JP2000218219A - 塗布膜形成方法および塗布処理システム - Google Patents
塗布膜形成方法および塗布処理システムInfo
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- JP2000218219A JP2000218219A JP2498199A JP2498199A JP2000218219A JP 2000218219 A JP2000218219 A JP 2000218219A JP 2498199 A JP2498199 A JP 2498199A JP 2498199 A JP2498199 A JP 2498199A JP 2000218219 A JP2000218219 A JP 2000218219A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 塗布膜の膜厚に所定の不均一が生じた場合
に、その不均一を速やかに解消することができる塗布膜
形成方法および塗布処理システムを提供すること。 【解決手段】 基板上に塗布液を供給して塗布膜を形成
し、塗布膜の膜厚分布を測定し、塗布膜の膜厚分布が断
面W型の分布であることが測定された場合に、その後の
塗布処理において、塗布液供給ノズルからの塗布液の吐
出量を略一定に維持しながら塗布液の吐出時間を短縮し
て断面山型の膜厚分布に調整し、その後の塗布処理にお
いて、塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基
板外周部の膜厚が厚くなるように調整し、これらの膜厚
調整で把握された条件を用いて基板上に塗布膜を形成す
る。
に、その不均一を速やかに解消することができる塗布膜
形成方法および塗布処理システムを提供すること。 【解決手段】 基板上に塗布液を供給して塗布膜を形成
し、塗布膜の膜厚分布を測定し、塗布膜の膜厚分布が断
面W型の分布であることが測定された場合に、その後の
塗布処理において、塗布液供給ノズルからの塗布液の吐
出量を略一定に維持しながら塗布液の吐出時間を短縮し
て断面山型の膜厚分布に調整し、その後の塗布処理にお
いて、塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基
板外周部の膜厚が厚くなるように調整し、これらの膜厚
調整で把握された条件を用いて基板上に塗布膜を形成す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶表示装置(LCD)基板等の基板の表面上に例えばレ
ジスト膜のような塗布膜を均一な膜厚で形成することが
できる塗布膜形成方法および塗布処理システムに関す
る。
晶表示装置(LCD)基板等の基板の表面上に例えばレ
ジスト膜のような塗布膜を均一な膜厚で形成することが
できる塗布膜形成方法および塗布処理システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
エハの表面にレジスト膜を形成するレジスト塗布処理
と、レジスト塗布後の半導体ウエハに対して所定のパタ
ーンの露光処理を行った後にそのパターンを現像する現
像処理とが行われている。このレジスト塗布処理におい
ては、半導体ウエハ表面にレジスト液を均一に塗布する
ための方法としてスピンコーティング法等が多用されて
いる。
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
エハの表面にレジスト膜を形成するレジスト塗布処理
と、レジスト塗布後の半導体ウエハに対して所定のパタ
ーンの露光処理を行った後にそのパターンを現像する現
像処理とが行われている。このレジスト塗布処理におい
ては、半導体ウエハ表面にレジスト液を均一に塗布する
ための方法としてスピンコーティング法等が多用されて
いる。
【0003】図11は、このスピンコーティング法の概
要を示すものである。例えばスピンチャック141によ
り真空吸着によって半導体ウエハWを固定保持した状態
で、図示しない回転駆動手段によりスピンチャック14
1とともに半導体ウエハWを回転させ、半導体ウエハW
の上方に配置されたレジストノズル142からその表面
の中央にレジスト液を滴下する。滴下されたレジスト液
は、遠心力によって半導体ウエハWの径方向外方に向か
って広げられる。その後レジスト液の滴下を停止し、半
導体ウエハWを所定速度で回転させて、残余のレジスト
を振り切るとともに乾燥させている。これにより、半導
体ウエハ上に所定の膜厚を有するレジスト膜が形成され
る。
要を示すものである。例えばスピンチャック141によ
り真空吸着によって半導体ウエハWを固定保持した状態
で、図示しない回転駆動手段によりスピンチャック14
1とともに半導体ウエハWを回転させ、半導体ウエハW
の上方に配置されたレジストノズル142からその表面
の中央にレジスト液を滴下する。滴下されたレジスト液
は、遠心力によって半導体ウエハWの径方向外方に向か
って広げられる。その後レジスト液の滴下を停止し、半
導体ウエハWを所定速度で回転させて、残余のレジスト
を振り切るとともに乾燥させている。これにより、半導
体ウエハ上に所定の膜厚を有するレジスト膜が形成され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にレジスト液を半導体ウエハに塗布する際には、レジス
ト液をウエハ全面に亘って均一な膜厚で塗布する必要が
ある。しかし、上述したように、スピンコーティング方
法によりレジスト液を塗布する場合には、遠心力により
レジスト液が径方向に拡散して拡がる拡散速度と、レジ
スト液の乾燥が進行する乾燥速度との兼ね合い調整が難
しく、必ずしも所望の膜厚均一性を得ることができな
い。
にレジスト液を半導体ウエハに塗布する際には、レジス
ト液をウエハ全面に亘って均一な膜厚で塗布する必要が
ある。しかし、上述したように、スピンコーティング方
法によりレジスト液を塗布する場合には、遠心力により
レジスト液が径方向に拡散して拡がる拡散速度と、レジ
スト液の乾燥が進行する乾燥速度との兼ね合い調整が難
しく、必ずしも所望の膜厚均一性を得ることができな
い。
【0005】例えば、ウエハの回転速度が低い場合に
は、レジスト液がウエハの径方向外方に十分に拡がる前
に、レジスト液の乾燥が速く進行するため、レジスト膜
の膜厚分布は、ウエハの外周部が中央部に比べて薄くな
る。逆に、ウエハの回転速度が高い場合には、レジスト
液がウエハの径方向外方に拡がった後に、レジスト液の
乾燥が進行するため、レジスト膜の膜厚分布は、ウエハ
の中央部が外周部に比べて薄くなる。
は、レジスト液がウエハの径方向外方に十分に拡がる前
に、レジスト液の乾燥が速く進行するため、レジスト膜
の膜厚分布は、ウエハの外周部が中央部に比べて薄くな
る。逆に、ウエハの回転速度が高い場合には、レジスト
液がウエハの径方向外方に拡がった後に、レジスト液の
乾燥が進行するため、レジスト膜の膜厚分布は、ウエハ
の中央部が外周部に比べて薄くなる。
【0006】また、レジスト膜の膜厚に影響を与える要
因としては、ウエハの回転速度以外にも種々の要因があ
り、所望の膜厚均一性を維持するためには、これら種々
の要因を適切に調整する必要がある。
因としては、ウエハの回転速度以外にも種々の要因があ
り、所望の膜厚均一性を維持するためには、これら種々
の要因を適切に調整する必要がある。
【0007】特に、近年、製造コストの削減等の理由に
よりレジスト消費量を減らす傾向にあるが、このような
場合に膜厚を均一な所定の厚みに維持することは一層困
難である。
よりレジスト消費量を減らす傾向にあるが、このような
場合に膜厚を均一な所定の厚みに維持することは一層困
難である。
【0008】半導体ウエハに生じる膜厚の不均一として
は、例えば、半導体ウエハの中央部と外周部の膜厚が厚
く、これらの間の膜厚が薄い、断面W型の膜厚分布や、
断面山型、谷型といったように所定のパターンで現れる
ものがある。このような膜厚の不均一に対しては、従来
は、技術者各人の経験に基づき、試行錯誤により個々別
々に適切な手段を講じて膜厚の均一性を確保するように
しており、このような膜厚の不均一に対して、体系的な
対策というものがなかった。
は、例えば、半導体ウエハの中央部と外周部の膜厚が厚
く、これらの間の膜厚が薄い、断面W型の膜厚分布や、
断面山型、谷型といったように所定のパターンで現れる
ものがある。このような膜厚の不均一に対しては、従来
は、技術者各人の経験に基づき、試行錯誤により個々別
々に適切な手段を講じて膜厚の均一性を確保するように
しており、このような膜厚の不均一に対して、体系的な
対策というものがなかった。
【0009】したがって、塗布膜の膜厚の不均一が生じ
た場合に、その原因を突き止め、膜厚不均一を解消する
のに時間がかかり、生産性を悪化させてしまう。
た場合に、その原因を突き止め、膜厚不均一を解消する
のに時間がかかり、生産性を悪化させてしまう。
【0010】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、塗布膜の膜厚に所定の不均一が生じた場合に、
その不均一を速やかに解消することができる塗布膜形成
方法および塗布処理システムを提供することを目的とす
る。
であり、塗布膜の膜厚に所定の不均一が生じた場合に、
その不均一を速やかに解消することができる塗布膜形成
方法および塗布処理システムを提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第1の観点によれば、基板上に塗布液を供
給して塗布膜を形成する工程と、塗布膜の膜厚分布を測
定する工程と、塗布膜の膜厚分布が、基板の中央部から
径方向外方に向かうにつれて膜厚が一旦薄くなり、基板
外周部で再び膜厚が厚くなる断面W型の分布であること
が測定された場合に、その後の塗布処理において、塗布
液供給ノズルからの塗布液の吐出量を略一定に維持しな
がら塗布液の吐出時間を短縮して基板中央の膜厚が厚く
基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布に調整する
第1の膜厚調整工程と、前記断面山型の膜厚分布が形成
された場合に、その後の塗布処理において、塗布液吐出
の際の基板の回転速度を低下させて基板外周部の膜厚が
厚くなるように調整する第2の膜厚調整工程と、第1の
膜厚調整工程および第2の膜厚調整工程で把握された条
件を用いて基板上に塗布膜を形成する工程とを具備する
ことを特徴とする塗布膜形成方法が提供される。
め、本発明の第1の観点によれば、基板上に塗布液を供
給して塗布膜を形成する工程と、塗布膜の膜厚分布を測
定する工程と、塗布膜の膜厚分布が、基板の中央部から
径方向外方に向かうにつれて膜厚が一旦薄くなり、基板
外周部で再び膜厚が厚くなる断面W型の分布であること
が測定された場合に、その後の塗布処理において、塗布
液供給ノズルからの塗布液の吐出量を略一定に維持しな
がら塗布液の吐出時間を短縮して基板中央の膜厚が厚く
基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布に調整する
第1の膜厚調整工程と、前記断面山型の膜厚分布が形成
された場合に、その後の塗布処理において、塗布液吐出
の際の基板の回転速度を低下させて基板外周部の膜厚が
厚くなるように調整する第2の膜厚調整工程と、第1の
膜厚調整工程および第2の膜厚調整工程で把握された条
件を用いて基板上に塗布膜を形成する工程とを具備する
ことを特徴とする塗布膜形成方法が提供される。
【0012】本発明の第2の観点によれば、基板上に塗
布液を供給して塗布膜を形成する工程と、塗布膜形成後
の基板に加熱処理を施す加熱処理工程と、加熱処理の後
の基板に冷却処理を施す冷却処理工程と、塗布膜の膜厚
分布を測定する工程と、塗布膜の膜厚分布が、基板の中
央部から径方向外方に向かうにつれて膜厚が一旦薄くな
り、基板外周部で再び膜厚が厚くなる断面W型の分布で
あることが測定された場合に、その後の塗布処理におい
て、塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基板
中央の膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜
厚分布に調整する第1の膜厚調整工程と、前記断面山型
の膜厚分布が形成された場合に、その後の塗布処理にお
いて、前記冷却工程の冷却温度を上昇させ基板外周部の
膜厚が厚くなるように調整する第2の膜厚調整工程と、
第1の膜厚調整工程および第2の膜厚調整工程で把握さ
れた条件を用いて基板上に塗布膜を形成する工程とを具
備することを特徴とする塗布膜形成方法が提供される。
布液を供給して塗布膜を形成する工程と、塗布膜形成後
の基板に加熱処理を施す加熱処理工程と、加熱処理の後
の基板に冷却処理を施す冷却処理工程と、塗布膜の膜厚
分布を測定する工程と、塗布膜の膜厚分布が、基板の中
央部から径方向外方に向かうにつれて膜厚が一旦薄くな
り、基板外周部で再び膜厚が厚くなる断面W型の分布で
あることが測定された場合に、その後の塗布処理におい
て、塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基板
中央の膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜
厚分布に調整する第1の膜厚調整工程と、前記断面山型
の膜厚分布が形成された場合に、その後の塗布処理にお
いて、前記冷却工程の冷却温度を上昇させ基板外周部の
膜厚が厚くなるように調整する第2の膜厚調整工程と、
第1の膜厚調整工程および第2の膜厚調整工程で把握さ
れた条件を用いて基板上に塗布膜を形成する工程とを具
備することを特徴とする塗布膜形成方法が提供される。
【0013】本発明の第3の観点によれば、基板上に塗
布液を供給して塗布膜を形成する工程と、塗布膜形成後
の基板に加熱処理を施す加熱処理工程と、加熱処理の後
の基板に冷却処理を施す冷却処理工程と、塗布膜の膜厚
分布を測定する工程と、塗布膜の膜厚分布が、基板中央
の膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分
布、または基板中央の膜厚が薄く基板外周部が厚い断面
谷型の膜厚分布であることが測定された場合に、その後
の塗布処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度
を変化させるか、または、前記冷却工程の冷却温度を変
化させて膜厚を調整する膜厚調整工程と、前記膜厚調整
工程で把握された条件を用いて基板上に塗布膜を形成す
る工程とを具備することを特徴とする塗布膜形成方法が
提供される。
布液を供給して塗布膜を形成する工程と、塗布膜形成後
の基板に加熱処理を施す加熱処理工程と、加熱処理の後
の基板に冷却処理を施す冷却処理工程と、塗布膜の膜厚
分布を測定する工程と、塗布膜の膜厚分布が、基板中央
の膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分
布、または基板中央の膜厚が薄く基板外周部が厚い断面
谷型の膜厚分布であることが測定された場合に、その後
の塗布処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度
を変化させるか、または、前記冷却工程の冷却温度を変
化させて膜厚を調整する膜厚調整工程と、前記膜厚調整
工程で把握された条件を用いて基板上に塗布膜を形成す
る工程とを具備することを特徴とする塗布膜形成方法が
提供される。
【0014】本発明においては、断面W型の塗布膜の膜
厚分布が検出された場合、第1の観点のように、その後
の塗布処理において、塗布液供給ノズルからの塗布液の
吐出量を略一定に維持しながら塗布液の吐出時間を短縮
して基板中央の膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面
山型の膜厚分布に調整する第1の膜厚調整工程と、前記
断面山型の膜厚分布が形成された場合に、その後の塗布
処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下
させて基板外周部の膜厚が厚くなるように調整する第2
の膜厚調整工程を行うか、または第2の観点のように、
その後の塗布処理において、塗布液吐出の際の基板の回
転速度を低下させて基板中央の膜厚が厚く基板外周部の
膜厚が薄い断面山型の膜厚分布に調整する第1の膜厚調
整工程と、前記断面山型の膜厚分布が形成された場合
に、その後の塗布処理において、前記冷却工程の冷却温
度を上昇させ基板外周部の膜厚が厚くなるように調整す
る第2の膜厚調整工程を行う。このように、断面W型の
膜厚不均一分布が生じた場合に、上記いずれかの2段階
の膜厚調整を行えば、技術者が試行錯誤することなく迅
速に膜厚の不均一を解消することができ、生産性を悪化
させることなく均一な膜厚の塗布膜を形成することがで
きる。
厚分布が検出された場合、第1の観点のように、その後
の塗布処理において、塗布液供給ノズルからの塗布液の
吐出量を略一定に維持しながら塗布液の吐出時間を短縮
して基板中央の膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面
山型の膜厚分布に調整する第1の膜厚調整工程と、前記
断面山型の膜厚分布が形成された場合に、その後の塗布
処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下
させて基板外周部の膜厚が厚くなるように調整する第2
の膜厚調整工程を行うか、または第2の観点のように、
その後の塗布処理において、塗布液吐出の際の基板の回
転速度を低下させて基板中央の膜厚が厚く基板外周部の
膜厚が薄い断面山型の膜厚分布に調整する第1の膜厚調
整工程と、前記断面山型の膜厚分布が形成された場合
に、その後の塗布処理において、前記冷却工程の冷却温
度を上昇させ基板外周部の膜厚が厚くなるように調整す
る第2の膜厚調整工程を行う。このように、断面W型の
膜厚不均一分布が生じた場合に、上記いずれかの2段階
の膜厚調整を行えば、技術者が試行錯誤することなく迅
速に膜厚の不均一を解消することができ、生産性を悪化
させることなく均一な膜厚の塗布膜を形成することがで
きる。
【0015】また、塗布膜の膜厚分布が、基板中央の膜
厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布、
または基板中央の膜厚が薄く基板外周部が厚い断面谷型
の膜厚分布であることが測定された場合に、その後の塗
布処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度を変
化させるか、または、前記冷却工程の冷却温度を変化さ
せて膜厚を調整することができるので、このような場合
にも、技術者が試行錯誤することなく迅速に膜厚の不均
一を解消することができ、生産性を悪化させることなく
均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布、
または基板中央の膜厚が薄く基板外周部が厚い断面谷型
の膜厚分布であることが測定された場合に、その後の塗
布処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度を変
化させるか、または、前記冷却工程の冷却温度を変化さ
せて膜厚を調整することができるので、このような場合
にも、技術者が試行錯誤することなく迅速に膜厚の不均
一を解消することができ、生産性を悪化させることなく
均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【0016】この場合に、測定された膜厚分布が断面山
型の場合には、前記膜厚調整工程において、塗布液吐出
の際の基板の回転速度を低下させるか、または、前記冷
却工程の冷却温度を上昇させることにより膜厚を均一に
することができ、測定された膜厚分布が断面谷型の場合
には、前記膜厚調整工程において、塗布液吐出の際の基
板の回転速度を上昇させるか、または、前記冷却工程の
冷却温度を低下させることにより膜厚を均一にすること
ができる。
型の場合には、前記膜厚調整工程において、塗布液吐出
の際の基板の回転速度を低下させるか、または、前記冷
却工程の冷却温度を上昇させることにより膜厚を均一に
することができ、測定された膜厚分布が断面谷型の場合
には、前記膜厚調整工程において、塗布液吐出の際の基
板の回転速度を上昇させるか、または、前記冷却工程の
冷却温度を低下させることにより膜厚を均一にすること
ができる。
【0017】本発明の第4の観点によれば、基板に塗布
液を供給して塗布膜を形成する塗布処理ユニットと、塗
布膜が形成された基板を加熱するための加熱処理ユニッ
トと、この加熱された基板を冷却するための冷却処理ユ
ニットと、加熱処理ユニットで加熱された後、冷却処理
ユニットで冷却された基板の塗布膜の膜厚分布を測定す
る膜厚測定手段とを具備し、膜厚測定手段の測定結果に
基づいて、膜厚に寄与するパラメータを調整することを
特徴とする塗布処理システムが提供される。
液を供給して塗布膜を形成する塗布処理ユニットと、塗
布膜が形成された基板を加熱するための加熱処理ユニッ
トと、この加熱された基板を冷却するための冷却処理ユ
ニットと、加熱処理ユニットで加熱された後、冷却処理
ユニットで冷却された基板の塗布膜の膜厚分布を測定す
る膜厚測定手段とを具備し、膜厚測定手段の測定結果に
基づいて、膜厚に寄与するパラメータを調整することを
特徴とする塗布処理システムが提供される。
【0018】このような構成によれば、基板の膜厚をシ
ステム内でインラインで測定することができるので、膜
厚に不均一分布が生じたことを迅速に把握することがで
き、膜厚測定結果に基づいて、膜厚に寄与するパラメー
タを調整することにより、迅速に膜厚の不均一を解消す
ることができる。したがって、生産性を悪化させること
なく均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
ステム内でインラインで測定することができるので、膜
厚に不均一分布が生じたことを迅速に把握することがで
き、膜厚測定結果に基づいて、膜厚に寄与するパラメー
タを調整することにより、迅速に膜厚の不均一を解消す
ることができる。したがって、生産性を悪化させること
なく均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図1ないし図3は、各々本発明の実施
の形態が採用された半導体ウエハ(以下、「ウエハ」と
いう)の塗布現像処理システム1の全体構成の図であっ
て、図1は平面、図2は正面、図3は背面をそれぞれ示
している。
づいて説明する。図1ないし図3は、各々本発明の実施
の形態が採用された半導体ウエハ(以下、「ウエハ」と
いう)の塗布現像処理システム1の全体構成の図であっ
て、図1は平面、図2は正面、図3は背面をそれぞれ示
している。
【0020】この塗布現像処理システム1は、図1に示
すように、被処理基板としてウエハWをウエハカセット
CRで複数枚、例えば25枚単位で外部からシステムに
搬入したり、あるいはシステムから搬出したり、ウエハ
カセットCRに対してウエハWを搬入・搬出したりする
ためのカセットステーション10と、塗布現像工程の中
で1枚ずつウエハWに所定の処理を施す枚葉式の各種処
理ユニットを所定位置に多段配置してなる処理ステーシ
ョン11と、この処理ステーション11に隣接して設け
られる露光装置(図示せず)との間でウエハWを受け渡
しするためのインターフェイス部12とを一体に接続し
た構成を有している。
すように、被処理基板としてウエハWをウエハカセット
CRで複数枚、例えば25枚単位で外部からシステムに
搬入したり、あるいはシステムから搬出したり、ウエハ
カセットCRに対してウエハWを搬入・搬出したりする
ためのカセットステーション10と、塗布現像工程の中
で1枚ずつウエハWに所定の処理を施す枚葉式の各種処
理ユニットを所定位置に多段配置してなる処理ステーシ
ョン11と、この処理ステーション11に隣接して設け
られる露光装置(図示せず)との間でウエハWを受け渡
しするためのインターフェイス部12とを一体に接続し
た構成を有している。
【0021】前記カセットステーション10では、図1
に示すように、カセット載置台20上の位置決め突起2
0aの位置に、複数個例えば4個までのウエハカセット
CRが、夫々のウエハ出入口を処理ステーション11側
に向けてX方向に一列に載置され、このカセット配列方
向(X方向)およびウエハカセットCR内に収納された
ウエハのウエハ配列方向(Z方向:垂直方向)に移動可
能なウエハ搬送体21が各ウエハカセットCRに選択的
にアクセスするようになっている。
に示すように、カセット載置台20上の位置決め突起2
0aの位置に、複数個例えば4個までのウエハカセット
CRが、夫々のウエハ出入口を処理ステーション11側
に向けてX方向に一列に載置され、このカセット配列方
向(X方向)およびウエハカセットCR内に収納された
ウエハのウエハ配列方向(Z方向:垂直方向)に移動可
能なウエハ搬送体21が各ウエハカセットCRに選択的
にアクセスするようになっている。
【0022】さらにこのウエハ搬送体21は、θ方向に
回転自在に構成されており、後述するように処理ステー
ション11側の第3の処理ユニット群G3の多段ユニッ
ト部に属するアライメントユニット(ALIM)および
イクステンションユニット(EXT)にもアクセスでき
るようになっている。
回転自在に構成されており、後述するように処理ステー
ション11側の第3の処理ユニット群G3の多段ユニッ
ト部に属するアライメントユニット(ALIM)および
イクステンションユニット(EXT)にもアクセスでき
るようになっている。
【0023】前記処理ステーション11には、図1に示
すように、ウエハ搬送装置を備えた垂直搬送型の主ウエ
ハ搬送機構22が設けられ、その周りに全ての処理ユニ
ットが1組または複数の組に亘って多段に配置されてい
る。
すように、ウエハ搬送装置を備えた垂直搬送型の主ウエ
ハ搬送機構22が設けられ、その周りに全ての処理ユニ
ットが1組または複数の組に亘って多段に配置されてい
る。
【0024】主ウエハ搬送機構22は、図3に示すよう
に、筒状支持体49の内側に、ウエハ搬送装置46を上
下方向(Z方向)に昇降自在に装備している。筒状支持
体49はモータ(図示せず)の回転軸に接続されてお
り、このモータの回転駆動力によって、前記回転軸を中
心としてウエハ搬送装置46と一体に回転し、それによ
りこのウエハ搬送装置46は、θ方向に回転自在となっ
ている。なお筒状支持体49は前記モータによって回転
される別の回転軸(図示せず)に接続するように構成し
てもよい。
に、筒状支持体49の内側に、ウエハ搬送装置46を上
下方向(Z方向)に昇降自在に装備している。筒状支持
体49はモータ(図示せず)の回転軸に接続されてお
り、このモータの回転駆動力によって、前記回転軸を中
心としてウエハ搬送装置46と一体に回転し、それによ
りこのウエハ搬送装置46は、θ方向に回転自在となっ
ている。なお筒状支持体49は前記モータによって回転
される別の回転軸(図示せず)に接続するように構成し
てもよい。
【0025】ウエハ搬送装置46は、搬送基台47の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材48を備え、これ
らの保持部材48によって各処理ユニット間でのウエハ
Wの受け渡しを実現している。
後方向に移動自在な複数本の保持部材48を備え、これ
らの保持部材48によって各処理ユニット間でのウエハ
Wの受け渡しを実現している。
【0026】また、図1に示すように、この例では、5
つの処理ユニット群G1、G2、G 3、G4、G5が配
置可能な構成であり、第1および第2の処理ユニット群
G1、G2の多段ユニットは、システム正面(図1にお
いて手前)側に配置され、第3の処理ユニット群G3の
多段ユニットはカセットステーション10に隣接して配
置され、第4の処理ユニット群G4の多段ユニットはイ
ンターフェイス部12に隣接して配置され、第5の処理
ユニット群G5の多段ユニットは背面側に配置されるこ
とが可能である。
つの処理ユニット群G1、G2、G 3、G4、G5が配
置可能な構成であり、第1および第2の処理ユニット群
G1、G2の多段ユニットは、システム正面(図1にお
いて手前)側に配置され、第3の処理ユニット群G3の
多段ユニットはカセットステーション10に隣接して配
置され、第4の処理ユニット群G4の多段ユニットはイ
ンターフェイス部12に隣接して配置され、第5の処理
ユニット群G5の多段ユニットは背面側に配置されるこ
とが可能である。
【0027】図2に示すように、第1の処理ユニット群
G1では、カップCP内でウエハWをスピンチャックに
載せて所定の処理を行う2台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布装置ユニット(COT)および
現像ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられて
いる。第2の処理ユニット群G2でも、2台のスピンナ
型処理ユニット、例えばレジスト塗布装置ユニット(C
OT)および現像ユニット(DEV)が下から順に2段
に重ねられている。これらレジスト塗布装置ユニット
(COT)は、レジスト液の排液が機械的にもメンテナ
ンスの上でも面倒であることから、このように下段に配
置するのが好ましい。しかし、必要に応じて適宜上段に
配置することももちろん可能である。
G1では、カップCP内でウエハWをスピンチャックに
載せて所定の処理を行う2台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布装置ユニット(COT)および
現像ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられて
いる。第2の処理ユニット群G2でも、2台のスピンナ
型処理ユニット、例えばレジスト塗布装置ユニット(C
OT)および現像ユニット(DEV)が下から順に2段
に重ねられている。これらレジスト塗布装置ユニット
(COT)は、レジスト液の排液が機械的にもメンテナ
ンスの上でも面倒であることから、このように下段に配
置するのが好ましい。しかし、必要に応じて適宜上段に
配置することももちろん可能である。
【0028】図3に示すように、第3の処理ユニット群
G3では、ウエハWを載置台SPに載せて所定の処理を
行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う
クーリングユニット(COL)、レジストの定着性を高
めるためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユ
ニット(AD)、位置合わせを行うアライメントユニッ
ト(ALIM)、イクステンションユニット(EX
T)、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニ
ット(PREBAKE)および露光処理後の加熱処理を
行うポストベーキングユニット(POBAKE)が、下
から順に例えば8段に重ねられている。
G3では、ウエハWを載置台SPに載せて所定の処理を
行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う
クーリングユニット(COL)、レジストの定着性を高
めるためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユ
ニット(AD)、位置合わせを行うアライメントユニッ
ト(ALIM)、イクステンションユニット(EX
T)、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニ
ット(PREBAKE)および露光処理後の加熱処理を
行うポストベーキングユニット(POBAKE)が、下
から順に例えば8段に重ねられている。
【0029】第4の処理ユニット群G4でも、オーブン
型の処理ユニット、例えばクーリングユニット(CO
L)、イクステンション・クーリングユニット(EXT
COL)、イクステンションユニット(EXT)、クー
リングユニット(COL)、プリベーキングユニット
(PREBAKE)およびポストベーキングユニット
(POBAKE)が下から順に、例えば8段に重ねられ
ている。
型の処理ユニット、例えばクーリングユニット(CO
L)、イクステンション・クーリングユニット(EXT
COL)、イクステンションユニット(EXT)、クー
リングユニット(COL)、プリベーキングユニット
(PREBAKE)およびポストベーキングユニット
(POBAKE)が下から順に、例えば8段に重ねられ
ている。
【0030】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット(COL)、イクステンション・クーリングユニッ
ト(EXTCOL)を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット(PREBAKE)、ポストベーキン
グユニット(POBAKE)およびアドヒージョンユニ
ット(AD)を上段に配置することで、ユニット間の熱
的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラ
ンダムな多段配置としてもよい。
ット(COL)、イクステンション・クーリングユニッ
ト(EXTCOL)を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット(PREBAKE)、ポストベーキン
グユニット(POBAKE)およびアドヒージョンユニ
ット(AD)を上段に配置することで、ユニット間の熱
的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラ
ンダムな多段配置としてもよい。
【0031】前記インターフェイス部12は、図1に示
すように、奥行方向(X方向)については、前記処理ス
テーション11と同じ寸法を有するが、幅方向について
はより小さなサイズに設定されている。そしてこのイン
ターフェイス部12の正面部には、可搬性のピックアッ
プカセットCRと、定置型のバッファカセットBRが2
段に配置され、他方、背面部には周辺露光装置23が配
置され、さらに、中央部には、ウエハ搬送体24が設け
られている。このウエハ搬送体24は、X方向、Z方向
に移動して両カセットCR、BRおよび周辺露光装置2
3にアクセスするようになっている。前記ウエハ搬送体
24は、θ方向にも回転自在となるように構成されてお
り、前記処理ステーション11側の第4の処理ユニット
群G4の多段ユニットに属するイクステンションユニッ
ト(EXT)や、さらには隣接する露光装置側のウエハ
受け渡し台(図示せず)にもアクセスできるようになっ
ている。
すように、奥行方向(X方向)については、前記処理ス
テーション11と同じ寸法を有するが、幅方向について
はより小さなサイズに設定されている。そしてこのイン
ターフェイス部12の正面部には、可搬性のピックアッ
プカセットCRと、定置型のバッファカセットBRが2
段に配置され、他方、背面部には周辺露光装置23が配
置され、さらに、中央部には、ウエハ搬送体24が設け
られている。このウエハ搬送体24は、X方向、Z方向
に移動して両カセットCR、BRおよび周辺露光装置2
3にアクセスするようになっている。前記ウエハ搬送体
24は、θ方向にも回転自在となるように構成されてお
り、前記処理ステーション11側の第4の処理ユニット
群G4の多段ユニットに属するイクステンションユニッ
ト(EXT)や、さらには隣接する露光装置側のウエハ
受け渡し台(図示せず)にもアクセスできるようになっ
ている。
【0032】また前記塗布現像処理システム1では、図
1に示すように、既述の如く主ウエハ搬送機構22の背
面側にも破線で示した第5の処理ユニット群G5の多段
ユニットが配置できるようになっているが、この第5の
処理ユニット群G5の多段ユニットは、案内レール25
に沿って主ウエハ搬送機構22からみて、側方へシフト
できるように構成されている。したがって、この第5の
処理ユニット群G5の多段ユニットを図示の如く設けた
場合でも、前記案内レール25に沿ってスライドするこ
とにより、空間部が確保されるので、主ウエハ搬送機構
22に対して背後からメンテナンス作業が容易に行える
ようになっている。なお第5の処理ユニット群G5の多
段ユニットは、そのように案内レール25に沿った直線
状のスライドシフトに限らず、図1中の一点鎖線の往復
回動矢印で示したように、システム外方へと回動シフト
させるように構成しても、主ウエハ搬送機構22に対す
るメンテナンス作業のスペース確保が容易である。
1に示すように、既述の如く主ウエハ搬送機構22の背
面側にも破線で示した第5の処理ユニット群G5の多段
ユニットが配置できるようになっているが、この第5の
処理ユニット群G5の多段ユニットは、案内レール25
に沿って主ウエハ搬送機構22からみて、側方へシフト
できるように構成されている。したがって、この第5の
処理ユニット群G5の多段ユニットを図示の如く設けた
場合でも、前記案内レール25に沿ってスライドするこ
とにより、空間部が確保されるので、主ウエハ搬送機構
22に対して背後からメンテナンス作業が容易に行える
ようになっている。なお第5の処理ユニット群G5の多
段ユニットは、そのように案内レール25に沿った直線
状のスライドシフトに限らず、図1中の一点鎖線の往復
回動矢印で示したように、システム外方へと回動シフト
させるように構成しても、主ウエハ搬送機構22に対す
るメンテナンス作業のスペース確保が容易である。
【0033】このようなレジスト塗布現像処理システム
においては、カセットステーション10において、ウエ
ハ搬送体21によりウエハカセットCRから一枚のウエ
ハWが取り出され、処理ユニット群G3のイクステンシ
ョンユニット(EXT)に搬送される。そして、ウエハ
Wは、主ウエハ搬送機構22のウエハ搬送装置46によ
り、まず、アドヒージョン処理ユニット(AD)におい
て、レジストの定着性を高めるための疎水化処理(HM
DS処理)が施される。この処理は加熱を伴うため、そ
の後ウエハWは、ウエハ搬送装置46により、クーリン
グユニット(COL)に搬送されて冷却される。引き続
き、ウエハWは、ウエハ搬送装置46によりレジスト塗
布ユニット(COT)に搬送され、後述するようにして
塗布膜が形成される。
においては、カセットステーション10において、ウエ
ハ搬送体21によりウエハカセットCRから一枚のウエ
ハWが取り出され、処理ユニット群G3のイクステンシ
ョンユニット(EXT)に搬送される。そして、ウエハ
Wは、主ウエハ搬送機構22のウエハ搬送装置46によ
り、まず、アドヒージョン処理ユニット(AD)におい
て、レジストの定着性を高めるための疎水化処理(HM
DS処理)が施される。この処理は加熱を伴うため、そ
の後ウエハWは、ウエハ搬送装置46により、クーリン
グユニット(COL)に搬送されて冷却される。引き続
き、ウエハWは、ウエハ搬送装置46によりレジスト塗
布ユニット(COT)に搬送され、後述するようにして
塗布膜が形成される。
【0034】塗布処理終了後、ウエハWはプリベーキン
グユニット(PREBAKE)にてプリベーク処理さ
れ、その後クーリングユニット(COL)にて冷却され
る。冷却されたウエハWは、アライメントユニット(A
LIM)に搬送され、そこでアライメントされた後、処
理ユニット群G4のイクステンションユニット(EX
T)に搬送される。
グユニット(PREBAKE)にてプリベーク処理さ
れ、その後クーリングユニット(COL)にて冷却され
る。冷却されたウエハWは、アライメントユニット(A
LIM)に搬送され、そこでアライメントされた後、処
理ユニット群G4のイクステンションユニット(EX
T)に搬送される。
【0035】その後、ウエハWはウエハ搬送体24によ
りインターフェース部12に搬送去れ、周辺露光装置2
3により周辺露光されて余分なレジストが除去された
後、インターフェース部12に隣接して設けられた図示
しない露光装置により所定のパターンに露光される。
りインターフェース部12に搬送去れ、周辺露光装置2
3により周辺露光されて余分なレジストが除去された
後、インターフェース部12に隣接して設けられた図示
しない露光装置により所定のパターンに露光される。
【0036】露光後のウエハWは、再びインターフェー
ス部12に戻され、ウエハ搬送体24により、イクステ
ンションユニット(EXT)に搬送される。そして、ウ
エハWは、ウエハ搬送装置46により、いずれかのポス
トベーキングユニット(POBAKE)に搬送されてポ
ストエクスポージャーベーク処理が施され、次いで、ク
ーリングユニット(COL)により冷却される。
ス部12に戻され、ウエハ搬送体24により、イクステ
ンションユニット(EXT)に搬送される。そして、ウ
エハWは、ウエハ搬送装置46により、いずれかのポス
トベーキングユニット(POBAKE)に搬送されてポ
ストエクスポージャーベーク処理が施され、次いで、ク
ーリングユニット(COL)により冷却される。
【0037】その後、ウエハWは現像ユニット(DE
V)に搬送され、そこで露光パターンを現像する。現像
終了後、ウエハWはいずれかのポストベーキングユニッ
ト(POBAKE)に搬送されてポストベーク処理が施
され、次いで、クーリングユニット(COL)により冷
却される。このような一連の処理が終了後、処理ユニッ
ト群G3のイクステンションユニット(EXT)を介し
てカセットステーション10に戻され、いずれかのカセ
ットCRに収容される。
V)に搬送され、そこで露光パターンを現像する。現像
終了後、ウエハWはいずれかのポストベーキングユニッ
ト(POBAKE)に搬送されてポストベーク処理が施
され、次いで、クーリングユニット(COL)により冷
却される。このような一連の処理が終了後、処理ユニッ
ト群G3のイクステンションユニット(EXT)を介し
てカセットステーション10に戻され、いずれかのカセ
ットCRに収容される。
【0038】次に、本実施形態におけるレジスト塗布装
置ユニット(COT)について説明する。図4および図
5は、レジスト塗布装置ユニット(COT)の全体構成
を示す概略断面図および概略平面図である。
置ユニット(COT)について説明する。図4および図
5は、レジスト塗布装置ユニット(COT)の全体構成
を示す概略断面図および概略平面図である。
【0039】このレジスト塗布装置ユニット(COT)
の中央部には環状のカップCPが配置され、カップCP
の内側にはスピンチャック52が配置されている。スピ
ンチャック52は真空吸着によってウエハWを固定保持
した状態で駆動モータ54によって回転駆動される。駆
動モータ54は、ユニット底板50に設けられた開口5
0aに昇降移動可能に配置され、たとえばアルミニウム
からなるキャップ状のフランジ部材58を介してたとえ
ばエアシリンダからなる昇降駆動手段60および昇降ガ
イド手段62と結合されている。駆動モータ54の側面
にはたとえばSUSからなる筒状の冷却ジャケット64
が取り付けられ、フランジ部材58は、この冷却ジャケ
ット64の上半部を覆うように取り付けられている。
の中央部には環状のカップCPが配置され、カップCP
の内側にはスピンチャック52が配置されている。スピ
ンチャック52は真空吸着によってウエハWを固定保持
した状態で駆動モータ54によって回転駆動される。駆
動モータ54は、ユニット底板50に設けられた開口5
0aに昇降移動可能に配置され、たとえばアルミニウム
からなるキャップ状のフランジ部材58を介してたとえ
ばエアシリンダからなる昇降駆動手段60および昇降ガ
イド手段62と結合されている。駆動モータ54の側面
にはたとえばSUSからなる筒状の冷却ジャケット64
が取り付けられ、フランジ部材58は、この冷却ジャケ
ット64の上半部を覆うように取り付けられている。
【0040】レジスト塗布時、フランジ部材58の下端
58aは、開口50aの外周付近でユニット底板50に
密着し、これによってユニット内部が密閉される。スピ
ンチャック52と主ウエハ搬送機構22の保持部材48
との間でウエハWの受け渡しが行われる時は、昇降駆動
手段60が駆動モータ54ないしスピンチャック52を
上方へ持ち上げることでフランジ部材58の下端がユニ
ット底板50から浮くようになっている。
58aは、開口50aの外周付近でユニット底板50に
密着し、これによってユニット内部が密閉される。スピ
ンチャック52と主ウエハ搬送機構22の保持部材48
との間でウエハWの受け渡しが行われる時は、昇降駆動
手段60が駆動モータ54ないしスピンチャック52を
上方へ持ち上げることでフランジ部材58の下端がユニ
ット底板50から浮くようになっている。
【0041】ウエハWの表面にレジスト液を供給するた
めのレジストノズル86は、レジスト供給管88を介し
てレジスト供給部(後述する)に接続されている。この
レジストノズル86はレジストノズルスキャンアーム9
2の先端部にノズル保持体100を介して着脱可能に取
り付けられている。このレジストノズルスキャンアーム
92は、ユニット底板50の上に一方向(Y方向)に敷
設されたガイドレール94上で水平移動可能な垂直支持
部材96の上端部に取り付けられており、図示しないY
方向駆動機構によって垂直支持部材96と一体にY方向
に移動するようになっている。
めのレジストノズル86は、レジスト供給管88を介し
てレジスト供給部(後述する)に接続されている。この
レジストノズル86はレジストノズルスキャンアーム9
2の先端部にノズル保持体100を介して着脱可能に取
り付けられている。このレジストノズルスキャンアーム
92は、ユニット底板50の上に一方向(Y方向)に敷
設されたガイドレール94上で水平移動可能な垂直支持
部材96の上端部に取り付けられており、図示しないY
方向駆動機構によって垂直支持部材96と一体にY方向
に移動するようになっている。
【0042】また、レジストノズル86は、レジスト液
を一旦吐出した後、サックバックされるようになってお
り、これにより、レジスト液の液垂れを防止すると共
に、レジスト液の乾燥を防止している。
を一旦吐出した後、サックバックされるようになってお
り、これにより、レジスト液の液垂れを防止すると共
に、レジスト液の乾燥を防止している。
【0043】さらに、レジストノズルスキャンアーム9
2は、レジストノズル待機部90でレジストノズル86
を選択的に取り付けるためにY方向と直角なX方向にも
移動可能であり、図示しないX方向駆動機構によってX
方向にも移動するようになっている。
2は、レジストノズル待機部90でレジストノズル86
を選択的に取り付けるためにY方向と直角なX方向にも
移動可能であり、図示しないX方向駆動機構によってX
方向にも移動するようになっている。
【0044】さらにまた、レジストノズル待機部90に
おいて、レジストノズル86の吐出口が溶媒雰囲気室の
口90aに挿入され、その中で溶媒の雰囲気に晒される
ことで、ノズル先端のレジスト液が固化または劣化しな
いようになっている。また、複数本のレジストノズル8
6が設けられ、例えばレジスト液の種類に応じてそれら
のノズルが使い分けられるようになっている。
おいて、レジストノズル86の吐出口が溶媒雰囲気室の
口90aに挿入され、その中で溶媒の雰囲気に晒される
ことで、ノズル先端のレジスト液が固化または劣化しな
いようになっている。また、複数本のレジストノズル8
6が設けられ、例えばレジスト液の種類に応じてそれら
のノズルが使い分けられるようになっている。
【0045】レジストノズルスキャンアーム92の先端
部(ノズル保持体100)には、ウエハ表面へのレジス
ト液の供給に先立ってウエハ表面にウエハ表面を濡らす
ための溶剤例えばシンナーを供給する溶剤ノズル101
が取り付けられている。この溶剤ノズル101は図示し
ない溶剤供給管を介して溶剤供給部(後述する)に接続
されている。溶剤ノズル101とレジストノズル86は
レジストノズルスキャンアーム92のY移動方向に沿う
直線上に各々の吐出口が位置するように取り付けられて
いる。
部(ノズル保持体100)には、ウエハ表面へのレジス
ト液の供給に先立ってウエハ表面にウエハ表面を濡らす
ための溶剤例えばシンナーを供給する溶剤ノズル101
が取り付けられている。この溶剤ノズル101は図示し
ない溶剤供給管を介して溶剤供給部(後述する)に接続
されている。溶剤ノズル101とレジストノズル86は
レジストノズルスキャンアーム92のY移動方向に沿う
直線上に各々の吐出口が位置するように取り付けられて
いる。
【0046】ガイドレール94上には、レジストノズル
スキャンアーム92を支持する垂直支持部材86だけで
なく、リンスノズルスキャンアーム120を支持しY方
向に移動可能な垂直支持部材122も設けられている。
このリンスノズルスキャンアーム120の先端部にはサ
イドリンス用のリンスノズル124が取り付けられてい
る。Y方向駆動機構(図示せず)によってリンスノズル
スキャンアーム120およびリンスノズル124はカッ
プCPの側方に設定されたリンスノズル待機位置(実線
の位置)とスピンチャック52に設置されているウエハ
Wの周辺部の真上に設定されたリンス液吐出位置(点線
の位置)との間で並進または直線移動するようになって
いる。
スキャンアーム92を支持する垂直支持部材86だけで
なく、リンスノズルスキャンアーム120を支持しY方
向に移動可能な垂直支持部材122も設けられている。
このリンスノズルスキャンアーム120の先端部にはサ
イドリンス用のリンスノズル124が取り付けられてい
る。Y方向駆動機構(図示せず)によってリンスノズル
スキャンアーム120およびリンスノズル124はカッ
プCPの側方に設定されたリンスノズル待機位置(実線
の位置)とスピンチャック52に設置されているウエハ
Wの周辺部の真上に設定されたリンス液吐出位置(点線
の位置)との間で並進または直線移動するようになって
いる。
【0047】図6はレジスト塗布装置ユニット(CO
T)の制御系の構成を示す図である。制御部130は、
レジスト塗布装置ユニット(COT)内の各部を制御す
るもので、例えば駆動モータ54の駆動を制御する他、
レジスト供給部131や溶剤供給部132等を制御す
る。例えば、制御部130は、駆動モータ54の回転速
度を数段階、例えばレジスト塗布時に3段階に制御して
いる。また、制御部130は、レジスト供給部131か
らレジストノズル86へのレジスト液の供給や、溶剤供
給部132から溶剤ノズル101への溶剤、例えばシン
ナーの供給を制御している。
T)の制御系の構成を示す図である。制御部130は、
レジスト塗布装置ユニット(COT)内の各部を制御す
るもので、例えば駆動モータ54の駆動を制御する他、
レジスト供給部131や溶剤供給部132等を制御す
る。例えば、制御部130は、駆動モータ54の回転速
度を数段階、例えばレジスト塗布時に3段階に制御して
いる。また、制御部130は、レジスト供給部131か
らレジストノズル86へのレジスト液の供給や、溶剤供
給部132から溶剤ノズル101への溶剤、例えばシン
ナーの供給を制御している。
【0048】このように構成されたレジスト塗布装置ユ
ニット(COT)において、レジスト液の消費量を従来
よりも少なくすることができる省レジスト方式のレジス
ト液の塗布動作について、以下に説明する。
ニット(COT)において、レジスト液の消費量を従来
よりも少なくすることができる省レジスト方式のレジス
ト液の塗布動作について、以下に説明する。
【0049】まず、主ウエハ搬送機構22の保持部材4
8によってレジスト塗布装置ユニット(COT)内のカ
ップCPの真上までウエハWが搬送されると、そのウエ
ハWは、例えばエアシリンダからなる昇降駆動手段60
および昇降ガイド手段62によって上昇してきたスピン
チャック52によって真空吸着される。主ウエハ搬送機
構22はウエハWをスピンチャック52に真空吸着せし
めた後、保持部材48をレジスト塗布装置ユニット(C
OT)内から引き戻し、レジスト塗布装置ユニット(C
OT)へのウエハWの受け渡しを終える。
8によってレジスト塗布装置ユニット(COT)内のカ
ップCPの真上までウエハWが搬送されると、そのウエ
ハWは、例えばエアシリンダからなる昇降駆動手段60
および昇降ガイド手段62によって上昇してきたスピン
チャック52によって真空吸着される。主ウエハ搬送機
構22はウエハWをスピンチャック52に真空吸着せし
めた後、保持部材48をレジスト塗布装置ユニット(C
OT)内から引き戻し、レジスト塗布装置ユニット(C
OT)へのウエハWの受け渡しを終える。
【0050】次いで、スピンチャック52はウエハWが
カップCP内の定位置まで下降し、駆動モータ54によ
ってスピンチャック52の回転駆動が開始される。その
後、レジストノズル待機部90からのノズル保持体10
0の移動が開始される。このノズル保持体100の移動
はY方向に沿って行われる。
カップCP内の定位置まで下降し、駆動モータ54によ
ってスピンチャック52の回転駆動が開始される。その
後、レジストノズル待機部90からのノズル保持体10
0の移動が開始される。このノズル保持体100の移動
はY方向に沿って行われる。
【0051】溶剤ノズル101の吐出口がスピンチャッ
ク52の中心(ウエハWの中心)上に到達したところ
で、溶剤、例えばシンナーを、回転するウエハWの表面
に供給する。ウエハWの表面に供給された溶剤は遠心力
によってウエハ中心からその周囲全域にむらなく広が
る。このように、レジスト液の塗布に先立ってシンナー
等の溶剤で半導体ウエハW表面の表面全体を濡らす、い
わゆるプリウエット処理を行うことにより、レジストが
より拡散しやすくなり、結果としてより少量のレジスト
液量で均一なレジスト膜を形成することができる。
ク52の中心(ウエハWの中心)上に到達したところ
で、溶剤、例えばシンナーを、回転するウエハWの表面
に供給する。ウエハWの表面に供給された溶剤は遠心力
によってウエハ中心からその周囲全域にむらなく広が
る。このように、レジスト液の塗布に先立ってシンナー
等の溶剤で半導体ウエハW表面の表面全体を濡らす、い
わゆるプリウエット処理を行うことにより、レジストが
より拡散しやすくなり、結果としてより少量のレジスト
液量で均一なレジスト膜を形成することができる。
【0052】続いて、ノズル保持体100は、レジスト
ノズル86の吐出口がスピンチャック52の中心(ウエ
ハWの中心)上に到達するまでY方向に移動され、レジ
ストノズル86の吐出口からレジスト液が、回転するウ
エハWの表面の中心に滴下され、遠心力によりウエハW
の中心から周辺に向けて拡散されて、ウエハW上にレジ
スト膜が形成される。この時、図示しない排気手段によ
り、吐出するレジスト液の周囲に飛散するミストを回収
し、これにより、後述するように、レジスト膜へのパー
ティクルの付着を防止する。
ノズル86の吐出口がスピンチャック52の中心(ウエ
ハWの中心)上に到達するまでY方向に移動され、レジ
ストノズル86の吐出口からレジスト液が、回転するウ
エハWの表面の中心に滴下され、遠心力によりウエハW
の中心から周辺に向けて拡散されて、ウエハW上にレジ
スト膜が形成される。この時、図示しない排気手段によ
り、吐出するレジスト液の周囲に飛散するミストを回収
し、これにより、後述するように、レジスト膜へのパー
ティクルの付着を防止する。
【0053】レジスト液の滴下終了後、ウエハWが所定
の回転速度で回転されて膜厚が調整され、次いで、ウエ
ハWの回転速度が加速されて、残余のレジスト液が振り
切られるとともに乾燥され、所定厚さのレジスト膜が形
成される。
の回転速度で回転されて膜厚が調整され、次いで、ウエ
ハWの回転速度が加速されて、残余のレジスト液が振り
切られるとともに乾燥され、所定厚さのレジスト膜が形
成される。
【0054】その後、ノズル保持体100がホームポジ
ションに戻され、図示しない洗浄手段により、ウエハW
の背面がバックリンスされ、また、必要があれば、図示
しない洗浄手段により、ウエハWの側縁部がサイドリン
スされる。その後、ウエハWの回転速度が加速されて、
バックリンスおよびサイドリンスのリンス液が振り切ら
れ、その後、ウエハWの回転が停止されて、塗布処理工
程が終了する。
ションに戻され、図示しない洗浄手段により、ウエハW
の背面がバックリンスされ、また、必要があれば、図示
しない洗浄手段により、ウエハWの側縁部がサイドリン
スされる。その後、ウエハWの回転速度が加速されて、
バックリンスおよびサイドリンスのリンス液が振り切ら
れ、その後、ウエハWの回転が停止されて、塗布処理工
程が終了する。
【0055】次に、図7を参照して、本発明の第1実施
の形態に係るレジスト膜厚形成方法について説明する。
図7の(a)は、本発明の第1の実施形態の膜厚形成方
法における膜厚調整を行う前のレジスト膜の膜厚とウエ
ハの位置との関係を示すグラフであり、図7の(b)
は、本発明の第1の実施形態における第1段階の膜厚調
整を行った後におけるレジスト膜の膜厚とウエハの位置
との関係を示すグラフであり、図7の(c)は、本発明
の第1の実施形態における第2段階の膜厚調整を行った
後におけるレジスト膜の膜厚とウエハの位置との関係を
示すグラフである。
の形態に係るレジスト膜厚形成方法について説明する。
図7の(a)は、本発明の第1の実施形態の膜厚形成方
法における膜厚調整を行う前のレジスト膜の膜厚とウエ
ハの位置との関係を示すグラフであり、図7の(b)
は、本発明の第1の実施形態における第1段階の膜厚調
整を行った後におけるレジスト膜の膜厚とウエハの位置
との関係を示すグラフであり、図7の(c)は、本発明
の第1の実施形態における第2段階の膜厚調整を行った
後におけるレジスト膜の膜厚とウエハの位置との関係を
示すグラフである。
【0056】第1の実施形態においては、まず、ウエハ
Wに形成されたレジスト膜の膜厚を測定して、レジスト
の膜厚分布を把握する。このウエハWの膜厚を検出する
タイミングとしては、塗布・現像工程において、一日に
一回、レジスト膜の膜厚チェックを行うことが考えられ
る。また、塗布・現像を終えたウエハWの歩留まりが低
下した場合に、その原因を調べる一環として、膜厚をチ
ェックすることが考えられる。このようにして膜厚を測
定する場合には、システム外において、例えばレーザー
光等を利用した膜厚測定装置により行う。
Wに形成されたレジスト膜の膜厚を測定して、レジスト
の膜厚分布を把握する。このウエハWの膜厚を検出する
タイミングとしては、塗布・現像工程において、一日に
一回、レジスト膜の膜厚チェックを行うことが考えられ
る。また、塗布・現像を終えたウエハWの歩留まりが低
下した場合に、その原因を調べる一環として、膜厚をチ
ェックすることが考えられる。このようにして膜厚を測
定する場合には、システム外において、例えばレーザー
光等を利用した膜厚測定装置により行う。
【0057】また、レジスト塗布現像システム内にこの
ような膜厚測定装置を設ければ、例えば、レジスト塗布
を終え、プリベーキングユニット(PREBAKE)に
より露光処理前の加熱処理を行って、クーリングユニッ
ト(CDL)により冷却処理を行った後に、インライン
で上はWの膜厚を測定することができる。このような膜
厚測定装置は、たとえば図8に示すように、処理ユニッ
ト群G4の一つの冷却ユニット(COL)の代わりにも
うけられた膜厚測定ユニット110内に設置することが
できる。このように膜厚測定装置をシステム内に設置す
れば、膜厚測定装置で測定した膜厚分布状態に応じて、
制御部130が膜厚に影響する所定のパラメータを調整
するようにすることも可能である。
ような膜厚測定装置を設ければ、例えば、レジスト塗布
を終え、プリベーキングユニット(PREBAKE)に
より露光処理前の加熱処理を行って、クーリングユニッ
ト(CDL)により冷却処理を行った後に、インライン
で上はWの膜厚を測定することができる。このような膜
厚測定装置は、たとえば図8に示すように、処理ユニッ
ト群G4の一つの冷却ユニット(COL)の代わりにも
うけられた膜厚測定ユニット110内に設置することが
できる。このように膜厚測定装置をシステム内に設置す
れば、膜厚測定装置で測定した膜厚分布状態に応じて、
制御部130が膜厚に影響する所定のパラメータを調整
するようにすることも可能である。
【0058】レジスト膜の膜厚を測定して、図7の
(a)に示すように、ウエハWの中央部から径方向外方
に向かうにつれて膜厚が一旦薄くなり、ウエハWの外周
部で再び膜厚が厚くなる断面W型の分布であった場合に
は、第1段階の膜厚調整として、レジストノズル86か
らのレジスト液の吐出量を略一定に維持しながらレジス
ト液の吐出時間を短縮するか、または、レジスト液を吐
出している際のウエハWの回転速度を通常の1000r
pmから300rpm程度まで低下させる。
(a)に示すように、ウエハWの中央部から径方向外方
に向かうにつれて膜厚が一旦薄くなり、ウエハWの外周
部で再び膜厚が厚くなる断面W型の分布であった場合に
は、第1段階の膜厚調整として、レジストノズル86か
らのレジスト液の吐出量を略一定に維持しながらレジス
ト液の吐出時間を短縮するか、または、レジスト液を吐
出している際のウエハWの回転速度を通常の1000r
pmから300rpm程度まで低下させる。
【0059】ここで、レジスト液の吐出量を略一定に維
持しながらレジスト液の吐出時間を短縮して膜厚を調整
する際には、下記の表1に基づいて行うことが好まし
い。この表1は、レジストディスペンス量を設定した際
における、好ましいレジスト吐出条件、およびその際の
ディスペンスレート、吐出ステップ時間設定、実吐出時
間をまとめたものである。例えば、レジストディスペン
ス量が2.0mlの場合には、好ましいレジスト吐出条
件は2.0ml/2.0secであり、この際のディス
ペンスレートは1.04ml/sec、吐出ステップ時
間設定は2.0sec、実吐出時間は1.975sec
である。この条件でレジスト液を吐出して塗布膜を形成
して、図7の(a)に示すような断面W型の膜厚分布が
形成された場合に、吐出量一定で吐出時間を短縮するよ
うに調整する場合には、表1に従って、レジスト吐出条
件を2.0ml/1.5secに調整すればよい。他の
場合にもこの表1に従って、○で示す好ましい条件から
△で示す条件へ微調整し、それでも修正されない場合に
は、さらに表1の−で示す条件でレジスト吐出を調整す
ればよい。
持しながらレジスト液の吐出時間を短縮して膜厚を調整
する際には、下記の表1に基づいて行うことが好まし
い。この表1は、レジストディスペンス量を設定した際
における、好ましいレジスト吐出条件、およびその際の
ディスペンスレート、吐出ステップ時間設定、実吐出時
間をまとめたものである。例えば、レジストディスペン
ス量が2.0mlの場合には、好ましいレジスト吐出条
件は2.0ml/2.0secであり、この際のディス
ペンスレートは1.04ml/sec、吐出ステップ時
間設定は2.0sec、実吐出時間は1.975sec
である。この条件でレジスト液を吐出して塗布膜を形成
して、図7の(a)に示すような断面W型の膜厚分布が
形成された場合に、吐出量一定で吐出時間を短縮するよ
うに調整する場合には、表1に従って、レジスト吐出条
件を2.0ml/1.5secに調整すればよい。他の
場合にもこの表1に従って、○で示す好ましい条件から
△で示す条件へ微調整し、それでも修正されない場合に
は、さらに表1の−で示す条件でレジスト吐出を調整す
ればよい。
【0060】
【表1】
【0061】このような第1段階の膜厚調整を行うこと
により、ウエハWの外周部の局部的な膜厚を薄くするよ
うに調整することができ、その結果、図7の(b)に示
すように、ウエハWの中央部から外周に向かうにつれて
膜厚が薄くなる断面山型の膜厚分布のレジスト膜を得る
ことができる。
により、ウエハWの外周部の局部的な膜厚を薄くするよ
うに調整することができ、その結果、図7の(b)に示
すように、ウエハWの中央部から外周に向かうにつれて
膜厚が薄くなる断面山型の膜厚分布のレジスト膜を得る
ことができる。
【0062】この断面山型のレジスト膜厚分布を得た場
合、第2段階の膜厚調整として、第1段階においてレジ
スト液の吐出時間を短縮した場合には、レジスト液を吐
出している際のウエハWの回転速度を上昇させ、第1段
階においてレジスト液を吐出している際のウエハWの回
転速度を低下させた場合には、クーリングユニット(C
DL)による冷却処理の冷却温度を上昇させる。
合、第2段階の膜厚調整として、第1段階においてレジ
スト液の吐出時間を短縮した場合には、レジスト液を吐
出している際のウエハWの回転速度を上昇させ、第1段
階においてレジスト液を吐出している際のウエハWの回
転速度を低下させた場合には、クーリングユニット(C
DL)による冷却処理の冷却温度を上昇させる。
【0063】このような第2段階の膜厚調整を行うこと
により、ウエハWの外周部の膜厚が厚くなるように膜厚
分布を調整することができ、その結果、図7の(c)に
示すように、略均一な所定の厚みの膜厚を得ることがで
きる。
により、ウエハWの外周部の膜厚が厚くなるように膜厚
分布を調整することができ、その結果、図7の(c)に
示すように、略均一な所定の厚みの膜厚を得ることがで
きる。
【0064】このように、本実施形態では、図7の
(a)に示すような断面W型の膜厚のレジスト膜を検出
した場合には、第1段階の膜厚調整によって、図7の
(b)に示すような断面凸型の膜厚分布とし、第2段階
の膜厚調整によって、図7(c)に示すような略均一な
膜厚を得ることができる。このように、断面W型の膜厚
不均一分布が生じた場合に、上記いずれかの2段階の膜
厚調整を行えば、技術者が試行錯誤することなく迅速に
膜厚の不均一を解消することができ、生産性を悪化させ
ることなく均一な膜厚の塗布膜を形成することができ
る。
(a)に示すような断面W型の膜厚のレジスト膜を検出
した場合には、第1段階の膜厚調整によって、図7の
(b)に示すような断面凸型の膜厚分布とし、第2段階
の膜厚調整によって、図7(c)に示すような略均一な
膜厚を得ることができる。このように、断面W型の膜厚
不均一分布が生じた場合に、上記いずれかの2段階の膜
厚調整を行えば、技術者が試行錯誤することなく迅速に
膜厚の不均一を解消することができ、生産性を悪化させ
ることなく均一な膜厚の塗布膜を形成することができ
る。
【0065】次に、本発明の第2実施の形態に係るレジ
スト膜厚調整方法について説明する。この実施形態にお
いても、ウエハWに形成されたレジスト膜の膜厚を測定
して、レジスト膜の膜厚分布を把握する。この場合にも
第1の実施形態と同様のタイミングでレジスト膜の膜厚
チェックを行えばよく、システム内に設けられた膜厚測
定ユニット110の膜厚測定装置でインラインで膜厚を
測定することもできる。
スト膜厚調整方法について説明する。この実施形態にお
いても、ウエハWに形成されたレジスト膜の膜厚を測定
して、レジスト膜の膜厚分布を把握する。この場合にも
第1の実施形態と同様のタイミングでレジスト膜の膜厚
チェックを行えばよく、システム内に設けられた膜厚測
定ユニット110の膜厚測定装置でインラインで膜厚を
測定することもできる。
【0066】本実施形態においては、レジスト膜を測定
して、図9の(a)に示すように、ウエハWの中央部か
ら径方向外方に向かうにつれて膜厚が薄くなる断面山型
の膜厚分布を検出した場合には、レジスト液を吐出して
いる際のウエハWの回転速度を上昇させるか、またはク
ーリングユニット(CDL)による冷却処理の冷却温度
を上昇させることにより膜厚を調整する。
して、図9の(a)に示すように、ウエハWの中央部か
ら径方向外方に向かうにつれて膜厚が薄くなる断面山型
の膜厚分布を検出した場合には、レジスト液を吐出して
いる際のウエハWの回転速度を上昇させるか、またはク
ーリングユニット(CDL)による冷却処理の冷却温度
を上昇させることにより膜厚を調整する。
【0067】このような膜厚調整を行うことにより、ウ
エハWの外周部の膜厚を全体的に厚くするように調整す
ることができ、その結果、図9の(b)に示すように、
略均一な膜厚を得ることができる。
エハWの外周部の膜厚を全体的に厚くするように調整す
ることができ、その結果、図9の(b)に示すように、
略均一な膜厚を得ることができる。
【0068】このように、本第2実施の形態では、図9
の(a)に示すような断面山型の膜厚分布が測定された
場合に、一回の膜厚調整によって、図9の(b)に示す
ような略均一な所定の厚みの膜厚を得ることができる。
したがって、本実施形態でもこのような膜厚調整を行う
ことにより、技術者が試行錯誤することなく迅速に膜厚
の不均一を解消することができ、生産性を悪化させるこ
となく均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
の(a)に示すような断面山型の膜厚分布が測定された
場合に、一回の膜厚調整によって、図9の(b)に示す
ような略均一な所定の厚みの膜厚を得ることができる。
したがって、本実施形態でもこのような膜厚調整を行う
ことにより、技術者が試行錯誤することなく迅速に膜厚
の不均一を解消することができ、生産性を悪化させるこ
となく均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【0069】なお、第2の実施形態では、断面山型の膜
厚分布を矯正するためにレジスト液を吐出している際の
ウエハWの回転速度を上昇させるか、またはクーリング
ユニット(CDL)による冷却処理の冷却温度を上昇さ
せたが、これはウエハWの外周部の膜厚を増加させるた
めの操作であるから、図10の(a)に示すような、ウ
エハWの中央が薄く外周部が厚い断面谷型の膜厚分布の
場合には、これとは逆に、レジスト液を吐出している際
のウエハWの回転速度を低下させるか、またはクーリン
グユニット(CDL)による冷却処理の冷却温度を低下
させて、ウエハWの外周部の膜厚を薄くすれば、図10
の(b)に示すように略均一な膜厚を得ることができ
る。
厚分布を矯正するためにレジスト液を吐出している際の
ウエハWの回転速度を上昇させるか、またはクーリング
ユニット(CDL)による冷却処理の冷却温度を上昇さ
せたが、これはウエハWの外周部の膜厚を増加させるた
めの操作であるから、図10の(a)に示すような、ウ
エハWの中央が薄く外周部が厚い断面谷型の膜厚分布の
場合には、これとは逆に、レジスト液を吐出している際
のウエハWの回転速度を低下させるか、またはクーリン
グユニット(CDL)による冷却処理の冷却温度を低下
させて、ウエハWの外周部の膜厚を薄くすれば、図10
の(b)に示すように略均一な膜厚を得ることができ
る。
【0070】また、上述したように、膜厚測定装置をシ
ステム内の膜厚測定ユニット110に組み込めば、イン
ラインでレジスト膜の膜厚を測定することができるの
で、レジスト膜の膜厚に不均一分布が生じたことを迅速
に把握して、その膜厚測定結果に基づいて、膜厚に寄与
する上記パラメータを調整することにより、迅速に膜厚
の不均一を解消することができ、生産性を悪化させるこ
となく均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
ステム内の膜厚測定ユニット110に組み込めば、イン
ラインでレジスト膜の膜厚を測定することができるの
で、レジスト膜の膜厚に不均一分布が生じたことを迅速
に把握して、その膜厚測定結果に基づいて、膜厚に寄与
する上記パラメータを調整することにより、迅速に膜厚
の不均一を解消することができ、生産性を悪化させるこ
となく均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【0071】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態
では、半導体ウエハにレジスト液を塗布する塗布装置に
ついて説明したが、半導体ウエハ以外の他の被処理基
板、例えばLCD基板にレジスト液を塗布する場合にも
本発明を適用することができる。また、塗布膜としても
レジスト膜に限らず他の膜であってもよい。
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態
では、半導体ウエハにレジスト液を塗布する塗布装置に
ついて説明したが、半導体ウエハ以外の他の被処理基
板、例えばLCD基板にレジスト液を塗布する場合にも
本発明を適用することができる。また、塗布膜としても
レジスト膜に限らず他の膜であってもよい。
【0072】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
断面W型の塗布膜の膜厚分布が検出された場合、その後
の塗布処理において、第1の膜厚調整工程として、塗布
液供給ノズルからの塗布液の吐出量を略一定に維持しな
がら塗布液の吐出時間を短縮して基板中央の膜厚が厚く
基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布への調整を
行い、第2の膜厚調整工程として、前記断面山型の膜厚
分布が形成された場合に、その後の塗布処理において、
塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基板外周
部の膜厚が厚くなるような調整を行うか、または、その
後の塗布処理において、第1の膜厚調整工程として、塗
布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基板中央の
膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布
への調整を行い、第2の膜厚調整工程として、前記断面
山型の膜厚分布が形成された場合に、その後の塗布処理
において、前記冷却工程の冷却温度を上昇させ基板外周
部の膜厚が厚くなるような調整を行うので、技術者が試
行錯誤することなく迅速に膜厚の不均一を解消すること
ができ、生産性を悪化させることなく均一な膜厚の塗布
膜を形成することができる。
断面W型の塗布膜の膜厚分布が検出された場合、その後
の塗布処理において、第1の膜厚調整工程として、塗布
液供給ノズルからの塗布液の吐出量を略一定に維持しな
がら塗布液の吐出時間を短縮して基板中央の膜厚が厚く
基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布への調整を
行い、第2の膜厚調整工程として、前記断面山型の膜厚
分布が形成された場合に、その後の塗布処理において、
塗布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基板外周
部の膜厚が厚くなるような調整を行うか、または、その
後の塗布処理において、第1の膜厚調整工程として、塗
布液吐出の際の基板の回転速度を低下させて基板中央の
膜厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布
への調整を行い、第2の膜厚調整工程として、前記断面
山型の膜厚分布が形成された場合に、その後の塗布処理
において、前記冷却工程の冷却温度を上昇させ基板外周
部の膜厚が厚くなるような調整を行うので、技術者が試
行錯誤することなく迅速に膜厚の不均一を解消すること
ができ、生産性を悪化させることなく均一な膜厚の塗布
膜を形成することができる。
【0073】また、塗布膜の膜厚分布が、基板中央の膜
厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布、
または基板中央の膜厚が薄く基板外周部が厚い断面谷型
の膜厚分布であることが測定された場合に、その後の塗
布処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度を変
化させるか、または、前記冷却工程の冷却温度を変化さ
せて膜厚を調整することができるので、このような場合
にも、技術者が試行錯誤することなく迅速に膜厚の不均
一を解消することができ、生産性を悪化させることなく
均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
厚が厚く基板外周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布、
または基板中央の膜厚が薄く基板外周部が厚い断面谷型
の膜厚分布であることが測定された場合に、その後の塗
布処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度を変
化させるか、または、前記冷却工程の冷却温度を変化さ
せて膜厚を調整することができるので、このような場合
にも、技術者が試行錯誤することなく迅速に膜厚の不均
一を解消することができ、生産性を悪化させることなく
均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【0074】さらに、基板の膜厚をシステム内でインラ
インで測定するようにすれば、膜厚に不均一分布が生じ
たことを迅速に把握して、その膜厚測定結果に基づい
て、膜厚に寄与するパラメータを調整することにより、
迅速に膜厚の不均一を解消することができ、生産性を悪
化させることなく均一な膜厚の塗布膜を形成することが
できる。
インで測定するようにすれば、膜厚に不均一分布が生じ
たことを迅速に把握して、その膜厚測定結果に基づい
て、膜厚に寄与するパラメータを調整することにより、
迅速に膜厚の不均一を解消することができ、生産性を悪
化させることなく均一な膜厚の塗布膜を形成することが
できる。
【図1】本発明の一実施の形態である半導体ウエハの塗
布現像処理システムの全体構成の平面図。
布現像処理システムの全体構成の平面図。
【図2】図1に示す塗布現像処理システムの正面図。
【図3】図1に示す塗布現像処理システムの背面図。
【図4】図1に示した塗布現像処理システムに装着した
レジスト塗布装置の全体構成の断面図。
レジスト塗布装置の全体構成の断面図。
【図5】図4に示したレジスト塗布装置の平面図。
【図6】図4に示したレジスト塗布装置の制御系の構成
を示す図。
を示す図。
【図7】本発明の第1実施の形態の塗布膜形成方法を説
明するための図。
明するための図。
【図8】膜厚測定装置が設置された膜厚測定ユニットを
備えたレジスト塗布現像処理システムの一部を示す背面
図。
備えたレジスト塗布現像処理システムの一部を示す背面
図。
【図9】本発明の第2の実施形態の塗布膜形成方法を説
明するための図。
明するための図。
【図10】断面谷型の膜厚分布を測定した場合の膜厚調
整工程を説明するための図。
整工程を説明するための図。
【図11】従来のレジスト塗布装置の概略構成図。
52……スピンチャック 86……レジストノズル(塗布液供給ノズル) 110……膜厚測定ユニット 130……制御部 W……半導体ウエハ(基板) COT……レジスト塗布装置ユニット PREBAKE……プリベーキングユニット(加熱処理
ユニット) COL……クーリングユニット(冷却処理ユニット)
ユニット) COL……クーリングユニット(冷却処理ユニット)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/027 H01L 21/30 564D Fターム(参考) 2H025 AA00 AB16 AB17 EA05 EA10 4D075 AC64 AC92 AC94 BB21Z DA08 DC21 4F041 AA06 AB01 BA05 BA34 BA46 BA56 4F042 AA07 BA05 BA12 BA25 DB01 DC01 EB18 EB29 5F046 JA02 JA04 JA09 JA13 JA21 JA22 JA24 KA01
Claims (7)
- 【請求項1】 基板上に塗布液を供給して塗布膜を形成
する工程と、 塗布膜の膜厚分布を測定する工程と、 塗布膜の膜厚分布が、基板の中央部から径方向外方に向
かうにつれて膜厚が一旦薄くなり、基板外周部で再び膜
厚が厚くなる断面W型の分布であることが測定された場
合に、その後の塗布処理において、塗布液供給ノズルか
らの塗布液の吐出量を略一定に維持しながら塗布液の吐
出時間を短縮して基板中央の膜厚が厚く基板外周部の膜
厚が薄い断面山型の膜厚分布に調整する第1の膜厚調整
工程と、 前記断面山型の膜厚分布が形成された場合に、その後の
塗布処理において、塗布液吐出の際の基板の回転速度を
低下させて基板外周部の膜厚が厚くなるように調整する
第2の膜厚調整工程と、 第1の膜厚調整工程および第2の膜厚調整工程で把握さ
れた条件を用いて基板上に塗布膜を形成する工程とを具
備することを特徴とする塗布膜形成方法。 - 【請求項2】 基板上に塗布液を供給して塗布膜を形成
する工程と、 塗布膜形成後の基板に加熱処理を施す加熱処理工程と、 加熱処理の後の基板に冷却処理を施す冷却処理工程と、 塗布膜の膜厚分布を測定する工程と、 塗布膜の膜厚分布が、基板の中央部から径方向外方に向
かうにつれて膜厚が一旦薄くなり、基板外周部で再び膜
厚が厚くなる断面W型の分布であることが測定された場
合に、その後の塗布処理において、塗布液吐出の際の基
板の回転速度を低下させて基板中央の膜厚が厚く基板外
周部の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布に調整する第1の
膜厚調整工程と、 前記断面山型の膜厚分布が形成された場合に、その後の
塗布処理において、前記冷却工程の冷却温度を上昇させ
基板外周部の膜厚が厚くなるように調整する第2の膜厚
調整工程と、 第1の膜厚調整工程および第2の膜厚調整工程で把握さ
れた条件を用いて基板上に塗布膜を形成する工程とを具
備することを特徴とする塗布膜形成方法。 - 【請求項3】 基板上に塗布液を供給して塗布膜を形成
する工程と、 塗布膜形成後の基板に加熱処理を施す加熱処理工程と、 加熱処理の後の基板に冷却処理を施す冷却処理工程と、 塗布膜の膜厚分布を測定する工程と、 塗布膜の膜厚分布が、基板中央の膜厚が厚く基板外周部
の膜厚が薄い断面山型の膜厚分布、または基板中央の膜
厚が薄く基板外周部が厚い断面谷型の膜厚分布であるこ
とが測定された場合に、その後の塗布処理において、塗
布液吐出の際の基板の回転速度を変化させるか、また
は、前記冷却工程の冷却温度を変化させて膜厚を調整す
る膜厚調整工程と、 前記膜厚調整工程で把握された条件を用いて基板上に塗
布膜を形成する工程とを具備することを特徴とする塗布
膜形成方法。 - 【請求項4】 前記測定された膜厚分布が断面山型の場
合には、前記膜厚調整工程において、塗布液吐出の際の
基板の回転速度を低下させるか、または、前記冷却工程
の冷却温度を上昇させることを特徴とする請求項3に記
載の塗布膜形成方法。 - 【請求項5】 前記測定された膜厚分布が断面谷型の場
合には、前記膜厚調整工程において、塗布液吐出の際の
基板の回転速度を上昇させるか、または、前記冷却工程
の冷却温度を低下させることを特徴とする請求項3に記
載の塗布膜形成方法。 - 【請求項6】 基板に塗布液を供給して塗布膜を形成す
る塗布処理ユニットと、 塗布膜が形成された基板を加熱するための加熱処理ユニ
ットと、 この加熱された基板を冷却するための冷却処理ユニット
と、 加熱処理ユニットで加熱された後、冷却処理ユニットで
冷却された基板の塗布膜の膜厚分布を測定する膜厚測定
手段とを具備し、膜厚測定手段の測定結果に基づいて、
膜厚に寄与するパラメータを調整することを特徴とする
塗布処理システム。 - 【請求項7】 前記膜厚測定手段は、前記塗布処理ユニ
ット、加熱処理ユニット、および冷却処理ユニットとと
もに同一筐体内に設けられていることを特徴とする請求
項6に記載の塗布処理システム。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006341251A (ja) * | 2006-07-14 | 2006-12-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 機能性素子の製造方法およびその製造装置 |
JP2016147246A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布膜形成方法、塗布膜形成装置及び記憶媒体 |
-
1999
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KR102404964B1 (ko) * | 2015-02-13 | 2022-06-07 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 도포막 형성 방법, 도포막 형성 장치 및 기억 매체 |
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