JPWO2019140423A5

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Publication number: JPWO2019140423A5
Application number: JP2020538938A
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Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2039-01-15

Claims

基板上に液体を分配するシステムであって、
基板を保持し、且つ前記基板を軸の周りで回転させるように構成された基板ホルダと、
前記基板が前記基板ホルダ上で回転されている間、前記基板の作業面上に液体を分配するように構成された分配ユニットと、
光を繰り返し点滅させることにより、前記基板の前記作業面に照明を当てるように構成されたストロボスコープと、
前記基板が回転され且つ照明が当てられている間、前記基板の前記作業面の画像を取り込むように配置されたカメラと、
前記基板の前記作業面上の第１の液体の、前記カメラから受信されたストロボスコープ画像を検査するように構成されたプロセッサであって、前記基板が前記基板上の前記第１の液体と共に回転している間、リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成されたプロセッサと、
前記基板ホルダに接続され、且つ前記分配ユニットに接続されたシステムコントローラであって、前記基板が前記基板上の前記第１の液体と共に回転している間、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板の前記作業面上に分配される前記第１の液体の体積をリアルタイムで調整するように構成されたシステムコントローラと
を含むシステム。
前記システムコントローラは、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて前記基板ホルダの回転速度をリアルタイムで調整するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
前記ストロボスコープは、基板回転と同位相で前記基板の前記作業面に照明を当て、前記リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上に前記第１の液体の初期体積を分配し、且つその後、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて前記基板の前記作業面上に前記第１の液体の追加体積を分配するように構成され、前記第１の液体の前記追加体積は、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の完全なカバレージを完了させるのに十分である、請求項１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の不十分なカバレージを示す前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板ホルダの回転速度を増加させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の不十分なカバレージを示す前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板の前記作業面上に分配される前記第１の液体の前記体積を増加させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の乱流状態を示す前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板ホルダの回転速度を減少させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記第１の液体の移動のストロボスコープ画像の検査に基づいて、前記基板の前記作業面にわたるフォトレジストのコーティングの進行を監視し、且つ前記基板の前記作業面の完全なカバレージのために十分なフォトレジストが分配されたときを示す前記リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成される、請求項１に記載のシステム。
基板上に液体を分配するシステムであって、
基板を保持し、且つ前記基板を軸の周りで回転させるように構成された基板ホルダと、
前記基板の作業面上に液体を分配するように構成された分配ユニットと、
前記基板の前記作業面の画像を取り込むように配置されたカメラと、
前記基板の前記作業面上の第１の液体の移動のストロボスコープ画像を検査し、且つ前記第１の液体の移動のプロセス変動を示すリアルタイムフィードバックデータを生成するように構成されたプロセッサと、
前記基板ホルダに接続され、且つ前記分配ユニットに接続されたシステムコントローラであって、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の所与の分配作業を、前記所与の分配作業に対応する前記リアルタイムフィードバックデータによって示される前記第１の液体の移動のプロセス変動に基づいて調整するように構成され、前記所与の分配動作は、前記第１の液体の移動のプロセス変動に対応する、システムコントローラと
を含むシステム。
前記プロセッサは、前記基板が前記基板上の前記第１の液体と共に回転している間、前記リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成され、前記所与の分配作業は、前記基板が前記基板上の前記第１の液体と共に回転している間、リアルタイム調整される、請求項９に記載のシステム。
前記基板ホルダは、半導体ウェハを保持し且つ回転させるように構成され、前記分配ユニットは、前記基板の前記作業面の上方に取り外し可能に配置された分配ノズルを含み、前記カメラは、少なくとも毎秒６９フレームを取り込むのに十分なシャッタースピードを有する、請求項９に記載のシステム。
基板回転中に前記基板の前記作業面のストロボスコープ画像を生成するように構成されたストロボスコープ画像生成システムを更に含み、前記システムコントローラは、前記基板が回転している間、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板の前記作業面上に分配される前記第１の液体の体積を調整するように構成される、請求項９に記載のシステム。
前記基板の前記作業面の異なる領域の画像を取り込むように配置された複数のカメラを更に含む、請求項９に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体のコーティングの進行を監視し、且つ前記基板の前記作業面が完全にコーティングされる結果となる最小限の体積が分配される結果となるように、前記第１の液体のより多い体積又はより少ない体積が分配されるべきであることを示す前記リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成される、請求項９に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体のコーティングの進行を監視し、且つ前記基板の前記作業面が完全に覆われるときを識別するように構成され、前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面が完全に覆われていることを示す前記リアルタイムフィードバックデータを受信することに応答して、流体の分配を停止するように構成される、請求項９に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて前記基板ホルダの回転速度をリアルタイムで調整するように構成される、請求項９に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記第１の液体の移動のリアルタイムの前記ストロボスコープ画像の検査に基づいて、前記基板の前記作業面を完全に被覆するのに必要なカバレージ体積の１５０％を下回る前記第１の液体の体積をリアルタイムで分配するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の乱流状態を示す前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板ホルダの回転速度を減少させるように構成される、請求項９に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記第１の液体の移動の前記ストロボスコープ画像の検査に基づいて、前記第１の液体が前記基板の前記作業面をコーティングするにつれて、前記第１の液体の外側メニスカスのリアルタイムの進行を監視するように構成される、請求項９に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記第１の液体の移動の前記ストロボスコープ画像の検査に基づいて、前記第１の液体が前記基板の前記作業面から振り落とされるにつれて、前記第１の液体の内側メニスカスのリアルタイムの進行を監視するように構成される、請求項９に記載のシステム。
基板上に液体を分配するシステムであって、
基板を保持し、且つ前記基板を軸の周りで回転させるように構成された基板ホルダと、
前記基板が前記基板ホルダ上で回転されている間、前記基板の作業面上に液体を分配するように構成された分配ユニットと、
光の繰り返し点滅により、前記基板の前記作業面に照明を当てるように構成されたストロボスコープと、
前記基板の前記作業面にわたる液体の進行の画像を取り込むように配置された画像取込みデバイスと、
前記基板の前記作業面上の第１の液体の移動のストロボスコープ画像を検査し、且つ前記基板が前記基板上の前記第１の液体と共に回転している間、前記第１の液体の移動におけるプロセス変動を示すリアルタイムフィードバックデータを生成するように構成されたプロセッサと、
前記基板ホルダに接続され、且つ前記分配ユニットに接続されたシステムコントローラであって、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の所与の分配作業を、前記リアルタイムフィードバックデータによって示される前記第１の液体の移動における前記プロセス変動に基づいてリアルタイムで調整するように構成され、前記所与の分配作業は示される前記第１の液体の移動における前記プロセス変動に対応する、システムコントローラと
を含むシステム。
前記システムコントローラは、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板が回転している間、前記基板の前記作業面上に分配される前記第１の液体の体積をリアルタイムで調整するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて前記基板ホルダの回転速度を調整するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記リアルタイムフィードバックデータを生成するために、前記ストロボスコープは、基板回転と同位相で前記基板の前記作業面に照明を当てるように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記ストロボスコープは、所定の周波数で前記基板の前記作業面に照明を当てるように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記分配ユニットは、前記システムコントローラからの入力に基づいて、選択的な量のフォトレジストを前記基板上に分配するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の初期体積のコーティングの進行を監視し、且つ前記基板の前記作業面の不十分なカバレージを示す前記リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上に前記第１の液体の追加体積をリアルタイムで分配するように構成され、前記第１の液体の前記追加体積は、前記基板上の前記第１の液体の完全なカバレージを完了させるのに十分である、請求項２７に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記第１の液体の移動の前記ストロボスコープ画像の検査に基づいて、５０％を下回る過度の体積で前記基板を被覆するために前記基板上に分配される前記第１の液体の総体積をリアルタイムで計算するように構成される、請求項２８に記載のシステム。
前記分配ユニットは、前記システムコントローラからの前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、選択的な量のネガ型現像液を前記基板上に分配するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記基板の前記作業面上の現像液の初期体積のコーティングの進行を監視し、且つディウェッティング状態を示す前記リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の不十分なカバレージを示す前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板ホルダの回転速度を増加させるように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の乱流状態を示す前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板ホルダの回転速度を減少させるように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記第１の液体の移動の前記ストロボスコープ画像の検査に基づいて、前記基板の前記作業面にわたるフォトレジストのコーティングの進行を監視し、且つ前記基板の完全なカバレージのために十分なフォトレジストが分配されたときを示す前記リアルタイムフィードバックデータを生成するように構成され、
前記システムコントローラは、前記基板の完全なカバレージのために十分なフォトレジストが分配されたときを示す前記リアルタイムフィードバックデータを受信することに応答して、前記第１の液体を分配することをリアルタイムで停止するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記第１の液体の移動の前記ストロボスコープ画像の検査に基づいて、前記第１の液体が前記基板をコーティングするにつれて、前記第１の液体の外側メニスカスの進行を監視するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記第１の液体の移動の前記ストロボスコープ画像の検査に基づいて、前記第１の液体が前記基板から振り落とされるにつれて、前記第１の液体の内側メニスカスの進行を監視するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記分配ユニットは、前記基板の前記作業面の上方に配置された分配ノズルを含む、請求項２１に記載のシステム。
前記分配ユニットは、前記基板の前記作業面の上方に配置された分配ノズルアレイを含む、請求項２１に記載のシステム。
前記システムコントローラは、前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、分配されている流体の体積及び前記基板ホルダの回転速度の両方をリアルタイムで調整するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
前記基板ホルダは、半導体ウェハを保持するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
基板上に液体を分配する方法であって、
基板ホルダ上の基板を軸の周りで回転させることと、
前記基板の作業面上に第１の液体を分配することと、
前記第１の液体が前記基板の前記作業面上にある間、前記基板の前記作業面の画像を取り込むことと、
画像プロセッサを使用して、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の移動の進行のストロボスコープ画像を検査することと、
前記基板が回転されている間、前記ストロボスコープ画像の検査に基づいてリアルタイムフィードバックデータを生成することと、
前記リアルタイムフィードバックデータに基づいて、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の分配作業を調整して、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の移動の進行に影響を与えることであって、前記分配作業は、検査されたストロボスコープ画像に対応する、調整することと
を含む方法。
前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面上に分配される前記第１の液体の体積を選択的に変更することを含む、請求項４１に記載の方法。
前記分配作業を調整することは、前記基板ホルダの回転速度を選択的に変更することを含む、請求項４２に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、半導体ウェハにわたるフォトレジストのカバレージの進行を識別することを含み、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面の完全なコーティングカバレージを完了させるのに十分な量まで最小限に抑えられる追加体積を分配することを含む、請求項４１に記載の方法。
前記半導体ウェハにわたる前記フォトレジストのカバレージの進行を識別することは、前記基板の前記作業面のコーティングされていない領域の表面積を計算することを含み、前記リアルタイムフィードバックデータを生成することは、前記基板の前記作業面のコーティングカバレージを完了させるために分配される前記第１の液体の前記追加体積を示すことを含む、請求項４４に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、半導体ウェハにわたるフォトレジストのカバレージの進行を識別することを含み、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面の完全なコーティングカバレージを完了させるのに十分に前記基板の回転速度を増加させることを含む、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、半導体ウェハにわたるフォトレジストのカバレージの進行を識別することを含み、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面の完全なコーティングカバレージを完了させるのに十分に前記基板の回転速度を減らすことを含む、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、半導体ウェハにわたるフォトレジストのカバレージの進行を識別することを含み、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面の完全なコーティングカバレージを完了させるのに十分な追加体積を分配することを含み、分配されるフォトレジストの過剰な体積は、前記基板の前記作業面を完全にコーティングするのに必要な所与の体積の４％を下回る、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、半導体ウェハにわたるフォトレジストのカバレージの進行速度を識別することを含み、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面の完全なコーティングカバレージを完了させるのに十分な最小限の体積まで、前記第１の液体の分配される体積を減らすことを含む、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、前記基板の前記作業面にわたる前記第１の液体のリアルタイムの進行を検査することを含み、所与の前記分配作業を調整することは、リアルタイムで行われる、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査すること及び前記リアルタイムフィードバックデータを生成することは、所与の前記分配作業に対してリアルタイムで行われる、請求項４１に記載の方法。
前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面が前記第１の液体で完全に覆われていることを示す前記リアルタイムフィードバックデータを受信することに応答して、所与の前記分配作業を停止することを含む、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、半導体ウェハにわたるフォトレジストのカバレージの進行速度を識別することを含み、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の前記分配作業を調整することは、前記第１の液体の分配される体積を、完全なカバレージを提供するように設定された初期体積に対して減らすことを含む、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、前記基板の前記作業面にわたる現像液の進行を検査し、且つ現像作業の完了点を識別することを含み、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の所与の前記分配作業を調整することは、前記基板の前記作業面上の材料が完全に現像されていることを示す前記リアルタイムフィードバックデータを受信することに応答して、所与の前記分配作業を停止することを含む、請求項４１に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、前記基板の前記作業面上の前記第１の液体の流体の進行を監視し、且つ乱流状態を識別することに応答して、前記乱流状態を識別する前記リアルタイムフィードバックデータを生成することを含む、請求項４１に記載の方法。
所与の前記分配作業を調整することは、前記乱流状態を減らすために前記基板の回転速度を遅くすることを含む、請求項５５に記載の方法。
前記ストロボスコープ画像を検査することは、前記基板の前記作業面上で前記第１の液体を使用するリンス作業を監視することを含み、前記分配作業は、リンス状態の完了を示す前記リアルタイムフィードバックデータを受信した後に停止される、請求項４１に記載の方法。
前記基板の前記作業面の画像を取り込むことは、ストロボスコープが基板回転と同位相で前記基板の前記作業面に照明を当てるにつれて、前記基板の前記作業面のストロボスコープ画像を取り込むことを含む、請求項４１に記載の方法。
品質管理の方法であって、
複数の基板のストロボスコープ画像を取得することであって、前記ストロボスコープ画像は、各基板の作業面上の第１の液体を示し、前記第１の液体は、各基板の回転中、各基板の前記作業面上に分配されている、取得することと、
前記複数の基板のうちの基板についての所与のストロボスコープ画像を含むサンプルストロボスコープ画像の第１のセットを識別することと、
サンプルストロボスコープ画像の前記第１のセットからのサンプルストロボスコープ画像をビデオにコンパイルすることと、
前記複数の基板にわたるストロボスコープ画像を示す前記ビデオを表示することと
を含む方法。
前記複数の基板のうちの基板についての前記所与のストロボスコープ画像は、それぞれの基板の処理における同じ時点を表す、請求項５９に記載の方法。
前記ビデオ内の画像変化を視覚的に識別することにより、プロセスにおける偏りを識別することを更に含む、請求項５９に記載の方法。
追加サンプルストロボスコープ画像を取得した後、前記追加サンプルストロボスコープ画像を前記ビデオに追加することを更に含む、請求項５９に記載の方法。
前記サンプルストロボスコープ画像は、対応する基板の縁部の近くのフォトレジストを示す、請求項５９に記載の方法。
前記基板は、半導体ウェハを含み、前記第１の液体は、フォトレジストである、請求項５９に記載の方法。