JP2001196302A - 加熱処理方法及び加熱処理装置 - Google Patents

加熱処理方法及び加熱処理装置

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JP2001196302A
JP2001196302A JP2000329937A JP2000329937A JP2001196302A JP 2001196302 A JP2001196302 A JP 2001196302A JP 2000329937 A JP2000329937 A JP 2000329937A JP 2000329937 A JP2000329937 A JP 2000329937A JP 2001196302 A JP2001196302 A JP 2001196302A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の塗布膜のパターン露光後に行われる加
熱処理において,加熱処理により成長する基板表面の膜
厚の段差を測定し,その測定値に基づき即座に加熱温度
を調節して,パターンの線幅のばらつきを事前に防止す
る。 【解決手段】 ポストエクスポージャーベーキング装置
44内に,ウェハW表面のレジスト膜の膜厚の段差を測
定するためのセンサ部64を移動自在に設け,ウェハW
の加熱処理中に前記段差を測定する。予め求められてい
る前記段差と一連の基板処理後の最終線幅との相関関係
から,前記段差が所定の範囲内に納まるように,熱板6
1に内蔵されているヒータ62の設定温度を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,基板の加熱処理方
法と加熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おけるフォトグラフィー工程では,ウェハ表面にレジス
ト膜を形成するレジスト塗布処理,ウェハにパターンを
照射して露光する露光処理,露光後パターン形状を向上
させるためウェハを加熱する加熱処理,その後ウェハに
対して現像を行う現像処理等が行われる。これらの処理
を行う各処理装置は,露光処理装置をのぞき,一つのシ
ステムとしてまとめられ,塗布現像処理システムを構成
している。
【0003】ここで,上記塗布現像処理システムにより
所定のウェハが製造されているか否かは,一連の処理後
にウェハ表面に形成された回路パターンの線幅を検査,
測定することにより行われていた。また,この線幅を測
定する線幅測定機は,上記塗布現像処理システム外に個
別に設けられており,作業員が製造されたウェハを前記
線幅測定機まで運搬して,前記線幅測定を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,ウェハ
の線幅測定は,一連の処理後に行われ,さらに作業員が
ウェハを塗布現像処理システム中から線幅測定機に搬送
して行われているため,ウェハの線幅に異常が発生して
も,例えば露光処理後の加熱時間を補正するまでに時間
がかかっていた。そして,その間に多くのウェハが製造
されるので,所定の線幅のスペックをはずされた不良品
が多く製造されていた。
【0005】発明者の知見によれば,上記露光処理後の
加熱処理中,ウェハ表面の塗布膜の膜厚には,露光され
た露光部と露光されない未露光部との間に段差が形成さ
れるが,この段差と上述した一連の処理後のウェハの線
幅には,一貫した相関関係があることが分かった。
【0006】本発明は,かかる点に鑑みてなされたもの
であり,露光処理後の加熱処理中に,一連の処理後の線
幅と相関関係のあるウェハ表面の塗布膜の膜厚の段差を
測定し,前記段差が所定の範囲に収まるように即座に加
熱温度又は加熱時間を補正することができる加熱処理装
置及び加熱処理方法を提供して,前記問題の解決を図る
ことをその目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は,塗布
膜を有する基板を露光処理した後,当該基板を加熱処理
する加熱処理方法において,前記基板の加熱処理中に少
なくとも1回,前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測
定する工程を有することを特徴とする加熱処理方法が提
供される。
【0008】この請求項1の加熱処理方法によれば,前
記基板の加熱処理中に,前記基板表面の塗布膜の膜厚の
段差を測定するため,例えば一連の基板処理により形成
されたパターンの線幅と相関関係のある前記段差の測定
値に基づき,加熱時間等を補正し,前記段差を所定の範
囲内に保つことができる。
【0009】請求項2の発明は,請求項1の加熱処理方
法において,前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測定
した後,前記段差の測定値に基づき,前記基板の加熱温
度を制御することを特徴とする加熱処理方法が提供され
る。
【0010】この請求項2の加熱処理方法によれば,前
記段差の測定値に基づき,前記基板の加熱温度を制御す
るため,加熱処理中の前記段差が所定の範囲内に保た
れ,その結果,前記段差と相関関係のある前記基板の一
連の処理後における最終線幅が所定の範囲に抑えられ
る。
【0011】かかる請求項2の発明において,請求項3
のように,前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差の測定値
に基づき,前記基板の加熱温度の代わりに加熱時間を制
御しても良い。これにより,加熱処理により生じる前記
段差が所定の範囲内に保たれ,その結果,一連の基板処
理後の最終線幅が所定の範囲内に抑えられる。
【0012】請求項4の発明は,前記測定値が予め設定
された許容値の範囲内にない場合にのみ、請求項2又は
3の前記制御を行う加熱処理方法である。
【0013】したがって,前記測定値に対して過敏に基
板の加熱温度や加熱時間を制御することなく,必要に応
じて制御することができる。
【0014】請求項5の発明においては,塗布膜を有す
る基板を露光処理した後,当該基板を区画された領域毎
に加熱可能な加熱処理装置によって加熱処理する加熱処
理方法において,前記加熱処理中に少なくとも1回,前
記区画された領域ごとに,前記基板表面の塗布膜の膜厚
の段差を測定する工程を有することを特徴とする加熱処
理方法が提供される。
【0015】この請求項5の加熱処理方法によれば,前
記熱板の領域毎に前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を
測定できる。従って,例えば一連の基板処理の最終線幅
と相関関係のある前記段差の測定値に基づき,各領域毎
に加熱時間等を補正し,前記段差を所定の範囲内に保つ
ことができる。
【0016】請求項6の発明では,請求項5の加熱処理
方法おいて,前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測定
した後,前記段差の測定値に基づき,前記熱板が区画さ
れた領域毎に,前記基板の加熱温度を制御することを特
徴とする加熱処理方法が提供される。
【0017】この請求項6の加熱処理方法によれば,前
記基板表面の塗布膜の膜厚の段差の測定値に基づき,前
記熱板の領域毎に前記基板の加熱温度を制御するため,
加熱処理中の前記段差が所定の範囲内に保たれ,その結
果,一連の基板処理後の最終線幅が所定の範囲内に抑え
られる。また,前記熱板の領域間に生じる前記段差のば
らつきも修正されるので,同一基板面内の線幅の均一性
が向上する。
【0018】かかる請求項6の発明において,請求項7
のように,前記基板の加熱温度の代わりに加熱時間を制
御しても良い。これにより,請求項6と同様に,加熱処
理により生じる前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を所
定の範囲内の保つことができ,その結果,前記基板の一
連の処理後における最終戦幅が所定の範囲内に保たれ
る。また,前記熱板の領域間に生じる前記段差のばらつ
きも修正されるので,基板面内の線幅の均一性が向上す
る。
【0019】請求項8の発明は,前記測定値が予め設定
された許容値の範囲内にない場合にのみ、請求項6又は
7の前記制御を行う加熱処理方法である。
【0020】したがって,前記測定値に対して過敏に基
板の加熱温度や加熱時間を制御することなく,必要に応
じて制御することができる。
【0021】請求項9の発明は,塗布膜を有する基板を
露光処理した後,当該基板を加熱手段によって加熱する
加熱処理装置であって,加熱処理中に前記基板表面の塗
布膜の膜厚の段差を測定する段差測定手段を有すること
としている。
【0022】この請求項9の加熱処理装置では,前記加
熱処理装置が,前記段差測定装置を有することにより,
加熱処理中に,前記段差を測定できるため,例えば一連
の基板処理の最終的なパターンの線幅と相関関係のある
前記段差の測定値に基づいて,加熱時間等を修正し,前
記段差を所定の範囲内に保つことができる。
【0023】請求項10の発明は,請求項9の加熱処理
装置において,前記段差測定手段は,前記段差を測定す
るためのセンサ部を有し,前記センサ部が前記基板上を
移動自在であることとしている。
【0024】この請求項10の加熱処理装置では,前記
段差測定手段のセンサ部が,前記基板上を移動自在であ
ることにより,前記センサ部が,前記基板表面の塗布膜
の膜厚の段差を測定しやすい位置まで移動し測定できる
ので,パターンの異なる基板に対しても対応できる。
【0025】かかる請求項10の発明において,請求項
11のように,前記センサ部に,前記センサ部を覆う保
護部材を有するようにしても良い。これにより,前記セ
ンサ部が使用されていないときに,加熱処理において蒸
発した溶剤等が前記センサ部に付着し,前記センサ部が
汚染されることを防止できる。
【0026】請求項12の発明によれば,請求項9,1
0,11の加熱処理装置において,前記加熱処理装置内
を排気するための排気口を有し,前記排気口が,前記基
板よりも下方に配置されることとしている。
【0027】この請求項12の加熱処理装置は,前記排
気口が,前記基板の下方に設けられることにより,加熱
処理中に蒸発した溶剤等が,前記基板の下方から排気さ
れるので,前記基板の上方に設けられた前記センサ部の
汚染を防止できる。
【0028】請求項13の発明は,前記加熱手段は,前
記基板を載置し加熱する熱板を有し,前記熱板は区画さ
れた領域毎に個別に温度調節可能であることを特徴とす
る,請求項9,10,11又は12のいずれかに記載の
基板の加熱処理装置が提供される。
【0029】この請求項13の加熱処理装置は,前記基
板表面の塗布膜の膜厚の段差の測定値に基づき,前記熱
板の領域毎に前記基板の加熱温度を調節することができ
るので,加熱処理中の前記段差が所定の範囲内に保た
れ,その結果,一連の基板処理後の最終線幅が所定の範
囲内に保たれる。また,前記熱板の領域間に生じる前記
段差のばらつきも修正されるので,同一基板面内の線幅
の均一性が向上する。
【0030】かかる請求項13の発明において,請求項
14のように,前記基板の加熱温度の代わりに加熱時間
を調節可能としても良い。これにより,請求項13と同
様に,加熱処理により生じる前記基板表面の塗布膜の膜
厚の段差が所定の範囲内の保つことができ,その結果,
前記基板の一連の処理後における最終線幅が所定の範囲
内に保たれる。また,前記熱板の領域間に生じる前記段
差のばらつきも修正されるので,同一基板面内の線幅の
均一性が向上する。
【0031】かかる請求項13,14の発明では,請求
項15のように,前記熱板が同心円状に区画されていて
も良い。また請求項16のように,放射状の区画されて
いても良い。さらにまた,両者を組み合わせてより細分
化されて区画されていてもよい。
【0032】このように,前記熱板を同心円状に区画す
ることにより,前記熱板の同心円状に区画された領域間
に生じる前記段差のばらつきを修正することができ,同
一基板面内の線幅の均一性が向上する。
【0033】
【発明の実施の形態】図1は,本実施の形態にかかる加
熱処理装置としてのポストエクスポージャーベーキング
装置を有する塗布現像処理システム1の平面図であり,
図2は,塗布現像処理システム1の正面図であり,図3
は,塗布現像処理システム1の背面図である。
【0034】塗布現像処理システム1は,図1に示すよ
うに,例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部か
ら塗布現像処理システム1に対して搬入出したり,カセ
ットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットス
テーション2と,塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定
の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステ
ーション3と,この処理ステーション3に隣接して設け
られている露光装置52との間でウェハWの受け渡しを
するインターフェイス部4とを一体に接続した構成を有
している。
【0035】カセットステーション2では,載置部とな
るカセット載置台5上の所定の位置に,複数のカセット
CをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在とな
っている。そして,このカセット配列方向(X方向)と
カセットCに収容されたウェハWのウェハ配列方向(Z
方向;鉛直方向)に対して移送可能なウェハ搬送体7が
搬送路8に沿って移動自在に設けられており,各カセッ
トCに対して選択的にアクセスできるようになってい
る。
【0036】ウェハ搬送体7は,後述するように処理ス
テーション3側の第3の処理装置群G3に属するアライ
メント装置32とエクステンション装置33に対しても
アクセスできるように構成されている。
【0037】処理ステーション3では,その中心部に主
搬送装置13が設けられており,主搬送装置13の周辺
には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成
している。該塗布現像処理システム1においては,4つ
の処理装置群G1,G2,G3,G4が配置されており,第1及
び第2の処理装置群G1,G2は現像処理システム1の正面
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2に隣接して配置され,第4の処理装置群G4は,
インターフェイス部4に隣接して配置されている。さら
にオプションとして破線で示した第5の処理装置群G5を
背面側に別途配置可能となっている。
【0038】第1の処理装置群G1では図2に示すよう
に,2種類のスピンナ型処理装置,例えばウェハWに対
してレジストを塗布して処理するレジスト塗布装置15
と,ウェハWに現像液を供給して処理する現像処理装置
16が下から順に2段に配置されている。第2の処理装
置群G2の場合も同様に,レジスト塗布装置17と,現像
処理装置18とが下から順に2段に積み重ねられている
【0039】第3の処理装置群G3では,図3に示すよう
に,ウェハWを冷却処理するクーリング装置30,レジ
スト液とウェハWとの定着性を高めるためのアドヒージ
ョン装置31,ウェハWの位置合わせを行うアライメン
ト装置32,ウェハWを待機させるエクステンション装
置33,レジスト塗布後のシンナー溶剤の乾燥処理を行
うプリベーキング装置34,35及び現像処理後の加熱
処理を施すポストベーキング装置36,37等が下から
順に例えば8段に重ねられている。
【0040】第4の処理装置群G4では,例えばクーリン
グ装置40,載置したウェハWを自然冷却させるエクス
テンション・クーリング装置41,エクステンション装
置42,クーリング装置43,露光処理後の加熱処理を
行う本実施の形態にかかるポストエクスポージャーベー
キング装置44,45,ポストベーキング装置46,4
7等が下から順に例えば8段に積み重ねられている。
【0041】インターフェイス部4の中央部にはウェハ
搬送体50が設けられている。このウェハ搬送体50は
X方向(図1中の上下方向),Z方向(垂直方向)の移
動とθ方向(Z軸を中心とする回転方向)の回転が自在
にできるように構成されており,第4の処理装置群G4に
属するエクステンション・クーリング装置41,エクス
テンション装置42,周辺露光装置51及び破線で示し
た露光装置52に対してアクセスできるように構成され
ている。
【0042】次に,本実施の形態にかかるポストエクス
ポージャーベーキング装置44の構成について説明す
る。
【0043】ポストエクスポージャーベーキング装置4
4内には,図4に示すように,ウェハWを載置し加熱す
る,厚みのある円盤状の熱板61が設けられている。こ
の熱板61には,加熱の際の熱源となるヒーター62が
内蔵されており,このヒータ62は,ヒーター制御装置
63により加熱温度が制御される。
【0044】一方,ウェハWの上方には,ウェハW表面
の段差を測定する2つのセンサ部64がアーム66に支
持されている。このセンサ部64は,ウェハW表面のレ
ジスト膜の膜厚をLED光によって検知できるように構
成されており,2つのセンサ部64によって測定された
膜厚の差が,ウェハW表面の膜厚の段差として認識され
る。
【0045】また,センサ部64が支持されているアー
ム66は,図5に示すように,Y方向(図5において上
下方向)に伸びるレール67に取り付けられており,こ
のレール67上を移動自在となっている。さらにレール
67は,ケーシング60の壁に沿って設けられている2
本のレール68に取り付けられており,X方向(図5に
おいて左右方向)に移動自在となっている。従って,ア
ーム66に取り付けられたセンサ部64は,X,Y方向
に移動自在となっている。
【0046】上述したセンサ部64で測定されたウェハ
W表面の膜厚の段差の測定値は,図4に示したようにセ
ンサ部64と接続されている主制御装置69に送られ
る。この主制御装置69には,予め所定の加熱温度と所
定のタイミング(例えば,加熱開始から20秒後)にお
けるウェハW表面の段差の許容値とを記憶させてある。
そして,前記段差の測定値が許容値の範囲内にない場合
には,接続されているヒーター制御装置63を制御する
ように構成されている。さらにケーシング60下面に
は,ケーシング60内を排気するための排気口70が設
けられている。一方,ケーシング60の上面には供給口
71が設けられており,供給項71から所定のガス,た
とえば,清浄空気や窒素ガスが供給されると,ケーシン
グ60内にはダウンフローが形成される。
【0047】また,ポストエクスポージャーベーキング
装置44には,ウェハWを搬入出する際に,ウェハWを
支持し,昇降させる昇降ピン72が設けられており,熱
板61に設けられた貫通孔73を貫通して出没自在とな
っている。また熱板61上には,加熱処理中ウェハWを
支持するためのプロキシミティピン74が,同一円周上
で3ヶ所に設けられている。
【0048】次に以上のように構成された加熱処理装置
としてのポストエクスポージャーベーキング装置44の
作用を,塗布現像処理システム1で行われるウェハWの
塗布現像処理のプロセスと共に説明する。
【0049】先ず,ウェハ搬送体7がカセットCから未
処理のウェハWを1枚取りだし,第3の処理装置群G3に
属するアライメント装置32に搬入する。次いで,アラ
イメント装置32にて位置合わせの終了したウェハW
は,主搬送装置13によって,アドヒージョン装置3
1,クーリング装置30,レジスト塗布装置15又1
7,プリベーキング装置33又は34に順次搬送され,
所定の処理が施される。その後,ウェハWは,エクステ
ンション・クーリング装置41に搬送される。
【0050】次いで,ウェハWはエクステンション・ク
ーリング装置41からウェハ搬送体50によって取り出
され,その後,周辺露光装置51を経て露光装置52に
搬送される。露光処理の終了したウェハWは,ウェハ搬
送体50によりエクステンション装置42に搬送された
後,主搬送装置13に保持される。次いで,このウェハ
Wはポストエクスポージャーベーキング装置44又は4
5に搬送される。
【0051】次にポストエクスポージャーベーキング装
置44におけるウェハWの作用を図6のフローに従って
説明する。
【0052】先ず,前処理が終了したウェハWが,搬送
体50によって,ポストエクスポージャーベーキング装
置44内に搬入され,予め上昇して待機していた昇降ピ
ン72に受け渡される。そして,昇降ピン72の下降に
伴い,ウェハWが下降し,熱板61上の支持ピン74に
支持される。この時,予め所定の温度に加熱された熱板
61によって,ウェハWの加熱が開始される。また,加
熱処理中は,ウェハ表面から発生した溶剤等を排気する
ため常に,ケーシング60内には既述したダウンフロー
が形成されている。
【0053】次に,2つのセンサ部64が,アーム66
によって,ウェハW上の所定の位置に移動し,待機す
る。そして,これらのセンサ部64は,所定のタイミン
グ,例えば,加熱開始から20秒で,ウェハ表面にLE
D光を照射し,図7示すようなウェハW表面のレジスト
膜に形成される露光部と未露光部との膜厚の段差dを測
定する。その測定値は,主制御装置69に送られ,予め
主記憶装置69に記憶されているウェハ表面の段差の許
容値と比較される。ここで,ウェハW表面の段差の許容
値は,実験等により求められた加熱処理中のウェハW表
面の段差と最終線幅との相関関係から決定される。この
相関関係として例えば,図8に示すように,段差が小さ
くなるにつれ,最終線幅も小さくなるような関係があ
る。そして,最終線幅の許容範囲のボーダーの値に対応
する段差の値を前記段差の許容値とし,予め主制御装置
69に記憶しておく。
【0054】そこで,主制御装置69は,段差の測定値
が予め記憶されている段差の許容値の範囲内にない場合
は,ヒーター制御装置63にそのデータを送り,ヒータ
制御装置63は,送られたデータに基づきヒータ62の
設定温度を調節する。例えば,段差の測定値が,段差の
許容値の範囲よりも大きい場合は,ヒーター62の設定
温度を下げて,逆に段差の許容値の範囲よりも小さい場
合は,ヒータ62の設定温度を上げる。一方,段差の測
定値が,段差の許容値の範囲内である場合は,ヒータ制
御装置63にデータは送られず,ヒータ62の設定温度
は,そのまま保たれる。
【0055】その後,段差測定の終了したセンサ部64
は,再びアーム66によってウェハW上面から所定の位
置に退避する。そして,ウェハWは,適切な温度で所定
時間加熱される。
【0056】加熱処理の終了したウェハWは,再び昇降
ピン72に支持され上昇し,ウェハ搬送体7に受け渡さ
れた後,ポストエクスポージャーベーキング装置44か
ら搬出される。
【0057】以上の実施の形態によれば,ポストエクス
ポージャーベーキング装置44の加熱処理中に,センサ
部64によって,ウェハW表面のレジスト膜の膜厚の段
差を測定し,即座にヒータ62の設定温度を適切な温度
に補正するため,ウェハWのいわゆる不良品を減少させ
歩留まりの向上が図られる。また,測定された段差が,
予め設定されている許容値の範囲内にない場合にのみヒ
ータ62の設定温度を変更することにより,必要最小限
の制御に抑えられるため,作業効率が向上する。
【0058】また,センサ部64がアーム66によって
移動自在に設けられているので,段差測定に適した位置
に移動して段差を測定できる。さらに,ケーシング60
内にダウンフローを形成させておくので,ウェハWから
発生する溶剤等によってセンサ部64が汚染されること
を防止できる。
【0059】次に,第2の実施の形態として区画された
熱板を有するポストエクスポージャーベーキング装置4
4について説明する。この第2の実施の形態におけるポ
ストエクスポージャーベーキング装置44の熱板81
は,図9に示すように同心円状に区画され,その区画さ
れたエリア81a,81b,81c毎にヒータ82a,
82b,82cがそれぞれ内蔵されている。これらの各
ヒータ82a,82b,82cは,ヒータ制御装置83
a,83b,83cによって個別に制御されるように構
成されている。さらに各ヒータ制御装置83a,83
b,83cは,一の主制御装置69に接続されており,
この主制御装置69は,センサ部64で測定した段差に
基づき各ヒータ制御装置83a,83b,83cを制御
するように構成されている。
【0060】第2の実施の形態にかかるポストエクスポ
ージャーベーキング装置44は,第1の実施の形態にか
かるポストエクスポージャーベーキング装置44と同様
にして,ウェハWが搬送体50によって搬入され,熱板
81上の支持ピン74に載置された後,各エリア毎のヒ
ータ82a,82b,82cによって加熱処理される。
加熱処理中,各エリアにおいて,異なるタイミング,例
えば,加熱開始から,81aでは20秒後,81bでは
30秒後,81cでは40秒後にセンサ部64によって
ウェハW表面の段差が測定される。それらの測定値は,
主制御装置69に送られ,その主制御装置69におい
て,各エリア毎に予め記憶されている段差の許容値と比
較される。そして,第1の実施の形態同様,各エリアの
段差の測定値が,許容値の範囲内にない場合にのみ,そ
れぞれのヒータ制御装置83a,83b,83cにデー
タが送られ,ヒータ82a,82b,82cの設定温度
が各エリア毎に調節される。
【0061】この第2の実施の形態によれば,熱板81
の区画されたエリア81a,81b,81c毎にウェハ
W表面に形成される段差を測定し,各エリア毎に加熱温
度を調節するので,同一ウェハW内の最終線幅のばらつ
きが抑えられ,ウェハW面内の均一性が保たれる。
【0062】前記実施の形態では,熱板81は,同心円
状に区画されたエリア81a,81b,81cを有して
いたが,図11に示したように,熱板81が放射状に区
画されたエリア81dを有していても本発明は適用され
る。さらにまた図12に示したように,同心円状と放射
状とを組み合わせてより細分化されたエリア81e,8
1fに対して,個別に加熱温度や加熱時間を制御するよ
うにすれば,より微細な調整を行うことが可能である。
【0063】さらに以上の段差測定にあたっては,テス
ト用のパターンが形成されている専用のテスト用ウエハ
や基板を使用することで,より精度の高い測定が実施で
きる。このようなテスト用のウエハの段差測定に基づく
制御は,ウエハのロットの切れ目や,所定の枚数の生産
用ウエハに対して処理した後に行うことが好ましい。
【0064】さらに前記実施の形態では,段差を測定し
た際のデータに基づいて,露光後の加熱処理の際の加熱
温度,加熱時間を制御するようにしていたが,これに代
えて,後処理である現像処理の現像時間を制御するよう
にしてもよい。
【0065】ここで上述した実施の形態において,加熱
処理が終了する際にもう一度段差を測定し,最終線幅と
の相関関係から適切な段差を形成しているか否か確認し
ても良い。また,段差の測定値に基づき,ヒータの設定
温度を調節したが,その代わりに加熱時間を調節しても
良い。
【0066】また上述した実施の形態では,センサ部6
4がウェハWから蒸発する溶剤等によって汚染されない
ように,ダウンフローを形成していたが,さらに図10
に示すように,センサ部64を覆う保護部材90を設け
てもよい。
【0067】先に説明した実施の形態は,半導体ウェハ
デバイス製造プロセスのリソグラフィー工程におけるウ
ェハの処理システムについてであったが,半導体ウェハ
以外の基板例えばLCD基板の処理システムにおいても
応用できる。
【0068】
【発明の効果】請求項1の発明によれば,基板の加熱処
理中に,基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測定するの
で,前記段差を測定するために,基板の処理を中断する
必要がなくなる。そして,その結果に基づいて,基板の
加熱処理温度や加熱時間を処理中に制御することができ
るので,不良品が減少し,歩留まりの向上が図られる。
【0069】請求項2又は請求項3の発明によれば,基
板表面の段差の測定値に基づき,加熱温度又は加熱時間
を制御することで,加熱処理中の基板表面の塗布膜の膜
厚の段差が所定の範囲内に保たれる。その結果,前記段
差と相関関係のある基板の最終線幅が所定の範囲内に保
たれることにより,不良品が減少し,歩留まりの向上が
図られる。
【0070】請求項4の発明によれば,基板表面の塗布
膜の膜厚の段差の測定値が予め設定された許容値を超え
た場合にのみ、基板の加熱温度又は,加熱時間を制御す
るので,必要のない制御が抑制され作業効率が向上す
る。
【0071】請求項5の発明によれば,区画された熱板
の領域毎に基板表面の塗布膜の膜厚の段差が測定される
ため,基板上のより細かい範囲の段差が測定できる。
【0072】請求項6の発明によれば,基板表面の段差
の測定値に基づき,熱板の領域毎に基板の加熱温度を制
御することができるので,加熱処理中の前記段差が所定
の範囲内に保たれ,その結果,一連の基板処理後の最終
線幅が所定の範囲内に保たれ歩留まりが向上する。また
熱板の領域間に生じる前記段差のばらつきも修正される
ので,同一基板面内の線幅の均一性が向上する。
【0073】請求項7の発明によれば,基板表面の塗布
膜の膜厚の段差の測定値に基づき,熱板の領域毎に,基
板の加熱時間を制御することで,加熱処理により生じる
前記段差を所定の範囲内の保つことができ,その結果,
前記基板の一連の処理後における最終線幅が所定の範囲
内に保たれ,歩留まりが向上する。また熱板の領域間に
生じる前記段差のばらつきも修正されるので,同一基板
面内の線幅の均一性が向上する。
【0074】請求項8の発明によれば,基板表面の塗布
膜の膜厚の段差の測定値が予め設定された許容値を超え
た場合にのみ、基板の加熱温度や加熱時間を制御するの
で,余計な制御が抑制され作業効率が向上する。
【0075】請求項9の発明によれば,加熱処理装置
が,段差測定装置を有するので,個別に前記段差を測定
する装置を設ける必要がなく,コストダウンできる。ま
た加熱処理中に,前記段差の測定値に基づき例えば,加
熱温度等を制御し補正できるので,段差測定装置を個別
に設けたときに比べ,不良品が減少し,歩留まりが向上
する。
【0076】請求項10の発明によれば,段差測定手段
のセンサ部が,基板上を移動自在であるため,センサ部
が,基板上の適した位置で前記基板表面の塗布膜の膜厚
の段差を測定できる。
【0077】請求項11の発明によれば,センサ部を覆
う保護部材を有することでセンサ部の汚染を防止し,セ
ンサ部の保護環境が向上する。
【0078】請求項12の発明によれば,排気手段が,
基板の下方に設けられており,加熱処理中に蒸発した溶
剤等が,基板の下方から排気されるので,基板の上方に
設けられたセンサ部の汚染を防止できる。
【0079】請求項13の発明によれば,基板表面の塗
布膜の膜厚の段差の測定値に基づき,前記熱板の領域毎
に基板の加熱温度を調節することができるので,加熱処
理中の前記段差が所定の範囲内に保たれ,その結果,一
連の基板処理後の最終線幅が所定の範囲内に保たれ歩留
まりが向上する。また,熱板の領域間に生じる前記段差
のばらつきも修正されるので,同一基板面内の線幅の均
一性が改善され,歩留まりの向上が図られる。
【0080】請求項14の発明によれば,基板の加熱時
間を制御することで,加熱処理により生じる前記基板表
面の段差が所定の範囲内の保つことができ,その結果,
基板の一連の処理後における最終線幅が所定の範囲内に
保たれ歩留まりが向上する。また,熱板の領域間に生じ
る前記段差のばらつきも修正されるので,同一基板面内
の線幅の均一性が向上し,歩留まりの向上が図られる。
【0081】請求項15の発明によれば,熱板の同心円
状に区画された領域間に生じる基板表面の塗布膜の膜厚
の段差のばらつきを修正することができ,同一基板面内
の線幅の均一性が向上する。請求項16では,さらによ
り細かい領域間のばらつきを修正できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかるポストエクスポージ
ャーベーキング装置を備えた塗布現像処理システムの外
観を示す平面図である。
【図2】図1の塗布現像処理システムの正面図である。
【図3】図1の塗布現像処理システムの背面図である。
【図4】第1の実施の形態にかかるポストエクスポージ
ャーベーキング装置の縦断面の説明図である。
【図5】第1に実施の形態にかかるポストエクスポージ
ャーベーキング装置の横断面の説明図である。
【図6】第1の実施の形態にかかるポストエクスポージ
ャーベーキング装置で行われる加熱処理のプロセスを現
したフロー図である。
【図7】第1の実施の形態にかかるポストエクスポージ
ャーベーキング装置で行われる加熱処理により生じたウ
ェハ表面のレジスト膜の膜厚の段差の説明図である。
【図8】ウェハ表面に形成された段差と最終線幅との相
関関係の一例を示した説明図である。
【図9】第2の実施の形態にかかるポストエクスポージ
ャーベーキング装置の区画された熱板の説明図である。
【図10】第1の実施の形態におけるポストエクスポー
ジャーベーキング装置のウェハ表面の段差を測定するセ
ンサ部に保護部材を取り付けた場合の説明図である。
【図11】放射状に区画されたエリアを有する熱板の平
面図である。
【図12】同心円状かつ放射状に区画されたエリアを有
する熱板の平面図である。
【符号の説明】
1 塗布現像処理システム 44,45 ポストエクスポージャーベーキング装置 61,81 熱板 64 センサ部 69 主制御装置 W ウェハ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗布膜を有する基板を露光処理した後,
    当該基板を加熱処理する加熱処理方法において,前記基
    板の加熱処理中に少なくとも1回,前記基板表面の塗布
    膜の膜厚の段差を測定する工程を有することを特徴とす
    る,加熱処理方法。
  2. 【請求項2】 前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測
    定した後,前記塗布膜の膜厚の段差の測定値に基づき,
    前記基板の加熱温度を制御することを特徴とする,請求
    項1に記載の加熱処理方法。
  3. 【請求項3】 前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測
    定した後,前記塗布膜の膜厚の段差の測定値に基づき,
    前記基板の加熱時間を制御することを特徴とする,請求
    項1に記載の加熱処理方法。
  4. 【請求項4】 前記測定値が予め設定された許容値の範
    囲内にない場合にのみ、前記制御を行うことを特徴とす
    る、請求項2又は3のいずれかに記載の加熱処理方法。
  5. 【請求項5】 塗布膜を有する基板を露光処理した後,
    当該基板を区画された領域毎に加熱可能な加熱処理装置
    によって加熱処理する加熱処理方法において,前記加熱
    処理中に少なくとも1回,前記区画された領域ごとに,
    前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測定する工程を有
    することを特徴とする,加熱処理方法。
  6. 【請求項6】 前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測
    定した後,前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差の測定値
    に基づき,前記区画された領域毎に,前記基板の加熱温
    度を制御することを特徴とする,請求項5に記載の加熱
    処理方法。
  7. 【請求項7】 前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差を測
    定した後,前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差の測定値
    に基づき,前記区画された領域毎に,前記基板の加熱時
    間を制御することを特徴とする,請求項5に記載の加熱
    処理方法。
  8. 【請求項8】 前記測定値が予め設定された許容値を超
    えた場合にのみ、前記区画された領域毎に,前記制御を
    行うことを特徴とする、請求項6又は7のいずれかに記
    載の加熱処理方法。
  9. 【請求項9】 塗布膜を有する基板を露光処理した後,
    当該基板を加熱手段によって加熱する加熱処理装置であ
    って,加熱処理中に前記基板表面の塗布膜の膜厚の段差
    を測定する段差測定手段を有することを特徴とする,加
    熱処理装置。
  10. 【請求項10】 前記段差測定手段は,前記塗布膜の膜
    厚の段差を測定するためのセンサ部を有し,前記センサ
    部が前記基板上を移動自在であることを特徴とする,請
    求項9に記載の加熱処理装置。
  11. 【請求項11】 前記センサ部を覆う保護部材を有する
    ことを特徴とする,請求項10に記載の加熱処理装置。
  12. 【請求項12】 前記加熱処理装置内を排気するための
    排気口を有し,前記排気口が,前記基板よりも下方に配
    置されていることを特徴とする請求項9,10又は11
    のいずれかに記載の加熱処理装置。
  13. 【請求項13】 前記加熱手段は,前記基板を載置し加
    熱する熱板を有し,前記熱板は区画された領域毎に個別
    に温度調節可能であることを特徴とする,請求項9,1
    0,11又は12のいずれかに記載の加熱処理装置。
  14. 【請求項14】 前記加熱手段は,前記基板を載置し加
    熱する熱板を有し,前記熱板は区画された領域毎に個別
    に加熱時間の調節が可能であることを特徴とする,請求
    項9,10,11又は12のいずれかに記載の加熱処理
    装置。
  15. 【請求項15】 前記熱板が同心円状に区画されている
    ことを特徴とする,請求項13又は14のいずれかに記
    載の加熱処理装置。
  16. 【請求項16】 前記熱板は,放射状に区画されている
    ことを特徴とする,請求項13,14又は15のいずれ
    かに記載の加熱処理装置。
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