特許 6918568 基板処理システム、基板処理方法、プログラム、および情報記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6918568

(24)【登録日】2021年7月27日

(45)【発行日】2021年8月11日

(54)【発明の名称】基板処理システム、基板処理方法、プログラム、および情報記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20210729BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20210729BHJP

   G03F 7/40 20060101ALI20210729BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 501

   H01L21/30 569D

   H01L21/30 570

   G03F7/40 511

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-96434(P2017-96434)

(22)【出願日】2017年5月15日

(65)【公開番号】特開2018-194608(P2018-194608A)

(43)【公開日】2018年12月6日

【審査請求日】2020年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】麻生 豊

(72)【発明者】

【氏名】太田 義治

(72)【発明者】

【氏名】八尋 俊一

(72)【発明者】

【氏名】池田 文彦

【審査官】 今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２０２１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１７３８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０２８０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７８２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９１６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００６５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１７５１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９４２３７３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６５６６２７４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第０６９４３１２４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第０７６９１５４９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２９５７７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１８６６４７０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８４０００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｇ０３Ｆ １／００−１／８６、７／２０−７／４２、９／００−９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に成膜されたレジスト膜をパターン露光する露光装置と、
前記露光装置でパターン露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する第１現像装置と、
前記第１現像装置で得られた前記レジストパターンの残膜厚を補正するため、前記レジスト膜を局所的に露光する局所露光装置と、
前記局所露光装置で露光された前記レジスト膜を現像し、前記レジストパターンの残膜厚を補正する第２現像装置と、を備える、基板処理システム。

【請求項2】

前記局所露光装置は、前記第１現像装置で得られた前記レジストパターンの線幅又は穴径を補正するため、前記レジスト膜を局所的に露光する、請求項１に記載の基板処理システム。

【請求項3】

基板に成膜されたレジスト膜をパターン露光する露光工程と、
前記露光工程でパターン露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する第１現像工程と、
前記第１現像工程で得られた前記レジストパターンの残膜厚を補正するため、前記レジスト膜を局所的に露光する局所露光工程と、
前記局所露光工程で露光された前記レジスト膜を現像し、前記レジストパターンの残膜厚を補正する第２現像工程と、を備える、基板処理方法。

【請求項4】

前記局所露光工程では、前記第１現像工程で得られた前記レジストパターンの線幅又は穴径を補正するため、前記レジスト膜を局所的に露光する、請求項３に記載の基板処理方法。

【請求項5】

請求項３または４に記載の基板処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項6】

請求項５に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理システム、基板処理方法、プログラム、および情報記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）などの製造において、フォトリソグラフィが用いられる。フォトリソグラフィは、フォトレジスト膜（以下、単に「レジスト膜」と呼ぶ。）をパターン露光し、パターン露光されたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する技術である。

【0003】

特許文献１に記載の局所露光装置は、現像の前に、レジスト膜を局所的に露光する。通常のパターン露光に加えて、膜厚をより薄くしたい任意の部位に対して局所的な露光が行われる。これにより、例えば、現像後に、レジストパターンの残膜厚の面内ばらつきを低減できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−８４０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、（１）パターン露光および局所露光の後に現像が行われるか、（２）局所露光、１回目の現像、パターン露光および２回目の現像がこの順で行われる。

【0006】

ところで、局所露光の光は、パターン露光の光に比べて、レジスト膜で減衰されやすく、レジスト膜の深部まで届きにくい。

【0007】

そのため、レジスト膜の膜厚が全体的または部分的に厚い場合、レジスト膜の深部まで局所露光の光が十分に届かず、局所露光および局所露光後の現像によって所望のレジストパターンを得ることが困難であった。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レジスト膜の膜厚が全体的または部分的に厚い場合に、局所露光および局所露光後の現像によって所望のレジストパターンを得ることができる、基板処理システムの提供を主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
基板に成膜されたレジスト膜をパターン露光する露光装置と、
前記露光装置でパターン露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する第１現像装置と、
前記第１現像装置で得られた前記レジストパターンの残膜厚を補正するため、前記レジスト膜を局所的に露光する局所露光装置と、
前記局所露光装置で露光された前記レジスト膜を現像し、前記レジストパターンの残膜厚を補正する第２現像装置と、を備える、基板処理システムが提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、レジスト膜の膜厚が全体的または部分的に厚い場合に、局所露光および局所露光後の現像によって所望のレジストパターンを得ることができる、基板処理システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。

【図2】変形例による基板処理システムを示す平面図である。

【図3】変形例による第１現像装置、局所露光装置、および第２現像装置の配置を示す側面図である。

【図4】一実施形態による局所露光装置を示す断面図である。

【図5】一実施形態による局所露光装置を示す平面図である。

【図6】一実施形態による局所露光が行われる区画を座標で示す平面図である。

【図7】一実施形態による発光制御プログラムの設定パラメータを示す表である。

【図8】一実施形態による基板処理方法を示すフローチャートである。

【図9】一実施形態によるレジスト膜の塗布を示す図である。

【図10】一実施形態によるレジスト膜のパターン露光を示す図である。

【図11】一実施形態によるレジスト膜の１回目の現像を示す図である。

【図12】一実施形態によるレジスト膜の局所露光を示す図である。

【図13】一実施形態によるレジスト膜の２回目の現像を示す図である。

【図14】一実施形態によるレジスト膜の膜厚が一定である条件下での、局所露光の光の照度と、局所露光による線幅の変化量との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

【0013】

＜基板処理システム＞
図１は、一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。図１において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向およびＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。

【0014】

基板処理システム１は、基板Ｇにレジストパターン９（図１３参照）を形成するものである。レジストパターン９が形成されるレジスト膜５は、本実施形態では露光された部分が現像で除去されるポジ型であるが、露光された部分が現像後に残るネガ型であってもよい。基板処理システム１は、基板Ｇをコロなどで水平に搬送しながら基板Ｇに対し各種の処理を行う平流し方式である。尚、基板処理システム１は、平流し方式には限定されない。

【0015】

基板処理システム１は、第１処理ライン２と、第２処理ライン３とを有する。第１処理ライン２は、Ｘ方向に延びる２つの直線ラインと、２つの直線ラインのＸ方向端部同士を連結するようにＹ方向に延びる接続ラインとを有する。第２処理ライン３はＸ方向に延びる２つの直線ラインを有し、当該２つの直線ラインはＸ方向端部で折り返す。第１処理ライン２の搬送方向下流側の端部と、第２処理ライン３の搬送方向上流側の端部とは、Ｙ方向に隣り合う。

【0016】

第１処理ライン２は、基板Ｇの搬送方向に沿って、洗浄装置１１、塗布装置１２、プリベーク装置１３、露光装置１４、第１現像装置１５、およびコンベア２０をこの順で有する。

【0017】

洗浄装置１１は、基板Ｇを洗浄する。洗浄装置１１は、基板Ｇをコロなどで水平に搬送しながら、基板Ｇの上面を洗浄する。その洗浄は、例えば、紫外線洗浄、スクラバー洗浄などを含む。紫外線洗浄では、基板Ｇに付着する有機物が除去される。

【0018】

塗布装置１２は、基板Ｇにレジスト液を塗布してレジスト膜５（図９参照）を形成する。基板Ｇには所定の機能膜６が予め形成されており、機能膜６上にレジスト膜５が形成される。機能膜６としては、例えば導電膜などが挙げられる。塗布装置１２は、基板Ｇをコロなどで水平に搬送しながら、基板Ｇの搬送方向（Ｘ方向）に対し直交する方向（Ｙ方向）に延びるノズル吐出口からレジスト液を基板Ｇに塗布する。

【0019】

プリベーク装置１３は、基板Ｇ上のレジスト膜５をヒータなどで熱処理する。基板Ｇ上のレジスト膜５に残留するレジスト液の溶剤が蒸発して除去され、基板Ｇに対するレジスト膜５の密着性が強化される。その後、基板Ｇは、所定の温度に冷却されてよい。

【0020】

露光装置１４は、基板Ｇに成膜されたレジスト膜５をパターン露光する。露光装置１４は、レジスト膜５に対しマスクパターン７（図１０参照）を光で転写する。マスクパターン７は、レジスト膜５に縮小投影されてよい。マスクパターン７は、ハーフトーンマスクであってもよい。

【0021】

第１現像装置１５は、露光装置１４でパターン露光されたレジスト膜５を現像してレジストパターン８（図１１参照）を形成する。第１現像装置１５は、例えば基板Ｇをコロなどで水平に搬送しながら、現像液およびリンス液をこの順で基板Ｇに供給し、その後、エアナイフなどで基板Ｇを乾燥する。第１現像装置１５の基板Ｇを搬送する搬送路は、基板Ｇを水平に搬送する水平路と、基板Ｇを傾斜させる傾斜路とを交互に有してよい。水平路で基板Ｇに現像液やリンス液が供給され、傾斜路で基板Ｇから現像液やリンス液が落とされる。

【0022】

コンベア２０は、第１現像装置１５から第２処理ライン３の搬送方向上流側の端部付近まで、基板Ｇをコロなどで水平に搬送する。コンベア２０で搬送された基板Ｇは、不図示の搬送装置で第２処理ライン３の搬送方向上流側の端部まで搬送されてよい。

【0023】

ところで、第１現像装置で得られたレジストパターン８が、目標パターンからずれることがある。例えば、線幅や穴径、残膜厚などがずれることがある。そのずれは、毎回、基板Ｇの特定の領域において同じように発生する。

【0024】

そこで、第２処理ライン３は、基板Ｇの搬送方向に沿って、局所露光装置２１、第２現像装置２５、ポストベーク装置３１、およびコンベア３２をこの順で有する。

【0025】

局所露光装置２１は、第１現像装置１５で得られたレジストパターン８を補正するため、レジスト膜５を局所的に露光する。局所露光装置２１は、例えばレジストパターン８の線幅や穴径、残膜厚などの面内ばらつきを低減するため、レジスト膜５を局所的に露光する。

【0026】

局所露光装置２１は、基板Ｇを第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）に複数の区画に分けて、第１現像装置１５によって得られたレジストパターン８の補正が必要な区画を局所的に露光する（図１２参照）。区画毎に、光の照度は可変とされる。尚、局所露光装置２１の詳細については、後述する。

【0027】

第２現像装置２５は、局所露光装置２１で露光されたレジスト膜５を現像してレジストパターン９（図１３参照）を形成する。第２現像装置２５は、例えば基板Ｇをコロなどで水平に搬送しながら、現像液およびリンス液をこの順で基板Ｇに供給し、その後、エアナイフなどで基板Ｇを乾燥する。第２現像装置２５の基板Ｇを搬送する搬送路は、基板Ｇを水平に搬送する水平路と、基板Ｇを傾斜させる傾斜路とを交互に有してよい。水平路で基板Ｇに現像液やリンス液が供給され、傾斜路で基板Ｇから現像液やリンス液が落とされる。

【0028】

ポストベーク装置３１は、基板Ｇ上のレジスト膜５をヒータなどで熱処理する。基板Ｇ上のレジスト膜５に残留する現像液やリンス液が蒸発して除去され、基板Ｇに対するレジスト膜５の密着性が強化される。その後、基板Ｇは、所定の温度に冷却されてよい。

【0029】

コンベア３２は、ポストベーク装置３１から第２処理ライン３の搬送方向下流側の端部まで、基板Ｇをコロなどで搬送する。第２処理ライン３の搬送方向下流側には、基板Ｇをコンベア３２から受け取り、所定の位置まで搬送する搬送装置が配設される。

【0030】

基板処理システム１は、制御装置５０を備える。制御装置５０は、例えばコンピュータで構成され、図１に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、メモリなどの記憶媒体５２と、入力インターフェース５３と、出力インターフェース５４とを有する。制御装置５０は、記憶媒体５２に記憶されたプログラムをＣＰＵ４１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置５０は、入力インターフェース５３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース５４で外部に信号を送信する。

【0031】

制御装置５０のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。

【0032】

尚、基板処理システム１は、図１の構成には限定されない。図２は、変形例による基板処理システムを示す平面図である。図２に示す基板処理システム１Ａは、処理ライン２Ａを有する。処理ライン２Ａは、Ｘ方向に延びる２つの直線ラインと、２つの直線ラインの端部同士を連結するようにＹ方向に延びる接続ラインとを有する。処理ライン２Ａは、基板Ｇの搬送方向に沿って、洗浄装置１１、塗布装置１２、プリベーク装置１３、露光装置１４、第１現像装置１５、局所露光装置２１、第２現像装置２５、およびポストベーク装置３１をこの順で有する。第１現像装置１５、局所露光装置２１、および第２現像装置２５は、図２では水平方向に並ぶが、図３に示すように鉛直方向に並んでもよい。

【0033】

図３は、変形例による第１現像装置、局所露光装置、および第２現像装置の配置を示す側面図である。図３では、上側から下側に向けて、第１現像装置１５、局所露光装置２１、および第２現像装置２５がこの順で配置される。

【0034】

第１現像装置１５は、基板Ｇの搬送方向に沿って、基板Ｇ上に現像液を供給する現像部１６、基板Ｇ上に残留する現像液をリンス液で置換する置換部１７、基板Ｇをリンス液で洗浄するリンス部１８、および基板Ｇを乾燥する乾燥部１９とをこの順で有する。現像部１６、置換部１７およびリンス部１８は、それぞれ、基板Ｇを水平に搬送する水平路と、基板Ｇを傾斜させる傾斜路とを交互に有してよい。水平路で基板Ｇに現像液など供給され、傾斜路で基板Ｇから現像液などが落とされる。

【0035】

同様に、第２現像装置２５は、基板Ｇの搬送方向に沿って、基板Ｇ上に現像液を供給する現像部２６、基板Ｇ上に残留する現像液をリンス液で置換する置換部２７、基板Ｇをリンス液で洗浄するリンス部２８、および基板Ｇを乾燥する乾燥部２９とをこの順で有する。現像部２６、置換部２７およびリンス部２８は、それぞれ、基板Ｇを水平に搬送する水平路と、基板Ｇを傾斜させる傾斜路とを交互に有してよい。水平路で基板Ｇに現像液など供給され、傾斜路で基板Ｇから現像液などが落とされる。

【0036】

第１現像装置１５と第２現像装置２５の上下方向中央に、局所露光装置２１が設けられる。基板Ｇは、第１現像装置１５から降ろされた後、コンベア２２によって水平搬送され、局所露光装置２１に搬入される。その後、基板Ｇは、局所露光装置２１から搬出され、コンベア２３によって水平搬送された後、第２現像装置２５に降ろされる。

【0037】

尚、図３では、上側から下側に向けて、第１現像装置１５、局所露光装置２１、および第２現像装置２５がこの順で配置されるが、その順序は逆でもよい。つまり、下側から上側に向けて、第１現像装置１５、局所露光装置２１、および第２現像装置２５がこの順で配置されてもよい。

【0038】

＜局所露光装置＞
図４は、一実施形態による局所露光装置を示す断面図である。図５は、一実施形態による局所露光装置を示す平面図である。局所露光装置２１は、基板Ｇを第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）に複数の区画に分けて、第１現像装置１５によって得られたレジストパターン８の補正が必要な区画を局所的に露光する。区画毎に、光の照度は可変とされる。

【0039】

局所露光装置２１は、基板ＧをＸ方向に向かって搬送する基板搬送路６１を有する。基板搬送路６１は、図５に示すようにＹ方向に延びる円柱状のコロ６２をＸ方向に間隔をおいて複数有する。各コロ６２がその回転軸６３を中心に回転することにより、基板ＧがＸ方向に搬送される。複数の回転軸６３は、ベルト６４などで連結され、同期して回転する。同期して回転する複数の回転軸６３のうちの１つは、モータ等のコロ駆動装置６５に接続されている。

【0040】

局所露光装置２１は、基板Ｇに対する露光処理空間を形成するチャンバ６６を備える。チャンバ６６の内部を基板搬送路６１がＸ方向に貫通する。チャンバ６６のＸ方向一端部には、基板搬送路６１上の基板Ｇを露光処理空間に搬入する搬入口６７が設けられている。一方、チャンバ６６のＸ方向他端部には、基板搬送路６１上の基板Ｇを露光処理空間から搬出する搬出口６８が設けられている。

【0041】

局所露光装置２１は、チャンバ６６内の基板搬送路６１の上方に、基板Ｇに対し局所的な露光（ＵＶ光放射）を行う光照射器７０を有する。光照射器７０は、Ｙ方向に延びるライン光源７１と、ライン光源７１を収容する筐体７３と、筐体７３の下面に設けられる光放射窓７４とを備える。光放射窓７４は、光拡散板を含み、ライン光源７１と被照射体である基板Ｇとの間に配置されている。ライン光源７１から放射された光は、光放射窓７４によって適度に拡散される。

【0042】

ライン光源７１は、回路基板７５上にＹ方向に沿って直線状に並ぶ複数の発光素子７２を有する。発光素子７２は、所定波長（例えば、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６４ｎｍ）のいずれかに近い波長）のＵＶ光を発光するＵＶ−ＬＥＤ素子であってよい。ライン光源７１から放射された光は光放射窓７４によって適度に拡散されるため、隣り合う発光素子７２の光はライン状に繋がって下方に照射される。

【0043】

局所露光装置２１は、複数の発光素子７２を独立に発光駆動する発光駆動部７６を有する。発光駆動部７６は、制御装置５０による制御下で、各発光素子７２に対し供給される順電流値をそれぞれ変更する。各発光素子７２は、発光駆動部７６によって供給される順電流値に応じた放射照度で発光する。尚、複数の発光素子７２は、本実施形態では直線状に並ぶが、その並び方は特に限定されない。

【0044】

局所露光装置２１は、光照射器７０を下方から支持する昇降軸７７と、昇降軸７７を昇降させる昇降駆動部７８とを有する。昇降駆動部７８は、モータと、モータの回転運動を昇降軸７７の直線運動に変換するボールねじとを有する。昇降駆動部７８は、制御装置５０による制御下で、昇降軸７７を昇降させることにより、基板搬送路６１を搬送される基板Ｇに対する光照射器７０の高さを可変とすることができる。

【0045】

局所露光装置２１は、チャンバ６６内に、ライン光源７１から放射され光放射窓７４を通過した光の照度（放射束）を検出する照度センサ８１と、照度センサ８１をＸ方向（基板Ｇの搬送方向）に移動させる第１水平移動駆動部８２と、照度センサ８１をＹ方向（ライン光源７１の延在方向）に移動させる第２水平移動駆動部８３とを有する。照度センサ８１は、光放射窓７４の下方において、任意のＹ方向位置の照度を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置５０に供給する。第１水平移動駆動部８２および第２水平移動駆動部８３は、制御装置５０によって制御される。

【0046】

局所露光装置２１は、例えばチャンバ６６の搬入口６７の上流側に、基板搬送路６１上の基板Ｇの所定箇所（例えば先端）を検出する基板検出センサ９０を有する。基板検出センサ９０は、その検出信号を制御装置５０に出力する。制御装置５０は、基板検出センサ９０の検出信号の受信からの経過時間と、基板Ｇの搬送速度とに基づき、基板Ｇの所定の区画がライン光源７１の真下を通過するタイミングを把握できる。

【0047】

図６は、一実施形態による局所露光が行われる区画を座標で示す平面図である。図６において、ＡＲは局所露光を行う領域を表す。領域ＡＲは複数の区画で構成されてよい。図７は、一実施形態による発光制御プログラムの設定パラメータを示す表である。

【0048】

制御装置５０は、各発光素子７２の順電流値を所定のタイミングで制御するための発光制御プログラムＰを記憶媒体５２の所定の記憶領域に有する。発光制御プログラムＰは、図６に示すように基板Ｇを搬送方向（Ｘ方向）および幅方向（Ｙ方向）に複数の区画に分けて、情報を管理する。発光制御プログラムＰは、設定パラメータとして、例えば図７に示すように、局所露光を行う区画の座標と、区画を局所露光する発光素子７２の識別情報（例えば識別番号）および順電流値とを含む。

【0049】

発光制御プログラムＰの設定パラメータは、予め行われる準備試験の結果に基づき設定される。準備試験では、（１）第１現像の後、局所露光の前のレジストパターン８の目標パターンからのずれ、そのずれが生じる区画、（２）各区画における局所露光の光の照度と、局所露光によるレジストパターンの変化量との関係（例えば図１４に示す関係）などを調べる。設定パラメータは、第２現像後に得られるレジストパターン９が目標パターンと一致するように設定される。

【0050】

＜基板処理方法＞
次に、上記構成の基板処理システム１を用いた基板処理方法について、図８〜図１３を参照して説明する。図８は、一実施形態による基板処理方法を示すフローチャートである。図８に示す基板処理は、制御装置５０による制御下で行われる。図９は、一実施形態によるレジスト膜の塗布を示す図である。図１０は、一実施形態によるレジスト膜のパターン露光を示す図である。図１１は、一実施形態によるレジスト膜の１回目の現像を示す図である。図１２は、一実施形態によるレジスト膜の局所露光を示す図である。図１３は、一実施形態によるレジスト膜の２回目の現像を示す図である。図１３において、２回目の現像前のレジスト膜の外形を二点鎖線で示す。

【0051】

図３の洗浄工程Ｓ１０１では、洗浄装置１１が基板Ｇの洗浄を行う。洗浄装置１１は、基板Ｇをコロなどで水平に搬送しながら、基板Ｇの上面を洗浄する。その洗浄は、例えば、紫外線洗浄、スクラバー洗浄などを含む。紫外線洗浄では、基板Ｇに付着する有機物が除去される。

【0052】

塗布工程Ｓ１０２では、塗布装置１２が基板Ｇにレジスト液を塗布してレジスト膜５（図９参照）を形成する。基板Ｇには所定の機能膜６が予め形成されており、機能膜６上にレジスト膜５が形成される。機能膜６としては、例えば導電膜などが挙げられる。塗布装置１２は、基板Ｇをコロなどで水平に搬送しながら、基板Ｇの搬送方向（Ｘ方向）に対し直交する方向（Ｙ方向）に延びるノズル吐出口からレジスト液を基板Ｇに塗布する。

【0053】

プリベーク工程Ｓ１０３では、プリベーク装置１３が基板Ｇ上のレジスト膜５をヒータなどで熱処理する。基板Ｇ上のレジスト膜５に残留するレジスト液の溶剤が蒸発して除去され、基板Ｇに対するレジスト膜５の密着性が強化される。その後、基板Ｇは、所定の温度に冷却されてよい。

【0054】

露光工程Ｓ１０４では、露光装置１４が基板Ｇに成膜されたレジスト膜５をパターン露光する。露光装置１４は、レジスト膜５に対しマスクパターン７（図１０参照）を光で転写する。マスクパターン７は、レジスト膜５に縮小投影されてよい。マスクパターン７は、ハーフトーンマスクであってもよい。

【0055】

第１現像工程Ｓ１０５では、第１現像装置１５が露光装置１４でパターン露光されたレジスト膜５を現像してレジストパターン８（図１１参照）を形成する。第１現像工程Ｓ１０５では、基板Ｇ上に現像液を供給すること、基板Ｇ上に残留する現像液をリンス液で置換すること、基板Ｇをリンス液で洗浄すること、および基板Ｇを乾燥することがこの順で行われる。

【0056】

ところで、第１現像工程Ｓ１０５で得られたレジストパターン８が、目標パターンからずれることがある。例えば、線幅や穴径、残膜厚などがずれることがある。そのずれは、毎回、基板Ｇの特定の領域において同じように発生する。

【0057】

そこで、局所露光工程Ｓ１０６では、第１現像工程Ｓ１０５で得られたレジストパターン８を補正するため、局所露光装置２１がレジスト膜５を局所的に露光する。局所露光工程Ｓ１０６では、例えばレジストパターン８の線幅や穴径、残膜厚などの面内ばらつきを低減するため、レジスト膜５を局所的に露光する。

【0058】

局所露光工程Ｓ１０６では、基板Ｇを第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）に複数の区画に分けて、第１現像装置１５によって得られたレジストパターンの補正が必要な区画を局所的に露光する（図１２参照）。区画毎に光の照度を可変とするため、複数の発光素子７２が独立に発光駆動される。

【0059】

本実施形態によれば、露光工程Ｓ１０４の後、局所露光工程Ｓ１０６の前に、第１現像工程Ｓ１０５が行われる。パターン露光の光は、局所露光の光とは異なり、レジスト膜５でほとんど減衰することなくレジスト膜５の深部（機能膜６に近い部分）まで届く。そのため、第１現像工程Ｓ１０５でレジスト膜５の一部が除去され、その除去された部分では局所露光工程Ｓ１０６において光が減衰されないために光がレジスト膜５の深部まで届きやすい。よって、レジスト膜５の膜厚が全体的または部分的に厚い場合に、局所露光および局所露光後の現像によって所望のレジストパターンを得ることができる。

【0060】

第２現像工程Ｓ１０７では、第２現像装置２５が局所露光装置２１で露光されたレジスト膜５を現像してレジストパターン９（図１３参照）を形成する。第２現像工程Ｓ１０７では、基板Ｇ上に現像液を供給すること、基板Ｇ上に残留する現像液をリンス液で置換すること、基板Ｇをリンス液で洗浄すること、および基板Ｇを乾燥することがこの順で行われる。

【0061】

レジスト膜５がポジ型である場合、局所露光が行われる区画において、第２現像工程Ｓ１０７で得られるレジストパターン９の線幅（開口幅）ＣＤ２は、第１現像工程Ｓ１０５で得られるレジストパターン８の線幅（開口幅）ＣＤ１よりも大きい。以下、ＣＤ２からＣＤ１を引いた差分（ＣＤ２−ＣＤ１）を線幅の変化量ΔＣＤと呼ぶ。局所露光による線幅の変化量ΔＣＤは、局所露光の光の照度に応じて変化する。

【0062】

図１４は、一実施形態によるレジスト膜の膜厚が一定である条件下での、局所露光の光の照度と、局所露光による線幅の変化量との関係を示す図である。図１４において、実線はパターン露光、第１現像、局所露光および第２現像がこの順で行われる場合のデータを示し、一点鎖線は第１現像が行われずにパターン露光、局所露光および第２現像がこの順で行われる場合のデータを示す。一点鎖線は、第１現像および局所露光が行われずにパターン露光および第２現像がこの順で行われる場合のデータと比較することで線幅の変化量を求めてある。

【0063】

図１４に示すように、パターン露光の後、局所露光の前に、第１現像が行われることで、第１現像が行われない場合に比べて、局所露光による線幅の変化量ΔＣＤを大きくすることができる。これは、局所露光前の第１現像によってレジスト膜５の一部が除去され、その除去された部分では局所露光の光が減衰されないために局所露光の光がレジスト膜５の深部まで届きやすいためである。よって、レジスト膜５の膜厚が全体的または部分的に厚い場合に、局所露光および局所露光後の第２現像によって所望のレジストパターンを得ることができる。

【0064】

ポストベーク工程Ｓ１０８では、ポストベーク装置３１が基板Ｇ上のレジスト膜をヒータなどで熱処理する。基板Ｇ上のレジスト膜に残留する現像液やリンス液が蒸発して除去され、基板Ｇに対するレジスト膜の密着性が強化される。その後、基板Ｇは、所定の温度に冷却されてよい。

【0065】

ポストベーク工程Ｓ１０８の後、レジストパターン９を用いて機能膜６のエッチングが行われる。その後、レジストパターン９は除去される。

【0066】

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態によれば、レジスト膜５のパターン露光と、レジスト膜５の第１現像と、レジスト膜５の局所露光と、レジスト膜５の第２現像とをこの順で行う。従って、レジスト膜５のパターン露光の後、レジスト膜５の局所露光の前に、レジスト膜５の第１現像が行われる。パターン露光の光は、局所露光の光とは異なり、レジスト膜５でほとんど減衰することなくレジスト膜５の深部まで届く。そのため、局所露光前の第１現像によってレジスト膜５の一部が除去され、その除去された部分では局所露光の光が減衰されないために局所露光の光がレジスト膜５の深部まで届きやすい。よって、レジスト膜５の膜厚が全体的または部分的に厚い場合に、局所露光および局所露光後の第２現像によって所望のレジストパターンを得ることができる。

【0067】

本実施形態によれば、局所露光において、局所露光の前に行われる第１現像で得られたレジストパターン８の線幅を補正するため、レジスト膜５を局所的に露光する。これにより、レジスト膜５の膜厚が全体的または部分的に厚い場合に、レジストパターン８の線幅の面内ばらつきを低減できる。

【0068】

尚、本実施形態では、レジストパターン８の線幅（開口幅）を補正したが、レジストパターン８の穴径を補正してもよい。レジストパターン８の穴径の面内ばらつきを低減できる。また、レジストパターン８の残膜厚を補正してもよい。レジストパターン８の残膜厚の面内ばらつきを低減できる。

【0069】

＜変形、改良＞
以上、基板処理システムや基板処理方法などの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１ 基板処理システム
５ レジスト膜
６ 機能膜
７ マスクパターン
８ 第１現像工程で得られるレジストパターン
９ 第２現像工程で得られるレジストパターン
１１ 洗浄装置
１２ 塗布装置
１３ プリベーク装置
１４ 露光装置
１５ 第１現像装置
２１ 局所露光装置
２５ 第２現像装置
３１ ポストベーク装置
５０ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】