JP2006237260A - 基板の処理システム,プログラム及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数種類の温度設定機能を備えた熱処理装置を有する基板の処理システムにおいて,使用状態に応じた柔軟な課金を行う。
【解決手段】 塗布現像処理システム1は,PEB装置の熱板に対する2種類の温度設定機能を有する。例えば一の温度設定機能は,温度補正テーブルMを用いたものであり,他の温度設定機能は,温度補正テーブルNを用いたものである。PEB装置の熱板の温度設定において,温度設定テーブルMを用いた温度設定機能が採用された場合にのみ,ウェハ処理の処理枚数を数え,その処理枚数に応じて課金を行う。
【選択図】 図14
【解決手段】 塗布現像処理システム1は,PEB装置の熱板に対する2種類の温度設定機能を有する。例えば一の温度設定機能は,温度補正テーブルMを用いたものであり,他の温度設定機能は,温度補正テーブルNを用いたものである。PEB装置の熱板の温度設定において,温度設定テーブルMを用いた温度設定機能が採用された場合にのみ,ウェハ処理の処理枚数を数え,その処理枚数に応じて課金を行う。
【選択図】 図14
Description
本発明は,基板の処理システム,プログラム及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程は,例えばウェハ上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成するレジスト塗布装置,所定のパターンに露光されたレジスト膜内の化学反応を促進させる加熱処理(ポストエクスポージャーベーキング)を行う熱処理装置,その加熱処理された基板を現像処理する現像処理装置を搭載した塗布現像処理システムにおいて行われている。この塗布現像処理システムにより,ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。
例えば上述のポストエクスポージャーベーキングなどを行う熱処理装置は,ウェハを載置して加熱する熱板を備えている。熱板には,例えば給電により発熱するヒータが内蔵されており,このヒータによる発熱により熱板を所定温度に調整している。この加熱処理時のウェハの温度は,最終的にウェハ上に形成されるレジストパターンの線幅に大きな影響を与えるので,熱板の温度は,例えば塗布現像処理システムに組み込まれた温度設定機能により厳格に設定されている(例えば,特許文献1参照。)。
ところで,例えばウェハ製品の多様化に応じて,一つの塗布現像処理システムに複数種類の温度設定機能が組み込まれている場合がある。例えば塗布現像処理システムに,従来から使用されている温度設定機能に加えて,新たに開発された新規な温度設定機能が追加されている場合があり,このような場合は,例えば従来通りの通常精度の線幅を実現できる温度設定機能や,より高精度の線幅を実現できる温度設定機能が混在している。ユーザは,製品に要求される線幅精度に応じて,既存の温度設定機能と新規な温度設定機能を選択的に使用できる。
しかしながら,ユーザが塗布現像処理システムを購入し稼動させる場合,総ての温度設定機能を使用しない場合がある。かかる場合であっても,購入時の基板の処理システムの支払いは,総ての温度設定機能を使用することを前提とした額で一括して行われている。この場合,ユーザにとって,使用しない温度設定機能の分の費用が無駄になる。また,塗布現像処理システムの製造者側からみても,高機能の温度設定機能を使用するユーザと使用しないユーザに対して同じ額しか集金できなかった。
本発明は,かかる点に鑑みてなされたものであり,複数種類の温度設定機能を備えた熱処理装置を有する基板の処理システムにおいて,使用状態に応じた柔軟な課金を行うことをその目的とする。
上記目的を達成するための本発明は,基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置と,熱処理板上に基板を載置して熱処理する熱処理装置と,基板を現像処理する現像処理装置を有し,フォトリソグラフィー工程により基板上にレジストパターンを形成するための基板の処理システムであって,前記熱処理板に対する複数種類の温度設定機能と,前記複数種類の温度設定機能を選択可能な選択機能と,前記複数種類の温度設定機能のうちの特定の温度設定機能を用いて温度設定が行われ基板が処理された場合に,その基板の処理枚数を数えるカウント機能と,前記数えられた処理枚数に応じて課金を行う課金機能と,を備えたことを特徴とする。
本発明によれば,特定の温度設定機能を用いて基板の処理が行われた場合に,その処理枚数に応じて課金を行うことができるので,特定の温度設定機能の使用量に応じた柔軟な集金を行うことができる。
前記熱処理板は,複数の領域に区画され,当該領域毎に温度設定され,さらに,前記熱処理板の各領域毎に,熱処理板上の基板の面内温度を調整するための温度補正値が設定され,前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,少なくとも熱処理温度とレジスト液の種類の組み合わせにより定まる処理レシピ毎に設定されていてもよい。この場合,特定の温度設定機能の各領域の温度補正値が,熱処理温度とレジスト液の種類によって定まる処理レシピに応じて設定されるので,レジストパターンの線幅に影響を与える熱処理温度とレジスト液の種類のいずれかが異なる場合には,異なる温度補正値が設定される。この場合,熱処理が常に適正な面内温度で行われるので,最終的に形成されるレジストパターンの線幅が基板面内において均一に形成される。この高い線幅の均一性を実現する温度設定機能を用いた場合に,処理枚数に応じて課金を行うことができるので,高精度の温度設定機能の使用量に応じた課金を実現できる。
前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,熱処理板において熱処理されて形成されるレジストパターンの線幅と温度補正値との相関から作成された算出モデルにより算出され,設定されており,前記算出モデルは,基板面内のレジストパターンの線幅測定値に基づいて,基板面内の線幅が均一になるような温度補正値を算出できてもよい。
前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,熱処理される基板の反り量と反り形状の測定結果に基づいて,前記レジストパターンの線幅が基板面内で均一に形成されるように設定されていてもよい。
前記基板の処理システムは,基板の各反り量及び反り形状に対応する前記各領域の最適温度補正値を定めた温度補正テーブルを備え,前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,基板の反り量と反り形状の測定結果に基づいて,前記温度補正テーブルにより設定されていてもよい。
前記課金機能は,前記処理枚数に代えて前記処理レシピの使用数に応じて課金を行うようにしてもよい。
前記基板の処理システムは,外部に対して基板を搬入出するためのローダ・アンローダ部と,前記レジスト塗布装置,前記熱処理装置及び前記現像処理装置を備え,基板の処理を行う処理部と,前記ローダ・アンローダ部と前記処理部間の基板の搬送を行う搬送装置と,を有し,前記搬送装置は,基板を保持する保持部と,前記保持部における基板の有無を検出するセンサとを備え,前記カウント機能は,前記搬送装置による基板の受け渡しを前記センサにより検出することにより前記処理枚数を数えるようにしてもよい。
前記熱処理は,露光処理後で現像処理前に行われる加熱処理であってもよい。
別の観点による本発明によれば,請求項1〜8のいずれかに記載の基板の処理システムの機能を,コンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
別の観点による本発明によれば,請求項1〜8のいずれかに記載の基板の処理システムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
本発明によれば,基板の処理システムの使用状態に応じた柔軟な課金を行うことができる。
以下,本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は,本実施の形態にかかる基板の処理システムとしての塗布現像処理システム1の構成の概略を示す平面図であり,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。
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ローダ・アンローダ部としてのカセットステーション2と,フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理部としての処理ステーション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図示しない露光装置との間でウェハ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。
カセットステーション2には,カセット載置台5が設けられ,当該カセット載置台5は,複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在になっている。カセットステーション2には,搬送路6上をX方向に向かって移動可能な搬送装置としてのウェハ搬送体7が設けられている。ウェハ搬送体7は,ウェハWを保持する保持部としての保持アーム7aを有している。ウェハ搬送体7は,保持アーム7aを上下方向と回転方向(図1中のθ方向)に移動させることができる。これにより,ウェハ搬送体7は,保持したウェハWを,カセットステーション2のカセットCと,後述する処理ステーション3側の処理装置群G3との間で搬送できる。
ウェハ搬送体7の保持アーム7aには,保持アーム7a上のウェハWの有無を検出するセンサ7bが設けられている。このセンサ7bにより,例えばカセットステーション2と処理ステーション3との間のウェハWの受け渡しを検出することができる。センサ7bによる検出結果は,後述する主制御部110に出力できる。
カセットステーション2に隣接する処理ステーション3は,複数の処理装置が多段に配置された,例えば5つの処理装置群G1〜G5を備えている。処理ステーション3のX方向負方向(図1中の下方向)側には,カセットステーション2側から第1の処理装置群G1,第2の処理装置群G2が順に配置されている。処理ステーション3のX方向正方向(図1中の上方向)側には,カセットステーション2側から第3の処理装置群G3,第4の処理装置群G4及び第5の処理装置群G5が順に配置されている。第3の処理装置群G3と第4の処理装置群G4の間には,第1の搬送装置10が設けられている。第1の搬送装置10は,第1の処理装置群G1,第3の処理装置群G3及び第4の処理装置群G4内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハWを搬送できる。第4の処理装置群G4と第5の処理装置群G5の間には,第2の搬送装置11が設けられている。第2の搬送装置11は,第2の処理装置群G2,第4の処理装置群G4及び第5の処理装置群G5内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハWを搬送できる。
図2に示すように第1の処理装置群G1には,ウェハWに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置,例えばウェハWにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置20,21,22,露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置23,24が下から順に5段に重ねられている。第2の処理装置群G2には,液処理装置,例えばウェハWに現像液を供給して現像処理する現像処理装置30〜34が下から順に5段に重ねられている。また,第1の処理装置群G1及び第2の処理装置群G2の最下段には,各処理装置群G1,G2内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室40,41がそれぞれ設けられている。
例えば図3に示すように第3の処理装置群G3には,温調装置60,ウェハWの受け渡しを行うためのトランジション装置61,精度の高い温度管理下でウェハWを温度調節する高精度温調装置62〜64及びウェハWを高温で加熱処理する高温度熱処理装置65〜68が下から順に9段に重ねられている。
第4の処理装置群G4では,例えば高精度温調装置70,レジスト塗布処理後のウェハWを加熱処理するプリベーキング装置71〜74及び現像処理後のウェハWを加熱処理するポストベーキング装置75〜79が下から順に10段に重ねられている。
第5の処理装置群G5では,ウェハWを熱処理する複数の熱処理装置,例えば高精度温調装置80〜83,露光後のウェハWを加熱処理する複数のポストエクスポージャーベーキング装置(以下「PEB装置」とする。)84〜89が下から順に10段に重ねられている。
図1に示すように第1の搬送装置10のX方向正方向側には,複数の処理装置が配置されており,例えば図3に示すようにウェハWを疎水化処理するためのアドヒージョン装置90,91,ウェハWを加熱する加熱装置92,93が下から順に4段に重ねられている。図1に示すように第2の搬送装置11のX方向正方向側には,例えばウェハWのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置94が配置されている。
インターフェイス部4には,例えば図1に示すようにX方向に向けて延伸する搬送路100上を移動するウェハ搬送体101と,バッファカセット102が設けられている。ウェハ搬送体101は,Z方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり,インターフェイス部4に隣接した図示しない露光装置と,バッファカセット102及び第5の処理装置群G5に対してアクセスしてウェハWを搬送できる。
この塗布現像処理システム1では,先ず,ウェハ搬送体7によって,カセット載置台5上のカセットCから未処理のウェハWが一枚取り出され,第3の処理装置群G3の温調装置60に搬送される。温調装置60に搬送されたウェハWは,所定温度に温度調節され,その後第1の搬送装置10によってボトムコーティング装置23に搬送され,反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハWは,第1の搬送装置10によって加熱装置92,高温度熱処理装置65,高精度温調装置70に順次搬送され,各装置で所定の処理が施される。その後ウェハWは,レジスト塗布装置20に搬送され,ウェハW上にレジスト膜が形成された後,第1の搬送装置10によってプリベーキング装置71に搬送され,続いて第2の搬送装置11によって周辺露光装置94,高精度温調装置83に順次搬送されて,各装置において所定の処理が施される。その後,ウェハWは,インターフェイス部4のウェハ搬送体101によって図示しない露光装置に搬送され,露光される。露光処理の終了したウェハWは,ウェハ搬送体101によって例えばPEB装置84に搬送され,ポストエクスポージャーベーキングが施される。次にウェハWは,第2の搬送装置11によって高精度温調装置81に搬送されて温度調節され,その後現像処理装置30に搬送され,ウェハW上のレジスト膜が現像される。その後ウェハWは,第2の搬送装置11によってポストベーキング装置75に搬送され,加熱処理が施された後,高精度温調装置63に搬送され温度調節される。そしてウェハWは,第1の搬送装置10によってトランジション装置61に搬送され,ウェハ搬送体7によってカセットステーション2のカセットCに戻されて一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
このフォトリソグラフィー工程を行うための塗布現像処理システム1全体の制御は,例えば主制御部110により行われている。主制御部110は,塗布現像処理システム1内の各種処理装置や搬送装置の各装置制御部に対し設定命令や動作命令を出力し,各装置制御部は,当該命令に基づいて各装置の動作を制御している。なお,主制御部110の構成の詳細については後述する。
ここで,上述したPEB装置84の構成について説明する。PEB装置84は,図4及び図5に示すように筐体120内に,ウェハWを加熱処理する加熱部121と,ウェハWを冷却処理する冷却部122を有している。
加熱部121は,図4に示すように上側に位置して上下動自在な蓋体130と,下側に位置して蓋体130と一体となって処理室Sを形成する熱板収容部131を有している。
蓋体130は,中心部に向かって次第に高くなる略円錐状の形態を有し,頂上部には,排気部130aが設けられている。処理室S内の雰囲気は,排気部130aから均一に排気される。
熱板収容部131の中央には,ウェハWを載置して加熱する熱処理板としての熱板140が設けられている。熱板140は,厚みのある略円盤形状を有している。
熱板140は,図6に示すように複数,例えば5つの熱板領域R1,R2,R3,R4,R5に区画されている。熱板140は,例えば平面から見て中心部に位置して円形の熱板領域R1と,その周囲を円弧状に4等分した熱板領域R2〜R5に区画されている。
熱板140の各熱板領域R1〜R5には,給電により発熱するヒータ141が個別に内蔵され,各熱板領域R1〜R5毎に加熱できる。各熱板領域R1〜R5のヒータ141の発熱量は,温度制御装置142により調整されている。温度制御装置142は,ヒータ141の発熱量を調整して,各熱板領域R1〜R5の温度を所定の設定温度に制御できる。温度制御装置142における温度設定は,例えば後述する温度設定装置190により行われる。
図4に示すように熱板140の下方には,ウェハWを下方から支持し,昇降させるための第1の昇降ピン150が設けられている。第1の昇降ピン150は,昇降駆動機構151により上下動できる。熱板140の中央部付近には,熱板140を厚み方向に貫通する貫通孔152が形成されており,第1の昇降ピン150は,熱板140の下方から上昇して貫通孔152を通過し,熱板140の上方に突出できる。
熱板収容部131は,熱板140を収容して熱板140の外周部を保持する環状の保持部材160と,その保持部材160の外周を囲む略筒状のサポートリング161を有している。サポートリング161の上面には,処理室S内に向けて例えば不活性ガスを噴出する吹き出し口161aが形成されており,この吹き出し口161aから不活性ガスを噴出することにより,処理室S内をパージすることができる。また,サポートリング161の外方には,熱板収容部131の外周となる円筒状のケース162が設けられている。
加熱部121に隣接する冷却部122には,例えばウェハWを載置して冷却する冷却板170が設けられている。冷却板170は,例えば図5に示すように略方形の平板形状を有し,加熱部121側の端面が円弧状に湾曲している。図4に示すように冷却板170の内部には,例えばペルチェ素子などの冷却部材170aが内蔵されており,冷却板170を所定の設定温度に調整できる。
冷却板170は,加熱部121側に向かって延伸するレール171に取付けられている。冷却板170は,駆動部172によりレール171上を移動できる。冷却板170は,加熱部121側の熱板140の上方まで移動できる。
冷却板170には,例えば図5に示すようにX方向に沿った2本のスリット173が形成されている。スリット173は,冷却板170の加熱部121側の端面から冷却板170の中央部付近まで形成されている。このスリット173により,加熱室121側に移動した冷却板170と,熱板140上に突出した第1の昇降ピン150との干渉が防止される。図4に示すように冷却部122内のスリット173の下方には,第2の昇降ピン174が設けられている。第2の昇降ピン174は,昇降駆動部175によって昇降できる。第2の昇降ピン174は,冷却板170の下方から上昇してスリット173を通過し,冷却板170の上方に突出できる。
図5に示すように冷却板170を挟んだ筐体120の両側面には,ウェハWを搬入出するための搬入出口180が形成されている。
以上のように構成されたPEB装置84では,先ず,搬入出口180からウェハWが搬入され,冷却板170上に載置され,当該冷却板170が移動して,ウェハWが熱板140上に移動される。第1の昇降ピン150によって,ウェハWが熱板140上に載置されて,ウェハWが加熱される。そして,所定時間経過後,ウェハWが再び熱板140から冷却板170に受け渡され冷却され,当該冷却板170から搬入出口180を通じてPEB装置84の外部に搬出されて一連の熱処理が終了する。
この一連の熱処理を行うためのPEB装置84の動作は,図4に示す装置制御部190によって制御されている。装置制御部190は,熱板140の温度設定を行っている。以下,装置制御部190の温度設定機能について説明する。
装置制御部190は,例えば図7に示すように温度設定のための各種プログラムを実行するCPUなどからなる演算部200と,温度補正テーブルなどの各種情報を格納するメモリからなるデータ格納部201と,温度設定のための各種プログラムを格納するメモリからなるプログラム格納部202と,温度制御装置142や主制御部110との間の通信を行う通信部203などを備えている。
例えばデータ格納部201には,例えば2種類の温度補正テーブルM,Nが格納されている。温度補正テーブルMは,例えば図8に示すように熱板140の各熱板領域R1〜R5の温度補正値が,熱処理温度Tとレジスト液Bの種類の組み合わせにより定まる処理レシピH毎に設定されている。つまり,熱処理温度T又はレジスト液Bの種類のいずれかが異なる処理レシピHに対しては,異なる温度補正値が設定されている。この各熱板領域R1〜R5の温度補正値は,例えば塗布現像処理システム1においてウェハW上に最終的に形成されるレジストパターンの線幅がウェハ面内で均一になるような値に定められている。なお,この各熱板領域R1〜R5の温度補正値は,予め行われる実験により,例えば各処理レシピHについて複数回のウェハ処理を行ってレジストパターンを形成し,線幅がウェハ面内で均一になる温度補正値を検出することにより求められる。
温度補正テーブルNは,例えば図9に示すように熱板140の各熱板領域R1〜R5の温度補正値が,熱処理温度T毎に設定されている。この各熱板領域R1〜R5の温度補正値は,熱板140上に載置されたウェハWの面内温度が均一になるように定められている。なお,この各熱板領域R1〜R5の温度補正値は,予め行われた実験により,例えば各熱処理温度Tにおける熱処理時のウェハ面内温度を測定することにより求められる。
プログラム格納部202には,例えば図7に示すように熱板140の温度設定時に選択された温度補正テーブルM,Nから,熱板140の各熱板領域R1〜R5の温度補正値を導出し,当該温度補正値に基づいて,温度制御装置142の既存の温度設定を変更するプログラムPが格納されている。なお,装置制御部190の機能を実現するためのプログラムは,コンピュータ読み取り可能な記録媒体によりインストールされたものであってもよい。
以上のように,装置制御部190が2種類の温度設定テーブルM,Nを備えていることにより,装置制御部190は2種類の別個の温度設定機能を有している。
次に,上述の塗布現像処理システム1の主制御部110の構成について説明する。主制御部110は,図10に示すように各種プログラムが実行されるCPUなどからなる演算部210と,各種情報を入力したり表示するための入力・表示部211と,各種情報を格納するデータ格納部212と,各種プログラムを格納するプログラム格納部213と,PEB装置84の装置制御部190やウェハ搬送体7のセンサ7bなどとの間で通信を行う通信部214などを備えている。
例えば入力・表示部211は,例えば図2に示すように塗布現像処理システム1の側壁に設けられている。入力・表示装置211は,例えばタッチスクリーンであり,塗布現像処理システム1の各種設定のための情報を入力したり,ウェハWの処理状態を表示できるようになっている。例えば入力・表示部211には,図11に示すようにPEB装置84に対して,温度設定テーブルMを用いた温度設定を行うか,或いは温度設定テーブルNを用いた温度設定を行うかを選択する選択画面D1を表示できる。また,入力・表示部211には,図12に示すように温度設定テーブルMが選択されて処理された場合の処理レシピH,加熱温度T,レジスト液B,各熱板領域R1〜R5の温度補正値及び処理枚数を示すプロセス情報画面D2を表示できる。さらに入力・表示部211には,図13に示すように処理枚数に応じて課金された金額を示す金額表示画面D3を表示できる。
例えばプログラム格納部213は,例えばメモリにより構成されており,プログラム格納部213には,例えばウェハ搬送体7のセンサ7bからの出力に基づいてウェハWの処理枚数をカウントするプログラムP2と,ウェハWの処理枚数に応じて所定の計算式により課金を行うプログラムP3が格納されている。
通信部214は,例えばウェハ搬送体7のセンサ7bに対し通信し,保持アーム7a上のウェハWの有無情報からウェハ搬送体7におけるウェハWの受け渡しの情報を入力できる。通信部214は,例えばPEB装置84の各装置制御部190に対し通信し,例えば主制御部110から装置制御部190に温度補正テーブルN,Mの選択情報を送信したり,また装置制御部190から主制御部110に温度補正テーブルN,Mの温度補正値の設定情報などを受信したりできる。なお,上記主制御部110の機能を実現するためのプログラムは,コンピュータ読み取り可能な記録媒体によりインストールされたものであってもよい。
次に,塗布現像処理システム1における課金プロセスについて説明する。図14は,かかる課金プロセスのフローを示す。
先ず,主制御部110の入力・表示部211の選択画面D1において,ユーザにより温度設定テーブルN或いは温度設定テーブルMが選択される(図14の工程Q1)。この温度設定テーブルの選択情報は,主制御部110の通信部214からPEB装置84の装置制御部190に入力される(図14の工程Q2)。このとき,ユーザにより別途選択される,使用するレジスト液BやPEB装置84の加熱温度Tなどの処理レシピHの情報が装置制御部190に入力される。
装置制御部190では,選択された温度設定テーブルにより熱板140の各熱板領域R1〜R5の温度補正値が求められ,熱板140の各熱板領域R1〜R5の温度設定が行われる(図14の工程Q3)。例えば,温度設定テーブルMが選択された場合には,温度設定テーブルMにより,使用される処理レシピHに対応する各熱板領域R1〜R5の温度補正値が求められ,当該温度補正値に基づいて,各熱板領域R1〜R5の温度設定が行われる。また,温度設定テーブルNが選択された場合には,温度設定テーブルNにより,使用される加熱温度Tに対応する各熱板領域R1〜R5の温度補正値が求められ,当該温度補正値に基づいて,各熱板領域R1〜R5の温度設定が行われる。
各熱板領域R1〜R5の温度設定が終了すると,塗布現像処理システム1のウェハ処理が開始され(図14の工程Q4),フォトリソグラフィー工程によりウェハW上にレジストパターンが形成される。このウェハ処理においては,例えば同じロットの複数枚のウェハWが連続して処理される。温度設定テーブルの選択において,温度設定テーブルMが選択された場合には,例えば処理ステーション3の処理が終了したウェハWがカセットステーション2に搬送される際に,ウェハ搬送体7のセンサ7bによりその搬送が検出される。そして,その搬送情報がセンサ7bから主制御部110に出力される。主制御部110では,その搬送情報に基づいてプログラムP2によりウェハWの処理枚数が数えられる(図14の工程Q5)。この処理枚数は,例えば入力・表示部211のプロセス情報画面D2に表示される。
主制御部110においては,カウントされているウェハWの処理枚数に応じて課金が行われる(図14の工程Q6)。この課金の額は,例えば入力・表示部211の金額表示画面D3に表示される。
以上の実施の形態によれば,塗布現像処理システム1が2種類の温度設定機能を有し,温度補正テーブルMを用いる温度設定機能が選択された場合には,ウェハWの処理枚数がカウントされ,その処理枚数に応じて課金が行われる。かかる場合,線幅の均一性の高いレジストパターンを形成できる温度設定機能を用いた場合に,処理枚数に応じて課金される。したがって,ユーザは,高精度の温度設定機能の使用量に応じて料金を支払うことができる。また,塗布現像処理システム1の製造者は,高精度の温度設定機能の使用量に応じて集金できる。したがって,塗布現像処理システム1の使用状態に応じた適正かつ柔軟な課金を行うことができる。
以上の実施の形態においては,課金をウェハWの処理枚数に応じて行っていたが,温度補正テーブルMの処理レシピHの使用数により課金を行ってもよい。かかる場合,例えば新しい処理レシピHが設定される度に,入力・表示部211のプロセス情報画面D2に処理レシピが追加され,このプロセス情報画面D2における処理レシピHの総数に応じて課金が行われるようにしてもよい。かかる場合においても,特定の温度設定機能の使用量に応じた適正かつ柔軟な課金が行われる。なお,以上の実施の形態で記載した課金は,予め所定の料金を支払い使用可能度数を購入し,特定の温度設定機能の使用量に応じてその使用可能度数が減少していくようないわゆるプリペイド式のものであってもよい。また,上述の課金の情報を,通信ネットワークを介して塗布現像処理システム1の製造者(ベンダー)側に送信できるようにしてもよい。
以上の実施の形態で記載した温度補正テーブルMにおける各熱板領域R1〜R5の温度補正値は,特定の算出モデルLにより算出されるものであってもよい。以下,算出モデルLを用いた温度補正値の算出方法について説明する。
例えば算出モデルLは,例えば装置制御部190のデータ格納部201に格納されている。算出モデルLは,例えば図15に示すようにレジストパターンの線幅変化量ΔCDと温度補正値ΔTとの関係式(1)で示される相関モデルである。算出モデルLは,塗布現像処理システム1において形成されたレジストパターンの線幅測定値に基づいて,各熱板領域R1〜R5の最適温度補正値ΔT,つまりレジストパターンの線幅が最終的にウェハ面内で均一になるような温度補正値ΔTを算出できる。
算出モデルLは,例えば図16に示す行列式であり,例えば行列式の各要素ai,jは,複数の熱板領域R1〜R5のうちの任意の熱板領域の温度を1℃変化させたときのウェハ面内の複数のウェハ領域の線幅変動量を,例えば総ての組み合わせについて測定することによって求められている。
例えばプログラム格納部202には,例えば算出モデルLの関係式(1)を用いて各熱板領域R1〜R5の温度補正値ΔTを算出するプログラムが格納されている。
そして,温度補正テーブルMにおける各熱板領域R1〜R5の温度補正値を算出する際には,先ず,塗布現像処理システム1のフォトリソグラフィー工程によりウェハW上に形成されたレジストパターンの線幅が測定される。この線幅測定は,塗布現像処理システム1内に設けられた線幅測定装置により行われてもよいし,塗布現像処理システム1の外部に設置された線幅測定装置により行われてもよい。この線幅測定により,ウェハ面内の複数点の線幅が測定され,熱板140の各熱板領域R1〜R5に対応する5つのウェハ領域の線幅が求められる。
例えば装置制御部190では,各ウェハ領域の線幅測定値に基づいて,算出モデルLにより最適温度補正値ΔTが算出される。例えば図17に示すように,関係式(1)の線幅変化量ΔCDに,目標線幅Hと各ウェハ領域の測定線幅値CD1,CD2,CD3,CD4,CD5の差を代入し,関係式(1)の各辺に算出モデルLの逆行列を掛けることによって,各熱板領域R1〜R5の温度補正値ΔT1,ΔT2,ΔT3,ΔT4,ΔT5が算出される。
この例によれば,温度補正値と線幅との相関から作成された算出モデルLにより,ウェハ面内の線幅が均一になるような各熱板領域R1〜R5の温度補正値ΔTが算出される。この結果,温度補正テーブルMを用いた温度設定機能により,より高い精度の線幅均一性が実現される。かかる高い精度の温度設定機能を備えた塗布現像処理システム1に上述の課金方法が採用されるので,当該課金方法をより効果的に用いることができる。
以上の実施の形態で記載した算出モデルLは,例えば図18に示すようにレジスト液に影響されるモデル成分αと,レジスト液以外の他の処理条件に影響されるモデル成分Ltに分離するようにしてもよい。ここでいうレジスト液以外の他の処理条件には,例えば処理温度,処理時間,処理装置の状態など線幅に影響を与えるものが含まれる。かかる場合,例えば処理レシピの変更によりレジスト液が変更され,算出モデルLの内容を変更する場合に,算出モデルLのうちのモデル成分αのみを変更すれば足りる。また,例えば処理温度などのレジスト液以外の他の処理条件が変更される場合には,算出モデルLのモデル成分Ltのみを変更すれば足りる。このようにレジスト液の変更や処理温度の変更などに柔軟かつ迅速に対応できる。
さらに,モデル成分Ltは,図19に示すようにフォトリソグラフィー工程における露光処理条件に影響されるモデル成分Lt1と,露光処理条件以外の処理条件に影響されるモデル成分Lt2に分離するようにしてもよい。ここでいう露光処理条件は,例えば露光温度,露光処理,露光装置の状態などの線幅に影響を与えるものであり,露光処理条件以外の処理条件は,例えばPEB装置における加熱処理の加熱時間,加熱温度,PEB装置の状態などの線幅に影響を与えるものである。かかる場合,例えば露光装置に不具合が発生した場合には,モデル成分Lt1のみを変更することにより,その不具合に対応できる。
ところで,以上の実施の形態で記載した温度補正テーブルMの各熱板領域R1〜R5の温度補正値は,ウェハWの反り量や反り形状に基づいて定められたものであってもよい。以下,かかる場合の温度補正値の設定方法について説明する。
例えば装置制御部190のデータ格納部201には,処理レシピH毎に,例えば図20に示すようなウェハWの各反り量,反り形状に対応する,熱板140の各熱板領域R1〜R5の最適温度補正値を示す相関テーブルKが格納されている。本実施の形態においてウェハWの反り形状は,上に凸に湾曲した凸形状と,下に凸に湾曲した凹形状の2種類に分けられている。
相関テーブルKの各最適温度補正値は,例えば各処理レシピHの各反り量及び反り形状について,最終的に形成されるレジストパターンの線幅がウェハ面内で均一になるような値に定められている。これらの最適温度補正値は,予め行われる実験により,例えば反り量と反り形状の把握しているウェハWに対し,複数の温度補正値の設定で熱処理して線幅を形成し,線幅がウェハ面内で均一なるものを検出することにより求められる。
例えば装置制御部190のプログラム格納部202には,例えば入力されたウェハWの反り量及び反り形状に基づいて,相関テーブルKにより各熱板領域R1〜R5の温度補正値を求めるプログラムが格納されている。また,プログラム格納部202には,入力されたウェハWの反り量及び反り形状に基づいて,相関テーブルKに定められていない反り量の温度補正値を算出するプログラムが格納されている。例えばこのプログラムは,例えば相関テーブルKの反り量,反り形状及び最適温度補正値の既存の情報から,所定の近似計算法,例えば最小二乗法を用いて入力反り量に対応する最適温度補正値を算出できる。
また,塗布現像処理システム1の例えば第5の処理装置群G5には,図21に示すようにウェハWの反りを測定する反り測定装置240が設けられる。反り測定装置240は,例えばレーザ変位計により,ウェハWの中心部と外周部との高低差を検出することによって,ウェハWの反り量と反り形状を測定できる。
そして,温度設定テーブルMにおける各熱板領域R1〜R5の温度補正値を設定する際には,先ず塗布現像処理システム1のフォトリソグラフィー工程において露光処理が終了しPEB装置84に搬入される前のウェハWが,反り測定装置240に搬送され,ウェハWの反り量と反り形状が測定される。
反り測定装置240で測定された反り量と反り形状の測定結果は,装置制御部190に入力される。装置制御部190では,例えば入力されたウェハWの反り量と反り形状に基づいて,相関テーブルKにより各熱板領域R1〜R5の温度補正値が求められる。例えば相関テーブルK内のデータに,入力された反り量と反り形状に適合する最適温度補正値がある場合には,その値が求められる。また,相関テーブルK内のデータに,入力された反り量と反り形状に適合する最適温度補正値がない場合には,相関テーブルK内の既存の情報と入力された反り量を用いて,例えば最小二乗法により温度補正値が求められる。求められた温度補正値は,温度補正テーブルMに設定される。
この例によれば,温度補正テーブルMの各熱板領域R1〜R5の温度補正値が,ウェハWの反りの測定結果を考慮して相関テーブルKによりウェハ面内の線幅が均一になるように求められて設定される。この結果,温度補正テーブルMを用いた温度設定機能が,高い精度の線幅均一性を実現するものになり,上述した塗布現像処理システム1における課金方法を採用する効果は大きい。
以上,本発明の実施の形態の一例について説明したが,本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば上記実施の形態において,塗布現像処理システム1における温度設定機能は2種類であったが,その数は,任意に選択できる。また,温度補正テーブルMを用いた温度設定機能を選択した場合にのみ,その使用量に応じて課金が行われたが,温度補正テーブルNを用いた温度設定機能を選択した場合も温度設定テーブルMと金額を変えて,使用量に応じて課金を行ってもよい。さらに,上記実施の形態において,温度設定された熱板140は,5つの領域に分割されていたが,その数は任意に選択できる。また,上記実施の形態は,PEB装置84の熱板140に対して温度設定を行う例であったが,熱板を備えたプリベーキング装置やポストベーキング装置などの他の加熱処理装置や,ウェハWを載置して冷却する冷却板を備えた冷却処理装置にも本発明は適用できる。さらに,本発明は,ウェハ以外の例えばFPD(フラットパネルディスプレイ),フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板の処理システムにも適用できる。
本発明は,基板の処理システムにおいて使用状態に応じた適正な課金を行う際に有用である。
1 塗布現像処理システム
84 PEB装置
141 ヒータ
140 熱板
R1〜R5 熱板領域
110 主制御部
142 温度制御装置
190 装置制御部
M,N 温度補正テーブル
W ウェハ
84 PEB装置
141 ヒータ
140 熱板
R1〜R5 熱板領域
110 主制御部
142 温度制御装置
190 装置制御部
M,N 温度補正テーブル
W ウェハ
Claims (10)
- 基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置と,熱処理板上に基板を載置して熱処理する熱処理装置と,基板を現像処理する現像処理装置を有し,フォトリソグラフィー工程により基板上にレジストパターンを形成する基板の処理システムであって,
前記熱処理板に対する複数種類の温度設定機能と,
前記複数種類の温度設定機能を選択可能な選択機能と,
前記複数種類の温度設定機能のうちの特定の温度設定機能を用いて温度設定が行われ基板が処理された場合に,その基板の処理枚数を数えるカウント機能と,
前記数えられた処理枚数に応じて課金を行う課金機能と,を備えたことを特徴とする,基板の処理システム。 - 前記熱処理板は,複数の領域に区画され,当該領域毎に温度設定され,
さらに,前記熱処理板の各領域毎に,熱処理板上の基板の面内温度を調整するための温度補正値が設定され,
前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,少なくとも熱処理温度とレジスト液の種類の組み合わせにより定まる処理レシピ毎に設定されていることを特徴とする,請求項1に記載の基板の処理システム。 - 前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,熱処理板において熱処理されて形成されるレジストパターンの線幅と温度補正値との相関から作成された算出モデルにより算出され,設定されており,
前記算出モデルは,基板面内のレジストパターンの線幅測定値に基づいて,基板面内の線幅が均一になるような温度補正値を算出できることを特徴とする,請求項2に記載の基板の処理システム。 - 前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,熱処理される基板の反り量と反り形状の測定結果に基づいて,前記レジストパターンの線幅が基板面内で均一に形成されるように設定されていることを特徴とする,請求項2又は3のいずれかに記載の基板の処理システム。
- 基板の各反り量及び反り形状に対応する前記各領域の最適温度補正値を定めた温度補正テーブルを備え,
前記特定の温度設定機能を用いた場合の前記各領域の温度補正値は,基板の反り量と反り形状の測定結果に基づいて,前記温度補正テーブルにより設定されていることを特徴とする,請求項4に記載の基板の処理システム。 - 前記課金機能は,前記処理枚数に代えて前記処理レシピの使用数に応じて課金を行うことを特徴とする,請求項2〜5のいずれかに記載の基板の処理システム。
- 外部に対して基板を搬入出するためのローダ・アンローダ部と,
前記レジスト塗布装置,前記熱処理装置及び前記現像処理装置を備え,基板の処理を行う処理部と,
前記ローダ・アンローダ部と前記処理部間の基板の搬送を行う搬送装置と,を有し,
前記搬送装置は,基板を保持する保持部と,前記保持部における基板の有無を検出するセンサとを備え,
前記カウント機能は,前記搬送装置による基板の受け渡しを前記センサにより検出することにより前記処理枚数を数えることを特徴とする,請求項1〜6のいずれか記載の基板の処理システム。 - 前記熱処理は,露光処理後で現像処理前に行われる加熱処理であることを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載の基板の処理システム。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の基板の処理システムの機能を,コンピュータに実現させるためのプログラム。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の基板の処理システムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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JP2008177303A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 |
JP2008300777A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Tokyo Electron Ltd | 基板の処理方法、基板の処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
US7977019B2 (en) | 2008-02-22 | 2011-07-12 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device manufacturing method, semiconductor device manufacturing equipment, and computer readable medium |
WO2018003372A1 (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法並びに記憶媒体 |
JP2020035834A (ja) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | キオクシア株式会社 | 加熱処理装置および加熱処理方法 |
-
2005
- 2005-02-24 JP JP2005049586A patent/JP2006237260A/ja active Pending
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