JP2929260B2 - Method and apparatus for forming coating film - Google Patents

Method and apparatus for forming coating film

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JP2929260B2 JP35433593A JP35433593A JP2929260B2 JP 2929260 B2 JP2929260 B2 JP 2929260B2 JP 35433593 A JP35433593 A JP 35433593A JP 35433593 A JP35433593 A JP 35433593A JP 2929260 B2 JP2929260 B2 JP 2929260B2
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、被処理体の表面に塗
布膜を形成する塗布膜形成方法及びその装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming a coating film on a surface of an object to be processed.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程にお
いて、例えば半導体ウエハ(以下にウエハという)等の
被処理体の表面上にフォトリソグラフィー技術を用いて
所定の回路パターンの転写を行っている。
2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor device manufacturing process, a predetermined circuit pattern is transferred onto a surface of an object to be processed such as a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) by using a photolithography technique.

【0003】また、近年の回路パターンの集積度の向上
に伴い、回路配線の多層化が進んでおり、このような多
層配線構造においては、下層配線の凹凸を可及的に少な
くすることが肝要であり、そのため、下層配線と上層配
線との間を相互に絶縁するための層間絶縁膜を平坦化す
るための技術が必要である。
In addition, with the recent increase in the degree of integration of circuit patterns, the number of circuit wiring layers has been increased, and in such a multilayer wiring structure, it is important to reduce the unevenness of the lower wiring as much as possible. Therefore, a technique for planarizing an interlayer insulating film for mutually insulating the lower wiring and the upper wiring is required.

【0004】そこで、従来では、層間絶縁膜を形成する
際の平坦化技術として、塗布ガラス[SOG;Spin On
Glass ]を用いる方法が知られている。このSOG膜塗
布方法は、膜となる成分(例えばシラノール化合物(S
i(OH)4 ))と溶媒(例えばエチルアルコール)と
を混合した処理液(溶液)を被処理体であるウエハ上に
塗布し、熱処理で溶媒を蒸発させ重合反応を進めて絶縁
膜を形成する技術である。具体的には、まず、ウエハを
スピンチャック上に載置させて、ウエハを回転(200
0〜6000rpm)させながら、ウエハ上にSOGの
溶液を滴下して塗布してSOG膜を形成する。次に、プ
レヒート工程で100〜140℃の温度下で熱処理する
ことによって溶媒を蒸発した後、加熱装置内にウエハを
搬入して約400〜450℃の温度下で熱処理すること
により、SOG膜をシロキサン結合している。また、S
OG膜を多層に形成する場合には、ウエハ上にSOG溶
液を塗布して溶媒を蒸発する工程を繰り返して行った後
に、塗布後のウエハを加熱装置内に搬入して熱処理する
か、あるいは、ウエハ上にSOG溶液を塗布して溶媒を
蒸発した後、加熱装置内に搬入して熱処理を行う工程を
繰り返して多層のSOG膜を形成している。
Therefore, conventionally, as a flattening technique for forming an interlayer insulating film, coated glass [SOG;
Glass] is known. This SOG film coating method uses a film forming component (for example, a silanol compound (S
i (OH) 4)) and a processing solution (solution) in which a solvent (eg, ethyl alcohol) is mixed is applied onto a wafer to be processed, and the solvent is evaporated by a heat treatment to promote a polymerization reaction to form an insulating film. Technology. Specifically, first, the wafer is placed on the spin chuck, and the wafer is rotated (200
A solution of SOG is dropped and applied onto the wafer while the SOG film is formed at 0 to 6000 rpm to form an SOG film. Next, after evaporating the solvent by performing a heat treatment at a temperature of 100 to 140 ° C. in a preheating step, the wafer is loaded into a heating device and subjected to a heat treatment at a temperature of about 400 to 450 ° C., thereby forming the SOG film. It has a siloxane bond. Also, S
When an OG film is formed in multiple layers, the steps of applying the SOG solution onto the wafer and evaporating the solvent are repeated, and then the coated wafer is carried into a heating device and heat-treated, or After the SOG solution is applied on the wafer to evaporate the solvent, the process of carrying the SOG solution into the heating device and performing the heat treatment is repeated to form a multilayer SOG film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハ表面
にSOG溶液を塗布する塗布処理工程においては、上述
したように、ウエハを回転させながらウエハ表面にSO
G溶液を滴下して拡散させるスピンコート法によって1
枚のウエハごとにSOG溶液を塗布する枚葉処理が行わ
れている。また、塗布後のウエハを加熱処理する熱処理
工程においては、作業能率の面で複数枚のウエハをウエ
ハボートのような保持手段にて保持すると共に加熱装置
内に搬入して行うバッチ処理が適している。そのため、
従来では枚葉処理の塗布処理工程とバッチ処理の熱処理
工程とをそれぞれ別の装置で行っている。
In the coating process for applying the SOG solution to the wafer surface, as described above, the SOG solution is applied to the wafer surface while rotating the wafer.
1 by spin coating method in which G solution is dropped and diffused
Single-wafer processing for applying an SOG solution to each wafer is performed. In the heat treatment step of heating the coated wafer, a batch process in which a plurality of wafers are held by a holding means such as a wafer boat and loaded into a heating device in terms of work efficiency is suitable. I have. for that reason,
Conventionally, the coating process of the single-wafer process and the heat treatment process of the batch process are performed by different apparatuses.

【0006】しかしながら、塗布処理工程と熱処理工程
とを別の装置で行うことは、設置スペースを広くする必
要があるばかりか、塗布処理後に一旦塗布装置の外に被
処理体を搬送した後に熱塗布膜形成に搬入するため、処
理効率の低下を招くという問題があった。更には、塗布
処理後に被処理体を大気に晒すと、塗布面に有機物や微
細なごみ等が付着して歩留まりの低下をきたす虞れがあ
った。
[0006] However, performing the coating process and the heat treatment process using different apparatuses not only requires a large installation space, but also heat-coats the object after temporarily transferring it to the outside of the coating apparatus after the coating process. There is a problem that the processing efficiency is reduced because the wafer is carried into the film formation. Furthermore, when the object to be processed is exposed to the air after the coating treatment, there is a possibility that organic matter, fine dust and the like may adhere to the coating surface, thereby lowering the yield.

【0007】そこで最近では図11に示すように枚葉式
の塗布処理部とバッチ式の熱処理部とを一体化したシス
テムが提案されている。このシステムは、半導体ウエハ
(以下「ウエハ」という。)Wを収納したウエハカセッ
トCが載置される入出力ポート101と、SOG溶液を
ウエハに塗布する塗布処理部102及びSOG溶液の溶
媒を蒸発させる多段のホットプレート103などを含む
塗布ユニットと、縦型熱処理炉104とを組み合わせて
なるものである。このシステムによれば、入出力ポート
101上のウエハカセットC内のウエハWは搬出入領域
のロボットを介して搬送領域のロボットに受け渡され、
塗布処理部102でSOG液が塗布された後ホットプレ
ート103でプレヒートされる。その後ウエハWはイン
ターフェイス部106を介して縦型熱処理炉104の保
持具に搭載され、この保持具は、所定枚数例えば100
枚のウエハを載せて熱処理炉104内に搬入される。こ
の熱処理炉104内は予め例えば400〜450℃に加
熱されており、ウエハに塗布されたSOG膜が焼き締め
られる。
Therefore, recently, as shown in FIG. 11, there has been proposed a system in which a single-wafer type coating processing unit and a batch type heat treatment unit are integrated. This system includes an input / output port 101 on which a wafer cassette C containing a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a “wafer”) is placed, an application processing unit 102 for applying an SOG solution to a wafer, and a solvent for the SOG solution. The coating unit includes a multi-stage hot plate 103 and a vertical heat treatment furnace 104. According to this system, the wafer W in the wafer cassette C on the input / output port 101 is transferred to the robot in the transfer area via the robot in the carry-in / out area,
After the SOG liquid is applied in the application processing section 102, the SOG liquid is preheated on a hot plate 103. Thereafter, the wafer W is mounted on a holder of the vertical heat treatment furnace 104 via the interface unit 106, and the number of the holders is a predetermined number, for example, 100.
The plurality of wafers are loaded and loaded into the heat treatment furnace 104. The inside of the heat treatment furnace 104 is previously heated to, for example, 400 to 450 ° C., and the SOG film applied to the wafer is burned.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のシ
ステムには次のような問題があった。 (1)SOG膜の焼き締めを行うバッチ式の熱処理炉の
利点を活用するためには、プレヒート用のホットプレー
トを多数設ける必要があり、このため効率のよいレイア
ウトとして搬送領域の両側に夫々ホットプレート103
及び塗布処理部102を設けて塗布ユニットを構成して
いるが、塗布ユニットは広いスペースを占有しているた
め装置全体が大型化する。 (2)入出力ポート101のキャリアCに対してウエハ
の搬送を行う搬送ロボット、塗布ユニットの搬送ロボッ
ト、及び熱処理炉104の保持具104に対してウエハ
を受け渡す搬送ロボットを必要とし、またこれらロボッ
ト間の受け渡しのための中間機構なども必要となるた
め、搬送系が複雑である。 (3)SOG膜を焼き締めし、更にその上にSOG膜を
形成して多層化する場合、400〜450℃の熱処理炉
から取り出されたウエハをホットプレートの配列棚の一
部に設けられたクールプレートで一旦冷却し、次いでS
OG液をウエハに塗布した後ホットプレートでプレヒー
トし、これを熱処理するため、こうした工程を複数回繰
り返す場合スループットが低い。
However, the above system has the following problems. (1) In order to utilize the advantages of the batch type heat treatment furnace for baking and tightening the SOG film, it is necessary to provide a large number of preheating hot plates. Plate 103
In addition, the coating unit is configured by providing the coating processing unit 102, but the coating unit occupies a large space, so that the entire apparatus becomes large. (2) A transfer robot for transferring the wafer to the carrier C of the input / output port 101, a transfer robot for the coating unit, and a transfer robot for transferring the wafer to the holder 104 of the heat treatment furnace 104 are required. Since an intermediate mechanism for transferring between robots is also required, the transport system is complicated. (3) In the case of baking the SOG film and forming an SOG film thereon to form a multilayer, a wafer taken out of a heat treatment furnace at 400 to 450 ° C. was provided on a part of an array shelf of a hot plate. Cool once with a cool plate, then
Since the OG liquid is applied to the wafer and then preheated on a hot plate and heat-treated, the throughput is low when such a process is repeated a plurality of times.

【0009】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は被処理体のプレヒートのため
のホットプレートを不要とし、装置の小型化とスループ
ットの向上を図ることのできる塗布膜形成を提供するこ
とにある。
The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to eliminate the need for a hot plate for preheating an object to be processed, to reduce the size of the apparatus and improve the throughput. It is to provide a coating film formation that can be performed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、 a.被処理体に処理液を塗布する工程と、 b.次いで複数の前記被処理体を保持具に保持させてバ
ッチ式熱処理炉内に搬入し、熱処理炉内を第1の温度に
加熱して処理液の溶剤を蒸発させる工程と、 c.その後熱処理炉内を第1の温度から第2の温度に昇
温して処理液の膜となる成分を反応させて塗布膜を形成
する工程と、 d.続いて熱処理炉内を第1の温度よりも低い温度に冷
却する工程と、 e.次いで熱処理炉内から保持具を搬出する工程と、 f.前記保持具に保持されている被処理体に対してa〜
eの工程を繰り返して被処理体の上に塗布膜を複数層形
成する工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法
である。
Means for Solving the Problems The invention of claim 1 comprises: a. A step of applying a treatment liquid to the object to be treated; b. Next, a plurality of the objects to be processed are held in a holder and carried into a batch-type heat treatment furnace, and the inside of the heat treatment furnace is heated to a first temperature to evaporate a solvent of a processing liquid; c. Thereafter, the inside of the heat treatment furnace is heated from the first temperature to the second temperature, and a component to be a film of the processing liquid is reacted to form a coating film; d. Subsequently, cooling the inside of the heat treatment furnace to a temperature lower than the first temperature; e. Then carrying out the holder from the heat treatment furnace; f. The object to be processed held by the holder is a to
e) repeating the step e) to form a plurality of coating films on the object to be processed.

【0011】請求項2の発明は、バッチ式の熱処理炉
と、複数の被処理体を保持して前記熱処理炉内に搬入、
搬出するための保持具と、被処理体に処理液を塗布する
塗布処理部と、この塗布処理部と前記保持具との間で被
処理体の受け渡しを行うと共に保持具から熱処理後の被
処理体を取り出すための搬送手段と、前記熱処理炉内に
搬入された被処理体上の処理液の溶剤を蒸発させるため
に熱処理炉内を第1の温度に設定し、次いで処理液の膜
成分を反応させて塗布膜を形成するために熱処理炉内を
第2の温度に昇温するように熱処理炉の加熱部を制御す
る制御部と、を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置
であるこの塗布膜形成装置は例えば次のように構成する
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, a batch-type heat treatment furnace and a plurality of objects to be processed are held and carried into the heat treatment furnace.
A holder for unloading, an application processing unit for applying a processing liquid to the object to be processed, and a process for transferring the object to be processed between the coating processing unit and the holder and processing the object after the heat treatment from the holder. Transport means for taking out the body, and setting the inside of the heat treatment furnace to a first temperature in order to evaporate the solvent of the treatment liquid on the object to be treated carried into the heat treatment furnace, A control unit for controlling a heating unit of the heat treatment furnace so that the inside of the heat treatment furnace is heated to a second temperature in order to form a coating film by reacting. This coating film forming apparatus can be configured, for example, as follows.

【0012】加熱部に用いられる抵抗発熱体は例えば二
ケイ化モリブデンである。熱処理炉内を強制冷却するた
めの冷却手段を備えている。塗布処理部には被処理体の
入口及び出口が別々に設けられ、被処理体を塗布処理部
に搬入するための搬送手段を設ける。塗布処理部の入口
は被処理体の待機領域に開口する一方、塗布処理部の出
口は、保持具に対して被処理体の受け渡しを行うための
作業領域に開口し、これら入口及び出口には扉を設け
る。待機領域と作業領域との間に、塗布膜形成後の被処
理体が載置される中間受け渡し部を設け、この中間受け
渡し部から前記被処理体を取り出すための搬送手段を設
ける。中間受け渡し部には、待機領域と作業領域とを仕
切るための手段が設ける。待機領域を温度調整するため
の温度調整手段を設ける。待機領域に不活性ガスを供給
する。被処理体を塗布処理部に搬入するための搬送手段
は中間受け渡し部から被処理体を取り出すための搬送手
段と兼用する。
The resistance heating element used in the heating section is, for example, molybdenum disilicide. Cooling means for forcibly cooling the inside of the heat treatment furnace is provided. An inlet and an outlet of the object to be processed are separately provided in the coating processing unit, and a transport unit for carrying the object into the coating processing unit is provided. The inlet of the coating section opens to the standby area of the workpiece, while the outlet of the coating section opens to a work area for transferring the workpiece to the holder. Provide a door. An intermediate transfer unit on which the object to be processed after the formation of the coating film is placed is provided between the standby area and the work area, and transport means for removing the object from the intermediate transfer unit is provided. The intermediate transfer unit is provided with means for partitioning the standby area and the work area. Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the standby area is provided. Supply the inert gas to the standby area. The conveying means for carrying the object to be processed into the coating processing unit also serves as the conveying means for taking out the object from the intermediate transfer unit.

【作用】被処理体に例えばSOG用の処理液を塗布した
後、これら被処理体を保持具に複数枚載せて熱処理炉内
に搬入し、熱処理炉内でプレヒートを行って溶剤を蒸発
させ、その後塗布膜例えばSOGを形成する。従ってプ
レヒートを熱処理炉内で行うためホットプレートが不要
になるし、また薄膜形成後に熱処理炉内にて被処理体を
冷却すれば、その後塗布、プレヒート、薄膜(塗布膜)
形成の工程を繰り返す場合にスループットが高くなる。
そして熱処理炉内を高速昇温、高速降温できる構造とす
ることにより、第1の温度及び第2の温度、更には冷却
温度の間で熱処理炉内雰囲気を高速に変えることがで
き、高いスループットが得られる。
After applying, for example, a processing liquid for SOG to an object to be processed, a plurality of these objects to be processed are placed on a holder and carried into a heat treatment furnace, and preheated in the heat treatment furnace to evaporate a solvent. Thereafter, a coating film, for example, SOG is formed. Therefore, a hot plate is unnecessary because the preheating is performed in the heat treatment furnace, and if the object to be processed is cooled in the heat treatment furnace after forming the thin film, then the coating, preheating, and thin film (coating film) are performed.
When the formation process is repeated, the throughput increases.
The structure in which the temperature inside the heat treatment furnace can be raised and lowered at high speed can change the atmosphere in the heat treatment furnace between the first temperature, the second temperature and the cooling temperature at a high speed, so that high throughput can be achieved. can get.

【0013】[0013]

【実施例】図1及び図2は夫々本発明の実施例に係る塗
布膜形成の全体構成を示す概観斜視図及び平面図であ
る。この塗布膜形成は、外部との間で、ウエハWを収納
したウエハカセット(以下「カセット」という)Cの搬
入、搬出が行われる入出力ポート1と、ウエハWにSO
G溶液を塗布する塗布処理部2と、SOG溶液が塗布さ
れたウエハWを熱処理するための縦型熱処理炉3と、熱
処理後のウエハWを入出力ポート1側に受け渡すための
中間受け渡し部4と、により主要部が構成されている。
1 and 2 are a schematic perspective view and a plan view, respectively, showing the overall structure of a coating film formation according to an embodiment of the present invention. The coating film is formed by inputting / outputting a wafer cassette (hereinafter, referred to as a “cassette”) C containing a wafer W from / to the outside and an input / output port 1 for transferring the wafer W to / from the outside.
A coating processing unit 2 for applying the G solution, a vertical heat treatment furnace 3 for heat-treating the wafer W coated with the SOG solution, and an intermediate transfer unit for transferring the wafer W after the heat treatment to the input / output port 1 side 4 constitutes a main part.

【0014】前記入出力ポート1は、複数例えば4個の
カセットCを、各開口部が奥側を向いて横に一列に配置
するカセットステージ11を備えている。前記塗布処理
部2及び中間受け渡し部4は、ウエハWを搬送する第1
の搬送手段40の搬送領域を介してカセットステージ1
1に対向して設けられている。前記搬送手段40は、図
3に示すように例えば5枚のフォーク41a〜41eを
備え、これらフォーク41a〜41eが同時に搬送基台
42に沿って駆動部43により進退できるように構成さ
れると共に、真中のフォーク41cが1枚だけ単独で進
退できるように構成されている。また後述するように搬
送基台42はX、Z、θ方向に移動自在に構成されてい
る。
The input / output port 1 is provided with a cassette stage 11 in which a plurality of, for example, four cassettes C are arranged in a row in a row with each opening facing the back. The coating processing section 2 and the intermediate transfer section 4 perform a first transfer of the wafer W.
Of the cassette stage 1 via the transfer area of the transfer means 40
1 is provided. The transporting means 40 includes, for example, five forks 41a to 41e as shown in FIG. 3, and these forks 41a to 41e are configured to be able to advance and retreat simultaneously by the drive unit 43 along the transport base 42, The middle fork 41c is configured to be able to advance and retreat alone. As will be described later, the transport base 42 is configured to be movable in the X, Z, and θ directions.

【0015】前記塗布処理部2は、スピンコート法によ
りウエハWの表面にSOG溶液を塗布する装置であっ
て、図4及び図5に示すように、モータMによりカップ
21内で回転されるスピンチャック22と、処理液供給
管23aの先端部に設けられた処理液供給ノズル23
と、リンス液供給管24aの先端部に設けられたリンス
液供給ノズル24と、これらノズル23、24を把持し
てガイド棒25aに沿ってウエハの半径方向にスキャン
する可動アーム25と、ノズル待機部26a及びダミー
ディスペンス部26bと、排気管27とを備えている。
The coating processing section 2 is an apparatus for coating an SOG solution on the surface of the wafer W by a spin coating method. As shown in FIGS. A chuck 22 and a processing liquid supply nozzle 23 provided at a distal end of the processing liquid supply pipe 23a.
A rinsing liquid supply nozzle 24 provided at the distal end of the rinsing liquid supply pipe 24a; a movable arm 25 that grips the nozzles 23 and 24 and scans the wafer in the radial direction along a guide rod 25a; The exhaust pipe 27 includes a section 26a, a dummy dispense section 26b, and an exhaust pipe 27.

【0016】この塗布処理部2における塗布処理につい
て説明すると、スピンチャック22上に載置されたウエ
ハWがスピンチャック22と共に回転すると、処理液供
給ノズル23が可動アーム25により把持されてウエハ
W上に移動して処理液であるSOG溶液を滴下する。こ
のSOG溶液は、膜となる成分例えばシラノール化合物
と溶媒例えばエチルアルコールとを混合してなる。この
ときウエハWは高速回転(2000〜6000rpm)
しているので、遠心力によってSOG溶液はウエハWの
中心部から周縁部に向かって拡散してウエハW上にSO
G膜が形成される。そしてSOG膜が形成された後ウエ
ハW上にサイドリンス供給部ノズル24が移動して、ウ
エハWの周縁部のSOG膜がリンス液例えばエチルアル
コールによって溶解除去される。
The coating processing in the coating processing section 2 will be described. When the wafer W mounted on the spin chuck 22 rotates together with the spin chuck 22, the processing liquid supply nozzle 23 is gripped by the movable arm 25 and And a SOG solution as a processing solution is dropped. This SOG solution is obtained by mixing a film forming component such as a silanol compound and a solvent such as ethyl alcohol. At this time, the wafer W rotates at a high speed (2000 to 6000 rpm).
Therefore, the SOG solution is diffused from the center of the wafer W toward the peripheral edge by the centrifugal force and
A G film is formed. Then, after the SOG film is formed, the side rinse supply nozzle 24 moves on the wafer W, and the SOG film on the peripheral portion of the wafer W is dissolved and removed by a rinsing liquid, for example, ethyl alcohol.

【0017】前記塗布処理部2の外装部を構成する筐体
20は、手前側(入出力ポート1側)及び奥側(後述の
熱処理炉の作業室側)に夫々入口28a、出口29aが
形成されており、これらを開閉すると共に、入出力ポー
ト1側の領域と前記作業室とを仕切るための扉28、2
9が設けられている。またスピンチャック22の停止位
置は常に同じか、あるいはスタート位置と停止位置との
位置関係が常に同じに設定され、塗布処理部2に既にオ
リフラ(オリエンテーションフラット)の位置合わせが
行われている場合には、オリフラの向きが狂わないよう
になっている。ただし塗布処理部2内に、例えば位置合
わせ時にのみ露出する発受光センサなどを設けてここで
オリフラ合わせを行うようにしてもよい。
The housing 20 constituting the exterior of the coating processing section 2 has an inlet 28a and an outlet 29a on the near side (input / output port 1 side) and on the far side (working chamber side of a heat treatment furnace described later), respectively. Doors 28, 2 for opening and closing them and for separating the area on the side of the input / output port 1 from the work chamber.
9 are provided. In addition, when the stop position of the spin chuck 22 is always the same, or the positional relationship between the start position and the stop position is always set to be the same, and the orientation of the orientation flat (orientation flat) is already performed in the coating processing unit 2. Is so that the orientation of the orientation flat is not out of order. However, the application processing unit 2 may be provided with, for example, a light emitting / receiving sensor or the like that is exposed only at the time of alignment, and the orientation flat alignment may be performed here.

【0018】前記塗布処理部2の奥側には、ウエハを搬
送する第2の搬送手段10の搬送領域を介して、ウエハ
ボート31を載置するためのボートステージ32が設け
られている。ウエハボート31は、ウエハWを多数枚例
えば100枚棚状に配列保持して、熱処理炉3内に搬入
するための保持具であり、その構造の詳細に関しては後
述する。
A boat stage 32 for mounting a wafer boat 31 is provided behind the coating processing section 2 via a transfer area of a second transfer means 10 for transferring a wafer. The wafer boat 31 is a holder for arranging and holding a large number of wafers W, for example, 100 shelves, and carrying the wafers W into the heat treatment furnace 3. The details of the structure will be described later.

【0019】この例ではボートステージ32には2個の
ウエハボート31、31が塗布処理部2及び中間受け渡
し部4に夫々対向する位置(第1位置、第2位置)に各
々垂立した状態で横に並んで載置されるようになってい
る。前記第2の搬送手段10は、第1の搬送手段40と
同一の構成であり、塗布処理部2、2個のウエハボート
31、31及び中間受け渡し部4の間でウエハを搬送す
るためのものである。前記ボートステージ32の奥側に
は、図6に示すように熱処理炉3内にウエハボート31
をロード、アンロードするためのボートエレベータ33
が設けられると共に、ウエハボート31を、ボートエレ
ベータ33(詳しくはボートエレベータ33の保温筒3
3a上)と前記第1位置(塗布処理部2に対向する位
置)及び第2位置(中間受け渡し部4に対向する位置)
との間で移載するボート移載手段34が配置されてい
る。このボート移載手段34は、ウエハボート31の底
板の下面を保持して、回転、上下動、進退動作ができる
ように構成されている。
In this example, two wafer boats 31, 31 stand on the boat stage 32 at positions (first position, second position) opposed to the coating section 2 and the intermediate transfer section 4, respectively. They are arranged side by side. The second transfer unit 10 has the same configuration as the first transfer unit 40, and transfers the wafer between the coating unit 2, the two wafer boats 31, 31, and the intermediate transfer unit 4. It is. At the back of the boat stage 32, the wafer boat 31 is placed in the heat treatment furnace 3 as shown in FIG.
Elevator 33 for loading and unloading
Is provided, and the wafer boat 31 is connected to a boat elevator 33 (specifically, the heat retaining cylinder 3 of the boat elevator 33).
3a), the first position (the position facing the coating processing unit 2) and the second position (the position facing the intermediate transfer unit 4).
And a boat transfer means 34 for transferring between the two. The boat transfer means 34 is configured to hold the lower surface of the bottom plate of the wafer boat 31 and to be able to rotate, move up and down, and advance and retreat.

【0020】前記熱処理炉3の構造に関して図7及び図
8を参照しながら説明すると、図7中51は、例えば石
英で作られた内管51a及び外管51bよりなる二重管
構造の反応管であり、この反応管51の周囲にはこれを
取り囲むように加熱部6が設けられると共に、反応管5
1の下部側には金属製のマニホールド52が設けられて
いる。このマニホールド52には、ガス供給管53と排
気管54とが接続されており、ガス供給管53には、バ
ルブV1を介して加熱機構55及び液体窒素源56が接
続されると共に、この配管系から分岐してバルブV2を
介して窒素ガスやその他のガスが供給されるガス供給源
57が接続されている。
The structure of the heat treatment furnace 3 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, reference numeral 51 denotes a double-tube reaction tube comprising an inner tube 51a and an outer tube 51b made of, for example, quartz. A heating unit 6 is provided around the reaction tube 51 so as to surround the reaction tube 51, and the reaction tube 5
A metal manifold 52 is provided on the lower side of the unit 1. A gas supply pipe 53 and an exhaust pipe 54 are connected to the manifold 52, and a heating mechanism 55 and a liquid nitrogen source 56 are connected to the gas supply pipe 53 via a valve V1. And a gas supply source 57 to which nitrogen gas or other gas is supplied via a valve V2.

【0021】前記加熱部6は、断熱体61の内周面に、
抵抗発熱線62を上下に繰り返し屈曲されながら周方向
に沿って設けた加熱ブロックを複数段配列して構成され
る。抵抗発熱線62としては例えばニケイ化モリブデン
(MoSi2 )を用いることができ、これによれば、1
200℃で20W/cm2 という大きな表面負荷を得る
ことができ、従って反応管2内を50〜100℃/分の
高速な速度で昇温させることができる。加熱部に用いら
れる抵抗発熱線は、他の材質を用いることもできるが、
スループットがあまり低くならないようにするために
は、その表面負荷発熱は、10W/cm 2以上であるこ
とが好ましい。また各加熱ブロックは、図示しない熱電
対などの温度検出部の検出温度にもとづいて、制御部6
0により電力制御される。この電力制御は、ウエハ上に
塗布されたSOG溶液の溶剤を蒸発させるために反応管
61内を第1の温度例えば100〜140℃に昇温し、
次いでSOG溶液の膜となる成分を反応させるために第
2の温度例えば400〜450℃に昇温するように行わ
れる。前記ボートエレベータ33の上には蓋体35を介
して保温筒36が設けられており、ウエハボート31は
この保温筒36の上に載置されている。このウエハボー
ト31は、手前2本の間からウエハが進入できるように
配列された4本の支柱を備え、各支柱にはウエハを保持
するための溝が形成されている。
The heating section 6 is provided on the inner peripheral surface of the heat insulator 61.
A heating block provided along the circumferential direction while repeatedly bending the resistance heating wire 62 up and down is arranged in a plurality of stages. As the resistance heating wire 62, for example, molybdenum disilicide (MoSi2) can be used.
A large surface load of 20 W / cm @ 2 can be obtained at 200 DEG C., so that the temperature inside the reaction tube 2 can be raised at a high speed of 50 to 100 DEG C./min. The resistance heating wire used for the heating unit can be made of other materials,
In order not to lower the throughput very much, the surface load heat generation is preferably 10 W / cm 2 or more. Each heating block is controlled by a control unit 6 based on a temperature detected by a temperature detection unit such as a thermocouple (not shown).
0 controls the power. This power control raises the temperature inside the reaction tube 61 to a first temperature, for example, 100 to 140 ° C. in order to evaporate the solvent of the SOG solution applied on the wafer,
Next, in order to react the components of the SOG solution that will form a film, the temperature is raised to a second temperature, for example, 400 to 450 ° C. A heat retaining cylinder 36 is provided on the boat elevator 33 via a lid 35, and the wafer boat 31 is mounted on the heat retaining cylinder 36. The wafer boat 31 includes four columns arranged so that wafers can enter from between the front two, and each column is formed with a groove for holding a wafer.

【0022】前記加熱部6の下端部と反応管51との間
には、シャッタ63を介して装置の外部に開口するかあ
るいは送気ファン64に連通する吸気管65が例えば反
応管51の周方向に4ヶ所形成されており、この吸気管
65の先端にはノズル66が設けられている。更に加熱
部6の上面には、排気ダクト67に連通する排気口68
が形成されており、この排気ダクト67には、排気口6
8を開閉するために支軸69aを支点として回動するシ
ャッタ69b、熱交換器69c及び排気ファン69dが
上流側よりこの順に設けられている。これら吸気管65
や排気ダクト67は、ウエハWに対して熱処理が終了し
た後に、反応管51内を強制冷却するための強制冷却手
段を構成するものである。
Between the lower end of the heating section 6 and the reaction tube 51, an intake pipe 65 that opens to the outside of the apparatus via a shutter 63 or communicates with an air supply fan 64 is provided, for example, around the reaction pipe 51. The suction pipe 65 is provided with a nozzle 66 at the tip thereof. Further, an exhaust port 68 communicating with an exhaust duct 67 is provided on the upper surface of the heating unit 6.
The exhaust duct 67 has an exhaust port 6.
A shutter 69b that rotates about a support shaft 69a to open and close the shutter 8, a heat exchanger 69c, and an exhaust fan 69d are provided in this order from the upstream side. These intake pipes 65
The exhaust duct 67 constitutes a forced cooling means for forcibly cooling the inside of the reaction tube 51 after the heat treatment on the wafer W is completed.

【0023】このような装置では、熱処理後、加熱部6
のスイッチをオフにし、強制冷却手段のシャッタ63及
び69bを開くと共に送気ファン64及び排気ファン6
9dを作動させ、これにより吸気管65のノズル66か
ら排気口68へ向けて加熱部6の内周面に沿って急速に
通流させ、反応管51内を冷却する。このような強制冷
却手段を用いれば、30〜100℃/分もの速度で反応
管51内を降温させることができる。また必要に応じ
て、例えば反応管21内が100℃になった後液体窒素
源56からの液体窒素を加熱手段55で所定の温度に調
整して反応管21内に供給し、冷却能力を大きくして例
えば23℃程度まで急冷するようにしてもよい。
In such an apparatus, after the heat treatment, the heating unit 6
Is turned off, the shutters 63 and 69b of the forced cooling means are opened, and the air sending fan 64 and the exhaust fan 6 are opened.
9d is actuated, whereby the gas quickly flows along the inner peripheral surface of the heating unit 6 from the nozzle 66 of the intake pipe 65 to the exhaust port 68, thereby cooling the inside of the reaction tube 51. By using such a forced cooling means, the temperature inside the reaction tube 51 can be lowered at a rate of 30 to 100 ° C./min. If necessary, for example, after the temperature in the reaction tube 21 reaches 100 ° C., the liquid nitrogen from the liquid nitrogen source 56 is adjusted to a predetermined temperature by the heating means 55 and supplied into the reaction tube 21 to increase the cooling capacity. Then, the temperature may be rapidly cooled to, for example, about 23 ° C.

【0024】前記中間受け渡し部4は、ウエハを例えば
25枚棚状に載置し、前後(入出力ポート1側及び作業
領域側)からウエハを受け渡しできるように構成された
載置棚41が筐体42内に収納されている。この中間受
け渡し部4は、熱処理炉3にてSOG膜が形成されたウ
エハを待機領域(入出力ポート1を含む領域)側に戻す
ために一旦載置するためのものである。
The intermediate transfer section 4 mounts, for example, 25 wafers on a shelf, and a mounting shelf 41 configured to transfer wafers from front and rear (the input / output port 1 side and the work area side). It is stored in the body 42. The intermediate transfer section 4 is for temporarily placing the wafer on which the SOG film is formed in the heat treatment furnace 3 in order to return the wafer to the standby area (the area including the input / output port 1).

【0025】ここで作業領域とは、ウエハボート31に
ウエハWを受け渡し、ウエハボート31をボートステー
ジ32とボートエレベータ33との間で移載したりする
領域であり、この作業領域は熱処理炉3を開いたときに
熱処理炉3内から放熱されるため可成り高温になるし、
また温度が不安定である。一方SOG溶液を各ウエハ毎
に均一に塗布するためには、ウエハの温度を例えば23
℃以下の温度で安定させておくことが必要である。従っ
てカセットステージ11や第1の搬送手段40の搬送領
域(これらを「待機領域」と称している。)と前記作業
領域とは仕切られていることが好ましく、このため先述
のように塗布処理部2に扉28、29が設けられると共
に、中間受け渡し部4においても筐体42の前後に夫々
扉43、44が設けられている。
The work area is an area where the wafer W is transferred to the wafer boat 31 and the wafer boat 31 is transferred between the boat stage 32 and the boat elevator 33. When it is opened, heat is released from the inside of the heat treatment furnace 3 so that the temperature becomes considerably high,
Also, the temperature is unstable. On the other hand, in order to uniformly apply the SOG solution to each wafer, the temperature of the wafer is set to, for example, 23.
It is necessary to stabilize at a temperature of not more than ℃. Therefore, it is preferable that the transfer area of the cassette stage 11 and the first transfer means 40 (these areas are referred to as “standby areas”) and the work area are separated from each other. 2 are provided with doors 28 and 29, and doors 43 and 44 are also provided in the intermediate transfer unit 4 before and after the housing 42, respectively.

【0026】ここで待機領域の雰囲気調整に関して、好
ましい例を図9に示す。この例では、待機領域を温度、
湿度調整しかつ不活性ガス例えばN2 ガス雰囲気として
いる。即ち作業領域を、カセットCの搬出入口を開閉す
る扉70aを備えた筐体70で囲むと共にN2 ガス供給
源71からのN2 ガスを温度、湿度調整器72を介し
て、ファン73により天井部のULPAフィルタ74を
通じて作業雰囲気内に導き、循環ファン75により循環
路76を介してフィルタ74側に戻して循環することと
している。このように作業雰囲気の温湿度を調整すれ
ば、装置の外の雰囲気が不安定であっても、例えばクリ
ーンルームでなくとも、各ウエハ毎にSOG溶液を均一
に塗布することができるし、また乾燥雰囲気とすること
により、ウエハに付着した水分が塗布膜中に入り込んで
熱処理時に塗布膜にクラックが生じることを防止でき
る。更に作業雰囲気をN2 ガス雰囲気とすれば、例えば
カセットをN2 ガス雰囲気にされた収納箱により入出力
ポート1内に搬入する場合などには、ウエハ表面に自然
酸化膜が成長するのを抑えることができ、絶縁膜の耐圧
の低下などを防止する上で有効である。なお図10中4
3は搬送基台42をθ回転させる回転機構、44は搬送
基台42の昇降機構、45はX方向のガイド機構であ
る。
FIG. 9 shows a preferred example of the atmosphere adjustment in the standby area. In this example, the waiting area is temperature,
The humidity is adjusted and an inert gas such as N2 gas atmosphere is used. That is, the work area is surrounded by a housing 70 provided with a door 70a for opening and closing the loading / unloading opening of the cassette C, and N2 gas from the N2 gas supply source 71 is cooled by a fan 73 through a temperature / humidity controller 72 to the ceiling. The air is guided into the working atmosphere through the ULPA filter 74 and returned to the filter 74 via the circulation path 76 by the circulation fan 75 to be circulated. By adjusting the temperature and humidity of the working atmosphere in this way, even if the atmosphere outside the apparatus is unstable, the SOG solution can be uniformly applied to each wafer even in a clean room, for example. By setting the atmosphere, it is possible to prevent moisture adhering to the wafer from entering the coating film and causing cracks in the coating film during heat treatment. Further, if the working atmosphere is an N2 gas atmosphere, for example, when the cassette is carried into the input / output port 1 by a storage box in the N2 gas atmosphere, the growth of a natural oxide film on the wafer surface can be suppressed. This is effective in preventing a decrease in the withstand voltage of the insulating film and the like. 4 in FIG.
Reference numeral 3 denotes a rotation mechanism for rotating the transfer base 42 by θ, reference numeral 44 denotes an elevating mechanism of the transfer base 42, and reference numeral 45 denotes a guide mechanism in the X direction.

【0027】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず処理前のウエハWが例えば25枚収納されたカセット
Cを入出力ポート1のカセットステージ11上に4個搬
入し、第1の搬送手段40により前記カセットC内から
ウエハWを1枚取り出して塗布処理部2内に搬入し、入
口側の扉28を閉じる(この時点で出口側の扉29は閉
じられている)。次いで既述のようにウエハWの表面に
SOG溶液を塗布し、ウエハWの周縁をリンス液で洗浄
した後、出口側の扉29を開き、第2の搬送手段10に
より塗布処理部2内からウエハWを取り出して、第1位
置に置かれているウエハボート31に受け渡す。なおこ
のとき塗布処理部2の排気管27により排気して塗布処
理部2内の溶剤揮発分が作業領域内に流出するのを防止
している。この実施例では塗布処理部2が1個のみ設け
られているが、複数個の塗布処理部2を例えば横にある
いは上下に並べて設けてもよく、このようにすればスル
ープットが向上する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. First, four cassettes C each containing, for example, 25 wafers W before processing are loaded onto the cassette stage 11 of the input / output port 1, and one wafer W is taken out of the cassette C by the first transfer means 40. It is carried into the coating processing unit 2 and the entrance-side door 28 is closed (at this point, the exit-side door 29 is closed). Next, as described above, the SOG solution is applied to the surface of the wafer W, and the peripheral edge of the wafer W is washed with the rinsing liquid. The wafer W is taken out and delivered to the wafer boat 31 placed at the first position. At this time, the exhaust gas is exhausted by the exhaust pipe 27 of the coating processing unit 2 to prevent the solvent volatiles in the coating processing unit 2 from flowing into the work area. In this embodiment, only one coating processing unit 2 is provided, but a plurality of coating processing units 2 may be provided, for example, side by side or vertically, and this improves the throughput.

【0028】そしてウエハボート31に所定枚数例えば
100枚のウエハWが搭載された後、ボート移載手段3
4により当該ウエハボート31を第1の位置からボート
エレベータ33の保温筒36の上に移載し、ボートエレ
ベータ33を上昇させてウエハボート31を熱処理炉3
内に搬入する。図10は熱処理炉3内の温度プロファイ
ル、加熱部6のヒータ電力、ノズル66からの送風によ
る冷却モード、液体窒素を用いたN2 ガスによる冷却モ
ードを示す説明図であり、この図を参照しながら熱処理
炉3内での熱処理を述べる。
After a predetermined number of wafers W, for example, 100 wafers W are mounted on the wafer boat 31, the boat transfer means 3
4, the wafer boat 31 is transferred from the first position onto the heat retaining cylinder 36 of the boat elevator 33, and the boat elevator 33 is raised to move the wafer boat 31 into the heat treatment furnace 3.
Carry in. FIG. 10 is an explanatory view showing a temperature profile in the heat treatment furnace 3, a heater power of the heating unit 6, a cooling mode by blowing air from the nozzle 66, and a cooling mode by N2 gas using liquid nitrogen. The heat treatment in the heat treatment furnace 3 will be described.

【0029】先ず熱処理炉3内は常温(例えば23℃)
になっており、例えばローディング(ウエハの搬入)し
た後に、制御部60のコントロールによって加熱部6に
電力を供給し、これにより熱処理炉3内を第1の温度例
えば100〜140℃の温度まで昇温させ、この温度を
例えば20分間維持してSOG溶液中の溶剤を蒸発させ
る。しかる後ヒータ電力を大きくして熱処理炉3内を第
2の温度例えば400〜450℃まで昇温させ、この温
度を例えば10分間維持して、SOG溶液中の塗布ガラ
ス膜となる成分を反応させ、ウエハ表面にSOG膜を形
成する。
First, the inside of the heat treatment furnace 3 is at normal temperature (for example, 23 ° C.).
For example, after loading (loading in a wafer), power is supplied to the heating unit 6 under the control of the control unit 60, whereby the inside of the heat treatment furnace 3 is heated to a first temperature, for example, a temperature of 100 to 140 ° C. The temperature is maintained for, for example, 20 minutes to evaporate the solvent in the SOG solution. Thereafter, the heater power is increased to raise the temperature of the inside of the heat treatment furnace 3 to a second temperature, for example, 400 to 450 ° C., and this temperature is maintained for, for example, 10 minutes to cause a component to become a coated glass film in the SOG solution to react. Then, an SOG film is formed on the wafer surface.

【0030】続いてヒータ電力の供給を止め、シャッタ
63、69bを開くと共に送風ファン64及び排気ファ
ン69dを動作させてノズル66から送気して加熱部3
の抵抗発熱線62を強制的に冷却し、以って反応管51
内を急冷する。そして反応管51内が所定温度まで降温
した後、バルブV1を開いて、所定温度に調整されたN
2 ガスを反応管51内に供給すると共に排気管54によ
り排気して反応管51内の降温を更に加速させる。こう
して反応管51内が例えば100℃以下になった後ウエ
ハボート31をアンロードし、ボート移載手段34によ
り当該ウエハボート31をボートステージ32の第2の
位置に移載する。なお先に第1の位置のウエハボート3
1がボートエレベータ33に移載された後、他方のウエ
ハボート31が第1の位置まで移載され、次のウエハが
当該他方のウエハボート31に受け渡される。
Subsequently, the supply of the heater power is stopped, the shutters 63 and 69b are opened, and the blower fan 64 and the exhaust fan 69d are operated to supply air from the nozzle 66 to the heating unit 3.
Of the resistance heating wire 62 of the reaction tube 51
Quench inside. Then, after the temperature in the reaction tube 51 has dropped to a predetermined temperature, the valve V1 is opened, and N
2 The gas is supplied into the reaction tube 51 and exhausted by the exhaust tube 54 to further accelerate the temperature drop in the reaction tube 51. After the inside of the reaction tube 51 becomes, for example, 100 ° C. or less, the wafer boat 31 is unloaded, and the wafer transfer means 34 is transferred to the second position of the boat stage 32 by the boat transfer means 34. First, the wafer boat 3 at the first position
After 1 is transferred to the boat elevator 33, the other wafer boat 31 is transferred to the first position, and the next wafer is transferred to the other wafer boat 31.

【0031】そして第2の搬送手段10により、前記第
2の位置に置かれたウエハボート31から処理済みのウ
エハが例えば5枚一括して取り出され、中間受け渡し部
4の載置棚41内に受け渡される。この受け渡し動作の
間は中間受け渡し部4の前記待機領域側の扉43は閉じ
られており、載置棚41内に25枚のウエハが載置され
た後作業領域側の扉44を閉じ、前記扉43を開き、第
1の搬送手段40により載置棚41内のウエハが5枚一
括して取り出され、カセットステージ11上のカセット
C内に搬送される。ここでSOG膜を多層構造とする場
合には、このカセットC内から再び1枚づつ塗布処理部
2に搬送して以後同様の処理が行われる。この場合中間
受け渡し部4から直接塗布処理部2に搬送するようにし
てもよい。
Then, for example, five processed wafers are collectively taken out of the wafer boat 31 placed at the second position by the second transfer means 10 and placed in the mounting shelf 41 of the intermediate transfer section 4. Handed over. During this transfer operation, the door 43 on the standby area side of the intermediate transfer section 4 is closed, and after 25 wafers are placed on the mounting shelf 41, the door 44 on the work area side is closed. The door 43 is opened, and five wafers in the mounting shelf 41 are taken out at once by the first transfer means 40 and transferred to the cassette C on the cassette stage 11. Here, when the SOG film has a multilayer structure, the cassette C is transported one by one again to the coating processing unit 2 and the same processing is performed thereafter. In this case, you may make it convey directly from the intermediate transfer part 4 to the coating processing part 2.

【0032】上述の実施例によればウエハにSOG溶液
を塗布した後、SOG溶液中の溶剤の揮発(プレヒー
ト)をバッチ式の熱処理炉3内で行っているため、多段
のホットプレートが不要になり、また多段のホットプレ
ート間にウエハの搬送機構を設けなくて済むので装置を
大幅に小型化することができる。そして溶剤の揮発工程
と焼き締め工程とを同一の熱処理炉でバッチ処理で行
い、しかも熱処理炉は高速に昇温、降温できるため、第
1の温度で溶剤の揮発を終えた後速やかに第2の温度で
焼き締め工程を行うことができ、続いて熱処理炉を第1
の温度以下に速やかに降温させてウエハをアンロード
し、次のバッチ処理に備えることができることから高い
スループットが得られる。
According to the above-described embodiment, after applying the SOG solution to the wafer, the solvent in the SOG solution is volatilized (preheated) in the batch type heat treatment furnace 3, so that a multi-stage hot plate is not required. In addition, since it is not necessary to provide a wafer transfer mechanism between the multiple hot plates, the size of the apparatus can be significantly reduced. Then, the solvent volatilization step and the baking step are performed in a batch process in the same heat treatment furnace, and the heat treatment furnace can quickly raise and lower the temperature. The baking step can be performed at a temperature of
Since the temperature can be quickly lowered to a temperature equal to or lower than the temperature to unload the wafer and prepare for the next batch processing, a high throughput can be obtained.

【0033】更にSOG膜を多層化するために塗布工
程、熱処理工程を繰り返して行う場合には、ホットプレ
ートを用いる場合に比べて高いスループットが得られる
し、またウエハを低い温度にして熱処理炉から取り出せ
るのでクーリングプレートなどを用いなくてもウエハが
速やかに所定の温度例えば待機領域の設定温度になるた
め、続いてSOG溶液の塗布処理を行うことができ、こ
の点からもスループットが高い。
Further, when the coating step and the heat treatment step are repeatedly performed to form a multilayered SOG film, a higher throughput can be obtained as compared with the case where a hot plate is used. Since the wafer can be taken out, the wafer quickly reaches a predetermined temperature, for example, the set temperature of the standby area without using a cooling plate or the like, so that the SOG solution can be subsequently applied, and the throughput is also high in this respect.

【0034】更にまた塗布処理部2に、夫々待機領域及
び作業領域に開口するよう入口及び出口を設けているた
め、塗布処理部2からウエハを取り出した後、速やかに
次のウエハを塗布処理部2に搬入することができるので
搬送効率が良く、しかも塗布処理部2及び中間受け渡し
部4に扉を設けて作業領域と待機領域とを仕切っている
ため、熱処理炉3からの放熱により温度が高くて不安定
な作業領域の雰囲気の影響を受けずに待機領域の雰囲気
が安定し、従ってSOG溶液の塗布処理が安定する。
Further, since the coating processing section 2 is provided with an inlet and an outlet so as to open to the standby area and the working area, respectively, the wafer is taken out of the coating processing section 2 and then the next wafer is immediately processed. 2 can be transported into the work area 2 and the transfer efficiency is good. In addition, since the coating section 2 and the intermediate transfer section 4 are provided with doors to separate the work area from the standby area, the temperature is increased by heat radiation from the heat treatment furnace 3. Thus, the atmosphere in the standby area is stabilized without being affected by the atmosphere in the unstable work area, so that the application processing of the SOG solution is stabilized.

【0035】以上において熱処理炉からウエハをアンロ
ードするときの熱処理炉内の温度は任意であり、例えば
焼き締め工程の後直ちにアンロードを行う一方熱処理炉
内を冷却する方法でもよいが、作業領域の温度が上昇し
てしまい、結局ウエハの冷却に時間がかかるため、熱処
理炉内の温度は低い方が好ましい。また一連の工程を複
数回繰り返す場合であって熱処理後のウエハが中間受け
渡し部4から待機領域に搬出されたときに既に待機領域
の温度で安定している場合には、そのまま塗布処理部2
内に搬入して、塗布処理を行ってもよい。
In the above, the temperature in the heat treatment furnace when unloading the wafer from the heat treatment furnace is arbitrary. For example, a method of unloading immediately after the baking step and cooling the inside of the heat treatment furnace may be used. The temperature inside the heat treatment furnace is preferably lower because the temperature of the wafer rises, and it takes a long time to cool the wafer. If the series of steps is repeated a plurality of times and the wafer after the heat treatment is already stable at the temperature of the standby area when it is carried out from the intermediate transfer section 4 to the standby area, the coating processing section 2
, And may be subjected to a coating process.

【0036】熱処理炉の昇温速度、降温速度について
は、スループットの確保及びウエハへの熱的ストレスの
限界などを考慮すると、夫々50〜200℃、30〜1
00℃が好ましい。なお装置構成に関しては実施例に限
定されるものではなく、例えばウエハボートは2台に限
定されるものではないし、また作業領域と待機領域とを
壁で仕切り、その壁に例えば扉付きの搬出入口を設ける
と共に待機室側に塗布処理部を設け、塗布処理後のウエ
ハを前記搬出入口を介して作業領域に受け渡すようにし
てもよい。
The heating rate and the cooling rate of the heat treatment furnace are 50 to 200 ° C. and 30 to 1, respectively, in consideration of securing the throughput and the limit of the thermal stress on the wafer.
00 ° C is preferred. The configuration of the apparatus is not limited to the embodiment. For example, the number of wafer boats is not limited to two. Further, a work area and a standby area are separated by a wall, and a carry-in / out door with a door is provided on the wall. And a coating processing unit may be provided on the standby chamber side, and the wafer after the coating processing may be delivered to the work area via the loading / unloading port.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被処理体
に処理液を塗布した後、バッチ式熱処理炉内で処理液の
溶剤の蒸発と熱処理による塗布膜の形成とを行っている
ため、ホットプレートが不要となり装置を小型化するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, after the treatment liquid is applied to the object to be treated, the solvent of the treatment liquid is evaporated in the batch type heat treatment furnace and the coating film is formed by the heat treatment. Therefore, a hot plate is not required, and the apparatus can be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の全体構成を示す概略斜視図で
ある。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の全体構成を示す概略平面図で
ある。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the entire configuration of the embodiment of the present invention.

【図3】第1の搬送手段の要部を示す外観図である。FIG. 3 is an external view illustrating a main part of a first transport unit.

【図4】塗布処理部を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a coating processing unit.

【図5】塗布処理部を示す概略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view showing a coating processing unit.

【図6】作業領域及び熱処理炉を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a work area and a heat treatment furnace.

【図7】熱処理炉の一例を示す縦断側面図である。FIG. 7 is a vertical sectional side view showing an example of a heat treatment furnace.

【図8】熱処理炉の加熱部を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a heating unit of the heat treatment furnace.

【図9】作業領域の雰囲気を調整する手段の一例を示す
縦断側面図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional side view showing an example of a means for adjusting an atmosphere in a work area.

【図10】熱処理炉内の温度プロファイルと加熱部及び
強制冷却手段の動作とを示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a temperature profile in a heat treatment furnace and operations of a heating unit and a forced cooling unit.

【図11】従来の塗布膜形成装置を示す概略平面図であ
る。
FIG. 11 is a schematic plan view showing a conventional coating film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入出力ポート C ウエハカセット W 半導体ウエハ 2 塗布処理部 3 縦型熱処理炉 31 ウエハボート 33 ボート移載手段 4 中間受け渡し部 40 第1の搬送手段 10 第2の搬送手段 51 反応管 6 加熱部 60 制御部 64 送風ファン 69d 排気ファン Reference Signs List 1 input / output port C wafer cassette W semiconductor wafer 2 coating processing unit 3 vertical heat treatment furnace 31 wafer boat 33 boat transfer unit 4 intermediate transfer unit 40 first transfer unit 10 second transfer unit 51 reaction tube 6 heating unit 60 Control unit 64 Blower fan 69d Exhaust fan

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 a.被処理体に処理液を塗布する工程
と、 b.次いで複数の前記被処理体を保持具に保持させてバ
ッチ式熱処理炉内に搬入し、熱処理炉内を第1の温度に
加熱して処理液の溶剤を蒸発させる工程と、 c.その後熱処理炉内を第1の温度から第2の温度に昇
温して処理液の膜となる成分を反応させて塗布膜を形成
する工程と、 d.続いて熱処理炉内を第1の温度よりも低い温度に冷
却する工程と、 e.次いで熱処理炉内から保持具を搬出する工程と、 f.前記保持具に保持されている被処理体に対してa〜
eの工程を繰り返して被処理体の上に塗布膜を複数層形
成する工程と、 を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
1. A method comprising: a. A step of applying a treatment liquid to the object to be treated; b. Next, a plurality of the objects to be processed are held in a holder and carried into a batch-type heat treatment furnace, and the inside of the heat treatment furnace is heated to a first temperature to evaporate a solvent of a processing liquid; c. Thereafter, the inside of the heat treatment furnace is heated from the first temperature to the second temperature, and a component to be a film of the processing liquid is reacted to form a coating film; d. Subsequently, cooling the inside of the heat treatment furnace to a temperature lower than the first temperature; e. Then carrying out the holder from the heat treatment furnace; f. The object to be processed held by the holder is a to
forming a plurality of coating films on the object to be processed by repeating step e).
【請求項2】 バッチ式の熱処理炉と、 複数の被処理体を保持して前記熱処理炉内に搬入、搬出
するための保持具と、被処理体に処理液を塗布する塗布
処理部と、 この塗布処理部と前記保持具との間で被処理体の受け渡
しを行うと共に保持具から熱処理後の被処理体を取り出
すための搬送手段と、 前記熱処理炉内に搬入された被処理体上の処理液の溶剤
を蒸発させるために熱処理炉内を第1の温度に設定し、
次いで処理液の膜成分を反応させて塗布膜を形成するた
めに熱処理炉内を第2の温度に昇温するように熱処理炉
の加熱部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とす
る塗布膜形成装置。
2. A batch type heat treatment furnace, a holder for holding a plurality of objects to be processed and carrying them into and out of the heat treatment furnace, and a coating processing unit for applying a processing liquid to the objects to be processed. Conveying means for transferring the object to be processed between the coating processing unit and the holder and for removing the object to be processed after the heat treatment from the holder, and for transferring the object to be processed into the heat treatment furnace. Setting the inside of the heat treatment furnace to a first temperature in order to evaporate the solvent of the treatment liquid;
And a control unit that controls a heating unit of the heat treatment furnace so that the inside of the heat treatment furnace is heated to a second temperature in order to form a coating film by reacting film components of the treatment liquid. Coating film forming equipment.
【請求項3】 加熱部に用いられる抵抗発熱体は二ケイ
化モリブデンであることを特徴とする請求項2記載の塗
布膜形成装置。
3. The coating film forming apparatus according to claim 2, wherein the resistance heating element used in the heating section is molybdenum disilicide.
【請求項4】 熱処理炉内を強制冷却するための冷却手
段を備えていることを特徴とする請求項2または3記載
の塗布膜形成装置。
4. The coating film forming apparatus according to claim 2, further comprising cooling means for forcibly cooling the inside of the heat treatment furnace.
【請求項5】 塗布処理部には被処理体の入口及び出口
が別々に設けられ、被処理体を塗布処理部に搬入するた
めの搬送手段を設けたことを特徴とする請求項2、3ま
たは4記載の塗布膜形成装置。
5. The coating processing section is provided with an inlet and an outlet for the object to be processed separately and provided with a conveying means for carrying the object into the coating processing section. Or the coating film forming apparatus according to 4.
【請求項6】 塗布処理部の入口は被処理体の待機領域
に開口する一方、塗布処理部の出口は、保持具に対して
被処理体の受け渡しを行うための作業領域に開口し、こ
れら入口及び出口には扉が設けられていることを特徴と
する請求項5記載の塗布膜形成装置。
6. An inlet of the coating section opens to a standby area of the workpiece, while an outlet of the coating section opens to a work area for transferring the workpiece to the holder. The coating film forming apparatus according to claim 5, wherein doors are provided at the entrance and the exit.
【請求項7】 待機領域と作業領域との間に、塗布膜形
成後の被処理体が載置される中間受け渡し部が設けら
れ、この中間受け渡し部から前記被処理体を取り出すた
めの搬送手段が設けられていることを特徴とする請求項
2ないし6にいずれか記載の塗布膜形成装置。
7. An intermediate transfer section on which an object to be processed after the formation of a coating film is placed, is provided between the standby area and the work area, and transport means for taking out the object from the intermediate transfer section. The coating film forming apparatus according to any one of claims 2 to 6, further comprising:
【請求項8】 中間受け渡し部には、待機領域と作業領
域とを仕切るための手段が設けられていることを特徴と
する請求項2ないし7にいずれか記載の塗布膜形成装
置。
8. The coating film forming apparatus according to claim 2, wherein the intermediate transfer unit is provided with a unit for separating a standby area and a work area.
【請求項9】 待機領域を温度調整するための温度調整
手段を設けたことを特徴とする請求項2ないし8にいず
れか記載の塗布膜形成装置。
9. The coating film forming apparatus according to claim 2, further comprising a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the standby area.
【請求項10】 待機領域に不活性ガスを供給すること
を特徴とする請求項2ないし9にいずれか記載の塗布膜
形成装置。
10. The coating film forming apparatus according to claim 2, wherein an inert gas is supplied to the standby area.
【請求項11】 被処理体を塗布処理部に搬入するため
の搬送手段は中間受け渡し部から被処理体を取り出すた
めの搬送手段と兼用していることを特徴とする請求項7
ないし10にいずれか記載の塗布膜形成装置。
11. A transporting means for carrying in an object to be processed into a coating processing unit also serves as a transporting means for taking out an object to be processed from an intermediate transfer unit.
11. The coating film forming apparatus according to any one of items 10 to 10.
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