JPH0348419A - 露光方法及びその装置並びにそれを用いた薄膜生産制御方法及びその装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体等の製造に係り、特に半導体の薄膜生
成若しくは処理の安定化に好適な薄膜生産制御方法及び
その方式並びに露光方法及びその方式に関するものであ
る． 〔従来技術〕 半導体の高集積化が進むに従い、パターン寸法は微細化
し、また素子構造も立体化し製造工程がますます複雑化
してきている．このため、各製造工程で用いられる装置
の製造プロセス条件安定化には、これまで以上に十分な
注意を払う必要がある． 例えば、投影露光装置でレチクル上のパターンをウエハ
に転写露光する際、比較的波長バンド幅の狭い単一波長
の露光光を用いるため、フォトレジスト膜内７２や光透
過性を有する下地層形成膜７４が存在する場合、第２図
（ａ）のように露光光７１がその中で多重反射し、光の
相互干渉が起こりフォトレジスト膜７２内の深さ方向で
光の強度が変化する．このため、深さ方向で露光エネル
ギーに差が生じ，ＩＲ像するとフォトレジストの断面は
、第２図（ｂ）のように深さ方向で凸凹になる．また、
各種製造装置にプロセス条件変動があると、フォトレジ
スト膜厚ｔや光透過性を有する下地層７４の形成状態が
変化し，第３図に示すように同じ露光エネルギーでフォ
トレジストを露光した場合下地層７３の最上層に接する
フオ，トレジストの輻Ｗが変化してパターン寸法が変化
する．従って、このパターン寸法Ｗを安定にするには、
フォトレジスト膜厚ｔの変動及び下地層７４の形成状態
に対応した最適館光エネルギーを設定する必要がある． また，フォトレジスト塗布装置の塗布やベーク条件の変
動によりフォトレジストの光学特性や膜厚が変化すると
、ウエハ下地層の形或状態や露光，現像条件が同じ場合
でもパターン寸法が変化する．従って、このフォトレジ
スト塗布装置でもフォトレジスト膜厚や光学特性の変動
要因である塗布やベーク条件の変動を常にモニタし、こ
れを一定に保つように制御する必要がある． 一方、第４図に示す露光工程の前後の工程の或膜やエッ
チングなどの薄膜生成・処理工程においても、生成・処
理されるウエハの大口径化、膜の薄膜化のため，生成・
処理される薄膜の厚さや光学特性がわずかな製造プロセ
ス条件変動により変化する．従って薄膜生成・処理装置
では生成・処理される薄膜の厚さや光学特性を常にモニ
タし、これを一定に保つように製造プロセス条件を制御
する必要がある． このように，各製造工程で用いられる装置に製造プロセ
ス条件変動が存在する中で、例えば露光工程においては
パターン寸法を一定に保つ方法として、従来は試行的に
１枚ないし数枚のウエハを露光，＠像して、測定器でパ
ターン寸法を測定し、その結果によって露光エネルギー
の良否を判定し、照明光学系のシャッタ開閉時間等にフ
イードバックするいわゆる先行作業が行われてきた．し
かし，ＡＳＩＣなどの多品種少量生産の製品製造におい
ては、品種交換時に必ずこの先行作業を行う必要があり
、作業回数が増え、露光装置の稼働率低下の主たる原因
となってきた．また，高集積化が進むに従い、このよう
な先行作業によりプロセス条件変動の補正を行う方法で
は，十分な精度が得られなくなってきた． そこで、この先行作業をなくすため，従来特開昭６３−
３１１１６号公報に記載のように、フォトレジスト膜厚
とパターン寸法の関係、露光エネルギとパターン寸法の
関係とが明らかになっているものと仮定して、縮小投影
館光装置にフォトレジスト膜厚測定装置を内蔵させ，露
光しようとするウエハ上のフォトレジスト膜厚を測定し
その結果を露光エネルギに反映させることによりパター
ン寸法のばらつきを低減し安定化を図る方法が考案され
ていた． また、薄膜生成・処理工程においても、先行するウエハ
により薄膜生成・処理装置で生成・処理された膜厚を測
定し、この値をもと製造プロセス条件を設定していた． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術のうち、パターン寸法安定化については、
塗布されたフォトレジスト膜厚のバラツキを測定して、
最適露光エネルギーを求め、パターン寸法を制御するこ
とで行っている．しかし、半導体の高集積化に伴い、薄
膜生成・処理工程での生成・処理条件変動による下地層
の形或状態のばらつきやフォトレジスト塗布工程での塗
布条件，ベーク条件変動によるフォトレジストの光学特
性のバラツキ等製造プロセス条件のばらつきの影響が無
視できなくなってきた． また、上記従来技術の薄膜生成・処理工程において，現
状の膜厚測定装置ではその前の工程で作成された下地層
の形威状態のばらつきの影響をまともに受け、膜厚測定
値に誤差が生じるため、この膜厚測定値より最適製造プ
ロセス条件を正確に設定することが困難となってきた． 本発明の目的は、これら各種の製造プロセス条件設定の
ばらつきを低減し，薄膜生成，処理を常に安定に保つた
めの薄膜生産制御方法及びその方式を提供することにあ
る． また本発明の目的は、これら各種のプロセス上のバラツ
キにもかかわらず、パターン寸法を常に安定に保つため
の露光方法及びその方式を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は，所望の薄膜層生成・処理前にその下地層の
光学特性を予め測定し、薄膜層の生成・処理中あるいは
生成・処理後の光学特性測，定値に補正を加えることに
より、正確に製造プロセス条件を制御することで達威さ
れる． つまり、薄膜生成・処理中に光学特性のうち、複素屈折
率が変化する光透過性を有する薄膜であるフォトレジス
トにパターンを転写露光する露光工程を例にとると，要
求パターン寸法を得るために最適な露光エネルギーを、
フォトレジストを塗布する前の下地層の光学特性とフォ
トレジストを塗布した後のウエハの露光による光学特性
の変化からフォトレジストの光学特性の変化の様子を求
めることにより達威される． フォトレジストは　ｔｉ光されるに従って第５図（ａ）
，（ｂ）に示すように光吸収係数（κ）や屈折率（ｎ）
などの光学特性が変化する．この特性の時間的変化の様
子は、露光工程の前の工程での製造装置の製造プロセス
条件変動による下地層の反射率の変化などのために異な
るが、ウエハヘの転写露光が終了したときのフォトレジ
ストの光吸収係数，屈折率などの光学的特性はほぼ一定
である．第５図において製造プロセス条件変動の影響で
最適露光終了時間がＴｌ，Ｔ２，Ｔ３と変動するが，Ｗ
光終了状態での光吸収係数κｌ，屈折率ｎ１はほぼ一定
である．そこで、この点に着目し，パターン露光工程に
先立ちフォトレジストが塗布されたウエハの一部を仮露
光し、フォトレジストの光吸収係数（κ），屈折率（ｎ
）などの光学特性の仮露光過程における時間的変化の様
子を測定すればよい．しかし、これらの値は直接測定で
きないので，フォトレジストを塗布する前の下地層の光
学特性の測定結果によりフォトレジストを塗布した後の
ウエハの総合反射率Ｒの変化より求めたフォトレジスト
の複素屈折率Ｎ（Ｎ＝ｎ−ｉ・κ）を補正し、換算する
ことにより求めている．そして、これをもとにウエハ上
のフォトレジストが要求パターン寸法精度を満たすため
に必要な露光エネルギＴまたはフォトレジスト塗布条件
もしくはフォトレジストのベーク条件を求め、実際のパ
ターン転写を行なう投影露光装置の照明系またはフォト
レジスト塗布装置等にフィードバックし，パターンの寸
法制御の安定化を図ることができる． また同様にフォトレジスト塗布前の下地層の分光透過ス
ペクトルとフォトレジスト塗布後のウエハの露光による
分光透過スペクトルの時間的変化を測定して、これらの
結果よりフォトレジストの分光透過スペクトルの時間的
変化を算出してウエハ上のフォトレジストが要求パター
ン寸法精度を満たすために必要な露光エネルギＴまたは
フォトレジスト塗布条件もしくはフォトレジストのベー
ク条件を求める方法もある． あるいは、光透過特性を有する薄膜を成膜する薄膜成膜
工程を例にとると、要求或膜膜厚を得るために最適な成
膜条件を、成膜する前の下地層の光学特性と成膜中のウ
エハの光学特性の変化から或膜される膜の光学特性の変
化の様子を求めることにより達成される． ウエハに膜が成膜されると、成膜されるに従って第６図
のようにウエハからの反射率Ｒｄは変化する．この反射
率の時間的変化の様子は、或膜工程の前の工程での製造
装置の製造プロセス条件変動のため異なるため，ウエハ
の反射率変化から威膜時間を制御するとこの時間がＴｏ
，ＴＩと変化する．ここで或膜する前の下地層の光学特
性が測定されるとウエハからの反射率Ｒｄと成膜膜厚ｄ
の関係は第７図のようになり、成膜中のウエハの反射率
変化を威膜膜厚変化に換算すれば、第６図のウエハから
の反射率と成膜時間の関係は、威膜膜厚と或膜時間の関
係に置き換えることができる．従ってこの関係を用いる
と成膜中の膜厚をリアルタイムで求めることができる．
そこで、これより求められる威膜速度や成膜膜厚を成膜
装置のプロセス条件変動量に変換し制御すれば，或膜装
置を安定化することができる． このように，所望の薄膜層の生成・処理する前に予め光
学特性を測定し、生成・処理中もしくは生成・処理後の
光学特性測定値に補正を加えることにより、正確に製造
プロセス条件を制御し、安定化を図ることができる． （作用〕 薄膜生成・処理工程の薄膜の光学特性，を反射率を例に
とり説明する．薄膜生成・処理工程の薄膜の光学特性は
、ウエハ上に薄膜を生成・処理する前と，ウエハ上に薄
膜を生成・処理中または生成・処理後にウエハ上の薄膜
を生成・処理する前に測定した位置と同じ位置で、総合
反射率Ｒを測定することにより行う．予め与えられてい
るパラメータ例えば下地最上層の複素．屈折率ｎ′等を
もとに，下地層の反射率Ｒ′の測定結果を用いて、総合
反射率Ｒから生成・処理される薄膜の光学特性（薄膜の
膜厚ｄ，吸収係数κ、屈折率ｎ）の変化を解析すること
により、薄膜生成・処理による薄膜の光学特性の変化が
求められ、これからプロセス条件変動量が正確に求めら
れる． 「波動光学』　（久保田　広著　岩波書店）によれば、
光透過性を有する薄膜からの総合反射率Ｒは Ｒ＝ｆ　　（Ｎ，ｎ’　　，Ｒ’　　　Ｉ２ｔ　　ｄ）
Ｎ　：生成・処理される薄膜の複素屈折率Ｎ＝ｎ−ｉ・
κ ｎ　：生成・処理される薄膜の屈折率 κ　：生成・処理される薄膜の吸収係数ｎ″　：生成・
処理される薄膜下地最上層の複素屈折率 Ｒ′　：生成・処理される薄膜下地層の反射率■２：照
射照度 ｄ　：生成・処理される薄膜膜厚 で与えられるので、ｎ’　　　Ｉ２を予め測定すれば、
薄膜生成・処理前にＲ′を測定し、総合反射率Ｒの時間
的変化測定値を補正することで，生成・処理される薄膜
の光学特性の時間的変化を正確に求めることができる． 例えば、フォトレジストに露光光を照射したときの膜厚
は露光前後で変化しないので、（１）式より、ｎ’　　
　Ｉ２．ｄを予め測定すれば、フォトレジスト塗布前に
Ｒ′を測定し，総合反射率Ｒの時間的変化測定値を補正
することでフォトレジストの複素屈折率Ｎ（Ｎ＝＝ｎ−
ｉ・κ）の時間的変化を下地層の反射率が製造プロセス
条件のばらつきにより変化しても正確に求めることがで
きる．そこで、要求パターン寸法が得られるフ，オトレ
ジストの複素屈折率Ｎ１＝ｎｌ−ｉ・κ１となる露光エ
ネルギＥ１＝Ｉ２（照度）ｘＴ２（時間）を求めれば、
そのエネルギが最適露光エネルギである．また、フォト
レジストの光学特性は第５図（ａ）（ｂ）に示すように
，最終的には、既知の値である一定値κω，ｎｏｏに収
束する．従って、（１）式の関係（但しＮｏｏ　＝　ｎ
ｏｏ　−　ｉ・κωは既知である．）に基づいてこの状
態でのレジスト膜厚ｄの変化に対する反射率Ｒを測定す
れば、第１５図に示す関係を用いて，その反射率からレ
ジストの膜厚ｄが前記したように予め測定せずに下地層
の反射率が製造プロセス条件のばらつきにより変化して
も正確に求められる． また、一般にフォトレジストの露光前後の分光透過スペ
クトルは第１６図のような特性があるが、下地層の反射
率が製造プロセス条件のばらつきにより変化するとこの
曲線のカーブが変化する．そこでフォトレジスト塗布前
の下地層の分光透過スペクトルを予め測定し，露光過程
における分光透過スペクトルの測定値を補正するとフオ
トレジスとの分光透過スペクトルの時間的変化が求めら
れ、露光終了時の分光透過スペクトルの基準パターンデ
ータを予め記憶しておき，測定された露光終了時の分光
透過スペクトルの基準パターンデータとを比較し、−１
３するまでの時間を測定すれば、最適露光エネルギＥ（
Ｉ（照度）×Ｔ（時間））が正確に求められる． そしてここで求めた最適露光エネルギを投影露光装置の
露光照明系のシャッタ開閉回路にフイ−ドバックするこ
とにより、本露光に入りパターンを転写する際に、下地
層の反射率が製造プロセス条件のばらつきにより変化し
ても正確に安定なパターン寸法制御が可能となる． また，フォトレジスト塗布工程においてプロセス条件の
不安定性により、ウエハ毎，あるいはロット毎にフォト
レジストの膜厚や初期光吸収係数などがばらつくことが
わかっているが、フォトレジスト塗布過程を終了したウ
エハについて、上記方法でウエハのスクライブライン等
の上のフォトレジストを部分露光することにより光学特
性の変化測定値を補正し、この結果が一定となるように
スピンステップやベークステップにフィードバックすれ
ば、フォトレジスト塗布工程を安定化させることができ
る．そしてこれにより，プロセス条件変動によるパター
ン寸法のパラツキをさらに低減することができる． 一方、生成・処理される薄膜が、成膜装置，エッチング
装置、フォトレジスト以外の薄膜塗布装置で生成・処理
される薄膜の場合、生戒・処理中に薄膜の複素屈折率Ｎ
（Ｎ＝ｎ−ｉ・κ）は変化しないので、（１）式より、
ｎ’　　　Ｉ２，Ｎを予め測定すれば、薄膜生成・処理
前のウエハの反射率Ｒ″を測定し、生成・処理中の総合
反射率Ｒの時間的変化測定値を補正することで、生成・
処理薄膜の膜厚ｄの時間的変化を求めることができる．
そこで、ここで求めた膜厚を一定にするように生成・処
理装置の製造プロセス条件をフィードバック制御すれば
、薄膜を生成・処理する前のウエハの反射率が製造プロ
セス条件のばらつきにより変化しても生成・処理装置を
安定化させることができる． 上記光学特性測定方法として、透過率、偏光特性等もあ
り，これを用いても反射率と同様の補正を行うことによ
り、製造プロセス条件変動を正確に求め、生成・処理装
置を安定化することができる． 〔実施例〕 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する．第１図
はこの発明の第１の実施例の薄膜生産制御システムのブ
ロック図である．この図において、ウエハ搬送路１０４
により光学特性測定系１０８に搬送されたウエハは，薄
膜を生成・処理する前の状態での光学特性が測定される
．この測定結果は、インターフェイス１０３を介しプロ
セス制御系４５に送られる。光学測定測定系１０８で光
学特性が測定されたウエハはウエハ搬送路１０４により
薄膜生成・処理装置１０７に送られ、薄膜が生成・処理
される．薄膜生成・処理装置１０７において薄膜が生成
・処理されたウエハは、ウエハ搬送路１０４により光学
特性測定系５６に送られ、光学特性測定系１０８で光学
特性を測定した位置と同じ位置で光学特性が測定される
．この結果は、インターフェイス１０１を介し、プロセ
ス制御系４５に送られ，光学特性測定系１０８より送ら
れてきたデータにより補正がかけられる．この補正がか
けられたデータから薄膜生成・処理装置のプロセス変動
量が算出される．プロセス変動量は、インターフェイス
１０２を介し、薄膜生成・処理装置１０７にフィードバ
ックされ、薄膜生成・処理条件のプロセス条件を制御す
ることにより薄膜生成・処理装置の安定化が図られる． この実施例では，光学特性測定系１０８及び光学特性測
定系５６は、薄膜生成・処理条件の安定化が図られる複
数の薄膜生成・処理装置にも接続可能である． この実施例の薄膜生成・処理装置としてフォトレジスト
塗布装置に適用する場合，薄膜生成・処理装置１０７が
フォトレジスト塗布装置に、プロセス制御系４５によっ
て算出されるプロセス変動量がフォトレジスト塗布・ベ
ーク条件変動量になればよい．また、この実施例の薄膜
生戒・処理装置として薄膜成膜装置に適用する場合、薄
膜生成・処理装１ｉ１０７が薄膜生成装置になればよい
．また、この実施例の薄膜・生成処理装置としてエッチ
ング装置装置に適用する場合、薄膜生成・処理装置１０
７がエッチング装置になればよい．また、この実施例の
薄膜生成・処理装置として光を照射しても光学特性の変
化しない薄膜を塗布する薄膜塗布装置に適用する場合、
薄膜生成・処理装置１０７が薄膜塗布装置になればよい
． 薄膜・生成処理装置がフォトレジスト塗布装置で、制御
される装置が投影露光装置である例を第８図に示す．光
学特性測定系１０８で測定されたデータを用い、光学特
性測定系５６で測定されたデータにプロセス制御系４５
で補正をかけ、フォトレジストのみの光学特性を抽出し
、このデータから要求通りのパターンを作或するために
最適な露光エネルギーが設定される．この露光エネルギ
ーはインターフェイス５７を介し、投影露光装置５８に
フィードバックされ，光学特性測定系１０８及び５６で
光学特性が測定されたウエハが投影露光装置５８に搬入
されたとき、このウエハに対する露光エネルギーで露光
し、投影露光装置５８で作威されるパターン寸法の安定
化が図られる．薄膜・生成処理装置がフォトレジスト塗
布装置で、制御される装置が現像装置である例を第９図
に示す．光学特性測定系１０８で測定されたデータを用
い、光学特性測定系５６で測定されたデータにプロセス
制御系４５で補正をかけ、フォトレジストのみの光学特
性を抽出し、このデータから要求通りのパターンを作成
するために最適な現像条件が設定される．この現像条件
はインターフエイス１１０を介し、現像装置１０９にフ
ィードバックされ、光学特性測定系１０８及び５６で光
学特性が測定されたウエハが現像装置１０９に搬入され
たとき，このウエハに対する現像条件で現像し、現像装
置１０９で作成されるパターン寸法の安定化が図られる
。

第１０図はこの発明の第１の実施例である光学特性測定
系５６の実用形態とインターフェイス５７を有する装置
の概略図である．この図において水銀灯などの光源２６
からの照明光は、レンズ８１により光ファイバー等に導
かれ，２つに分岐される．これら分岐された各光は、レ
ンズ８２，８３を介しシャッタ２９．３０を通り、露光
波長を通す干渉フィルタ２７により露光波長の光と、露
光に関与しない波長の光を透過するシャープカットフィ
ルタ２８により露光に関与しない光とに変換されて取り
出され、シャッタ２８．３０の切り替えによりオンオフ
される．２つの光はダイクロイックミラ−３１により再
び光軸が合威される．そしてハーフミラー８５によりウ
エハ上に照射される．レンス８４は対物レンズである．
視野絞り５５は、ウエハ上への露光波長の光の照射領域
を狭めて限定させるものである．シャッタ２９を閉じ、
シャッタ３０を開ければ、露光に関与しない光をウエハ
に照射し、ハーフミラー８５を透過し、ダイクロイック
ミラ−８６で反射した光をアライメント検出系（ＴＶカ
メラ）３２でＩＩｍしなからＸＹステージ３６を動かす
ことにより、フォ．トレジストを露光することなしにウ
エハ上の特定の領域を探すことができる．またステージ
を止め、シャッタ２９を開けシャッタ３０を閉じれば、
その場所に露光光を照射することができる．一方下地層
の複素屈折率ｎ’＆後述する光量測定系３５から検出さ
れる照射照度ＩＯ，レジスト膜厚ｄのデータは、予め測
定して最適露光量検出系３７に入力され，下地層の反射
率Ｒ′は光学特性測定系１０８で測定され、最適露光量
検出系３７に入力されている．従って、最適露光量検出
系３７は，光学特性測定器（フォトセンサ）３３で測定
される露光中の２次的光学特性であるフォトレジストか
らの総合反射率Ｒの変化に基づいて、前記した（１）式
の関係からレジストの複素屈折率Ｎの時間的変化を算出
し、このレジストの複素屈折率Ｎが所望の値Ｎ［（＝ｎ
ｌ−ｉ・κｌ）になるまでの露光時間Ｔ２と、後述する
光量測定系３５から検出される照射照度Ｉ２とに基づい
て最適露光エネルギＥ１（＝露光時間Ｔ２Ｘ照射照度Ｉ
２）を求めることができる． また，フォトレジストの光学特性は、第５図（ａ），（
ｂ）に示すように、最終的には、既知の値である一定値
κ●，ｎ―に収束する．従って、（１）式の関係（但し
Ｎｅａ＝ｎｏ＋−ｉ・κψは既知である．）に基づいて
この状態でのレジスト膜厚ｄの変化に対する反射率Ｒ一
よ第１１図に示すようになる．そこで、フォトレジスト
を露光し、光学特性がある一定値に収束したときの反射
率Ｒｃｓを測定すれば、第１１図に示す関係からその反
射率からレジストの膜厚ｄが前記したように予め測定せ
ずに求められる．従って、フォトレジストの膜厚を予め
測定しておかなくても上記のようにフォトレジストから
の総合反射率Ｒの変化からフォトレジストの膜厚ｄを求
めることができる．従って、最適露光量検出系３７にお
いて、レジストの複素屈折率Ｎの時間的変化を算出する
際，求められたフォトレジストの膜厚ｄを用いればよい
．照度検出器３４はウエハ位置における照度を測定する
光電変換素子である．露光位１１１！（フォトレジスト
からの総合反射率Ｒの変化を検出する位置）に照度検出
器３４をｘｙステージを用いて移動すると、光学測定系
３５は照度検出器３４から得られる信号に基づいて露光
光の照度（照射照度Ｉ２）を測定することができる．そ
こで、最適露光量検出系３７は、予め測定されて入力さ
れた下地層の複素屈折率ｎ　＋、下地層の反射率Ｒ′、
光量測定系３５から検出される照射照度工ｚ、レジスト
膜厚ｄのデータと、光学特性測定器（フオトセンサ）３
３から測定されるフォトレジストからの総合反射率Ｒの
変化に基づいて、前記した（１）式の関係からレジスト
の複素屈折率Ｎの時間的変化を算出し，このレジストの
複素屈折率Ｎが所望の値Ｎ１（＝ｎｌ−ｉ・κ１）にな
るまでの露光時間Ｔ２と、照射検出器３４で検出して光
量測定系３５から得られる照射照度Ｉ２とに基づいて最
適露光エネルギＥｌ　（＝露光時間ＴＩＸ照射照度Ｉ２
）を求める。

このように求められた最適露光エネルギＥ１が投影露光
装Ｉ！５８の照明制御系３８にデータが転送される． 次に以上の構或で動作を説明する．まず、フォトレジス
トを塗布したウエハ１８が装置に搬入される．そしてシ
ャツタ２９を閉じ、シャツタ３０を開け露光に関与しな
い光をウエハ１８に照射し、アライメント検出系３２で
ウエハの一部領域例えばウエハの回路を転写する場所に
影響を与えない場所であるスクライブラインの一部をＸ
Ｙステージ３６でウエハ１８を移動して探す．そしてこ
の位置において，視野絞り５５で露光する領域を限定し
、シャッタ３０を閉じ、シャツタ２９を開け，露光波長
の光でウエハｌ８を露光する．そして露光中におけるウ
エハからの２次的光学特性であるフォトレジストからの
鯰合反射率Ｒの変化を光学特性測定器（フオトセンサ）
３３で測定し、最適露光量検出系３７は、予め測定され
て入力された下地層の複素屈折率ｎ′，下地層の反射率
Ｒ′光量測定系３５から検出される照射照度Ｉ２，レジ
スト膜厚ｄのデータと、光学特性測定器（フオトセンサ
）３３から測定されるフォトレジストからの総合反射率
Ｒの変化に基づいて、前記した（１）式の関係からレジ
ストの複素屈折率Ｎの時間的変化を算出し、このレジス
トの複素屈折率Ｎが所望の値Ｎｌ（＝ｎｌ−ｉ・κｌ）
になるまで、即ちウエハ１８を露光するために最適な露
光時間Ｔ２を求める．次にＸＹステージ３６で照度検出
器３４を露光位置に移動し、露光光の照度を照度検出器
３４で検出して光量測定系３５から求める．このように
最適露光量検出系３７は、光量測定系３５から得られる
照射照度Ｉ２と最適な露光時間Ｔ２とに基づいて最適露
光エネルギＥ１（＝露光時間ＴＡＸ照射照度Ｉ２）を求
め、投影露光装Ｗ５８の照明制御系３８に転送される．
そして上記のように最適露光エネルギＥｌが求められた
ウエハ１８が投影露光装置５８に搬入されたとき、該投
影露光装１５８内に設置された露光光照度検出器（第１
０図においては図示せず。第１６図に９で示す．）によ
り検出された露光光照度ｒｔから照明制御系３８よりこ
のエネルギに見合う露光時間Ｔ！が設定され、露光照明
系３９のシャッタカ刊区動される． この実施例では、光学特性測定系５６はインターフェイ
ス５７を介し、最適露光エネルギＥｌが求められたウエ
ハ１８が搬入される複数の投影露光装置にも接続が可能
である。

この実施例でフォトセンサ３３の代りに分光器を用いる
ことにより２次的光学特性として露光過程における分光
スペクトルを測定することもできる．この際、まず前記
実施例と同様に、シャッタ２９を閉じ、シャッタ３０を
開け露光に関与しない光をウエハ１８に照射し、アライ
メント検出系３２でウエハの一部領域例えばウエハの回
路を転写する場所に影響を与えない場所であるスクライ
ブラインの一部をＸＹステージ３６でウエハ１８を移動
して探す．そしてこの位置において，視野絞り５５で露
光する領域を限定し、シャッタ３０を開いた状態で、更
にシャッタ２９を開け、多くの波長を含む光と露光波長
の光とでウエハ１８を露光する．すると、分光器からは
第１２図に示すように露光前の分光透過率から露光後の
分光透過率へと時間的に変化する分光透過率が検出され
る．そこで、最適露光量検出系３７に一定値を示す，露
光後の分光透過率（基準分光透過率）のデータを入力し
ておき、最適露光量検出系３７は、上記分光器から検出
される分光透過率の時間的変化と露光後の分光透過率（
基準分光透過率）のデータとを比較し、一致する最適な
露光時間Ｔ２を求める．次にＸＹステージ３６で照度検
出器３４を露光位置に移動し，露光光の照度を照度検出
器３４で検出して光量測定系３５から求める．このよう
に最適露光量検出系３７は，光量測定系３５から得られ
る照射照度Ｉ２と最適な露光時間Ｔ２とに基づいて最適
露光エネルギＥｌ　（＝露光時間ＴＡＸ照射照度Ｉ２）
を求め．投影露光装ｉｉ５８の照明制御系３８に転送さ
れる．従って前記実施例と同様に上記のように最適露光
エネルギＥｌが求められたウエハ１８が投影露光装置５
８に搬入されたとき、該投影露光装置５８内に設置され
た露光光照度検出器（第１０図においては図示せず．第
１６図に９で示す．）により検出された露光光照度ＩＩ
から照明制御系３８によりこのエネルギに見合う露光時
間Ｔｌが設定され、露光照明系３９のシャッタが翻動さ
れる． この実施例の異なる例として第１３図と第１４図がある
．第１３図、第１４図もとに基本構或は第１０図と同じ
である．第１３図は２次的光学特性を測定する露光に関
与しない波長の光を斜方より照明し、斜方で検出し、こ
の時の偏光特性や反射率等を調べることにより、下地層
の影響を受けにくい形で光学特性を測定することができ
る．また第１４図においては、露光による透明基板上の
フォトレジストの透過率または分光透過率の変化の様子
をフォトレジストの透過率または分光透過率の変化の様
子をフォトセンサ３３．３３’　を用いることにより測
定できる．これは、ＴＰＴ液晶ディスプレイなどの光を
透過する物質９０にパターンを転写露光の際有効である
． また，上記実施例と違って光学特性測定系５６で制御す
る装置がフォトレジスト塗布装！！４９である例を第１
５に示す．すなわち光学特性測定系５６で測定された光
学特性の変化の測定結果が常に一定となる様にプロセス
制御系４５からインターフェイス１０２にデータを送り
、これに基づき、例えばスピンナ−４１の回転数、ベー
ク炉４２の温度及びベーク時間等と制御して、フォトレ
ジスト塗布工程を安定化させることができる．この実施
例では、光学特性測定系５６はインターフェイス５７を
介し、フォトレジスト塗布工程を安定化する複数のフォ
トレジスト塗布装置に接続可能である．４０はウエハス
トツカを示す． また，光学特性測定系５６を用いて投影露光装！！５８
とフォトレジスト塗布装置４９の双方を制御することも
できる。

第１６図は縮小投影露光装置にウエハの露光による光学
的特性の変化を測定する系を搭載したときの実施例であ
る．この図において、水銀ランプ１からの照明光は電源
制御系２により照度を一定に制御される．一方ハーフミ
ラー３により露光系とブリアライメント系に分岐される
．ハーフミラー３を透過した光はシャッタ制御系４によ
りシャッタ５の開閉時間が制御される．尚、この系では
干渉フィルタ５９により露光波長のみが抽出される．コ
ンデンサレンズ６を透過した光は所要のパータンを形成
したレチクル７に照射され，縮小投影レンズ８により、
ウエハ１８上にレチクルの像を結像させる．一方，ハー
フミラー３により反射した光はプリアライメント系に光
ファイバー９０などの手段を用いて視野絞り５５を介し
て導かれる．ブリアライメント系を導かれた光は露光に
関与しない波長の光のみを透過するシャープカットフィ
ルタ１２と露光波長の干渉フィルタ１３を切リ替えるこ
とにより、フィルタ１２又は１３を透過する光が選択さ
れる．フィルタにシャープカットフィルタ１２を選択す
ることでウエハ１８上のアライメントパターンをフォト
レジストを露光することなしにブリアライメント検出系
３２で検出し、露光波長の絞られた光をウエハ１８上の
スクライブライン位置に設定できる．ここでまた、干渉
フィルタ１３に切り替えることにより、ウエハ１８を部
分露光することができ、また視野絞り５５により露光光
の照射される領域を限定できる．そして露光過程におけ
るフォトレジストの総合反射率Ｒ時間的変化をフォトセ
ンサ３３で測定し，最適露光量検出系３７は、予め測定
されて入力された下地層の複素屈折率ｎ′　レジストの
膜厚ｄと、光学特性測定系１０８で測定された下地層の
反射率Ｒ′とフォトセンサ３３により測定されるフォト
レジストの総合反射率Ｒと照度検出器９の出力を入力し
ている光量測定系３５から検出される照度Ｉ２の値によ
り、前記（１）式からレジストの複素屈折率Ｎの時間的
変化を算出し、このレジストの複素屈折率Ｎが所望の値
Ｎ，（＝ｎ，−ｉ・κ、）になるまでの最適露光時間Ｔ
２を求め，この最適露光時間Ｔ２と光量測定系３５から
検出される照度Ｉ，との値により，最適露光エネルギＥ
１を決定し、最適露光エネルギＥ、が決定されたウエハ
１８に対して実際レチクル７に回路パターンを縮小投影
レンズ８により露光する際の露光照度Ｉ２を照度検出器
９で測定して光量測定系３５から得られる露光照度Ｉユ
に基いて上記最適露光エネルギＥ．になる露光照度また
は露光時間Ｔ１を求め、インターフェイス５７を介して
照度制御系である電源制御系２により光源電圧及びシャ
ッタ制御系４によりシャッタ開閉時間が制御するのは上
記の実施例と同じである．照度検出器９はこの結像位置
における照度を測定する光電変換素子であり、光量測定
系３５によりその照度は測定される．また、照度検出器
９はＸＹステージ３６を移動することによりブリアライ
メント系における照度を測定することもできる． 本実施例では、絶対照度を測定する必要が無い．？まり
露光系においてレチクル７上に描かれたパターンを、ウ
エハｌ８上に転写する露光位置での照度を照度検出器９
で検出し，照度検出器９をブリアライメントを行った位
置に移動し、ブリアライメント系に導かれた光の照度を
求める．するとレチクル７上に描かれたパターンをウエ
ハ１８上に転写する露光位置での最適露光時間Ｔ．は，
この露光位置での照度工、、ブリアライメント位置での
照度を工２、ブリアライメント系に導いた光で最適露光
時間をＴ８とすると次の（２）式で求められる． Ｔユ＝（Ｌ／Ｉ■）×Ｔ２・・・・・・（２）これによ
りレチクル７上に描かれたパターンをウエハ１８上に転
写する露光位置での最適露光時間Ｔ，は，最適露光量検
出系３７で光学特性測定器３３で測定される光学特性（
反射率，分光スペクトル等）と照度検出器９で測定され
る照度から求められる．ここで求めた露光時間にするた
め、制御系４で照明系の電源制御２による水銀ランプの
照度及びシャッタ５の開閉時間を制御し、最適露光時間
でレチクル７上に描かれたパターンをウエハ１８上に転
写する．こうしてレチクル７上のパターンを要求パター
ン通り転写露光できる，また、本実施例は、露光直前の
ウェハについての最適露光エネルギを求めており、最適
露光エネルギを求めてから露光までの時間が短いためプ
ロセス変動の影響を受けることがない． 次に第１７図はフォトレジスト塗布装置４９に光学特性
測定系５６を搭載したときの例である．この図において
、ウエハｌ８は光学特性測定系１０８により下地層の光
学特性が測定され、ウェハストツ力４０からフォトレジ
ストを塗布するスピンナ−４１，ベーク炉４２を通る．
この後，光学測定系５６で露光過程におけるフォトレジ
ストの反射率の変化の様子を測定する．光学特性測定系
５６より得られた結果と光学特性測定系１０８より得ら
れる結果は、インターフェイス５７，１０３を介してプ
ロセス制御系４５に入力され、プロセス条件変動量（例
えばスビンナ４１による塗布量又はベーク炉４２による
ベーク条件等）が制御される． この実施例により、フォトレジスト塗布過程におけるプ
ロセス条件変動によるフォトレジストの膜厚変化及び吸
収係数などの光学特性の変化を低減し、フォトレジスト
塗布過程を安定化させることができる．その結果、フォ
トレジスト塗布過程において安定化したウエハに対して
均一な露光を行なうことができる． なお、前記実施例では、フォトレジストの総合反射率Ｒ
からフォトレジスト複素屈折率Ｎを算出するようにした
が、直接フォトレジストの複素屈折率Ｎが測定できれば
よいことは明らかである．第１８図はプロセス変動量を
補正される装置がフォトレジスト塗布装！４９と縮小投
影露光装置５８で、フォトレジスト塗布，ベーク及び露
光過程を安定化させるシステムの概略図である．この図
において、露光過程に搬入されたウエハは、光学特性測
定系１０８においてフォトレジストを塗布する前のウエ
ハの光学特性が測定され，このデータはインターフェイ
ス１０３を介しプロセス制御系４５に送られる．光学特
性が測定されたウエハは、ウエハ搬送路１０４によって
フォトレジスト塗布装Ｉｔ４９に搬入されフォトレジス
トが塗布．ベークされる．このフォトレジストを塗布し
たウエハはウエハ搬送路１０４によって光学特性測定系
５６に搬入され、フォトレジストを塗布する前に光学特
性測定系１０８で光学特性が測定され、このデータはイ
ンターフエイス１０１を介しプロセス制御系４５に送ら
れる．光学特性測定系１０８より送られてきたデータを
用い、光学特性測定系５６より送られてきたデータに補
正をかけ，ご・の結果をもとにプロセス制御系４５によ
り露光工程のプロセス条件変動量である最適露光エネル
ギ及びフォトレジスト塗布工程のプロセス条件変動量が
求められる．光学特性が測定されたウエハがウエハ搬送
路１０４によって投影露光装置５８に搬入されると，プ
ロセス制御系４５よりこのウエハに対応した最適露光エ
ネルギがインターフエイス５７を介して投影露光装置５
８に入力され、このエネルギに見合う最適露光時間で露
光され，バターン寸法の安定化が図られる，また、プロ
セス制御系４５により求められたフォトレジスト塗布工
程のプロセス変動量は、インターフェイス１０２を介し
てフォトレジスト，塗布装置４９にフィードバックされ
，フォトレジスト塗布，ベーク条件の安定化が図られる
． この実施例では、光学特性測定系１０８及び光学特性測
定系５６は，Ｉｌ造プロセス条件であるフォトレジスト
塗布、ベーク条件の安定化が図られる複数のフォトレジ
スト塗布装置や最適露光エネルギが求められたウエハが
搬入される複，数の投影露光装置にも接続可能である． 上記露光，塗布、ベーク条件制御をウエハ数枚に一回行
えば，従来の先行作業を自動化する効果がある．また、
同じ製造装置でもウエハ毎にプロセス条件が異なり，こ
れを考慮する必要がある場合は上記露光、塗布，ベーク
条件制御をウエハ毎に行うことが可能である．また，ウ
エハ内でのプロセス条件変動が問題になる場合は、チッ
プ毎に上記露光条件制御とウエハ内での塗布，ベーク条
件制御を行うことが可能である。

上記実施例において，光学特性測定系１０８はフォトレ
ジスト塗布装１ｉ４９に内蔵でき、光学特性測定系５６
はフォトレジスト塗布装置４９や投影露光装置５８に内
蔵が可能であり，光学特性測定系５６を投影露光装置５
８に内蔵すれば，投影露光装ｌ！５８でパターンを転写
露光する直前にウエハの最適露光エネルギを設定でき、
最適露光エネルギーを求めてから露光までの時間が短い
ため、フォトレジスト塗布時から露光時までの時間によ
るプロセス変動の影響を受けることがない．また、ウエ
ハの搬送経路が短いため，この工程の効率が良くなる利
点と搬送時の異物の付着が低減される利点がある． また、上記実施例において光学特性測定系５６をフォト
レジスト塗布装置４９に内蔵すれば、塗布，ベーク直後
のフォトレジストの光学特性を測定することができるた
め、フォトレジスト塗布装！！４９のプロセス変動量を
リアルタイムで制御でき、安定したウエハの作成が可能
となる．〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、光透過性を有する
薄膜を生成・処理する工程において，生成・処理する前
のウエハの光学特性を測定し、生戊・処理した後の光学
特性の測定値に補正を加えて生成・処理される薄膜のみ
のデータを抽出し、この測定結果に基づいて生成・処理
装置のプロセス変動量を求め、これを制御することによ
って、生成・処理装置の安定化を図ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関わる第１の実施例の薄膜生産管理シ
ステムの概略構或を示すブロック図，第２図はフォトレ
ジスト及び光透過性を有する下地層形或膜内の多重反射
の影響を示す図、第３図は定在波効果を示す図，第４図
は露光工程のフローを示す図、第５図は露光エネルギと
フォトレジストの反射率及び屈折率の関係を示す図、第
６図は或膜時間と反射率の関係を示す図、第７図は成膜
膜厚ｄと反射率Ｒｄの関係を示す図、第８図は本発明の
第２の実施例である薄膜生成・処理装置がフォトレジス
ト塗布装置で、制御される装置が投影露光装置であるシ
ステムの概略構成を示すブロック図、第９図は本発明の
第２の実施例である薄膜生成・処理装置がフォトレジス
ト塗布装置で制御される装置が現像装置であるシステム
の概略構成を示すブロック図、第１０図は本発明に係わ
る第１の実施例の光学特性測定系の実用形態を表すシス
テムを示す構成図、第１ｌ図はフォトレジストの反射率
Ｒとフォトレジストの膜厚ｄ変化との関係を示す図、第
１２図はフォトレジストの露光前後の分光スペクトルを
示す図、第１３図は光学特性の実用形態の実施例の変形
例である斜方から照明し、斜方で検出するシステムの構
成図，第１４図は光学特性の実用形態の実施例の変形例
である光学特性として透過率を測定する場合のシステム
構或を示す図、第１５図は本発明に係わる実施例で制御
する工程がフォトレジスト塗布工程であるときのシステ
ム構成図、第１６図は本発明に係わる実施例の光学特性
測定系を内蔵した投影露光装置を示す構成図、第１７図
は本発明に係わる実施例のフォトレジスト塗布装置に光
学特性測定系を搭載したシステム構或図、第１８図は本
発明に係わる実施例の変形例のフォトレジスト塗布工程
と露光量を制御する機能を持たせたシステム構或図であ
る。 １８・・・ウエハ、２６・・・光源，２７・・・干渉フ
ィルタ２８・・・シャープカットフィルタ ２９．３０・・・シャッタ、３１・・・ダイクロイック
ミラー３２・・・アライメント検出系（ＴＶカメラ）３
３・・・光学特性測定器（フォトセンサ）３５・・・光
量測定系、３７・・・最適露光量検出系３８・・・照明
制御系、４５・・・プロセス制御系４９・・・フォトレ
ジスト塗布装置 ５６，１０８・・・光学特性測定系 ５７，　１０１　，　１０２，　１０３・・・インター
フェイス５８・・・投影露光装置、１０４・・・ウェハ
搬送路１０７・・・薄膜生成、処理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レジストを塗布した半導体等の基板上の領域に予め
   照度のわかっている露光波長の光を照射してレジストの
   光学特性の時間的変化を測定し、この測定結果に基いて
   最適露光エネルギー量を求め、この最適露光エネルギー
   量に基いて露光エネルギー量を制御してレジストを塗布
   した基板に露光することを特徴とする露光方法。 ２、レジストを塗布した半導体等の基板上の領域に予め
   照度のわかっている露光波長の光を照射してレジストの
   光学特性の時間的変化を測定し、この測定結果に基いて
   レジストの最適な塗布又はベーク条件を求め、この最適
   な塗布又はベーク条件に基いてレジストの基板へ塗布又
   はベーク条件を制御し、この制御された基板に露光する
   ことを特徴とする露光方法。 ３、上記レジストの露光特性の時間的変化を、上記レジ
   ストからの光の反射率、又は光の屈折率、又は光の透過
   率、又は偏光特性、又は光の吸収係数により測定するこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の露光方法。 ４、露光波長の光と少なくとも１種類以上の露光波長と
   異なる光を用いて光学特性の時間的変化を測定すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の露光方法。 ５、レジストの膜厚について露光前後のレジストの光学
   特性の変化から測定することを特徴とする請求項１又は
   ２記載の露光方法。 ６、レジストを塗布した半導体等の基板上の領域に予め
   照度のわかっている露光波長の光を照射してレジストの
   光学特性の時間的変化を測定する測定手段と、該測定手
   段によって測定されたレジストの光学特性の時間的変化
   に基いて最適露光エネルギー量を求め最適露光エネルギ
   ー量算出手段と、該最適露光エネルギー量算出手段によ
   り算出された最適露光エネルギー量に基いて露光エネル
   ギー量を制御する制御手段と、該制御手段により露光エ
   ネルギー量を制御してレジストを塗布した基板に露光す
   る露光手段とを備えたことを特徴とする露光方式。 ７、上記制御手段は、照明光学系のシャッタ開閉を制御
   する手段を有することを特徴とする請求項６記載の露光
   方式。 ８、レジストを塗布した半導体等の基板上の領域に予め
   照度のわかっている露光波長の光を照射してレジストの
   光学特性の時間的変化を測定する測定手段と、該測定手
   段によって測定されたレジストの光学特性の時間的変化
   に基いてレジストの最適な塗布又はベーク条件を求める
   最適な塗布又はベーク条件算出手段と、該最適な塗布又
   はベーク条件算出手段によって算出された最適な塗布又
   はベーク条件に基いてレジストの基板へ塗布又はベーク
   条件を制御する制御手段と、該制御手段により制御され
   た基板に露光する露光手段とを備えたことを特徴とする
   露光方式。 ９、上記制御手段がレジスト塗布装置であることを特徴
   とする請求項８記載の露光方式。 １０、上記測定手段は、レジストからの光の反射率、又
   は光の屈折率、又は光の透過率、又は偏光特性、又は光
   の吸収係数により測定するように構成したことを特徴と
   する請求項６又は８記載の露光方式。 １１、上記測定手段は、露光波長の光と少なくとも１種
   類以上の露光波長と異なる光を用いて光学特性の時間的
   変化を測定するように構成したことを特徴とする請求項
   ６又は８記載の露光方式。 １２、上記測定手段は、レジストの膜厚について露光前
   後のレジストの光学特性の変化から測定することを特徴
   とする請求項６又は８記載の露光方式。 １３、半導体等の基板上に光透過特性を有する薄膜を生
   成もしくは処理する前に、この基板の第１の光学特性を
   測定し、上記基板上に薄膜を生成もしくは処理中または
   生成もしくは処理した後、この基板の第２の光学特性を
   測定し、上記測定された第１の光学特性に基いて上記測
   定された第２の光学特性に補正することによって生成も
   しくは処理中または生成もしくは処理した薄膜の光学特
   性を正確に求め、この求められた薄膜の光学特性に基づ
   いて薄膜生成もしくは処理装置の条件を制御して、基板
   上に薄膜を生成もしくは処理することを特徴をする薄膜
   生産制御方法。 １４、上記薄膜がレジストであり、制御される条件が露
   光エネルギー量、又はレジスト塗布もしくはベーク条件
   、又は現像条件であることを特徴とする請求項１３記載
   の薄膜生産制御方法。 １５、上記薄膜が下地薄膜であり、制御される条件が薄
   膜成膜条件、又は薄膜エッチング条件、又は薄膜塗布条
   件であることを特徴とする請求項１３記載の薄膜生産制
   御方法。 １６、上記第１及び第２の光学特性の測定を光の反射率
   、又は光の屈折率、又は光の透過率、又は偏光特性、又
   は分光透過スペクトル、又は光の吸収係数に基いて行う
   ことを特徴とする請求項１３記載の薄膜生産制御方法。 １７、上記第１及び第２の光学特性の測定を時間的変化
   に基いて行うことを特徴とする請求項１３記載の薄膜生
   産制御方法。 １８、上記第１及び第２の光学特性の測定を露光波長の
   光と少なくとも１種類以上の露光波長と異なる光を用い
   て行うことを特徴とする請求項１３記載の薄膜生産制御
   方法。 １９、上記第１及び第２の光学特性の測定を薄膜の膜厚
   について生成・処理前後のレジストの光学特性の変化か
   ら測定することを特徴とする請求項１３記載の薄膜生産
   制御方法。 ２０、フォトレジストを塗布する前の半導体等の基板上
   の領域に予め照度のわかっている露光波長の光を照射し
   て、下地層の光学特性を測定し、フォトレジストを塗布
   した半導体等の基板上の領域に予め照度のわかっている
   露光波長の光を照射してこのフォトレジストの光学特性
   の時間的変化を測定し、これらの測定結果に基づいて最
   適露光エネルギー量を求め、この最適露光エネルギー量
   を制御してフォトマスク上に描かれたパターンをフォト
   レジストを塗布した基板に露光することを特徴とする露
   光方法。 ２１、フォトレジストを塗布する前の半導体等の基板上
   の領域に予め照度のわかっている露光波長の光を照射し
   て、下地層の光学特性を測定し、フォトレジストを塗布
   した半導体等の基板上の領域に予め照度のわかっている
   露光波長の光を照射してこのフォトレジストの光学特性
   の時間的変化を測定し、これらの測定結果に基づいてフ
   ォトレジストの最適な塗布またはベーク条件を求め、こ
   の最適な塗布またはベーク条件に基づいてフォトレジス
   トの基板への塗布またはベーク条件を制御し、この制御
   された基板に対してフォトマスク上に描かれたパターン
   を露光することを特徴とする露光方法。 ２２、光透過特性を有する薄膜を生成あるいは処理する
   半導体等の基板の光学特性を測定する測定手段と、該測
   定手段によって測定される光学特性に基いて生成若しく
   は処理した薄膜の光学特性を正確に求める算出手段と、
   該算出手段により求められた薄膜の特性に基づいて薄膜
   生成若しくは処理装置の条件を制御する制御手段と、該
   制御手段により生成若しくは処理条件を制御して基板上
   に薄膜を生成若しくは基板上の薄膜を処理する薄膜生成
   若しくは処理手段とを備えたことを特徴をする薄膜生産
   制御方式。 ２３、レジストを塗布する前の半導体等の基板上の領域
   に予め照度のわかっている露光波長の光を照射して、下
   地層の光学特性とレジストを塗布した半導体等の基板上
   の領域に予め照度のわかっている露光波長の光を照射し
   てこのレジストの光学特性の時間的変化とを測定する測
   定手段と、該測定手段によって測定された下地層の光学
   特性とレジストの光学特性の時間変化に基づいて最適露
   光エネルギー量を求める最適露光エネルギー算出手段と
   、該最適露光エネルギー量算出手段により算出された最
   適露光エネルギー量に基づいて露光エネルギー量を制御
   する制御手段を有し、該制御手段により露光エネルギー
   量を制御してフォトマスク上に描かれたパターンをフォ
   トレジストを塗布した基板に露光する露光手段とを備え
   たことを特徴とする露光方式。 ２４、上記制御手段は、照明光学系のシャッタ開閉を制
   御する手段を有することを特徴とする請求項２３記載の
   露光方式。 ２５、レジストを塗布する前の半導体等の基板上の領域
   に予め照度のわかっている露光波長の光を照射して、下
   地層の光学特性とレジストを塗布した半導体等の基板上
   の領域に予め照度のわかっている露光波長の光を照射し
   てこのレジストの光学特性の時間的変化とを測定する測
   定手段と、該測定手段によって測定さた下地層の光学特
   性とフォトレジストの光学特性の時間的変化に基づいて
   フォトレジストの最適な塗布またはベーク条件算出手段
   と、該最適な塗布またはベーク条件算出手段によって算
   出された最適な塗布またはベーク条件に基づいてフォト
   レジストの基板への塗布またはベーク条件を制御する制
   御手段と、該制御手段により制御された基板に対してフ
   ォトマスク上に描かれたパターンを露光する露光手段と
   を備えたことを特徴とする露光方式。