曝光处理系统、曝光处理方法和半导体器件的制造方法技术方案

一种曝光处理系统，包括：用来对晶片上的抗蚀剂进行曝光的曝光装置；具备多个加热装置单元的加热装置，该加热装置，用从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元，加热上述晶片上的曝光后的抗蚀剂；具备多个显影装置单元的显影装置，该显影装置，包含用于用从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元对上述晶片上的曝光且加热后的抗蚀剂进行显影的上述晶片上的曝光后的上述抗蚀剂进行加热的一个加热装置；用于使用修正数据控制上述曝光装置从而对作为处理对象的晶片曝光的控制装置，上述修正数据是用来对起因于作为上述处理对象的上述晶片所使用的加热装置单元.显影装置单元对而产生的晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动进行修正的数据，上述加热装置单元.显影装置单元对包括上述多个加热装置单元中作为上述处理对象的上述晶片所使用的一个加热装置单元和上述多个显影装置单元中作为上述处理对象的上述晶片所使用的一个显影装置单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于形成微细图形的。
技术介绍
半导体器件的性能，很大程度地受微细图形的尺寸精度的支配。作为与尺寸精度有关的大的课题之一，有晶片面内尺寸波动(偏差)的降低。晶片面内尺寸波动，可以考虑起因于曝光装置而产生的尺寸波动、起因于涂敷显影装置而产生的尺寸波动和起因于掩模工艺而产生的尺寸波动这3种波动。即便是在同一批次内的多个晶片间也会产生晶片面内的尺寸波动。这种类型的尺寸波动，大多起因于曝光处理系统。曝光处理系统，具备涂敷显影装置和曝光装置。涂敷显影装置具备PEB(Post Exposure Bake，曝光后坚膜)用的由多个热板装置单元构成的热板装置。涂敷显影装置还具备由多个显影装置单元构成的显影装置。在上述多个热板装置单元中存在着个体差。同样，在上述多个显影装置单元中也存在着个体差。因此，即便是在相同条件下进行PEB和显影，也会呈现出晶片面内的尺寸因所使用的热板装置单元和显影装置单元不同而不同的倾向。采用对热板装置的可控制参数(例如温度)和显影装置的可控制参数(例如加热时间)进行控制的办法，可以降低晶片面内的尺寸波动。但是，要把上述参数控制为使得对于所有的热板装置单元和显影装置单元的组合都可以降低晶片面内尺寸波动是非常困难的。此外，也找不到对于所有的热板装置单元和显影装置单元的组合都可以降低晶片面内尺寸波动的先有技术文献。
技术实现思路
本专利技术的一个方面，提供了一种曝光处理，包括用来对晶片上的抗蚀剂进行曝光的曝光装置；具备多个加热装置单元的加热装置，该加热装置，借助于从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元，加热上述晶片上的曝光后的抗蚀剂；具备多个显影装置单元的显影装置，该显影装置，借助于从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元对上述晶片上的曝光且加热后的抗蚀剂进行显影；和用来用修正数据对上述曝光装置进行控制以使作为处理对象的晶片曝光的控制装置，上述修正数据是用来对起因于被作为处理对象的上述晶片所使用的加热装置单元·显影装置单元对而产生的晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动(偏差)进行修正的数据。上述加热装置单元·显影装置单元对，包括上述多个加热装置单元中作为处理对象的上述晶片所使用的一个加热装置单元和上述多个显影装置单元中作为处理对象的上述晶片所使用的一个显影装置单元。本专利技术的另一个专利技术，提供了一种应用上述曝光处理系统的曝光处理方法，该曝光处理系统包括用来对晶片上的抗蚀剂进行曝光的曝光装置；具备多个加热装置单元的加热装置，该加热装置，借助于从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元加热上述晶片上的曝光后的抗蚀剂；具备多个显影装置单元的显影装置，该显影装置，借助于从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元对上述晶片上的曝光且加热后的抗蚀剂进行显影；该曝光处理方法包括准备可以减少起因于用来加热作为处理的对象的晶片的、从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元和用来对上述晶片显影的、从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元的组合而产生的、晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动的曝光量；和在利用上述曝光装置对作为上述处理的对象的上述晶片上的抗蚀剂进行曝光时，以上述曝光量，对作为上述处理的对象的上述晶片上的抗蚀剂进行曝光。本专利技术的另一个方面，提供了一种半导体器件的制造方法，包括在晶片上形成抗蚀剂；使用曝光处理系统利用曝光处理方法，对上述抗蚀剂进行曝光，而且使该曝光后的抗蚀剂显影；该曝光处理系统，包括用来对上述晶片上的抗蚀剂进行曝光的曝光装置；具备多个加热装置单元的加热装置，该加热装置，借助于从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元加热上述晶片上的曝光后的抗蚀剂；具备多个显影装置单元的显影装置，该显影装置，借助于从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元对上述晶片上的曝光且加热后的抗蚀剂进行显影；该曝光处理方法包括准备可以减少起因于用来加热作为处理对象的晶片的、从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元和用来对上述晶片显影的、从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元的组合而产生的、晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动的曝光量；和在利用上述曝光装置对作为上述处理的对象的上述晶片上的抗蚀剂进行曝光时，以上述曝光量，对作为上述处理的对象的上述晶片上的抗蚀剂进行曝光；以及，以上述抗蚀剂为显影后的掩模对上述晶片进行刻蚀。附图说明图1示出了使用众所周知的曝光处理系统的曝光处理的一般的流程。图2示出了在晶片搬运路径(P1，D1)中晶片上形成的抗蚀剂图形的晶片面内尺寸波动。图3示出了在晶片搬运路径(P1，D2)中晶片上形成的抗蚀剂图形的晶片面内尺寸波动。图4示出了在晶片搬运路径(P2，D1)中晶片上形成的抗蚀剂图形的晶片面内尺寸波动。图5示出了在晶片搬运路径(P2，D2)中晶片上形成的抗蚀剂图形的晶片面内尺寸波动。图6示出了在晶片搬运路径(P3，D1)中晶片上形成的抗蚀剂图形的晶片面内尺寸波动。图7示出了在晶片搬运路径(P3，D2)中晶片上形成的抗蚀剂图形的晶片面内尺寸波动。图8示意性地示出了以往的具备用来减少尺寸波动的修正功能的曝光处理系统。图9示意性地示出了以往的用来修正晶片面内的尺寸波动的修正数据(修正曝光量)。图10示意性地示出了本实施例的具备用来减少尺寸波动的修正功能的曝光处理系统。图11示意性地示出了本实施例的具备用来减少尺寸波动的修正功能的曝光处理系统。图12示意性地示出了实施例的修正数据(曝光修正量)。图13示出了旧晶片搬运路径与图12中的缺省搬运路径相同的情况下的新晶片搬运路径的一个例子。图14示出了与图13的新晶片搬运路径对应的晶片单位的新修正数据。图15是示出了实施例的第1批次的曝光处理方法的流程图。图16是示出了实施例的第2批次及以后批次的曝光处理方法的流程图。图17示意性地示出了变形例的具备用来减少尺寸波动的修正功能的曝光处理系统。具体实施例方式以下，边参看图面边说明本专利技术的实施例。图1示出了使用众所周知的曝光处理系统的曝光处理的一般的流程。首先，把晶片搬运到涂敷显影装置1内，然后，用涂敷装置，向晶片上涂敷抗蚀剂。涂敷抗蚀剂后的晶片，用热板装置(预坚膜装置)12进行加热(プリベ—ク，预坚膜或预烘干)。预坚膜后的晶片，用冷却装置4冷却到规定的温度。接着，把晶片搬运到曝光装置5内，用曝光装置5，把掩模图形复制到晶片(抗蚀剂)上。接着，再次把晶片搬运到涂敷显影装置1内。用热板装置(后坚膜装置)6对晶片进行后坚膜(ポストベ—ク，后烘干)。热板装置6具备3个热板装置单元(加热装置单元)P1-P3。晶片由3个热板装置单元P1-P3中的任何一者进行加热(后坚膜)。进行了后坚膜的晶片，用冷却装置7冷却到规定的温度。接着，用显影装置8使晶片上的抗蚀剂显影，形成抗蚀剂图形。显影装置8具备2个显影装置单元D1-D2。晶片上的抗蚀剂，由2个显影装置单元D1-D2中的一方进行显影。然后，取出曝光处理系统内的晶片，接着进行刻蚀处理等的众所周知的处理。热板装置单元P1-P3与显影装置单元D1-D2的组合，有(P1，D1)、(P1，D2)、(P2，D1)、(P2，D2)、(P3，D1)和(P3，D2)这6种。以下，把(Pi，Dj)的组合，叫做晶片搬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光处理系统，包括：用来对晶片上的抗蚀剂进行曝光的曝光装置；具备多个加热装置单元的加热装置，该加热装置，用从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元，加热上述晶片上的曝光后的抗蚀剂；具备多个显影装置单元的显影装置，该显影装置，用从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元对上述晶片上的曝光且加热后的抗蚀剂进行显影；以及用于使用修正数据控制上述曝光装置从而对作为处理对象的晶片曝光的控制装置，上述修正数据是用来对起因于作为上述处理对象的上述晶片所使用的加热装置单元.显影装置单元对而产生的晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动进行修正的数据，上述加热装置单元.显影装置单元对包括上述多个加热装置单元中作为上述处理对象的上述晶片所使用的一个加热装置单元和上述多个显影装置单元中作为上述处理对象的上述晶片所使用的一个显影装置单元。

【技术特征摘要】
JP 2004-1-5 000515/20041.一种曝光处理系统，包括用来对晶片上的抗蚀剂进行曝光的曝光装置；具备多个加热装置单元的加热装置，该加热装置，用从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元，加热上述晶片上的曝光后的抗蚀剂；具备多个显影装置单元的显影装置，该显影装置，用从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元对上述晶片上的曝光且加热后的抗蚀剂进行显影；以及用于使用修正数据控制上述曝光装置从而对作为处理对象的晶片曝光的控制装置，上述修正数据是用来对起因于作为上述处理对象的上述晶片所使用的加热装置单元·显影装置单元对而产生的晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动进行修正的数据，上述加热装置单元·显影装置单元对包括上述多个加热装置单元中作为上述处理对象的上述晶片所使用的一个加热装置单元和上述多个显影装置单元中作为上述处理对象的上述晶片所使用的一个显影装置单元。2.根据权利要求1所述的曝光处理系统，其特征在于上述曝光装置，是一种向包含图形的光掩模上照射电磁波或带电粒子并通过投影光学系统把上述图形的像导引到装载在载置台上的晶片上的、一边使上述载置台的位置2维地移动一边把上述图形复制到上述晶片上的类型的曝光装置；上述修正数据，包括在将表示上述晶片上的任意的点的2维坐标的一方的坐标轴上的点设为x、将另一方的坐标轴上的点设为y的情况下，用把上述x和y作为变数的2次或2次以上的函数表现的数据。3.根据权利要求2所述的曝光处理系统，其特征在于上述曝光装置被设定为使得E＝DoseB-(ax2+by2+cxy+dx+ey+f)，其中，上述E是上述曝光装置的上述x和上述y处的设定曝光量，上述DoseB是上述x和上述y处的目标曝光量，上述a、b、c、d、e和f是上述2次或2次以上的函数的系数。4.根据权利要求1所述的曝光处理系统，其特征在于，还包括用来将作为曝光处理的对象的多个晶片和多个修正数据对应起来存储的存储装置；上述多个修正数据，是用来修正起因于作为上述处理的对象的上述多个晶片所使用的多个加热装置单元·显影装置单元对而产生的晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动的数据；上述多个加热装置单元·显影装置单元对的每一个包括上述多个加热装置单元中的作为上述处理的对象的晶片所使用的一个加热装置单元和上述多个显影装置单元中的作为上述处理的对象的晶片所使用的一个显影装置单元。5.根据权利要求2所述的曝光处理系统，其特征在于，还包括用来将作为曝光处理的对象的多个晶片和多个修正数据对应起来存储的存储装置；上述多个修正数据，是用来修正起因于作为上述处理的对象的上述多个晶片所使用的多个加热装置单元·显影装置单元对而产生的晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动的数据；上述多个加热装置单元·显影装置单元对的每一个包括上述多个加热装置单元中的作为上述处理的对象的晶片所使用的一个加热装置单元和上述多个显影装置单元中的作为上述处理的对象的晶片所使用的一个显影装置单元。6.根据权利要求3所述的曝光处理系统，其特征在于，还包括用来将作为曝光处理的对象的多个晶片和多个修正数据对应起来存储的存储装置；上述多个修正数据，是用来修正起因于作为上述处理的对象的上述多个晶片所使用的多个加热装置单元·显影装置单元对而产生的晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动的数据；上述多个加热装置单元·显影装置单元对的每一个包括上述多个加热装置单元中的作为上述处理的对象的晶片所使用的一个加热装置单元和上述多个显影装置单元中的作为上述处理的对象的晶片所使用的一个显影装置单元。7.一种使用曝光处理系统的曝光处理方法，该曝光处理系统包括用来对晶片上的抗蚀剂进行曝光的曝光装置；具备多个加热装置单元的加热装置，该加热装置，用从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元加热上述晶片上的曝光后的抗蚀剂；具备多个显影装置单元的显影装置，该显影装置，用从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元对上述晶片上的曝光且加热后的抗蚀剂进行显影；该曝光处理方法，包括准备减少起因于用来加热作为处理的对象的晶片的、从上述多个加热装置单元中选择出来的一个加热装置单元和用来对上述晶片显影的、从上述多个显影装置单元中选择出来的一个显影装置单元的组合而产生的、晶片面内的抗蚀剂图形的尺寸波动的曝光量；以及在由上述曝光装置对作为上述处理的对象的上述晶片上的抗蚀剂进行曝光时，以上述曝光量，对作为上述处理的对象的上述晶片上的抗蚀剂进行曝光。8.根据权利要求7所述的曝光处理方法，其特征在于上述曝光装置，是一种向包含图形的光掩模上照射电磁波或带电粒子并通过投影光学系统把上述图形的像导引到装载在载置台上的晶片上、一边使上述载置台的位置2维地移动一边把上述图形复制到上述晶片上的类型的曝光装置。9.根据权利要求7所述的曝光处理方法，其特征在于上述曝光量，被设定为使得E＝DoseB-(ax2+by2+cxy+dx+ey+f)，其中，上述E是上述曝光装置的上述x和上述y处的设定曝光量，上述DoseB是上述x和上述y处的目标曝光量，上述a、b、c、d、e和f是2次或2次以上的函数的系数。10.根据权利要求7所述的曝光处理方法，其特征在于，还包括用来将作为曝光处理的对象的多个晶片和多个修正数据对应起来存储的存储装置；上述多个修正数据，是用来修正起因于作为上述处理的对象的上述多个晶片所使用的多个加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野拓也，小峰信洋，东木达彦，原川正一，池田诚，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]