KR20010092282A - 기판처리방법 및 기판처리장치 - Google Patents

기판처리방법 및 기판처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010092282A
KR20010092282A KR1020010012839A KR20010012839A KR20010092282A KR 20010092282 A KR20010092282 A KR 20010092282A KR 1020010012839 A KR1020010012839 A KR 1020010012839A KR 20010012839 A KR20010012839 A KR 20010012839A KR 20010092282 A KR20010092282 A KR 20010092282A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exposure
substrate
condition
film
film thickness
Prior art date
Application number
KR1020010012839A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100645166B1 (ko
Inventor
오가타구니에
우에무라료이치
다테야마마사노리
나카지마요시유키
Original Assignee
히가시 데쓰로
동경 엘렉트론 주식회사
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 JP2000070868A external-priority patent/JP3536005B2/ja
Application filed by 히가시 데쓰로, 동경 엘렉트론 주식회사 filed Critical 히가시 데쓰로
Publication of KR20010092282A publication Critical patent/KR20010092282A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100645166B1 publication Critical patent/KR100645166B1/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
    • G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • 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

Abstract

바탕막이 형성된 웨이퍼상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 대하여 노광처리 및 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 기판 처리방법에 있어서, 레지스트막의 형성전에 바탕막에 대하여 노광 처리시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석공정과, 이 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 노광처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 처리조건 제어공정을 구비한다. 이에 따라 레지스트 패턴의 고정밀도의 선폭 제어가 가능해진다.

Description

기판처리방법 및 기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 반도체 웨이퍼나 LCD 기판 등의 기판의 표면에 원하는 레지스트 패턴을 형성하기 위한 기판처리방법 및 기판처리장치에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 처리에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 한다)의 표면에 레지스트막을 형성하여 노광처리를 한 후에 현상을 함으로써 소정의 레지스트 패턴을 형성한다.
이러한, 포토리소그래피 처리는 웨이퍼에 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트 도포유닛, 이 레지스트막에 대하여 노광처리를 실시하기 위한 노광 처리유닛, 노광 처리된 웨이퍼에 대하여 현상처리를 실시하기 위한 현상 처리유닛과의 사이에서 웨이퍼를 반송하면서 이루어진다.
그런데, 최근에 웨이퍼 표면에 형성되는 레지스트 패턴의 미세화에 대한 요구가 해마다 높아지고 있고, 레지스트 패턴의 선폭에 관해서도 엄하게 관리할 것이 요구되고 있다. 종래에 레지스트 패턴의 선폭 관리는, 예를 들어 작업원이 레지스트 도포현상 시스템으로부터 반출된 웨이퍼 표면의 레지스트 패턴의 선폭을 SEM을 사용하여 실측(實測)하고, 그 선폭이 규격치의 범위를 만족하는가 아닌가를 판단하여 그 판단결과를 각 처리장치의 처리조건에 피드백(feed-back)시킴으로써 이루어지고 있다.
그러나, 상기한 방법에서는 비싼 SEM을 필요로 하고, 또한 선폭의 측정에 막대한 작업량과 시간을 필요로 한다고 하는 문제가 있었다. 또한, SEM을 사용하여 선폭을 측정할 때에, 일단 웨이퍼를 반출하여 SEM의 진공 시료실 내로 반입해야 하기 때문에 웨이퍼가 오염되어 버린다고 하는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은 레지스트 패턴의 고정밀도(高精密度)의 선폭 제어가 가능한 기판 처리방법 및 기판 처리장치를 제공하는 데에 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 의 실시형태에 관한 레지스트 도포현상 시스템을 나타내는 평면도,
도 2는 도 1에 나타낸 레지스트 도포현상 시스템의 정면도,
도 3은 도 1에 나타낸 레지스트 도포현상 시스템의 배면도,
도 4는 도 1에 나타낸 레지스트 도포현상 시스템에 있어서의 공기의 흐름을 나타내는 정면도,
도 5는 도 3에 나타낸 얼라인먼트 장치의 개략적인 구성을 나타내는 정면도,
도 6은 도1에 나타낸 주변 노광장치의 개략적인 구성을 나타내는 정면도,
도 7은 시스템의 구성을 나타내는 개략적인 구성도,
도 8은 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트,
도 9는 반사율과 최적의 레지스트막 두께와의 관계의 일례를 나타내는 도면,
도 10은 레지스트막 두께와 확산회전의 관계의 일례를 나타내는 도면,
도 11은 레지스트 도포유닛에 있어서의 처리내용을 설명하기 위한 도면,
도 12는 바탕막의 빛의 반사율의 차이점을 설명하기 위한 도면,
도 13은 바탕막의 빛의 반사율의 차이점을 설명하기 위한 도면,
도 14는 제2의 실시형태의 시스템의 구성을 나타내는 개략적인 구성도,
도 15는 제3의 실시형태의 시스템의 구성을 나타내는 개략적인 구성도,
도 16은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 주변 노광장치의 정면도,
도 17은 도 16의 주변 노광장치의 평면도,
도 18은 도포막 형성장치 및 본 발명에 관한 제어계통의 일 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도,
도 19는 조건추출 공정을 나타내는 플로우차트,
도 20은 막두께-확산 회전수의 상관관계의 산출을 설명하기 위한 도면,
도 21은 막두께-확산 회전수의 상관관계의 산출을 설명하기 위한 도면,
도 22는 막두께-확산 회전수의 상관관계의 산출을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
W : 웨이퍼 G1 ∼ G5 : 처리장치군
CR : 픽업 카세트 BUCR : 버퍼 카세트
1 : 레지스트 도포현상 시스템 10 : 카세트 스테이션
11 : 처리 스테이션 12 : 인터페이스부
13 : 노광장치 20 : 카세트 재치대
20a : 돌기 21 : 웨이퍼 반송장치
21a : 반송로 22 : 주반송 장치
24 : 주변 노광장치 25 : 웨이퍼 반송장치
26∼28 : 필터 29 : 상부공간
31 : 개구부 32 : 개구부
33 : 웨이퍼 재치대 34 : 반사광 측정장치
35 : 제어부 40 : 케이싱
41 : Y스테이지 42 : 회전기구
44 : 스핀척 45 : 개구부
47 : 노광기구 48 : 센서
49 : 막두께 측정장치
50 : 바탕 반사율 - COT 스핀척 회전수 상관관계 저장부
51 : 바탕 반사율 - 노광량 상관관계 저장부
53 : 노광광 파장 분석부
54 : 바탕막 두께 - COT 스핀척 회전수 상관관계 저장부
55 : 바탕막 두께 - 노광량 상관관계 저장부
본 발명의 주요한 관점에 의하면, 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 대하여 노광처리 및 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 기판 처리방법에 있어서, 상기 레지스트막의 형성전에, 상기 바탕막에 대하여 노광처리시에 조사하는 노광광(露光光)과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석공정과, 이 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 처리조건 제어공정을 구비한다.
본 발명은 노광시에 노광광이 바탕막에 의하여 반사하고, 이것이 노광에 영향을 미치게 하여 레지스트 패턴의 선폭이 변동하는 것에 착안하여 이루어진 것이다.
예를 들어, 기판으로서의 반도체 웨이퍼상에는 바탕막으로서 빛의 반사율이 서로 다른 SiO2및 Al이 형성되어 있고, 형성해야 할 회로패턴에 따라서 SiO2가 차지하는 면적과 Al이 차지하는 면적의 비율이 다르고, 그 비율에 따라서 바탕막에서의 빛의 반사상태가 다르다. 따라서, 레지스트 패턴을 동일한 조건에서 형성하면 바탕막의 빛의 반사율에 따라서 레지스트 패턴의 선폭이 다르게 된다.
거기에서 본 발명에서는 노광광과 동일한 파장의 빛으로 바탕막의 반사를 측정함으로써 노광시에 바탕막이 노광량에 미치는 영향을 정확히 알고, 이에 따라 레지스트 도포조건 및 노광조건을 제어하도록 한 것이다.
또, 노광광과 동일한 파장의 빛을 사용하더라도 레지스트막의 형성전이기 때문에 레지스트 패턴에 악영향을 미치게 하는 일은 없다.
본 발명의 제2의 주요한 관점에 의하면, 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하여 해당 레지스트막에 대하여 노광처리 및 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 기판 처리방법에 있어서, 상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 다파장(多波長)의 빛을 조사하여 그 반사광 중에서 노광처리 시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 성분을 해석하는 바탕막 반사광 해석공정과, 해당 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 조건 제어공정을 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 다파장의 빛을 이용함으로써 노광광의 파장이 변동한 경우에도 반사광 중에서 노광광과 동일한 파장의 성분을 해석함으로써 바탕막의 상태가 레지스트 패턴의 선폭에 미치게 하는 영향을 알 수 있다.
본 발명의 제3의 주요한 관점에 의하면, 적어도 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고 상기 기판을 노광장치로 반송하는 기판 처리장치의 기판 처리방법에 있어서, 상기 레지스트막의 형성전에 상기 노광장치에 있어서의 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석공정과, 이 반사광의 해석에 의거하여 상기 노광장치에 있어서의 최적의 노광처리 조건을 구하는 공정과, 상기 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 공정을 구비한다. 이에 따라, 레지스트 패턴에 대한 고정밀도의 선폭 제어가 가능해진다.
본 발명의 제4의 주요한 관점에 의하면, 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 대하여 노광처리 및 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 기판 처리방법에 있어서, 상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 노광처리시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하고, 그에 의거하여 레지스트막 형성조건, 노광처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 공정과, 레지스트막의 형성후에 노광처리 시에 조사하는 노광광과는 다른 파장의 빛을 사용하여 레지스트막 두께를 측정하는 공정을 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 레지스트막 형성전에는 노광광과 동일한 파장의 빛을 사용하지만, 레지스트막 형성후에는 노광광과는 다른 파장의 빛을 사용하고 있기 때문에, 레지스트 패턴에 악영향을 미치게 하는 일이 없이 각종 측정을 할 수 있다.
본 발명의 제5의 주요한 관점에 의하면, 기판에 도포액을 공급하는 동시에 기판을 회전시켜 그 회전의 원심력에 의해 도포액을 확산시키고, 또한 기판을 회전시켜 상기 도포액을 확산 건조하는 기판 처리방법에 있어서, 설정된 목표 막두께에따라서 소정의 범위 내의 복수의 확산 회전수로 도포막을 형성하고, 이에 따라서 상기 확산 회전수와 막두께의 상관관계를 구하는 상관관계 산출공정과, 이 공정에서 얻어진 도포막의 범위에 상기 목표 막두께가 포함되어 있는가를 판단하는 판단공정과, 이 판단공정에서 목표 막두께가 상기 범위에 포함되어 있다고 판단되는 경우에, 이 목표 막두께를 상기 상관관계에 적용하여 그 막두께를 얻을 수 있는 확산 회전수를 구하는 확산 회전수 산출공정을 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 원하는 레지스트막 두께를 입력, 설정하는 것만으로 스핀척의 회전수를 설정할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 막두께의 형성에 가장 크게 영향을 미치게 하는 것은, 레지스트액 확산시의 회전수보다 오히려 건조 확산시의 회전수인 것에 착안하여, 상기 레지스트막의 막두께에 따라서 이 건조 확산 회전수를 설정하도록 했다. 이렇게 함으로써, 막두께의 제어가 정확히 이루어지고, 이 결과 레지스트 패턴의 선폭 제어가 효율적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제6의 주요한 관점에 의하면, 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하여 가열처리를 하고, 상기 기판을 노광장치로 반송하고, 상기 노광장치로부터 넘겨받은 기판에 대하여 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하기 위한 기판 처리장치에 있어서, 상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 노광처리시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석부와, 그 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 처리조건 제어부를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 노광광과 동일한 파장의 빛으로 바탕막의 반사를 측정함으로써 노광시에 바탕막이 노광량에 미치는 영향을 정확히 알 수 있고, 이에 따라 레지스트 도포조건 및 노광조건을 제어할 수가 있다.
본 발명의 제7의 주요한 관점에 의하면, 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하여 가열처리를 하고, 상기 기판을 노광장치에 반송하고, 상기 노광장치로부터 넘겨받은 기판에 대하여 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하기 위한 기판 처리장치에 있어서, 상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 다파장의 빛을 조사하여 그 반사광 중에서 노광처리 시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 성분을 해석하는 바탕막 반사광 해석부와, 해당 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 처리조건 제어부를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 다파장의 빛을 이용함으로써 노광광의 파장이 변동한 경우에도 반사광 중에서 노광광과 동일한 파장의 성분을 해석함으로써, 바탕막의 상태가 레지스트 패턴의 선폭에 미치는 영향을 알 수 있다.
본 발명의 제8의 주요한 관점에 의하면, 적어도 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고, 상기 기판을 노광장치로 반송하는 기판 처리장치에 있어서, 상기 레지스트막의 형성전에 상기 노광장치에 있어서의 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석부와, 이 반사광의 해석에 의거하여 상기 노광장치에 있어서의 최적의 노광처리 조건을 산출하는 노광처리 조건 산출부와, 상기 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 출력부를 구비한다.
본 발명의 제9의 주요한 관점에 의하면, 구동부에 의해 회전하는 기판 지지부에 기판을 지지하고, 상기 기판에 도포액을 공급하는 동시에 기판을 회전시켜 그 회전의 원심력에 의해 도포액을 확산시켜 도포막을 형성하는 기판 처리장치에 있어서, 상기 도포액의 확산 회전속도를 설정하기 위한 기판 회전속도 설정부를 구비하여, 이 회전속도 설정부는 상기 도포막의 목표 막두께를 설정하기 위한 목표 막두께 설정부와, 확산 회전수와 그에 의하여 얻어지는 도포막 막두께의 상관관계를 저장하는 확산 회전수-막두께 상관관계 저장부와, 상기 막두께 설정부에 의해 설정된 목표 막두께를 상기 확산 회전수-막두께 상관관계 저장부에 저장된 상관관계에 적용하여, 그에 따라서 상기 목표 막두께를 얻기 위한 확산 회전수를 산출하는 확산 회전수 산출부를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 원하는 레지스트막 두께를 입력, 설정하는 것만으로 스핀척의 회전수를 설정할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 막두께의 형성에 가장 크게 영향을 미치게 하는 것은 레지스트액 확산시의 회전수보다 오히려 건조 확산시의 회전수인 것에 착안하여, 상기 레지스트막의 막두께에 따라서 이 확산 회전수를 설정하도록 했다. 이렇게 함으로써, 막두께의 제어가 정확히 이루어지고, 이 결과 레지스트 패턴의 선폭 제어가 효율적으로 이루어질 수 있다.
하나의 실시형태에 의하면, 이 장치는 또한 이 도포막 형성장치에 의해서 형성된 도포막의 막두께를 측정하기 위한 막두께 측정장치와, 이 막두께 측정장치에 의해서 측정된 도포막의 막두께에 따라서 상기 회전수와 그에 의하여 얻어지는 도포막의 막두께의 상관관계를 구하는 상관관계 출력부를 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 양산공정 전에 조건 추출시에 도포액의 확산 회전수와 막두께의 상관관계를 구하여, 이것을 사용하여 확산 회전수를 설정할 수 있다. 이 때문에 오퍼레이터 등의 경험치에 의존하지 않고, 확산 회전수를 설정할 수 있다.
또한, 다른 일 실시형태에 의하면, 상기 상관관계 출력부는 소정범위 내의 복수의 확산 회전수로 도포막을 형성시켜 각 회전수로 형성된 도포막의 막두께에 따라서 상기 상관관계를 구하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 소정의 좁은 조건추출 범위 내에서 여러 번 확산 동작을 시켜 상기 상관관계를 얻기 때문에, 비교적 단시간에 조건추출 및 확산 회전수의 설정을 끝낼 수 있다.
단지, 이 경우에 상기 막두께 설정부는 상기 소정의 범위내의 확산 회전수로 얻어지는 도포막의 막두께의 범위 내에, 상기 목표 막두께가 포함되어 있는가를 판단하여, 포함되어 있지 않은 경우에는, 상기 상관관계 산출부에 상기 확산 회전수의 범위를 변동시켜 놓고 다시 상기 상관관계를 구하게 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 상기 소정의 범위가 원하는 막두께를 포함하고 있지 않은 경우에는, 다시 상관관계를 구하게 할 수가 있으므로, 이에 따라 보다 정확한 확산 회전수를 설정할 수 있다. 또, 확산 회전수의 범위의 변동량은 이미 구하여 놓은 상관관계로부터 자동적으로 산출하는 것이 바람직하다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 이 레지스트 도포현상 시스템(1)은 반도체 웨이퍼에 화학증폭형 레지스트를 도포하여 현상하는 시스템으로서, 카세트 스테이션 (10), 처리 스테이션(11) 및 인터페이스부(12)를 일체적으로 접속한 구성을 구비하고 있다.
카세트 스테이션(10)에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 카세트 재치대(20) 상의 위치결정 돌기(20a)의 위치에 복수 개(예를 들어 4개)의 카세트(C)가, 각각의 웨이퍼(W) 출입구를 처리 스테이션(11) 측을 향하게 하고 Ⅹ방향(도 1에 있어서 상하방향)으로 일렬로 재치된다. 또한, 이 카세트(C) 배열방향(Ⅹ방향) 및 카세트 (C) 내에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼(W) 배열방향(Z방향; 수직방향)으로 이동할 수 있는 웨이퍼 반송장치(21)가 반송로(21a)를 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있어, 각 카세트(C)에 선택적으로 억세스하도록 구성되어 있다.
또한, 웨이퍼 반송장치(21)는 θ방향으로도 회전하도록 구성되어 있고, 후술하는 처리 스테이션(11) 측의 제3의 처리장치군(G3)의 다단(多段) 장치부에 속하는 얼라인먼트 장치(ALIM) 및 익스텐션 장치(EXT)에도 억세스할 수 있다.
상기 처리 스테이션(11)에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 그 중심부에는 수직 반송형의 주반송장치(22)가 설치되고, 그 주위에 처리실로서의 각종 처리장치가 1조(組) 또는 복수의 조마다 다단으로 집적되어 배치되어 처리장치군을 구성하고 있다. 이 실시형태의 레지스트 도포현상 시스템(1)에 있어서는, 5개의 처리장치군(G1, G2, G3, G4, G5)이 배치되어 있고, 제1 및 제2의 처리장치군(G1,G2)은 시스템 정면측에 배치되고, 제3의 처리장치군(G3)은 카세트 스테이션(10)에 인접하여 배치되고, 제4의 처리장치군(G4)은 인터페이스부(12)에 인접하여 배치되며, 또한 파선으로 나타낸 제5의 처리장치군(G5)은 배면측에 배치되어 있다. 주반송장치 (22)는 θ방향으로 회전할 수 있고, 또한 Z방향으로 이동이 가능하도록 구성되어 있어 각 처리장치군(G1∼G5)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다.
제1의 처리장치군(G1)에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 스핀척에 실어 소정의 처리를 하는 2대의 스피너형 처리장치 예를 들어, 레지스트액 도포장치(COT) 및 현상처리장치(DEV)가 상하 방향으로 2단으로 포개어져 있다. 그리고, 제1의 처리장치군(G1)과 같이 제2의 처리장치군(G2)에 있어서도, 2대의 스피너형 처리장치 예를 들어 레지스트액 도포장치(COT) 및 현상처리장치(DEV)가 상하 방향으로 2단으로 포개어져 있다. 또, 레지스트액 도포장치(COT)에 있어서, 예를 들어 도 18에 나타내는 바와 같이, 스핀척에 의해 웨이퍼(W)를 예를 들어 3000rpm 정도로 회전시키면서 그 중앙에 노즐로부터 레지스트액을 공급한다. 그리고, 예를 들어 그 2초 후에 레지스트액의 공급을 중지하는 동시에 웨이퍼(W)를 2000rpm 정도로 회전시켜 15초∼20초 정도 확산건조를 한다(여기에서 확산이라 함은 웨이퍼(W) 등에 적하(滴下)된 액체 등이 웨이퍼(W)가 회전함에 따라 원심력에 의하여 표면 전체로 퍼져 확산해나가는 것을 말한다). 레지스트액 도포장치(COT)의 구성에 관해서는 후술한다.
제3의 처리장치군(G3)에서는 도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 재치대(도시 않함)에 실어 소정의 처리를 하는 오픈형의 처리장치, 예를 들어 냉각처리를 하는 냉각 처리장치(COL), 레지스트의 정착성을 높이기 위한 소위 소수화 처리를 하는 소수화 처리장치(AD), 위치맞춤을 하는 얼라인먼트 장치(ALIM), 익스텐션 장치(EXT), 노광처리 전의 가열처리를 하는 프리베이킹 장치(PREBAKE), 포스트베이킹 장치(POBAKE) 및 포스트 엑스포저 베이킹 장치(PEB)가 밑에서부터 순차적으로 예를 들어 8단으로 포개어져 있다.
마찬가지로, 제4의 처리장치군(G4)에서는 웨이퍼(W)를 재치대에 실어 소정의 처리를 하는 오븐형의 처리장치, 예를 들어 냉각 처리장치(COL), 냉각처리도 겸하는 익스텐션·냉각 처리장치(EXTCOL), 익스텐션 장치(EXT), 소수화 처리장치(AD), 프리베이킹 장치(PREBAKE) 및 포스트베이킹 장치(POBAKE)가 밑에서부터 순차적으로 예를 들어 8단으로 포개어져 있다.
인터페이스부(12)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 깊이 방향(Ⅹ방향)에 있어서는 상기 처리 스테이션(11)과 같은 치수를 구비하지만, 폭방향에 있어서는 보다 작은 사이즈로 설정되어 있다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 인터페이스부(12)의 정면측에는 가동형의 픽업 카세트CR와 정치형(定置形)의 버퍼 카세트(BUCR)가 2단으로 배치되고, 반대쪽인 배면에는 주변 노광장치(24)(WEE)가 설치되어 있다.
상기 인터페이스부(12)의 중앙부에는 웨이퍼 반송장치(25)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송장치(25)는 Ⅹ방향, Z방향(수직방향)으로 이동하여 양 카세트(CR, BUCR) 및 주변 노광장치(24)(WEE)에 억세스할 수 있다. 웨이퍼 반송장치(25)는 θ방향으로도 회전할 수 있도록 구성되어 있어, 처리 스테이션(11) 측의 제4의 처리장치군(G4)에 속하는 익스텐션 장치(EXT) 및 인접하는 노광장치(13)측의 웨이퍼 반송대(도시 않함)에도 억세스할 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 카세트 스테이션(10)의 상부에는 필터(26)가, 처리 스테이션(11)의 상부에는 필터(27)가, 인터페이스부(12)의 상부에는 필터(28)가 각각 부착되어 있다. 이들의 필터(26∼28)는 상부공간(29)을 공유하고 있다. 이 위에 상부공간(29)은 덕트(도시 생략)을 거쳐 아래쪽의 공조장치(도시 생략)와 통하고 있어, 암모니아가 제거되고 습도 및 온도가 제어된 청정 공기가 공조장치로부터 상부공간(29)에 공급된다. 청정 공기는 상부공간(29)으로부터 각 필터 (26∼28)를 거쳐 아래쪽을 향해서 분출되고, 이에 따라 청정 공기의 다운 플로우 (down flow)가 각부(10, 11, 12) 내에 형성된다.
도 5는 상술한 제3의 처리장치군(G3)의 얼라인먼트 장치(ALIM)를 나타내는 것이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 이 얼라인먼트 장치(ALIM)의 양측에는 카세트 스테이션(10)의 웨이퍼 반송장치(21)가 억세스하기 위한 개구부(31)와, 처리 스테이션(11)의 주반송장치(22)가 억세스하기 위한 개구부(32)가 형성되어 있다. 그리고, 이 얼라인먼트 장치(ALIM)의 거의 중앙에는 웨이퍼(W)의 위치를 결정하기 위한 웨이퍼 재치대(33)가 배치되고, 이 웨이퍼 재치대(33)의 위쪽에는 웨이퍼(W)상에 형성된 바탕막에 상기 노광장치(13)에서 사용되고 있는 노광광(露光光; 즉 노광을 하기 위한 빛)과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 측정하기 위한 복수의 반사광 측정장치(34)가 배치되어 있다.
각 반사광 측정장치(34)는 예를 들어, 웨이퍼(W)에 있어서의 한 칩에 상당하는 각 영역에서의 반사광을 측정하는 기능을 구비한다. 그리고, 각 반사광 측정장치(34)는 예를 들어 조사광의 광량(光量)과 반사광의 광량의 비에 의거하여 반사율을 산출한다. 이러한 측정장치는 여러 개를 배치하여도 좋고, 하나를 배치하여도 상관없다.
또한, 도 6은 상기 주변 노광장치(24)(WEE) 및 그 내부에 설치된 막두께 측정장치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 주변 노광장치(24)의 케이싱(40) 내의 바닥에는 X-Y스테이지(41)가 배치되어 있다. X-Y스테이지(41) 상에는 회전기구(42)가 배치되어 있다. 이 회전기구(42)는 웨이퍼(W)를 지지하는 스핀척(44)을 회전할 수 있도록 지지한다. 웨이퍼(W)는 예를 들어 진공 흡착기구(도시 생략)에 의해 이 스핀척(44)상에 흡착되어 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)는 주변 노광장치(24)내에서 X-Y방향으로 이동할 수 있고, θ방향으로 회전할 수 있다. 또한, 케이싱(40)의 전면[웨이퍼 반송장치(25)와 마주보는 면]에는, 웨이퍼 반송장치(25)와 케이싱(40) 내의 스핀척(44)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 개구부(45)가 형성되어 있다.
케이싱(40) 내의 천장의 후방부[웨이퍼 반송장치(25)와 마주보는 면에서 보아 뒤쪽]에는, 웨이퍼(W)의 가장자리에 예비적인 노광처리를 실시하는 노광기구 (47)가 배치되어 있다. 또한, 노광기구(47)의 이웃에는 웨이퍼(W)의 위치 검출용 센서(48)가 배치되어 있다. 또한, 케이싱(40)의 외측에 있어서 개구부(45)의 위에는, 웨이퍼(W)상에 형성된 레지스트막의 막두께를 측정하기 위한 예를 들어 광간섭형(光干涉形)의 막두께 측정장치(49)가 배치되어 있다.
상기 센서(48)에 의한 촬상(撮像) 결과는 WEE 제어부(50)로 보내어진다. 제어부(50)는 이들의 촬상 결과 등에 의거하여 X-Y스테이지(41), 회전기구(42), 노광기구(47) 등을 제어한다.
즉, 이와 같이 구성된 주변 노광장치(24)에서는, 웨이퍼 반송장치(25)로부터 스핀척(44) 상으로 웨이퍼(W)를 받으면, 센서(48)가 웨이퍼(W) 상의 가장자리 위치를 검출하면서 X-Y스테이지(41)를 이동시키는 동시에 웨이퍼(W)를 회전시켜, 웨이퍼(W)의 가장자리와 노광기구(47)의 위치를 조정한다. 위치 결정은 이루어지지 않고 웨이퍼(W) 외주의 가장자리 위치를 검출하여 노광기구(47)와 웨이퍼(W)의 가장자리의 위치가 항상 같게 된다.
그리고, 노광기구(47)로 웨이퍼(W)의 가장자리에 빛을 조사하면서 회전기구 (42)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시켜, 웨이퍼(W)의 전 가장자리 부근을 예비적으로 노광한다. 여기서 이 노광기구(47)에 의해 조사되는 노광광의 파장은 상기 노광장치(13)에서의 광의 파장과 동일하게 설정되어 있다.
또한, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 막두께를 측정하는 때에는, 웨이퍼 반송장치(25)가 스핀척(44)상에서 웨이퍼(W)를 받아 웨이퍼(W)를 개구부(45)를 거쳐 케이싱(40)의 외측으로 반송하는 사이에, 막두께 측정장치(49)가 웨이퍼(W) 상을 지름방향으로 스캔하면서 레지스트막의 막두께를 측정한다. 또, 이 막두께 측정용에 조사되는 빛의 파장은 노광용 빛과는 다른 파장 또는 다파장(多波長)으로 설정되어 있다.
도 7은 상기한 바와 같이, 구성된 레지스트 도포현상 시스템(1)에 있어서의제어계의 구성을 나타내는 블록도이다. 이하, 이 제어계의 구성 및 기능을 도 8에 나타내는 이 시스템의 동작과 함께 설명한다.
우선, 웨이퍼(W)는 카세트 스테이션(10)으로부터 처리 스테이션(11)의 제3의 처리장치군(G3)의 얼라인먼트 장치(ALIM)로 유입된다(도8의 스텝S1). 그리고, 이 얼라인먼트 장치(ALIM) 안에서 웨이퍼(W)의 바탕막의 반사율이 측정되어 그 데이터는 제어부(35)로 보내진다(스텝S2).
도 7에 나타내는 바와 같이, 이 제어부(35)에는, 원하는 선폭 정밀도를 얻기 위한 바탕막의 반사율과, 레지스트액 도포장치(COT)에 의한 레지스트막 두께 설정조건 예를 들어, 도 9에 나타내는 바와 같이, 반사율과 최적 막두께의 상관관계, 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 레지스트막 두께와 레지스트액 도포장치(COT)에 있어서의 스핀척에 의한 웨이퍼(W)의 확산 회전수[웨이퍼(W)가 그 위에 적하된 액체 등을 확산시키 위하여 돌아야 하는 회전수]의 상관관계를 저장하는 저장부(50)가 접속되어 있다. 또한, 이 제어부(35)에는 원하는 선폭 정밀도를 얻기 위한 바탕막의 반사율과, 노광장치(13)의 노광량 설정조건 예를 들어 노광량(예를 들어 단위면적당의 노광량)과의 상관관계를 저장하는 저장부(51)가 접속되어 있다. 또한, 제어부(35)에는 원하는 선폭 정밀도를 얻기 위한 바탕막의 반사율과 포스트 엑스포저 베이킹 장치(PEB)에 의한 가열처리의 온도조건과의 상관관계를 저장하는 저장부(152), 원하는 선폭 정밀도를 얻기 위한 바탕막의 반사율과 현상 처리장치 (DEV)에 의한 현상 처리시간과의 상관관계를 저장하는 저장부(153)가 접속되는 구성으로 하여도 좋다.
이 제어부(35)는 상기 얼라인먼트 장치(ALIM)로 COT에 의한 레지스트막 형성전에 웨이퍼(W)상에 형성된 바탕막의 반사율을 측정하여, 이것을 상기 상관관계 저장부(50, 51)에 적용함으로써 원하는 선폭 정밀도를 얻기 위한 COT의 스핀척의 회전수(가속도) 및 노광장치(13)의 노광량을 산출한다(스텝S3, S4). 또, 이들의 회전수나 노광량 이외에, 상기한 포스트 엑스포저 베이킹 장치(PEB)에 있어서의 가열처리 온도나 현상 처리장치(DEV)에 있어서의 현상 처리시간을 원하는 선폭 정밀도를 얻기 위한 파라미터로 하여도 좋다. 또한, 이들의 파라미터는 단독으로 사용하여도 좋고 또는 이들을 조합시켜 사용하여도 물론 상관없다.
여기서 웨이퍼(W)상에는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 바탕막(53)으로서 SiO2가 형성된 영역과, 도 13에 나타내는 바와 같이 Al이 형성된 영역가 있어, 형성해야 할 회로 패턴에 따라서 SiO2가 차지하는 면적과 Al이 차지하는 면적과의 비율이 다르고, 그 비율에 따라서 바탕막(53)의 빛의 반사율이 다른 것이다. 이 반사율의 측정 뒤에 웨이퍼(W)는 얼라인먼트 장치(ALIM) 안으로부터 반출되어 이송된다.
다음에, 웨이퍼(W)는 제3의 처리군(G3)의 소수화 처리장치(AD)로 소수화 처리되고 제3의 처리군(G3) 또는 제4의 처리군(G4)의 냉각 처리장치(COL)로 냉각된 뒤에, 제1의 처리군(G1) 또는 제2의 처리군(G2)의 레지스트액 도포장치(COT)로 포토 레지스트막 즉 감광막이 도포, 형성된다(스텝S5). 이 때에, 제어부(35)는 반사광 측정장치(34)에 의해 측정된 반사율의 데이터에 따른 조건으로, 레지스트액 도포장치(COT)에 있어서의 확산 건조시의 웨이퍼(W)의 회전수를 제어한다. 또, 마찬가지로 포스트 엑스포저 베이킹 장치(PEB)에 있어서의 가열처리 온도나 현상 처리장치(DEV)에 있어서의 현상 처리시간을 제어하여도 상관없다.
감광막을 형성한 뒤에 제3의 처리군(G3) 또는 제4의 처리군(G4)의 프리베이킹 장치(PREBAKE)에 의하여 가열처리가 이루어져 웨이퍼(W) 상의 감광막으로부터 잔존 용제를 증발시켜 제거한다. 다음에, 웨이퍼(W)는 제4의 처리군(G4)의 익스텐션 냉각장치(EXTCOL)로 냉각된 뒤에 제4의 처리군(G4)의 익스텐션 장치(EXT) 안에 재치된다. 다음에, 웨이퍼 반송장치(25)를 반대측에서 반입시켜 웨이퍼(W)를 반출시킨다.
반출된 웨이퍼(W)는 주변 노광장치(24)(WEE)에 의해 웨이퍼 가장자리 예를 들어 2mm의 폭으로 그 가장자리가 노광 처리된다.
이 주변 노광장치에서는 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송장치(25)를 거쳐 스핀척 (44)상에 싣고 센서(48)에 의해 웨이퍼(W)의 위치를 검출하면서, X-Y스테이지(41) 및 회전기구(42)에 의해 웨이퍼(W)의 위치를 결정하여, 웨이퍼(W)의 가장자리를 노광한다. 그리고, 웨이퍼 반송장치(25)가 스핀척(44) 상으로부터 웨이퍼(W)를 받아 웨이퍼(W) 개구부(45)를 거쳐 케이싱(40)의 외측으로 반송하는 사이에, 막두께 측정장치(49)가 웨이퍼(W)상의 막두께를 측정한다(스텝S6).
가장자리가 노광된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송장치(25)에 의해서 순차적으로 버퍼 카세트(BUCR) 안에 수납된다. 그 후, 노광장치(13)에서 수취 신호가 발신되면, 버퍼 카세트(BUCR)에 수납된 웨이퍼는 순차적으로 웨이퍼 반송장치(25)에 의해서 노광장치로 반송되어 순차적으로 노광 처리된다(스텝S7).
이 때에 제어부(35)는 출력부(154)를 통하여 노광장치(13)에 대하여 해당 웨이퍼(W)의 ID 및 이 ID에 대응하는 상기 처리로 얻어진 노광장치(13)의 노광량 설정조건 예를 들어 노광량(단위 면적당의 노광량 등)에 관한 데이터를 출력한다. 이에 따라 노광장치(13)에서는 이들의 데이터에 의거하여 노광처리가 이루어진다. 또, 제어부(35)는 출력부(154)를 통하여 노광장치(13)에 대하여 해당 웨이퍼(W)의 ID 및 상기 웨이퍼(W)의 각 칩의 위치정보 및 이들 위치정보에 대응하는 상기 처리로 얻어진 노광장치(13)의 노광량 설정조건 예를 들어 노광량(단위 면적당의 노광량 등)에 관한 데이터(즉 칩 단위의 데이터)를 출력한다. 이에 따라, 노광장치 (13)에서는, 이들의 데이터에 의거하여 칩마다 노광량을 제어하는 노광처리를 하는 것이 가능해진다.
이 노광장치에 의한 노광이 종료하면, 노광이 끝난 웨이퍼(W)는 상기와는 반대로 제4의 처리유닛군(G4)을 거쳐 주반송장치(22)로 반송되고, 이 주반송장치(22)에 의해서 포스트 엑스포저 베이킹 유닛(PEB)으로 반송된다. 이렇게 함으로써, 상기 웨이퍼(W)는 가열 처리되고, 그 후 쿨링유닛(COL)으로 소정의 온도로 냉각 처리된다.
다음에, 웨이퍼(W)는 주반송장치(22)로 반송되고, 그리고 제1의 처리군(G1) 또는 제2의 처리군(G2)의 현상 처리장치(DEV) 안으로 반송되어 현상액에 의해 현상된 뒤에 린스액에 의해 현상액을 씻는 현상처리가 완료된다.
다음에, 웨이퍼(W)는 주반송장치(22)에 의해서 현상처리장치(DEV) 안으로부터 반출된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 제3의 처리군(G3) 또는 제4의 처리군(G4)의 포스트 베이킹 장치(POBAKE)로 가열 처리되고, 제3의 처리군(G3) 또는 제4의 처리군(G4)의 냉각 처리장치로(COL)로 냉각된 뒤에 제3의 처리군(G3)의 익스텐션 장치(EXT) 안에 재치된다. 그리고, 웨이퍼 반송장치(21)를 반대측에서 반입시켜 웨이퍼(W)를 반출하고, 카세트 스테이션(10)에 재치되는 처리가 끝난 웨이퍼 수납용의 카세트(C)로 웨이퍼(W)가 반입된다.
본 실시형태에 의하면, 레지스트 패턴의 형성에 앞서서 반사광 측정장치(34)에 의해 웨이퍼(W)의 바탕막의 빛의 반사율을 검출하고, 검출된 반사율에 의거하여 레지스트액 도포장치(COT)에 있어서 웨이퍼(W)의 확산 건조시의 회전수나 노광장치(13)에 있어서의 노광량을 제어하고 있기 때문에, 레지스트 패턴의 고정밀도의 선폭 제어가 가능해진다. 따라서, 본 실시의 형태에 의하면 SEM을 사용한 레지스트 선폭을 측정하지 않고 레지스트 선폭을 평가할 수 있다.
또한, 이 실시형태에 의하면, 노광광과 동일한 파장의 빛을 사용하여 반사율을 측정하고 있기 때문에 바탕막이 노광 처리시에 미치는 영향을 정확히 검출할 수가 있다. 노광광과 동일한 파장의 빛을 사용하고 있지만, 레지스트 도포 전이기 때문에 레지스트 패턴의 선폭에 악영향을 미치게 하는 일은 없다.
한편, 이 실시형태에서는, 레지스트막 측정 뒤의 막두께 측정은 노광광과는 다른 파장의 빛을 사용하고 있다. 이 때문에, 레지스트 패턴의 선폭에 악영향을 미치게 하는 일이 없다.
또, 본 발명은 상기 한 실시형태에 한정되지 않고, 그 기술사상의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.
도 14는 제2의 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도이다. 상기 제1의 실시형태와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
상기 제1의 실시형태에서는, 노광광과 동일한 파장의 빛을 사용하여 바탕 반사율을 측정하였지만, 이 제2의 실시형태에서는 다파장의 빛을 사용하여 측정을 한다.
이 때문에, 이 실시형태의 장치는 상기 반사광 측정장치(34)에서 얻어지는 반사광으로부터 노광광과 동일한 파장의 성분을 추출하고 그 반사율의 검출을 하는 노광광 파장 분석부(53)를 구비한다. 이 노광광 파장 분석부(53)로 얻어진 반사율을 사용하여 상기 제1의 실시예와 같은 처리를 함으로써 스핀척의 회전수, 노광량 등의 제어를 하도록 한다.
이러한 구성에 의하면, 다파장의 빛을 사용하기 때문에 노광광의 파장이 변화된 경우에도 용이하게 대응할 수가 있는 효과가 있다.
또한, 도 15는 제3의 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도이다.
상기 제1의 실시형태에서는, 바탕막의 반사율에 의거하여 레지스트액 도포조건 또는 노광처리 조건을 제어했었지만, 이 제3의 실시형태에서는 바탕막의 막두께에 의거하여 그들의 조건을 제어한다.
이 때문에, 이 실시형태에서는 상기 반사광 측정장치(34)로서 간섭형의 막두께 측정장치를 사용한다. 이 막두께 측정장치는 노광광과 동일한 파장의 빛을 바탕막에 조사하여 반사한 빛의 위상의 차이로부터 바탕막의 막두께를 검출하는 것이다. 또한, 상기 제어부(35)에는 바탕막 두께-COT 스핀척 회전수 상관관계 저장부 (54) 및 바탕막 두께-노광량 상관관계 저장부(55)가 접속되어 있다.
그리고, 이 제어부(35)는 이들 저장부(54, 55)에 저장된 상관관계로부터 스핀척 회전수 및 노광량을 산출하여 이를 상기 레지스트액 도포장치(COT) 및 노광장치(13) 등에 설정하게 한다.
이러한 구성에 의하면, 바탕막의 막두께에 의거하여 레지스트 패턴의 선폭을 효율적으로 제어할 수가 있는 효과가 있다.
한편, 상기 제1의 실시형태에서는 레지스트막 형성조건으로서 확산 건조시의 스핀척의 회전수를 제어하도록 했었지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어 도포시의 스핀척의 회전수 또는 가속도를 제어하도록 하여도 상관없다.
또한, 상기 제1의 실시형태에서는 노광조건으로서 노광량을 제어하도록 했었지만 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어 노광시간을 제어하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 반사광 측정장치(34)가 상기 제1의 실시형태에서는 주변 노광장치(24)에 설치되어 있었지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 반사광 측정장치(34)는 레지스트 도포현상 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 반송경로 상의 어딘가에 있으면 좋고, 또는 레지스트 도포현상 시스템(1) 밖에 별도로 설치하여도 좋다.
또한, 예를 들어 기판은 상기 웨이퍼(W)에 한정되는 것은 아니고, LCD 기판, 글래스 기판, CD 기판, 포토 마스크, 프린트 기판, 세라믹 기판 등이라도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치에 의하면, 레지스트 패턴에 대하여 고정밀도의 선폭 제어가 가능해진다.
그런데, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이 본 시스템에 있어서는 스핀 코팅법에 의해 웨이퍼상에 레지스트액을 도포하지만, 이러한 스핀 코팅법에서는 웨이퍼의 회전수가 높을 수록 원심력이 커지기 때문에 막두께는 얇아지고, 이 결과 선폭이 변동한다. 구체적으로는 막두께는 스핀척의 모터 회전수에 좌우되지만, 또한 분위기의 온도나 습도에 의해서도 변동한다. 이 때문에 종래에 있어서는 예를 들어 수일에 한번 테스트 웨이퍼를 사용하여 레지스트막을 형성하여, 최적의 막두께가 얻어지는 모터의 회전수의 목표치를 정하고, 이것을 장치에 입력, 설정하는 동시에 양산 공정에서는 분위기의 온도 및 습도가 일정하게 되도록 컨트롤하고 있다. 이 경우에 원하는 막두께를 장치에 직접 입력하는 것은 불가능하여, 오퍼레이터가 이것을 모터의 회전수로 변환하여 입력, 설정해야 한다. 그러나, 이러한 방법으로는 그 변환이 번거로울 뿐만 아니라 오퍼레이터의 계산에 의거하기 때문에 정확한 회전수를 입력할 수 없는 경우가 있다. 부정확한 회전수를 설정한 경우에는 양산시에 막두께가 규정치로부터 벗어나게 되고, 그 정도에 따라서는 라인을 멈추게 하고 테스트를 다시 하여야 하다. 이러한 경우에는, 안정된 처리를 할 수가 없을 뿐만 아니라, 테스트 빈도가 높으므로 스루풋 저하의 하나의 원인이 된다. 따라서, 이하의 실시형태에 관한 시스템은 도포막에 관해서 원하는 막두께를 얻기 위한 설정이 용이하고 또한 정확히 이루어져, 예를 들어 포토리소그래피 공정에서의 레지스트 패턴의 선폭을 정밀하게 제어하는 것을 목적으로 하고 있다. 이하, 이 실시형태를 설명한다.
이 실시형태에 관한 도포현상 처리시스템은, 도1∼도4에 나타낸 도포현상 처리시스템에 있어서의 예를 들어 주변 노광장치(WEE) 안에 조건추출용의 웨이퍼(W)에 형성된 도포막의 막두께를 검출하기 위한 인라인(in-line)의 막두께 측정장치를 구비하는 것이다.
도 16, 도 17은 이 실시형태에 관한 주변 노광장치(125)(WEE)와 그 내부에 설치된 막두께 측정장치의 일례를 설명하기 위한 측면도 및 평면도이다.
도 16 및 도17에 나타내는 바와 같이, 주변 노광장치(125)에 있어서 케이싱(201) 내의 바닥에는 X-Y스테이지(202)가 배치되어 있다. X-Y스테이지(202) 상에는 회전기구(203)가 배치되어 있다. 이 회전기구(203)는 웨이퍼(W)를 지지하는 스핀척(204)을 회전할 수 있도록 지지한다. 웨이퍼(W)는 예를 들어 진공 흡착기구(도시 생략)에 의해 스핀척(204)상에 흡착되어 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)는 주변 노광장치(125) 내에서 X-Y방향으로 이동할 수 있고 또한 θ방향으로 회전할 수 있게 되어 있다.
케이싱(201)의 전면[웨이퍼 반송체(126)와 마주보는 면]에는, 웨이퍼 반송체(126)와 케이싱(201) 내의 스핀척(204)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 개구부(205)가 형성되어 있다. 개구부(205)의 폭은 웨이퍼(W)보다도 넓고, 개구부(205)의 높이는 웨이퍼 반송체(126)에 웨이퍼(W)를 실었을 때의 높이보다 높다.
케이싱(201) 내의 천장의 후방부[웨이퍼 반송체(126)와 마주보는 면에서 보아 뒤쪽]에는, 웨이퍼(W)의 가장자리에 예비적인 노광처리를 실시하는 노광기구 (207)가 배치되어 있다. 또한, 노광기구(207)의 이웃에는 웨이퍼(W)의 위치 검출용 센서(208)가 배치되어 있다. 또한, 케이싱(201)에 있어서 외측의 개구부(205)의 위에는, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 막두께를 측정하기 위한 예를 들어 광간섭형의 막두께 측정장치(209)가 배치되어 있다.
센서(208)에 의한 촬상 결과나 막두께 측정장치(209)의 막두께 측정 결과는, WEE 제어부(210)으로 보내어진다. 제어부(210)는 이들 촬상결과 등에 의거하여 X-Y스테이지(202), 회전기구(203), 노광기구(207) 등을 제어한다.
이와 같이 구성된 주변 노광장치(125)에서는, 웨이퍼 반송체(126)로부터 스핀척(204) 상으로 웨이퍼(W)를 받으면, 센서(208)가 웨이퍼(W) 상의 가장자리를 검출하면서 X-Y스테이지(202)를 이동시키는 동시에, 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)의 가장자리와 노광기구(207)의 위치조정을 한다. 즉, 웨이퍼(W)와 X-Y스테이지 (202)의 사이의 위치 결정은 이루어지지 않고, 웨이퍼(W)의 가장자리 위치를 검출하여 노광기구(207)와 웨이퍼(W)의 가장자리와의 위치가 항상 같게 되도록 하고 있다. 그리고, 노광기구(207)로 웨이퍼(W)의 가장자리에 빛을 조사하면서 회전기구 (203)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시켜, 웨이퍼(W)의 전 가장자리를 예비적으로 노광한다.
또한, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 막두께를 측정하는 때에는, 상기한 바와 같이 웨이퍼(W)의 가장자리와 노광기구(207)의 사이의 위치 결정이 되어 가장자리가 노광된 후에, 웨이퍼 반송체(126)가 스핀척(204) 상으로부터 웨이퍼(W)를 받아웨이퍼(W)를 개구부(205)를 거쳐 케이싱(201)의 바깥으로 반송하는 사이에, 막두께 측정장치(209)가 웨이퍼(W) 상의 막두께를 측정한다.
다음에, 상기 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트 도포장치(COT) 및 본 발명에 관계되는 제어계통의 구성을 도 18을 참조하여 설명한다.
우선 처리부분에 관하여 설명한다. 도 18에 있어서, 부호 301은 기판 지지부인 스핀척으로서 진공흡착에 의해 웨이퍼(W)를 수평으로 지지하도록 구성되어 있다. 스핀척(301)의 주위에는 이를 둘러싸도록 고정컵(302)이 설치되어 있다. 고정컵(302)의 측면 및 바닥에는 각기 배기구(303) 및 폐액구(304)가 형성되어 있다. 고정컵(302)의 윗면 개구부는 레지스트액의 도포시에는 개방되어 있다.
스핀척(301)은 회전축과 승강축을 동축(同軸)으로 조합시킨 구동축(305)의 정상에 설치되어 있고, 이 구동축(305)은 풀리 및 벨트를 포함하는 전달기구(306)를 거쳐 모터(M1)에 의해 회전하는 동시에 승강기구(307)에 의해 승강할 수 있도록 구성되어 있다.
고정컵(302)의 상방측에는 스핀척(301)에 의하여 지지되는 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액을 적하하여 공급하기 위한 레지스트액 노즐(309)이 설치되고 있고, 이 노즐(309)은 도면에는 나타내지 않은 암(arm)에 의해 웨이퍼(W)의 중심부 위쪽과 고정컵(302)의 바깥 측방과의 사이에서 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 레지스트액 노즐(309)은 도시하지 않은 레지스트액 공급관을 거쳐 역시 도시하지 않은 레지스트액 탱크에 접속되어 있어, 예를 들어 레지스트액 탱크 내를 가압함으로써 소정량의 레지스트액이 토출된다.
다음에 검출·제어계에 관해서 설명한다. 도 18에 나타내는 제어부(311)(회전속도 설정부)에 대하여는 본 발명의 요지에 관계되는 구성에 관해서만 설명하면, 레지스트막의 목표 막두께를 입력하기 위한 막두께 입력부(312)와, 레지스트액의 막형성 조건을 저장하는 막형성 조건 기억부(313)와, 조건을 추출하는 확산 회전수의 범위를 저장하는 조건추출 범위 저장부(314)와, 막두께-확산 회전수 상관기억부(315)와, 상기 주변 노광장치(125)(WEE)에 설치된 막두께 측정장치(209)와, 상기 모터(M1)을 제어하기 위한 회전수 제어부(316)가 접속되어 있다.
또한, 이 제어부(311)에는 조건추출 회전수 범위 결정부(317)와, 막두께-확산 회전수 상관관계를 산출하는 상관관계 산출부(318)와, 상기 목표 막두께가 상기 상관관계의 범위 내에 존재하는가를 판단하여, 상기 상관관계 내에 존재하지 않는 경우에는 다시 조건추출 공정을 실행시키는 판단부(319)와, 상관관계에 따라서 목표 막두께가 얻어지는 확산 회전수를 산출하는 확산 회전수 산출부(320)를 구비한다.
이하, 이들의 구성을 그 기능에 의거하여 상세히 설명한다.
상기 막형성 조건 기억부(313)에 저장된 막형성 조건은, 적어도 도포막의 목표 막두께M0, 스핀척(301)의 레지스트액 확산시의 회전수K0를 포함한다.
상기 조건추출 범위 저장부(314)는 예를 들어, 상기 막두께 입력부(312)(막두께 설정부)를 통해서 입력, 설정된 목표 막두께M0에 따라서 비교적 좁은 범위의 조건 추출용 확산 회전수 범위를 결정하기 위한 테이블을 저장한다. 이 테이블은 경험치에 의거하여 소정의 목표 막두께M0을 얻을 수 있는 확산 회전수의 범위를 정한 것이다. 이 확산 회전수의 범위는 예를 들어, 폭이 10rpm 정도의 좁은 범위로 설정되어 있다. 여기서 범위를 넓게 설정하면 조건추출에 시간이 걸린다.
확산 회전수-막두께 상관관계 저장부(315)에는, 상기 확산 회전수 범위 내에서 조건을 추출한 결과로 얻어진 확산 회전수-막두께 상관관계가 저장된다. 즉, 이 상관관계의 산출은 조건 추출용의 웨이퍼(W)를 사용하여 이루어진다. 여기에서 우선, 이 조건추출 웨이퍼에 대한 조건추출 공정에 관해서 도 19를 참조하면서 설명한다.
우선, 상기 오퍼레이터는 상기 막두께 입력부(312)를 통하여 원하는 목표 막두께M0을 입력한다(스텝S1). 상기 조건추출 범위 결정부는 이 입력된 목표 막두께에 따라서 조건추출 범위의 상한, 하한의 확산 회전수, 및 그 사이의 수 개의 회전수를 조건 추출용 확산 회전수로 설정한다(스텝S2).
계속하여 이 회전수의 개수만큼 조건추출 웨이퍼를 준비하여 스텝S3∼S9를 되풀이함으로써 해당 회전수에 대응하는 막두께 데이터를 취득한다.
이 스텝S3∼S4를 설명하면, 우선 웨이퍼(W)에 대하여 소수화 처리장치(AD)에 의해 소수화처리를 한다(스텝S3). 그 후, 냉각 처리장치(COL)에 의해 소수화 처리된 웨이퍼(W)를 냉각 처리한다(스텝S4). 다음에, 웨이퍼(W)가 레지스트 도포장치 (COT)에 삽입되면 상기 냉각 처리된 웨이퍼(W)상에 레지스트액이 도포된다 (스텝S5).
다음에, 베이킹 장치(POBAKE)에 의해서 레지스트가 형성된 웨이퍼(W)를 가열 처리하고(스텝S6), 그 후에 가열 처리된 웨이퍼(W)를 냉각 처리장치(COL)에 의해냉각 처리한다(스텝S7).
다음에, 이 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송체(126)를 거쳐 주변 노광장치(125) 내의 스핀척(204)상에 싣고, 센서(208)에 의해 웨이퍼(W)의 위치를 검출하면서 X-Y스테이지(202) 및 회전기구(203)에 의해 웨이퍼(W)의 위치를 결정하여 웨이퍼(W)의 가장자리를 노광한다(스텝S8). 그리고, 웨이퍼 반송체(126)가 스핀척(204) 상으로부터 웨이퍼(W)를 받아 웨이퍼(W)를 개구부(205)를 거쳐 케이싱(201)의 바깥으로 반송하는 사이에, 막두께 측정장치(209)가 웨이퍼(W) 상의 막두께를 측정한다 (스텝S9).
다음에, 스텝S10에서 조건추출 공정이 종료하는가를 판단한다. 구체적으로는, 상기 조건추출 회전수 범위 내에 설정된 모든 회전수에 관해서 막두께 측정이 종료했는지를 판단한다. 종료하지 않은 경우에는, 스텝S11에서 확산 회전수를 변경하여 다시 스텝S3∼스텝S9를 실행한다. 그리고, 조건추출 공정이 종료했으면, 상기의 막두께 측정결과에 의거하여 스텝S12에서 확산 회전수와 막두께의 상관관계를 산출한다.
이 공정을 구체적으로 도20∼도(22)를 사용하여 설명한다.
상기 스텝S2에서 목표 막두께M0에 따라서 설정된 조건추출 확산 회전수 범위가 RL(하한)∼RH(상한)에 있다고 하자. 이 경우, 이 상한, 하한의 사이의 수 예를 들어 2개의 회전수(R1, R2)를 포함하여 4개의 조건추출 회전수를 설정하여 각각의 회전수에 관해서 스텝S3∼S9를 실행하여 그 때의 막두께를 측정한다.
그리고, 그 결과에 의거하여, 도면에 실선으로 나타내는 것과 같은 상관관계를 나타내는 곡선을 얻는다. 구체적으로는, 이 실시형태의 조건추출 회전수 범위와 같은 좁은 범위에 있어서는 상기 상관관계는, 측정 데이터를 2차 곡선에 근사시켜도 좋은 것으로 가정하고 구한다. 이 예에서는 상기 조건추출 회전수 범위에서 얻어진 상한의 회전수는 MH, 하한의 회전수는 ML로 얻어졌다. 이러한 상관관계는 상기 상관관계 저장부(315)에 저장된다.
다음에, 스텝S13에서 상기 측정 막두께 범위 내에 목표 막두께M0이 포함되어 있는가를 판단한다. 이 때, 도 20에 나타내는 바와 같이, M0이 상기 MH와 ML의 사이에 들어가 있는 경우에는 「포함된다」라고 판단되어 스텝S14에서 도 20에 나타내는 바와 같이 상기M0에 대응하는 회전수R0가 구해지고, 이것이 막두께M0을 얻을 수 있는 확산 회전수로서 설정된다.
한편, 도 21에 나타내는 바와 같이 M0이 상기 MH와 ML의 사이에 들어가 있지 않는 경우에는 스텝S15에서 상기 M0이 들어갈 것으로 추측되는 조건추출 회전수 범위를 재설정하고 다시 스텝S3∼S11을 실행시킨다.
도 22는 조건추출 회전수의 범위를 상기 RL ∼ RH에서 RL’∼ RH’로 변동시켜 놓고 스텝S12에서 상관관계를 구한 것이다. 이 조건추출 범위의 변동량은 상기 MH 또는 ML과 상기 M0과의 차이에 의거하여 계산되는 것이 바람직하지만, 위로 또는 밑으로 소정의 양만 변동시켜도 좋다. 이와 같이 재측정된 결과로서 얻어진 회전수의 범위 MH’∼ML’에 상기 M0이 포함되어 있다고 판단되면(스텝S13), 이 상관관계에서 구한 R0이 확산 회전수로서 설정된다(스텝S14).
이상에서 설명한 구성에 의하면, 목표 막두께를 입력함으로써 자동적으로 적정한 확산 회전수를 설정할 수 있는 효과가 있다.
즉, 종래에 있어서 이러한 종류의 장치에서는, 고정밀도로 설정하고 싶은 것은 레지스트막의 막두께임에도 불구하고 오퍼레이터는 막두께를 장치에 직접 입력할 수가 없으므로 회전수 등의 다른 조건으로 변환하여 장치를 설정해야 했다. 그러나, 상기한 구성에 의하면 원하는 레지스트막 두께를 입력, 설정하는 것만으로 스핀척의 회전수를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 막두께의 형성에 가장 크게 영향을 미치게 하는 것은 레지스트액 확산시의 회전수보다 오히려 건조 확산시의 회전수인 것에 착안하여, 상기 레지스트막의 막두께에 따라서 이 확산 회전수를 설정하도록 했다. 이렇게 함으로써 막두께의 제어가 정확히 이루어지고, 이 결과 레지스트 패턴의 선폭 제어가 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.
또한, 상기 제1의 실시형태에서는 소정의 좁은 범위에서 여러 번 확산 동작을 하여 이 범위에서 원하는 목표 막두께가 얻어지지 않을 때에만 다시 조건을 추출하도록 하고 있기 때문에, 비교적 단시간에 원하는 확산 회전수를 구할 수 있다.
본 발명은 상기 제1의 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기 제1의 실시형태에서는 레지스트막 두께의 측정을 주변 노광장치 내에서 하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라 주변 노광장치와는 별도로 설치된 인라인 막두께 측정장치로 하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제1의 실시형태에서는 기판으로서는 웨이퍼를 예에 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 액정 모니터용의 글래스 기판이더라도 좋다. 또한, 도포액 또는 도포막도 레지스트액 또는 레지스트막에 한정되는 것이 아니다.
또한, 상기 막두께-확산 회전수 상관관계는 레지스트마다(액노즐에 대응하여 설정되어 있는 레지스트의 종류마다) 하나씩 작성되어 막두께-확산 회전수 상관관계 저장부(315)에 축적·저장되고, 이것이 그 레지스트의 복수의 COT 프로세스 레시피(목표 막두께를 포함하지만, 확산 회전수는 미정)에 연결(링크)되더라도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 그 프로세스 레시피에 의거하여 레지스트막을 형성할 때에, 그 프로세스 레시피마다 막두께-확산 상관관계를 준비해 둘 필요가 없어진다.
또한, 상기 프로세스 레시피에는 확산 회전수를 자동으로 보정하는가 하지 않는가의 설정이 포함되어 있더라도 좋다.
또한, 이 실시형태를 최초에 나타낸 실시형태와 조합시켜 실시하는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대기압의 변동에 관계없이 정밀도가 높게 막두께를 제어할 수 있다.

Claims (39)

  1. 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 대하여 노광처리 및 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 기판 처리방법에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성전에, 상기 바탕막에 대하여 노광처리시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석공정과,
    이 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 처리조건 제어공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리조건 제어공정은 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 기판상에 형성되는 레지스트막 두께를 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레지스트막 두께를 제어하는 공정은 기판상에 레지스트액을 공급한 후에 기판을 회전시켜 레지스트액을 건조시키는 확산 건조의 회전수를 제어하는 것을특징으로 하는 기판처리방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 확산 건조의 회전수를 제어하는 공정은,
    상기 반사광의 해석에 따른 최적의 레지스트막의 막두께를 구하는 공정과,
    상기 구해진 막두께에 따라서 상기 확산 건조의 회전수를 구하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확산 건조의 회전수를 구하는 공정은,
    소정의 범위 내의 복수의 확산 회전수로 도포막을 형성하고 이에 따라서 상기 확산 회전수와 막두께의 상관관계를 구하는 상관관계 산출공정과,
    이 공정에서 얻어진 도포막의 범위에 상기 구해진 최적의 레지스트막의 막두께인 목표 막두께가 포함되어 있는가를 판단하는 판단공정과,
    이 판단공정에서 상기 목표 막두께가 상기 범위에 포함되어 있다고 판단되는 경우에, 이 목표 막두께를 상기 상관관계에 적용하여, 그 막두께를 얻을 수 있는 확산 회전수를 구하는 확산 회전수 산출공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 판단공정에서 상기 목표 막두께가 상기 범위에 포함되어 있지 않다고 판단되는 경우에, 상기 확산 회전수의 범위를 상기 범위와는 다른 범위로 하여 상기 상관관계 산출공정을 재실행시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리조건 제어공정은 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 노광처리에 있어서의 노광량을 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 노광량의 제어는 기판마다 이루는 것을 특징으로 하는 기판 처리방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 노광량의 제어는 기판에 형성되는 칩마다 이루는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리조건 제어공정은 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리에 있어서의 온도를 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리조건 제어공정은 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 현상처리에 있어서의 현상시간을 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사광 해석공정은 상기 반사광의 반사율을 검출하는 공정을 구비하고,
    상기 처리조건 제어공정은 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나와 미리 준비된 반사율과의 관계에 의거하여, 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사광 해석공정은 검출한 반사광에 의거하여 바탕막의 막두께를 검출하는 공정을 구비하고,
    상기 처리조건 제어공정은 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나와 미리 준비된 바탕막 두께와의 관계에 의거하여, 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  14. 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하여 해당 레지스트막에 대하여 노광처리 및 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 기판 처리방법에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 다파장의 빛을 조사하여 그 반사광 중에서 노광처리 시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 성분을 해석하는 바탕막 반사광 해석공정과,
    해당 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 레지스트막 형성후에 이루어지는 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 조건 제어공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  15. 적어도 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고, 상기 기판을 노광장치로 반송하는 기판처리장치의 기판처리방법에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성전에 상기 노광장치에 있어서의 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석공정과,
    이 반사광의 해석에 의거하여 상기 노광장치에 있어서의 최적의 노광처리 조건을 구하는 공정과,
    상기 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 구해진 최적의 노광조건은 상기 노광장치에 있어서의 단위 시간당 노광량인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 바탕막 반사광 해석공정 및 상기 최적의 노광조건을 구하는 공정은 각 기판마다 해석 및 산출을 하고,
    상기 출력공정은 각 기판의 식별자 및 이에 대응하는 각 기판마다 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 바탕막 반사광 해석공정 및 상기 최적의 노광조건을 구하는 공정은 각 기판의 칩마다 해석 및 산출을 하고,
    상기 출력공정은 각 기판의 식별자, 각 기판에 있어서의 칩마다의 식별자 및 칩마다의 식별자에 대응하는 각 기판의 칩마다 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  19. 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 대하여 노광처리 및 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 기판 처리방법에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 노광처리시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하고, 그에 의거하여 레지스트막 형성조건, 노광처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 공정과,
    레지스트막의 형성후에 노광처리시에 조사하는 노광광과는 다른 파장의 빛을 사용하여 레지스트막 두께를 측정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  20. 기판에 도포액을 공급하는 동시에 기판을 회전시켜 그 회전의 원심력에 의해 도포액을 확산시키고, 또한 기판을 회전시켜 상기 도포액을 확산 건조하는 기판처리방법에 있어서,
    설정된 목표 막두께에 따라서 소정의 범위 내의 복수의 확산 회전수로 도포막을 형성하고, 이에 따라서 상기 확산 회전수와 막두께의 상관관계를 구하는 상관관계 산출공정과,
    이 공정에서 얻어진 도포막의 범위에 상기 목표 막두께가 포함되어 있는가를 판단하는 판단공정과,
    이 판단공정에서 목표 막두께가 상기 범위에 포함되어 있다고 판단되는 경우에, 이 목표 막두께를 상기 상관관계에 적용하여 그 막두께를 얻을 수 있는 확산 회전수를 구하는 확산 회전수 산출공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 판단공정에서, 상기 목표 막두께가 상기 범위에 포함되어 있지 않다고 판단되는 경우에, 상기 확산 회전수의 범위를 상기 범위와는 다른 범위로 하여 상기 상관관계 산출공정을 재실행시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  22. 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하여 가열처리를 하고, 상기 기판을 노광장치로 반송하고, 상기 노광장치로부터 넘겨받은 기판에 대하여 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하기 위한 기판 처리장치에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 노광처리시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석부와,
    그 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 가열처리의 조건, 노광처리조건 및 현상처리조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 처리조건 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    기판을 회전시키면서 그 위에 레지스트액을 공급하고, 또한 레지스트액의 공급을 정지하고 기판을 회전시켜 확산 건조를 하는 레지스트막 형성부를 구비하고,
    상기 처리조건 제어부는 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 확산 건조의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 처리조건 제어부는 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 노광처리에 있어서의 노광량을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 노광량의 제어는 기판마다 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 노광량의 제어는 기판에 형성되는 칩마다 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 가열처리를 하기 위한 가열 처리부를 구비하고,
    상기 처리조건 제어부는 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 가열 처리부에서의 가열온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  28. 제 22 항에 있어서,
    기판상에 현상액을 공급하여 상기 현상처리를 하는 현상 처리부를 구비하여,
    상기 처리조건 제어부는 상기 반사광의 해석에 의거하여 상기 현상 처리부에서의 현상시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  29. 제 22 항에 있어서,
    상기 반사광 해석부는 상기 반사광의 반사율을 검출하는 검출부를 구비하고,
    상기 처리조건 제어부는 레지스트막 형성조건, 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나와 미리 준비된 반사율과의 관계에 대한 데이터 베이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  30. 제 22 항에 있어서,
    상기 반사광 해석부는 검출한 반사광에 의거하여 바탕막의 막두께를 검출하는 검출부를 구비하고,
    상기 처리조건 제어부는 레지스트막 형성조건, 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나와 미리 준비된 바탕막 두께와의 관계에 대한 데이터 베이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  31. 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하여 가열처리를 하고, 상기 기판을 노광장치에 반송하고, 상기 노광장치로부터 넘겨받은 기판에 대하여 현상처리를 실시함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하기 위한 기판처리장치에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성전에 상기 바탕막에 대하여 다파장의 빛을 조사하여 그 반사광 중에서 노광처리시에 조사하는 노광광과 동일한 파장의 성분을 해석하는 바탕막 반사광 해석부와,
    해당 반사광의 해석에 의거하여 레지스트막 형성조건, 가열처리의 조건, 노광처리 조건 및 현상처리 조건 중에서 적어도 하나를 제어하는 처리조건 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  32. 적어도 바탕막이 형성된 기판상에 레지스트막을 형성하고 상기 기판을 노광장치로 반송하는 기판 처리장치에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성전에 상기 노광장치에 있어서의 노광광과 동일한 파장의 빛을 조사하여 그 반사광을 해석하는 바탕막 반사광 해석부와,
    이 반사광의 해석에 의거하여 상기 노광장치에 있어서의 최적의 노광처리 조건을 산출하는 노광처리 조건 산출부와,
    상기 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 구해진 최적의 노광조건은 상기 노광장치에 있어서의 단위 시간당 노광량인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  34. 제 32 항에 있어서,
    각 기판에는 고유의 식별자가 부여되어 있고,
    상기 바탕막 반사광 해석부 및 상기 노광처리 조건 산출부는 각 기판마다 해석 및 산출을 하고,
    상기 출력부는 각 기판의 식별자 및 이에 대응하는 각 기판마다 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  35. 제 32 항에 있어서,
    각 기판은 복수의 칩으로 분리되는 것이고,
    상기 바탕막 반사광 해석부 및 상기 노광처리 조건 산출부는 각 기판의 각 칩마다 해석 및 산출을 하고,
    상기 출력공정은 각 기판의 식별자, 각 기판에 있어서의 각 칩의 위치정보 및 각 칩의 위치정보에 대응하며 각 기판의 각 칩마다 구해진 최적의 노광처리 조건을 상기 노광장치 측으로 출력하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  36. 구동부에 의해 회전하는 기판 지지부에 기판을 지지하고, 상기 기판에 도포액을 공급하는 동시에 기판을 회전시켜 그 회전의 원심력에 의해 도포액을 확산시켜 도포막을 형성하는 기판 처리장치에 있어서,
    상기 도포액의 확산 회전속도를 설정하기 위한 기판 회전속도 설정부를 구비하여,
    이 회전속도 설정부는,
    상기 도포막의 목표 막두께를 설정하기 위한 목표 막두께 설정부와,
    확산 회전수와 그에 의하여 얻어지는 도포막 막두께의 상관관계를 저장하는 확산 회전수-막두께 상관관계 저장부와,
    상기 막두께 설정부에 의해 설정된 목표 막두께를 상기 확산 회전수-막두께 상관관계 저장부에 저장된 상관관계에 적용하여, 그에 따라서 상기 목표 막두께를 얻기 위한 확산 회전수를 산출하는 확산 회전수 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 형성된 도포막의 막두께를 측정하기 위한 막두께 측정장치와,
    상기 막두께 측정장치에 의해서 측정된 도포막의 막두께에 따라서 상기 회전수와 그에 의하여 얻어지는 도포막 막두께의 상관관계를 산출하는 상관관계 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 상관관계 산출부는 소정의 범위 내의 복수의 확산 회전수로 도포막을형성시켜, 각 회전수로 형성된 도포막의 막두께에 따라서 상기 상관관계를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 막두께 설정부는,
    상기 소정의 범위 내의 확산 회전수로 얻어지는 도포막의 막두께의 범위 내에 상기 목표 막두께가 포함되어 있는가를 판단하여,
    포함되어 있지 않는 경우에는 상기 상관관계 산출부로 하여금 상기 확산 회전수의 범위를 변동시켜 다시 상기 상관관계를 구하게 하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
KR1020010012839A 2000-03-14 2001-03-13 기판처리방법 및 기판처리장치 KR100645166B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP69813 2000-03-14
JP70868 2000-03-14
JP2000069813 2000-03-14
JP2000070868A JP3536005B2 (ja) 2000-03-14 2000-03-14 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法
JPJP-P-2000-00070868 2000-03-14
JPJP-P-2000-00069813 2000-03-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010092282A true KR20010092282A (ko) 2001-10-24
KR100645166B1 KR100645166B1 (ko) 2006-11-10

Family

ID=26587393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010012839A KR100645166B1 (ko) 2000-03-14 2001-03-13 기판처리방법 및 기판처리장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6457882B2 (ko)
KR (1) KR100645166B1 (ko)
SG (1) SG91902A1 (ko)
TW (1) TW509966B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7280233B2 (en) 2003-02-28 2007-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for inspecting an edge exposure area of a wafer
KR101009543B1 (ko) * 2002-04-03 2011-01-18 호야 가부시키가이샤 스핀-코팅 방법, 스핀-코팅 조건 결정 방법, 및 마스크블랭크

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4090986B2 (ja) * 2003-12-24 2008-05-28 東京エレクトロン株式会社 線幅測定方法，基板の処理方法及び基板の処理装置
JP3986021B2 (ja) * 2003-12-26 2007-10-03 オリジン電気株式会社 基板の処理方法及び装置
US7358199B2 (en) * 2005-06-09 2008-04-15 United Microelectronics Corp. Method of fabricating semiconductor integrated circuits
JP4786499B2 (ja) * 2006-10-26 2011-10-05 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法、プログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び熱処理板の温度設定装置
JP4850664B2 (ja) * 2006-11-02 2012-01-11 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法、プログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び熱処理板の温度設定装置
JP4796476B2 (ja) * 2006-11-07 2011-10-19 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法、プログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び熱処理板の温度設定装置
US7715952B2 (en) * 2007-09-20 2010-05-11 Tokyo Electron Limited Temperature setting of thermal processing plate using zernike coefficients
US7910863B2 (en) * 2007-09-20 2011-03-22 Tokyo Electron Limited Temperature setting method of thermal processing plate, computer-readable recording medium recording program thereon, and temperature setting apparatus for thermal processing plate
KR100892756B1 (ko) * 2007-12-27 2009-04-15 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법
TWI786116B (zh) * 2017-06-05 2022-12-11 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理系統之處理條件設定方法、基板處理系統及記憶媒體
JP2021132183A (ja) * 2020-02-21 2021-09-09 東京エレクトロン株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0139814B1 (ko) * 1988-07-29 1998-07-15 고다까 토시오 반도체 소자의 제조방법
US5393624A (en) * 1988-07-29 1995-02-28 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for manufacturing a semiconductor device
JP3960633B2 (ja) * 1995-02-27 2007-08-15 リソテック ジャパン株式会社 膜厚制御方法および装置
US5843527A (en) * 1995-06-15 1998-12-01 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Coating solution applying method and apparatus
JPH0982608A (ja) * 1995-09-14 1997-03-28 Sony Corp レジスト回転塗布装置における回転数決定装置、レジスト回転塗布装置およびレジスト回転塗布方法
JP3315608B2 (ja) * 1996-11-20 2002-08-19 大日本スクリーン製造株式会社 塗布液塗布方法
JP3300624B2 (ja) 1997-01-24 2002-07-08 東京エレクトロン株式会社 基板端面の洗浄方法
TW383414B (en) 1997-03-05 2000-03-01 Tokyo Electron Ltd Photoresist agent processing method and photoresist agent processing system and evaluation method and processing apparatus for photoresist agent film

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009543B1 (ko) * 2002-04-03 2011-01-18 호야 가부시키가이샤 스핀-코팅 방법, 스핀-코팅 조건 결정 방법, 및 마스크블랭크
US7280233B2 (en) 2003-02-28 2007-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for inspecting an edge exposure area of a wafer

Also Published As

Publication number Publication date
US20010022897A1 (en) 2001-09-20
TW509966B (en) 2002-11-11
US6457882B2 (en) 2002-10-01
KR100645166B1 (ko) 2006-11-10
SG91902A1 (en) 2002-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100811964B1 (ko) 레지스트 패턴 형성장치 및 그 방법
KR100645166B1 (ko) 기판처리방법 및 기판처리장치
KR100618261B1 (ko) 막형성방법 및 막형성장치
KR100595082B1 (ko) 레지스트처리방법및레지스트처리시스템과레지스트막의평가방법및처리장치,액처리방법
JP4069081B2 (ja) 位置調整方法及び基板処理システム
US20020009658A1 (en) Substrate processing apparatus
KR20070026123A (ko) 도포막 형성장치 및 도포막 형성방법
KR101207046B1 (ko) 기판 처리 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 및 기판 처리 시스템
US6541170B2 (en) Resist processing method controlled through reflectivity data
KR19990083340A (ko) 도포막형성장치및그방법
JP2002260994A (ja) 基板処理装置
JP3625761B2 (ja) 膜厚測定装置及びその方法
US6790681B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US7525650B2 (en) Substrate processing apparatus for performing photolithography
JP4557871B2 (ja) 欠損基板の検出方法及びその検出装置
JP2003203837A (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
JP3481499B2 (ja) レジスト処理方法及びレジスト処理装置
KR100676545B1 (ko) 기판처리시스템 및 기판처리방법
JP3599330B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
JP2007088485A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2004014670A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2003209050A (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
JP3878907B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2001332491A (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
JP4319201B2 (ja) 基板の処理方法、プログラム及び基板処理システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121023

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131022

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141021

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151016

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee