JPH11176825A - Forming of coating film - Google Patents
Forming of coating filmInfo
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- JPH11176825A JPH11176825A JP36355297A JP36355297A JPH11176825A JP H11176825 A JPH11176825 A JP H11176825A JP 36355297 A JP36355297 A JP 36355297A JP 36355297 A JP36355297 A JP 36355297A JP H11176825 A JPH11176825 A JP H11176825A
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、塗布膜形成方法に
関する。[0001] The present invention relates to a method for forming a coating film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの層間絶縁膜を形成する
方法として、ＣＶＤ法や熱酸化法などがあるが、その他
にゾル−ゲル法と呼ばれている方法がある。この方法
は、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン；Ｓｉ（Ｃ
2 Ｈ5 Ｏ）4 ）のコロイドをエタノール溶液などの有機
溶媒に分散させた塗布液を半導体ウエハ（以下単にウエ
ハという）の表面に塗布し、その塗布膜をゲル化した後
乾燥させてシリコン酸化膜を得る手法であり、特開平８
−１６２４５０及び特開平８−５９３６２号などに記載
されている。2. Description of the Related Art As a method for forming an interlayer insulating film of a semiconductor device, there are a CVD method, a thermal oxidation method, and the like, and another method called a sol-gel method. This method can be performed, for example, using TEOS (tetraethoxysilane; Si (C
A coating solution in which a colloid of 2 H5 O) 4) is dispersed in an organic solvent such as an ethanol solution is applied to the surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), and the coating film is gelled and dried to form a silicon oxide film. Is a technique for obtaining
-162450 and JP-A-8-59362.
【０００３】この方法における塗布膜の変性の様子を模
式的に図９に示すと、先ず塗布液をウエハに塗布したと
きにはＴＥＯＳの粒子あるいはコロイド１００が溶媒２
００中に分散された状態になっており（図９（ａ）参
照）、次いでこの塗布膜がアルカリ性雰囲気にさらされ
ることによりＴＥＯＳが縮重合すると共に加水分解して
塗布膜がゲル化し、ＴＥＯＳ３００の網状構造が形成さ
れる（図９（ｂ）参照）。そして塗布液中の水分を除去
するために塗布膜中の溶媒を他の溶媒４００に置き換え
（図９（ｃ）参照）、その後乾燥させてシリコン酸化膜
の塗布膜が得られる。なお図９（ｃ）に示す溶媒の置換
工程では、水分を除去する目的の他にエタノールよりも
表面張力の小さい溶媒を用いて、溶媒が蒸発するときに
ＴＥＯＳの網状構造体に大きな力が加わらないようにし
て膜の構造が崩れるのを抑える目的もある。FIG. 9 schematically shows a state of modification of a coating film in this method. First, when a coating liquid is applied to a wafer, TEOS particles or colloid 100 is dissolved in solvent 2.
Then, when the coating film is exposed to an alkaline atmosphere, the TEOS undergoes polycondensation and is hydrolyzed by hydrolysis, so that the coating film gels and TEOS 300 A network structure is formed (see FIG. 9B). Then, the solvent in the coating film is replaced with another solvent 400 in order to remove moisture in the coating solution (see FIG. 9C), and then dried to obtain a coating film of a silicon oxide film. In the solvent replacement step shown in FIG. 9C, in addition to the purpose of removing water, a solvent having a lower surface tension than ethanol is used, and a large force is applied to the TEOS network structure when the solvent evaporates. There is also a purpose of suppressing the collapse of the structure of the film by eliminating it.
【０００４】このようなゾル−ゲル法を実際の製造ライ
ンに適用しようとすると、塗布液をウエハに塗布するた
めの塗布ユニット、塗布膜をゲル化するためのゲル化ユ
ニット及び塗布膜中の溶媒を別の溶媒に置換するための
置換ユニットが必要であり、更にウエハに対する疎水化
処理などの前処理を行うための前処理ユニット、ウエハ
を乾燥させるためのベークユニットなども必要になり、
そしてこれら各ユニット間をウエハを搬送させるための
搬送機構を設けて装置が構成される。To apply such a sol-gel method to an actual production line, a coating unit for coating a coating solution on a wafer, a gelling unit for gelling a coating film, and a solvent in the coating film are required. It is necessary to have a replacement unit for replacing the solvent with another solvent, a pretreatment unit for performing a pretreatment such as a hydrophobic treatment on the wafer, a baking unit for drying the wafer, and the like,
The apparatus is provided with a transfer mechanism for transferring a wafer between these units.
【０００５】そして本発明者は、塗布ユニットとしてレ
ジストの塗布などで用いられているスピンコ−ティング
を用いたものを検討している。このユニットではスピン
チャックに吸着されたウエハの中心部に塗布液を滴下
し、スピンチャックを回転させて遠心力で塗布液が全面
に広がって塗布される。The present inventors are studying a coating unit using a spin coating used for coating a resist or the like. In this unit, the coating liquid is dropped on the center of the wafer adsorbed on the spin chuck, and the spin chuck is rotated to apply the coating liquid over the entire surface by centrifugal force.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで塗布液の塗布
時にウエハを高速で回転させるためウエハ表面に気流が
発生し、塗布液中の溶媒の蒸発が早い。このため塗布ユ
ニットの温度及び湿度並びに塗布液の温度等を調節する
ことによって溶媒の蒸発を抑えるように試みているが、
それらの温度や湿度の調節だけでは十分に溶媒の蒸発を
抑えることは困難である。しかしながら溶媒の蒸発量が
多いと、溶媒のゲル化が阻害されシリコン酸化膜の膜質
が悪くなるという課題がある。Since the wafer is rotated at a high speed during the application of the coating liquid, an air current is generated on the wafer surface, and the solvent in the coating liquid evaporates quickly. Therefore, by adjusting the temperature and humidity of the coating unit and the temperature of the coating liquid, etc., an attempt is made to suppress evaporation of the solvent.
It is difficult to sufficiently suppress the evaporation of the solvent only by controlling the temperature and humidity. However, when the amount of evaporation of the solvent is large, there is a problem that gelation of the solvent is inhibited and the quality of the silicon oxide film is deteriorated.
【０００７】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、コロイドあるいは粒子状の成膜
成分の出発物質を溶媒に分散させた塗布液を基板に塗布
して塗布膜を得るにあたり、良質な薄膜例えば層間絶縁
膜を得ることのできる技術を提供することにある。The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a coating film obtained by coating a substrate with a coating solution obtained by dispersing a colloidal or particulate film forming component starting material in a solvent. An object of the present invention is to provide a technique for obtaining a high-quality thin film, for example, an interlayer insulating film.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、成膜成分の出
発物質の粒子またはコロイドを溶媒に分散させた塗布液
を基板の表面に塗布して塗布膜を形成し、次に前記塗布
膜中の粒子またはコロイドをゲル化して塗布膜を得る方
法において、前記溶媒の蒸気で満たされた雰囲気中で前
記塗布液を基板の表面に塗布することを特徴とする。な
おここでいう溶媒の蒸気とは、溶媒成分のいずれか一つ
の蒸気が含まれているものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a coating liquid in which particles or colloids of a starting material of a film forming component are dispersed in a solvent is applied to the surface of a substrate to form a coating film. A method for obtaining a coating film by gelling particles or colloid therein, wherein the coating liquid is applied to the surface of the substrate in an atmosphere filled with the vapor of the solvent. In addition, the vapor of the solvent referred to here is one containing any one vapor of the solvent component.
【０００９】この方法の一例としては、 処理容器内に
基板を搬入口から搬入する工程と、その後前記処理容器
の搬入口を閉じる工程と、次いで前記処理容器内に前記
溶媒の蒸気を供給して当該蒸気で満たす工程と、前記蒸
気で満たされた処理容器内にて基板の表面に塗布液を塗
布する工程と、を含む方法をあげることができる。また
上記方法の他の例としては、処理容器内に基板を搬入口
から搬入して回転載置台に載置する工程と、その後前記
処理容器の基板搬入口を閉じる工程と、前記基板の表面
に前記塗布液を供給し、前記回転載置台を回転させて塗
布液を基板の表面に広げる工程と、前記処理容器内に前
記溶媒の蒸気を供給して当該蒸気で満たす工程とを含
み、少なくとも前記回転載置台が回転している間は、前
記処理容器内は前記溶媒の蒸気で満たされている方法を
あげることができる。。[0009] As an example of this method, a step of loading a substrate into a processing vessel from a loading port, a step of closing the loading port of the processing vessel, and then supplying a vapor of the solvent into the processing vessel. A method including a step of filling with the vapor and a step of applying a coating liquid to the surface of the substrate in a processing vessel filled with the vapor can be given. Further, as another example of the above method, a step of loading a substrate into a processing container from a loading port and mounting the substrate on a rotary mounting table, and then closing the substrate loading port of the processing container; Supplying the coating liquid, a step of rotating the rotary mounting table to spread the coating liquid on the surface of the substrate, and a step of supplying the vapor of the solvent into the processing container and filling with the vapor, and at least the A method in which the inside of the processing vessel is filled with the vapor of the solvent while the rotating mounting table is rotating can be given. .
【００１０】本発明は、基板の表面に塗布膜を形成した
後、基板が置かれる雰囲気を前記溶媒の蒸気で満たされ
た雰囲気としたまま、前記基板の周縁部に塗布膜除去用
の洗浄液を供給して、当該周縁部の塗布膜を除去するよ
うにしてもよい。この場合溶媒は複数種類の有機溶媒を
含み、溶媒の蒸気は、前記複数種類の有機溶剤の内の少
なくとも一つの蒸気であるものも本発明に含まれる。例
えば溶媒はエチレングリコ−ル及びアルコ−ルを含み、
溶媒の蒸気はエチレングリコ−ルである。成膜成分の出
発物質は、例えば金属アルコキシドである。According to the present invention, after a coating film is formed on a surface of a substrate, a cleaning liquid for removing the coating film is applied to a peripheral portion of the substrate while the atmosphere in which the substrate is placed is an atmosphere filled with the vapor of the solvent. It may be supplied to remove the coating film on the peripheral portion. In this case, the solvent includes a plurality of types of organic solvents, and the present invention includes a case where the vapor of the solvent is at least one of the types of organic solvents. For example, the solvents include ethylene glycol and alcohol,
The solvent vapor is ethylene glycol. The starting material of the film forming component is, for example, a metal alkoxide.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は本発明方法の実施に用いら
れる塗布膜形成装置の一例の全体構成を概略的に示す平
面図である。１１は基板であるウエハの入出力ポートで
あり、カセットステージＣＳに置かれたカセットＣか
ら、搬送アーム１２がウエハＷを取り出して、メインア
ーム１３に受け渡すように構成されている。メインアー
ム１３の搬送路（ガイドレール）１４の一方側には、こ
の実施の形態の主要部である塗布部である塗布ユニット
２が、ゲル化処理部であるエージングユニット３及び溶
媒置換部である溶媒置換ユニット４とともにこの順に並
んで配列されている。前記搬送路１４の他方側にも処理
ユニットＵ１〜Ｕ４が並んでおり、これら処理ユニット
Ｕ１〜Ｕ４については、塗布液を基板に塗布する前の疎
水化処理、冷却処理、及び基板に塗布膜を形成した後の
熱処理（ベーク処理）などを行うためのユニットが夫々
割り当てられる。FIG. 1 is a plan view schematically showing the entire structure of an example of a coating film forming apparatus used for carrying out the method of the present invention. Reference numeral 11 denotes an input / output port for a wafer serving as a substrate. The transfer arm 12 takes out the wafer W from the cassette C placed on the cassette stage CS and transfers it to the main arm 13. On one side of the transport path (guide rail) 14 of the main arm 13, the coating unit 2 which is a coating unit which is a main part of this embodiment is an aging unit 3 which is a gelling unit and a solvent replacement unit. It is arranged along with the solvent replacement unit 4 in this order. Processing units U1 to U4 are also arranged on the other side of the transport path 14, and for these processing units U1 to U4, a hydrophobic treatment, a cooling treatment, and a coating film are applied to the substrate before the application liquid is applied to the substrate. A unit for performing a heat treatment (bake treatment) after the formation is assigned to each.
【００１２】図２には前記塗布ユニット２の一例が示さ
れている。同図に示すように、この塗布ユニット２は、
上面の開放された基板搬入口２２ａが昇降自在な蓋２１
によって開閉されるように構成された処理容器であるカ
ップ２２と、このカップ２２の底面から挿入され、駆動
部２３によって昇降及び回転できる回転軸２４と、この
回転軸２４の上端に設けられ、ウエハを保持する回転載
置台であるバキュームチャック２５と、前記蓋２１に組
み合わせて設けられ、ウエハＷの中心部に塗布液を供給
するための塗布液ノズル２６とを備えている。FIG. 2 shows an example of the coating unit 2. As shown in FIG.
A lid 21 whose upper surface has an open substrate loading port 22a that can be moved up and down.
A cup 22, which is a processing container configured to be opened and closed by a rotating shaft 24, which is inserted from the bottom surface of the cup 22, can be moved up and down by a driving unit 23, and can be rotated. And a coating solution nozzle 26 provided in combination with the lid 21 for supplying a coating solution to the center of the wafer W.
【００１３】カップ２２には、塗布液で用いられている
溶媒の蒸気を供給する溶媒蒸気供給管２７が接続されて
おり、この溶媒蒸気供給管２７の基端側には溶媒蒸気発
生源２７ａが接続されている。この溶媒蒸気供給管２７
は、カップ２２内の所定位置に配置されたウエハＷより
も例えば高い位置から溶媒蒸気をカップ２２内に供給す
るように配設されているとともに、例えば図３に示すよ
うにカップ２２内にウエハＷの両側から溶媒蒸気を供給
するように配設されている。A solvent vapor supply pipe 27 for supplying a vapor of a solvent used in the coating liquid is connected to the cup 22, and a solvent vapor generation source 27a is provided at a base end side of the solvent vapor supply pipe 27. It is connected. This solvent vapor supply pipe 27
Are arranged so as to supply the solvent vapor into the cup 22 from a position higher than, for example, the wafer W disposed at a predetermined position in the cup 22 and, for example, as shown in FIG. It is arranged to supply the solvent vapor from both sides of W.
【００１４】また前記カップ２２の底面及び蓋２１に
は、図２に示すように、ウエハ周縁部の塗布膜を除去す
る（エッジリンス処理）ための洗浄剤である溶剤を溶剤
供給源６１から供給する溶剤ノズル６２，６３が挿入さ
れている。前記蓋２１に設けられた溶剤ノズル６３はウ
エハＷの表面側の周縁に向けて溶剤を吐出するためのも
のであり、カップ２２に設けられた溶剤ノズル６２はウ
エハＷの裏面側の周縁に向けて溶剤を吐出してウエハ裏
面に回り込んだ塗布液を除去するためのものである。As shown in FIG. 2, a solvent as a cleaning agent for removing the coating film on the peripheral portion of the wafer (edge rinsing process) is supplied to the bottom surface of the cup 22 and the lid 21 from a solvent supply source 61. Solvent nozzles 62 and 63 are inserted. The solvent nozzle 63 provided on the lid 21 is for discharging the solvent toward the peripheral edge on the front side of the wafer W, and the solvent nozzle 62 provided on the cup 22 is directed toward the peripheral edge on the back side of the wafer W. And removes the coating liquid that has flowed around the back surface of the wafer by discharging the solvent.
【００１５】さらにカップ２２には、ドレイン管２８、
排気管２９が接続されている。排気管２９の途中には開
閉バルブ２９ａが介設されている。Further, a drain tube 28,
An exhaust pipe 29 is connected. An opening / closing valve 29 a is interposed in the exhaust pipe 29.
【００１６】次に本発明方法によりウエハ上に塗布液を
塗布する処理について順を追って説明する。まず前記メ
インアーム１３により塗布ユニット２まで搬送されたウ
エハＷは、例えば図２の鎖線の位置でチャック２５に受
け渡される。その状態が図４（ａ）に示されている。続
いてチャック２５が下降した後、蓋２１によりカップ２
２が密閉される。ここで用いられる塗布液は、金属アル
コキシドであるＴＥＯＳのコロイドあるいは粒子を、有
機溶媒である例えばエチレングリコール及びエチルアル
コールと更に水及び微量の塩酸とを含む溶媒に分散させ
たものである。エチレングリコールは塗布液を塗布する
ときに最適な粘度に調整するために用いられている。Next, the process of applying a coating liquid on a wafer by the method of the present invention will be described step by step. First, the wafer W transferred to the coating unit 2 by the main arm 13 is transferred to the chuck 25 at, for example, a position indicated by a chain line in FIG. The state is shown in FIG. Subsequently, after the chuck 25 is lowered, the cup 21 is
2 is sealed. The coating solution used here is obtained by dispersing colloids or particles of TEOS, which is a metal alkoxide, in a solvent containing, for example, ethylene glycol and ethyl alcohol, which are organic solvents, and further, water and a small amount of hydrochloric acid. Ethylene glycol is used to adjust the viscosity to the optimum when applying a coating solution.
【００１７】そしてこの例では図４（ｂ）に示すよう
に、例えば排気管２９から排気をしながら溶媒蒸気供給
管２７からエチレングリコールの蒸気６０をカップ２２
内に供給し、カップ２２内が蒸気６０で満たされた後排
気を止める。この時のカップ２２内の溶媒蒸気６０は飽
和蒸気圧になっているのが望ましい。その理由は飽和蒸
気圧よりも低いと塗布液からの溶媒の蒸発が起こり、一
方飽和蒸気圧よりも高い、すなわち過飽和状態になって
いると溶媒の結露が生じてしまうからである。In this example, as shown in FIG. 4B, for example, while exhausting from the exhaust pipe 29, the ethylene glycol vapor 60 is supplied from the solvent vapor supply pipe 27 to the cup 22.
After the inside of the cup 22 is filled with the steam 60, the exhaust is stopped. It is desirable that the solvent vapor 60 in the cup 22 at this time has a saturated vapor pressure. The reason is that if the pressure is lower than the saturated vapor pressure, the solvent evaporates from the coating solution, while if the pressure is higher than the saturated vapor pressure, that is, if the solvent is in a supersaturated state, dew condensation of the solvent occurs.
【００１８】続いて図４（ｃ）に示すようにノズル２６
から塗布液ＳをウエハＷの中心部に供給する。次いで図
５（ａ）に示すようにチャック２５によりウエハＷを高
速回転させ、塗布液を遠心力によりウエハＷ表面に伸展
させて塗布膜を形成する。しかる後回転速度を下げ、図
５（ｂ）に示すようにノズル６２，６３から溶剤をウエ
ハＷの周縁部に吹き付け、それによって図６に示すよう
にウエハＷの表面上に広がった塗布膜Ｆの周縁部分ｆを
除去する。このようにウエハ周縁部の塗布膜が除去され
たことにより、塗布済みウエハの搬送時に搬送アームと
塗布液とが接触しないのでアームが塗布液で汚れるのが
防止されるとともに、プロセス終了後にウェハをキャリ
アに移した際にそのキャリアの溝により塗布膜の一部が
剥がれてパーティクルとなるのが防止される。このエッ
ジリンス処理の際にもカップ２２内は溶媒蒸気６０によ
り満たされている。Subsequently, as shown in FIG.
To supply the coating liquid S to the center of the wafer W. Next, as shown in FIG. 5A, the wafer W is rotated at a high speed by the chuck 25, and the coating liquid is spread on the surface of the wafer W by centrifugal force to form a coating film. Thereafter, the rotation speed is reduced, and the solvent is sprayed from the nozzles 62 and 63 onto the peripheral portion of the wafer W as shown in FIG. 5B, whereby the coating film F spread on the surface of the wafer W as shown in FIG. Is removed. The removal of the coating film at the peripheral portion of the wafer prevents the transfer arm from coming into contact with the coating liquid when the coated wafer is transferred, thereby preventing the arm from being stained with the coating liquid and removing the wafer after the process. When transferred to the carrier, a part of the coating film is prevented from being peeled off by the groove of the carrier to form particles. Also during the edge rinsing process, the inside of the cup 22 is filled with the solvent vapor 60.
【００１９】その後図５（ｃ）に示すように例えば蓋２
１を少し持ち上げた状態にしてカップ２２内に大気を導
入しながら排気管２９から排気を行い、カップ２２内を
大気雰囲気に置換する。そして蓋２１及びチャック２５
を上昇させてウエハＷをチャック２５からウェハ搬送用
のアームに受け渡す。その後そのウエハは次のゲル化工
程へ送られる。Thereafter, as shown in FIG.
The air is exhausted from the exhaust pipe 29 while the atmosphere is introduced into the cup 22 with the 1 slightly raised, and the inside of the cup 22 is replaced with the atmosphere. Then, the lid 21 and the chuck 25
To transfer the wafer W from the chuck 25 to the wafer transfer arm. Thereafter, the wafer is sent to the next gelling step.
【００２０】ゲル化工程以降の処理について簡単に述べ
ておくと、ゲル化工程は、図７（ａに示すように加熱プ
レ−ト７１の上にウエハＷを載せ、蓋７２を被せて密閉
空間を形成し、例えばウエハＷを１００℃の温度に加熱
して既述のゲル化を促進させる。この際例えば加熱プレ
−ト７１内に配管されたガス導入路７３からエチレング
リコ−ルの飽和蒸気を導入し、排気路７４から排気す
る。なおこのゲル化工程はアルカリ性ガス例えばアンモ
ニアガスを処理室内に導入して行うようにしてもよい。
その後ウエハＷは例えば塗布処理で用いたと同様の装置
を用い、図７（ｂ）に示すようにスピンチャック７５の
上にウエハＷを載せて、その表面にエチルアルコ−ル、
ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラン）、をこの順に供給し
て、水分、ＯＨ基の除去を行い、続いて表面張力の小さ
い液体例えばヘプタンを供給して溶媒の置換を行う。し
かる後ウエハＷはベ−ク処理され、ポ−ラスなシリコン
酸化膜が得られる。上述実施の形態によれば、塗布処理
及びエッジリンス処理の際にカップ２２内をエチレング
リコールの蒸気で満たすことによって塗布膜からの溶媒
の蒸発が抑えられるので、ゲル化が阻害されずかつ予定
している膜厚が確保できる。なおエッジリンス処理は、
カップ２２とは別の場所で行ってもよい。The process after the gelling step will be briefly described. In the gelling step, a wafer W is placed on a heating plate 71 as shown in FIG. Is formed, for example, by heating the wafer W to a temperature of 100 ° C. to promote the above-mentioned gelling, at which time, for example, the saturated vapor of ethylene glycol is supplied from the gas introduction path 73 provided in the heating plate 71. Is introduced and exhausted from the exhaust path 74. The gelling step may be performed by introducing an alkaline gas such as an ammonia gas into the processing chamber.
Thereafter, the wafer W is placed on a spin chuck 75 as shown in FIG. 7B by using, for example, the same apparatus as that used in the coating process, and ethyl alcohol is placed on the surface thereof.
HMDS (hexamethyldisilane) is supplied in this order to remove water and OH groups, and then a liquid having a small surface tension, for example, heptane, is supplied to replace the solvent. Thereafter, the wafer W is baked to obtain a porous silicon oxide film. According to the above-described embodiment, since the evaporation of the solvent from the coating film is suppressed by filling the inside of the cup 22 with the vapor of ethylene glycol during the coating process and the edge rinsing process, the gelation is not hindered and is not scheduled. Film thickness can be secured. The edge rinsing process
It may be performed in a place different from the cup 22.
【００２１】ここで上述のようにスピンコ−ティングを
行う場合には、少なくともウエハＷが回転しているとき
にカップ２２内を溶媒蒸気で満たすことが必要である
が、例えばカップ２２とは別個に塗布液ノズルを設け、
このノズルから塗布液がウエハＷ上に滴下された後、蓋
を閉じて溶媒蒸気をカップ２２内に供給することも本発
明の範囲に含まれる。When the spin coating is performed as described above, it is necessary to fill the inside of the cup 22 with the solvent vapor at least when the wafer W is rotating. Provide a coating liquid nozzle,
It is also within the scope of the present invention to supply the solvent vapor into the cup 22 by closing the lid after the application liquid is dropped onto the wafer W from this nozzle.
【００２２】なお、カップ２２内に溶媒蒸気と大気とを
切り換えて供給するために、図８に示すように、溶媒蒸
気供給管２７の途中に一端が大気に開放された３方弁６
４を設けてもよい。そうすれば３方弁６４を大気の流通
側に切り換えることにより、塗布後にカップ２２内に大
気を導入しながらカップ２２内の排気を行うことができ
る。３方弁６４の前記一端を窒素ガス供給源に接続し
て、大気の代わりに窒素ガスを供給してもよい。As shown in FIG. 8, a three-way valve 6 whose one end is open to the atmosphere is provided in the middle of a solvent vapor supply pipe 27 in order to switch and supply the solvent vapor and the atmosphere into the cup 22.
4 may be provided. Then, by switching the three-way valve 64 to the air flow side, the inside of the cup 22 can be exhausted while introducing the atmosphere into the cup 22 after the application. The one end of the three-way valve 64 may be connected to a nitrogen gas supply source to supply nitrogen gas instead of air.
【００２３】以上において本発明は、溶媒蒸気供給管２
７は例えば３方またはそれ以上の方向からカップ２２内
に溶媒蒸気を供給するように配設されていてもよいし、
開放型のカップを用いると共にこのカップを気密容器で
囲い、その気密容器内を溶媒蒸気の雰囲気にして塗布す
るようにしてもよいし、大気開放下でエッジリンス処理
を行ってもよいし、スピンコート法以外の方法で塗布し
てもよい。また被処理基板としてはウエハに限らず液晶
ディスプレイ用のガラス基板であってもよい。In the above, the present invention relates to the solvent vapor supply pipe 2
7 may be arranged to supply the solvent vapor into the cup 22 from, for example, three or more directions,
An open cup may be used, and the cup may be surrounded by an airtight container, and the inside of the airtight container may be coated with a solvent vapor atmosphere, may be subjected to edge rinsing under open air, or may be spin-coated. It may be applied by a method other than the coating method. The substrate to be processed is not limited to a wafer, but may be a glass substrate for a liquid crystal display.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、成膜成分
の出発物資であるコロイドあるいは粒子を溶媒に分散さ
せた塗布液を溶媒の蒸発を防ぎながら基板に塗布するこ
とができるので良質な薄膜例えば層間絶縁膜を得ること
ができる。また溶媒蒸気の雰囲気で基板の縁部の塗布膜
を除去しているので、より一層塗布液の溶媒の蒸発を抑
えることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to apply a coating liquid in which colloids or particles, which are starting materials of the film forming components, are dispersed in a solvent while preventing the solvent from evaporating. A thin film such as an interlayer insulating film can be obtained. Further, since the coating film on the edge of the substrate is removed in the atmosphere of the solvent vapor, the evaporation of the solvent of the coating liquid can be further suppressed.
【図１】本発明方法の実施に用いられる塗布膜形成装置
の一例の全体の概略構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an overall schematic configuration of an example of a coating film forming apparatus used for carrying out a method of the present invention.
【図２】上記塗布膜形成装置における塗布ユニットを示
す縦断側面図である。FIG. 2 is a vertical sectional side view showing a coating unit in the coating film forming apparatus.
【図３】上記塗布ユニットの図２のIII −III における
平断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view of the coating unit taken along line III-III in FIG. 2;
【図４】本発明方法のプロセスの一例の一部を順を追っ
て示す工程図である。FIG. 4 is a process chart showing a part of an example of a process of the method of the present invention in order.
【図５】図４に示すプロセスの続きを示す工程図であ
る。FIG. 5 is a process chart showing a continuation of the process shown in FIG. 4;
【図６】エッジリンス処理によりウエハ周縁部の塗布膜
を除去した状態を示す拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view showing a state where a coating film on a peripheral portion of a wafer is removed by an edge rinsing process.
【図７】塗布処理後の工程を示す工程図である。FIG. 7 is a process chart showing a process after a coating process.
【図８】上記塗布膜形成装置における塗布ユニットの溶
媒蒸気供給管に３方弁を取り付けた例を示す縦断側面図
である。FIG. 8 is a vertical sectional side view showing an example in which a three-way valve is attached to a solvent vapor supply pipe of a coating unit in the coating film forming apparatus.
【図９】ゾルーゲル法における塗布膜の変性の様子を示
す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing a state of denaturation of a coating film in a sol-gel method.
Ｆ 塗布膜 Ｓ 塗布液 Ｗ 半導体ウエハ（基板） １３ メインアーム ２ 塗布ユニット ６１ 溶剤供給源 ６２，６３ 溶剤ノズル ２１ 蓋 ２２ カップ（処理容器） ２２ａ 基板搬入口 ２５ チャック（回転載置台） ２７ 溶媒蒸気供給管 ２７ａ 溶媒蒸気発生源 ３ エージングユニット ４ 溶媒置換ユニット F Coating film S Coating liquid W Semiconductor wafer (substrate) 13 Main arm 2 Coating unit 61 Solvent supply source 62, 63 Solvent nozzle 21 Lid 22 Cup (processing vessel) 22a Substrate carry-in port 25 Chuck (rotary mounting table) 27 Solvent vapor supply Tube 27a solvent vapor source 3 aging unit 4 solvent replacement unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 洋二 東京都港区赤坂５丁目３番６号 東京エレ クトロン株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoji Mizutani Tokyo Electron Co., Ltd. 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo
Claims (7)
ドを溶媒に分散させた塗布液を基板の表面に塗布して塗
布膜を形成し、次に前記塗布膜中の粒子またはコロイド
をゲル化して塗布膜を得る方法において、 前記溶媒の蒸気で満たされた雰囲気中で前記塗布液を基
板の表面に塗布することを特徴とする塗布膜形成方法。1. A coating liquid in which particles or colloids of a starting material of a film forming component are dispersed in a solvent is applied to the surface of a substrate to form a coating film, and then the particles or colloids in the coating film are gelled. A method for forming a coating film by applying the coating solution to a surface of a substrate in an atmosphere filled with a vapor of the solvent.
ドを溶媒に分散させた塗布液を基板の表面に塗布して塗
布膜を形成し、次に前記塗布膜中の粒子またはコロイド
をゲル化して塗布膜を得る方法において、 処理容器内に基板を搬入口から搬入する工程と、 その後前記処理容器の搬入口を閉じる工程と、 次いで前記処理容器内に前記溶媒の蒸気を供給して当該
蒸気で満たす工程と、 前記蒸気で満たされた処理容器内にて基板の表面に塗布
液を塗布する工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形
成方法。2. A coating solution in which particles or colloid of a starting material of a film forming component is dispersed in a solvent is applied to the surface of a substrate to form a coating film, and then the particles or colloid in the coating film is gelled. In the method of obtaining a coating film by carrying out, a step of carrying a substrate into a processing container from a carry-in port, a step of subsequently closing the carry-in port of the processing vessel, and then supplying a vapor of the solvent into the processing vessel to produce the vapor And a step of applying a coating liquid to the surface of the substrate in the processing vessel filled with the vapor.
ドを溶媒に分散させた塗布液を基板の表面に塗布して塗
布膜を形成し、次に前記塗布膜中の粒子またはコロイド
をゲル化して塗布膜を得る方法において、 処理容器内に基板を搬入口から搬入して回転載置台に載
置する工程と、 その後前記処理容器の基板搬入口を閉じる工程と、 前記基板の表面に前記塗布液を供給し、前記回転載置台
を回転させて塗布液を基板の表面に広げる工程と、 前記処理容器内に前記溶媒の蒸気を供給して当該蒸気で
満たす工程とを含み、 少なくとも前記回転載置台が回転している間は、前記処
理容器内は前記溶媒の蒸気で満たされていることを特徴
とする塗布膜形成方法。3. A coating solution in which particles or colloid of a starting material of a film forming component are dispersed in a solvent is applied to the surface of a substrate to form a coating film, and then the particles or colloid in the coating film is gelled. In the method of obtaining a coating film by carrying out, a step of carrying a substrate into a processing container from a carry-in port and mounting the substrate on a rotary mounting table; and thereafter closing a substrate carry-in port of the processing container; and performing the coating on the surface of the substrate. Supplying the liquid, rotating the rotary mounting table to spread the coating liquid on the surface of the substrate, and supplying the vapor of the solvent into the processing container and filling the processing container with the vapor, at least the rotary mounting The method for forming a coating film, wherein the inside of the processing container is filled with the vapor of the solvent while the mounting table is rotating.
が置かれる雰囲気を前記溶媒の蒸気で満たされた雰囲気
としたまま、前記基板の周縁部に塗布膜除去用の洗浄液
を供給して、当該周縁部の塗布膜を除去することを特徴
とする請求項１、２または３記載の塗布膜形成方法。4. After forming a coating film on the surface of the substrate, a cleaning liquid for removing the coating film is supplied to the peripheral portion of the substrate while the atmosphere in which the substrate is placed is an atmosphere filled with the vapor of the solvent. 4. The method as claimed in claim 1, wherein the coating film on the periphery is removed.
媒の蒸気は、前記複数種類の有機溶剤の内の少なくとも
一つの蒸気であることを特徴とする請求項１、２、３ま
たは４記載の塗布膜形成方法。5. The method according to claim 1, wherein the solvent includes a plurality of kinds of organic solvents, and the vapor of the solvent is at least one of the plurality of kinds of organic solvents. The method for forming a coating film according to the above.
ルを含み、溶媒の蒸気はエチレングリコ−ルであること
を特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の塗布
膜形成方法。6. The solvent is ethylene glycol or alcohol.
6. The method according to claim 1, wherein the solvent vapor is ethylene glycol.
ドであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５ま
たは６記載の塗布膜形成方法。7. The method according to claim 1, wherein the starting material of the film forming component is a metal alkoxide.
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