專利名稱：半導(dǎo)體晶片的處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片的制造技術(shù)，尤其涉及在照相制版工序中的半導(dǎo)體晶片的制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體晶片的晶片處理工序，包括成膜工序、照相制版工序以及刻蝕工序等各種工序。而在這些工序中，多數(shù)必須嚴(yán)格控制溫度。
在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平5-251456號(hào)公報(bào)，公開了改善加熱爐內(nèi)的半導(dǎo)體晶片的面內(nèi)和晶片之間的溫度均勻性的單片式半導(dǎo)體晶片的熱處理裝置。該熱處理裝置是對(duì)在加熱爐中每次裝入一片的半導(dǎo)體晶片進(jìn)行熱處理的裝置，而且，在與加熱爐連接的處理氣體導(dǎo)入管線上設(shè)置氣體溫度調(diào)節(jié)器。
依據(jù)該熱處理裝置，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)入加熱爐中的處理氣體的溫度使加熱爐內(nèi)的溫度穩(wěn)定，由此改善半導(dǎo)體晶片的面內(nèi)和基片之間的處理溫度的均勻性。另外，由于能夠減小或消除處理氣體和半導(dǎo)體基片之間的溫度差，因此，不會(huì)使半導(dǎo)體晶片面內(nèi)的處理溫度的均勻性變差，同時(shí)通過消除供給處理氣體的溫度變化，能夠消除每個(gè)要處理的半導(dǎo)體晶片的處理溫度偏差。
另外，在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平6-177056號(hào)公報(bào)，公開了一種能夠使晶片上的處理狀態(tài)均勻地進(jìn)行加熱的氣體處理裝置。該氣體處理裝置包括設(shè)有供被處理物出入的出入口的處理室；與處理室連接并供給處理氣體的氣體供給管線；設(shè)在處理室內(nèi)的保持被處理物的受熱臺(tái)；設(shè)在受熱臺(tái)的被處理物的反對(duì)側(cè)，并加熱受熱臺(tái)的各不同區(qū)域的多個(gè)分隔加熱器；以及從對(duì)處理室中被處理的被處理物的處理狀態(tài)進(jìn)行測(cè)定的處理狀態(tài)測(cè)定裝置接收測(cè)定數(shù)據(jù)、并對(duì)應(yīng)于該測(cè)定數(shù)據(jù)各自控制分隔加熱器的控制器。
依據(jù)該氣體處理裝置，需要基于被測(cè)定的處理狀態(tài)的分布數(shù)據(jù)求得一種溫度分布，使整個(gè)被處理物中這種狀態(tài)分布均勻化。為了實(shí)現(xiàn)該溫度分布，通過分別控制各自負(fù)責(zé)各區(qū)域加熱的分隔加熱器的加熱輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)使被處理物的處理狀態(tài)在整個(gè)被處理物中均勻分布的溫度分布。結(jié)果，能夠使被處理物內(nèi)的處理狀態(tài)穩(wěn)定，并提高制造成品率。
但是，在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平5-251456號(hào)公報(bào)中所公開的熱處理裝置，只不過是通過調(diào)節(jié)導(dǎo)入加熱爐中的處理氣體的溫度來穩(wěn)定加熱爐內(nèi)的溫度。由于沒有考慮處理氣體的其它條件對(duì)半導(dǎo)體晶片品質(zhì)的影響，因此，基于其它條件的半導(dǎo)體晶片的品質(zhì)就不穩(wěn)定。
另外，在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平6-177056號(hào)公報(bào)中所公開的氣體處理裝置，作為關(guān)于在處理室被處理的被處理物的處理狀態(tài)，測(cè)定形成在晶片上的處理膜的膜厚，并控制等離子體CVD(Chemical VaporDeposition化學(xué)氣相淀積)處理裝置的多個(gè)分隔加熱器的溫度。由于根據(jù)處理膜的膜厚控制加熱器的溫度，因此，不適用于進(jìn)行薄膜形成處理的CVD處理裝置等以外的半導(dǎo)體處理裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠使被處理物即半導(dǎo)體晶片的品質(zhì)均勻化的半導(dǎo)體晶片的處理裝置。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種能夠使在照相制版處理工序中的被處理物即半導(dǎo)體晶片的品質(zhì)均勻化的半導(dǎo)體晶片的處理裝置。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種能夠容易地使被處理物即半導(dǎo)體晶片的品質(zhì)均勻化的半導(dǎo)體晶片的處理裝置。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種能夠在避免大幅度的成本上升的條件下，使被處理物即半導(dǎo)體晶片的品質(zhì)均勻化的半導(dǎo)體晶片的處理裝置。
在本發(fā)明一方面的半導(dǎo)體晶片處理裝置中，晶片放置在設(shè)有提供流體的供氣口和排出流體的排氣口的加熱室內(nèi)。處理裝置設(shè)有探測(cè)加熱室內(nèi)濕度的探測(cè)部和基于探測(cè)部探測(cè)的濕度來控制濕度調(diào)節(jié)裝置的控制部。
在加熱室內(nèi)放置晶片進(jìn)行處理時(shí)，基于被探測(cè)的加熱室內(nèi)的濕度進(jìn)行控制，例如向加熱室提供與加熱室內(nèi)的濕度相同的空氣。由此，使加熱室內(nèi)空氣的濕度均勻，從而在晶片上涂的抗蝕劑尤其是縮醛系正性抗蝕劑中，使以濕度變化為主因的反應(yīng)速度均勻。結(jié)果，能夠使化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑的反應(yīng)速度均勻，從而能夠?qū)ν吭诰系目刮g劑均勻地處理。
在本發(fā)明另一方面的半導(dǎo)體晶片處理裝置中，晶片放置在設(shè)有提供流體的供氣口和排出流體的排氣口的加熱室內(nèi)。處理裝置設(shè)有探測(cè)加熱室內(nèi)溫度和濕度的探測(cè)部和基于探測(cè)部探測(cè)的溫度和濕度控制溫濕度調(diào)節(jié)裝置的控制部。
在加熱室內(nèi)放置晶片進(jìn)行處理時(shí)，基于被探測(cè)的溫度與濕度對(duì)加熱室內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行控制，例如向加熱室提供與加熱室內(nèi)的溫度和濕度相同溫度和濕度的空氣。由此，使加熱室內(nèi)空氣的溫度和濕度均勻，從而，在晶片上涂的抗蝕劑尤其是縮醛系正性抗蝕劑中，使以溫度和濕度變化為主因的反應(yīng)速度均勻。結(jié)果，能夠使化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑的反應(yīng)速度均勻，從而能夠?qū)ν吭诰系目刮g劑均勻地處理。
在本發(fā)明又一方面的半導(dǎo)體晶片的處理裝置中，晶片放置在加熱室內(nèi)，在處理裝置中設(shè)有能夠?qū)姆胖妹娴拿慷鄠€(gè)區(qū)進(jìn)行溫度控制的多個(gè)加熱器。處理裝置設(shè)有與區(qū)相對(duì)應(yīng)地，對(duì)在處理裝置進(jìn)行處理后的晶片的圖案尺寸進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量部；探測(cè)各加熱器附近溫度的探測(cè)部；基于被測(cè)量部測(cè)量的與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的加熱器的溫度指令值的算出部；對(duì)每個(gè)區(qū)的加熱器進(jìn)行控制，以使被探測(cè)的溫度成為被算出的溫度指令值的控制部。
在本發(fā)明中，控制被設(shè)在處理裝置的加熱器，使在測(cè)量部被測(cè)量的圖案尺寸和目標(biāo)尺寸之間的差消除。結(jié)果，通過對(duì)加熱器的溫度進(jìn)行控制，使由溫度的不均勻而引起的圖案尺寸的不均勻性在隨后的晶片處理時(shí)消除。因此，能夠消除圖案尺寸的不均勻。
在本發(fā)明又一方面的半導(dǎo)體晶片處理裝置中，晶片放置在加熱室內(nèi)，在與晶片相對(duì)的位置上設(shè)有能夠?qū)γ慷鄠€(gè)區(qū)進(jìn)行曝光量控制的曝光裝置。處理裝置設(shè)有與區(qū)相對(duì)應(yīng)地，對(duì)在處理裝置進(jìn)行處理后的晶片的圖案尺寸進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量部；基于被測(cè)量部測(cè)量的與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的曝光量指令值的算出部；對(duì)每個(gè)區(qū)進(jìn)行曝光量控制，以使由曝光裝置產(chǎn)生的曝光量成為被算出的曝光量指令值的控制部。
在本發(fā)明中，設(shè)定由被設(shè)在處理裝置的曝光裝置所產(chǎn)生的曝光量，從而使在測(cè)量部被測(cè)量的圖案尺寸和目標(biāo)尺寸之差消除。結(jié)果，通過對(duì)曝光量進(jìn)行控制，使由曝光程度的不均勻而引起的圖案尺寸的不均勻性在隨后的晶片處理時(shí)消除。因此，能夠消除圖案尺寸的不均勻。
至于本發(fā)明的上述目的和其它目的，特征，形態(tài)與優(yōu)點(diǎn)，通過如下的應(yīng)參照附圖進(jìn)行理解的有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明，能夠得到進(jìn)一步的明確。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的照相制版處理裝置的框圖。
圖2是表示由圖1中的控制器執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的照相制版處理裝置的框圖。
圖4是表示加熱器和溫度傳感器的配置的圖。
圖5是表示存儲(chǔ)在圖3的計(jì)算機(jī)中的溫度表的圖。
圖6是表示由圖3中的控制器執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖。
圖7-圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例的照相制版處理裝置的動(dòng)作例的示圖。
圖9是本發(fā)明第三實(shí)施例的照相制版處理裝置的框圖。
圖10是表示曝光量控制區(qū)的配置的圖。
圖11是表示存儲(chǔ)在圖9的計(jì)算機(jī)中的曝光量表的圖。
圖12是表示由圖9中的控制器執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖。
圖13是本發(fā)明第三實(shí)施例的照相制版處理裝置的動(dòng)作例的示圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，就本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。在以下的說明和附圖中，相同的部件用相同的符號(hào)表示。而且，這些部件的名稱和功能也相同。因此，不再重復(fù)對(duì)這些部件的詳細(xì)說明。
第一實(shí)施例以下，就本發(fā)明第一實(shí)施例的照相制版處理裝置進(jìn)行說明。如圖1所示，該照相制版處理裝置設(shè)有控制該照相制版處理裝置的控制器1000，調(diào)節(jié)提供給加熱室中的空氣的溫濕度的溫濕調(diào)節(jié)器1100，從溫濕調(diào)節(jié)器1100向加熱室提供空氣的供氣管線1200，設(shè)在加熱室內(nèi)的溫濕度監(jiān)控傳感器1300，以及從加熱室排出空氣的排出管線1400。另外，在加熱室內(nèi)設(shè)有放置晶片1500的放置臺(tái)1700和設(shè)在放置臺(tái)1700與晶片1500之間的加熱板1600。
該照相制版工序中在晶片1500上涂化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑，并通過遮擋光線的掩模圖案進(jìn)行光的照射，由此，使部分抗蝕劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使抗蝕劑殘留在晶片1500上與加有掩模的位置對(duì)應(yīng)的部分。
涂在晶片1500的化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑，通過曝光從光酸產(chǎn)生劑產(chǎn)生酸，而且，通過熱處理使產(chǎn)生的酸分解與樹脂結(jié)合的保護(hù)基。由此，被脫除保護(hù)的樹脂能夠被顯影液溶解，并能夠進(jìn)行預(yù)定的處理。該化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑包括負(fù)性抗蝕劑、縮醛系正性抗蝕劑以及熱處理系抗蝕劑?？s醛系正性抗蝕劑的反應(yīng)速度，不僅受反應(yīng)時(shí)的溫度影響也受反應(yīng)時(shí)的濕度影響。
從設(shè)在加熱室內(nèi)的監(jiān)控加熱室內(nèi)空氣的溫濕度的溫濕度監(jiān)控傳感器1300，向控制器1000輸入表示加熱室內(nèi)空氣的溫度和濕度的信號(hào)?？刂破?000將從溫濕度監(jiān)控傳感器1300輸入的溫度和濕度作為反饋控制的目標(biāo)值，發(fā)送給溫濕調(diào)節(jié)器1100。然后，溫濕調(diào)節(jié)器1100調(diào)節(jié)提供給供氣管線1200的空氣的溫度和濕度，以達(dá)到從控制器1000接收的目標(biāo)值。再有，也可以特別地只調(diào)節(jié)濕度。
參照?qǐng)D2，就由圖1所示的控制器1000執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
在步驟(以下，將步驟略寫成S。)1000中，控制器1000判斷是否到了采樣時(shí)間。如到了采樣時(shí)間(在S1000中為“是”)，處理就轉(zhuǎn)移到S1100。如還沒有到采樣時(shí)間(在S1000中為“否”)，處理就返回至S1000，一直等到采樣時(shí)間到來。
在S1100中，表示設(shè)在加熱室內(nèi)的溫濕度監(jiān)控傳感器1300所探測(cè)的溫度和濕度的信號(hào)被輸入到控制器1000。
在S1200中，控制器1000將在S1100輸入的溫度和濕度作為指令值(反饋控制的目標(biāo)值)發(fā)送給溫濕調(diào)節(jié)器1100。然后，處理返回至S1000。也就是說，每次采樣時(shí)間(例如100msec)都重復(fù)進(jìn)行這樣的S1000～S1200的處理。
下面，就基于如上所述的結(jié)構(gòu)和流程圖，對(duì)本實(shí)施例的照相制版處理裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。在照相制版處理裝置的加熱室內(nèi)放置晶片1500，并開始照相制版處理。預(yù)先由溫濕調(diào)節(jié)器1100調(diào)節(jié)了溫度和濕度的空氣，通過供氣管線1200提供給加熱室內(nèi)。設(shè)在加熱室內(nèi)的溫濕度監(jiān)控傳感器1300，探測(cè)提供給加熱室內(nèi)的空氣的溫度和濕度并將其結(jié)果發(fā)送給控制器1000。
控制器1000基于從溫濕度監(jiān)控傳感器1300接收到的表示加熱室內(nèi)的溫度和濕度的信號(hào)，將控制信號(hào)即指令值(反饋控制的目標(biāo)值)發(fā)送給溫濕調(diào)節(jié)器1100，以達(dá)到與加熱室內(nèi)空氣的溫度和濕度相同的溫度和濕度。溫濕調(diào)節(jié)器1100基于從控制器1000接收的指令值，進(jìn)行以該指令值作為目標(biāo)值的反饋控制，控制提供給加熱室的空氣的溫度和濕度，使之與加熱室內(nèi)空氣的溫度和濕度相同。
如上所述，依據(jù)本實(shí)施例的照相制版處理裝置，在加熱室內(nèi)放置晶片并進(jìn)行照相制版處理時(shí)，向加熱室提供具有與加熱室內(nèi)的溫度和濕度均相同的溫度和濕度的空氣。由此加熱室內(nèi)空氣的溫度和濕度變得均勻。如以這樣的狀態(tài)進(jìn)行照相制版處理，由于涂在晶片上的抗蝕劑，尤其是縮醛系正性抗蝕劑的濕度均勻，因此反應(yīng)速度均勻。結(jié)果，能夠使化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑的反應(yīng)速度均勻，從而能夠使涂在晶片上的抗蝕劑均勻溶解。
第二實(shí)施例以下，就本發(fā)明第二實(shí)施例的照相制版處理裝置進(jìn)行說明。另外，在以下所說明的本實(shí)施例的照相制版處理裝置的硬件結(jié)構(gòu)中，不再重復(fù)與前述的第一實(shí)施例的照相制版處理裝置相同的硬件結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明。
參照?qǐng)D3，就本實(shí)施例的照相制版處理裝置的控制框圖進(jìn)行說明。如圖3所示，本實(shí)施例的照相制版處理裝置，在前述的第一實(shí)施例的照相制版處理裝置的硬件結(jié)構(gòu)以外，還設(shè)有使放置臺(tái)1700水平方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1800。而且，加熱板1600設(shè)有多個(gè)加熱器和探測(cè)該加熱器附近溫度的溫度傳感器。另外，在與溫濕調(diào)節(jié)器1100和溫濕度監(jiān)控傳感器1300連接的控制器1000以外，還設(shè)有與計(jì)算機(jī)2000和加熱板1600連接的控制器2100。另外，計(jì)算機(jī)2000與檢查工序計(jì)算機(jī)2200連接。
檢查工序計(jì)算機(jī)2200測(cè)定在該照相制版處理裝置中被處理的晶片1500的圖案尺寸。圖3中所示的圖案尺寸，是指涂在晶片1500上的未被溶解處理的抗蝕劑殘留部分的尺寸。
圖3中所示的圖案尺寸大，就表示殘留抗蝕劑過多，化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑的反應(yīng)不夠充分。作為反應(yīng)不夠充分的理由，有可能是因?yàn)榧訜岚?600的溫度低，所以只要提高其溫度或者如后述的那樣增加曝光量即可。
圖3所示的圖案尺寸小，就表示抗蝕劑過多地被溶解，化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑的反應(yīng)過度。作為反應(yīng)過度的理由，有可能是因?yàn)榧訜岚?600的溫度高，所以只要降低其溫度或減少后述的曝光量即可。
計(jì)算機(jī)2000從檢查工序計(jì)算機(jī)2200接收?qǐng)D案尺寸，并基于該圖案尺寸算出加熱器溫度指令值，將算出的加熱器溫度指令值發(fā)送給控制器2100?？刂破?100基于從計(jì)算機(jī)2000接收的加熱器溫度指令值，對(duì)加熱板1700的加熱器進(jìn)行反饋控制。在控制器2100，從探測(cè)設(shè)置在加熱板1600的多個(gè)加熱器的溫度的溫度傳感器輸入表示加熱器溫度的信號(hào)，同時(shí)從控制器2100向加熱板1600發(fā)送加熱器控制信號(hào)。
參照?qǐng)D4，圖中表示了在加熱板1600上的加熱器1610和溫度傳感器1620之間的配置。圖4所示的加熱器1610和溫度傳感器1620的配置，與檢查工序計(jì)算機(jī)2200的圖案尺寸的測(cè)定區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)定。也就是說，檢查工序計(jì)算機(jī)2200將晶片1500分割成多個(gè)區(qū)域(例如，對(duì)直徑為200毫米的晶片分割成20毫米×20毫米的區(qū)域)，并將該區(qū)域內(nèi)的圖案尺寸的平均值作為該區(qū)域的圖案尺寸的代表值算出。
另一方面，如圖4所示，與該區(qū)域?qū)?yīng)地配置加熱器1610和溫度傳感器1620。還有，不一定必須將檢查工序計(jì)算機(jī)2200的測(cè)定區(qū)域與加熱板1600上的加熱器1610和溫度傳感器1620的分隔區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。
而且，檢查工序計(jì)算機(jī)2200將圖案尺寸發(fā)送給計(jì)算機(jī)2000，但不一定都是這樣。例如，如果設(shè)定成由檢查工序計(jì)算機(jī)2200算出基于圖案尺寸的加熱器溫度指令值，那么也可以由檢查工序計(jì)算機(jī)2200算出加熱器溫度指令值，并發(fā)送給控制器2100。
參照?qǐng)D5，就存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)2000的固定盤或存儲(chǔ)器中的溫度表進(jìn)行說明。如圖5所示，該溫度表在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的每個(gè)品種名、工序名下，存儲(chǔ)每單位溫度的尺寸變化量。例如，在品種名為“DRAM”工序名為“1F”的場(chǎng)合，加熱器的溫度每變化1度圖案尺寸只變化5nm。對(duì)每個(gè)品種和每個(gè)工序，存儲(chǔ)這樣的每單位溫度的尺寸變化量。
在從檢查工序計(jì)算機(jī)2200接收的圖案尺寸小于目標(biāo)圖案尺寸時(shí)，計(jì)算機(jī)2000判斷為化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑反應(yīng)過度，并算出溫度指令值以使溫度下降。在從檢查工序計(jì)算機(jī)2200接收的圖案尺寸大于目標(biāo)圖案尺寸時(shí)，計(jì)算機(jī)2000判斷為化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑反應(yīng)不夠充分，并算出溫度指令值以使溫度上升。此時(shí)，參照?qǐng)D5中所示的溫度表，算出加熱器的溫度指令值。
參照?qǐng)D6，就由計(jì)算機(jī)2000執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
在S2000中，計(jì)算機(jī)2000判斷是否從檢查工序計(jì)算機(jī)2200接收到圖案尺寸數(shù)據(jù)。如果從檢查工序計(jì)算機(jī)2200接收到圖案尺寸數(shù)據(jù)(在S2000中為“是”)，處理就轉(zhuǎn)移到S2100。如果沒有接收到(在S2000中為“否”)，處理就返回至S2000，一直等到從檢查工序計(jì)算機(jī)2200接收到圖案尺寸數(shù)據(jù)為止。
在S2100中，計(jì)算機(jī)2000對(duì)每個(gè)區(qū)算出晶片1500內(nèi)的圖案尺寸和目標(biāo)圖案尺寸之間的尺寸差。在S2200中，參照溫度表(圖5)，計(jì)算機(jī)2000對(duì)每個(gè)區(qū)算出用以消除尺寸差的加熱器溫度。
在S2300中，計(jì)算機(jī)2000將每個(gè)區(qū)的加熱器溫度作為反饋控制的目標(biāo)溫度值發(fā)送給控制器2100?？刂破?100將從計(jì)算機(jī)2000接收的加熱器溫度指令值作為反饋信號(hào)的目標(biāo)值控制加熱器1610。此時(shí)，在多個(gè)加熱器中的每個(gè)加熱器1610上分別進(jìn)行反饋控制。
基于如上所述的結(jié)構(gòu)和流程圖，就本實(shí)施例的照相制版處理裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
在該照相制版處理裝置中，進(jìn)行晶片1500的照相制版處理，并轉(zhuǎn)移到檢查工序。在檢查工序中，測(cè)定圖案尺寸。經(jīng)測(cè)定的圖案尺寸被輸入到檢查工序計(jì)算機(jī)2200。檢查工序計(jì)算機(jī)2200將輸入的圖案尺寸發(fā)送給計(jì)算機(jī)2000(在S2000中為“是”)。接收到圖案尺寸的計(jì)算機(jī)2000，對(duì)每個(gè)在檢查工序計(jì)算機(jī)中圖案尺寸的測(cè)定區(qū)域即區(qū)，算出晶片內(nèi)的圖案尺寸和目標(biāo)圖案尺寸之間的尺寸差(S2100)。此時(shí)，獲得圖7所示的圖案尺寸的測(cè)定結(jié)果。如圖7所示，晶片1500被分割成72個(gè)區(qū)(區(qū)域)。在每個(gè)區(qū)域，分別測(cè)定圖案尺寸數(shù)據(jù)。
參照溫度表(圖5)，由計(jì)算機(jī)2000對(duì)每個(gè)區(qū)算出用以消除尺寸差的加熱器溫度(S2200)。此時(shí)，如圖8所示，假設(shè)晶片1500內(nèi)的圖案尺寸不均勻。在圖案尺寸的目標(biāo)值為0.260μm時(shí)，算出圖7中所示的每個(gè)區(qū)的圖案尺寸值和目標(biāo)圖案尺寸值之間的差，如果圖案尺寸大于圖案尺寸目標(biāo)值，就算出使當(dāng)前溫度提高的加熱器溫度，如果圖案尺寸小于目標(biāo)圖案尺寸，就算出使當(dāng)前溫度降低的加熱器溫度。此時(shí)，參照?qǐng)D5中所示的溫度表，對(duì)應(yīng)于要變動(dòng)的尺寸量算出要改變加熱器多少溫度。通過這樣的處理，算出用以消除尺寸差(圖案尺寸和目標(biāo)圖案尺寸之間的差)的加熱器溫度。
加熱器溫度指令值作為反饋控制的目標(biāo)溫度值，由計(jì)算機(jī)2000發(fā)送給控制器2100。在控制器2100中，控制通過加熱器1610的電力的電流值，以使由加熱板1600的溫度傳感器1620探測(cè)的溫度達(dá)到反饋控制的目標(biāo)值。
在本實(shí)施例中，如圖7所示，對(duì)于在檢查工序計(jì)算機(jī)2200中將圖案尺寸分割成72個(gè)區(qū)測(cè)定，如圖4所示，在加熱板1600分開配置9組加熱器1610和溫度傳感器1620。因此，將72個(gè)測(cè)定區(qū)變換成9個(gè)溫度控制區(qū)，進(jìn)行加熱板1600的溫度控制。
另外，如圖3所示，在本實(shí)施例的照相制版處理裝置中，設(shè)有第一實(shí)施例的照相制版處理裝置的控制器1000、溫濕調(diào)節(jié)器1100及溫濕度監(jiān)控傳感器1300。因此，為了使加熱室內(nèi)空氣的溫度和濕度均勻，將被調(diào)節(jié)為與由溫濕度監(jiān)控傳感器1300探測(cè)的溫度和濕度相同的溫度和濕度的空氣提供給加熱室。而且，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1800在水平方向上旋轉(zhuǎn)放置晶片1500的放置臺(tái)1700。因此，能夠進(jìn)一步消除溫度和濕度的不均勻。
如上所述，依據(jù)本實(shí)施例的照相制版處理裝置，為了消除在檢查工序中被測(cè)量的圖案尺寸和圖案目標(biāo)尺寸之差，分別控制設(shè)置在加熱板上的多個(gè)加熱器。結(jié)果，控制加熱器的溫度，使得在下一晶片處理時(shí)，因加熱板溫度的不均勻而引起的圖案尺寸的不均勻性被消除，因此，能夠取消圖案尺寸的不均勻。
第三實(shí)施例以下，就本發(fā)明第三實(shí)施例的照相制版處理裝置進(jìn)行說明。參照?qǐng)D9，就本實(shí)施例的照相制版處理裝置的控制框圖進(jìn)行說明。另外，在圖9所示的控制框圖中，對(duì)于與前述的圖3中所示的控制框圖相同的結(jié)構(gòu)用相同的參照符號(hào)表示，而且，它們的功能也相同。因此，這里就不重復(fù)對(duì)這些的詳細(xì)說明。
如圖9所示，本實(shí)施例的照相制版處理裝置，與前述的第二實(shí)施例的照相制版處理裝置的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，設(shè)有曝光裝置3000及曝光裝置3000的控制器3100。另外，計(jì)算機(jī)2000基于從檢查工序計(jì)算機(jī)2200接收的圖案尺寸，將由后述的曝光量表算出的曝光量指令值發(fā)送給控制器3100?？刂破?100基于從計(jì)算機(jī)2000接收的曝光量指令值，控制曝光裝置3000。
參照?qǐng)D10，圖中表示了在曝光裝置3000的控制區(qū)。在圖10中所示的曝光裝置3000的控制區(qū)，并不與前述的圖7中所示的檢查工序計(jì)算機(jī)2200的圖案尺寸的測(cè)定區(qū)在數(shù)量上一一對(duì)應(yīng)。這樣，在不一一對(duì)應(yīng)的場(chǎng)合，與前述的第二實(shí)施例相同地，需要進(jìn)行使在檢查工序計(jì)算機(jī)2200中被測(cè)定的圖案尺寸的區(qū)和曝光裝置3000的區(qū)對(duì)應(yīng)的處理。還有，也可以使圖7中所示的圖案尺寸的測(cè)定區(qū)域和圖10中所示的曝光裝置3000的曝光量控制區(qū)一一對(duì)應(yīng)。
參照?qǐng)D11，就存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)2000的固定盤或存儲(chǔ)器的曝光量進(jìn)行說明。如圖11所示，曝光量表在每個(gè)品種名與工序名下存儲(chǔ)每單位曝光量的尺寸變化量。例如表中存有在品種名為“FLASH”、工序名為“1F”時(shí)，如使曝光時(shí)間變化1msec，圖案尺寸就變化3nm。如曝光時(shí)間更長(zhǎng)，化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑就反應(yīng)過量，如曝光時(shí)間較短，化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑就反應(yīng)不足。因此，如果由于進(jìn)行較少的反應(yīng)而圖案尺寸大于目標(biāo)圖案尺寸，那么為了進(jìn)一步反應(yīng)將曝光時(shí)間計(jì)算得較長(zhǎng)，如果由于進(jìn)行過多的反應(yīng)而圖案尺寸小于目標(biāo)圖案尺寸，那么為了抑制反應(yīng)將曝光時(shí)間計(jì)算得較短。此時(shí)，曝光時(shí)間的變化量參照?qǐng)D11中所示的曝光量表被算出。
參照?qǐng)D12，就由計(jì)算機(jī)2000執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
在圖12所示的流程圖中，對(duì)于與前述的圖6中所示的流程圖相同的處理用相同的步驟號(hào)碼表示，而且這些處理都是相同的。因此，這里就不重復(fù)對(duì)它們的詳細(xì)說明。
在S3000中，參照曝光量表(圖11)，計(jì)算機(jī)2000對(duì)每個(gè)區(qū)算出用以消除尺寸差的曝光量。此時(shí)，以曝光時(shí)間作為曝光量算出。
在S3100中，計(jì)算機(jī)2000向控制器3100發(fā)送每個(gè)區(qū)的曝光量。從計(jì)算機(jī)2000作為曝光量指令值接收了每個(gè)區(qū)的曝光量(曝光時(shí)間)的控制器3100，在每個(gè)曝光控制區(qū)控制曝光裝置3000，以達(dá)到其曝光時(shí)間。
基于上述的結(jié)構(gòu)和流程圖，就本實(shí)施例的照相制版處理裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。在該照相制版處理裝置中處理的晶片1500被轉(zhuǎn)移到檢查工序，在檢查工序中測(cè)量圖案尺寸，而且經(jīng)測(cè)量的圖案尺寸被輸入到檢查工序計(jì)算機(jī)2200。輸入到檢查工序計(jì)算機(jī)2200的圖案尺寸，被發(fā)送給計(jì)算機(jī)2000(S2000)。在計(jì)算機(jī)2000中，對(duì)每個(gè)區(qū)算出晶片的圖案尺寸和目標(biāo)圖案尺寸之間的尺寸差(S2100)。
通過參照曝光量表(圖11)，計(jì)算機(jī)2000對(duì)每個(gè)區(qū)算出用以消除尺寸差的曝光量(曝光時(shí)間)(S3000)。計(jì)算機(jī)2000將算出的曝光量(曝光時(shí)間)發(fā)送給控制器3100。控制器3100基于從計(jì)算機(jī)2000接收的曝光量指令值(曝光時(shí)間)控制曝光裝置3100。此時(shí)，例如，曝光時(shí)間如圖13中所示被確定。
如上所述，依據(jù)本實(shí)施例的照相制版處理裝置，測(cè)量在該照相制版處理裝置被進(jìn)行處理的晶片的圖案尺寸，并設(shè)定曝光時(shí)間以消除該圖案尺寸和目標(biāo)圖案尺寸之差。用如此設(shè)定的曝光時(shí)間，對(duì)下一次的晶片進(jìn)行處理，消除晶片上的圖案尺寸的不均勻。
以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這只是例示，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定，而本發(fā)明的精神和范圍應(yīng)當(dāng)只由權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶片的處理裝置，所述晶片放置在設(shè)有提供流體的供氣口和排出所述流體的排氣口的加熱室內(nèi)，所述處理裝置設(shè)有探測(cè)所述加熱室內(nèi)濕度的探測(cè)部；以及基于所述探測(cè)部探測(cè)的濕度控制濕度調(diào)節(jié)裝置的控制部。
2.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述控制部將所述被探測(cè)的濕度作為對(duì)所述濕度調(diào)節(jié)裝置的指令值算出，并基于所述指令值控制所述濕度調(diào)節(jié)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述探測(cè)部探測(cè)所述加熱室內(nèi)的溫度和濕度；所述控制部基于所述探測(cè)部探測(cè)的溫度和濕度控制溫濕度調(diào)節(jié)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的處理裝置，其特征在于所述控制部將所述被探測(cè)的溫度和濕度作為對(duì)所述溫濕度調(diào)節(jié)裝置的指令值算出，并基于所述指令值控制所述溫濕度調(diào)節(jié)裝置。
5.一種半導(dǎo)體晶片的處理裝置，所述晶片放置在加熱室內(nèi)，在所述處理裝置設(shè)有可對(duì)所述晶片的放置面的每多個(gè)區(qū)進(jìn)行溫度控制的多個(gè)加熱器，所述處理裝置設(shè)有與所述區(qū)相對(duì)應(yīng)地測(cè)量在所述處理裝置中進(jìn)行處理后的晶片的圖案尺寸的測(cè)量部；探測(cè)各所述加熱器附近溫度的探測(cè)部；基于由所述測(cè)量部測(cè)量的與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的加熱器的溫度指令值的算出部；以及對(duì)所述每個(gè)區(qū)的加熱器進(jìn)行控制，以使所述被探測(cè)的溫度成為所述被算出的溫度指令值的控制部。
6.如權(quán)利要求5所述的處理裝置，其特征在于所述處理裝置還設(shè)有，預(yù)先存儲(chǔ)表示加熱器的每單位溫度的圖案尺寸變化量的溫度表的存儲(chǔ)部；所述算出部算出使所述被測(cè)量的圖案尺寸成為所述圖案尺寸的目標(biāo)值的變化量，并基于所述被算出的變化量和所述被存儲(chǔ)的溫度表算出所述溫度指令值。
7.如權(quán)利要求6所述的處理裝置，其特征在于所述存儲(chǔ)部對(duì)每種晶片的種類和處理裝置的特性，預(yù)先存儲(chǔ)表示加熱器的每單位溫度的圖案尺寸的變化量的溫度表。
8.一種半導(dǎo)體晶片的處理裝置，所述晶片放置在加熱室內(nèi)，在所述處理裝置設(shè)有可對(duì)所述晶片的放置面的每多個(gè)區(qū)進(jìn)行溫度控制的多個(gè)加熱器，所述處理裝置設(shè)有與測(cè)量裝置連接，并從所述測(cè)量裝置接收由所述測(cè)量裝置測(cè)量的與在所述處理裝置中進(jìn)行處理后的晶片的所述區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸的接收部；基于所述接收部接收的與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的加熱器的溫度指令值的算出部；以及向?yàn)槭顾黾訜崞鞲浇臏囟瘸蔀樗霰凰愠龅臏囟戎噶钪刀M(jìn)行控制的溫度處理裝置，發(fā)送所述溫度指令值的發(fā)送部。
9.一種半導(dǎo)體晶片的處理裝置，所述晶片放置在加熱室內(nèi)，在與所述晶片相對(duì)的位置設(shè)有可對(duì)每多個(gè)區(qū)進(jìn)行曝光量控制的曝光裝置，所述處理裝置設(shè)有與所述區(qū)相對(duì)應(yīng)地測(cè)量在所述處理裝置中進(jìn)行處理后的晶片的圖案尺寸的測(cè)量部；基于由所述測(cè)量部測(cè)量的與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的曝光量指令值的算出部；以及對(duì)所述每個(gè)區(qū)進(jìn)行曝光量控制，以使所述曝光裝置的曝光量成為所述被算出的曝光量指令值的控制部。
10.如權(quán)利要求9所述的處理裝置，其特征在于所述處理裝置還設(shè)有，預(yù)先存儲(chǔ)表示所述曝光裝置的每單位曝光量的圖案尺寸的變化量的曝光量表的存儲(chǔ)部；所述算出部算出使所述被測(cè)量的圖案尺寸成為所述圖案尺寸的目標(biāo)值的變化量，并基于所述被算出的變化量和所述被存儲(chǔ)的曝光量表算出所述曝光量指令值。
11.如權(quán)利要求10所述的處理裝置，其特征在于所述存儲(chǔ)部對(duì)每個(gè)晶片的種類和處理裝置的特性，預(yù)先存儲(chǔ)表示曝光裝置的每單位曝光量的圖案尺寸的變化量的曝光量表。
12.一種半導(dǎo)體晶片的處理裝置，所述晶片放置在加熱室內(nèi)，在與所述晶片相對(duì)的位置設(shè)有可對(duì)每多個(gè)區(qū)進(jìn)行曝光量控制的曝光裝置，所述處理裝置設(shè)有與測(cè)量裝置連接，并從所述測(cè)量裝置接收由所述測(cè)量裝置測(cè)量的與在所述處理裝置中進(jìn)行處理后的晶片的所述區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸的接收部；基于由所述接收部接收的、與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的曝光量指令值的算出部；向?yàn)槭顾銎毓饬砍蔀樗霰凰愠龅钠毓饬恐噶钪刀M(jìn)行控制的曝光處理裝置，發(fā)送所述曝光量指令值的發(fā)送部。
13.一種半導(dǎo)體晶片的處理裝置，所述晶片放置在設(shè)有提供流體的供氣口和排出所述流體的排氣口的加熱室內(nèi)，在所述處理裝置設(shè)有可對(duì)所述晶片的放置面的每多個(gè)區(qū)進(jìn)行溫度控制的多個(gè)加熱器，所述處理裝置設(shè)有探測(cè)所述加熱室內(nèi)的溫度和濕度的第一探測(cè)部；基于由所述第一探測(cè)部探測(cè)的溫度和濕度，控制溫濕度調(diào)節(jié)裝置的第一控制部；與所述區(qū)相對(duì)應(yīng)地測(cè)量在所述處理裝置中進(jìn)行處理后的晶片的圖案尺寸的測(cè)量部；探測(cè)各所述加熱器附近溫度的第二探測(cè)部；基于由所述測(cè)量部測(cè)量的與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的加熱器的溫度指令值的算出部；以及對(duì)所述每個(gè)區(qū)的加熱器進(jìn)行控制，以使所述被探測(cè)的溫度成為所述被算出的溫度指令值的第二控制部。
14.一種半導(dǎo)體晶片的處理裝置，所述晶片放置在設(shè)有提供流體的供氣口和排出所述流體的排氣口的加熱室內(nèi)，在與所述晶片相對(duì)的位置設(shè)有可對(duì)每多個(gè)區(qū)進(jìn)行曝光量控制的曝光裝置，所述處理裝置設(shè)有探測(cè)所述加熱室內(nèi)的溫度和濕度的探測(cè)部；基于所述探測(cè)部探測(cè)的溫度和濕度，控制溫濕度調(diào)節(jié)裝置的第一控制部；與所述區(qū)相對(duì)應(yīng)地測(cè)量在所述處理裝置中進(jìn)行處理后的晶片的圖案尺寸的測(cè)量部；基于由所述測(cè)量部測(cè)量的與區(qū)相對(duì)應(yīng)的圖案尺寸，算出每個(gè)區(qū)的曝光量指令值的算出部；以及對(duì)所述每個(gè)區(qū)進(jìn)行曝光量控制，以使所述曝光裝置的曝光量成為所述被算出的曝光量指令值的第二控制部。
15.如權(quán)利要求5所述的處理裝置，其特征在于所述晶片處理裝置是使用化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑的照相制版處理裝置。
全文摘要
照相制版處理裝置設(shè)有向?qū)?1500)進(jìn)行處理的加熱室內(nèi)提供空氣的供氣管線(1200)；設(shè)在供氣管線(1200)上的溫濕調(diào)節(jié)器(1100)；探測(cè)加熱室內(nèi)的溫度和濕度的溫濕度監(jiān)控傳感器(1300)；與溫濕度監(jiān)控傳感器(1300)和溫濕調(diào)節(jié)器(1100)連接的控制器(1000)，該控制器控制溫濕調(diào)節(jié)器(1100)，使具有與被溫濕度監(jiān)控傳感器(1300)探測(cè)的加熱室內(nèi)空氣的溫度和濕度相同的溫度和濕度的空氣，經(jīng)由供氣管線(1200)提供給加熱室內(nèi)。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1518063SQ200310104690
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
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