JPH05121306A - Treatment apparatus - Google Patents
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- JPH05121306A JPH05121306A JP30981191A JP30981191A JPH05121306A JP H05121306 A JPH05121306 A JP H05121306A JP 30981191 A JP30981191 A JP 30981191A JP 30981191 A JP30981191 A JP 30981191A JP H05121306 A JPH05121306 A JP H05121306A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、処理装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a processing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体製造におけるフォトレジ
スト処理工程にあっては、ウエハ上に堆積された、例え
ばＳｉＯ2 等の薄膜上にレジストを塗布し、この薄膜上
に所望のパターンを露光、現像してパターンを形成して
いる。この場合、レジスト塗布前の半導体ウエハにあっ
ては、その表面が大気中の水分と結合して表面にＯＨ基
が存在して親水性となっている。このような親水性の表
面に対してレジストを塗布すると、レジストのウエハ表
面に対する密着性が弱いために現像処理中等にレジスト
が剥離する恐れがある。このために、レジストの密着性
を強化するために、レジスト塗布前の半導体ウエハ表面
にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）を作用させて表
面のＯＨ基をＳｉ（ＣＨ3 ）3 基に置換して、疎水性化
処理（アドヒージョン処理）が行われている。2. Description of the Related Art Generally, in a photoresist processing step in semiconductor manufacturing, a resist is applied on a thin film such as SiO 2 deposited on a wafer, and a desired pattern is exposed and developed on the thin film. To form a pattern. In this case, the surface of the semiconductor wafer before being coated with the resist is hydrophilic because the surface thereof is combined with moisture in the atmosphere and OH groups are present on the surface. When a resist is applied to such a hydrophilic surface, the resist may be peeled off during development processing or the like because the adhesion of the resist to the wafer surface is weak. For this reason, in order to enhance the adhesiveness of the resist, HMDS (hexamethyldisilazane) is allowed to act on the surface of the semiconductor wafer before resist application to replace the OH groups on the surface with Si (CH 3 ) 3 groups, Hydrophobization processing (adhesion processing) is performed.
【０００３】図３は上述のようにウエハの表面処理を行
うＨＭＤＳ処理装置を示す。図示するように処理液とし
てのＨＭＤＳ２はタンク４内に貯留されており、タンク
４内の底部に設けられるバブラー６にはキャリアガスと
して窒素（Ｎ2 ）ガスが供給され、この窒素ガスの泡８
によりＨＭＤＳ２が気化される。この時の供給ガス量
は、ガス導入側に設けたフロート式の流量計１０により
測定される。そして、気化されたＨＭＤＳ２は窒素ガス
と共にＨＭＤＳガス供給管１２を通って処理容器１４へ
と送られ、処理容器１４内に設けられる半導体ウエハ１
６に吹き付けられる。これによりウエハ１６の表面処理
がなされ、処理後のガスは排気管１８を介して排出され
る。FIG. 3 shows an HMDS processing apparatus for performing the surface processing of a wafer as described above. As shown in the figure, the HMDS 2 as a treatment liquid is stored in the tank 4, and a bubbler 6 provided at the bottom of the tank 4 is supplied with nitrogen (N 2 ) gas as a carrier gas, and bubbles 8 of this nitrogen gas are supplied.
Causes HMDS2 to be vaporized. The supply gas amount at this time is measured by a float type flow meter 10 provided on the gas introduction side. Then, the vaporized HMDS 2 is sent to the processing container 14 through the HMDS gas supply pipe 12 together with the nitrogen gas, and the semiconductor wafer 1 provided in the processing container 14
Blown on 6. As a result, the surface treatment of the wafer 16 is performed, and the treated gas is exhausted through the exhaust pipe 18.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハ表面
の疎水性処理を確実に行うためには処理容器１４内へＨ
ＭＤＳ蒸気が確実に供給されているか否か、或いは供給
されているならばその濃度はどの程度なのかを知る必要
があるが、従来にあってはＨＭＤＳの濃度を検出するた
めの好適なセンサがなかったので流量計１０の示す流量
を観察することにより間接的に濃度等を推定していた。
しかしながら、上記したＨＭＤＳの蒸気は無色透明であ
るために、ＨＭＤＳ蒸気が実際に供給されたのか否か、
或いは供給されているのであれば実際に何時処理容器１
４内へＨＭＤＳ蒸気が流入したのであるか精度よく知る
ことができない。特に、処理時間は、例えば４５秒程度
と短いので処理の開始時期を精度よく知る必要がある
が、従来装置にあってはそれを精度よく知ることができ
なかった。By the way, in order to surely perform the hydrophobic treatment of the wafer surface, H is placed in the processing container 14.
It is necessary to know whether or not the MDS vapor is reliably supplied, and if so, what is the concentration thereof. In the past, a suitable sensor for detecting the concentration of HMDS was used. Since it did not exist, the concentration and the like were indirectly estimated by observing the flow rate indicated by the flow meter 10.
However, since the above-mentioned HMDS vapor is colorless and transparent, whether or not HMDS vapor is actually supplied,
Or, if it is being supplied, what is the actual processing container 1
It is not possible to accurately know whether HMDS vapor has flowed into the inside of No. 4. In particular, since the processing time is short, for example, about 45 seconds, it is necessary to know the start timing of the processing with high accuracy, but it was not possible to know with high accuracy in the conventional apparatus.
【０００５】また、ウエハの表面処理結果は、処理時の
ＨＭＤＳの蒸気濃度に大きく依存するのであるが、上述
した装置にあっては直接濃度を知ることができずキャリ
アガスの供給量を変えることにより間接的に濃度を変え
るようにしていたので、ＨＭＤＳの蒸気濃度が正確でな
く、特に、ＨＭＤＳ蒸気の発生量はタンク４内のＨＭＤ
Ｓ２の量にも左右されるので蒸気濃度の不正確度が一層
助長され、表面処理を安定的に行うことができないとい
う改善点を有していた。更に、ＨＭＤＳの蒸気濃度が過
剰になると、例えば周囲の環境温度の変化によりガス供
給管１２の途中にて結露が発生してしまい、このために
蒸気濃度が変動したり或いは結露液がウエハ上に落下し
て処理の均一性が悪くなったり、また、パーティクルの
原因となるなどの改善点もあった。本発明は、以上のよ
うな問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案され
たものである。本発明の目的は、処理液の蒸気濃度を正
確に知って安定した表面処理を行うことができる処理装
置を提供することにある。Further, the surface treatment result of the wafer largely depends on the vapor concentration of HMDS at the time of treatment, but in the above-mentioned apparatus, the concentration cannot be directly known and the carrier gas supply amount must be changed. The concentration of HMDS vapor is not accurate because the concentration is indirectly changed by
Since it depends on the amount of S2 as well, the inaccuracy of the vapor concentration is further promoted, and the surface treatment cannot be performed stably. Further, if the vapor concentration of HMDS becomes excessive, dew condensation will occur in the middle of the gas supply pipe 12 due to, for example, changes in the ambient environmental temperature, which will cause the vapor concentration to fluctuate or the dew condensation liquid to be deposited on the wafer. There were also points of improvement such as falling to deteriorate the uniformity of processing and causing particles. The present invention has been made to pay attention to the above problems and to solve them effectively. An object of the present invention is to provide a processing apparatus capable of performing stable surface processing by accurately knowing the vapor concentration of the processing liquid.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、水晶振動子に
合成２分子膜を被覆したものをセンサとして利用するこ
とによりＨＭＤＳ蒸気の濃度を正確に得ることができ
る、という知見を得ることによりなされたものである。
本発明は、上記問題点を解決するために、処理液をキャ
リアガスにより気化し、該気化された処理液を含有する
キャリアガスを処理容器内へ導入して被処理体を処理す
る処理装置において、前記キャリアガスの流路に、前記
キャリアガス中に含有する処理液の濃度を測定する処理
液濃度検出手段を設けるように構成したものである。Means for Solving the Problems The present invention is based on the finding that the concentration of HMDS vapor can be accurately obtained by using a quartz oscillator coated with a synthetic bimolecular film as a sensor. It was made.
In order to solve the above problems, the present invention relates to a processing apparatus for processing a target object by vaporizing a processing liquid with a carrier gas and introducing a carrier gas containing the vaporized processing liquid into a processing container. A processing liquid concentration detecting means for measuring the concentration of the processing liquid contained in the carrier gas is provided in the carrier gas flow path.
【０００７】[0007]
【作用】本発明は、以上のように構成されたので、処理
液の蒸気を含有するキャリアガスが給気系を介して処理
容器内へ導入され、ここで被処理体に表面処理を施すこ
とになる。処理後のガスはキャリアガスの流路、例えば
排気系を流れて排出され、この時、例えば水晶振動子を
合成２分子膜により被覆することにより形成される合成
２分子膜センサよりなる処理液濃度検出手段により排ガ
スに含まれるＨＭＤＳの濃度を知ることができる。そし
て、この検出濃度値に基づいてキャリアガスを増減する
ことにより適正な濃度を保持する。Since the present invention is constituted as described above, the carrier gas containing the vapor of the treatment liquid is introduced into the treatment container through the air supply system, and the subject to be treated is surface-treated there. become. The treated gas is discharged through a carrier gas flow path, for example, an exhaust system, and at this time, for example, a concentration of a treatment liquid formed by a synthetic bilayer membrane sensor formed by coating a quartz oscillator with a synthetic bilayer membrane. The concentration of HMDS contained in the exhaust gas can be known by the detection means. Then, an appropriate concentration is maintained by increasing or decreasing the carrier gas based on this detected concentration value.
【０００８】[0008]
【実施例】以下に、本発明に係る処理装置の一実施例を
添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る処理
装置を示す概略構成図である。従来装置と同一部分には
同一符号を付す。本実施例においては、処理装置として
ＨＭＤＳ処理装置が示される。図示するようにこのＨＭ
ＤＳ処理装置は、処理液を貯留するタンク４と、このタ
ンク４から供給される処理液の蒸気を被処理体、例えば
半導体ウエハ１６の表面に当てて表面処理する処理容器
１４と、この容器１４からの排ガス中の処理液濃度を検
出する処理液濃度検出手段２４とにより主に構成されて
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the processing apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a processing apparatus according to the present invention. The same parts as those of the conventional device are designated by the same reference numerals. In this embodiment, an HMDS processing device is shown as the processing device. This HM as shown
The DS processing apparatus includes a tank 4 that stores a processing liquid, a processing container 14 that performs surface treatment by applying a vapor of the processing liquid supplied from the tank 4 to a surface of an object to be processed, for example, a semiconductor wafer 16, and the container 14. It mainly comprises a processing liquid concentration detecting means 24 for detecting the processing liquid concentration in the exhaust gas from the.
【０００９】上記タンク４は処理液としてのＨＭＤＳ２
を貯留するための有底筒体状に形成されており、このタ
ンク４は貯留されるＨＭＤＳ２への不純物溶出等を防止
するために石英ガラス等により形成されている。このタ
ンク４内の底部には、キャリアガスとしての例えば窒素
（Ｎ2 ）ガスの細かな気泡を発生させるための例えば多
孔質の部材よりなるバブラー６が設けられており、この
バブラー６には窒素ガスボンベ等の窒素ガス源（図示せ
ず）から窒素ガスを供給する窒素ガス供給管２０が接続
されている。この窒素ガス供給管２０には、フロート式
の流量計１０及び三方弁２６が順次介設されており、こ
の三方弁２６からは上記処理液濃度検出手段２４に向け
てパージ用ガス供給管２８が形成されている。The tank 4 is a HMDS 2 as a processing liquid.
The tank 4 is formed of quartz glass or the like in order to prevent elution of impurities into the stored HMDS 2 and the like. At the bottom of the tank 4, a bubbler 6 made of, for example, a porous member for generating fine bubbles of nitrogen (N 2 ) gas as a carrier gas is provided. A nitrogen gas supply pipe 20 for supplying nitrogen gas from a nitrogen gas source (not shown) such as a gas cylinder is connected. A float type flow meter 10 and a three-way valve 26 are sequentially provided in the nitrogen gas supply pipe 20, and a purge gas supply pipe 28 is provided from the three-way valve 26 toward the processing liquid concentration detecting means 24. Has been formed.
【００１０】また、この三方弁２６の下流側のガス供給
管２０からは希釈用ガス供給管３０が分岐されると共
に、この供給管３０には途中に流量調整弁３２が介設さ
れその先端部は上記タンク４の頂部に挿入されている。
また、上記タンク４の頂部と上記処理容器１４との間に
は、タンク４内で生成されたＨＭＤＳ蒸気を含有する窒
素ガスを送給するための給気系としてのＨＭＤＳガス供
給管１２が連通して接続されている。そして、このガス
供給管１２には、必要に応じて上記処理容器１４内を大
気開放するために途中に開放弁３４を介設した大気開放
管３６が分岐して接続されている。Further, a diluting gas supply pipe 30 is branched from the gas supply pipe 20 on the downstream side of the three-way valve 26, and a flow rate adjusting valve 32 is interposed in the supply pipe 30 and a tip portion thereof is provided. Is inserted at the top of the tank 4.
An HMDS gas supply pipe 12 as an air supply system for supplying nitrogen gas containing HMDS vapor generated in the tank 4 is connected between the top of the tank 4 and the processing container 14. Then connected. An atmosphere opening pipe 36 having an opening valve 34 in the middle is branched and connected to the gas supply pipe 12 in order to open the inside of the processing container 14 to the atmosphere if necessary.
【００１１】一方、上記処理容器１４は、例えば石英ガ
ラス等により構成されて開閉可能な蓋体（図示せず）が
設けられている。この処理容器１４内には被処理体とし
ての半導体ウエハ１６が加熱機構（図示せず）を内蔵し
た載置台３８に載置されて収容されている。また、この
処理容器１４の底部には処理後のガスを排気するための
排気系としての排気管１８が接続されており、図示しな
いエゼクタ等により処理容器１４内を負圧に吸引するよ
うになっている。従って、キャリアガスは、ＨＭＤＳガ
ス供給管１２、処理容器１４、排気管１８等からなる流
路を流通する。そして、この排気管１８には本発明の特
長とする処理液濃度検出手段２４が設けられている。具
体的には、この検出手段２４は、例えば石英ガラス等に
より形成された検出容器４０を有しており、この検出容
器４０の上部に上記排気管１８の流入端を接続すると共
に、下部に下流側排気管１８の流出端を接続している。
そして、この検出容器４０内には、側壁より延出させて
合成２分子膜センサ４２（市販品）が設けられており、
この容器４０内を流れる排ガス中のＨＭＤＳ蒸気の濃度
を検出し得るように構成されている。この合成２分子膜
センサ４２は、水晶振動子の表面に、臭気を吸着する脂
質２分子膜と極めて類似の構造を持つ合成２分子膜を被
覆することにより形成されるものであり、ＨＭＤＳ分子
が吸着すると吸着した物質の量に応じて水晶振動子の振
動、すなわち水晶振動子を利用した水晶発振器の発振周
波数（振動数）が変化する。このセンサ４２はコード４
４を介してモニタ４６に接続されており、その振動数を
モニタし得るようになされている。例えば吸着量が多く
なると振動数は減少（発振周波数が低下）するので、そ
の時の振動数又は振動数の変化によって、吸着量すなわ
ちＨＭＤＳ蒸気の濃度を算出することができる。この算
出は、ＣＰＵ、コンピュータ等の手段により容易に実現
できる。On the other hand, the processing container 14 is provided with a lid (not shown) made of, for example, quartz glass and capable of opening and closing. In the processing container 14, a semiconductor wafer 16 as an object to be processed is mounted and accommodated on a mounting table 38 having a heating mechanism (not shown) built therein. Further, an exhaust pipe 18 as an exhaust system for exhausting the gas after processing is connected to the bottom of the processing container 14, and the inside of the processing container 14 is sucked to a negative pressure by an unillustrated ejector or the like. ing. Therefore, the carrier gas flows through the flow path formed by the HMDS gas supply pipe 12, the processing container 14, the exhaust pipe 18, and the like. The exhaust pipe 18 is provided with a processing liquid concentration detecting means 24 which is a feature of the present invention. Specifically, the detection means 24 has a detection container 40 formed of, for example, quartz glass, the upper end of the detection container 40 is connected to the inflow end of the exhaust pipe 18, and the lower part is downstream. The outflow end of the side exhaust pipe 18 is connected.
A synthetic bilayer membrane sensor 42 (commercially available) is provided in the detection container 40 so as to extend from the side wall.
The HMDS vapor concentration in the exhaust gas flowing in the container 40 can be detected. This synthetic bilayer membrane sensor 42 is formed by coating the surface of a quartz oscillator with a synthetic bilayer membrane having a structure very similar to that of a lipid bilayer membrane that adsorbs odor. When adsorbed, the vibration of the crystal oscillator, that is, the oscillation frequency (frequency) of the crystal oscillator using the crystal oscillator changes according to the amount of the adsorbed substance. This sensor 42 is code 4
It is connected to a monitor 46 via 4 so that its frequency can be monitored. For example, since the frequency decreases (oscillation frequency decreases) as the adsorption amount increases, the adsorption amount, that is, the concentration of HMDS vapor can be calculated from the frequency or the change in the frequency at that time. This calculation can be easily realized by means such as a CPU and a computer.
【００１２】このセンサ４２は、ある程度のＨＭＤＳ蒸
気を吸着すると吸着量が飽和状態となるために、濃度検
出感度を良好に維持するためには吸着した物質をある程
度のインターバルをもってパージする必要がある。その
ために、上記検出容器４０の上部には、前記パージ用ガ
ス供給管２８が連通接続されており、必要時にこの容器
内にパージガス、すなわち窒素ガスを供給し得るように
構成されている。また、この合成２分子膜センサ４２
は、一般に耐熱性が良好でないので、これを通常処理温
度が約６０℃に達する処理容器１４内に設けることは不
適切であり、また、この処理容器１４の上流側のＨＭＤ
Ｓガス供給管１２に設けることも可能であるが、この場
合にはパージ用窒素ガスが処理容器１４内へ混入してし
まう恐れがあり、混入を防止するためにはその構成が複
雑化するので好ましくはない。従って、上述のように排
気管１８にセンサ４２を設けるのが好ましい。一方、上
記モニタ４６には、例えばコンピュータ等よりなる制御
器５０が接続されており、モニタ４６を介して入力され
るＨＭＤＳ濃度値に応じてこれが所定の値を示すように
流量調整弁３２の開度を調整し得るように構成されてい
る。Since the amount of adsorption of this sensor 42 becomes saturated when a certain amount of HMDS vapor is adsorbed, it is necessary to purge the adsorbed substance at certain intervals in order to maintain good concentration detection sensitivity. Therefore, the purge gas supply pipe 28 is connected to the upper part of the detection container 40 so as to be able to supply the purge gas, that is, the nitrogen gas into the container when necessary. In addition, this synthetic bilayer film sensor 42
In general, since heat resistance is not good, it is inappropriate to provide this in the processing container 14 where the processing temperature usually reaches about 60 ° C. Further, the HMD on the upstream side of the processing container 14 is not suitable.
It may be provided in the S gas supply pipe 12, but in this case, the purging nitrogen gas may be mixed into the processing container 14, and the structure thereof is complicated in order to prevent the mixing, so that the structure is complicated. Not preferred. Therefore, it is preferable to provide the sensor 42 in the exhaust pipe 18 as described above. On the other hand, a controller 50 such as a computer is connected to the monitor 46, and the flow control valve 32 is opened so that the controller 50 shows a predetermined value according to the HMDS concentration value input via the monitor 46. It is configured so that the degree can be adjusted.
【００１３】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、処理容器１４の図示しな
い蓋を開けて、前工程より搬送してきたウエハ１６を載
置台３８上に載置し、蓋を閉じると共に減圧を開始す
る。そして、容器１４内圧力が所定圧になったならば窒
素ガスを供給管２０を介してバブラー６よりタンク４０
内へ導入すると共に、所定量の窒素ガスも希釈用ガス供
給管３０を介してタンク４内上部空間部へ導入して希釈
する。上記バブラー６から発生する泡により液体ＨＭＤ
Ｓ２は蒸気化され、希釈化された後、ＨＭＤＳガス供給
管１２を介して処理容器１４内へ導入され、この容器１
４内に保持されているウエハ１６の表面に疎水化処理を
施すことになる。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, the lid (not shown) of the processing container 14 is opened, the wafer 16 transferred from the previous step is placed on the placing table 38, the lid is closed, and decompression is started. When the pressure inside the container 14 reaches a predetermined pressure, nitrogen gas is supplied from the bubbler 6 through the supply pipe 20 to the tank 40.
While being introduced into the inside, a predetermined amount of nitrogen gas is also introduced into the upper space of the tank 4 via the dilution gas supply pipe 30 to dilute. Liquid HMD caused by bubbles generated from the bubbler 6
After S2 is vaporized and diluted, it is introduced into the processing container 14 through the HMDS gas supply pipe 12, and this container 1
The surface of the wafer 16 held in the wafer 4 is subjected to the hydrophobic treatment.
【００１４】処理後のガスは排気管１８を介して排ガス
として排気され、この時、この排ガスは処理液濃度検出
手段２４の検出容器４０内を通過し、この容器４０内に
設けた合成２分子膜センサ４２により排ガス中のＨＭＤ
Ｓ濃度が水晶振動子の振動数として間接的に検出され
る。この水晶振動子の振動数とＨＭＤＳ濃度との相関関
係は、予め実験等により求めることができる。この時の
ＨＭＤＳ濃度の検出値は、モニタ４６を介して制御器５
０へ導入され、この検出値に基づいてこれが所定の濃度
を一定に維持するように希釈用ガス供給管３０に設けた
流量調整弁３２の開度を自動的に調整して希釈用窒素ガ
スの供給量を増減する。この場合、制御器５０を設ける
ことなく、モニタ４６を監視する操作員が手動により上
記流量調整弁３２の開度を調整して希釈用窒素ガスの供
給量を調整するようにしてもよい。The treated gas is exhausted as exhaust gas through the exhaust pipe 18, and at this time, the exhaust gas passes through the inside of the detection container 40 of the processing liquid concentration detecting means 24 and the synthetic 2 molecules provided in this container 40. HMD in exhaust gas by the membrane sensor 42
The S concentration is indirectly detected as the frequency of the crystal oscillator. The correlation between the frequency of the crystal oscillator and the HMDS concentration can be obtained in advance by experiments or the like. The detected value of the HMDS concentration at this time is detected by the controller 5 via the monitor 46.
0, and based on this detected value, the opening of the flow rate adjusting valve 32 provided in the diluting gas supply pipe 30 is automatically adjusted so as to maintain the predetermined concentration constant, and the diluting nitrogen gas Increase or decrease supply. In this case, without providing the controller 50, an operator who monitors the monitor 46 may manually adjust the opening degree of the flow rate adjusting valve 32 to adjust the supply amount of the diluting nitrogen gas.
【００１５】このように、合成２分子膜センサ４２の作
用によりＨＭＤＳ蒸気によるウエハに対する疎水化処理
の開始時間及びその濃度を正確に自動的に認識すること
が可能となる。このようにして、所定の時間処理を行っ
たならば窒素ガス及びＨＭＤＳ蒸気の供給を停止すると
共に排気操作は続行して処理容器１４内に残留する有害
なＨＭＤＳ蒸気を排出し、これをある程度排出したなら
ば大気開放管３６に設けた開放弁３４を開状態として処
理容器１４内を大気圧にし、処理済みのウエハ１６と未
処理のウエハとを交換して再度同じ処理を行うことにな
る。このウエハ交換中においては、センサ４２の感度を
保持するためにこれに付着したＨＭＤＳ蒸気をパージす
る必要があるので、窒素ガス供給管２０に介設した三方
弁２６を切換えて、窒素ガスをパージ用ガス供給管２８
を介して検出容器４０内に導入してセンサ４２に付着し
ているＨＭＤＳ蒸気をパージする。As described above, by the action of the synthetic bilayer film sensor 42, it is possible to accurately and automatically recognize the start time and the concentration of the hydrophobizing process on the wafer by the HMDS vapor. In this way, after the treatment for a predetermined time, the supply of the nitrogen gas and the HMDS vapor is stopped, and the exhaust operation is continued to expel the harmful HMDS vapor remaining in the processing container 14 and to some extent. Then, the open valve 34 provided in the atmosphere open pipe 36 is opened to bring the inside of the processing container 14 to the atmospheric pressure, the processed wafer 16 and the unprocessed wafer are exchanged, and the same processing is performed again. During this wafer exchange, it is necessary to purge the HMDS vapor adhering to the sensor 42 in order to maintain the sensitivity of the sensor 42. Therefore, the three-way valve 26 provided in the nitrogen gas supply pipe 20 is switched to purge the nitrogen gas. Gas supply pipe 28
The HMDS vapor adhering to the sensor 42 by being introduced into the detection container 40 via the is purged.
【００１６】このようにして、パージ処理及び未処理ウ
エハの処理容器１４内への搬入処理が終了したならば、
再度上記三方弁２６を切換えてタンク４側へ窒素ガスを
供給し、前記した処理を繰り返して行う。このようにウ
エハ６の表面に疎水化処理を施すことにより、後続のフ
ォトレジスト塗布工程におけるフォトレジストとウエハ
６との密着性、固着性が向上する。本実施例においては
タンク４の容量は例えば５リットル程度のを用い、この
中に２〜３リットルの液体ＨＭＤＳ２を収容し、疎水化
処理時には圧力０．５ｋｇ／ｃｍ2 にて約７リットル／
ｍｉｎの流量で窒素ガスを供給した。そして、ウエハを
約６０℃に加熱した状態で約４５秒間疎水化処理を行っ
た。また、処理前の処理容器１４内の減圧操作は約５秒
間行い、処理後の残留ＨＭＤＳガスの排気操作は約７秒
間行った。In this way, when the purging process and the process of loading the unprocessed wafers into the processing container 14 are completed,
The three-way valve 26 is switched again to supply nitrogen gas to the tank 4 side, and the above-described processing is repeated. By performing the hydrophobic treatment on the surface of the wafer 6 as described above, the adhesiveness and the adhesiveness between the photoresist and the wafer 6 in the subsequent photoresist coating step are improved. Capacity of the tank 4 in this embodiment is used for example for about 5 liters containing 2 to 3 liters of liquid HMDS2 therein, about 7 liters at a pressure 0.5 kg / cm 2 during the hydrophobic treatment /
Nitrogen gas was supplied at a flow rate of min. Then, the hydrophobic treatment was performed for about 45 seconds while the wafer was heated to about 60 ° C. The depressurizing operation in the processing container 14 before the treatment was performed for about 5 seconds, and the exhausting operation of the residual HMDS gas after the treatment was performed for about 7 seconds.
【００１７】また、センサ４２に付着したＨＭＤＳのパ
ージ時には、パージ時間にもよるが処理時よりも少ない
量、例えば３リットル／ｍｉｎの窒素ガスを検出容器４
０内へ導入した。上記実施例においては、ウエハ１枚処
理毎にＨＭＤＳの蒸気濃度を検出するようにしたが、こ
れを数枚毎に或いはタンク内のＨＭＤＳ量や周囲温度等
が変化したときに測定するようにしてもよい。また、１
枚のウエハを処理する毎にＨＭＤＳ蒸気をパージするこ
となく所定の複数枚数のウエハを処理したときＨＭＤＳ
蒸気のパージ操作を行うようにしてもよい。この場合に
は、処理を開始する前に窒素供給量、処理温度、タンク
内への液体ＨＭＤＳ２の収容量等との相関関係を実験等
により求めておき、この相関関係より処理中のＨＭＤＳ
蒸気の濃度を求めるようにしてもよいし、また、１枚の
ウエハの処理を完了するたびにモニタ４６の検出値をリ
セットするようにしてもよい。例えば、前記パージをす
ることなく処理を続けると、センサ４２に付着するＨＭ
ＤＳ量が増加し続けるので、その増加の程度から濃度を
算出するようにしてもよいし、また、モニタ４６の検出
値を、次の検出のための基準値とすべくゼロリセット状
態とし、この基準値からの増加量を算出して濃度を求め
るようにしてもよい。When the HMDS attached to the sensor 42 is purged, the amount of nitrogen gas, for example, 3 liters / min, which is smaller than that during the processing, depending on the purge time, is used as the detection container 4.
It was introduced into 0. In the above-mentioned embodiment, the vapor concentration of HMDS is detected every time one wafer is processed, but it is measured every several wafers or when the HMDS amount in the tank, the ambient temperature or the like changes. Good. Also, 1
When a predetermined plurality of wafers are processed without purging the HMDS vapor every time a single wafer is processed
A steam purging operation may be performed. In this case, the correlation with the nitrogen supply amount, the treatment temperature, the storage amount of the liquid HMDS2 in the tank, etc. is obtained by an experiment or the like before the treatment is started, and from this correlation, the HMDS being treated is processed.
The vapor concentration may be obtained, or the detection value of the monitor 46 may be reset each time the processing of one wafer is completed. For example, if the processing is continued without performing the purging, the HM attached to the sensor 42
Since the DS amount continues to increase, the concentration may be calculated from the degree of the increase, or the detected value of the monitor 46 is set to the zero reset state so as to be the reference value for the next detection. The density may be obtained by calculating the increase amount from the reference value.
【００１８】以上のように、本実施例にあっては、排気
管１４に設けた処理液濃度検出手段２４により、蒸気乃
至ガス状の処理液の処理容器１４内への導入開始時間及
びその濃度を確実に認識することができ、また、この検
出値に基づいて希釈用ガスの供給量を増減するようにし
たので疎水化処理の間このガス状処理液濃度を一定に保
つように制御することが可能となる。従って、ＨＭＤＳ
蒸気の濃度過剰に伴う結露現象の発生及びこの濃度不足
に伴う疎水化の不完全処理の発生を未然に防止すること
が可能となり、半導体ウエハの歩留まり向上に大幅に寄
与することが可能となる。As described above, in this embodiment, the processing liquid concentration detecting means 24 provided in the exhaust pipe 14 is used to start the introduction of the vapor or gaseous processing liquid into the processing container 14 and its concentration. It is possible to surely recognize that, and since the supply amount of the diluting gas is increased or decreased based on this detected value, it is necessary to control so that the concentration of this gaseous processing liquid is kept constant during the hydrophobic treatment. Is possible. Therefore, HMDS
It is possible to prevent the occurrence of the dew condensation phenomenon due to the excessive concentration of the vapor and the incomplete treatment of the hydrophobization due to the insufficient concentration, which can greatly contribute to the improvement of the yield of the semiconductor wafer.
【００１９】尚、上記実施例にあっては、排気管１８に
１つの処理液濃度検出手段２４しか設けなかったが、こ
れを複数個、例えば図２に示すように２個の濃度検出手
段２４、２４を設ける用にしてもよい。すなわち、処理
容器１４からの排気管１８を２つに分岐してこれをそれ
ぞれの検出容器４０、４０へ連通させると共にパージ用
ガス供給管２８も２つに分岐してこれをそれぞれの検出
容器４０、４０へ連通させる。そして、上記各分岐管に
は開閉弁６０ａ、６０ｂ、６２ａ、６２ｂをそれぞれ介
設し、対応する開閉弁をウエハ１枚の処理毎に交互に切
換え得るように構成しておく。このように構成すること
により、一方の検出手段２４のセンサ４２が稼働中には
他方の検出手段２４のセンサ４２にＨＭＤＳ蒸気のパー
ジ処理を施すことが可能となり、各ウエハ毎に常に正確
なＨＭＤＳ濃度で疎水化処理を施すことが可能となる。
以上の実施例においては、処理液としてＨＭＤＳを用い
た場合について説明したが、本発明は、現像装置、洗浄
装置、ＬＣＤ装置等に使用されるもので前記センサに付
着し、その付着量を検出できるものであれば、他の処理
液についても適用することが可能であり、特に、無色透
明の気体濃度を検知する場合には特に有効である。ま
た、前記実施例では、処理液濃度検出手段として、水晶
振動子に合成２分子膜を被覆したものをセンサとして利
用する構成のものについて説明したが、分子の吸着量に
応じてセンサ出力が変化するものであれば他の構成でも
よい。例えば、水晶振動子の代わりに金属やセラミック
の振動子でもよく、変色するもの、電気抵抗、静電容
量、インダクタンスが変化するもの、光の反射率が変化
するもの等が利用できる。Although only one processing liquid concentration detecting means 24 is provided in the exhaust pipe 18 in the above embodiment, a plurality of such processing liquid concentration detecting means 24, for example, two concentration detecting means 24 as shown in FIG. , 24 may be provided. That is, the exhaust pipe 18 from the processing container 14 is branched into two and communicated with the respective detection containers 40, 40, and the purging gas supply pipe 28 is also branched into two and these are connected to the respective detection containers 40. , 40. Further, on-off valves 60a, 60b, 62a, 62b are respectively provided in the respective branch pipes, and the corresponding on-off valves can be alternately switched for each processing of one wafer. With this configuration, it is possible to perform the HMDS vapor purging process on the sensor 42 of the other detecting means 24 while the sensor 42 of the one detecting means 24 is in operation, so that an accurate HMDS is always obtained for each wafer. It becomes possible to perform the hydrophobic treatment depending on the concentration.
In the above embodiments, the case where HMDS is used as the processing liquid has been described, but the present invention is used for a developing device, a cleaning device, an LCD device, etc., and adheres to the sensor, and the amount of adhesion is detected. As long as it is possible, it can be applied to other treatment liquids, and it is particularly effective when detecting the colorless and transparent gas concentration. Further, in the above-mentioned embodiment, the treatment liquid concentration detecting means has a structure in which a quartz oscillator coated with a synthetic bimolecular film is used as a sensor. However, the sensor output changes depending on the amount of adsorbed molecules. Other configurations may be used as long as they do. For example, a metal or ceramic oscillator may be used instead of the crystal oscillator, and a discolored one, an electric resistance, an electrostatic capacitance, an inductance changed, or a light reflectance changed can be used.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような優れた作用効果を発揮することができる。処理
液蒸気の存在及びその濃度を確実に認識することができ
るので、処理時間及び処理液蒸気を所定の値に一定に維
持することができる。従って、濃度不足に伴う不完全処
理をなくすことができ、歩留まりを向上させることがで
きる。また、処理液蒸気の濃度過剰に伴う結露の発生も
防止することができるので、この点からも歩留まりの向
上に寄与することができる。As described above, according to the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. Since the presence and concentration of the treatment liquid vapor can be reliably recognized, the treatment time and the treatment liquid vapor can be kept constant at a predetermined value. Therefore, it is possible to eliminate incomplete processing due to insufficient concentration and improve the yield. Further, since it is possible to prevent the occurrence of dew condensation due to the excessive concentration of the treatment liquid vapor, it is possible to contribute to the improvement of the yield also from this point.
【図１】本発明に係る処理装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a processing apparatus according to the present invention.
【図２】本発明に係る処理装置の処理液濃度検出手段の
変形例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the processing liquid concentration detection means of the processing apparatus according to the present invention.
【図３】従来の処理装置を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional processing apparatus.
２ ＨＭＤＳ（処理液） ４ タンク ６ バブラー ８ 泡 １４ 処理容器 １６ 半導体ウエハ（被処理体） １８ 排気管（排気系） ２０ 窒素ガス供給管 ２４ 処理液濃度検出手段 ２８ パージ用ガス供給管 ３０ 希釈用ガス供給管 ４０ 検出容器 ４２ 合成２分子膜センサ ４６ モニタ ５０ 制御器 2 HMDS (treatment liquid) 4 tank 6 bubbler 8 bubble 14 treatment container 16 semiconductor wafer (object to be treated) 18 exhaust pipe (exhaust system) 20 nitrogen gas supply pipe 24 treatment liquid concentration detection means 28 purge gas supply pipe 30 for dilution Gas supply pipe 40 Detection container 42 Synthetic bimolecular film sensor 46 Monitor 50 Controller
Claims (2)
気化された処理液を含有するキャリアガスを処理容器内
へ導入して被処理体を処理する処理装置において、前記
キャリアガスの流路に、前記キャリアガス中に含有する
処理液の濃度を測定する処理液濃度検出手段を設けるよ
うに構成したことを特徴とする処理装置。1. A processing apparatus for processing an object to be processed by vaporizing a processing liquid with a carrier gas and introducing the carrier gas containing the vaporized processing liquid into a processing container, wherein the carrier gas has a flow path. A processing apparatus comprising a processing solution concentration detecting means for measuring the concentration of the processing solution contained in the carrier gas.
を合成２分子膜により被覆することにより形成される合
成２分子膜センサを有することを特徴とする請求項１記
載の処理装置。2. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing liquid concentration measuring means has a synthetic bilayer membrane sensor formed by coating a quartz oscillator with a synthetic bilayer membrane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30981191A JP2876072B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30981191A JP2876072B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121306A true JPH05121306A (en) | 1993-05-18 |
| JP2876072B2 JP2876072B2 (en) | 1999-03-31 |
Family
ID=17997535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30981191A Expired - Lifetime JP2876072B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876072B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5401316A (en) * | 1992-10-15 | 1995-03-28 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for hydrophobic treatment |
| JPH07142311A (en) * | 1993-06-30 | 1995-06-02 | Sony Corp | Device and apparatus for processing substrate using silane coupling agent |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP30981191A patent/JP2876072B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5401316A (en) * | 1992-10-15 | 1995-03-28 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for hydrophobic treatment |
| JPH07142311A (en) * | 1993-06-30 | 1995-06-02 | Sony Corp | Device and apparatus for processing substrate using silane coupling agent |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2876072B2 (en) | 1999-03-31 |
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