JP3256462B2 - レジスト処理方法及びレジスト処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，被処理基板に対し
てレジスト処理を行うための方法及び処理システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体製造プロセスにおけるフォ
トレジスト処理工程においては，半導体ウエハ（以下，
「ウエハ」という）などの被処理基板の表面にレジスト
液を塗布してレジスト膜を形成し，所定のパターンで露
光した後に現像液で現像処理しているが，このような一
連の処理を行うにあたっては，従来からレジスト処理シ
ステムが用いられている。

【０００３】このレジスト処理システムは，通常ユニッ
トとしての処理装置，例えばレジストの定着性を向上さ
せるための疎水化処理（アドヒージョン処理），レジス
ト液の塗布を行う塗布処理，レジスト液塗布後の被処理
基板を所定の温度雰囲気に置いてレジスト膜を硬化させ
るための熱処理，露光後の被処理基板を所定の温度雰囲
気に置くための熱処理，露光後の被処理基板に現像液を
供給して現像する現像処理などの各処理を個別に行う処
理装置を複数備えており，搬送アームなどの搬送機構に
よって被処理基板であるウエハを前記各処理装置に対し
て搬入出するようになっている。

【０００４】ウエハに形成されるレジスト膜は当然のこ
とながら所望の膜厚でなければならず，加えて良好な膜
厚均一性が要求される。そのため，レジスト処理システ
ムで形成されるレジスト膜の膜厚の測定が必要とされる
が，従来レジスト膜の膜厚測定は以下の手順を踏んで実
施されている。まずダミーウエハに対しレジスト処理シ
ステムにてレジスト膜を形成する。その後，前記ダミー
ウエハをキャリアなどの収納体に収納して前記レジスト
処理システムより取り出し，システム外部に設置されて
いる膜厚測定装置にてレジスト膜厚を測定する。測定の
結果に基づき所望のレジスト膜厚となるよう，また膜厚
均一性が良好となるよう，レジスト処理システムにおけ
るレジスト塗布装置内の湿度，レジスト塗布装置におけ
るウエハの回転速度などを調整している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，ダミー
ウエハをレジスト処理システムより取り出し膜厚測定を
行う場合，前記レジスト処理システムを一時的に停止さ
せることになる。さらにレジスト膜の膜厚測定は，ロッ
ト毎など定期的に行う必要があるため，結果的にスルー
プットの低下を招いていた。また，レジスト膜の膜厚測
定終了後に稼働再開する前記レジスト処理システムの環
境と，ダミーウエハのレジスト膜形成時のシステム環境
は厳密には全く同一ではないため，膜厚の測定結果をそ
のままレジスト膜形成条件の調整に適用できない場合が
ある。

【０００６】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，ウエハなどの被処理基板を前記レジスト処理シ
ステムの外部に取り出すことなくレジスト膜の膜厚を測
定し，その測定結果に基づいて前記レジスト処理システ
ムのレジスト膜形成条件の調整を可能とし，スループッ
トが従来より良好なレジスト処理方法及びレジスト処理
システムを提供して，前記従来の問題の解決を図ること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め，請求項１によれば，被処理基板を回転させながら基
板上にレジスト液を塗布して当該基板上にレジスト膜を
形成するレジスト塗布装置と，被処理基板を加熱する加
熱装置と，被処理基板を保持して搬送する搬送装置とを
備えたレジスト処理システムを用いて，被処理基板に対
してレジスト処理を施す方法であって，被処理基板を所
定の温度に設定する第１の工程と，所定の温度に設定さ
れた前記被処理基板を回転させながらレジスト液を基板
上に塗布してレジスト膜を形成する第２の工程と，前記
レジスト膜が形成された被処理基板を加熱する第３の工
程と，前記加熱後の被処理基板を所定温度に冷却する第
４の工程とを有するレジスト処理方法において，前記第
３の工程と第４の工程との間に，前記搬送装置で保持し
て搬送中の被処理基板上のレジスト膜の膜厚を前記レジ
スト処理システム内において測定する工程を加入したこ
とを特徴とする，レジスト処理方法が提供される。ま
た，請求項２に記載したように，第４工程の後に被処理
基板上のレジスト膜の膜厚を測定してもよい。このよう
な方法によれば，被処理基板を前記レジスト処理システ
ム外に取り出すことなく，前記被処理基板のレジスト膜
の膜厚を測定することができる。

【０００８】レジスト膜の膜厚測定の結果，所望の膜厚
でない場合や，膜厚均一性が許容範囲内にない場合，請
求項３，４に記載のとおり，少なくともレジスト塗布装
置内の湿度，レジスト塗布装置における被処理基板の回
転速度，第１の工程における被処理基板の所定の温度，
又はレジスト液の温度のいずれかを調整する。この方法
によれば，レジスト処理システムの内部にてレジスト膜
の膜厚を測定することができるため，膜厚測定の間にレ
ジスト処理システムを停止させる必要がなく，レジスト
処理システム内の環境が一定に保たれる。よって，レジ
スト膜の膜厚測定で得られた結果を直接的に利用するこ
とが可能となり，レジスト膜形成条件の調整が容易にな
る。

【０００９】上記のレジスト膜の膜厚測定は前記レジス
ト処理システム内に設けた膜厚測定専用のステージにお
いて行う方法も考えられるが，本発明のように，搬送装
置が被処理基板を保持している間に行なうことがよい。
すなわち膜厚測定用のステージを設置するスペースが省
略でき，レジスト処理システム全体のコンパクト化が期
待できる。また，被処理基板を前記膜厚測定用ステージ
まで搬送する工程が不要となる。

【００１０】そして，請求項５に記載したように，レジ
スト膜の膜厚測定はレジスト処理システム内に保有して
いる検査用被処理基板に対して行ってもよい。前記検査
用被処理基板は，例えばレジスト処理システム内のキャ
リアなどの収納体に格納し，レジスト膜の膜厚測定時
に，前記収納体から前記検査用被処理基板を搬送機構に
よって搬出するようにしてもよい。この場合，請求項６
に記載のように膜厚の測定が終わった検査用被処理基板
のレジスト膜は，レジスト塗布装置にて洗い流すように
してもよい。レジスト膜を洗い流した検査用被処理基板
を処理システム内のキャリアに格納し，次回のレジスト
膜の膜厚検査時に再び使用するようにしてもよい。これ
により検査用被処理基板は複数回の使用が可能となる。

【００１１】請求項７によれば，被処理基板を回転させ
ながら基板上にレジスト液を塗布して当該基板上にレジ
スト膜を形成するレジスト塗布装置と，被処理基板を加
熱する加熱装置と，被処理基板を保持して搬送する搬送
装置とを備えたレジスト処理システムにおいて，被処理
基板に形成されたレジスト膜の膜厚を当該被処理基板の
搬送中に測定する装置を，前記加熱装置の搬入出口の上
方に設けたことを特徴とするレジスト処理システムが提
供される。通常，被処理基板はレジスト液を塗布した後
に，レジスト液を硬化させる目的で加熱処理工程に入
る。従って，膜厚測定装置を加熱処理装置の上方に設け
ることにより，加熱処理後の被処理基板は，加熱処理装
置からの搬出の際に，必ず膜厚測定ポイント，またはそ
の付近を通過することになる。よって，加熱処理装置に
よる加熱処理後，直ちに，しかも被処理基板を必要以上
に移動させることなくレジスト膜の膜厚を測定すること
ができ，結果的にスループットの向上が図れる。

【００１２】また，請求項８によれば，被処理基板を回
転させながら基板上にレジスト液を塗布して当該基板上
にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置と，被処理基
板を加熱する複数の加熱装置と，少なくとも被処理基板
を所定温度にまで冷却する機能を持った複数の温度調節
装置と，被処理基板を保持して搬送する搬送装置とを備
えたレジスト処理システムにおいて，加熱装置と温度調
節装置を多段に積み重ね，被処理基板に形成されたレジ
スト膜の膜厚を当該被処理基板の搬送中に測定する膜厚
測定装置を，前記加熱装置及び／又は温度調節装置の搬
入出口の上方に設けたことを特徴とするレジスト処理シ
ステムが提供される。なお，ここでの冷却は冷媒の循環
等による強制冷却と，雰囲気温度による自然冷却を含
む。このように構成すれば，加熱装置による加熱処理
後，または温度調整装置による温度調整処理後のいずれ
の場合にも，直ちに，しかも被処理基板を必要以上に移
動させることなくレジスト膜の膜厚を測定することがで
き，スループットの向上が図れる。

【００１３】そして，請求項９に記載のように，レジス
ト膜の膜厚を当該被処理基板の搬送中に測定する装置
を，被処理基板の搬送経路の上方に設けてもよい。この
ように構成すれば被処理基板のレジスト膜の膜厚を搬送
装置にて搬送する途中で測定することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の一形態につ
いて詳細に説明する。図１はウエハＷに対して洗浄処
理，レジストの定着性を高めるアドヒージョン処理，レ
ジスト液の塗布処理，これらの処理後に実施される適宜
の加熱処理，及び該加熱処理後にウエハＷを所定温度に
まで冷ます冷却処理，及び露光後の現像処理や加熱処理
などの処理を個別に行う各種処理装置を１つのシステム
としてまとめた，本実施の形態にかかる塗布現像処理シ
ステム１の概観を示している。

【００１５】この塗布現像処理システム１は，複数のウ
エハＷを収納する収納体であるカセットＣを整列して複
数載置する載置部２と，この載置部２に載置されたカセ
ットＣ内のウエハＷを取り出して，搬送装置としての搬
送アーム３へと搬送する搬送機構４とを備えており，搬
送機構４は，カセットＣの整列方向に沿って設けられて
いる搬送路５上を移動自在になっている。そしてウエハ
Ｗに対して所定の処理を行う各種の処理装置は，２つの
搬送アーム３，６の各搬送路７，８を挟んだ両側に配置
されている。また，搬送路７と搬送路８の間には基板載
置部９が配置されている。

【００１６】さらに，カセットＣから取り出されたウエ
ハＷの表面を洗浄するため，ウエハＷを回転させながら
ブラシ洗浄するブラシ洗浄装置１０，ウエハＷに対して
高圧ジェット洗浄する水洗浄装置１１，ウエハＷの表面
を疎水化処理してレジストの定着性を向上させるアドヒ
ージョン処理装置１２，ウエハＷを所定温度に冷却する
冷却装置１３，１６，回転するウエハＷの表面にレジス
ト液を塗布するレジスト塗布装置１４，レジスト液塗布
後のウエハＷを加熱したり，露光後のウエハＷを加熱す
る加熱装置１５，１９，露光後のウエハＷを回転させな
がらその表面に現像液を供給して現像処理する現像処理
装置１７が配置されている。前記加熱装置１５の上部に
は，膜厚測定装置１８が設けられている。そしてこれら
各処理はある程度集約化されており，適当な処理装置群
にまとめることで設置スペースの縮小，並びに処理効率
の向上が図られている。これら各処理装置に対するウエ
ハＷの搬入出は，前記した２つの搬送アーム３，６によ
って行われている。また，これら各種装置等は，ケーシ
ング２０内に配置されている。

【００１７】レジスト塗布装置１４は，そのケーシング
１４ａ内に，図２に示した構成を有している。即ち，ウ
エハＷを収容するカップ２１の中に，ウエハＷを真空に
よって水平状態に吸着保持するスピンチャック２２を備
えており，このスピンチャック２２は，カップ２１の下
方に装備されているパルスモータなどの駆動機構２３に
より回転自在である。またその回転速度も制御装置２４
により任意に制御できるようになっている。カップ２１
内の雰囲気は，カップ２１の底部中心から，外部に設置
されている真空ポンプなどの排気手段（図示せず）によ
って排気される。またレジスト液や溶剤は，カップ２１
の底部に設けられた排液管２５を通じて，カップ２１の
下方に設置されているドレインタンク２６へと排出され
る。

【００１８】ウエハＷに吐出されるレジスト液は，レジ
スト液吐出ノズルＮから吐出されるようになっており，
ノズルＮはノズルホルダ３１に保持されている。レジス
ト液吐出ノズルＮへは，外部に設置されているレジスト
液タンクなどのレジスト液供給源Ｒから，レジスト液供
給チューブ４１を通じて所定のレジスト液が供給される
ようになっており，該レジスト液供給チューブ４１に
は，途中にフィルタ４２が介装され，パーティクルなど
の不純物が除去される。またレジスト液の供給自体は，
ベローズポンプなどの供給機構４３によって行われ，一
定量のレジスト液が吐出されるようになっている。

【００１９】ノズルホルダ３１には，温度調節流体を循
環させるためのチューブによって構成された往路３５
ａ，復路３５ｂが設けられており，往路３５ａを通じて
外部から供給される温度調節流体を往路３５ａから復路
３５ｂに流通させることにより，レジスト液供給チュー
ブ４１内を流れるレジスト液を一定温度に保ち，吐出さ
れるレジスト液が常に所定温度になるよう配慮されてい
る。

【００２０】一方溶剤ノズルＳには溶剤タンクなどの溶
剤供給源Ｔからの溶剤が，ポンプなどの供給機構４４に
よって，溶剤チューブ４５を通じて行われるようになっ
ており，さらにノズルホルダ３１には，この溶剤チュー
ブ４５内を流れる溶剤を所定温度に維持するため，温度
調節流体を流通させるためのチューブからなる往路３６
ａ，復路３６ｂが設けられている。

【００２１】以上のようにレジスト液吐出ノズルＮと溶
剤ノズルＳとを組にして保持しているノズルホルダ３１
は，スキャン機構３７のスキャンアーム３７ａによっ
て，ウエハＷ上の所定位置まで移動される。このスキャ
ンアーム３７ａは，三次元移動，即ちＸ方向，Ｙ方向，
Ｚ方向への移動が可能なように構成されている。

【００２２】また，レジスト塗布装置１４自体の外壁を
構成するケーシング１４ａ内の上部には，チャンバ５１
が形成されている。温湿度調整装置５２において温湿度
が調整された空気が，高性能フィルタ５４を介して，前
記チャンバ５１内に給気される。温湿度調整装置５２は
制御装置２４によって制御される。そして，前記チャン
バ５１の吐出口５５から清浄化したダウンフローが，カ
ップ２１内に対して吐出されるようになっている。な
お，このレジスト塗布装置１４内の雰囲気は，別途設け
た排気口５６より排気されるようになっている。

【００２３】アドヒージョン処理装置１２，冷却装置１
３，加熱装置１５は図３，４にその外観を示したよう
に，積層された構成となっている。即ち，下段には，ウ
エハＷを所定温度にまで冷ますための冷却装置１３が設
置され，冷却装置１３の上にはウエハＷの表面を疎水化
処理してレジストの定着性を向上させるアドヒージョン
処理装置１２が積み重ねられ，アドヒージョン処理装置
１２の上には，レジスト塗布装置１４によってレジスト
液が塗布された後のウエハＷを加熱して，塗布されたレ
ジスト液を硬化させるための加熱装置１５が積み重ねら
れている。

【００２４】前記アドヒージョン処理装置１２，冷却装
置１３及び加熱装置１５のウエハＷの搬入出口１２ａ，
１３ａ，１５ａは，すべて各処理装置の前面側，即ち搬
送路７側に設定されており，これら搬入出口１２ａ，１
３ａ，１５ａに対面する位置に，搬送アーム３が設置さ
れている。この搬送アーム３は，ウエハＷを直接保持す
る３本のピンセット３ａ，３ｂ，３ｃを上下方向に備え
ており，これら各３本のピンセット３ａ，３ｂ，３ｃ
は，基台３ｄに沿った方向，即ちＸ方向にスライドする
ようになっている。また基台３ｄは自体は，搬送アーム
３を支持する昇降柱６０によって上下方向，即ちＺ方向
に自在である。従ってこの搬送アーム３のピンセット３
ａ，３ｂ，３ｃに保持されたウエハＷは，前記アドヒー
ジョン処理装置１２，冷却装置１３及び加熱装置１５に
対して搬入出自在になっている。また搬送アーム３自体
は，さらに適宜の駆動機構によってθ方向に回転自在と
なっている。

【００２５】そして，図３，４に示すように，前記加熱
装置１５の搬入出口１５ａの上方には膜厚測定装置１８
が設けられている。かかる膜厚測定装置１８の先端部に
は光学式のセンサヘッド１８ａが取り付けられてあり，
センサヘッド１８ａからは適宜の周波数の光線が下方
向，つまりウエハＷの表面方向に照射されるようになっ
ている。この照射された光線の，ウエハＷの表面で反射
した反射光によって，前記ウエハＷに形成されたレジス
ト膜の膜厚が測定される。その測定データは制御装置２
４へ送られ，レジスト膜の形成条件の補正に使用され
る。

【００２６】本発明の実施の形態にかかる塗布現像処理
システム１は以上のような構成を有しており，例えば搬
送ロボット（図示せず）などによってレジスト膜の膜厚
測定用の被処理基板であるダミーウエハＷを収納したキ
ャリアＣが載置部２に載置されると，搬送機構４がキャ
リアＣ内のウエハＷを取り出し，搬送アーム３に渡す。
搬送アーム３は，受け取ったウエハＷをブラシ洗浄装置
１０及び水洗浄装置１１へ順次搬送してロードする。ブ
ラシ洗浄装置１０及び水洗浄装置１１はウエハＷに対し
て所定の洗浄処理を行い，処理が終了した後，搬送アー
ム３は処理が終わったウエハＷを取りにいき，アドヒー
ジョン処理装置１２へ搬送しロードする。アドヒージョ
ン処理装置１２にて表面の疎水化処理が施されたウエハ
Ｗは，再び搬送アーム３にて冷却装置１３へロードされ
所定の温度に設定される。その後，ウエハＷは搬送アー
ム３によって，レジスト塗布装置１４へ搬送されてい
き，そこでウエハＷは回転されながらレジスト液が供給
されて，レジスト処理に付される。そしてレジスト塗布
処理が終了すると，このウエハＷは搬送アーム３によっ
てレジスト塗布装置１４からアンロードされ，加熱装置
１５へ搬送される。そこで所定の加熱処理が施されるこ
とにより，前記レジスト液は硬化してレジスト膜が形成
される。

【００２７】加熱処理が終了したウエハＷは搬送アーム
３によって加熱装置１５から搬出される。その際，ウエ
ハＷの搬出工程と同時に，加熱装置１５の搬入出口１５
ａの上部に設けられた膜厚測定装置１８によってレジス
ト膜の膜厚を測定する。レジスト膜の膜厚測定個所は，
ウエハＷが加熱装置１５から搬出される際のＸ軸上であ
れば任意に設定可能である。測定の個所は本発明におい
ては特に限定されないが，例えば５個所程度とする。測
定距離を前記ウエハＷが前記加熱装置１５の搬入出口１
５ａから搬出される時のウエハＷの表面上に調整すれ
ば，膜厚測定の際にＺ方向へ搬送アーム３を移動させる
必要がなくなり，測定工程の簡略化の面からもより好適
である。なお，上記のように搬出されるウエハＷの表面
上に測定距離を調整できない場合は，加熱処理が終了し
たウエハＷを搬送アーム３によって加熱装置１５からＸ
方向に十分引き出した後，膜厚測定距離範囲に入るまで
Ｚ方向に持ち上げ，再びＸ方向に移動させながらレジス
ト膜の膜厚を測定する。

【００２８】以上の実施の形態にかかる塗布現像処理シ
ステム１によれば，ウエハＷを当該塗布現像処理システ
ム１の外部に搬出することなくレジスト膜の膜厚を測定
することができる。従って，レジスト膜の膜厚測定のた
めに，ウエハＷを当該塗布現像処理システム１の外部に
搬出する工程が省略でき，なおかつ膜厚測定時に当該塗
布現像処理システム１を停止させる必要がなくなり，結
果的にスループットの向上につながる。また，レジスト
膜の膜厚測定を当該塗布現像処理システム１の内部にて
行うため，システム内部の環境が一定に保たれ，レジス
ト膜の膜厚の測定結果を直接的に利用することが可能と
なり，レジスト膜の形成条件の調整が容易になる。

【００２９】そして，ウエハＷ上に形成されたレジスト
膜の膜厚測定は，搬送アーム３がウエハＷを保持してい
る間に行うため，膜厚測定を行う際にウエハＷを載置す
る専用のスペースが不要となる。これにより塗布現像処
理システム１の全体のサイズを増大させることなく膜厚
測定工程を追加することができる。加えて，ウエハＷの
レジスト膜の膜厚を測定するための特別な搬送工程を追
加する必要がなくなる。さらに，従来，塗布現像処理シ
ステム１の外部に設置されていた膜厚測定装置が不要に
なるためクリーンルームの省スペース化が図れる。

【００３０】上記の実施の形態では，膜厚測定装置１８
を加熱装置１５の搬入出口１５ａの上方に１つ設けてあ
り，レジスト膜の膜厚測定個所はウエハＷが加熱装置１
５から搬出されるＸ方向の一直線上に５個所程度とした
が，通常この種の測定においては，ウエハＷ上の２５個
所程度をその測定ポイントとするため，図５に示したと
おり，膜厚測定装置１８を加熱装置１５の搬入出口１５
ａの上方に，５個並べて設けることが提案できる。この
ようにすることで，上記の実施の形態での測定と同じ工
程を行うだけで５×５＝２５個所の膜厚を測定すること
ができる。さらに，搬送アーム３をθ方向に回転させれ
ば，より多くの個所のレジスト膜の膜厚を測定すること
ができ，一層詳細な膜厚測定結果を得ることができる。
また，上記の実施の形態にかかる膜厚測定装置１８は光
学式のものを採用しているが，これに代えて接触針方式
を利用してもよい。

【００３１】ウエハＷのレジスト膜の膜厚測定は上記の
実施の形態のように加熱装置１５による加熱処理後に限
らず，加熱処理後の冷却装置１３による冷却処理後でも
よい。加熱処理後の場合と同様に，冷却処理が終了した
ウエハＷは搬送アーム３によって冷却装置１３から搬出
されるが，その際，ウエハＷの搬出工程と同時に加熱装
置１５の搬入出口１５ａの上部に設けた膜厚測定装置１
８にてレジスト膜の膜厚を測定することが可能である。
また，膜厚測定装置１８を搬送路７や搬送路８の上方に
設けて（図示せず），ウエハＷを搬送アーム３，６によ
り搬送する途中に，レジスト膜の膜厚を測定してもよ
い。

【００３２】レジスト膜の膜厚測定後，ウエハＷを搬送
アーム３により再びレジスト塗布装置１４へ搬入し，そ
こでウエハＷを回転させるとともに，溶剤ノズルＳから
溶剤を供給して，レジスト膜を除去する。そしてレジス
ト膜除去済のウエハＷを搬送機構４にてキャリアＣへ戻
し，次回のレジスト膜の膜厚測定まで格納してもよい。
これにより，膜厚測定用とするウエハＷは複数回の使用
が可能となり，従来，レジスト膜の膜厚測定毎に準備し
ていたウエハが不要になり，コスト削減につながる。な
お，ウエハＷに形成されたレジスト膜は，前記のように
レジスト塗布装置１４にて除去する他に，レジスト剥離
装置（図示せず）にて，レジスト剥離液を用いて除去す
るようにしてもよい。

【００３３】前記レジスト膜の膜厚測定の結果，図６に
示すとおりウエハＷ上に形成されたレジスト膜７０の膜
厚が許容範囲内（上限膜厚ｔｍａｘ〜下限膜厚ｔｍｉ
ｎ）であれば塗布現像処理システム１のレジスト膜の形
成条件を調整する必要はないが，図７に示すようにレジ
スト膜７０が上限膜厚ｔｍａｘを上回る場合や，図８に
示すようにレジスト膜７０が下限膜厚ｔｍｉｎを下回る
場合は，少なくとも，レジスト液を塗布する直前のウエ
ハ温度，またはレジスト液吐出ノズルＮから吐出される
レジスト液の温度のいずれかを，後記の手段にて調整す
る。これにより，所望の膜厚のレジスト膜形成条件を得
ることができる。

【００３４】一方，図９に示すように，ウエハＷ上に形
成されたレジスト膜７０が一の地点では許容範囲の上限
よりも厚く，他の地点では許容範囲の下限よりも薄い場
合には，まず最初に，少なくとも，レジスト液塗布時の
ウエハＷの回転数を変更するか，またはレジスト塗布装
置内の湿度のいずれかを調整することで膜厚の均一性を
改善し，その後，必要に応じて，上記の上限膜厚ｔｍａ
ｘを上回る場合や下限膜厚ｔｍｉｎを下回る場合と同様
に，少なくとも，レジスト液を塗布する直前のウエハ温
度，またはレジスト液吐出ノズルＮから吐出されるレジ
スト液の温度のいずれかを調整する。これにより，所望
の膜厚で，良好な膜厚均一性を持ったレジスト膜の膜形
成条件を得ることができる。

【００３５】上記のレジスト液を塗布する直前のウエハ
温度は，冷却装置１３により調整可能であり，レジスト
液吐出ノズルＮから吐出されるレジスト液の温度は，ノ
ズルホルダ３１に供給される温度調節流体により調整可
能である。そして，レジスト液塗布時のウエハＷの回転
数は，制御装置２４で制御されているパルスモータなど
の駆動機構２３によって調整可能であり，レジスト塗布
装置１４内の湿度は同じく制御装置２４で制御されてい
る温湿度調整装置５２によって調整可能である。

【００３６】以上のように，塗布現像処理システム１の
調整を行った後，調整内容の確認のために，再びレジス
ト膜の膜厚の測定を行ってもよい。この時，前回のレジ
スト膜の膜厚測定に用いて，カセットＣに格納してある
膜厚測定用のウエハＷを用いてもよい。また，このレジ
スト膜の膜厚測定と，測定結果に基づく塗布現像処理シ
ステム１の調整は，レジスト膜の膜厚と膜厚均一性が許
容範囲内になるまで繰り返し行ってもよい。

【００３７】以上の実施の形態において，被処理基板は
ウエハとして具体化されていたが，これに限らず，例え
ばＬＣＤ用ガラス基板であってもよい。

【００３８】

【発明の効果】請求項１〜６のレジスト処理方法によれ
ば被処理基板をレジスト処理システムの外部に搬出する
ことなくレジスト膜の膜厚を測定することができる。従
ってレジスト膜の膜厚測定のために被処理基板を前記レ
ジスト処理システムの外部へ搬出する工程を省略するこ
とができる。これと共に，前記レジスト処理装置を停止
させる必要がなくなり結果的にスループットの向上につ
ながる。特に，請求項３，４のレジスト処理方法によれ
ば，レジスト膜の膜厚測定を前記レジスト処理装置の内
部にて行うため，その測定結果を直接的に利用すること
が可能となり，レジスト膜形成条件の調整が容易にな
る。また本発明によれば，レジスト膜の膜厚測定を行う
際に被処理基板を載置する専用スペースが不要となるた
め，レジスト処理システム全体のサイズを増大させるこ
となく膜厚測定工程を追加することができる。しかも，
被処理基板のレジスト膜の膜厚を測定するための特別な
搬送工程を追加する必要がなくなる。さらに，請求項
５，６のレジスト処理方法によれば，レジスト膜の膜厚
測定を行うたびに，測定用被処理基板をレジスト処理シ
ステムに搬入する必要がなくなり，前記レジスト処理シ
ステムの稼働率の向上が期待できる。特に請求項６によ
れば，膜厚測定用の被処理基板は複数回の使用が可能と
なり，従来，レジスト膜の膜厚測定毎に準備していた複
数の被処理基板が不要になり，コスト削減につながる。

【００３９】また，請求項７〜９のレジスト処理システ
ムによれば，従来レジスト処理システムの外部に設置さ
れていた膜厚測定装置が不要になるためクリーンルーム
の省スペース化が図れる。また，請求項１〜６の処理方
法が好適に実施可能となり高スループットに寄与するこ
ととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる塗布現像処理シス
テムの外観を示す斜視図である。

【図２】図１の塗布処理システムに組み込まれているレ
ジスト塗布装置の構成の概略を示す説明図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかるレジスト膜の膜厚
測定装置の側面の説明図である。

【図４】本発明の実施の形態にかかるレジスト膜の膜厚
測定装置を示す斜視図である。

【図５】レジスト膜の膜厚測定装置の他の例を示す斜視
図である。

【図６】図１の塗布現像処理システムを用いてウエハ上
にレジスト膜を形成した時の膜形成状態を示す断面の説
明図である。

【図７】図１の塗布現像処理システムを用いてウエハ上
にレジスト膜を形成した時の膜形成状態を示す断面の説
明図である。

【図８】図１の塗布現像処理システムを用いてウエハ上
にレジスト膜を形成した時の膜形成状態を示す断面の説
明図である。

【図９】図１の塗布現像処理システムを用いてウエハ上
にレジスト膜を形成した時の膜形成状態を示す断面の説
明図である。

【符号の説明】

１ 塗布現像処理システム ３，６ 搬送アーム ７，８ 搬送路 １３ 冷却装置 １４ レジスト塗布装置 １５ 加熱装置 １５ａ 搬入出口 １８ 膜厚測定装置 ２３ 駆動機構 ２４ 制御装置 ５２ 温湿度調整装置 ７０ レジスト膜 Ｎ レジスト液吐出ノズル Ｓ 溶剤ノズル Ｗ ウエハ

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板を回転させながら基板上にレ
   ジスト液を塗布して当該基板上にレジスト膜を形成する
   レジスト塗布装置と，被処理基板を加熱する加熱装置
   と，被処理基板を保持して搬送する搬送装置とを備えた
   レジスト処理システムを用いて，被処理基板に対してレ
   ジスト処理を施す方法であって， 被処理基板を所定の温度に設定する第１の工程と， 所定の温度に設定された前記被処理基板を回転させなが
   らレジスト液を基板上に塗布してレジスト膜を形成する
   第２の工程と， 前記レジスト膜が形成された被処理基板を加熱する第３
   の工程と， 前記加熱後の被処理基板を所定温度に冷却する第４の工
   程とを有するレジスト処理方法において， 前記第３の工程と第４の工程との間に，前記搬送装置で
   保持して搬送中の被処理基板上のレジスト膜の膜厚を測
   定する工程を加入したことを特徴とする，レジスト処理
   方法。
2. 【請求項２】 被処理基板を回転させながら基板上にレ
   ジスト液を塗布して当該基板上にレジスト膜を形成する
   レジスト塗布装置と，被処理基板を加熱する加熱装置
   と，被処理基板を保持して搬送する搬送装置とを備えた
   レジスト処理システムを用いて，被処理基板に対してレ
   ジスト処理を施す方法であって， 被処理基板を所定の温度に設定する第１の工程と， 所定の温度に設定された前記被処理基板を回転させなが
   らレジスト液を基板上に塗布してレジスト膜を形成する
   第２の工程と， 前記レジスト膜が形成された被処理基板を加熱する第３
   の工程と， 前記加熱後の被処理基板を所定温度に冷却する第４の工
   程とを有するレジスト処理方法において， 前記第４の工程の後に，前記搬送装置で保持して搬送中
   の被処理基板上のレジスト膜の膜厚を測定する工程を有
   することを特徴とする，レジスト処理方法。
3. 【請求項３】 レジスト膜の膜厚を測定した結果に基づ
   いて，少なくとも，レジスト塗布装置内の湿度，レジス
   ト塗布装置における被処理基板の回転速度，第１の工程
   における被処理基板の所定の温度，又はレジスト液の温
   度のいずれかを調整する工程を有することを特徴とす
   る，請求項１又は２に記載のレジスト処理方法。
4. 【請求項４】 測定したレジスト膜の膜厚が，被処理基
   板上の一の地点では許容範囲の上限よりも厚く，他の地
   点では許容範囲の下限よりも薄い場合には，レジスト塗
   布装置内の湿度又はレジスト塗布装置における被処理基
   板の回転速度の少なくともいずれかを変えると共に，第
   １の工程における被処理基板の所定の温度又はレジスト
   液の温度の少なくともいずれかを変えることを特徴とす
   る，請求項３に記載のレジスト処理方法。
5. 【請求項５】 レジスト膜の膜厚の測定は，レジスト処
   理システム内に保有している検査用被処理基板に対して
   行うことを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいず
   れかに記載のレジスト処理方法。
6. 【請求項６】 膜厚の測定が終わった検査用被処理基板
   のレジスト膜を，レジスト塗布装置において洗い落とす
   工程を有することを特徴とする，請求項５に記載のレジ
   スト処理方法。
7. 【請求項７】 被処理基板を回転させながら基板上にレ
   ジスト液を塗布して当該基板上にレジスト膜を形成する
   レジスト塗布装置と，被処理基板を加熱する加熱装置
   と，被処理基板を保持して搬送する搬送装置とを備えた
   レジスト処理システムにおいて， 被処理基板に形成されたレジスト膜の膜厚を当該被処理
   基板の搬送中に測定する膜厚測定装置を，前記加熱装置
   の搬入出口の上方に設けたことを特徴とする，レジスト
   処理システム。
8. 【請求項８】 被処理基板を回転させながら基板上にレ
   ジスト液を塗布して当該基板上にレジスト膜を形成する
   レジスト塗布装置と，被処理基板を加熱する複数の加熱
   装置と，少なくとも被処理基板を所定温度にまで冷却す
   る機能を持った複数の温度調節装置と，被処理基板を保
   持して搬送する搬送装置とを備えたレジスト処理システ
   ムにおいて，加熱装置と温度調節装置は多段に積み重ねられ， 被処理基板に形成されたレジスト膜の膜厚を当該被処理
   基板の搬送中に測定する膜厚測定装置を，前記加熱装置
   及び／又は温度調節装置の搬入出口の上方に設け たこと
   を特徴とする，レジスト処理システム。
9. 【請求項９】 被処理基板を回転させながら基板上にレ
   ジスト液を塗布して当該基板上にレジスト膜を形成する
   レジスト塗布装置と，被処理基板を加熱する加熱装置
   と，被処理基板を保持して搬送する搬送装置とを備えた
   レジスト処理システムにおいて，被処理基板に形成されたレジスト膜の膜厚を当該被処理
   基板の搬送中に測定する膜厚測定装置を，搬送手段の搬
   送経路の上方に設けた ことを特徴とする，レジスト処理
   システム。