는 오목부는 충분히 작아, 가스의 체류는 생기지 않고, 또한, 생겼다 하더라도, 영향은 작다.
또한, 본 실시 형태에서는, 수지제의 패드(335)가, 금속 부재(334)를 개재하여, 흡착 홀(330)에 연통하고 또한 열판(328)에 접속되어 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에 의하면, 수지제의 패드(335)가 열판(328)에 직접 접속되어 있는 경우에 비해, 열판(328)으로부터의 열에 의한 수지제의 패드(335)의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 도입구(343)를 거쳐 도입하는 고농도 가스의 목표의 CO2 농도에 맞추어, 공급 기기군(345f, 345g)이 가지는 유량 조절 밸브의 개도가 조절된다. 이 개도는 고정이어도 되고, 탱크(345c) 내의 센서(345h)에 의한 검출 결과에 기초하여, 목표의 CO2 농도가 얻어지도록 조정되어도 된다. 또한, 처리 공간(K1)의 CO2 농도를 검출하는 센서를 챔버(300) 내에 마련하고, 당해 센서 검출 결과에 기초하여, 공급 기기군(345f, 345g)이 가지는 유량 조절 밸브의 개도가 조정되어도 된다. 구체적으로, 처리 공간(K1)의 CO2 농도를 검출하는 센서에 의한 검출 결과가 목표값이 되도록, 공급 기기군(345f, 345g)이 가지는 유량 조절 밸브의 개도가 조정되어도 된다.
(제 2 실시 형태)
도 11은 제 2 실시 형태에 따른 열 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 4의 열 처리 장치(40)에서는, 샤워 헤드(311)에, 공급관(314)을 개재하여, 제 1 정해진 가스로서 온습도 조정 가스를 저류하는 가스원(315)이 접속되어 있었다. 또한, 도 4의 열 처리 장치(40)에서는, 처리 공간(K1)으로 가스를 공급하는 공급 기구(347)가, 공급부(348)로부터만, CO2 농도가 챔버(300)의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스를 공급하고 있었다.
그에 대하여, 도 11의 열 처리 장치(40A)는, 샤워 헤드(311)에, 공급관(314)을 개재하여, 제 1 정해진 가스로서 고농도 가스를 저류하는 가스원(400)이 접속되어 있다. 그리고, 도 11의 열 처리 장치(40A)에서는, 처리 공간(K1)으로 가스를 공급하는 공급 기구(410)가, 공급부(348) 및 샤워 헤드(311)의 양방으로부터, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해, 고농도 가스를 공급한다. 즉, 열 처리 장치(40A)에서는, 공급 기구(410)가, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)의 측방이며 처리 공간(K1)의 하부로부터 및 천장부(310)로부터, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해, 고농도 가스를 공급한다.
또한, 가스원(400)은 예를 들면 생성부(345)와 동일하게 구성된다.
본 실시 형태의 경우, CO2 농도를 웨이퍼(W)의 면내에서 균일하게 하기 위한, 샤워 헤드(311)에 공급하는 고농도 가스의 CO2 농도는, 예를 들면 이하와 같이 설정된다. 즉, 상기 CO2 농도는, 열 처리 중에 금속 함유 레지스트막으로부터 발생하는 CO2 가스를 감안하여, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입되고 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)의 주연으로 공급되는 고농도 가스보다 작게 설정된다.
또한, 상기 CO2 농도는, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입되고 공급부(348)로부터 웨이퍼(W)의 주연으로 공급되는 고농도 가스와 동일해도 된다.
본 실시 형태에 의해서도, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 챔버(300) 내의 CO2 농도(구체적으로 처리 공간(K1)의 CO2 농도)를 높은 값으로 대략 일정하게 할 수 있다. 따라서, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 레지스트 패턴의 선폭을 안정시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의해서도, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 열 처리 중의 웨이퍼(W)의 주연에 있어서의 CO2 농도를 충분히 높게 할 수 있다. 따라서, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼(W)의 면내에서 균일하게 할 수 있다.
본 실시 형태는, 예를 들면, CO2의 양이 과잉이어도 레지스트 패턴의 러프니스의 악화 정도가 적은 경우에 유용하다.
(제 3 실시 형태)
도 12는 제 3 실시 형태에 따른 열 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 4의 열 처리 장치(40)에서는, 공급부(348)로부터만 고농도 가스를 공급하고, 도 11의 열 처리 장치(40A)에서는, 공급부(348) 및 샤워 헤드(311)의 양방으로부터 고농도 가스를 공급하고 있었다. 그에 대하여, 도 12의 열 처리 장치(40B)는, 처리 공간(K1)에 가스를 공급하는 공급 기구(500)가, 샤워 헤드(311)만으로부터, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해, 고농도 가스를 공급한다. 즉, 열 처리 장치(40B)에서는, 공급 기구(500)가, 천장부(310)만으로부터, 열판(328) 상의 웨이퍼(W)를 향해, 고농도 가스를 공급한다. 그리고, 열 처리 장치(40B)의 공급부(348)로부터는, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내에 도입된 당해 챔버(300)의 주위 분위기가 공급된다.
본 실시 형태에 의해서도, 제 1 실시 형태 등과 마찬가지로, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 챔버(300) 내의 CO2 농도(구체적으로 처리 공간(K1)의 CO2 농도)를 높은 값으로 대략 일정하게 할 수 있다. 따라서, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 레지스트 패턴의 선폭을 안정시킬 수 있다.
또한 도시와는 상이하지만, 본 실시 형태의 경우, 샤워 헤드(311)의 복수의 토출 홀(312)은, 상면에서 봤을 때 열판(328) 상의 웨이퍼(W)보다 외측이 되는 영역까지 형성되어 있어도 된다. 이에 의해, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 열 처리 중의 웨이퍼(W)의 주연에 있어서의 CO2 농도를 충분히 높게 할 수 있다. 따라서, 챔버(300)의 주위 분위기의 CO2 농도에 관계없이, 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼(W)의 면내에서 균일하게 할 수 있다.
<변형예>
열 처리 중(구체적으로 PEB 처리 중), 공급 기구(347, 410, 500)로부터 공급하는 고농도 가스의 유량은 예를 들면 일정하다. 단, 상기 유량은, 열 처리(구체적으로 PEB 처리)의 도중부터 작아지도록 해도 된다. 보다 구체적으로, 도입구(343)를 거쳐 챔버(300) 내로 도입하고 공급부(348)로부터 공급하는 제 2 정해진 가스를, PEB 처리의 도중에, 고농도 가스로부터 챔버(300)의 주위 분위기로 전환해도 되고, 샤워 헤드(311)로 공급하는 제 1 정해진 가스를, PEB 처리의 도중에, 고농도 가스로부터 온습도 조정 가스로 전환해도 된다.
고농도 가스의 유량을 작게 하는 타이밍은, 예를 들면, 단계(S3b)를 개시하는 타이밍, 즉, 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 ON으로 하는 타이밍이다.
또한, 공급 기구(347, 410, 500)로부터 공급하는 고농도 가스의 유량을, 열 처리의 도중부터 작게 함으로써, PEB 처리 후에 챔버(300)를 개방 상태로 했을 때에, CO2 가스가 누설되는 것을 억제할 수 있어, 안전성을 향상시킬 수 있다.
이상의 예에서는, PEB 처리의 개시 시에, 중앙 배기부(317)에 의한 배기는 행하지 않도록, PEB 처리의 도중부터, 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 행하도록 하고 있었다. 이것 대신에, PEB 처리의 개시 시에, 중앙 배기부(317)에 의한 배기는 약하게 행하고, PEB 처리의 도중부터, 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 강하게 해도 된다.
또한, 제어부(200)가, PEB 처리의 도중부터의, 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 행하는 기간 또는 중앙 배기부(317)에 의한 배기를 강하게 하는 기간(이하, 중앙 배기 강화 기간)에, 샤워 헤드(311)의 가스 분배 공간(313)으로의 가스의 공급 유량이 커지도록, 제어를 행해도 된다. 그 이유는 이하와 같다.
주연부측의 토출 홀(312)과 중앙부측의 토출 홀(312)에서 가스 분배 공간(313)을 공유하고 있다. 또한, 중앙 배기 강화 기간에서는, 중앙 배기부(317)(구체적으로 배기구(318))에 가까운 중앙부측의 토출 홀(312)로부터의 가스의 토출 유량이 커진다. 이 때문에, 중앙 배기 강화 기간에서는, 중앙 배기부(317)에 의한 배기의 강도에 따라서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 주연부측의 토출 홀(312)로부터 처리 공간(K1)으로의 가스의 토출이 행해지지 않고, 반대로, 주연부측의 토출 홀(312)에 의한 처리 공간(K1)으로부터의 가스의 흡입이 행해져 버리는 경우가 있다. 중앙 배기 강화 기간에, 샤워 헤드(311)의 가스 분배 공간(313)으로의 가스의 공급 유량을 크게 함으로써, 상술한 주연부의 토출 홀(312)에 의한 처리 공간(K1)으로부터의 가스의 흡입, 즉, 샤워 헤드(311) 내로의 가스의 역류를 억제할 수 있다.
다른 예로서, 복수의 열 처리 장치(40)에 대하여, 본 개시에 따른 열 처리 장치와, 그것과는 상이한 종류 혹은 농도의 가스를 처리 공간 내에 공급하는, 또는 압력 조건이 상이한 열 처리 장치를 적용하여 쌍방을 이용해도 된다. 예를 들면, 노광 처리된 웨이퍼(W)에 대하여 복수 회 열 처리를 행하는 경우에, 목적에 따라, 그 회 마다 본 개시에 따른 열 처리 장치와, 처리 공간 내에 공급하는 가스종 또는 가스 농도 및 압력 조건이 상이한 열 처리 장치를 구분하여 사용해도 된다. 즉, 노광된 웨이퍼(W)에 대하여, 처리 공간 내의 성분 종류 또는 성분 농도 및 압력 조건이 상이한 복수의 열 처리를 행하게 된다.
이상에서는, 본 개시에 따른 기술을, PEB 처리에 이용되는 열 처리 장치(40)에 적용하는 예로 설명했지만, 본 개시에 따른 기술을 PAB 처리에 이용되는 열 처리 장치(40), 또는 POST 처리에 이용되는 열 처리 장치(40)에 적용해도 된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다. 예를 들면, 상기 실시 형태의 구성 요건은 임의로 조합할 수 있다. 당해 임의의 조합으로부터는, 조합에 따른 각각의 구성 요건에 대한 작용 및 효과가 당연히 얻어지고, 또한 본 명세서의 기재로부터 당업자에게는 명백한 다른 작용 및 다른 효과가 얻어진다.
또한, 본 명세서에 기재된 효과는, 어디까지나 설명적 또는 예시적인 것으로 한정적인 것은 아니다. 즉, 본 개시에 따른 기술은, 상기의 효과와 함께, 또는, 상기의 효과 대신에, 본 명세서의 기재로부터 당업자에게는 명백한 다른 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 이하와 같은 구성예도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
(1) 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판을 열 처리하는 열 처리 장치로서,
상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과,
상기 열판을 수용하고, 상기 열 처리를 행하는 처리 공간을 형성하는 챔버와,
상기 처리 공간 내를 배기하는 배기부와,
상기 처리 공간에 가스를 공급하는 공급 기구를 구비하고,
상기 공급 기구는, CO2 농도가 상기 챔버의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스를 상기 처리 공간에 공급하는, 열 처리 장치.
(2) 상기 공급 기구는, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 상기 (1)에 기재된 열 처리 장치.
(3) 상기 공급 기구는, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터 및 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하는, 상기 (1)에 기재된 열 처리 장치.
(4) 상기 공급 기구는, 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 상기 (1)에 기재된 열 처리 장치.
(5) 제어부를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 열 처리의 도중부터 상기 공급 기구로부터 공급되는 상기 고농도 가스의 유량이 작아지도록, 제어를 행하는, 상기 (1) ~ (4) 중 어느 하나에 기재된 열 처리 장치.
(6) 상기 고농도 가스를 생성하는 생성부를 가지는, 상기 (1) ~ (5) 중 어느 하나에 기재된 열 처리 장치.
(7) 상기 공급 기구는, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 가스를 공급하는 공급부를 가지고,
상기 공급부는,
상기 열판의 측면을 둘러싸도록 마련된 가스 유로와,
상기 가스 유로를 따라 상승한 가스를, 상기 열판 상의 기판으로 향하게 하는 정류 부재를 가지는, 상기 (1) ~ (6) 중 어느 하나에 기재된 열 처리 장치.
(8) 상기 가스 유로는, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 열판의 하방의 버퍼 공간에 접속되고,
상기 버퍼 공간은, 상기 처리 공간보다, 체적이 큰, 상기 (7)에 기재된 열 처리 장치.
(9) 상기 챔버는, 당해 챔버의 천장부를 포함하고, 승강 가능하게 구성된 상 챔버를 가지고,
상기 상 챔버는, 가열되도록 구성되고,
상기 정류 부재는,
중실체이며,
그 상면 전체가, 상기 상 챔버의 하면에 접촉하고 있는, 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 열 처리 장치.
(10) 상기 챔버는, 당해 챔버의 천장부를 포함하고, 승강 가능하게 구성된 상 챔버를 가지고,
상기 상 챔버는, 가열되도록 구성되고,
상기 정류 부재는,
중실체이며,
그 상면 전체가, 상기 상 챔버의 하면에 접촉하는 형태로, 상기 상 챔버에 고정되어, 상기 상 챔버와 함께 승강하는, 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 열 처리 장치.
(11) 상기 열판은, 당해 열판에 상기 기판을 흡착하기 위한 흡착 홀을 가지고,
상기 흡착 홀에 연통하는 유로를 가지는 수지제의 패드를 더 구비하고,
상기 수지제의 패드는, 금속제의 부재를 개재하여, 상기 흡착 홀에 연통하고 또한 상기 열판에 접속되어 있는, 상기 (1) ~ (10) 중 어느 하나에 기재된 열 처리 장치.
(12) 상기 금속제의 부재는, 대경부를 가지는, 상기 (11)에 기재된 열 처리 장치.
(13) 상기 열판에 대하여 지지 기둥을 개재하여 하방에 접속되는 환상 부재를 더 구비하고,
상기 수지제의 패드는, 상기 환상 부재의 하방에 위치하는, 상기 (11) 또는 (12)에 기재된 열 처리 장치.
(14) 상기 챔버의 천장부에 있어서의, 상면에서 봤을 때 상기 열판 상의 상기 기판의 중앙쪽의 위치로부터, 상기 처리 공간 내를 배기하는 중앙 배기부와,
상기 천장부에 있어서의, 상면에서 봤을 때 상기 중앙 배기부보다 상기 열판 상의 상기 기판의 주연부측으로부터, 상기 처리 공간 내를 배기하는 주연 배기부와,
제어부를 더 구비하고,
상기 공급 기구는, 상기 천장부에 마련되어, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 가스를 공급하는 다른 가스 공급부를 가지고,
상기 다른 가스 공급부는,
상기 열판 상의 기판의 주연부의 상방에 위치하는 제 1 토출 홀과,
상기 열판 상의 기판의 중앙부의 상방에 위치하는 제 2 토출 홀과,
당해 다른 가스 공급부에 도입된 가스를 상기 제 1 토출 홀과 상기 제 2 토출 홀로 분배하는 가스 분배 공간을 가지고,
상기 제어부는,
상기 열 처리 중, 상기 다른 가스 공급부로부터의 공급 및 상기 주연 배기부에 의한 배기가 계속되고, 또한 상기 열 처리의 도중부터 상기 중앙 배기부에 의한 배기가 강해지도록, 제어를 행하고,
상기 중앙 배기부에 의한 배기가 강해지는 기간에, 상기 가스 분배 공간으로 공급되는 가스의 유량이 커지도록, 제어를 행하는, 상기 (1) ~ (13) 중 어느 하나에 기재된 열 처리 장치.
(15) 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판을 열 처리하는 열 처리 방법으로서,
상기 기판을 지지하여 가열하는 열판에 상기 기판을 배치하는 공정과,
상기 열판 상의 상기 기판을 열 처리하는 공정을 포함하고,
상기 열 처리하는 공정은,
상기 열 처리를 행하는 처리 공간을 배기하는 공정과,
상기 처리 공간에 가스를 공급하는 공정을 포함하고,
상기 공급하는 공정은, CO2 농도가 상기 처리 공간을 형성하는 챔버의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스를 상기 처리 공간으로 공급하는, 열 처리 방법.
(16) 상기 공급하는 공정은, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 상기 (15)에 기재된 열 처리 방법.
(17) 상기 공급하는 공정은, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터 및 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하는, 상기 (15)에 기재된 열 처리 방법.
(18) 상기 공급하는 공정은, 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 상기 (15)에 기재된 열 처리 방법.
(19) 상기 공급하는 공정에 있어서, 상기 열 처리의 도중부터 상기 고농도 가스의 유량이 작게 되는, 상기 (15) ~ (18) 중 어느 하나에 기재된 열 처리 방법.
(20) 상기 (15) ~ (19)에 기재된 열 처리 방법을 열 처리 장치에 실행시키기 위하여, 상기 열 처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 기억한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체.

Claims (20)

  1. 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판을 열 처리하는 열 처리 장치로서,
    상기 기판을 지지하여 가열하는 열판과,
    상기 열판을 수용하고, 상기 열 처리를 행하는 처리 공간을 형성하는 챔버와,
    상기 처리 공간 내를 배기하는 배기부와,
    상기 처리 공간에 가스를 공급하는 공급 기구를 구비하고,
    상기 공급 기구는, CO2 농도가 상기 챔버의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스를 상기 처리 공간에 공급하는, 열 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 기구는, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 열 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 기구는, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터 및 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하는, 열 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 기구는, 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 열 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 열 처리의 도중부터 상기 공급 기구로부터 공급되는 상기 고농도 가스의 유량이 작아지도록, 제어를 행하는, 열 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고농도 가스를 생성하는 생성부를 가지는, 열 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 기구는, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 가스를 공급하는 공급부를 가지고,
    상기 공급부는,
    상기 열판의 측면을 둘러싸도록 마련된 가스 유로와,
    상기 가스 유로를 따라 상승한 가스를, 상기 열판 상의 기판으로 향하게 하는 정류 부재를 가지는, 열 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가스 유로는, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 열판의 하방의 버퍼 공간에 접속되고,
    상기 버퍼 공간은, 상기 처리 공간보다, 체적이 큰, 열 처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 챔버는, 당해 챔버의 천장부를 포함하고, 승강 가능하게 구성된 상 챔버를 가지고,
    상기 상 챔버는, 가열되도록 구성되고,
    상기 정류 부재는,
    중실체이며,
    그 상면 전체가, 상기 상 챔버의 하면에 접촉하고 있는, 열 처리 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 챔버는, 상기 챔버의 천장부를 포함하고, 승강 가능하게 구성된 상 챔버를 가지고,
    상기 상 챔버는, 가열되도록 구성되고,
    상기 정류 부재는,
    중실체이며,
    그 상면 전체가, 상기 상 챔버의 하면에 접촉하는 형태로, 상기 상 챔버에 고정되어, 상기 상 챔버와 함께 승강하는, 열 처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열판은, 상기 열판에 상기 기판을 흡착하기 위한 흡착 홀을 가지고,
    상기 흡착 홀에 연통하는 유로를 가지는 수지제의 패드를 더 구비하고,
    상기 수지제의 패드는, 금속제의 부재를 개재하여, 상기 흡착 홀에 연통하고 또한 상기 열판에 접속되어 있는, 열 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속제의 부재는, 대경부를 가지는, 열 처리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 열판에 대하여 지지 기둥을 개재하여 하방에 접속되는 환상 부재를 더 구비하고,
    상기 수지제의 패드는, 상기 환상 부재의 하방에 위치하는, 열 처리 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버의 천장부에 있어서의, 상면에서 봤을 때 상기 열판 상의 상기 기판의 중앙쪽의 위치로부터, 상기 처리 공간 내를 배기하는 중앙 배기부와,
    상기 천장부에 있어서의, 상면에서 봤을 때 상기 중앙 배기부보다 상기 열판 상의 상기 기판의 주연부측으로부터, 상기 처리 공간 내를 배기하는 주연 배기부와,
    제어부를 더 구비하고,
    상기 공급 기구는, 상기 천장부에 마련되어, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해 가스를 공급하는 다른 가스 공급부를 가지고,
    상기 다른 가스 공급부는,
    상기 열판 상의 기판의 주연부의 상방에 위치하는 제 1 토출 홀과,
    상기 열판 상의 기판의 중앙부의 상방에 위치하는 제 2 토출 홀과,
    상기 다른 가스 공급부에 도입된 가스를 상기 제 1 토출 홀과 상기 제 2 토출 홀로 분배하는 가스 분배 공간을 가지고,
    상기 제어부는,
    상기 열 처리 중, 상기 다른 가스 공급부로부터의 공급 및 상기 주연 배기부에 의한 배기가 계속되고, 또한 상기 열 처리의 도중부터 상기 중앙 배기부에 의한 배기가 강해지도록, 제어를 행하고,
    상기 중앙 배기부에 의한 배기가 강해지는 기간에, 상기 가스 분배 공간으로 공급되는 가스의 유량이 커지도록, 제어를 행하는, 열 처리 장치.
  15. 금속 함유 레지스트의 피막이 형성된 기판을 열 처리하는 열 처리 방법으로서,
    상기 기판을 지지하여 가열하는 열판에 상기 기판을 배치하는 공정과,
    상기 열판 상의 상기 기판을 열 처리하는 공정을 포함하고,
    상기 열 처리하는 공정은,
    상기 열 처리를 행하는 처리 공간을 배기하는 공정과,
    상기 처리 공간에 가스를 공급하는 공정을 포함하고,
    상기 공급하는 공정은, CO2 농도가 상기 처리 공간을 형성하는 챔버의 주위 분위기보다 높아지도록 조정된 고농도 가스를 상기 처리 공간으로 공급하는, 열 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급하는 공정은, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 열 처리 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급하는 공정은, 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터 및 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하는, 열 처리 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급하는 공정은, 상기 챔버의 천장부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 상기 고농도 가스를 공급하고, 또한 상기 열판 상의 상기 기판의 측방이며 상기 처리 공간의 하부로부터, 상기 열판 상의 상기 기판을 향해, 수분 함유 가스를 공급하는, 열 처리 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급하는 공정에 있어서, 상기 열 처리의 도중부터 상기 고농도 가스의 유량이 작게 되는, 열 처리 방법.
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 열 처리 방법을 열 처리 장치에 실행시키기 위하여, 상기 열 처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 기억한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체.
KR1020230069977A 2022-06-02 2023-05-31 열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체 KR20230167732A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022090446A JP2023177658A (ja) 2022-06-02 2022-06-02 熱処理装置、熱処理方法及び記憶媒体
JPJP-P-2022-090446 2022-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230167732A true KR20230167732A (ko) 2023-12-11

Family

ID=88932433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230069977A KR20230167732A (ko) 2022-06-02 2023-05-31 열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230393483A1 (ko)
JP (1) JP2023177658A (ko)
KR (1) KR20230167732A (ko)
CN (1) CN117170198A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018098229A (ja) 2016-12-08 2018-06-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び熱処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018098229A (ja) 2016-12-08 2018-06-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN117170198A (zh) 2023-12-05
JP2023177658A (ja) 2023-12-14
US20230393483A1 (en) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102640367B1 (ko) 기판 처리 방법 및 열처리 장치
JP4601080B2 (ja) 基板処理装置
JP4985183B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法並びに記憶媒体
JP5575706B2 (ja) 疎水化処理装置、疎水化処理方法、プログラム及びコンピュータ記録媒体。
JP5099054B2 (ja) 基板処理装置、基板処理方法、塗布、現像装置、塗布、現像方法及び記憶媒体
KR101873073B1 (ko) 액처리 장치, 액처리 방법 및 액처리용 기억 매체
TW202040735A (zh) 基板處理裝置
KR101558596B1 (ko) 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법
KR101568050B1 (ko) 기판 처리 장치
JP2010129634A (ja) 基板の保管装置及び基板の処理装置
JP2006032605A (ja) 基板加熱装置及び基板加熱方法
KR20230167732A (ko) 열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체
JP7432770B2 (ja) 熱処理装置、熱処理方法及び記憶媒体
TW202411793A (zh) 熱處理裝置、熱處理方法及記錄媒體
WO2023276723A1 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP6955073B2 (ja) 熱処理方法及び熱処理装置
CN117850175A (zh) 基片处理方法、基片处理装置和计算机存储介质
KR20230123435A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20220157990A (ko) 열처리 장치 및 열처리 방법
TW202311870A (zh) 熱處理裝置、熱處理方法及記錄媒體
TW202410186A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP4996749B2 (ja) 基板の処理装置
CN117476443A (zh) 基片处理方法、存储介质和基片处理装置