JP2004361165A - Liquid detection method, liquid application method, and liquid application apparatus - Google Patents

Liquid detection method, liquid application method, and liquid application apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2004361165A
JP2004361165A JP2003157850A JP2003157850A JP2004361165A JP 2004361165 A JP2004361165 A JP 2004361165A JP 2003157850 A JP2003157850 A JP 2003157850A JP 2003157850 A JP2003157850 A JP 2003157850A JP 2004361165 A JP2004361165 A JP 2004361165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
substrate
capacitance
support
electrode plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003157850A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Taguchi
誠 田口
Original Assignee
Seiko Epson Corp
セイコーエプソン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp, セイコーエプソン株式会社 filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003157850A priority Critical patent/JP2004361165A/en
Publication of JP2004361165A publication Critical patent/JP2004361165A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid detection method, a liquid application method, and a liquid application apparatus capable of easily and accurately grasping the amount of a liquid dropped onto a substrate or the thickness of liquid application applied to the substrate. <P>SOLUTION: A resist liquid is dropped onto the surface of a wafer 1. By rotating the wafer 1 and diffusing the resist liquid by a centrifugal force, the resist liquid having uniform thickness is applied onto the surface of the wafer 1 in a spin coater 100. The spin coater 100 is provided with: an electrically conductive rotating stage 10 for rotatably supporting the back surface of the wafer 1; an electrode plate 20 provided in such a way as to be opposed to the rotating stage 10 at a prescribed separating interval; and a measuring part 40 having one end connected to the rotating stage 10 and the other end connected to the electrode plate 20 for measuring electrostatic capacitance between the rotating stage 10 and the electrode plate 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体検出方法及び液体塗布方法、並びに、液体塗布装置に係り、特に、半導体ウエーハ上にレジスト又はSOG(spin on glass)などを塗布する工程及びその塗布装置等に適用して好適な液体検出方法及び液体塗布方法、並びに、液体塗布装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、半導体装置の製造工程では、回路パターンをウエーハ上に転写するためにフォトリソグラフィ技術が用いられている。このフォトリソグラフィ技術では、まず始めに、レジスト塗布装置にてウエーハ上にレジスト膜を塗布形成する。次に、レジスト膜を熱処理装置にて加熱してプリベーク処理を施した後に冷却し、露光装置にて所定のパターンを露光する。さらに、露光後のウエーハを現像装置にて現像液を塗布し現像する。そして、リンス液により現像液を洗い流し、ウエーハ上に所定形状のレジストパターンが形成される。
【0003】
このようにして形成されるレジストパターンの加工精度に影響を与える因子の1つとして、レジスト膜の膜厚が挙げられる。このレジスト膜の膜厚は、ウエーハ上に滴下されるレジストの量(以下で、滴下量という)に大きく左右される。
そのため、レジスト膜の形成工程では、レジスト塗布装置におけるレジスト液の1回当りの滴下量を定期的に測定し、その値が規格に対して外れた場合には、レジスト塗布装置を調整していた。
【0004】
具体的には、まず始めに、オペレータがメスシリンダーを用いてレジスト液の滴下量を定期的に測定する。次に、その測定値が規格から外れている場合には、レジスト塗布装置の吐出ポンプの吐出圧力等を調節して、レジスト液の1回当りの滴下量を調整する。そして、メスシリンダーを用いて、レジスト液の滴下量を再度測定し、その値が規格内であるか確認する。ここで、レジスト液の滴下量が規格に入っていなければ、上記の作業を繰り返していた。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−84468号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来例に係るレジスト膜の形成工程では、レジスト液の滴下量の測定は、オペレータがメスシリンダーを用いて手作業で行っていた。このため、メスシリンダーの読み値等がオペレータ間で異なってしまい、測定誤差が大きいという問題があった。
【0007】
また、この滴下量の測定は、オペレータの負担が大きく、測定回数が多いと当該工程の処理能力を著しく低減させてしまう作業であった。このため、ウエーハを1枚処理する毎、或いはウエーハを1ロット処理する毎にレジスト液の滴下量を測定することは現実的でなく、例えば1日1回〜3回程度の頻度でしか、滴下量の測定を行うことができなかった。このため、測定と測定の間で滴下量が変化してしまい、ウエーハ表面におけるレジスト液の塗布むらや塗布厚の異常等が大量に発生してしまうおそれがあった。
【0008】
このような問題を解決する1つの手段として、例えば特許文献1には、チャック重量の経時変化を監視可能なレジスト塗布装置が開示されている。しかしながら、この特許文献1に記載されたレジスト塗布装置では、チャック重量を測定する測定機構の構造が複雑であるという問題があった。また、特許文献1の機構では、軸受け部等に注されている潤滑油の重み変動の影響を受けやすく、レジスト液の重さを正確に測定することが難しいという問題があった。レジスト液の重さを正確に測定することができないと、滴下量の異常や、塗布厚の異常を見逃してしまうおそれがある。
【0009】
そこで、この発明はこのような問題を解決したものであって、基板に滴下された液体の量、または基板に塗布された液体の塗布厚を簡単、かつ正確に把握できるようにした液体検出方法及び液体塗布方法、並びに、液体塗布装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明に係る第1の液体検出方法によれば、液体が表面上に滴下された基板を導電性の支持台上に載置した状態で、この支持台と、基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定し、その測定された静電容量に基づいて基板の表面上の液体の量を求めることを特徴とするものである。
【0011】
ここで、液体の量を求めるとは、量の値を演算することと、量が規格内に入っているかどうか判断すること、を含む概念である。
基板表面上に滴下された液体の全てが当該基板表面上にある場合には、この液体の滴下量と、この液体が滴下された基板を誘電体の一部とする支持台と電極板とからなるコンデンサの静電容量との間には相関がある。例えば、図3(A)において、横軸は液体の滴下量を示し、縦軸は液体が滴下された基板を誘電体の一部とするコンデンサの静電容量を示す。支持台と電極板との間の離隔距離、及び基板自体の厚み等が液体の滴下量に関係なく一定の場合には、図3(A)に示すように、基板表面上への液体の滴下量が増加するに従って、このコンデンサの静電容量は低減する。
【0012】
本発明に係る第1の液体検出方法によれば、滴下された液体を表面上に有したままの基板を誘電体の一部とするコンデンサの静電容量を測定することによって、この液体の滴下量を簡単、かつ正確に把握することができる。従って、滴下量の異常を直ちに発見することができる。
本発明に係る第2の液体検出方法は、液体が表面上に均一な厚さに塗布された基板を導電性の支持台上に載置した状態で、この支持台と、基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定し、その測定された静電容量に基づいて基板の表面上の液体の塗布厚さを求めることを特徴とするものである。
【0013】
ここで、塗布厚さを求めるとは、塗布厚さの値を演算することと、塗布厚さが規格内に入っているかどうか判断すること、を含む概念である。
基板表面上における液体の塗布厚と、この液体が塗布された基板を誘電体の一部とする支持台と電極板とからなるコンデンサの静電容量との間には相関がある。例えば、図3(B)において、横軸は液体の塗布厚を示し、縦軸は液体が塗布された基板を誘電体の一部とするコンデンサの静電容量を示す。支持台と電極板との間の離隔距離、及び基板自体の厚み等が液体の滴下量に関係なく一定の場合には、図3(B)に示すように、液体の塗布厚が増加するに従って、このコンデンサの静電容量は低減する。
【0014】
本発明に係る第2の液体検出方法によれば、液体が表面上に塗布された基板を誘電体の一部とするコンデンサの静電容量を測定することによって、この液体の塗布厚を簡単、かつ正確に把握することができる。従って、液体の塗布厚の異常を直ちに発見することができる。
本発明に係る第1の液体塗布方法は、基板を導電性の支持台上に載置する工程と、この支持台上に載置された基板の表面上に所定の液体を滴下する工程と、この液体が滴下された基板を支持台上に載置した状態で、当該支持台と、基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定する工程と、この測定された静電容量に基づいて基板の表面上の液体の量を求める工程と、この液体の量を求めた後で、基板の表面上に滴下された液体を当該基板の表面上に均一な厚さに塗布する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【0015】
本発明に係る第1の液体塗布方法によれば、基板の表面上に滴下された液体の量を簡単、かつ正確に把握することができるので、滴下量の異常を直ちに発見することができる。従って、適正量の液体を表面上に有する基板だけを液体を塗布する工程に流すことができる。
本発明に係る第2の液体塗布方法は、基板を導電性の支持台上に載置する工程と、この支持台上に載置された基板の表面上に所定の液体を滴下する工程と、この液体を当該基板の表面上に均一な厚さに塗布する工程と、この液体が均一な厚さに塗布された基板を支持台上に載置した状態で、当該支持台と、基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定する工程と、この測定された静電容量に基づいて基板の表面上の液体の塗布厚さを求める工程と、を含むことを特徴とするものである。
【0016】
本発明に係る第2の液体塗布方法によれば、基板の表面上における液体の塗布厚を簡単、かつ正確に把握することができるので、液体の塗布厚の異常を直ちに発見することができる。従って、塗布厚が異常な基板の流出を防ぐことができる。
本発明に係る第1の液体塗布装置は、基板の表面上に所定の液体を滴下すると共に、当該基板を回転させ該液体を遠心力で拡散させることによって、当該基板の表面上に該液体を均一な厚さに塗布する液体塗布装置において、この基板の裏面を回転可能に支持する導電性の回転ステージと、この回転ステージと所定の離隔距離を有して向かい合うように設けられた電極板と、一端が回転ステージに接続すると共に、他端が電極板に接続して、当該回転ステージと該電極板との間の静電容量を測定する測定部と、を備えたことを特徴とするものである。
【0017】
本発明に係る第1の液体塗布装置によれば、液体が滴下された基板を回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと電極板との間の静電容量を測定することができるので、基板の表面上に滴下された液体の量を簡単、かつ正確に把握することができる。また、液体が均一な厚さに塗布された基板を回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと、電極板との間の静電容量を測定することもできるので、基板の表面上における液体の塗布厚を簡単、かつ正確に把握することができる。
【0018】
本発明に係る第2の液体塗布装置は、上述した第1の液体塗布装置において、測定部は、液体が滴下された基板を回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと電極板との間の静電容量を測定することを特徴とするものである。
本発明に係る第2の液体塗布装置によれば、基板の表面上に滴下された液体の量を簡単、かつ正確に把握することができ、滴下量の異常を直ちに発見することができる。
【0019】
本発明に係る第3の液体塗布装置は、上述した第1、第2の液体塗布装置において、測定部は、液体が均一な厚さに塗布された基板を回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと電極板との間の静電容量を測定することを特徴とするものである。
本発明に係る第3の液体塗布装置によれば、基板の表面上における液体の塗布厚を簡単、かつ正確に把握することができ、液体の塗布厚の異常を直ちに発見することができる。従って、上記の第1、第2の液体塗布装置と比べて、液体の滴下量と、塗布厚の両方をモニタすることができるので、液体塗布工程における異常の発生をより一層検出能高く、検出することができる。これにより、不良品の流出を防ぐことができ、液体塗布処理の品質をより一層向上させることができる。
【0020】
本発明に係る第4の液体塗布装置は、上述した第1〜第3の液体塗布装置において、測定部は、液体が滴下される前の基板を回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと電極板との間の静電容量を測定することを特徴とするものである。
ここで、基板自体の誘電率は、例えば、その基板の種類や、基板上に形成された薄膜の種類等に依存する。また基板自体の厚みも、普通、複数の基板間でそれぞれが僅かに異なる。
【0021】
本発明に係る第4の液体塗布装置によれば、液体を滴下する前の静電容量の値を初期値として把握できるので、複数の基板間で、基板自体の誘電率や厚みがそれぞれ異なるような場合でも、それぞれの初期値と、液体滴下後(または、塗布後)に測定した静電容量との差から、液体の滴下量(または、塗布厚)を簡単、かつ正確に把握することができる。
【0022】
本発明に係る第5の液体塗布装置は、上述した第2〜第4の液体塗布装置において、液体が滴下された基板を回転ステージ上に載置した状態で測定部が測定した静電容量の測定値を取得すると共に、取得した測定値に応じて液体の滴下量を変更する滴下量制御部、を備えたことを特徴とするものである。
ここで、液体とは、例えばレジスト液や、SOG形成用の液体(SiO2をアルコール等の有機溶媒に溶かした液)であり、これらの液体は液体塗布装置のノズルから滴下されることが普通である。このようなレジスト液等はある程度の粘性を有し、また乾きやすい性質を有するため、ノズル先端部を詰まらせ易い。
【0023】
それゆえ、複数枚の基板を1枚ずつ連続して処理するような、いわゆる枚葉処理を行う場合には、基板の処理枚数が増加するにつれて、ノズル先端部が徐々に詰まり、レジスト液の滴下量が少しずつ減少していく傾向がある。
本発明に係る第5の液体塗布装置によれば、複数の基板(例えば、1ロット)を枚葉処理する場合でも、基板の表面上に滴下される液体の滴下量を一定値に近づけるように当該滴下量を枚葉処理中に制御できる。従って、ロット内での滴下量のばらつきを低減することができる。
【0024】
本発明に係る第6の液体塗布装置は、上述した第3〜第5の液体塗布装置において、液体が均一な厚さに塗布された基板を回転ステージ上に載置した状態で測定部が測定した静電容量の測定値を取得すると共に、取得した測定値に応じて回転ステージの回転速度及び/または、回転時間を変更する回転制御部、を備えたことを特徴とするものである。
【0025】
本発明に係る第6の液体塗布装置によれば、複数の基板(例えば、1ロット)を枚葉処理する場合でも、基板の表面上における液体の塗布厚を一定値に近づけるように回転ステージの回転速度と回転時間の両方を、または、そのどちらか一方を枚葉処理中に変更することができ、回転数を変更することができる。従って、ロット内での塗布厚のばらつきを低減することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体検出方法及び液体塗布方法、並びに、液体塗布装置について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るスピンコータ100の構成例を示す概念図である。このスピンコータ100は、ウエーハ1上にレジスト液を滴下し当該ウエーハ1を高速回転させ、このウエーハ1上に薄いレジスト膜を形成する装置である。このウエーハ1は、例えばシリコンウエーハ、SOI(silicon on insulator)ウエーハ、または、ガラスウエーハ等である。このウエーハ1の厚みは、例えば700[μm]程度である。
【0027】
図1に示すように、このスピンコータ100は、回転ステージ10と、電極板20と、吐出ノズル30と、静電容量を測定する測定部40と、コントロール部60と、データ格納部62と、ディスプレイ64等から構成されている。
これらの中で、回転ステージ10は、ウエーハ1の裏面を回転可能に支持するものである。この回転ステージ10のウエーハ1の裏面と接触する面(以下で、接触面という)には、多数の孔が設けられている。これらの孔は、真空ポンプ(図示せず)に接続されている。ウエーハ1を回転ステージ10上に載置した状態で、これらの孔を通して真空引きすると、ウエーハ1の裏面が回転ステージ10の接触面に吸着される。この回転ステージ10は、金属材料によって構成されている。
【0028】
また、図1に示すように、電極板20は、この回転ステージ10の接触面と向かい合うようにして、当該回転ステージ10の上方に設けられている。図1において、この電極板20は、回転ステージ10から例えば数〜数10[mm]程度離れている。回転ステージ10上にウエーハ1を載置すると、このウエーハ1は、電極板20との間に所定の厚みの空気層をおいて、回転ステージ10と電極板20との間で挟まれた形となる。この電極板20の中央部には、貫通した開口部が設けられている。この電極板20は、金属材料によって構成されている。
【0029】
さらに、吐出ノズル30は、電極板20の中央部にある開口部に貫設されており、その吐出口が回転ステージ10と向かい合うようになっている。この吐出ノズル30は、レジスト液を貯留する加圧容器(図示せず)に接続されている。この加圧容器内のレジスト液は、加圧ポンプ(図示せず)の動作によって、この加圧容器から吐出ノズル30の吐出口まで圧送される。そして、レジスト液は、この吐出口から回転ステージ10上に載置されたウエーハ1の表面上に滴下される。
【0030】
また、図1に示すように、測定部40は、その一端が回転ステージ10に接続し、他端が電極板20に接続されている。この測定部40は、電圧印加部42と、容量計44等で構成されている。この測定部40によって、回転ステージ10と、電極板20との間の静電容量を測定される。
図1に示すように、上記の回転ステージ10と、電極板20と、吐出ノズル30と、測定部40等によってスピンコータ100の本体50が構成されている。
【0031】
さらに、図1に示すコントロール部60はCPU(central processing unit)等からなり、スピンコータ100の本体50と有線または無線等によって接続されている。このコントロール部60によって本体50の動作が制御される。また、データ格納部62はRAM(random access memory)及びROM(read only memory)等からなり、コントロール部60との間でデータの書き込み、読み出し処理が行われる。このデータ格納部62には、例えば、スピンコータ100の処理シーケンスが格納されている。また、測定部40によって測定された静電容量値等も格納される。
【0032】
さらに、ディスプレイ64は例えば液晶表示装置であり、コントロール部60に接続されている。このディスプレイ64には、スピンコータ100の処理状態(選択された処理シーケンスや、ステップ、回転ステージ10の回転速度、処理枚数等)のほか、測定された静電容量値等が表示可能になっている。
図2は、このスピンコータ100を用いたレジスト膜の形成方法を示すフローチャートである。次に、図1に示したスピンコータ100を用い、図2のフローチャートに沿って、ウエーハ1の表面上にレジスト膜を形成する方法について説明する。なお、この説明では、図2のステップ1〜ステップ10の全ての処理はコントロール部60で制御するものとする。
【0033】
まず始めに、図2のステップ(S)1で、搬送系(図示せず)によって製品またはダミーのウエーハ1を回転ステージ10上まで搬送する。次に、真空ポンプ(図示せず)を動作させて、ウエーハ1の裏面を回転ステージ10の接触面に吸着させる。
次に、図2のステップ2で、回転ステージ10上にウエーハ1を載せた状態で、この回転ステージ10と電極板20との間の静電容量(C)を測定する。この静電容量の測定は、コントロール部60からの制御信号を受けて測定部40が行う。そして、この静電容量の測定によって得られた測定値Cをデータ格納部62に格納する。
【0034】
次に、図2のステップ3で、吐出ノズル30からウエーハ10の表面上に向けてレジスト液を所定量だけ滴下させる。そして、図2のステップ4で、レジスト液が滴下されたウエーハ1を回転ステージ10上に載せた状態で、この回転ステージ10と電極板20との間の静電容量(C)を測定する。この静電容量の測定は、コントロール部60からの制御信号を受けて測定部40が行う。そして、この静電容量の測定値Cをデータ格納部62に格納する。
【0035】
次に、図2のステップ5で、測定値C、Cの両方をデータ格納部62からコントロール部60に読み出し、この測定値の差ΔC(=C−C)をコントロール部60で計算する。また、この計算の前後で、規格ΔCspecをデータ格納部62からコントロール部60に読み出す。そして、測定値の差ΔCが規格ΔCspec内にあるか否かをコントロール部60で判定する。
【0036】
ここで、もし、測定値の差ΔCが規格ΔCspecの範囲外にある場合には、図2のステップ9へ進み、スピンコータ100におけるレジスト膜の形成工程を終了させる。また、このとき、スピンコータ100のディスプレイ64に、オペレータに向けて異常通知(アラーム1)を表示させる。
この測定値の差ΔCが規格外となる原因としては、図2のステップ3で、ウエーハ10の表面上にレジスト液を過剰に、または過小に滴下した等が考えられる。そこで、アラーム1が表示された場合には、オペレータは、スピンコータ100を用いたテスト処理、または製品処理を止め、レジスト液の滴下量等を確認し、必要に応じて滴下量等を調整する。そして、滴下量等を調整した後で、スピンコータ100を用いたテスト処理、または製品処理を再開する。
【0037】
図2のステップ5でΔCが規格内にある場合には、図2のステップ6へ進む。図2のステップ6では、回転ステージ10上に載置されたウエーハ1を所定の回転スピードで、所定の時間だけ回転させ、ウエーハ1の表面上に滴下されたレジスト液を遠心力で当該ウエーハ1の表面上に拡散させる。これにより、ウエーハ1の表面上にレジスト液を均一な厚さに塗布し、レジスト膜を形成する。
【0038】
次に、図2のステップ7へ進む。このステップ7では、レジスト膜が形成されたウエーハ1を回転ステージ10上に載せた状態で、この回転ステージ10と電極板20との間の静電容量(C)を測定する。この静電容量の測定は、コントロール部60からの制御信号を受けて測定部40が行う。そして、この静電容量の測定値Cをデータ格納部62に格納する。
【0039】
次に、図2のステップ8で、測定値Cと、Cの両方をデータ格納部62からコントロール部60に読み出し、この測定値の差ΔC´(=C−C)をコントロール部60で計算する。また、この計算の前後で、規格ΔC´specをデータ格納部62からコントロール部60に読み出す。そして、測定値の差ΔC´が規格ΔC´spec内にあるか否かをコントロール部60で判定する。
【0040】
ここで、もし、測定値の差ΔC´が規格ΔC´specの範囲外にある場合には、図2のステップ10へ進み、スピンコータ100におけるレジスト膜の形成工程を終了させる。また、このとき、スピンコータ100のディスプレイ64に、オペレータに向けて異常通知(アラーム2)を表示させる。
この測定値の差ΔC´が規格外となる原因としては、図2のステップ6で形成したレジスト膜の膜厚(塗布厚)が厚すぎた、または薄すぎた等が考えられる。そこで、アラーム2が表示された場合には、オペレータは、スピンコータ100を用いたテスト処理、または製品処理を止め、回転テーブル10の回転速度や、回転時間等を確認し、必要に応じて回転速度や回転時間等を調整する。そして、これらを調整した後で、スピンコータ100を用いたテスト処理、または製品処理を再開する。
【0041】
図2のステップ8でΔC´が規格内にある場合には、ウエーハ1の表面上へのレジスト膜の形成工程を終了する。また、複数枚のウエーハ1を1枚ずつ連続して処理するような、いわゆる枚葉処理を行う場合には、図2のステップ1からレジスト膜の形成工程を開始する(図2のステップ1〜ステップ10を繰り返す。)。
【0042】
このように、本発明に係るスピンコータ100を用いたレジスト膜の形成方法によれば、ウエーハ1の表面上に滴下されたレジスト液の量を簡単、かつ正確に把握することができるので、滴下量の異常を直ちに発見することができる。また、ウエーハ1の表面上におけるレジスト膜の厚み(塗布厚)も簡単、かつ正確に把握することができる。
【0043】
従って、レジスト液の滴下量と、レジスト膜の膜厚を両方ともモニタすることができるので、レジスト膜形成工程における異常の発生を検出能高く、検出することができる。これにより、レジスト膜形成工程の品質を向上させることができる。
この実施形態では、レジスト液が本発明の液体に対応し、ウエーハ1が本発明の基板に対応している。また、金属製の回転ステージ10が本発明の支持台(回転ステージ)に対応し、金属製の電極板20が本発明の電極板に対応している。さらに、測定部40が本発明の測定部に対応し、スピンコータ100が本発明の液体塗布装置に対応している。
【0044】
なお、この実施形態では、本発明の液体の一例として、レジスト液の場合について説明したが、本発明の液体はレジスト液に限られることはなく、例えばSOG形成用の液体でも良い。
また、この実施形態では、図2のステップ2で、ウエーハ1の表面上にレジスト液を滴下する前に、このウエーハ1を回転テーブル10上に載置した状態で、当該回転テーブル10と電極板20との間の静電容量Cを初期値として測定する場合について説明した。
【0045】
しかしながら、複数のウエーハ1間で、ウエーハ1自体の誘電率や、その厚みが略一定であり、静電容量の初期値Cを略一定と見なせる場合には、図2のステップ2を省略することも可能である。
具体的には、初期値Cの規格値を予め定めておく。そして、液体塗布装置100のメンテナンス直後、または1日1回〜3回程度の頻度で、数枚のウエーハ1についてのみステップ2で初期値Cを確認する。ここで、初期値Cが規格値の範囲内にある場合には、以降のレジスト膜形成工程で、ステップ2を省略して初期値Cを一定の値とする。このような方法によれば、レジスト膜の成膜効率を高めることができる。
【0046】
また、レジスト液は水と比べて大きな粘性を有し、また乾きやすい性質を有する。そのため、図1に示したスピンコータ100では、ウエーハ1の処理枚数が増加するにつれて、吐出ノズル30の先端部がレジスト液の固着物で徐々に塞がり、レジスト液の滴下量が少しずつ減少してしまう傾向がある。この傾向は、SOG形成用の液体を滴下する場合も同様である。
【0047】
このようなレジスト液の滴下量の減少を解決するためには、図1に示したコントロール部60に滴下量制御機能を持たせると良い。例えば、図2のステップ4で、コントロール部60は、レジスト液が滴下されたウエーハ1を回転ステージ10上に載置した状態で測定部40が測定した静電容量の測定値Cを取得する。ここで、取得した測定値Cが、狙い値よりもある程度少なくなった場合には、コントロール部60から加圧ポンプ(図示せず)へ制御信号を送って、吐出ノズル30に接続された加圧容器(図示せず)の圧力を測定値Cと狙い値との差に応じてある程度高める。
【0048】
これにより、次のウエーハ1を処理する際に、ウエーハ1の表面上に滴下されるレジスト液の滴下量を狙い値に近づけることができる。従って、複数のウエーハ1(例えば、1ロット)を枚葉処理する場合に、滴下量のばらつきをロット内で低減することができる。ここでは、コントロール部60が本発明の滴下量制御部に対応している。
【0049】
さらに、図1に示したコンロトール部60に回転ステージ10の速度制御機能を持たせると良い。例えば、図2のステップ7で、コントロール部60は、レジスト膜が形成されたウエーハ1を回転ステージ10上に載置した状態で測定部40が測定した静電容量の測定値Cを取得する。ここで、取得した測定値Cが、狙い値からある程度外れた場合には、データ格納部62に格納された回転ステージ10の回転速度や回転時間の設定を、測定値Cと狙い値との差に応じて変更する。回転速度と回転時間の両方の設定を変更しても良いし、そのどちらか一方の設定のみを変更しても良い。
【0050】
これにより、次のウエーハ1を処理する際に、回転ステージ10の回転数を変更でき、ウエーハ1の表面上に形成されるレジスト膜の膜厚を狙い値に近づけることができる。従って、複数のウエーハ1(例えば、1ロット)を枚葉処理する場合に、レジスト膜の膜厚のばらつきをロット内で低減することができる。ここでは、コントロール部60が本発明の回転制御部に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図1】スピンコータ100の構成例を示す概念図。
【図2】レジスト膜の形成工程を示すフローチャート。
【図3】レジストの滴下量または塗布厚と、静電容量との関係を示す図。
【符号の説明】
1 ウエーハ、10 回転ステージ、20 電極板、30 吐出ノズル、40測定部、42 電圧印加部、44 電圧計、50 本体、60 コントロール部、62 データ格納部、64 ディスプレイ、100 スピンコータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid detection method, a liquid application method, and a liquid application apparatus, and is particularly suitable for application to a step of applying a resist or SOG (spin on glass) on a semiconductor wafer and an application apparatus thereof. The present invention relates to a liquid detection method, a liquid application method, and a liquid application device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor device, a photolithography technique has been used to transfer a circuit pattern onto a wafer. In this photolithography technique, first, a resist film is applied and formed on a wafer by a resist coating apparatus. Next, the resist film is heated by a heat treatment apparatus, subjected to a pre-bake treatment, cooled, and exposed to a predetermined pattern by an exposure apparatus. Further, a developing solution is applied to the exposed wafer by a developing device and developed. Then, the developing solution is washed away with the rinsing solution, and a resist pattern having a predetermined shape is formed on the wafer.
[0003]
One of the factors affecting the processing accuracy of the resist pattern formed in this way is the thickness of the resist film. The thickness of the resist film greatly depends on the amount of the resist dropped on the wafer (hereinafter, referred to as a dropped amount).
For this reason, in the resist film forming process, the amount of the resist solution dropped in the resist coating device at one time was periodically measured, and when the value was out of the standard, the resist coating device was adjusted. .
[0004]
Specifically, first, an operator periodically measures the amount of the resist solution dropped using a measuring cylinder. Next, when the measured value is out of the standard, the discharge pressure of the discharge pump of the resist coating apparatus is adjusted to adjust the amount of the resist solution dropped per time. Then, the amount of the resist solution dropped is measured again using a measuring cylinder, and it is checked whether the value is within the standard. Here, if the amount of the resist solution dropped did not meet the standard, the above operation was repeated.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-84468 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the resist film forming process according to the conventional example, the measurement of the dripping amount of the resist solution was manually performed by an operator using a measuring cylinder. For this reason, there is a problem that the reading value of the measuring cylinder and the like differ between operators, and a measurement error is large.
[0007]
In addition, the measurement of the drop amount is an operation that places a heavy burden on an operator and, when the number of measurements is large, significantly reduces the processing capability of the process. For this reason, it is not practical to measure the amount of the resist solution dripped every time one wafer is processed or each time a wafer is processed in a lot. For example, the dripping amount is measured only once to three times a day. The amount could not be determined. For this reason, the drop amount changes between the measurements, and there is a possibility that the application of the resist solution on the surface of the wafer may become uneven, the thickness of the application may be large, and the like.
[0008]
As one means for solving such a problem, for example, Patent Literature 1 discloses a resist coating apparatus capable of monitoring a change in chuck weight with time. However, the resist coating apparatus described in Patent Document 1 has a problem that the structure of a measuring mechanism for measuring the weight of the chuck is complicated. Further, the mechanism disclosed in Patent Document 1 is susceptible to the fluctuation of the weight of the lubricating oil poured into the bearing portion and the like, and has a problem that it is difficult to accurately measure the weight of the resist solution. If the weight of the resist solution cannot be measured accurately, there is a possibility that an abnormality in the drop amount or an abnormality in the coating thickness may be overlooked.
[0009]
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and a liquid detection method capable of easily and accurately grasping the amount of liquid dropped on a substrate or the applied thickness of liquid applied to a substrate. It is another object of the present invention to provide a liquid application method and a liquid application device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, according to the first liquid detection method of the present invention, a state in which a substrate on which a liquid is dropped on a surface is placed on a conductive support, Measuring the capacitance between the support plate and the electrode plate provided on the opposite side of the substrate with respect to the substrate, and obtaining the amount of liquid on the surface of the substrate based on the measured capacitance. It is characterized by the following.
[0011]
Here, obtaining the amount of the liquid is a concept including calculating the value of the amount and determining whether the amount is within the standard.
When all of the liquid dropped on the substrate surface is on the substrate surface, the amount of the liquid dropped and the support base and the electrode plate that make the substrate on which the liquid is dropped a part of the dielectric are used. There is a correlation between the capacitance of the capacitor. For example, in FIG. 3A, the horizontal axis represents the amount of liquid dropped, and the vertical axis represents the capacitance of a capacitor having a substrate on which the liquid is dropped as a part of the dielectric. When the separation distance between the support base and the electrode plate, the thickness of the substrate itself, and the like are constant regardless of the amount of the liquid to be dropped, as shown in FIG. As the amount increases, the capacitance of this capacitor decreases.
[0012]
According to the first liquid detection method of the present invention, by measuring the capacitance of a capacitor in which a substrate that has the dropped liquid on its surface is part of a dielectric, the liquid is dropped. The amount can be easily and accurately grasped. Therefore, an abnormality in the amount of dripping can be found immediately.
In a second liquid detection method according to the present invention, a state in which a substrate having a liquid applied to a uniform thickness on a surface is placed on a conductive support, and the support and the substrate are sandwiched therebetween. It is characterized in that the capacitance between the support and the electrode plate provided on the opposite side is measured, and the coating thickness of the liquid on the surface of the substrate is obtained based on the measured capacitance. Things.
[0013]
Here, obtaining the coating thickness is a concept including calculating the value of the coating thickness and determining whether the coating thickness is within the standard.
There is a correlation between the coating thickness of the liquid on the substrate surface and the capacitance of a capacitor composed of an electrode plate and a support base having the substrate coated with the liquid as a part of the dielectric. For example, in FIG. 3B, the horizontal axis indicates the liquid application thickness, and the vertical axis indicates the capacitance of a capacitor having a substrate on which the liquid is applied as a part of the dielectric. When the separation distance between the support and the electrode plate and the thickness of the substrate itself are constant irrespective of the amount of the liquid to be dropped, as shown in FIG. The capacitance of this capacitor is reduced.
[0014]
According to the second liquid detection method according to the present invention, by measuring the capacitance of a capacitor having a part of a dielectric, the substrate having the liquid applied on its surface, the applied thickness of the liquid can be simplified. And it can be grasped accurately. Therefore, an abnormality in the thickness of the applied liquid can be immediately detected.
The first liquid application method according to the present invention, the step of mounting the substrate on a conductive support, and the step of dropping a predetermined liquid on the surface of the substrate mounted on the support, In a state where the substrate on which the liquid has been dropped is placed on a support, the capacitance between the support and an electrode plate provided on the opposite side of the support with the substrate therebetween is measured. A step of determining the amount of liquid on the surface of the substrate based on the measured capacitance; and, after determining the amount of liquid, dropping the liquid dropped on the surface of the substrate onto the surface of the substrate. And applying a uniform thickness on the top.
[0015]
According to the first liquid application method according to the present invention, the amount of liquid dropped on the surface of the substrate can be easily and accurately grasped, so that an abnormality in the dropped amount can be immediately found. Therefore, only the substrate having an appropriate amount of liquid on the surface can be flowed to the step of applying the liquid.
The second liquid application method according to the present invention, the step of mounting the substrate on a conductive support, the step of dropping a predetermined liquid on the surface of the substrate mounted on the support, A step of applying the liquid on the surface of the substrate to a uniform thickness, and holding the substrate on which the liquid is applied to a uniform thickness while holding the substrate on the support. Measuring the capacitance between the support and the electrode plate provided on the opposite side, and obtaining the coating thickness of the liquid on the surface of the substrate based on the measured capacitance. And the following.
[0016]
According to the second liquid application method according to the present invention, the thickness of the liquid applied on the surface of the substrate can be easily and accurately grasped, so that an abnormality in the applied thickness of the liquid can be immediately detected. Therefore, the outflow of the substrate having an abnormal coating thickness can be prevented.
The first liquid coating apparatus according to the present invention is configured to drop a predetermined liquid on the surface of a substrate, rotate the substrate, and diffuse the liquid by centrifugal force, thereby causing the liquid to spread on the surface of the substrate. In a liquid coating apparatus for applying a uniform thickness, a conductive rotating stage rotatably supporting the back surface of the substrate, and an electrode plate provided to face the rotating stage with a predetermined separation distance And a measuring unit connected to the rotating stage at one end and connected to the electrode plate at the other end, and measuring a capacitance between the rotating stage and the electrode plate. It is.
[0017]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the 1st liquid application apparatus which concerns on this invention, the capacitance between the said rotation stage and an electrode plate can be measured in the state which mounted the substrate in which the liquid was dripped on the rotation stage. Therefore, the amount of liquid dropped on the surface of the substrate can be easily and accurately grasped. In addition, the capacitance between the rotating stage and the electrode plate can be measured while the substrate coated with the liquid having a uniform thickness is placed on the rotating stage. In this case, the thickness of the applied liquid can be easily and accurately grasped.
[0018]
In the second liquid application apparatus according to the present invention, in the above-described first liquid application apparatus, the measuring unit may be configured such that the substrate on which the liquid is dropped is placed on the rotation stage, and the rotation stage, the electrode plate, The capacitance is measured during the measurement.
According to the second liquid application device according to the present invention, the amount of liquid dropped on the surface of the substrate can be easily and accurately grasped, and an abnormality in the amount of dropped liquid can be immediately detected.
[0019]
In a third liquid application device according to the present invention, in the first and second liquid application devices described above, the measuring unit may include a substrate on which a liquid is applied with a uniform thickness placed on a rotary stage. And measuring the capacitance between the rotating stage and the electrode plate.
According to the third liquid application device of the present invention, the applied thickness of the liquid on the surface of the substrate can be easily and accurately grasped, and an abnormality in the applied thickness of the liquid can be immediately detected. Therefore, as compared with the first and second liquid application devices, both the liquid drop amount and the application thickness can be monitored, so that the occurrence of an abnormality in the liquid application process can be detected with higher detection ability. can do. Thereby, outflow of defective products can be prevented, and the quality of the liquid coating process can be further improved.
[0020]
In a fourth liquid application apparatus according to the present invention, in the first to third liquid application apparatuses described above, the measuring unit may perform the rotation while the substrate before the liquid is dropped is placed on a rotation stage. It is characterized in that the capacitance between the stage and the electrode plate is measured.
Here, the dielectric constant of the substrate itself depends on, for example, the type of the substrate, the type of a thin film formed on the substrate, and the like. Also, the thickness of the substrate itself usually differs slightly between the plurality of substrates.
[0021]
According to the fourth liquid application device of the present invention, the value of the capacitance before the liquid is dropped can be grasped as the initial value, so that the dielectric constant and the thickness of the substrate itself are different between the plurality of substrates. In this case, the difference between the initial value and the capacitance measured after the liquid is dropped (or applied) can be used to easily and accurately determine the amount of the liquid dropped (or the coating thickness). it can.
[0022]
The fifth liquid application device according to the present invention is the liquid application device according to any one of the second to fourth liquid application devices described above, wherein the capacitance measured by the measurement unit in a state where the substrate on which the liquid is dropped is mounted on the rotary stage. A dripping amount control unit for acquiring a measured value and changing a dripping amount of the liquid according to the acquired measured value is provided.
Here, the liquid is, for example, a resist liquid or a liquid for forming SOG (a liquid obtained by dissolving SiO2 in an organic solvent such as alcohol), and these liquids are usually dropped from a nozzle of a liquid coating apparatus. is there. Since such a resist solution or the like has a certain degree of viscosity and has a property of being easily dried, the tip of the nozzle is easily clogged.
[0023]
Therefore, when performing so-called single-wafer processing in which a plurality of substrates are continuously processed one by one, as the number of processed substrates increases, the tip of the nozzle is gradually clogged and the resist solution is dropped. The amount tends to decrease gradually.
According to the fifth liquid application apparatus of the present invention, even when a plurality of substrates (for example, one lot) are subjected to single-wafer processing, the amount of liquid dropped on the surface of the substrate is made to approach a constant value. The drop amount can be controlled during the single-wafer processing. Therefore, it is possible to reduce the variation in the drop amount within a lot.
[0024]
In the sixth liquid application apparatus according to the present invention, in the third to fifth liquid application apparatuses described above, the measurement unit measures the substrate in a state where the substrate on which the liquid is applied to a uniform thickness is placed on a rotary stage. And a rotation controller that changes the rotation speed and / or rotation time of the rotary stage in accordance with the acquired measured value of the capacitance.
[0025]
According to the sixth liquid application apparatus of the present invention, even when a plurality of substrates (for example, one lot) are subjected to single-wafer processing, the rotation stage is controlled so that the applied thickness of the liquid on the surface of the substrates approaches a constant value. Both or both the rotation speed and the rotation time can be changed during the single-wafer processing, and the number of rotations can be changed. Therefore, it is possible to reduce the variation in the coating thickness within a lot.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a liquid detection method, a liquid application method, and a liquid application apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a spin coater 100 according to an embodiment of the present invention. The spin coater 100 is an apparatus for forming a thin resist film on the wafer 1 by dripping a resist solution onto the wafer 1 and rotating the wafer 1 at a high speed. The wafer 1 is, for example, a silicon wafer, an SOI (silicon on insulator) wafer, a glass wafer, or the like. The thickness of the wafer 1 is, for example, about 700 [μm].
[0027]
As shown in FIG. 1, the spin coater 100 includes a rotating stage 10, an electrode plate 20, an ejection nozzle 30, a measuring unit 40 for measuring capacitance, a control unit 60, a data storage unit 62, a display 64 and the like.
Among these, the rotary stage 10 rotatably supports the back surface of the wafer 1. A large number of holes are provided on a surface of the rotary stage 10 that contacts the rear surface of the wafer 1 (hereinafter, referred to as a contact surface). These holes are connected to a vacuum pump (not shown). When the wafer 1 is placed on the rotary stage 10 and vacuum is drawn through these holes, the back surface of the wafer 1 is attracted to the contact surface of the rotary stage 10. The rotary stage 10 is made of a metal material.
[0028]
As shown in FIG. 1, the electrode plate 20 is provided above the rotary stage 10 so as to face the contact surface of the rotary stage 10. In FIG. 1, the electrode plate 20 is separated from the rotary stage 10 by, for example, about several to several tens [mm]. When the wafer 1 is placed on the rotating stage 10, the wafer 1 is sandwiched between the rotating stage 10 and the electrode plate 20 with an air layer having a predetermined thickness between the wafer 1 and the electrode plate 20. Become. In the center of the electrode plate 20, a penetrating opening is provided. The electrode plate 20 is made of a metal material.
[0029]
Further, the discharge nozzle 30 is provided through an opening at the center of the electrode plate 20, and the discharge port thereof faces the rotary stage 10. The discharge nozzle 30 is connected to a pressurized container (not shown) for storing a resist solution. The resist solution in the pressurized container is pumped from the pressurized container to the discharge port of the discharge nozzle 30 by the operation of a pressure pump (not shown). Then, the resist liquid is dropped from the discharge port onto the surface of the wafer 1 placed on the rotary stage 10.
[0030]
As shown in FIG. 1, the measuring section 40 has one end connected to the rotary stage 10 and the other end connected to the electrode plate 20. The measurement unit 40 includes a voltage application unit 42, a capacitance meter 44, and the like. The capacitance between the rotating stage 10 and the electrode plate 20 is measured by the measuring unit 40.
As shown in FIG. 1, the main body 50 of the spin coater 100 is configured by the rotary stage 10, the electrode plate 20, the discharge nozzle 30, the measuring unit 40 and the like.
[0031]
Further, the control unit 60 shown in FIG. 1 includes a CPU (central processing unit) and the like, and is connected to the main body 50 of the spin coater 100 by wire or wirelessly. The operation of the main body 50 is controlled by the control unit 60. The data storage unit 62 includes a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and the like, and performs data write and read processing with the control unit 60. In the data storage unit 62, for example, a processing sequence of the spin coater 100 is stored. Further, the capacitance value and the like measured by the measuring unit 40 are also stored.
[0032]
Further, the display 64 is, for example, a liquid crystal display device, and is connected to the control unit 60. The display 64 is capable of displaying the processing state of the spin coater 100 (the selected processing sequence, step, rotation speed of the rotating stage 10, the number of processed sheets, and the like), as well as the measured capacitance value and the like. .
FIG. 2 is a flowchart showing a method for forming a resist film using the spin coater 100. Next, a method of forming a resist film on the surface of the wafer 1 using the spin coater 100 shown in FIG. 1 and along the flowchart of FIG. 2 will be described. In this description, it is assumed that all the processes in steps 1 to 10 in FIG.
[0033]
First, in step (S) 1 of FIG. 2, a product or dummy wafer 1 is transported onto the rotary stage 10 by a transport system (not shown). Next, a vacuum pump (not shown) is operated to adsorb the back surface of the wafer 1 to the contact surface of the rotary stage 10.
Next, in step 2 of FIG. 2, with the wafer 1 placed on the rotary stage 10, the capacitance (C 0 ) Is measured. The measurement of the capacitance is performed by the measurement unit 40 in response to a control signal from the control unit 60. Then, a measured value C obtained by the measurement of the capacitance is obtained. 0 Is stored in the data storage unit 62.
[0034]
Next, in step 3 of FIG. 2, a predetermined amount of resist liquid is dropped from the discharge nozzle 30 onto the surface of the wafer 10. Then, in step 4 of FIG. 2, with the wafer 1 on which the resist solution has been dropped placed on the rotary stage 10, the capacitance (C) between the rotary stage 10 and the electrode plate 20 is increased. 1 ) Is measured. The measurement of the capacitance is performed by the measurement unit 40 in response to a control signal from the control unit 60. And the measured value C of this capacitance is 1 Is stored in the data storage unit 62.
[0035]
Next, in step 5 of FIG. 0 , C 1 Are read out from the data storage unit 62 to the control unit 60, and the difference ΔC (= C 0 -C 1 ) Is calculated by the control unit 60. Before and after this calculation, the standard ΔC spec From the data storage unit 62 to the control unit 60. Then, the difference ΔC between the measured values is equal to the standard ΔC. spec It is determined by the control unit 60 whether or not it is within.
[0036]
Here, if the difference ΔC between the measured values is the standard ΔC spec If it is out of the range, the process proceeds to step 9 in FIG. 2 to end the resist film forming process in the spin coater 100. At this time, an abnormality notification (alarm 1) is displayed on the display 64 of the spin coater 100 for the operator.
The reason why the difference ΔC in the measured values is out of the standard may be that the resist solution is excessively or excessively dropped on the surface of the wafer 10 in step 3 of FIG. Therefore, when the alarm 1 is displayed, the operator stops the test processing or the product processing using the spin coater 100, checks the amount of the resist liquid dropped, and adjusts the amount of the resist liquid as necessary. Then, after adjusting the drop amount or the like, the test processing using the spin coater 100 or the product processing is restarted.
[0037]
If ΔC is within the standard in step 5 of FIG. 2, the process proceeds to step 6 of FIG. In step 6 of FIG. 2, the wafer 1 placed on the rotary stage 10 is rotated at a predetermined rotation speed for a predetermined time, and the resist solution dropped on the surface of the wafer 1 is centrifugally applied to the wafer 1. Diffuse on the surface of Thus, a resist solution is applied to a uniform thickness on the surface of the wafer 1 to form a resist film.
[0038]
Next, the process proceeds to step 7 in FIG. In this step 7, in a state where the wafer 1 on which the resist film is formed is placed on the rotating stage 10, the capacitance (C) between the rotating stage 10 and the electrode plate 20 is increased. 2 ) Is measured. The measurement of the capacitance is performed by the measurement unit 40 in response to a control signal from the control unit 60. And the measured value C of this capacitance is 2 Is stored in the data storage unit 62.
[0039]
Next, in step 8 of FIG. 0 And C 2 Are read from the data storage unit 62 to the control unit 60, and the difference ΔC ′ (= C 0 -C 2 ) Is calculated by the control unit 60. Before and after this calculation, the standard ΔC ′ spec From the data storage unit 62 to the control unit 60. The difference ΔC ′ between the measured values is the standard ΔC ′. spec It is determined by the control unit 60 whether or not it is within.
[0040]
Here, if the difference ΔC ′ between the measured values is the standard ΔC ′ spec If it is out of the range, the process proceeds to step 10 in FIG. 2 to end the resist film forming process in the spin coater 100. At this time, an abnormality notification (alarm 2) is displayed on the display 64 of the spin coater 100 for the operator.
The reason that the difference ΔC ′ in the measured values is out of the standard may be that the thickness (coating thickness) of the resist film formed in step 6 in FIG. 2 is too thick or too thin. Therefore, when the alarm 2 is displayed, the operator stops the test processing or the product processing using the spin coater 100, checks the rotation speed and the rotation time of the turntable 10, and if necessary, checks the rotation speed. And rotation time. Then, after adjusting these, the test processing using the spin coater 100 or the product processing is restarted.
[0041]
If ΔC ′ is within the standard in step 8 of FIG. 2, the step of forming a resist film on the surface of the wafer 1 is completed. In the case of performing a so-called single wafer processing in which a plurality of wafers 1 are continuously processed one by one, a resist film forming process is started from Step 1 in FIG. 2 (Steps 1 to 1 in FIG. 2). Step 10 is repeated.).
[0042]
As described above, according to the method for forming a resist film using the spin coater 100 according to the present invention, the amount of the resist solution dropped on the surface of the wafer 1 can be easily and accurately grasped. Abnormalities can be found immediately. Further, the thickness (coating thickness) of the resist film on the surface of the wafer 1 can be easily and accurately grasped.
[0043]
Therefore, since both the amount of the resist solution dropped and the thickness of the resist film can be monitored, occurrence of an abnormality in the resist film forming step can be detected with high detectability. Thereby, the quality of the resist film forming step can be improved.
In this embodiment, the resist liquid corresponds to the liquid of the present invention, and the wafer 1 corresponds to the substrate of the present invention. Further, the metal rotary stage 10 corresponds to the support base (rotary stage) of the present invention, and the metal electrode plate 20 corresponds to the electrode plate of the present invention. Further, the measuring section 40 corresponds to the measuring section of the present invention, and the spin coater 100 corresponds to the liquid applying apparatus of the present invention.
[0044]
In this embodiment, the case of a resist liquid has been described as an example of the liquid of the present invention. However, the liquid of the present invention is not limited to the resist liquid, and may be, for example, a liquid for forming an SOG.
In this embodiment, before the resist solution is dropped on the surface of the wafer 1 in step 2 of FIG. 2, the wafer 1 is placed on the turntable 10 and the turntable 10 and the electrode plate are Capacitance C between 20 and 0 Has been described as the initial value.
[0045]
However, the dielectric constant of the wafer 1 itself and the thickness thereof are substantially constant among the plurality of wafers 1, and the initial value of the capacitance C 0 Can be regarded as substantially constant, step 2 in FIG. 2 can be omitted.
Specifically, the initial value C 0 Is specified in advance. Then, immediately after the maintenance of the liquid coating apparatus 100 or about once to three times a day, the initial value C is set in step 2 for only a few wafers 1. 0 Check. Here, the initial value C 0 Is within the range of the standard value, in the subsequent resist film forming process, the step 2 is omitted and the initial value C 0 Is a constant value. According to such a method, the efficiency of forming the resist film can be increased.
[0046]
Further, the resist solution has a greater viscosity than water and has a property of being easily dried. For this reason, in the spin coater 100 shown in FIG. 1, as the number of processed wafers 1 increases, the tip of the discharge nozzle 30 is gradually closed by the fixed matter of the resist liquid, and the amount of the resist liquid dripped gradually decreases. Tend. This tendency is the same when the liquid for forming the SOG is dropped.
[0047]
In order to solve such a decrease in the drop amount of the resist solution, the control unit 60 shown in FIG. 1 may have a drop amount control function. For example, in step 4 of FIG. 2, the control unit 60 determines the measured value C of the capacitance measured by the measurement unit 40 while the wafer 1 on which the resist solution is dropped is placed on the rotating stage 10. 1 To get. Here, the obtained measured value C 1 However, when the pressure becomes lower than the target value to some extent, a control signal is sent from the control unit 60 to a pressurizing pump (not shown), and the pressure of the pressurizing container (not shown) connected to the discharge nozzle 30 is increased. Is the measured value C 1 To some extent according to the difference between the target value and the target value.
[0048]
Thus, when the next wafer 1 is processed, the amount of the resist solution dropped on the surface of the wafer 1 can be made close to the target value. Therefore, when a plurality of wafers 1 (for example, one lot) are subjected to single-wafer processing, variations in the drop amount can be reduced within the lot. Here, the control unit 60 corresponds to the drop amount control unit of the present invention.
[0049]
Further, it is preferable that the control unit 60 shown in FIG. 1 has a speed control function of the rotary stage 10. For example, in step 7 of FIG. 2, the control unit 60 determines the measured value C of the capacitance measured by the measurement unit 40 while the wafer 1 on which the resist film is formed is placed on the rotating stage 10. 2 To get. Here, the obtained measured value C 2 However, if it deviates from the target value to some extent, the setting of the rotation speed and the rotation time of the rotary stage 10 stored in the data storage unit 62 is changed to the measured value C. 2 Is changed according to the difference between the target value and the target value. The settings of both the rotation speed and the rotation time may be changed, or only one of the settings may be changed.
[0050]
Thus, when the next wafer 1 is processed, the number of rotations of the rotary stage 10 can be changed, and the thickness of the resist film formed on the surface of the wafer 1 can be made closer to the target value. Therefore, when a plurality of wafers 1 (for example, one lot) are subjected to single-wafer processing, variations in the thickness of the resist film can be reduced within the lot. Here, the control unit 60 corresponds to the rotation control unit of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a spin coater 100.
FIG. 2 is a flowchart showing a process of forming a resist film.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a dropping amount or a coating thickness of a resist and a capacitance.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 wafer, 10 rotation stage, 20 electrode plates, 30 discharge nozzles, 40 measurement unit, 42 voltage application unit, 44 voltmeter, 50 main unit, 60 control unit, 62 data storage unit, 64 display, 100 spin coater

Claims (10)

  1. 液体が表面上に滴下された基板を導電性の支持台上に載置した状態で、前記支持台と、前記基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定し、その測定された静電容量に基づいて前記基板の表面上の前記液体の量を求めることを特徴とする液体検出方法。In a state where the substrate on which the liquid is dropped on the surface is placed on the conductive support, the support, and the electrode between the electrode plate provided on the opposite side of the support with the substrate therebetween. A liquid detection method comprising: measuring a capacitance; and calculating an amount of the liquid on a surface of the substrate based on the measured capacitance.
  2. 液体が表面上に均一な厚さに塗布された基板を導電性の支持台上に載置した状態で、前記支持台と、前記基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定し、その測定された静電容量に基づいて前記基板の表面上の前記液体の塗布厚さを求めることを特徴とする液体検出方法。In a state in which a substrate on which a liquid is applied to a uniform thickness on a surface is placed on a conductive support, the support and an electrode provided on the opposite side of the support with the substrate interposed therebetween. A liquid detection method, comprising: measuring a capacitance between the substrate and a substrate; and determining a coating thickness of the liquid on a surface of the substrate based on the measured capacitance.
  3. 基板を導電性の支持台上に載置する工程と、
    前記支持台上に載置された前記基板の表面上に所定の液体を滴下する工程と、
    前記液体が滴下された前記基板を前記支持台上に載置した状態で、当該支持台と、前記基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定する工程と、
    前記測定された静電容量に基づいて前記基板の表面上の前記液体の量を求める工程と、
    前記液体の量を求めた後で、前記基板の表面上に滴下された前記液体を当該基板の表面上に均一な厚さに塗布する工程と、を含むことを特徴とする液体塗布方法。
    Placing the substrate on a conductive support,
    Dropping a predetermined liquid on the surface of the substrate placed on the support,
    In a state where the substrate on which the liquid has been dropped is placed on the support, the capacitance between the support and an electrode plate provided on the opposite side to the support with the substrate interposed therebetween Measuring the
    Determining the amount of the liquid on the surface of the substrate based on the measured capacitance;
    Applying the liquid dropped onto the surface of the substrate to a uniform thickness on the surface of the substrate after determining the amount of the liquid.
  4. 基板を導電性の支持台上に載置する工程と、
    前記支持台上に載置された前記基板の表面上に所定の液体を滴下する工程と、
    前記液体を当該基板の表面上に均一な厚さに塗布する工程と、
    前記液体が均一な厚さに塗布された前記基板を前記支持台上に載置した状態で、当該支持台と、前記基板を挟んで当該支持台とは逆側に設けられた電極板との間の静電容量を測定する工程と、
    前記測定された静電容量に基づいて前記基板の表面上の前記液体の塗布厚さを求める工程と、を含むことを特徴とする液体塗布方法。
    Placing the substrate on a conductive support,
    Dropping a predetermined liquid on the surface of the substrate placed on the support,
    Applying the liquid to a uniform thickness on the surface of the substrate,
    In a state in which the substrate on which the liquid is applied to a uniform thickness is placed on the support, the support and the electrode plate provided on the opposite side of the support with the substrate interposed therebetween. Measuring the capacitance between,
    Determining a coating thickness of the liquid on the surface of the substrate based on the measured capacitance.
  5. 基板の表面上に所定の液体を滴下すると共に、当該基板を回転させ該液体を遠心力で拡散させることによって、当該基板の表面上に該液体を均一な厚さに塗布する液体塗布装置において、
    前記基板の裏面を回転可能に支持する導電性の回転ステージと、
    前記回転ステージと所定の離隔距離を有して向かい合うように設けられた電極板と、
    一端が前記回転ステージに接続すると共に、他端が前記電極板に接続して、当該回転ステージと該電極板との間の静電容量を測定する測定部と、を備えたことを特徴とする液体塗布装置。
    A liquid application apparatus that applies a predetermined thickness of liquid onto the surface of the substrate by dropping a predetermined liquid on the surface of the substrate, and rotating the substrate to diffuse the liquid by centrifugal force.
    A conductive rotating stage that rotatably supports the back surface of the substrate,
    An electrode plate provided so as to face the rotating stage with a predetermined separation distance,
    A measuring unit configured to connect one end to the rotary stage and connect the other end to the electrode plate, and measure a capacitance between the rotary stage and the electrode plate. Liquid coating device.
  6. 前記測定部は、
    前記液体が滴下された前記基板を前記回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと前記電極板との間の静電容量を測定することを特徴とする請求項5に記載の液体塗布装置。
    The measurement unit is
    The liquid coating according to claim 5, wherein the capacitance between the rotary stage and the electrode plate is measured while the substrate on which the liquid is dropped is placed on the rotary stage. apparatus.
  7. 前記測定部は、
    前記液体が均一な厚さに塗布された前記基板を前記回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと前記電極板との間の静電容量を測定することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の液体塗布装置。
    The measurement unit is
    The capacitance between the rotary stage and the electrode plate is measured in a state where the substrate on which the liquid is applied to a uniform thickness is placed on the rotary stage. Or the liquid application device according to claim 6.
  8. 前記測定部は、
    前記液体が滴下される前の前記基板を前記回転ステージ上に載置した状態で、当該回転ステージと前記電極板との間の静電容量を測定することを特徴とする請求項5〜請求項7の何れか一項に記載の液体塗布装置。
    The measurement unit is
    In a state where the substrate is placed on the rotary stage before the liquid is dropped, the capacitance between the rotary stage and the electrode plate is measured. The liquid application device according to any one of claims 7 to 13.
  9. 前記液体が滴下された前記基板を前記回転ステージ上に載置した状態で前記測定部が測定した前記静電容量の測定値を取得すると共に、取得した前記測定値に応じて前記液体の滴下量を変更する滴下量制御部、を備えたことを特徴とする請求項6〜8の何れか一項に記載の液体塗布装置。Acquiring the measured value of the capacitance measured by the measuring unit in a state where the substrate on which the liquid has been dropped is mounted on the rotary stage, and the drop amount of the liquid according to the acquired measured value. The liquid application device according to any one of claims 6 to 8, further comprising: a drop amount control unit configured to change the droplet amount.
  10. 前記液体が均一な厚さに塗布された前記基板を前記回転ステージ上に載置した状態で前記測定部が測定した前記静電容量の測定値を取得すると共に、取得した前記測定値に応じて前記回転ステージの回転速度及び/または、回転時間を変更する回転制御部、を備えたことを特徴とする請求項7〜9の何れか一項に記載の液体塗布装置。Acquiring the measurement value of the capacitance measured by the measurement unit in a state where the substrate on which the liquid is applied to a uniform thickness is mounted on the rotation stage, and according to the acquired measurement value. The liquid application device according to any one of claims 7 to 9, further comprising a rotation control unit configured to change a rotation speed and / or a rotation time of the rotation stage.
JP2003157850A 2003-06-03 2003-06-03 Liquid detection method, liquid application method, and liquid application apparatus Pending JP2004361165A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003157850A JP2004361165A (en) 2003-06-03 2003-06-03 Liquid detection method, liquid application method, and liquid application apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003157850A JP2004361165A (en) 2003-06-03 2003-06-03 Liquid detection method, liquid application method, and liquid application apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004361165A true JP2004361165A (en) 2004-12-24

Family

ID=34051436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003157850A Pending JP2004361165A (en) 2003-06-03 2003-06-03 Liquid detection method, liquid application method, and liquid application apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004361165A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006317382A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Solution discharge quantity evaluation device and method
KR100935902B1 (en) 2008-11-27 2010-01-21 한국과학기술원 A atom-microscope using surface analysis measurement based on current electricity
KR100956165B1 (en) 2008-11-27 2010-05-19 한국과학기술원 A atom-microscope using surface analysis measurement based on flowing resistance of fluid
JP2011020100A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Tokyo Electron Ltd Liquid treatment apparatus and liquid treatment method
JP2014072401A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Tokyo Electron Ltd Chemical liquid discharge rate measuring jig, chemical liquid discharge rate measurement mechanism and chemical liquid discharge rate measurement method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006317382A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Solution discharge quantity evaluation device and method
JP4722551B2 (en) * 2005-05-16 2011-07-13 日本電信電話株式会社 Solution discharge amount evaluation apparatus and method
KR100935902B1 (en) 2008-11-27 2010-01-21 한국과학기술원 A atom-microscope using surface analysis measurement based on current electricity
KR100956165B1 (en) 2008-11-27 2010-05-19 한국과학기술원 A atom-microscope using surface analysis measurement based on flowing resistance of fluid
JP2011020100A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Tokyo Electron Ltd Liquid treatment apparatus and liquid treatment method
JP2014072401A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Tokyo Electron Ltd Chemical liquid discharge rate measuring jig, chemical liquid discharge rate measurement mechanism and chemical liquid discharge rate measurement method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4672462B2 (en) Apparatus and method for inspecting leakage current characteristics of dielectric film
JP2004361165A (en) Liquid detection method, liquid application method, and liquid application apparatus
JP3516195B2 (en) Method and apparatus for forming coating film
JP4719339B2 (en) Closed loop control of wafer polishing in chemical mechanical polishing equipment
TW495605B (en) Method and apparatus for monitoring polishing state, polishing device, process wafer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor
KR100218309B1 (en) Apparatus and method for leveling detecting semiconductor wafer in cmp apparatus
KR100451963B1 (en) Apparatus and method of forming resist film
JP2002523763A (en) Method and apparatus for measuring film thickness on semiconductor substrate, especially photoresist film thickness
JP2633106B2 (en) Resist coating equipment
JP2009283716A (en) Coating/development apparatus, coating/development method, and recording medium
TWI546878B (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20090286332A1 (en) Polishing method
US20120275484A1 (en) Temperature measuring device, temperature calibrating device and temperature calibrating method
JP4726070B2 (en) Substrate processing apparatus, apparatus inspection method, apparatus inspection program, and recording medium recording the program
US7403001B1 (en) Methods and apparatus for measuring morphology of a conductive film on a substrate
US20110283940A1 (en) Wafer Processing Device and Coating Device
JP2004351261A (en) Coater and coating method
US20140041445A1 (en) Apparatus for measuring drying rate and method for measuring drying rate using the same
US6198294B1 (en) In-situ backgrind wafer thickness monitor
JP2010042325A (en) Coating method and coating apparatus
JP2007329165A (en) Liquid supply device and method of inspecting amount of liquid discharge thereof
JPH11251289A (en) Apparatus and method for treating substrate
JP2816755B2 (en) Semiconductor processing equipment and resist processing equipment
US20020106445A1 (en) Chemical liquid coating device and chemical liquid coating method
KR0154164B1 (en) Fabricating method of semiconductor device