KR19980079949A - 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리시스템과 레지스트막의 평가방법 및 처리장치 - Google Patents

레지스트 처리방법 및 레지스트 처리시스템과 레지스트막의 평가방법 및 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19980079949A
KR19980079949A KR1019980007355A KR19980007355A KR19980079949A KR 19980079949 A KR19980079949 A KR 19980079949A KR 1019980007355 A KR1019980007355 A KR 1019980007355A KR 19980007355 A KR19980007355 A KR 19980007355A KR 19980079949 A KR19980079949 A KR 19980079949A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resist
substrate
film thickness
processed
film
Prior art date
Application number
KR1019980007355A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100595082B1 (ko
Inventor
마사미 아카모토
고스케 요시하라
유지 후쿠다
Original Assignee
히가시 데쓰로
동경엘렉트론 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP06925597A external-priority patent/JP3256462B2/ja
Priority claimed from JP14273997A external-priority patent/JP3307853B2/ja
Application filed by 히가시 데쓰로, 동경엘렉트론 가부시키가이샤 filed Critical 히가시 데쓰로
Publication of KR19980079949A publication Critical patent/KR19980079949A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100595082B1 publication Critical patent/KR100595082B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • 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
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

피처리기판을 소정 온도로 설정하고, 소정 온도로 설정된 피처리기판을 회전시키면서 레지스트액을 기판상에 도포하여 레지스트막을 기판상에 형성하며, 레지스트막이 형성된 피처리기판을 가열하고, 이 가열처리후에 피처리기판을 소정 온도로 냉각하는 레지스트 처리방법에 있어서, 가열처리와 냉각처리와의 사이에서 피처리기판상의 레지스트막의 막두께가 측정된다.

Description

레지스트 처리방법 및 레지스트 처리시스템과 레지스트막의 평가방법 및 처리장치
본 발명은, 피처리기판에 대하여 레지스트 처리를 행하기 위한 방법 및 처리시스템과 레지스트막의 평가방법, 특히 화학증폭형 레지스트로 형성한 레지스트막의 평가방법 및 처리장치에 관한 것이다.
예를들어, 반도체 제조프로세스에 있어서의 포토레지스트 처리공정에서는, 반도체 웨이퍼(이하,「웨이퍼」라고 함)등의 피처리기판의 표면에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하고, 소정 패턴으로 노광한 후에 현상액으로 현상처리하고 있으나, 이러한 일련의 처리를 행함에 있어서는, 종래로부터 레지스트 처리시스템이 이용되고 있다.
이 레지스트 처리시스템은, 통상 유니트로서의 처리장치, 예를들면 레지스트의 정착성을 향상시키기 위한 소수화처리[어드히젼처리(adhesion process)], 레지스트액의 도포를 행하는 도포처리, 레지스트액 도포후의 피처리기판을 소정의 온도분위기에서 레지스트막을 경화시키기 위한 열처리, 노광후의 피처리기판을 소정의 온도분위기로 하기 위한 열처리, 노광후의 피처리기판에 현상액을 공급하여 현상하는 현상처리 등의 각 처리를 개별적으로 행하는 복수의 처리장치를 구비하고 있으며, 반송아암등의 반송기구에 의해 피처리기판인 웨이퍼를 각 처리장치에 대하여 반입반출한다.
웨이퍼에 형성되는 레지스트막은 당연히 소망의 막두께여야 하며, 양호한 막두께의 균일성이 요구된다. 이 때문에 레지스트 처리시스템으로 형성되는 레지스트막의 막두께 측정이 필요하게 되는데, 종래 레지스트막의 막두께 측정은 다음과 같은 순서에 의해 실시되고 있다.
우선, 더미 웨이퍼(dummy wafer)에 대하여 레지스트 처리시스템에서 레지스트막을 형성한다. 그 후 더미 웨이퍼가 캐리어(carrier)등에 의해 레지스트 처리시스템에서 꺼내지고, 시스템 외부에 설치되어 있는 막두께 측정장치에 의해 레지스트 막두께가 측정된다. 측정 결과에 따라 소망의 레지스트 막두께로 되도록, 또한 막두께 균일성이 양호하게 되도록, 레지스트 처리시스템에서의 레지스트 도포장치내의 온도, 레지스트 도포장치에서의 웨이퍼의 회전속도 등을 조정하고 있다.
그러나, 더미 웨이퍼를 레지스트 처리시스템에서 꺼내어 막두께 측정을 행할 경우, 레지스트 처리시스템을 일시적으로 정지시키게 된다. 그리고 레지스트막의 막두께 측정은, 로트(lot)들마다 정기적으로 행할 필요가 있으므로, 결과적으로 스루풋(throughput)의 저하를 초래하였다. 또 레지스트막의 막두께 측정 종료후에 가동재개하는 레지스트 처리시스템의 환경과, 더미 웨이퍼의 레지스트막 형성시의 시스템 환경은 엄밀하게는 모두 동일하지 않으므로, 막두께의 측정결과를 그대로 레지스트막 형성조건의 조정에 적용할 수 없는 경우가 있다.
그리고, 초 LSI제조에는 감도나 해상도 면에서 뛰어난 화학증폭형 포토레지스트의 사용이 적합하지만, 화학증폭형 레지스트를 이용하여 레지스트막을 형성할 경우, 레지스트막의 막두께 데이터가 경과시간과 함께 변동하는 문제가 있다. 예컨대 100매의 웨이퍼에 대하여 연속적으로 레지스트 도포를 행하고, 레지스트막 형성후에 모든 웨이퍼의 막두께를 레지스트 도포한 순서로 1매씩 측정할 경우를 생각한다면, 1매째의 막두께 측정에서 100매째의 막두께 측정을 하는 동안에는 99매 측정하는데 필요한 시간이 경과하고 있다. 이 경과시간과 함께 막두께 데이터가 변동한다. 예를들어 도포후의 막두께 8000옹스트롬(angstrom)에 대하여 시간경과 1시간당 약 10옹스트롬 정도 감소하는 화학증폭형 레지스트를 이용하는 경우, 상기와 마찬가지로 100매의 웨이퍼에 연속 도포후에 1매씩 막두께를 측정하고, 100매의 막두께 측정에 5시간 소요했다고 하면, 100매째의 레지스트막의 막두께 데이터는 1매째의 것보다 약 50옹스트롬이 감소한다.
따라서, 도포공정에 어떠한 이상이 발생하지 않아도 막두께 데이터는 시간경과와 동시에 감소하는 상태가 발생한다. 그리고 도포공정에 어떠한 이상이 발생하여 레지스트막의 막두께 자체가 변동하고, 그 후에 도포한 레지스트막의 막두께가 순차 감소하고 있을 경우도 있다. 그 때문에 막두께 데이터를 측정한 순서로 경과시간과 막두께 데이터와의 관계를 조사해도, 레지스트막의 상태가 양호한 것인지, 혹은 어떠한 이상이 발생하여 막두께가 변동하고 있는 것인지 판단이 불가능하다.
상기한 바와 같이, 막두께 데이터가 경과시간에 의해 변동하는 화학증폭형 레지스트를 이용하여 레지스트막을 형성할 경우에는, 단순히 레지스트막의 막두께를 측정하는 것 만으로는 막두께 자체에 변동이 발생하는지의 여부 판단이 곤란하므로, 도포공정이나 레지스트막의 상태에 이상이 없는지의 여부를 확실하게 판단할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼등의 피처리기판을 레지스트 처리시스템의 외부로 꺼내지 않고 레지스트막의 막두께를 측정하고, 그 측정결과에 따라 레지스트 처리시스템의 레지스트막 형성조건의 조정을 가능하게 하고, 양호한 스루풋을 달성하는 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리시스템을 제공함에 있다.
본 발명은, 화학증폭형 레지스트와 같이 경과시간에 의해 막두께 데이터가 변동하는 성질의 재료를 이용하여 웨이퍼에 레지스트막을 형성할 경우에, 도포공정이나 형성된 레지스트막의 막두께에 이상이 없는지 여부를 확실하게 판단할 수 있는 막두께 평가방법 및 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도1은 본 발명의 실시예에 관한 도포현상 처리시스템의 외관을 나타낸 사시도,
도2는 도1의 도포현상 처리시스템에 조합되어 있는 레지스트 도포장치의 구성의 개략을 나타낸 설명도,
도3은 본 발명의 실시예에 관한 레지스트막의 막두께 측정장치의 측면 설명도,
도4는 본 발명의 실시예에 관한 레지스트막의 막두께 측정장치의 사시도,
도5는 다른 실시예의 레지스트막의 막두께 측정장치의 사시도,
도6은 도1의 도포현상 처리시스템을 이용하여 웨이퍼상에 레지스트막을 형성했을 때의 막형성에서의 막의 단면도,
도7은 도1의 도포현상 처리시스템을 이용하여 웨이퍼상에 레지스트막을 형성했을 때의 막형성에서의 막의 단면도,
도8은 도1의 도포현상 처리시스템을 이용하여 웨이퍼상에 레지스트막을 형성했을 때의 막형성에서의 막의 단면도,
도9는 도1의 도포현상 처리시스템을 이용하여 웨이퍼상에 레지스트막을 형성했을 때의 막형성에서의 막의 단면도,
도10은 본 발명의 레지스트 도포장치를 포함하는 도포현상 처리시스템의 전체 구성의 평면도,
도11은 본 발명의 레지스트 도포장치를 포함하는 도포현상 처리시스템의 전체 구성의 정면도,
도12는 본 발명의 레지스트 도포장치를 포함하는 도포현상 처리시스템의 전체 구성의 배면도,
도13은 레지스트 도포유니트(COT)의 전체 구성의 개략 단면도,
도14는 레지스트 도포유니트(COT)의 평면도,
도15의 (a)는 본 발명의 레지스트막 평가방법의 실시에 이용하는 막두께 측정장치의 개략 구성을 나타낸 도면,
도15의 (b)는 도15의 (a)에 도시된 RAM에 기억된 정보를 나타낸 도면,
도16은 레지스트 도포된 웨이퍼(W) 단면의 확대도,
도17은 본 발명의 막두께 평가방법을 실시하는 순서의 개략을 나타낸 도,
도18은 막두께값과 경과시간과의 사이의 관계를 곡선으로 그린 그래프,
도19는 막두께값과 경과시간과의 사이의 관계를 곡선으로 그린 그래프이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 도포현상 처리시스템 2 : 재치부
3,6 : 반송아암 4 : 반송기구
5,7,8 : 반송로 9 : 기판재치부
10 : 브러쉬 세정장치 11 : 물세정장치
12 : 어드히젼 처리장치 13,16 : 냉각장치
14 : 레지스트 도포장치 15,19 : 가열장치
17 : 현상처리장치 18 : 막두께 측정장치
20 : 케이싱 21 : 컵
22 : 스핀척 23 : 구동기구
24 : 제어장치 25 : 배액관
26 : 드레인탱크 31 : 노즐홀더
37 : 스캔기구 41 : 레지스트액 공급튜브
42 : 필터 43,44 : 공급기구
45 : 용제튜브 51 : 챔버
52 : 온도습도 조정장치 54 : 필터
55 : 토출구 56 : 배기구
70 : 레지스트막 101 : 검지부
102 : CPU 103 : 표시부
104 : 기억장치 105 : 시료대
110 : 카세트스테이션 112 : 처리스테이션
114 : 인터페이스부 115 : 센서
120 : 카세트재치대 122,126 : 웨이퍼 반송체
124 : 주웨이퍼 반송기구 128 : 주변노광장치
150 : 유니트 바닥판 152 : 스핀척
154 : 구동모터 158 : 브러쉬부재
160 : 승강구동수단 162 : 승강가이드수단
164 : 냉각자켓 184 : 척회전 제어부
186 : 레지스트 노즐 188 : 레지스트 공급관
190 : 레지스트노즐 대기부 192 : 레지스트노즐 스캔아암
194 : 가이드레일 196 : 수직지지부재
200 : 컵
본 발명은, 피처리기판을 소정 온도로 설정하는 제1 공정과, 소정 온도로 설정된 피처리기판을 회전시키면서 레지스트액을 기판상에 도포하여 레지스트막을 기판상에 형성하는 제2 공정과, 레지스트막이 형성된 피처리기판을 가열하는 제3 공정과, 가열후의 피처리기판을 소정온도로 냉각하는 제4 공정과, 제3 공정과 제4 공정 사이에서, 피처리기판상의 레지스트막의 막두께를 레지스트 처리시스템내에서 측정하는 공정으로 이루어지는 레지스트 처리시스템에서의 레지스트 처리방법을 제공한다.
제4 공정 후에 피처리기판상의 레지스트막의 막두께를 측정해도 좋다. 이와 같은 방법에 의하면, 피처리기판을 레지스트 처리시스템 바깥으로 꺼내지 않고, 피처리기판의 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있다.
레지스트막의 막두께 측정결과, 소정의 막두께가 아닐 경우나, 막두께 균일성이 허용범위내에 없을 경우, 적어도 레지스트 도포장치내의 온도, 레지스트 도포장치에서의 피처리기판의 회전속도, 제1 공정에서의 피처리기판의 소정온도, 또는 레지스트액의 온도중 어느 것인가를 조정한다.
이 방법에 의하면, 레지스트 처리시스템 내부에서 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있으므로, 막두께를 측정하는 동안에 레지스트 처리시스템을 정지시킬 필요가 없고, 레지스트 처리시스템 내의 환경이 일정하게 유지된다. 따라서 레지스트막의 막두께 측정에서 얻어진 결과를 직접적으로 이용하는 것이 가능하게 되고, 레지스트막 형성조건의 조정이 용이하게 된다.
상기 레지스트막의 막두께 측정은 레지스트 처리시스템내에 설치한 막두께 측정 전용의 스테이지에 있어서 행하는 방법도 생각할 수 있지만, 레지스트 처리시스템내의 반송장치가 피처리기판을 유지하고 있는 동안에 행해도 좋다. 이 경우 막두께 측정용 스테이지가 설치될 스페이스를 생략할 수 있어, 레지스트 처리시스템 전체의 콤팩트화를 기대할 수 있다. 또 피처리기판을 막두께 측정용 스테이지까지 반송하는 공정이 불필요하게 된다.
레지스트막의 막두께 측정은 레지스트 처리시스템내에 유지하고 있는 검사용 피처리기판에 대하여 행해도 좋다. 이 검사용 피처리기판은 예를들면 레지스트 처리시스탬내의 캐리어등의 수납체에 격납하고, 레지스트막의 막두께 측정시에, 수납체에서 검사용 피처리기판을 반송기구에 의해 반출하도록 해도 좋다. 이 경우 막두께의 측정이 끝난 검사용 피처리기판의 레지스트막은 레지스트 도포장치로서 세척하도록 해도 좋다. 레지스트막을 세척한 검사용 피처리기판을 처리시스템내의 캐리어에 격납하고, 다음번 레지스트막의 막두께 검사시에 다시 사용하도록 해도 좋다. 이에 따라 검사용 피처리기판은 복수회 사용이 가능하게 된다.
본 발명은, 피처리기판을 회전시키면서 기판상에 레지스트액을 도포하여 해당 기판상에 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포장치와, 피처리기판을 가열하는 가열장치와, 피처리기판을 유지하여 반송하는 반송장치와, 피처리기판에 형성된 레지스트막의 막두께를 측정하기 위해 가열장치의 반입반출구 위쪽에 설치한 막두께 측정장치에 의해 구성되는 레지스트 처리시스템을 제공한다.
통상, 피처리기판은 레지스트액을 도포한 후에, 레지스트액을 경화시킬 목적으로 가열처리공정에 들어간다. 따라서 막두께장치를 가열처리장치 위쪽에 설치함으로써, 가열처리후의 피처리기판은 가열처리장치에서의 반출시에, 반드시 막두께 측정포인트, 또는 그 부근을 통과하게 된다. 따라서 가열처리장치에 의한 가열처리후, 곧바로 피처리기판을 필요 이상으로 이동시키지 않고 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있고, 결과적으로 스루풋의 향상이 도모된다.
또, 본 발명은, 피처리기판을 회전시키면서 기판상에 레지스트액을 도포하여 해당 기판상에 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포장치와, 피처리기판을 제1 온도까지 가열하는 복수의 가열장치와, 적어도 피처리기판을 제2 온도까지 냉각하는 기능을 가진 복수의 온도조절장치와, 피처리기판을 유지하여 반송하는 반송장치와, 가열장치 및 온도조절장치의 적어도 한쪽의 반입반출구 위쪽에 설치되고, 가열장치와 온도조절장치는 다단으로 겹쳐지며, 피처리기판에 형성된 레지스트막의 막두께를 측정하는 막두께 측정장치에 의해 구성되는 레지스트 처리시스템을 제공한다.
그리고, 여기서의 냉각은 냉각순환등에 의한 강제냉각과, 분위기 온도에 의한 자연냉각을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 가열장치에 의한 가열처리후, 또는 온도조절장치에 의한 온도조정처리후의 어느 경우에도, 곧바로 피처리기판을 필요 이상으로 이동시키지 않고 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있어, 스루풋의 향상이 도모된다.
레지스트막의 막두께를 측정하는 장치를, 피처리기판의 반송경로 위쪽에 설치해도 좋다. 이와 같이 구성하면 피처리기판의 레지스트막의 막두께를 반송장치로 반송하는 도중에 측정할 수 있다.
본 발명은, 경과시간에 대하여, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께 변동에 관한 데이터를 기억하는 공정과, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께를 측정하는 공정과, 기억된 데이터에 따라, 측정된 막두께 값을 보정하는 공정으로 이루어지는 막두께 평가방법을 제공한다.
막두께 평가방법에서는, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께값을 경과시간에 대하여, 동 레지스트막의 막두께 변동에 관한 데이터에 의거하여 보정하는 구성으로 하였으므로, 경과시간 이후에 관계없이 정확한 막두께값을 파악할 수 있다.
막두께 평가방법에서는, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막압의 경과시간에 대한 변동에 관한 데이터에 의거하여 보정한 막압이 데이터에 의해 미리 규정된 허용범위 밖인지의 여부를 판단하고, 보정된 막두께가 허용범위 밖인 경우에 경보를 울리도록 하고 있으므로, 형성된 레지스트막의 이상 발생을 정확하면서 신속하게 알 수 있다.
막두께 평가방법에서는, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께를 측정하고, 이 측정하여 얻은 막두께값에 따라 보정에 사용할 데이터를 보상하도록 했기 때문에, 경과시간 이후에 상관없이 보다 정확하게 막두께값을 파악할 수 있다.
본 발명은, 피처리기판상에 화학증폭형 레지스트막을 형성하는 수단과, 경과시간에 대하여, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께의 변동에 관한 데이터를 기억하는 수단과, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께를 측정하는 수단과, 기억된 데이터에 의거하여, 측정된 막두께값을 보정하는 수단을 일체화 구성으로 한 처리장치를 제공한다.
(실시형태)
도1은 웨이퍼(W)에 대하여 세정처리, 레지스트의 정착성을 높이는 어드히젼처리, 레지스트액의 도포처리, 이들 처리후에 실시되는 적절한 가열처리 및 이 가열처리후에 웨이퍼(W)를 소정온도까지 냉각하는 냉각처리 및 노광후의 현상처리나 가열처리등의 처리를 개별로 행하는 각종 처리장치를 구비한 도포현상 처리시스템(1)을 나타내고 있다.
이 도포현상 처리시스템(1)은, 복수의 웨이퍼(W)를 수납하는 수납체인 복수의 카세트(C)를 정열하여 재치하는 재치부(2)와, 이 재치부(2)에 재치된 카세트(C)내의 웨이퍼(W)를 꺼내어, 반송장치로서의 반송아암(3)으로 반송하는 반송기구(4)를 구비하고 있으며, 반송기구(4)는 카세트(C)의 정열방향을 따라 설치되어 있는 반송로(5)상을 자유롭게 이동하도록 되어 있다. 웨이퍼(W)에 대하여 소정 처리를 행하는 각종 처리장치는, 두 개의 반송아암(3,6)의 각 반송로(7,8)를 사이에 두고 양측에 배치되어 있다. 또 반송로(7)와 반송로(8)의 사이에는 기판재치부(9)가 배치되어 있다.
그리고, 카세트(C)에서 꺼내진 웨이퍼(W)의 표면을 세정하기 위하여, 웨이퍼(W)를 회전시키면서 브러쉬세정하는 브러쉬 세정장치(10), 웨이퍼(W)에 대하여 고압제트세정하는 물세정장치(11), 웨이퍼(W)의 표면을 소수화처리하여 레지스트의 정착성을 향상시키는 어드히젼 처리장치(12), 웨이퍼(W)를 소정온도로 냉각하는 냉각장치(13,16), 회전하는 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포장치(14), 레지스트액 도포후의 웨이퍼(W)를 가열하거나, 노광후의 웨이퍼(W)를 가열하는 가열장치(15,19), 노광후의 웨이퍼(W)를 회전시키면서 그 표면으로 현상액을 공급하여 현상처리하는 현상처리장치(17)가 배치되어 있다. 가열장치(15)의 상부에는 막두께 측정장치(18)가 설치되어 있다. 이들 처리장치에 의한 처리는 어느 정도 집약화되어 있고, 이들 처리장치는 적당한 처리장치군에 통합되는 것으로 설치스페이스의 축소 및 처리효율의 향상이 도모되고 있다. 이들 처리장치에 대한 웨이퍼(W)의 반입반출은 두 개의 반송아암(3,6)에 의해 행해지고 있다. 또 이들 처리장치등은 케이싱(20)내에 배치되어 있다.
레지스트 도포장치(14)는 그 케이싱(14a)내에 수납되고, 도2에 나타낸 구성을 가지고 있다. 즉 웨이퍼(W)를 수용하는 컵(21) 내에, 웨이퍼(W)를 진공흡착에 의해 수평상태로 유지하는 스핀척(22)을 구비하고 있고, 이 스핀척(22)은 컵(21)의 아래쪽에 장착되어 있는 펄스모터등의 구동기구(23)에 의해 회전이 자유롭다. 또 그 회전속도도 제어장치(24)에 의해 임의로 제어가능하다. 컵(21)내의 분위기는 컵(21)의 바닥부 중심에서, 외부로 설치되어 있는 진공펌프등의 배기장치(도시하지 않음)에 의해 배기된다. 또 레지스트액이나 용제는 컵(21)의 바닥부에 설치된 배액관(25)을 통하여, 컵(21)의 아래쪽에 설치되어 있는 드레인탱크(26)로 배출된다.
웨이퍼(W)에 토출되는 레지스트액은, 레지스트액 토출노즐(N)에서 토출되고, 노즐(N)은 노즐홀더(31)에 유지되어 있다. 레지스트액 토출노즐(N)에서는 외부에 설치되어 있는 레지스트액 탱크 등의 레지스트액 공급원(R)에서, 레지스트액 공급튜브(41)를 통하여 소정의 레지스트액이 공급된다. 레지스트액 공급튜브(41)에는 도중에 필터(42)가 끼워져 장착되어, 파티클등의 불순물이 제거된다. 또 레지스트액의 공급 자체는 벨로즈 펌프등의 공급기구(43)에 의해 행해지고, 일정량의 레지스트액이 토출된다.
노즐홀더(31)에는 온도조절유체를 순환시키기 위한 튜브에 의해 구성된 이송로(35a), 복귀로(35b)가 설치되어 있고, 이송로(35a)를 통하여 외부로부터 공급되는 온도조절유체를 이송로(35a)에서 복귀로(35b)로 유통시킴으로써, 레지스트액 공급튜브(41)내를 흐르는 레지스트액을 일정온도로 유지하며, 토출되는 레지스트액이 항상 소정 온도로 되도록 배려되어 있다.
한편, 용제노즐(S)에는 용제탱크등의 용제공급원(T)으로부터의 용제가 펌프등의 공급기구(44)에 의해, 용제튜브(45)를 통하여 공급되고, 노즐홀더(31)에는 이 용제튜브(45)내를 흐르는 용제를 소정온도로 유지하기 위해, 온도조절유체를 통과시키기 위한 튜브로 이루어지는 이송로(36a), 복귀로(36b)가 설치되어 있다.
이상과 같이 레지스트액 토출노즐(N)과 용제노즐(S)을 세트로 하여 유지하고 있는 노즐홀더(31)는, 스캔기구(37)의 스캔아암(37a)에 의해, 웨이퍼(W)상의 소정위치까지 이동된다. 이 스캔아암(37a)은 삼차원 이동, 즉 X방향, Y방향, Z방향으로의 이동이 가능하도록 구성되어 있다.
또한, 레지스트 도포장치(14)의 외벽을 구성하는 케이싱(14a)내의 상부에는 챔버(51)가 형성되어 있다. 온도습도 조정장치(52)에 있어서 온도습도가 조정된 공기가 고성능필터(54)를 통하여 챔버(51)내로 공급된다. 온도습도 조정장치(52)는 제어장치(24)에 의하여 제어된다. 챔버(51)의 토출구(55)에서 청정화된 다운플로우가 컵(21)내로 보내 넣어진다. 그리고 이 레지스트 도포장치(14)내의 분위기는, 별도로 설치한 배기구(56)로 배기된다.
어드히젼 처리장치(12), 냉각장치(13), 가열장치(15)는 도3,4에 그 외관을 나타낸 바와 같이, 적층된 구성으로 되어 있다. 즉 하단에는 웨이퍼(W)를 소정온도까지 냉각시키기 위한 냉각장치(13)가 설치되고, 냉각장치(13) 위에는 웨이퍼(W)의 표면을 소수화처리하여 레지스트의 정착성을 향상시키는 어드히젼 처리장치(12)가 적층되고, 어드히젼 처리장치(12) 위에는, 레지스트 도포장치(14)에 의해 레지스트액이 도포된 후의 웨이퍼(W)를 가열하여, 도포된 레지스트액을 경화시키기 위한 가열장치(15)가 적층되어 있다.
어드히젼 처리장치(12), 냉각장치(13) 및 가열장치(15)의 웨이퍼(W)의 반입반출구(12a,13a,15a)는, 모두 각 처리장치의 전면측, 즉 반송로(7)측에 설정되어 있고, 이들 반입반출구(12a,13a,15a)에 대면한 위치에 반송아암(3)이 설치되어 있다. 이 반송아암(3)은 웨이퍼(W)를 직접 유지하는 3개의 핀셋(3a,3b,3c)을 상하방향으로 구비하고 있으며, 이들 각 3개의 핀셋(3a,3b,3c)은 기초대(3d)를 따른 방향, 즉 X방향으로 슬라이드한다. 또 기초대(3d) 자체는 반송아암(3)을 지지하는 승강기둥(60)에 의해 상하방향, 즉 Z방향으로 이동이 자유롭다. 따라서 이 반송아암(3)의 핀셋(3a,3b,3c)에 유지된 웨이퍼(W)는, 어드히젼 처리장치(12), 냉각장치(13) 및 가열장치(15)에 대하여 반입반출이 자유롭게 되어 있다. 또 반송아암(3)자체는 적절한 구동기구에 의해 θ방향으로 회전이 자유롭게 되어 있다.
도3,4에 나타낸 바와 같이, 가열장치(15)의 반입반출구(15a)의 위쪽에는 막두께 측정장치(18)가 설치되어 있다. 이러한 막두께 측정장치(18)의 앞끝단부에는 광학식 센서헤드(18a)가 부착되어 있고, 센서헤드(18a)로부터는 적절한 주파수의 광선이 아래방향, 즉 웨이퍼(W)의 표면방향으로 조사된다. 이 조사된 광원이 웨이퍼(W)의 표면에서 반사하여 얻어지는 반사광에 의해, 웨이퍼(W)에 형성된 레지스트막의 막두께가 측정된다. 그 측정데이타는 제어장치(24)로 보내지고, 레지스트막의 형성조건의 보정에 사용된다. 즉 측정데이타에 따라 웨이퍼의 회전속도를 조정함으로써 레지스트막의 막두께가 조정가능하다. 즉 측정데이타는 제어장치(24)에 입력되고, 이 제어장치(24)는 측정데이타의 막두께와 소망하는 막두께와의 연관으로 웨이퍼의 회전속도를 결정하고, 회전속도 데이타를 구동기구(23)에 보낸다. 이에 따라 구동기구(23)는 회전속도데이타에 따라 웨이퍼를 회전한다. 따라서 웨이퍼에 도포된 레지스트액은 웨이퍼의 회전속도에 따라 확산되고, 소망하는 막두께의 레지스트막을 웨이퍼에 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 관한 도포현상 처리시스템(1)은 이상과 같은 구성을 가지고 있으며, 예를들면 반송로봇(도시하지 않음)등에 의해 레지스트막의 막두께 측정용 피처리기판인 더미 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(C)가 재치부(2)에 재치되면, 반송기구(4)가 캐리어(C)내의 웨이퍼(W)를 꺼내고, 반송아암(3)에 전달한다. 반송아암(3)은 전달받은 웨이퍼(W)를 브러쉬 세정장치(10) 및 물세정장치(11)로 순차 반송하여 로드한다. 브러쉬 세정장치(10) 및 물세정장치(11)는 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 세정처리를 행하고, 처리가 종료한 후, 반송아암(3)은 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 꺼내러 가고, 어드히젼 처리장치(12)로 반송하여 여기에 로드한다. 어드히젼 처리장치(12)에서 표면의 소수화처리가 실시된 웨이퍼(W)는, 다시 반송아암(3)에서 냉각장치(13)로 로드되어, 소정 온도로 설정된다. 그 후 웨이퍼(W)는 반송아암(3)에 의해, 레지스트 도포장치(14)로 반송되어 가고, 여기서 웨이퍼(W)는 회전되면서 레지스트액이 공급되어 레지스트 처리로 들어간다. 레지스트 도포처리가 종료하면, 이 웨이퍼(W)는 반송아암(3)에 의해 레지스트 도포장치(14)에서 언로드되어, 가열장치(15)로 반송된다. 여기서 소정의 가열처리가 실시됨으로써, 레지스트액은 경화하여 레지스트막이 웨이퍼(W)에 형성된다.
가열처리가 종료한 웨이퍼(W)는 반송아암(3)에 의해 가열장치(15)에서 반출된다. 그 때 웨이퍼(W)의 반출공정과 동시에, 가열장치(15)의 반입반출구(15a) 상부에 설치된 막두께 측정장치(18)에 의해 레지스트막의 막두께를 측정한다. 레지스트막의 막두께 측정위치는, 웨이퍼(W)가 가열장치(15)에서 반출될 때의 X축상이라면 임의로 설정가능하다. 측정 위치는 본 발명에 있어서는 특히 한정되어 있지 않지만, 예를들면 5군데 정도로 한다. 측정거리 즉 막두께 측정장치(18)와 웨이퍼(W)와의 거리는 웨이퍼(W)가 가열장치(15)의 반입반출구(15a)에서 반출될 때의 웨이퍼(W) 표면과의 거리로 설정하면, 막두께 측정시에 Z방향으로 반송아암(3)을 이동시킬 필요가 없어, 측정공정의 간략화면에서도 보다 적합하다. 그리고 상기와 같이 반출되는 웨이퍼(W)의 표면상에서 측정거리를 조정할 수 없는 경우는, 가열처리가 종료한 웨이퍼(W)를 반송아암(3)에 의해 가열장치(15)에서 X방향으로 충분히 인출한 후, 막두께 측정거리범위에 들어갈 때까지 웨이퍼를 Z방향으로 들어 올려, 다시 X방향으로 이동시키면서 레지스트막의 막두께를 측정한다.
이상의 실시예에 관한 도포현상 처리시스템(1)에 의하면, 웨이퍼(W)를 도포현상 처리시스템(1)의 외부에 반출하지 않고 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있다. 따라서 레지스트막의 막두께 측정을 위해, 웨이퍼(W)를 도포현상 처리시스템(1)의 외부로 반출하는 공정을 간략히 할 수 있고, 막두께 측정시에 도포현상 처리시스템(1)을 정지시킬 필요가 없어지며, 결과적으로 스루풋의 향상으로 이어진다. 또 레지스트막의 막두께 측정을 도포현상 처리시스템(1)의 내부에서 행하기 때문에, 시스템내부의 환경이 일정하게 보호되고, 레지스트막의 막두께의 측정결과를 직접적으로 이용할 수 있게 되며, 레지스트막의 형성조건의 조정이 용이하게 된다.
웨이퍼(W)상에 형성된 레지스트막의 막두께 측정은, 반송아암(3)이 웨이퍼(W)를 유지하고 있는 동안에 행하기 때문에, 막두께 측정을 행할 때에 웨이퍼(W)를 재치하는 전용 스페이스가 불필요하게 된다. 이에 따라 도포현상 처리시스템(1)의 전체 크기를 증대시키지 않고 막두께 측정공정을 추가할 수 있다. 그리고 웨이퍼(W)의 레지스트막의 막두께를 측정하기 위한 특별한 반송공정을 추가할 필요가 없어진다. 종래 도포현상 처리시스템(1)의 외부에 설치되어 있던 막두께 측정장치가 불필요하게 되므로 클린룸의 생략 스페이스화가 도모된다.
상기 실시예에서는, 막두께 측정장치(18)를 가열장치(15)의 반입반출구(15a) 위쪽에 하나 설치하고 있으며, 레지스트막의 막두께 측정장소는 웨이퍼(W)가 가열장치(15)로부터 반출되는 X방향의 일직선상에 5군데 정도로 하였으나, 통상 이러한 종류의 측정에 있어서는, 웨이퍼(W)상의 25개소 정도를 그 측정포인트로 하므로, 도5에 나타내 바와 같이, 가열장치(15)의 반입반출구(15a) 위쪽에 5개의 막두께 측정장치(18)를 나란히 설치할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 상기의 실시예에서의 측정과 같은 공정을 행하는 것 만으로 5×5＝25군데의 막두께를 측정할 수 있다. 그리고 반송아암(3)을 θ방향으로 회전시키면, 보다 많은 부위의 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있으며 한층 세밀한 막두께 결과를 얻을 수 있다.
웨이퍼(W)의 레지스트막의 막두께 측정은 상기 실시예와 같이 가열장치(15)에 의한 가열처리후에 한정되지 않고, 가열처리후의 냉각장치(13)에 의한 냉각처리후라도 좋다. 가열처리후인 경우와 마찬가지로, 냉각처리가 종료한 웨이퍼(W)는 반송아암(3)에 의해 냉각장치(13)로부터 반출되는데, 그 때 웨이퍼(W)의 반출공정과 동시에 가열장치(15)의 반입반출구(15a)의 상부에 설치한 막두께 측정장치(18)로 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있다. 또 막두께 측정장치(18)를 반송로(7)나 반송로(8) 위쪽에 설치하여(도시하지 않음), 웨이퍼(W)를 반송아암(3,6)에 의해 반송하는 도중에, 레지스트막의 막두께를 측정해도 좋다.
레지스트막의 막두께 측정후, 웨이퍼(W)를 반송아암(3)에 의해 다시 레지스트 도포장치(14)로 반입하고, 여기서 웨이퍼(W)를 회전시킴과 동시에, 용제노즐(S)로부터 용제를 공급하여 레지스트막을 제거한다. 레지스트막의 제거가 완료된 웨이퍼(W)를 반송기구(4)로서 캐리어(C)로 되돌려 보내고, 다음 레지스트막의 막두께 측정까지 격납해도 좋다. 이에 따라 막두께 측정용 웨이퍼(W)는 복수회 사용이 가능하며, 종래 레지스트막의 막두께 측정마다 준비했던 웨이퍼가 불필요하게 되어, 코스트 삭감으로 이어진다. 그리고 웨이퍼(W)에 형성된 레지스트막은, 상술한 바와 같이 레지스트 도포장치(14)에서 제거하는 것 이외에, 레지스트 박리장치(도시하지 않음)에서 레지스트박리액을 이용하여 제거하도록 해도 좋다.
레지스트막의 막두께 측정결과, 도6에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)상에 형성된 레지스트막(70)의 막두께가 허용범위내[상한선 막두께(tmax) 내지 하한선 막두께(tmin)]라면 도포현상 처리시스템(1)의 레지스트막의 형성조건을 조정할 필요는 없지만, 도7에 나타낸 바와 같이 레지스트막(70)이 상한선 막두께(tmax)를 상회할 경우나, 도8에 나타낸 바와 같이 레지스트막(70)이 하한선 막두께(tmin)를 밑돌 경우는, 적어도 레지스트액을 도포하기 직전의 웨이퍼 온도, 또는 레지스트액 토출노즐(N)에서 토출되는 레지스트액의 온도중 어느 것인가를, 다음 단계의 수단으로 조정한다. 이에 따라 소망하는 막두께의 레지스트막 형성조건을 얻을 수 있다.
한편, 도9에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)상에 형성된 레지스트막(70)이 라인(L) 부위에서는 허용범위의 상한선 보다도 두껍고, 다른 곳에서는 허용범위의 하한선보다도 얇은 경우에는, 우선적으로 적어도 레지스트액 도포시의 웨이퍼(W) 회전수를 변경하든지, 또는 레지스트 도포장치내의 온도중 어느 것인가를 조정하는 것으로 막두께의 균일성을 개선하고, 그 후 필요에 따라, 상기의 상한선 막두께(tmax)를 상회할 경우나, 하한선 막두께(tmin)를 밑돌 경우와 같이, 적어도 레지스트액을 도포하기 직전의 웨이퍼온도, 또는 레지스트액 토출노즐(N)에서 토출되는 레지스트액의 온도중 어느 것인가를 조정한다. 이에 따라 소망하는 막두께로 양호한 막두께 균일성을 가진 레지스트막의 막형성조건을 얻을 수 있다.
레지스트액을 도포하기 직전의 웨이퍼온도는, 냉각장치(13)에 의해 조정가능하고, 레지스트액 토출노즐(N)로부터 토출되는 레지스트액 온도는, 노즐홀더(31)에 공급되는 온도조절유체에 의해 조정가능하다. 레지스트액 도포시의 웨이퍼(W)의 회전수는, 제어장치(24)에서 제어되고 있는 펄스모터등의 구동기구(23)에 의해 조정가능하고, 레지스트 도포장치(14)내의 습도는 동일하게 제어장치(24)로서 제어되고 있는 온도습도 조정장치(52)에 의해 조정가능하다.
이상과 같이, 도포현상 처리시스템(1)의 조정을 행한 후, 조정내용의 확인을 위해, 다시 레지스트막의 막두께 측정을 행해도 좋다. 이 때 전회의 레지스트막의 막두께 측정에 이용하여, 카세트(C)에 격납하고 있는 막두께 측정용 웨이퍼(W)를 이용해도 좋다. 또 이 레지스트막의 막두께 측정과, 측정결과에 따른 도포현상 처리시스템(1)의 조정은 레지스트막의 막두께와 막두께 균일성이 허용범위내가 될 때까지 되풀이하여 행해도 좋다.
이상의 실시예에 있어서, 피처리기판은 웨이퍼로서 구체화되어 있었으나, 이에 한정되지 않으며, 예컨대 LCD용 유리기판이라도 좋다.
다음에, 다른 실시예로서, 반도체 웨이퍼에 형성한 레지스트막의 평가방법, 특히 화학증폭형 레지스트로 형성한 레지스트막의 막두께 평가방법 및 처리장치에 대하여 설명한다. 이 실시예에 의한 평가방법 및 처리장치는 상기한 바와 같은 횡형(橫型) 도포현상 처리시스템에 적용가능하지만, 본 실시예에서는 종형(縱型) 도포현상 처리시스템에 적용한 것으로 설명한다.
우선, 도1∼도3을 참조하여 종형 도포현상 처리시스템을 설명한다.
이 처리시스템은 웨이퍼 카세트(CR)에 수납된 복수매 예를들면 25매 단위로 반도체 웨이퍼를 외부로부터 시스템으로 반입하고 또는 시스템에서 반출하거나, 웨이퍼 카세트(CR)에 대하여 반도체 웨이퍼(W)를 반입·반출하기 위한 카세트스테이션(11)과, 도포현상공정 중에서 1매씩 반도체 웨이퍼(W)에 소정 처리를 실시하는 매엽식 각종 처리유니트를 소정위치에 다단 배치하여 이루어지는 처리스테이션(112)과, 이 처리스테이션(112)과 인접하여 설치되는 노광장치(도시하지 않음)와의 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 주고 받기 위한 인터페이스부(114)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.
카세트스테이션(110)에서는, 도10에 나타낸 바와 같이, 카세트재치대(12)상의 돌기(120a) 위치에 복수개 예를들면 4개까지의 웨이퍼 카세트(CR)가 각각의 웨이퍼 출입구를 처리스테이션(11)측을 향하여 X방향으로 일렬로 재치되고, 카세트 배열방향(X방향) 및 웨이퍼 카세트(CR)내에 수납된 웨이퍼의 웨이퍼 배열방향(Z수직방향)으로 이동가능한 웨이퍼 반송체(122)가 각 웨이퍼 카세트(CR)에 선택적으로 억세스한다. 또한 이 웨이퍼 반송체(122)는 θ방향으로 회전가능하게 구성되어 있고, 후술하는 바와 같이 처리스테이션(112) 측의 제3 조(G3)의 다단유니트부에 속하는 얼라이먼트 유니트(ALIM) 및 익스텐션유니트(EXT)에도 억세스할 수 있도록 되어 있다. 처리스테이션(112)에서는 도10에 나타낸 바와 같이, 중심부에 수직반송형 주웨이퍼 반송기구(124)가 설치되고, 그 주변에 모든 처리유니트가 1조 또는 복수 조에 걸쳐 다단으로 배치되어 있다. 이 예에서는 5조(G1,G2,G3,G4,G5)의 다단 배치구성으로, 제1 및 제2 조(G1,G2)의 다단유니트는 시스템 정면(도10에서 앞쪽)쪽에 병열 설치되고, 제3 조(G3)의 다단유니트는 카세트스테이션(11)에 인접하여 배치되며, 제4 조(G4)의 다단유니트는 인터페이스부(114)에 인접하여 배치되고, 제5 조(G5)의 다단유니트는 배면부 일측에 배치되어 있다.
도11에 나타낸 바와 같이, 제1 조(G1)에서는 컵(CP)내에서 반도체 웨이퍼(W)를 스핀척에 얹어 소정 처리를 행하는 스피너형 처리유니트로서 본 실시예에 의한 레지스트 도포유니트(COT) 및 현상유니트(DEV)가 아래에서 순서대로 2단으로 겹쳐져 있다. 제2 조(G2)에서도 본 실시예에 의한 레지스트 도포유니트(COT) 및 현상유니트(DEV)가 아래에서 순서대로 2단으로 겹쳐져 있다. 레지스트 도포유니트(COT)에서는 레지스트액의 배액(排液)이 기계적으로 유지관리면으로도 번잡하므로, 이와 같이 하단에 배치하는 것이 바람직하다. 그러나 필요에 따라 상단에 배치할 수도 있다.
도12에 나타낸 바와 같이, 제3 조(G3)에서는, 반도체 웨이퍼(W)를 재치대(SP)에 얹어 소정 처리를 행하는 오픈형 처리유니트, 예컨대 쿨링유니트(COL), 어드히젼 유니트(AD), 얼라이먼트 유니트(ALIM), 익스텐션 유니트(EXT), 프리베이킹 유니트(PREBAKE) 및 포스트베이킹 유니트(POBAKE)가 아래에서 순서대로 8단으로 겹쳐져 있다. 제4 조(G4)에서도 오픈형 처리유니트, 예컨대 쿨링유니트(COL), 익스텐션·쿨링유니트(EXTCOL), 익스텐션 유니트(EXT), 쿨링유니트(COL), 프리베이킹 유니트(PREBAKE) 및 포스트베이킹 유니트(POBAKE)가 아래에서 순서대로 8단으로 겹쳐져 있다.
이와 같이 처리온도가 낮은 쿨링유니트(COL),(EXTCOL)를 하단에 배치하고, 처리온도가 높은 프리베이킹 유니트(PREBAKE), 포스트베이킹 유니트(POBAKE) 및 어드히젼 유니트(AD)를 상단에 배치하는 것으로, 유니트간의 열적인 상호간섭을 적게 할 수 있다. 그러나 랜덤한 다단배치로 하는 것도 가능하다.
인터페이스부(14)는 안쪽 방향으로 처리스테이션(12)과 같은 치수로 되어 있으나, 폭방향으로는 작은 크기로 만들어져 있다. 인터페이스부(14)의 정면부에는 가반성(可搬性) 픽업 카세트(CR)와 정치형(定置型) 버퍼카세트(BR)가 2단으로 배치되고, 배면부에는 주변노광장치(128)가 배설되며, 중앙부에는 웨이퍼반송체(126)가 설치되어 있다. 이 웨이퍼반송체(126)는 X, Z방향으로 이동하여 양 카세트(CR,BR) 및 주변노광장치(128)에 억세스한다.
웨이퍼반송체(126)는 θ방향으로 회전가능하게 구성되고, 처리스테이션(12)측의 제4 조(G4)의 다단유니트에 속하는 익스텐션 유니트(EXT)에도, 또 인접하는 노광장치측의 웨이퍼 주고받이대(도시하지 않음)에도 억세스할 수 있도록 되어 있다.
상기 구성의 도포현상 처리시스템에 있어서는, 예를들면 다음과 같이 순서대로 반도체 웨이퍼(W)를 반송하여 각 처리를 행한다.
우선, 웨이퍼 카세트(CR)에서 처리전인 반도체 웨이퍼(W)를 1매씩 웨이퍼 반송체(122)에 의해 반출하여 얼라이먼트 유니트(ALIM)로 반입한다. 여기서 위치결정된 반도체 웨이퍼(W)를 주웨이퍼 반송기구(124)에 의해 반출하고 어드히젼 유니트(AD)에 반입하여 어드히젼처리를 실시한다. 이 어드히젼처리의 종료후에, 반도체 웨이퍼(W)를 주웨이퍼 반송기구(124)에 의해 반출하여 쿨링유니트(COL)로 반송하고 여기서 냉각한다. 이하 반도체 웨이퍼(W)를 레지스트 도포유니트(COT), 프리베이킹 유니트(PREBAKE), 익스텐션·쿨링유니트(EXTCOL), 인터페이스부(114)를 통하여 노광장치에 반송하고, 다음에 제4조(G4)의 익스텐션유니트(EXT), 현상유니트(DEV), 포스트베이킹유니트(POBAKE), 제3조(G3)의 익스텐션유니트(EXT) 등으로 반송하여 각 처리를 행하고, 처리완료된 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 카세트(CR)에 수납한다.
다음에, 도13에 의거 본 실시예에 있어서의 레지스트 도포유니트(COT)를 설명한다. 본 실시예에서의 레지스트 도포유니트(COT)에서는, 웨이퍼(W)상에 화학증폭형 레지스트막을 형성하는 것을 전제로 하고 있다.
레지스트 도포유니트(COT)에서는, 유니트바닥의 중앙부에 고리형상의 컵(CP)이 배설되고, 그 내측에 스핀척(152)이 배치되어 있다. 스핀척(152)은 진공흡착에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 고정유지한 상태에서 척회전 제어부(184)의 제어에 의해 구동모터(154)의 회전구동력으로 회전하도록 구성되어 있다. 구동모터(154)는 유니트 바닥판(150)에 형성된 개구(150a)에 승강이동이 가능하게 배치되고, 예를들면 알루미늄으로 이루어진 캡형상의 브러쉬부재(158)를 통하여 예를들면 에어실린더로 이루어진 승강구동수단(160) 및 승강가이드수단(162)에 결합되어 있다. 구동모터(154)의 측면에는 예컨대 SUS로 이루어진 통형상의 냉각자켓(164)이 부착되고, 플랜지부재(158)는 이 냉각자켓(164)의 상반부를 덮도록 부착되어 있다.
레지스트 도포시에는, 도13에 나타낸 바와 같이, 플랜지부재(158)의 하단(158a)이 개구(150a)의 바깥둘레 부근에서 유니트 바닥판(150)에 밀착하여 유니트의 내부가 밀폐된다. 스핀척(152)과 주웨이퍼 반송기구의 핀셋(124a)과의 사이에서 반도체 웨이퍼(W)의 주고받기가 행해질 때는, 승강구동장치가 구동모터(154) 내지 스핀척(152)을 위쪽으로 들어 올리기 위해, 브러쉬부재(158)의 하단이 유니트 바닥판(150)에서 떠오른다.
도14에 있어서, 반도체 웨이퍼(W)의 웨이퍼 표면으로 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트노즐(186)은, 레지스트공급관(188)을 통하여 레지스트공급부(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이 레지스트노즐(186)은 컵(200)의 바깥쪽에 배설된 레지스트노즐(190)로 레지스트노즐 스캔아암(192)의 앞끝단부에 착탈이 가능하게 부착되고, 스핀척(152)의 위쪽에 설정된 소정의 레지스트액 토출위치까지 이송시킬 수 있다. 레지스트노즐 스캔아암(192)은 유니트 바닥판(150) 위에 한방향(Y방향)으로 부설된 가이드레일(194)상에서 수평으로 이동 가능한 수직지지부재(196)의 상단부에 부착되어 있고, 도시하지 않은 Y방향 구동기구에 의해 수직지지부재(196)와 일체로 Y방향으로 이동할 수 있다. 또 레지스트노즐 스캔아암(192)은, 레지스트노즐대기부(190)에서 레지스트노즐(186)을 선택적으로 부착하기 위해 Y방향과 수직인 X방향으로도 이동 가능하며, 도시하지 않은 X방향 구동기구에 의해 X방향으로도 이동가능하다.
이 레지스트 도포유니트(COT)에서 레지스트 도포를 행할 때는, 우선 레지스트노즐 스캔아암(192)이 X방향으로 이동하여 사용할 레지스트노즐(186)에 대응하는 위치까지 이동하고, Y방향의 도면중에서 위쪽으로 이동하여 사용할 레지스트노즐(186)을 장착하러 간다. 적합한 레지스트노즐(186)을 장착하면, 레지스트노즐 스캔아암(192)은 다시 Y방향의 도면에서 아래쪽으로 이동하여 웨이퍼(W) 위쪽에서 그 중심 근방의 적당한 위치까지 이동한다. 한편 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 모터에 의해 회전하고 있으며, 이 회전하고 있는 웨이퍼(W)상에 상기 위치에 정지되어 있는 레지스트노즐(186)에서 먼저 신너가 적하된다. 이 신너는 웨이퍼(W)의 표면이 레지스트재료에 대하여 쉽게 물들도록 하기 위해 사용되는 것이다.
웨이퍼(W)의 표면으로 적하된 신너는 웨이퍼(W)의 원심력에 의해 순식간에 웨이퍼(W)의 반지름방향 바깥쪽으로 확산되어, 웨이퍼(W)의 표면 전체를 덮는다. 여분의 신너는 원심력으로 웨이퍼(W)의 바깥쪽으로 날려보내어, 컵(CP)에 의해 회수된다.
이어서, 레지스트노즐(186)에서 레지스트용액이 웨이퍼(W)의 표면상에 적하된다. 적하된 레지스트용액은 상기 신너와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 원심력에 의해 순식간에 웨이퍼(W)의 반지름방향 바깥쪽으로 확산되어, 웨이퍼(W)의 표면 전체를 덮는다. 여분의 레지스트용액은 원심력으로 웨이퍼(W)의 바깥쪽으로 날려보내어, 컵(CP)에 의해 회수된다. 웨이퍼(W)의 표면을 덮은 레지스트용액은 웨이퍼(W)의 회전이 야기하는 기류와 건조용으로 흐르는 에어플로우에 의해 순간적으로 건조한다.
레지스트용액의 적하가 종료하면, 레지스트노즐 스캔아암(192)은 Y방향의 도면에서 위쪽으로 이동하여 레지스트노즐 대기부(190)까지 되돌아간다.
그와 동시에, 린스노즐 스캔아암(22)이 Y방향의 도면중에서 위쪽으로 이동하여 웨이퍼(W)의 가장자리부의 바로 위에서 정지한다. 이 린스노즐 스캔아암(22)은 웨이퍼(W)의 가장자리부에 레지스트막이 막두께 형상으로 형성되는 것을 제거하기 위한 것이다. 이 린스노즐 스캔아암(22)의 선단에는 린스노즐(222)이 부착되어 있고, 이 린스노즐(222)에서는 신너가 토출된다. 린스노즐(222)에서 토출되는 신너는 웨이퍼(W)의 가장자리부에 레지스트막이 막두께 형상으로 형성되는 것을 용해하여 제거한다.
상기와 같이, 신너도포, 레지스트도포 및 린싱의 각 처리를 거쳐 형성공정은 완료한다.
형성공정이 완료하면, 표면에 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 인터페이스부측으로 순차 반송되고, 일단 웨이퍼 카세트(CR)내에 수용된다. 그리고 이 웨이퍼 카세트(CR)내에 수용된 형성완료된 웨이퍼(W)의 매수가 소정 매수, 예를들면 25매가 되었을 때, 형성이 완료된 웨이퍼(W)는 이것을 수용하는 웨이퍼 카세트(CR)마다 운반하여 막두께 측정장치에 세트하고, 여기서 막두께가 측정된다.
그런데, 상술한 바와 같이 레지스트막으로서 사용되는 화학증폭형 레지스트는, 형성후의 시간경과와 함께 막두께 데이터가 변동하기 때문에, 웨이퍼(W)상에 레지스트막이 형성된 후에 막두께가 측정되기 까지의 시간이 길면, 상기 막두께 측정장치로 측정된 막두께값이 정확하지 않게 된다. 특히 웨이퍼 카세트(CR)마다 운반하고, 어느 로트단위로 막두께를 특정하는 경우에는, 예컨대 최초의 웨이퍼(W)의 막두께값과 최후의 웨이퍼(W)의 막두께값은 측정결과에 상당한 차이를 발생시킨다.
여기서, 본 실시예에서는 이하의 방법에 의해 막두께값을 보정하고 있다.
도15의 (a)에 이 방법이 적용되는 막두께 측정장치의 개략구성을 나타낸다.
이 막두께 측정장치는, 도15의 (a)에 나타낸 바와 같이 검지부(101), CPU(102), 표시부(103) 및 기억장치(104)로 구성되며, 막두께를 측정하는 시료[형성이 완료된 웨이퍼(W)]는 검지부(101)의 근방에 배설된 시료대(105)에 고정된다.
여기서, 검지부(101)는 시료[형성이 완료된 웨이퍼(W)]에 빛을 부여하고, 그 반사광을 검지한다. CPU(102)는 검지부(101)로의 지시, 검지부(101)로부터의 신호에 의한 막두께 계산, 기억장치(104)와의 사이에서의 데이터 기입이나 호출, 막두께값의 보정·표시부(103)로의 지시등을 행한다. 표시부(103)는 막두께 측정결과나 측정시의 조건등의 각종 파라미터나 데이터를 표시한다. 기억장치(104)는 도15의 (b)에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께는 예컨대 이하의 원리에 의해 측정된다.
도16에 나타낸 바와 같이, 센서(115)의 발광부(115a)에서 빛이 발하면, 이 빛은 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 입사각(α)으로서 레지스트막(R)내로 진입한다. 빛이 공기중에서 레지스트막(R)으로 들어가면 이 경계면(R1)에서 빛은 굴절한다. 이 때의 굴절각을 β로 하고, 레지스트막의 굴절율을 n으로 하면, 입사각(α), 굴절각(β), 굴절율(n)의 사이에는 다음의 관계가 성립한다.
n＝Sinα/Sinβ
다음에, 일단 레지스트막내로 진입한 빛은 레지스트막(R)의 내부를 직진하여, 웨이퍼(W)와의 경계면(R2)에서 반사된다. 이 반사된 빛은 경계면(R1)을 향하여 레지스트막(R)내를 진행하고, 경계면(R1)을 통과할 때에 다시 굴절하여 입사각(α)으로 공기중을 진행하여, 센서(115)의 수광부(115b)에 포착된다.
이상과 같이, 센서(115)의 발광부(115a)에서 발한 빛이 레지스트막(R)내를 통과하여, 경계면(R2)에서 반사하고 다시 공기중을 통과하여 센서(115)의 수광부(115b)에 포착되기까지의 경로는 도16에 나타낸 바와 같이, 점선으로 나타낸 법선에 대하여 대칭인 형으로 된다. 이 도16에서 알 수 있는 바와 같이 레지스트막(R)의 막두께(d) 값은 다음 식으로 주어진다.
d＝1/2tanβ
또한, 상기 n＝sinα/sinβ의 관계가 성립하기 위해, 결국 d값은,
d＝1sinα/2(n2－sin2α)1/2로 주어진다.
따라서, α 및 n값은 이미 알고 있으므로, 1 값을 센서(115)에서 검지하면, 막두께(d) 값이 구해진다.
그리고, 화학증폭형 레지스트재료를 이용하여 레지스트막을 형성한 경우에, 막두께 측정값이 형성시로부터의 경과시간과 함께 변동하는 원인에 대해서는, 상기의 원리에 의거하여 막두께(d)가 구해지는 사실에 감안하면, 레지스트막(R)의 굴절율(n) 값이 형성시로부터의 경과시간과 함께 변동하는 것도 하나의 요인으로서 생각할 수 있다.
또, 기억장치(104)에 기억되는 데이터는, 예를들면 이하와 같이 수집된다.
즉, 1매∼수매정도의 웨이퍼(W)를 예비테스트용 시료로서 이용하고, 그 표면에 상기 레지스트 도포장치를 이용하여 제품과 같은 조건하에서 레지스트막을 형성한다. 일정시간이 경과할 때마다 막두께 측정장치를 이용하여 막두께를 측정하고, 그 측정결과로부터, 기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께 경과시간에 대한 변동에 관한 데이터를 수집한다.
도18은 이와 같이 하여 수집된 막두께값과 경과시간과의 사이 관계를 나타낸 그래프이고, 도19는 도18의 그래프의 0∼7시간 부분을 확대한 것이다. 도19에서 흑점은 실제로 막두께를 측정하여 얻은 데이터를 플롯한 것이고, 도19에서 점선은 이들 실측값에서 근사적으로 구한 곡선이다. 근사법으로서는 예를들면 최소이승법등이 있다.
다음에, 이 장치에 의한 막두께 평가방법을 도17에 의거 설명한다.
예를들어, 레지스트막이 형성된 25매의 웨이퍼(W)를 수용한 웨이퍼 카세트(CR)마다 도포현상 처리시스템측에서 막두께 측정장치측으로 운반한다.
다음에, 웨이퍼 카세트(CR)에서 웨이퍼(W)를 1매씩 꺼내어, 막두께 측정장치에 세트하고(스텝801), 막두께를 측정해 간다(스텝802).
막두께 측정값과 경과시간과의 관계에 의거하여 경과시간과 함께 변동하는 막두께값(이하, 이 막두께값을 「변동값」이라 함)을 구하고, 예를들면 구해진 막두께 측정값에서 이 변동값을 빼거나, 혹은 가산하여 보정함으로써 정확한 막두께를 구한다(스텝803).
이와 같이 본 실시예에 의하면, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께값을 동 레지스트막의 막두께 경과시간에 대한 변동에 관한 데이터에 의거 보정하는 구성으로 하였으므로, 화학증폭형 레지스트를 이용할 경우라도, 경과시간 이후에 상관없이 정확하게 막두께값을 평가할 수 있다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
본 실시예에서는, 막두께 측정장치를 도포현상 처리시스템의 일부로서 그 내부에 조합하여 인라인화한 것 및 데이터에 의거하여 막두께 허용범위를 미리 규정해 놓고, 데이터에 의거하여 보정된 막두께값이 이 허용범위밖인지의 여부를 판단하며, 하용범위 밖인 경우에는 경보를 울리는 알람장치를 구비한 구성으로 한 것 이외에는 상기 제1 실시예에서 이용한 것과 같은 구성의 장치로 되어 있다. 본 실시예에서 막두께 측정장치는 도10의 주변노광장치(128)의 근방에 배설되어 있고, 레지스트막의 형성공정이 완료된 웨이퍼가 수용된 버퍼카세트(BR)로부터 1매씩 웨이퍼 반송체(126)에 의해 막두께 측정장치의 시료대에 세트되며, 형성이 완료된 웨이퍼상의 레지스트막의 막두께가 측정된다.
이 경우도 상기 제1 실시예와 같이, 1매째의 형성이 완료된 웨이퍼, 2매째, 3매째…25매째로 뒤가 될수록 막두께 측정시기가 뒤에 어긋나고, 막두께의 변동값이 커진다. 그 때문에 예비테스트의 결과에서 파악한 데이터에 의거하여 막두께 측정값을 보정함으로써 정확한 막두께값이 파악된다.
또, 본 실시예에서는, 예비테스트의 결과에서 화학증폭형 레지스트막의 막두께의 경과시간에 대한 변동에 관한 데이터에서 보정후의 막두께값의 허용범위를 규정하고, 보정후의 막두께값이 이 허용범위밖인지 여부를 판단하여 범위밖일 때는 경보를 울리는 구성으로 되어 있다. 그 때문에 레지스트막을 형성하는 공정에서 어떠한 이상이 발생하여 막두께가 상기 범위밖으로 된 경우에는 신속하게 이상사태의 발생을 알 수 있다.
그리고, 상기 실시예에서는, 웨이퍼에 화학증폭형 레지스트를 도포하는 경우를 예시하여 설명했지만, 본 발명은 웨이퍼뿐만아니라 LCD등의 다른 피처리기판에도 적용가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 레지스트 처리방법에 의하면, 피처리기판을 레지스트 처리시스템의 외부에 반출하지 않고 레지스트막의 막두께를 측정할 수 있다. 따라서 레지스트막의 막두께 측정을 위해 피처리기판을 레지스트 처리시스템의 외부로 반출하는 공정을 생략할 수 있다. 이와 동시에 레지스트 처리장치를 정지시킬 필요가 없어지고 결과적으로 스루풋의 향상으로 이어진다. 특히 레지스트막의 막두께 측정을 레지스트 처리장치 내부에서 행할 경우, 그 측정결과를 직접적으로 이용할 수 있게 되고, 레지스트막 형성조건의 조정이 용이하게 된다. 또 레지스트막의 막두께 측정을, 반송장치가 피처리기판을 유지하고 있는 동안에 행하면, 레지스트막의 막두께 측정을 행할 때 피처리기판을 재치하는 전용 스페이스가 불필요하게 되므로, 레지스트 처리시스템의 전체 크기를 증대시키지 않고 막두께 측정공정을 추가할 수 있다. 더구나 피처리기판의 레지스트막의 막두께를 측정하기 위한 특별한 반송공정을 추가할 필요가 없어진다. 그리고 레지스트 처리시스템내에 보유하고 있는 검사용 피처리기판에 대하여 막두께를 측정하면, 레지스트막의 막두께 측정을 행할 때마다, 측정용 피처리기판을 레지스트 처리시스템으로 반입할 필요가 없어지고, 레지스트 처리시스템의 가동율 향상을 기대할 수 있다. 특히 막두께 측정이 끝난 검사용 피처리기판의 레지스트막을 세척함으로써, 막두께 측정용 피처리기판은 복수회의 사용이 가능하게 되고, 종래 레지스트막의 막두께 측정마다 준비했던 복수의 피처리기판이 불필요하여 코스트 삭감으로 이어진다.
또한, 피처리기판에 형성된 레지스트막의 막두께를 측정하는 막두께 측정장치를 가열장치의 반입반출구의 위쪽에 설치함으로써, 종래 레지스트 처리시스템의 외부에 설치되어 있던 막두께 측정장치가 불필요하게 되므로 클린룸의 스페이스를 생략할 수 있게 된다.
한편, 상기 막두께 평가방법에 의하면, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께값을 같은 레지스트막의 막두께 경과시간에 대한 변동에 관한 데이터에 의거하여 보정하는 구성으로 하였으므로, 경과시간 이후에 상관없이 정확한 막두께값을 파악할 수 있다.
또, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께 경과시간에 대한 변동에 관한 데이터에 의거하여 보정한 막두께가 상기 데이터에 의거하여 미리 규정된 허용범위 밖인지의 여부를 판단하고, 보정된 막두께가 상기 허용범위밖일 경우에 경보를 울리고 있으므로, 형성된 레지스트막의 이상 발생을 정확하면서 신속하게 알 수 있다.
또, 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께를 측정하고, 이 측정하여 얻어진 막두께값에 의거하여 보정에 사용할 데이터를 보상하도록 구성하였으므로, 경과시간의 여하에 상관없이 보다 정확하게 막두께값을 파악할 수 있다.
상기 평가장치를 처리장치내에 구비하도록 구성하였으므로, 보다 신속하게 정확한 막두께값을 파악할 수 있으며, 또한 피처리기판에 파티클이 부착하는 것등을 방지할 수 있다.
막두께가 허용범위내에 있는지 여부를 판정하고 있으므로, 형성된 레지스트막의 이상 발생을 정확하면서 신속하게 알 수 있으며, 또 피처리기판에 파티클이 부착하는 것등을 방지할 수 있다.
측정된 막두께에 의거, 기억데이타를 보상하는 수단이 설치되어 있으므로, 데이터의 보상을 온타임으로 실현할 수 있으며, 또 피처리기판에 파티클이 부착하는 것등을 방지할 수 있다.
레지스트 막두께가 상술한 바와 같이 측정되면, 레지스트 막의 두께는 스핀척 회전제어부(184)에 의해 측정 막두께에 따라 스핀척(152)의 회전속도를 조정하는 것에 의해 조정할 수 있다.

Claims (22)

  1. 피처리기판을 소정 온도로 설정하는 제1 공정과, 소정 온도로 설정된 상기 피처리기판을 회전시키면서 레지스트액을 기판상에 도포하여 레지스트막을 상기 기판상에 형성하는 제2 공정과, 상기 레지스트막이 형성된 상기 피처리기판을 가열하는 제3 공정과, 상기 가열후의 상기 피처리기판을 소정온도로 냉각하는 제4 공정과, 상기 제3 공정과 제4 공정 사이에서, 상기 피처리기판상의 레지스트막의 막두께를 레지스트 처리시스템내에서 측정하는 공정으로 이루어지는 레지스트 처리시스템에서의 레지스트 처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 레지스트막의 막두께를 측정한 결과에 의거하여, 상기 레지스트 처리시스템의 레지스트 도포장치내의 습도, 레지스트 도포장치에서의 피처리기판의 회전속도, 제1 공정에서의 피처리기판의 온도 및 레지스트액의 온도의 적어도 하나를 조정하는 공정을 가지는 레지스트 처리방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 조정공정은, 레지스트막의 측정막두께가, 피처리기판상의 제1 위치에서는 허용범위의 상한선 보다도 두껍고, 상기 기판의 제2 위치에서는 허용범위의 하한선보다도 얇을 경우에는, 레지스트 도포장치내의 습도 및 레지스트 도포장치에서의 피처리기판의 회전속도의 적어도 한쪽을 바꿈과 동시에, 제1 공정에서의 피처리기판의 온도 및 레지스트액의 온도의 적어도 한쪽을 바꾸는 공정을 포함하는 레지스트 처리방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 막두께 측정스텝은, 상기 레지스트 처리시스템의 반송장치가 피처리기판을 유지하고 있는 동안에 행하는 레지스트 처리방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 막두께 측정스텝은, 상기 레지스트 처리시스템내에 보유하고 있는 검사용 피처리기판에 대하여 행하는 레지스트 처리방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 막두께 측정스텝은, 상기 처리시스템의 반송장치가 피처리기판을 유지하고 있는 동안에 행하는 레지스트 처리방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 막두께 측정스텝은, 상기 레지스트 처리시스템내에 보유하고 있는 검사용 피처리기판에 대하여 행하는 레지스트 처리방법.
  8. 피처리기판을 제1 온도로 가열하는 제1 공정과, 상기 제1 온도로 설정된 상기 피처리기판을 회전시키면서 레지스트액을 기판상에 도포하여 상기 레지스트막을 상기 기판상에 형성하는 제2 공정과, 상기 레지스트막이 형성된 상기 피처리기판을 가열하는 제3 공정과, 상기 가열후의 상기 피처리기판을 제2 온도로 냉각하는 제4 공정과, 상기 제4 공정후에, 상기 피처리기판상의 레지스트막의 막두께를 레지스트 처리시스템내에서 측정하는 공정으로 이루어지는 레지스트 처리시스템에서의 레지스트 처리방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 레지스트막의 막두께를 측정한 결과에 의거하여, 레지스트 도포장치내의 습도, 상기 레지스트 처리시스템의 레지스트 도포장치에서의 피처리기판의 회전속도, 제1 공정에서의 피처리기판의 제1 온도, 및 레지스트액의 온도의 적어도 하나를 조정하는 공정을 가지는 레지스트 처리방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 조정공정은, 측정한 레지스트막의 막두께가, 피처리기판상의 제1 위치에서는 허용범위의 상한선보다도 두껍고, 제2 위치에서는 허용범위의 하한선보다도 얇을 경우에는, 상기 레지스트 처리시스템의 레지스트 도포장치내의 습도 및 레지스트 도포장치에서의 피처리기판의 회전속도의 적어도 한쪽을 바꿈과 동시에, 제1 공정에서의 피처리기판의 소정 온도 및 레지스트액의 온도의 적어도 한쪽을 바꾸는 공정을 포함하는 레지스트 처리방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 막두께 측정스텝은, 상기 레지스트 처리시스템의 반송장치가 피처리기판을 유지하고 있는 동안에 행하는 레지스트 처리방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 막두께 측정스텝은, 상기 레지스트 처리시스템의 반송장치가 피처리기판을 유지하고 있는 동안에 행하는 레지스트 처리방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 막두께 측정이 끝난 검사용 피처리기판의 레지스트막을 레지스트 도포장치에서 세정하는 공정을 가지는 레지스트 처리방법.
  14. 피처리기판을 회전시키면서 기판상에 레지스트액을 도포하여 해당 기판상에 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포장치와, 상기 피처리기판을 가열하는 가열장치와, 상기 피처리기판을 유지하여 반송하는 반송장치와, 상기 피처리기판에 형성된 레지스트막의 막두께를 측정하기 위해 상기 가열장치의 반입반출구 위쪽에 설치한 막두께 측정장치에 의해 구성되는 레지스트 처리시스템.
  15. 피처리기판을 회전시키면서 기판상에 레지스트액을 도포하여 해당 기판상에 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포장치와, 상기 피처리기판을 제1 온도까지 가열하는 복수의 가열장치와, 적어도 상기 피처리기판을 제2 온도까지 냉각하는 기능을 가진 복수의 온도조절장치와, 상기 피처리기판을 유지하여 반송하는 반송장치와, 상기 가열장치 및 온도조절장치의 적어도 한쪽 반입반출구의 위쪽에 설치되고, 상기 가열장치와 상기 온도조절장치는 다단으로 적층되며, 상기 피처리기판에 형성된 레지스트막의 막두께를 측정하는 막두께 측정장치에 의해 구성되는 레지스트 처리시스템.
  16. 피처리기판을 회전시키면서 기판상에 레지스트액을 도포하여 해당 기판상에 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포장치와, 상기 피처리기판을 제1 온도로 가열하는 가열장치와, 상기 피처리기판을 유지하여 반송하는 반송장치와, 상기 피처리기판에 형성된 레지스트막의 막두께를 측정하기 위해 상기 반송수단의 반송경로 위쪽에 설치한 막두께 측정장치에 의해 구성되는 레지스트 처리시스템.
  17. 경과시간에 대하여, 상기 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께 변동에 관한 데이터를 기억하는 공정과, 상기 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께를 측정하는 공정과, 상기 기억된 데이터에 의거하여, 상기 측정된 막두께값을 보정하는 공정으로 이루어지는 막두께 평가방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 보정된 막두께가 상기 허용범위 밖일 경우에 경보를 울리는 공정을 포함하는 막두께 평가방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 측정된 막두께값에 의거하여, 상기 기억된 데이터를 보상하는 공정을 포함하는 막두께 평가방법.
  20. 피처리기판상에 화학증폭형 레지스트막을 형성하는 수단과, 경과시간에 대하여, 상기 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께 변동에 관한 데이터를 기억하는 수단과, 상기 피처리기판상에 형성된 화학증폭형 레지스트막의 막두께를 측정하는 수단과, 상기 기억된 데이터에 의거하여, 상기 측정된 막두께값을 보정하는 수단을 일체화 구성으로 한 처리장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 보정된 막두께가 미리 규정된 허용범위 밖인지 여부를 판단하는 수단과, 상기 보정된 막두께가 상기 허용범위 밖일 경우에 경보를 울리는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 측정된 막두께값에 의거하여, 상기 기억된 데이터를 보상하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
KR1019980007355A 1997-03-05 1998-03-05 레지스트처리방법및레지스트처리시스템과레지스트막의평가방법및처리장치,액처리방법 KR100595082B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP69255 1997-03-05
JP97-069255 1997-03-05
JP06925597A JP3256462B2 (ja) 1997-03-05 1997-03-05 レジスト処理方法及びレジスト処理システム
JP142739 1997-05-30
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
KR19980079949A true KR19980079949A (ko) 1998-11-25
KR100595082B1 KR100595082B1 (ko) 2006-09-11

Family

ID=26410448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980007355A KR100595082B1 (ko) 1997-03-05 1998-03-05 레지스트처리방법및레지스트처리시스템과레지스트막의평가방법및처리장치,액처리방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6004047A (ko)
EP (1) EP0863438B1 (ko)
KR (1) KR100595082B1 (ko)
DE (1) DE69801294T2 (ko)
SG (1) SG68027A1 (ko)
TW (1) TW383414B (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020095453A (ko) * 2001-06-14 2002-12-26 닛본 덴기 가부시끼가이샤 균일한 두께를 위한 도포장치와 막두께 제어방법
KR100558508B1 (ko) * 1999-10-25 2006-03-07 동경 엘렉트론 주식회사 기판의 처리시스템 및 기판의 처리방법
KR100778958B1 (ko) * 2005-06-03 2007-11-22 웨이퍼마스터스, 인코퍼레이티드 적층 어닐링 시스템
KR100908255B1 (ko) * 2007-11-21 2009-07-20 김경희 현상액과 세정액 아암을 일체로 형성한 스핀 유닛 그작동방법
KR20230024704A (ko) * 2021-08-12 2023-02-21 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5926690A (en) 1997-05-28 1999-07-20 Advanced Micro Devices, Inc. Run-to-run control process for controlling critical dimensions
US6276072B1 (en) * 1997-07-10 2001-08-21 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for heating and cooling substrates
JP3320648B2 (ja) * 1997-12-04 2002-09-03 東京エレクトロン株式会社 レジスト膜の形成方法及びレジスト膜の形成装置
JP3422799B2 (ja) * 1998-05-01 2003-06-30 東京エレクトロン株式会社 膜厚測定装置、基板処理方法並びに基板処理装置
JP3445937B2 (ja) * 1998-06-24 2003-09-16 東京エレクトロン株式会社 多段スピン型基板処理システム
IL125337A0 (en) * 1998-07-14 1999-03-12 Nova Measuring Instr Ltd Method and apparatus for lithography monitoring and process control
JP4722244B2 (ja) * 1998-07-14 2011-07-13 ノバ・メジャリング・インストルメンツ・リミテッド 所定のフォトリソグラフィ工程に従って基板を加工する装置
JP3616732B2 (ja) * 1999-07-07 2005-02-02 東京エレクトロン株式会社 基板の処理方法及び処理装置
JP3730810B2 (ja) * 1999-07-09 2006-01-05 東京エレクトロン株式会社 容器の移動装置および方法
US6716478B2 (en) 1999-08-04 2004-04-06 Tokyo Electron Limited Coating film forming apparatus and coating film forming method
US6383948B1 (en) * 1999-12-20 2002-05-07 Tokyo Electron Limited Coating film forming apparatus and coating film forming method
KR20010019206A (ko) * 1999-08-25 2001-03-15 윤종용 반도체 제조공정에 사용되는 웨이퍼 운송장치
DE19949005A1 (de) * 1999-10-11 2001-05-10 Leica Microsystems Einrichtung und Verfahren zum Einbringen verschiedener transparenter Substrate in ein hochgenaues Messgerät
IL132314A0 (en) * 1999-10-11 2001-03-19 Nova Measuring Instr Ltd An apparatus for in-cassette monitoring of semiconductor wafers
US6248175B1 (en) * 1999-10-29 2001-06-19 Advanced Micro Devices, Inc. Nozzle arm movement for resist development
US6514344B2 (en) * 1999-12-16 2003-02-04 Tokyo Electron Limited Film forming unit
TW509966B (en) 2000-03-14 2002-11-11 Tokyo Electron Ltd Substrate processing method and substrate processing apparatus
US6327793B1 (en) * 2000-03-20 2001-12-11 Silicon Valley Group Method for two dimensional adaptive process control of critical dimensions during spin coating process
US6428673B1 (en) * 2000-07-08 2002-08-06 Semitool, Inc. Apparatus and method for electrochemical processing of a microelectronic workpiece, capable of modifying processing based on metrology
WO2002004887A1 (en) * 2000-07-08 2002-01-17 Semitool, Inc. Methods and apparatus for processing microelectronic workpieces using metrology
US6747734B1 (en) * 2000-07-08 2004-06-08 Semitool, Inc. Apparatus and method for processing a microelectronic workpiece using metrology
US6891627B1 (en) 2000-09-20 2005-05-10 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining a critical dimension and overlay of a specimen
US6770562B2 (en) * 2000-10-26 2004-08-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Film formation apparatus and film formation method
US6500755B2 (en) 2000-12-06 2002-12-31 Advanced Micro Devices, Inc. Resist trim process to define small openings in dielectric layers
US6558964B2 (en) * 2000-12-27 2003-05-06 Lam Research Corporation Method and apparatus for monitoring a semiconductor wafer during a spin drying operation
US6746539B2 (en) * 2001-01-30 2004-06-08 Msp Corporation Scanning deposition head for depositing particles on a wafer
US6519045B2 (en) * 2001-01-31 2003-02-11 Rudolph Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring very thin dielectric film thickness and creating a stable measurement environment
AU2002240098A1 (en) * 2001-02-23 2002-09-19 Advanced Micro Devices, Inc. Method of controlling the thickness of layers of photoresist
US20050061676A1 (en) * 2001-03-12 2005-03-24 Wilson Gregory J. System for electrochemically processing a workpiece
US6849859B2 (en) * 2001-03-21 2005-02-01 Euv Limited Liability Corporation Fabrication of precision optics using an imbedded reference surface
JP2003006948A (ja) * 2001-06-15 2003-01-10 Fuji Photo Film Co Ltd 光情報記録媒体の製造方法
US20050220985A1 (en) * 2001-06-19 2005-10-06 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR20030026862A (ko) * 2001-09-25 2003-04-03 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판 처리장치 제어 시스템 및 기판 처리장치
JP3910054B2 (ja) * 2001-12-10 2007-04-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
KR100566840B1 (ko) * 2002-01-30 2006-04-03 가부시끼가이샤 도시바 성막 방법 및 성막 장치
JP4434762B2 (ja) 2003-01-31 2010-03-17 東京応化工業株式会社 レジスト組成物
DE10339992B4 (de) * 2003-08-29 2008-07-03 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Verfahren zur Herstellung eines Strukturelements kritischer Abmessung bzw. einer Gateelektrode eines Feldeffekttransistors sowie Ätzsteuerung
EP1513037A1 (en) * 2003-09-03 2005-03-09 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Method and means for manufacturing products
JP4069081B2 (ja) * 2004-01-13 2008-03-26 東京エレクトロン株式会社 位置調整方法及び基板処理システム
JP4382569B2 (ja) * 2004-05-07 2009-12-16 株式会社東芝 塗膜形成装置、塗膜形成方法および製造管理装置
JP4295175B2 (ja) * 2004-08-05 2009-07-15 東京エレクトロン株式会社 塗布成膜装置及び塗布成膜方法
TWI286353B (en) * 2004-10-12 2007-09-01 Tokyo Electron Ltd Substrate processing method and substrate processing apparatus
US7651306B2 (en) 2004-12-22 2010-01-26 Applied Materials, Inc. Cartesian robot cluster tool architecture
US7819079B2 (en) 2004-12-22 2010-10-26 Applied Materials, Inc. Cartesian cluster tool configuration for lithography type processes
US7798764B2 (en) 2005-12-22 2010-09-21 Applied Materials, Inc. Substrate processing sequence in a cartesian robot cluster tool
US7699021B2 (en) 2004-12-22 2010-04-20 Sokudo Co., Ltd. Cluster tool substrate throughput optimization
US7371022B2 (en) 2004-12-22 2008-05-13 Sokudo Co., Ltd. Developer endpoint detection in a track lithography system
JP4527660B2 (ja) 2005-06-23 2010-08-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
JP2007212230A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Tokyo Electron Ltd 欠陥検査方法，欠陥検査システム及びコンピュータプログラム
JP2007240519A (ja) * 2006-02-08 2007-09-20 Tokyo Electron Ltd 欠陥検査方法、欠陥検査装置及びコンピュータプログラム
JP5143498B2 (ja) * 2006-10-06 2013-02-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置、プログラムならびに記録媒体
US7694688B2 (en) 2007-01-05 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Wet clean system design
US7950407B2 (en) 2007-02-07 2011-05-31 Applied Materials, Inc. Apparatus for rapid filling of a processing volume
US8776391B1 (en) * 2007-04-13 2014-07-15 Align Technology, Inc. System for post-processing orthodontic appliance molds
JP5479253B2 (ja) * 2010-07-16 2014-04-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP2012174819A (ja) * 2011-02-21 2012-09-10 Sokudo Co Ltd 熱処理装置および熱処理方法
US9421567B2 (en) * 2014-09-08 2016-08-23 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Recycle photochemical to reduce cost of material and environmental impact
JP7166427B2 (ja) * 2019-02-28 2022-11-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01200623A (ja) * 1988-02-05 1989-08-11 Nec Kyushu Ltd 半導体製造装置
JPH01204420A (ja) * 1988-02-09 1989-08-17 Nec Kyushu Ltd 半導体製造装置
US5143552A (en) * 1988-03-09 1992-09-01 Tokyo Electron Limited Coating equipment
JPH02234417A (ja) * 1989-03-08 1990-09-17 Fujitsu Ltd スピンコーティング方法
JPH04164314A (ja) * 1990-10-29 1992-06-10 Nec Corp レジスト塗布装置
US5366757A (en) * 1992-10-30 1994-11-22 International Business Machines Corporation In situ resist control during spray and spin in vapor
TW268905B (ko) * 1993-05-20 1996-01-21 Tokyo Electron Co Ltd
JP2613183B2 (ja) * 1994-08-31 1997-05-21 三菱電機株式会社 レジスト膜形成装置
JPH09213600A (ja) * 1996-01-29 1997-08-15 Nippon Precision Circuits Kk 半導体装置の製造装置
JP3516195B2 (ja) * 1996-05-28 2004-04-05 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法及びその装置
JP3182079B2 (ja) * 1996-05-30 2001-07-03 住友金属工業株式会社 半導体装置の容量素子の配線構造

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100558508B1 (ko) * 1999-10-25 2006-03-07 동경 엘렉트론 주식회사 기판의 처리시스템 및 기판의 처리방법
KR20020095453A (ko) * 2001-06-14 2002-12-26 닛본 덴기 가부시끼가이샤 균일한 두께를 위한 도포장치와 막두께 제어방법
KR100778958B1 (ko) * 2005-06-03 2007-11-22 웨이퍼마스터스, 인코퍼레이티드 적층 어닐링 시스템
KR100908255B1 (ko) * 2007-11-21 2009-07-20 김경희 현상액과 세정액 아암을 일체로 형성한 스핀 유닛 그작동방법
KR20230024704A (ko) * 2021-08-12 2023-02-21 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
SG68027A1 (en) 1999-10-19
DE69801294T2 (de) 2001-11-22
DE69801294D1 (de) 2001-09-13
TW383414B (en) 2000-03-01
US6004047A (en) 1999-12-21
KR100595082B1 (ko) 2006-09-11
EP0863438A1 (en) 1998-09-09
EP0863438B1 (en) 2001-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100595082B1 (ko) 레지스트처리방법및레지스트처리시스템과레지스트막의평가방법및처리장치,액처리방법
EP1308783B1 (en) Resist coating-developing apparatus
US7809460B2 (en) Coating and developing apparatus, coating and developing method and storage medium in which a computer-readable program is stored
KR100451963B1 (ko) 도포막 형성 장치 및 그 방법
JP3888620B2 (ja) 基板搬送装置における基板の受け渡し位置検知方法及びその教示装置
KR20070056993A (ko) 린스 처리 방법, 현상 처리 장치 및 컴퓨터 판독 가능한제어 프로그램을 기록한 기록 매체
KR100567523B1 (ko) 현상처리방법 및 현상처리장치
KR100558508B1 (ko) 기판의 처리시스템 및 기판의 처리방법
TW202025364A (zh) 塗布顯像裝置及塗布顯像方法
JP2001196298A (ja) 基板の処理システム及び基板の処理方法
TW509966B (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR101018574B1 (ko) 열처리 장치, 열처리 방법 및 기록 매체
US7525650B2 (en) Substrate processing apparatus for performing photolithography
KR101084457B1 (ko) 기판 처리에 있어서의 배기 장치
JPH11264756A (ja) 液面検出器および液面検出方法、ならびに基板処理装置
KR20220034879A (ko) 기판 처리 장치 및 처리 조건 조정 방법
JP3481499B2 (ja) レジスト処理方法及びレジスト処理装置
US20010016225A1 (en) Coating film forming apparatus and coating film forming method
JP3256462B2 (ja) レジスト処理方法及びレジスト処理システム
JP3307853B2 (ja) 膜厚評価方法および処理装置
JP3352419B2 (ja) 塗布膜形成方法および塗布処理システム
US8105738B2 (en) Developing method
JP3421575B2 (ja) 処理装置およびサンプリング装置
KR20150078608A (ko) 기판처리장치
JP2000294503A (ja) レジスト膜の形成方法およびレジスト塗布装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20030429

Effective date: 20050131

J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL

J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20050401

Effective date: 20060120

J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20060125

Effective date: 20060327

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120611

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee