KR970067586A - 기판의 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치 - Google Patents

기판의 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치 Download PDF

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야스노리 가와카미
박재훈
게이코 간자와
다카유키 가타노
다카유키 도시마
유지 가카즈
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히가시 데쓰로
동경엘렉트론 가부시키가이샤
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
기판의 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
고집적화 회로패턴을 가지는 반도체 디바이스의 제품수율을 향상시키고, 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판의 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치를 제공함.
3. 발명의 해결방법의 요지
공조된 프로세스영역 및 비프로세스영역을 가지는 레지스트 처리시스템내에서 기판을 레지스트처리하는 방법으로, 외부로부터 비프로세스영역내에서 기판을 반입하는 공정과, 기판에 레지스트를 도포하는 공정과, 도포레지스트를 노광처리하는 공정과, 노광된 포토레지스트를 현상처리하는 공정과, 레지스트 도포공정으로부터 현상처리공정까지의 사이에 적어도 1회는 도포레지스트를 열처리하는 공정과, 기판반입공정으로부터 현상처리 공정까지의 사이에 적어도 1회는, 레지스트 처리시스템내의 처리분위기중에 있어서 레지스트의 해상불량의 원인이 되는 알칼리성분의 농도를 검출하는 공정과, 레지스트의 해상불량을 일으키는 레지스트 처리시스템내의 처리분위기중의 알칼리성분농도의 문턱치를 설정하는 공정과, 알칼리성분농도의 검출치와 문턱치에 의거하여 상기 처리공정 중 적어도 하나의 처리분위기를 제어하는 공정을 구비한다.
4. 발명의 중요한 용도
반도체 웨이퍼와 같은 기판에 포토 레지스트를 도포, 노광하고, 현상하는 기판의 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치에 사용됨.

Description

기판의 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제2도는, 본 발명의 실시형태에 관한 기판의 레지스트 처리장치를 구비하는 레지스트 도포처리부의 개요를 나타내는 단면블록도, 제5도는, 본 발명의 다른 실시형태인 기판의 레지스트 처리장치를 구비하는 레지스트도포 처리부의 개요를 나타내는 단면 블록도.

Claims (32)

  1. 공조된 프로세스영역 및 비프로세스 영역을 가지는 레지스트 처리시스템 내에서 기판을 레지스트처리하는 기판의 레지스트 처리방법으로서, (a) 외부로부터 상기 비프로세스영역내에 기판을 반입하는 공정과, (b) 기판에 레지스트를 도포하는 공정과, (c) 도포레지스트를 노광처리하는 공정과, (d) 노광된 도포레지스트를 현상처리하는 공정과, (e) 상기 공정 (a)로부터 공정(d)까지의 사이에 적어도 1회는 도포레지스트를 열처리하는 공정과, (f) 상기 공정(a)로부터 공정(d)까지의 사이에 적어도 1회는, 상기 레지스트 처리시스템내의 처리분위기중에서 레지스트의 해상불량의 원인이 되는 알칼리 성분의 농도를 검출하는 공정과, (g) 레지스트의 해상불량을 일으키는 상기 레지스트 처리시스템내의 처리분위기중의 알칼리성분 농도의 문턱치를 설정하는 공정과, (h) 상기 공정(f)의 검출치와 상기 공정(g)의 문턱치에 의거하여 상기 처리공정(a)~(e) 중 적어도 하나의 처리분위기를 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지시트 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공정 (h)에서는, 공정(f)의 검출치가 공정(g)의 문턱치를 상회하였을 때에, 공정(f)의 검출치가 공정(g)의 문턱치를 밑돌도록 상기 처리공정(a)~(e)중 적어도 하나의 처리분위기를 피드백제어하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공정 (h)에서는, 공정(f)의 검출치가 공정(g)의 문턱치를 상회하였을 때에, 그것을 표시하거나 또는 경보를 발함과 동시에, 레지스트 처리시스템의 프로세스영역 및 비프로세스영역에 존재하는 모든 기판의 처리동작을 정지시키고, 또한, 상기 프로세스영역내에 공급되는 공조에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하기 위한 케미컬필터를 교환하고, 케미컬필터교환후에 프로세스영역 및 비프로세스영역에서의 기판의 처리를 재개하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공정 (h)에서는, 공정(f)의 검출치가 공정(g)의 문턱치를 상회하였을 때에, 그것을 표시하거나 또는 경보를 발함과 동시에, 레지스트 처리시스템의 프로세스영역에 존재하는 모든 기판의 처리동작을 정지시키고, 또한, 상기 프로세스영역내에 공급되는 공조에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하기 위한 케미컬필터를 교환하고, 케미컬필터교환후에 프로세스영역에서의 기판의 처리를 제개하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 공정 (h)에서는, 공정(f)의 검출치가 공정(g)의 문턱치를 상회하였을 때에, 그것을 표시하거나 또는 경보를 발함과 동시에, 레지스트 처리시스템의 프로세스영역 및 비프로세스영역에 존재하는 모든 기판의 처리를 속행하고, 상기 모든 기판의 처리를 완료시킨 후에, 레지스트 처리시스템의 프로세스영역 및 비프로세스영역의 처리동작을 정지시키고 또한, 상기 프로세스영역내에 공급되는 공조에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하기 위한 케미컬필터를 교환하고, 케미컬필터교환후에 프로세스영역 및 비프로세스영역에서의 기판의 처리를 제개하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  6. 제1항에 있어서, 복수의 레지스트 처리시스템을 이용하여 동시에 다수의 기판을 병렬처리하는 경우에, 상기 공정(f)에서는, 각 레지스트 처리시스템의 처리분위기중의 알칼리농도를 각각 검출하고, 상기 공정(h)에서는, 각 검출치로부터 얻어지는 각 레지스트 처리시스템의 처리분위기의 알칼리농도정보를 각각 표시하거나, 또는 각 검출치 중 적어도 하나가 상기 문턱치를 상회한 경우에 경보를 발하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공정(g)에서는, 또한 상기 공정(f)에서의 검출치의 차이의 허용치를 설정하고, 상기 공정(f)에서는, 다른 장소의 처리분위기중의 알칼리성분농도의 검출치의 차이분이 상기 공정(g)의 허용치를 상회하였을 때에, 그들 처리분위기중의 알칼리성분 농도를 재검출하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 공정(g)에서는, 같은 레지스트 처리시스템내에서, 처리영역의 알칼리성분농도의 문턱치를 비처리영역의 알칼리성분농도의 문턱치와 다르게 하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 공정(f)에서는, 처리분위기중의 알칼리성분농도의 검출치의 곱셈정보를 얻기 위해서, 상기 레지스트 도포공정(a)으로부터 현상처리공정(d)까지의 사이에 여러 회에 걸쳐서 처리분위기중의 알칼리성분의 농도를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 공정(g)에서는, 프로세스영역에 도입되는 공조에어중에 함유되는 알칼리성분 농도의 문턱치를 1ppb 미만으로 설정하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 레지스트 도포공정(b)전에 기판의 표면을 어드히젼처리하는 공정을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  12. 공조된 프로세스 영역 및 비프로세스영역을 가지는 레지스트 처리시스템내에서 기판의 레지스트처리하는 기판의 레지스트 처리방법으로서, (A) 외부로부터 상기 비프로세스영역내에 기판을 반입하는 공정과, (B) 상기 프로세스영역내에서 기판에 레지스트를 도포하는 공정과, (C) 상기 프로세스영역내에서 도포레지스트를 노광처리하는 공정과, (D) 상기 프로세스영역내에서 도포레지스트를 현상처리하는 공정과, (E) 상기 공정(A)로부터 공정(D)까지의 사이에 적어도 1회는 도포레지스트를 열처리하는 공정과, (F) 상기 공정(A)로부터 공정(D)까지의 사이에 적어도 1회는, 상기 레지스트 처리시스템의 내부처리분위기중에서의 레지스트의 해상불량 원인이 되는 알칼리성분의 농도를 검출하는 공정과, (G) 상기 레지스트 처리시스템의 외부환경의 분위기중에 함유되는 알칼리성분의 농도를 검출하는 공정과, (H) 레지스트의 해상불량을 일으키는 상기 레지스트 처리시스템의 내부처리 분위기중의 알칼리성분농도의 문턱치를 설정하는 공정과, (I) 레지스트의 해상불량을 일으키는 상기 레지스트 처리시스템의 외부환경 분위기중의 알칼리 성분농도의 문턱치를 설정하는 공정과, (J)상기 공정(F)의 검출치와 상기 공정(H)의 문턱치에 의거하여 상기 처리공정(A)~(E)중 적어도 하나의 처리분위기를 제어하는 공정과, (K) 상기 공정(G)의 검출치와 상기 공정(I)의 문턱치에 의거하여 레지스트 처리시스템의 외부환경의 분위기를 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 공정(H)에서는, 공정(F)의 검출치가 공정(H)의 문턱치를 상회하였을 때에, 공정(F)의 검출치가 공정(H)의 문턱치를 밑돌도록 상기 처리공정 (A)~(E) 중 적어도 하나의 처리분위기를 피드백제어하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 공정(J)에서는, 공정(F)의 검출치가 공정(H)의 문턱치를 상회하였을 때에, 그것을 표시하거나 또는 경보를 발함과 동시에, 레지스트 처리시스템의 프로세스 영역 및 비프로세스영역에 존재하는 모든 기판의 처리종작을 정지시키고, 또한, 상기 프로세스영역내에 공급되는 공조에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하기 위한 케미컬필터를 교환하고, 케미컬필터교환후에 프로세스영역 및 비프로세스영역에서의 기판의 처리를 재개하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 공정(J)에서는, 공정(F)의 검출치가 공정(H)의 문턱치를 상회하였을 때에, 그것을 표시하거나 또는 경보를 발함과 동시에, 레지스트 처리시스템이 프로세스 영역에 존재하는 모든 기판의 처리동작을 정지시키고, 또한, 상기 프로세스영역내에 공급되는 공조에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하기 위한 케미컬필터를 교환하고, 케미컬필터교환후에 프로세스영역에서의 기판의 처리를 재개하는 것을 특징으로 하는기판의 레지스트 처리방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 공정(J)에서는, 공정(F)의 검출치가 공정(H)의 문턱치를 상회하였을 때에, 그것을 표시하거나 또는 경보를 발함과 동시에, 레지스트 처리시스템의 프로세스 영역 및 비프로세스영역에 존재하는 모든 기판의 처리를 속행하고, 상기 모든 기판의 처리를 완료시킨 후에, 레지스트 처리시스템의 프로세스영역 및 비프로세스영역의 처리동작을 정지시키고, 또한, 상기 프로세스영역내에 공급되는 공조에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하기 위한 케미컬필터를 교환하고, 케미컬필터교환후에 프로세스영역 및 비프로세스영역에서의 기판의 처리를 재개하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  17. 제12항에 있어서, 복수개의 레지스트 처리시스템을 이용하여 동시에 다수의 기판을 병렬처리하는 경우에, 상기 공정(F)에서는, 각 레지스트 처리시스템의 처리분위기중의 알칼리농도를 각각 검출하고, 상기 공정(J)에서는, 각 검출치로부터 얻어지는 각 레지스트 처리시스템의 처리분위기의 알칼리농도정보를 각각 표시하거나, 또는 각 검출치 중 적어도 하나가 상기 문턱치를 상회한 경우에 경보를 발하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 공정(H)에서는, 또한 상기 공정(F)에서의 검출치의 차이의 허용치를 설정하고, 상기 공정(F)에서는, 다른 장소의 처리분위기중의 알칼리성분농도의 검출치의 차이분이 상기 공정(H)의 허용치를 상회하였을 때에, 그들 처리분위기중의 알칼리성분 농도를 다시 검출하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 공정(H)에서는, 같은 레지스트 처리시스템내에서, 처리영역의 알칼리성분농도의 문턱치를 비처리영역의 알칼리성분농도의 문턱치와 다르게 하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 공정(F)에서는, 처리분위기중의 알칼리성분농도의 검출치의 곱셈정보를 얻기 위해서, 상기 레지스트 도포공정(A)으로부터 현상처리공정(D)까지의 사이에 여러 회에 걸쳐서 처리분위기중의 알칼리성분의 농도를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  21. 제12항에 있어서, 상기 공정(H)에서는, 프로세스영역에 도입되는 공조에어중에 함유되는 알칼리성분농도의 문턱치를 1ppb 미만으로 설정하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  22. 제12항에 있어서, 상기 레지스트 도포공정(B)전에 기판의 표면을 어드히젼처리하는 공정을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리방법.
  23. 공조된 프로세스 영역 및 비프로세스영역을 가지는 레지스트 처리시스템내에서 기판의 레지스트처리하는 기판의 레지스트 처리방법으로서, 기판에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포부와, 노광처리된 기판을 가열하는 가열부와, 기판을 냉각하는 냉각부와, 기판을 현상하는 현상처리부와, 노광처리된 기판을 받아넘기는 인터페이스부와, 이 인터페이스부와 상기 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부, 현상처리부 각각과의 사이에서 기판을반송하는 수단과, 다운 플로우 에어를 상기 프로세스영역에 공급하는 수단과, 적어도 상기 프로세스영역의 윗쪽에 설치되고, 상기 프로세스 영역에 도입하고자 하는 다운 플로우 에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하는 필터수단을 구비하며, 상기 필터수단의 요소는 알칼리성분과 반응하여 알칼리성분을 포착하기 위한 산성분을 함유하고, 상기 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부 및 인터페이스부 중 적어도 하나의 분위기중에 존재하는 알칼리 성분의 농도를 검출하는 농도 검출수단과, 레지스트의 해상불량을 일으키는 처리분위기중의 알칼리성분 농도의 문턱치를 설정하는 수단과, 이 설정문턱치와 상기 검출치에 의거하여 상기 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부 및 현상처리부 중 적어도 하나의 처리분위기를 제어하는 수단과, 이 제어수단으로부터 신호를 수신하고 상기 검출치를 표시하는 표시수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 농도검출수단은, 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부 및 인터페이스부로부터 각각 채취한 샘플에어를 순수한 물에 용해시키고, 샘플에어에 함유되는 알칼리성분의 농도를 검출하는 농도분석기인 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 필터수단은 2단중첩의 제1필터요소 및 제2필터요소를 구비하며, 공급에어가 제1필터요소를 통과한 후에 제2필터요소를 통과하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제1 및 제2필터요소는, 시이트를 주름형상으로 접어서 이루어지는 플리츠구조를 이루며, 에어의 공급방향에서 보아 교대로 반복되는 블록부 및 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제2필터요소의 오목부는, 상기 제1요소의 볼록부의 하류측에 위치하고, 또 상기 제2요소의 볼록부는 상기 제1요소의 오목부의 하류측에 위치하는 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  28. 공조된 프로세스 영역 및 비프로세스영역을 가지는 레지스트 처리시스템내에서 기판의 레지스트처리하는 기판의 레지스트 처리장치로서, 기판에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포부와, 노광처리된 기판을 가열하는 가열부와, 기판을 냉각하는 냉각부와, 기판을 현상하는 현상처리부와, 노광처리된 기판을 받아넘기는 인터페이스부와, 이 인터페이스부와 상기 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부, 현상처리부 각각과의 사이에서 기판을 반송하는 수단과, 다운 플로우 에어를 상기 프로세스영역에 공급하는 수단과, 적어도 상기 프로세스영역의 윗쪽에 설치되고, 상기 프로세스 영역에 도입하고자 하는 다운 플로우 에어에 함유되는 알칼리성분을 제거하는 필터수단을 구비하며, 레지스트의 해상불량을 일으키는 처리분위기중의 알칼리성분농도의 문턱치를 성정하는 수단과, 상기 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부 및 인터페이스부 중 적어도 하나의 분위기중에 존재하는 알칼리성분의 농도를 검출하는 제2농도검출수단과, 상기 제1 및 제2농도검출수단에 의해서 각각 검출된 검출치와상기 설정문턱치에 의거하여 상기 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부 및 인터페이스부 중 적어도 하나의 분위기를 제어하는 제어수단과, 이 제어수단으로부터 신호를 수신하여 상기 검출치를 표시하는 표시수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 농도검출수단은, 레지스트 도포부, 가열부, 냉각부 및 인터페이스부로부터 각각 채취한 샘플에어를 순수한 물에 용해시키고, 샘플에어에 함유되는 알칼리성분의 농도를 검출하는 농도분석기인 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  30. 제28항에 있어서, 상기 필터수단은, 2단중첩의 제1필터요소 및 제2필터요소를 구비하며, 공급에어가 제1필터요소를 통과한 후에 제2필터요소를 통과하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제1 및 제2필터요소는, 시이트를 주름형상으로 접어서 이루어지는 플리츠구조를 이루며, 에어의 공급방향에서 보아 교대로 반복되는 블록부 및 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제2필터요소의 오목부는, 상기 제1요소의 볼록부의 하류측에 위치하고, 또한, 상기 제2요소의 볼록부는 상기 제1요소의 오목부의 하류측에 위치하는 특징으로 하는 기판의 레지스트 처리장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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