JP2001160554A - 熱処理方法及び熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布液が塗布された基板を熱処理する際に、
ガスの供給に起因した処理のばらつきが生じるのを防止
する。 【解決手段】熱処理部１０の載置台１２上に基板Ｗを載
置し、処理空間１１ｂへ窒素ガスを流下する。チャンバ
１１内から排気する排気口３１に連通して配管６０ａで
サンプリング配管系６０が接続される。配管６０ａに
は、三方流路切換弁６１を介して窒素ガス供給部６３と
酸素濃度計６２とが選択的に流路接続される。熱処理工
程の開始前に配管６０ｂ内へチャンバ１１内のガスを導
入するように切り替え、酸素濃度を測定することで熱処
理に適したガス濃度雰囲気のもとに処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板等の
基板（以下「基板」という。）の表面に、塗布液を塗布
した後において、基板を加熱手段上に載置して熱処理す
る方法、並びに、その方法を実施するのに使用される熱
処理装置に関する。特に、低誘電体材料等の塗布液が塗
布された基板に熱処理を施すことによってその基板上に
層間絶縁膜等の所定の膜を形成する熱処理方法及び熱処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上記基板上に形成される回路
パターンは多層配線とされており、それらの層間におけ
る層間絶縁膜の平坦性や絶縁性（低い誘電率）が重要で
ある。このような層間絶縁膜は、基板にＳＯＤ（Spin-o
n-Dielectronics）やポリイミド等の低誘電体材料を塗
布した後、その基板を熱処理によって焼成することによ
り形成される。

【０００３】例えば、従来において、ポリイミド塗布に
よって形成される層間絶縁膜は、次のようにして形成さ
れる。まず、回転式塗布処理装置（スピンコータ）など
によって、基板上にＳＯＤの処理液を均一に塗布する。
ＳＯＤが塗布された基板は、熱処理を行なうための熱処
理装置のチャンバに搬入される。このとき、その基板は
チャンバ内の所定温度に加熱されたホットプレート（加
熱手段）上に載置される。チャンバ内に基板が搬入され
ると、窒素ガス等の不活性ガスが導入され、チャンバ内
は低酸素濃度雰囲気になる。この低酸素濃度雰囲気にお
いて、その基板がＳＯＤの反応臨界温度以上に加熱され
ると、基板上のＳＯＤに化学反応を生じて、誘電率が比
較的低く平坦性の高い層間絶縁膜が形成される。

【０００４】また、熱処理装置はその内部へパージ用不
活性ガス、例えば窒素ガスを排気量に見合った量で供給
し、処理室内に安定した気流を発生させ、その内部雰囲
気を常時置換することで基板から蒸発した溶剤等の基板
を汚染する物質を処理室外に排出している。即ち、基板
Ｗの表面に塗布された塗布液から蒸発した溶剤蒸気が周
囲へ拡散しないように、排気手段によりホットプレート
の周囲から下方へ排気しながら、ホットプレートにより
基板Ｗを加熱するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術による基板の熱処理には以下のような問題があ
った。

【０００６】すなわち、層間絶縁膜を形成した場合には
層間絶縁膜の誘電率を下げるために、ＳＯＤ等の処理液
が塗布された基板は、低酸素濃度の雰囲気で加熱する必
要があるが、従来においては、基板がチャンバ内に搬入
された直後に、チャンバ内に大気雰囲気が残った状態で
基板が所定温度に加熱されることとなり、層間絶縁膜の
誘電率が上がると言う問題があった。

【０００７】より具体的に説明すると、ＳＯＤが塗布さ
れた基板がチャンバ内に搬入されると、基板の搬入に伴
って外気がチャンバ内に流入し、チャンバ内の酸素濃度
が大気中の酸素濃度に近くなる。このため、チャンバ内
に不活性ガスを導入し、チャンバ内を低酸素濃度雰囲気
にするのであるが、基板がチャンバ内に搬入された直後
から低酸素濃度雰囲気になるまでの間に、その基板は、
塗布された処理液に化学反応が生じる反応臨界温度以上
に加熱されることとなる。その結果、酸素濃度の比較的
高い雰囲気で化学反応が起こり、層間絶縁膜内に酸素分
子が取り込まれ、誘電率の比較的高い層間絶縁膜が形成
されるという難点があった。

【０００８】また、チャンバ内雰囲気は基板の搬入に伴
って流入する外気により処理毎に窒素ガス雰囲気がばら
ついていた。そのため、内部雰囲気を置換するのに充分
な時間を見越す必要があった。その上、初期のガス濃度
のばらつきのまま熱処理を行うと、基板表面に形成され
る塗布膜が基板毎に不均一な処理となっていた。

【０００９】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、処理条件を一定にして膜を形成する
ことができ、しかも処理効率の高い基板の熱処理方法を
提供すること、並びに、その方法を実施するのに使用さ
れる基板の熱処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】また、この発明は低酸素濃度雰囲気の処理
条件で、誘電率の低い所定の膜を形成することができる
基板の熱処理方法及び装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すわな
ち、請求項１に係る発明は、基板の表面に塗布液を塗布
した後にその基板を熱処理する、基板へ被膜を形成する
熱処理方法において、表面に塗布液が塗布された基板を
処理空間に収納し、処理空間のガス濃度を測定し処理空
間に供給する処理ガスの供給を制御するガス供給工程
と、このガス供給工程の次に基板を熱処理する熱処理工
程と、を有することを特徴とする基板へ被膜を形成する
熱処理方法である。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
熱処理方法において、前記塗布液は、低誘電体材料であ
ることを特徴とする。

【００１３】請求項３に係る発明は、基板を載置し加熱
する加熱手段を有し、表面に塗布液が塗布された基板を
熱処理する熱処理部と、前記熱処理部の加熱手段が配置
される処理空間へ処理ガスを供給する気体供給手段と、
処理空間のガス濃度を測定し、気体供給手段を制御する
調整手段を設けたことを特徴とする熱処理装置である。

【００１４】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
熱処理装置において、前記調整手段によるガス濃度測定
は、前記処理空間のガスを吸入するサンプリング用配管
と、前記サンプリング用配管に流路接続され、サンプリ
ング用配管を通して流入されたガスの酸素濃度を測定す
る酸素濃度測定手段と、不活性ガス供給源に流路接続さ
れた不活性ガス供給用配管と、前記不活性ガス供給用配
管を通し前記酸素濃度測定手段へ不活性ガスを導入する
状態と、前記サンプリング用配管を通し前記酸素濃度測
定手段へ前記処理空間のガスを導入する状態と、を切り
替える切替手段と、を設けたことを特徴とする。

【００１５】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
熱処理装置において、前記切替手段は、前記処理空間の
ガスのサンプリング以外の時に、前記サンプリング用配
管と酸素濃度測定手段の両方に不活性ガスを供給するこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項６に係る発明は、請求項３乃至請求
項５に記載の熱処理装置において、前記塗布液は、低誘
電体材料であることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る熱処理装置の
実施の形態を実施例に基づき説明する。

【００１８】＜１．基板処理装置の全体構成＞まず、本
発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板処理装置の全体
構成について説明する。図１は、基板処理装置の全体構
成の一例を示す平面図である。この基板処理装置は、基
板Ｗを払い出すためのインデクサＩＤと、ＳＯＤやポリ
イミド等の低誘電体材料を塗布するための回転式塗布処
理装置（スピンコータ）ＳＣ１，ＳＣ２と、本発明に係
る熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２と、基板Ｗに加熱処理
を施すホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２と、基板Ｗに冷
却処理を施すクールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２と、これ
らの間で基板Ｗの搬送を行なう搬送ロボットＴＲとを備
えている。

【００１９】インデクサＩＤは、複数の基板Ｗを収納可
能なカセットを複数載置することができるとともに、そ
のカセットと搬送ロボットＴＲとの間で基板Ｗの移載を
行なう移載機構（図示省略）を備える。インデクサＩＤ
は、カセットに収納された未処理の基板Ｗを搬送ロボッ
トＴＲに払い出すとともに、処理が終了した基板Ｗを搬
送ロボットＴＲから受け取ってカセットに収納する機能
を有する。

【００２０】回転式塗布処理装置ＳＣ１，ＳＣ２は、と
もに略水平姿勢にて保持した基板Ｗを回転させつつ、Ｓ
ＯＤやポリイミド等の低誘電体材料の処理液をその基板
Ｗに吐出することにより低誘電体材料の塗布処理を行な
う。

【００２１】熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２は、いずれ
もＳＯＤやポリイミド等の低誘電体材料の処理液が塗布
された基板Ｗに低酸素濃度雰囲気にて熱処理を施すこと
によって、その基板Ｗ上に層間絶縁膜を形成する機能を
有する。なお、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２について
は、後に詳述する。

【００２２】ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２は、加熱
機構を有し、搬入された基板Ｗを所定温度まで加熱する
機能を有する。また、クールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２
は、冷却機構を有し、搬入された基板Ｗを所定温度にま
で冷却するとともに、基板Ｗをその温度にて維持する機
能を有する。なお、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２お
よびクールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２はこの順序で上か
ら順に積層されているものであるが、図１においては図
示の便宜上、平面的に配置されているように記載してい
る。

【００２３】搬送ロボットＴＲは、回転式塗布処理装置
ＳＣ１，ＳＣ２からなる処理部列と熱処理装置ＬＯＨ
１，ＬＯＨ２、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２、クー
ルプレート部ＣＰ１，ＣＰ２からなる処理部列との間の
搬送路に沿って矢印ＡＲ１にて示すように水平方向に移
動可能に構成されている。また、搬送ロボットＴＲは、
図示を省略する駆動機構によって回転動作と鉛直方向の
昇降動作が可能に構成されている。これにより、搬送ロ
ボットＴＲは、インデクサＩＤおよび上記の各処理部間
で基板Ｗの搬送を行なうことができる。

【００２４】また、基板処理装置の内部にはコンピュー
タを用いて構成される制御部ＣＲが設けられている。制
御部ＣＲは、上述した各処理部と電気的に接続されてお
り、所定の処理プログラムに従って各処理部の動作や搬
送ロボットＴＲによる基板搬送を制御する。

【００２５】＜２．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２の構
成＞次に、上記基板処理装置に組み込まれた熱処理装置
ＬＯＨ１，ＬＯＨ２の構成について説明する。ここで
は、熱処理装置ＬＯＨ１について説明するが、熱処理装
置ＬＯＨ２についても全く同様である。図２は熱処理装
置ＬＯＨ１の平面図であり、図３は熱処理装置ＬＯＨ１
を側面から見た断面図である。なお、各図においては、
それらの方向関係を明確にするため、水平面をＸＹ面と
し、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座表系を付して
いる。

【００２６】熱処理装置ＬＯＨ１は、大別して熱処理部
１０と搬出入部５０とを備えている。熱処理部１０は低
酸素濃度雰囲気にて加熱処理を行う機能を有し、搬出入
部５０は基板Ｗを熱処理部１０に搬入し、または熱処理
部１０から搬出する機能を有する。

【００２７】熱処理部１０は、チャンバ１１の内部に載
置台１２を配置して構成されている。チャンバ１１は略
直方体形状の筐体であり、その天井部分１３は円柱形状
とされている。チャンバ１１は、その内部に搬入された
基板Ｗに層間絶縁膜形成のための熱処理を行う処理室で
あり、後述する低酸素濃度雰囲気維持機構と調整機構に
よって常に低酸素濃度雰囲気に維持されている。

【００２８】載置台１２は、円盤状の部材であってその
内部に抵抗加熱等による加熱源（ヒータ）を有してお
り、予め設定された所定温度を維持している。また、載
置台１２を鉛直方向（Ｚ方向）に貫通して支持ピン１４
が３本設けられている。３本の支持ピン１４は基板Ｗの
裏面に当接してその基板Ｗを支持することが可能である
とともに、昇降部１５によって昇降可能とされている。

【００２９】そして、この支持ピン１４から基板Ｗを受
取って載置台１２上に支持する図示省略するプロキシミ
ティギャップ用ボールとを備える。プロキシミティギャ
ップ用ボールは、載置台１２上に固設されており、支持
ピン１４の下降に伴って下降してきた基板Ｗを載置台１
２上に載置台１２表面と平行になるように支持する。な
お、載置台１２上の基板Ｗには載置台１２からの輻射熱
が供給されるが、このときの載置台１２の温度は、処理
中の基板Ｗの中心直下に対応させて載置台１２表面直下
に埋込まれている温度センサの出力をモニタすることに
よって制御される。

【００３０】昇降部１５は、例えば、エアシリンダ等を
用いて構成すれば良い。３本の支持ピン１４が基板Ｗを
支持した状態にて昇降部１５が支持ピン１４を昇降させ
ることにより、支持ピン１４に支持された基板Ｗが載置
台１２直上の加熱位置とそれよりも上方の基板受け渡し
位置との間で鉛直方向に昇降する。

【００３１】そして、基板Ｗが加熱位置に支持されてい
るときには、その基板Ｗが載置台１２によって所定温度
に加熱されることとなり、換言すれば、載置台１２はチ
ャンバ１１に搬入された基板Ｗを載置して加熱する加熱
手段であると言える。

【００３２】また、チャンバ１１には基板Ｗを搬出入す
るための開口１６が設けられている。開口１６は、載置
台１２に載置された基板Ｗ、すなわち加熱位置に支持さ
れた基板Ｗの一端側の側方に設けられている。さらに、
チャンバ１１にはゲートバルブ１７が設けられている。
ゲートバルブ１７は図示を省略する駆動機構によって昇
降可能とされており、開口１６はゲートバルブ１７が上
昇することによって遮蔽され、ゲートバルブ１７が下降
することによって開放される。ゲートバルブ１７が下降
して開口１６が開放されているときには、開口１６を介
して搬出入部５０がチャンバ１１への基板Ｗの搬出入を
行う。ゲートバルブ１７が上昇して開口１６が遮蔽され
ているときには、チャンバ１１の内部に閉空間が形成さ
れている。

【００３３】上述の低酸素濃度雰囲気維持機構は、主と
してガス供給口２０および排気口２１によって構成され
ている。この低酸素濃度雰囲気維持機構は、ゲートバル
ブ１７が下降して開口１６が開放されているときに、チ
ャンバ１１の内部を低酸素濃度雰囲気に維持する役割を
有する。

【００３４】ガス供給口２０は、載置台１２に載置され
た基板Ｗから見て開口１６とは反対側となる基板Ｗの他
端側の側方に設けられている。また、ガス供給口２０
は、バルブ２２を介して窒素ガス供給部２３に接続され
ている。バルブ２２が開放状態となると、窒素ガス供給
部２３から供給された窒素ガスがガス供給口２０からチ
ャンバ１１内に上記他端側側方から流入する。チャンバ
１１内のガス供給口２０近傍には拡散フィルタ２４が設
けられており、ガス供給口２０からチャンバ１１内に流
入した窒素ガスは拡散フィルタ２４によって拡散され、
チャンバ１１内を水平方向（Ｙ方向）に流れる、すなわ
ち載置台１２に載置された基板Ｗの主面と平行に流れる
均一な層流を形成する。

【００３５】そして、開口１６が開放されているときに
は、形成された層流は開口１６からチャンバ１１外に流
れ出る。チャンバ１１内部に基板Ｗの主面と平行に流れ
る窒素ガスの均一な層流が形成されてそのまま開口１６
から流れ出ることにより、開口１６からの外気の流入が
防止されることとなり、チャンバ１１内に酸素が流入す
ることもなくなり、その結果チャンバ１１内部が低酸素
濃度雰囲気に維持されるのである。

【００３６】また、排気口２１は、チャンバ１１内であ
ってゲートバルブ１７の直前、すなわち開口１６の下部
に直線状に設けられている。排気口２１は、図示を省略
するバルブを介して図外の排気ラインに接続されてお
り、そのバルブを開放することによって排気口２１から
排気を行うことができる。ゲートバルブ１７が上昇して
開口１６が遮蔽されているときんは、チャンバ１１内に
形成された層流は排気口２１から流れ出ることとなる。
また、ゲートバルブ１７が下降して開口１６が開放され
ているときには、開口１６からわずかに流入する外気が
排気口２１から排気されることとなるため、チャンバ１
１内への外気の流入が防止され、チャンバ１１内部が低
酸素濃度雰囲気に維持されることとなる。

【００３７】また、チャンバ１１には、主にガス供給口
３０および排気口３１より構成される低酸素濃度雰囲気
調整機構が設けられている。ガス供給口３０は、チャン
バ１１の天井部分１３の中心部に設けられている。そし
て、ガス供給口３０は、バルブ３２を介して上記と同じ
窒素ガス供給部２３に接続されている。バルブ３２が開
放状態にされると、窒素ガス供給部２３から供給された
窒素ガスがガス供給口３０からチャンバ１１内に上方か
ら流入する。具体的には窒素ガス供給部２３からの配管
２０ａには圧力レギュレータ２６、流量計２７及びフィ
ルタ２８が介装されている。

【００３８】以上のような構成となっているので、圧力
レギュレータ２６及び流量計２７によって窒素ガスの流
量および圧力を一定に保ちチャンバ１１内に十分で安定
な気流を形成することができる。

【００３９】排気口３１は、チャンバ１１内であって載
置台１２の周囲に円環状に設けられている。排気口３１
も後述する排気ラインに接続されており、そのバルブを
開放することによって排気口３１から排気を行うことが
できる。排気口３１には図２に示した配管系統図によ
り、真空排気配管系４０及びサンプリング配管系６０が
接続される。

【００４０】真空排気配管系４０は、真空排気装置４１
が圧縮空気源に流路接続されたエアー配管４２にエアー
操作弁４３及びコンベム４４を介挿し、コンベム４４
に、チャンバ１１内の排気口３１に接続された配管４０
ａを連通接続することにより構成されている。符号４６
は、排気口３１から排気を行うときに開放するエアー操
作弁である。

【００４１】サンプリング配管系６０は、配管６０ａの
途中に符号６１で示すものは流路切換弁であって、例え
ば三方流路切換弁で、この三方流路切換弁６１には他端
が酸素濃度計６２に接続した配管６０ｂと、不活性ガ
ス、例えば窒素ガス供給部６３に接続された配管６０ｃ
が接続されている。

【００４２】酸素濃度計６２は、そこを通過する気体中
の酸素濃度を検出するもので、例えば、燃料電池の反応
電流（還元電流）から酸素ガス濃度を検出する隔膜ガル
バニ電池式センサや、固体電解質に安定ジルコニアを用
いた酸素濃淡電池の酸素濃度差による起電力から酸素濃
度を測定するジルコニア固体電解質式センサ等が使用さ
れる。酸素濃度計６２による酸素濃度の検出値は、電気
信号として制御部ＣＲに送られる。また、制御部ＣＲに
は、酸素濃度計６２による酸素濃度の検出値を表示する
表示パネル８１と、酸素濃度の検出値が一定値以上にな
った場合に注意報または警報を発生する警告灯８２とが
接続されている。また、酸素濃度計６２には図示しない
配管６０ａを介してチャンバ１１内のガスを吸引する吸
引ポンプが内設される。

【００４３】窒素ガス供給部６２に接続する配管６０ｃ
には、圧力レギュレータ６５、流量計６６、フィルタ６
７がそれぞれ設けられている。そして、三方流路切換弁
６１の切換を制御することにより、窒素ガス供給部６３
から配管６０ｃを通して配管６０ａ内へ窒素ガスを供給
する状態と、窒素ガス供給部６３と配管６０ａとの連通
を遮断して窒素ガス供給部６３から配管６０ｂ内へ窒素
ガスを供給する状態とを切り替えることができるように
構成されている。即ち、三方流路切換弁６１のによっ
て、これら配管６０ｂ，６０ｃの一本が配管６０ａに接
続される。

【００４４】これら低酸素濃度雰囲気調整機構のガス供
給口３０および排気口３１は、上記のガス供給口２０お
よび排気口２１とは異なり、主としてチャンバ１１内に
おいて基板Ｗの加熱処理が行われているときに動作する
ものである。すなわち、基板Ｗの加熱処理中において
は、ガス供給口３０からチャンバ１１に供給し窒素ガス
を排気口３１から排気することにより、加熱によって基
板Ｗから昇華した不純物を排除するとともに、チャンバ
１１内に気体の対流が生じるのを防止しているのであ
る。

【００４５】次に、上記のように構成された低酸素濃度
雰囲気調整機構を制御する制御部ＣＲについて図４のブ
ロック図を用いて説明する。この制御部ＣＲには、検出
手段として酸素濃度計６２及び流量計２７，６６が接続
され、制御対象としてバルブ２２，３２と圧力レギュレ
ータ２６，６５とエアー操作弁４３，４６と三方流路切
換弁６１、真空排気装置４１及び表示パネル８１が接続
されている。酸素濃度計６２にて検出された検出値、又
はオペレータによって操作される図示しない操作入力手
段からの指示に基づいて、上述した制御対象が制御され
るようになっている。

【００４６】また、配管２０ａ，６０ｃに介装された流
量計２７，６６と圧力レギュレータ２６，６５とフィル
タ２８，６７は以下のように機能する。流量計２７，６
６からの流量信号は制御部ＣＲに送られ、制御部ＣＲは
その信号に基づいて圧力レギュレータ２６，６５を制御
し、配管２０ａ，６０ｃを流れる窒素の流量が所定量に
なるように窒素ガス供給部２３，６３からの供給圧力を
調節する。フィルタ２８，６７は窒素ガスに含まれた塵
埃等を除去して清浄に保つ。このようにして、配管２０
ａ，６０ｃ を通じて清浄な窒素ガスが必要な流量およ
び圧力に調節され、安定して常時供給される。

【００４７】図３に戻って、チャンバ１１の天井部分１
３の内部には天板１８が設けられている。天板１８は、
ガス供給口３０から流入した窒素ガスが通過するための
通気孔を多数有する円盤状の部材である。

【００４８】搬出入部５０は、主として搬送アーム５１
と、搬送アーム５１を駆動するモータ５２とによって構
成されている。搬送アーム５１には、複数の突起５３
と、２つの切欠部５４とが設けられている。複数の突起
５３が基板Ｗの裏面に当接して支持することにより、搬
送アーム５１は基板Ｗを保持することができる。また、
２つの切欠部５４には加熱部１０の支持ピン１４が入り
込むことができるようにされている。これにより、搬送
アーム５１のチャンバ１１への進退移動と支持ピン１４
の昇降動作とが相互に干渉することが防止され、支持ピ
ン１４が上昇した状態にて搬送アーム５１がチャンバ１
１に進入することができるとともに、搬送アーム５１が
チャンバ１１に進入した状態にて支持ピン１４が上昇す
ることができる。

【００４９】搬送アーム５１は、モータ５２、駆動プー
リ５５ａ、従動プーリ５５ｂ、ベルト５６からなる駆動
機構によってＹ方向に移動することができる。モータ５
２のモータ軸には駆動プーリ５５ａが固設されている。
従動プーリ５５ｂは、回転自在に設けられている。駆動
プーリ５５ａと従動プーリ５５ｂとにはベルト５６が巻
き掛けられている。これにより、モータ５２が正または
逆方向に回転すると、その回転に伴って駆動プーリ５５
ａも回転することとなり、ベルト５６が駆動プーリ５５
ａと従動プーリ５５ｂとの間で回走する。

【００５０】一方、搬送アーム５１の下部にはアーム支
持部５７が垂設されている。アーム支持部５７はガイド
部材５８に対して摺動自在とされている。そして、アー
ム支持部５７とベルト５６とは連結部材５９によって連
結されている。従って、モータ５２が回転してベルト５
６が回走すると、アーム支持部５７はＹ方向にスライド
移動し、それに伴って搬送アーム５１がチャンバ１１に
対して進退移動を行うこととなる。このような搬送アー
ム５１のチャンバ１１に対する進退移動により、搬送ア
ーム５１はチャンバ１１への基板Ｗの搬入およびチャン
バ１１からの基板Ｗの搬出を行うことができる。

【００５１】以上、熱処理装置ＬＯＨ１の構成について
説明したが、例えば、搬送アーム５１をＹ方向に駆動さ
せる機構は上述したベルト送り機構に限定されるもので
はなく、例えば、ボールねじと雌ねじとの組み合わせに
よる送りねじ機構等、搬送アーム５１をＹ方向に直線的
に駆動できる機構であればよい。

【００５２】なお、本実施形態においては、載置台１２
が加熱手段に、三方流路切換弁６１が切替手段に、配管
６０ｂと酸素濃度計６２が酸素濃度測定手段に、配管２
０ａの構成が気体供給手段に、配管６０ｃが不活性ガス
供給用配管に、配管６０ａがサンプリング用配管にそれ
ぞれ相当する。そして制御部ＣＲが調整手段に相当する
機能を有することとなる。

【００５３】＜３．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２にお
ける処理手順＞次に、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２に
おける処理手順について、図５及び図６を用いつつ説明
する。図５は、図１の基板処理装置における処理工程の
一例を示す図である。同図は、基板Ｗが搬送される処理
部をその搬送順に示したものであり、各処理部間の搬送
は全て制御部ＣＲの指示に従って搬送ロボットＴＲによ
って行われる。また、各処理部における処理も制御部Ｃ
Ｒの指示に従って行われる。図６は、熱処理装置ＬＯＨ
１における処理手順の一工程を示すフローチャートであ
る。ここでは、熱処理装置ＬＯＨ１について説明する
が、熱処理装置ＬＯＨ１と熱処理装置ＬＯＨ２とは並列
処理を行う関係にあり、熱処理装置ＬＯＨ２についても
全く同様である。また、熱処理装置ＬＯＨ１における処
理は、全て制御部ＣＲの指示に従って行われる。

【００５４】インデクサＩＤに未処理基板を収納したカ
セットが載置されると、そのカセットから未処理の基板
Ｗが払い出され、搬送ロボットＴＲに渡される。搬送ロ
ボットＴＲは受け取った未処理の基板Ｗを回転式塗布処
理装置ＳＣ１またはＳＣ２のいずれかに搬入する。回転
式塗布処理装置ＳＣ１またはＳＣ２は、搬入された基板
Ｗを回転させつつＳＯＤの処理液を塗布する。なお、塗
布する処理液はＳＯＤ以外にもポリイミド等の他の低誘
電体材料の処理液であっても良い。また、基板Ｗを回転
式塗布処理装置ＳＣ１またはＳＣ２のいずれに搬入する
かはその時点での空き状況に応じて決定すれば良く（い
わゆる並列処理）、このようにしているのは塗布処理が
他の処理に比較して長時間を要するからである。

【００５５】次に、塗布処理が終了すると、搬送ロボッ
トＴＲが回転式塗布処理装置ＳＣ１またはＳＣ２から基
板Ｗを搬出し、ホットプレート部ＨＰ１に搬入する。ホ
ットプレート部ＨＰ１は、ＳＯＤの処理液が塗布された
基板Ｗを所定温度にまで加熱する。この熱処理は、熱処
理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２における層間絶縁膜の焼成処
理のための予備熱処理であり、加熱温度も熱処理装置Ｌ
ＯＨ１，ＬＯＨ２における加熱処理温度よりも相当に低
い温度（低誘電体材料の反応臨界温度以下の温度）であ
る。

【００５６】その後、搬送ロボットＴＲは、ホットプレ
ート部ＨＰ１から基板Ｗを搬出し、ホットプレート部Ｈ
Ｐ２に搬入する。ホットプレート部ＨＰ２も基板Ｗを所
定温度にまで加熱する。この熱処理も熱処理装置ＬＯＨ
１，ＬＯＨ２における層間絶縁膜の焼成処理のための予
備熱処理であり、その加熱温度は熱処理装置ＬＯＨ１，
ＬＯＨ２における加熱処理温度とホットプレート部ＨＰ
１における加熱処理温度との間の温度である。但し、ホ
ットプレート部ＨＰ２による加熱温度も低誘電体材料の
反応臨界温度以下の温度である。

【００５７】ホットプレート部ＨＰ２における加熱処理
が終了すると、搬送ロボットＴＲは、ホットプレート部
ＨＰ２から基板Ｗを搬出し、熱処理装置ＬＯＨ１または
ＬＯＨ２のいずれかに搬入する。熱処理装置ＬＯＨ１ま
たはＬＯＨ２は、いずれも低酸素濃度雰囲気にて基板Ｗ
の層間絶縁膜の焼成処理を行う。この熱処理装置ＬＯＨ
１またはＬＯＨ２による熱処理については後に詳述する
が低誘電体材料の反応臨界温度以上の温度にて加熱処理
を行い、層間絶縁膜を焼成する処理である。なお、図５
に示すように、熱処理装置ＬＯＨ１またはＬＯＨ２によ
る熱処理もいわゆる並列処理とされており、それらのい
ずれかに基板Ｗを搬入するようにしても良い。

【００５８】上述したように、ホットプレート部ＨＰ２
における予備加熱処理が終了した基板Ｗは搬送ロボット
ＴＲによって熱処理装置ＬＯＨ１に搬入される。具体的
には、搬送ロボットＴＲが予備加熱処理が終了した基板
Ｗを搬送アーム５１に渡す。そして、搬送アーム５１に
基板Ｗが渡されたときに、ガス供給口２０のバルブ２２
および排気口２１が開放される。ガス供給口２０からは
窒素ガスが流入し、その窒素ガスは拡散フィルタ２４に
よって拡散され、チャンバ１１内を水平方向（Ｙ方向）
に流れる均一な層流を形成する。この時点ではゲートバ
ルブ１７が上昇して開口１６が遮蔽されており、チャン
バ１１内に形成された窒素ガスの層流は排気口２１から
流れ出る。なお、このときには、ガス供給口３０からの
窒素ガス供給および排気口３１からの排気は行っていな
い。

【００５９】次に、ゲートバルブ１７が下降して開口１
６が開放される。開口１６が開放されることによって、
チャンバ１１内に形成された窒素ガスの層流は、開口１
６からチャンバ１１外に流れ出る。既述したように、窒
素ガスの均一な層流が開口１６から流れ出ることによ
り、開口１６からの外気の流入が防止されることとな
り、チャンバ１１内に酸素が流入することもなくなり、
その結果チャンバ１１内部が低酸素濃度雰囲気に維持さ
れる。

【００６０】次に、基板Ｗを保持する搬送アーム５１が
前進してチャンバ１１内に進入する。搬送アーム５１
は、チャンバ１１内の所定位置（基板Ｗが載置台１２の
直上となる位置）にて停止する。そして、支持ピン１４
が上昇して基板Ｗの裏面に当接し、その基板Ｗを持ち上
げて搬送アーム５１から離間させる。次に、基板Ｗを渡
した搬送アーム５１が後退してチャンバ１１から退出す
る。そして、ゲートバルブ１７が上昇して開口１６が遮
蔽された後、基板Ｗを支持する支持ピン１４が下降し、
その基板Ｗを載置台１２直上の加熱位置まで下降させ
る。

【００６１】次に、この熱処理装置ＬＯＨ１における熱
処理工程について図６を参照して説明する。基板Ｗの熱
処理を行うに先立ち、低酸素濃度雰囲気調整機構により
ガス供給工程が始まる（ステップＳ１）。即ち、窒素ガ
ス供給部２３より供給された窒素ガスをガス供給口３０
よりチャンバ１１内に導入するとともに、チャンバ１１
内の気体を排出口３１から排出する。チャンバ１１内へ
は圧力レギュレータ２６により排気量に見合った量の窒
素ガスが窒素ガス供給部２３から供給される。バルブ３
２の開放と同時に真空排気装置４１が作動し、エアー操
作弁４３が開くことでコンベム４４を介して排気が行わ
れる。このときには、ガス供給口２０からの窒素ガス供
給および排気口２１からの排気が停止される。

【００６２】ガス供給口３０から導入された窒素ガス
は、天井部分１３と天板１８の間の導入室１１ａ内に充
満し、天板１８に穿設された複数個のガス吹出し孔を通
って下向きに吹き出すようになっている。窒素ガスは天
板１８と載置台１２上面との間の処理空間１１ｂに供給
される。

【００６３】熱処理装置ＬＯＨ１では、基板Ｗの熱処理
時にチャンバ１１の内部雰囲気を窒素などの処理ガスで
高純度に保つ必要があり、基板Ｗの熱処理は、チャンバ
１１内へ基板Ｗを搬入した後、チャンバ１１内部が窒素
ガスでほぼ完全に置換されたことを確認した上で開始さ
れることになる。そこで、チャンバ１１内部が高純度の
窒素ガスで満たされたかどうかを監視するために、チャ
ンバ１１内のガス或いはチャンバ１１内から排気される
ガスをサンプリングして、そのガスの酸素濃度を測定す
る。

【００６４】即ち、サンプリング工程（ステップＳ２）
は、基板Ｗ載置時から前もって実験で求められた時間を
制御部ＣＲに設定し、その時間経過後に、配管６０ｂを
通して酸素濃度計６２へ導入されるガスの酸素濃度が所
定の低濃度に到達しているかを測定する。

【００６５】初期に窒素ガスが導入されている状態の時
には、三方流路切換弁６１により、窒素ガス供給部６３
から配管６０ｃを通して配管６０ｂ内へ窒素ガスが供給
される。即ち、三方流路切換弁６１を介して配管６０ｃ
へ供給された窒素ガスは酸素濃度計６２へ流れ込む。窒
素ガス供給部６３から配管６０ｂ内へ供給する窒素ガス
の流量は、酸素濃度計６２において測定のために必要と
するサンプルガス流量と同等もしくはそれより若干（０
〜３０％）多い程度とする。このように、配管６０ｂ内
は窒素ガスによってパージされている。

【００６６】また、三方流路切換弁６１により通常は、
配管６０ａと配管６０ｂは遮断されているので、チャン
バ１１内へ開口１６を通って大気が一部引き込まれ、配
管６０ａ内を高濃度の酸素を含むガスが流れても、その
ガスが配管６０ａから酸素濃度計６２内へ流れ込むこと
が防止される。

【００６７】次に、所定時間が経過したことが確認され
ると、三方流路切換弁６１が切換えられて窒素ガス供給
部６３から配管６０ｂ内への窒素ガスの供給が停止され
る。そして、チャンバ１１内から流出して配管６０ａを
流れるガスが配管６０ｂ内へ吸入され、酸素濃度計６２
へ導入し、その酸素濃度が測定される（ステップＳ
３）。

【００６８】この際、配管６０ｂや酸素濃度計６２のセ
ンサ部はチャンバ１１の開口１６の開放時にも高い酸素
濃度のガスに曝されていなかったため、低濃度の酸素を
含むガスの酸素濃度もただちに測定することが可能であ
る。そして、酸素濃度計６２によって測定された酸素濃
度が一定値以下になった時点（ステップＳ４においてＹ
ＥＳの時）で、基板Ｗの熱処理工程（ステップＳ５）へ
進み開始される。これによりチャンバ１１内部は所望の
低酸素濃度雰囲気の状態とされる。

【００６９】次に、前述した酸素濃度の監視は、酸素濃
度計６２がサンプリングされる気体の酸素濃度を常時あ
るいは一定時間ごとに検出し、その値を制御部ＣＲを介
して表示パネル８１に表示している。オペレータが、こ
の表示パネル８１により装置の稼働状態等をチェックし
て酸素濃度の減少を確認する。

【００７０】熱処理工程（ステップＳ５）の開始ととも
に、三方流路切換弁６１の切り換えにより窒素ガス供給
部６３から配管６０ｃを通して配管６０ｂ内へ窒素ガス
が供給され、配管６０ｂ内および酸素濃度計６２のセン
サ部がパージされる。

【００７１】熱処理工程中は、排気口３１から真空排気
配管系４０へ排気される。処理空間１１ｂ内の気体は、
基板Ｗの周辺へ流下し、載置台１２の周囲から下方への
排気流に乗ってそのまま排気される。一方、基板Ｗの表
面へ流下した窒素ガスは、基板Ｗの表面に塗布されたＳ
ＯＤ材から蒸発した溶剤蒸気と共に基板Ｗの周辺へ緩や
かに流れ下方へ排気される。これにより、加熱によって
基板Ｗから昇華した不純物を排除するとともに、チャン
バ１１内に気体の対流が生じるのを抑制して基板Ｗに不
純物が付着するのを防止できる。また、基板Ｗの加熱処
理中は、ゲートバルブ１７が上昇して開口１６が遮蔽さ
れているため、開口１６から外気が流入することはあり
得ず、チャンバ１１内部は低酸素濃度雰囲気に維持され
続けている。

【００７２】基板Ｗの熱処理が終了し、基板Ｗがチャン
バ１１内において所望の温度まで冷却されると、ゲート
バルブ１７が移動して開口１６が開放され、それと同時
に、ストップバルブ５４が開かれ、基板Ｗの次工程への
搬出が行われる（ステップＳ６）。

【００７３】チャンバ１１の開口１６の開放時やチャン
バ１１内への基板Ｗの挿入時に、配管６０ａ内へ排気口
３１を通して一時的に高濃度の酸素を含むガス（大気）
が吸入される。仮にサンプリング用配管系６０、特に酸
素濃度計６２のセンサ部が高い酸素濃度のガスに曝され
ると、配管６０ｂの内壁面や酸素濃度計６２のセンサ部
などに酸素分子が付着するため、数十ｐｐｍから数ｐｐ
ｍ以下といった測定の目的とする低濃度の酸素を含むガ
スの酸素濃度が測定可能となるまでに長時間を要するこ
とになる。このため、測定で目的としている数十ｐｐｍ
から数ｐｐｍ以下といった低濃度の酸素を含むガスの酸
素濃度が測定可能となるまでに長時間を要する。

【００７４】ガス濃度測定で上記したように、測定で目
的としている低い酸素濃度を測定することが可能になる
までに長時間を要すると、チャンバ１１内への基板Ｗの
搬入後において基板Ｗの熱処理を開始する時点の判断時
機が遅れ勝ちとなる。この結果として、基板１枚当たり
の処理時間が長くなって、スループットが低下する、と
いった問題点がある。この発明に係る装置を使用する
と、サンプリング配管系６０内に残存する酸素濃度が低
減されるので配管６０ａを通して酸素濃度計６２へ導入
されるガスの酸素濃度が低濃度に到達するまでの時間が
短くなる。また、ガスの酸素濃度が低くなるほど、到達
時間の開きが大きくなることが分かる。

【００７５】図７は、低誘電体材料の加熱温度とその反
応度合との相関を示す図である。ホットプレート部ＨＰ
１およびホットプレート部ＨＰ２による加熱温度はいず
れも低誘電体材料の反応臨界温度以下の温度であり、こ
の温度域では低誘電体材料内に酸素分子が取り込まれる
ことはない。これに対して、熱処理装置ＬＯＨ１におけ
る基板Ｗへの加熱温度は反応臨界温度以上の焼成温度で
ある。この焼成温度であれば低誘電体材料の反応が十分
に進行し、その結果層間絶縁膜が焼成されることとな
る。但し、既述したように、反応臨界温度以上の焼成温
度にまで基板Ｗを加熱すると、層間絶縁膜に酸素分子が
取り込まれるおそれがあるが、本実施形態のようにすれ
ば、チャンバ１１内部が常に低酸素濃度雰囲気に維持さ
れ続けているため、層間絶縁膜に酸素分子が取り込まれ
るのを防止することができる。従って、形成される層間
絶縁膜の誘電率を低くすることができる。

【００７６】基板Ｗの焼成処理が終了すると、支持ピン
３６が上昇し、基板Ｗを載置台３０直上の加熱位置から
基板受け渡し位置まで上昇させる。そして、ガス供給口
３０からの窒素ガス供給および排気口３１からの排気が
停止されるとともに、ガス供給口２０のバルブ２２およ
び排気口２１のバルブが開放される。これにより、上記
と同様に、ガス供給口２０から流入した窒素ガスはチャ
ンバ１１内に均一な層流を形成し、排気口２１から流れ
出る。

【００７７】その後、ゲートバルブ１７が下降して開口
１６が開放される。このときには、ガス供給口２０から
の窒素ガス供給によってチャンバ１１内に層流が形成さ
れて開口１６から流れ出るとともに、巻き込まれた外気
が排気口２１から排気されるため、チャンバ１１内部は
低酸素濃度雰囲気に維持され続けている。そして、搬送
アーム５１が前進してチャンバ１１内に進入し、その
後、基板Ｗを支持する支持ピン３６が下降し、基板Ｗが
支持ピン１４から搬送アーム５１に渡される。その後、
基板Ｗを保持する搬送アーム５１が後退してチャンバ１
１から退出する。そして、搬送ロボットＴＲが熱処理後
の基板Ｗを搬送アーム５１から受け取り、熱処理装置Ｌ
ＯＨ１における一連の処理が終了する。

【００７８】熱処理装置ＬＯＨ１またはＬＯＨ２による
基板Ｗの層間絶縁膜の焼成処理が終了すると、搬送ロボ
ットＴＲがその基板Ｗを搬出し、インデクサＩＤに処理
済み基板として戻す。インデクサＩＤは、受け取った処
理済みの基板Ｗをカセットに収容する。やがて、所定の
枚数の処理済み基板を収納したカセットは、装置外部に
運び出される。なお、熱処理装置ＬＯＨ１またはＬＯＨ
２による熱処理が終了した基板Ｗを一旦クールプレート
部ＣＰ１またはＣＰ２に搬入した後に、インデクサＩＤ
に戻すようにしても良い。

【００７９】以上のようにして、基板Ｗへの層間絶縁膜
形成の一連の処理が終了する。

【００８０】本実施形態の熱処理装置ＬＯＨ１において
は、少なくとも熱処理工程開始の時点では、チャンバ１
１内部は常に所望の低酸素濃度雰囲気に設定され維持さ
れている。そして、層間絶縁膜に酸素分子が取り込まれ
るのを防止することができ、その結果、形成される層間
絶縁膜の誘電率を低くすることができるのである。

【００８１】更に、上記第１の実施形態においては、チ
ャンバ１１の排気系に連通し酸素濃度計６２を使用し、
チャンバ１１内から排気されるガスの酸素濃度を測定す
るようにしていた。即ち、排出されるガスの酸素濃度を
監視しているため、チャンバ１１内の酸素濃度が上昇し
て基板の処理が適正に行えなくなる前に熱処理装置の異
常を検知することが可能となる。また、基板の処理開始
時において、チャンバ１１内の酸素濃度が基板の処理に
適した状態となったことを検出し、その後すぐに基板の
処理を開始することが可能となる。

【００８２】なお、本実施形態におけるチャンバ１５内
部の低酸素濃度とは、基板Ｗの温度が反応臨界温度以上
であっても層間絶縁膜に酸素分子が取り込まれない酸素
濃度のことであり、具体的には１００ｐｐｍ以下、より
好ましくは１０ｐｐｍ以下である。

【００８３】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にお
いて実施することが可能である。

【００８４】本発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板
処理装置は図１に示すものに限定されず、処理全体の目
的や内容に応じて適宜図１とは異なる構成を採用するこ
とができる。さらに、基板処理装置における処理順序も
図５に示したものに限定されず、低誘電体材料の種類に
応じて適宜決定すれば良く、例えば、ホットプレート部
ＨＰ１およびホットプレート部ＨＰ２における予備熱処
理を省力しても良い。

【００８５】更に、図２及び図３に示した構成の熱処理
部構成において、昇降駆動機構によりフードが上方へ移
動させられ、載置台１２の上面が開放した状態にされる
構造にしてもよい。この状態において、基板Ｗが載置台
１２の上面に載置されると、昇降駆動機構によってフー
ドが下方へ移動させられ、フードの下端が載置台１２の
上面に密接することにより、基板の周囲の空間が気密に
閉塞される。

【００８６】更に、酸素濃度計６２により気体の酸素濃
度を熱処理工程の終了時にも検出することにより、チャ
ンバ１１内に存在する気体の酸素濃度が、基板Ｗの処理
を行うに適した状態であったか否かをチェックするよう
にしても良い。処理終了時の酸素濃度を監視しているた
め、チャンバ１１内の酸素濃度が上昇して基板の処理が
適正に行えなくなる前に異常を検知することが可能とな
る。

【００８７】更に、図８に示すように切替手段を六方流
路切換弁９１としてサンプリング配管系９０を構成して
もよい。排気口３１に連通される配管９０ａには六方流
路切換弁９１を介して酸素濃度計９２と窒素ガス供給部
９３に接続され、サンプリング時点で六方流路切換弁９
１を実線で示す流路に切換えるよう制御部ＣＲにプログ
ラムされている。

【００８８】六方流路切換弁９０は、実線で示すように
ポート「ｂ」とポート「ｃ」、ポート「ｄ」とポート
「ｅ」、ポート「ｆ」とポート「ａ」を接続するサンプ
リング位置と、点線で示すようにポート「ａ」とポート
「ｂ」、ポート「ｃ」とポート「ｄ」、ポート「ｅ」と
ポート「ｆ」を接続する非サンプリング位置とのいずれ
かに切り換えるものであって、六方流路切換弁９１が、
サンプリング位置にある場合に、酸素濃度計９２が配管
９０ａに接続され、一方、非サンプリング位置にある場
合に、窒素ガス供給部９３が酸素濃度計９２に通じるよ
うに接続されるようになっている。

【００８９】また、サンプリング位置の時、実線で示す
ように窒素ガス供給部９３からの配管９３ａはポート
「ｄ」から「ｅ」を経て配管９３ｃに、配管９３ｂはポ
ート「ａ」から「ｆ」を経て配管９３ｄに接続されてい
る。非サンプリング位置の時、点線で示すように窒素ガ
ス供給部９３からの配管９３ａはポート「ｄ」から
「ｃ」を経て配管９２ａと酸素濃度計９２に、配管９３
ｂはポート「ａ」から「ｂ」を経て配管６０ａに接続さ
れている。

【００９０】以下、制御部ＣＲが行う主な制御と作用に
ついて説明する。 通常は非サンプリング状態であり、
六方流路切換弁９１は点線に示すように切り換わる。そ
の際、酸素濃度計９２は窒素ガスによりパージされると
ともに、配管９３ｂを介して配管９０ａもパージされ酸
素の付着が防止される。

【００９１】サンプリング時は、ポート「ｂ」とポート
「ｃ」とが接続されるように（すなわち、実線で示すよ
うに）六方流路切換弁９１を切り換える。そして、この
状態で酸素濃度が測定される。その際、窒素ガス供給部
９３から窒素ガスを供給することによりポート「ａ」，
「ｆ」，「ｅ」，「ｄ」をパージすることで六方流路切
換弁９１内のゴミを排出する。

【００９２】このように六方流路切換弁９１を用いるこ
とにより、酸素濃度計９２と配管９０ａを同時に清浄な
状態に維持することができる。

【００９３】更に、図９に示す他の実施例のようにサン
プリング配管系６０を排気口３１に連通するのではな
く、真空排気配管系４０の配管４０ａの途中に接続する
構成としてもよい。即ち、サンプリング配管系６０は配
管６０ｄを配管４０ａのエアー操作弁４６が配置される
部位の上流側に接続する。こうすることにより、酸素濃
度測定のサンプリング時は真空排気配管系４０により排
気されるガスを一部、導入する。そして、非サンプリン
グ時、例えば、基板Ｗ搬出工程後に三方流路切換弁６１
を操作して、窒素ガス供給部６３からの窒素ガスを配管
６０ａを介して配管４０ａに供給する。よって、サンプ
リング配管系６０と真空排気配管系４０の両方を窒素ガ
スにより清浄化することができる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
請求項１に係る発明の方法により、基板を処理する処理
空間に供給されるガス濃度が測定されるので酸素濃度が
上昇して基板の処理が適正に行えなくなることが防止さ
れる。この結果、基板の熱処理品質の向上が図られる。

【００９５】また、請求項２に係る発明の方法により、
熱処理に適したガス濃度の雰囲気のもとに熱処理を行う
ことができ、とりわけ、ＳＯＤを用いた層間膜形成工程
に使用した場合に膜質均一性の良好な低誘電体塗布膜形
成が可能となる。

【００９６】請求項３に係る発明の基板の熱処理装置を
使用すれば、請求項１に係る発明の方法を好適に実施し
て、上記効果を奏することができる。

【００９７】請求項４に係る発明の装置では、基板の周
囲がガスで満たされた雰囲気内で基板の熱処理が行なわ
れる。また、切替手段が設けられているので流路を切り
換えることによって酸素濃度測定手段に不活性ガスを導
くことができ、これによって酸素濃度測定手段に目詰ま
りが発生して、分析ができなくなるというトラブルを未
然に防止することができる。また、酸素濃度測定手段に
より低濃度の酸素を含むガスの酸素濃度を測定すること
が可能になるまでの無駄な待ち時間を無くし、基板１枚
当たりの処理時間を短縮できる。

【００９８】請求項５に係る発明の装置では、切替手段
により流路が切り替えられ、不活性ガスがサンプリング
用配管と酸素濃度測定手段へ導入される。これにより、
酸素濃度の高いガス（大気など）の残留や、配管内のゴ
ミが排出され、常に清浄な状態に維持される。

【００９９】請求項６に係る発明により、 ＳＯＤを用
いた層間膜形成工程に使用した場合に膜質均一性の良好
な低誘電体塗布膜形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基板処理装置の全体構成の一例を示す平面図で
ある。

【図２】図１の基板処理装置に組み込まれた熱処理装置
の概略構成の平面図である。

【図３】図１の基板処理装置に組み込まれた熱処理装置
を側面から見た断面図である。

【図４】熱処理装置の制御部を示すブロック図である。

【図５】図１の基板処理装置における処理工程の一例を
示す図である。

【図６】熱処理装置の処理工程を示すフローチャートで
ある。

【図７】低誘電体材料の加熱温度とその反応度合との相
関を示す図である。

【図８】切替手段の他の実施例を示す概略配管図であ
る。

【図９】更に他の実施例を示す熱処理装置の要部概略構
成の平面図である。

【符号の説明】

１０ 熱処理部 １１ チャンバ １２ 載置台 ２３、６３ 窒素ガス供給部 ３０ ガス供給口 ３１ 排気口 ４１ 開口 ４０ 真空排気配管系 ４１ 真空排気装置 ５０ 搬出入部 ６０ サンプリング配管系 ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ 配管 ６１ 三方流路切換弁 ６２ 酸素濃度計 ＬＯＨ１、ＬＯＨ２ 熱処理装置 ＣＲ 制御部 ９１ 六方流路切換弁 Ｗ 基板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に塗布液を塗布した後にその
   基板を熱処理する、基板へ被膜を形成する熱処理方法に
   おいて、 表面に塗布液が塗布された基板を処理空間に収納し、処
   理空間のガス濃度を測定し処理空間に供給する処理ガス
   の供給を制御するガス供給工程と、 このガス供給工程の次に基板を熱処理する熱処理工程
   と、を有することを特徴とする基板へ被膜を形成する熱
   処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の熱処理方法において、 前記塗布液は、低誘電体材料であることを特徴とする熱
   処理方法。
3. 【請求項３】 基板を載置し加熱する加熱手段を有し、
   表面に塗布液が塗布された基板を熱処理する熱処理部
   と、 前記熱処理部の加熱手段が配置される処理空間へ処理ガ
   スを供給する気体供給手段と、 処理空間のガス濃度を測定し、気体供給手段を制御する
   調整手段を設けたことを特徴とする熱処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の熱処理装置において、 前記調整手段によるガス濃度測定は、前記処理空間のガ
   スを吸入するサンプリング用配管と、 前記サンプリング用配管に流路接続され、サンプリング
   用配管を通して流入されたガスの酸素濃度を測定する酸
   素濃度測定手段と、 不活性ガス供給源に流路接続された不活性ガス供給用配
   管と、 前記不活性ガス供給用配管を通し前記酸素濃度測定手段
   へ不活性ガスを導入する状態と、前記サンプリング用配
   管を通し前記酸素濃度測定手段へ前記処理空間のガスを
   導入する状態と、を切り替える切替手段と、を設けたこ
   とを特徴とする熱処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の熱処理装置において、 前記切替手段は、前記処理空間のガスのサンプリング以
   外の時に、前記サンプリング用配管と酸素濃度測定手段
   の両方に不活性ガスを供給することを特徴とする熱処理
   装置。
6. 【請求項６】 請求項３乃至請求項５に記載の熱処理装
   置において、 前記塗布液は、低誘電体材料であることを特徴とする熱
   処理装置。