JP2001210584A - Sylilation apparatus and sylilaton method - Google Patents
Sylilation apparatus and sylilaton methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハやＬ
ＣＤ基板のような基板表面をシリル化処理するためのシ
リル化処理装置及びシリル化処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a silylation processing apparatus and a silylation processing method for silylating a substrate surface such as a CD substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路のようなマイクロエレク
トロニクス装置の製造において、シリコンウェハ上に加
工されるパターンの微細化に伴い、加工に使用されるリ
ソグラフィ技術、およびレジスト材料に要求される性能
はますます厳しいものとなってきている。2. Description of the Related Art In the manufacture of microelectronic devices such as semiconductor integrated circuits, with the miniaturization of patterns processed on silicon wafers, the lithography technology used for processing and the performance required for resist materials are increasingly increasing. It's getting tougher.
【０００３】デバイスの作製に使用されるリソグラフィ
技術に関して、パターンの露光に用いられる光源の波長
も短波長化しており、ｉ線やＫｒＦエキシマレーザ光を
用いるようになってきた。With respect to the lithography technique used for device fabrication, the wavelength of a light source used for pattern exposure has also been shortened, and i-line and KrF excimer laser light have been used.
【０００４】ｉ線では、ノボラック系のレジストをベー
ス樹脂とした感光剤を用いてリソグラフィを行ってき
た。しかし、さらなる短波長化によりＡｒＦエキシマレ
ーザ光を用いるに当たり、ノボラック系のレジストでは
光吸収が大きいため、微細化を実現することができな
い。そこで、フェノール系の環状化合物を用いたレジス
トが提案されている。このようなフェノール系のレジス
トによれば、耐プラズマ性が向上するという利点を有す
るものの、フェノール系のレジストを用いると光吸収率
が非常に高く、短波長であればあるほどその傾向は強く
なる。特に、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いる場合、充
分な深さまで光が達しない。[0004] For the i-line, lithography has been performed using a photosensitive agent using a novolak-based resist as a base resin. However, when an ArF excimer laser beam is used by further shortening the wavelength, a novolak-based resist has a large light absorption, so that miniaturization cannot be realized. Therefore, a resist using a phenolic cyclic compound has been proposed. According to such a phenol-based resist, there is an advantage that plasma resistance is improved, but when a phenol-based resist is used, the light absorption rate is extremely high, and the shorter the wavelength, the stronger the tendency. . In particular, when ArF excimer laser light is used, light does not reach a sufficient depth.
【０００５】そこで、ＡｒＦエキシマレーザ光のような
短波長の光源を用いた場合であっても充分な感光作用を
有し、かつ耐プラズマ性を向上させる手法としてシリル
化法が脚光を浴びている。このシリル化法は、感光剤を
所定のパターン像で感光させた後、感光した感光剤表面
をシリル化させ、このシリル化した感光剤をマスクにド
ライ現像を行うことにより、充分な選択性を有するレジ
ストパターンを形成することができる。Therefore, the silylation method has been spotlighted as a technique for improving the plasma resistance even if a light source having a short wavelength such as ArF excimer laser light is used. . In this silylation method, after a photosensitive agent is exposed in a predetermined pattern image, the exposed surface of the photosensitive agent is silylated, and dry development is performed using the silylated photosensitive agent as a mask, thereby achieving sufficient selectivity. Having a resist pattern.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のシリ
ル化処理方法によれば、以下に説明するような解決すべ
き問題がある。However, according to the conventional silylation treatment method, there are problems to be solved as described below.
【０００７】このシリル化法を実現するシリル化反応は
温度依存性が極めて高く、ウェハの面内において温度が
不均一であると、シリル化反応もウェハ面内において不
均一に進行するという問題がある。従って、シリル化法
を用いるためにはシリル化層の均一性を得ることが必要
である。この問題を解決すべく従来は処理チャンバ構造
や、シリル化雰囲気の供給方法、ホットプレートの精度
等のハードウェア構成を種々工夫することで対応してき
た。しかしながら、このような工夫によりシリル化層の
均一性が得られたにしても、そのプロセス条件はハード
面に依存するため、わずかなハードウェア構成の欠陥が
均一なシリル化層の形成を妨げてしまう。The silylation reaction for realizing this silylation method has a very high temperature dependency, and if the temperature is not uniform in the plane of the wafer, the silylation reaction proceeds nonuniformly in the plane of the wafer. is there. Therefore, in order to use the silylation method, it is necessary to obtain uniformity of the silylated layer. Conventionally, to solve this problem, various measures have been taken to improve the hardware configuration such as the processing chamber structure, the method of supplying a silylation atmosphere, and the accuracy of a hot plate. However, even if the uniformity of the silylation layer is obtained by such a contrivance, since the process conditions depend on the hardware surface, slight defects in the hardware configuration hinder the formation of a uniform silylation layer. I will.
【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、ハード的な構成に
よらずに均一なシリル化層を得ることができるシリル化
装置及びシリル化処理方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a silylation apparatus and a silylation treatment capable of obtaining a uniform silylation layer regardless of a hardware configuration. It is to provide a method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の第１の観点に
よれば、チャンバ内に設けられ、基板を加熱する加熱機
構と、前記チャンバ内にシリル化剤を含む蒸気を供給す
る供給機構と、前記チャンバ内で前記基板を保持し、前
記加熱機構と前記基板の間隔を少なくとも３段階以上に
調節可能な基板保持治具とを具備してなるものが提供さ
れる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a heating mechanism provided in a chamber for heating a substrate, and a supply mechanism for supplying a vapor containing a silylating agent into the chamber. And a substrate holding jig for holding the substrate in the chamber and adjusting a distance between the heating mechanism and the substrate in at least three stages.
【００１０】このような構成によれば、加熱機構からの
間隔を最も離してチャンバ内の熱の影響を受けにくい状
態で基板を受け取り、これに比較して加熱機構との間隔
を狭めてチャンバ内の温度が面内均一性を保持するまで
待機し、面内均一性が得られた後にさらに加熱機構に近
づけてシリル化反応を生じさせることができる。このよ
うに、加熱機構による加熱が均一となるまで基板の間隔
を加熱機構に対して所定の間隔をおいて保持することに
より、不均一なシリル化剤の雰囲気中におけるシリル化
が起こらない。従って、ハード的な構成によらずに均一
なシリル化層を得ることができる。According to such a configuration, the substrate is received in a state where the distance from the heating mechanism is farthest and the influence of the heat in the chamber is small. Is kept until the in-plane uniformity is maintained, and after the in-plane uniformity is obtained, the silylation reaction can be caused to occur closer to the heating mechanism. As described above, by maintaining the distance between the substrates at a predetermined distance from the heating mechanism until the heating by the heating mechanism becomes uniform, silylation in an atmosphere of a non-uniform silylating agent does not occur. Therefore, a uniform silylated layer can be obtained without depending on a hardware configuration.
【００１１】また、この発明の第２の観点によれば、基
板をチャンバ内に搬入し、該チャンバ内に設けられた加
熱機構と所定の間隔を保って設置する工程と、前記チャ
ンバ内にシリル化剤を含む蒸気を導入して前記チャンバ
内をシリル化剤雰囲気で充満させる工程と、前記加熱機
構により前記チャンバ内を昇温させる工程と、前記基板
を前記加熱機構に対して近づけ、前記基板のシリル化反
応が生じない温度で前記シリル化雰囲気を前記チャンバ
内に均一に拡散させる工程と、前記基板をさらに前記加
熱機構に近づけて該基板の温度を高め、該基板表面でシ
リル化反応を生ぜしめる工程とを含むことを特徴とする
シリル化処理方法が提供される。According to a second aspect of the present invention, a step of carrying a substrate into a chamber and installing the substrate at a predetermined distance from a heating mechanism provided in the chamber; Introducing a vapor containing an agent to fill the inside of the chamber with a silylating agent atmosphere, heating the chamber by the heating mechanism, bringing the substrate closer to the heating mechanism, A step of uniformly diffusing the silylation atmosphere into the chamber at a temperature at which the silylation reaction does not occur, further increasing the temperature of the substrate by bringing the substrate closer to the heating mechanism, and performing the silylation reaction on the substrate surface. And providing a silylation treatment method.
【００１２】なお、この方法によれば、加熱機構と基板
の間隔は、少なくとも３段階以上に変化するように設定
されていることが望ましい。また、シリル化反応を生ぜ
しめる工程では、基板は加熱機構にほぼ接していること
が望ましい。According to this method, it is desirable that the interval between the heating mechanism and the substrate is set so as to change in at least three steps. Further, in the step of causing the silylation reaction, it is desirable that the substrate is substantially in contact with the heating mechanism.
【００１３】また、シリル化処理後は、シリル化剤の蒸
気に置換して不活性ガスをチャンバ内に導入すること
で、シリル化処理を簡便に完了させることができる。ま
た、このチャンバ内のガスの置換の前に、加熱機構と基
板との間隔を離間してから行うことにより、余分かつ不
均一なシリル化反応も防止することもできる。After the silylation treatment, the silylation treatment can be simply completed by replacing the vapor with the silylation agent and introducing an inert gas into the chamber. Further, by performing the separation of the gas in the chamber before the replacement of the gas in the chamber after separating the heating mechanism from the substrate, an extra and non-uniform silylation reaction can also be prevented.
【００１４】また、加熱機構と基板を所定の間隔を保っ
て設置した状態で、シリル化剤の雰囲気で充満させる際
に、チャンバ内を減圧することにより、チャンバ内に存
在するガス量が減少するため、チャンバ内のガス流が安
定し、シリル化剤の濃度の均一性がさらに向上する。Further, when the heating mechanism and the substrate are placed at a predetermined distance from each other and the chamber is filled with a silylating agent atmosphere, the amount of gas present in the chamber is reduced by reducing the pressure in the chamber. Therefore, the gas flow in the chamber is stabilized, and the uniformity of the concentration of the silylating agent is further improved.
【００１５】また、チャンバへの前記シリル化剤の導入
を止め、かつチャンバからの排気を行わずにシリル化反
応を生じさせることにより、チャンバ内でのガスの流れ
がなくなり、シリル化雰囲気が均一な状態を保持したま
まシリル化反応を生じさせることができるため、ウェハ
上のシリル化反応の面内均一性が一層高まる。Further, by stopping the introduction of the silylating agent into the chamber and causing the silylation reaction without exhausting the gas from the chamber, the flow of gas in the chamber is eliminated, and the silylation atmosphere becomes uniform. Since the silylation reaction can be caused while maintaining a stable state, the in-plane uniformity of the silylation reaction on the wafer is further enhanced.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の実施形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１７】（第１実施形態）本実施形態では、半導体
ウェハ用のレジスト処理システムに本発明のシリル化処
理装置を用いた場合について説明する。(First Embodiment) In this embodiment, a case where the silylation processing apparatus of the present invention is used in a resist processing system for a semiconductor wafer will be described.
【００１８】図１及び図２は、このシリル化処理装置の
構成を示すものであり、図１は上面図、図２は縦断面図
である。FIGS. 1 and 2 show the structure of the silylation treatment apparatus. FIG. 1 is a top view and FIG. 2 is a longitudinal sectional view.
【００１９】図１に示すように、このシリル化処理装置
１はベースブロック２を有している。ベースブロック２
は凹型形状をなし、その側部を規定するベースブロック
側部２ａと、その底部を規定するベースブロック底部２
ｂからなる。さらにこのベースブロック側部２ａの所定
の高さの位置には水平遮蔽板３がベースブロック底部２
ｂに対して水平に取り付けられている。水平遮蔽板３に
は円形の開口４が形成され、この開口４内に加熱機構と
してホットプレート５が収容されている。ホットプレー
ト５は支持板６により水平遮蔽板３に支持されている。As shown in FIG. 1, the silylation processing apparatus 1 has a base block 2. Base block 2
Has a concave shape, a base block side 2a defining its side, and a base block bottom 2 defining its bottom.
b. Further, a horizontal shielding plate 3 is provided at a predetermined height of the base block side 2a.
b. A circular opening 4 is formed in the horizontal shielding plate 3, and a hot plate 5 is housed in the opening 4 as a heating mechanism. The hot plate 5 is supported by the horizontal shielding plate 3 by a support plate 6.
【００２０】シリル化処理を行うチャンバとしての処理
室７はベースブロック側部２ａと水平遮蔽板３とカバー
８とで規定されている。処理室７の正面側及び背面側に
はそれぞれ開口７Ａ，７Ｂが形成され、開口７Ａ，７Ｂ
を介してウェハＷが処理室７に搬入搬出されるようにな
っている。A processing chamber 7 as a chamber for performing a silylation process is defined by a base block side 2a, a horizontal shielding plate 3, and a cover 8. Openings 7A and 7B are formed on the front side and the back side of the processing chamber 7, respectively.
The wafer W is carried into and out of the processing chamber 7 via the.
【００２１】ホットプレート３には３つの孔９が貫通形
成され、各孔９にウェハＷ保持治具としてリフトピン１
０がそれぞれ挿通されている。３本のリフトピン１０は
アーム１１に連結支持され、アーム１１は例えば垂直シ
リンダ１２のロッド１２ａに連結支持されている。垂直
シリンダ１２からロッド１２ａを突出させると、リフト
ピン１０が突出してホットプレート５からウェハＷを持
ち上げるようになっている。Three holes 9 are formed through the hot plate 3. Each of the holes 9 has a lift pin 1 as a jig for holding a wafer W.
0 is inserted respectively. The three lift pins 10 are connected and supported by an arm 11, and the arm 11 is connected and supported by, for example, a rod 12 a of a vertical cylinder 12. When the rod 12 a projects from the vertical cylinder 12, the lift pins 10 project to lift the wafer W from the hot plate 5.
【００２２】ウェハＷを３点支持するリフトピン１０の
高さは例えば低・中・高の３段階（以下、それぞれの高
さを低レベル、中レベル、高レベルと呼ぶ）に調節可能
となっている。低レベルの場合、リフトピン１０はホッ
トプレート５表面から突出しない。従って、リフトピン
１０により保持されたウェハＷとホットプレート５表面
との間隔は理論上０ｍｍであるが、実際の装置構成にお
けるプロキシミティは例えば０．１μｍ程度である。中
レベルは、リフトピン１０がホットプレート５表面から
例えば７ｍｍ突出する。さらに、高レベルは、リフトピ
ン１０がホットプレート５表面から例えば１８ｍｍ突出
する。この高レベルにおいて、図示しない搬送機構によ
り他の処理機構からウェハＷの受け渡しがなされる。The height of the lift pins 10 for supporting the wafer W at three points can be adjusted in, for example, three stages of low, medium and high (hereinafter, the heights are respectively called low level, medium level and high level). I have. At the low level, the lift pins 10 do not protrude from the surface of the hot plate 5. Accordingly, the distance between the wafer W held by the lift pins 10 and the surface of the hot plate 5 is theoretically 0 mm, but the proximity in the actual apparatus configuration is, for example, about 0.1 μm. At the middle level, the lift pins 10 protrude from the surface of the hot plate 5 by, for example, 7 mm. Further, at a high level, the lift pins 10 protrude from the surface of the hot plate 5 by, for example, 18 mm. At this high level, a transfer mechanism (not shown) transfers the wafer W from another processing mechanism.
【００２３】図２に示すように、ホットプレート５の外
周囲にはリング状のシャッタ１３が取り付けられてい
る。シャッタ１３はアーム１５を介して垂直シリンダ１
６のロッド１６ａにより昇降可能に支持されている。こ
のシャッタ１３は、非処理時においては低位置に退避し
ているが、処理時に上昇し、ホットプレート５とカバー
８との間に位置する。シャッタ１３の内周には、リング
状の供給リング１４がホットプレート５を取り囲むよう
に配置されている。As shown in FIG. 2, a ring-shaped shutter 13 is attached to the outer periphery of the hot plate 5. The shutter 13 is connected to the vertical cylinder 1 via the arm 15.
6 is supported so as to be able to move up and down by a rod 16a. The shutter 13 is retracted to a low position during non-processing, but rises during processing and is located between the hot plate 5 and the cover 8. A ring-shaped supply ring 14 is arranged on the inner periphery of the shutter 13 so as to surround the hot plate 5.
【００２４】供給リング１４の詳細な斜視構成を図３に
示す。図３に示すように、供給リング１４は円環形状の
リング部材１４ｂを有する。このリング部材１４ｂの円
環内周に沿って例えば中心角２°のピッチ間隔で多数の
供給孔１４ａが形成されている。このリング部材１４ｂ
の円環底面であってリング部材１４ｂの円環中心につい
て対称の位置に４つの供給通路１４ｃが開口している。
この供給通路１４ｃは、ベースブロック底部２ｂに設け
られた開口を介してベースブロック２外のシリル化剤供
給源（図示せず）に連通している。FIG. 3 shows a detailed perspective configuration of the supply ring 14. As shown in FIG. 3, the supply ring 14 has an annular ring member 14b. A large number of supply holes 14a are formed along the inner circumference of the ring member 14b at a pitch of, for example, 2 ° at the central angle. This ring member 14b
The four supply passages 14c are opened at symmetric positions with respect to the center of the ring of the ring member 14b on the bottom surface of the ring.
The supply passage 14c communicates with a silylating agent supply source (not shown) outside the base block 2 through an opening provided in the base block bottom 2b.
【００２５】カバー８の中央には排気管１７に連通する
排気孔１８が開口している。この排気孔１８を介して加
熱処理時等に発生するガスを排気するようになってい
る。排気管１７は、装置正面側のダクト１９（若しくは
２０）または他の図示しないダクトに連通している。An exhaust hole 18 communicating with the exhaust pipe 17 is opened at the center of the cover 8. Gas generated during heat treatment or the like is exhausted through the exhaust hole 18. The exhaust pipe 17 communicates with a duct 19 (or 20) on the front side of the apparatus or another duct (not shown).
【００２６】水平遮蔽板３の下方には機械室２１が設け
られている。機械室２１はダクト１９の側壁、側壁２２
及びベースブロック底部２ｂによって周囲を規定されて
いる。機械室２１には例えばホットプレート支持板６、
シャッタアーム１５、リフトピンアーム１１、昇降シリ
ンダ１６、昇降シリンダ１２が設けられている。A machine room 21 is provided below the horizontal shielding plate 3. The machine room 21 is a side wall of the duct 19, a side wall 22.
And the periphery is defined by the base block bottom 2b. In the machine room 21, for example, the hot plate support plate 6,
A shutter arm 15, a lift pin arm 11, a lift cylinder 16, and a lift cylinder 12 are provided.
【００２７】図１に示すように、ホットプレート５の上
面には例えば４個の突起２３が設けられ、これら４個の
突起によりウェハＷが位置決めされるようになってい
る。また、ホットプレート５の上面には複数の小突起
（図示せず）が設けられ、ウェハＷをホットプレート５
の上に載置すると、これら小突起の頂部がウェハＷに接
触するようになっている。これによりウェハＷとホット
プレート５との間には微小な間隙（約０．１ｍｍ）が形
成され、ウェハＷの下面が汚れたり、傷付いたりするこ
とがないようになっている。As shown in FIG. 1, for example, four projections 23 are provided on the upper surface of the hot plate 5, and the wafer W is positioned by these four projections. A plurality of small projections (not shown) are provided on the upper surface of the hot plate 5 so that the wafer W
When placed on the wafer W, the tops of these small projections come into contact with the wafer W. Thus, a minute gap (about 0.1 mm) is formed between the wafer W and the hot plate 5, so that the lower surface of the wafer W is not stained or damaged.
【００２８】次に、このシリル化処理装置の制御系及び
シリル化剤蒸気供給機構について図４を用いて説明す
る。Next, a control system and a silylation agent vapor supply mechanism of the silylation treatment apparatus will be described with reference to FIG.
【００２９】図４に示すように、各供給通路１４ｃはシ
リル化剤蒸気導入管３１に連通されており、このシリル
化剤蒸気導入管３１はバブラータンク３２で生成された
シリル化剤蒸気を処理室７内に導入する。シリル化剤蒸
気導入管３１にはマスフローコントローラ３３が設けら
れ、コントローラ３４からの制御司令に基づいて処理室
７に導入されるシリル化剤蒸気の流量を制御する。As shown in FIG. 4, each supply passage 14c is connected to a silylation agent vapor introduction pipe 31. The silylation agent vapor introduction pipe 31 processes the silylation agent vapor generated in the bubbler tank 32. It is introduced into the room 7. A mass flow controller 33 is provided in the silylation agent vapor introduction pipe 31, and controls the flow rate of the silylation agent vapor introduced into the processing chamber 7 based on a control command from the controller 34.
【００３０】バブラータンク３２の底面には例えば多孔
質のセラミック等からなるバブリング部材３５が設けら
れ、このバブリング部材３５にはＮ2等の不活性ガスを
導入するガス導入管３６が挿通されている。バブラータ
ンク３２の上面からはキャリアガス導入管３７からキャ
リアガスとして例えばＮ2が導入され、タンク３２内に
備蓄されたシリル化剤３８をバブリング部材３５にガス
導入管３６から不活性ガスを導入してバブリングしなが
らシリル化剤蒸気を生成し、ガス導入管３１からＮ2を
キャリアガスとして処理室７にシリル化剤蒸気を導入す
る。A bubbling member 35 made of, for example, porous ceramic is provided on the bottom surface of the bubbler tank 32, and a gas introducing pipe 36 for introducing an inert gas such as N 2 is inserted through the bubbling member 35. . From the upper surface of the bubbler tank 32, for example, N 2 is introduced as a carrier gas from a carrier gas introduction pipe 37, and the silylating agent 38 stored in the tank 32 is introduced into the bubbling member 35 by introducing an inert gas from the gas introduction pipe 36. The silylation agent vapor is generated while bubbling, and the silylation agent vapor is introduced from the gas introduction pipe 31 into the processing chamber 7 using N 2 as a carrier gas.
【００３１】ホットプレート５は抵抗発熱ヒータ（図示
せず）及び温度センサ４１を内蔵しており、検知したホ
ットプレート５の温度をコントローラ３４に出力する。
コントローラ３４は、検知したホットプレート５の温度
に基づいて抵抗加熱ヒータを用いてホットプレート５の
温度制御を行う。なお、例えばホットプレートを中空部
をもつジャケットとし、中空部に熱媒を循環供給してウ
ェハＷを加熱するようにしてもよい。The hot plate 5 has a built-in resistance heating heater (not shown) and a temperature sensor 41, and outputs the detected temperature of the hot plate 5 to the controller 34.
The controller 34 controls the temperature of the hot plate 5 using the resistance heater based on the detected temperature of the hot plate 5. Note that, for example, the hot plate may be a jacket having a hollow portion, and the heating medium may be circulated and supplied to the hollow portion to heat the wafer W.
【００３２】排気管１７には例えばマスフローコントロ
ーラ４２が設けられており、コントローラ３４により排
気流量が制御される。The exhaust pipe 17 is provided with, for example, a mass flow controller 42, and the controller 34 controls the exhaust flow rate.
【００３３】処理室７内には例えば圧力センサ４３が取
り付けられており、この圧力センサ４３で検知された処
理室７内の圧力はコントローラ３４に出力される。コン
トローラ３４は、検知した処理室７内に圧力に基づいて
マスフローコントローラ３３，４２を制御する。これに
より、処理室７に導入されるシリル化剤蒸気及び処理室
７から排気される排ガスの流量が制御される。For example, a pressure sensor 43 is mounted in the processing chamber 7, and the pressure in the processing chamber 7 detected by the pressure sensor 43 is output to the controller 34. The controller 34 controls the mass flow controllers 33 and 42 based on the detected pressure in the processing chamber 7. Thereby, the flow rates of the silylating agent vapor introduced into the processing chamber 7 and the exhaust gas exhausted from the processing chamber 7 are controlled.
【００３４】なお、バブラータンク３２は前述した構成
に限定されるものではなく、例えばバブリングを行うた
めのバブリング部材３５を用いずに、導入管３６に多数
の孔を形成し、孔からガスを導入することによりバブリ
ングさせてもよい。なお、この場合にはガス導入しない
間におけるシリル化剤３８の逆流を防止するために導入
管３６に逆止弁を設けるのが望ましい。The bubbler tank 32 is not limited to the above-described structure. For example, a large number of holes are formed in the inlet pipe 36 without using a bubbling member 35 for performing bubbling, and gas is introduced from the holes. By doing so, bubbling may be performed. In this case, it is desirable to provide a check valve in the introduction pipe 36 in order to prevent the backflow of the silylating agent 38 while the gas is not introduced.
【００３５】このシリル化処理装置は、図５〜図７に示
す塗布現像処理システムに適用される。This silylation processing apparatus is applied to the coating and developing processing system shown in FIGS.
【００３６】図５に示すように、この塗布現像処理シス
テムは、ウェハＷが収容されたカセットＣＲからウェハ
Ｗを順次取り出すロード／アンロード部６２と、ロード
／アンロード部６２によって取り出されたウェハＷに対
しレジスト液塗布及び現像のプロセス処理を行うプロセ
ス処理部６３と、レジスト液が塗布されたウェハＷを図
示しない露光装置に受け渡すインタフェース部６４とを
備えている。ロード／アンロード部６２は、半導体ウェ
ハＷを例えば２５枚単位で収納したカセットＣＲが出し
入れされる載置台６５を備えている。As shown in FIG. 5, the coating and developing system includes a load / unload section 62 for sequentially taking out wafers W from a cassette CR containing wafers W, and a wafer taken out by the load / unload section 62. The processing unit 63 includes a processing unit 63 that performs a process of applying and developing a resist solution on W, and an interface unit 64 that transfers the wafer W coated with the resist solution to an exposure apparatus (not shown). The loading / unloading section 62 includes a mounting table 65 on which a cassette CR containing, for example, 25 semiconductor wafers W is loaded and unloaded.
【００３７】前記ロード／アンロード部６２では、図５
に示すように、載置台６５上の位置決め突起部６５ａの
位置に、複数個例えば４個までのカセットＣＲが、夫々
のウェハ出入り口をプロセス処理部６３側に向けてＸ方
向に一列に載置され、このカセット配列方向（Ｘ方向）
およびカセットＣＲ内に収容されたウェハＷのウェハ配
列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能な第１のサブア
ーム機構６６が各カセットＣＲに選択的にアクセスする
ようになっている。In the load / unload section 62, FIG.
As shown in (2), a plurality of cassettes CR, for example, up to four cassettes CR are placed in a row in the X direction with their respective wafer entrances facing the process processing unit 63 at the positions of the positioning projections 65a on the mounting table 65. , This cassette arrangement direction (X direction)
In addition, a first sub arm mechanism 66 movable in a wafer arrangement direction (Z direction; vertical direction) of the wafers W accommodated in the cassette CR selectively accesses each cassette CR.
【００３８】さらにこの第１のサブアーム機構６６は、
θ方向に回転自在に構成されており、このウェハＷを前
記プロセス処理部６３に設けられたメインアーム機構６
７に受け渡すことができるようになっている。また、後
述するようにプロセス処理部６３側の第３の処理ユニッ
ト群Ｇ３の多段ユニット部に属するアライメントユニッ
ト（ＡＬＩＭ）及びエクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）にもアクセスできるようになっている。Further, the first sub arm mechanism 66
The wafer W is rotatable in the θ direction.
7 can be handed over. Further, as will be described later, the alignment unit (ALIM) and the extension unit (EX) belonging to the multi-stage unit of the third processing unit group G3 on the side of the process processing unit 63.
T) can also be accessed.
【００３９】ロード／アンロード部６２とプロセス処理
部６３間でのウェハＷの受け渡しは第３のユニット群Ｇ
３を介して行われる。この第３の処理ユニット群Ｇ３
は、図７に示すように複数のプロセス処理ユニットを縦
型に積み上げて構成したものである。すなわち、この処
理ユニット群Ｇ３は、ウェハＷを冷却処理するクーリン
グユニット（ＣＯＬ）、ウェハＷに対するレジスト液の
定着性を高める疎水化処理を行うアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）、ウェハＷに対してシリル化処理を施すシリ
ル化処理装置（ＳＬＬ）、シリル化処理の施されたウェ
ハＷに対してドライ現像を施すドライ現像ユニット（Ｄ
ＤＥＶ）、ウェハＷの位置合わせをするアライメントユ
ニット（ＡＬＩＭ）、ウェハＷを待機させておくための
エクステンションユニット（ＥＸＴ）、露光処理前の加
熱処理を行う２つのプリベーキングユニット（ＰＲＥＢ
ＡＫＥ）、露光処理後の加熱処理を行うポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）及びポストエクスポージャ
ベーキングユニット（ＰＥＢＡＫＥ）を順次下から上へ
と積み上げて構成されている。The transfer of the wafer W between the load / unload section 62 and the processing section 63 is performed by the third unit group G
3 is performed. This third processing unit group G3
As shown in FIG. 7, a plurality of process units are vertically stacked. That is, the processing unit group G3 includes a cooling unit (COL) for performing a cooling process on the wafer W, an adhesion unit (AD) for performing a hydrophobizing process for improving the fixability of the resist solution to the wafer W, and a silyl process for the wafer W. Processing unit (SLL) for performing a silylation process, and a dry developing unit (D) for performing dry development on a wafer W subjected to the silylation process
DEV), an alignment unit (ALIM) for positioning the wafer W, an extension unit (EXT) for holding the wafer W on standby, and two pre-baking units (PREB) for performing a heating process before the exposure process.
AKE), a post-baking unit (POBAKE) for performing a heating process after the exposure process, and a post-exposure baking unit (PEBAKE) are sequentially stacked from bottom to top.
【００４０】前記ウェハＷのメインアーム機構６７への
受け渡しは、前記エクステンションユニット（ＥＸＴ）
及びアライメントユニット（ＡＬＩＭ）を介して行われ
る。The transfer of the wafer W to the main arm mechanism 67 is performed by the extension unit (EXT).
And an alignment unit (ALIM).
【００４１】また、図５に示すように、このメインアー
ム機構６７の周囲には、前記第３の処理ユニット群Ｇ３
を含む第１〜第５の処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５がこのメ
インアーム機構６７を囲むように設けられている。前述
した第３の処理ユニット群Ｇ３と同様に、他の処理ユニ
ット群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５も各種の処理ユニットを
上下方向に積み上げ的に構成されている。この発明のシ
リル化処理装置（ＳＬＬ）は、前記第３，第４の処理ユ
ニット群Ｇ３，Ｇ４に設けられている。As shown in FIG. 5, around the main arm mechanism 67, the third processing unit group G3
The first to fifth processing unit groups G1 to G5 are provided so as to surround the main arm mechanism 67. Similarly to the third processing unit group G3 described above, the other processing unit groups G1, G2, G4, and G5 are configured by stacking various processing units in the vertical direction. The silylation processing apparatus (SLL) of the present invention is provided in the third and fourth processing unit groups G3 and G4.
【００４２】一方、前記メインアーム機構６７は、図７
に示すように、上下方向に延接された筒状のガイド６９
の内側に、メインアーム６８を上下方向（Ｚ方向）に昇
降自在に装備している。筒状のガイド６９はモータ（図
示せず）の回転軸に接続されており、このモータの回転
駆動力によって、前記回転軸を中心としてメインアーム
６８と一体に回転し、これによりメインアーム６８はθ
方向に回転自在となっている。なお、筒状のガイド６９
は前記モータによって回転される別の回転軸（図示せ
ず）に接続するように構成してもよい。上記したように
メインアーム６８を上下方向に駆動することで、ウェハ
Ｗを前記各処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５の各処理ユニット
に対して任意にアクセスさせることができるようになっ
ている。On the other hand, the main arm mechanism 67 is
As shown in the figure, a cylindrical guide 69 extended vertically.
A main arm 68 is mounted on the inside of the main body so as to be able to move up and down in the vertical direction (Z direction). The cylindrical guide 69 is connected to a rotation shaft of a motor (not shown), and is rotated integrally with the main arm 68 about the rotation shaft by the rotation driving force of the motor. θ
It is rotatable in the direction. The cylindrical guide 69
May be connected to another rotating shaft (not shown) rotated by the motor. By driving the main arm 68 in the vertical direction as described above, the wafer W can be arbitrarily accessed with respect to each processing unit of each of the processing unit groups G1 to G5.
【００４３】前記ロード／アンロード部６２から第３の
処理ユニット群Ｇ３のエクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）を介してウェハＷを受け取ったメインアーム機構６
７は、先ず、このウェハＷを第３の処理ユニット群Ｇ３
のアドヒージョンユニット（ＡＤ）に搬入し、疎水化処
理を行う。次いで、アドヒージョンユニット（ＡＤ）か
らウェハＷを搬出し、クーリングユニット（ＣＯＬ）で
冷却処理する。From the load / unload section 62, the extension unit (EX) of the third processing unit group G3
T) Main arm mechanism 6 receiving wafer W via
7, first, the wafer W is transferred to the third processing unit group G3.
And carried out a hydrophobic treatment. Next, the wafer W is unloaded from the adhesion unit (AD) and is cooled by the cooling unit (COL).
【００４４】冷却処理されたウェハＷは、前記メインア
ーム機構６７によって前記第１の処理ユニット群Ｇ１
（もしくは第２の処理ユニット群Ｇ２）のレジスト液塗
布処理装置（ＣＯＴ）に対向位置決めされ、搬入され
る。The wafer W having been subjected to the cooling process is transferred to the first processing unit group G1 by the main arm mechanism 67.
(Or the second processing unit group G2) is positioned facing the resist liquid coating apparatus (COT) and is loaded.
【００４５】レジスト液が塗布されたウェハＷは、メイ
ンアーム機構６７によってアンロードされ、第４の処理
ユニット群Ｇ４を介してインタフェース部６４に受け渡
される。The wafer W to which the resist solution has been applied is unloaded by the main arm mechanism 67 and transferred to the interface unit 64 via the fourth processing unit group G4.
【００４６】この第４の処理ユニット群Ｇ４は、図６に
示すように、クーリングユニット（ＣＯＬ）、エクステ
ンション・クーリングユニット（ＥＸＴ・ＣＯＬ）、エ
クステンションユニット（ＥＸＴ）、クーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）、シリル化処理装置（ＳＬＬ）、ドライ現
像ユニット（ＤＤＥＶ）、２つのベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）、及び２つのポストベーキングユニ
ット（ＰＯＢＡＫＥ）を下から上へと順次積み上げて構
成したものである。As shown in FIG. 6, the fourth processing unit group G4 includes a cooling unit (COL), an extension cooling unit (EXT · COL), an extension unit (EXT), a cooling unit (COL), and a silylation unit. The processing apparatus (SLL), the dry developing unit (DDEV), the two baking units (PREBAKE), and the two post-baking units (POBAKE) are sequentially stacked from bottom to top.
【００４７】前記レジスト液塗布ユニット（ＣＯＴ）か
ら取り出されたウェハＷは、先ず、プリベーキングユニ
ット（ＰＲＥＢＡＫＥ）に挿入され、レジスト液から溶
剤（シンナー）を飛ばして乾燥される。なお、この乾燥
は例えば、減圧法によるものであってもよい。すなわ
ち、ウェハＷをプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）若しくはこれとは別に設けられたチャンバ内に挿入
し、ウェハＷ周辺を減圧することで溶剤を除去（レジス
ト液を乾燥）する方法であってもよい。The wafer W taken out of the resist coating unit (COT) is first inserted into a prebaking unit (PREBAKE), and dried by removing a solvent (thinner) from the resist liquid. The drying may be performed by, for example, a decompression method. That is, the wafer W is placed in a pre-baking unit (PREBAK).
E) or a method of removing the solvent (drying the resist solution) by inserting it into a chamber provided separately therefrom and reducing the pressure around the wafer W.
【００４８】次に、このウェハＷはクーリングユニット
（ＣＯＬ）で冷却された後、エクステンションユニット
（ＥＸＴ）を介して前記インタフェース部６４に設けら
れた第２のサブアーム機構７０に受け渡される。Next, after being cooled by the cooling unit (COL), the wafer W is transferred to the second sub arm mechanism 70 provided in the interface section 64 via the extension unit (EXT).
【００４９】ウェハＷを受け取った第２のサブアーム機
構７０は、受け取ったウェハＷを順次バッファカセット
ＢＵＣＲ内に収納する。このインターフェース部６４
は、前記ウェハＷを図示しない露光装置に受け渡し、露
光処理後のウェハＷが受け取る。The second sub arm mechanism 70 receiving the wafer W sequentially stores the received wafer W in the buffer cassette BUCR. This interface section 64
Transfers the wafer W to an exposure apparatus (not shown), and receives the wafer W after the exposure processing.
【００５０】露光処理された後のウェハＷは、周辺露光
装置（ＷＥＥ）にてウェハ周辺部の不要レジスト膜が除
去された後、前記とは逆に第４の処理ユニット群Ｇ４を
介してメインアーム機構６７に受け渡され、このメイン
アーム機構６７は、この露光後のウェハＷをシリル化処
理装置（ＳＬＬ）に搬送する。シリル化処理装置（ＳＬ
Ｌ）でシリル化処理が施されたウェハＷは、ドライ現像
ユニット（ＤＤＥＶ）に搬送され、ドライ現像が施され
る。この後、エクステンションユニット（ＥＸＴ）を介
してロード／アンロード部６２に排出される。The wafer W that has been subjected to the exposure processing is subjected to a main processing through a fourth processing unit group G4, after the unnecessary resist film around the wafer is removed by a peripheral exposure apparatus (WEE). The wafer W is transferred to the arm mechanism 67, and the main arm mechanism 67 transports the exposed wafer W to a silylation processing apparatus (SLL). Silylation treatment equipment (SL
The wafer W subjected to the silylation process in L) is transported to a dry developing unit (DDEV) and subjected to dry development. Thereafter, the sheet is discharged to the load / unload unit 62 via the extension unit (EXT).
【００５１】なお、前記第５の処理ユニット群Ｇ５は、
選択的に設けられるもので、この例では前記第４の処理
ユニット群Ｇ４と同様に構成されている。また、この第
５の処理ユニット群Ｇ５はレール７１によって移動可能
に保持され、前記メインアーム機構６７及び前記第１〜
第４の処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４に対するメンテナンス
処理を容易に行い得るようになっている。The fifth processing unit group G5 includes:
This is selectively provided, and in this example, is configured similarly to the fourth processing unit group G4. Further, the fifth processing unit group G5 is movably held by a rail 71, and the main arm mechanism 67 and the first to first processing units G5.
Maintenance processing can be easily performed on the fourth processing unit groups G1 to G4.
【００５２】この発明のシリル化処理装置を図５〜図７
に示した塗布現像ユニットに適用した場合、各処理ユニ
ットが上下に積み上げ式に構成されているから装置の設
置面積を著しく減少させることができる。FIGS. 5 to 7 show the silylation treatment apparatus of the present invention.
When the present invention is applied to the coating and developing unit described in (1), since each processing unit is configured to be vertically stacked, the installation area of the apparatus can be significantly reduced.
【００５３】なお、この実施形態に示したシリル化処理
装置はこのような塗布現像ユニット以外の装置にも適用
可能であることはもちろんである。また、その他本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。The silylation processing apparatus shown in this embodiment can of course be applied to apparatuses other than such a coating and developing unit. Various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００５４】次に、この塗布現像処理システムによるシ
リル化処理工程を図８の工程断面図及び図９のフローチ
ャートに沿って説明する。Next, the silylation process by this coating and developing system will be described with reference to the sectional view of FIG. 8 and the flowchart of FIG.
【００５５】塗布現像処理システムのメインスイッチを
ＯＮすると、各電源からシリル化処理装置１への給電が
それぞれ開始される。When the main switch of the coating and developing system is turned on, power supply from each power supply to the silylation processing apparatus 1 is started.
【００５６】そして、シャッタ１３を開け、メインアー
ム機構６７のメインアームを保持するアームホルダ（図
示せず）にウェハＷを載置し、処理室７の中に挿入す
る。このウェハＷの搬入の際、リフトピン１０をホット
プレート５に対して約１８ｍｍ程度上昇させ（Ｓ１）、
ウェハＷをアームホルダからリフトピン１０に移載し、
アームホルダを処理室７から退避させる（図８（ａ）、
Ｓ２）。このウェハＷの搬入の時の処理室７内の温度は
常温であるため、ウェハＷ表面におけるシリル化反応は
この段階ではもちろん生じない。Then, the shutter 13 is opened, and the wafer W is placed on an arm holder (not shown) for holding the main arm of the main arm mechanism 67 and inserted into the processing chamber 7. When the wafer W is loaded, the lift pins 10 are raised by about 18 mm with respect to the hot plate 5 (S1).
The wafer W is transferred from the arm holder to the lift pins 10,
The arm holder is retracted from the processing chamber 7 (FIG. 8A,
S2). Since the temperature in the processing chamber 7 at the time of loading the wafer W is room temperature, the silylation reaction on the surface of the wafer W does not occur at this stage.
【００５７】ウェハＷがホットプレート５から約１８ｍ
ｍ程度離間した位置に搬入された後、シャッタ１３を上
昇させて処理室７内を密閉した状態で排気孔１７から大
気を排気し、処理室７内を減圧する（Ｓ３）。そして、
所定の圧力、例えば８０パスカルにまで下がったところ
で供給孔１４ａからシリル化剤蒸気を導入する（Ｓ
４）。このときのシリル化剤蒸気の温度は、反応が不意
に進むのを防止するため、ウェハＷと同程度の温度、例
えば約４０〜５０℃にするのがよい。The wafer W is about 18 m from the hot plate 5
After being carried into a position separated by about m, the shutter 13 is raised to exhaust the atmosphere from the exhaust hole 17 in a state where the inside of the processing chamber 7 is sealed, and the inside of the processing chamber 7 is depressurized (S3). And
When the pressure drops to a predetermined pressure, for example, 80 Pascal, the silylation agent vapor is introduced from the supply hole 14a (S
4). At this time, the temperature of the silylation agent vapor is preferably set to a temperature similar to that of the wafer W, for example, about 40 to 50 ° C. in order to prevent the reaction from abruptly proceeding.
【００５８】そして、シリル化剤蒸気が処理室７内に充
満したところで、ホットプレート５を加熱する（Ｓ
５）。そして、リフトピン１０を下降させてウェハＷと
ホットプレート５との間隔を約７ｍｍ程度とする（Ｓ
６）。なお、先にリフトピン１０を下降させてからホッ
トプレート５で加熱するものであってももちろんよい。
ここで、ウェハＷはホットプレート５と離間しているた
め、ウェハＷはホットプレート５表面より低温に保たれ
る。具体的には、ウェハＷ表面においてシリル化反応が
生じない程度の温度に保つため、ウェハＷの温度を約４
０〜５０℃に保持する（図８（ｂ））。さらにこの温度
条件の下、シリル化剤蒸気が処理室７内に均一に拡散す
るまで待機する（Ｓ７）。シリル化剤蒸気が均一に拡散
すると、ウェハＷの面内においては温度は均一となる。Then, when the silylation agent vapor fills the processing chamber 7, the hot plate 5 is heated (S
5). Then, the lift pins 10 are lowered to set the distance between the wafer W and the hot plate 5 to about 7 mm (S
6). It should be noted that the lift pin 10 may be lowered first and then heated by the hot plate 5.
Here, since the wafer W is separated from the hot plate 5, the temperature of the wafer W is kept lower than the surface of the hot plate 5. Specifically, the temperature of the wafer W is set to about 4 to maintain the temperature at which the silylation reaction does not occur on the surface of the wafer W.
It is kept at 0 to 50 ° C. (FIG. 8B). Further, under this temperature condition, the process waits until the silylation agent vapor is uniformly diffused into the processing chamber 7 (S7). When the silylation agent vapor diffuses uniformly, the temperature becomes uniform in the plane of the wafer W.
【００５９】そして、シリル化剤蒸気の導入を止め、か
つ排気管１７からのガスの排気を止めて処理室７内への
ガスの流れをすべて止めて処理室７内を一定の圧力に保
持して密閉した状態で、かつ処理室７内の温度をウェハ
Ｗの面内において均一にした状態で、さらにホットプレ
ート５を加熱し続ける（Ｓ８）。Then, the introduction of the silylation agent vapor is stopped, and the exhaust of the gas from the exhaust pipe 17 is stopped to stop all the flow of the gas into the processing chamber 7 to maintain the processing chamber 7 at a constant pressure. The hot plate 5 is further heated while keeping the temperature inside the processing chamber 7 uniform within the plane of the wafer W in a state where the hot plate 5 is closed (S8).
【００６０】そして、ホットプレート５自体の温度が例
えば８０〜９０℃程度となったところで、さらにリフト
ピン１０を下降させてウェハＷとホットプレート５との
間隔を０．１ｍｍ程度とする（図８（ｃ）、Ｓ９）。こ
の際に、ウェハＷは８０〜９０℃程度に加熱されるた
め、ウェハＷも８０〜９０℃まで上昇し、その表面にお
いてシリル化が進行する（Ｓ１０）。このシリル化の
際、既に処理室７内へのガスの導入及び処理室７からの
ガスの排気が止まり密閉され、処理室７内の温度の面内
均一性が保たれているため、シリル化もウェハＷの面内
で均一に進行する。Then, when the temperature of the hot plate 5 itself becomes, for example, about 80 to 90 ° C., the lift pins 10 are further lowered to make the interval between the wafer W and the hot plate 5 about 0.1 mm (FIG. 8 ( c), S9). At this time, since the wafer W is heated to about 80 to 90 ° C., the wafer W also rises to 80 to 90 ° C., and silylation proceeds on the surface thereof (S10). At the time of this silylation, the introduction of gas into the processing chamber 7 and the exhaust of gas from the processing chamber 7 are already stopped and the chamber is sealed, and the in-plane uniformity of the temperature in the processing chamber 7 is maintained. Also progresses uniformly in the plane of the wafer W.
【００６１】シリル化が完了したところで、シリル化反
応を終了させるべく、図示しないガス導入口から処理室
７内にＮ2ガスを導入すると共に、排気孔１７からシリ
ル化剤蒸気を含むガスを排気させ、処理室７内のガスを
シリル化剤蒸気からＮ2ガスに置換する（Ｓ１１）。シ
リル化反応は数秒かかるため、この処理室７内のガスを
置換することにより、即時にシリル化反応が終了する。
なお、ガスの置換を行う間であってウェハＷ表面の温度
が５０℃程度まで下がるまでは、シリル化反応はわずか
でも進行しているため、ウェハＷ表面の温度を均一に保
持している必要がある。従って、ガスの置換を行う前
に、リフトピン１０を上昇させてウェハＷとホットプレ
ート５との間隔を７ｍｍよりも大きくとるのが望まし
い。また、導入されるＮ2ガスをシリル化反応の生じる
臨界温度である約５０℃よりも低温のガスとするのが望
ましい。なお、リフトピン１０を上昇させずにホットプ
レート５との間隔が０ｍｍでガスの置換を行ってももち
ろんよい。When the silylation is completed, N 2 gas is introduced into the processing chamber 7 from a gas inlet (not shown) to terminate the silylation reaction, and a gas containing a silylating agent vapor is exhausted from the exhaust hole 17. Then, the gas in the processing chamber 7 is replaced with the N 2 gas from the silylation agent vapor (S11). Since the silylation reaction takes several seconds, the replacement of the gas in the processing chamber 7 immediately terminates the silylation reaction.
In addition, since the silylation reaction is progressing even if the temperature of the surface of the wafer W is reduced to about 50 ° C. during the gas replacement, the temperature of the surface of the wafer W needs to be maintained uniformly. There is. Therefore, it is desirable to raise the lift pins 10 to make the distance between the wafer W and the hot plate 5 larger than 7 mm before replacing the gas. Further, it is desirable that the N 2 gas introduced be a gas having a temperature lower than about 50 ° C., which is a critical temperature at which a silylation reaction occurs. It is needless to say that the gas may be replaced at a distance of 0 mm from the hot plate 5 without raising the lift pins 10.
【００６２】以上説明したような工程によれば、以下の
効果を得ることができる。According to the steps described above, the following effects can be obtained.
【００６３】第１に、シリル化剤蒸気を導入してから処
理室７内でシリル化蒸気が均一に拡散するまでホットプ
レート５と所定の間隔をおいて待機させることにより、
ウェハＷの温度をシリル化反応を発生させる５０℃以下
の温度で待機させることができ、この待機時間に処理室
７内の濃度を均一にすることができる。シリル化反応は
温度依存性があり、温度が高いほどシリル化速度が速く
なるが、このようにウェハＷの面内で均一な温度を保持
することにより、ウェハＷの面内均一性の高いシリル化
処理を行うことができる。First, after the silylating agent vapor is introduced, the silylation vapor is made to stand by at a predetermined interval from the hot plate 5 until the silylation vapor diffuses uniformly in the processing chamber 7.
The temperature of the wafer W can be made to stand by at a temperature of 50 ° C. or less at which the silylation reaction occurs, and the concentration in the processing chamber 7 can be made uniform during this waiting time. The silylation reaction is temperature-dependent, and the silylation rate increases as the temperature increases. By maintaining a uniform temperature in the plane of the wafer W, the silyl reaction with high in-plane uniformity of the wafer W is maintained. Can be performed.
【００６４】第２に、ホットプレート５とウェハＷとの
間隔を３段階に設定することにより、ウェハＷの温度が
シリル化反応が進行する程度の高温となるまでの間の過
渡的な温度変化に左右されずに安定したシリル化処理を
行うことができる。すなわち、ウェハＷの温度が２３℃
から８０℃まで上がる間のウェハＷの温度ばらつきは非
常に大きいが、５０℃まで上がってから８０℃〜９０℃
程度まで上がるまでの温度ばらつきは比較的小さくなる
ので、温度ばらつきの少ないシリル化処理が可能とな
る。また、このようにホットプレート５とウェハＷとの
間隔を複数段に設定して処理を行うことのみで、ハード
ウェアの構成に多少問題があっても充分に安定したシリ
ル化処理を簡便に行うことができる。例えば、シリル化
剤をシャワー等を用いてチャンバ上部から供給する場
合、そのシリル化剤の吹出口の形状には厳しい精度が求
められているが、本発明によれば、このような吹出口の
構成いかんに係わらずに安定したシリル化処理を行え
る。Second, by setting the interval between the hot plate 5 and the wafer W in three stages, a transient temperature change until the temperature of the wafer W becomes high enough to cause the silylation reaction to proceed. And a stable silylation treatment can be performed without being affected by the above. That is, the temperature of the wafer W is 23 ° C.
Although the temperature variation of the wafer W during the rise from 50 ° C. to 80 ° C. is very large,
Since the temperature variation until the temperature rises to a relatively low level is relatively small, the silylation process with a small temperature variation can be performed. Further, only by setting the interval between the hot plate 5 and the wafer W in a plurality of stages as described above, a sufficiently stable silylation process can be easily performed even if there is some problem in the hardware configuration. be able to. For example, when the silylating agent is supplied from the upper part of the chamber using a shower or the like, the shape of the outlet of the silylating agent is required to have strict accuracy, but according to the present invention, such an outlet of such an outlet is required. Stable silylation can be performed regardless of the configuration.
【００６５】第３に、シリル化処理中は、処理室７内の
減圧も排気も行わない密閉空間でなされるため、濃度の
ばらつきを最小限に抑制することができる。Thirdly, during the silylation process, the process is performed in a closed space in the processing chamber 7 where neither decompression nor exhaust is performed, so that variations in concentration can be minimized.
【００６６】第４に、シリル化剤の蒸気を完全に排気し
た後に、ウェハＷをリフトアップするようにしてもよ
い。かかる方法によっても、ウェハＷ表面で不用意に反
応が進むことを防止できる。Fourth, the wafer W may be lifted up after the vapor of the silylating agent is completely exhausted. According to such a method, it is possible to prevent the reaction from inadvertently proceeding on the surface of the wafer W.
【００６７】第５に、シリル化処理終了後にシリル化剤
蒸気をＮ2ガスに置換する際に、ウェハＷを一旦ホット
プレート５から所定の間隔だけ離してから行うことによ
り、ウェハＷを既にシリル化処理が進行しにくい温度に
してからガスの置換を行うことができ、不均一なシリル
化反応を防止することができる。Fifth, when the silylation agent vapor is replaced with N 2 gas after the silylation process is completed, the wafer W is once separated from the hot plate 5 by a predetermined distance so that the wafer W is already silylated. The gas can be replaced after the temperature is reduced to a level at which the conversion treatment is unlikely to proceed, and the non-uniform silylation reaction can be prevented.
【００６８】第６に、シリル化剤蒸気を導入して均一化
する際に、一旦減圧してから行うことにより、処理室７
内に存在するガス量が減少するため、シリル化剤の濃度
の均一性が向上する。Sixth, when the silylating agent vapor is introduced and homogenized, the pressure is once reduced before performing the treatment.
Since the amount of gas existing in the inside is reduced, the uniformity of the concentration of the silylating agent is improved.
【００６９】なお、本発明に係るシリル化処理装置は、
本実施形態における構成以外にも適用可能である。The silylation treatment apparatus according to the present invention comprises:
The present invention can be applied to a configuration other than the configuration in the present embodiment.
【００７０】第１に、シリル化剤蒸気導入系は、図２に
示した構成に限定されるものではない。例えば、ホット
プレート５に１つあるいは複数の孔を設け、この孔を貫
通してホットプレート５の表面側にシリル化剤蒸気を導
入するものであってもよく、また排気孔１７近傍に導入
口を設け、この導入口から処理室７に向けて導入するも
のでもよく、その導入系の構成は何でもよい。First, the silylating agent vapor introduction system is not limited to the configuration shown in FIG. For example, one or a plurality of holes may be provided in the hot plate 5 and the silylation agent vapor may be introduced through the holes to the surface side of the hot plate 5. May be introduced into the processing chamber 7 from the introduction port, and the configuration of the introduction system may be anything.
【００７１】第２に、ホットプレート５に対してウェハ
Ｗを所定の間隔に保持するリフトピン１０は、高レベ
ル、中レベル、低レベルの３段階のみならず、複数段で
移動するものであってもよい。さらには、高レベルから
中レベルまで、あるいは中レベルから低レベルまで連続
的に移動するものであってもよい。Secondly, the lift pins 10 for holding the wafer W at a predetermined interval with respect to the hot plate 5 move not only in three stages of high level, middle level and low level but also in multiple stages. Is also good. Further, it may move continuously from a high level to a middle level or from a middle level to a low level.
【００７２】４段階以上の位置にホットプレート５が保
持されて用いられる形態の一例を図１０に示す。図１０
は、ウェハＷを５段階に変化させる場合を示す。ウェハ
Ｗの搬入を行う高レベル（ホットプレート５とウェハＷ
の間隔は例えば１８ｍｍ）と、処理室７内を密閉してシ
リル化処理を促進させる低レベル（ホットプレート５と
ウェハＷの間隔は０ｍｍ）での処理は３段階の場合と同
じとし（Ｓ１〜Ｓ７、Ｓ８〜Ｓ１１）、処理室７内の温
度ばらつきの均一化の際に複数段で段階的にホットプレ
ート５を下降移動させる。FIG. 10 shows an example of a mode in which the hot plate 5 is used while being held at four or more positions. FIG.
Shows a case where the wafer W is changed in five stages. High level for loading wafer W (hot plate 5 and wafer W
(For example, 18 mm), and the processing at a low level (the distance between the hot plate 5 and the wafer W is 0 mm) for promoting the silylation process by sealing the processing chamber 7 is the same as the case of three stages (S1 to S1). S7, S8 to S11), the hot plate 5 is moved down in steps in a plurality of stages when the temperature variation in the processing chamber 7 is made uniform.
【００７３】この場合、まず所定の温度（例えば５０
℃）にウェハＷの温度が上昇するまで高レベルよりも低
い位置にウェハＷを一旦保持し（ホットプレート５とウ
ェハＷの間隔は例えば７ｍｍ、Ｓ６）、処理室７内の温
度が上昇する際（例えば６０℃）にウェハＷを下降移動
させ（ホットプレート５とウェハＷの間隔は例えば５ｍ
ｍ、Ｓ２１及びＳ２２）、さらなる温度上昇後（例えば
７０℃）にさらにウェハＷを下降移動させる（ホットプ
レート５とウェハＷの間隔は例えば３ｍｍ、Ｓ２３及び
Ｓ２４）。In this case, first, a predetermined temperature (for example, 50
(° C.), the wafer W is once held at a position lower than the high level until the temperature of the wafer W rises (the interval between the hot plate 5 and the wafer W is, for example, 7 mm, S6), and when the temperature in the processing chamber 7 rises. The wafer W is moved downward (for example, at 60 ° C.) (the distance between the hot plate 5 and the wafer W is, for example, 5 m).
m, S21 and S22), and after further raising the temperature (for example, 70 ° C.), the wafer W is further moved down (the interval between the hot plate 5 and the wafer W is, for example, 3 mm, S23 and S24).
【００７４】ホットプレート５とウェハＷの間隔が７ｍ
ｍから０ｍｍになるまでは、図９に示した場合と同様に
シリル化剤蒸気を導入し続ける。このように複数段ウェ
ハＷを下降移動させて最終的にホットプレート５に接す
る低レベルにまでウェハＷが下げられる。これによれ
ば、中レベルにおける保持を１段階でする場合に比較し
て、温度ばらつきの変化により追従したウェハＷの移動
が可能となる。従って、温度ばらつきの影響をより低減
したシリル化処理を行うことができる。The distance between the hot plate 5 and the wafer W is 7 m
Until the distance from m to 0 mm, the silylating agent vapor is continuously introduced as in the case shown in FIG. In this way, the plurality of wafers W are moved down to lower the wafers W to a low level that is finally in contact with the hot plate 5. According to this, compared with the case where the holding at the middle level is performed in one stage, the movement of the wafer W that follows the change in the temperature variation becomes possible. Therefore, it is possible to perform the silylation process with the influence of the temperature variation reduced.
【００７５】なお、図１０の例では５段階にウェハＷを
上下方向に移動させる場合を示したが、４段階であって
も、また６段階以上であってももちろん本発明を適用す
ることが可能である。さらに、ウェハＷを段階的に変化
させる際のホットプレート５とウェハＷとの間隔あるい
は処理室７内の温度は一例であって、上述したものに限
定されるものではない。In the example shown in FIG. 10, the case where the wafer W is moved in the vertical direction in five steps is shown. However, the present invention can be applied to four or six or more steps. It is possible. Furthermore, the interval between the hot plate 5 and the wafer W or the temperature in the processing chamber 7 when changing the wafer W stepwise is an example, and is not limited to the above.
【００７６】また、供給リング１４の構成についても次
のように変更して使用することが可能である。図１１
（ａ）に示した供給リング１４においては、リング部材
の内周面に形成される供給孔１４ｐ，１４ｑ，１４ｒ
が、上側に位置する供給孔ほど、その径が大きくなるよ
うに設定されている。すなわち、最も下側に位置する供
給孔１４ｐが一番径が小さく、その上に位置する供給孔
１４ｑの径は供給孔１４ｐの径よりも大きく、最も上側
に位置する供給孔１４ｒの径は、最も大きく設定されて
いる。換言すれば、ウェハＷの表面側に位置する供給孔
ほどその径を大きくし、ウェハＷの裏面側に位置する供
給孔ほどその径を小さくする。このようにリング部材１
４ｂの内周面の上下方向に形成された供給孔の径を、上
側に位置するものほど大きいように設定する。The structure of the supply ring 14 can be changed as follows. FIG.
In the supply ring 14 shown in (a), supply holes 14p, 14q, 14r formed in the inner peripheral surface of the ring member.
However, the diameter is set so that the diameter of the supply hole located on the upper side becomes larger. That is, the supply hole 14p located at the lowermost side has the smallest diameter, the diameter of the supply hole 14q located thereabove is larger than the diameter of the supply hole 14p, and the diameter of the supply hole 14r located at the uppermost side is: The largest setting. In other words, the diameter of the supply hole located on the front surface side of the wafer W is increased, and the diameter of the supply hole located on the rear surface side of the wafer W is decreased. Thus, the ring member 1
The diameter of the supply hole formed in the up-down direction on the inner peripheral surface of 4b is set to be larger as it is located on the upper side.
【００７７】これにより、図１１（ｂ）を参照すれば分
かるように、シリル化剤を含む蒸気を吹き出させる際に
ウェハＷがリフトアップされた状態では、径が最も小さ
い供給孔１４ｐはウェハＷの裏面側に、径が最も大きい
供給孔１４ｒはウェハＷの表面側に配置されることとな
る。従って、シリル化処理を行わないウェハＷの裏面よ
りも、シリル化処理するウェハＷの表面に対して多量の
蒸気を供給することが可能であり、より効果的に処理す
ることができる。また、シリル化処理を行わないウェハ
Ｗの裏面に吹き出される蒸気の量を少なくすることがで
きるため、使用できるシリル化剤を節約することができ
る。As can be seen from FIG. 11 (b), when the wafer W is lifted up when the vapor containing the silylating agent is blown out, the supply hole 14p having the smallest diameter is set in the wafer W. The supply hole 14r having the largest diameter is disposed on the front side of the wafer W. Therefore, a larger amount of steam can be supplied to the front surface of the wafer W to be subjected to the silylation process than to the back surface of the wafer W not to be subjected to the silylation process, so that the treatment can be performed more effectively. Further, since the amount of steam blown to the back surface of the wafer W not subjected to the silylation process can be reduced, the silylating agent that can be used can be saved.
【００７８】もちろん、図１１の例のように、ウェハＷ
表面に対して垂直方向にリング部材１４ｂに３つの大き
さの供給孔を段階的に配置する場合のみならず、２つの
大きさの供給孔を配置しても、４つ以上の大きさの供給
孔を配置してもよい。Of course, as shown in the example of FIG.
Not only when supply holes of three sizes are arranged stepwise in the ring member 14b in a direction perpendicular to the surface but also when supply holes of two sizes are arranged, four or more supply holes are provided. Holes may be arranged.
【００７９】さらにまた図１２に示した供給リング１４
においては、リング部材１４ｂの内周面のほぼ半周に相
当する部分には、複数の供給孔１４ａが形成され、残り
の半分の内周面には前記供給孔１４ａと対向するように
複数の排気孔１４ｅが形成されている。このように供給
孔１４ａと排気孔１４ｅとを対向配置すると、図１３に
示したように、供給孔１４ａから供給された蒸気は、そ
のままウェハＷに対する水平流となって反対側の排気孔
１４ｅから排気される。従って乱流が発生しないため、
処理の均一性が向上し、また排気効率も良好となる。も
ちろん、使用の態様に応じて内周面に配置する供給孔１
４ａと排気孔１４ｅの割合は適宜変更可能である。Further, the supply ring 14 shown in FIG.
, A plurality of supply holes 14a are formed in a portion corresponding to substantially a half of the inner peripheral surface of the ring member 14b, and a plurality of exhaust holes are formed in the other half of the inner peripheral surface so as to face the supply holes 14a. A hole 14e is formed. When the supply hole 14a and the exhaust hole 14e are arranged to face each other, the vapor supplied from the supply hole 14a becomes a horizontal flow to the wafer W as it is, as shown in FIG. Exhausted. Therefore, no turbulence occurs,
The uniformity of processing is improved, and the exhaust efficiency is also improved. Of course, the supply hole 1 arranged on the inner peripheral surface according to the mode of use
The ratio between 4a and the exhaust hole 14e can be changed as appropriate.
【００８０】図１４に示したように、ホットプレート５
には、リフトピン１０が上下に移動するための孔９が形
成されているが、この孔９から不活性ガス、例えばＮ2
ガスを、ウェハＷの非処理面、例えばウェハＷの裏面に
吹き出させるようにしてもよい。そのため、図１４に示
した例では、孔９にＮ2ガスを送るためのガス供給部８
１と、管路８２とを備えている。As shown in FIG. 14, the hot plate 5
Is formed with a hole 9 through which a lift pin 10 moves up and down. An inert gas such as N 2
The gas may be blown out to the non-processing surface of the wafer W, for example, the back surface of the wafer W. Therefore, in the example shown in FIG. 14, the gas supply unit 8 for sending the N 2 gas to the hole 9 is provided.
1 and a pipeline 82.
【００８１】このようにウェハＷの裏面にＮ2ガスを吹
き出す開始時は、シリル化処理が終了し、チャンバ７内
のシリル化剤を含む蒸気を不活性ガスでパージする際
か、あるいは、チャンバ７からのシリル化剤を含む蒸気
を不活性ガスでパージして、図１５に示したように、リ
フトピン１０によってウェハＷを持ち上げ始めた時がよ
い。As described above, at the start of blowing out the N 2 gas to the back surface of the wafer W, the silylation process is completed and the vapor containing the silylation agent in the chamber 7 is purged with an inert gas, or It is preferable that the vapor containing the silylation agent from step 7 is purged with an inert gas and the wafer W is started to be lifted by the lift pins 10 as shown in FIG.
【００８２】このようにウェハＷの非処理面、例えばウ
ェハＷの裏面に不活性ガスを吹き出させることによっ
て、ウェハＷの非処理面にデポが付着することを抑える
ことが可能である。図１６に示した供給リング１４は、
リング部材１４ｂの内周面の上下方向に形成された供給
孔１４ｌ，１４ｍ，１４ｎのうち、例えば上側の供給孔
１４ｌ，１４ｍについては、ウェハＷの処理面に処理ガ
ス、例えばシリル化剤を含む蒸気を供給し、下側の供給
孔１４ｍについては、ウェハＷの非処理面に不活性ガ
ス、例えばＮ2ガスを吹き出させるように構成したもの
である。これによって、ウェハＷの処理面に対しては、
処理ガス、例えばシリル化剤を含む蒸気を供給すること
ができ、ウェハＷの非処理面に対しては、不活性ガス、
例えばＮ2ガスを吹き出させることが可能となる。ま
た、ウェハＷの非処理面に蒸気が供給されない構成とす
ることができ、これによってウェハＷの非処理面にデポ
が付着することを抑えることが可能である。As described above, by blowing the inert gas onto the non-processed surface of the wafer W, for example, the back surface of the wafer W, it is possible to suppress the deposition of the deposit on the non-processed surface of the wafer W. The supply ring 14 shown in FIG.
Of the supply holes 141, 14m, 14n formed in the vertical direction on the inner peripheral surface of the ring member 14b, for example, the upper supply holes 141, 14m contain a processing gas, for example, a silylating agent on the processing surface of the wafer W. Steam is supplied, and the lower supply hole 14m is configured to blow out an inert gas, for example, N 2 gas, onto the non-processed surface of the wafer W. Thereby, for the processing surface of the wafer W,
A processing gas, for example, a vapor containing a silylating agent can be supplied, and an inert gas,
For example, N 2 gas can be blown out. Further, it is possible to adopt a configuration in which steam is not supplied to the non-processed surface of the wafer W, and thus it is possible to suppress the deposition of the deposit on the non-processed surface of the wafer W.
【００８３】なお上側の供給孔１４ｌ，１４ｍについて
は、選択的に処理ガス、例えばシリル化剤を含む蒸気と
不活性ガスとを切り替えて吹き出すことが可能な機構を
用いてもよい。この場合、例えば図１７に示すように、
供給孔１４ｌ，１４ｍは供給気体切替機構９１を介して
ＭＦＣ３３及び不活性ガス導入源９２に接続されてい
る。一方、供給孔１４ｎは供給気体切替機構９１を介さ
ずに直接不活性ガス導入源９２に接続されている。ま
た、供給気体切り替え機構９１はコントローラ３４の制
御指令に基づいて不活性ガス導入源９２からの不活性ガ
スあるいはＭＦＣ３３からのシリル化剤を含む蒸気が選
択的に供給孔１４ｌ，１４ｍに導入される。供給気体切
り替え機構９１は、例えば切替弁等である。For the upper supply holes 141 and 14m, a mechanism which can selectively blow out a processing gas, for example, a vapor containing a silylating agent and an inert gas may be used. In this case, for example, as shown in FIG.
The supply holes 141 and 14m are connected to the MFC 33 and the inert gas introduction source 92 via a supply gas switching mechanism 91. On the other hand, the supply hole 14 n is directly connected to the inert gas introduction source 92 without passing through the supply gas switching mechanism 91. Further, the supply gas switching mechanism 91 selectively introduces the inert gas from the inert gas introduction source 92 or the vapor containing the silylating agent from the MFC 33 into the supply holes 141 and 14m based on the control command of the controller 34. . The supply gas switching mechanism 91 is, for example, a switching valve or the like.
【００８４】本発明は、既述した実施の形態に限られる
ものではない。前述の実施の形態は、本発明の理解を容
易にするために提示したものであり、これら実施の形態
によって本発明の範囲が限定されるものではなく、本発
明の精神によって各種の改良、改変が可能となる。The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiments have been presented in order to facilitate understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. Becomes possible.
【００８５】[0085]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ハ
ード的な構成によらずに均一なシリル化層を得ることが
できる。As described in detail above, according to the present invention, a uniform silylated layer can be obtained without depending on a hardware configuration.
【図１】本発明の第１実施形態に係るシリル化処理装置
の全体構成を示す上面図。FIG. 1 is a top view showing an overall configuration of a silylation processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施形態に係るシリル化処理装置の全体構成
を示す縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of the silylation processing apparatus according to the embodiment.
【図３】同実施形態に係る供給リングの斜視構成図。FIG. 3 is a perspective configuration diagram of a supply ring according to the embodiment.
【図４】同実施形態に係るシリル化処理装置の全体構成
を制御系とともに示した図。FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of the silylation processing apparatus according to the embodiment together with a control system.
【図５】同実施形態に係るシリル化処理装置を適用した
レジスト処理システムの全体構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration of a resist processing system to which the silylation processing apparatus according to the embodiment is applied.
【図６】同実施形態に係るシリル化処理装置を適用した
レジスト処理システムの側面図。FIG. 6 is a side view of a resist processing system to which the silylation processing apparatus according to the embodiment is applied.
【図７】同実施形態に係るシリル化処理装置を適用した
レジスト処理システムの機能を説明するための正面図。FIG. 7 is an exemplary front view for explaining the function of a resist processing system to which the silylation processing apparatus according to the embodiment is applied;
【図８】同実施形態に係るシリル化処理工程を示す図。FIG. 8 is a view showing a silylation process step according to the embodiment.
【図９】同実施形態に係るシリル化処理のフローチャー
トを示す図。FIG. 9 is a view showing a flowchart of a silylation process according to the embodiment.
【図１０】シリル化処理の変形例のフローチャートを示
す図。FIG. 10 is a diagram showing a flowchart of a modified example of the silylation process.
【図１１】同実施形態の変形例に係わる供給リングの斜
視図。FIG. 11 is a perspective view of a supply ring according to a modification of the embodiment.
【図１２】同実施形態のさらに別の変形例に係わる供給
リングの平面図。FIG. 12 is a plan view of a supply ring according to still another modification of the embodiment.
【図１３】図１２の供給リングを使用した際の気流の流
れを示す側面断面の説明図。FIG. 13 is an explanatory side sectional view showing an air flow when the supply ring of FIG. 12 is used.
【図１４】同実施形態のさらに別の変形例に係わるシリ
ル化処理装置の側面断面の平面図。FIG. 14 is a plan view of a side cross section of a silylation processing apparatus according to still another modification of the embodiment.
【図１５】同実施形態のさらに別の変形例に係わるシリ
ル化処理装置の側面断面の平面図。FIG. 15 is a plan view of a side cross section of a silylation processing apparatus according to still another modification of the embodiment.
【図１６】同実施形態のさらに別の変形例に係わる供給
リングの斜視図。FIG. 16 is a perspective view of a supply ring according to still another modification of the embodiment.
【図１７】図１６の供給リングを含めた供給系統の模式
図。FIG. 17 is a schematic diagram of a supply system including the supply ring of FIG.
１…シリル化処理装置、２…ベースブロック、２ａ…ベ
ースブロック側部、２ｂ…ベースブロック底部、３…水
平遮蔽板、４…開口、５…ホットプレート、６…支持
板、７…処理室、７Ａ，７Ｂ…開口、８…カバー、９…
孔、１０…リフトピン、１１…アーム、１２…垂直シリ
ンダ、１２ａ…ロッド、１３…シャッタ、１４…供給リ
ング、１４ａ…供給孔、１４ｂ…リング部材、１４ｃ…
供給通路、１４ｅ…排気孔、１４ｌ，１４ｍ，１４ｎ…
供給孔、１４ｐ，１４ｑ，１４ｒ…供給孔、１５…アー
ム、１６…垂直シリンダ、１６ａ…ロッド、１７…排気
管、１８…排気孔、１９（２０）…ダクト、２１…機械
室、２２…側壁、２３…突起、３１…シリル化剤蒸気導
入管、３２…バブラータンク、３３…マスフローコント
ローラ、３４…コントローラ、３５…バブリング部材、
３６…ガス導入管、３７…キャリアガス導入管、３８…
シリル化剤、４１…温度センサ、４２…マスフローコン
トローラ、４３…圧力センサ、６２…ロード／アンロー
ド部、６３…プロセス処理部、６４…インターフェース
部、６５…載置台、６５ａ…突起部、６６…サブアーム
機構、６７…メインアーム機構、６８…メインアーム、
６９…ガイド、７０…サブアーム機構、７１…レール、
８１…ガス供給部、８２…管路、９１…供給気体切替機
構、９２…不活性ガス導入源DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silylation processing apparatus, 2 ... Base block, 2a ... Base block side part, 2b ... Base block bottom part, 3 ... Horizontal shielding plate, 4 ... Opening, 5 ... Hot plate, 6 ... Support plate, 7 ... Processing chamber, 7A, 7B ... opening, 8 ... cover, 9 ...
Hole, 10 lift pin, 11 arm, 12 vertical cylinder, 12a rod, 13 shutter, 14 supply ring, 14a supply hole, 14b ring member, 14c
Supply passage, 14e ... exhaust hole, 141, 14m, 14n ...
Supply hole, 14p, 14q, 14r Supply hole, 15 Arm, 16 Vertical cylinder, 16a Rod, 17 Exhaust pipe, 18 Exhaust hole, 19 (20) Duct, 21 Machine room, 22 Side wall , 23 ... projection, 31 ... silylation agent vapor introduction pipe, 32 ... bubbler tank, 33 ... mass flow controller, 34 ... controller, 35 ... bubbling member,
36 ... gas introduction pipe, 37 ... carrier gas introduction pipe, 38 ...
Silylating agent, 41 temperature sensor, 42 mass flow controller, 43 pressure sensor, 62 load / unload unit, 63 process unit, 64 interface unit, 65 mounting table, 65a protrusion, 66 Sub arm mechanism, 67: Main arm mechanism, 68: Main arm,
69 ... guide, 70 ... sub arm mechanism, 71 ... rail,
81: gas supply unit, 82: pipeline, 91: supply gas switching mechanism, 92: inert gas introduction source
フロントページの続き (72)発明者 山下 剛秀 山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650 東京エレ クトロン九州株式会社プロセス開発センタ ー内Continued on the front page (72) Inventor Takehide Yamashita 650 Mitsuzawa, Hosaka-cho, Nirasaki, Yamanashi Pref. Tokyo Electron Kyushu Co., Ltd. Process Development Center
Claims (20)
と、 前記チャンバ内にシリル化剤を含む蒸気を供給する供給
機構と、 前記チャンバ内で前記基板を保持し、前記加熱機構と前
記基板の間隔を少なくとも３段階以上に調節可能な基板
保持治具とを具備してなることを特徴とするシリル化処
理装置。A chamber, a heating mechanism provided in the chamber, for heating the substrate, a supply mechanism for supplying a vapor containing a silylating agent into the chamber, and holding the substrate in the chamber; A silylation processing apparatus comprising: a heating mechanism; and a substrate holding jig capable of adjusting a distance between the substrate and the substrate in at least three stages.
ぼ同じ温度に設定されていることを特徴とする請求項１
に記載のシリル化処理装置。2. The temperature of the vapor is set to be substantially the same as the temperature of the substrate.
A silylation treatment apparatus according to item 1.
給されることを特徴とする請求項１に記載のシリル化処
理装置。3. The silylation processing apparatus according to claim 1, wherein the vapor is supplied horizontally to the substrate.
配置された複数の供給孔から供給されることを特徴とす
る請求項１に記載のシリル化処理装置。4. The silylation processing apparatus according to claim 1, wherein the supply mechanism is supplied from a plurality of supply holes arranged so as to surround the substrate.
置された供給リングの内周面に設けられていることを特
徴とする請求項４に記載のシリル化処理装置。5. The silylation processing apparatus according to claim 4, wherein the supply hole is provided on an inner peripheral surface of a supply ring arranged so as to surround the substrate.
して垂直な方向に異なる孔径を有することを特徴とする
請求項４に記載のシリル化処理装置。6. The silylation processing apparatus according to claim 4, wherein the plurality of supply holes have different hole diameters in a direction perpendicular to the substrate surface.
理面と、該処理面と表裏関係にある非処理面とを有し、
前記複数の供給孔は、前記シリル化剤を含む蒸気を供給
する際に、前記基板の処理面側の方が前記基板の非処理
面側よりも大きな孔径となるように配置されることを特
徴とする請求項４に記載のシリル化処理装置。7. The substrate has a processing surface on which silylation is to proceed, and a non-processing surface having a front and back relationship with the processing surface.
The plurality of supply holes are arranged such that, when supplying the vapor containing the silylating agent, the processing surface side of the substrate has a larger hole diameter than the non-processing surface side of the substrate. The silylation treatment apparatus according to claim 4, wherein
分には複数の供給孔が形成され、前記供給孔が形成され
ない残りの内周面には前記基板を挟んで対向するように
複数の排気孔が形成されていることを特徴とする請求項
５に記載のシリル化処理装置。8. A plurality of supply holes are formed in a portion that is less than or equal to a half circumference of an inner peripheral surface of the supply ring, and a plurality of supply holes are formed on the remaining inner peripheral surface where the supply holes are not formed so as to face the substrate. The silylation treatment apparatus according to claim 5, wherein the exhaust holes are formed.
み前記蒸気を供給することを特徴とする請求項１に記載
のシリル化処理装置。9. The silylation processing apparatus according to claim 1, wherein the supply mechanism supplies the vapor only to a processing surface of the substrate.
に対しては不活性ガスを供給することを特徴とする請求
項９に記載のシリル化処理装置。10. The silylation processing apparatus according to claim 9, wherein the supply mechanism supplies an inert gas to a non-processing surface of the substrate.
面に複数の第１の供給孔及び複数の第２の供給孔が設け
られた供給リングを備え、 前記基板はシリル化を進行させるべき処理面と、該処理
面と表裏関係にある非処理面とを有し、 前記基板の前記処理面側には前記第１の供給孔が設けら
れ、前記基板の非処理面側には前記第２の供給孔が設け
られてなり、 前記第１の供給孔からは前記供給機構からの前記蒸気が
供給され、 前記第２の供給孔からは不活性ガスが供給されることを
特徴とする請求項１に記載のシリル化処理装置。11. A supply ring disposed to surround the substrate and having a plurality of first supply holes and a plurality of second supply holes on an inner peripheral surface thereof, wherein the substrate is subjected to silylation. A processing surface to be processed, and a non-processing surface having a front and back relationship with the processing surface. The first supply hole is provided on the processing surface side of the substrate, and the first supply hole is provided on the non-processing surface side of the substrate. A second supply hole is provided, wherein the steam from the supply mechanism is supplied from the first supply hole, and an inert gas is supplied from the second supply hole. The silylation processing apparatus according to claim 1.
体切替機構と、 この供給気体切替機構に接続された不活性ガス導入部と
をさらに備え、 前記供給気体切替機構には前記供給機構が接続され、 前記供給気体切替機構の切替により前記第１の供給孔か
ら不活性ガスと蒸気が選択的に供給されることを特徴と
する請求項１１に記載のシリル化処理装置。12. The supply gas switching mechanism further includes: a supply gas switching mechanism connected to the first supply hole; and an inert gas introduction unit connected to the supply gas switching mechanism. The silylation treatment apparatus according to claim 11, wherein an inert gas and a vapor are selectively supplied from the first supply hole by switching of the supply gas switching mechanism.
おいて、 前記加熱機構としての熱板と、 前記基板保持治具としてのリフトピンと、 前記リフトピンが前記熱板から突き出て前記基板を保持
して移動するように、前記熱板に貫通形成された孔とを
有し、 前記孔を通じて不活性ガスが基板の非処理面に対して供
給されることを特徴とするシリル化処理装置。13. The silylation processing apparatus according to claim 9, wherein the hot plate as the heating mechanism, the lift pin as the substrate holding jig, and the lift pin protrude from the hot plate to hold the substrate. And a hole penetrating the hot plate so that the inert gas is supplied to an unprocessed surface of the substrate through the hole.
バ内に設けられた加熱機構と所定の間隔を保って前記基
板を保持する工程と、 前記チャンバ内にシリル化剤を含む蒸気を導入して前記
チャンバ内をシリル化剤雰囲気で充満させる工程と、 前記加熱機構により前記チャンバ内を昇温させる工程
と、 前記基板を前記加熱機構に対して近づけ、前記基板のシ
リル化反応が生じない温度で前記シリル化雰囲気を前記
チャンバ内に均一に拡散させる工程と、 前記基板をさらに前記加熱機構に近づけて該基板の温度
を高め、該基板表面でシリル化反応を生ぜしめる工程と
を含むことを特徴とするシリル化処理方法。14. A step of carrying a substrate into a chamber, holding the substrate at a predetermined distance from a heating mechanism provided in the chamber, and introducing steam containing a silylating agent into the chamber. Filling the chamber with a silylating agent atmosphere by using a heating mechanism, and raising the temperature of the chamber by the heating mechanism; and bringing the substrate closer to the heating mechanism so that the silylation reaction of the substrate does not occur. A step of uniformly diffusing the silylation atmosphere into the chamber, and a step of further bringing the substrate closer to the heating mechanism to raise the temperature of the substrate to cause a silylation reaction on the substrate surface. Characteristic silylation treatment method.
とも３段階以上に変化するように設定されてなることを
特徴とする請求項１４に記載のシリル化処理方法。15. The silylation treatment method according to claim 14, wherein an interval between the heating mechanism and the substrate is set to change in at least three steps.
リル化剤を含む蒸気を導入することを特徴とする請求項
１４に記載のシリル化処理方法。16. The silylation treatment method according to claim 14, wherein the vapor containing the silylating agent is introduced after the pressure in the chamber is reduced.
む蒸気の導入を止め、かつ該チャンバからの排気を行わ
ずに該チャンバが密閉した状態で前記シリル化反応を生
じさせることを特徴とする請求項１４に記載のシリル化
処理方法。17. The method according to claim 17, wherein the introduction of the vapor containing the silylating agent into the chamber is stopped, and the silylation reaction is caused to occur in a state where the chamber is closed without exhausting the chamber. The silylation treatment method according to claim 14.
とともに前記チャンバから前記シリル化剤を含む蒸気を
排気することにより前記シリル化反応を止めることを特
徴とする請求項１４に記載のシリル化処理方法。18. The silylation process according to claim 14, wherein the silylation reaction is stopped by introducing an inert gas into the chamber and exhausting the vapor containing the silylating agent from the chamber. Method.
ャンバ内から前記シリル化剤を含む蒸気を排気した後
に、前記基板を前記加熱機構から遠ざけることを特徴と
する請求項１８に記載のシリル化処理方法。19. The silylation according to claim 18, wherein the substrate is moved away from the heating mechanism after the vapor containing the silylation agent is exhausted from the chamber by introducing the inert gas. Processing method.
側のみに前記シリル化剤を含む蒸気を導入することを特
徴とする請求項１４に記載のシリル化処理方法。20. The silylation treatment method according to claim 14, wherein the vapor containing the silylation agent is introduced only into the substrate surface side facing the heating mechanism.
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