JP3590327B2 - Coating and development processing system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,基板の塗布現像処理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では,ウェハ表面にレジスト膜を形成するレジスト塗布処理,ウェハにパターンを照射して露光する露光処理,露光後のウェハに対して現像を行う現像処理,塗布処理前,露光処理前後及び現像処理後にする加熱処理,冷却処理等が行われる。これらの処理は,個別に設けられた各処理装置において行われ,これらの各処理装置は,前記一連の処理を連続して行えるように一つにまとめられ,塗布現像処理システムを構成している。
【0003】
通常,前記塗布現像処理システムは,この塗布現像処理システム内に基板を搬入出するローダ・アンローダ部と,塗布処理装置,現像処理装置,熱処理装置等を有し,前記ウェハ処理の大半が行われる処理部と,ウェハの露光処理が行われるシステム外にある露光処理部等と,前記処理部と前記露光処理部に隣接して設けられ,前記処理部と前記露光処理部間でウェハの受け渡しを行うインタフェイス部とで構成されている。
【0004】
そして,この塗布現像処理システムにおいてウェハの処理が行われる際には,ウェハに不純物が付着することを防止するために,前記塗布現像処理システム内には,空気清浄機等で清浄にされた例えば常温の空気がダウンフローとして供給され,その一方で,塗布現像処理システム内の雰囲気を排気するようにして,常温下で,ウェハを清浄な状態で処理できるようにしていた。
【0005】
また,高感度な露光を実現するために,化学増幅型レジストが使用されている。この化学増幅型レジストは,例えばアルカリ現像液には不溶なベースポリマーと,酸発生剤とを有しており,酸の触媒反応を利用して露光部分・未露光部分に極性変化を起こして高解像度を得るようになっている。露光処理部にて,マスクを用いて回路パターンをレジスト膜に露光し,このときに発生する酸により,ベースポリマーの水酸基を保護している保護基に脱離反応を起こす。その後,ウェハを熱処理装置に搬送し,露光後の加熱であるPEB(ポスト・エクスポージャーベーキング)で酸触媒反応を加速させて離脱反応を促進させ,例えば露光部分をアルカリ現像液に可溶な状態にする。そして,ウェハを現像処理装置に搬送し,可溶になった部分を現像液で除去することで,精密な回路パターンを得るようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで,近年,より細かく,より精密な回路パターンを形成するために,より短い波長の光を用いた露光技術が開発されつつあり,その短い波長の光を用いた場合には,今まで問題とならなかった分子レベルの不純物,例えば,酸素,塩基性物質,オゾン,水蒸気等が精密な回路パターンの形成に悪影響を与えることが確認されている。特に露光の際に前記不純物がウェハに付着していると,適切なパターンが露光されず,歩留まりの低下は避けられない。
【0007】
したがって,処理中のウェハに前記不純物が付着しないようにする必要があるが,従来のような清浄な空気を用いることは,その空気自体に酸素等の不純物が含有されているため不適切である。
【0008】
露光時に発生する酸は,反応性が高いため,例えばウェハの搬送中に,空気中の塩基性物質と中和反応する。そうなると,酸が失活してしまい,表面難溶化層の形成や,回路パターンの線幅に変動を引き起こす。また,前記保護基の離脱反応は,温度に依存し,化学増幅型レジストの種類によっては,例えば常温の状態下でも酸の触媒反応により保護基の離脱反応が起こる。このため,PEB前の搬送中に,離脱反応が進行してしまい,パターン変形や再現性の悪化等を招くおそれがある。
【0009】
従来では無視できた程度のパターン変形も,より精密な回路パターンを要求する今日あっては改善する余地があり,従来のような清浄な空気やシステムの構成では,その要求に応えることができない。
【0010】
さらに,インタフェイス部を介してウェハが処理部と露光処理部の間を行き来することになるが,前述したように露光後では酸の中和反応や保護基の離脱反応が起こる可能性がある一方で,露光前では酸が発生しないことから,露光前後では要求されるインタフェイス部内の雰囲気の状態は異なる。そこで,インタフェイス部内において,露光後のウェハの状態に合わせた最適な雰囲気を形成することが要望されている。
【0011】
本発明は,かかる点に鑑みてなされたものであり,ウェハ等の基板に分子レベルの微細な不純物が付着するのを防止すると共に,インタフェイス部における露光前の基板経路と露光後の基板経路との雰囲気を個別に制御し,酸の失活やパターン変形等を防ぐことができる,塗布現像処理システムを提供することをその目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば,少なくとも基板に塗布膜を形成する塗布処理装置と,前記基板の現像を行う現像処理装置と,前記基板の熱処理を行う熱処理装置と,これらの塗布処理装置,現像処理装置及び熱処理装置に対して前記基板の搬入出を行う基板搬送装置とを有する処理部と,前記処理部と前記基板の露光処理を行う露光処理装置との間の経路で基板の搬送が行われるインタフェイス部とがケーシング内に備えられた塗布現像処理を行うシステムであって,前記インタフェイス部の内部を,雰囲気を遮断する仕切板によって露光前の領域と露光後の領域との2つの領域に分け,前記インタフェイス部の露光前の領域に,露光前の基板の熱処理を行う第1の熱処理装置と,露光前の基板の搬送を行う第1の搬送装置とを配置し,前記インタフェイス部の露光後の領域に,露光後の基板の熱処理を行う第2の熱処理装置と,露光後の基板の搬送を行う第2の搬送装置とを配置し,前記露光前の領域に不活性気体を供給する第1の気体供給装置と,前記露光前の領域の雰囲気を排気する第1の排気手段と,前記露光後の領域に不活性気体を供給する第2の気体供給装置と,前記露光後の領域の雰囲気を排気する第2の排気手段とを有することを特徴とする塗布現像処理システムが提供される。なお,熱処理装置,第1の熱処理装置及び第2の熱処理装置には,加熱処理装置,冷却処理装置及び加熱・冷却処理装置等が含まれる。また,前記処理部には,例えば基板を待機させておくエクステンション装置や基板と塗布液の定着性を高めるために基板上に所定の処理液を供給するアドヒージョン装置等の他の処理装置が含まれていてもよい。
【0013】
本発明の塗布現像処理システムによれば,インタフェイス部において,第1の気体供給装置によって露光前の領域に不活性気体を供給し,第1の排気手段によってこの露光前の領域の雰囲気を排気することにより,露光前の領域内から酸素や水蒸気等の不純物を除去し,清浄な状態に維持することができる。したがって,露光処理直前の加熱処理から露光処理に移行までの間,基板を清浄な雰囲気の中で搬送することができ,不純物が付着することを防止することができる。特に塗布膜が形成された基板が加熱処理された後は,基板上に不純物が付着しやすい状態になっており,さらに露光処理される際に基板に不純物が付着していると,その不純物が露光で用いられるレーザ光等のエネルギーを吸収してしまい,露光処理が好適に行われないおそれがあるが,このように露光処理直前に通過するインタフェイス部の露光前の領域を清浄な状態に維持することで,基板の処理を好適に行うことができる。なお,前記不活性気体とは,塗布現像処理システム中で用いられる処理液,例えば塗布液,現像液に対する不活性気体であり,酸素,水分,有機物を含まないもの,例えば窒素ガス,アルゴン,ネオン等である。また,本発明によれば,インタフェイス部の露光前の領域と露光後の領域とを仕切板により遮断することにより,お互いの雰囲気が干渉し合うことを防止することができ,露光前の領域と露光後の領域を各領域特有の雰囲気に維持することができる。特に,露光後の領域を低温の状態にする場合には,このように領域間の仕切板を設けることは有効である。
【0014】
また,第2の気体供給装置によって露光後の領域に不活性気体を供給し,第2の排気手段によってこの露光後の領域の雰囲気を排気することにより,前記露光前の領域と同様に,露光後の領域内の雰囲気を清浄な状態に維持することができる。特に基板に,酸の触媒反応により回路パターンの形成を図る化学増幅型レジストが使用されている場合,露光処理後に基板に不純物が付着してしまうと,酸が失活してしまうが,このように露光処理直後に通過するインタフェイス部の露光後の領域を清浄な状態に維持することで,酸の失活を防ぎ,後の現像処理を好適に行うことができるようになる。
【0015】
また,各領域に対して,それぞれ個別の気体供給装置により不活性気体を供給しているので,前記露光前の領域と前記露光後の領域とを各領域特有の雰囲気に維持することができる。
【0016】
各領域を特有の雰囲気に維持できることから,前記第2の気体供給装置は,前記第1の気体供給装置により供給される不活性気体の温度よりも温度が低い不活性気体を供給しても良いし,酸素濃度が低い不活性気体を供給しても良い。
【0017】
本発明によれば,第1の気体供給装置が例えば常温の不活性気体を露光前の領域に供給する場合,第2の気体供給装置によって常温よりも温度が低い不活性気体を供給することにより,露光後の領域の雰囲気を低温な状態に維持することができる。特に前述した化学増幅型レジストに,常温でもベースポリマーの水酸基を保護する保護基が脱離反応を起こすような性質がある場合,露光後の領域の雰囲気温度が常温以上であれば,露光後の領域内を搬送中に基板上で保護基の離脱反応が進行してしまうが,露光後の領域を低温な状態に維持することで,搬送中の保護機の離脱反応を抑えることができる。したがって,回路パターンの形成を良好に行うことができる。また,第2の気体供給装置により酸素濃度が低い不活性気体を供給することにより,露光後の領域の雰囲気内の酸素濃度を低い状態に維持することができる。これにより,酸の失活を防止することができる。
【0020】
前記処理部と前記インタフェイス部間の雰囲気を遮断する他の仕切板を有し,前記他の仕切板は,前記処理部と前記露光前の領域間で基板を受け渡しするための第1の通過口と,前記処理部と前記露光後の領域間で基板を受け渡しするための第2の通過口とを有し,前記第1の通過口は,この第1の通過口を開閉自在とする第1のシャッタを有し,前記第2の通過口は,この第2の通過口を開閉自在とする第2のシャッタを有するようにしても良い。
【0021】
前記処理部とインタフェイス部間を他の仕切板により遮断することにより,上述したように不活性気体の供給により清浄な状態に維持された前記インタフェイス部の露光前の領域と露光後の領域内に,処理部内の雰囲気が流入することが防止できる。また,第1の通過口に開閉自在な第1のシャッタを設けることにより,例えば処理部から露光前の領域に基板に渡すときにのみ第1のシャッタを開放させて基板を通過させることができる。また,第2の通過口に開閉自在な第2のシャッタを設けることにより,露光後の領域から処理部に基板に渡すときにのみ第2のシャッタを開放させて基板を通過させることができる。したがって,処理部とインタフェイス部の雰囲気が干渉し合うことを防止することができ,インタフェイス部の露光前の領域と露光後の領域を清浄なものに維持することができる。
【0022】
前記不活性気体を温度調節するようにしても良い。このように不活性気体を所定温度に調節することにより,不活性気体の供給される各領域の雰囲気を所定温度に維持することができる。
【0023】
前記インタフェイス部内の圧力は,前記露光処理装置内の圧力よりも低く設定されていることが好ましい。かかる構成によれば,前記インタフェイス部内の圧力を前記露光処理装置内の圧力よりも低くすることにより,インタフェイス部の露光前の領域及び露光後の領域内の雰囲気が,雰囲気が厳格に制御されている露光処理装置内に流入することを防止することができる。
前記第1の気体供給装置と前記第2の気体供給装置は,それぞれの不活性気体の供給量を個別に調節し,前記露光前の領域と前記露光後の領域の圧力を個別に制御できてもよい。
また,前記露光前の領域と前記露光後の領域には,基板の加熱処理と冷却処理を同じ装置内で連続して行う加熱・冷却処理装置がそれぞれ設けられていてもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
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塗布現像処理システム1の平面図であり,図2は,塗布現像処理システム1の正面図である。
【0025】
塗布現像処理システム1は,図1に示すように,そのケーシング1a内に,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,塗布現像処理工程において枚葉式に所定の処理をウェハWに施す各種処理装置を多段に配置している処理部としての処理ステーション3と,この塗布現像処理システム1に隣接して設けられている露光処理装置5との間でウェハWの受け渡しをするインタフェイス部4とを一体に接続した構成を有している。
【0026】
カセットステーション2では,載置部となるカセット載置台6上の所定の位置に,複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在となっている。そして,このカセット配列方向(X方向)とカセット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)に対して移送可能なウェハ搬送体7が搬送路8に沿って移動自在に設けられており,各カセットCに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【0027】
ウェハ搬送体7は,ウェハWの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体7は後述するように処理ステーション3側の第3の処理装置群G3に属するエクステンション装置32及びアドヒージョン装置31に対してもアクセスできるように構成されている。
【0028】
処理ステーション3では,インタフェイス部4側に,基板搬送装置としての主搬送装置13が設けられており,カセットステーション2側に,3つの処理装置群G1,G2,G3が配置されている。各処理装置群G1,G2,G3では,各種処理装置が多段に配置されている。第3の処理装置郡G3を中央に挟んで,第1の処理装置群G1は現像処理システム1の正面側に配置され,第2の処理装置群G2は現像処理システム1の背面側に配置されている。前記主搬送装置13は,これらの処理装置群G1,G2,G3に配置されている後述する各種処理装置に対して,ウェハWを搬入出可能であると共に,後述するインタフェイス部に配置された処理装置群G4,G5に対してもウェハWを搬入出可能である。
【0029】
第1の処理装置群G1では,例えば図2及び図3に示すように,ウェハWにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置17,18が下から順に2段に配置されている。第2の処理装置群G2では,露光処理後のウェハWを現像処理する現像処理装置19,20とが下から順に2段に配置されている。第3の処理装置群G3では,ウェハWを冷却処理するクーリング装置30,レジスト液とウェハWとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置31,ウェハWを待機させるエクステンション装置32,現像処理後のウェハWを冷却するクーリング装置33,34及び現像処理後のウェハWに加熱処理を施すポストベーキング装置35,36等が下から順に例えば7段に重ねられている。
【0030】
インタフェイス部4は,第1の熱処理装置を有する第4の処理装置群G4と,第1の搬送装置としての第1のウェハ搬送体40とが配置された露光前の領域S1と,第2の熱処理装置を有する第5の処理装置郡G5と,第2の搬送装置としての第2のウェハ搬送体41とが配置された露光後の領域S2とを有している。さらに露光前の領域S1と露光後の領域S2との雰囲気を仕切板42により遮断しており,露光前の領域S1と露光後の領域S2とを異なる雰囲気にすることができる。
【0031】
第4の処理装置群G4では,例えばクーリング装置50,露光処理前のウェハWを載置し,一旦待機させるためのエクステンション装置51,52,露光処理前のウェハWを加熱してレジスト液中の溶剤を蒸発させ,その後所定温度に冷却する加熱・冷却処理装置53,54,55,56(図3中のPREBAKE/COL)等が下から順に例えば7段に積み重ねられている。
【0032】
前記加熱・冷却処理装置53は,図5に示すように,そのケーシング53a内の基台53b上にウェハWを加熱するための円盤状の熱板58と,その熱板58上まで移動し,熱板58上からウェハWを受け取って冷却する冷却板59を有している。そして,同じ装置内でウェハWの加熱・冷却処理を連続して行い,加熱によってウェハWに与える熱履歴を常に一定に保つことができるようになっている。なお,他の加熱・冷却処理装置54〜56も同じ構成を有している。
【0033】
第1のウェハ搬送体40は,X,Y方向(図1中の上下方向,左右方向),Z方向(垂直方向)の移動とθ方向(Z軸を中心とする回転方向)の回転が自在にできるように構成されており,第4の処理装置群G4に属する各種処理装置,周辺露光装置57及び露光処理装置5に対してアクセスして,各々に対してウェハWを搬送できるように構成されている。
【0034】
第5の処理装置群G5では,例えばクーリング装置60,露光処理後のウェハWを載置し,一旦待機させるためのエクステンション装置61,62,露光処理後のウェハWを加熱し,その後所定温度に冷却する加熱・冷却処理装置63,64,65,66(図3中のPEB/COL)等が下から順に例えば7段に積み重ねられている。
【0035】
前記加熱・冷却処理装置63〜66は,前記前記加熱・冷却処理装置53と同様の構成を有している。第2のウェハ搬送体41は,前記第1のウェハ搬送体40と同様に構成されており,第5の処理装置群G5に属する各種処理装置及び露光処理装置5に対してアクセスして,各々に対してウェハWを搬送できるように構成されている。
【0036】
処理ステーション3とインタフェイス部4との間には,仕切板70が設けられている。この仕切板70により,処理ステーション3とインタフェイス部4内の雰囲気との雰囲気を遮断する。この仕切板70の前記第4の処理装置群G4に属するエクステンション装置51,52に対向する位置には,第1の通過口71が設けられており,前記主搬送装置13は,エクステンション装置51,52に対してアクセスし,処理ステーション3から露光前の領域S1にウェハWを搬入できるようになっている。さらに,この第1の通過口71には,第1の通過口71を開閉自在とする第1のシャッタ72が設けられており,ウェハWが第1の通過口71を通過する場合にのみ第1のシャッタ72が開放され,それ以外の時は第1のシャッタ72が閉じられるようになっている。
【0037】
仕切板70の前記第5の処理装置群G5に属するエクステンション装置61,62に対向する位置には,第2の通過口73が設けられており,前記主搬送装置13は,エクステンション装置61,62に対してアクセスし,露光後の領域S2から処理ステーション3にウェハWを搬出できるようになっている。さらに,この第2の通過口73には,第2の通過口73を開閉自在とする第2のシャッタ74が設けられており,ウェハWが第2の通過口73を通過する場合にのみ第2のシャッタ74が開放され,それ以外の時は第2のシャッタ74が閉じられるようになっている。
【0038】
また,ウェハWの露光処理を行う露光処理装置5は,インタフェイス部4に隣接して設けられている。この露光処理装置5は,その露光処理装置5のケーシング5aにより密閉されており,露光処理装置5内の雰囲気を厳格に制御できるように構成されている。また,ケーシング5aにおいてインタフェイス部4の露光前の領域S1側には,ウェハWをインタフェイス部4から露光処理装置5に搬入する通過口75が設けられており,この通過口75には,通過口75を開閉自在とするシャッタ76が設けられている。また,ケーシング5aにおいてインタフェイス部4の露光後の領域S2側には,ウェハWを露光処理装置5からインタフェイス部4に搬出する通過口77が設けられており,この通過口77には,通過口77を開閉自在とするシャッタ78が設けられている。
【0039】
インタフェイス部4の露光前の領域S1の上部には不活性気体を供給する第1の気体供給装置80が,露光後の領域S2の上部には第2の気体供給装置81がそれぞれ設けられており,第1の気体供給装置80から露光前の領域S1に,第2の気体供給装置81から露光後の領域S2に不活性気体を個別に供給することができるようになっている。
【0040】
これらの気体供給装置80,81には,図示しない供給源等から供給された不活性気体を所定の温度,湿度に調節する機能と,不活性気体中の微粒子を除去するULPAフィルタ80a,81aがそれぞれ設けられており,インタフェイス部4の露光前の領域S1及び露光後の領域S2は,各領域毎に温湿調され,清浄化された不活性気体が供給できるようになっている。特に第2の気体供給装置81は,露光前の気体供給装置80により供給される不活性気体の温度よりも温度が低い不活性気体を供給するように設定されており,露光前の領域S1と露光後の領域S2の雰囲気には,温度差がある。
【0041】
前記露光前の領域S1の下部には第1の排気管82が,前記露光後の領域S2の下部には第2の排気管83がそれぞれ設けられており,各領域内の雰囲気が排気されるように構成されている。したがって,前記各気体供給装置80,81から前記各領域内に供給された不活性気体が,各領域内を通って,各排気管82,83から排気されるように構成されており,各領域内の不純物,例えば酸素,塩基性物資,オゾン,水蒸気等を除去し,各領域内を清浄な雰囲気に維持できるようになっている。また,露光前の領域S1内の圧力は第1の気体供給装置80の不活性気体の供給量を調節することにより,露光後の領域S2内の圧力は第2の気体供給装置81の不活性気体の供給量を調節することにより,それぞれ所定の圧力に制御できるようになっている。
【0042】
次に,以上のように構成された塗布現像処理システム1で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスを説明する。
【0043】
先ず,ウェハWの処理が開始される前に,第1の気体供給装置80によってインタフェイス部4の露光前の領域S1内に所定温度及び湿度,例えば23℃,45%に調節され,微粒子が除去された不活性気体が供給される。また,第2の気体供給装置81によってインタフェイス部4の露光後の領域S2内に,例えば15℃,50%に調整され,微粒子が除去された不活性気体が供給される。そして,各領域内の雰囲気を微粒子及び酸素,塩基性物質等の不純物を含まない清浄な雰囲気に置換し,さらに露光後の領域S2内を露光前の領域S1に比較して低温な状態にし,以後,その状態を維持するようにする。このとき,露光前の領域S1内の圧力P1,露光後の領域S2内の圧力P2,露光処理装置5内の圧力P3は,P3>P1=P2の関係になるように設定し,インタフェイス部4内の雰囲気が,露光処理装置5内に流入することを防止する。また,塗布現像処理システム1の配置されているクリーンルーム内の圧力P0は,露光前の領域S1内の圧力P1,露光後の領域S2内の圧力P2,露光処理装置5内の圧力P3,カセットステーション2内の圧力,処理ステーション3内の圧力よりも低く設定され,不純物,微粒子等を含有している不純物,微粒子等を含有しているクリーンルーム内の雰囲気が直接塗布現像処理システム1内に流入することを防止する。
【0044】
そして,ウェハWの処理が開始されると,先ずカセットステーション2において,ウェハ搬送体7がカセットCから未処理のウェハWを1枚取りだし,処理ステーション3のアドヒージョン装置31に搬入する。
【0045】
次いで,アドヒージョン装置31において,レジスト液との密着性を向上させるHMDSなどの密着強化剤を塗布されたウェハWは,主搬送装置13によって,クーリング装置30搬送され,所定の温度に冷却される。その後,ウェハWは,レジスト塗布装置17又は18に搬送され,レジスト塗布処理が施される。そして,レジスト膜が形成されたウェハWは,主搬送装置13によって,エクステンション装置51又は52に搬送される。このとき,第1のシャッタ72が一時的に開放され,ウェハWがエクステンション装置51又は52に搬入されると,再び第1のシャッタ72は閉じられる。
【0046】
清浄な雰囲気に維持された露光前の領域S1内で,ウェハWは,第1のウェハ搬送体40によって,エクステンション装置51又は52から加熱・冷却処理装置53,54,55又56(図3中のPREBAKE/COL)に搬送される。加熱・冷却処理装置53,54,55又56では,加熱・冷却処理が施される。このとき,加熱処理及び冷却処理を個別に設けられた各装置で順次行うのではなく,加熱・冷却処理装置53等のように単一の装置内で加熱・冷却処理を行うことにより,ウェハWが加熱処理されてから冷却処理されるまでの時間を常に一定にすることができるため,加熱によってウェハWに与えられる熱履歴をウェハW間において同一にすることができる。
【0047】
その後,ウェハWは,第1のウェハ搬送体40によって,加熱・冷却処理装置53,54,55又56から周辺露光装置57に搬送される。周辺露光装置57でウェハWの周辺部が露光された後,ウェハWは,通過口75を通して露光処理装置5に搬送される。このとき,シャッタ76が開放され,ウェハWが露光処理装置5に搬送されると,シャッタ76は再び閉じられる。
【0048】
次いで,露光処理装置5において,ウェハW上のレジスト膜に対して所定のパターンが露光される。レジスト膜には,化学増幅型レジストが用いられており,この化学増幅型レジストは,後の現像処理で用いられるアルカリ現像液に不溶なベースポリマーと,酸発生剤とを含有している。図8に示すように,レジスト膜100の露光部分では,酸(H+)が発生して触媒反応が起こる。露光が終了したウェハWは,第2のウェハ搬送体41によって,通過口77を通して露光処理装置5内から搬出される。このとき,シャッタ78が開放され,ウェハWが露光処理装置5内から搬出されると,シャッタ78は再び閉じられる。
【0049】
低温,かつ清浄な雰囲気に維持された露光後の領域S2内で,ウェハWは,加熱・冷却処理装置63,64,65又は66(図3中のPEB/COL)に搬送され,露光処理後の加熱,冷却処理が順次施される。露光処理後の加熱であるPEBでは,酸を熱拡散させて露光部分で触媒反応を促し,ベースポリマーの水酸基を保護している保護基を外す。このため,露光部分は,アルカリ現像液に可溶な状態になり,未露光部分は,アルカリ現像液に不溶な状態のままになる。ここで,例えばベースポリマーがポリビニールフェノールである場合の化学増幅型レジストの典型的な反応モデルを[化1]に示す。
【0050】
【化1】
【0051】
その後,ウェハWは,第2のウェハ搬送体41によって,加熱・冷却処理装置63,64,65又66からエクステンション装置61又は62に搬送される。その後,ウェハWは,主搬送装置13によって,エクステンション装置61又62内から搬出される。このとき,第2のシャッタ74が開放され,ウェハWが露光処理装置5内から搬出されると,第2のシャッタ74は再び閉じられる。
【0052】
その後,ウェハWは,現像処理装置19又は20に搬送され,現像処理され,図9に示すように,露光部分が除去されて所定の回路パターンが形成される。そして,現像処理されたウェハWは,ポストベーキング装置35又は36に搬送されて加熱され,その後クーリング装置33又は34に搬送され,所定温度に冷却される。そして,第3の処理装置群のエクステンション装置32に搬送され,そこからウェハ搬送体7によって,カセットステーション2のカセットCに戻される。以上の工程により,一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【0053】
以上の実施の形態によれば,第1の気体供給装置80によって露光前の領域S1に不活性気体を供給し,第1の排気手段82によってこの露光前の領域S1の雰囲気を排気することにより,露光前の領域S1内から酸素や水蒸気等の不純物を除去し,清浄な状態に維持することができる。したがって,露光処理直前の加熱処理(PREBAKE)から露光処理に移行までの間,ウェハW清浄な雰囲気の中で搬送することができ,不純物が付着することを防止することができる。
【0054】
特にレジスト膜が形成されたウェハWが加熱処理された後は,ウェハW上に不純物が付着しやすい状態になっており,さらに露光処理される際にウェハWに不純物が付着していると,その不純物が露光で用いられるレーザ光等のエネルギーを吸収してしまい,露光処理が好適に行われないおそれがあるが,このように露光処理直前に通過するインタフェイス部4の露光前の領域S1を清浄な状態に維持することで,ウェハWの露光処理を好適に行うことができ,ウェハWの歩留まりに大きく貢献する。また,露光処理装置5内で用いられるレーザ光の波長が短ければ短いほど,不純物による影響が大きくなるので,短い波長,例えば157nmのレーザ光を用いた場合にその効果は大きい。
【0055】
また,第2の気体供給装置81によって露光後の領域S2に不活性気体を供給し,第2の排気管83によってこの露光後の領域S2の雰囲気を排気することにより,露光前の領域S1と同様に,露光後の領域S2の雰囲気を清浄な状態に維持することができる。
【0056】
特にウェハWに,酸の触媒反応により回路パターンの形成を図る化学増幅型レジストが使用されている場合,露光処理後にウェハWに不純物(例えば塩基性物質)が付着してしまうと,酸が失活してしまうが,このように露光処理直後に通過するインタフェイス部4の露光後の領域S2を清浄な状態に維持することで,酸の失活を防ぎ,後の現像処理を好適に行うことができるようになる。
【0057】
また,各領域に対しては個別の気体供給装置により不活性気体を供給し,さらに露光前の領域S1と露光後の領域S2とを仕切板42により遮断することにより,お互いの雰囲気が干渉し合うことを防止することができ,露光前の領域S1と露光後の領域S2を各領域特有の雰囲気に維持することができる。したがって,インタフェイス部における露光前のウェハ経路と露光後のウェハ経路の雰囲気を個別に制御することができる。
【0058】
特に第2の気体供給装置81によって常温よりも温度が低い不活性気体を供給しているので,露光後の領域S2内を低温の状態に維持することができる。前述した化学増幅型レジストに,常温でもベースポリマーの水酸基を保護する保護基が脱離反応を起こすような性質がある場合,露光後の領域S2の温度雰囲気が常温以上であれば,露光後の領域S2内を搬送中にウェハW上で保護基の離脱反応が進行してしまうが,露光後の領域S2を低温な状態に維持することで,搬送中の保護機の離脱反応を抑えることができる。例えば露光後に行われる加熱処理(PEB)では,酸の触媒反応を一気に加速させて保護基の離脱反応を適切に進行させ,露光部分・未露光部分の極性変化を完了させることができる。したがって,回路パターンの形成を良好に行うことができ,後の現像処理を好適に行うことができる。
【0059】
第1の気体供給装置80,第2の気体供給装置81は,何れも温度調整機能を有しているので,露光前の領域S1,露光後のS2をそれぞれ所定温度に維持することができる。
【0060】
露光前の領域S1内の圧力P1及び露光後の領域S2内の圧力P2を露光処理装置5内の圧力P3よりも低くすることにより,露光前の領域S1内及び露光後の領域S2内の雰囲気が,雰囲気が厳格に制御されている露光処理装置5内に流入することを防止することができる。
【0061】
なお,本発明の実施の形態の一例について説明したが,本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。カセットステーション2の上部及び処理ステーション2の上部に,それぞれ気体供給装置を設け,これらの下部に,それぞれ排気管を設けて,カセットステーション2及び処理ステーション3内も,清浄な状態に維持すると良い。そうすれば,塗布現像処理システム1全体を清浄な状態に維持することができ,一連のフォトリソグラフィー工程を好適に行うことができる。
【0062】
また,不活性気体の消費量を節約するために,例えば各領域から排気された不活性気体の一部又は全部を回収し,その後に清浄化し,各気体供給装置80,81に送って不活性気体として再利用しても良い。
【0063】
なお,以上で説明した実施の形態は,半導体ウェハデバイス製造プロセスのフォトリソグラフィー工程におけるウェハWの塗布現像処理システムについてであったが,本発明は半導体ウェハ以外の基板例えばLCD基板の塗布現像処理システムにおいても応用できる。
【0064】
【発明の効果】
本発明によれば,塗布現像処理システム内に不活性気体を供給して,酸素,塩基性物質,オゾン,有機物等の分子レベルの不純物が基板に付着することが防止できるため,その不純物に影響されることなく基板の処理が好適に行われ,歩留まりの向上が図られる。また,インタフェイス部における露光前の基板経路と露光後の基板経路の雰囲気を個別に制御することができる。
【0065】
特に化学増幅型レジストを用いる場合,露光の際に発生する酸が,空気中の塩基性物質と反応して失活する事態を防止することができる。また,露光後の領域内を低温に維持することができるので,搬送中の保護基の離脱反応を抑えることができる。したがって,後の現像処理を好適に行うことができる。
【0066】
本発明によれば,露光前の領域と露光後の領域を,清浄かつ各領域特有の雰囲気に維持することができ,また各領域を所定温度に維持することができる。さらに露光前の領域及び露光後の領域の雰囲気が,雰囲気が厳格に制御されている露光処理装置内に流入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にかかる塗布現像処理システムの外観を示す平面図である。
【図2】図1の塗布現像処理システムの正面図である。
【図3】処理ステーションの縦断図の説明図である。
【図4】インタフェイス部の縦断図の説明図である。
【図5】図1の塗布現像処理システム1内の加熱・冷却処理装置の概略を示す横断面図である。
【図6】インタフェイス部に供給される不活性気体の流れの状態を塗布現像処理システムの側方からみた場合の説明図である。
【図7】インタフェイス部に供給される不活性気体の流れの状態を示す縦断面の説明図である。
【図8】回路パターンが露光されるレジスト膜の様子を示す説明図である。
【図9】現像後のレジスト膜の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 塗布現像処理システム
4 インタフェイス部
5 露光処理装置
40 第1のウェハ搬送体
41 第2のウェハ搬送体
42,70 仕切板
71 第1の通過口
72 第1のシャッタ
73 第2の通過口
74 第2のシャッタ
80 第1の気体供給装置
81 第2の気体供給装置
82 第1の排気管
83 第2の排気管
S1 露光前の領域
S2 露光後の領域
W ウェハ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate coating and developing system.
[0002]
[Prior art]
For example, in a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, a resist coating process for forming a resist film on a wafer surface, an exposure process for irradiating a pattern with a wafer for exposure, a development process for developing the exposed wafer, and a coating process Heat processing, cooling processing, etc., before processing, before and after exposure processing, and after development processing are performed. These processes are performed in individually provided processing devices, and these processing devices are integrated into one so that the above-described series of processes can be continuously performed, thereby forming a coating and developing processing system. .
[0003]
Usually, the coating and developing system includes a loader / unloader unit for loading and unloading a substrate into and from the coating and developing system, a coating device, a developing device, a heat treatment device, and the like, and most of the wafer processing is performed. A processing unit, an exposure processing unit outside the system in which the wafer exposure processing is performed, and a processing unit provided between the processing unit and the exposure processing unit to transfer a wafer between the processing unit and the exposure processing unit. And an interface unit for performing the operation.
[0004]
When a wafer is processed in the coating and developing system, the coated and developing system is cleaned by an air cleaner or the like in order to prevent impurities from adhering to the wafer. Normal temperature air is supplied as a downflow, while the atmosphere in the coating and developing system is evacuated so that the wafer can be processed in a clean state at normal temperature.
[0005]
Further, in order to realize high-sensitivity exposure, a chemically amplified resist is used. This chemically amplified resist has, for example, a base polymer that is insoluble in an alkali developer and an acid generator. You get the resolution. In the exposure processing section, the circuit pattern is exposed on the resist film using a mask, and the acid generated at this time causes a elimination reaction to the protecting group protecting the hydroxyl group of the base polymer. After that, the wafer is transferred to a heat treatment apparatus, and the acid catalyzed reaction is accelerated by post-exposure baking (PEB) to accelerate the desorption reaction. For example, the exposed portion becomes soluble in an alkali developing solution. I do. Then, the wafer is conveyed to a development processing apparatus, and the soluble portion is removed with a developer to obtain a precise circuit pattern.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, recently, in order to form finer and more precise circuit patterns, an exposure technique using shorter wavelength light is being developed, and the use of the shorter wavelength light has been a problem until now. It has been confirmed that impurities at the molecular level, for example, oxygen, basic substances, ozone, water vapor, etc., which have not been obtained, have an adverse effect on the formation of a precise circuit pattern. In particular, if the impurities are attached to the wafer during exposure, an appropriate pattern is not exposed, and a reduction in yield cannot be avoided.
[0007]
Therefore, it is necessary to prevent the impurities from adhering to the wafer being processed. However, it is inappropriate to use clean air as in the past because the air itself contains impurities such as oxygen. .
[0008]
Since the acid generated at the time of exposure has high reactivity, for example, during transport of the wafer, the acid undergoes a neutralization reaction with a basic substance in the air. In such a case, the acid is deactivated, which causes the formation of a surface insoluble layer and a variation in the line width of the circuit pattern. The elimination reaction of the protective group depends on the temperature, and depending on the type of the chemically amplified resist, the elimination reaction of the protective group occurs by a catalytic reaction of an acid even at a normal temperature, for example. For this reason, during the transportation before the PEB, the detachment reaction proceeds, which may lead to pattern deformation, deterioration of reproducibility, and the like.
[0009]
There is still room for improvement in today's demand for more precise circuit patterns, even to the extent that pattern deformation has been negligible in the past, and such demands cannot be met with conventional clean air or system configurations.
[0010]
Furthermore, the wafer moves back and forth between the processing unit and the exposure processing unit via the interface unit. However, as described above, there is a possibility that the acid neutralization reaction and the protective group detachment reaction may occur after the exposure. On the other hand, since no acid is generated before the exposure, the required state of the atmosphere in the interface section is different before and after the exposure. Therefore, it is demanded to form an optimum atmosphere in the interface portion according to the state of the wafer after exposure.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to prevent fine impurities at a molecular level from adhering to a substrate such as a wafer. It is an object of the present invention to provide a coating and developing system capable of individually controlling the atmosphere of the coating and preventing the deactivation of the acid and the pattern deformation.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
BookAccording to the invention, a coating processing apparatus for forming at least a coating film on a substrate, a developing processing apparatus for developing the substrate, a heat processing apparatus for performing heat treatment on the substrate, and a coating processing apparatus, a developing processing apparatus, and a heat processing apparatus A processing unit having a substrate transfer device that carries the substrate in and out of the apparatus; and an interface unit that transfers the substrate in a path between the processing unit and an exposure processing device that performs exposure processing of the substrate. Is a coating and developing system provided in the casing,The inside of the interface portion is divided into two regions, a region before exposure and a region after exposure, by a partition plate for shielding the atmosphere,The interface sectionIn the area before exposure,A first heat treatment apparatus for performing heat treatment on the substrate before exposure, and a first transfer apparatus for transferring the substrate before exposure.Is placed in the exposed area of the interface section,A second heat treatment apparatus for performing heat treatment on the substrate after exposure, and a second transfer apparatus for transferring the substrate after exposure,SaidA first gas supply device that supplies an inert gas to a region before exposure, a first exhaust unit that exhausts an atmosphere in the region before exposure,SaidA coating and developing system comprising: a second gas supply device for supplying an inert gas to a region after exposure; and a second exhaust unit for exhausting an atmosphere in the region after exposure.Is provided. Note that the heat treatment apparatus, the first heat treatment apparatus, and the second heat treatment apparatus include a heat treatment apparatus, a cooling treatment apparatus, a heating / cooling treatment apparatus, and the like. Further, the processing unit includes other processing devices such as an extension device for holding the substrate in a standby state and an adhesion device for supplying a predetermined processing solution onto the substrate in order to enhance the fixability of the coating solution to the substrate. May be.
[0013]
The present inventionAccording to the coating and developing system of the above, in the interface section, the inert gas is supplied to the area before exposure by the first gas supply device, and the atmosphere in the area before exposure is exhausted by the first exhaust means. As a result, impurities such as oxygen and water vapor can be removed from the region before exposure, and the region can be kept clean. Therefore, the substrate can be transported in a clean atmosphere during the period from the heating process immediately before the exposure process to the transition to the exposure process, and the deposition of impurities can be prevented. In particular, after the substrate on which the coating film is formed is subjected to heat treatment, impurities are easily attached to the substrate. If impurities are attached to the substrate during the exposure processing, the impurities are removed. Although the energy of the laser beam used in the exposure may be absorbed and the exposure process may not be performed properly, the pre-exposure area of the interface portion that passes immediately before the exposure process may be cleaned. By maintaining the state, the processing of the substrate can be suitably performed. The inert gas is a processing solution used in a coating and developing system, for example, an inert gas for a coating solution and a developing solution and does not contain oxygen, moisture, and organic substances, for example, nitrogen gas, argon, neon. And so on.Further, according to the present invention, the region before the exposure and the region after the exposure of the interface portion are blocked by the partition plate, so that the atmospheres can be prevented from interfering with each other. And the region after exposure can be maintained in an atmosphere peculiar to each region. In particular, when a region after exposure is kept at a low temperature, it is effective to provide a partition plate between the regions.
[0014]
In addition, an inert gas is supplied to the area after exposure by the second gas supply device, and the atmosphere in the area after exposure is exhausted by the second exhaust means. The atmosphere in the later region can be maintained in a clean state. In particular, when a chemically amplified resist that forms a circuit pattern by a catalytic reaction of an acid is used on a substrate, the acid is deactivated if impurities adhere to the substrate after the exposure treatment. By keeping the exposed area of the interface portion that passes immediately after the exposure processing in a clean state, the deactivation of the acid can be prevented, and the subsequent development processing can be suitably performed.
[0015]
In addition, since the inert gas is supplied to each region by a separate gas supply device, the region before the exposure and the region after the exposure can be maintained in an atmosphere unique to each region.
[0016]
Since each region can be maintained in a unique atmosphere, the second gas supply device may supply an inert gas having a temperature lower than the temperature of the inert gas supplied by the first gas supply device. Alternatively, an inert gas having a low oxygen concentration may be supplied.
[0017]
The present inventionAccording to the method, when the first gas supply device supplies, for example, an inert gas at room temperature to a region before exposure, the second gas supply device supplies an inert gas having a temperature lower than room temperature to thereby perform exposure. The atmosphere in the later region can be kept at a low temperature. In particular, when the above-mentioned chemically amplified resist has a property that a protecting group for protecting the hydroxyl group of the base polymer causes an elimination reaction even at room temperature, if the ambient temperature of the exposed region is higher than room temperature, the post-exposure The deprotection reaction of the protective group proceeds on the substrate during the transfer in the region, but by maintaining the exposed region at a low temperature, the deprotection reaction of the protector during the transfer can be suppressed. Therefore, a circuit pattern can be formed favorably. Further, by supplying an inert gas having a low oxygen concentration by the second gas supply device, the oxygen concentration in the atmosphere in the region after exposure can be kept low. Thereby, deactivation of the acid can be prevented.
[0020]
There is another partition plate that blocks an atmosphere between the processing unit and the interface unit, and the other partition plate is a first passage for transferring a substrate between the processing unit and the area before the exposure. An opening, and a second passage through which the substrate is transferred between the processing unit and the exposed area. The first passage is configured to open and close the first passage. One second shutter may be provided, and the second passage may include a second shutter that can open and close the second passage.
[0021]
By intercepting the processing section and the interface section by another partition plate, the pre-exposure area and the post-exposure area of the interface section maintained in a clean state by the supply of the inert gas as described above. The atmosphere in the processing section can be prevented from flowing into the inside. In addition, by providing the first shutter that can be opened and closed at the first passage opening, the first shutter can be opened and the substrate can be passed only when the substrate is transferred from the processing section to the area before exposure. . Further, by providing a second shutter that can be opened and closed at the second passage opening, the second shutter can be opened and the substrate can be passed only when the substrate is passed from the exposed area to the processing unit to the substrate. Therefore, it is possible to prevent the atmospheres of the processing section and the interface section from interfering with each other, and to maintain a clean area of the interface section before and after exposure.
[0022]
The temperature of the inert gas may be adjusted. By adjusting the inert gas to a predetermined temperature in this manner, the atmosphere in each region to which the inert gas is supplied can be maintained at the predetermined temperature.
[0023]
It is preferable that the pressure in the interface is set lower than the pressure in the exposure processing apparatus. According to this configuration, the pressure in the interface section is set to be lower than the pressure in the exposure processing apparatus, so that the atmosphere in the pre-exposure area and the post-exposure area of the interface section is strictly controlled. Into the exposed exposure apparatus.
The first gas supply device and the second gas supply device can individually control the supply amounts of the respective inert gases, and can individually control the pressures in the pre-exposure area and the post-exposure area. Is also good.
Further, a heating / cooling processing device for continuously performing a heating process and a cooling process on the substrate in the same device may be provided in the region before the exposure and the region after the exposure.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view of a coating and developing
[0025]
As shown in FIG. 1, the coating and developing
[0026]
In the
[0027]
The
[0028]
In the
[0029]
In the first processing apparatus group G1, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, resist
[0030]
The
[0031]
In the fourth processing unit group G4, for example, the
[0032]
As shown in FIG. 5, the heating /
[0033]
The first wafer carrier 40 can freely move in the X and Y directions (vertical direction, left and right directions in FIG. 1) and Z direction (vertical direction) and rotate in the θ direction (rotation direction about the Z axis). The apparatus is configured to access various processing apparatuses belonging to the fourth processing apparatus group G4, the
[0034]
In the fifth processing unit group G5, for example, the
[0035]
The heating /
[0036]
A
[0037]
A second passage port 73 is provided at a position of the
[0038]
Further, an exposure processing device 5 that performs exposure processing of the wafer W is provided adjacent to the
[0039]
A first
[0040]
Each of the
[0041]
A first exhaust pipe 82 is provided below the area S1 before the exposure, and a second exhaust pipe 83 is provided below the area S2 after the exposure, and the atmosphere in each area is exhausted. It is configured as follows. Therefore, the inert gas supplied from the
[0042]
Next, the process of the photolithography process performed in the coating and developing
[0043]
First, before the processing of the wafer W is started, a predetermined temperature and humidity, for example, 23 ° C. and 45% are adjusted in the pre-exposure area S1 of the
[0044]
When the processing of the wafer W is started, first, in the
[0045]
Next, in the
[0046]
In the pre-exposure region S1 maintained in a clean atmosphere, the wafer W is transferred from the
[0047]
Thereafter, the wafer W is transferred from the heating /
[0048]
Next, in the exposure processing apparatus 5, a predetermined pattern is exposed on the resist film on the wafer W. A chemically amplified resist is used for the resist film, and the chemically amplified resist contains a base polymer insoluble in an alkali developing solution used in a later development process and an acid generator. As shown in FIG. 8, the exposed portion of the resist
[0049]
In the exposed area S2 maintained at a low temperature and in a clean atmosphere, the wafer W is transferred to the heating /
[0050]
Embedded image
[0051]
Thereafter, the wafer W is transferred from the heating /
[0052]
Thereafter, the wafer W is transferred to the developing
[0053]
According to the above embodiment, the first
[0054]
In particular, after the wafer W on which the resist film is formed is subjected to the heat treatment, impurities are easily attached to the wafer W. If the impurities are attached to the wafer W during the exposure processing, The impurities may absorb the energy of the laser beam or the like used in the exposure, and the exposure process may not be performed properly. Is maintained in a clean state, exposure processing of the wafer W can be suitably performed, which greatly contributes to the yield of the wafer W. Further, the shorter the wavelength of the laser beam used in the exposure processing apparatus 5, the greater the effect of impurities becomes. Therefore, when a laser beam having a short wavelength, for example, 157 nm is used, the effect is large.
[0055]
In addition, an inert gas is supplied to the exposed area S2 by the second gas supply device 81, and the atmosphere of the exposed area S2 is exhausted by the second exhaust pipe 83. Similarly, the atmosphere in the exposed region S2 can be maintained in a clean state.
[0056]
In particular, when a chemically amplified resist that forms a circuit pattern by a catalytic reaction of an acid is used on the wafer W, if impurities (for example, a basic substance) adhere to the wafer W after the exposure processing, the acid is lost. However, by maintaining the exposed area S2 of the
[0057]
In addition, an inert gas is supplied to each area by a separate gas supply device, and the area S1 before the exposure and the area S2 after the exposure are cut off by the
[0058]
In particular, since the inert gas whose temperature is lower than the normal temperature is supplied by the second gas supply device 81, the inside of the region S2 after exposure can be maintained at a low temperature. If the aforementioned chemically amplified resist has such a property that the protecting group for protecting the hydroxyl group of the base polymer causes an elimination reaction even at room temperature, if the temperature atmosphere of the region S2 after exposure is room temperature or higher, the post-exposure While the removal reaction of the protective group proceeds on the wafer W during the transfer in the region S2, the release reaction of the protector during the transfer can be suppressed by maintaining the exposed region S2 at a low temperature. it can. For example, in the heat treatment (PEB) performed after exposure, the catalytic reaction of the acid can be accelerated at a stretch to allow the elimination reaction of the protective group to proceed appropriately, thereby completing the polarity change of the exposed portion and the unexposed portion. Therefore, the formation of the circuit pattern can be performed favorably, and the subsequent development processing can be suitably performed.
[0059]
Since both the first
[0060]
By setting the pressure P1 in the region S1 before exposure and the pressure P2 in the region S2 after exposure to be lower than the pressure P3 in the exposure processing apparatus 5, the atmosphere in the region S1 before exposure and the region S2 after exposure are set. Can be prevented from flowing into the exposure processing apparatus 5 whose atmosphere is strictly controlled.
[0061]
Although an example of the embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to this example, and can take various aspects. It is preferable that gas supply devices are provided above the
[0062]
Further, in order to save the consumption of the inert gas, for example, a part or all of the inert gas exhausted from each area is collected, and then purified and sent to each of the
[0063]
Although the above-described embodiment relates to a coating and developing system for a wafer W in a photolithography process of a semiconductor wafer device manufacturing process, the present invention relates to a coating and developing system for a substrate other than a semiconductor wafer, for example, an LCD substrate. It can also be applied to
[0064]
【The invention's effect】
The present inventionAccording to the method, an inert gas is supplied into the coating and developing treatment system, so that molecular-level impurities such as oxygen, basic substances, ozone, and organic substances can be prevented from adhering to the substrate. The processing of the substrate can be suitably performed without any problem, and the yield can be improved. Further, the atmosphere of the substrate path before exposure and the atmosphere of the substrate path after exposure in the interface portion can be individually controlled.
[0065]
In particular, when a chemically amplified resist is used, it is possible to prevent a situation in which an acid generated during exposure reacts with a basic substance in the air and is deactivated. In addition, since the inside of the exposed area can be maintained at a low temperature, the elimination reaction of the protecting group during transportation can be suppressed. Therefore, subsequent development processing can be suitably performed.
[0066]
The present inventionAccording to this, the area before exposure and the area after exposure can be maintained in a clean and unique atmosphere of each area,AlsoEach region can be maintained at a predetermined temperature.furtherThe atmosphere in the pre-exposure area and the post-exposure area can be prevented from flowing into the exposure processing apparatus in which the atmosphere is strictly controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing the appearance of a coating and developing system according to an embodiment.
FIG. 2 is a front view of the coating and developing processing system of FIG.
FIG. 3 is an explanatory view of a longitudinal section of a processing station.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a longitudinal sectional view of an interface unit.
5 is a cross-sectional view schematically showing a heating / cooling processing device in the coating and developing
FIG. 6 is an explanatory diagram when the state of the flow of the inert gas supplied to the interface unit is viewed from the side of the coating and developing processing system.
FIG. 7 is an explanatory view of a vertical section showing a state of a flow of an inert gas supplied to an interface unit.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of a resist film on which a circuit pattern is exposed.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of a resist film after development.
[Explanation of symbols]
1 Coating and developing system
4 Interface section
5 Exposure processing equipment
40 First Wafer Carrier
41 Second wafer carrier
42,70 divider
71 1st passage
72 First shutter
73 Second Passage
74 Second shutter
80 First gas supply device
81 Second gas supply device
82 First exhaust pipe
83 Second exhaust pipe
S1 Area before exposure
S2 Area after exposure
W wafer
Claims (7)
前記処理部と前記基板の露光処理を行う露光処理装置との間の経路で基板の搬送が行われるインタフェイス部とがケーシング内に備えられた塗布現像処理を行うシステムであって,
前記インタフェイス部の内部を,雰囲気を遮断する仕切板によって露光前の領域と露光後の領域との2つの領域に分け,
前記インタフェイス部の露光前の領域に,露光前の基板の熱処理を行う第1の熱処理装置と,露光前の基板の搬送を行う第1の搬送装置とを配置し,
前記インタフェイス部の露光後の領域に,露光後の基板の熱処理を行う第2の熱処理装置と,露光後の基板の搬送を行う第2の搬送装置とを配置し,
前記露光前の領域に不活性気体を供給する第1の気体供給装置と,
前記露光前の領域の雰囲気を排気する第1の排気手段と,
前記露光後の領域に不活性気体を供給する第2の気体供給装置と,
前記露光後の領域の雰囲気を排気する第2の排気手段とを有することを特徴とする,塗布現像処理システム。At least a coating processing apparatus for forming a coating film on a substrate, a developing processing apparatus for developing the substrate, a heat processing apparatus for performing heat treatment on the substrate, and a coating processing apparatus, a developing processing apparatus, and a heat processing apparatus. A processing unit having a substrate transfer device for loading and unloading substrates,
An interface for performing a coating and developing process provided in a casing, wherein an interface unit on which a substrate is transported along a path between the processing unit and an exposure processing apparatus that performs an exposure process on the substrate,
The inside of the interface portion is divided into two regions, a region before exposure and a region after exposure, by a partition plate for shielding the atmosphere,
A first heat treatment apparatus for performing heat treatment on the substrate before exposure and a first transfer apparatus for transferring the substrate before exposure are arranged in a region of the interface section before exposure ,
A second heat treatment apparatus for performing a heat treatment on the exposed substrate and a second transfer apparatus for transferring the exposed substrate are disposed in the exposed area of the interface section ,
A first gas supply device for supplying an inert gas to the region before the exposure,
First exhaust means for exhausting the atmosphere in the region before the exposure,
A second gas supply device for supplying an inert gas to the region after the exposure,
And a second exhaust means for exhausting the atmosphere in the area after the exposure.
前記他の仕切板は,前記処理部と前記露光前の領域間で基板を受け渡しするための第1の通過口と,前記処理部と前記露光後の領域間で基板を受け渡しするための第2の通過口とを有し, The other partition plate has a first passage port for transferring the substrate between the processing unit and the area before the exposure, and a second passage port for transferring the substrate between the processing unit and the area after the exposure. With a passage of
前記第1の通過口は,この第1の通過口を開閉自在とする第1のシャッタを有し, The first passage has a first shutter that allows the first passage to be opened and closed,
前記第2の通過口は,この第2の通過口を開閉自在とする第2のシャッタを有することを特徴とする,請求項1,2又は3のいずれかに記載の塗布現像処理システム。 4. The coating and developing system according to claim 1, wherein said second passage has a second shutter for opening and closing said second passage.
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