CN110268509A - 成膜系统、成膜方法和计算机存储介质 - Google Patents

成膜系统、成膜方法和计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种成膜系统，在表面形成有图案的基片上形成有机膜，包括：对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的有机膜形成部；测量基片上的有机膜的膜厚的膜厚测量部；和对基片上的有机膜进行紫外线照射处理来除去该有机膜的表面的紫外线处理部。在成膜系统中，有机膜形成部、膜厚测量部和紫外线处理部是沿基片的输送方向依次排列地设置。

Description

成膜系统、成膜方法和计算机存储介质
技术领域
(关联申请的交叉引用)
本申请以2017年2月7日向日本国递交的日本特愿2017-20253号申请为基础要求优先权，将其内容援引于此。
本发明涉及在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜系统、成膜方法和计算机存储介质。
背景技术
例如在多层布线结构的半导体器件的制造工艺中的光刻步骤中，例如依次进行在作为基片的半导体晶片(下称“晶片”)表面上供给涂敷液来形成防反射膜和抗蚀剂膜的涂敷处理、对抗蚀剂膜以规定的图案进行曝光的曝光处理、对曝光后的抗蚀剂膜进行显影的显影处理和对晶片进行加热的热处理等，在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。接着，以抗蚀剂图案作为掩模进行蚀刻处理，之后进行抗蚀剂膜的除去处理等，在晶片上形成规定的图案。像这样，通过反复多次地进行在规定的层上形成规定的图案的步骤，能够制造多层布线结构的半导体器件。
但是，在像这样反复地在晶片上形成规定的图案的情况下，在第n层上形成了规定的图案后，为了将第(n+1)层的抗蚀剂膜形成为合适的高度，涂敷抗蚀剂液的面需要为平坦的面。
为此，目前采用的方法是，在晶片的规定的图案上形成SOC(Spin On Carbon，旋涂碳)膜等有机膜，并将其表面平坦化。
在专利文献1公开的方法中，在表面形成有图案的晶片上涂敷有机材料，对有机材料进行热处理而在晶片上形成有机膜。接着，对有机膜照射紫外线，除去该有机膜的表面即进行回蚀(etch back)直到图案的表面露出到外部，由此实现平坦化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-165252号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是，为了确定回蚀条件，目前使用的是横截面SEM(Scanning ElectronMicroscope，扫描电子显微镜)等，由于需要破坏晶片等原因，上述条件的确定需要耗费精力且花费很长时间。
本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种能够容易地确定有机膜的回蚀条件的成膜系统、使用了该成膜系统的成膜方法和计算机存储介质。
用于解决技术问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明的一个技术方案提供一种在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜系统，包括：对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的有机膜形成部；测量基片上的有机膜的膜厚的膜厚测量部；和对基片上的有机膜进行紫外线照射处理来除去该有机膜的表面的紫外线处理部，上述有机膜形成部、上述膜厚测量部和上述紫外线处理部沿基片的输送方向依次排列地设置。
基于另一观点的本发明的一个技术方案提供一种在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，包括：对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的除去步骤；测量表面被该除去步骤除去后的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤；和在上述测量结果不满足规定的条件的情况下，将上述表面被除去后的有机膜的表面进一步除去的追加除去步骤。
基于再另一观点的本发明的一个技术方案提供一种在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，包括：对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的步骤；和测量基片上的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤，基于该膜厚测量步骤的测量结果，调整有机膜形成处理时或紫外线照射处理时的处理条件。
基于再另一观点的本发明提供一种存储有程序的计算机可读取的存储介质，上述程序在作为对成膜系统进行控制的控制部的计算机上运行，使上述成膜系统执行在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，上述成膜方法包括：对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的除去步骤；测量表面被该除去步骤除去后的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤；和在上述测量结果不满足规定的条件的情况下，将上述表面被除去后的有机膜的表面进一步除去的追加除去步骤。
基于再另一观点的本发明提供一种存储有程序的计算机可读取的存储介质，上述程序在作为对成膜系统进行控制的控制部的计算机上运行，使上述成膜系统执行在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，上述成膜方法包括：对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的步骤；和测量基片上的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤，基于该膜厚测量步骤的测量结果，调整有机膜形成处理时或紫外线照射处理时的处理条件。
发明效果
采用本发明的成膜系统，能够容易地确定有机膜的回蚀条件。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的成膜系统的结构的概要的俯视图。
图2是表示本发明第一实施方式的成膜系统的内部结构的概要的侧视图。
图3是表示本发明第一实施方式的成膜系统的内部结构的概要的侧视图。
图4是表示涂敷处理单元的结构的概要的纵截面图。
图5是表示涂敷处理单元的结构的概要的横截面图。
图6是表示紫外线处理单元的结构的概要的纵截面图。
图7是表示紫外线处理单元的结构的概要的横截面图。
图8是表示第一膜厚测量单元的结构的概要的横截面图。
图9是表示第二膜厚测量单元的结构的概要的纵截面图。
图10是表示第二膜厚测量单元的结构的概要的横截面图。
图11是表示由成膜系统进行处理前的晶片的状态的说明图。
图12A是表示成膜处理各步骤中的晶片的状态的说明图，表示在晶片上形成了有机膜的状况。
图12B是表示成膜处理各步骤中的晶片的状态的说明图，表示进行了紫外线照射处理而将有机膜的表面除去后的状况。
图12C是表示成膜处理各步骤中的晶片的状态的说明图，表示在表面被除去后的有机膜上形成了有机膜的状况。
图13是使用了本发明第一实施方式的成膜系统进行的紫外线照射处理的条件确定方法的说明图。
图14是用于说明使用了本发明第一实施方式的成膜系统的成膜方法的一例的流程图。
图15是用于说明使用了本发明第一实施方式的成膜系统的成膜方法的一例的概念图。
图16是用于说明使用了本发明第一实施方式的成膜系统的成膜方法的一例的概念图。
图17是表示本发明第二实施方式的成膜系统的内部结构的概要的侧视图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明。在本说明书和附图中，对于实质上具有相同功能结构的要素，标注相同标记以省略重复的说明。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的成膜系统1的内部结构的概要的说明图。图2和图3是表示成膜系统1的内部结构的概要的侧视图。下面说明成膜系统1在作为基片的晶片W上形成作为有机膜的SOC膜的例子。成膜系统1要形成的SOC膜的厚度为数十μm～数十nm。成膜系统1要处理的晶片上预先形成有硅氧化膜(SiO2膜)等的规定的图案。
如图1所示，成膜系统1具有由匣盒站2、处理站3、蚀刻站4和接口站5连接为一体的结构，其中，匣盒站2是用于与外部之间进行匣盒C的搬入搬出的搬入搬出部，处理站3包括实施有机材料的涂敷处理等规定的处理的多个各种处理单元，蚀刻站4用于进行回蚀(etching back)，接口站5用于在处理站3-蚀刻站4之间进行晶片W的交接。成膜系统1还包括进行该成膜系统1的控制的控制部6。
匣盒站2例如被划分为匣盒搬入搬出部10和晶片输送部11。例如，匣盒搬入搬出部10设置在成膜系统1的负Y方向(图1中的左方)侧的端部。在匣盒搬入搬出部10中设置有匣盒载置台12。匣盒载置台12上设置有多个例如4个载置板13。载置板13在水平方向的X方向(图1中的上下方向)上排成一列设置。在相对于成膜系统1的外部搬入搬出匣盒C时，能够将匣盒C载置在这些载置板13上。
在晶片输送部11设置有可如图1所示在沿X方向延伸的输送路径20上自由移动的晶片输送装置21。晶片输送装置21在上下方向和绕铅垂轴的方向(θ方向)上也可自由移动，能够在各载置板13上的匣盒C与后述处理站3的第三区块G3的交接单元之间输送晶片W。
处理站3设置有包括各种单元的多个例如4个区块G1、G2、G3、G4。例如，在处理站3的正面侧(图1的负X方向侧)设置有第一区块G1，在处理站3的背面侧(图1的正X方向侧)设置有第二区块G2。另外，在处理站3的匣盒站2一侧(图1的负Y方向侧)设置有的第三区块G3，在处理站3的接口站5一侧(图1的正Y方向侧)设置有第四区块G4。
如图2所示，第一区块G1中设置有2列各4层涂敷处理单元30。涂敷处理单元30在晶片W上涂敷用于形成有机膜的有机材料。有机材料例如是将作为有机膜的SOC膜的组分溶解到规定的溶剂中得到的液体。
如图3所示，第二区块G2中设置有2列各4层对晶片W进行热处理的热处理单元40。
在第三区块G3中设置有多个交接单元50。另外，在第四区块G4中，自下而上依次设置有多个交接单元60、第一膜厚测量单元61和第二膜厚测量单元62。
如图1所示，在被第一区块G1～第四区块G4所包围的区域中形成有晶片搬送区域D。在晶片搬送区域D中例如配置有晶片输送装置70。
晶片输送装置70例如具有可在Y方向、前后方向、θ方向和上下方向上自由移动的输送臂。晶片输送装置70能够在晶片搬送区域D内移动，将晶片W输送到周围的第一区块G1、第二区块G2、第三区块G3和第四区块G4内的规定的单元中。如图3所示，晶片输送装置70例如在上下方向上配置有多台，例如能够将晶片W输送到各区块G1～G4的同等高度的规定的单元中。
另外，在晶片搬送区域D设置有在第三区块G3与第四区块G4之间直线输送晶片W的往复输送装置71。
往复输送装置71例如可在图3的Y方向上直线地自由移动。往复输送装置71能够在支承着晶片W的状态下沿Y方向移动，在同等高度的第三区块G3的交接单元50与第四区块G4的交接单元60之间输送晶片W。
如图1所示，在第三区块G3的正X方向侧设置有晶片输送装置72。晶片输送装置72例如具有可在前后方向、θ方向和上下方向上自由移动的输送臂。晶片输送装置72能够在支承着晶片W的状态下上下移动，将晶片W输送到第三区块G3内的各交接单元中。
在接口站5设置有晶片输送装置73。晶片输送装置73例如具有可在前后方向、θ方向和上下方向上自由移动的输送臂。晶片输送装置73例如能够在输送臂上支承晶片W，将晶片W输送到第四区块G4内的各交接单元和蚀刻站4中。
如图2所示，在蚀刻站4设置有2列各4层作为用于对晶片W进行紫外线照射处理的紫外线处理部的紫外线处理单元80。
接着说明上述涂敷处理单元30的结构。如图4所示，涂敷处理单元30包括内部可密闭的处理容器100。在处理容器100的晶片输送装置70一侧的侧面形成有晶片W的搬入搬出口(未图示)，该搬入搬出口设置有开闭闸门(未图示)。
在处理容器100内的中央部设置有能够保持晶片W使其旋转的旋转卡盘110。旋转卡盘110具有水平的上表面，在该上表面设置有例如用于吸附晶片W的吸引口(未图示)。通过从该吸引口进行吸引，能够将晶片W吸附保持在旋转卡盘110上。
在旋转卡盘110的下方设置有例如包括电动机等的卡盘驱动部111。旋转卡盘110能够在卡盘驱动部111的驱动下以规定的速度旋转。另外，在卡盘驱动部111设置有例如气缸等升降驱动源，使得旋转卡盘110能够自由升降。
在旋转卡盘110的周围设置有承接并回收从晶片W飞溅或掉落的液体的杯形部件112。杯形部件112的下表面与用于排出回收的液体的排出管113和用于将杯形部件112内的气氛抽真空排气的排气管114连接。
如图5所示，在杯形部件112的负X方向(图5中的下方)侧形成有沿Y方向(图5中的左右方向)延伸的轨道120。轨道120例如从杯形部件112的负Y方向(图5中的左方)侧的外侧形成至正Y方向侧(图5中的右方)的外侧。在轨道120上安装有臂121。
在臂121上，如图4和图5所示支承有用于对晶片W上供给有机材料的涂敷喷嘴122。臂121能够在图5所示的喷嘴驱动部123的驱动下于轨道120上自由移动。由此，涂敷喷嘴122能够从设置在杯形部件112的正Y方向侧的外侧的待机部124移动到杯形部件112内的晶片W的中心部上方，进而能够在该晶片W上沿晶片W的径向移动。并且，臂121能够在喷嘴驱动部123的驱动下自由升降，调节涂敷喷嘴122的高度。
如图4所示，涂敷喷嘴122上连接有用于对该涂敷喷嘴122供给有机材料的供给管125。供给管125与内部贮存有有机材料的有机材料供给源126连通。在供给管125上设置有供给设备组127，该供给设备组127包括控制有机材料的流动的阀和流量调节部等。
接着说明上述的紫外线处理单元80的结构。如图6和图7所示，紫外线处理单元80包括内部可封闭的处理容器130。在处理容器130的晶片输送装置73一侧的侧面形成有晶片W的搬入搬出口(未图示)，该搬入搬出口设置有开闭闸门(未图示)。
在处理容器130的顶棚面，形成有用于对该处理容器130的内部供给例如氧化性气体的气体供给口131。气体供给口131上连接有与气体供给源132连通的气体供给管133。气体供给管133上设置有供给设备组134，该供给设备组134包括控制氧化性气体的流动的阀和流量调节部等。
在本实施方式中，氧化性气体能够使用氧浓度比通常的大气高的气体。但是，也可以不对处理容器130内供给特定的气体而是使该处理容器130的内部为大气气氛，在该情况下，可以省略上述的气体供给口131、气体供给源132、气体供给管133和供给设备组134。
在处理容器130的底面形成有用于吸引该处理容器130内部的气氛的吸气口135。吸气口135连接有与例如真空泵等负压发生装置136连通的吸气管137。
在处理容器130的内部设置有热处理部140和紫外线照射部141。紫外线照射部141配置在热处理部140的上方。
热处理部140用于在利用紫外线照射部141对经过热处理单元40的热处理而形成了有机膜后的晶片W进行紫外线照射处理时，对晶片W上的有机膜进行加热。
热处理部140包括：收纳加热板150并保持加热板150的外周部的环状的保持部件151；和将该保持部件151的外周包围的大致筒状的支承环152。加热板150呈具有厚度的大致圆盘形状，能够载置晶片W对其加热。加热板150中例如内置有加热机构153。加热机构153例如能够使用加热器。加热板150的加热温度例如由控制部6所控制，将载置在加热板150上的晶片W加热为规定的温度。
在加热板150的下方设置有例如3根能够从下方支承晶片W并使之升降的升降销160。升降销160能够在升降驱动部161的驱动下上下移动。在加热板150的中央部附近，形成有例如3处在厚度方向上贯通该加热板150的贯通孔162。升降销160能够插通在贯通孔162中，从加热板150的上表面伸出。
紫外线照射部141例如照射波长172nm的紫外线。在热处理部140进行了热处理后，紫外线照射部141对晶片W上的有机膜进行紫外线照射处理。在图示的例子中，紫外线照射部141以被处理容器130的顶棚面支承的方式设置，不过该紫外线照射部141也可以设置在设于处理容器130的顶棚面的玻璃窗(未图示)上。在该情况下，从紫外线照射部141照射的紫外线穿过玻璃窗进入处理容器130的内部。
此外，热处理单元40将涂敷处理单元30中涂敷在晶片W上的有机材料加热，来在该晶片W上形成有机膜。该热处理单元40的结构与上述的紫外线处理单元80的结构大致相同，与紫外线处理单元80不同之处仅在于关于紫外线照射部141和氧化性气体的供给与排气的结构，故省略该热处理单元40的结构的说明。
接着说明上述的第一膜厚测量单元61的结构。如图8所示，第一膜厚测量单元61包括内部可封闭的壳体170。
在壳体170内的底面设置有载置晶片W的载置台180和光学式表面形状测量仪181。载置台180能够在例如水平方向的二维方向上移动。光学式表面形状测量仪181例如包括从斜向对晶片W照射光的光照射部182，检测从光照射部182照射并在晶片W上反射的光的光检测部183，和根据该光检测部183的受光信息计算晶片W上的有机膜F的膜厚的测量部184。第一膜厚测量单元61例如使用散射测量(scatterometry)法测量有机膜F的膜厚，在测量部184中，将光检测部183检测出的晶片面内的光强分布与预先存储的虚拟光强分布对照，求取与该对照的虚拟光强分布对应的有机膜F的膜厚，由此能够测得有机膜F的膜厚。
第一膜厚测量单元61首先将晶片W载置在载置台180上。接着，从光照射部182对晶片W照射光，并利用光检测部183检测其反射光。然后，在测量部184中测量晶片W上的有机膜F的膜厚。将该有机膜F的膜厚测量结果输出到控制部6。
接着说明上述的第二膜厚测量单元62的结构。如图9和图10所示，第二膜厚测量单元62包括壳体190。在壳体190内设置有载置晶片W的载置台200。该载置台200能够在电动机等旋转驱动部201的驱动下自由地旋转、停止。在壳体190的底面设置有从壳体190内的一端侧(图10中的负X方向侧)延伸至另一端侧(图10中的正X方向侧)的导轨202。载置台200和旋转驱动部201被设置在导轨202上，能够在驱动装置203的驱动下沿导轨202移动。
在壳体190内的另一端侧(图10中的正X方向侧)的侧面设置有摄像装置210。摄像装置210例如使用广角型的CCD摄像机。
在壳体190的上部中央附近设置有半反镜211。半反镜211在与摄像装置210相对的位置上设置于这样的状态，即自镜面冲着铅垂下方的状态起向着摄像装置210的方向向上方倾斜了45度。半反镜211的上方设置有照明装置212。半反镜211和照明装置212被固定在壳体190内部的上表面。来自照明装置212的照明光通过半反镜211向下方照射。从而，由位于照明装置212的下方的物体反射的光会在半反镜211上进一步反射后被摄像装置210捕获。即，摄像装置210能够拍摄位于照明装置212的照射区域的物体。拍摄到的晶片W的图像被输入到测量部220。测量部220根据摄像装置210的拍摄结果计算(测量)晶片W上的有机膜F的膜厚。
测量部220中的有机膜F的膜厚的计算方法例如如下所述。即，对于形成在测量准备用晶片上的具有不均匀的厚度的有机膜，在该测量准备用晶片上的多个点处预先进行测量，得到膜厚测量值和与该膜厚测量值对应的各坐标。接着，从预先利用摄像装置210拍摄测量准备用晶片而得到的测量准备用拍摄图像中，提取上述得到的各坐标处的像素值。然后，生成各坐标处提取出的像素值与各坐标处的膜厚测量值之间的相关数据。接着，在进行膜厚的计算(测量)时，取得作为膜厚测量对象的晶片W的拍摄图像，基于拍摄图像的像素值和上述相关数据，计算形成在膜厚测量对象即晶片上的有机膜的膜厚。
上述的控制部6例如是计算机，具有程序存储部(未图示)。程序存储部中存储有用于执行成膜系统1中的成膜处理的程序。其中，上述程序也可以记录在例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等可由计算机读取的存储介质H中，并从该存储介质H安装到控制部6上。
本实施方式的成膜系统1采用上述方式构成。接着说明使用了该成膜系统1的有机膜的成膜方法之中的与现有技术相同的方法。图11表示经成膜系统1处理前的晶片W的状态，图12表示成膜方法各步骤中的晶片W的状态。
如图11所示，成膜系统1要处理的晶片W上预先形成有SiO2膜等的规定的图案P。图案P在晶片W上形成为疏密图案，在晶片W上形成有第一区域A和第二区域B，第一区域A是没有形成图案P的凹部而由膜(图案P)覆盖了晶片W的表面，第二区域B在图案P、P之间形成有凹部Q。即，第一区域A是所谓的覆层(blanket)区域，而第二区域B是形成了例如线与间隙(line-and-space)的图案P的区域。
首先，利用晶片输送装置21从匣盒载置台12上的匣盒C中取出晶片W，将其输送到处理站3的交接单元50中。
然后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到涂敷处理单元30。将搬入到涂敷处理单元30的晶片W从晶片输送装置70交接并吸附保持到旋转卡盘110上。接着，利用臂121使待机部124的涂敷喷嘴122移动至晶片W的中心部的上方。然后，一边利用旋转卡盘110使晶片W旋转，一边从涂敷喷嘴122对晶片W上供给有机材料。所供给的有机材料因离心力而扩展到晶片W的整个表面，使得有机材料被涂敷在该晶片W上(步骤S1)。
然后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到热处理单元40。此时，将搬入热处理单元40的晶片W加热到规定的温度，例如300℃。当晶片W加热了规定的时间后，晶片W上的有机材料被加热，如图12的(a)所示，在晶片W上形成了有机膜F(步骤S2)。并且，在第一区域A的有机膜F(下文有时称作“有机膜FA”)与第二区域B的有机膜F(下文有时称作“有机膜FB”)之间产生了阶差D1。阶差D1是因涂敷在晶片W上的有机材料的表面张力、粘度以及加热时有机材料的收缩量的差等而产生的。
之后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到第四区块G4的交接单元60。接着，利用晶片输送装置73将晶片W输送到紫外线处理单元80。此时，紫外线处理单元80的内部维持为氧化性气体的常压气氛。搬入紫外线处理单元80的晶片W被输送到热处理部140，交接到预先已上升并待机的升降销160上。接着，升降销160下降，晶片W被载置在加热板150上。然后将加热板150上的晶片W加热到规定的温度，例如300℃。
并且，当晶片W载置到加热板150上时，从紫外线照射部141照射波长172nm的紫外线。利用照射的紫外线在处理容器130内的氧化性气体的处理气氛中产生活性氧和臭氧。利用该活性氧和臭氧将有机膜F的表面分解、除去(步骤S3)。即，进行有机膜F的回蚀。
像这样，有机膜F的表面的除去是通过一边利用加热板150加热有机膜F，一边从紫外线照射部141照射紫外线来进行的。而且，如图12的(b)所示，在除去有机膜F的表面时，一直除去至将有机膜FA完全除去的规定的深度。于是，图案P的表面露出到外部，第一区域A不再存在有机膜FA，而第二区域B在图案P的凹部Q内残留有有机膜FB。
在利用紫外线照射部141进行紫外线处理时，通过加热有机膜F能够以短时间、高效地除去有机膜F的表面。
关于从紫外线照射部141照射的紫外线的波长，在本实施方式中峰值波长为172nm，但并不特别限定于该波长，只要峰值波长为200nm以下即可，例如可以是193nm。采用峰值波长为172nm或193nm的紫外线，能够高效地生成活性氧和臭氧。
接着，利用晶片输送装置73使晶片W返回交接单元60，并再次利用晶片输送装置70将晶片W输送到涂敷处理单元30，在涂敷处理单元30中与上述步骤S1同样地在晶片W上涂敷规定的膜厚的有机材料，并在热处理单元40中与上述步骤S2同样地将晶片W上的有机材料加热(步骤S4)。由此，如图12的(c)所示，在晶片W上形成了有机膜F。此时，在有机膜FA与有机膜FB之间产生了阶差D2。不过，该阶差D2小于最初的阶差D1。即，有机膜F的表面变得平坦了。
之后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到交接单元50，并利用晶片输送装置21使晶片W返回匣盒C。
[紫外线照射处理时的处理条件的确定方法]
接着，对本实施方式的成膜系统1可进行的紫外线照射处理时的处理条件的确定方法，即紫外线照射处理的条件确定方法进行说明。图13是说明紫外线照射处理的条件确定方法的示意图。
在确定紫外线照射处理的条件时，首先，与上述步骤S1和S2同样地，在涂敷处理单元30中在晶片W上涂敷规定膜厚的有机材料，并在热处理单元40中将晶片W上的有机材料加热，在晶片W上形成有机膜(有机膜形成步骤K1)。
接着，与上述步骤S3同样地，在紫外线处理单元80中利用紫外线照射部141进行紫外线照射处理，除去晶片W上的有机膜的表面(除去步骤K2)。最初的紫外线照射处理时的处理条件即紫外线照射处理时的初始条件是预先确定的。另外，紫外线照射处理时的处理条件指的是例如照射时间、输出(剂量)、处理容器130内的氧浓度等。处理条件的氧浓度定为0.01～80％的范围内。
接着，利用晶片输送装置73将晶片W输送到第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62，在该膜厚测量单元61、62中测量经除去步骤K2后的晶片W上的有机膜的膜厚(膜厚测量步骤K3)。
若测量的结果满足规定的条件(例如，晶片W的第一区域A的膜厚为0这一条件)，则将初始条件确定为紫外线照射处理时的处理条件。
另外，在测量的结果不满足规定的条件的情况下，即，例如在晶片W的第一区域A上残留有有机膜的情况下，再次进行上述除去步骤K2，晶片W被再次输送到紫外线处理单元80，在紫外线处理单元80中利用紫外线照射部141进行紫外线照射处理，进一步除去晶片W上的有机膜的表面。此时的除去量即回蚀量/回蚀时间可以根据残留的有机膜的厚度和该有机膜的蚀刻速率计算，也可以是预先确定的时间。
在追加的除去步骤K2之后，进行膜厚测量步骤K3，将晶片W再次输送到第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62，测量经追加的除去步骤K2后的晶片W上的有机膜的膜厚。
反复进行该除去步骤K2和膜厚测量步骤K3，直到晶片W满足规定的条件为止。
然后，在满足了规定的条件的情况下，将这之前进行的除去步骤中的紫外线照射时间之和确定为紫外线照射处理时的处理条件。
像这样，在成膜系统1中，能够基于第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62的膜厚测量结果、即使用了无需破坏晶片W的方法得到的膜厚测量结果，来确定紫外线照射处理时的条件。从而，能够简单地在短时间内确定条件。另外，使用了散射测量法或拍摄图像的膜厚测量方法能够在大气压气氛下测量膜厚，所以能够抑制系统的制造成本。
在成膜系统1中，沿着晶片W的输送方向依次排列设置有由涂敷处理单元30和热处理单元40构成的有机膜形成部、由第一膜厚测量单元61和第二膜厚测量单元62构成的膜厚测量部和由紫外线处理单元80构成的紫外线处理部。从而，在成膜系统1中，在确定紫外线照射处理的条件时，能够顺畅地进行晶片W的交接，所以能够进一步缩短条件的确定所耗费的时间。
另外，在膜厚测量步骤的测量结果满足规定的条件的情况下，也可以与上述步骤S4同样地，在有机膜的表面被除去后的晶片W上形成有机膜。
(使用了成膜系统1的实际量产中的有机膜的成膜方法的一例)
接着，使用图14说明使用了成膜系统1的实际量产中的有机膜的成膜方法的一例。
在实际量产中，首先，与上述步骤S1和S2同样地，在涂敷处理单元30中在晶片W上涂敷规定膜厚的有机材料，并在热处理单元40中将晶片W上的有机材料加热，在晶片W上形成有机膜(步骤S10)。
接着，与上述步骤S3同样地，在紫外线处理单元80中利用紫外线照射部141进行紫外线照射处理，除去晶片W上的有机膜的表面(步骤S11)。
然后，利用晶片输送装置73将晶片W输送到第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62，在该膜厚测量单元61、62中测量经除去步骤后的晶片W上的有机膜的膜厚(步骤S12)。此外，由于基于拍摄图像进行测量的方法能够在短时间内测量膜厚，所以优选将晶片W输送到第二膜厚测量单元62。
接着，判断测量的结果是否满足规定的条件(例如，晶片W的第一区域A的膜厚为0这一条件)(步骤S13)。
在测量的结果为晶片W的第一区域A的膜厚为0的情况下，即满足规定的条件的情况下，与上述步骤S4同样地，在有机膜的表面被除去后的晶片W上形成有机膜(步骤S14)。
而在测量的结果为在晶片W的第一区域A残留有有机膜的情况下，即在不满足规定的条件的情况下，晶片W被再次输送到紫外线处理单元80，在紫外线处理单元80中利用紫外线照射部141进行紫外线照射处理，进一步除去晶片W上的有机膜的表面(步骤S15)，即，进行追加的除去步骤。此时的除去量即回蚀量/回蚀时间能够根据残留的有机膜的厚度和该有机膜的蚀刻速率计算。
步骤S15即追加的除去步骤在测量结果满足规定的条件之前进行。
采用该成膜方法，能够可靠地除去晶片W上的有机膜，能够以稳定的质量进行成膜。
(使用了成膜系统1的实际量产中的有机膜的成膜方法的另一例)接着，使用图15说明使用了成膜系统1的实际量产中的有机膜的成膜方法的另一例。
在实际量产中，存在进行质量管理(QC)的期间即QC期间和进行通常的生产的期间即稳定期间，各期间中晶片W是并行处理的。质量管理期间按每经过规定时间进行一次的方式设置，例如设置成每天一次、每周一次或每月一次。
在实际量产中的QC期间，与上述步骤S1和S2同样地在各晶片W上形成有机膜(有机膜形成步骤K11)。
接着，利用晶片输送装置70将各晶片W输送到第一膜厚测量单元61，测量各晶片W上的有机膜的膜厚(第一膜厚测量步骤K12)。
在测量后，与上述步骤S3同样地，在紫外线处理单元80中除去各晶片W上的有机膜的表面(除去步骤K13)。
在除去后，利用晶片输送装置73将各晶片W输送到第一膜厚测量单元61，测量除去后的有机膜的膜厚(第二膜厚测量步骤K14)。
在测量后，与上述步骤S4同样地，在有机膜的表面被除去后的晶片W上形成有机膜(追加的有机膜形成步骤K15)。
在追加的有机膜形成处理后，利用晶片输送装置70将各晶片W输送到第一膜厚测量单元61，测量追加的有机膜形成处理后的晶片W上的有机膜的膜厚(第三膜厚测量步骤K16)。
之后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到交接单元50，并利用晶片输送装置21使晶片W返回匣盒C。
将第一膜厚测量步骤K12的测量结果反馈(FB)到有机膜形成步骤K11的有机膜形成处理时的处理条件中，具体而言，调整处理条件使得有机膜形成步骤K11中形成的有机膜的膜厚成为规定的值。该情况下的处理条件例如是有机材料的喷出量、旋转卡盘(旋涂机)110的转速。
并且，将第二膜厚测量步骤K14的测量结果反馈(FB)到除去步骤K13的紫外线照射处理时的处理条件中，具体而言，调整处理条件使得除去步骤K13后的有机膜的膜厚成为规定的值。该情况下的处理条件例如是紫外线的照射时间。
此外，将第三膜厚测量步骤K16的测量结果反馈(FB)到追加的有机膜形成步骤K15的有机膜形成处理时的处理条件中，具体而言，调整处理条件使得追加的有机膜形成步骤K15后的有机膜的膜厚成为规定的值。该情况下的处理条件例如是有机材料的喷出量、旋转卡盘110的转速。
并且，进行有机膜形成步骤K11的处理条件的修正、除去步骤K13的处理条件的修正和追加的有机膜形成步骤K15的处理条件的修正，以使得所形成的有机膜的膜厚不存在成膜系统1内的模块间差异即单元间差异。
实际量产中的稳定期间的步骤与实际量产中的QC期间的步骤是相同的，不同点如下。即，与QC期间不同的是，实际量产中的稳定期间在第一～第三膜厚测量步骤K12′、K14′、K16′中使用第二膜厚测量单元62，将该单元62的测量结果反馈(FB)到有机膜形成步骤K11、除去步骤K13和追加的有机膜形成步骤K15。
采用本成膜方法，由于能够调整各处理条件，所以能够以更加均匀的质量进行成膜。
另外，由于在QC期间使用能够更加准确地测量膜厚的第一膜厚测量单元61，而在稳定期间使用能够更加高速地测量膜厚的第二膜厚测量单元62，所以能够准确地进行质量管理，并且能够在短时间内量产质量均匀的膜。
此外，使稳定期间的第一膜厚测量步骤K12′中的膜厚的计算/测量结果与QC期间的第一膜厚测量步骤K12中的膜厚的计算/测量结果相关。具体而言，例如根据稳定期间的第一膜厚测量步骤K12′中的基于拍摄图像得到的膜厚的测量结果与QC期间的第一膜厚测量步骤K12中的基于散射测量法得到的膜厚的测量结果之间的相关关系，修正与拍摄图像的各颜色对应的膜厚。由此，能够消除稳定期间的第一膜厚测量步骤K12′中的基于拍摄图像得到的膜厚的测量结果的模块间差异。从而，在成膜系统1中能够降低所形成的有机膜的膜厚的模块间差异。这一点对于第二膜厚测量步骤K14′、K14和第三膜厚测量步骤K16′、K16也是同样的。
(使用了成膜系统1的实际量产中的有机膜的成膜方法之再一例)在图15的例子中，在有机膜形成步骤K11后测量有机膜的膜厚，将其测量结果反馈到有机膜形成步骤K11。
不过，也可以省略有机膜形成步骤K11与除去步骤K13之间的膜厚测量步骤，将除去步骤K13与追加的有机膜形成步骤K15之间的膜厚测量步骤的测量结果不反馈到除去步骤K13而是反馈到有机膜形成步骤K11。
由此，能够缩短一系列成膜处理所需的时间。
(使用了成膜系统1的实际量产中的有机膜的成膜方法的又一例)接着，使用图16说明使用了成膜系统1的实际量产中的有机膜的成膜方法的另一例。
实际量产中的有机膜形成步骤、除去步骤和追加的有机膜形成步骤中的合适的处理条件随晶片W上的图案的种类和作为有机膜的原料的有机材料的种类而不同，现有技术中需要实际进行各步骤，并根据其结果确定上述处理条件，来预先确定这些条件。
对此，本方法的处理条件不是预先确定的，而是基于晶片W的图案的信息通过模拟来确定处理条件。
具体而言，在本方法中，首先输入晶片W的图案的信息，基于该信息进行用于获得规定形状的有机膜的模拟，计算各处理条件(模拟步骤K21)。晶片W的图案的信息可以从外部输入，也可以在成膜系统1中设置用于拍摄晶片W的图案的摄像装置，根据该摄像装置的拍摄结果取得图案的信息。
将作为模拟结果的各处理条件前馈(FF)到有机膜形成步骤K22、除去步骤K24和追加的有机膜形成步骤K26。
接着，与上述步骤S1和S2同样地，基于前馈来的处理条件在晶片W上形成有机膜(有机膜形成步骤K22)。
然后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62，测量晶片W上的有机膜的膜厚(第一膜厚测量步骤K23)。
在测量后，与上述步骤S3同样地，在紫外线处理单元80中基于前馈来的处理条件除去各晶片W上的有机膜的表面(除去步骤K24)。
在除去后，利用晶片输送装置73将晶片W输送到第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62，测量除去后的有机膜的膜厚(第二膜厚测量步骤K25)。
在测量后，与上述步骤S4同样地，基于前馈来的处理条件在有机膜的表面被除去后的晶片W上形成有机膜(追加的有机膜形成步骤K26)。
在追加的有机膜形成处理后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62，测量追加的有机膜形成处理后的晶片W上的有机膜的膜厚(第三膜厚测量步骤K27)。
之后，利用晶片输送装置70将晶片W输送到交接单元50，并利用晶片输送装置21使晶片W返回匣盒C。
将第一～第三膜厚测量步骤K23、K25和K27的测量结果反馈到模拟步骤K21计算出的各处理条件中。
本方法由于能够大幅缩短确定各处理条件所需的时间，所以更加适合量产化。另外，通过使用模拟结果，能够减少膜厚的测量部位的数量，所以能够提高成膜处理的效率。
(第一膜厚测量单元61和第二膜厚测量单元62的另外的利用方法)
也可以是，使用第一膜厚测量单元61或第二膜厚测量单元62，在涂敷处理单元30对晶片W进行了涂敷处理后，在由热处理单元40进行热处理前，测量晶片W上的液体有机材料涂敷膜的厚度，基于测量结果调整热处理单元40中的热处理时的处理条件。
并且，根据第一膜厚测量单元61和第二膜厚测量单元62的测量结果能够了解晶片W上的有机膜的膜厚分布，所以还能够辨别晶片上的图案P的疏密程度。
可以根据该疏密程度和膜厚测量结果确定或调整有机膜形成处理、紫外线照射处理和追加的有机膜形成处理的处理条件，或者进行其他的处理。
(第二实施方式)
图17是表示第二实施方式的成膜系统1的内部结构的概要的侧视图。
图17的成膜系统1与图1等的成膜系统1不同，包括与第一和第二膜厚测量单元61、62不同的另外的膜厚测量单元300。该另外的膜厚测量单元300配置成：沿着晶片W的输送方向依次排列由匣盒搬入搬出部10构成的基片搬入搬出部、由该另外的膜厚测量单元300构成的另外的膜厚测量部和由涂敷处理单元30和热处理单元40构成的有机膜形成部。
另外的膜厚测量单元300可以采用使用散射测量法测量膜厚的方式，也可以采用基于拍摄图像测量膜厚的方法。
该另外的膜厚测量单元300用于测量即将排出到匣盒搬入搬出部10前的晶片W的有机膜的膜厚，评价该晶片W的有机膜表面的平坦性。本成膜系统1中，在平坦性良好的情况下，使晶片返回匣盒搬入搬出部10的匣盒C，而在平坦性不佳的情况下，将晶片另行排出。
通过在上述位置设置该另外的膜厚测量单元300，能够顺畅地进行包括平坦性的评价在内的成膜处理中的晶片W的交接，所以能够缩短每一片晶片的成膜处理所需的时间。
另外，作为条件确定对象和调整对象的紫外线照射处理的处理条件，上面以紫外线照射时间为例进行了说明，但也可以代替紫外线照射时间而以紫外线照射处理时的晶片W的温度作为条件确定对象等。
此外，在上面的说明中，同一晶片W上的有机膜形成处理至多进行2次，但本发明也能够应用于进行3次以上有机膜生成处理的情况。
以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该例。在权利要求所记载的技术思想的范围内，本领域技术人员自然能够想到各种变更例或修改例，这样的变更例或修改例当然也属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1……成膜系统
6……控制部
10……匣盒搬入搬出部
30……涂敷处理单元
40……热处理单元
61……第一膜厚测量单元
62……第二膜厚测量单元
80……紫外线处理单元
140……热处理部
141……紫外线照射部
300……另外的膜厚测量单元。

Claims (20)

1.一种在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜系统，其特征在于，包括：
对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的有机膜形成部；
测量基片上的有机膜的膜厚的膜厚测量部；和
对基片上的有机膜进行紫外线照射处理来除去该有机膜的表面的紫外线处理部，
所述有机膜形成部、所述膜厚测量部和所述紫外线处理部沿基片的输送方向依次排列地设置。
2.如权利要求1所述的成膜系统，其特征在于：
包括控制所述有机膜形成部、所述膜厚测量部和所述紫外线处理部的控制部。
3.如权利要求2所述的成膜系统，其特征在于：
所述控制部进行控制，以使得利用所述有机膜形成部对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜，并利用所述紫外线处理部除去该有机膜的表面，再利用所述膜厚测量部测量该表面被除去后的有机膜的膜厚，
并且，在所述膜厚测量部的测量结果不满足规定的条件的情况下，利用所述紫外线处理部进一步除去所述表面被除去后的有机膜的表面。
4.如权利要求3所述的成膜系统，其特征在于：
所述控制部进行控制，以使得在所述膜厚测量部的测量结果满足规定的条件的情况下，利用所述有机膜形成部对所述表面被除去后的有机膜进行追加的有机膜形成处理。
5.如权利要求2所述的成膜系统，其特征在于：
所述控制部进行控制，以使得利用所述膜厚测量部测量通过所述有机膜形成部的有机膜形成处理形成的有机膜的膜厚，并且基于测量结果调整有机膜形成处理时的处理条件，
并且进行控制，以使得利用所述膜厚测量部测量通过所述有机膜形成处理形成的、且表面被所述紫外线处理部除去后的有机膜的膜厚，并且基于测量结果调整紫外线照射处理时的处理条件。
6.如权利要求2所述的成膜系统，其特征在于：
所述控制部进行控制，以使得利用所述膜厚测量部测量通过所述有机膜形成部的有机膜形成处理形成的、且表面被所述紫外线处理部除去后的有机膜的膜厚，并且基于测量结果调整有机膜形成处理时的处理条件。
7.如权利要求5所述的成膜系统，其特征在于：
进行控制，以使得利用所述膜厚测量部测量由所述有机膜形成部对所述表面被除去后的有机膜进行了追加的有机膜形成处理后的有机膜的膜厚，并且基于测量结果调整追加的有机膜形成处理时的处理条件。
8.如权利要求2所述的成膜系统，其特征在于：
所述膜厚测量部包括使用散射测量法测量膜厚的第一测量部和基于拍摄图像测量膜厚的第二测量部。
9.如权利要求4所述的成膜系统，其特征在于：
所述控制部根据关于基片上的图案的信息，计算有机膜形成处理时的处理条件、紫外线照射处理的处理条件和追加的有机膜形成处理时的处理条件中的至少任一者，
并且进行控制，以使得利用所述膜厚测量部测量在计算结果的处理条件下处理后的有机膜的膜厚，并且基于测量结果调整所述计算结果的处理条件。
10.如权利要求1所述的成膜系统，其特征在于：
包括测量基片上的有机膜的膜厚的另外的膜厚测量部，
用于将基片搬入该成膜系统或从该成膜系统搬出的搬入搬出部、所述另外的膜厚测量部和所述有机膜形成部沿基片的输送方向依次排列地设置。
11.一种在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，其特征在于，包括：
对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；
通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的除去步骤；
测量表面被该除去步骤除去后的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤；和
在该膜厚测量步骤的测量结果不满足规定的条件的情况下，将所述表面被除去后的有机膜的表面进一步除去的追加除去步骤。
12.如权利要求11所述的成膜方法，其特征在于，包括：
在该膜厚测量步骤的测量结果满足规定的条件的情况下，对所述表面被除去后的有机膜进行追加的有机膜形成处理的步骤。
13.如权利要求11所述的成膜方法，其特征在于，包括：
根据关于基片上的图案的信息，计算有机膜形成处理时的处理条件、紫外线照射处理时的处理条件和追加的有机膜形成处理时的处理条件中的至少任一者的步骤；和
测量在计算结果的处理条件下进行了处理后的有机膜的膜厚的步骤。
基于测量结果调整所述计算结果的处理条件。
14.一种在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，其特征在于，包括：
对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；
通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的步骤；和
测量基片上的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤，
基于该膜厚测量步骤的测量结果，调整有机膜形成处理时或紫外线照射处理时的处理条件。
15.如权利要求14所述的成膜方法，其特征在于：
所述膜厚测量步骤包括：
测量通过有机膜形成处理形成的有机膜的膜厚的第一膜厚测量步骤；和
测量表面被紫外线照射处理除去后的有机膜的膜厚的第二膜厚测量步骤，
基于所述第一膜厚测量步骤的测量结果调整有机膜形成处理时的处理条件，并且基于所述第二膜厚测量步骤的测量结果调整紫外线处理时的处理条件。
16.如权利要求14所述的成膜方法，其特征在于：
所述膜厚测量步骤包括测量表面被紫外线照射处理除去后的有机膜的膜厚的步骤，
基于该步骤的测量结果，调整有机膜形成处理时的处理条件。
17.如权利要求15所述的成膜方法，其特征在于：
包括对所述表面被除去后的有机膜进行追加的有机膜形成处理的步骤，
所述膜厚测量步骤包括测量进行了所述追加的有机膜形成处理后的有机膜的膜厚的追加测量步骤，
基于该追加测量步骤的测量结果，调整追加的有机膜形成处理时的处理条件。
18.如权利要求11所述的成膜方法，其特征在于：
所述膜厚测量步骤包括：
使用散射测量法测量膜厚的步骤；和
基于拍摄图像测量膜厚的步骤。
19.一种存储有程序的计算机可读取的存储介质，所述程序在作为对成膜系统进行控制的控制部的计算机上运行，使所述成膜系统执行在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，所述计算机可读取的存储介质的特征在于：
所述成膜方法包括：
对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；
通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的除去步骤；
测量表面被除去步骤除去后的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤；和
在该膜厚测量步骤的测量结果不满足规定的条件的情况下，将所述表面被除去后的有机膜的表面进一步除去的追加除去步骤。
20.一种存储有程序的计算机可读取的存储介质，所述程序在作为对成膜系统进行控制的控制部的计算机上运行，使所述成膜系统执行在表面形成有图案的基片上形成有机膜的成膜方法，所述计算机可读取的存储介质的特征在于：
所述成膜方法包括：
对基片进行有机膜形成处理来在基片上形成有机膜的步骤；
通过紫外线照射处理除去通过有机膜形成处理形成的有机膜的表面的步骤；和
测量基片上的有机膜的膜厚的膜厚测量步骤，
基于该膜厚测量步骤的测量结果，调整有机膜形成处理时或紫外线照射处理时的处理条件。
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