专利名称：基板处理系统、基板处理方法及计算机可读取的存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及基板处理系统、基板处理方法及计算机可读取的存储介质。
背景技术：
在半导体器件制造工艺里的光刻(photolithography)工艺中，例如，依次实施如下处理在晶片上涂布抗蚀剂液的抗蚀剂涂布处理、使抗蚀剂液干燥的热处理(前烘处理)、按规定图案对抗蚀剂膜曝光后促进抗蚀剂膜内的化学反应的热处理(曝光后烘焙[post-exposurebaking]处理)、使抗蚀剂显影的显影处理、以及对显影处理后的晶片进行加热的热处理(后烘处理)等，从而在晶片上形成预定的抗蚀剂图案(resist-pattern)。
上述一系列的晶片处理，是在搭载有实施抗蚀剂涂布处理的抗蚀剂涂布处理装置、实施显影处理的显影处理装置、实施上述各种热处理的热处理装置、以及在各处理装置之间进行晶片搬送的搬送装置等的涂布显影处理系统中连续地进行的。
在上述涂布显影处理系统中，为了提高晶片处理的生产能力，分别搭载了多台上述的抗蚀剂涂布处理装置、显影处理装置以及热处理装置等。而且，当在涂布显影处理系统内进行晶片处理时，在各处理工艺中将多枚晶片依次分配给实施相同处理的多台处理装置，通过这些处理装置同时并行处理多枚晶片(日本国特开2001-85323号公报)。
但是，按上述方法在把多枚晶片分配给多台处理装置并由其实施并行处理时，由于各处理装置之间存在着个体性差异，因实施处理的处理装置的不同而在处理后的晶片状态上也会有所不同。例如，在实施抗蚀剂涂布处理时抗蚀剂液的膜厚不同，或者，在实施显影处理时显影后的抗蚀剂膜的形状及规格不同。另外，在实施热处理时，例如晶片的受热经历不同。
另外，即使是实施同一类型处理的处理装置，由于处理装置搭载的位置等的不同，也会导致晶片搬送路径及搬送时间的差异。由此，晶片在处理后的状态也会受到影响。
如上所述，在把晶片分配给多台处理装置并行处理时，由于抗蚀剂涂布处理、显影处理以及热处理等的各处理状态在晶片相互之间不尽相同，所以有时会出现在最终形成的抗蚀剂图案在规格方面存在差异的情况。
发明内容
本发明鉴于这些问题完成的，其目的在于在抗蚀剂图案规格方面，抑制晶片等基板相互之间所产生的差异。
为实现上述目的的本发明是，一种基板处理系统，其特征在于至少具有，将抗蚀剂涂布在基板上的涂布处理装置、对基板实施显影处理的显影处理装置、以及对基板实施热处理的热处理装置，并在基板上形成抗蚀剂图案，涂布处理装置、显影处理装置或热处理装置中的至少一个处理装置具有将处理分割开来予以实施的多个处理部。
根据本发明，在涂布处理装置、显影处理装置或热处理装置中的任何一个处理装置中，在多个处理部上，可以将各种处理分割开来予以实施。因此，由于可以按照相同的路径、经历来对各基板进行处理，所以也就可以将处理后的基板的状态保持一定。其结果，可以抑制最终形成的抗蚀剂图案的基板相互之间的差异。
从其他观点来看，本发明是一种基板处理方法，其特征在于至少包括，将抗蚀剂液涂布在基板上的涂布处理、对基板的显影处理、以及对基板的热处理，并在基板上形成抗蚀剂图案，而且涂布处理、显影处理及热处理中的至少有一个处理，是通过将基板依次搬送到将处理分割开来予以实施的多个处理部来进行的。
进一步，从别的观点来看，本发明是一种计算机可读取的存储介质，其特征在于存储了采用基板处理系统对基板实施处理时计算机程序，对上述基板的处理至少包括，将抗蚀剂液涂布在基板上的涂布处理、对基板的显影处理、以及对基板的热处理，这些涂布处理、显影处理或者热处理中的至少一个处理，是通过将基板依次搬送到将处理分割开来予以实施的多个处理部来进行的。
根据本发明，由于所形成的抗蚀剂图案在各基板之间实现了均一，因此可以提高成品率。
图1是表示本实施方式的涂布显影处理系统的概要结构的平面图。
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后视图。
图4是表示加热处理装置的概要结构的平面图。
图5是基台与热处理板的纵断面图。
图6是搬送部件的结构示意说明图。
图7是用来说明从第1热处理板到第2热处理板对晶片实施搬送的基台的纵断面图。
图8是用来说明从第2热处理板到第3热处理板对晶片实施搬送的基台的纵断面图。
图9是用来说明从第3热处理板到第4热处理板对晶片实施搬送的基台的纵断面图。
图10是改变了搬送部件的位置时的加热处理装置的平面图。
图11是设置了多个沟槽时的加热处理装置的平面图。
图12是采用含有金属线的搬送部件时的加热处理装置内部的立体图。
图13是显示搬送部件保持部的内部结构的横断面说明图。
图14是加热处理装置的平面图。
图15是用来说明从第1热处理板到第2热处理板对晶片实施搬送的基台与热处理板的纵断面图。
图16是分割热处理板时的加热处理装置的模式图。
图17是表示热理板的分割图案的加热处理装置的模式图。
图18是表示热理板的分割图案的加热处理装置的模式图。
图19是垂直方向上配置了热处理部的加热处理装置概况的模式图。
图20是表示第1热处理部的结构的立体图。
图21是表示第2热处理部结构的立体图。
图22是表示热处理板移动状态的第1热处理部与第2热处理部的立体图。
图23是搭载了拥有多个处理部的抗蚀剂涂布装置的涂布显影处理系统的正面图。
图24是表示抗蚀剂涂布装置的概要结构的纵断面图。
图25是表示抗蚀剂涂布装置的概要结构的横断面图。
图26是搭载了拥有多个处理部的显影处理装置的涂布显影处理系统的后视图。
图27是表示显影处理装置的概要结构的纵断面图。
图28是表示显影处理装置构概要结构的横断面图。
具体实施例方式
下面，对本发明的优选实施方式予以说明。图1是表示本实施方式所涉及的作为基板处理系统的涂布显影处理系统1的结构的平面示意图。图2是涂布显影处理系统1的正面图。图3是涂布显影处理系统1的后视图。
如图1所示，涂布显影处理系统1由以下部分连接成一体而构成晶片盒工作站(cassette station)2，将多枚晶片W以盒为单位从外部相对于涂布显影处理系统1进行搬入搬出，或者，相对于盒C进行晶片W的搬入搬出；处理工作站3，配置有多级的、实施光刻工序的各种处理的多个各种处理装置；接口工作站(interface station)4，在相邻于该处理台3而设置的未图示的曝光装置之间进行晶片W的传递。
晶片盒工作站2中设有放置多个盒C的盒放置台10。而且，晶片盒工作站2中还设有，在例如盒C与后述的处理工作站3的主搬送装置23之间，对晶片W实施搬送的晶片搬送器11。
在处理工作站3中，在其中央部形成有沿Y方向(图1的左右方向)延伸的搬送部20。在该搬送部20的X方向(图1的上下方向)上的两侧，设有容纳了多个处理装置的两个处理区域21、22。在搬送部20中设置有在Y方向上可自由移动的主搬送装置23，而主搬送装置23可以在后述的第1及第2处理区域21、22中的任意的处理装置之间进行晶片W的搬送。主搬送装置23也可以在第1及第2处理区域21、22的各种处理装置，与晶片盒工作站2的晶片搬送器11以及后述的接口工作站4的晶片搬送器151之间，进行晶片W的搬送。
第1处理区域21设置在处理工作站3的X方向的负方向(图1的下方向)侧，即正面侧。第1处理区域21具有例如图2中所示的上下6层结构，并在各层上搭载了单个或多个处理装置。例如，在最下层的第1层A1中，从晶片盒工作站2侧向接口工作站4侧(Y方向的正向侧)依次设有，用来形成进行曝光处理时防止光线发生反射的防反射膜的3个基底涂布(bottom-coating)装置30、31、32。第2层A2中，向着Y方向的正方向侧依次设有，作为给晶片W涂布抗蚀剂的3个涂布处理装置的抗蚀剂涂布装置40、41、42。
第3层A3和第4层A4中设有适用于本发明的加热处理装置50、60。第5层A5中向着Y方向的正方向侧依次设有，例如，用来对晶片W进行疏水处理的粘附(adhesion)装置70、冷却晶片W的3个冷却装置71、72、73。在第6层A6中同第5层A5中一样，向着Y方向的正方向侧依次设有粘附装置80、冷却装置81、82、83。
第2处理区域22设置在处理工作站3的X方向的正方向(图1的上方向)侧，即背面侧。第2处理区域22具有例如图3中所示的与第1处理区域21相同的上下6层结构，并在各层上搭载了单个或多个处理装置。例如，在最下层的第1层B1中，向着Y方向的正方向侧依次设有，例如，对晶片W进行显影处理的3个显影处理装置90、91、92。在第2层B2中与第1层B1中同样，向着Y方向的正方向侧依次设有3个显影处理装置100、101、102。
第3层B3和第4层B4中设有加热处理装置110、120。第5层B5中向着Y方向的正方向侧依次设有，例如，4个冷却装置130、131、132、133。第6层B6中与第5层B5中相同，向着Y方向的正方向侧依次设有例如4个冷却装置140、141、142、143。
在接口工作站4中，例如图1中所示，设有对晶片W的周边部实施曝光的周边曝光装置150。另外，在接口工作站4的中央部设有晶片搬送器151，该晶片搬送器151在上述主搬送装置23与周边曝光装置150以及未图示的曝光装置之间进行晶片W的搬送。
下面，对上述加热处理装置50的结构予以说明。如图4所示，加热处理装置50中设有在Y方向上呈长平板状的基台160。在该基台160上，向着Y方向的正方向侧依次并排设有，用来放置晶片W并将其加热的，例如作为4个热处理部的热处理板161、162、163、164。
以第1热处理板161为例，如图5所示，其被形成为有一定厚度的圆盘形状。在第1热处理板161的内部内置有电热型加热器165。通过该加热器165可以将第1热处理板161设定在指定温度上。其他的第2热处理板162、第3热处理板163、以及第4热处理板164都具有与第1热处理板161相同的结构，均呈圆盘状并且在内部配有加热器165。而且，各个热处理板161～164的温度控制由例如后述的控制部190来实施。
如图4所示，在基台160的表面上形成有沿Y方向平行延伸的2条沟槽170。沟槽170将第1～第4热处理板161～164连通起来。在沟槽170内设有在第1热处理板161与第2热处理板162之间对晶片W实施搬送的第1搬送部件群D1；在第2热处理板162与第3热处理板163之间对晶片W实施搬送的第2搬送部件群D2；以及在第3热处理板163与第4热处理板164之间对晶片W实施搬送的第3搬送部件群D3。
第1搬送部件群D1由4个搬送部件180构成。在各沟槽170上分别设置2个搬送部件180。如图6所示，各搬送部件180包括方形平板状滑块180a，和设在滑块180a上的销钉部(pin)180b。销钉部180b设置在形成于滑块180a的中央的孔180c中，并在例如内置于滑块180a中的气缸(cylinder)等升降驱动部180d的驱动下，可进行升降。销钉部180b可从沟槽170内突出到热处理板161、162的上方。滑块180a在例如内置马达等的水平驱动部180e的驱动下，可在沟槽170内进行水平移动。第1搬送部件群D1的搬送部件180，以由销钉部180b支撑晶片W的状态，沿Y方向移动滑块180a，由此可以在第1热处理板161与第2热处理板162之间对晶片W进行搬送。
第2搬送部件群D2及第3搬送部件群D3具有与上述第1搬送部件群D1相同的结构。第2搬送部件群D2由4个搬送部件181构成。如图6所示，各搬送部件181包括滑块181a、销钉部181b、孔181c、升降驱动部181d及水平驱动部181e。第3搬送部件群D3由4个搬送部件182所构成，各搬送部件182包括滑块182a、销钉部182b、孔182c、升降驱动部182d及水平驱动部182e。另外，在本实施方式中，基板搬送机构是由第1～第3搬送部件群D1～D3所构成的。
在本实施方式中，加热处理装置60、110、120具有同上述加热处理装置50相同的结构，所以省略其说明。
在上述涂布显影处理系统1中所实施的对晶体处理的控制，如图1所示，是通过设置在晶片盒工作站2上的控制部190来进行的。控制部190是例如计算机，拥有程序存储部。该程序存储部中存有程序P，该程序P对上述加热处理装置50中各热处理板161～164的加热器165及搬送部件180～182等的动作进行控制，并按规定方法(recipe)来实施晶片处理。另外，该程序P也可以存储到计算机可读取的存储介质中，从该存储介质安装(install)到控制部190中。
下面，对在以上述方式所构成的涂布显影处理系统1中实施的处理流程予以说明。
首先，由晶片搬送器11从盒放置台10上的盒C中连续取出多枚晶片W，将其移动到处理工作站3的主搬送装置23上。各晶片W由主搬送装置23依次搬送至例如第1处理区域2 1中第6层A6的粘附(adhesion)装置80处，在被实施疏水处理后，又被搬送至冷却装置81上并被冷却。其后，晶片W被搬送至例如第2层A2的抗蚀剂涂布装置40上，形成抗蚀剂膜。形成了抗蚀剂膜的晶片W，又被主搬送装置23依次搬送到第3层A3的加热处理装置50上，并被实施热处理(前烘处理)。本实施方式中的前烘处理就是，例如对晶片W在设定温度为T℃的条件下进行S秒钟的加热。
如图1所示，形成了抗蚀剂膜的晶片W被主搬送装置23依次搬送至位于加热处理装置50的Y方向的负方向侧的第1热处理板161上。此时，如图7所示，晶片W就从主搬送装置23上被传递到已提前升起并处于待机状态的第1搬送部件群D1的搬送部件180的销钉部180b上。此后，销钉部180b下降，晶片W就被放置到温度被设定为T℃的第1热处理板161上。晶片W在该第1热处理板161上被加热例如S/4秒钟的时间。加热结束后，销钉部180b升起，晶片W就从该第1热处理板161上被抬升起来。然后，搬送部件180的滑块180a向Y方向的正方向侧移动，晶片W就移动到第2热处理板162的上方(图7中用虚线来表示)。之后，搬送部件180的销钉部180b下降，晶片W被放置到温度被设定为T℃的第2热处理板162上。
被放置到第2热处理板162上的晶片W，在此处也被加热S/4秒钟的时间。在这一段时间内，第1搬送部件群D1的搬送部件180则返回到原来的第1热处理板161的位置上，并等待着准备接收下一枚晶片W。而第2搬送部件群D2的搬送部件181则移动到第2热处理板162的位置上，并处于待机状态。
其后，如图8所示，第2热处理板162上的晶片W被搬送部件181的销钉部181b抬升起来，然后滑块181a向Y方向的正方向侧移动，将晶片W搬送到第3热处理板163的上方。之后，销钉部181b下降，晶片W被放置到温度被设定为T℃的第3热处理板163上。
被放置到第3热处理板163上的晶片W，被加热S/4秒钟的时间。在这一段时间内，例如第2搬送部件群D2的搬送部件181返回到原来的第2热处理板162的位置上，并等待着准备接收下一枚晶片W。而第3搬送部件群D3的搬送部件182则移动到第3热处理板163的位置上，并处于待机状态。
如图9所示，第3热处理板163上的晶片W被搬送部件182的销钉部182b抬升起来，然后滑块182a向Y方向的正方向侧移动，晶片W被搬送到第4热处理板164的上方。此后，销钉部182b下降，晶片W就被放置到温度被设定为T℃的第4热处理板164上，并被加热S/4秒钟的时间。
第4热处理板164的加热结束后，晶片W被搬送部件182的销钉部182b抬升起来，并被传递到主搬送装置23上。然后，晶片W被从加热处理装置50中搬出，至此结束对晶片W进行的在T℃条件下的总计为S秒钟的前烘处理。晶片W被连续地投入到该加热处理装置50中，并且这些晶片W又被接连不断地依次搬送到各热处理板161～164上。如此，在加热处理装置50中同时对多枚晶片W实施连续的处理。
完成了前烘处理的晶片W被主搬送装置23搬送到例如第6层A6的冷却装置82上，并被冷却。其后，晶片W传递给接口工作站4的晶片输送器151，并由周边曝光装置150实施周边曝光处理，然后被搬送到曝光装置中。在曝光装置中完成了曝光处理的晶片W，又被晶片输送器151送回处理工作站3中，并由主搬送装置23搬送到例如第2处理区域22的第3层B3的加热处理装置110上。在加热处理装置110中，同上述加热处理装置50同样，多枚晶片W依次被搬送到4个热处理板上，并实施规定的热处理(曝光后烘焙[post-exposure baking]处理)。
完成了曝光后烘焙处理的晶片W，被主搬送装置23搬送到例如第6层B6的冷却装置140上，在被冷却之后，又被搬送到例如第2层B2的显影处理装置100上，实施显影处理。完成显影处理后的晶片W被搬送到第4层B4的加热处理装置120上，例如与上述加热处理装置50的情况相同，多枚晶片W依次被搬送到4个热处理板上，被实施规定的热处理(后烘处理)。
此后晶片W被主搬送装置23搬送到例如第5层B5的冷却装置130上，在被冷却之后，由主搬送装置23传递给晶片盒工作站2的晶片输送器11。之后，晶片W被晶片输送器11送回盒C上，结束形成抗蚀剂图案(resist pattern)的一系列晶片处理。
在上述的实施方式中，在加热处理装置50上设置有排成一列的4个热处理板161～164，可以分别在这些热处理板161～164上实施前烘处理。在这种情况下，各晶片W的热处理都经过相同的路径，因此可防止晶片之间在加热经历的差异。其结果，可以抑制最终在晶片W上所形成的抗蚀剂图案的规格方面晶片W之间所存在的差异。另外，由于加热处理装置50上设有搬送部件群D1～D3，并由这些搬送部件群D1～D3来进行在相邻热处理板161～164的各个区域之间的晶片W的搬送，因此，可以将晶片W依次搬送到各热处理板161～164上，并且可以同时对多枚晶片W实施连续处理。其结果，还可以防止由于将一个热处理过程分割开来并连续地进行所导致的生产能力的降低。
在以上的实施方式中，在热处理板161～164相互之间搬送晶片W的搬送部件180～182，支撑晶片面内的相同的位置，但是，各搬送部件180、181、182也可以支撑晶片面内的不同位置。如图10所示，第2搬送部件群D2的搬送部件181所支撑的位置，与第1搬送部件群D1的搬送部件180所支撑的位置相比，更靠近晶片W的外周侧；第3搬送部件群D3的搬送部件182所支撑的位置，与第1搬送部件群D1的搬送部件180所支撑的位置相比，更靠近晶片W的中心侧。由此，晶片W在4个热处理板161～164上依次被加热时，由于晶片W与各搬送部件180、181、182之间的接触位置发生了改变，所以，抑制了因与搬送部件180～182之间的接触而导致的晶片W的一些部位的温度下降，并且抑制了晶片面内的温度差异。因此，可以使晶片W的热处理在晶片面内均匀一致地进行。
而且，如图11所示，也可以在相邻热处理板161～164之间的各个区域中，分别形成2条在基台160上的X方向上的位置各异的沟槽190、191、192，可以在这些沟槽190、191、192上设置搬送部件180、181、182。通过这种手段，也可以使各搬送部件180～182支撑晶片W的位置在X方向上错开。
在以上的实施方式中，搬送部件180～182是通过销钉部来支撑晶片W的，不过，也可以采用多条金属线部来支撑。在这种情况下，如图12所示，在相邻热处理板161～164之间的各个区域中，分别设置装有金属线的搬送部件200、201、202。例如，第1搬送部件200具有，在基台160上沿X方向所形成的2根金属线部200a和，在基台160的两个侧面上用来保持金属线部200a端部的保持部200b。例如，保持部200b则可通过设置在例如其内部的气缸(cylinder)等升降驱动部200c的驱动来进行升降。保持部200b例如设置在基台160的侧面上沿Y方向形成的轨道210上，并通过例如设置在保持部200b内部的马达等水平驱动部200d的驱动，可以在轨道210上进行移动。
如图13所示，在保持部200b的内部设有在马达200e的驱动下沿Y方向在引导轴200f上移动的2个移动器200g。各自的移动器200g上保持有一根金属线部200a。由此，2根金属线部200a可以左右开合，打开2根金属线部200a可以使晶片W就在其间在上下方向上通过。
其他的第2搬送部件201和第3搬送部件202具有与第1搬送部件200相同的结构。例如第2搬送部件201，如图12及图13所示，具有金属线部201a、保持部201b、升降驱动部201c、水平驱动部201d、马达201e、引导轴201f以及移动器201g。第3搬送部件202具有金属线部202a、保持部202b、升降驱动部202c、水平驱动部202d、马达202e、引导轴202f以及移动器202g。
如图14所示，在各热处理板161～164的中央部形成有多个孔220，在这些孔220中分别设有支撑晶片W并使其升降的升降销钉221a、221b、221c、221d。
另外，在加热处理装置50中进行加热处理时，晶片W首先从主搬送装置23被交接到提前升起并处于待机状态的第1热处理板161的升降销钉221a上，通过升降销钉221a晶片W被放置到第1热处理板161上。此时，如图15所示，第1搬送部件200的两根金属线部200a在第1热处理板161上被打开，其打开宽度超过晶片W的直径(此时的金属线部200a的位置以图15中热处理板161上的虚线来表示)。在第1热处理板161上的加热完成后，晶片W被升降销钉221a抬升起来。然后，2根金属线部200a之间变窄，金属线部200a位于晶片W的下面侧。在这种状态下，例如金属线部200a升起，晶片W就被支撑在金属线部200a上(此时的金属线部200a的位置，以图15中热处理板161上的实线来表示)。
晶片W被金属线部200a所支撑后，保持部200b沿Y方向移动，晶片W移动到第2热处理板162上(此时的金属线部200a的位置，以图15中热处理板162上的虚线来表示)。接着，例如金属线部200a下降，晶片W被已提前升起并处于待机状态的升降销钉221b所支撑。然后，两根金属线部200a再次打开，并退至晶片W的外侧(此时的金属线部200a的位置，以图15中热处理板162上的实线来表示)。其后，升降销钉221b下降，晶片W就被放置在第2热处理板162上。金属线部200a从第2热处理板162上返回到第1热处理板161上，并为了进行下一枚晶片W的搬送而处于待机状态。
放置在第2热处理板162上的晶片W被加热规定时间之后，被升降销钉221b抬升起来。然后，同上述第1搬送部件200搬送晶片W的过程一样，将其交接到第2搬送部件201的金属线部201a上，并搬送到第3热处理板163上，并交接到第3热处理板163的升降销钉221c上。之后，由升降销钉221c将晶片W放置到第3热处理板163上，实施加热。
其后，以同样的方式，晶片W被升降销钉221c及第3搬送部件202搬送到第4热处理板164上，并交付给第4热处理板164的升降销钉221d。接着，由升降销钉221d将晶片W放置到第4热处理板164上，并进行加热。完成了加热的晶片W从升降销钉221d处交接到主搬送装置23上，至此结束一系列热处理。
在本实例中，通过配有金属线的各搬送部件200、201、202，可以在各热处理板161～164之间良好地进行晶片W的搬送。而且，由于是由金属线部200a、201a、202a对晶片W实施支撑，因此与晶片W的接触面积变小，从而可以抑制由搬送部件200、201、202的热效应所产生的晶片面内的温度斑。
在采用具有上述金属线的搬送部件200～202的实例中，也可以改变各搬送部件200、201、202的支撑晶片W的位置。在这种情况下，也可以通过改变2根金属线部200a、201a、202a的彼此之间的间隔，来改变与晶片W的接触位置。通过这种方法，可以抑制由搬送部件200～202的热效应所带来的晶片面内的温度差异，可以均匀一致地加热晶片W。
上述实施方式中所记载的热处理板161～164，也可以被分割为多个领域，并对这些热处理板161～164的各个领域分别实施温度调节。图16就是相关的一个例子。例如，各热处理板161～164被分割成按径向呈放射状的4个领域R1、R2、R3、R4，并在这些领域R1～R4中分别设置单个的加热器230。各热处理板161～164的各领域R1～R4上的所有加热器230，均由控制部190分别实施单独控制，而且各热处理板161～164的各领域R1～R4的温度也都分别被单独地调整。由控制部190所实施的对各热处理板161～164的温度调整，将使被搬送到热处理板161～164上的所有晶片W的面内的受热经历达到一致。
在这种情况下，例如在一块热处理板上所产生的晶片面内的温度斑，通过对多个热处理板161～164的各领域R1～R4的温度设定来实施修正，最终可以使晶片面内的受热经历保持一定。其结果，可以使最终在晶片W上所形成的抗蚀剂图案的规格，在晶片面内达到一致。
也可将热处理板161～164中的至少一个热处理板的分割图案做得与其他有所区别。如图17所示，例如，在把第1～第3热处理板161～163分割成放射状的情况下，也可以将第4热处理板164分割成多重同心圆状。另外，如图18所示，也可以用多条平行直线来对第4热处理板164实施分割。如此，通过把具有不同分割图案的热处理板组合起来使用，可以更加细致地实施晶片面内的温度修正，从而更加严格地保持了晶片面内受热经历的均匀性。另外，此时的分割图案的形状与分割图案的组合可任意选择，例如，也可将所有的热处理板的分割图案设计得各有不同。
在上述实施方式中，加热处理装置50的热处理板161～164是沿水平方向并排设置的，但也可以是沿垂直方向并排设置的。这种情况下，如图19所示，4个热处理部250、251、252、253沿垂直方向配置。热处理部250～253例如自下而上左右(Y方向)交替层叠地配置。
如图20所示，最下层的第1热处理部250具有基台250a和设置在该基台250a上的热处理板250b。在热处理板250b的中央形成有多个孔250c，在这些孔250c内设有可升降到热处理板250b的上方的升降销钉250d。
如图21所示，从下往上数第2层的第2热处理部251同第1热处理部250一样，具有基台251a、热处理板251b、孔251c以及升降销钉251d。第2热处理部251的热处理板251b可以相对于基台251a向Y方向的正方向移动，并且如图22所示，可以突出到第1热处理部250的上方的位置。在热处理板251b上形成有，从Y方向的正方向侧的端部贯通到孔251c的切槽251e。通过该切槽251e，在热处理板251b突出到第1热处理部250上方的位置上时，就可以防止热处理板251b和第1热处理部250的升降销钉250d的干扰。
第3热处理部252和第4热处理部253具有与第2热处理部251相同的结构。如图21所示，第3热处理部252具有基台252a、热处理板252b、孔252c、升降销钉252d以及切槽252e。热处理板252b可以相对于基台252a移动到Y方向的负方向侧的第2热处理部251的上方的位置。第4热处理部253具有基台253a、热处理板253b、孔253c、升降销钉253d以及切口253e。热处理板253b可以相对于基台253a移动到Y方向的正方向侧的第3热处理部252的上方的位置。
另外，在加热处理装置50中实施前烘处理时，首先，晶片W被放置到第1热处理部250的热处理板250b上，并被加热。在图19中，该热处理过程中的晶片W的移动路线以箭头来表示。其后，如图22所示，晶片W被升降销钉250d抬升到与第2热处理部251相同的高度。第2热处理部251的热处理板251a向Y方向的正方向进行水平移动，并移动到晶片W的下方的位置。接着，升降销钉250d下降，晶片W被放置到热处理板251b上。热处理板251b返回到基台251a上，晶片W被加热。
第2热处理部251的加热结束后，通过升降销钉251d，晶片W被抬升到与第3热处理部252相同的高度。其后，第3热处理部252的热处理板252b向Y方向的负方向侧水平移动，移动到晶片W下方的位置。接着，升降销钉251d下降，晶片W被放置到热处理板252b上，热处理板252b返回到基台252a上，晶片W被加热。
与此相同，第3热处理部252的加热结束后，通过升降销钉252d，晶片W被抬升到与第4热处理部253相同的高度。其后，第4热处理部253的热处理板253b向Y方向的正方向侧移动，并移动到晶片W下方的位置。升降销钉252d下降，晶片W被放置到热处理板253b上，热处理板253b返回到基台253a上，晶片W被加热。之后，从第4热处理部253搬出晶片W，结束一系列的前烘处理。
在该实例中，由于前烘处理也是分割开来予以实施，各晶片W都是经过相同路线来进行热处理的，因此可以降低最终形成的抗蚀剂图案的各晶片之间的差异。
在上述实施方式中，前烘处理采用4个热处理板并分割成4步来实施，不过该步骤数并非仅限于4步，可任意选择。
在上述实施方式中，虽然主要以分割抗蚀剂涂布处理后的前烘处理为例来进行了说明，但是，也可以分割在涂布显影处理系统1中所进行的其他热处理，例如，可以将曝光后烘焙处理和后烘(post-baking)处理分割成若干步骤来实施。而且，也可以将在涂布显影处理系统1中所进行的冷却处理分割成若干步骤来实施。
在上述实施方式中，在涂布显影处理系统1中所进行的热处理是被分割成若干步骤来实施的，但是也可以将抗蚀剂涂布处理分割成若干步来实施。在这种情况下，如图23所示，在涂布显影处理系统1的处理工作站3中第1处理区域21的第2层A2上，设有一台抗蚀剂涂布装置260。如图24及图25所示，抗蚀剂涂布装置260在壳体260a内配有3个处理部喷出处理部261、扩散处理部262、干燥处理部263。这些喷出处理部261、扩散处理部262、干燥处理部263依照顺序向Y方向的正方向侧并排地设置。
喷出处理部261具有例如水平地保持晶片W的吸盘261a。在吸盘261a中央部的上方设有喷出抗蚀剂液的第1喷嘴261b。第1喷嘴261b通过例如供给管261c与抗蚀剂液供给源261d相连接。
扩散处理部262具有例如水平地保持晶片W并使其旋转的旋转吸盘262a。在旋转吸盘262a的周围设有接收并回收从晶片W上飞散或落下的液体的杯262b。在杯262b的下面连接有，将回收的液体排出去的排出管262c和将杯262b内的气体排出去的排气管262d。
干燥处理部263具有例如水平地保持晶片W并将其旋转的旋转吸盘263a。在旋转吸盘263a的周围设有杯263b。在杯263b的下面连接有排出管263c和排气管263d。在被旋转吸盘263a所保持的晶片W周边部的上方，设有喷出抗蚀剂液的溶剂第2喷嘴263e。第2喷嘴263e例如经由供给管263f连接于溶剂供给源263g。由此，溶剂从第2喷嘴263e喷到晶片W的周边部，可以溶解并去除晶片W周边部的抗蚀剂液。
抗蚀剂涂布装置260是按上述方式构成的。在该抗蚀剂涂布装置260中实施抗蚀剂涂布处理时，首先，晶片W被主搬送装置23搬送到抗蚀剂涂布装置260的喷出处理部261上。在喷出处理部261中，晶片W被吸盘261a吸附并保持，并由第1喷嘴261b向该晶片W中央部供给规定量的抗蚀剂液。
然后，晶片W被主搬送装置23搬送到扩散处理部262上。在扩散处理部262中，晶片W被旋转吸盘262a吸附并保持，并按规定的旋转速度旋转。由此，晶片W上的抗蚀剂液向外扩散，在晶片W的表面形成规定膜厚的抗蚀剂膜。
接着，晶片W被主搬送装置23搬送到干燥处理部263上。在干燥处理部263中，晶片W被旋转吸盘263a吸附并保持，并高速旋转。由此，干燥晶片W上的抗蚀剂膜。并且，由第2喷嘴263e向晶片W的周边部供给溶剂，除去晶片W周边部的不需要的抗蚀剂膜。
干燥处理部263的干燥处理结束之后，晶片W被主搬送装置23从抗蚀剂涂布装置260中搬出，至此结束一系列的抗蚀剂涂布处理。晶片W被主搬送装置23连续不断地搬入到抗蚀剂涂布装置260中，并且这些晶片W又被依次搬送到各处理部261、262、263上，由此，同时并连续地对多枚晶片W进行连续处理。
根据该实例，抗蚀剂涂布处理能够在3个处理部261～263中分割开来予以实施。在这种情况下，各晶片W是经过相同路径而被实施抗蚀剂涂布处理的，因此可以在各晶片W上形成相同厚度的抗蚀剂膜。这样所有晶片之间都形成了相同厚度的抗蚀剂膜，因此其后的曝光处理及显影处理也能够均匀地进行，从而可以使最终在晶片W上形成的抗蚀剂图案达到一致。
另外，在上述例子中，在3个处理部261～263之间的晶片W的搬送是通过主搬送装置23来实施的，然而，也可以在抗蚀剂涂布装置260内设置副搬送装置，并通过该副搬送装置将晶片W依次搬送到各处理部261、262、263上。
除了抗蚀剂涂布处理以外，在涂布显影处理系统1中所进行的显影处理也可以分割开来予以实施。在这种情况下，如图26所示，在涂布显影处理系统1的处理工作站3中第2处理区域22的第1层B1及第2层B2上，分别设有显影处理装置270。如图27及图28所示，显影处理装置270在壳体270a内配有3个处理部显影液供给处理部271、清洗液供给处理部272、干燥处理部273。这些显影液供给处理部271、清洗液供给处理部272、干燥处理部273向Y方向的正方向侧依次并排设置。
显影液供给处理部271设有使晶片W保持水平旋转的旋转吸盘271a。例如在旋转吸盘271a的中央部的上方设有喷出显影液的第1喷嘴271b。第1喷嘴271b例如通过供给管271c与显影液供给源271d相连接。在旋转吸盘271a的周围设有承接并回收从晶片W飞散或落下的液体的杯271e。在杯271e的下面连接有将回收来的液体排出去的排出管271f和将杯271e内的气体排出的排气管271g。
清洗液供给处理部272具有例如保持晶片W的水平并使其旋转的旋转吸盘272a。在旋转吸盘272a中央部的上方设有喷出纯水等清洗液的第2喷嘴272b。第2喷嘴272b通过例如供给管272c与清洗液供给源272d相连接。在旋转吸盘272a的周围设有杯272e。在杯272e的下面连接有排出管272f和排气管272g。
干燥处理部273具有例如将晶片W保持水平并使其旋转的旋转吸盘273a。在旋转吸盘273a的周围设有杯273b。在杯273b的下面连接有排出管273c和排气管273d。
显影处理装置270的构成如上所述。在该显影处理装置270中实施显影处理时，首先，晶片W被主搬送装置23搬送到显影液供给处理部271上。在显影液供给处理部271中，晶片W被旋转吸盘271a吸附并保持，并以规定速度旋转。显影液被从第1喷嘴271b喷到该旋转的晶片W的中央部上。由此，显影液供给给晶片W的全部表面上。
然后，晶片W被例如主搬送装置23搬送到清洗液供给处理部272。在清洗液供给处理部272中，晶片W被旋转吸盘272a吸附并保持，并旋转。清洗液从第2喷嘴272b喷到该旋转的晶片W的中央部上。由此，晶片W上的显影液被取代成清洗液，至此停止显影。
接着，晶片W被例如主搬送装置23搬送到干燥处理部273。在干燥处理部273中，晶片W被旋转吸盘273a吸附并保持，并高速旋转。通过高速旋转，晶片W上的清洗液被甩掉，晶片W被干燥。
在干燥处理部273完成了干燥处理的晶片W，被主搬送装置23从显影处理装置270中搬出，至此结束一系列的显影处理。晶片W被主搬送装置23连续搬入到显影处理装置270中，并且这些晶片W又被依次搬送到各处理部271、272、273上，由此同时对多枚晶片W进行连续处理。
根据该例，显影处理可以在3个处理部271～273上分割开来予以实施。在这种情况下，各晶片W是经过相同路径而被实施显影处理的，因此可以对各晶片W的抗蚀剂膜实施相同的显影。其结果，减少了晶片W上最终所形成的抗蚀剂图案在各个晶片之间存在的差异。
另外，在上述例子中，在3个处理部271～273之间的晶片W的搬送是通过主搬送装置23来实施的，不过也可以在显影处理装置270内设置副搬送装置，并通过该副搬送装置将晶片W依次搬送到各处理部271、272、273上。
上述部分只是参照着附图对本发明恰当的实施方式所做的说明，然而本发明并不限于上述实例。对于本领域技术人员而言，在权利要求范围中所记载的发明思想范畴内，显然可以想到各种变形例以及修改例，这些理所应当属于本发明的技术范围内。
例如，在上述实施方式中，前烘处理、曝光后烘焙处理及后烘处理中的热处理、抗蚀剂涂布处理、显影处理都是在多个处理部上分割开来予以实施的，然而本发明并非仅限于这些处理，对于涂布显影处理系统1中所进行的光刻工艺以外的其他处理，也可以在多个处理部上分割开来予以实施。例如，在抗蚀剂涂布处理之前实施底部涂布处理时，对底部涂布处理、和紧接其后的加热处理及冷却处理等，也都可以在多个处理部上分割开来予以实施。而且，对于粘附处理以及紧接其后的冷却处理等，也都可以在多个处理部上分割开来予以实施。另外，可以将在涂布显影处理系统1中进行的上述的全部处理分割开来予以实施，也可以对其中任何数量的处理分割开来予以实施。
本发明可以适用于晶片以外例如，FPD(平板显示)、光掩模(photomask)用的掩模板(mask-reticle)等的其他基板的处理系统中。本发明在抑制各基板间所存在的抗蚀剂图案差异时非常有用。
权利要求
1.一种基板处理系统，其特征在于至少具有，将抗蚀剂涂布在基板上的涂布处理装置、对基板实施显影处理的显影处理装置、以及对基板实施热处理的热处理装置，并在基板上形成抗蚀剂图案，所述涂布处理装置、显影处理装置或热处理装置中的至少一个处理装置具有将处理分割开来予以实施的多个处理部。
2.如权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于具有基板搬送机构，该基板搬送机构按照规定顺序将基板搬送到所述多个处理部的各处理部上，而且在该多个处理部内可连续搬送多个基板。
3.如权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于具有所述多个处理部的处理装置中包括涂布处理装置，所述涂布处理装置具有，将抗蚀剂液喷到基板上的喷出处理部、旋转基板使抗蚀剂液在基板上扩散的扩散处理部、以及使基板干燥的干燥处理部。
4.如权利要求3所述的基板处理系统，其特征在于所述干燥处理部具有将基板周边部的抗蚀剂液去除的功能。
5.如权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于具有所述多个处理部的处理装置中包括显影处理装置，所述显影处理装置具有，向基板供给显影液的显影液供给处理部、向基板供给清洗液的清洗液供给处理部、以及使基板干燥的干燥处理部。
6.如权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于具有所述多个处理部的处理装置中包括热处理装置，所述热处理装置具有以相同温度加热基板的多个热处理部。
7.一种基板处理方法，其特征在于至少包括，将抗蚀剂液涂布在基板上的涂布处理、对基板的显影处理、以及对基板的热处理，并在基板上形成抗蚀剂图案，这些涂布处理、显影处理及热处理中的至少一个处理，是通过将基板依次搬送到将处理分割开来予以实施的多个处理部来进行的。
8.如权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于在所述多个处理部中分割开来予以进行的处理中，包括涂布处理，在所述涂布处理中，将抗蚀剂液向基板喷出的喷出处理、使基板旋转并使抗蚀剂液在基板上扩散的扩散处理、以及使基板干燥的干燥处理，在各处理部进行。
9.如权利要求8所述的基板处理方法，其特征在于在进行所述干燥处理的处理部，进行将基板周边部的抗蚀剂液去除的处理。
10.如权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于在所述多个处理部中分割开来予以进行的处理中，包括显影处理，在所述显影处理中，向基板供给显影液的显影液供给处理、向基板供给清洗液的清洗液供给处理、以及使基板干燥的干燥处理，在所述各处理部进行。
11.如权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于在所述多个处理部中分割开来予以进行的处理中，包括热处理，所述热处理在以相同温度加热基板的多个热处理部进行。
12.一种计算机可读取的存储介质，其特征在于存储了采用基板处理系统对基板实施处理时的计算机程序，对所述基板的处理至少包括，将抗蚀剂液涂布在基板上的涂布处理、对基板的显影处理、以及对基板的热处理，这些涂布处理、显影处理或者热处理中的至少一个处理，是通过将基板依次搬送到将处理分割开来予以实施的多个处理部来进行的。
全文摘要
在本发明中，在涂布显影处理系统中的加热处理装置的基台上，呈直线状并排设有多个热处理板。在加热处理装置中设有在相邻热处理板之间的各区间搬送基板的3个搬送部件群。在加热处理装置中实施前烘处理时，基板被依次搬送到温度相同的热处理板上，并在各热处理板上分割开来进行热处理。在本发明中，各基板在热处理时都经过了相同的路径，因此，在各基板之间的加热经历是固定的。
文档编号H01L21/027GK101017329SQ20071000555
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月12日 优先权日2006年2月10日
发明者大塚贵久, 柴田刚 申请人:东京毅力科创株式会社