JPH11204514A - Gas processing device - Google Patents

Gas processing device

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JPH11204514A
JPH11204514A JP1321898A JP1321898A JPH11204514A JP H11204514 A JPH11204514 A JP H11204514A JP 1321898 A JP1321898 A JP 1321898A JP 1321898 A JP1321898 A JP 1321898A JP H11204514 A JPH11204514 A JP H11204514A
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wafer
substrate
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buffer chamber
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和宏 竹下
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慎二 永嶋
Yoji Mizutani
洋二 水谷
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  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow ammonia gas flow in an aging unit to be even for a good quality film when a coat liquid, wherein TEOS(tetraethoxysilane) for example, colloid is diffused in a solvent is coated on a semiconductor wafer by a coating unit, the colloid in the coated film is gelled by the again unit, and the solvent in the coated film is substituted with another solvent by a solvent substitution unit for obtaining an interlayer insulating film of silicon oxide film. SOLUTION: A slit-like gas guide opening 34a is provided outside a wafer W, and a straightening member 32 comprising a straightening surface part 37a which faces a surface to be processed of the wafer W, is so tilted as to become more distant from the wafer W when approaching the center part of a closed vessel, a protruding part 37c a region nearer to the center expanding downward, and a partition part 37b, which enclosing the side of the wafer W, forms a buffer chamber 38 outside of it, is provided in the closed vessel, for forming a uniform gas flow along the surface of the wafer W.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハに塗布された塗布膜を密閉容器内でガスにより処理を
行うガス処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas processing apparatus for processing a coating film applied to, for example, a semiconductor wafer with a gas in a closed container.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの層間絶縁膜を形成する
方法として、CVD法や熱酸化法などがあるが、その他
にゾル−ゲル法と呼ばれている方法がある。この方法
は、例えばTEOS(テトラエトキシシラン;Si(C
2 H5 O)4 )のコロイドをエタノール溶液などの有機
溶媒に分散させた塗布液を半導体ウエハ(以下単にウエ
ハという)の表面に塗布し、その塗布膜をゲル化した後
乾燥させてシリコン酸化膜を得る手法であり、特開平8
−162450及び特開平8−59362号などに記載
されている。
2. Description of the Related Art As a method for forming an interlayer insulating film of a semiconductor device, there are a CVD method, a thermal oxidation method, and the like, and another method called a sol-gel method. This method can be performed, for example, using TEOS (tetraethoxysilane; Si (C
A coating solution in which a colloid of 2 H5 O) 4) is dispersed in an organic solvent such as an ethanol solution is applied to the surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), and the coating film is gelled and dried to form a silicon oxide film. Is a technique for obtaining
-162450 and JP-A-8-59362.

【0003】この方法における塗布膜の変性の様子を模
式的に図9に示すと、先ず塗布液をウエハに塗布したと
きにはTEOSの粒子あるいはコロイド100が溶媒2
00中に分散された状態になっており(図9(a)参
照)、次いでこの塗布膜が例えばアルカリ性雰囲気にさ
らされることによりあるいは加熱されることによりTE
OSが縮重合すると共に加水分解して塗布膜がゲル化
し、TEOS300の網状構造が形成される(図9
(b)参照)。そして塗布液中の水分を除去するために
塗布膜中の溶媒をアセトンなどの他の溶媒400に置き
換え(図9(c)参照)、その後乾燥させてシリコン酸
化膜の塗布膜が得られる。なお図9(c)に示す溶媒の
置換工程では、水分を除去する目的の他にエタノールよ
りも表面張力の小さい溶媒を用いて、溶媒が蒸発すると
きにTEOSの網状構造体に大きな力が加わらないよう
にして膜の構造が崩れるのを抑える目的もある。
FIG. 9 schematically shows a state of modification of a coating film in this method. First, when a coating liquid is applied to a wafer, TEOS particles or colloid 100 is dissolved in solvent 2.
00 (see FIG. 9A), and then the TE film is exposed, for example, by exposure to an alkaline atmosphere or by heating.
As the OS undergoes polycondensation and hydrolysis, the coating film gels, forming a network structure of TEOS 300 (FIG. 9).
(B)). Then, the solvent in the coating film is replaced with another solvent 400 such as acetone to remove the water in the coating solution (see FIG. 9C), and then dried to obtain a coating film of a silicon oxide film. In the solvent replacement step shown in FIG. 9C, in addition to the purpose of removing water, a solvent having a lower surface tension than ethanol is used, and a large force is applied to the TEOS network structure when the solvent evaporates. There is also a purpose of suppressing the collapse of the structure of the film by eliminating it.

【0004】このようなゾル−ゲル法を実際の製造ライ
ンに適用しようとすると、塗布液をウエハに塗布するた
めの塗布ユニット、ウエハに例えばアンモニアガスを接
触させるためのあるいはウエハを所定温度(例えば10
0℃程度)に加熱して塗布膜をゲル化するためのエージ
ングユニット、及び塗布膜中の溶媒を別の溶媒に置換す
るための置換ユニットが必要である。
In order to apply such a sol-gel method to an actual production line, a coating unit for applying a coating liquid to a wafer, for example, for bringing an ammonia gas into contact with the wafer, or a wafer at a predetermined temperature (for example, 10
An aging unit for heating to about 0 ° C.) to gel the coating film and a replacement unit for replacing the solvent in the coating film with another solvent are required.

【0005】そこで本発明者はゲル化処理を行うにあた
り図10に示すように、プレート61の上にウエハWを
載せ、このプレート61に円筒状の蓋62を被せて密閉
容器6を構成し、プレート61の周縁のガス導入路63
からアンモニアガスを供給して蓋62の中心部の排気路
64から排気することを検討している。
In order to perform the gelling process, the inventor places a wafer W on a plate 61 and covers the plate 61 with a cylindrical lid 62 as shown in FIG. Gas introduction path 63 on the periphery of plate 61
Is being studied to supply ammonia gas from the exhaust port 64 at the center of the lid 62.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで図10に示す
構造のユニットにおいては、アンモニアガスがプレート
61のガス供給口より蓋62の内周面に沿って下から上
に流れようとすると共に、蓋61の中心部の排気路64
の吸引力によりそのガスが当該排気路64に引かれ、斜
め上に向かう流れが形成される。ここで蓋62の内周面
に沿って下から上に向かうガスは上部の角にて渦流とな
り、スム−ズに下に降りてこない。このためウエハWの
周縁部に比べて中心部のガス流速及びガス濃度が小さく
なり、ゲル化の進み具合にばらつきがでできてしまい、
結果として不均質な膜が形成されてしまうという課題が
ある。
In the unit having the structure shown in FIG. 10, the ammonia gas tends to flow upward from the gas supply port of the plate 61 along the inner peripheral surface of the lid 62 from the bottom. Exhaust passage 64 at the center of 61
The gas is drawn into the exhaust passage 64 by the suction force of the above, and a flow which is directed obliquely upward is formed. Here, the gas flowing upward from below along the inner peripheral surface of the lid 62 becomes a vortex at the upper corner, and does not smoothly descend downward. For this reason, the gas flow rate and the gas concentration in the central portion are smaller than those in the peripheral portion of the wafer W, so that the progress of gelation varies, and
As a result, there is a problem that an inhomogeneous film is formed.

【0007】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、密閉容器内にて均一なガス流の
もとで基板例えばウエハの処理を行うことができ、それ
によって良質な薄膜例えば層間絶縁膜を得ることのでき
る技術を提供することにある。
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to enable processing of a substrate such as a wafer in a closed vessel under a uniform gas flow, thereby improving quality. It is an object of the present invention to provide a technique capable of obtaining a thin film such as an interlayer insulating film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基板
をガスの存在下で処理するための密閉容器と、この密閉
容器内に設けられ、基板を載置するための載置部と、こ
の載置部に載置された基板の被処理面と対向し、密閉容
器の中心部にいくほど基板から遠ざかるように傾斜した
傾斜面部を備えた整流面部と、この整流面部の周縁部に
沿って設けられたガス導入口と、前記載置部に載置され
た基板の被処理面と対向し、密閉容器の中心部に設けら
れた排気口と、を備えたことを特徴とするガス処理装置
である。この場合整流面部は、縦断面でみたときに凸部
が形成されていることが好ましい。また整流面部におけ
る密閉容器の径方向外側に形成され、ガス導入口に連通
するバッファ室と、このバッファ室内にガスを導入する
ためのガス導入路と、を備えた構成とすることができ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an airtight container for processing a substrate in the presence of a gas, and a mounting portion provided in the airtight container for mounting the substrate. A rectifying surface portion having an inclined surface portion facing the surface to be processed of the substrate placed on the mounting portion and being inclined away from the substrate toward the center of the closed container, and a peripheral portion of the rectifying surface portion. A gas introduction port provided along, and an exhaust port provided at a central portion of the closed vessel facing the surface to be processed of the substrate placed on the placement section, wherein the gas is provided. Processing device. In this case, it is preferable that the rectification surface portion has a convex portion when viewed in a vertical section. Further, a configuration may be provided that includes a buffer chamber formed radially outside the airtight container in the rectifying surface portion and communicating with the gas introduction port, and a gas introduction passage for introducing gas into the buffer chamber.

【0009】請求項4の発明は、基板をガスの存在下で
処理するための密閉容器と、この密閉容器内に設けら
れ、基板を載置するための載置部と、この載置部に載置
された基板の被処理面と対向する空間の側方を囲み、当
該空間の外側にバッファ室を形成するように設けられた
仕切り部と、このバッファ室における基板と同じ高さレ
ベルまたはその近傍の高さレベルに、前記空間に連通す
るように形成されたガス導入口と、前記バッファ室内に
ガスを導入するためのガス導入路と、前記載置部に載置
された基板の被処理面と対向し、密閉容器の中心部に設
けられた排気口と、を備えたことを特徴とするガス処理
装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an airtight container for processing a substrate in the presence of a gas, a mounting portion provided in the airtight container for mounting the substrate, A partition that surrounds the side of the space facing the processing surface of the mounted substrate and is provided to form a buffer chamber outside the space, and the same height level as the substrate in the buffer chamber or the same. A gas inlet formed to communicate with the space at a height level in the vicinity, a gas introduction path for introducing gas into the buffer chamber, and processing of the substrate mounted on the mounting portion. A gas exhaust device provided with an exhaust port provided at a central portion of the closed container facing the surface.

【0010】前記ガス導入口は密閉容器の周方向に沿っ
てスリット状に形成されることが好ましい。密閉容器
は、例えば載置部が設けられた第1の部材と、整流面部
が設けられ、前記第1の部材に対して接離自在な第2の
部材と、からなる構成のものが用いられ、ガス導入路
は、例えば第1の部材を通って設けられている。
Preferably, the gas inlet is formed in a slit shape along the circumferential direction of the closed container. The airtight container has, for example, a configuration including a first member provided with a mounting portion, and a second member provided with a rectifying surface portion and capable of coming into contact with and separating from the first member. The gas introduction path is provided, for example, through the first member.

【0011】基板は、例えば成膜成分の出発物質の粒子
またはコロイドを溶媒に分散させた塗布液が塗布されて
塗布膜が形成されたものであり、密閉容器内で行われる
処理は、例えば前記粒子またはコロイドのゲル化を促進
するためのガス例えばアルカリ性のガスを用いた処理で
ある。上記の構成によれば基板の表面に沿う均一なガス
流が形成されるので、均一な処理例えば均一なゲル化処
理を基板全体に亘って行うことができ、例えば良質な絶
縁膜を得ることができる。
The substrate is, for example, a substrate on which a coating liquid in which particles or colloids of a starting material of a film forming component are dispersed in a solvent is applied to form a coating film. This is a treatment using a gas for promoting gelation of particles or colloids, for example, an alkaline gas. According to the above configuration, since a uniform gas flow is formed along the surface of the substrate, uniform processing, for example, uniform gelation processing can be performed over the entire substrate, and for example, a high-quality insulating film can be obtained. it can.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本発明のガス処理装置を含
む塗布膜形成装置の一例の全体構成を概略的に示す平面
図である。11は基板であるウエハの入出力ポートであ
り、カセットステージCSに置かれたカセットCから、
搬送アーム12がウエハWを取り出して、メインアーム
13に受け渡すように構成されている。メインアーム1
3の搬送路(ガイドレール)14の一方側には、この実
施の形態の主要部である塗布部である塗布ユニット2
が、ゲル化処理部であるエージングユニット3及び溶媒
置換部である溶媒置換ユニット4とともにこの順に並ん
で配列されている。前記搬送路14の他方側にも処理ユ
ニットU1〜U4が並んでおり、これら処理ユニットU
1〜U4については、塗布液を基板に塗布する前の疎水
化処理、冷却処理、及び基板に塗布膜を形成した後の熱
処理(ベーク処理)などを行うためのユニットが夫々割
り当てられる。
FIG. 1 is a plan view schematically showing an entire configuration of an example of a coating film forming apparatus including a gas processing apparatus according to the present invention. Reference numeral 11 denotes an input / output port for a wafer serving as a substrate, from the cassette C placed on the cassette stage CS.
The transfer arm 12 takes out the wafer W and transfers it to the main arm 13. Main arm 1
3 is provided on one side of a conveying path (guide rail) 14 with a coating unit 2 which is a coating unit which is a main part of the present embodiment.
Are arranged in this order together with the aging unit 3 which is a gelling unit and the solvent replacing unit 4 which is a solvent replacing unit. Processing units U1 to U4 are also arranged on the other side of the transport path 14, and these processing units U
For units 1 to U4, units for performing a hydrophobizing process before applying the coating liquid to the substrate, a cooling process, and a heat treatment (baking process) after forming a coating film on the substrate are respectively assigned.

【0013】この塗布膜形成装置の全体の作用について
簡単に述べておくと、カセットステージCSのカセット
C内からメインアーム13により取り出された処理前の
ウエハWは塗布ユニット2内に収納される。そして塗布
ユニット2内にて、TEOSのコロイドまたは粒子が溶
媒に分散された塗布液TがウエハW表面に滴下され(図
2(a))、ウエハWが高速で回転されて前記塗布液T
が、ウエハ表面に進展して塗布膜Fが形成される(図2
(b)) 次いでウエハWはエージングユニット3の加熱プレート
31上に載置され、蓋33により密閉される。そしてエ
ージングユニット3内にアルカリ性ガス例えばアンモニ
アガスを導入して塗布膜をゲル化する(図2(c))。
The overall operation of the coating film forming apparatus will be briefly described. The unprocessed wafer W taken out of the cassette C of the cassette stage CS by the main arm 13 is stored in the coating unit 2. Then, in the coating unit 2, a coating liquid T in which a colloid or particle of TEOS is dispersed in a solvent is dropped on the surface of the wafer W (FIG. 2A), and the wafer W is rotated at a high speed to rotate the coating liquid T.
Spreads on the wafer surface to form a coating film F (FIG. 2).
(B)) Next, the wafer W is placed on the heating plate 31 of the aging unit 3 and sealed by the lid 33. Then, an alkaline gas such as an ammonia gas is introduced into the aging unit 3 to gel the coating film (FIG. 2C).

【0014】その後溶媒置換ユニット4において図2
(d)に示すように、エチルアルコール、HMDS(へ
キサメチルジシラン)及びへプタンを用いて、ゲル化し
た塗布膜の溶媒置換を行う。これにより塗布膜中の水分
がエチルアルコールで置換される。またHMDSにより
塗布膜中の水酸基が除去される。更に塗布膜中の溶媒が
ヘプタンに置き換えられる。なおヘプタンを用いる理由
は、表面張力が小さい溶媒を用いることによりポーラス
な構造体つまりTEOSの網状構造体に加わる力を小さ
くしてそれが崩れないようにするためである。その後ウ
エハWはベークユニットで例えば1分間ベーク処理さ
れ、ウエハW表面にシリコン酸化膜よりなる層間絶縁膜
が形成される。
Thereafter, in the solvent replacement unit 4, FIG.
As shown in (d), the solvent of the gelled coating film is replaced with ethyl alcohol, HMDS (hexamethyldisilane) and heptane. Thereby, the water in the coating film is replaced with ethyl alcohol. Further, the hydroxyl groups in the coating film are removed by HMDS. Further, the solvent in the coating film is replaced with heptane. The reason for using heptane is to reduce the force applied to the porous structure, that is, the network structure of TEOS by using a solvent having a small surface tension so that the structure does not collapse. Thereafter, the wafer W is baked in a baking unit for, for example, one minute, and an interlayer insulating film made of a silicon oxide film is formed on the surface of the wafer W.

【0015】次に本実施の形態について述べる。図3
(a)には本発明のガス処理装置の実施の形態である前
記エージングユニット(ゲル化処理部)3の一例が示さ
れている。同図に示すように、このエージングユニット
3は、ウエハWが載置されるプレ−ト31と、プレ−ト
31の周縁部にシール部材32を介して密接されてプレ
−ト31とともに密閉容器を構成する蓋33と、プレ−
ト31の表面に開口するガス導入口34aを介して密閉
容器内に連通されたガス導入路34と、ガス導入口34
aから導入されたガスの流れを均一にする整流部材37
と、蓋33及び整流部材37の中央部に排気口35aが
形成された排気路35とを備えている。またエージング
ユニット3には、プレ−ト31とその上方位置との間で
ウエハWを昇降させる例えば3本の昇降ピン36が設け
られている。 整流部材37は、蓋33の内面に取り付
けられており、ウエハWの被処理面すなわち塗布膜が被
着された上面と対向する整流面部37aを有している。
そして前記ガス導入口34aは、この整流面部37aの
周縁部に沿って密閉容器の周方向に沿ってスリット状に
設けられている。
Next, this embodiment will be described. FIG.
(A) shows an example of the aging unit (gelling unit) 3 which is an embodiment of the gas treatment apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the aging unit 3 includes a plate 31 on which a wafer W is mounted, and a sealing container together with the plate 31 which is closely attached to a peripheral portion of the plate 31 via a sealing member 32. And a lid 33
A gas introduction path 34 communicated with the inside of the sealed container via a gas introduction port 34a opened on the surface of the gas inlet 31;
Rectifying member 37 for making the flow of gas introduced from a uniform
And an exhaust path 35 in which an exhaust port 35 a is formed in the center of the lid 33 and the flow regulating member 37. Further, the aging unit 3 is provided with, for example, three lifting pins 36 for raising and lowering the wafer W between the plate 31 and a position above the plate 31. The rectifying member 37 is attached to the inner surface of the lid 33, and has a rectifying surface portion 37a facing the surface to be processed of the wafer W, that is, the upper surface on which the coating film is applied.
The gas inlet 34a is provided in a slit shape along the peripheral edge of the flow regulating surface 37a and along the circumferential direction of the sealed container.

【0016】従ってガスはウエハWの周縁部から密閉容
器内に均一に導入されて排気口35aから排出される。
ガス導入口がスリット状ではなく幾つかの穴で構成され
ている場合には、穴の配列パタ−ンが塗布膜の厚さに反
映する懸念があるため、このようにガス導入口34aを
スリット状にすることが好ましい。なおガス導入穴の配
列パターンの転写が起こらない程度に多数の穴でガス導
入口を構成してもよい。
Accordingly, the gas is uniformly introduced into the closed container from the peripheral portion of the wafer W and discharged from the exhaust port 35a.
If the gas inlet is formed of several holes instead of a slit, the arrangement of the holes may affect the thickness of the coating film. It is preferable to make the shape. The gas inlet may be constituted by a large number of holes so that the transfer of the arrangement pattern of the gas inlet holes does not occur.

【0017】整流面部37aは、ウエハWの周縁部から
密閉容器の中心部にいくほどウエハWの表面から遠ざか
るように傾斜した傾斜面部37bを備えている。そして
図3に示す例では、例えば整流面部37aはウエハWの
周縁部から密閉容器の中心部へいく途中で一旦ウエハW
から最も遠ざかり、整流面部37aの、排気口35aを
囲む中央寄り部分で再びウエハWに近づくように下方へ
向かって膨出している。すなわち、整流面部37aを縦
断面でみたときに整流面部37aの、排気口35aを囲
む周辺領域に凸部37cが形成されている。
The rectifying surface portion 37a has an inclined surface portion 37b that is inclined so as to move away from the surface of the wafer W as going from the peripheral portion of the wafer W to the center of the closed container. In the example shown in FIG. 3, for example, the rectifying surface portion 37 a is temporarily moved from the peripheral portion of the wafer W to the center portion of the closed container.
, The rectifying surface portion 37a bulges downward at the center portion surrounding the exhaust port 35a so as to approach the wafer W again. That is, when the rectification surface portion 37a is viewed in a longitudinal section, the convex portion 37c is formed in a peripheral region surrounding the exhaust port 35a of the rectification surface portion 37a.

【0018】また図3に示す例では、例えば整流部材3
7は、その整流面部37aとウエハWの被処理面との間
の処理室となる空間Sを囲み、その空間Sの外側に周状
のバッファ室38を形成するための仕切り部37bを有
している。仕切り部37bは、その下端において整流面
部37aに続いていると共に、前記下端とプレート31
との間はガスを処理室内に導入するための隙間が全周に
亘って形成されている。この隙間は処理室内から見たガ
ス導入口であり、これは特許請求の範囲のガス導入口に
相当する。
In the example shown in FIG.
Reference numeral 7 denotes a partition 37b for surrounding a space S serving as a processing chamber between the rectifying surface 37a and the surface to be processed of the wafer W, and forming a peripheral buffer chamber 38 outside the space S. ing. The partition part 37b is connected to the rectifying surface part 37a at the lower end thereof, and is connected to the lower end by the plate 31.
A gap for introducing gas into the processing chamber is formed over the entire circumference. This gap is a gas inlet as viewed from the processing chamber, and corresponds to the gas inlet in the claims.

【0019】バッファ室38は前記ガス導入口34aに
連通しているとともに、処理室となる空間SにウエハW
の表面付近において連通している。これによってガス導
入口34aからバッファ室38内に導入されたガスは、
処理室(空間S)内にウエハWの側方から処理室の中央
に向かって横方向に流入することとなる。
The buffer chamber 38 communicates with the gas inlet 34a, and the wafer W
In the vicinity of the surface. As a result, the gas introduced into the buffer chamber 38 from the gas inlet 34a
The wafer W flows laterally into the processing chamber (space S) from the side of the wafer W toward the center of the processing chamber.

【0020】また前記ガス導入路34はプレ−ト31を
貫通して設けられると共に、その途中にはガスを分散さ
せるための分散室30が形成され、ガスはここで分散さ
れてスリット状のガス導入口34aから密閉容器内に導
入される。図の便宜上分散室30へのガス導入路34は
1本としてあるが、複数例えば3本配管するようにして
もよい。
The gas introduction path 34 is provided through the plate 31, and a dispersion chamber 30 for dispersing the gas is formed in the middle of the gas introduction path 34. The gas is dispersed here, and the gas is dispersed into a slit-shaped gas. It is introduced into the closed container from the inlet 34a. Although the number of gas introduction paths 34 to the dispersion chamber 30 is one for convenience of illustration, a plurality of, for example, three pipes may be provided.

【0021】次に上記構成のエージングユニット3の作
用について述べると、塗布ユニット2から例えば前記メ
インア−ム13により搬送され、昇降ピン36を介して
プレ−ト31に載置された後、蓋33が閉じられる。そ
して図3(b)に示すようにガス導入口34aから例え
ばアンモニアガスがバッファ室38内に一旦導入され、
ここからウエハWの側方より処理室内に流入する。ガス
導入口34aは上方に臨んで開口することとなるが、ガ
スを一旦バッファ室38内に導入してから処理室となる
空間Sに側方から流入させていることにより、ウエハ周
縁から中心部に向かう横方向の流れが形成される。この
ガスは上下に広がりながら処理室上部中央の排気口35
aに向かい、上に広がろうとするガスは、先ず傾斜面部
37bに沿って処理室の内側にスム−ズに流れる。続い
てこのガスは排気口35aの近くで凸部37cによりウ
エハW側に向かうため、ウェハ中心付近に上側からガス
が流れ込んでガスが希薄になるのを防いでおり、全体と
して見ればウエハWの表面に沿う均一なガス流が形成さ
れる。
Next, the operation of the aging unit 3 having the above structure will be described. After being conveyed from the coating unit 2 by, for example, the main arm 13 and placed on the plate 31 via the elevating pins 36, the lid 33 Is closed. Then, as shown in FIG. 3B, for example, ammonia gas is once introduced into the buffer chamber 38 from the gas introduction port 34a,
From here, the wafer W flows into the processing chamber from the side of the wafer W. The gas introduction port 34a opens upwardly. However, since the gas is once introduced into the buffer chamber 38 and then flows into the space S serving as a processing chamber from the side, the gas introduction port 34a is positioned from the wafer periphery to the central portion. A lateral flow is formed towards. While this gas spreads up and down, the exhaust port 35 at the upper center of the processing chamber
First, the gas that is going to spread upward toward a flows smoothly inside the processing chamber along the inclined surface 37b. Subsequently, this gas is directed toward the wafer W by the convex portion 37c near the exhaust port 35a, so that the gas is prevented from flowing into the vicinity of the center of the wafer from the upper side and becoming lean, and the wafer W is viewed as a whole. A uniform gas flow along the surface is formed.

【0022】こうしてアンモニアガスをウエハW表面に
供給することにより、塗布膜に含まれるTEOSのコロ
イドをゲル化して網目状に連鎖させる処理が促進され
る。なおアンモニアガスはアルカリ触媒としてTEOS
に作用しゲル化を促進するので、加熱を行うことは必ず
しも必要ではないが、加熱を行ってもよい。上述実施の
形態によれば、ウエハWの表面に沿う均一なガス流が形
成されるので均一なウエハに対して均一なゲル化処理を
行うことができ、従って良質な薄膜例えば層間絶縁膜を
得ることができる。
By supplying the ammonia gas to the surface of the wafer W in this way, the process of gelling the TEOS colloid contained in the coating film and chaining it in a network is promoted. Ammonia gas is TEOS as an alkaline catalyst.
It is not always necessary to perform heating because it acts on and promotes gelation, but heating may be performed. According to the above-described embodiment, since a uniform gas flow is formed along the surface of the wafer W, a uniform gelling process can be performed on the uniform wafer, and therefore, a good quality thin film, for example, an interlayer insulating film is obtained. be able to.

【0023】またガス導入口34aから導入されるガス
は、この例ではアンモニアガスであるが、塗布膜内の溶
媒の蒸発を抑制するために溶媒の蒸気例えばエチレング
リコールの蒸気を併せて導入してもよい。また上記のゲ
ル化処理は、アンモニアガスを用いずにウエハを例えば
100℃に加熱して促進するようにしてもよく、この場
合、塗布膜内の溶媒の蒸発を抑制するために例えばエチ
レングリコ−ルの蒸気を導入することが必要であり、例
えばヒ−タを内蔵したプレ−トの上にウエハを置くと共
に、例えば処理室S内の温度においてエチレングリコ−
ルの飽和蒸気となるように、配管及び蒸気発生源などが
温度調整される。このようにすればウエハの中央部にも
エチレングリコ−ルの蒸気が十分に行き渡るので、塗布
膜からの溶媒の蒸発ムラが抑えられる。
The gas introduced from the gas inlet 34a is ammonia gas in this example. However, in order to suppress evaporation of the solvent in the coating film, a vapor of a solvent, for example, a vapor of ethylene glycol is also introduced. Is also good. Further, the above-mentioned gelling treatment may be promoted by heating the wafer to, for example, 100 ° C. without using ammonia gas. In this case, in order to suppress evaporation of the solvent in the coating film, for example, ethylene glycol is used. For example, it is necessary to introduce the wafer vapor on a plate having a built-in heater.
The temperature of the piping, the steam generation source, and the like is adjusted so that the steam becomes saturated steam. In this way, the vapor of ethylene glycol spreads sufficiently to the center of the wafer, so that unevenness in evaporation of the solvent from the coating film can be suppressed.

【0024】なお整流部材は図3に示す構成のものに限
らず、図4に示す整流部材51のように、バッファ室3
8を画成する仕切り部となる邪魔板部51bに続く整流
面部51aがウエハWの周縁部において最もウエハWか
ら遠ざかり、かつ縦断面でみたときに排気口35aを囲
む周辺領域に図3の整流部材37と同様に凸部51cが
形成されているように成形されていてもよい。この場合
には、傾斜面部がないため、図3に示す例に比べて整流
部材37の外縁上部にてガスの渦流がやや発生するおそ
れがあるが、それ以外は図3に示す例と同様の効果が得
られ、十分に均一なガス流が形成される。
The rectifying member is not limited to the rectifying member shown in FIG. 3, but may be a buffer chamber 3 like the rectifying member 51 shown in FIG.
The rectifying surface portion 51a following the baffle plate portion 51b serving as a partitioning portion defining the portion 8 is located farthest from the wafer W at the peripheral edge portion of the wafer W, and is rectified in FIG. Like the member 37, it may be formed so that the convex portion 51c is formed. In this case, since there is no inclined surface, there is a possibility that a gas vortex may be generated slightly above the outer edge of the rectifying member 37 as compared with the example shown in FIG. 3, but otherwise the same as in the example shown in FIG. The effect is obtained and a sufficiently uniform gas flow is formed.

【0025】また図5に示す整流部材52のように、整
流面部52aが、縦断面でみたときにバッファ室38を
画成する仕切り部52bの下端から排気口35aに向か
って上に凸状(または下に凸状でもよい)となる曲線を
なすように成形されていてもよい。さらに図6に示す整
流部材53のように、整流面部53aが、縦断面でみた
ときにバッファ室38を画成する仕切り部53bの下端
から排気口35aに向かって直線状となる曲線をなすよ
うに成形されていてもよい。これらの場合には何れも、
ウエハ中心部へのガス供給効果が弱まるが、それ以外は
図3に示す例と同様の効果が得られ、十分に均一なガス
流が形成される。
As shown in FIG. 5, the rectifying member 52 has a rectifying surface 52a protruding upward from the lower end of the partition 52b defining the buffer chamber 38 toward the exhaust port 35a when viewed in a longitudinal section. Or it may be convex downward). Further, as in the rectifying member 53 shown in FIG. 6, the rectifying surface portion 53a has a curved line that is linear from the lower end of the partition portion 53b defining the buffer chamber 38 toward the exhaust port 35a when viewed in a longitudinal section. May be formed. In each of these cases,
The effect of gas supply to the center of the wafer is weakened, but otherwise the same effect as in the example shown in FIG. 3 is obtained, and a sufficiently uniform gas flow is formed.

【0026】また図7に示す整流部材54のように、図
3の仕切り部37bに相当する仕切り部が設けられてい
なくてもよい。従って図7の例ではバッファ室が設けら
れていないため、ガスが横向きに供給されることによる
ウエハWの表面に沿う均一なガス流形成効果がわずかに
弱まるが、それ以外は図3に示す例と同様の効果が得ら
れ、十分に均一なガス流が形成される。この整流部材5
4の整流面部54aは特に限定しないが例えば図3の例
と同様の形状をしている。
As in the rectifying member 54 shown in FIG. 7, a partition corresponding to the partition 37b in FIG. 3 may not be provided. Therefore, in the example of FIG. 7, since the buffer chamber is not provided, the effect of forming the uniform gas flow along the surface of the wafer W due to the lateral supply of the gas is slightly weakened, but otherwise the example shown in FIG. The same effect as described above is obtained, and a sufficiently uniform gas flow is formed. This rectifying member 5
The rectifying surface portion 54a of No. 4 is not particularly limited, but has, for example, the same shape as the example of FIG.

【0027】また図8に示すように、図3の仕切り部3
7bに相当する仕切り部55のみが設けられていてもよ
い。仕切り部55を設けずに直接処理室内に導入した場
合にガス導入口24aに対向する位置にて渦流が発生す
るが、この例では仕切り部55によりガスが横向きに供
給されるので、前記渦流の発生が抑えられてウエハWの
表面に沿う均一なガス流が形成される。この場合ガスの
流量や、仕切り部55の下端とプレ−ト31との間の隙
間等を適宜調整することにより、ガス流の均一性を高め
ることができる。
As shown in FIG. 8, the partition 3 shown in FIG.
Only the partition 55 corresponding to 7b may be provided. When the gas is directly introduced into the processing chamber without providing the partitioning portion 55, a vortex is generated at a position facing the gas inlet 24a. In this example, the gas is supplied laterally by the partitioning portion 55. Generation is suppressed, and a uniform gas flow along the surface of the wafer W is formed. In this case, the gas flow uniformity can be improved by appropriately adjusting the flow rate of the gas, the gap between the lower end of the partition portion 55 and the plate 31, and the like.

【0028】以上において本発明は、整流部材37,5
1,52,53,54及び仕切り部55が蓋33と一体
成形されていてもよいし、ガス導入口がウエハWの側
方、例えば蓋33の側板部や蓋33の天板部に設けられ
ていてもよい。また基板としてはウエハに限らず液晶デ
ィスプレイ用のガラス基板であってもよく、ガス処理の
態様としては、ゲル化処理に限らず他の処理例えばエッ
チング処理であってもよい。
As described above, the present invention relates to the rectifying members 37, 5
1, 52, 53, 54 and the partitioning part 55 may be formed integrally with the lid 33, or the gas inlet may be provided on the side of the wafer W, for example, on the side plate part of the lid 33 or the top plate part of the lid 33. May be. The substrate is not limited to a wafer, but may be a glass substrate for a liquid crystal display. The mode of the gas treatment is not limited to the gelling process, but may be another process such as an etching process.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、密閉容器
内にて均一なガス流のもとで基板例えばウエハの処理を
行うことができ、良質な薄膜例えば層間絶縁膜を得るこ
とができる。
As described above, according to the present invention, a substrate such as a wafer can be processed under a uniform gas flow in a closed container, and a high-quality thin film such as an interlayer insulating film can be obtained. it can.

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

【図1】本発明方法の実施に用いられる塗布膜形成装置
の一例の全体の概略構成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an overall schematic configuration of an example of a coating film forming apparatus used for carrying out a method of the present invention.

【図2】上記塗布膜形成装置を用いた塗布膜形成処理の
流れを説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a flow of a coating film forming process using the coating film forming apparatus.

【図3】上記塗布膜形成装置におけるエージングユニッ
トの一例及びそのガスの流れを示す縦断側面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional side view showing an example of an aging unit and a gas flow in the aging unit in the coating film forming apparatus.

【図4】エージングユニットの他の例を示す縦断側面図
である。
FIG. 4 is a vertical sectional side view showing another example of the aging unit.

【図5】エージングユニット他の例を示す縦断側面図で
ある。
FIG. 5 is a vertical sectional side view showing another example of the aging unit.

【図6】エージングユニット他の例を示す縦断側面図で
ある。
FIG. 6 is a vertical sectional side view showing another example of the aging unit.

【図7】エージングユニット他の例を示す縦断側面図で
ある。
FIG. 7 is a longitudinal sectional side view showing another example of the aging unit.

【図8】エージングユニット他の例を示す縦断側面図で
ある。
FIG. 8 is a vertical sectional side view showing another example of the aging unit.

【図9】ゾルーゲル法における塗布膜の変性の様子を示
す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing a state of denaturation of a coating film in a sol-gel method.

【図10】本発明の比較例であるエ−ジングユニットを
示す縦断側面図である。
FIG. 10 is a longitudinal sectional side view showing an aging unit as a comparative example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

F 塗布膜 S 処理室 T 塗布液 W 半導体ウエハ(基板) 2 塗布ユニット 3 エージングユニット 31 載置部 31a 加熱部 32 シール部材 33 蓋 34 ガス導入路 34a ガス導入口 35a 排気口 35 排気路 36 昇降ピン 37,51,52,53,54 整流部材 37a,51a,52a,53a,54a 整流面部 37b,51b,52b,53b,55 仕切り部 37c,51c 凸部 38 バッファ室 4 溶媒置換ユニット F Coating film S Processing chamber T Coating liquid W Semiconductor wafer (substrate) 2 Coating unit 3 Aging unit 31 Placement unit 31a Heating unit 32 Seal member 33 Cover 34 Gas introduction path 34a Gas introduction port 35a Exhaust port 35 Exhaust path 36 Lifting pin 37, 51, 52, 53, 54 Rectifying member 37a, 51a, 52a, 53a, 54a Rectifying surface 37b, 51b, 52b, 53b, 55 Partition 37c, 51c Convex 38 Buffer chamber 4 Solvent replacement unit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板をガスの存在下で処理するための密
閉容器と、 この密閉容器内に設けられ、基板を載置するための載置
部と、 この載置部に載置された基板の被処理面と対向し、密閉
容器の中心部にいくほど基板から遠ざかるように傾斜し
た傾斜面部を備えた整流面部と、 この整流面部の周縁部に沿って設けられたガス導入口
と、 前記載置部に載置された基板の被処理面と対向し、密閉
容器の中心部に設けられた排気口と、を備えたことを特
徴とするガス処理装置。
An airtight container for processing a substrate in the presence of a gas, a mounting portion provided in the airtight container for mounting a substrate, and a substrate mounted on the mounting portion A rectifying surface portion having an inclined surface portion which is opposed to the surface to be processed and which is inclined away from the substrate toward the center of the closed container; a gas inlet provided along a peripheral portion of the rectifying surface portion; A gas processing apparatus, comprising: an exhaust port provided at a central portion of a sealed container, facing an object surface of a substrate placed on a placement section.
【請求項2】 整流面部は、縦断面でみたときに凸部が
形成されていることを特徴とする請求項1記載のガス処
理装置。
2. The gas processing apparatus according to claim 1, wherein the rectifying surface portion has a convex portion when viewed in a vertical cross section.
【請求項3】 整流面部における密閉容器の径方向外側
に形成され、ガス導入口に連通するバッファ室と、 このバッファ室内にガスを導入するためのガス導入路
と、を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の
ガス処理装置。
3. A buffer chamber formed radially outside of the airtight container in the rectifying surface portion and communicating with a gas introduction port, and a gas introduction passage for introducing gas into the buffer chamber. The gas processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 基板をガスの存在下で処理するための密
閉容器と、 この密閉容器内に設けられ、基板を載置するための載置
部と、 この載置部に載置された基板の被処理面と対向する空間
の側方を囲み、当該空間の外側にバッファ室を形成する
ように設けられた仕切り部と、 このバッファ室における基板と同じ高さレベルまたはそ
の近傍の高さレベルに、前記空間に連通するように形成
されたガス導入口と、 前記バッファ室内にガスを導入するためのガス導入路
と、 前記載置部に載置された基板の被処理面と対向し、密閉
容器の中心部に設けられた排気口と、を備えたことを特
徴とするガス処理装置。
4. A closed container for processing a substrate in the presence of a gas, a mounting portion provided in the closed container for mounting a substrate, and a substrate mounted on the mounting portion. A partition portion surrounding the side of the space facing the surface to be processed, and provided so as to form a buffer chamber outside the space; and a height level at or near the same height level as the substrate in the buffer chamber. A gas introduction port formed to communicate with the space, a gas introduction path for introducing a gas into the buffer chamber, and a surface to be processed of the substrate placed on the placement section, A gas processing device, comprising: an exhaust port provided at a central portion of a closed container.
【請求項5】 ガス導入口は密閉容器の周方向に沿って
スリット状に形成されたことを特徴とする請求項1ない
し4いずれかのガス処理装置。
5. The gas processing apparatus according to claim 1, wherein the gas inlet is formed in a slit shape along a circumferential direction of the closed vessel.
【請求項6】 密閉容器は、載置部が設けられた第1の
部材と、整流面部が設けられ、前記第1の部材に対して
接離自在な第2の部材と、からなることを特徴とする請
求項1ないし5いずれかのガス処理装置。
6. An airtight container comprising: a first member provided with a mounting portion; and a second member provided with a rectifying surface portion and capable of coming into contact with and separating from the first member. The gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein:
【請求項7】 ガス導入路は、第1の部材を通って設け
られていることを特徴とする請求項6記載のガス処理装
置。
7. The gas processing apparatus according to claim 6, wherein the gas introduction path is provided through the first member.
【請求項8】 基板は、成膜成分の出発物質の粒子また
はコロイドを溶媒に分散させた塗布液が塗布されて塗布
膜が形成されたものであり、密閉容器内で行われる処理
は、前記粒子またはコロイドのゲル化を促進するための
ガスを用いた処理であることを特徴とする請求項1ない
し7いずれかのガス処理装置。
8. The substrate has a coating film formed by applying a coating liquid in which particles or colloid of a starting material of a film forming component are dispersed in a solvent, and a process performed in a closed container includes the step of: 8. The gas processing apparatus according to claim 1, wherein the processing is performed using a gas for promoting gelation of the particles or the colloid.
【請求項9】 ガスはアルカリ性ガスであることを特徴
とする請求項8記載のガス処理装置。
9. The gas processing apparatus according to claim 8, wherein the gas is an alkaline gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6350316B1 (en) 1998-11-04 2002-02-26 Tokyo Electron Limited Apparatus for forming coating film
JP2004095726A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Ckd Corp Method and apparatus for forming liquid film
CN111701362A (en) * 2019-03-18 2020-09-25 日本碍子株式会社 Method for manufacturing honeycomb structure
CN112655074A (en) * 2018-09-10 2021-04-13 东京毅力科创株式会社 Coating film forming method and coating film forming apparatus
CN113140480A (en) * 2020-01-19 2021-07-20 聚昌科技股份有限公司 Wafer heating module with upper cover guide plate for improving temperature uniformity

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6350316B1 (en) 1998-11-04 2002-02-26 Tokyo Electron Limited Apparatus for forming coating film
KR100586117B1 (en) * 1998-11-04 2006-06-02 동경 엘렉트론 주식회사 Apparatus for forming coating film
JP2004095726A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Ckd Corp Method and apparatus for forming liquid film
CN112655074A (en) * 2018-09-10 2021-04-13 东京毅力科创株式会社 Coating film forming method and coating film forming apparatus
CN111701362A (en) * 2019-03-18 2020-09-25 日本碍子株式会社 Method for manufacturing honeycomb structure
CN111701362B (en) * 2019-03-18 2021-12-28 日本碍子株式会社 Method for manufacturing honeycomb structure
CN113140480A (en) * 2020-01-19 2021-07-20 聚昌科技股份有限公司 Wafer heating module with upper cover guide plate for improving temperature uniformity

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