TWI320088B - Heat processing apparatus and heat processing method - Google Patents

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1320088 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明，係關於對例如半導體晶圓等基板施以塗布顯影處理 而’1¾半導體裝置4所使用’將基板^以力^熱之力σ熱處理裝置及 .加熱處理方法，以及執行上述方法之控制程式及 。 憶媒體。 貝 【先前技術】 .f導體裝置光微影步驟，係對半導體晶圓（以下單稱為晶圓) # 塗布杬蝕劑，將藉此形成之抗蝕劑膜與既定之電路圖案對應而曝 光，並藉由將此曝光圖案予以顯影處理，而在抗蝕劑膜形g電路 圖案。 像這種光微影步驟，係實施抗蝕劑或BARC等化學藥品溶液 塗布後之加熱處理（預烘）、曝光後之加熱處理（曝光後烘烤 後之加熱處理（後烘)等各種加熱處理。 ' 此等加熱處j里’通常，係藉由配置以加熱器加熱之加執板(h〇t

Plate)而構成之加熱處理裝置（加熱板單元)來進行。像這種加埶處 理裝置，為了使晶圓儘可能均勻地加熱處理，自以往一般係&用 於加熱處理時在加熱板上覆蓋遮蓋物，於其中形成從加執板外 _ 朝向中央之氣流，並從遮蓋物之中央往上方排氣的方式，來實 氣流控制。 Λ 可是，最近半導體裝置電路圖案之細線化、微細化、高集積 化急，地進展，為了因應，對於加熱處理時處理的均勻性要^變 得更高，但是以像上述氣流控制，為了要得到所望處理均勻性、 尤其是臨界尺寸(critical dimension)(PD)均勻性，所需確保之對曰 圓的氣流均勻性變得愈來愈難，要求能有以更高均勻性實'施加: 處理之技術。制以實雜這種高均自性之加熱處理的技術’而、 言，於專利文獻1 ’有人揭示一面對於基板全面從上方均勻地供給 氣流，一面進行加熱處理之技術。於該技術中，由於氣體流^二 6 1320088 地接觸’因此能提高處理均勻性，尤其塗布 如果ϊί像的裝置’要求CD為5Gnm以下之極微細圖案， 因獻世狀CD而伽能祕光解像能 易產生像這種昇華物所致生產量降低的問題。賴尤其谷 又，像這種加熱處理，視塗布膜之不同，有時合較重親ΓΓ) 述專利文獻1的技術無法因應後者，希 圣月b有此應付该等兩者之加熱處理技術。 [專利文獻1]日本特開2003-318091號公報 【發明内容】 [發明欲解決之問題] 句性ίΐΞΐΐΐ，上情ί而生，其目的在於提供能兼顧高均 =供此進行重視高均勻性之處理與重視高製品生產量 = 置。再者’目的在於提供執行上述加熱處理方法 之控制程式及電腦可讀取之記憶媒體。 [解決問題之方式] 為了解決上述問題，本發明第i觀點，提供—種加 置，係對於基板進行加熱處理之加熱處理裝置，其特徵在裝 具備： /' 、. 加，板’服縣板加熱；毅物，圍繞前述加熱板 工間，第1氣流賴機構，於前述加熱板上方之空間 目的在實現均勻加熱處理之氣流；及第2氣流形成機構，^前| 1320088 $熱板上方之空間，形成主要目的在將從基板發生之氣體及/或昇 出除去之氣流；前述第1氣流形成機構與前述第2氣流形 成機構可選擇性地切換。 本發明第2觀點，提供一種加熱處理裝置，係對於基板進行 加熱處理之加熱處理裝置，其特徵在於： 具備： 和加熱板^用於將基板加熱；遮蓋物，圍繞前述加熱板上方之 二間，第1氧流开>成機構，於前述加熱板上方之空間，形主 實現均勻加熱處理之氣流；第2氣流形成機構，於前述加 方之空間’形成主要目的在將從基板發生之氣體及/或昇華 一出ΐ去，氣流；及控制機構’控制使得就下列模式進行切換： 面以如，第1氣抓形成機構形成氣流一面力口熱基板之模 面以則述第2氣流形成機構形成氣流一面加熱基板之模式。 述it中丄前述控制機構，可為於加熱處理途中從前 4 2個Μ式其中之-者切換為另—者方式構 述控制機構，可為開始時執行一面d笼，、ά於此1*形，月，J “二丄® _述第1氣流形成機構形成 機構形成氣流-面換為—面以前述第2氣流形成 。前述第2，形成機構，可為將前述加熱板上 且形成沿者基板^氣流的方式構成。於此情形，前述第 、机形成機構，可以在前述加熱板上方之空間， 知 2中央氣流之氣流，亦可在前述加熱板上 ^ 朝向另一側形成單向氣流。 门從基板一側 本發明第3觀點，提供—種加軌虚 加熱處理之加熱處理裝置，其特徵裝鱗於基板進行 具備： 、· 加熱板，用於將基板加熱；遮蓋物，圍繞前述加熱板上方之 1320088 空間，排氣流形成機構，將前述遮蓋物内排氣而在前 方之空間形成排氣流；及下向流形成機構，形成 ^^板上 之基板頂面均勻供給之下向流；且能就下列模式進u"、、板上 藉由前述下向流形成機構形成下向流—面加熱基板=·一面 面齡前述排氣流形成機構職職流-面加熱、=及一 本發明之第4觀點，提供—種加熱處理裝置 ^" 行加熱處理之加熱處理裝置，其特徵在於：夏係對於基板進 具備： 、 加熱板，用於將基板加熱；遮蓋物，圍繞 空間’·排氣流形成機構，將前述遮蓋物内 ：板上方之 上方之空間形成排氣流；下向产#並於刖述加熱板 上之基板頂面均勻地供給的下“成加熱板 熱基板之模式，及一 形成機構形成下向流-面加 熱基板之模式。面^述排氧流形成機構形成排氣流 一面加 述2個i式其者’可為於加熱處理途令從前 述控制機構，可為開始時^方式構成。於此情形，前 向流一面加熱基板之模式， 1刖述下向流形成機構形成下 一面加熱基板之模式。、 刀換為一面以前述排氣機構排氣

上述第3或第4觀點中，A 體供給機構，從前述遮蓋物之形成機構，可具有：氣 體，及外周排氣機構，往壁^喷淋狀對基板頂面供給氣 形成機構，可具有：排氣方向排氣。又，前述排氣流 體導入部’從基板之外 二^述遮蓋物之頂針央；及氣 藉由從前述氣體導人部將 ^加熱板上方之空間導入氣體； 於前述加熱板上方之空間，^，並從前述排氣部進行排氣， 或者，前述排氣流形成機v $基板周邊朝向中央之排氣流。 熱板上方之空間的一侧；有··氣體導入部，設於前述加 虱。P，設於前述空間之另一側；藉 9 !32〇〇88 ===::;;氣:='前述排氣邹進行排氣，於 ^力，”、扳上方之工間，形纽基板—側朝向另—側之單向排氣 本Ίχ明之第5觀點，提供一種加熱處理太、土 . 列構件之加熱處理裝置進行加熱處理： ’糸使用具備下 ★門加板加熱;遮蓋物’圍繞前述加熱板上方之 物 ===形成主要目的在將纖發生之氣體二= 其特徵在於具有： 騾 驟 氣Λ形成機構形成氣流一面加熱基板之步 及面以則逃第2氣流形成機構形成氣流一面加熱基板之步 第1 中’較理想之方式為：開始時實施一面以前述 以前構形成氣流—面加絲板之步驟，接著實施一面 返^ 2心形成機構形成氣流一面加熱基板之步驟。又，於 开氣流形成機獅成氣流一面加熱基板之步驟，可 上之基板頂面均句地供給之下向流。又，於-前#λ 氣机形成機構形成氣流一面加熱基板之步驟，可將 方之空間排氣並形成沿著基板的氣流，具體而言， 二σ二板上方之空間，形成從基板周邊朝向中央之氣流， 氣^則述加熱板上方之空間’形成從基板—側朝向另—侧之單向 列播i發明之第6觀點，提供一種加熱處理方法，係使用具備下 構件之加熱處縣置騎加熱處理： 处門加ϊϊ、’麟將基板加熱；遮蓋物，圍繞前述加熱择上方之 氣流形成機構’將前述遮蓋物内之氛圍從遮蓋物上部或 氣’並於前述加熱板上方之空間形成排氣流；下向流形成 1320088 熱板上之基板頂面均勻地供給的下向流； :面以前述下向流形成機構形成下向流一面加執 -面加熱氣流形成機構將前述加熱板上方之i間排氣 上述第6觀點中，較理想的方式為 _ . 下=巧機構形成下向流—面加熱基板之 板之步驟 又之3始Ϊ:!以前ί下向流形成機構形成下向流 飾成機構將前述加熱板上方之空間排氣—面加熱基

=板^=由:二ft遮蓋物之頂壁以噴淋狀對基板頂面供i ί面板外周方向排氣，以形成前述下向流。又， 泣-而士!^排心形成機構於前述加熱板上方之空間形成排氣 Γ用板之步驟’可於前述加熱板上方之空間，形成從A 熱處梅翁編者，加 法，«:係提供—種以控制程式所控制之生産方 理^ 腦上動作，且於執行時使電腦控制加熱處 理裝置’以實施上述第5或第6觀點之方法。 ^ 記憶係f供—種電腦可讀取之記憶媒體，係 徵ϋ於n，㈣叙，控制程式的電腦可讀取之記憶媒體，其特 以實施上i第“第ί觀,ί=。，使電腦控制加熱處理裝置， [發明之效果] 上方ί ϊ、ί發有11氣流形成機構，於前述加熱板 機構於刖述加熱板上方之空間，形成主要目的在將從基板發生 11 1320088 之氣體及/或昇華物排出除去之氣流；且前述 ?述第2氣流形成機構可選擇性地切換，更具體而H ’ ς 構;=述遮蓋物内排氣而在前“上;之空間 機構，形成對前述加熱板上之基板頂面 =勻供給的下向流；且能就下列模式進行切換：—祕 向，形成機構形成下向流—面加熱基板之模式，藉由前述 基板進行=高均勻性之處理及重視高製品生產量之斤處理=視 番、切換此等模式之方式進行控制，能夠序列地實施 重視高製品生產量之處理，能夠兼顧高均勻 【實施方式】 以下，參照附圖對本發明實施形態詳加說明。 發明—實制彡態之輯杨祕料元的抗钱劑 2顯衫處理系統的概略平面圖，圖2為其前視圖，圖3為其後 視圖。 ，抗_塗布顯影處理㈣卜具有：Ε盒站u，作為運送 1，處理站12，具有多數處理單元；及界面站13，用以於盥處理 站鄰接設置之曝光裝置14與處理站12之間遞送晶圓w/、 抗#継布彡處理㈣丨巾，水平容有進行處理之多 片J圓w的晶酸盒(CR)，從其他系統被搬人g盒站1卜反之， 抗，?f布顯影處理系統1中處理結束的晶81 W的晶圓 M^(CR) ’徒g立站n被搬出到其他系統。再者，g盒站^，係 進行Ba圓匣盒(CR)與處理站12之間的晶圓w運送。 、匣盒站11中，如圖1所示，在匣盒載置台20上沿著x方向 以-列形成有多數(圖1為5個)定位突起20a，晶随盒(⑼可將 曰曰圓搬出人π_處觀12側賴置於此狄池的位置。 於匣盒站11中，晶圓運送機構21設置於匣盒载置台2〇與處 1320088 =12之間。此晶圓運送機構2卜具有能概盒制方向方 圓Λ盒曰((?R)中晶圓㈣列方向（z方向)移動之晶圓運送 t卜曰二，此晶圓運达機構21a’可於圖1中所示Θ方向旋轉。藉 二叫可對任—晶®11盒(CR)接近’且能^近設 ;爰述，理站I2之第3處理單元群g3的過渡單元(TRs— 理單’f/Λ前面側從11盒站ih蘭依序設有第1處 1Η丨如群产】及弟2處理單疋群02。又’於系統背面側，從E盒站 ϋΐ 有第3處理單元群G3、第4處理單元群G4及第5

f5 °又’於第3處理單元群仏與第4處理單元群G4 又有第〗主魏部Αι，於第4處理單元群&與第5處 =g5之間設有第2主運送部&。再者，於第1主 於第2主運•之背面“ j 1及圖2所示，第！處理單元群Gi，於杯體(cp)内重疊 ϋ W载置於旋轉舰SP並實施既定處理之作為液 (Ϊ&ίϊΪ 制處理單元’例如：3個抗_塗布單元 L t.，、^轉成於曝光物止歧狀抗反射膜的底塗(bottom ating)早7c(BARC)。又，於第2處理單元群&，重聶著5 A 轉型處理單元，例如5段顯影單元(DEV)。 σ 第3處理單元群a，如圖3所示，自下而上， iffΐ :蛋調溫單元(TCP);過渡單元’，，成為於‘站11 ，、弟1主運送部A1之間之晶圓w之遞送部；備用 能設置使晶圓W載置於_實施_理=^=單 所望的烘箱型處理單元等；3個高精度調溫單元(cpL_G3)，對 ^在良好精度之溫度f理下施以加鱗理；4個高溫度敎 處理早το(ΒΑΚΕ)，對晶圓w施以既定的加熱處理。 、 严的L4處&，如圖3所示，自下而上，為重叠著10 &的構成.咼精度調溫單元(CPL_G4) ; 4個預烘單元 餘劑塗布後之晶B1 W施以加熱處理；5個後料元(p〇ST)，對^ 1320088 影處理後之晶圓w施以加熱處理。 。第5處理單元群〇5，如圖3所示，自下而上，為重疊著1〇 段的構成：4個高精度調溫單元(CPL一A) ; 6個曝光後烘烤 (PEB) ’對曝光後顯影前之晶圓…施以加熱處理。 設於第3〜5處理單元群&〜&之高溫度熱處理 (BAKE)、預烘單元(PAB)、後烘單元(p〇ST)、曝光後烘烤單元 (。卿）’如後所述，都具有相同構造，構成本實施形態之加轨處理 早兀。又，第3〜5處理單元群G3〜G5之重疊段數及單元 不限於圖示’可以任意地設定。 ^ 6處理單元群G6，自下而上，為重疊著4段的構成 黏=早tg(AD)，· 2個加熱單元(HP)，將日日日圓w付加熱。黏附單 tc(AD)’可具有將晶圓w予以調溫的麵。又，第7處理單 h，自下而上，為重疊著2段的構成：膜厚測定裝置 及周邊曝光裝置(WEE)，僅將晶® W之邊緣部選擇 署部八2背面側’可與第1主運送部Αι之背面側均勻地，、西第己 置加熱單元(HP)等熱處理單元。 U也配 曰圓送部Al ’設有第1主晶圓運送裝置16，此第1主 =匕第4處理單元群仏及第6處理單元群&所 。第2主運送部八2 ’設有第2晶圓主運送裝置17，此第 ^主晶圓運送裝置17，可選擇性地接近第2處 :::，4、第5處理單元料、第7處理單：所具備 支臂H 運·ίίί16 ’如圖4所示’具有保持晶圓w的3 /以可旋轉地支持於挪卩53，賴由喊 ^^ f 持部料沿著於錯直方向延伸的支持柱、“而升降 、支持柱55 ’沿者錯直方向形成有套管％，從支持部％於側方 14 1320088 向突出的凸緣部56可在套答由、、典如 通過凸緣部56升降;由 圓運送袭置16之臂7a〜7e，像讀構成，弟1主晶 移動，且可於Χγ面内_ 1於方向、Y方向、z方向各方向 處理單元群Gl可細也接近第！ 處理單元群06各單元 群3第4處理單元群G4及第6 的遮蔽板^又，/於安f有遮蔽來自於兩臂之放射熱 光元件(未圖上方，設置著安裝有發 確認於臂是否^曰η及受光元件戶斤構成之光學感應器，能 再二如圖:r示有出等。 實施與=的一部分，於壁部57形成有窗部W， 晶圓運送震置17，^有^則之^早兀，之晶圓W遞送。第2主 第1處理單元群f 晶圓運置16同樣的構造。 及管路28,於第2广理1 11之間，設置有液調溫泵浦24 溫栗浦25及管^ 2fe 2與界面站13之間，設置有液調 二群〇!及第2處理單元群G $為對第J處理早 29 ’係對各處理 砰既疋處理液者。又’管路28、 顯影處理系统丨4胃1_ 内邛，供給來自於設於抗蝕劑塗布 第二以圖潔空氣者。 下，處理站12北第處理單凡群G7’為了維修可以取 元群Gl與第的f板亦可取下或開閉。又，於第i處理單 第2處理單元^ 下方’财料1處理單元群〇,及 界面站13，既疋處理液之化學藥液單元(CHM)26、27。 匈之第2界面站13bH、12側，第1界面站以及曝光裝置14 單元群(}5之門 斤構成’於第1界面站13a，以面向第5處理 坫13b，配置/的方式配置有第1曰曰曰圓運送體62,於第2界面 配置有可於X方向移動之第2晶圓運送體63。 15 1320088 於第1晶圓運送體62之背面侧’如圖3所示，自下而上依序 12有第8處理單元群G8 ’係將以下重疊所構成：外側“ 用綾衝S盒(OUTBR) ’將從曝光裝置14搬出之晶圓w暫 ；； 用緩衝E盒(INBR)，將運送到曝光裝置14之晶圓w時 ^ ;及周邊曝光裝置（WEE)。内側用緩衝昆盒(細 ，衝S盒(OUTBR)，能收容多數片，例如25片晶圓又於 Π運送體62之正面側，如圖2所示，配置著第元 所触：2段輪調溫單元 有晶 62a」可料第5處料元群G5、第8纽單辑& 運ίί各單元選擇性地接近，藉此能進行於該等單元^晶 可於送體Μ亦均勾地’能於Χ方向及^向移動，且 ^向旋轉’再者具有晶圓遞送用之又體63。 二^自如。此又體63a，可以選擇性地接近第= ^之及台座1⑽ 全圖=抗 運塗，_統1各單二 使用去贼。p具備cpu，此處理控制器⑼，連接签. 之各構成部運作===== 1320088 部^以==之指示等，從記憶 各種處理。劑塗布顯影處理系統1執行所望的 發性記憶體等可ί存放於CD•咖、硬碟、軟碟、不Ξ 線“要求傳^媒二的二：’又置 執行各構成作2:控制器能―控制器10丨的指令， 成的抗#劑塗布顯影處理系統1巾，俜從晶圓间 s w - ίί« ⑽-G3)t著細曰處η理站12處理單元群g3之過渡單元 後，於屬i第w ’以調溫單元(tcp)進行調溫處理 膜形成==:g=，arc)，進行抗反射 (bake)料U )订力口熱處理’於高溫度熱處理單元 膜前，可單元(BARC)對晶圓w形成抗反射 單元(CPL =黏附處理。接著，以高精度調溫 卢ιΛ - ®之調溫後，將晶圓W運送到屬於第1 :早=Gl之抗峨布單元陶後，進以1 ，W施以預烘處理，並闕邊曝絲^(w^施=周光= ^ ’以南精度調溫單元(CPL_G9)等進行調溫。之後，^圓f以 苐2晶圓運送體63運送到曝光裝£ 14内。經過曝光裝置μ施以 曝光處理之晶圓W，藉由第2晶圓運送體63搬入過渡單元 —G9)，並藉，第1晶圓運送體62，以屬於第5處理單 & 曝光後烘烤單tg(PEB)，施以曝絲供烤處理，再運送於^ 處理單70群G2之娜單元(DEV)，独⑽彡處雜，以後供 (post)進行後烘處理’以高精度雛單元(CPL—G ;; 後，通過過渡單元(TRS-G3)，運送寵盒站^的丁 的既定位i。 ; 17 1320088 前所實施形態之加熱處理單元詳加說明。如 熱處理單元(ΒΑΚΕ)、觀單元(_)、後烘單元 β 4 +曝先後烘烤單兀(1^8)都具有相同構造，構成;f #能 :圖熱並;r卻ir熱處理單二 體圖元之加熱部的遮蓋物立 110------

去拉具有：圓板狀加熱板121 ’將晶圓w予以加熱； 搞m·s 2二形成上部開放的扁平圓筒狀’其内部空間支持加敎 J 2;，Λ物尸’形成下部開放的扁平圓筒狀’覆蓋支持忑 心感方。遮蓋物123 ’藉由未圖示的升降機構而能升降，於上 盘將晶圓w對加熱板121搬出入’於下降狀態，其下端 支持構件122上端緊黏而形成加熱處理空間s。又，支持構件 122，固定於殼體110之底面所配置的間隔件124上。 •加熱板12丨例如以鋁所構成，於其表面設有接近銷(proximity fin)125。然後，晶圓W於接近銷125上以近接於加熱板121之狀 ^被載置。於加熱板121，埋設有具有既定圖案的電加熱器126， 藉由從加熱器電源127對此電加熱器126通電，將加熱板121設 疋於既定溫度。加熱溫度之控制，係藉由設於加熱板121表面附 近之熱電偶(未圖示)進行回饋控制來實施。 加熱板121在中央部形成有3個貫通孔128(圖6僅圖示2個）， 於該等貫通孔128，用以使晶圓W升降之升降銷129以升降自如 地設置。該等升降銷129被支持板130所支持，能通過此支持板 130，藉由設於殼體110下方之缸筒機構13ι而升降。 遮蓋物123 ’如圖7擴大表示’由頂壁123a與侧壁123b所構 成。頂壁123a具有上板132及下板133，於其間形成氣體擴散空 間d。又，於頂壁123a的下板133，均勻地設有多數氣體喷吐孔 1320088 ϋίΐίί ’於頂壁123a之中央’以沿著錯直方向貫通之方式， 设有排氣官135。又，於遮蓋物123側壁123b之頂面， s向丨人口 136 ’自空氣5丨人"136朝向加熱處理郎 呂形成^有工軋導入路137。又，也可將空氣引入口 136，改 將Ns氣體等其他氣體導入之氣體導入機構。 ”、 於遮蓋物123之側壁123b之下部，沿著 138 〇 123b , 138

於，中在垂直上方延伸’設有多數垂直排氣通路14卜又，於側壁 123b之上部’設有環狀排氣通路⑷，垂 J

狀排氣通路141連接。 υ 〃此 =遮蓋物123頂壁123a的頂面，設有淨化氣體導人口 142， ίϊίϋί導切142 ’通過淨化氣體配管143連接著淨化氣體 供:δ機構144。淨化氣體導入口 142，通過未圖示的流路而與設於 上板1 2内之環狀流路145連接，於環狀流路145的下部，設有 多，可將淨化氣體以儒輯吐之氣射吐孔145a。因此，來自 於淨化氣，供給機構144之淨化氣體，可從淨化氣體導入口 142 通過未圖示的々IL路及環狀流路I#而從喷吐口 i45a以噴霧狀地喷 吐到氣，擴散空間d。導人於氣體擴散空間d之淨化氣體，通過下 板133氣體噴吐孔133a而以喷淋狀地喷吐於加熱處理空間s。於 淨化，體，管I43’設有閥〗46,用以調整淨化氣體之開閉及流量。 又’淨化氣體’較理想為使用空氣，或n2氣體或Μ氣體等惰性 氣體。 於遮蓋物123頂面中央，第1排氣構件147a及第2排氣構件 147b於垂向豐層地設置。於下側第丨排氣構件Μ%的内部， 插入，排^^ 135。於第1排氣構件147a，連接著排氣配管148， 於排氣配管148 ’連接著中央排氣機構149。於排氣配管148，設 有，150 l用以調節排氣之開閉及排氣量。並且，加熱處理空間s 之氛圍，藉由中央排氣機構149,能通過排氣管135、第丨排氣構 件147a、排氣配管148而排氣。 1320088 1 盖。物⑵頂面’設有外周排氣構件15卜外周排氣構件 ㈣所不，具有：垂直部1513，設於遮蓋物123頂面的周 ^4處；及2個水平部i51b，與4處垂直部以2個2個^ 。垂直部151a，通過氣體流路141a而與侧壁部123b之環狀 路141連接。於2個水平部151b之中央部分，以前述第2 件i47b連結，於第2排氣構件147b <側壁中央部，ί接 If f配^ 152，於排氣配管152，連接有賴排氣機構153。又， “乳HZ’設有閥154,用以調節排氣之開閉及排氣量調節。 =灸’此夠藉由外周排氣機構153，從排氣口 138通過排氣 姑」4〇及壤狀排氣祕141，再者通過外周排氣構件151、第2 排氣構件147b及排氣配管152而排氣。 閥146、150、154之開閉及調節’係藉由控制器155進行。 =杰155，藉由來自於集中控制部19之處理控制器1〇1的指令 =進j -25()454控制，如圖K)⑻所示之第2模式及圖1〇⑼ +Γ ηί2模式可以切換’第1模式係藉由將淨化氣體從氣體嗔 Ϊ曰ri r面喷吐一面通過排氣口 138而進行外周排氣，而一面 對曰曰0 w頂面均勻地供給下向流一面進行加熱處理；第2 =過遮蓋物123頂壁123a中央的排氣管135 一面排氣一面從空 氣引入口 136引入空氣，並且於加熱處理空間s 一面形 從外職向中央之氣流（排氣流)—面進行加熱處理^^ 利t亂體供給機構144、外周排氣機構153、氣體噴吐孔U3a、 排氣口 138或連接該等之配管等，構成上述第丨模式之 流的第1氣流形成機構，中央排氣機構149、排氣管135、二氣^ 2入二6成空4導入路137等構成上述第2模式之中形成氣；第 =卻部160 ’具有：冷卻板161 ;及驅動機構162，使冷卻板 161，水平方向驅動。冷卻板161上，設有接近銷⑹，晶圓界 ^此接近銷163上於近接冷卻板161之狀態載置，並進行冷卻處 理。驅動機構162，藉由傳送帶(belt)機構或滾珠螺桿機構等適舍 20 1320088 機構，使冷卻板161沿著引導件164而移動。冷卻板161 圓W進行接取遞送至加熱板Hi時，移動到加熱部12〇，並於二 卻處理及加熱處理時，位於圖示的基準位置。於冷卻板161了丄$ 避免以該方式移動時，冷卻板161與升降銷129間的干洙， 所示，冷卻板161沿著其運送方向形成有溝165。 ν 圖 加熱板161可藉由未圖示的冷卻機構冷卻，冷卻溫户 設於冷卻板161表面附近之熱電偶(未圖示)“控制 ，次，對於此方式構成之加熱處理單元職行的加 作，參照圖11所示程圖予以説明。在此，對 5二， 晶圓W進行之加熱處理予以説明。 布膜形成後之

首先，例如，將塗布既定塗布液後，或曝光處理 處理後的晶圓w，搬入殼體m内(步驟1}。此時，遮ϋ 上升的狀態，將晶圓W載置於突出在加熱板! $ : U ，129之上，接著使升降銷129下降，使晶圓w 既定溫度之加熱板121的接近銷125之上(步驟2)。以:， 物123下降，形成加熱處理空間s。 使遮盍 其次’如圖10(a)所示’藉由一面將淨化氣體從氣 以噴淋狀喷吐一面通過排氣口】38進行外 :、门 a ;以均勾地供給下向流-面進行加熱:理==晶圓二：

CO J =’控制閥154及閥H6,並藉由控制來自於^^ = 144之淨化氣體流量及來自於排氣 巧體供給機構 望的下向流。 4卜周排虱置’能形成所 之力Ιί ’ ΐ將職有塗布默㈣域，尤其於塗布膜㈣德 之加…處理時，會產生許多氣體或昇華物。像這種氣 21 1320088 在以往不會特別成為品質上的問題，但 Z ’該等畴於晶圓w上會成為碱’使得製品旦=0nm以 其’於形成ArF用之BARC後的晶圓供烤處理合太里降低。尤 -=體或昇華物，此等影響為大的。然而’日=多，這 .疋重視均勻性而對晶圓W賦予下向流的 式’由於 體或昇華物之去除，如果勉強地提高排氣效率，备損氣 ί=ί:;流不r壁中央排氣，因此==物 除:發果= 雖然加熱上 進行加熱處理直到塗布膜膜質安定為止& 視排氣之氣流，亦不會财财。⑨脚使喊像這種重 即，=從ism進行加熱處理後’進行第2模式，亦 ^加熱處理（步驟4)。於此步驟’如圖 :由;^ f ；fa1 s；^v^-® 的氣/现（排軋流）。藉此，加熱處理所產 、 排氣通路35而排氣除去，該等不華，會經過 像這種氣流，能有效地除去於第〗模式二_ :的氣體或昇華物。於此步驟，於第!模式之在g 控制盗155的指令，控制：將間146及154關閉而停止^曰 趙ί者調整該等閥之程度而成為在氣體噴吐： 並將閥⑽打開成為既定排氣量。藉此 “=二 所望氣流。藉由結束此第2模式，結束加敎處理。卜白中央的 "之中，第1模式及第2模式的加熱處理的條件 :例如=0一塗杨F雷射用 22 1320088 烘烤溫度：180〜22(TC(例如215。〇 第1模式 淨化氣體供給量：5L/min 外周排氣量：5L/min 第2模式 中央排氣量 ：20L/min (淨化氣體供給量：4L/min(視需要)） 從第1模式切換 2模式之時點（總計6〇sec): 40sec 署^;s 式’對晶圓W進行既定時間加熱處理後，將晶圓幸 接二二二上’進行既定冷卻處理(步驟5)。對此時晶圓之i| 二垃’：:圖12予以説明。首先，藉由升降銷129將晶圓Μ tiH12(a)所示，將冷卻板161移動到加熱板121之上! ϊί细’藉由使升降銷129下降，將晶圓w載置 161移動到肩夹祕m"!;曼圖（)所不，冷卻柄 通過丁冷部處理。此冷卻處理後，將晶圓W， = 2入口搬出(步驟6)。於此加熱處理單元卿)， 地冷卻’因此不會因為晶圓而在熱履 止上有所差異，滅加熱處理的晶圓之_不—致減小。 式盘本實郷態之加熱處理單元，魏將第1模 方式=熱處理途中切換模式，能兼顧⑶均勻 玲由 對於本，其他實施形態的加熱處理單元，予^明。 剖面圖，圖Η為其概略水平剖面圖擴=不的 上述第2模式之氣流形成方式盘: 加熱部除了 ^婦搞基本構造朗樣的，綱者_㈣符號，並省略 此實施形態之加熱處理單元，與之前的實施形態同樣，於殼 23 1320088 加熱部12。，，與之前的實施形態， 二有70王相冋構成的加熱板121。並且，加埶板12丨呈 物223，料下邱形成上部開放之扁平角筒狀’遮蓋 ΜΛΑ /成下4開放之扁平角筒狀。遮蓋物223，盘之前的實施 ===同樣，可以升降，於上升狀態，能將晶圓W對 ；厂^ 121搬出入，於下降狀態，形成加熱處理空間S，。 ^物223 ’由頂壁223a及側壁223b所構成。頂壁施， ^上板232及下板233，於其間形成氣體擴散空間d，。又，於頂 土 23a+，下板233，均勻地形成多數氣體喷吐孔幻允。 238 勘下部，沿著内周設有多數氣體排氣口 葡口 = r fi，設有多數垂直排氣通路24G，其從氣體排 風口 238起水平地延伸’於途中垂直地往上方延伸。又，於側壁 223b之上部，設有環狀排氣通路241，垂直排氣通路24〇 二 此環狀排氣通路24卜 又，於遮蓋物223之側壁223b之冷卻部側壁部的加熱板121 正上方位置，形成有於水平方向延伸之扁平狀氣體噴吐口 242a， 於此氣體噴吐口 242a’連接有垂直地延伸於侧壁223b之該壁部内 的多數垂直氣體流路243a。又，於該壁部上部，設有於水平方向 延伸的水平氣體流路244a，垂直氣體流路243a與此水平氣體流^ 244a連接。另一方面，與遮蓋物223側壁223b之上述側部相對之 壁部之在加熱板121正上方的位置，形成有於水平方向延伸之扁 平狀排氣口 242b，於此排氣口 242b，連接著垂直延伸於該壁部内 之多數垂直排氣通路243b。又，於該壁部上部，設有於水平方向 延伸之水平排氣通路244b，垂直排氣通路243b與此水平排氣通路 244b連接。 ' 於遮蓋物223之頂壁223a頂面中央，設有淨化氣體導入口 245 ’於此淨化氣體導入口 245 ’通過淨化氣體配管246與淨化氣 體供給機構247連接。於淨化氣體導入口 245，連接著上板232 24 1320088 内之流路248，來自於淨化氣體供給機構247之淨化氣體 流路248 ’到達設於氣體擴散空㈤d，之中央上部的氣體導 249 ’並且從此氣體導入構件249職體擴散空μ d，以放射 '入。導入於氣體擴散空間d，之淨化氣體，通過下板233之氣體嗆 吐孔233a，喷吐到加熱空間。於淨化氣體配管246，設有 j 用以調整淨化氣體之開閉及流量。 另一方面，於上述環狀排氣通路241之多處，連接著往上方 ，伸，排氣通路251，此排氣通路251於遮蓋物223上方連接於排 氣配管252a。排氣配管252a與集合配管252b連接，集合配管乃2b φ 連接於^周排氣機構253。又，於集合排氣配管252b，設有閥254, ，用以，節排氣之開閉及排氣量。並且，藉由外周排氣機構乃3，可 從排氣口 238通過垂直排氣通路240及環狀排氣通路241，再者 通過排氣配管252a、集合排氣配管252b而排氣。 衣再者’於前述水平氣體流路244a，連接著往上方延伸之氣體 ，路255a’此氣體流路255a於遮蓋物223上方連接於氣體供給配 官256a。於氣體供給配管256a連接著氣體供給機構257a。又，氣 體f給配管256a設有閥258a，用以調整氣體供給開閉及流量。又， 於，述水平排氣通路243b ’設有往上方延伸之排氣流路255b，此 排氣通路255b於遮蓋物223上方，與排氣配管256b連接。排氣 • 配管256b’連接著排氣機構257b。又，排氣配管256b設有閥258b， 用以調整排氣開閉及排氣量。並且，來自於氣體供給機構2573之 既定量氣體’例如空氣’通過氣體流路255a、水平氣體流路244a、 垂直氧體流路243a、氣體喷吐口 242a對加熱處理空間S，喷吐，並 藉由排氣機構257b ’通過排氣口 242b、垂直排氣通路243b、水平 排氣通路244b、排氣通路255b、排氣配管256b，進行與氣體噴吐 量對應之排氣，藉此於加熱處理空間S，形成單向流。 閥250、254、258a、258b之開閉及調節’係藉由控制器259 進行。控制器259，藉由來自於集中控制部19之處理控制器1〇1 的指令進行閥250、254、258a、258b之控制，如圖15⑻所示第1 25 1320088 模式及如圖15(b)所示第2模式可_換，第丨編 ϋίΓ WWTI面供給均勻的T向流—面進行加埶^ 為-面從氣體喷吐口 242a朝向排氣口 2你形成單’， 熱處理。於此實施形態中，淨化氣體供給機構如; 周排亂機構253、氣體喷吐孔233a '排氣口 238或將^卜 配管等，構成上述第1模式中形成氣流之第！氣流J =接， 機構257a、減機構257b、氣體喷吐口 24m亂

=料峨，觀爾2姆臟紅=: 與先前之實施形態同樣，於實施重視膜質均勻 = 除去之第2模式的加熱處理。本實施形態中ΐ 2 理，藉由從氣體喷吐口 242 a朝向排氣口 242b 力f纽產生彻或昇華物隨著此單向流同 模式之加熱處理中附著在晶圓w之氣體或昇華$ 地Ϊΐ °再者’於之前的實施形態，由於在晶圓w正上方形 成有，氣135，因麟留或附著於此的氣體或昇雜 f ’存在落獨晶® W之危雜，蚁本實_態沒有像這種危 險性’又’由於不需要在頂壁設置排氣構造，因此加熱處理單元 之上下尺寸能夠縮小。 又，本發明不限於上述實施形態，可作各種變形。例如，於 上述實施雜’係㈣始時以賴_勻之模式進行加敎處理，、 之後以β能除去從塗布膜發生之氣體或昇華物的模式進行加熱處 理二但是由於塗布膜的原因，有時開始時容易產生氣體或昇華物， 於這種情形，也可以能將氣體或昇華物除去之模式進行加熱處理 後’再以使膜質均自之模式進行加熱處理。又，對應於此等處理 基板，亦可僅實施使膜質均勻之模式，或僅實施將從塗布膜發生 26 1320088 之氣體或昇華物除去之模式，進行加熱處理。 但 a又，上述實施形態，係關於具備冷卻板之加熱處理單元 是本發明當然也能應用於不具有冷卻板之加埶處理單元。 - ★再者’本發明，當然可應用於通常的光微影中的加熱處理， 但亦此應用於浸液曝光處理時之加熱處理。 * 再者，上述實施形態係將本發明應用於在半導體晶圓报 布離之加麟理，但不限於此，雜制於液晶絲裝圓置 用基板等、其絲板之加熱處理’也能朗於未形成 板的加熱處理。 呀〈丞 *【圖式簡單說明】 圖1 _示本發明-實施雜之魏有加熱處理單 體曰θ圓抗蝕劑塗布顯影處理系統的全體構成平面圖。 等 圖2係顯示圖1所示抗餘劑塗布顯影處理系統之前視圖。 圖3係顯示圖丨所示抗蝕劑塗布顯影處理系統之後視^ : 背顯示圖1之抗鋪塗布顯影處理系統具備的主i圓運 达裝置的概略構造立體圖。 運 員示，1之抗_塗布顯影處理系統之控制系方塊圖。 ®係”、、員不本發明之一實施形態中，加熱處理單元的剖面圖 擴大細示本發狀—實制彡態中，加減理單元的加熱部 的遮本發明之—實施賴巾’加熱歧單摘加熱部 略平=示本發明之—實施雜巾，加熱處理單元内部的概 式的糸顯示本發明之一實施形態中’加熱處理單元的2個模 理方^示本發明之一實施形態中，加熱處理單元的加熱處 27 1320088 圖12係顯示本發明之一實施形態中，加熱處理單元中，用以 將進行加熱處理後之晶圓遞送到冷卻板之遞送步驟示意圖。 圖13係顯示本發明之另一實施形態中’加熱處理單 元之加熱 部擴大剖面圖。 圖14係顯示本發明另一實施形態中，加熱處理單元之加熱部 的概略水平剖面圖。 圖15係顯示本發明另一實施形態中，加熱處理單元之2個模 式的示意圖。 '

【主要元件符號說明】 Αι 第1主運送部 A2 第2主運送部 AD 黏附單元 BAKE 高溫度熱處理單元 BARC 底塗單元 CHP 加熱處理單元 COT 抗蝕劑塗布單元 CP 杯體 cpl-g3 高精度調溫單元 cpl-g4 高精度調溫單元 cpl-g9 高精度調溫單元 CR 晶圓0E盒 d 氣體擴散空間 d， 氣體擴散空間 DEV 顯影單元 FT1 膜厚測定裴置 Gi 第1處理單元群 g2 第2處理單元群 〇3 第3處理單元群 28 1320088

〇4 第4處理單元群 g5 第5處理單元群 g6 第6處理單元群 g7 第7處理單元群 g8 第8處理單元群 g9 第9處理單元群 HP 加熱單元 INBR 内側用緩衝匣盒 OUTBR 外側用緩衝匣盒 PAB 預供單元 PEB 曝光後烘烤單元 POST 後烘單元 s 加熱處理空間 s， 形成加熱處理空間 SP 旋轉夾頭 TCP 調溫單元 TRS—G3 過渡單元 TRS—G9 過渡單元 W 基板 WEE 周邊曝光裝置 1 抗姓劑塗布顯影處理系統 7a 臂 7b 臂 7c 臂 8 遮蔽板 11 匣盒站 12 處理站 13 界面站 13a 第1界面站 29 1320088

13b 第2界面站 14 曝光裝置 14a 内側台座 14b 外側台座 16 第1主晶圓運送裝置 17 第2主晶圓運送裝置 19 集中控制部 20 匣盒載置台 20a 定位突起 21 晶圓運送機構 21a 鎬 24 液調溫果浦 25 液調溫泵浦 26 化學藥液單元(CHM) 27 化學藥液單元(CHM) 28 管路 29 管路 52 基台 53 支持部 55 支持柱 55a 套管 56 凸緣部 57 壁部 57a 窗部 59 感應器構件 62 第1晶圓運送體 62a 叉體 63 第2晶圓運送體 63a 叉體 1320088

101 處理控制器 102 使用者界面 103 記憶部 110 殼體 120 加熱部 120， 加熱部 121 加熱板 122 支持構件 123 遮蓋物 123a 頂壁 123b 側壁 124 間隔件 125 接近銷 126 電加熱器 127 加熱器電源 128 貫通孔 129 升降銷 130 支持板 131 缸筒機構 132 上板 133 下板 133a 氣體喷吐孔 135 排氣管(排氣流形成機構) 136 空氣引入口 137 空氣導入路 138 排氣口 139 排氣通路 140 排氣通路 141 環狀排氣通路 31 1320088

141a 氣體流路 142 淨化氣體導入口 143 淨化氣體配管 144 淨化氣體供給機構(下向流形成4 145 環狀流路 145a 氣體喷吐孔 146 閥 147a 第1排氣構件 147b 第2排氣構件 148 排氣配管 149 中央排氣機構(排氣流形成機構) 150 閥 151 外周排氣構件 151a 垂直部 151b 水平部 152 排氣配管 153 外周排氣機構(下向流形成機構) 154 閥 155 控制器 160 冷卻部 161 冷卻板 162 驅動機構 163 接近銷 164 引導件 165 溝 222 支持構件 223 遮蓋物 223a 頂壁 223b 側壁 32 1320088

232 上板 233 下板 233a 氣體喷吐孔 238 氣體排氣口 240 垂直排氣通路 241 環狀排氣通路 242a 氣體喷吐口 243a 垂直氣體流路 243b 垂直排氣通路 244a 水平氣體流路 244b 水平排氣通路 245 淨化氣體導入口 246 淨化氣體配管 247 淨化氣體供給機構 248 流路 249 氣體導入構件 250 閥 251 排氣通路 252a 排氣配管 252b 集合配管(集合排翁 253 外周排氣機構 254 閥 255a 氣體流路 255b 排氣通路 256a 氣體供給配管 256b 排氣配管 257a 氣體供給機構 257b 排氣機構 258a 閥 33 1320088 258b 閥 259 控制器

Claims (1)

1320088 十、申請專利範圍： 1. 一種加熱處理裝置，用以對基板進行加熱處理，苴特徵於. 具有： 、 、 加熱板’用以將基板加熱； 遮蓋物，圍繞於該加熱板上方之空間； —第1氣流形成機構，於該加熱板上方之空間，形成主要目的 在實現均勻加熱處理之氣流；及 第2氣流形成機構，於該加熱板上方之空間，形成主要目的 在將從基板產生之氣體及/或昇華物排出除去之氣流；且 該第1氣流形成機構與該第2氣流形成機構可選擇性地切換。 置2.種加熱處理裝置，係對基板進行加熱處理之加熱處理裝 其特徵在於： 具有： 加熱板，用以將基板加熱； 遮蓋物，圍繞於該加熱板上方之空間； 认a第氣麵成機構，於該加熱板上方之空間，形成主要實現 均勻加熱處理之氣流； 第2氣"|(_形成機構’於該加熱板上方之空間，形成主要目的 在將從基板產生之氣體及/或昇華物排出除去之氣流；及 ，控制使得以下列模式切換：—面以該第1氣流形 ΐ ^ 流—面加熱基板之模式，與—面以該第2氣流形成 機構形成氣流一面加熱基板之模式。 媸專利乾圍第2項之加熱處理裝置，其中，該控制機 從該2個模式其中之-切換為另一者。 爐於3項之加熱處縣置，其巾，該控制機 ί卜=該第1氣流形成機構形成氣流一面加 奐為一面以該第2氣流形成機構形成氣流 一面加熱基板之模式。 35 1320088 5.如申請專利範圍第〗 I給婉麟，丄面置均; 著基板的氣流。 成，、、极上万之工間排乳，形成沿 7·如中請專利範圍第6項之加熱處理裝置， ΐί機構，於該加熱板上方之空間，形成從基板周邊朝1中S 料帽專利麵第6項之加熱處理裝置，其中，該第2氣产 i單Ξί流熱板上方之㈣，形成從基板—側朝向另-側 9·一種加熱處理裝置，用以對基板進行加熱處理， 其特徵在於： 具有： 加熱板，用以將基板加熱； 遮蓋物，圍繞於該加熱板上方之空間； ^排氣'々IL形成機構對該遮蓋物内排氣而於該加熱板之上方之 空間形成排氣流；及 < I 下向流形成機構，形成對該加熱板上之基板頂面均勻地供哈 的下向流； …° 且可就下列模式進行切換： 與 一面以该下向流形成機構形成下向流一面加熱基板之模式， 面以該排氣流形成機構形成排氣流一面加熱基板之模式。 10.—種加熱處理裝置，用以對基板進行加熱處理， 其特徵在於： 具有： 加熱板，用以將基板加熱； 遮蓋物，圍繞於該加熱板上方之空間； 36 1320088 空間形成排氣構對。亥遮蓋物内排氣而於該加熱板之上方之 的下加熱板上之基板頂面均勻地供給 控制機構，控制使得以下 一 構，控制機 加熱成機構形成下向流·面 基板之模式。 換為一面糟由該排氣機構排氣一面加熱 13.如申請專利範圍第9 中’該下向流形成機1 中任—項之加熱處理裝置，其 以喷淋狀對於基板頂面^氣J體從該遮蓋物之頂壁 方向排氣。 、、’、° ·、—，及外周排氣機構’往基板外周 央；及氣體導人部，將於該遮蓋物之頂壁中 該加妖板導人氣體並從該排氣部予以排氣，而於 排氣流。 中，該排氣流形成機構且有壬;;項之加熱處理農置，其 之空間的-側；及排氣，設於該加熱板上方 導入部導人氣體並從該另—側’·藉由從該氣體 間形f基板，麵該加誠上方之空 行加熱處ί加列構件之加熱處理裒置進 用於將基板加熱，遮蓋物，圍繞於該加熱 37 V 1320088 成主要目的在實現成機構’於該加熱板上方之空間，形 該加熱板上方理之氣流；第2氣流形成機構，於 昇華物排出除去之氣流；^成主要目的在將從基板發生之氣體及/或 ，加熱處理方法“特徵為具有： 及* 亥第1氣流形成機構形成氣流-面加熱基板之步驟； 17 ^形成機構形成氣流—面加熱基板之步驟。 先實加熱處理方法，其中，於開始時 驟，接著實输一而 二机/成機構形成氣流一面加熱基板之步 之步驟。 第2氣流形賴構形成氣流—面加熱基板 一面^範11第16或17項之加熱處理方法，其中，於 對該加形成機構形成氣流―面加熱基板之步驟，形成 ”、、板上基板之頂面均勻地供給的下向流。 16 ^17 ^ 加熱㈣細轉，將該 节第2^^利範圍.第19項之加_理方法，其中，於一面以 ^上方步驟，係於該加熱 今專利範圍第19項之加熱處理方法，其中，於一面以 =卜Γ械機獅錢流—面加熱基板之步驟，係於該加執 板it工間形成從基板之—側朝向另—側的單向氣流。 力口熱處玉里方法’係使用具備下列構件之加熱處理裝置 献II &理：加熱板’驗縣板加熱；遮蓋物，圍繞於該加 二之空間；排氣流形成機構，將該遮蓋物内之.氛圍從遮蓋 及丁二卩或側軒以排氣並於該加熱板上方之空間形鋪氣流； 。机形成機構，形成對該加熱板上之基板頂面均勻地供給的 38 1320088 程式，其特徵在於：該控制程式，於執行時，使電腦控制加熱處 理裝置，以實施申請專利範圍第16至27項中任一項之加熱處理 方法。 十一、圖式：