(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面の疎水化処理を行う疎水化処理方法であって、
（Ａ）前記基板の表面に疎水化のための処理ガスを供給する工程と、
（Ｂ）前記処理ガスを含む雰囲気に前記基板の表面を所定の時間にわたって曝す工程と、
（Ｃ）前記（Ｂ）工程後、前記処理ガスの存在下、前記基板を加熱する工程と、
を備え、
前記（Ａ）工程及び前記（Ｂ）工程は、物理吸着用チャンバ内で実施され、
前記（Ｃ）工程は、熱板を収容する化学反応用チャンバ内で実施され、
前記（Ｂ）工程後であり且つ前記（Ｃ）工程前に、前記基板を前記物理吸着用チャンバから前記化学反応用チャンバに搬送する工程を更に備える、疎水化処理方法。
【請求項２】
前記（Ｂ）工程における前記所定の時間は２〜１０秒である、請求項１に記載の疎水化処理方法。
【請求項３】
前記基板の周囲側から前記処理ガスを含む気体を吸引する工程を更に備える、請求項１又は２に記載の疎水化処理方法。
【請求項４】
前記（Ａ）工程及び前記（Ｂ）工程において、前記基板の裏面に不活性ガス又は空気を供給する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の疎水化処理方法。
【請求項５】
前記（Ａ）工程及び前記（Ｂ）工程における前記基板の温度は１５〜３５℃である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の疎水化処理方法。
【請求項６】
前記（Ｂ）工程における前記雰囲気の温度は１５〜３５℃であり、前記（Ｃ）工程における前記基板の加熱温度は６０〜１８０℃である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の疎水化処理方法。
【請求項７】
前記（Ａ）工程の実施に先立ち、前記処理ガスの供給源と、前記基板の疎水化処理が実施されるチャンバとをつなぐ流路に対して前記供給源から前記処理ガスを供給することにより、前記流路内の前記供給源側から前記チャンバの手前までの領域を前記処理ガスで満たす工程を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の疎水化処理方法。
【請求項８】
前記（Ａ）〜（Ｃ）工程において、前記処理ガスの供給源と、前記基板の疎水化処理が実施されるチャンバとをつなぐ流路を通じて前記チャンバに前記供給源から前記処理ガスを供給した後、
前記流路を通じて前記チャンバに不活性ガスを供給する工程と、
次の基板の疎水化処理を開始するに先立ち、前記流路に対して前記処理ガスの供給源から前記処理ガスを供給することにより、前記流路内の前記供給源側から前記チャンバの手前までの領域を前記処理ガスで満たす工程を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の疎水化処理方法。
【請求項９】
基板の表面の疎水化処理を行う疎水化処理装置であって、
疎水化のための処理ガスの供給源と、
前記基板を収容可能であり、前記処理ガスが供給されることによって前記基板の表面が前記処理ガスに曝される物理吸着用チャンバと、
前記基板を収容可能であり、前記基板を加熱するための熱板を有し、前記基板が加熱される化学反応用チャンバと、
前記物理吸着用チャンバから前記化学反応用チャンバに前記基板を搬送する搬送プレートと、
を備え、
前記搬送プレートは、前記基板が前記物理吸着用チャンバ内にあるときに前記基板を支持し且つ前記基板の裏面側に不活性ガス又は空気を供給する流路を有する、疎水化処理装置。
【請求項１０】
前記物理吸着用チャンバ内における処理時の前記基板の温度は１５〜３５℃であり、前記化学反応用チャンバ内における処理時の前記基板の加熱温度は６０〜１８０℃である、請求項９に記載の疎水化処理装置。
【請求項１１】
疎水化処理装置に、請求項１〜８のいずれか一項に記載の疎水化処理方法を実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な疎水化処理用記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面を疎水化するための方法、装置及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体を製造するプロセスは、ウェハ（基板）の表面にエッチング用のレジストパターンを形成する工程を有する。レジストパターンは、基板の表面に形成されたレジスト膜を露光及び現像することで形成される。レジストパターンの剥離又は倒れを防止するため、レジスト膜は基板の表面に対して密着している必要がある。レジスト膜と基板との高い密着性を確保するため、レジスト膜を形成する前にウェハ表面を疎水化処理することが行われている。
【０００３】
基板表面を疎水化するための化合物としてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン、（ＣＨ３）３ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ３）３）が知られている。特許文献１は、基板面内の疎水性のばらつきを少なくするという課題に対し、基板を疎水化処理する際、ＨＭＤＳガスを断続的に密閉容器内に供給することにより、ガスの供給に伴って基板のガスが当たる部分の温度が著しく低くなるのを抑制し、これによって上記課題を解決することを開示する。特許文献１の段落［０００８］には「密閉容器内に導入されるＨＭＤＳガスはウエハＷの温度よりも低い」と記載され、段落［０００９］には「ＨＭＤＳガスを用いた疎水化処理では、処理時のウエハＷの温度が高いほどウエハ表面の疎水性が高くなる」と記載されている。
【０００４】
特許文献２は、ＨＭＤＳが水分によって加水分解されることによって基板表面上に異物が発生し得るという課題を開示する。この課題を解決するため、特許文献２は、基板表面から水分を蒸発させるための熱処理を行う工程から、基板表面を疎水化する工程までを、除湿された雰囲気下で行うことを開示する。なお、特許文献２の段落［００５２］には「ウェーハ１０表面を蒸気状のＨＭＤＳに暴露する。この間・・・ウェーハ１０を例えば１１０℃に加熱しておく（ステップＳ３）。なお、ここでの加熱温度は１１０℃に限定されるものではなく、ウェーハ１０表面への水分の再吸着を抑制することができればよい。例えば、１００℃以上であればよい。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１５０３６８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らの検討によると、基板がＨＭＤＳガスに十分に曝された後に基板を熱処理すれば、特許文献１に記載のとおり、その熱処理温度が高いほど基板の疎水性が高くなる傾向にある。しかし、本発明者らは、基板がＨＭＤＳガスに十分に曝されていないうちに熱処理のために基板を加熱してしまうと、熱処理温度を高めても基板の疎水性が期待通りに高くならないことを見出した。
【０００７】
本発明は、基板の熱処理温度に応じて期待される疎水化度を基板に対して十分安定的に付与できる疎水化処理方法並びにこれに用いる装置及び記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る疎水化処理方法は、基板の表面を疎水化するためのものであり、（Ａ）基板の表面に疎水化のための処理ガスを供給する工程と、（Ｂ）処理ガスを含む雰囲気に基板の表面を所定の時間にわたって曝す工程と、（Ｃ）上記（Ｂ）工程後、処理ガスの存在下、基板を加熱する工程とを備える。
【０００９】
上記疎水化処理方法によれば、低温条件下（例えば１５〜３５℃）において基板表面に十分量の処理ガスに含まれる反応物分子（例えばＨＭＤＳ分子）を物理吸着させた後（（Ａ）工程及び（Ｂ）工程）、基板の熱処理（例えば加熱温度６０〜１８０℃）を実施することができる（（Ｃ）工程）。１５〜３５℃の低温条件下においては反応物分子の基板表面への物理吸着が支配的であると推察され、他方、６０〜１８０℃の高温条件下においては反応物分子と基板表面との化学反応が支配的であると推察される。
【００１０】
基板表面に対して反応物分子を物理吸着させる時間（例えば２〜１０秒）を十分に確保することで、基板の熱処理温度に応じて期待される疎水性を基板に対して十分に安定的に付与できる。本発明者らの検討によれば、従来の疎水化処理装置にあっては、処理ガスの供給源と疎水化処理が行われるチャンバとの間に距離（例えば５〜６ｍ）があり、これらを連結する配管のどこに開閉弁を配置するかに起因して、高温で熱処理（例えば１４０℃以上）を実施した場合に疎水化処理装置の性能に差が生じ得る。
【００１１】
図１１の（ａ）及び（ｂ）はいずれも疎水化用の液状反応物（ここではＨＭＤＳ液）の供給源Ａ（右側）から流路Ｌを通じて疎水化処理を行うチャンバＣ（左側）に処理ガス（ここではＨＭＤＳの蒸気を含む窒素ガス）を供給する機構を示したものである。図１１の（ａ）はチャンバＣの近くに三方弁Ｖ１を配置した場合、図１１の（ｂ）は供給源Ａの近くに三方弁Ｖ１を配置した場合をそれぞれ示す。なお、供給源Ａから三方弁Ｖ１までの流路Ｌａの外側には、その内部でＨＭＤＳの蒸気が結露しないようにヒータＨが設けられていてもよい。また、三方弁Ｖ１には窒素ガス供給用配管が接続されており、三方弁Ｖ１からチャンバＣまでの流路Ｌｂ及びチャンバＣ内を窒素ガスでパージできるようになっている。
【００１２】
図１１の（ａ）に示す構成とした場合、三方弁Ｖ１がチャンバＣの近くにあり且つ供給源Ａから三方弁Ｖ１までの流路Ｌａには通常、処理ガスが充填されているため、ＨＭＤＳの蒸気がチャンバＣに導入されるように三方弁Ｖ１を切り換えた後、比較的短時間のうちにチャンバＣへのＨＭＤＳの蒸気の供給が開始される。このため、ＨＭＤＳの分子が基板表面に物理吸着する時間を確保しやすいというメリットがある。その反面、流路ＬａにＨＭＤＳの蒸気が定常的に残留するため、処理毎の性能差が生じやすいというデメリットがある。
【００１３】
図１１の（ｂ）に示す構成とした場合、ＨＭＤＳの蒸気が定常的に残留する流路Ｌａが短いため、処理毎の性能差を抑制できるというメリットがある。その反面、三方弁Ｖ１からチャンバＣまでの流路Ｌｂは処理毎に窒素ガスでパージされるため、ＨＭＤＳの蒸気がチャンバＣに導入されるように三方弁Ｖ１を切り換えた後、ＨＭＤＳの蒸気がチャンバＣに実際に供給されるまでに数秒を要する。三方弁Ｖ１の切換えと同時に基板の加熱を開始する制御を行った場合、その数秒の間に基板表面の温度が上昇してしまい、ＨＭＤＳ分子の物理吸着が不十分なまま基板の熱処理が行われるというデメリットがある。
【００１４】
本発明に係る疎水化処理方法によれば、例えば上記のような装置の構成上の相違に関わらず、基板の熱処理温度に応じて期待される疎水化度を基板に対して十分に安定的に付与できるというメリットがある。つまり本発明に係る疎水化処理方法は疎水化処理装置のロバスト性向上に貢献できる。
【００１５】
疎水化用の反応物分子の物理吸着を十分に生じさせる観点から、（Ａ）工程及び（Ｂ）工程は加熱用の熱板から離れた位置に基板を配置した状態で実施すればよい。（Ｃ）工程は熱板に近接した位置に基板を配置した状態で実施すればよい。この場合、上記疎水化処理方法は（Ｂ）工程後であり且つ（Ｃ）工程前に、基板を熱板に近接した位置に移動させる工程を更に備えればよい。
【００１６】
同様の観点から、（Ａ）工程及び（Ｂ）工程は加熱用の熱板から離隔した上方位置に基板を配置した状態で実施すればよい。（Ｃ）工程は熱板に近接した位置に基板を配置した状態で実施すればよい。この場合、上記疎水化処理方法は（Ｂ）工程後であり且つ（Ｃ）工程前に、基板を熱板に近接した位置まで降下させる工程を更に備えればよい。
【００１７】
（Ｃ）工程における基板の加熱は熱板以外の手段によって実施してもよい。例えば、（Ｃ）工程は加熱された処理ガスを基板の表面に供給することによって実施してもよい。あるいは、（Ｃ）工程における加熱は輻射加熱用の光を基板に照射することによって実施してもよい。
【００１８】
反応物分子の基板表面に対する物理吸着と、反応物分子と基板表面との化学反応とをそれぞれ異なるチャンバで実施してもよい。すなわち、（Ａ）工程及び（Ｂ）工程は物理吸着用チャンバ内で実施され、（Ｃ）工程は熱板を収容し且つ物理吸着用の横方向に位置する化学反応用チャンバ内で実施されてもよい。この場合、上記疎水化処理方法は（Ｂ）工程後であり且つ（Ｃ）工程前に、基板を物理吸着用チャンバから化学反応用チャンバに搬送する工程を更に備えればよい。
【００１９】
反応物分子を含む処理ガスが他の処理に悪影響を及ぼすのを抑制するため、上記疎水化処理方法は基板の周囲側から処理ガスを含む気体を吸引する工程を更に備えてもよい。また、基板の裏面が疎水化されるのを抑制するため、（Ａ）工程及び（Ｂ）工程において基板の裏面に不活性ガス又は空気を供給してもよい。（Ａ）工程及び（Ｂ）工程は低温条件下（例えば１５〜３５℃）でなされるため、基板の裏面側に不活性ガス又は空気を供給しても高温条件下では問題となりやすい温度の不均一性に起因する処理のばらつきの問題は生じにくい。なお、基板の裏面側に供給する不活性ガス又は空気の温度も低温（例えば１５〜３５℃）であることが好ましい。
【００２０】
上記疎水化処理方法は、（Ａ）工程の実施に先立ち、処理ガスの供給源と、基板の疎水化処理が実施されるチャンバとをつなぐ流路に対して供給源から処理ガスを供給することにより、流路内の供給源側からチャンバの手前までの領域を処理ガスで満たす工程を更に備えてもよい。図１１の（ｂ）に関する上述の説明のとおり、三方弁Ｖ１からチャンバＣまでの流路Ｌが窒素ガス（不活性ガス）で満たされている場合、供給源ＡとチャンバＣとを導通状態とした後、処理ガスがチャンバＣに実際に供給されるまでに数秒を要する。これに対し、（Ａ）工程の実施に先立ち、流路Ｌ内の窒素ガスの一部を処理ガスに置換しておくことで、（Ａ）工程を実施するために供給源ＡとチャンバＣとを導通状態とした後、ごく短い時間のうちに処理ガスをチャンバＣに導入することができる（図１２参照）。
【００２１】
流路内の不活性ガスの一部を処理ガスに置換する工程は、前の基板の疎水化処理が終了し、次の基板の疎水化処理を開始するまでの間に実施してもよい。すなわち、上記疎水化処理方法は、（Ａ）〜（Ｃ）工程において、処理ガスの供給源と、基板の疎水化処理が実施されるチャンバとをつなぐ流路を通じてチャンバに供給源から処理ガスを供給した後、流路を通じてチャンバに不活性ガスを供給する工程と、次の基板の疎水化処理を開始するに先立ち、流路に対して処理ガスの供給源から処理ガスを供給することにより、流路内の供給源側からチャンバの手前までの領域を処理ガスで満たす工程を更に備えてもよい（図１３参照）。
【００２２】
上述のように、流路内の供給源側からチャンバの手前までの領域を処理ガスで満たす際、供給源から過剰量の処理ガスが供給され、意図しないタイミングで処理ガスがチャンバに流れ込むことを防止する観点から、流路の途中であってチャンバのガス吐出口の近傍に三方弁を設けてもよい（図１４参照）。
【００２３】
上記疎水化処理方法を実施するための具体的な装置としては以下の第１〜３の態様が挙げられる。これらの態様に係る装置によれば、基板表面に対して疎水化用の反応物分子を十分に物理吸着させる時間を確保することができ、これにより基板の熱処理温度に応じて期待される疎水性を基板に対して十分に安定的に付与できる。
【００２４】
第１の態様に係る装置は、疎水化のための処理ガスの供給源と、基板の表面に間隙をもって対向する内面を有する蓋部と、蓋部に形成されたガス吐出口と、供給源からガス吐出口まで処理ガスを移送する流路と、基板を加熱するための熱板と、熱板の上方において基板を昇降させる複数の支持ピンとを備え、熱板から離隔した上方位置に複数の支持ピンによって基板を保持した状態でガス吐出口から基板の表面に対して処理ガスを供給可能である。
【００２５】
第２の態様に係る装置は、疎水化のための処理ガスの供給源と、基板の表面に間隙をもって対向する内面を有する蓋部と、蓋部に形成されたガス吐出口と、供給源からガス吐出口まで処理ガスを移送するための第１の流路と、供給源からガス吐出口まで処理ガスを移送するための第２の流路と、第２の流路で移送される処理ガスを加熱するヒータとを備え、供給源からガス吐出口までの流路を第１の流路から第２の流路に切り替え可能である。
【００２６】
第３の態様に係る装置は、疎水化のための処理ガスの供給源と、基板を収容可能であり、処理ガスが供給されることによって基板の表面が処理ガスに曝される物理吸着用チャンバと、基板を収容可能であり、基板を加熱するための熱板を有し、基板が加熱される化学反応用チャンバと、物理吸着用チャンバから化学反応用チャンバに基板を搬送する搬送プレートとを備える。物理吸着用チャンバ内において基板の裏面への反応物分子の物理吸着を抑制するため、搬送プレートは基板が物理吸着用チャンバ内にあるときに基板を支持し且つ基板の裏面側に不活性ガス又は空気を供給する流路を有してもよい。物理吸着用チャンバ内における処理時の基板の温度は例えば１５〜３５℃であり、化学反応用チャンバ内における処理時の基板の温度は例えば６０〜１８０℃である。
【００２７】
本発明は、疎水化処理装置に、上記疎水化処理方法を実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な疎水化処理用記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、基板の熱処理温度に応じて期待される疎水化度を基板に対して十分安定的に付与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明に係る疎水化処理装置（疎水化処理ユニット）が適用される基板処理システムの斜視図である。
【図２】図２は図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図３は図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図４は第１実施形態に係る疎水化処理ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図５】図５は疎水化処理ユニットのチャンバが開いた状態で（Ａ）工程及び（Ｂ）工程を実施している様子を示す断面図である。
【図６】図６は疎水化処理ユニットのチャンバを閉じた状態で（Ｃ）工程を実施している様子を示す断面図である。
【図７】図７は疎水化処理ユニットのチャンバを閉じた状態でガス置換工程を行っている様子を示す断面図である。
【図８】図８は第２実施形態に係る疎水化処理ユニットで（Ａ）工程及び（Ｂ）工程を実施している様子を示す断面図である。
【図９】図９は第２実施形態に係る疎水化処理ユニットで（Ｃ）工程を実施している様子を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は第３実施形態に係る疎水化処理ユニットによって疎水化処理を行っている様子を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は処理ガスの供給源から流路を通じてチャンバに処理ガスを供給する機構を示す模式図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は流路内の不活性ガスの一部を処理ガスに置換する工程を含むプロセスの一例を示す模式図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｃ）は流路内の不活性ガスの一部を処理ガスに置換する工程を含むプロセスの他の例を示す模式図である。
【図１４】図１４（ａ）は供給源からの処理ガスを三方弁から排気側に移送する様子を示す模式図であり、図１４（ｂ）は供給源からの処理ガスを三方弁からチャンバに供給する様子を示す模式図である。
【図１５】図１５（ａ）及び（ｂ）は基板表面の疎水性の指標である水滴の接触角の説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施形態の疎水化処理ユニット（疎水化処理装置）は、基板処理システムにおいて、ウェハの表面を疎水化する装置である。なお、ウェハの疎水性（又は親水性）を示す指標として、一般にウェハの表面に滴下された水滴の接触角が用いられる。図１５に示すように、水滴Ｄの中心と水滴Ｄの外縁とを結ぶ線（一点鎖線）とウェハＷの表面とのなす角度θとし、この角度を２倍した角度２θが接触角である。図１５（ａ）は表面の疎水性が高いウェハＷに水滴Ｄを滴下した状態を示し、他方、図１５（ｂ）は表面の疎水性が低いウェハＷに水滴Ｄを滴下した状態を示す。
【００３１】
［基板処理システムの構成］
まず、図１〜３を参照しながら基板処理システム１について説明する。基板処理システム１は、塗布現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、レジスト膜の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜（感光性被膜）の露光対象部分にエネルギー線を照射する。エネルギー線としては、例えばＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、ｇ線、ｉ線又は極端紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultraviolet）が挙げられる。
【００３２】
塗布現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、ウェハＷ（基板）の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。本実施形態において、ウェハＷは円板状を呈するが、円形の一部が切り欠かれていたり、多角形などの円形以外の形状を呈するウェハを用いてもよい。ウェハＷは、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。
【００３３】
図１〜図３に示されるように、塗布現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インターフェースブロック６とを備える。キャリアブロック４、処理ブロック５及びインターフェースブロック６は、水平方向に並んでいる。
【００３４】
キャリアブロック４は、キャリアステーション１２と搬入搬出部１３とを有する。搬入搬出部１３は、キャリアステーション１２と処理ブロック５との間に介在する。キャリアステーション１２は、複数のキャリア１１を支持する。キャリア１１は、例えば円形の複数枚のウェハＷを密封状態で収容し、ウェハＷを出し入れするための開閉扉（不図示）を側面１１ａ側に有する（図３参照）。キャリア１１は、側面１１ａが搬入搬出部１３側に面するように、キャリアステーション１２上に着脱自在に設置される。搬入搬出部１３は、キャリアステーション１２上の複数のキャリア１１にそれぞれ対応する複数の開閉扉１３ａを有する。側面１１ａの開閉扉と開閉扉１３ａとを同時に開放することで、キャリア１１内と搬入搬出部１３内とが連通する。搬入搬出部１３は受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウェハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウェハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。
【００３５】
処理ブロック５は、ＢＣＴモジュール（下層膜形成モジュール）１４と、ＣＯＴモジュール（レジスト膜形成モジュール）１５と、ＴＣＴモジュール（上層膜形成モジュール）１６と、ＤＥＶモジュール（現像処理モジュール）１７とを有する。これらのモジュールは、床面側からＤＥＶモジュール１７、ＢＣＴモジュール１４、ＣＯＴモジュール１５、ＴＣＴモジュール１６の順に並んでいる。
【００３６】
ＢＣＴモジュール１４はウェハＷの表面上に下層膜（例えば反射防止膜）を形成するためのものであり、図３に示すように、塗布ユニットＵ１と、熱処理ユニットＵ２と、疎水化処理ユニットＵ５と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ２とを内蔵している。塗布ユニットＵ１は下層膜形成用の塗布液をウェハＷの表面に塗布するように構成されている。熱処理ユニットＵ２は、熱板によりウェハＷを加熱し、加熱後のウェハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＢＣＴモジュール１４において行われる熱処理の具体例としては、下層膜を硬化させるための加熱処理が挙げられる。疎水化処理ユニットＵ５は、反射防止膜が形成されたウェハＷの表面の疎水化処理を行うように構成されている。疎水化処理ユニットＵ５の詳細については後述する。
【００３７】
ＣＯＴモジュール１５は、下層膜上に熱硬化性且つ感光性のレジスト膜を形成するように構成されている。ＣＯＴモジュール１５は、複数の塗布ユニット（不図示）と、複数の熱処理ユニット（不図示）と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ３とを内蔵している。塗布ユニットは、レジスト膜形成用の処理液（レジスト剤）を下層膜の上に塗布するように構成されている。熱処理ユニットＵ２は、例えば熱板によりウェハＷを加熱し、加熱後のウェハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＣＯＴモジュール１５において行われる熱処理の具体例としては、レジスト膜を硬化させるための加熱処理（ＰＡＢ：Pre Applied Bake）が挙げられる。
【００３８】
ＴＣＴモジュール１６は、レジスト膜上に上層膜を形成するように構成されている。ＴＣＴモジュール１６は、複数の塗布ユニット（不図示）と、複数の熱処理ユニット（不図示）と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ４とを内蔵している。塗布ユニットは、上層膜形成用の塗布液をウェハＷの表面に塗布するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウェハＷを加熱し、加熱後のウェハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＴＣＴモジュール１６において行われる熱処理の具体例としては、上層膜を硬化させるための加熱処理が挙げられる。
【００３９】
ＤＥＶモジュール１７は、露光されたレジスト膜の現像処理を行うように構成されている。ＤＥＶモジュール１７は、複数の現像ユニット（不図示）と、複数の熱処理ユニット（不図示）と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ５と、これらのユニットを経ずにウェハＷを搬送する直接搬送アームＡ６とを内蔵している（図２参照）。現像ユニットは、レジスト膜を部分的に除去してレジストパターンを形成するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウェハＷを加熱し、加熱後のウェハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行う。ＤＥＶモジュール１７において行われる熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Post Exposure Bake）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Post Bake）等が挙げられる。
【００４０】
処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている（図２及び図３参照）。棚ユニットＵ１０は、床面からＴＣＴモジュール１６に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウェハＷを昇降させる。
【００４１】
処理ブロック５内におけるインターフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている（図２及び図３参照）。棚ユニットＵ１１は床面からＤＥＶモジュール１７の上部に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
【００４２】
インターフェースブロック６は、受け渡しアームＡ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。受け渡しアームＡ８は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを取り出して露光装置３に渡し、露光装置３からウェハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻すように構成されている。
【００４３】
［疎水化処理ユニットの構成］
図４〜７を参照しながら、第１実施形態に係る疎水化処理ユニット（疎水化処理装置）Ｕ５について詳細に説明する。図４に示されるように、疎水化処理ユニットＵ５は、上側ケース（蓋部）２１と、下側ケース２２と、開閉部３０と、熱板４０と、給気部６０と、排気部７０と、昇降部８０と、制御部９０とを備える。
【００４４】
上側ケース２１は、水平に配置された円形の天板２１ａと、天板２１ａの周縁部から下方に突出した周壁２１ｂとを有する。下側ケース２２は、水平に配置された円形の底板２２ａと、底板２２ａの周縁部から上方に突出した周壁２２ｂと、周壁２２ｂの上端部の外周に設けられたフランジ２２ｃとを有し、上側ケース２１の真下に配置されている。下側ケース２２の外径は、上側ケース２１の外径に比べ小さい。上側ケース２１と下側ケース２２は互いに離間している。
【００４５】
開閉部３０は、シャッター３１と、シャッター駆動機３２とを有し、上側ケース２１の周縁部と下側ケース２２の周縁部との間を開閉する。シャッター３１は、上側ケース２１の周壁２１ｂの下端部に当接する上側フランジ３１ａと、下側ケースのフランジ２２ｃの下面に当接する下側フランジ３１ｂと、上側フランジ３１ａの内縁と下側フランジ３１ｂの外縁とをつなぐ筒状の周壁３１ｃとを有する。上側フランジ３１ａには、パッキンＰ１が設けられており、パッキンＰ１は上側フランジ３１ａの上面と周壁２１ｂの下端面との隙間を封止する。下側フランジ３１ｂには、パッキンＰ２が設けられており、パッキンＰ２は下側フランジ３１ｂの上面とフランジ２２ｃの下面との隙間を封止する。
【００４６】
シャッター駆動機３２は、例えばエアシリンダーであり、上方に突出した昇降ロッド３２ａを有する。昇降ロッド３２ａの先端部はシャッター３１に固定されている。シャッター駆動機３２は、昇降ロッド３２ａを介してシャッター３１を昇降させる。
【００４７】
上側ケース２１と下側ケース２２は、これらの間に処理空間Ｒ１を形成する。疎水化処理対象のウェハＷは、表面Ｗａが上に向くように（裏面Ｗｂが下を向くように）、処理空間Ｒ１に水平に配置される。以下の説明において、「ウェハＷ」は処理空間Ｒ１に配置されたウェハＷを意味する。
【００４８】
熱板４０は、ウェハＷを熱処理するためのものであり、下側ケース２２に収容されている。熱板４０には電熱線（不図示）が内蔵されており、電熱線に給電することにより昇温される。
【００４９】
給気部６０は、ガス供給源６２と、流路６２ａとを有する。流路６２ａの先端側は上側ケース２１の中心部に設けられたガス吐出口２１ｃに接続されている。ガス供給源６２は疎水化処理液の蒸気を含む不活性ガス（例えば窒素ガス）を処理空間Ｒ１に供給する状態から三方弁を切り換えることによって不活性ガスのみを処理空間Ｒ１に供給する状態に変更することができる（図１１参照）。疎水化処理ガスは、例えば窒素ガスにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の気化成分を混合したガスである。ＨＭＤＳはウェハ表面に存在するシラノール基と反応し、ウェハ表面をメチル基で覆うことによって疎水化する。なお、図４においては上側ケース２１に設けたガス吐出口２１ｃの数を一つとしたが、複数のガス吐出口２１ｃを設け、これらの吐出口から処理ガスを処理空間Ｒ１内に導入してもよい。
【００５０】
排気部７０は、ガス排出口７１と、排気ポンプ７２とを有する。ガス排出口７１は、上側ケース２１の周縁部を貫通しており、周壁２１ｂの下端面に開口している。排気ポンプ７２は、例えば電動のファン等を内蔵しており、排気管７２ａを介してガス排出口７１に接続されている。排気部７０は、排気ポンプ７２を駆動することで、処理空間Ｒ１内のガスを吸引して外に排出する。なお、図４には周壁２１ｂの下端面にガス排出口７１が開口した場合を示したが、周壁２１ｂの内面にガス排出口７１が開口していてもよい。
【００５１】
昇降部８０は、昇降体８１と、昇降体駆動機８２とを有する。昇降体８１は、下側ケースの中央の下方に水平に配置された昇降板８１ａと、昇降板８１ａから上方に突出した３本の支持ピン８１ｂとを有する。なお、図４中には、２本の支持ピン８１ｂのみを図示している。３本の支持ピン８１ｂは、下側ケース２２の底板２２ａ及び熱板４０を貫通し、熱板４０の上のウェハＷを支持する。支持ピン８１ｂの本数は４本以上であってもよい。
【００５２】
昇降体駆動機８２は、例えばエアシリンダーであり、上方に突出した昇降ロッド８２ａを有する。昇降ロッド８２ａの先端部は昇降板８１ａに固定されている。昇降体駆動機８２は、昇降ロッド８２ａを介して昇降体８１を昇降させ、支持ピン８１ｂに支持されたウェハＷを昇降させる。
【００５３】
制御部９０は、制御用のコンピュータであり、疎水化処理条件の設定画面を表示する表示部（不図示）と、疎水化処理条件を入力する入力部（不図示）と、コンピュータ読み取り可能な記録媒体からプログラムを読み取る読取部（不図示）とを有する。記録媒体には、制御部９０に疎水化処理を実行させるプログラムが記録されており、このプログラムが制御部９０の読取部によって読み取られる。記録媒体としては、例えば、ハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリカード等が挙げられる。制御部９０は、入力部に入力された疎水化処理条件と、読取部により読み取られたプログラムとに応じて、開閉部３０、熱板４０、給気部６０、排気部７０及び昇降部８０を制御し、疎水化処理を実行する。
【００５４】
［疎水化処理ユニットの制御（疎水化処理方法）］
以下、制御部９０により実行される疎水化処理方法について説明する。まず、制御部９０は、開閉部３０を制御してシャッター３１を下降させることで、上側ケース２１の周縁部と下側ケース２２の周縁部との間を開放する（図５参照）。この状態で、ウェハＷが処理空間Ｒ１内に搬入される。ウェハＷは、アップした状態の支持ピン８１ｂによって支持されることで、処理空間Ｒ１内において表面Ｗａが上に向くように水平に配置される。
【００５５】
次に、処理空間Ｒ１の周縁部が開放され且つ支持ピン８１ｂがアップした状態のまま、制御部９０は、給気部６０を制御することによって、図５に示すように処理ガスの供給制御を行う（（Ａ）工程）。つまり熱板４０から離隔した上方位置にウェハＷを配置した状態で処理ガスの供給が実施される。これにより、処理ガスを含む雰囲気にウェハＷの表面を所定の時間にわたって曝すことができる（（Ｂ）工程）。
【００５６】
（Ａ）工程において、ガス吐出口２１ｃから導入される処理ガスの温度は好ましくは１５〜３５℃であり、より好ましくは１５〜３０℃であり、更に好ましくは１５〜２０℃である。この温度が３５℃以下であれば十分量のＨＭＤＳをウェハＷの表面に物理吸着させることができる。なお、この温度を１５℃未満とするには別途冷却手段を準備する必要性が生じやすい。同様の観点から、（Ｂ）工程において、ウェハＷの雰囲気温度は好ましくは１５〜３５℃であり、より好ましくは１５〜３０℃であり、更に好ましくは１５〜２０℃である。より確実にＨＭＤＳをウェハＷの表面に物理吸着させる観点から、処理ガスの温度よりもウェハＷの表面温度を低い温度としてもよい。
【００５７】
ウェハＷの表面に対してＨＭＤＳの分子を十分に物理吸着させ且つ高いスループットを達成する観点から、（Ｂ）工程の処理時間は好ましくは２〜１０秒であり、より好ましくは５〜８秒である。
【００５８】
上述のとおり、（Ａ）工程及び（Ｂ）工程は処理空間Ｒ１の周縁部が開放された状態で実施されるため、処理空間Ｒ１から漏えいしたＨＭＤＳが他の処理に悪影響を及ぼすおそれがある。これを防ぐため、制御部９０は（Ａ）工程及び（Ｂ）工程を実施している間、排気ポンプ７２を運転することによってガス排出口７１からＨＭＤＳを含むガスを排出する制御を実行してもよい。また、処理ガスの漏えい量を少なくする観点から、ウェハＷの周縁と上側ケース２１の周壁２１ｂの内面との間の隙間をなるべく小さくすることが好ましい。例えば、アップした状態の支持ピン８１ｂでウェハＷを保持することで、ウェハＷが上側ケース２１内に収容されるように、すなわちウェハＷの裏面Ｗｂの高さ位置を周壁２１ｂの下面よりも高くできるようにすればよい。
【００５９】
次に、制御部９０は、昇降部８０を制御して昇降体８１を降下させることによってウェハＷを熱板４０上に配置する（図６参照）。また、開閉部３０を制御してシャッター３１を上昇させることで上側ケース２１の周縁部と下側ケース２２の周縁部との間を閉塞する。制御部９０は熱板４０に給電を開始することによって熱板４０を昇温する。これによってウェハＷの表面温度を６０〜１８０℃に加熱する（（Ｃ）工程）。（Ｃ）工程は処理空間Ｒ１が密閉された状態で実施されるため、排気ポンプ７２は停止している。給気部６０による処理ガスの供給は（Ｃ）工程の開始後も継続される。なお、処理空間Ｒ１内に十分量のＨＭＤＳが存在するようであれば、（Ｃ）工程の開始から所定時間の経過後（例えば５〜１０秒後）に処理ガスの供給を停止してもよいし、あるいは処理ガスの供給の停止と再開とを繰り返すことによって処理ガスを断続的に処理空間Ｒ１に導入してもよい。（Ｃ）工程の処理時間は好ましくは２０〜９０秒であり、より好ましくは３０〜７０秒である。
【００６０】
次に制御部９０は、図７に示すようにガス置換制御を行う。すなわち、制御部９０は処理空間Ｒ１が密閉された状態を維持したまま、給気部６０を制御することによって処理空間Ｒ１内に窒素ガスを供給するとともに、排気ポンプ７２を運転することによってガス排出口７１からＨＭＤＳを含むガスが排出される。
【００６１】
以上により、疎水化処理が完了し、制御部９０は開閉部３０を制御してシャッター３１を下降させる（図５参照）。これにより上側ケース２１の周縁部と下側ケース２２の周縁部との間が再度開放され、ウェハＷが搬出される。
【００６２】
＜第２実施形態＞
［疎水化処理ユニットの構成］
図８，９を参照しながら、第２実施形態に係る疎水化処理ユニットＵ１５について説明する。ここでは上述の第１実施形態との相違点について主に説明する。疎水化処理ユニットＵ１５は、熱板４０を具備しない代わりに、処理空間Ｒ１に導入される処理ガスを加熱する機構を備える。加熱された処理ガスを複数のガス吐出口２１ｃを介して処理空間Ｒ１に導入することで、ウェハＷが昇温される。
【００６３】
図８に示すように、疎水化処理ユニットＵ１５は、ＨＭＤＳの蒸気を含む処理ガスをガス吐出口２１ｃに供給する第１の流路６２ａと、この流路６２ａと異なる第２の流路６２ｂとを備える。第２の流路６２ｂもＨＭＤＳの蒸気を含むガスをガス吐出口２１ｃに供給する流路である。第２の流路６２ｂは、流路中の処理ガスを加熱するヒータ６２ｈを有する。ガス供給源６２からガス吐出口２１ｃまでの流路は制御部９０によって第１の流路６２ａから第２の流路６２ｂに切り換え可能である。なお、第２の流路６２ｂにおけるヒータ６２ｈが設けられた部分以外の流路にはＨＭＤＳの結露を防ぐための保温用ヒータ（不図示）を設けてもよい。
【００６４】
［疎水化処理ユニットの制御（疎水化処理方法）］
以下、制御部９０により実行される疎水化処理方法について説明する。ここでも上述の第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００６５】
まず、制御部９０は、開閉部３０を制御してシャッター３１を下降させることで、上側ケース２１の周縁部と下側ケース２２の周縁部との間を開放する（図５参照）。この状態で、ウェハＷが処理空間Ｒ１内に搬入される。ウェハＷは、処理空間Ｒ１内において、表面Ｗａは上に向くように水平に配置される。制御部９０は、昇降部８０を制御して昇降体８１を上昇させ、昇降体８１の支持ピン８１ｂによってウェハＷを支持する。その後、開閉部３０を制御してシャッター３１を上昇させることで、上側ケース２１の周縁部と下側ケース２２の周縁部との間を閉塞する。
【００６６】
次に、制御部９０は、支持ピン８１ｂをアップした状態からダウンした状態に変更する。その後、給気部６０を制御することによって、図８に示すように第１の流路６２ａを通じて処理ガスの供給制御を行う（（Ａ）工程）。これにより、処理ガスを含む雰囲気にウェハＷの表面を所定の時間にわたって曝すことができる（（Ｂ）工程）。なお、ここでは支持ピン８１ｂをダウンした状態で（Ａ）工程及び（Ｂ）工程を実施する場合を例示したが、アップした状態でこれらの工程を実施してもよいし、支持ピン８１ｂの突出量を調節して任意の高さにウェハＷを配置してもよい。
【００６７】
（Ａ）工程において、第１の流路６２ａを通じて導入される処理ガスの温度は好ましくは１５〜３５℃であり、より好ましくは１５〜３０℃であり、更に好ましくは１５〜２０℃である。この温度が３５℃以下であれば十分量のＨＭＤＳをウェハＷの表面に物理吸着させることができる。
【００６８】
次に、制御部９０は、給気部６０を制御することによって、図９に示すように処理ガスの流路を第１の流路６２ａからヒータ６２ｈを有する第２の流路６２ｂに切り換える。加熱された処理ガスを複数のガス吐出口２１ｃから吐出させることによってウェハＷの表面温度を６０〜１８０℃に加熱する（（Ｃ）工程）。（Ｃ）工程の処理時間は好ましくは２０〜９０秒であり、より好ましくは３０〜７０秒である。なお、（Ｃ）工程は支持ピン８１ｂをアップした状態で実施してもよいし、ダウンした状態で実施してもよく、あるいはウェハＷをなるべく均一の加熱できるように支持ピン８１ｂの突出量を調節して任意の高さにウェハＷを配置してもよい。
【００６９】
その後、制御部９０は第１実施形態と同様、ガス置換制御を行う。以上により、疎水化処理が完了し、制御部９０は開閉部３０を制御してシャッター３１を下降させる。これにより上側ケース２１の周縁部と下側ケース２２の周縁部との間が再度開放され、ウェハＷが搬出される。
【００７０】
＜第３実施形態＞
［疎水化処理ユニットの構成］
図１０を参照しながら、第３実施形態に係る疎水化処理ユニットＵ２５について説明する。ここも上述の第１実施形態との相違点について主に説明する。疎水化処理ユニットＵ２５は、主にウェハＷに対してＨＭＤＳの物理吸着を進行させる物理吸着用チャンバＣ１と、主にＨＭＤＳとウェハＷの表面との化学反応を進行させる化学反応用チャンバＣ２を備える。物理吸着用チャンバＣ１と化学反応用チャンバＣ２は横方向に並んで配置されている。
【００７１】
物理吸着用チャンバＣ１及び化学反応用チャンバＣ２はいずれもウェハＷを収容可能であり、共通の下側ケース４５と、互いに独立して昇降可能な二つの上側ケース（蓋部）４１，４２とによって構成される。物理吸着用チャンバＣ１内においては、処理ガスの存在下、温度１５〜３５℃の条件下でウェハＷの表面が処理ガスに曝される。化学反応用チャンバＣ２内においては、処理ガスの存在下、温度６０〜１８０℃の条件下でウェハＷの表面が処理ガスに曝される。下側ケース４５は上側ケース４２に対応する位置に熱板５０を有する。
【００７２】
疎水化処理ユニットＵ２５は、物理吸着用チャンバＣ１から化学反応用チャンバＣ２にウェハＷを搬送する搬送プレートＰを更に備える。図１０に示すとおり、搬送プレートＰはウェハＷの裏面Ｗｂ側に不活性ガス（例えば窒素ガス）又は空気を供給する流路Ｑを有する。下側ケース４５は流路Ｑに通じる流路４５ａを有する。流路Ｑ及び流路４５ａを通じたガス供給は、搬送プレートＰが物理吸着用チャンバＣ１に収容されているときに実施される。ウェハＷの裏面に対するＨＭＤＳの物理吸着を抑制することによって、ウェハＷの裏面が不用意に疎水化されるのを抑制できる。（Ａ）工程及び（Ｂ）工程は１５〜３５℃の低温条件下でなされるため、例えば１５〜３５℃の温度の不活性ガス又は空気を基板の裏面に供給すれば温度の不均一性に起因する処理のばらつきの問題は生じない。
【００７３】
［疎水化処理ユニットの制御（疎水化処理方法）］
まず、図１０の（ａ）に示すように、物理吸着用チャンバＣ１の上側ケース４１が上方に位置し且つ支持ピンがアップした状態において、搬送プレートＰによって上側ケース４１の下方にウェハＷを搬入する。その後、上側ケース４１を降下させることによって物理吸着用チャンバＣ１を閉じる。この状態で図１０の（ｂ）に示すように、ウェハＷの表面側に処理ガスを供給する（（Ａ）工程）とともに流路Ｑ及び流路４５ａを通じてウェハＷの裏面Ｗｂ側に不活性ガス又は空気を供給する。（Ａ）工程において、物理吸着用チャンバＣ１内に導入される処理ガスの温度は好ましくは１５〜３５℃であり、より好ましくは１５〜３０℃であり、更に好ましくは１５〜２０℃である。これにより、処理ガスを含む雰囲気にウェハＷの表面を所定の時間にわたって曝すことができる（（Ｂ）工程）。この状態を好ましくは２〜１０秒、より好ましくは５〜８秒にわたって維持することで、ウェハＷの表面にＨＭＤＳを十分に物理吸着させることができる。なお、物理吸着用チャンバＣ１はガス排出口（不図示）を備え、内部のガスを適宜排出できるように構成されている。
【００７４】
次に、図１０の（ｃ）に示すように、上側ケース４１を上昇させることによって物理吸着用チャンバＣ１を開いた後、搬送プレートＰによって化学反応用チャンバＣ２の上側ケース４２の下方にウェハＷを搬入する。その後、図１０の（ｄ）に示すように上側ケース４２及び支持ピンを降下させることによって熱板５０上にウェハＷを載置するとともに、処理ガスをウェハＷの表面に供給しながら熱板５０を昇温することによってウェハＷの表面温度を６０〜１８０℃に加熱する（（Ｃ）工程）。（Ｃ）工程の処理時間は好ましくは２０〜９０秒であり、より好ましくは３０〜７０秒である。
【００７５】
以上により、疎水化処理が完了し、その後、上側ケース４２が開かれ且つ支持ピンが上昇する。これにより化学反応用チャンバＣ２からウェハＷが搬送プレートＰによって搬出可能な状態となる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、第１及び第２実施形態においては、下側ケース２２が昇降することによって処理空間Ｒ１の密閉と開放が切り換わる構成を例示したが、上側ケース２１が昇降することによって処理空間Ｒ１の密閉と開放が切り換わる構成としてもよい。
【００７７】
上記実施形態においては、処理ガスの供給源と、ウェハＷの疎水化処理が実施されるチャンバとをつなぐ流路が窒素ガス（不活性ガス）で満たされた状態（流路内の処理ガスが窒素ガスによってパージされた状態）から、（Ａ）工程を開始する場合を例示したが、流路内の窒素ガスの一部を処理ガスに置換した状態とした後、（Ａ）工程を開始してもよい。図１２（ａ）は（Ａ）工程を実施する前であって流路Ｌ内が窒素ガスで満たされた状態を示す図である。図１２（ｂ）は図１２（ａ）の状態から三方弁Ｖ１を操作し、供給源Ａから流路Ｌに処理ガスを供給することにより、流路Ｌ内の供給源Ａ側からチャンバＣの手前までの領域について窒素ガスを処理ガスで置換した状態を示す図である。図１２（ｂ）に示す境界Ｂは、流路Ｌ内における処理ガスと窒素ガスとの境界を模式的に示したものである。境界ＢからチャンバＣの入口（ガス吐出口）までの距離は好ましくは１ｍ以内であり、より好ましくは０．６ｍ以内である。図１２（ｃ）は図１２（ｂ）に示す状態から（Ａ）工程を実施するために供給源ＡとチャンバＣとを導通させた状態を示す図である。
【００７８】
図１２（ｂ）に示すように、境界Ｂの位置にまで処理ガスを予め到達させておくことで、供給源ＡからチャンバＣへの処理ガスの供給を開始した後、ごく短い時間のうち（例えば１秒以内）に処理ガスをチャンバＣに導入することができる。流路Ｌ内の窒素ガスを処理ガスで置換する際、供給源Ａから過剰量の処理ガスが流路Ｌに供給され、意図しないタイミングで処理ガスがチャンバＣに流れ込まないように、流路Ｌの内容積よりも少ない量の処理ガスを供給源Ａから流路Ｌに供給すればよい。（Ａ）〜（Ｃ）工程において、供給源Ａから流路Ｌを通じてチャンバＣに処理ガスを供給した後、流路Ｌ内の処理ガスは再び窒素ガスによって置換される。なお、流路Ｌ内のガスの置換を行うタイミングで（図１２（ｂ））、チャンバＣを開放して疎水化処理すべきウェハＷの受け入れを行ってもよい。
【００７９】
流路Ｌ内の窒素ガスの一部を処理ガスに置換する工程は、前のウェハＷの疎水化処理が終了し、次のウェハＷの疎水化処理を開始するまでの間に実施してもよい。図１３（ａ）は、（Ａ）〜（Ｃ）工程において、供給源Ａから流路Ｌを通じてチャンバＣに処理ガスを供給している状態を示す図である。図１３（ｂ）は、ウェハＷの疎水化処理を行った後、三方弁Ｖ１を操作し、流路Ｌを通じてチャンバＣに窒素ガスを供給している状態を示す図である。図１３（ｃ）は図１３（ｂ）の状態から三方弁Ｖ１を再度操作し、流路Ｌ内の窒素ガスの一部を処理ガスに置換した状態を示す図である。図１３（ｃ）に示す境界Ｂは、流路Ｌ内における処理ガスと窒素ガスとの境界を模式的に示したものである。境界ＢからチャンバＣの入口（ガス吐出口）までの距離は好ましくは１ｍ以内であり、より好ましくは０．６ｍ以内である。
【００８０】
図１３（ｃ）に示すように、境界Ｂの位置にまで処理ガスを予め到達させておくことで、次のウェハＷの疎水化処理において、供給源ＡからチャンバＣへの処理ガスの供給を開始した後、ごく短い時間のうち（例えば１秒以内）に処理ガスをチャンバＣに導入することができる。なお、流路Ｌ内のガスの置換は、チャンバＣが閉じた状態、例えば疎水化処理済みのウェハＷをチャンバＣ内において冷却している間に実施すればよい。疎水化処理済みのウェハＷの冷却後、このウェハＷはチャンバＣから搬出され、次のウェハＷがチャンバＣ内に搬入される。
【００８１】
図１２，１３に示す流路Ｌの途中のチャンバＣの近傍に三方弁を更に設けてもよい。図１４に示すように、チャンバＣの近傍に三方弁Ｖ２を設けることで、流路Ｌ内の窒素ガスの一部を処理ガスに置換する際、供給源Ａから過剰量の処理ガスが供給され、意図しないタイミングで処理ガスがチャンバＣに流れ込むことを防止できる。すなわち、三方弁Ｖ２には供給源Ａからの処理ガスが供給される。三方弁Ｖ２を操作することによって、処理ガスの供給先をチャンバＣ又は排出側（図示せず）に切り替えることができる。図１４（ａ）は供給源Ａからの処理ガスを三方弁Ｖ２から排気側に移送する様子を示す模式図である。これを実施することで、流路Ｌ内の三方弁Ｖ２までの領域が処理ガスで満たされる。この状態から、（Ａ）工程の実施に際して三方弁Ｖ２を切り替えることで、ごく短い時間のうち（例えば１秒以内）に処理ガスをチャンバＣに導入することができる。三方弁Ｖ２からチャンバＣの入口（ガス吐出口）までの距離は好ましくは１ｍ以内であり、より好ましくは０．６ｍ以内である。図１４（ｂ）は供給源Ａからの処理ガスを三方弁Ｖ２からチャンバＣに供給する様子を示す模式図である。なお、図１２〜１４に示すプロセスは複数のウェハＷを連続的に疎水化処理するためのものであり、流路Ｌ内に処理ガスが残留する時間は十分に短いため、流路Ｌの全体をヒータで温めるなどの対策はしなくてもよい。
【００８２】
上記実施形態においては、疎水化処理用のガスとしてＨＭＤＳの蒸気を含むガスを例示したが、基板の材質に応じて適した処理ガスを選択すればよい。上記第２実施形態においては、ウェハＷの熱処理に加熱された処理ガスを利用する場合を例示したが、この場合、熱源として輻射加熱用の光を併用してもよい。輻射加熱用の光の光源としては種々の発光素子を利用できる。発光素子としては、ＬＥＤ、半導体レーザ、ハロゲンランプ、キセノンフラッシュ等が挙げられる。発光素子を天板２１ａの内面に配置し、ウェハＷの表面Ｗａに向けて光を照射できるようにすればよい。
【符号の説明】
【００８３】
２１，４１，４２…上側ケース（蓋部）、２１ｃ…ガス吐出口、４０，５０…熱板、６２…ガス供給源（処理ガスの供給源）、６２ａ…流路（第１の流路）、６２ｂ…流路（第２の流路）、６２ｈ…ヒータ、８１ｂ…支持ピン、Ａ…処理ガスの供給源、Ｃ…チャンバ、Ｌ…流路、Ｃ１…物理吸着用チャンバ、Ｃ２…化学反応用チャンバ、Ｐ…搬送プレート、Ｑ…流路、Ｕ５，Ｕ１５，Ｕ２５…疎水化処理ユニット（疎水化処理装置）、Ｖ２…三方弁、Ｗ…ウェハ（基板）、Ｗａ…ウェハの表面、Ｗｂ…ウェハの裏面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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