WO2011142194A1 - 金属膜形成システム - Google Patents

金属膜形成システム Download PDF

Info

Publication number
WO2011142194A1
WO2011142194A1 PCT/JP2011/058527 JP2011058527W WO2011142194A1 WO 2011142194 A1 WO2011142194 A1 WO 2011142194A1 JP 2011058527 W JP2011058527 W JP 2011058527W WO 2011142194 A1 WO2011142194 A1 WO 2011142194A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal
nozzle
solvent
unit
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/058527
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
修 平河
勝 友野
清次 中島
尚文 木下
恭弘 久我
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Publication of WO2011142194A1 publication Critical patent/WO2011142194A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67201—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the load-lock chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material

Definitions

  • the present invention relates to a metal film forming system for forming a metal film on a substrate.
  • aluminum is used as a material for wiring and electrodes used in electronic devices such as semiconductor devices.
  • a predetermined pattern is formed on a substrate, a trench is formed in a portion to be a wiring or an electrode, and an aluminum film is formed on the substrate including the inside of the trench.
  • a method of removing excess portions by chemical mechanical polishing or the like was generally employed.
  • a method of forming this aluminum film a method of forming an aluminum film by a vacuum process such as sputtering, vacuum deposition, or CVD (Chemical Vapor Deposition) has been used.
  • the structures of wirings and electrodes have been miniaturized and complicated, and an improvement in accuracy regarding these shapes is required.
  • the opening width of the trench on the substrate is reduced, and the aspect ratio of the trench (the value obtained by dividing the trench depth by the minimum distance of the surface opening of the trench) is increased.
  • a conventional sputtering method, vacuum evaporation method, CVD method or the like is employed when forming an aluminum film on a substrate, aluminum deposited in a region close to the opening of the trench closes the opening of the trench.
  • a defective portion that is not filled with aluminum is generated in the trench.
  • an aluminum film for example, after applying a metal mixed solution in which a complex of an amine compound and aluminum hydroxide is dissolved in a solvent, the substrate is heat-treated at a predetermined temperature, and the aluminum film is formed on the substrate.
  • a method for forming the. Patent Document 1
  • the metal mixed solution has fluidity, even when the trench on the substrate is very small, the metal mixed solution flows into the trench and generation of defects in the aluminum film can be suppressed.
  • the present situation is a stage where a method using such a metal mixed solution is being experimentally performed, and it has not been considered to efficiently form the aluminum film while appropriately controlling the processing atmosphere.
  • the treatment atmosphere is controlled each time, and it takes a long time to form the aluminum film. Therefore, it is practically difficult to continuously form aluminum films on a plurality of substrates, and it cannot cope with mass production of semiconductor devices.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to appropriately and efficiently form a metal film on a substrate using a metal mixed solution.
  • the present invention provides a metal film forming system for forming a metal film on a substrate, wherein a metal mixed solution obtained by mixing a metal complex and a solvent is applied on the substrate,
  • a processing station for forming a metal film on the substrate, a loading / unloading station for loading / unloading a substrate to / from the processing station, an atmospheric pressure atmosphere of an inert gas or a reduced pressure inside the loading / unloading station and the processing station.
  • a load lock unit that can be switched to an atmosphere and that temporarily accommodates the substrate, and the processing station applies the metal mixed solution onto the substrate, the application unit, and the load lock unit.
  • a transport unit having a substrate transport mechanism for transporting a substrate, wherein the coating unit and the transport unit are Re and internal is configured to be switched to atmospheric pressure or reduced pressure atmosphere of an inert gas.
  • the load lock unit is provided between the loading / unloading station and the processing station, it is possible to isolate the atmosphere inside the loading / unloading station from the atmosphere inside the processing station. it can.
  • the processing station can make the processing atmosphere inside each unit an atmospheric pressure atmosphere of an inert gas. Therefore, the atmosphere of each treatment can be strictly controlled, and a metal film can be appropriately formed on the substrate.
  • the metal film forming system has a configuration in which the loading / unloading station and the processing station are integrally connected via the load lock unit. For this reason, in the said metal film formation system, a metal film can be continuously formed on a board
  • the processing station is configured so that the inside of each unit can be switched to an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere of an inert gas, for example, even when the inside of the processing station is opened to the atmosphere during maintenance, By temporarily evacuating and depressurizing the atmosphere in the processing station, the atmosphere of the inert gas can be quickly changed to an atmospheric pressure atmosphere. Therefore, the substrate can be processed by immediately starting up the metal film forming system after maintenance. As described above, according to the present invention, a metal film can be appropriately and efficiently formed on a substrate using a metal mixed solution.
  • a metal film can be appropriately and efficiently formed on a substrate using a metal mixed solution.
  • (C) shows a state in which the metal mixed solution is applied on the wafer.
  • a state in which a metal mixed solution is applied on a wafer is shown, (a) shows a state in which a solvent is applied on the wafer, and (b) shows a case in which a metal mixed solution is generated on the wafer.
  • (C) shows a state in which the metal mixed solution is applied on the wafer.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a metal film forming system 1 according to the present embodiment.
  • a predetermined pattern (not shown) is formed in advance on a wafer W as a substrate. Further, on the predetermined pattern, for example, a base film (not shown) having an organometallic compound is formed in advance in order to improve the fixing property between the wafer W and the metal film, for example. Further, in the metal film forming system 1 of the present embodiment, an aluminum film is formed on the wafer W as the metal film.
  • the metal film forming system 1 carries in, for example, a plurality of wafers W carried in and out of the cassette between the outside and the metal film forming system 1, and a wafer W carried in and out of the cassette C.
  • the exit station 2 and a processing station 3 including a plurality of processing units for performing predetermined processing on the wafer W are provided.
  • a load lock unit 10 is arranged between the carry-in / out station 2 and the processing station 3.
  • the load lock unit 10 is connected to the loading / unloading station 2 via the gate valve 11 and is connected to the processing station 3 via the gate valve 12.
  • the metal film forming system 1 has a configuration in which the carry-in / out station 2, the load lock unit 10, and the processing station 3 are arranged in this order in the Y direction (left-right direction in FIG. 1) and connected together. Yes.
  • the processing station 3 is configured to be able to switch the inside to an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas.
  • the cassette loading table 20 is provided in the loading / unloading station 2.
  • the cassette mounting table 20 can mount a plurality of cassettes C in a row in the X direction (vertical direction in FIG. 1). That is, the carry-in / out station 2 is configured to be capable of holding a plurality of wafers W.
  • the loading / unloading station 2 is provided with a wafer transfer body 22 that can move on a transfer path 21 extending in the X direction.
  • the wafer transfer body 22 can be expanded and contracted in the horizontal direction, and is also movable in the vertical direction and the vertical direction ( ⁇ direction), and can transfer the wafer W between the cassette C and the load lock unit 10.
  • the processing station 3 further includes a coating unit 30 that coats the wafer W with a metal mixed solution, a pre-heat treatment unit 31 that heat-treats the wafer W coated with the metal mixture, and a wafer W that has been heat-treated by the pre-heat treatment unit 31.
  • the coating unit 30 is connected to the transport unit 33 via the gate valve 34 on the negative side in the X direction of the transport unit 33.
  • the pre-heat treatment unit 31 is connected to the transfer unit 33 via the gate valve 35 on the positive side in the Y direction of the transfer unit 33.
  • the post heat treatment unit 32 is connected to the transfer unit 33 via the gate valve 36 on the positive side in the X direction of the transfer unit 33.
  • a wafer transfer mechanism 37 as a substrate transfer mechanism for transferring the wafer W is provided inside the transfer unit 33.
  • the wafer transfer mechanism 37 has a pair of transfer arms 38 and 38 for supporting the wafer W.
  • the wafer transfer mechanism 37 is extendable in the horizontal direction and movable in the vertical direction and around the vertical direction ( ⁇ direction), and the wafer W is transferred to the coating unit 30, the pre-heat treatment unit 31, the post-heat treatment unit 32, and the load lock unit 10. Can be transported.
  • a gas supply pipe (not shown) for supplying an inert gas such as nitrogen gas and an intake pipe (not shown) for evacuating the internal atmosphere are connected to the transport unit 33.
  • the transport unit 33 is configured to be able to switch the inside to an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere of an inert gas.
  • load lock chambers 100 and 101 are arranged in two upper and lower stages as shown in FIG.
  • the upper load lock chamber may be referred to as an upper load lock chamber 100
  • the lower load lock chamber may be referred to as a lower load lock chamber 101.
  • the upper load lock chamber 100 has a casing 110 that can be sealed.
  • a loading / unloading port (not shown) for the wafer W is formed on the side surface of the casing 110, and the gate valves 11 and 12 described above are provided at the loading / unloading port.
  • support pins 111 for supporting the wafer W are provided so that the wafer W can be temporarily accommodated.
  • the temperature adjustment mechanism 112 for adjusting the temperature of the wafer W supported by the support pins 111 is provided inside the side wall of the casing 110.
  • the temperature adjustment mechanism 112 includes a cooling member (not shown) such as a Peltier element or a water cooling jacket.
  • the cooling temperature of the temperature adjustment mechanism 112 is controlled by, for example, the control unit 250 described later.
  • a gas supply port 120 for supplying an inert gas such as nitrogen gas is formed inside the casing 110 on the side surface of the casing 110.
  • a gas supply pipe 122 communicating with the gas supply source 121 is connected to the gas supply port 120.
  • the gas supply pipe 122 is provided with a supply device group 123 including a valve for controlling the flow of the inert gas, a flow rate adjusting unit, and the like.
  • an air inlet 124 for reducing the atmosphere inside the casing 110 to a predetermined degree of vacuum is formed on the side surface of the casing 110.
  • an intake pipe 126 communicating with the vacuum pump 125 is connected to the intake port 124. Accordingly, the upper load lock chamber 100 is configured so that the inside thereof can be switched to an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere of an inert gas.
  • the configuration of the lower load lock chamber 101 is the same as the configuration of the upper load lock chamber 100 described above, and a description thereof will be omitted.
  • the above-described gate valves 11 and 12 are also separately provided at the loading / unloading port (not shown) of the wafer W formed on the side surface of the casing 110 of the lower load lock chamber 101.
  • the coating unit 30 of the processing station 3 has a casing 130 that can seal the inside.
  • a loading / unloading port (not shown) for the wafer W is formed on the side surface of the casing 130, and the gate valve 34 described above is provided at the loading / unloading port.
  • a gas supply port 131 for supplying an inert gas such as nitrogen gas is formed in the casing 130 on the ceiling surface of the casing 130.
  • a gas supply pipe 133 communicating with the gas supply source 132 is connected to the gas supply port 131.
  • the gas supply pipe 133 is provided with a supply device group 134 including a valve for controlling the flow of the inert gas, a flow rate adjusting unit, and the like.
  • a spin chuck 140 for attracting and holding the wafer W is provided inside the casing 130.
  • the spin chuck 140 has a horizontal upper surface, and a suction port (not shown) for sucking the wafer W, for example, is provided on the upper surface.
  • the wafer W can be sucked and held on the spin chuck 140 by suction from the suction port.
  • a drive mechanism 142 provided outside the casing 130 is attached to the spin chuck 140 via a shaft 141.
  • the drive mechanism 142 includes a motor, for example, and the drive mechanism 142 can rotate the spin chuck 140 at a predetermined speed.
  • the drive mechanism 142 is provided with a lift drive source such as a cylinder, and the spin chuck 140 can be lifted and lowered.
  • a lift drive source such as a cylinder
  • an O-ring or grease is provided at a portion where the shaft 141 passes through the casing 130.
  • a guide ring 150 having a mountain shape in cross section is provided on the lower side of the spin chuck 140, and the outer peripheral edge of the guide ring 150 is bent and extends downward.
  • a cup 151 is provided so as to surround the spin chuck 140, the wafer W held by the spin chuck 140 and the guide ring 150. The cup 151 can receive and collect the liquid scattered or dropped from the wafer W.
  • the cup 151 is formed with an opening larger than the wafer W on the upper surface so that the spin chuck 140 can be moved up and down, and a gap 152 is formed between the side peripheral surface and the outer peripheral edge of the guide ring 150.
  • the lower side of the cup 151 forms a gas-liquid separation part by forming a curved path together with the outer peripheral edge portion of the guide ring 150.
  • An intake port 153 for reducing the atmosphere in the cup 151 and the atmosphere in the casing 130 to a predetermined degree of vacuum is formed in the inner region of the bottom of the cup 151.
  • an intake pipe 155 that communicates with a vacuum pump 154 is connected to the intake port 153.
  • a drain port 156 for discharging the collected liquid is formed in the outer region of the bottom of the cup 151, and a drain tube 157 is connected to the drain port 156.
  • the coating unit 30 is configured so that the inside thereof can be switched to an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere of an inert gas.
  • a metal complex nozzle 160 for discharging a metal complex onto the wafer W and a solvent nozzle 161 for discharging a solvent for dissolving the metal complex are arranged inside the casing 130 and above the spin chuck 140.
  • a metal complex nozzle 160 for discharging a metal complex onto the wafer W and a solvent nozzle 161 for discharging a solvent for dissolving the metal complex are arranged.
  • the metal complex a complex having an aluminum atom is used.
  • a complex of an amine compound and aluminum hydroxide is used.
  • the solvent for dissolving the metal complex is not limited as long as it dissolves the metal complex. For example, ethers and hydrocarbons are used.
  • a supply pipe 163 communicating with the metal complex supply source 162 is connected to the metal complex nozzle 160.
  • the metal complex supply source 162 stores the metal complex described above.
  • the supply pipe 163 is provided with a supply device group 164 including a valve for controlling the flow of the metal complex, a flow rate adjusting unit, and the like.
  • the metal complex nozzle 160 is connected to a moving mechanism (not shown) via the arm 165. The metal complex nozzle 160 is moved by the moving mechanism along the length direction (Y direction) of the casing 130 from one end side of the cup 151 (on the right side in FIG. 3) to the one end side of the cup 151. And move up and down.
  • a supply pipe 171 communicating with the solvent supply source 170 is connected to the solvent nozzle 161.
  • the solvent supply source 170 stores the above-described solvent.
  • the supply pipe 171 is provided with a supply device group 172 including a valve for controlling the flow of the solvent, a flow rate adjusting unit, and the like.
  • the solvent nozzle 161 is connected to a moving mechanism (not shown) via the arm 173.
  • the solvent nozzle 161 is moved from the standby region 174 provided on the outer side of one end side (left side in FIG. 3) of the cup 151 to the one end side of the cup 151 along the length direction (Y direction) of the casing 130 by the moving mechanism. It is possible to move up and down.
  • the metal complex nozzle 160 and the solvent nozzle 161 are arranged such that the center line (dotted line in the figure) of the discharge flow of the metal complex discharged from the metal complex nozzle 160 and the discharge of the solvent discharged from the solvent nozzle 161.
  • the flow center line (dotted line in the figure) is arranged so as to intersect on the wafer W. That is, the metal complex nozzle 160 and the solvent nozzle 161 are arranged such that their axial directions are inclined at a predetermined angle from the vertical direction.
  • the metal complex nozzle 160 and the solvent nozzle 161 are supported by separate arms 165 and 173.
  • the metal complex nozzle 160 and the solvent nozzle 161 are supported by the same arm and controlled by movement of the arms. The movement and supply timing of 161 may be controlled.
  • the pre-heat treatment unit 31 has a casing 190 that can be sealed inside.
  • a loading / unloading port (not shown) for the wafer W is formed on the side surface of the casing 190, and the gate valve 35 described above is provided at the loading / unloading port.
  • a gas supply port 191 for supplying an inert gas such as nitrogen gas is formed inside the casing 190 on the ceiling surface of the casing 190.
  • a gas supply pipe 193 communicating with the gas supply source 192 is connected to the gas supply port 191.
  • the gas supply pipe 193 is provided with a supply device group 194 including a valve for controlling the flow of the inert gas, a flow rate adjusting unit, and the like.
  • an air inlet 195 for reducing the atmosphere inside the casing 190 to a predetermined degree of vacuum is formed on the bottom surface of the casing 190.
  • an intake pipe 197 communicating with a vacuum pump 196 is connected to the intake port 195.
  • a heat treatment plate 200 on which the wafer W is placed and heat treated.
  • a holding member 201 that holds the heat treatment plate 200 is provided on the outer periphery of the heat treatment plate 200.
  • a substantially cylindrical support ring 202 that supports the holding member is provided on the outer periphery of the holding member 201.
  • the heating temperature of the heat treatment plate 200 is controlled by, for example, a control unit 250 described later.
  • lift pins 203 are provided for supporting and lifting the wafer W from below.
  • the lift pins 203 are provided so as to be inserted through the through holes 200 a formed in the hot plate 200.
  • a driving mechanism 205 is attached to the elevating pin 203 via a support member 204 provided outside the casing 190.
  • the drive mechanism 205 includes, for example, a motor, and the lift pin 203 can be raised and lowered by the drive mechanism 205.
  • an O-ring or grease is provided at a portion where the lifting pins 203 are inserted through the casing 190.
  • the configuration of the post-heat treatment unit 32 is the same as the configuration of the pre-heat treatment unit 31 described above, and a description thereof will be omitted.
  • the control unit 250 is a computer, for example, and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program for executing the metal film forming process of the wafer W in the metal film forming system 1.
  • This program is recorded on a computer-readable storage medium H such as a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnetic optical desk (MO), or memory card. May have been installed in the control unit 250 from the storage medium H.
  • a computer-readable storage medium H such as a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnetic optical desk (MO), or memory card.
  • FIG. 6 is a flowchart showing main steps of the metal film forming process.
  • FIG. 7 shows the state of the wafer W in each step.
  • the inside of the coating unit 30, the pre-heat treatment unit 31, the post-heat treatment unit 32, and the transfer unit 33 of the treatment station 3 is filled with an inert gas and maintained at atmospheric pressure.
  • the wafer W is taken out from the cassette C on the cassette mounting table 20 of the loading / unloading station 2 by the wafer transfer body 22 and transferred to the upper load lock chamber 100 of the load lock unit 10.
  • the vacuum pump 125 is operated in a state where the gate valves 11 and 12 are closed, and the atmosphere inside the upper load lock chamber 100 is reduced to a predetermined degree of vacuum, for example, 13.3 Pa.
  • an inert gas is supplied from the inert gas supply source 121 to the inside of the upper load lock chamber 100, and the inside is filled with the inert gas to equalize the atmospheric pressure (step S1 in FIG. 6).
  • the reason why the atmosphere inside the upper load lock chamber 100 is reduced is to quickly change the atmosphere inside the upper load lock chamber 100 to an inert gas atmosphere. For this reason, the pressure reduction of the atmosphere is not required until the vacuum atmosphere is strictly set, and the pressure may be reduced to, for example, a vacuum degree of 13.3 Pa as described above. Therefore, the atmosphere inside the upper load lock chamber 100 can be reduced to a predetermined degree of vacuum in a very short time, for example, 10 seconds.
  • the gate valves 12 and 34 are sequentially opened, and the wafer W is transferred to the coating unit 30 by the wafer transfer mechanism 37 of the transfer unit 33.
  • the wafer W transferred into the coating unit 30 is sucked and held by the spin chuck 140.
  • the gate valve 34 is closed.
  • the wafer W is lowered to a predetermined position by the spin chuck 140, and the wafer W is rotated at a predetermined rotation number.
  • the metal complex 300 is discharged from the metal complex nozzle 160 and the solvent 301 is discharged from the solvent nozzle 161 to the rotating wafer W.
  • the metal complex 300 and the solvent 301 are mixed before reaching the wafer W, and a metal mixed solution 302 is generated.
  • the metal mixed liquid 302 is likely to deposit aluminum which is a metal, it must be applied on the wafer W within at least 90 seconds after being mixed once.
  • the metal mixed solution 302 since the metal mixed solution 302 is generated immediately before being supplied to the wafer W, an appropriate metal mixed solution 302 can be supplied onto the wafer W.
  • the supplied metal mixed liquid 302 is diffused on the wafer W by centrifugal force, and the metal mixed liquid 302 is applied to the entire surface of the wafer W (step S2 in FIG. 6).
  • the metal mixed solution 302 has fluidity, even if a predetermined pattern is formed on the wafer W, the metal mixed solution 302 appropriately flows into the trench of the pattern.
  • an inert gas is supplied into the coating unit 30 from the gas supply source 132 and the internal atmosphere is sucked in by the vacuum pump 154.
  • the inside of the coating unit 30 is maintained in an inert gas atmosphere at atmospheric pressure.
  • the gate valves 34 and 35 are sequentially opened, and the wafer W is transferred to the pre-heat treatment unit 31 by the wafer transfer mechanism 37 of the transfer unit 33.
  • the wafer W transferred into the pre-heat treatment unit 31 is transferred to the lift pins 203.
  • the gate valve 35 is closed.
  • the lift pins 203 are lowered and the wafer W is placed on the heat treatment plate 200.
  • the wafer W on the heat treatment plate 200 is heated, for example, at a first temperature of 150 ° C. for 5 minutes (step S3 in FIG. 6).
  • the organic component in the metal mixed solution 302 is volatilized, and colloidal aluminum is deposited on the wafer W.
  • an inert gas is supplied from the gas supply source 192 to the inside of the pre-heat treatment unit 31, and the internal atmosphere is sucked by the vacuum pump 196.
  • the interior of the pre-heat treatment unit 31 is maintained in an inert gas atmosphere at atmospheric pressure.
  • the gate valves 35 and 36 are sequentially opened, and the wafer W is transferred to the post heat treatment unit 32 by the wafer transfer mechanism 37 of the transfer unit 33.
  • the wafer W transferred into the post heat treatment unit 32 is transferred to the lift pins 203.
  • the gate valve 36 is closed.
  • the lift pins 203 are lowered and the wafer W is placed on the heat treatment plate 200.
  • the wafer W on the heat treatment plate 200 is heated at a second temperature higher than the first temperature, for example, 400 ° C. for 5 minutes (step S4 in FIG. 6).
  • colloidal aluminum is metalized as shown in FIG. 7B, and a metal film 310 of an aluminum film is formed on the wafer W along a predetermined pattern.
  • an inert gas is supplied from the gas supply source 192 to the inside of the post heat treatment unit 32 and the internal atmosphere is sucked by the vacuum pump 196.
  • the interior of the post heat treatment unit 32 is maintained in an inert gas atmosphere at atmospheric pressure.
  • the gate valves 36 and 12 are sequentially opened, and the wafer W is transferred to the lower load lock chamber 101 of the load lock unit 10 by the wafer transfer mechanism 37 of the transfer unit 33.
  • the temperature adjustment mechanism 112 cools the wafer W to, for example, room temperature.
  • the wafer W is transferred to the cassette C on the cassette mounting table 20 of the loading / unloading station 2 by the wafer transfer body 22 (step S5 in FIG. 6).
  • a series of metal film forming processes in the metal film forming system 1 is completed.
  • the load lock unit 10 is provided between the carry-in / out station 2 and the processing station 3 in the metal film forming system 1 of the above embodiment, the atmosphere inside the carry-in / out station 2 and the processing station 3 The internal atmosphere can be isolated. Further, the processing station 3 can make the processing atmosphere inside each unit an atmospheric pressure atmosphere of an inert gas. Accordingly, the atmosphere of each process can be strictly controlled, and the metal film 310 can be appropriately formed on the wafer W.
  • the metal film forming system 1 has a configuration in which the carry-in / out station 2 and the processing station 3 are integrally connected via the load lock unit 10. For this reason, in the metal film forming system 1, the metal film 310 can be continuously formed on the wafer W, and a plurality of wafers W can be processed continuously. Therefore, the metal film 310 can be efficiently formed on the wafer W.
  • the coating unit 30, the pre-heat treatment unit 31, and the post-heat treatment unit 32 are provided close to each other with the transfer unit 33 interposed therebetween, so that the metal film 310 can be efficiently formed on the wafer W. Can do.
  • the pre-heat treatment unit 31 and the post-heat treatment unit 32 heat-treat the wafer W in two stages.
  • the time for the heat treatment of the wafer W in each of the heat treatment units 31 and 32 can be shortened as compared with the case where the wafer W is heat-treated to a predetermined temperature with one heat treatment unit. Therefore, a plurality of wafers W can be heat-treated continuously and efficiently.
  • the processing station 3 is configured to be able to switch to an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere of an inert gas, even when the inside of the processing station 3 is opened to the atmosphere during maintenance, for example, after the maintenance is completed, By evacuating the atmosphere in the station 3 once and reducing the pressure, the atmosphere of the inert gas can be quickly changed to an atmospheric pressure atmosphere. Therefore, immediately after the maintenance, the metal film forming system 1 can be started up and the wafer W can be processed.
  • the load lock unit 10 includes the temperature adjustment mechanism 112 that adjusts the wafer W to a predetermined temperature
  • the wafer W is temporarily stored in the load lock unit 10 while the wafer W is temporarily accommodated.
  • the temperature can be adjusted. Thereby, the wafer W can be processed more efficiently.
  • the load lock chambers 100 and 101 are arranged in the upper and lower two stages in the load lock unit 10, two wafers W can be accommodated and processed simultaneously. Therefore, the wafer W can be processed more efficiently.
  • the metal complex nozzle 160 and the solvent nozzle 161 are mixed before the metal complex 300 discharged from the metal complex nozzle 160 and the solvent 301 discharged from the solvent nozzle 161 reach the wafer W. Is arranged. Therefore, since the metal mixed solution 302 is generated immediately before being supplied to the wafer W, the metal (aluminum) of the metal mixed solution 302 is not deposited, and an appropriate metal mixed solution 302 can be supplied onto the wafer W. it can.
  • the metal complex 300 discharged from the metal complex nozzle 160 and the solvent 301 discharged from the solvent nozzle 161 are mixed before reaching the wafer W to generate a metal mixed solution 302.
  • the metal mixed solution 302 is applied onto the wafer W, the method of applying the metal mixed solution 302 is not limited to this embodiment, and various methods can be used.
  • the metal complex nozzle 160 and the solvent nozzle 161 are arranged so that the metal complex 300 discharged from the metal complex nozzle 160 and the solvent 301 discharged from the solvent nozzle 161 are mixed on the wafer W. May be.
  • the metal mixed liquid 302 is generated at the center of the wafer W. Then, the generated metal mixed liquid 302 is diffused on the wafer W by centrifugal force, and the metal mixed liquid 302 is applied to the entire surface of the wafer W.
  • the metal complex nozzle 160 and the solvent nozzle 161 are arranged such that their axial directions are inclined at a predetermined angle from the vertical direction. However, as shown in FIG. You may arrange
  • the metal complex 300 may be discharged onto the wafer W after pre-wetting with a so-called solvent 301.
  • the solvent 301 is discharged from the solvent nozzle 161 to the center of the wafer W as shown in FIG.
  • the discharged solvent 301 diffuses on the wafer W by centrifugal force, and the solvent 301 is applied to the entire surface of the wafer W.
  • the metal complex 300 is discharged from the metal complex nozzle 160 to the center of the wafer W.
  • the metal complex 300 and the solvent 301 are mixed in the central portion of the wafer W, and a metal mixed solution 302 is generated.
  • the generated metal mixed solution 302 diffuses on the wafer W by centrifugal force, and the metal mixed solution 302 is applied to the entire surface of the wafer W.
  • the metal complex 300 and the solvent 301 may be discharged onto the wafer W after performing pre-wetting with a so-called solvent 301.
  • the solvent 301 is discharged from the solvent nozzle 161 to the center of the wafer W as shown in FIG.
  • the discharged solvent 301 diffuses on the wafer W by centrifugal force, and the solvent 301 is applied to the entire surface of the wafer W.
  • the metal complex 300 is discharged from the metal complex nozzle 160 to the center of the wafer W, and the solvent 301 is discharged from the solvent nozzle 161 to the center of the wafer W.
  • the metal complex 300 and the solvent 301 are mixed in the central portion of the wafer W, and a metal mixed solution 302 is generated. Thereafter, as shown in FIG. 11C, the generated metal mixed solution 302 is diffused on the wafer W by centrifugal force, and the metal mixed solution 302 is applied to the entire surface of the wafer W. Also in this embodiment, as described above, the metal complex 300 discharged from the metal complex nozzle 160 and the solvent 301 discharged from the solvent nozzle 161 are mixed before reaching the wafer W, and the metal mixed solution 302 is obtained. It may be generated.
  • the metal mixed solution 302 may be generated in the metal mixed solution nozzle 350.
  • the metal mixed solution nozzle 350 is connected to the supply pipe 163 communicating with the metal complex supply source 162 and the supply pipe 171 communicating with the solvent supply source 170. Then, the metal complex 300 from the metal complex supply source 162 and the solvent 301 from the solvent supply source 170 are supplied into the metal mixed solution nozzle 350.
  • the metal mixed solution nozzle 350 the metal complex 300 and the solvent 301 are mixed by a stirring mechanism (not shown), and a metal mixed solution 302 is generated. The metal mixed solution 302 generated in this way is discharged onto the wafer W from the metal mixed solution nozzle 350.
  • the metal mixed solution 302 may be generated in the metal mixed solution supply source 360.
  • a supply pipe 163 that communicates with the metal complex supply source 162 and a supply pipe 171 that communicates with the solvent supply source 170 are connected to the metal mixture supply source 360.
  • the metal complex 300 from the metal complex supply source 162 and the solvent 301 from the solvent supply source 170 are supplied into the metal mixed solution supply source 360.
  • the metal mixed solution supply source 360 the metal complex 300 and the solvent 301 are mixed by a stirring mechanism (not shown), and a metal mixed solution 302 is generated.
  • the metal mixed solution 302 generated in this way is supplied to the metal mixed solution nozzle 362 via the supply pipe 361 and is discharged onto the wafer W from the metal mixed solution nozzle 362.
  • the metal complex 300 has an aluminum atom, but may have another metal atom, such as a copper atom, a gold atom, or a silver atom.
  • load lock unit 10 of the above embodiment is provided with the load lock chambers 100 and 101 in the upper and lower stages
  • number of the load lock chambers is not limited to this.
  • a load lock chamber having three or more upper and lower stages may be provided.
  • the load lock unit 10 of the above embodiment is provided with the load lock chambers 100 and 101 in the upper and lower stages, these two load lock chambers may be arranged in the horizontal direction.
  • the load lock unit 10 has two load lock chambers 370 and 371 arranged side by side in the horizontal direction (X direction in FIG. 14).
  • the load lock chamber 370 arranged on the positive side in the X direction corresponds to the above-described upper load lock chamber 100 and has the same configuration as the upper load lock chamber 100.
  • the load lock chamber 371 disposed on the X direction negative direction side corresponds to the above-described lower load lock chamber 101 and has the same configuration as the lower load lock chamber 101.
  • the load lock chambers 370 and 371 are provided with the above-described gate valves 11 and 12 at both ends thereof, and are connected to the carry-in / out station 2 and the processing station 3.
  • the above-described step S1 performed when the wafer W is transferred from the loading / unloading station 2 to the processing station 3 is performed in the load lock chamber 370.
  • the above-described step S5 performed when the wafer W is transferred from the processing station 3 to the loading / unloading station 2 is performed in the load lock chamber 371.
  • the main processing station 3 may be provided with a spare heat treatment unit 380.
  • the heat treatment unit 380 is connected to the transfer unit 33 via the gate valve 381.
  • the heat treatment unit 380 is provided with a heat treatment plate (not shown) and a temperature adjustment mechanism (not shown) in the inside thereof, and the inside thereof can be switched to an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere of an inert gas. .
  • the heat treatment unit 380 can heat the wafer W to a predetermined temperature, and is used, for example, during maintenance of the pre-heat treatment unit 31 and the post-heat treatment unit 32.
  • the other structure of the metal film formation system 1 is the same as that of the metal film formation system 1 in the said embodiment, description is abbreviate
  • the coating unit 30 of the above embodiment may include a back rinse nozzle that cleans the back surface of the wafer W, or may include a cup rinse nozzle that cleans the cup 151.
  • the present invention is not limited to the wafer but may be another substrate such as an FPD (flat panel display) other than the wafer or a mask reticle for a photomask. It can also be applied in some cases. Furthermore, the present invention can be applied to, for example, a manufacturing process of an organic solar cell and a film forming process in a low oxygen atmosphere.
  • FPD flat panel display

Abstract

　金属膜形成システムは、基板を搬入出する搬入出ステーションと、金属膜を形成する処理ステーションと、搬入出ステーションと処理ステーションとを接続するロードロックユニットとを有している。処理ステーションは、基板上に金属混合液を塗布する塗布ユニットと、金属混合液が塗布された基板を熱処理する前熱処理ユニットと、前熱処理ユニットで熱処理された基板をさらに熱処理する後熱処理ユニットと、基板を搬送する搬送ユニットとを有する。塗布ユニット、前熱処理ユニット、後熱処理ユニット、搬送ユニット、ロードロックユニットは、それぞれ内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。

Description

金属膜形成システム
　本発明は、基板上に金属膜を形成する金属膜形成システムに関する。
　例えば半導体デバイスなどの電子デバイスに使用されている配線や電極の材料として、例えばアルミニウムが使用されている。従来、アルミニウムの配線や電極を形成するには、例えば基板上に所定のパターンを形成して配線又は電極となるべき部位にトレンチを形成し、当該トレンチ内を含む基板上にアルミニウム膜を形成した後、余剰の部分を化学機械研磨等により除去する方法が一般的に採用されていた。また、このアルミニウム膜を形成する方法として、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学気相成長法）などの真空プロセスでアルミニウム膜を形成する方法が用いられていた。
　ところで、近年、半導体デバイスのさらなる高集積化を図るため、配線や電極の構造の微細化、複雑化が進んでおり、これらの形状に関する精度の向上が要求されている。かかる場合、基板上のトレンチの開口幅が小さくなり、またトレンチのアスペクト比（トレンチの深さをトレンチの表面開口部の最小距離で除した値）が大きくなる。このため、基板上にアルミニウム膜を形成する際に、従来のスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などを採用すると、トレンチの開口に近い領域に堆積したアルミニウムがトレンチの開口を閉塞し、その結果としてトレンチの内部にアルミニウムが充填されない欠陥部分が生じるおそれがある。
　そこで、アルミニウム膜を形成する方法として、例えばアミン化合物と水酸化アルミニウムの錯体を溶媒に溶解した金属混合液を基板上に塗布した後、所定の温度で基板を熱処理して、基板上にアルミニウム膜を形成する方法が提案されている。（特許文献１）。かかる場合、金属混合液が流動性を有するため、基板上のトレンチが微小の場合でも、当該トレンチ内に金属混合液が流入し、アルミニウム膜の欠陥の発生を抑制できる。
日本国特開２００９－２２７８６４号公報
　特許文献１の方法を用いて基板上にアルミニウム膜を形成する場合、処理雰囲気中に微量の酸素や水分が存在すると、金属混合液はこれら酸素や水分と反応して劣化するおそれがある。このため、低酸素濃度且つ低水分濃度の処理雰囲気、例えば窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で、金属混合液の塗布処理や基板の熱処理を行う必要がある。
　このように金属混合液を用いた方法では、各処理の処理雰囲気を厳格に制御する必要がある。しかしながら、現状は、かかる金属混合液を用いた方法が試験的に行われている段階であり、処理雰囲気を適切に制御しつつアルミニウム膜の形成を効率よく行うことまでは考慮されていない。例えば各処理を行う際に、都度処理雰囲気を制御しており、アルミニウム膜を形成するのに多大な時間を要している。したがって、複数の基板に対してアルミニウム膜を連続的に形成することは現実的に困難であり、半導体デバイスの量産化に対応できていない。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切且つ効率よく形成することを目的とする。
　前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に金属膜を形成する金属膜形成システムであって、金属錯体と溶媒とを混合した金属混合液を基板上に塗布して、当該基板上に金属膜を形成する処理ステーションと、前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、前記搬入出ステーションと前記処理ステーションとに接続され、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能で、且つ基板を一時的に収容するロードロックユニットと、を有し、前記処理ステーションは、基板上に前記金属混合液を塗布する塗布ユニットと、前記塗布ユニットと前記ロードロックユニットとに接続され、基板を搬送する基板搬送機構を備えた搬送ユニットと、を備え、前記塗布ユニットと前記搬送ユニットは、それぞれ内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
　本発明の金属膜形成システムには、搬入出ステーションと処理ステーションとの間にロードロックユニットが設けられているので、搬入出ステーションの内部の雰囲気と処理ステーションの内部の雰囲気とを隔離することができる。また、処理ステーションは、各ユニットの内部の処理雰囲気を不活性ガスの大気圧雰囲気にすることができる。したがって、各処理の雰囲気を厳格に制御することができ、基板上に金属膜を適切に形成することができる。また、このように金属膜形成システムは、ロードロックユニットを介して、搬入出ステーションと処理ステーションが一体に接続された構成を有している。このため、当該金属膜形成システムにおいて、基板上に金属膜を連続的に形成することができ、しかも複数の基板を連続して処理することができる。さらに、処理ステーションは、各ユニットの内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されているので、例えばメンテナンス時に処理ステーションの内部を大気に開放した場合でも、メンテナンス終了後、処理ステーション内の雰囲気を一旦真空引きして減圧することで、迅速に不活性ガスの大気圧雰囲気にすることができる。したがって、メンテナンス後、直ぐに金属膜形成システムを立ち上げて基板を処理することができる。以上のように、本発明によれば、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切且つ効率よく形成することができる。
　本発明によれば、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切且つ効率よく形成することができる。
本実施の形態にかかる金属膜形成システムの構成の概略を示す平面図である。 ロードロックユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 金属混合液塗布ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 金属錯体ノズルと溶媒ノズルの配置を示した説明図である。 前熱処理ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。 金属膜形成処理の主な工程を示すフローチャートである。 金属膜形成処理の各工程におけるウェハの状態を示した説明図であり、（ａ）はウェハ上に金属混合液が塗布された様子を示し、（ｂ）はウェハ上に金属膜が形成された様子を示す。 他の実施の形態において、ウェハ上に金属混合液を塗布する様子を示す説明図である。 他の実施の形態において、ウェハ上に金属混合液を塗布する様子を示す説明図である。 他の実施の形態において、ウェハ上に金属混合液を塗布する様子を示し、（ａ）はウェハ上に溶媒が塗布された様子を示し、（ｂ）はウェハ上に金属混合液が生成された様子を示し、（ｃ）はウェハ上に金属混合液が塗布された様子を示す。 他の実施の形態において、ウェハ上に金属混合液を塗布する様子を示し、（ａ）はウェハ上に溶媒が塗布された様子を示し、（ｂ）はウェハ上に金属混合液が生成された様子を示し、（ｃ）はウェハ上に金属混合液が塗布された様子を示す。 他の実施の形態にかかる金属混合液ノズルの構成の概略を示す説明図である。 他の実施の形態にかかる金属混合液ノズルと金属混合液供給源の構成の概略を示す説明図である。 他の実施の形態にかかる金属膜形成システムの構成の概略を示す平面図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態にかかる金属膜形成システム１の構成の概略を示す平面図である。なお、基板としてのウェハＷ上には、所定のパターン（図示せず）が予め形成されている。さらに、所定のパターン上には、例えばウェハＷと金属膜との定着性を向上させるため、例えば有機金属化合物を有する下地膜（図示せず）が予め形成されている。また、本実施の形態の金属膜形成システム１では、金属膜として、アルミニウム膜をウェハＷ上に形成する。
　金属膜形成システム１は、図１に示すように例えば複数のウェハＷをカセット単位で外部と金属膜形成システム１との間で搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりする搬入出ステーション２と、ウェハＷ上に金属膜を形成するため、ウェハＷに対して所定の処理を施す複数の処理ユニットを備えた処理ステーション３とを有している。搬入出ステーション２と処理ステーション３との間には、ロードロックユニット１０が配置されている。ロードロックユニット１０は、ゲートバルブ１１を介して搬入出ステーション２に接続されると共に、ゲートバルブ１２を介して処理ステーション３に接続されている。金属膜形成システム１は、これら搬入出ステーション２、ロードロックユニット１０、処理ステーション３をＹ方向（図１中の左右方向）にこの順で並べて配置して、一体に接続した構成を有している。
　なお、処理ステーション３は、後述するように、内部を例えば窒素ガスなどの不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
　搬入出ステーション２には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０は、複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。すなわち、搬入出ステーション２は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。
　搬入出ステーション２には、Ｘ方向に延伸する搬送路２１上を移動可能なウェハ搬送体２２が設けられている。ウェハ搬送体２２は、水平方向に伸縮自在、且つ鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）にも移動自在であり、カセットＣとロードロックユニット１０との間でウェハＷを搬送できる。
　処理ステーション３は、ウェハＷ上に金属混合液を塗布する塗布ユニット３０と、金属混合液が塗布されたウェハＷを熱処理する前熱処理ユニット３１と、前熱処理ユニット３１で熱処理されたウェハＷをさらに熱処理する後熱処理ユニット３２と、塗布ユニット３０、前熱処理ユニット３１、後熱処理ユニット３２及びロードロックユニット１０に接続され、各ユニットにウェハＷを搬送する搬送ユニット３３とを有している。塗布ユニット３０は、搬送ユニット３３のＸ方向負方向側において、ゲートバルブ３４を介して搬送ユニット３３に接続されている。前熱処理ユニット３１は、搬送ユニット３３のＹ方向正方向側において、ゲートバルブ３５を介して搬送ユニット３３に接続されている。後熱処理ユニット３２は、搬送ユニット３３のＸ方向正方向側において、ゲートバルブ３６を介して搬送ユニット３３に接続されている。
　搬送ユニット３３の内部には、ウェハＷを搬送する基板搬送機構としてのウェハ搬送機構３７が設けられている。ウェハ搬送機構３７は、ウェハＷを支持するための一対の搬送アーム３８、３８を有している。ウェハ搬送機構３７は、水平方向に伸縮自在、且つ鉛直方向及び鉛直周り（θ方向）に移動自在であり、塗布ユニット３０、前熱処理ユニット３１、後熱処理ユニット３２及びロードロックユニット１０にウェハＷを搬送できる。
　また、搬送ユニット３３には、内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給管（図示せず）と、内部の雰囲気を真空引きする吸気管（図示せず）が接続されている。すなわち、搬送ユニット３３は、その内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
　次に、ロードロックユニット１０の構成について説明する。ロードロックユニット１０には、図２に示すように上下２段にロードロック室１００、１０１が配置されている。以下、上段のロードロック室を上段ロードロック室１００といい、下段のロードロック室を下段ロードロック室１０１という場合がある。
　上段ロードロック室１００は、内部を密閉可能なケーシング１１０を有している。ケーシング１１０の側面にはウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には上述したゲートバルブ１１、１２が設けられている。ケーシング１１０の内部には、ウェハＷを支持する支持ピン１１１が設けられ、ウェハＷを一時的に収容できるように構成されている。
　ケーシング１１０の側壁内部には、支持ピン１１１に支持されたウェハＷを温度調節する温度調節機構１１２が設けられている。温度調節機構１１２には、例えばペルチェ素子や水冷ジャケットなどの冷却部材（図示せず）が内蔵されている。温度調節機構１１２の冷却温度は、例えば後述する制御部２５０により制御される。
　ケーシング１１０の側面には、当該ケーシング１１０の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口１２０が形成されている。ガス供給口１２０には、ガス供給源１２１に連通するガス供給管１２２が接続されている。ガス供給管１２２には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１２３が設けられている。また、ケーシング１１０の側面には、当該ケーシング１１０の内部の雰囲気を所定の真空度まで減圧するための吸気口１２４が形成されている。吸気口１２４は、例えば真空ポンプ１２５に連通する吸気管１２６が接続されている。したがって、上段ロードロック室１００は、その内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
　なお、下段ロードロック室１０１の構成は、上述した上段ロードロック室１００の構成と同様であるので説明を省略する。下段ロードロック室１０１のケーシング１１０の側面に形成されたウェハＷの搬入出口（図示せず）にも、上述したゲートバルブ１１、１２が別途設けられている。
　次に、処理ステーション３の塗布ユニット３０の構成について説明する。塗布ユニット３０は、図３に示すように内部を密閉可能なケーシング１３０を有している。ケーシング１３０の側面にはウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には上述したゲートバルブ３４が設けられている。
　ケーシング１３０の天井面には、当該ケーシング１３０の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口１３１が形成されている。ガス供給口１３１には、ガス供給源１３２に連通するガス供給管１３３が接続されている。ガス供給管１３３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３４が設けられている。
　ケーシング１３０の内部には、ウェハＷを吸着保持するスピンチャック１４０が設けられている。スピンチャック１４０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック１４０上に吸着保持できる。
　スピンチャック１４０には、シャフト１４１を介して、ケーシング１３０の外部に設けられた駆動機構１４２が取り付けられている。駆動機構１４２は例えばモータなどを備え、この駆動機構１４２によりスピンチャック１４０は所定の速度に回転できる。また、駆動機構１４２にはシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック１４０は昇降自在になっている。なお、シャフト１４１がケーシング１３０を挿通する部分には、ケーシング１３０の内部を密閉するために例えばＯリングやグリスが設けられている。
　スピンチャック１４０の下方側には断面形状が山形のガイドリング１５０が設けられており、このガイドリング１５０の外周縁は下方側に屈曲して延びている。前記スピンチャック１４０、スピンチャック１４０に保持されたウェハＷ及びガイドリング１５０を囲むようにカップ１５１が設けられている。カップ１５１は、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収することができる。
　このカップ１５１は上面にスピンチャック１４０が昇降できるようにウェハＷよりも大きい開口部が形成されていると共に、側周面とガイドリング１５０の外周縁との間に排出路をなす隙間１５２が形成されている。前記カップ１５１の下方側は、ガイドリング１５０の外周縁部分と共に屈曲路を形成して気液分離部を構成している。カップ１５１の底部の内側領域には、カップ１５１内の雰囲気及びケーシング１３０内の雰囲気を所定の真空度まで減圧するための吸気口１５３が形成されている。吸気口１５３には、例えば真空ポンプ１５４に連通する吸気管１５５が接続されている。さらに前記カップ１５１の底部の外側領域には、回収した液体を排出する排液口１５６が形成されており、この排液口１５６には排液管１５７が接続されている。かかる構成により、塗布ユニット３０は、その内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
　ケーシング１３０の内部であってスピンチャック１４０の上方には、ウェハＷ上に金属錯体を吐出する金属錯体ノズル１６０と、その金属錯体を溶解させるための溶媒を吐出する溶媒ノズル１６１が配置されている。なお、金属錯体には、アルミニウム原子を有する錯体が用いられる。本実施の形態においては、例えばアミン化合物と水酸化アルミニウムの錯体が用いられる。また、金属錯体を溶解させる溶媒としては、金属錯体を溶解させるものであれば限定されないが、例えばエーテル類や炭化水素類が用いられる。
　金属錯体ノズル１６０には、金属錯体供給源１６２に連通する供給管１６３が接続されている。金属錯体供給源１６２内には、上述した金属錯体が貯留されている。供給管１６３には、金属錯体の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１６４が設けられている。金属錯体ノズル１６０は、アーム１６５を介して移動機構（図示せず）に接続されている。金属錯体ノズル１６０は、移動機構により、ケーシング１３０の長さ方向（Ｙ方向）に沿って、カップ１５１の一端側（図３の右側）の外側に設けられた待機領域１６６からカップ１５１の一端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できる。
　溶媒ノズル１６１には、溶媒供給源１７０に連通する供給管１７１が接続されている。溶媒供給源１７０内には、上述した溶媒が貯留されている。供給管１７１には、溶媒の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１７２が設けられている。溶媒ノズル１６１は、アーム１７３を介して移動機構（図示せず）に接続されている。溶媒ノズル１６１は、移動機構により、ケーシング１３０の長さ方向（Ｙ方向）に沿って、カップ１５１の一端側（図３の左側）の外側に設けられた待機領域１７４からカップ１５１の一端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できる。
　金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１は、図４に示すように金属錯体ノズル１６０から吐出される金属錯体の吐出流の中心線（図中の点線）と、溶媒ノズル１６１から吐出される溶媒の吐出流の中心線（図中の点線）とがウェハＷ上で交わるように配置される。すなわち、金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１は、それらの軸方向が鉛直方向から所定の角度、傾斜して配置されている。このように金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１を配置することにより、後述するとおり金属錯体ノズル１６０から吐出された金属錯体と溶媒ノズル１６１から吐出された溶媒がウェハＷに到達する前に混合されて、金属混合液が生成される。
　なお、以上の構成では、金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１が別々のアーム１６５、１７３に支持されていたが、同じアームに支持され、そのアームの移動の制御により、金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１の移動と供給タイミングを制御してもよい。
　次に、処理ステーション３の前熱処理ユニット３１の構成について説明する。前熱処理ユニット３１は、図５に示すように内部を密閉可能なケーシング１９０を有している。ケーシング１９０の側面にはウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口には上述したゲートバルブ３５が設けられている。
　ケーシング１９０の天井面には、当該ケーシング１９０の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口１９１が形成されている。ガス供給口１９１には、ガス供給源１９２に連通するガス供給管１９３が接続されている。ガス供給管１９３には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１９４が設けられている。
　ケーシング１９０の底面には、当該ケーシング１９０の内部の雰囲気を所定の真空度まで減圧するための吸気口１９５が形成されている。吸気口１９５には、例えば真空ポンプ１９６に連通する吸気管１９７が接続されている。かかる構成により、前熱処理ユニット３１は、その内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
　ケーシング１９０の内部には、ウェハＷを載置して熱処理する熱処理板２００が設けられている。熱処理板２００の外周部には、当該熱処理板２００を保持する保持部材２０１が設けられている。また、保持部材２０１の外周には、当該保持部材を支持する略円筒状のサポートリング２０２が設けられている。熱処理板２００の加熱温度は、例えば後述する制御部２５０により制御される。
　サポートリング２０２の内部であって熱処理板２００の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン２０３が設けられている。昇降ピン２０３は、熱板２００に形成された貫通孔２００ａを挿通するように設けられている。昇降ピン２０３には、ケーシング１９０の外部に設けられた支持部材２０４を介して、駆動機構２０５が取り付けられている。駆動機構２０５は例えばモータなどを備え、この駆動機構２０５により、昇降ピン２０３は昇降自在になっている。なお、昇降ピン２０３がケーシング１９０を挿通する部分には、ケーシング１９０の内部を密閉するために例えばＯリングやグリスが設けられている。
　なお、後熱処理ユニット３２の構成は、上述した前熱処理ユニット３１の構成と同様であるので説明を省略する。
　以上の金属膜形成システム１には、図１に示すように制御部２５０が設けられている。制御部２５０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、金属膜形成システム１におけるウェハＷの金属膜形成処理を実行するプログラムが格納されている。なお、このプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部２５０にインストールされたものであってもよい。
　本実施にかかる金属膜形成システム１は以上のように構成されている。次に、その金属膜形成システム１で行われる金属膜を形成する処理について説明する。図６は、かかる金属膜形成処理の主な工程を示すフローチャートであり。図７は、各工程におけるウェハＷの状態を示している。
　なお、金属膜形成処理中、処理ステーション３の塗布ユニット３０、前熱処理ユニット３１、後熱処理ユニット３２及び搬送ユニット３３の内部は、それぞれ不活性ガスが充満されて大気圧に維持されている。
　先ず、ウェハ搬送体２２によって、搬入出ステーション２のカセット載置台２０上のカセットＣからウェハＷが取り出され、ロードロックユニット１０の上段ロードロック室１００に搬送される。その後、ゲートバルブ１１、１２を閉じた状態で真空ポンプ１２５を作動させ、上段ロードロック室１００の内部の雰囲気を所定の真空度、例えば１３．３Ｐａに減圧する。その後、不活性ガス供給源１２１から上段ロードロック室１００の内部に不活性ガスを供給し、内部を不活性ガスで充満させて大気圧に均圧する（図６の工程Ｓ１）。なお、上段ロードロック室１００の内部の雰囲気を減圧するのは、当該上段ロードロック室１００の内部の雰囲気を迅速に不活性ガス雰囲気にするためである。このため、雰囲気の減圧は厳格に真空雰囲気にすることまでは要求されず、上述の通り例えば１３．３Ｐａの真空度まで減圧すればよい。したがって、極めて短時間、例えば１０秒間で上段ロードロック室１００の内部の雰囲気を所定の真空度まで減圧することができる。
　その後、ゲートバルブ１２、３４を順に開き、搬送ユニット３３のウェハ搬送機構３７によって、ウェハＷが塗布ユニット３０に搬送される。塗布ユニット３０内に搬送されたウェハＷは、スピンチャック１４０に吸着保持される。このとき、ゲートバルブ３４が閉じられる。次に、スピンチャック１４０によってウェハＷを所定の位置まで下降させ、当該ウェハＷを所定の回転数で回転させる。そして、図７（ａ）に示すように回転中のウェハＷに対して、金属錯体ノズル１６０から金属錯体３００が吐出されると共に、溶媒ノズル１６１から溶媒３０１が吐出される。これら金属錯体３００と溶媒３０１は、ウェハＷに到達する前に混合され、金属混合液３０２が生成される。ここで、金属混合液３０２は、金属であるアルミニウムが析出し易いため、一旦混合された後少なくとも９０秒以内にウェハＷ上に塗布する必要がある。本実施の形態では、ウェハＷに供給される直前に金属混合液３０２が生成されるので、適切な金属混合液３０２をウェハＷ上に供給することができる。そして、供給された金属混合液３０２は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に金属混合液３０２が塗布される（図６の工程Ｓ２）。このとき、金属混合液３０２は流動性を有するため、ウェハＷ上に所定のパターンが形成されていても、金属混合液３０２は当該パターンのトレンチ内に適切に流入する。なお、この金属混合液の塗布処理中、塗布ユニット３０の内部には、ガス供給源１３２から不活性ガスが供給されると共に、真空ポンプ１５４によって内部の雰囲気が吸気される。そして、塗布ユニット３０の内部は、大気圧の不活性ガス雰囲気に維持されている。
　その後、ゲートバルブ３４、３５を順に開き、搬送ユニット３３のウェハ搬送機構３７によって、ウェハＷが前熱処理ユニット３１に搬送される。前熱処理ユニット３１内に搬送されたウェハＷは、昇降ピン２０３に受け渡される。このとき、ゲートバルブ３５が閉じられる。次に、昇降ピン２０３を下降させ、ウェハＷを熱処理板２００上に載置する。そして、熱処理板２００上のウェハＷは例えば、第１の温度である、１５０℃で５分間加熱される（図６の工程Ｓ３）。そうすると、金属混合液３０２中の有機成分が揮発し、ウェハＷ上にコロイド状のアルミニウムが析出する。なお、この熱処理中、前熱処理ユニット３１の内部には、ガス供給源１９２から不活性ガスが供給されると共に、真空ポンプ１９６によって内部の雰囲気が吸気される。そして、前熱処理ユニット３１の内部は、大気圧の不活性ガス雰囲気に維持されている。
　その後、ゲートバルブ３５、３６を順に開き、搬送ユニット３３のウェハ搬送機構３７によって、ウェハＷが後熱処理ユニット３２に搬送される。後熱処理ユニット３２内に搬送されたウェハＷは、昇降ピン２０３に受け渡される。このとき、ゲートバルブ３６が閉じられる。次に、昇降ピン２０３を下降させ、ウェハＷを熱処理板２００上に載置する。そして、熱処理板２００上のウェハＷは、第１の温度よりも高い第２の温度である、例えば４００℃で５分間加熱される（図６の工程Ｓ４）。そうすると、図７（ｂ）に示すようにコロイド状のアルミニウムが金属化し、ウェハＷ上にアルミニウム膜の金属膜３１０が所定のパターンに沿って形成される。なお、この熱処理中、後熱処理ユニット３２の内部には、ガス供給源１９２から不活性ガスが供給されると共に、真空ポンプ１９６によって内部の雰囲気が吸気される。そして、後熱処理ユニット３２の内部は、大気圧の不活性ガス雰囲気に維持されている。
　その後、ゲートバルブ３６、１２を順に開き、搬送ユニット３３のウェハ搬送機構３７によって、ウェハＷがロードロックユニット１０の下段ロードロック室１０１に搬送される。下段ロードロック室１０１では、温度調節機構１１２によって、ウェハＷを例えば常温まで冷却する。その後、ウェハ搬送体２２によって、搬入出ステーション２のカセット載置台２０上のカセットＣにウェハＷが搬送される（図６の工程Ｓ５）。こうして、金属膜形成システム１における一連の金属膜形成処理が終了する。
　以上の実施の形態の金属膜形成システム１には、搬入出ステーション２と処理ステーション３との間にロードロックユニット１０が設けられているので、搬入出ステーション２の内部の雰囲気と処理ステーション３の内部の雰囲気とを隔離することができる。また、処理ステーション３は、各ユニットの内部の処理雰囲気を不活性ガスの大気圧雰囲気にすることができる。したがって、各処理の雰囲気を厳格に制御することができ、ウェハＷ上に金属膜３１０を適切に形成することができる。
　また、金属膜形成システム１は、ロードロックユニット１０を介して、搬入出ステーション２と処理ステーション３が一体に接続された構成を有している。このため、当該金属膜形成システム１において、ウェハＷ上に金属膜３１０を連続的に形成することができ、しかも複数のウェハＷを連続して処理することができる。したがって、ウェハＷ上に金属膜３１０を効率よく形成することができる。
　また、処理ステーション３において、塗布ユニット３０、前熱処理ユニット３１及び後熱処理ユニット３２は、搬送ユニット３３を挟んで近接して設けられているので、ウェハＷ上に金属膜３１０を効率よく形成することができる。
　また、処理ステーション３において、ウェハＷ上に金属混合液３０２を塗布した後、前熱処理ユニット３１と後熱処理ユニット３２において２段階でウェハＷを熱処理している。かかる場合、１つの熱処理ユニットでウェハＷを所定の温度まで熱処理する場合に比べて、各熱処理ユニット３１、３２でのウェハＷの熱処理の時間を短縮できる。したがって、複数のウェハＷを連続して効率よく熱処理することができる。
　さらに、処理ステーション３は、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されているので、例えばメンテナンス時に処理ステーション３の内部を大気に開放した場合でも、メンテナンス終了後、処理ステーション３内の雰囲気を一旦真空引きして減圧することで、迅速に不活性ガスの大気圧雰囲気にすることができる。したがって、メンテナンス後、直ぐに金属膜形成システム１を立ち上げてウェハＷを処理することができる。
　また、ロードロックユニット１０は、ウェハＷを所定の温度に調節する温度調節機構１１２を有しているので、当該ロードロックユニット１０においてウェハＷを一時的に収容している間に、当該ウェハＷを温度調節することができる。これにより、ウェハＷをより効率よく処理することができる。
　また、ロードロックユニット１０には、上下２段にロードロック室１００、１０１が配置されているので、２枚のウェハＷを同時に収容して処理することができる。したがって、ウェハＷをより効率よく処理することができる。
　また、塗布ユニット３０において、金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１は、金属錯体ノズル１６０から吐出された金属錯体３００と溶媒ノズル１６１から吐出された溶媒３０１がウェハＷに到達する前に混合されるように配置されている。したがって、ウェハＷに供給される直前に金属混合液３０２が生成されるので、当該金属混合液３０２の金属（アルミニウム）が析出せず、適切な金属混合液３０２をウェハＷ上に供給することができる。
　以上の実施の形態の塗布ユニット３０では、金属錯体ノズル１６０から吐出された金属錯体３００と溶媒ノズル１６１から吐出された溶媒３０１がウェハＷに到達する前に混合されて金属混合液３０２を生成し、当該金属混合液３０２をウェハＷ上に塗布していたが、金属混合液３０２の塗布方法は本実施の形態に限定されず、種々の方法を取り得る。
　例えば図８に示すように金属錯体ノズル１６０から吐出された金属錯体３００と溶媒ノズル１６１から吐出された溶媒３０１がウェハＷ上で混合されるように、金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１を配置してもよい。かかる場合、ウェハＷの中心部で金属混合液３０２が生成される。そして、生成された金属混合液３０２は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に金属混合液３０２が塗布される。なお、図示の例では、金属錯体ノズル１６０と溶媒ノズル１６１は、それらの軸方向が鉛直方向から所定の角度、傾斜して配置されていたが、図９に示すようにそれらの軸方向が鉛直方向になるように配置されていてもよい。
　また、例えば図１０に示すように、いわゆる溶媒３０１によるプリウェットを行った後、金属錯体３００をウェハＷ上に吐出してもよい。かかる場合、先ず、図１０（ａ）に示すように溶媒ノズル１６１からウェハＷの中心部に溶媒３０１が吐出される。吐出された溶媒３０１は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に溶媒３０１が塗布される。次に、図１０（ｂ）に示すように金属錯体ノズル１６０からウェハＷの中心部に金属錯体３００を吐出する。そうすると、ウェハＷの中心部において、金属錯体３００と溶媒３０１が混合し、金属混合液３０２が生成される。その後、図１０（ｃ）に示すように生成された金属混合液３０２は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に金属混合液３０２が塗布される。
　また、例えば図１１に示すように、いわゆる溶媒３０１によるプリウェットを行った後、金属錯体３００と溶媒３０１をウェハＷ上に吐出してもよい。かかる場合、先ず、図１１（ａ）に示すように溶媒ノズル１６１からウェハＷの中心部に溶媒３０１が吐出される。吐出された溶媒３０１は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に溶媒３０１が塗布される。次に、図１１（ｂ）に示すように金属錯体ノズル１６０からウェハＷの中心部に金属錯体３００を吐出すると共に、溶媒ノズル１６１からウェハＷの中心部に溶媒３０１を吐出する。そうすると、ウェハＷの中心部において、金属錯体３００と溶媒３０１が混合し、金属混合液３０２が生成される。その後、図１１（ｃ）に示すように生成された金属混合液３０２は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に金属混合液３０２が塗布される。なお、本実施の形態においても、上述したように金属錯体ノズル１６０から吐出された金属錯体３００と溶媒ノズル１６１から吐出された溶媒３０１がウェハＷに到達する前に混合されて金属混合液３０２を生成してもよい。
　また、例えば図１２に示すように金属混合液ノズル３５０内で金属混合液３０２を生成してもよい。かかる場合、金属混合液ノズル３５０には、上述した金属錯体供給源１６２に連通する供給管１６３と、溶媒供給源１７０に連通する供給管１７１とが接続されている。そして、金属錯体供給源１６２からの金属錯体３００と溶媒供給源１７０からの溶媒３０１が金属混合液ノズル３５０内に供給される。金属混合液ノズル３５０内では、攪拌機構（図示せず）によって金属錯体３００と溶媒３０１が混合され、金属混合液３０２が生成される。このように生成された金属混合液３０２は、金属混合液ノズル３５０からウェハＷ上に吐出される。
　また、例えば図１３に示すように金属混合液供給源３６０において金属混合液３０２を生成してもよい。かかる場合、金属混合液供給源３６０には、上述した金属錯体供給源１６２に連通する供給管１６３と、溶媒供給源１７０に連通する供給管１７１とが接続されている。そして、金属錯体供給源１６２からの金属錯体３００と溶媒供給源１７０からの溶媒３０１が、金属混合液供給源３６０内に供給される。金属混合液供給源３６０内では、攪拌機構（図示せず）によって金属錯体３００と溶媒３０１が混合され、金属混合液３０２が生成される。このように生成された金属混合液３０２は、供給管３６１を介して金属混合液ノズル３６２に供給され、当該金属混合液ノズル３６２からウェハＷ上に吐出される。
　以上の実施の形態では、金属錯体３００はアルミニウム原子を有していたが、他の金属原子、例えば銅原子や金原子、銀原子などを有していてもよい。
　また、以上の実施の形態のロードロックユニット１０には、上下２段のロードロック室１００、１０１が設けられていたが、ロードロック室の数はこれに限定されない。例えば上下３段以上のロードロック室を設けてもよい。
　さらに、以上の実施の形態のロードロックユニット１０には、上下２段のロードロック室１００、１０１が設けられていたが、これら２室のロードロック室は水平方向に配置されていてもよい。かかる場合、図１４に示すようにロードロックユニット１０には、２室のロードロック室３７０、３７１が水平方向（図１４のＸ方向）に並べて配置されている。そして、Ｘ方向正方向側に配置されたロードロック室３７０は、上述の上段ロードロック室１００に相当し、当該上段ロードロック室１００と同様の構成を有している。また、Ｘ方向負方向側に配置されたロードロック室３７１は、上述の下段ロードロック室１０１に相当し、当該下段ロードロック室１０１と同様の構成を有している。なお、これらロードロック室３７０、３７１は、その両端部に上述のゲートバルブ１１、１２がそれぞれ設けられ、搬入出ステーション２と処理ステーション３に接続されている。そして、搬入出ステーション２から処理ステーション３へウェハＷを搬送する際に行われる上述の工程Ｓ１は、ロードロック室３７０において行われる。また、処理ステーション３から搬入出ステーション２へウェハＷを搬送する際に行われる上述の工程Ｓ５は、ロードロック室３７１において行われる。
　なお、主処理ステーション３には、予備の熱処理ユニット３８０が設けられていてもよい。熱処理ユニット３８０は、ゲートバルブ３８１を介して搬送ユニット３３に接続されている。熱処理ユニット３８０は、その内部に熱処理板（図示せず）や温度調節機構（図示せず）が設けられ、且つその内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。そして、熱処理ユニット３８０は、ウェハＷを所定の温度に熱処理することができ、例えば前熱処理ユニット３１や後熱処理ユニット３２のメンテナンス時などに使用される。
　なお、金属膜形成システム１のその他の構成は、前記実施の形態における金属膜形成システム１の構成と同様であるので説明を省略する。本実施の形態においても、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。また、ロードロックユニット１０にはロードロック室３７０、３７１が水平方向に配置されているので、搬送ユニット３３のウェハ搬送機構３７の鉛直方向への移動を省略することが可能となる。したがって、搬送ユニット３３の装置構成を簡略化することができる。
　また、以上の実施の形態の塗布ユニット３０は、ウェハＷの裏面を洗浄するバックリンスノズルを備えていてもよく、またカップ１５１を洗浄するカップリンスノズルを備えていてもよい。
　また、以上の実施の形態では、基板としてウェハＷを用いた場合について説明したが、本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。さらに、本発明は、例えば有機太陽電池の製造プロセスや低酸素雰囲気下での成膜プロセスにも適用することができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。
　　１　　金属膜形成システム
　　２　　搬入出ステーション
　　３　　処理ステーション
　　１０　ロードロックユニット
　　３０　塗布ユニット
　　３１　前熱処理ユニット
　　３２　後熱処理ユニット
　　３３　搬送ユニット
　　３７　ウェハ搬送機構
　　１００　上段ロードロック室
　　１０１　下段ロードロック室
　　１１２　温度調節機構
　　１２１　ガス供給源
　　１２５　真空ポンプ
　　１３２　ガス供給源
　　１５４　真空ポンプ
　　１６０　金属錯体ノズル
　　１６１　溶媒ノズル
　　１９２　ガス供給源
　　１９６　真空ポンプ
　　２００　熱処理板
　　２５０　制御部
　　３００　金属錯体
　　３０１　溶媒
　　３０２　金属混合液
　　３１０　金属膜
　　３５０　金属混合液ノズル
　　３６０　金属混合液供給源
　　３６２　金属混合液ノズル
　　３７０、３７１　ロードロック室
　　Ｗ　　ウェハ

Claims (12)

  1. 基板上に金属膜を形成する金属膜形成システムであって、
    金属錯体と溶媒とを混合した金属混合液を基板上に塗布して、当該基板上に金属膜を形成する処理ステーションと、
    前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、
    前記搬入出ステーションと前記処理ステーションとに接続され、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能で、且つ基板を一時的に収容するロードロックユニットと、を有し、
    前記処理ステーションは、
    基板上に前記金属混合液を塗布する塗布ユニットと、
    前記塗布ユニットと前記ロードロックユニットとに接続され、基板を搬送する基板搬送機構を備えた搬送ユニットと、を備え、
    前記塗布ユニットと前記搬送ユニットは、それぞれ内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
  2. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記処理ステーションは、
    前記搬送ユニットに接続され、前記金属混合液が塗布された基板を第１の温度まで熱処理する前熱処理ユニットと、
    前記搬送ユニットに接続され、前記第１の温度まで熱処理された基板をさらに第１の温度よりも高い第２の温度まで熱処理する後熱処理ユニットと、を有し、
    前記前熱処理ユニットと前記後熱処理ユニットは、それぞれ内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
  3. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記ロードロックユニットは、基板を所定の温度に調節する温度調節機構を有する。
  4. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記ロードロックユニットには、上下２段にロードロック室が配置され、
    前記各ロードロック室は、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能で、且つ基板を一時的に収容するように構成されている。
  5. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記ロードロックユニットには、２室のロードロック室が水平方向に配置され、
    前記各ロードロック室は、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能で、且つ基板を一時的に収容するように構成されている。
  6. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記金属錯体はアルミニウム原子を有する。
  7. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記塗布ユニットは、前記金属錯体を吐出する金属錯体ノズルと、前記溶媒を吐出する溶媒ノズルと、を有し、
    前記金属膜形成システムは、前記金属錯体ノズルから吐出された金属錯体と前記溶媒ノズルから吐出された溶媒が基板に到達する前に混合されるように、前記金属錯体ノズルと前記溶媒ノズルを制御する制御部を有する。
  8. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記塗布ユニットは、前記金属錯体を吐出する金属錯体ノズルと、前記溶媒を吐出する溶媒ノズルと、を有し、
    前記金属膜形成システムは、前記金属錯体ノズルから吐出された金属錯体と前記溶媒ノズルから吐出された溶媒が基板上で混合されるように、前記金属錯体ノズルと前記溶媒ノズルを制御する制御部を有する。
  9. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記塗布ユニットは、前記金属錯体を吐出する金属錯体ノズルと、前記溶媒を吐出する溶媒ノズルと、を有し、
    前記金属膜形成システムは、前記溶媒ノズルから溶媒を吐出して基板上に拡散させた後、前記金属錯体ノズルから金属を吐出して基板上で金属錯体と溶媒が混合されるように、前記金属錯体ノズルと前記溶媒ノズルを制御する制御部を有する。
  10. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記塗布ユニットは、前記金属錯体を吐出する金属錯体ノズルと、前記溶媒を吐出する溶媒ノズルと、を有し、
    前記金属膜形成システムは、前記溶媒ノズルから溶媒を吐出して基板上に拡散させた後、前記金属錯体ノズルから金属を吐出すると共に前記溶媒ノズルから溶媒を吐出し、基板上で金属錯体と溶媒が混合されるように、前記金属錯体ノズルと前記溶媒ノズルを制御する制御部を有する。
  11. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記塗布ユニットは、前記金属混合液を吐出する金属混合液ノズルを有し、
    前記金属混合液ノズルには前記金属錯体と前記溶媒が供給され、当該金属混合液ノズルの内部では前記金属錯体と前記溶媒を混合して金属混合液が生成される。
  12. 請求項１に記載の金属膜形成システムであって、
    前記塗布ユニットは、前記金属混合液を吐出する金属混合液ノズルと、内部で前記金属錯体と前記溶媒を混合して金属混合液を生成し、当該金属混合液を前記金属混合液ノズルに供給する金属混合液供給源と、を有する。
PCT/JP2011/058527 2010-05-12 2011-04-04 金属膜形成システム WO2011142194A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-110206 2010-05-12
JP2010110206A JP2011238841A (ja) 2010-05-12 2010-05-12 金属膜形成システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011142194A1 true WO2011142194A1 (ja) 2011-11-17

Family

ID=44914250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/058527 WO2011142194A1 (ja) 2010-05-12 2011-04-04 金属膜形成システム

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2011238841A (ja)
TW (1) TW201209892A (ja)
WO (1) WO2011142194A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190309422A1 (en) * 2018-04-06 2019-10-10 Versum Materials Us, Llc Spin-On Metallization

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003037147A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置及び熱処理方法
JP2009016520A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Tokyo Electron Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置
JP2009167522A (ja) * 2007-12-21 2009-07-30 Shinko Electric Ind Co Ltd 銅膜の形成方法
JP2009227864A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Jsr Corp アルミニウム膜形成用組成物及びアルミニウム膜の形成方法
JP2009249671A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Levelco Co Ltd 銀鏡層形成方法、及び銀鏡層を有する炭素繊維複合材

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4892839B2 (ja) * 2005-02-25 2012-03-07 Ｊｓｒ株式会社 アルミニウム膜を形成する方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003037147A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置及び熱処理方法
JP2009016520A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Tokyo Electron Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置
JP2009167522A (ja) * 2007-12-21 2009-07-30 Shinko Electric Ind Co Ltd 銅膜の形成方法
JP2009227864A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Jsr Corp アルミニウム膜形成用組成物及びアルミニウム膜の形成方法
JP2009249671A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Levelco Co Ltd 銀鏡層形成方法、及び銀鏡層を有する炭素繊維複合材

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011238841A (ja) 2011-11-24
TW201209892A (en) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102436241B1 (ko) 기판 처리 방법 및 열처리 장치
US8813678B2 (en) Substrate processing apparatus
US7287920B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and method
US8707893B2 (en) Substrate treatment system, substrate treatment method, and non-transitory computer storage medium
JP4916140B2 (ja) 真空処理システム
US9293352B2 (en) Substrate processing method
WO2017090505A1 (ja) 基板液処理装置、基板液処理方法および記憶媒体
JP6945314B2 (ja) 基板処理装置
JP2014112725A (ja) 基板処理装置
JP2000323370A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2011009359A (ja) テンプレート処理装置及びインプリントシステム
KR101932777B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20180025448A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20080011903A (ko) 반도체 기판의 이송 장치, 기판 처리 장치 및 이를 이용한기판의 냉각 방법
WO2011142193A1 (ja) 金属膜形成システム、金属膜形成方法及びコンピュータ記憶媒体
JP2011222677A (ja) 基板処理装置
WO2011142194A1 (ja) 金属膜形成システム
JP4878830B2 (ja) 基板処理装置
WO2011142192A1 (ja) 金属膜形成システム、金属膜形成方法及びコンピュータ記憶媒体
JP2020088178A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2002343708A (ja) 基板処理装置および熱処理方法
KR101927696B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
JP4194262B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP3167547U (ja) 金属混合液ノズル
KR101968486B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11780451

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11780451

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1