JPH0563010B2 - - Google Patents

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JPH0563010B2
JPH0563010B2 JP61278328A JP27832886A JPH0563010B2 JP H0563010 B2 JPH0563010 B2 JP H0563010B2 JP 61278328 A JP61278328 A JP 61278328A JP 27832886 A JP27832886 A JP 27832886A JP H0563010 B2 JPH0563010 B2 JP H0563010B2
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JP
Japan
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film thickness
resist
wafer
reflectance
coating
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JP61278328A
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JPS63131517A (ja
Inventor
Sachiko Ogawa
Masayuki Nakajima
Akira Kawai
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ウエハ間のレジスト膜厚の再現性
をより効率良く実現するレジスト塗布膜厚制御装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は塗布装置の塗布部分を示す図である。
図において、1はウエハ、2はウエハを減圧法に
よつて固定する真空チヤツク、3はレジスト、4
はレジスト3を吐出するノズルである。ウエハ1
にノズル4からレジストが吐出されると、設定さ
れた回転数でモーター13が回転することにより
ウエハ1は真空チヤツク2とともに回転し、その
遠心力によりウエハ1上に均一なレジスト3の膜
が形成する。次にウエハ1を加熱し、レジスト3
中に含まれる有機溶媒を蒸発させて、ウエハは露
光工程へと入る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第6図にレジスト膜厚と反射率、パターン寸法
との関係を示す。図により、レジスト膜厚TR
表面反射率ref、パターン寸法との間には周期性
がある。これによると再現性の良いパターン寸法
CDを得るためにはパターン寸法CD変動の少ない
レジスト薄膜TRを目標として塗布する方法がと
られている。たとえば、レジスト膜厚TRの変化
によるパターン寸法CD変動が大きいB点付近よ
りもパターン寸法CD変動の小さいA点やC点付
近のレジスト膜厚TRを目標として塗布する方が
パターン寸法CDを精度良く制御できる。
ところで、従来の塗布方法はウエハ処理間での
ウエハ自身の温度や環境の温度、レジストの粘度
等の微妙な変化を無視して動作しているので、パ
ターン寸法CD変動の小さいレジスト膜厚TRを目
標として初期条件を設定しても処理している間に
塗布条件が変わりだし、ウエハ間のレジスト膜厚
TRの再現性がなくなり、レジストパターン寸法
CDの変動が大きくなるという問題点がある。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、レジスト膜厚TRと表面反射
率refおよびレジストパターン寸法CDとの周期的
な関係を採用し、プリベーク後のウエハの表面反
射率を検出し、フイードバツク制御を行なうこと
により、レジスト膜厚TRの効率的な制御、そし
てレジストパターン寸法CDを精度良く制御する
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るレジスト塗布膜厚制御装置は、
レジスト塗布工程後のインラインでウエハの表面
反射率を測定し、その値からレジスト膜厚TR
適するかどうか判断し、フイードバツク機構を導
入することにより、次のウエハに対して最適塗布
条件を設定し直し、目的とする厚さをもつレジス
ト膜を得るようにしたものである。
〔作用〕
本発明では、レジスト塗布後の表面反射率を測
定し、設定した値からのずれを確認すると、フイ
ードバツク制御により、次のウエハを処理するま
でに、最適な塗布回転数に設定し直す。このよう
な作用により、目的とするレジスト膜厚TRを効
率良く再現性よく得ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を示す。
第2図はこの発明の一実施例によるレジスト塗
布膜厚制御装置の全体構成図である。図におい
て、1はウエハ、3はレジスト、5はレジスト塗
布、プリベーク後のウエハ1をのせるステージ、
6は反射率を測定するための光源、7は光源6か
らのウエハ1への入射光、8はウエハ1からの反
射光、9は反射光を受けるデイテクター、10は
デイテクター9からの信号をアナログからデジタ
ルに変換するAD変換部、11はAD変換部10
から出た信号を設定した値と比較し、ウエハ1の
反射率(レジスト膜厚)の値が適正であるか判断
し、適正でない場合、この時および1枚前のレジ
スト膜厚と塗布回転数から、最適塗布回転数を算
出する反射率判断手段、12は反射率判断手段1
1で得られた塗布回転数を設定し直す塗布回転数
制御手段、13は塗布回転数制御手段12で設定
された値でレジスト塗布のときに第1図の真空チ
ヤツク3を回転させるモーター、14は反射率判
断手段11で反射率(レジスト膜厚)が適正であ
るか適正でないかの信号を受けて、ウエハの良
品、不良品を別々に搬出するウエハ搬出手段で
る。
なお、ここでは便宜上、入射光7と反射光8と
の間に角度をもたせてあるが、実際は入射光7は
ウエハ1に垂直に入射させるものとする。
第3図は第2図の実施例の処理装置の本体構成
図である。図中、17はマイクロコンピユーター
であり、入力回路18、CPU19、外部入力す
る目的値20、メモリ21、および出力回路22
を有しており、上記CPU19は上記第1図の反
射率判断手段11の機能を実現するようになつて
いる。
次に上記実施例の動作を第4図および第5図を
参照しながら説明する。第4図はマイクロコンピ
ユーター17のメモリ21に記憶された反射率判
断プログラムを示すフローチヤートである。
レジスト膜厚と塗布回転数の間には、TRをレ
ジスト膜厚Å、ωを塗布回転数rpmとすれば TRpωq 〔1〕 という関係がある。そこでp、qは実験的に求め
られる定数である。よつて、2変数TR、ωの2
点座標を与えると、塗布時のpとqの値を求める
ことができる。
ステツプ25で目的とするレジスト膜厚TRAを設
定すると、これに対応する塗布回転数が同時に設
定される。この場合の塗布回転数は上式〔1〕に
よつて与えられ、定数pとqについては塗布する
レジストについてはベースとなる値が与えられて
いるものとする。次にステツプ(26)において設
定した塗布回転数について修正が必要かどうかの
判断が行なわれる。
塗布回転数の修正が必要であると判断された場
合、ステツプ(27)において塗布回転数が変更さ
れる。この回転数の値は後で述べるステツプ
(29)において決定された値とし、この値で次の
ウエハにレジストが塗布され、プリベーク後ウエ
ハ表面反射率が測定される。一方、塗布回転数の
修正が必要でないと判断された場合は、そのまま
レジスト塗布、プリベークが行なわれ、ウエハ表
面反射率が測定される。なお、処理1枚目のウエ
ハについては塗布回転数の修正が必要でないと判
断されるものとする。
次に、表面反射率refが測定されるとステツプ
(28)において反射率信号が受け取られる。この
信号のデイテクタ9で検出された信号がデジタル
化されて入力回路18に入力されたものである。
そしてこの信号はステツプ(29)において反射率
に対応するレジスト膜厚と塗布回転数の関係とし
て置き換える。しかし、第6図において、1枚目
のウエハの反射率が目的とする反射率A点からB
点やD点の位置にずれていた場合、このウエハが
B点でのレジスト膜厚TRBをもつかのD点のレジ
スト膜厚TRDをもつかの判別できないので2枚目
のウエハには塗布回転数を少し上げる(例えば、
設定した塗布回転数に対して1%回転数を多くす
る。)。このフイードバツク制御で2枚目のウエハ
がステツプ(29)にくると1枚目のウエハは2枚
目のウエハよりもレジスト膜厚TRが厚いので、
表面反射率refが増加したか減少したか比較する
ことにより、1枚目のウエハがB点に対応するか
D点に対応するのか決定することができるととも
に、レジスト膜厚TRと塗布回転数ωの関係が2
点得られる。また、3枚目以降のウエハについて
も、1枚前に処理されたウエハと今回処理された
ウエハとの2つのレジスト膜厚TRと塗布回転数
ωの関係が2点得られる。2変数TR、ωの座標
が2点与えられると式〔1〕より塗布時のp、q
の値を決定することができ、これより目的とする
レジスト膜厚TRAに対応する塗布回転数を算出す
る。
ステツプ29において次のウエハに対する塗布回
転数が算出されるとステツプ30ロツトの終了信号
が送られてきたかどうか判断する。終了信号が無
いと判断されると、ステツプ(26)にもどる。ま
た終了信号が有ると判断されると処理はここで終
わる。
なお、上記実施例ではレジスト塗布回転数の調
整によりレジスト膜厚を制御したが、レジスト塗
布回転数をプリベーク時間に置き換えてレジスト
膜厚を制御してもよい。この場合、第2図の12
はプリベーク時間制御手段、13はヒータ、第3
図の23はプリベーク時間設定部、第4図の26
はプリベーク時間の修正必要か?、27はプリベ
ーク時間変更、29はプリベーグ時間算出とな
る。
また、本実施例ではウエハの反射率によりレジ
スト膜厚を得るようにしたが、レジスト膜厚を測
定できるものなら反射率測定装置と置き換えても
良い。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、種々の条件
の微妙な変化にかかわらず、目的とするレジスト
膜厚TRAを効率的に再現性良く得ることができ、
レジストパターン寸法CD精度良く制御できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はこの発明の全体を示す図で、
第1図は塗布部の断面図、第2図はブロツク図、
第3図はこの発明の処理装置の本体構成図、第4
図はこの発明の動作を説明するためのフローチヤ
ート図、第5図は従来の塗布部の断面図、第6図
はレジスト膜厚と表面反射率、パターン寸法との
関係を示す図である。 図において、1はウエハ、3はレジスト、6は
光源、7は入射光、8は反射光、9はデイテクタ
ー、11は反射率判断手段、12は塗布回転数制
御手段、14はウエハ搬出手段、15は反射率検
出部、17はマイクロコンピユーターである。な
お、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レジスト塗布装置とプリベーク装置と膜厚制
    御装置とをインラインで結んだレジスト塗布膜厚
    制御装置において、 上記膜厚制御装置は、 ウエハ上に塗布されたレジストに光を入射し、
    その反射光による反射率を信号に変換する反射率
    検出、変換部と、 上記レジスト塗布装置の塗布回転数の置き換え
    を判断する反射率判断手段と、上記置き換え塗布
    回転数を上記レジスト塗布装置に送信する塗布回
    転数制御手段とで構成されており、 上記反射率判断手段と上記塗布回転数制御手段
    とは、 (a) n番目のウエハレジスト膜の反射率信号が所
    定の膜厚に対応したときはその塗布回転数を保
    持するように、 (b) 所定の膜厚に対応した値と異なるときには所
    定の膜厚値の反射率をはさんで存在する2点の
    同一反射率値を識別するため、n+1番目のウ
    エハで塗布回転数を上昇または下降させるよう
    に、 (c) n+1番目のウエハレジスト膜の反射率信号
    が所定の膜厚に対応したとはその塗布回転数を
    保持するように、 (d) 所定の膜厚に対応した値と異なるときには、
    上記n番目およびn+1番目の反射率信号から
    n+2番目のウエハレジスト膜厚が所定の膜厚
    値に対応する塗布回転数となるように、 上記レジスト塗布装置を制御することを特徴と
    するレジスト塗布膜厚制御装置。
JP27832886A 1986-11-20 1986-11-20 レジスト塗布膜厚制御装置 Granted JPS63131517A (ja)

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JP6206922A Division JP2613183B2 (ja) 1994-08-31 1994-08-31 レジスト膜形成装置

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JPS63131517A JPS63131517A (ja) 1988-06-03
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60257136A (ja) * 1984-06-01 1985-12-18 Hitachi Ltd フオトレジストの膜厚測定装置
JPS62235734A (ja) * 1986-04-04 1987-10-15 Nec Corp 半導体装置の製造方法

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JPS60257136A (ja) * 1984-06-01 1985-12-18 Hitachi Ltd フオトレジストの膜厚測定装置
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