(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加熱処理部を有するレジスト処理装置内で複数のレシピを実行する工程を含む半導体装置の製造方法において、
前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と；
前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と；
前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と；
前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを含み、
前記第２の選択工程は、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を含み、
前記第２の選択工程は、前記第１の選択工程で選択されなかった加熱処理部から加熱処理部を選択し、
前記第２の選択工程は、前記複数の加熱処理部の各々について、前記第２の選択工程の時点における現在温度と、前記第２のレシピで要求される要求温度とを比較し、前記第２群の加熱処理部を、前記現在温度から前記要求温度への温度変化に要する時間が最短となるように選択することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
複数の加熱処理部を有するレジスト処理装置内で複数のレシピを実行する工程を含む半導体装置の製造方法において、
前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と；
前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と；
前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と；
前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを含み、
前記第２の選択工程は、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を含み、
少なくとも前記第２の選択工程は、前記第１の選択工程で選択された加熱処理部を少なくとも一つ含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の選択工程は、前記第１のレシピの完了前に実行されることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の選択工程は、前記第１の選択工程で選択された加熱処理部および選択されなかった加熱処理部から加熱処理部を選択することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２の選択工程は、前記第１のレシピの開始前に実行されることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記駆動工程は、前記第１のレシピの完了前に開始されることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記駆動工程は、前記第１のレシピの開始前に開始されることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２の選択工程は、前記複数の加熱処理部の各々について、前記第２の選択工程の時点における現在温度と、前記第２のレシピで要求される要求温度とを比較し、前記第２群の加熱処理部を、前記現在温度から前記要求温度への温度変化に要する時間が最短となるように選択することを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２の選択工程は、前記複数の加熱処理部の各々について、前記現在温度と前記要求温度との間の温度差と、前記加熱処理部が、前記駆動工程に移行するまでに必要な待ち時間とに基づいて行われることを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記複数の加熱処理部の各々は、前記第１あるいは第２のレシピの終了後、所定の初期温度に戻されることを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
レジスト塗布部と、プリベーク部およびポストエクスポージャーベーク部を構成する複数の加熱処理部とを備えたレジスト処理装置によるレジスト処理方法において、
前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と；
前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と；
前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と；
前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを実行し、
前記第２の選択工程は、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を含むことを特徴とするレジスト処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は一般に半導体装置の製造に関し、特に半導体基板のレジスト処理に関する。
【０００３】
半導体基板のレジスト処理は、半導体装置の製造において必須の工程である。かかる半導体基板のレジスト処理には、基板上へのレジストの塗布工程、および塗布されたレジストの露光・現像工程の他に、プリベーク処理あるいはポストエクスポージャーベーク（以後ＰＥＢと略記する）処理と称するレジストの加熱処理工程が含まれるが、かかる加熱処理工程は、特に近年の超高解像度露光技術において使われている化学増幅型レジストを使ったフォトリソグラフィにおいて、パターニング精度に大きな影響を与える。プリベーク工程では、塗布したレジストが焼き固められレジスト中の溶剤等が除去されるのに対し、ＰＥＢ工程は、化学増幅型レジストの露光により生じたプロトン酸を拡散させる。かかるプロトン酸はレジストを構成する前記共重合体に作用して脱保護反応を生じるが、脱保護反応の結果さらにプロトン酸が放出され、このようにして放出されたプロトン酸は脱保護反応をさらに進行させる。脱保護反応の結果、レジストはアルカリ溶媒に可溶なメタクリル酸に変化し、その結果アルカリ溶媒による現像が可能になる。
【従来の技術】
【０００４】
一般に、半導体装置は何層もの半導体層あるいは配線層をパターニングして形成されるため、一つの基板は何回もレジスト工程を通される。その際、各レジスト工程で、パターニングされる層に従って異なったレジストが使われることがあるが、このように異なったレジストを使うと、最適な加熱処理温度も異なり、このためレジスト処理装置中において異なった温度で加熱処理をする必要があった。また先にも説明したように、半導体基板のレジスト処理には、各レジスト毎にプリベークおよびＰＥＢ工程が含まれるが、プリベークおよびＰＥＢ工程の温度は一般に異なっている。
【０００５】
このため、従来のレジスト処理装置では、複数の加熱処理部を用意し、複数温度で加熱処理を行ってきた。
【０００６】
先にも説明したように、フォトレジストによるパターニングの際には、最低限プリベークおよびＰＥＢの二つの加熱処理が必要である。また、一つのレジストコーターカップには、通常複数本のレジストノズルが設置されている。そこで、例えばレジストコーターカップ内に４つのレジストノズルがある場合、８箇以上の加熱処理部が必要になる。さらに、レジストコーターカップを複数のレジストに対応して複数個、例えば２個設ける場合には、加熱処理部は１６箇以上必要になる。
【０００７】
図７は、このような、多数の加熱処理部を設けたレジスト処理装置の概要を示す。
【０００８】
図７を参照するに、レジスト処理装置は、ウェハを発進させるインデクサ１とこれに連結した搬送路２とを含み、搬送路２に沿って、ウェハを加熱前処理し、表面の不純物を分解・除去する加熱前処理部ＨＨ1 ，ＨＨ2 と、このように加熱前処理されたウェハにＨＭＤＳ雰囲気中で疎水性処理を施すＨＭＤＳ部と、前記ＨＭＤＳ処理されたウェハにレジストを塗布するスピンコータＳＣ１，ＳＣ２と、レジストを塗布されたウェハ端面を露光する端面露光部ＥＥＷと、露光されたレジストを現像する現像部ＳＤ１，ＳＤ２とを含み、さらに前記プリベーク処理工程およびＰＥＢ処理工程を行う加熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ１６、および加熱処理されたウェハを冷却する冷却部ＣＰ１〜ＣＰ３が含まれる。
【０００９】
図８は、図７のレジスト処理装置において実行される従来のレジスト処理工程を説明するフローチャートである。
【００１０】
図８を参照するに、ステップ１でインデクサ１を発進したウェハは、ステップ２でＨＭＤＳ処理部中において疎水性化処理を施され、ステップ３で加熱前処理部ＨＨ１またはＨＨ２において、２５０〜３５０°Ｃの高温で熱処理され、表面の不純物が除去される。
【００１１】
ステップ３で加熱前処理を行ったウェハは、次にステップ４で冷却部ＣＰ１あるいはＣＰ２において室温に冷却された後、ステップ５でスピンコータＳＣ１またはＳＣ２においてレジストを塗布され、さらにステップＳ６において、前記加熱処理部の一つ、例えばＨＰ１において、プリベーク処理を施される。
【００１２】
プリベークされたウェハは、さらにステップ７で冷却部ＣＰ１あるいはＣＰ２において室温まで冷却された後、ステップ８で露光部装置において露光され、さらにステップ９で、前記加熱処理部の一つ、例えばＨＰ４において、ＰＥＢ処理が施される。
【００１３】
前記ＰＥＢ処理の後、ステップ１０で、ウェハは冷却部、例えば冷却部ＣＰ３において室温まで冷却された後、さらにステップ１１で、現像部ＳＤ１あるいはＳＤ２において現像され、さらにステップ１２において、前記加熱処理部の一でポストベーク処理が実行される。
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、かかるレジスト処理装置では、加熱処理部の数が非常に多くなり、これに伴い装置全体の大きさが増大してしまう問題が生じる。また、多数の加熱処理部に対応して付帯設備も増加してしまい、レジスト処理装置の費用が増大してしまう。
【００１５】
そこで、一の加熱処理部の温度設定を変化させることにより、加熱処理部の数を減らし、レジスト処理装置を小型化し、またその費用を低減する必要がある。
【００１６】
表１は、図７のレジスト処理装置において、加熱処理部の数を６に減らし、かかる少数の加熱処理部を備えたレジスト処理装置において、４種類のレジストに対応して４種類のレシピを実行する場合の、プリベーク処理のための加熱処理部およびＰＥＢ処理のための加熱処理部の割当てを示す。
【００１７】
【表１】
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表１を参照するに、レジスト１に対応する第１のレシピでは、プリベーク処理に加熱処理部ＨＰ１を使い、ＰＥＢ処理に加熱処理部ＨＰ４を使う。同等に、レジスト２に対応する第２のレシピでは、プリベーク処理に加熱処理部ＨＰ２が使われ、ＰＥＢ処理に加熱処理部ＨＰ５が使われる。さらに、レジスト３および４に対応する第３および第４のレシピでは、いずれもプリベーク処理に加熱処理部ＨＰ３が使われ、ＰＥＢ処理には加熱処理部ＨＰ６が使われる。
【００１８】
このように、同一の加熱処理部を異なったレジストで共用する場合、レジスト３のレシピを流した後でレジスト４のレシピを流そうとすると、加熱処理部ＨＰ３および加熱処理部ＨＰ６の温度が、レジスト３の処理に最適な温度からレジスト４の処理に最適な温度に変化するまで、待ち時間が発生してしまい、半導体装置の製造スループットが低下してしまう。
【００１９】
かかるスループットの低下の問題は、レジスト処理装置中の加熱処理部の数を増やせば軽減することができるが、仮りに加熱処理部の数を増やして待ち時間の発生を抑制したとしても、使用頻度が少ないレジストのための加熱処理部は、依然として余計な付帯設備となってしまう。例えば、加熱処理部を８個設けたとしても、レジスト１の使用頻度が少なければ、加熱処理部ＨＰ１，ＨＰ４の使用頻度も少なくなる。
【００２０】
これに対し、レジストのプリベーク処理温度およびＰＥＢ処理温度を統一し、共通の加熱処理部によりプリベーク処理とＰＥＢ処理とを行うことも考えられるが、特に化学増幅型レジストの場合、最適なプリベーク処理温度と最適なＰＥＢ処理温度との差が大きく、このような方法ではレジストの解像力、例えばある線幅における焦点深度や解像可能な最小線幅、あるいはパターン依存性などが大きく異なることになる。
【００２１】
従来のレジスト処理装置、およびかかるレジスト処理装置を使った半導体装置の製造においては、それぞれのレシピに対してプリベーク工程およびＰＥＢ工程で使用する加熱処理装置があらかじめ割り当てられており、従ってレジスト処理装置中の加熱処理装置の数を減らしてレジスト処理装置を小型化した場合、複数のレシピで共用される加熱処理装置について、温度変更のため待ち時間が発生することが避けられなかった。一方、仮に加熱処理装置の数を増やしても、使用頻度の少ない加熱処理装置では、無駄な待機時間が発生してしまう。
【００２２】
そこで、本発明は、上記の課題を解決した、新規で有用な半導体装置の製造方法を提供することを概括的課題とする。
【００２３】
本発明のより具体的な課題は、レジストの特性に応じた最適な加熱処理を行うことができる小型で費用が低減されたレジスト処理装置、およびかかるレジスト処理装置を使って大きなスループットが得られる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、上記の課題を、
請求項１に記載したように、
複数の加熱処理部を有するレジスト処理装置内で複数のレシピを実行する工程を含む半導体装置の製造方法において、
前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と；
前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と；
前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と；
前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを含み、
前記第２の選択工程は、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を含み、
前記第２の選択工程は、前記第１の選択工程で選択されなかった加熱処理部から加熱処理部を選択し、
前記第２の選択工程は、前記複数の加熱処理部の各々について、前記第２の選択工程の時点における現在温度と、前記第２のレシピで要求される要求温度とを比較し、前記第２群の加熱処理部を、前記現在温度から前記要求温度への温度変化に要する時間が最短となるように選択することを特徴とする半導体装置の製造方法により、または
請求項２に記載したように、
複数の加熱処理部を有するレジスト処理装置内で複数のレシピを実行する工程を含む半導体装置の製造方法において、
前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と；
前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と；
前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と；
前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを含み、
前記第２の選択工程は、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を含み、
少なくとも前記第２の選択工程は、前記第１の選択工程で選択された加熱処理部を少なくとも一つ含むことを特徴とする半導体装置の製造方法により、または
請求項３に記載したように、
前記第２の選択工程は、前記第１のレシピの完了前に実行されることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項４に記載したように、
前記第２の選択工程は、前記第１の選択工程で選択された加熱処理部および選択されなかった加熱処理部から加熱処理部を選択することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項５に記載したように、
前記第２の選択工程は、前記第１のレシピの開始前に実行されることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項６に記載したように、
前記駆動工程は、前記第１のレシピの完了前に開始されることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項７に記載したように、
前記駆動工程は、前記第１のレシピの開始前に開始されることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項８に記載したように、
前記第２の選択工程は、前記複数の加熱処理部の各々について、前記第２の選択工程の時点における現在温度と、前記第２のレシピで要求される要求温度とを比較し、前記第２群の加熱処理部を、前記現在温度から前記要求温度への温度変化に要する時間が最短となるように選択することを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項９に記載したように、
前記第２の選択工程は、前記複数の加熱処理部の各々について、前記現在温度と前記要求温度との間の温度差と、前記加熱処理部が、前記駆動工程に移行するまでに必要な待ち時間とに基づいて行われることを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項１０に記載したように、
前記複数の加熱処理部の各々は、前記第１あるいは第２のレシピの終了後、所定の初期温度に戻されることを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法により、または
請求項１１に記載したように、
レジスト塗布部と、プリベーク部およびポストエクスポージャーベーク部を構成する複数の加熱処理部とを備えたレジスト処理装置によるレジスト処理方法において、
前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と；
前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と；
前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と；
前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを実行し、
前記第２の選択工程は、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を含むことを特徴とするレジスト処理方法により、解決する。
【００２５】
本発明では、図７と同様なレジスト処理装置において、第１のレシピの開始後、前記第１のレシピで未使用の、あるいはすでに使用が終了した使用済みの加熱処理部を選択し、その温度を第２のレシピに対応して、前記第１のレシピの終了以前の段階から変化させることにより、前記第１のレシピが終了すると、直ちに第２のレシピを待ち時間無しで開始することが可能になる。さらに、前記未使用の、あるいは使用済みの加熱処理部を選択する際に、候補となる加熱処理部各々の現在温度と第２のレシピで要求される温度とを把握し、最短時間で要求温度に到達できる加熱処理部を選択することにより、温度変化に要する時間を最短化できる。仮りに候補となる加熱処理部のいくつかにおいて、第１のレシピでの使用が終わった後、第２のレシピで使用可能になるまで待ち時間が必要であっても、かかる待ち時間をも含めて最短時間で第２のレシピの要求温度に到達する加熱処理部を選択することが可能になる。
【発明の実施の形態】
【００２６】
図１は、本発明の第１実施例によるレジスト処理装置の構成を示す。ただし、図１中、図７で既に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
図１を参照するに、本実施例では、レジスト処理装置中の加熱処理部がＨＰ１〜ＨＰ４にまで減少され、さらに加熱処理部の選択を制御する制御装置１０が設けられる。ただし、加熱処理ＨＰ１，ＨＰ２がプリベーク処理に使われ、加熱処理部ＨＰ３，ＨＰ４がＰＥＢ処理に使われる。
【００２８】
本実施例における処理工程は、各々の基板については第１のレシピおよび第２のレシピで実質的に同じで、図８のフローチャートに示すものと同様であるが、所要時間のみが異なっている。すなわち、レシピ１では２５枚の基板が６０分で処理されるが、その後で、前記２５枚の基板に対して８０分かかるレシピ２が実行される。
【００２９】
以下、制御装置１０の作用を、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３０】
前記第１のレシピの開始時点において、前記制御装置１０は、まずステップ２１において前記加熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ４の現在温度Ｔ１〜Ｔ４を検出し、次にステップ２２において、第１のレジストに対応した第１のレシピのプリベーク温度Ｔ１ＰＢおよびＰＥＢ温度Ｔ１ＥＢに最も近い温度の加熱処理部、例えばＨＰ１とＨＰ４を、それぞれプリベーク用加熱処理部およびＰＥＢ用加熱処理部として選択する。
【００３１】
ステップ２２での選択に伴い、残りの加熱処理部、例えばＨＰ２とＨＰ３とが、次のステップ２３で、レシピ２のそれぞれプリベーク用およびＰＥＢ用加熱処理装置として選択される。
【００３２】
選択された加熱処理部ＨＰ１とＨＰ４とは、ステップ２４で駆動され、前記所定のプリベーク温度Ｔ１ＰＢおよびＰＥＢ温度Ｔ１ＥＢへと昇温を開始する。さらにステップ２４が開始されると、ステップ２５において加熱処理部ＨＰ２，ＨＰ３の昇温が開始され、ＨＰ１，ＨＰ４の温度がそれぞれ前記温度Ｔ１ＰＢ，Ｔ１ＥＢに到達した時点で、ステップ２６において図８の工程に従ってレシピ１が実行される。
【００３３】
さらに、レシピ１が終了すると、ステップＳ２７において、同じく図８の工程に従って、レシピ２が実行される。ただし、ステップＳ２７開始時点では、ステップＳ２５で昇温を開始した加熱処理部ＨＰ２，ＨＰ３の温度は、Ｔ２ＰＢ，Ｔ２ＥＢに到達している。このため、ステップＳ２７においてレシピ２を実行する際に、加熱処理部ＨＰ２，ＨＰ３の昇温を待つ必要がなく、半導体装置の製造スループットを大きく向上させることが可能になる。
【００３４】
図３は、図１の装置全体の動作を説明するフローチャートである。ただし、図３中、先に説明したステップには同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
図３を参照するに、第１のレシピでは、基板はステップ１〜５までの処理を通った後、ステップ６のかわりにステップ６１において、前記温度Ｔ１ＰＢにおいてプリベークされる。その後ステップ７，８を通った後、ステップ９のかわりにステップ９１において、前記温度Ｔ１ＥＢにおいてＰＥＢ処理される。ステップ９１の後、基板は図１の工程と同様にステップ１０で冷却され、ステップ１１で現像され、さらにステップ１２で処理後ベークされる。
【００３６】
一方、第２のレシピでは、基板は１〜５までの処理を通った後、ステップ６のかわりにステップ６２において、前記温度Ｔ１ＰＢにおいてプリベークされる。その後ステップ７，８を通った後、ステップ９のかわりにステップ９２において、前記温度Ｔ２ＥＢにおいてＰＥＢ処理される。ステップ９２の後、基板は図１の工程と同様にステップ１０で冷却され、ステップ１１で現像され、さらにステップ１２で処理後ベークされる。
【００３７】
図４は、本発明の第２実施例によるレジスト処理装置の構成を示す。ただし、図４中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００３８】
図４を参照するに、レジスト処理装置は加熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ６を含み、初期状態においては加熱処理部ＨＰ１およびＨＰ４の温度がＴ１，加熱処理部ＨＰ２およびＨＰ５の温度がＴ２、また加熱処理部ＨＰ３およびＨＰ６の温度がＴ３であり、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の間には、前と同様にレシピ１のプリベーク温度をＴ１ＰＢ，ＰＥＢ温度をＴ１ＥＢ、レシピ２のプリベーク温度をＴ２ＰＢ，ＰＥＢ温度をＴ２ＥＢとして、以下の関係が成立しているものとする。
【００３９】
｜Ｔ１ＰＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ１ＰＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ１ＰＢ−Ｔ３｜
｜Ｔ１ＥＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ１ＥＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ１ＥＢ−Ｔ３｜
｜Ｔ２ＰＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ２ＰＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ２ＰＢ−Ｔ３｜
｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ３｜
さらに、各加熱処理部の昇温速度および降温速度は、いずれも温度の関係なく、１°Ｃ／ｍｉｎであるとする。従って、上記の不等式は、各加熱処理部が所望の温度に到達するのに要する所要時間の関係をも表している。ただし、加熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ６のうち、加熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ３はプリベーク処理に、また加熱処理部ＨＰ４〜ＨＰ６はＰＥＢ処理に使われる。
【００４０】
本実施例では、制御装置１０は図５のフローチャートに従ってレジスト処理装置を制御する。
【００４１】
図５を参照するに、レジスト処理装置のスループットを最大化するために、制御装置１０は、ステップ３１において各加熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ６の温度を検出した後、ステップ３２において、初期温度がレシピ１の熱処理温度Ｔ１ＰＢ，Ｔ１ＥＢに最も近い、ＨＰ１，ＨＰ４をレシピ１のそれぞれプリベーク処理用およびＰＥＢ処理用加熱処理部として選択する。
【００４２】
一方、ステップ３３ではレシピ２の加熱処理部が選択されるが、その際の選択可能な候補としては、未使用の加熱処理部ＨＰ２，ＨＰ３，ＨＰ５およびＨＰ６の他に、レジスト１のプリベーク処理に使われた加熱処理部ＨＰ１が含まれる。ただし、加熱処理部ＨＰ１の温度は、レシピ１のプリベーク処理工程の後、温度Ｔ１ＰＢから初期温度Ｔ１まで戻されているものとする。また加熱処理部ＨＰ１がレシピ１の所望温度に到達するまでの時間には、温度変化に要する時間以外に、プリベーク処理終了までの待ち時間が加算される。
【００４３】
上記の不等式の関係が成立している場合、レシピ２のＰＥＢ温度Ｔ２ＥＢに最短時間で到達するのは温度がＴ２の未使用ＰＥＢ用加熱処理部ＨＰ５であり、従ってレシピ２のＰＥＢ処理には前記加熱処理部ＨＰ５が一意的に選択される。一方、レシピ２のプリベーク処理では、温度がＴ１の加熱処理部ＨＰ１と温度がＴ２の未使用プリベーク用加熱処理部ＨＰ２の二つの可能性がある。加熱処理部ＨＰ２の方が、プリベーク温度Ｔ２ＰＢに到達するまでの時間は、加熱処理部ＨＰ１よりも長いが、先にも説明したように、加熱処理部ＨＰ１はレシピ１で使われており、レシピ２で使用可能になるまでには待ち時間ＴＷＡＩＴが必要である。
【００４４】
このため、本実施例では、ステップＳ３において、加熱処理部ＨＰ１が温度Ｔ２ＰＢに到達するまでに要する時間ＴＷＡＩＴ＋｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ１｜と、加熱処理部ＨＰ２が温度Ｔ２ＰＢに到達するまでに要する時間｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ２｜とを比較し、所要時間が短い方の加熱処理部を選択する。今の場合、不等式
ＴＷＡＩＴ＋｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ２｜
が成立するものとすると、ステップ３３では加熱処理部ＨＰ１が選択される。
【００４５】
次に、ステップ３４で、加熱処理部ＨＰ１の温度Ｔ１ＰＢへの、また加熱処理部ＨＰ４の温度Ｔ１ＥＢへの昇温が開始され、ステップ３５においてレシピ１が実行される。
【００４６】
さらにステップ３５のレシピ１の途中でステップ３６が開始され、前記レシピ１のプリベーク処理を終わって温度がＴ１に戻された加熱処理部ＨＰ１が、レシピ２のプリベーク処理温度Ｔ２ＰＢまで、また未使用加熱処理部ＨＰ５がレシピ２のＰＥＢ処理温度Ｔ２ＥＢまで昇温される。
【００４７】
従って、ステップ３５のレシピ１が終了すると、直ちにステップ３７のレシピ２が開始される。
【００４８】
次に、本発明の第３実施例について説明する。
【００４９】
本実施例は、先に説明した第２実施例と大略同等であるが、前記不等式のかわりに、不等式
｜Ｔ１ＰＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ１ＰＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ１ＰＢ−Ｔ３｜
｜Ｔ１ＥＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ１ＥＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ１ＥＢ−Ｔ３｜
｜Ｔ２ＰＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ２ＰＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ２ＰＢ−Ｔ３｜
｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ１｜＜｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ２｜＜｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ３｜
が成立するものとする。
【００５０】
図６は本実施例において制御装置１０が行う制御を示す。
【００５１】
図６を参照するに、最初に図５のステップ３１に対応するステップ４１が実行され、続くステップ４２において、図５のステップ３２と同様に、加熱処理装置ＨＰ１，ＨＰ４がレシピ１のそれぞれプリベーク処理およびＰＥＢ処理のために選択される。
【００５２】
本実施例では、ステップ４２に引き続き、ステップ４３においてステップ３４に対応する加熱処理装置ＨＰ１，ＨＰ４の昇温が開始され、続いてステップ４４において、レシピ１が開始される。
【００５３】
さらに、ステップ４５において、レシピ１の実行中にレシピ２の処理温度Ｔ２ＰＢ，Ｔ２ＥＢ）に最も速く到達する加熱処理装置が選択され、ステップ４６で、選択された加熱処理装置の昇温が開始される。
【００５４】
ステップ４５における加熱処理装置の選択において、レシピ２のプリベーク処理については、図５のステップ３３と同様にして、加熱処理装置ＨＰ１が選択される。一方、レシピ２のＰＥＢ処理については、最短時間で所定温度Ｔ２ＥＢに昇温する加熱処理装置は、上記の不等式から、初期温度がＴ１の加熱処理装置ＨＰ４であることがわかるが、加熱処理装置ＨＰ４はレシピ１のＰＥＢ処理でも選択されており、これが使用可能になるまでには、初期温度Ｔ１から所定温度Ｔ２ＥＢまでの昇温時間の他に、露光装置における露光処理時間ＴＥＸＰＯＳＵＲＥがさらにかかることになる。すなわち、加熱処理装置ＨＰ４がレシピ２で使用可能になるまでには、ＴＥＸＰＯＳＵＲＥ＋｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ１｜の時間がかかることになる。これに対し、未使用の加熱処理部ＨＰ５がレシピ２の使用可能になるまでには、｜Ｔ２ＥＢ−Ｔ２｜の時間が必要である。
【００５５】
ステップ４５の時点において、レシピ１の露光工程がすでに開始されている場合には、前記露光処理時間ＴＥＸＰＯＳＵＲＥの大きさは評価できるため、上記二通りの時間を比較して短い方、例えば加熱処理部ＨＰ４を選択する。これに対し、ステップ４５の時点において、レシピ１の露光工程がまだ開始されていない場合には、時間ＴＥＸＰＯＳＵＲＥの大きさが評価できないため、未使用となっている加熱処理部ＨＰ５を選択する。
【００５６】
先にステップ４４で開始されたレシピ１は、破線で示したように、ステップ４５，４６の間にも中断されることなく継続しており、ステップ４７の残りの工程が実行される。
【００５７】
ステップ４７が完了した時点では、ステップ４６の昇温工程も完了しており、ステップ４８においてレシピ２が、レシピ１に引き続いて、待ち時間なしで開始される。
【００５８】
このように、本発明では、レシピ１が完了する前に、レシピ２のプリベーク処理およびＰＥＢ処理で使われる加熱処理部が選択され、駆動されるため、レシピ１の終了と同時に、待ち時間なく、レシピ２を開始することが可能になる。
【００５９】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は、その要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【発明の効果】
【００６０】
請求項１記載の本発明の特徴によれば、複数の加熱処理部を有するレジスト処理装置内で複数のレシピを実行する工程を含む半導体装置の製造方法において、前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と、前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と、前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と、前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程を実行し、その際、前記第２の選択工程において、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を行い、また前記第２の選択工程において、前記第１の選択工程で選択されなかった加熱処理部から加熱処理部を選択し、さらに前記第２の選択工程において、前記複数の加熱処理部の各々について、前記第２の選択工程の時点における現在温度と、前記第２のレシピで要求される要求温度とを比較し、前記第２群の加熱処理部を、前記現在温度から前記要求温度への温度変化に要する時間が最短となるように選択することにより、第１のレシピの終了と同時に、待ち時間なく、第２のレシピを開始することが可能になり、半導体装置の製造スループットが大きく向上する。また、かかる製造スループットの増大が、レジストのプリベーク温度あるいはＰＥＢ温度を妥協することなく得られるため、露光パターンの精度が低下することがない。また前記第１のレシピが終了した時点において、第２のレシピのための加熱処理条件を確実に整えることが可能になる。さらに、加熱処理部について、昇温速度あるいは降温速度をも考慮した最適な選択が可能になる。
【００６１】
請求項２記載の本発明の特徴によれば、複数の加熱処理部を有するレジスト処理装置内で複数のレシピを実行する工程を含む半導体装置の製造方法において、前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と、前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と、前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と、前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを実行し、その際、前記第２の選択工程において、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動する駆動工程を行い、また、少なくとも前記第２の選択工程を、前記第１の選択工程で選択された加熱処理部を少なくとも一つ含むように実行することにより、第１のレシピの終了と同時に、待ち時間なく、第２のレシピを開始することが可能になり、半導体装置の製造スループットが大きく向上する。また、かかる製造スループットの増大が、レジストのプリベーク温度あるいはＰＥＢ温度を妥協することなく得られるため、露光パターンの精度が低下することがない。しかも、本発明では加熱処理装置の数を減らしてレジスト処理装置を小型化することができる。
【００６２】
請求項３記載の本発明の特徴によれば、
前記第２の選択工程を、第１のレシピが開始された後で実行することにより、露光時間等、温度変化に要する時間以外に、前記第１のレシピが開始されてからでないと見積もれない前記第１のレシピが完了するまでの所要時間まで含めて、最短の所要時間で温度設定が可能な加熱処理部を選択することが可能になる。このため、前記第１のレシピで使われた加熱処理装置を、必要に応じて第２のレシピでも使うことが可能になり、半導体装置製造のスループットが最大化される。
【００６３】
請求項４記載の本発明の特徴によれば、
前記第２の選択工程で、前記第１の選択工程で選択された加熱処理部および選択されなかった加熱処理部から加熱処理部を選択することにより、前記第１のレシピで使われた加熱処理装置を、必要に応じて第２のレシピでも使うことが可能になり、最適な加熱処理部の選択が可能になる。これに伴い、半導体装置製造のスループットが最大化される。
【００６４】
請求項５記載の本発明の特徴によれば、
前記第２の選択工程を、前記第１のレシピの開始前に実行することにより、前記第１のレシピの加熱処理部を駆動すると同時に第２のレシピの加熱処理部をも駆動することができ、前記第１のレシピが終了した時点において、第２のレシピのための加熱処理条件を確実に整えることが可能になる。
【００６５】
請求項６記載の本発明の特徴によれば、
前記駆動工程を、前記第１のレシピの完了前に開始することにより、前記第１のレシピの結果を途中経過を考慮した最適な加熱処理装置を使って、第１のレシピの加熱処理を実行することが可能になる。
【００６６】
請求項７記載の本発明の特徴によれば、
前記駆動工程を、前記第１のレシピの開始前に開始することにより、前記第１のレシピの加熱処理部を駆動すると同時に第２のレシピの加熱処理部をも駆動することができ、前記第１のレシピが終了した時点において、第２のレシピのための加熱処理条件を確実に整えることが可能になる。
【００６７】
請求項８記載の本発明の特徴によれば、
前記第２の選択工程を、前記複数の加熱処理部の各々について、前記第２の選択工程の時点における現在温度と、前記第２のレシピで要求される要求温度とを比較し、前記第２群の加熱処理部を、前記現在温度から前記要求温度への温度変化に要する時間が最短となるように選択することにより、加熱処理部について、昇温速度あるいは降温速度をも考慮した最適な選択が可能になる。
【００６８】
請求項９記載の本発明の特徴によれば、
前記第２の選択工程を、前記複数の加熱処理部の各々について、前記現在温度と前記要求温度との間の温度差と、前記加熱処理部が、前記駆動工程に移行するまでに必要な待ち時間とに基づいて行うことにより、加熱処理部について、昇温速度あるいは降温速度のみならず、待ち時間までをも考慮した最適な選択が可能になる。
【００６９】
請求項１０記載の本発明の特徴によれば、
前記複数の加熱処理部の各々を、前記第１あるいは第２のレシピの終了後、所定の初期温度に戻すことにより、第１のレシピ終了後、第１のレシピで使われた加熱処理部を再び第２のレシピで選択することが可能になる。
【００７０】
請求項１１記載の本発明の特徴によれば、
レジスト塗布部と、プリベーク部およびポストエクスポージャーベーク部を構成する複数の加熱処理部とを備えたレジスト処理装置によるレジスト処理方法において、前記複数の加熱処理部の中から、第１のレシピに必要な数の第１群の加熱処理部を選択する第１の選択工程と、前記第１群の加熱処理部を使って前記第１のレシピを実行する工程と、前記複数の加熱処理部のうち、第２のレシピに必要な数の第２群の加熱処理部を選択する第２の選択工程と、前記第２群の加熱処理部を使って、前記第２のレシピを実行する工程とを実行し、その際、前記第２の選択工程において、前記第２群の加熱処理部が、前記第１のレシピが完了した時点において、前記第２のレシピに必要な温度条件に設定されているように、選択された前記第２群の加熱処理部を駆動することにより、第１のレシピの終了と同時に、待ち時間なく、第２のレシピを開始することが可能になり、半導体装置の製造スループットが大きく向上する。また、かかる製造スループットの増大が、レジストのプリベーク温度あるいはＰＥＢ温度を妥協することなく得られるため、露光パターンの精度が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるレジスト処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１のレジスト処理装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１のレジスト処理装置で行われるレジストプロセスの例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例によるレジスト処理装置の構成を示す図である。
【図５】図４のレジスト処理装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施例によるレジスト処理装置の制御を示すフローチャートである。
【図７】複数の加熱処理部を備えた従来のレジスト処理装置の構成を示す図である。
【図８】図７のレジスト処理装置を使って行われるレジストプロセスの例を示す図である。
【符号の説明】
１  ウェハ発進部（インデクサ）
２  搬送路
１０  制御装置
ＨＭＤＳ  疎水化処理部
ＨＨ  前加熱処理部
ＨＰ１〜ＨＰ１６  プリベーク、ＰＥＢ加熱処理部
ＣＰ１〜ＣＰ３  冷却部
ＳＣ１，ＳＣ２  スピンコータ
ＳＤ１，ＳＤ２  現像部
ＥＥＷ  端面露光部
ＩＦ  露光装置とレジスト処理装置のインターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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