JP3481499B2 - レジスト処理方法及びレジスト処理装置 - Google Patents
レジスト処理方法及びレジスト処理装置Info
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハやL
CD基板等の基板の表面に所望のレジストパターンを形
成するレジスト処理方法及びレジスト処理装置に関す
る。
CD基板等の基板の表面に所望のレジストパターンを形
成するレジスト処理方法及びレジスト処理装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
ェハ(以下、「ウェハ」という)の表面にレジスト膜を
形成するレジスト塗布処理と、レジスト塗布後のウェハ
に対して露光処理を行った後に当該ウェハに対して現像
を行う現像処理とが行われる。
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
ェハ(以下、「ウェハ」という)の表面にレジスト膜を
形成するレジスト塗布処理と、レジスト塗布後のウェハ
に対して露光処理を行った後に当該ウェハに対して現像
を行う現像処理とが行われる。
【0003】従来からこれらレジスト塗布処理と現像処
理は、例えば特公平2−30194号公報によっても公
知なように、対応する各種処理装置が1つのシステム内
に装備された複合処理システム内で、露光プロセスを挟
んで所定のシーケンスに従って行われている。
理は、例えば特公平2−30194号公報によっても公
知なように、対応する各種処理装置が1つのシステム内
に装備された複合処理システム内で、露光プロセスを挟
んで所定のシーケンスに従って行われている。
【0004】ところで、近年、ウェハ表面に形成される
レジストパターンの微細化の要求が年々高まり、レジス
トパターンの線幅についての厳しい管理が必須となって
きている。
レジストパターンの微細化の要求が年々高まり、レジス
トパターンの線幅についての厳しい管理が必須となって
きている。
【0005】このようなレジストパターンの線幅に関す
る管理は、例えば作業員がレジスト塗布現像システムか
ら搬出されたウェハ表面のレジストパターンの線幅を、
SEM(Scanning Electron Mic
roscope)を用いて実測し、その線幅が規格値の
範囲を満足するか否かによって行っている。
る管理は、例えば作業員がレジスト塗布現像システムか
ら搬出されたウェハ表面のレジストパターンの線幅を、
SEM(Scanning Electron Mic
roscope)を用いて実測し、その線幅が規格値の
範囲を満足するか否かによって行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法では、高価なSEMを必要とし、線幅の測定に多
大な労力と時間とを必要とするという問題があった。ま
た、SEMを用いて線幅を測定する際に、一旦ウェハを
搬出してSEMの真空試料室内に搬入しなければならな
いため、ウェハが汚染されてしまうという問題もあっ
た。
た方法では、高価なSEMを必要とし、線幅の測定に多
大な労力と時間とを必要とするという問題があった。ま
た、SEMを用いて線幅を測定する際に、一旦ウェハを
搬出してSEMの真空試料室内に搬入しなければならな
いため、ウェハが汚染されてしまうという問題もあっ
た。
【0007】そこで、例えばレジストパターンの形成条
件(レジストの塗布条件や露光条件、現像条件等)をよ
り厳格に定めることで、レジストパターンの線幅をより
厳しく制御し、上記のような測定を不要とすることが考
えられる。しかし、本発明者等の考察によると、レジス
トパターンの形成条件を厳格に定めたとしてもレジスト
パターンの線幅の制御には限界がある、という問題があ
る。
件(レジストの塗布条件や露光条件、現像条件等)をよ
り厳格に定めることで、レジストパターンの線幅をより
厳しく制御し、上記のような測定を不要とすることが考
えられる。しかし、本発明者等の考察によると、レジス
トパターンの形成条件を厳格に定めたとしてもレジスト
パターンの線幅の制御には限界がある、という問題があ
る。
【0008】本発明の目的は、レジストパターンの高精
度な線幅制御が可能なレジスト処理方法及びレジスト処
理装置を提供することにある。
度な線幅制御が可能なレジスト処理方法及びレジスト処
理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
下地膜が形成された基板上に所定のレジストパターンを
形成するレジスト処理方法において、 (a)前記レジストパターンの形成に先立ち、前記下地
膜の光の反射率を検出する工程と、 (b)あらかじめ定められた前記基板を回転するときの
回転数及び加速度に基づき、前記基板を回転させ前記基
板上にレジストを塗布する工程と、 (c)あらかじめ定められた前記基板を露光するときの
露光時間に基づき、レジストが塗布された前記基板を露
光する工程と、 (d)あらかじめ定められた前記基板を現像するときの
現像時間に基づき、前記露光された基板を現像する工程
と、 (e)光の反射率と、光の反射率に対して所望の線幅の
レジストパターンを得るための回転数、加速度、露光時
間、現像時間のうち少なくとも1つとの関係を記憶する
工程と、 (f)前記記憶された関係と前記検出された反射率とに
基づき、あらかじめ定められた回転数、加速度、露光時
間、現像時間 のうち、少なくとも1つを制御する工程と
を具備することを特徴とする。
下地膜が形成された基板上に所定のレジストパターンを
形成するレジスト処理方法において、 (a)前記レジストパターンの形成に先立ち、前記下地
膜の光の反射率を検出する工程と、 (b)あらかじめ定められた前記基板を回転するときの
回転数及び加速度に基づき、前記基板を回転させ前記基
板上にレジストを塗布する工程と、 (c)あらかじめ定められた前記基板を露光するときの
露光時間に基づき、レジストが塗布された前記基板を露
光する工程と、 (d)あらかじめ定められた前記基板を現像するときの
現像時間に基づき、前記露光された基板を現像する工程
と、 (e)光の反射率と、光の反射率に対して所望の線幅の
レジストパターンを得るための回転数、加速度、露光時
間、現像時間のうち少なくとも1つとの関係を記憶する
工程と、 (f)前記記憶された関係と前記検出された反射率とに
基づき、あらかじめ定められた回転数、加速度、露光時
間、現像時間 のうち、少なくとも1つを制御する工程と
を具備することを特徴とする。
【0010】請求項2の発明は、請求項1のレジスト処
理方法において、(g)前記レジストパターンの形成に先立ち、前記基板
と共に、測定用基板に所定の前記下地膜を形成する工程
と、 (h)前記測定用基板にレジストを塗布する工程と、 (i)前記測定用基板に露光を行い、レジストが完全に
感光されるのに必要で十分な露光エネルギーを求める工
程と、 (j)前記求められた露光エネルギーに基づき、所定の
処理を実行する工程と を更に具備する ことを特徴とす
る。
理方法において、(g)前記レジストパターンの形成に先立ち、前記基板
と共に、測定用基板に所定の前記下地膜を形成する工程
と、 (h)前記測定用基板にレジストを塗布する工程と、 (i)前記測定用基板に露光を行い、レジストが完全に
感光されるのに必要で十分な露光エネルギーを求める工
程と、 (j)前記求められた露光エネルギーに基づき、所定の
処理を実行する工程と を更に具備する ことを特徴とす
る。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】請求項3の発明は、請求項2のレジスト処
理方法において、前記工程(j)が、前記露光エネルギ
ーの値が予め定められた所定の範囲内か否かによって前
記被処理基板の処理を実行するか否かを判定する工程を
含むことを特徴とする。
理方法において、前記工程(j)が、前記露光エネルギ
ーの値が予め定められた所定の範囲内か否かによって前
記被処理基板の処理を実行するか否かを判定する工程を
含むことを特徴とする。
【0016】請求項4の発明は、請求項2のレジスト処
理方法において、前記工程(j)が、前記露光エネルギ
ーの値に応じて、処理条件を変更して前記基板の露光、
現像工程を実行する工程を含むことを特徴とする。
理方法において、前記工程(j)が、前記露光エネルギ
ーの値に応じて、処理条件を変更して前記基板の露光、
現像工程を実行する工程を含むことを特徴とする。
【0017】請求項5の発明は、請求項2のレジスト処
理方法において、前記工程(i)が、前記測定用基板の
所定の露光位置毎に露光量を変えて複数回露光を行い、
この後現像して、前記露光エネルギーを求める工程を含
むことを特徴とする。
理方法において、前記工程(i)が、前記測定用基板の
所定の露光位置毎に露光量を変えて複数回露光を行い、
この後現像して、前記露光エネルギーを求める工程を含
むことを特徴とする。
【0018】請求項6の発明は、請求項5のレジスト処
理方法において、露光時間を変えることによって前記露
光量を変えることを特徴とする。
理方法において、露光時間を変えることによって前記露
光量を変えることを特徴とする。
【0019】請求項7の発明は、請求項2のレジスト処
理方法において、前記工程(i)が、前記現像後に、膜
厚測定装置によってレジストの膜厚を測定し、膜厚が零
となる位置の露光エネルギーから、前記露光エネルギー
を求める工程を含むことを特徴とする。
理方法において、前記工程(i)が、前記現像後に、膜
厚測定装置によってレジストの膜厚を測定し、膜厚が零
となる位置の露光エネルギーから、前記露光エネルギー
を求める工程を含むことを特徴とする。
【0020】
【0021】請求項8の発明は、下地膜が形成された基
板上に所定のレジストパターンを形成するレジスト処理
装置において、前記レジストパターンの形成に先立ち、
前記下地膜の光の反射率を検出する手段と、前記基板を
回転するときの回転数及び加速度に基づき、前記基板上
にレジストを塗布する手段と、前記基板を露光するとき
の露光時間に基づき、前記レジストが塗布された基板を
露光する手段と、前記基板を現像するときの現像時間に
基づき、前記露光された基板を現像する手段と、前記反
射率と、前記回転数、加速度、露光時間、現像時間のう
ち少なくとも1つとの関係を記憶する記憶手段と、 前記
記憶された関係と前記検出された反射率に基づき、前記
回転数、加速度、露光時間、現像時間のうち、少なくと
も1つを制御する制御手段とを具備することを特徴とす
る。
板上に所定のレジストパターンを形成するレジスト処理
装置において、前記レジストパターンの形成に先立ち、
前記下地膜の光の反射率を検出する手段と、前記基板を
回転するときの回転数及び加速度に基づき、前記基板上
にレジストを塗布する手段と、前記基板を露光するとき
の露光時間に基づき、前記レジストが塗布された基板を
露光する手段と、前記基板を現像するときの現像時間に
基づき、前記露光された基板を現像する手段と、前記反
射率と、前記回転数、加速度、露光時間、現像時間のう
ち少なくとも1つとの関係を記憶する記憶手段と、 前記
記憶された関係と前記検出された反射率に基づき、前記
回転数、加速度、露光時間、現像時間のうち、少なくと
も1つを制御する制御手段とを具備することを特徴とす
る。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】請求項9の発明は、請求項8のレジスト処
理装置において、前記レジストパターンの形成に先立
ち、前記基板とともに、測定用基板に所定の前記下地膜
を形成する手段と、前記測定用基板にレジストを塗布す
る手段と、前記測定用基板に露光を行い、レジストが完
全に感光されるのに必要で十分な露光エネルギーを求め
る手段と、前記求められた露光エネルギーに基づき、所
定の処理を実行する手段とを更に具備することを特徴と
する。請求項10の発明は、請求項8または9のレジス
ト処理装置において、前記下地膜の光の反射率を測定す
る手段は、前記基板の位置合わせを行うアライメント装
置内に配置されることを特徴とする。
理装置において、前記レジストパターンの形成に先立
ち、前記基板とともに、測定用基板に所定の前記下地膜
を形成する手段と、前記測定用基板にレジストを塗布す
る手段と、前記測定用基板に露光を行い、レジストが完
全に感光されるのに必要で十分な露光エネルギーを求め
る手段と、前記求められた露光エネルギーに基づき、所
定の処理を実行する手段とを更に具備することを特徴と
する。請求項10の発明は、請求項8または9のレジス
ト処理装置において、前記下地膜の光の反射率を測定す
る手段は、前記基板の位置合わせを行うアライメント装
置内に配置されることを特徴とする。
【0027】レジストが塗布された基板を露光するとき
に光がレジストより下層に形成された下地膜で反射し、
その反射光も感光に寄与する。従って、下地膜の反射率
が異なると露光量が異なり、レジストパターンの線幅が
異なることになる。
に光がレジストより下層に形成された下地膜で反射し、
その反射光も感光に寄与する。従って、下地膜の反射率
が異なると露光量が異なり、レジストパターンの線幅が
異なることになる。
【0028】一方、例えば基板としての半導体ウェハ上
には下地膜として光の反射率が異なるSiO2 及びAl
が形成されており、形成すべき回路パターンに応じてS
iO2 の占める面積とAlが占める面積との割合が異な
り、その割合に応じて下地膜の光の反射率が異なる。従
って、レジストパターンを同一の条件で形成すると下地
膜の光の反射率に応じてレジストパターンの線幅が異な
ることになる。そこで、本発明では、まず下地膜の光の
反射率を検出し、検出された反射率に基づき、これらの
条件を制御することで、レジストパターンの高精度な線
幅制御を可能とするものである。
には下地膜として光の反射率が異なるSiO2 及びAl
が形成されており、形成すべき回路パターンに応じてS
iO2 の占める面積とAlが占める面積との割合が異な
り、その割合に応じて下地膜の光の反射率が異なる。従
って、レジストパターンを同一の条件で形成すると下地
膜の光の反射率に応じてレジストパターンの線幅が異な
ることになる。そこで、本発明では、まず下地膜の光の
反射率を検出し、検出された反射率に基づき、これらの
条件を制御することで、レジストパターンの高精度な線
幅制御を可能とするものである。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を、図面を参
照して、実施の形態について説明する。
照して、実施の形態について説明する。
【0030】図1に示すように、このレジスト塗布現像
システム1は、半導体ウェハに化学増幅型レジストを塗
布し、現像するシステムにおいて、カセットステーショ
ン10、処理ステーション11及びインターフェース部
12を一対に接続した構成を有している。
システム1は、半導体ウェハに化学増幅型レジストを塗
布し、現像するシステムにおいて、カセットステーショ
ン10、処理ステーション11及びインターフェース部
12を一対に接続した構成を有している。
【0031】カセットステーション10では、ウェハW
が(カセットC単位で複数枚、例えば25枚単位で)外
部からレジスト塗布現像システム1に搬入され、またレ
ジスト塗布現像システム1から外部に搬出される。ま
た、カセットCに対してウェハWが搬出・搬入される。
が(カセットC単位で複数枚、例えば25枚単位で)外
部からレジスト塗布現像システム1に搬入され、またレ
ジスト塗布現像システム1から外部に搬出される。ま
た、カセットCに対してウェハWが搬出・搬入される。
【0032】処理ステーション11では、塗布現像処理
工程の中で1枚ずつウェハWに所定の処理を施す枚葉式
の各種処理装置が所定位置に多段に配置されている。
工程の中で1枚ずつウェハWに所定の処理を施す枚葉式
の各種処理装置が所定位置に多段に配置されている。
【0033】インターフェース部12では、このレジス
ト塗布現像システム1に隣接して設けられる露光装置1
3との間でウェハWが受け渡される。
ト塗布現像システム1に隣接して設けられる露光装置1
3との間でウェハWが受け渡される。
【0034】カセットステーション10では、図1に示
すように、カセット載置台20上の位置決め突起20a
の位置に複数個(例えば4個)のカセットCが、それぞ
れのウェハW出入口を処理ステーション11側に向けて
X方向(図1中の上下方向)一列に載置される。このカ
セットC配列方向(X方向)及びカセットC内に収容さ
れたウェハWのウェハW配列方向(Z方向;垂直方向)
に移動可能なウェハ搬送装置21が、搬送路21aに沿
って移動自在であり、各カセットCに選択的にアクセス
する。
すように、カセット載置台20上の位置決め突起20a
の位置に複数個(例えば4個)のカセットCが、それぞ
れのウェハW出入口を処理ステーション11側に向けて
X方向(図1中の上下方向)一列に載置される。このカ
セットC配列方向(X方向)及びカセットC内に収容さ
れたウェハWのウェハW配列方向(Z方向;垂直方向)
に移動可能なウェハ搬送装置21が、搬送路21aに沿
って移動自在であり、各カセットCに選択的にアクセス
する。
【0035】ウェハ搬送装置21は、θ方向に回転自在
に構成されており、後述するように処理ステーション1
1側の第3の処理装置群G3 の多段装置部に属するアラ
イメント装置(ALIM)及びエクステンション装置
(EXT)にもアクセスできるようになっている。
に構成されており、後述するように処理ステーション1
1側の第3の処理装置群G3 の多段装置部に属するアラ
イメント装置(ALIM)及びエクステンション装置
(EXT)にもアクセスできるようになっている。
【0036】処理ステーション11では、図1に示すよ
うに、その中心部には垂直搬送型の搬送装置22が設け
られ、その周りに処理室としての各種処理装置が1組ま
たは複数の組に亙って多段集積配置されて処理装置群を
構成している。このレジスト塗布現像システム1におい
ては、5つの処理装置群G1 、G2 、G3 、G4 、G5
が配置可能な構成であり、第1及び第2の処理装置群G
1 、G2 はシステム正面側に配置され、第3の処理装置
群G3 はカセットステーション10に隣接して配置さ
れ、第4の処理装置群G4 はインターフェース部12に
隣接して配置され、更に破線で示した第5の処理装置群
G5 を背面側に配置することが可能となっている。搬送
装置22は、θ方向に回転自在でZ方向に移動可能に構
成されており、各処理装置との間でウェハWの受け渡し
が可能とされている。
うに、その中心部には垂直搬送型の搬送装置22が設け
られ、その周りに処理室としての各種処理装置が1組ま
たは複数の組に亙って多段集積配置されて処理装置群を
構成している。このレジスト塗布現像システム1におい
ては、5つの処理装置群G1 、G2 、G3 、G4 、G5
が配置可能な構成であり、第1及び第2の処理装置群G
1 、G2 はシステム正面側に配置され、第3の処理装置
群G3 はカセットステーション10に隣接して配置さ
れ、第4の処理装置群G4 はインターフェース部12に
隣接して配置され、更に破線で示した第5の処理装置群
G5 を背面側に配置することが可能となっている。搬送
装置22は、θ方向に回転自在でZ方向に移動可能に構
成されており、各処理装置との間でウェハWの受け渡し
が可能とされている。
【0037】第1の処理装置群G1 では、図2に示すよ
うに、カップCP内でウェハWをスピンチャックに載せ
て所定の処理を行う2台のスピンナ型処理装置、例えば
レジスト液塗布装置(COT)及び現像処理装置(DE
V)が下から順に2段に重ねられている。そして第1の
処理装置群G1 と同様に、第2の処理装置群G2 におい
ても、2台のスピンナ型処理装置、例えばレジスト液塗
布装置(COT)及び現像処理装置(DEV)が下から
順に2段に重ねられている。
うに、カップCP内でウェハWをスピンチャックに載せ
て所定の処理を行う2台のスピンナ型処理装置、例えば
レジスト液塗布装置(COT)及び現像処理装置(DE
V)が下から順に2段に重ねられている。そして第1の
処理装置群G1 と同様に、第2の処理装置群G2 におい
ても、2台のスピンナ型処理装置、例えばレジスト液塗
布装置(COT)及び現像処理装置(DEV)が下から
順に2段に重ねられている。
【0038】第3の処理装置群G3 では、図3に示すよ
うに、ウェハWを載置台(図示せず)に載せて所定の処
理を行うオーブン型の処理装置、例えば冷却処理を行う
冷却処理装置(COL)、レジストの定着性を高めるた
めのいわゆる疎水化処理を行う疎水化処理装置(A
D)、位置合わせを行うアライメント装置(ALI
M)、エクステンション装置(EXT)、露光処理前の
加熱処理であるプリベークを行う加熱処理装置(PRE
BAKE)及びポストベークを行う加熱処理装置(PO
BAKE)が下から順に、例えば8段に重ねられてい
る。
うに、ウェハWを載置台(図示せず)に載せて所定の処
理を行うオーブン型の処理装置、例えば冷却処理を行う
冷却処理装置(COL)、レジストの定着性を高めるた
めのいわゆる疎水化処理を行う疎水化処理装置(A
D)、位置合わせを行うアライメント装置(ALI
M)、エクステンション装置(EXT)、露光処理前の
加熱処理であるプリベークを行う加熱処理装置(PRE
BAKE)及びポストベークを行う加熱処理装置(PO
BAKE)が下から順に、例えば8段に重ねられてい
る。
【0039】同様に、第4の処理装置群G4 では、ウェ
ハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処
理装置、例えば冷却処理を行う冷却処理装置(CO
L)、冷却処理も兼ねたエクステンション・冷却処理装
置(EXTCOL)、エクステンション装置(EX
T)、疎水化処理装置(AD)、プリベークを行う加熱
処理装置(PREBAKE)及びポストベークを行う加
熱処理装置(POBAKE)が下から順に、例えば8段
に重ねられている。
ハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処
理装置、例えば冷却処理を行う冷却処理装置(CO
L)、冷却処理も兼ねたエクステンション・冷却処理装
置(EXTCOL)、エクステンション装置(EX
T)、疎水化処理装置(AD)、プリベークを行う加熱
処理装置(PREBAKE)及びポストベークを行う加
熱処理装置(POBAKE)が下から順に、例えば8段
に重ねられている。
【0040】インターフェース部12では、図1に示す
ように、奥行き方向(X方向)については、上記処理ス
テーション11と同じ寸法を有するが、幅方向について
はより小さなサイズに設定されている。図1及び図2に
示すように、このインターフェース部12の正面側に
は、可搬性のピックアップカセットCRと、定置型のバ
ッファカセットBRが2段に配置され、他方背面部には
周辺露光装置24が配設されている。
ように、奥行き方向(X方向)については、上記処理ス
テーション11と同じ寸法を有するが、幅方向について
はより小さなサイズに設定されている。図1及び図2に
示すように、このインターフェース部12の正面側に
は、可搬性のピックアップカセットCRと、定置型のバ
ッファカセットBRが2段に配置され、他方背面部には
周辺露光装置24が配設されている。
【0041】インターフェース部12の中央部には、ウ
ェハ搬送装置25が設けられている。ウェハ搬送装置2
5は、X方向、Z方向(垂直方向)に移動して両カセッ
トCR、BR及び周辺露光装置24にアクセスできるよ
うになっている。ウェハ搬送装置25は、θ方向にも回
転自在となるように構成されており、処理ステーション
11側の第4の処理装置群G4 に属するエクステンショ
ン装置(EXT)や、更には隣接する露光装置側のウェ
ハ受け渡し台(図示せず)にもアクセスできるようにな
っている。
ェハ搬送装置25が設けられている。ウェハ搬送装置2
5は、X方向、Z方向(垂直方向)に移動して両カセッ
トCR、BR及び周辺露光装置24にアクセスできるよ
うになっている。ウェハ搬送装置25は、θ方向にも回
転自在となるように構成されており、処理ステーション
11側の第4の処理装置群G4 に属するエクステンショ
ン装置(EXT)や、更には隣接する露光装置側のウェ
ハ受け渡し台(図示せず)にもアクセスできるようにな
っている。
【0042】図4に示すように、カセットステーション
10の上部にはフィルタ26が、処理ステーション11
の上部にはフィルタ27が、インターフェース部12の
上部にはフィルタ28がそれぞれ取り付けられている。
これらのフィルタは上部空間29を共有している。この
上部空間29はダクト(図示を省略)を介して下方の空
調装置(図示を省略)に連通し、アンモニアを除去し、
湿度及び温度が制御された清浄空気が空調装置から上部
空間29に供給されるようになっている。清浄空気は、
上部空間29から各フィルタを通って下方に向けて吹き
出され、これにより清浄空気のダウンフローが各部1
0、11、12に形成されるようになっている。
10の上部にはフィルタ26が、処理ステーション11
の上部にはフィルタ27が、インターフェース部12の
上部にはフィルタ28がそれぞれ取り付けられている。
これらのフィルタは上部空間29を共有している。この
上部空間29はダクト(図示を省略)を介して下方の空
調装置(図示を省略)に連通し、アンモニアを除去し、
湿度及び温度が制御された清浄空気が空調装置から上部
空間29に供給されるようになっている。清浄空気は、
上部空間29から各フィルタを通って下方に向けて吹き
出され、これにより清浄空気のダウンフローが各部1
0、11、12に形成されるようになっている。
【0043】上記した第3の処理装置群G3 のアライメ
ント装置(ALIM)には、図5に示すように、このア
ライメント装置(ALIM)の両側に、カセットステー
ション10のウェハ搬送装置21がアクセスするため開
口部31と、処理ステーション11の搬送装置22がア
クセスするための開口部32とが設けられている。この
アライメント装置(ALIM)のほぼ中央にはウェハW
を位置決めするためのウェハ載置台33が配置されてい
る。ウェハ載置台33の上方には、ウェハWの光の反射
率を測定するための複数の反射率測定装置34が配置さ
れている。各反射率測定装置34は、例えばウェハWに
おける1チップの相当する領域の光の反射率を測定す
る。各反射率測定装置34は、例えばこの領域に光を照
射し、その反射光の光量を測定し、照射光の光量と反射
光の光量との比に基づき反射率を算出する。このような
測定装置は複数配置しても単数配置しても構わない。こ
のような反射率測定装置は、このレジスト塗布現像シス
テム1におけるウェハW搬送経路上のどこかにあればよ
く、或いはレジスト塗布現像システム1外に別途設けて
もよい。
ント装置(ALIM)には、図5に示すように、このア
ライメント装置(ALIM)の両側に、カセットステー
ション10のウェハ搬送装置21がアクセスするため開
口部31と、処理ステーション11の搬送装置22がア
クセスするための開口部32とが設けられている。この
アライメント装置(ALIM)のほぼ中央にはウェハW
を位置決めするためのウェハ載置台33が配置されてい
る。ウェハ載置台33の上方には、ウェハWの光の反射
率を測定するための複数の反射率測定装置34が配置さ
れている。各反射率測定装置34は、例えばウェハWに
おける1チップの相当する領域の光の反射率を測定す
る。各反射率測定装置34は、例えばこの領域に光を照
射し、その反射光の光量を測定し、照射光の光量と反射
光の光量との比に基づき反射率を算出する。このような
測定装置は複数配置しても単数配置しても構わない。こ
のような反射率測定装置は、このレジスト塗布現像シス
テム1におけるウェハW搬送経路上のどこかにあればよ
く、或いはレジスト塗布現像システム1外に別途設けて
もよい。
【0044】図6は上記のように構成されたレジスト塗
布現像システム1における制御系の構成を示すブロック
図である。
布現像システム1における制御系の構成を示すブロック
図である。
【0045】図6に示すように、各反射率測定装電34
により測定された反射率のデータは制御部35に送られ
る。制御部35には、記憶部36が接続されている。記
憶部36には、図7に示すようなライブラリィーが記憶
されている。このライブラリィーは、光の反射率と光の
反射率に対して所望の線幅のレジストパターンを得るた
めの各種の条件との関係を示している。各種の条件と
は、例えばレジスト液塗布装置(COT)においてウェ
ハWを回転させなからレジスト液を供給するときの当該
回転数または加速度(回転数を上昇等させる際の加速
度)あるいはその双方である。別の所定の条件とは、例
えば露光装置13においてウェハWを露光するときの露
光時間である。更に別の所定の条件とは、現像処理装置
(DEV)においてウェハWを現像するときの現像時間
である。制御部35は、測定された反射率に応じた各種
の条件を図7のライブラリィーから求め、求められた条
件によって、上記の回転数または加速度、露光時間及び
現像時間を制御する。なお、図7のライブラリィーは、
レジスト液塗布装置(COT)の回転数のみを変更する
場合の例を示してあるが、制御対象は、上記の回転数、
加速度、露光時間及び現像時間の4つであってもよい
し、これらのうち3つあるいは2つであってもよいし、
1つであってもよいし、これらの条件以外の線幅に関係
するパラメータであってもよい。
により測定された反射率のデータは制御部35に送られ
る。制御部35には、記憶部36が接続されている。記
憶部36には、図7に示すようなライブラリィーが記憶
されている。このライブラリィーは、光の反射率と光の
反射率に対して所望の線幅のレジストパターンを得るた
めの各種の条件との関係を示している。各種の条件と
は、例えばレジスト液塗布装置(COT)においてウェ
ハWを回転させなからレジスト液を供給するときの当該
回転数または加速度(回転数を上昇等させる際の加速
度)あるいはその双方である。別の所定の条件とは、例
えば露光装置13においてウェハWを露光するときの露
光時間である。更に別の所定の条件とは、現像処理装置
(DEV)においてウェハWを現像するときの現像時間
である。制御部35は、測定された反射率に応じた各種
の条件を図7のライブラリィーから求め、求められた条
件によって、上記の回転数または加速度、露光時間及び
現像時間を制御する。なお、図7のライブラリィーは、
レジスト液塗布装置(COT)の回転数のみを変更する
場合の例を示してあるが、制御対象は、上記の回転数、
加速度、露光時間及び現像時間の4つであってもよい
し、これらのうち3つあるいは2つであってもよいし、
1つであってもよいし、これらの条件以外の線幅に関係
するパラメータであってもよい。
【0046】次に、以上のように構成されたレジスト塗
布現像システム1における処理工程について説明する。
布現像システム1における処理工程について説明する。
【0047】レジスト塗布現像システム1において、カ
セットC内に収容された未処理のウェハW(下地膜が形
成されている。)はカセットステーション10のウェハ
搬送装置21によって取り出された後、処理ステーショ
ン11の第3の処理群G3 のアライメント装置(ALI
M)内に搬送され、位置合わせが行われる。
セットC内に収容された未処理のウェハW(下地膜が形
成されている。)はカセットステーション10のウェハ
搬送装置21によって取り出された後、処理ステーショ
ン11の第3の処理群G3 のアライメント装置(ALI
M)内に搬送され、位置合わせが行われる。
【0048】その後、このアライメント装置(ALI
M)内において反射率測定装置34によりウェハWの光
の反射率が測定される。
M)内において反射率測定装置34によりウェハWの光
の反射率が測定される。
【0049】ここで、ウェハW上には、図8に示すよう
に下地膜37としてSiO2が形成された領域と図9に
示すようにAlが形成された領域とがあり、形成すべき
回路パターンに応じてSiO2の占める面積とAlが占
める面積との割合が異なり、その割合に応じて下地膜3
7の光の反射率が異なる。反射率測定装置34はこのよ
うな光の反射率を測定し、測定された反射率のデータは
制御部35に送られる。この後、搬送装置22を反対側
から搬入させ、ウェハWはアライメント装置(ALI
M)内から搬出され搬送される。
に下地膜37としてSiO2が形成された領域と図9に
示すようにAlが形成された領域とがあり、形成すべき
回路パターンに応じてSiO2の占める面積とAlが占
める面積との割合が異なり、その割合に応じて下地膜3
7の光の反射率が異なる。反射率測定装置34はこのよ
うな光の反射率を測定し、測定された反射率のデータは
制御部35に送られる。この後、搬送装置22を反対側
から搬入させ、ウェハWはアライメント装置(ALI
M)内から搬出され搬送される。
【0050】次に、ウェハWは、第3の処理詳G3 の疎
水化処理装置(AD)にて疎水化処理され、第3の処理
群G3 又は第4の処理群G4 の冷却処理装置(COL)
にて冷却された後に、第1の処理群G1 又は第2の処理
群G2 のレジスト液塗布装置(COT)にてフォトレジ
スト膜すなわち感光膜を塗布形成される。このとき、制
御部35は、反射率測定装置34により測定された反射
率のデータに応じた条件をライブラリィーから読み出
し、この条件でレジスト液塗布装置(COT)において
ウェハWを回転させながらレジスト液を供給するときの
当該回転数または加速度あるいはこれらの双方を制御す
る。
水化処理装置(AD)にて疎水化処理され、第3の処理
群G3 又は第4の処理群G4 の冷却処理装置(COL)
にて冷却された後に、第1の処理群G1 又は第2の処理
群G2 のレジスト液塗布装置(COT)にてフォトレジ
スト膜すなわち感光膜を塗布形成される。このとき、制
御部35は、反射率測定装置34により測定された反射
率のデータに応じた条件をライブラリィーから読み出
し、この条件でレジスト液塗布装置(COT)において
ウェハWを回転させながらレジスト液を供給するときの
当該回転数または加速度あるいはこれらの双方を制御す
る。
【0051】感光膜を形成した後、第3の処理群G3 又
は第4の処理群G4 のプリベーキング装置(PREBA
KE)にて加熱処理を行い、ウェハW上の感光膜から残
存溶剤を蒸発除去する。次に、ウェハWは第4の処理群
G4 のエクステンション冷却装置(EXTCOL)で冷
却された後に、第4の処理群G4 のエクステンション装
置(EXT)内に載置される。次に、ウェハ搬送装置2
5を反対側から搬入させ、ウェハWは搬出される。次
に、ウェハWは露光装置13内に搬送され、ウェハ露光
される。このとき、制御部35は、反射率測定装置34
により測定された反射率のデータに応じた条件をライブ
ラリィーから読み出し、この条件で露光装置13におけ
る露光時間を制御する。
は第4の処理群G4 のプリベーキング装置(PREBA
KE)にて加熱処理を行い、ウェハW上の感光膜から残
存溶剤を蒸発除去する。次に、ウェハWは第4の処理群
G4 のエクステンション冷却装置(EXTCOL)で冷
却された後に、第4の処理群G4 のエクステンション装
置(EXT)内に載置される。次に、ウェハ搬送装置2
5を反対側から搬入させ、ウェハWは搬出される。次
に、ウェハWは露光装置13内に搬送され、ウェハ露光
される。このとき、制御部35は、反射率測定装置34
により測定された反射率のデータに応じた条件をライブ
ラリィーから読み出し、この条件で露光装置13におけ
る露光時間を制御する。
【0052】露光後にウェハWは再び第4の処理群G4
のエクステンション装置(EXT)に搬入され、これを
介して搬送装置22に受け渡される。次に、ウェハW
は、第1の処理群G1 又は第2の処理群G2 の現像処理
装置(DEV)内に搬送され、現像液により現像された
後にリンス液により現像液を洗い流し、現像処理を完了
する。このとき、制御部35は、反射率測定装置34に
より測定された反射率のデータに応じた条件をライブラ
リィーから読み出し、この条件で現像処理装置(DE
V)における現像時間を制御する。
のエクステンション装置(EXT)に搬入され、これを
介して搬送装置22に受け渡される。次に、ウェハW
は、第1の処理群G1 又は第2の処理群G2 の現像処理
装置(DEV)内に搬送され、現像液により現像された
後にリンス液により現像液を洗い流し、現像処理を完了
する。このとき、制御部35は、反射率測定装置34に
より測定された反射率のデータに応じた条件をライブラ
リィーから読み出し、この条件で現像処理装置(DE
V)における現像時間を制御する。
【0053】次に、ウェハWは搬送装置22によって現
像処理装置(DEV)内から搬出される。その後、ウェ
ハWは、第3の処理群G3 又は第4の処理群G4 のポス
トベーキング装置(POBAKE)て加熱処埋され、第
3の処理群G3 又は第4の処理群G4 の冷却処理装置で
(COL)で冷却された後に、第3の処理群G3 のエク
ステンション装置(EXT)内に載置される。そして、
ウェハ搬送装置21を反対側から搬入させ、ウェハWは
搬出され、カセットステーション10に載置された処理
済みウェハ収納用のカセットCにウェハWが搬入され
る。
像処理装置(DEV)内から搬出される。その後、ウェ
ハWは、第3の処理群G3 又は第4の処理群G4 のポス
トベーキング装置(POBAKE)て加熱処埋され、第
3の処理群G3 又は第4の処理群G4 の冷却処理装置で
(COL)で冷却された後に、第3の処理群G3 のエク
ステンション装置(EXT)内に載置される。そして、
ウェハ搬送装置21を反対側から搬入させ、ウェハWは
搬出され、カセットステーション10に載置された処理
済みウェハ収納用のカセットCにウェハWが搬入され
る。
【0054】本実施の形態によれば、レジストパターン
の形成に先立ち反射率測定装置34によりウェハWの下
地膜の光の反射率を検出し、検出された反射率に基づ
き、レジスト液塗布装置(COT)においてウェハWを
回転させながらレジスト液を供給するときの当該回転
数、加速度、露光装置13における露光時間及び現像処
理装置(DEV)における現像時間を制御しているの
て、レジストパターンの高精度な線幅制御が可能とな
る。
の形成に先立ち反射率測定装置34によりウェハWの下
地膜の光の反射率を検出し、検出された反射率に基づ
き、レジスト液塗布装置(COT)においてウェハWを
回転させながらレジスト液を供給するときの当該回転
数、加速度、露光装置13における露光時間及び現像処
理装置(DEV)における現像時間を制御しているの
て、レジストパターンの高精度な線幅制御が可能とな
る。
【0055】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【0056】ここで、例えば、ウェハから半導体デバイ
スを製造する工程においては、シリコンからなるウェハ
上に、酸化膜、窒化膜等の下地膜を順次形成した後、こ
の下地膜の上にレジストを塗布し、所定パターンが形成
されたマスク(レティクル)を用いてステッパ等の露光
装置で露光を行い、この後、現像を行って、下地膜上に
所定のレジストパターンを形成する。
スを製造する工程においては、シリコンからなるウェハ
上に、酸化膜、窒化膜等の下地膜を順次形成した後、こ
の下地膜の上にレジストを塗布し、所定パターンが形成
されたマスク(レティクル)を用いてステッパ等の露光
装置で露光を行い、この後、現像を行って、下地膜上に
所定のレジストパターンを形成する。
【0057】このような一連の工程において、レジスト
パターンを所定の線幅に保つためには、露光の際の露光
量(露光エネルギー)が、適切な量に制御される必要が
ある。すなわち、露光の際の露光量が過度であったり逆
に不足していると、レジストパターンの線幅が所定幅よ
り狭くなったり広くなったりしてしまう。
パターンを所定の線幅に保つためには、露光の際の露光
量(露光エネルギー)が、適切な量に制御される必要が
ある。すなわち、露光の際の露光量が過度であったり逆
に不足していると、レジストパターンの線幅が所定幅よ
り狭くなったり広くなったりしてしまう。
【0058】ところが、適切な露光量は、例えば、直接
レジストに当たる光の影響のみだけではなく、下地膜か
らの反射光や、これらの光のレジスト内での干渉等の影
響があるため、レジスト及び下地膜の膜厚や種類、露光
光の波長等によって微妙に変動する。
レジストに当たる光の影響のみだけではなく、下地膜か
らの反射光や、これらの光のレジスト内での干渉等の影
響があるため、レジスト及び下地膜の膜厚や種類、露光
光の波長等によって微妙に変動する。
【0059】したがって、例えばレジストの膜厚や下地
膜の膜厚が僅かに変化しても、適切な露光量が大きく変
化する場合があり、これらの各成膜工程の各パラメータ
をできる限り一定に保ったとしても、例えば、下地膜の
膜厚を各バッチにおいて完全に同一とし、膜厚の差を完
全に零とすることは不可能なため、適切な露光量を常に
一定に保つことは困難である。
膜の膜厚が僅かに変化しても、適切な露光量が大きく変
化する場合があり、これらの各成膜工程の各パラメータ
をできる限り一定に保ったとしても、例えば、下地膜の
膜厚を各バッチにおいて完全に同一とし、膜厚の差を完
全に零とすることは不可能なため、適切な露光量を常に
一定に保つことは困難である。
【0060】このため、露光、現像工程における各処理
パラメータを常に一定として処理を行うと、レジスト線
幅が予め決められている規格値の範囲を外れる可能性が
あり、従来においては、露光、現像後のウェハのレジス
ト線幅を、SEMによって実際に測定し、その結果が予
め決められている規格値の範囲内にあるか否かの評価を
行っている。
パラメータを常に一定として処理を行うと、レジスト線
幅が予め決められている規格値の範囲を外れる可能性が
あり、従来においては、露光、現像後のウェハのレジス
ト線幅を、SEMによって実際に測定し、その結果が予
め決められている規格値の範囲内にあるか否かの評価を
行っている。
【0061】ところで、レジストの露光量については、
レジストを100%感光させることのできるエネルギー
を一般的にE0 として表している。つまり、このE0
は、レジストを100%感光させることのできる最低の
エネルギーを示したもので、実際の露光工程において
は、このE0 より、若干多いエネルギーがレジストに照
射されるようにして、露光不足とならないよう配慮され
ている。
レジストを100%感光させることのできるエネルギー
を一般的にE0 として表している。つまり、このE0
は、レジストを100%感光させることのできる最低の
エネルギーを示したもので、実際の露光工程において
は、このE0 より、若干多いエネルギーがレジストに照
射されるようにして、露光不足とならないよう配慮され
ている。
【0062】なお、図10は、縦軸をE0 、横軸をレジ
スト膜厚として、E0 とレジスト膜厚との関係を模式的
に示したもので、E0 は、露光光の波長をλ、レジスト
の屈折率をnとして、λ/4nの周期で変動する。
スト膜厚として、E0 とレジスト膜厚との関係を模式的
に示したもので、E0 は、露光光の波長をλ、レジスト
の屈折率をnとして、λ/4nの周期で変動する。
【0063】そして、露光量が一定で、その後の現像工
程が同一の条件で行われれば、E0の値とレジストの線
幅との間には、一定の相関関係があり、E0 を測定する
ことによって、現像後に形成されるレジスト線幅を予測
することができる。
程が同一の条件で行われれば、E0の値とレジストの線
幅との間には、一定の相関関係があり、E0 を測定する
ことによって、現像後に形成されるレジスト線幅を予測
することができる。
【0064】つまり、各ウェハについてのE0 は、実質
的にある工程以降の下地膜の成膜工程及びレジスト塗布
工程によって決定されるものである。したがって、それ
以降の工程である露光及び現像工程において、一定の条
件で処理が行われれば、現像後の線幅は、実質的にこの
E0 の値に依存することになり、E0 の測定によって、
現像後に形成されるレジスト線幅を評価することが可能
となる。換言すれば、露光量を一定として処理する場
合、E0 の値がこの露光量より僅かに小さな所定の範囲
内にあれば、実質的に露光量の過不足が生じることな
く、形成されるレジスト線幅を予め決められている規格
値の範囲内とすることができる。
的にある工程以降の下地膜の成膜工程及びレジスト塗布
工程によって決定されるものである。したがって、それ
以降の工程である露光及び現像工程において、一定の条
件で処理が行われれば、現像後の線幅は、実質的にこの
E0 の値に依存することになり、E0 の測定によって、
現像後に形成されるレジスト線幅を評価することが可能
となる。換言すれば、露光量を一定として処理する場
合、E0 の値がこの露光量より僅かに小さな所定の範囲
内にあれば、実質的に露光量の過不足が生じることな
く、形成されるレジスト線幅を予め決められている規格
値の範囲内とすることができる。
【0065】そこで、この実施形態では、図11のフロ
ーチャートに示すように、少なくともE0 に影響を与え
る下地膜の成膜工程から測定用ウェハ(測定用基板)
を、例えばバッチ毎に1枚ずつ導入し(101)、各種
下地膜の形成工程及びレジストの塗布工程により、通常
のウェハと同様に測定用ウェハに成膜及びレジスト塗布
を行う(102)。
ーチャートに示すように、少なくともE0 に影響を与え
る下地膜の成膜工程から測定用ウェハ(測定用基板)
を、例えばバッチ毎に1枚ずつ導入し(101)、各種
下地膜の形成工程及びレジストの塗布工程により、通常
のウェハと同様に測定用ウェハに成膜及びレジスト塗布
を行う(102)。
【0066】なお、半導体デバイスの製造工程では、一
枚のウェハに複数回の露光、現像工程を施すことになる
が、測定用ウェハを導入するタイミングとしては、最初
の工程から複数枚の測定用ウェハを導入しておき、各露
光、現像工程毎にこれらのうちから一枚あるいは複数枚
の測定用ウェハを使用するようにしてもよく、あるい
は、各露光、現像工程毎にそのE0 に影響を与える下地
膜の成膜工程から測定用ウェハを導入してもよい。
枚のウェハに複数回の露光、現像工程を施すことになる
が、測定用ウェハを導入するタイミングとしては、最初
の工程から複数枚の測定用ウェハを導入しておき、各露
光、現像工程毎にこれらのうちから一枚あるいは複数枚
の測定用ウェハを使用するようにしてもよく、あるい
は、各露光、現像工程毎にそのE0 に影響を与える下地
膜の成膜工程から測定用ウェハを導入してもよい。
【0067】そして、ウェハの露光工程に至ると(10
3)、通常のウェハの露光、現像工程に先立って、この
測定用ウェハのE0 を測定する(104)。
3)、通常のウェハの露光、現像工程に先立って、この
測定用ウェハのE0 を測定する(104)。
【0068】そして、このE0 の値が、予め定めた所定
の範囲内に入るか否かを判断し(105)、予め定めた
所定の範囲内に入れば、そのバッチ内の他の通常のウェ
ハについて、その後の露光、現像工程において、許容さ
れる一定の誤差範囲内にある所定のレジスト線幅が得ら
れると判定して、通常のウェハの露光、現像工程を実施
する(106)。
の範囲内に入るか否かを判断し(105)、予め定めた
所定の範囲内に入れば、そのバッチ内の他の通常のウェ
ハについて、その後の露光、現像工程において、許容さ
れる一定の誤差範囲内にある所定のレジスト線幅が得ら
れると判定して、通常のウェハの露光、現像工程を実施
する(106)。
【0069】一方、E0 の値が、所定の範囲外となる場
合は、そのままの条件で露光、現像工程を実施すると所
定のレジスト線幅が得られなくなる可能性が高いため、
通常のウェハに対する露光、現像工程を一時中断する
(107)。
合は、そのままの条件で露光、現像工程を実施すると所
定のレジスト線幅が得られなくなる可能性が高いため、
通常のウェハに対する露光、現像工程を一時中断する
(107)。
【0070】なお、この場合の対策としては、処理パラ
メータを適宜変更すること、例えば、E0 の値に応じて
露光量を調節したり、現像時間や温度を調節することに
よって、所定のレジスト線幅を得られるようにすること
ができる。
メータを適宜変更すること、例えば、E0 の値に応じて
露光量を調節したり、現像時間や温度を調節することに
よって、所定のレジスト線幅を得られるようにすること
ができる。
【0071】かかるパラメータの調節は、作業員の手作
業によって行っても良いし、あるいは、他の実施態様と
しては、E0 の値に応じて露光量あるいは現像時間や温
度を調節するようプログラムされたコンピュータ等を用
いて行うこともできる。例えば、露光装置の露光量を制
御する場合であれば、E0 の値が大きければ露光量を増
やし、逆にE0 の値が小さければ露光量を減少させるよ
う予めプログラムされたコンピュータにより露光装置の
露光量を制御する。
業によって行っても良いし、あるいは、他の実施態様と
しては、E0 の値に応じて露光量あるいは現像時間や温
度を調節するようプログラムされたコンピュータ等を用
いて行うこともできる。例えば、露光装置の露光量を制
御する場合であれば、E0 の値が大きければ露光量を増
やし、逆にE0 の値が小さければ露光量を減少させるよ
う予めプログラムされたコンピュータにより露光装置の
露光量を制御する。
【0072】図12のフローチャートは、上記処理パラ
メータの変更を自動的に行う場合の処理を示しており、
E0 の値が、所定の範囲外となる場合は(105)、こ
のE0 の値に応じて処理パラメータの変更を自動的に行
った後(207)、通常のウェハの露光、現像工程を実
施する(106)。
メータの変更を自動的に行う場合の処理を示しており、
E0 の値が、所定の範囲外となる場合は(105)、こ
のE0 の値に応じて処理パラメータの変更を自動的に行
った後(207)、通常のウェハの露光、現像工程を実
施する(106)。
【0073】次に、上記E0 の値の測定方法の一例をよ
り具体的に示す。
り具体的に示す。
【0074】すなわち、この方法では、まず、例えば露
光装置により、露光量を少しずつ増やして、測定用ウェ
ハ上の各領域毎に異なった露光量で露光を行い、この
後、現像して、露光量の少ない領域から順次露光量の多
い領域に向かって、レジストが完全に除去されているか
否かを見ていき、最初に現われたレジストが完全に除去
されている領域の露光量を、E0 とする。つまり、E0
以上の露光量で露光が行われた領域のレジストは、全て
完全に除去された状態となっており、E0 に満たない露
光量で露光が行われた領域のレジストは、、完全に除去
されていない状態となっているため、その境界の領域で
あって、レジストが完全に除去されている領域の露光量
を、E0 とする。
光装置により、露光量を少しずつ増やして、測定用ウェ
ハ上の各領域毎に異なった露光量で露光を行い、この
後、現像して、露光量の少ない領域から順次露光量の多
い領域に向かって、レジストが完全に除去されているか
否かを見ていき、最初に現われたレジストが完全に除去
されている領域の露光量を、E0 とする。つまり、E0
以上の露光量で露光が行われた領域のレジストは、全て
完全に除去された状態となっており、E0 に満たない露
光量で露光が行われた領域のレジストは、、完全に除去
されていない状態となっているため、その境界の領域で
あって、レジストが完全に除去されている領域の露光量
を、E0 とする。
【0075】なお、レジストが完全に除去されているか
否かの判定は、例えば顕微鏡やテレビカメラなどを用い
た拡大像等を、作業員が観察することによって行うこと
もでき、また、例えば、膜厚測定装置により、各領域毎
にレジスト膜厚を測定し、その膜厚の値が零となったか
否かによって行うこともできる。
否かの判定は、例えば顕微鏡やテレビカメラなどを用い
た拡大像等を、作業員が観察することによって行うこと
もでき、また、例えば、膜厚測定装置により、各領域毎
にレジスト膜厚を測定し、その膜厚の値が零となったか
否かによって行うこともできる。
【0076】以上のように本実施形態によれば、SEM
を用いてレジスト線幅を実測することなく、レジスト処
理工程において形成されるレジスト線幅の評価を行うこ
とができ、SEMを用いてレジスト線幅を実測する場合
に比べて、レジスト線幅の評価を短時間で容易に行うこ
とができ、また、ウェハの汚染も防止することができ
る。
を用いてレジスト線幅を実測することなく、レジスト処
理工程において形成されるレジスト線幅の評価を行うこ
とができ、SEMを用いてレジスト線幅を実測する場合
に比べて、レジスト線幅の評価を短時間で容易に行うこ
とができ、また、ウェハの汚染も防止することができ
る。
【0077】図13〜図15は、この実施形態における
レジスト塗布現像処理システム101の全体構成を示し
ており、図13は平面、図14は正面、図15は背面を
各々示している。
レジスト塗布現像処理システム101の全体構成を示し
ており、図13は平面、図14は正面、図15は背面を
各々示している。
【0078】これらの図に示すように、塗布現像処理シ
ステム101は、ウェハWを複数収容したウェハカセッ
トCRを外部との間で搬入・搬出したり、ウェハカセッ
トCRに対してウェハWの出し入れを行うためのカセッ
トステーション110と、ウェハWに対して1枚ずつ所
定の処理を施す枚葉式の各種処理装置を縦横多段に重ね
て配置して構成される処理ステーション111と、図示
しない外部の露光装置との間でウェハWの受け渡しを行
うインターフェース部112とを一体に組み合わせて構
成される。
ステム101は、ウェハWを複数収容したウェハカセッ
トCRを外部との間で搬入・搬出したり、ウェハカセッ
トCRに対してウェハWの出し入れを行うためのカセッ
トステーション110と、ウェハWに対して1枚ずつ所
定の処理を施す枚葉式の各種処理装置を縦横多段に重ね
て配置して構成される処理ステーション111と、図示
しない外部の露光装置との間でウェハWの受け渡しを行
うインターフェース部112とを一体に組み合わせて構
成される。
【0079】カセットステーション110内には、図1
3に示すように、カセット載置台120上の各カセット
位置決め部120aに、複数例えば4個までのウェハカ
セットCRが各々のウェハ出入口を処理ステーション1
11側に向けてX方向に一列に載置され、これらウェハ
カセットCRに対して、X方向及びZ方向(ウェハカセ
ットCR内のウェハ配列方向:垂直方向)に移動自在に
設けられたウェハ搬送装置121がウェハWの出し入れ
操作を行うようになっている。さらにこのウェハ搬送装
置121は、θ方向に回転自在に構成され、処理ステー
ション111側のウェハ搬送装置122に対してウェハ
Wの受け渡しを行うことも可能である。処理ステーショ
ン111内のウェハ搬送装置122は、カセットステー
ション110とインターフェース部112との間をY方
向に移動自在に構成され、またZ方向(垂直方向)に上
下動できると共に、θ方向に回転し得るように構成され
ている。
3に示すように、カセット載置台120上の各カセット
位置決め部120aに、複数例えば4個までのウェハカ
セットCRが各々のウェハ出入口を処理ステーション1
11側に向けてX方向に一列に載置され、これらウェハ
カセットCRに対して、X方向及びZ方向(ウェハカセ
ットCR内のウェハ配列方向:垂直方向)に移動自在に
設けられたウェハ搬送装置121がウェハWの出し入れ
操作を行うようになっている。さらにこのウェハ搬送装
置121は、θ方向に回転自在に構成され、処理ステー
ション111側のウェハ搬送装置122に対してウェハ
Wの受け渡しを行うことも可能である。処理ステーショ
ン111内のウェハ搬送装置122は、カセットステー
ション110とインターフェース部112との間をY方
向に移動自在に構成され、またZ方向(垂直方向)に上
下動できると共に、θ方向に回転し得るように構成され
ている。
【0080】そして処理ステーション111内の各処理
装置は、ウェハ搬送装置122の搬送路を挟んで二分し
て配置されている。ここで上下1列分の処理装置の集合
を一つの処理装置群と呼ぶと、処理ステーション111
内の各処理装置は例えば8つの処理装置群G1 、G2 、
G3 、G4 、G5 、G6 、G7 、G8 に分けられ、その
うち第2、第4、第6及び第8の処理装置群G2 、G4
、G6 、G8 は、図14に示したように例えばシステ
ム正面側に配置され、第1、第3、第5及び第7の処理
装置群G1 、G3 、G5 、G7 は、図15に示したよう
に例えばシステム背面側に配置されている。
装置は、ウェハ搬送装置122の搬送路を挟んで二分し
て配置されている。ここで上下1列分の処理装置の集合
を一つの処理装置群と呼ぶと、処理ステーション111
内の各処理装置は例えば8つの処理装置群G1 、G2 、
G3 、G4 、G5 、G6 、G7 、G8 に分けられ、その
うち第2、第4、第6及び第8の処理装置群G2 、G4
、G6 、G8 は、図14に示したように例えばシステ
ム正面側に配置され、第1、第3、第5及び第7の処理
装置群G1 、G3 、G5 、G7 は、図15に示したよう
に例えばシステム背面側に配置されている。
【0081】図14に示すように、第2、第4、第6及
び第8の処理装置群G2 、G4 、G6 、G8 は各々、上
下2段に重ねられたレジスト液塗布装置(COT)及び
現像処理装置(DEV)を含んでいる。
び第8の処理装置群G2 、G4 、G6 、G8 は各々、上
下2段に重ねられたレジスト液塗布装置(COT)及び
現像処理装置(DEV)を含んでいる。
【0082】また、図15に示すように、第1の処理装
置群G1 は、ウェハW上のレジストの膜厚測定を行うレ
ジスト膜厚測定装置(RTM)、ウェハWの位置合わせ
を行うアライメント装置(ALIM)、露光処理前のウ
ェハWに対して加熱処理を行うプリベーキング装置(P
REBAKE)及び露光処理後のウェハWに対して加熱
処理を行うポストベーキング装置(POBAKE)が、
下から順に重ねて配置されている。
置群G1 は、ウェハW上のレジストの膜厚測定を行うレ
ジスト膜厚測定装置(RTM)、ウェハWの位置合わせ
を行うアライメント装置(ALIM)、露光処理前のウ
ェハWに対して加熱処理を行うプリベーキング装置(P
REBAKE)及び露光処理後のウェハWに対して加熱
処理を行うポストベーキング装置(POBAKE)が、
下から順に重ねて配置されている。
【0083】さらに、第3の処理装置G3 は、ウェハW
の冷却処理を行う冷却処理装置(COL)、ウェハW表
面に塗布されたレジスト液の定着性を高めるための疎水
化処理を行う疎水化処理装置(AD)、露光処理前のウ
ェハWに対して加熱処理を行うプリベーキング装置(P
REBAKE)及び露光処理後のウェハWに対して加熱
処理を行うポストベーキング装置(POBAKE)が、
下から順に重ねて設けられている。
の冷却処理を行う冷却処理装置(COL)、ウェハW表
面に塗布されたレジスト液の定着性を高めるための疎水
化処理を行う疎水化処理装置(AD)、露光処理前のウ
ェハWに対して加熱処理を行うプリベーキング装置(P
REBAKE)及び露光処理後のウェハWに対して加熱
処理を行うポストベーキング装置(POBAKE)が、
下から順に重ねて設けられている。
【0084】第5及び第7の処理装置G5 、G7 は、ウ
ェハWの冷却処理を行う冷却処理装置(COL)、イク
ステンション・クーリング装置(EXTCOL)、露光
処理前のウェハWに対して加熱処理を行うプリベーキン
グ装置(PREBAKE)及び露光処理後のウェハWに
対して加熱処理を行うポストベーキング装置(POBA
KE)が、下から順に重ねて配置されている。
ェハWの冷却処理を行う冷却処理装置(COL)、イク
ステンション・クーリング装置(EXTCOL)、露光
処理前のウェハWに対して加熱処理を行うプリベーキン
グ装置(PREBAKE)及び露光処理後のウェハWに
対して加熱処理を行うポストベーキング装置(POBA
KE)が、下から順に重ねて配置されている。
【0085】このように処理温度の低い冷却処理装置
(COL)、イクステンション・クーリング装置(EX
TCOL)を下段に配置し、処理温度の高いプリベーキ
ング装置(PREBAKE)、ポストベーキング装置
(POBAKE)及び疎水化処理装置(AD)を上段に
配置することで、装置間の熱的な相互干渉を少なくする
ことができる。
(COL)、イクステンション・クーリング装置(EX
TCOL)を下段に配置し、処理温度の高いプリベーキ
ング装置(PREBAKE)、ポストベーキング装置
(POBAKE)及び疎水化処理装置(AD)を上段に
配置することで、装置間の熱的な相互干渉を少なくする
ことができる。
【0086】インターフェース部112には、可搬性の
ピックアップカセットCR、定置型のバッファカセット
BR、周辺露光装置123、ウェハ搬送装置124が設
けられている。ウェハ搬送装置124は、X方向及びZ
方向に移動して上記両カセットCR、BR及び周辺露光
装置123に対するウェハWの受け渡し動作を行う。ま
た、ウェハ搬送装置124はθ方向にも回転自在とさ
れ、処理ステーション111側のウェハ搬送装置122
及び外部の露光装置側のウェハ受け渡し台(図示せず)
との間でのウェハWの受け渡しを行うように構成されて
いる。
ピックアップカセットCR、定置型のバッファカセット
BR、周辺露光装置123、ウェハ搬送装置124が設
けられている。ウェハ搬送装置124は、X方向及びZ
方向に移動して上記両カセットCR、BR及び周辺露光
装置123に対するウェハWの受け渡し動作を行う。ま
た、ウェハ搬送装置124はθ方向にも回転自在とさ
れ、処理ステーション111側のウェハ搬送装置122
及び外部の露光装置側のウェハ受け渡し台(図示せず)
との間でのウェハWの受け渡しを行うように構成されて
いる。
【0087】現像処理装置(DEV)は、処理容器内
に、ウェハWを真空吸着により水平に保持しながら回転
するように構成されたスピンチャックと、このスピンチ
ャックの外側及び下部側を包囲すると共に底部に排液口
と排気口を設けたカップと、現像液をスピンチャック上
に保持されるウェハWの表面へ吐出する現像液供給ノズ
ル等から構成される。
に、ウェハWを真空吸着により水平に保持しながら回転
するように構成されたスピンチャックと、このスピンチ
ャックの外側及び下部側を包囲すると共に底部に排液口
と排気口を設けたカップと、現像液をスピンチャック上
に保持されるウェハWの表面へ吐出する現像液供給ノズ
ル等から構成される。
【0088】また、レジスト液塗布装置(COT)は、
処理容器内に、ウェハWを真空吸着により水平に保持し
ながら回転するように構成されたスピンチャックと、こ
のスピンチャックの外側及び下部側を包囲すると共に底
部に排液口と排気口を設けたカップと、レジスト液をス
ピンチャック上に保持されるウェハWの表面へ吐出する
レジスト液供給ノズル等から構成される。
処理容器内に、ウェハWを真空吸着により水平に保持し
ながら回転するように構成されたスピンチャックと、こ
のスピンチャックの外側及び下部側を包囲すると共に底
部に排液口と排気口を設けたカップと、レジスト液をス
ピンチャック上に保持されるウェハWの表面へ吐出する
レジスト液供給ノズル等から構成される。
【0089】次に、この塗布現像処理システムによるウ
ェハWの処理の流れについて説明する。
ェハWの処理の流れについて説明する。
【0090】まずカセットステーション110におい
て、ウェハ搬送装置121がカセット載置台120上の
処理前のウェハWを収容しているカセットCRにアクセ
スして、そのカセットCRから1枚のウェハWを取り出
す。その後、ウェハ搬送装置121は、処理ステーショ
ン111側のウェハ搬送装置122にウェハWを受け渡
す。ウェハ搬送装置122は、第1の処理装置群G1 の
アライメント装置(ALIM)まで移動し、このアライ
メント装置(ALIM)内にウェハWを移載する。
て、ウェハ搬送装置121がカセット載置台120上の
処理前のウェハWを収容しているカセットCRにアクセ
スして、そのカセットCRから1枚のウェハWを取り出
す。その後、ウェハ搬送装置121は、処理ステーショ
ン111側のウェハ搬送装置122にウェハWを受け渡
す。ウェハ搬送装置122は、第1の処理装置群G1 の
アライメント装置(ALIM)まで移動し、このアライ
メント装置(ALIM)内にウェハWを移載する。
【0091】なお、この時、例えば、あるバッチの最初
のウェハに処理を施す場合等であって、前述したE0 を
測定する場合には、まず測定用ウェハが選択される。
のウェハに処理を施す場合等であって、前述したE0 を
測定する場合には、まず測定用ウェハが選択される。
【0092】アライメント装置(ALIM)にてウェハ
Wのオリフラ合わせ及びセンタリングが終了すると、ウ
ェハ搬送装置122は、アライメントが完了したウェハ
Wを受け取り、第3の処理装置群G3 の疎水化処理装置
(AD)にウェハWを搬入して疎水化処理を行う。
Wのオリフラ合わせ及びセンタリングが終了すると、ウ
ェハ搬送装置122は、アライメントが完了したウェハ
Wを受け取り、第3の処理装置群G3 の疎水化処理装置
(AD)にウェハWを搬入して疎水化処理を行う。
【0093】疎水化処理を終えたウェハWは、その後ウ
ェハ搬送装置122によって所定のプリベーキング装置
(PREBAKE)に搬入されてベーキングされた後、
所定の冷却処理装置(COL)に搬入される。この冷却
処理装置(COL)内でウェハWはレジスト塗布処理前
の設定温度例えば23℃まで冷却される。冷却処理が終
了すると、ウェハWはウェハ搬送装置122によって所
定のレジスト液塗布装置(COT)へ搬入され、このレ
ジスト液塗布装置(COT)内でウェハW表面へのレジ
スト塗布が行われる。
ェハ搬送装置122によって所定のプリベーキング装置
(PREBAKE)に搬入されてベーキングされた後、
所定の冷却処理装置(COL)に搬入される。この冷却
処理装置(COL)内でウェハWはレジスト塗布処理前
の設定温度例えば23℃まで冷却される。冷却処理が終
了すると、ウェハWはウェハ搬送装置122によって所
定のレジスト液塗布装置(COT)へ搬入され、このレ
ジスト液塗布装置(COT)内でウェハW表面へのレジ
スト塗布が行われる。
【0094】レジスト塗布処理が終了すると、ウェハ搬
送装置122はウェハWをレジスト液塗布装置(CO
T)から取り出し、再び所定のプリベーキング装置(P
REBAKE)内へ搬入する。ウェハWはここで所定温
度例えば100℃で所定時間加熱され、これによりウェ
ハW上の塗布膜から残存溶剤が蒸発除去される。
送装置122はウェハWをレジスト液塗布装置(CO
T)から取り出し、再び所定のプリベーキング装置(P
REBAKE)内へ搬入する。ウェハWはここで所定温
度例えば100℃で所定時間加熱され、これによりウェ
ハW上の塗布膜から残存溶剤が蒸発除去される。
【0095】この後、ウェハWはウェハ搬送装置122
によってイクステンション・クーリング装置(EXTC
OL)へ搬入される。ここで、ウェハWは、次工程つま
り周辺露光装置123による周辺露光処理に適した温度
例えば24℃まで冷却される。 この後、ウェハ搬送装
置122はウェハWをインターフェース部112のウェ
ハ搬送装置124に受け渡す。ウェハ搬送装置124は
当該ウェハWをインターフェース部112内の周辺露光
装置123へ搬入する。ここで、ウェハWはその周縁部
に露光処理を受ける。
によってイクステンション・クーリング装置(EXTC
OL)へ搬入される。ここで、ウェハWは、次工程つま
り周辺露光装置123による周辺露光処理に適した温度
例えば24℃まで冷却される。 この後、ウェハ搬送装
置122はウェハWをインターフェース部112のウェ
ハ搬送装置124に受け渡す。ウェハ搬送装置124は
当該ウェハWをインターフェース部112内の周辺露光
装置123へ搬入する。ここで、ウェハWはその周縁部
に露光処理を受ける。
【0096】周辺露光処理が終了すると、ウェハ搬送装
置124は、ウェハWを周辺露光装置123から搬出
し、隣接する露光装置側のウェハ受取り台(図示せず)
へ移行する。この場合、ウェハWは、露光装置へ渡され
る前に、必要に応じてバッファカセットBRに一時的に
格納されることもある。
置124は、ウェハWを周辺露光装置123から搬出
し、隣接する露光装置側のウェハ受取り台(図示せず)
へ移行する。この場合、ウェハWは、露光装置へ渡され
る前に、必要に応じてバッファカセットBRに一時的に
格納されることもある。
【0097】この後、露光装置により、レティクルを用
いた露光が行われる。この際、露光装置に受け渡された
ウェハが、前述した測定用ウェハの場合は、レティクル
を用いた一定露光量に代えて、露光量を露光領域毎に変
えたE0 測定のための露光が行われる。すなわち、例え
ば、予測されるE0 値を中心として、その上下に一定の
幅を設け、予測されるE0 値より低い露光エネルギーが
露光される露光量から次第に露光量が増加するようにし
て露光領域毎に異なった露光量で露光を行う。露光装置
でのウェハW全面への露光処理が完了して、ウェハWが
露光装置側のウェハ受取り台に戻されると、インターフ
ェース部112のウェハ搬送装置124はそのウェハ受
取り台へアクセスして露光処理後のウェハWを受け取
り、処理ステーション111側のウェハ搬送装置122
に受け渡される。なおこの場合、ウェハWを、処理ステ
ーション111側へ渡される前に、必要に応じてインタ
ーフェース部112内のバッファカセットBRに一時的
に格納するようにしてもよい。
いた露光が行われる。この際、露光装置に受け渡された
ウェハが、前述した測定用ウェハの場合は、レティクル
を用いた一定露光量に代えて、露光量を露光領域毎に変
えたE0 測定のための露光が行われる。すなわち、例え
ば、予測されるE0 値を中心として、その上下に一定の
幅を設け、予測されるE0 値より低い露光エネルギーが
露光される露光量から次第に露光量が増加するようにし
て露光領域毎に異なった露光量で露光を行う。露光装置
でのウェハW全面への露光処理が完了して、ウェハWが
露光装置側のウェハ受取り台に戻されると、インターフ
ェース部112のウェハ搬送装置124はそのウェハ受
取り台へアクセスして露光処理後のウェハWを受け取
り、処理ステーション111側のウェハ搬送装置122
に受け渡される。なおこの場合、ウェハWを、処理ステ
ーション111側へ渡される前に、必要に応じてインタ
ーフェース部112内のバッファカセットBRに一時的
に格納するようにしてもよい。
【0098】ウェハ搬送装置122は、受け取ったウェ
ハWを所定のポストベーキング装置(POBAKE)に
搬入する。このポストベーキング装置(POBAKE)
において、ウェハWは熱板上に載置されて所定時間ベー
ク処理される。
ハWを所定のポストベーキング装置(POBAKE)に
搬入する。このポストベーキング装置(POBAKE)
において、ウェハWは熱板上に載置されて所定時間ベー
ク処理される。
【0099】この後、ベーキングされたウェハWはウェ
ハ搬送装置122によっていずれかの冷却処理装置(C
OL)に搬入され、この冷却処理装置(COL)内でウ
ェハWは常温に戻される。続いて、ウェハWはウェハ搬
送装置122によって所定の現像処理装置(DEV)に
搬入される。
ハ搬送装置122によっていずれかの冷却処理装置(C
OL)に搬入され、この冷却処理装置(COL)内でウ
ェハWは常温に戻される。続いて、ウェハWはウェハ搬
送装置122によって所定の現像処理装置(DEV)に
搬入される。
【0100】この現像処理装置(DEV)内では、ウェ
ハWはスピンチャックの上に載せられ、例えばスプレー
方式により、ウェハW表面のレジストに現像液が均一に
かけられて現像が行われる。そして現像後、ウェハW表
面にリンス液がかけられ、現像液の洗い落しが行われ、
この後ウェハWが高速回転されて乾燥が行われる。
ハWはスピンチャックの上に載せられ、例えばスプレー
方式により、ウェハW表面のレジストに現像液が均一に
かけられて現像が行われる。そして現像後、ウェハW表
面にリンス液がかけられ、現像液の洗い落しが行われ、
この後ウェハWが高速回転されて乾燥が行われる。
【0101】この後、ウェハ搬送装置122は、ウェハ
Wを現像処理装置(DEV)から搬出して、次に所定の
ポストベーキング装置(POBAKE)へウェハWを再
び搬入する。このポストベーキング装置(POBAK
E)において、ウェハWは例えば100℃で所定時間だ
け加熱され、これによって、現像で膨潤したレジストが
硬化し、耐薬品性が向上する。
Wを現像処理装置(DEV)から搬出して、次に所定の
ポストベーキング装置(POBAKE)へウェハWを再
び搬入する。このポストベーキング装置(POBAK
E)において、ウェハWは例えば100℃で所定時間だ
け加熱され、これによって、現像で膨潤したレジストが
硬化し、耐薬品性が向上する。
【0102】ポストベーキングが終了すると、ウェハ搬
送装置122はウェハWをポストベーキング装置(PO
BAKE)から搬出し、次に所定の冷却処理装置(CO
L)へウェハWを搬入して冷却処理が行われる。
送装置122はウェハWをポストベーキング装置(PO
BAKE)から搬出し、次に所定の冷却処理装置(CO
L)へウェハWを搬入して冷却処理が行われる。
【0103】ここでウェハWが常温に戻った後、受け取
ったウェハWが通常のウェハの場合は、ウェハ搬送装置
122は、ウェハWをカセットステーション110側の
ウェハ搬送装置121に受け渡し、ウェハ搬送装置12
1は、受け取ったウェハWをカセット載置台120上の
処理済みウェハ収容用のカセットCRの所定のウェハ収
容溝に入れる。一方、受け取ったウェハWが測定用ウェ
ハの場合は、ウェハ搬送装置122は、この受け取った
測定用ウェハを、レジスト膜厚測定装置(RTM)に搬
入する。
ったウェハWが通常のウェハの場合は、ウェハ搬送装置
122は、ウェハWをカセットステーション110側の
ウェハ搬送装置121に受け渡し、ウェハ搬送装置12
1は、受け取ったウェハWをカセット載置台120上の
処理済みウェハ収容用のカセットCRの所定のウェハ収
容溝に入れる。一方、受け取ったウェハWが測定用ウェ
ハの場合は、ウェハ搬送装置122は、この受け取った
測定用ウェハを、レジスト膜厚測定装置(RTM)に搬
入する。
【0104】そして、レジスト膜厚測定装置(RTM)
では、前述した測定用ウェハの露光領域毎に、露光量の
少ない領域から多い領域に向けて順次レジスト膜厚を測
定して、そのレジスト膜厚が初めて零となる露光領域を
見つけ出す。
では、前述した測定用ウェハの露光領域毎に、露光量の
少ない領域から多い領域に向けて順次レジスト膜厚を測
定して、そのレジスト膜厚が初めて零となる露光領域を
見つけ出す。
【0105】このレジスト膜厚が初めて零となる露光領
域の前述した露光装置による露光量(露光エネルギー)
がE0 と認識され、このE0 の値が、予め定められてい
る所定の範囲内にある場合は、この後、通常のウェハの
処理は実行される。一方、上記E0 の値が所定の範囲外
となる場合には、この後、通常のウェハの処理が一旦停
止される。そして、作業員による処理パラメータの変更
等が行われた後、通常のウェハの処理が実行される。
域の前述した露光装置による露光量(露光エネルギー)
がE0 と認識され、このE0 の値が、予め定められてい
る所定の範囲内にある場合は、この後、通常のウェハの
処理は実行される。一方、上記E0 の値が所定の範囲外
となる場合には、この後、通常のウェハの処理が一旦停
止される。そして、作業員による処理パラメータの変更
等が行われた後、通常のウェハの処理が実行される。
【0106】なお、この際に、E0 の値によって、例え
ば、露光装置の露光時間、現像装置の現像時間等を適宜
変更するよう予めプログラムしておき、自動的に処理パ
ラメータの変更を行って、通常のウェハの処理を連続的
に行うようにしてもよい。
ば、露光装置の露光時間、現像装置の現像時間等を適宜
変更するよう予めプログラムしておき、自動的に処理パ
ラメータの変更を行って、通常のウェハの処理を連続的
に行うようにしてもよい。
【0107】以上のとおり、本実施の形態によれば、S
EMを用いたレジスト線幅の測定を行うことなく、レジ
スト線幅の評価を行うことができる。また、E0 の値に
よって、処理パラメータを自動的に変更するよう構成す
ることにより、作業員による操作を介在させることな
く、自動的にレジスト線幅の高精度な制御を行うことが
できる。また、このような条件出しを最初に説明した実
施形態に適用すれば、より高精度なレジスト線幅の制御
を行うことができる。
EMを用いたレジスト線幅の測定を行うことなく、レジ
スト線幅の評価を行うことができる。また、E0 の値に
よって、処理パラメータを自動的に変更するよう構成す
ることにより、作業員による操作を介在させることな
く、自動的にレジスト線幅の高精度な制御を行うことが
できる。また、このような条件出しを最初に説明した実
施形態に適用すれば、より高精度なレジスト線幅の制御
を行うことができる。
【0108】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、その技術思想の範囲内で様々な変形が可能であ
る。
れず、その技術思想の範囲内で様々な変形が可能であ
る。
【0109】例えば、上述した例では、レジストが完全
に除去されているか否かの判定を、膜厚測定によって行
う場合について説明したが、例えば顕微鏡やテレビカメ
ラなどを用いた拡大像等を、作業員が観察することによ
ってレジストが完全に除去されているか否かの判定を行
ってもよい。
に除去されているか否かの判定を、膜厚測定によって行
う場合について説明したが、例えば顕微鏡やテレビカメ
ラなどを用いた拡大像等を、作業員が観察することによ
ってレジストが完全に除去されているか否かの判定を行
ってもよい。
【0110】また、例えば基板は上記ウェハWに限るも
のでなく、LCD基板、ガラス基板、CD基板、フォト
マスク、プリント基板、セラミック基板等でも可能であ
る。
のでなく、LCD基板、ガラス基板、CD基板、フォト
マスク、プリント基板、セラミック基板等でも可能であ
る。
【0111】以上説明した実施形態は、あくまでも本発
明の技術的内容を明らかにする意図のものにおいて、本
発明はそうした具体例にのみ限定して狭義に解釈される
ものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲に述べる
範囲で、いろいろと変更して実施することができるもの
である。
明の技術的内容を明らかにする意図のものにおいて、本
発明はそうした具体例にのみ限定して狭義に解釈される
ものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲に述べる
範囲で、いろいろと変更して実施することができるもの
である。
【0112】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のレジスト
処理方法およびレジスト処理装置によれば、レジストパ
ターンの高精度な線幅制御が可能となる。
処理方法およびレジスト処理装置によれば、レジストパ
ターンの高精度な線幅制御が可能となる。
【図1】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布現像シ
ステムを示す平面図。
ステムを示す平面図。
【図2】図1に示したレジスト塗布現像システムの正面
図。
図。
【図3】図1に示したレジスト塗布現像システムの背面
図。
図。
【図4】図1に示したレジスト塗布現像システムにおけ
る空気の流れを示す正面図。
る空気の流れを示す正面図。
【図5】図3に示したアライメント装置の概略構成を示
す正面図。
す正面図。
【図6】図1に示したレジスト塗布現像システムの制御
系の構成を示すブロック図。
系の構成を示すブロック図。
【図7】図6に示した記憶部が有するライブラリィーの
内容を示す図。
内容を示す図。
【図8】下地膜の光の反射率の相違を説明するための
図。
図。
【図9】下地膜の光の反射率の相違を説明するための
図。
図。
【図10】レジスト膜厚とE0 との関係を示すグラフ。
【図11】本発明の他の実施形態に係るフローチャー
ト。
ト。
【図12】本発明の更に別の実施形態に係るフローチャ
ート。
ート。
【図13】他の実施形態に係るレジスト塗布現像処理シ
ステムの全体構成を示す平面図。
ステムの全体構成を示す平面図。
【図14】図13に示したレジスト塗布現像処理システ
ムの正面図。
ムの正面図。
【図15】図13に示したレジスト塗布現像処理システ
ムの背面図。
ムの背面図。
1……レジスト塗布現像システム
10……カセットステーション
11……処理ステーション
12……インターフェース部
13……露光装置
21……ウェハ搬送装置
22……搬送装置
25……ウェハ搬送装置
34……反射率測定装置
35……制御部
36……記憶部
W……ウェハ
COT……レジスト液塗布装置
DEV……現像処理装置
ALIM……アライメント装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
H01L 21/30 569Z
(56)参考文献 特開 昭63−131517(JP,A)
特開 昭63−143816(JP,A)
特開 平6−267813(JP,A)
特開 平8−203811(JP,A)
特開 平7−86133(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01L 21/027
Claims (10)
- 【請求項1】 下地膜が形成された基板上に所定のレジ
ストパターンを形成するレジスト処理方法において、 (a)前記レジストパターンの形成に先立ち、前記下地
膜の光の反射率を検出する工程と、 (b)あらかじめ定められた前記基板を回転するときの
回転数及び加速度に基づき、前記基板を回転させ前記基
板上にレジストを塗布する工程と、 (c)あらかじめ定められた前記基板を露光するときの
露光時間に基づき、レジストが塗布された前記基板を露
光する工程と、 (d)あらかじめ定められた前記基板を現像するときの
現像時間に基づき、前記露光された基板を現像する工程
と、 (e)光の反射率と、光の反射率に対して所望の線幅の
レジストパターンを得るための回転数、加速度、露光時
間、現像時間のうち少なくとも1つとの関係を記憶する
工程と、 (f)前記記憶された関係と前記検出された反射率とに
基づき、あらかじめ定められた回転数、加速度、露光時
間、現像時間 のうち、少なくとも1つを制御する工程と
を具備することを特徴とするレジスト処理方法。 - 【請求項2】 請求項1のレジスト処理方法において、(g)前記レジストパターンの形成に先立ち、 前記基板
と共に、測定用基板に所定の前記下地膜を形成する工程
と、(h) 前記測定用基板にレジストを塗布する工程と、(i) 前記測定用基板に露光を行い、レジストが完全に
感光されるのに必要で十分な露光エネルギーを求める工
程と、(j) 前記求められた露光エネルギーに基づき、所定の
処理を実行する工程とを更に具備することを特徴とする
レジスト処理方法。 - 【請求項3】 請求項2のレジスト処理方法において、 前記工程(j)が、前記露光エネルギーの値が予め定め
られた所定の範囲内か否かによって前記被処理基板の処
理を実行するか否かを判定する工程を含むことを特徴と
するレジスト処理方法。 - 【請求項4】 請求項2のレジスト処理方法において、 前記工程(j)が、前記露光エネルギーの値に応じて、
処理条件を変更して前記基板の露光、現像工程を実行す
る工程を含むことを特徴とするレジスト処理方法。 - 【請求項5】 請求項2のレジスト処理方法において、 前記工程(i)が、前記測定用基板の所定の露光位置毎
に露光量を変えて複数回露光を行い、この後現像して、
前記露光エネルギーを求める工程を含むことを特徴とす
るレジスト処理方法。 - 【請求項6】 請求項5のレジスト処理方法において、 露光時間を変えることによって前記露光量を変えること
を特徴とするレジスト処理方法。 - 【請求項7】 請求項2のレジスト処理方法において、 前記工程(i)が、前記現像後に、膜厚測定装置によっ
てレジストの膜厚を測定し、膜厚が零となる位置の露光
エネルギーから、前記露光エネルギーを求める工程を含
むことを特徴とするレジスト処理方法。 - 【請求項8】 下地膜が形成された基板上に所定のレジ
ストパターンを形成するレジスト処理装置において、前記レジストパターンの形成に先立ち、 前記下地膜の光
の反射率を検出する手段と、前記基板を回転するときの回転数及び加速度 に基づき、
前記基板上にレジストを塗布する手段と、前記基板を露光するときの露光時間 に基づき、前記レジ
ストが塗布された基板を露光する手段と、前記基板を現像するときの現像時間 に基づき、前記露光
された基板を現像する手段と、前記反射率と、前記回転数、加速度、露光時間、現像時
間のうち少なくとも1つとの関係を記憶する記憶手段
と、 前記記憶された関係と 前記検出された反射率に基づき、
前記回転数、加速度、 露光時間、現像時間のうち、少な
くとも1つを制御する制御手段とを具備することを特徴
とするレジスト処理装置。 - 【請求項9】 請求項8のレジスト処理装置において、前記レジストパターンの形成に先立ち、 前記基板ととも
に、測定用基板に所定の前記下地膜を形成する手段と、 前記測定用基板にレジストを塗布する手段と、 前記測定用基板に露光を行い、レジストが完全に感光さ
れるのに必要で十分な露光エネルギーを求める手段と、 前記求められた露光エネルギーに基づき、所定の処理を
実行する手段とを更に具備することを特徴とするレジス
ト処理装置。 - 【請求項10】 請求項8または9のレジスト処理装置
において、 前記下地膜の光の反射率を測定する手段は、前記基板の
位置合わせを行うアライメント装置内に配置されること
を特徴とするレジスト処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14002299A JP3481499B2 (ja) | 1998-05-25 | 1999-05-20 | レジスト処理方法及びレジスト処理装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14319098 | 1998-05-25 | ||
| JP10-143190 | 1998-05-25 | ||
| JP14002299A JP3481499B2 (ja) | 1998-05-25 | 1999-05-20 | レジスト処理方法及びレジスト処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000049089A JP2000049089A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3481499B2 true JP3481499B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=26472671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14002299A Expired - Lifetime JP3481499B2 (ja) | 1998-05-25 | 1999-05-20 | レジスト処理方法及びレジスト処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3481499B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100811964B1 (ko) | 2000-09-28 | 2008-03-10 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 레지스트 패턴 형성장치 및 그 방법 |
| CN100392858C (zh) | 2002-05-14 | 2008-06-04 | 索尼株式会社 | 半导体装置、半导体装置的制造方法及其电子设备 |
| JP5006122B2 (ja) | 2007-06-29 | 2012-08-22 | 株式会社Sokudo | 基板処理装置 |
| JP5128918B2 (ja) | 2007-11-30 | 2013-01-23 | 株式会社Sokudo | 基板処理装置 |
| JP5179170B2 (ja) | 2007-12-28 | 2013-04-10 | 株式会社Sokudo | 基板処理装置 |
| JP5964654B2 (ja) * | 2012-05-24 | 2016-08-03 | 株式会社Screenセミコンダクターソリューションズ | 基板処理方法 |
| JP6209554B2 (ja) * | 2015-04-15 | 2017-10-04 | 株式会社Screenセミコンダクターソリューションズ | 基板処理方法 |
| JP6049929B2 (ja) * | 2016-03-11 | 2016-12-21 | 株式会社Screenセミコンダクターソリューションズ | 基板処理方法 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP14002299A patent/JP3481499B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000049089A (ja) | 2000-02-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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