JPH1126370A - 露光前処理装置 - Google Patents
露光前処理装置Info
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- JPH1126370A JPH1126370A JP9196406A JP19640697A JPH1126370A JP H1126370 A JPH1126370 A JP H1126370A JP 9196406 A JP9196406 A JP 9196406A JP 19640697 A JP19640697 A JP 19640697A JP H1126370 A JPH1126370 A JP H1126370A
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- chamber
- exposure
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
- G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空下で露光を行う露光装置用の前処理装置
において、高スループットかつ高精度でリソグラフィー
を行うのに好適な露光前処理装置を提供する。 【解決手段】 本露光前処理装置は、レジストの塗布さ
れたウエハ８をベーキングするベーキング室６と、ウエ
ハを室温付近にまで冷却する冷却室５を備える。冷却室
５において、その後ウエハが搬送されるロードロック室
３及び露光装置１における温度変化を予測してウエハの
冷却終了温度を制御する。
において、高スループットかつ高精度でリソグラフィー
を行うのに好適な露光前処理装置を提供する。 【解決手段】 本露光前処理装置は、レジストの塗布さ
れたウエハ８をベーキングするベーキング室６と、ウエ
ハを室温付近にまで冷却する冷却室５を備える。冷却室
５において、その後ウエハが搬送されるロードロック室
３及び露光装置１における温度変化を予測してウエハの
冷却終了温度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
リソグラフィー等において用いられる露光前処理装置に
関する。特には、電子線やイオンビーム等のエネルギ線
を用い真空下で露光を行う露光装置用の前処理装置であ
って、高スループットかつ高精度でリソグラフィーを行
うのに好適な露光前処理装置に関する。
リソグラフィー等において用いられる露光前処理装置に
関する。特には、電子線やイオンビーム等のエネルギ線
を用い真空下で露光を行う露光装置用の前処理装置であ
って、高スループットかつ高精度でリソグラフィーを行
うのに好適な露光前処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスのリソグラフィ
ー工程のラインでは、試料基板（ウエハ）にレジストを
塗布した後、これをベーキング、冷却する前処理装置
と、露光装置とが連結されている。ウエハにスピンコー
ターでレジストを塗布した後、このウエハはベーキング
室で１００〜２００℃で数十分熱処理（ベーキング）さ
れる。ベーキング中にレジストの溶剤が揮発する。冷却
室ではクーリングプレートの上にウエハが載置され、ウ
エハは室温（一例クリーンルーム内温２３℃）に冷却さ
れる。前処理装置内及び前処理装置・露光装置間は、ロ
ボットアーム式の搬送手段でウエハを搬送する。
ー工程のラインでは、試料基板（ウエハ）にレジストを
塗布した後、これをベーキング、冷却する前処理装置
と、露光装置とが連結されている。ウエハにスピンコー
ターでレジストを塗布した後、このウエハはベーキング
室で１００〜２００℃で数十分熱処理（ベーキング）さ
れる。ベーキング中にレジストの溶剤が揮発する。冷却
室ではクーリングプレートの上にウエハが載置され、ウ
エハは室温（一例クリーンルーム内温２３℃）に冷却さ
れる。前処理装置内及び前処理装置・露光装置間は、ロ
ボットアーム式の搬送手段でウエハを搬送する。
【０００３】特に、電子線転写露光装置のように真空雰
囲気下で露光を行う場合、前処理装置と露光装置本体と
の間にロードロック室と呼ばれる室が設けられる。ロー
ドロック室は、真空ポンプが付設されており、室内を真
空に引くことができる。ロードロック室では、常圧下で
ウエハを受け入れ、室内を真空に引いた後、露光装置と
の間の扉を開いて真空下で露光装置とウエハをやり取り
する。
囲気下で露光を行う場合、前処理装置と露光装置本体と
の間にロードロック室と呼ばれる室が設けられる。ロー
ドロック室は、真空ポンプが付設されており、室内を真
空に引くことができる。ロードロック室では、常圧下で
ウエハを受け入れ、室内を真空に引いた後、露光装置と
の間の扉を開いて真空下で露光装置とウエハをやり取り
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ロードロック室では、
室内の容積が数十リットル程度のもので、真空排気時に
断熱膨張によって室内の温度が約２、３℃低下し、これ
に伴ってウエハの温度も２、３℃低下する。このウエハ
温度低下が回復して室温と同じ温度になるまでに約３０
分かかるが、その間ロードロック室又は露光装置内にウ
エハを置いた状態で露光開始を待たなければならない。
温度が変化しているウエハに露光すると、パターンの寸
法精度が保証できないからである。なお、２００mmＳｉ
ウエハでは、１℃の温度変化で約０．５μm の寸法変化
を招く。
室内の容積が数十リットル程度のもので、真空排気時に
断熱膨張によって室内の温度が約２、３℃低下し、これ
に伴ってウエハの温度も２、３℃低下する。このウエハ
温度低下が回復して室温と同じ温度になるまでに約３０
分かかるが、その間ロードロック室又は露光装置内にウ
エハを置いた状態で露光開始を待たなければならない。
温度が変化しているウエハに露光すると、パターンの寸
法精度が保証できないからである。なお、２００mmＳｉ
ウエハでは、１℃の温度変化で約０．５μm の寸法変化
を招く。
【０００５】このようなウエハの温度安定のための待ち
時間が必要であったため、電子線露光のスループットは
数枚／時間が限度となっていた。本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたもので、電子線やイオンビーム
等のエネルギ線を用い真空下で露光を行う露光装置用等
の前処理装置において、高スループットかつ高精度でリ
ソグラフィーを行うのに好適な露光前処理装置を提供す
ることを目的とする。
時間が必要であったため、電子線露光のスループットは
数枚／時間が限度となっていた。本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたもので、電子線やイオンビーム
等のエネルギ線を用い真空下で露光を行う露光装置用等
の前処理装置において、高スループットかつ高精度でリ
ソグラフィーを行うのに好適な露光前処理装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の露光前処理装置は、試料基板にレジストを
塗布するコーターと、レジストの塗布された試料基板を
ベーキングするベーキング室と、ベーキングした試料基
板をある所定温度にまで冷却する冷却室と、冷却された
試料基板を露光装置に送る搬送手段と、を具備する露光
前処理装置であって； 上記冷却室において、その後の
搬送手段及び露光装置における温度変化を予測して試料
基板の冷却終了温度を制御することを特徴とする。すな
わち、本発明では、露光装置の試料ステージに試料を搭
載する時点では、試料温度が試料ステージ雰囲気温度と
同じ温度に保たれているよう、試料基板の温度を少し高
めあるいは低めに設定しておくので、早い時間で試料温
度が露光装置内温度と一致し、試料搬送処理時間を短く
することができる。
め、本発明の露光前処理装置は、試料基板にレジストを
塗布するコーターと、レジストの塗布された試料基板を
ベーキングするベーキング室と、ベーキングした試料基
板をある所定温度にまで冷却する冷却室と、冷却された
試料基板を露光装置に送る搬送手段と、を具備する露光
前処理装置であって； 上記冷却室において、その後の
搬送手段及び露光装置における温度変化を予測して試料
基板の冷却終了温度を制御することを特徴とする。すな
わち、本発明では、露光装置の試料ステージに試料を搭
載する時点では、試料温度が試料ステージ雰囲気温度と
同じ温度に保たれているよう、試料基板の温度を少し高
めあるいは低めに設定しておくので、早い時間で試料温
度が露光装置内温度と一致し、試料搬送処理時間を短く
することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の１実施例に係る露光前処理装置を
含む露光ラインの配置を示す模式的側面図である。図２
は、図１の露光ラインの平面図である。この実施例の露
光前処理装置には、図の左から右に向かって、ウエハキ
ャリア９、コーティング室７、ベーキング室６、冷却室
５、ロードロック室３が配置されている。さらにロード
ロック室３の右側には（図２の平面図では上側）電子線
露光装置１が配置されている。冷却室５とロードロック
室３との間、及び、ロードロック室３と電子線露光装置
１との間には、それぞれ真空バルブ４及び２が配置され
ている。また、各室間でウエハをハンドリングするロボ
ットアーム（図示されず）も設けられている。この露光
前処理装置及び露光装置は、温度管理されたクリーンル
ーム内に配置されており、各装置自体にも温度制御され
た冷却水が装置外周を循環しており恒温化されている。
る。図１は、本発明の１実施例に係る露光前処理装置を
含む露光ラインの配置を示す模式的側面図である。図２
は、図１の露光ラインの平面図である。この実施例の露
光前処理装置には、図の左から右に向かって、ウエハキ
ャリア９、コーティング室７、ベーキング室６、冷却室
５、ロードロック室３が配置されている。さらにロード
ロック室３の右側には（図２の平面図では上側）電子線
露光装置１が配置されている。冷却室５とロードロック
室３との間、及び、ロードロック室３と電子線露光装置
１との間には、それぞれ真空バルブ４及び２が配置され
ている。また、各室間でウエハをハンドリングするロボ
ットアーム（図示されず）も設けられている。この露光
前処理装置及び露光装置は、温度管理されたクリーンル
ーム内に配置されており、各装置自体にも温度制御され
た冷却水が装置外周を循環しており恒温化されている。
【０００８】ウエハキャリア９及び９′（図２）は、露
光の前あるいは露光済のウエハ８、８′を複数枚収容す
る可搬式の棚状容器である。このウエハキャリア９から
露光前処理装置にウエハ８が供給され、処理済のウエハ
８′がウエハキャリア９′に収容される。本格的なＤＲ
ＡＭの製造ラインでは、この露光装置に期待されるスル
ープットは３０〜６０枚／時間であり、１〜２分に１枚
のウエハが供給される。
光の前あるいは露光済のウエハ８、８′を複数枚収容す
る可搬式の棚状容器である。このウエハキャリア９から
露光前処理装置にウエハ８が供給され、処理済のウエハ
８′がウエハキャリア９′に収容される。本格的なＤＲ
ＡＭの製造ラインでは、この露光装置に期待されるスル
ープットは３０〜６０枚／時間であり、１〜２分に１枚
のウエハが供給される。
【０００９】コーティング室７内には、スピンコーター
７ａが配置されている。このスピンコーター７ａ上にウ
エハ８を載置し、数千rpm 程度で回転させながらレジス
トをウエハ上に滴下してウエハ上に０．５μm 程度のレ
ジスト膜を形成する。ベーキング室６内には、ヒーター
６ａが設けられており、１００〜２００℃に保たれてい
る。このベーキング室内でウエハ８が数十分間ベーキン
グされ、レジストの溶剤が揮発除去される。ベーキング
の温度と時間はレジストの種類やプロセスの種類によっ
て異なる。ベーキング室は、枚葉式のものと、複数枚バ
ッチ式のものがある。
７ａが配置されている。このスピンコーター７ａ上にウ
エハ８を載置し、数千rpm 程度で回転させながらレジス
トをウエハ上に滴下してウエハ上に０．５μm 程度のレ
ジスト膜を形成する。ベーキング室６内には、ヒーター
６ａが設けられており、１００〜２００℃に保たれてい
る。このベーキング室内でウエハ８が数十分間ベーキン
グされ、レジストの溶剤が揮発除去される。ベーキング
の温度と時間はレジストの種類やプロセスの種類によっ
て異なる。ベーキング室は、枚葉式のものと、複数枚バ
ッチ式のものがある。
【００１０】冷却室５には、ウエハ８を冷却するクーリ
ングプレート５ａが配置されている。このクーリングプ
レート５ａは、水冷の金属板又はペルチェ素子等であっ
て、ある温度に制御されている。クーリングプレート５
ａ上に、ベーキング室６から出てきた高温のウエハ８を
載置してほぼ室温にまで冷却する。冷却時間は数十秒程
度である。本発明では、このクーリングプレート５ａの
温度設定がポイントであり、室温２３℃よりも２〜３℃
高い２５〜２６℃に設定されている。具体的な温度は、
ロードロック室３の容量や真空引きの速度、伝熱性によ
って決定され、個別のロードロック室３における真空引
き時の温度低下に応じて決める。
ングプレート５ａが配置されている。このクーリングプ
レート５ａは、水冷の金属板又はペルチェ素子等であっ
て、ある温度に制御されている。クーリングプレート５
ａ上に、ベーキング室６から出てきた高温のウエハ８を
載置してほぼ室温にまで冷却する。冷却時間は数十秒程
度である。本発明では、このクーリングプレート５ａの
温度設定がポイントであり、室温２３℃よりも２〜３℃
高い２５〜２６℃に設定されている。具体的な温度は、
ロードロック室３の容量や真空引きの速度、伝熱性によ
って決定され、個別のロードロック室３における真空引
き時の温度低下に応じて決める。
【００１１】冷却室で２５〜２６℃に冷却されたウエハ
は、真空バルブ４を通ってロードロック室３に送られ
る。このときロードロック室３内は大気圧である。ロー
ドロック室３内には、ウエハ８を置く載置台３ａが設け
られている。またロードロック室３には真空ポンプ３ｂ
が付設されており、真空バルブ４を閉じた後に真空ポン
プ３ｂを回してロードロック室３内を排気する。このと
き、ロードロック室内の温度は２〜３℃低下する。それ
に伴ってロードロック室内のウエハ８の温度も２〜３℃
低下して室温の２３℃となる。
は、真空バルブ４を通ってロードロック室３に送られ
る。このときロードロック室３内は大気圧である。ロー
ドロック室３内には、ウエハ８を置く載置台３ａが設け
られている。またロードロック室３には真空ポンプ３ｂ
が付設されており、真空バルブ４を閉じた後に真空ポン
プ３ｂを回してロードロック室３内を排気する。このと
き、ロードロック室内の温度は２〜３℃低下する。それ
に伴ってロードロック室内のウエハ８の温度も２〜３℃
低下して室温の２３℃となる。
【００１２】ロードロック室３から電子線露光装置１へ
は、真空バルブ２を通してウエハ８がハンドリングさ
れ、ウエハステージ１ａ上のウエハホルダ１ｂ上に固定
される。電子線露光装置１内は常に高真空（一例１０-6
Torr）に保たれており、同装置内でウエハ８上に半導体
デバイスのパターンが露光転写される。電子線露光装置
１内は室温と同じ２３℃である。電子線露光装置１に入
るウエハ８は、冷却室５からロードロック室３を通って
電子線露光装置１に入る時にちょうど２３℃となるよう
な温度にまで冷却室５で冷却される。
は、真空バルブ２を通してウエハ８がハンドリングさ
れ、ウエハステージ１ａ上のウエハホルダ１ｂ上に固定
される。電子線露光装置１内は常に高真空（一例１０-6
Torr）に保たれており、同装置内でウエハ８上に半導体
デバイスのパターンが露光転写される。電子線露光装置
１内は室温と同じ２３℃である。電子線露光装置１に入
るウエハ８は、冷却室５からロードロック室３を通って
電子線露光装置１に入る時にちょうど２３℃となるよう
な温度にまで冷却室５で冷却される。
【００１３】露光の終了したウエハ８は再びロードロッ
ク室３内に戻され、真空バルブ２が閉じられた後に、ロ
ードロック室３内に清浄なＮ2 ガスが導入されて大気圧
まで戻る。その後ウエハは図２に示された搬出経路１０
を辿ってウエハキャリア９′に送り出される。なお、搬
出経路１０においてポストベークあるいは現像処理され
る。
ク室３内に戻され、真空バルブ２が閉じられた後に、ロ
ードロック室３内に清浄なＮ2 ガスが導入されて大気圧
まで戻る。その後ウエハは図２に示された搬出経路１０
を辿ってウエハキャリア９′に送り出される。なお、搬
出経路１０においてポストベークあるいは現像処理され
る。
【００１４】本実施例の露光前処理装置では、図３のウ
エハ温度推移のグラフに示すようなウエハの温度変化が
生じる。すなわち、コーティング時に２３℃であったも
のが、ベーキング時には１００℃程度まで温度が上り、
その後冷却される。そして、ロードロック室３での真空
排気時に断熱膨張によりウエハの温度は低下する。ま
た、ウエハが露光装置へ運ばれるまでにかかる時間経緯
に応じた温度変化が生じる。これらの温度変化量を予測
しておき、クーリング時の温度を適当な温度に設定して
おくことで（図３では２５℃）、露光装置内での露光時
刻におけるウエハの温度変化、並びに、ウエハの縮小、
膨張による寸法変化を最小におさえることができる。
エハ温度推移のグラフに示すようなウエハの温度変化が
生じる。すなわち、コーティング時に２３℃であったも
のが、ベーキング時には１００℃程度まで温度が上り、
その後冷却される。そして、ロードロック室３での真空
排気時に断熱膨張によりウエハの温度は低下する。ま
た、ウエハが露光装置へ運ばれるまでにかかる時間経緯
に応じた温度変化が生じる。これらの温度変化量を予測
しておき、クーリング時の温度を適当な温度に設定して
おくことで（図３では２５℃）、露光装置内での露光時
刻におけるウエハの温度変化、並びに、ウエハの縮小、
膨張による寸法変化を最小におさえることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電子線やイオンビーム等のエネルギ線を用い
真空下で露光を行う露光装置用の前処理装置等におい
て、高スループットかつ高精度でリソグラフィーを行う
のに好適な露光前処理装置を提供することができる。よ
り具体的には、ウエハの恒温化の時間が不要となり、ウ
エハ１枚の露光に必要な処理時間が１分以内に完了すれ
ば、スループット６０枚弱／時間の達成が可能となる。
によれば、電子線やイオンビーム等のエネルギ線を用い
真空下で露光を行う露光装置用の前処理装置等におい
て、高スループットかつ高精度でリソグラフィーを行う
のに好適な露光前処理装置を提供することができる。よ
り具体的には、ウエハの恒温化の時間が不要となり、ウ
エハ１枚の露光に必要な処理時間が１分以内に完了すれ
ば、スループット６０枚弱／時間の達成が可能となる。
【図１】本発明の１実施例に係る露光前処理装置を含む
露光ラインの配置を示す模式的側面図である。
露光ラインの配置を示す模式的側面図である。
【図２】図１の露光ラインの平面図である。
【図３】本実施例の露光ラインにおけるウエハの温度変
化の一例を表すグラフである。
化の一例を表すグラフである。
１ 露光装置本体 ２ 真空バルブ１ ３ ロードロック室 ４ 真空バルブ２ ５ 冷却室 ６ ベーキング室 ７ コーティング室 ８ 試料基板（ウ
エハ） ９、９′ ウエハキャリア
エハ） ９、９′ ウエハキャリア
Claims (2)
- 【請求項１】 試料基板にレジストを塗布するコーター
と、レジストの塗布された試料基板をベーキングするベ
ーキング室と、ベーキングした試料基板をある所定温度
にまで冷却する冷却室と、冷却された試料基板を露光装
置に送る搬送手段と、を具備する露光前処理装置であっ
て；上記冷却室において、その後の搬送手段及び露光装
置における温度変化を予測して、上記試料基板の冷却終
了温度を制御することを特徴とする露光前処理装置。 - 【請求項２】 上記露光装置が、真空中でエネルギ線を
用いて露光するものであり、該露光装置と上記冷却室の
間にロードロック室が設けられている請求項１記載の露
光前処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196406A JPH1126370A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 露光前処理装置 |
| US09/028,171 US5914493A (en) | 1997-02-21 | 1998-02-23 | Charged-particle-beam exposure apparatus and methods with substrate-temperature control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196406A JPH1126370A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 露光前処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126370A true JPH1126370A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16357339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9196406A Pending JPH1126370A (ja) | 1997-02-21 | 1997-07-08 | 露光前処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126370A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000057456A1 (en) * | 1999-03-19 | 2000-09-28 | Electron Vision Corporation | Cluster tool for wafer processing having an electron beam exposure module |
| JP2008034740A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ロードロック装置、それを備えた基板処理装置および基板処理システム |
| US7670754B2 (en) | 2003-12-03 | 2010-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus having a processing chamber, a vacuum chamber and first and second load lock chambers |
| JP2011108731A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Tokyo Electron Ltd | フォトレジスト塗布現像装置、基板搬送方法、インターフェイス装置 |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP9196406A patent/JPH1126370A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000057456A1 (en) * | 1999-03-19 | 2000-09-28 | Electron Vision Corporation | Cluster tool for wafer processing having an electron beam exposure module |
| US7670754B2 (en) | 2003-12-03 | 2010-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus having a processing chamber, a vacuum chamber and first and second load lock chambers |
| JP2008034740A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ロードロック装置、それを備えた基板処理装置および基板処理システム |
| JP2011108731A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Tokyo Electron Ltd | フォトレジスト塗布現像装置、基板搬送方法、インターフェイス装置 |
| US8376637B2 (en) | 2009-11-13 | 2013-02-19 | Tokyo Electron Limited | Photoresist coating and developing apparatus, substrate transfer method and interface apparatus |
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