特開 2024-135762 疎水化処理装置、及び半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135762

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】疎水化処理装置、及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 563

H01L21/30 564C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046618

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷野 寛仁

【テーマコード（参考）】

5F146

【Ｆターム（参考）】

5F146HA02

5F146JA04

(57)【要約】

【課題】疎水化処理において基板外周部の疎水化を抑制すること。
【解決手段】実施形態の疎水化処理装置は、処理対象の基板を載置可能な載置台と、載置台と対向する蓋体と、蓋体に設けられ、載置台に載置された基板に対し疎水化ガスを吐出する第１の供給口と、蓋体に設けられ、基板の外周部に対し不活性ガスを吐出する第２の供給口と、蓋体を基板の径方向に移動させることにより、基板に対する第２の供給口の位置を調整可能な第１の調整機構と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理対象の基板を載置可能な載置台と、
前記載置台と対向する蓋体と、
前記蓋体に設けられ、前記載置台に載置された前記基板に対し疎水化ガスを吐出する第１の供給口と、
前記蓋体に設けられ、前記基板の外周部に対し不活性ガスを吐出する第２の供給口と、
前記蓋体を前記基板の径方向に移動させることにより、前記基板に対する前記第２の供給口の位置を調整可能な第１の調整機構と、
を備える
疎水化処理装置。

【請求項2】

前記蓋体は、
前記基板の前記外周部より内側の領域と対向する第１の蓋体と、
前記第２の供給口を有し、前記第１の蓋体の外側に接続される第２の蓋体と、
を有する、
請求項１に記載の疎水化処理装置。

【請求項3】

前記第２の蓋体は、
前記第１の蓋体の外側に接続されるとともに前記第１の蓋体に沿って延びる平面部と、前記平面部の外側の端部から下方に屈曲して延びる側面部と、を有する子蓋体を有し、
前記第２の供給口は、前記側面部の、前記基板と対向する端部に設けられ、
前記子蓋体のそれぞれが、前記基板の径方向に移動することにより、前記基板に対する前記第２の供給口の位置を調整する、
請求項２に記載の疎水化処理装置。

【請求項4】

前記子蓋体は、
前記平面部の上面に、前記基板の径方向に向かって凹部と凸部とが交互に並ぶ駆動部を有し、
前記第１の調整機構は、
前記基板の周方向に延びる回転軸に接続されるとともに前記回転軸を中心に前記基板の径方向に沿って回動可能な歯車を有し、
前記駆動部の前記凹部及び前記凸部と、前記歯車と、が噛み合うことにより、前記子蓋体が前記基板の径方向に移動する、
請求項３に記載の疎水化処理装置。

【請求項5】

前記第２の蓋体は、
前記第２の蓋体の外側から前記基板に向かって延びる整流板と、
前記第２の蓋体に設けられ、前記整流板を支持するとともに、前記基板に対して前記整流板を相対的に移動させることにより前記基板の前記外周部に対する前記不活性ガスの吐出位置を調整可能な第２の調整機構と、
を備える、
請求項２に記載の疎水化処理装置。

【請求項6】

塗布液の吐出対象の基板を載置台に載置し、
蓋体に設けられた第２の供給口を前記基板の径方向に移動させることにより、前記基板に対する前記第２の供給口の位置を調整し、
前記載置台に前記蓋体を対向させ、
前記第２の供給口から前記基板の外周部に対して不活性ガスを吐出し、
前記蓋体に設けられた第１の供給口から前記基板に対して疎水化ガスを吐出し、
前記不活性ガスによって前記疎水化ガスから前記基板を遮蔽しつつ、前記基板を前記疎水化ガスにより処理し、
前記基板に前記塗布液を塗布する、
半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、疎水化処理装置、及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造プロセスにおいて、レジストパターンの倒れを防止するため、基板全面に疎水化処理を行うことがある。しかしながら、基板の疎水性が高くなると、基板の中心付近に吐出されたレジストが基板の外周部まで広がりにくくなることがある。そのため、基板の外周部で塗布異常が発生することがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第７１７８１７７号公報

【特許文献2】特許第５５７５７０６号公報

【特許文献3】特許第４０７９２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

１つの実施形態は、疎水化処理において基板外周部の疎水化を抑制可能な疎水化処理装置、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の疎水化処理装置は、処理対象の基板を載置可能な載置台と、前記載置台と対向する蓋体と、前記蓋体に設けられ、前記載置台に載置された前記基板に対し疎水化ガスを吐出する第１の供給口と、前記蓋体に設けられ、前記基板の外周部に対し不活性ガスを吐出する第２の供給口と、前記蓋体を前記基板の径方向に移動させることにより、前記基板に対する前記第２の供給口の位置を調整可能な第１の調整機構と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態にかかる基板処理システムの概略の一例を示す透視上面図。

【図2】実施形態の疎水化処理装置に基板を保持させた状態を示す断面図。

【図3】実施形態にかかるベース蓋体の構成例を示す斜視図。

【図4】実施形態にかかる蓋体の構成例を示す斜視図。

【図5】実施形態にかかる可動蓋体の構成例を示す斜視図。

【図6】実施形態にかかる可動蓋体の構成例を示す下面図。

【図7】実施形態にかかる蓋開閉駆動機構の構成例を示す図。

【図8】実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一例を示すフローチャート。

【図9】実施形態の変形例にかかる蓋体の構成例を示す図。

【図10】比較例の疎水化処理装置で処理された基板について説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0008】

［実施形態］
（基板処理システムの構成例）
図１は、実施形態にかかる基板処理システム１の概略の一例を示す透視上面図である。

【0009】

実施形態の基板処理システム１は、基板Ｗに対し、疎水化処理、感光性被膜の形成、及び露光後の感光性被膜の現像等を行うシステムである。基板処理システム１は、図示せぬ露光装置と接続されている。これにより感光性被膜の形成がなされた基板Ｗが露光装置へと送られ、そして、露光後の基板Ｗが露光装置から送出される。

【0010】

図１に示すように、基板処理システム１は、複数のポート１０と、搬送室２０と、疎水化処理装置３０と、塗布装置４０と、熱処理装置５０と、現像装置６０と、制御部１００と、を備える。

【0011】

複数のポート１０は、処理前後の複数の基板Ｗを収容する。ポート１０は、搬送室２０に接続されている。

【0012】

搬送室２０は、処理前後の基板Ｗを搬送するための空間である。搬送室２０には、搬送アーム２１が設置されている。搬送アーム２１は、搬送室２０と、ポート１０、疎水化処理装置３０、塗布装置４０、熱処理装置５０、及び現像装置６０と、の間で、順次基板Ｗの受け渡しを行う。搬送室２０の、ポート１０に対向する側には、疎水化処理装置３０、塗布装置４０、熱処理装置５０、現像装置６０のそれぞれが、搬送室２０に隣接して設けられている。

【0013】

塗布装置４０は、基板Ｗに塗布液としての薬液を塗布する装置である。塗布装置４０は、図示せぬスピナを有する。スピナは、疎水化処理装置３０において疎水化処理された基板Ｗを支持するとともに、水平面内で回転させる。スピナは、基板Ｗを回転させた状態で、基板Ｗの中心付近に薬液を吐出する。基板Ｗの中心付近に吐出された薬液は、基板Ｗの外周部へ向かって広がりながら基板Ｗに塗布される。薬液は、感光性被膜の成分と、その成分が溶解した溶剤と、を含む。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。

【0014】

熱処理装置５０は、基板Ｗの加熱処理を行う装置である。熱処理装置５０は、例えば塗布装置４０において薬液が塗布された基板Ｗの加熱処理を行う。これにより、薬液中の溶剤が蒸発し、薬液中の成分が固化される。その結果、基板Ｗに感光性被膜が形成される。また例えば、熱処理装置５０は、露光後の基板Ｗの加熱処理を行う。これにより、感光性被膜の露光された部分が、現像液に可溶に変化する。

【0015】

現像装置６０は、基板Ｗの現像処理を行う装置である。現像装置６０は、熱処理装置５０において露光後の加熱処理がなされた基板Ｗに現像液を塗布する。そして、現像液をリンス液で洗い流す。これにより、基板Ｗにパターンが形成される。

【0016】

制御部１００は、基板処理システム１の各部を制御する。制御部１００は、図示せぬＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるコンピュータとして構成され、基板処理システム１の全体を制御する。制御部１００は、ポート１０、搬送室２０、疎水化処理装置３０、塗布装置４０、熱処理装置５０、及び現像装置６０の各装置を制御する。

【0017】

（疎水化処理装置の構成例）
図２～７を用いて疎水化処理装置３０の構成について説明する。実施形態の疎水化処理装置３０は、薬液の吐出対象としての基板Ｗの疎水化処理を行う装置である。疎水化処理装置３０の処理対象の基板Ｗは、主面Ｗａに例えば下層膜等を有している。

【0018】

図２は、実施形態の疎水化処理装置３０に基板Ｗを保持させた状態を示す断面図である。

【0019】

なお本明細書では、基板Ｗを載置可能な熱板３２３と直交する方向を上下方向とする。このとき、熱板３２３の載置面３２３ａが向く方向を上方向、反対方向を下方向とする。

【0020】

図２に示すように、疎水化処理装置３０は、チャンバ３１と、蓋開閉駆動機構１２０と、蓋上下駆動機構１３０と、ガス供給部２２０と、カーテンガス供給部２３０と、を備える。

【0021】

チャンバ３１は、基板Ｗを収容し、基板Ｗの主面Ｗａに対し疎水化処理を行う。チャンバ３１は、処理容器３２と、蓋体３３ａと、疎水化ガス供給管３４ａと、パージガス供給管３５ａと、２本のカーテンガス供給管３６ａと、排気管３７と、を有する。

【0022】

処理容器３２は、基板Ｗを収容する。処理容器３２は、水平に配置される底板３２１と、底板３２１の周縁部から上方に延びる周壁３２２と、熱板３２３と、複数の支持ピン３２４と、を有する。

【0023】

載置台としての熱板３２３は、その載置面３２３ａに基板Ｗを載置可能である。熱板３２３は、底板３２１の上方、かつ周壁３２２の内側に配置される。熱板３２３は、上方からの視点で、略円板状である。熱板３２３は、図示せぬ電熱線を内蔵し、当該電熱線に給電されることにより昇温する。これにより、熱板３２３は、基板Ｗを加熱可能となる。熱板３２３の温度は、例えば９０℃～２００℃である。

【0024】

熱板３２３の載置面３２３ａには、排気口３２３ｂが形成されている。排気口３２３ｂには、熱板３２３を上下方向に貫通する排気管３７が接続されている。

【0025】

排気管３７は、チャンバ３１内の種々のガスを外部に排出可能である。排気管３７には、図示せぬ真空ポンプが接続されている。排気管３７には、空気、処理ガス（ＨＭＤＳガス）、及びＮ２ガス等が流れ得る。

【0026】

複数の支持ピン３２４は、その上端部において基板Ｗを支持可能である。複数の支持ピン３２４は、熱板３２３を上下に貫通し、熱板３２３の載置面３２３ａから上方に突出可能に構成されている。複数の支持ピン３２４は、ピン駆動機構３２４ａを備える。複数の支持ピン３２４は、ピン駆動機構３２４ａにより、上下方向に移動する。複数の支持ピン３２４が上下に移動することにより、基板Ｗが上下に昇降する。これにより、例えば、基板Ｗを熱板３２３上に配置可能となる。

【0027】

ピン駆動機構３２４ａは、図示せぬモータ等を備えるアクチュエータである。ピン駆動機構３２４ａは、制御部１００からの指示にしたがって、複数の支持ピン３２４の上下方向の動作を制御する。

【0028】

蓋体３３ａは、処理容器３２の上方の開口を覆うものである。蓋体３３ａが、処理容器３２の開口を覆うことにより、蓋体３３ａと、熱板３２３に載置された基板Ｗと、の間に処理空間ｇが設けられる。言い換えると、蓋体３３ａは、処理空間ｇを隔てて、基板Ｗと対向する。

【0029】

蓋体３３ａは、第１の蓋体としてのベース蓋体３３１と、第２の蓋体としての可動蓋体３３２と、を有する。

【0030】

ベース蓋体３３１は、熱板３２３に載置された基板Ｗの内側領域Ｒ１と対向する位置に配置される。ベース蓋体３３１は、その周縁部において可動蓋体３３２を支持する。

【0031】

図２、及び図３を用いて、ベース蓋体３３１の詳細の構成について説明する。図３は、実施形態にかかるベース蓋体３３１の構成例を示す斜視図である。なお、説明の便宜上、図３には、疎水化ガス供給管３４ａ等の他の構成も描かれているものとする。

【0032】

ベース蓋体３３１は、上方からの視点で、略円径の平板状に形成されている。図３に示すように、ベース蓋体３３１の周縁部３３１ｈには、径方向に窪む例えば４つの凹部３３１ａが形成されている。４つの凹部３３１ａは、ベース蓋体３３１の周方向に、略等間隔で設けられている。このような４つの凹部３３１ａによって、ベース蓋体３３１の周縁部３３１ｈは４つに区切られている。周縁部３３１ｈは、後述する可動蓋体３３２に挿入される。

【0033】

また図２、及び図３に示すように、ベース蓋体３３１は、供給口３３１ｂ、３３１ｃと、開口部３３１ｄａ、３３１ｄｂと、貫通孔３３１ｅａ，３３１ｅｂ、３３１ｆと、複数の連結孔３３１ｇと、を有する。

【0034】

図２に示すように、第１の供給口としての供給口３３１ｂは、ベース蓋体３３１の下面に設けられている。供給口３３１ｂには、疎水化ガス供給管３４ａが接続されている。

【0035】

疎水化ガス供給管３４ａは、供給口３３１ｂからベース蓋体３３１を上下に貫通して上方に延びている。疎水化ガス供給管３４ａは、圧力レギュレータ３４ｂを介してガス供給部２２０に接続されている。ガス供給部２２０から供給される処理ガスである疎水化ガスとしてのＨＭＤＳ（ｈｅｘａｍｅｔｙｌｄｉｓｉｒａｚａｎｅ）ガスは、疎水化ガス供給管３４ａ、及び圧力レギュレータ３４ｂを通り、供給口３３１ｂから処理空間ｇへと吐出される。

【0036】

図２に示すように、供給口３３１ｃは、ベース蓋体３３１の下面に設けられている。供給口３３１ｃには、パージガス供給管３５ａが接続されている。

【0037】

パージガス供給管３５ａは、供給口３３１ｃからベース蓋体３３１を上下に貫通して上方に延びている。パージガス供給管３５ａは、圧力レギュレータ３５ｂを介してガス供給部２２０に接続されている。ガス供給部２２０から供給されるパージガスであるＮ２ガスは、パージガス供給管３５ａ、及び圧力レギュレータ３５ｂを通り、供給口３３１ｃから処理空間ｇへと吐出される。パージガスとしてのＮ２ガスの供給は、ＨＭＤＳガスの供給が完了した後に行われる。これにより、処理空間ｇに満たされていたＨＭＤＳガスがパージガスにより置換され、ＨＭＤＳガスは排気管３７から外部へと排出される。

【0038】

図２、及び図３に示すように、開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂは、ベース蓋体３３１の上面に設けられている。開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂのそれぞれには、カーテンガス供給管３６ａが接続されている。

【0039】

カーテンガス供給管３６ａは、開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂのそれぞれから上方に延び、レギュレータ３６ｂを介してカーテンガス供給部２３０に接続されている。カーテンガス供給部２３０から供給される不活性ガスとしてのＮ２ガスは、レギュレータ３６ｂ、カーテンガス供給管３６ａを通り、開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂへと送られる。

【0040】

図３に示すように、開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂのそれぞれは、ベース蓋体３３１の内部を通る２つの貫通孔３３１ｅａ，３３１ｅｂのそれぞれに接続されている。

【0041】

貫通孔３３１ｅａ，３３１ｅｂは、開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂのそれぞれから、ベース蓋体３３１の内部を周方向に沿って延び、そして径方向に分岐して複数の貫通孔３３１ｆに接続する。複数の貫通孔３３１ｆのそれぞれは、ベース蓋体３３１の側面に設けられた複数の連結孔３３１ｇのそれぞれに接続されている。

【0042】

複数の連結孔３３１ｇは、ベース蓋体３３１の側面に開口する略円形の孔である。複数の連結孔３３１ｇは、ベース蓋体３３１の側面に略等しい間隔で形成されている。複数の連結孔３３１ｇのうち、半数の連結孔３３１ｇは、貫通孔３３１ｆ、及び貫通孔３３１ｅａを介して、開口部３３１ｄａと連通する。また、残りの連結孔３３１ｇは、貫通孔３３１ｆ、及び貫通孔３３１ｅｂを介して、開口部３３１ｄｂと連通する。このようにして、カーテンガス供給部２３０から開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂへと送られたＮ２ガスは、複数の連結孔３３１ｇへと送られる。

【0043】

なお図２、及び図３の例において、ベース蓋体３３１は、２つの開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂ、及び２つの貫通孔３３１ｅａ，３３１ｅｂを有するものと説明したが、これに限定されない。カーテンガス供給部２３０から供給されたＮ２ガスを送出可能であれば、ベース蓋体３３１は任意の構成を有していてよい。

【0044】

図４～６を用いて、可動蓋体３３２の詳細の構成について説明する。図４は、実施形態にかかる蓋体３３ａの構成例を示す斜視図である。

【0045】

図４に示すように、可動蓋体３３２は、例えば４つの可動蓋体３３２ａ～３３２ｄにより構成されている。子蓋体としての可動蓋体３３２ａ～３３２ｄのそれぞれは、ベース蓋体３３１の外側に接続されている。

【0046】

可動蓋体３３２ａ～３３２ｄのそれぞれは、ベース蓋体３３１に沿って延びる平面部３３２ｅと、平面部３３２ｅの外側の端部から屈曲して下方に延びる側面部３３２ｆとを有する。

【0047】

図５は、実施形態にかかる可動蓋体３３２ａの構成例を示す斜視図である。図６は、実施形態にかかる可動蓋体３３２ａの構成例を示す下面図である。即ち、図６は、図５の可動蓋体３３２ａを、端部３３２ｍ側から見た図である。

【0048】

図５、及び図６に示すように、可動蓋体３３２ａは、凹部３３２ｇと、複数の連結孔３３２ｈと、複数の貫通孔３３２ｉと、複数の供給口３３２ｊと、駆動部３３２ｋと、を有する。

【0049】

図５に示す凹部３３２ｇは、ベース蓋体３３１（図３）と接続する部分である。凹部３３２ｇは、可動蓋体３３２ａの平面部３３２ｅが、径方向の外側に向かって窪むようにして形成されたものである。このような凹部３３２ｇに、ベース蓋体３３１の周縁部３３１ｈ（図３）が挿入されることで、ベース蓋体３３１と、可動蓋体３３２と、が接続される。また、凹部３３２ｇにおいて、ベース蓋体３３１と、可動蓋体３３２とは、上下に重なる。これにより、可動蓋体３３２と、ベース蓋体３３１とが、相対的に移動する場合でも、可動蓋体３３２と、ベース蓋体３３１との接続が維持される。また、凹部３３２ｇの、径方向の内側を向く側面には、複数の連結孔３３２ｈが形成されている。

【0050】

複数の連結孔３３２ｈは、ベース蓋体３３１の側面に形成された複数の連結孔３３１ｇ（図３）と対応する位置に形成されている。ベース蓋体３３１の周縁部３３１ｈが、凹部３３２ｇに挿入されることにより、凹部３３２ｇにおいて、ベース蓋体３３１の連結孔３３１ｇと、可動蓋体３３２ａの連結孔３３２ｈと、が連通可能となる。複数の連結孔３３２ｈのそれぞれは、可動蓋体３３２ａの内部を通る複数の貫通孔３３２ｉに接続されている。

【0051】

複数の貫通孔３３２ｉのそれぞれは、連結孔３３２ｈのそれぞれから可動蓋体３３２ａの平面部３３２ｅに沿って径方向に延び、そして側面部３３２ｆに沿って下方に屈曲する。複数の貫通孔３３２ｉのそれぞれは、側面部３３２ｆの端部３３２ｍに形成される複数の供給口３３２ｊのそれぞれと接続される。

【0052】

図６に示すように、第２の供給口としての供給口３３２ｊは、可動蓋体３３２ａの端部３３２ｍに開口する略円形状の孔である。供給口３３２ｊは、端部３３２ｍに沿って周状に略等しい間隔で配置されている。供給口３３２ｊは、熱板３２３に載置された基板Ｗの外周部としての外側領域Ｒ２（図２）と対向する。

【0053】

以上の説明をまとめると、ベース蓋体３３１と、可動蓋体３３２と、は、可動蓋体３３２の凹部３３２ｇにおいて接続される。また、ベース蓋体３３１の、開口部３３１ｄａ，３３１ｄｂと、可動蓋体３３２の端部３３２ｍに形成される供給口３３２ｊと、は、ベース蓋体３３１の連結孔３３１ｇ、及び可動蓋体３３２の連結孔３３２ｈ等を介して連通する。これにより、カーテンガス供給部２３０から供給されたＮ２ガスは、ベース蓋体３３１、及び可動蓋体３３２の内部を通って、供給口３３２ｊから基板Ｗの外側領域Ｒ２に対して吐出されることとなる。

【0054】

図５に戻り、可動蓋体３３２の駆動部３３２ｋは、複数の凹部と、複数の凸部と、が交互に配列した部材である。駆動部３３２ｋの凹部、及び凸部は、後述する蓋開閉駆動機構１２０と噛み合うように構成されている。駆動部３３２ｋは、可動蓋体３３２ａ～３３２ｄそれぞれの平面部３３２ｅの上面に、凹部、及び凸部の配列する方向が径方向に沿うように配置される。駆動部３３２ｋは、第１の調整機構としての蓋開閉駆動機構１２０と接続されている。

【0055】

図７は、実施形態にかかる蓋開閉駆動機構１２０の構成例を示す図である。図７は、蓋開閉駆動機構１２０の構成の一部、及び蓋体３３ａ、及び蓋体３３ａに対向する基板Ｗの片側断面図を示している。

【0056】

図７に示すように、蓋開閉駆動機構１２０は、歯車１２１、及びモータ１２２を有している。歯車１２１は、モータ１２２によって基板Ｗの周方向に延びる図示せぬ回転軸を中心に回転可能である。歯車１２１は、可動蓋体３３２の上面に配置された駆動部３３２ｋの凹部及び凸部と噛み合うように構成されている。このような蓋開閉駆動機構１２０は、図示は省略するが例えば疎水化処理装置３０の上面から支持されている。

【0057】

図７（ａ）に示すように、例えば、蓋開閉駆動機構１２０は、制御部１００の指示にしたがってモータ１２２を動作させ、歯車１２１を方向ＲＷの向きに回転させる。すると、ベース蓋体３３１に対し、可動蓋体３３２が、矢印の向き、即ち基板Ｗの径方向の外側に向かって移動する。これにより、基板Ｗに対する供給口３３２ｊの位置も、径方向の外側に向かって移動する。

【0058】

図７（ｂ）に示すように、例えば、蓋開閉駆動機構１２０は、歯車１２１を方向ＣＷの向きに回転させる。すると、ベース蓋体３３１に対し、可動蓋体３３２が、矢印の向き、即ち径方向の内側に向かって移動する。これにより、基板Ｗに対する供給口３３２ｊの位置も、径方向の内側に向かって移動する。

【0059】

図２に戻り、蓋上下駆動機構１３０は、図示せぬモータ等を備えるアクチュエータである。図２に示すように、蓋上下駆動機構１３０は、ベース蓋体３３１に接続されている。蓋上下駆動機構１３０は、制御部１００からの指示にしたがって、ベース蓋体３３１の上下方向の動作を制御する。これにより、処理容器３２に対して、蓋体３３ａが昇降可能となる。

【0060】

ガス供給部２２０は、制御部１００の指示にしたがって、ＨＭＤＳガスを供給する。ＨＭＤＳガスは、疎水化ガス供給管３４ａ、供給口３３１ｂを通って、処理空間ｇへ吐出される。これにより、処理空間ｇがＨＭＤＳの蒸気で満たされ、基板Ｗが疎水化される。また、制御部１００は、圧力レギュレータ３４ｂを制御することにより、処理空間ｇに対するＨＭＤＳガスの供給量を調整する。

【0061】

ガス供給部２２０はまた、処理空間ｇに満たされたＨＭＤＳガスをパージするためのＮ２ガスを供給する供給部としても機能する。ガス供給部２２０は、制御部１００の指示にしたがって、パージガスとしてのＮ２ガスを供給する。Ｎ２ガスは、パージガス供給管３５ａ、供給口３３１ｃを通って処理空間ｇへ吐出される。これにより、処理空間ｇに満たされていたＨＭＤＳガスが、排気管３７から排出される。また、制御部１００は、圧力レギュレータ３５ｂを制御することにより、処理空間ｇに対するＮ２ガスの供給量を調整する。

【0062】

カーテンガス供給部２３０は、制御部１００からの指示にしたがって、Ｎ２ガスを供給する。Ｎ２ガスは、カーテンガス供給管３６ａ、ベース蓋体３３１、及び可動蓋体３３２の内部を通り、供給口３３２ｊから基板Ｗの外側領域Ｒ２に向けて吐出される。これにより、供給口３３２ｊと、基板Ｗの外側領域Ｒ２と、の間に、いわゆるエアカーテンが形成される。言い換えると、基板Ｗの外側領域Ｒ２、及び外側領域Ｒ２の上方が、Ｎ２ガスにより覆われる。

【0063】

カーテンガス供給部２３０は、制御部１００からの指示にしたがって、ガス供給部２２０からＨＭＤＳガスが供給されているときに、Ｎ２ガスを供給する。これにより、処理空間ｇに満たされるＨＭＤＳガスから、基板Ｗの外側領域Ｒ２がＮ２ガスによって遮蔽される。結果として、外側領域Ｒ２の疎水化が抑制される。

【0064】

（半導体装置の製造方法）
図８は、実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。図８では、半導体装置の製造方法の一工程として、感光性被膜の形成対象の基板Ｗを処理対象として疎水化処理する例について説明する。疎水化処理装置３０における基板Ｗの疎水化処理は、半導体装置の製造方法の一環として行われる。

【0065】

Ｓ１１の処理に先立ち、基板Ｗは、搬送アーム２１によってポート１０から搬送室２０へと搬送される。

【0066】

基板Ｗを、疎水化処理装置３０に搬入する。具体的には、まず基板Ｗの搬入に先立ち、制御部１００は、蓋上下駆動機構１３０を動作させ、蓋体３３ａを上昇させる。制御部１００は、ピン駆動機構３２４ａを動作させ、複数の支持ピン３２４を上方に移動させる。

【0067】

次いで、基板Ｗを保持した搬送アーム２１が、チャンバ３１に進入する。支持ピン３２４と、基板Ｗと、が接すると、搬送アーム２１は、支持ピン３２４に基板Ｗを設置し、チャンバ３１から退去する。支持ピン３２４が元の位置まで下降することにより、基板Ｗが熱板３２３上に配置され（Ｓ１１）、基板Ｗの搬入が完了する。

【0068】

次いで、基板Ｗに対する可動蓋体３３２の供給口３３２ｊの位置を調整する。具体的には、制御部１００は、蓋開閉駆動機構１２０を動作させ、ベース蓋体３３１に対し、可動蓋体３３２を径方向に移動させ、供給口３３２ｊの位置を調整する（Ｓ１２）。なお、供給口３３２ｊの位置、その他の条件は、基板処理システム１のユーザ等によって予め組まれたレシピをロードすることにより、所望の位置、条件が選択されてよい。

【0069】

次いで、供給口３３２ｊの調整が終了すると、制御部１００は、蓋上下駆動機構１３０を動作させ、蓋体３３ａを下降させる（Ｓ１３）。

【0070】

次いで、制御部１００は、カーテンガス供給部２３０を制御して、供給口３３２ｊから基板Ｗの外側領域Ｒ２に対しＮ２ガスを吐出させる（Ｓ１４）。

【0071】

次いで、制御部１００は、ガス供給部２２０を制御して、ベース蓋体３３１の供給口３３１ｂからＨＭＤＳガスを吐出させる（Ｓ１５）。これにより、基板Ｗが疎水化される。このとき、供給口３３２ｊと上下に重なる基板Ｗの外側領域Ｒ２が、Ｎ２ガスによって遮蔽されている。そのため、基板Ｗの外側領域Ｒ２の疎水化は抑制される。制御部１００は、所定時間（例えば３０秒間）経過後に、ＨＭＤＳガスの供給を終了させる。

【0072】

次いで、制御部１００は、ガス供給部２２０を制御して、ＨＭＤＳガスの供給が終了した後に、供給口３３１ｃからパージガスとしてのＮ２ガスを吐出させる（Ｓ１６）。これにより、ＨＭＤＳガスが排出される。制御部１００は、所定時間（例えば１０秒間）経過後に、Ｎ２ガスの供給を終了させる。

【0073】

次いで、制御部１００は、蓋上下駆動機構１３０を動作させ、蓋体３３ａを上昇させる（Ｓ１７）。制御部１００は、ピン駆動機構３２４ａを動作させ、複数の支持ピン３２４を上方に移動させる。これにより、基板Ｗが、熱板３２３から持ち上げられる。

【0074】

次いで、搬送アーム２１が、チャンバ３１に進入する。搬送アーム２１が、基板Ｗの下方に配置されると、ピン駆動機構３２４ａによって、支持ピン３２４が元の位置まで下降する。これにより、支持ピン３２４から、搬送アーム２１に基板Ｗが受け渡される。基板Ｗを保持した搬送アーム２１が、チャンバ３１から退避する。これにより基板Ｗの搬出が完了する（Ｓ１８）。以上で、疎水化処理装置３０における基板Ｗの疎水化処理は終了する。

【0075】

そしてこの後、搬送アーム２１は、基板Ｗを塗布装置４０へ搬送する。塗布装置４０は、基板Ｗに塗布液としての感光性被膜の薬液を塗布する。

【0076】

搬送アーム２１は、塗布装置４０において感光性被膜の塗布がなされた基板Ｗを、熱処理装置５０に搬送する。熱処理装置５０は、基板Ｗを加熱処理する。これにより、基板Ｗに感光性被膜が形成される。

【0077】

搬送アーム２１は、熱処理装置５０において感光性被膜の形成がなされた基板Ｗを露光装置へ搬送し、露光後の基板Ｗを再度熱処理装置５０に搬送する。

【0078】

搬送アーム２１は、熱処理装置５０において再度加熱処理がされた基板Ｗを現像装置６０へ搬送する。これによりパターンが形成される。以上で、半導体装置の製造が終了する。

【0079】

（比較例）
ここで図１０を用いて、比較例の疎水化処理装置について説明する。図１０は、比較例の疎水化処理装置で処理された基板Ｗ´について説明する図である。図１０は、比較例の疎水化処理装置において疎水化された基板Ｗ´に薬液ＰＲが塗布された状態を示している。

【0080】

比較例の疎水化処理装置においては、基板Ｗ´は、その全面が疎水化される。基板Ｗ´が疎水化されると、基板Ｗ´の接触角が上昇する。そのため、感光性被膜の薬液ＰＲの濡れ性が低下することがある。薬液の濡れ性が低下すると、基板Ｗの中心付近から吐出された薬液ＰＲが、基板Ｗの外周部まで広がり難くなる。その結果、例えば図１０に示すように、基板Ｗ´の外周部の一部が薬液ＰＲで覆われない等の塗布異常が発生することがある。しかしながら基板Ｗ´の疎水化がなされないと、基板Ｗ´と、感光性被膜と、の密着性が低下し、パターンを形成した際に、当該パターンが倒れやすくなることがある。

【0081】

（概括）
実施形態の疎水化処理装置３０は、蓋体３３ａを有する。蓋体３３ａは、基板Ｗに対しＨＭＤＳガスを吐出する供給口３３１ｂと、ＨＭＤＳガスを吐出しているときに、基板Ｗの外側領域Ｒ２に対しＮ２ガスを吐出する供給口３３２ｊとを備える。また、実施形態の疎水化処理装置３０は、基板Ｗに対する供給口３３２ｊの位置を調整可能な蓋開閉駆動機構１２０と、を備える。

【0082】

具体的には、蓋体３３ａは、ベース蓋体３３１と、供給口３３２ｊを有する可動蓋体３３２と、を有する。可動蓋体３３２は、複数の可動蓋体３３２ａ～３３２ｄから構成される。蓋開閉駆動機構１２０と接続された可動蓋体３３２ａ～３３２ｄのそれぞれが基板Ｗの径方向に移動することにより、基板Ｗに対する供給口３３２ｊの位置が移動する。これにより、基板Ｗの疎水化処理において、基板Ｗの外側領域Ｒ２の疎水化を抑制できる。その結果、外側領域Ｒ２における薬液の塗布異常を回避できる。

【0083】

実施形態の蓋開閉駆動機構１２０は、基板Ｗの周方向に延びる回転軸に接続される歯車１２１を有する。可動蓋体３３２は、歯車１２１と噛み合う駆動部３３２ｋを有する。蓋開閉駆動機構１２０は、制御部１００に指示にしたがって歯車１２１を径方向に沿って回転させる。これにより、ベース蓋体３３１に対し、可動蓋体３３２が基板Ｗの径方向に沿って移動可能となる。

【0084】

［変形例］
以下、図９を参照して上述の実施形態の変形例について詳細に説明する。変形例の疎水化処理装置においては、可動蓋体３３２が、整流板３３３、及び整流板駆動機構３３４を備える点が、上述の実施形態と異なる。

【0085】

なお、以下において、上述の実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

【0086】

図９は、実施形態の変形例にかかる蓋体３３ｂの構成例を示す図である。図９（ａ）は、蓋体３３ｂの上面図である。図９（ｂ）は、可動蓋体３３２、及び可動蓋体３３２に対向する基板Ｗの片側断面図である。

【0087】

図９に示すように、４つの可動蓋体３３２ａ～３３２ｄのそれぞれは、整流板３３３、と、整流板駆動機構３３４と、を有する。

【0088】

整流板３３３は、例えば金属等で形成される板状部材である。図９（ａ）に示すように、整流板３３３は、上からの視点で、可動蓋体３３２ａ～３３２ｄそれぞれの外側に沿うように配置されている。また図９（ｂ）に示すように、横からの視点で、整流板３３３は、可動蓋体３３２ａ～３３２ｄそれぞれの外側から、基板Ｗに向かって延びている。

【0089】

図９（ｂ）に示すように、第２の調整機構としての整流板駆動機構３３４は、モータ３３４ａを備えるアクチュエータである。整流板駆動機構３３４は、可動蓋体３３２ａ～３３２ｄそれぞれの側面部３３２ｆに配置されている。整流板駆動機構３３４は、支持部３３４ｂにより整流板３３３を支持する。

【0090】

整流板駆動機構３３４は、制御部１００の指示にしたがって、モータ３３４ａを動作させ、整流板３３３を、基板Ｗの外側領域Ｒ２に対して相対的に移動させる。供給口３３２ｊと、基板Ｗの外側領域Ｒ２と、の間に整流板３３３が挿入されると、供給口３３２ｊから吐出されるＮ２ガスの流れが、基板Ｗの径方向の内側に向く。これにより、Ｎ２ガスは基板Ｗの外側領域Ｒ２のやや内側寄りの領域に吐出されることとなる。

【0091】

制御部１００は、整流板駆動機構３３４を制御し、基板Ｗに対する整流板３３３の位置を調整する。これにより、供給口３３２ｊから吐出されるＮ２ガスの流れが変更され、基板Ｗに対するＮ２ガスの吐出位置が調整される。なお、制御部１００は、整流板駆動機構３３４、及び蓋開閉駆動機構１２０の双方を制御して、Ｎ２ガスの吐出位置を調整してもよい。

【0092】

なお、整流板３３３、及び整流板駆動機構３３４の配置位置は上述の例に限定されない。例えば、１つの供給口３３２ｊに対して１つの整流板３３３及び整流板駆動機構３３４が対応して設けられていてもよい。

【0093】

［その他の変形例］
上述の実施形態、及び変形例では、蓋体３３ａの内部に形成された貫通孔３３１ｅ，３３１ｆ、貫通孔３３１ｅａ，３３１ｅｂ等を通ってＮ２ガスが供給口３３２ｊに運ばれていると説明した。しかしながら、これらの貫通孔に替えて、蓋体３３ａの内部に配管が内蔵されていてもよい。蓋体３３ａの内部を延びる配管を介して、Ｎ２ガスが供給口３３２ｊに運ばれてもよい。

【0094】

本発明の実施形態、及び変形例を説明したが、これらの実施形態、及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態、及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0095】

１…基板処理システム、１０…ポート、２０…搬送室、３０…疎水化処理装置、３１…チャンバ、３２…処理容器、３２３…熱板、３３ａ，３３ｂ…蓋体、４０…塗布装置、５０…熱処理装置、６０…現像装置、１００…制御部、１２０…蓋開閉駆動機構、１３０…蓋上下駆動機構、２２０…ガス供給部、２３０…カーテンガス供給部、３３１…ベース蓋体３３１ｂ…供給口、３３２ｊ…供給口、３３２、３３２ａ、３３２ｂ、３３２ｃ、３３２ｄ…可動蓋体、３３２ｋ…駆動部、３３４…整流板駆動機構、Ｒ１…内側領域、Ｒ２…外側領域、Ｗ…基板、Ｗａ…主面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】