WO2009101869A1 - Applying/developing apparatus, and applying/developing method - Google Patents

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Abstract

A substrate, which has been so exposed along a pattern by an exposure device that the quantity of energy to be fed to a resist film may not exceed a range intrinsic to the resist, is received from a transfer mechanism and transferred to a heating module. The entire resist film is fed by the heating module with energy in a quantity not exceeding the intrinsic range but in such a sum of the quantity of the energy fed at the exposing time as exceeds the intrinsic range. The substrate is heated by the heating plate, thereby to change the solubility.

Description

塗布・現像装置および塗布・現像方法Coating / developing apparatus and coating / developing method
　本発明は、化学増幅型のレジストが塗布され、パターンに沿って露光された基板の表面全体に対してエネルギーを供給し、前記パターンに沿って露光された領域の現像液に対する溶解性を変化させるエネルギー供給部を備えた加熱モジュールを含んだ塗布・現像装置、塗布、現像方法及びこの方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体に関する。 In the present invention, a chemically amplified resist is applied, energy is supplied to the entire surface of the substrate exposed along the pattern, and the solubility of the region exposed along the pattern in the developer is changed. The present invention relates to a coating / developing apparatus including a heating module having an energy supply unit, a coating and developing method, and a storage medium storing a program for executing the method.
　半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜を所定のパターンで露光した後に現像してレジストパターンを形成している。このような処理は、一般にレジストの塗布、現像を行う塗布・現像装置に、露光装置を接続したシステムを用いて行われている。 In the photoresist process, which is one of the semiconductor manufacturing processes, a resist film is formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) to form a resist film, and the resist film is exposed in a predetermined pattern and then developed. A resist pattern is formed. Such a process is generally performed using a system in which an exposure apparatus is connected to a coating / developing apparatus for coating and developing a resist.
　前記レジストとしては、露光されることでエネルギーが供給されて酸を発生させる酸発生剤を含有した化学増幅型レジストが主流として用いられており、その化学増幅型レジストによりレジスト膜が形成され、露光されたウエハは、現像処理前にポストエクスポージャーベーク（以下、ＰＥＢと略記する）と呼ばれる加熱処理を受ける。このＰＥＢ処理で露光により生じた酸は熱拡散してレジスト内で化学増幅反応（酸触媒反応）が進行し、露光された領域が変質して、現像液に対する溶解性が変化する。 As the resist, a chemically amplified resist containing an acid generator that generates an acid by supplying energy when exposed is used as a mainstream, a resist film is formed by the chemically amplified resist, and exposure is performed. The processed wafer is subjected to a heat treatment called post-exposure bake (hereinafter abbreviated as PEB) before development processing. The acid generated by the exposure in this PEB treatment is thermally diffused, and a chemical amplification reaction (acid catalytic reaction) proceeds in the resist. The exposed area is altered and the solubility in the developer is changed.
　露光装置における露光プロセスは、当該露光装置に設けられた光源からの光のパルスのエネルギーを所定の領域に照射し、その照射領域を順次移動させて所定のパターンに沿ってレジストに供給するプロセスである。露光プロセスにおいては、レジストに加えられるエネルギーの総量がそのレジストについて固有の範囲を越えないと、ＰＥＢ処理時において前記酸触媒反応を進行させるだけの十分な量の酸が酸発生剤から発生しない。このため、レジストに加えられるエネルギーが固有の範囲を越えた場合に、露光された領域の現像液に対する溶解性が急激に変化する。したがって、露光装置による露光では、一つの照射領域についてそのように固有の範囲を越えるエネルギーが供給されるまで露光が続けられることになる。 The exposure process in the exposure apparatus is a process of irradiating a predetermined area with the energy of a light pulse from a light source provided in the exposure apparatus, and sequentially moving the irradiation area to supply the resist along a predetermined pattern. is there. In the exposure process, if the total amount of energy applied to the resist does not exceed the inherent range for the resist, a sufficient amount of acid to advance the acid-catalyzed reaction is not generated from the acid generator during PEB processing. For this reason, when the energy applied to the resist exceeds a specific range, the solubility of the exposed region in the developer changes rapidly. Therefore, in the exposure by the exposure apparatus, the exposure is continued until energy exceeding the inherent range is supplied to one irradiation area.
　露光装置の光源としては例えばＡｒＦレーザーを出力するＡｒＦ光源を備えたものがあり、また、微細なパターンを形成するためにレジスト膜上に光を透過する液膜を形成し、この液膜を介して前記ＡｒＦ光源などの光源からの光を照射する、いわゆる液浸露光と呼ばれるプロセスが行われる場合もある。また、パターンの線幅のさらなる微細化の要請に対応するために、ＡｒＦ光源を用いた液浸露光に代わってＡｒＦ光源よりも低い波長の光を出力するＥＵＶ（極紫外線）を発するＥＵＶ光源を用いて露光処理を行うことが検討されており、具体的に用いられる光源やレジスト材料などについての検討が進められている。 As a light source of the exposure apparatus, for example, there is one equipped with an ArF light source that outputs an ArF laser, and a liquid film that transmits light is formed on the resist film in order to form a fine pattern. In some cases, a so-called immersion exposure process in which light from a light source such as the ArF light source is irradiated is performed. In order to meet the demand for further miniaturization of the line width of the pattern, an EUV light source that emits EUV (extreme ultraviolet) that outputs light having a wavelength lower than that of the ArF light source is used instead of immersion exposure using an ArF light source The use of the exposure process is being studied, and the light source and the resist material that are specifically used are being studied.
　しかし、ＡｒＦレーザーなどに比べてＥＵＶはそのエネルギーが弱く、またレジストの感度を高くすることについても限界があるため、ＥＵＶを露光装置に適用した場合は一つの照射領域を露光する時間が長くなる。その結果として、露光処理のスループットが低下してしまう。 However, EUV has weaker energy than ArF laser or the like, and there is a limit to increasing the sensitivity of the resist. Therefore, when EUV is applied to an exposure apparatus, it takes a long time to expose one irradiation region. . As a result, the throughput of the exposure process is reduced.
　ところで、特開平３－１４２９１８（以下、特許文献１という）には、厚いレジスト膜について良好な形状のパターンを形成するために先ず所定のパターンに沿って第１の露光を行い、その後ウエハ全体を露光する第２の露光を行い、第２の露光終了時に第１の露光を受けた領域のみについて、そこに供給されたエネルギーの総量を一定値以上にして、現像液に対する溶解性を変化させる手法が開示されている。そこで、ＥＵＶで露光処理を行う場合にも特許文献１に記載のように２回に分けて露光を行うことが考えられる。 By the way, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-142918 (hereinafter referred to as Patent Document 1), in order to form a pattern with a good shape for a thick resist film, first exposure is performed along a predetermined pattern, and then the entire wafer is exposed. A method of changing the solubility in the developing solution by performing the second exposure to be exposed and setting the total amount of energy supplied thereto only to a certain value or more for only the region that has received the first exposure at the end of the second exposure. Is disclosed. Therefore, when performing exposure processing by EUV, it is conceivable to perform exposure in two steps as described in Patent Document 1.
　しかし、塗布・現像装置に設けられた搬送機構は、レジスト塗布処理が行われたウエハを露光装置に搬送する一方で、露光を終えたウエハを塗布・現像装置に戻すようにその動作を制御しなければならないため、例えば露光終了後、各ウエハは露光装置やＰＥＢを行う加熱モジュールに至るまでの経路に設置されたモジュールで、搬送機構による搬送準備が整うまで待機しなければならず、その待機する時間がウエハ毎に異なってしまう場合がある。このように露光領域を変質させるだけの十分な量の酸が発生した後、ＰＥＢを行うまでの時間（ＰＥＤ時間）がウエハ毎にばらつくと、当該ＰＥＢを行うまでに発生した酸の分布がばらつき、その結果としてレジストパターンの形状にばらつきが生じることが知られている。上述の特許文献１では露光を行った後のＰＥＢ処理をどのようなタイミングで行うかについては記載されていない。したがって、特許文献１の発明ではレジストパターンの形状の劣化を抑えるためには不十分である。 However, the transport mechanism provided in the coating / developing apparatus controls the operation of transporting the resist-coated wafer to the exposure apparatus while returning the exposed wafer to the coating / developing apparatus. For example, after the exposure is completed, each wafer is a module installed in the path to the exposure module and the heating module that performs PEB, and must wait until the transfer mechanism is ready for transfer. There is a case where the time to perform differs for each wafer. Thus, when the amount of acid sufficient to alter the exposed area is generated and the time until PEB is performed (PED time) varies from wafer to wafer, the distribution of the acid generated until the PEB is performed varies. As a result, it is known that the resist pattern shape varies. The above-mentioned Patent Document 1 does not describe at what timing the PEB processing after exposure is performed. Therefore, the invention of Patent Document 1 is insufficient to suppress the deterioration of the resist pattern shape.
　本発明の目的は、露光装置における露光時間が長くなることを抑え、かつ露光装置にて露光処理を終えてから化学増幅型のレジストに発生した酸により、露光された領域の現像液に対する溶解性を変化させるために行われる加熱処理を行うまでの時間が基板毎にばらついても、基板毎に形成されるレジストパターンの形状のばらつきを抑えることができる塗布・現像装置、および塗布・現像方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、そのような塗布・現像方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体を提供することにある。 An object of the present invention is to prevent the exposure time in the exposure apparatus from becoming long, and the solubility of the exposed area in the developer by the acid generated in the chemically amplified resist after the exposure processing is completed in the exposure apparatus. A coating / developing apparatus and a coating / developing method that can suppress variations in the shape of a resist pattern formed for each substrate even if the time required for performing the heat treatment for changing the substrate varies from substrate to substrate. It is to provide.
Another object of the present invention is to provide a storage medium storing a program for executing such a coating / developing method.
　本発明の第１の観点によれば、総量が固有の範囲を越えるエネルギーが供給され、さらに加熱されることで、エネルギーが供給された領域における現像液に対する溶解性が変化する化学増幅型のレジストを基板表面に塗布してレジスト膜を形成する塗布モジュールと、
　前記レジスト膜が形成された後、露光装置により前記レジスト膜に供給されるエネルギー量が前記固有の範囲を越えないようにパターンに沿って露光された基板を受け取り、その基板の受け渡しを行う受け渡し機構と、
　前記受け渡し機構により露光後の基板が受け渡され、前記レジスト膜全体に、前記固有の範囲を越えない量のエネルギーであって、前記露光時に供給されたエネルギー量との総和は前記固有の範囲を越えるエネルギーを供給するエネルギー供給部と、当該基板を加熱して前記溶解性を変化させるための加熱板と、を備えた加熱モジュールと、
前記加熱モジュールにて加熱された基板を現像して前記レジスト膜にパターンを形成するための現像モジュールと、
を備え、
　前記エネルギー供給部は、前記加熱板へ搬入される途中の基板にエネルギーを供給するか、または、前記加熱板に載置された基板にエネルギーを供給するように構成されている塗布・現像装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, a chemically amplified resist in which the energy exceeding the specific range is supplied and further heated, whereby the solubility in the developer in the region to which the energy is supplied changes. A coating module for coating a substrate surface to form a resist film;
After the resist film is formed, a delivery mechanism that receives the substrate exposed along the pattern so that the amount of energy supplied to the resist film by the exposure apparatus does not exceed the inherent range, and delivers the substrate. When,
The substrate after the exposure is delivered by the delivery mechanism, and the amount of energy that does not exceed the intrinsic range over the entire resist film, and the total amount of energy supplied during the exposure is within the intrinsic range. A heating module comprising: an energy supply unit for supplying energy exceeding; and a heating plate for heating the substrate to change the solubility;
A developing module for developing a substrate heated by the heating module to form a pattern on the resist film;
With
The energy supply unit is configured to supply energy to a substrate in the middle of being carried into the heating plate, or a coating / developing apparatus configured to supply energy to a substrate placed on the heating plate. Provided.
　上記第１の観点において、前記加熱モジュールは、前記受け渡し機構から受け取った基板を加熱板へと搬送する搬送機構を備え、前記エネルギー供給部は、前記搬送機構により搬送される基板にエネルギーを供給するように構成することができる。この場合に、前記搬送機構は、基板が載置される載置面を備えた搬送部材を有するものとしてもよく、前記搬送部材は、前記エネルギー供給手段から基板への距離を制御するために、前記載置面に基板を吸着させる吸着機構を有していてもよい。前記吸着機構としては、基板を静電的に吸着する静電チャックを有し、前記載置面が、この静電チャックの表面により構成されるものや、基板の裏面を吸引して前記載置面に吸着させるための吸引機構を有するものを用いることができる。また、前記搬送部材を、加熱板により加熱された基板が載置され、その基板を冷却する冷却プレートとすることができる。 In the first aspect, the heating module includes a transport mechanism that transports the substrate received from the delivery mechanism to a heating plate, and the energy supply unit supplies energy to the substrate transported by the transport mechanism. It can be constituted as follows. In this case, the transport mechanism may include a transport member having a mounting surface on which the substrate is placed, and the transport member controls the distance from the energy supply unit to the substrate. You may have the adsorption | suction mechanism which adsorb | sucks a board | substrate to the said mounting surface. The suction mechanism includes an electrostatic chuck that electrostatically attracts the substrate, and the placement surface is constituted by the surface of the electrostatic chuck, or the placement surface by sucking the back surface of the substrate. What has a suction mechanism for making it adsorb | suck to a surface can be used. The transport member may be a cooling plate on which a substrate heated by a heating plate is placed and cools the substrate.
　また、上記第１の観点において、前記エネルギー供給部は、加熱板に載置された基板にエネルギーを供給するために加熱板に対向するように設けられ、加熱板に載置された基板にエネルギーを供給するものとすることができる。この場合に、前記加熱板は、前記エネルギー供給部から基板へ距離を制御するために、その載置面に基板を吸着させる吸着機構を有するものとすることができる。前記吸着機構としては、基板を静電的に吸着する静電チャックを有し、前記載置面は、この静電チャックの表面により構成されるものや、基板の裏面を吸引して前記載置面に吸着させるための吸引機構を有するものを用いることができる。 In the first aspect, the energy supply unit is provided to face the heating plate in order to supply energy to the substrate placed on the heating plate, and the energy is supplied to the substrate placed on the heating plate. Can be provided. In this case, in order to control the distance from the energy supply unit to the substrate, the heating plate may have an adsorption mechanism that adsorbs the substrate to the mounting surface. The adsorption mechanism includes an electrostatic chuck that electrostatically adsorbs the substrate, and the placement surface is configured by the surface of the electrostatic chuck, or the placement surface by sucking the back surface of the substrate. What has a suction mechanism for making it adsorb | suck to a surface can be used.
　さらに上記第１の観点において、エネルギー供給部は、基板を露光する光源を有するものとすることができる。また、エネルギー供給部は、基板上で放電を発生させ、基板に荷電粒子を供給するための荷電粒子供給源を有するものとすることもできる。この前記荷電粒子供給源は、下方に向かって伸びる針状に形成され、基板上で放電を起こすための電極を有するものとすることができる。 Furthermore, in the first aspect, the energy supply unit may have a light source for exposing the substrate. The energy supply unit may have a charged particle supply source for generating a discharge on the substrate and supplying charged particles to the substrate. The charged particle supply source is formed in a needle shape extending downward and may have an electrode for causing discharge on the substrate.
さらに上記第１の観点において、前記加熱板は処理容器内に設けられ、その処理容器内に水蒸気を供給する水蒸気供給機構を有するものとすることができる。 Furthermore, in the first aspect, the heating plate may be provided in a processing container and may have a water vapor supply mechanism for supplying water vapor into the processing container.
　本発明の第２の観点によれば、総量が固有の範囲を越えるエネルギーが供給され、さらに加熱されることで、エネルギーが供給された領域における現像液に対する溶解性が変化する化学増幅型のレジストを基板表面に塗布してレジスト膜を形成することと、
　前記レジスト膜が形成された後、露光装置により前記レジスト膜に供給されるエネルギー量が前記固有の範囲を越えないようにパターンに沿って露光された基板を加熱モジュールに受け渡すことと、
　その加熱モジュールに設けられたエネルギー供給部により、前記加熱板へ搬入される途中の基板かまたは、加熱板に載置された基板における前記レジスト膜全体に、前記固有の範囲を越えない量のエネルギーであって、前記露光時に供給されたエネルギー量との総和は前記固有の範囲を越えるエネルギーを供給することと、
　前記加熱モジュールに設けられた加熱板に基板を載置することと、
　前記加熱板により基板を加熱して前記溶解性を変化させることと、
　前記加熱モジュールにて加熱された基板を現像して前記レジスト膜にパターンを形成することと、
を備えた塗布・現像方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, a chemically amplified resist in which the energy exceeding the specific range is supplied and further heated, whereby the solubility in the developer in the region to which the energy is supplied changes. Coating the substrate surface to form a resist film;
After the resist film is formed, passing the substrate exposed along the pattern to the heating module so that the amount of energy supplied to the resist film by an exposure device does not exceed the inherent range;
The amount of energy that does not exceed the specific range on the entire resist film on the substrate being carried into the heating plate or on the substrate placed on the heating plate by the energy supply unit provided in the heating module The sum of the amount of energy supplied at the time of exposure supplies energy exceeding the specific range;
Placing a substrate on a heating plate provided in the heating module;
Heating the substrate with the heating plate to change the solubility;
Developing a substrate heated by the heating module to form a pattern on the resist film;
There is provided a coating / developing method comprising:
　上記第２の観点において、加熱モジュールに設けられた搬送機構により、前記露光された基板を加熱板に搬送することをさらに備え、前記エネルギー供給部によるエネルギーの供給は、前記搬送機構により搬送される基板に対して行われるようにすることができる。この場合に、前記加熱モジュールに設けられた加熱板に基板が載置された後に前記エネルギー供給部によるエネルギーの供給が行われるようにすることができ、また、加熱板に載置された基板に対して、加熱板による加熱が行われている際に行われるようにすることもできる。 In the second aspect, the apparatus further includes conveying the exposed substrate to a heating plate by a conveyance mechanism provided in the heating module, and supply of energy by the energy supply unit is conveyed by the conveyance mechanism. It can be performed on the substrate. In this case, energy can be supplied by the energy supply unit after the substrate is placed on the heating plate provided in the heating module, and the substrate placed on the heating plate can be supplied with energy. On the other hand, it can be performed when heating by the heating plate is performed.
　本発明の第３の観点によれば、コンピュータ上で動作し、塗布・現像装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、
　総量が固有の範囲を越えるエネルギーが供給され、さらに加熱されることで、エネルギーが供給された領域における現像液に対する溶解性が変化する化学増幅型のレジストを基板表面に塗布してレジスト膜を形成することと、
　前記レジスト膜が形成された後、露光装置により前記レジスト膜に供給されるエネルギー量が前記固有の範囲を越えないようにパターンに沿って露光された基板を加熱モジュールに受け渡すことと、
　その加熱モジュールに設けられたエネルギー供給部により、前記加熱板へ搬入される途中の基板かまたは、加熱板に載置された基板における前記レジスト膜全体に、前記固有の範囲を越えない量のエネルギーであって、前記露光時に供給されたエネルギー量との総和は前記固有の範囲を越えるエネルギーを供給することと、
　前記加熱モジュールに設けられた加熱板に基板を載置することと、
　前記加熱板により基板を加熱して前記溶解性を変化させることと、
　前記加熱モジュールにて加熱された基板を現像して前記レジスト膜にパターンを形成することと、
を備えた塗布・現像方法が行われるように、コンピュータに前記塗布・現像装置を制御させる記憶媒体が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a storage medium that operates on a computer and stores a program for controlling a coating / developing apparatus, and the program is
A resist film is formed by applying to the substrate surface a chemically amplified resist that changes the solubility in the developer in the energy-supplied region when energy exceeding the specific range is supplied and further heated. To do
After the resist film is formed, passing the substrate exposed along the pattern to the heating module so that the amount of energy supplied to the resist film by an exposure device does not exceed the inherent range;
The amount of energy that does not exceed the specific range on the entire resist film on the substrate being carried into the heating plate or on the substrate placed on the heating plate by the energy supply unit provided in the heating module The sum of the amount of energy supplied at the time of exposure supplies energy exceeding the specific range;
Placing a substrate on a heating plate provided in the heating module;
Heating the substrate with the heating plate to change the solubility;
Developing a substrate heated by the heating module to form a pattern on the resist film;
A storage medium that allows a computer to control the coating / developing apparatus is provided so that the coating / developing method can be performed.
　本発明によれば、供給されたエネルギーの総量が固有の範囲を越え、さらに加熱されることでそのエネルギーが供給された領域における現像液に対する溶解性が変化する化学増幅型のレジストにより基板にレジスト膜を形成し、露光装置において前記範囲を越えないエネルギー量でその基板のレジスト膜をパターンに沿って露光した後、露光後の基板を加熱モジュールに搬送する。そして、加熱モジュールに設けられたエネルギー供給部により、加熱板に搬入される途中かあるいは加熱板に載置された基板の前記レジスト膜全体に、前記固有の範囲を越えない量のエネルギーであって、前記露光時に供給されたエネルギー量との総和は前記固有の範囲を越えるエネルギーを供給する。したがって、露光装置によるパターン露光においては、各露光領域に供給するエネルギー量が抑えられるため、当該パターン露光に要する時間を抑えることができ、かつそのパターン露光によりレジスト膜中に発生する酸の量を抑えることができる。そして、エネルギー供給部によるエネルギー供給で、パターン露光された領域に酸の量が増えた後は速やかに加熱板による加熱を行うことができるので、露光装置による露光後、加熱モジュールに搬送するまでの時間が基板毎にばらついても、酸の分布がばらつくことが抑えられるため、レジストパターンの形状が基板毎にばらつくことが抑えられる。 According to the present invention, the total amount of energy supplied exceeds a specific range, and the resist is resisted on the substrate by a chemically amplified resist whose solubility in the developer in the region to which the energy has been supplied changes when heated. A film is formed, and the resist film on the substrate is exposed along the pattern with an energy amount not exceeding the range in the exposure apparatus, and then the exposed substrate is conveyed to a heating module. Then, the energy supply unit provided in the heating module has an amount of energy that does not exceed the inherent range on the whole resist film of the substrate placed on the heating plate or on the heating plate. The sum of the amount of energy supplied at the time of exposure supplies energy exceeding the inherent range. Therefore, in the pattern exposure by the exposure apparatus, the amount of energy supplied to each exposure region can be suppressed, so that the time required for the pattern exposure can be suppressed and the amount of acid generated in the resist film by the pattern exposure can be reduced. Can be suppressed. And after the amount of acid increases in the pattern-exposed area by the energy supply by the energy supply unit, heating with the heating plate can be performed quickly, so after the exposure by the exposure apparatus until it is transported to the heating module Even if the time varies from one substrate to another, it is possible to prevent the acid distribution from varying, so that the resist pattern shape can be prevented from varying from one substrate to another.
本発明の第１の実施形態に係る塗布・現像装置の要部である加熱モジュールを示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the heating module which is the principal part of the coating / developing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る塗布・現像装置の要部である加熱モジュールを示す横断平面図である。It is a cross-sectional top view which shows the heating module which is the principal part of the coating / developing apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention. 前記加熱モジュールにてウエハが露光される様子を説明する斜視図。The perspective view explaining a mode that a wafer is exposed by the said heating module. 前記加熱モジュールにてウエハが露光される様子を説明する側面図。The side view explaining a mode that a wafer is exposed with the said heating module. 前記加熱モジュールにてウエハが加熱される様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed a mode that a wafer was heated with the said heating module. 本発明の第１の実施形態に係る塗布・現像装置の第１ブロックを示す平面図である。1 is a plan view showing a first block of a coating / developing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る塗布・現像装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a coating / developing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る塗布・現像装置を示す縦断側面図である。1 is a longitudinal side view showing a coating / developing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 前記塗布・現像装置により形成されたレジスト膜をパターン露光する工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the process of carrying out pattern exposure of the resist film formed with the said application | coating / development apparatus. 前記パターン露光した後のレジスト膜にエネルギーの供給および加熱を行う工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the process of supplying energy and heating the resist film after the said pattern exposure. 前記エネルギーの供給および加熱を行ったレジスト膜を現像する工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the process of developing the resist film which supplied the said energy and heated. レジストの露光量と現像液への溶解量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the exposure amount of a resist, and the melt | dissolution amount to a developing solution. 加熱モジュールにおける冷却プレートの他の構成例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the other structural example of the cooling plate in a heating module. 図１０Ａの冷却プレートを示す平面図である。It is a top view which shows the cooling plate of FIG. 10A. 加熱モジュールにおける表面露光部の他の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other structural example of the surface exposure part in a heating module. 加熱モジュールにおける表面露光部の他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other structural example of the surface exposure part in a heating module. 本発明の第２の実施形態に係る塗布・現像装置の要部である加熱モジュールを示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the heating module which is the principal part of the coating / developing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図１２の加熱モジュールの加熱板および蓋体の縦断側面図である。It is a vertical side view of the heating plate and lid of the heating module of FIG. 前記蓋体に設けられる針電極の配置例を示した平面図である。It is the top view which showed the example of arrangement | positioning of the needle electrode provided in the said cover body. 前記蓋体に設けられる針電極の他の配置例を示した平面図である。It is the top view which showed the other example of arrangement | positioning of the needle electrode provided in the said cover body. 前記加熱モジュールの針電極の他の構成例を示した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which showed the other structural example of the needle electrode of the said heating module. 前記加熱モジュールの針電極の他の構成例を示した平面図である。It is the top view which showed the other structural example of the needle electrode of the said heating module. 前記加熱モジュールの針電極の他の構成例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the other structural example of the needle electrode of the said heating module. 第１の実施形態に針電極を適用した状態を説明する平面図である。It is a top view explaining the state which applied the needle electrode to 1st Embodiment. 第１の実施形態に針電極を適用した状態を説明する側面図である。It is a side view explaining the state which applied the needle electrode to 1st Embodiment. 第２の実施形態に用いられる加熱モジュールの他の要部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other principal part of the heating module used for 2nd Embodiment. 評価試験の結果を示したグラフである。It is the graph which showed the result of the evaluation test. 評価試験２で用いた装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the apparatus used by the evaluation test 2. FIG. 評価試験３で用いた装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the apparatus used by the evaluation test 3. FIG. 評価試験３で用いた装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the apparatus used by the evaluation test 3. FIG.
　以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
（第１の実施形態）
　まず、本発明の第１の実施形態に係る塗布・現像装置の要部であるＰＥＢ処理を行う加熱モジュール（ＰＥＢモジュール）について説明する。
　図１は本発明の第１の実施形態に係る塗布・現像装置の要部である加熱モジュールを示す縦断側面図、図２はその横断平面図である。加熱モジュール１は後述の塗布・現像装置８（図５、６参照）内における大気雰囲気中に設けられ、例えば化学増幅型のポジ型のレジスト（以下単にレジストと記載する）によるレジスト膜が形成され、そのレジスト膜が塗布・現像装置８に接続された露光装置Ｃ４（図６参照）にて所定のパターンに沿って露光されたウエハＷが搬入される。 (First embodiment)
First, a heating module (PEB module) that performs PEB processing, which is a main part of the coating and developing apparatus according to the first embodiment of the present invention, will be described.
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a heating module as a main part of a coating / developing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transverse plan view thereof. The heating module 1 is provided in an air atmosphere in a coating / developing apparatus 8 (see FIGS. 5 and 6), which will be described later, and a resist film made of, for example, a chemically amplified positive resist (hereinafter simply referred to as a resist) is formed. Then, the wafer W exposed along a predetermined pattern is carried in by an exposure apparatus C4 (see FIG. 6) in which the resist film is connected to the coating / developing apparatus 8.
　この加熱モジュール１は筐体１１を備えており、筺体１１の側壁にはウエハＷの搬送口１２が開口している。筺体１１内には当該筐体１１内を上下に仕切る仕切り板１３が設けられている。仕切り板１３の上側はウエハＷを加熱板４１へ搬入するための搬入領域１９として構成されている。この搬入領域１９の搬送口１２側（前側）には水平な冷却プレート２が設けられている。冷却プレート２はその裏面側に、例えば温度調節水を流すための冷却流路（図示せず）を備えており、当該冷却プレート２の表面である載置面２０に載置されたウエハＷを冷却するように構成されている。 The heating module 1 includes a housing 11, and a transfer port 12 for the wafer W is opened on the side wall of the housing 11. A partition plate 13 for partitioning the inside of the housing 11 up and down is provided in the housing 11. The upper side of the partition plate 13 is configured as a carry-in area 19 for carrying the wafer W into the heating plate 41. A horizontal cooling plate 2 is provided on the carrying port 12 side (front side) of the carry-in area 19. The cooling plate 2 is provided with a cooling channel (not shown) for flowing temperature-controlled water, for example, on the back side thereof, and the wafer W mounted on the mounting surface 20 which is the surface of the cooling plate 2 is attached to the cooling plate 2. It is configured to cool.
　冷却プレート２の表面部２１は誘電体により構成され、この表面部２１内には電極２２が設けられている。電極２２は例えば高電圧を印加する電源部２３に接続されており、後述する制御部８０により、この電源部２３から電極２２への電圧の印加が制御される。このような構成を有することにより冷却プレート２は静電チャックとして構成され、その表面部２１上に載置されたウエハＷの裏面全体が冷却プレート２に吸着される。 The surface portion 21 of the cooling plate 2 is made of a dielectric, and an electrode 22 is provided in the surface portion 21. The electrode 22 is connected to, for example, a power supply unit 23 that applies a high voltage, and application of a voltage from the power supply unit 23 to the electrode 22 is controlled by a control unit 80 described later. By having such a configuration, the cooling plate 2 is configured as an electrostatic chuck, and the entire back surface of the wafer W placed on the front surface portion 21 is attracted to the cooling plate 2.
　冷却プレート２は載置されたウエハＷを搬送する搬送機構としても機能する。すなわち、冷却プレート２は、支持部２４を介して、駆動部２５に接続され、この駆動部２５により、筐体１１内を搬入口側（前側）から奥側へと水平方向に移動できるように構成されている。駆動部２５は例えば図示しない速度調整器を備えており、制御部８０から送信される制御信号に応じて、冷却プレート２を任意の速度で移動させることができる。図２中、符号１８は、支持部２４が通過するためのスリットを示す。 The cooling plate 2 also functions as a transport mechanism for transporting the mounted wafer W. In other words, the cooling plate 2 is connected to the drive unit 25 via the support unit 24, so that the drive unit 25 can move horizontally in the housing 11 from the carry-in side (front side) to the back side. It is configured. The drive unit 25 includes a speed regulator (not shown), for example, and can move the cooling plate 2 at an arbitrary speed in accordance with a control signal transmitted from the control unit 80. In FIG. 2, the code | symbol 18 shows the slit for the support part 24 to pass.
　筐体１１内の搬入口側（前側）には、昇降機構１５と、この昇降機構により昇降される３本の昇降ピン１４が設けられており、冷却プレート２が搬入口側（前側）にあるときに、昇降機構１５により昇降ピン１４が昇降されることにより、昇降ピン１４が冷却プレート２の上面に対して突没して、搬送口１２を介して筐体１１内に進入した搬送アーム（図示せず）と冷却プレート２との間でウエハＷの受け渡しを行う。 On the carry-in entrance side (front side) in the housing 11, an elevating mechanism 15 and three elevating pins 14 raised and lowered by the elevating mechanism are provided, and the cooling plate 2 is on the carry-in side (front side). When the lifting pins 14 are moved up and down by the lifting mechanism 15, the lifting pins 14 project and sink with respect to the upper surface of the cooling plate 2 and enter the housing 11 through the transport port 12 ( The wafer W is transferred between the cooling plate 2 and the cooling plate 2 (not shown).
　搬入領域１９には、例えば冷却プレート２の進行方向と直交するように伸長したエネルギー供給部３が設けられている。エネルギー供給部３は基部３１とその基部３１の下方に設けられた例えば棒状の光源３２とを有しており、光源３２は例えばＵＶランプにより構成され、下方に向けて帯状に紫外光を照射する。このエネルギー供給部３には光源３２の出力を調整する出力調整部３３が接続されている。出力調整部３３は、制御部８０からの制御信号に基づいて光源３２からの光の出力を制御する。 In the carry-in area 19, for example, an energy supply unit 3 that extends so as to be orthogonal to the traveling direction of the cooling plate 2 is provided. The energy supply unit 3 includes a base 31 and, for example, a rod-shaped light source 32 provided below the base 31, and the light source 32 is configured by, for example, a UV lamp, and radiates ultraviolet light downward in a band shape. . An output adjustment unit 33 that adjusts the output of the light source 32 is connected to the energy supply unit 3. The output adjustment unit 33 controls the output of light from the light source 32 based on a control signal from the control unit 80.
　図３Ａ、３Ｂに示すようにウエハＷをその載置面２０に吸着した冷却プレート２がエネルギー供給部３の下方を搬送口１２側（前側）から奥側に移動するときに光源３２の下方を通過し、ウエハＷの表面全体に光源３２からの光が供給される。このとき上記のようにウエハＷが冷却プレート２に吸着されているので、図中ｈ１で示す光源３２とその下方のウエハＷとの距離は、冷却プレート２の移動中一定に保たれる。 As shown in FIGS. 3A and 3B, when the cooling plate 2 that has adsorbed the wafer W to the mounting surface 20 moves below the energy supply unit 3 from the transfer port 12 side (front side) to the back side, the light source 32 is moved below. The light from the light source 32 is supplied to the entire surface of the wafer W. At this time, since the wafer W is attracted to the cooling plate 2 as described above, the distance between the light source 32 indicated by h1 in the drawing and the wafer W below it is kept constant during the movement of the cooling plate 2.
　筐体１１の奥側には、ウエハＷが載置され、その載置されたウエハＷを加熱する円形の加熱板４１が設けられている。加熱板４１の内部にはヒータ４２が設けられており、ヒータ４２は制御部８０からの制御信号を受けて加熱板４１の表面であるウエハＷの載置面４０の温度を制御し、その載置面４０に載置されたウエハＷを任意の温度で加熱する。加熱板４１は支持部材４１ａ、４１ｂにより支持されている。加熱板４１の下方には昇降機構１７が設けられており、この昇降機構１７により３本の昇降ピン１６が昇降されるようになっている。昇降ピン１６は加熱板４１に挿通されており、昇降機構１７により昇降されることにより、加熱板４１の上面に対して突没して、加熱板４１上に移動した冷却プレート２と加熱板４１との間でウエハＷの受け渡しを行う。 On the back side of the housing 11, a wafer W is placed, and a circular heating plate 41 that heats the placed wafer W is provided. A heater 42 is provided inside the heating plate 41, and the heater 42 receives a control signal from the control unit 80, controls the temperature of the mounting surface 40 of the wafer W that is the surface of the heating plate 41, and mounts the heater 42. The wafer W placed on the placement surface 40 is heated at an arbitrary temperature. The heating plate 41 is supported by support members 41a and 41b. A lifting mechanism 17 is provided below the heating plate 41, and the three lifting pins 16 are lifted and lowered by the lifting mechanism 17. The elevating pins 16 are inserted into the heating plate 41, and are moved up and down by the elevating mechanism 17 so as to protrude from the upper surface of the heating plate 41 and move onto the heating plate 41 and the heating plate 41. The wafer W is transferred between the two.
　加熱板４１の周囲にはリング状の排気部４３が設けられており、排気部４３の表面には当該排気部４３の周方向に沿って開口した複数の排気口４４が設けられている。排気部４３には排気管４６の一端が接続されており、排気管４６の他端は真空ポンプなどにより構成される排気機構４７に接続されている。排気機構４７により排気管４６および排気部４３内に形成された排気流路４５を介して排気孔４４から排気が行われる。排気機構４７は圧力制御機構（図示せず）を有し、制御部８０から送信された制御信号を受け、その制御信号に応じてその排気量を制御する。 A ring-shaped exhaust part 43 is provided around the heating plate 41, and a plurality of exhaust ports 44 opened along the circumferential direction of the exhaust part 43 are provided on the surface of the exhaust part 43. One end of an exhaust pipe 46 is connected to the exhaust part 43, and the other end of the exhaust pipe 46 is connected to an exhaust mechanism 47 constituted by a vacuum pump or the like. The exhaust mechanism 47 exhausts air from the exhaust hole 44 through the exhaust pipe 46 and the exhaust passage 45 formed in the exhaust part 43. The exhaust mechanism 47 has a pressure control mechanism (not shown), receives a control signal transmitted from the control unit 80, and controls the exhaust amount according to the control signal.
　加熱板４１上には支持部材５１ａを介して昇降機構５２により昇降自在な円形の蓋体５１が設けられており、この蓋体５１はその周縁部が下方に突出している。蓋体５１は下降したときに図４に示すようにその周縁部がリング状の密着部材４８を介して排気部４３の周縁に密着し、加熱板４１に載置されたウエハＷの周囲が密閉空間である処理空間Ｓとして構成される。排気部４３および蓋体５１により、処理容器５０が構成される。 On the heating plate 41, a circular lid 51 that can be moved up and down by a lifting mechanism 52 via a support member 51a is provided, and the peripheral edge of the lid 51 protrudes downward. As shown in FIG. 4, when the lid 51 is lowered, the peripheral edge thereof is in close contact with the peripheral edge of the exhaust part 43 via the ring-shaped contact member 48, and the periphery of the wafer W placed on the heating plate 41 is sealed. It is configured as a processing space S that is a space. The exhaust container 43 and the lid body 51 constitute a processing container 50.
　図４に示すように蓋体５１の中央にはガス供給管６１の一端が接続されている。蓋体５１には、ウエハＷ上の空間を上下方向に仕切るように整流板５４，５５が各々水平に設けられており、これら整流板５４、５５により互いに区画された第１の通気室５６および第２の通気室５７が形成されている。整流板５４、５５にはそれぞれ多数のガス吐出口５４ａ，５５ａが設けられており、ガス供給管６１から第１の通気室５６に供給されたガスは、ガス吐出口５４ａ、第２の通気室５７、ガス吐出口５５ａをこの順に流通して、処理空間Ｓに供給され、ウエハＷ表面全体に供給される。ガス供給管６１の蓋体５１への接続部の周囲には、水蒸気の結露を防ぐためのヒータを備えた加熱部５８が設けられている。 As shown in FIG. 4, one end of a gas supply pipe 61 is connected to the center of the lid 51. The lid 51 is provided with rectifying plates 54 and 55 horizontally so as to partition the space on the wafer W in the vertical direction, and the first vent chamber 56 and the rectifying plates 54 and 55 partitioned from each other. A second ventilation chamber 57 is formed. The rectifying plates 54 and 55 are provided with a large number of gas discharge ports 54a and 55a, respectively. The gas supplied from the gas supply pipe 61 to the first vent chamber 56 is supplied to the gas discharge port 54a and the second vent chamber. 57, the gas discharge ports 55a are circulated in this order, supplied to the processing space S, and supplied to the entire surface of the wafer W. A heating unit 58 including a heater for preventing dew condensation of water vapor is provided around the connection portion of the gas supply pipe 61 to the lid 51.
　ガス供給管６１の外側には、ガス供給管６１内で水蒸気が結露することを防ぐためのテープヒータ６１ａが券装されており、このテープヒータ６１ａにより、例えばガス供給管６５内を流通するガスの温度に応じてガス供給管６１が加熱される。また、図１に示すように、ガス供給管６１の他端は純水が貯留された容器６２の気相部に開口しており、容器６２はその内部の純水の温度を検出する温度センサ６３を備えている。いる A tape heater 61a is installed outside the gas supply pipe 61 to prevent water vapor from condensing in the gas supply pipe 61. By this tape heater 61a, for example, gas flowing through the gas supply pipe 65 is provided. The gas supply pipe 61 is heated according to the temperature. Further, as shown in FIG. 1, the other end of the gas supply pipe 61 is opened to a gas phase portion of a container 62 in which pure water is stored, and the container 62 is a temperature sensor that detects the temperature of pure water therein. 63. Have
　容器６２の外周を囲むように、加熱機構としてのマントルヒータ６４が設けられている。このマントルヒータ６４は、ヒータエレメント６４ａと、ヒータエレメント６４ａを囲む断熱材６４ｂと、断熱材６４ｂを囲う外装部６４ｃとにより構成されており、前記温度センサ６３が容器６２内の水温の検出結果に応じた信号を制御部８０に出力し、その出力に基づき制御部８０がマントルヒータ６４に制御信号を出力して、容器６２内の水温が設定温度に制御される。 A mantle heater 64 as a heating mechanism is provided so as to surround the outer periphery of the container 62. The mantle heater 64 includes a heater element 64a, a heat insulating material 64b surrounding the heater element 64a, and an exterior part 64c surrounding the heat insulating material 64b. The temperature sensor 63 detects the water temperature in the container 62. A corresponding signal is output to the control unit 80, and the control unit 80 outputs a control signal to the mantle heater 64 based on the output, so that the water temperature in the container 62 is controlled to the set temperature.
　また、容器６２内の液相部分にはバブリングを行うためのノズル６７が浸漬され、ノズル６７はガス供給管６８を介してＮ２ガスなどの不活性ガスが貯留されたガス供給源６９に接続されている。また、ガス供給管６１の上流側は容器６２に向かう途中で分岐して分岐管６５を形成し、分岐管６５の上流側は前記ガス供給源６９に接続されている。 Further, a nozzle 67 for bubbling is immersed in the liquid phase portion in the container 62, and the nozzle 67 is connected to a gas supply source 69 in which an inert gas such as N 2 gas is stored through a gas supply pipe 68. Has been. The upstream side of the gas supply pipe 61 branches in the middle of the container 62 to form a branch pipe 65, and the upstream side of the branch pipe 65 is connected to the gas supply source 69.
　分岐管６５及びガス供給管６８にはバルブやマスフローコントローラなどにより構成されるガス供給機器群６６が介設されており、これら各管へのＮ２ガスの給断が制御される。ガス供給管６８からノズル６７から容器６２内にＮ２ガスが吐出されると、前記マントルヒータ６４により加熱されながらバブリングされ、Ｎ２ガスは加湿され、ガス供給管６１に流入する。また、分岐管６５を介してガス供給管６１に流入したＮ２ガスは当該ガス供給管６１内で加湿されたＮ２ガスと混合され、処理空間Ｓにはレジストにおける酸触媒反応を促進させるように所定の量の水蒸気を含んだＮ２ガスが供給される。 The branch pipe 65 and the gas supply pipe 68 are provided with a gas supply device group 66 composed of valves, a mass flow controller, and the like, and the supply and disconnection of N 2 gas to these pipes is controlled. When N 2 gas is discharged from the gas supply pipe 68 into the container 62 from the nozzle 67, it is bubbled while being heated by the mantle heater 64, and the N 2 gas is humidified and flows into the gas supply pipe 61. Further, the N 2 gas flowing into the gas supply pipe 61 through the branch pipe 65 is mixed with the N 2 gas humidified in the gas supply pipe 61 so that the acid catalyst reaction in the resist is promoted in the processing space S. N 2 gas containing a predetermined amount of water vapor is supplied.
　次に、加熱モジュール１を含む塗布・現像装置８の構成について説明する。図５は塗布・現像装置８に露光装置Ｃ４が接続されたシステムの第１のブロックＢ１を示す平面図であり、図６は同システムの斜視図であり、図７は同システムの縦断面図である。 Next, the configuration of the coating / developing apparatus 8 including the heating module 1 will be described. 5 is a plan view showing a first block B1 of the system in which the exposure apparatus C4 is connected to the coating / developing apparatus 8, FIG. 6 is a perspective view of the system, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the system. It is.
この塗布・現像装置８はキャリアブロックＣ１と、処理ブロックＣ２と、インターフェイスブロックＣ３とを有している。 The coating / developing apparatus 8 includes a carrier block C1, a processing block C2, and an interface block C3.
　キャリアブロックＣ１は密閉型のキャリアＣを載置する載置台８１と、受け渡しアーム８２とを有している。受け渡しアーム８２は、載置台８１上に載置された密閉型のキャリアＣからウエハＷを取り出して処理ブロックＣ２に受け渡し、処理ブロックＣ２から処理済みのウエハＷを受け取ってキャリアＣに戻すように構成されている。 The carrier block C1 has a mounting table 81 on which a sealed carrier C is mounted and a delivery arm 82. The transfer arm 82 is configured to take out the wafer W from the sealed carrier C mounted on the mounting table 81, transfer it to the processing block C2, and receive the processed wafer W from the processing block C2 and return it to the carrier C. Has been.
　処理ブロックＣ２は、図６に示すようにこの例では現像処理を行うための第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト膜の塗布を行うための第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、およびレジスト膜の上層に形成される反射防止膜の形成を行うための第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を有し、これらが下から順に積層された状態で構成されている。 As shown in FIG. 6, the processing block C2 is a first block (DEV layer) B1 for performing development processing in this example, and a second processing for forming an antireflection film formed under the resist film. Block (BCT layer) B2, a third block (COT layer) B3 for applying a resist film, and a fourth block (TCT) for forming an antireflection film formed on the resist film. Layer) B4, and these are stacked in order from the bottom.
　第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２は、レジスト膜の下層に形成される反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布モジュールと、この塗布モジュールにて行われる処理の前処理および後処理を行うための加熱・冷却系の処理モジュール群を構成する棚ユニットと、塗布モジュールと処理モジュール群との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ２とを有している。前記棚ユニットは搬送アームＡ２が移動する搬送領域Ｒ１に沿って配列され、夫々上記の加熱、冷却系のモジュールが積層されることにより構成される。第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４は、塗布モジュールでスピンコートされる薬液がレジスト膜を被覆する保護膜を形成する薬液であることを除けば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と同様の構成である。第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３についても同様に、塗布モジュールでスピンコートされる薬液がレジスト液であることを除けば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と同様の構成である。なお、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３および第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４において塗布モジュールと処理モジュール群との間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームは、それぞれ符号Ａ３およびＡ４で示している。 The second block (BCT layer) B2 includes a coating module for applying a chemical solution for forming an antireflection film formed in the lower layer of the resist film by spin coating, pre-processing of processing performed in the coating module, and A shelf unit that constitutes a heating / cooling system processing module group for performing post-processing, and a transfer arm A2 that is provided between the coating module and the processing module group and transfers the wafer W between them are provided. is doing. The shelf units are arranged along the transfer region R1 in which the transfer arm A2 moves, and are configured by stacking the above heating and cooling modules. The fourth block (TCT layer) B4 has the same configuration as the second block (BCT layer) B2 except that the chemical solution spin-coated by the coating module is a chemical solution that forms a protective film covering the resist film. It is. Similarly, the third block (COT layer) B3 has the same configuration as that of the second block (BCT layer) B2 except that the chemical solution spin-coated by the coating module is a resist solution. In addition, the transfer arms for transferring the wafer W between the coating module and the processing module group in the third block (COT layer) B3 and the fourth block (TCT layer) B4 are indicated by reference numerals A3 and A4, respectively. Yes.
上記の第２～第４のブロックＢ２～Ｂ４については、後述の第１のブロックＢ１と平面視同様のレイアウトで構成されている。 The second to fourth blocks B2 to B4 are configured in a layout similar to that of the first block B1 described later in plan view.
　第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１内には、図５に示すように、前記塗布モジュールに対応する現像モジュール８３が２段に積層されて設けられており、この現像モジュール８３の前処理および後処理を行うための加熱・冷却系の処理モジュール群を構成する棚ユニットＵ１～Ｕ４が設けられている。そして当該ＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像モジュール８３と、前記処理モジュールとにウエハＷを搬送するための搬送アームＡ１が設けられている。つまり２段の現像モジュール８３に対して搬送アームＡ１が共通化されている構成となっている。また、このＤＥＶブロックＢ１における棚ユニットＵ１～Ｕ４の一部は、上述の加熱モジュール１により構成されている。 In the first block (DEV layer) B1, as shown in FIG. 5, development modules 83 corresponding to the coating modules are provided in two layers, and pre-processing and post-processing of the development module 83 are performed. Shelf units U1 to U4 that constitute a processing module group of a heating / cooling system for performing processing are provided. In the DEV layer B1, a two-stage development module 83 and a transfer arm A1 for transferring the wafer W to the processing module are provided. That is, the transport arm A1 is shared by the two-stage development module 83. Further, a part of the shelf units U1 to U4 in the DEV block B1 is constituted by the heating module 1 described above.
　さらに処理ブロックＣ２には、図５および図７に示すように搬送アームＡがアクセスできる位置に棚ユニットＵ５が設けられている。この棚ユニットＵ５は、図７に示すように、各ブロックＢ１～Ｂ４の搬送アームＡ１～Ａ４との間でウエハＷの受け渡しを行うように、受け渡しステージＴＲＳ及び温調機能を備えた受け渡しステージＣＰＬおよび複数枚のウエハを一時滞留させることができる受け渡しステージＢＦを備えている。棚ユニットＵ５の近傍には昇降自在な搬送アームＤ１が設けられ、これら棚ユニットＵ５に設けられたステージにアクセスすることができる。また、受け渡しアーム８２もＢＣＴ層Ｂ２およびＤＥＶ層Ｂ１に対応する高さ位置に設けられたステージにアクセスすることができる。 Further, as shown in FIGS. 5 and 7, the processing block C2 is provided with a shelf unit U5 at a position where the transfer arm A can access. As shown in FIG. 7, the shelf unit U5 has a delivery stage TRS and a delivery stage CPL having a temperature control function so as to deliver the wafer W to and from the transfer arms A1 to A4 of the blocks B1 to B4. And a delivery stage BF capable of temporarily retaining a plurality of wafers. A transport arm D1 that can be raised and lowered is provided in the vicinity of the shelf unit U5, and a stage provided in these shelf units U5 can be accessed. The delivery arm 82 can also access a stage provided at a height corresponding to the BCT layer B2 and the DEV layer B1.
　また、処理ブロックＣ２には、搬送領域Ｒ１のインターフェイスブロックＣ３と隣接する領域において、図７に示すように搬送アームＡ１および後述のシャトルアーム８４がアクセスできる位置に棚ユニットＵ６が設けられている。棚ユニットＵ６は、棚ユニットＵ５と同様に受け渡しステージＴＲＳおよびＣＰＬを備えている。 Further, in the processing block C2, a shelf unit U6 is provided in a region adjacent to the interface block C3 in the transport region R1 at a position where the transport arm A1 and a shuttle arm 84 described later can access as shown in FIG. The shelf unit U6 includes delivery stages TRS and CPL as with the shelf unit U5.
　ＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、棚ユニットＵ５に設けられた受け渡しステージＣＰＬから棚ユニットＵ６に設けられた受け渡しステージＣＰＬにウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアーム８４が設けられている。また、インターフェイスブロックＣ３には、棚ユニットＵ６の各ステージと露光装置Ｃ４との間でウエハＷを受け渡すことができる受け渡し機構を構成するインターフェイスアーム８５が設けられている。 In the upper part of the DEV layer B1, a shuttle arm 84, which is a dedicated transfer means for directly transferring the wafer W from the transfer stage CPL provided in the shelf unit U5 to the transfer stage CPL provided in the shelf unit U6, is provided. It has been. The interface block C3 is provided with an interface arm 85 that constitutes a delivery mechanism that can deliver the wafer W between each stage of the shelf unit U6 and the exposure apparatus C4.
　また、塗布・現像装置８に接続される露光装置Ｃ４の光源としては、例えば極紫外光（ＥＵＶ）を照射するものが用いられる。このＥＵＶの波長は１３ｎｍ～１４ｎｍである。 Further, as the light source of the exposure apparatus C4 connected to the coating / developing apparatus 8, for example, a light source that emits extreme ultraviolet light (EUV) is used. The wavelength of this EUV is 13 nm to 14 nm.
　塗布・現像装置８は例えばコンピュータからなる制御部８０を備えており、この制御部８０はプログラム、メモリ、ＣＰＵなどにより構成されている。前記プログラムには制御部８０から塗布・現像装置１の各部に制御信号を送り、後述の塗布、現像処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラムは、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記憶部に格納されて制御部８０にインストールされる。 The coating / developing apparatus 8 includes a control unit 80 formed of, for example, a computer, and the control unit 80 includes a program, a memory, a CPU, and the like. In the program, a command (each step) is incorporated so that a control signal is sent from the control unit 80 to each part of the coating / developing apparatus 1 to advance the coating and developing processes described later. This program is stored in a storage unit such as a computer storage medium such as a flexible disk, a compact disk, a hard disk, or an MO (magneto-optical disk) and installed in the control unit 80.
　また、制御部８０は入力画面（図示せず）を備えており、例えば装置のオペレータが、ウエハＷのロット毎に加熱モジュール１におけるエネルギー供給部３での露光量、加熱板４１での加熱温度などの処理条件を設定できるようになっている。そのように設定された前記露光量に応じて、出力調整部３３及び駆動部２５に制御信号が送信され、光源部３２からそれに応じた出力で光が照射されると共に駆動部２５による冷却プレート２の移動速度が制御され、冷却プレート２上のウエハＷがその設定した露光量で露光される。 Further, the control unit 80 includes an input screen (not shown). For example, the operator of the apparatus can set the exposure amount at the energy supply unit 3 in the heating module 1 and the heating temperature at the heating plate 41 for each lot of wafers W. The processing conditions such as can be set. A control signal is transmitted to the output adjustment unit 33 and the drive unit 25 in accordance with the exposure amount set as described above, and light is emitted from the light source unit 32 with an output corresponding thereto, and the cooling plate 2 by the drive unit 25 is irradiated. , The wafer W on the cooling plate 2 is exposed with the set exposure amount.
　続いて塗布・現像装置８の作用についてウエハＷ表面に形成されたレジスト膜の変化の様子を示した縦断側面図である図８Ａ～８Ｃを参照しながら説明する。なお、図８Ａ～８Ｃのレジスト膜９１においては、図示の便宜上、供給されたエネルギー量に応じて各領域に点やハッチングを付して示しており、ハッチングを付した領域のみが断面を表すものではない。 Next, the operation of the coating / developing apparatus 8 will be described with reference to FIGS. 8A to 8C, which are longitudinal side views showing how the resist film formed on the surface of the wafer W changes. In the resist film 91 of FIGS. 8A to 8C, for convenience of illustration, each region is indicated by dots or hatching according to the amount of energy supplied, and only the hatched region represents a cross section. is not.
まず、予め装置８のオペレータが加熱モジュール１における各ロットの加熱温度及びそのロットのエネルギー供給部３の露光量などを設定する。前記露光量は、塗布されるレジストの性質と、露光装置Ｃ４における露光量とに基づいて設定される。 First, the operator of the apparatus 8 sets in advance the heating temperature of each lot in the heating module 1 and the exposure amount of the energy supply unit 3 of that lot. The exposure amount is set based on the properties of the resist to be applied and the exposure amount in the exposure apparatus C4.
　この例では図９に示すように供給されたエネルギーの総和が１１～１２ｍＪ／ｃｍ２よりも多くなり、さらに加熱されたときに、そのエネルギーが供給された領域の現像液への溶解性が急激に増大するポジ型の化学増幅型レジストがウエハＷに塗布されるものとし、また露光装置Ｃ４は例えば７ｍＪ／ｃｍ２で後述のように所定のパターンに沿った露光を行う。ここでは例えば露光装置Ｃ４で露光された領域に１２ｍＪ／ｃｍ２よりも多いエネルギーが供給されるように、例えばエネルギー供給部３によるエネルギー、すなわち露光量（ドース量）は７ｍＪ／ｃｍ２に設定されたものとする。 In this example, as shown in FIG. 9, the total amount of energy supplied is greater than 11 to 12 mJ / cm 2 , and when heated, the solubility in the developer in the region to which the energy has been supplied is abrupt. It is assumed that a positive chemically amplified resist that increases in number is applied to the wafer W, and the exposure apparatus C4 performs exposure along a predetermined pattern as described later at, for example, 7 mJ / cm 2 . Here, for example, the energy supplied by the energy supply unit 3, that is, the exposure amount (dose amount) is set to 7 mJ / cm 2 so that more energy than 12 mJ / cm 2 is supplied to the area exposed by the exposure apparatus C 4. Shall be.
　その設定後、例えば外部からウエハＷの収納されたキャリアＣが載置部８１に載置され、キャリアＣからのウエハＷは第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２に対応する受け渡しステージＣＰＬ２に、受け渡しアーム８２によって順次搬送される。第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２内の搬送アームＡ２は、この受け渡しステージＣＰＬ２からウエハＷを受け取って各モジュール（反射防止膜形成モジュールおよび加熱・冷却系の処理モジュール群）に順次搬送し、これらモジュールにてウエハＷに反射防止膜が形成される。 After the setting, for example, the carrier C in which the wafer W is stored from the outside is placed on the placement unit 81, and the wafer W from the carrier C is delivered to the delivery stage CPL2 corresponding to the second block (BCT layer) B2. It is sequentially conveyed by the arm 82. The transfer arm A2 in the second block (BCT layer) B2 receives the wafer W from the transfer stage CPL2 and sequentially transfers the wafer W to each module (antireflection film forming module and heating / cooling processing module group). An antireflection film is formed on the wafer W by the module.
　その後、ウエハＷは棚ユニットＵ５の受け渡しステージＢＦ２、受け渡しアームＤ１、棚ユニットＵ５の受け渡しステージＣＰＬ３及び搬送アームＡ３を介して第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３に搬入され、そのＣＯＴ層Ｂ３の塗布ユニットに搬送される。その塗布ユニットにて、ウエハＷにポジ型の化学増幅型レジストが供給され、レジスト膜が形成される。 Thereafter, the wafer W is carried into the third block (COT layer) B3 via the delivery stage BF2, the delivery arm D1, the delivery stage CPL3 of the shelf unit U5, and the transfer arm A3, and the COT layer B3 is applied. It is transported to the unit. In the coating unit, a positive chemically amplified resist is supplied to the wafer W to form a resist film.
　レジスト膜が形成されたウエハＷは、搬送アームＡ３→棚ユニットＵ５の受け渡しステージＢＦ３→受け渡しアームＤ１を経て棚ユニットＵ５における受け渡しユニットＢＦ３に受け渡される。なお、レジスト膜が形成されたウエハＷは、第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４にてさらに保護膜が形成される場合もある。この場合は、ウエハＷは受け渡しステージＣＰＬ４を介して搬送アームＡ４に受け渡され、保護膜が形成された後搬送アームＡ４により受け渡しステージＴＲＳ４に受け渡される。 The wafer W on which the resist film is formed is transferred to the transfer unit BF3 in the shelf unit U5 through the transfer arm A3 → the transfer stage BF3 of the shelf unit U5 → the transfer arm D1. Note that a protective film may be further formed on the wafer W on which the resist film is formed in the fourth block (TCT layer) B4. In this case, the wafer W is transferred to the transfer arm A4 via the transfer stage CPL4, and after the protective film is formed, it is transferred to the transfer stage TRS4 by the transfer arm A4.
　レジスト膜や場合によってはさらに保護膜が形成されたウエハＷは、受け渡しアームＤ１を介して受け渡しステージＢＦ３、ＴＲＳ４から受け渡しステージＣＰＬ１１に受け渡され、ここからシャトルアーム８４により棚ユニットＵ６の受け渡しステージＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＣ３に取り込まれる。 The wafer W, on which a resist film or a protective film is further formed in some cases, is transferred from the transfer stages BF3 and TRS4 to the transfer stage CPL11 via the transfer arm D1, and from here the transfer stage CPL12 of the shelf unit U6 by the shuttle arm 84. Is directly transferred to the interface block C3.
　次いで、ウエハＷはインターフェイスアーム８５により露光装置Ｃ４に搬送され、そこで光源（図示せず）から発せられた光が、矢印で示すように所定の開口部９３を備えた露光マスク９２を介してウエハＷ表面に供給され、レジスト膜９１において、開口部９３に対応した領域９４が露光される。そして例えばマスク９２を水平移動して順次露光領域を移動させながら、所定のパターンに沿ってレジスト膜９１が露光（パターン露光）される（図８Ａ）。上記のようにこのときパターン露光された領域９４に供給されるエネルギーは７ｍＪ／ｃｍ２であり、このエネルギー供給量では露光領域中にほとんど酸は発生せず、図９に示すようにこのまま加熱処理、現像処理を続けて行ってもほとんど現像液に溶解されない。 Next, the wafer W is transferred to the exposure apparatus C4 by the interface arm 85, where light emitted from a light source (not shown) passes through the exposure mask 92 having a predetermined opening 93 as indicated by an arrow. The region 94 corresponding to the opening 93 in the resist film 91 is exposed. Then, for example, the resist film 91 is exposed (pattern exposure) along a predetermined pattern while moving the mask 92 horizontally to sequentially move the exposure region (FIG. 8A). As described above, the energy supplied to the pattern-exposed region 94 at this time is 7 mJ / cm 2. With this energy supply amount, almost no acid is generated in the exposed region, and as shown in FIG. Even if the development processing is continued, it is hardly dissolved in the developer.
　露光装置Ｃ４にて露光処理を終えたウエハＷは、インターフェイスアーム８５により、棚ユニットＵ６の受け渡しステージＴＲＳ６に載置され、その後搬送アームＡ１によりＤＥＶ層Ｂ１の棚ユニットＵ１の加熱モジュール１に搬送される。昇降ピン１４がウエハＷを受け取ると、電源部２３により、加熱モジュール１の搬送口１１側（前側）に待機している冷却プレート２の電極２２に電圧が印加される。続いて昇降ピン１４が下降すると、ウエハＷ全体が冷却プレート２上に吸着される。その後、エネルギー供給部３の光源３２から紫外線を照射しながら、光源３２の下方を加熱板４１の上方に向けて移動させ、ウエハＷ表面全体に紫外光を照射する。このとき、制御部８０により、予め設定された露光量（エネルギー）がウエハＷに照射されるように、光源３２の光照射出力および冷却プレート２の移動速度が制御され、予め設定された露光量（エネルギー）である７ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーがウエハＷに供給される。 The wafer W that has been subjected to the exposure processing by the exposure apparatus C4 is placed on the transfer stage TRS6 of the shelf unit U6 by the interface arm 85, and then transferred to the heating module 1 of the shelf unit U1 of the DEV layer B1 by the transfer arm A1. The When the elevating pins 14 receive the wafer W, the power supply unit 23 applies a voltage to the electrode 22 of the cooling plate 2 waiting on the transfer port 11 side (front side) of the heating module 1. Subsequently, when the elevating pins 14 are lowered, the entire wafer W is adsorbed onto the cooling plate 2. Thereafter, while irradiating the ultraviolet light from the light source 32 of the energy supply unit 3, the lower part of the light source 32 is moved upward of the heating plate 41 to irradiate the entire surface of the wafer W with ultraviolet light. At this time, the control unit 80 controls the light irradiation output of the light source 32 and the moving speed of the cooling plate 2 so as to irradiate the wafer W with a preset exposure amount (energy), and the preset exposure amount. An energy of 7 mJ / cm 2 that is (energy) is supplied to the wafer W.
　光源３２からの露光よって図９のグラフに示すように、先に露光装置Ｃ４でパターン露光された領域９４において供給されたエネルギーの総和が１４ｍＪ／ｃｍ２になり、当該領域９４においては後にＰＥＢ処理を行ったときに十分な酸触媒反応（化学増幅反応）が起こり、現像処理時に領域９４全体が可溶になるように十分な量の酸が発生する。その一方で、露光装置Ｃ４にて露光されなかった領域９５の露光量は７ｍＪ／ｃｍ２に留まっているので、領域９４に比べて酸の発生は抑えられ、当該領域９５ではＰＥＢ処理時に酸触媒反応が進行せず、領域９５は現像処理時にほとんど溶解されない。 As shown in the graph of FIG. 9 by exposure from the light source 32, the sum of the energy supplied in the region 94 previously subjected to pattern exposure by the exposure apparatus C4 becomes 14 mJ / cm 2 , and the PEB process is performed later in the region 94. Sufficient acid-catalyzed reaction (chemical amplification reaction) occurs, and a sufficient amount of acid is generated so that the entire region 94 becomes soluble during development processing. On the other hand, since the exposure amount of the region 95 that has not been exposed by the exposure apparatus C4 remains 7 mJ / cm 2 , the generation of acid is suppressed compared to the region 94, and the acid catalyst in the region 95 is treated during PEB processing. The reaction does not proceed and the region 95 is hardly dissolved during the development processing.
　エネルギー供給部３により露光されたウエハＷを保持した冷却プレート２が加熱板４１上に位置すると、光源３２からの光の照射が停止し、昇降ピン１６を介してウエハＷが加熱板４１に受け渡され、冷却プレート２は加熱モジュール１の搬送口１２側（前側）に戻る。続いて蓋体５１が下降して、密閉された処理空間Ｓが形成される。続いてウエハＷ表面全体に水蒸気を含んだＮ２ガスが供給され、このＮ２ガスは排気口４４に吸引されてウエハＷの周方向に向かい、排気される。このような気流に曝されながらウエハＷが加熱板４１の熱により加熱され、レジスト膜９１のパターン露光された領域９４においては酸触媒反応が進行する（図８Ｂ）。 When the cooling plate 2 holding the wafer W exposed by the energy supply unit 3 is positioned on the heating plate 41, the irradiation of light from the light source 32 stops, and the wafer W is received by the heating plate 41 via the lift pins 16. The cooling plate 2 is returned to the transport port 12 side (front side) of the heating module 1. Subsequently, the lid 51 is lowered to form a sealed processing space S. Subsequently, N 2 gas containing water vapor is supplied to the entire surface of the wafer W, and this N 2 gas is sucked into the exhaust port 44 and exhausted in the circumferential direction of the wafer W. While being exposed to such an air flow, the wafer W is heated by the heat of the heating plate 41, and the acid catalyst reaction proceeds in the pattern-exposed region 94 of the resist film 91 (FIG. 8B).
　ウエハＷが加熱板４１に載置されてから所定の時間が経過すると、ウエハＷへのガス供給が停止し、ウエハＷは処理容器５０への搬入動作とは逆の動作で加熱板４１から冷却プレート２に受け渡され、当該冷却プレート２により冷却されたウエハＷは搬送アームＡ１を介して現像モジュール８３に搬送される。 When a predetermined time elapses after the wafer W is placed on the heating plate 41, the gas supply to the wafer W is stopped, and the wafer W is cooled from the heating plate 41 by the operation opposite to the operation of loading into the processing container 50. The wafer W transferred to the plate 2 and cooled by the cooling plate 2 is transferred to the developing module 83 via the transfer arm A1.
現像モジュール８３でウエハＷに現像液が供給されると図８Ｃに示すように、レジスト膜９１において露光装置Ｃ４にてパターン露光された領域９４のみが現像液に溶解し、パターン９６が形成される。 When the developing solution is supplied to the wafer W by the developing module 83, as shown in FIG. 8C, only the region 94 of the resist film 91 subjected to pattern exposure by the exposure apparatus C4 is dissolved in the developing solution, and a pattern 96 is formed. .
このようにして現像モジュール８３での現像処理が終了した後、ウエハＷは搬送アームＡ１により棚ユニットＵ５の受け渡し台ＴＲＳ１に受け渡され、その後、受け渡しアーム８２を介してキャリアＣに戻される。 After the development processing in the development module 83 is completed in this way, the wafer W is transferred to the transfer table TRS1 of the shelf unit U5 by the transfer arm A1, and then returned to the carrier C via the transfer arm 82.
　この塗布・現像装置８においては、ウエハＷにＰＥＢ処理を行う加熱モジュール１の加熱板４１への搬入領域１９に、露光装置Ｃ４により所定のパターンに沿って露光されたレジスト膜が形成されたウエハＷの表面全体を露光するエネルギー供給部３が設けられており、このエネルギー供給部３にて露光したときに、露光装置Ｃ４にてパターン露光された領域に十分な量の酸が発生し、ＰＥＢ処理を行ったときにその領域の現像液に対する溶解性が変化する一方で露光装置Ｃ４にてパターン露光が行われなかった領域はＰＥＢ処理を行ったときにその溶解性がほとんど変化しない。このため、露光装置Ｃ４におけるパターン露光において各露光量域に供給するエネルギー量が抑えられるため、当該パターン露光に要する時間を抑えることができ、かつそのパターン露光によりレジスト膜中に発生する酸の量を抑えることができる。そして、エネルギー供給部３によるエネルギー供給でパターン露光された領域に酸の量が増えた後は速やかに加熱板４１により加熱を行うことができる。その結果として、露光装置Ｃ４による露光後、加熱モジュールに搬送するまでの時間がウエハＷ毎にばらついても、酸の分布がばらつくことが抑えられ、レジストパターンの形状がウエハＷ毎にばらつくことが抑えられる。 In this coating / developing apparatus 8, a wafer in which a resist film exposed along a predetermined pattern by the exposure apparatus C <b> 4 is formed in the carry-in area 19 of the heating module 1 that performs the PEB process on the wafer W. An energy supply unit 3 that exposes the entire surface of W is provided. When the energy supply unit 3 performs exposure, a sufficient amount of acid is generated in the pattern-exposed region of the exposure apparatus C4, and PEB is generated. When the processing is performed, the solubility of the region in the developing solution is changed. On the other hand, the solubility of the region where the pattern exposure is not performed by the exposure apparatus C4 is hardly changed when the PEB processing is performed. For this reason, since the amount of energy supplied to each exposure amount area in the pattern exposure in the exposure apparatus C4 can be suppressed, the time required for the pattern exposure can be suppressed, and the amount of acid generated in the resist film by the pattern exposure. Can be suppressed. Then, after the amount of acid increases in the pattern-exposed region by the energy supply by the energy supply unit 3, the heating plate 41 can be quickly heated. As a result, even if the time until exposure to the heating module after exposure by the exposure apparatus C4 varies for each wafer W, the acid distribution is suppressed from varying, and the resist pattern shape varies for each wafer W. It can be suppressed.
　また、冷却プレート２により加熱板４１へウエハＷを搬送中にエネルギー供給部３による露光を行っているので、スループットの低下が抑えられる。また、この例のように加熱モジュール１内が大気雰囲気として構成される場合、例えばウエハＷに反りがあったり、ウエハＷが変形していたりして、光源３２の下方を通過するときに光源３２とウエハＷの各部の距離とがばらつくと、空気によるエネルギー減衰のため、ウエハＷの各部に供給されるエネルギーにばらつきが生じるおそれがある。しかし、加熱モジュール１ではそのように反りのあるウエハＷが搬入されても、冷却プレート２にウエハＷ全体を吸着させ、ウエハＷ全体が水平に保持されるため、冷却プレート２が加熱板４１へ移動するときに、光源３２とその下方のウエハＷの各部との距離が一定になる。したがって、供給されるエネルギーが各部でばらつくことを抑えることができ、ウエハ毎にレジストパターンの形状がばらつくことをより確実に抑えるができる。 In addition, since the energy supply unit 3 performs exposure while the wafer W is being transferred to the heating plate 41 by the cooling plate 2, a decrease in throughput can be suppressed. Further, when the inside of the heating module 1 is configured as an air atmosphere as in this example, for example, when the wafer W is warped or the wafer W is deformed and passes under the light source 32, the light source 32. If the distance between each part of the wafer W varies, the energy supplied to each part of the wafer W may vary due to energy attenuation by air. However, in the heating module 1, even when the warped wafer W is carried in, the entire wafer W is attracted to the cooling plate 2 and is held horizontally, so that the cooling plate 2 is moved to the heating plate 41. When moving, the distance between the light source 32 and each part of the wafer W below it is constant. Therefore, it is possible to suppress the supplied energy from varying in each part, and it is possible to more reliably suppress the variation in the resist pattern shape from wafer to wafer.
　また、この加熱モジュール１ではウエハＷの加熱時に水蒸気を供給し、加熱板４１によるウエハＷの加熱時にレジスト膜９１の露光された領域９４における酸触媒反応（化学増幅反応）を活性化して酸の拡散を促進している。したがって、水蒸気を供給しない場合に比べて露光された領域９４で発生している酸が少なくても、前記領域９４を現像液に対して可溶にすることができるので、露光装置Ｃ４にてレジストに供給するエネルギーをより一層抑えることができる。そのように露光装置Ｃ４にて供給するエネルギーが抑えられる場合、露光装置Ｃ４における露光時間の短縮を図ることができ、１枚のウエハＷについて露光開始から露光終了までの時間が短くなる。したがって、加熱モジュール１にて加熱を行うまでにこの露光装置Ｃ４による露光で発生した酸のウエハＷの面内における分布の均一性が低下することを抑えることができ、ウエハＷの面内で均一性の高いパターンを形成することができる。 In addition, the heating module 1 supplies water vapor when the wafer W is heated, and activates an acid catalytic reaction (chemical amplification reaction) in the exposed region 94 of the resist film 91 when the wafer W is heated by the heating plate 41. Promotes diffusion. Therefore, even if less acid is generated in the exposed region 94 than when water vapor is not supplied, the region 94 can be made soluble in the developing solution. The energy supplied to can be further reduced. When the energy supplied by the exposure apparatus C4 is suppressed in this way, the exposure time in the exposure apparatus C4 can be shortened, and the time from the start of exposure to the end of exposure for one wafer W is shortened. Therefore, it is possible to prevent the uniformity of the distribution of the acid generated in the exposure by the exposure apparatus C4 before the heating module 1 is heated from being reduced in the plane of the wafer W, and to be uniform in the plane of the wafer W. A highly characteristic pattern can be formed.
　冷却プレートの移動中において光源３２とその下方のウエハＷの距離ｈ１を一定にするために、冷却プレートは例えば図１０Ａ、１０Ｂに示すようにバキュームポートとして構成してもよい。これらの図の冷却プレート１０１はその表面に多数の開口部１０２を備えており、開口部１０２は冷却プレート１０１内の流路１０３を介して排気管１０４の一端
に接続され、排気管１０４の他端は吸引手段を構成するエジェクタ１０５に接続されている。制御部８０から出力された制御信号を受けて、エジェクタ１０５が開口部１０２から所定の流量で吸引を行い、ウエハＷが冷却プレート１０１上に吸着される。 In order to keep the distance h1 between the light source 32 and the wafer W below the light source 32 constant during the movement of the cooling plate, the cooling plate may be configured as a vacuum port as shown in FIGS. 10A and 10B, for example. The cooling plate 101 in these drawings has a large number of openings 102 on the surface thereof, and the opening 102 is connected to one end of the exhaust pipe 104 via a flow path 103 in the cooling plate 101. The end is connected to the ejector 105 constituting the suction means. In response to the control signal output from the control unit 80, the ejector 105 performs suction at a predetermined flow rate from the opening 102, and the wafer W is sucked onto the cooling plate 101.
　また、エネルギー供給部３の光源部としては、上述の光源３２のようにウエハＷに帯状に光を照射するものに限られない。図１１Ａに示す光源部１０６は、下方に点状に光を照射するように構成され、基部３１に駆動部１０７を介して取り付けられている。駆動部１０７は冷却プレート２の移動速度に応じた速度で基部３１の一端と他端とを繰り返し往復移動し、図１１Ｂに示すように加熱板４１上へ搬送されるウエハＷ全体に光を照射できるようになっている。 Further, the light source unit of the energy supply unit 3 is not limited to the light source unit that irradiates the wafer W with light in a band shape like the light source 32 described above. The light source unit 106 shown in FIG. 11A is configured to irradiate light downward in the form of dots, and is attached to the base 31 via a drive unit 107. The driving unit 107 repeatedly reciprocates one end and the other end of the base 31 at a speed corresponding to the moving speed of the cooling plate 2 and irradiates the entire wafer W conveyed onto the heating plate 41 as shown in FIG. 11B. It can be done.
　エネルギー供給部３の光源部としては紫外光などの短波長光を照射するものに限られず、ウエハＷにエネルギーを与えることが可能であれば、電子ビームを照射するものや、イオンビームを照射するものを用いてもよい。また、露光装置Ｃ４としてもＥＵＶによる露光を行うものの他に、従来使用されている例えばＫｒＦ光源やＡｒＦ光源を備えたものを用いてもよいし、またウエハ上に液膜を形成しその液膜を介して露光を行う液浸露光を行うものを使用してもよい。 The light source unit of the energy supply unit 3 is not limited to a unit that irradiates short-wavelength light such as ultraviolet light. If energy can be applied to the wafer W, a unit that irradiates an electron beam or an ion beam. A thing may be used. Further, as the exposure apparatus C4, in addition to the apparatus that performs exposure by EUV, a conventionally used apparatus that includes, for example, a KrF light source or an ArF light source may be used, or a liquid film may be formed on a wafer. You may use what performs immersion exposure which exposes via.
（第２の実施形態）
　続いてＰＥＢを行う加熱モジュールの第２の実施形態について説明する。図１２は加熱モジュール１１１の縦断側面を示している。加熱モジュール１と同様に構成された箇所については同じ符号を付し、説明は省略する。この加熱モジュール１１１における冷却プレート１１２は静電チャックとして構成されておらず、加熱板４１へウエハＷを搬入する搬入領域１９にエネルギー供給部３が設けられていない。処理容器５０を構成する蓋体１１３は蓋体５１と同様に構成されているが、その整流板５５には、図１３に示すようにエネルギー供給部を構成する多数の針電極１１４が下方へ向けて突出するように形成されている。整流板５５を介して電源部１１５により針電極１１４に電圧が印加されるようになっており、電圧が印加された針電極１１４は処理空間Ｓにコロナ放電を発生させ、その放電により生成されたプラズマ中の荷電粒子がウエハＷ表面全体に供給される。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the heating module that performs PEB will be described. FIG. 12 shows a longitudinal side surface of the heating module 111. Parts that are configured similarly to the heating module 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The cooling plate 112 in the heating module 111 is not configured as an electrostatic chuck, and the energy supply unit 3 is not provided in the loading area 19 where the wafer W is loaded into the heating plate 41. The lid body 113 constituting the processing container 50 is configured in the same manner as the lid body 51, but a large number of needle electrodes 114 constituting the energy supply unit are directed downward on the rectifying plate 55 as shown in FIG. 13. It is formed to protrude. A voltage is applied to the needle electrode 114 by the power supply unit 115 via the rectifying plate 55, and the needle electrode 114 to which the voltage is applied generates a corona discharge in the processing space S and is generated by the discharge. Charged particles in the plasma are supplied to the entire surface of the wafer W.
　図１４Ａは整流板５５の下面を示しており、針電極１１４は例えばこのように正方格子状に配置されている。また図においてガス吐出口５４ａは省略しているが、針電極１１４と針電極１１４との間にウエハＷに均一にガスを供給することができるように形成される。また、針電極１１４の配置としてはこの例に限られず、例えば図１４Ｂに示すように三方格子状に配置してもよい。 FIG. 14A shows the lower surface of the rectifying plate 55, and the needle electrodes 114 are arranged in a square lattice, for example. Further, although the gas discharge port 54a is omitted in the drawing, it is formed between the needle electrode 114 and the needle electrode 114 so that the gas can be supplied uniformly to the wafer W. Further, the arrangement of the needle electrodes 114 is not limited to this example. For example, the needle electrodes 114 may be arranged in a three-way lattice pattern as shown in FIG. 14B.
　所望のエネルギーをウエハＷに与えることができ、かつウエハＷに過度に荷電粒子が供給されてウエハＷがダメージを受けないように図中ｈ２で示す各針電極１１４とウエハＷとの距離、および針電極１１４に印加される電圧が設定されるが、例えばｈ２としては５ｍｍ～９ｍｍ程度であり、針電極１１４に印加する電圧としては±２ｋＶ～±１２ｋＶである。また、電源部１１５を構成する電源としては直流電源であっても交流電源であってもよい。 A distance between each needle electrode 114 and the wafer W indicated by h2 in the figure so that desired energy can be given to the wafer W and the charged particles are not excessively supplied to the wafer W to damage the wafer W, and The voltage applied to the needle electrode 114 is set. For example, h2 is about 5 mm to 9 mm, and the voltage applied to the needle electrode 114 is ± 2 kV to ± 12 kV. The power source constituting the power source unit 115 may be a DC power source or an AC power source.
　また加熱板４１の表面部は静電チャック１２１として構成されており、当該静電チャック１２１を介してヒータ４２によりウエハＷが加熱される。静電チャック１２１は冷却プレート２と同様にその表面が誘電体１２２により構成されており、誘電体１２２内部には電源部１２４に接続された電極１２３が埋め込まれている。静電チャック１２１の上面をなすウエハＷの載置面は水平に形成され、ウエハＷの裏面全体を吸着し、冷却プレート２と同様にウエハ全体を水平に保持できるように構成されている。ウエハＷに静電チャック１２１から印加される電圧を制御することによって、ウエハＷに供給される荷電粒子のエネルギー量を制御してもよい。また、このようにウエハＷに印加する電圧は静電チャック１２１上に突出したピンを設け、ウエハＷをわずかに静電チャック１２１表面から浮かせることで制御してもよい。 The surface portion of the heating plate 41 is configured as an electrostatic chuck 121, and the wafer W is heated by the heater 42 via the electrostatic chuck 121. The surface of the electrostatic chuck 121 is made of a dielectric 122 like the cooling plate 2, and an electrode 123 connected to the power supply unit 124 is embedded in the dielectric 122. The mounting surface of the wafer W that forms the upper surface of the electrostatic chuck 121 is formed horizontally, and is configured to suck the entire back surface of the wafer W and to hold the entire wafer horizontally in the same manner as the cooling plate 2. The amount of energy of charged particles supplied to the wafer W may be controlled by controlling the voltage applied to the wafer W from the electrostatic chuck 121. Further, the voltage applied to the wafer W in this way may be controlled by providing pins protruding on the electrostatic chuck 121 and slightly lifting the wafer W from the surface of the electrostatic chuck 121.
　このように針電極１１４によりウエハＷにエネルギーを供給する場合、露光する場合と同様に空気によるエネルギーの減衰が起きることに加えて、針電極１１４とウエハＷとの距離が変化すると、電界強度が変化するためにコロナ放電により発生する荷電粒子数に違いが生じ、ウエハＷのレジスト膜に供給されるエネルギー量が異なってしまう。そこで、上記のように静電チャック１２１によりウエハＷを吸着してその各部を水平に保持し、前記各針電極１１４とその下方のウエハＷとの距離ｈ２を一定にして、ウエハＷの各部および各ウエハ間で供給されるエネルギーにばらつきが発生することを抑える。 In this way, when energy is supplied to the wafer W by the needle electrode 114, in addition to the attenuation of energy due to air as in the case of exposure, the electric field strength is changed when the distance between the needle electrode 114 and the wafer W changes. Therefore, the number of charged particles generated by corona discharge varies, and the amount of energy supplied to the resist film on the wafer W varies. Therefore, as described above, the wafer W is attracted by the electrostatic chuck 121 and each part thereof is held horizontally, and the distance h2 between each needle electrode 114 and the lower wafer W is made constant so that each part of the wafer W and Variations in energy supplied between wafers are suppressed.
　続いて、加熱モジュール１１１の作用について説明する。この加熱モジュール１１１に上記のように露光装置Ｃ３にて露光されたウエハＷが搬入され冷却プレート１１２を介して処理容器５０にウエハＷが搬入されると、静電チャック１２１の電極１２３に電圧が印加され、昇降ピン１６を介して静電チャック１２１に載置されたウエハＷ全体が当該静電チャック１２１上に吸着され、加熱板４１の熱によりウエハの温度が上昇する。続いて蓋体１１３が下降し、密閉された処理空間Ｓが形成され、針電極１１４とウエハＷ表面との距離が一定に保たれる。 Subsequently, the operation of the heating module 111 will be described. When the wafer W exposed by the exposure apparatus C3 as described above is loaded into the heating module 111 and loaded into the processing container 50 via the cooling plate 112, a voltage is applied to the electrode 123 of the electrostatic chuck 121. The entire wafer W that is applied and placed on the electrostatic chuck 121 via the lift pins 16 is attracted onto the electrostatic chuck 121, and the temperature of the wafer rises due to the heat of the heating plate 41. Subsequently, the lid body 113 is lowered to form a sealed processing space S, and the distance between the needle electrode 114 and the surface of the wafer W is kept constant.
　電源部１１５により針電極１１４に電圧が印加されてコロナ放電が発生し、放電により発生したプラズマ中の荷電粒子がウエハＷ表面全体に供給される。例えば７ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーが供給され、露光装置Ｃ４で露光された領域の酸が増加すると、放電が停止される。ウエハＷは加熱されているので、発生した酸が露光装置Ｃ４にて露光された領域に拡散して、化学増幅反応が起きる。加熱板４１に載置されてから所定の時間経過後、ウエハＷは第１の実施形態と同様に処理容器５０から搬出される。 A voltage is applied to the needle electrode 114 by the power supply unit 115 to generate corona discharge, and charged particles in the plasma generated by the discharge are supplied to the entire surface of the wafer W. For example, when the energy of 7 mJ / cm 2 is supplied and the acid in the area exposed by the exposure apparatus C4 increases, the discharge is stopped. Since the wafer W is heated, the generated acid diffuses into the area exposed by the exposure apparatus C4, and a chemical amplification reaction occurs. After a predetermined time has elapsed since being placed on the heating plate 41, the wafer W is unloaded from the processing container 50 as in the first embodiment.
　このような構成であってもパターンに沿った領域に供給されるエネルギーが所定の量に達し、当該領域にて酸が発生する直後にその酸が加熱され、拡散するので上述の実施形態と同様に露光後に酸が発生してから、ＰＥＢ処理が行われるまでの時間がウエハ毎にばらつくことが抑えることができる。したがってレジストパターンの形状がウエハ毎にばらつくことを抑えることができる。また、このように荷電粒子の供給とＰＥＢ処理とを同時に行うことで、処理時間の低下を図ることができるし、このように処理時間が短くなることで、レジストが加熱されて生じた昇華物の整流板５５や蓋体５１への付着抑制を図ることができ、従ってその付着した昇華物がパーティクルとしてウエハＷ上に落下することが抑えられる。 Even in such a configuration, the energy supplied to the region along the pattern reaches a predetermined amount, and the acid is heated and diffused immediately after the acid is generated in the region. In this case, it is possible to prevent the time from the generation of acid after the exposure until the PEB treatment is performed from varying for each wafer. Therefore, the resist pattern shape can be prevented from varying from wafer to wafer. In addition, by simultaneously performing the supply of charged particles and the PEB treatment in this way, the treatment time can be reduced, and the treatment time is shortened in this way, and the sublimate generated by heating the resist. Can be prevented from adhering to the current plate 55 and the lid 51, and therefore, the adhered sublimated product can be prevented from falling on the wafer W as particles.
　この実施形態において、針電極１１４に電圧を印加するタイミングおよび電圧の印加を停止するタイミングとしては上記の例に限られず、得ようとする化学増幅促進効果に応じて行ってよい。例えばウエハＷに荷電粒子を供給し、その供給を停止してから、加熱板４１の温度を上昇させてＰＥＢ処理を行ってもよい。 In this embodiment, the timing of applying a voltage to the needle electrode 114 and the timing of stopping the application of the voltage are not limited to the above example, and may be performed according to the chemical amplification promoting effect to be obtained. For example, the charged particles may be supplied to the wafer W, the supply may be stopped, and then the temperature of the heating plate 41 may be raised to perform the PEB process.
　第２の実施形態の変形例として、図１５Ａ、１５Ｂに示すように蓋体５１内にて棒状の支持部１２５の下方に支持部１２５の長さ方向に沿って直線上に配列された多数の針電極１１４が、その配列方向と直交するように前記支持部１２５を介して水平移動し、ウエハＷ全体に荷電粒子が供給されるようにしてもよい。また、図１６に矢印で示すようにその下方に１本の針電極１１４が設けられた支持部１２６を縦横に移動させ、ウエハＷ全体に荷電粒子を供給してもよい。 As a modification of the second embodiment, as shown in FIGS. 15A and 15B, a large number of lines arranged in a straight line along the length direction of the support portion 125 below the rod-like support portion 125 in the lid 51. The needle electrodes 114 may be moved horizontally via the support portion 125 so as to be orthogonal to the arrangement direction, and charged particles may be supplied to the entire wafer W. Further, as shown by an arrow in FIG. 16, the charged particles may be supplied to the entire wafer W by moving the support 126 provided below with one needle electrode 114 vertically and horizontally.
　また、第２の実施形態において、蓋体５１内に針電極１１４を設ける代わりに例えば紫外線を発する光源を設けて露光を行い、ウエハＷ全体を露光してもよい。第１の実施形態においてこの針電極１１４により荷電粒子を供給してもよく、例えば図１７Ａ、１７Ｂに示すように基部３１の下部に針電極１１４を設けて、その針電極１１４の下方を通過するウエハＷに荷電粒子を供給してもよい。 In the second embodiment, instead of providing the needle electrode 114 in the lid 51, for example, a light source that emits ultraviolet rays may be provided to perform exposure, and the entire wafer W may be exposed. In the first embodiment, charged particles may be supplied by the needle electrode 114. For example, as shown in FIGS. 17A and 17B, the needle electrode 114 is provided below the base 31 and passes below the needle electrode 114. Charged particles may be supplied to the wafer W.
　また、この第２の実施形態においても加熱板４１の表面を静電チャック１２１として構成する代わりに、図１８に示すようにウエハＷの裏面を前記加熱板４１の載置面１２０へ吸引する、冷却プレート１０１と同様に構成されたバキュームポート１２７として構成して、ウエハＷを水平に保持するようにしてもよい。図中１２８はバキュームポート１２７の表面に開口した多数の開口部であり、排気管１０４を介して当該開口部１２８からウエハＷの裏面が吸引される。また、第２の実施形態およびその変形例についても、ウエハＷの加熱時に水蒸気を供給してもよい。 Also in this second embodiment, instead of configuring the surface of the heating plate 41 as the electrostatic chuck 121, the back surface of the wafer W is sucked to the mounting surface 120 of the heating plate 41 as shown in FIG. It may be configured as a vacuum port 127 configured similarly to the cooling plate 101 so that the wafer W is held horizontally. In the drawing, reference numeral 128 denotes a large number of openings opened on the surface of the vacuum port 127, and the back surface of the wafer W is sucked from the openings 128 through the exhaust pipe 104. Also in the second embodiment and its modification, water vapor may be supplied when the wafer W is heated.
　上記の各実施形態では、露光などにより供給されたエネルギーの総量が固有の範囲を越えた場合に、そのエネルギーが供給された領域が現像時に溶解するポジ型レジストが塗布された場合について説明したが、供給されたエネルギーの総量が固有の範囲を越えた場合に、そのエネルギーが供給された領域が現像時に不溶になるネガ型レジストを塗布してもよい。 In each of the above-described embodiments, a case has been described in which, when the total amount of energy supplied by exposure or the like exceeds a specific range, a positive resist is applied in which the region supplied with the energy dissolves during development. When the total amount of energy supplied exceeds a specific range, a negative resist that becomes insoluble at the time of development may be applied.
＜評価試験＞
（評価試験１）
　レジスト膜がその表面に形成された複数のウエハＷを用意し、既述の露光装置を用いて所定のパターンに沿って、ウエハ毎に異なる露光量で露光を行った後、それらウエハＷ表面全体を夫々異なる露光量（ドース量）で露光し、さらにＰＥＢ後、現像処理を行った。そして、現像液に対する溶解性の変化を観察し、所定の露光量でパターンに沿って露光された領域の現像液に対する溶解性を変化させるには、最低どれだけの全面露光量が必要になるかを調べた。 <Evaluation test>
(Evaluation Test 1)
A plurality of wafers W having a resist film formed on the surface thereof are prepared, and exposure is performed with different exposure amounts for each wafer along a predetermined pattern using the above-described exposure apparatus. Were exposed at different exposure amounts (dose amounts), and further developed after PEB. Then, by observing the change in solubility in the developing solution and changing the solubility in the developing solution in the area exposed along the pattern at a predetermined exposure amount, what is the minimum exposure amount required? I investigated.
　図１９に示すようにその縦軸、横軸にパターン露光量、全面露光量を夫々設定して、上記試験の結果を角状の点でプロットした。なお、全面露光量が０ｍＪ／ｃｍ２のときには全面露光を行わず、露光装置のみによって露光を行っている。このグラフ図に示されるように、パターンに沿った露光量が少なくなれば必要な全面露光量が多くなる。言い換えれば、全面露光量が増えると、パターンに沿った露光量を少なくすることができる。したがって本発明のようにパターンに沿った後で全体露光を行うプロセスにすることで、露光装置における露光量を抑えることができ、スループットの向上を図ることができることが示された。 As shown in FIG. 19, the pattern exposure amount and the entire surface exposure amount were set on the vertical axis and the horizontal axis, respectively, and the results of the above test were plotted with square points. When the entire surface exposure amount is 0 mJ / cm 2 , the entire surface exposure is not performed and the exposure is performed only by the exposure apparatus. As shown in the graph, if the exposure amount along the pattern is reduced, the necessary overall exposure amount is increased. In other words, when the overall exposure amount increases, the exposure amount along the pattern can be reduced. Therefore, it was shown that the exposure amount in the exposure apparatus can be suppressed and the throughput can be improved by using the process of performing the entire exposure after following the pattern as in the present invention.
　なお、参考試験として、ウエハＷ全体を露光してから露光装置によるパターン露光を行い、評価試験１と同様に現像液への溶解性を変化させるために必要なパターン露光量の最低値を調べ、その結果を丸状の点としてプロットした。この参考試験の結果からも現像液に対する溶解性を変化させるために必要なパターン露光量と全面露光量とは互いに相関することが分かる。 As a reference test, the entire wafer W is exposed and then subjected to pattern exposure using an exposure apparatus, and the minimum value of the pattern exposure necessary for changing the solubility in the developer as in the evaluation test 1 is examined. The results were plotted as round points. From the result of this reference test, it can be seen that the pattern exposure amount and the overall exposure amount necessary to change the solubility in the developer correlate with each other.
　（評価試験２）
　ネガ型の電子ビーム露光用のレジストが塗布されたウエハＷを図２０Ａに示すように密閉された処理容器１３０に設けられた載置台４１に載置した。そしてウエハＷ中央に配置された針電極１１４に電圧を印加し、前記ウエハＷに荷電粒子を供給した後、ＰＥＢ処理を行った。加熱板４１と針電極１１４との距離ｈ３は７．５ｍｍであり、処理容器１３０の天板と加熱板４１との距離ｈ４は１６．５ｍｍである。針電極１１４に印加する電圧は、あるウエハの処理時には＋１２ｋＶ、他のウエハの処理時には－１２ｋＶに夫々設定した。 (Evaluation test 2)
A wafer W coated with a negative type electron beam exposure resist was placed on a mounting table 41 provided in a sealed processing container 130 as shown in FIG. 20A. A voltage was applied to the needle electrode 114 disposed at the center of the wafer W to supply charged particles to the wafer W, and then PEB treatment was performed. The distance h3 between the heating plate 41 and the needle electrode 114 is 7.5 mm, and the distance h4 between the top plate of the processing container 130 and the heating plate 41 is 16.5 mm. The voltage applied to the needle electrode 114 was set to +12 kV when processing a certain wafer and −12 kV when processing another wafer.
　ＰＥＢ処理が行われたウエハＷを観察したところ、＋１２ｋＶの電圧を印加した場合も、－１２ｋＶの電圧を印加した場合も酸の拡散が見られた。したがって、上述の実施形態のように加熱モジュールにて露光を行う代わりに荷電粒子により、レジストにエネルギーを供給してもよいことが確認された。 When the wafer W subjected to the PEB treatment was observed, acid diffusion was observed both when a voltage of +12 kV was applied and when a voltage of −12 kV was applied. Therefore, it was confirmed that energy may be supplied to the resist by charged particles instead of performing exposure by the heating module as in the above-described embodiment.
　（評価試験３）
　続いて反射防止膜、レジスト膜、保護膜がこの順に下から上に積層された複数のウエハＷについて図２０Ｂ、２０Ｃに示すように針電極１１４を用いて荷電粒子をその中心に供給した。針電極１１４とウエハＷとの距離ｈ５は７．５ｍｍであり、針電極１１４に印加する電圧は、あるウエハＷについては＋１２ｋＶ、その他のウエハＷについては－１２ｋＶに夫々設定した。このウエハＷにはレジスト膜形成後加熱処理（ＰＡＢ）を行っているが、露光処理は行っていない。荷電粒子供給後は、１１５℃で６０秒ＰＥＢ処理を行い、現像処理を行い、しかる後ウエハＷの中心の様子を観察した。 (Evaluation Test 3)
Subsequently, as shown in FIGS. 20B and 20C, charged particles were supplied to the center of a plurality of wafers W in which an antireflection film, a resist film, and a protective film were laminated in this order from the bottom to the top. The distance h5 between the needle electrode 114 and the wafer W was 7.5 mm, and the voltage applied to the needle electrode 114 was set to +12 kV for a certain wafer W and −12 kV for the other wafers W. The wafer W is subjected to a heat treatment (PAB) after forming a resist film, but is not subjected to an exposure process. After supplying charged particles, PEB processing was performed at 115 ° C. for 60 seconds, development processing was performed, and then the state of the center of the wafer W was observed.
　＋１２ｋＶで電圧を印加した場合も、－１２ｋＶで電圧を印加した場合もウエハＷの中心付近においては化学増幅反応が観察された。従って、この評価試験からも露光を行う代わりに荷電粒子を供給することで、露光を行った場合と同じようにレジスト中の酸を増大させることが可能であることが示された。 A chemical amplification reaction was observed in the vicinity of the center of the wafer W both when the voltage was applied at +12 kV and when the voltage was applied at -12 kV. Therefore, it was shown from this evaluation test that by supplying charged particles instead of performing exposure, it is possible to increase the acid in the resist as in the case of performing exposure.

Claims (20)

  1. 　総量が固有の範囲を越えるエネルギーが供給され、さらに加熱されることで、エネルギーが供給された領域における現像液に対する溶解性が変化する化学増幅型のレジストを基板表面に塗布してレジスト膜を形成する塗布モジュールと、
    　前記レジスト膜が形成された後、露光装置により前記レジスト膜に供給されるエネルギー量が前記固有の範囲を越えないようにパターンに沿って露光された基板を受け取り、その基板の受け渡しを行う受け渡し機構と、
    　前記受け渡し機構により露光後の基板が受け渡され、前記レジスト膜全体に、前記固有の範囲を越えない量のエネルギーであって、前記露光時に供給されたエネルギー量との総和は前記固有の範囲を越えるエネルギーを供給するエネルギー供給部と、当該基板を加熱して前記溶解性を変化させるための加熱板と、を備えた加熱モジュールと、
    前記加熱モジュールにて加熱された基板を現像して前記レジスト膜にパターンを形成するための現像モジュールと、
    を備え、
    　前記エネルギー供給部は、前記加熱板へ搬入される途中の基板にエネルギーを供給するか、または、前記加熱板に載置された基板にエネルギーを供給するように構成されている塗布・現像装置。     A resist film is formed by applying to the substrate surface a chemically amplified resist that changes the solubility in the developer in the energy-supplied region when energy exceeding the specific range is supplied and further heated. An application module to
    After the resist film is formed, a delivery mechanism that receives the substrate exposed along the pattern so that the amount of energy supplied to the resist film by the exposure apparatus does not exceed the inherent range, and delivers the substrate. When,
    The substrate after the exposure is delivered by the delivery mechanism, and the amount of energy that does not exceed the intrinsic range over the entire resist film, and the total amount of energy supplied during the exposure is within the intrinsic range. A heating module comprising: an energy supply unit for supplying energy exceeding; and a heating plate for heating the substrate to change the solubility;
    A developing module for developing a substrate heated by the heating module to form a pattern on the resist film;
    With
    The energy supply unit is a coating / developing apparatus configured to supply energy to a substrate being carried into the heating plate or to supply energy to a substrate placed on the heating plate.
  2. 　前記加熱モジュールは、前記受け渡し機構から受け取った基板を加熱板へと搬送する搬送機構を備え、前記エネルギー供給部は、前記搬送機構により搬送される基板にエネルギーを供給する請求項１に記載の塗布・現像装置。 2. The coating according to claim 1, wherein the heating module includes a transport mechanism that transports the substrate received from the delivery mechanism to a heating plate, and the energy supply unit supplies energy to the substrate transported by the transport mechanism. -Development device.
  3. 　前記搬送機構は、基板が載置される載置面を備えた搬送部材を有する請求項２に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 2, wherein the transport mechanism includes a transport member having a mounting surface on which the substrate is mounted.
  4. 前記搬送部材は、前記エネルギー供給手段から基板への距離を制御するために、前記載置面に基板を吸着させる吸着機構を備えた請求項３に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 3, wherein the transport member includes an adsorption mechanism that adsorbs the substrate to the mounting surface in order to control a distance from the energy supply unit to the substrate.
  5. 　前記吸着機構は、基板を静電的に吸着する静電チャックを有し、前記載置面は、この静電チャックの表面により構成される請求項４に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 4, wherein the suction mechanism includes an electrostatic chuck that electrostatically chucks the substrate, and the mounting surface includes a surface of the electrostatic chuck.
  6. 　前記吸着機構は、基板の裏面を吸引して前記載置面に吸着させるための吸引機構を有する請求項４に記載の塗布・現像装置。 5. The coating / developing apparatus according to claim 4, wherein the suction mechanism has a suction mechanism for sucking the back surface of the substrate and sucking it on the mounting surface.
  7. 　前記搬送部材は、加熱板により加熱された基板が載置され、その基板を冷却する冷却プレートである請求項３に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 3, wherein the transport member is a cooling plate on which a substrate heated by a heating plate is placed and cools the substrate.
  8. 　前記エネルギー供給部は、加熱板に載置された基板にエネルギーを供給するために加熱板に対向するように設けられ、加熱板に載置された基板にエネルギーを供給する請求項１に記載の塗布・現像装置。 The said energy supply part is provided so that it may oppose a heating plate in order to supply energy to the board | substrate mounted in the heating plate, and supplies energy to the board | substrate mounted in the heating plate. Coating / developing equipment.
  9. 　前記加熱板は、前記エネルギー供給部から基板へ距離を制御するために、その載置面に基板を吸着させる吸着機構を有する請求項８に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 8, wherein the heating plate has an adsorption mechanism for adsorbing the substrate to the mounting surface in order to control a distance from the energy supply unit to the substrate.
  10. 　前記吸着機構は、基板を静電的に吸着する静電チャックを有し、前記載置面は、この静電チャックの表面により構成される請求項９に記載の塗布・現像装置。 10. The coating / developing apparatus according to claim 9, wherein the suction mechanism includes an electrostatic chuck that electrostatically chucks the substrate, and the mounting surface is configured by a surface of the electrostatic chuck.
  11. 　前記吸着機構は、基板の裏面を吸引して前記載置面に吸着させるための吸引機構を有する請求項９に記載の塗布・現像装置。 10. The coating / developing apparatus according to claim 9, wherein the suction mechanism has a suction mechanism for sucking the back surface of the substrate and sucking it on the mounting surface.
  12. 　エネルギー供給部は、基板を露光する光源を有する請求項１に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 1, wherein the energy supply unit includes a light source for exposing the substrate.
  13. 　エネルギー供給部は、基板上で放電を発生させ、基板に荷電粒子を供給するための荷電粒子供給源を有する請求項１に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 1, wherein the energy supply unit includes a charged particle supply source for generating a discharge on the substrate and supplying the charged particles to the substrate.
  14. 　前記荷電粒子供給源は、下方に向かって伸びる針状に形成され、基板上で放電を起こすための電極を有する請求項１３に記載の塗布・現像装置。 14. The coating / developing apparatus according to claim 13, wherein the charged particle supply source is formed in a needle shape extending downward and has an electrode for causing discharge on the substrate.
  15. 　前記加熱板は処理容器内に設けられ、その処理容器内に水蒸気を供給する水蒸気供給機構を有する請求項１に記載の塗布・現像装置。 The coating / developing apparatus according to claim 1, wherein the heating plate is provided in a processing container and has a water vapor supply mechanism for supplying water vapor into the processing container.
  16. 　総量が固有の範囲を越えるエネルギーが供給され、さらに加熱されることで、エネルギーが供給された領域における現像液に対する溶解性が変化する化学増幅型のレジストを基板表面に塗布してレジスト膜を形成することと、
    　前記レジスト膜が形成された後、露光装置により前記レジスト膜に供給されるエネルギー量が前記固有の範囲を越えないようにパターンに沿って露光された基板を加熱モジュールに受け渡すことと、
    　その加熱モジュールに設けられたエネルギー供給部により、前記加熱板へ搬入される途中の基板かまたは、加熱板に載置された基板における前記レジスト膜全体に、前記固有の範囲を越えない量のエネルギーであって、前記露光時に供給されたエネルギー量との総和は前記固有の範囲を越えるエネルギーを供給することと、
    　前記加熱モジュールに設けられた加熱板に基板を載置することと、
    　前記加熱板により基板を加熱して前記溶解性を変化させることと、
    　前記加熱モジュールにて加熱された基板を現像して前記レジスト膜にパターンを形成することと、
    を備えた塗布・現像方法。     A resist film is formed by applying to the substrate surface a chemically amplified resist that changes the solubility in the developer in the energy-supplied region when energy exceeding the specific range is supplied and further heated. To do
    After the resist film is formed, passing the substrate exposed along the pattern to the heating module so that the amount of energy supplied to the resist film by an exposure device does not exceed the inherent range;
    The amount of energy that does not exceed the specific range on the entire resist film on the substrate being carried into the heating plate or on the substrate placed on the heating plate by the energy supply unit provided in the heating module The sum of the amount of energy supplied at the time of exposure supplies energy exceeding the specific range;
    Placing a substrate on a heating plate provided in the heating module;
    Heating the substrate with the heating plate to change the solubility;
    Developing a substrate heated by the heating module to form a pattern on the resist film;
    A coating / developing method.
  17. 　加熱モジュールに設けられた搬送機構により、前記露光された基板を加熱板に搬送することをさらに備え、
    　前記エネルギー供給部によるエネルギーの供給は、前記搬送機構により搬送される基板に対して行われる請求項１６に記載の塗布・現像方法。     Further comprising transporting the exposed substrate to a heating plate by a transport mechanism provided in the heating module;
    The coating / developing method according to claim 16, wherein the energy supply unit supplies energy to the substrate transported by the transport mechanism.
  18. 　前記加熱モジュールに設けられた加熱板に基板が載置された後に前記エネルギー供給部によるエネルギーの供給が行われる請求項１７に記載の塗布・現像方法。 The coating / developing method according to claim 17, wherein energy is supplied by the energy supply unit after the substrate is placed on a heating plate provided in the heating module.
  19. 　前記エネルギー供給部によるエネルギーの供給は、加熱板に載置された基板に対して、加熱板による加熱が行われている際に行われる請求項１８に記載の塗布・現像方法。 19. The coating / developing method according to claim 18, wherein the energy supply unit supplies energy when the substrate placed on the heating plate is heated by the heating plate.
  20. 　　コンピュータ上で動作し、塗布・現像装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、
    　総量が固有の範囲を越えるエネルギーが供給され、さらに加熱されることで、エネルギーが供給された領域における現像液に対する溶解性が変化する化学増幅型のレジストを基板表面に塗布してレジスト膜を形成することと、
    　前記レジスト膜が形成された後、露光装置により前記レジスト膜に供給されるエネルギー量が前記固有の範囲を越えないようにパターンに沿って露光された基板を加熱モジュールに受け渡すことと、
    　その加熱モジュールに設けられたエネルギー供給部により、前記加熱板へ搬入される途中の基板かまたは、加熱板に載置された基板における前記レジスト膜全体に、前記固有の範囲を越えない量のエネルギーであって、前記露光時に供給されたエネルギー量との総和は前記固有の範囲を越えるエネルギーを供給することと、
    　前記加熱モジュールに設けられた加熱板に基板を載置することと、
    　前記加熱板により基板を加熱して前記溶解性を変化させることと、
    　前記加熱モジュールにて加熱された基板を現像して前記レジスト膜にパターンを形成することと、
    を備えた塗布・現像方法が行われるように、コンピュータに前記塗布・現像装置を制御させる記憶媒体。
          A storage medium that operates on a computer and stores a program for controlling a coating / developing apparatus,
    A resist film is formed by applying to the substrate surface a chemically amplified resist that changes the solubility in the developer in the energy-supplied region when energy exceeding the specific range is supplied and further heated. To do
    After the resist film is formed, passing the substrate exposed along the pattern to the heating module so that the amount of energy supplied to the resist film by an exposure device does not exceed the inherent range;
    The amount of energy that does not exceed the specific range on the entire resist film on the substrate being carried into the heating plate or on the substrate placed on the heating plate by the energy supply unit provided in the heating module The sum of the amount of energy supplied at the time of exposure supplies energy exceeding the specific range;
    Placing a substrate on a heating plate provided in the heating module;
    Heating the substrate with the heating plate to change the solubility;
    Developing a substrate heated by the heating module to form a pattern on the resist film;
    A storage medium that causes a computer to control the coating / developing apparatus so that a coating / developing method is performed.
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