[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2008172111A - リフロー処理装置およびリフロー処理方法 - Google Patents

リフロー処理装置およびリフロー処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008172111A
JP2008172111A JP2007005340A JP2007005340A JP2008172111A JP 2008172111 A JP2008172111 A JP 2008172111A JP 2007005340 A JP2007005340 A JP 2007005340A JP 2007005340 A JP2007005340 A JP 2007005340A JP 2008172111 A JP2008172111 A JP 2008172111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflow processing
reflow
solvent
substrate
resist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007005340A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Aso
豊 麻生
Masatoshi Shiraishi
雅敏 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2007005340A priority Critical patent/JP2008172111A/ja
Priority to KR1020080003815A priority patent/KR20080067297A/ko
Publication of JP2008172111A publication Critical patent/JP2008172111A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70525Controlling normal operating mode, e.g. matching different apparatus, remote control or prediction of failure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70608Monitoring the unpatterned workpiece, e.g. measuring thickness, reflectivity or effects of immersion liquid on resist
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/706835Metrology information management or control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/706843Metrology apparatus
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

【課題】 リフロー処理における終点やリフローの進行状況を把握可能で、かつ基板面内で均一な処理が可能なリフロー処理装置およびリフロー処理方法を提供する。
【解決手段】 チャンバ41の天壁部分には、シャワーヘッド55が、載置台43に対向するように設けられており、このシャワーヘッド55の下面55aには、多数のガス吐出孔57が設けられ、その中央付近には、ガス吐出孔57の間にセンサ59が配備されている。リフロー処理の間、センサ59によりレジストパターンの膜厚および/または線幅を測定し、リフロー処理の終点検出を行う。
【選択図】図2

Description

本発明は、例えば薄膜トランジスタ(TFT)などの製造過程でレジストをリフロー処理する際に利用可能なリフロー処理装置およびリフロー処理方法に関する。
アクティブ・マトリックス型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ(TFT)を形成したTFT基板と、カラーフィルタを形成した対向基板との間に液晶を挟み込んで担持し、画素毎に選択的に電圧を印加できるように構成されている。ここで用いられるTFT基板の作製過程では、フォトリソグラフィー技術によってレジスト等の感光性材料のパターニングが繰り返し行なわれるため、フォトリソグラフィー工程毎にレジストマスクが必要である。
しかし、近年では液晶表示装置の高集積化と微細化の進展に伴い、その製造工程が複雑化しており、製造コストが増加する傾向にある。そこで、製造コストを低減すべく、フォトリソグラフィーのためのマスクパターンの形成工程を統合させて全体の工程数を削減することが検討されている。マスクパターンの形成工程数を削減する技術として、パターン形成されたレジストに有機溶剤を浸透させることによりレジストを軟化させ、パターン形状を変化させることによって、マスクパターンの形成工程を省略できるリフロープロセスが提案されている(例えば、特許文献1)。このようなリフロープロセスには、チャンバ方式のリフロー処理装置を用いることが提案されている(例えば、特許文献2)。
特開2002−334830号公報(特許請求の範囲など) 特開2003−158054号公報(図1など)
リフロー技術には、フォトリソグラフィー工程の回数を削減できるとともに、レジストの消費量も節減できるというメリットがある。従来のリフロー処理では、リフロー処理装置のチャンバ内で基板表面のレジストを溶剤雰囲気に暴露する時間を管理することによりリフロー処理を終了させてきた。しかし、リフロー処理は、一旦乾燥し、固化したレジストに溶剤を浸透させて再び軟化させるプロセスであることから、レジストの材質、使用する溶剤の種類、溶剤濃度、溶剤を含む気体の供給量と排気量のバランス、処理温度などの条件によってレジストの流動速度(つまり、リフロー処理速度)に違いが生じる。従って、時間管理のみによってリフロー処理の終点を正確に把握することは困難であり、リフローの程度にばらつきが生じて、流動化・変形したレジストによる被覆が不十分になったり、逆にリフローが進み過ぎて不必要な領域までレジストで被覆されてしまう、あるいは溶剤を無駄に消費してしまうなどの問題が生じることがあった。また、特許文献2のようなチャンバ方式のリフロー処理装置の場合、チャンバ内で溶剤の流量や濃度に一定の分布が生じやすいことから、基板面内でリフロー速度に違いが生じて、処理むらが発生する原因となっていた。
従って本発明は、リフロー処理における終点やリフローの進行状況を把握可能で、かつ基板面内で均一な処理が可能なリフロー処理装置およびリフロー処理方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点は、基板表面にパターン形成されたレジストに溶剤を作用させて該レジストを流動化させ、変形させるリフロー処理を行うリフロー処理装置であって、
基板を収容する処理室と、
前記処理室内で基板を載置する載置台と、
前記溶剤を含む気体を前記処理室内に導入する溶剤供給部と、
前記レジストの変形の程度を検出する測定部と、
を備えたことを特徴とする、リフロー処理装置を提供する。
上記第1の観点において、前記測定部は、変形した前記レジストの膜厚または線幅を測定するセンサを有していることが好ましい。この場合、前記溶剤供給部は、前記載置台に対向して配備され該載置台に載置された基板の上方空間に前記溶剤を含む気体を吹き出すシャワーヘッドを備えており、前記センサは前記シャワーヘッドに配設されていることが好ましい。また、前記センサは、前記載置台に載置された基板上の複数の測定ポイントに対応して前記シャワーヘッドの複数位置に配備されていることが好ましい。また、前記センサは、前記測定ポイントの前記レジストに光を照射し、その反射光を計測する光学センサであることが好ましい。
さらに、前記測定部における測定結果に基づき、前記リフロー処理の終点を検出してリフロー処理を終了させる制御部を備えていてもよい。
また、前記測定部における測定結果に基づき、前記リフロー処理の条件を調節する制御部を備えていてもよく、この場合、前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、前記載置台の温度を調節する温度調節機構により前記載置台の温度を調節するものであることが好ましく、また、前記温度調節機構は、基板上の複数の前記測定ポイントに対応して前記載置台の複数の領域を独立して温度調節できるように構成されていることが好ましい。また、前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、前記シャワーヘッドから供給される溶剤を含む気体の流量を調節する流量調節機構により前記溶剤を含む気体の供給流量を調節することが好ましい。また、前記流量調節機構は、基板上の複数の前記測定ポイントに対応して前記シャワーヘッドに設けられた複数の溶剤供給口から供給される前記溶剤を含む気体の流量を独立して調節できるように構成されていることが好ましい。
また、前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、前記溶剤を含む気体中の溶剤濃度を調節する濃度調節機構により、前記溶剤を含む気体中の溶剤濃度を調節することが好ましく、この場合、前記濃度調節機構は、基板上の複数の前記測定ポイントに対応して前記シャワーヘッドに設けられた複数の溶剤供給口から供給される溶剤濃度を独立して調節できるように構成されていることが好ましい。
また、前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、排気量を独立して調節可能な複数の排気口を介して前記処理室内を排気する排気機構により、複数の前記排気口からの排気バランスを別々に制御することが好ましい。
本発明の第2の観点は、リフロー処理装置の処理室内で、基板表面にパターン形成されたレジストに溶剤を作用させて流動化させ、前記レジストを変形させる工程と、
前記溶剤の作用により流動化して変形した前記レジストの膜厚またはレジストパターンの線幅を測定する工程と、
測定結果に基づき、リフロー処理の終点検出を行う工程と、
を含む、リフロー処理方法を提供する。
本発明の第3の観点は、リフロー処理装置の処理室内で、基板表面にパターン形成されたレジストに溶剤を作用させて流動化させ、前記レジストを変形させる工程と、
前記溶剤の作用により流動化して変形した前記レジストの膜厚またはレジストパターンの線幅を測定する工程と、
測定結果に基づき、リフロー処理条件を調節してリフロー処理を行う工程と、
を含む、リフロー処理方法を提供する。
上記第3の観点において、基板上の複数の測定ポイントに対して測定を行うことが好ましい。また、前記測定結果に基づき、前記リフロー処理条件として、供給される前記溶剤を含む気体の流量を調節してもよい。また、前記測定結果に基づき、前記リフロー処理条件として、供給される前記溶剤を含む気体の溶剤濃度を調節してもよい。さらに、前記測定結果に基づき、前記リフロー処理条件として、供給される前記溶剤を含む気体を前記処理室から排気する際の排気バランスを調節してもよい。
また、本発明の第4の観点は、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記第2の観点または第3の観点のリフロー処理方法が行なわれるように前記リフロー処理装置を制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
本発明によれば、リフロー処理装置において、レジストの変形の程度を検出する測定部を備えたので、前記測定部によりリフロー処理の進行程度をモニターすることにより、リフロー処理の終点検出を容易に行うことが可能になる。また、前記測定部による測定結果をリフロー処理条件に反映させることにより、リフロー処理条件を最適化することができる。従って、基板面内でリフロー処理結果の均一化や、基板間でのリフロー処理結果の均一化を図ることが可能になる。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
図1は、本発明のリフロー方法に好適に利用可能なリフロー処理システムの全体を示す概略平面図である。ここでは、LCD用ガラス基板(以下、単に「基板」と記す)Gの表面に形成されたレジスト膜を、現像処理後に軟化させて変形させ、下層膜をエッチングする際のエッチングマスクとして再使用するためのリフロー処理を行なうリフロー処理ユニットと、このリフロー処理に先だって表面改質処理を行なうアドヒージョンユニットを備えたリフロー処理システムを例に挙げて説明することとする。このリフロー処理システム100は、図示しない基板搬送ラインを介して、外部のレジスト塗布・現像処理システムや露光装置、エッチング装置、アッシング装置などとの間で基板Gの受け渡しを行なえるように構成されている。
リフロー処理システム100は、複数の基板Gを収容するカセットCを載置するカセットステーション(搬入出部)1と、基板Gにリフロー処理およびこれに先行して行なわれる表面改質処理を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理ステーション(処理部)2と、リフロー処理システム100の各構成部を制御する制御部3と、を備えている。なお、図1において、リフロー処理システム100の長手方向をX方向、水平面上においてX方向と直交する方向をY方向とする。
カセットステーション1は、処理ステーション2の一方の端部に隣接して配置されている。このカセットステーション1は、カセットCと処理ステーション2との間で基板Gの搬入出を行うための搬送装置11を備えており、このカセットステーション1において外部に対するカセットCの搬入出が行われる。また、搬送装置11は、カセットCの配列方向であるY方向に沿って設けられた搬送路10上を移動可能な搬送アーム11aを有している。この搬送アーム11aは、X方向への進出・退避および回転可能に設けられており、カセットCと処理ステーション2との間で基板Gの受渡しを行なえるように構成されている。
処理ステーション2は、基板Gに対してレジストのリフロー処理、その前処理として表面改質処理等を行うための複数の処理ユニットを備えている。これら各処理ユニットにおいて基板Gは1枚ずつ処理される。また、処理ステーション2は、基本的にX方向に延在する基板G搬送用の中央搬送路20を有しており、この中央搬送路20を挟んでその両側に各処理ユニットが、中央搬送路20に臨むように配置されている。
また、中央搬送路20には、各処理ユニットとの間で基板Gの搬入出を行うための搬送装置21が備えられており、処理ユニットの配列方向であるX方向に移動可能な搬送アーム21aを有している。さらに、この搬送アーム21aは、Y方向への進出・退避、上下方向への昇降および回転可能に設けられており、各処理ユニットとの間で基板Gの搬入出を行なえるように構成されている。
処理ステーション2の中央搬送路20に沿って一方側には、カセットステーション1の側から、アドヒージョンユニット(AD)30およびリフロー処理ユニット(REFLW)40がこの順に配列され、中央搬送路20に沿って他方側には、三つの加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)80a,80b,80cが一列に配列されている。各加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)80a,80b,80cは、鉛直方向に多段に積層配置されている(図示省略)。
アドヒージョンユニット(AD)30は、リフロー処理に先だって、基板Gに対し、例えばHMDS(ヘキサメチルジシラザン)、TMSDEA(N−トリメチルシリルジエチルアミン)等のシリル化剤に代表される表面改質処理剤を含む雰囲気を形成して、レジストの流動を抑制するための表面改質処理を行なう。これらの表面改質処理剤は、疎水化処理作用を持ち、疎水化処理剤としても知られている。
リフロー処理ユニット(REFLW)40は、基板G上に形成されたレジストを有機溶媒例えばシンナー雰囲気で軟化させてマスクパターン形状を変化させるリフロー処理を行なう。このリフロー処理ユニット(REFLW)40の詳細については後述する。
三つの加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)80a,80b,80cには、それぞれ基板Gに対して加熱処理を行うホットプレートユニット(HP)、基板Gに対して冷却処理を行うクーリングプレートユニット(COL)が、多段に重ねられて構成されている(図示省略)。この加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)80a,80b,80cでは、表面改質処理後およびリフロー処理後の基板Gに対して、必要に応じて加熱処理や冷却処理が行なわれる。
図1に示すように、リフロー処理システム100の各構成部は、制御部3のCPUを備えたコントローラ90に接続されて制御される構成となっている。コントローラ90には、工程管理者がリフロー処理システム100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、リフロー処理システム100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース91が接続されている。
また、コントローラ90には、リフロー処理システム100で実行される各種処理をコントローラ90の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部92が接続されている。
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース91からの指示等にて任意のレシピを記憶部92から呼び出してコントローラ90に実行させることで、コントローラ90の制御下で、リフロー処理システム100での所望の処理が行われる。また、前記レシピは、例えば、CD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりすることも可能である。
以上のように構成されるリフロー処理システム100においては、まず、カセットステーション1において、搬送装置11の搬送アーム11aが、既にレジストパターンが形成された基板Gを収容しているカセットCにアクセスして1枚の基板Gを取り出す。基板Gは、搬送装置11の搬送アーム11aから、処理ステーション2の中央搬送路20における搬送装置21の搬送アーム21aに受渡され、この搬送装置21により、アドヒージョンユニット(AD)30へ搬入される。そして、アドヒージョンユニット(AD)30にてリフロー処理に先立ち表面改質処理が行なわれた後、基板Gはアドヒージョンユニット(AD)30から搬送装置21によって取出され、加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)80a,80b,80cのいずれかに搬入される。そして、各加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)80a,80b,80cにおいて冷却処理が施された基板Gは、リフロー処理ユニット(REFLW)40へ搬入され、そこでリフロー処理が行なわれる。
リフロー処理終了後は、必要に応じて各加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)80a,80b,80cにおいて所定の加熱、冷却処理が施される。このような一連の処理が終了した基板Gは、搬送装置21によりカセットステーション1の搬送装置11に受渡され、任意のカセットCに収容される。
次に、リフロー処理ユニット(REFLW)40の構成について、詳細に説明する。図2は、リフロー処理ユニット(REFLW)40の概略断面図である。リフロー処理ユニット(REFLW)40は、チャンバ41を有しており、このチャンバ41は、下部容器41aと、この下部容器41aの上部に当接される上部容器41bとから構成されている。上部容器41bと下部容器41aとは、図示しない開閉機構により開閉可能に構成されており、開状態のときに、搬送装置21により基板Gの搬入出が行なわれる。
このチャンバ41内には、基板Gを水平に支持する載置台43が設けられている。載置台43は熱伝導率に優れた材質例えばアルミニウムで構成されている。
載置台43には、図示しない昇降機構によって駆動され、基板Gを昇降させる3本の昇降ピン45(図2では2本のみを図示する)が、載置台43を貫通するように設けられている。この昇降ピン45は、搬送装置21との間で基板Gを受け渡しする際には、載置台43の表面から突出し、基板Gを載置台43から持ち上げて所定の高さ位置で支持し、基板Gのリフロー処理中は、例えば、その先端が載置台43の上面と同じ高さとなるようにして保持される。
載置台43の内部には、温度調節媒体流路47が設けられており、この温度調節媒体流路47には、例えば温調冷却水などの温度調節媒体が温度調節媒体導入管49を介して導入され、温度調節媒体排出管50から排出されて循環し、その熱(例えば冷熱)が載置台43を介して基板Gに対して伝熱され、これにより基板Gの処理面が所望の温度に制御される。
下部容器41aの底部には、排気口51a,51bが形成されており、この排気口51a,51bには排気装置53が接続されている。そして、この排気装置53を作動させることによりチャンバ41内の雰囲気ガスが排気される。
チャンバ41の天壁部分には、シャワーヘッド55が、載置台43に対向するように設けられている。このシャワーヘッド55の下面55aには、多数のガス吐出孔57が設けられている。また、シャワーヘッド55の下面55aの中央付近には、ガス吐出孔57の間にセンサ59が配備されている。このセンサ59は、光学センサであり、図3に示すように基板Gの被エッチング層101より上層に設けられた、パターン形成されたレジスト102に照射部110から所定波長の光を照射し、その反射光を受光部112において多波長領域で検知し、予め計算した理論値から得られるスペクトルのプロファイルと検知されたスペクトルのプロファイルとを照合することにより、レジスト102の断面形状、膜厚、線幅などを測定するものである。そして、センサ59を利用したリフロー処理の終点検出は、リフロー処理によってレジストが軟化・流動化し、レジスト102が図3中二点鎖線で示すリフロー処理前の状態から実線で示す状態に変形したことをその形状の変化から検知することにより行われる。
すなわち、リフロー処理によって、レジスト102の膜厚が、TからTへ減少する場合または線幅がLからLへ増加する場合、予めリフロー処理の終点設定値として膜厚Tおよび/または線幅Lをプロセスレシピの一部として制御部3の記憶部92に保存しておく。そして、保存されたこれら終点設定値の膜厚Tおよび/または線幅Lと、センサ59からの膜厚および/または線幅の測定データとをコントローラ90が照合し、測定された膜厚および/または線幅が終点設定値の膜厚Tおよび/または線幅Lに達したか否かを判定することにより、リフロー処理の終点検出を行うことができる。なお、センサ59としては、図4に示すように、照射部と受光部とが一体形成された照射・受光部111から、基板Gの表面へ向けて所定波長の光を垂直に照射してそのときの反射光を検知する方式のものでもよい。
シャワーヘッド55の上部中央には、ガス導入部61が設けられており、このガス導入部61はシャワーヘッド55の内部に形成された空間63に連通している。ガス導入部61には配管65が接続されている。配管65には、有機溶媒例えばシンナーを気化して供給するバブラータンク67が接続され、その途中には開閉バルブ69が設けられている。バブラータンク67の底部には、シンナーを気化させるための気泡発生手段として、図示しないNガス供給源に接続されたNガス供給配管71が配備されている。このNガス供給配管71には、マスフローコントローラ73および開閉バルブ75が設けられている。また、バブラータンク67は、内部に貯留されるシンナーの温度を所定温度に調節するための図示しない温度調節機構を備えている。そして、図示しないNガス供給源からNガスをマスフローコントローラ73によって流量制御しながらバブラータンク67の底部に導入することにより、所定温度に温度調節されたバブラータンク67内のシンナーを気化させ、配管65、ガス導入部61を介してチャンバ41内に導入できるように構成されている。
また、チャンバ41の天壁におけるシャワーヘッド55の周囲には、複数のパージガス導入部77が設けられており、各パージガス導入部77には、例えばパージガスとしてのNガスをチャンバ41内に供給するパージガス供給配管78が接続されている。パージガス供給配管78は、図示しないパージガス供給源に接続されており、その途中には開閉バルブ79が設けられている。
このような構成のリフロー処理ユニット(REFLW)40においては、例えば図5に示すステップS1〜S7の手順に従って基板G表面にパターン形成されたレジストに対するリフロー処理を行うことができる。まず、上部容器41bを下部容器41aから開放し、その状態で、搬送装置21の搬送アーム21aにより、既にパターン形成され、表面改質処理がなされたレジストを有する基板Gを載置台43に載置する(ステップS1)。そして、上部容器41bと下部容器41aを当接させ、チャンバ41を閉じる。
次に配管65の開閉バルブ69およびNガス供給配管71の開閉バルブ75を開放し、マスフローコントローラ73によってNガスの流量を調節してシンナーの気化量を制御しつつ、バブラータンク67から、気化されたシンナーを配管65、ガス導入部61を介してシャワーヘッド55の空間63に導入し、ガス吐出孔57から吐出させてリフロー処理を開始する(ステップS2)。これにより、チャンバ41内が所定濃度のシンナー雰囲気となる。チャンバ41内の載置台43に載置された基板G上には、既にパターン形成されたレジストが設けられているので、このレジストがシンナー雰囲気に曝されることにより、シンナーがレジストに浸透する。これにより、パターン形成されたレジストが軟化してその流動性が高まり、レジストが変形して基板G表面の所定の領域が変形レジストで被覆され、新しいエッチングマスクとなる。
リフロー処理の間は、載置台43の内部に設けられた温度調節媒体流路47に、温度調節媒体を導入することによって、その熱が載置台43を介して基板Gに対して伝熱され、これにより基板Gの処理面が所望の温度例えば20℃に制御される。シャワーヘッド55から基板Gの表面に向けて吐出されたシンナーを含むガスは、基板Gの表面に接触した後、排気口51a,51bへ向けて流れ、排気装置53によりチャンバ41内から排気される。
リフロー処理の間、センサ59により、レジストパターンの膜厚および/または線幅を測定する(ステップS3)。次に、測定された膜厚および/または線幅がプロセスレシピに含まれる終点設定値の膜厚および/または線幅に達したか否かを判定する(ステップS4)。そして、このステップS4で、測定膜厚および/または測定線幅が終点設定値の膜厚および/または線幅に達した(Yes)と判断された場合には、シンナーの供給を停止し、リフロー処理を終了する(ステップS5)。一方、ステップS4で測定膜厚および/または測定線幅が終点設定値の膜厚および/または線幅に達していない(No)と判断された場合には、再びステップS3に戻り、膜厚および/または線幅の測定と、ステップS4の判定を行う。このようにして、リフロー処理の終点を確実に把握できる。
リフロー処理ユニット(REFLW)40におけるリフロー処理が終了した後は、排気を継続しながらパージガス供給配管78上の開閉バルブ79を開放し、パージガス導入部77を介してチャンバ41内にパージガスとしてのNガスを導入し、チャンバ内雰囲気を置換する(ステップS6)。その後、上部容器41bを下部容器41aから開放し、前記と逆の手順でリフロー処理後の基板Gを搬送アーム21aによってリフロー処理ユニット(REFLW)40から搬出する(ステップS7)。以上のようにして、1枚の基板Gに対するリフロー処理ユニット(REFLW)40でのリフロー処理が終了する。
以上のように、基板G上のレジストパターンの変形の程度を測定可能なセンサ59を備えたリフロー処理ユニット(REFLW)40を用いてリフロー処理の進行状況をモニターしながらリフロー処理を行うことによって、レジストの材質、溶剤の種類や濃度などに関わらず、リフロー処理の終点を確実に把握できることができる。従って、流動化・変形したレジストによる被覆が不十分になったり、逆にリフローが進み過ぎて不必要な領域までレジストで被覆されてしまう、あるいは溶剤を無駄に消費してしまうなどの問題を回避することができる。
図6は、リフロー処理ユニット(REFLW)の別の実施形態を示している。このリフロー処理ユニット(REFLW)140は、チャンバ141を有しており、このチャンバ141は、下部容器141aと、この下部容器141aの上部に当接される上部容器141bとから構成されている。上部容器141bと下部容器141aとは、図示しない開閉機構により開閉可能に構成されており、開状態のときに、搬送装置21によって基板Gの搬入出が行なわれる。
このチャンバ141内には、基板Gを水平に支持する載置台143が設けられている。載置台143は熱伝導率に優れた材質例えばアルミニウムで構成されている。この載置台143には、図示しない昇降機構によって駆動され、基板Gを昇降させる3本の昇降ピン145(図6では2本のみを図示する)が、載置台143を貫通するように設けられている。この昇降ピン145は、搬送装置21との間で基板Gを受け渡しする際には、載置台143の表面から突出し、基板Gを載置台143から持ち上げて所定の高さ位置で支持し、基板Gのリフロー処理中は、例えば、その先端が載置台143の上面と同じ高さとなるようにして保持される。
載置台143の内部には、図7の水平断面図に示すように複数(本実施形態では9つ)の温度調節媒体流路147が形成されている。各温度調節媒体流路147は、例えば合成樹脂などの断熱性を有する材質からなる格子状の隔壁148により隔てられており、各領域における温度調節が応答性良く行われるようになっている。これらの分割形成された温度調節媒体流路147の構造は、載置台143に対向配備されたシャワーヘッド155に配設された9つのセンサ159(後述)に対応して設けられているものである。各温度調節媒体流路147には、例えば温調冷却水などの温度調節媒体が温度調節媒体導入管149を介して導入され、温度調節媒体排出管150から排出されて循環し、その熱(例えば冷熱)が載置台143を介して基板Gに対して伝熱され、これにより基板Gが所望の温度に制御される。
下部容器141aの底部には、排気口151a,151bが形成されており、この排気口151a,151bにはそれぞれ排気装置153a,153bが接続されている。そして、これらの排気装置153a,153bを独立して作動させることにより、排気バランス(つまり、排気口151aと排気口151bから排気される気体の流量比率)を調節しつつチャンバ141内の雰囲気ガスを排気することができる。
チャンバ141の天壁部分には、シャワーヘッド155が、載置台143に対向するように設けられている。図8はシャワーヘッド155の下面(載置台143に対向する面)155aを示している。このシャワーヘッド155の下面155aには、多数のガス吐出孔157が設けられている。また、シャワーヘッド155の下面155aの中央付近には、ガス吐出孔157の間にセンサ159が配備されている。このセンサ159は、光学センサであり、図3および図4に示すものと同様の構成を有する。
また、シャワーヘッド155の上部には、複数(この例では9つであるが図6では3つのみ図示)のガス導入部161が設けられており、各ガス導入部161はシャワーヘッド155の内部に、仕切り壁162によって9つに分割して形成された空間163(3つのみ図示)にそれぞれ連通している。各ガス導入部161にはそれぞれ配管165が接続されている。つまり、配管165は、空間163と同数の9本配備されていることになる(3本のみを図示)。各ガス導入部161にそれぞれ接続された各配管165には、マスフローコントローラ(MFC)168およびその前後の開閉バルブ169が設けられており、他端側は一本の配管166に統合されて有機溶媒例えばシンナーを気化して供給するバブラータンク167に接続されている。
バブラータンク167の底部には、シンナーを気化させるための気泡発生手段として、図示しないNガス供給源に接続されたNガス供給配管171が配備されている。このNガス供給配管171には、マスフローコントローラ173および開閉バルブ175が設けられている。また、バブラータンク167は、内部に貯留されるシンナーの温度を所定温度に調節するための図示しない温度調節機構を備えている。そして、図示しないNガス供給源からNガスをマスフローコントローラ173によって流量制御しながらバブラータンク167の底部に導入することにより、所定温度に温度調節されたバブラータンク167内のシンナーを気化させ、配管166、分岐した各配管165、各ガス導入部161を介してチャンバ141内に導入できるように構成されている。この際、各配管165に設けられたマスフローコントローラ(MFC)168およびその前後の開閉バルブ169により、シンナーを含む気体を独立して流量調節して各ガス導入部161を介して各空間163に導入できるようになっている。
また、チャンバ141の天壁におけるシャワーヘッド155の周囲には、複数のパージガス導入部177が設けられており、各パージガス導入部177には、例えばパージガスとしてのNガスをチャンバ141内に供給するパージガス供給配管178が接続されている。パージガス供給配管178は、図示しないパージガス供給源に接続されており、その途中には開閉バルブ179が設けられている。
以上のように、第2実施形態のリフロー処理ユニット(REFLW)140では、複数(9個)のセンサ159によって、基板G表面を細分化した9つの領域別にモニターし、各領域におけるモニター結果、つまり、各領域におけるパターン形成されたレジストのリフローの進行状況に応じて、リフロー条件を細かく調節し、リフロー処理が基板Gの面内において均一に進行するように制御できる。
すなわち、シャワーヘッド155は、その下面155aに配備された9つのセンサ159に対応して、シャワーヘッド155内部に空間163が9つに分割して形成されている。従って、各マスフローコントローラ(MFC)168を用いて空間163毎に個別に流量を制御しつつシンナーを含む気体を供給することにより、各空間163にそれぞれ連通する複数のガス吐出孔群から、異なるガス流量でチャンバ141内にシンナーを含む気体を導入できるように構成されている。このように、シャワーヘッド155から、これに対向する載置台143に載置された基板G面内の9つの領域に対して、それぞれシンナーを含む気体の流量を変化させて吐出させることができるので、基板G面内においてリフロー速度を調節することができる。
なお、空間163毎に気体の流量を個別に制御する方法に代えて、空間163毎に気体中のシンナー濃度を変化させることも可能である。この場合、図示は省略するが、複数(本実施形態では9本)の配管165を9個のバブラータンク167にそれぞれ接続し、各バブラータンク167を独立的に温度調節することによって、供給気体中のシンナー濃度を変化させることができる。また、図示は省略するが、バブラータンク167に代えて配管165と同数の気化器を配備し、キャリアガス(Nガス)中に混合するシンナーの量を調節することによって、供給気体中のシンナー濃度を空間163毎に個別に変化させてもよい。
また、本実施形態のリフロー処理ユニット(REFLW)140では、チャンバ141の排気口151a,151bに、それぞれ排気装置153a,153bを接続しているので、これらの排気装置153a,153bを独立して作動させることにより、チャンバ141から排気される気体の排気バランスを調節することができる。これにより、載置台143上に載置された基板Gの表面に沿って流されるシンナーを含む気体の気流を制御し、基板Gの面内におけるリフロー速度を調節することができる。
さらに、上記シャワーヘッド155の分割構造に対応して、図7に示すように載置台143の温度調節媒体流路147も9つに分割されているので、各温度調節媒体流路147に流通させる温度調節媒体の温度を変化させることによって載置台143の温度を9つの領域でそれぞれ独立的に温度調節できるようになっている。従って、載置台143に載置された基板Gの面内における温度調節を高い精度できめ細かに行うことにより、基板G面内におけるリフロー速度を調節することができる。
このような構成のリフロー処理ユニット(REFLW)140においては、例えば図9に示すステップS11〜S19の手順に従って基板G表面にパターン形成されたレジストに対するリフロー処理を行うことができる。まず、上部容器141bを下部容器141aから開放し、その状態で、搬送装置21の搬送アーム21aにより、既にパターン形成され、表面改質処理がなされたレジストを有する基板Gを搬入し、載置台143に載置する(ステップS11)。そして、上部容器141bと下部容器141aを当接させ、チャンバ141を閉じる。
次に、各配管165の開閉バルブ169およびNガス供給配管171の開閉バルブ175を開放し、マスフローコントローラ(MFC)173によってNガスの流量を調節してシンナーの気化量を制御しつつ、気化されたシンナーをバブラータンク167から配管166へ導き、各配管165において、マスフローコントローラ(MFC)168で独立して流量コントロールしながら、各ガス導入部161を介してシャワーヘッド155の各空間163にそれぞれ導入し、多数のガス吐出孔157から吐出させ、リフロー処理を開始する(ステップS12)。これにより、チャンバ141内が所定濃度のシンナー雰囲気となる。チャンバ141内の載置台143に載置された基板G上には、既にパターン形成されたレジストが設けられているので、このレジストがシンナー雰囲気に曝されることにより、シンナーがレジストに浸透する。これにより、レジストが軟化してその流動性が高まり、レジストが変形して基板G表面の所定の領域(ターゲット領域)が変形レジストで被覆される。
リフロー処理の間は、載置台143の内部に設けられた各温度調節媒体流路147に、個別に温度調節された温度調節媒体を導入することによって、その熱が載置台143を介して基板Gに対して伝熱され、これにより基板Gの面内温度が領域別に精密に制御される。また、シャワーヘッド155の各空間163から基板Gの表面に向けてそれぞれ流量調節されつつ吐出されたシンナーを含むガスは、排気装置153a,153bを独立的に作動させることにより所定の排気バランスで排気口151a,151bへ向けて流れていくので、この排気バランスを調節することにより、基板Gの面内で表面に接触するシンナー量を調節することができる。
リフロー処理の開始とともに、9個のセンサ159により、基板Gの9つの領域毎にレジストの膜厚および/または線幅の測定を開始する(ステップS13)。
次に、制御部3のコントローラ90が、基板G上の各領域でリアルタイムに測定されたレジストの膜厚および/または線幅の測定結果を取得し、予めプロセスレシピの一部として記憶部92に保存しておいた膜厚および/または線幅の基準値(一定の幅を有しているものとする)と各領域別に比較し、リフロー処理条件の補正が必要か否かを判断する(ステップS14)。ここでは、例えば基板G上のある領域における測定膜厚および/または測定線幅が前記基準値から外れている場合に補正が必要(Yes)と判断し、前記基準値内であれば補正は不要(No)と判断する。そして、ある領域で補正が必要な場合(Yes)には、その領域におけるリフロー処理の進行が基準値内になるようにリフロー処理ユニット(REFLW)140におけるリフロー処理条件、例えば、シンナーを含む気体の流量、シンナー濃度、載置台143の温度、排気バランスなどを調節し、基板Gの面内でリフロー処理が均一に進むように補正する(ステップS15)。
ステップS14で補正が不要と判断された場合、またはステップ15で補正が行われた場合には、次に、測定された膜厚および/または線幅がプロセスレシピに含まれる終点設定値の膜厚および/または線幅に達したか否かを判定する(ステップS16)。そして、このステップS16で、測定膜厚および/または測定線幅が終点設定値の膜厚および/または線幅に達した(Yes)と判断された場合には、シンナーの供給を停止し、リフロー処理を終了する(ステップS17)。一方、ステップS16で測定膜厚および/または測定線幅が終点設定値の膜厚および/または線幅に達していない(No)と判断された場合には、再びステップS14の判定に戻る。
リフロー処理ユニット(REFLW)140においてリフロー処理が終了した後は、排気を継続しながらパージガス供給配管178上の開閉バルブ179を開放し、パージガス導入部177を介してチャンバ141内にパージガスとしてのNガスを導入し、チャンバ内雰囲気を置換する(ステップS18)。その後、上部容器141bを下部容器141aから開放し、前記と逆の手順でリフロー処理後の基板Gを搬送アーム21aによってリフロー処理ユニット(REFLW)140から搬出する(ステップS19)。以上のようにして、1枚の基板Gに対するリフロー処理ユニット(REFLW)140でのリフロー処理が終了する。
以上のように、リフロー処理ユニット(REFLW)140を用いてレジストのリフロー状態をリアルタイムでモニターすることにより、リフローの終点検出が容易に行えるだけでなく、基板Gの面内各領域におけるリフローの進行状況が均一になるように補正を行うことによって、リフロー処理後の変形レジストの形状を基板Gの面内で均一化することができる。
また、リフロー処理ユニット(REFLW)140では、例えば図10に示すステップS21〜ステップ32の手順に従い、ある基板Gのリフロー処理における膜厚や線幅の測定結果に基づき、別の基板Gのリフロー処理条件を補正してリフロー処理結果に反映させることもできる。なお、図10における工程の中で図5および図9と同様の内容については、説明を省略する。
まず、レジストパターンを有する1枚目の基板Gをチャンバ141に搬入して載置台143に載置し(ステップS21)、次にリフロー処理を開始する(ステップS22)。所定時間経過後、リフロー処理を終了し(ステップS23)、次に、リフロー処理終了時点で、9個のセンサ159により、基板Gの9つの領域毎にレジストパターンの膜厚および/または線幅の測定を行う(ステップS24)。この測定結果から、制御部3のコントローラ90によりリフロー処理条件の補正が行われ、補正後のリフロー処理条件として記憶部92に保存される。次に、チャンバ141内にパージガスとしてのNガスを導入し、チャンバ内雰囲気を置換する(ステップS25)。その後、1枚目の基板Gを搬送アーム21aによってリフロー処理ユニット(REFLW)140から搬出する(ステップS26)。以上のようにして、1枚の基板Gに対するリフロー処理ユニット(REFLW)140でのリフロー処理が終了する。
次に、レジストパターンを有する2枚目の基板Gをチャンバ141に搬入して載置台143に載置し(ステップS27)、次にチャンバ141内に溶剤を供給し、リフロー処理を開始する(ステップS28)。この際、ステップS24で得られた1枚目の基板Gに対するリフロー処理終了時点でのレジストの膜厚および/または線幅の測定結果を基に、より目的に沿った適切なリフロー処理(例えば基板Gの面内で均一なリフロー処理)が行えるように補正されたリフロー処理条件よって2枚目の基板Gを処理する。
所定時間経過後、リフロー処理を終了し(ステップS29)、次に、リフロー処理終了時点で、9個のセンサ159により、基板Gの9つの領域毎にレジストパターンの膜厚および/または線幅の測定を行う(ステップS30)。この測定結果は、制御部3のコントローラ90に送られる。このステップS30の測定結果を基に、リフロー処理が適正に行われたかどうかを判定することもできる。さらに、その判定の結果、リフロー処理が目的に沿った適切なものでなく、例えば基板Gの面内での均一性が得られていない場合には、コントローラ90により再度リフロー処理条件の補正を行い、補正後のリフロー処理条件を記憶部92に保存して、次に処理する基板Gのリフロー処理条件に反映させることもできる。
次に、チャンバ141内にパージガスとしてのNガスを導入し、チャンバ内雰囲気を置換する(ステップS31)。その後、2枚目の基板Gを搬送アーム21aによってリフロー処理ユニット(REFLW)140から搬出する(ステップS32)。
以上のようにして、リフロー処理ユニット(REFLW)140での2枚目の基板Gに対するリフロー処理が終了する。以降、3枚目、4枚目・・・の基板Gに同様に対してステップS27〜ステップS32の処理を行うことによって、目的に沿った適切なリフロー処理を行うことができる。なお、1枚目の基板Gに対するレジストパターンの膜厚および/または線幅の測定(ステップS24)の結果を基に補正されたリフロー処理条件を2枚目以降の基板Gの処理で一貫して使用する場合には、2枚目以降の基板Gの処理の際は、ステップS30のレジストパターンの膜厚および/または線幅の測定は省略してもよい。もちろん、1枚の基板Gを処理する毎にステップS30の測定を行って、その結果を次の基板Gのリフロー処理条件に反映させることもできる。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態に限定されるものでない。
例えば、上記説明においては、LCD用ガラス基板上にパターン形成されたレジストのリフロー処理を例に取り挙げたが、他のフラットパネルディスプレイ(FPD)基板や、半導体基板等の基板にパターン形成されたレジストのリフロー処理を行なう場合にも本発明を適用することができる。
また、センサ59,159を用いたリフロー処理の終点検出や条件補正は、チャンバ方式のリフロー処理装置に限らず、例えばコロやローラなどの搬送手段を用いて基板Gを搬送しつつリフロー処理を行なう平流し方式のリフロー処理装置においても適用可能である。
本発明は、例えばTFT素子などの半導体装置の製造において好適に利用可能である。
リフロー処理システムの概要を説明する図面である。 第1実施形態のリフロー処理ユニット(REFLW)の概略構成を示す断面図である。 センサによる測定方法の原理を説明する図面である。 センサによる測定方法の他の例を説明する図面である。 リフロー処理方法の手順の一例を示すフロー図である。 第2実施形態のリフロー処理ユニット(REFLW)の概略構成を示す断面図である。 載置台の水平断面図である。 シャワーヘッドの下面の構造を示す図面である。 リフロー処理方法の手順の他の例を示すフロー図である。 リフロー処理方法の手順の別の例を示すフロー図である。
符号の説明
1:カセットステーション
2:処理ステーション
3:制御部
20:中央搬送路
21:搬送装置
30:アドヒージョンユニット(AD)
40,140:リフロー処理ユニット(REFLW)
41,141:チャンバ
43,143:載置台
55,155:シャワーヘッド
59,159:センサ
61,161:ガス導入部
63,163:空間
67,167:バブラータンク
80a,80b,80c:加熱・冷却処理ユニット(HP/COL)
100:リフロー処理システム
G:基板

Claims (21)

  1. 基板表面にパターン形成されたレジストに溶剤を作用させて該レジストを流動化させ、変形させるリフロー処理を行うリフロー処理装置であって、
    基板を収容する処理室と、
    前記処理室内で基板を載置する載置台と、
    前記溶剤を含む気体を前記処理室内に導入する溶剤供給部と、
    前記レジストの変形の程度を検出する測定部と、
    を備えたことを特徴とする、リフロー処理装置。
  2. 前記測定部は、変形した前記レジストの膜厚または線幅を測定するセンサを有していることを特徴とする、請求項1に記載のリフロー処理装置。
  3. 前記溶剤供給部は、前記載置台に対向して配備され該載置台に載置された基板の上方空間に前記溶剤を含む気体を吹き出すシャワーヘッドを備えており、前記センサは前記シャワーヘッドに配設されていることを特徴とする、請求項2に記載のリフロー処理装置。
  4. 前記センサは、前記載置台に載置された基板上の複数の測定ポイントに対応して前記シャワーヘッドの複数位置に配備されていることを特徴とする、請求項3に記載のリフロー処理装置。
  5. 前記センサは、前記測定ポイントの前記レジストに光を照射し、その反射光を計測する光学センサであることを特徴とする、請求項4に記載のリフロー処理装置。
  6. さらに、前記測定部における測定結果に基づき、前記リフロー処理の終点を検出してリフロー処理を終了させる制御部を備えたことを特徴とする、請求項5に記載のリフロー処理装置。
  7. さらに、前記測定部における測定結果に基づき、前記リフロー処理の条件を調節する制御部を備えたことを特徴とする、請求項5に記載のリフロー処理装置。
  8. 前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、前記載置台の温度を調節する温度調節機構により前記載置台の温度を調節することを特徴とする、請求項7に記載のリフロー処理装置。
  9. 前記温度調節機構は、基板上の複数の前記測定ポイントに対応して前記載置台の複数の領域を独立して温度調節できるように構成されていることを特徴とする、請求項8に記載のリフロー処理装置。
  10. 前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、前記シャワーヘッドから供給される溶剤を含む気体の流量を調節する流量調節機構により前記溶剤を含む気体の供給流量を調節することを特徴とする、請求項7に記載のリフロー処理装置。
  11. 前記流量調節機構は、基板上の複数の前記測定ポイントに対応して前記シャワーヘッドに設けられた複数の溶剤供給口から供給される前記溶剤を含む気体の流量を独立して調節できるように構成されていることを特徴とする、請求項10に記載のリフロー処理装置。
  12. 前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、前記溶剤を含む気体中の溶剤濃度を調節する濃度調節機構により、前記溶剤を含む気体中の溶剤濃度を調節することを特徴とする、請求項7に記載のリフロー処理装置。
  13. 前記濃度調節機構は、基板上の複数の前記測定ポイントに対応して前記シャワーヘッドに設けられた複数の溶剤供給口から供給される溶剤濃度を独立して調節できるように構成されていることを特徴とする、請求項12に記載のリフロー処理装置。
  14. 前記制御部は、前記測定部における測定結果に基づき、排気量を独立して調節可能な複数の排気口を介して前記処理室内を排気する排気機構により、複数の前記排気口からの排気バランスを別々に制御することを特徴とする、請求項7に記載のリフロー処理装置。
  15. リフロー処理装置の処理室内で、基板表面にパターン形成されたレジストに溶剤を作用させて流動化させ、前記レジストを変形させる工程と、
    前記溶剤の作用により流動化して変形した前記レジストの膜厚またはレジストパターンの線幅を測定する工程と、
    測定結果に基づき、リフロー処理の終点検出を行う工程と、
    を含む、リフロー処理方法。
  16. リフロー処理装置の処理室内で、基板表面にパターン形成されたレジストに溶剤を作用させて流動化させ、前記レジストを変形させる工程と、
    前記溶剤の作用により流動化して変形した前記レジストの膜厚またはレジストパターンの線幅を測定する工程と、
    測定結果に基づき、リフロー処理条件を調節してリフロー処理を行う工程と、
    を含む、リフロー処理方法。
  17. 基板上の複数の測定ポイントに対して測定を行うことを特徴とする、請求項16に記載のリフロー処理方法。
  18. 前記測定結果に基づき、前記リフロー処理条件として、供給される前記溶剤を含む気体の流量を調節することを特徴とする、請求項16または請求項17に記載のリフロー処理方法。
  19. 前記測定結果に基づき、前記リフロー処理条件として、供給される前記溶剤を含む気体の溶剤濃度を調節することを特徴とする、請求項16または請求項17に記載のリフロー処理方法。
  20. 前記測定結果に基づき、前記リフロー処理条件として、供給される前記溶剤を含む気体を前記処理室から排気する際の排気バランスを調節することを特徴とする、請求項16または請求項17に記載のリフロー処理方法。
  21. コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    前記制御プログラムは、実行時に、請求項15から請求項20のいずれか1項に記載のリフロー処理方法が行なわれるように前記リフロー処理装置を制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
JP2007005340A 2007-01-15 2007-01-15 リフロー処理装置およびリフロー処理方法 Pending JP2008172111A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007005340A JP2008172111A (ja) 2007-01-15 2007-01-15 リフロー処理装置およびリフロー処理方法
KR1020080003815A KR20080067297A (ko) 2007-01-15 2008-01-14 리플로우 처리 장치 및 리플로우 처리 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007005340A JP2008172111A (ja) 2007-01-15 2007-01-15 リフロー処理装置およびリフロー処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008172111A true JP2008172111A (ja) 2008-07-24

Family

ID=39699909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007005340A Pending JP2008172111A (ja) 2007-01-15 2007-01-15 リフロー処理装置およびリフロー処理方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2008172111A (ja)
KR (1) KR20080067297A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109087854A (zh) * 2017-06-14 2018-12-25 东京毅力科创株式会社 对膜进行蚀刻的方法
JP2021068893A (ja) * 2019-10-17 2021-04-30 セメス カンパニー,リミテッド 基板処理装置及び方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62225269A (ja) * 1986-03-26 1987-10-03 Hitachi Ltd 塗布装置
JPH04233723A (ja) * 1990-08-23 1992-08-21 Applied Materials Inc 可変分配率ガス流反応室
JPH118180A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Sony Corp ベーキング装置
JP2000082661A (ja) * 1998-07-02 2000-03-21 Toshiba Corp 加熱装置,加熱装置の評価法及びパタ―ン形成方法
JP2001196302A (ja) * 1999-11-02 2001-07-19 Tokyo Electron Ltd 加熱処理方法及び加熱処理装置
JP2002064047A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Sony Corp 半導体装置の製造方法および半導体製造装置
JP2004172492A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Elpida Memory Inc レジストパターンの形成方法及び加熱処理装置
JP2005303151A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Nec Kagoshima Ltd 有機マスクの形成方法及び該有機マスクを利用したパターン形成方法
JP2006183934A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Seiko Epson Corp 溶媒除去装置および溶媒除去方法
JP2006261683A (ja) * 2001-08-28 2006-09-28 Nec Kagoshima Ltd 基板処理装置
JP2006286813A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62225269A (ja) * 1986-03-26 1987-10-03 Hitachi Ltd 塗布装置
JPH04233723A (ja) * 1990-08-23 1992-08-21 Applied Materials Inc 可変分配率ガス流反応室
JPH118180A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Sony Corp ベーキング装置
JP2000082661A (ja) * 1998-07-02 2000-03-21 Toshiba Corp 加熱装置,加熱装置の評価法及びパタ―ン形成方法
JP2001196302A (ja) * 1999-11-02 2001-07-19 Tokyo Electron Ltd 加熱処理方法及び加熱処理装置
JP2002064047A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Sony Corp 半導体装置の製造方法および半導体製造装置
JP2006261683A (ja) * 2001-08-28 2006-09-28 Nec Kagoshima Ltd 基板処理装置
JP2004172492A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Elpida Memory Inc レジストパターンの形成方法及び加熱処理装置
JP2005303151A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Nec Kagoshima Ltd 有機マスクの形成方法及び該有機マスクを利用したパターン形成方法
JP2006183934A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Seiko Epson Corp 溶媒除去装置および溶媒除去方法
JP2006286813A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109087854A (zh) * 2017-06-14 2018-12-25 东京毅力科创株式会社 对膜进行蚀刻的方法
JP2021068893A (ja) * 2019-10-17 2021-04-30 セメス カンパニー,リミテッド 基板処理装置及び方法
JP7303788B2 (ja) 2019-10-17 2023-07-05 セメス カンパニー,リミテッド 基板処理装置及び方法
US11923212B2 (en) 2019-10-17 2024-03-05 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for treating substrate

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080067297A (ko) 2008-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8698052B2 (en) Temperature control method of heat processing plate, computer storage medium, and temperature control apparatus of heat processing plate
US20110035957A1 (en) Gas processing apparatus, gas processing method, and storage medium
KR101006800B1 (ko) 기판의 처리막의 표면 거침을 개선하는 방법 및 기판 처리장치
TWI397954B (zh) 基板之處理方法、程式及電腦儲存媒體與基板處理系統
US11087983B2 (en) Thermal treatment apparatus, thermal treatment method, and non-transitory computer storage medium
JP5179170B2 (ja) 基板処理装置
US20110117492A1 (en) Photoresist coating and developing apparatus, substrate transfer method and interface apparatus
JP2014057047A (ja) 基板処理装置及びガス供給装置
WO2006087938A1 (ja) 熱処理板の温度設定方法,熱処理板の温度設定装置,プログラム及び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
US12116670B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP4970882B2 (ja) 基板の測定方法、プログラム、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測定システム
US7910863B2 (en) Temperature setting method of thermal processing plate, computer-readable recording medium recording program thereon, and temperature setting apparatus for thermal processing plate
JP2008172111A (ja) リフロー処理装置およびリフロー処理方法
TWI512786B (zh) 基板處理方法
JP7536832B2 (ja) 減圧乾燥装置
JP2011124431A (ja) 基板処理装置、基板処理方法及びこの基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP6579773B2 (ja) 減圧乾燥装置および減圧乾燥方法
US20090082911A1 (en) Temperature setting method of thermal processing plate, computer-readable recording medium recording gprogram thereon, and temperature setting apparatus for thermal processing plate
JP5638477B2 (ja) 現像処理方法、現像処理装置、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP2022078586A (ja) 減圧乾燥装置
JP2006183934A (ja) 溶媒除去装置および溶媒除去方法
JP7381526B2 (ja) 減圧乾燥装置、減圧乾燥方法およびプログラム
JP7254144B2 (ja) 基板処理装置及び方法
JP4989589B2 (ja) ソースガス供給装置
JP2001313252A (ja) 処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100727

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100927

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110308