TWI502622B - 熱處理裝置、塗佈顯影處理系統、熱處理方法、塗佈顯影處理方法及記錄有用來實施該熱處理方法或塗佈顯影處理方法之程式的記錄媒體 - Google Patents

熱處理裝置、塗佈顯影處理系統、熱處理方法、塗佈顯影處理方法及記錄有用來實施該熱處理方法或塗佈顯影處理方法之程式的記錄媒體 Download PDF

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Description

熱處理裝置、塗佈顯影處理系統、熱處理方法、塗佈顯影處理方法及記錄有用來實施該熱處理方法或塗佈顯影處理方法之程式的記錄媒體
本發明係關於對基板進行熱處理之熱處理裝置及包含該熱處理裝置之塗佈顯影處理系統。且本發明係關於該熱處理裝置中之熱處理方法及藉由該熱處理方法對基板進行塗佈顯影處理之塗佈顯影處理方法，以及記錄有用來實施該熱處理方法或塗佈顯影處理方法之程式的記錄媒體。
製造半導體元件時於光微影程序中，對半導體晶圓等基板(以下稱「晶圓」。)依序進行例如塗佈處理程序、曝光程序、熱處理程序、顯影處理程序等複數程序，在晶圓上形成既定光阻圖案。於塗佈處理程序，在晶圓上塗佈光阻液以形成光阻膜。於曝光程序，使光阻膜曝光為既定圖案。於熱處理程序(曝光後烘烤)，在曝光後促進光阻膜內之化學反應。於顯影處理程序，使曝光過之光阻膜顯影。此等一連串處理係在塗佈處理裝置、熱處理裝置及顯影處理裝置等各種處理裝置或搭載有晶圓之運送裝置等之塗佈顯影處理系統中進行。且如此之塗佈顯影處理系統中，可連續運送例如相同配方之複數片晶圓以處理之。
如此之塗佈顯影處理系統中，需維持一定水準進行上述之一連串處理。因此，在進行上述一連串處理後，需求得光阻圖案線寬(Critical Dimension:CD)等評價參數於晶圓面內之分布。此分布係例如於塗佈顯影處理系統中，在製品晶圓處理前處理測試晶圓，藉由搭載於該系統之測定裝置，在該測試晶圓面內複數測定點測定評價參數，藉此求得(參照專利文獻1)。
例如，塗佈顯影處理系統所包含之熱處理裝置中，為降低於晶圓面內溫度之差異，分隔熱板為複數區域。又，藉由於其每一複數區域變更設定溫度，控制在曝光後促進光阻膜內化學反應之熱處理程序，俾於晶圓面內均一進行。專利文獻1所示之例中，記載有下列者：在晶圓面內複數測定點測定光阻圖案線寬(CD)，求得於晶圓面內線寬(CD)之分布，修正熱板設定溫度以控制之。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2008-84886號公報
然而，在如上述之塗佈顯影處理系統中熱處理裝置內，修正熱板設定溫度以進行控制時，有如下之問題。
於熱處理裝置中，分隔熱板為複數區域，對設於每一該區域之加熱器進行加熱控制時，修正設定溫度以控制之。例如，於熱板設有電阻等發熱體所構成之加熱器時，加熱器以導熱之方式加熱熱板，經加熱之熱板以導熱之方式加熱所載置之晶圓。因此，即使於同一區域內，亦會因與加熱器之距離差異導致晶圓溫度不同，故即使根據如上述之線寬(CD)分布修正溫度分布，亦無法降低線寬(CD)差異。
且於熱板設置加熱器時，為穩定化熱板溫度，需經常藉由加熱器加熱熱板，無法降低熱處理裝置消耗之消耗電力。
鑑於上述情事，本發明提供一種熱處理裝置及熱處理方法，可於對基板進行熱處理之熱處理裝置及該熱處理裝置中之熱處理方法內，降低在晶圓面內線寬之差異，可降低消耗電力。
為解決上述課題本發明中，以採用以下所述之各方法為其特徵。
依本發明一實施例，可提供一種熱處理裝置，使在基板上形成有光阻膜之該基板曝光後，為藉由顯影處理在該基板上形成光阻圖案，使曝光過之該基板在顯影處理前進行熱處理，其特徵在於包含：加熱部，包含二維排列之複數加熱元件，對曝光過之該基板進行熱處理；載置部，設於該加熱部上方，以載置該基板；及控制部，藉由該加熱部對一基板進行熱處理時，根據預先依藉由該加熱部進行熱處理後，藉由顯影處理形成有該光阻圖案之另一基板中該光阻圖案線寬之測定值所求得之溫度修正值，修正該加熱部之設定溫度，根據經修正之該設定溫度，控制該加熱部。
依本發明一實施例，可提供一種熱處理方法，藉由包含下列者之熱處理裝置，使在基板上形成有光阻膜之該基板曝光後，為藉由顯影處理在該基板上形成光阻圖案，對曝光過之該基板在顯影處理前進行熱處理：加熱部，包含二維排列之複數加熱元件，以對基板進行熱處理；及載置部，設於該加熱部上方，以載置該基板；該熱處理方法之特徵在於包含一控制程序，該控制程序在藉由該加熱部對一基板進行熱處理時，根據預先依藉由該加熱部進行熱處理後，藉由顯影處理形成有該光阻圖案之另一基板中該光阻圖案線寬之測定值所求得之溫度修正值，修正該加熱部之設定溫度，根據經修正之該設定溫度，控制該加熱部。
依本發明，可於對基板進行熱處理之熱處理裝置及該熱處理裝置中之熱處理方法內，降低在晶圓面內線寬之差異，可降低消耗電力。
其次，與圖式一齊說明關於用以實施本發明之形態。
(第1實施形態)
一開始，參照圖1至圖8，說明關於依第1實施形態之熱處理裝置、包含熱處理裝置之塗佈顯影處理系統、熱處理裝置中之熱處理方法及塗佈顯影處理系統中之塗佈顯影處理方法。
最初，說明關於依本實施形態之光阻塗佈顯影處理系統及塗佈顯影處理系統中之塗佈顯影處理方法。
圖1係顯示依本實施形態之塗佈顯影處理系統構成概略之俯視圖。圖2係塗佈顯影處理系統之前視圖，圖3係塗佈顯影處理系統之後視圖。
如圖1所示，塗佈顯影處理系統1具有一體連接基板匣盒站2、處理站3、介面站4之構成。塗佈顯影處理系統1在晶圓W上塗佈處理光阻，藉由對在晶圓W上經塗佈處理光阻之晶圓W進行熱處理在晶圓W上形成光阻膜。且塗佈顯影處理系統1使形成有光阻膜之晶圓W曝光後，藉由顯影處理，在晶圓W上形成光阻圖案。
基板匣盒站2以匣盒單位自外部對塗佈顯影處理系統1送入送出例如25片晶圓W，或對匣盒C送入送出晶圓W。處理站3鄰接基板匣盒站2而設置，多段配置有於光微影程序中以單片式施行既定處理之複數各種處理裝置。介面站4鄰接處理站3而設置，在與未圖示之曝光裝置之間傳遞晶圓W。
基板匣盒站2中設有匣盒載置台5。匣盒載置台5可沿X方向(圖1中上下方向)任意載置複數匣盒C呈一列。基板匣盒站2中設有可在運送通道6上沿X方向移動之晶圓運送體7。晶圓運送體7亦可沿收納於匣盒C之晶圓W之晶圓排列方向(Z方向：鉛直方向)任意移動，可選擇性地對沿X方向排列之各匣盒C內之晶圓W進行存取。
晶圓運送體7可沿繞著Z軸之θ方向旋轉，亦可對後述線寬測定裝置20或處理站3側之傳送裝置TRS、附著裝置AD進行存取。
處理站3包含多段配置有複數處理裝置之例如7座處理裝置群組G1~G7。於處理站3 X方向負方向(圖1中下方向)側，自基板匣盒站2側起依序配置有第1處理裝置群組G1、第2處理裝置群組G2及第3處理裝置群組G3。於處理站3 X方向正方向(圖1中上方向)側，自基板匣盒站2側起依序配置有第4處理裝置群組G4、第5處理裝置群組G5、第6處理裝置群組G6及第7處理裝置群組G7。
在第1處理裝置群組G1至第3處理裝置群組G3，與第4處理裝置群組G4至第7處理裝置群組G7之間，設有可在運送通道8上沿Y方向移動之第1運送裝置9。第1運送裝置9可沿繞著Z軸之θ方向旋轉，可選擇性地對第1處理裝置群組G1至第7處理裝置群組G7內各處理裝置進行存取以運送晶圓W。
如圖2所示，於第1處理裝置群組G1及第2處理裝置群組G2，自下而上依序堆疊有5段對晶圓W供給既定液體以進行處理之液處理裝置，例如光阻塗佈裝置COT及底部塗佈裝置BARC。光阻塗佈裝置COT塗佈光阻液於晶圓W。底部塗佈裝置BARC形成防止曝光處理時光線反射之抗反射膜。於第3處理裝置群組G3，自下而上依序堆疊有5段液處理裝置，例如對晶圓W供給顯影液以進行顯影處理之顯影處理裝置DEV。且於第1處理裝置群組G1至第3處理裝置群組G3最下段，分別設有用以對各處理裝置群組G1、G2、G3內之液處理裝置供給各種處理液之化學品室CHM。
如圖3所示，於第4處理裝置群組G4，自下而上依序堆疊有9段溫度調節裝置TCP、傳送裝置TRS、高精度溫度調節裝置CPL及高溫度熱處理裝置BAKE。傳送裝置TRS傳遞晶圓W。高精度溫度調節裝置CPL在高精度溫度管理下對晶圓W進行溫度調節。高溫度熱處理裝置BAKE以高溫對晶圓W進行加熱處理。
第5處理裝置群組G5中，自下而上依序堆疊有10段例如高精度溫度調節裝置CPL、預烘烤裝置PAB及後烘烤裝置POST。預烘烤裝置PAB對光阻塗佈處理後之晶圓W進行加熱處理。後烘烤裝置POST對顯影處理後之晶圓W進行加熱處理。
第6處理裝置群組G6及第7處理裝置群組G7中，自下而上依序堆疊有8段對晶圓W進行熱處理之複數熱處理裝置，例如高精度溫度調節裝置CPL及曝光後烘烤裝置PEB。曝光後烘烤裝置PEB對曝光後，顯影前之晶圓W進行加熱處理。
如圖1所示，於處理站3基板匣盒站2側，設有用以在晶圓運送體7與第1運送裝置9之間傳遞晶圓W之傳送裝置TRS。又，於此傳送裝置TRS X方向正方向側，配置有複數處理裝置，例如圖3所示，自下而上依序堆疊有2段用以對晶圓W進行疏水化處理之附著裝置AD。
如圖1所示，於處理站3介面站4側，設有用以在第1運送裝置9與後述晶圓運送體11之間傳遞晶圓W之傳送裝置TRS。又，於此傳送裝置TRS X方向正方向側，配置有例如僅選擇性地使晶圓W邊緣部曝光，未圖示之周邊曝光裝置WEE。
於介面站4，例如圖1所示設有在沿X方向延伸之運送通道10上移動之晶圓運送體11與緩衝匣盒12。晶圓運送體11可上下移動且亦可沿θ方向旋轉，可對鄰接介面站4的未圖示之曝光裝置與緩衝匣盒12進行存取以運送晶圓W。
且如圖1所示，於例如基板匣盒站2，設有測定晶圓W上光阻圖案線寬之線寬測定裝置20。
本體控制部30控制藉由塗佈顯影處理系統1進行之晶圓處理。本體控制部30亦控制藉由線寬測定裝置20進行，在晶圓W上形成之光阻圖案之線寬測定。本體控制部30藉由包含例如CPU或記憶體等之通用電腦構成。又，本體控制部30可藉由CPU實施由記憶體記憶之程式，藉此控制晶圓處理或線寬測定。且由本體控制部30記憶之程式亦可藉由電腦可讀取之記錄媒體安裝於本體控制部30。
上述晶圓處理及線寬測定包含於藉由塗佈顯影處理系統1進行之塗佈顯影處理方法。亦即，塗佈顯影處理方法在晶圓W上塗佈處理光阻，藉由對在晶圓W上經塗佈處理光阻之晶圓W進行熱處理在晶圓W上形成光阻膜。且塗佈顯影處理方法使形成有光阻膜之晶圓W曝光後，藉由顯影處理，在晶圓W上形成光阻圖案。且塗佈顯影處理方法包含：
熱處理程序，藉由曝光後烘烤裝置PEB對晶圓W進行熱處理；及線寬測定程序，藉由線寬測定裝置20測定在晶圓W上形成之光阻圖案線寬。
如以上構成之塗佈顯影處理系統1中之晶圓W塗佈顯影處理程序如下進行。首先，藉由圖1所示之晶圓運送體7，自匣盒載置台5上的匣盒C內逐一取出相同配方之複數片製品用晶圓Wn(n係1以上之自然數)，依序將其運送至處理站3屬於第4處理裝置群組G4之溫度調節裝置TCP。使運送至溫度調節裝置TCP之晶圓Wn溫度調節至既定溫度，藉由第1運送裝置9依序將其運送至底部塗佈裝置BARC，在晶圓Wn上塗佈處理抗反射膜用塗佈液。藉由第1運送裝置9依序運送經塗佈處理抗反射膜用塗佈液之晶圓Wn至高溫度熱處理裝置BAKE、高精度溫度調節裝置CPL，於各裝置施行既定處理，藉此形成抗反射膜。依序運送形成有抗反射膜之晶圓Wn至光阻塗佈裝置COT，在晶圓Wn上塗佈處理光阻。藉由第1運送裝置9依序運送經塗佈處理光阻之晶圓Wn至預烘烤裝置PAB，以施行預烘烤。藉由第1運送裝置9，依序運送經施行預烘烤之晶圓Wn至未圖示之周邊曝光裝置WEE、高精度溫度調節裝置CPL，於各裝置施行既定處理，藉此形成光阻膜。藉由第1運送裝置9傳遞形成有光阻膜之晶圓Wn至傳送裝置TRS。藉由介面站4之晶圓運送體11依序運送傳遞至傳送裝置TRS之晶圓Wn到未圖示之曝光裝置，以進行曝光。
再藉由晶圓運送體11傳遞曝光結束之晶圓Wn至傳送裝置TRS。藉由第1運送裝置9，依序運送傳遞至傳送裝置TRS之晶圓Wn到例如曝光後烘烤裝置PEB，以施行曝光後烘烤。藉由第1運送裝置9依序運送經施行曝光後烘烤之晶圓Wn至高精度溫度調節裝置CPL，以進行溫度調節。其後，運送晶圓Wn至顯影處理裝置DEV，使在晶圓Wn上形成，曝光過之光阻膜顯影。其後藉由第1運送裝置9依序運送晶圓Wn至後烘烤裝置POST，以施行後烘烤。其後依序運送晶圓Wn至高精度溫度調節裝置CPL，以進行溫度調節。又，藉由第1運送裝置9依序運送晶圓Wn至傳送裝置TRS，藉由晶圓運送體7使其回到匣盒C。藉此結束一連串晶圓處理。
其次，參照圖4及圖5，說明關於曝光後烘烤裝置PEB。又，曝光後烘烤裝置PEB相當於本發明中之熱處理裝置。
圖4係顯示依本實施形態之曝光後烘烤裝置之概略前視圖。圖5係將依本實施形態之曝光後烘烤裝置蓋體卸除時之概略俯視圖。
曝光後烘烤裝置PEB如圖4所示，包含蓋體40、收納部50、加熱部60、載置部80、冷卻部90、昇降銷100及控制部110。曝光後烘烤裝置PEB進行一熱處理程序，該熱處理程序為使在晶圓W上形成有光阻膜之晶圓W曝光後，藉由顯影處理形成光阻圖案於晶圓W，在顯影處理前對曝光過之晶圓W進行熱處理。
又，所謂本發明中之熱處理裝置係包含控制熱處理裝置之控制部110。
蓋體40位於上側，設置成可在晶圓W出入時任意上下動。於蓋體40頂棚部中央附近，形成穿通蓋體40而設置之供給管41一端開口。供給管41另一端連接供給經溫濕度管理之空氣之未圖示之供給源。藉此，可自未圖示之供給源經由供給管41對處理室S內供給經溫濕度管理之空氣。且於蓋體40頂棚部周緣附近，形成穿通蓋體40而設置之排氣管42一端開口。排氣管42另一端連接使空氣排氣之未圖示之排氣部。藉此，可藉由排氣部使處理室S內之蒙氣經由排氣管42均一排氣。又，如圖4所示，亦可設置複數排氣管42之開口，此時，設有複數開口之複數排氣管42亦可於途中匯流而連接排氣部。進行曝光後烘烤時，光阻所包含之感光部會因熱而發生化學反應。因此，供給管41及排氣管42於進行曝光後烘烤時，以一定量於處理室S內使空氣循環。
又，於蓋體40亦可設置將供給管41及排氣管42形成開口之空間與處理室S加以區畫之整流板43。整流板43使經由供給管41對處理室S內供給之空氣、自處理室S內經由排氣管42排氣之空氣氣流於晶圓W面內均一。
收納部50位於下側，與蓋體40一體形成處理室S。於收納部50中央，自上方側朝下方側設有載置部80、加熱部60及冷卻部90。且如圖4及圖5所示，於收納部50周緣，載置晶圓W之區域以外之區域，設有防止自加熱部60光線朝較晶圓W更上方漏洩之遮光構件51。
如圖5所示，加熱部60包含在模組基板61上大致於同一平面上大致呈格子狀排列，亦即二維排列，加熱晶圓W之複數發光二極體元件(Light Emitting Diode:LED)62。發光二極體元件62發出紅外線。加熱部60對曝光過之晶圓W進行熱處理。且於以下稱發出紅外線之發光二極體元件62為紅外線LED。
又，作為發出紅外線之發光元件，除LED以外，可使用半導體雷射等各種發光元件。
且例如加熱Si所構成之晶圓W時，於本實施形態，作為紅外線，可使用波長在850nm~1000nm範圍內之紅外線。
如圖5所示，紅外線LED62大致呈格子狀規律無間隙地排列。藉此，加熱部60配置多數小加熱元件。
又，本實施形態中，已說明作為加熱元件使用發出紅外線之發光元件之例。然而，可配置多數小加熱元件即可，亦可不配置多數發光元件而代之以加熱器等各種發熱元件。
作為紅外線LED62，可使用直徑約5mmφ者。例如為對應12英吋之晶圓尺寸，使用直徑約5mmφ者時，如圖5所示，在模組基板61上使用約2950個紅外線LED62即可。
且紅外線LED62可在晶圓W未載置於載置部80時熄燈，晶圓W載置於載置部80時點燈。
如圖4所示，載置部80包含自加熱部60朝上方突出設置之複數突起部81。亦即，載置部80設於加熱部60上方。載置晶圓W，俾由複數突起部81固持。以複數突起部81固持晶圓W，藉此載置部80可自排列有紅外線LED62之加熱部60上端朝上方恰分離既定距離以固持晶圓W。藉此，可在晶圓W下表面與加熱部60之間設置空間。藉由設置空間，即使在灰塵附著於加熱部60上時，亦可防止該灰塵附著於晶圓W。且可防止因藉由紅外線LED62加熱之晶圓W紅外線LED62本身經加熱而受損。且既定距離可約為例如100μm。
複數突起部81中，設有測定經載置之晶圓W溫度之溫度感測器82。藉由設置溫度感測器82，可在更接近晶圓W之位置測定晶圓W之溫度。
複數突起部81宜設置為以俯視觀之大致呈二維均等分散配置。例如，亦可排列為格子狀。或是，亦可沿晶圓W周方向於每一既定角度排列。例如，亦可以中心軸為中心設置為放射狀，俾呈n次(n係自然數)對稱。藉此，即使突起部81個數少，亦可穩定固持形狀大致呈圓形之晶圓W，且可均等測定晶圓W之溫度。圖5中，顯示排列為格子狀，且設置呈4次對稱之例，顯示設置29處突起部81之例。
又，本實施形態中，在載置部80由加熱部60支持之狀態下，載置部80與加熱部60一體設置。然而，載置部80亦可不由加熱部60所支持。例如，亦可不藉由加熱部60另外藉由收納部50或支持收納部50之未圖示之支持構件等支持載置部80。
如圖4所示，冷卻部90設於加熱部60下方。冷卻部90冷卻晶圓W或加熱部60。冷卻部90以俯視觀之呈大致與加熱部60相等之圓形形狀。於冷卻部90內部內建有例如帕爾帖元件等冷卻構件91，可調整冷卻部90至既定設定溫度。或是亦可於冷卻部90內部形成冷卻水流通之冷卻水管，藉由冷卻水冷卻冷卻部90。又，冷卻部90之形狀以俯視觀之至少可涵蓋加熱部60即可，例如亦可包含較晶圓W廣闊之區域。
如圖4及圖5所示，昇降銷100設置成以可昇降之方式自下方支持晶圓W。昇降銷100藉由昇降驅動機構101上下動，可使自下方支持之晶圓W上下動。於加熱部60及冷卻部90中央部附近，分別形成有複數處沿厚度方向穿通加熱部60之穿通孔63、92。圖5顯示形成3處穿通孔63之例。昇降銷100可通過穿通孔63、92，突出至加熱部60上方。藉此，昇降銷100可在第1運送裝置9與載置部80之間傳遞晶圓W。
控制部110係控制加熱部60之部分。且控制部110如後述，根據經由本體控制部30，線寬測定裝置20測定之晶圓W上的光阻圖案寬度尺寸分布，控制加熱部60。亦即，控制部110藉由加熱部60，進行對一晶圓W進行熱處理之控制程序。控制程序包含於塗佈顯影處理方法中之熱處理程序。
如以上構成之曝光後烘烤裝置PEB中，首先，藉由蓋體40上昇，載置有晶圓W之第1運送裝置9移動，晶圓W移動至載置部80上方。將移動至載置部80上方之晶圓W傳遞至昇降銷100，藉由該昇降銷100載置晶圓於載置部80。載置晶圓W於載置部80後，蓋體40下降，將晶圓W送入處理室S。此時，紅外線LED62尚處於熄燈之狀態。
載置晶圓W於載置部80後，自供給管41對處理室S供給經溫濕度管理之空氣，自排氣管42使經供給之空氣排氣，藉此以一定量使空氣循環。在此狀態下，藉由控制部110，使紅外線LED62點燈，加熱晶圓W。
控制部110控制紅外線LED62之輸出，控制自紅外線LED62到達晶圓W之光量。又，經過既定時間後，藉由控制部110，令紅外線LED62熄燈，停止加熱晶圓W。在此，控制部110可個別控制對各紅外線LED62供電之電力。亦即，控制部110可構成為個別調節自各紅外線LED62到達晶圓W之紅外線光量。
又，控制部110亦可依數個紅外線LED62所構成之每一群組控制對各紅外線LED62供電之電力。亦即，控制部110亦可構成為依數個紅外線LED62所構成之每一群組調節自各紅外線LED62到達晶圓W之紅外線光量。
或是，控制部110亦可控制對各紅外線LED62供電之時間。亦即，控制部110亦可以脈衝方式令各紅外線LED62點燈，變更各紅外線LED62之ON時間與OFF時間之比例，藉此調節自各紅外線LED62到達晶圓W之紅外線光量。
本實施形態中，如圖5所示，設置29處突起部81及溫度感測器82。說明校正此等溫度感測器，俾符合溫度測量晶圓之指示值之程序。溫度測量晶圓之溫度感測器在與例如溫度感測器82之設置位置一致之處。
首先，載置溫度測量晶圓於處理室，進行加熱俾溫度測量晶圓之測定值為目標溫度(例如110℃)。其次，讀取此時溫度感測器82之溫度。其次，亦可加上或減去溫度感測器82之溫度讀取值，修正29處溫度感測器82之溫度設定值，俾溫度感測器82之溫度與溫度測量晶圓之溫度一致。
停止加熱晶圓W後，接著載置晶圓W於載置部80，藉由以冷卻構件91或冷卻水冷卻之冷卻部90冷卻晶圓W。又，冷卻晶圓W至既定溫度後，令蓋體40上昇，自載置部80傳遞晶圓W至昇降銷100。將傳遞至昇降銷100之晶圓W傳遞至第1運送裝置9以朝曝光後烘烤裝置PEB外部送出，結束一連串熱處理。
本實施形態中，控制部110進行以加熱部60對某晶圓W進行熱處理之控制程序時，根據預先自於線寬測定裝置20測定之另一晶圓W面內光阻圖案線寬之測定值所求得之溫度修正值修正加熱部60之設定溫度，根據經修正之設定溫度控制加熱部60。參照圖6與線寬測定裝置20一齊說明關於此控制方法。圖6係顯示線寬測定裝置構成概略之縱剖面圖。
線寬測定裝置20例如圖6所示，包含水平載置晶圓W之載置台21與光學式表面形狀測定計22。載置台21係例如X-Y平台，可沿水平方向之2維方向移動。光學式表面形狀測定計22包含例如光照射部23、光偵測部24及計算部25。光照射部23對晶圓W自傾斜方向照射光線。光偵測部24偵測由光照射部23照射因晶圓W反射之光線。計算部25根據該光偵測部24之受光資訊計算晶圓W上的光阻圖案線寬(CD)。線寬測定裝置20使用例如散射測量(Scatterometry)法測定光阻圖案線寬。使用散射測量法時，以計算部25對照藉由光偵測部24偵測之晶圓W面內之光強度分布，與預先記憶之虛擬光強度分布。又，藉由求取對應此經對照之虛擬光強度分布之光阻圖案線寬，可測定光阻圖案線寬。
且線寬測定裝置20可藉由使晶圓W相對於光照射部23及光偵測部24相對水平移動，測定晶圓W面內複數測定點中之線寬。線寬測定裝置20之測定結果可自例如計算部25輸出至後述之本體控制部30。輸出至本體控制部30之測定結果可經由本體控制部30送往曝光後烘烤裝置PEB之控制部110。根據送往控制部110之測定結果，控制部110調整加熱部60之設定溫度以控制之。
其次，參照圖6至圖8，說明關於曝光後烘烤裝置PEB之控制部110根據如以上構成之線寬測定裝置20所測定於晶圓W面內光阻圖案線寬測定值之分布調整加熱部60之設定溫度以進行控制之方法。圖7係顯示在晶圓上排列而形成之複數晶片配置，與測定在晶圓上形成之光阻圖案線寬(CD)之測定點之關係之俯視圖。圖8係顯示線寬測定值CD與設定溫度T之關係之曲線圖。
本實施形態中，如圖7(a)所示，說明關於例如於12英吋尺寸之晶圓W形成例如晶片尺寸呈縱15mm×橫15mm之正方形之晶片CH之情形。形成如此之縱15mm×橫15mm正方形晶片(顆粒)CH時，亦包含於晶圓W外周部形狀缺少正方形一部分之晶片(缺陷顆粒)，合計形成321晶片(顆粒)CH。
又，本實施形態中所謂晶片尺寸意指以於曝光時使用之倍縮遮罩造成之1顆粒區域。然而，係於晶圓W上周期排列之一組形狀即可，亦可係實際上在晶圓W上形成之實際晶片尺寸(於以下變形例及實施形態中亦相同)。
且於本實施形態，如圖7(b)所示，於1個晶片CH之區域內，縱3處×橫3處=9處為測定線寬(CD)之測定點P1~P9。此時，測定線寬(CD)之測定點P1~P9以縱5mm，橫5mm之排列間隔二維排列。
另一方面，如使用圖5所說明，加熱部60中，無間隙地排列有5mmφ之紅外線LED62。因此，測定線寬(CD)之各測定點P1~P9之位置，與各紅外線LED62之位置大致1對1對應。在如此條件下，曝光後烘烤裝置PEB之控制部110根據預先自線寬測定裝置20所測定之測試晶圓WT 之光阻圖案線寬測定值所求得之溫度設定值修正加熱部60之設定溫度。又，根據經修正之設定溫度控制加熱部60。
且本實施形態中，紅外線LED62排列之排列間隔小於晶圓W之晶片CH排列之排列間隔。因此，如亦於第1實施形態之第1變形例中所後述，可降低在曝光時起因於倍縮遮罩之誤差、透鏡像差或顆粒(晶片)內曝光量之差異造成之線寬差異。
預先在測試晶圓WT 上塗佈處理光阻，對在測試晶圓WT 上經塗佈處理光阻之測試晶圓WT 進行熱處理，藉此在測試晶圓WT 上形成光阻膜。其次，使形成有光阻膜之測試晶圓WT 曝光，接著藉由加熱部60進行熱處理。其後，對因加熱部60經熱處理之測試晶圓WT 進行顯影處理，藉此在測試晶圓WT 上形成光阻圖案。
其後，將形成有光阻圖案之測試晶圓WT 運送至線寬測定裝置20，如圖6所示載置晶圓於載置台21。其次，自光照射部23對測試晶圓WT 表面既定部分照射光線，藉由光偵測部24偵測其反射光，以計算部25計算測試晶圓WT 上的光阻圖案線寬。於此線寬測定裝置20，測試晶圓WT 可相對於光照射部23及光偵測部24水平移動。又，如使用圖7(a)及圖7(b)所說明，針對於測試晶圓WT 面內二維排列之321晶片(除缺陷晶片外)分別於9處測定點P1~P9測定線寬(CD)。
使結束線寬測定之測試晶圓WT 回到基板匣盒站2之匣盒C。又，將於測試晶圓WT 面內各測定點之線寬測定結果朝本體控制部30輸出。藉由本體控制部30獲得於測試晶圓WT 面內各測定點之線寬測定值(線寬測定值CD)分布。
求得於測試晶圓WT 面內各測定點之線寬測定值分布後，藉由本體控制部30依下列關係式(1)計算於測試晶圓WT 面內各測定點之溫度修正值ΔT。
ΔCD=M‧ΔT‧‧‧‧‧(1)
ΔCD係等於線寬測定值CD與預先設定之既定目標線寬CD0之差CD-CD0之線寬變化量。且溫度修正值ΔT等於修正前之設定溫度T0與修正後之設定溫度T之差T-T0。且M係依預先求得之線寬變化量ΔCD與溫度修正值ΔT之相關製作之溫度係數。
如圖8中一例所示，例如ArF液浸曝光用等正型光阻一般傾向於隨曝後溫度上昇線寬(CD)變細。圖8之例中，線寬測定值CD(nm)與修正前之設定溫度T0(℃)大致呈感度為-3.0nm/℃之直線關係。因此，本體控制部30中，可使用關係式(1)，依於各測定點之線寬測定值CD計算於對應各測定點之各紅外線LED62之溫度修正值ΔT。
本實施形態中，如圖5所示，設有29處突起部81及溫度感測器82。此時，亦可依如上述獲得之各測定點資料藉由近似曲線求取目標溫度分布，使用該目標溫度分布中該當29處溫度感測器82之測定點溫度修正值ΔT之數值修正29處溫度感測器82之溫度設定值。於以下說明關於使用依線寬測定裝置20之線寬(CD)測定結果求得溫度之各測定點中一部分測定點內之溫度修正值ΔT修正加熱部60之設定溫度T之例。
其後，將各溫度修正值ΔT之資訊自本體控制部30朝曝光後烘烤裝置PEB之控制部110輸出。又，於控制部110，根據各溫度修正值ΔT之資訊修正加熱部60之設定溫度，調整至新的設定溫度。在此所謂加熱部60之設定溫度意指例如進行控制，俾以溫度感測器82測定之溫度接近該溫度之溫度。又，根據經修正(調整)之設定溫度，控制部110控制加熱部60，俾例如藉由溫度感測器82測定之溫度為經修正之設定溫度。如前述，藉由溫度感測器82設於突起部81，可在更接近晶圓W之位置測定晶圓W之溫度，故可更高精度地控制控制部110控制加熱部60時晶圓W之溫度。
又，控制部110控制加熱部60，俾藉由溫度感測器82測定之溫度為經修正之設定溫度時，可藉由更增加溫度感測器82之數量更高精度地修正溫度設定值。
且亦可在設於載置部80之溫度感測器82外另於例如模組基板61設置用以測定晶圓W溫度之溫度感測器，控制加熱部60俾藉由該溫度感測器測定之溫度為經修正之設定溫度。
並且亦可於模組基板61，以大致與紅外線LED62之排列間隔相等之排列間隔設置溫度感測器。或是，亦可預先取得各紅外線LED62電壓電流特性之溫度相依性，控制部110依各紅外線LED62之電壓電流特性計算加熱處理中之溫度。如此，藉由以大致與紅外線LED62之排列間隔相等之排列間隔設置溫度感測器，亦可以與紅外線LED62大致相同之空間解析度使晶圓W溫度均一化。
且本實施形態中，已說明關於對製品晶圓W進行熱處理時，根據預先就測試晶圓WT 求得之溫度修正值，修正加熱部60之設定溫度之例。然而，亦可於對後來的製品晶圓W進行熱處理時，根據就一開始的製品晶圓W求得之溫度修正值修正加熱部60之設定溫度。
另一方面，作為比較例參照圖9至圖11說明關於曝光後烘烤裝置PEB中，加熱部未包含二維排列之加熱晶圓W之複數加熱元件之情形。
圖9及圖10分別係顯示依比較例之曝光後烘烤裝置之概略前視圖及概略俯視圖。圖11係顯示依比較例之曝光後烘烤裝置熱板概略構成之俯視圖。
依比較例之曝光後烘烤裝置PEB如圖9及圖10所示，於框體200內包含：加熱部260，加熱處理晶圓W；及冷卻部290，冷卻處理晶圓W。
加熱部260如圖9所示，包含：蓋體240，位於上側可任意上下動；及收納部250，位於下側與該蓋體240一體形成處理室S。
蓋體240頂棚部中央連接排氣管241，可經由排氣管241並藉由未圖示之排氣部使處理室S內之蒙氣排氣。
且依比較例之曝光後烘烤裝置PEB中，可不具有包含二維排列之複數加熱元件之加熱部而代之以熱板261。如圖11所示，熱板261分隔為複數，例如6個熱板區域J1、J2、J3、J4、J5、J6。分隔熱板區域J1~J6，俾熱板261例如以俯視觀之呈扇形為6等分。
於熱板261各熱板區域J1~J6，可個別內建有因供電發熱之加熱器262，對每一熱板區域J1~J6加熱。各熱板區域J1~J6加熱器262之發熱量藉由例如控制部310調整。且控制部310連接本體控制部330。
於冷卻部290設有載置晶圓W以進行冷卻之冷卻板291。冷卻板291例如圖10所示大致呈方形之平板形狀，熱板261側之端面彎曲為朝外側凸出之圓弧狀。於冷卻板291之內部可內建有例如帕爾帖元件等冷卻構件292，調整冷卻板291至既定設定溫度者與本實施形態相同。
冷卻板291安裝於朝熱板261側延伸之軌道293。冷卻板291可藉由驅動部294在軌道293上移動，移動至熱板261上方。如圖10所示，於包夾著冷卻板291之框體200兩側壁，形成有用以送入送出晶圓W之送入送出口201。
且於冷卻板291，形成有沿著X方向的2條狹縫300。藉由此狹縫300，防止移動至加熱部260側之冷卻板291與在熱板261上突出之昇降銷301相干擾。昇降銷301藉由昇降驅動機構302昇降驅動。且於冷卻板291下方設有昇降銷303。昇降銷303藉由昇降驅動機構304昇降驅動。昇降銷303可自冷卻板291下方上昇，通過狹縫300於冷卻板291上方突出。
比較例中，於各熱板區域J1~J6內，無法將加熱器262之發熱量於各區域內更為分割調整。因此，如以本實施形態所說明，即使設置29處溫度感測器，亦無法調整各熱板區域J1~J6加熱器262之發熱量，俾修正藉由該溫度感測器計測之溫度分布。因此，無法使用依線寬測定裝置之線寬測定結果求得溫度之各測定點溫度修正值修正溫度感測器之溫度設定值，無法降低於晶圓W面內線寬之差異。
且比較例中，於各熱板區域J1~J6內，為穩定化熱板261之溫度，於進行曝光後烘烤前，需預先對加熱器262供電，以到達設定溫度。因此，無論是載置晶圓W於熱板261時，或是未載置晶圓W於熱板261時，皆需對加熱器262供電，經常加熱至約100℃，需對加熱器262供給待命電力。
且比較例中，設置成冷卻部290鄰接加熱部260。因此，曝光後烘烤裝置PEB之框體200設置面積(佔有面積)係加熱部260之設置面積(佔有面積)與冷卻部290之設置面積(佔有面積)之總和。
另一方面，本實施形態中，於加熱部60內配置有多數小加熱元件62。且如前述，可使用於線寬測定裝置20經測定線寬(CD)之晶圓W面內複數測定點之溫度修正值ΔT。藉此，可以更高精度修正所有29處溫度感測器82之溫度設定值，可降低於晶圓W面內線寬之差異。
且本實施形態中，可進行運用，俾僅於進行曝光後烘烤之期間為對晶圓W照射紅外線以進行加熱而供電至加熱部60各加熱元件62。因此，未載置晶圓W於載置部80時，不需對加熱部60供電，不需供給待命電力。藉此，可降低曝光後烘烤裝置PEB中之消耗電力。
且本實施形態中，於加熱部60下方設有冷卻部90。因此，曝光後烘烤裝置PEB之設置面積(佔有面積)僅包含加熱部60之設置面積(佔有面積)分即可，不需單獨設置冷卻部90之設置面積(佔有面積)。
具體而言，實行上述本實施形態與比較例以比較就線寬目標值為83.9nm而形成有光阻圖案之晶圓W，於溫度修正前後在晶圓W面內線寬(CD)之差異3σ恰降低多少。依本實施形態之方法中，3σ自溫度修正前之1.81nm降低至0.27nm。另一方面，比較例中，3σ僅自溫度修正前之1.81nm降低至1.61nm。因此，藉由使用依本實施形態之熱處理裝置及熱處理方法進行溫度修正，可降低於晶圓W面內線寬(CD)之差異。
以上，依本實施形態，根據於前一基板面內光阻圖案線寬之測定值，求取於該基板面內之溫度修正值，在對後一基板進行熱處理時，根據該溫度修正值，修正加熱部之設定溫度。藉此，依對基板進行熱處理之熱處理裝置及該熱處理裝置中之熱處理方法，可降低於基板面內線寬之差異，可降低消耗電力。
且依本實施形態，於加熱部下方設有冷卻部。因此，不需以俯視觀之在加熱部外另一位置設置冷卻板以設置冷卻部。藉此，可降低光阻塗佈顯影處理系統之佔有面積。
(第1實施形態之第1變形例)
其次，參照圖12，說明關於依第1實施形態之第1變形例之熱處理裝置及熱處理方法。
依本變形例之熱處理裝置及熱處理方法在根據於晶圓面內之複數測定點光阻圖案之線寬測定值經平均之平均值，求取溫度修正值之特點中，不同於依第1實施形態之熱處理裝置及熱處理方法。
圖12係顯示在晶圓上排列而形成的複數晶片配置，與測定在晶圓上形成的光阻圖案線寬(CD)之測定點之關係之俯視圖。又，於以下文中有對先前已說明之部分賦予同一符號，省略說明之情形(以下變形例及實施形態中亦相同)。
本變形例中，如圖12(a)所示，亦說明關於例如於12英吋尺寸之晶圓W形成有晶片尺寸為縱15mm×橫15mm之正方形之晶片CH之情形。且本變形例中，亦在該1晶片CH之區域內，如圖12(b)所示，縱3處×橫3處=9處為測定線寬(CD)之測定點。亦即，測定線寬(CD)之測定點以縱5mm，橫5mm之排列間隔二維排列。
然而，本變形例中，進行控制部110藉由加熱部60對某晶圓W進行熱處理之控制程序時，使用於晶片CH內例如9個測定點P1~P9線寬(CD)之測定值經平均之平均值CDAve 。又，將線寬CDAve 視為於該晶片CH測定點之代表點，例如測定點P5中之線寬。
且因時間不足難以測定晶片內複數處時，亦可僅測定例如P5一處以代表之，藉此視為該當晶片之代表值。
求得於測試晶圓WT 各晶片CH線寬之平均值CDAve 後，藉由本體控制部30，依前述關係式(1)計算於測試晶圓WT 各晶片CH之溫度修正值ΔT。其後，將各溫度修正值ΔT之資訊自本體控制部30朝曝光後烘烤裝置PEB之控制部110輸出。又，藉由控制部110，根據各溫度修正值ΔT之資訊修正加熱部60之設定溫度，調整至新的設定溫度。
經使用圖7說明之於某晶片CH內各測定點P1~P9之線寬CD1~CD9可分為於某晶片CH測定值平均值CDAve 之分量，與和於某晶片CH內測定值平均值CDAve 之差D1~D9之分量。亦即，CD1=CDAve +D1，CD2=CDAve +D2，‧‧‧CD9=CDAve +D9。其中，平均值分量CDAve 於晶片CH間之差異主要起因於在晶圓W面內曝光量或曝光後烘烤溫度之差異。且差之分量D1~D9於晶片CH內之差異主要起因於在曝光時倍縮遮罩之誤差、透鏡之像差或顆粒(晶片)CH內之曝光量差異。
因此，本變形例中，即使在以平均值CDAve 代表表示於晶片CH內各測定點P1~P9之線寬CD1~CD9時，亦可表現於晶圓W面內之曝光量或曝光後烘烤溫度之差異。
本變形例中，不使用於所有線寬測定點之測定值，不計算於測試晶圓WT 所有測定點之溫度修正值。例如使用於1晶片內測定點線寬之平均值。然而，如本變形例晶片CH之排列間隔小於溫度感測器之排列間隔時，可以尚為充分之空間解析度使於晶圓W面內之溫度均一化。
具體而言，實行本變形例與於第1實施形態前述之比較例以比較就線寬目標值為83.9nm而形成有光阻圖案之晶圓W，於溫度修正前後在晶圓W面內線寬(CD)之差異3σ恰降低多少。依本變形例之方法中，3σ自溫度修正前之1.81nm降低至1.26nm。另一方面，比較例中，3σ僅自溫度修正前之1.81nm降低至1.61nm。
因此，本變形例中亦與第1實施形態相同可降低於晶圓面內線寬之差異，並可降低線寬測定裝置之控制部及曝光後烘烤裝置之控制部中之處理量。藉此，可降低裝置成本及消耗電力。
(第1實施形態之第2變形例)
其次，參照圖13，說明關於依第1實施形態之第2變形例之熱處理裝置及熱處理方法。
依本變形例之熱處理裝置及熱處理方法在相較於晶圓中心側於周緣側更精細地進行溫度控制之特點中，不同於依第1實施形態之熱處理裝置及熱處理方法。
又，本變形例中，亦可相較於晶圓中心側於周緣側以更小的間隔設置包含溫度感測器之突起部。且亦可相較於晶圓中心側於周緣側以更小的間隔測定線寬。或是，亦可相較於晶圓中心側於晶圓周緣側以更小的間隔設置複數加熱元件。在此，作為此等者之代表，說明關於相較於晶圓中心側於周緣側以更小的間隔設置包含溫度感測器之突起部之情形。
圖13係將依本變形例之曝光後烘烤裝置之蓋體卸除時之概略俯視圖。惟圖13中，為便於圖示，省略紅外線LED62及穿通孔63之圖示。
本變形例中，如圖13所示，相較於晶圓W中心側於周緣側，特別係於外周附近，以更小的間隔配置設置包含溫度感測器82之突起部81。
本變形例中，亦在進行藉由加熱部60對製品晶圓W進行熱處理之控制程序時，根據於測試晶圓WT 面內測定點線寬之測定值，藉由本體控制部30，依前述關係式(1)，計算於各測定點之溫度修正值ΔT。其後，將各溫度修正值ΔT之資訊自本體控制部30朝曝光後烘烤裝置PEB之控制部110輸出。又，藉由控制部110，根據各溫度修正值ΔT之資訊，修正加熱部60之設定溫度，調整至新的設定溫度。又，根據經修正(調整)之設定溫度，控制部110控制加熱部60，俾藉由溫度感測器82測定之溫度為經修正之設定溫度。
此時，相較於晶圓W中心側於周緣側以更小間隔設置溫度感測器82(突起部81)。因此，於晶圓W周緣側，可以更高精度控制進行曝光後烘烤時晶圓W之溫度分布。其結果，即使在晶圓W周緣側，亦與晶圓W中心側相同，可降低線寬(CD)寬度尺寸之差異。
具體而言，實行本變形例與第1實施形態中前述比較例以比較就線寬目標值為83.9nm而形成有光阻圖案之晶圓W，於溫度修正前後在晶圓W面內線寬(CD)差異3σ恰降低多少。依本變形例之方法中，3σ自溫度修正前之3.89nm降低至0.63nm。另一方面，比較例中，3σ僅自溫度修正前之3.89nm降低至2.42nm。因此，可更降低於晶圓W面內線寬之差異。
(第2實施形態)
其次，參照圖14及圖15，說明關於依第2實施形態之熱處理裝置及熱處理方法。
依本實施形態之熱處理裝置及熱處理方法於加熱部在複數發光元件與晶圓之間，具有使發光元件發出之紅外線透射或截斷之複數液晶元件之特點中，不同於依第1實施形態之熱處理裝置及熱處理方法。
圖14係顯示依本實施形態之曝光後烘烤裝置之概略前視圖。圖15係將依本實施形態之曝光後烘烤裝置之蓋體卸除時之概略俯視圖。
如圖14所示，曝光後烘烤裝置PEB包含蓋體40、收納部50、加熱部60a、載置部80a、昇降銷100及控制部110者與第1實施形態相同。且蓋體40、收納部50、昇降銷100及控制部110與第1實施形態相同。
另一方面，加熱部60a在發光元件62與晶圓W之間具有複數液晶元件72所構成之液晶面板70。且載置部80a自加熱部60a之液晶面板70朝上方突出設置。
如圖14所示，加熱部60a在複數發光元件62與晶圓W之間具有液晶面板70。液晶面板70如圖15所示，在模組基板71上，具有大致在同一平面上大致呈格子狀二維排列之液晶元件(畫素)72。各液晶元件72於每一液晶元件(畫素)72以可控制之方式使發光元件62發出之紅外線透射或截斷。且控制部110在進行對某晶圓W進行熱處理之控制程序時，分別控制液晶元件(畫素)72使紅外線透射之透射係數。
如圖15所示，載置部80a係自加熱部60a之液晶面板70朝上方突出設置之複數突起部81。載置晶圓W，俾由複數突起部81固持。藉由以複數突起部81固持晶圓W，載置部80a可自包含排列有液晶元件72之液晶面板70之加熱部60a上端恰朝上方分離既定距離固持晶圓W。藉此，可在晶圓W下表面與加熱部60a之間設置空間。藉由設置空間，即使在灰塵附著於加熱部60a上時，亦可防止該灰塵附著於晶圓W。且可防止因以紅外線LED62加熱之晶圓W紅外線LED62本身受到加熱而受損。
於複數突起部81，與第1實施形態相同，設有測定經載置之晶圓W之溫度之溫度感測器82。藉由設置溫度感測器82，可在更接近晶圓W之位置測定晶圓W之溫度。
本實施形態中，作為液晶面板70，可使用液晶元件72之1畫素之尺寸約0.2mm者。且如前述，作為紅外線LED62，大致呈格子狀規律且無間隙地排列有直徑約5mmφ者。亦即，液晶元件72之間隔小於發光元件62之間隔。如此時，藉由在發光元件62與晶圓W之間具有液晶面板70，可更精細地控制於晶圓W面內溫度之分布。
又，本實施形態中亦如於第1實施形態之第1變形例中所說明，亦可根據於某晶片CH內線寬測定值之平均值CDAve ，求取於該晶片CH內之溫度修正值ΔT。且本實施形態中亦如於第1實施形態之第2變形例中所說明，亦可相較於晶圓W中心側於周緣側更精細地進行溫度控制。
(第3實施形態)
其次，參照圖16，說明關於依第3實施形態之塗佈顯影處理系統及塗佈顯影處理方法。
依本實施形態之塗佈顯影處理系統及塗佈顯影處理方法在具有進行對準之對準裝置，俾排列有曝光過之晶圓晶片之方向，與排列有加熱元件之方向大致平行之特點中，不同於第1實施形態。
圖16係顯示依本實施形態之塗佈顯影處理系統構成概略之俯視圖。
如圖16所示，塗佈顯影處理系統1a具有一體連接基板匣盒站2、處理站3、介面站4之構成者與第1實施形態相同。且基板匣盒站2及介面站4亦與第1實施形態相同。且處理站3以下說明之傳送裝置TRS以外之部分，亦包含曝光後烘烤裝置PEB，與第1實施形態相同。
另一方面，設於處理站3介面站4側之傳送裝置TRS具有用以進行對準晶圓W之對準程序之功能。於各晶圓W，作為用以進行對準之基準，形成有晶圓W周緣一部分經直線截斷，所謂稱定向平面(WF)之缺口部(cut-out)，或於晶圓W周緣一部分形成有凹陷，所謂稱刻痕(WN)之缺口部。因此，亦可係用以進行以於晶圓W形成之小缺口(刻痕)為基準進行對準之刻痕對準處理之功能。於以下說明關於就具有刻痕WN之晶圓W，進行對準缺口部WN之刻痕對準處理之例。
又，依本實施形態之傳送裝置TRS相當於本發明中之對準裝置。且本實施形態中進行對準之程序相當於本發明中之對準程序。
如圖16所示，傳送裝置TRS包含：旋轉載置台120；及光學機構121，對向配置，俾例如自上下包夾載置於旋轉載置台120之晶圓W周緣。
傳送裝置TRS使晶圓W在旋轉載置台120上旋轉，藉由光學機構121獲得關於晶圓W周緣之周緣形狀(輪廓)之資訊。又，根據已獲得之資訊，求取晶圓W自旋轉載置台120旋轉中心偏離之偏心量及偏心方向以進行對準。接著，重新獲得關於晶圓W周緣之周緣形狀之資訊，自此資訊求取晶圓W缺口部WN之方向。又，使旋轉載置台120旋轉既定量，相對於第1運送裝置9對準晶圓W缺口部WN之方向。
如以上構成之塗佈顯影處理系統1a中之晶圓W之塗佈顯影處理程序，與晶圓W面內之線寬測定程序如下進行。
首先，藉由圖1所示之晶圓運送體7，自匣盒載置台5上的匣盒C內逐一取出製品用晶圓Wn(n係1以上之自然數)，藉由介面站4之晶圓運送體11運送晶圓至未圖示之曝光裝置，進行曝光。至此為止之各程序可與第1實施形態相同。
另一方面，藉由晶圓運送體11將曝光處理結束之晶圓Wn傳遞至介面站4側之傳送裝置TRS。傳遞至傳送裝置TRS之晶圓Wn以缺口部WN為基準進行對準(對準程序)。藉由第1運送裝置9，將對準(對準程序)結束之晶圓Wn運送至曝光後烘烤裝置PEB，以施行曝光後烘烤。
其後，運送晶圓至高精度溫度調節裝置CPL進行溫度調節，再藉由晶圓運送體7使晶圓回到匣盒C止，可與第1實施形態相同。
如使用圖7所說明，在晶圓W上形成之晶片CH通常呈格子狀排列。為降低於晶圓W面內光阻圖案線寬之差異，宜使呈格子狀排列之晶片CH排列方向與使用圖5所說明，呈格子狀排列之紅外線LED62排列方向大致平行而一致。然而，將曝光結束之晶圓W直接送入曝光後烘烤裝置PEB時，晶片CH之排列方向未與紅外線LED62排列方向平行。
本實施形態中，藉由使用設於傳送裝置TRS之旋轉載置台120及光學機構121之對準功能，在對準晶圓W缺口部WN方向後，將晶圓送入曝光後烘烤裝置PEB，以進行熱處理。藉此，形成於晶圓W之晶片CH排列方向可與紅外線LED62排列方向大致平行而一致，可更降低於各晶片CH間溫度之差異。
以上雖已敘述關於本發明之較佳實施形態，但本發明不由相關特定實施形態所限定，於申請專利範圍內記載之本發明要旨範圍內，可進行各種變形變更。
且依本發明之熱處理裝置不僅可適用於塗佈顯影處理系統，亦可適用於成膜裝置、蝕刻裝置其他各種裝置。且本發明可適用於包含運送半導體基板、玻璃基板其他各種基板之程序之方法。
1、1a．．．塗佈顯影處理系統
2．．．基板匣盒站
3σ．．．差異
3．．．處理站
4．．．介面站
5．．．匣盒載置台
6、8、10．．．運送通道
7．．．晶圓運送體
9．．．運送裝置
11．．．晶圓運送體
12．．．緩衝匣盒
20．．．線寬測定裝置
21．．．載置台
22．．．光學式表面形狀測定計
23．．．光照射部
24．．．光偵測部
25．．．計算部
30．．．本體控制部
40．．．蓋體
41．．．供給管
42．．．排氣管
43．．．整流板
50．．．收納部
51．．．遮光構件
60、60a．．．加熱部
61．．．模組基板
62．．．加熱元件(紅外線LED)(發光二極體元件)(發光元件)
63、92．．．穿通孔
70．．．液晶面板
71．．．模組基板
72．．．液晶元件
80、80a．．．載置部
81．．．突起部
82．．．溫度感測器
90．．．冷卻部
91．．．冷卻構件
100．．．昇降銷
101．．．昇降驅動機構
110．．．控制部
120．．．旋轉載置台
121．．．光學機構
200．．．框體
201．．．送入送出口
240．．．蓋體
241．．．排氣管
250．．．收納部
260．．．加熱部
261．．．熱板
262．．．加熱器
290．．．冷卻部
291．．．冷卻板
292．．．冷卻構件
293．．．軌道
294．．．驅動部
300．．．狹縫
301．．．昇降銷
302．．．昇降驅動機構
303．．．昇降銷
304．．．昇降驅動機構
310．．．控制部
330．．．本體控制部
AD．．．附著裝置
BAKE．．．高溫度熱處理裝置
BARC．．．底部塗佈裝置
CD、CD0~CD9、CDAve ．．．線寬
CHM．．．化學品室
CH．．．晶片
COT．．．光阻塗佈裝置
CPL．．．高精度溫度調節裝置
C．．．匣盒
D1~D9．．．差
DEV．．．顯影處理裝置
G1~G7．．．處理裝置群組
J1~J6．．．熱板區域
P1~P9．．．測定點
PAB．．．預烘烤裝置
PEB．．．曝光後烘烤裝置
POST．．．後烘烤裝置
S．．．處理室
T0、T．．．溫度
TCP．．．溫度調節裝置
TRS．．．傳送裝置
WEE．．．周邊曝光裝置
WN．．．刻痕(缺口部)
W、WT 、Wn．．．晶圓
ΔCD．．．線寬變化量
ΔT．．．溫度修正值
圖1係顯示依第1實施形態之塗佈顯影處理系統構成概略之俯視圖。
圖2係顯示依第1實施形態之塗佈顯影處理系統構成概略之前視圖。
圖3係顯示依第1實施形態之塗佈顯影處理系統構成概略之後視圖。
圖4係顯示依第1實施形態之曝光後烘烤裝置之概略前視圖。
圖5係將依第1實施形態之曝光後烘烤裝置蓋體卸除時之概略俯視圖。
圖6係顯示線寬測定裝置構成概略之縱剖面圖。
圖7(a)、(b)係顯示在晶圓上排列而形成之複數晶片配置，與測定在晶圓上形成之光阻圖案線寬(CD)之測定點之關係之俯視圖。
圖8係顯示線寬測定值CD與設定溫度T之關係之曲線圖。
圖9係顯示依比較例之曝光後烘烤裝置之概略前視圖。
圖10係顯示依比較例之曝光後烘烤裝置之概略俯視圖。
圖11係顯示依比較例之曝光後烘烤裝置之熱板概略構成之俯視圖。
圖12(a)、(b)係顯示在晶圓上排列而形成之複數晶片配置，與測定在晶圓上形成之光阻圖案線寬(CD)之測定點之關係之俯視圖。
圖13係將依第1實施形態第2變形例之曝光後烘烤裝置蓋體卸除時之概略俯視圖。
圖14係顯示依第2實施形態之曝光後烘烤裝置之概略前視圖。
圖15係將依第2實施形態之曝光後烘烤裝置蓋體卸除時之概略俯視圖。
圖16係顯示依第3實施形態之塗佈顯影處理系統構成概略之俯視圖。
30．．．本體控制部
40．．．蓋體
41．．．供給管
42．．．排氣管
43．．．整流板
50．．．收納部
51．．．遮光構件
60．．．加熱部
61．．．模組基板
62．．．加熱元件(紅外線LED)(發光二極體元件)(發光元件)
63、92．．．穿通孔
80．．．載置部
81．．．突起部
82．．．溫度感測器
90．．．冷卻部
91．．．冷卻構件
100．．．昇降銷
101．．．昇降驅動機構
110．．．控制部
PEB．．．曝光後烘烤裝置
S．．．處理室
W．．．晶圓

Claims (22)

  1. 一種熱處理裝置，在使基板上形成有光阻膜之該基板曝光後，為藉由顯影處理在該基板上形成光阻圖案，而使曝光過之該基板在顯影處理前進行熱處理，其特徵在於包含：加熱部，包含二維排列之格子狀的複數加熱元件，對曝光過之該基板進行熱處理；載置部，設於該加熱部上方，用以載置該基板；及控制部，藉由該加熱部對一基板進行熱處理時，根據依預先藉由該加熱部進行熱處理後，更藉由顯影處理形成有該光阻圖案之另一基板中的該光阻圖案線寬之測定值所預先求得之溫度修正值，修正該加熱部之設定溫度，根據經修正之該設定溫度，控制該加熱部；該控制部根據經修正之該設定溫度，獨立地控制以二維排列之該複數加熱元件中的每一個。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，該加熱元件係發出紅外線之發光元件。
  3. 如申請專利範圍第2項之熱處理裝置，其中，該發光元件係發光二極體。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之熱處理裝置，其中，該加熱部包含二維排列在該複數發光元件與該基板之間，使該發光元件發出之紅外線透射或截斷之複數液晶元件，該控制部控制對該一基板進行熱處理時，該紅外線分別透射該液晶元件之透射係數。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之熱處理裝置，其中，該載置部包含自該加熱部朝上方突出設置之複數突起部，該複數突起部自該加熱部上端朝上方分離既定距離而固持所載置之該基板。
  6. 如申請專利範圍第5項之熱處理裝置，其中，包含設於該複數突起部，用以測定所載置之該基板溫度的溫度感測器。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之熱處理裝置，其中，包含設於該加熱部下方，用以冷卻該基板或該加熱部之冷卻部。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之熱處理裝置，其中，該基板係形成為於其上排列有複數晶片；該複數加熱元件之排列間隔小於該複數晶片之排列間隔。
  9. 一種塗佈顯影處理系統，在基板上塗佈處理光阻，藉由熱處理使在該基板上塗佈處理有該光阻之該基板上形成光阻膜，使形成有該光阻膜之該基板曝光後，藉由顯影處理，在該基板上形成光阻圖案，其特徵在於包含：如申請專利範圍第1至8項中任一項之熱處理裝置，對曝光過之該基板在顯影處理前進行熱處理；及線寬測定裝置，測定該光阻圖案之線寬；且該控制部在藉由該加熱部對該一基板進行熱處理時，根據預先依該線寬測定裝置所測定的該另一基板中該線寬之測定值所求得之該溫度修正值，修正該設定溫度。
  10. 如申請專利範圍第9項之塗佈顯影處理系統，其中，該基板係形成為於其上排列有複數晶片；該塗佈顯影處理系統包含：對準裝置，其於將曝光過之該基板載置於該載置部時進行位置對準，使該複數晶片排列之方向與該複數加熱元件所排列之方向大致平行。
  11. 一種熱處理方法，藉由一熱處理裝置，使在基板上形成有光阻膜之該基板曝光後，為藉由顯影處理在該基板上形成光阻圖案，而在顯影處理前對曝光過之該基板進行熱處理：該熱處理裝置包含：加熱部，包含二維排列之格子狀的複數加熱元件，以對基板進行熱處理；載置部，設於該加熱部上方，用以載置該基板；及控制部，修正該加熱部之設定溫度；該熱處理方法之特徵在於包含一控制程序，該控制程序在藉由該加熱部對一基板進行熱處理時，根據預先依藉由該加熱部進 行熱處理後，更藉由顯影處理形成有該光阻圖案之另一基板中之該光阻圖案線寬之測定值預先所求得之溫度修正值，修正該加熱部之該設定溫度，根據經修正之該設定溫度，控制該加熱部；該控制部根據該經修正之設定溫度，分別控制以二維排列之複數加熱元件。
  12. 如申請專利範圍第11項之熱處理方法，其中，該加熱元件係發出紅外線之發光元件，於該控制程序中，控制在對該一基板進行熱處理時，分別自該發光元件到達該基板之光量。
  13. 如申請專利範圍第12項之熱處理方法，其中，該發光元件係發光二極體。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之熱處理方法，其中，該加熱部包含二維排列在該複數發光元件與該基板之間，使該發光元件發出之紅外線透射或截斷之複數液晶元件，於該控制程序中，控制在對該一基板進行熱處理時，該紅外線分別透射該液晶元件之透射係數。
  15. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之熱處理方法，其中，該載置部包含自該加熱部朝上方突出設置之複數突起部，該複數突起部自該加熱部上端恰朝上方分離既定距離而固持所載置之該基板。
  16. 如申請專利範圍第15項之熱處理方法，其中，該熱處理裝置包含設於該複數突起部，用以測定所載置之該基板溫度之溫度感測器。
  17. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之熱處理方法，其中，該熱處理裝置包含設於該加熱部下方，用以冷卻該基板或該加熱部之冷卻部。
  18. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之熱處理方法，其中該基板係形成為於其上排列有複數晶片；該複數加熱元件之排列間隔小於該複數晶片之排列間隔。
  19. 一種塗佈顯影處理方法，在基板上塗佈處理光阻，藉由對在該基板上塗佈處理有該光阻之該基板進行熱處理在該基板上形成光阻膜，使形成有該光阻膜之該基板曝光後，藉由顯影處理在該基板上形成光阻圖案，其特徵在於包含：熱處理程序，藉由如申請專利範圍第11至13項中任一項之熱處理方法，在顯影處理前對曝光過之該基板進行熱處理；及線寬測定程序，測定該光阻圖案之線寬；且於該控制程序中，在藉由該加熱部對該一基板進行熱處理時，根據預先依藉由該線寬測定程序所測定的該另一基板中之該線寬測定值所求得之該溫度修正值，修正該設定溫度。
  20. 如申請專利範圍第19項之塗佈顯影處理方法，其中，該基板係形成為於其上排列有複數晶片；該塗佈顯影處理方法包含：對準程序，在將曝光過之該基板載置於該載置部時，進行位置對準，使該複數晶片排列之方向與該複數加熱元件所排列之方向大致平行。
  21. 一種電腦可讀取之記錄媒體，記錄有用以令電腦實施如申請專利範圍第11至13項中任一項之熱處理方法之程式。
  22. 一種電腦可讀取之記錄媒體，記錄有用以令電腦實施如申請專利範圍第19或20項之塗佈顯影處理方法之程式。
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