JP4748192B2 - 塗布装置、塗布方法、塗布、現像装置及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
基板を水平に保持し、回転機構により鉛直軸回りに回転するように構成された基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板の周縁部の温度を測定する第1の温度測定手段と、
前記基板の中心部の温度を測定する第2の温度測定手段と、
一の基板について塗布処理の前にこの第1の温度測定手段により測定された温度測定値と、当該一の基板の次に塗布処理を行う後続の基板について塗布処理の前に前記第1の温度測定手段により測定された温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数を演算し、前記一の基板について塗布処理の前に第2の温度測定手段により測定された温度測定値と、前記後続の基板について塗布処理の前に第2の温度測定手段により測定された温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、平均膜厚を調整するための回転数を演算する演算部と、を備えたことを特徴とする。
基板保持部に一の基板を水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記一の基板に塗布液を供給してスピンコーティングを行う工程と、
前記基板保持部に保持された一の基板について塗布液を供給する前に第1の温度測定手段により当該基板の周縁部の温度を測定する工程と、
前記一の基板について塗布液を供給する前に第2の温度測定手段により当該基板の中心部の温度を測定する工程と、
前記一の基板の次に塗布処理を行う後続の基板を前記基板保持部に水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記後続の基板に塗布液を供給してスピンコーティングを行う工程と、
前記基板保持部に保持された後続の基板について前記塗布液を供給する前に第1の温度測定手段により当該基板の周縁部の温度を測定する工程と、
前記後続の基板について前記塗布液を供給する前に第2の温度測定手段により当該基板の中心部の温度を測定する工程と、
前記第1の温度測定手段により測定された一の基板についての温度測定値と、前記第1の温度測定手段により測定された後続の基板についての温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数を演算する工程と、
前記第2の温度測定手段により測定された一の基板についての温度測定値と、前記第2の温度測定手段により測定された後続の基板についての温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数を演算する工程と、
を備えたことを特徴とする。
第2の温度測定手段により測定された一の基板の温度測定値と、後続の基板の温度測定値との温度差を演算する工程と、
その温度差と前記定数とに基づいて後続の基板における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数と、一の基板における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数との差を演算する工程と、
が含まれていてもよい。
第1の温度測定手段により測定された一の基板の温度測定値と、後続の基板の温度測定値との温度差を演算する工程と、
その温度差と前記定数とに基づいて後続の基板における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数と、一の基板における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数との差を演算する工程と、
が含まれていてもよい。
基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、露光後の基板を現像する現像部と、を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、を備えた塗布、現像装置において、
前記塗布部として、上記各々いずれかの塗布装置を備えたことを特徴とする。
前記コンピュータプログラムは、上記の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする。
上記のレジスト塗布装置2を用いて同じロットのウエハW1〜ウエハW25について上述の実施形態の手順に従ってレジスト膜の形成を行った。そして、各ウエハWの面内において所定の複数箇所のレジスト膜厚を測定し、そのウエハWごとにその平均値、つまり平均膜厚を計算した。図12にはこの実験の結果を示しており、図中のグラフの横軸はウエハWの番号であり、レジスト塗布装置2にて処理を受けた順番に対応する。そして、グラフの縦軸は計算された平均膜厚の値を示している。この実施例1の結果は四角のプロットで示しており、夫々の四角のプロットが示すように各ウエハW間における平均膜厚の値は略等しくなっている。
従来のレジスト塗布装置を用いて実施例1と同様に同じロットのウエハW1〜ウエハW25についてレジスト膜の形成を行った。この従来のレジスト塗布装置において、塗布時回転数及び乾燥時回転数はウエハW毎に変化せず一定である。この実験の結果を図12中に丸のプロットで示しており、夫々の丸のプロットが示すように、この比較例1においてウエハWの平均膜厚は後の方に処理を受けたものほど大きくなる傾向にある。そして、その後の方に処理を受けたウエハWほど実施例1と比較例1とで大きく平均膜厚の値が離れている。
従って実施例1及び比較例1の結果からレジスト塗布装置2を用いることで、連続してウエハWに塗布処理を行うにあたり、レジストの平均膜厚の値の上昇を抑えることができ、ウエハW間における平均膜厚の均一性を高くすることができることが示された。
上記のレジスト塗布装置2を用いて実施例1と同様に同じロットのウエハW1〜ウエハW25について上述の実施形態に従ってレジスト膜の形成を行った。そして、各ウエハWの面内において所定の複数箇所のレジスト膜厚を測定し、その3σ(シグマ)を計算した。この3σの値が小さいほど膜厚プロファイルが良好であること、つまりばらつきが小さいことを示す。図13において斜線を付して示した各棒グラフはこの実施例2の実験で得られた各ウエハWの3σを示しており、レジスト塗布装置2にて処理を受けたウエハWの順に左側から右側に向かって並べて示している。
従来のレジスト塗布装置を用いて比較例1と同様に同じロットのウエハW1〜ウエハW25についてレジスト膜の形成を行った。そして、実施例2と同様に各ウエハWの面内において所定の複数箇所のレジスト膜厚を測定し、その3σを計算した。図13において、実施例2の各ウエハWについての棒グラフの左側にこの比較例2における各ウエハWについての棒グラフを示しており、実施例2の棒グラフと区別するためにこの比較例2の棒グラフは多数の点を付して示している。
従ってこれら実施例2及び比較例2の結果からレジスト塗布装置2を用いることで、連続した塗布処理を行うにあたりウエハWの膜厚プロファイルのばらつきを抑えることができ、特にロットの後の方のウエハWにおいては、このばらつきが有効に抑えられることが示された。
上記のレジスト塗布装置2を用いて実施例1と同様に同じロットのウエハW1〜ウエハW25について上述の実施形態に従ってレジスト膜の形成を行った。そして、各ウエハWの直径方向における各位置の膜厚を測定した。図14(a)はその測定結果を示したグラフであり、グラフの横軸はウエハWの中心からの距離(mm)を、グラフの縦軸は膜厚(nm)を夫々示している。グラフ中、ウエハW1、ウエハW10、ウエハW25についての結果を四角、白丸、黒丸のプロットで夫々示している。
従来のレジスト塗布装置を用いて比較例2と同様に同じロットのウエハW1〜ウエハW25についてレジスト膜の形成を行った。そして、各ウエハWの直径方向における各位置の膜厚を測定した。図14(b)はその測定結果を示したグラフであり、グラフの横軸はウエハWの中心からの距離(mm)を、グラフの縦軸は膜厚(nm)を夫々示している。実施例3と同様にグラフ中、ウエハW1、ウエハW10、ウエハW25についての結果を四角、白丸、黒丸のプロットで夫々示している。
従って、この実施例3及び比較例3からも、レジスト塗布装置2は、ウエハWに連続した塗布処理を行うにあたり、ウエハW面内の膜厚プロファイルのばらつき及びウエハW間での平均膜厚のばらつきを抑えることができると言える。
R レジスト
2 レジスト塗布装置
22 回転駆動部
24 カップ
31 レジスト液ノズル
41 溶剤ノズル
51 放射温度計
52 放射温度計
6 制御部
61 プログラム
64 ワークメモリ
7 塗布、現像装置
73 レジスト塗布モジュール
Claims (9)
- 塗布液の塗布時の基板の回転数により塗布膜の膜厚プロファイルを調整し、その後前記回転数よりも低い回転数で回転させて塗布膜の平均膜厚を調整するスピンコーティングを行う塗布装置において、
基板を水平に保持し、回転機構により鉛直軸回りに回転するように構成された基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板の周縁部の温度を測定する第1の温度測定手段と、
前記基板の中心部の温度を測定する第2の温度測定手段と、
一の基板について塗布処理の前にこの第1の温度測定手段により測定された温度測定値と、当該一の基板の次に塗布処理を行う後続の基板について塗布処理の前に前記第1の温度測定手段により測定された温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数を演算し、前記一の基板について塗布処理の前に第2の温度測定手段により測定された温度測定値と、前記後続の基板について塗布処理の前に第2の温度測定手段により測定された温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、平均膜厚を調整するための回転数を演算する演算部と、を備えたことを特徴とする塗布装置。 - 前記第1の温度測定手段及び第2の温度測定手段は、放射温度計により構成されることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
- 前記演算部は第2の温度測定手段により測定された一の基板の温度測定値と、第2の温度測定手段により測定された後続の基板の温度測定値との温度差を演算し、その温度差と前記定数とに基づいて後続の基板における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数と、一の基板における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数との差を演算することを特徴とする請求項2記載の塗布装置。
- 前記演算部は第1の温度測定手段により測定された一の基板の温度測定値と、第1の温度測定手段により測定された後続の基板の温度測定値との温度差を演算し、その温度差と前記定数とに基づいて後続の基板における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数と、一の基板における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数との差を演算することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の塗布装置。
- 塗布液の塗布時の基板の回転数により塗布膜の膜厚プロファイルを調整し、その後前記回転数よりも低い回転数で回転させて塗布膜の平均膜厚を調整するスピンコーティングを行う塗布方法において、
基板保持部に一の基板を水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記一の基板に塗布液を供給してスピンコーティングを行う工程と、
前記基板保持部に保持された一の基板について塗布液を供給する前に第1の温度測定手段により当該基板の周縁部の温度を測定する工程と、
前記一の基板について塗布液を供給する前に第2の温度測定手段により当該基板の中心部の温度を測定する工程と、
前記一の基板の次に塗布処理を行う後続の基板を前記基板保持部に水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記後続の基板に塗布液を供給してスピンコーティングを行う工程と、
前記基板保持部に保持された後続の基板について前記塗布液を供給する前に第1の温度測定手段により当該基板の周縁部の温度を測定する工程と、
前記後続の基板について前記塗布液を供給する前に第2の温度測定手段により当該基板の中心部の温度を測定する工程と、
前記第1の温度測定手段により測定された一の基板についての温度測定値と、前記第1の温度測定手段により測定された後続の基板についての温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数を演算する工程と、
前記第2の温度測定手段により測定された一の基板についての温度測定値と、前記第2の温度測定手段により測定された後続の基板についての温度測定値と、前記一の基板について実施された塗布処理における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数と、予め定められた定数と、に基づいて前記後続の基板について、塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数を演算する工程と、
を備えたことを特徴とする塗布方法。 - 前記後続の基板における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数を演算する工程には、
第2の温度測定手段により測定された一の基板の温度測定値と、後続の基板の温度測定値との温度差を演算する工程と、
その温度差と前記定数とに基づいて後続の基板における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数と、一の基板における塗布膜の平均膜厚を調整するための回転数との差を演算する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項5記載の塗布方法。 - 前記後続の基板における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数を調整するための回転数を演算する工程には、
第1の温度測定手段により測定された一の基板の温度測定値と、後続の基板の温度測定値との温度差を演算する工程と、
その温度差と前記定数とに基づいて後続の基板における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数と、一の基板における塗布膜の膜厚プロファイルを調整するための回転数との差を演算する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項5または6に記載の塗布方法。 - 基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、露光後の基板を現像する現像部と、を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、を備えた塗布、現像装置において、
前記塗布部として、請求項1ないし4のいずれか一つに記載の塗布装置を備えたことを特徴とする塗布、現像装置。 - 回転する基板に塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項5ないし7のいずれか一つに記載の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする記憶媒体。
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