JPH02237015A - 基板の表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、基板の表面処理装置に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体製造工程においてはフォトレジストを用
いたフォトリソグラフによって微小な回路ハターンの転
写を行うが、このようなフォトリソグラフ工程は、例え
ばフォトレジストを塗布するコーティング装置、所定の
回路パターンを有するマスクを介してフォトレジストを
露光する露光装置、露光済みのフォトレジストを現像す
る現像装置等が搬送装置によって一体的に接続されたフ
ォトレジスト処理システムによって行われることが多い
。

ところで、このようなフォトリソグラフ工程において、
半導体ウエハ等の基板の表面に表面処理、例えばＨＭＤ
Ｓ　（ヘキサメチルジシラザン）処理を施して半導体ウ
エハとフォトレジストとの密着性を高めることが行われ
る場合がある。

上記表面処理、例えばＨＭＤＳ処理を行う基仮の表面処
理装置は、前述したフォトレジスト処理システムに組み
込まれて使用されることが多いが、このような基板の表
面処理装置としては、従来次のような装置が知られてい
る。

すなわち、第３図に示す基板の表面処理装置では、基板
例えば半導体ウエハ１を気密に購成されたチャンバ２内
の加熱板３上に載置し、この半導体ウエハ１を加熱する
とともに、真空排気装置４によってチャンバ２を所定の
真空度に真空排気するよう構成されている。そして、加
熱、減圧状態でチャンバ２内にＨＭＤＳ蒸気共給装置５
から処理蒸気例えばＨＭＤＳ蒸気を供給して枚葉処理に
よってＨＭＤＳ処理を行う。

また、第４図に示す基板の表面処理装置では、気密に構
成されたチャンバ１２の一端には入口側開閉機構１２ａ
１他端には出口側開閉機構１２ｂが設けられている。ま
た、このチャンバ１２内には、基板例えば半導体ウエハ
１を順次ステップ状に搬送する搬送装置１３と、処理液
例えばＨＭＤＳ液を貯留するための処理液槽１４が設け
られている。そして、入口側開閉機構１２ａからチャン
バ１２内に半導体ウエハ１を搬入し、出口側開閉機構１
２ｂ側へ半導体ウエハ１を順次搬送する間に、処理液槽
１４から蒸発したＨＭＤＳ液の蒸気により常温、常圧下
でＨＭＤＳ処理を行う。

なお、上記チャンバ１２の両端には通常フォトレジスト
処理システムを構成する他の機器が接続されるので、搬
送装置１３による半導体ウエハ１の搬送速度は、これら
の機器のスルーブットによって決定される。一方、基板
の表面処理装置においても所定の処理時間が必要とされ
るので、この処理時間に応じてチャンバ１２の搬送方向
長さが設定されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記説明の従来の基板の表面処理装置の
うち、基板を減圧雰囲気下で加熱して処理を行う基板の
表面処理装置では、チャンバ内にＨＭＤＳ蒸気等の処理
液の蒸気を供給するため、処理液の消費量が多くなると
いう問題と、基板を加熱して処理を行うため、例えばＨ
ＭＤＳ処理の後にフォトレジストを塗布する場合、基板
を冷却しなければならない等の問題がある。

また、チャンバ内において基板を順次搬送しながら、チ
ャンバ内に設けた処理液槽から蒸発した処理液の蒸気に
より常温、常圧下で処理を行う基板の表面処理装置では
、処理液の消費量が少なく、基板の冷却の必要もないが
、処理に要する時間が長くなるため、所定のスループッ
トを得るためには、チャンバ長さを長くして、基板がチ
ャンバ内に滞在する時間を長くする必要が有り、装置が
大型化するという問題がある。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、スルーブットを低下させることなく常温、常圧下で少
量の処理液で処理を行うことができるとともに、従来に
較べて装置の小形化を図ることのできる基板の表面処理
装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、基板を搬入搬出するための開閉機構
を備えたチャンバと、このチャンバ内に配置され互いに
平行する如く複数枚の基板を支持可能に構成された基板
支持機構と、前記チャンバ内に配置され所定の処理液を
貯留する処理液貯留機構とを備えたことを特徴とする。

（作　用） 本発明の基板の表面処理装置は、内部を気密的に隔離可
能に構成され基板を搬入搬出するための開閉機構を備え
たチャンバと、このチャンバ内に配置され互いに平行す
る如く複数枚の基板を支持可能に構成された基板支持機
構と、チャンバ内に配置され所定の処理液を貯留する処
理液貯留機構とを備えている。

したがって、チャンバ内に互いに平行する如く複数枚の
基板を配置し、常温、常圧下で少量の処理液で処理を行
うことができ、従来に較べて装置の小形化を図ることが
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

基板の表面処理装置のチャンバ２１は、材質例えばステ
ンレス鋼からなり、その内部を気密的に隔離可能に構成
されている。また、このチャンバ２１の一側面には基板
例えば一枚の半導体ウエハ２２をロード・アンロードす
るための開口２３が形成されており、この開口２３には
この開口２３を気密に閉塞可能な開閉機構としてシャッ
タ２４が設けられている。

また、開口２３の部位には、チャンバ２１の前方に小室
を形成する如く図示しない排気装置に接続された排気経
路２５が設けられており、シャッタ２４を開として半導
体ウェハ２２をロード・アンロードする際にチャンバ２
１内の雰囲気（後述するＨＭＤＳ蒸気）がこの排気路２
５から排気され、少なくとも外部に漏洩しないよう構成
されている。

さらに、チャンバ２ｌ内には、半導体ウエハ２２を、互
いに平行する如くほぼ水平な状態に複数枚例えば１０枚
予め定められた間隔を設けて保持可能に構成されたウエ
ハ支持機構２６が設けられており、このウエハ支持機構
２６は、昇降装置２７に接続されている。すなわち、昇
降装置２７は、例えばモータ２８とボールスクリュー２
９等から構成されており、これらは、チャンバ２１内の
後部に設けられた気密な駆動機構収容部３０内に配置さ
れている。そして、この昇降装置２７とウェハ支持機構
２６とは、駆動機構収容部３ｏとチャンバ２１内とを隔
離する隔壁３１を貫通する如く設けられた昇降シャフト
３２を介して接続されている。なお隔壁３１と昇降シャ
フト３２との間には、駆動機構収容部３０とチャンバ２
ｌ内とを気密に隔離するための気密シール機構３３が設
けられている。

また、第２図にも示すように、チャンバ２１内には、処
理液例えばＨＭＤＳを貯留するための処理液＃ｆｊ３４
が設けられている。すなわち、この処理液＃ｆＩ３４は
、チャンバ２１の底部および側壁部に棚状に複数段設け
られており（勿論必要に応じて一槽でもよい）、これら
の処理液ｉｌ３４内の処理液例えばＨＭＤＳが気化して
チャンバ２１内に蒸気として拡散し、チャンバ２１内に
所定の処理蒸気雰囲気を形成する如く構成されている。

この時、適宜層流が必要であればファンを設けてもよい
。

なお、チャンバ２１の側壁部に棚状に複数段設けられた
処理液槽３４は、チャンバ２１内の上下方向の処理蒸気
濃度分布を均一化するために設けられたものである。ま
た、処理液槽３４には、処理液槽３４内の処理液の液位
の上限および下限を検出するための図示しない液位セン
サが設けられている。そして、処理液が消費され、処理
液の液位が低下した場合は、図示しない処理液供給機構
から自動的に処理液槽３４に処理液を洪給し、処理液槽
３４内の液位を所定液位に保つよう構成されている。

さらに、チャンバ２１内には、温度調節機構として、例
えば温調バイブ３５が設けられており、この温調バイブ
３５内に温度制御された流体例えば恒温水を循環させる
ことにより、チャンバ２１内を所定の温度に保持可能に
構成されている。

上記構成のこの実施例の基板の表面処理装置は、例えば
フォトレジストを塗布するコーティング装置、所定の回
路パターンを有するマスクを介してフォトレジストを露
光する露光装置、露光済みのフォトレジストを現像する
現像装置、これらの装置に基板例えば半導体ウエハ２２
を搬送する搬送装置等から構成されるフォトレジスト処
理システム内に配置され、次のようにして処理を行う。

すなわち、予め各処理液槽３４に所定の処理液例えばＨ
ＭＤＳを満たし、チャンバ２１内をこれらの処理液槽３
４から蒸発したＨＭＤＳ蒸気雰囲気としておく。また、
温調パイブ３５には、例えば常温近傍の所定温度に制御
された恒温水を循環させ、チャンバ２１内の温度を上記
所定温度としておく。

そして、シャッタ２４を開とし、例えばフォトレジスト
処理システムの搬送装置により、開口２３からチャンバ
２１内のウェハ支持機構２６に半導体ウエハ２２を順次
ロードする。

この時、例えば予めウェハ支持機構２６を最下位置に下
降させておき、ウェハ支持機構２６の再上段にまず半導
体ウェハ２２を配置し、順次ウェハ支持機構２６をステ
ップ状に上昇させることにより、上段から順次半導体ウ
ェハ２２を配置する。

そして、所定の処理時間チャンバ２１内に配置し、処理
が終了した半導体ウェハ２２は、順次アンロードする。

なお、上記ロード・アンロード時ののタイミング（周期
）は、例えばコーティング装置等のフォトレジスト処理
システムを構成する他の機器のスルーブットによって支
配されるが、ここで、仮にこのタイミングが６０秒であ
って、一方、半導体ウエハ２２をチャンバ２１内に配置
する処理時間が３００秒であった場合は、ウエハ支持機
構２６に例えば半導体ウエハ２２を５〜Ｇ枚配置した状
態で処理を行うことになる。

なオ、半導体ウエハ２２のロード・アンロード時には、
図示しない排気装置により、排気経路２５内の排気を行
い、引火性が高く、発癌性を有するＨＭＤＳ蒸気がこの
排気路２５から排気され、少なくとも外部に漏洩しない
ようにする。

すなわち、この実施例の基板の表面処理装置では、常温
、常圧下で処理を行うので、少量の処理液で処理を行う
ことができる。また、ウエハ支持機構２６によって、チ
ャンバ２１内に半導体ウエハ２２を、互いに平行する如
くほぼ水平な状態に複数枚保持するよう構成されている
ので、第４図に示したような基板を順次搬送しながら処
理を行う従来の基板の表面処理装置に較べて装置の小形
化を図ることができ、例えば単位床面積当りの建設コス
トが非常に高価なクリーンルーム内における設置面積の
削減を図ることができる。

なお、上記実施例では、チャンバ２１内に半導体ウエハ
２２をほぼ水平に棚状に配置する例について説明してた
が、本発明は係る実施例に限定されるものではなく、例
えばチャンバ２１内に、各半導体ウエハ２２がほぼ垂直
になるよう配置してもよい。また、上記実施例では、Ｈ
ＭＤＳを用いた表面処理の場合について説明したが、他
の表面処理に適用することができることはもちろんであ
る。

［発明の効果］ 上述のように、本発明の基板の表面処理装置によれば、
スルーブットを低下させることなく、常温、常圧下で少
量の処理液で処理を行うことができるとともに、従来に
較べて装置の小形化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例の基板の表面処
理装置の構成を示す図、第３図および第４図は従来の基
板の表面処理装置の構成を示す図である。 ２１・・・・・・チャンバ、２２・・・・・・半導体ウ
エ／１、２３・・・・・・開口、２４・・・・・・シャ
ツタ、２５・・・・・・排気経路、２６・・・・・・ウ
エハ支持機構、２７・・・・・・昇降装置、２８・・・
・・・モータ、２９・・・・・・ボールスクリュー　３
０・・・・・・駆動機構収容部、３１・・・・・・隔壁
、３２・・・・・・昇降シャフト、３３・・・・・・気
密シール機構、３４・・・・・・処理液槽、３５・・・
・・・温調パイプ。 出願人　　　　　　東京エレクトロン株式会社出願人　
　　　　　テル九州株式会社 代理人　弁理士　　須　山　佐　一 （ほか１名） 第１　図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板を搬入搬出するための開閉機構を備えたチャ
   ンバと、このチャンバ内に配置され互いに平行する如く
   複数枚の基板を支持可能に構成された基板支持機構と、
   前記チャンバ内に配置され所定の処理液を貯留する処理
   液貯留機構とを備えたことを特徴とする基板の表面処理
   装置。