JP4920317B2 - Substrate processing method, program, computer-readable recording medium, and substrate processing system - Google Patents
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Description
本発明は、基板の処理方法、プログラム、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び基板の処理システムに関する。 The present invention relates to a substrate processing method, a program, a computer-readable recording medium storing the program, and a substrate processing system.
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程では、例えばウェハ上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を所定のパターンに露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。 For example, in a photolithography process in the manufacture of semiconductor devices, for example, a resist coating process for applying a resist solution on a wafer to form a resist film, an exposure process for exposing the resist film to a predetermined pattern, and a development for developing the exposed resist film Processing is sequentially performed, and a predetermined resist pattern is formed on the wafer.
上述のレジストパターンは、下地の被エッチング膜のパターン形状を定めるものであり、厳格な寸法で形成する必要がある。このため、例えば初めに検査用のウェハ上にレジストパターンを形成し、そのレジストパターンの線幅を測定し、その線幅測定結果に基づいて、レジストパターンの形成工程の各種設定パラメータを補正して、レジストパターンの線幅の適正化を図ることが提案されている(特許文献1参照)。 The resist pattern described above determines the pattern shape of the underlying film to be etched and must be formed with strict dimensions. Therefore, for example, a resist pattern is first formed on a wafer for inspection, the line width of the resist pattern is measured, and various setting parameters in the resist pattern forming process are corrected based on the line width measurement result. It has been proposed to optimize the line width of the resist pattern (see Patent Document 1).
しかしながら、上述したように検査用のウェハのレジストパターンの線幅を測定し、その測定結果に基づいてその後の製品ウェハの処理設定を補正するいわゆるフィードバック方式では、測定されるウェハと新しい設定で処理されるウェハとが別であり、例えば各ウェハ毎、或いは各ウェハ処理毎に固有の線幅のばらつき原因がある場合に十分に対応できない。このように、上述したフィードパック方式では、レジストパターンの線幅を個々のウェハの特性に応じて補正することは難しかった。 However, as described above, in the so-called feedback method in which the line width of the resist pattern of the wafer for inspection is measured and the processing setting of the subsequent product wafer is corrected based on the measurement result, the processing is performed with the wafer to be measured and the new setting. For example, it is not possible to sufficiently cope with a case where there is a variation in the line width inherent to each wafer or each wafer processing. As described above, in the above-described feed pack method, it is difficult to correct the line width of the resist pattern according to the characteristics of individual wafers.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ウェハなどの基板上に形成されるレジストパターンの線幅などの寸法を基板毎に適正に補正することをその目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to appropriately correct dimensions such as a line width of a resist pattern formed on a substrate such as a wafer for each substrate.
上記目的を達成するための本発明は、基板の処理方法であって、基板上にレジストパターンを形成する第1の工程と、前記レジストパターンの寸法を測定する第2の工程と、前記寸法の測定結果に基づいて、その測定された前記基板をガラス転移点以上の所定の温度に加熱して、前記基板上のレジストパターンの寸法を所定の目標寸法に調整する第3の工程と、を有し、前記第1の工程では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理を行なうことで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成することを特徴とする。
また第1の工程では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理と、現像処理後に基板を加熱することで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成するようにしてもよい。
The present invention for achieving the above object is a substrate processing method, comprising: a first step of forming a resist pattern on a substrate; a second step of measuring a dimension of the resist pattern; And a third step of adjusting the dimension of the resist pattern on the substrate to a predetermined target dimension by heating the measured substrate to a predetermined temperature equal to or higher than the glass transition point based on the measurement result. In the first step, a resist film forming process for forming a resist film on the substrate, an exposure process for exposing the resist film, and a developing process for developing the exposed resist film are performed. Thus, the resist pattern is formed to a size smaller than the final target size.
In the first step, a resist film forming process for forming a resist film on the substrate, an exposure process for exposing the resist film, a developing process for developing the exposed resist film, and heating the substrate after the developing process are performed. Thus, the dimension of the resist pattern may be adjusted so that the resist pattern is formed in a dimension smaller than the final target dimension.
本発明によれば、レジストパターンを形成した後に、そのレジストパターンの寸法を測定し、その測定結果に基づいて、その測定基板のレジストパターンの寸法を目標寸法に調整するので、各基板の特性に応じてレジストパターンの寸法を適正に補正できる。 According to the present invention, after the resist pattern is formed, the dimension of the resist pattern is measured, and based on the measurement result, the dimension of the resist pattern of the measurement substrate is adjusted to the target dimension. Accordingly, the dimension of the resist pattern can be corrected appropriately.
前記第2の工程では、基板面内の複数領域の寸法を測定し、前記第3の工程では、基板を前記領域毎に所定の温度で加熱するようにしてもよい。 In the second step, the dimensions of a plurality of regions in the substrate surface may be measured, and in the third step, the substrate may be heated at a predetermined temperature for each region.
前記第3の工程では、基板面内の寸法の小さい領域を寸法の大きい領域よりも高い温度で加熱するようにしてもよい。 In the third step, a region having a small dimension in the substrate surface may be heated at a higher temperature than a region having a large dimension.
予め求められている前記加熱温度と前記寸法との相関に基づいて、前記第3の工程の加熱温度が設定されるようにしてもよい。 The heating temperature in the third step may be set based on the correlation between the heating temperature and the dimensions that are obtained in advance.
別の観点による本発明によれば、上記基板の処理方法を、コンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to implement the substrate processing method.
また、別の観点による本発明によれば、上記基板の処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to implement the substrate processing method is recorded.
別の観点による本発明は、基板の処理システムであって、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成部と、前記レジストパターンの寸法を測定する寸法測定部と、前記寸法の測定結果に基づいて、その測定された前記基板をガラス転移点以上の所定の温度に加熱して、前記基板上のレジストパターンの寸法を所定の目標寸法に調整する寸法調整部とを有し、前記レジストパターン形成部では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理を行なうことで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成することを特徴とする。
またレジストパターン形成部では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理と、現像処理後に基板を加熱することで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成するようにしてもよい。
Another aspect of the present invention is a substrate processing system, which is based on a resist pattern forming unit that forms a resist pattern on a substrate, a dimension measuring unit that measures the dimension of the resist pattern, and a measurement result of the dimension. And measuring the resist pattern by heating the measured substrate to a predetermined temperature equal to or higher than the glass transition point and adjusting the dimension of the resist pattern on the substrate to a predetermined target dimension. In this section , the resist pattern is adjusted on the substrate by performing a resist film forming process, an exposure process for exposing the resist film, and a developing process for developing the exposed resist film. The resist pattern is formed to have a size smaller than the final target size.
In the resist pattern forming section, a resist film forming process for forming a resist film on the substrate, an exposure process for exposing the resist film, a developing process for developing the exposed resist film, and heating the substrate after the developing process Thus, the dimension of the resist pattern may be adjusted so that the resist pattern is formed in a dimension smaller than the final target dimension.
前記寸法測定部は、基板面内の複数領域の寸法を測定し、前記寸法調整部は、基板を前記領域毎に所定の温度で加熱するようにしてもよい。 The dimension measuring unit may measure dimensions of a plurality of regions in the substrate surface, and the dimension adjusting unit may heat the substrate at a predetermined temperature for each of the regions.
前記寸法調整部は、基板面内の寸法の小さい領域を寸法の大きい領域よりも高い温度で加熱するようにしてもよい。 The dimension adjusting unit may heat a small area in the substrate surface at a higher temperature than a large area.
予め求められている前記加熱温度と前記寸法の相関に基づいて、前記寸法調整のための加熱温度が設定されるようにしてもよい。 The heating temperature for the dimension adjustment may be set on the basis of the correlation between the heating temperature and the dimension obtained in advance.
本発明によれば、各基板のレジストパターンが適正な寸法に形成されるので、歩留まりが向上できる。 According to the present invention, since the resist pattern of each substrate is formed in an appropriate dimension, the yield can be improved.
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる基板の処理システムとしての塗布現像処理システム1の構成の概略を示す平面図であり、図2は、塗布現像処理システム1の正面図であり、図3は、塗布現像処理システム1の背面図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a coating and developing
塗布現像処理システム1は、図1に示すように例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部から塗布現像処理システム1に対して搬入出したり、カセットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットステーション2と、ウェハWに対し所定の検査を行う検査ステーション3と、フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理ステーション4と、この処理ステーション4に隣接して設けられている露光装置Aとの間でウェハWの受け渡しをするインターフェイスステーション5とを一体に接続した構成を有している。
As shown in FIG. 1, the coating and developing
カセットステーション2では、カセット載置台6が設けられ、当該カセット載置台6は、複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在になっている。カセットステーション2には、搬送路7上をX方向に沿って移動可能なウェハ搬送体8が設けられている。ウェハ搬送体8は、カセットCに収容されたウェハWのウェハ配列方向(Z方向;鉛直方向)にも移動自在であり、カセットC内に上下方向に配列されたウェハWに対して選択的にアクセスできる。ウェハ搬送体8は、鉛直方向の軸周り(θ方向)に回転可能であり、後述する検査ステーション3側の受け渡し部10に対してもアクセスできる。
In the
カセットステーション2に隣接する検査ステーション3には、寸法測定部としてのパターン寸法測定装置20が設けられている。パターン寸法測定装置20は、例えば検査ステーション3のX方向負方向(図1の下方向)側に配置されている。例えば検査ステーション3のカセットステーション2側には、カセットステーション2との間でウェハWを受け渡しするための受け渡し部10が配置されている。この受け渡し部10には、例えばウェハWを載置する載置部10aが設けられている。パターン寸法測定装置20のX方向正方向(図1の上方向)には、例えば搬送路11上をX方向に沿って移動可能なウェハ搬送装置12が設けられている。ウェハ搬送装置12は、例えば上下方向に移動可能でかつθ方向にも回転自在であり、パターン寸法測定装置20、受け渡し部10及び処理ステーション4側の後述する第3の処理装置群G3の各処理装置に対してアクセスできる。
The
検査ステーション3に隣接する処理ステーション4は、複数の処理装置が多段に配置された、例えば5つの処理装置群G1〜G5を備えている。処理ステーション4のX方向負方向(図1中の下方向)側には、検査ステーション3側から第1の処理装置群G1、第2の処理装置群G2が順に配置されている。処理ステーション4のX方向正方向(図1中の上方向)側には、検査ステーション3側から第3の処理装置群G3、第4の処理装置群G4及び第5の処理装置群G5が順に配置されている。第3の処理装置群G3と第4の処理装置群G4の間には、第1の搬送装置30が設けられている。第1の搬送装置30は、第1の処理装置群G1、第3の処理装置群G3及び第4の処理装置群G4内の各装置に対し選択的にアクセスしてウェハWを搬送できる。第4の処理装置群G4と第5の処理装置群G5の間には、第2の搬送装置31が設けられている。第2の搬送装置31は、第2の処理装置群G2、第4の処理装置群G4及び第5の処理装置群G5内の各装置に対して選択的にアクセスしてウェハWを搬送できる。
The
図2に示すように第1の処理装置群G1には、ウェハWに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置、例えばウェハWにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置40、41、42、露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置43、44が下から順に5段に重ねられている。第2の処理装置群G2には、液処理装置、例えばウェハWに現像液を供給して現像処理する現像処理装置50〜54が下から順に5段に重ねられている。また、第1の処理装置群G1及び第2の処理装置群G2の最下段には、各処理装置群G1、G2内の前記液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室60、61がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 2, in the first processing unit group G1, a liquid processing apparatus that supplies a predetermined liquid to the wafer W and performs processing, for example, a resist coating that applies a resist solution to the wafer W to form a resist film.
例えば図3に示すように第3の処理装置群G3には、温調装置70、ウェハWの受け渡しを行うためのトランジション装置71、精度の高い温度管理下でウェハ温度を調節する高精度温調装置72〜74及びウェハWを高温で加熱処理する寸法調整部としての寸法調整装置75〜78が下から順に9段に重ねられている。
For example, as shown in FIG. 3, the third processing unit group G3 includes a
第4の処理装置群G4では、例えば高精度温調装置80、レジスト塗布処理後のウェハWを加熱処理するプリベーキング装置81〜84及び現像処理後のウェハWを加熱処理するポストベーキング装置85〜89が下から順に10段に重ねられている。
In the fourth processing unit group G4, for example, a high-precision
第5の処理装置群G5では、ウェハWを熱処理する複数の熱処理装置、例えば高精度温調装置90〜93、ポストエクスポージャーベーキング装置94〜99が下から順に10段に重ねられている。
In the fifth processing apparatus group G5, a plurality of heat treatment apparatuses that heat-treat the wafer W, for example, high-precision
図1に示すように第1の搬送装置30のX方向正方向側には、複数の処理装置が配置されており、例えば図3に示すようにウェハWを疎水化処理するためのアドヒージョン装置100、101、ウェハWを加熱処理する加熱処理装置102、103が下から順に4段に重ねられている。図1に示すように第2の搬送装置31のX方向正方向側には、例えばウェハWのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置104が配置されている。
As shown in FIG. 1, a plurality of processing devices are arranged on the positive side in the X direction of the
インターフェイスステーション5には、例えば図1に示すようにX方向に向けて延伸する搬送路110上を移動するウェハ搬送体111と、バッファカセット112が設けられている。ウェハ搬送体111は、Z方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり、インターフェイスステーション5に隣接した露光装置Aと、バッファカセット112及び第5の処理装置群G5に対してアクセスしてウェハWを搬送できる。
For example, as shown in FIG. 1, the
なお、本実施の形態においては、例えば処理ステーション4のレジスト塗布装置40〜42、プリベーキング装置81〜84、現像処理装置50〜54、ポストエクスポージャーベーキング装置94〜99及びポストベーキング装置85〜89によりレジストパターン形成部が構成されている。
In the present embodiment, for example, the resist
次に、上述のパターン寸法測定装置20の構成について説明する。パターン寸法測定装置20は、例えば図4に示すようにウェハWを水平に載置する載置台120と、光学式表面形状測定計121を備えている。載置台120は、例えばX−Yステージになっており、水平方向の2次元方向に移動できる。光学式表面形状測定計121は、例えばウェハWに対して斜方向から光を照射する光照射部122と、光照射部122から照射されウェハWで反射した光を検出する光検出部123と、当該光検出部123の受光情報に基づいてウェハW上のレジストパターンの寸法を算出する測定部124を備えている。本実施の形態にかかるパターン寸法測定装置20は、例えばスキャトロメトリ(Scatterometry)法を用いてレジストパターンの寸法を測定するものであり、測定部124において、光検出部123により検出されたウェハ面内の光強度分布と、予め記憶されている仮想の光強度分布とを照合し、その照合された仮想の光強度分布に対応するレジストパターンの寸法を求めることにより、レジストパターンの寸法を測定できる。
Next, the configuration of the pattern
また、パターン形成装置20は、光照射部122及び光検出部123に対してウェハWを相対的に水平移動させることによって、ウェハ面内の複数領域、例えば図5に示すような各ウェハ領域W1〜W5のパターン寸法を測定することができる。なお、このウェハ領域W1〜W5は、後述する寸法調整装置75〜78の熱板領域R1〜R5に対応している。
In addition, the
次に、上述した寸法調整装置75〜78の構成について説明する。例えば寸法調整装置75は、図6に示すようにケーシング75a内に、上側に位置して上下動自在な蓋体130と、下側に位置して蓋体130と一体となって処理室Kを形成する熱板収容部131を有している。
Next, the structure of the
蓋体130は、下面が開口した略円筒形状を有している。蓋体130の上面中央部には、排気部130aが設けられている。処理室K内の雰囲気は、排気部130aから均一に排気される。
The
熱板140は、図7に示すように複数、例えば5つの熱板領域R1、R2、R3、R4、R5に区画されている。熱板140は、例えば平面から見て中心部に位置して円形の熱板領域R1と、その周囲を円弧状に4等分した熱板領域R2〜R5に区画されている。
As shown in FIG. 7, the
熱板140の各熱板領域R1〜R5には、給電により発熱するヒータ141が個別に内蔵され、各熱板領域R1〜R5毎に加熱できる。各熱板領域R1〜R5のヒータ141の発熱量は、温度制御装置142により調整されている。温度制御装置142は、ヒータ141の発熱量を調整して、各熱板領域R1〜R5の温度を所定の加熱温度に制御できる。温度制御装置142における加熱温度の設定は、例えば後述する制御部170により行われる。
Each of the hot plate regions R 1 to R 5 of the
図6に示すように熱板140の下方には、ウェハWを下方から支持し昇降させるための昇降ピン150が設けられている。昇降ピン150は、昇降駆動機構151により上下動できる。熱板140の中央部付近には、熱板140を厚み方向に貫通する貫通孔152が形成されており、昇降ピン150は、熱板140の下方から上昇して貫通孔152を通過し、熱板140の上方に突出できる。
As shown in FIG. 6, elevating
熱板収容部131は、例えば熱板140を収容して熱板140の外周部を保持する環状の保持部材160と、その保持部材160の外周を囲む略筒状のサポートリング161を備えている。
The hot
なお、寸法調整装置76〜78の構成については、上記寸法調整装置75と同様であるので説明を省略する。
In addition, about the structure of the dimension adjustment apparatuses 76-78, since it is the same as that of the said
次に、上記寸法調整装置75〜78の加熱温度の設定を行う制御部170の構成について説明する。例えば制御部170は、例えばCPUやメモリなどを備えた汎用コンピュータにより構成され、例えば図6及び図7に示すように温度制御装置142に接続されている。
Next, the structure of the
制御部170は、例えば図8に示すように例えばパターン寸法測定装置20からの寸法測定結果が入力される入力部200と、寸法測定結果から寸法調整装置75〜78の加熱温度を算出するために必要な各種情報が格納されるデータ格納部201と、寸法調整装置75〜78の加熱温度を算出するプログラムPを格納するプログラム格納部202と、プログラムPを実行して加熱温度を算出する演算部203と、算出された加熱温度を寸法調整装置75〜78に出力する出力部204などを備えている。
For example, as shown in FIG. 8, the
例えばデータ格納部201には、例えば図9に示すような寸法調整装置75〜78における加熱温度Tと寸法Dとの相関Mを示すデータが格納されている。プログラム格納部202に格納されたプログラムPは、例えばパターン寸法測定装置20からのウェハ面内の寸法測定結果に基づいて、相関Mを用いて、寸法調整装置75〜78における各熱板領域R1〜R5の加熱温度を算出できる。このプログラムPは、熱板140の加熱によってウェハ面内のレジストパターンの寸法が広げられ所定の目標寸法になるようなガラス転移点以上の加熱温度を算出する。なお、制御部170の機能を実現するためのプログラムPは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体により制御部170にインストールされたものであってもよい。
For example, the
次に、以上のように構成された塗布現像処理システム1におけるウェハWの処理プロセスについて説明する。図10は、このウェハWの処理プロセスの一例を示すフローである。
Next, a processing process for the wafer W in the coating and developing
先ず、図1に示すウェハ搬送体8によって、カセット載置台6上のカセットC内から未処理のウェハWが一枚ずつ取り出され、検査ステーション3の受け渡し部10に順次搬送される。受け渡し部10に搬送されたウェハWは、ウェハ搬送装置12によって処理ステーション4に搬送され、レジストパターンの形成処理が行われる(図10の工程S1)。例えばウェハWは、先ず処理ステーション4の第3の処理装置群G3に属する温調装置70に搬送され、所定温度に温度調節された後、第1の搬送装置30によってボトムコーティング装置43に搬送され、反射防止膜が形成される。その後ウェハWは、第1の搬送装置30によって加熱処理装置102、高精度温調装置80に順次搬送され、各処理装置において所定の処理が施される。その後ウェハWは、第1の搬送装置30によってレジスト塗布装置40に搬送される。
First, unprocessed wafers W are taken out one by one from the cassette C on the cassette mounting table 6 by the wafer transfer body 8 shown in FIG. 1 and sequentially transferred to the
レジスト塗布装置40では、例えば回転されたウェハWの表面に所定量のレジスト液が供給され、そのレジスト液がウェハWの表面の全面に拡散することによってウェハW上にレジスト膜が形成される(図10の工程S2)。
In the resist
レジスト膜が形成されたウェハWは、第1の搬送装置30によって例えばプリベーキング装置81に搬送され、加熱処理が施された後、第2の搬送装置31によって周辺露光装置104、高精度温調装置93に順次搬送され、各装置において所定の処理が施される。その後、インターフェイスステーション5のウェハ搬送体111によって露光装置Aに搬送され、ウェハW上のレジスト膜に所定のパターンが露光される(図10の工程S3)。露光処理の終了したウェハWは、ウェハ搬送体111によって処理ステーション4の例えばポストエクスポージャーベーキング装置94に搬送され、ウェハWが加熱処理される。
The wafer W on which the resist film is formed is transferred to, for example, a
加熱処理が終了したウェハWは、第2の搬送装置31によって高精度温調装置81に搬送されて温度調節され、その後、現像処理装置30に搬送され、ウェハW上のレジスト膜が現像される(図10の工程S4)。その後ウェハWは、例えば第2の搬送装置31によってポストベーキング装置85に搬送され、ポストベークが施された後(図10の工程S5)、第1の搬送装置30によって高精度温調装置72に搬送され温度調節される。こうして、レジストパターンの形成工程S1が終了する。なお、このレジストパターンの形成工程S1においては、最終的な目標線幅よりも小さい線幅にレジストパターンが形成される。
The wafer W that has been subjected to the heat treatment is transported to the high-precision
レジストパターンの形成工程S1が終了したウェハWは、第1の搬送装置30によってトランジション装置71に搬送され、ウェハ搬送装置12によって検査ステーション3のパターン寸法測定装置20に搬送される。
The wafer W on which the resist pattern forming step S1 has been completed is transferred to the
パターン寸法測定装置20では、図4に示すようにウェハWが載置台120に載置される。次に、ウェハWの所定部分に光照射部122から光が照射され、その反射光が光検出部123により検出され、測定部124においてウェハW上のレジストパターンの寸法、例えば線幅が測定される(図10の工程S6)。このパターン寸法測定装置20では、光照射部122及び光検出部123に対しウェハWが水平移動され、各ウェハ領域W1〜W5毎にレジストパターンの線幅が測定される。これらの各ウェハ領域W1〜W5の線幅の測定結果は、制御部170に出力される。
In the pattern
例えば制御部170では、プログラムPにより、パターン寸法測定装置20からの線幅測定結果とデータ格納部201の相関Mに基づいて、寸法調整装置75〜78における各熱板領域R1〜R5の加熱温度が算出される。この加熱温度は、ガラス転移点Tg以上の例えば140℃〜160℃程度の温度であって、寸法調整装置75〜78の加熱処理によって全ウェハ領域W1〜W5のレジストパターンの線幅が一定の目標線幅になるような温度に算出される。
For example, in the
例えば図11に示すようにレジストパターンの最終的な目標線幅が90μmであり、ウェハWの中央部のウェハ領域W1の測定線幅が80μmで、ウェハWの外周部のウェハ領域W2〜W5の測定線幅が85μmであった場合、ウェハ領域W2〜W5に対応する熱板領域R2〜R5の加熱温度として、図9に示すようにガラス転移点Tgを超えて線幅が+5μm広がるT1℃が算出される。また、ウェハ領域W1に対応する熱板領域R1の加熱温度として、他の領域の温度T1℃よりも高く線幅が+10μm広がるT2℃が算出される。そして、これらの算出された加熱温度は、寸法調整装置75〜78の温度制御装置142に各熱板領域R1〜R5の加熱温度として設定される(図10の工程S7)。
For example, as shown in FIG. 11, the final target line width of the resist pattern is 90 μm, the measurement line width of the wafer area W 1 at the center of the wafer W is 80 μm, and the wafer area W 2- When the measurement line width of W 5 is 85 μm, the heating temperature of the hot plate regions R 2 to R 5 corresponding to the wafer regions W 2 to W 5 exceeds the glass transition point Tg as shown in FIG. T1 ° C. where the width is increased by +5 μm is calculated. In addition, as the heating temperature of the hot plate region R 1 corresponding to the wafer region W 1 , T2 ° C. that is higher than the temperature T1 ° C. of other regions and whose line width is +10 μm is calculated. These calculated heating temperatures are set as the heating temperatures of the hot plate regions R 1 to R 5 in the
その後、パターン寸法測定装置20から搬出されたウェハWは、ウェハ搬送体8によって処理ステーション4の例えば寸法調整装置75に搬送される。ウェハWは、予め上昇して待機していた昇降ピン150に受け渡され、蓋体130が閉じられた後、昇降ピン150が下降してウェハWが熱板140上に載置される。こうしてウェハWは、予め所定の加熱温度に昇温されていた熱板140により加熱される。このとき、ウェハWは、上述した熱板領域R1と熱板領域R2〜R5との異なる温度設定によりウェハ領域W1とウェハ領域W2〜W5は異なる温度で加熱される。ウェハ領域W1とウェハ領域W2〜W5は、共にガラス転移点Tgよりも高い温度に加熱されるので、図12に示すようにサーマルシュリンク現象により、レジストパターンBが軟化して線幅Dが広げられる。また、ウェハ領域W1の温度がウェハ領域W2〜W5よりも高い温度で加熱されるので、図11に示すようにウェハ領域W1のレジストパターンBがウェハ領域W2〜W5に比べてより大きく広げられ、例えばウェハ領域W1のレジストパターンの線幅Dが80μm→90μmに調整され、ウェハ領域W2〜W5のレジストパターンの線幅Dが85μm→90μmに調整される。このように、各ウェハ領域W1〜W5のレジストパターンの線幅が加熱温度に応じて広げられ、最終的にウェハ面内のレジストパターンの線幅が均一に調整される(図10の工程S8)。
Thereafter, the wafer W unloaded from the pattern
寸法調整装置75で線幅の調整が行われたウェハWは、その後ウェハ搬送装置12によって検査ステーション3の受け渡し部10に受け渡され、受け渡し部10からウェハ搬送体8によってカセットCに戻される。こうして塗布現像処理システム1における一連のウェハ処理が終了する。
The wafer W whose line width has been adjusted by the
以上の実施の形態によれば、ウェハW上にレジストパターンを形成した後に、そのレジストパターンの線幅を測定し、その線幅測定の結果に基づいて、ウェハWをガラス転移点Tgよりも高い所定の温度で加熱したので、ウェハW上のレジストパターンの線幅を所望の目標線幅に調整することができる。この結果、連続処理される各ウェハWに対して所望の線幅のレジストパターンを形成できる。また、フォトリソグラフィー工程によりレジストパターンを形成した後に、再度レジストパターンをガラス転移点Tg以上に加熱して軟化するので、レジストパターンのラインエッジのうねり(ラインエッジラフネス)も低減できる。 According to the above embodiment, after forming the resist pattern on the wafer W, the line width of the resist pattern is measured, and the wafer W is higher than the glass transition point Tg based on the result of the line width measurement. Since heating is performed at a predetermined temperature, the line width of the resist pattern on the wafer W can be adjusted to a desired target line width. As a result, a resist pattern having a desired line width can be formed for each wafer W that is continuously processed. Further, after the resist pattern is formed by the photolithography process, the resist pattern is heated again to the glass transition point Tg or more to be softened, so that the line edge waviness (line edge roughness) of the resist pattern can be reduced.
また、ウェハWの各ウェハ領域W1〜W5の線幅を測定し、ウェハ領域W1〜W5毎に加熱温度を設定したので、ウェハ面内の線幅を均一に揃えることができる。 Also, by measuring the line width of each wafer area W 1 to W-5 of the wafer W, since the heating temperature was set for each wafer area W 1 to W-5, it is possible to align uniformly the line width within the wafer.
線幅調整工程S8の加熱温度を、予め求められた加熱温度と寸法との相関Mを用いて算出したので、最終的な線幅の寸法をより正確に調整することができる。 Since the heating temperature in the line width adjustment step S8 is calculated using the correlation M between the heating temperature and the dimension obtained in advance, the final line width dimension can be adjusted more accurately.
レジストパターンの形成工程S1では、レジストパターンを最終的な目標線幅よりも小さい線幅に形成したので、線幅調整工程S8における最終的な目標線幅への合わせ込みを容易に行うことができる。 In the resist pattern forming step S1, since the resist pattern is formed to have a line width smaller than the final target line width, the adjustment to the final target line width in the line width adjusting step S8 can be easily performed. .
以上の実施の形態では、線幅測定工程S6が現像処理後のポストベークの直後に行われていたが、図13に示すように現像処理の直後に行われていてもよい。また、ポストベークを行う場合、寸法調整装置75〜78において線幅調整と共にポストベークを行ってもよい。かかる場合、ガラス転移点Tg未満の温度でポストベークを行い、その後ガラス転移点Tg以上の温度で線幅調整を行ってもよい。 In the above embodiment, the line width measurement step S6 is performed immediately after the post-baking after the development processing, but may be performed immediately after the development processing as shown in FIG. Moreover, when performing post baking, you may perform post baking with line | wire width adjustment in the dimension adjustment apparatuses 75-78. In such a case, post-baking may be performed at a temperature lower than the glass transition point Tg, and then the line width may be adjusted at a temperature equal to or higher than the glass transition point Tg.
以上の実施の形態では、寸法調整装置75においてウェハWの全面を加熱して線幅調整を行っていたが、レジストパターンの線幅を調整する必要があるウェハ領域のみを選択的に加熱してもよい。
In the above embodiment, the entire surface of the wafer W is heated by the
また、以上の実施の形態では、レジストパターンの寸法として線幅の調整を行っていたが、その他、ホールを形成する部分などの寸法を調整するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the line width is adjusted as the dimension of the resist pattern. However, the dimension of a part where holes are formed may be adjusted.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば上記実施の形態において、パターン寸法測定装置20においてウェハWの5つの領域の寸法を測定し、寸法調整装置75において熱板140の5つの領域の加熱温度を設定していたが、それらの領域の数や形状は任意に選択できる。また、上記実施の形態においてパターン寸法測定装置20は、検査ステーション3に設けられていたが、処理ステーション4に設けられていてもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the scope of the ideas described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs. For example, in the above embodiment, the pattern
寸法調整装置75〜78は、処理ステーション4に設けられていたが、パターン寸法測定装置20と同じ検査ステーション3に設けられていてもよい。例えば図14に示すように寸法調整装置75〜78は、検査ステーション3においてウェハ搬送装置12がアクセス可能な位置で、なおかつパターン寸法測定装置20とX方向に対向する位置に設けられていてもよい。また、寸法調整装置75〜78は、検査ステーション3の受け渡し部10と多段に配置されていてもよい。これらの場合、パターン寸法の測定と調整が共に検査ステーション3で行われるので、パターン寸法の測定工程とパターン寸法の調整工程を有するウェハの処理フローをスムーズに構築でき、スループットの向上が図られる。
Although the
さらに、本発明は、ウェハ以外の例えばFPD(フラットパネルディスプレイ)、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板の処理にも適用できる。 Furthermore, the present invention can also be applied to processing of other substrates such as an FPD (Flat Panel Display) other than a wafer and a mask reticle for a photomask.
本発明は、各基板上に所望の寸法のレジストパターンを形成する際に有用である。 The present invention is useful when a resist pattern having a desired dimension is formed on each substrate.
1 塗布現像処理システム
20 パターン寸法測定装置
75 寸法調整装置
140 熱板
R1〜R5 熱板領域
170 制御部
W ウェハ
W1〜W5 ウェハ領域
1 coating and developing
Claims (12)
基板上にレジストパターンを形成する第1の工程と、
前記レジストパターンの寸法を測定する第2の工程と、
前記寸法の測定結果に基づいて、その測定された前記基板をガラス転移点以上の所定の温度に加熱して、前記基板上のレジストパターンの寸法を所定の目標寸法に調整する第3の工程と、を有し、
前記第1の工程では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理を行なうことで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成することを特徴とする、基板の処理方法。 A substrate processing method comprising:
A first step of forming a resist pattern on the substrate;
A second step of measuring the dimensions of the resist pattern;
A third step of adjusting the dimension of the resist pattern on the substrate to a predetermined target dimension by heating the measured substrate to a predetermined temperature equal to or higher than the glass transition point based on the measurement result of the dimension; Have
In the first step, the resist pattern is formed by performing a resist film forming process for forming a resist film on the substrate, an exposure process for exposing the resist film, and a developing process for developing the exposed resist film. A method of processing a substrate, wherein adjustment is performed to form a resist pattern having a size smaller than a final target size.
基板上にレジストパターンを形成する第1の工程と、
前記レジストパターンの寸法を測定する第2の工程と、
前記寸法の測定結果に基づいて、その測定された前記基板をガラス転移点以上の所定の温度に加熱して、前記基板上のレジストパターンの寸法を所定の目標寸法に調整する第3の工程と、を有し、
前記第1の工程では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理と、現像処理後に基板を加熱することで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成することを特徴とする、基板の処理方法。 A substrate processing method comprising:
A first step of forming a resist pattern on the substrate;
A second step of measuring the dimensions of the resist pattern;
A third step of adjusting the dimension of the resist pattern on the substrate to a predetermined target dimension by heating the measured substrate to a predetermined temperature equal to or higher than the glass transition point based on the measurement result of the dimension; Have
In the first step, a resist film forming process for forming a resist film on the substrate, an exposure process for exposing the resist film, a developing process for developing the exposed resist film, and heating the substrate after the developing process Thus , the substrate processing method is characterized in that the resist pattern is dimensionally adjusted to form a resist pattern having a dimension smaller than the final target dimension .
前記第3の工程では、基板を前記領域毎に所定の温度で加熱することを特徴とする、請求項1または2に記載の基板の処理方法。 In the second step, the dimensions of a plurality of regions in the substrate surface are measured,
Wherein in the third step, characterized by heating at a predetermined temperature of the substrate for each of the areas, the processing method of a substrate according to claim 1 or 2.
基板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成部と、
前記レジストパターンの寸法を測定する寸法測定部と、
前記寸法の測定結果に基づいて、その測定された前記基板をガラス転移点以上の所定の温度に加熱して、前記基板上のレジストパターンの寸法を所定の目標寸法に調整する寸法調整部とを有し、
前記レジストパターン形成部では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理を行なうことで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成することを特徴とする、基板の処理システム。 A substrate processing system,
A resist pattern forming portion for forming a resist pattern on the substrate;
A dimension measuring unit for measuring the dimension of the resist pattern;
A dimension adjusting unit for heating the measured substrate to a predetermined temperature equal to or higher than a glass transition point based on the measurement result of the dimension, and adjusting the dimension of the resist pattern on the substrate to a predetermined target dimension; Have
In the resist pattern forming portion, a resist film forming process for forming a resist film on the substrate, an exposure process for exposing the resist film, and a developing process for developing the exposed resist film are performed. A substrate processing system, wherein adjustment is performed to form a resist pattern having a size smaller than a final target size.
基板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成部と、
前記レジストパターンの寸法を測定する寸法測定部と、
前記寸法の測定結果に基づいて、その測定された前記基板をガラス転移点以上の所定の温度に加熱して、前記基板上のレジストパターンの寸法を所定の目標寸法に調整する寸法調整部とを有し、
前記レジストパターン形成部では、基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成処理と、前記レジスト膜を露光する露光処理と、露光されたレジスト膜を現像する現像処理と、現像処理後に基板を加熱することで、レジストパターンの寸法調整を行なって、レジストパターンを最終的な目標寸法よりも小さい寸法に形成することを特徴とする、基板の処理システム。 A substrate processing system,
A resist pattern forming portion for forming a resist pattern on the substrate;
A dimension measuring unit for measuring the dimension of the resist pattern;
A dimension adjusting unit for heating the measured substrate to a predetermined temperature equal to or higher than a glass transition point based on the measurement result of the dimension, and adjusting the dimension of the resist pattern on the substrate to a predetermined target dimension; Have
In the resist pattern forming unit, a resist film forming process for forming a resist film on the substrate, an exposure process for exposing the resist film, a developing process for developing the exposed resist film, and heating the substrate after the developing process Thus , the substrate processing system is characterized in that the dimension of the resist pattern is adjusted to form the resist pattern in a dimension smaller than the final target dimension .
前記寸法調整部は、基板を前記領域毎に所定の温度で加熱することを特徴とする、請求項8または9に記載の基板の処理システム。 The dimension measuring unit measures dimensions of a plurality of regions in the substrate surface,
10. The substrate processing system according to claim 8 , wherein the dimension adjusting unit heats the substrate at a predetermined temperature for each of the regions.
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