JP2003249441A - 基板評価システム及び基板評価方法 - Google Patents
基板評価システム及び基板評価方法Info
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- JP2003249441A JP2003249441A JP2002358425A JP2002358425A JP2003249441A JP 2003249441 A JP2003249441 A JP 2003249441A JP 2002358425 A JP2002358425 A JP 2002358425A JP 2002358425 A JP2002358425 A JP 2002358425A JP 2003249441 A JP2003249441 A JP 2003249441A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 現像処理時におけるレジストパターンのパタ
ーン倒れの存否の確認を簡易かつ迅速に行うことができ
る基板評価システム及び基板評価方法を提供すること。 【解決手段】 アスペクト比4.0のレジストパターン
において有機溶剤を供給した場合であって、フォーカス
値−0.2におけるパターン倒れが10%以下(実験結
果では9.5%)であれば、これより露光条件の良好な
ベスト値±0で露光した場合には、ウェハを検査しなく
てもパターン倒れが生じていないものとみなすことがで
きる。すなわち、通常より悪条件で露光した場合にパタ
ーン倒れが発生していないか、又は、パターン倒れが所
定数以下であれば、それより良好な条件で露光した場合
のレジストパターンについて検査しなくても、それがパ
ターン倒れないものと認定でき、パターン倒れの存否を
簡易かつ迅速に行うことができる。
ーン倒れの存否の確認を簡易かつ迅速に行うことができ
る基板評価システム及び基板評価方法を提供すること。 【解決手段】 アスペクト比4.0のレジストパターン
において有機溶剤を供給した場合であって、フォーカス
値−0.2におけるパターン倒れが10%以下(実験結
果では9.5%)であれば、これより露光条件の良好な
ベスト値±0で露光した場合には、ウェハを検査しなく
てもパターン倒れが生じていないものとみなすことがで
きる。すなわち、通常より悪条件で露光した場合にパタ
ーン倒れが発生していないか、又は、パターン倒れが所
定数以下であれば、それより良好な条件で露光した場合
のレジストパターンについて検査しなくても、それがパ
ターン倒れないものと認定でき、パターン倒れの存否を
簡易かつ迅速に行うことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造において、フォトリソグラフィ工程により得られた
レジストパターンの評価を行う基板評価システム及び基
板評価方法に関する。
製造において、フォトリソグラフィ工程により得られた
レジストパターンの評価を行う基板評価システム及び基
板評価方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイス製造のフォトリソグラフ
ィ工程では、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」とい
う。)の表面にフォトレジストを塗布し、レジスト上に
マスクパターンを露光し、これを現像してウェハ表面に
レジストパターンを形成している。
ィ工程では、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」とい
う。)の表面にフォトレジストを塗布し、レジスト上に
マスクパターンを露光し、これを現像してウェハ表面に
レジストパターンを形成している。
【0003】このようなフォトリソグラフィ工程におい
て、現像処理は、例えばパドル式やディップ式等の方法
により行っている。例えば、パドル式はウェハに現像液
を供給し、一方、ディップ式は現像液中にウェハを浸漬
させて現像処理を進行させ、その後はそれぞれ、純水等
を用いた洗浄液としてのリンス液をウェハ上に供給して
現像液を洗い流している。そして最後に、ウェハからリ
ンス液を除去するために、エアブローやウェハの回転等
を行うことにより乾燥処理を行っている。
て、現像処理は、例えばパドル式やディップ式等の方法
により行っている。例えば、パドル式はウェハに現像液
を供給し、一方、ディップ式は現像液中にウェハを浸漬
させて現像処理を進行させ、その後はそれぞれ、純水等
を用いた洗浄液としてのリンス液をウェハ上に供給して
現像液を洗い流している。そして最後に、ウェハからリ
ンス液を除去するために、エアブローやウェハの回転等
を行うことにより乾燥処理を行っている。
【0004】ところで、近年における半導体デバイスの
微細化はより一層進行しており、微細かつ高アスペクト
比のレジストパターンが出現している。このようなレジ
ストパターンの微細化及び高アスペクト比化のため、例
えば、上記乾燥処理においてリンス液が各パターン間か
ら抜け出る際に、当該リンス液の表面張力によりパター
ン間に引力が生じることによる、いわゆる「パターン倒
れ」の問題が発生している(例えば、特許文献1参
照。)。
微細化はより一層進行しており、微細かつ高アスペクト
比のレジストパターンが出現している。このようなレジ
ストパターンの微細化及び高アスペクト比化のため、例
えば、上記乾燥処理においてリンス液が各パターン間か
ら抜け出る際に、当該リンス液の表面張力によりパター
ン間に引力が生じることによる、いわゆる「パターン倒
れ」の問題が発生している(例えば、特許文献1参
照。)。
【0005】このようなパターン倒れに関する検査方法
として、現状においては、例えば検査用ウェハを用いて
実際に所定のリソグラフィ工程を行い、予め作成された
正常パターン形状の多数のライブラリと実際に形成され
たパターンとを照合する、いわゆるパターンマッチング
法がある。
として、現状においては、例えば検査用ウェハを用いて
実際に所定のリソグラフィ工程を行い、予め作成された
正常パターン形状の多数のライブラリと実際に形成され
たパターンとを照合する、いわゆるパターンマッチング
法がある。
【0006】
【特許文献1】特開平5−299336号公報(段落
[0005]、図6)。
[0005]、図6)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パター
ンマッチング法による検査方法では、パターンの線幅、
高さ、あるいはパターンに対するゴミの付着等、あらゆ
る欠陥の有無を検査しているため、パターンが倒れてい
るか否かのみの判断を行うには長時間を要し、かつ無駄
が多い。また、例えば、実際にはパターンのラインアン
ドスペース(直線状のパターンの幅、つまり線幅をここ
ではライン幅という。またこのラインが等間隔で並んで
いる場合の当該ラインとラインの間の間隔をスペースと
いい、ラインの幅とスペースの幅とが等しい状態にある
パターン像をラインアンドスペースという。)における
1ラインのうちの一部分にパターン倒れが生じており、
他の部分に倒れが生じていない場合、パターンマッチン
グ法では、パターン倒れ発生の存否を確認することが困
難である。
ンマッチング法による検査方法では、パターンの線幅、
高さ、あるいはパターンに対するゴミの付着等、あらゆ
る欠陥の有無を検査しているため、パターンが倒れてい
るか否かのみの判断を行うには長時間を要し、かつ無駄
が多い。また、例えば、実際にはパターンのラインアン
ドスペース(直線状のパターンの幅、つまり線幅をここ
ではライン幅という。またこのラインが等間隔で並んで
いる場合の当該ラインとラインの間の間隔をスペースと
いい、ラインの幅とスペースの幅とが等しい状態にある
パターン像をラインアンドスペースという。)における
1ラインのうちの一部分にパターン倒れが生じており、
他の部分に倒れが生じていない場合、パターンマッチン
グ法では、パターン倒れ発生の存否を確認することが困
難である。
【0008】以上のような事情に鑑み、本発明の目的
は、現像処理時におけるレジストパターンのパターン倒
れの存否の確認を簡易かつ迅速に行うことができる基板
評価システム及び基板評価方法を提供することにある。
は、現像処理時におけるレジストパターンのパターン倒
れの存否の確認を簡易かつ迅速に行うことができる基板
評価システム及び基板評価方法を提供することにある。
【0009】本発明の別の目的は、1枚の基板のうちの
パターン倒れ発生率及びパターン倒れの傾向を容易に確
認でき、その定量化を図ることにある。
パターン倒れ発生率及びパターン倒れの傾向を容易に確
認でき、その定量化を図ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の観点に係る基板評価システムは、レ
ジストが塗布された基板を第1の条件及びこの第1の条
件とは異なる第2の条件で露光するように、露光装置側
に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び第2の条
件で露光された基板のレジストパターンを現像する手段
と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレジストパ
ターンを検査する手段と、前記検査の結果、前記第2の
条件で露光されたレジストパターンに欠陥がなければ、
前記第1の条件で露光した場合のレジストパターンに欠
陥がないものとみなす認定手段とを具備する。
め、本発明の第1の観点に係る基板評価システムは、レ
ジストが塗布された基板を第1の条件及びこの第1の条
件とは異なる第2の条件で露光するように、露光装置側
に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び第2の条
件で露光された基板のレジストパターンを現像する手段
と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレジストパ
ターンを検査する手段と、前記検査の結果、前記第2の
条件で露光されたレジストパターンに欠陥がなければ、
前記第1の条件で露光した場合のレジストパターンに欠
陥がないものとみなす認定手段とを具備する。
【0011】このような構成によれば、レジストが塗布
された基板を、第1の条件とは異なる第2の条件で露光
することにより、第2の条件下においてもレジストパタ
ーンに欠陥、例えば、パターン倒れが発生していなけれ
ば、例えばこの第2の条件での処理よりも良好な条件で
ある前記第1の条件で露光した場合に、パターン倒れが
発生していないものとみなす。すなわち、例えば、あえ
て悪条件で露光した場合にパターン倒れが発生していな
ければ、通常の露光処理条件で露光した場合のレジスト
パターンについて検査しなくても、それが欠陥がないも
のと認定でき、パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行
うことができる。ここで、レジストパターンを検査する
手段としては、例えば1枚の基板上において任意に選択
した複数のレジストパターン表面の像を観察する装置を
用いる。また、ここでは第1の条件とは第2の条件より
良好な条件であればよく、両者は相対的なものである。
された基板を、第1の条件とは異なる第2の条件で露光
することにより、第2の条件下においてもレジストパタ
ーンに欠陥、例えば、パターン倒れが発生していなけれ
ば、例えばこの第2の条件での処理よりも良好な条件で
ある前記第1の条件で露光した場合に、パターン倒れが
発生していないものとみなす。すなわち、例えば、あえ
て悪条件で露光した場合にパターン倒れが発生していな
ければ、通常の露光処理条件で露光した場合のレジスト
パターンについて検査しなくても、それが欠陥がないも
のと認定でき、パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行
うことができる。ここで、レジストパターンを検査する
手段としては、例えば1枚の基板上において任意に選択
した複数のレジストパターン表面の像を観察する装置を
用いる。また、ここでは第1の条件とは第2の条件より
良好な条件であればよく、両者は相対的なものである。
【0012】また、例えば、検査用基板を用いて前記第
2の条件で露光することにより、すなわち、あえてパタ
ーンを倒れやすくすることにより、ラインアンドスペー
スにおける1ラインのうちの一部分のみにパターン倒れ
が生じるというようなことはほとんどなく、倒れるか倒
れないかをはっきり区別させることができ、パターン倒
れの存否を容易かつ迅速に確認することができる。
2の条件で露光することにより、すなわち、あえてパタ
ーンを倒れやすくすることにより、ラインアンドスペー
スにおける1ラインのうちの一部分のみにパターン倒れ
が生じるというようなことはほとんどなく、倒れるか倒
れないかをはっきり区別させることができ、パターン倒
れの存否を容易かつ迅速に確認することができる。
【0013】本発明の第2の観点に係る基板評価システ
ムは、レジストが塗布された基板を第1の条件及びこの
第1の条件とは異なる第2の条件で露光するように、露
光装置側に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び
第2の条件で露光された基板のレジストパターンを現像
する手段と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレ
ジストパターンを検査する手段と、前記検査の結果、前
記第2の条件で露光されたレジストパターンの欠陥の数
が所定以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレ
ジストパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを
具備する。
ムは、レジストが塗布された基板を第1の条件及びこの
第1の条件とは異なる第2の条件で露光するように、露
光装置側に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び
第2の条件で露光された基板のレジストパターンを現像
する手段と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレ
ジストパターンを検査する手段と、前記検査の結果、前
記第2の条件で露光されたレジストパターンの欠陥の数
が所定以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレ
ジストパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを
具備する。
【0014】このような構成によれば、あえて第1の条
件とは異なる、例えば第1の条件より悪条件の第2の条
件で露光した場合に、例えばパターン倒れの数が所定数
以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレジスト
パターンについて検査しなくても、それが欠陥がないも
のと認定でき、パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行
うことができる。
件とは異なる、例えば第1の条件より悪条件の第2の条
件で露光した場合に、例えばパターン倒れの数が所定数
以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレジスト
パターンについて検査しなくても、それが欠陥がないも
のと認定でき、パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行
うことができる。
【0015】本発明の一の形態によれば、前記第1の条
件は、露光フォーカスをベスト値とするものであり、前
記第2の条件は、露光フォーカスを前記ベスト値からず
らしたものである。例えば、前記ベスト値からずらして
露光することにより、倒れやすいパターンの形状を形成
することができる。これにより、倒れるか倒れないかを
はっきり区別させることができ、検査においてパターン
倒れの存否を容易かつ迅速に確認することができる。
件は、露光フォーカスをベスト値とするものであり、前
記第2の条件は、露光フォーカスを前記ベスト値からず
らしたものである。例えば、前記ベスト値からずらして
露光することにより、倒れやすいパターンの形状を形成
することができる。これにより、倒れるか倒れないかを
はっきり区別させることができ、検査においてパターン
倒れの存否を容易かつ迅速に確認することができる。
【0016】本発明の一の形態によれば、前記指令手段
は、前記第2の条件におけるフォーカス値を可変して露
光するように指令する手段を含む。例えば、ベストフォ
ーカス値から段階的にずらして、正常でないパターン形
状を複数形成することにより、検査においてパターン倒
れの傾向を容易に把握できるようにすることができる。
は、前記第2の条件におけるフォーカス値を可変して露
光するように指令する手段を含む。例えば、ベストフォ
ーカス値から段階的にずらして、正常でないパターン形
状を複数形成することにより、検査においてパターン倒
れの傾向を容易に把握できるようにすることができる。
【0017】本発明の一の形態によれば、前記認定手段
は、前記レジストパターンの所定のアスペクト比ごとに
処理を行う。これにより、例えば上記ベストフォーカス
値から段階的にずらして、正常でない複数のパターン形
状を複数形成したうえで、更に、これら複数のパターン
形状についてそれぞれ異なる所定のアスペクト比ごとに
露光することにより、パターン倒れの傾向を高精度に把
握できるようにすることができる。
は、前記レジストパターンの所定のアスペクト比ごとに
処理を行う。これにより、例えば上記ベストフォーカス
値から段階的にずらして、正常でない複数のパターン形
状を複数形成したうえで、更に、これら複数のパターン
形状についてそれぞれ異なる所定のアスペクト比ごとに
露光することにより、パターン倒れの傾向を高精度に把
握できるようにすることができる。
【0018】本発明の第3の観点に係る基板評価システ
ムは、基板にレジストを塗布する塗布処理部と、基板を
現像する現像処理部と、該現像処理部で現像されたレジ
ストパターンを検査する検査部と、少なくとも前記塗布
処理部、現像処理部及び検査部の間で基板の搬送を行う
搬送機構とを有する基板処理装置と、前記塗布処理部で
レジストが塗布された基板を、第1の条件及びこの第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置
側に指令する指令手段と、前記検査部による検査の結
果、前記第2の条件で露光されたレジストパターンに欠
陥がなければ、前記第1の条件で露光した場合のレジス
トパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを有す
る制御装置とを具備する。
ムは、基板にレジストを塗布する塗布処理部と、基板を
現像する現像処理部と、該現像処理部で現像されたレジ
ストパターンを検査する検査部と、少なくとも前記塗布
処理部、現像処理部及び検査部の間で基板の搬送を行う
搬送機構とを有する基板処理装置と、前記塗布処理部で
レジストが塗布された基板を、第1の条件及びこの第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置
側に指令する指令手段と、前記検査部による検査の結
果、前記第2の条件で露光されたレジストパターンに欠
陥がなければ、前記第1の条件で露光した場合のレジス
トパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを有す
る制御装置とを具備する。
【0019】このような構成によれば、塗布処理部でレ
ジストが塗布された後、第1の条件及びこの第1の条件
とは異なる露光されたそれぞれのレジストパターンを現
像し、第2の条件で露光されたレジストパターンを検査
部において検査する。これにより、あえて第1の条件と
は異なる、例えば第1の条件より悪条件の第2の条件で
露光した場合にパターン倒れが発生していなければ、前
記第1の条件で露光した場合のレジストパターンについ
て検査しなくても、それが欠陥がないものと認定でき、
パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行うことができ
る。ここで、レジストパターンを検査する手段として
は、例えば1枚の基板上において任意に選択した複数の
レジストパターン表面の像を観察する装置を用いる。
ジストが塗布された後、第1の条件及びこの第1の条件
とは異なる露光されたそれぞれのレジストパターンを現
像し、第2の条件で露光されたレジストパターンを検査
部において検査する。これにより、あえて第1の条件と
は異なる、例えば第1の条件より悪条件の第2の条件で
露光した場合にパターン倒れが発生していなければ、前
記第1の条件で露光した場合のレジストパターンについ
て検査しなくても、それが欠陥がないものと認定でき、
パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行うことができ
る。ここで、レジストパターンを検査する手段として
は、例えば1枚の基板上において任意に選択した複数の
レジストパターン表面の像を観察する装置を用いる。
【0020】本発明の第4の観点に係る基板評価システ
ムは、基板にレジストを塗布する塗布処理部と、基板を
現像する現像処理部と、該現像処理部で現像されたレジ
ストパターンを検査する検査部と、少なくとも前記塗布
処理部、現像処理部及び検査部の間で基板の搬送を行う
搬送機構とを有する基板処理装置と、前記塗布処理部で
レジストが塗布された基板を、第1の条件及びこの第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置
側に指令する指令手段と、前記検査部による検査の結
果、前記第2の条件で露光されたレジストパターンの欠
陥の数が所定以下のとき、前記第1の条件で露光した場
合のレジストパターンに欠陥がないものとみなす認定手
段とを有する制御装置とを具備する。
ムは、基板にレジストを塗布する塗布処理部と、基板を
現像する現像処理部と、該現像処理部で現像されたレジ
ストパターンを検査する検査部と、少なくとも前記塗布
処理部、現像処理部及び検査部の間で基板の搬送を行う
搬送機構とを有する基板処理装置と、前記塗布処理部で
レジストが塗布された基板を、第1の条件及びこの第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置
側に指令する指令手段と、前記検査部による検査の結
果、前記第2の条件で露光されたレジストパターンの欠
陥の数が所定以下のとき、前記第1の条件で露光した場
合のレジストパターンに欠陥がないものとみなす認定手
段とを有する制御装置とを具備する。
【0021】このような構成によれば、あえて、第1の
条件とは異なる、例えば第1の条件より悪条件の第2の
条件で露光した場合に、例えばパターン倒れの数が所定
数以下のとき、前記第1の処理条件で露光した場合のレ
ジストパターンについて検査しなくても、それが欠陥が
ないものと認定でき、パターン倒れの存否を簡易かつ迅
速に行うことができる。
条件とは異なる、例えば第1の条件より悪条件の第2の
条件で露光した場合に、例えばパターン倒れの数が所定
数以下のとき、前記第1の処理条件で露光した場合のレ
ジストパターンについて検査しなくても、それが欠陥が
ないものと認定でき、パターン倒れの存否を簡易かつ迅
速に行うことができる。
【0022】本発明の第5の観点に係る基板評価システ
ムは、レジストが塗布された基板を露光する露光装置に
対し、段階的なパラメータ値を有する複数のレジストの
パターンを形成するための露光指令を指令可能な指令手
段と、前記露光指令に基づき露光された基板を現像する
手段と、前記現像された基板上の前記レジストパターン
を検査する手段とを具備する。
ムは、レジストが塗布された基板を露光する露光装置に
対し、段階的なパラメータ値を有する複数のレジストの
パターンを形成するための露光指令を指令可能な指令手
段と、前記露光指令に基づき露光された基板を現像する
手段と、前記現像された基板上の前記レジストパターン
を検査する手段とを具備する。
【0023】本発明では、例えばテスト用のパターンと
して予め定められた段階的なパラメータ値を有する複数
のレジストパターンを基板に形成する。そして形成した
レジストパターンのパターン倒れの有無を検査する。検
査の結果、例えばそれら段階的なパラメータ値を持った
それぞれのレジストパターンのうち、仮にあるパラメー
タ値を持ったパターンが倒れていることが判明するとす
る。パターン倒れの発生が判明すれば、このパターン倒
れが発生しているパターンが有するそのパラメータ値よ
り良好な条件のパラメータ値を持ったパターンについて
は、パターン倒れが発生しないものとみなすことができ
る。これにより、例えば露光条件または現像条件を種々
変えてこのような本発明の検査を行えば、パターン倒れ
が発生する環境(条件)を容易に把握することができ、
これを定量化することができる。
して予め定められた段階的なパラメータ値を有する複数
のレジストパターンを基板に形成する。そして形成した
レジストパターンのパターン倒れの有無を検査する。検
査の結果、例えばそれら段階的なパラメータ値を持った
それぞれのレジストパターンのうち、仮にあるパラメー
タ値を持ったパターンが倒れていることが判明するとす
る。パターン倒れの発生が判明すれば、このパターン倒
れが発生しているパターンが有するそのパラメータ値よ
り良好な条件のパラメータ値を持ったパターンについて
は、パターン倒れが発生しないものとみなすことができ
る。これにより、例えば露光条件または現像条件を種々
変えてこのような本発明の検査を行えば、パターン倒れ
が発生する環境(条件)を容易に把握することができ、
これを定量化することができる。
【0024】上記パラメータ値の「良好な条件」とは、
パターン倒れの発生しやすさの度合いが少なければ少な
いほど良好な条件であるという意味である。また、例え
ば上記「露光条件」とは、例えば露光フォーカス値がベ
スト値、あるいはベスト値から段階的にずらしたデフォ
ーカス値で露光する場合を少なくとも含み、それらのう
ち1つである。また、上記「現像条件」とは、現像時間
(現像液が基板上に存在している間の時間)、リンス液
の供給量、リンス液を振り切るときの基板の回転数、リ
ンス処理後の有機溶剤(表面張力を低下させるための溶
剤)の置換量、この有機溶剤を振り切るときの基板の回
転数を少なくとも含む。
パターン倒れの発生しやすさの度合いが少なければ少な
いほど良好な条件であるという意味である。また、例え
ば上記「露光条件」とは、例えば露光フォーカス値がベ
スト値、あるいはベスト値から段階的にずらしたデフォ
ーカス値で露光する場合を少なくとも含み、それらのう
ち1つである。また、上記「現像条件」とは、現像時間
(現像液が基板上に存在している間の時間)、リンス液
の供給量、リンス液を振り切るときの基板の回転数、リ
ンス処理後の有機溶剤(表面張力を低下させるための溶
剤)の置換量、この有機溶剤を振り切るときの基板の回
転数を少なくとも含む。
【0025】本発明の一の形態では、前記パラメータ
は、前記レジストパターンの長さ、幅、ピッチ及びアス
ペクト比のうち少なくとも1つである。本発明におい
て、「長さ」とは、基板の平面方向から見た(基板面を
平面図で見た)場合のレジストパターンの長さ(ライン
長)である。このようにパラメータを多数用意すること
でパターン倒れの傾向をより高精度に把握できるように
なる。
は、前記レジストパターンの長さ、幅、ピッチ及びアス
ペクト比のうち少なくとも1つである。本発明におい
て、「長さ」とは、基板の平面方向から見た(基板面を
平面図で見た)場合のレジストパターンの長さ(ライン
長)である。このようにパラメータを多数用意すること
でパターン倒れの傾向をより高精度に把握できるように
なる。
【0026】本発明の第1の観点に係る基板評価方法
は、レジストが塗布された基板を第1の条件及びこの第
1の条件とは異なる第2の条件で露光する工程と、前記
第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジスト
パターンを現像する工程と、少なくとも前記第2の条件
で露光されたレジストパターンを検査する工程と、前記
検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジストパタ
ーンに欠陥がなければ、前記第1の条件で露光した場合
のレジストパターンに欠陥がないものとみなす工程とを
具備する。
は、レジストが塗布された基板を第1の条件及びこの第
1の条件とは異なる第2の条件で露光する工程と、前記
第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジスト
パターンを現像する工程と、少なくとも前記第2の条件
で露光されたレジストパターンを検査する工程と、前記
検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジストパタ
ーンに欠陥がなければ、前記第1の条件で露光した場合
のレジストパターンに欠陥がないものとみなす工程とを
具備する。
【0027】本発明の第2の観点に係る基板評価方法
は、レジストが塗布された基板を第1の条件及びこの第
1の条件とは異なる第2の条件で露光する工程と、前記
第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジスト
パターンを現像する工程と、少なくとも前記第2の条件
で露光されたレジストパターンを検査する工程と、前記
検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジストパタ
ーンの欠陥の数が所定以下のとき、前記第1の条件で露
光した場合のレジストパターンに欠陥がないものとみな
す工程とを具備する。
は、レジストが塗布された基板を第1の条件及びこの第
1の条件とは異なる第2の条件で露光する工程と、前記
第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジスト
パターンを現像する工程と、少なくとも前記第2の条件
で露光されたレジストパターンを検査する工程と、前記
検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジストパタ
ーンの欠陥の数が所定以下のとき、前記第1の条件で露
光した場合のレジストパターンに欠陥がないものとみな
す工程とを具備する。
【0028】本発明の第3の観点に係る基板評価方法
は、レジストが塗布された基板上に段階的なパラメータ
値を有する複数のレジストのパターンを形成するために
該基板を露光する工程と、前記露光された基板を現像す
る工程と、前記現像された基板上の前記レジストパター
ンを検査する工程とを具備する。
は、レジストが塗布された基板上に段階的なパラメータ
値を有する複数のレジストのパターンを形成するために
該基板を露光する工程と、前記露光された基板を現像す
る工程と、前記現像された基板上の前記レジストパター
ンを検査する工程とを具備する。
【0029】本発明の基板評価システムは、レジストが
塗布された基板を通常の第1の条件及びこの通常の第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように、露光装
置側に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び第2
の条件で露光された基板のレジストパターンを現像する
手段と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレジス
トパターンを検査する手段と、前記検査の結果、前記第
2の条件で露光されたレジストパターンに欠陥がなけれ
ば、前記第1の条件で露光した場合のレジストパターン
に欠陥がないものとみなす認定手段とを具備する。
塗布された基板を通常の第1の条件及びこの通常の第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように、露光装
置側に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び第2
の条件で露光された基板のレジストパターンを現像する
手段と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレジス
トパターンを検査する手段と、前記検査の結果、前記第
2の条件で露光されたレジストパターンに欠陥がなけれ
ば、前記第1の条件で露光した場合のレジストパターン
に欠陥がないものとみなす認定手段とを具備する。
【0030】本発明の基板評価システムは、レジストが
塗布された基板を通常の第1の条件及びこの通常の第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように、露光装
置側に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び第2
の条件で露光された基板のレジストパターンを現像する
手段と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレジス
トパターンを検査する手段と、前記検査の結果、前記第
2の条件で露光されたレジストパターンの欠陥の数が所
定以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレジス
トパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを具備
する。
塗布された基板を通常の第1の条件及びこの通常の第1
の条件とは異なる第2の条件で露光するように、露光装
置側に指令可能な指令手段と、前記第1の条件及び第2
の条件で露光された基板のレジストパターンを現像する
手段と、少なくとも前記第2の条件で露光されたレジス
トパターンを検査する手段と、前記検査の結果、前記第
2の条件で露光されたレジストパターンの欠陥の数が所
定以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレジス
トパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを具備
する。
【0031】本発明の基板評価システムは、基板にレジ
ストを塗布する塗布処理部と、基板を現像する現像処理
部と、該現像処理部で現像されたレジストパターンを検
査する検査部と、少なくとも前記塗布処理部、現像処理
部及び検査部の間で基板の搬送を行う搬送機構とを有す
る基板処理装置と、前記塗布処理部でレジストが塗布さ
れた基板を、通常の第1の条件及びこの通常の第1の条
件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置側に
指令する指令手段と、前記検査部による検査の結果、前
記第2の条件で露光されたレジストパターンに欠陥がな
ければ、前記第1の条件で露光した場合のレジストパタ
ーンに欠陥がないものとみなす認定手段とを有する制御
装置とを具備する。
ストを塗布する塗布処理部と、基板を現像する現像処理
部と、該現像処理部で現像されたレジストパターンを検
査する検査部と、少なくとも前記塗布処理部、現像処理
部及び検査部の間で基板の搬送を行う搬送機構とを有す
る基板処理装置と、前記塗布処理部でレジストが塗布さ
れた基板を、通常の第1の条件及びこの通常の第1の条
件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置側に
指令する指令手段と、前記検査部による検査の結果、前
記第2の条件で露光されたレジストパターンに欠陥がな
ければ、前記第1の条件で露光した場合のレジストパタ
ーンに欠陥がないものとみなす認定手段とを有する制御
装置とを具備する。
【0032】本発明の基板評価システムは、基板にレジ
ストを塗布する塗布処理部と、基板を現像する現像処理
部と、該現像処理部で現像されたレジストパターンを検
査する検査部と、少なくとも前記塗布処理部、現像処理
部及び検査部の間で基板の搬送を行う搬送機構とを有す
る基板処理装置と、前記塗布処理部でレジストが塗布さ
れた基板を、通常の第1の条件及びこの通常の第1の条
件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置側に
指令する指令手段と、前記検査部による検査の結果、前
記第2の条件で露光されたレジストパターンの欠陥の数
が所定以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレ
ジストパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを
有する制御装置とを具備する。
ストを塗布する塗布処理部と、基板を現像する現像処理
部と、該現像処理部で現像されたレジストパターンを検
査する検査部と、少なくとも前記塗布処理部、現像処理
部及び検査部の間で基板の搬送を行う搬送機構とを有す
る基板処理装置と、前記塗布処理部でレジストが塗布さ
れた基板を、通常の第1の条件及びこの通常の第1の条
件とは異なる第2の条件で露光するように露光装置側に
指令する指令手段と、前記検査部による検査の結果、前
記第2の条件で露光されたレジストパターンの欠陥の数
が所定以下のとき、前記第1の条件で露光した場合のレ
ジストパターンに欠陥がないものとみなす認定手段とを
有する制御装置とを具備する。
【0033】本発明の更なる特徴と利点は、添付した図
面及び発明の実施の形態の説明を参酌することにより一
層明らかになる。
面及び発明の実施の形態の説明を参酌することにより一
層明らかになる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。
に基づき説明する。
【0035】図1〜図3は本発明に係る塗布現像処理装
置の全体構成を示す図であり、図1はその平面図、図2
は正面図及び図3は背面図である。
置の全体構成を示す図であり、図1はその平面図、図2
は正面図及び図3は背面図である。
【0036】この塗布現像処理装置1は、被処理基板と
して半導体ウェハWをウェハカセットCRで複数枚例え
ば25枚単位で外部から装置1に搬入し又は装置1から
搬出したり、ウェハカセットCRに対してウェハWを搬
入・搬出したりするためのカセットステーション10
と、後述するようにレジスト塗布後及び現像後のウェハ
の状態を検査する検査ステーション14と、塗布現像工
程の中で1枚ずつウェハWに所定の処理を施す枚葉式の
各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる処理ス
テーション11と、この処理ステーション11と隣接し
て設けられる露光装置35との間でウェハWを受け渡し
するためのインターフェース部12とを一体に接続した
構成を有している。
して半導体ウェハWをウェハカセットCRで複数枚例え
ば25枚単位で外部から装置1に搬入し又は装置1から
搬出したり、ウェハカセットCRに対してウェハWを搬
入・搬出したりするためのカセットステーション10
と、後述するようにレジスト塗布後及び現像後のウェハ
の状態を検査する検査ステーション14と、塗布現像工
程の中で1枚ずつウェハWに所定の処理を施す枚葉式の
各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる処理ス
テーション11と、この処理ステーション11と隣接し
て設けられる露光装置35との間でウェハWを受け渡し
するためのインターフェース部12とを一体に接続した
構成を有している。
【0037】カセットステーション10では、図1に示
すように、カセット載置台20上の突起20aの位置に
複数個例えば4個までのウェハカセットCRがそれぞれ
のウェハ出入口を処理ステーション11側に向けてX方
向一列に載置され、カセット配列方向(X方向)及びウ
ェハカセットCR内に収納されたウェハのウェハ配列方
向(Z方向)に移動可能なウェハ搬送体21が各ウェハ
カセットCRに選択的にアクセスするようになってい
る。更に、このウェハ搬送体21は、θ方向に回転可能
に構成されており、後述するように処理ステーション1
1側の第3の組G3の多段ユニット部に属するアライメ
ントユニット(ALIM)及びイクステンションユニッ
ト(EXT)にもアクセスできるようになっている。
すように、カセット載置台20上の突起20aの位置に
複数個例えば4個までのウェハカセットCRがそれぞれ
のウェハ出入口を処理ステーション11側に向けてX方
向一列に載置され、カセット配列方向(X方向)及びウ
ェハカセットCR内に収納されたウェハのウェハ配列方
向(Z方向)に移動可能なウェハ搬送体21が各ウェハ
カセットCRに選択的にアクセスするようになってい
る。更に、このウェハ搬送体21は、θ方向に回転可能
に構成されており、後述するように処理ステーション1
1側の第3の組G3の多段ユニット部に属するアライメ
ントユニット(ALIM)及びイクステンションユニッ
ト(EXT)にもアクセスできるようになっている。
【0038】検査ステーション14では、図1に示すよ
うに、例えば装置1の背面側にレジスト膜厚の測定装置
37が配設され、正面側に現像処理後のレジストパター
ンの欠陥を検査する検査手段として検査装置38が配設
されている。これらレジスト膜厚測定装置37と検査装
置38との間には、これらの装置37及び38に対して
ウェハWの受け渡しが可能であって、ウェハ搬送体21
に対してもウェハWの受け渡し可能なウェハ搬送機構4
0が配設されている。検査装置38は例えば、SEM
(走査型電子顕微鏡)等の表面観察装置であり、本実施
形態では特にパターン倒れの検査を行う。
うに、例えば装置1の背面側にレジスト膜厚の測定装置
37が配設され、正面側に現像処理後のレジストパター
ンの欠陥を検査する検査手段として検査装置38が配設
されている。これらレジスト膜厚測定装置37と検査装
置38との間には、これらの装置37及び38に対して
ウェハWの受け渡しが可能であって、ウェハ搬送体21
に対してもウェハWの受け渡し可能なウェハ搬送機構4
0が配設されている。検査装置38は例えば、SEM
(走査型電子顕微鏡)等の表面観察装置であり、本実施
形態では特にパターン倒れの検査を行う。
【0039】処理ステーション11では、図1に示すよ
うに、中心部に垂直搬送型の主ウェハ搬送機構22が設
けられ、その周りに全ての処理ユニットが1組または複
数の組に亙って多段に配置されている。この例では、5
組G1,G2,G3,G4,G5の多段配置構成であり、第
1及び第2の組G1,G2の多段ユニットは装置1の正
面(図1において手前)側に並置され、第3の組G3の
多段ユニットはカセットステーション10に隣接して配
置され、第4の組G4の多段ユニットはインターフェー
ス部12に隣接して配置され、第5の組G5の多段ユニ
ットは背部側に配置されている。なお第5の組G5は、
主ウェハ搬送機構22のメンテナンスのためにレール2
5に沿って移動可能に構成されている。
うに、中心部に垂直搬送型の主ウェハ搬送機構22が設
けられ、その周りに全ての処理ユニットが1組または複
数の組に亙って多段に配置されている。この例では、5
組G1,G2,G3,G4,G5の多段配置構成であり、第
1及び第2の組G1,G2の多段ユニットは装置1の正
面(図1において手前)側に並置され、第3の組G3の
多段ユニットはカセットステーション10に隣接して配
置され、第4の組G4の多段ユニットはインターフェー
ス部12に隣接して配置され、第5の組G5の多段ユニ
ットは背部側に配置されている。なお第5の組G5は、
主ウェハ搬送機構22のメンテナンスのためにレール2
5に沿って移動可能に構成されている。
【0040】主ウェハ搬送機構22は、前述の検査ステ
ーション14におけるウェハ搬送機構40と同一の構成
を有している。この主ウェハ搬送機構22は、筒状支持
体49の内側に、ウェハ搬送装置46を上下方向(Z方
向)に昇降自在に装備している。筒状支持体49はモー
タ(図示せず)の回転軸に接続されており、このモータ
の回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウェハ
搬送装置46と一体に回転し、それによりこのウェハ搬
送装置46は、θ方向に回転自在となっている。
ーション14におけるウェハ搬送機構40と同一の構成
を有している。この主ウェハ搬送機構22は、筒状支持
体49の内側に、ウェハ搬送装置46を上下方向(Z方
向)に昇降自在に装備している。筒状支持体49はモー
タ(図示せず)の回転軸に接続されており、このモータ
の回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウェハ
搬送装置46と一体に回転し、それによりこのウェハ搬
送装置46は、θ方向に回転自在となっている。
【0041】図2に示すように、第1の組G1では、カ
ップCP内でウェハWをスピンチャックに載せて所定の
処理を行う2台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジ
スト塗布処理ユニット(COT)及び本発明に係る現像
処理ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられて
いる。第2の組G2でも、2台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布処理ユニット(COT)及び現
像処理ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられ
ている。レジスト塗布処理ユニット(COT)ではレジ
スト液の排液が機構的にもメンテナンスの上でも面倒で
あることから、このように下段に配置するのが好まし
い。しかし、必要に応じて上段に配置することも可能で
ある。
ップCP内でウェハWをスピンチャックに載せて所定の
処理を行う2台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジ
スト塗布処理ユニット(COT)及び本発明に係る現像
処理ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられて
いる。第2の組G2でも、2台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布処理ユニット(COT)及び現
像処理ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられ
ている。レジスト塗布処理ユニット(COT)ではレジ
スト液の排液が機構的にもメンテナンスの上でも面倒で
あることから、このように下段に配置するのが好まし
い。しかし、必要に応じて上段に配置することも可能で
ある。
【0042】図3に示すように、第3の組G3では、ウ
ェハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の
処理ユニット、例えば下から順にクーリングユニット
(COL)、アドヒージョンユニット(AD)、アライ
メントユニット(ALIM)、イクステンションユニッ
ト(EXT)、プリベーキングユニット(PAB)及び
ポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)
が重ねられている。第4の組G4でも、オーブン型の処
理ユニット、例えば下から順にクーリングユニット(C
OL)が2段、イクステンション・クーリングユニット
(EXTCOL)、イクステンションユニット(EX
T)、プリベーキングユニット(PAB)及びポストエ
クスポージャーベーキングユニット(PEB)が重ねら
れている。なお、現像後に加熱処理を行うためのポスト
ベーキングユニットが配置される場合もある。
ェハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の
処理ユニット、例えば下から順にクーリングユニット
(COL)、アドヒージョンユニット(AD)、アライ
メントユニット(ALIM)、イクステンションユニッ
ト(EXT)、プリベーキングユニット(PAB)及び
ポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)
が重ねられている。第4の組G4でも、オーブン型の処
理ユニット、例えば下から順にクーリングユニット(C
OL)が2段、イクステンション・クーリングユニット
(EXTCOL)、イクステンションユニット(EX
T)、プリベーキングユニット(PAB)及びポストエ
クスポージャーベーキングユニット(PEB)が重ねら
れている。なお、現像後に加熱処理を行うためのポスト
ベーキングユニットが配置される場合もある。
【0043】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット(COL)、(EXTCOL)を下段に配置し、処
理温度の高いベーキングユニット(PAB)やポストエ
クスポージャーベーキングユニット(PEB)を上段に
配置することで、ユニット間の熱的な相互干渉を少なく
することができる。しかし、ランダムな多段配置とする
ことも可能である。
ット(COL)、(EXTCOL)を下段に配置し、処
理温度の高いベーキングユニット(PAB)やポストエ
クスポージャーベーキングユニット(PEB)を上段に
配置することで、ユニット間の熱的な相互干渉を少なく
することができる。しかし、ランダムな多段配置とする
ことも可能である。
【0044】インターフェース部12は、奥行方向では
処理ステーション11と同じ寸法を有するが、幅方向で
は小さなサイズにつくられている。インターフェース部
12の正面部には可搬性のピックアップカセットCRと
定置型のバッファカセットBRが2段に配置され、背面
部には周辺露光装置23が配設され、中央部にはウェハ
搬送体24が設けられている。このウェハ搬送体24
は、X,Z方向に移動して両カセットCR,BR及び周
辺露光装置23にアクセスするようになっている。さら
に、ウェハ搬送体24は、θ方向に回転可能に構成さ
れ、処理ステーション11側の第4の組G4の多段ユニ
ットに属するイクステンションユニット(EXT)に
も、及び隣接する露光装置側のウェハ受渡し台(図示せ
ず)にもアクセスできるようになっている。
処理ステーション11と同じ寸法を有するが、幅方向で
は小さなサイズにつくられている。インターフェース部
12の正面部には可搬性のピックアップカセットCRと
定置型のバッファカセットBRが2段に配置され、背面
部には周辺露光装置23が配設され、中央部にはウェハ
搬送体24が設けられている。このウェハ搬送体24
は、X,Z方向に移動して両カセットCR,BR及び周
辺露光装置23にアクセスするようになっている。さら
に、ウェハ搬送体24は、θ方向に回転可能に構成さ
れ、処理ステーション11側の第4の組G4の多段ユニ
ットに属するイクステンションユニット(EXT)に
も、及び隣接する露光装置側のウェハ受渡し台(図示せ
ず)にもアクセスできるようになっている。
【0045】図4及び図5は、本発明の一実施形態に係
る現像処理ユニット(DEV)を示す平面図及び断面図
である。この現像処理ユニット(DEV)の中央部には
環状のカップCΡが配設されている。カップCΡの内側
には、基板を水平に保持するスピンチャック52が配置
されている。スピンチャック52は真空吸着によってウ
ェハWを固定保持した状態で駆動モータ54によって回
転駆動される。駆動モータ54は、ユニット底板50に
設けられた開口50aに昇降移動可能に配置され、アル
ミニウムからなるキャップ状のフランジ部材58を介し
て、エアシリンダからなる昇降駆動手段60および昇降
ガイド手段62と結合されている。このような昇降機構
により、主ウェハ搬送機構22との間でウェハWの受け
渡しが可能となる。
る現像処理ユニット(DEV)を示す平面図及び断面図
である。この現像処理ユニット(DEV)の中央部には
環状のカップCΡが配設されている。カップCΡの内側
には、基板を水平に保持するスピンチャック52が配置
されている。スピンチャック52は真空吸着によってウ
ェハWを固定保持した状態で駆動モータ54によって回
転駆動される。駆動モータ54は、ユニット底板50に
設けられた開口50aに昇降移動可能に配置され、アル
ミニウムからなるキャップ状のフランジ部材58を介し
て、エアシリンダからなる昇降駆動手段60および昇降
ガイド手段62と結合されている。このような昇降機構
により、主ウェハ搬送機構22との間でウェハWの受け
渡しが可能となる。
【0046】図5に示すように、カップCP内に収容さ
れたウェハW上において、このウェハWの表面に現像液
を供給するための現像液ノズル36がノズルスキャンア
ーム92の先端部に取り付けられている。この現像液ノ
ズル36には供給管81が接続されており、この供給管
81を介して現像液供給機構31により現像液が供給さ
れるようになっている。この現像液ノズル36は長尺形
状を有し、例えば図示しない複数の孔、又はスリット状
に形成された供給口より現像液が供給されるようになっ
ている。ノズルスキャンアーム92は、ユニット底板5
0の上に一方向(Y方向)に敷設されたガイドレール9
4上で水平移動可能な垂直支持部材96の上端部に取り
付けられており、図示しないY方向駆動機構によって垂
直支持部材96と一体にY方向に移動するようになって
いる。また、ノズルスキャンアーム92は垂直支持部材
96に沿ってZ方向にも移動可能に構成されており、現
像液ノズル36と、スピンチャック52で保持されたウ
ェハWとの距離が調節できるようになっている。
れたウェハW上において、このウェハWの表面に現像液
を供給するための現像液ノズル36がノズルスキャンア
ーム92の先端部に取り付けられている。この現像液ノ
ズル36には供給管81が接続されており、この供給管
81を介して現像液供給機構31により現像液が供給さ
れるようになっている。この現像液ノズル36は長尺形
状を有し、例えば図示しない複数の孔、又はスリット状
に形成された供給口より現像液が供給されるようになっ
ている。ノズルスキャンアーム92は、ユニット底板5
0の上に一方向(Y方向)に敷設されたガイドレール9
4上で水平移動可能な垂直支持部材96の上端部に取り
付けられており、図示しないY方向駆動機構によって垂
直支持部材96と一体にY方向に移動するようになって
いる。また、ノズルスキャンアーム92は垂直支持部材
96に沿ってZ方向にも移動可能に構成されており、現
像液ノズル36と、スピンチャック52で保持されたウ
ェハWとの距離が調節できるようになっている。
【0047】また、ノズル保持体27に保持されウェハ
W表面にリンス液を供給するためのリンスノズル15
が、上記現像液ノズル36と同様に、スキャンアーム1
7及び垂直支持部材26により、ガイドレール94に沿
ってY方向に移動可能に設けられている。リンスノズル
15には供給管82が接続されており、この供給管82
を介してリンス液供給機構32からリンス液が供給され
るようになっている。ここでリンス液としては、例えば
純水を使用する。このノズルスキャンアーム17も垂直
支持部材26に沿って移動可能に構成されており、リン
スノズル15と、スピンチャック52で保持されたウェ
ハWとの距離が調節できるようになっている。
W表面にリンス液を供給するためのリンスノズル15
が、上記現像液ノズル36と同様に、スキャンアーム1
7及び垂直支持部材26により、ガイドレール94に沿
ってY方向に移動可能に設けられている。リンスノズル
15には供給管82が接続されており、この供給管82
を介してリンス液供給機構32からリンス液が供給され
るようになっている。ここでリンス液としては、例えば
純水を使用する。このノズルスキャンアーム17も垂直
支持部材26に沿って移動可能に構成されており、リン
スノズル15と、スピンチャック52で保持されたウェ
ハWとの距離が調節できるようになっている。
【0048】カップCPの隣には、ノズル保持体28に
保持されウェハW表面にフッ素を含む有機系の処理液と
しての有機溶剤を供給するための有機溶剤ノズル16
が、スキャンアーム18の先端に取り付けられ、このス
キャンアーム18はモータ19により、このモータ19
を中心としてθ方向に回動可能に設けられている。有機
溶剤ノズル16には供給管83が接続されており、この
供給管83を介して有機溶剤供給機構33から有機溶剤
が供給されるようになっている。ここで有機溶剤として
は、例えば純水より揮発性の高いハイドロフルオロエー
テル(HFE)系溶剤(メチルパーフルオロイソブチル
エーテルとメチルパーフルオロブチルエーテルとを混合
したもの、又はこれら単独)を使用するが、キシレン、
ヘキサメチルジシラザン等も用いることができる。な
お、このハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤
は、レジストを溶かさない程度の溶剤であり、レジスト
上に供給しても問題はない。
保持されウェハW表面にフッ素を含む有機系の処理液と
しての有機溶剤を供給するための有機溶剤ノズル16
が、スキャンアーム18の先端に取り付けられ、このス
キャンアーム18はモータ19により、このモータ19
を中心としてθ方向に回動可能に設けられている。有機
溶剤ノズル16には供給管83が接続されており、この
供給管83を介して有機溶剤供給機構33から有機溶剤
が供給されるようになっている。ここで有機溶剤として
は、例えば純水より揮発性の高いハイドロフルオロエー
テル(HFE)系溶剤(メチルパーフルオロイソブチル
エーテルとメチルパーフルオロブチルエーテルとを混合
したもの、又はこれら単独)を使用するが、キシレン、
ヘキサメチルジシラザン等も用いることができる。な
お、このハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤
は、レジストを溶かさない程度の溶剤であり、レジスト
上に供給しても問題はない。
【0049】カップCP内の底部には、ウェハ上に供給
された現像液、リンス液及び有機溶剤を排液するための
排液管57が設けられており、図示しない装置1の外側
へ排液されるようになっている。また、カップCPの底
部には、現像液や有機溶剤の供給により発生したミスト
等、カップCP内の雰囲気を排気するための排気管59
が設けられており、通常運転時においては真空ポンプ5
1により常時排気されている状態となっている。
された現像液、リンス液及び有機溶剤を排液するための
排液管57が設けられており、図示しない装置1の外側
へ排液されるようになっている。また、カップCPの底
部には、現像液や有機溶剤の供給により発生したミスト
等、カップCP内の雰囲気を排気するための排気管59
が設けられており、通常運転時においては真空ポンプ5
1により常時排気されている状態となっている。
【0050】また、カップCPには、カップCPの温度
を計測するカップ温度センサ74が取り付けられてお
り、更にこのカップCPの温度を調整するための温調ヒ
ータ84が設けられている。このヒータ84は、カップ
CP全体の温度を所定の温度、通常時には例えば23℃
前後に調整するようになっている。
を計測するカップ温度センサ74が取り付けられてお
り、更にこのカップCPの温度を調整するための温調ヒ
ータ84が設けられている。このヒータ84は、カップ
CP全体の温度を所定の温度、通常時には例えば23℃
前後に調整するようになっている。
【0051】更に、カップCPにおける排気管59及び
排液管57にも同様に、排気管59及び排液管57の温
度を計測する温度センサ75及び76と、それぞれ排気
管59及び排液管57の温度を調整する温調ヒータ85
及び86とが取り付けられている。
排液管57にも同様に、排気管59及び排液管57の温
度を計測する温度センサ75及び76と、それぞれ排気
管59及び排液管57の温度を調整する温調ヒータ85
及び86とが取り付けられている。
【0052】このようなカップCP、排気管59及び排
液管57における温調システムにより、例えば、上記の
ように揮発性の高い有機溶剤をウェハに供給したときに
生じる雰囲気の温度低下、またカップCP、排気管59
及び排液管57の温度低下を抑制でき、常に好適な雰囲
気下で現像処理が可能となる。また、カップCP内が冷
えた状態で次のウェハがカップ内に収容されると、ウェ
ハに対する悪影響、特に熱履歴の不均一という問題が発
生するが、このようなカップの温調によりそのような問
題を解消できる。更に、カップが冷えるとカップに結露
が発生するため、カップが冷えた状態でウェハを収容し
た場合、結露したパーティクルを含む水分がウェハに垂
れ落ちる可能性があり、問題となるが、本実施形態によ
ればこのような問題はない。
液管57における温調システムにより、例えば、上記の
ように揮発性の高い有機溶剤をウェハに供給したときに
生じる雰囲気の温度低下、またカップCP、排気管59
及び排液管57の温度低下を抑制でき、常に好適な雰囲
気下で現像処理が可能となる。また、カップCP内が冷
えた状態で次のウェハがカップ内に収容されると、ウェ
ハに対する悪影響、特に熱履歴の不均一という問題が発
生するが、このようなカップの温調によりそのような問
題を解消できる。更に、カップが冷えるとカップに結露
が発生するため、カップが冷えた状態でウェハを収容し
た場合、結露したパーティクルを含む水分がウェハに垂
れ落ちる可能性があり、問題となるが、本実施形態によ
ればこのような問題はない。
【0053】現像液供給機構31、リンス液供給機構3
2及び有機溶剤供給機構33は、それぞれ制御部30の
指令に基づき、それぞれの処理液を現像液ノズル36、
リンスノズル15及び有機溶剤ノズル16へ供給するよ
うになっている。また、この制御部30は、上記各処理
液供給のタイミングの制御とともに、駆動モータ54の
回転数を制御するモータコントローラ34に指令を送出
し、統括的な処理を行う。
2及び有機溶剤供給機構33は、それぞれ制御部30の
指令に基づき、それぞれの処理液を現像液ノズル36、
リンスノズル15及び有機溶剤ノズル16へ供給するよ
うになっている。また、この制御部30は、上記各処理
液供給のタイミングの制御とともに、駆動モータ54の
回転数を制御するモータコントローラ34に指令を送出
し、統括的な処理を行う。
【0054】また制御部30は、例えば上記温度センサ
84,85,86により各部が計測され、この計測され
た温度が所定の正常範囲内になければ異常とみなし、警
告装置45はこれを受けて何らかの警告を行うようにな
っている。この警告装置としては、例えば警告ブザーや
警告灯、あるいは操作ディスプレイ上の警告表示等を用
いることができる。
84,85,86により各部が計測され、この計測され
た温度が所定の正常範囲内になければ異常とみなし、警
告装置45はこれを受けて何らかの警告を行うようにな
っている。この警告装置としては、例えば警告ブザーや
警告灯、あるいは操作ディスプレイ上の警告表示等を用
いることができる。
【0055】図6は、本発明の一実施形態に係る基板評
価システムの概念を示す構成図である。制御装置65に
はホストコンピュータ64が接続されており、このホス
トコンピュータ64からの指示の基に、塗布現像処理装
置1と露光装置35を統括的に制御するようになってい
る。例えば、この制御装置65にはCPU71、RAM
72、データ送受信部101、データ格納部102、デ
ータ解析部103、露光指令部104、現像指令部10
5等が設けられている。
価システムの概念を示す構成図である。制御装置65に
はホストコンピュータ64が接続されており、このホス
トコンピュータ64からの指示の基に、塗布現像処理装
置1と露光装置35を統括的に制御するようになってい
る。例えば、この制御装置65にはCPU71、RAM
72、データ送受信部101、データ格納部102、デ
ータ解析部103、露光指令部104、現像指令部10
5等が設けられている。
【0056】データ格納部102は、ホストコンピュー
タ64からのプロセスレシピやウェハの種類、あるいは
レジスト膜厚測定装置37及び検査装置38によるウェ
ハの検査結果等のデータを格納する。データ送受信部1
01は、これらの各種データを塗布現像処理装置1及び
露光装置35に対して送受信を行う。データ解析部10
3は、後述するように上記検査結果等を解析して処理さ
れたウェハ上のレジストパターンの欠陥の有無を認定す
る。露光指令部104、現像指令部105等は、データ
格納部102に格納されたデータに基づいて露光するよ
うに指令したり、現像するように指令したりする。
タ64からのプロセスレシピやウェハの種類、あるいは
レジスト膜厚測定装置37及び検査装置38によるウェ
ハの検査結果等のデータを格納する。データ送受信部1
01は、これらの各種データを塗布現像処理装置1及び
露光装置35に対して送受信を行う。データ解析部10
3は、後述するように上記検査結果等を解析して処理さ
れたウェハ上のレジストパターンの欠陥の有無を認定す
る。露光指令部104、現像指令部105等は、データ
格納部102に格納されたデータに基づいて露光するよ
うに指令したり、現像するように指令したりする。
【0057】塗布現像処理装置1、露光装置35等は工
場内に配設されているが、工場外においは例えば、塗布
現像処理装置1のメンテナンス等の各種管理を行うため
の管理コンピュータ70が配設されている。この管理コ
ンピュータ70は、例えば制御装置65に公衆回線やL
AN等の通信回線63で接続され遠隔操作が可能となっ
ている。これにより、管理コンピュータ70は、各種デ
ータを格納しているデータ格納部102にもアクセス可
能となっている。なお、通信回線63は無線通信であて
もよい。
場内に配設されているが、工場外においは例えば、塗布
現像処理装置1のメンテナンス等の各種管理を行うため
の管理コンピュータ70が配設されている。この管理コ
ンピュータ70は、例えば制御装置65に公衆回線やL
AN等の通信回線63で接続され遠隔操作が可能となっ
ている。これにより、管理コンピュータ70は、各種デ
ータを格納しているデータ格納部102にもアクセス可
能となっている。なお、通信回線63は無線通信であて
もよい。
【0058】次に、以上説明した塗布現像処理装置1の
一連の処理工程について説明する。
一連の処理工程について説明する。
【0059】先ず、カセットステーション10におい
て、ウェハ搬送体21がカセット載置台20上の処理前
のウェハを収容しているカセットCRにアクセスして、
そのカセットCRから1枚のウェハWを取り出し、ウェ
ハ搬送機構40を介してアライメントユニット(ALI
M)に搬送される。このアライメントユニット(ALI
M)にてウェハWの位置合わせが行われた後、主ウェハ
搬送機構22によりアドヒージョンユニット(AD)へ
搬送され疎水化処理が行われ、次いでクーリングユニッ
ト(COL)にて所定の冷却処理が行われる。その後、
レジスト塗布処理ユニット(COT)に搬送され、(P
AB)で所定の加熱処理が行われ、クーリングユニット
(COL)において冷却処理される。そして、ウェハW
はウェハ搬送機構40によりレジスト膜厚測定装置37
に搬入されここで膜厚が測定される。その後ウェハ搬送
体24によりインターフェース部12を介して図示しな
い露光装置により露光処理が行われる。露光処理が終了
した後は、ポストエクスポージャーベーキングユニット
(PEB)で所定の加熱処理が行われ、次に現像処理ユ
ニット(DEV)に搬送されて現像処理が行われる。こ
の現像処理後は、所定の加熱処理(ポストベーキング)
を行うこともある。そしてウェハWはクーリングユニッ
ト(COL)で所定の冷却処理が行われ、検査装置38
でレジストパターンの観察が行われる。そしてウェハ搬
送体21によりカセットCRに戻される。
て、ウェハ搬送体21がカセット載置台20上の処理前
のウェハを収容しているカセットCRにアクセスして、
そのカセットCRから1枚のウェハWを取り出し、ウェ
ハ搬送機構40を介してアライメントユニット(ALI
M)に搬送される。このアライメントユニット(ALI
M)にてウェハWの位置合わせが行われた後、主ウェハ
搬送機構22によりアドヒージョンユニット(AD)へ
搬送され疎水化処理が行われ、次いでクーリングユニッ
ト(COL)にて所定の冷却処理が行われる。その後、
レジスト塗布処理ユニット(COT)に搬送され、(P
AB)で所定の加熱処理が行われ、クーリングユニット
(COL)において冷却処理される。そして、ウェハW
はウェハ搬送機構40によりレジスト膜厚測定装置37
に搬入されここで膜厚が測定される。その後ウェハ搬送
体24によりインターフェース部12を介して図示しな
い露光装置により露光処理が行われる。露光処理が終了
した後は、ポストエクスポージャーベーキングユニット
(PEB)で所定の加熱処理が行われ、次に現像処理ユ
ニット(DEV)に搬送されて現像処理が行われる。こ
の現像処理後は、所定の加熱処理(ポストベーキング)
を行うこともある。そしてウェハWはクーリングユニッ
ト(COL)で所定の冷却処理が行われ、検査装置38
でレジストパターンの観察が行われる。そしてウェハ搬
送体21によりカセットCRに戻される。
【0060】次に、図7、図8及び図9を参照して、現
像処理ユニット(DEV)における処理について説明す
る。図7及び図8は各処理液を供給する際の側面図であ
り、図9は、レジストパターンの拡大断面図である。
像処理ユニット(DEV)における処理について説明す
る。図7及び図8は各処理液を供給する際の側面図であ
り、図9は、レジストパターンの拡大断面図である。
【0061】先ず、スピンチャック52が上昇し、主ウ
ェハ搬送機構22からウェハWを受け取ると、スピンチ
ャック52が下降しウェハWがカップCP内に収容され
る。そして、図7(a)に示すように現像液ノズル36
が現像液を吐出しながらウェハW上を移動し、吐出が終
了した後にウェハWを例えば60秒間放置し現像処理を
進行させる。ここでウェハWを所定の回転数で回転させ
て現像液41を伸展させ、例えば60秒間放置すること
により現像処理を進行させる。ここで高スループット化
を図るため、ウェハWを回転させながら現像液を吐出し
ても構わない。
ェハ搬送機構22からウェハWを受け取ると、スピンチ
ャック52が下降しウェハWがカップCP内に収容され
る。そして、図7(a)に示すように現像液ノズル36
が現像液を吐出しながらウェハW上を移動し、吐出が終
了した後にウェハWを例えば60秒間放置し現像処理を
進行させる。ここでウェハWを所定の回転数で回転させ
て現像液41を伸展させ、例えば60秒間放置すること
により現像処理を進行させる。ここで高スループット化
を図るため、ウェハWを回転させながら現像液を吐出し
ても構わない。
【0062】次に、図7(b)に示すように、現像液ノ
ズル36をカップ外へ移動させ、リンスノズル15をウ
ェハWの中心上へ移動させる。そして、図7(c)に示
すように、ウェハWを回転させながらリンス液42を吐
出し、現像液を洗い流す。このとき図9(a)に示すよ
うに、パターン29の上面29aがリンス液42から出
ないようにするために、ウェハの回転数を低速の300
rpm〜800rpm、より好ましくは500rpmと
する。パターン29の上面29aがリンス液42から出
てしまうと、リンス液の表面張力によりパターン倒れが
生じるおそれがあるためである。このようにウェハWの
回転を300rpm〜800rpmの低速回転とするこ
とにより、ウェハ上で流れるリンス液の速度を極力小さ
くして、現像液41を洗い流すときのパターン倒れを防
止することができる。
ズル36をカップ外へ移動させ、リンスノズル15をウ
ェハWの中心上へ移動させる。そして、図7(c)に示
すように、ウェハWを回転させながらリンス液42を吐
出し、現像液を洗い流す。このとき図9(a)に示すよ
うに、パターン29の上面29aがリンス液42から出
ないようにするために、ウェハの回転数を低速の300
rpm〜800rpm、より好ましくは500rpmと
する。パターン29の上面29aがリンス液42から出
てしまうと、リンス液の表面張力によりパターン倒れが
生じるおそれがあるためである。このようにウェハWの
回転を300rpm〜800rpmの低速回転とするこ
とにより、ウェハ上で流れるリンス液の速度を極力小さ
くして、現像液41を洗い流すときのパターン倒れを防
止することができる。
【0063】次に、図8(a)に示すように、リンスノ
ズル15をカップ外へ移動させ、有機溶剤ノズル16を
ウェハWの中心上へ移動させる。そして、図8(b)に
示すように、ウェハWを停止させた状態で、ウェハWの
中心上に有機溶剤43を吐出する。そして図8(c)に
示すように、ウェハWを300rpm〜1000rp
m、より好ましくは500rpmで回転させ、図9
(b)に示すように、ウェハW上に残存していたリンス
液42を有機溶剤43に置換する。このように、ウェハ
Wを低速の300rpm〜1000rpmで回転させて
有機溶剤43で置換することにより、ウェハW全面に有
機溶剤43を伸展させつつ、ウェハW上からリンス液4
2が流れ出る際のパターン倒れを防止することができ
る。
ズル15をカップ外へ移動させ、有機溶剤ノズル16を
ウェハWの中心上へ移動させる。そして、図8(b)に
示すように、ウェハWを停止させた状態で、ウェハWの
中心上に有機溶剤43を吐出する。そして図8(c)に
示すように、ウェハWを300rpm〜1000rp
m、より好ましくは500rpmで回転させ、図9
(b)に示すように、ウェハW上に残存していたリンス
液42を有機溶剤43に置換する。このように、ウェハ
Wを低速の300rpm〜1000rpmで回転させて
有機溶剤43で置換することにより、ウェハW全面に有
機溶剤43を伸展させつつ、ウェハW上からリンス液4
2が流れ出る際のパターン倒れを防止することができ
る。
【0064】次に、以上のように現像されたレジストパ
ターンの評価について説明する。なお、本実施形態で
は、例えばロット単位で処理する場合にその先行処理と
して検査用のウェハを用いて検査を行う場合について説
明する。
ターンの評価について説明する。なお、本実施形態で
は、例えばロット単位で処理する場合にその先行処理と
して検査用のウェハを用いて検査を行う場合について説
明する。
【0065】上記検査装置38によりウェハ上のレジス
トパターンを検査するため、本実施形態では、例えば図
10に示すように、ウェハWにおいて2つの十字クロス
上の計25個の露光ショット部分Sを観察対象としてい
る。そして、図11に示すように、ウェハW上の各ショ
ットSの範囲はそれぞれ、現像後のラインアンドスペー
スLSが例えば5つ含まれている視野とし、各ショット
Sごとにパターン倒れが生じているか否かを全てのライ
ンアンドスペースLS(計125個)について1,0判
定する。このような実験を、有機溶剤を用いた場合と用
いていない場合とで行い、これらの1,0判定結果は、
データ格納部102に格納する。例えば、図12に示す
ようにパターンのアスペクト比ごと及び露光フォーカス
値ごとにデータ格納部102に格納される。ここで図示
するデータ格納部102のデータは、ほんの一部であっ
て有機溶剤を用いた場合のみについて現してある。
トパターンを検査するため、本実施形態では、例えば図
10に示すように、ウェハWにおいて2つの十字クロス
上の計25個の露光ショット部分Sを観察対象としてい
る。そして、図11に示すように、ウェハW上の各ショ
ットSの範囲はそれぞれ、現像後のラインアンドスペー
スLSが例えば5つ含まれている視野とし、各ショット
Sごとにパターン倒れが生じているか否かを全てのライ
ンアンドスペースLS(計125個)について1,0判
定する。このような実験を、有機溶剤を用いた場合と用
いていない場合とで行い、これらの1,0判定結果は、
データ格納部102に格納する。例えば、図12に示す
ようにパターンのアスペクト比ごと及び露光フォーカス
値ごとにデータ格納部102に格納される。ここで図示
するデータ格納部102のデータは、ほんの一部であっ
て有機溶剤を用いた場合のみについて現してある。
【0066】露光フォーカス値に関しては、図13に例
えばアスペクト比4.0におけるフォーカス値とパター
ンの断面形状とを示す。に示すようにフォーカス値±
0をベスト値(通常行われる露光条件)としており、こ
の場合には、正確な長方形のパターン形状を得ることが
できる。一方、〜に示すように、このベスト値から
フォーカス値をあえてずらし悪条件下で露光することに
より、それぞれ図示するようなパターン形状を得ること
ができ、フォーカス値がずれていくに従ってパターンの
下方部の幅が小さくなり、より不安定で倒れやすい状態
になっていく。なお、フォーカス値の数字は各種露光機
メーカーによって異なり、ここでは実質的な意味はな
い。
えばアスペクト比4.0におけるフォーカス値とパター
ンの断面形状とを示す。に示すようにフォーカス値±
0をベスト値(通常行われる露光条件)としており、こ
の場合には、正確な長方形のパターン形状を得ることが
できる。一方、〜に示すように、このベスト値から
フォーカス値をあえてずらし悪条件下で露光することに
より、それぞれ図示するようなパターン形状を得ること
ができ、フォーカス値がずれていくに従ってパターンの
下方部の幅が小さくなり、より不安定で倒れやすい状態
になっていく。なお、フォーカス値の数字は各種露光機
メーカーによって異なり、ここでは実質的な意味はな
い。
【0067】図14は、アスペクト比4.0であって有
機溶剤を供給した場合と供給しない場合について、上記
ウェハ1枚中におけるパターン倒れの割合を示してい
る。ここではフォーカス値−0.1及び−0.2につい
て実験を行った。これにより、有機溶剤を使用した場合
としない場合とで、パターン倒れ発生の割合に大きな差
が見られた。これは、フォーカス値をあえてベスト値か
らずらしてパターンを倒れやすくしたことに起因する。
すなわち、このように倒れやすくすることにより、ライ
ンアンドスペースにおける1ラインのうちの一部分のみ
にパターン倒れが生じるというようなことはほとんどな
く、倒れるか倒れないかをはっきり区別させることがで
きるからである。これにより、検査においてパターン倒
れの存否を容易かつ迅速に確認することができる。
機溶剤を供給した場合と供給しない場合について、上記
ウェハ1枚中におけるパターン倒れの割合を示してい
る。ここではフォーカス値−0.1及び−0.2につい
て実験を行った。これにより、有機溶剤を使用した場合
としない場合とで、パターン倒れ発生の割合に大きな差
が見られた。これは、フォーカス値をあえてベスト値か
らずらしてパターンを倒れやすくしたことに起因する。
すなわち、このように倒れやすくすることにより、ライ
ンアンドスペースにおける1ラインのうちの一部分のみ
にパターン倒れが生じるというようなことはほとんどな
く、倒れるか倒れないかをはっきり区別させることがで
きるからである。これにより、検査においてパターン倒
れの存否を容易かつ迅速に確認することができる。
【0068】また、レジストが塗布されたウェハWを、
ベスト値からずらしたフォーカス値で露光することによ
り、このような悪条件下においてもパターン倒れが所定
数以下であれば、この悪条件での処理よりも良好な条件
で露光した場合に、パターン倒れが発生していないもの
とみなすようにする。例えば、図14に示すように、ア
スペクト比4.0のレジストパターンにおいて有機溶剤
を供給した場合であって、フォーカス値−0.2におけ
るパターン倒れが10%以下(実験結果では9.5%)
であれば、これより露光条件の良好なベスト値±0で露
光した場合には、ウェハを検査しなくてもパターン倒れ
が生じていないものとみなすことができる。実際、フォ
ーカス値−0.1におけるパターン倒れの割合は0%で
あり、ベスト値±0で露光した場合にはパターン倒れが
生じていないものとみなしても何ら問題はない。なお、
このような認定は、例えば前述したようにデータ解析部
103で行う。
ベスト値からずらしたフォーカス値で露光することによ
り、このような悪条件下においてもパターン倒れが所定
数以下であれば、この悪条件での処理よりも良好な条件
で露光した場合に、パターン倒れが発生していないもの
とみなすようにする。例えば、図14に示すように、ア
スペクト比4.0のレジストパターンにおいて有機溶剤
を供給した場合であって、フォーカス値−0.2におけ
るパターン倒れが10%以下(実験結果では9.5%)
であれば、これより露光条件の良好なベスト値±0で露
光した場合には、ウェハを検査しなくてもパターン倒れ
が生じていないものとみなすことができる。実際、フォ
ーカス値−0.1におけるパターン倒れの割合は0%で
あり、ベスト値±0で露光した場合にはパターン倒れが
生じていないものとみなしても何ら問題はない。なお、
このような認定は、例えば前述したようにデータ解析部
103で行う。
【0069】あるいは、同じくアスペクト比4.0のレ
ジストパターンにおいて有機溶剤を供給した場合であっ
て、ベスト値±0より悪条件であるフォーカス値−0.
1のパターン倒れが発生していなければ(実験結果では
0%)、これより露光条件の良好なベスト値±0で露光
した場合にはウェハを検査しなくてもパターン倒れが生
じていないものとみなすことができる。
ジストパターンにおいて有機溶剤を供給した場合であっ
て、ベスト値±0より悪条件であるフォーカス値−0.
1のパターン倒れが発生していなければ(実験結果では
0%)、これより露光条件の良好なベスト値±0で露光
した場合にはウェハを検査しなくてもパターン倒れが生
じていないものとみなすことができる。
【0070】以上のように、あえて悪条件で露光した場
合にパターン倒れが発生していないか、又は、パターン
倒れが所定数以下であれば、それより良好な条件で露光
した場合のレジストパターンについて検査しなくても、
それがパターン倒れがないものと認定でき、パターン倒
れの存否を簡易かつ迅速に行うことができ、また、その
定量化を図ることができる。
合にパターン倒れが発生していないか、又は、パターン
倒れが所定数以下であれば、それより良好な条件で露光
した場合のレジストパターンについて検査しなくても、
それがパターン倒れがないものと認定でき、パターン倒
れの存否を簡易かつ迅速に行うことができ、また、その
定量化を図ることができる。
【0071】また、本実施形態では、例えば、ベストフ
ォーカス値からずらしたフォーカス値を−0.1〜−
0.3と段階的に複数にすることにより、パターン倒れ
の傾向を容易に把握できるようにすることができる。更
に、これら段階的な複数のパターン形状について、本実
施形態のようにそれぞれ異なるアスペクト比ごとに露光
することにより、パターン倒れの傾向をより高精度に把
握できるようにすることができる。
ォーカス値からずらしたフォーカス値を−0.1〜−
0.3と段階的に複数にすることにより、パターン倒れ
の傾向を容易に把握できるようにすることができる。更
に、これら段階的な複数のパターン形状について、本実
施形態のようにそれぞれ異なるアスペクト比ごとに露光
することにより、パターン倒れの傾向をより高精度に把
握できるようにすることができる。
【0072】また、データ格納部102に格納された実
験結果をデータベースとして利用し、例えばリンス液4
2を有機溶剤43に置換する際のウェハの回転数を適宜
変えたり、有機溶剤の供給量を適宜変える等、最適なプ
ロセス処理によりフィードフォワード的な処理を実現す
ることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
験結果をデータベースとして利用し、例えばリンス液4
2を有機溶剤43に置換する際のウェハの回転数を適宜
変えたり、有機溶剤の供給量を適宜変える等、最適なプ
ロセス処理によりフィードフォワード的な処理を実現す
ることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【0073】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。
する。
【0074】図15は検査装置38の検査の対象となる
テストウェハWの各露光ショット部分S(図10)の1
つにおけるラインアンドスペースLS(レジストパター
ン)を示すイメージ図である。上記の実施形態における
レジストパターンの各ラインは全て同じ長さ、幅であっ
た。しかし、本実施形態では、各ラインの幅、長さ、ピ
ッチ等のパラメータを種々用意し、これらのパラメータ
値をそれぞれ段階的に変えてパターンを形成した。この
図15に示す例では、例えばレジストパターンの長さを
1μm、2μm、4μm、8μmとし、レジストパター
ンの幅を0.09μm、0.1μm、0.11μm、
0.12μmとした。上記実施形態と同様に、本実施形
態でも各ショットS(1枚のウェハで25個)ごとにパ
ターン倒れが生じているか否かを全てのラインアンドス
ペースLSについて1,0判定する。このような実験
を、有機溶剤を用いた場合と用いていない場合とで行
い、これらの1,0判定結果をデータ格納部102に格
納しておく。
テストウェハWの各露光ショット部分S(図10)の1
つにおけるラインアンドスペースLS(レジストパター
ン)を示すイメージ図である。上記の実施形態における
レジストパターンの各ラインは全て同じ長さ、幅であっ
た。しかし、本実施形態では、各ラインの幅、長さ、ピ
ッチ等のパラメータを種々用意し、これらのパラメータ
値をそれぞれ段階的に変えてパターンを形成した。この
図15に示す例では、例えばレジストパターンの長さを
1μm、2μm、4μm、8μmとし、レジストパター
ンの幅を0.09μm、0.1μm、0.11μm、
0.12μmとした。上記実施形態と同様に、本実施形
態でも各ショットS(1枚のウェハで25個)ごとにパ
ターン倒れが生じているか否かを全てのラインアンドス
ペースLSについて1,0判定する。このような実験
を、有機溶剤を用いた場合と用いていない場合とで行
い、これらの1,0判定結果をデータ格納部102に格
納しておく。
【0075】また本実施形態においては、パラメータと
してアスペクト比も考慮するようにしてもよい。この場
合、パターンの幅とレジストの膜厚との比であるため、
段階的な膜厚値の分の数だけテストウェハを用意して実
験を行えばよい。また、露光フォーカス値を段階的に変
えて実験を行うこともできるし、さらには現像処理時に
おける種々の条件を変えて行うこともできる。現像条件
としては、例えば現像時間(現像液が基板上に存在して
いる間の時間)、リンス液の供給量、リンス液を振り切
るときの基板の回転数、リンス処理後の有機溶剤(表面
張力を低下させるための溶剤)の置換量、この有機溶剤
を振り切るときの基板の回転数等が挙げられる。
してアスペクト比も考慮するようにしてもよい。この場
合、パターンの幅とレジストの膜厚との比であるため、
段階的な膜厚値の分の数だけテストウェハを用意して実
験を行えばよい。また、露光フォーカス値を段階的に変
えて実験を行うこともできるし、さらには現像処理時に
おける種々の条件を変えて行うこともできる。現像条件
としては、例えば現像時間(現像液が基板上に存在して
いる間の時間)、リンス液の供給量、リンス液を振り切
るときの基板の回転数、リンス処理後の有機溶剤(表面
張力を低下させるための溶剤)の置換量、この有機溶剤
を振り切るときの基板の回転数等が挙げられる。
【0076】図16は、ノーマルリンス液を用いた場合
(純水を用いた場合)と界面活性剤入りのリンス液を用
いた場合(純水に界面活性剤を添加したリンス液を用い
た場合)とで比較したパターン倒れの実験結果を示すグ
ラフである。アスペクト比が小さいほど、パターン倒れ
を起こしにくいことがわかる。これは、アスペクト比の
大きいパターンはリンス液の表面張力に対して力学的に
不安定でありパターン倒れを起こしやすいことに起因す
る。
(純水を用いた場合)と界面活性剤入りのリンス液を用
いた場合(純水に界面活性剤を添加したリンス液を用い
た場合)とで比較したパターン倒れの実験結果を示すグ
ラフである。アスペクト比が小さいほど、パターン倒れ
を起こしにくいことがわかる。これは、アスペクト比の
大きいパターンはリンス液の表面張力に対して力学的に
不安定でありパターン倒れを起こしやすいことに起因す
る。
【0077】また、界面活性剤リンス液を用いた場合の
方が、ノーマルリンス液を用いた場合よりもパターン倒
れを起こす割合が少ないのは、界面活性剤リンス液の表
面張力がノーマルリンス液の表面張力よりも小さいから
である。
方が、ノーマルリンス液を用いた場合よりもパターン倒
れを起こす割合が少ないのは、界面活性剤リンス液の表
面張力がノーマルリンス液の表面張力よりも小さいから
である。
【0078】以上のように、これら段階的なパラメータ
値ごとのパターン倒れの分布がわかるので、その定量化
を図ることができる。
値ごとのパターン倒れの分布がわかるので、その定量化
を図ることができる。
【0079】また、本実施形態のようにパターンに異な
る複数のパラメータを持たせて露光することにより、パ
ターン倒れの傾向をより高精度に把握することができ
る。
る複数のパラメータを持たせて露光することにより、パ
ターン倒れの傾向をより高精度に把握することができ
る。
【0080】本発明は以上説明した実施形態には限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。
れるものではなく、種々の変形が可能である。
【0081】例えば、上記実施形態のレジストパターン
の評価において、検査用のウェハについてのみ説明した
が、製品ウェハについても、例えば当該製品ウェハの端
部(製品領域でない部分)に上記のような悪条件で露光
したレジストパターンを数箇所形成しておき、ウェハご
とにそのレジストパターンを検査し、この検査の結果、
パターン倒れが発生しているか否かの判断のみで、迅速
に製品領域における正常な露光条件下でのパターン倒れ
の存否を認定することができる。
の評価において、検査用のウェハについてのみ説明した
が、製品ウェハについても、例えば当該製品ウェハの端
部(製品領域でない部分)に上記のような悪条件で露光
したレジストパターンを数箇所形成しておき、ウェハご
とにそのレジストパターンを検査し、この検査の結果、
パターン倒れが発生しているか否かの判断のみで、迅速
に製品領域における正常な露光条件下でのパターン倒れ
の存否を認定することができる。
【0082】また、上記実施形態においては、塗布現像
処理装置1内に検査装置38を設けたが、検査装置38
のみ独立させてもよい。これにより、複数の塗布現像処
理装置1で処理されたウェハWを当該独立した共通の検
査装置38にて検査し、検査結果をデータ格納部102
に格納し、この格納された複数の塗布現像処理装置1の
情報を基にデータ格納部103にて最適なプロセス条件
(例えば有機溶剤の供給量等)を各塗布現像処理装置1
にフィードフォワードすることもできる。 更に、上記
実施形態においては、基板として半導体ウェハを使用し
たが、これに限らず、液晶ディスプレイ等に使用される
ガラス基板についても本発明は適用可能である。
処理装置1内に検査装置38を設けたが、検査装置38
のみ独立させてもよい。これにより、複数の塗布現像処
理装置1で処理されたウェハWを当該独立した共通の検
査装置38にて検査し、検査結果をデータ格納部102
に格納し、この格納された複数の塗布現像処理装置1の
情報を基にデータ格納部103にて最適なプロセス条件
(例えば有機溶剤の供給量等)を各塗布現像処理装置1
にフィードフォワードすることもできる。 更に、上記
実施形態においては、基板として半導体ウェハを使用し
たが、これに限らず、液晶ディスプレイ等に使用される
ガラス基板についても本発明は適用可能である。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行うことができ、
また、1枚の基板のうちのパターン倒れ発生率及びパタ
ーン倒れの傾向を容易に確認でき、その定量化を図るこ
とができる。
パターン倒れの存否を簡易かつ迅速に行うことができ、
また、1枚の基板のうちのパターン倒れ発生率及びパタ
ーン倒れの傾向を容易に確認でき、その定量化を図るこ
とができる。
【図1】本発明の第1の実施形態に係る塗布現像処理装
置の平面図である。
置の平面図である。
【図2】図1に示す塗布現像処理装置の正面図である。
【図3】図1に示す塗布現像処理装置の背面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る現像処理ユニットを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図5】図5に示す現像処理ユニットを示す断面図であ
る。
る。
【図6】本発明の一実施形態に係る基板評価システムの
概念を示す構成図である。
概念を示す構成図である。
【図7】現像処理ユニットにおける処理を順に示す側面
図である。
図である。
【図8】同処理を順に示す側面図である。
【図9】現像処理の際のレジストパターンを示す断面図
であり、(a)はリンス液供給後、(b)は有機溶剤供
給後、(c)は有機溶剤が乾燥する途中を示す図であ
る。
であり、(a)はリンス液供給後、(b)は有機溶剤供
給後、(c)は有機溶剤が乾燥する途中を示す図であ
る。
【図10】ウェハ上におけるレジストパターンの検査部
分を示す平面図である。
分を示す平面図である。
【図11】各検査部分のうちのラインアンドスペース
(レジストパターン)を示す斜視図である。
(レジストパターン)を示す斜視図である。
【図12】所定の露光条件で露光されたパターン倒れの
発生データをデータ格納部が格納している状態を示す図
である。
発生データをデータ格納部が格納している状態を示す図
である。
【図13】所定のアスペクト比におけるフォーカス値と
パターン形状とを示す図である。
パターン形状とを示す図である。
【図14】有機溶剤で置換した場合と置換しない場合お
けるパターン倒れの発生割合を示す図である。
けるパターン倒れの発生割合を示す図である。
【図15】他の実施形態に係るラインアンドスペースを
示すイメージ図である。
示すイメージ図である。
【図16】有機溶剤で置換した場合と置換しない場合と
で比較した、異なるアスペクト比ごとのパターン倒れの
実験結果を示すグラフである。
で比較した、異なるアスペクト比ごとのパターン倒れの
実験結果を示すグラフである。
W…半導体ウェハ
DEV…現像処理ユニット
COT…レジスト塗布処理ユニット
1…塗布現像処理装置
14…検査ステーション
22…主ウェハ搬送機構
29…レジストパターン
35…露光装置
38…検査装置
40…ウェハ搬送機構
65…制御装置
101…データ送受信部
102…データ格納部
103…データ解析部
104…露光指令部
105…現像指令部
Claims (17)
- 【請求項1】 レジストが塗布された基板を第1の条件
及びこの第1の条件とは異なる第2の条件で露光するよ
うに、露光装置側に指令可能な指令手段と、 前記第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジ
ストパターンを現像する手段と、 少なくとも前記第2の条件で露光されたレジストパター
ンを検査する手段と、 前記検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジスト
パターンに欠陥がなければ、前記第1の条件で露光した
場合のレジストパターンに欠陥がないものとみなす認定
手段とを具備することを特徴とする基板評価システム。 - 【請求項2】 レジストが塗布された基板を第1の条件
及びこの第1の条件とは異なる第2の条件で露光するよ
うに、露光装置側に指令可能な指令手段と、 前記第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジ
ストパターンを現像する手段と、 少なくとも前記第2の条件で露光されたレジストパター
ンを検査する手段と、 前記検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジスト
パターンの欠陥の数が所定以下のとき、前記第1の条件
で露光した場合のレジストパターンに欠陥がないものと
みなす認定手段とを具備することを特徴とする基板評価
システム。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の基板評価
システムにおいて、 前記検査手段は、前記レジストパターン表面の像を観察
するものであることを特徴とする基板評価システム。 - 【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載の基板評価
システムにおいて、 前記第1の条件は、露光フォーカスをベスト値とするも
のであり、 前記第2の条件は、露光フォーカスを前記ベスト値から
ずらしたものであることを特徴とする基板評価システ
ム。 - 【請求項5】 請求項4に記載の基板評価システムにお
いて、 前記指令手段は、 前記第2の条件におけるフォーカス値を可変して露光す
るように指令する手段を含むことを特徴する基板評価シ
ステム。 - 【請求項6】 請求項1から請求項5のうちいずれか1
項に記載の基板検評価システムにおいて、 前記認定手段は、 前記レジストパターンの所定のアスペクト比ごとに処理
を行うことを特徴とする基板評価システム。 - 【請求項7】 基板にレジストを塗布する塗布処理部
と、基板を現像する現像処理部と、該現像処理部で現像
されたレジストパターンを検査する検査部と、少なくと
も前記塗布処理部、現像処理部及び検査部の間で基板の
搬送を行う搬送機構とを有する基板処理装置と、 前記塗布処理部でレジストが塗布された基板を、第1の
条件及びこの第1の条件とは異なる第2の条件で露光す
るように露光装置側に指令する指令手段と、前記検査部
による検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジス
トパターンに欠陥がなければ、前記第1の条件で露光し
た場合のレジストパターンに欠陥がないものとみなす認
定手段とを有する制御装置とを具備することを特徴とす
る基板評価システム。 - 【請求項8】 基板にレジストを塗布する塗布処理部
と、基板を現像する現像処理部と、該現像処理部で現像
されたレジストパターンを検査する検査部と、少なくと
も前記塗布処理部、現像処理部及び検査部の間で基板の
搬送を行う搬送機構とを有する基板処理装置と、 前記塗布処理部でレジストが塗布された基板を、第1の
条件及びこの第1の条件とは異なる第2の条件で露光す
るように露光装置側に指令する指令手段と、前記検査部
による検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジス
トパターンの欠陥の数が所定以下のとき、前記第1の条
件で露光した場合のレジストパターンに欠陥がないもの
とみなす認定手段とを有する制御装置とを具備すること
を特徴とする基板評価システム。 - 【請求項9】 請求項7又は請求項8に記載の基板評価
システムにおいて、 前記検査手段は、前記レジストパターン表面の像を観察
するものであることを特徴とする基板評価システム。 - 【請求項10】 請求項7又は請求項8に記載の基板評
価システムにおいて、 前記第1の条件は、露光フォーカスをベスト値とするも
のであり、 前記第2の条件は、露光フォーカスを前記ベスト値から
ずらしたものであることを特徴とする基板評価システ
ム。 - 【請求項11】 請求項10に記載の基板評価システム
において、 前記指令手段は、 前記第2の条件におけるフォーカス値を可変して露光す
るように指令する手段を含むことを特徴する基板評価シ
ステム。 - 【請求項12】 請求項7又は請求項8に記載の基板検
評価システムにおいて、 前記認定手段は、 前記レジストパターンの所定のアスペクト比ごとに処理
を行うことを特徴とする基板評価システム。 - 【請求項13】 レジストが塗布された基板を露光する
露光装置に対し、段階的なパラメータ値を有する複数の
レジストのパターンを形成するための露光指令を指令可
能な指令手段と、 前記露光指令に基づき露光された基板を現像する手段
と、 前記現像された基板上の前記レジストパターンを検査す
る手段とを具備することを特徴とする基板評価システ
ム。 - 【請求項14】 請求項13に記載の基板評価システム
において、 前記パラメータは、前記テストパターンの長さ、幅、ピ
ッチ及びアスペクト比のうち少なくとも1つであること
を特徴とする基板評価システム。 - 【請求項15】 レジストが塗布された基板を第1の条
件及びこの第1の条件とは異なる第2の条件で露光する
工程と、 前記第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジ
ストパターンを現像する工程と、 少なくとも前記第2の条件で露光されたレジストパター
ンを検査する工程と、 前記検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジスト
パターンに欠陥がなければ、前記第1の条件で露光した
場合のレジストパターンに欠陥がないものとみなす工程
とを具備することを特徴とする基板評価方法。 - 【請求項16】 レジストが塗布された基板を第1の条
件及びこの第1の条件とは異なる第2の条件で露光する
工程と、 前記第1の条件及び第2の条件で露光された基板のレジ
ストパターンを現像する工程と、 少なくとも前記第2の条件で露光されたレジストパター
ンを検査する工程と、 前記検査の結果、前記第2の条件で露光されたレジスト
パターンの欠陥の数が所定以下のとき、前記第1の条件
で露光した場合のレジストパターンに欠陥がないものと
みなす工程とを具備することを特徴とする基板評価方
法。 - 【請求項17】 レジストが塗布された基板上に段階的
なパラメータ値を有する複数のレジストのパターンを形
成するために該基板を露光する工程と、 前記露光された基板を現像する工程と、 前記現像された基板上の前記レジストパターンを検査す
る工程とを具備することを特徴とする基板評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002358425A JP2003249441A (ja) | 2001-12-19 | 2002-12-10 | 基板評価システム及び基板評価方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001385638 | 2001-12-19 | ||
| JP2001-385638 | 2001-12-19 | ||
| JP2002358425A JP2003249441A (ja) | 2001-12-19 | 2002-12-10 | 基板評価システム及び基板評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003249441A true JP2003249441A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28676859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002358425A Pending JP2003249441A (ja) | 2001-12-19 | 2002-12-10 | 基板評価システム及び基板評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003249441A (ja) |
-
2002
- 2002-12-10 JP JP2002358425A patent/JP2003249441A/ja active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040916 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060728 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |