JP3396115B2 - 基板へのシリカ系被膜形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハ、液晶
表示装置（ＬＣＤ）用或いはフォトマスク用のガラス基
板などの基板の表面にＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａ
ｓｓ）材やドーパント材などの塗布液を塗布した後、そ
の基板をホットプレート上に載置して熱処理することに
より、基板表面にシリカ系被膜を形成するのに使用され
る基板へのシリカ系被膜形成装置に関し、特に、塗布液
塗布後の基板を熱処理する熱処理部に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ等の基板の表面にＳＯＧ材
やドーパント材などのシリカ系被膜形成用塗布液（以
下、代表して「ＳＯＧ材」という）を塗布した後、その
基板を熱処理して、基板表面にＳＯＧ膜やドーパント膜
などのシリカ系被膜（以下、代表して「ＳＯＧ膜」とい
う）を形成する基板へのＳＯＧ膜形成装置は、例えば特
開平４−４５５１４号公報等に開示されているように、
基板を複数枚収納するキャリアを載置するキャリア載置
部、このキャリア載置部に載置されたキャリアから１枚
ずつ取り出された基板を保持する回転式塗布機を有し、
基板を回転させながら基板上にＳＯＧ材を供給し、遠心
力の作用で基板の表面全体にＳＯＧ材を均一に広げ、基
板表面にＳＯＧ材の被膜を形成する塗布処理部、この塗
布処理部で表面にＳＯＧ材の被膜が形成された基板を載
置するホットプレートを有し、基板を加熱して基板表面
にＳＯＧ膜を形成する熱処理部、並びに、キャリア載置
部、塗布処理部及び熱処理部との各間で基板をそれぞれ
搬送する基板搬送ロボットを有した基板搬送部などから
構成されている。

【０００３】ところで、基板の表面に形成されたＳＯＧ
材の被膜を加熱してガラス化した際に、反応に伴って水
を生じ、その水がＳＯＧ膜中に含まれることになるが、
この水が後の工程でＳＯＧ膜の表面から出てくると、種
々の不都合を生じる。例えば、コンタクトホール内にス
パッタでアルミニウムを充填して配線する工程におい
て、ＳＯＧ膜の、コンタクトホールに臨む表面から水が
出て水蒸気ガスを生じると、コンタクトホール内にアル
ミニウムが確実に充填されない、といった不都合を生じ
る。また、基板の表面に形成されたＳＯＧ膜が空気中の
水分を吸収する可能性があり、それがＳＯＧ膜の品質低
下を来たす原因となる、といった問題がある。さらに、
これらの問題とは別に、必要な膜厚を得るためにＳＯＧ
膜を多層、例えば２層に形成するような場合において、
基板の表面にＳＯＧ材を塗布し加熱して１層目のＳＯＧ
膜を形成した後、その１層目のＳＯＧ膜の表面にＳＯＧ
材を塗布したときに、１層目のＳＯＧ膜の表面部分がＳ
ＯＧ材によって再溶解され、ＳＯＧ材の均一な塗布が困
難になる、といった問題がある。

【０００４】そこで、従来、ＳＯＧ膜が形成された基板
を、ホットプレートによって比較的高温で長時間熱処理
し、及び／又は、縦型熱処理炉を用いて高温で比較的長
時間熱処理することにより、ＳＯＧ膜を緻密化するよう
にしている。このようにしてＳＯＧ膜が緻密化されるこ
とにより、ＳＯＧ膜の表面から水が出ていかなくなり、
また、ＳＯＧ膜が吸湿しなくなり、さらに、緻密化され
た１層目のＳＯＧ膜の表面にＳＯＧ材を塗布したときに
１層目のＳＯＧ膜の表面部分が溶解することがなくな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
に高温のホットプレート及び／又は縦型熱処理炉を用い
て長時間熱処理する方法では、ＳＯＧ膜の全体が緻密化
されてしまう。ＳＯＧ膜全体が緻密化されるように熱処
理した場合、過剰加熱によってＳＯＧ膜にクラックを生
じる心配がある。また、必要な膜厚を得るためにＳＯＧ
膜を多層、例えば２層に形成するような場合において
は、２層目のＳＯＧ膜を緻密化する際に、既に膜全体が
緻密化された１層目のＳＯＧ膜とこれから緻密化しよう
とする２層目のＳＯＧ膜との間での収縮率の違いから、
１層目又は２層目のＳＯＧ膜にクラックが生じ易い、と
いった問題点がある。さらに、従来のＳＯＧ膜緻密化方
法では、高温で長時間基板を加熱する必要があり、時間
がかかって処理効率が悪く、また、熱エネルギーを多く
消費する、といった問題点がある。尚、低温で基板を加
熱しても、ＳＯＧ膜を緻密化することができず、一方、
高温で基板を加熱すると、上記した通りＳＯＧ膜の全体
が緻密化されることとなる。

【０００６】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、基板の表面に形成されたＳＯＧ膜の
表面から水が出ていくのを防止するとともに、ＳＯＧ膜
が吸湿するのを防止し、また、ＳＯＧ膜を数層に順次形
成するような場合においても、先に形成されたＳＯＧ膜
の表面にＳＯＧ材を塗布した際に、先に形成されたＳＯ
Ｇ膜の表面部分が再溶解する、といったことを防止する
のに当たり、比較的低温かつ短時間の熱処理によりＳＯ
Ｇ膜の表面部分を選択的に緻密化することができ、もっ
て、ＳＯＧ膜にクラックが発生するのを防止するととも
に、処理効率の向上と熱エネルギーの消費量の低減化を
図ることができる基板へのＳＯＧ膜形成装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の基
板へのＳＯＧ膜形成装置は、基板の表面にシリカ系被膜
形成用塗布液を塗布する塗布処理部と、基板を載置する
ホットプレートを有し、表面にシリカ系被膜形成用塗布
液が塗布された基板を熱処理する熱処理部と、前記塗布
処理部及び熱処理部へ基板をそれぞれ搬入し塗布処理部
及び熱処理部から基板をそれぞれ搬出する基板搬送手段
とを備えた基板へのシリカ系被膜形成装置において、前
記熱処理部に配設され、前記ホットプレートの上面に対
して相対的に上下方向へ移動自在に支持されホットプレ
ート上に載置された基板の周囲の空間を気密に閉塞する
フードと、このフードと前記ホットプレートとを相対的
に上下方向へ移動させる移動機構と、前記ホットプレー
トの上面と前記フードとで囲まれる空間を真空排気する
真空排気手段と、前記熱処理部のホットプレート上に載
置された基板の表面へアルカリ性の蒸気又はガスを供給
する気体供給手段とをさらに備えたことを特徴とする。

【０００８】

【０００９】請求項２に係る発明では、請求項１に係る
発明の装置において、前記フードに、アルカリ性蒸気又
はガスの供給口を形設するようにした。

【００１０】

【作用】請求項１に係る発明のＳＯＧ膜形成装置では、
移動機構により、フードとホットプレートとが相対的に
離間する方向へフード及び／又はホットプレートが移動
させられ、ホットプレートの上面側が開口した状態にお
いて、塗布処理部において表面にＳＯＧ材が塗布された
基板が熱処理部へ基板搬送手段によって搬送され、表面
にＳＯＧ材の被膜が形成された基板が熱処理部へ搬入さ
れてホットプレート上に載置される。基板がホットプレ
ート上に載置されると、移動機構により、フードとホッ
トプレートとが相対的に接近する方向へフード及び／又
はホットプレートが移動させられる。そして、フードに
より、ホットプレート上の基板の周囲の空間が気密に閉
塞される。フードによってホットプレートの上面側が気
密に閉塞されると、真空排気手段によりホットプレート
の上面とフードとで囲まれた空間が真空排気され、その
後に、気体供給手段からフード内へアルカリ性の蒸気又
はガスが導入され、アルカリ性の蒸気又はガスがホット
プレート上の基板の表面へ供給されながら、基板の熱処
理が行なわれる。このとき、アルカリ性の蒸気又はガス
と接触するＳＯＧ材の被膜の表面部分において、アルカ
リ性物質の触媒作用により反応が速やかに進行する。そ
して、この熱処理により、表面部分が選択的に緻密化さ
れて表面に保護層が形成されたＳＯＧ膜が基板の表面に
形成されることとなる。

【００１１】

【００１２】請求項２に係る発明の装置では、表面にＳ
ＯＧ材の被膜が形成された基板が熱処理部へ搬入されて
ホットプレート上に載置され、フードにより、ホットプ
レート上の基板の周囲の空間が気密に閉塞され、真空排
気手段によりホットプレートの上面とフードとで囲まれ
た空間が真空排気された後に、フードに設けられた供給
口を通してフード内へアルカリ性の蒸気又はガスが導入
され、熱処理が行なわれる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例について図面
を参照しながら説明する。

【００１４】最初に、図４（斜視図）及び図５（平面
図）により、縦型熱処理炉を備えた基板へのＳＯＧ膜形
成装置の全体構成の１例について説明する。

【００１５】図４及び図５に示したＳＯＧ膜形成装置
は、キャリア２が載置され、そのキャリア２から塗布処
理前の基板１を取り出して供給し、また、熱処理によっ
て表面にＳＯＧ膜が形成された基板をキャリア２に回収
するキャリア載置部１０、このキャリア載置部１０から
１枚ずつ供給される基板１の表面にＳＯＧ材を供給して
ＳＯＧ材の被膜を形成する塗布処理部１２、この塗布処
理部１２において表面にＳＯＧ材の被膜が形成された基
板を比較的低温で熱処理する熱処理部１４、この熱処理
部１４において熱処理された基板３を石英ボート４に収
容する基板中間収容部１６、キャリア載置部１０、塗布
処理部１２、熱処理部１４及び基板中間収容部１６の各
間において基板をそれぞれ搬送する基板搬送部１８、並
びに、石英ボート４に収納された複数枚の基板３を一括
して高温で熱処理する高温熱処理部２０から構成され、
それらが一体的に連設されている。

【００１６】キャリア２は、基板１を複数枚、例えば２
５枚、互いに平行にかつ僅かな間隔を設けてそれぞれ水
平姿勢で収納することが可能であり、前面側開口を通し
て基板１を１枚ずつ順次取り出しまた回収することがで
きるようになっている。そして、キャリア載置部１０に
は、図５に示すように、キャリア２から塗布処理前の基
板１を１枚ずつ取り出し、また、キャリア２へ熱処理後
の基板を１枚ずつ挿し入れる基板移載ロボット２２が設
けられている。

【００１７】塗布処理部１２には、図５に示すように、
基板１を保持してその基板１上にＳＯＧ材を供給し、水
平面内において基板１を回転させることにより基板１の
表面全体に広がったＳＯＧ材の被膜を形成する回転式塗
布機２４が２つ配設されている。回転式塗布機２４は、
基板１を保持して回転するチャック２６、このチャック
２６を囲むように配設された飛散防止用カップ２８、及
び、チャック２６に保持された基板１上へＳＯＧ材を供
給する給液ノズル３０を備えて構成されている。

【００１８】熱処理部１４には、複数のホットプレート
と複数のクーリングプレートの他、この発明に係る装置
に固有の熱処理チャンバ３２が設けられている。この熱
処理部１４と塗布処理部１２との間に基板搬送部１８が
配設されており、基板搬送部１８には基板搬送ロボット
３４が設けられている。

【００１９】基板中間収容部１６に配置される石英ボー
ト４は、熱処理部１４での熱処理後の基板３を複数枚、
例えば５２枚、互いに平行にかつ僅かな間隔を設けてそ
れぞれ水平姿勢で収納することが可能であり、前面側か
ら基板３を１枚ずつ順次挿し入れて収容しまた取り出す
ことができるようになっている。そして、基板中間収容
部１６には、図５に示すように、石英ボート４へ基板３
を１枚ずつ挿し入れ、また、石英ボート４から高温熱処
理部２０での熱処理後の基板を１枚ずつ取り出す基板移
し替えロボット３６が設けられている。

【００２０】また、高温熱処理部２０は、ボート搬送室
３８と炉室４０とから構成され、ボート搬送室３８に
は、熱処理部１４での熱処理後の基板３を複数枚収納し
た石英ボート４を搬送するボート搬送ロボット４２が設
置され、そのボート搬送ロボット４２の通路４４が設け
られている。また、炉室４０には、石英ボート４に収納
された複数枚の基板３を一括して熱処理する縦型熱処理
炉４６が設置されている。

【００２１】次に、図１ないし図３により、熱処理部１
４に設けられた、この発明に係る装置に固有の熱処理チ
ャンバ３２の内部の構成について説明する。

【００２２】図１は、この発明の１実施例を示し、熱処
理チャンバ３２の内部の構成を示す概略図であり、
（Ａ）が平面図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が右側面図で
ある。熱処理チャンバ３２内には、ホットプレート４８
が配設されており、ホットプレート４８の上方にフード
５０が配設されている。フード５０は、水平支持杆５４
を介して昇降駆動機構５２に片持ち式に支持されてい
る。そして、昇降駆動機構５２によってフード５０を下
降させることにより、フード５０とホットプレート４８
の上面とで囲まれた空間を気密に閉塞し、昇降駆動機構
５２によってフード５０を上昇させることにより、前記
空間を大気開放することができるようになっている。ま
た、フード５０には、ガス供給口が形設されており、そ
のガス供給口に連通したガス供給管５６に配管５８を通
してガス供給ユニット６０が流路接続されている。一
方、ホットプレート４８の内部には、排気路６２が形設
されており、その排気路６２が配管６４を通して真空排
気装置６６に流路接続されている。

【００２３】図２に、熱処理チャンバ３２の要部の縦断
面図を示す。図中の６８は、ガス供給管５６に連通した
ガス供給口であり、７０はＯ−リング、７２は基板Ｗの
支持ピンであり、支持ピン７２は、例えば３本設けられ
ており、図示しないピン昇降駆動機構によって上下方向
に往復移動させられる。尚、図２では、真空排気系の図
示を省略している。

【００２４】次に、図３に示した配管系統図により、ガ
ス供給系及び真空排気系の構成の１例について説明す
る。

【００２５】ガス供給ユニット６０は、密閉タンク７４
にアルカリ性物質の溶液、例えばメチルアミン等のアミ
ン類、アンモニアなどの溶液７６を収容し、密閉タンク
７４内へ窒素ガス導入管７８を挿入して、その先端部を
アルカリ性溶液７６中に浸漬させ、窒素ガス導入管７８
を、ニードル弁８２、フィルタ８４及びエアー操作弁８
６がそれぞれ介挿された窒素ガス供給配管８０を通して
窒素ガス供給源に流路接続することにより構成されてい
る。そして、熱処理チャンバ３２内のフード５０のガス
供給管５６に接続されエアー操作弁８８、フィルタ９０
及び流量計９２がそれぞれ介挿された配管５８を、密閉
タンク７４の内部空間に連通接続している。また、配管
５８には、エアー操作弁８８からガス供給管５６に至る
までの途中に、エアー操作弁９６、フィルタ９８及び流
量計１００がそれぞれ介挿され窒素供給源に流路接続さ
れたパージ用窒素ガス供給配管９４が連通接続されてい
る。このパージ用窒素ガス供給配管９４を通し、熱処理
チャンバ３２内に配設されたフード５０内へパージ用窒
素ガスを適宜供給することができるように構成されてい
る。

【００２６】また、真空排気装置６６は、圧縮空気源に
流路接続されたエアー配管１０２にエアー操作弁１０４
及びコンベム１０６を介挿し、コンベム１０６に、熱処
理チャンバ３２内のホットプレート４８の内部に形設さ
れた排気路６２に接続された配管６４を連通接続するこ
とにより構成されている。配管６４には、エアー操作弁
１０８及び圧力計１１０がそれぞれ設けられている。

【００２７】図１ないし図３に示した構成の熱処理チャ
ンバ３２における基板の熱処理は、以下のようにして行
なわれる。

【００２８】まず、昇降駆動機構５２によりフード５０
が上方へ移動させられ、ホットプレート４８の上面が開
放した状態にされる。この状態において、塗布処理部１
２で表面にＳＯＧ材の被膜が形成された基板が、基板搬
送部１８の基板搬送ロボット３４によって熱処理チャン
バ３２内へ搬入され、上昇位置にある支持ピン７２上に
一旦支持された後、支持ピン７２が下降することにより
ホットプレート４８の上面に載置される。ホットプレー
ト４８上に基板が載置されると、昇降駆動機構５２によ
ってフード５０が下方へ移動させられ、フード５０の下
端がホットプレート４８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。ホットプレート
４８の上面側が閉塞されると、エアー操作弁８６、８
８、９６が閉成された状態で、エアー操作弁１０４、１
０８が開かれ、真空排気装置６６により、配管６４及び
ホットプレート４８内部の排気路６２を通して、フード
５０とホットプレート４８上面とで囲まれた空間が真空
排気される。フード５０とホットプレート４８上面とで
囲まれた空間が所定の減圧状態にまで真空排気される
と、エアー操作弁１０４、１０８が閉じられるととも
に、エアー操作弁９６が閉成された状態で、エアー操作
弁８６、８８が開かれ、ガス供給ユニット６０により、
バブリングによって密閉タンク７４の内部で発生したア
ルカリ性ガス（又は蒸気）が、配管５８、ガス供給管５
６及びガス供給口６８を通して、フード５０とホットプ
レート４８上面とで囲まれた空間内へ供給される。そし
て、ホットプレート４８の上面に載置された基板の周囲
がアルカリ性ガスの雰囲気で満たされた状態で、ホット
プレート４８により基板が比較的低温、例えば２００〜
２５０℃の温度で熱処理される。このようにして基板の
熱処理が行なわれ、熱処理が終了すると、エアー操作弁
８６、８８が閉じられるとともに、エアー操作弁９６が
閉成された状態で、エアー操作弁１０４、１０８が開か
れ、真空排気装置６６により、フード５０とホットプレ
ート４８上面とで囲まれた空間内のアルカリ性ガス雰囲
気が排気され、次いで、エアー操作弁９６が開かれ、フ
ード５０とホットプレート４８上面とで囲まれた空間内
へ配管９４、配管５８、ガス供給管５６及びガス供給口
６８を通して窒素ガスが供給され、前記空間が窒素ガス
によってパージされる。そして、エアー操作弁１０４、
１０８が閉じられて排気動作が停止し、次いでエアー操
作弁９６が閉じられる。その後に、昇降駆動機構５２に
よってフード５０が上方へ移動させられ、ホットプレー
ト４８の上面が大気開放させられる。そして、支持ピン
７２が上昇することによりホットプレート４８の上面か
ら基板が持ち上げられ、表面にＳＯＧ膜が形成された基
板が、基板搬送部１６の基板搬送ロボット３４によって
熱処理チャンバ３２内から搬出される。

【００２９】尚、上記した実施例では、フード５０を上
下方向へ移動させてホットプレート４８の上面側を開閉
するようにしているが、フードを固定しホットプレート
を上下方向へ移動させてホットプレートの上面側を開閉
するようにしてもよい。

【００３０】次に、図４及び図５に示した基板へのＳＯ
Ｇ膜形成装置の全体における動作の１例について説明す
る。

【００３１】複数枚の基板１を収納したキャリヤ２がキ
ャリヤ載置部１０に載置されると、基板移載ロボット２
２によりキャリア２から基板１を１枚ずつ順次取り出
し、その基板１を基板搬送部１８の基板搬送ロボット３
４へ移載する。キャリヤ載置部１０から基板搬送部１８
へ１枚ずつ供給された基板１は、基板搬送ロボット３４
によって塗布処理部１２へ搬入され、第１の回転式塗布
機２４によって表面にＳＯＧ材の被膜が形成される。表
面にＳＯＧ材の被膜が形成された基板１は、基板搬送ロ
ボット３４によって熱処理部１４の熱処理チャンバ３２
内へ搬送される。そして、熱処理チャンバ３２内へ搬入
された基板１は、上記したようにして熱処理される。熱
処理チャンバ３２内での熱処理を終えた基板１は、基板
搬送ロボット３４によって熱処理部１４内の第１のクー
リングプレートへ移載され、クーリングプレートによっ
て冷却された後、基板搬送ロボット３４によって再び塗
布処理部１２へ搬送され、第２の回転式塗布機２４によ
り、既に形成された１層目のＳＯＧ膜の表面に２層目と
なるＳＯＧ材の被膜が形成される。１層目のＳＯＧ膜の
表面にＳＯＧ材の被膜が形成された基板１は、基板搬送
ロボット３４によって再び熱処理部１４へ搬送され、熱
処理チャンバ３２内のホットプレート以外の第１のホッ
トプレート、第２のホットプレート及び高温ホットプレ
ートへ順次移送されて熱処理された後、第２のクーリン
グプレートへ移載され、クーリングプレートによって冷
却される。このようにして２層からなるＳＯＧ膜が表面
に形成された基板３は、基板搬送ロボット３４によって
熱処理部１４から搬出され、基板搬送ロボット３４から
基板中間収容部１６の基板移し替えロボット３６へ移載
される。そして、基板３は、基板移し替えロボット３６
により、基板中間収容部１６に配置された空の石英ボー
ト４に１枚ずつ挿し入れられて収容される。

【００３２】基板中間収容部１６に配置された石英ボー
ト４に複数枚、例えば５２枚の基板３が全て収容し終わ
ると、石英ボート４は、高温熱処理部２０のボート搬送
室３８に設置されたボート搬送ロボット４２によりボー
ト搬送室３８内へ移送され、ボート搬送室３８を通って
炉室４０内へ搬入される。そして、５２枚の基板３を収
納した石英ボート４が縦型熱処理炉４６内に挿入され、
縦型熱処理炉４６により、石英ボート４に収納された５
２枚の基板３が一括して高温、例えば４００〜４５０℃
の温度で熱処理される。この熱処理が終わると、熱処理
後の基板は、石英ボート４に収納されたまま、ボート搬
送ロボット４２により高温熱処理部２０から基板中間収
容部１６へ返送され、基板中間収容部１６において、基
板移し替えロボット３６により石英ボート４から１枚ず
つ取り出され、その取り出された基板は基板搬送部１８
の基板搬送ロボット３４へ移載され、基板搬送ロボット
３４によりキャリヤ載置部１０へ返送される。そして、
表面にＳＯＧ膜が形成された基板は、基板移載ロボット
２２により、キャリア載置部１０に載置された空のキャ
リア２へ１枚ずつ挿し入れられて回収される。

【００３３】以上のようにして、基板をキャリア載置部
１０→塗布処理部１２（第１の回転式塗布機２４）→熱
処理部１４（熱処理チャンバ３２→第１のクーリングプ
レート）→塗布処理部１２（第２の回転式塗布機２４）
→熱処理部１４（第１のホットプレート→第２のホット
プレート→高温ホットプレート→第２のクーリングプレ
ート）→高温熱処理部２０→キャリア載置部１０へと順
次搬送しながら、基板に対してそれぞれの処理を施すよ
うにしたとき、５０枚の基板を処理するのに約９５分程
度かかる。これに対し、アルカリ性ガスを供給しながら
基板を熱処理する熱処理チャンバ３２を設けていない従
来のＳＯＧ膜形成装置では、基板は、キャリア載置部１
０→塗布処理部１２（第１の回転式塗布機２４）→熱処
理部１４（第１のホットプレート→第２のホットプレー
ト→第１の高温ホットプレート→第１のクーリングプレ
ート）→高温熱処理部２０→塗布処理部１２（第２の回
転式塗布機２４）→熱処理部１４（第３のホットプレー
ト→第４のホットプレート→第２の高温ホットプレート
→第２のクーリングプレート）→高温熱処理部２０→キ
ャリア載置部１０へと順次搬送されながらそれぞれの処
理が施され、この場合には、５０枚の基板を処理するの
に、この発明に係る装置に比べて１時間以上余分に時間
がかかることとなる。この違いは、高温熱処理部２０の
縦型熱処理炉４６での熱処理には１〜２時間といった長
い時間がかかるが、この発明に係る装置では、縦型熱処
理炉４６での熱処理を１回だけ行なえばよいのに対し、
従来の装置では、縦型熱処理炉４６での熱処理を２回行
なう必要があることによる。この発明に係る装置におい
て縦型熱処理炉４６での熱処理を１回だけ行なえばよい
のは、熱処理チャンバ３２内での熱処理により、基板１
の表面に形成された１層目のＳＯＧ膜の表面部分が緻密
化され、１層目のＳＯＧ膜の表面に保護層が形成される
ため、従来の装置のように、基板１の表面に形成された
１層目のＳＯＧ膜の表面に２層目となるＳＯＧ材の被膜
を形成する前に、１層目のＳＯＧ膜を緻密化する目的で
縦型熱処理炉４６での熱処理を行なう、といった必要が
無いからである。このように、この発明に係る装置を使
用すれば、スループットが向上することとなる。

【００３４】尚、上記した実施例では、縦型熱処理炉４
６を備えた高温熱処理部２０を設け、熱処理部１４での
熱処理を終えた基板３をさらに高温で熱処理するように
しているが、高温熱処理部を設けずに、熱処理部１４で
の熱処理を終えた基板３を縦型熱処理炉により高温で熱
処理することなく、複数枚の基板を一括して次の処理工
程へ移行させる場合もある。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に係る発明の、基板へのＳＯＧ
膜形成装置を使用すれば、比較的低温かつ短時間の熱処
理によりＳＯＧ膜の表面部分を選択的に緻密化すること
ができるので、過剰加熱によってＳＯＧ膜にクラックが
発生するといった心配が無い。また、必要な膜厚を得る
ためにＳＯＧ膜を多層、例えば２層に形成するような場
合においても、１層目のＳＯＧ膜の表面部分だけが緻密
化されて１層目のＳＯＧ膜全体が緻密化されていないの
ため、１層目のＳＯＧ膜と２層目のＳＯＧ膜との間で収
縮率の差が無く或いは少ないので、２層目のＳＯＧ膜を
緻密化する際に１層目又は２層目のＳＯＧ膜にクラック
を生じる、といった心配も無い。さらに、この装置を使
用すれば、処理効率の向上と熱エネルギーの消費量の低
減化を図ることができる。そして、この装置を使用すれ
ば、ＳＯＧ膜の全体を緻密化した場合と同様に、基板の
表面に形成されたＳＯＧ膜の表面から水が出ていくのを
防止するとともに、ＳＯＧ膜が吸湿するのを防止し、ま
た、ＳＯＧ膜を数層に順次形成するような場合におい
て、先に形成されたＳＯＧ膜の表面にＳＯＧ材を塗布し
た際に、先に形成されたＳＯＧ膜の表面部分が再溶解す
る、といったことを防止することができる。そして、ホ
ットプレートの上面とフードとで囲まれた空間が真空排
気された後、その空間内へアルカリ性の蒸気又はガスが
導入され、基板の周囲がアルカリ性の蒸気又はガスで満
たされた雰囲気内で基板の熱処理が行なわれるので、ア
ルカリ性の蒸気又はガスによる触媒作用が確実に奏さ
れ、ＳＯＧ膜の表面部分の緻密化が確実に行なわれる。
また、ホットプレート上の基板の周囲の空間が気密に閉
塞された状態でその空間内へアルカリ性の蒸気又はガス
が供給されるので、アルカリ性の蒸気又はガスの濃度の
制御が容易であり、また、アルカリ性の蒸気又はガスが
周囲に漏れ出る心配が全く無く、安全である。

【００３６】

【００３７】請求項２に係る発明の装置では、フードに
設けられた供給口を通してフード内へアルカリ性の蒸気
又はガスが導入されるので、アルカリ性の蒸気又はガス
がホットプレート上の基板の表面へ確実に供給される。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の１実施例である基板への
シリカ系被膜形成装置に設けられる熱処理チャンバの内
部の構成を示す概略図であって、（Ａ）が平面図、
（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が右側面図である。

【図２】図１に示した装置の要部を示す縦断面図であ
る。

【図３】図１に示した装置のガス供給系及び真空排気系
の構成の１例を示す配管系統図である。

【図４】縦型熱処理炉を備えた基板へのシリカ系被膜形
成装置の全体構成の１例を示す斜視図である。

【図５】図４に示した装置の平面図である。

【符号の説明】

１０ キャリア載置部 １２ 塗布処理部 １４ 熱処理部 １６ 基板中間収容部 １８ 基板搬送部 ２０ 高温熱処理部 ３２ 熱処理チャンバ ４８ ホットプレート ５０ フード ５２ フードの昇降駆動機構 ５６ ガス供給管 ６０ ガス供給ユニット ６２ 排気路 ６６ 真空排気装置 ６８ ガス供給口 ７４ 密閉タンク ７６ アルカリ性溶液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−315319（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335564（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−321023（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−59132（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 H01L 21/31 H01L 21/316

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面にシリカ系被膜形成用塗布液
   を塗布する塗布処理部と、 基板を載置するホットプレートを有し、表面にシリカ系
   被膜形成用塗布液が塗布された基板を熱処理する熱処理
   部と、 前記塗布処理部及び熱処理部へ基板をそれぞれ搬入し塗
   布処理部及び熱処理部から基板をそれぞれ搬出する基板
   搬送手段とを備えた基板へのシリカ系被膜形成装置にお
   いて、 前記熱処理部に配設され、前記ホットプレートの上面に
   対して相対的に上下方向へ移動自在に支持されホットプ
   レート上に載置された基板の周囲の空間を気密に閉塞す
   るフードと、 このフードと前記ホットプレートとを相対的に上下方向
   へ移動させる移動機構と、 前記ホットプレートの上面と前記フードとで囲まれる空
   間を真空排気する真空排気手段と、 前記熱処理部のホットプレート上に載置された基板の表
   面へアルカリ性の蒸気又はガスを供給する気体供給手段
   とをさらに備えたことを特徴とする基板へのシリカ系被
   膜形成装置 。
2. 【請求項２】 前記フードに、アルカリ性蒸気又はガス
   の供給口が形設された請求項１記載の基板へのシリカ系
   被膜形成装置。