基板处理装置和基板处理装置的调整方法与流程

文档序号:11521854阅读:164来源:国知局
基板处理装置和基板处理装置的调整方法与流程

本发明涉及具有将基板载置在载置台来对该基板进行加热的多个加热组件的基板处理装置和基板处理装置的调整方法。



背景技术:

在半导体制造工艺中,在半导体晶片等的基板(以下称为“晶片”)形成涂敷膜后,将基板载置在设置有加热器的载置台来进行加热处理。作为加热处理,能够举例对形成在基板的抗蚀剂膜在曝光前后在例如100℃左右的温度下进行的处理。抗蚀剂图案的线宽被各种因素左右,但是,作为其因素之一能够列举加热处理时的加热温度。

而且,存在药液的热处理温度依赖性变高的倾向,所以,加热处理时的晶片的加热过程(历史记录)中的晶片的面内间的差异和晶片间(面间)的差异对抗蚀剂图案的线宽中的晶片的面内均匀性和晶片间均匀性产生的影响变大。

进行加热处理的加热组件,将晶片的被加热区域分割为多个,按各分割区域设置加热器,对各加热器独立地进行发热控制。作为加热器的控制系统的参数的调整方法,已知如专利文献1所记载的那样,以在多个测量点测量载置台(热板)的温度时的各测量温度与各目标温度一致的方式进行控制的方法。但是,对于图案的线宽的均匀性要求更严格的标准的工艺中,今后需要改善调整方法。

另外,形成抗蚀剂图案的装置,对多个晶片并行地进行处理,所以具备多个加热组件。因此,在各加热组件中,不仅要使晶片的面内的加热过程一致,而且,在加热组件之间,要求以高精度使晶片的加热过程一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4391518号



技术实现要素:

发明想要解决的技术问题

本发明是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供一种无论在基板的面内还是在基板间都能够进行均匀性良好的加热处理的技术。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的基板处理装置,其包括分别将基板载置在载置台来对该基板进行加热的多个加热组件,上述基板处理装置的特征在于,包括:

设置在上述载置台的多个加热器,其发热量能相互独立地被控制;和

控制部,其输出控制信号,使得对于与上述多个加热器分别对应的基板的被加热部位,从预先决定的第1时刻直至第2时刻之间的累计热量在1台载置台中一致并且在多个加热组件之间一致,

上述第1时刻为在加热器的发热量稳定的状态下在基板被载置于载置台后的基板的温度变化曲线中,向基板的处理温度升温过程中的时刻,上述第2时刻为在上述温度变化曲线中基板达到了处理温度后的时刻。

本发明的基板处理装置的调整方法,其对基板处理装置中的加热器的发热量进行调整,上述基板处理装置的调整方法的特征在于:

上述基板处理装置包括:

分别将基板载置在载置台来对上述基板进行加热的多个加热组件;

设置在上述载置台的多个加热器,其发热量能相互独立地被控制;

对每个加热器设置的、计算设定温度与上述温度检测部的检测温度的偏差并输出加热器的供给电力的控制信号的调节部;和

将目标温度和偏置值进行加法运算来取得上述设定温度的加法运算部;

上述基板处理装置的调整方法包括:

在每个加热组件中使偏置值为零,在加热器的发热量已稳定的状态下将调整用基板载置在载置台,通过设置在该调整用基板的温度检测部检测出与多个加热器分别对应的调整用基板的被加热部位的温度,取得调整用基板的温度变化曲线的第1步骤;

基于上述调整用基板的温度变化曲线,在将从向基板的处理温度升温过程中的第1时刻至调整用基板达到处理温度后的第2时刻分割为多个时间区间的各时间区间中,按每个被加热部位求取累计热量,按每个时间区间求取多个被加热部位的平均累计热量,将对应于每个时间区间的平均累计热量和各被加热部位的累计热量的差值的值决定为各被加热部位的偏置值的第2步骤;

将使用在上述第2步骤中所决定的偏置值,反复进行上述第1步骤和上述第2步骤取得各被加热部位的偏置值的步骤进行一次以上的第3步骤;和

使用在上述第3步骤中求出的偏置值,除此之外同样地实施上述第1步骤,基于所取得的基板的温度变化曲线,在将上述调整用基板载置在载置台后,按每个被加热部位求取从预先设定的时刻至将该调整用基板从载置台搬出的累计热量,将对应于预先决定的多个加热组件中共通的标准累计热量与各被加热部位的累计热量的差值的值决定为各被加热部位的偏置值的第4步骤。

发明效果

依据本发明,能够在多个加热组件的各个中,使被加热处理的基板中的与多个加热器对应的被加热部位的加热处理时的累计热量在1台加热组件中一致并且在多个加热组件之间一致。因此,无论在基板的面内还是在基板彼此间,都能够进行均匀性良好的加热处理。

附图说明

图1是上述涂敷、显影装置的立体图。

图2是上述涂敷、显影装置的处理部件的立体图。

图3是设置在上述处理部件的加热组件的纵截侧视图。

图4是设置在上述加热组件的热板的俯视图。

图5是设置在上述加热组件的构成温度调节器的控制系的框图。

图6是设置在上述加热组件的控制器的框图。

图7是表示上述热板的温度的偏置值的设定步骤的流程图。

图8是表示在上述设定步骤中由温度传感器取得的温度变化曲线的图表。

图9是表示收纳有上述热板的温度的第2调整用偏置值组的表的示意图。

图10是表示在上述设定步骤中由温度传感器取得的温度变化曲线的图表。

图11是表示用于根据上述第2调整用偏置值计算出处理用偏置值的数据的图表。

图12是表示收纳有作为用于调整上述热板的温度的参数的第2调整用偏置值的表的示意图。

图13是表示使用上述处理用偏置值取得的温度变化曲线的图表。

图14是表示使用上述处理用偏置值取得的温度变化曲线的图表。

图15是表示评价试验的结果的图表。

图16是表示评价试验的结果的图表。

图17是表示评价试验的结果的图表。

图18是表示评价试验的结果的图表。

图19是表示评价试验的结果的图表。

附图标记说明

w晶片

w1调整用晶片

1涂敷、显影装置

2加热组件

23热板

3加热器

4温度传感器

5温度控制机构

56温度调节器

6控制器

具体实施方式

对于本发明的基板处理装置的实施方式的涂敷、显影装置1,参照图1的概略立体图进行说明。涂敷、显影装置1通过将运载部件d1、处理部件d2和接口部件d3依次水平地直线状连接而构成。以部件d1~d3的配列方向为前后方向。另外,在接口部件d3,在与处理部件d2相反的一侧连接有曝光装置d4。

在运载部件d1设置有载置载体11的载置台12,该载体11中收纳有多个作为圆形的基板的晶片w。处理部件d2具有单位部件e1、e2、e3各2个,单位部件e1~e3彼此层叠。对2个相同的单位部件e,将晶片w向任意一者运送来进行处理。

单位部件e1是用于进行向晶片w涂敷反射防止膜形成用的药液和在该药液涂敷后的晶片w的加热处理,来形成反射防止膜的部件。单位部件e2是用于进行向晶片w涂敷抗蚀剂和该抗蚀剂涂敷后的晶片w的加热处理,来形成抗蚀剂膜的部件。单位部件e3是用于进行由曝光装置d4沿规定的图案对抗蚀剂膜进行曝光后的晶片w的加热处理、和向加热处理后的晶片w供给显影液,从而在晶片w形成抗蚀剂图案的部件。单位部件e3的加热处理是用于进行被称为曝光后烘培(peb)的曝光后的驻波的除去、在抗蚀剂为化学增幅型(chemicalamplification)的情况下被曝光了的部位的化学反应的加热处理。

在各部件d1~d3分别设置有晶片w的运送机构,载体11内的晶片w按运载部件d1→单位部件e1→单位部件e2→接口部件d3→曝光装置d4→接口部件d3→单位部件e3的顺序运送,进行上述的各处理,在晶片w形成抗蚀剂图案。之后,晶片w被运送到运载部件d1,返回载体c。

图2是表示单位部件e3的立体图。图中12是在前后方向上延伸的晶片w的运送路径13。在运送路径13的左右的一方侧设置有进行上述的peb的加热组件2。加热组件2分别沿前后方向、上下方向呈矩阵状地配置有多个。在运送路径13的左右的另一方侧设置有对如上所述那样接受了peb的晶片w供给显影液的显影组件14。图中15是为了将晶片w向运载部件d1交接而载置晶片w的交接组件。

图中16是晶片w的运送机构,在交接组件15、显影组件14、加热组件2和接口部件d3之间运送晶片w。由运送机构16从接口部件d3搬入单位部件e3的晶片w,被搬入多个加热组件2中的任一者进行处理。各加热组件2如后所述那样设定参数,由此构成为在晶片w的面内形成的抗蚀剂图案的均匀性高,且在晶片w间形成的抗蚀剂图案的均匀性变高。

图3是加热组件2的纵截侧视图。加热组件2具有框体21,图中22是设置在框体21的晶片w的运送口。图中23是表面被加热的水平的热板,图中24是在热板23的表面设置的多个支承销。晶片w载置在支承销24上,以从热板23的表面稍微浮起的状态被加热。图中25是用于载置加热后的晶片w并对其进行冷却的冷却板,通过移动机构26在图3所示的热板23的外侧的待机位置和热板23上之间水平移动,进行单位部件e3的运送机构16与热板23的交接。运送机构16相对于待机位置中的冷却板25升降,在该运送机构16与冷却板25之间交接晶片w。另外,通过设置在热板23的未图示的升降销的升降和冷却板16的移动的协同工作,在热板23和冷却板25之间交接晶片w。

参照图4的平面图,对成为晶片w的载置台的热板23进一步详细说明。在热板23在俯视时在相互不同的区域中分别埋设有加热器3。在图4中,表示作为一个例子在11个区域中分别设置有加热器3的构成。对于各加热器3,作为1信道(1ch)~11信道(11ch)的加热器3,存在通过标注信道(channel、通道)序号来相互区别地记载的情况。1ch~11ch的加热器3的发热量被相互独立地控制,由此,热板23的设置有各加热器3的区域被独立地进行温度控制。换言之,热板23的表面设定成被分割为11部分,在每个分割区域设置加热器3以使得被分割的各区域的温度被单独地控制。通过这样的热板23的构成,载置在热板23的晶片w的温度被按每个与热板23的分割区域对应的区域进行控制使其达到加热器3的温度。即,与1ch~11ch的加热器3分别对应的11个晶片w的被加热区域被各加热器3分别加热。

在热板23,按上述的每个分割区域设置有检测加热器3的温度并输出检测信号的温度传感器4。因此,温度传感器4设置在晶片w的每个被加热部位。1个信道的加热器3和与该加热器3对应的温度传感器4构成温度控制机构5,其对与设置有该加热器3的区域对应的晶片w的被加热区域的温度进行控制。即,相对于一个热板23设置有11信道的量的温度控制机构5。在以下,对温度控制机构5、温度控制机构5所包含的各构成组件和热板23的分割区域也与加热器3同样地,存在标记信道序号进行标记的情况。

图5是表示各温度控制机构5的构成的框图。对于加热器、温度传感器、控制系统,用在表示上述的要素的附图标记3~5之后所标注的连字符之后的数字表示信道序号。所以,例如1ch的温度控制机构5标注为5-1,11ch的温度控制机构5标注为5-11。其中,对构成温度控制机构5的后述的加法运算部和调节部等,为了方便,省略信道序号的标注。1ch~11ch的温度控制机构5与计算机即控制器6连接,从控制器6对各温度控制机构5发送作为控制信号的、分别表示晶片w的目标值、相对目标值的偏置值的信号。

1ch~11ch的温度控制机构5彼此同样地构成。作为代表对1ch的温度控制机构5进行说明。温度控制机构5除了上述的加热器3和温度传感器4之外,还包括目标值输出部51、偏置值输出部52、第1加法运算部53、第2加法运算部54、调节部55而构成。目标值输出部51具有被输入从控制器6发送来的晶片w的温度的目标值的寄存器,将与向该寄存器输入的输入值对应的信号输出到后级。偏置值输出部52具有被输入从控制器6发送来的偏置值的寄存器,将与向该寄存器输入的输入值对应的信号输出到后级。

第1加法运算部53对来自目标值输出部51的输出值和来自偏置值输出部52的输出值进行加法运算,将与加热器3的设定温度对应的该加法运算值输出到后级。第2加法运算部54将来自第1加法运算部53的输出值与对来自温度传感器4的输出值乘以-而得到的值进行加法运算,即计算出第1加法运算部53的输出值和温度传感器4的输出值的偏差,将该运算值输出到调节部55。调节部55基于来自第2加法运算部54的输出值和该调节部55所包含的存储器中所存储的传递函数,计算出向加热器3供给的电力,并向加热器3供给。加热器3的发热量与如上所述的所供给的电力对应。

从控制器6向温度控制机构5发送的晶片w的温度的目标值例如在各信道彼此间共通。从控制器6向温度控制机构5发送的偏置值按每个信道单独设定。另外,详细在后文述说,但是,该偏置值按每个对晶片w进行加热处理的时间带中的规定的区间(时间区间)δt来设定。即,在晶片w的加热处理中,向各信道的温度控制机构5发送的偏置值根据时间而变化。

各信道的温度控制机构5所包含的目标值输出部51、偏置值输出部52、第1加法运算部53、第2加法运算部54和调节部55构成图6所示的温度调节器56。另外,控制器6和温度调节器56构成控制部。图6中w1是用于设定作为参数的上述偏置值的热板的调整步骤中所使用的检查用晶片,在该调整步骤中如图所示替代晶片w被载置于热板23。对该调整用晶片w1与晶片w大致同样地构成,但是,作为不同点,在与热板23的各分割区域(设置有各加热器3的区域)对应的区域中具有未图示的温度传感器。

在调整步骤中,检查用晶片w1的各温度传感器与控制器6连接,将作为数字信号的温度检测信号发送到控制器6。通过该温度检测信号,控制器6能够检测出与调整用晶片w1中的热板23的各分割区域对应的各区域的温度,取得温度变化的曲线(分布)。因此,能够取得对应11信道的温度变化曲线。对于该温度变化曲线也存在标注信道序号来表示的情况。即,在例如记载为1ch的温度变化曲线的情况下,表示在调整用晶片w1中从由1ch的加热器3加热的区域中设置的温度传感器取得的温度变化曲线。另外,在此,调整用晶片w1的温度变化曲线与晶片w的温度变化曲线相同。

控制器6包括与母线61分别连接的cpu62、存储器(存储部)63、输入部64、温度变化曲线检测部65、累计热量计算部66和第1偏置值计算部67、第2偏置值计算部68。另外,该母线61与上述的调整用晶片w1的温度传感器连接。通过cpu62进行用以执行后述的热板的调整步骤的流程的各种运算。存储器63存储有向上述的温度控制机构5发送的、对每个加热器3且按每个时间区间设定的偏置值。输入部64由鼠标、键盘、触摸面板等构成,设置成为了执行热板的调整步骤的流程,装置的用户能够进行各种的操作。

温度变化曲线检测部65、累计热量计算部66、第1偏置值计算部67、第2偏置值计算部68分别例如由计算机程序构成,以能够执行后述的流程的方式编制有步骤组。该程序从硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等的存储介质安装到控制器6。

接着,参照图7的流程图,对1个加热组件2的热板的调整步骤进行说明。装置的用户如图6中所说明的方式在热板23上载置调整用晶片w1,例如对1ch~11ch的加热器3输入各个步骤,基于来自调整用晶片w1的各温度传感器的输出,取得1ch~11ch的温度变化曲线。用户根据所取得的温度变化曲线,计算出构成收纳在温度控制机构5的调节部55的传递函数的时间常数、增益等的适当的参数,设定该传递函数,以使得在对晶片w进行加热处理时隔开规定的时间间隔观察进行处理的时间带内时在信道间温度一致,(步骤s1)。补充说明的话,在进行加热处理的时间带中,例如晶片w升温过程中的成为规定的温度(例如45℃)的时刻和该时刻以后的每规定的时间的晶片w的温度在信道彼此间相校准的方式设定传递函数。

然后,从控制器6对各信道的温度控制机构5作为目标值输入对晶片w进行加热处理时的该晶片w的处理温度,作为偏置值输入0,各加热器3的温度上升,该加热器3的发热量成为稳定的状态后,与对晶片w进行加热处理的情况同样地将调整用晶片w1载置在热板23进行加热,取得1ch~11ch的温度变化曲线。图8是表示作为一个例子的1ch的温度变化曲线的图表。图表的横轴表示将调整用晶片w1载置在热板23开始加热后的经过时间。图表的纵轴表示通过调整用晶片w1的温度传感器检测的温度。

关于1ch~11ch的温度变化曲线,例如从开始调整用晶片w1的加热起经过规定的时间后,温度向处理温度升温过程中的成为规定的温度的时刻、例如成为55℃的时刻为t0,从该时刻t0(第1时刻)每区间δt设定时刻t1、t2、t3…tn(n=整数)。对于时刻t0~时刻tn的各时刻,在1ch~11ch的温度变化曲线彼此间相互一致。作为第2时刻的时刻tn为在温度变化曲线中晶片w到达处理温度后的时刻,例如为了使晶片w降温而被升降销从热板23顶起从而使加热处理结束的时刻。如上所述,晶片w从热板23上升的时刻是从该热板23将晶片w搬出的时刻。对于上述的区间δt,设时刻t0~时刻t1之间为区间δt1、时刻t1~时刻t2之间为区间δt2、时刻t2~时刻t3之间为区间δt3、时刻t3~时刻t4之间为区间δt4…时刻tn-1~时刻tn为区间δtn。并且,对于1ch~11ch的各温度变化曲线分别计算出每个区间δt的累计热量(步骤s2)。

关于1个信道中的区间δtd(d为任意的数)的累计热量表示具体的计算方法。例如如图8所示作成温度变化曲线的图表,该累计热量作为由在区间δtd中表示时刻t0的温度的线段和温度变化曲线的图线包围的区域的面积取得。在图8中表示作为一个例子对与δt3的累计热量对应的区域标注斜线。

接着,针对每个区间δt计算出1ch~11ch的累计热量的平均值,该平均值设定为计算出该平均值的区间δt中的累计热量的标准值(步骤s3)。即,在该步骤s3中,分别计算出区间δt1中的1ch~11ch的累计热量的平均值、区间δt2中的1ch~11ch的累计热量的平均值…区间δtn中的1ch~11ch的累计热量的平均值。

而且,计算在每个信道中在区间δt中的累计热量和与该区间δt的累计热量的标准值的差值,与该计算值对应的值作为各信道的该区间δt的偏置值被计算出来。具体地说明,例如在区间δt1中,1ch的累计热量是x1,2ch的累计热量是x2,区间δt1的标准值是y时,计算出x1-y、x2-y。并且,与x1-y对应的值成为在区间δt1中向1ch的温度控制机构5输出的偏置值,与x2-y对应的值为在区间δt1中向2ch的温度控制机构5输出的偏置值。在各区间δt并且按每个信道,如上所述设定偏置值,作成各信道序号和区间δt的序号以及偏置值相互相关联的表,存储在控制器6的存储器63(步骤s4)。

在该步骤s4中取得的偏置值是,在对晶片w进行加热处理时,用于使在每个区间δt中由1ch~11ch的加热器3加热的各区域的累计热量大致一致的偏置值,为了与在之后的步骤中取得的偏置值区别而记载为第1调整用偏置值。以下的步骤是使用第1调整用偏置值,计算出用于更高精度地使在各信道彼此间在每个区间δt的累计热量一致的偏置值的步骤。

在该第1调整用偏置值的取得后,与上述的步骤s2同样地将调整用晶片w1载置在加热器3的发热量稳定了的热板23进行加热,取得1ch~11ch的温度变化曲线,计算出每个信道并且在每个区间δt的累计热量。其中,在该调整用晶片w1的加热时,能够使用在步骤s4中所取得的第1调整用偏置值。即,在每个区间δt对各信道所设定的第1调整用偏置值被从控制器6的存储器63读取而发送到各信道的温度控制机构5,加热器3的输出按每个信道并且按每个区间δt被控制,进行调整用晶片w1的加热。

并且,根据所取得的各累计热量,与上述的步骤s3同样地按每个区间δt计算1ch~11ch的累计热量的平均值作为标准值。接着,与步骤s4同样地,计算在每个信道在区间δt中的累计热量与该区间δt的累计热量的标准值的差值,与该计算值对应的值作为各信道的该区间δt的偏置值(为了方便,记载为第2调整用偏置值)被计算出来。并且,例如如图9所示,制作各信道序号和区间δt的序号以及第2调整用偏置值相关联的表,存储在控制器6的存储器63(步骤s5)。即,在步骤s4中所取得的第1调整用偏置值被更新为在该步骤s5中所计算出的第2调整用偏置值。

如上所述,第2调整用偏置值是,用于高精度地使在每个区间δt由1ch~11ch的加热器3加热的晶片w的各区域的累计热量一致的偏置值,所以,使用第2调整用偏置值对晶片w进行加热处理,由此能够高均匀性地对晶片w进行加热。换言之,能够在晶片w的面内以抗蚀剂图案的cd(criticaldimension、线宽)的均匀性变高的方式进行加热处理。但是,如上所述,在单位部件e3中设置有多个加热组件2,在组件彼此间其特性存在差异。以下的步骤是,为了消除该特性的差异,在加热组件2间能够均匀性高地对晶片w进行加热处理而进行的步骤。换言之,为了在各加热组件2中被处理的晶片w间使cd一致而进行的步骤。

在该第2调整用偏置值的取得后,与上述的步骤s4同样地加热调整用晶片w1,取得1ch~11ch的温度变化曲线。但是,在该调整用晶片w1的加热时,能够使用在步骤s5中取得的第2调整用偏置值。并且,关于1ch~11ch的温度变化曲线,取得从预先设定了的时刻tm(0<m<n)直至时刻tn的累计热量。作为一个例子,在图10表示1ch的温度变化曲线。并且,在该曲线中,对其面积作为累计热量被取得的区域标注斜线表示为p0。例如时刻tm设定为调整用晶片w1的升温结束、温度稳定化的时间附近的时刻。

如上所述,关于各信道分别取得时刻tm~时刻tn的累计热量时,例如基于图11所示的图表,对每个信道决定偏置值的修正量。该图表的纵轴表示时刻tm~时刻tn的累计热量,横轴表示偏置值的修正量。在该图表中,令时刻tm~时刻tn的累计热量为标准累计热量(5102)时的修正量为0,根据所取得的累计热量的与标准累计热量的偏差,决定偏置值的修正量。即,偏置值的修正量基于标准累计热量与所取得的累计热量的差值来决定。此外,通过后述的评价试验,确认了时刻tm~时刻tn的累计热量与图案的cd之间具有相关关系,因此,通过预先进行实验能够取得该图表那样的时刻tm~时刻tn的累计热量与偏置值的修正量的相关关系。

如上所述对每个信道取得偏置值的修正量时,该修正量例如被分别加到δt1~δtn的各第2调整用偏置值。即,关于一个信道所取得的修正量被加到该信道的δt1~δtn的各第2调整用偏置值。即,存储在图9的表中的各第2调整用偏置值如图12所示的方式被更新。通过如上述所述那样对修正量进行加法运算来修正了的第2调整用偏置值成为处理用偏置值(步骤s6)。

之后,与上述的步骤s5同样地加热调整用晶片w1,取得1ch~11ch的温度变化曲线。但是,在该调整用晶片w1的加热时,能够使用在步骤s6中所取得的处理用偏置值。并且,根据温度变化曲线按每个信道取得时刻tm~时刻tn的累计热量,判定该累计热量是否收敛在允许范围内(步骤s7)。当判定为收敛在允许范围内的情况下,所设定的处理用偏置值是适当的,结束热板的调整步骤。在判定为不适当的情况下,所设定的处理用偏置值是不适当的,例如从上述的任意的步骤重新开始调整步骤。

此外,在上述的步骤中,基于来自调整用晶片w1的温度检测信号的温度变化曲线的制作,由温度变化曲线取得部进行。基于温度变化曲线的各区间δt的累计热量的计算和时刻tm~时刻tn的累计热量的计算,由累计热量计算部66进行。另外,每个区间δt的累计热量的平均值的计算和每个区间δt的相对于该平均值的各信道的累计热量的偏差的计算,由第1偏置值计算部67进行。根据上述的图11的图表的处理用偏置值的计算,由第2偏置值计算部68进行。

对一个加热组件2的热板23的调整步骤进行了说明,对另一加热组件2的热板23进行同样的调整步骤。即,处理用偏置值按每个加热组件2设定。为了在组件彼此间使累计热量一致,在已述的步骤s6中使用的时刻tm~时刻tn的累计热量和偏置值的修正量的相关关系(图11的图表),在各组件的热板的调整步骤中能够使用共通的关系。即,作为用于求取修正量的标准累计热量(图11中5102),能够在各组件的热板的调整步骤中使用共通的值。

另外,在上述的步骤s1~s7和各加热组件2中所使用的调整用晶片w1,从使累计热量在晶片w的面内并且在晶片w彼此间一致的目的出发,优选使用具有相同的温度特性的晶片。所以,例如,优选在上述的步骤s1~s7中使用共通的调整用晶片w1,并且在各组件的热板的调整步骤中使用共通的调整用晶片w1。但是,在调整用晶片w1中由ch1~ch11的加热器3分别加热的各区域的面积相同,材质也相同。所以,在上述的热板的调整步骤中,将来自调整用晶片w1的温度检测信号的数字值作为累计热量使用。

利用如上述所述进行了调整后的加热组件2进行的晶片w的加热处理,除了替代调整用晶片w1而加热晶片w之外,与上述的调整步骤中的步骤s7的调整用晶片w1的加热同样地进行。即,在每个区间δt中对于各信道所设定的处理用偏置值被从控制器6的存储器63的表读取而发送到温度控制机构5,加热器3的输出按每个信道并且按每个区间δt被控制,来加热晶片w。

但是,图13是从由进行了上述的步骤s1~s7的调整步骤的一个加热组件2加热的检查用晶片w1取得的、任意的一个信道的温度变化曲线。如上所述,检查用晶片w1与晶片w大致同样地构成,所以,也可以说是晶片w的温度变化曲线。此外,如上述所述,在信道彼此间在每个区间δt使累计热量一致,所以,另外10个信道的温度变化曲线也与图10所示的曲线大致相同。在图中,将与时刻t0~时刻tn中的累计热量对应的区域表示为p1。为了方便,使该区域p1为累计热量p1。

图14是从由进行了上述的步骤s1~s7的调整步骤的一个加热组件2加热的检查用晶片w1取得的、任意的一个信道的温度变化曲线。在图中,将与时刻t0~tn中的累计热量对应的区域表示为p2。为了方便,使该区域p2为累计热量p2。如以上所述,在各加热组件2中设定偏置值以使得累计热量p1、p2彼此一致。更具体来说,例如当令累计热量p1、p2的平均值为标准累计热量时,优选累计热量p1、p2分别相对于标准累计热量收敛在±0.5%以内,更优选收敛在±0.2%以内。此外,标准累计热量可以为与p1、p2无关地预先设定的值。

根据上述的涂敷、显影装置1,关于进行peb的多个加热组件2,使被加热处理的晶片w中的与多个加热器3对应的被加热部位的加热处理时的累计热量在1台加热组件2中一致,并且在多个加热组件2之间一致。因此,无论在晶片w的面内还是在晶片w彼此间,都能够进行均匀性良好的加热处理。

上述的涂敷、显影装置1的单位部件e2,除了替代显影组件14而设置有抗蚀剂涂敷组件之外,与单位部件e3同样地构成。并且,在由抗蚀剂涂敷组件涂敷了抗蚀剂的晶片w,被运送到设置在单位部件e2的多个加热组件中的一个来进行加热处理,被涂敷的抗蚀剂干燥而形成抗蚀剂膜。对该单位部件e2的多个加热组件也进行已述的热板的调整步骤,由此,能够在晶片w的面内和晶片w彼此间均匀性高地形成抗蚀剂膜,能够在晶片w的面内和晶片w彼此间提高cd的均匀性。另外,对于单位部件e1除了替代抗蚀剂涂敷组件而设置有反射防止膜形成用的药液涂敷组件之外,与单位部件e2同样地构成。对该单位部件e1的多个加热组件同样也进行热板的调整步骤。

但是,在上述的调整步骤中,通过步骤s2以后的步骤重新取得偏置值。例如,执行上述的步骤s1,并通过与步骤s2以后的步骤不同的方法已经设定偏置值,使得以规定的时钟节拍(时间间隔)观察时晶片w升温而成为例如55℃的时刻以后的各时刻的温度在信道彼此间被校准。在该情况下,在上述的步骤s2以后的步骤中,可以计算出已经设定的偏置值的增减量。另外,在上述的步骤s3、s5中按每个δt计算出各信道的累计热量的平均值,以其为标准值,但是,也可以使用预先设定的值为标准值。

另外,在加热组件2中,相对于1个信道的加热器3设置一个温度传感器4,能够进行该加热器3的发热量的控制,但是,也可以相对于1个信道的加热器3配置多个温度传感器4,例如基于该多个温度传感器4的输出的平均值,进行加热器3的发热量的控制。

为了在晶片w的面内更高精度地使累计热量一致,上述的步骤s5可以反复多次。具体来说,使用在第1次的步骤s5中所取得的偏置值,进行第2次的步骤s5,重新取得偏置值。在进行第3次的步骤s5的情况下,使用在第2次的步骤s5中取得的偏置值。如以上所述,使用在前一次的步骤s5中计算出的偏置值进行下一次的步骤s5。

在上述的步骤s6中,在将调整用晶片w1载置在热板23后,按每个被加热部位求出从预先设定的时刻即例如达到处理温度的时刻直至将该调整用晶片w1从热板23搬出的累计热量。在此,“直至将调整用晶片w1从热板23搬出”不限于将调整用晶片w1从热板23搬出的时刻,可以为比该时刻稍微靠前的时刻,只要能够是实现累计热量的均匀化的目的时刻时,也能够包含该时刻。

另外,步骤s7中的处理用偏置值的适当与否的判定不限于取得并使用温度变化曲线。例如,对形成有已曝光完成的抗蚀剂膜的晶片w进行加热,对该晶片w进行显影形成图案,测定该图案的cd。通过判定该cd是否适当,能够判定处理用偏置值的适当与否。

评价试验

以下,对于与本发明关联地进行的评价试验进行说明。

·评价试验1

如上述所述,进行基于涂敷、显影装置1的处理,在多个晶片w形成了抗蚀剂图案。在该处理中,在加热组件2中,按每个晶片w以已述的时刻tm~时刻tn的累计热量成为彼此不同的值的方式进行了处理。按每个晶片w测定抗蚀剂图案的cd并计算出平均值,调查该平均值与累计热量的对应关系。

图15的图表中的绘图表示该评价试验1的结果,图表的纵轴、横轴分别表示cd的平均值、累计热量。根据绘图取得近似直线,计算出了决定系数r2为0.9894,确认时刻tm~时刻tn和抗蚀剂图案的cd之间的相关性高。因此,可知如已述的步骤s6中所说明的那样依据累计热量对偏置值进行修正,能够在加热组件2彼此间使cd一致。

·评价试验2

作为评价试验2-1进行了在本发明的实施方式中已说明的热板的调整步骤。之后,用进行了调整后的热板23加热调整用晶片w1,取得温度变化曲线,计算出各信道的时刻t0~时刻tn的累计热量。作为评价试验2-2,进行步骤s1,设定偏置值使得以规定的时钟节拍观察时晶片w升温成为规定的温度的时刻以后的各时刻的温度在信道彼此间被校准。即,在评价试验2-2中,不进行已述的热板的调整步骤那样的在每个区间δt且按每个信道的累计热量的取得而设定偏置值。在该偏置值的设定后,用与评价试验2-1同样地进行了设定的热板23加热调整用晶片w1,计算出各信道的时刻t0~时刻tn的累计热量。

图16、图17的图表分别表示评价试验2-1、2-2的结果。各图表的横轴表示信道序号,各图表的纵轴表示累计热量。与评价试验2-2相比,在评价试验2-1中能够抑制信道彼此间的累计热量的不均。因此,根据该评价试验2的结果推测,通过进行上述的热板的调整步骤,能够在晶片w的面内更大地抑制抗蚀剂图案的cd的不均。

·评价试验3

作为评价试验3-1,与评价试验2-1同样地进行在本发明的实施方式中已说明的热板的调整步骤,设定了偏置值。之后,用进行了调整的热板23加热调整用晶片w1,取得温度变化曲线,根据该温度调整曲线,取得了在时刻t0~时刻tn检测的温度的累计值。并且,使用该热板23,对抗蚀剂膜被曝光了的晶片w进行peb,之后对抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案。并且,在晶片w的面内各部测定图案的cd,计算出3σ。

作为评价试验3-2,与评价试验2-2同样地用与在本发明的实施方式中已说明的方法不同的方法设定了偏置值。之后,与评价试验3-1同样地用进行了调整的热板23加热调整用晶片w1,取得了温度变化曲线,取得在时刻t0~时刻tn检测的温度的累计值。另外,与评价试验3-1同样地,使用该热板23进行peb,形成抗蚀剂图案,在晶片w的面内各部测定图案的cd,计算出3σ。

图18、图19的图表分别表示评价试验3-1、3-2的结果。图表的横轴表示信道序号,图表的纵轴表示温度的累计值。从各图表明确了,在评价试验3-1中与评价试验3-2相比,在信道彼此间检测温度的累计值的偏差小。因此,认为在评价试验3-1中,能够均匀性更高地对晶片w面内进行加热。另外,关于3σ,评价试验3-1为0.179nm,评价试验3-2为0.321nm。因此,根据该3σ确认评价试验3-1能够抑制cd的不均。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1