KR101692082B1 - Hydrophobic conversion processing method and hydrophobic conversion processing apparatus - Google Patents

Hydrophobic conversion processing method and hydrophobic conversion processing apparatus Download PDF

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다까히로 기따노
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송윤 강
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Abstract

본 발명의 과제는 안정적이고 높은 소수성을 확보할 수 있는 소수화 처리 방법 및 소수화 처리 장치를 제공하는 것이다.
처리 용기 내에서, 웨이퍼(W)에 HMDS 가스를 공급하고, 상기 웨이퍼의 표면에 －O(CH3)3로 이루어지는 소수기를 생성하는 소수화 처리에 있어서, 상기 소수화를 촉진시키는 반응 촉진제로서 수증기를 웨이퍼(W)에 공급하는 공정과, 상기 처리 용기 내로 반입된 웨이퍼(W)를 가열하는 공정과, 가열된 웨이퍼(W)의 표면에 상기 수증기가 흡착되어 있는 상태에서, 당해 웨이퍼(W)의 표면에 상기 HMD 가스를 공급하는 공정을 실시한다. 상기 수증기에 의해, HMDS 소수화 처리 가스의 규소와, 기판 표면의 산소의 반응이 촉진되어, 안정적이고 높은 소수성이 얻어진다.A problem to be solved by the present invention is to provide a hydrophobic treatment method and a hydrophobic treatment apparatus which can secure stable and high hydrophobicity.
In the hydrophobic treatment for supplying HMDS gas to the wafer W in the treatment vessel and generating a hydrophobic group composed of -O (CH 3 ) 3 on the surface of the wafer, steam is used as a reaction promoter for accelerating the hydrophobicity of the wafer (W) onto the surface of the wafer (W) in a state in which the water vapor is adsorbed on the surface of the heated wafer (W) And the HMD gas is supplied to the chamber. By the steam, the reaction of silicon in the HMDS hydrophobicized gas and oxygen on the surface of the substrate is promoted, and stable and high hydrophobicity is obtained.

Description

소수화 처리 방법 및 소수화 처리 장치 {HYDROPHOBIC CONVERSION PROCESSING METHOD AND HYDROPHOBIC CONVERSION PROCESSING APPARATUS}[0001] HYDROPHOBIC CONVERSION PROCESSING METHOD AND HYDROPHOBIC CONVERSION PROCESSING APPARATUS [0002]

본 발명은 기판에 대해 소수화 처리를 행하는 소수화 처리 방법 및 소수화 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrophobic treatment method and a hydrophobic treatment apparatus which perform hydrophobic treatment on a substrate.

반도체 디바이스나 LCD 기판 등의 제조 프로세스에 있어서의, 레지스트 패턴의 형성 처리의 일련의 공정의 하나로, 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)(이하, 「웨이퍼」라고 함)에 대한 소수화 처리가 있다. 이 처리는 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하기 전에, 바탕막과 레지스트막의 밀착성을 향상시키기 위해 행해지는 것이다.There is a hydrophobic treatment for a substrate, for example, a semiconductor wafer W (hereinafter referred to as " wafer "), as a series of steps of forming a resist pattern in a manufacturing process of a semiconductor device or an LCD substrate . This treatment is performed to improve the adhesion between the base film and the resist film before applying the resist solution onto the wafer W.

이와 같은 소수화 처리는 처리 용기 내의 적재대 상에 웨이퍼(W)를 적재하여, 웨이퍼(W)를 가열한 상태에서, 처리 용기 내에 HMDS(hexamethyl disilazane) 가스를 공급함으로써 행해진다. 예를 들어, HMDS 가스는 HMDS액의 저류 탱크에 캐리어 가스인 질소(N2) 가스를 도입하여, HMDS액을 기화함으로써 얻어지고, 이 가스가 상기 N2 가스와 함께 처리 용기 내에 공급된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)에 HMDS 가스가 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 박막이 형성되어, 친수성의 웨이퍼(W)의 표면이 소수성으로 변화된다.Such hydrophobic treatment is carried out by supplying HMDS (hexamethyl disilazane) gas into the processing vessel while the wafer W is being loaded on the loading table in the processing vessel. For example, the HMDS gas is obtained by introducing nitrogen (N 2 ) gas, which is a carrier gas, into the storage tank of the HMDS liquid, and vaporizing the HMDS liquid, and this gas is supplied into the treatment vessel together with the N 2 gas. In this way, HMDS gas is supplied to the wafer W, whereby a thin film is formed on the surface of the wafer W, and the surface of the hydrophilic wafer W is changed to be hydrophobic.

그런데, 소수화 처리의 평가 방법의 하나로서 접촉각의 측정이 알려져 있다. 이 방법에서는 접촉각이 클수록, 소수성이 크다고 판단되어, 레지스트 패턴의 형성에 있어서의 소수화 처리에 있어서도, 목적으로 하는 접촉각이 설정되어 있다. 웨이퍼(W) 표면에서 목적으로 하는 접촉각이 얻어지지 않으면, 바탕막과 레지스트막의 밀착성이 불충분해져 패턴 쓰러짐이 발생하고, 결과적으로 수율이 저하되어 버리기 때문이다.As one of evaluation methods of the hydrophobic treatment, measurement of the contact angle is known. In this method, it is determined that the larger the contact angle is, the higher the hydrophobicity is, and the desired contact angle is also set in the hydrophobic treatment in forming the resist pattern. If a desired contact angle is not obtained on the surface of the wafer W, the adhesion between the backing film and the resist film becomes insufficient, resulting in pattern collapsing, and consequently, the yield is lowered.

상술한 방법에서는, 통상, 적재대 온도를 90℃, 처리 시간을 30초 정도로 설정하여 소수화 처리가 실시되고 있다. 이 처리 조건으로 실시하면, 60 내지 70° 정도의 접촉각을 확보할 수 있지만, HMDS 가스의 열화 등의 요인으로부터, 목적으로 하는 접촉각이 얻어지지 않는 경우가 일어날 수 있다. 이때, 처리 시간을 길게 하면, 웨이퍼(W) 표면에 있어서의 HMDS 가스와의 접촉 시간이 길어지므로, 소수화 처리가 충분히 진행되어, 접촉각을 크게 할 수 있다. 그러나, 처리의 처리량 향상의 관점으로부터는, 처리 시간을 길게 하는 것은 득책이 아니고, 처리 시간을 길게 하지 않고, 소수성을 향상시키는 것이 바람직하다.In the above-described method, the hydrophobic treatment is usually carried out by setting the loading zone temperature at 90 캜 and the treatment time at about 30 seconds. When the treatment is carried out under these treatment conditions, a contact angle of about 60 to 70 ° can be secured, but a desired contact angle may not be obtained due to deterioration of HMDS gas or the like. At this time, if the treatment time is increased, the contact time with the HMDS gas on the surface of the wafer W becomes longer, so that the hydrophobic treatment can sufficiently proceed and the contact angle can be increased. From the viewpoint of improving the throughput of the treatment, however, it is preferable to lengthen the treatment time, and it is preferable to increase the hydrophobicity without lengthening the treatment time.

그런데, 특허 문헌 1에는 가열판 상에 기판을 적재하여 소수화 처리를 행하는 기술이 기재되어 있다. 이 기술에 따르면, 기판의 온도를 조정함으로써 소수성을 높일 수 있지만, 보다 간이한 방법으로 안정적이고 높은 소수성을 확보할 수 있는 기술의 확립이 요구되고 있다.However, Patent Document 1 discloses a technique of carrying out hydrophobic treatment by mounting a substrate on a heating plate. According to this technique, although the hydrophobicity can be increased by adjusting the temperature of the substrate, it is required to establish a technique capable of ensuring stable and high hydrophobicity by a simpler method.

일본 특허 출원 공개 제2009-194239호(도 12 내지 도 15 등)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-194239 (Figs. 12 to 15, etc.)

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 안정적이고 높은 소수성을 확보할 수 있는 소수화 처리 방법 및 소수화 처리 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a hydrophobic processing method and a hydrophobic processing apparatus which can secure stable and high hydrophobicity.

본 발명의 소수화 처리 방법은 처리 용기 내에서, 규소를 포함하고, 표면에 수산기를 구비한 기판에, 트리메틸실릴기를 포함하는 소수화 처리 가스를 공급하여, 상기 기판의 표면에 －O(CH3)3로 이루어지는 소수기를 생성하는 소수화 처리 방법에 있어서,In the hydrophobic treatment method of the present invention, a hydrophobic treatment gas containing a trimethylsilyl group is supplied to a substrate containing silicon and having a hydroxyl group on its surface in a treatment vessel, and -O (CH 3 ) 3 In the hydrophobic treatment method,

상기 기판의 소수화를 촉진시키는 반응 촉진제를 기화시켜 기판에 공급하는 공정과,A step of vaporizing a reaction promoter for promoting hydrophobicity of the substrate and supplying it to the substrate;

상기 처리 용기 내로 반입된 기판을 가열하는 공정과,Heating the substrate carried into the processing vessel,

가열된 기판의 표면에 상기 반응 촉진제의 증기가 흡착되어 있는 상태에서, 당해 기판의 표면에 상기 소수화 처리 가스를 공급하는 공정을 포함하고,And supplying the hydrophobic processing gas to the surface of the substrate in a state in which the vapor of the reaction promoter is adsorbed on the surface of the heated substrate,

상기 반응 촉진제에 의해, 소수화 처리 가스의 규소와, 기판 표면의 산소의 반응을 촉진시키는 것을 특징으로 한다.The reaction promoter promotes the reaction of silicon in the hydrophobized gas with oxygen on the surface of the substrate.

여기서, 상기 반응 촉진제는 물, 암모니아, 아민, 알코올로부터 선택된 물질로 할 수 있다. 또한, 상기 반응 촉진제를 기화시켜 기판에 공급하는 공정은, 기판을 가열하기 전, 기판을 설정 온도로 승온시키는 도중 및 기판을 설정 온도로 가열한 후 중 적어도 하나의 타이밍에서 실시된다.Here, the reaction promoter may be selected from water, ammonia, amines, and alcohols. The step of vaporizing the reaction promoter and supplying it to the substrate is carried out at least one of before heating the substrate, during heating the substrate to the set temperature, and after heating the substrate to the set temperature.

상기 반응 촉진제의 증기는 소수화 처리 가스와 혼합된 후, 처리 용기에 공급되도록 해도 좋다. 또한, 상기 처리 용기 내에 설치된 반응 촉진제의 액체의 저류부를 가열함으로써, 상기 반응 촉진제를 기화시키도록 해도 좋다. 또한, 상기 처리 용기 내에 기판을 반입하기 전에, 당해 기판에 상기 반응 촉진제의 증기를 공급하도록 해도 좋다.The vapor of the reaction promoter may be mixed with the hydrophobic treatment gas and then supplied to the treatment vessel. In addition, the reaction promoter may be vaporized by heating the liquid holding portion of the reaction promoter provided in the processing vessel. The vapor of the reaction promoter may be supplied to the substrate before the substrate is carried into the processing vessel.

또한, 본 발명의 소수화 처리 장치는 처리 용기 내에서 적재부에 적재된, 규소를 포함하고, 표면에 수산기를 구비한 기판에, 트리메틸실릴기를 포함하는 소수화 처리 가스를 공급하여, 상기 기판의 표면에 －O(CH3)3로 이루어지는 소수기를 생성하는 소수화 처리 장치에 있어서,Further, the hydrophobic treatment apparatus of the present invention is characterized in that a hydrophobic treatment gas containing a trimethylsilyl group is supplied to a substrate, which contains silicon and has a hydroxyl group on its surface, -O (CH 3 ) 3 in the hydrophobic treatment apparatus,

상기 처리 용기에 설치되어, 상기 기판을 가열하는 가열 수단과,Heating means provided in the processing container for heating the substrate,

상기 처리 용기 내에 상기 소수화 처리 가스를 공급하는 소수화 처리 가스 공급로와,A hydrophobic processing gas supply line for supplying the hydrophobic processing gas into the processing vessel,

상기 처리 용기 내에 상기 기판의 소수화를 촉진시키는 반응 촉진제를 기화시켜 공급하는 반응 촉진제 공급 수단을 구비하고,And a reaction promoter supply means for vaporizing and supplying a reaction promoter for promoting hydrophobicization of the substrate in the processing vessel,

처리 용기 내에 있어서, 가열된 기판의 표면에 상기 반응 촉진제의 증기가 흡착되어 있는 상태에서, 당해 기판의 표면에 상기 소수화 처리 가스를 공급하여, 상기 반응 촉진제에 의해, 소수화 처리 가스의 규소와, 기판 표면의 산소의 반응을 촉진시키는 것을 특징으로 한다.The hydrophobic processing gas is supplied to the surface of the substrate in a state in which the vapor of the reaction promoter is adsorbed on the surface of the heated substrate in the processing vessel so that the silicon of the hydrophobic processing gas, Thereby promoting the reaction of oxygen on the surface.

상기 반응 촉진제는 물, 암모니아, 아민, 알코올로부터 선택된 물질로 할 수 있다. 또한, 상기 반응 촉진제 공급 수단은 상기 처리 용기 내에 상기 반응 촉진제의 증기를 공급하는 반응 촉진제 공급로로 하여 구성해도 좋다. 이때,The reaction promoter may be selected from water, ammonia, amines, and alcohols. Further, the reaction promoter supply means may be configured as a reaction promoter supply path for supplying the vapor of the reaction promoter into the processing vessel. At this time,

상기 반응 촉진제 공급로는 상기 소수화 처리 가스 공급로를 겸용하고 있고, 상기 반응 촉진제의 증기는 소수화 처리 가스와 혼합된 후, 처리 용기에 공급되는 방법으로 해도 좋다. 또한, 상기 반응 촉진제 공급 수단은 처리 용기 내에 설치된 반응 촉진제의 액체의 저류부와, 이 저류부를 가열하는 가열부를 포함하고, 당해 처리 용기 내에서 반응 촉진제를 기화시키는 것이라도 좋다.The reaction promoter supply path also serves as the hydrophobic treatment gas supply path and the vapor of the reaction promoting agent may be mixed with the hydrophobic treatment gas and then supplied to the treatment vessel. The reaction promoter supply means may include a liquid storage portion of the reaction promoter provided in the processing vessel and a heating portion for heating the storage portion, and may vaporize the reaction promoter in the processing vessel.

본 발명에 따르면, 처리 용기 내에서, 규소를 포함하고, 표면에 수산기를 구비한 기판 표면과, 트리메틸실릴기를 포함하는 소수화 처리 가스를 접촉시켜, 상기 기판 표면에 －O(CH3)3로 이루어지는 소수기를 생성하는 소수화 처리에 있어서, 가열된 기판의 표면에 반응 촉진제의 증기가 흡착되어 있는 상태에서, 당해 기판의 표면에 상기 소수화 처리 가스를 공급하고 있다. 이 반응 촉진제에 의해, 소수화 처리 가스의 규소와, 기판 표면의 산소를 결합시켜, 기판 표면에 상기 소수기를 형성하는 반응이 촉진되므로, 이 소수화 처리를 행함으로써, 안정적이고 높은 소수성을 확보할 수 있다.According to the present invention, in the processing vessel, a substrate surface containing silicon and having a hydroxyl group on its surface is brought into contact with a hydrophobized gas containing a trimethylsilyl group to form a layer of -O (CH 3 ) 3 In the hydrophobic treatment for generating a hydrophobic group, the hydrophobic treatment gas is supplied to the surface of the substrate in a state where the vapor of the reaction promoter is adsorbed on the surface of the heated substrate. This reaction promoter promotes the reaction of silicon of the hydrophobized gas and oxygen on the surface of the substrate to form the hydrophobic group on the surface of the substrate. Therefore, by performing this hydrophobic treatment, stable and high hydrophobicity can be secured .

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 소수화 처리 방법의 개략을 설명하는 공정도.
도 2는 소수화 처리 가스로서 HMDS 가스를 사용한 경우의 소수화 처리를 설명하는 설명도.
도 3은 소수화 처리 가스로서 HMDS 가스를 사용한 경우에 대해, 양자 화학 계산으로부터 구한 활성화 에너지를 도시하는 특성도.
도 4는 본 발명의 소수화 처리 장치를 사용한 소수화 처리 시스템의 일 실시 형태를 도시하는 구성도.
도 5는 본 발명의 소수화 처리 장치의 일 실시 형태를 도시하는 단면도와 평면도.
도 6은 상기 소수화 처리 시스템에 설치되는 기화 유닛의 일례를 도시하는 단면도.
도 7은 상기 소수화 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도.
도 8은 본 발명의 소수화 처리 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 9는 소수화 처리 시스템의 다른 예를 도시하는 구성도.
도 10은 도 9에 도시하는 소수화 처리 시스템에서 실시되는 소수화 처리 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 11은 소수화 처리 시스템의 또 다른 예를 도시하는 구성도.
도 12는 소수화 처리 시스템의 또 다른 예를 도시하는 구성도.
도 13은 본 발명의 소수화 처리 장치의 다른 예를 도시하는 단면도와 평면도.
도 14는 본 발명의 소수화 처리 장치의 또 다른 예를 도시하는 단면도.
도 15는 도 14에 도시하는 소수화 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도.
도 16은 본 발명의 소수화 처리 장치의 또 다른 예를 도시하는 단면도.
도 17은 도 16에 도시하는 소수화 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도.
도 18은 본 발명의 소수화 처리 장치의 또 다른 예를 도시하는 단면도.
도 19는 수증기의 공급의 다른 예를 도시하는 구성도.
도 20은 반응 촉진제의 다른 예를 도시하는 설명도.
도 21은 상기 실시예에서 사용되는 소수화 처리 장치를 도시하는 단면도.
도 22는 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한 실시예를 도시하는 특성도.
도 23은 상기 실시예의 결과를 나타내는 특성도.
도 24는 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한 다른 실시예의 결과를 나타내는 특성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a process diagram for explaining the outline of a hydrophobic treatment method according to an embodiment of the present invention. Fig.
Fig. 2 is an explanatory view for explaining hydrophobic treatment when HMDS gas is used as a hydrophobic treatment gas; Fig.
3 is a characteristic diagram showing the activation energy obtained from the quantum chemistry calculation in the case where HMDS gas is used as the hydrophobic treatment gas.
4 is a configuration diagram showing an embodiment of a hydrophobic treatment system using the hydrophobic treatment apparatus of the present invention.
5 is a cross-sectional view and plan view showing an embodiment of the hydrophobic treatment apparatus of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing an example of a vaporization unit installed in the hydrophobic treatment system.
7 is a process chart for explaining the operation of the hydrophobic treatment apparatus.
8 is a process chart for explaining the hydrophobic treatment method of the present invention.
9 is a configuration diagram showing another example of the hydrophobic treatment system;
Fig. 10 is a process chart for explaining the hydrophobic treatment method performed in the hydrophobic treatment system shown in Fig. 9; Fig.
11 is a configuration diagram showing another example of the hydrophobic treatment system;
12 is a configuration diagram showing still another example of the hydrophobic treatment system;
13 is a cross-sectional view and plan view showing another example of the hydrophobic treatment apparatus of the present invention.
14 is a sectional view showing still another example of the hydrophobic treatment apparatus of the present invention.
Fig. 15 is a process chart for explaining the operation of the hydrophobic treatment apparatus shown in Fig. 14; Fig.
16 is a sectional view showing still another example of the hydrophobic treatment apparatus of the present invention.
Fig. 17 is a process chart for explaining the operation of the hydrophobic treatment apparatus shown in Fig. 16; Fig.
18 is a sectional view showing still another example of the hydrophobic treatment apparatus of the present invention.
19 is a configuration diagram showing another example of the supply of water vapor.
20 is an explanatory view showing another example of a reaction promoter;
21 is a sectional view showing a hydrophobic treatment apparatus used in the above embodiment.
22 is a characteristic diagram showing an embodiment performed to confirm the effect of the present invention.
23 is a characteristic diagram showing the results of the above embodiment.
24 is a characteristic diagram showing the results of another embodiment performed to confirm the effect of the present invention.

우선, 본 발명의 개요에 대해 도 1에 기초하여 설명한다. 본 발명은 규소(Si)를 포함하고, 표면에 수산기(OH기)를 구비한 기판, 예를 들어 웨이퍼(W)의 표면과, 트리메틸실릴기를 포함하는 소수화 처리 가스를 접촉시켜, 상기 웨이퍼(W) 표면에 －O(CH3)3로 이루어지는 소수기를 생성하는 소수화 처리에 관한 것이다. 그리고, 상기 웨이퍼(W)의 소수화를 촉진시키는 반응 촉진제를 기화시켜 웨이퍼(W)에 공급하고, 가열된 웨이퍼(W) 표면에 이 반응 촉진제의 증기가 흡착되어 있는 상태에서, 당해 웨이퍼(W)의 표면에 상기 소수화 처리 가스를 공급하여, 웨이퍼(W)의 표면을 소수화하는 것이다. 이하에서는, 상기 반응 촉진제가 물, 소수화 처리 가스가 HMDS 가스 : (CH3)3SiNHSi(CH3)3, 웨이퍼(W) 표면에 형성되는 소수기가 －O(CH3)3인 경우를 예로 들어 설명을 진행시킨다.First, the outline of the present invention will be described with reference to Fig. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a substrate including silicon (Si) and having a surface hydroxyl group (OH group), for example, a surface of a wafer W and a hydrophobic process gas containing a trimethylsilyl group, (CH 3 ) 3 on the surface of the water-repellent layer. A reaction promoter for accelerating the hydrophobicity of the wafer W is vaporized and supplied to the wafer W. The vapor of the reaction promoter is adsorbed on the surface of the heated wafer W, The hydrophobic processing gas is supplied to the surface of the wafer W to hydrophobic the surface of the wafer W. Hereinafter, the case where the reaction promoter is water, the hydrophobic treatment gas is HMDS gas: (CH 3 ) 3 SiNHSi (CH 3 ) 3 , and the hydrophobic group formed on the surface of the wafer W is -O (CH 3 ) 3 Proceed with explanation.

도 1의 (a)는 처리 용기에 반입된 웨이퍼(W)를 도시하고 있고, 이 웨이퍼(W) 표면의 OH기는 클린룸 반송 중에 흡착한 외기 중의 수분에 기인하는 것이다. 이 처리 용기 내에, 수증기와 HMDS 가스를 공급하면, 웨이퍼 표면에는 수증기가 흡착되어, 이 수증기가 반응 촉진제(촉매 물질)로서 작용하고, 이하의 기본 반응식 1에 나타내는 소수화 반응이 진행된다.Fig. 1 (a) shows the wafer W carried into the processing vessel, and the OH group on the surface of the wafer W is caused by the moisture in the outside air adsorbed during the clean room transportation. When water vapor and HMDS gas are supplied into the processing vessel, water vapor is adsorbed on the wafer surface, and this water vapor acts as a reaction promoter (catalyst material), and the hydrophobic reaction shown in the following basic reaction formula 1 proceeds.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112011023355970-pat00001
Figure 112011023355970-pat00001

반응식 1 중의 SiOH는, 도 1의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면의 OH기이고, 도 1의 (b)는 처리 용기 내에 공급된 수증기가 웨이퍼(W) 표면에 흡착된 모습을 도시하고 있다. 이 반응에 의해, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W) 표면에는 소수기인 OSi(CH3)3가 생성되어, 웨이퍼(W) 표면이 소수화된다.The SiOH in the reaction formula 1 is an OH group on the surface of the wafer W as shown in Figs. 1 (a) and 1 (b), and the vapor shown in Fig. 1 (b) And adsorbed on the surface. 1 (c), OSi (CH 3 ) 3 which is a hydrophobic group is generated on the surface of the wafer W, and the surface of the wafer W is hydrophobized.

이 소수화 반응에서는, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, HMDS 가스의 Si-N 결합이 절단되고, N과의 결합이 끊어진 Si는 OH 결합의 O와 결합하여, 소수기인 OSi(CH3)3가 생성된다. 한편, OH 결합으로부터 이탈한 H는 절단된 Si-N 결합의 N과 결합하여, (CH3)3SiNH2가 생성된다.In this hydrophobic reaction, Si-N bond of HMDS gas is cut off and Si in which bond with N is broken is combined with O of OH bond to form OSi (CH 3 ), which is a hydrophobic group, 3 is generated. On the other hand, H removed from the OH bond is combined with N of the cleaved Si-N bond to produce (CH 3 ) 3 SiNH 2 .

여기서, 수증기의 개재에 의해 소수화 반응이 촉진되는 이유에 대해서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 수증기(H2O)가 천이 상태로 존재하면, 수증기가 존재하지 않는 경우보다도 반응의 활성화 에너지가 저하되어, 소수화 반응이 진행되기 쉬워지기 때문이라고 생각된다. 또한, 도 3에 도시하는 활성화 에너지는 개략값이다.Here, as for the reason why the hydrophobic reaction is promoted by the interposition of water vapor, when the water vapor (H 2 O) exists in the transition state as shown in FIG. 3, the activation energy of the reaction is lower And the hydrophobic reaction is likely to proceed. The activation energy shown in Fig. 3 is a rough value.

그리고, 수증기의 존재에 의해 활성화 에너지가 작아지는 메커니즘에 대해서는, 다음과 같이 추측된다. 즉, HMDS 분자는 3차원 구조이고, HMDS가 SiOH와 반응하기 위해서는, SiOH에 대해 HMDS 분자가 어떤 각도로 되는 것이 필요하다. 이때, 수증기가 관여한 경우에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 천이 상태에 있어서, HMDS의 N이 H2O를 통해 SiOH와 결합하고, 계속해서, 수소 결합이 교체되어, SiOSi(CH3)3와 (CH3)3SiNH2를 생성한다고 생각된다. 한편, 수증기가 관여하지 않는 경우에는, 천이 상태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 HMDS의 Si와 SiOH의 O가 반응한다.The mechanism by which the activation energy is reduced by the presence of water vapor is presumed as follows. That is, the HMDS molecule has a three-dimensional structure, and in order for HMDS to react with SiOH, it is necessary that the HMDS molecule has an angle with respect to SiOH. At this time, when water vapor is involved, as shown in Fig. 3, the N of HMDS bonds with SiOH through H 2 O, and subsequently, the hydrogen bond is replaced with SiOSi (CH 3 ) 3 and (CH 3 ) 3 SiNH 2 . On the other hand, when no steam is involved, in the transition state, Si of HMDS and O of SiOH react as shown in Fig.

따라서, 수증기가 관여하는 경우에는, 천이 상태에 있어서, SiOH와 반응하기 위한 HMDS의 각도의 자유도가 커져, 결과적으로, HMDS의 Si와 SiOH의 O가 반응하기 쉬운 상태로 되므로, 활성화 에너지가 저하되는 것이라고 추측된다.Therefore, when steam is involved, the degree of freedom of the HMDS for reacting with SiOH is increased in the transition state, and as a result, the Si of HMDS and the O of SiOH are in a state of easy reaction, .

그런데, HMDS는 H2O에 의해 가수 분해되는 것이 알려져 있다. 그러나, H2O가 수증기로서 기상 상태로 존재하는 경우에는, 소수화 처리 장치에 공급되는 동안에 가수 분해는 거의 일어나지 않고, 후술하는 실시예에서도 명백한 바와 같이, 웨이퍼(W) 표면에서 소수화 처리가 빠르게 진행된다. 한편, H2O가 액상 상태로 존재하면, HMDS와 H2O의 충돌 확률이 높아져, 가수 분해가 일어나 버린다.However, HMDS is known to be hydrolyzed by H 2 O. However, in the case where H 2 O exists in a vapor state as water vapor, hydrolysis does not occur during feeding to the hydrophobic treatment apparatus, and as is clear from the examples described later, the hydrophobic treatment proceeds rapidly on the surface of the wafer W do. On the other hand, when H 2 O exists in a liquid state, the probability of collision between HMDS and H 2 O increases and hydrolysis occurs.

이것으로부터, H2O가 액상 상태에서 웨이퍼(W) 상에 흡착되었을 때에는, 상기 가수 분해 반응이 진행되지만, 웨이퍼(W)에 흡착된 H2O가 기상 상태에서 HMDS 가스와 접촉하면, 상술한 바와 같이 촉매 물질로서 작용하고, SiOH가 존재하는 곳에서는, OH 제거 작용이 작용하여 상술한 소수기가 생성되게 된다.Therefore, when the H 2 O is adsorbed on the wafer W in the liquid phase, the hydrolysis reaction proceeds, but when the H 2 O adsorbed on the wafer W comes into contact with the HMDS gas in the gas phase state, As in the case of SiOH, the OH eliminating action acts to produce the above-mentioned hydrophobic groups.

그런데, 상기 소수화 처리는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 미리 90℃로 가열된 열판에, 예를 들어 30초 적재함으로써 행해지고, 웨이퍼(W)로의 수증기의 공급은 웨이퍼(W)를 가열하기 전, 웨이퍼(W)를 설정 온도인 90℃로 승온시키는 도중 및 웨이퍼(W)를 설정 온도로 가열한 후 중 적어도 하나의 타이밍에서 실시된다.The hydrophobic treatment is carried out, for example, by placing the wafer W on a hot plate heated at 90 DEG C in advance for 30 seconds, for example. The supply of water vapor to the wafer W is performed before the wafer W is heated , At least one of the steps of raising the temperature of the wafer W to the set temperature of 90 占 폚 and the step of heating the wafer W to the set temperature.

웨이퍼(W)를 가열하기 전에 수증기를 공급할 때에는, 웨이퍼(W)를 가열했을 때에는, 충분히 수증기가 흡착되어 있고, 이 상태에서 웨이퍼(W)의 표면에 HMDS 가스가 공급된다. 수증기가 존재하면, 상술한 바와 같이 활성화 에너지가 작아지므로, 웨이퍼(W)의 온도가 설정 온도보다도 낮은 상태라도 소수화 반응이 일어나고, 웨이퍼(W)가 승온되는 동안에, 충분히 소수화 반응이 진행된다. 또한, 웨이퍼(W)를 설정 온도로 승온시키는 도중에 수증기를 공급할 때에 있어서도, 상술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 온도가 설정 온도보다도 낮은 상태에서도 소수화 반응이 일어나므로, 그 후 웨이퍼(W)가 승온되는 동안에, 충분히 소수화 반응이 진행된다.When water vapor is supplied before heating the wafer W, sufficient steam is adsorbed when the wafer W is heated, and HMDS gas is supplied to the surface of the wafer W in this state. When water vapor is present, the activation energy becomes small as described above. Therefore, even if the temperature of the wafer W is lower than the set temperature, the hydrophobic reaction takes place and the hydrophobic reaction proceeds sufficiently while the temperature of the wafer W is raised. Since the hydrophobic reaction occurs even when the temperature of the wafer W is lower than the set temperature as described above even when the steam W is supplied during the warming up of the wafer W to the set temperature, , The hydrophobic reaction proceeds sufficiently.

또한, 웨이퍼(W)를 설정 온도로 가열한 후에, 수증기를 공급하는 경우에는, 설정 온도가 90℃이므로, 웨이퍼(W)에 흡착된 수증기는 휘발하는 것도 있지만, 수증기를 계속해서 공급하고 있으므로, 웨이퍼(W) 표면에는 항상 수증기가 흡착되어 있는 상태로 된다. 그리고, 이 흡착된 수증기에 의해 소수화 반응이 촉진된다. 이때, 상기 소수화 처리는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 설정 온도로 가열했을 때에 반응 속도가 커지므로, 수증기의 공급에 의해, 소수화 반응이 더욱 빠르게 진행된다.When the water vapor is supplied after the wafer W is heated to the set temperature, since the set temperature is 90 deg. C, the water vapor adsorbed on the wafer W volatilizes. However, since the water vapor is continuously supplied, Water vapor is always adsorbed on the surface of the wafer W. The hydrophobic reaction is promoted by the adsorbed water vapor. At this time, since the reaction speed becomes high when the wafer W is heated to a set temperature, for example, the hydrophobic treatment progresses faster by the supply of water vapor.

따라서, 소수화 반응 촉진에 기여하는 수증기는 웨이퍼(W) 표면에 수증기가 흡착되어 있는 동안에, HMDS 가스와 웨이퍼(W) 표면이 접촉하도록 공급되면 좋고, HMDS 가스의 캐리어 가스에 수증기를 혼합시켜 처리 용기의 외부로부터 처리 용기로 공급해도 좋고, 수증기를 기화기에 의해 발생시켜, 직접 처리 용기에 공급해도 좋다. 또한, 처리 용기에 반입되기 전의 웨이퍼(W)에 수증기를 흡착시키고, 계속해서 이 웨이퍼(W)를 처리 용기에 반입하도록 해도 좋다. 또한, 처리 용기의 내부에서 수증기를 발생시키도록 해도 좋다.Therefore, the water vapor contributing to the hydrophobic reaction promotion may be supplied so that the HMDS gas and the surface of the wafer W come in contact with each other while the water vapor is adsorbed on the surface of the wafer W, Or steam may be generated by a vaporizer and directly supplied to the processing vessel. Further, the water vapor may be adsorbed on the wafer W before it is brought into the processing vessel, and then the wafer W may be carried into the processing vessel. Further, steam may be generated inside the processing vessel.

단, 상술한 바와 같이 H2O가 액상 상태에서 HMDS 가스와 접촉하면, 상기 가수 분해 반응이 진행되어 버려, 물에 의해 HMDS 가스와 웨이퍼(W)가 접촉하기 어려운 상태로 된다. 이로 인해, HMDS 가스가 존재하는 처리 용기 내나, HMDS 가스와 수증기를 공통의 공급로에 의해 처리 용기에 공급할 때에는, 이 공급로 내에서 수증기를 결로시키지 않는 것이 요구된다.However, as described above, when H 2 O comes into contact with HMDS gas in a liquid state, the hydrolysis reaction proceeds, and the HMDS gas and the wafer W are hardly brought into contact with each other by the water. Therefore, when the HMDS gas and the steam are supplied to the processing vessel through the common supply path, it is required that the steam is not condensed in the processing vessel in which the HMDS gas is present or in the supply path.

또한, 처리 용기 내에 있어서는, 웨이퍼(W)의 표면에 수증기가 흡착되어 있어도, 웨이퍼(W)를 가열하면, 그 일부는 증발해 버린다. 이로 인해, 웨이퍼(W) 표면에 수증기가 흡착되어 있는 동안에, HMDS 가스와 웨이퍼(W) 표면이 접촉하도록, HMDS 가스의 처리 용기로의 공급 타이밍이나, HMDS 가스 농도, 수증기의 공급 타이밍이나, 웨이퍼(W)의 승온의 방법이 결정된다. 예를 들어, 웨이퍼(W)를 가열한 후에, 처리 용기에 수증기를 공급하는 경우에는, HMDS 가스 농도를 높게 함으로써, 충분히 소수화 반응을 촉진시킬 수 있다.In the processing vessel, even if water vapor is adsorbed on the surface of the wafer W, part of the wafer W is evaporated when the wafer W is heated. The supply timing of the HMDS gas to the processing vessel, the HMDS gas concentration, the supply timing of the water vapor, and the supply timing of the HMDS gas to the wafer W are controlled so that the HMDS gas and the surface of the wafer W come into contact with each other while the water vapor is adsorbed on the surface of the wafer W. (W) is determined. For example, when water vapor is supplied to the processing vessel after heating the wafer W, the hydrophobic reaction can be sufficiently promoted by increasing the HMDS gas concentration.

또한, 수증기의 공급량에 대해서는, 후술하는 실시예에 의해, 수증기의 공급량이 많으면, 보다 높은 소수성을 확보할 수 있는 것이 인정되어 있다. 단, 수증기의 공급량이 많아지면, 처리 용기 내에서 결로될 우려가 있으므로, 웨이퍼(W)의 가열 온도나, 처리 시간 등의 처리 조건에 의해, 처리 용기가 결로되지 않도록 적절한 수증기의 공급량이 설정된다.As to the supply amount of water vapor, it is recognized that, according to the embodiment to be described later, higher water hydrophilicity can be ensured when the supply amount of water vapor is large. However, if the supply amount of water vapor increases, condensation may occur in the processing vessel. Therefore, the supply amount of the water vapor is set so that the processing vessel is not condensed depending on processing conditions such as the heating temperature of the wafer W and the processing time .

이하에, 구체적인 수증기의 공급 방법에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 소수화 처리 장치를 구비한 소수화 처리 시스템의 일 실시 형태를 도시하는 구성도이다.Hereinafter, a specific method of supplying water vapor will be described with reference to the drawings. Fig. 4 is a configuration diagram showing an embodiment of a hydrophobic processing system provided with the hydrophobic processing apparatus of the present invention.

본 발명에서는 수증기를 처리 용기에 첨가하는 방법으로서,In the present invention, as a method of adding water vapor to a processing vessel,

(1) N2 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하고, HMDS 가스와 합류하여 처리 용기에 공급하는 예.(1) An example in which N 2 gas is used as a carrier gas for water vapor, which is combined with HMDS gas and supplied to a processing vessel.

(2) HMDS 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하는 예.(2) An example of using HMDS gas as a carrier gas of water vapor.

를 채용하고 있고, 이하에 각각의 예로 나누어 설명한다. 도 4에 도시하는 예는, N2 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하는 경우이다.And the following description will be given for each example. The example shown in Fig. 4 is a case of using the N 2 gas as a carrier gas of water vapor.

도 4 중, 부호 1은 HMDS액을 저류하는 저류 탱크로, 이 하류측에는 펌프(P) 및 색백 밸브(SV)를 구비한 공급로(11)를 통해 HMDS 기화 유닛(2)이 설치되어 있다. 도면 중 부호 20은 HMDS 기화 유닛(2)의 온도 컨트롤러이다. 이 HMDS 기화 유닛(2)에는 그 상류측에 밸브(AV1)를 구비한 공급로(22)를 통해 N2 가스의 공급원(21)이 접속되는 한편, 그 하류측에는 밸브(AV3), 필터(F), 농도 센서(T), 밸브(AV4)를 상류측으로부터 이 순서로 구비한 공급로(23)를 통해 소수화 처리 유닛(ADH)(3)의 처리 용기가 접속되어 있다. 또한, 도 4 중 점선으로 나타낸 바와 같이, 농도 센서(T)와 소수화 처리 유닛(3) 사이에, 공급로(23)로부터 분기하는 공급로(24)를 설치하도록 해도 좋다. AV7은 공급로(24)에 설치된 밸브이다.4, reference numeral 1 denotes a storage tank for storing HMDS liquid, and on the downstream side thereof, an HMDS vaporization unit 2 is provided through a supply path 11 having a pump P and a color-back valve SV. In the figure, reference numeral 20 denotes a temperature controller of the HMDS vaporization unit 2. A supply source 21 of N 2 gas is connected to the HMDS vaporization unit 2 via a supply passage 22 provided with a valve AV1 on the upstream side thereof while a valve AV3, The concentration sensor T and the valve AV4 are connected in this order from the upstream side through the supply path 23 to the processing vessel of the hydrophobic processing unit ADH3. 4, the supply path 24 for branching from the supply path 23 may be provided between the concentration sensor T and the hydrophobic processing unit 3. In this case, And AV7 is a valve provided in the supply path 24.

도면 중 부호 4는 H2O 기화 유닛으로, 이 상류측은 밸브(AV8)를 구비한 공급로(41)를 통해 N2 가스의 공급원(42)에 접속되는 한편, 그 하류측은 전환 밸브(AV9)를 구비한 공급로(43)를 통해, 상기 공급로(23)의 농도 센서(T)의 하류측에 접속되어 있다. 또한, 이 공급로(43)는 밸브(AV10)를 구비한 공급로(44)를 통해 N2 가스의 공급원(45)에 접속되어 있다.Reference numeral 4 in the drawing denotes an H 2 O vaporization unit which is connected to a supply source 42 of N 2 gas through a supply path 41 provided with a valve AV8 and whose downstream side is connected to a switching valve AV9, And is connected to the downstream side of the concentration sensor T of the supply path 23 through a supply path 43 provided with the supply path 43. The supply path 43 is connected to the supply source 45 of N 2 gas through the supply path 44 provided with the valve AV10.

또한, 상기 소수화 처리 유닛(3)의 처리 용기는 배기로(51)를 통해 배기되어 있고, 이 배기로(51)는 밸브(AV2), 밸브(AV5)를 구비한 공급로(52)에 의해 퍼지 가스인 N2 가스의 공급원(5)에 접속되어 있다. 이 공급로(52)는 상기 공급로(23)에도 접속되어 있다. 또한, 전환 밸브(AV9)는 배기로(51)에 접속된 배기로(53)로 전환하여 접속하도록 구성되어 있다. 또한, 상술한 공급로(23)의 밸브(AV4)의 상류측은 밸브(AV6)를 구비한 배기로(54)에 의해, 상기 배기로(53)에 접속되어 있다. 여기서, 도 4 중, 2중선으로 둘러싼 영역은, HMDS 가스나 수증기의 결로를 억제하기 위해, 예를 들어 히터로 이루어지는 가열 수단이 권취되어, HMDS 가스나 수증기가 결로되지 않을 정도의 온도로 온도 조정되어 있다.The processing vessel of the hydrophobic processing unit 3 is exhausted through an exhaust passage 51. The exhaust passage 51 is connected to a supply passage 52 having a valve AV2 and a valve AV5 And is connected to a supply source 5 of N 2 gas which is a purge gas. The supply path 52 is also connected to the supply path 23. Further, the switching valve AV9 is configured to be switched to the exhaust passage 53 connected to the exhaust passage 51 and connected thereto. The upstream side of the valve AV4 in the supply path 23 is connected to the exhaust path 53 by an exhaust path 54 provided with a valve AV6. Here, in FIG. 4, in the region surrounded by the double line, a heating means comprising, for example, a heater is wound to suppress condensation of HMDS gas and steam, and the temperature is adjusted to such a degree that HMDS gas or steam does not condense .

그리고, 농도 센서(T)의 검출값은 후술하는 제어부(100)에 출력되고, 제어부(100)에서는 농도 센서(T)의 검출값에 기초하여, 펌프(P) 및 HMDS 기화 유닛(2)의 온도 컨트롤러(20)에 제어 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 농도 센서(T)의 검출값이 설정값보다도 낮은 경우에는, 펌프(P)에 의해 HMDS액의 유량을 증가시키거나, HMDS 기화 유닛(2)의 온도를 상승시키도록 제어가 행해진다.The control unit 100 determines whether or not the pump P and the HMDS vaporizing unit 2 are in the ON state based on the detection value of the concentration sensor T, And is configured to output a control signal to the temperature controller (20). For example, when the detection value of the concentration sensor T is lower than the set value, control is performed so as to increase the flow rate of the HMDS liquid by the pump P or increase the temperature of the HMDS vaporization unit 2 All.

계속해서, 본 발명의 소수화 처리 장치인 소수화 처리 유닛(3)의 일 실시 형태에 대해 도 5를 참조하면서 설명한다. 도면 중 부호 30은 처리 용기이고, 그 일단부측은 웨이퍼(W)의 반송구(31)로서 개방되어 있고, 셔터(32)에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다. 도 5에 있어서는 셔터(32)가 폐쇄되어 있는 상태를 도시하고 있지만, 이 예에서는 셔터(32)가 폐쇄되어 있을 때라도, 약간 외기의 도입용 간극이 개방되도록 구성되어 있다.Next, one embodiment of the hydrophobic processing unit 3 which is the hydrophobic processing apparatus of the present invention will be described with reference to Fig. In the drawing, reference numeral 30 denotes a processing vessel, one end of which is opened as a transporting port 31 of the wafer W, and is configured to be openable and closable by a shutter 32. [ 5 shows a state in which the shutter 32 is closed. In this example, however, even when the shutter 32 is closed, the gap for introduction of the outside air is slightly opened.

처리 용기(30)의 내부에는 웨이퍼(W)의 적재부를 이루는 열판(33)이, 그 주위를 서포트 블록(34)에 의해 지지되도록 설치되어 있다. 이 열판(33)은 도시하지 않은, 예를 들어 히터로 이루어지는 가열부를 구비하고 있고, 본 발명의 기판을 가열하는 가열 수단에 상당한다. 또한, 이 열판(33)에는 외부의 반송 수단과, 열판(33) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 때에 사용하는 밀어올림 핀 기구(35)가 설치되어 있다. 또한, 처리 용기(30)의 천장부에는 수증기의 결로를 방지하기 위해, 예를 들어 히터로 이루어지는 가열 수단(36)이 내장되어 있다.A heat plate 33 constituting a loading portion of the wafer W is provided in the processing vessel 30 so as to be supported by the support block 34 in the periphery thereof. The heating plate 33 is provided with a heating unit, not shown, for example, a heater, and corresponds to heating means for heating the substrate of the present invention. The heat plate 33 is provided with a push-up pin mechanism 35 used for transferring the wafer W between the external carrying means and the heat plate 33. A heating means 36, for example a heater, is incorporated in the ceiling portion of the processing vessel 30 in order to prevent condensation of water vapor.

상기 처리 용기(30)의 천장부에는 상기 반송구(31)의 근방에, 가스 토출부(37)가 설치되어 있다. 이 가스 토출부(37)는, 예를 들어 반송구(31)의 폭 방향[도 5의 (b) 중 Y방향]을 따라서, 웨이퍼(W)의 직경을 커버하도록 형성되어 있다. 도면 중 부호 37a는 가스 토출부(37)에 접속된 가스 공급부로, 이 가스 공급부(37a)에는 상술한 공급로(23)[또한 공급로(24)]의 일단부측이 접속되어 있다.A gas discharge portion 37 is provided in the ceiling portion of the processing vessel 30 in the vicinity of the transporting port 31. The gas discharging portion 37 is formed so as to cover the diameter of the wafer W along the width direction of the transporting port 31 (Y direction in FIG. 5B). Reference numeral 37a denotes a gas supply section connected to the gas discharge section 37. The gas supply section 37a is connected to one end side of the supply path 23 (also, the supply path 24).

이 예에서는, 공급로(23)[또한 공급로(24)]를 통해, 처리 용기(30) 내에 반응 촉진제의 증기 및 소수화 처리 가스가 공급된다. 따라서, 당해 공급로(23)가, 처리 용기(30) 내에 소수화 처리 가스를 공급하는 소수화 처리 가스 공급로에 상당한다. 또한, 이 예에서는 처리 용기(30) 내에 반응 촉진제를 기화시켜 공급하는 반응 촉진제 공급 수단으로서, 처리 용기(30) 내에 상기 반응 촉진제의 증기를 공급하는 반응 촉진제 공급로가 설치되어 있고, 반응 촉진제 공급로는 소수화 처리 가스 공급로와 공통의 공급로(23)로서 구성되어 있다.In this example, the vapor of the reaction promoter and the hydrophobized gas are supplied into the processing vessel 30 through the supply path 23 (also the supply path 24). Therefore, the supply path 23 corresponds to a hydrophobic processing gas supply path for supplying the hydrophobic processing gas into the processing vessel 30. In this example, as the reaction promoter supply means for supplying the reaction promoter by vaporizing and supplying the reaction promoter into the processing vessel 30, a reaction promoter supply path for supplying the vapor of the reaction promoter is provided in the processing vessel 30, As a common supply path 23 with the hydrophobic treatment gas supply path.

상기 처리 용기(30)의 천장부에는 상기 열판(33) 상에 적재된 웨이퍼(W)를 사이에 두고 상기 가스 토출부(37)와 대향하도록 흡인 배기구(38)가 형성되어 있다. 이 흡인 배기구(38)는, 예를 들어 반송구(31)의 폭 방향에 따라서, 웨이퍼(W)의 직경을 커버하도록 설치되어 있다. 도면 중 부호 38a는 흡인 배기구(38)에 접속된 배기부로, 이 배기부(38a)에는 상술한 배기로(51)가 접속되어 있다. 이들 가스 토출부(37)나 흡인 배기구(38)는 슬릿 형상으로 형성해도 좋고, 작은 구멍을 일정한 간격으로 배열하여 형성해도 좋다. 이 예에서는, 상기 흡인 배기구(38), 배기부(38a), 배기로(51)에 의해, 처리 용기(30) 내를 배기하는 배기 수단이 구성되어 있다.A suction port 38 is formed in the ceiling of the processing vessel 30 so as to face the gas discharging portion 37 with the wafer W placed thereon interposed therebetween. The suction port (38) is provided so as to cover the diameter of the wafer (W) along the width direction of the transporting port (31), for example. Reference numeral 38a denotes an exhaust section connected to the suction exhaust port 38. The exhaust passage 51 described above is connected to the exhaust section 38a. These gas discharging portions 37 and suction exhaust ports 38 may be formed in a slit shape or small holes may be arranged at regular intervals. In this example, exhaust means for exhausting the inside of the processing container 30 is constituted by the suction exhaust port 38, the exhaust portion 38a, and the exhaust passage 51. [

계속해서, HMDS 기화 유닛(2) 및 H2O 기화 유닛(4)에 대해, 도 6을 사용하여 간단하게 설명한다. 이들은 동일하게 구성되므로, H2O 기화 유닛(4)을 예로 들어 설명한다. H2O 기화 방식으로서는, 물을 저류하여 캐리어 가스를 유입 혹은 버블링시켜 기화시키는 방법이나, 압력이 일정한 상태에서 온도를 상승시켜 기화시키는 방법, 미리 물을 가열해 두고, 한번에 압력을 내려 기화시키는 방법, 물과 가열한 캐리어 가스를 출구 앞의 기액 혼합부에서 혼합하여, 출구를 통과할 때에, 감압하여 기화하는 방법 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.Subsequently, the HMDS vaporization unit 2 and the H 2 O vaporization unit 4 will be briefly described with reference to FIG. Since they are configured identically, the H 2 O vaporization unit 4 will be described as an example. Examples of the H 2 O vaporization method include a method in which water is stored to vaporize the carrier gas by flowing or bubbling the carrier gas, a method in which the temperature is raised and the vaporization is carried out under a constant pressure, the pressure is lowered A method in which water and heated carrier gas are mixed in a gas-liquid mixing section in front of an outlet, and a method in which the mixture is decompressed and vaporized when passing through an outlet can be used.

또한, 기화량을 제어하는 방법으로서는, 도 6에 도시하는 방법이 사용된다. 예를 들어, 도 6의 (a)에 도시하는 예에서는, 처리 용기(400)에 물을 저류하여, 가열 온도를 조정함으로써 기화량의 제어를 행하는 것으로, 예를 들어 도 4의 소수화 처리 시스템에서는 이 방식의 HMDS 기화 유닛(2) 및 H2O 기화 유닛(4)이 채용되어 있다. 이 예에서는, 처리 용기(400) 내에 공급로(411)를 통해 도시하지 않은 펌프에 의해 소정량의 물을 송액하고, 처리 용기(400)의 주위에 설치된 히터로 이루어지는 가열 수단(420)에 의해 가열함으로써 기화시킨다. 이 처리 용기(400)에는 공급로(41)를 통해 캐리어 가스, 이 예에서는 N2 가스가 상시 도입되어 있고, 기화된 수증기는 N2 가스와 함께 공급로(43)를 통해 처리 용기(400)로부터 유출해 간다. 도면 중 부호 412는 처리 용기(61) 내에 물을 과잉으로 공급했을 때에 배출하는 배출로이다.As a method for controlling the amount of vaporization, the method shown in Fig. 6 is used. For example, in the example shown in Fig. 6A, the amount of vaporized water is controlled by storing water in the processing vessel 400 and adjusting the heating temperature. For example, in the hydrophobic processing system of Fig. 4 An HMDS vaporization unit 2 and an H 2 O vaporization unit 4 of this type are employed. In this example, a predetermined amount of water is fed into the processing vessel 400 through a feed path 411 by a pump (not shown), and heated by a heating means 420 composed of a heater disposed around the processing vessel 400 And is vaporized by heating. A carrier gas, in this example, N 2 gas, is normally introduced into the processing vessel 400 via the supply line 41. The vaporized water vapor is introduced into the processing vessel 400 through the supply line 43 together with the N 2 gas. . Reference numeral 412 in the drawing denotes an exhaust passage which is discharged when water is excessively supplied into the processing vessel 61.

또한, HMDS 기화 유닛(2)에 있어서도, 마찬가지로 구성되어, 처리 용기(400) 내에 공급로(11)를 통해 펌프(P)에 의해 소정량의 HMDS액을 송액하고, 처리 용기(400)의 주위에 설치된 히터로 이루어지는 가열 수단(420)에 의해 가열함으로써 기화시키도록 구성되어 있다. 그리고, 처리 용기(400)에는 공급로(22)를 통해 캐리어 가스인 N2 가스가 상시 도입되고, 처리 용기(400) 내에서 기화된 HMDS 가스는 N2 가스와 함께 공급로(23)를 통해 처리 용기(400)로부터 유출해 간다. 이때, 온도 컨트롤러(20)에 의해, 상기 가열 수단(420)의 온도 제어가 행해지도록 되어 있다.The HMDS vaporizing unit 2 is configured similarly to the HMDS vaporization unit 2 so as to feed a predetermined amount of the HMDS liquid into the processing vessel 400 through the supply passage 11 by the pump P, And is heated by a heating means 420 composed of a heater provided in the evaporator. N 2 gas, which is a carrier gas, is normally introduced into the processing vessel 400 through the supply line 22 and the HMDS gas vaporized in the processing vessel 400 is supplied to the processing vessel 400 through the supply line 23 together with the N 2 gas And flows out from the processing vessel 400. At this time, the temperature controller (20) controls the temperature of the heating means (420).

또한, 도 6의 (b)에 도시하는 예는, 처리 용기(400)에 물을 적하하여, 이 적하량을 조정함으로써, H2O 기화량의 제어를 행하는 것이다. 이 예에서는, 처리 용기(400) 내에, 매스 플로우 컨트롤러나 펌프에 의해, 제어된 유량의 물을 적하하여, 처리 용기(400)의 주위에 설치된 가열 수단(420)에 의해 가열함으로써 기화시키고 있고, 처리 용기(400)의 가열 온도와 물의 적하량으로부터, H2O 기화량을 제어하고 있다. 처리 용기(400)에는 공급로(41)를 통해 캐리어 가스, 이 예에서는 N2 가스가 상시 도입되고 있고, 기화된 수증기는 N2 가스와 함께 공급로(43)를 통해 처리 용기(400)로부터 유출해 간다. 처리 용기(400) 내에는 기화를 촉진하는 핀 구조를 설치하도록 해도 좋다.In the example shown in Fig. 6 (b), water is dropped into the processing vessel 400, and the amount of H 2 O vaporization is controlled by adjusting the drop amount. In this example, controlled flow amount of water is dropped into the processing vessel 400 by means of a mass flow controller or a pump and is heated by the heating means 420 installed around the processing vessel 400 to vaporize it, The amount of H 2 O vaporization is controlled based on the heating temperature of the treatment vessel 400 and the amount of water dropped. A carrier gas, in this example, N 2 gas, is normally introduced into the processing vessel 400 through the supply path 41. The vaporized water vapor is supplied from the processing vessel 400 through the supply path 43 together with N 2 gas It goes out. The processing vessel 400 may be provided with a fin structure for promoting vaporization.

도 6의 (a), (b)에 도시하는 처리 용기(400)로서는, 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등 열전도율이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, HMDS 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하는 경우에는, 처리 용기(400) 내에 HMDS 가스가 잔류하여 가수 분해가 진행되어, 소수화를 저해하는 암모니아(NH3)가 발생하지 않도록, 소수화 처리 중 이외에도 N2 가스를 상시 당해 H2O 기화 유닛(4)에 도입하는 것이 바람직하다. 또한, 처리 용기(400)를 가열하는 가열 수단은 처리 용기(400)의 아래에 설치된 가열 플레이트라도 좋다.It is preferable to use a material having a high thermal conductivity such as copper (Cu) or aluminum (Al) as the processing container 400 shown in Figs. 6A and 6B. Further, when HMDS gas is used as the carrier gas of water vapor, in order to prevent HMDS gas from remaining in the processing vessel 400 and proceeding to hydrolysis to generate ammonia (NH 3 ) which inhibits hydrophobization, It is preferable to always introduce the N 2 gas into the H 2 O vaporization unit 4 at all times. The heating means for heating the processing container 400 may be a heating plate provided below the processing container 400. [

도 6의 (c)의 구성은 처리 용기(400)에 물을 저류하여, 감압 제어에 의해, H2O 기화량의 제어를 행하는 것이다. 이 예에서는, 처리 용기(400) 내에, 공급로(411)를 통해 도시하지 않은 펌프에 의해 소정량의 물을 송액하고, 처리 용기(400)의 주위에 설치된 가열 수단(420)에 의해 처리 용기(400)를 가열한다. 한편, 처리 용기(400)에는 기화된 수증기를 유출시키기 위한 유로(431)가 설치되고, 이 유로(431)에는 이젝터부(430)를 통해, 캐리어 가스인 N2 가스의 공급로(41, 43)가 접속되어 있다. 그리고, 이 캐리어 가스의 통류에 의해 이젝터부(430)에서 발생하는 이젝터 효과에 의해, 처리 용기(400) 내를 유로(431)를 통해 감압하고, 가열 수단(420)에 의한 가열과 합하여 물을 기화한다. 기화된 수증기는 상기 캐리어 가스의 통류에 의한 이젝터 효과에 의해 유로(431)로부터 흡입되어, 공급로(43)로부터 캐리어 가스와 함께 유출해 간다. 이 방법에서는, HMDS 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하는 경우라도, 처리 용기(400) 내에 HMDS 가스가 침입하기 어렵다고 하는 이점이 있다. 또한, 처리 용기(400)를 가열하는 가열 수단은 처리 용기(400)의 아래에 설치된 가열 플레이트라도 좋다.The configuration of FIG. 6C is to hold water in the processing vessel 400 and to control the amount of H 2 O vaporization by pressure reduction control. In this example, a predetermined amount of water is fed into the processing vessel 400 through a feed path 411 by a pump (not shown), and the processing vessel 400 is heated by the heating means 420, (400). On the other hand, in the processing vessel 400, a flow path 431 for discharging vaporized water vapor is provided. In the flow path 431, the N 2 gas supply passages 41 and 43 Are connected. Due to the ejector effect generated by the ejector portion 430 by the passage of the carrier gas, the inside of the processing container 400 is depressurized through the flow path 431 and is combined with heating by the heating means 420, It evaporates. The vaporized water vapor is sucked from the flow path 431 by the ejector effect due to the passage of the carrier gas, and flows out together with the carrier gas from the supply path 43. In this method, even when HMDS gas is used as a carrier gas of water vapor, there is an advantage that HMDS gas hardly invades into the processing vessel 400. The heating means for heating the processing container 400 may be a heating plate provided below the processing container 400. [

또한, HMDS의 기화에 있어서는, 기화 필터를 사용하여, 기화 필터의 온도 제어와, HMDS액 공급량의 제어에 의해, 기화량을 제어하는 방식을 사용하도록 해도 좋다.Further, in the vaporization of HMDS, a method of controlling the amount of vaporization by using a vaporization filter and controlling the temperature of the vaporization filter and the supply amount of the HMDS solution may be used.

상기 소수화 처리 시스템은 제어부(100)에 의해 제어되도록 구성되어 있다. 이 제어부(100)는, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 프로그램, 메모리, CPU를 구비하고 있다. 상기 프로그램에는 제어부(100)로부터 소수화 처리 시스템의 각 부로 제어 신호를 보내어, 소정의 소수화 처리를 진행시키도록 명령(각 스텝)이 짜여져 있다. 이 프로그램은 컴퓨터 기억 매체, 예를 들어 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 기억부에 저장되어 제어부(100)에 인스톨된다.The hydrophobic processing system is configured to be controlled by the control unit 100. [ The control unit 100 is composed of, for example, a computer, and includes a program, a memory, and a CPU. In the program, a command (each step) is formed so as to send a control signal from the control unit 100 to each part of the hydrophobization processing system to advance a predetermined hydrophobization process. This program is stored in a storage unit such as a computer storage medium, for example, a flexible disk, a compact disk, a hard disk, or an MO (magneto-optical disk), and is installed in the control unit 100.

계속해서, 상술한 소수화 처리 장치에 의해 행해지는 본 발명의 소수화 처리 방법에 대해, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 우선, HMDS 기화 유닛(2) 및 H2O 기화 유닛(4)의 온도 조절을 개시한다(스텝 S1). 계속해서, 펌프 P를 작동시켜 HMDS액 저류 탱크로부터 소정량의 HMDS액을 HMDS 기화 유닛(2)에 공급한다(스텝 S2). 계속해서, H2O 기화 유닛(4)에서는, 상술한 바와 같이 H2O의 기화량 제어를 행한다(스텝 S3).Next, the hydrophobic treatment method of the present invention performed by the above-described hydrophobic treatment apparatus will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. First, temperature control of the HMDS vaporization unit 2 and the H 2 O vaporization unit 4 is started (step S1). Subsequently, the pump P is operated to supply a predetermined amount of the HMDS liquid from the HMDS liquid storage tank to the HMDS vaporization unit 2 (step S2). Subsequently, in the H 2 O vaporization unit 4, the amount of vaporized H 2 O is controlled as described above (step S 3).

계속해서, 밸브(AV1, AV3, AV4, AV8, AV9)를 개방한다. 이에 의해, N2원(21)으로부터의 N2 가스를 캐리어 가스로 하여 HMDS 기화 유닛(2)에서 발생한 HMDS 가스가 공급로(23)를 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급되는 동시에, N2원(42)으로부터의 N2 가스를 캐리어 가스로 하여 H2O 기화 유닛(4)에서 발생한 수증기가 공급로(43, 23)를 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급된다[스텝 S4, 도 7의 (a)]. 즉, HMDS 가스와 수증기는 공급로(23)에서 합류되어, 캐리어 가스인 N2 가스에 의해, 소수화 처리 유닛(3)에 공급된다. 이때, HMDS 가스는 농도 센서(T)에 의해, 상시 소정의 타이밍으로 농도 측정되고 있고, 이 검출값에 기초하여, 펌프(P)나 HMDS 기화 유닛(2)의 온도 컨트롤러(20)가 피드백 제어되고, HMDS 가스 중의 수증기의 농도가 원하는 농도로 되도록, HMDS 가스 농도가 제어되고 있다.Subsequently, the valves AV1, AV3, AV4, AV8 and AV9 are opened. Thereby, the HMDS gas generated in the HMDS vaporization unit 2 is supplied to the hydrophobic treatment unit 3 through the supply path 23 using N 2 gas from the N 2 source 21 as carrier gas, and N 2 The water vapor generated in the H 2 O vaporization unit 4 is supplied to the hydrophobic processing unit 3 through the supply passages 43 and 23 using N 2 gas from the circle 42 as a carrier gas (A) of FIG. That is, the HMDS gas and the water vapor are combined in the supply path 23 and supplied to the hydrophobic treatment unit 3 by the N 2 gas as the carrier gas. At this time, the concentration of the HMDS gas is measured by the concentration sensor T at a predetermined timing. Based on the detected value, the temperature controller 20 of the pump P or the HMDS vaporization unit 2 performs feedback control And the HMDS gas concentration is controlled so that the concentration of water vapor in the HMDS gas becomes a desired concentration.

또한, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 처리 용기(30)는 셔터(32)가 폐쇄되어, 예를 들어 5 내지 15L/min 정도의 배기량으로 배기되고 있다. 이때, 상술한 바와 같이 셔터(32)가 폐쇄되어 있을 때라도, 외기 도입용 간극이 형성되어 있으므로, 처리 용기(30) 내에는 외기가 들어가고, 이에 의해 외기 중에 포함되는 수분이 처리 용기(30) 내에 도입된다. 또한, 수증기 농도를 안정시키기 위해, 소수화 처리의 개시 전에, 밸브(AV1, AV3, AV6, AV8, AV9)를 개방하여, HMDS 가스 및 수증기를 공급로(23), 배기로(54, 53)를 통해 배기하도록 해도 좋다.Further, as shown in Fig. 7A, the processing vessel 30 is closed by the shutter 32 and is exhausted at an exhaust amount of, for example, about 5 to 15 L / min. At this time, even when the shutter 32 is closed as described above, since the gap for introducing the outside air is formed, the outside air enters into the processing vessel 30, whereby the moisture contained in the outside air is supplied into the processing vessel 30 . Before the start of the hydrophobic treatment, the valves AV1, AV3, AV6, AV8 and AV9 are opened to supply HMDS gas and steam to the supply passage 23 and the exhaust passages 54 and 53 It may be discharged through.

계속해서, 셔터(32)를 개방하여, 웨이퍼(W)를 도시하지 않은 외부의 반송 기구에 의해 반송구(31)를 통해 처리 용기(30) 내로 반입한다[스텝 S5, 도 7의 (b)]. 그리고, 밀어올림 핀 기구(35)를 사용하여 웨이퍼(W)를 열판(33) 상에 전달하고, 셔터(32)를 폐쇄한다. 이때, 처리 용기(30) 내에는 미리 HMDS 가스 및 수증기가 공급되어 있으므로, 웨이퍼(W)는 그 표면에 HMDS 가스 및 수증기가 흡착되면서 처리 용기(30) 내로 반입되어, 미리 90℃로 가열된 열판(33) 상에 전달되게 된다.Subsequently, the shutter 32 is opened, and the wafer W is carried into the processing container 30 through the transporting port 31 by an unillustrated transporting mechanism (step S5, FIG. 7 (b) ]. Then, the push-up pin mechanism 35 is used to transfer the wafer W onto the hot plate 33, and the shutter 32 is closed. Since HMDS gas and steam are supplied in advance to the processing vessel 30, the wafer W is carried into the processing vessel 30 while HMDS gas and steam are adsorbed on the surface of the wafer W. Thus, (33).

계속해서, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 소수화 처리를 행한다(스텝 S6). 이 소수화 처리에서는 웨이퍼(W)를 열판(33)에 의해 가열하면서, 처리 용기(30) 내에 가스 토출부(37)로부터 HMDS 가스 및 수증기를 공급하는 한편, 처리실(30) 내를 5 내지 15L/min 정도의 배기 상태로 배기한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)가 열판(33)에 적재된 후 15초 내지 30초 정도 소수화 처리를 행한다. 여기서, 처리 용기(30) 내에는 가스 토출부(37)와 흡인 배기구(38)가 웨이퍼(W)를 사이에 두고 대향하도록 형성되어 있으므로, 반송구(31)측으로부터 흡인 배기구(38)측으로 일방향으로 흐르는 기류가 형성된다.Subsequently, as shown in Fig. 7C, the hydrophobic processing is performed (step S6). In this hydrophobic treatment, HMDS gas and steam are supplied from the gas discharge portion 37 into the processing vessel 30 while the wafer W is heated by the heat plate 33, and the inside of the processing chamber 30 is maintained at 5 to 15 L / min. < / RTI > In this way, the wafer W is subjected to hydrophobic treatment for about 15 seconds to 30 seconds after the wafer W is placed on the heat plate 33. Since the gas discharging portion 37 and the suction exhaust port 38 are formed so as to face each other with the wafer W therebetween in the processing container 30, the gas is discharged from the transporting port 31 side to the suction exhaust port 38 side in one direction Is formed.

계속해서, 도 7의 (d)에 도시한 바와 같이, 밸브(AV1, AV3, AV4, AV8, AV9)를 폐쇄하고, 밸브{AV2, AV4, AV10[또는 밸브(AV2, AV7, AV10)]}를 개방하여, 처리 용기(30) 내에 퍼지용 N2 가스원(5)으로부터 공급로{52, 23[또는 공급로(52, 24)]}를 통해 N2 가스를 공급하는 동시에, N2 가스원(45)으로부터 공급로{44, 23[또는 공급로(44, 24)]}를 통해 N2 가스를 공급한다. 이와 같이 하여, 처리 용기(30) 내의 N2 퍼지를 개시하는 동시에(스텝 S7), 셔터(32)를 개방하여 웨이퍼(W)를 반출한다(스텝 S8).Subsequently, as shown in Fig. 7 (d), the valves AV1, AV3, AV4, AV8 and AV9 are closed and the valves AV2, AV4 and AV10 at the same time opening to the supply of N 2 gas through the {52, 23 - or supply (52, 24)} as supplied from the purge N 2 gas supply source (5) into the processing vessel (30), N 2 gas The N 2 gas is supplied from the circulation 45 through the supply passages 44 and 23 (or the supply passages 44 and 24). In this way, the N 2 purging in the processing vessel 30 is started (step S7), and the shutter 32 is opened to unload the wafer W (step S8).

웨이퍼(W)의 반출 종료 후, 셔터(32)를 폐쇄하여 처리 용기(30) 내에 퍼지용 N2 가스를 계속해서 공급하고, 치환 처리를 행한다[도 7의 (e), 스텝 S9]. 이 치환 처리를 행할 때에는, 처리 용기(30) 내를, 예를 들어 30 내지 100L/min 정도의 고배기 상태로 배기하도록 해도 좋다. 그리고, 처리 용기(30) 내가 N2 가스에 의해 치환된 후, 밸브{AV2, AV4, AV10[또는 밸브(AV2, AV7, AV10)]}를 폐쇄하고, 밸브(AV1, AV3, AV5)를 개방하여, N2 가스를 공급로(22, 23, 52), 배기로(51)를 통해 통류시켜, 이들 공급로 내에 잔존하는 잔류 HMDS를 배출한다(스텝 S10). 또한, 처리 중 이외에는, 밸브(AV8)를 개방하여, N2 가스를 상시 H2O 기화 유닛(4) 및 공급로(43, 23)를 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급하고, 배기로(51)를 통해 배출하도록 해도 좋다.After the wafer W is taken out, the shutter 32 is closed and the purging N 2 gas is continuously supplied into the processing container 30 to carry out the replacement processing (Fig. 7 (e), step S9). In carrying out this substitution treatment, the inside of the processing vessel 30 may be evacuated to a high evacuation state of, for example, about 30 to 100 L / min. After the processing vessel 30 is replaced by the N 2 gas, the valves {AV2, AV4, AV10 [or valves (AV2, AV7, AV10) N 2 gas is passed through the supply passages 22, 23, 52 and the exhaust passage 51 to discharge residual HMDS remaining in these supply passages (step S10). Further, by opening the other than, valves (AV8) of the process, the N 2 gas through a constant H 2 O gasification unit (4) and a (43, 23) supply is supplied to the hydrophobic treatment unit 3, the exhaust ( 51).

이와 같은 소수화 처리 방법에서는, 수증기를 HMDS 가스와 함께 처리 용기(30)에 공급하고 있으므로, 상술한 바와 같이, 수증기가 반응 촉진제(촉매)로서 작용하여 소수화 처리를 촉진시킨다. 이로 인해, 수증기를 공급한다고 하는 간이한 방법으로, 열판 온도가 90℃, 소수화 처리 시간이 30초인 처리 조건 하에서도, 항상 65° 이상의 접촉각을 얻을 수 있고, 이 소수화 처리를 행함으로써, 높은 소수성을 확보할 수 있다.In this hydrophobic treatment method, water vapor is supplied to the treatment vessel 30 together with the HMDS gas, so that water vapor acts as a reaction promoter (catalyst) to promote the hydrophobic treatment. As a result, a contact angle of 65 ° or more can always be obtained even under the processing conditions in which the hot plate temperature is 90 ° C and the hydrophobic treatment time is 30 seconds by a simple method of supplying water vapor. By performing this hydrophobic treatment, .

또한, N2 가스를 캐리어 가스로서 사용하여 HMDS 가스와 수증기를 처리 용기(30)의 앞에서 합류시킨 후, 처리 용기(30)에 공급하고 있으므로, 배관 중에서 수증기가 결로되고, 여기를 HMDS 가스가 통류하여, HMDS 가스가 가수 분해될 우려가 없어, 안정된 상태에서 수증기와 HMDS 가스를 처리 용기(30) 내에 도입할 수 있다.Since the HMDS gas and the water vapor are combined at the front of the processing vessel 30 using the N 2 gas as a carrier gas and then supplied to the processing vessel 30, the water vapor condenses in the piping, Therefore, the HMDS gas is not likely to be hydrolyzed, and steam and HMDS gas can be introduced into the processing vessel 30 in a stable state.

또한, 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입하기 전부터 처리 용기(30)에는 HMDS 가스를 공급하여, 웨이퍼(W)가 열판(33)에 전달되기 전에, 처리 용기(30) 내를 HMDS 가스 분위기로 설정할 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입할 때에도, HMDS 가스가 웨이퍼(W) 표면에 접촉하므로, 웨이퍼(W) 표면에 수분이 흡착하고 있는 동안에 확실히 HMDS 가스와의 반응을 개시시킬 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 흡착하고 있는 수분을 충분히 소수화 반응에 기여시킬 수 있다.Before the wafer W is carried into the processing vessel 30, HMDS gas is supplied to the processing vessel 30 so that the inside of the processing vessel 30 is filled with HMDS Gas atmosphere. Therefore, even when the wafer W is brought into the processing vessel 30, since the HMDS gas contacts the surface of the wafer W, the reaction with the HMDS gas is reliably started while moisture is adsorbed on the surface of the wafer W . Thereby, the moisture adsorbed on the surface of the wafer W can sufficiently contribute to the hydrophobic reaction.

또한, 미리 처리 용기(30) 내는 HMDS 가스 분위기로 되어 있으므로, 웨이퍼(W)의 가열 개시 시에는 웨이퍼(W) 표면 전체가 HMDS 가스와 접촉하고 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)에 흡착한 수증기가 웨이퍼(W)의 가열에 의해 휘발되어 버리기 전에, 웨이퍼(W) 전체면에 있어서 소수화 처리가 행해져, 확실히 반응 촉진제의 존재 하에서 소수화 처리를 행할 수 있다.Since the HMDS gas atmosphere is preliminarily held in the processing vessel 30, the entire surface of the wafer W comes into contact with the HMDS gas when the wafer W is heated. This makes it possible to perform the hydrophobic treatment on the entire surface of the wafer W and reliably carry out the hydrophobic treatment in the presence of the reaction promoter before the water vapor adsorbed on the wafer W is volatilized by the heating of the wafer W .

또한, 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입한 후에도, 계속해서 처리 용기(30)에 HMDS 가스 및 수증기를 도입하고 있으므로, 웨이퍼(W) 표면에는 수증기가 항상 공급되어, 웨이퍼(W) 표면에 수분이 흡착되어 있는 상태에서 HMDS 가스와 반응시킬 수 있다.Since HMDS gas and steam are introduced into the processing vessel 30 continuously after the wafer W is brought into the processing vessel 30, water vapor is always supplied to the surface of the wafer W, It can be reacted with HMDS gas in the state where water is adsorbed on the surface.

또한, 셔터(32)의 외기 도입 간극으로부터, 처리 용기(30) 내에 실온에서 습도 40％ RH 정도의 수분을 포함한 외기를 처리 용기(30) 내에 도입할 수 있다. 외기 중의 수분은 처리 용기(30) 내가 가열되어 있으므로 수증기로 되어 웨이퍼(W)에 흡착되므로, 이 외기의 도입에 의해서도, 웨이퍼(W) 표면에 수증기를 공급할 수 있다.Outside air containing moisture at a humidity of about 40% RH at room temperature can be introduced into the processing container 30 from the outside air introduction gap of the shutter 32 into the processing container 30. [ Since the moisture in the outside air is heated by the inside of the processing vessel 30, the water vapor is absorbed by the wafer W, so that water vapor can be supplied to the surface of the wafer W by the introduction of the outside air.

또한, 상술한 예에서는, 웨이퍼(W)를 반입하기 전부터 웨이퍼(W)를 반입한 후 소수화 처리가 종료될 때까지 처리 용기(30) 내에 수증기를 계속해서 공급하고 있지만, 수증기는 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입하기 전에만 처리 용기(30)에 공급하도록 해도 좋고, 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입하고 있는 동안에만 공급하도록 해도 좋다. 여기서, 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입하고 있는 동안이라 함은, 웨이퍼(W)의 일단부측이 처리 용기(30) 내에 들어가고, 열판(33)으로의 웨이퍼(W)의 전달이 종료될 때까지의 동안을 말한다. 또한, 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입한 후, 웨이퍼(W)를 설정 온도, 예를 들어 90℃로 승온시키는 도중에만 수증기를 공급하도록 해도 좋다. 또한, 웨이퍼(W)를 처리 용기(30)에 반입하여, 웨이퍼(W)를 설정 온도로 가열한 후에만 수증기를 공급하도록 해도 좋다. 또한, 이들 타이밍 중 어느 하나를 조합하여 수증기를 처리 용기(30) 내에 공급해도 좋다.Although water vapor is continuously supplied into the processing vessel 30 until the hydrophobic processing is completed after the wafer W is carried in before the wafer W is carried in the above example, The wafer W may be supplied to the processing vessel 30 only before the processing vessel 30 is brought into the processing vessel 30 or may be supplied only while the wafer W is being carried into the processing vessel 30. [ The term "while the wafer W is carried into the processing container 30" means that one end side of the wafer W enters the processing container 30 and the transfer of the wafer W to the heat plate 33 It refers to the time until the end. The steam may be supplied only during the time when the wafer W is brought into the processing vessel 30 and then the wafer W is raised to the set temperature, for example, 90 占 폚. The steam W may be supplied only after the wafer W is brought into the processing vessel 30 and the wafer W is heated to the set temperature. Further, steam may be supplied into the processing container 30 by combining any of these timings.

이상에 있어서, HMDS 가스는, 도 9에 도시한 바와 같이 그 내부에 HMDS액이 공급된 HMDS 탱크(6)를 가압하여 HMDS액을 기화시키는 것이라도 좋다. 이 예에서는, 상술한 도 4의 구성에 있어서, HMDS 기화 유닛(2) 대신에, HMDS 탱크(6)가 설치되어 있다. 이 HMDS 탱크(6)에는 HMDS액을 저류하는 저류 탱크(1)가 밸브(AV11)를 구비한 공급로(61)를 통해 접속되는 동시에, 가압용 N2 가스 공급원(62)이 밸브(AV12)를 구비한 공급로(63)를 통해 접속되어 있다. 그리고, N2 가스의 가압에 의해 발생한 HMDS 가스가 밸브(AV13)를 구비한 공급로(64), 공급로(23)를 통해 소수화 처리 유닛(3)으로 송기되도록 구성되어 있다. 이 공급로(64)에는 밸브(AV13)의 하류측에 필터(F), 농도 센서(T)가 설치되어 있다. 또한, 퍼지용 N2 가스원(5)은 밸브(AV5)를 구비한 공급로(52)에 의해, 공급로(64)에 있어서의 밸브(AV13)와 필터(F) 사이에 접속되어 있다. 또한, 농도 센서(T)의 하류측의 구성은, 도 4에 있어서의 농도 센서(T)의 하류측의 구성과 동일하므로, 설명을 생략한다.As described above, the HMDS gas may be obtained by pressurizing the HMDS tank 6 supplied with the HMDS liquid therein to vaporize the HMDS liquid, as shown in Fig. In this example, the HMDS tank 6 is provided instead of the HMDS vaporization unit 2 in the configuration of FIG. 4 described above. The HMDS tank 6 is connected to a reservoir tank 1 for storing the HMDS liquid via a supply passage 61 having a valve AV11 and a pressurizing N 2 gas supply source 62 is connected to a valve AV12. And a supply path 63 provided with a supply path 63. As shown in Fig. The HMDS gas generated by the pressurization of the N 2 gas is sent to the hydrophobic processing unit 3 through the supply path 64 having the valve AV13 and the supply path 23. The supply path 64 is provided with a filter F and a concentration sensor T on the downstream side of the valve AV13. The purge N 2 gas source 5 is connected between the valve AV 13 and the filter F in the supply path 64 by the supply path 52 having the valve AV 5. The configuration on the downstream side of the concentration sensor T is the same as the configuration on the downstream side of the concentration sensor T in Fig. 4, and a description thereof will be omitted.

도 9 중, 2중선으로 둘러싼 영역은 HMDS 가스나 수증기의 결로를 억제하기 위해, 예를 들어 히터로 이루어지는 가열 수단이 권취되어, HMDS 가스나 수증기가 결로되지 않을 정도의 온도로 온도 조정되어 있다. 또한, 농도 센서(T)의 검출값은 제어부(100)에 출력되고, 제어부(100)에서는 농도 센서(T)의 검출값에 기초하여, HMDS 탱크(6)의 온도 컨트롤러(60)에 제어 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 농도 센서(T)의 검출값이 낮은 경우에는, HMDS 탱크(6)의 가열 온도를 상승시켜 HMDS 농도를 높이도록 제어가 행해진다.In Fig. 9, in a region surrounded by a double line, a heating means made of, for example, a heater is wound to suppress condensation of HMDS gas or water vapor, and the temperature is adjusted to such a degree that HMDS gas or steam does not condense. The detection value of the concentration sensor T is output to the control unit 100. The control unit 100 controls the temperature controller 60 of the HMDS tank 6 based on the detection value of the concentration sensor T, . For example, when the detection value of the concentration sensor T is low, control is performed so that the heating temperature of the HMDS tank 6 is raised to raise the HMDS concentration.

이와 같은 소수화 처리 시스템에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 우선, 밸브(AV11)를 개방하여 저류 탱크(1)로부터 HMDS 탱크(6)로 소정량의 HMDS액을 공급하고(스텝 S11), 계속해서 HMDS 탱크(6)의 온도 조절을 개시한다(스텝 S12). 이때, 밸브(AV13, AV6)를 개방하여, 과잉의 HMDS 가스를 공급로(64), 배기로(54, 53, 51)를 통해 배기한다. 계속해서, H2O 기화 유닛(4)에서는, 상술한 바와 같이 H2O의 기화량 제어를 행한다(스텝 S13).10, first, the valve AV11 is opened to supply a predetermined amount of HMDS liquid from the storage tank 1 to the HMDS tank 6 (step S11), and then, And the temperature control of the HMDS tank 6 is started (step S12). At this time, the valves AV13 and AV6 are opened to exhaust the excess HMDS gas through the supply path 64 and the exhaust paths 54, 53, and 51. Subsequently, in the H 2 O vaporization unit 4, the amount of vaporization of H 2 O is controlled as described above (step S13).

계속해서, 밸브(AV13, AV6)를 개방한 상태에서, 밸브(AV12, AV13, AV4, AV8)를 개방하여, 밸브(AV9)를 공급로(43)측으로 전환한다. 이에 의해, N2원(62)으로부터의 N2 가스를 캐리어 가스로 하여 HMDS 탱크(6)에서 발생한 HMDS 가스가 공급로(64, 23)를 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급되는 동시에, N2원(42)으로부터의 N2 가스를 캐리어 가스로 하여 H2O 기화 유닛(4)에서 발생한 수증기가 공급로(43, 23)를 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급된다(스텝 S14). 이때, HMDS 가스는 농도 센서(T)에 의해, 상시 소정의 타이밍으로 농도 측정되고 있고, 이 검출값에 기초하여, HMDS 가스 중의 수증기 농도가 소정 농도로 되도록, HMDS 탱크(6)의 온도 컨트롤러(60)가 피드백 제어된다.Subsequently, the valves AV12, AV13, AV4 and AV8 are opened while the valves AV13 and AV6 are opened, and the valve AV9 is switched to the supply path 43 side. HMDS gas generated in the HMDS tank 6 is supplied to the hydrophobic processing unit 3 through the supply passages 64 and 23 while N 2 gas from the N 2 source 62 is used as carrier gas and N 2 source (42), the N 2 gas from a by a carrier gas with water vapor is supplied generated in H 2 O gasification unit 4 is supplied to a hydrophobic treatment unit (3) through (43, 23) (step S14). At this time, the concentration of the HMDS gas is measured by the concentration sensor T at a predetermined timing, and based on the detected value, the temperature controller (not shown) of the HMDS tank 6 60 are feedback-controlled.

계속해서, 웨이퍼(W)를 반송구(31)를 통해 처리 용기(30) 내로 반입한다(스텝 S15). 그리고, 밀어올림 핀 기구(35)를 사용하여 웨이퍼(W)를 열판(33) 상에 전달하여, 셔터(32)를 폐쇄하는 동시에, 처리 용기(30) 내에 가스 토출부(37)로부터 HMDS 가스 및 수증기를 공급하는 한편, 처리 용기(30) 내를 배기하면서, 소수화 처리를 행한다(스텝 S16). 또한, H2O 농도를 안정시키기 위해, 소수화 처리의 개시 전에, 밸브(AV12, AV13, AV6, AV8)를 개방하고, 밸브(VAV9)를 배출로(54)측으로 전환하여, HMDS 가스 및 수증기를 공급로(64, 23), 배기로(54, 53)를 통해 배기하도록 해도 좋다.Subsequently, the wafer W is carried into the processing container 30 through the transporting port 31 (step S15). Then, the wafer W is transferred onto the hot plate 33 by using the push-up pin mechanism 35 to close the shutter 32, and the HMDS gas And the water vapor is supplied while the inside of the processing vessel 30 is evacuated (step S16). In order to stabilize the H 2 O concentration, the valves AV 12, AV 13, AV 6 and AV 8 are opened and the valve VAV 9 is switched to the exhaust passage 54 side before the start of the hydrophobic treatment, And may be exhausted through the supply passages 64 and 23 and the exhaust passages 54 and 53.

이 후, 밸브(AV12, AV13, AV4, AV8, AV9)를 폐쇄하고, 밸브{AV4, AV5, AV10[또는 밸브(AV5, AV7, AV10)]}를 개방하여, 처리 용기(30) 내에 퍼지용 N2 가스원(5) 및 N2 가스원(52)으로부터 공급로{52, 41, 23[또는 공급로(52, 41, 24)]}를 통해 처리 용기(30) 내에 공급한다. 그리고, 처리 용기(30) 내의 N2 퍼지를 개시하는(스텝 S17) 동시에, 셔터(32)를 개방하여 웨이퍼(W)를 반출한다(스텝 S18).Thereafter, the valves AV12, AV13, AV4, AV8 and AV9 are closed and the valves AV4, AV5 and AV10 (or the valves AV5, AV7 and AV10) N 2 is supplied into the gas source 5 and the N 2 gas source 52 to the supply from the {52, 41, 23 - or supply (52, 41, 24)} of the processing vessel 30 through. Then, the N 2 purging in the processing vessel 30 is started (step S17), and the shutter 32 is opened to unload the wafer W (step S18).

이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 반출 종료 후, 셔터(32)를 폐쇄하여, 처리 용기(30) 내에 퍼지용 N2 가스를 계속해서 공급하여 치환 처리를 행한다(스텝 S19). 또한, 처리 중 이외에는 밸브(AV8)를 개방하여, 밸브(AV9)를 공급로(43)측으로 전환하고, N2 가스원(42)으로부터 상시, H2O 기화 유닛(4) 및 공급로(43, 23)를 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급하고, 배기로(51)를 통해 배출하도록 해도 좋다.Thus, after the wafer W is removed from the wafer W, the shutter 32 is closed, and the purge N 2 gas is continuously supplied into the processing container 30 to perform replacement processing (step S19). Further, by opening the valves (AV8) except of the process, making the valve (AV9) to the supply side (43), N 2 gas source 42 at all times, H 2 O gasification unit (4) and supplied from the (43 , 23 to the hydrophobic processing unit 3, and may be discharged through the exhaust passage 51.

이와 같은 구성에 있어서도, N2 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하여, HMDS 가스와 혼합한 후, 처리 용기(30)에 공급하고 있다. 이로 인해, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 수증기가 존재하는 상태에서 HMDS 가스와 웨이퍼(W)를 접촉시킬 수 있어, 이 수증기에 의해 소수화 반응이 촉진된다. 따라서, 당해 소수화 처리에 있어서, 목적으로 한 접촉각이 얻어져, 안정적이고 높은 소수성을 확보할 수 있다.Also in this configuration, N 2 gas is used as a carrier gas of steam, mixed with HMDS gas, and then supplied to the processing vessel 30. As a result, in the same manner as in the above-described embodiment, the HMDS gas and the wafer W can be brought into contact with each other in the presence of water vapor, and the hydrophobic reaction is promoted by this water vapor. Therefore, in the hydrophobic treatment, a desired contact angle can be obtained, and stable and high hydrophobicity can be ensured.

계속해서, HMDS 가스를 H2O의 캐리어 가스로서 사용하는 예에 대해, 도 11 및 도 12를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 11의 구성은 HMDS의 기화를 HMDS 기화 유닛(2)을 사용하여 행하는 것으로, 농도 센서(T)의 상류측의 구성은 도 4의 구성과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.Next, an example of using HMDS gas as a carrier gas of H 2 O will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11, the HMDS is vaporized by using the HMDS vaporization unit 2. Since the structure on the upstream side of the concentration sensor T is the same as that shown in Fig. 4, a description thereof will be omitted.

이 예에서는, 농도 센서(T)의 하류측은 공급로(65)를 통해 H2O 기화 유닛(4)에 접속되어 있다. 그리고, 이 H2O 기화 유닛(4)의 하류측은 밸브(AV24)를 구비한 공급로(66)를 통해 소수화 처리 유닛(ADH)(3)의 처리 용기(30)에 접속되는 동시에, 밸브(AV26)를 구비한 배출로(67)를 통해 배기로(51)에 접속되어 있다.In this example, the downstream side of the concentration sensor T is connected to the H 2 O vaporization unit 4 through the supply path 65. The downstream side of the H 2 O vaporization unit 4 is connected to the processing vessel 30 of the hydrophobic processing unit ADH 3 via the supply path 66 provided with the valve AV24, And is connected to the exhaust passage 51 through a discharge passage 67 provided with an exhaust valve AV26.

이 경우에는, HMDS 가스의 가수 분해의 영향이 발생하지 않도록, 소수화 처리 유닛(3)의 바로 근처에 H2O 기화 유닛(4)을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 11 중 점선으로 나타낸 바와 같이, 농도 센서(T)와 소수화 처리 유닛(3) 사이에, 공급로(65)로부터 분기하는, 밸브(AV27)를 구비한 공급로(68)를 설치하도록 해도 좋다. 또한, 도 11 중, HMDS 기화 유닛(4)과 소수화 처리 유닛(3)을 연결하는 공급로를 포함하는 2중선으로 둘러싼 영역은, HMDS 가스나 수증기의 결로를 억제하기 위해, 예를 들어 히터로 이루어지는 가열 수단이 권취되어, HMDS 가스나 수증기가 결로되지 않을 정도의 온도로 온도 조정되어 있다. 그리고, 농도 센서(T)의 검출값은 제어부(100)에 출력되고, 제어부(100)에서는 농도 센서(T)의 검출값에 기초하여, 펌프(P) 및 HMDS 기화 유닛(2)의 온도 컨트롤러(20)에 제어 신호를 출력하도록 구성되어 있다.In this case, it is preferable to provide the H 2 O vaporization unit 4 in the immediate vicinity of the hydrophobic treatment unit 3 so that the influence of the hydrolysis of the HMDS gas does not occur. 11, a supply path 68 provided with a valve AV27, which branches off from the supply path 65, is provided between the concentration sensor T and the hydrophobic processing unit 3 Maybe. 11, the area enclosed by the double line including the supply passage connecting the HMDS vaporization unit 4 and the hydrophobic treatment unit 3 is a region surrounded by a heater, for example, to suppress condensation of HMDS gas or water vapor. And the temperature is adjusted to a temperature at which HMDS gas or steam does not condense. The detected value of the concentration sensor T is output to the control unit 100 and the control unit 100 controls the temperature of the pump P and the temperature of the HMDS vaporization unit 2 And outputs a control signal to the controller 20.

이와 같은 소수화 처리 시스템에서는, 우선, HMDS 기화 유닛(2) 및 H2O 기화 유닛(4)의 온도 조절을 개시한다. 계속해서, 펌프(P)를 작동시켜 HMDS액 저류 탱크(1)로부터 소정량의 HMDS액을 HMDS 기화 유닛(2)에 공급하고, 계속해서 H2O 기화 유닛(4)에 있어서, 상술한 바와 같이 H2O의 기화량 제어를 행한다.In such a hydrophobic treatment system, first, the temperature control of the HMDS vaporization unit 2 and the H 2 O vaporization unit 4 is started. Subsequently, a predetermined amount of HMDS liquid is supplied from the HMDS liquid storage tank 1 to the HMDS vaporization unit 2 by operating the pump P, and subsequently, in the H 2 O vaporization unit 4, Similarly, the vaporization amount of H 2 O is controlled.

계속해서, 밸브(AV1, AV3, AV24)를 개방한다. 이에 의해, N2원(21)으로부터의 N2 가스를 캐리어 가스로서 사용하여 HMDS 기화 유닛(2)에서 발생한 HMDS 가스가 공급로(23, 65), H2O 기화 유닛(4)을 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급된다. 이때, HMDS 가스를 캐리어 가스로 하여 H2O 기화 유닛(4)에서 발생한 수증기가 소수화 처리 유닛(3)에 공급된다. 이때, HMDS 가스는 농도 센서(T)에 의해, 상시 소정의 타이밍에서 농도 측정되고 있고, 이 검출값에 기초하여, 펌프(P)나 HMDS 기화 유닛(3)의 온도 컨트롤러(20)가 피드백 제어되어, HMDS 가스의 농도가 소정 범위에 들어가도록 제어되어 있다. 또한, H2O 농도를 안정시키기 위해, 소수화 처리의 개시 전에, 밸브(AV1, AV3, AV26)를 개방하여, HMDS 가스 및 수증기를 배출로(67)를 통해 배기하도록 해도 좋다.Subsequently, the valves AV1, AV3 and AV24 are opened. Thereby, the HMDS gas generated in the HMDS vaporization unit 2 is subjected to hydrophobic treatment through the supply passages 23 and 65 and the H 2 O vaporization unit 4 using N 2 gas from the N 2 source 21 as a carrier gas And is supplied to the processing unit 3. At this time, the HMDS gas is used as carrier gas, and water vapor generated in the H 2 O vaporization unit 4 is supplied to the hydrophobic treatment unit 3. At this time, the concentration of the HMDS gas is measured by the concentration sensor T at a predetermined timing, and based on this detection value, the temperature controller 20 of the pump P or the HMDS vaporization unit 3 performs feedback control And the concentration of the HMDS gas is controlled to fall within a predetermined range. Further, in order to stabilize the H 2 O concentration, the valves AV 1, AV 3, and AV 26 may be opened before exhausting the HMDS gas and the steam through the exhaust passage 67 before starting the hydrophobic treatment.

계속해서, 셔터(32)를 개방하여, 웨이퍼(W)를 도시하지 않은 외부의 반송 기구에 의해 반입구를 통해 처리 용기(30) 내로 반입하고 웨이퍼(W)를 열판(33) 상에 전달하여, 소정의 소수화 처리를 행한다. 계속해서, 밸브(AV1, AV3, AV24)를 폐쇄하고, 밸브{AV2, AV24[또는 밸브(AV2, AV27)]}를 개방하여 처리 용기(30) 내에 퍼지용 N2 가스원(5)으로부터 공급로{52, 65, 66[또는 공급로(52, 65, 68)]}를 통해 N2 가스를 도입한다(스텝 S7). 그리고, 셔터(32)를 개방하여, 웨이퍼(W)를 반출한 후, 셔터(32)를 폐쇄하여 처리 용기(30) 내에 퍼지용 N2 가스를 계속해서 공급하여, 치환 처리를 행한다.Subsequently, the shutter 32 is opened, and the wafer W is carried into the processing container 30 through the inlet port by an external transport mechanism (not shown), and the wafer W is transferred onto the hot plate 33 , And performs predetermined hydrophobic processing. Subsequently, the valves AV1, AV3 and AV24 are closed and the valves AV2 and AV24 (or valves AV2 and AV27) are opened and supplied from the purge N 2 gas source 5 into the processing vessel 30 The N 2 gas is introduced through the gas supply lines 52, 65, 66 (or the supply passages 52, 65, 68)) (step S7). After the shutter 32 is opened and the wafer W is taken out, the shutter 32 is closed and the purging N 2 gas is continuously supplied into the processing vessel 30 to carry out the replacement processing.

이와 같이 하여, 처리 용기(30) 내가 N2 가스로 치환된 후, 밸브{AV2, AV24{또는 밸브(AV2, AV27)]}를 폐쇄하고, 밸브(AV1, AV3, AV5)를 개방하여, 공급로(23) 내에 N2 가스원(21)으로부터 N2 가스를 공급하여, 이들 공급로(23) 내에 잔존하는 HMDS를 배기로(51)를 통해 배출한다. 또한, 처리 중 이외에는 밸브(AV2, A26)를 개방하여, H2O 기화 유닛(4) 및 공급로(23), 배출로(67, 51)를 통해 N2 가스를 상시 배출하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, H2O 기화 유닛(4) 내로의 HMDS 가스의 잔류가 방지된다.In this way, the processing container 30 after the I substituted with N 2 gas, and closes the valve {AV2, AV24 {or valve (AV2, AV27)]}, and opens the valve (AV1, AV3, AV5), supply N 2 gas is supplied from the N 2 gas source 21 in the furnace 23 and the HMDS remaining in these supply paths 23 is exhausted through the exhaust passage 51. The valves AV2 and A26 may be opened to discharge the N 2 gas at all times through the H 2 O vaporization unit 4, the supply path 23 and the discharge paths 67 and 51. In this way, the residual of the HMDS gas into the H 2 O vaporization unit 4 is prevented.

이와 같은 소수화 처리 시스템에 있어서도, HMDS 가스를 H2O의 캐리어 가스로서 사용하여 처리 용기(30)에 공급하고 있으므로, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 수증기가 존재하는 상태에서 HMDS 가스와 웨이퍼(W)를 접촉시킬 수 있다. 따라서, 이 수증기에 의해 소수화 반응이 촉진되므로, 당해 소수화 처리에 의해, 목적으로 한 접촉각이 얻어져, 안정적이고 높은 소수성을 확보할 수 있다.Even in such a hydrophobic treatment system, since the HMDS gas is used as the carrier gas of H 2 O and is supplied to the processing vessel 30, the HMDS gas and the wafer W are supplied in the state where water vapor is present, . Therefore, since the hydrophobic reaction is promoted by this water vapor, the aimed contact angle can be obtained by the hydrophobic treatment, and stable and high hydrophobicity can be ensured.

이상에 있어서, HMDS 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하는 경우라도, 도 12에 도시한 바와 같이, HMDS 기화 유닛(2) 대신에, HMDS 탱크(6)를 설치하도록 해도 좋다. 도 12에 도시하는 예는, 농도 센서(T)의 상류측은 도 9에 도시하는 예와 마찬가지로 구성되어 있고, 농도 센서(T)의 하류측은 도 11에 도시하는 예와 마찬가지로 구성되어 있다.As described above, even when the HMDS gas is used as the carrier gas of the steam, the HMDS tank 6 may be provided instead of the HMDS vaporization unit 2, as shown in Fig. In the example shown in Fig. 12, the upstream side of the concentration sensor T is configured in the same manner as the example shown in Fig. 9, and the downstream side of the concentration sensor T is configured similarly to the example shown in Fig.

이와 같은 소수화 처리 시스템에서는, 우선 밸브(AV11)를 개방하여 저류 탱크(1)로부터 HMDS 탱크(6)로 소정량의 HMDS액을 공급하고, 계속해서 HMDS 탱크(6)의 온도 조절을 개시한다. 이때, 밸브(AV13, AV26)를 개방하여, 과잉의 HMDS 가스를 공급로(64, 65), 배출로(67)를 통해 배기한다. 계속해서, H2O 기화 유닛(4)에서는, 상술한 바와 같이 H2O의 기화량 제어를 행한다.In this hydrophobic treatment system, first, the valve AV11 is opened to supply a predetermined amount of the HMDS liquid from the storage tank 1 to the HMDS tank 6, and subsequently the temperature control of the HMDS tank 6 is started. At this time, the valves AV13 and AV26 are opened to exhaust the excess HMDS gas through the supply passages 64 and 65 and the discharge passage 67. [ Subsequently, in the H 2 O vaporization unit 4, the amount of vaporized H 2 O is controlled as described above.

계속해서, 밸브(AV12, AV13, AV24)를 개방하여, N2원(62)으로부터의 N2 가스의 공급에 의해 HMDS 탱크(6)에서 발생한 HMDS 가스를 공급로(64, 65), H2O 기화 유닛(4)을 통해 소수화 처리 유닛(3)에 공급한다. 즉, HMDS 가스를 캐리어 가스로서 사용하여, 수증기가 소수화 처리 유닛(3)에 공급된다. 이때, HMDS 가스는 농도 센서(T)에 의해, 상시 소정의 타이밍으로 농도 측정되고 있고, 이 검출값에 기초하여, HMDS 농도가 소정 범위에 들어가도록, HMDS 탱크(6)의 온도 컨트롤러(60)가 피드백 제어된다.Subsequently, the valve (AV12, AV13, AV24) for opening and, N 2 source to supply the HMDS gas produced from HMDS tank 6 by the supply of N 2 gas from (62) (64, 65) , H 2 O vaporization unit 4 to the hydrophobic processing unit 3. [ That is, steam is supplied to the hydrophobic treatment unit 3 by using HMDS gas as a carrier gas. At this time, the concentration of the HMDS gas is measured by the concentration sensor T at a predetermined timing, and based on the detected value, the temperature controller 60 of the HMDS tank 6 adjusts the concentration of the HMDS gas, Is feedback-controlled.

계속해서, 웨이퍼(W)를 반송구(31)를 통해 처리 용기(30) 내로 반입하여 열판(33) 상에 전달하여, 셔터(32)를 폐쇄한다. 그리고, 처리 용기(30) 내에 가스 토출부(37)로부터 HMDS 가스 및 수증기를 공급하는 한편, 처리 용기(30) 내를 배기하면서, 소수화 처리를 행한다. 또한, H2O 농도를 안정시키기 위해, 소수화 처리의 개시 전에, 밸브(AV12, AV13, AV26)를 개방하여, HMDS 가스 및 수증기를 공급로(68, 65), 배출로(67)를 통해 배기하도록 해도 좋다.Subsequently, the wafer W is carried into the processing container 30 through the transporting port 31 and transferred onto the heat plate 33 to close the shutter 32. The HMDS gas and steam are supplied from the gas discharging portion 37 into the processing vessel 30 while the inside of the processing vessel 30 is exhausted. Before the start of the hydrophobic treatment, the valves AV12, AV13 and AV26 are opened to exhaust the HMDS gas and steam through the supply passages 68 and 65 and the discharge passageway 67 in order to stabilize the H 2 O concentration. .

이 후, 밸브(AV12, AV13, AV24)를 폐쇄하고, 밸브{AV24, AV5[또는 밸브(AV5, AV27)]}를 개방하여, 처리 용기(30) 내에 퍼지용 N2 가스원(5)으로부터 처리 용기(30) 내에 N2 가스를 공급한다. 그리고, 처리 용기(30) 내의 N2 퍼지를 개시하는 동시에, 웨이퍼(W)를 반출한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 반출 종료 후, 처리 용기(30) 내에 N2 가스를 계속해서 공급하여, 치환 처리를 행한다. 또한, 처리 중 이외에는 밸브(AV5, AV26)를 개방하여, N2 가스를 상시 H2O 기화 유닛(4), 배출로(67, 51)를 통해 배출하도록 해도 좋다.Thereafter, the valves AV12, AV13 and AV24 are closed, and the valves AV24 and AV5 (or the valves AV5 and AV27) are opened to remove the purge gas from the purge N 2 gas source 5 N 2 gas is supplied into the processing vessel 30. Then, the N 2 purge in the processing vessel 30 is started and the wafer W is carried out. In this way, after the wafer W is taken out of the processing vessel 30, the N 2 gas is continuously supplied into the processing vessel 30 to carry out the replacement processing. Further preferably, by opening the valve (AV5, AV26) except during processing, to discharge through the N 2 gas as a constant H 2 O gasification unit 4, the discharge (67, 51).

이와 같은 구성에 있어서도, HMDS 가스를 H2O의 캐리어 가스로서 사용하여 처리 용기(30)에 공급하고 있으므로, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 수증기가 존재하는 상태에서 HMDS 가스와 웨이퍼(W)를 접촉시킬 수 있다. 따라서, 이 수증기에 의해 소수화 반응이 촉진되므로, 당해 소수화 처리에 의해 목적으로 한 접촉각이 얻어져, 안정적이고 높은 소수성을 확보할 수 있다.Also in this structure, since the HMDS gas is used as the carrier gas of H 2 O and supplied to the processing vessel 30, the HMDS gas and the wafer W are brought into contact with each other in the state where water vapor is present, . Therefore, since the hydrophobic reaction is promoted by this water vapor, the aimed contact angle can be obtained by the hydrophobic treatment, and stable and high hydrophobicity can be ensured.

또한, 수증기는 소수화 처리 유닛(3)의 처리 용기(30)의 내부에서 발생시키도록 해도 좋다. 구체적으로 도 13을 참조하여 설명하면, 도 13에 도시하는 소수화 처리 유닛(3)은 도 5에 도시하는 소수화 처리 유닛(3)에, 반응 촉진제의 액체의 저류부를 이루는 H2O 저류부(300)를 설치한 것이다. 예를 들어, H2O 저류부(300)는 열판(33) 근방에 설치되어, 예를 들어 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 반송구(31)측의 서포트 블록(34)의 표면에 있어서의 열판(33)의 근방에, 열판(33)의 원호를 따른 홈부로서 구성되어 있다. 따라서, H2O 저류부(300)는 열판(33) 상의 웨이퍼(W)를 통해 흡인 배기구(38)와 반대측에 설치되게 된다.Further, the steam may be generated inside the processing vessel 30 of the hydrophobic processing unit 3. 13, the hydrophobic processing unit 3 shown in Fig. 13 is provided with the hydrophobic processing unit 3 shown in Fig. 5, in which the H 2 O storage part 300 ). For example, the H 2 O storage part 300 is provided in the vicinity of the heat plate 33, for example, as shown in FIG. 13 (b), the support block 34 on the transporting port 31 side And is formed as a groove along the arc of the heat plate 33 in the vicinity of the heat plate 33 on the surface. Therefore, the H 2 O storage part 300 is installed on the side opposite to the suction exhaust port 38 through the wafer W on the heat plate 33.

또한, 상기 서포트 블록(34)에는 H2O 저류부(300)에 반응 촉진제의 액체인 물을 공급하기 위한 유로(301)가 형성되고, 이 유로(301)의 타단부측은 펌프(P1)를 통해 물저조부(302)에 접속되어 있다. 이와 같이 하여, H2O 저류부(300)에는 상시 물을 공급해 둔다. 상기 서포트 블록(34)에 있어서의 H2O 저류부(300)의 근방에는 당해 H2O 저류부(300)를 가열하기 위한, 예를 들어 히터로 이루어지는 가열부(303)가 설치되어 있다.The support block 34 is provided with a flow path 301 for supplying water as a reaction promoter liquid to the H 2 O storage part 300. The other end side of the flow path 301 is connected to the pump P1 And is connected to the water bump unit 302 through the water- In this way, water is constantly supplied to the H 2 O storage part 300. The support block 34 on to heat, the art H 2 O reservoir 300, the vicinity of the H 2 O storage unit 300 in, for example, a heating unit 303 composed of a heater is installed.

이와 같은 구성에서는, H2O 저류부(300)는 가열부(303) 및 열판(33)으로부터의 열에 의해 기화된다. 따라서, 열판(33)도 H2O 저류부(300)를 가열하기 위한 가열부로서의 기능을 갖는다. 이때, H2O 저류부(300)는 반송구(31)측에 설치되고, 열판(33) 상을 통해 흡인 배기구(38)와 반대측에 설치되므로, 기화된 수증기는 웨이퍼(W) 표면측을 통기하여 배기된다. 따라서, 웨이퍼(W) 표면에 확실히 수증기를 흡착시킬 수 있다.In this configuration, the H 2 O storage part 300 is vaporized by the heat from the heating part 303 and the heat plate 33. Therefore, the heat plate 33 also has a function as a heating portion for heating the H 2 O storage portion 300. At this time, the H 2 O storage part 300 is provided on the side of the transporting port 31 and is disposed on the side opposite to the suction exhaust port 38 on the heat plate 33. Therefore, Vented and exhausted. Therefore, water vapor can be surely adsorbed on the surface of the wafer W.

이와 같이, 처리 용기(30) 내에서 물을 기화시키는 구성을 채용한 경우에는, 외부로부터 처리 용기(30) 내에 수증기를 공급하지 않아도 좋고, 외부로부터의 수증기의 공급과 처리 용기(30) 내에 있어서의 수증기의 발생을 조합하도록 해도 좋다.In the case of employing a configuration in which water is vaporized in the processing vessel 30, it is not necessary to supply steam from the outside to the processing vessel 30, May be combined with the generation of steam.

계속해서, 소수화 처리 유닛(3)의 다른 예에 대해, 도 14를 참조하여 설명한다. 이 예의 소수화 처리 유닛(3)은 처리 용기(310) 내에, HMDS 가스 및 수증기를 샤워 헤드로부터 공급하도록 구성되어 있다. 이 예에서는, 처리 용기(310)는 하부 용기(311)와 상부 용기(312)로 상하로 분할되어 있고, 예를 들어 상부 용기(312)가 하부 용기(311)에 대해 승강 가능하게 설치되어 있다.Next, another example of the hydrophobic processing unit 3 will be described with reference to Fig. The hydrophobic processing unit 3 of this example is configured to supply HMDS gas and water vapor from the showerhead into the processing vessel 310. [ In this example, the processing container 310 is vertically divided into a lower container 311 and an upper container 312. For example, the upper container 312 is provided so as to be movable up and down with respect to the lower container 311 .

또한, 상부 용기(312)의 천장판(313)에는 다수의 가스 공급 구멍(314)이 형성되어 있고, 이 가스 공급 구멍(314)에는 처리 가스 공급부(315)가 접속되고, 이 처리 가스 공급부(315)에는 도 4에 있어서의 공급로(23)로 이루어지는 HMDS 가스 및 수증기의 공급로가 접속되어 있다. 이와 같이 하여, 처리 용기(310) 내에 있어서의 열판(33)의 상방에, HMDS 가스 및 수증기를 샤워 형상으로 공급하는 샤워 헤드가 구성되어 있다. 이 예에서는, 공급로(23)와 처리 가스 공급부(315)에 의해, 소수화 처리 공급로 및 반응 촉진제 공급로가 구성되어 있다.A plurality of gas supply holes 314 are formed in the ceiling plate 313 of the upper container 312. A process gas supply unit 315 is connected to the gas supply holes 314 and the process gas supply unit 315 Is connected to the supply path of the HMDS gas and the water vapor comprising the supply path 23 in Fig. In this manner, a shower head for supplying HMDS gas and steam in the form of a shower is formed above the heat plate 33 in the processing vessel 310. In this example, the supply path 23 and the process gas supply unit 315 constitute a hydrophobic treatment supply path and a reaction promoter supply path.

또한, 천장판(313)에는, 예를 들어 중앙부에 퍼지 가스인 N2 가스의 공급로(316)가 접속되어 있다. 또한, 도 4, 도 9, 도 11, 도 12에서는, N2 퍼지 가스는 HMDS 가스와 동일한 공급로로 소수화 처리 유닛에 공급되는 구성이지만, 당해 실시 형태의 소수화 처리 유닛을 사용하는 경우에는, 퍼지용 N2 가스원으로부터 N2 퍼지 가스를 소수화 처리 유닛에 공급하는 전용의 공급로가 설치된다. 또한, 천장판(313)에는 HMDS 가스나 수증기의 결로를 억제하기 위해, 히터로 이루어지는 가열 수단(36)이 설치되어 있다.Further, to the ceiling plate 313, for example, a supply path 316 of N 2 gas which is a purge gas is connected to the center. 4, 9, 11, and 12, the N 2 purge gas is supplied to the hydrophobic processing unit through the same supply path as the HMDS gas. However, when the hydrophobic processing unit of the embodiment is used, And a dedicated supply path for supplying the N 2 purge gas from the N 2 gas source for supplying the N 2 purge gas to the hydrophobic treatment unit. The ceiling plate 313 is provided with a heating means 36 composed of a heater for suppressing condensation of HMDS gas and steam.

또한, 천장판(313)의 하방측에는 다수의 가스 공급 구멍(321)을 구비한 중간판(320)이 설치되어 있고, 예를 들어 가스 공급 구멍(321)은 천장판(313)에 형성된 가스 공급 구멍(314)과 간섭하지 않도록, 가스 공급 구멍(314)의 하방측으로부터 어긋난 위치에 형성되어 있다. 중간판(320)은 열판(33) 상의 웨이퍼(W)보다도 상방측의 처리 위치와, 상기 처리 위치의 상방측이며, 천장판(313)의 바로 하방측의 퍼지 위치 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 상기 처리 위치라 함은, HMDS 가스 등을 처리 용기(310) 내에 공급할 때의 위치이고, 도 14에 도시하는 위치이다. 또한, 퍼지 위치라 함은, N2 퍼지 가스를 처리 용기(300) 내에 공급할 때의 위치이다. 이 예에서는, 중간판(320)은, 상기 처리 위치에 있을 때에는 측벽(317)에 설치된 돌기부(318)에 의해 그 주연부가 지지되어, 승강 핀 기구(322)에 의해 상기 퍼지 위치까지 밀어 올려지도록 구성되어 있다.An intermediate plate 320 having a plurality of gas supply holes 321 is provided on the lower side of the ceiling plate 313. For example, the gas supply holes 321 are formed in the gas supply holes 314 so as not to interfere with the gas supply holes 314. The intermediate plate 320 is configured to be able to move up and down between the processing position above the wafer W on the heat plate 33 and the purge position immediately below the processing position and immediately below the ceiling plate 313 . The processing position is a position when HMDS gas or the like is supplied into the processing container 310, and is a position shown in Fig. The purge position is a position when the N 2 purge gas is supplied into the processing container 300. In this example, the intermediate plate 320 is supported such that its peripheral edge is supported by the projection 318 provided on the side wall 317 when the intermediate plate 320 is in the processing position and is pushed up to the purge position by the lifting pin mechanism 322 Consists of.

또한, 처리 용기(310)는 측벽부(317)에 형성된 배기로(331)를 통해 천장부에 설치된 배기부(330)로부터 배기되도록 구성되고, 이 배기부(330)는, 예를 들어 도 4의 배기로(51)에 접속되어 있다. 이에 의해, 처리 용기(310) 내에 샤워 헤드로부터 공급된 가스가, 처리 용기(310)의 외측 테두리부로부터 배기되도록 구성되어 있다. 그 밖의 구성은 상술한 도 5에 도시하는 소수화 처리 유닛(3)과 마찬가지이다.The processing vessel 310 is configured to be exhausted from an exhaust part 330 installed in a ceiling part through an exhaust path 331 formed in a side wall part 317. The exhaust part 330 is, And is connected to the exhaust passage 51. Thereby, the gas supplied from the shower head in the processing vessel 310 is configured to be exhausted from the outer edge of the processing vessel 310. The other constitution is the same as the hydrophobic processing unit 3 shown in Fig. 5 described above.

이와 같은 소수화 처리 유닛(3)에서는, 우선 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 상부 용기(312)가 상승하여, 하부 용기(311)와의 사이에 웨이퍼(W) 반입용 개구를 형성하고, 웨이퍼(W)를 처리 용기(310) 내로 반입시킨다. 이때, 처리 용기(310) 내는 상기 고배기 상태로 배기하도록 해도 좋다. 계속해서, 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 상부 용기(312)를 하강시키고, 처리 용기(310)를 밀폐하여, HMDS 가스 및 수증기의 공급을 개시하는 동시에, 처리 용기(310)를 배기하여, 웨이퍼를 밀어 올림 핀(35)에 의해 열판(33)에 적재하여, 소수화 처리를 행한다. 이때, HMDS 가스 및 수증기는 처리 가스 공급부(315), 천장판(313)에 형성된 가스 공급 구멍(314)을 통해 샤워 형상으로 처리 용기(310) 내에 공급되고, 외주에 설치된 배기로(318)를 통해 배기된다.15 (a), the upper container 312 is elevated to form an opening for bringing the wafer W into and out of the lower container 311 , And the wafer W is carried into the processing vessel 310. At this time, the processing vessel 310 may be exhausted in the high exhaust state. 15 (b), the upper vessel 312 is lowered, the processing vessel 310 is closed, the supply of the HMDS gas and the steam is started, and the processing vessel 310 is closed And the wafer is loaded on the heat plate 33 by the pushing pins 35 to perform the hydrophobic treatment. At this time, the HMDS gas and the steam are supplied into the processing vessel 310 through the gas supply hole 314 formed in the processing gas supply unit 315 and the ceiling plate 313, and are supplied to the processing vessel 310 through the exhaust passage 318 Exhausted.

그리고, 도 15의 (c)에 도시한 바와 같이, 소수화 처리 종료 후, 중간판(320)을 승강 핀 기구(322)로부터 퍼지 위치까지 상승시켜, 치환 처리를 개시한다. 이에 의해, N2 가스는 처리 용기(310)의 중심부로부터 외주부에 설치된 배기로(318)를 향해 통기해 간다. 이와 같이 하여, 처리 용기(310) 내를 N2 가스에 의해 치환한 후, 도 15의 (d)에 도시한 바와 같이, 중간판(320)을 처리 위치까지 하강시키고, 상부 용기(312)를 상승시켜, 웨이퍼(W)의 반출을 행한다. 이 치환 처리 시나, 상부 용기(312)를 상승시켰을 때에는, 처리 용기(310) 내를 상기 고배기 상태로 배기하도록 해도 좋다.15 (c), after the hydrophobic treatment is finished, the intermediate plate 320 is lifted to the purging position from the lifting pin mechanism 322, and the replacement process is started. As a result, the N 2 gas is vented from the central portion of the processing container 310 toward the exhaust path 318 provided in the outer peripheral portion. In this way, the processing vessel 310, a middle plate 320 is lowered to up to the processing position, and the upper container 312, as shown in after-substituted, (d) of Figure 15 by the inside to the N 2 gas And the wafer W is carried out. In this replacement process or when the upper container 312 is raised, the inside of the process container 310 may be evacuated in the above-described highly exhausted state.

이와 같은 구성에서는, HMDS 가스 및 수증기를 샤워 헤드로부터 공급하고 있으므로, 웨이퍼(W) 전체면에 대해 HMDS 가스 및 수증기를 빠르고 균일하게 공급할 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 중심부와 외주부 사이에서, HMDS 가스 등의 공급 시간 차를 없애는 동시에, 공급량을 정렬시킬 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 온도가 상승하여, 웨이퍼(W)에 흡착되어 있는 수증기가 모두 기화되어 버리기 전에, 웨이퍼(W) 전체면에 균일하게 HMDS 가스를 공급할 수 있어, 소수화 처리를 빠르게 진행시킬 수 있다.In this configuration, since the HMDS gas and the steam are supplied from the showerhead, the HMDS gas and the steam can be supplied quickly and uniformly to the entire surface of the wafer W. That is, between the central portion and the outer peripheral portion of the wafer W, the supply time difference of HMDS gas or the like can be eliminated and the supply amount can be aligned. As a result, the temperature of the wafer W rises and the HMDS gas can be uniformly supplied to the entire surface of the wafer W before the water vapor adsorbed on the wafer W is completely vaporized. As a result, .

또한, N2 치환 처리 시에는 중간판(320)이 상승하여, N2 가스를 처리 용기(310)의 중심부로부터 공급하고, 외주부로부터 배기하고 있으므로, N2 가스의 흐름이 일방향류로 되어, N2 가스를 샤워 형상으로 공급하는 경우에 비해, 치환 처리를 빠르게 진행시킬 수 있다.Further, when N 2 substitution process, the intermediate plate 320 is raised, is in supplying the N 2 gas from a central portion of the processing vessel 310 and, since the exhaust from the outer periphery, the flow of N 2 gas one-way flow, N 2 < / RTI > gas in the form of a shower.

계속해서, 소수화 처리 유닛(3)의 또 다른 예에 대해, 도 16을 참조하여 설명한다. 이 예는 처리 용기(330)의 외주로부터 HMDS 가스 및 수증기를 처리 용기(330) 내에 공급하고, 처리 용기(330)의 중심부로부터 배기하는 구성이다. 이 예에서는, 상기 처리 용기(330)는 하부 용기(331)와 상부 용기(332)로 상하로 분할되어 있고, 예를 들어 상부 용기(332)가 하부 용기(331)에 대해 승강 가능하게 설치되어 있다. 하부 용기(331)의 구성은 도 4에 도시하는 소수화 처리 유닛과 마찬가지이다.Next, another example of the hydrophobic processing unit 3 will be described with reference to Fig. In this example, HMDS gas and water vapor are supplied from the periphery of the processing vessel 330 into the processing vessel 330 and exhausted from the center of the processing vessel 330. In this example, the processing vessel 330 is vertically divided into a lower vessel 331 and an upper vessel 332. For example, the upper vessel 332 is installed to be movable up and down with respect to the lower vessel 331 have. The structure of the lower vessel 331 is the same as that of the hydrophobic processing unit shown in Fig.

상부 용기(332)는 중앙부에 배기로(333)가 형성되는 동시에, 천장판(334)에는 가스실(335)이 형성되어 있다. 이 가스실(335)의 하면의 외주부에는 가스 공급 구멍(336)이 형성되고, 상기 가스실(335)에는 HMDS 가스 및 수증기의 공급로(23)가 접속되어 있다. 이 예에서는, 공급로(23)에 의해, 소수화 처리 공급로 및 반응 촉진제 공급로가 구성되어 있다. 또한, 천장판(334)에는 HMDS 가스나 수증기가 결로되지 않도록, 히터로 이루어지는 가열 수단(36)이 설치되어 있다. 그 밖의 구성은 도 5에 도시하는 소수화 처리 유닛(3)과 마찬가지이다.The upper container 332 has an exhaust passage 333 formed at the center thereof and a gas chamber 335 formed at the ceiling plate 334. A gas supply hole 336 is formed in the outer periphery of the lower surface of the gas chamber 335 and a supply path 23 for HMDS gas and steam is connected to the gas chamber 335. In this example, the supply path 23 constitutes a hydrophobic treatment supply path and a reaction promoter supply path. The ceiling plate 334 is provided with a heating means 36 composed of a heater so as to prevent condensation of HMDS gas and water vapor. The other configuration is the same as the hydrophobic processing unit 3 shown in Fig.

이와 같은 소수화 처리 유닛(3)에서는, 우선 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 상부 용기(332)가 상승하고, 하부 용기(331)와의 사이에 웨이퍼 반입용 개구를 형성하여, 웨이퍼(W)를 처리 용기(330) 내로 반입시킨다. 이때, 처리 용기(330) 내는 상기 고배기 상태로 전환하도록 해도 좋다. 계속해서, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 상부 용기(332)를 하강시켜 처리 용기(330)를 형성하여, HMDS 가스 및 수증기의 공급을 개시하는 동시에, 웨이퍼를 열판(33)에 적재하여, 소수화 처리를 행한다. 이때, HMDS 가스 및 수증기는 공급로(24)로부터 가스실(335)을 통해 처리 용기(330) 내로 공급된다. 이때, HMDS 가스 및 수증기는 처리 용기(330)의 외주부로부터 공급되고, 처리 용기(330)의 중심부로부터 배기되므로, 처리 용기(330) 내에는 외부로부터 내부로 향하는 가스 흐름이 형성된다.17 (a), the upper container 332 rises and forms an opening for bringing the wafer into and out of the lower container 331, so that the wafer W) into the processing vessel 330. Then, At this time, the inside of the processing container 330 may be switched to the high exhaust state. 17 (b), the upper vessel 332 is lowered to form the processing vessel 330, the supply of the HMDS gas and the steam is started, and the wafer is transferred to the hot plate 33 And the hydrophobic treatment is carried out. At this time, HMDS gas and water vapor are supplied from the supply passage 24 into the processing vessel 330 through the gas chamber 335. At this time, HMDS gas and water vapor are supplied from the outer peripheral portion of the processing vessel 330 and exhausted from the central portion of the processing vessel 330, so that a gas flow from the outside to the inside is formed in the processing vessel 330.

이와 같이 하여, 도 17의 (c)에 도시한 바와 같이, 소수화 처리 종료 후, 퍼지용 N2 가스를 공급로(24)로부터 가스실(335)을 통해 처리 용기(330) 내에 공급하여, 치환 처리를 개시한다. 치환 처리 종료 후, 도 17의 (d)에 도시한 바와 같이, 상부 용기(332)를 상승시켜 웨이퍼(W)를 반출한다. 이 치환 처리나 웨이퍼(W)의 반출 시에는 처리 용기(330) 내를 상기 고배기 상태로 전환하도록 해도 좋다. 또한, 상부 용기(332)를 하부 용기(331)에 접촉시켰을 때에, 양자 사이에 약간의 외기 도입용 간극이 형성되도록 구성하여, 당해 간극으로부터, 처리 용기(330) 내에 습도 40％ RH 정도의 수분을 포함한 외기를 도입하도록 해도 좋다.17C, after the hydrophobic treatment is completed, purge N 2 gas is supplied from the supply path 24 to the processing vessel 330 through the gas chamber 335, . After the completion of the replacement process, the upper container 332 is lifted and the wafer W is taken out as shown in Fig. 17 (d). The inside of the processing container 330 may be switched to the high exhausting state at the time of the replacement processing and the wafer W being carried out. When the upper container 332 is brought into contact with the lower container 331, a slight space for introducing outside air is formed between the two containers 331, May be introduced.

이와 같은 구성에서는 HMDS 가스 등을 처리 용기(330)의 외주부로부터 공급하고, 중심부로부터 배기하고 있으므로, 처리 용기(330)의 외부로의 분위기 누설 방지를 기대할 수 있다.In such a configuration, since HMDS gas or the like is supplied from the outer peripheral portion of the processing vessel 330 and exhausted from the central portion, the prevention of the atmosphere leakage to the outside of the processing vessel 330 can be expected.

또한, 이 소수화 처리 유닛에서는, 도 18에 도시한 바와 같이 H2O 저류부(340)를 설치하도록 해도 좋다. 이 예의 H2O 저류부(340)는 서포트 블록(34)에 있어서의 열판(33)의 근방에, 예를 들어 열판(33)의 주위를 따라서 설치되어 있다. 서포트 블록(34)에는 H2O 저류부(340)에 물을 공급하기 위한 유로(341)와, 이 유로(341)와 H2O 저류부(340)를 가열하기 위한 가열부(342)가 설치되어 있고, 상기 유로(341)에는 펌프(P2)에 의해 물탱크(343)로부터 물이 공급되도록 구성되어 있다.Further, in this hydrophobic processing unit, as shown in Fig. 18, the H 2 O storage part 340 may be provided. The H 2 O storage portion 340 of this example is provided in the vicinity of the heat plate 33 in the support block 34 along the periphery of the heat plate 33, for example. Support block 34, the heating section 342 to heat the flow passage 341, and, the flow path 341 and the H 2 O reservoir section 340 for supplying water in a H 2 O reservoir 340 And water is supplied to the flow path 341 from the water tank 343 by the pump P2.

이와 같은 구성에서는, 우선, 앞의 처리가 종료된 후, 다음의 처리를 개시하기 전에, 일정량의 물을 H2O 저류부(340)에 펌프(P2)에 의해 공급해 둔다. 그리고, 상부 용기(332)를 상승시켜, 웨이퍼(W)를 처리 용기(330) 내로 반입한다. 이때, H2O 저류부(340)의 물은 가열 수단(342) 및 열판(33)에 의해 가열되어 기화되어, 수증기가 발생하고 있는 상태이다. 계속해서, 웨이퍼(W)를 열판(33) 상에 적재하여, 상부 용기(332)를 하강시킨다. 이 후, 공급로(24)를 통해 처리 용기(30) 내로의 HMDS 가스의 공급을 개시하여 소수화 처리를 행한다.In this arrangement, a predetermined amount of water is first supplied to the H 2 O storage section 340 by the pump P2 after the above-mentioned process is completed and before the next process is started. Then, the upper container 332 is raised and the wafer W is carried into the processing container 330. At this time, the water in the H 2 O storage part 340 is heated by the heating means 342 and the heat plate 33 and is vaporized to generate water vapor. Subsequently, the wafer W is placed on the hot plate 33, and the upper container 332 is lowered. Thereafter, the supply of the HMDS gas into the processing vessel 30 is started through the supply path 24 to perform the hydrophobic treatment.

소수화 처리 종료 후, HMDS 가스의 공급을 정지하여, N2 가스를 공급로(24)를 통해 공급하고, 처리 용기(330) 내 분위기를 N2 가스 분위기로 치환한다. 치환 처리 종료 후, 상부 용기(332)를 상승시켜 웨이퍼(W)를 반출한다. 이와 같이 하여, 1매의 웨이퍼(W)에 대해 처리를 종료한 후, H2O 저류부(340)로의 물의 공급을 행한다. 이와 같은 처리에서는 상부 용기(332)를 상승시키고 있는 동안이나 치환 처리 동안에는 상기 고배기 상태로 전환하도록 해도 좋다. 또한, 처리 용기(332)의 내부에서의 수증기의 발생과 합하여, 처리 용기(332)의 외부로부터, HMDS 가스와 함께 수증기를 공급하도록 해도 좋다.After completion of the hydrophobic treatment, the supply of the HMDS gas is stopped, N 2 gas is supplied through the supply path 24, and the atmosphere in the processing vessel 330 is replaced with an N 2 gas atmosphere. After the completion of the replacement process, the upper container 332 is lifted and the wafer W is taken out. After finishing the process for one wafer W in this manner, water is supplied to the H 2 O storage section 340. In such a process, the high-evacuation state may be switched during the elevation of the upper container 332 or during the replacement process. The steam may be supplied together with the HMDS gas from the outside of the processing vessel 332 together with the generation of steam in the processing vessel 332.

또한, 소수화 처리 유닛(3)의 처리 용기(3) 내에 웨이퍼(W)를 반입하기 전에, 당해 웨이퍼(W)에 수증기를 공급함으로써, 반응 촉진제를 기화시켜 기판에 공급하는 공정을 실시하도록 해도 좋다. 도 19에 도시하는 예에서는, 외부의 반송 기구(7) 상에 웨이퍼(W)를 적재하여, 예를 들어 소수화 처리 유닛(3)의 근방에 설치된 H2O 기화 유닛(4)으로부터 반송 기구(7) 상의 웨이퍼(W)에 수증기를 공급하도록 구성되어 있다. 그리고, H2O 기화 유닛(4)으로부터 수증기가 공급된 웨이퍼(W)는 이 반송 기구(7)에 의해 소수화 처리 유닛(3)에 전달되게 되어 있다. 또한, H2O 기화 유닛(4)으로부터 소수화 처리 유닛(3) 근방에 설치된 적재대 상의 웨이퍼(W)에 대해 수증기를 공급하고, 이 후, 당해 웨이퍼(W)를 소수화 처리 유닛(3)으로 반송하도록 해도 좋다. 이와 같이, 소수화 처리 유닛(3)에 웨이퍼(W)를 반입하기 전에, 이 웨이퍼(W)에 수증기를 공급하는 구성에서는, 당해 웨이퍼(W)가 소수화 처리 유닛(3)에 반입되어, HMDS 가스가 공급될 때까지 웨이퍼(W) 표면에서 수증기가 결로되지 않는 것이 필요해진다.The step of vaporizing the reaction promoter and supplying it to the substrate may be performed by supplying water vapor to the wafer W before bringing the wafer W into the processing vessel 3 of the hydrophobic processing unit 3 . 19, a wafer W is placed on an external transport mechanism 7 and transported from the H 2 O vaporization unit 4 provided in the vicinity of the hydrophobic processing unit 3 to the transport mechanism (for example, 7 to supply the water vapor to the wafer W. The wafer W supplied with water vapor from the H 2 O vaporization unit 4 is transferred to the hydrophobic processing unit 3 by the transfer mechanism 7. It is also possible to supply water vapor from the H 2 O vaporization unit 4 to the wafer W on the loading table provided in the vicinity of the hydrophobic processing unit 3 and then to transfer the wafer W to the hydrophobic processing unit 3 It may be returned. As described above, in the configuration in which water vapor is supplied to the wafer W before bringing the wafer W into the hydrophobic processing unit 3, the wafer W is carried into the hydrophobic processing unit 3, and the HMDS gas It is necessary that water vapor does not condense on the surface of the wafer W until it is supplied.

이상에 있어서, 웨이퍼(W)를 가열할 때에는, 초기 흡착 수분이 휘발하여 웨이퍼(W) 표면으로부터 없어지기 전에, 웨이퍼(W)를 소수화 처리에 적합한 온도까지 빠르게 승온시키는 것이 바람직하다. 여기서 초기 흡착 수분이라 함은, 처리 용기에 반입하기 전의 웨이퍼(W)에 흡착되어 있는 수분이다. 이로 인해, 웨이퍼(W)와 열판의 갭이 커지면, 웨이퍼(W)의 승온 속도가 저하되므로, 웨이퍼(W)를 열판에 접촉시켜 가열하는 콘택트 베이크나, 웨이퍼(W)와 열판의 갭이 0.03㎜ 내지 0.05㎜ 정도인 프록시미티갭 베이크 방식을 채용하는 것이 바람직하다.It is preferable to raise the temperature of the wafer W to a temperature suitable for the hydrophobic treatment before the initial adsorbed moisture volatilizes and disappears from the surface of the wafer W. [ Here, the term "initially adsorbed moisture" refers to moisture adsorbed on the wafer W before it is brought into the processing vessel. The contact bake for heating the wafer W by bringing the wafer W into contact with the hot plate and the contact bake for heating the wafer W by contacting the wafer W with the gap between the wafer W and the hot plate of 0.03 It is preferable to employ a proximity gap bake method having a thickness of about 0.05 mm to about 0.05 mm.

본 발명에서는, 웨이퍼(W)의 소수화를 촉진시키는 반응 촉진제로서는, 물 이외에도 암모니아(NH3)나 아민이나 알코올 등, 수소 결합을 갖는 것을 사용할 수 있다. 이때, 상온 상압에서 가스의 것을 반응 촉진제로서 사용하는 경우에는, 예를 들어 고압에 의해 액화시켜 튜브에 봉입하는 퍼미에이션 튜브법 등을 사용하여, 농도 조절한 가스를 소수화 처리 유닛(3)의 처리 용기(30) 내에 공급하는 것이 바람직하다.In the present invention, as the reaction promoter for promoting the hydrophobicity of the wafer W, besides water, those having a hydrogen bond such as ammonia (NH 3 ), an amine or an alcohol can be used. At this time, in the case of using a gas at room temperature and normal pressure as a reaction promoter, the concentration-adjusted gas is subjected to treatment with the hydrophobic treatment unit 3, for example, by using a permeation tube method or the like which is liquefied by high- It is preferable to supply it into the container 30.

이하에, NH3가 소수화 반응에 개재되는 경우를 예로 들어 도면을 참조하여 설명한다. 이 경우에는, NH3가 천이 상태로 개재됨으로써, 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, NH3가 개재되지 않는 경우에 비해 반응의 활성화 에너지가 저하된다고 추찰된다. NH3가 관여한 경우에는, 천이 상태에 있어서, HMDS의 N이 NH3를 통해 SiOH와 결합하고, 계속해서 수소 결합이 교체되어, SiOSi(CH3)3와 (CH3)3SiNH2를 생성한다고 생각된다. 이로 인해, 천이 상태에 있어서, HMDS의 3차원 구조의 각도의 자유도가 커져, 결과적으로 HMDS의 Si와 SiOH의 O가 반응하기 쉬운 상태로 되어, 활성화 에너지가 저하되는 것이라고 추측된다. 이와 같이, H2O나 NH3, 아민, 알코올 등의 수소 결합을 갖는 것이 관여되는 경우에는, 상술한 바와 같이 천이 상태에 있어서의 수소 결합의 교체가 발생하여, 반응의 활성화 에너지가 저하되므로, 소수화 반응의 반응을 촉진하는 촉매로서 작용하는 것이라고 생각된다.Hereinafter, the case where NH 3 is interposed in the hydrophobic reaction will be described with reference to the drawings as an example. In this case, it is presumed that the NH 3 is, NH 3 is the activation energy of the reaction decreases as compared with the case that is not disposed as shown in by being disposed in the transition state, (a) of Fig. When NH 3 is involved, in the transition state, the N of HMDS bonds with SiOH via NH 3 , and subsequently the hydrogen bond is replaced to produce SiOSi (CH 3 ) 3 and (CH 3 ) 3 SiNH 2 . As a result, in the transition state, the degree of freedom of the angle of the three-dimensional structure of the HMDS is increased, and consequently, the Si of the HMDS and the O of the SiOH are likely to react with each other, and the activation energy is lowered. As described above, when hydrogen bonds such as H 2 O, NH 3 , amine, alcohol, etc. are involved, the hydrogen bond is changed in the transition state as described above and the activation energy of the reaction is lowered. It is considered that the compound acts as a catalyst for promoting the reaction of the hydrophobic reaction.

또한, HMDS 가스 이외의 소수화 처리 가스로서는, 예를 들어 TMSDMA(Trimethylsilyldimethylamine)나 TMSDEA(N-Trimethylsilyldiethylamine)나 BSA[N,O-bis(trimethylsilyl)acetamide] 등의 실릴알킬기를 갖는 실릴화제를 사용할 수 있다. 이들 실릴화제도 HMDS와 동일한 반응 기구에서 표면 반응을 일으키므로, 이들도 HMDS와 마찬가지로 물 등의 수소 결합을 갖는 반응 촉진제를 첨가함으로써 소수화 반응이 촉진된다고 생각된다.As the hydrophobic treatment gas other than the HMDS gas, a silylating agent having a silylalkyl group such as TMSDMA (trimethylsilyldimethylamine), TMSDEA (N-trimethylsilyldiethylamine) or BSA [N, O-bis (trimethylsilyl) . Since these silylating agents also cause surface reactions in the same reaction mechanism as HMDS, it is considered that they also promote the hydrophobic reaction by adding a reaction promoter having a hydrogen bond such as water as in HMDS.

TMSDMA를 소수화 처리 가스로서 사용한 경우에는, 다음의 반응식 2에 나타내는 기본 반응식에 따라서, 소수화 반응이 진행되어, 소수기인 OSi(CH3)3가 생성된다.When TMSDMA is used as the hydrophobic treatment gas, the hydrophobic reaction proceeds according to the basic reaction formula shown in the following Reaction Scheme 2 to generate OSi (CH 3 ) 3 which is a hydrophobic group.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure 112011023355970-pat00002
Figure 112011023355970-pat00002

또한, TMSDEA를 소수화 처리 가스로서 사용한 경우에는, 다음의 반응식 3에 나타내는 기본 반응식에 따라서, 소수화 반응이 진행되어, 소수기인 OSi(CH3)3가 생성된다.Further, in the case of using a process gas TMSDEA hydrophobic, depending on the basic reaction scheme shown in Scheme 3, the hydrophobic reaction is in progress, a small number of group OSi (CH 3) 3 is generated.

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

Figure 112011023355970-pat00003
Figure 112011023355970-pat00003

또한, BSA를 소수화 처리 가스로서 사용한 경우에는, 다음의 반응식 4에 나타내는 기본 반응식에 따라서, 소수화 반응이 진행되어, 소수기인 OSi(CH3)3가 생성된다.Further, in the case of using BSA as a hydrophobic treatment gas, according to the basic scheme shown in Scheme 4, the hydrophobic reaction is in progress, a small number of group OSi (CH 3) 3 is generated.

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

Figure 112011023355970-pat00004
Figure 112011023355970-pat00004

[실시예][Example]

이하에, 수분의 소수화 처리 반응으로의 기여를 확인하기 위해 행한 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, an embodiment for confirming the contribution of moisture to the hydrophobic treatment reaction will be described.

(제1 실시예)(Embodiment 1)

초기 흡착 수분이 존재하는 웨이퍼(W)를 소수화 처리 유닛의 처리 용기에 반입하고, 가열한 열판 상에 웨이퍼(W)를 적재하여 웨이퍼(W)를 가열하면서 HMDS 가스를 도입하여 소수화 처리를 행하고, 처리 후에 접촉각을 커브 피팅법에 의해 측정하였다. 여기서, 소수화 처리 유닛은, 도 21에 도시한 바와 같이 처리 용기(71)의 중앙으로부터 HMDS 가스를 도입하고, 처리 용기(71)의 외주로부터 배기하는 구성으로 하였다. 또한, 웨이퍼(W)를 적재했을 때의 열판(72)의 온도는 90℃로 설정하여, 열판(72)에 적재한 후 30초간 소수화 처리를 행하였다. 이때의 웨이퍼(W)의 온도 변화와 처리 상태를 도 22의 (a)에 도시한다.The wafer W carrying the initially adsorbed moisture is carried into the processing container of the hydrophobic processing unit and the wafer W is loaded on the heated hot plate to introduce the HMDS gas while heating the wafer W, After the treatment, the contact angle was measured by the curve fitting method. Here, as shown in Fig. 21, the hydrophobic processing unit is configured to introduce HMDS gas from the center of the processing vessel 71 and exhaust the processing vessel 71 from the outer periphery thereof. The temperature of the heat plate 72 at the time of loading the wafer W was set at 90 DEG C, the wafer W was loaded on the heat plate 72, and then subjected to hydrophobic treatment for 30 seconds. The temperature change and the processing state of the wafer W at this time are shown in Fig. 22 (a).

(제2 실시예)(Second Embodiment)

초기 흡착 수분이 존재하는 웨이퍼(W)를 소수화 처리 유닛의 처리 용기(71)에 반입하고, 웨이퍼(W)를 가열하면서 당해 처리 용기(71)에 N2 가스를 공급하여 120℃에서 베이크 처리를 1분 행하여, 웨이퍼(W) 상의 초기 공급 수분을 제거하였다. 이 후, HMDS 가스를 도입하여 소수화 처리를 30초 행하고, 처리 후에 접촉각을 측정하였다. 이때의 웨이퍼(W)의 온도 변화와 처리 상태를 도 22의 (b)에 도시한다.The wafer W in which the initially adsorbed water exists is carried into the processing vessel 71 of the hydrophobic processing unit and the N 2 gas is supplied to the processing vessel 71 while the wafer W is being heated, And the initial supply water on the wafer W was removed. Thereafter, HMDS gas was introduced to conduct hydrophobic treatment for 30 seconds, and contact angle was measured after the treatment. The temperature change and the processing state of the wafer W at this time are shown in Fig. 22 (b).

(제3 실시예)(Third Embodiment)

초기 흡착 수분이 존재하는 웨이퍼(W)를 소수화 처리 유닛의 처리 용기(71)에 반입하고, 웨이퍼(W)를 가열하면서 당해 처리 용기(71)에 N2 가스를 공급하여 120℃에서 베이크 처리를 1분 행하여, 웨이퍼(W) 상의 초기 공급 수분을 제거하였다. 이 후, 일단 웨이퍼(W)를 처리 용기(71)로부터 반출하여, 습도 40％ RH 대기 중에 30분 정도 노출하였다. 계속해서, 다시 웨이퍼(W)를 처리 용기(71)에 반입하고, 웨이퍼(W)를 가열하면서 HMDS 가스를 도입하여 소수화 처리를 30초 행하고, 처리 후에 접촉각을 측정하였다. 이때의 웨이퍼(W)의 온도 변화와 처리 상태를 도 22의 (c)에 도시한다.The wafer W in which the initially adsorbed water exists is carried into the processing vessel 71 of the hydrophobic processing unit and the N 2 gas is supplied to the processing vessel 71 while the wafer W is being heated, And the initial supply water on the wafer W was removed. Thereafter, the wafer W was once taken out of the processing vessel 71 and exposed for about 30 minutes in an atmosphere of a humidity of 40% RH. Subsequently, the wafer W was carried into the processing container 71 again, the HMDS gas was introduced while heating the wafer W, the hydrophobic treatment was performed for 30 seconds, and the contact angle was measured after the treatment. The temperature change and the processing state of the wafer W at this time are shown in Fig. 22 (c).

(제4 실시예)(Fourth Embodiment)

초기 흡착 수분이 존재하는 웨이퍼(W)를 소수화 처리 유닛의 처리 용기(71)에 반입하고, 웨이퍼(W)를 가열하면서 당해 처리 용기(71)에 N2 가스를 공급하여 베이크 처리를 1분 행하여, 웨이퍼(W) 상의 초기 공급 수분을 제거하였다. 이 후, HMDS 가스와 함께 이슬점 22℃의 수증기를 도입하여 소수화 처리를 30초 행하고, 처리 후에 접촉각을 측정하였다. 이때의 웨이퍼(W)의 온도 변화와 처리 상태를 도 22의 (d)에 도시한다.The wafer W having the initially adsorbed moisture is carried into the processing vessel 71 of the hydrophobic processing unit and the N 2 gas is supplied to the processing vessel 71 while baking the wafer W for one minute , And the initial supply water on the wafer W was removed. Thereafter, water vapor having a dew point of 22 DEG C was introduced together with HMDS gas to perform hydrophobic treatment for 30 seconds, and the contact angle was measured after the treatment. The temperature change and the processing state of the wafer W at this time are shown in (d) of FIG.

(결과)(result)

제1 실시예 내지 제4 실시예의 접촉각에 대해, 도 23에 도시한다. 이 결과, 제2 실시예와 같이, 소수화 처리 전에 N2 퍼지에 의한 베이크 처리를 행하고, 표면에 흡착한 수분을 제거한 후에 다시 소수화 처리를 행하면, 베이크 처리를 행하지 않는 경우(제1 실시예)에 비해, 접촉각이 크게 저하되었다.The contact angles of the first to fourth embodiments are shown in Fig. As a result, as in the second embodiment, when the baking treatment by N 2 purge is performed before the hydrophobic treatment and the hydrophobic treatment is performed again after the moisture adsorbed on the surface is removed, the baking treatment is not performed (Example 1) , The contact angle was greatly decreased.

또한, 베이크 처리 후에 습도 40％ RH의 분위기 중에 웨이퍼(W)를 방치한 후 소수화 처리를 행한 경우(제3 실시예)나, 베이크 처리 후의 소수화 처리 시에 수분을 첨가한 경우(제4 실시예)의 처리에서는, 제1 실시예에 가까운 상태까지 접촉각이 회복되었다.In the case where the wafer W is left in an atmosphere of a humidity of 40% RH after the baking treatment and then subjected to the hydrophobic treatment (the third embodiment) or when the moisture is added during the hydrophobic treatment after the baking treatment ), The contact angle was restored to the state close to the first embodiment.

이것으로부터, 웨이퍼(W)에 수분이 존재한 상태에서 소수화 처리를 행함으로써, 접촉각이 커지는 것이 확인되었다. 또한, 초기 흡착 수분이 제거된 경우라도, 수증기의 공급을 행하는 등, 웨이퍼(W) 표면에 수증기가 흡착된 상태에서 소수화 처리를 행하는 것이 중요한 것이 이해된다.From this, it was confirmed that the contact angle was increased by carrying out the hydrophobic treatment in a state in which water was present in the wafer W. Even when the initially adsorbed moisture is removed, it is understood that it is important to conduct the hydrophobic treatment in a state in which water vapor is adsorbed on the surface of the wafer W, such as supplying water vapor.

(제5 실시예)(Fifth Embodiment)

상술한 도 12에 도시하는 소수화 처리 시스템을 사용하여, 소수화 처리 유닛(3)의 열판(33) 온도를 90℃, 소수화 처리 시간을 30초로 하여 HMDS 가스를 수증기의 캐리어 가스로서 사용하는 동시에, HMDS 가스를 2.5L/min의 유량으로 공급하여, 상술한 공정에 따라서 소수화 처리를 행하고, 처리 후에 접촉각을 측정하였다. 이때, H2O 기화 유닛(4)은 도 6의 (a)의 구성의 것을 사용하여, 수증기를 공급하지 않는 경우와, H2O 기화 유닛(4)의 수온을 바꾼 경우에 대해 마찬가지로 소수화 처리를 행하고, 각각의 경우에 대해 접촉각을 측정하였다. 이 결과를 도 24에 나타낸다.The HMDS gas is used as the carrier gas of the water vapor while the temperature of the hot plate 33 of the hydrophobic treatment unit 3 is set to 90 DEG C and the hydrophobic treatment time is set to 30 seconds by using the hydrophobic treatment system shown in Fig. Gas was supplied at a flow rate of 2.5 L / min, hydrophobic treatment was carried out according to the above-mentioned process, and contact angle was measured after the treatment. At this time, the H 2 O vaporization unit 4 is subjected to the hydrophobic treatment similarly to the case of not supplying the steam and the case of changing the water temperature of the H 2 O vaporization unit 4 by using the configuration of FIG. 6 (a) , And the contact angle was measured for each case. This result is shown in Fig.

도 24에 의해, 수증기를 공급한 경우에는, 수증기를 공급하지 않는 경우에 비해, 접촉각이 커지는 것, H2O 기화 유닛(4)의 수온이 높을수록, 접촉각이 커지는 것이 이해된다. 여기서 H2O 기화 유닛(4)의 수온이 높을수록, 기화량이 많아져, 수증기의 공급량이 증가하므로, 수증기의 공급량이 증가할수록, 접촉각이 커지는 것이 인정되었다.It is understood from Fig. 24 that the contact angle becomes larger as the water vapor is supplied, the contact angle becomes larger as the water temperature of the H 2 O vaporization unit 4 becomes higher, as compared with the case where steam is not supplied. Here, it is recognized that the higher the water temperature of the H 2 O vaporization unit 4 is, the larger the vaporization amount is, and the larger the supply amount of water vapor is, the larger the contact angle becomes.

이상에 있어서, 본 발명의 소수화 처리 장치에서는 소수화 처리 가스 공급로와, 반응 촉진제 공급로는 별개로 설치하도록 해도 좋다. 또한, 소수화 처리 가스 공급로와, 반응 촉진제 공급로가 공통인 경우, 별개인 경우에 관계없이, 소수화 처리 가스와 반응 촉진제의 증기의 공급은 각각 독립된 타이밍으로 행하도록 해도 좋다. 예를 들어, 처리 용기 내에 먼저 수증기를 공급한 후, 소수화 처리 가스를 공급하도록 해도 좋다. 또한, 소수화 처리 유닛의 구성은 상술한 실시 형태로는 한정되지 않고, 또한 반응 촉진제를 기화하는 수단이나, 기화된 반응 촉진제를 웨이퍼(W)에 기화하여 공급하는 수단도 상술한 실시 형태로는 한정되지 않는다.As described above, in the hydrophobic treatment apparatus of the present invention, the hydrophobic treatment gas supply path and the reaction accelerator supply path may be provided separately. The supply of the vapor of the hydrophobic processing gas and the reaction promoter may be carried out at independent timings irrespective of whether the hydrophobic processing gas supply path and the reaction promoter supply path are common. For example, the water vapor may be first supplied into the processing vessel, and then the hydrophobic processing gas may be supplied. The structure of the hydrophobic processing unit is not limited to the above-described embodiment, and means for vaporizing the reaction promoter, or means for vaporizing and supplying the vaporized reaction promoter to the wafer W are also limited to the above- It does not.

이상에 있어서, 본 발명의 소수화 처리는 반도체 웨이퍼(W) 이외의 FPD(Flat Panel Display)용 글래스 기판 등의 기판의 소수화 처리에 적용할 수 있다.In the foregoing, the hydrophobic treatment of the present invention can be applied to the hydrophobic treatment of a substrate such as a glass substrate for an FPD (Flat Panel Display) other than the semiconductor wafer W.

W : 웨이퍼
2 : HMDS 기화 유닛
3 : 소수화 처리 유닛
30 : 처리 용기
33 : 열판
303 : H2O 저류부
4 : H2O 기화 유닛W: Wafer
2: HMDS vaporization unit
3: hydrophobic processing unit
30: Processing vessel
33: soleplate
303: H 2 O reservoir
4: H 2 O vaporization unit

Claims (11)

규소를 포함하는 기판에 대해 레지스트 패턴 형성 처리를 위한 일련의 공정에 포함됨과 함께 기판에 레지스트액을 도포하기 전에 행해지며, 처리 용기 내에서 트리메틸실릴기를 포함하는 소수화 처리 가스를 이용하여 기판의 표면을 소수화하는 소수화 처리 방법에 있어서,
상기 기판의 소수화를 촉진시키는 반응 촉진제를 기화시켜 기판에 공급하는 공정과,
상기 처리 용기 내로 반입된 기판을 가열하는 공정과,
가열된 기판의 표면에 상기 반응 촉진제의 증기가 흡착되어 있는 상태에서, 당해 기판의 표면에 상기 소수화 처리 가스를 공급하는 공정을 포함하고,
상기 반응 촉진제에 의해, 소수화 처리 가스의 규소와, 기판 표면의 산소의 반응을 촉진시키고,
상기 반응 촉진제는 물, 암모니아, 아민, 알코올로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 방법.Is carried out in a series of steps for forming a resist pattern on a substrate containing silicon and before the resist solution is applied to the substrate and the surface of the substrate is cleaned with a hydrophobic treatment gas containing trimethylsilyl groups in the treatment vessel In the hydrophobic treatment method for hydrophobing,
A step of vaporizing a reaction promoter for promoting hydrophobicity of the substrate and supplying it to the substrate;
Heating the substrate carried into the processing vessel,
And supplying the hydrophobic processing gas to the surface of the substrate in a state in which the vapor of the reaction promoter is adsorbed on the surface of the heated substrate,
The reaction promoter promotes the reaction of silicon in the hydrophobicized gas with oxygen on the surface of the substrate,
Wherein the reaction promoter is a material selected from water, ammonia, amine, and alcohol. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 반응 촉진제를 기화시켜 기판에 공급하는 공정은, 기판을 가열하기 전, 기판을 설정 온도로 승온시키는 도중 및 기판을 설정 온도로 가열한 후 중 적어도 하나의 타이밍에서 실시되는 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 방법.The method according to claim 1, wherein the step of vaporizing the reaction promoter and supplying the substrate to the substrate is carried out at least one of before heating the substrate, during heating the substrate to the set temperature, and after heating the substrate to the set temperature ≪ / RTI > 제1항에 있어서, 상기 반응 촉진제의 증기는 소수화 처리 가스와 혼합된 후, 처리 용기에 공급되는 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 방법.The process of claim 1, wherein the vapor of the reaction promoter is mixed with the hydrophobic treatment gas and then supplied to the treatment vessel. 제1항에 있어서, 상기 처리 용기 내에 설치된 반응 촉진제의 액체의 저류부를 가열함으로써, 상기 반응 촉진제를 기화시키는 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 방법.2. The hydrophobic treatment method according to claim 1, wherein the reaction promoter is vaporized by heating a storage portion of the liquid of the reaction promoter provided in the processing vessel. 제1항에 있어서, 상기 처리 용기 내에 기판을 반입하기 전에, 당해 기판에 상기 반응 촉진제의 증기를 공급하는 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 방법.The hydrophobic treatment method according to claim 1, wherein the vapor of the reaction promoter is supplied to the substrate before bringing the substrate into the processing vessel. 규소를 포함하는 기판에 대해 레지스트 패턴 형성 처리를 위한 일련의 공정에 포함됨과 함께 기판에 레지스트액을 도포하기 전에 행해지는 기판 표면의 소수화 처리를 실시하는 소수화 처리장치에 있어서,
상기 처리 용기에 설치되어, 상기 기판을 가열하는 가열 수단과,
상기 처리 용기 내에 트리메틸실릴기를 포함하는 소수화 처리 가스를 공급하는 소수화 처리 가스 공급로와,
상기 처리 용기 내에 상기 기판의 소수화를 촉진시키는 반응 촉진제를 기화시켜 공급하는 반응 촉진제 공급 수단을 구비하고,
처리 용기 내에 있어서, 가열된 기판의 표면에 상기 반응 촉진제의 증기가 흡착되어 있는 상태에서, 당해 기판의 표면에 상기 소수화 처리 가스를 공급하여, 상기 반응 촉진제에 의해, 소수화 처리 가스의 규소와, 기판 표면의 산소의 반응을 촉진시키고,
상기 반응 촉진제는 물, 암모니아, 아민, 알코올로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 장치.1. A hydrophobic processing apparatus which is included in a series of steps for forming a resist pattern on a substrate including silicon and performs hydrophobic processing on the surface of the substrate before coating the resist solution on the substrate,
Heating means provided in the processing container for heating the substrate,
A hydrophobic treatment gas supply line for supplying a hydrophobic treatment gas containing a trimethylsilyl group to the treatment vessel,
And a reaction promoter supply means for vaporizing and supplying a reaction promoter for promoting hydrophobicization of the substrate in the processing vessel,
The hydrophobic processing gas is supplied to the surface of the substrate in a state in which the vapor of the reaction promoter is adsorbed on the surface of the heated substrate in the processing vessel so that the silicon of the hydrophobic processing gas, Promotes the reaction of oxygen on the surface,
Wherein the reaction promoter is a substance selected from water, ammonia, amine, and alcohol. 삭제delete 제7항에 있어서, 상기 반응 촉진제 공급 수단은 상기 처리 용기 내에 상기 반응 촉진제의 증기를 공급하는 반응 촉진제 공급로인 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 장치.The apparatus of claim 7, wherein the reaction promoter supply means is a reaction promoter supply path for supplying the vapor of the reaction promoter into the processing vessel. 제9항에 있어서, 상기 반응 촉진제 공급로는 소수화 처리 가스 공급로를 겸용하고 있고, 상기 반응 촉진제의 증기는 소수화 처리 가스와 혼합된 후, 처리 용기에 공급되는 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 장치.The hydrophobic treatment apparatus according to claim 9, wherein the reaction promoter supply path also serves as a hydrophobic treatment gas supply path, and the vapor of the reaction promoter is mixed with the hydrophobic treatment gas and then supplied to the treatment vessel. 제7항에 있어서, 상기 반응 촉진제 공급 수단은 처리 용기 내에 설치된 반응 촉진제의 액체의 저류부와, 이 저류부를 가열하는 가열부를 포함하고, 당해 처리 용기 내에서 반응 촉진제를 기화시키는 것을 특징으로 하는, 소수화 처리 장치.8. The method according to claim 7, wherein the reaction promoter supply means includes a liquid storage portion of the reaction promoter provided in the processing vessel and a heating portion for heating the storage portion, and the reaction promoter is vaporized in the processing vessel. Hydrophobic treatment device.
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