TWI559368B - A hydrophobization treatment apparatus, a hydrophobization treatment method, and a recording medium for hydrophobizing treatment - Google Patents

A hydrophobization treatment apparatus, a hydrophobization treatment method, and a recording medium for hydrophobizing treatment Download PDF

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Description

疏水化處理裝置、疏水化處理方法、及疏水化處理用記錄媒體
本發明，係關於對基板之表面進行疏水化的裝置、方法及記錄媒體。
在半導體製造工程中，係在晶圓(基板)的表面形成蝕刻用之光阻圖案。光阻圖案，係藉由對形成於基板之表面的感光性光阻膜進行曝光及顯像來予以形成。為了防止光阻圖案的剝離或倒毀，光阻膜必須緊密地與基板的表面接合。為了確保其接合強度，而在形成光阻膜之前對基板的表面施予疏水化處理。
在防止光阻圖案的剝離或倒毀而需要疏水化處理時，被要求使基板充份地疏水化。在專利文獻1中，揭示有疏水化處理裝置，其係具備：載置台；供氣部；排氣部；及控制該些之控制部。載置台，係以表面朝上的方式載置基板。載置台，係內藏有加熱器等溫度調節機構。供氣部，係具有在基板側呈開口的氣體吐出口。排氣部，係具有設於基板周圍的氣體排出口。
控制部，係在藉由溫度調節機構將基板的溫 度調溫成第1溫度(約23℃)的狀態下進行第1氣體供給控制，該第1氣體供給控制係控制供氣部並將疏水化處理氣體送出至基板側，且控制排氣部並排出疏水化處理氣體。然後，控制部，係在藉由溫度調節機構使基板的溫度上升至高於第1溫度之第2溫度(約90℃)的狀態下進行第2氣體供給控制，該第2氣體供給控制係控制供氣部並將疏水化處理氣體送出至基板側，且控制排氣部並排出疏水化處理氣體。
在第1氣體供給控制中，由於晶圓的溫度被設定成低於第2溫度的第1溫度，因此，疏水化處理氣體不會被上升氣流等妨礙而遍及至基板的表面。在第2氣體供給控制中，由於晶圓的溫度被設定成高於第1溫度的第2溫度，因此，可促進基板的疏水化。在第1氣體供給控制中，由於疏水化處理氣體被遍及至基板的表面，因此，基板的表面會被充份地疏水化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-194239號公報
然而，記載於專利文獻1的疏水化處理裝 置，係在從第1氣體供給控制移行至第2氣體供給控制之際，使載置台從第1溫度升溫至第2溫度需耗費時間。且，從載置台傳送熱至基板亦需耗費時間。因此，存在有疏水化處理的時間變長而使半導體製造的生產率下降之虞。
於是，本發明係以提供一種可在短時間將基板的表面充份地疏水化的裝置、方法及記錄媒體為目的。
本發明，係一種進行基板的表面之疏水化處理的疏水化處理裝置，係具備：冷卻部，具有冷卻板，該冷卻板係與以表面朝上的方式所配置之基板的背面對向；光照射部，具有複數個光源，並使複數個光源發光且使輻射加熱用的光射出至基板的表面，該複數個光源係被配置為與基板之表面對向而具有間隙；供氣部，係具有：氣體收容體，由使從光源射出的光透過的材料所構成，且覆蓋光源的下側並與基板之表面對向而具有間隙；及複數個氣體吐出口，被形成於氣體收容體之下側，且於基板側呈開口；排氣部，具有設於基板周圍的氣體排出口；升降部，使基板在冷卻板與光源之間升降；及控制部，控制光照射部、供氣部、排氣部及升降部，控制部係在控制升降部而使基板接近冷卻板的狀態下進行第1氣體供給控制後，控制光照射部並使光源發光，且在控制升降部而使基板接近光源的狀態下進行第2氣體供給控制，該第1氣體供給控 制係控制供氣部並將疏水化處理氣體送出至氣體收容體與基板之間，且控制排氣部並從氣體收容體與基板之間排出疏水化處理氣體，該第2氣體供給控制係控制供氣部並將疏水化處理氣體送出至氣體收容體與基板之間，且控制排氣部並從氣體收容體與基板之間排出疏水化處理氣體。
根據該疏水化處理裝置，在第1氣體供給控制中，由於使基板接近冷卻板，因此，基板會將被充份地冷卻。在該狀態下，透過供氣部之氣體吐出口所送出疏水化處理氣體，係往排氣部的氣體排出口流動，並擴散至氣體收容體與基板之間。由於基板會被充份冷卻，因此，疏水化處理氣體不會被上升氣流等妨礙而充份地遍及至基板的表面。
在第2氣體供給控制中，係由於使光源發光且使基板接近光源，因此，基板會被輻射加熱用的光充份地加熱。即使在該狀態下，透過氣體吐出口所吐出的疏水化處理氣體，仍往氣體排出口流動，而擴散至氣體收容體與基板之間。由於基板會被充份地加熱，因此，將促進基板之表面與疏水化處理氣體的反應，而使基板的表面被疏水化。藉由加熱從基板產生上升氣流，雖然疏水化處理氣體會變得難以到達基板的表面，但，在第1氣體供給控制中，由於疏水化處理氣體會充份地遍及至基板的表面，故，基板的表面會被充份地疏水化。
在此，由於冷卻板與光源係各別與基板的兩面對向，因此，藉由升降部僅使基板上升，可快速地將基 板從冷卻板側移送至光源側。又，從光源射出之輻射加熱用的光，係透過氣體收容體直接到達基板的表面，因此，可快速且充份地加熱基板。因此，在第1氣體供給控制中係能夠充份地冷卻基板，在第2氣體供給控制中係能夠充份地加熱基板並同時快速地進行從第1氣體供給控制往第2氣體供給控制的移行。因此，可在短時間充份地使基板的表面疏水化。
控制部，係在進行第2氣體供給控制時，與進行第1氣體供給控制時相比，亦可控制排氣部，以使疏水化處理氣體的排出速度下降。從第1氣體供給控制移行至第2氣體供給控制時，由於基板接近光源且亦接近氣體收容體，因此，基板與氣體收容體的間隔會縮小。伴隨此，從氣體吐出口被吐出而朝向氣體排出口之疏水化處理氣體的流速將變大。此時，藉由使疏水化處理氣體的排出速度下降，能夠抑制疏水化處理氣體之流速的上升，並防止疏水化處理氣體過度且快速的通過基板表面。因此，能夠使基板更充份地疏水化。
控制部，係在進行第2氣體供給控制時，與位於基板之外周側的光源相比，亦可控制光照射部，以使來自位於基板中心側之光源的照射光量增大。
由於氣體吐出口係朝向基板開口且氣體排出口係設於基板的周圍，因此，疏水化處理氣體會往基板的外周流動。在產生像這樣的流動時，存在有在基板的中心部其疏水化處理氣體之濃度下降的傾向。藉由增大來自位於基板 中心側之光源的照射光量，可抑制伴隨著疏水化處理氣體的濃度下降之疏水化的延遲。因此，可在更短時間使基板的表面疏水化。
控制部，係在進行第2氣體供給控制後，亦可進一步進行氣體置換控制，該氣體置換控制係用於保持基板接近光源之狀態的同時，控制供氣部並將惰性氣體送出至氣體收容體與基板之間，且控制排氣部並將惰性氣體與疏水化處理氣體從氣體收容體與基板之間排出。該情況下，由於在基板接近氣體收容體的狀態下進行氣體置換控制，因此，氣體收容體與基板之間的疏水化處理氣體會被快速地置換成惰性氣體。因此，可在更短時間使基板的表面疏水化。
在氣體收容體的內部形成有收容氣體的一個緩衝空間，而所有的氣體吐出口係亦可與緩衝空間連通。該情況下，流入至氣體收容體的氣體，係經由緩衝空間被分配至所有的氣體吐出口。因此，能夠使疏水化處理氣體更充份地遍及至基板的表面。
升降部，係具有沿著基板之周緣部而設的環狀升降體，亦可藉由升降體支撐基板使其升降。該情況下，在第1及第2氣體供給控制中，藉由使升降體抵接於基板的周緣部，可防止疏水化處理氣體迴繞至基板的背面。
又，本發明，係一種進行基板的表面之疏水化處理的疏水化處理方法，係使用：冷卻部，具有冷卻 板，該冷卻板係與以表面朝上的方式所配置之基板的背面對向；光照射部，具有複數個光源，並使複數個光源發光且使輻射加熱用的光射出至基板的表面，該複數個光源係被配置為與基板之表面對向而具有間隙；供氣部，係具有：氣體收容體，由使從光源射出的光透過的材料所構成，且覆蓋光源的下側並與基板之表面對向而具有間隙；及複數個氣體吐出口，被形成於氣體收容體之下側，且於基板側呈開口；排氣部，具有設於基板之周圍的氣體排出口；及升降部，使基板在冷卻板與光源之間升降，並具備：第1氣體供給工程，在藉由升降部使基板接近冷卻板的狀態下，藉由供氣部將疏水化處理氣體送出至氣體收容體與基板之間，且藉由排氣部從氣體收容體與基板之間排出疏水化處理氣體；及第2氣體供給工程，第1氣體供給工程後，在使光照射部的光源發光且藉由升降部使基板接近光源的狀態下，藉由供氣部將疏水化處理氣體送出至氣體收容體與基板之間，且藉由排氣部從氣體收容體與基板之間排出疏水化處理氣體。
根據該疏水化處理方法，在第1氣體供給工程中，由於使基板接近冷卻板，因此，基板會被充份地冷卻。在該狀態下，透過供氣部之氣體吐出口所送出疏水化處理氣體，係往排氣部的氣體排出口流動，並擴散至氣體收容體與基板之間。由於基板會被充份地被冷卻，因此，疏水化處理氣體不會被上升氣流等妨礙而充份地遍及至基板的表面。
在第2氣體供給工程中，係由於使光源發光且使基板接近光源，因此，基板會被輻射加熱用的光充份地加熱。即使在該狀態下，透過氣體吐出口所吐出的疏水化處理氣體，係往氣體排出口流動，並擴散至氣體收容體與基板之間。由於基板會被充份地加熱，因此，將促進基板之表面與疏水化處理氣體的反應，而使基板的表面被疏水化。藉由加熱從基板產生上升氣流，雖然疏水化處理氣體會變得難以到達基板的表面，但，在第1氣體供給工程中，疏水化處理氣體會充份地遍及至基板的表面，故，基板的表面會被充份地疏水化。
在此，由於冷卻板與光源係各別與基板的兩面對向，因此，藉由升降部僅使基板上升，可快速地將基板從冷卻板側移送至光源側。又，從光源射出之輻射加熱用的光，係透過氣體收容體直接到達基板的表面，因此，可快速且充份地加熱基板。因此，在第1氣體供給工程中係能夠充份地冷卻基板，在第2氣體供給工程中係能夠充份地加熱基板並同時快速地進行從第1氣體供給工程往第2氣體供給工程的移行。因此，可在短時間充份地使基板的表面疏水化。
在第2氣體供給工程中，與第1氣體供給工程相比，亦可使疏水化處理氣體的排出速度下降。從第1氣體供給工程移行至第2氣體供給工程時，由於基板接近光源且亦接近氣體收容體，因此，基板與氣體收容體的間隔會縮小。伴隨此，從氣體吐出口所吐出且朝向氣體排出 口之疏水化處理氣體的流速將變大。此時，藉由使疏水化處理氣體的排出速度下降，能夠抑制疏水化處理氣體之流速的上升，並防止疏水化處理氣體過度且快速的通過基板的表面。因此，能夠使基板更充份地疏水化。
在第2氣體供給工程中，與位於基板之外周側的光源相比，亦可增大來自位於基板之中心側之光源的照射光量。由於氣體吐出口係朝向基板開口且氣體排出口係設於基板的周圍，因此，疏水化處理氣體會往基板的外周流動。在產生像這樣的流動時，存在有在基板的中心部其疏水化處理氣體之濃度下降的傾向。藉由增大來自位於基板之中心側之光源的照射光量，可抑制伴隨著疏水化處理氣體的濃度下降之疏水化的延遲。因此，可在更短時間使基板的表面疏水化。
在第2氣體供給工程後，亦可更具備氣體置換工程，該氣體置換工程係用於保持基板接近光源之狀態的同時，藉由供氣部將惰性氣體送出至氣體收容體與基板之間，且藉由排氣部將惰性氣體與疏水化處理氣體從氣體收容體與基板之間排出。該情況下，由於在基板接近氣體收容體的狀態下進行氣體置換工程，因此，氣體收容體與基板之間的疏水化處理氣體會被快速地置換成惰性氣體。因此，可在更短時間使基板的表面疏水化。
在氣體收容體的內部形成有收容氣體的一個緩衝空間，而所有的氣體吐出口係亦可使用與緩衝空間連通的供氣部。該情況下，流入至氣體收容部的氣體，係經 由緩衝空間被分配至各氣體吐出口。因此，能夠使疏水化處理氣體更充份地遍及至基板的表面。
亦可具有沿著基板之周緣部而設的環狀升降體，且使用藉由升降體支撐基板使其升降的升降部。該情況下，在第1及第2氣體供給工程中，藉由使升降體抵接於基板的周緣部，可防止疏水化處理氣體迴繞至基板的背面。
又，本發明係一種電腦可讀取之疏水化處理用記錄媒體，其係記錄用於使申請專利範圍第7~12項中任一項之疏水化處理方法執行於疏水化處理裝置的程式。
根據本發明之裝置、方法及記錄媒體，能夠在短時間充份地使基板的表面疏水化。
40‧‧‧冷卻部
41‧‧‧冷卻板
50‧‧‧光照射部
51a‧‧‧光源
60‧‧‧供氣部
61‧‧‧氣體收容體
63‧‧‧氣體吐出口
70‧‧‧排氣部
71‧‧‧氣體排出口
80‧‧‧升降部
81，83‧‧‧升降體
90‧‧‧控制部
G1‧‧‧疏水化處理氣體
G2‧‧‧惰性氣體
R2‧‧‧緩衝空間
U5‧‧‧黏著單元(疏水化處理裝置)
W‧‧‧晶圓(基板)
Wa‧‧‧表面
Wb‧‧‧背面
[圖1]應用本發明之加熱/冷卻單元之塗佈/顯像裝置的立體圖。
[圖2]沿著圖1中的II-II線之剖面圖。
[圖3]沿著圖2中的III-III線之剖面圖。
[圖4]表示疏水化處理單元之概略構成的剖面圖。
[圖5]表示晶圓搬入不久後之疏水化處理單元的剖面圖。
[圖6]表示進行第1氣體供給工程之疏水化處理單元的剖面圖。
[圖7]表示進行第2氣體供給工程之疏水化處理單元的剖面圖。
[圖8]表示進行氣體置換工程之疏水化處理單元的剖面圖。
[圖9]表示疏水化處理單元之變形例的剖面圖。
以下，參閱圖面來詳細說明關於本發明之理想的實施形態。在說明中，對同一要素或具有同一功能的要素標記同一符號，並省略重複的說明。本實施形態之黏著單元(疏水化處理裝置)，係在作為基板之一種的晶圓塗佈/顯像裝置中，將晶圓的表面疏水化的裝置。疏水化，係指提高接觸角的處理。
首先，說明關於應用該黏著單元之塗佈/顯像裝置的一例。如圖1~圖3所示，塗佈/顯像裝置1，係具備：載體區塊S1；處理區塊S2，鄰接於載體區塊S1；及介面區塊S3，鄰接於處理區塊S2。以下，塗佈/顯像裝置1之說明中的「前後左右」，係指將介面區塊S3側設為前側，將載體區塊S1側設為後側之方向的意思。
載體區塊S1，係具有載體站12與搬入/搬出部13。載體站12，係支撐複數個載體11。載體11，係在密封狀態下收容複數片晶圓W，並裝卸自如地設置於載體 站12上。載體11，係在一側面11a側具有用於取出放入晶圓W的開關門(未圖示)。搬入/搬出部13，係具有各別對應於載體站12上之複數個載體11的複數個開關門13a。搬入/搬出部13內，係內藏有收授臂部A1。收授臂部A1，係從設置於載體站12的載體11取出晶圓W並傳遞至處理區塊S2，且從處理區塊S2接收晶圓W而返回到載體11內。
處理區塊S2，係具有：下層反射防止膜形成(BCT)區塊14；光阻膜形成(COT)區塊15；上層反射防止膜形成(TCT)區塊16；及顯像處理(DEV)區塊17。該些區塊，係從地面側依DEV區塊17、BCT區塊14、COT區塊15、TCT區塊16的順序層積。
BCT區塊14，係內藏有：反射防止膜形成用之藥液的塗佈單元U1；加熱/冷卻單元U2；黏著單元U5；及搬送臂A2，將晶圓W搬送至該些單元(參閱圖3)，而在晶圓W的表面上形成下層的反射防止膜。黏著單元U5，係進行形成有下層之反射防止膜之晶圓W表面的疏水化處理。COT區塊15，係內藏有：光阻膜形成用之藥液的塗佈單元(未圖示)；加熱/冷卻單元(未圖示)；及搬送臂A3，將晶圓W搬送至該些單元，而在下層的反射防止膜上形成光阻膜。TCT區塊16，係與BCT區塊14相同，內藏有：塗佈單元；加熱/冷卻單元；及搬送臂A4，而在光阻膜上形成上層的反射防止膜。
DEV區塊17，係內藏有：複數個顯像處理單 元(未圖示)；複數個加熱/冷卻單元(未圖示)；搬送臂A5，將晶圓W搬送至該些單元；及直接搬送臂A6，不經由該些單元而在處理區塊S2的前後期間搬送晶圓W，且進行被曝光之光阻膜的顯像處理。
在處理區塊S2的後側設有棚架單元U3。棚架單元U3，係設成為從地面涵蓋TCT區塊16，且被區隔成排列於上下方向的複數個單元C30~C38。在棚架單元U3附近設有升降臂A7。升降臂A7，係在單元C30~C38搬送晶圓W。在處理區塊S2的前側設有棚架單元U4。棚架單元U4，係設成為從地面涵蓋DEV區塊17的上部，且被區隔成排列於上下方向的複數個單元C40~C42。
介面區塊S3被連接於曝光裝置E1。介面區塊S3係內藏有收授臂部A8。收授臂部A8，係將晶圓W從處理區塊S2的棚架單元U4傳遞給曝光裝置E1，並從曝光裝置E1接收晶圓W返回到棚架單元U4。
在像這樣的塗佈/顯像裝置1中，首先，收容了複數個晶圓W的載體11被設置於載體站12。此時，載體11的一側面11a，係朝向搬入/搬出部13的開關門13a。接下來，載體11的開關門與搬入/搬出部13的開關門13a會被一起開放，而藉由收授臂部A1取出載體11內的晶圓W，依序被搬送至處理區塊S2之棚架單元U3的任一單元。
藉由收授臂部A1被搬送至棚架單元U3之任一單元的晶圓W，係藉由升降臂A7被依序搬送至對應於 BCT區塊14的單元C33。被搬送至單元C33的晶圓W，係藉由搬送臂A2被搬送至BCT區塊14內的塗佈單元U1及加熱/冷卻單元U2，且在該晶圓W的表面上形成下層反射防止膜。形成有下層反射防止膜的晶圓W，係藉由搬送臂A2被搬送至黏著單元U5，且進行該晶圓W之表面的疏水化處理。
形成下層反射防止膜後，施予疏水化處理的晶圓W，係藉由搬送臂A2被搬送至單元C33之上的單元C34。被搬送至單元C34的晶圓W，係藉由升降臂A7被搬送至對應於COT區塊15的單元C35。被搬送至單元C35的晶圓W，係藉由搬送臂A3被搬送至COT區塊15內的各單元，且在該晶圓W的下層反射防止膜上形成光阻膜。
形成有光阻膜的晶圓W，係藉由搬送臂A3被搬送至單元C35之上的單元C36。被搬送至單元C36的晶圓W，係藉由升降臂A7被搬送至對應於TCT區塊16的單元C37。被搬送至單元C37的晶圓W，係藉由搬送臂A4被搬送至TCT區塊16內的各單元，且在該晶圓W的光阻膜上形成上層反射防止膜。
形成有上層反射防止膜的晶圓W，係藉由搬送臂A4被搬送至單元C37之上的單元C38。被搬送至單元C38的晶圓W，係藉由升降臂A7被搬送至對應於直接搬送臂A6的單元C32，且藉由直接搬送臂A6被搬送至棚架單元U4的單元C42。被搬送至單元C42的晶圓W， 係藉由介面區塊S3的收授臂部A8被傳遞至曝光裝置E1，且進行光阻膜的曝光處理。曝光處理後的晶圓W，係藉由收授臂部A8被搬送至單元C42之下的單元C40、C41。
被搬送至單元C40、C41的晶圓W，係藉由搬送臂A5被搬送至DEV區塊17內的各單元，且進行光阻膜的顯像處理。顯像處理後的晶圓W，係藉由搬送臂A5被搬送至棚架單元U3中對應於DEV區塊17的單元C30、C31。被搬送至單元C30、C31的晶圓W，係藉由升降臂A7被搬送至收授臂部A1可予以存取的單元，並藉由收授臂部A1返回到載體11內。
另外，塗佈/顯像裝置1的構成只不過是一例。塗佈/顯像裝置，係只要是具備塗佈單元、顯像處理單元等的液體處理單元、加熱/冷卻單元等的前處理/後處理單元、搬送裝置即可，該些各單元的個數或種類、佈線等係可適當進行變更。又，黏著單元U5係並不一定要設於BCT區塊14，亦可設定於例如COT區塊15。
接下來，詳細地說明黏著單元(疏水化處理裝置)U5。如圖4所示，黏著單元U5係具備：上側殼體21；下側殼體22；開關部30；冷卻部40；光照射部50；供氣部60；排氣部70；升降部80及控制部90。
上側殼體21，係具有水平配置之圓形的頂板21a與從頂板21a的周緣部向下方突出的周壁21b。下側殼體22，係具有水平配置之圓形的底板22a、從底板22a 的周緣部向上方突出的周壁22b及設於周壁22b之上端部之外周的凸緣22c，並配置於上側殼體21的正下方。下側殼體22的外徑，係小於上側殼體21的外徑。上側殼體21與下側殼體22，係相互分離。
開關部30，係具有擋板31與擋板驅動機32，且開閉上側殼體21的周緣部與下側殼體22的周緣部之間。擋板31，係具有：上側凸緣31a，抵接於上側殼體21之周壁21b的下端部；下側凸緣31b，抵接於下側殼體之凸緣22c的下面；及筒狀的周壁31c，連接上側凸緣31a的內緣與下側凸緣31b的外緣。在上側凸緣31a設有墊片P1，墊片P1係用於密封上側凸緣31a之上面與周壁21b之下端面的空隙。在下側凸緣31b設有墊片P2，墊片P2係用於密封下側凸緣31b之上面與凸緣22c之下面的空隙。
擋板驅動機32係例如為氣缸，且具有向上方突出的升降桿32a。升降桿32a的前端部，係被固定於擋板31。擋板驅動機32，係經由升降桿32a使擋板31升降。
上側殼體21、下側殼體22及擋板31，係一起作用而形成處理空間R1。疏水化處理對象的晶圓W，係以表面側Wa朝上的方式，水平地配置於處理空間R1內。以下，在冷卻部40、光照射部50、供氣部60及排氣部70之構成的說明中，「晶圓W」係指配置於處理空間R1內之晶圓W的意思。
冷卻部40，係具有冷卻板41與冷卻水循環泵(未圖示)。冷卻板41，係嵌合於下側殼體22的周壁22b並被水平配置，且與晶圓W的背面Wb對向。冷卻板41之外周面與周壁22b之內面的空隙，係被墊片P3密封。在冷卻板41內形成有通過冷卻水的流水路(未圖示)。冷卻水循環泵，係將冷卻水送入至流水路的一端，並冷卻從流水路的另一端所流出的冷卻水，而再次返回到流水路的一端。冷卻部40，係藉由冷卻水的循環冷卻冷卻板41，並冷卻配置於冷卻板41上的晶圓W。
光照射部50，係具有複數個發光板51。發光板51，係具有密集於單面側的複數個光源51a。光源51a，係射出輻射加熱用之光的發光元件，藉由從電力供給電路(未圖示)所供給的電力進行發光。晶圓W為矽晶圓時，輻射加熱用之光的波長係例如為300~1000nm較佳。作為發光元件，係舉出LED、半導體雷射、鹵素燈、氙閃光等。複數個發光板51，係在使光源51a朝向下的狀態下被安裝於頂板21a，光源51a係與晶圓W的表面Wa對向且具有空隙。複數個發光板51，係例如各別呈正六角形的外形且配置為蜂窩狀，且覆蓋頂板21a的下面。
供氣部60，係具有氣體收容體61與氣體供給源62。氣體收容體61，係由使從光源51a射出之光透過的材料所構成，呈板狀之外形。作為氣體收容體61的材料，係舉出例如石英玻璃。石英玻璃，係在具有高耐熱性這一點上是適於被配置在加熱用之光源51a附近的氣體收 容體61。又，石英玻璃，亦適於使上述輻射加熱用的光透過者。
氣體收容體61，係被水平地配置為閉塞上側殼體21的下端部，且與晶圓W之表面Wa對向而具有間隙。氣體收容體61的周緣部，係被嵌入於上側殼體21之周壁21b的下端部，且覆蓋光源51a的下側。在氣體收容體61內形成有仿效晶圓W的表面而水平擴展的緩衝空間R2，而緩衝空間R2係用以收容氣體。在氣體收容體61的下面側形成有與緩衝空間R2連通且在晶圓W側呈開口的複數個氣體吐出口63。亦即，供氣部60，係更具有複數個氣體吐出口63。氣體吐出口63，係散佈於氣體收容體61之下面中與晶圓W對向的全體區域。
氣體供給源62，係經由供氣管62a連接於緩衝空間R2，並供給疏水化處理氣體或惰性氣體至緩衝空間R2。疏水化處理氣體，係指將HMDS(六甲基二矽烷)之氣化成分混合至例如氮氣的氣體。惰性氣體，係例如氮氣。供氣部60，係從氣體吐出口63吐出從氣體供給源62被供給至緩衝空間R2內的氣體，並供給氣體至晶圓W的表面Wa。
排氣部70，係具有氣體排出口71與排氣泵72。氣體排出口71，係貫穿氣體收容體61的周緣部與上側殼體21，並在處理空間R1與上側殼體21的外部呈一開口。排氣泵72，係內藏有例如電動的風扇等，經由排氣管72a連接於氣體排出口71。排氣部70，係藉由驅動 排氣泵72來將氣體收容體61與晶圓W之間的氣體排出至處理空間R1外。
升降部80，係具有升降體81與升降體驅動機82。升降體81，係具有：升降板81a，被水平配置於下側殼體之中央的下方；及3根支撐銷81b，從升降板81a向上方突出。另外，在圖4中係僅圖示2根支撐銷81b。3根支撐銷81b，係貫穿下側殼體22的底板22a及冷卻板41，並支撐冷卻板41之上的晶圓W。支撐銷81b的根數，係亦可為4根以上。
升降體驅動機82係例如為氣缸，且具有向上方突出的升降桿82a。升降桿82a的前端部，係被固定於升降板81a。升降體驅動機82，係經由升降桿82a使升降體81升降，並使被支撐於支撐銷81b的晶圓W升降。亦即，升降部80，係使晶圓W在冷卻板41與複數個光源51a升降。
控制部90，係控制用之電腦，具有顯示部(未圖示)，顯示疏水化處理條件的設定畫面；輸入部(未圖示)，輸入疏水化處理條件；及讀取部(未圖示)，從電腦可讀取之記錄媒體讀取程式。在記錄媒體中係記錄有使疏水化處理執行於控制部90的程式，該程式係藉由控制部90的讀取部來進行讀取。作為記錄媒體，係舉出例如硬碟、光碟、快閃記憶體、軟碟片、記憶卡等。控制部90，係因應輸入於輸入部的疏水化處理條件與藉由讀取部所讀取的程式，來控制開關部30、冷卻部 40、光照射部50、供氣部60、排氣部70及升降部80並執行疏水化處理。
以下，說明藉由控制部90所執行的疏水化處理。首先，控制部90，係如圖5所示，控制開關部30使擋板31下降，藉此，使上側殼體21的周緣部與下側殼體22的周緣部之間開放。該狀態下，晶圓W被搬入至處理空間R1內。晶圓W，係以表面Wa朝上的方式，被水平配置於處理空間R1內。控制部90，係控制升降部80使升降體81上升，並藉由升降體81的支撐銷81b支撐晶圓W。然後，控制開關部30使擋板31上升，藉此，使上側殼體21的周緣部與下側殼體22的周緣部之間閉塞。
接下來，控制部90，係如圖6所示，進行第1氣體供給控制(第1氣體供給工程)。亦即，冷卻晶圓W的同時，進行供給疏水化處理氣體至表面Wa的控制。具體而言，控制冷卻部40而將冷卻板41的溫度調整至冷卻目標溫度。控制升降部80使升降體81下降，藉此，使晶圓W接近冷卻板41。
在該狀態下，控制供氣部60將疏水化處理氣體G1從氣體供給源62送至緩衝空間R2。流入至緩衝空間R2的疏水化處理氣體G1，係通過氣體吐出口63被送出至氣體收容體61與晶圓W之間。又，控制部90，係控制排氣部70將氣體從氣體排出口71送至排氣泵72。藉此，氣體收容體61與晶圓W之間的疏水化處理氣體G1，係通過氣體排出口71被排出。另外，第1氣體供給控制之晶圓W 的溫度，係例如為20~30℃較佳，22~24℃為更佳。
在第1氣體供給控制中，由於使晶圓W接近冷卻板41，因此，晶圓W會被充份冷卻。在該狀態下，通過供氣部60的氣體吐出口63所送出疏水化處理氣體，係往排氣部70的氣體排出口71流動，並擴散至氣體收容體61與晶圓W之間。由於晶圓W會被充份冷卻，因此，疏水化處理氣體不會被上升氣流等妨礙而充份地遍及至晶圓W的表面Wa。
在氣體收容體61的內部形成有收容氣體的一個緩衝空間R2，而所有的氣體吐出口63係與緩衝空間R2連通。藉此，流入至氣體收容體61的氣體，係經由緩衝空間R2被分配至所有的氣體吐出口63。因此，能夠使疏水化處理氣體更充份地遍及至晶圓W的表面Wa。
接下來，控制部90，係如圖7所示，進行第2氣體供給控制(第2氣體供給工程)。亦即，加熱晶圓W的同時，進行供給疏水化處理氣體至表面Wa的控制。具體而言，係控制光照射部50使光源51a發光。控制升降部80使升降體81上升，藉此，使晶圓W接近光源51a。亦可在開始使光源51a發光後使升降體81上升，亦可在使升降體81上升後開始使光源51a發光。如此一來，在使光源51a發光且使晶圓W接近光源51a的狀態下，控制供氣部60，將疏水化處理氣體G1從氣體供給源62送至緩衝空間R2。流入至緩衝空間R2的疏水化處理氣體G1，係通過氣體吐出口63被送出至氣體收容體61 與晶圓W之間。又，控制部90，係控制排氣部70將氣體從氣體排出口71送至排氣泵72。藉此，氣體收容體61與晶圓W之間的疏水化處理氣體G1，係通過氣體排出口71被排出。另外，第2氣體供給控制之晶圓W的溫度，係例如為70~180℃較佳，90~180℃為更佳。
在第2氣體供給控制中，係由於使光源51a發光且使晶圓W接近光源51a，因此，晶圓W會被輻射加熱用的光充份地加熱。即使在該狀態下，通過氣體吐出口63所吐出的疏水化處理氣體，係往氣體排出口71流動，並擴散至氣體收容體61與晶圓W之間。由於晶圓W會被充份地加熱，因此，將促進晶圓W之表面Wa與疏水化處理氣體的反應，並對晶圓W的表面Wa進行疏水化。藉由加熱從晶圓W產生上升氣流，雖然疏水化處理氣體會變得難以到達晶圓W的表面Wa，但，在第1氣體供給控制中，疏水化處理氣體會充份地遍及至晶圓W的表面Wa，故，晶圓W的表面Wa會被充份地疏水化。
在此，由於冷卻板41與光源51a係各別與晶圓W的兩面對向，因此，僅藉由升降部80使晶圓W上升，可快速地將晶圓W從冷卻板41側移送至光源51a側。又，從光源51a射出之輻射加熱用的光，係透過氣體收容體61直接到達晶圓W的表面Wa，因此，可快速且充份地加熱晶圓W。因此，在第1氣體供給控制中係能夠充份地冷卻晶圓W，在第2氣體供給控制中係能夠充份地加熱晶圓W並同時快速地進行從第1氣體供給控制往第2 氣體供給控制的移行。因此，可在短時間充份地使晶圓W的表面Wa疏水化。
接下來，控制部90，係如圖8所示，進行氣體置換控制(氣體置換工程)。亦即，進行將氣體收容體61與晶圓W之間的疏水化處理氣體置換成惰性氣體的控制。具體而言，控制供氣部60將惰性氣體G2從氣體供給源62送至緩衝空間R2。流入至緩衝空間R2的惰性氣體G2，係通過氣體吐出口63被送出至氣體收容體61與晶圓W之間。又，控制部90，係控制排氣部70將氣體從氣體排出口71送至排氣泵72。藉此，氣體收容體61與晶圓W之間的惰性氣體G2，係通過疏水化處理氣體G1與氣體排出口71被排出。
在氣體置換控制中，控制部90係維持光源51a發光且晶圓W接近光源51a的狀態。藉此，由於在晶圓W接近氣體收容體61的狀態下進行氣體置換控制，因此，氣體收容體61與晶圓W之間的疏水化處理氣體會被快速地置換成惰性氣體。因此，可在更短時間使基板的表面疏水化。
接下來，控制部90，係進行冷卻晶圓W的冷卻控制(冷卻工程)。具體而言，控制冷卻部40而將冷卻板41的溫度調整至冷卻目標溫度。控制升降部80使升降體81下降，藉此，使晶圓W接近冷卻板41(參閱圖6)。藉由上述，疏水化處理結束，控制部90控制開關部30使擋板31下降(參閱圖5)。藉此，上側殼體21的周 緣部與下側殼體22的周緣部之間會再次被開放，而晶圓W會被搬出。
另外，控制部90，係在進行第2氣體供給控制時，與進行第1氣體供給控制時相比，亦可控制排氣部70，以使疏水化處理氣體的排出速度下降。
排出速度，係指每單位時間排出疏水化處理氣體的量的意思。從第1氣體供給控制移行至第2氣體供給控制時，由於晶圓W接近光源51a且亦接近氣體收容體61，因此，晶圓W與氣體收容體61的間隔會縮小。伴隨此，從氣體吐出口63所吐出且朝向氣體排出口71之疏水化處理氣體的流速將變大。此時，藉由使疏水化處理氣體的排出速度下降，能夠抑制疏水化處理氣體之流速的上升，並防止疏水化處理氣體過度且快速的通過晶圓W的表面Wa。因此，能夠更充份地使晶圓W疏水化。
控制部90，係在進行第2氣體供給控制時，與位於晶圓W之外周側的光源51a相比，亦可控制光照射部50，以使來自位於晶圓W中心側之光源51a的照射光量增大。亦可藉由拉長照射時間來增大照射光量，亦可藉由提高光源51a的發光強度來增大照射光量。由於氣體吐出口63係朝向晶圓W開口且氣體排出口71係設於晶圓W的周圍，因此，疏水化處理氣體係往晶圓W的外周流動。在產生像這樣的流動時，存在有在晶圓W的中心部其疏水化處理氣體之濃度下降的傾向。藉由增大來自位於晶圓W中心側之光源51a的照射光量，可抑制伴隨著 疏水化處理氣體的濃度下降之疏水化的延遲。因此，可在更短時間充份地使晶圓W的表面Wa疏水化。
以上，雖說明了本發明之理想的實施形態，但本發明並不一定限定於上述之實施形態，在不脫離其要旨的範圍下可進行各種變更。例如，升降體81，係並不限於具有上述支撐銷81b者。例如，如圖9所示的升降部80A，係具有沿晶圓W之周緣部而呈環狀的升降體83，藉由升降體83支撐晶圓W的周緣部。根據升降體80A，在第1及第2氣體供給控制中，藉由使升降體83抵接於晶圓W的周緣部，可防止疏水化處理氣體迴繞至晶圓W的背面Wb。
21‧‧‧上側殼體
21a‧‧‧頂板
21b‧‧‧周壁
22‧‧‧下側殼體
22a‧‧‧底板
22b‧‧‧周壁
22c‧‧‧凸緣
30‧‧‧開關部
31‧‧‧擋板
31a‧‧‧上側凸緣
31b‧‧‧下側凸緣
31c‧‧‧周壁
32‧‧‧擋板驅動機
32a‧‧‧升降桿
40‧‧‧冷卻部
41‧‧‧冷卻板
50‧‧‧光照射部
51‧‧‧發光板
51a‧‧‧光源
60‧‧‧供氣部
61‧‧‧氣體收容體
62‧‧‧氣體供給源
62a‧‧‧供氣管
63‧‧‧氣體吐出口
70‧‧‧排氣部
71‧‧‧氣體排出口
72‧‧‧排氣泵
72a‧‧‧排氣管
80‧‧‧升降部
81‧‧‧升降體
81a‧‧‧升降板
81b‧‧‧支撐銷
82‧‧‧升降體驅動機
82a‧‧‧升降桿
90‧‧‧控制部
U5‧‧‧黏著單元
R1‧‧‧處理空間
R2‧‧‧緩衝空間
P1‧‧‧墊片
P2‧‧‧墊片
P3‧‧‧墊片
W‧‧‧晶圓
Wa‧‧‧表面
Wb‧‧‧背面

Claims (13)

  1. 一種疏水化處理裝置，係進行基板的表面之疏水化處理的疏水化處理裝置，係具備：冷卻部，具有冷卻板，該冷卻板係與以前述表面朝上的方式所配置之前述基板的背面對向；光照射部，具有複數個光源，並使前述複數個光源發光且使輻射加熱用的光射出至前述基板的表面，該複數個光源係被配置為與前述基板的表面對向而具有間隙；供氣部，係具有：氣體收容體，由使從前述光源射出的前述光透過的材料所構成，且覆蓋前述光源的下側並與前述基板之表面對向而具有間隙；及複數個氣體吐出口，被形成於前述氣體收容體之下側，且於前述基板側呈開口；排氣部，具有設於前述基板之周圍的氣體排出口；升降部，使前述基板在前述冷卻板與前述光源之間升降；及控制部，控制前述光照射部、前述供氣部、前述排氣部及前述升降部，前述控制部，係在以控制前述升降部而使前述基板下降的方式來使該基板接近前述冷卻板的狀態下進行第1氣體供給控制後，控制前述光照射部並使前述光源發光，且在以控制前述升降部而使前述基板上升的方式來使該基板接近前述光源的狀態下進行第2氣體供給控制， 該第1氣體供給控制係控制前述供氣部並將疏水化處理氣體送出至前述氣體收容體與前述基板之間，且控制前述排氣部並從前述氣體收容體與前述基板之間排出前述疏水化處理氣體，該第2氣體供給控制係控制前述供氣部並將前述疏水化處理氣體送出至前述氣體收容體與前述基板之間，且控制前述排氣部並從前述氣體收容體與前述基板之間排出前述疏水化處理氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項之疏水化處理裝置，其中，前述控制部，係在進行前述第2氣體供給控制時，與進行前述第1氣體供給控制時相比，控制前述排氣部，以使前述疏水化處理氣體的排出速度下降。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之疏水化處理裝置，其中，前述控制部，係在進行前述第2氣體供給控制時，與位於前述基板之外周側的前述光源相比，控制前述光照射部，以使來自位於前述基板中心側之前述光源的照射光量增大。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之疏水化處理裝置，其中，前述控制部，係在進行前述第2氣體供給控制後，進一步進行氣體置換控制，該氣體置換控制係用於保持前述基板接近前述光源之狀態的同時，控制前述供氣部並將惰性氣體送出至前述氣體收容體與前述基板之間，且控制前 述排氣部並將前述惰性氣體與前述疏水化處理氣體從前述氣體收容體與前述基板之間排出。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之疏水化處理裝置，其中，在氣體收容體的內部形成有收容氣體的一個緩衝空間，而所有的氣體吐出口係與前述緩衝空間連通。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之疏水化處理裝置，其中，升降部，係具有沿著前述基板之周緣部而設的環狀升降體，藉由前述升降體支撐前述基板使其升降。
  7. 一種疏水化處理方法，係進行基板的表面之疏水化處理的疏水化處理方法，係使用：冷卻部，具有冷卻板，該冷卻板係與以前述表面朝上的方式所配置之前述基板的背面對向；光照射部，具有複數個光源，並使前述複數個光源發光且使輻射加熱用的光射出至前述基板的表面，該複數個光源係被配置為與前述基板的表面對向而具有間隙；供氣部，係具有：氣體收容體，由使從前述光源射出的前述光透過的材料所構成，且覆蓋前述光源的下側並與前述基板之表面對向而具有間隙；及複數個氣體吐出口，被形成於前述氣體收容體之下側，且於前述基板側呈開口；排氣部，具有設於前述基板之周圍的氣體排出口；及升降部，使前述基板在前述冷卻板與前述光源之間升 降；並具備：第1氣體供給工程，在以藉由前述升降部使前述基板下降的方式來使該基板接近前述冷卻板的狀態下，藉由前述供氣部將疏水化處理氣體送出至前述氣體收容體與前述基板之間，且藉由前述排氣部從前述氣體收容體與前述基板之間排出前述疏水化處理氣體；及第2氣體供給工程，前述第1氣體供給工程後，在使前述光照射部的前述光源發光且以藉由前述升降部使前述基板上升的方式來使該基板接近前述光源的狀態下，藉由前述供氣部將前述疏水化處理氣體送出至前述氣體收容體與前述基板之間，且藉由前述排氣部從前述氣體收容體與前述基板之間排出前述疏水化處理氣體。
  8. 如申請專利範圍第7項之疏水化處理方法，其中，在前述第2氣體供給工程中，與前述第1氣體供給工程相比，使前述疏水化處理氣體的排出速度下降。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之疏水化處理方法，其中，在前述第2氣體供給工程中，與位於前述基板之外周側的前述光源相比，增大來自位於前述基板中心側之前述光源的照射光量。
  10. 如申請專利範圍第7或8項之疏水化處理方法，其中， 在第2氣體供給工程後，更具備氣體置換工程，該氣體置換工程係用於保持前述基板接近前述光源之狀態的同時，藉由前述供氣部將惰性氣體送出至前述氣體收容體與前述基板之間，且藉由前述排氣部將前述惰性氣體與前述疏水化處理氣體從前述氣體收容體與前述基板之間排出。
  11. 如申請專利範圍第7或8項之疏水化處理方法，其中，在氣體收容體的內部形成有收容氣體的一個緩衝空間，而所有的氣體吐出口係使用與前述緩衝空間連通的前述供氣部。
  12. 如申請專利範圍第7或8項之疏水化處理方法，其中，具有沿著前述基板之周緣部而設的環狀升降體，且使用藉由前述升降體支撐前述基板使其升降的前述升降部。
  13. 一種電腦可讀取之疏水化處理用記錄媒體，係記錄用於使申請專利範圍第7~12項中任一項之疏水化處理方法執行於疏水化處理裝置的程式。
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