JP2002093697A - Device and method for setting exposure conditions, and processor - Google Patents

Device and method for setting exposure conditions, and processor

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JP2002093697A
JP2002093697A JP2001197350A JP2001197350A JP2002093697A JP 2002093697 A JP2002093697 A JP 2002093697A JP 2001197350 A JP2001197350 A JP 2001197350A JP 2001197350 A JP2001197350 A JP 2001197350A JP 2002093697 A JP2002093697 A JP 2002093697A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for setting exposure conditions, which can increase production efficiency by decreasing man-hours by automating exposure conditioning and improve the quality of a product, and to provide a processor equipped with the exposure condition setting device. SOLUTION: The exposure condition setting device exposes multiple positions of a substrate in a specific pattern with different exposure quantities and focus values, converts the state of the development pattern formed by the development into light information, and determines the best combination of an exposure quantity and a focus value, according to the light information. In concrete, the exposure conditioning device 80 has a light irradiation part 81, which irradiates, for example, a specific range of the development pattern formed on a substrate, such as a semiconductor wafer with light having constant intensity, a detection part 82 which measures the intensity of reflected light in the specific irradiated range, and an arithmetic processing part 83 which determines exposure conditions by retrieving places having been exposed with the proper exposure quantity and focus value according to the reflected light intensity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体デ
バイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工
程において、露光条件出しを行うための露光条件出し装
置と露光条件出し方法、および露光条件出し装置を備え
た処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, an exposure condition setting apparatus and method for setting exposure conditions in a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, and a process including the exposure condition setting apparatus. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、半導体デバイスの製造プロセス
におけるフォトリソグラフィー工程では、半導体ウエハ
(ウエハ)の表面にレジスト膜を形成した後、レジスト
膜に所定のパターンで露光し、そして、露光されたウエ
ハを現像処理することにより、ウエハ上に所定のパター
ンが形成される。
2. Description of the Related Art For example, in a photolithography step in a semiconductor device manufacturing process, a resist film is formed on the surface of a semiconductor wafer (wafer), and then the resist film is exposed to light in a predetermined pattern. By performing the development processing, a predetermined pattern is formed on the wafer.

【0003】この露光処理を行うに先立って、通常、露
光量とフォーカス値を最適な値に定める露光条件出しと
いう作業が行われる。これは、露光装置のコンディショ
ン、例えば、光源強度や安定性、光路長等が微小に変化
しており、そのために露光装置の操作パネル上での設定
値を一定としても、その結果として必ずしもウエハ上に
いつも同じ形状精度を有する現像パターンが得られると
は限らないためである。従って、この露光条件出しは、
所定のパターンを製品に形成するために必要不可欠な作
業であり、例えば、1週間や1日といった間隔で定期的
に行われる。
Prior to performing this exposure processing, usually, an operation of setting exposure conditions for setting an exposure amount and a focus value to optimal values is performed. This is because the condition of the exposure apparatus, for example, the intensity of light source, stability, optical path length, and the like are slightly changed. Therefore, even if the set value on the operation panel of the exposure apparatus is fixed, as a result, it is not necessarily on the wafer. This is because a developed pattern having the same shape accuracy is not always obtained. Therefore, this exposure condition setting is:
This is an indispensable operation for forming a predetermined pattern on a product, and is regularly performed at intervals of, for example, one week or one day.

【0004】一般的な露光条件出しは、例えば、以下の
工程に従って行われる。つまり、最初に、レジスト膜が
形成された1枚のウエハに、所定のパターンが形成され
ているマスク(レチクル)を用いて、列方向で露光量を
変え、行方向でフォーカス値を変える等してマスクのパ
ターンで露光する。次に、露光処理されたウエハをベー
ク処理し、さらに現像処理を施して、得られた現像パタ
ーンを、走査型電子顕微鏡(SEM)等により観察す
る。そして、この観察結果から最も良好な現像パターン
を与える露光条件を決定する。
[0004] General exposure conditions are determined, for example, according to the following steps. That is, first, on a single wafer on which a resist film is formed, using a mask (reticle) on which a predetermined pattern is formed, the exposure amount is changed in the column direction, and the focus value is changed in the row direction. To expose with a mask pattern. Next, the exposed wafer is baked and further developed, and the obtained developed pattern is observed with a scanning electron microscope (SEM) or the like. Then, an exposure condition that gives the best development pattern is determined from the observation result.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マスク
またはウエハ上の微細パターンの線幅測定等を測長SE
Mを用いて行う露光条件出しにおいては、測定者の測長
SEMの操作への習熟が必要であり、また、測定者によ
って測定値の判断に要する時間が異なる。このため、最
適露光条件の決定に長時間を要し、生産効率を高めるこ
とが困難である。また、測定者によって最適露光条件の
選択判断が異なり露光条件が逐次変更される等によって
も、生産効率の向上が妨げられている。
However, the measurement of the line width of a fine pattern on a mask or a wafer is performed by a length measurement SE.
In determining exposure conditions using M, the operator needs to be proficient in the operation of the length measurement SEM, and the time required to determine a measured value differs depending on the operator. For this reason, it takes a long time to determine the optimal exposure conditions, and it is difficult to increase the production efficiency. Also, the selection of the optimum exposure condition differs depending on the operator, and the exposure condition is sequentially changed.

【0006】さらに、近年、露光処理の複雑化によって
露光条件出しの工数が増大して、露光条件出しが長時間
化していることから、露光条件出し時間を短縮すること
が望まれている。さらにまた、露光装置の故障やコンデ
ィションの変化を迅速に発見して製品の品質を高く保つ
ことおよび歩留まり向上を図るために、フォトリソグラ
フィー工程において得られる現像パターンが、所定の形
状精度を有しているかどうかをリアルタイムに確認する
ことが望まれている。
Further, in recent years, the complexity of the exposure process has increased the number of steps for determining the exposure conditions, and the exposure conditions have been prolonged. Therefore, it is desired to shorten the exposure condition determination time. Furthermore, in order to quickly find out a failure of the exposure apparatus or a change in condition and maintain a high product quality and improve a yield, a development pattern obtained in a photolithography process has a predetermined shape accuracy. It is desired to check in real time whether or not there is.

【0007】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、露光条件出しの自動化により工数を削減して生
産効率を高めることを可能とし、また、製品の品質を保
つことを可能ならしめる露光条件出し装置と露光条件出
し方法ならびにこの露光条件出し装置を備えた処理装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reduce man-hours and increase production efficiency by automating exposure condition setting, and to maintain exposure quality of a product. It is an object of the present invention to provide a condition setting device, an exposure condition setting method, and a processing apparatus provided with the exposure condition setting device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点によ
れば、フォトリソグラフィー工程における露光条件出し
に用いられる露光条件出し装置であって、所定パターン
で基板の異なる複数の位置を異なる露光量とフォーカス
値で露光し、現像して形成される現像パターンの状態を
光情報に変換して、前記光情報から最適な露光量および
フォーカス値の組合せを決定する手段を具備することを
特徴とする露光条件出し装置、が提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exposure condition determining apparatus used for determining exposure conditions in a photolithography process, wherein a plurality of different positions on a substrate are exposed in a predetermined pattern by different exposure methods. Exposure with an amount and a focus value, converting the state of the developed pattern formed by development into optical information, and determining a combination of an optimal exposure amount and a focus value from the optical information, And an exposure condition setting device.

【0009】本発明の第2の観点によれば、所定パター
ンが形成されたマスクを用いて、前記所定パターンで、
基板の異なる複数の位置が異なる露光量とフォーカス値
で露光され、その後に現像された基板を用いて露光条件
出しを行う露光条件出し装置であって、前記基板に形成
された現像パターンの所定範囲に所定の強さの光を照射
する光照射部と、前記所定範囲の中の所定領域の光情報
を検出する検出部と、前記光情報から最適な露光量とフ
ォーカス値によって露光された箇所を検索して最適露光
条件を決定する演算処理部と、を具備することを特徴と
する露光条件出し装置、が提供される。
[0009] According to a second aspect of the present invention, the predetermined pattern is formed by using a mask on which the predetermined pattern is formed.
A plurality of different positions on a substrate are exposed with different exposure amounts and focus values, and thereafter, an exposure condition setting device that sets exposure conditions using a substrate that has been developed, wherein a predetermined range of a development pattern formed on the substrate is provided. A light irradiating unit for irradiating light of a predetermined intensity, a detecting unit for detecting light information of a predetermined area in the predetermined range, and a position exposed by an optimal exposure amount and a focus value from the light information. And an arithmetic processing unit for searching and determining an optimal exposure condition.

【0010】本発明の第3の観点によれば、フォトリソ
グラフィー工程における露光条件出し方法であって、所
定パターンで基板の異なる複数の位置を異なる露光量と
フォーカス値で露光する第1工程と、前記基板を現像し
て形成される現像パターンの状態を光情報に変換する第
2工程と、前記光情報から最適な露光量およびフォーカ
ス値の組合せを決定する第3工程と、を有することを特
徴とする露光条件出し方法、が提供される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for setting exposure conditions in a photolithography step, wherein a first step of exposing a plurality of positions on a substrate in a predetermined pattern with different exposure amounts and focus values; A second step of converting a state of a development pattern formed by developing the substrate into optical information; and a third step of determining an optimal combination of exposure amount and focus value from the optical information. Exposure condition setting method.

【0011】本発明の第4の観点によれば、フォトリソ
グラフィー工程における露光条件出し方法であって、所
定パターンが形成されたマスクを用いて前記所定パター
ンで基板の異なる複数の位置を異なる露光量とフォーカ
ス値で露光する第1工程と、前記基板を現像して、現像
パターンを形成する第2工程と、前記現像パターンの所
定範囲に一定強さの光を照射して、その反射光に関する
光情報を得る第3工程と、前記光情報を目視観察による
情報と光情報を含む予め準備された基準データと照合す
ることにより、前記第1工程における露光量とフォーカ
ス値の組合せの中から最適露光量と最適フォーカス値を
決定する第4工程と、を有することを特徴とする露光条
件出し方法、が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for determining exposure conditions in a photolithography step, wherein a plurality of different positions on a substrate are exposed at different positions with a predetermined pattern using a mask having the predetermined pattern formed thereon. A first step of exposing the substrate with a focus value, a second step of developing the substrate to form a development pattern, and irradiating a predetermined range of the development pattern with light of a constant intensity to reflect light of the reflected light. A third step of obtaining information; and comparing the optical information with information prepared by visual observation and reference data prepared in advance including optical information, to obtain an optimal exposure from a combination of an exposure amount and a focus value in the first step. A fourth step of determining an amount and an optimum focus value.

【0012】本発明の第5の観点によれば、フォトリソ
グラフィー工程における露光条件出し方法であって、所
定パターンが形成されたマスクを用いて前記所定パター
ンで基板の異なる複数の位置を異なる露光量とフォーカ
ス値で露光する第1準備工程と、前記基板を現像して基
準現像パターンを形成する第2準備工程と、前記基準現
像パターンをSEM観察して前記基準現像パターンの形
状情報を得る第3準備工程と、前記基準現像パターンの
所定範囲に一定強さの光を照射してその反射光に関する
光情報を得る第4準備工程と、前記形状情報と前記第4
準備工程で得られた光情報とを関連付けした基準データ
を作成する第5準備工程と、を有する準備工程と、前記
第1準備工程と前記第2準備工程と同様の工程にしたが
って基板に所定の現像パターンを形成する第1工程と、
前記現像パターンの所定範囲に一定強さの光を照射して
その反射光に関する光情報を得る第2工程と、前記光情
報を前記基準データと照合することによって前記第1工
程における露光量とフォーカス値の組合せの中から最適
露光量と最適フォーカス値を決定する第3工程と、を有
する主工程と、からなることを特徴とする露光条件出し
方法、が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for determining exposure conditions in a photolithography step, wherein a plurality of different positions on a substrate are exposed to different amounts of light using a mask having a predetermined pattern formed thereon. A first preparation step of exposing the substrate with a focus value, a second preparation step of developing the substrate to form a reference development pattern, and a third step of observing the reference development pattern by SEM to obtain shape information of the reference development pattern. A preparatory step, a fourth preparatory step of irradiating a predetermined range of the reference development pattern with light of a constant intensity to obtain optical information relating to the reflected light,
A fifth preparation step of creating reference data in association with the optical information obtained in the preparation step; and a predetermined preparation step on the substrate according to the same steps as the first preparation step and the second preparation step. A first step of forming a development pattern;
A second step of irradiating a predetermined range of light of the development pattern with light of a constant intensity to obtain light information on the reflected light, and comparing the light information with the reference data to adjust the exposure amount and focus in the first step. There is provided an exposure condition setting method, comprising: a main step having a third step of determining an optimum exposure amount and an optimum focus value from a combination of values.

【0013】本発明の第6の観点によれば、露光処理さ
れた基板の現像処理を行う現像処理部を有する処理装置
であって、所定パターンで基板の異なる複数の位置を異
なる露光量とフォーカス値で露光し、さらに前記現像処
理部にて現像して形成された現像パターンの状態を光情
報に変換して、前記光情報から最適な露光量およびフォ
ーカス値を決定する露光条件出し装置を具備することを
特徴とする処理装置、が提供される。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus having a development processing section for developing an exposed substrate, the processing apparatus comprising: Exposure with a value, further converts the state of the developed pattern formed by development in the development processing unit into optical information, and comprises an exposure condition setting device that determines an optimal exposure amount and a focus value from the optical information. A processing device characterized by performing the following.

【0014】本発明の第7の観点によれば、露光処理さ
れた基板の現像処理を行う現像処理部を有する処理装置
であって、所定パターンが形成されたマスクを用いて、
前記所定パターンで、基板の異なる複数の位置が異なる
露光量とフォーカス値で露光され、その後に前記現像処
理部において現像された基板を用いて露光条件出しを行
う露光条件出し装置を具備し、前記露光条件出し装置
は、前記基板に形成された現像パターンの所定範囲に所
定の強さの光を照射する光照射部と、前記所定範囲の中
の所定領域の光情報を検出する検出部と、前記光情報か
ら最適な露光量とフォーカス値によって露光された箇所
を検索して最適露光条件を決定する演算処理部と、を有
することを特徴とする処理装置、が提供される。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus having a development processing section for performing development processing of an exposed substrate, the processing apparatus comprising:
In the predetermined pattern, a plurality of different positions of the substrate are exposed at different exposure amounts and focus values, after that, comprising an exposure condition setting device that performs exposure condition setting using the substrate developed in the development processing unit, An exposure condition setting device, a light irradiating unit that irradiates a predetermined range of the development pattern formed on the substrate with light having a predetermined intensity, and a detection unit that detects light information of a predetermined region in the predetermined range, A processing apparatus comprising: an arithmetic processing unit that searches a position exposed by an optimal exposure amount and a focus value from the optical information to determine an optimal exposure condition.

【0015】本発明の第8の観点によれば、基板にレジ
スト膜を形成するレジスト塗布処理部と、前記レジスト
膜が形成された基板に露光処理を行う露光装置と、前記
露光装置を用いて露光処理された基板の現像処理を行う
現像処理部と、前記露光装置を用いて所定パターンで基
板の異なる複数の位置を異なる露光量とフォーカス値で
露光し、前記現像処理部で現像して形成された現像パタ
ーンの状態を光情報に変換して、前記光情報から最適な
露光量およびフォーカス値を決定して前記露光装置に前
記最適露光量および最適フォーカス値をフィードバック
する露光条件出し装置と、を具備することを特徴とする
処理装置、が提供される。
According to an eighth aspect of the present invention, a resist coating section for forming a resist film on a substrate, an exposure apparatus for performing an exposure process on the substrate on which the resist film is formed, and an exposure apparatus using the exposure apparatus A developing section for developing the exposed substrate, and exposing a plurality of different positions of the substrate in a predetermined pattern with different exposure amounts and focus values using the exposure apparatus, and developing and forming the same in the developing section. By converting the state of the developed pattern into optical information, an exposure condition setting device that determines the optimal exposure amount and focus value from the optical information and feeds back the optimal exposure amount and optimal focus value to the exposure device, A processing device comprising:

【0016】本発明の第9の観点によれば、基板にレジ
スト膜を形成するレジスト塗布処理部と、露光処理され
た基板の現像処理を行う現像処理部と、前記レジスト塗
布処理部において、所定パターンで、レジスト膜が形成
された基板の異なる複数の位置が異なる露光量とフォー
カス値で露光され、その後に前記現像処理部で現像処理
して形成された現像パターンの状態を光情報に変換し
て、前記光情報から最適な露光量およびフォーカス値を
決定する露光条件出し装置と、を具備することを特徴と
する処理装置、が提供される。
According to a ninth aspect of the present invention, a resist coating section for forming a resist film on a substrate, a developing section for developing the exposed substrate, In the pattern, a plurality of different positions of the substrate on which the resist film is formed are exposed with different exposure amounts and focus values, and thereafter, the state of the developed pattern formed by development processing in the development processing unit is converted into optical information. And an exposure condition determining device for determining an optimal exposure amount and a focus value from the optical information.

【0017】本発明の第10の観点によれば、基板にレ
ジスト膜を形成するレジスト塗布処理部と、露光処理さ
れた基板の現像処理を行う現像処理部と、前記レジスト
塗布処理部において、所定パターンで、レジスト膜が形
成された基板の異なる複数の位置が異なる露光量とフォ
ーカス値で露光され、その後に前記現像処理部で現像処
理して基板に形成された現像パターンの状態を光情報と
して検出する光情報検出装置と、前記光情報検出装置に
よって検出された光情報から前記レジスト塗布処理部お
よび/または前記現像処理部における処理条件を決定
し、前記決定された処理条件を前記レジスト塗布処理部
および/または前記現像処理部へフィードバックする塗
布/現像制御部と、を具備することを特徴とする処理装
置、が提供される。
According to a tenth aspect of the present invention, a resist coating unit for forming a resist film on a substrate, a developing unit for developing the exposed substrate, In the pattern, a plurality of different positions on the substrate on which the resist film is formed are exposed with different exposure amounts and focus values, and thereafter, the state of the developed pattern formed on the substrate by performing development processing in the development processing unit as optical information. Determining a processing condition in the resist coating processing section and / or the developing processing section from the optical information detecting device to be detected and the optical information detected by the optical information detecting apparatus, and applying the determined processing condition to the resist coating processing And / or a coating / development control unit that feeds back to the development processing unit.

【0018】このような本発明によれば、従来はSEM
観察結果から人間の判断により行われていた露光条件出
しを、例えば、反射光強度等の光情報を用いて自動で行
うことが可能となるため、工数を削減して生産効率を向
上させることが可能となる。また、例えば、従来の1日
〜1週間に1回といった露光条件出しに加えて、数時間
間隔といった所定のタイミングで露光条件のチェックを
行うことが容易となり、製品の品質を高く保持すること
が可能となる。さらに、露光条件出しにおいて得られる
光情報が予め測定された基準データからかけ離れている
ときには、露光装置や一連の処理を行うレジスト塗布・
現像処理システムの故障または露光条件出し装置に故障
が生じていることが示唆されるため、光情報からこれら
各種装置の故障を早期に発見して対処することが可能と
なる。
According to the present invention, the conventional SEM
Exposure conditions that have been determined by human judgment based on observation results can be automatically performed using optical information such as the intensity of reflected light, thereby reducing man-hours and improving production efficiency. It becomes possible. Further, for example, in addition to the conventional exposure condition setting such as once a day to once a week, it becomes easy to check the exposure condition at a predetermined timing such as several hours, and it is possible to maintain high product quality. It becomes possible. Further, when the optical information obtained in the exposure condition determination is far from the reference data measured in advance, the exposure apparatus and the resist coating / processing for performing a series of processing are used.
Since it is suggested that a failure in the development processing system or a failure has occurred in the exposure condition determining device, it is possible to find out and deal with the failures of these various devices at an early stage from the optical information.

【0019】露光条件出し装置は、レジスト塗布や現像
処理を行う処理部と同一の箱体内に配置したり、露光装
置内に配置することができる。こうしてレジスト塗布処
理等と並行してリアルタイムでの現像パターンの形成状
態の監視を行うことが可能となるため、製品の品質を高
く保つことができる。検出される光情報と基準データと
の差が大きい場合等に警報を発する構成としておけば、
いち早く装置の故障を発見することが可能となり、無駄
に処理する基板の数が低減される。
The exposure condition determining device can be disposed in the same box as the processing section for performing resist coating and developing processing, or can be disposed in the exposure device. In this way, it is possible to monitor the formation state of the development pattern in real time in parallel with the resist coating process and the like, so that the quality of the product can be kept high. If the configuration is such that a warning is issued when the difference between the detected light information and the reference data is large,
It is possible to find out a failure of the apparatus as soon as possible, and the number of substrates to be processed wastefully is reduced.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、半導体ウエハ(ウエハ)のフォトリソグラフィー工
程を例として図面を参照しながら説明することとする。
図1は、本発明に係る露光条件出し装置を用いた露光条
件出しの工程を示すフローチャートである。本発明の露
光条件出し方法は、準備工程(図1左欄)と、実際の製
品に露光処理を施す前に露光装置のコンディションを確
認して最適な現像パターンを与える露光条件を決定する
主工程(図1右欄)と、から構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings by taking a photolithography process of a semiconductor wafer (wafer) as an example.
FIG. 1 is a flowchart showing an exposure condition setting process using the exposure condition setting device according to the present invention. The exposure condition determining method according to the present invention comprises a preparation step (left column in FIG. 1) and a main step of determining the exposure condition for providing an optimal development pattern by checking the condition of an exposure apparatus before performing exposure processing on an actual product. (Right column in FIG. 1).

【0021】最初に準備工程から説明する。露光条件出
しを行うにあたって、先ずレジスト膜が形成されたウエ
ハを準備する。ウエハにレジストの定着性を高めるため
の疎水化処理(HMDS処理)等を必要に応じて施した
後に、ウエハにレジスト液を塗布し、ウエハ表面にレジ
スト膜を形成する(ステップ1)。このレジスト膜の形
成は、例えば、スピンチャックにウエハを吸着固定して
スピンチャックを所定の回転数で回転させながらウエハ
の中心部にレジスト液を供給し、遠心力によってレジス
ト液をウエハの周縁に向けて拡げる方法を用いて行われ
る。ウエハの裏面や周縁部に付着したレジストを除去し
た後に、ウエハは加熱処理され、次いで冷却されて、レ
ジスト膜の定着が行われる。
First, the preparation process will be described. In setting exposure conditions, first, a wafer on which a resist film is formed is prepared. After a hydrophobizing process (HMDS process) for improving the fixing property of the resist is performed on the wafer as required, a resist solution is applied to the wafer to form a resist film on the wafer surface (step 1). This resist film is formed, for example, by suction-fixing the wafer to a spin chuck, supplying the resist liquid to the center of the wafer while rotating the spin chuck at a predetermined number of revolutions, and applying the resist liquid to the peripheral edge of the wafer by centrifugal force. This is done using a spread-out method. After removing the resist adhering to the back surface and the peripheral portion of the wafer, the wafer is subjected to a heat treatment and then cooled to fix the resist film.

【0022】レジスト膜が形成されたウエハを用いて最
適露光条件を決定するためのテスト露光を行う(ステッ
プ2)。このテスト露光は、露光装置(ステッパー)を
用いて、マスク(レチクル)に形成された所定のテスト
パターンでウエハの異なる位置に異なるフォーカス値と
露光量で逐次露光していくことで行われる。例えば、図
2に示すように、11列×11行の格子状マトリックス
95を設定して、列方向でフォーカス値(Y1〜Y1
1)を変え、行方向では露光量(X1〜X11)を変え
て、格子状マトリックス95の各セグメント90に異な
る露光条件によって、図3に示すテストパターン60を
転写する。
Test exposure for determining the optimum exposure condition is performed using the wafer on which the resist film has been formed (step 2). This test exposure is performed by sequentially exposing different positions on the wafer with different focus values and exposure amounts using a predetermined test pattern formed on a mask (reticle) using an exposure apparatus (stepper). For example, as shown in FIG. 2, a grid matrix 95 of 11 columns × 11 rows is set, and focus values (Y1 to Y1
By changing the exposure amount (X1 to X11) in the row direction and changing the exposure amount (X1 to X11), the test pattern 60 shown in FIG.

【0023】図3に示すテストパターン60は、パター
ンA〜Gという異なるパターン(領域)を有しており、
パターンA〜Gは、一定幅N内において、線状の遮光部
分61の幅比率をPとし、透過部分65の幅比率をQ
(PとQの和は100)としたときに、図3に示すよう
に、その比率をP:Q=95:5〜5:95の範囲で7
段階に変えたものである。例えば、一定幅Nは0.5μ
mとすることができる。遮光部分61の幅比率Pと透過
部分65の幅比率Qとの比率は、図3に示した値に限ら
れず、任意の比率で複数段階に形成することができる。
各幅比率P・Qの分割段階を多くしてより多くのサブパ
ターンを設けることで、より正確で精密な露光条件出し
を行うことができる。
The test pattern 60 shown in FIG. 3 has different patterns (regions) of patterns A to G.
In the patterns A to G, within a certain width N, the width ratio of the linear light shielding portion 61 is P, and the width ratio of the transmission portion 65 is Q.
Assuming that (the sum of P and Q is 100), as shown in FIG. 3, the ratio is 7 in the range of P: Q = 95: 5 to 5:95.
It is a step change. For example, the constant width N is 0.5 μ
m. The ratio between the width ratio P of the light-shielding portion 61 and the width ratio Q of the transmission portion 65 is not limited to the value shown in FIG. 3 and can be formed in an arbitrary ratio in a plurality of stages.
By providing more sub-patterns by increasing the number of division steps for each width ratio P · Q, more accurate and precise exposure conditions can be determined.

【0024】なお、ステップ2のテスト露光で用いられ
るテストパターンは、図3に示した線状パターンに限定
されるものではない。図3に示したテストパターン60
におけるパターンA〜Gにはそれぞれ縦方向にのみ線状
の透過部分65が形成されているが、図4(a)に示す
柱状パターン60aのように、パターンAa〜Gaのそ
れぞれに四角形状の複数の遮光部分61aがマトリック
ス状に形成され、これら遮光部分61aの間に透過部分
65aが形成されたパターンを用いることもできる。ま
た、図4(b)に示す穴状パターン60bのように、遮
光部分61b中に所定形状の透過部分65bが所定位置
に配置され、かつ、透過部分65bの占有面積が変化す
るように形成されたパターン等を用いることもできる。
The test pattern used in the test exposure in step 2 is not limited to the linear pattern shown in FIG. Test pattern 60 shown in FIG.
In each of the patterns A to G, a linear transmission portion 65 is formed only in the vertical direction. However, like the columnar pattern 60a shown in FIG. A pattern in which the light-shielding portions 61a are formed in a matrix and the transmission portions 65a are formed between the light-shielding portions 61a can also be used. Further, as shown in a hole pattern 60b shown in FIG. 4B, a transparent portion 65b of a predetermined shape is arranged at a predetermined position in the light shielding portion 61b, and is formed so that the occupied area of the transparent portion 65b changes. A pattern or the like can be used.

【0025】次に、テストパターン60を用いてテスト
露光が終了したウエハの現像処理を行う(ステップ
3)。現像処理は、例えば、スピンチャックにウエハを
吸着固定して、ウエハ上に現像液を液盛りし、所定時間
経過後にウエハ上の現像液をウエハを回転させることに
よって振り切り、さらにリンス液でウエハ上の現像液の
残渣を洗い流す方法を用いて行われる。
Next, the wafer subjected to the test exposure is developed using the test pattern 60 (step 3). In the development process, for example, the wafer is suction-fixed to a spin chuck, the developing solution is poured on the wafer, and after a predetermined time has elapsed, the developing solution on the wafer is shaken off by rotating the wafer, and then the rinsing solution is applied to the wafer. Is carried out by a method of washing away the residue of the developing solution.

【0026】現像処理が終了したウエハを乾燥した後、
得られた現像パターンの形状観察を、例えば、走査型電
子顕微鏡(SEM)や測長SEMを用いて観察し、最適
な露光条件を決定する(ステップ4)。このSEM観察
では、パターンA〜Gに形成された透過部分65を透過
した光によって露光された部分(露光部分)と、遮光部
分61により露光する光が遮られて露光されなかった部
分(非露光部分)との解像(識別)が可能な範囲が広
く、しかも、現像パターンの形状がテストパターン60
に近くなるように、精度よく現像パターンが形成されて
いる露光条件を探索する。
After drying the developed wafer,
Observation of the shape of the obtained developed pattern is performed using, for example, a scanning electron microscope (SEM) or a length measuring SEM to determine an optimal exposure condition (step 4). In this SEM observation, a portion (exposed portion) exposed by light transmitted through the transmitting portion 65 formed in the patterns A to G, and a portion not exposed because light to be exposed by the light shielding portion 61 is blocked (non-exposed portion) The range in which resolution (identification) with the test pattern 60 is possible is wide, and the shape of the developed pattern is
Exposure conditions in which a developed pattern is formed with high accuracy are searched for.

【0027】ここで、ウエハ上に実際に形成された現像
パターンは、必ずしもマスクに形成されたパターン60
と一致するものではない。このことについて、レジスト
としてポジ型レジストが用いられていた場合を例として
以下に詳しく説明する。
Here, the developed pattern actually formed on the wafer is not necessarily the pattern 60 formed on the mask.
Does not match. This will be described in detail below, taking as an example a case where a positive resist is used as the resist.

【0028】図5はテストパターンの透過部分および遮
光部分と得られる反射光強度の信号レベルとの関係およ
びその際のテストパターンに対応する現像パターンを示
す説明図であり、図6は露光量が適切な値である場合に
フォーカス値の変化によって得られる現像パターンがど
のように変化するかを示した説明図であり、図7はフォ
ーカス値が適切な値である場合に露光量の変化によって
得られる現像パターンがどのように変化するかを示した
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the transmitted and light-shielded portions of the test pattern and the signal level of the obtained reflected light intensity, and the development pattern corresponding to the test pattern at that time. FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing how a development pattern obtained by a change in the focus value changes when the focus value is an appropriate value. FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing how a developed pattern changes.

【0029】ポジ型レジストの場合には、露光する光が
照射された部分は現像により溶解することから、図5に
示すように、光が照射された部分ではウエハWの表面が
露出して凹部66が形成される。一方、露光する光が照
射されなかった部分はレジストが残留するために凸部6
2となる。従って、テストパターン60中のあるパター
ンがそのまま転写された場合には、遮光部分61が凸部
62に一致し、透過部分65が凹部66と一致する。
In the case of a positive resist, the portion irradiated with light to be exposed is dissolved by development, so that as shown in FIG. 66 are formed. On the other hand, the portions not irradiated with the light for exposure are projected portions 6 because the resist remains.
It becomes 2. Therefore, when a certain pattern in the test pattern 60 is transferred as it is, the light-shielding portion 61 matches the convex portion 62 and the transmissive portion 65 matches the concave portion 66.

【0030】しかしながら、フォーカス値および露光量
が適切であっても、露光する光の波長やマスクに形成さ
れたパターンの実際の幅(長さ)等に依存して、図6ま
たは図7に示すように、必ずしもパターンA〜Gに基づ
く全ての露光領域A1〜G1にパターンA〜G通りの現
像パターンが形成されるわけではない。つまり、図6・
図7のセグメント90bに示されるように、適正フォー
カス値・適正露光量であっても、パターンA・Bでは、
透過部分65の実寸幅が狭いために露光する光がマスク
を透過することができずに、パターンA・Bによる露光
領域A1・B1には凹部66が形成されずに全体がレジ
スト膜からなる凸部62が形成されることとなる。ま
た、透過部分65を透過できる光量が少ないために現像
処理により溶解するほどにレジストを感光することがで
きない場合にも、同様にパターンA・Bによる露光領域
A1・B1には凹部66は形成されない。
However, even if the focus value and the exposure amount are appropriate, depending on the wavelength of the light to be exposed, the actual width (length) of the pattern formed on the mask, and the like, FIG. As described above, the development patterns of the patterns A to G are not necessarily formed in all the exposure regions A1 to G1 based on the patterns A to G. In other words, FIG.
As shown in the segment 90b of FIG. 7, even with the proper focus value and the proper exposure amount, in the patterns A and B,
Since the actual size width of the transmitting portion 65 is narrow, the light to be exposed cannot pass through the mask, and no concave portions 66 are formed in the exposed regions A1 and B1 by the patterns A and B, and the entirety is formed of a resist film. The part 62 will be formed. Also, when the resist cannot be exposed to such an extent that the resist is dissolved by the developing process because the amount of light that can be transmitted through the transmitting portion 65 is small, similarly, the concave portions 66 are not formed in the exposure regions A1 and B1 by the patterns A and B. .

【0031】一方、透過部分65の線幅が広いパターン
Gでは、マスクを透過する光量が多くなるために、パタ
ーンGによる露光領域G1全体でレジストが感光してし
まい、ウエハの表面が全面に露出した状態(凸部62が
形成されない状態)となる。また、透過部分65を透過
した光が拡散する等することによっても、パターンGに
よる露光領域G1全体でウエハの表面が全面に露出した
状態となる。こうして実際にテストパターン60を用い
た場合に、露光部分と非露光部分の解像が可能であった
露光領域は、フォーカス値と露光量の両方が適切であっ
ても、例えば、パターンC〜Fに基づく露光領域C1〜
F1という結果が得られることとなる。
On the other hand, in the pattern G in which the line width of the transmissive portion 65 is large, the amount of light transmitted through the mask is large, so that the resist is exposed in the entire exposure region G1 by the pattern G, and the entire surface of the wafer is exposed. (A state in which the convex portion 62 is not formed). Also, the light transmitted through the transmitting portion 65 is diffused or the like, so that the entire surface of the wafer G is exposed in the entire exposure region G1 by the pattern G. Thus, when the test pattern 60 is actually used, the exposure area where the exposure part and the non-exposure part can be resolved, for example, even if both the focus value and the exposure amount are appropriate, the patterns C to F Exposure area C1 based on
A result of F1 is obtained.

【0032】図6のセグメント90d・90eは、それ
ぞれアンダーフォーカス値の場合とオーバーフォーカス
値の場合に得られる現像パターンを示している。いずれ
の場合においても、露光量は適切であるがフォーカス値
が適切でないために、パターンA〜Gを透過する光が拡
散等して、パターンA〜Gの転写するときの形状精度が
低下している状態を示している。具体的には、図6のセ
グメント90d・90eは、露光領域A1・B1のみな
らず露光領域C1にも凹部66が形成されなくなり、一
方、露光領域F1には凸部62が形成されなくなった状
態を示している。こうして、結果的に露光領域D1・E
1のみで解像が可能となり、解像が可能な範囲が適切な
露光条件によるセグメント90bの場合よりも狭くなっ
ている。
The segments 90d and 90e in FIG. 6 show the development patterns obtained when the underfocus value and the overfocus value are obtained, respectively. In any case, since the exposure amount is appropriate but the focus value is not appropriate, light transmitted through the patterns A to G is diffused and the shape accuracy when transferring the patterns A to G is reduced. It shows the state where it is. Specifically, in the segments 90d and 90e in FIG. 6, the concave portion 66 is not formed not only in the exposure regions A1 and B1 but also in the exposure region C1, while the convex portions 62 are not formed in the exposure region F1. Is shown. Thus, as a result, the exposure regions D1 and E
Resolution is possible with only 1, and the resolvable range is narrower than in the case of the segment 90b under appropriate exposure conditions.

【0033】これに対して、図7のセグメント90aに
示されるように、フォーカス値が適切な値であっても露
光量が少ない場合(アンダー露光量)には、解像が可能
なパターンは透過部分65の実寸幅が広い方へシフトす
る。例えば、パターンD〜Fに基づく露光領域D1〜F
1で解像可能な範囲となる。一方、セグメント90cに
示されるように、露光量が多い場合(オーバー露光)に
は、解像が可能なパターンは透過部分65の実寸幅が狭
い方へシフトするので、例えば、パターンB〜Eに基づ
く露光領域B1〜E1が解像可能な範囲となる。
On the other hand, as shown by the segment 90a in FIG. 7, if the exposure value is small (underexposure amount) even if the focus value is an appropriate value, the resolvable pattern is not transmitted. The actual width of the portion 65 shifts to a wider one. For example, exposure regions D1 to F based on patterns D to F
1 is a resolvable range. On the other hand, as shown in the segment 90c, when the exposure amount is large (over-exposure), the pattern that can be resolved shifts to the narrower actual size width of the transmission portion 65. The exposure areas B1 to E1 are the resolvable ranges.

【0034】このようにフォーカス値が適切に設定され
ている場合には、解像が可能な範囲が透過部分65の幅
が狭い方向または広い方向へシフトすることとなるが、
露光量が異なると、パターンA〜Gにおける透過部分6
5の実寸幅と得られた現像パターンにおける凹部66の
実寸幅との値に差が生ずる。
When the focus value is set appropriately as described above, the resolvable range shifts in the direction in which the width of the transmission portion 65 is narrow or wide.
If the exposure amounts are different, the transmission portions 6 in the patterns A to G
5 and the actual width of the concave portion 66 in the obtained development pattern.

【0035】例えば、パターンDに基づく露光領域D1
で見てみると、パターンDにおける幅比率P・Qの比率
は、P:Q=50:50であるから、セグメント90b
に示されるように、露光領域D1には同等幅の凸部62
と凹部66が形成されていることが好ましい。
For example, the exposure area D1 based on the pattern D
The ratio of the width ratio P · Q in the pattern D is P: Q = 50: 50.
As shown in the figure, the projections 62 of the same width
And a recess 66 are preferably formed.

【0036】しかしながら、アンダー露光量(セグメン
ト90a)の場合には凹部66の幅が凸部62の幅より
も狭まり、一方、オーバー露光量(セグメント90c)
の場合には凹部66の幅が凸部62の幅よりも広がり、
所望する現像パターンが得られなくなる。
However, in the case of the underexposure amount (segment 90a), the width of the concave portion 66 is smaller than the width of the convex portion 62, while the overexposure amount (segment 90c).
In the case of the width of the concave portion 66 is wider than the width of the convex portion 62,
A desired development pattern cannot be obtained.

【0037】以上のことから、ステップ4のSEM観察
においては、このようなフォーカス値と露光量の組合せ
が、現像パターンの形状へ及ぼす影響を考慮し、また、
テストパターン60における各パターンA〜Gの設定寸
法を考慮して、最適な露光条件を決定する。例えば、図
6・図7の例では、解像範囲が広く、しかもパターンD
に基づく露光領域D1に形成された凸部62と凹部66
の幅が同等であるセグメント90bの状態が得られるフ
ォーカス値と露光量を最適フォーカス値と最適露光量、
つまり最適露光条件として決定する。
From the above, in the SEM observation in step 4, the influence of such a combination of the focus value and the exposure amount on the shape of the developed pattern is taken into consideration.
The optimum exposure condition is determined in consideration of the set dimensions of the patterns A to G in the test pattern 60. For example, in the examples of FIGS. 6 and 7, the resolution range is wide and the pattern D
Convex portion 62 and concave portion 66 formed in an exposure region D1 based on
The focus value and the exposure amount that can obtain the state of the segment 90b having the same width of the optimum focus value and the optimum exposure amount,
That is, it is determined as the optimum exposure condition.

【0038】図6および図7に従い、以下、SEM観察
による最適露光条件は、テストパターン60を用いた場
合には、セグメント90bの現像パターンが得られる露
光条件とする。また、露光部分と非露光部分との解像が
可能である露光領域C1〜F1を形成するパターンC〜
Fにおける透過部分65の幅比率Qの最小値と最大値の
組合せを1組の最適幅比率Cbと定義する。なお、この
1組の最適幅比率および後述する1組の幅比率は、遮光
部分61の幅比率Pを用いて決定することも可能であ
る。セグメント90bでは、パターンCの幅比率Qの値
である30が最小値となり、パターンFの幅比率Qの値
である80が最大値となるので、1組の最適幅比率Cb
を、「Cb(30・80)」と表すこととする。
According to FIGS. 6 and 7, the optimum exposure conditions based on the SEM observation will be the exposure conditions under which the development pattern of the segment 90b can be obtained when the test pattern 60 is used. In addition, patterns C to C that form exposure regions C1 to F1 that allow resolution of an exposed portion and a non-exposed portion are possible.
A combination of the minimum value and the maximum value of the width ratio Q of the transmission portion 65 in F is defined as a set of optimum width ratios Cb. The set of optimum width ratios and the set of width ratios described later can also be determined using the width ratio P of the light-shielding portion 61. In the segment 90b, the value 30 of the width ratio Q of the pattern C is the minimum value, and the value 80 of the width ratio Q of the pattern F is the maximum value.
Is represented as “Cb (30 · 80)”.

【0039】上述したステップ4のSEM観察による露
光条件出し方法は、従来の露光条件出し方法と同じであ
り、本発明においても準備工程の中の1工程として行う
必要がある。
The exposure condition setting method based on the SEM observation in step 4 described above is the same as the conventional exposure condition setting method. In the present invention, it must be performed as one of the preparation steps.

【0040】しかしながら、本発明の露光条件出し方法
では、例えば、次回の露光条件出しを行う際には、この
作業を必要としないものとするために、この準備工程に
おいて、SEM観察に加えて、少なくとも最適露光条件
により得られた現像パターンの光情報の収集を行って、
得られた光情報を規格化し(ステップ5)、この規格化
された光情報とSEM観察により決定された露光条件と
の関連付けを行う(ステップ6)。
However, according to the exposure condition setting method of the present invention, for example, when performing the next exposure condition setting, in order to eliminate this work, in addition to the SEM observation, By collecting at least the optical information of the developed pattern obtained under the optimal exposure conditions,
The obtained optical information is standardized (step 5), and the standardized optical information is associated with the exposure conditions determined by SEM observation (step 6).

【0041】光情報としては、例えば、現像パターンに
所定の強さの光を照射したときの反射光強度(反射
率)、干渉縞の模様等を用いることができるが、本実施
の形態においては、光情報として反射光強度を用いるも
のとする。この場合には、ステップ5とステップ6は、
図2に示された格子状マトリックス95の各セグメント
90の各露光領域A1〜G1についてSEM観察を行う
ことによって得られる現像パターンの状態(形態、形
状)という情報を、反射光強度の規格値に変換する工程
となる。
As the optical information, for example, the intensity of reflected light (reflectance) when a developed pattern is irradiated with light having a predetermined intensity, the pattern of interference fringes, and the like can be used. It is assumed that reflected light intensity is used as optical information. In this case, step 5 and step 6
Information on the state (form, shape) of the developed pattern obtained by performing SEM observation on each of the exposure regions A1 to G1 of each segment 90 of the lattice matrix 95 shown in FIG. This is the step of conversion.

【0042】SEM観察による最適露光条件である図6
と図7のセグメント90bを改めて図8に記載し、この
図8を参照しながら、反射光強度の測定と得られた測定
値の規格化について説明する。
FIG. 6 shows the optimum exposure conditions based on SEM observation.
8 and the segment 90b in FIG. 7 are described again, and the measurement of the reflected light intensity and the normalization of the obtained measurement value will be described with reference to FIG.

【0043】最初に、セグメント90b全体またはパタ
ーンA〜Gに基づく露光領域A1〜G1のそれぞれにつ
いて所定の強さの光を照射し、露光領域A1〜G1内の
設定範囲Sの反射光強度の測定を行う。なお、このとき
に用いられる装置(露光条件出し装置)の構成の詳細に
ついては、後に説明する。
First, light of a predetermined intensity is applied to the entire segment 90b or each of the exposure regions A1 to G1 based on the patterns A to G, and the reflected light intensity in the set range S in the exposure regions A1 to G1 is measured. I do. The configuration of the apparatus (exposure condition setting apparatus) used at this time will be described later in detail.

【0044】露光領域A1・B1は、ともにレジスト膜
のみの凸部62からなることがSEM観察の結果から明
らかとなっている。このため露光領域A1・B1の反射
光強度はほぼ同じ値を示す。露光領域C1では凹部66
が形成されてウエハの表面の一部が露出しており、ま
た、ウエハ表面からの光の反射率がレジスト膜表面から
の光の反射率よりも高いことから、露光領域C1の反射
光強度は露光領域A1・B1の反射光強度よりも大きく
なる。
It is clear from the result of SEM observation that both the exposure regions A1 and B1 are formed of the projections 62 made of only the resist film. Therefore, the reflected light intensities of the exposure areas A1 and B1 show almost the same value. In the exposure area C1, the concave portion 66
Is formed, a part of the surface of the wafer is exposed, and the reflectance of light from the wafer surface is higher than the reflectance of light from the resist film surface. It becomes larger than the reflected light intensity of the exposure areas A1 and B1.

【0045】さらに、露光領域D1から露光領域F1へ
向かうにつれて、ウエハの露出面積が大きくなるため
に、測定される反射光強度は大きくなり、レジスト膜が
全て溶解してウエハの表面が完全に露出してしまってい
る露光領域G1で最も大きな反射光強度が得られる。
Further, as the exposure area of the wafer increases from the exposure area D1 to the exposure area F1, the measured reflected light intensity increases, and the resist film is completely dissolved to completely expose the wafer surface. The largest reflected light intensity can be obtained in the exposed area G1 that has been lost.

【0046】露光領域G1の反射光強度はウエハの反射
光強度を示すものであるから、この値を不変的な値と仮
定して、露光領域G1の反射光強度を基準に、露光領域
A1〜G1の反射光強度の値を規格化する。例えば、図
8に併記されるように、測定された反射光強度の規格化
は露光領域G1の反射光強度を100とすることによっ
て行い、露光領域A1〜G1でそれぞれ20・20・5
5・60・65・70・100という規格値(以下「規
格化強度」という)が得られる。
Since the reflected light intensity of the exposure region G1 indicates the reflected light intensity of the wafer, this value is assumed to be an invariable value, and the reflected light intensity of the exposed region G1 is used as a reference. The value of the reflected light intensity of G1 is normalized. For example, as shown in FIG. 8, normalization of the measured reflected light intensity is performed by setting the reflected light intensity of the exposure region G1 to 100, and 20.20.5 in the exposure regions A1 to G1, respectively.
A standard value of 5, 60, 65, 70, 100 (hereinafter referred to as "normalized strength") is obtained.

【0047】次に、得られた規格化強度の値とパターン
A〜Gにおける透過部分65の幅比率Qとの関連付けを
行う。図9はこの関連付けの形態を示す説明図である。
この作業を行うために、図9から凸部62のみからなる
露光領域と凸部62および凹部66が混在している露光
領域との境界、または凸部62および凹部66が混在し
ている露光領域と凹部66のみからなる露光領域との境
界を判断する指標として、規格化強度の「下しきい値
(Lb)」および「上しきい値(Lt)」を設定する。
Next, the obtained normalized strength value is associated with the width ratio Q of the transmission portion 65 in the patterns A to G. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the form of this association.
In order to perform this work, the boundary between the exposure region consisting of only the convex portion 62 and the exposure region where the convex portion 62 and the concave portion 66 are mixed, or the exposure region where the convex portion 62 and the concave portion 66 are mixed from FIG. "Lower threshold (Lb)" and "upper threshold (Lt)" of the normalized intensity are set as indices for judging the boundary between and the exposure region consisting of only concave portion 66.

【0048】そして、下しきい値(Lb)と上しきい値
(Lt)との間の規格化強度を有する露光領域を形成す
るパターンにおいて、透過部分65の幅比率Qの最も小
さい値を下幅比率(Qb)とし、最も大きい値を上幅比
率(Qt)とする。さらに、下幅比率(Qb)と上幅比
率(Qt)との組合せを1組の幅比率Cとして、この1
組の幅比率CをC(Qb・Qt)と表すこととする。こ
れらの値は、露光条件出しの主工程に用いられるもので
ある。
In the pattern for forming the exposure region having the normalized intensity between the lower threshold (Lb) and the upper threshold (Lt), the smallest value of the width ratio Q of the transmission portion 65 is set to the lower value. The width ratio (Qb) is set, and the largest value is set as the upper width ratio (Qt). Further, the combination of the lower width ratio (Qb) and the upper width ratio (Qt) is defined as a set of width ratios C, and this 1
The width ratio C of the set is represented as C (Qb · Qt). These values are used in the main step of setting the exposure conditions.

【0049】セグメント90bについてのSEM観察結
果との矛盾が生じないように、下しきい値(Lb)は露
光領域B1・C1の規格化強度の間で、また上しきい値
(Lt)は露光領域F1・G1の規格化強度の間で、そ
れぞれ定める。例えば、下しきい値(Lb)は20超5
5以下の範囲で定めることができるが、そのほぼ中間の
値である40に下しきい値(Lb)を設定することがで
きる。セグメント90bの場合には、規格化強度が40
以上であってしかも最も値が小さい規格化強度55を示
した露光領域C1を形成するパターンCの幅比率Q(=
30)が下幅比率となる(Qb=30)。
The lower threshold value (Lb) is between the normalized intensities of the exposure regions B1 and C1, and the upper threshold value (Lt) is the exposure value so as not to cause inconsistency with the SEM observation result of the segment 90b. It is determined between the normalized intensities of the areas F1 and G1. For example, the lower threshold (Lb) is more than 20 5
The lower threshold value (Lb) can be set to 40, which is an intermediate value, although it can be determined in a range of 5 or less. In the case of the segment 90b, the normalized strength is 40
The width ratio Q (=) of the pattern C that forms the exposure region C1 that has the normalized intensity 55 having the minimum value
30) becomes the lower width ratio (Qb = 30).

【0050】また、上しきい値(Lt)は70以上10
0未満の範囲で定めることができるが、例えば、上しき
い値(Lt)を80に設定すると、規格化強度が80以
下であってしかも最も値が大きい規格化強度70を示し
た露光領域F1を形成するパターンFの幅比率Q(=8
0)が上限幅比率(Qt=80)となる。
The upper threshold (Lt) is 70 or more and 10
For example, if the upper threshold (Lt) is set to 80, the exposure area F1 in which the normalized intensity is 80 or less and the normalized intensity 70 having the largest value is shown. Width ratio Q (= 8) of pattern F forming
0) is the upper limit width ratio (Qt = 80).

【0051】このようにして、セグメント90bについ
て得られる下幅比率(Qb)と上幅比率(Qt)との組
合せである1組の幅比率C(Qb・Qt)は、当然に、
前述したSEM観察により決定された1組の最適幅比率
Cb(30・80)に一致する。
In this manner, one set of width ratio C (Qb · Qt), which is a combination of the lower width ratio (Qb) and the upper width ratio (Qt) obtained for the segment 90b, is naturally
This corresponds to one set of the optimum width ratio Cb (30 · 80) determined by the above-described SEM observation.

【0052】なお、規格化強度の最も小さい値(図8の
場合には、露光領域A1・B1に相当する規格化強度の
値(=20))は、例えば、形成されるレジスト膜の厚
み等の微小な変化によって変化することがある。このた
め、設定した下しきい値(Lb)が小さいために、後の
主工程において、実際にはウエハの表面が全く露出して
いない露光領域を形成するパターンが、凹部66と凸部
62との解像が可能な範囲内に含まれるという判断が起
こらないように、下しきい値Lbを設定する際には注意
する。
Note that the smallest value of the normalized strength (in FIG. 8, the value of the normalized strength (= 20) corresponding to the exposure areas A1 and B1) is, for example, the thickness of the resist film to be formed. May be changed by a minute change in For this reason, since the set lower threshold value (Lb) is small, in a later main process, a pattern that forms an exposure area where the surface of the wafer is not actually exposed at all is formed by the concave portion 66 and the convex portion 62. Care should be taken when setting the lower threshold value Lb so that the determination that the resolution is within the possible range does not occur.

【0053】以上のステップ1〜6により、下しきい値
(Lb)、上しきい値(Lt)、1組の最適幅比率Cb
(下幅比率(Qb)・上幅比率(Qt))が決定され、
これらの値が次回以降の露光条件出しにおけるデータ解
析の判断基準となる(ステップ7)。また、SEM観察
によって決定された最適露光条件(フォーカス値と露光
量)は、露光条件出しに要する時間を短縮して行う場合
に、反射光強度の測定を開始する初期条件として用いる
ことができる。
By the above steps 1 to 6, the lower threshold (Lb), the upper threshold (Lt), and one set of the optimum width ratio Cb
(Lower width ratio (Qb) / Upper width ratio (Qt)) is determined,
These values serve as criteria for data analysis in setting exposure conditions for the next and subsequent times (step 7). Further, the optimal exposure conditions (focus value and exposure amount) determined by SEM observation can be used as initial conditions for starting the measurement of the reflected light intensity when shortening the time required for exposure condition determination.

【0054】次に、前述した図2に示す格子状マトリッ
クス95の各セグメント90について、つまり全露光条
件について、パターンA〜Gに基づく露光領域A1〜G
1の反射光強度を測定して規格化し、先に定めた下しき
い値Lb(=40)に対する下幅比率Qbと上しきい値
Lt(=80)に対する上幅比率Qtとを求めて、図2
と同様にマトリックス状に表示したデータを作成する
(ステップ8)。
Next, with respect to each segment 90 of the lattice matrix 95 shown in FIG.
1 is measured and normalized, and the lower width ratio Qb for the lower threshold Lb (= 40) and the upper width ratio Qt for the upper threshold Lt (= 80) are determined, FIG.
In step S8, data is displayed in a matrix.

【0055】ここで、SEM観察についても図2に示す
格子状マトリックス95の各セグメント90について行
うことが好ましい。つまり、このステップ8の作業は、
SEM観察の結果と反射光強度の測定による露光条件出
し方法との相関を確認する意味で行うものであり、準備
工程において必ずしも必要とされるものではないが、本
発明に係る反射光強度の測定を用いた露光条件出し方法
の信頼性を確認する意味で重要であり、そのために行わ
れる。
Here, it is preferable that the SEM observation is also performed for each segment 90 of the lattice matrix 95 shown in FIG. In other words, the work of this step 8
This is to confirm the correlation between the result of the SEM observation and the exposure condition setting method by measuring the reflected light intensity, and is not necessarily required in the preparation step, but the reflected light intensity measurement according to the present invention is performed. This is important in the sense of confirming the reliability of the exposure condition setting method using, and is performed for that purpose.

【0056】図10はステップ8によるデータをマトリ
ックスとして示したものである。図10(a)・(b)
から、例えば、露光量X5・フォーカス値Y5の露光条
件では、下幅比率(Qb)が50であり、上幅比率(Q
t)が70であることから、パターンD・Eに基づく露
光領域D1・E1に凸部62および凹部66が存在し、
露光領域A1〜C1は凸部62のみが存在し、露光領域
F・Gでは凹部66のみが存在していることがわかる。
この状態は、先に図6に示したセグメント90dまたは
セグメント90eと同じ状態にあることを示している。
FIG. 10 shows the data from step 8 as a matrix. FIGS. 10A and 10B
Therefore, for example, under the exposure conditions of the exposure amount X5 and the focus value Y5, the lower width ratio (Qb) is 50, and the upper width ratio (Q
Since t) is 70, the convex portions 62 and the concave portions 66 are present in the exposure regions D1 and E1 based on the patterns D and E,
It can be seen that only the convex portions 62 exist in the exposure regions A1 to C1, and only the concave portions 66 exist in the exposure regions FG.
This state indicates that it is in the same state as the segment 90d or the segment 90e previously shown in FIG.

【0057】また、露光量X7・フォーカス値Y6の露
光条件では、上幅比率(Qt)が70であり、下幅比率
(Qb)が20であるから、パターンB〜Eによる露光
領域B1〜E1で凸部62および凹部66が形成され、
露光領域A1では凸部62のみが存在し、露光領域F1
・G1では凹部66のみが存在していることがわかる。
この状態は、先に図7に示したセグメント90cの同じ
状態にあることを示している。
Under the exposure conditions of the exposure amount X7 and the focus value Y6, the upper width ratio (Qt) is 70 and the lower width ratio (Qb) is 20, so that the exposure regions B1 to E1 of the patterns B to E are provided. The convex portion 62 and the concave portion 66 are formed by
In the exposure area A1, only the convex portion 62 exists, and the exposure area F1
-It turns out that only the recessed part 66 exists in G1.
This state indicates that the segment 90c previously shown in FIG. 7 is in the same state.

【0058】このように、得られた現像パターンをSE
M観察することによってパターンA〜Gの中で露光部分
と非露光部分との解像が可能であったパターンの範囲
を、各セグメント90について、図10(a)・(b)
から、即座に知ることができる。SEM観察の結果から
は、図6に示したセグメント90bの状態を与える露光
条件が最適な露光条件であることから、下幅比率(Q
b)が30で上幅比率(Qt)が80である露光条件
を、図10(a)・(b)から検索すると、フォーカス
値Y6・露光量X6が、最適露光条件であることがわか
る。
As described above, the obtained developed pattern is
The range of the pattern in which the exposure part and the non-exposure part in the patterns A to G can be resolved by the M observation is shown in FIG. 10A and FIG.
From, you can know immediately. According to the result of the SEM observation, since the exposure condition giving the state of the segment 90b shown in FIG. 6 is the optimal exposure condition, the lower width ratio (Q
When the exposure conditions in which b) is 30 and the upper width ratio (Qt) is 80 are retrieved from FIGS. 10A and 10B, it can be seen that the focus value Y6 and the exposure amount X6 are the optimum exposure conditions.

【0059】図10(a)・(b)からの最適露光条件
を探し出すことを容易とするために、図10(c)に示
すように、各セグメント90について、図10(b)の
値から図10(a)の値を引いた値を示したマトリック
スを準備する。図5と図6を用いて先に説明したよう
に、フォーカス値が適切であれば、露光部分と非露光部
分の解像が可能なパターンの数が多くなるので、図10
(c)に示される値が大きい場合の露光条件が、適切な
条件に近いものと判断することができる。こうして露光
条件の絞り込みが容易となる。
In order to easily find the optimum exposure condition from FIGS. 10A and 10B, as shown in FIG. 10C, the values of FIG. A matrix showing values obtained by subtracting the values shown in FIG. As described above with reference to FIGS. 5 and 6, if the focus value is appropriate, the number of patterns capable of resolving an exposed portion and a non-exposed portion increases.
It can be determined that the exposure condition when the value shown in (c) is large is close to an appropriate condition. In this way, it becomes easy to narrow down the exposure conditions.

【0060】例えば、図10(c)では、50という値
が最も大きい値であるから、最適露光条件は、フォーカ
ス値がY6で、露光量がX6〜X8の範囲にあると容易
に絞り込まれる。しかしながら、例えば、1組の幅比率
Cが、C(30・80)の場合とC(20・70)の場
合とでは、その差はともに50となる。
For example, in FIG. 10C, since the value 50 is the largest value, the optimum exposure condition is easily narrowed down when the focus value is Y6 and the exposure amount is in the range of X6 to X8. However, for example, when one set of width ratios C is C (30 · 80) and C (20 · 70), the difference between them is 50.

【0061】従って、図10(c)中の最大値が同じ場
合には、図10(a)・(b)の値から、1組の最適幅
比率Cb(30・80)が得られている露光条件を選択
する。つまり、図10(c)の場合には、1組の幅比率
C(Qb・Qt)が1組の最適幅比率Cb(30・8
0)に一致するものは、露光量がX6の場合のみであ
り、こうして最適露光条件を定めることが可能となる。
Therefore, when the maximum values in FIG. 10C are the same, a set of optimum width ratios Cb (30.80) is obtained from the values in FIGS. 10A and 10B. Select the exposure conditions. That is, in the case of FIG. 10C, one set of the width ratio C (Qb · Qt) is changed to one set of the optimum width ratio Cb (30.8).
The value that matches 0) is only when the exposure amount is X6, and thus the optimum exposure condition can be determined.

【0062】以上の説明から明らかなように、ステップ
1からステップ8までの工程は、SEM観察により決定
される現像パターンの状態を反射光強度という情報に変
換し、さらに規格化されたデータ(以下、「基準デー
タ」という)を作成するものであり、この基準データか
ら最適な露光条件の検索が可能となる。
As is clear from the above description, the processes from step 1 to step 8 convert the state of the developed pattern determined by SEM observation into information called reflected light intensity, and further standardized data (hereinafter referred to as “standardized data”). , “Reference data”), and it is possible to search for the optimal exposure condition from the reference data.

【0063】ここで、上述した準備工程における基準デ
ータの作成および後に説明する主工程において用いられ
る露光条件出し装置の構成の形態について説明する。図
11は、本発明の露光条件出し装置80の構成の一実施
形態を示す説明図である。この露光条件出し装置80
は、大別して、ウエハWに形成された現像パターンの一
定範囲に一定強さの光を照射する光照射部81と、光が
照射されたウエハWの所定範囲の反射光強度を測定する
検出部82と、検出部82で得られる反射光強度を処理
する演算処理部83と、から構成されている。
Here, a description will be given of the form of reference data creation in the above-described preparation step and the configuration of the exposure condition setting device used in the main step described later. FIG. 11 is an explanatory diagram showing one embodiment of the configuration of the exposure condition setting device 80 of the present invention. This exposure condition setting device 80
Are roughly divided into a light irradiating section 81 for irradiating a certain range of light on a certain range of a development pattern formed on the wafer W, and a detecting section for measuring a reflected light intensity of a predetermined range of the wafer W irradiated with the light. 82, and an arithmetic processing unit 83 for processing the intensity of the reflected light obtained by the detection unit 82.

【0064】光照射部81は、ハロゲンランプやメタル
ハライドランプ、蛍光灯、白熱灯等から発せられる光の
狭帯域波長、例えば400〜600nmの波長の光のみ
を照射可能な光源およびリフレクタ等を備えた光源装置
84と、光源装置84からの光をウエハWへ導く光ファ
イバ85を有しており、光ファイバ85から照射される
光は光路調整部86に備えられた図示しないミラーおよ
びレンズにより集光等されて、ウエハWの一定範囲、例
えば、1箇所のセグメント90全体に照射される。
The light irradiating section 81 includes a light source and a reflector capable of irradiating only light having a narrow band wavelength of light emitted from a halogen lamp, a metal halide lamp, a fluorescent lamp, an incandescent lamp or the like, for example, a wavelength of 400 to 600 nm. A light source device 84 and an optical fiber 85 for guiding light from the light source device 84 to the wafer W are provided. Light emitted from the optical fiber 85 is condensed by a mirror and a lens (not shown) provided in the optical path adjusting unit 86. The irradiation is performed on a certain range of the wafer W, for example, the entirety of one segment 90.

【0065】このとき、ウエハWは、例えば図示しない
X−Yステージ上に載置されており、光が照射される範
囲にウエハWの所定範囲が納まるように、面内で平行に
移動することが可能となっている。
At this time, the wafer W is placed on, for example, an XY stage (not shown), and moves in parallel in a plane so that a predetermined range of the wafer W falls within a range irradiated with light. Is possible.

【0066】検出部82は、一定光量が照射された一定
範囲の中の設定範囲S(図8に示した設定範囲Sを指
す。図11に図示せず)の反射光強度を測定するための
装置として、例えば、CCDカメラまたはラインセンサ
87を有し、CCDカメラまたはラインセンサ87に写
された映像情報を、CCDカメラまたはラインセンサ8
7に接続されたエレキボード88等の信号変換装置を用
いて反射光強度に変換する。こうして、設定範囲Sの反
射光強度を得ることができる。
The detecting section 82 measures the reflected light intensity in a set range S (refer to the set range S shown in FIG. 8; not shown in FIG. 11) within the fixed range irradiated with a fixed amount of light. The device includes, for example, a CCD camera or a line sensor 87, and transfers image information captured by the CCD camera or the line sensor 87 to the CCD camera or the line sensor 8
The signal is converted into reflected light intensity by using a signal conversion device such as an electric board 88 connected to the signal board 7. Thus, the reflected light intensity in the setting range S can be obtained.

【0067】なお、ラインセンサはCCD素子を直線的
に一列に並べて走査させるカメラであり、CCDカメラ
と同様の情報を取得することが可能である。また、先に
示した図5に併記したように、反射光強度の信号レベル
はウエハWの表面が露出する凹部66の部分で大きく、
逆にレジストで被覆された凸部62の部分で小さくな
る。
The line sensor is a camera for scanning the CCD elements linearly in a line, and can acquire the same information as the CCD camera. As shown in FIG. 5, the signal level of the reflected light intensity is large in the concave portion 66 where the surface of the wafer W is exposed.
Conversely, it becomes smaller at the portion of the protrusion 62 covered with the resist.

【0068】得られた反射光強度は、演算処理部83に
おいて計算処理されて、規格化強度が算出される。演算
処理部83の具体例はパーソナルコンピュータである。
ウエハWの移動(X−Yステージの駆動)、エレキボー
ド88による信号の読み取りは、この演算処理部83か
らの信号により自動で行うことができる。
The obtained reflected light intensity is subjected to calculation processing in the arithmetic processing unit 83 to calculate a normalized intensity. A specific example of the arithmetic processing unit 83 is a personal computer.
The movement of the wafer W (the driving of the XY stage) and the reading of the signal by the electric board 88 can be automatically performed by the signal from the arithmetic processing unit 83.

【0069】例えば、ウエハWに形成された1つのセグ
メント90の反射光強度を読み取った後に、演算処理部
83からの信号によりウエハを所定量ほど移動させて再
び別の露光領域の反射光強度を測定するといった作業を
繰り返すことができる。演算処理部83では反射光強度
を規格化する処理を、反射光強度の測定と並行して行う
ことができる。
For example, after reading the reflected light intensity of one segment 90 formed on the wafer W, the wafer is moved by a predetermined amount by a signal from the arithmetic processing section 83, and the reflected light intensity of another exposure area is again measured. Operations such as measurement can be repeated. The arithmetic processing unit 83 can perform the process of normalizing the reflected light intensity in parallel with the measurement of the reflected light intensity.

【0070】このような露光条件出し装置80を用いて
得られた規格化強度を、前述した準備工程において決定
された上しきい値(Lt)と下しきい値(Lb)と比較
することにより、その規格化強度を与える設定範囲Sの
状態、すなわち、露光部分と非露光部分の解像の可否を
知ることができる。こうして、反射光強度の測定が行わ
れたウエハWについて、先に図10(a)・(b)に示
したような下幅比率(Qb)と上幅比率(Qt)の組合
せの情報を得ることができる。
By comparing the normalized intensity obtained by using the exposure condition setting device 80 with the upper threshold (Lt) and the lower threshold (Lb) determined in the above-described preparation step. , The state of the setting range S for giving the normalized intensity, that is, whether or not the exposed portion and the non-exposed portion can be resolved can be known. Thus, for the wafer W whose reflected light intensity has been measured, information on the combination of the lower width ratio (Qb) and the upper width ratio (Qt) as shown in FIGS. 10A and 10B is obtained. be able to.

【0071】次に、本発明の露光条件出し方法の主工程
について説明する。この主工程では、上述した露光条件
出し装置と前述した準備工程で決定された基準データを
用いるが、SEM観察を要しない。
Next, the main steps of the exposure condition determining method of the present invention will be described. In this main process, although the above-described exposure condition setting device and the reference data determined in the above-described preparation process are used, SEM observation is not required.

【0072】図1の右欄に示すように、先ず、製品とな
るウエハの露光処理を開始するに先立って、テスト用の
ウエハ(テストウエハ)にレジスト膜を形成し(ステッ
プ9)、次いで、図2に示したように、テストウエハ上
において格子状マトリックス95を構成する複数のセグ
メント90のそれぞれに、テストパターン60を用いて
異なるフォーカス値と露光量で露光し(ステップ1
0)、その後にテストウエハを現像、乾燥して、現像パ
ターンを形成する(ステップ11)。
As shown in the right column of FIG. 1, first, a resist film is formed on a test wafer (test wafer) prior to starting exposure processing of a product wafer (step 9). As shown in FIG. 2, each of the plurality of segments 90 constituting the grid matrix 95 on the test wafer is exposed using the test pattern 60 with different focus values and exposure amounts (step 1).
0) Then, the test wafer is developed and dried to form a developed pattern (Step 11).

【0073】次に、露光条件出し装置80を用いて、各
セグメント90について、テストパターン60の各パタ
ーンA〜Gに基づく露光領域A1〜G1について反射光
強度の測定とその規格化を行う(ステップ12)。この
とき、得られた規格化強度の値が下しきい値(Lb=4
0)以上、上しきい値(Lt=80)以下であれば、露
光部分と非露光部分との解像が可能であったと判断す
る。また、このような解像が可能な露光領域を形成する
パターンの透過部分の幅比率Qから、下幅比率(Qb)
および上幅比率(Qt)を求める(ステップ13)。
Next, the reflected light intensity is measured and standardized for the exposure regions A1 to G1 based on the patterns A to G of the test pattern 60 for each segment 90 by using the exposure condition setting device 80 (step). 12). At this time, the value of the obtained normalized strength is equal to the lower threshold (Lb = 4
0) or more and not more than the upper threshold (Lt = 80), it is determined that the resolution of the exposed portion and the non-exposed portion has been possible. Further, the lower width ratio (Qb) is obtained from the width ratio Q of the transmission portion of the pattern forming the exposure region in which such resolution is possible.
And the upper width ratio (Qt) is obtained (step 13).

【0074】なお、テストウエハに形成されたレジスト
膜は、準備工程でウエハに形成されたレジスト膜と、同
じ種類のレジスト液を用いて同等の厚みに形成されてい
る必要がある。基準データは、使用するレジスト液が複
数ある場合と形成するレジスト膜の厚みが異なる場合の
各条件に対応した複数のものを、適宜、ステップ1〜ス
テップ8にしたがって準備する。
The resist film formed on the test wafer must be formed to the same thickness as the resist film formed on the wafer in the preparatory step using the same type of resist solution. As the reference data, a plurality of reference data corresponding to the respective conditions when there are a plurality of resist solutions to be used and when the thickness of the resist film to be formed is different are prepared according to Steps 1 to 8 as appropriate.

【0075】全てのセグメント90について、これら下
幅比率(Qb)および上幅比率(Qt)の値とその差を
求め、準備工程で得られた最適露光条件を示す1組の最
適幅比率Cb(30・80)を示す露光条件を検出し、
新たな最適な露光条件を決定することができる(ステッ
プ14)。
For all the segments 90, the values of the lower width ratio (Qb) and the upper width ratio (Qt) and their differences are obtained, and a set of optimum width ratios Cb ( 30/80) is detected, and
A new optimal exposure condition can be determined (step 14).

【0076】ステップ9〜ステップ14にしたがって全
てのセグメント90について反射光強度の測定を行う
と、自動化が可能であるとしても、露光条件出しに長い
時間を費やすことは避けられない。そこで、露光装置の
コンディションは経時的に変化はするものの、極端に大
きく変化するものではないという露光装置の特性に着目
して、前述したステップ12においては、先に準備工程
で決定された最適露光条件に近い露光条件により形成さ
れた現像パターンの存在するセグメント90についての
み反射光強度の測定を行う。このような方法によって
も、一般的に、最適露光条件を検出することが可能であ
り、露光条件出しに要する時間を短縮することができ
る。
When the reflected light intensity is measured for all the segments 90 in accordance with steps 9 to 14, even if automation is possible, it is inevitable that a long time is required for setting exposure conditions. Therefore, focusing on the characteristic of the exposure apparatus that the condition of the exposure apparatus changes over time but does not change extremely, in step 12 described above, the optimal exposure determined in the preliminary process is determined. The reflected light intensity is measured only for the segment 90 where the developed pattern formed under the exposure condition close to the condition exists. Even by such a method, generally, it is possible to detect the optimum exposure condition, and it is possible to shorten the time required for setting the exposure condition.

【0077】図12(a)〜(c)は、フォーカス値Y
6・露光量X6の近傍の15の露光条件について、ステ
ップ9〜ステップ14を行い、下幅比率(Qb)および
上幅比率(Qt)とその差を求めた結果を示している。
FIGS. 12A to 12C show the focus value Y.
6. Steps 9 to 14 are performed for 15 exposure conditions near the exposure amount X6, and the lower width ratio (Qb), the upper width ratio (Qt), and the difference between the lower and upper width ratios are shown.

【0078】これら15の露光条件に対応するセグメン
ト90について自動で反射光強度を測定して規格化し、
得られた規格化強度の値を上しきい値(Lt)および下
しきい値(Lb)と比較して、露光部分と非露光部分の
解像が可能な範囲にある露光領域を与えるパターンの上
幅比率(Qt)と下幅比率(Qb)の値を決定する。最
適露光条件を与える1組の最適幅比率CbはCb(30
・80)であるから、図12(a)〜(c)により、そ
の条件を満足するフォーカス値Y5・露光量X7が、最
適露光条件となっていることがわかる。
The reflected light intensity is automatically measured and normalized for the segment 90 corresponding to these 15 exposure conditions.
The obtained normalized intensity value is compared with an upper threshold value (Lt) and a lower threshold value (Lb), and a pattern for providing an exposure area within a range in which an exposed portion and a non-exposed portion can be resolved is obtained. The values of the upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) are determined. A set of optimum width ratios Cb for providing optimum exposure conditions is Cb (30
80), it can be seen from FIGS. 12A to 12C that the focus value Y5 and the exposure amount X7 satisfying the conditions are optimal exposure conditions.

【0079】このように複数のセグメント90について
上幅比率(Qt)と下幅比率(Qb)をマッピングする
方法の他に、ある1つの露光条件から出発して、最適露
光条件を検索する方法もある。例えば、準備工程で決定
された最適露光量/最適フォーカス値を、主工程の露光
条件出しにおいて反射光強度の測定を行うべき露光領域
を絞るための初期条件とし、逐次、初期条件に変わる暫
定条件を定めていき、その暫定条件が変わらないなら
ば、その暫定条件が実際の最適露光条件であるとする方
法である。
As described above, in addition to the method of mapping the upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) for a plurality of segments 90, a method of searching for an optimal exposure condition starting from one exposure condition is also available. is there. For example, the optimal exposure amount / optimal focus value determined in the preparation process is used as an initial condition for narrowing the exposure area where the reflected light intensity is to be measured in the exposure condition determination in the main process, and the provisional condition is sequentially changed to the initial condition. Is determined, and if the provisional condition does not change, it is determined that the provisional condition is the actual optimum exposure condition.

【0080】このような方法においては、初期条件の最
適露光量/最適フォーカス値のいずれか一方、例えば最
適露光量を暫定露光量として仮に固定し、所定範囲のフ
ォーカス値による露光領域の反射光強度の測定を行っ
て、得られた反射光強度から最適幅比率Cb(30・8
0)に近い1組の幅比率C′(Qt・Qb)を決定す
る。続いて決定された1組の幅比率C′(Qt・Qb)
を与える露光条件におけるフォーカス値を暫定フォーカ
ス値として固定し、露光量を変化させた複数の露光領域
の反射光強度の測定を行い、最適幅比率Cb(30・8
0)に近い1組の幅比率C″(Qt・Qb)を決定す
る。
In such a method, one of the optimal exposure amount / optimal focus value of the initial condition, for example, the optimal exposure amount is temporarily fixed as the provisional exposure amount, and the reflected light intensity of the exposure area according to the focus value in the predetermined range. Is measured, and the optimum width ratio Cb (30.8) is obtained from the obtained reflected light intensity.
A set of width ratios C ′ (Qt · Qb) close to 0) is determined. Subsequently, one set of width ratios C ′ (Qt · Qb) is determined.
Is fixed as a provisional focus value under the exposure condition that gives the value, and the reflected light intensities of a plurality of exposure regions where the exposure amount is changed are measured, and the optimum width ratio Cb (30 · 8) is measured.
A set of width ratios C ″ (Qt · Qb) close to 0) is determined.

【0081】ここで、1組の幅比率C′(Qt・Qb)
と1組の幅比率C″(Qt・Qb)の条件が同じ場合で
あって、最適幅比率Cb(30・80)となる場合に、
この1組の幅比率C′(Qt・Qb)を与える露光条件
が最適露光条件となる。また、1組の幅比率C′(Qt
・Qb)と1組の幅比率C″(Qt・Qb)の条件が異
なる場合には、1組の幅比率C″(Qt・Qb)を与え
る露光条件の露光量を暫定露光量として更新し、初期条
件から1組の幅比率C′(Qt・Qb)を求め、さらに
1組の幅比率C″(Qt・Qb)を求めた方法を繰り返
すことで、最適露光条件を絞り込むことができる。
Here, one set of width ratios C ′ (Qt · Qb)
And the set of width ratios C ″ (Qt · Qb) is the same, and when the optimum width ratio Cb (30 · 80) is obtained,
The exposure condition that gives this set of width ratios C ′ (Qt · Qb) is the optimal exposure condition. Also, one set of width ratio C ′ (Qt
When the conditions of Qb) and one set of width ratios C ″ (Qt · Qb) are different, the exposure amount under the exposure condition that gives one set of width ratios C ″ (Qt · Qb) is updated as a provisional exposure amount. The optimum exposure condition can be narrowed by repeating the method of obtaining one set of width ratios C ′ (Qt · Qb) from the initial conditions and further obtaining one set of width ratios C ″ (Qt · Qb).

【0082】図13(a)〜(c)はこのような方法に
よって最終的に得られる下幅比率(Qb)および上幅比
率(Qt)とその差をマッピングした結果を示してい
る。準備工程で得られた最適露光条件は、フォーカス値
Y6・露光量X6であったから、例えば、最初にフォー
カス値をフォーカス値Y6に固定して、露光量X4〜X
8の範囲で変化させて、反射光強度の測定と規格化強度
の算出、ならびに上幅比率(Qt)と下幅比率(Qb)
の決定を行う。
FIGS. 13A to 13C show mapping results of the lower width ratio (Qb) and the upper width ratio (Qt) finally obtained by such a method and their differences. Since the optimum exposure conditions obtained in the preparation step were the focus value Y6 and the exposure amount X6, for example, first, the focus value was fixed to the focus value Y6, and the exposure amounts X4 to X
8, the reflected light intensity is measured, the normalized intensity is calculated, and the upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) are changed.
Make a decision.

【0083】こうして規格化強度を算出した範囲で1組
の最適幅比率Cb(30・80)を有する条件が得られ
ればその時点で露光条件出しは終了する。しかし、1組
の最適幅比率Cbがない場合には、上幅比率(Qt)と
下幅比率(Qb)の差が大きい条件を与える露光量につ
いて、今度は、フォーカス値を変えて上幅比率(Qt)
と下幅比率(Qb)を決定する。
If a condition having a set of optimum width ratios Cb (30 · 80) is obtained within the range in which the normalized intensity is calculated, the exposure condition setting ends at that time. However, when there is no set of optimum width ratios Cb, for the exposure amount that gives a condition where the difference between the upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) is large, this time, the focus value is changed and the upper width ratio is changed. (Qt)
And the lower width ratio (Qb) are determined.

【0084】図13(a)・(b)の場合では、露光量
X6の場合と露光量X7の場合が該当するが、例えば、
準備段階での最適露光量である露光量X6の場合につい
て、フォーカス値Y4〜Y7の範囲で変えて、上幅比率
(Qt)と下幅比率(Qb)を求める。ところが、露光
量X6の場合に上幅比率(Qt)と下幅比率(Qb)と
の差が50である露光条件がなかったために、次に、例
えば、露光量X6の場合に2番目に上幅比率(Qt)と
下幅比率(Qb)の差が大きくなるフォーカス値Y5に
ついて、例えば露光量X5〜X9の範囲で、再び上幅比
率(Qt)と下幅比率(Qb)を求める。
In the case of FIGS. 13A and 13B, the case of the exposure amount X6 and the case of the exposure amount X7 correspond, for example,
The upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) are obtained by changing the focus value Y4 to Y7 in the case of the exposure amount X6 which is the optimum exposure amount in the preparation stage. However, since there was no exposure condition in which the difference between the upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) was 50 in the case of the exposure amount X6, for example, in the case of the exposure amount X6, For the focus value Y5 at which the difference between the width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) becomes larger, the upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) are obtained again, for example, in the range of the exposure amounts X5 to X9.

【0085】するとフォーカス値Y5の場合には、露光
量X7・X8の2条件で上幅比率(Qt)と下幅比率
(Qb)との差が50となり、このうちフォーカス値Y
5・露光量X7の露光条件における1組の幅比率C(Q
t・Qb)が1組の最適幅比率Cb(30・80)と一
致することから、この露光条件が最適露光条件であるこ
とがわかる。
In the case of the focus value Y5, the difference between the upper width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb) becomes 50 under the two conditions of the exposure amounts X7 and X8.
5. One set of width ratio C (Q under the exposure condition of exposure amount X7
Since t · Qb) coincides with one set of optimum width ratios Cb (30 · 80), it is understood that this exposure condition is the optimum exposure condition.

【0086】なお、例えば、最適露光条件であるフォー
カス値Y5・露光量X7の近傍の露光条件、例えば、フ
ォーカス値をY4として、露光量をX7、X8とした場
合の規格化強度を求めて上幅比率(Qt)と下幅比率
(Qb)を求めることにより、フォーカス値Y5・露光
量X7の露光条件が最適露光条件であることを確認する
ことができる。
For example, the exposure conditions near the focus value Y5 and the exposure amount X7, which are the optimum exposure conditions, for example, the normalized intensity when the focus value is Y4 and the exposure amounts are X7 and X8 are obtained. By obtaining the width ratio (Qt) and the lower width ratio (Qb), it is possible to confirm that the exposure conditions of the focus value Y5 and the exposure amount X7 are optimal exposure conditions.

【0087】上述した各種の方法によって定められた最
適露光条件により形成されたパターンA〜Gに基づく露
光領域A1〜G1の規格化強度の各値が、準備工程で決
定された最適露光条件により求められた規格化強度の値
に近接しているかどうかを確認することが好ましい。例
えば、準備工程において得られたセグメント90bで
は、露光領域C1〜F1の規格化強度は、55以上70
以下の範囲に納まっていたことから、上述した主工程で
求められた最適露光条件であるフォーカス値Y5・露光
量X7により形成されたセグメントにおける露光領域C
1〜F1の規格化強度が、55以上70以下の範囲にほ
ぼ納まっているかどうかを確認することにより、露光条
件出しの精度を高めることが可能となる。
The values of the normalized intensities of the exposure areas A1 to G1 based on the patterns A to G formed under the optimum exposure conditions determined by the above-described various methods are obtained by the optimum exposure conditions determined in the preparation process. It is preferable to confirm whether or not the value is close to the set value of the normalized strength. For example, in the segment 90b obtained in the preparation process, the normalized intensity of the exposure regions C1 to F1 is 55 or more and 70 or more.
Since it was within the following range, the exposure area C in the segment formed by the focus value Y5 and the exposure amount X7, which are the optimal exposure conditions determined in the main process described above.
By checking whether or not the normalized intensity of 1 to F1 is almost within the range of 55 or more and 70 or less, it is possible to improve the accuracy of setting the exposure conditions.

【0088】また、主工程で求められたフォーカス値Y
5・露光量X7により形成されたセグメントにおける露
光領域C1〜F1の規格化強度が、55以上70以下の
範囲に納まっていた場合であっても、極端に狭い値の範
囲、例えば60以上65以内や65以上70以内という
狭い範囲に納まっているような場合には、露光領域C1
〜F1に形成された凸部62と凹部66の実寸が、パタ
ーンC〜Fの遮光部分61と透過部分65の実寸とずれ
ている可能性が大きくなる。
The focus value Y determined in the main process
5. Even if the normalized intensity of the exposure areas C1 to F1 in the segment formed by the exposure amount X7 falls within the range of 55 to 70, an extremely narrow value range, for example, 60 to 65. Or within a narrow range of 65 or more and 70 or less, the exposure area C1
There is a high possibility that the actual size of the convex portion 62 and the concave portion 66 formed in F1 to F1 deviate from the actual size of the light shielding portion 61 and the transmissive portion 65 of the patterns C to F.

【0089】このような状況を検出するために、準備工
程に準拠すれば、下幅比率(Qb)を与えるパターンに
基づく露光領域の規格化強度は50以上、より厳しくは
50以上60以下であるとい制限を設け、この条件を満
足しない場合には警報を発するように、露光条件出し装
置80を構成することも好ましい。
In order to detect such a situation, if the preparatory process is followed, the normalized intensity of the exposure region based on the pattern giving the lower width ratio (Qb) is 50 or more, more strictly 50 or more and 60 or less. It is also preferable to configure the exposure condition setting device 80 so that a limit is set and an alarm is issued when this condition is not satisfied.

【0090】また、上幅比率(Qt)を与えるパターン
に基づく露光領域の規格化強度は75以下、より厳しく
は65以上75以下であるという制限を設け、この条件
を満足しない場合にも警報を発するように露光条件出し
装置80を構成すると、本発明に係る露光条件出しの精
度をより高めることができ、好ましい。
Further, the standardized intensity of the exposure area based on the pattern giving the upper width ratio (Qt) is limited to 75 or less, more strictly 65 to 75, and a warning is issued even when this condition is not satisfied. If the exposure condition setting device 80 is configured to emit light, the accuracy of setting the exposure condition according to the present invention can be further improved, which is preferable.

【0091】ところで、レジスト膜の形成やレジスト膜
への露光処理、露光されたウエハWの現像処理や、露光
条件出し装置80が正常に動作している場合には、以上
に述べた主工程における露光条件出し方法によって、準
備工程で定めた最適露光条件と同じ露光条件を求めるこ
とができる。しかし、例えば、露光条件出しのためにテ
ストウエハに形成された露光条件の異なる複数のセグメ
ントの中に、準備工程で決定された最適露光条件による
現像パターンと同等の形状を有する現像パターンが検出
されない事態も想定される。
When the formation of the resist film, the exposure processing to the resist film, the development processing of the exposed wafer W, and the exposure condition determining device 80 are operating normally, the above-described main steps are not performed. By the exposure condition setting method, the same exposure condition as the optimum exposure condition determined in the preparation step can be obtained. However, for example, in a plurality of segments having different exposure conditions formed on the test wafer for exposure condition determination, a development pattern having a shape equivalent to the development pattern under the optimal exposure condition determined in the preparation process is not detected. A situation is also assumed.

【0092】このような事態が生ずる原因としては、露
光装置における光源や光学系の調整不具合、マスクの損
傷等、露光装置における種々の故障が考えられ、一方、
露光条件出し装置80の光源装置84やCCDカメラま
たはラインセンサ87の不調や故障も考えられるので、
逆に、本発明の露光条件出し方法の結果から、使用され
る露光装置および露光条件出し装置の点検を行って、そ
の使用状態を良好に維持することも可能となる。このよ
うな事態が生じている場合にも、例えば、警報を発する
等の対策を採ることができる。
The cause of such a situation is considered to be various failures in the exposure apparatus, such as defective adjustment of a light source and an optical system in the exposure apparatus, damage to a mask, and the like.
Since the malfunction or failure of the light source device 84, the CCD camera or the line sensor 87 of the exposure condition determining device 80 is also considered,
Conversely, based on the result of the exposure condition determining method of the present invention, it is possible to inspect the exposure apparatus and the exposure condition determining apparatus to be used, and to maintain a good use state. Even when such a situation occurs, for example, a measure such as issuing an alarm can be taken.

【0093】以上、本発明の露光条件出し装置および露
光条件出し方法について説明してきたが、本発明の露光
条件出し装置は、単体として使用することが可能である
ばかりでなく、例えば、露光装置に併設させることが可
能である。また、露光条件出し装置は、レジスト塗布・
現像処理システムの内部に設けることも可能であり、現
像処理後のウエハが露光条件出し装置に搬送され、自動
で露光条件出しが行われるような構成とすることも可能
である。
Although the exposure condition determining apparatus and the exposure condition determining method of the present invention have been described above, the exposure condition determining apparatus of the present invention can be used not only as a single unit but also, for example, in an exposure apparatus. It is possible to add them together. In addition, the exposure condition setting device
It is also possible to provide the inside of the development processing system, and it is also possible to adopt a configuration in which the wafer after the development processing is transferred to the exposure condition determination device, and the exposure condition determination is automatically performed.

【0094】例えば、図14は、露光条件出し装置80
を備えたレジスト塗布・現像処理システム1を示す概略
平面図、図15はその側面図である。このレジスト塗布
・現像処理システム1は、搬送ステーションであるカセ
ットステーション10と、複数の処理ユニットを有する
処理ステーション11と、処理ステーション11に隣接
して設けられる露光装置50との間でウエハWを受け渡
すためのインターフェイス部12と、を具備している。
For example, FIG.
FIG. 15 is a schematic plan view showing a resist coating / developing processing system 1 provided with the above. The resist coating / developing processing system 1 receives a wafer W between a cassette station 10 as a transfer station, a processing station 11 having a plurality of processing units, and an exposure apparatus 50 provided adjacent to the processing station 11. And an interface unit 12 for passing.

【0095】カセットステーション10は、被処理体と
してのウエハWを複数枚、例えば25枚単位でウエハカ
セットCRに搭載された状態で、他のシステムからレジ
スト塗布・現像処理システム1へ搬入し、またはレジス
ト塗布・現像処理システム1から他のシステムへ搬出す
る等、ウエハカセットCRと処理ステーション11との
間でウエハWの搬送を行うためのものである。
The cassette station 10 carries a plurality of wafers W as objects to be processed, for example, in units of 25 wafers W, into a wafer cassette CR, and loads the wafers W from another system into the resist coating / developing processing system 1, or This is for carrying the wafer W between the wafer cassette CR and the processing station 11, such as carrying out the wafer W from the resist coating / developing processing system 1 to another system.

【0096】カセットステーション10においては、図
14に示すように、載置台20上に図中X方向に沿って
複数(図では4個)の位置決め突起20aが形成されて
おり、この突起20aの位置にウエハカセットCRがそ
れぞれのウエハ出入口を処理ステーション11側に向け
て一列に載置可能となっている。ウエハカセットCRに
おいてはウエハWが垂直方向(Z方向)に配列されてい
る。また、カセットステーション10は、載置台20と
処理ステーション11との間に位置するウエハ搬送機構
21を有している。
In the cassette station 10, as shown in FIG. 14, a plurality of (four in the figure) positioning projections 20a are formed on the mounting table 20 in the X direction in the figure. The wafer cassettes CR can be placed in a line with their respective wafer entrances facing the processing station 11 side. In the wafer cassette CR, the wafers W are arranged in a vertical direction (Z direction). Further, the cassette station 10 has a wafer transfer mechanism 21 located between the mounting table 20 and the processing station 11.

【0097】ウエハ搬送機構21は、カセット配列方向
(X方向)およびその中のウエハWの配列方向(Z方
向)に移動可能なウエハ搬送用アーム21aを有してお
り、このウエハ搬送用アーム21aにより、いずれかの
ウエハカセットCRに対して選択的にアクセス可能とな
っている。また、ウエハ搬送用アーム21aは、図14
中に示されるθ方向に回転可能に構成されており、後述
する処理ステーション11側の第3の処理部Mに属す
るアライメントユニット(ALIM)およびエクステン
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。
The wafer transfer mechanism 21 has a wafer transfer arm 21a movable in the cassette arrangement direction (X direction) and the arrangement direction of the wafers W therein (Z direction). Thus, any one of the wafer cassettes CR can be selectively accessed. Further, the wafer transfer arm 21a is configured as shown in FIG.
It is configured to be rotatable in the θ direction shown therein, and can also access an alignment unit (ALIM) and an extension unit (EXT) belonging to a third processing unit M3 on the processing station 11 side described later. I have.

【0098】一方、処理ステーション11は、ウエハW
へ対して塗布・現像を行う際の一連の工程を実施するた
めの複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置に多
段に配置されており、これらによりウエハWが1枚ずつ
処理される。この処理ステーション11は、図14に示
すように、中心部にウエハ搬送路22aを有しており、
この中に主ウエハ搬送機構22が設けられ、ウエハ搬送
路22aの周りに全ての処理ユニットが配置された構成
となっている。これら複数の処理ユニットは、複数の処
理部に分かれており、各処理部は複数の処理ユニットが
垂直方向(Z方向)に沿って多段に配置されている。
On the other hand, the processing station 11
A plurality of processing units for performing a series of steps of performing coating and development on the wafer W are provided in multiple stages at predetermined positions, and the wafers W are processed one by one. As shown in FIG. 14, the processing station 11 has a wafer transfer path 22a in the center,
The main wafer transfer mechanism 22 is provided therein, and all the processing units are arranged around the wafer transfer path 22a. The plurality of processing units are divided into a plurality of processing units, and each processing unit includes a plurality of processing units arranged in multiple stages along a vertical direction (Z direction).

【0099】主ウエハ搬送機構22は、筒状支持体49
の内側に、ウエハ搬送装置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)の回転駆動力によって回転可能となっており、
それに伴ってウエハ搬送装置46も一体的に回転可能と
なっている。ウエハ搬送装置46は、搬送基台47の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材48を備え、これ
らの保持部材48によって各処理ユニット間でのウエハ
Wの受け渡しを実現している。
The main wafer transfer mechanism 22 includes a cylindrical support 49.
A wafer transfer device 46 is provided inside the inside of the device so as to be vertically movable (Z direction). The cylindrical support 49 is rotatable by a rotational driving force of a motor (not shown).
Accordingly, the wafer transfer device 46 can also be integrally rotated. The wafer transfer device 46 includes a plurality of holding members 48 movable in the front-rear direction of the transfer base 47, and the transfer of the wafer W between the processing units is realized by these holding members 48.

【0100】また、図14に示すように、この実施の形
態においては、4個の処理部M・M・M・M
ウエハ搬送路22aの周囲に実際に配置されている。こ
れらのうち、第1および第2の処理部M・Mはレジ
スト塗布・現像処理システム1正面(図14において手
前)側に並列に配置され、第3の処理部Mはカセット
ステーション10に隣接して配置され、第4の処理部M
はインターフェイス部12に隣接して配置されてい
る。
[0100] Further, as shown in FIG. 14, in this embodiment, four unit M 1 · M 2 · M 3 · M 4 are actually arranged around the wafer transport path 22a. Of these, the first and second processing units M 1 and M 2 are arranged in parallel on the front (front side in FIG. 14) side of the resist coating and developing processing system 1, and the third processing unit M 3 is a cassette station 10 And a fourth processing unit M
4 is arranged adjacent to the interface section 12.

【0101】レジスト塗布・現像処理システム1におい
ては、図14に示されるように、ウエハ搬送路22aの
周囲に実際に配置された4個の処理部M・M・M
・M に加えて、装置の背面部に第5の処理部Mが配
置可能となっており、この第5の処理部Mの位置に、
露光条件出し装置80が取り付けられた構造となってい
る。こうして、現像が終了したウエハWを、保持部材4
8を用いて露光条件出し装置80においてウエハWが載
置されるX−Yテーブル(図示せず)との間で受け渡し
することが可能となっている。
In the resist coating / developing processing system 1
For example, as shown in FIG.
Four processing units M actually arranged around1・ M2・ M3
・ M 4In addition to the above, a fifth processing unit M5Is arranged
The fifth processing unit M5At the position
The exposure condition setting device 80 is attached.
You. In this manner, the wafer W on which development has been completed is
8, the wafer W is placed on the exposure condition setting device 80.
Transfer to and from an XY table (not shown)
It is possible to do.

【0102】第5の処理部Mは、案内レール25に沿
って主ウエハ搬送機構22から見て側方へ移動できるよ
うになっており、従って、第5の処理部Mを設け、そ
の場に露光条件出し装置80を配置した場合でも、これ
を案内レール25に沿ってスライドすることにより空間
部が確保されるので、主ウエハ搬送機構22に対して背
後からメンテナンス作業を容易に行うことができる。
[0102] The processing unit M 5 of the fifth is adapted to be movable relative to the main wafer transfer mechanism 22 laterally along the guide rail 25, therefore, provided a processing unit M 5 of the fifth, the Even when the exposure condition setting device 80 is arranged in the field, a space is secured by sliding the exposure condition setting device 80 along the guide rail 25, so that maintenance work can be easily performed from behind the main wafer transfer mechanism 22. Can be.

【0103】第1の処理部Mでは、コータカップ(C
P)内でウエハWをスピンチャック(図示せず)に乗せ
て所定の処理を行う2台のスピナ型処理ユニットである
レジスト塗布ユニット(COT)およびレジストのパタ
ーンを現像する現像ユニット(DEV)が下から順に2
段に重ねられている。第2の処理部Mも同様に、2台
のスピナ型処理ユニットとしてレジスト塗布ユニット
(COT)および現像ユニット(DEV)が下から順に
2段に重ねられている。
[0103] In the first processing unit M 1, a coater cup (C
In P), there are provided a resist coating unit (COT), which is two spinner-type processing units for performing a predetermined process by placing the wafer W on a spin chuck (not shown), and a developing unit (DEV) for developing a resist pattern. 2 from the bottom
It is piled up on the steps. Similarly, the second processing unit M 2, the resist coating unit (COT) and a developing unit (DEV) are two-tiered in order from the bottom as two spinner-type processing units.

【0104】第3の処理部Mにおいては、例えば、ウ
エハWを載置台SPに載せて所定の処理を行うオーブン
型の処理ユニットを多段に配置することができる。例え
ば、冷却処理を行うクーリングユニット(COL)、レ
ジストの定着性を高めるためのいわゆる疎水化処理を行
うアドヒージョンユニット(AD)、位置合わせを行う
アライメントユニット(ALIM)、ウエハWの搬入出
を行うエクステンションユニット(EXT)、露光処理
前や露光処理後、さらには現像処理後にウエハWに対し
て加熱処理を行うホットプレートユニット(HP)を順
に重ねて配置することができる。
[0104] In the third processing unit M 3, for example, the oven-type processing units of the wafer W is placed on a mounting table SP performs a predetermined process can be arranged in multiple stages. For example, a cooling unit (COL) for performing a cooling process, an adhesion unit (AD) for performing a so-called hydrophobizing process for improving the fixability of a resist, an alignment unit (ALIM) for performing alignment, and loading / unloading of the wafer W are performed. An extension unit (EXT) to be performed and a hot plate unit (HP) that performs a heating process on the wafer W before and after the exposure process and after the development process can be sequentially stacked.

【0105】第4の処理部Mも、オーブン型の処理ユ
ニットを多段に重ねて構成される。例えば、クーリング
ユニット(COL)、クーリングプレートを備えたウエ
ハ搬入出部であるエクステンション・クーリングユニッ
ト(EXTCOL)、エクステンションユニット(EX
T)、クーリングユニット(COL)、およびホットプ
レートユニット(HP)を重ねて配置することができ
る。
[0105] The fourth processing unit M 4 is also configured to oven type processing units stacked in multiple stages. For example, a cooling unit (COL), an extension cooling unit (EXTCOL) which is a wafer loading / unloading section equipped with a cooling plate, and an extension unit (EX)
T), the cooling unit (COL), and the hot plate unit (HP) can be arranged in an overlapping manner.

【0106】インターフェイス部12は、奥行方向(X
方向)については、処理ステーション11と同じ長さを
有している。図14、図15に示すように、このインタ
ーフェイス部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が配置され、中
央部にはウエハ搬送機構24が配置されている。このウ
エハ搬送機構24はウエハ搬送用アーム24aを有して
おり、このウエハ搬送用アーム24aは、X方向、Z方
向に移動して両カセットCR・BRおよび周辺露光装置
23にアクセス可能となっている。
The interface section 12 moves in the depth direction (X
Direction) has the same length as the processing station 11. As shown in FIGS. 14 and 15, a portable pickup cassette CR and a stationary buffer cassette BR are arranged in two stages at the front of the interface section 12, and a peripheral exposure device 23 is arranged at the rear. The wafer transfer mechanism 24 is disposed at the center. The wafer transfer mechanism 24 has a wafer transfer arm 24a. The wafer transfer arm 24a moves in the X direction and the Z direction to be able to access both cassettes CR / BR and the peripheral exposure device 23. I have.

【0107】ウエハ搬送用アーム24aは、θ方向に回
転可能であり、処理ステーション11の第4の処理部M
に配置されるエクステンションユニット(EXT)
や、さらには隣接する露光装置50のウエハ受け渡し台
(図示せず)にもアクセス可能となっている。また、露
光条件出し装置80の配置位置は第5の処理部Mに限
定されるものではなく、例えば、露光装置50内に、ま
たは露光装置50に隣接して配置することが可能であ
り、さらにレジスト塗布・現像処理システム1内に配置
された各種のウエハ搬送機構によりウエハを搬送するこ
とができる場所であれば、どの部分に配置しても構わな
い。
The wafer transfer arm 24a is rotatable in the θ direction.
Extension unit (EXT) to be placed in 4
Further, the wafer delivery table (not shown) of the adjacent exposure apparatus 50 can be accessed. Further, the arrangement position of the exposure condition setting device 80 is not limited to the fifth processing unit M5. For example, it can be arranged in the exposure device 50 or adjacent to the exposure device 50, Further, any portion may be provided as long as a wafer can be transferred by various wafer transfer mechanisms disposed in the resist coating / developing processing system 1.

【0108】上述したレジスト塗布・現像処理システム
1を用いた露光条件出しの工程においては、先ず、カセ
ットステーション10において、ウエハ搬送機構21の
ウエハ搬送用アーム21aが載置台20上の未処理のウ
エハWを収容しているウエハカセットCRにアクセスし
て1枚のウエハW(テストウエハ)を取り出し、第3の
処理部Mに配置されたエクステンションユニット(E
XT)に搬送する。
In the step of determining exposure conditions using the resist coating / developing processing system 1 described above, first, in the cassette station 10, the wafer transfer arm 21 a of the wafer transfer mechanism 21 moves the unprocessed wafer on the mounting table 20. The wafer cassette CR accommodating the wafer W is accessed, one wafer W (test wafer) is taken out, and the extension unit (E) arranged in the third processing unit M3 is taken out.
XT).

【0109】ウエハWは、このエクステンションユニッ
ト(EXT)から、主ウエハ搬送機構22のウエハ搬送
装置46により処理ステーション11に搬入される。そ
して、第3の処理部Mに配置されたアライメントユニ
ット(ALIM)によりアライメントされた後、アドヒ
ージョン処理ユニット(AD)に搬送され、そこでレジ
ストの定着性を高めるための疎水化処理(HMDS処
理)が施される。この処理は加熱を伴うため、その後ウ
エハWは、ウエハ搬送装置46によりクーリングユニッ
ト(COL)に搬送されて冷却される。
The wafer W is loaded from the extension unit (EXT) into the processing station 11 by the wafer transfer device 46 of the main wafer transfer mechanism 22. Then, after being aligned by the third placed in the processing unit M 3 the alignment unit (ALIM), is conveyed to the adhesion process unit (AD), where hydrophobic treatment for enhancing adhesion of the resist (HMDS treatment) Is applied. Since this process involves heating, the wafer W is then transferred to a cooling unit (COL) by the wafer transfer device 46 and cooled.

【0110】なお、使用されるレジストの種類によって
は、このHMDS処理を行わずに、直接にウエハWをレ
ジスト塗布ユニット(COT)に搬送する場合がある。
例えば、ポリイミド系レジストを用いる場合が挙げられ
る。
In some cases, depending on the type of resist used, the wafer W is directly transferred to the resist coating unit (COT) without performing the HMDS process.
For example, there is a case where a polyimide-based resist is used.

【0111】アドヒージョン処理ユニット(AD)での
処理が終了し、クーリングユニット(COL)で冷却さ
れたウエハWまたはアドヒージョン処理ユニット(A
D)での処理を行わないウエハWは、引き続き、ウエハ
搬送装置46によりレジスト塗布ユニット(COT)に
搬送され、そこでレジストが塗布され、塗布膜が形成さ
れる。塗布処理終了後、ウエハWは、第3または第4の
処理部M・Mのいずれかに配置されたホットプレー
トユニット(HP)内でプリベーク処理され、その後い
ずれかのクーリングユニット(COL)にて冷却され
る。
The processing in the adhesion processing unit (AD) is completed, and the wafer W or the adhesion processing unit (A) cooled in the cooling unit (COL) is completed.
The wafer W not subjected to the processing in D) is subsequently transferred by the wafer transfer device 46 to a resist coating unit (COT), where the resist is applied to form a coating film. After the coating process is completed, the wafer W is pre-bake treatment at the third or the fourth processing unit M 3 · M 4 hot plate unit which is located either in the (HP), then any one of the cooling units (COL) Cooled by.

【0112】冷却されたウエハWは、第3の処理部M
に配置されたアライメントユニット(ALIM)に搬送
され、そこでアライメントされた後、第4の処理部M
に配置されたエクステンションユニット(EXT)を介
してインターフェイス部12に搬送される。
The cooled wafer W is supplied to the third processing unit M 3
Is transported to an alignment unit (ALIM) arranged in the fourth processing unit M 4
Is transported to the interface unit 12 via the extension unit (EXT) arranged in the printer.

【0113】インターフェイス部12では、周辺露光装
置23により周辺露光されて余分なレジストが除去され
た後、インターフェイス部12に隣接して設けられた露
光装置50により、前述したテストパターン60を用い
て、ウエハWのレジスト膜に最適露光条件を決定するた
めのテスト露光処理が施される。
In the interface section 12, after peripheral exposure is performed by the peripheral exposure apparatus 23 to remove excess resist, the exposure apparatus 50 provided adjacent to the interface section 12 uses the aforementioned test pattern 60 to perform A test exposure process is performed on the resist film of the wafer W to determine optimal exposure conditions.

【0114】露光後のウエハWは、再びインターフェイ
ス部12に戻され、ウエハ搬送機構24により、第4の
処理部Mに配置されたエクステンションユニット(E
XT)に搬送される。そして、ウエハWは、ウエハ搬送
装置46により、ホットプレートユニット(HP)に搬
送されて、ポストエクスポージャーベーク処理が施さ
れ、次いで、クーリングユニット(COL)により冷却
される。
The exposed wafer W is returned to the interface section 12 again, and the extension unit (E) disposed in the fourth processing section M 4 is moved by the wafer transfer mechanism 24.
XT). Then, the wafer W is transferred to the hot plate unit (HP) by the wafer transfer device 46, subjected to post-exposure bake processing, and then cooled by the cooling unit (COL).

【0115】その後、ウエハWは現像ユニット(DE
V)に搬送され、そこで露光パターンの現像が行われ
る。現像終了後、ウエハWはいずれかのホットプレート
ユニット(HP)に搬送されてポストベーク処理が施さ
れ、次いで、クーリングユニット(COL)により冷却
される。このような一連の処理が終了した後、ウエハW
は第5の処理部Mに配置された露光条件出し装置80
に搬送され、そこで反射光強度の測定に基づく最適露光
条件の決定が行われ、その結果が露光装置50にフィー
ドバックされて露光装置50の動作条件が再設定され、
製品たるウエハWの処理が開始される。
Thereafter, the wafer W is transferred to the developing unit (DE
V), where the exposure pattern is developed. After the development is completed, the wafer W is transferred to one of the hot plate units (HP) and subjected to post-baking, and then cooled by the cooling unit (COL). After such a series of processing is completed, the wafer W
The out fifth processing unit M 5 to arranged exposure conditions apparatus 80
Where the optimum exposure condition is determined based on the measurement of the reflected light intensity, the result is fed back to the exposure device 50, and the operation condition of the exposure device 50 is reset,
Processing of the product wafer W is started.

【0116】なお、テストウエハは、第3の処理部M
に配置されたエクステンションユニット(EXT)を介
してカセットステーション10に戻され、いずれかのウ
エハカセットCRに収容される。
Note that the test wafer is transferred to the third processing unit M 3
Is returned to the cassette station 10 via the extension unit (EXT) arranged in the wafer cassette CR, and stored in any one of the wafer cassettes CR.

【0117】このようなレジスト塗布・現像処理システ
ム1を用いれば、製品の処理の途中に、適宜、テストウ
エハをレジスト塗布・現像処理システム1内に搬送し
て、適宜、露光条件の更正やレジスト塗布・現像処理シ
ステム1の故障診断を行うことが可能である。
With such a resist coating / developing processing system 1, a test wafer is appropriately transported into the resist coating / developing processing system 1 during the processing of a product, and the exposure conditions are adjusted or the resist is properly adjusted. It is possible to diagnose a failure of the coating / developing processing system 1.

【0118】また、上述した露光条件出し方法を用いれ
ば、例えば、製品としてのウエハWに形成される現像パ
ターンの特定範囲について、良好な形状に現像パターン
が形成されたものについて反射光強度の測定とその規格
化を行って得られた規格化強度を基準値とし、逐次処理
されるウエハWについてその特定範囲について反射光強
度の測定を行い、その結果を予め定めた基準値と比較す
ることにより、全てのウエハWについて現像パターンの
形成状態を確認しながら、処理を行うという処理方法も
可能となる。このような露光条件出し方法を用いれば、
製品の品質管理をより徹底して行うことが可能となり、
信頼性が向上する。
Further, if the above-mentioned exposure condition determining method is used, for example, the measurement of the reflected light intensity can be performed for a specific range of the development pattern formed on the wafer W as a product, in which the development pattern is formed in a good shape. The standardized intensity obtained by performing the standardization is used as a reference value, the reflected light intensity is measured for a specific range of the wafer W to be sequentially processed, and the result is compared with a predetermined reference value. In addition, a processing method in which the processing is performed while confirming the formation state of the development pattern for all the wafers W is also possible. If such an exposure condition setting method is used,
More thorough product quality control becomes possible,
Reliability is improved.

【0119】以上、本発明について説明してきたが、本
発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例え
ば、露光条件出しに用いたテストパターン60において
は、パターンA〜Gの7段階で遮光部分61と透過部分
65の幅比率P・Qを変化させたが、より多段階にパタ
ーンを形成することにより、さらに露光条件出しの精度
を向上させることが可能となる。
Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the test pattern 60 used to determine the exposure conditions, the width ratio P · Q of the light-shielding portion 61 and the transmission portion 65 was changed in seven stages of patterns A to G, but the pattern was formed in more stages. Thereby, it is possible to further improve the accuracy of setting the exposure conditions.

【0120】テストパターン60では、パターンA〜G
は、遮光部分61と透過部分65が0.5μmの一定幅
Nの範囲で形成されていたが、一定幅Nはこのような値
に限定されるものではない。さらに、例えば、遮光部分
61と透過部分65の幅比率P・Qが同じで、一定幅N
が異なる2通りのパターンを並べて形成し、ある露光条
件で得られる露光領域の現像パターンの形態をさらに細
かく限定することも可能である。
In test pattern 60, patterns A to G
Although the light shielding portion 61 and the transmission portion 65 are formed in a range of a constant width N of 0.5 μm, the constant width N is not limited to such a value. Furthermore, for example, the width ratio P · Q of the light shielding portion 61 and the transmission portion 65 is the same, and the constant width N
Can be formed side by side to form two different patterns, and the form of the developed pattern in the exposure area obtained under a certain exposure condition can be further finely limited.

【0121】また、図3に示した線状のテストパターン
60に代えて、図4(a)・(b)の各図に示した柱
状、穴状のテストパターン60a・60bを用いること
ができる。さらに、これらのテストパターン60・60
a・60bは、遮光部分61と透過部分65との境界を
直線を用いて形成したパターンであるが、遮光部分61
と透過部分65との境界は曲線を用いて形成してもよ
い。例えば、図4(b)に示される透過部分65の形状
を正方形に代えて円形等とすることができる。
Further, in place of the linear test pattern 60 shown in FIG. 3, the columnar and hole-like test patterns 60a and 60b shown in FIGS. 4A and 4B can be used. . Furthermore, these test patterns 60
a · 60b is a pattern in which the boundary between the light-shielding portion 61 and the transmission portion 65 is formed using a straight line.
The boundary between and the transmission portion 65 may be formed using a curve. For example, the shape of the transmissive portion 65 shown in FIG. 4B can be a circle or the like instead of a square.

【0122】露光条件出し装置80においては、複数の
光源を具備するものを用いることも好ましい。例えば、
波長領域が異なる複数の狭帯域波長光源を具備する光源
を用いて、テストパターンに形成された透過部分の幅等
の実際の寸法等に応じて、複数の狭帯域波長光源の中か
ら適切な1の狭帯域波長光源を選択して用いることで、
ウエハに形成された現像パターンの形状をより忠実に反
映した反射光強度に関する情報を得ることができる。例
えば、テストパターンに形成された透過部分の幅が狭い
場合には、この透過部分を透過できるように波長の短い
光を用いる。複数の狭帯域波長光源を具備する光源を具
備する露光条件出し装置を用いた場合には、多層膜に対
する反射光強度の測定をより正確に行うことが可能とな
るという利点もある。
It is preferable that the exposure condition setting device 80 be provided with a plurality of light sources. For example,
Using a light source including a plurality of narrow-band wavelength light sources having different wavelength regions, an appropriate one of the plurality of narrow-band wavelength light sources is selected in accordance with the actual dimensions such as the width of the transmission portion formed in the test pattern. By selecting and using a narrow-band wavelength light source,
It is possible to obtain information on the intensity of reflected light that more accurately reflects the shape of the development pattern formed on the wafer. For example, when the width of the transmitting portion formed in the test pattern is narrow, light having a short wavelength is used so that the transmitting portion can be transmitted. In the case where an exposure condition determining apparatus including a light source including a plurality of narrow-band wavelength light sources is used, there is an advantage that the measurement of the reflected light intensity with respect to the multilayer film can be performed more accurately.

【0123】露光条件出し装置80は、決定された露光
条件を露光装置50にフィードバックして露光装置50
における露光条件を最適条件に変更するように用いるこ
とができるのみならず、レジスト塗布ユニット(CO
T)や現像ユニット(DEV)における処理条件を変更
するように用いることも可能である。
The exposure condition determining device 80 feeds back the determined exposure conditions to the exposure device 50, and
Not only can be used to change the exposure conditions at the optimum conditions, but also the resist coating unit (CO
T) and the processing conditions in the developing unit (DEV) can be changed.

【0124】図16は、露光条件出し装置80を用いて
レジスト塗布ユニット(COT)と現像ユニット(DE
V)の処理条件を変更するシステムの構成を示す説明図
である。例えば、露光装置50における露光条件が固定
されているときに得られる現像パターンが、露光条件を
変更することなく、最適露光条件によって形成される現
像パターンと同等となるように、露光条件出し装置80
は、現像ユニット制御装置98に、現像処理時間を変更
したり、または現像液の温度を変更する等の指令を送
り、現像ユニット制御装置98はこの指令に従って、現
像処理時間等を変更する。
FIG. 16 shows a resist coating unit (COT) and a developing unit (DE) using an exposure condition determining device 80.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a system that changes a processing condition of V). For example, the exposure condition setting device 80 may be configured so that the development pattern obtained when the exposure condition in the exposure device 50 is fixed is the same as the development pattern formed under the optimum exposure condition without changing the exposure condition.
Sends a command to the developing unit control device 98 to change the development processing time or change the temperature of the developing solution, and the development unit control device 98 changes the development processing time and the like according to this command.

【0125】また、露光条件出し装置80は、レジスト
塗布ユニット制御装置99に、レジスト液をウエハ全体
に拡げるためのウエハの回転数の変更やレジスト液の温
度変更等の指令を送り、レジスト塗布ユニット制御装置
99はこの指令に従って、ウエハの回転数等を変更す
る。こうして、ウエハに良好な現像パターンを形成する
ことが可能となる。上記説明では基板として半導体ウエ
ハを用いた露光条件出しについて説明したが、例えば、
LCD基板の露光条件出しにも、本発明を有効に用いる
ことができる。
The exposure condition setting device 80 sends commands to the resist coating unit control device 99 such as a change in the number of revolutions of the wafer and a change in the temperature of the resist solution in order to spread the resist solution over the entire wafer. The control device 99 changes the number of rotations of the wafer and the like according to the command. Thus, it is possible to form a good development pattern on the wafer. In the above description, exposure condition determination using a semiconductor wafer as a substrate has been described.
The present invention can also be used effectively for determining the exposure conditions of an LCD substrate.

【0126】[0126]

【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、従来はS
EM観察結果から人間の判断により行われていた露光条
件出しを、例えば、反射光強度等の光情報を用いて自動
で行うことが可能となるため、工数を削減して生産効率
を向上させることが可能となるという顕著な効果が得ら
れる。また、例えば、従来の1日〜1週間に1回といっ
た露光条件出しに加えて、数時間間隔といった所定のタ
イミングで露光条件のチェックを行うことが容易とな
り、製品の品質を高く保持することが可能となる効果も
得られる。
As described above, according to the present invention, the conventional S
Exposure conditions that were determined by human judgment from the results of EM observation can be automatically performed using optical information such as the intensity of reflected light, etc., thus reducing man-hours and improving production efficiency. The remarkable effect that it becomes possible is obtained. Further, for example, in addition to the conventional exposure condition setting such as once a day to once a week, it becomes easy to check the exposure condition at a predetermined timing such as several hours, and it is possible to maintain high product quality. A possible effect is also obtained.

【0127】さらに、露光条件出しにおいて得られる光
情報が事前データからかけ離れている場合には、露光装
置や一連の処理を行うレジスト塗布・現像処理システム
の故障または露光条件出し装置に故障が生じていること
が示唆されるため、光情報を得ることで、これら各種装
置の故障を早期に発見して対処することが可能となる。
さらにまた、露光条件出し装置は、レジスト塗布や現像
処理を行う処理部と同一の箱体内に配置したり、露光装
置内に配置することができる。こうしてレジスト塗布処
理等と並行してリアルタイムでの現像パターンの形成状
態の監視を行うことが可能となるため、製品の品質を高
く保つことができる。検出される光情報と基準データと
の差が大きい場合等に警報を発する構成としておけば、
いち早く装置の故障を発見することが可能となり、無駄
に処理する基板の数が低減される効果も得られる。
Further, if the optical information obtained in the exposure condition determination is far from the pre-data, a failure of the exposure apparatus or a resist coating / developing processing system for performing a series of processing or a failure of the exposure condition determination apparatus occurs. Therefore, by obtaining optical information, it is possible to detect failures of these various devices at an early stage and to deal with them.
Furthermore, the exposure condition setting device can be disposed in the same box as the processing section for performing the resist coating and developing processes, or can be disposed in the exposure device. In this way, it is possible to monitor the formation state of the development pattern in real time in parallel with the resist coating process and the like, so that the quality of the product can be kept high. If the configuration is such that a warning is issued when the difference between the detected light information and the reference data is large,
This makes it possible to quickly find a failure in the apparatus, and the effect of reducing the number of substrates to be wasted can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る露光条件出し装置を用いた露光条
件出しの工程の一実施形態を示す説明図(フローチャー
ト)。
FIG. 1 is an explanatory diagram (flowchart) showing an embodiment of an exposure condition setting process using an exposure condition setting device according to the present invention.

【図2】列方向でフォーカス値を変え、行方向で露光量
を変えた格子状マトリックスおよびセグメントを示す説
明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a lattice matrix and segments in which a focus value is changed in a column direction and an exposure amount is changed in a row direction.

【図3】露光に用いるマスク上のテストパターンの一実
施形態を示す平面図。
FIG. 3 is a plan view showing one embodiment of a test pattern on a mask used for exposure.

【図4】露光に用いるマスク上のテストパターンの別の
実施形態を示す平面図。
FIG. 4 is a plan view showing another embodiment of a test pattern on a mask used for exposure.

【図5】テストパターンの透過部分および遮光部分と、
得られる反射光強度の信号レベルとの関係および、その
際のテストパターンに対応する現像パターンを示す説明
図。
FIG. 5 shows a transmission part and a light shielding part of a test pattern;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between an obtained reflected light intensity and a signal level and a development pattern corresponding to a test pattern at that time.

【図6】露光量が適切な値である場合にフォーカス値を
変化させることで得られる現像パターンを示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a development pattern obtained by changing a focus value when an exposure amount is an appropriate value.

【図7】フォーカス値が適切な値である場合に露光量を
変化させることで得られる現像パターンを示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a development pattern obtained by changing an exposure amount when a focus value is an appropriate value.

【図8】図6・図7に示したセグメント90bを示す説
明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a segment 90b shown in FIGS. 6 and 7;

【図9】規格化強度の値とテストパターンにおけるパタ
ーンA〜Gの透過部分の幅比率との関連付けを示す説明
図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an association between the value of the normalized intensity and the width ratio of the transmission portions of the patterns A to G in the test pattern.

【図10】各露光条件において求められた下幅比率と上
幅比率およびその差をマトリックス状に示した説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a lower width ratio and an upper width ratio obtained under each exposure condition and their differences in a matrix.

【図11】本発明の露光条件出し装置の構成の一実施形
態を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory view showing one embodiment of the configuration of the exposure condition setting device of the present invention.

【図12】露光条件の一部について下幅比率と上幅比率
およびその差を求めたマトリックスを示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a matrix in which a lower width ratio, an upper width ratio, and a difference between the lower width ratio and the upper width ratio are obtained for a part of exposure conditions.

【図13】露光条件の一部について下幅比率と上幅比率
およびその差を求めたマトリックスを示す別の説明図。
FIG. 13 is another explanatory diagram showing a matrix in which a lower width ratio, an upper width ratio, and a difference between the lower width ratio and the upper width ratio are obtained for a part of exposure conditions.

【図14】本発明の露光条件出し装置を具備するレジス
ト塗布・現像処理システムの一実施形態を示す平面図。
FIG. 14 is a plan view showing an embodiment of a resist coating / developing processing system including the exposure condition determining apparatus according to the present invention.

【図15】図14に示したレジスト塗布・現像処理シス
テムの側面図。
15 is a side view of the resist coating / developing processing system shown in FIG.

【図16】本発明の露光条件出し装置によるレジスト塗
布・現像処理システムの制御構成を示す説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a control configuration of a resist coating / developing processing system by the exposure condition determining device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;レジスト塗布・現像処理システム 61;遮光部分 62;凸部 65;透過部分 66;凹部 80;露光条件出し装置 81;光照射部 82;検出部 83;演算処理部 84;光源装置 85;光ファイバ 86;光路調整部 87;CCDカメラまたはラインセンサ 88;エレキボード 1; resist coating / developing processing system 61; light shielding portion 62; convex portion 65; transmissive portion 66; concave portion 80; exposure condition setting device 81; light irradiating portion 82; detecting portion 83; arithmetic processing portion 84; light source device 85; Fiber 86; optical path adjusting unit 87; CCD camera or line sensor 88; electric board

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA22 BB18 CC17 FF42 GG22 GG23 JJ02 JJ03 JJ25 JJ26 LL02 QQ03 QQ06 QQ26 QQ42 RR06 RR09 5F046 AA18 DA02 DA14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA22 BB18 CC17 FF42 GG22 GG23 JJ02 JJ03 JJ25 JJ26 LL02 QQ03 QQ06 QQ26 QQ42 RR06 RR09 5F046 AA18 DA02 DA14

Claims (36)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フォトリソグラフィー工程における露光
条件出しに用いられる露光条件出し装置であって、 所定パターンで基板の異なる複数の位置を異なる露光量
とフォーカス値で露光し、現像して形成される現像パタ
ーンの状態を光情報に変換して、前記光情報から最適な
露光量およびフォーカス値の組合せを決定する手段を具
備することを特徴とする露光条件出し装置。
1. An exposure condition setting device used for setting exposure conditions in a photolithography process, comprising: exposing a plurality of positions on a substrate in a predetermined pattern with different exposure amounts and focus values; An exposure condition determining apparatus, comprising: means for converting a state of a pattern into optical information and determining an optimal combination of an exposure amount and a focus value from the optical information.
【請求項2】 所定パターンが形成されたマスクを用い
て、前記所定パターンで、基板の異なる複数の位置が異
なる露光量とフォーカス値で露光され、その後に現像さ
れた基板を用いて露光条件出しを行う露光条件出し装置
であって、 前記基板に形成された現像パターンの所定範囲に所定の
強さの光を照射する光照射部と、 前記所定範囲の中の所定領域の光情報を検出する検出部
と、 前記光情報から最適な露光量とフォーカス値によって露
光された箇所を検索して最適露光条件を決定する演算処
理部と、 を具備することを特徴とする露光条件出し装置。
2. Using a mask on which a predetermined pattern is formed, a plurality of positions on a substrate are exposed with different exposure amounts and focus values using the predetermined pattern, and thereafter, exposure conditions are determined using a developed substrate. A light irradiating unit for irradiating a predetermined range of the development pattern formed on the substrate with light of a predetermined intensity, and detecting light information of a predetermined region in the predetermined range. An exposure condition setting device, comprising: a detection unit; and a calculation processing unit that searches a portion exposed by the optimum exposure amount and the focus value from the optical information to determine an optimum exposure condition.
【請求項3】 前記検出部は、 CCDカメラまたはラインセンサと、 前記CCDカメラまたはラインセンサに写された前記所
定領域の画像信号を光情報に変換する信号変換手段と、 を有することを特徴とする請求項2に記載の露光条件出
し装置。
3. The detection unit includes: a CCD camera or a line sensor; and signal conversion means for converting an image signal of the predetermined area, which is captured by the CCD camera or the line sensor, into optical information. The exposure condition setting device according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記光照射部は、 狭帯域波長光源と、 前記狭帯域波長光源からの光を前記基板へ向けて伝送す
る光ファイバと、 を有することを特徴とする請求項2または請求項3に記
載の露光条件出し装置。
4. The light irradiating unit includes: a narrow-band wavelength light source; and an optical fiber that transmits light from the narrow-band wavelength light source to the substrate. 3. The exposure condition setting device according to item 3.
【請求項5】 前記光照射部は、 波長領域の異なる複数の狭帯域波長光源を有する光源
と、 前記光源からの光を前記基板へ向けて伝送する光ファイ
バと、 を有し、 前記マスクに形成された所定パターンに応じて前記複数
の狭帯域波長光源の中から適切な1の狭帯域波長光源が
選択して用いられることを特徴とする請求項2または請
求項3に記載の露光条件出し装置。
5. The light irradiation unit includes: a light source having a plurality of narrow-band wavelength light sources having different wavelength regions; and an optical fiber transmitting light from the light source toward the substrate. 4. The exposure condition setting according to claim 2, wherein an appropriate one narrow-band wavelength light source is selected and used from the plurality of narrow-band wavelength light sources according to the formed predetermined pattern. apparatus.
【請求項6】 前記マスクに形成された所定パターン
は、線幅と間隙幅の比率を変化させ、かつ、前記線幅と
前記間隙幅との合計幅を一定としたパターンであること
を特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記
載の露光条件出し装置。
6. The predetermined pattern formed on the mask is a pattern in which a ratio between a line width and a gap width is changed and a total width of the line width and the gap width is constant. The exposure condition setting device according to any one of claims 2 to 5, wherein
【請求項7】 前記光情報として、前記現像パターンに
所定の強さの光を照射したときの反射光強度が用いられ
ることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1
項に記載の露光条件出し装置。
7. The light information according to claim 1, wherein a reflected light intensity obtained by irradiating the development pattern with light having a predetermined intensity is used as the optical information.
Exposure condition setting device described in the paragraph.
【請求項8】 フォトリソグラフィー工程における露光
条件出し方法であって、 所定パターンで基板の異なる複数の位置を異なる露光量
とフォーカス値で露光する第1工程と、 前記基板を現像して形成される現像パターンの状態を光
情報に変換する第2工程と、 前記光情報から最適な露光量およびフォーカス値の組合
せを決定する第3工程と、 を有することを特徴とする露光条件出し方法。
8. A method for determining exposure conditions in a photolithography step, comprising: a first step of exposing a plurality of positions on a substrate in a predetermined pattern with different exposure amounts and focus values; and forming the substrate by developing the substrate. An exposure condition determining method, comprising: a second step of converting a state of a development pattern into optical information; and a third step of determining an optimal combination of an exposure amount and a focus value from the optical information.
【請求項9】 フォトリソグラフィー工程における露光
条件出し方法であって、 所定パターンが形成されたマスクを用いて前記所定パタ
ーンで基板の異なる複数の位置を異なる露光量とフォー
カス値で露光する第1工程と、 前記基板を現像して、現像パターンを形成する第2工程
と、 前記現像パターンの所定範囲に一定強さの光を照射し
て、その反射光に関する光情報を得る第3工程と、 前記光情報を目視観察による情報と光情報を含む予め準
備された基準データと照合することにより、前記第1工
程における露光量とフォーカス値の組合せの中から最適
露光量と最適フォーカス値を決定する第4工程と、 を有することを特徴とする露光条件出し方法。
9. A method for determining exposure conditions in a photolithography step, comprising: exposing a plurality of positions on a substrate with different exposure amounts and focus values by using a mask having a predetermined pattern formed thereon. A second step of developing the substrate to form a development pattern; a third step of irradiating a predetermined range of the development pattern with light of a constant intensity to obtain optical information on reflected light thereof; By comparing the light information with information prepared by visual observation and reference data prepared in advance including the light information, an optimum exposure amount and an optimum focus value are determined from a combination of the exposure amount and the focus value in the first step. An exposure condition setting method, comprising: four steps:
【請求項10】 前記光情報として、前記現像パターン
に所定の強さの光を照射したときの反射光強度を用いる
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の露光
条件出し方法。
10. The exposure condition setting method according to claim 8, wherein the reflected light intensity when the development pattern is irradiated with light having a predetermined intensity is used as the optical information.
【請求項11】 フォトリソグラフィー工程における露
光条件出し方法であって、 所定パターンが形成されたマスクを用いて前記所定パタ
ーンで基板の異なる複数の位置を異なる露光量とフォー
カス値で露光する第1準備工程と、 前記基板を現像して基準現像パターンを形成する第2準
備工程と、 前記基準現像パターンをSEM観察して前記基準現像パ
ターンの形状情報を得る第3準備工程と、 前記基準現像パターンの所定範囲に一定強さの光を照射
してその反射光に関する光情報を得る第4準備工程と、 前記形状情報と前記第4準備工程で得られた光情報とを
関連付けした基準データを作成する第5準備工程と、 を有する準備工程と、 前記第1準備工程と前記第2準備工程と同様の工程にし
たがって基板に所定の現像パターンを形成する第1工程
と、 前記現像パターンの所定範囲に一定強さの光を照射して
その反射光に関する光情報を得る第2工程と、 前記光情報を前記基準データと照合することによって前
記第1工程における露光量とフォーカス値の組合せの中
から最適露光量と最適フォーカス値を決定する第3工程
と、 を有する主工程と、 からなることを特徴とする露光条件出し方法。
11. A method for setting exposure conditions in a photolithography step, comprising: using a mask on which a predetermined pattern is formed, exposing a plurality of different positions on a substrate with different exposure amounts and focus values using the predetermined pattern. A second preparation step of developing the substrate to form a reference development pattern; a third preparation step of obtaining the shape information of the reference development pattern by SEM observation of the reference development pattern; A fourth preparation step of irradiating a predetermined range of light with a constant intensity to obtain light information on the reflected light; and creating reference data in which the shape information is associated with the light information obtained in the fourth preparation step. Forming a predetermined development pattern on the substrate according to steps similar to the first preparation step and the second preparation step; A first step, a second step of irradiating a predetermined range of light of the development pattern with light of a constant intensity to obtain light information on reflected light thereof, and a first step of collating the light information with the reference data. And a third step of determining an optimal exposure amount and an optimal focus value from a combination of the exposure amount and the focus value in the main step having the following.
【請求項12】 前記光情報として、前記現像パターン
に所定の強さの光を照射したときの反射光強度を用いる
ことを特徴とする請求項11に記載の露光条件出し方
法。
12. The exposure condition setting method according to claim 11, wherein, as the optical information, a reflected light intensity when the development pattern is irradiated with light having a predetermined intensity is used.
【請求項13】 前記所定パターンは、線状および/ま
たは柱状および/または穴状の透過部分と遮光部分との
一定幅内における幅比率が異なる複数の領域を有し、 前記第3準備工程においては、前記透過部分に基づく露
光部分と前記遮光部分に基づく非露光部分との解像が前
記SEM観察によって可能と判断される露光領域に対応
する前記所定パターンにおける前記透過部分の幅比率の
上下限値の組合せを露光条件ごとに1組の幅比率として
記録し、 前記第4準備工程においては、前記露光部分と前記非露
光部分との解像が不可能と判断される露光領域の反射光
強度の上下限値を各露光条件について記録し、 前記第5準備工程においては、露光条件ごとに前記反射
光強度の上下限値間の範囲の反射光強度を有する露光領
域が前記1組の幅比率の上下限値を与える露光領域と一
致するように前記反射光強度の上下限値と前記1組の幅
比率の上下限値とを組み合わせることを特徴とする請求
項12に記載の露光条件出し方法。
13. The predetermined pattern has a plurality of regions having different width ratios within a certain width between a linear and / or columnar and / or hole-shaped transmission portion and a light-shielding portion. Are the upper and lower limits of the width ratio of the transparent portion in the predetermined pattern corresponding to the exposure region where the resolution of the exposed portion based on the transparent portion and the non-exposed portion based on the light-shielded portion is determined by the SEM observation. The combination of values is recorded as a set of width ratios for each exposure condition. In the fourth preparing step, the reflected light intensity of the exposed area where the resolution of the exposed part and the non-exposed part is determined to be impossible The upper and lower limit values are recorded for each exposure condition. In the fifth preparation step, the exposure area having the reflected light intensity in the range between the upper and lower limit values of the reflected light intensity for each exposure condition is the one set of width ratios. 13. The exposure condition setting method according to claim 12, wherein the upper and lower limit values of the reflected light intensity and the upper and lower limit values of the set of width ratios are combined so as to coincide with an exposure region that provides an upper and lower limit value of the ratio. Method.
【請求項14】 前記1組の幅比率として、前記透過部
分の幅比率に代えて前記遮光部分の幅比率を用いる請求
項13に記載の露光条件出し方法。
14. The exposure condition setting method according to claim 13, wherein the width ratio of the light-shielding portion is used instead of the width ratio of the transmission portion as the one set of width ratio.
【請求項15】 前記第3準備工程では、SEM観察に
よる最適露光条件を決定し、 前記第4準備工程では、前記第3準備工程で決定された
最適露光条件によって露光された露光領域の反射光強度
の測定を行い、 前記第5準備工程では、前記第4準備工程で得られた反
射光強度の値から最適露光条件における1組の幅比率を
決定し、 前記第2工程では、前記第3準備工程で決定された最適
露光条件および前記最適露光条件に近い数種の露光条件
と同じ露光条件によって露光された露光領域について反
射光強度の測定を行い、 前記第3工程では、前記第2工程で測定された反射光強
度の値から各露光条件について1組の幅比率を求め、か
つ、前記最適露光条件における1組の幅比率と同じかま
たは近接する1組の幅比率が得られた露光条件を暫定露
光条件として、前記最適露光条件を示す1組の幅比率が
得られるまで、前記暫定露光条件に近い露光条件によっ
て露光された露光領域についての反射光強度の測定と測
定された反射光強度の値に基づく1組の幅比率の決定お
よび暫定露光条件の更新を繰り返して露光条件を絞り込
むことを特徴とする請求項13または請求項14に記載
の露光条件出し方法。
15. In the third preparation step, an optimum exposure condition based on SEM observation is determined. In the fourth preparation step, a reflected light of an exposure region exposed under the optimum exposure condition determined in the third preparation step. In the fifth preparation step, a set of width ratios under optimal exposure conditions is determined from the value of the reflected light intensity obtained in the fourth preparation step, and in the second step, the third ratio is determined. In the third step, the reflected light intensity is measured with respect to an exposure region exposed under the same exposure condition as the optimum exposure condition determined in the preparation step and several kinds of exposure conditions close to the optimum exposure condition. A set of width ratios is obtained for each exposure condition from the value of the reflected light intensity measured in step 1, and a set of width ratios equal to or close to the set of width ratios under the optimal exposure condition is obtained. The conditions Until a set of width ratios indicating the optimal exposure condition is obtained as the constant exposure condition, the measurement of the reflected light intensity and the measured reflected light intensity of the exposed area exposed under the exposure condition close to the provisional exposure condition are performed. The exposure condition setting method according to claim 13, wherein the exposure condition is narrowed down by repeatedly determining a set of width ratios based on the values and updating the provisional exposure condition.
【請求項16】 前記第4準備工程および前記第2工程
においては、各露光条件について各幅比率に対応する露
光領域の反射光強度を測定し、 前記第3工程においては、前記第2工程で得られた反射
光強度を前記第4準備工程で得られた反射光強度の上下
限値と比較することにより、前記各露光条件における1
組の幅比率を決定し、前記1組の幅比率が最適露光量お
よび最適フォーカス値を示す予め決定された1組の幅比
率と一致しまたは近接する露光条件を最適露光条件とし
て決定することを特徴とする請求項13または請求項1
4に記載の露光条件出し方法。
16. In the fourth preparation step and the second step, reflected light intensity of an exposure area corresponding to each width ratio is measured for each exposure condition, and in the third step, the reflected light intensity is measured in the second step. By comparing the obtained reflected light intensity with the upper and lower limits of the reflected light intensity obtained in the fourth preparation step, 1
Determining a pair of width ratios, and determining an exposure condition in which said one pair of width ratios coincides with or is close to a predetermined pair of width ratios indicating an optimum exposure amount and an optimum focus value as an optimum exposure condition. Claim 13 or Claim 1 characterized by the above-mentioned.
5. The exposure condition setting method according to item 4.
【請求項17】 前記第2工程における反射光強度の測
定は、従前に決定された最適露光条件における露光量お
よびフォーカス値に近い露光量およびフォーカス値を組
み合わせた1以上30以下の露光条件によって形成され
た各現像パターンに対して行うことを特徴とする請求項
16に記載の露光条件出し方法。
17. The method of measuring the intensity of reflected light in the second step is performed under an exposure condition of 1 or more and 30 or less combining an exposure amount and a focus value close to a focus value and an exposure amount under the previously determined optimum exposure condition. 17. The exposure condition setting method according to claim 16, wherein the method is performed for each of the developed patterns.
【請求項18】 前記第3準備工程におけるSEM観察
の結果により決定された最適露光条件について、前記第
4準備工程により得られる露光部分と非露光部分との解
像が可能と判断される露光領域の反射光強度の上下限値
を警報値として設定し、 前記第3工程により決定された最適露光条件における、
露光部分と非露光部分との解像が可能と判断される露光
領域の反射光強度の範囲が、前記警報値の範囲から外れ
たときに警報を発することを特徴とする請求項13から
請求項17のいずれか1項に記載の露光条件出し方法。
18. An exposure region in which it is determined that resolution of an exposed part and a non-exposed part obtained by the fourth preparation step is possible under the optimum exposure condition determined by the result of the SEM observation in the third preparation step. The upper and lower limits of the reflected light intensity are set as alarm values, under the optimal exposure conditions determined in the third step,
14. An alarm is issued when the range of the reflected light intensity of the exposure area determined to be capable of resolving the exposed part and the non-exposed part deviates from the alarm value range. 18. The exposure condition setting method according to any one of items 17 to 17.
【請求項19】 前記現像パターンに照射する光の光源
として狭帯域波長光源を用いることを特徴とする請求項
9から請求項18のいずれか1項に記載の露光条件出し
方法。
19. The exposure condition setting method according to claim 9, wherein a narrow-band wavelength light source is used as a light source for irradiating the development pattern.
【請求項20】 前記現像パターンに照射する光の光源
として波長領域の異なる複数の狭帯域波長光源を用い、
前記所定パターンに応じて前記複数の狭帯域波長光源の
中から適切な1の狭帯域波長光源を選択して用いること
を特徴とする請求項9から請求項18のいずれか1項に
記載の露光条件出し方法。
20. A light source for irradiating the development pattern with a plurality of narrow-band wavelength light sources having different wavelength ranges,
The exposure according to any one of claims 9 to 18, wherein an appropriate one narrow-band wavelength light source is selected from the plurality of narrow-band wavelength light sources according to the predetermined pattern and used. Condition setting method.
【請求項21】 露光処理された基板の現像処理を行う
現像処理部を有する処理装置であって、所定パターンで
基板の異なる複数の位置を異なる露光量とフォーカス値
で露光し、さらに前記現像処理部にて現像して形成され
た現像パターンの状態を光情報に変換して、前記光情報
から最適な露光量およびフォーカス値を決定する露光条
件出し装置を具備することを特徴とする処理装置。
21. A processing apparatus having a development processing unit for performing development processing of an exposed substrate, the method comprising exposing a plurality of different positions on the substrate in a predetermined pattern with different exposure amounts and focus values, A processing apparatus comprising: an exposure condition setting device that converts a state of a developed pattern formed by development in the unit into optical information and determines an optimal exposure amount and a focus value from the optical information.
【請求項22】 露光処理された基板の現像処理を行う
現像処理部を有する処理装置であって、 所定パターンが形成されたマスクを用いて、前記所定パ
ターンで、基板の異なる複数の位置が異なる露光量とフ
ォーカス値で露光され、その後に前記現像処理部におい
て現像された基板を用いて露光条件出しを行う露光条件
出し装置を具備し、 前記露光条件出し装置は、 前記基板に形成された現像パターンの所定範囲に所定の
強さの光を照射する光照射部と、 前記所定範囲の中の所定領域の光情報を検出する検出部
と、 前記光情報から最適な露光量とフォーカス値によって露
光された箇所を検索して最適露光条件を決定する演算処
理部と、 を有することを特徴とする処理装置。
22. A processing apparatus having a developing section for performing a developing process on an exposed substrate, wherein a plurality of different positions of the substrate are different in the predetermined pattern by using a mask on which the predetermined pattern is formed. An exposure condition setting device that performs exposure condition setting using a substrate that has been exposed at an exposure amount and a focus value and then developed in the development processing unit, the exposure condition setting device includes a developing unit formed on the substrate. A light irradiating unit that irradiates a predetermined range of the pattern with light having a predetermined intensity; a detection unit that detects light information of a predetermined region in the predetermined range; and an exposure using an optimum exposure amount and a focus value from the light information. A processing unit for retrieving the selected location and determining an optimal exposure condition.
【請求項23】 前記検出部は、 CCDカメラまたはラインセンサと、 前記CCDカメラまたはラインセンサに写された前記所
定領域の画像信号を光情報に変換する信号変換手段と、 を有することを特徴とする請求項22に記載の処理装
置。
23. The detection unit, comprising: a CCD camera or a line sensor; and signal conversion means for converting an image signal of the predetermined area captured by the CCD camera or the line sensor into optical information. 23. The processing apparatus according to claim 22, wherein
【請求項24】 前記光照射部は、 狭帯域波長光源と、 前記狭帯域波長光源からの光を前記基板へ向けて伝送す
る光ファイバと、 を有することを特徴とする請求項22または請求項23
に記載の処理装置。
24. The light irradiation unit according to claim 22, wherein the light irradiating unit includes: a narrow-band wavelength light source; and an optical fiber that transmits light from the narrow-band wavelength light source to the substrate. 23
A processing device according to claim 1.
【請求項25】 前記光照射部は、 波長領域の異なる複数の狭帯域波長光源を有する光源
と、 前記光源からの光を前記基板へ向けて伝送する光ファイ
バと、 を有し、 前記所定パターンに応じて前記複数の狭帯域波長光源の
中から適切な1の狭帯域波長光源を選択して用いられる
ことを特徴とする請求項22または請求項23に記載の
処理装置。
25. The light irradiation unit, comprising: a light source having a plurality of narrow-band wavelength light sources having different wavelength regions; and an optical fiber transmitting light from the light source toward the substrate. 24. The processing apparatus according to claim 22, wherein one appropriate narrow-band wavelength light source is selected from the plurality of narrow-band wavelength light sources and used.
【請求項26】 基板にレジスト膜を形成するレジスト
塗布処理部と、 前記レジスト膜が形成された基板に露光処理を行う露光
装置と、 前記露光装置を用いて露光処理された基板の現像処理を
行う現像処理部と、 前記露光装置を用いて所定パターンで基板の異なる複数
の位置を異なる露光量とフォーカス値で露光し、前記現
像処理部で現像して形成された現像パターンの状態を光
情報に変換して、前記光情報から最適な露光量およびフ
ォーカス値を決定して前記露光装置に前記最適露光量お
よび最適フォーカス値をフィードバックする露光条件出
し装置と、 を具備することを特徴とする処理装置。
26. A resist coating section for forming a resist film on a substrate, an exposure apparatus for performing exposure processing on the substrate on which the resist film is formed, and a developing processing for the substrate exposed by using the exposure apparatus. A development processing unit to be performed, and a plurality of positions on the substrate are exposed with different exposure amounts and focus values in a predetermined pattern using the exposure apparatus, and the state of the development pattern formed by development in the development processing unit is optical information. And an exposure condition setting device that determines an optimal exposure amount and a focus value from the optical information and feeds back the optimal exposure amount and the optimal focus value to the exposure device. apparatus.
【請求項27】 基板にレジスト膜を形成するレジスト
塗布処理部と、 露光処理された基板の現像処理を行う現像処理部と、 前記レジスト塗布処理部において、所定パターンで、レ
ジスト膜が形成された基板の異なる複数の位置が異なる
露光量とフォーカス値で露光され、その後に前記現像処
理部で現像処理して形成された現像パターンの状態を光
情報に変換して、前記光情報から最適な露光量およびフ
ォーカス値を決定する露光条件出し装置と、 を具備することを特徴とする処理装置。
27. A resist coating processing section for forming a resist film on a substrate; a developing processing section for developing the exposed substrate; and a resist pattern formed in a predetermined pattern in the resist coating processing section. A plurality of different positions on the substrate are exposed with different exposure amounts and focus values, and thereafter, the state of a developed pattern formed by development processing in the development processing unit is converted into optical information, and optimal exposure is performed from the optical information. An exposure condition determining device for determining an amount and a focus value.
【請求項28】 前記露光条件出し装置は、 前記基板に形成された現像パターンの所定範囲に所定の
強さの光を照射する光照射部と、 前記光が照射された前記所定範囲の中の所定領域の光情
報を検出する検出部と、 前記検出部で得られる光情報から最適な露光量とフォー
カス値によって露光された箇所を検索して最適露光条件
を決定する演算処理部と、 前記最適露光条件を前記露光装置へ送信する信号送信部
と、 を有することを特徴とする請求項26に記載の処理装
置。
28. The exposure condition setting device, comprising: a light irradiator configured to irradiate a predetermined range of a development pattern formed on the substrate with light having a predetermined intensity; A detection unit that detects light information of a predetermined area; a calculation processing unit that determines an optimum exposure condition by searching a position exposed by an optimum exposure amount and a focus value from the light information obtained by the detection unit; The processing apparatus according to claim 26, further comprising: a signal transmission unit configured to transmit exposure conditions to the exposure apparatus.
【請求項29】 前記露光条件出し装置は、 前記基板に形成された現像パターンの所定範囲に所定の
強さの光を照射する光照射部と、 前記光が照射された前記所定範囲の中の所定領域の光情
報を検出する検出部と、 前記検出部で得られる光情報から最適な露光量とフォー
カス値によって露光された箇所を検索して最適露光条件
を決定する演算処理部と、 を有することを特徴とする請求項27に記載の処理装
置。
29. The exposure condition setting device, comprising: a light irradiator configured to irradiate a predetermined range of a development pattern formed on the substrate with light having a predetermined intensity; A detection unit that detects light information in a predetermined area; and a calculation processing unit that determines an optimum exposure condition by searching for a portion exposed by an optimum exposure amount and a focus value from the light information obtained by the detection unit. The processing apparatus according to claim 27, wherein:
【請求項30】 前記検出部は、 CCDカメラまたはラインセンサと、 前記CCDカメラまたはラインセンサに写された前記所
定領域の画像信号を光情報に変換する信号変換手段と、 を有することを特徴とする請求項28または請求項29
に記載の処理装置。
30. The detection unit, comprising: a CCD camera or a line sensor; and signal conversion means for converting an image signal of the predetermined area captured by the CCD camera or the line sensor into optical information. Claim 28 or Claim 29
A processing device according to claim 1.
【請求項31】 前記光照射部は、 狭帯域波長光源と、 前記狭帯域波長光源からの光を前記基板へ向けて伝送す
る光ファイバと、 を有することを特徴とする請求項28から請求項30の
いずれか1項に記載の処理装置。
31. The light irradiation unit according to claim 28, wherein the light irradiator includes: a narrow-band wavelength light source; and an optical fiber that transmits light from the narrow-band wavelength light source to the substrate. 30. The processing apparatus according to any one of 30.
【請求項32】 前記光照射部は、 波長領域の異なる複数の狭帯域波長光源を有する光源
と、 前記光源からの光を前記基板へ向けて伝送する光ファイ
バと、 を有し、 前記所定パターンに応じて前記複数の狭帯域波長光源の
中から適切な1の狭帯域波長光源が選択して用いられる
ことを特徴とする請求項28から請求項30のいずれか
1項に記載の処理装置。
32. The light irradiator, comprising: a light source having a plurality of narrow-band wavelength light sources having different wavelength ranges; and an optical fiber transmitting light from the light source toward the substrate. 31. The processing apparatus according to claim 28, wherein an appropriate one narrow-band wavelength light source is selected from the plurality of narrow-band wavelength light sources and used.
【請求項33】 前記レジスト塗布処理部と前記現像処
理部と前記露光条件出し装置は1の箱体の内部に配設さ
れていることを特徴とする請求項26から請求項32の
いずれか1項に記載の処理装置。
33. The apparatus according to claim 26, wherein the resist coating section, the developing section, and the exposure condition setting device are disposed inside one box. A processing device according to the item.
【請求項34】 基板にレジスト膜を形成するレジスト
塗布処理部と、 露光処理された基板の現像処理を行う現像処理部と、 前記レジスト塗布処理部において、所定パターンで、レ
ジスト膜が形成された基板の異なる複数の位置が異なる
露光量とフォーカス値で露光され、その後に前記現像処
理部で現像処理して基板に形成された現像パターンの状
態を光情報として検出する光情報検出装置と、 前記光情報検出装置によって検出された光情報から前記
レジスト塗布処理部および/または前記現像処理部にお
ける処理条件を決定し、前記決定された処理条件を前記
レジスト塗布処理部および/または前記現像処理部へフ
ィードバックする塗布/現像制御部と、 を具備することを特徴とする処理装置。
34. A resist coating section for forming a resist film on the substrate; a developing section for developing the exposed substrate; and a resist pattern formed in a predetermined pattern in the resist coating section. A plurality of different positions on the substrate are exposed at different exposure amounts and focus values, and thereafter, an optical information detection device that detects a state of a development pattern formed on the substrate by performing development processing in the development processing unit as optical information; A processing condition in the resist coating processing unit and / or the developing processing unit is determined from optical information detected by the optical information detecting device, and the determined processing condition is transmitted to the resist coating processing unit and / or the developing processing unit. And a coating / developing control unit for feeding back.
【請求項35】 前記光情報検出装置は、 前記基板に形成された現像パターンの所定範囲に所定の
強さの光を照射する光照射部と、 前記光が照射された前記所定範囲の中の所定領域の光情
報を検出する検出部と、 前記検出部で得られる光情報を前記塗布/現像制御部へ
送信する信号送信部と、 を有することを特徴とする請求項34に記載の処理装
置。
35. The light information detecting device, comprising: a light irradiator configured to irradiate a predetermined range of the development pattern formed on the substrate with light having a predetermined intensity; 35. The processing apparatus according to claim 34, further comprising: a detection unit configured to detect optical information in a predetermined area; and a signal transmission unit configured to transmit optical information obtained by the detection unit to the coating / developing control unit. .
【請求項36】 前記光情報として、前記現像パターン
に所定の強さの光を照射したときの反射光強度が用いら
れることを特徴とする請求項21から請求項35のいず
れか1項に記載の処理装置。
36. The light information according to claim 21, wherein a reflected light intensity obtained by irradiating the development pattern with light having a predetermined intensity is used as the optical information. Processing equipment.
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