JP2008198820A - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液浸露光時にレジストの含有成分が溶出するおそれがある表面欠陥の異常な保護膜を有するウエハを露光対象から除外し、正常な保護膜を有するウエハのみを露光処理すること。
【解決手段】ウエハWの表面に塗布されたレジスト層の表面に保護膜を形成する保護膜塗布ユニット26と、ウエハの表面に、光を透過する浸液層を形成した状態でウエハの表面を液浸露光する露光装置4と、ウエハの表面に現像液を供給して現像処理する現像ユニット28と、を具備する基板処理装置において、ウエハの表面に形成された保護膜の表面を保護膜検査装置33によって検出し、保護膜検査装置によって検出された情報を、制御コンピュータ60で収集して保護膜の表面欠陥が正常か異常かを判断し、その信号を露光装置に伝達し、保護膜の表面欠陥が異常と判断された場合は、露光処理を行わない指令を与え、正常と判断された場合は、露光処理を行う指令を与える。
【選択図】 図1
Description
この発明は、基板処理方法及び基板処理装置に関するもので、更に詳細には、レジストの表面に保護膜を形成した被処理基板の表面に浸液層を形成して液浸露光する基板処理方法及び基板処理装置に関するものである。
従来、半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハ(以下にウエハという)の表面にレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光した後に、現像してレジストパターンを形成している。
また、近年のデバイスパターンの微細化、薄膜化に伴い露光の解像度を上げる要請が高まっている。露光の解像度を上げる方法の一つとして、既存の光源例えばフッ化アルゴン(ArF)やフッ化クリプトン(KrF)による露光技術を改良して解像度を上げるため、ウエハの表面に光を透過する浸液層を形成した状態で露光する液浸露光方法が知られている。この液浸露光は、例えば純水などの水の中に光を透過させる技術で、水中では波長が短くなることから193nmのArFの波長が水中では実質134nmになる、という特徴を利用するものである。
すなわち、この液浸露光の技術は、レンズとウエハの表面との間に浸液層(液膜)を形成した状態で、光源から発せられた光がレンズを通過し、液膜を透過してウエハに照射され、これにより所定のレジストパターン(回路パターン)がレジストに転写する技術である。そして、ウエハとの間に液膜を形成した状態で露光手段とウエハを相対的に水平方向にスライド移動させて次の転写領域(ショット領域)に対応する位置に当該露光手段を配置し、光を照射する動作を繰り返すことによりウエハ表面に回路パターンを順次転写していく。
この液浸露光においては、レンズとウエハの表面との間に液膜(浸液層)を形成するため、レジスト層の表面部からレジストの含有成分の一部が僅かではあるが溶出し、溶出成分がレンズ表面に付着して転写する回路パターンの線幅精度が低下するという問題があった。また、レンズの表面に付着しなくとも水膜内に溶出成分が含まれていると光の屈折率に影響して解像度の低下及び面内で線幅精度の不均一が発生するという問題もあった。
上記問題を解決する方法として、レジスト層の表面に反射防止膜(保護膜)を施こすことにより、液浸露光時にレジストの溶出を抑制することができる(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−80404号公報(特許請求の範囲、段落番号0009,0015,0017、図10)
しかしながら、保護膜の表面は必ずしも均一な平坦面でなく、表面に凹状の傷等の表面欠陥が生じる場合がある。このような表面欠陥は少なければレジストの溶出の問題はないが、表面欠陥が異常に多くあると、液浸露光時に表面欠陥部からレジストが溶出して、露光レンズに付着することがあり、回路パターンの線幅精度が低下や線幅精度の不均一が発生する懸念があった。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、液浸露光時にレジストの含有成分が溶出するおそれがある表面欠陥の異常な保護膜を有する被処理基板を露光対象から除外し、正常な保護膜を有する被処理基板のみを露光処理するようにした、基板処理方法及び基板処理装置を提供することを課題とする。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、被処理基板の表面にレジストを塗布し、レジスト層の表面に保護膜を形成した後、被処理基板の表面に、光を透過する浸液層を形成した状態で被処理基板の表面を露光処理し、次いで被処理基板の表面に現像処理を施す基板処理方法において、 上記保護膜が形成された被処理基板を露光装置で露光処理する前に、保護膜検査手段によって保護膜の表面欠陥の状態を検出して、露光処理時に上記浸液層に浸漬される際の保護膜の表面欠陥が正常か異常かを判断し、異常と判断された場合は露光処理を行わず、正常と判断された場合は露光処理を行う、ことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の基板処理方法において、 上記露光装置は、露光レンズと被処理基板の表面との間に浸液を供給する浸液供給部と、露光レンズと洗浄用基板の表面との間にレンズ洗浄液を供給する洗浄液供給部とが切り換え可能に形成され、 上記保護膜の表面欠陥が正常と判断された場合における表面欠陥の度合いに応じて上記切換弁を切り換え、露光処理後に、レンズ洗浄液によるレンズ洗浄処理を行う、ことを特徴とする。
また、請求項3記載の発明は、請求項1記載の基板処理方法を具現化するもので、 被処理基板の表面にレジストを塗布するレジスト塗布ユニットと、レジスト層の表面に保護膜を形成する保護膜塗布ユニットと、被処理基板の表面に、光を透過する浸液層を形成した状態で被処理基板の表面を露光処理する露光装置と、被処理基板の表面に現像液を供給して現像処理する現像ユニットと、を具備する基板処理装置において、 上記被処理基板の表面に形成された保護膜の表面を検査する保護膜検査手段と、 上記保護膜検査手段によって検出された情報を収集し、保護膜の表面欠陥が正常か異常かを判断し、その信号を上記露光装置に伝達すると共に、保護膜の表面欠陥が異常と判断された場合は、露光処理を行わない指令を与え、正常と判断された場合は、露光処理を行う指令を与える、制御手段と、を具備することを特徴とする。
また、請求項4記載の発明は、請求項2記載の基板処理方法を具現化するもので、 請求項3記載の基板処理装置において、 上記露光装置は、露光レンズと被処理基板の表面との間に浸液を供給する浸液供給部と、露光レンズと洗浄用基板の表面との間にレンズ洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を具備すると共に、上記浸液供給部及び洗浄液供給部の供給管路に切換弁を介設し、 上記切換弁を上記制御手段からの制御信号に基づいて切り換え可能に形成し、 上記被処理基板に形成される保護膜の表面欠陥が正常と判断された場合における表面欠陥の度合いに応じて上記切換弁を切り換え、露光処理後に、レンズ洗浄液によるレンズ洗浄処理を行えるように形成してなる、ことを特徴とする。
請求項1,3記載の発明によれば、レジスト層の表面に保護膜が形成された被処理基板を露光装置で露光処理する前に、保護膜検査手段によって保護膜の表面欠陥の状態を検出して、露光処理時に上記浸液層に浸漬される際の保護膜の表面欠陥が正常か異常かを判断する。そして、保護膜の表面欠陥が異常と判断された被処理基板は、露光装置での露光処理を行わずに露光装置から搬出(除外)され、保護膜の表面欠陥が異常ではなく正常と判断された被処理基板のみを露光処理することができる。
請求項2,4記載の発明によれば、露光装置は、露光レンズと被処理基板の表面との間に浸液を供給する浸液供給部と、露光レンズと洗浄用基板の表面との間にレンズ洗浄液を供給する洗浄液供給部とが切り換え可能に形成され、保護膜の表面欠陥が正常と判断された場合における表面欠陥の度合い、例えば表面欠陥の個数が異常ではないが、液浸露光時に僅かにレジストの含有成分の溶出が生じるような度合いに応じて、切換弁を切り換え、露光処理を行った後(あるいは、定期的に露光処理後)に、被処理基板に代えて洗浄用基板を露光レンズと対向配置した状態で、洗浄液供給部から露光レンズと洗浄用基板の表面との間にレンズ洗浄液を供給してレンズ洗浄処理を行うことができる。
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果を奏する。
(1)請求項1,3記載の発明によれば、レジスト層の表面に形成される保護膜の表面欠陥が異常と判断された被処理基板の露光処理を行わずに、保護膜の表面欠陥が異常ではなく正常と判断された被処理基板のみを露光処理することができるので、液浸露光時にレジストの含有成分が溶出して露光レンズに付着するのを防止することができると共に、露光精度の維持を図ることができる。
(2)請求項2,4記載の発明によれば、表面欠陥の度合い、例えば表面欠陥の個数が異常ではないが、液浸露光時に僅かにレジストの含有成分の溶出が生じるような度合いに応じて、露光処理を行った後(あるいは、定期的に露光処理後)に、露光レンズの洗浄を行うので、上記(1)に加えて、更に露光レンズの汚れを確実に防止することができる。
以下、この発明の最良の形態について、添付図示に基づいて説明する。
図1は、この発明に係る基板処理装置を適用する塗布・現像処理装置に露光装置を接続した処理システムの全体を示す概略平面図、図2は、上記処理システムの概略正面図、図3は、上記処理システムの概略背面図である。
上記処理システムは、被処理基板である半導体ウエハW(以下にウエハWという)を複数枚例えば25枚密閉収納するキャリア10を搬出入するためのキャリアステーション1と、このキャリアステーション1から取り出されたウエハWにレジスト塗布,現像処理等を施す処理部2と、ウエハWの表面に光を透過する浸液層を形成した状態でウエハWの表面を液浸露光する露光部である露光装置4と、処理部2と露光装置4との間に接続されて、ウエハWの受け渡しを行うインターフェース部3とを具備している。
キャリアステーション1は、キャリア10を複数個並べて載置可能な載置部11と、この載置部11から見て前方の壁面に設けられる開閉部12と、開閉部12を介してキャリア10からウエハWを取り出すための受け渡し手段A1とが設けられている。
また、キャリアステーション1の奥側には筐体20にて周囲を囲まれる処理部2が接続されており、この処理部2には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した処理ユニットU1,U2,U3及び液処理ユニットU4、U5の各ユニット間のウエハWの受け渡しを行う主搬送手段A2,A3が交互に配列して設けられている。また、主搬送手段A2,A3は、キャリアステーション1から見て前後方向に配置される処理ユニットU1,U2,U3側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットU4,U5側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁21により囲まれる空間内に配設されている。また、キャリアステーション1と処理部2との間、処理部2とインターフェース部3との間には、各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニット22が配置されている。
処理ユニットU1,U2,U3は、液処理ユニットU4,U5にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば10段に積層して構成されている。例えばウエハWを疎水化処理するためのアドヒージョンユニット(AD)、ウエハWを加熱する加熱ユニット(HP)が、図3に示すように、下方から順に2段ずつ重ねられている。アドヒージョンユニット(AD)はウエハWを温調する機構を更に有する構成としてもよい。主搬送手段A3の背面側には、ウエハWのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置(WEE)23及びウエハWに塗布されたレジスト膜厚を検査する検査部としての膜厚検査装置24が設けられている。これら周辺露光装置(WEE)23や膜厚検査装置24は多段に配置してもよい。また、主搬送手段A3の背面側は、主搬送手段A2の背面側と同様に熱処理ユニットが配置構成される場合もある。
図3に示すように、処理ユニットU1では、ウエハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えばウエハWに所定の加熱処理を施す第1の熱処理ユニットである高温度熱処理ユニット(BAKE)、ウエハWに精度の良い温度管理化で加熱処理を施す高精度温調ユニット(CPL)、ウエハ搬送体22から主ウエハ搬送体16へのウエハWの受け渡し部となる受け渡しユニット(TRS)、温調ユニット(TCP)が上から順に例えば10段に重ねられている。なお、処理ユニットU1において、本実施形態では下から3段目はスペアの空間として設けられている。処理ユニットU2でも、例えば第4の熱処理ユニットとしてポストベーキングユニット(POST)、レジスト塗布後のウエハWに加熱処理を施す第2の熱処理ユニットであるプリベーキングユニット(PAB)、高精度温調ユニット(CPL)が上から順に例えば10段に重ねられている。更に処理ユニットU3でも、例えば露光後のウエハWに加熱処理を施す第3の熱処理ユニットとしてポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)、高精度温調ユニット(CPL)が例えば上から順に10段に重ねられている。
また、液処理ユニットU4,U5は、例えば図2に示すように、レジストや現像液などの薬液収納部(CHM)の上に反射防止膜を塗布するボトム反射防止膜塗布ユニット(BCT)25,トップ反射防止膜(保護膜)塗布ユニット(TCT)26、レジストを塗布するレジスト塗布ユニット(COT)27、ウエハWに現像液を供給して現像処理する現像ユニット(DEV)28等を複数段例えば5段に積層して構成されている。
インターフェース部3は、図3に示すように、処理部2と露光装置4との間に前後に設けられる第1の搬送室3A及び第2の搬送室3Bにて構成されており、それぞれに第1のウエハ搬送部30A及び第2のウエハ搬送部30Bが設けられている。第1のウエハ搬送部30Aは昇降自在かつ鉛直軸回りに回転自在な基体31Aと、この基体31A上に設けられる進退自在なアーム32Aとで構成されている。また第2のウエハ搬送部30Bは昇降自在かつ鉛直軸回りに回転自在な基体31Bと、この基体31B上に設けられる進退自在なアーム32Bとで構成されている。
なお、第1及び第2のウエハ搬送部30A,30BによるウエハWの搬送のタイミング及び時間は制御手段である制御コンピュータ60の中央演算処理装置(CPU)を主体として構成されるコントローラ70によって制御されている。
また、第1の搬送室3Aには、第1のウエハ搬送部30Aを挟んでキャリアステーション1側から見た左側に、保護膜の表面欠陥例えば凹状の傷等を検出する保護膜検査装置33が設けられている。同じく右側には、複数例えば25枚のウエハWを一時的に収容するバッファカセット34が例えば上下に積層されて設けられている。なお、バッファカセット34を保護膜検査装置33の下方に配置してもよい。
保護膜検査装置33は、図5に示すように、ウエハWを載置する回転可能な載置テーブル35と、載置テーブル35上に載置されたウエハWの表面に検査用照射光を照射する照射ユニット36と、この照射ユニット36から照射光がウエハ表面に照射されたときにウエハ表面から反射される散乱光を受光する受光ユニット37とで主に構成されている。
この場合、載置テーブル35は、下面に回転軸35aを垂下してなり、図示しない駆動モータの駆動によって水平方向に回転可能に形成されている。また、載置テーブル35は図示しない真空装置に接続されており、真空装置の駆動によってウエハWは載置テーブル35に吸着保持される。
照射ユニット36は、ウエハWの表面に検査用照射光を照射するもので、例えば、光源36aと、光源36aから照射される検査用照明光の波長を選択する波長選択フィルタ36bと、この波長選択フィルタ36bを透過した検査用照明光を平行光束に変換して載置テーブル35に載置されたウエハWの表面に照射させる照射レンズ36cとで構成されている。
また、受光ユニット37は、例えば、第1及び第2の受光レンズ37a,37bと、CCD撮像素子37Cとで構成されている。この受光ユニット37のCCD撮像素子37Cには、このCCD撮像素子37Cによって検出された画像情報を収集する画像収集用コントローラ50が電気的に接続されている。また、画像収集用コントローラ50によって収集された画像情報は制御手段である制御コンピュータ60に送られ、制御コンピュータ60によって画像情報と予め記憶された評価試験等で得られたデータとを比較演算して、保護膜の表面欠陥の状態が正常か異常か、つまり液浸露光時に溶出するレジストの含有成分によって露光処理に支障をきたさない(正常)か、溶出するレジストの含有成分によって露光処理に支障をきたす(異常)かが検出されるように構成されている。この場合の評価方法として、例えば凹状の傷等の表面欠陥の個数によって正常か異常かを判断することができる。例えば、(A)表面欠陥数が5個以下であればレジストの含有成分の溶出の心配がない、(B)表面欠陥数が5個を超え20個未満であれば、レジストの含有成分の溶出は僅かであるが露光処理には支障をきたさない、(C)表面欠陥数が20個以上であるとレジストの含有成分の溶出量が多くなり、露光処理に支障をきたすという判断がなされる。このようにして得られた保護膜の表面欠陥の情報は、制御コンピュータ60からコントローラ70を介して露光装置4に伝達される。
また、露光装置4側に形成されたウエハ搬送口3aを介して第2の搬送室3Bと露光装置4との間でウエハWの受け渡しをするための受け渡しステージ38A,38Bが左右に並んで設けられている。これら受け渡しステージ38A,38Bの各々の表面にはウエハWを裏面側から支持する例えば3本の基板支持ピン39が設けられている。
上記第1及び第2のウエハ搬送部30A,30Bはコントローラ70に電気的に接続されており、コントローラ70からの制御信号に基づいてウエハWを搬送するように構成されている。すなわち、第1のウエハ搬送部30Aは、処理部2側から搬送される保護膜が塗布されたウエハWを受け取って保護膜検査装置33への搬入、バッファカセット34への搬入、及び露光処理後のウエハWを第2のウエハ搬送部30Bから受け取って処理部2側へ搬送する。また、第2のウエハ搬送部30Bは、第1のウエハ搬送部30Aから受け取った未露光のウエハWを露光装置4側へ搬送、及び露光装置4側から搬出された露光済みのウエハWを第1のウエハ搬送部30Aへ受け渡すように構成されている。
上記のように構成されるインターフェース部3におけるウエハWの搬送系において、処理部2から露光装置4へのウエハWの搬送、及び露光装置4から処理部2へのウエハWの搬送を効率よく行う必要がある。そこで、本実施形態では、制御コンピュータ60によって全てのロットに対してウエハWの搬送経路から移動時間を位置データと搬送手段A1,A2,A3,30A,30Bの搬送速度から算出して、一番近い(早い)位置にあるバッファカセット34内のウエハWの収容位置を特定し、そして、その特定されたバッファカセット34内にウエハWを収容している。このように、一番近い(早い)位置にあるバッファカセット34内のウエハWの収容位置にウエハWを収容して、ウエハWの搬送を行うことにより、ウエハWの搬送を効率よく行うことができ、スループットの控除が図れる。
一方、露光装置4は、図6(a),(b)に示すように、ウエハW又は洗浄用基板例えばダミーウエハWaを載置し、図示しない移動機構によって水平方向に移動可能なステージ40と、回路パターンが描画されたマスク基板例えばレチクルRと、露光光源41から照射され、レチクルRを透過した露光光をウエハWの表面に形成された保護膜TCに対して照射する投影系42と、この投影系42の露光レンズ42aと保護膜との隙間に、例えば純水等の浸液43を供給する浸液供給部44と、露光処理後又は非露光時において、ステージ40に載置されたダミーウエハWaと露光レンズ42aとの隙間に、例えば有機溶剤や界面活性剤等のレンズ洗浄液45を供給するレンズ洗浄液供給部46(以下に洗浄液供給部46という)と、浸液供給部44を構成する浸液供給源44Aに接続する浸液供給管路47に介設される第1の切換弁V1と、洗浄液供給部46を構成する洗浄液供給源46Aに接続する洗浄液供給管路48に介設される第2の切換弁V2と、を具備している。
また、第1及び第2の切換弁V1,V2は制御手段を構成するコントローラ70に電気的に接続されており、コントローラ70からの指令を受けて、すなわち制御信号に基づいて切り換え可能に形成されている。この場合、ウエハWに形成される保護膜の表面欠陥が正常と判断された場合における表面欠陥の度合いに応じて、具体的には、上述したように(B)保護膜の表面欠陥数が5個を超え20個未満の場合に、第1,第2の切換弁V1,V2を切り換え、露光処理後又は非露光処理時に、ステージ40に載置されたダミーウエハWaと露光レンズ42aとの隙間に供給されるレンズ洗浄液45によって露光レンズ42aが洗浄処理される(図6(b)参照)。上記説明では、切換弁が、浸液供給管路47に介設される第1の切換弁V1と、洗浄液供給管路48に介設される第2の切換弁V2である場合について説明したが、浸液供給管路47に介設される一つの切換弁に洗浄液供給管路48を介して洗浄液供給源46Aを接続してもよい。
なお、露光装置4内には、インターフェース部3のウエハ搬送口3aを介してウエハWをステージ40上に搬送、ステージ40上から搬出する搬送手段49が設けられている。この搬送手段49は、制御手段である制御コンピュータ60のコントローラ70と電気的に接続されており、コントローラ70からの制御信号すなわち保護膜検査装置33によって検出された検出情報に基づいてウエハW又はダミーウエハWaの搬送動作を制御するように構成されている。なお、ダミーウエハWaは、例えば露光装置4内の待機位置に置かれてるか、あるいは、バッファカセット34内に収容されており、露光レンズ42aの洗浄時に搬送手段49によってステージ40上に載置される。
次に、上記塗布・現像装置を用いてウエハWを処理する手順について、図7に示すフローチャートを参照して説明する。ここでは、ウエハWの表面にボトム反射防止膜(BARC)を形成し、その上層にレジスト層を塗布し、レジスト層の表面にトップ反射防止膜TC(以下に保護膜TCという)を積層した場合について説明する。まず、例えば25枚のウエハWを収納したキャリア10が載置部11に載置されると、開閉部12と共にキャリア10の蓋体が外されて受け渡し手段A1によりウエハWが取り出される。そして、ウエハWは処理ユニットU1の一段をなす受け渡しユニット(図示せず)を介して主搬送手段A2へと受け渡され、塗布処理の前処理として例えばボトム反射防止膜塗布ユニット(BCT)25にてその表面にボトム反射防止膜(BARC)が形成される(ステップS1)。ボトム反射防止膜(BARC)が形成されたウエハWは、主搬送手段A2により処理ユニットU1の加熱処理部に搬送されてプリベーク(CLHP)される(ステップS2)。
その後、主搬送手段A2によりウエハWはレジスト塗布ユニット(COT)27内に搬入され、ウエハWの表面全体に薄膜状にレジストが塗布される(ステップS3)。レジストが塗布されたウエハWは、主搬送手段A2により処理ユニットU2の加熱処理部に搬送されてプリベーク(CLHP)される(ステップS4)。
その後、主搬送手段A2によりウエハWは保護膜塗布ユニット(TCT)26にてレジスト層の表面に保護膜TCが形成される(ステップS5)。保護膜TCが形成されたウエハWは、主搬送手段A2により処理ユニットU2の加熱処理部に搬送されてプリベーク(CLHP)される(ステップS6)。
その後、ウエハWは主搬送手段A2により受け渡しユニット36に搬送された後、インターフェース部3のアーム32Aにより保護膜検査装置33内に搬入され、保護膜検査装置33によって上述したように、保護膜TCの表面欠陥の状態が正常か異常か、つまり液浸露光時に溶出するレジストの含有成分によって露光処理に支障をきたさない(正常)か、溶出するレジストの含有成分によって露光処理に支障をきたす(異常)かが検出され、判断される。具体的には、(A)表面欠陥数が5個以下であればレジストの含有成分の溶出の心配がない、(B)表面欠陥数が5個を超え20個未満であれば、レジストの含有成分の溶出は僅かであるが露光処理には支障をきたさない、(C)表面欠陥数が20個以上であるとレジストの含有成分の溶出量が多くなり、露光処理に支障をきたすという判断がなされる。
保護膜検査装置33によって(A)保護膜TCの表面欠陥数が5個以下と判断されたウエハWは、アーム32Aにより保護膜検査装置33から搬出されて、第2のウエハ搬送部30Bへと受け渡されて受け渡しユニット37Aに載置される。すると、露光装置4に設けられた搬送手段49がコントローラ70からの指令を受けて、このウエハWをウエハ搬送口3aを介して露光装置4内に搬入し、ウエハWの表面と露光レンズ42aとの隙間に浸液層を形成した状態で露光する液浸露光が行われる(図6(a)参照:ステップS8)。
その後、液浸露光を終えたウエハWは図示しない上記搬送手段により受け渡しユニット37Bに載置される。次いで、第2のウエハ搬送部30Bにより受け渡しユニット37BからウエハWは取り出され、更に、第1のウエハ搬送部30Aに受け渡されて、第1のウエハ搬送部30Aにより処理部2の処理ユニットU3のポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)内に搬入される。ここで、ウエハWは粗冷却された後、所定の温度に加熱されることにより、レジストに含まれる酸発生剤から発生した酸をその内部領域に拡散させるポストエクスポージャーベーク(PEB)処理が行われる(ステップS9)。そして、当該酸の触媒作用によりレジスト成分が化学的に反応することにより、この反応領域は例えばポジ型のレジストの場合には現像液に対して可溶解性となる。
PEB処理がされたウエハWは、主搬送手段A3により現像ユニット(DEV)28内に搬入され、現像ユニット(DEV)28内に設けられた現像液ノズルによりその表面に現像液が供給されて現像処理が行われる(ステップS10)。これにより、ウエハW表面のレジスト膜のうちの現像液に対して可溶解性の部位が溶解することにより所定のレジストパターンが形成される。更にウエハWには例えば純水などのリンス液が供給されてリンス処理がなされ、その後にリンス液を振り切るスピン乾燥が行われる。例えば乾燥エア、乾燥窒素などの乾燥用気体を供給するための乾燥用気体ノズルをユニット内に設けておき、スピン乾燥に代えてあるいはスピン乾燥と共に乾燥用気体をウエハWに吹き付けて、より完全にウエハWを乾燥させるようにしてもよい。その後、ウエハWは主搬送手段A3により現像ユニット(DEV)28から搬出され、主搬送手段A2、受け渡し手段A1を経由して載置部11上の元のキャリア10へと戻されて一連の塗布・現像処理を終了する。
また、保護膜検査装置33によって(B)保護膜TCの表面欠陥数が5個を超え20個未満と判断されたウエハWは、(A)保護膜TCの表面欠陥数が5個以下と判断されたウエハWと同様に、露光装置4内に設けられた搬送手段49によりウエハ搬送口3aを介して露光装置4内に搬入され、ウエハWの表面と露光レンズ42aとの隙間に浸液層を形成した状態で露光する液浸露光が行われる(ステップS11)。その後、ポストエクスポージャーベーク処理(ステップ9)→現像処理(ステップ10)を経て元のキャリア10へ戻される。この場合、液浸露光(ステップS11)を行った後、コントローラ70からの指令、すなわち制御信号に基づいて搬送手段49が作動して、待機位置に置かれている、あるいは、バッファカセット34内に収容されているダミーウエハWaをステージ40に載置した状態で、第1,第2の切換弁V1,V2を切り換え、ステージ40に載置されたダミーウエハWaと露光レンズ42aとの隙間に供給されるレンズ洗浄液45によって露光レンズ42aが洗浄処理される(図6(b)参照)。なお、露光レンズ42aの洗浄処理を定期的に非露光処理時に行ってもよい。
一方、保護膜検査装置33によって(C)保護膜TCの表面欠陥数が20個以上であると判断されたウエハWは、露光装置4内に搬送されるが、コントローラ70からの指令、すなわち制御信号に基づいて搬送手段49によってインターフェース部3側に戻され、露光処理はされない。インターフェース部3側に戻されたウエハWは、バッファカセット34内に収容した後、装置外に払い出してもよく、あるいは、図7に想像線で示すように、保護膜塗布ユニット(TCT)24戻して、再度保護膜TCを形成するようにしてもよい。なお、再度保護膜TCを形成する前に、先の保護膜TCを、例えば現像ユニット(DEV)28で剥離し、純水にてリンス処理し、更にスピン乾燥してもよい。
上記実施形態によれば、レジスト層の表面に形成される保護膜TCの表面欠陥が異常と判断されたウエハWの液浸露光処理を行わずに、保護膜TCの表面欠陥が異常ではなく正常と判断されたウエハWのみを液浸露光処理することができるので、液浸露光時にレジストの含有成分が溶出して露光レンズ42aに付着するのを防止することができる。したがって、露光精度の維持を図ることができる。
W 半導体ウエハ(被処理基板)
TC 保護膜
1 キャリアステーション
2 処理部
3 インターフェース部
4 露光装置
26 トップ反射防止膜(保護膜)塗布ユニット
27 レジスト塗布ユニット
28 現像ユニット
33 保護膜検査装置
42a 露光レンズ
43 浸液
44 浸液供給部
45 洗浄液(レンズ洗浄液)
46 洗浄液供給部
47 浸液供給管路
48 洗浄液供給管路
V1 第1の切換弁
V2 第2の切換弁
50 画像収集用コントローラ
60 制御コンピュータ(制御手段)
70 コントローラ(制御手段)
TC 保護膜
1 キャリアステーション
2 処理部
3 インターフェース部
4 露光装置
26 トップ反射防止膜(保護膜)塗布ユニット
27 レジスト塗布ユニット
28 現像ユニット
33 保護膜検査装置
42a 露光レンズ
43 浸液
44 浸液供給部
45 洗浄液(レンズ洗浄液)
46 洗浄液供給部
47 浸液供給管路
48 洗浄液供給管路
V1 第1の切換弁
V2 第2の切換弁
50 画像収集用コントローラ
60 制御コンピュータ(制御手段)
70 コントローラ(制御手段)
Claims (4)
- 被処理基板の表面にレジストを塗布し、レジスト層の表面に保護膜を形成した後、被処理基板の表面に、光を透過する浸液層を形成した状態で被処理基板の表面を露光処理し、次いで被処理基板の表面に現像処理を施す基板処理方法において、
上記保護膜が形成された被処理基板を露光装置で露光処理する前に、保護膜検査手段によって保護膜の表面欠陥の状態を検出して、露光処理時に上記浸液層に浸漬される際の保護膜の表面欠陥が正常か異常かを判断し、異常と判断された場合は露光処理を行わず、正常と判断された場合は露光処理を行う、ことを特徴とする基板処理方法。 - 請求項1記載の基板処理方法において、
上記露光装置は、露光レンズと被処理基板の表面との間に浸液を供給する浸液供給部と、露光レンズと洗浄用基板の表面との間にレンズ洗浄液を供給する洗浄液供給部とが切り換え可能に形成され、
上記保護膜の表面欠陥が正常と判断された場合における表面欠陥の度合いに応じて露光処理後に、レンズ洗浄液によるレンズ洗浄処理を行う、ことを特徴とする基板処理方法。 - 被処理基板の表面にレジストを塗布するレジスト塗布ユニットと、レジスト層の表面に保護膜を形成する保護膜塗布ユニットと、被処理基板の表面に、光を透過する浸液層を形成した状態で被処理基板の表面を露光処理する露光装置と、被処理基板の表面に現像液を供給して現像処理する現像ユニットと、を具備する基板処理装置において、
上記被処理基板の表面に形成された保護膜の表面を検査する保護膜検査手段と、
上記保護膜検査手段によって検出された情報を収集し、保護膜の表面欠陥が正常か異常かを判断し、その信号を上記露光装置に伝達すると共に、保護膜の表面欠陥が異常と判断された場合は、露光処理を行わない指令を与え、正常と判断された場合は、露光処理を行う指令を与える、制御手段と、を具備することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項3記載の基板処理装置において、
上記露光装置は、露光レンズと被処理基板の表面との間に浸液を供給する浸液供給部と、露光レンズと洗浄用基板の表面との間にレンズ洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を具備すると共に、上記浸液供給部及び洗浄液供給部の供給管路に切換弁を介設し、
上記切換弁を上記制御手段からの制御信号に基づいて切り換え可能に形成し、
上記被処理基板に形成される保護膜の表面欠陥が正常と判断された場合における表面欠陥の度合いに応じて上記切換弁を切り換え、露光処理後に、レンズ洗浄液によるレンズ洗浄処理を行えるように形成してなる、ことを特徴とする基板処理装置。
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