KR20010039876A - 기판처리방법 및 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼(W) 상에 형성된 절연막 재료 표면에 자외선을 조사하는 처리를 실시하는 것에 의해, 그 표면의 접촉각이 작아진다. 따라서, 그 위에 절연막 재료를 도포할 때에 재료가 부드럽게 확장하고, 상층 절연막 재료의 표면에 요철이 생기지 않게 된다. 이것에 의해, 기판 상에 절연막을 두껍게, 그리고 보다 평탄하게 형성할 수 있다.

Description

기판처리방법 및 기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 반도체 디바이스 제조 등의 기술분야에 속하고, 특히, 예를 들면 기판상에 도포된 절연막 재료의 표면에 자외선에 의한 처리를 실시하는 기판처리방법 및 기판처리장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조공정에 있어서는, 예를 들면, SOD(Spin On Dielectric)시스템에 의해 층간 절연막을 형성하고 있다. 이 SOD시스템에서는, 졸-겔방법, 실크방법, 스피드필름방법 및 폭스방법 등에 의해 웨이퍼 상에 도포막을 스핀코트하고, 화학적 처리 또는 가열처리 등을 실시하여 층간 절연막을 형성하고 있다.
예를 들면, 졸-겔방법에 의해 층간절연막을 형성할 경우에는, 우선 반도체웨이퍼(이하 [웨이퍼]라고 부른다)상에 절연막 재료, 예를 들면 TEOS(테트라에토키시시런)의 콜로이드를 유기용매에 분산시킨 용액을 공급한다. 다음으로, 용액이 공급된 웨이퍼를 겔화 처리하고, 이어서 용매의 치환을 행한다. 그리고, 용매가 치환된 웨이퍼를 가열처리하고 있다.
그런데, 웨이퍼 상에 층간절연막을 예를 들면, 두껍게, 그리고 평탄하게 형성하기 위해 웨이퍼 상에 절연막 재료를 2∼3회 정도 겹쳐 도포하는 것이 종래로부터 행하여지고 있지만, 도포후의 절연막 재료의 표면은 일반적으로 접촉각이 크기 때문에, 그 위에 다시 절연막 재료를 도포했을 때에 상층의 절연막 재료의 표면이 요철이 된다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 토대로 하여 이루어진 것으로, 기판상에 절연막을 두껍게 그리고 평탄하게 형성할 수 있는 기판처리방법 및 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 다른 목적은, 절연막의 표면을 효율적으로 저접촉각으로 할 수 있는 기판처리방법 및 기판처리장치를 제공하는 것에 있다.
관련된 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에 의하면, 기판상에 절연막재료를 도포하는 공정과, 도포된 절연막 재료의 표면에 자외선에 의한 처리를 실시하는 공정과, 자외선 처리공정후, 도포된 절연막 재료상에 다시 절연막 재료를 도포하는 공정을 갖는 기판처리방법이 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 절연막 재료의 표면에 자외선에 의한 처리, 예를 들면 자외선의 조사를 포함하는 처리를 실시하는 것에 의해 그 표면의 접촉각이 작아진다. 따라서, 그 위에 절연막 재료를, 예를 들면 스핀코트법에 따라 도포할 때에 해당재료가 부드럽게 확장하고, 상층의 절연막재료의 표면에 요철이 생기지 않게 된다. 따라서, 기판상에 절연막을 두껍게, 그리고 보다 평탄하게 형성할 수가 있다.
본 발명의 제 2 관점에 의하면, 기판상에 절연막 재료를 도포하는 공정과, 절연막 재료의 표면에 불활성가스 분위기 속에서 자외선을 조사하는 공정과, 그 후, 절연막 재료의 표면상을 산소분위기로 하는 공정을 갖는 기판처리방법이 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 절연막 재료의 표면에 자외선에 의한 처리, 예를 들면 자외선의 조사를 포함하는 처리를 실시하는 것에 의해 그 표면의 접촉각이 작아진다. 따라서 그 위에 어떤 재료를 예를 들면, 스핀코트법에 의해 도포할 때에 이 재료가 부드럽게 확장하고 이 재료의 표면에 요철이 생기지 않게 된다.
본 발명의 제 3 관점에 의하면, 기판을 유지하는 유지판과, 유지판 상에 배치되어 기판의 표면에 자외선을 조사하는 자외선 조사램프와, 유지판 상에 유지된 기판과 자외선 조사램프와의 사이를 불활성가스 분위기로 하는 수단과, 적어도 유지판 상에 유지된 기판의 표면상의 불활성 가스분위기를 산소분위기로 바꾸는 수단을 구비하는 기판처리장치가 제공된다.
이러한 구성에서는, 유지판 상에 유지된 기판과 자외선 조사램프와의 사이를 불활성가스분위기로 하여 자외선 조사램프로부터 기판 상에 자외선을 조사하고, 그리고 그 후 기판의 표면상의 불활성가스분위기를 산소분위기로 바꾸도록 구성하고 있기 때문에, 절연막의 표면을 효율이 좋게 저접촉각으로 할 수 있다.
본 발명의 제 4 관점에 의하면, 기판을 유지함과 동시에, 제 1 영역과 이 제 1 영역에서부터 아래쪽의 제 2 영역과의 사이에서 승강 가능한 유지판과, 유지판을 제 1 영역과 제 2 영역과의 사이에서 승강구동하는 승강구동기구와, 유지판 상에 배치되어, 유지판에 의해 유지된 기판의 표면에 자외선을 쏘이는 자외선 조사램프와, 제 1 영역을 향해 불활성가스를 분출하는 수단과, 제 2 영역을 향해 산소가스를 분출하는 수단을 구비하는 기판처리장치가 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 기판을 제 1 영역에서 제 2 영역으로 강하시키는 것만으로 불활성가스 분위기에서 산소분위기로 바꿀 수가 있고, 기판을 제 2 영역에서 제 1 영역으로 상승시키는 것만으로 산소분위기에서 불활성가스분위기로 바꿀 수 있다. 따라서, 유지판 상에서 기판을 상승시키는 것에 의해 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각으로 할 수 있다.
본 발명의 제 5 관점에 의하면, 기판을 제 1 영역과 이 제 1 영역부터 아래쪽의 제 2 영역과의 사이에서 승강가능하게 유지하는 유지판과, 유지판에 의해 유지된 기판을 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역과의 사이에서 승강구동하는 승강구동기구와, 유지판 상에 배치되어 유지판에 의해 유지된 기판의 표면에 자외선을 조사하는 자외선조사램프와, 제 1 영역을 향해 불활성가스를 분출하는 수단과, 제 2 영역을 향해 산소가스를 분출하는 수단을 구비하는 기판처리장치가 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 기판을 유지하는 유지판을 제 1 영역에서부터 제 2 영역으로 강하시키는 것만으로 불활성가스분위기에서 산소분위기로 바꿀 수 있고, 유지판을 제 2 영역에서 제 1 영역에 상승시키는 것만으로 산소분위기에서 불활성가스 분위기로 바꿀 수 있다. 따라서, 유지판을 승강시키는 것에 의해 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각으로 할 수 있다.
본 발명의 제 6 관점에 의하면, 기판을 유지함과 동시에 회전가능한 유지판과, 유지판을 회전구동하는 회전구동기구와, 유지판의 적어도 회전반경방향을 따라 해당 유지판 상에 배치되고, 유지판에 의해 유지된 기판에 자외선을 조사하는 자외선 조사램프와, 자외선 조사램프의 한쪽을 따라 배치되고, 유지판 상에 유지된 기판표면을 향해 불활성가스를 분출하는 불활성가스 분출부와, 자외선 조사램프의 다른 쪽을 따라 배치되고, 유지판 상에 유지된 기판 표면을 향해 산소 가스를 분출하는 산소가스 분출부를 구비하는 기판처리장치가 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 유지판을 회전시키면 유지판 상에 유지된 기판 표면에 우선 불활성 가스가 분출되어 기판 표면이 불활성 분위기가 되고, 그 후 자외선이 조사되어, 그리고, 그 후 기판 표면에 산소 가스가 분출되어 기판 표면이 산소 분위기가 된다. 계속해서 유지판을 회전시키는 것으로 상기 동작이 반복된다. 따라서, 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관련하는 SOD처리시스템의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 SOD처리시스템의 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 SOD처리시스템의 배면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 SOD처리시스템에 있어서 주 웨이퍼반송기구의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련하는 자외선 처리스테이션의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 SOD처리시스템의 처리 플로우도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련하는 자외선 처리스테이션의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련하는 자외선 처리스테이션의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련하는 자외선 처리스테이션의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 10은 도 9에 나타낸 자외선 처리스테이션의 평면도이다.
도 11은 저산소 케어·냉각처리스테이션의 평면도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 저산소 케어·냉각처리스테이션의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련하는 자외선 처리스테이션의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 14는 본 발명의 제 8 실시형태에 관련하는 저산소 케어 ·냉각처리스테이션의 단면도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
22 : 주 웨이퍼반송기구 51,71,81,91 : 유지판
52,72,82,92 : 지지 핀 53,74,94 : 자외선조사램프
54 : 분출구 55 : 분출관
56 : 전환밸브 57 : 제어부
73,83 : 승강구동기구 75 : 질소가스 분출관
76 : 산소가스 분출관 93 : 회전구동기구
95,98 : 질소가스 분출노즐 96,97 : 산소가스 분출노즐
151 : 가열처리실 152 : 냉각처리실
162 : 가스분출공 163 : 링관
166 : 개폐밸브 167 : 제어부
168,179 : 배기구 169,180 : 프랙시블 호스
170,181 : 진공펌프 W : 웨이퍼
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시 형태를 설명하겠다.
이 제 1 실시 형태는 본 발명의 기판처리방법을, 웨이퍼 상에 중간 절연막을 형성하기 위한 SOD(Spin On Dielectric)처리 시스템에 적용한 것이다. 도 1 ∼ 도 3은 이 SOD처리 시스템의 전체 구성을 나타내는 도이며, 도 1은 평면도, 도 2는 정면도, 도 3은 배면도이다.
이 SOD처리 시스템(1)은, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 부른다)(W)를 웨이퍼 카세트(CR)에서 복수 장 예를 들면 25장 단위로 외부로부터 시스템에 반입하고 또는 시스템으로부터 반출하거나, 웨이퍼 카세트(CR)에 대해 웨이퍼(W)를 반입·반출하기 위한 카세트 블록(10)과, SOD도포 공정 중에서 1장씩 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 매엽식의 각종 처리 스테이션을 소정 위치에 다단 배치하여 이루어지는 처리 블록(11)과, 에이징 공정에서 필요하게 되는 암모니아수의 보틀, 버블러, 드레인 보틀 등이 설치된 캐비넷(12)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 블록(10)에서는, 도 1에 나타내듯이, 카세트 재치대(20) 상의 돌기 (20a)의 위치에 복수개 예를 들면 4개까지의 웨이퍼 카세트(CR)가 각각의 웨이퍼 출입구를 처리 블록(11)측을 향해 X 방향 1열로 재치되고, 카세트 배열 방향(X)방향 및 웨이퍼 카세트(CR)내에 수납된 웨이퍼의 웨이퍼 배열 방향(Z수직방향)으로 이동 가능한 웨이퍼 반송체(21)가 각 웨이퍼 카세트(CR)에 선택적으로 액세스하도록 되어 있다. 게다가, 이 웨이퍼 반송체(21)는, θ방향으로 회전 가능하게 구성되어 있고, 후술하는 것과 같이 처리 블록(11) 측의 제 3 조 G3의 다단 스테이션부에 속하는 전달·냉각 플레이트(TCP)에도 액세스할 수 있게 되어 있다.
처리 블록(11)에서는, 도 1에 나타내는 것처럼, 중심부에 수직반송형의 주 웨이퍼 반송기구(22)가 설치되어, 그 주위에 모든 처리 스테이션이 1조 또는 복수의 조에 걸쳐 다단으로 배치되어 있다. 이 예에서는, 4조(G1, G2, G3, G4)의 다단 배치 구성이며, 제 1 및 제 2의 조(G1, G2)의 다단 스테이션은 시스템 정면(도 1에 있어서 바로 앞)측에 나란히 배치되고, 제 3 조(G3)의 다단 스테이션은 카세트 블록(10)에 인접하여 배치되고, 제 4 도(G4)의 다단 스테이션은 캐비넷(12)에 인접하여 배치되어 있다.
도 2에 나타내듯이, 제 1의 조(G1)에서는, 컵(CP)내에서 웨이퍼(W)를 스핀척에 놓고 절연막 재료를 공급하고, 웨이퍼를 회전시키는 것에 의해 웨이퍼 상에 균일한 절연막 재료를 도포하는 SOD 도포처리 스테이션(SCT)과, 컵(CP)내에서 웨이퍼(W)를 스핀척에 놓고 HMDS 및 헵탄 등의 익스체인지용 약액을 공급하여, 웨이퍼 상에 도포된 절연막 중의 용매를 건조공정 전에 다른 용매로 치환하는 처리를 행하는 솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)이 아래에서부터 순서대로 2단으로 겹쳐져 있다.
제 2 조(G2)에서는, SOD 도포처리 스테이션(SCT)이 상단에 배치되어 있다.
즉, 필요에 의해 제 2 조(G2)의 하단에 SOD 도포처리 스테이션(SCT)이나 솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)등을 배치하는 것도 가능하다.
도 3에 나타내는 것처럼, 제 3 조(G3)에서는, 2개의 저산소 고온가열처리스테이션(OHP)과, 저온가열처리 스테이션(LHP)과, 2개의 냉각처리 스테이션(CPL)과 전달·냉각 플레이트(TCP)와, 냉각처리 스테이션(CPL)이 위에서부터 순서대로 다단으로 배치되어 있다. 여기에서, 저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)은 밀폐화 가능한 처리실 내에 웨이퍼(W)가 재치되는 열판을 작고, 열판 외주의 구멍에서 균일하게 N2를 토출하면서 처리실 상부 중앙에서부터 배기하고, 저산소화 분위기 속에서 웨이퍼(W)를 고온가열 처리한다. 저온가열처리 스테이션(LHP)은 웨이퍼(W)가 재치되는 열판을 갖고, 웨이퍼(W)를 저온 가열 처리한다. 냉각처리스테이션(CPL)은 웨이퍼(W)가 재치되는 냉각판을 갖고, 웨이퍼(W)를 냉각 처리한다. 전달·냉각 플레이트(TCP)는 하단에 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각판, 상간에 전달대를 갖는 2단 구조가 되고, 카세트 블록(10)과 처리블록(11)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다.
제 4 조(G4)에서는, 저온가열처리 스테이션(LHP), 저산소 케어·냉각처리 스테이션(DCC)과, 본 발명에 관련한 자외선 처리 스테이션(UV)과, 저산소 케어·냉각처리 스테이션(DCC)과, 에이징처리 스테이션(DAC)이 위에서부터 순서대로 다단으로 배치되어 있다. 여기에서, 저산소 케어·냉각처리 스테이션(DCC)은 밀폐화 가능한 처리실내에 열판과 냉각판을 인접하도록 갖고, N2치환된 저산소 분위기 속에서 고온가열처리함과 동시에 가열처리된 웨이퍼(W)를 냉각처리한다. 에이징처리스테이션(DAC)은 밀폐화가능한 처리실내에 암모니아 가스와 수증기를 혼합한 처리 기체(NH3+ H2O)를 도입하여 웨이퍼(W)를 에이징 처리하고, 웨이퍼(W) 상의 절연막 재료를 웨트(Wet) 겔화한다. 즉, 자외선 처리 스테이션(UV)에 대해서는 후술하겠다. 또, 자외선 처리 스테이션(UV)은 2개의 저산소 케어·냉각처리스테이션(DCC)사이에 배치되는 것으로, 스테이션 안에 안정한 온도로 유지하는 것이 가능해진다.
도 4는 주 웨이퍼 반송기구(22)의 외관을 나타내는 사시도이고, 이 주 웨이퍼 반송기구(22)는 상단 및 하단에서 상호 접속되어 대향하는 일대의 벽부(25, 26)로부터 이루어지는 통상지지체(筒狀支持體)(27)의 내측에, 상하방향(Z방향)으로 승강이 자유로운 웨이퍼 반송장치(30)를 장비하고 있다. 통상지지체(27)는 모터(31)의 회전축에 접속되어 있고, 이 모터(31)의 회전구동력에 의해, 상기 회전축을 중심으로써 웨이퍼 반송장치(30)와 일체로 회전한다. 따라서, 웨이퍼 반송장치(30)은 θ방향으로 회전이 자유롭게 되어 있다. 이 웨이퍼 반송장치(30)의 반송기대 (40)상에는 핀셋이 예를 들면 3개 갖춰져 있다. 이 들 핀셋(41, 42, 43)은, 다 통상지지체(27)의 양 벽부(25,26)사이의 측면 개구부(44)를 통과가 자유로운 형태 및 크기를 갖고 있고, X 방향을 따라 전후 이동이 자유로워지도록 구성되어 있다. 그리고, 주 웨이퍼 반송기구(22)는 핀셋(41,42,43)을 그 주위에 배치된 처리 스테이션에 엑세스하여 이들 처리 스테이션과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다.
즉, 이 SOD처리 시스템(1)은 예를 들면 클린 룸 안에 배치되고, 예를 들면 주 웨이퍼 반송기구(22)상에는 대기압으로 설정된 클린 룸보다도 높은 기압의 분위기로 설정되어 있고, 이것에 의해 주 웨이퍼 기구(22)상에서 발생한 파티클을 SOD처리 시스템(1) 바깥으로 배출하고, 한편 클린 룸내의 파티클이 SOD처리시스템(1)내로 진입하는 것을 방지하고 있다.
도 11은 가열처리실 및 냉각처리실을 갖는 저산소 케어·냉각처리 스테이션 (DCC)의 구성을 나타내는 평면도, 도 12는 그 단면도이다.
저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)은, 가열처리실(155)과, 이것에 인접하여 설치된 냉각처리실(152)을 갖는다.
이 가열처리실(151)은 상부가 개방해 있는 처리실 본체(153)와, 이 처리실 본체(153)의 상부 개방부를 개폐하도록 승강 가능하게 배치된 뚜껑(154)을 갖는다. 뚜껑(154)에는 승강 실린더(155)가 접속되어 있고, 이 승강 실린더(155)의 구동에 의해 뚜껑(154)으로 승강 되도록 되어 있다. 그리고, 처리실 본체(153)의 상부 개방부를 뚜껑(154)으로 닫는 것에 의해 가열처리실(154) 안에 밀폐 공간이 형성되도록 되어 있다. 또, 처리실 본체(153)의 상부가 개방해 있는 상태에서, 가열처리실 (151)과 주웨이퍼 반송기구(22)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달, 및 가열 처리실 (151)과 냉각 처리실(152)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행하여지도록 되어 있다.
처리실 본체(153)의 거의 중앙부에는, 웨이퍼(W)를 가열처리하기 위한 열판 (156)이 배치되어 있다. 이 열판(156) 안에는, 예를 들면 히터(도에 나타내지 않음)가 매설되고, 그 설정 온도는 예를 들면 200∼470℃로 하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 이 열판(156)에는 동심원상으로 복수, 예를 들면 3개의 구멍(157)이 상하로 관통해 있고, 이 구멍(157)에는 웨이퍼(W)를 지지하는 지지핀(158)이 승강 가능하게 꽂혀 있다. 이 지지핀(158)은 열판(156)의 뒷면에 있어서 연통부재(159)에 접속되어 일체화되어 있고, 그리고, 승강 실린더(160)의 승강 작동에 의해 지지핀 (158)온 열판(156) 표면으로부터 돌출하거나, 들어가거나 한다.
또, 열판(156)의 표면에는 프록시미티핀(161)이 복수 배치되고, 웨이퍼(W)를 가열처리할 때에 웨이퍼(W)가 직접 열판(156)에 접촉하지 않도록 되어 있다. 이것에 의해, 가열처리시에 웨이퍼(W)에 정상기가 대전하지 않도록 되어 있다.
게다가, 열판(156)의 주위를 포위한 것처럼, 가열처리실(151) 내에 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스(N2)를 공급하기 위한 가스 분출공(162)가 다수 설치되어진 링관(163)이 배치되어 있다. 이 링관(163)에는 배관(164)을 매개로 하여 질소 가스 봄베(Bombe)(165)에 접속되어 있고, 또 배관(164) 상에는 개폐밸브(166)이 배치되고, 이 개폐밸브(166)은 제어부(167)의 제어에 의해 개폐가 제어되도록 되어 있다. 즉, 가열처리실(151)안에는 필요에 따라 불활성 가스뿐만이 아니라, 다른 기체, 예를 들면 산소 가스를 공급하게 해도 좋다. 이 경우, 링관(163)을 공용하고, 질소가스와 산소가스와를 바꾸기 위한 전환밸브를 매개로 하여 이들 가스를 공급하도록 할 수 있다. 이것에 의해, 가열처리실의 대형화를 회피할 수 있다.
한편, 뚜껑(154)의 거의 중앙부분에는 감압용 배기구(168)가 설치되어 있고, 이 배기구(168)는 예를 들면 프렉시블 호스(169)를 매개로 하여 진공 펌프(170)에 접속되어 있다. 그리고, 진공 펌프(170)의 작동에 의해 가열처리실(151) 안이 대기압보다도 낮은 기압, 예를 들면 0.1torr전후로 설정하는 것이 가능하게 되어 있다.
또, 뚜껑(154)의 내측에는, 배기구(168)를 덮도록 정류판(171)이 배치되어 있다. 이 정류판(171)은 배기구(168)보다도 지름이 크고, 게다가 뚜껑(154)의 내벽과의 사이에서 예를 들면 5㎜정도의 간격을 갖고 있다. 그리고, 이러한 정류판 (171)을 배치하는 것으로 가열처리실(151)안을 균일하게 감압할 수 있다.
게다가, 뚜껑(154)에는 가열처리실(151)안의 기압을 계측하기 위한 압력 센서(172)가 부착되어 있다. 압력 센서(172)에 의한 계측 결과는 제어부(167)에 전해지고, 제어부(167)는 이 계측 결과에 기초하여 진공 펌프(170)의 작동을 제어하는 것으로 가열처리실(151)안을 일정의 감압 상태로 유지한다.
냉각처리실(152)에는, 가열처리실(151)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 개구부(173)가 가열처리실(151)을 향해 설치되어 있다. 이 개구부(173)는 셔터부재(174)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 셔터부재(174)는 승강 실린더 (175)에 의해 상기의 개폐를 위해 승강되도록 되어 있다.
또, 냉각처리실(152) 내에는, 웨이퍼(W)를 재치하여 냉각하기 위한 냉각판 (176)이 가이드 플레이트(177a)를 따라 이동 기구(177b)에 의해 수평 방향으로 이동이 자유롭게 구성되어 있다. 이것에 의해, 냉각판(176)은, 개구부(173)를 매개로 하여 가열처리실(151)내에 진입할 수 있고, 가열처리실(151) 내의 열판(156)에 의해 가열된 후의 웨이퍼(W)를 지지핀(158)으로부터 받아들여 냉각처리실(152) 내에 반입하고, 웨이퍼(W) 냉각 후, 웨이퍼(W)를 지지핀(158)에 되돌리도록 되어 있다. 즉, 냉각판(176)의 설정온도는, 예를 들면 15∼25℃이고, 냉각되는 웨이퍼(W)의 적용온도범위는, 예를 들면 200∼470℃이다.
또, 냉각처리실(152)안에는 그 상부로부터 배관(178)을 매개로 하여 질소 가스등의 불활성 가스가 공급되도록 되어 있고, 또 냉각처리실(152)의 하부에는 배기구(179)가 설치되어, 배기구(179)는 예를 들면 프렉시블 호스(180)를 매개로 하여 진공 펌프(181)에 접속되어 있다. 그리고, 진공 펌프(181)의 작동에 의해 냉각처리실(152) 안이 대기압보다도 낮은 기압, 예를 들면 0.1torr전후로 설정하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 가열처리실(151)에 사용되는 진공 펌프와 냉각처리실 (152)에 사용되는 진공 펌프를 동일 장치에 의해 구성해도 상관없다.
도 5는 본 발명에 관련하는 자외선 처리 스테이션(UV)의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 5에 나타내듯이, 자외선 처리 스테이션(UV)에서는, 거의 중앙에 웨이퍼 (W)를 유지하기 위한 유지판(51)이 배치되어 있다. 유지판에는 지지 핀(52)이 복수개, 예를 들면 3개 설치되어 있고, 이 지지핀(52) 상에서 웨이퍼 반송기구(22)의 핀셋(41,42,43)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행하여지고, 웨이퍼(W)는 이 지지핀(52)으로 지지된 상태에서 자외선에 의한 처리가 실시되게 되어 있다.
또, 유지판(51) 상에는, 유지판(51)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 자외선을 조사하는 자외선 조사 램프(53)가 배치되어 있다. 이들의 한 편에는, 유지판 (51)과 자외선 조사 램프(53)와의 간격을 향해 기체를 분출하는 분출구(54)가 갖는 분출관(55)이 배치되어 있다. 분출관(55)에는 전환밸브(56)이 접속되어 있다. 전환밸브(56)은 제어부(57)의 제어하에서 도에 나타내는 것을 생략한 질소 가스 봄베로부터 공급되는 불활성 가스로써의 질소 가스, 도에 나타내는 것을 생략한 산소 가스 봄베로부터 공급되는 산소 가스 중 한쪽을 분출관(55)에 공급하기 위한 전환을 행한다.
게다가, 자외선 조사 램프(53)의 상부에는, 이 자외선 조사 램프(53)를 승강구동하기 위한 승강구동기구(58)가 배치되고, 예를 들면 유지판(51)의 가까이에는 자외선 조사 램프(53)의 조도를 모니터하는 조도 모니터(59)가 배치되어 있다. 그리고, 조도 모니터(59)에 의한 모니터 결과는 제어부(57)에 보내지고, 제어부(57)는 그 모니터되는 조도가 일정해지도록 승강구동기구(58)에 의해 자외선 조사 램프(53)를 승강시킨다. 이것에 의해 웨이퍼(W)에 조사되는 자외선의 조도를 항상 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 자외선 조사 램프(53)가 아니라 유지판(51)을 승강시키도록 해도 이러한 조도의 제어를 실현할 수 있다.
다음으로 이렇게 구성된 SOD 처리 시스템(1)에 있어서 동작에 대해 설명한다. 도 6은 이 SOD 처리 시스템(1)에 있어서 처리 플로우를 나타내고 있다.
우선 카세트 블록(10)에 있어서, 처리전의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 카세트(CR)에서부터 웨이퍼 반송체(21)를 매개로 하여 처리 블록(11)측의 제 3조의 G3에 속하는 전달·냉각 플레이트(TCP)에 있어서의 전달대로 반송된다.
전달·냉각 플레이트(TCP)에 있어서 전달대에 반송된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 냉각처리 스테이션(CPL)으로 반송된다. 그리고 냉각처리 스테이션(CPL)에 있어서, 웨이퍼(W)는 SOD 도포처리 스테이션(SCT)에 있어서의 처리에 적합한 온도까지 냉각된다(스텝 601).
냉각처리 스테이션(CPL)에서 냉각처리된 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 SOD도포처리 스테이션(SCT)으로 반송된다. 그리고, SOD 도포처리 스테이션(SCT)에 있어서, 웨이퍼(W)는 SOD도포처리가 행하여진다(스텝 602).
SOD도포처리 스테이션(SCT)에서 SOD도포처리가 행하여진 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 에이징처리 스테이션(DAC)으로 반송되어, 에이징 처리되고, 웨이퍼(W)상의 절연막 재료가 겔화된다(스텝 603).
에이징 처리 스테이션(DAC)에서 에이징 처리된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)로 반송된다. 그리고 솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)에 있어서, 웨이퍼(W)는 익스체인지용 약액이 공급되고, 웨이퍼상에 도포된 절연막 중의 용매를 다른 용매로 바꾸는 처리가 행하여진다(스텝 604).
솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)에서 치환 처리가 행하여진 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 저온가열처리 스테이션(LHP)으로 반송된다. 그리고 저온가열처리 스테이션(LHP)에 있어서, 웨이퍼(W)는 저온가열처리 된다(스텝 605).
저온가열처리 스테이션(LHP)에서 저온가열처리된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 자외선 처리 스테이션(UV)으로 반송된다. 그리고, 자외선 처리 스테이션(UV)에 있어서, 웨이퍼(W)는 172㎚전후의 파장의 자외선에 의한 처리가 행하여진다(스텝 606). 이 자외선에 의한 처리에서는, 우선 분출관(55)의 분출구(54)에서 질소가스가 분출되어 자외선 처리 스테이션(UV)안이 질소 가스 분위기가 되고, 그 상태에서 자외선 조사 램프(53)에서 자외선이, 예를 들면 1분간 조사된다(스텝 606a). 다음에, 분출관(55)의 분출구(54)로부터 산소가스가 분출되고 자외선처리 스테이션(UV)안이, 예를 들면 10초간 가스 분위기로 된다(스텝 606b). 이렇게 본 실시형태에서는, 질소 가스 분위기 속에서 웨이퍼(W)상에 도포된 절연막 재료의 표면에 자외선을 조사하고 있고, 그리고 그 후에 절연막 재료의 표면상을 산소 가스분위기로써 산소원자 래디컬을 발생시키도록 하고 있기 때문에, 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각으로 할 수 있다. 즉, 상기 스텝(606a)과 스텝(606b)을 수회 반복하여도 좋다. 여기에서, 본 발명에 있어서는, 산소 가스 분위기와는 가스 속에 산소가 적어도 5%이상 함유되어 있으면 좋다. 본 실시 형태에 있어서는, 100% 산소가스를 사용하고 있지만, 이 대신에 공기를 사용하는 것도 가능하다. 또, 본 실시 형태에 있어서는, 자외선 조사 램프와 웨이퍼(W)와는 5㎜ 간격을 두고 있다.
그 후, 분출관(55)의 분출구(54)에서 질소 가스가 약 30초간 분출되고, 자외선 처리 스테이션(UV)안은 질소 가스 분위기로 바뀌어 진다.
자외선에 의한 처리가 실시된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 냉각처리 스테이션(CPL)으로 반송된다. 그리고 냉각처리 스테이션(CPL)에 있어서, 웨이퍼(W)는 냉각된다(스텝 607).
냉각처리 스테이션(CPL)에서 냉각처리된 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 다시 SOD도포처리 스테이션(SCT)로 반송된다. 그리고 SOD도포처리 스테이션(SCT)에 있어서, 웨이퍼(W)는 2회째 SOD도포처리가 행하여진다(스텝 608). 그 때, 웨이퍼(W)상에 이미 도포되어 있는 절연막 재료의 표면은 상기의 자외선에 의한 처리에 의해 저접촉각이 되도록 성질이 바뀌어 있기 때문에, 그 위에 다시 절연막 재료를 도포해도 그 표면에 요철은 생기지 않는다.
SOD도포처리 스테이션(SCT)에서 SOD도포처리가 행하여진 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 에이징처리 스테이션(DAC)으로 반송되어, 에이징 처리되고, 웨이퍼(W)상의 절연막 재료가 겔화된다(스텝 609).
에이징 처리 스테이션(DAC)에서 에이징 처리된 웨이퍼(W)는 주 웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)으로 반송된다. 그리고 솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)에 있어서, 웨이퍼(W)는 익스체인지용 약액이 공급되어, 웨이퍼 상에 도포된 절연막 중의 용매를 다른 용매로 바꾸는 처리가 행하여진다(스텝 610).
솔벤트 익스체인지 처리 스테이션(DSE)에서 치환처리가 행하여진 웨이퍼(W)는 주웨이퍼반송기구(22)를 매개로 하여 저온가열처리 스테이션(LHP)으로 반송된다. 그리고 저온가열처리 스테이션(LHP)에 있어서, 웨이퍼(W)는 저온가열처리된다 (스텝 611).
저온가열처리 스테이션(LHP)에서 저온 가열처리된 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)으로 반송된다. 그리고 저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)에 있어서, 웨이퍼(W)는 저산소화 분위기속에서의 고온가열처리가 행하여진다(스텝 612).
저산소 고온가열처리 스테이션(OHP)에서 고온 가열처리가 행하여진 웨이퍼 (W)는 주웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 저산소 케어·냉각처리 스테이션(DCC)으로 반송된다. 그리고 저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)에 있어서, 웨이퍼 (W)는 저산소분위기 속에서 고온가열처리되고, 냉각처리된다(스텝613).
여기에서, 스텝 613에 있어서의 처리를 도 11 및 도 12를 이용하여 다시 상세하게 설명하겠다.
처리실 본체(153)의 상부가 개방하고 있는 상태에서, 더구나 지지핀(158)이 열판(156) 표면으로부터 돌출한 상태에서 주웨이퍼 반송기구(22)로부터 지지핀(58)상에 웨이퍼(W)가 전달된다. 그 때에는, 링관(163)의 가스 분출공(162)으로부터 가열처리실(151)내의 질소 가스가 분출되어, 가열처리실(151)안이 주웨이퍼 반송기구(22)측의 기압보다도 높은 기압으로 설정되어 있다. 이것에 의해, 주 웨이퍼 반송기구(22)측에서부터 가열처리실(151)안의 파티클을 끌어들이는 일은 없어진다.
다음으로, 뚜껑(154)이 하강하여 처리실 본체(153)의 상부 개방부를 뚜껑 (154)으로 닫는 것에 의해 가열처리실(151)내에 밀폐 공간이 형성된다. 그리고, 링관(163)의 가스 분출공(162)에서부터 가열처리실(151)내에의 질소가스 분출을 정지함과 함께, 진공 펌프(170)을 작동시켜 가열처리실(151)내를 대기압보다도 낮은 기압, 예를 들면 0.1torr전후로 설정한다. 그 후, 지지핀(158)이 하강하여 열판 (156)의 표면에서부터 들어가 웨이퍼(W)가 열판(156)상에 재치되어 웨이퍼(W)에 대한 가열처리가 개시된다. 이렇게 가열처리실(151)내에서 대기압보다도 낮은 기압에서 웨이퍼(W)를 가열처리하고 있기 때문에, 웨이퍼(W)를 신속하게 가열처리할 수 있고, 더구나 웨이퍼(W)상에 유전율이 높아짐과 동시에 균일한 다공질막의 층간절연막을 형성하는 것이 가능해진다.
다음으로, 링관(163)의 가스 분출공(162)으로부터 가열처리실(151)내로의 질소 가스의 분출을 개시하고, 가열처리실(151)내를 질소 가스로 퍼지(Purge)함과 동시에, 지지핀(158)이 상승하여 열판(156)의 표면으로부터 돌출하고, 게다가 뚜껑 (154)이 상승하여 처리실 본체(153)의 상부가 개방된다. 그 때, 링관(163)의 가스 분출공(162)으로부터 가열처리실(151)내로의 질소 가스의 분출을 계속한다. 이것에 의해, 주웨이퍼 반송기구(22)측으로부터 가열처리실(151)내로 파티클을 끌어들이는 일은 없다.
다음으로, 냉각처리실(152)내의 냉각판(176)의 개구부(173)를 매개로 가열처리실(151)내로 진입하여, 웨이퍼(W)를 지지핀(158)으로부터 받아들여 냉각처리실 (152)내로 반입한다. 그 때, 냉각처리실(152)내에는 배관(178)을 매개로 하여 질소 가스가 공급되고 있다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 산화가 방지된다. 또, 예를 들면 냉각처리실(152)로의 질소 가스의 공급을 과대하게 하여 냉각처리실(152)내를 가열처리실(151)내보다도 양압으로 하는 것으로, 냉각처리실(152)내에 파티클을 끌어들이는 것은 없어지고, 역으로 냉각처리실(152)로의 질소 가스의 공급을 과소하게 하여 냉각처리실(152)내를 가열처리실(151)내보다도 음압으로 하는 것으로, 가열처리실(151)내로 파티클을 끌어들이는 일은 없어진다. 즉, 가열처리실(151)과 냉각처리실(152)과의 사이에 음압, 양압의 관계를 갖게 하는 것에 의해, 파티클을 끌어들이는 것을 컨트롤하는 것에 그 본질이 있다.
다음으로, 셔터부재(174)에 의해 개구부(173)가 닫혀짐과 동시에, 냉각처리실(152)내로의 질소 가스의 공급을 정지하고, 다시 진공 펌프(181)의 작동에 의해 냉각처리실(152)내를 대기압보다도 낮은 기압으로 설정하고, 웨이퍼(W)에 대한 냉각처리를 행한다. 이렇게 감압하에 냉각처리를 행하는 것에 의해, 신속하면서 균일한 웨이퍼(W)의 냉각처리를 행할 수 있다.
다음으로, 진공 펌프(181)의 작동을 정지함과 동시에, 냉각처리실(152)내로의 질소 가스의 공급을 개시하고, 다시 개구부(173)를 연다. 그리고, 냉각판(176)이 개구부(173)를 매개로 하여 가열처리실(151)내에 진입하고, 웨이퍼(W)를 지지핀 (158)에 전달한다. 그 때, 링관(163)의 가스 분출공(162)으로부터 가열처리실 (151)안으로의 질소 가스의 분출을 계속하고 있다. 이것에 의해, 주웨이퍼 반송기구(22)측에서부터 가열처리실(151)내로의 파티클을 끌어들이는 것은 없다.
저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)에서 처리된 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송기구(22)를 매개로 하여 전달·냉각 플레이트(TCP)에 있어서의 냉각판으로 반송된다. 그리고 전달·냉각 플레이트(TCP)에 있어 냉각판에 있어서, 웨이퍼(W)는 냉각 처리된다(스텝 614). 본 실시 형태에서는, 1회의 SOD도포처리에서 약 500㎚의 막두께의 절연막을 얻을 수 있고, 제 2 회의 SOD도포처리에서 1㎛의 막두께의 절연막을 얻을 수 있다.
전달·냉각 플레이트(TCP)에 있어서의 냉각판에서 냉각처리된 웨이퍼(W)는 카세트 블록(10)에 있어서 웨이퍼 반송체(21)를 매개로 하여 웨이퍼 카세트(CR)로 반송된다.
이상의 SOD처리에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 요철이 없는 평탄한 층간 절연막을 형성할 수 있다.
다음으로 본 발명에 관련하는 자외선 처리 스테이션의 제 2실시 형태를 설명하겠다.
도 7은 제 2 실시형태에 관련하는 자외선 처리 스테이션(UV)의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 7에 나타내는 자외선 처리 스테이션(UV)에서는, 거의 중앙에 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지판(71)이 배치되어 있다. 유지판(71)에는 지지핀(72)이 복수개, 예를 들면 3개 설치되어 있고, 이들 지지핀(72)은 유지판(71)의 뒷면측에 배치된 승강구동기구(73)에 의해 유지판(71)상에서 승강하도록 되어 있다.
또, 유지판(71)상에는, 유지판(71)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 자외선 조사 램프(74)가 배치되어 있다. 여기에서, 자외선 조사 램프(74)에 가까운 영역을 제 1 영역①로 하고, 그 아래에 유지판(71)에 가까운 영역을 제 2 영역②로 한다. 이 영역의 한측면에는, 제 1 영역①을 향해 도에 나타내는 것을 생략한 질소가스 봄베로부터 공급되는 불활성 가스로써의 질소가스를 분출하는 질소 가스 분출관(75)이 배치되고, 그 아래에는 제 2 영역②를 향해 도에 나타내는 것을 생략한 산소가스 봄베로부터 공급되는 산소가스를 분출하는 산소가스 분출관(76)이 배치되어 있다. 이렇게 제 1 영역①에 분자량이 적은 질소 가스를 분출하고, 그 아래의 제 2 영역②에 분자량이 많은 산소가스를 분출하는 것으로, 제 1 영역①의 질소 가스와 제 2 영역②의 산소 가스가 혼합하는 것이 적어진다.
그리고, 지지핀(72)의 선단이 제 1 영역①에 있는 상태에서, 웨이퍼 반송기구(22)의 핀셋(41,42,43)으로부터 지지핀(72)으로 웨이퍼(W)가 전달된다. 그리고, 제 1 영역①에 있어서 자외선 조사 램프(74)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 자외선이 조사된다. 그 후에 지지핀(72)이 하강하여 웨이퍼(W)는 제 2 의 영역②에 이동되고, 이 제 2 의 영역②에 있어서 산소원자 래디컬의 발생이 행하여진다. 즉, 이러한 승강동작을 2회 이상 반복하여도 좋다.
이처럼 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)를 제 1 영역①로부터 제 2 영역②로 하강시키는 것만으로 질소 가스 분위기로부터 산소 가스 분위기로 바꿀 수 있고, 웨이퍼(W)를 제 2 영역②로부터 제 1 영역①로 상승시키는 것만으로 산소 가스분위기로부터 질소 가스 분위기로 바꿀 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)상에 도포된 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각으로 할 수 있다.
즉, 제 2 실시 형태에서는, 지지핀(72)을 승강시키는 것으로, 웨이퍼(W)를 제 1 영역①과 제 2 영역②와의 사이를 이송하는 것이었는데, 제 3 실시형태로써, 도 8에 나타내는 것과 같이 유지판(81)에 설치된 지지핀(82)은 고정하고, 유지판 (81) 자체를 승강구동기구(83)에 의해 승강하도록 구성해도 상관없다. 도 8에 있어서 도 7에 나타낸 구성요소를 같은 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 있다.
다음으로 본 발명에 관련하는 자외선 처리 스테이션의 제 4 실시 형태를 설명하겠다.
도 9는 제 4 실시 형태에 관련하는 자외선 처리 스테이션(UV)의 구성을 나타내는 정면도, 도 10은 그 평면도이다.
이 도에 나타내는 자외선 처리 스테이션(UV)에서는, 거의 중앙에 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지판(91)이 배치되어 있다. 유지판(91)에는 지지핀(92)이 복수개, 예를 들면 3개 설치되어 있다. 그리고, 유지판(91)은 뒷면측에 배치된 회전구동기구(93)에 의해 회전하도록 되어 있다.
또, 유지판(91)상에는, 그 회전 직경 방향을 따라 장척(長尺)의 자외선 조사램프(94)가 배치되어 있다.
이 자외선 조사 램프(94)의 한 측의 거의 중앙으로부터 한쪽의 반경 방향을 따라, 유지판(91)상에 유지된 웨이퍼(W)의 표면을 향해 질소 가스를 분출하는 불활성 가스 분출부로써의 장척의 질소 가스 분출 노즐(95)이 배치되고, 자외선 조사 램프(94)의 다른 측의 거의 중앙으로부터 상기 한쪽의 반경 방향을 따라, 유지판 (91)상에 유지된 웨이퍼(W)의 표면을 향해 산소 가스를 분출하는 산소 가스 분출부로써의 장척의 산소 가스 분출 노즐(96)이 배치되어 있다. 똑같이, 이 자외선 조사 램프(94)의 한 측의 거의 중앙으로부터 다른 쪽의 반경 방향을 따라, 유지판 (91)상에 유지된 웨이퍼(W)의 표면을 향해 산소 가스를 분출하는 장척의 산소 가스 분출 노즐(97)이 배치되고, 자외선 조사 램프(94)의 다른 측의 거의 중앙으로부터 상기 다른 쪽의 반경방향을 따라, 유지판(91)상에 유지된 웨이퍼(W)의 표면을 향해 질소가스를 분출하는 장척의 질소 가스 분출 노즐(98)이 배치되어 있다.
그리고, 유지판(91)을 도 10 중 화살표시 방향으로 회전시키면 유지판(91)상에 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 우선 질소 가스가 분출되어 웨이퍼(W)의 표면이 질소 가스 분위기로 되고, 그 후 자외선이 조사되고, 그리고 그 후 웨이퍼(W)의 표면에 산소 가스가 분출되어 웨이퍼(W)의 표면이 산소 가스 분위기로 되고, 산소 원자 래디컬이 발생된다. 이어 유지판(91)을 회전시키는 것으로 상기의 동작이 반복된다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 웨이퍼상의 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각으로 할 수 있다.
다음으로 본 발명에 관계하는 자외선 처리 스테이션의 제 5 실시 형태를 설명하겠다.
도 13은 제 5 실시 형태에 관련하는 자외선 처리 스테이션(UV)의 구성을 나타내는 정면도이다.
제 5 실시에 관련하는 자외선 처리 스테이션(UV)에서는, 제 1 실시 형태에 관련하는 자외선 처리 스테이션(UV)의 유지판(51)으로써 열판(251)을 이용하고 있다. 열판(251)은 약 120℃로 가열 가능하게 구성되어 있고, 제 5 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)에 대해 자외선을 조사하고 있는 동안, 120℃로 온도설정되어 있는 열판(251)상에 웨이퍼(W)는 재치되어 있다. 이렇게, 웨이퍼를 가열하면서, 자외선을 조사하는 것에 의해, 산소원자 래디컬의 발생이 보다 촉진되고, 자외선 조사시간을 제 1 실시 형태와 비교하여 단축할 수 있다.
다음으로 본 설명에 관련하는 제 6 실시 형태를 설명하겠다.
제 1 실시 형태에 있어서는, 자외선 조사 중, 자외선 처리 스테이션(UV)내는 질소 가스 분위기 후, 산소 가스 분위기에 설정되어 있다. 제 7 실시 형태에 있어서는, 자외선 조사중, 자외선 처리 스테이션(UV)내는 질소 가스 95%와 산소가스 5%가 혼합하여 이루어지는 혼합가스 분위기에 설정되어 있다. 이렇게, 불활성 가스와 산소 가스와의 혼합비를 한정하는 것에 의해, 산소 원자 래디컬의 발생을 저해하는 일 없이, 자외선의 전파 효율을 양호하게 유지시킬 수 있고, 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각으로 할 수 있다. 따라서, 제 1 실시 형태와 같이, 자외선 조사중, 자외선 처리 스테이션(UV)내의 분위기를 바꾸는 작업이 불필요하게 되고, 작업효율이 향상한다. 또, 제 1 실시 형태에서는, 자외선 처리 스테이션(UV)내에서의 처리 시간이 1분 40초였던 것이, 제 6 실시 형태에서는 1분 10초까지 단축할 수 있었다.
다음으로 본 발명에 관련하는 제 7 실시 형태를 설명하겠다.
제 1 실시 형태에 있어서는, 자외선 조사중, 자외선 처리 스테이션(UV)내는, 질소 가스 분위기 후, 산소 가스 분위기로 바꾸도록 설정되어 있다. 제 6 실시 형태에 있어서는, 자외선 조사 중, 자외선 처리 스테이션(UV)내의 분위기가 서서히 산소 가스가 증가하도록 설정되어 있다. 예를 들면, 자외선 조사의 개시 시점에서는, 질소 가스를 자외선 처리 스테이션(UV)내에 공급하고, 시간 경과와 함께 서서히 산소 가스를 증가시키면서 질소 가스와 산소 가스와의 혼합가스를 자외선 처리 스테이션(UV)내에 공급하고, 자외선 조사의 종료 시점에서, 혼합가스의 혼합 비율이 질소 가스가 95%와 산소가스가 5%가 되도록 설정한다. 이렇게 서서히 산소 가스를 증가시키면서 자외선을 조사하는 것에 의해, 자외선 조사후, 자외선 처리 스테이션(UV)안을 질소 가스 분위기로 치환할 때에 질소 가스를 퍼지하는 시간을 단축할 수 있다.
다음으로 본 발명에 관련하는 제 8 실시 형태를 설명하겠다.
제 1 실시 형태에 있어서는, 자외선 처리를 행하기 위해 자외선 처리 스테이션(UV)을 설치하고 있는데, 저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)내의 냉각처리실에 자외선 조사 수단을 설치하고, 스텝 606에서 행하는 자외선 처리를, 저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)내의 냉각처리실 내에서 행하는 것도 가능하다.
도 14는 제 8 실시 형태에 관련하는 저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)의 단면도이다. 도 14에 있어서, 저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)의 냉각실 (152)에는, 냉각판(176)의 상부에 자외선 조사 램프(53)가 배치되어 있다. 게다가, 냉각판(176)과 자외선 조사 램프(53)와의 간격을 향해 기체를 분출하는 분출구(254)를 갖는 분출관(255)이 배치되어 있다. 분출관(255)에는 전환밸브 (256)이 접속되어 있다. 전환밸브(256)은 제어부의 제어하에서 불활성 가스로써의 질소 가스, 산소 가스 봄베로부터 공급되는 산소 가스 중 한쪽을 분출관(255)에 공급하기 위한 전환을 행한다.
이처럼 저산소 케어·냉각 처리 스테이션(DCC)의 냉각실에 자외선 조사 수단을 설치하는 것에 의해, 스텝 606 및 스텝 613에 있어서의 처리를 동일 스테이션 내에서 행할 수 있다.
상술의 실시 형태에 있어서는, 불활성 가스로써 질소 가스를 사용하고 있는데, 아르곤 가스등을 이용할 수도 있다. 아르곤 가스를 이용하는 편이 질소 가스를 이용하는 것보다도 가스 안을 전파하는 자외선의 감소가 적고, 에너지 효율이 좋다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 의하면, 기판 상에 절연막을 두꺼우면서 보다 평탄하게 형성 할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 절연막의 표면을 효율 좋게 저접촉각으로 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판 상에 절연막 재료를 도포하는 공정과,
    상기 도포된 절연막 재료의 표면에 자외선에 의한 처리를 실시하는 공정과,
    상기 자외선 처리 공정후, 상기 도포된 절연막 재료상에 다시 절연막 재료를 도포하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 처리 공정은,
    불활성 가스 분위기 속에서 상기 도포된 절연막 재료의 표면에 자외선을 조사하는 공정과,
    그 후, 상기 절연막 재료의 표면상을 산소 분위기로 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 산소 분위기는 산소 함유량이 5%이상인 분위기임을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연막 재료 도포공정 후이며 상기 자외선 처리공정 전에, 상기 기판을 가열처리하고,
    상기 자외선 처리 공정 후이며 상기 절연막 재료 도포공정 더 전에, 상기 기판을 냉각처리하는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 처리공정은 불활성 가스와 산소를 혼합한 혼합 가스 분위기에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 산소는 상기 혼합 가스 속에 5% 함유되는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 처리 공정은 산소 함유량이 서서히 증가하는 분위기 하에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 처리 공정중, 상기 기판은 가열처리되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  9. 기판 상에 절연막 재료를 도포하는 공정과,
    상기 절연막 재료의 표면에, 불활성 가스 분위기 속에서 자외선을 조사하는 공정과,
    그 후, 상기 절연막 재료의 표면상을 산소 분위기로 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  10. 기판 상에 절연막 재료를 도포하는 공정과,
    불활성 가스 분위기 처리실내에서, 상기 절연막 재료의 표면에 자외선을 조사하는 공정과,
    그 후, 상기 처리실내에 산소를 유입한 분위기 하에서, 상기 절연막 재료의 표면에, 상기 자외선을 조사하는 공정과,
    상기 처리실내를 불활성 가스 분위기로 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  11. 기판을 유지하는 유지판과,
    상기 유지판 상에 배치되어, 상기 기판의 표면에 자외선을 조사하는 자외선 조사 램프와,
    상기 유지판 상에 유지된 기판과 상기 자외선 조사 램프와의 사이를 불활성 가스 분위기로 하는 수단과,
    적어도 상기 유지판 상에 유지된 기판의 표면상의 불활성 가스 분위기를 산소 분위기로 바꾸는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 산소 분위기는 산소가 5% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 기판을 유지함과 동시에 제 1 영역과 이 제 1 영역보다 아래쪽의 제 2 영역과의 사이에서 승강가능한 유지판과,
    상기 유지판을 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역과의 사이에서 승강구동하는 승강구동기구와,
    상기 유지판 상에 배치되고, 상기 유지판에 의해 유지된 상기 기판의 표면에 자외선을 쏘이는 자외선 조사 램프와,
    상기 제 1 영역을 향해 불활성 가스를 분출하는 수단과,
    상기 제 2 영역을 향해 산소 가스를 분출하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리 장치.
  14. 기판을 제 1 영역과 이 제 1 영역보다 아래쪽의 제 2 영역과의 사이에서 승강가능하게 유지하는 유지판과,
    상기 유지판에 의해 유지된 기판을 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역과의 사이에서 승강구동하는 승강구동기구와,
    상기 유지판 상에 배치되고, 상기 유지판에 의해 유지된 상기 기판의 표면에 자외선을 조사하는 자외선 조사 램프와,
    상기 제 1 영역을 향해 불활성 가스를 분출하는 수단과,
    상기 제 2 영역을 향해 산소 가스를 분출하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 기판을 유지함과 동시에 회전 가능한 유지판과,
    상기 유지판을 회전구동하는 회전구동기구와,
    상기 유지판의 적어도 회전반경 방향을 따라 해당 유지판 상에 배치되고, 상기 유지판에 의해 유지된 기판에 자외선을 조사하는 자외선 조사 램프와,
    상기 자외선 조사 램프의 한 측을 따라 배치되고, 상기 유지판 상에 유지된 기판표면을 향해 불활성 가스를 분출하는 가스 분출부와,
    상기 자외선 조사 램프의 다른 측을 따라 배치되고, 상기 유지판 상에 유지된 기판 표면을 향해 산소 가스를 분출하는 산소가스 분출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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