JPH01226002A

JPH01226002A - 半導体製造装置及び処理方法

Info

Publication number: JPH01226002A
Application number: JP63053281A
Authority: JP
Inventors: Masashi Moriyama; 森山　雅司
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1989-09-08
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JP2585050B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、半導体製造装置に関する。

（従来の技術）被処理基板例えば半導体ウェハ表面にはフォトレジスト
を塗布した後に、上記フォトレジスト塗布膜中の溶剤を
揮発させ、感光装置で照射される紫外線による化学反応
効率を高めるためのプリベ−り処理や、感光処理後の耐
エツチング性、接着性強化のためのボストベーク処理に
ベーキング装置が使用される。このようなベーキング装
置は、例えば特開昭５５−２２８３２号公報により開示
されている。このベーキング処理では所定温度に制御さ
れた熱板上に上記ウェハを載置して、このウェハを加熱
するものであるが、上記熱板の温度が所定温度に制御さ
れず温度誤差が発生する場合があり、この場合、上記ウ
ェハへ正常なプリベーク・ポストベークが行なわれず、
上記ウェハの歩留りの低下を招いていた。そのため、予
め設定した温度誤差以上の誤差が発生した場合に上記熱
板の電源をカットするという対処がなされていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上記従来の技術では、予め設定した温度誤
差以上の誤差が発生した場合に上記熱板の電源をカット
するため、この温度誤差を修正した後に上記電源を入れ
て再度上記熱板を所定温度まで上昇させなければならず
、これが数分〜数十分かかり、その間このベーキング装
置の稼働が停止していることとなり、装置の稼働効率が
低下してしまう問題があった。

本発明は上記点に対処してなされたもので、半導体製造
装置の稼働効率を向上させ、更に半導体の歩留まりの低
下を防止することを可能とした半導体製造装置を提供し
ようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、処理部を設定値で動作させる制御手段と、こ
の手段の動作設定値から所定値以上の誤差が生じた場合
に発生させる少なくとも１段階の警報手段と、更に上記
所定値を越えて設定した他の所定以上の誤差が生じた場
合に上記処理部の動作を停止する手段とを具備したこと
を特徴とする半導体製造装置を得るものである。

（作　用）本発明は、処理部を設定値で動作させる制御手段と、こ
の手段の動作設定値から所定値以上の誤差が生じた場合
に発生させる少なくも１段階の警報手段と、更に上記所
定値を越えて設定した他の所定値以上の誤差が生じた場
合に上記処理部の動作を停止する手段とを具備したこと
により、動作設定値から所定値以上の誤差が生じた場合
に発生させる少なくとも１段階の警報手段により、上記
誤差の発生をオペレーターに報告し、装置の停止を行な
わずに上記誤差を修正することができ、例えばベーキン
グ装置の熱板温度上昇による数分〜数十分間装置の稼働
が停止することはなく、装置の稼働効率を向上させるこ
とができる。そして、更に上記所定値を越えて設定した
他の所定値以上の誤差が生じた場合に上記処理部の動作
を停止させるため、この装置の破損や半導体の歩留まり
の低下を防止することができる。

（実施例）以下、本発明装置の一実施例につき図面を参照して説明
する。

半導体製造装置例えばベーキング装置■は、ベース■の
中央部に複数個例えば４個の処理部即ちステージ■が直
線状に配設され、このステージ■の表面に半導体ウェハ
に）を保持例えば吸着保持可能に設けられている。この
ステージ■の周囲には、上記ベース■と断熱する如く断
熱材■が設けられている。また、この直線状に配設され
た４個のステージ■には、直線状溝■が上記４個のステ
ージ■に２水平行に設けられ、この２本の溝■内に上記
ウェハに）を搬送するためのウオーキング・ビーム■が
複数枚のウェハに）を同時搬送可能に設けられている。

このようなステージ■は加熱手段■により所望する温度
に加熱可能となっており、この加熱手段（ハ）は電源■
及び上記ステージ■の温度上昇動作を停止可能な手段と
して電源スィッチ（ｌＯ）に連設し、この電源スィッチ
（１０）のＯＮ　１０ＦＦにより加熱に必要な電源■を
供給自在としており、この電源スィッチ（１０）は制御
手段（１１）により上記ステージ■の温度を所望する温
度に設定する如＜ＯＮ／　ＯＦＦ制御する構成となって
いる。この制御手段（１１）には、上記ステージ■の所
望する加熱温度を−設定可能となっており、また、この
設定した加熱温度からの少なくとも１段階の温度のずれ
量を設定可能となっている。この設定した少なくとも１
段階の温度のずれ量まで上記ステージ■温度がずれた場
合に動作させる警報手段（１２）と、上記制御手段（１
１）が連設している。また、上記制御手段（１１）はス
テージ■の温度を測定する温度モニター（１３）に接続
し、この測定した温度と上記設定された加熱温度と比較
して、上記警報手段（１２）及び電源スィッチ（１０）
を適宜動作可能としている。このようにしてベーキング
装置■が構成されている。

次に上述したベーキング装置■の動作を説明する。

まず、ステージ■の動作設定値即ち所望する加熱温度を
例えば１２０℃に設定し、更に、ウェハに）の良好なベ
ーキング処理を行なえる範囲の動作設定値からの誤差即
ち上記加熱温度１２０℃からのずれ例えば５℃を入力す
る。このような加熱温度に対する誤差を少なくとも１段
階設定しておく。また更に、この少なくとも１段階に設
定した誤差からずれた温度即ち上記誤差より大きい温度
例えば１０℃を入力する。そして、この設定した加熱温
度に基づいて制御されて電源スィッチ（１０）をＯＮ状
態とする。これにより電源０が加熱手段■に電力を供給
し、上記ステージ■の温度を加熱温度である１２０℃に
制御する。

そして、上記ステージ■が１２０℃に制御された後、第
２図に示すベーキング装置■に上記ウェハ（イ）を搬送
する。次に、上記ウェハに）を上記溝■内に設けられた
２本のウオーキング・ビーム■の上昇・スライド移動・
下降の動作により、直線状に配設された４個のステージ
（３）の第１のステージ（３ａ）上までスライド搬送し
、この第１のステージ（３ａ）上で保持例えば吸着保持
する。そして、予め加熱温度として設定した１２０℃に
上記ウェハに）を例えば３０秒加熱する。次に、上記ウ
オーキング・ビーム■の上昇・スライド移動・下降の動
作により上記加熱したウェハに）を第２のステージ（３
ｂ）へ、また、新たに前工程から搬送されてきたウェハ
をこのウオーキング・ビーム■により同時にスライド移
動し、再び３０秒加熱する。上記操作を第３のステージ
（３ｃ）及び第４のステージ（３ｄ）まで繰り返す。こ
の操作を繰り返すことにより、上記の４ステ一ジ■機構
では１２０秒程度加熱すると、ウェハのベーキング処理
終了数は１枚になり、後から３０秒毎に１枚ずつベーキ
ング処理が終了する。このベーキング装置■が１ステ一
ジ機構であると、ウェハ１枚に対し１２０秒ずつベーキ
ング処理しなければならず、スループットが低下するた
め、上記ステージ■を複数個備えたベーキング装置■が
主に使用されている。

このようなベーキング処理が行なわれている間、上記ス
テージ■は常時、温度モニター（１３）により温度状態
を監視されている。この温度モニター（１３）は、上記
ステージ■数の増加に伴ってこの温度モニター（１３）
数も増加させ、各ステージ■単位で監視可能となってい
る。この温度モニター（１３）からの各ステージ■の温
度状態を上記制御手段（１１）に電気信号にて伝達する
。この伝達された上記各ステージ■の温度と、上記予め
設定した動作設定値即ち所望する加熱温度１２０℃とを
この制御手段（１１）にて比較する。この時、上記伝達
された測定温度と上記設定した１２０℃とがほぼ同一温
度である場合には、上記ベーキング処理は通常通りに継
続される。また、この比較により温度誤差を検出し、こ
の温度誤差が予め設定した温度のずれ量即ち５℃以上で
ある場合、警報手段（１２）を動作させ、アラーム表示
やアラーム音を発生させてオペレーターに報告する。ま
た、この検出した温度誤差が上記設定した温度のずれ量
即ち５℃より大きい温度として入力した１０℃以上であ
った場合、上記警報手段（１２）を動作させてアラーム
表示やアラーム音を発生させ、更にこの制御手段（１１
）により電源スィッチ（１０）を制御してＯＦＦ状態に
設定し、上記電源■から加熱手段■への電力の供給をカ
ットして、上記ステージ■の加熱を停止する。

上記温度誤差が５℃以上で１０℃未満の場合には、上記
警報手段（１２）を動作させるが、上記ベーキング処理
は通常通り行なわれ、この状態で温度誤差の修正を行な
う。この温度誤差の修正の際、この多少の誤差でも上記
ウェハ（イ）のベーキング処理を行なわないように、例
えば上記ステージ■上に載置して加熱されているウェハ
に）を上記ウオーキング・ビーム■の上昇によりステー
ジ■から離脱させた状態でこのウオーキング・ビーム■
の搬送を停止しておいてもよい。このように温度誤差が
５℃以上で１０℃未満の場合、装置性能上等の誤差と考
えられ、上記電源をカットせずに誤差の修正のみで再び
ベーキング処理を行なう。

上記温度誤差が１０℃以上である場合、装置性能上の誤
差以外に他のトラブル例えばステージ■の温度を所定温
度に保つためのＯＮ　／　ＯＦＦを行なうリレー等の故
障が考えられ、この状態でベーキング処理を行なってい
ると、上記ウェハに）へのダメージによる歩留まりの低
下或いは装置の破損が生じる恐れがあるため、上記電源
スィッチ（１０）をＯＦＦ状態とすることにより電源■
の供給を停止し、それ以上ステージ■の温度上昇が発生
しないようにする。この時、上記ステージ■上へのウェ
ハ（至）の搬送は停止し、また、ステージ■上に載置さ
れているウェハ（イ）は上記ウオーキング・ビームの上
昇によりステージ■上から離脱させる。そして、上記温
度誤差の修正及びトラブルの原因を除去した後、再び電
源スィッチ（１０）をＯＮ状態とし、上記加熱手段■に
電源■から電力を供給してステージ■の温度を上昇させ
る。

この場合、上記温度誤差が５℃以上１０℃未満の時、上
記のようにウェハ（イ）の搬送を停止する構成としてお
くことにより、上記電源スィッチ（１０）をＯＮ状態と
してステージ■温度を上昇させ、上記誤差温度が５℃未
満となった時、自動的にウェハに）がベーキング装置■
に搬送され、ベーキング処理開始のスイッチとしても機
能させることができる。

上記実施例では少なくとも１段階の加熱温度に対する誤
差として１段階設定の実施例について説明したが、これ
に限定するものではない。また、少なくとも１段階の加
熱温度に対する誤差として５℃と設定し、また、この温
度を越えて設定した誤差として１０℃に設定して説明し
たが、これに限定するものではなく、装置の性能等を考
慮して適宜設定する。

以上述べたようにこの実施例によれば、少なくとも１段
階の加熱温度に対する誤差が発生した場合にステージへ
の電力の供給を停止せずに温度誤差の修正を行なうこと
が、できるため、この誤差を修正し、直ちにウェハのベ
ーキング処理を行なうことができるため、上記電力の供
給を停止した場合の、所定温度までステージ温度が上昇
する数分〜数十分の間、装置を停止しておくことはなく
、装置の稼働効率を向上させることが可能となる。

そして、更に上記加熱温度を越えて設定した他の誤差温
度以上の誤差が生じた場合に電力の供給を停止させるた
め、この装置の破損やウェハ歩留まりの低下を防止する
ことができる。

次に、他の実施例を第３図を参照して説明する。

半導体ウェハの製造工程のレジスト塗布工程及び現像工
程には、主にスピンナーが使用される。

このスピンナーを使用した例えば現像装置は、主に半導
体ウェハ（１４）に現像液または洗浄液を供給する供給
部（１５）と、この供給部（１５）から上記ウェハ（１
４）上に供給された現像液または洗浄液による処理を行
なう処理部（１６）から構成されている。

上記処理部（１６）には、上記ウェハ（１４）を載置固
定するために真空吸着機構が内蔵されたチャック（１７
）が設けられている。このチャック（１７）は、スピン
モーター（１８）に連設しており、所望する回転数で回
転可能とされている。このチャック（１７）に載置され
たウェハ（１４）を囲むように有底円筒形のカップ（１
９）が設けられている。このカップ（１９）の底部には
、上記現像液または洗浄液を排出する排出管（２０）及
び、上記カップ内の排気を行なう排気管（２１）が設け
られている。また、上記スピンモーター（１８）には回
転数検出機構例えばタコジェネレータによる回転数モニ
ター（２２）が設けられ、この回転数モニター（２２）
からの回転数出力信号を制御手段（２３）に伝達可能と
されている。この制御手段（２３）には上記スピンモー
ター（１８）の所望回転数を設定可能となっており、ま
た、この設定回転数からの少なくとも１段階の回転数の
ずれ量を設定可能となっている。この設定した少なくと
も１段階の回転数のずれ量まで上記スピンモーター（１
８）の回転数がずれた場合に動作させる警報手段（２４
）と、上記制御手段（２３）が連設している。また、こ
の制御手段（２３）は、上記回転数モニター（２２）に
より測定した回転数に応じて上記警報手段（２４）及び
、上記スピンモーター（１８）の駆動電源（２５）を０
Ｎ１０ＦＦする電源スィッチ（２６）を適宜動作可能と
なっている。

また、上記供給部（１５）には、現像液を上記ウェハ（
１４）上に供給するためのスプレーノズル（２７）及び
洗浄液を上記ウェハ（１４）上に供給するための洗浄液
ノズル（２８）が、上記ウェハ（１４）上方に配置して
おり、このスプレーノズル（２７）は図示しない現像液
供給源に、また、上記洗浄液ノズル（２８）は図示しな
い洗浄液供給源に夫々連設している。このようにして現
像装置が構成されている。

次に、上述した現像装置の動作を説明する。

まず、スピンモーター（１８）の動作設定値即ち所望す
るシーケンスを制御手段（２３）に入力する。このシー
ケンスには、現像液及び洗浄液の流出時間や、この時の
上記スピンモーター（１８）の回転数等の値であり、こ
のシーケンスの設定の他、ウェハ（１４）の現像むらの
発生等の問題が発生しない程度の上記シーケンスからの
回転数誤差例えば１０％を設定する。このような設定シ
ーケンスに対する誤差を少なくとも１段階設定しておく
。また、更に。

この少なくとも１段階に設定した誤差からずれた回転数
即ち上記誤差より大きい範囲例えば３０％を入力する。

そして、この設定したシーケンスに基づいて制御されて
電源スィッチ（２６）をＯＮ状態とする。これにより電
源■が上記スピンモーター（１８）に電力を供給し、チ
ャック（１７）を介して上記ウェハ（１４）を回転させ
て現像処理が行なわれる。この現像処理は、例えばスプ
レーノズル（２７）から現像液を所定の液量にて上記ウ
ェハ（１４）表面に供給する。

そして上記スピンモーター（１８）によりこのウェハ（
１４）を例えば１１０００ｒｐ、で回転させ、上記現像
液の供給を停止した後、低回転例えば３０ｒｐｍ、で数
秒例えば６０秒回転させる。次に洗浄液ノズル（２８）
か・ら洗浄液を上記ウェハ（１４）表面に供給し４高回
転例えば２０００ｒｐｍ、で回転させる。そして、更に
高回転例えば４０００ｒｐｍ、でウェハ（１４）を数秒
例えば１０秒程度回転させて乾燥させ現像処理を終える
。このような現像処理が行なわれている間、上記スピン
モーター（１８）は常時回転数モニター（２２）により
回転数が監視されている。この回転数モニター（２２）
からの回転数を上記制御手段（２３）に電気信号にて伝
達する。この伝達された回転数と、上記予め設定した回
転数誤差即ち１０％とをこの制御手段（２３）にて比較
する。この時、伝達された回転数と上記設定したシーケ
ンスの回転数とほぼ同一である場合には、上記現像処理
は通常通りに継続される。

また、この比較により回転数誤差を検出し、この回転数
誤差が予め設定した回転数の誤差即ち１０％以上である
場合、警報手段（２４）を動作させ、アラーム表示やア
ラーム音を発生させてオペレーターへ報告する。また、
この検出した回転数誤差がこの１０％を越え、上記入力
した３０％以上であった場合、上記警報手段（２４）を
動作させてアラーム表示やアラーム音を発生させ、更に
この制御手段（２３）により電源スィッチ（２６）を制
御してＯＦＦ状態に設定し、電源（２５）からの駆動用
電力をカットして上記スピンモーター（１８）の回転を
停止する上記回転数誤差が１０％以上で３０％未満の場
合には、上記警報手段（２４）を動作させるが、上記現
像処理は通常通り行なわれ、この状態で回転数誤差の修
正を行なう。この１０％未満の回転数誤差でも現像処理
を行なわない場合には、例えば現像装置のウェハ（１４
）の搬送系を一時停止させておいてもよい、このように
回転数誤差が１０％以上で３０％未満の場合、上記スピ
ンモーター（１８）性能上の誤差と考えられ、上記電源
（２５）をカットせずに上記回転数誤差の修正のみで再
び現像処理を行なう。

上記温度誤差が３０％以上である場合、上記スピンモー
ター（１８）の性能上の誤差以外に他のトラブル例えば
ノイズの影響による上記スピンモーター（１８）の暴走
等が考えられ、この状態でこのスピンモーター（１８）
を回転させていると異常加熱等により線材が断線する他
、このスピンモーター（１８）の。

破損等が発生する恐れがあるため、上記電源スィッチ（
２６）をＯＦＦとすることにより電源（２５）からスピ
ンモーター（１８）への電力の供給を停止し、それ以上
スピンモーター（１８）の回転上昇が生じないようにす
る。この時、ウェハ（１４）の搬送は停止させ、修正及
び上記トラブルの原因を除去した後、再び上記電源スィ
ッチ（２６）をＯＮ状態とし、電源（２５）からスピン
モーター（１８）への電力の供給を再開して現像処理を
行なう。

上記実施例では回転数の誤差として、１０％及び３０％
として説明したが、これに限定するものではなく、適宜
設定してもよい。また、％表示とせずに回転数表示とし
ても同様な効果を得ることができる。

また、上記実施例ではスピンナーを使用する処理として
現像処理を例に上げて説明したが、これに限定するもの
ではなく、回転数精度を必要とするレジスト塗布処理で
も同様な効果を得ることができる。

以上述べたようにこの実施例によれば、少なくとも１段
階の、シーケンスに対する回転誤差が生じた場合にスピ
ンモーターへの電力の供給を停止せずに回転数誤差の修
正を行なうことができるため、ウェハの歩留まりの低下
を防止することが可能となる。そして、更に上記誤差を
越えて設定した回転数誤差以上の誤差が生じた場合にス
ピンモーターの電力の供給を停止させるため、異常加熱
による線材の断線や、スピンモーターの破損等を防止す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、処理部を設定値で
動作させる制御手段と、この手段の動作設定値から所定
値以上の誤差が生じた場合に発生させる少なくとも１段
階の警報手段と、更に上記所定値を越えて設定した他の
所定値以上の誤差が生じた場合に上記処理部の動作を停
止する手段とを具備したことにより、動作設定値から所
定値以上の誤差が生じた場合に発生させる少なくとも１
段階の警報手段により、上記誤差の発生をオペレーター
に報告し、装置の停止を行なわずに上記誤。

差を修正することができ、半導体の歩留まりの低下を防
止することができる。そして、更に上記所定値を越えて
設定した他の所定値以上の誤差が発生した場合に上記処
理部の動作を停止させるため、装置の破損を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明するためのベーキ
ング装置の構成図、第２図は第１図のベーキング処理説
明図、第３図は本発明装置の他の実施例を説明するため
の現像装置の構成図である。

Claims

【特許請求の範囲】

　処理部を設定値で動作させる制御手段と、この手段の
動作設定値から所定値以上の誤差が生じた場合に発生さ
せる少なくとも１段階の警報手段と、更に上記所定値を
越えて設定した他の所定値以上の誤差が生じた場合に上
記処理部の動作を停止する手段とを具備したことを特徴
とする半導体製造装置。