(57)【要約】【課題】複数回のパターニングを行うパターン形成処理において、ウェハ上に最終的に所望の寸法のパターンを安定的に形成する。【解決手段】ウェハＷに計２回のパターニングを行う。パターニングシステムにおいて１回目のパターニングを行ったウェハＷを平坦化膜形成装置に搬送し、ウェハＷ上に平坦化膜を形成する。その後、ウェハＷをパターニングシステムに搬送して２回目のパターニングを行う。このときの平坦化膜の形成処理の終了から２回目のパターニングの開始までの時間がウェハ間で一定になるように管理される。【選択図】図３
2008166355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面の同じ層の被加工膜に対し複数回のパターニングを行う基板の処理を複数の基板に対して行う基板の処理方法であって、
複数回のパターニングのうちの前後するパターニングの間に、基板上に平坦化膜を形成する工程を有し、
前記平坦化膜の形成工程の終了から次のパターニングの開始までの時間を基板相互間で一定にすることを特徴とする、基板の処理方法。
【請求項２】
前記平坦化膜の形成工程の直前に、基板を洗浄する工程を有し、
前記基板の洗浄工程の終了から前記平坦化膜の形成工程の開始までの時間を基板相互間で一定にすることを特徴とする、請求項１に記載の基板の処理方法。
【請求項３】
基板表面の同じ層の被加工膜に対し複数回のパターニングを行う基板の処理を複数の基板に対して行う基板の処理システムであって、
各回のパターニングを行うパターニングシステムと、
複数回のパターニングのうちの前後するパターニングの間に、基板上に平坦化膜を形成する平坦化膜形成装置と、
前記平坦化膜形成装置から前記パターニングシステムに搬送される基板を一時的に収容可能な基板収容部と、
前記平坦化膜形成装置、前記パターニングシステム及び前記基板収容部の相互間の基板の搬送を行う基板搬送装置と、を有することを特徴とする、基板の処理システム。
【請求項４】
前記平坦化膜形成装置において平坦化膜を形成する直前に基板を洗浄する洗浄装置と、
前記洗浄装置から前記平坦化膜形成装置に搬送される基板を一時的に収容可能な他の基板収容部と、
前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置及び前記他の基板収容部の相互間の基板の搬送を行う第２の基板搬送装置と、を有することを特徴とする、請求項３に記載の基板の処理システム。
【請求項５】
前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置、前記パターニングシステムは、この順で直線状に配置され、
前記パターニングシステムと前記洗浄装置との間の基板の搬送を行う第３の基板搬送装置をさらに有することを特徴とする、請求項４に記載の基板の処理システム。
【請求項６】
前記パターニングシステムは、基板の被加工膜の上層にレジスト膜を形成するレジスト膜形成装置と、基板上のレジスト膜を露光する露光装置と、露光されたレジスト膜を現像する現像装置と、現像により形成されたレジストパターンをマスクとして被加工膜をエッチングするエッチング装置と、レジストパターンを剥離するレジスト剥離装置を少なくとも有し、
前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置、前記レジスト膜形成装置、前記露光装置、前記現像装置、前記エッチング装置及び前記レジスト剥離装置は、この順で直線状に配置され、
前記第３の基板搬送装置は、前記レジスト剥離装置から前記洗浄装置までの基板の搬送を行うことができることを特徴とする、請求項５に記載の基板の処理システム。
【請求項７】
前記第３の基板搬送装置は、前記レジスト膜形成装置、前記露光装置、前記現像装置、前記エッチング装置及び前記レジスト剥離装置の相互間の基板の搬送を行うことができることを特徴とする、請求項６に記載の基板の処理システム。
【請求項８】
前記第３の基板搬送装置は、直線状の搬送路上を移動可能であり、
前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置、前記レジスト膜形成装置、前記露光装置、前記現像装置、前記エッチング装置及び前記レジスト剥離装置は、前記搬送路の側部に接続され、前記搬送路に沿って直線状に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の基板の処理システム。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の基板の処理方法を基板の処理システムによって実行させるために、当該基板の処理システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の処理方法、基板の処理システム及びプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスでは、ウェハ上の特定の被加工膜に所定のパターンを形成するパターニングが行われる。被加工膜のパターニングでは、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて、ウェハ上の被加工膜の上層にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、ウェハ表面のレジスト膜に所定パターンの光を照射してレジスト膜を露光する露光処理、露光されたレジスト膜内の化学反応を促進させるためにウェハを加熱する加熱処理（露光後ベーク）、加熱されたレジスト膜を現像する現像処理等が順次行われて、ウェハ表面のレジスト膜に所定のレジストパターンが形成される。その後、例えばレジストパターンをマスクとして被加工膜がエッチングされ、その後レジストパターンが除去されて、被加工膜に所定のパターンが形成されている。
【０００３】
より微細なパターンを形成して半導体デバイスの微細化を図るため、従来から上記パターニングにおける露光処理の光を短波長化することが進められている。しかしながら、この露光の短波長化を進める方法のみでは、例えば３２ｎｍや４５ｎｍレベルの微細な半導体デバイスを形成するのは技術的に難しい。そこで、例えばウェハ表面の同じ層の被加工膜に複数回のパターニングを行うことにより、より微細なパターンを形成し、半導体デバイスの微細化を図ることが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７-１４７２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば１回目のパターニングが終了した後に、直ちに２回目のパターニングを開始してウェハの表面にレジスト膜を形成すると、ウェハの表面の１回目のパターンの凹凸によりレジスト膜が平坦に形成されないことがある。このようにレジスト膜が平坦に形成されないと、その後の露光処理時の露光の焦点がずれるなどの不具合が生じる場合がある。このため、前のパターニングが終了し、次のパターニングが開始される前に、ウェハの表面に平坦化のための膜（以下、「平坦化膜」とする。）を形成することが望ましい。
【０００６】
既存の技術を用いて、前後のパターニングの間に、平坦化膜の形成処理を行う場合、例えば前のパターニングの終了した複数枚のウェハを順次カセットに収容し、カセット単位で平坦化膜形成装置に搬送することが考えられる。また、平坦化膜形成装置において平坦化膜の形成処理が終了したウェハを順次カセットに収容し、カセット単位で平坦化膜形成装置から、パターニングを行う装置に搬送することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、このような場合、通常ウェハ毎の時間管理が困難であるため、平坦化膜が形成されてから次のパターニングが開始されるまでの時間がウェハ毎に異なってくる。こうなると、平坦化膜内の揮発成分の揮発量や平坦化膜への水分等の付着量がウェハ毎に異なるため、例えば平坦化膜の酸濃度がばらつくことになる。このように例えば平坦化膜の酸濃度がばらつくと、当該平坦化膜を下地として形成されるレジストパターンの形状が不安定となる。これは、例えばアルカリ性の現像液によって露光部分が溶解して形成されるレジストパターンの形状は、レジスト膜の酸濃度によって左右され、そのレジスト膜の酸濃度は、下地の平坦化膜の酸濃度にも影響を受けるためである。
【０００８】
このように、レジストパターンの形状が不安定になり、所望の寸法のレジストパターンが形成されないと、それをマスクとする被加工膜に対するエッチングもばらつき、最終的に所望の寸法のパターンが安定的に形成されなくなる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数回のパターニングを行うパターン形成処理において、ウェハなどの基板上に最終的に所望の寸法のパターンを安定的に形成することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、基板表面の同じ層の被加工膜に対し複数回のパターニングを行う基板の処理を複数の基板に対して行う基板の処理方法であって、複数回のパターニングのうちの前後するパターニングの間に、基板上に平坦化膜を形成する工程を有し、前記平坦化膜の形成工程の終了から次のパターニングの開始までの時間を基板相互間で一定にすることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、平坦化膜の形成工程の終了から次のパターニングの開始までの時間を基板相互間で一定にするので、例えば平坦化膜の揮発成分の揮発量や平坦化膜の水分等の付着量が一定になるので、平坦化膜の酸濃度が基板間で一定になる。この結果、平坦化膜上に形成されるレジストパターンの形状が所望の寸法に安定して形成されるので、最終的に、被加工膜に所望の寸法のパターンが安定的に形成される。
【００１２】
上記基板の処理方法は、前記平坦化膜の形成工程の直前に、基板を洗浄する工程を有し、前記基板の洗浄工程の終了から前記平坦化膜の形成工程の開始までの時間を基板相互間で一定にしてもよい。
【００１３】
別の観点による本発明は、基板表面の同じ層の被加工膜に対し複数回のパターニングを行う基板の処理を複数の基板に対して行う基板の処理システムであって、各回のパターニングを行うパターニングシステムと、複数回のパターニングのうちの前後するパターニングの間に、基板上に平坦化膜を形成する平坦化膜形成装置と、前記平坦化膜形成装置から前記パターニングシステムに搬送される基板を一時的に収容可能な基板収容部と、前記平坦化膜形成装置、前記パターニングシステム及び前記基板収容部の相互間の基板の搬送を行う基板搬送装置と、を有することを特徴とする。
【００１４】
前記基板の処理システムは、前記平坦化膜形成装置において平坦化膜を形成する直前に基板を洗浄する洗浄装置と、前記洗浄装置から前記平坦化膜形成装置に搬送される基板を一時的に収容可能な他の基板収容部と、前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置及び前記他の基板収容部の相互間の基板の搬送を行う第２の基板搬送装置と、を有するようにしてもよい。
【００１５】
前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置、前記パターニングシステムは、この順で直線状に配置され、前記基板の処理システムは、前記パターニングシステムと前記洗浄装置との間の基板の搬送を行う第３の基板搬送装置をさらに有するようにしてもよい。
【００１６】
前記パターニングシステムは、基板の被加工膜の上層にレジスト膜を形成するレジスト膜形成装置と、基板上のレジスト膜を露光する露光装置と、露光されたレジスト膜を現像する現像装置と、現像により形成されたレジストパターンをマスクとして被加工膜をエッチングするエッチング装置と、レジストパターンを剥離するレジスト剥離装置を少なくとも有し、前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置、前記レジスト膜形成装置、前記露光装置、前記現像装置、前記エッチング装置及び前記レジスト剥離装置は、この順で直線状に配置され、前記第３の基板搬送装置は、前記レジスト剥離装置から前記洗浄装置までの基板の搬送を行うようにしてもよい。
【００１７】
前記第３の基板搬送装置は、前記レジスト膜形成装置、前記露光装置、前記現像装置、前記エッチング装置及び前記レジスト剥離装置の相互間の基板の搬送を行うことができるようにしてもよい。
【００１８】
前記第３の基板搬送装置は、直線状の搬送路上を移動可能であり、前記洗浄装置、前記平坦化膜形成装置、前記レジスト膜形成装置、前記露光装置、前記現像装置、前記エッチング装置及び前記レジスト剥離装置は、前記搬送路の側部に接続され、前記搬送路に沿って直線状に配置されていてもよい。
【００１９】
別の観点による本発明によれば、上記基板の処理方法を基板の処理システムによって実行させるために、当該基板の処理システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数回のパターニングにより基板上の被加工膜に所望の寸法のパターンを安定的に形成できるので、半導体デバイスの微細化を促進できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基板の処理システム１の構成の概略を示す平面図である。
【００２２】
基板の処理システム１は、例えば図１に示すように複数枚のウェハＷをカセット単位で搬入出するカセットステーション２と、ウェハＷを枚葉式に処理する複数の各種装置が配列された処理ステーション３を一体に接続した構成を有している。
【００２３】
カセットステーション２は、例えばカセット載置部４と、搬送室５を備えている。カセット載置部４には、複数枚の基板Ｗを収容可能なカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に並べて載置できる。カセット載置部４のＹ方向正方向（図１中の右方向）側には、Ｘ方向に長い搬送室５が隣接されている。搬送室５には、例えばＸ方向に延びる搬送レール１０と、その搬送レール１０上を移動する第３の基板搬送装置としての主搬送装置１１が設けられている。
【００２４】
主搬送装置１１は、例えばθ方向に旋回自在で水平方向に伸縮自在な多関節型の搬送アーム１１ａを備えている。主搬送装置１１は、カセット載置部４の各カセットＣと、後述する処理ステーション３の各装置２０〜２８に対してウェハＷを搬送できる。
【００２５】
処理ステーション３は、搬送路５のＹ方向正方向側に設けられている。処理ステーション３には、ウェハＷを枚様式に洗浄する洗浄装置２０と、ウェハＷ上に平坦化膜を形成する平坦化膜形成装置２１と、ウェハＷ上の被加工膜にパターニングを行うパターニングシステムＡが配置されている。パターニングシステムＡは、例えばウェハＷにレジスト膜を形成するレジスト膜形成装置２２と、ウェハＷ上のレジスト膜を露光する露光装置２３と、露光されたウェハＷを加熱する露光後ベーク装置２４と、レジスト膜を現像する現像装置２５と、現像後のウェハＷを加熱するポストベーク装置２６と、現像により形成されたレジストパターンをエッチングするエッチング装置２７と、レジストパターンを除去するレジスト剥離装置２８を備えている。なお、露光後ベーク装置２４及びポストベーク装置２６は、ウェハＷを冷却する機能も有している。
【００２６】
上記洗浄装置２０と、平坦化膜形成装置２１と、パターニングシステムＡのレジスト膜形成装置２２、露光装置２３、露光後ベーク装置２４、現像装置２５、ポストベーク装置２６、エッチング装置２７及びレジスト剥離装置２８は、この順で搬送路５に沿って直線状に配置されている。各装置２０〜２８は、搬送路５の側部に並べて接続され、主搬送装置１１は、各装置２０〜２８にアクセスして、装置２０〜２８の相互間のウェハＷの搬送を行うことができる。
【００２７】
平坦化膜形成装置２１とレジスト膜形成装置２２との間には、基板搬送装置としての第１の副搬送装置３０と、複数枚のウェハＷを一時的に収容可能な基板収容部としてのバッファカセット３１が設けられている。第１の副搬送装置３０は、例えば例えばθ方向に旋回自在で水平方向に伸縮自在な多関節型の搬送アーム３０ａを有し、平坦化膜形成装置２１、レジスト膜形成装置２２及びバッファカセット３１に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００２８】
洗浄装置２０と平坦化膜形成装置２１との間には、第２の基板搬送装置としての第２の副搬送装置４０と、複数枚のウェハＷを一時的に収容可能な他の基板収容部としてのバッファカセット４１が設けられている。第２の副搬送装置４０は、例えば例えばθ方向に旋回自在で水平方向に伸縮自在な多関節型の搬送アーム４０ａを有し、洗浄装置２０、平坦化膜形成装置２１及びバッファカセット４１に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００２９】
レジスト膜形成装置２２は、例えば図２に示すように中央に第３の副搬送装置５０を有している。第３の副搬送装置５０の周りには、例えばウェハＷの受け渡しを行う受け渡し台５１と、複数の処理装置を多段に有する処理装置群Ｂと、ウェハＷ上にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置５２が設けられている。処理装置群Ｂには、例えばウェハＷの加熱、冷却又は温度調節を行う複数の熱処理装置５３や、ウェハＷの周辺部の露光を行う周辺露光装置５４などが多段に配置されている。上述の主搬送装置１１と第１の副搬送装置３０は、受け渡し台５１に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。第３の副搬送装置５０は、例えば例えばθ方向に旋回自在で水平方向に伸縮自在な多関節型の搬送アーム５０ａを有し、受け渡し台５１、処理装置群Ｂの装置５３、５４及びレジスト塗布装置５２に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００３０】
例えば図１に示すように基板の処理システム１は、上述の各装置や搬送装置などの動作を制御して、ウェハＷ上の被加工膜に対するパターン形成処理を実現する制御部６０を備えている。制御部６０は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、例えばメモリに記憶されたプログラムを実行することによって、基板の処理システム１におけるパターン形成処理を実現できる。なお、基板の処理システム１におけるパターン形成処理を実現するための各種プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なＣＤなどの記憶媒体Ｈに記憶されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部６０にインストールされたものであってもよい。
【００３１】
例えば制御部６０には、洗浄装置２０における洗浄処理の終了から平坦化膜形成装置２１における平坦化膜形成処理の開始までの時間を一定に管理するプログラムや、平坦化膜形成装置２１における平坦化膜形成処理の終了からレジスト膜形成装置２２におけるレジスト膜の形成処理の開始（次のパターニングの開始）までの時間を一定に管理するプログラムが記憶媒体Ｈによってインストールされている。
【００３２】
次に、上述の基板の処理システム１を用いて行われるウェハＷ上の被加工膜に対するパターン形成プロセスについて説明する。図３は、このパターン形成プロセスのフロー図である。なお、この実施の形態においては、例えば図４（ａ）に示すように予めウェハＷの表面に有機下層膜などの下層膜Ｅが形成され、その上層の被加工膜としてのＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜Ｆが形成されており、このＳＯＧ膜Ｆに対し合計２回のパターニングを行う場合を例に採って説明する。
【００３３】
先ず、１回目のパターニング（図３のＳ１）が開始され、図１に示すカセットＣ内の同じロットの複数枚のウェハＷが、主搬送装置１１によって一枚ずつ取り出され、パターニングシステムＡのレジスト膜形成装置２２に順次搬送される。レジスト膜形成装置２２に搬送されたウェハＷは、先ず主搬送装置１１により図２に示す受け渡し台５１に載置される。次にウェハＷは、第３の副搬送装置５０によって処理装置群Ｂの熱処理装置５３に搬送され、所定の温度に温度調節され、その後第３の副搬送装置５０によってレジスト塗布装置５２に搬送される。レジスト塗布装置５２では、例えばウェハＷの表面に化学増幅型のレジスト液が塗布されて、例えば図４（ｂ）に示すようにウェハＷの表面に１回目のレジスト膜Ｒ１が形成される。
【００３４】
次にウェハＷは、第３の副搬送装置５０によって例えば熱処理装置５３に搬送され、プリベークが施される。その後、ウェハＷは、周辺露光装置５４に搬送され、ウェハＷの周辺部が露光された後、第３の副搬送装置５０によって受け渡し台５１に戻される。次にウェハＷは、主搬送装置１１によって図１に示す隣の露光装置２３に搬送され、ウェハＷのレジスト膜Ｒ１に所定のパターンが露光される。露光処理の終了後、ウェハＷは、主搬送装置１１によって隣の露光後ベーク装置２４に搬送され、露光後ベークが施される。その後ウェハＷは、主搬送装置１１によって隣の現像装置２５に搬送され、ウェハＷ上のレジスト膜Ｒ１が現像される。次にウェハＷは、主搬送装置１１によって隣のポストベーク装置２６に搬送され、ポストベークが施される。こうして、図７（ｃ）に示すようにウェハＷの表面にレジストパターンＫ１が形成される。その後、ウェハＷは、主搬送装置１１によって図１に示す隣のエッチング装置２７に搬送され、レジストパターンＫ１をマスクとして被加工膜のＳＯＧ膜Ｆがエッチングされる。その後ウェハＷは、主搬送装置１１によってレジスト剥離装置２８に搬送され、不要なレジストパターンＫ１が剥離される。こうして１回目のパターニングが終了し、図７（ｄ）に示すようにウェハＷ上のＳＯＧ膜Ｆに所定のパターンＢ１が形成される。
【００３５】
１回目のパターニングが終了したウェハＷは、例えば図１に示す主搬送装置１１に保持され、搬送路５を移動してレジスト剥離装置２８から洗浄装置２０に順次搬送される。洗浄装置２０ではウェハＷの表面が洗浄される（図３のＳ２）。洗浄終了後、ウェハＷは、第２の副搬送装置４０によって隣のバッファカセット４１に一旦収容され待機する。その後ウェハＷは、第２の副搬送装置４０によってバッファカセット４１から平坦化膜形成装置２１に搬送される。このときのバッファカセット４１における各ウェハＷ毎の待機時間を調整することにより、洗浄装置２０においてウェハＷの洗浄処理が終了してから平坦化膜形成装置２１において平坦化膜の形成処理が開始されるまでの時間Ｔ１がウェハ間で一定に制御される。これによって、各ウェハＷの時間Ｔ１が予め定められた一定の設定時間に管理される。
【００３６】
ウェハＷが平坦化膜形成装置２１に搬送されると、図８に示すようにウェハＷの表面に平坦化膜Ｇが形成される（図３のＳ３）。次にウェハＷは、第１の副搬送装置３０によって図１に示す隣のバッファカセット３１に一旦収容され待機する。その後ウェハＷは、第１の副搬送装置３０によってバッファカセット３１からパターニングシステムＡのレジスト膜形成装置２２に搬送される。このときのバッファカセット３１における各ウェハＷ毎の待機時間を調整することにより、平坦化膜形成装置２１において平坦化膜の形成処理が終了してからレジスト膜形成装置２２においてレジスト膜の形成処理が開始される（２回目のパターニングの開始）までの時間Ｔ２がウェハ間で一定に制御される。これによって、各ウェハＷの時間Ｔ２が予め定められた一定の設定時間に管理される。
【００３７】
ウェハＷがレジスト膜形成装置２２に搬送されると、２回目のパターニング（図３のＳ４）が開始される。２回目のパターニングは、１回目のパターニングと同様に、先ずウェハＷが第３の副搬送装置５０によって熱処理装置５３に搬送され、温度調節された後、ウェハＷはレジスト塗布装置５２に搬送されて、図６（ａ）に示すようにウェハＷの平坦化膜Ｇ上に２回目のレジスト膜Ｒ２が形成される。その後ウェハＷは、熱処理装置５３、周辺露光装置５４に順次搬送され、プリベーク、周辺露光処理が施された後、主搬送装置１１によって図１に示す露光装置２３に搬送される。露光装置２３では、ウェハＷ上のレジスト膜Ｒ２が所定のパターンに露光される。露光終了後、ウェハＷは、主搬送装置１１によって露光後ベーク装置２４に搬送され、露光後ベークが施された後、現像装置２５に搬送され、現像される。その後、ウェハＷは、主搬送装置１１によってポストベーク装置２６に搬送され、ポストベークが施される。こうして、図６（ｂ）に示すように２回目のレジストパターンＫ２が形成される。その後、ウェハＷは、主搬送装置１１によって図１に示すエッチング装置２７に搬送され、レジストパターンＫ２をマスクとして平坦化膜ＧとＳＯＧ膜Ｆがエッチングされる。その後ウェハＷは、主搬送装置１１によってレジスト剥離装置２８に搬送され、レジストパターンＫ２と平坦化膜Ｇが剥離される。こうして、２回目のパターニングが終了し、図６（ｃ）に示すようにウェハＷ上のＳＯＧ膜Ｆに最終的なパターンＢ２が形成される。
【００３８】
パターンＢ２が形成されたウェハＷは、主搬送装置１１によってレジスト剥離装置２８からカセットＣに順次戻され、一連のパターン形成処理が終了する。なお、このパターン形成処理は、レシピの同じロット毎に、複数枚のウェハＷが連続的に搬送されて行われる。
【００３９】
以上の実施の形態によれば、平坦化膜の形成処理の終了から次のパターニングの開始までの時間Ｔ２がウェハ間で一定になるように管理されるので、例えば平坦化膜Ｇの揮発成分の揮発量や平坦化膜Ｇへの水分等の付着量がウェハ相互間で同じになり、平坦化膜Ｇの表面の酸濃度が一定になる。この結果、平坦化膜Ｇ上に形成されるレジスト膜Ｒ２の酸濃度もウェハ間で一定になり、そのレジスト膜Ｒ２の現像により形成されるレジストパターンＫ２の形状が所望の寸法に安定する。したがって、最終的に、ＳＯＧ膜Ｆに所望の寸法のパターンＢを安定的に形成できる。
【００４０】
ところで、洗浄処理の終了から平坦化膜の形成処理の開始までの間のウェハＷの表面における分子状汚染や付着水分量、揮発物の揮発量は、平坦化膜Ｇの塗布性や埋め込み性に影響する。以上の実施の形態では、ウェハＷの洗浄処理の終了から平坦化膜の形成処理の開始までの時間Ｔ１がウェハ間で一定になるように管理されるので、平坦化膜Ｇの塗布液の膜厚や埋め込み状態が均一になり、レジストパターンＫ２の形状をさらに安定させることができる。この結果、最終的なパターンＢの寸法をさらに安定させることができる。
【００４１】
以上の実施の形態では、平坦化膜形成装置２１とレジスト膜形成装置２２との間に第１の副搬送装置３０とバッファカセット３１を設けたので、平坦化膜の形成処理の終了から次のパターニングの開始までの時間Ｔ２の管理を容易に行うことができる。また、洗浄装置２０と平坦化膜形成装置２１との間に第２の副搬送装置４０とバッファカセット４１を設けたので、洗浄処理の終了から平坦化膜形成処理の開始までの時間Ｔ１の管理を容易に行うことができる。
【００４２】
また、基板の処理システム１に、洗浄装置２０と、平坦化膜形成装置２１と、パターニングシステムＡをこの順で直線状に配置し、洗浄装置２０とパターニングシステムＡのレジスト剥離装置２８との間のウェハＷの搬送を行う主搬送装置１１を設けたので、パターニングシステムＡ→洗浄装置２０→平坦化膜形成装置２１→パターニングシステムＡの順にウェハＷを循環させて処理することができる。このため、基板の処理システム１において２回のパターニングを好適に行うことができる。また、洗浄装置２０と平坦化膜形成装置２１、平坦化膜形成装置２１とパターニングシステムＡが互いに隣り合うので、洗浄処理と平坦化膜形成処理の間の時間Ｔ１や、平坦化膜形成処理とパターニングの間の時間Ｔ２を管理しやすい。
【００４３】
さらに、パターニングシステムＡの各装置２２〜２８は、搬送路５の側部に接続され搬送路５に沿って設けられており、主搬送装置１１は、パターニングシステムＡ内の装置２２〜２８相互間のウェハＷの搬送も行うことができる。これにより、主搬送装置１１を用いて、複数の装置を巡回させるパターニング時のウェハＷの搬送を適正に行うことができる。
【００４４】
なお、以上の実施の形態においてパターニングシステムＡの各装置２２〜２８間のウェハＷの搬送を主搬送装置１１によって行っていたが、隣り合う装置間に基板搬送装置を個別に配置してもよい。
【００４５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４６】
例えば上記実施の形態において、パターニングの回数は、２回であったが３回以上の場合も本発明は適用できる。３回以上の場合にも、前後するパターニングの間に行われる平坦化膜形成処理から次のパターニングが開始されるまでの時間Ｔ２や、洗浄処理の終了から平坦化膜の形成処理の開始までの時間Ｔ１がウェハ間で一定に管理される。また、パターンが形成される被加工膜は、ＳＯＧ膜に限られず、他の種類の膜であってもよい。処理ステーション３内の装置構成は、上記実施の形態に限られず、形成されるパターンに応じて他の装置構成を有していてもよい。また、基板の処理システムの装置構成としてパターンの線幅や塗布膜の膜厚等を検査する検査装置を有していてもよく、例えばエッチング後の１回目のパターニングの状態を監視し、それに基づいて２回目のパターニング処理を最適化するために、熱処理装置における加熱温度や現像装置における現像時間などを変更するよう制御してもよい。さらに、本発明は、ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板の処理にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、複数回のパターニングにより所望の寸法のパターンを安定して形成する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】基板の処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】基板の処理システムのレジスト膜形成装置の構成を示す説明図である。
【図３】パターン形成処理のフロー図である。
【図４】（ａ）は、処理前のウェハの縦断面図であり、（ｂ）は、１回目のレジスト膜が形成されたウェハの縦断面図であり、（ｃ）は、１回目のレジストパターンが形成されたウェハの縦断面図であり、（ｄ）は、被加工膜に１回目のパターンが形成された状態を示す縦断面図である。
【図５】平坦化膜が形成されたウェハの縦断面図である。
【図６】（ａ）は、２回目のレジスト膜が形成されたウェハの縦断面図であり、（ｂ）は、２回目のレジストパターンが形成されたウェハの縦断面図であり、（ｃ）は、被加工膜に最終的なパターンが形成されたウェハの縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    基板の処理システム
１１  主搬送装置
２０  洗浄装置
２１  平坦化膜形成装置
３０  第１の副搬送装置
３１  バッファカセット
４０  第２の副搬送装置
４１  バッファカセット
６０  制御部
Ａ  パターニングシステム
Ｗ    ウェハ
【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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