JP2000124206A - 塗布膜形成装置および硬化処理装置 - Google Patents
塗布膜形成装置および硬化処理装置Info
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- JP2000124206A JP2000124206A JP10293372A JP29337298A JP2000124206A JP 2000124206 A JP2000124206 A JP 2000124206A JP 10293372 A JP10293372 A JP 10293372A JP 29337298 A JP29337298 A JP 29337298A JP 2000124206 A JP2000124206 A JP 2000124206A
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 塗布膜を形成した基板に、硬化処理を施す際
に、基板ごとに管理が可能であり、かつ塗布膜の酸化を
防止することができる塗布膜形成装置および硬化処理装
置を提供すること。 【解決手段】 ＤＣＣ処理ユニット２０は、ウエハＷを
加熱する加熱処理室４１と、加熱処理室４１に連通する
ように設けられ、加熱後のウエハＷを冷却する冷却処理
室４２とを有し、これら連通された加熱処理室４１と冷
却処理室４２とに不活性ガスを供給しながら排気して、
低酸素濃度雰囲気において加熱処理および冷却処理を行
う。
に、基板ごとに管理が可能であり、かつ塗布膜の酸化を
防止することができる塗布膜形成装置および硬化処理装
置を提供すること。 【解決手段】 ＤＣＣ処理ユニット２０は、ウエハＷを
加熱する加熱処理室４１と、加熱処理室４１に連通する
ように設けられ、加熱後のウエハＷを冷却する冷却処理
室４２とを有し、これら連通された加熱処理室４１と冷
却処理室４２とに不活性ガスを供給しながら排気して、
低酸素濃度雰囲気において加熱処理および冷却処理を行
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造工程等において、基板上に塗布液を塗布して絶縁膜
を形成する塗布膜形成装置、および、塗布膜の硬化処理
を行う硬化処理装置に関する。
製造工程等において、基板上に塗布液を塗布して絶縁膜
を形成する塗布膜形成装置、および、塗布膜の硬化処理
を行う硬化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
例えば、ＳＯＤ（Spin on Dielectric）システムにより
層間絶縁膜を形成している。このＳＯＤシステムでは、
ゾル−ゲル法、シルク法、スピードフィルム法、および
フォックス法等により、半導体ウエハ上に塗布膜をスピ
ンコートして層間絶縁膜を形成しているが、ゾル−ゲル
法以外の上記方法では、この塗布膜をスピンコートした
ウエハにアニール処理を施して塗布膜を硬化（キュア）
させる必要がある。
例えば、ＳＯＤ（Spin on Dielectric）システムにより
層間絶縁膜を形成している。このＳＯＤシステムでは、
ゾル−ゲル法、シルク法、スピードフィルム法、および
フォックス法等により、半導体ウエハ上に塗布膜をスピ
ンコートして層間絶縁膜を形成しているが、ゾル−ゲル
法以外の上記方法では、この塗布膜をスピンコートした
ウエハにアニール処理を施して塗布膜を硬化（キュア）
させる必要がある。
【０００３】このようなアニール処理は、従来、塗布膜
をスピンコートした複数枚のウエハをロット毎に、加熱
炉内に搬入し、高温で所定時間加熱した後、ウエハをロ
ット毎に搬出し、搬送路を介して冷却ユニットに搬送し
て所定温度まで冷却することにより行われており、この
ような処理により層間絶縁膜が硬化される。
をスピンコートした複数枚のウエハをロット毎に、加熱
炉内に搬入し、高温で所定時間加熱した後、ウエハをロ
ット毎に搬出し、搬送路を介して冷却ユニットに搬送し
て所定温度まで冷却することにより行われており、この
ような処理により層間絶縁膜が硬化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た加熱炉を用いるアニール処理では、複数枚のウエハを
ロット毎に高温の加熱炉内で加熱するバッチ処理である
ため、ウエハごとに精密な温度管理を行うことができな
いという不都合がある。
た加熱炉を用いるアニール処理では、複数枚のウエハを
ロット毎に高温の加熱炉内で加熱するバッチ処理である
ため、ウエハごとに精密な温度管理を行うことができな
いという不都合がある。
【０００５】また、加熱処理は不活性ガス雰囲気で行わ
れるが、加熱処理終了後、半導体ウエハを冷却ユニット
に搬送する際に、不活性ガス濃度の厳密な管理が困難で
あり、低酸素濃度化が困難であるため、層間絶縁膜の酸
化を生じるおそれがある。
れるが、加熱処理終了後、半導体ウエハを冷却ユニット
に搬送する際に、不活性ガス濃度の厳密な管理が困難で
あり、低酸素濃度化が困難であるため、層間絶縁膜の酸
化を生じるおそれがある。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、塗布膜を形成した基板に、硬化処理を施す際
に、基板ごとに管理が可能であり、かつ塗布膜の酸化を
防止することができる塗布膜形成装置および硬化処理装
置を提供することを目的とする。
であり、塗布膜を形成した基板に、硬化処理を施す際
に、基板ごとに管理が可能であり、かつ塗布膜の酸化を
防止することができる塗布膜形成装置および硬化処理装
置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の観点によれば、基板に塗布液を塗布
して基板に塗布膜を形成するための塗布膜形成装置であ
って、基板に塗布液を塗布するための塗布処理ユニット
と、基板に加熱処理および冷却処理を施して塗布膜を硬
化させる硬化処理ユニットとを具備し、前記硬化処理ユ
ニットは、塗布液が塗布された基板を一枚ずつ所定温度
に加熱する加熱処理室と、この加熱処理室と連通され、
加熱処理された基板を冷却する冷却処理室と、加熱処理
室と冷却処理室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給
手段と、加熱処理室および冷却処理室を排気する排気手
段とを有することを特徴とする塗布膜形成が提供され
る。
め、本発明の第１の観点によれば、基板に塗布液を塗布
して基板に塗布膜を形成するための塗布膜形成装置であ
って、基板に塗布液を塗布するための塗布処理ユニット
と、基板に加熱処理および冷却処理を施して塗布膜を硬
化させる硬化処理ユニットとを具備し、前記硬化処理ユ
ニットは、塗布液が塗布された基板を一枚ずつ所定温度
に加熱する加熱処理室と、この加熱処理室と連通され、
加熱処理された基板を冷却する冷却処理室と、加熱処理
室と冷却処理室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給
手段と、加熱処理室および冷却処理室を排気する排気手
段とを有することを特徴とする塗布膜形成が提供され
る。
【０００８】また、本発明の第２の観点によれば、塗布
膜が形成された基板に対して加熱処理および冷却処理を
施して塗布膜を硬化させる硬化処理装置であって、塗布
液が塗布された基板を一枚ずつ所定温度に加熱する加熱
処理室と、この加熱処理室と連通され、加熱処理された
基板を冷却する冷却処理室と、加熱処理室と冷却処理室
に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、加熱処
理室および冷却処理室を排気する排気手段とを具備する
ことを特徴とする硬化処理装置が提供される。
膜が形成された基板に対して加熱処理および冷却処理を
施して塗布膜を硬化させる硬化処理装置であって、塗布
液が塗布された基板を一枚ずつ所定温度に加熱する加熱
処理室と、この加熱処理室と連通され、加熱処理された
基板を冷却する冷却処理室と、加熱処理室と冷却処理室
に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、加熱処
理室および冷却処理室を排気する排気手段とを具備する
ことを特徴とする硬化処理装置が提供される。
【０００９】このように、本発明によれば、塗布膜形成
装置において塗布膜を硬化させる硬化処理ユニットが、
基板を加熱する加熱処理室と、加熱後の基板を冷却する
冷却処理室とが連通して設けられており、かつこれら加
熱処理室と冷却処理室とに不活性ガスを供給する手段お
よび排気する手段を設けたので、低酸素濃度の不活性雰
囲気で加熱処理および冷却処理を連続して行うことがで
き、塗布膜の酸化を十分に防止することができる。ま
た、加熱処理室において一枚ずつ加熱する枚葉処理であ
るため、ウエハごとに精密な温度制御を行うことがで
き、かつ加熱処理の面内均一性を良好に維持することが
できる。さらに、枚葉処理であることから、従来のよう
なロットごとの管理ではなく、ウエハごとの管理とする
ことができるので、歩留まりを向上させることができ
る。
装置において塗布膜を硬化させる硬化処理ユニットが、
基板を加熱する加熱処理室と、加熱後の基板を冷却する
冷却処理室とが連通して設けられており、かつこれら加
熱処理室と冷却処理室とに不活性ガスを供給する手段お
よび排気する手段を設けたので、低酸素濃度の不活性雰
囲気で加熱処理および冷却処理を連続して行うことがで
き、塗布膜の酸化を十分に防止することができる。ま
た、加熱処理室において一枚ずつ加熱する枚葉処理であ
るため、ウエハごとに精密な温度制御を行うことがで
き、かつ加熱処理の面内均一性を良好に維持することが
できる。さらに、枚葉処理であることから、従来のよう
なロットごとの管理ではなく、ウエハごとの管理とする
ことができるので、歩留まりを向上させることができ
る。
【００１０】この場合に、硬化処理ユニットに加熱処理
室と冷却処理室との間を遮断するシャッターを設けるこ
とにより、これらの間の熱的な干渉を防止することがで
きる。
室と冷却処理室との間を遮断するシャッターを設けるこ
とにより、これらの間の熱的な干渉を防止することがで
きる。
【００１１】また、不活性ガス供給手段を加熱処理室お
よび冷却処理室のそれぞれに不活性ガス供給部を有する
構造とし、排気手段を加熱処理室および冷却処理室のそ
れぞれに排気部を有する構造とすることにより、一方に
ついて基板の搬入出を行っている場合でも他方において
低酸素濃度雰囲気の処理を行うことができる。
よび冷却処理室のそれぞれに不活性ガス供給部を有する
構造とし、排気手段を加熱処理室および冷却処理室のそ
れぞれに排気部を有する構造とすることにより、一方に
ついて基板の搬入出を行っている場合でも他方において
低酸素濃度雰囲気の処理を行うことができる。
【００１２】さらに、加熱処理室を、基板を昇降させる
複数のピンと、これら複数のピンに載置された基板が降
下しているときに、基板を所定温度に加熱するホットプ
レートとを有する構造とすることにより、加熱処理の際
の基板温度の面内均一性を一層高いものとすることがで
きる。
複数のピンと、これら複数のピンに載置された基板が降
下しているときに、基板を所定温度に加熱するホットプ
レートとを有する構造とすることにより、加熱処理の際
の基板温度の面内均一性を一層高いものとすることがで
きる。
【００１３】さらにまた、加熱処理室を、前記ホットプ
レートが基板を加熱しているときに、上昇して基板の周
囲を包囲するリングシャッターを有する構造とすること
により、基板温度の面内均一性をさらに一層高いものと
することができる。
レートが基板を加熱しているときに、上昇して基板の周
囲を包囲するリングシャッターを有する構造とすること
により、基板温度の面内均一性をさらに一層高いものと
することができる。
【００１４】さらにまた、冷却処理室を、加熱処理され
て前記複数のピンに載置された基板を受け取り、冷却処
理室内に搬入して、所定温度に冷却し、冷却後、基板を
前記複数のピンに戻して載置させるクーリングプレート
を有する構造とすることにより、基板の急冷をスムーズ
に行うことができる。
て前記複数のピンに載置された基板を受け取り、冷却処
理室内に搬入して、所定温度に冷却し、冷却後、基板を
前記複数のピンに戻して載置させるクーリングプレート
を有する構造とすることにより、基板の急冷をスムーズ
に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の形態に係る塗布膜形成装置（ＳＯＤシステ
ム）およびそれに用いられるＤＣＣ（Dieelectric Oxyg
en Density Controlled Cure and Cooling-off）処理装
置について説明する。
発明の実施の形態に係る塗布膜形成装置（ＳＯＤシステ
ム）およびそれに用いられるＤＣＣ（Dieelectric Oxyg
en Density Controlled Cure and Cooling-off）処理装
置について説明する。
【００１６】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る
ＳＯＤシステムの上段の平面図であり、図１（ｂ）は、
そのＳＯＤシステムの下段の平面図であり、図２は、図
１に示したＳＯＤシステムの側面図であり、図３は、図
１に示したＳＯＤシステム内に装着された２個のユニッ
ト積層体の側面図である。
ＳＯＤシステムの上段の平面図であり、図１（ｂ）は、
そのＳＯＤシステムの下段の平面図であり、図２は、図
１に示したＳＯＤシステムの側面図であり、図３は、図
１に示したＳＯＤシステム内に装着された２個のユニッ
ト積層体の側面図である。
【００１７】このＳＯＤシステムは、大略的に、処理部
１と、サイドキャビネット２と、キャリアステーション
（ＣＳＢ）３とを有している。
１と、サイドキャビネット２と、キャリアステーション
（ＣＳＢ）３とを有している。
【００１８】処理部１は、図１（ａ）および図２に示す
ように、その手前側の上段に設けられた、ソルベントイ
クスチェンジユニット（ＤＳＥ）１１と、高粘度用の塗
布処理ユニット（ＳＣＴ）１２とを有し、さらに、図１
（ｂ）および図２に示すように、その手前側の下段に設
けられた、低粘度用の塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１３
と、薬品等を内蔵したケミカル室１４とを有している。
ように、その手前側の上段に設けられた、ソルベントイ
クスチェンジユニット（ＤＳＥ）１１と、高粘度用の塗
布処理ユニット（ＳＣＴ）１２とを有し、さらに、図１
（ｂ）および図２に示すように、その手前側の下段に設
けられた、低粘度用の塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１３
と、薬品等を内蔵したケミカル室１４とを有している。
【００１９】処理部１の中央部には、図１の（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、複数の処理ユニットを多段に積
層してなる処理ユニット群１６，１７が設けられ、これ
らの間に、昇降してウエハＷを搬送するための搬送機構
１８が設けられている。左側の処理ユニット群１６は、
図３に示すように、その上側から順に、低温用のホット
プレート（ＬＨＰ）１９と、２個のＤＣＣ処理ユニット
２０と、２個のエージングユニット（ＤＡＣ）２１とが
積層されて構成されている。また、右側の処理ユニット
群１７は、その上側から順に、２個の高温用のホットプ
レート（ＯＨＰ）２２と、低温用のホットプレート（Ｌ
ＨＰ）２３と、２個のクーリングプレート（ＣＰＬ）２
４と、受け渡し部（ＴＲＳ）２５と、クーリングプレー
ト（ＣＰＬ）２６とが積層されて構成されている。な
お、受け渡し部（ＴＲＳ）２５はクーリングプレートの
機能を兼ね備えることも可能である。
び（ｂ）に示すように、複数の処理ユニットを多段に積
層してなる処理ユニット群１６，１７が設けられ、これ
らの間に、昇降してウエハＷを搬送するための搬送機構
１８が設けられている。左側の処理ユニット群１６は、
図３に示すように、その上側から順に、低温用のホット
プレート（ＬＨＰ）１９と、２個のＤＣＣ処理ユニット
２０と、２個のエージングユニット（ＤＡＣ）２１とが
積層されて構成されている。また、右側の処理ユニット
群１７は、その上側から順に、２個の高温用のホットプ
レート（ＯＨＰ）２２と、低温用のホットプレート（Ｌ
ＨＰ）２３と、２個のクーリングプレート（ＣＰＬ）２
４と、受け渡し部（ＴＲＳ）２５と、クーリングプレー
ト（ＣＰＬ）２６とが積層されて構成されている。な
お、受け渡し部（ＴＲＳ）２５はクーリングプレートの
機能を兼ね備えることも可能である。
【００２０】また、サイドキャビネット２は、その上段
に、薬液を供給するためのバブラー２７と、排気ガスの
洗浄のためのトラップ（ＴＲＡＰ）２８とを有し、その
下段に、電力供給源２９と、ＨＭＤＳやアンモニア等の
薬液を貯留するための薬液室３０と、廃液を排出するた
めのドレイン３１とを有している。
に、薬液を供給するためのバブラー２７と、排気ガスの
洗浄のためのトラップ（ＴＲＡＰ）２８とを有し、その
下段に、電力供給源２９と、ＨＭＤＳやアンモニア等の
薬液を貯留するための薬液室３０と、廃液を排出するた
めのドレイン３１とを有している。
【００２１】このように構成されたＳＯＤシステムにお
いて、例えば、ゾル−ゲル法により層間絶縁膜を形成す
る場合には、キャリアステーション（ＣＳＢ）３から受
け渡し部（ＴＲＳ）２５に搬送されたウエハＷは、搬送
機構１８によりクーリングプレート（ＣＰＬ）２４，２
６に搬送されてそこで温度管理され、次いで、塗布処理
ユニット（ＳＣＴ）１２，１３に搬送されて、ＴＥＯＳ
のコロイドをエタノール溶液等の有機溶媒に分散させた
塗布液がウエハＷに塗布される。 その後、ウエハＷ
は、エージングユニット（ＤＡＣ）２１に搬送されて、
ゲル化処理され、次いで、ソルベントイクスチェンジ
（ＤＳＥ）１１に搬送されて、溶媒の置換が行われる。
その後、ウエハＷは、低温用のホットプレート（ＬＨ
Ｐ）１９，２３、高温用のホットプレート（ＯＨＰ）２
２により適宜加熱処理され、搬送機構（ＴＣＰ）２５に
よりキャリアステーション（ＣＳＢ）３に戻される。こ
の場合には、ＤＣＣ処理ユニット２０における硬化処理
は不要である。
いて、例えば、ゾル−ゲル法により層間絶縁膜を形成す
る場合には、キャリアステーション（ＣＳＢ）３から受
け渡し部（ＴＲＳ）２５に搬送されたウエハＷは、搬送
機構１８によりクーリングプレート（ＣＰＬ）２４，２
６に搬送されてそこで温度管理され、次いで、塗布処理
ユニット（ＳＣＴ）１２，１３に搬送されて、ＴＥＯＳ
のコロイドをエタノール溶液等の有機溶媒に分散させた
塗布液がウエハＷに塗布される。 その後、ウエハＷ
は、エージングユニット（ＤＡＣ）２１に搬送されて、
ゲル化処理され、次いで、ソルベントイクスチェンジ
（ＤＳＥ）１１に搬送されて、溶媒の置換が行われる。
その後、ウエハＷは、低温用のホットプレート（ＬＨ
Ｐ）１９，２３、高温用のホットプレート（ＯＨＰ）２
２により適宜加熱処理され、搬送機構（ＴＣＰ）２５に
よりキャリアステーション（ＣＳＢ）３に戻される。こ
の場合には、ＤＣＣ処理ユニット２０における硬化処理
は不要である。
【００２２】上記ＳＯＤシステムにおいて、例えば、シ
ルク法、スピードフィルム法、またはフォックス法によ
り層間絶縁膜を形成する場合には、キャリアステーショ
ン（ＣＳＢ）３から受け渡し部（ＴＲＳ）２５に搬送さ
れたウエハＷは、搬送機構１８によりクーリングプレー
ト（ＣＰＬ）２４，２６に搬送されて冷却され、次い
で、低粘度用の塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１３に搬送
されて、塗布液がウエハＷに塗布される。 その後、ウ
エハＷは、低温用のホットプレート（ＬＨＰ）１９，２
３で加熱処理され、クーリングプレート（ＣＰＬ）２
４，２６に搬送されて冷却され、次いで、高粘度用の塗
布処理ユニット（ＳＣＴ）１２に搬送されて、塗布液が
ウエハＷに塗布される。その後、ウエハＷは、低温用の
ホットプレート（ＬＨＰ）１９，２３で加熱処理され、
高温用のホットプレート（ＯＨＰ）２２で加熱処理さ
れ、ＤＣＣ処理ユニット２０に搬入され、そこで低酸素
濃度雰囲気において加熱処理および冷却処理され、塗布
された層間絶縁膜が硬化される。その後、ウエハＷは、
受け渡し部（ＴＲＳ）２５を介してキャリアステーショ
ン（ＣＳＢ）３に戻される。
ルク法、スピードフィルム法、またはフォックス法によ
り層間絶縁膜を形成する場合には、キャリアステーショ
ン（ＣＳＢ）３から受け渡し部（ＴＲＳ）２５に搬送さ
れたウエハＷは、搬送機構１８によりクーリングプレー
ト（ＣＰＬ）２４，２６に搬送されて冷却され、次い
で、低粘度用の塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１３に搬送
されて、塗布液がウエハＷに塗布される。 その後、ウ
エハＷは、低温用のホットプレート（ＬＨＰ）１９，２
３で加熱処理され、クーリングプレート（ＣＰＬ）２
４，２６に搬送されて冷却され、次いで、高粘度用の塗
布処理ユニット（ＳＣＴ）１２に搬送されて、塗布液が
ウエハＷに塗布される。その後、ウエハＷは、低温用の
ホットプレート（ＬＨＰ）１９，２３で加熱処理され、
高温用のホットプレート（ＯＨＰ）２２で加熱処理さ
れ、ＤＣＣ処理ユニット２０に搬入され、そこで低酸素
濃度雰囲気において加熱処理および冷却処理され、塗布
された層間絶縁膜が硬化される。その後、ウエハＷは、
受け渡し部（ＴＲＳ）２５を介してキャリアステーショ
ン（ＣＳＢ）３に戻される。
【００２３】次に、図４ないし図６を参照して、本実施
の形態に係るＤＣＣ処理ユニット２０について説明す
る。図４は、本実施の形態に係るＤＣＣ処理ユニットの
模式的平面図であり、図５は、図４に示したＤＣＣ処理
ユニットの模式的断面図であり、図６は、ＤＣＣ処理ユ
ニットの処理のフローチャートである。
の形態に係るＤＣＣ処理ユニット２０について説明す
る。図４は、本実施の形態に係るＤＣＣ処理ユニットの
模式的平面図であり、図５は、図４に示したＤＣＣ処理
ユニットの模式的断面図であり、図６は、ＤＣＣ処理ユ
ニットの処理のフローチャートである。
【００２４】図４および図５に示すように、ＤＣＣ処理
ユニット２０は、加熱処理室４１と、これに隣接して設
けられた冷却処理室４２とを有しており、この加熱処理
室４１は、設定温度が２００〜４７０℃とすることが可
能なホットプレート４３を有している。また、このＤＣ
Ｃ処理ユニット２０は、さらに、メインの搬送機構１８
（図１および図３）との間でウエハＷを受け渡しする際
に開閉される第１のゲートシャッター４４と、加熱処理
室４１と冷却処理室４２との間を開閉するための第２の
ゲートシャッター４５と、ホットプレート４３の周囲で
ウエハＷを包囲しながら第２のゲートシャッター４５と
共に昇降されるリングシャッター４６とを有している。
さらに、ホットプレート４３には、ウエハＷを載置して
昇降するための３個のリフトピン４７が昇降自在に設け
られている。なお、ホットプレート４３とリングシャッ
ター４６との間に遮蔽板スクリーンを設けてもよい。
ユニット２０は、加熱処理室４１と、これに隣接して設
けられた冷却処理室４２とを有しており、この加熱処理
室４１は、設定温度が２００〜４７０℃とすることが可
能なホットプレート４３を有している。また、このＤＣ
Ｃ処理ユニット２０は、さらに、メインの搬送機構１８
（図１および図３）との間でウエハＷを受け渡しする際
に開閉される第１のゲートシャッター４４と、加熱処理
室４１と冷却処理室４２との間を開閉するための第２の
ゲートシャッター４５と、ホットプレート４３の周囲で
ウエハＷを包囲しながら第２のゲートシャッター４５と
共に昇降されるリングシャッター４６とを有している。
さらに、ホットプレート４３には、ウエハＷを載置して
昇降するための３個のリフトピン４７が昇降自在に設け
られている。なお、ホットプレート４３とリングシャッ
ター４６との間に遮蔽板スクリーンを設けてもよい。
【００２５】加熱処理室４１の下方には、上記３個のリ
フトピン４７を昇降するための昇降機構４８と、リング
シャッター４６を第２のゲートシャッター４５と共に昇
降するための昇降機構４９と、第１のゲートシャッター
４４を昇降して開閉するための昇降機構５０とが設けら
れている。
フトピン４７を昇降するための昇降機構４８と、リング
シャッター４６を第２のゲートシャッター４５と共に昇
降するための昇降機構４９と、第１のゲートシャッター
４４を昇降して開閉するための昇降機構５０とが設けら
れている。
【００２６】また、加熱処理室４１は、図示しない供給
源から、その中にＮ２等の不活性ガスが供給されるよう
に構成され、さらに、その中が排気管５１を介して排気
されるように構成されている。そして、このように不活
性ガスを供給しながら排気することにより、加熱処理室
４１内が低酸素濃度（例えば５０ｐｐｍ以下）雰囲気に
維持されるようになっている。
源から、その中にＮ２等の不活性ガスが供給されるよう
に構成され、さらに、その中が排気管５１を介して排気
されるように構成されている。そして、このように不活
性ガスを供給しながら排気することにより、加熱処理室
４１内が低酸素濃度（例えば５０ｐｐｍ以下）雰囲気に
維持されるようになっている。
【００２７】この加熱処理室４１と冷却処理室４２と
は、連通口５２を介して連通されており、ウエハＷを載
置して冷却するためのクーリングプレート５３がガイド
プレート５４に沿って移動機構５５により水平方向に移
動自在に構成されている。これにより、クーリングプレ
ート５２は、連通口５２を介して加熱処理室４１内に進
入することができ、加熱処理室４１内のホットプレート
４３により加熱された後のウエハＷをリフトピン４７か
ら受け取って冷却処理室４２内に搬入し、ウエハＷの冷
却後、ウエハＷをリフトピン４７に戻すようになってい
る。
は、連通口５２を介して連通されており、ウエハＷを載
置して冷却するためのクーリングプレート５３がガイド
プレート５４に沿って移動機構５５により水平方向に移
動自在に構成されている。これにより、クーリングプレ
ート５２は、連通口５２を介して加熱処理室４１内に進
入することができ、加熱処理室４１内のホットプレート
４３により加熱された後のウエハＷをリフトピン４７か
ら受け取って冷却処理室４２内に搬入し、ウエハＷの冷
却後、ウエハＷをリフトピン４７に戻すようになってい
る。
【００２８】なお、クーリングプレート５３の設定温度
は、例えば１５〜２５℃であり、冷却されるウエハＷの
適用温度範囲は、例えば２００〜４７０℃である。
は、例えば１５〜２５℃であり、冷却されるウエハＷの
適用温度範囲は、例えば２００〜４７０℃である。
【００２９】さらに、冷却処理室４２は、供給管５６を
介してその中にＮ２等の不活性ガスが供給されるように
構成され、さらに、その中が排気管５７を介して外部に
排気されるように構成されている。これにより、加熱処
理室４１同様に、冷却処理室４２内が低酸素濃度（例え
ば５０ｐｐｍ以下）雰囲気に維持されるようになってい
る。
介してその中にＮ２等の不活性ガスが供給されるように
構成され、さらに、その中が排気管５７を介して外部に
排気されるように構成されている。これにより、加熱処
理室４１同様に、冷却処理室４２内が低酸素濃度（例え
ば５０ｐｐｍ以下）雰囲気に維持されるようになってい
る。
【００３０】このように構成されたＤＣＣ処理ユニット
２０では、図６に示す手順にしたがって、以下のように
して加熱処理および冷却処理が行われる。
２０では、図６に示す手順にしたがって、以下のように
して加熱処理および冷却処理が行われる。
【００３１】まず、第１のゲートシャッター４４が開か
れ、メインの搬送機構１８（図１および図３）からウエ
ハＷが加熱処理室４１内の３個のリフトピン４７上に搬
入される（ステップ１）。この際、ウエハＷの同時入れ
替えは行われない。
れ、メインの搬送機構１８（図１および図３）からウエ
ハＷが加熱処理室４１内の３個のリフトピン４７上に搬
入される（ステップ１）。この際、ウエハＷの同時入れ
替えは行われない。
【００３２】次いで、第１のゲートシャッター４４が閉
じられ、リングシャッター４６および第２のゲートシャ
ッター４５が上昇され、ウエハＷがリングシャッター４
６により包囲される（ステップ２）。この時、加熱処理
室４１内へのＮ２等の不活性ガスの供給が開始され（ス
テップ３）、不活性ガスが加熱処理室４１に充填される
ことにより、加熱処理室４１内が低酸素濃度（例えば５
０ｐｐｍ以下）雰囲気に維持される。
じられ、リングシャッター４６および第２のゲートシャ
ッター４５が上昇され、ウエハＷがリングシャッター４
６により包囲される（ステップ２）。この時、加熱処理
室４１内へのＮ２等の不活性ガスの供給が開始され（ス
テップ３）、不活性ガスが加熱処理室４１に充填される
ことにより、加熱処理室４１内が低酸素濃度（例えば５
０ｐｐｍ以下）雰囲気に維持される。
【００３３】その後、リフトピン４７が降下されて、ウ
エハＷがホットプレート４３に近接され、低酸素濃度
（例えば５０ｐｐｍ以下）雰囲気において加熱処理され
る（ステップ４）。この加熱温度は、例えば、２００〜
４７０℃である。この際に、加熱処理室４１における加
熱は、加熱炉による加熱ではなく、ホットプレート４３
による加熱であり、しかもリングシャッター４６でホッ
トプレート４３が包囲されているため、面内均一性が良
好である。また、第２のゲートシャッター４５により加
熱処理室４１と冷却処理室４２とが遮断されているた
め、冷却処理室４２への熱的影響を防止することができ
る。
エハＷがホットプレート４３に近接され、低酸素濃度
（例えば５０ｐｐｍ以下）雰囲気において加熱処理され
る（ステップ４）。この加熱温度は、例えば、２００〜
４７０℃である。この際に、加熱処理室４１における加
熱は、加熱炉による加熱ではなく、ホットプレート４３
による加熱であり、しかもリングシャッター４６でホッ
トプレート４３が包囲されているため、面内均一性が良
好である。また、第２のゲートシャッター４５により加
熱処理室４１と冷却処理室４２とが遮断されているた
め、冷却処理室４２への熱的影響を防止することができ
る。
【００３４】加熱処理の終了後、リングシャッター４６
および第２のゲートシャッター４５が降下され、リフト
ピン４７が上昇される（ステップ５）。この時、加熱処
理室４１内へのＮ２等の不活性ガスの充填が停止される
一方、冷却処理室４２内へのＮ２等の不活性ガスの供給
が開始され、不活性ガスが冷却処理室４２に充填される
ことにより、冷却処理室４２内が低酸素濃度（例えば５
０ｐｐｍ以下）雰囲気に維持される。
および第２のゲートシャッター４５が降下され、リフト
ピン４７が上昇される（ステップ５）。この時、加熱処
理室４１内へのＮ２等の不活性ガスの充填が停止される
一方、冷却処理室４２内へのＮ２等の不活性ガスの供給
が開始され、不活性ガスが冷却処理室４２に充填される
ことにより、冷却処理室４２内が低酸素濃度（例えば５
０ｐｐｍ以下）雰囲気に維持される。
【００３５】その後、クーリングプレート５３が加熱処
理室４１内に進入して、リフトピン４７からウエハＷを
受け取り（ステップ６）、リフトピン４７が降下される
（ステップ７）。
理室４１内に進入して、リフトピン４７からウエハＷを
受け取り（ステップ６）、リフトピン４７が降下される
（ステップ７）。
【００３６】そして、クーリングプレート５３が冷却処
理室４２内に戻され、第２のゲートシャッター４５が上
昇され、ウエハＷが低酸素濃度（例えば５０ｐｐｍ以
下）雰囲気において冷却される（ステップ８）。この時
の冷却温度は、例えば、２００〜４００℃である。この
際には、低酸素濃度雰囲気で冷却されているため、膜の
酸化が効果的に防止される。冷却処理の終了後、冷却処
理室４２内へのＮ２等の不活性ガスの供給が停止され
る。
理室４２内に戻され、第２のゲートシャッター４５が上
昇され、ウエハＷが低酸素濃度（例えば５０ｐｐｍ以
下）雰囲気において冷却される（ステップ８）。この時
の冷却温度は、例えば、２００〜４００℃である。この
際には、低酸素濃度雰囲気で冷却されているため、膜の
酸化が効果的に防止される。冷却処理の終了後、冷却処
理室４２内へのＮ２等の不活性ガスの供給が停止され
る。
【００３７】その後、第２のゲートシャッター４５が降
下され、クーリングプレート５３が加熱処理室４１に進
入し（ステップ９）、次いで、リフトピン４７が上昇さ
れ、ウエハＷがクーリングプレート５３からリフトピン
４７に戻される（ステップ１０）。
下され、クーリングプレート５３が加熱処理室４１に進
入し（ステップ９）、次いで、リフトピン４７が上昇さ
れ、ウエハＷがクーリングプレート５３からリフトピン
４７に戻される（ステップ１０）。
【００３８】ウエハＷを搬出した後のクーリングプレー
ト５３が冷却処理室４２内に戻されるとともに、第１の
ゲートシャッター４４が開かれる（ステップ１１）。そ
して、ウエハＷがメインの搬送機構１８（図１および図
３）に戻される（ステップ１２）。 以上により、加熱
処理および冷却処理が終了する。
ト５３が冷却処理室４２内に戻されるとともに、第１の
ゲートシャッター４４が開かれる（ステップ１１）。そ
して、ウエハＷがメインの搬送機構１８（図１および図
３）に戻される（ステップ１２）。 以上により、加熱
処理および冷却処理が終了する。
【００３９】このように、ウエハＷに形成された層間絶
縁膜の硬化処理の際に、加熱処理および冷却処理を加熱
処理室および冷却処理室が連通した一つのユニットによ
り低酸素濃度雰囲気中で行うため、層間絶縁膜の酸化を
十分に防止することができる。また、加熱炉によるバッ
チ式の加熱でなく、枚葉処理であるためウエハごとに精
密な温度制御が可能であり、ウエハの加熱温度の面内均
一性をも良好に維持することができる。また、加熱処理
をホットプレート４３で行っており、しかもリングシャ
ッター４６を用いているので、加熱温度の面内均一性を
著しく高めることができる。さらに、上述のように枚葉
処理であることから、従来のロットごとの管理からウエ
ハごとの管理とすることができ、歩留まりを向上させる
ことができる。
縁膜の硬化処理の際に、加熱処理および冷却処理を加熱
処理室および冷却処理室が連通した一つのユニットによ
り低酸素濃度雰囲気中で行うため、層間絶縁膜の酸化を
十分に防止することができる。また、加熱炉によるバッ
チ式の加熱でなく、枚葉処理であるためウエハごとに精
密な温度制御が可能であり、ウエハの加熱温度の面内均
一性をも良好に維持することができる。また、加熱処理
をホットプレート４３で行っており、しかもリングシャ
ッター４６を用いているので、加熱温度の面内均一性を
著しく高めることができる。さらに、上述のように枚葉
処理であることから、従来のロットごとの管理からウエ
ハごとの管理とすることができ、歩留まりを向上させる
ことができる。
【００４０】また、加熱処理室４１および冷却処理室４
２のそれぞれにＮ２等の不活性ガスを供給可能な構造と
し、また加熱処理室４１および冷却処理室４２のそれぞ
れから排気可能な構造とすることにより、一方について
ウエハＷの搬入出を行っている場合でも他方において低
酸素濃度雰囲気で処理を行うことができる。
２のそれぞれにＮ２等の不活性ガスを供給可能な構造と
し、また加熱処理室４１および冷却処理室４２のそれぞ
れから排気可能な構造とすることにより、一方について
ウエハＷの搬入出を行っている場合でも他方において低
酸素濃度雰囲気で処理を行うことができる。
【００４１】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、種々変形可能である。例えば、処理する基板
は半導体ウエハに限らず、ＬＣＤ基板等の他のものであ
ってもよい。また、膜の種類は層間絶縁膜に限らず、塗
布した後、低酸素濃度雰囲気での加熱による硬化処理が
必要なものであれば適用可能である。
定されず、種々変形可能である。例えば、処理する基板
は半導体ウエハに限らず、ＬＣＤ基板等の他のものであ
ってもよい。また、膜の種類は層間絶縁膜に限らず、塗
布した後、低酸素濃度雰囲気での加熱による硬化処理が
必要なものであれば適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
塗布膜形成装置において塗布膜を硬化させる硬化処理ユ
ニットが、基板を加熱する加熱処理室と、加熱後の基板
を冷却する冷却処理室とが連通して設けられており、か
つこれら加熱処理室と冷却処理室とに不活性ガスを供給
する手段および排気する手段を設けたので、低酸素濃度
の不活性雰囲気で加熱処理および冷却処理を連続して行
うことができ、塗布膜の酸化を十分に防止することがで
きる。また、加熱処理室において一枚ずつ加熱する枚葉
処理であるため、ウエハごとに精密な温度制御を行うこ
とができ、かつ加熱処理の面内均一性を良好に維持する
ことができる。さらに、枚葉処理であることから、従来
のようなロットごとの管理ではなく、ウエハごとの管理
とすることができるので、歩留まりを向上させることが
できる。
塗布膜形成装置において塗布膜を硬化させる硬化処理ユ
ニットが、基板を加熱する加熱処理室と、加熱後の基板
を冷却する冷却処理室とが連通して設けられており、か
つこれら加熱処理室と冷却処理室とに不活性ガスを供給
する手段および排気する手段を設けたので、低酸素濃度
の不活性雰囲気で加熱処理および冷却処理を連続して行
うことができ、塗布膜の酸化を十分に防止することがで
きる。また、加熱処理室において一枚ずつ加熱する枚葉
処理であるため、ウエハごとに精密な温度制御を行うこ
とができ、かつ加熱処理の面内均一性を良好に維持する
ことができる。さらに、枚葉処理であることから、従来
のようなロットごとの管理ではなく、ウエハごとの管理
とすることができるので、歩留まりを向上させることが
できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布膜形成装置（Ｓ
ＯＤシステム）の上段の平面図および下段の平面図。
ＯＤシステム）の上段の平面図および下段の平面図。
【図２】図１に示した塗布膜形成装置（ＳＯＤシステ
ム）の側面図。
ム）の側面図。
【図３】図１に示した塗布膜形成装置（ＳＯＤシステ
ム）内に装着された、複数の処理ユニットを多段に積層
してなる２つの処理ユニット群を示す側面図。
ム）内に装着された、複数の処理ユニットを多段に積層
してなる２つの処理ユニット群を示す側面図。
【図４】本実施の形態に係るＤＣＣ処理ユニットを模式
的に示す平面図。
的に示す平面図。
【図５】図４に示したＤＣＣ処理ユニットを模式的に示
す断面図。
す断面図。
【図６】ＤＣＣ処理ユニットにおける処理のフローチャ
ート。
ート。
１；処理部 ２；サイドキャビネット ３；キャリアステーション（ＣＳＢ） １２；高粘度用の塗布処理ユニット（ＳＣＴ） １３；低粘度用の塗布処理ユニット（ＳＣＴ） ２０；ＤＣＣ処理ユニット ４１；加熱処理室 ４２；冷却処理室 ４３；ホットプレート ４４；第１のゲートシャッター ４５；第２のゲートシャッター ４６；リングシャッター ４７；リフトピン ５１；排気管（排気手段） ５２；連通口 ５３；クーリングプレート ５６；供給管（供給手段） ５７；排気管（排気手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｑ (72)発明者 小川 静男 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 (72)発明者 古閑 新二 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 Ｆターム(参考） 5F033 SS22 5F045 EB19 5F046 KA04 KA07 5F058 BF46 BH01 BH02
Claims (12)
- 【請求項１】 基板に塗布液を塗布して基板に塗布膜を
形成するための塗布膜形成装置であって、 基板に塗布液を塗布するための塗布処理ユニットと、 基板に加熱処理および冷却処理を施して塗布膜を硬化さ
せる硬化処理ユニットとを具備し、 前記硬化処理ユニットは、 塗布液が塗布された基板を一枚ずつ所定温度に加熱する
加熱処理室と、 この加熱処理室と連通され、加熱処理された基板を冷却
する冷却処理室と、 加熱処理室と冷却処理室に不活性ガスを供給する不活性
ガス供給手段と、 加熱処理室および冷却処理室を排気する排気手段とを有
することを特徴とする塗布膜形成装置。 - 【請求項２】 前記硬化処理ユニットは、加熱処理室と
冷却処理室との間を遮断するシャッターを有することを
特徴とする請求項１に記載の塗布膜形成装置。 - 【請求項３】 前記不活性ガス供給手段は、前記加熱処
理室および前記冷却処理室のそれぞれに不活性ガス供給
部を有しており、 前記排気手段は、前記加熱処理室および前記冷却処理室
のそれぞれに排気部を有していることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の塗布膜形成装置。 - 【請求項４】 前記加熱処理室は、基板を昇降させる複
数のピンと、これら複数のピンに載置された基板が降下
しているときに、基板を所定温度に加熱するホットプレ
ートとを有することを特徴とする請求項１ないし請求項
３のいずれか１項に記載の塗布膜形成装置。 - 【請求項５】 前記加熱処理室は、前記ホットプレート
が基板を加熱しているときに、上昇して基板の周囲を包
囲するリングシャッターを有していることを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の塗布膜
形成装置。 - 【請求項６】 前記冷却処理室は、加熱処理されて前記
複数のピンに載置された基板を受け取り、冷却処理室内
に搬入して、所定温度に冷却し、冷却後、基板を前記複
数のピンに戻して載置させるクーリングプレートを有す
ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか
１項に記載の塗布膜形成装置。 - 【請求項７】 塗布膜が形成された基板に対して加熱処
理および冷却処理を施して塗布膜を硬化させる硬化処理
装置であって、 塗布液が塗布された基板を一枚ずつ所定温度に加熱する
加熱処理室と、 この加熱処理室と連通され、加熱処理された基板を冷却
する冷却処理室と、 加熱処理室と冷却処理室に不活性ガスを供給する不活性
ガス供給手段と、 加熱処理室および冷却処理室を排気する排気手段とを具
備することを特徴とする硬化処理装置。 - 【請求項８】 さらに、加熱処理室と冷却処理室との間
を遮断するシャッターを具備することを特徴とする請求
項７に記載の硬化処理装置。 - 【請求項９】 前記不活性ガス供給手段は、前記加熱処
理室および前記冷却処理室のそれぞれに不活性ガス供給
部を有しており、 前記排気手段は、前記加熱処理室および前記冷却処理室
のそれぞれに排気部を有していることを特徴とする請求
項７または請求項８に記載の硬化処理装置。 - 【請求項１０】 前記加熱処理室は、基板を載置して昇
降する複数のピンと、これら複数のピンに載置された基
板が降下しているときに、基板を所定温度に加熱するた
めのホットプレートとを有することを特徴とする請求項
７ないし請求項９のいずれか１項に記載の硬化処理装
置。 - 【請求項１１】 前記加熱処理室は、前記ホットプレー
トが基板を加熱しているときに、上昇して基板の周囲を
包囲するリングシャッターを有していることを特徴とす
る請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載の硬
化処理装置。 - 【請求項１２】 前記冷却処理室は、加熱処理されて前
記複数のピンに載置された基板を受け取り、冷却処理室
内に搬入して、所定温度に冷却し、冷却後、基板を前記
複数のピンに戻して載置させるクーリングプレートを有
することを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいず
れか１項に記載の硬化処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29337298A JP3333748B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 塗布膜形成装置および硬化処理装置および硬化処理方法 |
| US09/416,953 US6673155B2 (en) | 1998-10-15 | 1999-10-13 | Apparatus for forming coating film and apparatus for curing the coating film |
| TW088117782A TW432527B (en) | 1998-10-15 | 1999-10-14 | Apparatus for forming coating film and apparatus for curing the coating film |
| KR1019990044776A KR100567493B1 (ko) | 1998-10-15 | 1999-10-15 | 도포막 형성장치 및 경화처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29337298A JP3333748B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 塗布膜形成装置および硬化処理装置および硬化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124206A true JP2000124206A (ja) | 2000-04-28 |
| JP3333748B2 JP3333748B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=17793938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29337298A Expired - Fee Related JP3333748B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 塗布膜形成装置および硬化処理装置および硬化処理方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3333748B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2002343708A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Toshiba Corp | 基板処理装置および熱処理方法 |
| US6773158B2 (en) | 2000-02-29 | 2004-08-10 | Tokyo Electron Limited | Resonant circuit for measuring temperature profile of a semiconductor substrate |
| US6786974B2 (en) | 1999-09-22 | 2004-09-07 | Tokyo Electron Limited | Insulating film forming method and insulating film forming apparatus |
| JP2004261801A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-24 | Tokyo Electron Ltd | 硬化処理装置及びその方法、並びに塗布膜形成装置 |
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| KR100586117B1 (ko) * | 1998-11-04 | 2006-06-02 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 도포막 형성장치 |
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| KR101228814B1 (ko) * | 2005-11-24 | 2013-01-31 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
| KR20160070715A (ko) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 가열 처리 장치, 가열 처리 방법 및 기억 매체 |
| US10217652B2 (en) | 2014-12-10 | 2019-02-26 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium |
| JP7422513B2 (ja) | 2019-10-31 | 2024-01-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板加熱装置 |
-
1998
- 1998-10-15 JP JP29337298A patent/JP3333748B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR20160070715A (ko) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 가열 처리 장치, 가열 처리 방법 및 기억 매체 |
| US10217652B2 (en) | 2014-12-10 | 2019-02-26 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium |
| JP7422513B2 (ja) | 2019-10-31 | 2024-01-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板加熱装置 |
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|---|---|
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