JP2012059956A - Resist pattern forming method and device for the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide resist pattern forming method and a device for the same, which can improve the protection performance of a first resist pattern and the in-plane coating performance of a second resist while saving the resist.SOLUTION: In the resist pattern formation in which a lithography process of performing lithography processing such as resist coating, exposure, development and the like on a wafer to form a predetermined pattern is repeated, a resist containing a cross-linking agent is applied (S-1) to the wafer, and then exposed (S-4) and developed (S-6) to form a first resist pattern. After irradiating (S-7) the first resist pattern with UV-rays for a predetermined time and heating (S-8) the wafer on which the first resist pattern is formed at a predetermined temperature, a second resist is applied (S-9) to the wafer on which the first resist pattern is formed, exposed (S-12) and developed (S-14) to form a second resist pattern.

Description

この発明は、例えば半導体ウエハやLCD用ガラス基板等の基板にリソグラフィ処理を施すレジストパターン形成方法及びその装置に関するものである。   The present invention relates to a resist pattern forming method and apparatus for performing a lithography process on a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for LCD.

一般に、半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハやLCDガラス基板等の基板の上にITO(Indium Tin Oxide)の薄膜や電極パターンを形成するために、フォトリソグラフィ技術が利用されている。このフォトリソグラフィ技術においては、基板にフォトレジスト(以下にレジストという)を塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に所望の回路パターンを形成する、一連のリソグラフィ工程によって行われている。   In general, in the manufacture of semiconductor devices, a photolithography technique is used to form an ITO (Indium Tin Oxide) thin film or an electrode pattern on a substrate such as a semiconductor wafer or an LCD glass substrate. In this photolithography technique, a photoresist (hereinafter referred to as a resist) is applied to a substrate, a resist film formed thereby is exposed in accordance with a predetermined circuit pattern, and the exposure pattern is developed to form a resist film. In this process, a desired circuit pattern is formed by a series of lithography processes.

ところで、近年ではデバイスパターンの微細化の要請が高まっており、微細化の方法の一つとして、リソグラフィ工程を複数回用いてレジストパターンを形成するダブルパターニング技術が知られている。   Incidentally, in recent years, there has been an increasing demand for miniaturization of device patterns, and as one of the miniaturization methods, a double patterning technique is known in which a resist pattern is formed by using a lithography process a plurality of times.

また、この種のダブルパターニング技術において、第1リソグラフィ工程によって形成された第1パターンのレジストを第2リソグラフィ工程から保護する目的で架橋剤を含有するレジストを用いたレジスト処理方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In this type of double patterning technology, a resist processing method using a resist containing a cross-linking agent is known for the purpose of protecting the first pattern resist formed in the first lithography process from the second lithography process. (For example, refer to Patent Document 1).

架橋剤を含有するレジストを用いる、いわゆる自己架橋プロセス技術においては、第1リソグラフィ工程によって第1パターンが形成された基板を加熱(ハードベーク)することによって溶解耐性を持たせることができる。   In a so-called self-crosslinking process technique using a resist containing a crosslinking agent, dissolution resistance can be imparted by heating (hard baking) the substrate on which the first pattern is formed by the first lithography step.

特開2010−28101号公報JP 2010-28101 A

しかしながら、自己架橋プロセス技術は、第2リソグラフィ工程のレジストから第1レジストパターンの溶解や混合を保護する目的であるが、第1,第2リソグラフィ工程のレジストの相性、あるいは、熱処理温度限界によっては、十分に保護できない。すなわち、第1レジストパターンが溶解して破壊し、第2レジストパターンが正常に被膜できない、すなわちレジストの面内塗布の均一性が低下するなどの問題がある。   However, the self-crosslinking process technology is intended to protect the dissolution and mixing of the first resist pattern from the resist in the second lithography process, but depending on the compatibility of the resist in the first and second lithography processes or the heat treatment temperature limit. Can not protect enough. That is, there is a problem that the first resist pattern is dissolved and broken, and the second resist pattern cannot be normally coated, that is, the uniformity of in-plane application of the resist is lowered.

この問題を解決する手法として、第1レジストパターンを第2リソグラフィ工程のレジストから溶解し難くするために高温度の熱処理によって架橋反応を促進させることが考えられる。しかしながら、高温度による熱処理は第1レジストパターンの変形や変質を招き、リソグラフィ性能を低下させることになる。   As a technique for solving this problem, it is conceivable to promote the crosslinking reaction by high-temperature heat treatment in order to make it difficult to dissolve the first resist pattern from the resist in the second lithography process. However, the heat treatment at a high temperature causes deformation and alteration of the first resist pattern, and lowers the lithography performance.

また、自己架橋プロセス技術においては、第2リソグラフィ工程における第2レジスト塗布処理の際に使用するプリウェットの溶剤によって第1レジストパターンが溶解するのを避けるために、溶剤を用いずにレジストを塗布する必要がある。そのため、レジストを多く使用することになり、高価なレジスト液の無駄を招くことになる。   In the self-crosslinking process technology, the resist is applied without using a solvent in order to prevent the first resist pattern from being dissolved by the pre-wet solvent used in the second resist coating process in the second lithography process. There is a need to. For this reason, a large amount of resist is used, and an expensive resist solution is wasted.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第1レジストパターンの保護性能の向上及び第2レジストの面内塗布性能の向上が図れ、かつ、レジストの省薬液化を図れるようにしたレジストパターン形成方法及びその装置を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a resist capable of improving the protection performance of the first resist pattern and improving the in-plane coating performance of the second resist and reducing the amount of chemicals used in the resist. A pattern forming method and an apparatus thereof are provided.

上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、基板にレジスト塗布処理、露光処理及び現像処理等のリソグラフィ処理を施して所定のパターンを形成するリソグラフィ工程を繰り返し行うレジストパターン形成方法であって、 基板に架橋剤を含有するレジストを塗布し、その後、露光及び現像して第1レジストパターンを形成する第1パターン形成工程と、 上記第1パターン形成工程後の第1レジストパターンに紫外線を所定時間照射する紫外線照射工程と、 上記第1レジストパターンが形成された基板を所定温度で加熱する加熱工程と、 上記第1レジストパターンが形成された基板に、第2レジストを塗布、露光及び現像して第2レジストパターンを形成する第2パターン形成工程と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is a resist pattern forming method for repeatedly performing a lithography process for forming a predetermined pattern by performing lithography processing such as resist coating processing, exposure processing and development processing on a substrate. And applying a resist containing a cross-linking agent to the substrate, then exposing and developing to form a first resist pattern, and applying ultraviolet light to the first resist pattern after the first pattern forming step. UV irradiation step for irradiating the substrate for a predetermined time; heating step for heating the substrate on which the first resist pattern is formed at a predetermined temperature; applying a second resist to the substrate on which the first resist pattern is formed; And developing a second resist pattern to form a second resist pattern.

このように構成することにより、基板に架橋剤を含有するレジストを塗布、露光及び現像して形成された第1レジストパターンに紫外線を照射することによって、例えば、レジスト組成物の分子鎖が切られる。これにより架橋剤の反応(結合)をし易くし、第1レジストパターンが形成された基板を加熱することによって、第1レジストの第2レジストに対する溶解耐性を持たせることができ、かつ、接触角を低下させることができる。   By comprising in this way, the molecular chain of a resist composition is cut | disconnected, for example by irradiating a 1st resist pattern formed by apply | coating the resist containing a crosslinking agent to a board | substrate, exposing and developing. . This facilitates the reaction (bonding) of the cross-linking agent, and by heating the substrate on which the first resist pattern is formed, the first resist can have resistance to dissolution with respect to the second resist, and the contact angle. Can be reduced.

この発明において、上記紫外線照射工程における紫外線照射時間は、例えば2.1〜5秒とする方がよい。   In the present invention, the ultraviolet irradiation time in the ultraviolet irradiation step is preferably set to 2.1 to 5 seconds, for example.

また、この発明において、上記紫外線照射工程は、大気中で行っても差し支えないが、好ましくは外部から区画された処理空間中に、酸素ガス又は不活性ガス(例えば窒素ガス)を供給して行う方がよい。   In the present invention, the ultraviolet irradiation step may be carried out in the atmosphere, but is preferably carried out by supplying oxygen gas or inert gas (for example, nitrogen gas) into the processing space partitioned from the outside. Better.

このように構成することにより、紫外線照射によって発生するオゾン(O3)ガスの発生を抑制することができ、オゾン(O3)ガスが起因するレジストの減少を抑制することができる。   With this configuration, generation of ozone (O3) gas generated by ultraviolet irradiation can be suppressed, and reduction of resist due to ozone (O3) gas can be suppressed.

また、この発明において、上記加熱工程における加熱温度は、ガラス転移温度以下である方がよく、例えば、加熱温度はガラス転移温度以下、190℃以上とする方がよい。   In the present invention, the heating temperature in the heating step is preferably lower than the glass transition temperature. For example, the heating temperature is preferably lower than the glass transition temperature and higher than 190 ° C.

また、この発明において、上記紫外線照射工程の直後に上記加熱工程を行う方が好ましく、更に好ましくは、上記紫外線照射工程と上記加熱工程を同時に行う方がよい。   Moreover, in this invention, it is preferable to perform the said heating process immediately after the said ultraviolet irradiation process, More preferably, it is better to perform the said ultraviolet irradiation process and the said heating process simultaneously.

請求項8記載の発明は、基板にレジスト塗布処理、露光処理及び現像処理等のリソグラフィ処理を施して所定のパターンを形成するリソグラフィ工程を繰り返し行うレジストパターン形成装置であって、 基板に架橋剤を含有するレジストを塗布する塗布処理部と、レジストが塗布された基板を露光する露光処理部、及び露光後の基板を現像する現像処理部等を備えるパターン形成部と、 上記パターン形成部によって第1レジストパターンが形成された現像処理後の基板に紫外線を照射する紫外線照射装置と、 上記パターン形成部によって第1レジストパターンが形成された現像処理後の基板を加熱する加熱部と、を具備する、ことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is a resist pattern forming apparatus for repeatedly performing a lithography process for forming a predetermined pattern by performing a lithography process such as a resist coating process, an exposure process and a developing process on a substrate, and a cross-linking agent is applied to the substrate. A pattern forming unit including a coating processing unit that applies a resist containing, an exposure processing unit that exposes a substrate coated with the resist, a development processing unit that develops the exposed substrate, and the like. An ultraviolet irradiation device that irradiates the substrate after development processing on which the resist pattern is formed; and a heating unit that heats the substrate after development processing on which the first resist pattern is formed by the pattern formation unit, It is characterized by that.

このように構成することにより、パターン形成部によって基板に架橋剤を含有するレジストを塗布、露光及び現像して第1レジストパターンを形成した後、第1レジストパターンに紫外線を照射することにより、架橋剤の反応(結合)をし易くし、第1レジストパターンが形成された基板を加熱部で加熱することによって、第1レジストの第2レジストに対する溶解耐性を持たせることができ、かつ、接触角を低下させることができる。   By comprising in this way, after forming the 1st resist pattern by apply | coating the resist containing a crosslinking agent to a board | substrate by a pattern formation part, exposing and developing, and irradiating an ultraviolet-ray to a 1st resist pattern, it bridge | crosslinks. By making the reaction (bonding) of the agent easy, and heating the substrate on which the first resist pattern is formed in the heating unit, the first resist can be resistant to dissolution with respect to the second resist, and the contact angle Can be reduced.

この発明において、上記パターン形成部によって第1レジストパターンが形成された現像処理後の基板を上記紫外線照射装置に搬送すると共に、上記加熱部によって加熱された基板を上記パターン形成部のレジスト処理部へ搬送する主搬送機構と、上記紫外線照射装置によって紫外線が照射された基板を上記加熱部に搬送する補助搬送機構と、を更に具備する方が好ましい。   In this invention, the substrate after the development processing on which the first resist pattern is formed by the pattern forming unit is transported to the ultraviolet irradiation device, and the substrate heated by the heating unit is transferred to the resist processing unit of the pattern forming unit. It is preferable to further include a main transport mechanism for transporting and an auxiliary transport mechanism for transporting the substrate irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device to the heating unit.

また、この発明において、上記紫外線照射装置は、基板の表面を上面にして保持する基板保持台と、上記基板保持台に保持された基板に紫外線を照射する紫外線照射体と、上記基板保持台と紫外線照射体とを相対的に平行移動する移動機構と、を具備する方がよい。この場合、上記基板保持台と移動機構が、上記紫外線照射装置によって紫外線が照射された基板を上記加熱部に搬送する上記補助搬送機構を構成する方がよい。   Also, in the present invention, the ultraviolet irradiation device includes a substrate holder that holds the surface of the substrate as an upper surface, an ultraviolet irradiator that irradiates the substrate held on the substrate holder with ultraviolet rays, and the substrate holder. It is better to have a moving mechanism that relatively translates the ultraviolet irradiation body. In this case, it is preferable that the substrate holder and the moving mechanism constitute the auxiliary transport mechanism that transports the substrate irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device to the heating unit.

また、この発明において、上記基板保持台と紫外線照射体及び上記加熱部を筐体内に配設し、上記筐体内の処理空間内に酸素ガス又は不活性ガス(例えば窒素ガス)を供給可能に形成する方がよい。   In the present invention, the substrate holder, the ultraviolet irradiator, and the heating unit are disposed in the housing, and are formed so that oxygen gas or inert gas (for example, nitrogen gas) can be supplied into the processing space in the housing. Better to do.

このように構成することにより、紫外線照射によって発生するオゾン(O3)ガスの発生を抑制することができ、オゾン(O3)ガスが起因するレジストの減少を抑制することができる。   With this configuration, generation of ozone (O3) gas generated by ultraviolet irradiation can be suppressed, and reduction of resist due to ozone (O3) gas can be suppressed.

また、この発明において、上記基板保持台に上記加熱部を構成する加熱体を配設してもよい。このように構成することにより、第1レジストパターンが形成された基板への紫外線照射と加熱処理を同時に行うことができる。   Moreover, in this invention, you may arrange | position the heating body which comprises the said heating part in the said board | substrate holding stand. By comprising in this way, the ultraviolet irradiation and heat processing with respect to the board | substrate with which the 1st resist pattern was formed can be performed simultaneously.

また、この発明において、上記紫外線照射装置における紫外線照射時間は、例えば2.1〜5秒に設定されている方がよい。   Moreover, in this invention, it is better to set the ultraviolet irradiation time in the said ultraviolet irradiation apparatus to 2.1 to 5 second, for example.

加えて、この発明において、上記加熱部における加熱温度はガラス転移温度以下に設定される方よく、例えば、加熱温度はガラス転移温度以下、190℃以上に設定される方がよい。   In addition, in the present invention, the heating temperature in the heating section is preferably set to be equal to or lower than the glass transition temperature. For example, the heating temperature is preferably set to be equal to or lower than the glass transition temperature and higher than 190 ° C.

この発明によれば、第1レジストパターンの第1レジストの第2レジストに対する溶解耐性を持たせることができ、かつ、接触角を低下させることができるので、第1レジストパターンの保護性能の向上及び第2レジストの面内塗布性能の向上が図れ、かつ、レジストの省薬液化が図れる。   According to the present invention, the first resist pattern can have resistance to dissolution of the first resist with respect to the second resist, and the contact angle can be reduced, so that the protection performance of the first resist pattern can be improved and The in-plane coating performance of the second resist can be improved, and the resist can be saved.

この発明に係るレジストパターン形成装置を適用したレジスト塗布・現像処理装置の一例を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing an example of a resist coating / development processing apparatus to which a resist pattern forming apparatus according to the present invention is applied. 上記レジスト塗布・現像処理装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the said resist application | coating / development processing apparatus. 上記レジスト塗布・現像処理装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the said resist application | coating / development processing apparatus. 上記レジスト塗布・現像処理装置における塗布ユニットを示す概略平面断面図(a)及び概略断面図(b)である。It is the schematic plane sectional view (a) and schematic sectional drawing (b) which show the coating unit in the said resist coating / development processing apparatus. 上記レジスト塗布・現像処理装置における処理ブロックの単位ブロック(DEV層)を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the unit block (DEV layer) of the processing block in the said resist application | coating / development processing apparatus. この発明に係るレジストパターン形成装置の第1実施形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 1st Embodiment of the resist pattern formation apparatus concerning this invention. 上記レジストパターン形成装置の要部平面断面図である。It is principal part plane sectional drawing of the said resist pattern formation apparatus. 第1実施形態のパターン形成方法の処理工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process process of the pattern formation method of 1st Embodiment. この発明に係るレジストパターン形成装置の第2実施形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the resist pattern formation apparatus which concerns on this invention. 第2実施形態のパターン形成方法の処理工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process process of the pattern formation method of 2nd Embodiment. この発明に係るレジストパターン形成方法の評価実験から得た紫外線照射の有無とレジスト溶解性の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the presence or absence of the ultraviolet irradiation obtained from the evaluation experiment of the resist pattern formation method concerning this invention, and resist solubility. この発明に係るレジストパターン形成方法の別の評価実験から得た紫外線照射の有無とレジスト溶解性の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the presence or absence of the ultraviolet irradiation obtained from another evaluation experiment of the resist pattern formation method concerning this invention, and resist solubility.

以下に、この発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、この発明に係るレジストパターン形成装置をレジスト塗布・現像処理システムに適用した場合について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, a case where the resist pattern forming apparatus according to the present invention is applied to a resist coating / development processing system will be described.

上記レジスト塗布・現像処理システムは、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)が例えば25枚密閉収容されたキャリア10を搬入出するための搬入・搬出部であるキャリアブロックS1と、複数個例えば4個の単位ブロックB1〜B4を縦に配列して構成され塗布・現像処理部である塗布・現像処理部ブロックS2(以下に処理ブロックS2という)と、インターフェイス部であるインターフェイスブロックS3と、露光処理部である露光装置S4と、を具備している。このレジスト塗布・現像処理システムにおいて、処理ブロックS2とインターフェイスブロックS3及び露光装置S4とでレジストパターン形成部が形成されている。   The resist coating / development processing system includes a carrier block S1 that is a loading / unloading unit for loading / unloading, for example, 25 carriers 10 in which a semiconductor wafer W (hereinafter referred to as a wafer W), which is a substrate to be processed, is hermetically contained. A coating / development processing unit block S2 (hereinafter referred to as processing block S2) that is a coating / development processing unit configured by vertically arranging a plurality of unit blocks B1 to B4, for example, and an interface block that is an interface unit S3 and exposure apparatus S4 which is an exposure process part are comprised. In this resist coating / development processing system, a resist pattern forming section is formed by the processing block S2, the interface block S3, and the exposure apparatus S4.

上記処理ブロックS2は、図2に示すように、この例では現像処理を行うための第1のブロック(DEV層)B1、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第2のブロック(BCT層)B2、レジスト膜の塗布を行うための第3のブロック(COT層)B3、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成を行うための第4のブロック(TCT層)B4を、下から順に積層して構成されている。   As shown in FIG. 2, the processing block S2 is a first block (DEV layer) B1 for performing a developing process and an antireflection film forming process formed on the lower layer side of the resist film in this example. The second block (BCT layer) B2, the third block (COT layer) B3 for applying the resist film, and the fourth block for forming the antireflection film formed on the upper layer side of the resist film Blocks (TCT layers) B4 are stacked in order from the bottom.

また、処理ブロックS2には、レジスト塗布後又は現像処理後のウエハを各々加熱、冷却するための加熱部と冷却部とを積層した熱系棚ユニット群U1〜U4が配置されている。また、処理ブロックS2には、後述する紫外線照射装置50が熱系棚ユニット群U1〜U4に並設されている。   Further, in the processing block S2, thermal system shelf unit groups U1 to U4 in which a heating unit and a cooling unit for heating and cooling the wafer after resist coating or development are respectively stacked are arranged. Moreover, the ultraviolet irradiation apparatus 50 mentioned later is arranged in parallel with thermal system shelf unit group U1-U4 in process block S2.

第2のブロック(BCT層)B2と第4のブロック(TCT層)B4とは、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布ユニット22,24と、この塗布ユニットにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱・冷却系の処理ユニット群と、上記塗布ユニットと処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウエハWの受け渡しを行う主搬送機構である搬送アームA2,A4と、で構成されている。   The second block (BCT layer) B2 and the fourth block (TCT layer) B4 are respectively applied by applying units 22 and 24 for applying a chemical solution for forming an antireflection film by spin coating, A heating / cooling system processing unit group for performing pre-processing and post-processing of the processing to be performed, and a main transfer mechanism that is provided between the coating unit and the processing unit group and transfers the wafer W between them. And transfer arms A2 and A4.

第3のブロック(COT層)B3についても上記薬液が架橋剤を含有する第1レジスト液あるいは第2レジスト液であることを除けば同様の構成である。すなわち、架橋剤を含有する第1レジスト液をスピンコーティングにより塗布する塗布処理部である塗布ユニット23と、この塗布ユニット23にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱・冷却系の処理ユニット群と、上記塗布ユニットと処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウエハWの受け渡しを行う主搬送機構である搬送アームA3と、で構成されている。   The third block (COT layer) B3 has the same configuration except that the chemical solution is a first resist solution or a second resist solution containing a crosslinking agent. That is, a coating unit 23 that is a coating processing unit that applies a first resist solution containing a crosslinking agent by spin coating, and a heating / cooling system for performing pre-processing and post-processing of the processing performed in the coating unit 23 And a transfer arm A3 which is provided between the coating unit and the processing unit group and serves as a main transfer mechanism for transferring the wafer W between them.

塗布ユニット23は、図4に示すように、一側壁にウエハWの搬入・搬出口30aを有する扁平な箱状の筐体30内に、横方向(図中のY方向)に一列に配列された3つの液処理部23a,23b,23cと、これらの液処理部23a,23b,23cに架橋剤を含有する第1レジスト液,第2レジスト液やシンナー等の塗布液を供給する複数本のノズル31と、このノズル31を搬送するためのノズル搬送機構32と、ノズル31を待機させるノズルバス33と、ウエハWに塗布されたレジスト膜の周縁部を除去するためのエッジ・ビード・リムーバ(Edge Bead Remover:EBR)機構34と、を備えている。   As shown in FIG. 4, the coating units 23 are arranged in a row in a horizontal direction (Y direction in the figure) in a flat box-shaped housing 30 having a loading / unloading port 30a for a wafer W on one side wall. And three liquid processing units 23a, 23b, and 23c, and a plurality of liquid processing units 23a, 23b, and 23c that supply a coating solution such as a first resist solution, a second resist solution, and a thinner containing a crosslinking agent. A nozzle 31, a nozzle transport mechanism 32 for transporting the nozzle 31, a nozzle bus 33 for waiting the nozzle 31, and an edge bead remover (Edge) for removing the peripheral portion of the resist film applied to the wafer W Bead Remover (EBR) mechanism 34.

この場合、液処理部23a,23b,23cは、共通の構成を備えており、基板保持部としてのスピンチャック35と、このスピンチャック35に保持されウエハWを取り囲むように設置されたカップ体36とを備えている。   In this case, the liquid processing units 23a, 23b, and 23c have a common configuration, and a spin chuck 35 serving as a substrate holding unit and a cup body 36 that is held by the spin chuck 35 and is disposed so as to surround the wafer W. And.

また、ノズル搬送機構32はノズル31を保持するノズルアーム32aと、このノズルアーム32aを支える基台32bと、基台32bの走行軌道をなすガイドレール32cと、レール13上で基台12を移動させる機構とから構成されている。   In addition, the nozzle transport mechanism 32 moves the base 12 on the rail 13, the nozzle arm 32 a that holds the nozzle 31, the base 32 b that supports the nozzle arm 32 a, the guide rail 32 c that forms the travel path of the base 32 b, and the rail 13. It is comprised from the mechanism to make.

上記のように構成される塗布ユニット23によれば、外部の搬送アームA3によって3つの搬入・搬出口30aのいずれか一つより筐体30内に搬入されたウエハWは、搬入・搬出口30aに対応する液処理部23a,23b,23cのスピンチャック35に受け渡される。   According to the coating unit 23 configured as described above, the wafer W loaded into the housing 30 from any one of the three loading / unloading ports 30a by the external transfer arm A3 is loaded / unloaded 30a. Are transferred to the spin chuck 35 of the liquid processing units 23a, 23b, and 23c.

そしてノズル搬送機構32を作動させ、ノズルバス33上で待機させたノズルアーム32aを持ち上げて、図4のY方向に搬送する。次いでシンナーを供給するノズル31がウエハWの略中央上方の位置に到達したらノズルアーム32aの移動を停止し、その位置にてノズルアーム11を降下させる。その後静止しているウエハW上にノズル31からシンナーを供給した後、当該処理にて塗布する架橋剤を含有する第1レジスト液の供給ノズル31がウエハWの略中央上方に位置するように、ノズルアーム32aを移動させる。この移動動作と並行して、スピンチャック35を例えば高速回転させ、その回転中のウエハW上に第1レジスト液を供給、停止してウエハWの径方向に広げるスピンコーティングを行う。   And the nozzle conveyance mechanism 32 is operated, the nozzle arm 32a made to stand by on the nozzle bus 33 is lifted, and it conveys in the Y direction of FIG. Next, when the nozzle 31 for supplying thinner reaches a position substantially above the center of the wafer W, the movement of the nozzle arm 32a is stopped, and the nozzle arm 11 is lowered at that position. Then, after supplying thinner from the nozzle 31 onto the stationary wafer W, the supply nozzle 31 of the first resist solution containing the crosslinking agent to be applied in the process is positioned substantially above the center of the wafer W. The nozzle arm 32a is moved. In parallel with this moving operation, the spin chuck 35 is rotated at a high speed, for example, and the first resist solution is supplied onto the rotating wafer W, stopped and spread in the radial direction of the wafer W.

続けてスピンチャック35を低速で回転させ、スピンコーティングした第1レジスト膜の膜圧を均一にし、次いで再び高速回転させることによりコーティングした第1レジスト液の振り切り乾燥を行う。この間、ノズル搬送機構32は上述の経路とは反対の経路でノズルアーム32aを移動させて、塗布液の供給の完了したノズル31をノズルバス14で待機させる。   Subsequently, the spin chuck 35 is rotated at a low speed, the film pressure of the spin-coated first resist film is made uniform, and then the coated first resist solution is shaken and dried by rotating again at a high speed. During this time, the nozzle transport mechanism 32 moves the nozzle arm 32 a along a path opposite to the above-described path, and causes the nozzle 31 that has completed the supply of the coating liquid to wait on the nozzle bus 14.

一方、振り切り乾燥の完了したウエハWに対しては対応するEBR機構6を稼働させて、リンス液ノズルをEBRノズルバス33からウエハWの周縁部まで搬送して、ここにリンス液を塗布し、スピンチャック35を回転させることでウエハW周縁部に塗布した第1レジスト膜を除去した後、レジスト膜の場合と同様にリンス液の振り切り乾燥を行って一連のレジスト塗布処理を完了する。   On the other hand, the corresponding EBR mechanism 6 is operated for the wafer W that has been shaken and dried, and the rinse liquid nozzle is transferred from the EBR nozzle bus 33 to the peripheral edge of the wafer W, where the rinse liquid is applied, and spin After the first resist film applied to the peripheral edge of the wafer W is removed by rotating the chuck 35, the rinse liquid is shaken and dried in the same manner as in the case of the resist film to complete a series of resist coating processes.

以上の動作は第1レジストパターンを形成するレジスト塗布処理の場合であるが、第2レジストパターンを形成する場合は、シンナーを供給せずに第2レジスト液を供給して上述と同様の動作を行って一連のレジスト塗布処理を完了する。   The above operation is the case of the resist coating process for forming the first resist pattern. However, when forming the second resist pattern, the second resist solution is supplied without supplying the thinner, and the same operation as described above is performed. To complete a series of resist coating processes.

一方、第1のブロック(DEV層)B1については図3に示すように一つのDEV層B1内に現像処理部である現像ユニット21が2段に積層されている。そしてDEV層B1内には、これら2段の現像ユニット21にウエハWを搬送するための主搬送機構である搬送アームA1が設けられている。つまり2段の現像ユニットに対して搬送機構である搬送アームA1が共通化されている構成となっている。   On the other hand, with respect to the first block (DEV layer) B1, as shown in FIG. 3, development units 21 as development processing units are stacked in two stages in one DEV layer B1. In the DEV layer B1, a transfer arm A1, which is a main transfer mechanism for transferring the wafer W to the two-stage developing unit 21, is provided. That is, the transport arm A1, which is a transport mechanism, is shared by the two-stage development unit.

第1のブロック(DEV層)B1における熱系棚ユニットU1〜U4には、例えば図5に示すように、露光後のウエハWを加熱処理するポストエクスポージャーベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット(PEB1)や、現像処理後のウエハWの水分を飛ばすために加熱処理するポストベーキングユニット等と呼ばれている加熱ユニット(POST1)等が含まれている。これら加熱ユニット(PEB1、POST1)等の各処理ユニットは、それぞれ処理容器91内に収容されており、熱系棚ユニットU1〜U4は、上記処理容器91が3段ずつ積層されて構成され、各処理容器91の搬送領域R1に臨む面にはウエハ搬入・搬出口92が形成されている。   The thermal shelf units U1 to U4 in the first block (DEV layer) B1 include, for example, a heating unit called a post-exposure baking unit that heats the exposed wafer W as shown in FIG. PEB1), a heating unit (POST1) referred to as a post-baking unit or the like for performing heat treatment to remove moisture of the wafer W after development processing, and the like are included. Each processing unit such as these heating units (PEB1, POST1) is accommodated in a processing container 91, and the thermal shelf units U1 to U4 are configured by stacking the processing containers 91 in three stages. A wafer loading / unloading port 92 is formed on the surface of the processing container 91 facing the transfer region R1.

また、第1のブロック(DEV層)B1の搬送領域R1には上記搬送アームA1が設けられている。この搬送アームA1は、DEV層B1内の全てのモジュール(ウエハWが置かれる場所)、例えば熱系棚ユニットU1〜U4の各処理ユニット、現像ユニット21,棚ユニットU5の各部との間でウエハWの受け渡しを行うように構成されており、このために水平のX,Y方向及び鉛直のZ方向に移動自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。   The transfer arm A1 is provided in the transfer region R1 of the first block (DEV layer) B1. This transfer arm A1 is a wafer between all the modules in the DEV layer B1 (where the wafer W is placed), for example, each processing unit of the thermal shelf units U1 to U4, the developing unit 21, and each part of the shelf unit U5. It is configured to deliver W, and for this purpose, it is configured to be movable in the horizontal X and Y directions and the vertical Z direction and to be rotatable about the vertical axis.

例えば、搬送アームA1(A3〜A5)は、同様に構成されており、図5に示すように、内周壁側の適宜位置に突設される複数の保持爪41を有する2段の略馬蹄形状のアーム本体40と、各アーム本体40を水平方向に移動自在に保持する保持台42と、保持台42を水平方向に回転自在に支持する回転駆動機構43と、水平ガイドレール44及び垂直ガイドレール45に沿って移動するための移動機構46によって、X方向に進退自在,Y方向に移動自在,昇降自在及び鉛直軸回りに回転自在に構成され、熱系棚ユニットU1〜U6の各ユニットや受渡しステージTRS1、液処理ユニット及び紫外線照射装置パターン形成部との間でウエハWの受け渡しを行うことができるようになっている。   For example, the transfer arm A1 (A3 to A5) is configured similarly, and as shown in FIG. 5, a two-stage substantially horseshoe shape having a plurality of holding claws 41 projecting at appropriate positions on the inner peripheral wall side. Arm main body 40, a holding base 42 for holding each arm main body 40 movably in the horizontal direction, a rotation drive mechanism 43 for supporting the holding base 42 rotatably in the horizontal direction, a horizontal guide rail 44 and a vertical guide rail. 45 is configured to be movable forward and backward in the X direction, movable in the Y direction, freely movable up and down, and rotatable about the vertical axis by the moving mechanism 46 for moving along the 45. Each unit of the thermal system shelf units U1 to U6 and delivery The wafer W can be transferred between the stage TRS1, the liquid processing unit, and the ultraviolet irradiation device pattern forming unit.

更に処理ブロックS2には、図1及び図2に示すように棚ユニットU5が設けられ、キャリアブロックS1のキャリア10から受け渡しアームCによって取り出されたウエハWは、棚ユニットU5の一つの受け渡しユニット、例えば第2のブロック(BCT層)B2の対応する受け渡しユニットCPL2に、棚ユニットU5の近傍に設けられた昇降自在な主搬送機構である第1の受け渡しアームDによって順次搬送されるように構成されている。   Further, the processing block S2 is provided with a shelf unit U5 as shown in FIGS. 1 and 2, and the wafer W taken out from the carrier 10 of the carrier block S1 by the delivery arm C is one delivery unit of the shelf unit U5, For example, it is configured to be sequentially transported to the corresponding delivery unit CPL2 of the second block (BCT layer) B2 by the first delivery arm D which is a main transport mechanism that is movable up and down provided in the vicinity of the shelf unit U5. ing.

一方DEV層B1内の上部には、棚ユニットU5に設けられた受け渡しユニットCPL11から棚ユニットU6に設けられた受け渡しユニットCPL12にウエハWを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームEが設けられている。レジスト膜や更に反射防止膜の形成されたウエハWは、受け渡しアームDを介して受け渡しユニットBF3、TRS4から受け取り受け渡しユニットCPL11に受け渡され、ここからシャトルアームEにより棚ユニットU6の受け渡しユニットCPL12に直接搬送され、インターフェイスブロックS3に取り込まれることになる。受け渡しユニットCPL11に搬送されたウエハWは、受け渡しアームFによって露光装置S4に搬送される。なお、図3中のCPLが付されている受け渡しユニットは温調用の冷却ユニットを兼ねており、BFが付されている受け渡しユニットは複数枚のウエハWを載置可能なバッファユニットを兼ねている。   On the other hand, on the upper part in the DEV layer B1, a shuttle arm E, which is a dedicated transfer means for directly transferring the wafer W from the transfer unit CPL11 provided in the shelf unit U5 to the transfer unit CPL12 provided in the shelf unit U6. Is provided. The wafer W on which the resist film and further the antireflection film are formed is transferred from the transfer units BF3 and TRS4 to the transfer unit CPL11 via the transfer arm D, and from there to the transfer unit CPL12 of the shelf unit U6 by the shuttle arm E. It is directly conveyed and taken into the interface block S3. The wafer W transferred to the transfer unit CPL11 is transferred to the exposure apparatus S4 by the transfer arm F. Note that the delivery unit with CPL in FIG. 3 also serves as a cooling unit for temperature control, and the delivery unit with BF also serves as a buffer unit on which a plurality of wafers W can be placed. .

なお、上記搬送アームA1〜A4,受け渡しアームC,D,F及びシャトルアームE等の搬送機構、塗布ユニットや現像ユニットの駆動機構等は、制御手段である制御部100に電気的に接続されており、制御部100において予め記憶されたプログラムに基づいて制御されるように構成されている。   The transport mechanisms such as the transport arms A1 to A4, the delivery arms C, D, and F, and the shuttle arm E, the drive mechanism for the coating unit and the developing unit, and the like are electrically connected to the control unit 100 that is a control unit. The control unit 100 is configured to be controlled based on a program stored in advance.

上記のように構成されるレジスト塗布・現像処理システムの基本的な処理の流れは、以下に示すような工程によって行われる。すなわち、まず、キャリアブロックS1のキャリア10から受け渡しアームCによって取り出されたウエハWは、棚ユニットU5の受け渡しユニットCPL2に搬送される。次に、第2のブロック(BCT層)B2内の搬送アームA2は、この受け渡しユニットCPL2からウエハWを受け取って各ユニット(反射防止膜ユニット及び加熱・冷却系の処理ユニット群)に搬送し、これらユニットにてウエハWには反射防止膜が形成される。   The basic processing flow of the resist coating / development processing system configured as described above is performed by the following steps. That is, first, the wafer W taken out by the transfer arm C from the carrier 10 of the carrier block S1 is transferred to the transfer unit CPL2 of the shelf unit U5. Next, the transfer arm A2 in the second block (BCT layer) B2 receives the wafer W from the transfer unit CPL2 and transfers it to each unit (antireflection film unit and heating / cooling system processing unit group). In these units, an antireflection film is formed on the wafer W.

その後、ウエハWは棚ユニットU5の受け渡しユニットBF2、受け渡しアームD、棚ユニットU5の受け渡しユニットCPL3及び搬送アームA3を介して第3のブロック(COT層)B3に搬入され、架橋剤を含有する第1レジスト液が塗布され第1レジスト膜が形成される。更にウエハWは、搬送アームA3、棚ユニットU5の受け渡しユニットBF3、受け渡しアームDを経て棚ユニットU5における受渡しユニットBF3に受け渡される。その後、ウエハWは、受け渡しアームDによって受け渡しユニットCPL11に搬送され、シャトルアームEによって棚ユニットU6の受け渡しユニットCPL12に搬送される。   Thereafter, the wafer W is transferred into the third block (COT layer) B3 via the transfer unit BF2, the transfer arm D, the transfer unit CPL3 of the shelf unit U5, and the transfer arm A3, and contains the cross-linking agent. One resist solution is applied to form a first resist film. Further, the wafer W is transferred to the transfer unit BF3 in the shelf unit U5 via the transfer arm A3, the transfer unit BF3 of the shelf unit U5, and the transfer arm D. Thereafter, the wafer W is transferred to the transfer unit CPL11 by the transfer arm D and transferred to the transfer unit CPL12 of the shelf unit U6 by the shuttle arm E.

次いで、ウエハWはインターフェイスアームFにより露光装置S4に搬送され、ここで所定の露光処理が行われた後、棚ユニットU6の受け渡しユニットTRS6に載置されて処理ブロックS2に戻される。戻されたウエハWは、第1のブロック(DEV層)B1にて現像処理が行われ、ウエハW表面に第1レジストパターンが形成される。第1レジストパターンが形成されたウエハWは、搬送アームA1により棚ユニットU5の受け渡し台TRS1に受け渡される。その後、受け渡しアームDによって受け渡しユニットCPL3及び搬送アームA3を介して再び第3のブロック(COT層)B3に搬入され、第2レジスト液が供給されて第2レジスト膜が形成される。第2レジスト膜が形成されたウエハWは、上記と同様の工程すなわち露光工程及び現像工程を経て第2レジストパターンが形成される。第2レジストパターンが形成されたウエハWは、搬送アームA1により棚ユニットU5の受け渡し台TRS1に受け渡される。その後、第1の受け渡しアームDにより棚ユニットU5における受け渡しアームCのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームCを介してキャリア10に戻される。   Next, the wafer W is transferred to the exposure apparatus S4 by the interface arm F, and after performing a predetermined exposure process, it is placed on the transfer unit TRS6 of the shelf unit U6 and returned to the processing block S2. The returned wafer W is developed in the first block (DEV layer) B1, and a first resist pattern is formed on the surface of the wafer W. The wafer W on which the first resist pattern is formed is transferred to the transfer table TRS1 of the shelf unit U5 by the transfer arm A1. After that, the transfer arm D carries it again into the third block (COT layer) B3 via the transfer unit CPL3 and the transfer arm A3, and the second resist solution is supplied to form the second resist film. On the wafer W on which the second resist film is formed, a second resist pattern is formed through the same processes as described above, that is, the exposure process and the development process. The wafer W on which the second resist pattern is formed is transferred to the transfer table TRS1 of the shelf unit U5 by the transfer arm A1. After that, the first transfer arm D is transported to the transfer table in the access range of the transfer arm C in the shelf unit U5 and is returned to the carrier 10 via the transfer arm C.

次に、この発明における紫外線照射装置50及び加熱部60について説明する。紫外線照射装置50は、ウエハWの表面を上面にして保持する基板保持台51と、基板保持台51に保持されたウエハWに紫外線を照射する紫外線照射体である紫外線ランプ52と、基板保持台51と紫外線ランプ52とを相対的に平行移動する移動機構例えばボールねじ機構53とを具備している。   Next, the ultraviolet irradiation apparatus 50 and the heating part 60 in this invention are demonstrated. The ultraviolet irradiation device 50 includes a substrate holder 51 that holds the surface of the wafer W as an upper surface, an ultraviolet lamp 52 that is an ultraviolet irradiation body that irradiates the wafer W held on the substrate holder 51 with ultraviolet rays, and a substrate holder. 51 and a moving mechanism that relatively translates the ultraviolet lamp 52, for example, a ball screw mechanism 53 is provided.

例えば紫外線照射装置50は、図6及び図7に示すように、側方に搬入・搬出口54aを有する扁平の箱状の筐体54内の中央上部に紫外線ランプ52が横設され、基板保持台51が、該基板保持台51の下方に連結する支持部材55を介してボールねじ機構53のねじ軸53aに装着されており、駆動モータ53bの正逆回転によって筐体54うちの一側部の搬入・搬出口54a側から他側部に向かって紫外線ランプ52と直交する水平方向に往復移動可能に構成されている。この場合、紫外線ランプ52はウエハWの直径以上の長さを有し、かつ波長が172nmの直状紫外線照射ランプにて形成されている。   For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the ultraviolet irradiation device 50 has an ultraviolet lamp 52 horizontally provided at the center upper portion in a flat box-shaped housing 54 having a loading / unloading port 54 a on the side to hold the substrate. A base 51 is mounted on a screw shaft 53a of a ball screw mechanism 53 via a support member 55 connected to the lower side of the substrate holding base 51, and one side portion of the housing 54 is rotated by forward and reverse rotation of a drive motor 53b. It is configured to be able to reciprocate in the horizontal direction perpendicular to the ultraviolet lamp 52 from the loading / unloading port 54a side toward the other side portion. In this case, the ultraviolet lamp 52 is formed of a straight ultraviolet irradiation lamp having a length equal to or larger than the diameter of the wafer W and having a wavelength of 172 nm.

なお、筐体54の搬入・搬出口54aの外側には、図示しない開閉機構によって搬入・搬出口54aを開閉するシャッター56が設けられている。また、基板保持台51は、図6に示すように、先端側が開口する2つのガイド溝51aが設けられたフォーク状に形成されている。待機位置(図7の右側)にある基板保持台51の下方には、基板保持台51のガイド溝51aを貫通する3本の支持ピン57aを有する受け渡し体57が配設されている。この受け渡し体57は、図示しない昇降機構によって昇降可能に形成されており、搬入・搬出口54aを介して筐体54内に進入する搬送アームA1との間でウエハWの受け渡しが行われるようになっている。   A shutter 56 that opens and closes the loading / unloading port 54a by an opening / closing mechanism (not shown) is provided outside the loading / unloading port 54a of the housing 54. Further, as shown in FIG. 6, the substrate holding base 51 is formed in a fork shape provided with two guide grooves 51 a that open at the front end side. A transfer body 57 having three support pins 57a penetrating the guide grooves 51a of the substrate holding table 51 is disposed below the substrate holding table 51 in the standby position (right side in FIG. 7). The transfer body 57 is formed so as to be movable up and down by an elevating mechanism (not shown) so that the wafer W is transferred to and from the transfer arm A1 entering the housing 54 via the loading / unloading port 54a. It has become.

また、筐体54内には、紫外線ランプ52に対して搬入・搬出口54a側と反対側に、紫外線ランプ52によって紫外線が照射されたウエハWを加熱する加熱部60が配置されている。この加熱部60は、ウエハWを載置するヒータ61が内蔵された熱板62と、カバー用昇降シリンダ63の駆動によって熱板62の上方に昇降可能に配設されるカバー64と、熱板62に設けられた貫通孔(図示せず)を貫通する3本の昇降可能な受け渡しピン65とを具備している。なお、受け渡しピン65は支持板66に立設され、支持板66に連結される昇降ロッド67aを介してピン用昇降シリンダ67の駆動によって受渡しピン65が熱板62の表面上方に出没可能に構成されている。すなわち、補助搬送機構を兼用するボールねじ機構53の駆動によってウエハWを載置した基板保持台51が熱板62の上方に搬送された状態で、ピン用昇降シリンダ67が駆動して受渡しピン65が上昇してウエハWを基板保持台51から受け取り、その後、下降してウエハWを熱板62上に載置し、ウエハWの熱処理後、逆に、熱板62上のウエハWを熱板62の上方に移動して基板保持台51に受け渡すように構成されている。   Further, a heating unit 60 for heating the wafer W irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet lamp 52 is disposed in the housing 54 on the opposite side of the ultraviolet lamp 52 to the loading / unloading port 54a side. The heating unit 60 includes a hot plate 62 in which a heater 61 on which the wafer W is placed is built in, a cover 64 that can be moved up and down above the hot plate 62 by driving a cover lifting cylinder 63, and a hot plate Three transfer pins 65 that can be moved up and down and pass through through holes (not shown) provided in 62 are provided. The delivery pin 65 is erected on the support plate 66, and the delivery pin 65 can be projected and retracted above the surface of the heat plate 62 by driving the pin lift cylinder 67 via the lift rod 67 a connected to the support plate 66. Has been. That is, the pin lifting cylinder 67 is driven and the delivery pin 65 in a state where the substrate holding base 51 on which the wafer W is placed is transported above the hot plate 62 by driving the ball screw mechanism 53 that also serves as an auxiliary transport mechanism. Rises to receive the wafer W from the substrate holder 51, and then descends to place the wafer W on the hot plate 62. After the heat treatment of the wafer W, conversely, the wafer W on the hot plate 62 is moved to the hot plate. It is configured to move above 62 and transfer it to the substrate holder 51.

更に、筐体54の天井部にはガス供給口71が設けられており、このガス供給口71に接続されるガス供給管72を介してガス供給手段例えば酸素ガスボンベ70が接続されており、ガス供給管72に介設された開閉弁73の開放により、酸素ガスボンベ70から酸素(O2)ガスが筐体54内に供給されるように構成されている。なお、ガス供給手段を酸素ガスボンベ70に代えて窒素ガスボンベにして、筐体54内に窒素(N2)ガスを供給するようにしてもよい。   Further, a gas supply port 71 is provided in the ceiling portion of the casing 54, and a gas supply means, for example, an oxygen gas cylinder 70 is connected through a gas supply pipe 72 connected to the gas supply port 71. Oxygen (O 2) gas is supplied from the oxygen gas cylinder 70 into the housing 54 by opening the on-off valve 73 interposed in the supply pipe 72. The gas supply means may be replaced with a nitrogen gas cylinder instead of the oxygen gas cylinder 70 to supply nitrogen (N 2) gas into the housing 54.

このように筐体54内に酸素(O2)ガス又は窒素(N2)ガスを供給することにより、筐体54内を酸素(O2)ガス又は窒素(N2)ガス雰囲気にすることができ、紫外線ランプ52の紫外線照射によって発生するオゾン(O3)ガスの発生を抑制することができ、オゾン(O3)ガスが起因するレジストの減少を抑制することができる。   By supplying oxygen (O 2) gas or nitrogen (N 2) gas into the housing 54 in this way, the inside of the housing 54 can be brought into an oxygen (O 2) gas or nitrogen (N 2) gas atmosphere, and an ultraviolet lamp The generation of ozone (O3) gas generated by the irradiation of ultraviolet rays 52 can be suppressed, and the decrease in resist caused by the ozone (O3) gas can be suppressed.

なお、上記紫外線ランプ52,ボールねじ機構53,加熱部60のヒータ61,カバー用昇降シリンダ63,ピン用昇降シリンダ67及び開閉弁73は、制御手段であるコントローラ80に電気的に接続されており、コントローラ80からの制御信号に基づいて動作するようになっている。例えば、コントローラ80からの制御信号に基づいて、紫外線ランプ52は、2.1〜5秒間照射し、ヒータ61は各レジストによって架橋反応に必要な最適温度条件に設定されている。   The ultraviolet lamp 52, the ball screw mechanism 53, the heater 61 of the heating unit 60, the cover elevating cylinder 63, the pin elevating cylinder 67, and the on-off valve 73 are electrically connected to a controller 80 as control means. The operation is based on a control signal from the controller 80. For example, based on a control signal from the controller 80, the ultraviolet lamp 52 is irradiated for 2.1 to 5 seconds, and the heater 61 is set to an optimum temperature condition necessary for the crosslinking reaction by each resist.

なお、上記実施形態では、移動機構と搬送機構を兼用するボールねじ機構53について説明したが、ボールねじ機構53以外の機構例えばベルト駆動機構、リニアモータ駆動機構等によって移動機構と搬送機構を構成してもよい。   In the above embodiment, the ball screw mechanism 53 serving as both a moving mechanism and a conveying mechanism has been described. However, a mechanism other than the ball screw mechanism 53 such as a belt driving mechanism and a linear motor driving mechanism constitutes the moving mechanism and the conveying mechanism. May be.

なお、上記実施形態では、紫外線照射装置50を熱系棚ユニットU1〜U4と別個に設ける場合について説明したが、熱系棚ユニットU1〜U4の一部に組み込んで設けることも可能である。このように紫外線照射装置50を熱系棚ユニットU1〜U4に組み込むことにより、装置の小型化が図れる。   In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the ultraviolet irradiation device 50 was provided separately from heat system shelf unit U1-U4, it is also possible to provide by incorporating in a part of heat system shelf unit U1-U4. Thus, by incorporating the ultraviolet irradiation device 50 into the heat system shelf units U1 to U4, the size of the device can be reduced.

次に、上記のように構成されたレジストパターン形成装置の動作態様について図8に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation mode of the resist pattern forming apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

<第1レジストパターン形成工程>
上記第3のブロック(COT層)B3に搬入されたウエハWに架橋剤を含有する第1レジスト液を塗布して、ウエハW表面にレジスト膜を形成する(S−1)。レジスト膜が形成されたウエハWは熱系棚ユニットに搬送され、プリベーク処理(S−2)によってレジスト膜から残存溶剤を蒸発除去し、クーリング処理(S−3)した後、露光装置S4に搬送され、露光処理(S−4)された後、ポストエクスポージャーベーク処理(S−5)してポジ型レジストの現像液に対する可溶解性をもたせる。その後、ウエハWは第1のブロック(DEV層)B1に搬入され、現像処理(S−6)されて、ウエハW表面に第1レジストパターンが形成される。
<First resist pattern forming step>
A first resist solution containing a crosslinking agent is applied to the wafer W carried into the third block (COT layer) B3 to form a resist film on the surface of the wafer W (S-1). The wafer W on which the resist film is formed is transferred to the thermal shelf unit, and the residual solvent is evaporated and removed from the resist film by pre-bake processing (S-2). After cooling processing (S-3), the wafer W is transferred to the exposure apparatus S4. Then, after the exposure process (S-4), the post-exposure baking process (S-5) is performed to make the positive resist soluble in the developer. Thereafter, the wafer W is carried into the first block (DEV layer) B1 and developed (S-6), and a first resist pattern is formed on the surface of the wafer W.

第1レジストパターンが形成されたウエハWは、搬送アームA1によって第1のブロック(DEV層)B1から取り出され、紫外線照射装置50に搬入されて基板保持台51上に載置される。次に、移動機構兼補助搬送機構例えばボールねじ機構53の駆動モータパターン形成部が駆動して、基板保持台51を図5において左方向に水平移動すると共に、紫外線ランプ52から紫外線をウエハW表面に照射する(S−7)。このとき、紫外線ランプ52から照射される紫外線の波長は172nmで、照射時間は例えば2.1〜5秒に設定される。   The wafer W on which the first resist pattern is formed is taken out from the first block (DEV layer) B1 by the transfer arm A1, loaded into the ultraviolet irradiation device 50, and placed on the substrate holding table 51. Next, the driving motor pattern forming unit of the moving mechanism / auxiliary transfer mechanism, for example, the ball screw mechanism 53 is driven to horizontally move the substrate holder 51 in the left direction in FIG. (S-7). At this time, the wavelength of the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet lamp 52 is 172 nm, and the irradiation time is set to 2.1 to 5 seconds, for example.

このようにして第1レジストパターンが形成されたウエハW表面に紫外線を照射することにより、架橋剤の反応(結合)をし易くすることができる。   By irradiating ultraviolet rays onto the surface of the wafer W on which the first resist pattern is formed in this way, it is possible to facilitate the reaction (bonding) of the crosslinking agent.

紫外線が照射されたウエハWは、連続して加熱部60の熱板62の上方に搬送され、熱板62上に載置され、架橋反応に最適な温度(ガラス転移温度以下)に加熱される(S−8)。これにより、架橋剤を含有する第1レジストに、以後の第2レジストに対する溶解耐性を持たせることができ、かつ、接触角を低下させることができる。   The wafer W irradiated with ultraviolet rays is continuously conveyed above the hot plate 62 of the heating unit 60, placed on the hot plate 62, and heated to a temperature optimal for the crosslinking reaction (below the glass transition temperature). (S-8). Thereby, the 1st resist containing a crosslinking agent can be given the melt | dissolution tolerance with respect to subsequent 2nd resist, and a contact angle can be reduced.

<第2レジストパターン形成工程>
紫外線照射及び加熱処理(ハードベーク処理)された第1レジストパターンが形成されたウエハWは、搬送アームA1によって紫外線照射装置50の筐体54から搬出された後、受け渡し台TRS1に搬送され、受け渡しアームDによって受け渡しユニットCPL3及び搬送アームA3を介して再び第3のブロック(COT層)B3に搬入され、ウエハW表面に第1レジストパターン表面に第2レジスト液が塗布されて、第2レジスト膜が形成される(S−9)。この第2のレジスト塗布処理においては、上述したように第1レジストパターンが形成されたウエハW表面に紫外線を照射することによって接触角が低下すなわち親水性となるため、第2レジスト液の塗布の際にシンナー(溶剤)を用いずに第2レジスト液を塗布することができる。
<Second resist pattern forming step>
The wafer W on which the first resist pattern subjected to the ultraviolet irradiation and the heat treatment (hard baking process) is formed is unloaded from the housing 54 of the ultraviolet irradiation apparatus 50 by the transfer arm A1, and then transferred to the transfer table TRS1 for transfer. The arm D is transferred again to the third block (COT layer) B3 via the transfer unit CPL3 and the transfer arm A3, and the second resist solution is applied to the surface of the first resist pattern on the surface of the wafer W, and the second resist film. Is formed (S-9). In this second resist coating process, since the contact angle is reduced, that is, hydrophilic, by irradiating the surface of the wafer W on which the first resist pattern has been formed as described above with the application of the second resist solution. In this case, the second resist solution can be applied without using a thinner (solvent).

第2レジスト膜が形成されたウエハWは、プリベーク処理(S−10)、クーリング処理(S−11)された後、露光装置S4に搬送され、露光処理(S−12)された後、ポストエクスポージャーベーク処理(S−13)してポジ型レジストの現像液に対する可溶解性をもたせる。その後、ウエハWは第1のブロック(DEV層)B1に搬入され、現像処理(S−14)されて、ウエハW表面に第2レジストパターンが形成される。第2レジストパターンが形成されたウエハWは、熱系棚ユニットに搬送されて、ポストベーク処理(S−15)、クーリング処理(S−16)された後、搬送アームA1により棚ユニットU5の受け渡し台TRS1に受け渡される。その後、第1の受け渡しアームDにより棚ユニットU5における受け渡しアームCのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームCを介してキャリア10に戻される。   The wafer W on which the second resist film is formed is subjected to a pre-bake process (S-10) and a cooling process (S-11), then transferred to the exposure apparatus S4, subjected to an exposure process (S-12), and then post-processed. The exposure baking process (S-13) is performed to make the positive resist soluble in the developer. Thereafter, the wafer W is carried into the first block (DEV layer) B1 and developed (S-14), and a second resist pattern is formed on the surface of the wafer W. The wafer W on which the second resist pattern is formed is transferred to the thermal shelf unit, subjected to post-baking (S-15) and cooling (S-16), and then delivered to the shelf unit U5 by the transfer arm A1. Passed to the table TRS1. After that, the first transfer arm D is transported to the transfer table in the access range of the transfer arm C in the shelf unit U5 and is returned to the carrier 10 via the transfer arm C.

上記実施形態では、第1レジストパターンが形成されたウエハWの第1レジスト膜に紫外線を照射した後に、加熱部60でウエハWを加熱する場合について説明したが、紫外線照射と同時にウエハWを加熱してもよい。   In the above-described embodiment, the case where the heating unit 60 heats the wafer W after irradiating the first resist film of the wafer W on which the first resist pattern is formed has been described. However, the wafer W is heated simultaneously with the ultraviolet irradiation. May be.

例えば、図9に示すように、移動機構例えばボールねじ機構53によって紫外線ランプ52と直交する水平方向に往復移動可能な基板保持台51Aにヒータ61Aを内蔵して、基板保持台51Aに加熱部を兼用させてもよい。なお、図8に示す実施形態においては、上記第1実施形態の加熱部60を除いた以外は同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。   For example, as shown in FIG. 9, a heater 61A is built in a substrate holding table 51A that can be reciprocated in a horizontal direction orthogonal to the ultraviolet lamp 52 by a moving mechanism such as a ball screw mechanism 53, and a heating unit is provided on the substrate holding table 51A. It may be used also. The embodiment shown in FIG. 8 is the same except that the heating unit 60 of the first embodiment is omitted. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

このように構成することにより、基板保持台51によって保持される第1レジストパターンが形成されたウエハWを所定温度例えばガラス転移温度以下の190℃に加熱した状態で、ウエハW表面に形成された第1レジストパターンに紫外線を照射することができる。したがって、装置の小型化が図れると共に、スループットの向上が図れる。   With this configuration, the wafer W on which the first resist pattern held by the substrate holder 51 is formed is formed on the surface of the wafer W in a state where the wafer W is heated to a predetermined temperature, for example, 190 ° C. below the glass transition temperature. The first resist pattern can be irradiated with ultraviolet rays. Therefore, the apparatus can be reduced in size and the throughput can be improved.

次に、上記のように構成された第2実施形態のレジストパターン形成装置の動作態様について図10に示すフローチャートを参照して説明する。ここでは、第1実施形態のレジストパターン形成装置の動作態様の工程と同じ部分については省略して説明する。   Next, the operation | movement aspect of the resist pattern formation apparatus of 2nd Embodiment comprised as mentioned above is demonstrated with reference to the flowchart shown in FIG. Here, the same parts as those of the operation mode of the resist pattern forming apparatus of the first embodiment will be omitted and described.

<第1レジストパターン形成工程>
上記第3のブロック(COT層)B3に搬入されたウエハWに架橋剤を含有する第1レジスト液を塗布して、ウエハW表面に第1レジスト膜を形成する(S−1)。第1レジスト膜が形成されたウエハWは、プリベーク処理(S−2)→クーリング処理(S−3)→露光処理(S−4)→ポストエクスポージャーベーク処理(S−5)→現像処理(S−6)されて、ウエハW表面に第1レジストパターンが形成される。
<First resist pattern forming step>
A first resist solution containing a cross-linking agent is applied to the wafer W carried into the third block (COT layer) B3 to form a first resist film on the surface of the wafer W (S-1). The wafer W on which the first resist film is formed is pre-baked (S-2) → cooling (S-3) → exposure (S-4) → post-exposure baking (S-5) → development (S -6), and the first resist pattern is formed on the surface of the wafer W.

第1レジストパターンが形成されたウエハWは、搬送アームA1によって第1のブロック(DEV層)B1から取り出され、紫外線照射装置50Aに搬入されて基板保持台51A上に載置され、ヒータ61Aによって所定温度例えば190℃に加熱される。次に、ボールねじ機構53の駆動モータパターン形成部が駆動して、基板保持台51Aを図9において左方向に水平移動すると共に、紫外線ランプ52から紫外線をウエハW表面に照射する{S−7(S−8)}。このとき、紫外線ランプ52から照射される紫外線の波長は172nmで、照射時間は例えば2.1〜5秒に設定される。   The wafer W on which the first resist pattern is formed is taken out from the first block (DEV layer) B1 by the transfer arm A1, loaded into the ultraviolet irradiation device 50A, placed on the substrate holding table 51A, and heated by the heater 61A. It is heated to a predetermined temperature, for example 190 ° C. Next, the drive motor pattern forming unit of the ball screw mechanism 53 is driven to horizontally move the substrate holder 51A in the left direction in FIG. 9 and irradiate the surface of the wafer W with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 52 {S-7. (S-8)}. At this time, the wavelength of the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet lamp 52 is 172 nm, and the irradiation time is set to 2.1 to 5 seconds, for example.

このようにして第1レジストパターンが形成されたウエハWを加熱すると同時に、ウエハ表面に紫外線を照射することにより、架橋剤の反応(結合)をし易くすることができると共に、架橋剤を含有する第1レジストに、以後の第2レジストに対する溶解耐性を持たせることができ、かつ、接触角を低下させることができる。   By heating the wafer W on which the first resist pattern is formed in this manner and simultaneously irradiating the wafer surface with ultraviolet rays, it is possible to facilitate the reaction (bonding) of the crosslinking agent and to contain the crosslinking agent. The first resist can have resistance to subsequent dissolution of the second resist, and the contact angle can be reduced.

<第2レジストパターン形成工程>
紫外線照射及び加熱処理(ハードベーク処理)された第1レジストパターンが形成されたウエハWは、搬送アームA1によって紫外線照射装置50Aの筐体54から搬出された後、受け渡し台TRS1に搬送され、受け渡しアームDによって受け渡しユニットCPL3及び搬送アームA3を介して再び第3のブロック(COT層)B3に搬入され、ウエハW表面に第1レジストパターン表面に第2レジスト液が塗布されて、第2レジスト膜が形成される(S−9)。この第2のレジスト塗布処理においては、上述したように第1レジストパターンが形成されたウエハW表面に紫外線を照射することによって接触角が低下すなわち親水性となるため、第2レジスト液の塗布の際にシンナー(溶剤)を用いずに第2レジスト液を塗布することができる。
<Second resist pattern forming step>
The wafer W on which the first resist pattern that has been subjected to ultraviolet irradiation and heat treatment (hard baking process) is formed is unloaded from the housing 54 of the ultraviolet irradiation apparatus 50A by the transfer arm A1, and then transferred to the transfer table TRS1 for transfer. The arm D is transferred again to the third block (COT layer) B3 via the transfer unit CPL3 and the transfer arm A3, and the second resist solution is applied to the surface of the first resist pattern on the surface of the wafer W, and the second resist film. Is formed (S-9). In this second resist coating process, since the contact angle is reduced, that is, hydrophilic, by irradiating the surface of the wafer W on which the first resist pattern has been formed as described above with the application of the second resist solution. In this case, the second resist solution can be applied without using a thinner (solvent).

第2レジスト膜が形成されたウエハWは、プリベーク処理(S−10)→クーリング処理(S−11)→露光処理(S−12)→ポストエクスポージャーベーク処理(S−13)→現像処理(S−14)→ポストベーク処理(S−15)→クーリング処理(S−16)される。その後、搬送アームA1により棚ユニットU5の受け渡し台TRS1に受け渡される。その後、第1の受け渡しアームDにより棚ユニットU5における受け渡しアームCのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームCを介してキャリア10に戻される。   The wafer W on which the second resist film is formed is pre-baked (S-10) → cooling (S-11) → exposure (S-12) → post-exposure baking (S-13) → development (S -14) → Post bake process (S-15) → Cooling process (S-16). Thereafter, the sheet is transferred to the transfer table TRS1 of the shelf unit U5 by the transfer arm A1. After that, the first transfer arm D is transported to the transfer table in the access range of the transfer arm C in the shelf unit U5 and is returned to the carrier 10 via the transfer arm C.

上記実施形態のレジストパターン形成方法(装置)によれば、第1レジストパターンに紫外線を照射することによって、架橋剤の反応(結合)をし易くし、第1レジストパターンが形成された基板を加熱することによって、第1レジストの第2レジストに対する溶解耐性を持たせることができ、かつ、接触角を低下すなわち親和性させることができる。したがって、液浸露光に使用される自己架橋型レジストの場合においても、第1レジストパターンに紫外線を照射することによって、架橋剤の反応(結合)をし易くできるので、適用可能である。   According to the resist pattern forming method (apparatus) of the above embodiment, the first resist pattern is irradiated with ultraviolet rays to facilitate the reaction (bonding) of the crosslinking agent, and the substrate on which the first resist pattern is formed is heated. As a result, the first resist can be resistant to dissolution with respect to the second resist, and the contact angle can be reduced, that is, the affinity can be increased. Therefore, even in the case of a self-crosslinking resist used for immersion exposure, it is applicable because the reaction (bonding) of the crosslinking agent can be facilitated by irradiating the first resist pattern with ultraviolet rays.

なお、この発明に係るレジストパターン形成方法によれば、ライン状の第1レジストパターンの間にライン状の第2レジスリパターンを形成するライン型ダブルパターン形状の他に、ライン状の第1レジストパターンを形成した後に、ウエハWを水平方向に90度回転して第2レジストパターンを形成するホール型パターンを形成することが可能である。   According to the resist pattern forming method of the present invention, in addition to the line-type double pattern shape for forming the line-shaped second resist pattern between the line-shaped first resist patterns, the line-shaped first resist After the pattern is formed, it is possible to form a hole type pattern that forms the second resist pattern by rotating the wafer W by 90 degrees in the horizontal direction.

次に、この発明に係るレジストパターン形成方法の効果を調べるための評価実験について、図11及び図12を参照して説明する。   Next, an evaluation experiment for examining the effect of the resist pattern forming method according to the present invention will be described with reference to FIGS.

<評価実験1>
実験条件
・レジスト:架橋剤を含有する自己架橋型レジスト
・紫外線の波長:172nm
・環境:大気中
試料
・比較例1:紫外線(UV)照射無し、ハードベーク時間190秒
・比較例2:紫外線(UV)照射時間2.1秒、ハードベーク無し
・実施例1:紫外線(UV)照射時間2.1秒、ハードベーク時間190秒
・実施例2:紫外線(UV)照射時間5.0秒、ハードベーク時間190秒
・実施例3:紫外線(UV)照射時間10.0秒、ハードベーク時間190秒
上記条件の下で、評価実験を行ってレジスト溶解性を調べたところ、表1及び図10に示すような結果が得られた。

Figure 2012059956
<Evaluation Experiment 1>
Experimental conditions / resist: self-crosslinking resist containing a crosslinking agent / UV wavelength: 172 nm
・ Environment: Air Sample ・ Comparative Example 1: No ultraviolet (UV) irradiation, hard baking time 190 seconds ・ Comparative Example 2: Ultraviolet (UV) irradiation time 2.1 seconds, no hard baking ・ Example 1: Ultraviolet (UV) ) Irradiation time 2.1 seconds, hard bake time 190 seconds. Example 2: ultraviolet (UV) irradiation time 5.0 seconds, hard bake time 190 seconds. Example 3: ultraviolet (UV) irradiation time 10.0 seconds. Hard baking time 190 seconds Under the above conditions, an evaluation experiment was conducted to examine the resist solubility. As a result, the results shown in Table 1 and FIG. 10 were obtained.
Figure 2012059956

表1及び図11に示すように、UV照射無しの比較例1においては、膜厚のばらつきが15.77nmであり、ハードベーク無しの比較例2においては、膜厚のばらつきが27.63nmであった。これに対して、実施例1(UV照射2.1秒、ハードベーク時間190秒)と実施例2(UV照射5.0秒、ハードベーク時間190秒)においては、共に膜厚ばらつきが0.33nmであり、また、実施例3(UV照射10.0秒、ハードベーク時間190秒)においては、共に膜厚ばらつきが0.32nmであった。   As shown in Table 1 and FIG. 11, in Comparative Example 1 without UV irradiation, the film thickness variation was 15.77 nm, and in Comparative Example 2 without hard baking, the film thickness variation was 27.63 nm. there were. On the other hand, in Example 1 (UV irradiation 2.1 seconds, hard baking time 190 seconds) and Example 2 (UV irradiation 5.0 seconds, hard baking time 190 seconds), the film thickness variation was 0. In Example 3 (UV irradiation 10.0 seconds, hard baking time 190 seconds), the film thickness variation was 0.32 nm in both cases.

上記評価実験1の結果、従来技術のハードベーク処理にUV照射プロセスを追加することで、ウエハ中心部の膜減りが著しく低減し、レジストの溶解性が向上していることが判った。また、上記評価実験から明らかなように、UV照射時間の差異による影響は少なく、UV照射時間は2.〜5.0秒で十分でることが判った。   As a result of the evaluation experiment 1, it was found that by adding a UV irradiation process to the conventional hard baking process, the film thickness reduction at the center of the wafer was remarkably reduced and the solubility of the resist was improved. Further, as apparent from the evaluation experiment, the influence of the difference in UV irradiation time is small, and the UV irradiation time is 2. It was found that ~ 5.0 seconds was sufficient.

<評価実験2>
ウエハにレジストパターンを形成して上記評価実験1と同様の条件で実験を行って、比較例3(UV照射無し、ハードベーク時間190秒)と実施例4(UV照射時間2.1秒、ハードベーク時間190秒)のウエハ中心部の膜厚ばらつきを調べたところ、図12に示すような結果が得られた。
<Evaluation Experiment 2>
A resist pattern was formed on the wafer, and the experiment was performed under the same conditions as in the above evaluation experiment 1. Comparative Example 3 (no UV irradiation, hard baking time 190 seconds) and Example 4 (UV irradiation time 2.1 seconds, hard When the film thickness variation at the wafer central portion during the baking time (190 seconds) was examined, the result shown in FIG. 12 was obtained.

上記評価実験2の結果、従来技術のハードベーク処理にUV照射プロセスを追加することで、塗布斑(塗布むら)無く、被膜することが可能であることが判った。   As a result of the above evaluation experiment 2, it was found that by adding a UV irradiation process to the hard bake treatment of the prior art, it is possible to coat without application spots (application unevenness).

S2 処理ブロック(塗布・現像処理部ロック)
S3 インターフェイスブロック
S4 露光装置(露光処理部)
B1 DEV層
B3 COT層
A1〜A4 搬送アーム(主搬送機構)
D 受け渡しアーム(主搬送機構)
21 現像ユニット(現像処理部)
23 塗布ユニット(塗布処理部)
50 紫外線照射装置
51,51A 基板保持台
52 紫外線ランプ(紫外線照射体)
53 ボールねじ機構(移動機構、補助搬送機構)
54 筐体
60 加熱部
61,61A ヒータ
62 熱板
70 酸素ボンベ(ガス供給手段)
73 開閉弁
80 コントローラ
100 制御部
S2 processing block (coating / development processing section lock)
S3 Interface block S4 Exposure apparatus (exposure processing section)
B1 DEV layer B3 COT layers A1 to A4 Transfer arm (main transfer mechanism)
D Delivery arm (main transfer mechanism)
21 Development unit (development processing section)
23 Application unit (application processing unit)
50 Ultraviolet irradiation device 51, 51A Substrate holder 52 Ultraviolet lamp (ultraviolet irradiation body)
53 Ball screw mechanism (moving mechanism, auxiliary transport mechanism)
54 Housing 60 Heating unit 61, 61A Heater 62 Heat plate 70 Oxygen cylinder (gas supply means)
73 On-off valve 80 Controller 100 Control unit

Claims (16)

基板にレジスト塗布処理、露光処理及び現像処理等のリソグラフィ処理を施して所定のパターンを形成するリソグラフィ工程を繰り返し行うレジストパターン形成方法であって、
基板に架橋剤を含有するレジストを塗布し、その後、露光及び現像して第1レジストパターンを形成する第1パターン形成工程と、
上記第1パターン形成工程後の第1レジストパターンに紫外線を所定時間照射する紫外線照射工程と、
上記第1レジストパターンが形成された基板を所定温度で加熱する加熱工程と、
上記第1レジストパターンが形成された基板に、第2レジストを塗布、露光及び現像して第2レジストパターンを形成する第2パターン形成工程と、
を有することを特徴とするレジストパターン形成方法。
A resist pattern forming method for repeatedly performing a lithography process for forming a predetermined pattern by performing lithography processing such as resist coating processing, exposure processing, and development processing on a substrate,
A first pattern forming step of applying a resist containing a crosslinking agent to the substrate, and then exposing and developing to form a first resist pattern;
An ultraviolet irradiation step of irradiating the first resist pattern after the first pattern forming step with ultraviolet rays for a predetermined time;
A heating step of heating the substrate on which the first resist pattern is formed at a predetermined temperature;
Applying a second resist to the substrate on which the first resist pattern is formed, exposing and developing to form a second resist pattern; and
A resist pattern forming method characterized by comprising:
請求項1記載のレジストパターン形成方法において、
上記紫外線照射工程における紫外線照射時間が、2.1〜5秒である、ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
In the resist pattern formation method of Claim 1,
The method of forming a resist pattern, wherein an ultraviolet irradiation time in the ultraviolet irradiation step is 2.1 to 5 seconds.
請求項1又は2記載のレジストパターン形成方法において、
上記紫外線照射工程は、外部から区画された処理空間中に、酸素ガスを供給して行う、ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
In the resist pattern formation method of Claim 1 or 2,
The ultraviolet ray irradiation step is performed by supplying oxygen gas into a processing space partitioned from the outside.
請求項1又は2記載のレジストパターン形成方法において、
上記紫外線照射工程は、外部から区画された処理空間中に、不活性ガスを供給して行う、ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
In the resist pattern formation method of Claim 1 or 2,
The ultraviolet irradiation process is performed by supplying an inert gas into a processing space partitioned from the outside.
請求項1ないし4のいずれかに記載のレジストパターン形成方法において、
上記加熱工程における加熱温度が、ガラス転移温度以下である、ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
In the resist pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 4,
A method for forming a resist pattern, wherein a heating temperature in the heating step is equal to or lower than a glass transition temperature.
請求項1ないし5のいずれかに記載のレジストパターン形成方法において、
上記紫外線照射工程の直後に上記加熱工程を行う、ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
In the resist pattern formation method in any one of Claim 1 thru | or 5,
A resist pattern forming method, wherein the heating step is performed immediately after the ultraviolet irradiation step.
請求項1ないし5のいずれかに記載のレジストパターン形成方法において、
上記紫外線照射工程と上記加熱工程を同時に行う、ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
In the resist pattern formation method in any one of Claim 1 thru | or 5,
A resist pattern forming method, wherein the ultraviolet irradiation step and the heating step are performed simultaneously.
基板にレジスト塗布処理、露光処理及び現像処理等のリソグラフィ処理を施して所定のパターンを形成するリソグラフィ工程を繰り返し行うレジストパターン形成装置であって、
基板に架橋剤を含有するレジストを塗布する塗布処理部と、レジストが塗布された基板を露光する露光処理部、及び露光後の基板を現像する現像処理部等を備えるパターン形成部と、
上記パターン形成部によって第1レジストパターンが形成された現像処理後の基板に紫外線を照射する紫外線照射装置と、
上記パターン形成部によって第1レジストパターンが形成された現像処理後の基板を加熱する加熱部と、を具備する、
ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
A resist pattern forming apparatus that repeatedly performs a lithography process for forming a predetermined pattern by performing lithography processing such as resist coating processing, exposure processing, and development processing on a substrate,
A pattern forming unit including a coating processing unit that applies a resist containing a crosslinking agent to the substrate, an exposure processing unit that exposes the substrate coated with the resist, a development processing unit that develops the exposed substrate, and the like.
An ultraviolet irradiation device that irradiates the substrate after development processing on which the first resist pattern is formed by the pattern forming unit with ultraviolet rays;
A heating unit that heats the substrate after the development processing in which the first resist pattern is formed by the pattern forming unit,
A resist pattern forming apparatus.
請求項8記載のレジストパターン形成装置において、
上記パターン形成部によって第1レジストパターンが形成された現像処理後の基板を上記紫外線照射装置に搬送すると共に、上記加熱部によって加熱された基板を上記パターン形成部のレジスト処理部へ搬送する主搬送機構と、上記紫外線照射装置によって紫外線が照射された基板を上記加熱部に搬送する補助搬送機構と、を更に具備することを特徴とするレジストパターン形成装置。
The resist pattern forming apparatus according to claim 8, wherein
The main transport for transporting the substrate after the development processing on which the first resist pattern is formed by the pattern forming unit to the ultraviolet irradiation apparatus and transporting the substrate heated by the heating unit to the resist processing unit of the pattern forming unit A resist pattern forming apparatus, further comprising: a mechanism; and an auxiliary transport mechanism that transports the substrate irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device to the heating unit.
請求項8又は9記載のレジストパターン形成装置において、
上記紫外線照射装置は、基板の表面を上面にして保持する基板保持台と、上記基板保持台に保持された基板に紫外線を照射する紫外線照射体と、上記基板保持台と紫外線照射体とを相対的に平行移動する移動機構と、を具備する、ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
The resist pattern forming apparatus according to claim 8 or 9,
The ultraviolet irradiation apparatus includes a substrate holder that holds the substrate surface on the upper surface, an ultraviolet irradiator that irradiates the substrate held on the substrate holder with ultraviolet rays, and the substrate holder and the ultraviolet irradiator relative to each other. A resist pattern forming apparatus comprising: a moving mechanism that moves in parallel.
請求項10記載のレジストパターン形成装置において、
上記基板保持台と移動機構が、上記紫外線照射装置によって紫外線が照射された基板を上記加熱部に搬送する上記補助搬送機構を構成する、ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
The resist pattern forming apparatus according to claim 10, wherein
The resist pattern forming apparatus, wherein the substrate holder and the moving mechanism constitute the auxiliary transport mechanism for transporting the substrate irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device to the heating unit.
請求項9ないし11のいずれかに記載のレジストパターン形成装置において、
上記基板保持台と紫外線照射体及び上記加熱部を筐体内に配設し、上記筐体内の処理空間内に酸素ガスを供給可能に形成してなる、ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
The resist pattern forming apparatus according to any one of claims 9 to 11,
A resist pattern forming apparatus, wherein the substrate holder, the ultraviolet irradiator, and the heating unit are disposed in a housing, and oxygen gas can be supplied into a processing space in the housing.
請求項9ないし11のいずれかに記載のレジストパターン形成装置において、
上記基板保持台と紫外線照射体及び上記加熱部を筐体内に配設し、上記筐体内の処理空間内に不活性ガスを供給可能に形成してなる、ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
The resist pattern forming apparatus according to any one of claims 9 to 11,
A resist pattern forming apparatus, wherein the substrate holder, the ultraviolet irradiator, and the heating unit are disposed in a casing, and an inert gas can be supplied into a processing space in the casing.
請求項9ないし13のいずれかに記載のレジストパターン形成装置において、
上記基板保持台に上記加熱部を構成する加熱体を配設してなる、ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
The resist pattern forming apparatus according to any one of claims 9 to 13,
A resist pattern forming apparatus, wherein a heating body constituting the heating unit is disposed on the substrate holding table.
請求項8ないし14のいずれかに記載のレジストパターン形成装置において、
上記紫外線照射装置における紫外線照射時間が2.1〜5秒に設定されている、ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
The resist pattern forming apparatus according to any one of claims 8 to 14,
The resist pattern forming apparatus, wherein the ultraviolet irradiation time in the ultraviolet irradiation apparatus is set to 2.1 to 5 seconds.
請求項8ないし15のいずれかに記載のレジストパターン形成装置において、
上記加熱部における加熱温度がガラス転移温度以下に設定されている、ことを特徴とするレジストパターン形成装置。
In the resist pattern formation apparatus in any one of Claims 8 thru | or 15,
A resist pattern forming apparatus, wherein a heating temperature in the heating unit is set to a glass transition temperature or lower.
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