KR20030010656A - 코팅 방법들 및 코팅용 기기들 - Google Patents

Abstract

스핀코팅을 위한 공정 제어 방법들, 및 같은 것을 편입하는 기기들과 장치들이다.

Description

코팅 방법들 및 코팅용 기기들 {COATING METHODS AND APPARATUSES FOR COATING}

어떤 정해진 제조공정들은, 각종의 산업적으로 중요한 기판들 상에 재료들의 박막들의 피복을 필요로 한다. 기판 상에 재료를 적용함에 산업적으로 사용되어 온 하나의 방법은 스핀 처리 또는 스핀코팅이며, 스핀코터를 시용하고 있다. 스핀코터는 기판 상에 대량의 재료의 배치를 허용하며, 일 또는 연속 회전속도를 통해 그의 중심축 주위에 그 기판을 회전시킬 수 있다. 원심작용은 재료로 하여금 스피닝 기판의 표면에, 예를 들어, 얇은, 균일한 막내에 퍼지게 한다.

보통, 반도체 웨이퍼들과 집적회로들 따위의 각종 산업적으로 중요한 기판들, 예를 들어, 초소형전자 장치들은, 다소의 공정 단계들이 기판의 표면의 명확한 구역에 한정되게 요구한다. 초소형전자 장치들을 처리함에 있어서, 예를 들어, 회로설계들을 구성하도록 반도체 웨이퍼 상에 상이한 재료들을 정밀하게 배치하는 것은 사실이다. 그러한 공정의 한 단계는, 비적용가능 물질들과 처리단계들의 작용으로부터 처리되거나 보호되어야 하는 기판의 상이한 구역들을 정말하게 한계를 정하는 데 있다. 상기 기판들을 처리하는 통상의 방법은 광식각법과 스핀코팅을 사용하는 데 있다.

광식각법은 초소형전자 장치 따위의 기판의 구역들을 선택적으로 보호하거나 누출시키는 데 사용된다. 감광 포토레지스트 재료의 코팅은 그 장치 상에의 얇은 층으로서 스핀피복된다. 포토레지스트 층은 패턴의 포토마스크를 통해 전자 에너지에 노출되어, 노출 포토레지스트 재료 내부에 화학반응을 일으키나, 마스크 구역(즉, 전자 에너지에 노출되지 않은)의 재료들 내부에는 화학반응을 일으키지 않는다. 그 후, 현상용액이 전체 포토레지스트 재료상에 적용되거나 스핀피복된다. 현상 용액은 포토레지스트의 전체 노출 또는 비노출 구역들로 하여금 "현상되게" 하며 현상 또는 비현상 포로레지스트의 제거를 허용한다. 포토레지스트가 소위 음형이면, 코팅의 비노출 구역이 현상되어 제거될 수 있으며; 포토레지스트가 소위 양형이면, 포토레지스트 코팅의 노출 영역들은 현상되어 제거될 수 있다. 광식각법의 양 형식에 있어서, 여분의 포토레지스트는 포토파스크의 양 또는 음 패턴의 보호층을 형성하여 노출 구역들의 처리를 더 허용하는 동시에 포토레지스트에 의해 덮히는 구역들을 보호를 허용한다.

포토레지스트 층(노츨되기 직전)의 두께는 질, 성능, 및 최종 산품 미소전자 장치의 제조비용의 일 사상에 현저한 효과를 가질 수 있다. 노출되어 현상된 포토레지스트 층의 두께는, 포토레지스트를 이용하여 기판에 구성될수 있는 사이ㅏ즈와 선명도의 특징에 영향을 미칠 수 있다. 보다 얇은 층은, 기구들의 유용한 종횡비들(즉, 높이 대 폭)의 범위에 기초하여, 미세한 기구들과 미세한 선명도의 기구들은 허용할 것이다. 아울러, 포토레지스트 층을 노출시키는 데 단색광을 이용하는 경우, 그 광은 층을 통과하여 반사될 수 있어, 구조적이나 파괴적이나의 간섭을 야기는 것이다. 바람직한 막 두께는 최대나 최소의 얇은 막 방해/진동곡선에서 작동하게 설계될 수가 있다.

균일한 모양의 작은 기구들을 산출하는 데는, 포토레지스트 층의 균일성이 또한 중요하여, 단일 기판 상의 포토레지스트의 두께의 균일성("인트라웨이퍼 균일성")과 상이한 기판들에 적용된 상이한 코팅들 간의 (평균)두께의 균일성("인터웨이퍼 균일성") 양자를 의미하는 것이다. 인트라웨이퍼 균일성은, 예를 들어, 어떤 주어진 장치에 배치된 구성품의 구조 사이즈의 균일성을 그 것이 제공하기 때문에, 중용하다. 인터웨이퍼 균일성은, 예를 들어, 단정가능하게 균일한 두께를 가진 산출 코팅이 균일하며 일관된 품질을 가지는 장치들의 산출을 허용하기 때문에, 중요하다.

설명한 바와 같이, 현상의 포토레지스트 층은 포토레지스트 용액 코팅과 (포토레지스트 노출후) 현상액 선명도 코팅을 포함하는 다단계 처리의 산물이다. 처리 단계들과 그들의 관련 재료들의 양자는 균일하고 단정가능한 두께들을 가지고, 또 균일한 구조 사이즈들을 가진 현상의 포토레지스트 층 산출에 있어 중요할 수가 있다.

스핀 처리 방법들은 밀접히 감시 및/또는 처리조건, 재료들, 및 개별 처리지령을 제어함에 의해 코팅 균일성을 제공과, 균일하고 반복가능한 모양의 스핀코팅공정 단계들의 실행의 야기를 시도한다. 이는 반복성의, 단정의, 타이밍과 조건들을 가진 개별 처리 단계들의 균일한 실행을 야기하게, 예프로그램된 세트의 결과에 따라, 컴퓨터화 처리 제어 체계를 프로그램함에 의해 성취된다. 더구나, 수반되는 매우 작은 치수들과 공차들로 인해, 달리 중요하게 고려될 수도 있는 공정을 둘러싸는 인자들은 스핀 피복의 재료들의 가변성과 비균일성의 야기에 있어 진 연속을 달성불능하게 가질 수가 있다. 이들은 처리 용액의 점도와 온도, 스핀 속도와 가속, 공정 타이망 지연, 코팅 기기에 있어서의 공기 이동과 속력, 주변습도, 주변온도, 주변 기압계 압력, 화학 분배 체계 변수들, 타이밍에 있어서의 작은 변화들, 적용의 처리 용액의 기계적 침범, 등등을 포함할 수가 있다. 어떤 일정한 방법들이 감시하게 존재하rp 스핀 피복의 재료들의 두께에 관한 그들의 영향을 감소시키게 이들 인자의 얼마를 보상한다.

스핀코팅 공정들은 컴퓨터화 공정 제어 체계를 사용하는 제어 처리 상태를 전형적으로 설명한다. 스핀코팅 공정들을 제어하기 위해 자주 사용되는 한 체계는 연속 공정 제어, 예를 들어, 라운드로빈형의 제어 공정을 수반한다. 연속형식의 제어 공정에 있어서, 전자 또는 컴퓨터화 장치는 계속 또는 연속 방법론을 이용하는 스핀코팅 기기의 각종 요소들을 감시하며 제어한다. 공정 제어 체계는 계속적 연속(예를 들어 원형) 경로에 따라 일반적으로 작동하고, 변하지 않는 소정의 순서에 있어서 기기의 미리확인된 구성요소을 잇따라 어드레싱한는 것이다(도 1 참조). 실제로는, 콤퓨터나 중앙 처리 장치(CPU)는 한번에 하나의 서브루틴을 역속하여 어드레스하여 프로그림될 수 있다. 도 1에 있어서, 서브루틴들은 CPU가추종하는 경로로부터 유출하는 광성들로 표시되어 있다. CPU는 서브루틴을 어드레스하고, 조건들과 변수들을 체크함에 의하여 서브루틴의 지시를 실행하여 어느 지시된 작용을 행하며, 어느 상기 작용이 행해진 후에는, 다음의 서브루틴에 옮기는 것이다.

제한들은 공정 제어의 방법들과 감시의 방법들을 이용하는 스핀코팅에 의해 달성가능한 코팅 균일성의 수준에 남아 있어, 외부조건을 제어하거나 또는 보상하는 것이다. 이는 특히 초소형전자 장치들의 구조 사이즈들이 작아지며, 구조 사이즈의 변화에 대한 공차가 더 요구되는 때에도 마찬가지이다.

본 발명은, 반도체 웨이퍼들이나 타의 초소형전자 장치들 따위의 기판들 상에 재료들을 적용함에 유용한 스핀코팅 방법들 및 기기들에 관한 것이다. 그 방법들 및 기기들은 스핀코팅 공정들의 단계들의 타이밍 제어에 관계가 있다.

도 1은 전형적인 라운드로빈 형의 제어 연산법을 설명하는 그림이다.

도 2는 연속 공정 제어를 이용하여 제어되는 스핀피복의 공정단계들의 연속에 있어서의 타이밍 변화성들의 도입을 설명하는 그림이다.

도 3은 스핀코팅 기기의 전형적인 실시양태의 블록도이다.

도 4는 스핀코팅 기기를 이용하여 기판 상에 포토레지스트 용액을 스핀코팅하는 단계들의 그림이다.

도 5는 스핀코팅 기기를 이용하여 기판 상에 현상액을 적용하는 공정단계들의 그림이다.

도 6은, 도 4의 단계들의 부분 방해 제어의 예시도이다.

도 7은, 도 5의 단계들의 부분 방해 제어의 예시도이다.

도 8은 방해 타이밍, 특히 평행의 상이한 존속을 제어하는 다중의 타이머들을 가진 방해 타이밍을 이용하여 제어되는 공정의 단계들의 타임라인 설명도이다.

도 9는 본 발명을 편입하는 공정 제어 방법들을 편입하지 않는 공정 제어 방벙들과 비교하는 데이터의 그래프이다.

본 발명은 스핀코팅 공정들에 관한 것이며, 더 상세하게는, 스핀코팅이 공정 지령들을 실행하게 연속 공정 제어를 방해하는 공정 제어 체계를 이용하여 제어되어, 연속 공정 제어와 연합된 타이밍에 있어의 변화들을 감소하거나 배제하는 방법들과 기기들에 관한 것이다.

종래의 컴퓨터 처리 제어 체계는 피복의 포토레지스트 용액들의 인터웨이퍼 및 인트라웨이퍼 두께에 있어서와, 현상의 포터레지스트 코팅의 연속 폭 반복성에 있어서 눈에 띄는 변화들을 야기하기에 충분히 족한 타이밍의 변화를 스핀코팅 공정들에 이끌어 들인다.

연속형, 예를 들어, 라운드로빈형, 공정 제어 체계들은 공정 변수들이 소정의 고정형의 일련의 서브루틴을 통해 연속하여 어드레스되기 때문에 타이밍 변화들의 원인이 되고 있다. 각 서브루틴에서, 상태들이 감시되며 데이터는 수집되고,기록되며, (프로그램된 지시들에 의해 요구되면) 작동되어. 최신 데이터가 다음의 서브루틴에 넘겨진다. 간단한 라운드로빈 연산방식의 예가 도 1에 도시되어 있다. 이 공정 제어 체계는 하나의 서브루틴으로부터 다음으로 (원으로 보인) 경로를 통해 이동한다. 각 서브루틴은 스핀코팅 기기, 예를 들어, 척 온도, 용액 온도, 또는 주변 온도 따위의 각종 구성요소의 온도들; 공정 단계이 시작과 완료 예를 들어, 분배의 시발 과 끝; 공정 화학온도 제에; 타이머; 스핀 모터(속도나 가속에 대한 체크); 펌프; 분배라인들; 분배 암(위치); 및 스핀코팅 기기의 내측의 일반 조건들의 일 이상의 상이한 변수들을 (예를 들어, 센서를 통해서나 하드웨어 에드레싱에 의해) 기억장치의 어드레스에 넣는다.

이 체계에 있어서의 고유의 타이밍 변화성의 예를 제공하려면, 공정 체계가 디스펜스 암으로부터의 처리 용액의 분배의 끝에서 턴테이블 스피닝을 필요로 하는 공정에 대해 고려한다. 디스펜스의 끝이 생겨나는 경우 정확한 순간은 예단할 수 없으며, 컴퓨터가 턴테이블 또는 디스펜스 암에 관련되지 않은 타의 서브루틴들의 어느 하나를 기억장치의 어드레스에 넣는 동안 생겨날 수도 있다. 도 1을 참조하면, 서브루틴(1a)는 디스펜스의 끝이 생겨났는지와 그렇다면 턴테이블을 시동하는지를 체크한다. 만일 디스펜스의 끝이 생겨났으면, 예를 들어, CPU가 디스펜스 암에 관련하는 서브루틴(1f)을 기억장치의 에드레스에 넣는 한편, CPU는 나머지의 서브루틴들이 기억장치의 어드레스에 넣어지기 까지 디스펜스 정보의 끝에서 직용하지 않는다. 이는 수십 밀리세컨드, 예를 들어, 30 또는 50밀리세컨드(에를 들어, 미네소타주, 차스카의 FSI 인터내셔널로부터의 POLARIS^?기기에 대해)까지의 범위로, 게다가 특정 기계, 공정 제어 체계, 상이한 간섭 서브루틴의 길이와, CPU가 상기 정보가 다음 작동하게 되는 턴테이블 서브루틴에 다다르는 디스펜스의 실제 끝 후에 가로질러야 하는 서브루틴의 수에 따라서, 사간을 취할 수도 있다.

밀리세컨드 범위의 시간 지연은 처음에 중대하지 않을 것으로 보일 수도 있다. 그러나 현대의 스핀피복의 재료에 관련된 작은 치수와 공차를 취급하는 경우, 밀리세컨드 조차도 중대할 수가 있다. 이들 범위의 시간 지연들은 필름 두께와 균일성의 발견가능한 변경들 및 스핀코팅 기법들을 이용하여 피복되고, 적용되며 또는 달리 처리된 처리 용액들의 폭 반복성(인터웨이퍼 및 인트라웨이퍼)을 산출할 수가 있다. 예를 들어, 포토레지스트 재료의 스핀코팅에 있어서, 이 범위의 타이밍 변화가 발견되어, 10 밀리세컨드 지연 당 1.3 옹스트롬의 인근의, 노출 직전에 측정되는, 스핀피복의 포토레지스트 층에서의 두께 변화를 야기하게 되었다. 스핀코팅 방법을 이용하여 현상액을 적용하는 경우, 밀리세컨드 범위에 있어서의 타이망 변화가 발견되어 10 밀리세컨드 지연 당 약 1 옹스트롬의 인근의, 패턴의 포토레지스트 층의 선 폭 반복성의 변화를 야기하게 되었다.

게다가 라운두로빈형이 공정 제어 체계들이 중요한 문제은 그들이 타이밍 스핀코팅 공정의 단일 단계에 타이밍 변화성을 이끌어 들일 뿐 아니라, 그 변화성을 후속 단계들에 전하여, 변화성을 축적한다는 점에 있다. 도 2는 타이밍 변화성들이 조기 단계들의 타이밍이 변화가 하류로 전해져 후속의 단계들에 여향을 미치는 때에 공정을 통해 에떻게 축적될 수 있는가를 예시하고 있다. 하나의 단계의 시작은 조기 단계의 끝에 근거를 둔다. 이는 스핀코팅 공정 내의 일련의 단계들에 걸쳐 가끔 생겨 난다. 도 2에 있어서는, 전형적인 스핀코팅 공정은 단계 1(예를 들어, 디스펜스), 단계 2(예를 들어, 스핀 가속), 및 단계 3(예를 들어 디스펜서의 이동)을 포함하는 단계들을 통해 계속한다. x축은 앞 단계의 끝에 의해 자극되는 각 단계의 시발(제 2의 단계로 시작)로 된, 일련의 단계들의 다이밍을 나타고 있다. 그와 같이, 단계 1의 끝에서, 컴퓨터는 단계의 끝을 알아 차리어 단계 2에 대한 지령을 시작한다. 마찬가지로, 단계 2의 끝에서, 컴퓨터는 단계의 끝읕 알아 차려 단계 3에 대한 지령을 시작한다. 이는 연속적인 공정 단계들의 프로그램된 연속을 통해 계속한다.

도면에 도시된 바와 같이, 각 공정 단계의 타이밍의 변화성은 프로그맴이 후속 단계들을 통해 연속적으로 진행하는 때에 축적한다. 특히, 단계 1의 끝의 발생은 그 것이 실제로 발생하는 다음에 50밀리세컨드(0.050s) 내에서 때로는 발견되고 작용된다. 타이머 시작후 정확히 1.00 세컨드에 이벤트가 실제로 발생하면, 그 체계는 1.00에서 1.05 세컨드 까지의 기간에서 한번에 정보를 발견하여 사용할 것이다. 단계 2는 단계 1의 끝의 발견에서 시작된다. 단계 2는 약 50밀리 세컨드(0.050s)의 자신의 타이밍 변화성을 이끌어 들이며, 단계 2가 2.00 세컨드의 시간에 완료되게 프로그램되면, 2.00에서 2.10까지의 범위이 시간에 완료하여 발견될 것이다. 제 2 단계의 끝에서부터 시직되는 제 3 단계의 끝은 먼저의 둘에, 예를 들어, 0.15세컨드까지의 변화성에 부가된 변화성의 또 다른 층을 포함할 것이다.간단히 말해, 스핀코팅 공정의 후속 이벤트들이나 지령들이 타이밍이 진행 이벤트의 타이밍에 관련되는 경우, 표준 연속형 공정 제어 체계들에 있어서 처럼, 각 단계의 타이밍의 변화성은 공정이 연속적인 단계을 통하여 진행하는 때에 축적한다.

이들 변화성의 결과는, 특히 일련의 단계들을 통해 합성되는 경우, 스핀코팅에 의해 적용되는 재료의 인트라웨이퍼 및 인터웨이퍼 특성에 있어서 변화를 초래한다. 예를 들면, 연속 또는 라운드로빈 형 제어 프로그램들을 이용하여 포토레지스트로 스핀피복된 기판들은 소프트 베이크 후 및 노출 전에 측정되는 경우, +/-25옹스트롬(3 시그마)까지의 포토레지스트 필름 두께 변화들을 가질 수가 있다. 스핀코팅 기법을 이용하는 현상액을 적용함에 있어서는, 이들 범위 내의 타이밍의 변화들은 약 8 mm 인터웨이퍼 및 약 10 mm 인트라웨이퍼(3 표준 이탈)의 현상된 포토레지스트 필름의 선 폭 반복성의 변화를 야기할 수가 있다.

어떤 점에 있어서는, 발명은 라운드로빈 형 체계들 따위의 연속 스핀코팅 공정 제어 체계들이 상기 공정 제어 체계들을 이용하여, 스핀코팅에 의해 적용되는 재료들의 두께와 균일성에 영향을 미치는 타이밍 병화성들을 포함한다는 아이디어에 관계가 있다. 본 발명은 연속 공정 제어의 단계들 간에서 지연시간을 배제함에 의하여, 타이밍의 변화성, 필름 피복 두께, 및 라인 폭 반복성을 감소시킨다. 특히, 발명은 이벤트(즉 트리거링 이벤트)가 생겨나는 경우의 시간과 이벤트가 발견되어 후속의 공정 지령을 시작하에 되는 경우 시간의 사이에 발생하는 공정 지연들을 배제할 수가 있다. 더구나, 발명은 조기 단계의 끝에 의해 시작되는 나중 단계를 가지는 것을 고민하지는 않는다. 대신에, 공정 단계들은 개별 존속을 측정하는 데 분리 타이머를 사용하여 평행으로, 개별적으로 시기정해져서 예를 들어, 독립적으로 시행될 수가 있다.

일반적으로, 본 발명에 따른 공정 제어 체계는 연속 공정 제어 모드에서 작동할 수 있으나, 발명의 체계는 트리거 이벤트에 대하여 방해되게 프로그램되어, 그의 방해로 체계는 다음 공정 지령, 즉, 연속 공정의 서브루틴들을 간섭하는 어드레싱에 의하여 지연함이 없이 신속히 실행할 것이다. 공정 지령은 바람직하게 타이밍이 스핀피복의 재료의 영향을 미치는 지령일 수 있다. 공정 지령의 방해와 즉각적 실행이 연속 형식의 공정 제어와 연합되는 지연을 기피하기 때문에, 스핀피복의 재료의 적용의 균일성이 향상된다.

상이한 장점 처럼, 발명의 공정은 공정 제어 체계가 스핀코팅 공정 이벤트들과 후속의 스핀코팅 공정 지령들 간의 다수 존속의 타이밍을 시작하게 연속 제어를 방해할 수 있는 조기 단계들에 기초하는 후속 공정 단계들의 타이밍에 의하여 야기되는 타이밍 변화성의 축적을 피할 수 있다. 예를 들어, 공정 제어 체계는 방해 신호 수령에 있어 제로를 맞추게 시작되는 둘 이상의 타이머들을 위한 지시를 함유하는 방해 서비스 프로그램(ISP)을 실행한다. 각 타이머에 대한 존속의 끝에 도달함에 있어서, 그 공정 제어는 소정의 공정 지령을 실행하게 다시 방해되며, 그 다음 연속 공정 제어를 다시 차지한다. 세컨트 존속의 끝이 도달되는 경우, 제어는 다시 방해되어 제로의 공정 지령 따위 방해 서비스 루틴에 포함되는 만큼의 많은 타의 타이머들과 공정 지령들을 위해 실행하게 된다. 유리하게도, 각 공정 지령은 독립하여 제어될 수 있어타이머의 정확도 내에서 한번에 실행하게 된다. 존속기간들은 연속으로가 아닌, 병행으로 측정되며, 따라서 변화성들을 축적하지 않는다.

본 발명의 공정 제어 방법들은 기판 상에의 스핀코팅 현상액의 공정들에 사용될 수 있으며, 기판 상에의 스핀코팅 현상액의 의해 추종되는 기판 상에의 스핀코팅 포토레지스트 용액의 공정들에 사용될 수 있다. 이는 각 스핀피복의 재료에 대한 개량의 코팅균일을 제공하며, 현상의 그리고 패턴의 포토레지스트 층, 특히 균일 두께에 대비한다. 현상액이 스핀피복의 포토레지스트 재료에 걸쳐 이런 식으로 적용되며, 발명의 타이밍 방법들을, 여기에 설명된 바와 같이, 각 스핀코팅 공정이 사용되는 경우, 포토레지스트 층의 균일은 (소프트 베이크 후와 노출 전에 측정된 경우) 15옴스트롬(3시그마) 보다 적게 바람직하게 (인트라웨이퍼와 인터웨이퍼 양장에 대해) 5옴스트롬(3시그마)일 수 있다. 공정은, 하드 베이크 후에 측정된, 9나노미터(3시그마) 인트라웨이퍼와 6나노미터(3시그마) 인터웨이퍼로 부터의 성 폭 반복성을 가지는 포토레지스트 코팅을 또한 산출할 수 있다.

발명은, 예를 들어, 발명의 방법에 다라 소프트웨어 지시들로 포로그맴되는, 발명의 공정 제어 방법으로 작동항 수 있는 스핀코팅 기기들을 더 고려한다. 하나의 실시양태에 있어서, 방해의 타이밍은, 평행의 다중 타이머들을 바람직하게 이용하는, 스핀코팅 공정의 적어도 부분을 제어하는 데 사용된다. 가장 바람직하게, 하드웨어 방해가 공정 제어 체계를 방해 서비스 루틴에 들어가게 하여 방해의 타이밍 제어를, 평행의 타이머들과 함께 사용하게 체계를 지지하여 일이상의 타이밍 암의 지령을 실행하게 된다. 방해 서비스 루틴은 트리거 이벤트의 시간에 바람직하게 함께 시발하는 존속에 대한 방해 서비스 루틴 중 평행으로 운행하게 둘이상의 타이밍들을 세팅하는 단계들을 포함한다. (타임 민감의 공정일 수도 있고 아닐 수도 있으나, 바람직하게 타임 민감의 공정 지령들인) 상이한 공정 지령들은 가 존속의 끝에서 실행된다.

요컨대, 연속 공정 제어 체계들은 일련의 공정 지령들의 매 단계에 대해, 예를 들어, 이벤트가 발생된 후 그러나 발생이 발견되어 작용되기 전의 시간으로부터, 30 내지 50밀리세컨드(0.030-0.050s) 지연을 야기할 수 있다. 이 변화성 만은 스핀피복의 재료들의 균일에 영향을 미침에 있어 중대할 수 있으나, 선행의 단계들의 끝에 기초하는 나중 단계들의 시발로 인하여 변호성 축적으로 더 중대해질 수 있다. 발명의, 방해구동의 공정 제어 방법들은 어느 하나의 단계에 있어서 5밀리세컨드보다 많지 않은 변화를, 조기 또는 나중에 연속하여 허용할 수 있으므로, 개별 단계들의 타이밍에 있어서의 변화성을 배제하는 것이다. 더구나, 공정의 일이상의 존속의 평행 타이밍으로, 일련의 공정 단계들을 통해 감소된 이들 변화성들 조차의 축적은 배제될 수 있다.

발명의 일 양상은 스핀코팅 기기를 사용하여 기판엥에 현상액을 적용하는 공정을 제어하는 방법에 관련시켜 설명한다. 방법은, 공정이 일련의 서브루틴을 연속적으로 실행하며, 또 방해 신호로 연속 공정 제어를 방해함에 의하여 공전 지령을 실행하게 되는, 연속 공정 제어를 이용하여 공정을 제어하는 것로 이루어져 있다.

발명의 또 다른 양상은 기판 상에 포토레지스트 코팅을 제공하기 위한 방법에 관련시켜 설명한다. 방법은 기판 상에 포토레지스트 용액을 스핀코팅하는 것으로 이루어져 있다. 스핀코팅 공정은, 공정이 일련의 서브루틴을 연속적으로 실행하며, 또 방해 신호로 연속 공정 제어를 방해함에 의하여 공전 지령을 실행하게 되는, 연속 공정 제어를 이용하여 공정을 제어하는 것로 이루어져 있다. 그 방법은, 일련의 서브루틴을 연속하여 실행하며 방해 신호로 연속 공정 제어를 방해하여 공정 지령을 실행하게 되는 연속 공정 제어를 이용하여 제어되는, 스핀코팅 기기를 이용하여 스핀피복의 포토레지스트 상에 현상액을 적요하는 것을 더 함유한다.

발명의 또 다른 양상은 초소형전자 장치 상에 현상액을 스핀코팅하는 방법에 관련시켜 설명한다. 방법은 조기 정 이벤트로부터 평행으로 측정된 존속에서 공정 지령을 실행하는 것으로 이루어져 있다.

발명의 또 다른 양상은 현상액 스핀코팅 공정을 제어하는 방법에 관한 것이다. 방법은 방해 서비스 루틴으로 프로그램된 공정 제어 체계의 사용으로 이루어져 있어, 트리거 이벤트에 있어서, 하드웨어 방해가 공정 제어 체계에 보내진다. 하드웨어 방해의 수령에 있어, 공정 제어 체계는 방해 서비스 루틴을 실행한다. 방해 서비스 루틴은, 존속에 대해 평행으로 운행하게 되는 둘이상 타이머를 세팅하며, 공정 제어 체계를 방해하여 공정 지령을 실행하게 되는 각 존속의 끝에서 소프트웨어 방해를 보내는 단계들을 포함하고 있다

발명의 또 다른 양상은 현상액을 스핀코팅하는 공정의 제어 방법에 관한 것이다. 방법은, 연속 타이밍 방법들의 의해야기되는 타이밍 변화성들을 달리 피하게, 일 이상의 조기의 공정 이벤트로부터 평행으로 측정된 존속에서 둘 이상의 분리 공정 지령들을 개시하는 것으로 이루어져 있다.

발명의 또 다른 양상은, 일 이상의 조기의 공정 이벤트로부터 평행으로 측정된 존속에서 공정 지령들을 개시하는 것을 포함하는 형상액 스핀코팅 단계들을 제어하게 프로그램된 공정 제어 체계를 함유한 스핀코팅 기기에 관한 것이다.

발명의 또 다른 양상은: 기판을 지지하여 회전시키는 턴테이블; 디스펜싱 위치와 비디스펜싱 위 간을 이동가능한 디스펜싱 암; 디스펜싱 암과의 유체교통의 형상액의 공급; 및 연속 제어를 방해하며 공정 지령을 실행하게 프로그램된, 기판 상에의 현상액의 적용을 제어하는 공정 제어 체계로 이루어지는 스핀코팅 기기에 관한 것이다.

발명의 또 다른 양상은, 둘 이상의 타이머를 이용하여 평행의 타이밍 상이 공정 지령을 포함하는 현상액 스핀코팅 단계들을 실행하며, 연속 타이밍 방법드로 야기된는 연속 처리 지령들의 타이밍 변화성의 축적을 기피하게 프로그램된 ㄱ공정 제어 체계로 이루어지는 스핀코팅 장치에 관한 것이다.

스핀코팅은 균일 막 또는 코팅으로서 기판들 상에 처리 용액들을 적용하는 방법이다.

각종이 기판들은, 스핀코팅 기법을 이용하여 그들의 표면에의 재료들의 적용에 순종하는 것으로 알려져 있다. 이들은 집적 반도체 회로들(예를 들어, 반도체 웨이퍼들), 액정을 함유하는 디스플레이 스크린, 합성재료의 판(회로판) 상의 전기회로, 및 타의 산업적 중요재료들과 산물들 따위의 초소형전자 장치들을 포함한다.처리 용액은 스핀코팅 기법들과 기기들을 이용하여 유용하게 적용되거나 피복되는 것으로 알려진 어느 재료일 수 있다. 예들은 설명의 인프라로서, 광식각법에 사용되는 포토레지스트 재료들과 현상액을 포함한다. 발명은 또한, 스핀온 절연체의 적용, 스핀온 유리, 스핀온 도판츠, 또는 저 k 유천체 다위의 스핀코팅 방법을 이용하는 타의 재료들의 적용이나 피복을 고려하며, 상기 처리 용액들은 현상액의연속적용을 필요로 한다. 한 예로서, 발명의 방법은 현상액에 의해 추종되는, 폴리이미드 따위 포토디파인어블 스핀은 유전재료를 적용하는 사용될 수 있었다. 그러므로 공정은 반도체 웨이퍼들과 광식각법의 문맥으로 설명되고, 특히 스핀코팅에 의해 현상액을 적용함에 의해 추종되는 포토레지스트 용액을 스핀코팅으로 설명되지만, 본 발명은 상기 특정 적용에 한정되지 않는다.

반도체 웨이퍼는, 예를 들어, 스핀코팅을 수반하는 일 시상의 단계들을 이용하여, 광식각법들과 재료들의 조합으로, 스핀 처리될 수가 있다. 기판 상에 패턴의 포토레지스트 재료를 퇴적시킬 처리에 수반되는 전형적인 단계들은, 클리닝 또는 프라이밍 표면; 대형공정에 있어서의 연속 단계를 걸쳐 한번 또는 여러번 가열 또는 냉각; 기판 상에의 포토레지스트 용액 적용; 예를 들어, 마스크와 방사를 이용한 포토레지스트 재료의 노출; 추가의 가열 및 냉각 단계들; 뒤에 패턴의 포토레지스트를 남기게 현상액과 포토레지스트의 영역을 헹금과 함께 스핀코팅 기법을 이용한 현상액의 적용; 만약 필요로 한다면 최종의 가열과 냉각의 일이상을 포함할 수가 있다. 상기 단계들의 전형적 연속의 한 변형이 이하에 제공된다.

기판은 표면 상의 감광성 포토레지스트 코팅의 퇴적을 위해 우선 마련될 수 있다. 마련은 클리닝을 포함할 수도 있으며, 상승온도와 압력으로 탈수하고, 기판 표면과 포토레지스트 재료 간의 접착을 증대시키는 재료, 예를 들어 헥사메틸디실라제인(HMDS) 재료로 표면을 프라이밍하는 것을 가끔 포함한다.

다음 단계는, 웨이퍼의 온도를 다시 주변에, 예를 들어 냉각판 따위 종래의 방법과 장비를 아용하여 웨이퍼를 냉각함에 의해 가져오는 것을 수반할 수도 있다.

다음, 포토레지스트 재료는 기판에, 바람지가게 얇은 균알막으로소,적용될 구사 있다. 포토레지스트는 적층, 추방 기법, 스프레이온 코팅 기법, 화학 증기 침착, 또는 발명의 실행에 있어 바람직한 스핀코팅, 여기에 설명된 바와 같은 가장 바함지하게 이용하는 공정 제어 방법, 스핀코팅을 포함하는 여러가지 기지의 및 유용한 기법의 어느 것을 이용하여 적용될 수도 있다. 스핀피복의 포토레지스트 층은 기판을 설계하기 위해 장치의 필용에 기초하여 산택되는 바람직한 두께를 가지게 피복될 수가 있다. 전형적으로 그 층은 매우 얇은, 예를 들어 55미크롱에서 0.5미크롱 또는 그 이하까지의 범위의 두께일 수가 있다. 발명에 따른 공정 제어를 이용하는 전후관계에 있어서의 포토레지스트 용액 스핀코팅 정정의 우선의 상에에 관련하는 추가의 정보는 인프라에 제공된다.

스핀피복의 형태의 포토레지스트 용액의 적용 후, 전현적안 다음 단계는 포토레지스트 용액으로부터, 예를 들어 베이킹에 의해, 솔벤트를 몰아내게 된다. 이 단계는 어떤 때는 "솔벤트 베이크" 또는 "포스트어플라이 베이크"로 불린다. 노출시간 및 온도는 포토레지스트 용액의 밖으로 솔벤트를 몰아 내는 데 유효한 어떤 것일 수가 있다.

하기의 포스트어플라이 베이크는, 냉각판의 선택적 사용으로 기판의 온도가 예를 들어 주변 온도에 감소될 수 있다.

솔벤트를 유효하게 배제한 포토레지스트 재료는, 예를 들어, 실리컨 웨이퍼처리의 기술분야에 알려져 있는 바와 같이, 포토레지스트의 부분의 반응을 야기하게 에니원에, 마스크를 통해 선택적으로 노출될 수가 있다. 마스크는 선택의 기판, 포토레지스트, 및 공정으로 유용하게 알려진 어떤 형식이어도 좋다. 마스크들과 마스킹 기법 및 장비의 각종의 잘 알려진 형식의 어느 것도 유용할 수가 있다. 방사는 어느 형식이나 파장의 방사이어도 좋으며, 포토레지스트 용액의 화학과성에 의해 선택되어야 한다. 우선의 방사는, 다수의 우선 포토레지스트 재료들이 단색으로 고칠수 있기 때문에, 가끔 단일 파장, 즉, 단색의 것이다.

방사 노출 후, 전형적인 다음 단계는 기판과 노출의 포토레지스트의 온도를 다시 상승시키게 될 수가 있다. 이 시간 가열은, 노출 대 비노출 영역에 대한 확성 기구를 아용하는 정상파 현상을 어드레스하게 되며 또는 포토레지스트 재료, 예를 들어, 화학적으로 증폭시킨 포토레지스트들의 화학 방응을 완료하게 하는 따위 때문에, 시행되어도 좋다. 이는, 기판을 주변 온도에 복귀시킴에 의해 추종될 수 있는, "포스트 노출" 베이크로 달성될 수 있다.

현상액은 스핀코팅에 의해 포토레지스트 피복의 기판 표면에 적용된다. 발명에 의하면, 이 단계는 여기에 설명한 것 처럼, 방해구동의 제어 방법을 수반하는 공정 제어를 이용하여 달성된다. 현상액은 포토레지스트 재료의 노출 또는 비노출 부분을, 파괴시키거나 용해시키어, "현상", 예를 들어, 반응시키어, 하나 또는 타의 노출 또는 비노출 포토레지스트 재료를 세척 제거하여, 패턴의 포토레지스트 뒤에 남기게 한다.

현상액은 잘 알려져 있으며, 발명에 의한면 기판, 예를 들어 포토레지스트에 미리 적용된 재료를 유효하게 선택적으로 반응, 파괴 또는 용해하는 여러기지 조성물의 어느 것일 수 있다. 포토레지스트를 현상하는 경우, 이는 포토레지스트 영역의 선택적 제거를 허용하여, 패턴의 포터레지스트 층 뒤에 남긴다. 상이 현상액은 반도체 웨이퍼 처리 기술에 알려져 있다. 어떤 것은 포토레지스트 재료들의 특정 형식으로 특히 유용하며 그들의 포토레지스트들과 어울릴 수도 있게 고려된다. 현상액들의 유용한 형식의 예들은 수성의 재료들, 예를 들어 수성 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH) 따위의 수성의 가성 조성물을 포함한다, 타의 현상액 조성물을 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨, 예를 들어, 수성 수산화 나트륨 또는 수성 수산화 칼륨을 포함한다. 현상액은, 포토레지스트, 예를 들어 계면활성제의 현상 또는 제어를 손쉽게 하는 타의 재료들을 또한 포함할 수도 있다.

현상액의 적용 후에는, 기판은 선택식으로 베이크("하드 베이크)되며 다히한번 냉각될 수 있다.

일 이상의 이들 처리 단계들을 실행하기 위한 장비는 광식각법과 반도체 처리의 기술들에 알려져 있으며, 스핀코팅 기기들, 냉각판들, 열판들, 오븐 등등을 포함하고 있다. 상기 형식들의 장비는 상업적 구득이 가능하며, 장비의 상이한 조각들 간의 다중의 단계의 유효한 처리를 위해 가끔 "덩어리"로 판매되어 함께 사용된다. 포토레지스트 및/또는 현상액을 코팅하기 위한 우선의 스핀코팅 기기는 미네소타주 차스카의 FSI 인터내셔널에 의해 POLARIS^?상표로 판매되는 형식의 것이다.

도 3은, POLARIS2500^?따위의 스핀코팅 기기의 실시양태를 예시하는 블록도 이다. 기기(10)는 기판 상에 일 이상의 처리 용액을 피복시키게 적합되어 있다.기기(10)는, 모터(18)에 접속된 척(16)을 함유하는 회전가능 지지(14)를 수용하는 체임버(12)를 포함한다. 기판(S)은 예를 들어 진공흡입 등(도시하지 않음)의 수단에 의해 척(16)에 설치된다. 기판(S)과 척(16)은 스핀코팅 공정의 단계 동한 모터(18)에 의해 회전된다.

기기(10)에 포함된 것은 기판(S)상에 일 이상의 처리 용액(예를 들어, 포토레지스트, 탈이온화의 물, 현상 용액, 에지 비드 제거 솔벤트 다위의 솔벤트들 등등)을 제공하기 위한 디스펜서(20)이다. 디스펜서(20)는 기판(S) 상에의 처리 용액의 적용을 허용하게 되는 어떤 설계의 것일 수 있다. (일반적으로, 같은 스핀코팅 기기는 포토레지스트와 현상 용액의 양자를 적용하는데 사용되지 않는다). 선택식으로 또 바람직하게, 디스펜서, 예를 들어, 디스펜싱 암은, 동일 디스펜서 또는 디스펜싱 암으로부터 둘 이상의 상이한 처리 용액의 분배를 허용하게 다중의 디스펜싱 노즐을 가지어도 좋다.

디스펜서(20)는 기판(S) 상에 처리 용액을 분배하기 쉽게 상이한 위치들 간을 이동가능한 디스펜싱 암 또는 수동조작기(도시하지 않음)를 함유할 수 있다. 디스펜싱 암은, 암이 기판(A)의 표면에 일반적으로 걸친 위치에 있는 분배위치와, 디스펜싱 암이 방해가 되지 않는 위치에 있는 비분배위치 간에 이동될 수도 있다, 또 다른 예로서, 특히 현상 용액을 분배하는 경우, 디스펜싱 암은 나선패턴의 현상 용액을 적용하게 분배하는 동안, 회전 기판우로 이동될 수도 있다. 다른 실시양태들에 있어서, 디스펜서 또는 디스펜싱 암은 단일의 처리 용액(예를 들어, 현상액)을 위한 매니폴드 분배점들을 포함할 수도 있으며 원형 또는 나선패턴에 현상액을 적용하게 이동을 요구하지 않을 수도 있다.

디스펜서(20)은 처리 용액을 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 체계(22)에 접속되어 있고, 바람직하게 하나의 공급 체계는 기기에 사용되는 각 처리 용액 용이다. 전형적인 도 3은 둘의 공급 체계들(22와 23)을 가진 기기(10)을 보이고 있다. 디스펜서(20) 및 공급 체계들(22와 23)은 종래의 고안이며 기판(S) 상에 디스펜서(20)를 통해 공급되는 상태에서 처리 용액을 유지하게 종래의 기법들을 사용함에 적합될 수 있다. 예를 들어 도 3은 일 이상의 처리 용액들의 바람직한 온도를 유지하기 위해 히터(50)에 접속된 디스펜서(20)를 보이고 있다. 도 3에 보인 바와 같은 체계에의 사용을 위한 적당한 디스펜서와 공급 체계는 미네소타, 차스카의 FSI 인터내셔널 제조의 POLARIS^?마이크로리토그패피 클러스터에서 발견될 수 있다.

공급 체계(22 또는 23) 따위의 공급 체계는 펌프, 온도 제어 기구, 선택식 필터, 온도 센서 따위의 센서, 용적식 흐름 센서 등등을 포함하는 구성요소들을 포함할 수가 있다. 또한, 공급 체계(22 또는 23)는 제어기(33)에와 공정 제어 체계(30)에 접속될 수가 있다.

도 3은 구성요소, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 양자의 조합을, 센서들, 모니터들, 제어기들, 및 하드웨어의 구성과 조합함에 있어 포함하여, 스핀코팅 기기와 그 기기를 이용하여 실행되는 스핀코팅 공정들을 전자식으로 제어하는 공정 제어 체계(30)를 보이고 있다. 체임버(12)는, 공급 체계(22와 23)로부터 공급되는 처리 용액의 온도에 관련하는 공정 제어 체계에 입력 신호들을 제공하는 센서들(34와 36)을 포함하고 있다. 기기(10)는, 체임버(12)와 유체연통의 관계이며 체임버(12)의 분위기를 바람직한 온도와 습도 상태에 처리하게 적합될 뿐 이나라, 기판에 걸쳐 바람직한 (예를 들어, 층의) 흐름을 유지하게 체임버 내에 필요 공기를 선택식으로 제공하는 분위기 취급기(40)를 더 포함하고 있다, 분위기 취급기(40)는 체임버(12) 내측의 온도, 습도, 및 공기 흐름을 감지하기 위한 센서들(도시하지 않음)을 포함하고 있다.

체임버(12)는 기기를 포용하여서 기판(S) 상에 처리 용액을 적용하기에 적당한 필요 환경 조건이 유지 및/또는 제어가능하게 조정될 수 있다. 체임버(12)는 처리를 위해 특정수준에 설정되게 체임버(12)의 온도와 습도를 허용한다. 이들 요건을 항상 유지 함에 의해, 기판에 처리 용액을 적용함에 있어서 변화성을 야기하게 되는 온도와 습도에 있어서의 변화들이 감소되거나 배제될 수 있다. 환경 체임버(12)는 특정한 타의 오염에 대항한 방벽으로 역할하며, 특정 제거을 쉽게체임버 내의 공기 흐름을 제어하는 데 이용될 수 있다. 체임버(12)와 기기(10)는, 특히 회전가능의 지지(14)에 관하여, 일반적으로 체임버(12)의 내부에 액세스르 허용하게 적합되어 있어서 기판(S)은 척(16)에 설치될 수도 있고 척(16)에서 제거될 수도 있다.

체임버(12) 내의 적당한 분위기는 공정들에 수반되는 코팅 공정과 처리 용액의 형식에 좌우될 수가 있다. 분위기는 진공, 공기, 또는 He, Ar, N₂등 또는 그들의 조합 따위의 불활성 가스일 수 있다. 원격의 분위기 취급기(40)는, 분위기를 건조시키기 위하여 체머버(12) 내로 순환되게 되는 분위기를 우선 냉각함에 의해 바람직한 체임버 온도와 습도를 수립하게 설계될 수 있다. 일단 건조되면, 분위기는 바람직한 온도와 습도 수준에 가열되어 축축해진다. 처리된 분위기는 다음 체임버(12) 내로 옮겨진다. 옵션으로서, 재순환 루프가, 체임버(12)로부터 원격 분위기 취급기(40)로 분위기를 부분적으로 재순환시키게, 또한 사용될 수가 있다.

선택적으로 그리고 바람직하게, 기압 센서(24)가 체임버(12)의 내측 기압의 표시인 약간의 매개변수를 측정하게 기기(10) 내에나 인접에, 바람직하게 측정된 매개변수가 기판(S)근방의 기압을 나타내는 식으로하여 위치될 수 있다. 예를 들어 POLARIS^?마이크로리토그패피 클러스터를 이용하는 경우, 적당한 배치는 센서(24)에 있어서의 공기 흐름 형향을 배제하도록, 비난폭의, 가려진 위치의 코팅기 내이다. 우선의 실시양태에 있어서, 기압 센서(24)는 핀랜드, 헬싱키, Vaisala Oy 사 제의 PTB100 시리즈 아날로그 기압계일 수 있다. 스핀코팅 공정에 있어서의 기압 센서의 사용은 여기에 참고로 편입된, 1999. 9. 16의 미국 특허출원 09/397,714에 기재되어 있다.

공정 제어 체계(30)는 기기와 기기에 달성된 공정들을 제어하게, 처리 기기, 예를 들어, 센서들, 제어기들, 하드웨어 구성용소들 등등의 상이한 구성요소들로부터의 신호들을 이용한다. 공정 제어 체계(30)는, 바람직하게 기판 상에 처리 용액의 바람직하고 최선의 스핀 처리를 야기하게, 상기 구성요소들로부터의 입력신호들을 받아 들이어 입력 신호들을 토대로 한 출력 신호들을 발생시키며, 그 출력 싱호들이 공정에 지시하여 제어한다. 기기는 예를 들어, 그의 각각이 여기에 참고로 편입돼 있는, 미국특허들 제 4,932,353; 5,066,616; 5,127,362; 5,532,192 호에 기재된 바와 같이, 기판 상에의 처리 용액의 균일 한 코팅을 증착시킴에 유용하 타의 장치와 방법을 또한 편입할 수도 있다.

공정 제어 체계(30)는 스핀코팅 기기 따위 체계들을 감시아고 제어함에 ㅇ유용한 어떤 전자의, 프로그램가능한 공정 제어 체계일 수 있다. 공정 제어 체계(30)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 프로그램가능의 논리 제어기 등, 바람직하게 내부 각시기구(internal clock)를 함유하는, 전자의 컴퓨터화 프로세서를 함유하여도 좋다. 랜덤 액세스 메모리(RAM)는 발명에 따른 지지들을 함유하는 소프트웨어 포로그램을 저장하는 데 바람직하게 이용될 수 있다. 일 이상의 타이머들은 RAM내에 프로그램될 수 있어 프로세서의 내부타이머를 참조함에 의하여 존속들을 측정하게 된다. 플로피 디스크 드라이브, CD ROM, 기타의 외부 기억 장치들은 선택적으로, 일 이상의 방향으로 정보를 보내기 위해 프로세서에 전자적으로 접속될 수 있다. 공정 제어 체계는 스핀코팅 기기, 예를 들어, 하드웨어나 그의 제어기에 전자적으로 접속된다.

도 4는 기판 상에 포토레지스트 용액을 스핀코팅에 있어서 수반되는 전형적인 단계들을 예시하고 있다. 선 60은 공정을 통한 스핀 모터의 회전속도를 타나낸다. 선 62는 디스펜스 암의 위차를 의미한다. 선 66은 기판 상에의 처리 용액의분배를 나타낸다. 십자선 68은 "시간민감의 위치"를 확인하여, 그것이 일 이상의 "시간민감의 단계"를 포함하고 있음을 의미하며, 그의 시간이 발견되어 스핀피복의 두께 및/또는 균일성에 관한 측정가능의 효과를 보이게 된다.

공정은 일번적으로 다음과 같이 진행될 수 가 있다. 기기 내에 기판이 일던 설치되면, 포토레지스트 스핀코팅은 셋의 일반 위치: 기판 상에 많은 양의 포토레지스트 분배(디스펜싱 부-A-)(분배부의 조기의 부는 때로는 "예분배"로 불린다), 균일 필름을 형성하게 포토레지스트를 방기(-B-), 및 에지 비드/배사이드 린스 제거(-C-)를 포함할 수 있다. (이들 부분에 일번적으로 한정되어, 그의 경계는 정확하지 않다)

디스펜싱 부-A-에 있어서포토레지스트 용액은 기판의 한 표면에 적용된다. 조기에 공정에 있어서는, 턴테이블이 나타나 플래토 61로 보인, 디스펜스 속도에 가속함에 의하여 스피닝를 시작하게 된다. 디스펜스 속도는, 충분한 양의 시간에 전체 기판 표면에 걸쳐 필름 또는 층을 형성하게 기판 상에의 포토레지스트 용액의 분배를 허용하는 어떤 속도일 수 있다. 턴테이블 속도는 웨이퍼의 사이즈 따위 요인에 좌우되나, 경 200 mm의 웨이퍼에 대한 존형적인 디스펜스 스핀 속도는 약 1000에서 2000rpm 까지의 범위, 예를 들어 1500rpm 이 적당하다.

포토레지스트 용액은 규일 필름에 방기를 허용하게 되는 어떤 모양에도 적용될 수 있다. 적용되는 포토레지스트 용액의 양은 균일한 포토레지스트 필름을 마련하는 데 있어 중요할 수가 있다(적어도 최소의 양은 기판의 전체 면적에 걸쳐 필름을 형성하게 필요하다). 그 자체로, 디스펜스는 분배된 실제 양이나 분배의 타이밍을 고려함에 의하여, 분배된 재료의 양에 관하여 바람직하게 감사될 수 있다.

바람직하게(또 도시처럼), 발명의 모든 실시양태에 있어 부득이는 아니지만, 기판 표면 상에의 포토레지스트 용액의 분배은 기판의 스피닝과 함께 셍길 수가 있다. 우선의 실시양태에 있어서, 포토레지스트 용액은, 기판이 디스펜스 속도로 회전하는 동안, 기판 표면의 전체 면적을 적시기에 충분한 양을 야기하기에 충분한 양으로, 즉, 기판의 전체 면적에 걸쳐 포토레지스트 용액의 완전한 층을 창새하기에 적어도 충분한 양으로 기판 상에 분배될 수 있다. 충분한 포토레지스트 용액이 기판의 표면을 덮게 적용된 경우, 이는 포토레지스트 용액의 정지시키어 방기 또는 최종 스핀 속도에 가속하기에 좋은 시간이다. (아래의 기재와 같이, 기판 위의 위치 밖으로 분배 암을 우선 이동시키는 것을 우선될 수 있다.)

분배 단계는 실제 분배 전, 동안, 및 후의 분배 암의 이동을 전형적으로 수반한다. 특히, 디스펜스 부 -A- 동안에는 디스펜스 암은 플래토 64로 보인, 비분배 위치로부터 분배 위치로 이동시키게 안내된다. 턴테이블이 디스펜스 속도로 회전시키는 동안과, 암이 분배 위치에 있는 동안, 포토레지스트 용액은 기판에 적용되어, 플래토 69로 보인 바와 같이 포인트 59를 끝내는 것이다.

포토레지스트 용액 디스펜스의 끝은, 그 것이 다수의 시간민감의 지령이나 공장 단계를 진행하기 대문에 중요한 순간이 될 수 있다. 게다가, 디스펜스의 끝의 순간은, 펌프와 유체동작 또는 필터방해 따위의, 디스펜스에 관련하는 공정 불완전이나 조기 단계들의 타이밍의 포함하는 이유 때문에 변할 수 있다. 따라서, 반드시 그러하지는 않면서도, 타의 트리거 이벤트가 또한 이용될 수 있는 동안. 포토레지스트 용액의 디스펜스의 끝은 포토레지스트 스핀코팅을 위해 특히 편리한 트리거 이벤트일 수 있다(아래 참조).

포토레지스트 용액의 디스펜스의 끝에서, 암은 방해가 안 된는 곳에 그리고비분배 위치에 도로 이동한다. 도 4는 이 것이 성취될 수 있어 가장 짧은 양으 시간에(방기 속도에의 가속을 촉진하게) 포토레지스트 용액 디스펜스의 끝으로부터 최종 회전 속도에 이동되는 방법을 보이고 있다. 암은 방기 속도에, 즉 기판의 가장자리에 기판을 가속함에 방해가 안 되는 것에 우선 이동된다. 기판은 다음, 최종 회전 속도에 가능한 한 신속에 가송된다. 가속 및/또는최종 최전 속도 성취 후, 암은 완전히 비분배 위치(선 단편 67)에 이동된다. (분배 암의 이 순간은 시간민감의 단계일 수 있다.)

기판 상에의 바람직한 양의 포토레지스트 용액의 적용에 있어, 기판은 최종 또는 방기 회전 속도(선 단편 65를 포함하는, 구획 -B- 참조)에 가속된다. 이 단계의 타이밍은 스핀피복의 포토레지스트의 최종 두께에 중대한 영향이 있으며, 기재와 같이, 턴테이블의 디스펜스 속도로부터의 가속의 시작과 끝은모두 바람직하게 방해의 제어 방법들로 실행된다. 방기 속도 단편의 최종 속도와 존속은 바람직한 필름 두께을 초래하게 설계되어야 한다. 일반적으로, 약 50 미크롱 까지의 두께 까지의 두께가 요구되고 아래로는 5, 1, 또는 0.5 미크롱 보다 적은 두께이다. 코팅은, 두께와 두께 균일성에 관하여, 그리고 여기에 기재한 공정 제어로, 공정 지령 시행을 위한 방해 타이밍 제어를 이용하여, 좁은 공차들애 변하게 바람직하게 파복되어야 하며, 15 옹스트롬(3 시그마)이하 바람직하게 5 웅스트롬(3시그마) 이하의 균일송들은 인트라 및 인터웨이퍼 양자로 달성될 수 있다. 이들 값은 소프트 베이크 후와 마스킹 및 포토레지스트의 노출 전의 코팅이 측정된 것이다.

선택적으로, 다중 스핀코팅 기기 또는 용기는, 현상액을 적용하기 위한 기기들, 열판들, 냉각판들 등등의 처리 장비를 클러스터 내에 함유하는, 처리장비의 클러스터에 사용될 수 있다. 스핀코팅 포토레지스트을 위한 다 용기의 각각은, 모든 매개변수드과 조건들이 동릴하게 설정되어 제어됨과 함께, 클러스터의 타의 용기에 관한 코팅 두께의 변화들을 어쩌면 포함하는, 그자신의 특성을 나타낼 것이다. 이들 두께 변화는 시간의 양을 길게 하거나 짧게 함에 의하여 보상될 수 있고 기판은 최종 또는 방기 스핀 단계(도 4의 플래토 71)에서 스핀주어진다. 바람직하게, 이는 가속을, 방기 회전 속도에, 약간 일찍이나 약간 나중에 시발함에 의해 행해질 수 있다(도 4의 포인트 73은 약간 일찍이나 약간 나중에 실행될 수 있다).

기판은, 전형적으로 포토레지스트 층을 마스크(와 어쩌면 베이크 및/또는 냉각 단계들 따위 일 이상의 단계)를 통해 방사에 노출시킴에 의해 더 처리될 수 있다.

현상액은 노출의 포토레지스트 걸쳐 기판에 적용될 수 있다. 스핀코팅을 아용하여 현상액을 적용하는 약간의 일반 단계들의 도 5에 예시되어 있다. 이들은 첫째의 부분을 포함하고 현상액이 기판의 표면에 적용된다("디스펜스" 또는 "퍼들 형성" 부 -D-). 이는 "퍼들 티임" 부 -E-에 의해 추종되어, 현상액을 포토레지스트와 반응하여 포토레지스트의 영역을 용해키게 허용한다. 퍼들 타임 부는린스와 스핀 건조 부 -F-에 의해 추종된다. 린스 부 동안에는, 탈이온화 물 현상액 따위 추가의 처이 용액을 기판 상에 분배할 수도 있어 용해의 포토레지스트를 빼앗게 된다. 최종 건조는 필요한 때, 예를 들어, 상승의 온도, 구심 에너지, 및/또는 감소의 압력을 이용하여 행할 수 있다.

발명에 의하면, 현상액 피복 공정의 적어도 한 부분은 여기에 기술한 바와 같이 방해 타이밍 방법들을 이용하여 제어된다. 상기 제어를 이용하기 위한 우선의 부분은 아래에 매우 상세하게 기술된, 현상액 디스펜스에 관련하는, 부분 -D-이다.

현상 액은, 현상의 포토레지스트 영역과의 방응 및 제거를 유효하게 허용하는 어떤 식으로 기판의 표면에 적용될 수 있다. 현상액은, 한 방식으로 포토레지스트 층에 전형적으로 전용되어서 포토레지스트 재료와 고르게 상호작용하여 현상하게 되고, 노출의 또는 비노출의 구역을 용해되게 하며, 마스크의 양 또는 음의 패턴 두에 남기게 세척돠게 되는 부분을 허용하는 것이다. 하나의 용액은, 기계적 충돌의 양을 최소화하게, 또는 기판의 표면에 걸쳐 상기 충돌을 균알하게 만들게, 그리고 포토레지스트 표면이 현상액과 접촉하는 양에 관하여 가능한 한 많은 균일성을 제공하게, 바람직하게 적용될 수 있다. 관념상, 현상액은 포토레지스트의 균일한 현상을 결과하는, 동등한 양의 시간을 위하여, 포토레지스트 표면의 전면적 제공 되어 동등하게 접촉되게 된다. 스핀코팅 방법들에 있어서, 이는, 원형 또는 나선 패턴으로 현상 용액을 적용함에 의하여, 예를 들어, 기판을 회전시킴에 의하여 그리고 나선 패턴을 형성하게 디스펜서의 이동을 이용하거나, 일련의 원형패턴을 형성하게 디스펜서의 매니폴드 점들을 이용하여 근사해질 수 있다.

바람직하게 균일한 피복의 포토레지스트에 걸쳐 현상액의 적용의 균일성과 일관성의 정도는, 포토레지스트가 현상되었던 때의 균일성을 고려함에 의해 계량할 수 있고, 예를 들어, 포토레지스트의 부분들의 현상 및 제거 후 남아있는 기구의 사이즈(전형적으로 폭)와 균일성을 고려함에 의해 계량할 수 있다. 이 값의 계량은 포토레지스트의 영역의 현상 및 제거를 추종하여 기판을 베이킹한 후 행할 수 있다. 전형적으로, 이는 선 폭 반복성으로 불리는 테스트를 이용하여 남아있는 특징의 선 폭을 고려하는 것을 의미한다. 본 발병의 방법들의 이용에 의하여, 포토레지스트 층들이 생산될 수 있어 9 나노미터(3 시그마) 인트라웨이퍼, 및 6 나노미터(3 시그마) 인터웨이퍼의 선 폭 반복성을 가지는 것이다.

일번적으로, (예를 들어, 직경 200 mm의 기판에 대해) 약 30에서 50 밀리리터까지의 범위의, 바람직하게 약 40 밀리리터의 현상액의 양은 포토레지스트의 전체 표면에 걸쳐 일반적으로 고루고 균일한 층에 적용될 수가 있다. 물론 어떤 이유 때문에 필요하다면 이상이나 이하가 이용될 수도 있다. 선택적으로, 또다른 처리 용액, 예를 들어, 탈이온화 물은, 기판을 미리 젖게 하고 피복의 포토레지스트와 형상 용액 간의 상호작용을 향상시키게, 포토레지스트 용액과의 조합으로나 전에 기판 상에 분배될 수가 있다.

도 5는 포토레지스트의 노출 층에 걸쳐, 기판 표면에 현상액을 적용하는 방법에 이용되는 전형적 단계들을 예시하고 있다. (포토레지스트는, 바람직하게 반드시는 아니지만 스핀코팅을 이용하여 적용될 것이다.) 선 80은 스핀 모터의 속도를 니타낸다. 선 82는 현상액의 분배를 나타낸다. 선 84는 탈이온화 물의 분배를 나타낸다. 선 86은 디스펜스 암의 위치를 나타낸다. 그리고 선 88은 현상액 디스페스 공정에 대한 사간민감부를 동일시한다.

도 5를 참조하면, 턴테이블 회전 속도는 현상액을 분배하기 위하여 첫번째 속도, 플래토 85에 처음에 가속된다. 디스펜스 암은 기판의 중심에서 분배위치 내로 이동하며, 선 84로 보인 바와 같이, 탈이온화 물을 분배함에 의해 기판 표면을 미리 적시기 시작한다. 현상액의 분배는 (플래토 90)을 발생하여, 디스펜스 암이 기판의 중심으로부터 기판의 가장자리(선 단편 83)로 이동한다. 현상액의 분배는 디스펜스 암이 기판에서 약간 중단하는 때 계속하며, 그 시간에 턴테이블 속도는 감소된다(선 단편 102). 그리하여 디스펜스 암은 기판의 중심(점 111)으로 복귀하고 턴테이블 속도는 다시 감소되며(선 단편 106) 그 때 기판의 가장자리(선 단편 108)로 후퇴한다. 이 점 부근에, 현상 용액의 분배는 끝내며(점 115), 텐테이블은 정지한다.

발명에 의하면, 스핀코팅 공정은 방해 공정 제어 체계를 이용하여 제어되고, 공정의 연속 제어는 방해 신호에 의해 방해되며, 그래서 공정 제어 체계는 미리 프로그램된 공정 지령들을 실행하며 다음 연속 제어에 복귀한다. 방해 신호는 (소프트웨어 형태의, 공정 제어 체계로부터의) 외부나 내부일 수 있다. 예를 들어, 방해 신호는, 프로그램된 시간에서나 소프트웨어 프로그램 내애서 검출된 이벤트의 발생에 있어 보내지게 되는 공정 제어 체계내로 프로그램된 소프트웨어 신호일 수도 있고; 또는 방해 신호는 센서, 제어기, 펌프, 디스펜서, 턴테이브, 타이머 등등의 스핀코팅 기기의 구성요소로부터의 별개의 신호 따위의 하드웨어 방해일 수도 있다. 하드웨어 방해는 하드웨어의 단편으로부터의 방해 신호이며, 바람직하게직접 CPU에, 예를 들어, 배선 접속을 통해 보내지는 별개의 신호이다.

방해중에 실행되는 공정 지령은 일반적을 스핀코트 공정의 일부인 어떤 지령일 수가 있다. 그 방법은 시간민감 지령들의 타이밍 제어에 특히 유용하다. 시간민감 지령들은 공정 단계에 관계하는 공정 지령들로, 타이밍은, 예를 들어 밀리세컨드 규모에서, 피복또는 적용된 철 물질의 균일에 관한 측정가능 효과를 가길 수가 있고, 포토레지스트 두께나 선 폭 반복성에 영향을 미칠 수 있는 지령들을 특히 포함한다. 시간민감 지령들의 예는 턴테이블 이동(예를 들어 가속이나 감속), 디스펜서 이동, 및 디스펜서로부터 분배하는 용액의 시발 또는 종료 따위 하드웨어 구성요소들의이동을 포함한다. 턴테이블 이동의 타이밍은 균일의 얇은 필름으로 처리 용액(특히 포토레지스트 용액)을 분배하게 되는 턴테이블의 속도, 존속, 및 가속이 생산되즈 필름의 단 두께와 균일성에 영향을 미칠 것이기 때문에, 스핀피복의 필름 두께에 특별히 중대할 수 있다.

방해 신호는 "공정 이벤트"(또한 "트리거 이벤트"라고도 함)의 발생에 있어 CPU에 보내질 수 있다. 용어 "공정 이벤트"와 "트리거 이벤트"는, 스핀코팅 공정에 있어서 발생하게 프로그램되거나 발생하며, 체계에 방해 신호가 보내지 때는 언제나 공정 제어 체계에 있어서의 CPU에 의해 검출돠거나 인정될 수 있는 이벤트들을 참조하는 데 교환적으로 사용된다. 트리거 이벤트는, 시간민감 지령을 짧게 진행하는 이벤트나, 시간민감 기간(일 이상의 시간민감 지령을 포함하는 공정의 일부) 짧게 진행허거나 시작하는 이벤트에 바람직하게 관련될 수 있다.

우선의 트리거 이벤트는 현상액 적용 공정 대 포토레지스트 스핀코팅 공정 따위의 상이한 형식의 공정들에 대해 상이할 수가 있다. 포토레지스트 스핀코팅이 시간민감 지령들을 용액 분배의 종료 후에 포함하고 있기 때문에, 또 주어진 양의 용액에 대한 용액 분배의 종료가 변할 수 있기 때문에, 포토레지스트 스핀코팅 공정에 대한 편리한 트리거 이벤트는 포토레지스트 용액 분배의 끝(도 4의 점 59)일 수가 있다. 현상액 적용 공정들을 위해, 용액 분배의 시발을 즉각 추종하는 어떤 단계들은 시간민감할 수 있으므로, 현상액 적용을 위해 편리한 트리거 이벤트는 분배의 시발(도 5의 점 110)일 수 있다.

방배 신호 수령에 있어, CPU는, 방해 신호에 관련하는 한 세트의 미리 포로그램된 지시들에 따라, 예를 들어, 방해 서비스 루틴("ISR")을 실행함에 의하여, 일 이상의 공정 지령을 실행한다. 방해 서비스 루틴은 단일 공정 지령만을 시행할 지시를 포함할 수도 있거나, 다중의 공정 지령들을 실행할 지시들을 포함할 수고 있다. 어느 경우에도, 단일 공정 지령이나 일 이상의 다중 공정 지령들은 트리거 이벤트로부터 지연될 수도 있고, 또는 트리거 이벤트의 발생시에 시행될 수도 있다. 일 이상의 지연의 존속은 공정 제어 체계이 있어서의 일 이상으 타이머에 의해 측정될 수가 있다. 각 존속의 끝에서, ISR은, 공정 제어 체계에 의해 확이되게 되는 또 다른 방해 신호에 보내 질 것이고, 공정 제어 체계는 그 ISR에 따른 지연 공정 지령을 실행할 것이다.

일 실시양태에 있어서, 트리거 이벤트는 지연의 다중 존속을 측정할 자중 타이머들을 함유하는 방해 서비스 루틴을 공정 제어 체계가 실행하게 한다. 방해 서비스 루틴은 각 지연에 대해 운행하는 하나의 타이머를 시발하며, 각 지연의 끝에 도달함에 있어, 방해 서비스 루틴은 포로세서에 또 다른 방해 신호를 보내어, 방해 신호를 확인하며 상응하는 (미리 프로그램된) 공정 지령을 실행한다. 공정 지령이 실행된 후에는, 공정 제어 체계는, 타이머 중의 또 다른 것이 그의 측정된 존속의 끝이나 하드웨어 방해 따위 또 다른 방해 신호 수령에 있어 도달하는 경우 보내진 또 다른 방해 신호에 의해 그 것이 다시 방해될 때 까지 연속 제어에 복귀한다. 같은 시발점, 예를 들어, 트리거 이벤트 또는 방해 신호로부터의 각 존속을 측정하는 것이 가끔 편리하면서도, ISR의 상이한 존속들이 같은 시발로부터 모두 측정되는 것은 필요치 않다. 방해는 CPU를 약 10 내지 100 밀리세컨드의 기간에 대해 통상 제어 모드에서 떨어져 취할 수도 있으며, 그런 다음 공정 제어 체계는, 그 것이 또 다른 방해 신호를 수령할 때 까지 연속 제어로 복귀한다.

공정 제어 체계는 일 이상의 상이한 신호들을 확인하게 (예를 들어, 공정 제어 체계에 ISR을 포함하는 프로그램응 예스캐닝 또는 예프로그밍함에 의하여, 스핀코팅 기기를 운행하기 전에) 프로그램되거나 예프로그램될 수 있다. 예스캐닝은 각각의 상이한 방해 신호들에 대응하는 ISR의 프로그래밍을 포함한다. 각 방해 신호가 수령되는 경우, 공정 제어 체계는 수령된 특정의 방해 신호에 상응하는 ISR을 실행함에 의하여 응답할 것이다.

도 6은 방해 타이밍 제어와 단일 트리거 이벤트로부터의 공정 존속들을 시간을 정하는 병행의 타이머들을 이용하여 제어되는, 도 4의 스핀코트 공정의 일부를예시하고 있다. 도 6은 스핀코팅 공정 동한에 발생하는 트리거 이벤트를 보이고 있다. 바람직하게 이 것은 포토레지스트 용액의 분배의 끝 때에 선택될 수 있다. 분배의 끝이 (공급 체계, 디스펜서 등을 통해서 따위, 어던 기구에 의해) 검출되는 경우, 별개의 신호가 CPU에 보내진다. 트리거 이벤트는 도 6에 있어서 수선이 또한 t=0 나타내 것 처럼 표시돼 있다. 일 이상의 타이머들(그림에서 T1과 T2)은, 시간 0과 트리거 이벤트로부터의 예설정 존속에 대해 각각, 운행을 시작한다.

발명의 이 실시양태에 의하면, 하나의 공정 지령은 각 존속의 끝에서 시행된다. 가장 조기의 공정 지령은 가장 짧은 존속(도 6에서 존속 D6) 흐에 시행된다. 존속의 끝에 도달함에 있어, 방해 서비스 루틴은 (존속 D1의 끝을 신호하는) 또 다른 방해 신호를 중앙 처리 장치에 보내게 된다. CPU는 존속 D1의 끝에 관련하는 싱호를 받을 때 작용하게 프로그램되는 때에 작용하게 되며, 적당한 ㄱㅎㅇ정 지령을 실행하게 된다. 여기서, 예를 들어, 공정 지령은 상기 기판의 중심으로부터 가장자리(도 4의 산단편 5)로의 디스펜스 암의 이동일 수 있다. 공정 지령이 실행되는 다음에는, 연속 제어가 다시 시작된다. 존속 D2의 끝에 도달함에 있어, 또 다른 방해 신호가 보내지어, 연속 제어를 방해하여 또 다른 공정 지령을 실행하게 된다. 이 실시예의 이 경우에 있어서, 두번째의 공정 지령은 방기 속도(도 4의 점 73)에의 턴테이블의 가속의 시발일 수 있다.

도 7은 방해 타이밍 제어와 단일 트리거 이벤트로부터의 공정 존속들을 시간을 정하는 병행의 타이머들을 이용하여 제어되는, 도 5의 스핀코트 공정의 일부를 예시하고 있다. 도 7은 현상액의 스핀코팅 적용 동한에 발생하는 트리거 이벤트를 추종하는 이벤트들을 보이고 있다. 바람직하게 트리거 이벤트는 현상액의 분배의 시발(도 5의 점 110) 때에 선택될 수 있으므로 분배의 시발을 바싹 추종하는 시간민감 지령들은 분배의 시발로부터 시기 정해질 수 있다.

분배의 시발이 검출되는 경우, 별개의 신호가 CPU에 보내진다(예를 들어, 공급 체계 제어기 33은 별개의 신호를 CPU 30에 보낸다(도 3 참조)). 타이머들(그림에서 T4, T5, T6, T7, T8, 및 T9)은 시간 0으로부터의 존속에 대하여 각각, 우행을 시작한다.

존속 D4의 끝(도 5의 점 101)에서, 방해 서비스 루틴은, 연속 처리를 방해하여 기판의 중심에 걸친 부분으로부터 그의 가장자리(도 5의 산 단편 83)에 디스펜스 암을 이동하는 지령을 시행하게 CPU에 신호를보낸다.

존속 D5의 끝(도 5의 점 103)에서, 방해 서비스 루틴은, 연속 처리를 방해하여 주어진 속도로, 감소의 속도(도 5의 선 단편 102)에 턴태이블을 감속하는 지령을 실행하게, 신호를 CPU에 보낸다.

존속 D6의 끝(도 5의 점 105)에서, 방해 서비스 루틴은, 연속 처리를 방해하여 기판의 가장자리에 걸친 부분으로부터 그의 중심(도 5의 산 단편 104)에 걸친 부분에 디스펜스 암을 이동하는 지령을 시행하게 CPU에 신호를 보낸다.

존속 D7의 끝(도 5의 점 107)에서, 방해 서비스 루틴은, 연속 처리를 방해하여 주어진 속도로, 감소의 속도(도 5의 선 단편 106)에 턴테이블을 감속하는 지령을 실행하게, 신호를 CPU에 보낸다.

존속 D8의 끝(도 5의 점 111)에서, 방해 서비스 루틴은, 연속 처리를 방해하여 기판의 중심에 걸친 부분으로부터 그의 가장자리(도 5의 선 단편 108)에 걸친 부분에 디스펜스 암을 이동하는 지령을 시행하게 CPU에 신호를 보낸다.

존속 D9의 끝(도 5의 점 115)에서, 방해 서비스 루틴은, 연속 처리를 방해하여 현상액의 분배를 정자하는 지령을 실행하게, 신호를 CPU에 보낸다.

스핀코팅 공정의 단계들의 모두를 통하여, 공정 제어 체계는 그의 미리 프로그램된 지시들, 예를 들어, 소프트웨어 지시들에 의해 작동한다. 이는 연속 제어, 소프트웨어 방해 신호들, 방해 서바스 루틴들 등등에 관련하는 지시들을 포함한다. 제어 공정 체계는 우선권들에 기초한 ㄴ 제시들을 시행하게 프로그램될 수 있으며, 체계가, 고우선의 지령(예를 들어, 방해 서비스 루탄으로부터의 지령)을 실행하게 비교적 낮은 우선권 지령(예를 들어, 연속 제어 서브루틴)을 실행하는 동안에 방해되게 한다. 공정 제어 체계는 방해 신호들 따위의 신호들을 확인하며 ISR 따위, 적당한 지령을 실행함에 의해 응답하게 프로그램되거나 예프로그램된다.

발명의 공정 제어는 연속 제어 방법들에 존재하는 타이밍 변화성을 감소하거나 배재한다. 공정 지령들은 실행될 수가 있어 지연 존속들은 존속을 측정하는 타이밍 장치의 정확도 내에 측정될 수 있고, 현대 컴퓨터를 위해 약 5 밀리세컨드 내 까지, 또는 1 밀리세컨드 이하의 정확도 까지 일수 있다. 더구나, 공정 지령들은 독립적으로, 즉, 평행으로 측정될 수 있으므로 조기의 지령들의 실행의 타이밍에 존재하는 변화성들은 후속의 처리 지령들의 타이밍에 번식하지 않게 되어 축적하지 않게 될 것이다.

도 8은, 발명에 따라서, 방해의, 바람직하게 평행 타이밍으로 제어되는 일또는 다 단계들에 존재하는 변화성들을 일반적으로 예시함에 의하여, 발명의 이 양상을 예시하고 있다. 도 8은 1.000으로부터 1.005 세컨드 까지의 범위의 한번의 방해로부터 실행되는 첫번째 단계를 보이고 있다. 평행의 타이머로 시기정해진, 두번째 단계는 2.000으로부터 2.005세컨드 까지의 범위로 한번에 실행되며, 세번째 단계는 3.000으로부터 3.005세컨드 까지 한번에 시행한다. 도 2를 참조하면 발명의 방법들과 연합된 변화성들을 연속 제어와 연합된 변화성들과 순조롭게 비교함을 보이고 있다.

다음은, 스핀코팅과 방해구동 연속 공정 제어를 이용하여 적용된 포토레지스트의 층에의 현상액의 적용을 위해, 여기에 기재된 방해구동 연속 공정 제어를 이용하여서와 이용함이 없이 마련된, 스핀피복의 포토레지스트 층들의 선 폭들을 비교하는 데이터의 요약이다. 더 상세하게는, 그 데이터는, 포토레지스트 층을 동이라게 피복된 웨이퍼의 그룹들을 비하며, 그중 하나의 그룹은 현상액을 적용하게 표준의 연속 공정 제어 이용하여 피복되었고(비동기화 공정을 의미하는 "NON-SYNC"), 또 둘의 타 그룹은 발명에 의한 공정을 이용하여 적용된 현상액을 가지었다(SYNC 및 SYNC#2).

스물다섯의 실리컨 웨이퍼들(직격 200mm)이 발명에 따라 방해구도 연속 공정 제어를 이용하여 포토레지스트 용액으로 스핀피복되어, 스핀코팅 및 (비방해의) 라운드 로빈 연속 제어를 이용하는 현상액의 적용에 의하여 추종되었다. 각 포토레지스트의 임계치수 측정치들은, 각 웨이퍼 상에 균일하게 분배된 55의 상이 Site Locations에서, 그 25의 웨이퍼들의 각각 상에 같은 상호위치에 있는 SiteLocations와 함께 스캐닝 전자 현미경 검사법(SEM)을 이용하여 측정되었다. ("임계치수"란 한 장치의 성능특색 기구의 선 폭을 말한다). 목표 임계치수(CD)는 140 나노미터였다. 고 9의 Y축은, 55 사이트들(X축) 대, 그 55 사이트들의 각각에서 측정된 25 선폭들의 평균(평균 CDs(mm)),을 나타내고 있다. NON-SYNC 웨이퍼의, 55 사이트 위치들의 각각에 걸쳐 평균한 25 측정치들의 선 폭은 138.9 나노미터였다. 55 사이트 위치들에서 측정된, 25 웨이퍼들의 각각에 대한 평균으로부터의 셋의 표준 편차도 도 9에 또한 나타내고 있다. 55 사이트 위치들에 걸친 셋의 표준 편차의 평균은 11.71이었다.

25 웨이퍼들(SYNC)의 또 다른 배치를, 방해의 공정 제어와 연속 타이머들을 이용하여 포토레지스트로 피복하였고 NON-SYNC 웨이퍼들로 마찬가지였다. 포토레지스트 층들은 스핀코팅에 의한, 또한 방해의 공정 제어와 연속 타이머들을 이용하여 현상액의 적용에 의하여 선택적으로 현상되어 제거되었다, 측정치들은 25 SYNC 위이퍼들과 같이 고려되었다. 임계치수는 NON-SYNC 웨이퍼들과 일치하는 55 사이트 위치들에서 측정되었으며, 55 Site Locations의 각각에서의 이들 25 측정치들의 각각의 평균이 도 9에 보도되어 있다. 평균 임계 치수 측정치들의 평은 136.3이었다. 도 9는 55 Site Locations의 각각에서의 25 측정치들에 대한 평균으로부터의 셋의 표준 편차들을 또한 나타내고 있다. 55 Site Locations에 걸친 셋의 표준 편차들의 평균은 7.12였다.

25 웨이퍼들(SYNC#2)의또 다른 배치를, 25 SYNC 웨이퍼들을 준비하여 분석하는 데 사용된 것과 동일한 식으로 처리하여 분석하였다. 도 9는 55 SiteLocations 대 25 CD 측정치들(각 웨이퍼로부터의 것)의 평균을 나태내고 있다. 또, 도 9는 55 위치들의 각각에서의, 25 측정치들의 평균으로부터의 표준 편차를 나타내고 있다.

그 데이터는, 발명에 따라서 방해의 공정 제어를 이용하는 것이 평균 임계치수 측정치로부터의 표준 편차를 감소시킬 수 있다는 것을 보이고 있다.

Claims (30)

1. 스핀코팅기기를 이용하여 기판상에 현상액을 적용하는 공정을 제어하기 위한 방법으로서, 그방법의:

   공정이 일련의 서브루틴을 순차로 실행함에 의해 제어되는 연속공정제어를 이용하는 공정을 제어하고,

   방해신호로 공정지령을 실험하게 연속공정제어를 방해하는,

   것으로 이루어지는 방법
2. 제 1항에 있어서,

   방해 신호는 공정제어체계의 중앙처리장치에 보내지며, 방해 신호를 수평함에 있어서 중앙 처리장치는 방해 서비스 루틴을 실행하는, 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   방해 서비스 루틴은 다중의 타이머들을 시작하게 하고, 각 타이머는 상이한 존속기간을 측정하며, 각존속의 끝에서 방해 서비스 루틴은 중앙처리장치에 방해신호를 보내고 중앙처리장치는 공정지령을 실행하는, 방법
4. 제 1항에 있어서,

   공정 지령을 실행한 후에는, 공정 제어체계가 연속공정제어 장치에 복귀하여 결국 또 다른 방해신호를 수령하는, 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   방해 신호는 소프트웨어 방해 신호인, 방법
6. 제 1항에 있어서,

   방해신호는 아드웨어 방해신호인, 방법
7. 제 6항에 있어서,

   하드웨어 방해 신호는 용액 디스페스의 시발 또는 용액 디스펜스의 끝, 또는 양자의 발생에 있어 공급체계 제어기로부터 보내지는, 방법
8. 제 1항에 있어서,

   공정지령은 턴테이블 가속 또는 감속의 시발, 및 디스펜서 이동의 시발로부터 선택되는, 방법.
9. 기판 상에 포토레지스트 코팅을 마련하는 방법으로서, 그 방법이:

   기판상에 포토레지스트 용액을 스틴코팅하고 그 스핀코팅공정이:

   일련의 서브루틴을 순차로 실행하는 연속 공정 정 제어를 이용하여 공정을 제어하고;

   공정지령을 실행하게 방해 신호로 연속 공정 제어를 방해하는,

   것으로 이루어지는 방법에 의해 제어되며;

   스핀 코팅기기를 이용하여 현상용액을 스핀 피복의 포토레지스트 상에 적용하고, 그 스핀코팅 기기가:

   일련의 서브루틴을 순차로 실행하는 연속 공정 제어를 이용하여 공정을 제어하고;

   공정지령을 실행하게 방해 신호로 연속 공정 제어를 방해하는,

   것으로 이루어지는 방법에 의해 제어되는, 방법.
10. 초소형 전자 장치 상에 현상 용액을 스핀코팅하는 방법으로서, 그 방법이 조기의 공정이벤트로부터 평행으로 측정되는 존속들에서 공정지령들을 실행하는 것으로 이루어지는 방법.
11. 제 10항에 있어서,

    둘이상의 존속들이, 둘 이상의 공정지령들의 타이밍을 실행하게 단일의 공정이벤트로부터 측정되는, 방법.
12. 제 10항에 있어서,

    각 존속이 5밀리세컨드 내로 제어되는, 방법.
13. 제 10항에 있어서,

    각 존속이 1밀리세컨드 내로 제어되는, 방법.
14. 제 10항에 있어서,

    존속 D4는 시간 t0 로부터 측정되고;

    존속 D4의 끝에서, 첫 번째 공정 지령에 실행되며;

    존속 D5는 시간 t0 로부터 D1과 함께 평행으로 측정되며;

    존속 D5의 끝에서, 두 번째 공정 지령이 실행되는,

    방법.
15. 제 10항에 있어서,

    공정 이벤트는 하드웨어 방해를 수반하는, 방법
16. 제 15항에 있어서,

    하드웨어 방해는, 디스펜싱위치 내로의 디스펜서 이동의 시작; 다스펜싱 위치 내로의 디스펜서 이동의 끝; 용액 디스펜스의 시작; 용액 디스펜스의 끝; 디스펜싱 위치 밖에의 디스펜서 이동의 시작; 및 디스펜싱 위치 밖에의 디스펜서 이동의 끝으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 공정이벤트에 관련하는, 방법.
17. 제 10항에 있어서,

    적어도 하나의 공정 지령이 디스펜서 이동의 시발; 현상 용액의 디스펜스의 시발; 현상용액의 디스펜스의 끝; 턴테이블 스핀 가속 또는 감속의 변화로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 방법.
18. 제 14항에 있어서,

    존속들 D4와 D5는 둘의 상이한 타이머를 이용하여 측정되는, 방법.
19. 제 18항에 있어서,

    타이머들은 5밀리세컨드 내로 정확한, 방법.
20. 제 18항에 있어서,

    타이머들은 1밀리세컨드 내로 정확한, 방법.
21. 현상용액 스핀코팅 공정을 제어하는 방법으로서,

    그방법이 방해 서비스루틴으로 프로그램된 공정 제어 체계의 이용으로 이루어져,

    트리거 이벤트에 있어서, 하드웨어 방해가 그 공정제어 체계에 보내지고,

    방해 서비스 루틴이:

    둘이상의 타이머를 존속을 위해 평행으로 운행하게 설정하며;

    각 존속의 끝에서 공정제어 체계를 방해하여 공정지령을 시행하게 소프트웨어 방해를 보내는,

    단계들을 포함하는,

    방법.
22. 초소형전자 장치를 처리하는 방법으로서, 그 방법이:

    초소형전자 장치의 표면상에 처리용액을 스핀코팅하며;

    초소형 전자장치 상에 처리 용액을 스핀코팅하고, 그 스핀코팅 방법이, 공정지령을 실행하게 연속 공정제어를 방해하는,

    단계들로 이루어지는, 방법.
23. 제 22항에 있어서,

    처리용액을 스핀코팅하는 것이 방해의 공정제어를 이용해서 공정지령을 실행하는 것을 수반하는, 방법.
24. 제 22항에 있어서,

    연속 공정제어가, 방해 서비스 루틴의 실행을 야기하는 방해 신호를 이용하여 방해되는, 방법.
25. 제 24항에 있어서,

    방해 서비스 루틴이 다중의 타이머를 시동하고, 각 타이머가 상이한 존속을 측정하며, 각존속의 끝에서 방해 서비스 루틴은 방해 신호를 공정 지령을 실행하는 공종제어 체계에 보내는, 방법.
26. 제 22항에 있어서,

    그 방법이 연속 타이밍 방법들에 의하여 달리 야기되는 처리 지령들에 있어서의 타이밍 변화성의 축적을 기피하는, 방법.
27. 현상용액을 스핀코팅하기 위한 공정을 제어하는 방법으로서, 그 방법이, 연속 타이밍 방법들에 의하여 달리 야기되는 타이밍 변화성들을 기피하게, 일 이상의 조기 공정이벤트들로부터 평행으로 측정된 존속들에서 둘 이상의 공정 지령들을 개시하는 것으로 이루어지는 방법.
28. 일 이상의 조기 공정 이벤트들로부터 평행으로 측정된 존속들에서 공정 지령들을 개시하는 것으로 이루어지는 현상액 스핀코팅 단계들을 제어하게 공정제어 체계를 함유하는 스핀코팅 기기.
29. 기판을 지지하여 회전시키는 턴테이블;

    분배 위치와 비분배 위치 간을 이동가능한 디스펜서;

    디스펜서와 유체 연통의, 현상용액의 공급장치;

    기판 상에의 현상용액의 적용을 제어하게 되고, 공정지령을 실행하게 방해 연속제어에 프로그램되는 공정제어 체계

    를 함유하는 스핀코팅 기기.
30. 연속 타이밍 방법들에 의하여 야기되는 처리 지령들의 타이밍 변화성의 집적을 기피하게, 둘이상의 타이머를 사용하는 평행의 타이밍상의 공정지령들로 이루어지는 현상액 스핀코팅 처리 단계들을 시행하게 프로그램된 공정제어 체계를 함유하는 스핀코팅 장치.