JPH10335221A - 膜厚評価方法および処理装置 - Google Patents
膜厚評価方法および処理装置Info
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- JPH10335221A JPH10335221A JP9142739A JP14273997A JPH10335221A JP H10335221 A JPH10335221 A JP H10335221A JP 9142739 A JP9142739 A JP 9142739A JP 14273997 A JP14273997 A JP 14273997A JP H10335221 A JPH10335221 A JP H10335221A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thickness
- film thickness
- chemically amplified
- resist film
- substrate
- Prior art date
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学増幅型レジストのように経過時間により
膜厚データが変動する性質の材料を用いてウェハにレジ
スト膜を形成する場合に、塗布工程や形成されたレジス
ト膜の膜厚に異常がないか否かを的確に判断すること。 【解決手段】 ウエハカセットＣＲからウエハＷを１枚
づつ取り出し、膜厚測定装置にセットし（ステップ８０
１）、膜厚を測定していく（ステップ８０２）。膜厚測
定値と経過時間との関係に基づいて経過時間とともに変
動する膜厚の値を求め、上記ステップ８０２で求めた膜
厚測定値からこの変動値を差し引いて、或いは加算して
補正することにより正確な膜厚を求める（ステップ８０
３）。
膜厚データが変動する性質の材料を用いてウェハにレジ
スト膜を形成する場合に、塗布工程や形成されたレジス
ト膜の膜厚に異常がないか否かを的確に判断すること。 【解決手段】 ウエハカセットＣＲからウエハＷを１枚
づつ取り出し、膜厚測定装置にセットし（ステップ８０
１）、膜厚を測定していく（ステップ８０２）。膜厚測
定値と経過時間との関係に基づいて経過時間とともに変
動する膜厚の値を求め、上記ステップ８０２で求めた膜
厚測定値からこの変動値を差し引いて、或いは加算して
補正することにより正確な膜厚を求める（ステップ８０
３）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造工程
で形成するレジスト膜の評価方法に関り、特に化学増幅
型レジストで形成したレジスト膜の膜厚評価方法および
処理装置に関する。
で形成するレジスト膜の評価方法に関り、特に化学増幅
型レジストで形成したレジスト膜の膜厚評価方法および
処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ
は、ウェハと呼ばれるシリコン単結晶から切り出された
極薄の円盤状基材の表面に、フォトリソグラフィー技術
を利用してマスキングを施し、その上からイオン打ち込
みなどの加工を行うことにより製造される。
は、ウェハと呼ばれるシリコン単結晶から切り出された
極薄の円盤状基材の表面に、フォトリソグラフィー技術
を利用してマスキングを施し、その上からイオン打ち込
みなどの加工を行うことにより製造される。
【０００３】この基材をマスキングするために用いるレ
ジスト材料として、従来よりポジ型レジストが使用され
ているが、このポジ型レジストでは感度や解像度に自ず
と限界がある。そのため、従来のＩＣやＬＳＩに比べて
遥かに高い感度や高い解像度が求められる超ＬＳＩの製
造には使用できない。従って、感度や解像度を考慮する
と超ＬＳＩを製造するには感度や解像度の点で優れる化
学増幅型レジストの使用が適している。
ジスト材料として、従来よりポジ型レジストが使用され
ているが、このポジ型レジストでは感度や解像度に自ず
と限界がある。そのため、従来のＩＣやＬＳＩに比べて
遥かに高い感度や高い解像度が求められる超ＬＳＩの製
造には使用できない。従って、感度や解像度を考慮する
と超ＬＳＩを製造するには感度や解像度の点で優れる化
学増幅型レジストの使用が適している。
【０００４】しかし、化学増幅型レジストを用いてレジ
スト膜を形成した場合、レジスト膜の膜厚データが経過
時間とともに変動するという問題がある。
スト膜を形成した場合、レジスト膜の膜厚データが経過
時間とともに変動するという問題がある。
【０００５】例えば、１００枚のウエハについて連続的
にレジスト塗布を行い、レジスト膜形成後に全ウエハの
膜厚をレジスト塗布した順番に一枚ずつ測定する場合を
想定すると、１枚目の膜厚測定から１００枚目の膜厚測
定する間には９９枚測定するのに必要な時間が経過して
いる。
にレジスト塗布を行い、レジスト膜形成後に全ウエハの
膜厚をレジスト塗布した順番に一枚ずつ測定する場合を
想定すると、１枚目の膜厚測定から１００枚目の膜厚測
定する間には９９枚測定するのに必要な時間が経過して
いる。
【０００６】このとき、従来のポジ型レジストでレジス
ト膜を形成した場合、時間経過による膜厚データの変動
はほとんどない。そのため、塗布工程に異常がない限
り、１枚目の膜厚データと１００枚目までの膜厚データ
とは実質的に等しく、１枚目の膜厚データを左端にと
り、順に２枚目、３枚目…と等間隔に横軸にプロット
し、縦軸にそれぞれの膜厚データをプロットすると図１
１（ａ）のように膜厚データは横軸に平行で一定の値と
なる。
ト膜を形成した場合、時間経過による膜厚データの変動
はほとんどない。そのため、塗布工程に異常がない限
り、１枚目の膜厚データと１００枚目までの膜厚データ
とは実質的に等しく、１枚目の膜厚データを左端にと
り、順に２枚目、３枚目…と等間隔に横軸にプロット
し、縦軸にそれぞれの膜厚データをプロットすると図１
１（ａ）のように膜厚データは横軸に平行で一定の値と
なる。
【０００７】この横軸は塗布時からの経過時間に対応し
ているため、図１１（ａ）の結果は、膜厚データは経過
時間と無関係であることを示している。従って、１枚目
から１００枚目までの膜厚データを上記と同様にプロッ
トした場合に、図１１（ｂ）に示すように膜厚データが
右下がりの傾向を示しているときには塗布工程に何らか
の異常が生じていると判断することができる。
ているため、図１１（ａ）の結果は、膜厚データは経過
時間と無関係であることを示している。従って、１枚目
から１００枚目までの膜厚データを上記と同様にプロッ
トした場合に、図１１（ｂ）に示すように膜厚データが
右下がりの傾向を示しているときには塗布工程に何らか
の異常が生じていると判断することができる。
【０００８】一方、化学増幅型レジストを用いた場合に
は、膜厚データが経過時間とともに変動する。例えば、
塗布後の膜厚８０００オングストロームに対して時間経
過１時間当たり約１０オングストローム程度減少する化
学増幅型レジストを用いる場合、上記と同様に１００枚
のウエハに連続塗布後に一枚ずつ膜厚測定し、１００枚
の膜厚測定に５時間要したとすると、１００枚目のレジ
スト膜の膜厚データは１枚目のものより約５０オングス
トローム減少する。
は、膜厚データが経過時間とともに変動する。例えば、
塗布後の膜厚８０００オングストロームに対して時間経
過１時間当たり約１０オングストローム程度減少する化
学増幅型レジストを用いる場合、上記と同様に１００枚
のウエハに連続塗布後に一枚ずつ膜厚測定し、１００枚
の膜厚測定に５時間要したとすると、１００枚目のレジ
スト膜の膜厚データは１枚目のものより約５０オングス
トローム減少する。
【０００９】従って、上記と同様にグラフ上にプロット
すると図１２（ａ）に示すようになり、塗布工程に何ら
異常が発生していなくても膜厚データは右下がりの状態
を示す。
すると図１２（ａ）に示すようになり、塗布工程に何ら
異常が発生していなくても膜厚データは右下がりの状態
を示す。
【００１０】更に、塗布工程に何等かの異常が発生して
レジスト膜の膜厚自体が変動し、その後に塗布したレジ
スト膜の膜厚が順次減少している場合にも、上記図１２
（ａ）の場合と同様、図１２（ｂ）に示すように膜厚デ
ータは右下がりの状態を示す。 そのため、上記のよう
に膜厚データを測定した順番にプロットして経過時間と
膜厚データとの関係を調べても、レジスト膜の状態が良
好であるのか、或いは何らかの異常が発生して膜厚が変
動しているのかの判断ができない。
レジスト膜の膜厚自体が変動し、その後に塗布したレジ
スト膜の膜厚が順次減少している場合にも、上記図１２
（ａ）の場合と同様、図１２（ｂ）に示すように膜厚デ
ータは右下がりの状態を示す。 そのため、上記のよう
に膜厚データを測定した順番にプロットして経過時間と
膜厚データとの関係を調べても、レジスト膜の状態が良
好であるのか、或いは何らかの異常が発生して膜厚が変
動しているのかの判断ができない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、膜厚デ
ータが経過時間によって変動する化学増幅型レジストを
用いてレジスト膜を形成する場合には、単にレジスト膜
の膜厚を測定しただけでは膜厚自体に変動が生じている
か否かの判断が困難であるため、塗布工程やレジスト膜
の状態に異常がないか否かを的確に判断することができ
ないという問題点があった。
ータが経過時間によって変動する化学増幅型レジストを
用いてレジスト膜を形成する場合には、単にレジスト膜
の膜厚を測定しただけでは膜厚自体に変動が生じている
か否かの判断が困難であるため、塗布工程やレジスト膜
の状態に異常がないか否かを的確に判断することができ
ないという問題点があった。
【００１２】本発明は上記従来の問題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、化学増
幅型レジストのように経過時間により膜厚データが変動
する性質の材料を用いてウェハにレジスト膜を形成する
場合に、塗布工程や形成されたレジスト膜の膜厚に異常
がないか否かを的確に判断することのできる膜厚評価方
法および処理装置を提供することにある。
なされたものであり、その目的とするところは、化学増
幅型レジストのように経過時間により膜厚データが変動
する性質の材料を用いてウェハにレジスト膜を形成する
場合に、塗布工程や形成されたレジスト膜の膜厚に異常
がないか否かを的確に判断することのできる膜厚評価方
法および処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
膜厚評価方法は、被処理基板上に形成された化学増幅型
レジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデー
タを記憶する工程と、前記被処理基板上に形成された化
学増幅型レジスト膜の膜厚を測定する工程と、前記記憶
されたデータに基づき、前記測定された膜厚の値を補正
する工程とを具備する。
膜厚評価方法は、被処理基板上に形成された化学増幅型
レジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデー
タを記憶する工程と、前記被処理基板上に形成された化
学増幅型レジスト膜の膜厚を測定する工程と、前記記憶
されたデータに基づき、前記測定された膜厚の値を補正
する工程とを具備する。
【００１４】請求項２記載の本発明の膜厚評価方法は、
被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚
の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する工程
と、前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト
膜の膜厚を測定する工程と、前記記憶されたデータに基
づき、前記測定された膜厚の値を補正する工程と、前記
補正された膜厚が予め規定された許容範囲外であるか否
かを判断する工程と、前記補正された膜厚が前記許容範
囲外の場合に警告を発する工程とを具備する。請求項３
記載の本発明の膜厚評価方法は、被処理基板上に形成さ
れた化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対する変
動に関するデータを記憶する工程と、被処理基板上に形
成された化学増幅型レジスト膜の膜厚を測定する工程
と、前記記憶されたデータに基づき、前記測定した膜厚
の値を補正する工程と、前記測定された膜厚の値に基づ
き、前記記憶されたデータを補償する工程とを具備す
る。請求項４記載の本発明の処理装置は、被処理基板上
に化学増幅型レジスト膜を形成する手段と、前記被処理
基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過
時間に対する変動に関するデータを記憶する手段と、前
記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜
厚を測定する手段と、前記記憶されたデータに基づき、
前記測定された膜厚の値を補正する手段とを一つの装置
内に備えていることを特徴とする。
被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚
の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する工程
と、前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト
膜の膜厚を測定する工程と、前記記憶されたデータに基
づき、前記測定された膜厚の値を補正する工程と、前記
補正された膜厚が予め規定された許容範囲外であるか否
かを判断する工程と、前記補正された膜厚が前記許容範
囲外の場合に警告を発する工程とを具備する。請求項３
記載の本発明の膜厚評価方法は、被処理基板上に形成さ
れた化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対する変
動に関するデータを記憶する工程と、被処理基板上に形
成された化学増幅型レジスト膜の膜厚を測定する工程
と、前記記憶されたデータに基づき、前記測定した膜厚
の値を補正する工程と、前記測定された膜厚の値に基づ
き、前記記憶されたデータを補償する工程とを具備す
る。請求項４記載の本発明の処理装置は、被処理基板上
に化学増幅型レジスト膜を形成する手段と、前記被処理
基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過
時間に対する変動に関するデータを記憶する手段と、前
記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜
厚を測定する手段と、前記記憶されたデータに基づき、
前記測定された膜厚の値を補正する手段とを一つの装置
内に備えていることを特徴とする。
【００１５】請求項５記載の本発明の処理装置は、被処
理基板上に化学増幅型レジスト膜を形成する手段と、前
記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜
厚の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する手
段と、前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジス
ト膜の膜厚を測定する手段と、前記記憶されたデータに
基づき、前記測定された膜厚の値を補正する手段と、前
記補正された膜厚が予め規定された許容範囲外であるか
否かを判断する手段と、前記補正された膜厚が前記許容
範囲外の場合に警告を発する手段とを一つの装置内に備
えていることを特徴とする。
理基板上に化学増幅型レジスト膜を形成する手段と、前
記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜
厚の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する手
段と、前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジス
ト膜の膜厚を測定する手段と、前記記憶されたデータに
基づき、前記測定された膜厚の値を補正する手段と、前
記補正された膜厚が予め規定された許容範囲外であるか
否かを判断する手段と、前記補正された膜厚が前記許容
範囲外の場合に警告を発する手段とを一つの装置内に備
えていることを特徴とする。
【００１６】請求項６記載の本発明の処理装置は、被処
理基板上に化学増幅型レジスト膜を形成する手段と、前
記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜
厚の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する手
段と、前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジス
ト膜の膜厚を測定する手段と、前記記憶されたデータに
基づき、前記測定された膜厚の値を補正する手段と、前
記測定された膜厚の値に基づき、前記記憶されたデータ
を補償する手段とを一つの装置内に備えていることを特
徴とする。
理基板上に化学増幅型レジスト膜を形成する手段と、前
記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜
厚の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する手
段と、前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジス
ト膜の膜厚を測定する手段と、前記記憶されたデータに
基づき、前記測定された膜厚の値を補正する手段と、前
記測定された膜厚の値に基づき、前記記憶されたデータ
を補償する手段とを一つの装置内に備えていることを特
徴とする。
【００１７】請求項１の膜厚評価方法では、被処理基板
上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の値を同レ
ジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデータ
に基づいて補正する構成としたので、経過時間のいかん
にかかわらず正確な膜厚の値を把握することができる。
上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の値を同レ
ジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデータ
に基づいて補正する構成としたので、経過時間のいかん
にかかわらず正確な膜厚の値を把握することができる。
【００１８】請求項２の膜厚評価方法では、被処理基板
上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間
に対する変動に関するデータに基づいて補正した膜厚が
前記データに基づいて予め規定された許容範囲外である
か否かを判断し、補正された膜厚が前記許容範囲外の場
合に警報を発しているので、形成されたレジスト膜の異
常の発生を正確かつ速やかに知ることができる。
上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間
に対する変動に関するデータに基づいて補正した膜厚が
前記データに基づいて予め規定された許容範囲外である
か否かを判断し、補正された膜厚が前記許容範囲外の場
合に警報を発しているので、形成されたレジスト膜の異
常の発生を正確かつ速やかに知ることができる。
【００１９】請求項３の膜厚評価方法では、被処理基板
上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚を測定し、
この測定して得た膜厚の値に基づき補正に使用するデー
タを補償するように構成したので、経過時間のいかんに
かかわらずより正確に膜厚の値を把握することができ
る。
上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚を測定し、
この測定して得た膜厚の値に基づき補正に使用するデー
タを補償するように構成したので、経過時間のいかんに
かかわらずより正確に膜厚の値を把握することができ
る。
【００２０】請求項４の処理装置では、請求項１の方法
を実現する手段を処理装置内に備えるように構成したの
で、より迅速に正確な膜厚の値を把握することができ、
また被処理基板にパーティクルが付着すること等を防止
することができる。
を実現する手段を処理装置内に備えるように構成したの
で、より迅速に正確な膜厚の値を把握することができ、
また被処理基板にパーティクルが付着すること等を防止
することができる。
【００２１】請求項５の処理装置では、請求項２の方法
を実現する手段を処理装置内に備えるように構成したの
で、形成されたレジスト膜の異常の発生を正確かつさら
に速やかに知ることができ、また被処理基板にパーティ
クルが付着すること等を防止することができる。
を実現する手段を処理装置内に備えるように構成したの
で、形成されたレジスト膜の異常の発生を正確かつさら
に速やかに知ることができ、また被処理基板にパーティ
クルが付着すること等を防止することができる。
【００２２】請求項６の処理装置では、請求項３の方法
を実現する手段を処理装置内に備えるように構成したの
で、データの補償をオンタイムで実現することができ、
また被処理基板にパーティクルが付着すること等を防止
することができる。
を実現する手段を処理装置内に備えるように構成したの
で、データの補償をオンタイムで実現することができ、
また被処理基板にパーティクルが付着すること等を防止
することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】先ず、図１〜図１０につき本発明
の一実施形態によるレジスト塗布装置を含む塗布現像処
理システムを説明する。図１〜図３はこの塗布現像処理
システムの全体構成を示す図であって、図１は平面図、
図２は正面図および図３は背面図である。
の一実施形態によるレジスト塗布装置を含む塗布現像処
理システムを説明する。図１〜図３はこの塗布現像処理
システムの全体構成を示す図であって、図１は平面図、
図２は正面図および図３は背面図である。
【００２４】この処理システムは、被処理基板として半
導体ウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚たとえば２
５枚単位で外部からシステムに搬入しまたはシステムか
ら搬出したり、ウエハカセットＣＲに対して半導体ウエ
ハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステーショ
ン１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつ半導体ウエハＷ
に所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位
置に多段配置してなる処理ステーション１２と、この処
理ステーション１２と隣接して設けられる露光装置（図
示せず）との間で半導体ウエハＷを受け渡しするための
インタフェース部１４とを一体に接続した構成を有して
いる。
導体ウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚たとえば２
５枚単位で外部からシステムに搬入しまたはシステムか
ら搬出したり、ウエハカセットＣＲに対して半導体ウエ
ハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステーショ
ン１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつ半導体ウエハＷ
に所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位
置に多段配置してなる処理ステーション１２と、この処
理ステーション１２と隣接して設けられる露光装置（図
示せず）との間で半導体ウエハＷを受け渡しするための
インタフェース部１４とを一体に接続した構成を有して
いる。
【００２５】カセットステーション１０では、図１に示
すように、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に
複数個たとえば４個までのウエハカセットＣＲがそれぞ
れのウエハ出入口を処理ステーション１２側に向けてＸ
方向一列に載置され、カセッ卜配列方向（Ｘ方向）およ
びウエハカセットＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配
列方向（Ｚ垂直方向）に移動可能なウエハ搬送体２２が
各ウエハカセットＣＲに選択的にアクセスするようにな
っている。さらに、このウエハ搬送体２２は、θ方向に
回転可能に構成されており、後述するように処理ステー
ション１２側の第３の組Ｇ３の多段ユニット部に属する
アライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびイクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっ
ている。処理ステーション１２では、図１に示すよう
に、中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２４が設け
られ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数
の組に亙って多段に配置されている。この例では、５組
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５の多段配置構成であり、
第１および第２の組Ｇ１，Ｇ２の多段ユニットはシステ
ム正面（図１において手前）側に並置され、第３の組Ｇ
３の多段ユニットはカセットステーション１０に隣接し
て配置され、第４の組Ｇ４の多段ユニットはインタフェ
ース部１４に隣接して配置され、第５の組Ｇ５の多段ユ
ニットは背部側に配置されている。
すように、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に
複数個たとえば４個までのウエハカセットＣＲがそれぞ
れのウエハ出入口を処理ステーション１２側に向けてＸ
方向一列に載置され、カセッ卜配列方向（Ｘ方向）およ
びウエハカセットＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配
列方向（Ｚ垂直方向）に移動可能なウエハ搬送体２２が
各ウエハカセットＣＲに選択的にアクセスするようにな
っている。さらに、このウエハ搬送体２２は、θ方向に
回転可能に構成されており、後述するように処理ステー
ション１２側の第３の組Ｇ３の多段ユニット部に属する
アライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびイクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっ
ている。処理ステーション１２では、図１に示すよう
に、中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２４が設け
られ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数
の組に亙って多段に配置されている。この例では、５組
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５の多段配置構成であり、
第１および第２の組Ｇ１，Ｇ２の多段ユニットはシステ
ム正面（図１において手前）側に並置され、第３の組Ｇ
３の多段ユニットはカセットステーション１０に隣接し
て配置され、第４の組Ｇ４の多段ユニットはインタフェ
ース部１４に隣接して配置され、第５の組Ｇ５の多段ユ
ニットは背部側に配置されている。
【００２６】図２に示すように、第１の組Ｇ１では、カ
ップＣＰ内で半導体ウエハＷをスピンチャックに載せて
所定の処理を行うスピンナ型処理ユニットとして本実施
形態によるレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像
ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられてい
る。第２の組Ｇ２でも、本実施形態によるレジスト塗布
ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が下
から順に２段に重ねられている。レジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）ではレジスト液の排液が機構的にもメンテナ
ンスの上でも面倒であることから、このように下段に配
置するのが好ましい。しかし、必要に応じて上段に配置
することも可能である。
ップＣＰ内で半導体ウエハＷをスピンチャックに載せて
所定の処理を行うスピンナ型処理ユニットとして本実施
形態によるレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像
ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられてい
る。第２の組Ｇ２でも、本実施形態によるレジスト塗布
ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が下
から順に２段に重ねられている。レジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）ではレジスト液の排液が機構的にもメンテナ
ンスの上でも面倒であることから、このように下段に配
置するのが好ましい。しかし、必要に応じて上段に配置
することも可能である。
【００２７】図３に示すように、第３の組Ｇ３では、半
導体ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行うオ
ープン型の処理ユニットたとえばクーリングユニット
（ＣＯＬ）、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、アライ
メントユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）およびポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）
が下から順に８段に重ねられている。第４の組Ｇ４で
も、オーブン型の処理ユニット、たとえばクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）、イクステンション．クーリングユニ
ット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、プリベーキン
グユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキング
ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順にたとえば８段に
重ねられている。
導体ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行うオ
ープン型の処理ユニットたとえばクーリングユニット
（ＣＯＬ）、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、アライ
メントユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）およびポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）
が下から順に８段に重ねられている。第４の組Ｇ４で
も、オーブン型の処理ユニット、たとえばクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）、イクステンション．クーリングユニ
ット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、プリベーキン
グユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキング
ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順にたとえば８段に
重ねられている。
【００２８】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処
理温度の高いベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、
ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアド
ヒージョンユニット（ＡＤ）を上段に配置することで、
ユニット間の熱的な相互干渉を少なくすることができ
る。しかし、ランダムな多段配置とすることも可能であ
る。
ット（ＣＯＬ）、（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処
理温度の高いベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、
ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアド
ヒージョンユニット（ＡＤ）を上段に配置することで、
ユニット間の熱的な相互干渉を少なくすることができ
る。しかし、ランダムな多段配置とすることも可能であ
る。
【００２９】インタフェース部１４は、奥行方向では処
理ステーション１２と同じ寸法を有するが、幅方向では
小さなサイズにつくられている。インタフェース部１４
の正面部には可搬性のピックアップカセットＣＲと定置
型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、背面部に
は周辺露光装置２８が配設され、中央部にはウエハ搬送
体２６が設けられている。このウエハ搬送体２６は、
Ｘ，Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲおよび周辺
露光装置２８にアクセスするようになっている。さら
に、ウエハ搬送体２６は、θ方向に回転可能に構成さ
れ、処理ステーション１２側の第４の組Ｇ４の多段ユニ
ットに属するイクステンションユニット（ＥＸＴ）に
も、および隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示
せず）にもアクセスできるようになっている。
理ステーション１２と同じ寸法を有するが、幅方向では
小さなサイズにつくられている。インタフェース部１４
の正面部には可搬性のピックアップカセットＣＲと定置
型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、背面部に
は周辺露光装置２８が配設され、中央部にはウエハ搬送
体２６が設けられている。このウエハ搬送体２６は、
Ｘ，Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲおよび周辺
露光装置２８にアクセスするようになっている。さら
に、ウエハ搬送体２６は、θ方向に回転可能に構成さ
れ、処理ステーション１２側の第４の組Ｇ４の多段ユニ
ットに属するイクステンションユニット（ＥＸＴ）に
も、および隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示
せず）にもアクセスできるようになっている。
【００３０】上記構成の塗布現像処理システムにおいて
は、たとえば次のように順に半導体ウエハＷを搬送して
各処理を行う。
は、たとえば次のように順に半導体ウエハＷを搬送して
各処理を行う。
【００３１】先ず、ウエハカセットＣＲから処理前の半
導体ウエハＷを１枚ずつウエハ搬送体２２によって搬出
しアライメントユニット（ＡＬＩＭ）搬入する。ここで
位置決めされた半導体ウエハＷを主ウエハ搬送機構２４
により搬出してアドヒージョンユニット（ＡＤ）に搬入
してアドヒージョン処理を施す。このアドヒージョン処
理の終了後、半導体ウエハＷを主ウエハ搬送機構２４に
より搬出してクーリングユニット（ＣＯＬ）に搬送し
て、ここで冷却する。以下、半導体ウエハＷをレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）、プリベーキングユニット（Ｐ
ＲＥＢＡＫＥ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）、インタフェース部１４を介して露
光装置に搬送し、次に第４の組Ｇ４のイクステンション
ユニット（ＥＸＴ）、現像ユニット（ＤＥＶ）、ポスト
ベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）、第３の組Ｇ３の
イクステンションユニット（ＥＸＴ）等に搬送して各処
理を行い、処理済みの半導体ウエハＷをウエハカセット
ＣＲに収納する。
導体ウエハＷを１枚ずつウエハ搬送体２２によって搬出
しアライメントユニット（ＡＬＩＭ）搬入する。ここで
位置決めされた半導体ウエハＷを主ウエハ搬送機構２４
により搬出してアドヒージョンユニット（ＡＤ）に搬入
してアドヒージョン処理を施す。このアドヒージョン処
理の終了後、半導体ウエハＷを主ウエハ搬送機構２４に
より搬出してクーリングユニット（ＣＯＬ）に搬送し
て、ここで冷却する。以下、半導体ウエハＷをレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）、プリベーキングユニット（Ｐ
ＲＥＢＡＫＥ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）、インタフェース部１４を介して露
光装置に搬送し、次に第４の組Ｇ４のイクステンション
ユニット（ＥＸＴ）、現像ユニット（ＤＥＶ）、ポスト
ベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）、第３の組Ｇ３の
イクステンションユニット（ＥＸＴ）等に搬送して各処
理を行い、処理済みの半導体ウエハＷをウエハカセット
ＣＲに収納する。
【００３２】次に、図４につき本実施形態におけるレジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）を説明する。図４は、レジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）の全体構成を示す略断面図
である。なお、本実施形態におけるレジスト塗布ユニッ
ト（ＣＯＴ）では、ウエハＷ上に化学増幅型レジスト膜
を形成することを前提としている。
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）を説明する。図４は、レジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）の全体構成を示す略断面図
である。なお、本実施形態におけるレジスト塗布ユニッ
ト（ＣＯＴ）では、ウエハＷ上に化学増幅型レジスト膜
を形成することを前提としている。
【００３３】このレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）で
は、ユニット底の中央部に環状のカップＣＰが配設さ
れ、その内側にスピンチャック５２が配置されている。
スピンチャック５２は真空吸着によって半導体ウエハＷ
を固定保持した状態で、駆動モータ５４の回転駆動力で
回転するように構成されている。駆動モータ５４は、ユ
ニット底板５０に設けられた開口５０ａに昇降移動可能
に配置され、たとえばアルミニウムからなるキャップ状
のフランジ部材５８を介してたとえばエアシリンダから
なる昇降駆動手段６０および昇降ガイド手段６２に結合
されている。駆動モータ５４の側面にはたとえばＳＵＳ
からなる筒状の冷却ジャケット６４が取り付けられ、フ
ランジ部材５８はこの冷却ジャケット６４の上半部を覆
うように取り付けられている。
は、ユニット底の中央部に環状のカップＣＰが配設さ
れ、その内側にスピンチャック５２が配置されている。
スピンチャック５２は真空吸着によって半導体ウエハＷ
を固定保持した状態で、駆動モータ５４の回転駆動力で
回転するように構成されている。駆動モータ５４は、ユ
ニット底板５０に設けられた開口５０ａに昇降移動可能
に配置され、たとえばアルミニウムからなるキャップ状
のフランジ部材５８を介してたとえばエアシリンダから
なる昇降駆動手段６０および昇降ガイド手段６２に結合
されている。駆動モータ５４の側面にはたとえばＳＵＳ
からなる筒状の冷却ジャケット６４が取り付けられ、フ
ランジ部材５８はこの冷却ジャケット６４の上半部を覆
うように取り付けられている。
【００３４】レジスト塗布時には、図４に示すように、
フランジ部材５８の下端５８ａが開口５０ａの外周付近
でユニット底板５０に密着し、ユニット内部が密閉され
るようになっている。スピンチャック５２と主ウエハ搬
送機構２４のピンセット２４ａとの間で半導体ウエハＷ
の受け渡しが行われる時は、昇降駆動手段５４が駆動モ
ータ５４ないしスピンチャック５２を上方へ持ち上げる
ため、フランジ部材５８の下端がユニット底板５０から
浮くようになっている。
フランジ部材５８の下端５８ａが開口５０ａの外周付近
でユニット底板５０に密着し、ユニット内部が密閉され
るようになっている。スピンチャック５２と主ウエハ搬
送機構２４のピンセット２４ａとの間で半導体ウエハＷ
の受け渡しが行われる時は、昇降駆動手段５４が駆動モ
ータ５４ないしスピンチャック５２を上方へ持ち上げる
ため、フランジ部材５８の下端がユニット底板５０から
浮くようになっている。
【００３５】図５はレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）の
平面図を示したものである。
平面図を示したものである。
【００３６】図５中、半導体ウエハＷのウエハ表面にレ
ジスト液を供給するためのレジストノズル８６は、レジ
スト供給管８８を介してレジスト供給部（図示せず）に
接続されている。レジストノズル８６は、カップ１００
の外側に配設されたレジストノズル待機部９０でレジス
トノズルスキャンアーム９２の先端部に着脱可能に取り
付けられ、スピンチャック５２の上方に設定された所定
のレジスト液吐出位置まで移送されるようになってい
る。レジストノズルスキャンアーム９２は、ユニット底
板５０の上に一方向（Ｙ方向）に敷設されたガイドレー
ル９４上で水平移動可能な垂直支持部材９６の上端部に
取り付けられており、図示しないＹ方向駆動機構によっ
て垂直支持部材９６と一体にＹ方向で移動するようにな
っている。また、レジストノズルスキャンアーム９２
は、レジストノズル待機部９０でレジストノズル８６を
選択的に取り付けるためにＹ方向と直角なＸ方向にも移
動可能であり、図示しないＸ方向駆動機構によってＸ方
向にも移動するようになっている。
ジスト液を供給するためのレジストノズル８６は、レジ
スト供給管８８を介してレジスト供給部（図示せず）に
接続されている。レジストノズル８６は、カップ１００
の外側に配設されたレジストノズル待機部９０でレジス
トノズルスキャンアーム９２の先端部に着脱可能に取り
付けられ、スピンチャック５２の上方に設定された所定
のレジスト液吐出位置まで移送されるようになってい
る。レジストノズルスキャンアーム９２は、ユニット底
板５０の上に一方向（Ｙ方向）に敷設されたガイドレー
ル９４上で水平移動可能な垂直支持部材９６の上端部に
取り付けられており、図示しないＹ方向駆動機構によっ
て垂直支持部材９６と一体にＹ方向で移動するようにな
っている。また、レジストノズルスキャンアーム９２
は、レジストノズル待機部９０でレジストノズル８６を
選択的に取り付けるためにＹ方向と直角なＸ方向にも移
動可能であり、図示しないＸ方向駆動機構によってＸ方
向にも移動するようになっている。
【００３７】このレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）でレ
ジスト塗布を行うには、まずレジストノズルスキャンア
ーム９２がＸ方向に移動して使用するレジストノズル８
６に対応する位置まで移動し、Ｙ方向の図中上方に移動
して使用するレジストノズル８６を装着しにゆく。適合
するレジストノズル８６を装着すると、レジストノズル
スキャンアーム９２は再びＹ方向の図中下方に移動して
ウエハＷの上側でその中心近傍の適当な位置まで移動す
る。一方、ウエハＷは図示しないモータにより回転して
おり、この回転しているウエハＷ上に前記位置に停止し
ているレジストノズル８６からまずシンナが滴下され
る。このシンナはウエハＷの表面がレジスト材料に対し
て馴染み易くするために使用されるものである。
ジスト塗布を行うには、まずレジストノズルスキャンア
ーム９２がＸ方向に移動して使用するレジストノズル８
６に対応する位置まで移動し、Ｙ方向の図中上方に移動
して使用するレジストノズル８６を装着しにゆく。適合
するレジストノズル８６を装着すると、レジストノズル
スキャンアーム９２は再びＹ方向の図中下方に移動して
ウエハＷの上側でその中心近傍の適当な位置まで移動す
る。一方、ウエハＷは図示しないモータにより回転して
おり、この回転しているウエハＷ上に前記位置に停止し
ているレジストノズル８６からまずシンナが滴下され
る。このシンナはウエハＷの表面がレジスト材料に対し
て馴染み易くするために使用されるものである。
【００３８】ウエハＷの表面に滴下されたシンナはウエ
ハＷの遠心力により瞬時にウエハＷの半径方向外側に広
がってゆき、ウエハＷの表面全体を覆う。余分なシンナ
は遠心力でウエハＷの外側に飛ばされ、カップＣＰによ
り回収される。
ハＷの遠心力により瞬時にウエハＷの半径方向外側に広
がってゆき、ウエハＷの表面全体を覆う。余分なシンナ
は遠心力でウエハＷの外側に飛ばされ、カップＣＰによ
り回収される。
【００３９】次いで、レジストノズル８６からレジスト
溶液がウエハＷの表面上に滴下される。滴下されたレジ
スト溶液は前記シンナと同様に、ウエハＷの遠心力によ
り瞬時にウエハＷの半径方向外側に広がってゆき、ウエ
ハＷの表面全体を覆う。余分なレジスト溶液は遠心力で
ウエハＷの外側に飛ばされ、カップＣＰにより回収され
る。ウエハＷの表面を覆ったレジスト溶液はウエハＷの
回転が惹起する気流と乾燥用に流されるエアフローとに
より瞬時に乾燥する。
溶液がウエハＷの表面上に滴下される。滴下されたレジ
スト溶液は前記シンナと同様に、ウエハＷの遠心力によ
り瞬時にウエハＷの半径方向外側に広がってゆき、ウエ
ハＷの表面全体を覆う。余分なレジスト溶液は遠心力で
ウエハＷの外側に飛ばされ、カップＣＰにより回収され
る。ウエハＷの表面を覆ったレジスト溶液はウエハＷの
回転が惹起する気流と乾燥用に流されるエアフローとに
より瞬時に乾燥する。
【００４０】レジスト溶液の滴下が終了すると、レジス
トノズルスキャンアーム９２はＹ方向の図中上方に移動
してレジストノズル待機部９０まで戻る。
トノズルスキャンアーム９２はＹ方向の図中上方に移動
してレジストノズル待機部９０まで戻る。
【００４１】それと同時に、リンスノズルスキャンアー
ム１２０がＹ方向の図中上方に移動してウエハＷの周縁
部の真上辺りで停止する。このリンスノズルスキャンア
ーム１２０はウエハＷの周縁部にレジスト膜が厚膜状に
形成されるものを除去するためのものである。このリン
スノズルスキャンアーム１２０の先端にはリンスノズル
１２２が取り付けられており、このリンスノズル１２２
からはシンナが吐出されるようになっている。リンスノ
ズル１２２から吐出されるシンナはウエハＷの周縁部に
レジスト膜が厚膜状に形成されるものを溶解して除去す
る。
ム１２０がＹ方向の図中上方に移動してウエハＷの周縁
部の真上辺りで停止する。このリンスノズルスキャンア
ーム１２０はウエハＷの周縁部にレジスト膜が厚膜状に
形成されるものを除去するためのものである。このリン
スノズルスキャンアーム１２０の先端にはリンスノズル
１２２が取り付けられており、このリンスノズル１２２
からはシンナが吐出されるようになっている。リンスノ
ズル１２２から吐出されるシンナはウエハＷの周縁部に
レジスト膜が厚膜状に形成されるものを溶解して除去す
る。
【００４２】上記のように、シンナ塗布、レジスト塗
布、及びリンシングの各処理を経て形成工程は完了す
る。
布、及びリンシングの各処理を経て形成工程は完了す
る。
【００４３】形成工程が完了すると、表面にレジスト膜
が形成されたウエハＷはインタフェース部側に順次搬送
され、一旦ウエハカセットＣＲ内に収容される。そし
て、このこのウエハカセットＣＲ内に収容された形成済
みウエハＷの枚数が所定の枚数、例えば２５枚になった
とき、この形成済みウエハＷはこれを収容するウエハカ
セットＣＲごと運搬して膜厚測定装置にセットし、ここ
で膜厚が測定される。
が形成されたウエハＷはインタフェース部側に順次搬送
され、一旦ウエハカセットＣＲ内に収容される。そし
て、このこのウエハカセットＣＲ内に収容された形成済
みウエハＷの枚数が所定の枚数、例えば２５枚になった
とき、この形成済みウエハＷはこれを収容するウエハカ
セットＣＲごと運搬して膜厚測定装置にセットし、ここ
で膜厚が測定される。
【００４４】ところで、上述したようにレジスト膜とし
て使われる化学増幅型レジストは、形成後の時間経過と
ともに膜厚データが変動するため、ウエハＷ上にレジス
ト膜が形成されてから膜厚が測定されるまでの時間が長
いと、上記膜厚測定装置で測定された膜厚の値が正確で
なくなる。特に、ウエハカセットＣＲごと運搬し、ある
ロットの単位で膜厚を測定するような場合には、例えば
最初のウエハＷの膜厚の値と最後のウエハＷの膜厚の値
とでは測定結果に相当の差異を生じる。
て使われる化学増幅型レジストは、形成後の時間経過と
ともに膜厚データが変動するため、ウエハＷ上にレジス
ト膜が形成されてから膜厚が測定されるまでの時間が長
いと、上記膜厚測定装置で測定された膜厚の値が正確で
なくなる。特に、ウエハカセットＣＲごと運搬し、ある
ロットの単位で膜厚を測定するような場合には、例えば
最初のウエハＷの膜厚の値と最後のウエハＷの膜厚の値
とでは測定結果に相当の差異を生じる。
【００４５】そこで、本実施形態では、以下の方法によ
り膜厚の値を補正している。
り膜厚の値を補正している。
【００４６】図６にこの方法が適用される膜厚測定装置
の概略構成を示す。
の概略構成を示す。
【００４７】この膜厚測定装置は、図６に示すように、
検知部１、ＣＰＵ２、表示部３、および記憶装置４から
構成され、膜厚を測定する試料（形成済みウエハＷ）は
検知部１の近傍に配設された試料台５に固定される。
検知部１、ＣＰＵ２、表示部３、および記憶装置４から
構成され、膜厚を測定する試料（形成済みウエハＷ）は
検知部１の近傍に配設された試料台５に固定される。
【００４８】ここで、検知部１は試料（形成済みウエハ
Ｗ）に光を当てて、その反射光を検知する。ＣＰＵ２は
検知部１への指示、検知部１からの信号に基づく膜厚計
算、記憶装置４との間でのデータの書き込みや呼び出
し、膜厚値の補正、表示部３への指示などを行う。表示
部３は膜厚測定結果や測定時の条件などの各種パラメー
ターやデータを表示する。記憶装置４は、ウエハＷ上に
形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対
する変動に関するデータを記憶する。
Ｗ）に光を当てて、その反射光を検知する。ＣＰＵ２は
検知部１への指示、検知部１からの信号に基づく膜厚計
算、記憶装置４との間でのデータの書き込みや呼び出
し、膜厚値の補正、表示部３への指示などを行う。表示
部３は膜厚測定結果や測定時の条件などの各種パラメー
ターやデータを表示する。記憶装置４は、ウエハＷ上に
形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対
する変動に関するデータを記憶する。
【００４９】レジスト膜の膜厚は例えば以下の原理によ
り測定される。
り測定される。
【００５０】図７に示すように、センサ１５の発光部１
５ａから光が発せられると、この光はウエハＷの表面に
対して入射角αでレジスト膜Ｒ内に進入する。光が空気
中からレジスト膜Ｒに入るとこの界面Ｒ1 で光は屈折す
る。このときの屈折角をβとし、レジスト膜の屈折率を
ｎとすると、入射角α、屈折角β、屈折率ｎの間には次
の関係が成立する。
５ａから光が発せられると、この光はウエハＷの表面に
対して入射角αでレジスト膜Ｒ内に進入する。光が空気
中からレジスト膜Ｒに入るとこの界面Ｒ1 で光は屈折す
る。このときの屈折角をβとし、レジスト膜の屈折率を
ｎとすると、入射角α、屈折角β、屈折率ｎの間には次
の関係が成立する。
【００５１】ｎ＝ｓｉｎα／ｓｉｎβ 次に、一旦レジスト膜内に進入した光はレジスト膜Ｒの
内部を直進し、ウエハＷとの界面Ｒ2 で反射される。こ
の反射された光は、界面Ｒ1 に向かってレジスト膜Ｒ内
を進行し、界面Ｒ1 を通過する際に再び屈折して入射角
αで空気中を進行し、センサ１５の受光部１５ｂに捕捉
される。
内部を直進し、ウエハＷとの界面Ｒ2 で反射される。こ
の反射された光は、界面Ｒ1 に向かってレジスト膜Ｒ内
を進行し、界面Ｒ1 を通過する際に再び屈折して入射角
αで空気中を進行し、センサ１５の受光部１５ｂに捕捉
される。
【００５２】以上のように、センサ１５の発光部１５ａ
から発せられた光がレジスト膜Ｒ内を通過し、界面Ｒ2
で反射して再び空気中を通過してセンサ１５の受光部１
５ｂに捕捉されるまでの経路は図７に示したように、点
線で示した法線に対して対称な形となる。この図７から
明らかなように、レジスト膜Ｒの膜厚ｄの値は次の式で
与えられる。
から発せられた光がレジスト膜Ｒ内を通過し、界面Ｒ2
で反射して再び空気中を通過してセンサ１５の受光部１
５ｂに捕捉されるまでの経路は図７に示したように、点
線で示した法線に対して対称な形となる。この図７から
明らかなように、レジスト膜Ｒの膜厚ｄの値は次の式で
与えられる。
【００５３】ｄ＝ｌ／２ｔａｎβ また、上記ｎ＝ｓｉｎα／ｓｉｎβの関係が成立するた
め、結局ｄの値は、 ｄ＝ｌｓｉｎα／２（ｎ2 −ｓｉｎ2 α）1/2 で与えられる。
め、結局ｄの値は、 ｄ＝ｌｓｉｎα／２（ｎ2 −ｓｉｎ2 α）1/2 で与えられる。
【００５４】従って、α及びｎの値は既知であるため、
ｌの値をセンサ１５で検知すれば、膜厚ｄの値が求めら
れる。
ｌの値をセンサ１５で検知すれば、膜厚ｄの値が求めら
れる。
【００５５】なお、化学増幅型レジスト材料を用いてレ
ジスト膜を形成した場合に、膜厚測定値が形成時からの
経過時間とともに変動する原因については、上記の原理
に基づいて膜厚ｄが求められる事実に鑑みれば、レジス
ト膜Ｒの屈折率ｎの値が形成時からの経過時間とともに
変動することも一因として考えられる。
ジスト膜を形成した場合に、膜厚測定値が形成時からの
経過時間とともに変動する原因については、上記の原理
に基づいて膜厚ｄが求められる事実に鑑みれば、レジス
ト膜Ｒの屈折率ｎの値が形成時からの経過時間とともに
変動することも一因として考えられる。
【００５６】また、記憶装置４に記憶されるデータは、
例えば以下のように収集される。
例えば以下のように収集される。
【００５７】即ち、１枚〜数枚程度のウエハＷを予備テ
スト用の試料として用い、その表面に上記レジスト塗布
装置を用いて製品と同じ条件下でレジスト膜を形成す
る。そして、一定時間が経過するごとに上記膜厚測定装
置を用いて膜厚を測定し、その測定結果から、基板上に
形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対
する変動に関するデータを収集する。
スト用の試料として用い、その表面に上記レジスト塗布
装置を用いて製品と同じ条件下でレジスト膜を形成す
る。そして、一定時間が経過するごとに上記膜厚測定装
置を用いて膜厚を測定し、その測定結果から、基板上に
形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対
する変動に関するデータを収集する。
【００５８】図９はこのようにして収集された膜厚の値
と経過時間との間の関係を示すグラフであり、図１０は
図９のグラフの０〜７時間の部分を拡大したものであ
る。図１０中の黒い点は実際に膜厚を測定して得たデー
タをプロットしたものであり、図１０中の点線はこれら
実測値から近似的に求めた曲線である。近似法としては
例えば最小二乗法などがある。
と経過時間との間の関係を示すグラフであり、図１０は
図９のグラフの０〜７時間の部分を拡大したものであ
る。図１０中の黒い点は実際に膜厚を測定して得たデー
タをプロットしたものであり、図１０中の点線はこれら
実測値から近似的に求めた曲線である。近似法としては
例えば最小二乗法などがある。
【００５９】次に、この装置による膜厚評価方法を図８
に基づき説明する。
に基づき説明する。
【００６０】例えばレジスト膜が形成された２５枚のウ
エハＷを収容したウエハカセットＣＲごと塗布現像処理
システム側から膜厚測定装置側に運ぶ。
エハＷを収容したウエハカセットＣＲごと塗布現像処理
システム側から膜厚測定装置側に運ぶ。
【００６１】次に、ウエハカセットＣＲからウエハＷを
１枚づつ取り出し、膜厚測定装置にセットし（ステップ
８０１）、膜厚を測定していく（ステップ８０２）。
１枚づつ取り出し、膜厚測定装置にセットし（ステップ
８０１）、膜厚を測定していく（ステップ８０２）。
【００６２】そして、膜厚測定値と経過時間との関係に
基づいて経過時間とともに変動する膜厚の値（以下この
膜厚の値を「変動値」という）を求め、例えば求めた膜
厚測定値からこの変動値を差し引いて、或いは加算して
補正することにより正確な膜厚を求める（ステップ８０
３）。
基づいて経過時間とともに変動する膜厚の値（以下この
膜厚の値を「変動値」という）を求め、例えば求めた膜
厚測定値からこの変動値を差し引いて、或いは加算して
補正することにより正確な膜厚を求める（ステップ８０
３）。
【００６３】このように本実施形態によれば、被処理基
板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の値を同
レジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデー
タに基づいて補正する構成としたので、化学増幅型レジ
ストを用いる場合でも、経過時間のいかんにかかわらず
正確に膜厚の値を評価できる。
板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の値を同
レジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデー
タに基づいて補正する構成としたので、化学増幅型レジ
ストを用いる場合でも、経過時間のいかんにかかわらず
正確に膜厚の値を評価できる。
【００６４】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００６５】本実施形態では、膜厚測定装置を塗布現像
処理システムの一部としてその内部に組み込んでインラ
イン化したこと、および、データに基づいて膜厚の許容
範囲を予め規定しておき、データに基づいて補正された
膜厚の値がこの許容範囲外か否かを判断し、許容範囲外
の場合には警報を発するアラーム装置を備えた構成とし
たこと以外は上記第一の実施形態で用いたのと同じ構成
の装置とされている。本実施形態では、膜厚測定装置は
図１の周辺露光装置２８の近傍の位置に配設されてお
り、レジスト膜の形成工程が完了したウエハが収容され
たバッファカセットＢＲから一枚ずつウエハ搬送体２６
によって膜厚測定装置の試料台にセットされ、形成済み
ウエハ上のレジスト膜の膜厚が測定される。
処理システムの一部としてその内部に組み込んでインラ
イン化したこと、および、データに基づいて膜厚の許容
範囲を予め規定しておき、データに基づいて補正された
膜厚の値がこの許容範囲外か否かを判断し、許容範囲外
の場合には警報を発するアラーム装置を備えた構成とし
たこと以外は上記第一の実施形態で用いたのと同じ構成
の装置とされている。本実施形態では、膜厚測定装置は
図１の周辺露光装置２８の近傍の位置に配設されてお
り、レジスト膜の形成工程が完了したウエハが収容され
たバッファカセットＢＲから一枚ずつウエハ搬送体２６
によって膜厚測定装置の試料台にセットされ、形成済み
ウエハ上のレジスト膜の膜厚が測定される。
【００６６】この場合も上記第一の実施の形態と同様
に、１枚目の形成済みウエハ、２枚目、３枚目………２
５枚目、と後になるほど膜厚測定時期が後にずれ込み、
膜厚の変動値が大となる。そのため予備テストの結果か
ら把握したデータに基づいて膜厚測定値を補正すること
により正確な膜厚の値が把握される。
に、１枚目の形成済みウエハ、２枚目、３枚目………２
５枚目、と後になるほど膜厚測定時期が後にずれ込み、
膜厚の変動値が大となる。そのため予備テストの結果か
ら把握したデータに基づいて膜厚測定値を補正すること
により正確な膜厚の値が把握される。
【００６７】また、本実施形態では、前記予備テストの
結果から化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対す
る変動に関するデータから補正後の膜厚値の許容範囲を
規定し、補正後の膜厚値がこの許容範囲外であるか否か
を判断して範囲外であるときは警報を発する構成となっ
ている。そのため、レジスト膜を形成する工程でなんら
かの異常が発生して膜厚が上記範囲外となった場合には
速やかに異常事態の発生を知ることができる。
結果から化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過時間に対す
る変動に関するデータから補正後の膜厚値の許容範囲を
規定し、補正後の膜厚値がこの許容範囲外であるか否か
を判断して範囲外であるときは警報を発する構成となっ
ている。そのため、レジスト膜を形成する工程でなんら
かの異常が発生して膜厚が上記範囲外となった場合には
速やかに異常事態の発生を知ることができる。
【００６８】なお、上記実施形態では、ウエハに化学増
幅型レジストを塗布する場合を例示して説明したが、本
発明はウエハのみならずＬＣＤ等の他の被処理基板にも
適用することができる。
幅型レジストを塗布する場合を例示して説明したが、本
発明はウエハのみならずＬＣＤ等の他の被処理基板にも
適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の膜厚評
価方法によれば、被処理基板上に形成された化学増幅型
レジスト膜の膜厚の値を同レジスト膜の膜厚の経過時間
に対する変動に関するデータに基づいて補正する構成と
したので、経過時間のいかんにかかわらず正確な膜厚の
値を把握することができる。
価方法によれば、被処理基板上に形成された化学増幅型
レジスト膜の膜厚の値を同レジスト膜の膜厚の経過時間
に対する変動に関するデータに基づいて補正する構成と
したので、経過時間のいかんにかかわらず正確な膜厚の
値を把握することができる。
【００７０】請求項２の膜厚評価方法によれば、被処理
基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過
時間に対する変動に関するデータに基づいて補正した膜
厚が前記データに基づいて予め規定された許容範囲外で
あるか否かを判断し、補正された膜厚が前記許容範囲外
の場合に警報を発しているので、形成されたレジスト膜
の異常の発生を正確かつ速やかに知ることができる。
基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚の経過
時間に対する変動に関するデータに基づいて補正した膜
厚が前記データに基づいて予め規定された許容範囲外で
あるか否かを判断し、補正された膜厚が前記許容範囲外
の場合に警報を発しているので、形成されたレジスト膜
の異常の発生を正確かつ速やかに知ることができる。
【００７１】請求項３の膜厚評価方法によれば、被処理
基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚を測定
し、この測定して得た膜厚の値に基づき補正に使用する
データを補償するように構成したので、経過時間のいか
んにかかわらずより正確に膜厚の値を把握することがで
きる。
基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚を測定
し、この測定して得た膜厚の値に基づき補正に使用する
データを補償するように構成したので、経過時間のいか
んにかかわらずより正確に膜厚の値を把握することがで
きる。
【００７２】請求項４の処理装置によれば、請求項１の
方法を実現する手段を処理装置内に備えるように構成し
たので、より迅速に正確な膜厚の値を把握することがで
き、また被処理基板にパーティクルが付着すること等を
防止することができる。
方法を実現する手段を処理装置内に備えるように構成し
たので、より迅速に正確な膜厚の値を把握することがで
き、また被処理基板にパーティクルが付着すること等を
防止することができる。
【００７３】請求項５の処理装置によれば、請求項２の
方法を実現する手段を処理装置内に備えるように構成し
たので、形成されたレジスト膜の異常の発生を正確かつ
さらに速やかに知ることができ、また被処理基板にパー
ティクルが付着すること等を防止することができる。
方法を実現する手段を処理装置内に備えるように構成し
たので、形成されたレジスト膜の異常の発生を正確かつ
さらに速やかに知ることができ、また被処理基板にパー
ティクルが付着すること等を防止することができる。
【００７４】請求項６の処理装置によれば、請求項３の
方法を実現する手段を処理装置内に備えるように構成し
たので、データの補償をオンタイムで実現することがで
き、また被処理基板にパーティクルが付着すること等を
防止することができる。
方法を実現する手段を処理装置内に備えるように構成し
たので、データの補償をオンタイムで実現することがで
き、また被処理基板にパーティクルが付着すること等を
防止することができる。
【図１】 本発明のレジスト塗布装置を含む塗布現像処
理システムの全体構成を示す平面図である。
理システムの全体構成を示す平面図である。
【図２】 本発明のレジスト塗布装置を含む塗布現像処
理システムの全体構成を示す正面図である。
理システムの全体構成を示す正面図である。
【図３】 本発明のレジスト塗布装置を含む塗布現像処
理システムの全体構成を示す背面図である。
理システムの全体構成を示す背面図である。
【図４】 レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）の全体構成
を示す略断面図である。
を示す略断面図である。
【図５】 レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）の平面図で
ある。
ある。
【図６】 本発明のレジスト膜評価方法の実施に用いる
膜厚測定装置の概略構成を示した図である。
膜厚測定装置の概略構成を示した図である。
【図７】 レジスト塗布されたウエハＷ断面の拡大図で
ある。
ある。
【図８】 本発明の膜厚評価方法を実施する手順の概略
を示した図である。
を示した図である。
【図９】 膜厚の値と経過時間との間の関係を曲線とし
て描いたグラフである。
て描いたグラフである。
【図１０】 膜厚の値と経過時間との間の関係を曲線と
して描いたグラフである。
して描いたグラフである。
【図１１】 従来のポジ型レジストで形成したレジスト
膜の膜厚と経過時間との関係を示す図である。
膜の膜厚と経過時間との関係を示す図である。
【図１２】 化学増幅型レジストで形成したレジスト膜
の膜厚と経過時間との関係を示す図である。
の膜厚と経過時間との関係を示す図である。
Ｗ…ウエハ（被処理基板） Ｒ…化学増幅型レジスト膜 ＣＯＴ…レジスト塗布ユニット（化学増幅型レジスト膜
を形成する手段） １…検知部 ２…中央演算処理装置（ＣＰＵ） ３…表示部 ４…記憶装置（ＲＡＭ） ５…試料台
を形成する手段） １…検知部 ２…中央演算処理装置（ＣＰＵ） ３…表示部 ４…記憶装置（ＲＡＭ） ５…試料台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｃ
Claims (6)
- 【請求項１】 被処理基板上に形成された化学増幅型レ
ジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデータ
を記憶する工程と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚を測定する工程と、 前記記憶されたデータに基づき、前記測定された膜厚の
値を補正する工程とを具備することを特徴とする膜厚評
価方法。 - 【請求項２】 被処理基板上に形成された化学増幅型レ
ジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデータ
を記憶する工程と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚を測定する工程と、 前記記憶されたデータに基づき、前記測定された膜厚の
値を補正する工程と、 前記補正された膜厚が予め規定された許容範囲外である
か否かを判断する工程と、 前記補正された膜厚が前記許容範囲外の場合に警告を発
する工程とを具備することを特徴とする膜厚評価方法。 - 【請求項３】 被処理基板上に形成された化学増幅型レ
ジスト膜の膜厚の経過時間に対する変動に関するデータ
を記憶する工程と、 被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の膜厚
を測定する工程と、 前記記憶されたデータに基づき、前記測定した膜厚の値
を補正する工程と、 前記測定された膜厚の値に基づき、前記記憶されたデー
タを補償する工程とを具備することを特徴とする膜厚評
価方法。 - 【請求項４】 被処理基板上に化学増幅型レジスト膜を
形成する手段と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する
手段と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚を測定する手段と、 前記記憶されたデータに基づき、前記測定された膜厚の
値を補正する手段とを一つの装置内に備えていることを
特徴とする処理装置。 - 【請求項５】 被処理基板上に化学増幅型レジスト膜を
形成する手段と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する
手段と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚を測定する手段と、 前記記憶されたデータに基づき、前記測定された膜厚の
値を補正する手段と、 前記補正された膜厚が予め規定された許容範囲外である
か否かを判断する手段と、 前記補正された膜厚が前記許容範囲外の場合に警告を発
する手段とを一つの装置内に備えていることを特徴とす
る処理装置。 - 【請求項６】 被処理基板上に化学増幅型レジスト膜を
形成する手段と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚の経過時間に対する変動に関するデータを記憶する
手段と、 前記被処理基板上に形成された化学増幅型レジスト膜の
膜厚を測定する手段と、 前記記憶されたデータに基づき、前記測定された膜厚の
値を補正する手段と、 前記測定された膜厚の値に基づき、前記記憶されたデー
タを補償する手段とを一つの装置内に備えていることを
特徴とする処理装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273997A JP3307853B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 膜厚評価方法および処理装置 |
| TW087102975A TW383414B (en) | 1997-03-05 | 1998-03-02 | Photoresist agent processing method and photoresist agent processing system and evaluation method and processing apparatus for photoresist agent film |
| DE69801294T DE69801294T2 (de) | 1997-03-05 | 1998-03-03 | Verfahren und Gerät zur Fotolackbeschichtung, Verfahren zur Prüfung des Fotolackfilms und Produktionsgerät mit diesem Prüfverfahren |
| EP98103684A EP0863438B1 (en) | 1997-03-05 | 1998-03-03 | Method of and apparatus for processing photoresist, method of evaluating photoresist film, and processing apparatus using the evaluation method |
| SG1998000479A SG68027A1 (en) | 1997-03-05 | 1998-03-03 | Method of and apparatus for processing photoresist method of evaluating photoresist film and processing apparatus using the evaluation method |
| US09/034,335 US6004047A (en) | 1997-03-05 | 1998-03-04 | Method of and apparatus for processing photoresist, method of evaluating photoresist film, and processing apparatus using the evaluation method |
| KR1019980007355A KR100595082B1 (ko) | 1997-03-05 | 1998-03-05 | 레지스트처리방법및레지스트처리시스템과레지스트막의평가방법및처리장치,액처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273997A JP3307853B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 膜厚評価方法および処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335221A true JPH10335221A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3307853B2 JP3307853B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15322461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14273997A Expired - Fee Related JP3307853B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-05-30 | 膜厚評価方法および処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3307853B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7501220B2 (en) | 2003-01-31 | 2009-03-10 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition |
| JP2016146404A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システム、欠陥検査方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP14273997A patent/JP3307853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7501220B2 (en) | 2003-01-31 | 2009-03-10 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition |
| US7527909B2 (en) | 2003-01-31 | 2009-05-05 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition |
| US7541138B2 (en) | 2003-01-31 | 2009-06-02 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition |
| US8198004B2 (en) | 2003-01-31 | 2012-06-12 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition |
| JP2016146404A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システム、欠陥検査方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3307853B2 (ja) | 2002-07-24 |
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