JP2003100621A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱部から塗布処理部への熱影響を抑え、加
熱部での加熱時間を正確に管理してオーバーベークを抑
えることにより、良質の膜を形成すること。 【解決手段】 第１の処理部Ｓ１にウエハに塗布液を塗
布するための塗布ユニットを設け、第２の処理部Ｓ２に
塗布液が塗布されたウエハにベーク処理を行うためのベ
ーク用加熱ユニット４５と、ベーク処理後のウエハにキ
ュア処理を行うためのキュア用加熱ユニット４７と、ベ
ーク処理後及び／又はキュア処理後のウエハを載置する
ための基板載置部５と、ベーク用加熱ユニット４５とキ
ュア用加熱ユニット４７と基板載置部５との間でウエハ
の搬送を行うための第２の搬送手段４４を設ける。ベー
ク処理後のウエハを基板載置部５に保持させ、キュア処
理後の前のウエハが次工程に搬送された後に、キュア用
加熱ユニット４７に搬送するようにすると、オーバーベ
ークが抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば半導体ウエハ
やＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等の基
板に層間絶縁膜を形成するための基板処理装置及び基板
処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
例えば半導体ウエハ（以下「ウエハ」と呼ぶ。）上に塗
布膜をスピンコートし、化学的処理または加熱処理等を
施して層間絶縁膜を形成するというＳＯＤ（Ｓｐｉｎ
ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）システムにより層間絶縁
膜を形成する場合がある。このうちゾル−ゲル方法によ
り層間絶縁膜を形成する場合には、先ずウエハ表面に絶
縁膜材料、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）の
コロイドを有機溶媒に分散させた塗布液を塗布し、その
塗布膜をゲル化した後、溶媒の置換を行い、次いで加熱
処理を施すことによってシリコン酸化膜を得ている。

【０００３】このような処理は、例えば図１２に示すシ
ステムにより実施される。このシステムでは、例えばウ
エハＷを２５枚収納したカセット１０はキャリアステ−
ジ１１に搬入され、受け渡しアーム１２により取り出さ
れて、棚ユニット１３ａの受け渡し部を介して処理ブロ
ックＡ１に搬送される。処理ブロックＡ１には、中央に
搬送手段１４が設けられており、この周りにウエハに前
記塗布液を塗布するための塗布ユニット１５、溶媒の置
換を行うための溶媒置換ユニット１６、冷却ユニットや
塗布膜から溶媒を飛ばすためのベーク用加熱ユニット、
重合反応により成膜するためのキュア用加熱ユニット、
受け渡しユニットなどを備えた例えば３個の棚ユニット
１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられていて、搬送手段１
４によりこれらの各ユニットに対してウエハの受け渡し
が行われるようになっている。

【０００４】この際ベーク用加熱ユニットやキュア用加
熱ユニットは、例えば所定の温度に加熱された加熱プレ
ートの上にウエハを載置して当該ウエハを加熱するよう
に構成されている。そして処理ブロックＡ１では、ウエ
ハを搬送手段１４により塗布ユニット１５→溶媒置換ユ
ニット１６→ベーク用加熱ユニット→キュア用加熱ユニ
ットの順序で搬送し、所定の層間絶縁膜の形成が行われ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでベーク処理で
は８０℃〜２５０℃程度の温度で６０秒〜１８０秒程度
加熱処理が行われ、キュア処理では４００℃〜４５０℃
程度の温度で１８０秒〜１８００秒程度加熱処理が行わ
れる。上述のシステムでは加熱系のユニットと塗布ユニ
ット１５とが近くに配置されているので、加熱ユニット
での加熱温度が高いと、加熱ユニットから塗布ユニット
１５への熱影響が大きく、精密な温度での塗布液の塗布
処理が困難である。ここで膜厚や膜質の面内均一性を従
来よりも高めようとすると、塗布処理時の温度をより精
密に制御することが求められるので、加熱ユニットから
の熱影響は重要な問題となる。

【０００６】また上述のシステムでは、搬送手段１４に
よりウエハが１枚ずつ搬送されるので、ベーク処理が終
了したウエハは、前のウエハがキュア用加熱ユニットか
ら次工程に搬送されてから、当該キュア用加熱ユニット
に搬送される。ところが既述のようにキュア処理はベー
ク処理よりも処理時間が長いので、ベーク処理が終了し
たウエハは、前のウエハがキュア処理を終了するまでベ
ーク用加熱ユニットで待機することになる。このベーク
用加熱ユニットでは、例えばウエハを支持ピンにより加
熱プレートから浮上させた状態で待機させており、加熱
プレートは未だ高温状態にあるので、待機中のウエハは
このプレートからの熱でさらに加熱されて、オーバーベ
ーク状態になってしまい、この結果機械的強度や屈折
率、誘電率等の膜質が面間においてばらついてしまうと
いう問題がある。

【０００７】また図１２（ｂ）に示すシステムは、理ブ
ロックＡ１にインターフェイスブロックＡ２を介して焼
成装置Ａ３を接続する構成である。前記インターフェイ
スブロックＡ２は、搬送アーム１７を備え、前記処理ブ
ロックＡ１（キュア用加熱ユニットは設けられていな
い）と焼成装置Ａ２との間でウエハの受け渡しを行うた
めのものであり、前記焼成装置Ａ３は例えばファーネス
（炉）にてキュア処理のバッチ処理を行うものである。

【０００８】このような構成例では、処理ブロックＡ１
のベーク用加熱ユニットでベーク処理が行われたウエハ
が搬送アーム１４、１７により焼成装置Ａ３に受け渡さ
れて、ここにて所定のキュア処理が行われ、焼成処理後
のウエハはインターフェイスブロックＡ２→処理ブロッ
クＡ１→キャリアステージ１１のキャリアカセット１０
に搬送される。この例では、ベーク処理よりも処理温度
が高く、処理時間が長いキュア処理を焼成装置Ａ３にて
行っているので、塗布ユニットへの熱影響を小さくする
ことができる点で有効であるが、処理ブロックＡ１と焼
成装置Ａ３との間でウエハの受け渡しを行うために、イ
ンターフェイスブロックＡ２が設けられているので、そ
の分装置が大型化してしまい、スペース的に不利である
という問題がある。

【０００９】この問題を解決するために、例えば図１２
（ｃ）に示すように、上述のシステムとは別の場所にス
タンドアローン型の焼成装置Ａ４を配置する場合もあ
り、この例では、処理ブロックＡ１にてゾルーゲル法に
より層間絶縁膜が形成されたウエハは、例えばキャリア
ステージ１１のキャリアカセット１０内に収容された
後、焼成装置Ａ４まで搬送され、ここにて所定の処理が
行われる。しかしながらこの例では、焼成装置Ａ４が離
れており、ここまでウエハを搬送しなくてはならないの
で、焼成装置Ａ４にて処理を開始するまでに時間がかか
り、スループットが低下してしまうという問題がある。

【００１０】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、加熱部から塗布処理部への熱影
響を抑え、また加熱部でのオーバーベークを抑えて、よ
り良質の層間絶縁膜を形成することができる技術を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、第１
の処理部に設けられ、基板上に塗布液を塗布する塗布処
理部と、前記第１の処理部に隣接する第２の処理部に設
けられ、前記塗布処理部にて塗布液が塗布された基板を
加熱するための加熱部と、前記第２の処理部に設けら
れ、前記加熱部にて加熱された基板を載置するための基
板載置部と、前記第２の処理部に設けられ、前記加熱部
と基板載置部との間で基板を搬送するための基板搬送手
段と、を備えることを特徴とする。

【００１２】ここで前記基板載置部は、筐体内に複数の
基板が棚状に保持される基板保持部を設けて構成され、
例えば前記筐体の内部には不活性ガスが供給され、不活
性ガス雰囲気に制御されることが望ましい。

【００１３】このような発明では、塗布処理部が第１の
処理部に設けられ、加熱部が第２の処理部に設けられて
いるので、加熱部から塗布処理部への熱影響が抑えら
れ、より精密な温度で塗布液の塗布処理を行うことがで
きる。また加熱部にて加熱処理後の基板を直ちに基板載
置部に搬送して、ここで待機させることにより、加熱処
理が行われた基板が、次工程が空くまで加熱部にて待機
するといったことがなく、加熱部でのオーバーベークが
抑えられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の基板処理装置の一
実施の形態について説明する。図１は本発明の基板処理
装置の一実施の形態に係る全体構成を示す平面図であっ
て、図２はその正面図、図３はその背面図である。図中
２１は例えば２５枚の基板である半導体ウエハ（以下ウ
エハという）Ｗが収納されたキャリアＣを搬入出するた
めのキャリアステーションであり、このキャリアステー
ション２１は、前記キャリアＣを載置するキャリア載置
部２２と受け渡し手段２３とを備えている。受け渡し手
段２３はキャリアＣから基板であるウエハＷを取り出
し、取り出したウエハＷをキャリアステーション２１の
奥側に設けられている第１の処理部Ｓ１へと受け渡すよ
うに、左右、前後に移動自在、昇降自在、鉛直軸回りに
回転自在に構成されている。

【００１５】第１の処理部Ｓ１の中央には第１の搬送手
段２４が設けられており、これを取り囲むように例えば
キャリアステーション２１から奥を見て例えば左側には
塗布処理部をなす塗布ユニット２５及び溶媒置換ユニッ
ト２６が下から順に２段に重ねられており、右側、手前
側、奥側には、複数のユニットを多段に積み重ねた棚ユ
ニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されている。

【００１６】前記塗布ユニット２５は、例えば図４に示
すように、カップ３１内にてウエハＷを昇降可能、回転
可能なスピンチャック３２に保持させて、ウエハＷ表面
にノズル３３から塗布膜の材料（塗布液）を供給し、ウ
エハＷを回転させることによって、前記塗布液をウエハ
Ｗ表面に拡散させて均一な塗布膜を形成するものであ
る。また前記溶媒置換ユニット２６は、例えば前記塗布
ユニット２５とほぼ同様に構成され、例えばカップ内に
てウエハＷを昇降可能、回転可能なスピンチャックに保
持させて、ウエハＷ表面にノズルから、例えばＨＭＤＳ
（ヘキサメチルジシラン）及びヘプタン等の溶媒を供給
し、ウエハ表面の塗布膜中の水分を除去するために、前
記塗布膜中の溶媒を他の溶媒に置き換えるものである。

【００１７】塗布ユニット２５や溶媒置換ユニット２６
としては、例えば塗布液や溶媒置換用の溶媒等の薬液を
吐出するためのノズルをウエハに対して相対的にＸ，Ｙ
方向に走査させることにより、ウエハ表面に前記薬液を
塗布するいわゆるスキャン方式を採用するようにしても
よい。

【００１８】なお溶媒置換を不要とする塗布液を使用す
る場合には溶媒置換ユニット２６は不要であり、溶媒置
換ユニット２６の代わりに塗布ユニット２５を設けても
よい。

【００１９】前記棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、複数
のユニットが積み上げられて構成され、例えば図３に示
すように、冷却ユニット２７や、受け渡しユニット２
８、受け渡し・冷却プレート２９等が上下に割り当てら
れている。前記冷却ユニット２７は、ウエハが載置され
る冷却プレートを備え、ウエハに対して所定の温度に冷
却処理を行うユニットであり、前記受け渡しユニット２
８はウエハの受け渡し台を備えていて、棚ユニットＵ２
においてはキャリアステーション２１と第１の処理部Ｓ
１との間でウエハの受け渡しを行い、棚ユニットＵ３に
おいては第１の処理部Ｓ１と後述する第２の処理部Ｓ２
との間でウエハの受け渡しを行なうものである。また受
け渡し・冷却プレート２９は、下段にウエハを冷却する
ための冷却プレート、上段にウエハの受け渡し台を備え
ていて、棚ユニットＵ２においてはキャリアステーショ
ン２１と第１の処理部Ｓ１との間でウエハの受け渡しを
行い、棚ユニットＵ３においては第１の処理部Ｓ１と後
述する第２の処理部Ｓ２との間でウエハの受け渡しを行
なうものである。

【００２０】前記第１の搬送手段２４は、例えば図５に
示すように、昇降自在、進退自在及び鉛直軸まわりに回
転自在に構成され、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び塗
布ユニット２５並びに溶媒置換ユニット２６との間でウ
エハＷを搬送する役割を持っている。具体的には例えば
３枚のアーム３４が基台３５に沿って略水平方向に進退
自在に構成され、基台３５が略鉛直な搬送路３６に沿っ
て昇降自在に構成され、搬送路３６自体が略鉛直軸まわ
りに回転自在に構成されており、こうして前記アーム３
４は昇降自在、進退自在及び鉛直軸まわりに回転自在に
構成されることとなる。

【００２１】前記第１の処理部Ｓ１は第２の処理部Ｓ２
と、ウエハ搬送口４０を備えた壁部４１を介して接続さ
れている。この第２の処理部Ｓ２の上部には、当該処理
部Ｓ２内に不活性ガス例えば窒素ガスを導入するための
不活性ガス導入部４２が設けられ、一方第２の処理部Ｓ
２の下部には、当該処理部Ｓ２内の雰囲気を外部に排気
するための排気部４３が設けられていて、こうして第２
の処理部Ｓ２内は、不活性ガス例えば窒素ガス雰囲気に
制御されている。

【００２２】このような第２の処理部Ｓ２の中央には第
２の搬送手段４４が設けられており、これを取り囲むよ
うに例えばキャリアステーション２１から奥を見て例え
ば左側、右側には夫々複数のユニットを多段に積み重ね
た棚ユニットＵ４，Ｕ５が夫々配置され、奥側には基板
載置部５が配置されている。前記第２の搬送手段４４
は、例えば第１の搬送手段２４と同様に、昇降自在、進
退自在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成され、第１の
処理部Ｓ１の棚ユニットＵ３の受け渡しユニット２８及
び受け渡し・冷却プレート２９と、第２の処理部Ｓ２の
棚ユニットＵ４,Ｕ５、バッファカセットとの間でウエ
ハＷを搬送する役割を持っている。

【００２３】前記棚ユニットＵ４，Ｕ５には、例えば図
２，３に示すように、第１の加熱処理例えばウエハ上の
塗布膜から溶媒を揮発させるためのベーク処理を行うた
めの第１の加熱部をなすベーク用加熱ユニット４５と、
例えば８０℃〜２５０℃程度の低温で加熱処理を行う低
温加熱ユニット４６と、第２の加熱処理例えば重合反応
により成膜するためのキュア処理を行うための第２の加
熱部をなすキュア用加熱ユニット４７と、例えば１５℃
〜８０℃程度の温度の密閉化可能な処理室内にＮＨ3＋
Ｈ2Ｏを導入してウエハをエージング処理し、ウエハ表
面の塗布膜をウェットゲル化するためのエージングユニ
ット４８と、が多段に配置されている。

【００２４】ここで前記ベーク用加熱ユニット４５につ
いて、図６に基づいて簡単に説明すると、図中６１はウ
エハを加熱するための、例えば５０℃〜３５０℃に設定
可能な加熱プレート６０を備えたケーシングであり、加
熱プレート６０の表面には、ウエハを当該プレート６０
上に近接して保持するためのプロキシミティーピン６０
ａが設けられている。このようなケーシング６１は、上
面に開口部６１ａが形成され、側面に当該ユニット内の
排気を行うための排気口６１ｂが形成されており、開口
部６１ａを塞ぐための昇降可能な蓋体６２が設けられて
いる。また蓋体６２の周縁部には、不活性ガス例えば窒
素ガスが内周面から吐出可能な不活性ガス供給機構６３
が設けられている。６４は蓋体６２に設けられた排気機
構である。

【００２５】このようなベーク用加熱ユニット４５で
は、ケーシング６１の図示しないウエハ搬送口を介して
第２の搬送手段４４と図示しない昇降可能な支持ピンと
の協働作業により加熱プレート６０に対してウエハが受
け渡され、ケーシング６１と蓋体６２とにより形成され
る加熱処理室内に、不活性ガス供給機構６３から不活性
ガスを供給する一方、蓋体６２の排気機構６４及びケー
シング６１の排気口６１ｂから不活性ガスを排気させる
ことにより、加熱処理室内を低酸素状態にして、加熱プ
レート６１にてウエハを所定温度に加熱して所定のベー
ク処理を行う。

【００２６】続いて前記キュア用加熱ユニット４７につ
いて、図７に基づいて簡単に説明すると、図中７１はウ
エハを加熱するための、例えば２００℃〜４５０℃に設
定可能な加熱プレート７０を備えた加熱室であり、加熱
プレート７０の表面には、ウエハを当該プレート７０上
に近接して保持するためのプロキシミティーピン７０ａ
が設けられている。このような加熱室７１には、不活性
ガス供給機構７２により当該加熱室７１内に不活性ガス
例えば窒素ガスが供給されるようになっている一方、当
該加熱室７１の内部雰囲気は図示しない真空ポンプより
排気されるようになっている。

【００２７】図中７３は加熱室７１に隣接して設けられ
た温調処理室であって、加熱室７１と温調処理室７３と
の間にはウエハの受け渡しを行うための密閉可能なゲー
トバルブ７４が設けられている。この温調処理室７３に
はウエハを載置してウエハの温度を調整するための例え
ば２０℃〜３５℃に設定可能な移送温調プレート７５が
ガイドレール７６ａに沿って移動機構７６ｂにより加熱
室７１に対して進退自在に設けられている。

【００２８】このようなキュア用加熱ユニット４７で
は、先ず温調処理室７３の図示しないウエハ搬送口を介
して第２の搬送手段４４と図示しない昇降可能な支持ピ
ンとの協働作業により移送温調プレート７５に対してウ
エハが受け渡され、このウエハは移送温調プレート７５
によりゲートバルブ７４を介して加熱室７１内に搬送さ
れて、このウエハは移送温調プレート７５と図示しない
昇降可能な支持ピンとの協働作業により加熱プレート７
０上に受け渡される。そして加熱室７１では、不活性ガ
ス供給機構７２から不活性ガスを供給する一方、加熱室
７１内の雰囲気を排気することにより、当該加熱室７１
内を低酸素状態及び所定の減圧状態にして、加熱プレー
ト７０にてウエハを所定温度に加熱して所定のキュア処
理を行う。こうしてキュア処理が行われたウエハはゲー
トバルブ７４を介して当該加熱室７１内に進入してきた
移送温調プレート７５に受け渡され、ここで所定の温度
に温調されて、第２の搬送手段４４に受け渡される。

【００２９】続いて基板載置部５について図８及び図９
に基づいて説明する。この基板載置部５は、筐体５０の
内部に例えば所定枚数例えば２５枚のウエハＷを棚状に
保持する基板保持部をなすバッファカセット５１を備え
て構成されており、第２の搬送手段４４によりアクセス
できるように配置されている。前記バッファカセット５
１は、第２の搬送手段４４に対する面は開口され、内部
にウエハＷの周縁部を保持する棚部５２が縦に所定間隔
で形成されており、これによりウエハＷが縦に配列され
た状態で保持されるようになっている。

【００３０】前記筐体５０には、当該筐体５０内部に不
活性ガス例えば窒素ガスを供給する不活性ガス供給部５
３が設けられており、この不活性ガス供給部５３は、例
えばバッファカセット５１の開口面と反対側の上部から
不活性ガス例えば窒素ガスを供給する、開閉バルブＶａ
を備えた第１の不活性ガス供給部５３ａと、例えばバッ
ファカセット５１の開口面の上部近傍に不活性ガス例え
ば窒素ガスを供給するための、開閉バルブＶｂを備えた
第２の不活性ガス供給部５３ｂとより構成されている。
また筐体５０には、当該筐体５０の内部雰囲気を排気す
るための、開閉バルブＶｃを備えた排気路５４が接続さ
れており、例えばこの排気路５４はバッファカセット５
１の開口面側の下部側に開口するように設けられてい
る。図中５５は筐体５０内の酸素濃度を検出するための
濃度センサであり、このセンサ５５の検出置に基づいて
制御部５６によりバルブＶａ〜Ｖｃの開度が夫々制御さ
れ、これにより筐体５０からの排気量や筐体５０内への
窒素ガスの供給流量が制御されて、筐体５０内の酸素濃
度を調整することができる。

【００３１】また筐体８の第２の搬送手段４４に対する
面には、複数例えば２５個のウエハ搬送口５７が形成さ
れ、このウエハ搬送口５７を介して前記バッファカセッ
ト５１の各々の棚部５２に対して第２の搬送手段４４に
よりウエハの受け渡しが行われるようになっている。こ
うして筐体５０内は窒素ガス雰囲気として制御されると
共に、バッファカセット５１の開口面に沿って上方側か
ら下方側図中やじるしで示すように窒素ガスが通流し、
ウエハ搬送口５７の内側は窒素カーテンにより塞がれた
状態になっている。

【００３２】このような基板処理装置では、先ず自動搬
送ロボット（あるいは作業者）により例えば２５枚のウ
エハＷを収納したキャリアＣが外部からキャリア載置部
２２に搬入され、受け渡し手段２３によりこのキャリア
Ｃ内からウエハＷが取り出される。ウエハＷは、受け渡
し手段２３から棚ユニットＵ２の受け渡しユニット２８
または受け渡し・冷却プレート２９を介して第１の搬送
手段２４に受け渡される。

【００３３】続いてウエハＷは、第１の搬送手段２４に
より棚ユニットＵ２（あるいはＵ１、Ｕ３）の冷却ユニ
ット２６→塗布ユニット２５に順次搬送されて、ここで
例えば金属アルコキシドであるＴＥＯＳのコロイドある
いは粒子を有機溶媒である例えばエチレングリコール及
びエチルアルコールと水、微量の塩酸とを含む溶媒に分
散させた塗布液が塗布され、続いてウエハＷは棚ユニッ
トＵ３の受け渡しユニット２８または受け渡し・冷却プ
レート２９に搬送される。受け渡しユニット２８等上の
ウエハは、第２の搬送手段４４により壁部４１に形成さ
れたウエハ搬送口４０を介して受け取られ、第２の処理
部Ｓ２の棚ユニットＵ４，Ｕ５のエージングユニット４
８に搬送されて、ここで図示しない処理室に例えば水蒸
気を含んだアンモニアガスよりなる処理ガスを導入して
所定のエージング処理が行われ、ウエハ表面の塗布膜の
ゲル化が行われる。

【００３４】この後ウエハは第２の搬送手段４４により
逆の経路で第１の処理部Ｓ１の棚ユニットＵ３の受け渡
しユニット２８または受け渡し・冷却プレート２９に搬
送され、第１の搬送手段２４により溶媒置換ユニット２
６に搬送されて、ここでウエハ表面の塗布膜に例えばエ
チルアルコール、ＨＭＤＳおよびヘプタン等の溶媒が供
給され、塗布膜中の溶媒を他の溶媒に置換する処理が行
われる。次いでウエハは、第１の搬送手段２４→棚ユニ
ットＵ３の受け渡しユニット２８または受け渡し・冷却
プレート２９→第２の搬送手段４４→第２の処理部Ｓ２
の棚ユニットＵ４，Ｕ５の低温加熱ユニット４７の経路
で搬送されて、ここで例えば８０℃程度の温度で６０秒
程度低温処理が行われた後、棚ユニットＵ４，Ｕ５のベ
ーク用加熱ユニット４５に搬送されて、ここで例えば８
０℃〜２５０℃、許容酸素濃度２０ｐｐｍ以下の状態
で、６０秒〜１８０秒程度（第１の時間）、第１の熱処
理であるベーク処理が行われて、塗布膜から所定の溶媒
を揮発させる。

【００３５】ベーク用加熱ユニット４５内の処理が行わ
れたウエハは、第２の搬送手段４４により基板載置部５
の筐体５０に形成されたウエハ搬送口５７を介してバッ
ファカセット５１に搬送され、ここに保持される。ここ
でバッファカセットでは、上段側がベーク処理後のウエ
ハ、下段側がキュア処理後のウエハを夫々載置するよう
に割り当てられており、筐体５０内は、既述のように排
気路を介して排気される一方、窒素ガスが供給され、筐
体５０内の酸素濃度は例えば１０ｐｐｍ以下に制御され
ている。

【００３６】こうして基板載置部５で待機しているウエ
ハ（ｎ番目のウエハ）は、前のウエハ（（ｎ−１）番目
のウエハ）がキュア用加熱ユニット４７から次工程に搬
送された後、第２の搬送手段４４によりキュア用加熱ユ
ニット４７に搬送され、ここで例えば４００℃〜４５０
℃、許容酸素濃度２０ｐｐｍ以下の状態で、第１の時間
よりも長い第２の時間１８０秒〜１８００秒程度、第２
の熱処理であるキュア処理が行われて、重合反応により
成膜が行われる。

【００３７】キュア用加熱ユニット４７内の処理が行わ
れたウエハは、第２の搬送手段４４により基板載置部５
の筐体５０に形成されたウエハ搬送口５７を介してバッ
ファカセット５１に搬送され、下段側のキュア処理後の
ウエハ保持用の棚部に一旦保持され、この後所定のタイ
ミングで第２の搬送手段４４にて第１の処理部Ｓ１に搬
送され、次いで第１の搬送手段２４、受け渡し手段２３
を介して例えば元のキャリアＣ内に戻される。

【００３８】このような構成では、第１の処理部Ｓ１と
第２の処理部Ｓ２とを設け、塗布ユニット２５を第１の
処理部Ｓ１に配置し、ベーク用加熱ユニットやキュア用
加熱ユニット等の加熱系ユニットを第２の処理部Ｓ２に
集中的に配置しているので、塗布ユニット２５が加熱系
ユニットから離れて配置される。このため塗布ユニット
２５への加熱系ユニットからの熱影響が抑えられ、より
精密な温度で塗布液の塗布処理を行うことができる。

【００３９】また第１の処理部Ｓ１と第２の処理部Ｓ２
との間は必ずしも壁部にて区画する必要はないが、上述
の構成のように、両処理部を壁部４１にて区画するよう
にすると、第２の処理部Ｓ２からの加熱雰囲気が第１の
処理部Ｓ１に流れ込みにくくなり、より塗布ユニット２
５への加熱系ユニットからの熱影響が抑えられ、有効で
ある。

【００４０】さらに第２の処理部Ｓ２内の雰囲気を不活
性ガス雰囲気に制御することにより、当該処理部Ｓ２内
を搬送する際のウエハ表面の塗布膜の酸化が抑えられ、
また第２の処理部Ｓ２内に不活性ガスを通流させている
ため、当該処理部Ｓ２内に加熱系ユニットが集中的に配
置されていても、これらのユニットからの熱影響が抑え
られ、処理部Ｓ２内の温度上昇を抑制することができ
る。ただしウエハ表面に形成される膜の種類によって
は、第２の処理部Ｓ２内に不活性ガスを通流させない構
成としてもよい。

【００４１】また上述の例では、第２の処理部Ｓ２に、
基板載置部５を設けているので、ベーク処理及びキュア
処理の時間管理を行うことができる。つまりベーク後及
びキュア後のウエハを、処理終了後に直ちに第２の搬送
手段２２により基板載置部５に搬送し、ここで次工程が
空くまで待機させている。ここでベーク用加熱ユニット
４５やキュア用加熱ユニット４７での処理時間は、予め
設定された搬送プログラムによって第２の搬送手段４４
による基板の搬送で管理されているが、これら加熱用の
ユニットで所定の処理時間が終了したウエハを、既述の
ように直ちに基板載置部５に搬送することにより、ベー
ク処理及びキュア処理の時間管理を正確に行うことがで
きる。この際基板載置部５内は加熱雰囲気ではないの
で、待機中にさらなる加熱を受けることがなく、オーバ
ーベークが回避される。このためオーバーベークが原因
となる、機械的強度や屈折率、誘電率などの膜質の面間
均一性のばらつきが抑えられ、より均一な処理を行うこ
とができる。

【００４２】この際上述のように基板載置部５の筐体５
０内を不活性ガス雰囲気に調整すれば、待機中のウエハ
上に形成された塗布膜の酸化を抑えることができ、また
筐体５０に形成されたウエハ搬送口５７近傍に不活性ガ
スを通流させて不活性ガスのカーテンを形成することに
より、第２の処理部Ｓ２に不活性ガスを通流させていな
い場合には、筐体５０内への第２の処理部Ｓ２の処理雰
囲気が流れ込みにくくなり、待機中のウエハ上に形成さ
れた塗布膜の酸化を抑えることができ、第２の処理部Ｓ
２に不活性ガスを通流させている場合であっても、筐体
５０内への第２の処理部Ｓ２の加熱雰囲気が流れ込みに
くくなり、筐体５０内の温度上昇を抑えることができ
る。

【００４３】また上述の基板処理装置では、第２の処理
部Ｓ２の第１の処理部Ｓ１の反対側に、当該基板処理装
置で行われる処理の次工程の処理を行う処理装置Ｓ３を
接続するようにしてもよい。ここで次工程の処理を行う
処理装置Ｓ３としては、ハードマスク処理を行うＣＶＤ
装置や、バッチ処理にてキュア処理を行うファーネス
（炉）などの焼成装置などがある。この場合前記次工程
の装置Ｓ３の搬送手段８０により、基板載置部８に載置
されたウエハが受け取られる。

【００４４】この例の基板載置部８は、例えば図１１に
示すように、図９に示す基板載置部５と同様に、筐体８
１内にバッファカセット８２を備えて構成されている
が、バッファカセット８２の装置Ｓ３の搬送手段８０に
対向する面も開口され、これに合わせて筐体８１第２の
搬送手段４４に対向する面と、装置Ｓ３の搬送手段８０
に対向する面の両面に夫々ウエハ搬送口８３，８４が形
成されている。また例えばバッファカセット８２の両開
口面の上部近傍に夫々不活性ガス例えば窒素ガスを供給
するための不活性ガス供給部８５ａ，８５ｂが設けら
れ、バッファカセット８２の両開口面側の下部側に開口
する排気路８６a,８６ｂが夫々接続され、これによりバ
ッファカセット８２の両開口面に沿って上方側から下方
側に窒素ガスが通流し、ウエハ搬送口８３，８４の内側
は窒素カーテンにより塞がれた状態になっている。この
ような基板載置部８では、例えばバッファカセット８２
の上段側がベーク処理後のウエハを載置し、下段側が次
工程の処理装置Ｓ３に対してウエハの受け渡しを行うた
めに割り当てられる。

【００４５】この例では、例えば処理装置Ｓ３としてＣ
ＶＤ装置が用いられる場合、第２の処理部Ｓ２のベーク
用加熱ユニット４５内の処理が行われたウエハは、第２
の搬送手段４４により基板載置部５の筐体５０に形成さ
れたウエハ搬送口５７を介してバッファカセット５１に
搬送され、ここに保持される。こうして基板載置部５で
待機しているウエハ（ｎ番目のウエハ）は、前のウエハ
（（ｎ−１）番目のウエハ）がキュア用加熱ユニット４
７から次工程に搬送された後、第２の搬送手段４４によ
りキュア用加熱ユニット４７に搬送され、ここで所定の
キュア処理が行われる。

【００４６】次いでキュア用加熱ユニット４７内の処理
が行われたウエハは、第２の搬送手段４４により基板載
置部５の筐体５０に形成されたウエハ搬送口５７を介し
てバッファカセット５１に搬送され、下段側の受け渡し
用の棚部に保持され、このウエハは処理装置Ｓ３の搬送
手段８０に受け取られて、第２の処理部Ｓ２と処理装置
Ｓ３との間の壁部８５に形成されたウエハ搬送口８６を
介して処理装置Ｓ３に搬送されて、ここで所定の処理が
行われる。この後ウエハは逆の経路で、つまり搬送手段
８０→第２の処理部Ｓ２の基板載置部８→第２の搬送手
段４４に受け渡され、第１の処理部Ｓ１を介して例えば
元のキャリアＣに戻される。

【００４７】このような構成では、基板処理装置に次工
程の処理装置Ｓ３を接続する場合に、基板載置部８を介
して両者の間でウエハの受け渡しが行われるので、従来
必要であった基板処理装置と処理装置Ｓ３との間でウエ
ハの受け渡しを行うためのインターフェイスユニットが
不要となる。このためインターフェイスユニットを設け
る場合に比べて装置が小型化され、スペース的に有効で
ある。またこの例では、基板処理装置から次工程の処理
装置Ｓ３に次々にウエハが搬送されて、次工程の処理が
行われるので、処理全体のスループットの向上も図るこ
とができる。

【００４８】また処理装置Ｓ３として焼成装置を用いる
場合には、第２の処理部Ｓ２にはベーク用加熱ユニット
のみを設け、この処理部Ｓ２にてベーク処理を行った
後、基板載置部５を介して処理装置Ｓ３に搬送され、こ
こでバッチでキュア処理が行われ、この後再び基板載置
部５を介して第２の処理部Ｓ２内に戻される。この際例
えばベーク処理後のウエハは基板載置部５の上段側の棚
部に載置され、キュア処理後のウエハは基板載置部５の
下段側の受け渡し用の棚部に載置される。このような構
成では、キュア処理をバッチで行うので、スループット
の向上を図ることができる。

【００４９】以上において本発明では、基板載置部５，
８には、形成される膜の種類により、不活性ガスを通流
させない構成としてもよいし、基板載置部５，８のバッ
ファカセット５１，８２を１個ではなく、複数個として
もよい。また塗布液の種類は、ＴＥＯＳを溶媒に分散さ
せたものに限らず、例えば塗布液中に穿孔を含むポーラ
ス材料などの絶縁膜材料であってもよい。なお絶縁膜材
料の種類によっては、塗布液の溶媒を置換する溶媒置換
ユニット２６が不要となるため、溶媒置換ユニットの設
置場所に塗布ユニット２５を設け、塗布ユニット２５の
数を増やしてもよい。

【００５０】また第１の処理部Ｓ１に塗布ユニット２５
を設け、第２の処理部Ｓ２に加熱系のユニットと、基板
載置部５，８とを設ける構成であれば、形成される膜の
種類に応じて、第１の処理部Ｓ１や第２の処理部Ｓ２に
設けられるユニットが選択され、上述の実施例のレイア
ウトに限らず、各ユニットの配置が適宜選択される。さ
らにベーク用加熱ユニット４５やキュア用加熱ユニット
４７の構成は一例であり、上述の例とは異なる構成の加
熱部を設けるようにしてもよい。さらに上述の実施の形
態では半導体ウエハを処理する装置について説明した
が、液晶ディスプレイ等に使用されるガラス基板を処理
する装置についても本発明は適用可能である。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、塗布処理部と加熱部と
を別々の処理部に設けているので、加熱部からの塗布処
理部への熱影響が抑えられる。また基板載置部を設け、
加熱部にて加熱された基板をここに一旦搬送するように
したので、加熱部での加熱時間を正確に管理でき、良質
の膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板処理装置の一実施の形態の
全体構成を示す平面図である。

【図２】前記基板処理装置を示す正面図である。

【図３】前記基板処理装置を示す背面図である。

【図４】前記基板処理装置の第１の処理部に設けられる
塗布ユニットを示す断面図である。

【図５】前記基板処理装置に設けられる第１の搬送手段
を示す断面図である。

【図６】前記基板処理装置の第２の処理部に設けられる
ベーク用加熱ユニットを示す断面図である。

【図７】前記基板処理装置の第２の処理部に設けられる
キュア用加熱ユニットを示す断面図である。

【図８】前記基板処理装置の第２の処理部に設けられる
基板載置部を示す斜視図である。

【図９】前記基板処理装置の第２の処理部に設けられる
基板載置部を示す断面図である。

【図１０】本発明の他の例を示す平面図である。

【図１１】前記他の例に用いられる基板載置部の一例を
示す断面図である。

【図１２】従来の基板処理装置を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ Ｓ１ 第１の処理部 Ｓ２ 第２の処理部 Ｓ３ 処理装置 Ｕ１〜Ｕ５ 棚ユニット ２５ 塗布ユニット ４５ ベーク用加熱ユニット ４７ キュア用加熱ユニット ５，８ 基板載置部 ５０，８１ 筐体 ５１，８２ バッファカセット ５３ 不活性ガス供給部 ５４ 排気路 ５７，８３，８４ ウエハ搬送口

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６２ ５６７ Ｆターム(参考） 2H025 AA18 AB14 AB16 AB17 EA05 4D075 BB24Y BB26Z BB93Y BB93Z BB95Y BB95Z CA23 CA47 DA06 DB13 DB14 DC22 DC24 EA12 EB43 4F042 AA02 AA07 AA10 BA01 BA19 DB04 DB08 DF25 5F031 CA02 CA05 DA17 FA07 FA09 FA11 FA12 FA15 GA02 GA03 GA37 GA42 GA47 GA48 GA49 HA33 JA01 JA45 MA02 MA04 MA07 MA26 MA30 NA04 NA09 NA11 NA15 NA16 PA02 5F046 JA22 KA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の処理部に設けられ、基板上に塗布
   液を塗布する塗布処理部と、 前記第１の処理部に隣接する第２の処理部に設けられ、
   前記塗布処理部にて塗布液が塗布された基板を加熱する
   ための加熱部と、 前記第２の処理部に設けられ、前記加熱部にて加熱され
   た基板を載置するための基板載置部と、 前記第２の処理部に設けられ、前記加熱部と基板載置部
   との間で基板を搬送するための基板搬送手段と、を備え
   ることを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記基板載置部は、筐体内に複数の基板
   が棚状に保持される基板保持部を設けて構成されること
   を特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記筐体の内部には不活性ガスが供給さ
   れ、不活性ガス雰囲気に制御されることを特徴とする請
   求項１または２記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記第２の処理部の第１の処理部の反対
   側に隣接して、前記塗布処理部にて塗布液が塗布された
   後、前記加熱部にて加熱された基板に対して所定の処理
   を行う処理部を設け、 この処理部に設けられた搬送手段により、前記第２の処
   理部に設けられた基板載置部に対して基板の受け渡しを
   行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
   載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記加熱部は前記塗布処理部にて塗布液
   が塗布された基板に対して第１の加熱処理を第１の時間
   で行うための第１の加熱部と、前記第１の加熱処理が行
   われた基板に対して第２の加熱処理を第１の時間よりの
   長い第２の時間で行うための第２の加熱部と、を含み、 前記第１の加熱部にて第１の加熱処理が行われた基板を
   基板搬送手段にて基板載置部に搬送し、この基板載置部
   の基板を基板搬送手段にて第２の加熱部に搬送すること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板
   処理装置。
6. 【請求項６】 ｎ番目の基板に対して塗布液を塗布する
   工程と、 次いで塗布液が塗布されたｎ番目の基板を第１の加熱温
   度で第１の時間加熱する第１の加熱工程と、 次いで第１の加熱工程が行われたｎ番目の基板を基板載
   置部に搬送する工程と、 次いで（ｎ−１）番目の基板が次工程に搬送された第２
   の加熱部に、基板載置部からｎ番目の基板を搬送し、こ
   の基板を第２の加熱温度で第１の時間よりも長い第２の
   時間加熱する第２の加熱工程と、を含むことを特徴とす
   る基板処理方法。
7. 【請求項７】 前記第１の加熱工程は、塗布液が塗布さ
   れた基板に対してベーク処理を行う工程であり、前記第
   ２の加熱工程は、ベーク処理が行われた基板に対してキ
   ュア処理を行う工程であることを特徴とする請求項６記
   載の基板処理方法。