KR101614969B1 - 열처리 방법 및 그 열처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 및 열처리 장치 - Google Patents

열처리 방법 및 그 열처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 및 열처리 장치 Download PDF

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Abstract

[과제] 열판의 강도를 저하시키거나, 장치 비용을 증대시키지 않고, 기판간의 도포막 특성의 변동을 방지하면서, 기판을 처리하는 처리 시간을 단축할 수 있는 열처리 방법 및 열처리 장치를 제공한다.
[해결수단] 열판의 설정 온도를 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)로 변경하고, 열판의 온도가 제2 온도(T2)에 도달하기 전에, 열판에 의한 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 열판의 온도 데이터를 취득하고, 열판의 온도가 제2 온도(T2)에 도달할 때, 취득한 열판의 온도 데이터에 기초하여, 열판의 설정 온도를 제2 온도(T2)로부터 변경하고, 제2 온도(T2)로부터 설정 온도가 변경된 열판에 의해 최초 기판을 열처리하는 제1 공정(S14∼S16)과, 최초 기판의 열처리후, 열판의 설정 온도를 제2 온도(T2)로 복귀시켜, 열판의 온도가 제2 온도(T2)로 유지되고 있는 상태에서, 열판에 의해 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제2 공정(S17)을 갖는다.

Description

열처리 방법 및 그 열처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 및 열처리 장치{HEAT TREATMENT METHOD, RECORDING MEDIUM HAVING RECORDED PROGRAM FOR EXECUTING HEAT TREATMENT METHOD, AND HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은, 기판을 열처리하는 열처리 방법 및 그 열처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 및 열처리 장치에 관한 것이다.
반도체 집적 회로의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 LCD 기판 등(이하에 웨이퍼 등이라고 함)의 표면에 레지스트 패턴을 형성하기 위해, 포토리소그래피 기술을 이용하는 도포 현상 처리가 행해지고 있다. 포토리소그래피 기술을 이용하는 도포 현상 처리는, 웨이퍼 등의 표면에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 공정과, 형성된 레지스트막에 회로 패턴을 노광하는 노광 처리 공정과, 노광 처리후의 웨이퍼 등에 현상액을 공급하는 현상 처리 공정을 갖고 있다.
또, 포토리소그래피 기술을 이용하는 도포 현상 처리에서는 각종 열처리가 행해지고 있다.
예를 들어, 레지스트 도포 공정과 노광 처리 공정 사이에서는, 레지스트막 중의 잔류 용제를 증발시켜 웨이퍼 등과 레지스트막의 밀착성을 향상시키기 위한 열처리(프리베이크)가 행해지고 있다. 또, 노광 처리 공정과 현상 처리 공정 사이에서는, 화학 증폭형 레지스트(Chemically Amplified Resist; CAR)에서의 산촉매 반응을 유발하기 위한 열처리(노광후 베이크(포스트 익스포져 베이크; PEB))가 행해지고 있다. 또한, 현상 처리 공정후에 행해지는, 레지스트 중의 잔류 용매나 현상시에 레지스트 중에 유입된 린스액을 제거하여, 웨트 에칭시에 스며드는 것을 개선하기 위한 열처리(포스트베이크)가 행해지고 있다.
상기 각 열처리는, 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(Critical Dimension; CD)을 관리하기 위해, 그 열처리의 열처리 조건을 엄격하게 관리하는 것이 바람직하다. 특히, 레지스트로서, 고감도, 고해상성, 고드라이 에칭 내성을 실현할 수 있기 때문에, 최근 주목받고 있는 화학 증폭형 레지스트를 이용하는 경우에는, 노광후 베이크의 열처리 조건을 엄격하게 관리하는 것이 바람직하다. 기판의 면내 각 개소에서의 레지스트막에 주어지는 열량의 차이가, 제조되는 반도체 집적 회로에서의 회로 패턴의 치수 정밀도에 매우 큰 영향을 미치기 때문이다.
이러한 열처리의 조건을 관리하기 위해, 열처리시에 기판에 공급되는 열량이, 기판 상의 복수 개소에서 같아지도록, 열원의 출력량을 제어하는 것을 특징으로 한 열처리 방법 및 열처리 장치가 개시되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-51439호 공보
그런데, 상기와 같은 열처리 방법 및 열처리 장치에서는 다음과 같은 문제가 있다.
예를 들어, 노광후 베이크 등의 열처리에 있어서, 각각 열처리 온도가 상이한 복수의 종류의 레지스트막이 도포되어 있는 기판을 연속하여 순차적으로 열처리하는 경우에, 열판의 온도 변경을 고속으로 행할 필요가 있다.
일반적으로, 열처리 장치는, 열판을 갖고 있고, 정해진 온도로 설정된 열판 상에 기판을 배치함으로써 기판을 열처리한다. 그리고, 일반적으로, 열판은, 통전에 의해 발열하는 히터를 열원으로서 이용하고 있다. 또, 온도를 안정시키기 위해, 일반적으로 열판의 열용량은 크다. 따라서, 열판의 설정 온도가 변경된 후, 열판의 온도가 설정 온도에 도달할 때까지는, 최초 기판의 열처리의 시작을 기다려야 하므로, 기판을 처리하는 처리 시간을 단축할 수 없어, 제조 비용을 저감할 수 없다고 하는 문제가 있다.
또, 열처리 장치는, 열판을 냉각시키는 냉각 기구를 갖고 있지 않기 때문에, 특히 열판의 설정 온도를 고온으로부터 저온으로 변경하는 경우에는, 고속으로 온도를 변경할 수는 없다. 따라서, 열판의 설정 온도가 고온으로부터 저온으로 변경된 후, 열판의 온도가 설정 온도에 도달할 때까지, 최초 기판의 열처리의 시작을 기다려야 하므로, 기판을 처리하는 처리 시간을 단축할 수 없어, 제조 비용을 저감할 수 없다고 하는 문제가 있다.
한편, 열판의 온도가 설정 온도에 도달하기 전에 최초 기판의 열처리를 시작한 경우, 열판에 의해 최초 기판에 주어지는 열량은, 그 기판의 열처리후, 열판의 온도가 설정 온도로 유지되고 있는 상태에서 열처리를 시작한 다음 기판에 주어지는 열량과 상이하다. 그 때문에, 복수의 기판을 처리할 때, 기판간에 레지스트막 등의 도포막의 특성이 변동해 버린다고 하는 문제가 있다. 특히, 열처리가 노광후 베이크일 때에는, 레지스트 패턴의 선폭(CD)이 기판간에 변동한다고 하는 문제가 있다.
열판의 온도를 빠르게 설정 온도에 도달시키기 위해서는, 열판의 용량을 작게 하는 방법도 생각할 수 있다. 또는, 열판의 설정 온도를 고온으로부터 저온으로 변경하는 경우에 열판을 빠르게 냉각시키기 위해서는, 열판의 근방에, 열판에 냉각 가스를 분무하는 냉각 가스 노즐 등의 냉각 기구를 설치하는 방법도 생각할 수 있다. 그러나, 열판의 용량을 작게 하는 방법에는, 열판의 소형화, 박형화에 따라, 열판의 강도, 성능이 저하된다고 하는 문제가 있다. 또, 열판의 근방에 냉각 기구를 설치하는 방법에는, 열처리 장치의 장치 비용이 증대된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 점을 감안하여 이루어진 것으로, 열판의 강도를 저하시키거나, 장치 비용을 증대시키지 않고, 기판간의 도포막 특성의 변동을 방지하면서, 기판을 처리하는 처리 시간을 단축할 수 있는 열처리 방법 및 열처리 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 다음에 설명하는 수단을 강구한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 정해진 온도로 설정된 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 열처리하는 열처리 방법에 있어서, 상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하고, 설정 온도가 변경된 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하는 제1 공정과, 상기 최초 기판의 열처리후, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제2 공정을 갖는 열처리 방법이 제공된다.
또, 본 발명의 일실시예에 의하면, 정해진 온도로 설정된 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 정해진 시간 열처리하는 열처리 방법에 있어서, 상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 최초 기판의 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로부터 변경하고, 변경된 상기 열처리 시간동안 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하는 제1 공정과, 상기 최초 기판의 열처리후, 상기 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 정해진 시간동안 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제2 공정을 갖는 열처리 방법이 제공된다.
또, 본 발명의 일실시예에 의하면, 열판을 가지며, 정해진 온도로 설정된 상기 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하고, 설정 온도가 변경된 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하고, 상기 최초 기판의 열처리후, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제어부를 갖는 열처리 장치가 제공된다.
또, 본 발명의 일실시예에 의하면, 열판을 가지며, 정해진 온도로 설정된 상기 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 정해진 시간 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 최초 기판의 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로부터 변경하고, 변경된 상기 열처리 시간동안 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하고, 상기 최초 기판의 열처리후, 상기 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 정해진 시간동안 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제어부를 갖는 열처리 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 열판의 강도를 저하시키거나, 장치 비용을 증대시키지 않고, 기판간의 도포막 특성의 변동을 방지하면서, 기판을 처리하는 처리 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 정면도이다.
도 3은 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 배면도이다.
도 4는 실시형태에 따른 노광후 베이크 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 5는 실시형태에 따른 노광후 베이크 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 6은 열판을 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 A-A선을 따르고 있는 종단면도이다.
도 8은 선폭 측정 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 9는 실시형태에 따른 열처리 방법의 각 공정의 순서를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 10은 단계 S11 및 단계 S12에서의 열판 온도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은 열판에 의해 웨이퍼에 열량이 주어지는 현상을 등가 회로로서 나타내는 도면이다.
도 12는 열판 온도를 일정하다고 가정한 경우의 웨이퍼 온도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13은 노광후, 각각 단계 S11 및 단계 S12와 동등한 열처리 조건에 따라 노광후 베이크하고, 현상 처리함으로써 형성되는 레지스트 패턴을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 14는 단계 S11과 동등한 열처리 조건에 따라 노광후 베이크한 경우에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)을, 각 열원의 위치에 대응하는 위치간에 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 15는 제1 공정에서의 열판 온도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 16은 실시형태의 변형예에 따른 열처리 방법의 각 공정의 순서를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 17은 제1 공정에서의 열판 온도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관해 도면과 함께 설명한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 실시형태에 따른 열처리 장치를 포함하는 도포 현상 처리 시스템에 관해 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템에 관해 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 2는, 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 정면도이고, 도 3은, 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템(1)은, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이 노광 장치(A)를 사이에 두고 양측에 설치된 제1 처리 시스템(10)과 제2 처리 시스템(11)을 포함하고 있다. 제1 처리 시스템(10)은, 예를 들어 카세트 스테이션(12), 처리 스테이션(13) 및 인터페이스 스테이션(14)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다. 카세트 스테이션(12)은, 25장의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템(1)에 대하여 반입 반출하거나, 카세트(C)에 대하여 웨이퍼(W)를 반입 반출하거나 한다. 처리 스테이션(13)은, 포토리소그래피 공정 중에서 매엽식으로 정해진 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 다단으로 배치하여 이루어진 처리부이다. 인터페이스 스테이션(14)은, 노광 장치(A)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 반송부이다. 카세트 스테이션(12), 처리 스테이션(13) 및 인터페이스 스테이션(14)은, 노광 장치(A)가 있는 Y방향 정방향측(도 1 중의 우측 방향)을 향하여 순서대로 배치되고, 인터페이스 스테이션(14)은 노광 장치(A)에 접속되어 있다.
카세트 스테이션(12)에서는, 카세트 배치대(20)가 설치되고, 상기 카세트 배치대(20)는, 복수의 카세트(C)를 X방향(도 1 중의 상하 방향)으로 일렬로 배치 가능하게 되어 있다. 카세트 스테이션(12)에는, 반송로(21) 상을 X방향을 따라서 이동 가능한 웨이퍼 반송체(22)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(22)는, 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열 방향(Z방향; 수직 방향)으로도 이동 가능하여, 카세트(C) 내에 상하 방향으로 배열된 웨이퍼(W)에 대하여 선택적으로 액세스할 수 있다. 웨이퍼 반송체(22)는, 수직 방향의 축둘레(θ방향)로 회전 가능하여, 처리 스테이션(13)측의 후술하는 제3 처리 장치군(G3)의 각 처리 장치에 대하여 액세스할 수 있다.
처리 스테이션(13)은, 복수의 처리 장치가 다단으로 배치된, 예를 들어 5개의 처리 장치군(G1∼G5)을 포함하고 있다. 처리 스테이션(13)의 X방향 부방향(도 1 중의 하방향)측에는, 카세트 스테이션(12)측으로부터 제1 처리 장치군(G1), 제2 처리 장치군(G2)이 순서대로 배치되어 있다. 처리 스테이션(13)의 X방향 정방향(도 1 중의 상측 방향)측에는, 카세트 스테이션(12)측으로부터 제3 처리 장치군(G3), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5)이 순서대로 배치되어 있다. 제3 처리 장치군(G3)과 제4 처리 장치군(G4) 사이에는 제1 반송 장치(30)가 설치되어 있다. 제1 반송 장치(30)는, 제1 처리 장치군(G1), 제3 처리 장치군(G3) 및 제4 처리 장치군(G4) 내의 각 장치에 대하여 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 제4 처리 장치군(G4)과 제5 처리 장치군(G5) 사이에는 제2 반송 장치(31)가 설치되어 있다. 제2 반송 장치(31)는, 제2 처리 장치군(G2), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5) 내의 각 장치에 대하여 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이 제1 처리 장치군(G1)에는, 웨이퍼(W)에 정해진 액체를 공급하여 처리를 행하는 액처리 장치, 예를 들어 레지스트 도포 장치(COT; 40, 41, 42), 보텀 코팅 장치(BARC; 43, 44)가 아래로부터 순서대로 5단으로 중첩되어 있다. 레지스트 도포 장치(40, 41, 42)는, 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성 장치이다. 보텀 코팅 장치(43, 44)는, 노광시의 광의 반사를 방지하는 반사 방지막을 형성한다. 제2 처리 장치군(G2)에는, 액처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 처리 장치(DEV; 50∼54)가 아래로부터 순서대로 5단으로 중첩되어 있다. 또, 제1 처리 장치군(G1) 및 제2 처리 장치군(G2)의 최하단에는, 각 처리 장치군(G1, G2) 내의 상기 액처리 장치에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(CHM; 60, 61)이 각각 설치되어 있다.
예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이 제3 처리 장치군(G3)에는, 온도 조절 장치(TCP; 70), 트랜지션 장치(TRS; 71), 고정밀도 온도 조절 장치(CPL; 72∼74), 열처리 장치(BAKE; 75∼78)가 아래로부터 순서대로 9단으로 중첩되어 있다. 트랜지션 장치(71)는 웨이퍼(W)를 전달한다. 고정밀도 온도 조절 장치(72∼74)는, 정밀도가 높은 온도 관리하에 웨이퍼 온도를 조절한다. 열처리 장치(75∼78)는 웨이퍼(W)를 열처리한다.
제4 처리 장치군(G4)에는, 예를 들어 고정밀도 온도 조절 장치(CPL; 80), 프리베이크 장치(PAB; 81∼84) 및 포스트베이크 장치(POST; 85∼89)가 아래로부터 순서대로 10단으로 중첩되어 있다. 프리베이크 장치(81∼84)는 레지스트 도포 처리후의 웨이퍼(W)를 열처리한다. 포스트베이크 장치(85∼89)는 현상 처리후의 웨이퍼(W)를 열처리한다.
제5 처리 장치군(G5)에는, 웨이퍼(W)를 열처리하는 복수의 열처리 장치, 예를 들어 고정밀도 온도 조절 장치(CPL; 90∼93), 열처리 장치로서의 노광후 베이크 장치(PEB; 94∼99)가 아래로부터 순서대로 10단으로 중첩되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이 제1 반송 장치(30)의 X방향 정방향(도 1 중의 위쪽)측에는 복수의 처리 장치가 배치되어 있고, 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)를 소수화 처리하기 위한 어드히젼(adhesion) 장치(AD; 100, 101)가 아래로부터 순서대로 2단으로 중첩되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이 제2 반송 장치(31)의 X방향 정방향측에는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 엣지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 장치(WEE; 102)가 배치되어 있다.
인터페이스 스테이션(14)에는, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이 X방향을 향해 연신된 반송로(110) 상을 이동하는 웨이퍼 반송체(111)와, 버퍼 카세트(112)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(111)는, Z방향으로 이동 가능하고 θ방향으로도 회전 가능하여, 인터페이스 스테이션(14)에 인접한 노광 장치(A), 버퍼 카세트(112) 및 제5 처리 장치군(G5) 내의 각 장치에 대하여 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
제2 처리 시스템(11)에는, 반송 장치로서의 웨이퍼 반송 장치(120)와, 제6 처리 장치군(G6)과, 수용부로서의 버퍼 카세트(121)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(120)는, 노광 장치(A)측에 설치된 X방향으로 연장되는 반송로(123) 상을 이동할 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(120)는, Z방향으로 이동 가능하고 θ방향으로도 회전 가능하여, 노광 장치(A), 제6 처리 장치군(G6) 및 버퍼 카세트(121)에 대하여 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(120)는, 웨이퍼(W)를 위치 맞춤하는 얼라인먼트 기능을 갖추고 있다.
제6 처리 장치군(G6)과 버퍼 카세트(121)는, 반송로(123)의 Y방향 정방향측에 X방향으로 나열되어 설치되어 있다. 제6 처리 장치군(G6)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 열처리 장치로서의 노광후 베이크 장치(PEB; 130∼133)가 아래로부터 순서대로 4단으로 중첩되어 있다. 버퍼 카세트(121)는, 복수매의 웨이퍼(W)를 일시적으로 수용할 수 있다(도 3 참조).
또, 도 1에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 카세트 스테이션(12)에는, 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭을 측정하는 선폭 측정 장치(140)가 설치되어 있다.
다음으로, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 노광후 베이크 장치에 관해 설명한다. 노광후 베이크 장치는 본 발명에서의 열처리 장치에 해당한다.
도 4는, 본 실시형태에 따른 노광후 베이크 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 도 5는, 본 실시형태에 따른 노광후 베이크 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다. 도 6은, 열판(170)을 확대하여 나타내는 평면도이다. 도 7은, 도 6의 A-A선을 따르고 있는 종단면도이다. 도 6 및 도 7에서는, 도시를 쉽게 하기 위해, 제1 승강 핀, 관통 구멍 등의 도시를 생략하고 있다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 노광후 베이크 장치(130)는, 상자체(150) 내에, 웨이퍼(W)를 가열하는 가열부(151)와, 웨이퍼(W)를 냉각시키는 냉각부(152)를 포함하고 있다.
가열부(151)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 상측에 위치하여 상하 이동 가능한 덮개(160)와, 하측에 위치하여 그 덮개(160)와 일체가 되어 처리실(S)을 형성하는 열판 수용부(161)를 포함하고 있다.
덮개(160)의 천정부의 중앙에는 배기부(160a)가 설치되어 있어, 처리실(S) 내의 분위기를 배기부(160a)로부터 균일하게 배기시킬 수 있다.
열판 수용부(161)의 중앙에는, 웨이퍼(W)를 배치하여 가열하는 열판(170)이 설치되어 있다. 열판(170)은, 웨이퍼(W)보다 크고, 두께가 있는 대략 원반 형상을 갖고 있다. 열판(170)에는, 급전에 의해 발열하는 히터(171)가 내장되어 있다. 히터(171)의 발열량은, 예를 들어 히터 제어 장치(172)에 의해 조정되고 있다. 히터 제어 장치(172)에서의 온도 제어는, 예를 들어 후술하는 본체 제어부(220)에 의해 행해진다.
히터 제어 장치(172) 및 본체 제어부(220)는, 본 발명에서의 제어부에 해당한다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 히터(171)는, 복수의 히터(171a∼171c)로 구성된다. 복수의 히터(171a∼171c)는, 열판(170)에 동심원형으로 적절하게 간격을 두고 배치되어 있고, 전술한 바와 같이, 열판(170)에 내장되어 있고, 각각 독립적으로 히터 제어 장치(172)에 접속되어 있다.
도 6에서는, 히터(171)는, 3개의 히터(171a∼171c)로 구성되지만, 3개에 한정되지 않고, 임의의 복수의 히터로 구성되어 있어도 좋다.
또, 열판(170)에는, 각 히터(171a∼171c)를 독립적으로 제어하기 위해, 각 히터(171a, 171b, 171c)에 대응하는 복수의 위치(P1, P2, P3)에, 도시하지 않은 온도 센서가 설치되어 있어, 각 온도 센서에 의해 열판 온도(PV)를 측정할 수 있다. 또, 각 온도 센서에 의해 측정된 열판 온도(PV)는 히터 제어 장치(172)에 입력되고, 열판 온도(PV)와 설정 온도의 차이에 기초하여, 히터 제어 장치(172)는 각 히터(171a∼171c)의 출력을 제어하도록 구성되어 있다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 열판(170) 상에는, 웨이퍼(W)를 열판(170)과 간극을 두고 지지하는 갭 핀(173)이 설치되어 있어, 웨이퍼(W)에 파티클 등이 부착되는 것을 방지하고 있다. 도 6에 나타내는 예에서는, 갭 핀(173)이 7개소 설치되어 있고, 웨이퍼(W)는 7개소의 갭 핀(173)에 의해 지지된다. 갭 핀(173)은, 열판(170)의 상면으로부터 갭 핀(173)의 상면까지의 높이인 간극(갭 높이) H를 두고 웨이퍼(W)를 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 이 때의 갭 높이 H는, 예를 들어 0.1∼0.3 mm로 할 수 있다. 그리고, 갭 핀(173)은, 웨이퍼(W)가, 갭 핀(173)에 의해 전술한 갭을 두고 지지되어 있는 상태로 열판(170) 표면으로부터 주로 공기를 통해 열이 전도되도록 형성되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 열판(170)의 아래쪽에는, 웨이퍼(W)를 아래쪽으로부터 지지하여 승강하는 제1 승강 핀(180)이 설치되어 있다. 제1 승강 핀(180)은, 승강 구동 기구(181)에 의해 상하 이동될 수 있다. 열판(170)의 중앙부 부근에는, 열판(170)을 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(182)이 형성되어 있다. 제1 승강 핀(180)은, 열판(170)의 아래쪽으로부터 상승하여 관통 구멍(182)을 통과하여, 열판(170)의 위쪽으로 돌출될 수 있다.
열판 수용부(161)는, 열판(170)을 수용하여 열판(170)의 외측 둘레부를 유지하는 환상의 유지 부재(190)와, 그 유지 부재(190)의 외측 둘레를 둘러싸는 대략 통형상의 서포트 링(191)를 갖고 있다. 서포트 링(191)의 상면에는, 처리실(S) 내를 향해, 예를 들어 불활성 가스를 분출하는 분출구(191a)가 형성되어 있다. 이 분출구(191a)로부터 불활성 가스를 분출함으로써, 처리실(S) 내를 퍼지할 수 있다. 또, 서포트 링(191)의 외측에는, 열판 수용부(161)의 외측 둘레가 되는 원통형의 케이스(192)가 설치되어 있다.
가열부(151)에 인접하는 냉각부(152)에는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 배치하여 냉각시키는 냉각판(200)이 설치되어 있다. 냉각판(200)은, 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이 대략 사각형의 평판형상을 가지며, 열판(170)측의 단부면이 외측으로 볼록한 원호형으로 만곡되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이 냉각판(200)의 내부에는, 예를 들어 펠티에 소자 등의 냉각 부재(200a)가 내장되어 있어, 냉각판(200)을 정해진 설정 온도로 조정할 수 있다.
냉각판(200)은, 가열부(151)측을 향해 연신된 레일(201)에 부착되어 있다. 냉각판(200)은, 구동부(202)에 의해 레일(201) 상을 이동하여, 가열부(151)측의 열판(170)의 위쪽까지 이동할 수 있다.
냉각판(200)에는, 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이 X방향을 따르고 있는 2개의 슬릿(203)이 형성되어 있다. 슬릿(203)은, 냉각판(200)의 가열부(151)측의 단부면으로부터 냉각판(200)의 중앙부 부근까지 형성되어 있다. 이 슬릿(203)에 의해, 가열부(151)측으로 이동한 냉각판(200)과, 열판(170) 상에 돌출된 제1 승강 핀(180)의 간섭이 방지된다. 도 4에 나타낸 바와 같이 냉각판(200)의 아래쪽에는 제2 승강 핀(204)이 설치되어 있다. 제2 승강 핀(204)은, 승강 구동부(205)에 의해 승강될 수 있다. 제2 승강 핀(204)은, 냉각판(200)의 아래쪽으로부터 상승하여 슬릿(203)을 통과하여 냉각판(200)의 위쪽으로 돌출될 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이 냉각판(200)을 사이에 둔 상자체(150)의 양측벽에는, 웨이퍼(W)를 반입 반출하기 위한 반입 반출구(210)가 형성되어 있다.
다른 노광후 베이크 장치(94∼99, 131∼133)는, 전술한 노광후 베이크 장치(130)와 동일한 구성을 갖고 있기 때문에, 그 설명은 생략한다.
다음으로, 도 8을 참조하여, 선폭 측정 장치에 관해 설명한다. 도 8은, 선폭 측정 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
선폭 측정 장치(140)는, 예를 들어 도 8에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)를 수평으로 배치하는 배치대(141)와, 광학식 표면 형상 측정계(142)를 포함하고 있다. 배치대(141)는, 예를 들어 X-Y 스테이지로 되어 있어, 수평 방향의 2차원 방향으로 이동할 수 있다. 광학식 표면 형상 측정계(142)는, 예를 들어, 광조사부(143), 광검출부(144) 및 산출부(145)를 포함하고 있다. 광조사부(143)는, 웨이퍼(W)에 대하여 경사 방향으로부터 광을 조사한다. 광검출부(144)는, 광조사부(143)로부터 조사되어 웨이퍼(W)에서 반사한 광을 검출한다. 산출부(145)는, 상기 광검출부(144)의 수광 정보에 기초하여 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭(CD)을 산출한다. 선폭 측정 장치(140)는, 예를 들어 스케터로메트리(Scatterometry)법을 이용하여 레지스트 패턴의 선폭을 측정하는 것이다. 스케터로메트리법을 이용하는 경우, 산출부(145)에 있어서, 광검출부(144)에 의해 검출된 웨이퍼(W)의 면내의 광강도 분포와, 미리 기억되어 있는 가상의 광강도 분포를 대조한다. 그리고, 그 대조된 가상의 광강도 분포에 대응하는 레지스트 패턴의 선폭(CD)을 구함으로써, 레지스트 패턴의 선폭(CD)을 측정할 수 있다.
또, 선폭 측정 장치(140)는, 광조사부(143) 및 광검출부(144)에 대하여 웨이퍼(W)를 상대적으로 수평 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 면내의 복수의 측정점에서의 선폭을 측정할 수 있다.
이상과 같이 구성된 도포 현상 처리 시스템(1)에서는, 이하와 같은 도포 현상 처리가 행해진다.
우선, 도 1에 나타내는 웨이퍼 반송체(22)에 의해, 카세트 배치대(20) 상의 카세트(C) 내로부터 미처리된 웨이퍼(W)가 1장씩 반출되어, 처리 스테이션(13)에 순차적으로 반송된다. 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(13)의 제3 처리 장치군(G3)에 속하는 온도 조절 장치(70)에 반송되어, 정해진 온도로 온도 조절된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(30)에 의해, 예를 들어 보텀 코팅 장치(43)에 반송되어, 반사 방지막이 형성된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(30)에 의해 열처리 장치(75), 고정밀도 온도 조절 장치(80)에 순차적으로 반송되어, 각 처리 장치에서 정해진 처리가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(30)에 의해, 예를 들어 레지스트 도포 장치(40)에 반송된다.
레지스트 도포 장치(40)에서는, 예를 들어 회전된 웨이퍼(W)의 표면에 노즐로부터 정해진 양의 레지스트액이 공급된다. 그리고, 그 레지스트액이 웨이퍼(W)의 표면 전체면에 확산됨으로써, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다.
레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(30)에 의해, 예를 들어 프리베이크 장치(81)에 반송되어, 열처리(프리베이크)가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(31)에 의해 주변 노광 장치(102), 고정밀도 온도 조절 장치(93)에 순차적으로 반송되어, 각 장치에서 정해진 처리가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 인터페이스 스테이션(14)의 웨이퍼 반송체(111)에 의해 노광 장치(A)에 반송된다. 노광 장치(A)에 웨이퍼(W)가 반송되면, 웨이퍼(W)의 레지스트막 상에 노광 광원으로부터 마스크를 통해 광이 조사되어, 레지스트막에 정해진 패턴이 노광된다. 이렇게 하여 웨이퍼(W)에 노광이 실시된다.
노광이 종료한 웨이퍼(W)는, 인터페이스 스테이션(14)의 웨이퍼 반송체(111)에 의해 처리 스테이션(13)의, 예를 들어 노광후 베이크 장치(94)에 반송된다. 노광후 베이크 장치(94)에서는, 우선 웨이퍼(W)가 반입 반출구(210)로부터 반입되어, 도 4에 나타내는 냉각판(200) 상에 배치된다. 이어서 냉각판(200)이 이동함으로써, 웨이퍼(W)가 열판(170)의 위쪽으로 이동한다. 웨이퍼(W)는 냉각판(200)으로부터 제1 승강 핀(180)에 전달되고, 그 후, 제1 승강 핀(180)에 의해 열판(170) 상에 배치된다. 이렇게 하여 웨이퍼(W)의 열처리(노광후 베이크)가 시작된다. 그리고, 정해진 시간 경과후, 웨이퍼(W)가 제1 승강 핀(180)에 의해 열판(170)으로부터 격리되어, 웨이퍼(W)의 열처리가 종료한다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 제1 승강 핀(180)으로부터 냉각판(200)에 전달되어, 냉각판(200)에 의해 냉각되고, 상기 냉각판(200)으로부터 반입 반출구(210)를 통하여 노광후 베이크 장치(94)의 외부에 반송된다.
노광후 베이크가 종료한 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(31)에 의해, 예를 들어 현상 처리 장치(50)에 반송되어, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막이 현상 처리된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 예를 들어 제2 반송 장치(31)에 의해 포스트베이크 장치(85)에 반송되어, 열처리(포스트베이크)가 실시되고, 그 후, 제1 반송 장치(30)에 의해 고정밀도 온도 조절 장치(72)에 반송되어 온도 조절된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송체(22)에 의해 카세트 스테이션(12)의 카세트(C)로 복귀된다. 이렇게 하여 도포 현상 처리 시스템(1)에서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료한다.
상기 도포 현상 처리 시스템(1)에서 행해지는 열처리를 포함한 도포 현상 처리는, 예를 들어 도 1에 나타내는 본체 제어부(220)에 의해 제어되고 있다. 본체 제어부(220)는, 선폭 측정 장치(140)에 의한 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭 측정도 제어하고 있다. 본체 제어부(220)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 포함한 범용 컴퓨터로 구성되고, 기억된 프로그램을 실행하여 웨이퍼 처리나 선폭 측정을 제어할 수 있다. 본체 제어부(220)의 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 의해 본체 제어부(220)에 인스톨된 것이어도 좋다. 또한, 후술하는 본 실시형태에 따른 열처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 의해 본체 제어부(220) 또는 히터 제어 장치(172)에 인스톨된 것이어도 좋다.
다음으로, 도 9 내지 도 15를 참조하여, 본 실시형태에 따른 열처리 방법에 관해 설명한다. 도 9는, 본 실시형태에 따른 열처리 방법의 각 공정의 순서를 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는, 단계 S11 및 단계 S12에서의 열판 온도(PV)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도 11은, 열판(170)에 의해 웨이퍼(W)에 열량이 주어지는 현상을 등가 회로로서 나타내는 도면이다. 도 12는, 열판 온도(PV)를 일정하다고 가정한 경우의 웨이퍼 온도(Tw)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도 13은, 노광후, 각각 단계 S11 및 단계 S12와 동등한 열처리 조건에 따라 노광후 베이크하고, 현상 처리함으로써 형성되는 레지스트 패턴을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 14는, 단계 S11과 동등한 열처리 조건에 따라 노광후 베이크한 경우에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)을, 각 열원의 위치에 대응하는 위치간에 비교하여 나타내는 그래프이다. 도 15는, 제1 공정에서의 열판 온도(PV)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 열처리 방법은, 데이터 취득 공정(단계 S11, 단계 S12), 산출 공정(단계 S13), 제1 공정(단계 S14∼S16) 및 제2 공정(단계 S17)을 갖는다.
본 실시형태에 따른 열처리 방법은, 설정 온도 도달전에 열처리를 시작할 때 웨이퍼에 주어지는 열량이, 설정 온도 도달후에 열처리를 시작한 경우에 웨이퍼에 주어지는 정해진 열량과 같아지도록, 설정 온도 도달전에 시작한 열처리 후반의 열처리 온도를 변경하는 것이다. 그 때문에, 본 실시형태에 따른 열처리 방법은, 정해진 열량을 측정하는 측정 공정과, 측정한 정해진 열량에 기초하여 실제로 웨이퍼에 열처리를 행하는 열처리 공정을 갖는다. 측정 공정은, 데이터 취득 공정(단계 S11, 단계 S12) 및 산출 공정(단계 S13)을 갖는다. 그리고, 열처리 공정은, 제1 공정(단계 S14∼단계 S16) 및 제2 공정(단계 S17)을 갖는다. 또, 제1 공정은, 시작 공정(단계 S14), 예측 공정(단계 S15) 및 변경 공정(단계 S16)을 갖는다.
단계 S11에서는, 열판(170)의 설정 온도를 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)로 변경하고, 설정 온도가 변경된 열판(170)의 온도가 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)에 도달하기 전, 제1 온도(T1)와 제2 온도(T2) 사이의 제3 온도(T3)에서, 열판(170)에 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그리고, 설정 온도가 제2 온도(T2)로 변경된 열판(170)에 의해 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 열처리한다. 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 열처리할 때, 열판(170)의 온도인 열판 온도(PV)를 측정한다. 이에 따라, 열판 온도(PV)의 온도 데이터를 취득한다. 그리고, 정해진 시간 열처리를 행한 후, 열판(170)으로부터 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 반출한다.
전술한 바와 같이, 히터(171)는 복수의 히터(171a∼171c)로 나뉘어져 있다. 따라서, 각 히터(171a∼171c)의 설정 온도를 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)로 변경한다. 그리고, 각 히터(171a, 171b, 171c)에 대응하는 위치(P1, P2, P3)에서의 열판 온도(PV)가 제2 온도(T2)에 도달하기 전, 제1 온도(T1)와 제2 온도(T2) 사이의 제3 온도(T3)에서, 열판(170)에 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그리고, 설정 온도가 제2 온도(T2)로 변경된 열판(170)에 의해 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 열처리하고, 히터(171a, 171b, 171c)에 대응한 복수의 위치(P1, P2, P3)에서의 열판(170)의 온도인 열판 온도(PV)를 측정한다.
열판 온도(PV)에 관해서는, 예를 들어 도 6에 나타내는 위치(P1∼P3)에 온도 센서를 설치하여, 위치(P1∼P3)에서의 열판 온도(PV)를 일정 시간마다, 예를 들어 1초마다 측정하고, 측정한 열판 온도(PV)를 히터 제어 장치(172)에 입력하여 히터 제어 장치(172)에 기억한다.
각 히터(171a∼171c)의 설정 온도로서, 제1 온도(T1), 제2 온도(T2)에 관해, 히터(171a∼171c)마다 상이한 각각의 값을 설정해도 좋다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 면내에서의 선폭(CD)의 균일성을 향상시키도록 조정할 수 있다.
또, 제1 측정용 웨이퍼(TW1)로서, 웨이퍼의 복수 개소에, 예를 들어 열전대를 포함하는 온도 센서가 설치된 열전대가 부착된 웨이퍼를 이용함으로써, 웨이퍼 온도(Tw)를 측정해도 좋다.
다음으로, 단계 S12에서는, 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)로 유지되고 있는 상태에서, 열판(170)에 제2 측정용 웨이퍼(TW2)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그리고, 열판(170)에 의해 제2 측정용 웨이퍼(TW2)를 제2 온도(T2)에서 열처리한다. 제2 측정용 웨이퍼(TW2)를 제2 온도(T2)에서 열처리할 때, 열판(170)의 온도인 열판 온도(PV)를 측정한다. 이에 따라, 열판 온도(PV)의 온도 데이터를 취득한다. 그리고, 정해진 시간 열처리를 행한 후, 열판(170)으로부터 제2 측정용 웨이퍼(TW2)를 반출한다.
단계 S12에서도, 위치(P1∼P3)에서의 열판 온도(PV)를 일정 시간마다, 예를 들어 1초마다 측정하고, 측정한 열판 온도(PV)를 히터 제어 장치(172)에 입력하여 히터 제어 장치(172)에 기억한다. 그리고, 각 히터(171a∼171c)의 설정 온도로서, 제2 온도(T2)에 관해, 히터(171a∼171c)마다 상이한 각각의 값을 설정해도 좋다.
또, 제2 측정용 웨이퍼(TW2)로서, 웨이퍼의 복수 개소에, 예를 들어 열전대를 포함하는 온도 센서가 설치된 열전대가 부착된 웨이퍼를 이용함으로써, 웨이퍼 온도(Tw)를 측정해도 좋다.
제2 측정용 웨이퍼(TW2)는, 본 발명에서의 측정용 기판에 해당한다.
데이터 취득 공정(단계 S11 및 단계 S12)에서 취득되는 열판 온도(PV)의 온도 데이터의 일례를, 각각 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 나타낸다.
단계 S11에서, 열판(170)의 설정 온도를, 제1 온도(T1)인 140℃로부터 제2 온도(T2)인 110℃로 변경한다. 그리고, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 열판 온도(PV)가 제2 온도(T2)인 110℃에 도달하기 전, 제3 온도(T3)인 117℃가 될 때, 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그렇게 하면, 열판 온도(PV)는, 제1 측정용 웨이퍼(TW1)의 열처리가 시작된 후에도 하강하여, 제2 온도(T2)인 110℃에 도달한다.
또, 단계 S12에서, 열판 온도(PV)가 제2 온도(T2)인 110℃로 유지되고 있는 상태에서, 제2 측정용 웨이퍼(TW2)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그렇게 하면, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 열판 온도(PV)는, 제2 측정용 웨이퍼(TW2)의 열처리가 시작된 후 약간 변동하지만, 그 후에는 제2 온도(T2)인 110℃로 유지된다.
다음으로, 산출 공정(단계 S13)에서는, 취득한 열판 온도(PV)의 온도 데이터에 기초하여, 열판(170)에 의해 제1 측정용 웨이퍼(TW1) 및 제2 측정용 웨이퍼(TW2)에 주어지는 열량을 산출한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)가 열판(170)으로부터 갭 높이 H의 위치에 배치되어 있는 경우, 상기 열판 온도(PV)의 온도 영역에서는, 열판(170)으로부터 웨이퍼(W)로의 열의 전달은, 대류, 복사는 무시할 수 있는 정도이며, 공기를 통한 열전도가 지배적이라고 생각된다. 이 때, 공기를 통한 열전도에 의한 열류는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 열판(170)을 직류 전원이라고 가정하고, 웨이퍼(W)를 용량 C의 콘덴서라고 가정하고, 갭 높이(H) 사이의 공기를 통한 열전도에서의 열저항을 저항치(R)의 전기 저항이라고 가정하여, 등가 회로로 치환할 수 있다. 또, 열판 온도(PV)를 정해진 온도(Tp)로 하고, 시상수를 τ로 한다. 그렇게 하면, 시각(t)에서의 웨이퍼 온도(Tw)는, 식 (1)
Figure 112011048817026-pat00001
및 식 (2)
Figure 112011048817026-pat00002
로 표시된다. 식 (1)에 나타내는 웨이퍼 온도(Tw)의 시간 변화는, 도 12에 나타낸다.
이 때, 웨이퍼(W)의 면적을 S, 공기의 열전도율을 κ로 하면, 시각(t)에서의 단위 시간에 웨이퍼(W)에 주어지는 열량은, 식 (3)
Figure 112011048817026-pat00003
로 표시된다.
구체적으로는, 시각 t=0에서의 열판 온도(PV)의 온도 데이터 및 식 (1)에 기초하여, 미소 시간(Δt) 이후(t=Δt)의 웨이퍼 온도(Tw)를 산출하고, 산출한 웨이퍼 온도(Tw) 및 식 (3)에 기초하여, 이 미소 시간(Δt) 동안에 웨이퍼(W)에 주어진 열량(QΔt)을 구한다. 동일하게 하여, 또한 미소 시간(Δt) 이후(t=2Δt)의 웨이퍼 온도(Tw) 및 주어진 열량(QΔt)을 구한다. 이것을 반복하는 수치 계산을 행하여, 단계 S11 및 단계 S12에서의 웨이퍼 온도(Tw) 및 주어진 총열량(Q)을 구할 수 있다.
후술하는 제1 공정의 예측 공정(단계 S15)을 행하기 위해서는, 적어도 단계 S12를 행하면 되고, 단계 S11을 생략해도 좋다.
도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 나타내는 예에서는, 열처리의 전반(前半)에 있어서, 제1 측정용 웨이퍼(TW1)의 열판 온도(PV)는, 제2 측정용 웨이퍼(TW2)의 열판 온도(PV)보다 높다. 따라서, 제1 측정용 웨이퍼(TW1)에 주어지는 합계 열량은, 제2 측정용 웨이퍼(TW2)에 주어지는 합계 열량보다 많아진다.
또, 각 히터(171a, 171b, 171c)에 대응하는 열판 온도(PV)가 서로 다른 경우에도, 제1 측정용 웨이퍼(TW1) 또는 제2 측정용 웨이퍼(TW2)에 주어지는 단위 면적당 열량은, 각 위치(P1, P2, P3)간에 상이하다.
웨이퍼(W)간 또는 웨이퍼(W)의 면내에서 주어지는 열량이 상이하면, 현상 처리까지 행하여 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)이 상이하다. 노광후 베이크에 있어서, 노광 영역에서의 레지스트막이 현상액에 가용화하는 반응의 진행이 상이하므로, 현상 처리시에 제거되는 가용부의 폭이 상이하기 때문이다. 여기서, 선폭(CD)은, 선폭 측정 장치(140)를 이용하여 측정하여 얻어지는 것이다.
도 13의 (a) 및 도 13의 (b)는, 웨이퍼(W) 상에 반사 방지막(301)을 개재하여 형성된 레지스트막(302)을 노광하고, 노광후, 각각 단계 S11 및 단계 S12에 해당하는 열처리 조건에 따라 노광후 베이크하고, 현상 처리함으로써 형성된 레지스트 패턴(303)을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 13의 (a)는, 단계 S11, 즉 웨이퍼(W)에 주어지는 열량이 상대적으로 많은 경우를 나타내고 있고, 도 13의 (b)는, 단계 S12, 즉 웨이퍼(W)에 주어지는 열량이 상대적으로 적은 경우를 나타내고 있다. 웨이퍼(W)에 주어지는 열량이 많아지면, 노광 영역에서의 레지스트막(302)이 현상액에 가용화하여 가용부(304)가 되는 반응의 진행이 진행되기 때문에, 현상 처리시에 제거되는 가용부(304)의 폭이 커져, 형성되는 레지스트 패턴(303)의 선폭(CD)이 작아진다.
도 14는, 노광후, 단계 S11과 동등한 열처리 조건에 따라 노광후 베이크를 행하고, 현상 처리를 한 경우에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)을, 각 열원의 위치(P1∼P3)에 대응하는 위치간에 비교하여 나타내는 그래프이다. 웨이퍼(W)에 주어지는 단위 면적당 열량이 P1, P2, P3의 순으로 증대되는 경우, 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)은 P1, P2, P3의 순으로 감소한다. 즉, 웨이퍼(W)에 주어지는 단위 면적당 열량이 웨이퍼(W)의 면내에서 상이하면, 선폭(CD)의 웨이퍼 면내에서의 균일성이 저하된다.
이상, 데이터 취득 공정(단계 S12) 및 산출 공정(단계 S13)을 행함으로써, 열판(170)이 제2 온도(T2)로 유지되고 있는 상태에서 열처리를 시작한 경우에 웨이퍼(W)에 주어지는 정해진 열량이 산출된다. 그리고, 그 후, 실제로 처리되는 복수의 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼군의 각 웨이퍼(W)에 대하여 열처리를 행한다.
제1 공정의 시작 공정(단계 S14)에서는, 열판(170)의 설정 온도를 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)로 변경하고, 설정 온도가 변경된 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)에 도달하기 전, 제1 온도(T1)와 제2 온도(T2) 사이의 제3 온도(T3)에서, 열판(170)에 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그리고, 열처리를 시작한 후의 열판(170)의 온도인 열판 온도(PV)의 온도 데이터를 취득한다.
제1 웨이퍼(W1)는, 본 발명에서의 기판군의 최초 기판에 해당한다.
구체적으로는, 각 히터(171a∼171c)의 설정 온도를 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)로 변경한다. 그리고, 각 히터(171a∼171c)의 근방에서의 열판 온도(PV)가 제2 온도(T2)에 도달하기 전, 제1 온도(T1)와 제2 온도(T2) 사이의 제3 온도(T3)에서, 열판(170)에 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그리고, 설정 온도가 제2 온도(T2)로 변경된 열판(170)에 의해 제1 측정용 웨이퍼(TW1)를 열처리하고, 히터(171a, 171b, 171c)에 대응한 복수의 위치(P1, P2, P3)에서의 열판(170)의 온도인 열판 온도(PV)를 측정한다.
다음으로, 제1 공정의 예측 공정(단계 S15)에서는, 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)에 도달할 때, 취득한 열판 온도(PV)의 온도 데이터에 기초하여, 열판(170)의 설정 온도를 제2 온도(T2)로부터 변경하지 않았던 경우에 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량을 예측한다.
산출 공정(단계 S13)과 동일한 방법으로, 취득한 열판 온도(PV)의 온도 데이터에 기초하여, 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량을 산출한다. 단, 취득한 열판 온도(PV)의 온도 데이터는, 열처리의 전반(前半) 부분에 관해서만이다. 따라서, 열판 온도(PV)가 설정 온도에 도달한 후에 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어질 열량은, 열판 온도(PV)가 그 후 제2 온도(T2)와 같다고 가정하여 산출한다.
히터(171a∼171c)에 대응하는 각 위치(P1∼P3)의 온도 데이터를 취득할 때에는, 각 위치(P1∼P3)마다 취득한 열판 온도(PV)의 온도 데이터에 기초하여, 각 위치(P1∼P3)에서 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량을 예측한다.
다음으로, 제1 공정의 변경 공정(단계 S16)에서는, 예측한 열량과, 열판(170)에 의해 제2 웨이퍼(W2)에 주어지는 열량에 기초하여, 열판(170)의 설정 온도를 제2 온도(T2)로부터 변경하고, 설정 온도가 변경된 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)를 열처리한다. 이 때, 예측한 열량에 기초하여, 실제로 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량이, 산출 공정(단계 S13)에서 산출한 웨이퍼(W)에 주어지는 열량과 같아지도록, 열판(170)의 설정 온도를 제2 온도(T2)로부터 변경한다.
예를 들어, 예측된 열량을 Q1로 한다. 또, 미리 산출한 단계 S12에서의 열량을 Q2로 한다. 또, 제1 공정의 변경 공정(단계 S16)에서 설정 온도를 변경하여 열처리하는 시간을 t1로 하고, 웨이퍼(W)의 중량 및 비열을 각각 M, Cw로 한다. 이 때, 설정 온도의 변경량(ΔT)을, 식 (4)
Figure 112011048817026-pat00004
에 의해 간단히 산출할 수 있다.
구체적으로는, 설정 온도에 변경량(ΔT)을 가산함으로써, 새로운 설정 온도로 변경한다. 즉, 제2 온도(T2)가 제1 온도(T1)보다 낮을 때에는, 열량 Q1이 열량 Q2보다 커지고, ΔT가 마이너스가 되어, 설정 온도를 제2 온도(T2)보다 변경량 ΔT만큼 낮춘다. 한편, 제2 온도(T2)가 제1 온도(T1)보다 높을 때에는, 열량 Q1이 열량 Q2보다 작아지고, ΔT가 플러스가 되어, 설정 온도를 제2 온도(T2)로부터 변경량(ΔT)만큼 높인다.
구체예로서, 예를 들어 제1 온도(T1)를 140℃, 제2 온도(T2)를 110℃, 제3 온도(T3)를 117℃, 열처리 시간을 60초로 할 수 있다. 또, 열처리 시간중, 열판 온도(PV)가 제2 온도(T2)에 도달할 때 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량을 계산할 때까지 데이터를 취득하는 시간을 30초로 할 수 있다. 그리고, 제2 온도(T2)로부터 변경량(ΔT)만큼 설정 온도를 변경하여 열처리하는 시간(t1)을 30초로 할 수 있다. 데이터 취득의 시간 간격은, 예를 들어 1초로 할 수 있다.
이 때, 예측된 열량(Q1)은 8983 J가 되고, 단계 S12에서의 열량(Q2)은 8774 J가 되고, Q2-Q1는 -209 J가 된다. 또, M을 120 g, Cw를 0.71 J/gㆍ℃로 한다. 그렇게 하면, 식 (4)에서의 ΔT는 -0.08℃이 되고, 제1 공정의 변경 공정(단계 S16)에서 열판(170)의 설정 온도를 0.08℃ 낮추면 되는 것으로 구할 수 있다.
그리고, 도 15에 나타낸 바와 같이, 제2 온도(T2)로부터 변경량(ΔT)만큼 설정 온도가 변경된 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)를 열처리한다. 그리고, 정해진 시간 열처리를 행한 후, 열판(170)으로부터 제1 웨이퍼(W1)를 반출한다.
히터(171a∼171c)에 대응하는 각 위치(P1∼P3)에서 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량을 예측했을 때에는, 예측한 열량과, 각 히터(171a∼171c)에 의해 제2 웨이퍼(W2)에 주어지는 열량에 기초하여, 열판(170)의 설정 온도를 제2 온도(T2)로부터 상이한 변경량 ΔT1, ΔT2, ΔT3으로 변경해도 좋다. 이에 따라, 웨이퍼(W)에 주어지는 열량의 웨이퍼 면내에서의 균일성을 향상시킬 수 있고, 현상 처리후에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)의 웨이퍼 면내에서의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 단계 S15 및 단계 S16 대신, 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)에 도달할 때, 취득한 열판 온도(PV)의 온도 데이터에 기초하여, 열판(170)의 설정 온도를 제2 온도(T2)로부터 설정 온도를 ΔT 변경한 경우에 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량을 예측하고, 예측한 열량과, 열판(170)에 의해 다음 기판에 주어지는 열량에 기초하여, 설정 온도의 변경량(ΔT)을 결정하도록 해도 좋다. 이 때, 예측한 열량에 기초하여, 실제로 열판에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량이, 산출 공정(단계 S13)에서 산출한 웨이퍼(W)에 주어지는 열량과 같아지도록, 설정 온도의 변경량(ΔT)을 결정한다.
다음으로, 제2 공정(단계 S17)에서는, 열판(170)의 설정 온도를 제2 온도(T2)로 복귀시켜, 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)로 유지되고 있는 상태에서, 열판(170)에 제2 웨이퍼(다음 웨이퍼; W2)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그리고, 열판(170)에 의해 제2 웨이퍼(W2)를 열처리한다. 그리고, 정해진 시간 열처리를 행한 후, 열판(170)으로부터 제2 웨이퍼(W2)를 반출한다.
제2 웨이퍼(W2)는, 본 발명에서의 기판군의 다음 기판에 해당한다.
본 실시형태에 의하면, 열판(170)의 온도가 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)에 도달하기 전, 제1 온도(T1)와 제2 온도(T2) 사이의 제3 온도(T3)일 때, 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)의 열처리를 시작한다. 이에 따라, 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)에 도달한 후에 열처리를 시작하는 경우보다 빠르게 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)의 열처리를 시작할 수 있다. 예를 들어, 제1 온도(T1)를 140℃, 제2 온도(T2)를 110℃, 제3 온도(T3)를 117℃로 할 때, 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)의 열처리를 30초 정도 빠르게 시작할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 제1 공정(단계 S14∼S16)에서 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)에 주어지는 열량과, 제2 공정(단계 S17)에서 제2 웨이퍼(다음 웨이퍼; W2)에 주어지는 열량을 대략 같게 할 수 있다. 따라서, 노광 영역에서의 레지스트막이 현상액에 가용화하는 반응의 진행을 대략 같게 할 수 있어, 현상 처리시에 제거되는 가용부의 폭을 대략 같게 할 수 있다. 따라서, 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)와 제2 웨이퍼(다음 웨이퍼; W2)(및 그 이후의 웨이퍼(W)) 사이에서, 현상 처리함으로써 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)을 대략 같게 할 수 있다.
예를 들어, 제1 공정(단계 S14∼단계 S16) 대신, 데이터 취득 공정의 단계 S11에 의해 제1 웨이퍼(W1)를 열처리하고, 이어서 제2 공정(단계 S17)을 행한 경우, 선폭(CD)은, 제1 웨이퍼(W1)에서 65.37 nm, 제2 웨이퍼(W2)에서 66.00 nm이다. 한편, 제1 공정(단계 S14∼단계 S16)에 의해 제1 웨이퍼(W1)를 열처리하고, 이어서 제2 공정(단계 S17)을 행한 경우, 선폭(CD)은, 제1 웨이퍼(W1)에서 65.80 nm, 제2 웨이퍼(W2)에서 66.00 nm으로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 열용량을 작게 하기 위해 열판(170)을 얇게 하여 강도를 저하시킬 우려가 없다. 또, 열판(170)을 냉각시키는 냉각 기구가 불필요하므로, 장치 비용을 증대시킬 우려가 없다.
한편, 본 실시형태에 따른 열처리 방법은, 설정 온도 도달전에 열처리를 시작할 때 웨이퍼에 주어지는 열량이, 설정 온도 도달후에 열처리를 시작한 경우에 웨이퍼에 주어지는 정해진 열량과 같아지도록, 설정 온도 도달전에 시작한 열처리의 후반의 열처리 시간을 변경하는 것이어도 좋다. 이하, 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 실시형태의 변형예에 따른 열처리 방법에 관해 설명한다.
도 16는, 본 변형예에 따른 열처리 방법의 각 공정의 순서를 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 17은, 제1 공정에서의 열판 온도(PV)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에 따른 열처리 방법은, 데이터 취득 공정(단계 S11, 단계 S12), 산출 공정(단계 S13), 제1 공정(단계 S14∼S16') 및 제2 공정(단계 S17')을 갖는다. 단계 S11부터 단계 S15까지는, 도 9을 이용하여 전술한 실시형태에 따른 열처리 방법과 동일하다. 단, 예측 공정(단계 S15)에서는, 취득한 열판 온도(PV)의 온도 데이터에 기초하여, 열처리 시간을 정해진 시간으로부터 변경하지 않았던 경우에 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량을 예측한다.
다음으로, 제1 공정의 변경 공정(단계 S16')에서는, 예측한 열량과, 열판(170)에 의해 제2 웨이퍼(W2)에 주어지는 열량에 기초하여, 열처리 시간을 정해진 시간으로부터 변경하고, 변경된 열처리 시간동안 제1 웨이퍼(W1)를 열처리한다. 이 때, 예측한 열량에 기초하여, 실제로 열판(170)에 의해 제1 웨이퍼(W1)에 주어지는 열량이, 산출 공정(단계 S13)에서 산출한 웨이퍼(W)에 주어지는 열량과 같아지도록, 열처리 시간을 정해진 시간으로부터 변경하고, 변경된 열처리 시간동안 제1 웨이퍼(W1)를 열처리한다.
예를 들어, 예측된 열량을 Q1로 한다. 또, 미리 산출한 단계 S12에서의 열량을 Q2로 한다. 또, 제1 공정에서의 열처리 시간을 정해진 시간으로부터 변경하는 변경 시간을 t1로 하고, 웨이퍼(W)의 중량 및 비열을 각각 M, Cw로 한다. 이 때, 열처리 시간의 변경량(Δt)을, 식 (5)
Figure 112011048817026-pat00005
에 의해 간단히 산출할 수 있다.
구체적으로는, 정해진 시간에 변경량(Δt)을 가산함으로써, 새로운 열처리 시간으로 변경한다. 즉, 제2 온도(T2)가 제1 온도(T1)보다 낮을 때에는, 열량 Q1이 열량 Q2보다 커지고, Δt가 마이너스가 되어, 열처리 시간을 정해진 시간보다 변경량(Δt)만큼 짧게 한다. 한편, 제2 온도(T2)가 제1 온도(T1)보다 높을 때에는, 열량 Q1이 열량 Q2보다 작아지고, Δt가 플러스가 되어, 열처리 시간을 정해진 시간보다 변경량(Δt)만큼 길게 한다.
그리고, 도 17에 나타낸 바와 같이, 열판(170)에 의해, 정해진 시간으로부터 변경량(Δt)만큼 변경된 열처리 시간동안 제1 웨이퍼(W1)를 열처리한다. 그리고, 열처리를 행한 후, 열판(170)으로부터 제1 웨이퍼(W1)를 반출한다.
다음으로, 제2 공정(단계 S17')에서는, 열처리 시간을 정해진 시간으로 복귀시켜, 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)로 유지되고 있는 상태에서, 열판(170)에 제2 웨이퍼(W2)를 배치하여 열처리를 시작한다. 그리고, 열판(170)에 의해 제2 웨이퍼(W2)를 열처리한다. 그리고, 정해진 시간 열처리를 행한 후, 열판(170)으로부터 제2 웨이퍼(W2)를 반출한다.
본 변형예에서도, 열판(170)의 온도가 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)에 도달하기 전, 제1 온도(T1)와 제2 온도(T2) 사이의 제3 온도(T3)일 때, 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)의 열처리를 시작한다. 이에 따라, 열판(170)의 온도가 제2 온도(T2)에 도달한 후에 열처리를 시작하는 경우보다 빠르게 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)의 열처리를 시작할 수 있다.
예를 들어, 제1 온도(T1)를 140℃, 제2 온도(T2)를 110℃, 제3 온도(T3)를 117℃로 할 때, 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)의 열처리를 30초 정도 빠르게 시작할 수 있다.
또, 본 변형예에서도, 제1 공정(단계 S14∼S16')에서 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)에 주어지는 열량과, 제2 공정(단계 S17')에서 제2 웨이퍼(다음 웨이퍼; W2)에 주어지는 열량을 대략 같게 할 수 있다. 따라서, 노광 영역에서의 레지스트막이 현상액에 가용화하는 반응의 진행을 대략 같게 할 수 있어, 현상 처리시에 제거되는 가용부의 폭을 대략 같게 할 수 있다. 따라서, 그 후, 제1 웨이퍼(최초 웨이퍼; W1)와 제2 웨이퍼(다음 웨이퍼; W2)(및 그 이후의 웨이퍼(W)) 사이에서, 현상 처리함으로써 형성되는 레지스트 패턴의 선폭(CD)을 대략 같게 할 수 있다.
또한, 본 변형예에서도, 열용량을 작게 하기 위해 열판(170)을 얇게 하여 강도를 저하시킬 우려가 없다. 또, 열판(170)을 냉각시키는 냉각 기구가 불필요하므로, 장치 비용을 증대시킬 우려가 없다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시형태에 한정되지 않고, 특허청구범위 내에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러가지 변형ㆍ변경이 가능하다.
본 발명은, 노광후 베이크 장치뿐만 아니라, 웨이퍼를 열처리하는 각종 열처리 장치에 적용하는 것이 가능하다. 또, 본 발명은, 반도체 기판, 유리 기판, 그 밖의 각종 기판을 열처리하기 위한 장치에 적용하는 것이 가능하다.
1 : 도포 현상 처리 시스템 130 : 노광후 베이크 장치
170 : 열판 171 : 히터
172 : 히터 제어 장치 220 : 본체 제어부
W : 웨이퍼(기판)

Claims (13)

  1. 정해진 온도로 설정된 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 열처리하는 열처리 방법에 있어서,
    상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하고, 설정 온도가 변경된 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하는 제1 공정과,
    상기 설정 온도가 변경된 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리한 후, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제2 공정
    을 포함하고,
    상기 제1 공정에 있어서 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하는 것은, 제2 온도에 도달하기 전에, 열처리를 시작할 때 상기 최초 기판에 주어지는 열량이 상기 제2 온도에 도달 후에 열처리를 시작하는 제2 공정의 경우에 상기 다음 기판에 주어지는 정해진 열량과 같아지도록, 열판의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 공정은, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하지 않았던 경우에 상기 열판에 의해 상기 최초 기판에 주어지는 열량을 예측하고, 예측한 상기 열량과, 상기 열판에 의해 상기 다음 기판에 주어지는 열량에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 열판은, 동심원형으로 설치된 복수의 열원을 갖는 것이며,
    상기 제1 공정은, 각 열원의 설정 온도를 상기 제1 온도로부터 상기 제2 온도로 변경하고, 상기 각 열원의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 각 열원의 온도 데이터를 취득하고, 취득한 상기 각 열원의 온도 데이터에 기초하여, 상기 각 열원의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하지 않았던 경우에 상기 각 열원에 의해 상기 최초 기판에 주어지는 열량을 예측하고, 예측한 각각의 상기 열량과, 상기 각 열원에 의해 상기 다음 기판에 주어지는 열량에 기초하여, 상기 각 열원의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 방법.
  4. 정해진 온도로 설정된 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 정해진 시간 열처리하는 열처리 방법에 있어서,
    상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 최초 기판의 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로부터 변경하고, 변경된 상기 열처리 시간동안 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하는 제1 공정과,
    상기 설정 온도가 변경된 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리한 후, 상기 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 정해진 시간동안 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제2 공정
    을 포함하고,
    상기 제1 공정에 있어서 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하는 것은, 제2 온도에 도달하기 전에, 열처리를 시작할 때 상기 최초 기판에 주어지는 열량이 상기 제2 온도에 도달 후에 열처리를 시작하는 제2 공정의 경우에 상기 다음 기판에 주어지는 정해진 열량과 같아지도록, 열판의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 공정은, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 최초 기판의 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로부터 변경하지 않았던 경우에 상기 열판에 의해 상기 최초 기판에 주어지는 열량을 예측하고, 예측한 상기 열량과, 상기 열판에 의해 상기 다음 기판에 주어지는 열량에 기초하여, 상기 열처리 시간을 변경하는 것인 열처리 방법.
  6. 제2항 또는 제5항에 있어서, 상기 다음 기판에 주어지는 열량은, 미리 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서 측정용 기판의 열처리를 시작하여, 상기 측정용 기판을 열처리할 때 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여 산출된 것인 열처리 방법.
  7. 컴퓨터에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 열처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  8. 열판을 가지며, 정해진 온도로 설정된 상기 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 열처리하는 열처리 장치에 있어서,
    상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하고, 설정 온도가 변경된 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하고, 상기 설정 온도가 변경된 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리한 후, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제어부를 갖고,
    상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하는 것은, 제2 온도에 도달하기 전에 열처리를 시작할 때, 상기 최초 기판에 주어지는 열량이 상기 제2 온도에 도달 후에 열처리를 시작하는 경우에 상기 다음 기판에 주어지는 정해진 열량과 같아지도록, 열판의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하지 않았던 경우에 상기 열판에 의해 상기 최초 기판에 주어지는 열량을 예측하고, 예측한 상기 열량과, 상기 열판에 의해 상기 다음 기판에 주어지는 열량에 기초하여, 상기 열판의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 열판은, 동심원형으로 설치된 복수의 열원을 갖는 것이며,
    상기 제어부는, 각 열원의 설정 온도를 상기 제1 온도로부터 상기 제2 온도로 변경하고, 상기 각 열원의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 각 열원의 온도 데이터를 취득하고, 취득한 상기 각 열원의 온도 데이터에 기초하여, 상기 각 열원의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하지 않았던 경우에 상기 각 열원에 의해 상기 최초 기판에 주어지는 열량을 예측하고, 예측한 각각의 상기 열량과, 상기 각 열원에 의해 상기 다음 기판에 주어지는 열량에 기초하여, 상기 각 열원의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 장치.
  11. 열판을 가지며, 정해진 온도로 설정된 상기 열판 상에, 복수의 기판을 포함하는 기판군의 각 기판을 순차적으로 배치하여 정해진 시간 열처리하는 열처리 장치에 있어서,
    상기 열판의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달하기 전에, 상기 열판에 의한 상기 기판군의 최초 기판의 열처리를 시작하여, 열처리를 시작한 후의 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도에 도달할 때, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 최초 기판의 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로부터 변경하고, 변경된 상기 열처리 시간동안 상기 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리하고, 상기 설정 온도가 변경된 열판에 의해 상기 최초 기판을 열처리한 후, 상기 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로 복귀시켜, 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서, 상기 정해진 시간동안 상기 열판에 의해 상기 기판군의 다음 기판을 열처리하는 제어부를 갖고,
    상기 열판의 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 변경하는 것은, 제2 온도에 도달하기 전에 열처리를 시작할 때, 상기 최초 기판에 주어지는 열량이 상기 제2 온도에 도달 후에 열처리를 시작하는 경우에 상기 다음 기판에 주어지는 정해진 열량과 같아지도록, 열판의 설정 온도를 변경하는 것인 열처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부는, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여, 상기 최초 기판의 열처리 시간을 상기 정해진 시간으로부터 변경하지 않았던 경우에 상기 열판에 의해 상기 최초 기판에 주어지는 열량을 예측하고, 예측한 상기 열량과, 상기 열판에 의해 상기 다음 기판에 주어지는 열량에 기초하여, 상기 열처리 시간을 변경하는 것인 열처리 장치.
  13. 제9항 또는 제12항에 있어서, 상기 다음 기판에 주어지는 열량은, 미리 상기 열판의 온도가 상기 제2 온도로 유지되고 있는 상태에서 측정용 기판의 열처리를 시작하여, 상기 측정용 기판을 열처리할 때 상기 열판의 온도 데이터를 취득하고, 취득한 상기 열판의 온도 데이터에 기초하여 산출된 것인 열처리 장치.
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