热处理装置及其方法和涂布显影处理系统及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够降低晶片面内的线宽的偏差、能够降低消耗电力的热处理装置和热处理方法。热处理装置(PEB)，在进行显影处理前对形成有抗蚀剂膜的曝光后的基板(W)进行热处理，其中包括：加热部(60)，其具有呈二维排列的多个加热元件(62)，对曝光后的基板(W)进行热处理；载置部(80)，其设置在加热部(60)上方，载置基板(W)；和控制部(110)，在利用加热部(60)对一个基板(W)进行热处理时，基于温度修正值(ΔT)对加热部(60)的设定温度进行修正，基于修正后的设定温度，对加热部(60)进行控制，该温度修正值(ΔT)是根据在预先由加热部(60)进行热处理后通过进行显影处理而形成有抗蚀剂图案的其他基板(W)的抗蚀剂图案的线宽测定值(CD)求得的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对基板进行热处理的热处理装置和具有该热处理装置的涂布显影处理系统。另外，本专利技术涉及该热处理装置的热处理方法和通过该热处理方法对基板进行涂布显影处理的涂布显影处理方法，以及记录有用于执行该热处理方法和涂布显影处理方法的程序的记录介质。
技术介绍
半导体器件的制造中，在光刻工序中，对半导体晶片等的基板(以下称为“晶片”)，依次进行例如涂布处理工序、曝光工序、热处理工序、显影处理工序等多个工序，在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。在涂布处理工序中，在晶片上涂布抗蚀液来形成抗蚀剂膜。在曝光工序中，对抗蚀剂膜进行曝光形成规定的图案。在热处理工序(Post Exposure Baking:曝光后烘烤)中，在曝光后促进抗蚀剂膜内的化学反应。在显影处理工序中，将曝光后的抗蚀剂膜进行显影。这一系列的处理，在搭载有涂布处理装置、热处理装置和显影处理装置等各种处理装置和晶片的搬送装置等的涂布显影处理系统中进行。另外，在这样的涂布显影处理系统中，连续搬送例如相同处理方案的多片晶片来进行处理。在这样的涂布显影处理系统中，上述的一系列处理需要维持一定的水准来进行。 因此，在进行了上述一系列处理之后，需要求得抗蚀剂图案的线宽(Critical Dimension CD，临界尺寸)等评价参数在晶片的面内的分布。该分布例如通过如下方式求得在例如涂布显影处理系统中，在制品晶片的处理前进行测试晶片的处理，利用搭载在该系统中的测定装置，在该测试晶片的面内的多个测定点测定评价参数(参照专利文献1)。例如，在涂布显影处理系统所包含的热处理装置中，为了降低晶片的面内的温度偏差，将热板划分成多个区域。然后，通过在该多个区域的每一个改变设定温度，将在曝光后促进抗蚀剂膜内的化学反应的热处理工序，控制成在晶片的面内均勻地进行。专利文献 1所示的例子中记载了以下方案，即，在晶片的面内的多个测定点，测定抗蚀剂图案的线宽 (CD)，求得晶片的面内的线宽(CD)分布，修正热板的设定温度进行控制。专利文献1 日本特开2008-84886号公报
技术实现思路
但是，在如上所述的涂布显影处理系统的热处理装置中，在修正热板的设定温度加以控制时，存在如下问题。在热处理装置中，将热板划分成多个区域，当对设置在该每个区域中的加热器进行加热控制时，修正设定温度加以控制。例如，在热板设置由电阻等发热体构成的加热器的情况下，加热器通过热传导对热板加热，对载置有加热后的热板的晶片通过热传导加热。因此，即使在同一区域内，由于与加热器之间的距离不同，晶片的温度也不同，所以即使基于如上所述的线宽(CD)分布来修正温度分布，也不能够降低线宽(CD)的偏差。另外，在热板设置加热器的情况下，为了使热板的温度稳定化，需要一直通过加热器加热热板，不能够降低热处理装置消耗的消耗电力。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，在对基板进行热处理的热处理装置和该热处理装置的热处理方法中，提供能够降低晶片的面内的线宽的偏差，能够降低消耗电力的热处理装置和热处理方法。为了解决上述课题，本专利技术以如以下所述的各装置/方法为特征。根据本专利技术的一个实施例，提供热处理装置，在对基板上形成有抗蚀剂膜的上述基板进行曝光后，为了通过进行显影处理在上述基板上形成抗蚀剂图案，在进行显影处理前对曝光后的上述基板进行热处理，上述热处理装置的特征在于，包括加热部，其具有呈二维排列的多个加热元件，对曝光后的上述基板进行热处理；载置部，其设置在上述加热部的上方，载置上述基板；和控制部，其在利用上述加热部对一个基板进行热处理时，基于温度修正值对上述加热部的设定温度进行修正，基于修正后的上述设定温度，对上述加热部进行控制，该温度修正值是根据在预先由上述加热部进行热处理后通过进行显影处理而形成有上述抗蚀剂图案的其他基板的上述抗蚀剂图案的线宽的测定值求出的。根据本专利技术的一个实施例，提供一种热处理方法，在对基板上形成有抗蚀剂膜的上述基板进行曝光后，为了通过进行显影处理以在上述基板上形成抗蚀剂图案，在进行显影处理前利用热处理装置对曝光后的上述基板进行热处理，该热处理装置包括对基板进行热处理的具有呈二维排列的多个加热元件的加热部；和设置在上述加热部的上方的载置上述基板的载置部，上述热处理方法的特征在于具有控制工序，在利用上述加热部对一个基板进行热处理时，基于温度修正值对上述加热部的设定温度进行修正，基于修正后的上述设定温度，对上述加热部进行控制，该温度修正值是根据在预先由上述加热部进行热处理后通过进行显影处理而形成有上述抗蚀剂图案的其他基板的上述抗蚀剂图案的线宽的测定值求得的。根据本专利技术，在对基板进行热处理的热处理装置和该热处理装置的热处理方法中，能够降低晶片的面内的线宽的偏差，能够降低消耗电力。附图说明图1是表示第一实施方式的涂布显影处理系统的结构的概略的平面图。图2是表示第一实施方式的涂布显影处理系统的结构的概略的正面图。图3是表示第一实施方式的涂布显影处理系统的结构的概略的背面图。图4是表示第一实施方式的曝光后烘烤装置的概略正面图。图5是第一实施方式的曝光后烘烤装置卸下盖体时的概略平面图。图6是表示线宽测定装置的结构的概略的纵截面图。图7是表示以在晶片上排列的方式形成的多个芯片的配置，与测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的线宽(CD)的测定点的关系的平面图。图8是表示线宽测定值CD与设定温度T的关系的图表。图9是表示比较例的曝光后烘烤装置的概略正面图。图10是表示比较例的曝光后烘烤装置的概略平面图。图11是表示比较例的曝光后烘烤装置的热板的概略结构的平面图。图12是表示以在晶片上排列的方式形成的多个芯片的配置，与测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的线宽(CD)的测定点的关系的平面图。图13是第一实施方式的第二变形例的曝光后烘烤装置卸下盖体时的概略平面图。图14是表示第二实施方式的曝光后烘烤装置的概略正面图。图15是第二实施方式的曝光后烘烤装置卸下盖体时的概略平面图。图16是表示第三实施方式的涂布显影处理系统的结构的概略的平面图。附图标记说明1涂布显影处理系统20线宽测定装置30主体控制部60加热部62发光二极管(红外LED)70液晶面板72液晶元件80载置部81 突起82温度传感器90冷却部110控制部PEB曝光后烘烤装置TRS 过渡装置(transition)具体实施例方式接着，对用于实施本专利技术的方式，结合附图进行说明。(第一实施方式)首先，参照图1 图8，对第一实施方式的热处理装置、包括热处理装置的涂布显影处理系统、热处理装置的热处理方法和涂布显影处理系统的涂布显影处理方法进行说明。先对本实施方式的抗蚀剂涂布显影处理系统和涂布显影处理系统的涂布显影处理方法进行说明。图1是表示本实施方式的涂布显影处理系统的结构的概略的平面图。图2是涂布显影处理系统的正面图，图3是涂布显影处理系统的背面图。如图1所示，涂布显影处理系统1，具有将盒装卸台(cassette station) 2、处理台 3、接口台(interface station)4连接成一体的结构。涂布显影处理系统1，在晶片W上进行抗蚀剂的涂布处理，对晶片W上经过了抗蚀剂涂布处理的晶片W进行热处理，由此在晶片 W上形成抗蚀剂膜。另外，涂布显影处理系统1，通过将形成有抗蚀剂膜的晶片W曝光之后进行显影处本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种热处理装置，在对基板上形成有抗蚀剂膜的所述基板进行曝光后，为了通过进行显影处理在所述基板上形成抗蚀剂图案，在进行显影处理前对曝光后的所述基板进行热处理，所述热处理装置的特征在于，包括：加热部，其具有呈二维排列的多个加热元件，对曝光后的所述基板进行热处理；载置部，其设置在所述加热部的上方，载置所述基板；和控制部，其在利用所述加热部对一个基板进行热处理时，基于温度修正值对所述加热部的设定温度进行修正，基于修正后的所述设定温度，对所述加热部进行控制，该温度修正值是根据在预先由所述加热部进行热处理后通过进行显影处理而形成有所述抗蚀剂图案的其他基板的所述抗蚀剂图案的线宽的测定值求得的。

【技术特征摘要】
2010.02.04 JP 2010-0230881.一种热处理装置，在对基板上形成有抗蚀剂膜的所述基板进行曝光后，为了通过进行显影处理在所述基板上形成抗蚀剂图案，在进行显影处理前对曝光后的所述基板进行热处理，所述热处理装置的特征在于，包括加热部，其具有呈二维排列的多个加热元件，对曝光后的所述基板进行热处理；载置部，其设置在所述加热部的上方，载置所述基板；和控制部，其在利用所述加热部对一个基板进行热处理时，基于温度修正值对所述加热部的设定温度进行修正，基于修正后的所述设定温度，对所述加热部进行控制，该温度修正值是根据在预先由所述加热部进行热处理后通过进行显影处理而形成有所述抗蚀剂图案的其他基板的所述抗蚀剂图案的线宽的测定值求得的。2.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于所述加热元件是发射红外线的发光元件，所述控制部，在对所述一个基板进行热处理时，对从各个所述发光元件到达所述基板的光量进行控制。3.如权利要求2所述的热处理装置，其特征在于所述发光元件是发光二极管。4.如权利要求2或3所述的热处理装置，其特征在于所述加热部具有多个液晶元件，该多个液晶元件在所述多个发光元件与所述基板之间呈二维排列，透过或遮断所述发光元件发射的红外线，所述控制部，在对所述一个基板进行热处理时，对所述红外线透过各个所述液晶元件的透过率进行控制。5.如权利要求1 3中任一项所述的热处理装置，其特征在于所述载置部具有多个突起，该多个突起从所述加热部向上方突出地设置，将被载置的所述基板保持在从所述加热部的上端起向上方离开规定的距离的位置。6.如权利要求5所述的热处理装置，其特征在于具有温度传感器，该温度传感器设置于所述多个突起，对被载置的所述基板的温度进行测定。7.如权利要求1 3中任一项所述的热处理装置，其特征在于具有冷却部，该冷却部设置在所述加热部的下方，对所述基板或所述加热部进行冷却。8.如权利要求1 3中任一项所述的热处理装置，其特征在于所述基板以多个芯片排列在所述基板上的方式形成，所述多个加热元件的排列间隔，比所述多个芯片的排列间隔小。9.一种涂布显影处理系统，其在基板上进行抗蚀剂的涂布处理，对所述基板上经过了所述抗蚀剂的涂布处理后的所述基板进行热处理，由此在所述基板上形成抗蚀剂膜，在对形成有所述抗蚀剂膜的所述基板进行曝光后，通过进行显影处理，在所述基板上形成抗蚀剂图案，所述涂布显影处理系统的特征在于，包括在对曝光后的所述基板进行显影处理前，对所述基板进行热处理的权利要求1 权利要求8中任一项所述的热处理装置；和对所述抗蚀剂图案的线宽进行测定的线宽测定装置，所述控制部，其在利用所述加热部对所述一个基板进行热处理时，基于所述温度修正值对所述设定温度进行修正，所述温度修正值是基于预先由所述线宽测定装置测定出的所述其他基板的所述线宽的测定值而求得的。10.如权利要求9所述的涂布显影处理系统，其特征在于所述基板以多个芯片排列在所述基板上的方式形成，具有对准装置，在将曝光后的所述基板载置于所述载置部时该对准装置进行对位，以使所述多个芯片排列的方向与所述多个加热元件排列的方向大致平行。11.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：田所真任，近藤良弘，齐藤贵，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP