JP2001085416A

JP2001085416A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2001085416A
Application number: JP26043199A
Authority: JP
Inventors: Shinji Nagashima; 慎二永嶋
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-03-30
Anticipated expiration: 2019-09-14
Also published as: JP3623134B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パーティクルによる汚染を極力抑えつつ、所
望特性が得られる処理を迅速に行うことができる基板処
理装置の提供。【解決手段】主ウエハ搬送機構２２から加熱処理室５
１内にウエハＷを受け渡す際には、加熱処理室５１内に
窒素ガスが噴出され、加熱処理室５１内が主ウエハ搬送
機構２２側の気圧よりも高い気圧に設定されている。そ
の後、加熱処理室５１内に加熱処理のための密閉空間を
形成し、そして窒素ガスの噴出を停止すると共に、真空
ポンプ７０を作動させて加熱処理室５１内を大気圧より
も低い気圧に設定し、ウエハＷに対する加熱処理を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス製
造等の技術分野に属し、特に例えば絶縁膜材料が塗布さ
れた半導体ウエハを加熱処理するための基板処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
例えば、ＳＯＤ（ＳｐｉｎｏｎＤｉｅｌｅｃｔｒｉ
ｃ）システムにより層間絶縁膜を形成している。このＳ
ＯＤシステムでは、ゾル−ゲル方法、シルク方法、スピ
ードフィルム方法、およびフォックス方法等により、ウ
エハ上に塗布膜をスピンコートし、化学的処理または加
熱処理等を施して層間絶縁膜を形成している。

【０００３】例えばゾル−ゲル方法により層間絶縁膜を
形成する場合には、まず半導体ウエハ（以下、「ウエ
ハ」と呼ぶ。）上に絶縁膜材料、例えばＴＥＯＳ（テト
ラエトキシシラン）のコロイドを有機溶媒に分散させた
溶液を供給する。次に、溶液が供給されたウエハをゲル
化処理し、次いで溶媒の置換を行う。そして、溶媒の置
換されたウエハを加熱処理している。

【０００４】このような層間絶縁膜を形成するシステム
の一つとして、例えばウエハを搬送する搬送装置が走行
する搬送路に沿って上記の各処理を実行する複数の処理
ステーションを一体的に配置した構成が提案されてい
る。

【０００５】また、ウエハへのパーティクルの付着を防
止するために、この種のシステムがクリーンルーム内に
配置されることは周知の通りであるが、この種のシステ
ムでは、例えば搬送装置が走行する搬送路上は大気圧に
設定されたクリーンルームよりも高い気圧の雰囲気に設
定されており、これにより搬送路上より発生したパーテ
ィクルをシステム外に排出し、その一方でクリーンルー
ム内のパーティクルがシステム内に進入するのを防止し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者等
は上記構成のシステムにおいてウエハを減圧下で加熱処
理する加熱処理装置を提唱している。かかる構成の加熱
処理装置によれば、ウエハを迅速に加熱処理することが
可能であり、しかも誘電率が高くかつ均一な多孔質の層
間絶縁膜が得られることを確認している。

【０００７】しかしながら、このように構成した加熱処
理装置と上記の搬送装置との間でウエハを受け渡す際
に、大気圧よりも高い雰囲気の搬送路側から減圧状態に
あった加熱処理装置内に相当量の気体を巻き込むことに
なり、加熱処理装置内が搬送路上より発生したパーティ
クルによってかなり汚染される、という従来からは想起
しえない新たな課題を生じた。

【０００８】本発明は、このような事情に基づきなされ
たもので、パーティクルによる汚染を極力抑えつつ、所
望特性が得られる処理を迅速に行うことができる基板処
理装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の基板処理装置は、大気圧よりも高く設定さ
れた雰囲気に配置され、基板を搬送する搬送装置と、前
記搬送装置により基板を搬入出され、基板を加熱処理す
る加熱処理室と、前記搬送装置と前記加熱処理室との間
で基板を受け渡す際には前記加熱処理室内に所定の気体
を導入して前記加熱処理室内を前記搬送装置側の気圧よ
りも高い気圧に設定し、前記加熱処理室内で基板を加熱
処理する際には前記加熱処理室内を大気圧よりも低い気
圧にする気圧制御機構とを具備することを特徴とする。

【００１０】本発明では、加熱処理室内で大気圧よりも
低い気圧で基板を加熱処理しているので、基板を迅速に
加熱処理することができ、しかも所望特性、例えばウエ
ハ上に層間絶縁膜を形成する場合には誘電率が高くかつ
均一な多孔質が得られる。また、本発明では、搬送装置
と加熱処理室との間で基板を受け渡す際には加熱処理室
内に所定の気体を導入して加熱処理室内を搬送装置側の
気圧よりも高い気圧に設定しているので、搬送装置側か
ら加熱処理室内にパーティクルを巻き込むことはなくな
り、パーティクルによる汚染を極力抑えた加熱処理を行
うことができる。

【００１１】本発明の一の形態によれば、前記加熱処理
室と隣接し、かつ、前記搬送装置との間では前記加熱処
理室を介して基板を受け渡すように配置された冷却処理
室を更に備えたことを特徴とする。

【００１２】かかる構成によれば、加熱処理後の基板を
搬送装置を介することなく冷却することができ、しかも
そのような冷却を行う冷却処理室は搬送装置との間で加
熱処理室を介して基板を受け渡すように配置されている
ので、搬送装置側のパーティクルが冷却処理室にまで侵
入することはほとんどなくなり、パーティクルによる汚
染を極力抑えつつ、冷却処理を迅速に行うことができ
る。

【００１３】本発明の一の形態によれば、前記気圧制御
機構は、前記冷却処理室についても大気圧よりも低い気
圧に設定することを特徴とする。これにより、冷却処理
を迅速にかつ均一に行うことができる。

【００１４】本発明の一の形態によれば、前記気圧制御
機構は、前記加熱処理室及び／または前記冷却処理室を
前記大気圧よりも低い気圧として０．１ｔｏｒｒ前後の
気圧に設定することを特徴とする。これにより、加熱処
理や冷却処理を迅速にかつ均一に行うことができる。

【００１５】本発明の一の形態によれば、前記加熱処理
室及び／または前記冷却処理室内に導入される気体が、
少なくとも不活性ガスを含むことを特徴とする。これに
より、加熱処理室や冷却処理室から搬送装置側に吹き出
される気体が搬送装置側に悪影響を与えることはなくな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。この実施形態は、本発明の基板処
理装置を、ウエハ上に層間絶縁膜を形成するためのＳＯ
Ｄ（ＳｐｉｎｏｎＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）処理シス
テムに適用したものである。図１〜図３はこのＳＯＤ処
理システムの全体構成を示す図であって、図１は平面
図、図２は正面図、図３は背面図である。

【００１７】このＳＯＤ処理システム１は、基板として
の半導体ウエハ（以下、ウエハと呼ぶ。）Ｗをウエハカ
セットＣＲで複数枚たとえば２５枚単位で外部からシス
テムに搬入しまたはシステムから搬出したり、ウエハカ
セットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出したりするた
めのカセットブロック１０と、ＳＯＤ塗布工程の中で１
枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ス
テーションを所定位置に多段配置してなる処理ブロック
１１と、エージング工程にて必要とされるアンモニア水
のボトル、バブラー、ドレインボトル等が設置されたキ
ャビネット１２とを一体に接続した構成を有している。

【００１８】カセットブロック１０では、図１に示すよ
うに、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に複数
個例えば４個までのウエハカセットＣＲがそれぞれのウ
エハ出入口を処理ブロック１１側に向けてＸ方向一列に
載置され、カセット配列方向（Ｘ方向）及びウエハカセ
ットＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配列方向（Ｚ垂
直方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセ
ットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。更
に、このウエハ搬送体２１は、θ方向に回転可能に構成
されており、後述するように処理ブロック１１側の第３
の組Ｇ３の多段ステーション部に属する受け渡し・冷却
プレート（ＴＣＰ）にもアクセスできるようになってい
る。

【００１９】処理ブロック１１では、図１に示すよう
に、中心部に搬送装置としての垂直搬送型の主ウエハ搬
送機構２２が設けられ、その周りに全ての処理ステーシ
ョンが１組または複数の組に亙って多段に配置されてい
る。この例では、４組Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の多段配
置構成であり、第１および第２の組Ｇ１、Ｇ２の多段ス
テーションはシステム正面（図１において手前）側に並
置され、第３の組Ｇ３の多段ステーションはカセットブ
ロック１０に隣接して配置され、第４の組Ｇ４の多段ス
テーションはキャビネット１２に隣接して配置されてい
る。

【００２０】図２に示すように、第１の組Ｇ１では、カ
ップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに載せて絶縁膜
材料を供給し、ウエハを回転させることによりウエハ上
に均一な絶縁膜材料を塗布するＳＯＤ塗布処理ステーシ
ョン（ＳＣＴ）と、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチ
ャックに載せて例えばＨＭＤＳ及びヘプタン等のエクス
チェンジ用薬液を供給し、ウエハ上に塗布された絶縁膜
中の溶媒を乾燥工程前に他の溶媒に置き換える処理を行
うソルベントエクスチェンジ処理ステーション（ＤＳ
Ｅ）とが下から順に２段に重ねられている。

【００２１】第２の組Ｇ２では、ＳＯＤ塗布処理ステー
ション（ＳＣＴ）が上段に配置されている。なお、必要
に応じて第２の組Ｇ２の下段にＳＯＤ塗布処理ステーシ
ョン（ＳＣＴ）やソルベントエクスチェンジ処理ステー
ション（ＤＳＥ）等を配置することも可能である。

【００２２】図３に示すように、第３の組Ｇ３では、２
個の低酸素高温加熱処理ステーション（ＯＨＰ）と、低
温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）と、２個の冷却処理
ステーション（ＣＰＬ）と、受け渡し・冷却プレート
（ＴＣＰ）と、冷却処理ステーション（ＣＰＬ）とが上
から順に多段に配置されている。ここで、低酸素高温加
熱処理ステーション（ＯＨＰ）は密閉化可能な処理室内
にウエハＷが載置される熱板を有し、熱板の外周の穴か
ら均一にＮ_２を吐出しつつ処理室上部中央より排気し、
低酸素化雰囲気中でウエハＷを高温加熱処理する。低温
加熱処理ステーション（ＬＨＰ）はウエハＷが載置され
る熱板を有し、ウエハＷを低温加熱処理する。冷却処理
ステーション（ＣＰＬ）はウエハＷが載置される冷却板
を有し、ウエハＷを冷却処理する。受け渡し・冷却プレ
ート（ＴＣＰ）は下段にウエハＷを冷却する冷却板、上
段に受け渡し台を有する２段構造とされ、カセットブロ
ック１０と処理ブロック１１との間でウエハＷの受け渡
しを行う。

【００２３】第４の組Ｇ４では、低温加熱処理ステーシ
ョン（ＬＨＰ）、本発明に係る加熱処理室及び冷却処理
室としての２個の低酸素キュア・冷却処理ステーション
（ＤＣＣ）と、エージング処理ステーション（ＤＡＣ）
とが上から順に多段に配置されている。ここで、低酸素
キュア・冷却処理ステーション（ＤＣＣ）は密閉化可能
な処理室内に熱板と冷却板とを隣接するように有し、Ｎ
_２置換された低酸素雰囲気中で高温加熱処理すると共に
加熱処理されたウエハＷを冷却処理する。エージング処
理ステーション（ＤＡＣ）は密閉化可能な処理室内に例
えばアンモニアガスと水蒸気とを混合した処理気体（Ｎ
Ｈ_３＋Ｈ_２Ｏ）を導入してウエハＷをエージング処理
し、ウエハＷ上の絶縁膜材料をウエットゲル化する。

【００２４】図４は本発明に係る搬送装置としての主ウ
エハ搬送機構２２の外観を示した斜視図であり、この主
ウエハ搬送機構２２は上端及び下端で相互に接続され対
向する一対の壁部２５、２６からなる筒状支持体２７の
内側に、上下方向（Ｚ方向）に昇降自在なウェハ搬送装
置３０を装備している。筒状支持体２７はモータ３１の
回転軸に接続されており、このモータ３１の回転駆動力
によって、前記回転軸を中心としてウェハ搬送装置３０
と一体に回転する。従って、ウェハ搬送装置３０はθ方
向に回転自在となっている。このウェハ搬送装置３０の
搬送基台４０上にはピンセットが例えば３本備えられて
いる。これらのピンセット４１、４２、４３は、いずれ
も筒状支持体２７の両壁部２５、２６間の側面開口部４
４を通過自在な形態及び大きさを有しており、Ｘ方向に
沿って前後移動が自在となるように構成されている。そ
して、主ウエハ搬送機構２２はピンセット４１、４２、
４３をその周囲に配置された処理ステーションにアクセ
スしてこれら処理ステーションとの間でウエハＷの受け
渡しを行う。

【００２５】なお、このＳＯＤ処理システム１は例えば
クリーンルーム内に配置され、例えば主ウエハ搬送機構
２２上は大気圧に設定されたクリーンルームよりも高い
気圧の雰囲気に設定されており、これにより主ウエハ搬
送機構２２上より発生したパーティクルをＳＯＤ処理シ
ステム１外に排出し、その一方でクレールーム内のパー
ティクルがＳＯＤ処理システム１内に進入するのを防止
している。

【００２６】図５は本発明に係る加熱処理室及び冷却処
理室を有する低酸素キュア・冷却処理ステーション（Ｄ
ＣＣ）の構成を示す平面図、図６はその断面図である。

【００２７】低酸素キュア・冷却処理ステーション（Ｄ
ＣＣ）は、加熱処理室５１と、これに隣接して設けられ
た冷却処理室５２とを有する。

【００２８】この加熱処理室５１は、上部が開放してい
る処理室本体５３と、この処理室本体５３の上部開放部
を開閉するように昇降可能に配置された蓋体５４とを有
する。蓋体５４には昇降シリンダ５５が接続されてお
り、この昇降シリンダ５５の駆動によって蓋体５４が昇
降されるようになっている。そして、処理室本体５３の
上部開放部を蓋体５４で閉じることによって加熱処理室
５１内に密閉空間が形成されるようになっている。ま
た、処理室本体５３の上部が開放している状態で、加熱
処理室５１と主ウエハ搬送機構２２との間でウエハＷの
受け渡し、及び加熱処理室５１と冷却処理室５２との間
でウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。

【００２９】処理室本体５３のほぼ中央部には、ウエハ
Ｗを加熱処理するための熱板５６が配置されている。こ
の熱板５６内には、例えばヒータ（図示せず）が埋設さ
れ、その設定温度は例えば２００〜４７０℃とすること
が可能とされている。また、この熱板５６には同心円状
に複数、例えば３個の孔５７が上下に貫通しており、こ
れらの孔５７にはウエハＷを支持する支持ピン５８が昇
降可能に介挿されている。これら支持ピン５８は熱板５
６の裏面において連通部材５９に接続されて一体化され
ており、連通部材５９はその下方に配置された昇降シリ
ンダ６０によって昇降されるようになっている。そし
て、昇降シリンダ６０の昇降作動によって支持ピン５８
は熱板５６表面から突出したり、没したりする。

【００３０】また、熱板５６の表面にはプロキシミティ
ーピン６１が複数配置され、ウエハＷを加熱処理すると
きにウエハＷが直接熱板５６に接触しないようにされて
いる。これにより、加熱処理時にウエハＷに静電気が帯
電しないようになっている。

【００３１】更に、熱板５６の周囲を囲むように、加熱
処理室５１内に不活性ガス、例えば窒素ガス（Ｎ_２）を
供給するためのガス噴出孔６２が多数設けられたリング
管６３が配置されている。このリング管６３には配管６
４を介して窒素ガスボンベ６５に接続されており、また
配管６４上には開閉弁６６が配置され、この開閉弁６６
は制御部６７の制御によって開閉が制御されるようにな
っている。なお、加熱処理室５１内には必要に応じて不
活性ガスばかりでなく、他の気体、例えば酸素ガスを供
給するようにいてもよい。その場合、リング管６３を共
用し、窒素ガスと酸素ガスとを切り替えるための切替弁
を介してこれらのガスを供給するようにすることができ
る。これにより、加熱処理室の大型化を回避することが
できる。

【００３２】一方、蓋体５４のほぼ中央部分には減圧用
の排気口６８が設けられており、この排気口６８は例え
ばフレキシブルホース６９を介して真空ポンプ７０に接
続されている。そして、真空ポンプ７０の作動によって
加熱処理室５１内が大気圧よりも低い気圧、例えば０．
１ｔｏｒｒ前後に設定することが可能にされている。

【００３３】また、蓋体５４の内側には、排気口６８を
覆うように整流板７１が配置されている。この整流板７
１は排気口６８よりも径が大きく、更に蓋体５４の内壁
との間で例えば５ｍｍ程度の隙間を有する。そして、こ
のような整流板７１を配置することで加熱処理室５１内
を均一に減圧することができる。

【００３４】更に、蓋体５４には加熱処理室５１内の気
圧を計測するための圧力センサ７２が取り付けられてい
る。圧力センサ７２による計測結果は制御部６７に伝え
られ、制御部６７はこの計測結果に基づき真空ポンプ７
０の作動を制御することで加熱処理室５１内を一定の減
圧状態に維持する。

【００３５】冷却処理室５２には、加熱処理室５１との
間でウエハＷの受け渡しを行うための開口部７３が加熱
処理室５１に向けて設けられている。この開口部７３は
シャッタ部材７４によって開閉可能にされている。シャ
ッタ部材７４は昇降シリンダ７５によって上記の開閉の
ために昇降されるようになっている。

【００３６】また、冷却処理室５２内には、ウエハＷを
載置して冷却するための冷却板７６がガイドプレート７
７ａに沿って移動機構７７ｂにより水平方向に移動自在
に構成されている。これにより、冷却板７６は、開口部
７３を介して加熱処理室５１内に進入することができ、
加熱処理室５１内の熱板５６により加熱された後のウエ
ハＷを支持ピン５８から受け取って冷却処理室５２内に
搬入し、ウエハＷの冷却後、ウエハＷを支持ピン５８に
戻すようになっている。なお、冷却板７６の設定温度
は、例えば１５〜２５℃であり、冷却されるウエハＷの
適用温度範囲は、例えば２００〜４７０℃である。

【００３７】更に、冷却処理室５２内にはその上部より
配管７８を介して窒素ガス等の不活性ガスが供給される
ようになっており、また冷却処理室５２の下部には排気
口７９が設けられ、排気口７９は例えばフレキシブルホ
ース８０を介して真空ポンプ８１に接続されている。そ
して、真空ポンプ８１の作動によって冷却処理室５２内
が大気圧よりも低い気圧、例えば０．１ｔｏｒｒ前後に
設定することが可能にされている。なお、加熱処理室５
１に使われる真空ポンプと冷却処理室５２に使われる真
空ポンプとを同一装置によって構成しても構わない。

【００３８】次にこのように構成されたＳＯＤシステム
１における動作について説明する。図７はこのＳＯＤシ
ステム１における処理フローを示している。

【００３９】まずカセットブロック１０において、処理
前のウエハＷはウエハカセットＣＲからウエハ搬送体２
１を介して処理ブロック１１側の第３の組Ｇ３に属する
受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台
へ搬送される。

【００４０】受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）におけ
る受け渡し台に搬送されたウエハＷは主ウエハ搬送機構
２２を介して冷却処理ステーション（ＣＰＬ）へ搬送さ
れる。そして冷却処理ステーション（ＣＰＬ）におい
て、ウエハＷはＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）
における処理に適合する温度まで冷却される（ステップ
７０１）。

【００４１】冷却処理ステーション（ＣＰＬ）で冷却処
理されたウエハＷは主ウエハ搬送機構２２を介してＳＯ
Ｄ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）へ搬送される。そし
てＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）において、ウ
エハＷはＳＯＤ塗布処理が行われる（ステップ７０
２）。

【００４２】ＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）で
ＳＯＤ塗布処理が行われたウエハＷは主ウエハ搬送機構
２２を介してエージング処理ステーション（ＤＡＣ）へ
搬送される。そしてエージング処理ステーション（ＤＡ
Ｃ）において、ウエハＷは処理室内にＮＨ_３＋Ｈ_２Ｏを
導入してウエハＷをエージング処理し、ウエハＷ上の絶
縁膜材料膜をゲル化する（ステップ７０３）。

【００４３】エージング処理ステーション（ＤＡＣ）で
エージング処理されたウエハＷは主ウエハ搬送機構２２
を介してソルベントエクスチェンジ処理ステーション
（ＤＳＥ）へ搬送される。そしてソルベントエクスチェ
ンジ処理ステーション（ＤＳＥ）において、ウエハＷは
エクスチェンジ用薬液が供給され、ウエハ上に塗布され
た絶縁膜中の溶媒を他の溶媒に置き換える処理が行われ
る（ステップ７０４）。

【００４４】ソルベントエクスチェンジ処理ステーショ
ン（ＤＳＥ）で置換処理が行われたウエハＷは主ウエハ
搬送機構２２を介して低温加熱処理ステーション（ＬＨ
Ｐ）へ搬送される。そして低温加熱処理ステーション
（ＬＨＰ）において、ウエハＷは低温加熱処理される
（ステップ７０５）。

【００４５】低温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）で低
温加熱処理されたウエハＷは主ウエハ搬送機構２２を介
して低酸素高温加熱処理ステーション（ＯＨＰ）へ搬送
される。そして低酸素高温加熱処理ステーション（ＯＨ
Ｐ）において、ウエハＷは低酸素化雰囲気中での高温加
熱処理が行われる（ステップ７０６）。

【００４６】低酸素高温加熱処理ステーション（ＯＨ
Ｐ）で高温加熱処理が行われたウエハＷは主ウエハ搬送
機構２２を介して低酸素キュア・冷却処理ステーション
（ＤＣＣ）へ搬送される。そして低酸素キュア・冷却処
理ステーション（ＤＣＣ）において、ウエハＷは低酸素
雰囲気中で高温加熱処理され、冷却処理される（ステッ
プ７０７）。

【００４７】ここで、ステップ７０７における処理を更
に詳細に説明する。処理室本体５３の上部が開放してい
る状態で、しかも支持ピン５８が熱板５６表面から突出
した状態で主ウエハ搬送機構２２から支持ピン５８上に
ウエハＷが受け渡される。その際には、リング管６３の
ガス噴出孔６２から加熱処理室５１内に窒素ガスが噴出
され、加熱処理室５１内が主ウエハ搬送機構２２側の気
圧よりも高い気圧に設定されている。これにより、主ウ
エハ搬送機構２２側から加熱処理室５１内にパーティク
ルを巻き込むことはなくなる。

【００４８】次に、蓋体５４が下降して処理室本体５３
の上部開放部を蓋体５４で閉じることによって加熱処理
室５１内に密閉空間が形成される。そして、リング管６
３のガス噴出孔６２から加熱処理室５１内への窒素ガス
の噴出を停止すると共に、真空ポンプ７０を作動させて
加熱処理室５１内を大気圧よりも低い気圧、例えば０．
１ｔｏｒｒ前後に設定する。その後、支持ピン５８が下
降して熱板５６の表面から没してウエハＷが熱板５６上
に載置されてウエハＷに対する加熱処理が開始される。
このように加熱処理室５１内で大気圧よりも低い気圧で
ウエハＷを加熱処理しているので、ウエハＷを迅速に加
熱処理することができ、しかもウエハＷ上に誘電率が高
くかつ均一な多孔質膜の層間絶縁膜を形成することが可
能とある。

【００４９】次に、リング管６３のガス噴出孔６２から
加熱処理室５１内への窒素ガスの噴出を開始し、加熱処
理室５１内を窒素ガスでパージすると共に、支持ピン５
８が上昇して熱板５６の表面から突出し、更に蓋体５４
が上昇して処理室本体５３の上部が開放部される。その
際、リング管６３のガス噴出孔６２から加熱処理室５１
内への窒素ガスの噴出を継続する。これにより、主ウエ
ハ搬送機構２２側から加熱処理室５１内にパーティクル
を巻き込むことはない。

【００５０】次に、冷却処理室５２内の冷却板７６が開
口部７３を介して加熱処理室５１内に進入し、ウエハＷ
を支持ピン５８から受け取って冷却処理室５２内に搬入
する。その際、冷却処理室５２内には配管７８を介して
窒素ガスが供給されている。これにより、ウエハＷの酸
化が防止される。また、例えば冷却処理室５２への窒素
ガスの供給を過大にして冷却処理室５２内を加熱処理室
５１内よりも陽圧とすることで、冷却処理室５２内にパ
ーティクルを巻き込むことはなくなり、逆に冷却処理室
５１への窒素ガスの供給を過小にして冷却処理室５２内
を加熱処理室５１内よりも陰圧とすることで、加熱処理
室５１内にパーティクルを巻き込むことはなくなる。即
ち、加熱処理室５１と冷却処理室５２との間に陰圧、陽
圧の関係を持たせることによって、パーティクルの巻き
込みをコントロールすることにその本質がある。

【００５１】次に、シャッタ部材７４によって開口部７
３が閉じられると共に、冷却処理室５２内への窒素ガス
の供給を停止し、更に真空ポンプ８１の作動によって冷
却処理室５２内を大気圧よりも低い気圧に設定し、ウエ
ハＷに対する冷却処理を行う。このように減圧下で冷却
処理を行うことにより、迅速でかつ均一なウエハＷの冷
却処理を行うことができる。

【００５２】次に、真空ポンプ８１の作動を停止すると
共に、冷却処理室５２内への窒素ガスの供給を開始し、
更に開口部７３を開く。そして、冷却板７６が開口部７
３を介して加熱処理室５１内に進入し、ウエハＷを支持
ピン５８に受け渡す。その際、リング管６３のガス噴出
孔６２から加熱処理室５１内への窒素ガスの噴出を継続
している。これにより、主ウエハ搬送機構２２側から加
熱処理室５１内にパーティクルを巻き込むことはない。

【００５３】そして、支持ピン５８上から主ウエハ搬送
機構２２にウエハＷが受け渡される。以上でステップ７
０７における処理を終了し、低酸素キュア・冷却処理ス
テーション（ＤＣＣ）で処理されたウエハＷは主ウエハ
搬送機構２２を介して受け渡し・冷却プレート（ＴＣ
Ｐ）における冷却板へ搬送される。そして受け渡し・冷
却プレート（ＴＣＰ）における冷却板において、ウエハ
Ｗは冷却処理される（ステップ７０８）。

【００５４】受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）におけ
る冷却板で冷却処理されたウエハＷはカセットブロック
１０においてウエハ搬送体２１を介してウエハカセット
ＣＲへ搬送される。

【００５５】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、種々変形可能である。例えば、処理する基板は半導
体ウエハに限らず、ＬＣＤ基板等の他のものであっても
よい。また、膜の種類は層間絶縁膜に限らない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パーティクルによる汚染を極力抑えつつ、所望特性が得
られる処理を迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＳＯＤ処理システム
の平面図である。

【図２】図１に示したＳＯＤシステム処理の正面図であ
る。

【図３】図１に示したＳＯＤ処理システムの背面図であ
る。

【図４】図１に示したＳＯＤ処理システムにおける主ウ
エハ搬送機構の斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る低酸素キュア・冷却
処理ステーションの平面図である。

【図６】図５に示した低酸素キュア・冷却処理ステーシ
ョンの断面図である。

【図７】図１に示したＳＯＤ処理システムの処理フロー
図である。

【符号の説明】

２２主ウエハ搬送機構５１加熱処理室５２冷却処理室６２ガス噴出孔６３リング管６４配管６５窒素ガスボンベ６６開閉弁６７制御部６８、７９排気口６９、８０フレキシブルホース７０、８１真空ポンプＷウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】大気圧よりも高く設定された雰囲気に配
置され、基板を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により基板を搬入出され、基板を加熱処理
する加熱処理室と、前記搬送装置と前記加熱処理室との間で基板を受け渡す
際には前記加熱処理室内に所定の気体を導入して前記加
熱処理室内を前記搬送装置側の気圧よりも高い気圧に設
定し、前記加熱処理室内で基板を加熱処理する際には前
記加熱処理室内を大気圧よりも低い気圧にする気圧制御
機構とを具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】前記加熱処理室と隣接し、かつ、前記搬
送装置との間では前記加熱処理室を介して基板を受け渡
すように配置された冷却処理室を更に備えたことを特徴
とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】前記気圧制御機構は、前記冷却処理室に
ついても大気圧よりも低い気圧に設定することを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】前記気圧制御機構は、前記加熱処理室及
び／または前記冷却処理室を前記大気圧よりも低い気圧
として０．１ｔｏｒｒ前後の気圧に設定することを特徴
とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載
の基板処理装置。
【請求項５】前記加熱処理室及び／または前記冷却処
理室内に導入される気体が、少なくとも不活性ガスを含
むことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれ
か１項に記載の基板処理装置。