JP6610285B2

JP6610285B2 - Substrate processing apparatus, substrate processing system, and substrate processing method

Info

Publication number: JP6610285B2
Application number: JP2016010997A
Authority: JP
Inventors: 真二小林
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2019-11-27
Anticipated expiration: 2036-01-22
Also published as: JP2017130629A

Description

本発明は、露光、現像が行われてレジストパターンが形成された基板に対して処理を行う基板処理装置及び基板処理システム並びに基板処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing system, and a substrate processing method for performing processing on a substrate on which a resist pattern is formed by exposure and development.

半導体製造工程において、デバイスパターンの微細化を図るために、複数回のパターニングを行うマルチパターニング技術が知られている。マルチパターニングを実行するにあたっては、ＥＰＥ（Edge Placement Error）と呼ばれるパターンの個別の大きさや位置の正確さが重要となり、現像後のレジストパターンの線幅（ＣＤ：Critical Dimension）の精度を高める必要がある。 In a semiconductor manufacturing process, a multi-patterning technique is known in which patterning is performed a plurality of times in order to miniaturize a device pattern. When performing multi-patterning, the accuracy of the individual size and position of the pattern called EPE (Edge Placement Error) is important, and it is necessary to improve the accuracy of the resist pattern line width (CD: Critical Dimension) after development. is there.

従来、レジストパターンの線幅は、例えば露光後、現像処理前のウエハを加熱するＰＥＢ（ポストエクスポージャーベーク）と呼ばれる加熱処理において、加熱温度を制御することによって補正されている。しかしながら、ＰＥＢ処理は熱板上にウエハを載置して加熱することにより行われるため、熱板面内の部分的な温度制御には限界があり、局所的な線幅の変動は補正できない。 Conventionally, the line width of a resist pattern is corrected by controlling the heating temperature in a heating process called PEB (post-exposure baking) for heating a wafer before exposure and before development processing, for example. However, since the PEB process is performed by placing a wafer on a hot plate and heating it, there is a limit to partial temperature control within the hot plate surface, and local line width variation cannot be corrected.

一方、デバイスパターンの微細化技術として、シュリンク法が提案されている。この手法は、レジスト部分の周囲に膜を形成することによって、レジストパターンのスペース部分の寸法を縮小させ、微細化を図るものである。特許文献１には、シュリンク剤溶液を塗布し、次いで、基板をベークしてシュリンク剤溶液とレジスト部分とを反応させた後、余分なシュリンク剤を除去する手法が提案されている。 On the other hand, as a device pattern miniaturization technique, a shrink method has been proposed. In this method, a film is formed around the resist portion to reduce the size of the space portion of the resist pattern, thereby achieving miniaturization. Patent Document 1 proposes a method in which a shrink agent solution is applied, then the substrate is baked to react the shrink agent solution and the resist portion, and then the excess shrink agent is removed.

この手法では、図１４（ａ）に示すように、ベークにより基板１００を一様に加熱しているので、シュリンク剤溶液とレジスト部分の反応の程度が基板面内において揃えられる。図１４中、１０１はレジスト部分、１０２はシュリンク剤溶液である。このため、図１４（ｂ）に示すように、レジスト部分１０１に形成される膜１０３の厚さが一定になり、パターンの線幅が局所的に細い場合に、当該細い領域の線幅を太くするという補正を行うことはできない。従って、レジストパターンのスペース部分を縮小できても、線幅のばらつきを改善することはできない。 In this method, as shown in FIG. 14A, since the substrate 100 is uniformly heated by baking, the degree of reaction between the shrink agent solution and the resist portion is made uniform within the substrate surface. In FIG. 14, 101 is a resist portion, and 102 is a shrink agent solution. For this reason, as shown in FIG. 14B, when the thickness of the film 103 formed on the resist portion 101 is constant and the line width of the pattern is locally narrow, the line width of the thin region is increased. It cannot be corrected. Therefore, even if the space portion of the resist pattern can be reduced, the variation in line width cannot be improved.

特許文献２には、光開始剤を含有してなる感光性樹脂組成物が提案され、非特許文献１には、光照射により架橋が形成され、加熱されることで溶剤に可溶になる光架橋型高分子が提案されている。しかしながら、これらの文献には、レジストパターンの線幅のばらつきを改善する技術については記載されていない。 Patent Document 2 proposes a photosensitive resin composition containing a photoinitiator, and Non-Patent Document 1 discloses light that is crosslinked by light irradiation and becomes soluble in a solvent when heated. Cross-linked polymers have been proposed. However, these documents do not describe a technique for improving variation in line width of a resist pattern.

特開２０１５−８７７４９号公報（段落００７３等）Japanese Patent Laying-Open No. 2015-87749 (paragraph 0073 etc.) 特開平７−５６３３８号公報JP 7-56338 A

白井正充（大阪府立大学）著「再可溶化できる光架橋型高分子」Masamitsu Shirai (Osaka Prefectural University) "Photo-crosslinking polymer that can be resolubilized"

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レジストパターンのスペース部分を細らせて、現像後のレジストパターンの線幅のばらつきの改善を図ることができる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of reducing variation in the line width of the resist pattern after development by narrowing the space portion of the resist pattern. It is to provide.

本発明の基板処理装置は、
露光、現像が行われてレジストパターンが形成された基板に対して処理を行う基板処理装置であって、
基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板の被処理面に、光によりレジストとの反応が促進される有効成分と前記有効成分の光反応を開始させる光開始剤とを含み、レジストパターンのスペース部分を細らせるためのシュリンク剤である薬液を供給するための薬液供給部と、
前記基板における薬液が盛られた部分に、前記光開始剤に対応した波長を有し、薬液の有効成分とレジストとを反応させるための光を照射する光照射部と、
前記光照射部により基板の表面に対して光照射を行うときに前記薬液を基板上で流動させるために前記基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転機構と、
前記基板の被処理面を同心円状に複数に分割した分割領域と、前記光照射部により照射される光の強度及び照射時間の少なくとも一方と、を関連付けた関係データに基づいて、基板の面内でレジストパターンの線幅を共通の目標値に揃えるために前記光照射部により照射される光の強度及び照射時間の少なくとも一方を前記分割領域毎に制御するための制御部と、を備えたことを特徴とする。 The substrate processing apparatus of the present invention comprises:
A substrate processing apparatus for processing a substrate on which a resist pattern is formed by exposure and development,
A substrate holder for horizontally holding the substrate;
The surface to be processed of the substrate held by the substrate holding part includes an active ingredient whose reaction with the resist is accelerated by light and a photoinitiator that initiates the photoreaction of the active ingredient, and a space portion of the resist pattern. A chemical solution supply unit for supplying a chemical solution that is a shrink agent for thinning;
In the portion where the chemical solution in the substrate is stacked, a light irradiation unit having a wavelength corresponding to the photoinitiator and irradiating light for reacting the active ingredient of the chemical solution with the resist,
A rotation mechanism for rotating the substrate holding portion around a vertical axis in order to cause the chemical liquid to flow on the substrate when light irradiation is performed on the surface of the substrate by the light irradiation portion;
Based on the relational data relating the divided area obtained by concentrically dividing the surface to be processed of the substrate and at least one of the intensity and the irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit, the in-plane of the substrate A control unit for controlling at least one of the intensity and the irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit for each of the divided regions in order to align the line width of the resist pattern with a common target value. It is characterized by.

本発明の基板処理システムは、
既述の基板処理装置と、
前記基板におけるレジストパターンの線幅を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づいて前記関係データを作成するデータ作成部と、
前記測定部と前記基板処理装置との間で基板を搬送する搬送機構と、を備えたことを特徴とする。 The substrate processing system of the present invention comprises:
The aforementioned substrate processing apparatus;
A measurement unit for measuring the line width of the resist pattern on the substrate;
A data creation unit that creates the relationship data based on the measurement result of the measurement unit;
And a transport mechanism for transporting a substrate between the measurement unit and the substrate processing apparatus.

本発明の基板処理方法は、
露光、現像が行われてレジストパターンが形成された基板に対して処理を行う基板処理方法であって、
基板におけるレジストパターンの線幅を測定部で測定する工程と、
前記測定部の測定結果に基づいて、基板の被処理面を同心円状に複数に分割した分割領域と、光照射部により照射される光の強度及び照射時間の少なくとも一方と、を関連付けた関係データを作成する工程と、
基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
前記基板保持部に保持された基板の被処理面に、光によりレジストとの反応が促進される有効成分と前記有効成分の光反応を開始させる光開始剤とを含み、レジストパターンのスペース部分を細らせるためのシュリンク剤である薬液を供給する工程と、
回転機構により基板保持部を鉛直軸周りに回転させて前記薬液を基板上で流動させながら、基板における薬液が盛られた部分に、前記光開始剤に対応した波長を有し、薬液の有効成分とレジストとを反応させるための光を光照射部により照射し、前記関係データに基づいて、基板の面内でレジストパターンの線幅を共通の目標値に揃えるために当該光照射部により照射される光の強度及び照射時間の少なくとも一方を前記分割領域毎に制御する工程と、
その後、前記基板の被処理面を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
The substrate processing method of the present invention comprises:
A substrate processing method for processing a substrate on which a resist pattern is formed by exposure and development,
A step of measuring the line width of the resist pattern on the substrate by the measurement unit;
Based on the measurement result of the measurement unit, relational data associating a divided area obtained by concentrically dividing the surface to be processed of the substrate with at least one of the intensity of light irradiated by the light irradiation unit and the irradiation time. And the process of creating
Holding the substrate horizontally on the substrate holder;
The surface to be processed of the substrate held by the substrate holding part includes an active ingredient whose reaction with the resist is accelerated by light and a photoinitiator that initiates the photoreaction of the active ingredient, and a space portion of the resist pattern. Supplying a chemical solution that is a shrink agent for thinning;
An effective component of the chemical solution having a wavelength corresponding to the photoinitiator at a portion where the chemical solution is piled up on the substrate while rotating the substrate holding unit around the vertical axis by a rotation mechanism to flow the chemical solution on the substrate The light irradiation unit emits light for reacting the resist with the resist, and based on the relation data, the light irradiation unit irradiates the line width of the resist pattern to a common target value within the surface of the substrate. Controlling at least one of the intensity of light and irradiation time for each of the divided regions;
And thereafter, a step of cleaning the surface to be processed of the substrate.

本発明によれば、露光、現像が行われてレジストパターンが形成された基板に、シュリンク剤である薬液を供給し、次いで薬液が盛られた部分に、光照射部から光を照射している。この光により薬液の有効成分とレジストとが反応し、その反応の程度は、光の強度又は照射時間に対応して変化する。基板の複数の分割領域と、光の強度及び照射時間の少なくとも一方と、を関連付けた関係データに基づいて光照射部を制御することにより、レジストパターンのスペース部分を面内において均一になるように細らせることができ、現像後のレジストパターンの線幅のばらつきの改善を図ることができる。 According to the present invention, a chemical solution, which is a shrink agent, is supplied to a substrate on which a resist pattern has been formed by exposure and development, and then light is irradiated from a light irradiation unit to a portion where the chemical solution is stacked. . This light causes the active ingredient of the chemical solution to react with the resist, and the degree of the reaction changes corresponding to the intensity of light or the irradiation time. By controlling the light irradiation unit based on the relational data that associates the plurality of divided regions of the substrate with at least one of the light intensity and the irradiation time, the space portion of the resist pattern is made uniform in the plane. The variation in the line width of the resist pattern after development can be improved.

本発明の基板処理装置を備えた基板処理システムの一実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the substrate processing system provided with the substrate processing apparatus of this invention. 基板処理システムの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a substrate processing system. 本発明の基板処理装置の一実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the substrate processing apparatus of this invention. 基板処理装置を示す平面図である。It is a top view which shows a substrate processing apparatus. ウエハの分割領域と光照射部とを示す平面図である。It is a top view which shows the division area and light irradiation part of a wafer. 光照射部を示す側面図である。It is a side view which shows a light irradiation part. 測定部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a measurement part. 基板処理装置の作用を示す工程図である。It is process drawing which shows the effect | action of a substrate processing apparatus. 基板処理装置の作用を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the effect | action of a substrate processing apparatus. レジストパターンを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a resist pattern. 本発明の基板処理装置の他の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows other embodiment of the substrate processing apparatus of this invention. 基板処理装置を示す平面図である。It is a top view which shows a substrate processing apparatus. ウエハの分割領域と光照射部とを示す平面図である。It is a top view which shows the division area and light irradiation part of a wafer. 従来のレジストパターンのシュリンク処理を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the shrink process of the conventional resist pattern.

先ず、本発明の基板処理装置を備えた基板処理システムをなす塗布、現像装置１の一実施形態について、図１及び図２を参照して簡単に説明する。図１及び図２は夫々塗布、現像装置１の平面図及び外観斜視図である。この塗布、現像装置１は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３と、露光装置１１と、を直線状に接続して構成されている。多数枚の半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）Ｗを収納したキャリアＣはキャリアブロックＤ１の載置台１２に対して搬入出され、キャリアＣに対しては開閉部１３を介して移載機構１４によりウエハＷの受け渡しが行われる。 First, an embodiment of a coating and developing apparatus 1 constituting a substrate processing system provided with a substrate processing apparatus of the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 1 and 2 are a plan view and an external perspective view of the coating and developing apparatus 1, respectively. The coating / developing apparatus 1 is configured by linearly connecting a carrier block D1, a processing block D2, an interface block D3, and an exposure apparatus 11. A carrier C containing a large number of semiconductor wafers (hereinafter referred to as “wafers”) W is carried into and out of the mounting table 12 of the carrier block D1, and the carrier C is transferred to the carrier C by the transfer mechanism 14 via the opening / closing part 13. The wafer W is transferred.

処理ブロックＤ２は、ウエハＷに液処理を行うための単位ブロックＥ１〜Ｅ６を下から順に積層して構成されている。この例では下層側から順に、ウエハＷに下層側の反射防止膜を形成する処理を行う２つのＢＣＴ層、ウエハＷにレジスト膜を形成する処理を行う２つのＣＯＴ層、露光後のウエハＷにレジストパターンを形成するための処理を行う２つのＤＥＶ層が設けられている。同じ処理を行う単位ブロックにおいては互いに並行してウエハＷの搬送及び処理が行われる。 The processing block D2 is configured by stacking unit blocks E1 to E6 for performing liquid processing on the wafer W in order from the bottom. In this example, in order from the lower layer side, two BCT layers that perform a process of forming a lower-layer antireflection film on the wafer W, two COT layers that perform a process of forming a resist film on the wafer W, and the exposed wafer W Two DEV layers that perform processing for forming a resist pattern are provided. In the unit blocks that perform the same processing, the wafer W is transferred and processed in parallel with each other.

図１では代表して単位ブロックＥ５（ＤＥＶ層）を示す。キャリアブロックＤ１からインターフェイスブロックＤ３へ向かう搬送領域１０の左右の一方側には、加熱モジュールなどの複数のモジュールが収納された棚ユニットＵが配置され、他方側には、例えば現像処理を行う現像モジュール１５及び本発明の基板処理装置２が２つ並べて設けられている。この単位ブロックＥ５の各モジュールに対しては、搬送機構である搬送アーム１６によりウエハＷの搬送が行われている。 In FIG. 1, a unit block E5 (DEV layer) is shown as a representative. A shelf unit U that stores a plurality of modules such as a heating module is disposed on one side of the conveyance area 10 from the carrier block D1 to the interface block D3, and a developing module that performs, for example, development processing is disposed on the other side. 15 and two substrate processing apparatuses 2 of the present invention are provided side by side. The wafer W is transferred to the modules of the unit block E5 by the transfer arm 16 which is a transfer mechanism.

単位ブロックＥ１、Ｅ２は、反射防止膜を形成するための薬液をウエハＷに供給するための反射防止膜形成モジュールを備え、単位ブロックＥ３、Ｅ４は、ウエハＷにレジストを塗布するための塗布モジュールを備えている。単位ブロックＥ１〜Ｅ４の各モジュールに対しても、夫々の単位ブロックＥ１〜Ｅ４に設けられた搬送アームによりウエハＷの搬送が行われるように構成されている。 The unit blocks E1 and E2 include an antireflection film forming module for supplying a chemical solution for forming an antireflection film to the wafer W, and the unit blocks E3 and E4 are application modules for applying a resist to the wafer W. It has. The wafers W are also transferred to the modules of the unit blocks E1 to E4 by the transfer arms provided in the unit blocks E1 to E4.

各単位ブロックＥ１〜Ｅ６同士の間では、これら単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ１に設けられた受け渡し用のモジュールと、昇降自在な受け渡しアームＡ１とにより、ウエハＷが受け渡される。また、例えば単位ブロックＥ５、Ｅ６のタワーＴ１には、レジストパターンの線幅を測定するための測定部５が設けられており、搬送アーム１６により、測定部５と基板処理装置２との間でウエハＷの搬送が行われる。 Between each of the unit blocks E1 to E6, the wafer W is delivered by a delivery module provided on the tower T1 extending vertically across the unit blocks E1 to E6 and a delivery arm A1 that can be moved up and down. . Further, for example, the measuring unit 5 for measuring the line width of the resist pattern is provided in the tower T1 of the unit blocks E5 and E6, and the measuring unit 5 and the substrate processing apparatus 2 are interposed by the transfer arm 16. The wafer W is transferred.

インターフェイスブロックＤ３は、露光装置１１との間でウエハＷの受け渡しを行うものであり、単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４と、これらタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４にアクセス自在なインターフェイスアームＡ２、Ａ３と、露光装置１１との間でウエハＷの受け渡しを行うインターフェイスアームＡ４と、を備えている。 The interface block D3 transfers the wafer W to and from the exposure apparatus 11, and accesses the towers T2, T3, and T4 extending up and down across the unit blocks E1 to E6 and these towers T2, T3, and T4. Free interface arms A2 and A3, and an interface arm A4 for transferring the wafer W between the exposure apparatus 11 are provided.

上記の塗布モジュールは、ウエハＷの表面にポジ型またはネガ型のレジストを塗布してレジスト膜を形成し、露光装置１１は、レジスト膜を所定のパターンに沿って露光するように夫々構成されている。現像モジュール１５ではウエハＷに現像液が供給され、レジスト膜において露光装置１１にて露光された領域あるいは、露光されていない領域が溶解し、当該レジスト膜に凹凸であるレジストパターンが形成される。 The coating module applies a positive or negative resist to the surface of the wafer W to form a resist film, and the exposure apparatus 11 is configured to expose the resist film along a predetermined pattern. Yes. In the developing module 15, a developing solution is supplied to the wafer W, and a region exposed in the exposure apparatus 11 or a region not exposed is dissolved in the resist film, and a resist pattern having irregularities is formed on the resist film.

続いて、本発明の基板処理装置２の一実施形態について、図３の縦断面図及び図４の平面図を参照しながら説明する。この基板処理装置２は、例えばウエハＷを水平に保持して回転させる基板保持部をなすスピンチャック２１を備えている。このスピンチャック２１は、ウエハＷの裏面中央部を吸着してウエハＷを水平に保持すると共に、シャフト２２により接続された回転機構２３により鉛直軸に沿って平面視時計回りに回転自在に構成されている。スピンチャック２１に保持されたウエハＷの周囲にはカップ２４が設けられており、このカップ２４は、排気管２４１を介して排気されると共に、排液管２４２により、ウエハＷからカップ２４内にこぼれ落ちた液体が除去されるようになっている。図中２５は昇降ピンであり、昇降機構２５１によって昇降することで、搬送アーム１６と、スピンチャック２１との間でウエハＷの受け渡しを行うように構成されている。 Next, an embodiment of the substrate processing apparatus 2 of the present invention will be described with reference to a longitudinal sectional view of FIG. 3 and a plan view of FIG. The substrate processing apparatus 2 includes, for example, a spin chuck 21 that forms a substrate holding unit that holds and rotates a wafer W horizontally. The spin chuck 21 is configured to adsorb the central portion of the back surface of the wafer W and hold the wafer W horizontally, and to rotate clockwise in plan view along the vertical axis by a rotation mechanism 23 connected by a shaft 22. ing. A cup 24 is provided around the wafer W held by the spin chuck 21, and the cup 24 is evacuated through an exhaust pipe 241 and is discharged from the wafer W into the cup 24 by a drain pipe 242. Spilled liquid is removed. In the figure, reference numeral 25 denotes an elevating pin, which is configured to transfer the wafer W between the transfer arm 16 and the spin chuck 21 by elevating by an elevating mechanism 251.

基板処理装置２は、シュリンク剤である薬液を供給するためのノズルユニット３を備えている。ノズルユニット３の先端部には、シュリンク剤を吐出するための薬液ノズル３１と、洗浄液を吐出するための洗浄ノズル３２と、乾燥用のガスを供給するためのガスノズル３３と、が設けられている。この例における薬液ノズル３１は、ウエハＷの中心に薬液を供給する供給位置にあるときには、その先端の薬液の吐出口がウエハＷの中心の上方側からずれて配置され、斜め上方側からウエハＷの中心に対して薬液を吐出するように構成されている。 The substrate processing apparatus 2 includes a nozzle unit 3 for supplying a chemical solution that is a shrink agent. At the tip of the nozzle unit 3, a chemical nozzle 31 for discharging a shrink agent, a cleaning nozzle 32 for discharging a cleaning liquid, and a gas nozzle 33 for supplying a drying gas are provided. . When the chemical nozzle 31 in this example is at a supply position for supplying a chemical solution to the center of the wafer W, the chemical solution discharge port at the tip thereof is displaced from the upper side of the center of the wafer W, and the wafer W is inclined from the upper side. It is comprised so that a chemical | medical solution may be discharged with respect to the center.

薬液ノズル３１、洗浄ノズル３２及びガスノズル３３は、夫々供給路３４１、３５１、３６１を介して薬液供給機構３４、洗浄液供給機構３５及びガス供給機構３６に夫々接続されている。薬液供給機構３４、洗浄液供給機構３５及びガス供給機構３６は、例えばポンプ、バルブ、フィルタなどの機器を備えており、薬液ノズル３１、洗浄ノズル３２及びガスノズル３３の先端から夫々薬液、洗浄液及び乾燥用のガスを所定量吐出するように構成されている。洗浄液としては例えば薬液の主溶媒（例えば水や酢酸ブチル）、乾燥用のガスとしては例えば窒素（Ｎ_２）ガス等の不活性ガスが夫々用いられる。この例では、薬液ノズル３１、供給路３４１及び薬液供給機構３４により、ウエハＷの被処理面にシュリンク剤である薬液を供給するための薬液供給部が構成され、洗浄ノズル３２、供給路３５１及び洗浄液供給機構３５により、ウエハＷの表面を洗浄するための洗浄機構が構成されている。 The chemical liquid nozzle 31, the cleaning nozzle 32, and the gas nozzle 33 are connected to the chemical liquid supply mechanism 34, the cleaning liquid supply mechanism 35, and the gas supply mechanism 36 via supply paths 341, 351, and 361, respectively. The chemical liquid supply mechanism 34, the cleaning liquid supply mechanism 35, and the gas supply mechanism 36 include, for example, devices such as a pump, a valve, and a filter, and the chemical liquid, the cleaning liquid, and the drying liquid are respectively supplied from the tips of the chemical liquid nozzle 31, the cleaning nozzle 32, and the gas nozzle 33. The gas is discharged in a predetermined amount. As the cleaning liquid, for example, a main solvent (for example, water or butyl acetate) of the chemical liquid is used, and as the drying gas, for example, an inert gas such as nitrogen (N ₂ ) gas is used. In this example, the chemical nozzle 31, the supply path 341, and the chemical supply mechanism 34 constitute a chemical supply section for supplying a chemical liquid that is a shrink agent to the surface to be processed of the wafer W, and the cleaning nozzle 32, the supply path 351, and the like. The cleaning liquid supply mechanism 35 constitutes a cleaning mechanism for cleaning the surface of the wafer W.

ノズルユニット３は、図４に示すように、例えば移動機構３７により昇降かつ水平方向に移動自在に構成された共通のアーム３８に支持されて、ウエハＷの中心部に薬液を供給する供給位置とカップ２４の外側の退避位置との間で移動自在に構成されている。図中３９は、移動機構３７が上記のように水平方向に移動するためのガイドである。 As shown in FIG. 4, the nozzle unit 3 is supported by a common arm 38 configured to be movable up and down and moved in the horizontal direction by a moving mechanism 37, for example, and a supply position for supplying a chemical solution to the central portion of the wafer W. It is configured to be movable between a retracted position outside the cup 24. Reference numeral 39 in the drawing is a guide for moving the moving mechanism 37 in the horizontal direction as described above.

ここでシュリンク剤をなす薬液について説明する。シュリンク剤は、レジスト部分を膨潤させてレジストパターンのスペース部分を細らせるものであり、例えばレジストに反応する有効成分と光反応を開始させるための光開始剤、及び安定剤を含み、光により薬液の有効成分とレジストとの反応が促進されるように構成されている。有効成分としては、例えば光照射により架橋が形成され、加熱により溶剤に可溶になるもの、例えば非特許文献１に記載されている光架橋型高分子を用いることができる。また、光開始剤としては、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジエチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−フェニルプロパンなどを用いることができる。光開始剤の波長は、例えば２６０ｎｍ〜４５０ｎｍである。 Here, the chemical | medical solution which makes a shrink agent is demonstrated. The shrink agent swells the resist portion to narrow the space portion of the resist pattern, and includes, for example, an active ingredient that reacts with the resist, a photoinitiator for initiating a photoreaction, and a stabilizer. The reaction between the active ingredient of the chemical solution and the resist is promoted. As an active ingredient, for example, a cross-linkable polymer described in Non-Patent Document 1 can be used which forms a cross-link by light irradiation and becomes soluble in a solvent by heating. As the photoinitiator, benzoin isopropyl ether, benzophenone, Michler's ketone, chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, benzyldimethyl ketal, acetophenone diethyl ketal, α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropane, etc. are used. be able to. The wavelength of the photoinitiator is, for example, 260 nm to 450 nm.

また、基板処理装置２は、薬液の有効成分とレジストとを反応させるための光を照射する光照射部４を備えている。この例の光照射部４は、その照射領域の長さがウエハＷの半径寸法をカバーするように、複数のＬＥＤ素子を配列して構成されている。具体的には、光照射部４は平面形状が例えば細長い矩形状に形成され、その長さ方向に沿って複数の発光領域４１が設けられ、細長い照射領域を形成している。 Further, the substrate processing apparatus 2 includes a light irradiation unit 4 that emits light for reacting an active ingredient of a chemical solution with a resist. The light irradiation unit 4 in this example is configured by arranging a plurality of LED elements so that the length of the irradiation region covers the radial dimension of the wafer W. Specifically, the light irradiation unit 4 has a planar shape, for example, an elongated rectangular shape, and a plurality of light emitting regions 41 are provided along the length direction to form an elongated irradiation region.

これら発光領域４１は、例えば図５に示すように、ウエハＷ表面を複数にマトリックス状に分割した分割領域４０の一つに対応するものである。この分割領域４０は、例えば露光の際に用いるレチクルによる１ショットの領域であるが、ウエハＷ上で周期的に配列する形状の１まとまりであればよく、実際にウエハＷ上に形成される実際のチップサイズであってもよい。複数の発光領域４１は、図６に示すように、夫々電力供給部４２に接続され、後述する制御部６からの制御信号に基づいて個別に電力が供給されて、発光領域４１毎に光強度及び照射時間が制御できるように構成されている。 These light emitting regions 41 correspond to one of divided regions 40 obtained by dividing the surface of the wafer W into a plurality of matrix shapes as shown in FIG. 5, for example. The divided area 40 is, for example, a one-shot area by a reticle used for exposure, but may be a group of shapes periodically arranged on the wafer W, and is actually formed on the wafer W. It may be a chip size. As shown in FIG. 6, each of the plurality of light emitting regions 41 is connected to a power supply unit 42 and individually supplied with power based on a control signal from the control unit 6 to be described later. And it is comprised so that irradiation time can be controlled.

光照射部４は、図４に示すように、移動機構４４により昇降かつ水平方向に移動自在に構成されたアーム４５に支持されて、例えば一点鎖線にて示すカップ２の外側の退避位置から図４中前後方向（Ｙ方向）に水平に移動自在に構成されている。図中４６は、移動機構４４が上記のように水平方向に移動するためのガイドである。こうして移動機構４４により、光照射部４をスピンチャック２１に対して相対的にＹ方向に移動させることにより、例えばウエハＷの図５中左側の分割領域４０全てに光を照射するように構成されている。次いで、ウエハＷを反回転させて、光照射部４をＹ方向に移動させることにより、ウエハＷの図５中右側の分割領域４０全てに光が照射される。なお、光照射部４が移動する際に、薬液の供給位置にある薬液ノズル３１と干渉しないように、薬液ノズル３１の形状及び位置が設定されている。 As shown in FIG. 4, the light irradiation unit 4 is supported by an arm 45 configured to be movable up and down and moved in the horizontal direction by a moving mechanism 44, for example, from a retracted position outside the cup 2 indicated by a one-dot chain line. 4 is configured to be movable horizontally in the front-rear direction (Y direction). In the figure, 46 is a guide for the moving mechanism 44 to move in the horizontal direction as described above. Thus, by moving the light irradiation unit 4 in the Y direction relative to the spin chuck 21 by the moving mechanism 44, for example, light is irradiated to all the divided regions 40 on the left side in FIG. ing. Next, the wafer W is counter-rotated, and the light irradiation unit 4 is moved in the Y direction, whereby light is irradiated to all the divided regions 40 on the right side of the wafer W in FIG. In addition, when the light irradiation part 4 moves, the shape and position of the chemical | medical solution nozzle 31 are set so that it may not interfere with the chemical | medical solution nozzle 31 in the supply position of a chemical | medical solution.

続いて、図７の概略縦断側面図を参照しながら測定部５について説明する。この測定部５は、レジストパターンの線幅を測定する測定部をなすものであり、スキャトロメトリによりレジストパターンの線幅（ＣＤ）の測定を行うためのモジュールである。図中５１は、ウエハＷが水平に載置される載置台であり、載置台５１の上方側には、発光部５２と受光部５３とが設けられている。発光部５２はウエハＷに対して斜め上方から光を照射し、受光部５３はウエハＷで反射した光を受光し、この受光した光に応じた検出信号を制御部６に送信する。制御部６はこの検出信号に基づいて、ウエハＷにおいて発光部５２により光照射された箇所のレジストパターンの線幅を測定する。 Next, the measurement unit 5 will be described with reference to the schematic longitudinal side view of FIG. The measurement unit 5 forms a measurement unit for measuring the line width of the resist pattern, and is a module for measuring the line width (CD) of the resist pattern by scatterometry. In the figure, reference numeral 51 denotes a mounting table on which the wafer W is mounted horizontally. A light emitting unit 52 and a light receiving unit 53 are provided above the mounting table 51. The light emitting unit 52 irradiates light on the wafer W obliquely from above, and the light receiving unit 53 receives light reflected by the wafer W, and transmits a detection signal corresponding to the received light to the control unit 6. Based on this detection signal, the control unit 6 measures the line width of the resist pattern at the location irradiated with light from the light emitting unit 52 on the wafer W.

載置台５１は図示しない駆動機構により、前後左右に水平移動自在に構成されている。それによって、ウエハＷの各分割領域４０に発光部５２から光を照射して、当該測定箇所の線幅が測定される。図５では鎖線の矢印の先に測定箇所を拡大して示している。図中５４、５５は夫々パターンの凸部、凹部である。こうしてウエハＷに形成されたパターンの線幅を測定し、例えばウエハＷ内の分割領域４０とパターンの線幅とを対応付けて測定パターン情報として、後述する制御部６内の記憶部に記憶する。 The mounting table 51 is configured to be horizontally movable back and forth and left and right by a driving mechanism (not shown). As a result, each divided region 40 of the wafer W is irradiated with light from the light emitting unit 52, and the line width of the measurement location is measured. In FIG. 5, the measurement location is shown enlarged at the tip of the chain line arrow. In the figure, reference numerals 54 and 55 denote a convex portion and a concave portion of the pattern, respectively. Thus, the line width of the pattern formed on the wafer W is measured, and for example, the divided areas 40 in the wafer W and the line width of the pattern are associated with each other and stored as measurement pattern information in a storage unit in the control unit 6 described later. .

続いて、塗布、現像装置１に設けられる制御部６について説明する。制御部６は例えばコンピュータからなり、不図示のプログラム格納部を有している。このプログラム格納部には、各モジュールの動作、上記の搬送アーム１６によるウエハＷの搬送、上記の測定部５によるウエハＷの面内におけるレジストパターンの線幅の測定、基板処理装置２における処理など、上述した各種の動作及び後述する各種の動作を実行するように命令（ステップ群）が組まれたプログラムが格納されている。そして、当該プログラムによって制御部６から塗布、現像装置１の各部に制御信号が出力されることで、当該塗布、現像装置１の各部の動作が制御される。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクまたはメモリーカードなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。 Next, the control unit 6 provided in the coating and developing apparatus 1 will be described. The control unit 6 is composed of a computer, for example, and has a program storage unit (not shown). In the program storage unit, the operation of each module, the transfer of the wafer W by the transfer arm 16, the measurement of the line width of the resist pattern in the plane of the wafer W by the measurement unit 5, the processing in the substrate processing apparatus 2, etc. A program in which instructions (step groups) are assembled to execute the various operations described above and various operations described later is stored. The control unit 6 outputs a control signal to each part of the coating / developing apparatus 1 according to the program, thereby controlling the operation of each part of the coating / developing apparatus 1. This program is stored in the program storage unit while being stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnetic optical disk, or a memory card.

また、制御部６は、ウエハＷの表面の分割領域４０と、光照射部４により照射される光の強度及び照射時間の少なくとも一方と、を関連付けた関係データに基づいて光照射部４を制御するように構成されている。例えば関係データは、制御部６に設けられたデータ作成部６１にて、測定部５によるレジストパターンの線幅の測定結果と、目標とするレジストパターンとの比較結果に基づいて作成される。 In addition, the control unit 6 controls the light irradiation unit 4 based on relational data that associates the divided region 40 on the surface of the wafer W with at least one of the intensity and irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit 4. Is configured to do. For example, the relational data is created by the data creation unit 61 provided in the control unit 6 based on the comparison result between the measurement result of the line width of the resist pattern by the measurement unit 5 and the target resist pattern.

例えば制御部６内の記憶部には、目標とするレジストパターンの線幅と、ウエハ上の分割領域４０とを対応付けた目標パターン情報と、既述の測定パターン情報と、が記憶されている。データ作成部６１では、この目標パターン情報と、測定パターン情報とに基づいて、例えばウエハＷの分割領域４０の夫々において、線幅の測定結果と目標の線幅との差分を取得し、この差分に相当する分、基板処理装置２にてレジスト部分を膨潤させるように、光照射部４の各発光領域４１の光の強度及び照射時間の少なくとも一方、この例では光の強度を決定する。なお光の強度は、ゼロである場合も含む。光照射部４の光強度とレジスト部分の膨潤の程度との関係は、薬液の有効成分や光開始剤などの種別により異なるため、予め把握しておく。こうして、制御部６は、目標とするレジストパターンと測定したレジストパターンとの比較結果に基づいて、前記光を照射するウエハＷ上の位置及び光強度を制御するための制御信号を出力するように構成されている。 For example, the storage unit in the control unit 6 stores target pattern information in which the line width of the target resist pattern is associated with the divided area 40 on the wafer, and the measurement pattern information described above. . Based on the target pattern information and the measurement pattern information, the data creation unit 61 acquires, for example, the difference between the measurement result of the line width and the target line width in each of the divided regions 40 of the wafer W. In this example, at least one of the light intensity and the irradiation time of each light emitting region 41 of the light irradiation unit 4 is determined so that the resist portion is swollen by the substrate processing apparatus 2 by this amount. In addition, the case where the intensity of light is zero is included. Since the relationship between the light intensity of the light irradiation unit 4 and the degree of swelling of the resist portion varies depending on the type of the active ingredient of the chemical solution, the photoinitiator, and the like, it is known in advance. Thus, the control unit 6 outputs a control signal for controlling the position and light intensity on the wafer W to be irradiated with light based on the comparison result between the target resist pattern and the measured resist pattern. It is configured.

続いて、本発明の基板処理システムの作用について、図８及び図９を参照して説明する。先ず、外部から例えば多数枚の同一のロットのウエハＷを格納するキャリアＣを、キャリアブロックＤ１に搬入し、キャリアＣ内のウエハＷを処理ブロックＤ２に受け渡す。次に、処理ブロックＤ２内のウエハＷを単位ブロックＥ１、Ｅ２に振り分けて搬送して反射防止膜を形成する。次いで、ウエハＷを単位ブロックＥ３、Ｅ４に振り分けて搬送してレジストを塗布した後、露光装置１１へ搬入する。露光後のウエハＷは、単位ブロックＥ５、Ｅ６に夫々搬送して所定の現像処理を行う。 Next, the operation of the substrate processing system of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a carrier C storing, for example, a large number of wafers W of the same lot is loaded into the carrier block D1 from the outside, and the wafer W in the carrier C is transferred to the processing block D2. Next, the wafer W in the processing block D2 is distributed and transferred to the unit blocks E1 and E2 to form an antireflection film. Next, the wafer W is distributed and transferred to the unit blocks E3 and E4 to apply a resist, and then is carried into the exposure apparatus 11. The exposed wafer W is transferred to the unit blocks E5 and E6, respectively, and subjected to predetermined development processing.

こうして、露光、現像が行われてレジストパターンが形成されたウエハＷを測定部５に搬送し、既述のようにレジストパターンの線幅を測定する。制御部６では、この線幅の測定結果に基づいて、データ作成部６１により、ウエハ上の分割領域４０と、光照射部４により照射される光の強度及び照射時間の少なくとも一方、この例では光の強度を関連付けた関係データを作成する。 In this way, the wafer W on which the resist pattern is formed by exposure and development is transferred to the measurement unit 5 and the line width of the resist pattern is measured as described above. In the control unit 6, based on the measurement result of the line width, the data creation unit 61 causes at least one of the divided area 40 on the wafer and the intensity and irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit 4 in this example. Create relationship data that correlates light intensity.

次いで、ウエハＷを測定部５から搬送アーム１６により基板処理装置２に搬送し、スピンチャック２１により水平に保持する。この動作も含めて、後述する一連の動作は制御部６内のプログラムにより実行される。次に、図８（ａ）に示すように、退避位置にあるノズルユニット３を供給位置に移動し、スピンチャック２１により回転されたウエハＷの中心部に薬液ノズル３１からシュリンク剤よりなる薬液を例えば５ｍｌ／ｓの流量で吐出する。一方、ウエハＷを例えば１０００ｒｐｍで回転し、これによりウエハＷの中心部に供給された薬液を、ウエハＷの回転の遠心力によって外方に向けて広げ、ウエハＷの表面全体に薬液の液膜３０を形成する。 Next, the wafer W is transferred from the measurement unit 5 to the substrate processing apparatus 2 by the transfer arm 16 and held horizontally by the spin chuck 21. A series of operations described later including this operation is executed by a program in the control unit 6. Next, as shown in FIG. 8A, the nozzle unit 3 in the retracted position is moved to the supply position, and a chemical solution made of a shrink agent is supplied from the chemical solution nozzle 31 to the center of the wafer W rotated by the spin chuck 21. For example, discharge is performed at a flow rate of 5 ml / s. On the other hand, the wafer W is rotated at, for example, 1000 rpm, whereby the chemical liquid supplied to the center of the wafer W is spread outward by the centrifugal force of the rotation of the wafer W, and the liquid film of the chemical liquid is spread over the entire surface of the wafer W. 30 is formed.

続いて、図８（ｂ）に示すように、ウエハＷの回転を停止する一方、ウエハＷ中心部への薬液の供給を続けながら、光照射部４によりウエハＷ表面に対して光照射を行う。薬液を供給し続けることにより、薬液はウエハＷ表面において流動した状態となり、余分な薬液はウエハＷからカップ２４内に流れ落ちる。この例では薬液の供給により薬液をウエハＷ上で流動させているため、薬液を流動させるための機構は、薬液供給部を含むものとなる。 Subsequently, as shown in FIG. 8B, while the rotation of the wafer W is stopped, the surface of the wafer W is irradiated with light by the light irradiation unit 4 while supplying the chemical liquid to the central portion of the wafer W. . By continuing to supply the chemical solution, the chemical solution flows on the surface of the wafer W, and excess chemical solution flows down from the wafer W into the cup 24. In this example, since the chemical liquid is caused to flow on the wafer W by supplying the chemical liquid, the mechanism for causing the chemical liquid to flow includes a chemical liquid supply unit.

光照射部４は、例えばウエハＷの前後方向（Ｙ方向）の先頭列の分割領域群４０Ａに対応する位置に配置し（図９（ａ）参照）、当該分割領域群４０Ａの各分割領域４０に対応する夫々の発光領域４１から、関係データに基づいた光強度で、所定の照射時間で所定波長の光を照射する。この例では光の照射時間は一定であり、予め設定された時間である。 For example, the light irradiation unit 4 is arranged at a position corresponding to the divided region group 40A in the first row in the front-rear direction (Y direction) of the wafer W (see FIG. 9A), and each divided region 40 of the divided region group 40A is arranged. Each of the light emitting areas 41 corresponding to the above is irradiated with light having a predetermined wavelength at a predetermined irradiation time with light intensity based on the relational data. In this example, the light irradiation time is constant and is a preset time.

こうして、光照射部４からウエハＷ表面に光を照射した後、光照射部４を、前記先頭列の分割領域群４０Ａに対してＹ方向に隣接する２列目の分割領域群４０Ｂに対応する位置まで移動する。次いで、同様に光照射部４の各発光領域４１から、当該分割領域群４０Ｂの各分割領域４０に対して、関係データに基づいて光を照射する。このようにして、光照射部４をウエハＷのＹ方向の先頭列の分割領域群４０Ａに対応する位置から、Ｙ方向の後尾列の分割領域群４０Ｎに対応する位置まで分割領域群毎に停止して対応する各分割領域４０に対して、関係データに基づいて光を照射しながら、順に移動する。これにより、図９（ａ）に光が照射された領域を斜線にて示すように、ウエハＷの左側の分割領域４０の表面に光が照射される。 Thus, after the light irradiation unit 4 irradiates the surface of the wafer W with light, the light irradiation unit 4 corresponds to the divided region group 40B in the second column adjacent to the divided region group 40A in the first column in the Y direction. Move to position. Next, similarly, light is emitted from each light emitting region 41 of the light irradiation unit 4 to each divided region 40 of the divided region group 40B based on relational data. In this manner, the light irradiation unit 4 is stopped for each divided region group from the position corresponding to the divided region group 40A in the first row in the Y direction of the wafer W to the position corresponding to the divided region group 40N in the trailing row in the Y direction. The corresponding divided areas 40 are sequentially moved while irradiating light based on the relational data. As a result, the surface of the divided region 40 on the left side of the wafer W is irradiated with light, as shown by the hatched area in FIG. 9A.

次いで、例えばウエハＷを反転（鉛直軸まわりに１８０度回転）させる。そして、図９（ｂ）に示すように、光照射部４を例えばウエハＷのＹ方向の後尾列の分割領域群４０Ｎに対応する位置から、Ｙ方向の先頭列の分割領域群４０Ａに対応する位置まで、分割領域群毎に停止して対応する各分割領域４０に対して、関係データに基づいて光を照射しながら、順に移動する。こうして、ウエハＷの右側の分割領域４０の表面に対して万遍なく光を照射する。 Next, for example, the wafer W is reversed (rotated 180 degrees around the vertical axis). Then, as shown in FIG. 9B, the light irradiation unit 4 corresponds to the divided region group 40A in the first row in the Y direction from the position corresponding to the divided region group 40N in the rear row in the Y direction of the wafer W, for example. It moves to the position in order while stopping for each divided region group and irradiating light to each corresponding divided region 40 based on the relational data. In this way, light is evenly applied to the surface of the divided region 40 on the right side of the wafer W.

しかる後、光照射部４を退避位置に移動した状態で、例えば図８（ｃ）に示すように、洗浄ノズル３２から洗浄液をウエハＷの中心部にしながら、ウエハＷを例えば１０００ｒｐｍで回転させ、洗浄液を遠心力によりウエハＷの外方へ向けて広げて不要な薬液を除去し、ウエハＷの表面を洗浄する。次いで、ガスノズル３３から乾燥用のＮ_２ガスをウエハＷの表面に供給しながら、ウエハＷを例えば２０００ｒｐｍで回転させ、ウエハＷ表面を乾燥させる。例えばガスノズル３３はＮ_２ガスを吐出しながら、ウエハＷの半径方向に移動し、こうしてＮ_２ガスをウエハＷ表面全体に吹き付けながら、乾燥処理を所定時間実行した後、ウエハＷの回転を停止し、一連の処理を終了する。 Thereafter, in a state where the light irradiation unit 4 is moved to the retracted position, the wafer W is rotated at, for example, 1000 rpm while the cleaning liquid is centered on the wafer W from the cleaning nozzle 32 as shown in FIG. The cleaning liquid is spread outwardly by the centrifugal force to remove unnecessary chemicals, and the surface of the wafer W is cleaned. Next, while supplying N ₂ gas for drying from the gas nozzle 33 to the surface of the wafer W, the wafer W is rotated at, for example, 2000 rpm to dry the surface of the wafer W. For example the gas nozzle 33 while discharging the N ₂ gas, to move in the radial direction of the wafer W, thus while blowing N ₂ gas to the entire surface of the wafer W, the drying process after executing a predetermined time, stops the rotation of the wafer W Then, a series of processing is completed.

既述のように、ウエハＷ表面の各分割領域４０に対しては、線幅の測定結果に基づいて決定された光強度で光を照射する。この光の照射により、薬液に含まれる有効成分とレジストとの反応が促進されて架橋が形成され、レジスト部分が膨潤し、レジスト部分の周囲に膜が形成された状態となる。そして、光強度の大きさにより有効成分とレジストとの反応の程度が変化し、光強度が大きい程、架橋反応が進行するので、レジスト部分の膨潤の程度が大きく、レジスト部分には大きな膜厚で膜が形成される。このため、データ作成部６１では、目標とするレジストパターンの線幅と測定されたレジストパターンの線幅との比較結果に基づいて、各分割領域４０の線幅が目標値に近付くように、光照射部４の光強度を設定している。 As described above, each divided region 40 on the surface of the wafer W is irradiated with light at a light intensity determined based on the measurement result of the line width. By this light irradiation, the reaction between the active ingredient contained in the chemical solution and the resist is promoted to form a crosslink, the resist portion swells, and a film is formed around the resist portion. The degree of reaction between the active ingredient and the resist varies depending on the magnitude of the light intensity, and the greater the light intensity, the more the crosslinking reaction proceeds. A film is formed. For this reason, in the data creation unit 61, based on the comparison result between the line width of the target resist pattern and the measured line width of the resist pattern, the data width is adjusted so that the line width of each divided region 40 approaches the target value. The light intensity of the irradiation unit 4 is set.

図１０は、ウエハＷ表面のレジストパターンの一部について、線幅ＣＤ１が小さい分割領域４０１と、線幅ＣＤ２が大きい分割領域４０２と、これら分割領域４０１、４０２に対応する光照射部４の発光領域４１１、４１２とを、模式的に示すものである。図１０中、７１はレジストパターンのレジスト部分、７２はスペース部分を示している。関係データは、分割領域４０１に照射される光強度Ｌ１が分割領域４０２に照射される光強度Ｌ２よりも小さくなるように設定されている。これにより、図１０（ｂ）に示すように、分割領域４０２においては、分割領域４０１に比べて、レジスト部分７１の膨潤の程度が大きくなってレジスト部分７１の周囲に形成される膜７３の膜厚が厚くなる。この結果、レジストパターンのスペース部分７２が細くなり、これら分割領域４０１、４０２の線幅ＣＤ１、ＣＤ２が共に目標値に揃えられる。 FIG. 10 shows, for a part of the resist pattern on the surface of the wafer W, a divided region 401 having a small line width CD1, a divided region 402 having a large line width CD2, and light emission of the light irradiation unit 4 corresponding to these divided regions 401 and 402. The regions 411 and 412 are schematically shown. In FIG. 10, 71 indicates a resist portion of the resist pattern, and 72 indicates a space portion. The relationship data is set so that the light intensity L1 applied to the divided area 401 is smaller than the light intensity L2 applied to the divided area 402. As a result, as shown in FIG. 10B, in the divided region 402, the degree of swelling of the resist portion 71 is larger than that in the divided region 401, and the film 73 is formed around the resist portion 71. The thickness becomes thicker. As a result, the space portion 72 of the resist pattern is narrowed, and the line widths CD1 and CD2 of the divided regions 401 and 402 are both set to the target value.

このように、上述の実施形態によれば、ウエハＷの分割領域４０と、光照射部により照射される光の強度と、を関連付けた関係データに基づいて光照射部４を制御しているので、レジストパターンの線幅のばらつきを改善しながら、線幅の微細化を図ることができる。線幅の面内均一性が向上することから、パターンの個別の大きさや位置の正確さが向上し、ＥＰＥも改善される。 Thus, according to the above-mentioned embodiment, since the light irradiation part 4 is controlled based on the relationship data which linked | related the division | segmentation area | region 40 of the wafer W, and the intensity | strength of the light irradiated by a light irradiation part. The line width can be reduced while improving the variation in the line width of the resist pattern. Since the in-plane uniformity of the line width is improved, the accuracy of the individual size and position of the pattern is improved, and the EPE is also improved.

また、ウエハＷの被処理面にシュリンク剤よりなる薬液の液膜３０を形成し、この液膜３０に対して光を照射することにより、薬液中の有効成分とレジストとの架橋反応を促進している。光が照射される領域は、光照射部４の発光領域４１の大きさにより決定され、ウエハＷの被処理面に対して局所的に光を照射できるので、レジストパターンの線幅の局所的な変動を補正することができる。また、加熱により薬液の有効成分とレジスト部分とを反応させる場合のように、熱が他の領域に移動して他の領域の反応量が変化するといったことがないため、精度よく、レジストパターンの線幅を制御することができる。さらに、ウエハＷに反りが生じている場合であっても、ウエハＷの被処理面に対して十分に光を照射することができるため、線幅の調整を精度よく行うことができる。 Further, a chemical liquid film 30 made of a shrink agent is formed on the surface to be processed of the wafer W, and the liquid film 30 is irradiated with light to promote a crosslinking reaction between the active ingredient in the chemical liquid and the resist. ing. The region to be irradiated with light is determined by the size of the light emitting region 41 of the light irradiation unit 4 and can irradiate light locally on the surface to be processed of the wafer W. Variations can be corrected. In addition, the heat does not move to another region and the reaction amount in the other region does not change as in the case of reacting the active ingredient of the chemical with the resist portion by heating, so the resist pattern can be accurately obtained. The line width can be controlled. Further, even when the wafer W is warped, the surface to be processed of the wafer W can be sufficiently irradiated with light, so that the line width can be adjusted with high accuracy.

さらにまた、薬液の有効成分とレジストとの反応は、レジストの近傍に存在する薬液の有効成分との間で発生すると推察される。この例では、ウエハＷの被処理面に薬液の液膜３０を形成しているので、液体中の有効成分がレジスト部分に接触し、光の照射によって有効成分とレジスト部分との反応が速やかに進行する。このため、光の強度の変化に、有効成分とレジスト部分との反応量の変化が精度よく追随し、光の強度の制御により、線幅の調整を容易に行うことができる。さらに、薬液を流動させながら光を照射することにより、レジストの近傍の薬液が常に新しい薬液に入れ替わる状態となるので、新たな有効成分がレジスト近傍に存在し、レジストと有効成分との反応が促進される。なお、薬液の液膜３０に光を照射することによりレジスト部分を膨潤させているので、従来の手法であるレジストパターン上にシュリンク剤を含む膜を成膜する場合に比べて、膜の母材となるポリマーや母材を剥離する工程が不要となり、母材の残渣等の欠陥の発生がないという利点もある。 Furthermore, it is assumed that the reaction between the active ingredient of the chemical solution and the resist occurs between the active ingredient of the chemical solution existing in the vicinity of the resist. In this example, since the liquid film 30 of the chemical solution is formed on the surface to be processed of the wafer W, the active component in the liquid comes into contact with the resist portion, and the reaction between the active component and the resist portion is promptly caused by light irradiation. proceed. For this reason, the change in the reaction amount between the active ingredient and the resist portion accurately follows the change in the light intensity, and the line width can be easily adjusted by controlling the light intensity. Furthermore, by irradiating light while flowing the chemical solution, the chemical solution in the vicinity of the resist is constantly replaced with a new chemical solution, so that a new active ingredient exists in the vicinity of the resist, and the reaction between the resist and the active ingredient is accelerated. Is done. In addition, since the resist portion is swollen by irradiating the liquid film 30 of the chemical solution with light, the base material of the film is compared with the case where a film containing a shrink agent is formed on the resist pattern, which is a conventional technique. There is also an advantage that a step of peeling the polymer or the base material becomes unnecessary, and there is no generation of defects such as a residue of the base material.

また、基板処理装置２と、測定部５と、データ作成部６１と、を備えた塗布、現像装置１によれば、測定部５により測定されたレジストパターンの線幅に基づいて関係データを作成することができる。このため、ウエハＷの分割領域４０に対してより適切な強度で光照射部４により光を照射することができ、レジストパターンの線幅の面内均一性がより向上する。さらに、データ作成部６１にて、目標とするレジストパターンと、測定したレジストパターンとの比較結果に基づいて関係データを作成することにより、レジストパターンの線幅を目標値に近付けることができ、より一層線幅の面内均一性を改善できる。 In addition, according to the coating and developing apparatus 1 including the substrate processing apparatus 2, the measurement unit 5, and the data creation unit 61, the relation data is created based on the line width of the resist pattern measured by the measurement unit 5. can do. For this reason, the light irradiation unit 4 can irradiate the divided area 40 of the wafer W with light with a more appropriate intensity, and the in-plane uniformity of the line width of the resist pattern is further improved. Furthermore, by creating the relation data based on the comparison result between the target resist pattern and the measured resist pattern in the data creating unit 61, the line width of the resist pattern can be brought closer to the target value, In-plane uniformity of the line width can be improved.

例えば複数の塗布モジュールや、現像モジュールを備えた、塗布、現像装置１では、塗布モジュールや現像モジュールの特性により、使用するモジュール毎にレジストパターンの線幅がばらつくおそれがある。また、レジスト液等の薬液の種別や露光装置１１の特性、ウエハＷの反りの発生などにより線幅が変動するおそれがあるが、本実施形態の手法によれば、既述のように線幅の面内均一性が改善するため、歩留りの向上を図ることができる。 For example, in the coating / developing apparatus 1 including a plurality of coating modules and developing modules, the line width of the resist pattern may vary from module to module due to the characteristics of the coating module and the developing module. In addition, the line width may vary depending on the type of chemical solution such as a resist solution, the characteristics of the exposure apparatus 11, the occurrence of warpage of the wafer W, etc., but according to the method of this embodiment, the line width is as described above. Since the in-plane uniformity is improved, the yield can be improved.

さらにまた、上述の例のように、同一ロット内の全てのウエハＷについて測定部５にて線幅を測定して関係データを作成し、基板処理装置２にてレジスト部分を膨潤させる処理を行うようにすれば、同一ロット内の全てのウエハＷの線幅が揃えられ、ばらつきの発生が抑制される。但し、例えば塗布モジュールや露光装置１１の特性に起因して、ウエハ面内における線幅のばらつきの傾向が同じであることがある。この場合には、同一ロットの最初のウエハＷについて測定部５にて線幅を測定し、これに基づいて作成された関係データを用いて、ロットの残りのウエハＷについては、線幅を測定せずに、基板処理装置２にてレジスト部分を膨潤させる処理を行うにしてもよい。 Further, as in the above-described example, the measurement unit 5 measures the line width for all the wafers W in the same lot, creates relational data, and the substrate processing apparatus 2 performs the process of swelling the resist portion. By doing so, the line widths of all the wafers W in the same lot are made uniform, and the occurrence of variations is suppressed. However, for example, due to the characteristics of the coating module and the exposure apparatus 11, the tendency of variation in line width in the wafer surface may be the same. In this case, the measurement unit 5 measures the line width of the first wafer W in the same lot, and the line width is measured for the remaining wafers W in the lot by using the relational data created based on this. Instead, the substrate processing apparatus 2 may perform a process of swelling the resist portion.

続いて、本発明の第２の実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。この例の基板処理装置７は、現像処理と、レジスト部分の膨潤処理とを行うものである。第１の実施形態の基板処理装置２と異なる点について説明すると、本実施形態の基板処理装置７は、ウエハＷに現像液を供給するための現像ノズル７１と、ウエハＷにリンス液を供給するためのリンスノズル７２と、を備えている。現像ノズル７１及びリンスノズル７２は、夫々供給路７３１、７４１を介して現像液供給機構７３及びリンス液供給機構７４に夫々接続されている。また、これら現像ノズル７１及びリンスノズル７２は、図１２に示すように、移動機構７５により昇降かつ水平方向に移動自在に構成された共通のアーム７６に支持されて、ウエハＷの中心部上とカップ２４の外側の退避位置との間で移動自在に構成されている。図中７７は、移動機構７５が上記のように水平方向に移動するためのガイドである。その他の構成は上述の第１の実施形態と同様であり、同じ構成部材については同符号を付し、説明を省略する。 Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The substrate processing apparatus 7 of this example performs development processing and swelling processing of the resist portion. The difference from the substrate processing apparatus 2 of the first embodiment will be described. The substrate processing apparatus 7 of the present embodiment supplies a developing nozzle 71 for supplying a developing solution to the wafer W and a rinsing solution to the wafer W. A rinsing nozzle 72. The developing nozzle 71 and the rinsing nozzle 72 are connected to the developing solution supply mechanism 73 and the rinsing solution supply mechanism 74 via supply paths 731 and 741, respectively. Further, as shown in FIG. 12, the developing nozzle 71 and the rinsing nozzle 72 are supported by a common arm 76 configured to be movable up and down and moved in the horizontal direction by a moving mechanism 75, and on the central portion of the wafer W. It is configured to be movable between a retracted position outside the cup 24. In the figure, reference numeral 77 denotes a guide for the moving mechanism 75 to move in the horizontal direction as described above. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

この基板処理装置７の作用について簡単に説明する。この基板処理装置７では、現像後のウエハＷをスピンチャック２１に載置し、その中心に現像ノズル７１から現像液を吐出しながらウエハＷを回転させることにより、現像液をウエハ表面に供給して現像処理を行った後、リンス液をウエハＷに供給してウエハＷを洗浄することが行われる。 The operation of the substrate processing apparatus 7 will be briefly described. In this substrate processing apparatus 7, the developed wafer W is placed on the spin chuck 21, and the wafer W is rotated while discharging the developer from the developing nozzle 71 to the center, thereby supplying the developer to the wafer surface. After the development processing, the rinse liquid is supplied to the wafer W to clean the wafer W.

そして、例えば同一ロットの先頭のウエハＷ（「先頭ウエハＷ」という）に対しては、リンス液により先頭ウエハＷを洗浄した後、ガスノズル３３から乾燥用のＮ_２ガスを供給しながら、先頭ウエハＷを回転させて先頭ウエハＷを乾燥させる。次いで、先頭ウエハＷを搬送アーム１６により当該基板処理装置７から測定部５に搬送して、レジストパターンの線幅を測定し、この測定結果に基づいて、データ作成部６１により関係データを作成する。 For example, with respect to the first wafer W (referred to as “first wafer W”) in the same lot, the first wafer W is washed with a rinsing liquid, and then, the N ₂ gas for drying is supplied from the gas nozzle 33 while the first wafer W is supplied. The leading wafer W is dried by rotating W. Next, the leading wafer W is transferred from the substrate processing apparatus 7 to the measuring unit 5 by the transfer arm 16 to measure the line width of the resist pattern, and based on the measurement result, the data generating unit 61 generates relation data. .

次いで、先頭ウエハＷを再び搬送アーム１６により基板処理装置７に搬送してスピンチャック２１に載置し、第１の実施形態と同様の手法にて、薬液の供給と、光照射部４による光の照射と、洗浄及び乾燥を実行する。続いて、同一ロットの２番目以降のウエハＷについては、当該基板処理装置７において、現像液の供給と、リンス液による洗浄を行った後、先頭ウエハＷの関係データを用いて、第１の実施形態と同様に、薬液の供給と、光照射部４による光の照射と、洗浄及び乾燥を実行する。このように現像処理とレジスト部分の膨潤処理とを同じ基板処理装置７にて実施する場合には、同一ロットの２番目以降のウエハＷについては、現像液の供給→洗浄→薬液の供給→光照射→洗浄→乾燥の順序で処理が行われる。このため、現像液の供給後のウエハＷの乾燥を省略することができて、スループットの向上を図ることができる上、基板処理装置を別個に設ける必要がないので、モジュールの設置スペースを削減することができる。 Next, the top wafer W is again transferred to the substrate processing apparatus 7 by the transfer arm 16 and placed on the spin chuck 21, and the supply of the chemical solution and the light emitted from the light irradiation unit 4 are performed in the same manner as in the first embodiment. Irradiation, cleaning and drying are performed. Subsequently, with respect to the second and subsequent wafers W in the same lot, the substrate processing apparatus 7 supplies the developing solution and cleans it with the rinsing solution, and then uses the relationship data of the first wafer W to obtain the first wafer W. Similarly to the embodiment, supply of the chemical solution, irradiation of light by the light irradiation unit 4, cleaning and drying are executed. In this way, when the development process and the swelling process of the resist portion are performed in the same substrate processing apparatus 7, for the second and subsequent wafers W in the same lot, supply of the developing solution → cleaning → supply of the chemical solution → light Processing is performed in the order of irradiation → cleaning → drying. For this reason, drying of the wafer W after the supply of the developer can be omitted, throughput can be improved, and a substrate processing apparatus does not need to be provided separately, thereby reducing the installation space of the module. be able to.

以上において、関係データは、ウエハＷの分割領域と、光照射部により照射される光の照射時間とを関連付けたものであってもよい。この場合には、光の強度を一定にし、照射時間を制御することにより、シュリンク剤よりなる薬液の有効成分とレジスト部分との反応量が制御される。また、関係データは、ウエハＷの分割領域と、光照射部により照射される光の強度及び照射時間とを関連付けたものであってもよい。 In the above, the relational data may relate the divided area of the wafer W and the irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit. In this case, the amount of reaction between the active ingredient of the chemical solution made of the shrink agent and the resist portion is controlled by making the light intensity constant and controlling the irradiation time. Further, the relational data may relate the divided area of the wafer W with the intensity and irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit.

また、ウエハＷ表面の分割領域は上述の例に限らず、１つのチップエリアに対応するものであってもよい。この場合には、光照射部に多数のＬＥＤを配置して、１つのチップエリアに対応する発光領域を備えるように構成し、チップエリア毎に光の強度及び照射時間の少なくとも一方が制御される。さらに光照射部は、ＬＥＤ以外にレーザー光等を用いて構成するようにしてもよい。 Further, the divided area on the surface of the wafer W is not limited to the above example, and may correspond to one chip area. In this case, a large number of LEDs are arranged in the light irradiating section so as to have a light emitting area corresponding to one chip area, and at least one of light intensity and irradiation time is controlled for each chip area. . Furthermore, you may make it comprise a light irradiation part using a laser beam etc. other than LED.

また、基板処理装置２、７では、基板保持部と光照射部とをウエハＷの水平方向に相対的に移動させる移動機構は、基板保持部をなすスピンチャック２１の回転機構２３であってもよい。この例について図１３を用いて説明すると、ウエハＷ表面の複数の分割領域８１は、例えばウエハＷの中心と同心円状に分割された領域として形成される。例えば基板処理装置２、７では、ウエハＷを回転させながら薬液を供給した後、薬液の供給を停止する。次いで、光照射部４をウエハＷに光を照射する位置に配置して（図１３参照）、スピンチャック２１によりウエハＷを回転しながら、関係データに基づいて光照射部４から光を照射することにより、ウエハ表面全体に、各分割領域８１に対応した強度の光を射する。この場合には、スピンチャック２１を回転させることにより、ウエハＷ上の薬液が流動するので、薬液を流動させるための機構は、スピンチャック２１の回転機構２３を含むものとなる。さらに、図１３に示す手法にて、光照射部４から光を照射する場合には、ウエハＷの分割領域は、ウエハＷ表面を周方向に複数に分割した扇型形状のものであってもよい。 In the substrate processing apparatuses 2 and 7, the moving mechanism that moves the substrate holding unit and the light irradiation unit in the horizontal direction of the wafer W may be the rotation mechanism 23 of the spin chuck 21 that forms the substrate holding unit. Good. This example will be described with reference to FIG. 13. The plurality of divided regions 81 on the surface of the wafer W are formed as regions divided concentrically with the center of the wafer W, for example. For example, in the substrate processing apparatuses 2 and 7, after supplying the chemical solution while rotating the wafer W, the supply of the chemical solution is stopped. Next, the light irradiation unit 4 is arranged at a position where the wafer W is irradiated with light (see FIG. 13), and the wafer W is rotated by the spin chuck 21 and light is irradiated from the light irradiation unit 4 based on the relational data. As a result, light having an intensity corresponding to each divided region 81 is irradiated on the entire wafer surface. In this case, since the chemical solution on the wafer W flows by rotating the spin chuck 21, the mechanism for flowing the chemical solution includes the rotation mechanism 23 of the spin chuck 21. Further, when light is irradiated from the light irradiation unit 4 by the method shown in FIG. 13, the divided region of the wafer W may have a fan shape in which the surface of the wafer W is divided into a plurality in the circumferential direction. Good.

さらに、基板処理装置２、７の光照射部４は、複数の発光領域４１よりなる照射領域をウエハＷの半径よりも長く設定したが、例えば照射領域をウエハＷの半径よりも短く設定し、光照射部をウエハＷの半径方向にスキャンしながら、薬液が供給されたウエハＷに光を照射するようにしてもよい。また、例えば照射領域をウエハＷの直径よりも長く設定するようにしてもよい。さらに光照射部を複数本用意し、これらが独立して移動するように制御してもよい。 Further, the light irradiation unit 4 of the substrate processing apparatuses 2 and 7 sets the irradiation area composed of the plurality of light emitting areas 41 longer than the radius of the wafer W. For example, the irradiation area is set shorter than the radius of the wafer W, The wafer W supplied with the chemical solution may be irradiated with light while scanning the light irradiation unit in the radial direction of the wafer W. Further, for example, the irradiation area may be set longer than the diameter of the wafer W. Further, a plurality of light irradiation units may be prepared and controlled so as to move independently.

さらに、基板保持部は前後左右に水平移動自在に構成してもよい。この場合には、例えば基板保持部を薬液ノズルに対して前後左右に移動することにより、薬液をウエハＷ表面に供給し、次いで光照射部に対して基板保持部を前後方向（Ｙ方向）に移動することにより、ウエハＷの分割領域に対して関係データに従って光を照射するようにしてもよい。この例においては、基板保持部の移動によりウエハＷ上の薬液が流動するので、薬液を流動させる機構は、基板保持部となる。また、このような構成では、ウエハＷの一部の分割領域に対して薬液を供給し、当該領域に光照射部により光を照射するようにしてもよい。さらにまた、光照射部は、ウエハＷの表面全体に同時に光を照射できるように構成され、ウエハＷの複数の分割領域に対応する複数の発光領域から、対応する分割領域に対して関係データに従って光を照射するものであってもよい。 Further, the substrate holding unit may be configured to be horizontally movable in the front-rear and left-right directions. In this case, for example, by moving the substrate holding part back and forth and right and left with respect to the chemical liquid nozzle, the chemical liquid is supplied to the surface of the wafer W, and then the substrate holding part is moved in the front and rear direction (Y direction) with respect to the light irradiation part. By moving, the divided area of the wafer W may be irradiated with light according to the relational data. In this example, since the chemical solution on the wafer W flows due to the movement of the substrate holding portion, the mechanism for causing the chemical solution to flow is the substrate holding portion. In such a configuration, the chemical solution may be supplied to a partial area of the wafer W, and light may be irradiated to the area by the light irradiation unit. Furthermore, the light irradiation unit is configured to be able to simultaneously irradiate the entire surface of the wafer W, and from a plurality of light emitting regions corresponding to the plurality of divided regions of the wafer W, according to relational data for the corresponding divided regions. You may irradiate light.

以上において、光照射部により薬液が供給されたウエハＷに対して光を照射する工程は、必ずしもウエハ上で薬液を流動させる必要はない。また、例えば基板保持部の回転や、前後左右方向の移動により、ウエハ上の薬液を流動させる場合には、一旦基板保持部を回転又は移動させることによってウエハ上の薬液を流動させた後、基板保持部を停止してから、光照射部からウエハ上の薬液に対して光を照射するようにしてもよい。 In the above, the step of irradiating the wafer W supplied with the chemical solution by the light irradiation unit does not necessarily require the chemical solution to flow on the wafer. Further, for example, when the chemical liquid on the wafer is caused to flow by rotation of the substrate holding part or movement in the front and rear, left and right directions, the chemical liquid on the wafer is once flowed by rotating or moving the substrate holding part, and then the substrate. You may make it irradiate light with respect to the chemical | medical solution on a wafer from a light irradiation part, after a holding | maintenance part is stopped.

さらに、例えばウエハ上に薬液を供給した後、薬液の供給を停止し、光照射部４にて光を照射している間に、薬液の供給と停止とを繰り返すことによって、ウエハＷ上の薬液を流動させるようにしてもよい。さらにまた、例えばウエハ上に薬液を供給した後、薬液の供給を停止して光照射部４にて光を照射し、次いで一旦例えばウエハＷを回転させることにより薬液をウエハＷから除去した後、再びウエハ上に薬液を供給してから薬液の供給を停止して光照射部４にて光を照射するようにしてもよい。さらにまた、基板処理装置２、７では、乾燥用のガスを供給しながら洗浄後のウエハＷを乾燥していたが、乾燥用のガスを供給せずに、ウエハＷを高速回転することによって乾燥するようにしてもよい。 Further, for example, after supplying the chemical solution on the wafer, the supply of the chemical solution is stopped, and while the light irradiation unit 4 is irradiating light, the supply and stop of the chemical solution are repeated, thereby causing the chemical solution on the wafer W to be stopped. May be allowed to flow. Furthermore, for example, after supplying the chemical solution onto the wafer, after stopping the supply of the chemical solution and irradiating the light with the light irradiation unit 4, and then once removing the chemical solution from the wafer W, for example, by rotating the wafer W, Alternatively, the chemical solution may be supplied onto the wafer again, and then the supply of the chemical solution may be stopped and the light irradiation unit 4 may emit light. Furthermore, in the substrate processing apparatuses 2 and 7, the cleaned wafer W is dried while supplying the drying gas. However, the wafer W is dried by rotating the wafer W at a high speed without supplying the drying gas. You may make it do.

１塗布、現像装置
２、７基板処理装置
２１スピンチャック
２３回転機構
３１薬液ノズル
３２洗浄ノズル
４光照射部
４０分割領域
４１発光領域
５測定部
６制御部
６１データ作成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Application | coating and developing apparatus 2, 7 Substrate processing apparatus 21 Spin chuck 23 Rotating mechanism 31 Chemical solution nozzle 32 Cleaning nozzle 4 Light irradiation part 40 Division | segmentation area | region 41 Light emission area 5 Measurement part 6 Control part 61 Data preparation part

Claims

A substrate processing apparatus for processing a substrate on which a resist pattern is formed by exposure and development,
A substrate holder for horizontally holding the substrate;
The surface to be processed of the substrate held by the substrate holding part includes an active ingredient whose reaction with the resist is accelerated by light and a photoinitiator that initiates the photoreaction of the active ingredient, and a space portion of the resist pattern. A chemical solution supply unit for supplying a chemical solution that is a shrink agent for thinning;
In the portion where the chemical solution in the substrate is stacked, a light irradiation unit having a wavelength corresponding to the photoinitiator and irradiating light for reacting the active ingredient of the chemical solution with the resist,
A rotation mechanism for rotating the substrate holding portion around a vertical axis in order to cause the chemical liquid to flow on the substrate when light irradiation is performed on the surface of the substrate by the light irradiation portion;
Based on the relational data relating the divided area obtained by concentrically dividing the surface to be processed of the substrate and at least one of the intensity and the irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit, the in-plane of the substrate A control unit for controlling at least one of the intensity and the irradiation time of the light irradiated by the light irradiation unit for each of the divided regions in order to align the line width of the resist pattern with a common target value. A substrate processing apparatus.

The light irradiation unit includes a plurality of light emitting regions provided so as to be aligned along a radial direction of the substrate when the substrate is held by the substrate holding unit, and each of the plurality of light emitting regions individually emits light. The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein at least one of intensity and irradiation time can be controlled .

3. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein a light emitting region of the light irradiation region is shorter than a radius of the substrate, and light irradiation can be performed while scanning in a radial direction of the substrate.

The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the active ingredient is a photocrosslinking polymer .

The photoinitiator is selected from benzoin isopropyl ether, benzophenone, Michler's ketone, chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, benzyldimethyl ketal, acetophenone diethyl ketal, α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropane the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.

A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A measurement unit for measuring the line width of the resist pattern on the substrate;
A data creation unit that creates the relationship data based on the measurement result of the measurement unit;
A substrate processing system comprising: a transport mechanism for transporting a substrate between the measurement unit and the substrate processing apparatus.

The substrate processing system according to claim 6, wherein the data creating unit creates relation data based on a comparison result between a target resist pattern and a measured resist pattern.

The control unit outputs a control signal for controlling the position on the substrate to which the light is irradiated and the light intensity based on a comparison result between the target resist pattern and the measured resist pattern. The substrate processing system according to claim 7.

9. The relational data used for the substrate at the time of light irradiation in the substrate processing apparatus is created based on a measurement result of the substrate in the measurement unit. The substrate processing system according to claim 1.

A substrate processing method for processing a substrate on which a resist pattern is formed by exposure and development,
A step of measuring the line width of the resist pattern on the substrate by the measurement unit;
Based on the measurement result of the measurement unit, relational data associating a divided area obtained by concentrically dividing the surface to be processed of the substrate with at least one of the intensity of light irradiated by the light irradiation unit and the irradiation time. And the process of creating
Holding the substrate horizontally on the substrate holder;
The surface to be processed of the substrate held by the substrate holding part includes an active ingredient whose reaction with the resist is accelerated by light and a photoinitiator that initiates the photoreaction of the active ingredient, and a space portion of the resist pattern. Supplying a chemical solution that is a shrink agent for thinning;
The substrate holding part is rotated around the vertical axis by a rotation mechanism to cause the chemical solution to flow on the substrate, and a portion corresponding to the photoinitiator has a wavelength corresponding to the photoinitiator in a portion where the chemical solution is deposited on the substrate , and Light for reacting with the resist is irradiated by the light irradiating unit, and based on the relation data, the light irradiating unit irradiates the line width of the resist pattern to a common target value within the surface of the substrate. Controlling at least one of light intensity and irradiation time for each of the divided regions;
And a step of cleaning the surface to be processed of the substrate.

The light irradiator has a plurality of light emitting regions provided so as to be aligned along the radial direction of the substrate when the substrate is held by the substrate holder.
11. The substrate processing method according to claim 10, wherein the controlling step is a step of individually controlling each of the plurality of light emitting regions with respect to at least one of light intensity and irradiation time .

The substrate processing method according to claim 10 or 11, wherein the relational data used when irradiating the substrate with light is created based on a measurement result of the substrate in the measurement unit.