JP7308087B2 - SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD - Google Patents
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本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
特許文献1には、テンプレート上に形成された転写パターンが転写される塗布膜を基板上に形成する基板処理装置が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200001 discloses a substrate processing apparatus that forms a coating film on a substrate onto which a transfer pattern formed on a template is transferred.
本開示にかかる技術は、基板処理装置における基板上への転写パターンの転写を効率的に行う。 A technique according to the present disclosure efficiently transfers a transfer pattern onto a substrate in a substrate processing apparatus.
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理装置であって、前記基板処理装置には、前記基板の搬入出を行う搬入出領域と、前記基板に処理を施す処理領域と、が形成され、前記処理領域は、前記基板に所望の形状の型を押圧することで、前記基板に対する前記形状の転写を行う領域と、前記型の洗浄を行う領域と、を有し、前記基板処理装置は、前記基板を上面に支持する基板支持部と、前記基板支持部を前記搬入出領域と前記処理領域との間で移動させる支持部移動機構と、前記処理領域に設けられ、下面に前記所望の形状の型を有する転写部と、前記処理領域において、前記転写部を、前記基板支持部の移動方向と直交する方向に前記転写を行う領域と前記洗浄を行う領域との間で移動させる転写部移動機構と、を備える。
One aspect of the present disclosure is a substrate processing apparatus for processing a substrate, wherein the substrate processing apparatus includes a loading/unloading area for loading/unloading the substrate and a processing area for processing the substrate. the processing area includes an area for transferring the shape to the substrate by pressing a mold of a desired shape against the substrate, and an area for cleaning the mold, wherein the substrate processing apparatus comprises a substrate supporting part for supporting the substrate on the upper surface; a supporting part moving mechanism for moving the substrate supporting part between the loading/unloading area and the processing area; a transfer unit having a shape mold; and a transfer unit for moving the transfer unit in the processing area between the transfer area and the cleaning area in a direction orthogonal to the movement direction of the substrate support unit. and a moving mechanism.
本開示によれば、基板処理装置における基板上への転写パターンの転写を効率的に行うことができる。 According to the present disclosure, it is possible to efficiently transfer a transfer pattern onto a substrate in a substrate processing apparatus.
例えば半導体デバイスの製造工程では、例えば、基板としての半導体ウェハ(以下、単に「ウェハ」という。)にフォトリソグラフィー処理を行い、ウェハ上にレジストパターンを形成することが行われている。 For example, in the manufacturing process of semiconductor devices, for example, a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as "wafer") as a substrate is subjected to photolithography processing to form a resist pattern on the wafer.
上述のレジストパターンを形成する際には、半導体デバイスの更なる高集積化を図るため、当該レジストパターンの微細化が求められている。一般にフォトリソグラフィー処理における微細化の限界は、露光処理に用いる光の波長程度である。このため、従来、露光処理の光を短波長化することが進められている。しかしながら、露光光源の短波長化には技術的、コスト的な限界があり、光の短波長化を進める方法のみでは、例えば数ナノメートルオーダーの微細なレジストパターンを形成するのが困難な状況にある。 When forming the above-described resist pattern, miniaturization of the resist pattern is required in order to achieve further high integration of semiconductor devices. Generally, the limit of miniaturization in photolithography processing is about the wavelength of light used in exposure processing. For this reason, conventionally, efforts have been made to shorten the wavelength of the light used in the exposure process. However, there are technical and cost limits to shortening the wavelength of the exposure light source, and it is difficult to form a fine resist pattern, for example, on the order of several nanometers, by using only the method of shortening the wavelength of light. be.
そこで、ウェハにフォトリソグラフィー処理を行う代わりに、いわゆるインプリントと呼ばれる方法を用いてウェハ上に微細なレジストパターンを形成することが行われている。この方法は、表面に所望のレジストパターンを有するテンプレートをウェハ上に形成したレジスト膜の表面に圧着させ、その後剥離して当該レジスト膜の表面に直接パターンの転写を行うものである。 Therefore, instead of subjecting the wafer to photolithography, a method called imprinting is used to form a fine resist pattern on the wafer. In this method, a template having a desired resist pattern on its surface is pressed against the surface of a resist film formed on a wafer, then peeled off to transfer the pattern directly onto the surface of the resist film.
特許文献1に記載の基板処理装置は、上述のインプリント処理を行うための装置である。しかしながら特許文献1に記載の基板処理装置においては、当該基板処理装置内におけるウェハの移動や、当該基板処理装置を備えるインプリントシステム内におけるウェハの搬送等の観点から、更なる改善の余地があった。
The substrate processing apparatus described in
本開示に係る技術は、基板処理装置における基板上への転写パターンの転写をより効率的に行う。以下、本実施形態にかかる基板処理装置としての転写装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 A technique according to the present disclosure efficiently transfers a transfer pattern onto a substrate in a substrate processing apparatus. A transfer apparatus as a substrate processing apparatus according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.
基板を処理する基板処理装置であって、前記基板処理装置には、前記基板の搬入出を行う搬入出領域と、前記基板に処理を施す処理領域と、が形成され、前記処理領域は、前記基板に所望の形状の型を押圧することで、前記基板に対する前記形状の転写を行う領域と、前記型の洗浄を行う領域と、を有し、前記基板処理装置は、前記基板を上面に支持する基板支持部と、前記基板支持部を前記搬入出領域と前記処理領域との間で移動させる支持部移動機構と、前記処理領域に設けられ、下面に前記所望の形状の型を有する転写部と、前記処理領域において、前記転写部を、前記基板支持部の移動方向と直交する方向に前記転写を行う領域と前記洗浄を行う領域との間で移動させる転写部移動機構と、を備える。
A substrate processing apparatus for processing a substrate, wherein a loading/unloading area for loading/unloading the substrate and a processing area for processing the substrate are formed in the substrate processing apparatus. By pressing a mold having a desired shape against the substrate, the substrate processing apparatus has a region for transferring the shape to the substrate and a region for cleaning the mold, and the substrate processing apparatus supports the substrate on an upper surface. a substrate supporter that moves the substrate supporter between the loading/unloading area and the processing area; and a transfer unit that is provided in the processing area and has a mold of the desired shape on its lower surface. and a transfer section moving mechanism that moves the transfer section between the transfer area and the cleaning area in the processing area in a direction orthogonal to the moving direction of the substrate support section.
<ウェハ処理システム>
図1に示すようにウェハ処理システム1は、例えば外部との間で複数のウェハWを収容可能なカセットCが搬入出される搬入出ステーション2と、ウェハWに対して処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション3とを一体に接続した構成を有している。
<Wafer processing system>
As shown in FIG. 1, a
搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。図示の例では、カセット載置台10には複数、例えば4つのカセットCをX軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台10に載置されるカセットCの数は本実施形態に限定されず、任意に決定できる。
The loading/
搬入出ステーション2には、カセット載置台10に隣接してウェハ搬送領域20が設けられている。ウェハ搬送領域20には、X軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在なウェハ搬送装置22が設けられている。ウェハ搬送装置22は、ウェハWを保持して搬送する搬送アーム23を有している。搬送アーム23は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム23の数や構成はこれに限定されず、任意の構成を取り得る。
The loading/
処理ステーション3には、ウェハ搬送領域20のY軸正方向側に、ウェハW上に所望のパターンを形成する転写装置30と、ウェハWの熱処理を行う熱処理装置40が、X軸方向に並べて配置されている。なお、転写装置30、熱処理装置40の数や配置は本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。なお、転写装置30の詳細な構成については後述する。
In the
以上のウェハ処理システム1には制御装置50が設けられている。制御装置50は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム1におけるウェハWの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム1における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。また、プログラム格納部には、転写装置30における後述の転写処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、当該記憶媒体Hから制御装置50にインストールされたものであってもよい。
A controller 50 is provided in the
<ウェハ処理システムにおけるウェハ処理>
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1を用いて行われるウェハ処理について説明する。
<Wafer processing in wafer processing system>
Next, wafer processing performed using the
ウェハ処理システム1においては先ず、複数のウェハWを収納したカセットCが搬入出ステーション2のカセット載置台10に載置される。
In the
次に、ウェハ搬送装置22によりカセットC内のウェハWが取り出され、転写装置30に搬送される。
Next, the wafer W in the cassette C is taken out by the
転写装置30では、ウェハW上に処理液を塗布した後、当該処理液が塗布されたウェハWの塗布面に、所望の形状のパターンが形成されたテンプレートを押圧して、当該塗布面に当該パターンが転写された処理膜を形成する。なお、転写装置30における基板処理方法としての転写処理方法の詳細な方法については後述する。
After applying the processing liquid onto the wafer W, the
転写装置30においてウェハW上に所望のパターンが転写されると、次に、ウェハ搬送装置22により転写装置30内のウェハWが取り出され、熱処理装置40に搬送される。
After the desired pattern is transferred onto the wafer W in the
熱処理装置40では、前記パターンが転写されたウェハWを加熱処理することで、前記パターンが形成された処理膜の硬化処理を行う。
In the
その後、全ての処理が施されたウェハWは、ウェハ搬送装置22により熱処理装置40から取り出され、カセット載置台10のカセットCに搬送される。こうして、ウェハ処理システム1における一連のウェハ処理が終了する。
After that, the wafer W that has undergone all the processes is taken out from the
<転写装置>
次に、転写装置30の詳細な構成について説明する。図2及び図3は、それぞれ転写装置30の構成の概略を模式的に示す側面図及び平面図である。
<Transfer device>
Next, a detailed configuration of the
図2、図3に示すように転写装置30には水平面を有するステージ100が設けられている。ステージ100上には、搬入出領域30a(X軸方向負方向側)と処理領域30b(X軸方向正方向側)とが形成されている。また処理領域30bには、転写領域30c(Y軸方向負方向側)と、洗浄検査領域30d(Y軸方向正方向側)とが形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ステージ100の上面には、ウェハWを上面で支持する基板支持部110が設けられている。基板支持部110は、ウェハWの被処理面Waが上側となるように配置された状態で、ウェハWを支持する。
The upper surface of the
また基板支持部110は、支持部移動機構としての移動機構111(例えばエアシリンダ)により、搬送路111aに沿って水平方向(X軸方向)に移動自在に構成されている。かかる移動機構111により、基板支持部110に支持されたウェハWが搬入出領域30aと処理領域30bとの間で移動自在に構成されている。
Further, the
図4は、基板支持部110の構成の概略を模式的に示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing the outline of the configuration of the
図4に示すように基板支持部110は、ウェハWを上面に保持するチャック112を有している。チャック112は、平面視においてウェハWと同等、またはウェハW以上の面積を有している。また、チャック112は水平な上面を有し、当該上面には例えばウェハWを吸引する吸引口(図示せず)が設けられている。かかる吸引口からの吸引を行うことで、ウェハWの全面をチャック112上に吸着保持できる。
As shown in FIG. 4, the
また基板支持部110には、後述の転写処理においてウェハWのアライメントを行うための基準位置となるチャックマーク113と、後述のテンプレート141のチルト(平行度)を調節するためのチルト調整溝114と、が形成されている。なお、チャックマーク113及びチルト調整溝114の配置は図示の例には限定されず、任意に決定できる。
Further, the
搬入出領域30aにおける基板支持部110の上方には、ウェハ搬送装置22によりチャック112上に受け渡されたウェハWのプリアライメント行うためのマーク検出部としてのプリアライメントカメラ120が、Y軸方向に並べて2つ設けられている。プリアライメントカメラ120は、例えばステージ100の上方に架設されるフレーム(図示せず)に設けられている。なお、転写装置30に設けられるプリアライメントカメラ120の数や配置は本実施形態に限定されず、任意に決定できる。
Above the
処理領域30bには、塗布部としてのディスペンサー130と、転写部140とが設けられている。ディスペンサー130及び転写部140は、Y軸方向に延伸して配置されるフレーム150に設けられている。
A
ディスペンサー130は、チャック112上に支持されたウェハWに対して処理液Sを供給する。処理液Sとしては、例えば後述の光照射部142から照射されるUV光や、熱処理装置40による熱処理により硬化するもの(例えばレジスト液)が使用される。
The
ディスペンサー130は、塗布部移動機構としての移動機構151(例えばエアシリンダ)により、搬送路151aに沿って水平方向(Y軸方向)に移動自在に構成されている。かかる移動機構151により、ディスペンサー130が転写領域30cと洗浄検査領域30dとの間で移動自在に構成されている。またディスペンサー130は、昇降機構(図示せず)により鉛直方向に昇降自在に構成されている。
The
また図3の例では、フレーム150には複数、例えば3つのディスペンサー130がY軸方向に並べて配置され、それぞれのディスペンサー130が独立して移動機構151によりY軸方向に移動自在になっている。なお、転写装置30に配置されるディスペンサー130の数は本実施形態に限定されず、任意に決定できる。
In the example of FIG. 3, a plurality of, for example, three
洗浄検査領域30dにおけるディスペンサー130の下方には、塗布部洗浄機構131が設けられている。塗布部洗浄機構131においては、ウェハWに対して処理液Sを塗布した後のディスペンサー130の洗浄を行うと共に、ディスペンサー130のダミーディスペンスが行われる。
A coating
転写部140は、ウェハW上に所望のパターンを形成する。転写部140は、転写部移動機構としての移動機構152(例えばエアシリンダ)により、搬送路152aに沿って水平方向(Y軸方向)に移動自在に構成されている。かかる移動機構152により、転写部140が転写領域30cと洗浄検査領域30dとの間で移動自在に構成されている。
The
図5は、転写部140の構成の概略を模式的に示す(a)正面図(b)側面図である。
FIG. 5 is (a) a front view and (b) a side view schematically showing the outline of the configuration of the
図2、図5に示すように転写部140は、所望の形状のパターンが形成された型としてのテンプレート141と、光照射部142と、テンプレート保持部143と、アライメントカメラ144と、高さ検出部としての変位計145と、を備えている。光照射部142、テンプレート141は、テンプレート保持部143の下面にこの順に配置されている。アライメントカメラ144、変位計145は、テンプレート保持部143の側面にそれぞれ配置されている。また、図5(b)に示すように、テンプレート保持部143は駆動機構146を有しており回転方向及び鉛直方向に移動自在に構成され、ボールねじ147を介して天板部148に接続されている。天板部148は既述の移動機構152と接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
テンプレート141の下面には、所望の転写パターンTが形成されている。転写パターンTは、テンプレート141の下面に2つ以上形成されていてもよい。そして、かかるテンプレート141を、ウェハWの被処理面Wa上に塗布された処理液Sに対して上方から押圧することにより、ウェハW上の処理液Sに前記転写パターンTを転写する。またテンプレート141の下面には、テンプレート141の水平方向の位置を調節するための複数のテンプレートマーク(図示せず)が形成されている。
A desired transfer pattern T is formed on the bottom surface of the
またテンプレート141は、図2に示すようにウェハW上にパターンを転写する際のショットエリアのサイズで形成されている。ここで「ショット」とは、ウェハW上において光照射部142を走査させながら、複数回照射することによりウェハWの全体にパターンを転写する場合に、1回に光が照射される領域のことを言う。なお、各ショットエリアは隣接するショットエリアと一部重複する。なおテンプレート141には、光照射部142から照射される光を透過可能な透明材料、例えば石英ガラスが用いられる。
The
光照射部142は、ウェハW上に供給されテンプレート141により押圧された状態の処理液Sに対して光を照射する。光照射部142からの光は、テンプレート141を透過して下方に照射される。なお、本実施の形態においては光照射部142から照射される光としては紫外線(UV)が使用されるが、他の光、例えば可視光や近紫外光などであってもよい。そして、光照射部142からのUV光が照射されることにより、処理液SがUV硬化し、半硬化状態の処理膜Mが形成される。なお半硬化状態の処理膜Mは、既述の熱処理装置40による熱処理により完全に硬化する。
The
テンプレート保持部143は、球面軸受143aを有しており、球面方向に摺動自在に構成されている。なお球面軸受143aは、吸引機構(図示せず)に接続されており、当該吸引機構による吸引を行うことにより、傾斜方向を固定することができる。
The
また、テンプレート保持部143は駆動機構146を有している。駆動機構146は、図5(b)に示すように、変位計145から出力される管理値に基づいてテンプレート141の高さ方向位置を調節する転写部昇降機構としての昇降機構146aと、アライメントカメラ144から出力される補正値に基づいてテンプレート141の回転方向位置を調節する回転機構146bを有している。
Further, the
昇降機構146aは例えばDDモータを有しており、テンプレート保持部143に保持されたテンプレート141をスライダ146cに沿って昇降自在に構成されている。
The
回転機構146bは例えばDDモータを有しており、テンプレート141を回転自在に構成されている。
The
かかる構成により、テンプレート141は昇降機構146aにより降下して既述のチルト調整溝114に押圧された際に、基板支持部110の傾斜に追従して球面軸受143aの球面方向に摺動し、チャック112上に保持されたウェハWとの平行度が調節できる。
With such a configuration, when the
アライメントカメラ144は、ウェハWに形成された複数のウェハマーク(図示せず)を上方から撮像し、チャック112上に支持されたウェハWの水平方向の位置(X軸方向位置、Y軸方向位置、回転方向位置)を検知する。またアライメントカメラ144は、チャックマーク113を上方から撮像することで、後述のテンプレート認識カメラ161との水平方向位置のずれ量を算出すると共に、テンプレート141とアライメントカメラ144との間の離隔距離Lを算出する。
また、かかるアライメントカメラ144と後述のテンプレート認識カメラ161による検知結果に基づいて、ウェハWとテンプレート141との水平方向のずれ量を調節するための補正値を算出する。算出された補正値は、制御装置50に出力される。
Further, a correction value for adjusting the amount of horizontal misalignment between the wafer W and the
変位計145は、ウェハW上に形成された転写パターンのギャップを管理する。具体的には、ウェハ上に形成される転写パターンの厚みがウェハWの面内で一様になるように、テンプレート141の高さ方向位置を管理する。なお、変位計145によるテンプレート141の高さ方向位置の管理値は、制御装置50に出力される。
The
洗浄検査領域30dには、テンプレート認識カメラ161、洗浄部としてのテンプレート洗浄部162、離型剤供給部163、検査部としてのテンプレート検査カメラ164、がY軸方向負方向側からこの順に配置されている。
In the
テンプレート認識カメラ161は、テンプレート141の下面に形成された複数のテンプレートマーク(図示せず)を下方から撮像して検出し、テンプレート141の水平方向の位置(X軸方向位置、Y軸方向位置、回転方向位置)を算出する。またテンプレート認識カメラ161は、チャックマーク113を下方から撮像して認識することで、アライメントカメラ144との水平方向位置のずれ量を算出する。
The
テンプレート洗浄部162はテンプレート141の洗浄を行う。
A
離型剤供給部163は、テンプレート141の転写パターンの形成面に対して離型剤を塗布する。
The release
テンプレート検査カメラ164は、テンプレート141を撮像することにより外観検査を行う。すなわち、例えばテンプレート141に破損が生じているか否か、テンプレート141に処理液Sや洗浄液が残存していないかを検査する。
The
本実施の形態にかかる処理装置としての転写装置30は、以上のように構成されている。続いて、転写装置30を用いて行われる転写処理の方法について説明する。
The
<転写処理方法>
図6、図7は、それぞれ転写処理の主な工程を示すフロー図および説明図である。
<Transfer processing method>
6 and 7 are a flow chart and an explanatory diagram, respectively, showing main steps of the transfer process.
本実施の形態にかかる転写処理においては先ず、ウェハ搬送装置22によりウェハWが転写装置30の内部に搬入され、搬入出領域30aの位置する基板支持部110のチャック112上に受け渡される(図6のステップP1)。
In the transfer process according to the present embodiment, first, the wafer W is loaded into the
チャック112上にウェハWが受け渡されると、続いてウェハWのプリアライメントが行われる(図6のステップP2)。プリアライメントにおいては、図7(a)に示すようにプリアライメントカメラ120によりウェハW上に形成された複数のウェハマークが座標位置として検出され、ウェハWがチャック112上の所定の位置に配置されるように、ウェハWの水平方向位置(X軸方向位置、Y軸方向位置、回転方向位置)が調節される。
After the wafer W is transferred onto the
ウェハWのプリアライメントが完了すると、基板支持部110が移動機構111によりチルト調整溝114がテンプレート141の下方に配置されるように移動する。続いて、図7(b)に示すように昇降機構146aによりテンプレート141がチルト調整溝114に押圧される。なおかかる際、テンプレート保持部143の球面軸受143aは吸引機構の動作を停止することにより球面に沿って摺動自在になっている。そしてこれにより、テンプレート141とチルト調整溝114が平行となるように、すなわち、テンプレート141とチャック112上に保持されたウェハWが平行となるように、テンプレート141のチルトが調節される(図6のステップP3)。
When the pre-alignment of the wafer W is completed, the
また係る際、変位計145によりテンプレート141がチルト調整溝114に押圧された際の高さを測定する。そして、この時の高さを0点高さ(基準高さ)として設定し、制御装置50に出力する(図6のステップP3)。
At this time, the
続いて、移動機構111によりウェハWの上方にアライメントカメラ144が配置されるように基板支持部110を移動させる。そして図7(c)に示すように、アライメントカメラ144によりウェハW上に形成された複数のウェハマーク(図示せず)を検出することにより、ウェハWの水平方向位置(X軸方向位置、Y軸方向位置、回転方向位置)を座標位置として検出する(図6のステップP4)。
Subsequently, the
続いて、移動機構111によりチャックマーク113の下方にテンプレート認識カメラ161が配置されるように基板支持部110を移動させる。そして図7(d)に示すように、チャックマーク113を介してテンプレート認識カメラ161によりテンプレート141の下面に形成された複数のテンプレートマーク(図示せず)を検出することにより、ウェハWに対するテンプレート141の水平方向位置(X軸方向位置、Y軸方向位置、回転方向位置)を座標位置として検出する(図6のステップP5)。
Subsequently, the
ここで、ステップP4において検出されたウェハWの座標位置と、ステップP5において検出されたテンプレート141の座標位置とを比較することにより、ウェハWとテンプレート141の水平方向のずれ量を算出する。そして、算出されたずれ量に基づいて、ウェハWとテンプレート141の水平方向の位置合わせを行う(図6のステップP6)。
Here, by comparing the coordinate position of the wafer W detected in step P4 and the coordinate position of the
ウェハWとテンプレート141のアライメントが行われると、続いて、ステップP2のプリアライメントで得られた座標位置に基づいて、図7(e)に示すように、ディスペンサー130からウェハW上に処理液Sが供給される(図6のステップP7)。処理液Sは、ウェハW上においてテンプレート141により1回にパターンが転写されるエリア毎、すなわち、ショットエリア毎に塗布される。
After the alignment of the wafer W and the
ここで転写装置30においては、移動機構111により基板支持部110がX軸方向に移動自在であると共に、移動機構151によりディスペンサー130がY軸方向に移動自在に構成されている。これにより、チャック112上に保持されたウェハWの全面に対して、適切に処理液Sを供給することができる。
Here, in the
また、既述のようにディスペンサー130はY軸方向に並べて複数、例えば3つ設けられている。これにより、ウェハW上に処理液Sを供給するディスペンス処理にかかる時間を短縮することができる。
Moreover, as described above, a plurality of, for example, three
なおウェハW上への処理液Sの供給は、既述のようにショットエリア毎に行われてもよいし、先にウェハWの全面に処理液Sを供給してもよい。 The processing liquid S may be supplied onto the wafer W for each shot area as described above, or the processing liquid S may be supplied to the entire surface of the wafer W first.
ウェハWに処理液Sが供給されると、次に、ステップP6のアライメントで得られた座標位置に基づいて、処理液Sが塗布された一のショットエリアがテンプレート141の下方に配置されるように基板支持部110を移動させる。
After the processing liquid S is supplied to the wafer W, one shot area coated with the processing liquid S is arranged below the
続いて、ステップP3において出力された基準高さに基づいて昇降機構146aによりテンプレート141を降下させ、所望の転写パターンTを転写するための押圧量(押圧高さ)で、テンプレート141を処理液Sに対して押圧する。そして、図7(f)に示すように、かかる状態で光照射部142から処理液Sに向けてUV光を照射する。これにより、UV光が照射されたショットエリア内の処理液Sが半硬化して処理膜Mが形成され、テンプレート141に形成された所定のパターンが当該処理膜Mに転写される(図6のステップP8)。
Subsequently, the
ここで転写装置30においては、処理液Sが供給されたショットエリア毎にテンプレート141の押圧、UV光の照射を行うこと繰り返すことにより、ウェハWの全面に転写パターンTを形成する必要がある。しかしながら、テンプレート141の表面に処理液Sや処理膜Mが残存した状態で次のショットエリアの転写処理を行った場合、当該次のショットエリアにおいて、転写パターンTが適切に形成されない恐れがある。
Here, in the
そこでステップP8における一のショットエリアの転写処理が完了すると、次に、移動機構152により転写部140を洗浄検査領域30dへ移動させる。そして図7(g)に示すように、テンプレート洗浄部162によるテンプレート141の洗浄、離型剤供給部163によるテンプレート141への離型剤の供給が、順次行われる(図6のステップP9)。なおかかる際、基板支持部110は転写領域30cで待機していてもよいし、搬入出領域30aへ退避してもよい。
Therefore, when the transfer processing of one shot area in step P8 is completed, next, the
テンプレート141を洗浄し、当該洗浄面に対する離型剤供給部163による離型剤の供給が行われると、続いて、図7(h)に示すようにテンプレート検査カメラ164によるテンプレート141の外観検査が行われる(図6のステップP10)。すなわち、転写処理によりテンプレート141に破損が生じていないか、テンプレート141の洗浄が適切に行われているか、が検査される。
After the
そして、当該外観検査によりテンプレート141に異常がないと判断されると、図7(i)に示すように、他のショットエリアに対する転写処理(図6のステップP8)及びテンプレート141の洗浄、検査(図6のステップP9、P10)が繰り返し行われる。
When the appearance inspection determines that there is no abnormality in the
そして、全てのショットエリアにおける転写処理が終了すると、転写装置30における一連の転写処理が終了する。
When the transfer processing for all shot areas is completed, a series of transfer processing in the
本実施の形態にかかる基板処理装置としての転写装置30によれば、基板支持部110、ディスペンサー130、転写部140がそれぞれ独立して移動機構により移動可能であるため、装置内における処理動線を最適化することができる。すなわち、ウェハW上への転写パターンTの転写を効率的に行うことができる。
According to the
また本実施形態によれば、一の転写装置30の内部にディスペンサー130、テンプレート141、光照射部142がそれぞれ設けられているため、当該転写装置30の内部で処理液Sの供給、押圧、処理膜Mの形成を完結することができる。すなわち、ウェハWを複数の装置間で搬送する必要が無いため、転写処理にかかる時間を更に適切に短縮することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また更に、本実施形態によればテンプレート141がショットエリアのサイズで成形されている。
Furthermore, according to this embodiment, the
一般的に、転写パターンが形成されたテンプレートは、特許文献1に開示されるようにウェハWと略同径のサイズで成形される。ここでテンプレートに形成された転写パターンの一部に破損が生じた場合、当該破損個所のみを修繕することは困難であり、当該破損を残したまま使用を継続するか、ウェハサイズのテンプレートそのものを交換する必要があった。 In general, a template on which a transfer pattern is formed is formed to have a size approximately the same as the diameter of the wafer W as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200313. Here, if a portion of the transfer pattern formed on the template is damaged, it is difficult to repair only the damaged portion. had to replace.
また、新たなテンプレートを成形するにあたっては、当該テンプレートの全面において精密な転写パターンが形成される必要があり、テンプレートの再成形には多大なコストや時間が必要となった。 Moreover, when molding a new template, it is necessary to form a precise transfer pattern on the entire surface of the template, and remolding the template requires a great deal of cost and time.
一方、本実施形態にかかるテンプレート141がショットエリアのサイズで成形されるため、上述した再成形にかかるコストや時間を低減することができる。
On the other hand, since the
なお、前述のようにテンプレート141は、一回の転写処理を行う毎にテンプレート洗浄部162による洗浄が行われる必要がある。しかしながら、このように転写処理と洗浄処理を交互に繰り返して行う場合、ウェハWの全面に所望のパターンを得るためには時間を要する。
As described above, the
そこで転写装置30には、図8に示すように転写部140が複数設けられていてもよい。かかる場合、一の転写部140においてウェハWの転写処理を行っている際に、他の転写部140においてテンプレート141の洗浄を行うことができる。このように洗浄処理と転写処理を並行して行うことができるので、転写装置30における転写処理を更に効率的に行うことができる。
Therefore, the
なおこのように転写部140を複数設ける場合、当該転写部140の数に合わせてテンプレート洗浄部162、離型剤供給部163、テンプレート検査カメラ164が複数設けられることが望ましい。ただし、転写装置30の構成はこれに限定されるものではなく、複数の転写部140がそれぞれ同一のテンプレート洗浄部162、離型剤供給部163、テンプレート検査カメラ164にアクセス可能に構成されていてもよい。
When a plurality of
また、それぞれの転写部140に設けられるテンプレート141は、それぞれ同一の転写パターンTを有していてもよいし、それぞれ異なる転写パターンTを有していてもよい。
Also, the
なお以上の実施形態においては、ディスペンサー130によるウェハW上への処理液Sの供給は、図6のステップP2において行われたプリアライメントで検出された座標位置
に基づいてショットエリアの位置が決定された。すなわち、ディスペンサー130による処理液Sの供給は、図6、図7に示したように必ずしもアライメント処理(図6のステップP7)の後に行われる必要はなく、プリアライメント処理(図6のステップP2)の後であれば任意のタイミングで行うことができる。
In the above embodiment, the supply of the processing liquid S onto the wafer W by the
また例えば、ディスペンサー130による処理液の塗布は転写装置30の外部で行われてもよい。すなわち、例えば図9に示すように、ウェハ処理システム1の処理ステーション3には、ウェハ搬送領域20のY軸正方向側に、内部にディスペンサー130を備える塗布装置230と、転写装置30と、熱処理装置40が、X軸方向に並べて配置されていてもよい。なお、塗布装置230の数や配置も本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
Further, for example, the application of the treatment liquid by the
かかる場合、塗布装置230において表面に処理液Sが供給された状態のウェハWが、ウェハ搬送装置22によって転写装置30に搬送され、転写装置30で転写処理が施された後、熱処理装置40で処理膜Mが硬化される。
In such a case, the wafer W whose surface is supplied with the treatment liquid S in the
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板処理装置には、
前記基板の搬入出を行う搬入出領域と、
前記基板に処理を施す処理領域と、が形成され、
前記基板処理装置は、
前記基板を上面に支持する基板支持部と、
前記基板支持部を前記搬入出領域と前記処理領域との間で移動させる支持部移動機構と、
前記処理領域に設けられ、下面に所望の形状の型を有する転写部と、
前記処理領域において、前記基板支持部の移動方向と直交する方向に前記転写部を移動させる転写部移動機構と、を備える、基板処理装置。
前記(1)によれば、基板処理装置における基板上への転写パターンの転写を効率的に行うことができる。
Note that the following configuration also belongs to the technical scope of the present disclosure.
(1) A substrate processing apparatus for processing a substrate,
The substrate processing apparatus includes
a loading/unloading area for loading/unloading the substrate;
a processing region for performing processing on the substrate;
The substrate processing apparatus is
a substrate support that supports the substrate on the upper surface;
a support portion moving mechanism for moving the substrate support portion between the loading/unloading area and the processing area;
a transfer unit provided in the processing area and having a mold of a desired shape on the lower surface;
a transfer section moving mechanism that moves the transfer section in the processing area in a direction perpendicular to the movement direction of the substrate support section.
According to (1) above, the transfer pattern can be efficiently transferred onto the substrate in the substrate processing apparatus.
(2)前記処理領域に設けられ、前記基板上に処理液を供給する塗布部と、
前記処理領域において、前記塗布部を前記基板支持部の移動方向と直交する方向に移動させる塗布部移動機構と、を備える、前記(1)に記載の基板処理装置。
前記(2)によれば、一の基板処理装置の内部において基板に対する処理液の供給、転写を行うことができるため、基板処理装置における転写を更に効率的に行うことができる。
(2) a coating unit provided in the processing area for supplying a processing liquid onto the substrate;
The substrate processing apparatus according to (1) above, further comprising: a coating section moving mechanism that moves the coating section in the processing area in a direction perpendicular to the moving direction of the substrate supporting section.
According to the above (2), since the processing liquid can be supplied to the substrate and the transfer can be performed inside one substrate processing apparatus, the transfer in the substrate processing apparatus can be performed more efficiently.
(3)前記搬入出領域に設けられ、前記基板上に形成された複数のマークの座標位置を検出するマーク検出部を備える、前記(2)に記載の基板処理装置。 (3) The substrate processing apparatus according to (2), further comprising a mark detection unit provided in the loading/unloading area and configured to detect coordinate positions of a plurality of marks formed on the substrate.
(4)前記マーク検出部により検出された前記座標位置に基づいて前記塗布部の動作を制御する、前記(3)に記載の基板処理装置。 (4) The substrate processing apparatus according to (3), wherein the operation of the coating section is controlled based on the coordinate position detected by the mark detection section.
(5)前記処理領域に設けられ、前記転写部の高さ位置を検出する高さ検出部と、
前記処理領域において、前記高さ検出部の測定結果に基づいて前記転写部を鉛直方向に移動させる転写部昇降機構と、を備える、前記(1)~(4)のいずれか1に記載の基板処理装置。
(5) a height detection unit provided in the processing area for detecting a height position of the transfer unit;
The substrate according to any one of (1) to (4) above, further comprising: a transfer section elevating mechanism that vertically moves the transfer section in the processing area based on the measurement result of the height detection section. processing equipment.
(6)前記転写部は、前記基板支持部に支持された前記基板に向けて光を照射する光照射部を更に備える、前記(1)~(5)のいずれか1に記載の基板処理装置。
前記(6)によれば、一の基板処理装置の内部において、更に処理液に対して光を照射し、処理膜を形成することができるため、基板処理装置における転写を更に効率的に行うことができる。
(6) The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the transfer unit further includes a light irradiation unit that irradiates light toward the substrate supported by the substrate support unit. .
According to the above (6), the processing liquid can be further irradiated with light to form the processing film inside one substrate processing apparatus, so that the transfer in the substrate processing apparatus can be performed more efficiently. can be done.
(7)前記光はUV光である、前記(6)に記載の基板処理装置。 (7) The substrate processing apparatus according to (6), wherein the light is UV light.
(8)前記型は、前記光照射部が一度に光を照射するショットサイズで成形されている、前記(6)または前記(7)に記載の基板処理装置。
前記(8)によれば、転写部の修繕にかかる時間やコストを低減させることができる。
(8) The substrate processing apparatus according to (6) or (7), wherein the mold is formed in a shot size that allows the light irradiation unit to irradiate the light at once.
According to (8) above, it is possible to reduce the time and cost required for repairing the transfer section.
(9)前記処理領域に設けられ、前記転写部の外観検査を行う検査部を備える、前記(1)~(8)のいずれか1に記載の基板処理装置。 (9) The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (8), further comprising an inspection unit provided in the processing area and performing an appearance inspection of the transfer unit.
(10)前記搬入出領域及び前記処理領域が同一ステージ上に形成される、前記(1)~(9)のいずれか1に記載の基板処理装置。 (10) The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (9), wherein the loading/unloading area and the processing area are formed on the same stage.
(11)前記処理領域において、前記転写部及び前記転写部移動機構が複数設けられる、前記(1)~(10)のいずれか1に記載の基板処理装置。
前記(11)によれば、一の転写部において転写処理を行っている間に、他の転写部の型を洗浄できるため、基板処理装置における転写を更に効率的に行うことができる。
(11) The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (10), wherein a plurality of transfer units and transfer unit moving mechanisms are provided in the processing area.
According to (11) above, since the molds of the other transfer units can be cleaned while the transfer processing is being performed in one transfer unit, the transfer in the substrate processing apparatus can be performed more efficiently.
(12)基板処理装置により基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板処理装置には、
前記基板の搬入出を行う搬入出領域と、
前記基板に処理を施す処理領域と、が形成され、
前記処理領域において、
下面に所望の形状の型を有する転写部を前記基板の処理液の塗布面に押圧する工程と、
前記型が押圧された状態で前記処理液に光を照射する工程と、を含む、基板処理方法。
(12) A substrate processing method for processing a substrate by a substrate processing apparatus,
The substrate processing apparatus includes
a loading/unloading area for loading/unloading the substrate;
a processing region for performing processing on the substrate;
In the processing area,
a step of pressing a transfer part having a mold of a desired shape on the lower surface against the treatment liquid applied surface of the substrate;
and irradiating the processing liquid with light while the mold is being pressed.
(13)前記塗布面に転写部を押圧する工程よりも前に、
前記処理領域において、前記基板に処理液を供給して前記塗布面を形成する工程を含む、前記(12)に記載の基板処理方法。
(13) Prior to the step of pressing the transfer portion against the coating surface,
The substrate processing method according to (12) above, comprising supplying a processing liquid to the substrate in the processing region to form the coating surface.
(14)前記搬入出領域において、前記基板上に形成された複数のアライメントマークの座標位置を検出する工程を含む、前記(13)に記載の基板処理方法。 (14) The substrate processing method according to (13) above, including the step of detecting coordinate positions of a plurality of alignment marks formed on the substrate in the loading/unloading area.
(15)前記塗布面を形成する工程は、前記座標位置に基づいて行われる、前記(14)に記載の基板処理方法。 (15) The substrate processing method according to (14), wherein the step of forming the coated surface is performed based on the coordinate position.
(16)前記処理領域において、洗浄部により前記型を洗浄する工程を含む、前記(12)~(15)のいずれか1に記載の基板処理方法。 (16) The substrate processing method according to any one of (12) to (15) above, including a step of cleaning the mold by a cleaning unit in the processing region.
(17)前記基板処理装置は前記転写部を複数備え、
一の前記転写部による転写が行われている間に、他の転写部の洗浄が行われる、前記(16)に記載の基板処理方法。
(17) The substrate processing apparatus includes a plurality of transfer units,
The substrate processing method according to (16) above, wherein while the transfer is being performed by one of the transfer units, the other transfer unit is cleaned.
(18)前記処理領域において、前記型の外観検査を行う工程を更に備える、前記(12)~(17)のいずれか1に記載の基板処理方法。 (18) The substrate processing method according to any one of (12) to (17), further comprising the step of performing a visual inspection of the mold in the processing area.
30 転写装置
30a 搬入出領域
30b 処理領域
110 基板支持部
111 移動機構
140 転写部
141 テンプレート
152 移動機構
W ウェハ
30
Claims (20)
前記基板処理装置には、
前記基板の搬入出を行う搬入出領域と、
前記基板に処理を施す処理領域と、が形成され、
前記処理領域は、
前記基板に所望の形状の型を押圧することで、前記基板に対する前記形状の転写を行う領域と、
前記型の洗浄を行う領域と、を有し、
前記基板処理装置は、
前記基板を上面に支持する基板支持部と、
前記基板支持部を前記搬入出領域と前記処理領域との間で移動させる支持部移動機構と、
前記処理領域に設けられ、下面に前記所望の形状の型を有する転写部と、
前記処理領域において、前記転写部を、前記基板支持部の移動方向と直交する方向に前記転写を行う領域と前記洗浄を行う領域との間で移動させる転写部移動機構と、を備える、基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate,
The substrate processing apparatus includes
a loading/unloading area for loading/unloading the substrate;
a processing region for performing processing on the substrate;
The processing area is
a region for transferring the shape to the substrate by pressing a mold of a desired shape against the substrate;
and a region for washing the mold,
The substrate processing apparatus is
a substrate support that supports the substrate on the upper surface;
a support portion moving mechanism for moving the substrate support portion between the loading/unloading area and the processing area;
a transfer unit provided in the processing area and having the mold of the desired shape on its lower surface;
a transfer unit moving mechanism that moves the transfer unit in the processing area between the transfer area and the cleaning area in a direction perpendicular to the movement direction of the substrate supporting unit. Device.
前記型の洗浄を行う洗浄部と、
前記転写部の外観検査を行う検査部と、を有し、
前記洗浄部と前記検査部は、前記基板支持部の移動方向と直交する方向に一列に配置されている、請求項1に記載の基板処理装置。 The areas of the mold to be washed are:
a washing unit for washing the mold;
an inspection unit that performs an appearance inspection of the transfer unit ;
2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein said cleaning section and said inspection section are arranged in a line in a direction perpendicular to the movement direction of said substrate support section.
前記型に向けて離型材を塗布する離型材供給部、を更に有し、further comprising a release material supply unit that applies a release material toward the mold;
前記離型材供給部は、前記基板支持部の移動方向と直交する方向に、前記洗浄部及び前記検査部と一列に配置されている、請求項2に記載の基板処理装置。3. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein said mold release material supply section is arranged in line with said cleaning section and said inspection section in a direction orthogonal to the movement direction of said substrate support section.
前記処理領域において、前記塗布部を前記基板支持部の移動方向と直交する方向に移動させる塗布部移動機構と、を備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の基板処理装置。 a coating unit provided in the processing region for supplying a processing liquid to the substrate;
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a coating section moving mechanism that moves the coating section in the processing area in a direction perpendicular to the moving direction of the substrate supporting section.
前記処理領域において、前記高さ検出部の測定結果に基づいて前記転写部を鉛直方向に移動させる転写部昇降機構と、を備える、請求項1~7のいずれか一項に記載の基板処理装置。 a height detection unit provided in the processing area for detecting a height position of the transfer unit;
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a transfer section elevating mechanism that vertically moves the transfer section in the processing area based on the measurement result of the height detection section. .
前記基板処理装置には、
前記基板の搬入出を行う搬入出領域と、
前記基板に処理を施す処理領域と、が形成され、
前記処理領域には、
前記基板に所望の形状の型を押圧することで、前記基板に対する前記形状の転写を行う領域と、
前記型の洗浄を行う領域と、が形成され、
前記転写を行う領域において、
下面に前記所望の形状の型を有する転写部を前記基板の処理液の塗布面に押圧する工程と、
前記型が押圧された状態で前記処理液に光を照射する工程と、
前記型の洗浄を行う領域において、
転写処理が行われた後の前記型を洗浄部により洗浄する工程と、を含む、基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate by a substrate processing apparatus,
The substrate processing apparatus includes
a loading/unloading area for loading/unloading the substrate;
a processing region for performing processing on the substrate;
In the processing area,
a region for transferring the shape to the substrate by pressing a mold of a desired shape against the substrate;
A region for cleaning the mold is formed,
In the transcription region,
a step of pressing a transfer portion having a mold of the desired shape on its lower surface against the treatment liquid applied surface of the substrate;
irradiating the treatment liquid with light while the mold is pressed;
In the area where the mold is washed,
and a step of cleaning the mold by a cleaning unit after the transfer processing is performed .
前記処理領域において、前記基板に処理液を供給して前記塗布面を形成する工程を含む、請求項14~16のいずれか一項に記載の基板処理方法。 Before the step of pressing the transfer portion against the coating surface,
17. The substrate processing method according to claim 14, further comprising the step of supplying a processing liquid to said substrate in said processing region to form said coating surface.
一の前記転写部による転写が行われている間に、他の転写部の洗浄が行われる、請求項14~19のいずれか一項に記載の基板処理方法。
The substrate processing apparatus includes a plurality of transfer units,
20. The substrate processing method according to any one of claims 14 to 19, wherein cleaning of another transfer unit is performed while the transfer is being performed by one of the transfer units .
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