JP2015178663A - 重合膜の耐薬品性改善方法、重合膜の成膜方法、重合膜の成膜装置、および被処理体搬送機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】重合膜の耐薬品性を向上させることが可能であり、かつ、重合膜の耐薬品性を向上させるために新たな処理装置を別途必要としない重合膜の耐薬品性改善方法を提供すること。【解決手段】被処理体の被処理面上に成膜され、薬品によって処理される重合膜の耐薬品性を改善する重合膜の耐薬品性改善方法であって、重合膜の耐薬品性を改善する熱処理を、被処理体1を搬送する被処理体搬送機構130において行う。【選択図】図3G
Description
この発明は、重合膜の耐薬品性改善方法、重合膜の成膜方法、重合膜の成膜装置、および被処理体搬送機構に関する。
重合膜、例えば、ポリイミド薄膜に代表される高分子薄膜は、電子製品、例えば、半導体集積回路装置の層間絶縁膜や、フラットパネルディスプレイ、例えば、液晶表示装置の液晶配向膜として用いることが検討されている。
高分子薄膜は、気化した原料モノマーを被処理体表面上に蒸着し、被処理体の表面で重合反応を進行させる蒸着重合法(例えば、特許文献1)などを用いて成膜することができる。
蒸着重合法は、半導体製造装置である成膜装置を用いて重合膜を成膜することができる。このため、重合膜を半導体集積回路装置のパッシベーション膜だけではなく、半導体集積回路装置の内部構造における層間絶縁膜としても使用することが可能となる。
重合膜を層間絶縁膜として使用した場合、重合膜はエッチングなどの加工工程に曝されることになる。加工工程の後には薬品による処理、例えば、洗浄液による洗浄処理が行われる。
しかし、重合膜に対して薬品による処理、例えば、洗浄液による洗浄処理を行うと、重合膜の膜質が劣化(例えば、膜質が変質する、あるいは膜厚が薄くなる)したり、最悪の場合には重合膜が剥がれてしまったりする、という事情が生ずることが判明した。これは、重合膜が洗浄液によってダメージを受けることが一因である、と推測される。
この発明は、重合膜の耐薬品性を向上させることが可能であり、かつ、重合膜の耐薬品性を向上させるために新たな処理装置を別途必要としない重合膜の耐薬品性改善方法および重合膜の成膜方法、その重合膜の成膜方法を実行することが可能な重合膜の成膜装置、並びにその重合膜の成膜方法を実行することが可能な被処理体搬送機構を提供する。
この発明の第1の態様に係る重合膜の耐薬品性改善方法は、被処理体の被処理面上に成膜され、薬品によって処理される重合膜の耐薬品性を改善する重合膜の耐薬品性改善方法であって、前記重合膜の耐薬品性を改善する熱処理を、前記被処理体を搬送する被処理体搬送機構において行う。
この発明の第2の態様に係る重合膜の成膜方法は、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する重合膜の成膜方法であって、(1)ボートに保持された被処理体を重合膜の成膜処理を行う処理部に搬入し、搬入された前記被処理体に対して重合膜の成膜処理を行う工程と、(2)前記ボートに保持され、前記成膜処理が終了した前記被処理体を、前記処理部から搬出する工程と、(3)前記被処理体の被処理面上に成膜された重合膜の耐薬品性を改善する熱処理を、前記ボートからキャリアへ前記被処理体を搬送する被処理体搬送機構において行う工程とを具備する。
この発明の第3の態様に係る重合膜の成膜装置は、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する重合膜の成膜装置であって、キャリアに保持された被処理体がロードされるローディングエリアと、前記ローディングエリアに隣接して設けられ、前記被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する成膜処理を行う処理部と、前記ローディングエリア内に設けられ、前記キャリアに保持された被処理体を移載するボートが載置される第1ステージと、前記ローディングエリア内に設けられ、未処理の被処理体を保持したボートが前記第1ステージから搬送され、前記未処理の被処理体を保持したボートを成膜処理まで待機させる第2ステージと、前記ローディングエリア内に設けられ、前記処理部に対して、前記ボートの搬入搬出を行う搬入搬出ステージと、前記第1ステージに載置された前記ボートと前記キャリアとの間で、前記被処理体を搬送する被処理体搬送機構と、前記第1ステージと前記第2ステージとの間、前記第2ステージと前記搬入搬出ステージとの間、および前記搬入搬出ステージと前記第1ステージとの間で、前記ボートを搬送するボート搬送機構と、を備え、前記被処理体搬送機構は、前記被処理体を保持する被処理体保持部を有し、前記被処理体保持部に、保持された前記被処理体に対して熱処理を施す加熱機構が備えられている。
この発明の第4の態様に係る被処理体搬送機構は、被処理体を搬送する被処理体搬送機構であって、前記被処理体を保持する被処理体保持部を有し、前記被処理体保持部に、保持された前記被処理体に対して熱処理を施す加熱機構が備えられている。
この発明によれば、重合膜の耐薬品性を向上させることが可能であり、かつ、重合膜の耐薬品性を向上させるために新たな処理装置を別途必要としない重合膜の耐薬品性改善方法および重合膜の成膜方法、その重合膜の成膜方法を実行することが可能な重合膜の成膜装置、並びにその重合膜の成膜方法を実行することが可能な被処理体搬送機構を提供できる。
以下、この発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、全図にわたり、共通の部分には共通の参照符号を付す。
まず、蒸着重合法を用いて重合膜を成膜することが可能であり、かつ、この発明の一実施形態に係る重合膜の成膜方法を実施することが可能な成膜装置の一例を説明する。
<成膜装置>
図1Aはこの発明の一実施形態に係る重合膜の成膜方法を実施することが可能な成膜装置の一例を概略的に示す平面図、図1Bは図1A中の1B−1B線に沿う断面図、図1Cは図1A中の1C−1C線に沿う断面図である。
図1Aはこの発明の一実施形態に係る重合膜の成膜方法を実施することが可能な成膜装置の一例を概略的に示す平面図、図1Bは図1A中の1B−1B線に沿う断面図、図1Cは図1A中の1C−1C線に沿う断面図である。
図1Aに示す平面図には、成膜装置100のローディングエリアの様子が示されている。装置筐体101は、被処理体、例えば、半導体ウエハ(例えば、シリコンウエハ。以下ウエハと略記する)1を、重合膜の成膜処理を行う処理部102(図1B参照)へロードするためのローディングエリアを区画する。処理部102は、ローディングエリアに隣接して備えられている。本例では処理部102は、ローディングエリアの上部に備えられている。装置筐体101の側面には、ウエハ1を収容したキャリアC(図1C参照)がセットされるロードポート103が備えられている。ロードポート103は、例えば、複数設けられる。ロードポート103にキャリアCがセットされると、ロードポート103に設けられたキャリアオープナー104がキャリアCの蓋を開ける。これにより、キャリアCに収容されたウエハ1を、ローディングエリア内にロードすることが可能となる。
ローディングエリア内には、ウエハボート(以下、ボートと略記する)105a又は105bを載置するステージとして、第1ステージ106、第2ステージ107、および昇降ステージ108を備えている。
第1ステージ106は、未処理のウエハ1をキャリアCからボート105a又は105bに移載する、および処理済のウエハ1をボート105a又は105bからキャリアCに移載するためのステージである。
未処理のウエハ1が移載されたボート105a又は105bは、第1ステージ106から第2ステージ107へと搬送される。第2ステージ107は、未処理のウエハ1を保持したボート105a又は105bを、次の成膜処理まで待機させるためのステージである。
昇降ステージ108は、重合膜の成膜処理を行う処理部102に対してボート105a又は105bを昇降させるステージである。昇降ステージ108は、処理部102における重合膜の成膜処理が終了したら、処理部102からボート105a又は105bを下降させる。そして、処理済のウエハ1を保持したボート105a又は105bを、昇降ステージ108から第1ステージ106へと搬送させる。空になった昇降ステージ108には、第2ステージ107において待機していた未処理のウエハ1を保持したボート105a又は105bが搬送される。この後、昇降ステージ108は、未処理のウエハ1を保持したボート105a又は105bを処理部102へ上昇させる。図1Bには、処理部102においてボート105aに保持されたウエハ1に対して重合膜の成膜処理が行われ、第2ステージ107においてボート105bに保持されたウエハ1が待機している状態が示されている。
ボート105a又は105bの昇降は、ボートエレベータ109が行う。昇降ステージ108は、ボートエレベータ109の昇降アーム110の先端に取り付けられ、処理部102の下端を塞ぐ蓋111を備えている。蓋111には磁性流体シール112によって気密にシールされつつ、回転軸113が貫通している。回転軸113の先端にはテーブル114が取り付けられている。テーブル114上には、保温筒115を介してボート105a又は105bが載置される。
第1ステージ106、第2ステージ107、および昇降ステージ108の間で行われるボート105a又は105bの搬送は、ボート搬送機構120が行う。ボート搬送機構120は、例えば、昇降および旋回可能なアーム121を備えている。アーム121の先端には、アーム121に対して旋回可能なボート保持部122を備えている(図1B参照)。ボート保持部122の平面形状は、特に図示しないが、例えば、C型になっており、ボート105a又は105bの底部を保持する。
キャリアCとボート105a又は105bとの間で行われるウエハ1の移載は、ウエハ搬送機構130が行う。ウエハ搬送機構130は、例えば、図1A中に示すX方向に沿って延びるレール131上を走行可能であり、かつ、昇降および旋回可能なスライドステージ132を備えている。スライドステージ132には、基部133がスライドステージ132をスライド可能に取り付けられている。基部133には、複数のフォーク134が取り付けられている。複数のフォーク134は、ウエハ1を保持する保持部として機能する(図1C参照)。
成膜装置100には制御部300が接続されている。制御部300は、例えば、マイクロプロセッサ(コンピュータ)からなるプロセスコントローラ301を備えており、成膜装置100の各構成部の制御は、プロセスコントローラ301が行う。プロセスコントローラ301には、ユーザーインターフェース302と、記憶部303とが接続されている。
ユーザーインターフェース302は、オペレータが成膜装置100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うためのタッチパネルディスプレイやキーボードなどを含む入力部、および成膜装置100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどを含む表示部を備えている。
記憶部303は、成膜装置100で実行される成膜処理などの各種処理をプロセスコントローラ301の制御にて実現するための制御プログラムや、成膜装置100の各構成部に、処理条件に応じた処理を実行させるためのプログラムを含んだ、いわゆるプロセスレシピが格納される。プロセスレシピは、記憶部303の中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、CD-ROM、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、プロセスレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して適宜伝送させるようにしてもよい。
プロセスレシピは、必要に応じてユーザーインターフェース302からのオペレータの指示等にて記憶部303から読み出され、読み出されたプロセスレシピに従った処理をプロセスコントローラ301が実行することで、成膜装置100は、プロセスコントローラ301の制御のもと、後述する一実施形態に係る重合膜の成膜方法にしたがった処理を実行する。
<ウエハ搬送機構が備えるフォークについて>
図2Aはウエハ搬送機構130が備えるフォーク134の平面図、図2Bはフォーク134の斜視図、図2Cは図2A中の2C−2C線に沿う断面図である。
図2Aはウエハ搬送機構130が備えるフォーク134の平面図、図2Bはフォーク134の斜視図、図2Cは図2A中の2C−2C線に沿う断面図である。
図2A〜図2Cに示すように、一実施形態に係る成膜装置100が備えるウエハ搬送機構130は、フォーク134に、被処理体、例えばウエハ1を加熱する加熱部135が取り付けられている。加熱部135の平面形状は、被処理体の平面形状に対応した形状となっている。本例では、加熱部135の平面形状は、ウエハ1の平面形状と同じ円形である。また、加熱部135の内部に設けられたヒーター136の平面形状も円形である。これにより、ウエハ1は加熱部135の全体で保持できる。また、円形のヒーター136によって、ウエハ1の全体を均一に加熱することができる。このように、本例の加熱部135は、ウエハ1の全体を均一に加熱することが可能なホットプレートとして機能する。
また、ヒーター136として好適なヒーターとしては、薄膜ヒーターを挙げることができる。薄膜ヒーターの最高使用温度は約300℃あり、ウエハ1の熱処理には十分な温度を達成することができる。また、その厚さについても0.3mm以下にでき、ヒーター136を設けることによるフォーク134の厚みの増大を抑制しつつ、フォーク134に加熱部135を設けることが可能となる。
本例の加熱部135の被処理体保持面は、フォーク134の上面から窪んでいる。また、フォーク134の先端は加熱部135の先端から突出する。これにより、加熱部135の先端および末端のそれぞれにおいては、フォーク134の側面が起立する。ウエハ1は、起立したフォーク134の側面によって、加熱部135の被処理体保持面上に位置決めされた状態で保持される。ウエハ1は、加熱部135の被処理体保持面上に位置決めされた状態で保持されることで、ウエハ1は、搬送中や加熱中に加熱部135の被処理体保持面からずれることが抑制される。
<重合膜の成膜方法>
次に、成膜装置100を用いた、この発明の一実施形態に係る重合膜の成膜方法を説明する。
次に、成膜装置100を用いた、この発明の一実施形態に係る重合膜の成膜方法を説明する。
図3A〜図3Qはこの発明の一実施形態に係る重合膜の成膜方法を主要な工程ごとに示した断面図である。なお、図1A〜図1Cに示した成膜装置100においては、ロードポート103から第2ステージ107までのウエハ搬送経路が、第1ステージ106において90度屈曲する例を示した。しかし、図3A〜図3Qにおいては、便宜上、ロードポート103から第2ステージ107までのウエハ搬送経路が一直線になる例を示す。ロードポート103から第2ステージ107までのウエハ搬送経路は一直線であっても、図1A〜図1Cに示したように途中で屈曲されていてもどちらでもよい。また、図3A〜図3Qにおいては、図1Bにおいては図示したボート搬送機構120については、図面の煩雑化を防ぐために省略することにする。
図3Aには、処理部102においてボート105aに保持されたウエハ1に対して重合膜の成膜処理が行われ、第2ステージ107においてボート105bに保持された未処理のウエハ1が待機している状態が示されている。図3Aに示す状態においては、フォーク134に取り付けられた加熱部135のヒーター136(図2A〜図2C参照)は“オン”状態とされ、例えば、加熱部135の温度は、熱処理温度とされる。
次に、図3Bに示すように、処理部102における重合膜の成膜処理が終了したら、ボートエレベータ109を駆動し、アーム110に取り付けられた蓋111を下降させる。これにより、昇降ステージ108は処理部102から下降する。
次に、図3Cに示すように、図1Bに示したボート搬送機構120を用いて、処理済のウエハ1を保持したボート105aを、下降している昇降ステージ108から第1ステージ106へと搬送する。
次に、図3Dに示すように、図1Bに示したボート搬送機構120を用いて、未処理のウエハ1を保持したボート105bを、第2ステージ107から下降している昇降ステージ108へと搬送する。
次に、図3Eに示すように、ボートエレベータ109を駆動し、アーム110に取り付けられた蓋111を上昇させる。これにより、昇降ステージ108は処理部102へと上昇し、未処理のウエハ1を保持したボート105bは、処理部102内に収容される。そして、ボート105bが処理部102内に収容されたら、ボート105bに保持されている未処理のウエハ1に対して、重合膜の成膜処理を開始する。
次に、図3Fに示すように、ウエハ搬送機構130のスライドステージ132に取り付けられた基部133を第1ステージ106に向かってスライドさせる。これにより、フォーク134をボート105aに保持されたウエハ1の下方に向かって進出させる。次いで、スライドステージ132をわずかに上昇させ、ウエハ1を、フォーク134に取り付けられた加熱部135上に保持させる。
次に、図3Gに示すように、基部133を元の位置へとスライドさせ、フォーク134をボート105aから退避させる。そして、設定された加熱時間の間、ウエハ1を加熱部135上に保持し、ウエハ1に対して熱処理を行う。この熱処理は、ウエハ搬送機構130が加熱部135を複数有していることから、複数のウエハ1に対して同時に行われる。
次に、図3Hに示すように、加熱部135における熱処理が終了したら、基部133をスライドさせ、フォーク134をボート105aに再度進出させる。そして、熱処理が終了したウエハ1を、ボート105aの元の位置へと戻す。次いで、基部133を元の位置へとスライドさせ、フォーク134をボート105aから退避させる。次いで、スライドステージ132を、次に熱処理するウエハ1の箇所に上昇させる。
次に、図3Iに示すように、基部133をスライドさせ、フォーク134をボート105aへと進出させる。次いで、スライドステージ132をわずかに上昇させ、図3Fを参照して説明した工程と同様に、ウエハ1を、フォーク134に取り付けられた加熱部135上に保持させる。
次に、図3Jに示すように、基部133を元の位置へとスライドさせ、フォーク134をボート105aから退避させ、図3Gを参照して説明した工程と同様に、設定された加熱時間の間、ウエハ1を加熱部135上に保持し、ウエハ1に対して熱処理を行う。
このような熱処理動作を、図3Kに示すように、例えば、ボート105aに保持された処理済のウエハ1の全てに対し行う。
次に、図3Lに示すように、スライドステージ132を、図3E等に示した元の位置に下降させる。そして、加熱部135のヒーター136は“オフ”状態とし、加熱部135を冷却する。
次に、図3Mに示すように、加熱部135の冷却が終了したら、ボート105aに保持された成膜処理および熱処理済のウエハ1をキャリアCへの移載を行う。まず、基部133をスライドさせ、フォーク134をボート105aへと進出させ、スライドステージをわずかに上昇させて、ウエハ1を降温された加熱部135上に保持させる。次いで、基部133をスライドさせ、フォーク134を元の位置へと戻す。次いで、スライドステージ132を旋回させ、フォーク134をキャリアCへと対向させる。次いで、キャリアオープナー104を用いてキャリアCの蓋をあける。
次に、図3Nに示すように、基部133をスライドさせ、フォーク134をキャリアCの内部へと進出させる。次いで、スライドステージ132をわずかに下降させて、ウエハ1をキャリアC内へと保持させる。
このような移載動作を、図3Oに示すように、キャリアCへの収容枚数分繰り返す。キャリアCへの収容枚数に達したら、キャリアオープナー104を用いてキャリアCの蓋をしめる。
次に、図3Pに示すように、成膜処理および熱処理済のウエハ1を保持したキャリアCを、ロードポート103からアンロードする。そして、図3Qに示すように、ボート105aに保持されたウエハ1の、例えば全てをキャリアCへの移載が完了するまで、ロードポート103からのアンロードを繰り返す。
この後、特に、図示しないが、未処理のウエハ1を保持したキャリアCをロードポート103へセットし、例えば、空になったボート105aに対して未処理のウエハ1の移載動作を行う。ボート105aに対する未処理のウエハ1の移載が完了したら、加熱部135のヒーター136を“オフ”状態から“オン”状態とし、加熱部135の加熱を開始する。これとともに、図3Aに示すように、図1Bに示したボート搬送機構120を用いて、未処理のウエハ1を保持したボート105aを、第1ステージ106から第2ステージ107へと搬送する。この後、図3Bから図3Qを参照して説明した動作を繰り返す。
このような重合膜の成膜方法であると、成膜された重合膜への熱処理を、ウエハ搬送機構130において行う。このため、成膜された重合膜を熱処理するために、新たな熱処理装置が必要なくなる。
また、成膜された重合膜への熱処理は、処理部102における重合膜の成膜処理中に並行して行うことができる。成膜された重合膜への熱処理を、重合膜の成膜処理と並行して行うようにすると、成膜処理工程後に、熱処理工程を新たに付加することによるスループットの低下についても抑制することができる。
また、本例では、加熱部135に設けられるヒーター136の平面形状を、ウエハ1の平面形状に対応させている。このため、加熱部135における熱処理方式は、ホットプレートによる熱処理方式に準じたものとなる。
図4は、ホットプレートおよび縦型炉のウエハ昇温・降温特性を示す図である。
図4に示すように、例えば、成膜装置100の処理部102のような縦型炉においては、ウエハの温度を室温から約170〜180℃まで昇温するにはおよそ25分を要する。これに対し、ウエハ搬送機構130の加熱部135のようなホットプレートにおいては、瞬時にウエハの温度を室温から約170〜180℃まで上昇させることができる。また、ウエハの温度を約170〜180℃から室温に降温する場合についても、ホットプレートは、縦型炉よりも速く室温に下降させることができる。
図4に示すように、例えば、成膜装置100の処理部102のような縦型炉においては、ウエハの温度を室温から約170〜180℃まで昇温するにはおよそ25分を要する。これに対し、ウエハ搬送機構130の加熱部135のようなホットプレートにおいては、瞬時にウエハの温度を室温から約170〜180℃まで上昇させることができる。また、ウエハの温度を約170〜180℃から室温に降温する場合についても、ホットプレートは、縦型炉よりも速く室温に下降させることができる。
このように、ホットプレートによる熱処理方式は、例えば、ホットウォール方式の縦型炉による熱処理方式に比較して、ウエハ1の温度を速やかに目的温度に到達させることができる、という利点がある。
<重合膜の耐薬品性について>
次に、重合膜の耐薬品性について説明する。
成膜された重合膜に対し、塩基性化合物を含んだ薬品、例えば、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄処理を行うと、成膜された重合膜の膜質劣化が起こる。膜質劣化の典型的な例は、膜の変質、および膜厚の減少である。また、最悪の場合には、重合膜が剥がれる可能性もある。例えば、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄処理は、重合膜に対してエッチング処理を行った後、エッチング残渣を除去するために実施される。
次に、重合膜の耐薬品性について説明する。
成膜された重合膜に対し、塩基性化合物を含んだ薬品、例えば、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄処理を行うと、成膜された重合膜の膜質劣化が起こる。膜質劣化の典型的な例は、膜の変質、および膜厚の減少である。また、最悪の場合には、重合膜が剥がれる可能性もある。例えば、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄処理は、重合膜に対してエッチング処理を行った後、エッチング残渣を除去するために実施される。
重合膜の膜質劣化が起こる原因の一つとして、重合膜がポリイミドであった場合、例えば、図5A〜図5Cに示すメカニズムによってポリイミドが分解するためである、と考えることができる。
図5Aには、ポリイミド膜が成膜された状態の構造式が示されている。図5Aに示すポリイミドは、ピロメリット酸二無水物とオキシジアニリンとを重合させて形成したものである。
図5Aに示すようなポリイミドに対して、塩基性化合物を含んだ薬品、例えば、アルカリ洗浄剤が接触すると、図5Bに示す第1のアルカリ加水分解が生ずる。第1のアルカリ加水分解によってポリイミドのイミド環は開環し、ポリイミドはポリアミック酸(ポリアミド)に変わってしまう。
さらに、図5Bに示すようなポリアミック酸に対して、アルカリ洗浄剤がさらに接触すると、図5Cに示す第2のアルカリ加水分解が生ずる。第2のアルカリ加水分解によって、ポリアミック酸の結合が切れ、それぞれピロメリット酸とオキシジアニリンとに分解してしまう。
ポリイミド膜に対して図5A〜図5Cに示したような分解が進むと、ポリイミド膜は変質したり、膜厚が減少したりといった劣化現象を起こす。最悪の場合には、ポリイミド膜が剥がれてしまうこともある。
重合膜を成膜した後、アルカリ洗浄のような塩基性化合物を含む薬品による処理を行う場合には、薬品による処理を行う前に重合膜を熱処理しておく。これによって、熱処理を行わない場合に比較して重合膜の耐薬品性を改善することができ、重合膜の膜質劣化や、重合膜の剥がれを抑制することが可能となる。
<屈折の変動について>
図6は、熱処理温度とポリイミド膜の屈折率との関係を示す図である。
図6中の破線に示すように、ポリイミド膜に熱処理をしなかった場合、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄前と洗浄後において、ポリイミド膜の屈折率が約2.8%変動した。屈折率の変動は、洗浄前後において、ポリイミド膜が変質することを示している。
図6は、熱処理温度とポリイミド膜の屈折率との関係を示す図である。
図6中の破線に示すように、ポリイミド膜に熱処理をしなかった場合、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄前と洗浄後において、ポリイミド膜の屈折率が約2.8%変動した。屈折率の変動は、洗浄前後において、ポリイミド膜が変質することを示している。
これに対して、ポリイミド膜に熱処理をした場合、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄前と洗浄後におけるポリイミド膜の屈折率の変動は約0.7〜1.4%の範囲に抑制される。具体的には、
180℃ 約0.7%
200℃ 約0.7%
220℃ 約1.0%
240℃ 約1.4%
である。なお、熱処理時間は、5分であった。
180℃ 約0.7%
200℃ 約0.7%
220℃ 約1.0%
240℃ 約1.4%
である。なお、熱処理時間は、5分であった。
このように、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄処理の前に、温度180℃以上240℃以下の熱処理を行うことにより、洗浄前後におけるポリイミド膜の変質を抑制することができる。また、熱処理の温度を180℃以上220℃以下とすれば、洗浄前後におけるポリイミド膜の屈折率の変動を約1.0%以下に抑え込むことができる。よって、熱処理の温度は、180℃以上220℃以下とすることが好ましい。
熱処理の温度は、重合膜の成膜温度よりも高い温度で行うことが好ましい。重合膜の成膜温度よりも高い温度で重合膜を熱処理することで、成膜された重合膜の硬化をより促進できるためである。また、熱処理の温度の上限は、成膜された重合膜が熱分解しない温度である。よって、熱処理時、ウエハ1の温度は、重合膜の成膜温度以上重合膜の熱分解温度未満の範囲に保持される。
このように、一実施形態に係る重合膜の成膜方法によれば、重合膜に塩基性化合物を含む薬品による薬品処理、例えば、アルカリ洗浄剤を用いた洗浄処理を行う前に、重合膜に対して熱処理を行う。このような熱処理を行うことで、重合膜の膜質が変質する、という事情を抑制することができる。
さらに、一実施形態に係る重合膜の成膜方法によれば、上記重合膜の耐薬品性を改善するための熱処理を、成膜装置100のローディングエリアに既設されているウエハ搬送機構130を用いて行う。このため、重合膜の耐薬品性を向上させるために、成膜装置100の外に、新たな熱処理装置を設置する必要がない。
しかも、上記重合膜の耐薬品性を改善するための熱処理は、図3A〜図3Qを参照して説明したように、処理部102における重合膜の成膜処理と並行して行うことができる。上記重合膜の耐薬品性を改善するための熱処理を、他のウエハに対する重合膜の成膜処理と並行して行うことで、たとえ熱処理工程を、電子製品の製造プロセス、例えば、半導体集積回路装置の製造プロセス中に付加したとしても、スループットの低下を抑制できる。
このように、この発明の一実施形態によれば、重合膜の耐薬品性を向上させることが可能であり、かつ、重合膜の耐薬品性を向上させるために新たな処理装置を別途必要としない重合膜の耐薬品性改善方法、および重合膜の成膜方法を提供できる。また、この発明の一実施形態によれば、その重合膜の成膜方法を実行することが可能な重合膜の成膜装置、並びにその重合膜の成膜方法を実行することが可能な被処理体搬送機構を提供できる。
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されることは無く、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
例えば、上記一実施形態においては、重合膜の耐薬品性を改善する熱処理の時間として、5分を例示したが、熱処理の時間は5分に限られるものではない。熱処理時間は、被処理体の大きさや、重合膜の種類等に応じて適宜変更することができる。
また、上記一実施形態においては、耐薬品性を改善する重合膜として、アルカリ洗浄剤に曝される重合膜を例示したが、重合膜としては、アルカリ洗浄剤に曝されるものに限られるものでもない。塩基性化合物を含んだ薬品によって、何かしらの薬品処理が施される重合膜であれば、この発明の一実施形態に係る重合膜の成膜方法は、その効果を損なうことなく、適用することが可能である。
その他、この発明はその要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。
その他、この発明はその要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。
1…ウエハ、130…ウエハ搬送機構、131…レール、132…スライドステージ、133…基部、134…フォーク、135…加熱部、136…ヒーター。
Claims (18)
- 被処理体の被処理面上に成膜され、薬品によって処理される重合膜の耐薬品性を改善する重合膜の耐薬品性改善方法であって、
前記重合膜の耐薬品性を改善する熱処理を、前記被処理体を搬送する被処理体搬送機構において行うことを特徴とする重合膜の耐薬品性改善方法。 - 前記熱処理は、前記被処理体搬送機構の前記被処理体を保持する保持部上で行うことを特徴とする請求項1に記載の重合膜の耐薬品性改善方法。
- 前記重合膜はポリイミド膜であり、前記薬品は塩基性化合物を含んだ薬品であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の重合膜の耐薬品性改善方法。
- 前記塩基性化合物を含んだ薬品は、前記重合膜を洗浄する洗浄剤であることを特徴とする請求項3に記載の重合膜の耐薬品性改善方法。
- 前記熱処理の温度は、前記重合膜の成膜温度よりも高い温度で行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の重合膜の耐薬品性改善方法。
- 前記熱処理における前記被処理体の温度は、前記重合膜の成膜温度以上前記重合膜の熱分解温度未満の範囲に保持されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の重合膜の耐薬品性改善方法。
- 前記熱処理は、別の被処理体に対する重合膜の成膜処理と並行して行うことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の重合膜の耐薬品性改善方法。
- 被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する重合膜の成膜方法であって、
(1) ボートに保持された被処理体を重合膜の成膜処理を行う処理部に搬入し、搬入された前記被処理体に対して重合膜の成膜処理を行う工程と、
(2) 前記ボートに保持され、前記成膜処理が終了した前記被処理体を、前記処理部から搬出する工程と、
(3) 前記被処理体の被処理面上に成膜された重合膜の耐薬品性を改善する熱処理を、前記ボートからキャリアへ前記被処理体を搬送する被処理体搬送機構において行う工程と
を具備することを特徴とする重合膜の成膜方法。 - 前記熱処理は、前記被処理体搬送機構の前記被処理体を保持する保持部上で行うことを特徴とする請求項8に記載の重合膜の重合膜の成膜方法。
- 前記重合膜はポリイミド膜であり、前記薬品は塩基性化合物を含んだ薬品であることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の重合膜の成膜方法。
- 前記塩基性化合物を含んだ薬品は、前記重合膜を洗浄する洗浄剤であることを特徴とする請求項10に記載の重合膜の成膜方法。
- 前記熱処理の温度は、前記重合膜の成膜温度よりも高い温度で行うことを特徴とする請求項8から請求項11のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
- 前記熱処理における前記被処理体の温度は、前記重合膜の成膜温度以上前記重合膜の熱分解温度未満の範囲に保持されることを特徴とする請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
- 前記熱処理は、別の被処理体に対する重合膜の成膜処理と並行して行うことを特徴とする請求項8から請求項13のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
- 被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する重合膜の成膜装置であって、
キャリアに保持された被処理体がロードされるローディングエリアと、
前記ローディングエリアに隣接して設けられ、前記被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する成膜処理を行う処理部と、
前記ローディングエリア内に設けられ、前記キャリアに保持された被処理体を移載するボートが載置される第1ステージと、
前記ローディングエリア内に設けられ、未処理の被処理体を保持したボートが前記第1ステージから搬送され、前記未処理の被処理体を保持したボートを成膜処理まで待機させる第2ステージと、
前記ローディングエリア内に設けられ、前記処理部に対して、前記ボートの搬入搬出を行う搬入搬出ステージと、
前記第1ステージに載置された前記ボートと前記キャリアとの間で、前記被処理体を搬送する被処理体搬送機構と、
前記第1ステージと前記第2ステージとの間、前記第2ステージと前記搬入搬出ステージとの間、および前記搬入搬出ステージと前記第1ステージとの間で、前記ボートを搬送するボート搬送機構と、を備え、
前記被処理体搬送機構は、
前記被処理体を保持する被処理体保持部を有し、
前記被処理体保持部に、保持された前記被処理体に対して熱処理を施す加熱機構が備えられていることを特徴とする重合膜の成膜装置。 - 前記被処理体保持部は、前記加熱機構として、前記被処理体の平面形状に対応した平面形状をしたホットプレートを備えていることを特徴とする請求項15に記載の重合膜の成膜装置。
- 被処理体を搬送する被処理体搬送機構であって、
前記被処理体を保持する被処理体保持部を有し、
前記被処理体保持部に、保持された前記被処理体に対して熱処理を施す加熱機構が備えられていることを特徴とする被処理体搬送機構。 - 前記被処理体保持部は、前記加熱機構として、前記被処理体の平面形状に対応した平面形状をしたホットプレートを備えていることを特徴とする請求項17に記載の被処理体搬送機構。
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