KR20090028922A - 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치 - Google Patents

열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090028922A
KR20090028922A KR1020070094071A KR20070094071A KR20090028922A KR 20090028922 A KR20090028922 A KR 20090028922A KR 1020070094071 A KR1020070094071 A KR 1020070094071A KR 20070094071 A KR20070094071 A KR 20070094071A KR 20090028922 A KR20090028922 A KR 20090028922A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
heat treatment
substrate
treatment plate
plane
Prior art date
Application number
KR1020070094071A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101326984B1 (ko
Inventor
메구미 죠오사까
히로시 도미따
마사히데 다도꼬로
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority to KR1020070094071A priority Critical patent/KR101326984B1/ko
Publication of KR20090028922A publication Critical patent/KR20090028922A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101326984B1 publication Critical patent/KR101326984B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/706835—Metrology information management or control
    • G03F7/706839—Modelling, e.g. modelling scattering or solving inverse problems
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명에 있어서, 열판은 복수의 열판 영역으로 분할되어 있으며, 각 열판 영역마다 온도 설정할 수 있다. 열판의 각 열판 영역에는, 열판 면내의 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 각각 설정될 수 있다. 우선, 포트리소그래피 공정이 종료된 웨이퍼 면내의 선폭을 측정하여, 그 웨이퍼 면내의 선폭 측정값으로부터, 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 다항식의 제르니커 계수를 산출한다. 다음에 당해 제르니커 계수의 변화량과 온도 보정값과의 상관을 나타내는 산출 모델을 이용해서, 산출된 제르니커 계수가 0에 근접하는 열판의 각 영역의 온도 보정값을 산출한다. 산출된 각 온도 보정값에 의해 열판의 각 영역의 온도를 설정한다.
Figure P1020070094071
열판, 포토리소그래피 공정, 제르니커 다항식, 웨이퍼, 온도 보정값

Description

열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치{TEMPERATURE SETTING METHOD OF THERMAL PROCESSING PLATE, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM RECORDING PROGRAM THEREON, AND TEMPERATURE SETTING APPARATUS FOR THERMAL PROCESSING PLATE}
본 발명은, 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치에 관한 것이다.
예를 들어 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 포트리소그래피 공정에서는, 예를 들어 웨이퍼 상에 레지스트액을 도포해 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리, 노광 후에 레지스트막 내의 화학 반응을 촉진시키는 가열 처리(포스트 익스포저 베이킹), 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등이 순차적으로 행해져, 이 일련의 웨이퍼 처리에 의해 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다.
예를 들어 전술한 포스트 엑스포저 베이킹 등의 가열 처리는, 보통 가열 처리 장치에서 행해지고 있다. 가열 처리 장치는, 웨이퍼를 적재하여 가열하는 열판을 구비하고 있다. 열판에는, 예를 들어 전력의 공급에 의해 발열하는 히터가 내 장되어 있고, 이 히터에 의한 발열에 의해 열판은 소정 온도로 조정되고 있다.
예를 들어 전술한 가열 처리에 있어서 열처리 온도는, 최종적으로 웨이퍼 상에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭에 큰 영향을 준다. 따라서 가열 시의 웨이퍼 면내의 온도를 엄격하게 제어하기 위해, 전술한 가열 처리 장치의 열판은, 복수의 영역으로 분할되고, 각 영역마다 독립된 히터가 내장되어, 각 영역마다 온도 조정되고 있다.
상기 열판의 각 영역의 온도 조정을, 모두 동일한 설정 온도에서 행하면, 예를 들어 각 영역의 열저항 등의 상위에 의해, 열판 상의 웨이퍼 면내의 온도가 변동되고, 이 결과, 최종적으로 레지스트 패턴의 선폭이 변동되는 것이 알려져 있다. 이 때문에 열판의 각 영역의 설정 온도는, 온도 보정(온도 오프셋)되어, 이 각 영역의 온도 보정값은, 웨이퍼의 면내 온도가 균일하게 되도록 설정되었다(일본 특개2001-143850호 공보 참조).
그러나, 종래와 같이 웨이퍼의 면내 온도가 일치하도록 온도 보정값을 설정해도, 실제로는, 레지스트 패턴의 선폭이 충분하게 균일하게 형성되지는 않았다. 이렇게 종래의 열판의 온도 설정 방법에는, 레지스트 패턴의 선폭의 균일화에 한계가 있었다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 웨이퍼의 레지스트 패턴의 선폭 등의 최종적인 기판의 처리 상태가, 기판 면내에서 종래보다도 더 균일하 게 되도록, 열판 등의 열처리판의 온도 설정을 행하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 있어서는, 우선 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고, 당해 영역마다 온도 설정 가능하고, 또한 상기 열처리판의 각 영역마다, 열처리판의 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능하다. 그리고 상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대해서 기판 면내의 처리 상태를 측정하는 공정과, 상기 기판 면내의 처리 상태의 측정값에 기초하여, 그 기판의 처리 상태의 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 다항식의 제르니커 계수를 산출하는 공정과, 상기 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 계수의 변화량과 온도 보정값과의 상관을 나타내는 산출 모델을 이용해서, 상기 산출된 제르니커 계수가 O(zero)에 근접하는 열처리판의 각 영역의 온도 보정값을 산출하는 공정과, 산출된 각 온도 보정값에 의해 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 공정을 갖고 있다.
또 여기에서 「면내 경향 성분」이란, 기판의 처리 상태의 면내 경향을 나타내는 복수의 성분이다.
본 발명에 의하면, 최종적인 기판의 처리 상태로부터 그 면내 경향의 복수의 성분을 나타내는 제르니커 계수를 산출하고, 산출 모델을 이용해서, 그 제르니커 계수가 0에 근접하도록 열처리판의 각 영역의 온도 보정값이 산출되고, 그 온도 보정값에 의해 각 영역의 열판 온도가 보정되므로, 기판의 처리 상태의 면내 경향이 제거되어, 기판의 처리 상태를 기판 면내에 있어서 균일하게 할 수 있다.
또한 제르니커 다항식의 제르니커 계수를 이용하고 있으므로, 기판 면내의 처리 상태를 다수의 면내 경향 성분으로 분해하고, 열처리판의 온도 설정에 의해 개선할 수 있는 면내 경향 성분을 적확하게 파악하여 그 면내 경향 성분을 제거할 수 있으므로, 최종적인 기판 면내의 처리 상태의 균일성을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
상기 산출 모델은, 상기 열처리판 각각의 영역의 온도를 1℃ 상승시킨 경우의 상기 복수의 면내 경향 성분의 변동량을 제르니커 다항식의 제르니커 계수에 의해 나타낸 행렬식이어도 된다.
상기 일련의 기판 처리는, 포토리소그래피 공정에 있어서 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 처리이어도 된다. 또한, 측정되는 상기 기판의 처리 상태는, 레지스트 패턴의 선폭이어도 된다． 또한, 상기 열처리는, 노광 처리 후이며 현상 처리 전에 행해지는 가열 처리이어도 된다．
상기 산출 모델은, 레지스트액에 의해 정해지는 계수 성분과 레지스트액 이외의 다른 처리 조건에 의해 정해지는 모델 성분으로 분리되어 있어도 된다．
상기 모델 성분은, 포토리소그래피 공정에 있어서의 노광 처리 조건에 의해 정해지는 제1 모델 성분과, 노광 처리 조건 이외의 처리 조건에 의해 정해지는 제2 모델 성분으로 더 분리되어 있어도 된다.
상기 각 영역의 온도 보정값은, 적어도 열처리 온도와 레지스트액의 종류의 조합에 의해 정해지는 처리 레시피마다 설정되도록 하여도 된다.
다른 관점에 의한 본 발명에 의하면, 상기의 열처리판의 온도 설정 방법을, 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이다.
또 다른 관점에 의한 본 발명은, 기판을 적재하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치이다. 상기 열처리판은 복수의 영역으로 구획되고, 당해 영역마다 온도 설정 가능하고, 또한 상기 열처리판의 각 영역마다, 열처리판의 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능하다. 그리고 상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대한 기판 면내의 처리 상태에 기초하여, 그 기판의 처리 상태의 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 다항식의 제르니커 계수를 산출하고, 상기 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 계수의 변화량과 온도 보정값과의 상관을 나타내는 산출 모델을 이용하여, 상기 산출된 제르니커 계수가 O(zero)에 근접하는 열처리판의 각 영역의 온도 보정값을 산출하고, 상기 산출된 각 온도 보정값에 의해 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 제어부를 갖는다.
본 발명에 의하면, 최종적인 기판의 처리 상태의 기판 면내의 균일성이 종래보다도 향상되므로, 수율이 향상된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 설명한다. 도1은 본 실시 형태에 따른 열처리판의 온도 설정 장치가 구비된 도포 현상 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이며, 도2는 도포 현상 처리 시스템(1)의 정면도이며, 도3은 도포 현상 처리 시스템(1)의 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템(1)은, 도1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 25매의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템(1)에 대하여 반출입 하거나, 카세트(U)에 대하여 웨이퍼(W)를 반출입하거나 하는 카세트 스테이션(2)과, 포토리소그래피 공정 중에서 매엽식으로 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 다단으로 배치하고 있는 처리 스테이션(3)과, 이 처리 스테이션(3)에 인접해서 설치되어 있는 도시하지 않은 노광 장치와의 사이에서 웨이퍼(W)의 교환을 하는 인터페이스부(4)를 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(2)에는, 카세트 적재대(5)가 설치되고, 당해 카세트 적재대(5)는, 복수의 카세트(U)를 X 방향(도1중의 상하 방향)으로 일렬로 적재 가능하게 되어 있다. 카세트 스테이션(2)에는, 반송로(6) 상을 X 방향을 향하여 이동 가능한 웨이퍼 반송체(7)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(7)는, 카세트(U)에 수용 된 웨이퍼(W)의 배열 방향(Z 방향 : 연직 방향)으로도 이동 가능하여, X 방향으로 배열된 각 카세트(U) 내의 웨이퍼(W)에 대하여 선택적으로 액세스할 수 있다.
웨이퍼 반송체(7)는, Z축 주위의 θ 방향으로 회전 가능하여, 후술하는 처리 스테이션(3)측의 제3 처리 장치군(G3)에 속하는 온도 조절 장치(60)나 트랜지션 장치(61)에 대해서도 액세스할 수 있다.
카세트 스테이션(2)에 인접하는 처리 스테이션(3)은, 복수의 처리 장치가 다단으로 배치된, 예를 들어 5개의 처리 장치군(G1 내지 G5)을 구비하고 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 마이너스 방향(도1중의 하방향)측에는, 카세트 스테이션(2)측으로부터 제1 처리 장치군(G1), 제2 처리 장치군(G2)이 순서대로 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 플러스 방향(도1중의 상방향)측에는, 카세트 스테이션(2)측으로부터 제3 처리 장치군(G3), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5)이 순서대로 배치되어 있다. 제3 처리 장치군(G3)과 제4 처리 장치군(G4) 사이에는, 제1 반송 장치(10)가 설치되어 있다. 제1 반송 장치(10)는, 제1 처리 장치군(G1), 제3 처리 장치군(G3) 및 제4 처리 장치군(G4) 내의 각 처리 장치에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 제4 처리 장치군(G4)과 제5 처리 장치군(G5)의 사이에는 제2 반송 장치(11)가 설치되어 있다. 제2 반송 장치(11)는, 제2 처리 장치군(G2), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5) 내의 각 처리 장치에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도2에 도시한 바와 같이 제1 처리 장치군(G1)에는, 웨이퍼(W)에 소정의 액체를 공급해서 처리를 행하는 액 처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 장치(20, 21, 22), 노광 처리 시의 광의 반사를 방지하는 반사 방지막을 형성하는 보텀 코팅 장치(23, 24)가 아래부터 순서대로 5단으로 겹쳐져 있다. 제2 처리 장치군(G2)에는, 액 처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)에 현상액을 공급해서 현상 처리하는 현상 처리 장치(30 내지 34)가 아래부터 순서대로 5단으로 겹쳐져 있다. 또한, 제1 처리 장치군(G1) 및 제2 처리 장치군(G2)의 최하단에는, 각 처리 장치군(G1, G2) 내의 액 처리 장치에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(40, 41)이 각각 설치되어 있다.
예를 들어 도3에 도시한 바와 같이 제3 처리 장치군(G3)에는, 온도 조절 장치(60), 웨이퍼(W)의 교환을 행하기 위한 트랜지션 장치(61), 정밀도가 높은 온도 관리 하에서 웨이퍼(W)를 온도 조절하는 고정밀도 온도 조절 장치(62 내지 64) 및 웨이퍼(W)를 고온에서 가열 처리하는 고온도 열처리 장치(65 내지 68)가 아래부터 순서대로 9단으로 겹쳐져 있다.
제4 처리 장치군(G4)에서는, 예를 들어 고정밀도 온도 조절 장치(70), 레지스트 도포 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 프리 베이킹 장치(71 내지 74) 및 현상 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 베이킹 장치(75 내지 79)가 아래부터 순서대로 10단으로 겹쳐져 있다.
제5 처리 장치군(G5)에서는, 웨이퍼(W)를 열처리하는 복수의 열처리 장치, 예를 들어 고정밀도 온도 조절 장치(80 내지 83), 노광 후이며 현상 전의 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행하는 복수의 포스트 익스포저 베이킹 장치(이하 「PEB 장치」라고 함)(84 내지 89)가 아래부터 순서대로 10단으로 겹쳐져 있다.
도1에 도시한 바와 같이 제1 반송 장치(10)의 X 방향 플러스 방향측에는, 복수의 처리 장치가 배치되어 있고, 예를 들어 도3에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 소수화(疎水化) 처리하기 위한 어드히젼 장치(90, 91), 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 장치(92, 93)가 아래부터 순서대로 4단으로 겹쳐져 있다. 도1에 도시한 바와 같이 제2 반송 장치(11)의 X 방향 플러스 방향측에는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 엣지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 장치(94)가 배치되어 있다.
인터페이스부(4)에는, 예를 들어 도1에 도시한 바와 같이 X 방향을 향해서 연장되는 반송로(100) 상을 이동하는 웨이퍼 반송체(101)와, 버퍼 카세트(102)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(101)는, 상하 이동 가능하고 또한 θ 방향으로도 회전 가능하여, 인터페이스부(4)에 인접한 도시하지 않은 노광 장치와, 버퍼 카세트(102) 및 제5 처리 장치군(G5)에 대하여 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
예를 들어 카세트 스테이션(2)에는, 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭을 측정하는 선폭 측정 장치(110)가 설치되어 있다. 선폭 측정 장치(110)는, 예를 들어 전자빔을 웨이퍼(W)에 조사하여, 웨이퍼(W) 표면의 화상을 취득함으로써, 웨이퍼 면내의 레지스트 패턴의 선폭을 측정할 수 있다. 선폭 측정 장치(110)는, 웨이퍼(W) 면내의 복수 개소의 선폭을 측정할 수 있다. 예를 들어 선폭 측정 장치(110)는, 도4에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 복수로 분할한 각 웨이퍼 영역(W1 내지 W5)마다 복수의 측정점(Q)에서 선폭을 측정할 수 있다. 이 웨이퍼 영역(W1 내지 W5)은, 후술하는 PEB 장치(84)의 열판(140)의 각 열판 영역(R1 내지 R5)에 대응하고 있다.
이상과 같이 구성된 도포 현상 처리 시스템(1)에서는, 예를 들어 다음과 같은 포트리소그래피 공정의 웨이퍼 처리가 행해진다. 우선, 웨이퍼 반송체(7)에 의하여, 카세트 적재대(5) 상의 카세트(U)로부터 미처리의 웨이퍼(W)가 1매씩 취출되어, 제3 처리 장치군(G3)의 온도 조절 장치(60)에 반송된다. 온도 조절 장치(60)에 반송된 웨이퍼(W)는, 소정 온도로 온도 조절되고, 그 후 제1 반송 장치(10)에 의하여 보텀 코팅 장치(23)에 반송되어, 반사 방지막이 형성된다.
반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(10)에 의해 가열 장 치(92), 고온도 열처리 장치(65), 고정밀도 온도 조절 장치(70)에 순차적으로 반송되어, 각 장치에서 소정의 처리가 실시된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 레지스트 도포 장치(20)에 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된 후, 제1 반송 장치(10)에 의해 프리 베이킹 장치(71)에 반송되어 프리 베이킹이 실시된다. 계속해서 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(11)에 의해 주변 노광 장치(94), 고정밀도 온도 조절 장치(83)에 순차적으로 반송되어, 각 장치에 있어서 소정의 처리가 실시된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 인터페이스부(4)의 웨이퍼 반송체(101)에 의해 도시하지 않은 노광 장치로 반송되어, 노광된다. 노광 처리가 종료된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송체(101)에 의해, 예를 들어 PEB 장치(84)에 반송되어, 포스트 익스포저 베이킹이 실시된 후, 제2 반송 장치(11)에 의해 고정밀도 온도 조절 장치(81)로 반송 되어 온도 조절된다. 그 후, 현상 처리 장치(30)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막이 현상된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(11)에 의해 포스트 베이킹 장치(75)로 반송되어 포스트 베이킹이 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 고정밀도 온도 조절 장치(63)로 반송되어 온도 조절된다.
그리고 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(10)에 의해 트랜지스터 장치(61)에 반송되어, 웨이퍼 반송체(7)에 의해 카세트(U)로 복귀되고, 일련의 웨이퍼 처리인 포토리소그래피 공정이 종료된다.
다음에, 상술한 PEB 장치(84)의 구성에 대해서 설명한다. PEB 장치(84)는, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 하우징(120) 내에, 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열부(121)와, 웨이퍼(W)를 냉각 처리하는 냉각부(122)를 구비하고 있다.
가열부(121)는, 도5에 도시한 바와 같이 상측에 위치하고 상하 이동 가능한 덮개(130)와, 하측에 위치하고 그 덮개(130)와 일체로 되어 처리실(S)을 형성하는 열판 수용부(131)를 구비하고 있다.
덮개(130)는, 중심부로 갈수록 점차로 높아지는 대략 원추 형상의 형태를 갖고, 정상부에는, 배기부(130a)가 설치되어 있다. 처리실(S) 내의 분위기는, 배기부(130a)로부터 균일하게 배기된다.
열판 수용부(131)의 중앙에는, 웨이퍼(W)를 적재하여 가열하는 열처리판으로서의 열판(140)이 설치되어 있다. 열판(140)은, 두께가 있는 대략 원반 형상을 갖고 있다.
열판(140)은, 도7에 도시한 바와 같이 복수, 예를 들어 5개의 열판 영역(R1, R2, R3, R4, R5)으로 구획되어 있다. 열판(140)은, 예를 들어 평면으로부터 보아 중심부에 위치하고 원형인 열판 영역(R1)과, 그 주위를 원호 형상으로 4등분한 열판 영역(R2 내지 R5)으로 구획되어 있다.
열판(140)의 각 열판 영역(R1 내지 R5)에는, 급전에 의해 발열하는 히터(141)가 개별로 내장되어, 각 열판 영역(R1 내지 R5)마다 가열할 수 있다. 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 히터(141)의 발열량은, 예를 들어 온도 제어 장치(142)에 의해 조정되고 있다. 온도 제어 장치(142)는, 각 히터(141)의 발열량을 조정하여 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 온도를 소정의 설정 온도로 제어할 수 있다. 온도 제어 장치(142)에 있어서의 온도 설정은, 예를 들어 후술하는 온도 설정 장치(190)에 의해 행해진다.
도5에 도시한 바와 같이 열판(140)의 하방에는, 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하여 승강시키기 위한 제1 승강 핀(150)이 설치되어 있다. 제1 승강 핀(150)은, 승강 구동 기구(151)에 의해 상하로 움직일 수 있다. 열판(140)의 중앙부 부근에는, 열판(140)을 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(152)이 형성되어 있다. 제1 승강 핀(150)은, 열판(140)의 하방으로부터 상승하여 관통 구멍(152)을 통하여, 열판(140)의 상방으로 돌출되어 웨이퍼(W)를 지지할 수 있다.
열판 수용부(131)는, 열판(140)을 수용해서 열판(140)의 외주부를 보유 지지하는 고리 형상의 유지 부재(160)와, 그 유지 부재(160)의 외주를 둘러싸는 대략 통 형상의 서포트 링(161)을 갖고 있다. 서포트 링(161)의 상면에는, 처리실(S) 내를 향하여, 예를 들어 불활성 가스를 분출하는 분출구(161a)가 형성되어 있다. 이 분출구(161a)로부터 불활성 가스를 분출함으로써, 처리실(S) 내를 퍼지할 수 있다. 또한, 서포트 링(161)의 외측에는, 열판 수용부(131)의 외주가 되는 원통 형상의 케이스(162)가 설치되어 있다.
가열부(121)에 인접하는 냉각부(122)에는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 적재하여 냉각하는 냉각판(170)이 설치되어 있다. 냉각판(170)은, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같이 대략 사각형의 평판 형상을 갖고, 가열부(121)측의 단부면이 원호 형상으로 만곡되어 있다. 도5에 도시한 바와 같이 냉각판(170)의 내부에는, 예를 들어 펠티에 소자 등의 냉각 부재(170a)가 내장되어 있어, 냉각판(170)을 소정의 설정 온도로 조정할 수 있다.
냉각판(170)은, 가열부(121)측을 향해서 연장되는 레일(171)에 부착되어 있다. 냉각판(170)은, 구동부(172)에 의해 레일(171) 상을 이동하여, 가열부(12l)측의 열판(140)의 상방까지 이동할 수 있다.
냉각판(170)에는, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같이 X 방향을 따른 2개의 슬릿(173)이 형성되어 있다. 슬릿(173)은, 냉각판(170)의 가열부(121)측의 단부면부터 냉각판(170)의 중앙부 부근까지 형성되어 있다. 이 슬릿(173)에 의해, 가열부(121)측으로 이동한 냉각판(170)과 열판(140) 상으로 돌출된 제1 승강 핀(150)과의 간섭이 방지된다. 도5에 도시한 바와 같이 냉각부(122) 내의 냉각판(170)의 하방에는, 제2 승강 핀(174)이 설치되어 있다. 제2 승강 핀(174)은, 승강 구동부(175)에 의해 승강할 수 있다. 제2 승강 핀(174)은, 냉각판(170)의 하방으로부터 상승해서 슬릿(173)을 통과하여, 냉각판(170)의 상방으로 돌출되어, 웨이퍼(W)를 지지할 수 있다.
도6에 도시한 바와 같이 냉각판(170)을 사이에 둔 하우징(120)의 양측면에는, 웨이퍼(W)를 반출입하기 위한 반출입구(180)가 형성되어 있다.
이상과 같이 구성된 PEB 장치(84)에서는, 우선, 반출입구(180)로부터 웨이퍼(W)가 반입되어, 냉각판(170) 상에 적재된다. 계속해서 냉각판(170)이 이동하여, 웨이퍼(W)가 열판(140)의 상방으로 이동된다. 제1 승강 핀(150)에 의해, 웨이퍼(W)가 열판(140) 상에 적재되고, 웨이퍼(W)가 가열된다. 그리고, 소정 시간 경과 후, 웨이퍼(W)가 다시 열판(140)으로부터 냉각판(170)으로 인도되어 냉각되고, 당해 냉각판(170)으로부터 반출입구(180)를 통해서 PEB 장치(84)의 외부로 반출되어 일련의 열처리가 종료된다.
다음에, 상기 PEB 장치(84)의 열판(140)의 온도 설정을 행하는 온도 설정 장치(190)의 구성에 대해서 설명한다. 예를 들어 온도 설정 장치(190)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 구비한 범용 컴퓨터에 의해 구성되고, 예를 들어 도5 및 도7에 도시한 바와 같이 열판(140)의 온도 제어 장치(142)에 접속되어 있다.
온도 설정 장치(190)는, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같이 각종 프로그램을 실행하는 연산부(200)와, 예를 들어 온도 설정을 위한 각종 정보를 입력하는 입력부(201)와, 온도 보정값을 산출하기 위한 산출 모델(M) 등의 각종 정보를 저장하는 데이터 저장부(202)와, 온도 설정을 위한 각종 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(203)와, 열판(140)의 온도 설정을 변경하기 위해 온도 제어 장치(142)와 통신하는 통신부(204) 등을 구비하고 있다.
예를 들어 프로그램 저장부(203)에는, 예를 들어 레지스트 패턴의 웨이퍼 면내의 선폭 측정값으로부터, 그 측정 선폭의 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커(Zernike) 다항식의 제르니커 계수를 산출하는 프로그램(P1)이 기억되어 있다. 상기 면내 경향 성분은, 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향을 특정한 복수의 성분으로 분해한 것이다.
여기서 제르니커 다항식에 관하여 설명을 더하면, 제르니커 다항식은, 광학 분야에서 자주 사용되는 반경이 1인 단위 원 상의 복소 함수이며(실용적으로는 실수 함수로서 사용되고 있음), 극좌표의 인수(r, θ)를 갖는다. 이 제르니커 다항 식은, 광학 분야에서는 주로 렌즈의 수차 성분을 해석하기 위해 사용되고 있으며, 파면 수차를, 제르니커 다항식을 이용해서 분해함으로써, 각각 독립된 파면, 예를 들어 산형, 안장형 등의 형상에 기초하는 수차 성분을 알 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 웨이퍼 면내의 다수점의 선폭 측정값을 웨이퍼 면 상의 높이 방향으로 나타내고, 그 웨이퍼 면내의 선폭 경향을 원형의 파면으로서 파악한다. 그리고 제르니커 다항식을 이용해서, 그 선폭의 웨이퍼 면내의 변동 경향(면내 경향)을, 예를 들어 상하 방향의 Z 방향의 어긋남 성분, X 방향 기울기 성분, Y 방향 기울기 성분, 볼록 형상 또는 오목 형상으로 만곡되는 만곡 성분 등의 복수의 면내 경향 성분으로 분해하고, 그 각 면내 경향 성분의 크기가 제르니커 계수(Zn)로서 나타낸다.
각 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 계수(Zn)는, 극좌표의 인수(r, θ)를 이용해서 이하의 식으로 표현된다.
Z1(1)
Z2(r·cosθ)
Z3(r·sinθ)
Z4(2r2-1)
Z5(r2·cos2θ)
Z6(r2·sin2θ)
Z7((3r3-2r)·cosθ)
Z8((3r3-2r)·sinθ)
Z9(6r4-6r2+1)
Z1O(r3·cos3θ)
Z11(r3·sin3θ)
Z12((4r4-3r2)·cos2θ)
Z13((4r4-3r2)·sin2θ)
Z14((1Or5-12r3+3r)·cosθ)
Z15((1Or5-12r3+3r)·sinθ)
Z16(20r6-30r4+12r2-1)
·
·
·
이 제르니커 다항식을 이용함으로써, 도9에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 면내의 선폭 측정값을, 선폭의 다양한 면내 경향 성분을 나타내는 복수의 제르니커 계수(Zn)에 근사해서 분해할 수 있다. 예를 들어 제르니커 계수(Z1)는 웨이퍼 면내 의 선폭 평균값(Z 방향 어긋남 성분), 제르니커 계수(Z2)는 X 방향 기울기 성분, 제르니커 계수(Z3)는 Y 방향의 기울기 성분, 제르니커 계수(Z4, Z9, Z16)는 만곡 성분을 나타낸다.
데이터 저장부(202)에는, 예를 들어 산출 모델(M)이 저장되어 있다. 산출 모델(M)은, 예를 들어 웨이퍼 면내의 선폭의 각 면내 경향 성분의 변동량(각 제르니커 계수의 변화량)ΔZ와 최적의 온도 보정값 ΔT와의 상관을 나타내고, 다음의 관계식(1)
Figure 112007067046015-PAT00001
을 만족하고 있다. 이 산출 모델(M)을 이용해서, 웨이퍼 면내의 측정 선폭으로부터 산출된 제르니커 계수(Zn)로부터, 온도 보정값 ΔT를 산출할 수 있다. 또, 선폭의 각 면내 경향 성분을 제거하기 위해서는 각 제르니커 계수(Zn)가 O으로 되면 되므로, 제르니커 계수의 변화량(ΔZ)에는, 산출된 제르니커 계수(Zz)에 -1을 곱한 것이 제르니커 계수의 보정량으로서 입력된다.
구체적으로는, 산출 모델(M)은, 예를 들어 도10에 도시한 바와 같이 특정 조건의 제르니커 계수를 이용해서 나타낸 n(면내 경향 성분 수)행×m(열판 영역 수)열의 행렬식이다.
산출 모델(M)은, 열판 영역(R1 내지 R5) 각각의 온도를 순서대로 1℃ 상승시키고, 그 각 경우의 웨이퍼 면내에 있어서의 선폭 변동량을 측정하여, 그들의 웨 이퍼 면내의 선폭 변동량에 따른 제르니커 계수의 변동량(면내 경향 성분의 변동량)을 산출해, 그들의 단위 온도 변동당 제르니커 계수의 변동량을 행렬식의 각 요소(Mi , j)(1 ≤ i ≤ n, 1 ≤ j ≤ m : 본 실시 형태에서는 m=5)로서 나타낸 것이다. 또한, 열판 영역의 온도를 1℃ 상승시켜도 변동하지 않는 면내 경향 성분은, 제르니커 계수의 변동량이 0으로 되므로, 그것에 대응하는 요소는 0으로 된다.
예를 들어 산출 모델(M)의 제1열의 Mi , 1(i= 1 내지 n)은, 열판(140)의 열판 영역(R1)을 1℃ 상승시킨 경우의 각 제르니커 계수의 변동량을 위부터 순차적으로 배열한 것으로 된다. 제2열의 Mi , 2(i=1 내지 n)는, 열판(140)의 열판 영역(R2)을 1℃ 상승시킨 경우의 각 제르니커 계수의 변동량을 위부터 순차적으로 배열한 것으로 된다. 마찬가지로 제3열의 Mi , 3(i=1 내지 n)은, 열판(140)의 열판 영역(R3)을 1℃ 상승시킨 경우, 제4열의 Mi , 4(i=1 내지 n)은, 열판(140)의 열판 영역(R4)을 1℃ 상승시킨 경우, 제5열의 Mi , 5(i=1 내지 n)는 열판(140)의 열판 영역(R5)을 1℃ 상승시킨 경우의 각 제르니커 계수의 변동량을 위부터 순차적으로 배열한 것으로 된다.
프로그램 저장부(203)에는, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같이 산출 모델(M)의 관계식(1)을 이용해서 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 온도 보정값 ΔT를 산출하는 산출 프로그램(P2)이나, 산출된 온도 보정값 ΔT에 기초하여, 온도 제어 장치(142)의 기존의 온도 설정을 변경하는 설정 변경 프로그램(P3) 등이 저장되어 있다. 또한, 온도 설정 장치(190)에 의한 온도 설정 프로세스를 실현하기 위한 각종 프로그 램은, 컴퓨터 판독 가능한 CD, MO, 플래쉬 메모리 등의 기록 매체에 기록되어 있던 것으로, 그 기록 매체로부터 온도 설정 장치(190)에 인스톨된 것이어도 된다.
산출 프로그램(P2)은, 예를 들어 선폭 측정 결과로부터 구해진 제르니커 계수의 보정량으로부터, 관계식(1)을 이용해서 최적 보정 온도 ΔT를 산출할 수 있다. 이 때, 보정 온도 ΔT는, 관계식(1)의 양변에 산출 모델(M)의 역행열(M-1)을 곱하여, 다음 수학식 2, 즉
로 함으로써, 제르니커 계수의 변화량(ΔZ)으로부터 최적 보정 온도 ΔT를 산출할 수 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 온도 설정 장치(190)에 의한 온도 설정 프로세스에 대하여 설명한다. 도11은, 이러한 온도 설정 프로세스의 플로우를 도시한다.
우선, 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서 일련의 포트리소그래피 공정이 행해진 웨이퍼(W)가 선폭 측정 장치(110)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭이 측정된다[도11의 공정(S1)]. 이 때, 웨이퍼 면내의 복수의 측정점(Q)의 선폭이 측정되어, 열판(140)의 각 열판 영역(R1 내지 R5)에 대응하는 각 웨이퍼 영역(W1 내지 W5)의 선폭이 구해진다.
계속해서, 선폭 측정 장치(110)에 있어서의 선폭 측정의 결과가 온도 설정 장치(190)로 출력된다. 온도 설정 장치(190)에서는, 예를 들어 각 웨이퍼 영역(W1 내지 W5)의 선폭 측정값, 즉 웨이퍼 면내의 선폭 측정값으로부터, 그 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 계수(Zn)가 산출된다[도11의 공정(S2)]. 계속해서, 그 산출된 제르니커 계수(Zn)의 보정량(ΔZ1 내지 ΔZn)[제르니커 계수(Znx-1)]이, 도12에 도시한 바와 같이 관계식(1)의 ΔZ에 대입되어, 산출 모델(M)을 이용해서, 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 최적 온도 보정값 ΔT(ΔT1 내지 ΔT5)가 산출된다[도11의 공정(S3)]. 이 계산에 의해, 예를 들어 측정 선폭에 의한 제르니커 계수(Zn)가 O으로 되어, 선폭의 면내 경향 성분이 없어지도록 하는 온도 보정값 (ΔT1 내지 ΔT5)이 산출된다.
그 후, 각 온도 보정값(ΔT1 내지 ΔT5)의 정보가 통신부(204)로부터 온도 제어 장치(142)로 출력되어, 온도 제어 장치(142)에 있어서의 열판(140)의 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 온도 보정값이 변경되어, 새로운 설정 온도로 설정된다[도11의 공정(S4)].
또한 이들 온도 설정 프로세스는, 예를 들어 온도 설정 장치(190)의 프로그램 저장부(203)에 저장된 각종 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
이상의 실시 형태에 의하면, 도포 현상 처리 시스템(1)의 일련의 웨이퍼 처리에 의해 형성된 웨이퍼 면내의 선폭이 측정되어, 그 웨이퍼 면내의 선폭 측정값으로부터 그 각 면내 경향 성분을 나타내는 복수의 제르니커 계수(Zn)가 산출되었 다. 그리고, 제르니커 계수의 변화량(ΔZ)과 온도 보정값(ΔT)과의 상관을 나타내는 산출 모델(M)을 이용하여, 선폭 측정값으로부터 산출된 상기 제르니커 계수(Zn)가 0으로 되는 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 온도 보정값(ΔT)이 산출되어, 그 온도 보정값(ΔT)에 의해 열판(140)의 온도 설정이 행해졌다.
이 경우, 최종적인 선폭의 면내 변동이 없어지도록 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 온도 보정이 행해지므로, 레지스트 패턴의 선폭을 웨이퍼 면내에 있어서 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 제르니커 다항식의 제르니커 계수를 이용하고 있으므로, 웨이퍼 면내의 선폭의 변동 경향을 다수의 면내 경향 성분으로 분해하여, 열판(140)의 온도 설정에 의해 개선할 수 있는 면내 경향 성분을 적확하게 파악해 그 면내 경향 성분을 제거할 수 있으므로, 최종적인 웨이퍼 면내의 선폭의 균일성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 특히 PEB 장치(84)는, 최종적인 선폭에 큰 영향을 미치게 하므로, PEB 장치(84)의 열판(140)의 온도를 이러한 방법에 의해 보정하는 것의 효과는 매우 크다.
이상의 실시 형태에 있어서의 산출된 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 온도 보정값(ΔT)은, 적어도 PEE 장치(84)에 있어서의 열처리 온도와 레지스트액의 종류의 조합에 의해 정해지는 처리 레시피마다 설정되도록 해도 된다. 즉, 열처리 온도 또는 레지스트액의 종류 중 어느 하나가 상이한 처리 레시피에 대해서는, 상이한 산출 모델(M)이 이용되어, 상이한 온도 보정값(ΔT)이 설정되도록 하여도 된다.
예를 들어 도13에 도시한 바와 같이, 가열 온도 또는 레지스트액이 상이한 처리 레시피(H)[가열 온도(T1), 레지스트액(B1)], 처리 레시피(I)[가열 온도(T1), 레지스트 액(B2)], 처리 레시피(J)[가열 온도(T2), 레지스트액(B1)], 처리 레시피(K)[가열 온도(T2), 레지스트액(B2)]가 설정되어 있는 경우, 그들의 각 처리 레시피(H 내지 K)마다, 산출 모델(M1, M2, M3, M4)이 설정되고, 각 열판 영역(R1 내지 R5)의 온도 보정값이 산출되어 설정된다. 이러한 경우, 레지스트액이 변경되어, 처리 레시피가 변경되어도, 당해 처리 레시피에 따른 최적의 온도에서 웨이퍼(W)가 열처리되므로, 레지스트 패턴의 선폭의 웨이퍼 면내의 균일성을 확보할 수 있다.
이상의 실시예에서 기재한 산출 모델(M)은, 예를 들어 다음 수학식 3에 표현한 바와 같이 레지스트액의 종류에 영향을 받는 레지스트 계수 성분(α)과, 레지스트액 이외의 다른 처리 조건에 영향을 받는 모델 성분(Mt)으로 분리하도록 하여도 된다.
Figure 112007067046015-PAT00003
여기서 말하는 레지스트액 이외의 다른 처리 조건에는, 예를 들어 처리 온도, 처리 시간, 처리 장치의 상태 등 선폭에 영향을 주는 것이 포함된다. 이러한 경우, 예를 들어 처리 레시피를 따라 레지스트액의 종류가 변경되는 경우에, 산출 모델(M) 중 레지스트 계수 성분(α)만을 변경하면 충분하다. 또한 예를 들어 처리 온도 등의 레지스트액 이외의 다른 처리 조건이 변경되는 경우에는, 산출 모델(M)의 모델 성분(Mt)만을 변경하면 충분하다. 이렇게 레지스트액의 변경이나 처리 온 도의 변경 등에 유연하면서 신속하게 대응할 수 있다.
또한, 모델 성분(Mt)은, 다음의 수학식 4에 표현한 바와 같이 포토리소그래피 공정에 있어서의 노광 처리 조건에 영향을 받는 모델 성분(Mt1)과, 노광 처리 조건 이외의 처리 조건에 영향을 받는 모델 성분(Mt2)으로 분리하도록 하여도 된다.
Figure 112007067046015-PAT00004
여기서 말하는 노광 처리 조건은, 예를 들어 노광량(도우즈량, 포커스량), 노광 장치의 상태 등의 선폭에 영향을 주는 것이며, 노광 처리 조건 이외의 처리 조건은, 예를 들어 PEB 장치에 있어서의 가열 처리의 가열 시간, 가열 온도, PEB 장치의 상태 등의 선폭에 영향을 주는 것이다. 이러한 경우, 예를 들어 노광 장치에 문제점이 발생한 경우에는, 모델 성분(Mt1)만을 변경함으로써, 그 문제점에 대응할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구 범위에 기재된 사상의 범위 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.
예를 들어 상기 실시 형태에 있어서, 온도 설정된 열판(140)은, 5개의 영역 으로 분할되어 있었지만, 그 수는 임의로 선택할 수 있다. 또한, 열판(140)의 분할 영역의 형상도 임의로 선택할 수 있다.
상기 실시예에서는, 웨이퍼 면내의 선폭에 기초하여, PEB 장치(84)의 열판(140)의 온도 설정을 행하는 예였지만, 프리 베이킹 장치나 포스트 베이킹 장치 등에 있는 다른 열처리를 행하는 열판의 온도 설정이나, 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 처리 장치의 냉각판의 온도 설정을 행할 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다. 또한, 이상의 실시예에서는, 웨이퍼 면내의 선폭이 균일하게 되도록 열판의 온도 설정을 행하고 있었지만, 웨이퍼 면내의 선폭 이외의 다른 처리 상태, 예를 들어 레지스트 패턴의 홈의 측벽의 각도(사이드월 앵글)나 레지스트 패턴의 막 두께가 웨이퍼 면내에서 균일하게 되도록 PEB 장치, 프리 베이킹 장치, 포스트 베이킹 장치 등의 열처리판의 온도 설정을 행하도록 해도 된다.
또한, 이상의 실시예에서는, 포토리소그래피 공정 후이며, 에칭 공정 전의 패턴의 선폭이 균일하게 되도록 열판의 온도 설정을 행하고 있었지만, 에칭 공정 후의 패턴의 선폭이나 사이드월 앵글이 균일하게 되도록 각 열처리판의 온도 설정을 행해도 된다. 또한, 본 발명은, 웨이퍼 이외의 예를 들어 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판을 열처리하는 열처리판의 온도 설정에도 적용할 수 있다.
본 발명은 기판을 적재하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정을 행할 때에 유용하다.
도1은 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도.
도2는 도1의 도포 현상 처리 시스템의 정면도.
도3은 도1의 도포 현상 처리 시스템의 배면도.
도4는 웨이퍼 면내의 선폭의 측정점을 도시하는 설명도.
도5는 PEB 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면의 설명도.
도6은 PEB 장치의 구성의 개략을 도시하는 횡단면의 설명도.
도7은 PEB 장치의 열판의 구성을 도시하는 평면도.
도8은 온도 설정 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도9는 선폭 측정값을 제르니커 다항식에 의해 복수의 면내 경향 성분으로 분해한 모습을 도시하는 모식도.
도10은 산출 모델의 일례를 도시하는 행렬식.
도11은 온도 설정 프로세스를 도시하는 흐름도.
도12는 각 제르니커 계수의 조정량과 온도 보정값을 대입한 산출 모델의 관계식.
도13은 산출 모델과 온도 보정값을 처리 레시피마다 설정할 경우의 온도 보정 테이블을 도시하는 표.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 도포 현상 처리 시스템
2 : 카세트 스테이션
3 : 처리 스테이션
4 : 인터페이스부
5 : 카세트 적재대
6 : 반송로
7 : 웨이퍼 반송체
W : 웨이퍼
U : 카세트

Claims (17)

  1. 기판을 적재하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 방법이며,
    상기 열처리판은, 복수의 영역으로 구획되고, 당해 영역마다 온도 설정 가능하고, 또한 상기 열처리판의 각 영역마다, 열처리판의 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능하고,
    상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대하여 기판 면내의 처리 상태를 측정하는 공정과,
    상기 기판 면내의 처리 상태의 측정값에 기초하여, 그 기판의 처리 상태의 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 다항식의 제르니커 계수를 산출하는 공정과,
    상기 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 계수의 변화량과 온도 보정값과의 상관을 나타내는 산출 모델을 이용하여, 상기 산출된 제르니커 계수가 0에 근접하는 열처리판의 각 영역의 온도 보정값을 산출하는 공정과,
    산출된 각 온도 보정값에 의해 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 공정을 갖는 열처리판의 온도 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산출 모델은, 상기 열처리판 각각의 영역의 온도를 1℃ 상승시킨 경우의 상기 복수의 면내 경향 성분의 변동량을 제르니커 다항식의 제르니커 계수에 의해 나타낸 행렬식인 열처리판의 온도 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 일련의 기판 처리는, 포토리소그래피 공정에 있어서 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 처리인 열처리판의 온도 설정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 측정되는 상기 기판의 처리 상태는, 레지스트 패턴의 선폭인 열처리판의 온도 설정 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 열처리는, 노광 처리 후이며 현상 처리 전에 행해지는 가열 처리인 열처리판의 온도 설정 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 산출 모델은 레지스트액에 의해 정해지는 계수 성분과 레지스트액 이외의 다른 처리 조건에 의해 정해지는 모델 성분으로 분리되어 있는 열처리판의 온도 설정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 모델 성분은, 포트리소그래피 공정에 있어서의 노광 처리 조건에 의해 정해지는 제1 모델 성분과, 노광 처리 조건 이외의 처리 조건에 의해 정해지는 제2 모델 성분으로 더 분리되어 있는 열처리판의 온도 설정 방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 각 영역의 온도 보정값은, 열처리 온도와 레지스트액의 종류의 조합에 의해 정해지는 처리 레시피마다 설정되는 열처리판의 온도 설정 방법.
  9. 열처리판의 온도 설정 방법을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이며,
    상기 온도 설정 방법은,
    상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대하여 기판 면내의 처리 상태를 측정하는 공정과,
    상기 기판 면내의 처리 상태의 측정값에 기초하여, 그 기판의 처리 상태의 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 다항식의 제르니커 계수를 산출하는 공정과,
    상기 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 계수의 변화량과 온도 보정값과의 상관을 나타내는 산출 모델을 이용하여, 상기 산출된 제르니커 계수가 0에 근접하는 열처리판의 각 영역의 온도 보정값을 산출하는 공정과,
    산출된 각 온도 보정값에 의해 상기 열처리판의 각 영역의 온도를 설정하는 공정을 갖는, 열처리판의 온도 설정 방법을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  10. 기판을 적재하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치이며,
    상기 열처리판은, 복수의 영역으로 구획되고, 당해 영역마다 온도 설정 가능하고, 또한 상기 열처리판의 각 영역마다, 열처리판의 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능하고,
    상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 관한 기판 면내의 처리 상태에 기초하여, 그 기판의 처리 상태의 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 다항식의 제르니커 계수가 산출되고, 상기 복수의 면내 경향 성분을 나타내는 제르니커 계수의 변화량과 온도 보정값과의 상관을 나타내는 산출 모델을 이용하여, 상기 산출된 제르니커 계수가 O에 근접하는 열처리판의 각 영역의 온도 보정값이 산출되고, 상기 산출된 각 온도 보정값에 의해 상기 열처리판의 각 영역의 온도가 설정되는 열처리판의 온도 설정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 산출 모델은, 상기 열처리판 각각의 영역의 온도를 1℃ 상승시킨 경우의 상기 복수의 면내 경향 성분의 변동량을 제르니커 다항식의 제르니커 계수에 의해 나타낸 행렬식인 열처리판의 온도 설정 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 일련의 기판 처리는, 포토리소그래피 공정에 있어서 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 처리인 열처리판의 온도 설정 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 일련의 기판 처리 후의 기판의 처리 상태는, 레지스트 패턴의 선폭의 상태인 열처리판의 온도 설정 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 열처리는, 노광 처리 후이며 현상 처리 전에 행해지 는 가열 처리인 열처리판의 온도 설정 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 산출 모델은, 레지스트액에 의해 정해지는 계수 성분과 레지스트액 이외의 다른 처리 조건에 의해 정해지는 모델 성분으로 분리되어 있는 열처리판의 온도 설정 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 모델 성분은, 포토리소그래피 공정에 있어서의 노광 처리 조건에 의하여 정해지는 제1 모델 성분과, 노광 처리 조건 이외의 처리 조건에 의해 정해지는 제2 모델 성분으로 더 분리되어 있는 열처리판의 온도 설정 장치.
  17. 제12항에 있어서, 상기 각 영역의 온도 보정값은 열처리 온도와 레지스트액의 종류의 조합에 의해 정해지는 처리 레시피마다 설정되는 열처리판의 온도 설정 장치.
KR1020070094071A 2007-09-17 2007-09-17 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치 KR101326984B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070094071A KR101326984B1 (ko) 2007-09-17 2007-09-17 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070094071A KR101326984B1 (ko) 2007-09-17 2007-09-17 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090028922A true KR20090028922A (ko) 2009-03-20
KR101326984B1 KR101326984B1 (ko) 2013-11-13

Family

ID=40695826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070094071A KR101326984B1 (ko) 2007-09-17 2007-09-17 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101326984B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005327769A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Nikon Corp 算出方法、調整方法及び露光方法、露光装置及び像形成状態調整システム、並びにプログラム及び情報記録媒体
JP4509820B2 (ja) * 2005-02-15 2010-07-21 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法，熱処理板の温度設定装置，プログラム及び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
JP2007227570A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Toshiba Corp 製造装置調整システム及び製造装置調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101326984B1 (ko) 2013-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101068596B1 (ko) 열처리판의 온도 설정 방법, 열처리판의 온도 설정 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
KR101059423B1 (ko) 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록매체, 및 열처리판의 온도 설정 장치
KR101032203B1 (ko) 열처리판의 온도 제어 방법, 컴퓨터 기억 매체 및열처리판의 온도 제어 장치
KR101059422B1 (ko) 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치
JP2006228820A (ja) 熱処理板の温度設定方法，熱処理板の温度設定装置，プログラム及び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
KR101059424B1 (ko) 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치
JP4664232B2 (ja) 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
KR101377776B1 (ko) 기판의 처리 방법, 컴퓨터 기억 매체 및 기판 처리 시스템
US7910863B2 (en) Temperature setting method of thermal processing plate, computer-readable recording medium recording program thereon, and temperature setting apparatus for thermal processing plate
JP4397836B2 (ja) フォトリソグラフィー工程における処理条件の設定方法，フォトリソグラフィー工程における処理条件の設定装置，プログラム及びプログラムを読み取り可能な記録媒体
JP2006222354A (ja) 熱処理板の温度設定方法，熱処理板の温度設定装置，プログラム及び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
JP4664233B2 (ja) 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) Temperature setting of thermal processing plate using zernike coefficients
KR101326984B1 (ko) 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치
KR101299838B1 (ko) 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치
JP4969304B2 (ja) 熱処理板の温度設定方法、熱処理板の温度設定装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP4361887B2 (ja) 露光時のフォーカス条件の設定方法，露光時のフォーカス条件の設定装置，プログラム及びプログラムを読み取り可能な記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161019

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171018

Year of fee payment: 5