JP2003142374A - レジストパターン形成装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジストパターン形成装置において、レジス
ト膜厚や現像線幅等の各測定項目の測定データに対応す
る補正パラメータの補正作業を容易にすること。 【解決手段】 塗布ユニット３Ａと現像ユニット３Ｂと
を備えた塗布現像装置１００に露光装置２００を接続
し、これらの処理の制御を行うパラメータ制御部８を備
えたレジストパターン形成装置において、下地膜の反射
率、レジスト膜厚、現像線幅等を検査ユニットにて検査
する。この測定データをデータ収集用コントローラ７に
各検査ユニットから入力しておき、データ収集用コント
ローラ７からパラメータ制御部８に送信し、制御部８で
は、レジスト膜厚等の各測定項目の測定データに基づい
て対応する補正パラメータが選択され、当該補正パラメ
ータの補正が行われる。補正された補正パラメータは、
データ収集用コントローラ７を介して各処理ユニットに
送信される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハやＬＣ
Ｄ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等の基板上
に、例えばレジスト液を塗布して露光した後、現像して
レジストパターンを形成するレジストパターン形成装置
及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおいて
は、半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板にレ
ジスト液を塗布し、フォトマスクを用いてそのレジスト
膜を露光し、更に現像することによって所望のレジスト
パタ−ンを基板上に作製するフォトリソグラフィ技術が
用いられている。

【０００３】このフォトリソグラフィは、図１８の概略
図に示すように、塗布現像装置１Ａに露光装置１Ｂを接
続したパターン形成システムによって行われる。塗布現
像装置１Ａは、ウエハを処理する場合を例にとると、ウ
エハカセットＣを搬入出するカセットステージ１１、こ
のカセットステージ１１に載置されたカセットＣからウ
エハを取り出す受け渡しアーム１２と、処理ステーショ
ン１３及びインターフェイスステーション１４とからな
り、露光装置１Ｂに接続される。

【０００４】受け渡しアーム１２を介して処理ステーシ
ョン１３に搬入されたウエハＷは塗布ユニット１５にて
レジスト膜が形成され、その後露光装置１Ｂにて露光さ
れる。続いてウエハＷは処理ステーション１３に戻され
て現像ユニット１６にて現像処理され、受け渡しアーム
１２を介してカセットＣに戻される。この後ウエハＷは
図示しないエッチング装置に搬送されて、ここで次工程
であるエッチング処理が行われる。

【０００５】ところでレジスト膜厚や、露光処理や現像
処理の処理状態、エッチング処理の処理状態は、温度、
湿度などの変動やウエハ表面の状態あるいは気圧などの
要因により、一定の処理条件で処理を行っていても目標
の処理状態から外れることもある。

【０００６】そこで従来では例えば一定枚数の基板を処
理するごとに基板を抜き取り、この基板を塗布現像装置
１Ａとは別のエリアに設置された検査ユニット１７に搬
送し、この検査ユニット１７で、レジスト液の塗布後に
ウエハＷ上に形成されたレジスト膜の膜厚、現像処理後
にレジストパターンの線幅、レジストパターンと下地パ
ターンの重なり具合、現像ムラや現像欠陥、エッチング
処理後にエッチング後の線幅、表面欠陥等について検査
を行っている。そしてその検査結果に基づいて前記各部
の処理条件が適切かどうかを判断し、その判断に基づき
処理条件を補正してこれ以降に製造ラインに送られるウ
エハＷの処理状態が目標値に近づくようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な処理条件の補正作業は、その補正を決定するための基
準がないため、各条件の補正量はオペレータの経験など
に基づいて試行錯誤により決定されることとなる。また
補正対象となる処理条件のパラメータは複数個あり、場
合によっては補正対象や補正値を変えて何回も検査を繰
り返さなければならないので作業が煩わしく、また経験
者が不在のときには作業が困難であるという問題があっ
た。

【０００８】しかも従来では処理条件の補正は、塗布ユ
ニット１５，現像ユニット１６，露光装置１Ｂ毎に行っ
ているので、これら複数のユニットや装置に亘って処理
条件を補正するには、各ユニット、装置を回らなくては
ならず、この点からも作業の煩わしさが顕著であった。

【０００９】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は、レジストパターン形成装置
において基板の処理を行うにあたり、目標の処理状態を
得るための基板の処理条件の補正作業を容易にすること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレジストパ
ターン形成装置は、下地膜が形成された複数枚の基板を
保持した基板キャリアが載置されるキャリア載置部と、
このキャリア載置部に載置されたキャリアから基板を受
け取って搬送する搬送手段と、この搬送手段から搬送さ
れた基板を基板保持部にて水平に保持し、この基板にノ
ズルからレジスト液を供給すると共に前記基板保持部を
回転させてその遠心力によりレジスト液を広げて基板表
面にレジスト膜を形成する塗布ユニットと、レジスト液
が塗布され、露光が行われた基板の表面に所定の温度の
現像液を液盛りし、所定時間現像液を液盛りしたままの
状態にすることにより当該基板表面を現像する現像ユニ
ットと、を備えた塗布現像装置と、前記下地膜の反射率
又は膜厚、レジスト膜厚、現像後の線幅、下地膜とレジ
ストパターンとの重なり具合、現像後の表面欠陥の測定
項目から選ばれる少なくとも１つの測定項目を測定する
少なくとも１つの検査ユニットと、前記測定項目の測定
データに基づいて、塗布ユニットの基板保持部の回転
数、前記基板保持部の加速度、塗布ユニットのノズル位
置、塗布ユニットのレジスト液の吐出時間、現像ユニッ
トの現像時間、現像液温度、の補正パラメータから選ば
れる少なくとも１つの補正パラメータの設定値を補正
し、前記塗布現像装置と伝送路により接続されるパラメ
ータ制御部と、前記検査ユニットから測定データを取り
こみ、この測定データを前記パラメータ制御部に出力す
るデータ収集用コントローラと、を備えたことを特徴と
する。

【００１１】前記レジストパターン形成装置には、光源
とレンズとを含む露光部から、前記レンズの焦点位置に
置かれた基板に対して所定の強さの光線を所定時間照射
し、これにより所定のパターンマスクを用いて当該基板
を露光する露光装置を接続し、前記パラメータ制御部に
より、前記測定項目の測定データに基づいて、前記露光
部から基板に照射される光線の強さ、露光時間、露光部
と基板との位置合わせ、露光部の焦点位置と基板との距
離の補正パラメータから選ばれる少なくとも１つの補正
パラメータの設定値を補正するようにしてもよい。

【００１２】例えば基板表面に形成された下地膜の反射
率又は膜厚を測定する場合には、前記パラメータ制御部
により、前記下地膜の測定データに基づき、前記塗布ユ
ニットの基板保持部の回転数、前記基板保持部の加速
度、前記塗布ユニットのレジスト液の吐出時間、前記現
像ユニットの現像時間、前記露光装置の露光部から基板
に照射される光線の強さ、露光時間、また基板表面に形
成されたレジスト膜の膜厚を測定する場合には、前記パ
ラメータ制御部により、前記レジスト膜の測定データに
基づき、前記塗布ユニットの基板保持部の回転数、前記
基板保持部の加速度、前記基板保持部のレジスト液の吐
出時間、前記現像ユニットの現像時間、前記露光装置の
露光部から基板に照射される光線の強さ、露光時間、現
像処理後の現像線幅を測定する場合には、前記パラメー
タ制御部は、前記現像線幅の測定データに基づき、前記
塗布ユニットの基板保持部の回転数、前記基板保持部の
加速度、前記塗布ユニットのレジスト液の吐出時間、前
記現像ユニットの現像時間、現像液温度、前記露光装置
の露光部から基板に照射される光線の強さ、露光時間、
前記露光部の焦点位置と基板との距離、前記加熱ユニッ
トの加熱温度、加熱時間の補正パラメータ、の各補正パ
ラメータから選ばれる少なくとも一つの補正パラメータ
の設定値が補正される。

【００１３】本発明によれば、基板にレジストパターン
を形成するにあたり、予め下地膜の反射率又は膜厚、レ
ジスト膜厚、現像線幅等の測定データと、この測定デー
タに対応する補正パラメータを関連づけておき、得られ
た測定データに基づいて対応する補正パラメータの補正
が行われるので、補正作業が容易になってオペレ−タの
負担が軽減されると共に、適切な補正を行うことができ
る。この際検査ユニットからの測定データを取りこみ、
この測定データを前記パラメータ制御部に出力するデー
タ収集用コントローラを設けて、補正パラメータの補正
に関するデータをまとめて伝送しているので、当該デー
タの授受の際に伝送路を塗布、塗布現像装置とパラメー
タ制御部とを結ぶ伝送路を頻繁に専有することがなくな
る。

【００１４】本発明は、レジストパターン形成方法とし
ても成立するものであり、その方法は、下地膜が形成さ
れた基板を基板保持部にて水平に保持し、この基板にノ
ズルからレジスト液を供給すると共に前記基板保持部を
回転させてその遠心力によりレジスト液を広げて基板表
面にレジスト膜を形成する塗布工程と、光源とレンズと
を含む露光部から、前記レンズの焦点位置に置かれ、レ
ジスト液が塗布された基板に対して所定の強さの光線を
所定時間照射し、これにより所定のパターンマスクを用
いて当該基板を露光する露光工程と、レジスト液が塗布
され、露光が行われた基板の表面に所定の温度の現像液
を液盛りし、所定時間現像液を液盛りしたままの状態に
することにより当該基板表面を現像する現像工程と、前
記下地膜の反射率又は膜厚、レジスト膜厚、現像後の線
幅、下地膜とレジストパターンとの重なり具合、現像後
の表面欠陥、の測定項目から選ばれる少なくとも１つの
測定項目を検査ユニットにて測定する検査工程と、前記
検査工程にて得られた測定データを前記検査ユニットか
らデータ収集用コントローラに出力する工程と、前記検
査工程にて得られた測定データをデータ収集用コントロ
ーラからパラメータ制御部に出力する工程と、前記パラ
メータ制御部にて、測定工程の測定データに基づいて前
記塗布工程の基板保持部の回転数、基板保持部の加速
度、前記塗布工程のノズル位置、前記塗布工程のレジス
ト液の吐出時間、現像工程の現像時間、現像液温度、前
記露光工程の露光部から基板に照射される光線の強さ、
露光時間、露光部と基板との位置合わせ、露光部の焦点
位置と基板との距離、の補正パラメータから選ばれる少
なくとも１つの補正パラメータの設定値を補正する工程
と、を含むことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明のレジストパターン
形成装置の一実施の形態について説明する。この例で
は、レジストパターン形成装置として、基板の搬送や処
理を行う塗布現像装置と、基板に対して所定のマスクパ
ターンを用いて露光を行う露光装置と、を備えた構成に
ついて説明するが、レジストパターン形成装置は前記塗
布現像装置単独としても成立するものである。

【００１６】先ず塗布現像装置について簡単に説明す
る。図１及び図２は、夫々塗布現像装置１００を露光装
置２００に接続したレジストパタ−ン形成装置の全体構
成を示す平面図及び概観図である。図中２１は例えば２
５枚の基板である半導体ウエハ（以下ウエハという）Ｗ
が収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリアス
テーションであり、このキャリアステーション２１は、
前記キャリアＣを載置するキャリア載置部２２と受け渡
し手段２３とを備えている。受け渡し手段２３はキャリ
アＣから基板であるウエハＷを取り出し、取り出したウ
エハＷをキャリアステーション２１の奥側に設けられて
いる処理部Ｓ１へと受け渡すように、左右、前後に移動
自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されてい
る。

【００１７】処理部Ｓ１の中央には主搬送手段２４が設
けられており、これを取り囲むように例えばキャリアス
テーション２１から奥を見て例えば右側には塗布ユニッ
ト３Ａ及び現像ユニット３Ｂが、左側、手前側、奥側に
は加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニ
ットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されている。塗布ユニ
ット３Ａ及び現像ユニット３Ｂはこの例では各々２個づ
つ設けられ、塗布ユニット３Ａは現像ユニット３Ｂの下
段側に配置されている。

【００１８】前記棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、複数
のユニットが積み上げられて構成され、例えば図３に示
すように、加熱ユニット２５や、冷却ユニットのほか、
ウエハの受け渡しユニット２６や疎水化処理ユニット等
が上下に割り当てられている。また図２，図３に示すよ
うに、前記棚ユニットＵ３（あるいは棚ユニットＵ１，
Ｕ２）の例えば最上段には、反射率測定ユニット４１、
線幅検査ユニット４２、重なり検査ユニット４３、欠陥
検査ユニット４４等が設けられている。なお図３に示す
ユニットの割り当てはイメージを示す便宜上のものであ
り、この割り当てに拘束されるものではない。ここで本
発明でいう処理ユニットとは、塗布ユニット３Ａや現像
ユニット３Ｂ、加熱ユニット２５をいい、検査ユニット
とは、反射率測定ユニット４１、線幅検査ユニット４
２、重なり検査ユニット４３、欠陥検査ユニット４４、
後述の膜厚測定ユニット４５をいう。

【００１９】前記主搬送手段２４は、昇降自在、進退自
在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成され、棚ユニット
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３及び塗布ユニット３Ａ並びに現像ユニ
ット３Ｂの間でウエハＷを搬送する役割を持っている。
但し図２では便宜上受け渡し手段２３及び主搬送手段２
４は描いていない。

【００２０】前記処理部Ｓ１はインタ−フェイス部Ｓ２
を介して露光装置２００と接続されている。インタ−フ
ェイス部Ｓ２は受け渡し手段２７と、バッファカセット
Ｃ０と、膜厚測定ユニット４５とを備えており、受け渡
し手段２７は、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在
かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成され、前記処理ブロ
ックＳ１と露光装置２００とバッファカセットＣ０と膜
厚測定ユニット４５との間でウエハＷの受け渡しを行う
ようになっている。

【００２１】ここで前記塗布ユニット３Ａ，現像ユニッ
ト３Ｂの一例について図４を参照しながら説明すると、
３１は基板保持部であるスピンチャックであり、真空吸
着によりウエハＷを水平に保持するように構成されてい
る。このスピンチャック３１はモータ及び昇降部を含む
駆動部３２により鉛直軸まわりに回転でき、且つ昇降で
きるようになっている。またスピンチャック３１の周囲
にはウエハＷからスピンチャック３１に跨る側方部分を
囲い、且つ下方側全周に亘って凹部が形成された液受け
カップ３３が設けられ、当該液受けカップ３３の底面に
は排気管３４及びドレイン管３５が接続されている。

【００２２】液受けカップ３３の上方側には、例えばウ
エハＷの直径方向に配列された多数の供給孔を備えた供
給ノズル３６が設けられており、このノズル３６にはバ
ルブＶ１，温度調整部３７を介して供給管３６ａにより
現像液タンクＰ１が接続されている。図中３８はウエハ
Ｗの表面に洗浄液を供給するための洗浄液ノズルであ
り、このノズル３８にはバルブＶ２を介して供給管３８
ａにより洗浄液タンクＰ２が接続されている。これらノ
ズル３６，３８はウエハＷの中央部上方と前記液受けカ
ップ３３の外側との間で移動できるように構成されてい
る。

【００２３】このように構成された現像ユニット３Ｂに
おいては、前記主搬送手段２４によりウエハＷが搬入さ
れてスピンチャック３１に受け渡される。そしてバルブ
Ｖ１を開いてノズル３６からウエハＷの中央部に、所定
の温度に調整された現像液を供給すると共に、予め設定
された回転数及び加速度でスピンチャック３３を半回転
させることにより、ウエハＷ上に現像液が液盛りされ
る。

【００２４】こうしてウエハＷ上に現像液を所定時間液
盛りしたままの状態にして現像を行った後、バルブＶ２
を開いて洗浄ノズル３８によりウエハＷ上に洗浄液を供
給して、現像液を洗い流すようにしている。ここで現像
時間とはウエハＷ表面に現像液が液盛りされている時間
をいい、この例ではウエハＷの洗浄のタイミングにより
現像時間の制御が行われる。

【００２５】この際駆動部３２やバルブＶ１，Ｖ２の開
閉のタイミング、温度調整部３７はコントローラ３０Ｂ
により制御されるようになっている。これによりスピン
チャック３１の回転数及び加速度、バルブＶ１，Ｖ２の
開閉による現像液や洗浄液の供給のタイミングで制御さ
れる現像時間、温度調整部３７における現像液の温度調
整等の諸条件は、後述のパラメータ制御部８によりデー
タ収集用コントローラ７を介して制御されるようになっ
ている。

【００２６】また塗布ユニット３Ａは現像ユニット３Ｂ
とほぼ同一の構成であるので、図示を省略するが、以降
の説明では、現像ユニット３Ｂと区別するために、塗布
ユニット３Ａに関する説明には例えばコントローラ３０
Ａのように符号Ａとし、現像ユニット３Ｂに関する説明
には例えばコントローラ３０Ｂのように符号Ｂとする。

【００２７】塗布ユニット３Ａはノズル３６Ａが例えば
ウエハＷのほぼ中心付近に処理液を供給するように構成
され、スピンチャック３１Ａ上のウエハＷの表面にノズ
ル３６Ａから処理液であるレジスト液を滴下すると共
に、予め設定された回転数でスピンチャック３１Ａを回
転させると、レジスト液はその遠心力によりウエハＷの
径方向に広がってウエハＷ表面にレジスト液の液膜が形
成され、振り切られた分は液受けカップ３３Ａへと流れ
落ちるようになっている。この際前記ノズル３６Ａの位
置やバルブＶ１Ａの開閉によるレジスト液の吐出開始や
停止のタイミング、駆動部３２Ａはコントロ−ラ３０Ａ
により制御されるが、スピンチャック３１Ａの回転数や
ノズル位置、レジスト液の吐出時間（レジスト液の吐出
開始や停止のタイミングにより決定される）等の諸条件
は後述のパラメータ制御部８によりデータ収集用コント
ローラ７を介して制御されるコントローラ３０Ａより調
整されるようになっている。

【００２８】続いて前記インターフェイス部Ｓ２に設け
られる加熱ユニット２５の一例について図５により説明
すると、図中４６は、側面に搬送口４６ａを有する筐体
である。この筐体４６内には、ウエハを加熱するための
加熱プレート４７が設けられ、この加熱プレート４７の
表面近傍には例えば抵抗発熱体よりなる加熱手段Ｈが埋
設されており、所定の温度に調整された加熱プレート４
７上に所定時間ウエハを載置することにより、当該ウエ
ハが加熱されるようになっている。図中４８ａは加熱プ
レート４７を貫通するように設けられた複数例えば３本
の昇降ピンである。これら昇降ピン４８ａは昇降機構４
８ｂにより昇降され、ウエハＷを加熱プレート４７に対
して受け渡す際に用いられる。この例ではウエハの加熱
時間は加熱プレート４７への載置時間で決定され、昇降
ピン４８ｂによりウエハを加熱プレート４７上に受け渡
すタイミング、昇降ピン４８ａにて加熱プレート４７か
ら持ち上げるタイミングにより加熱時間が制御されるよ
うになっている。ここで前記加熱手段Ｈへの電力供給量
により調整される加熱プレート４７の温度や、昇降ピン
４８ａの昇降のタイミングにより調整される加熱時間等
の諸条件は、後述のパラメータ制御部８によりデータ収
集用コントローラ７を介して制御されるコントローラ４
９により調整されるようになっている。

【００２９】続いて前記インターフェイス部Ｓ２に設け
られる膜厚測定部をなす膜厚測定ユニット４５について
説明すると、このユニット４５は、図６に示すように側
面に搬送口５１ａを有する筐体５１と、この筐体５１内
に設けられ、ウエハＷを載置するための載置台５２と、
この載置台５２を回転自在かつＸ及びＹ方向に移動自在
とする駆動機構５３と、光干渉式膜厚計５４とを備えて
いる。光干渉式膜厚計５４は、載置台５２上のウエハＷ
表面と対向するように設けられたプロ−ブ５４ａと光フ
ァイバ５４ｂと分光器及びコントロ−ラを含む分光器ユ
ニット５４ｃとを備えており、ウエハＷ表面に照射した
光の反射光に基づいてスペクトルを得、そのスペクトル
の基づいて膜厚を検出するものである。

【００３０】この膜厚測定ユニット４５においては、ウ
エハＷがＸ、Ｙ方向に移動し、プロ−ブ５４ａにより例
えばウエハＷの直径に沿った多数の位置に光軸を位置さ
せることにより各位置の膜厚が測定される。図４中５０
はコントローラであり、後述するデータ収集用コントロ
ーラ７に測定データを出力すると共に、駆動機構５３に
より載置台５２をＸ，Ｙ方向に移動制御したり、前記分
光器ユニット５４ｃから得られた信号を処理してウエハ
Ｗの各位置における膜厚を求め膜厚分布を作成したり膜
厚の平均値などを求める機能を有している。

【００３１】また、膜厚測定ユニット４５はこの例では
露光装置２００にて露光されたウエハＷについて、周縁
部のレジストを除去するために当該周縁部の露光を行う
周縁露光装置を共用するように構成されている。即ち筐
体５１内には露光手段５５が設けられると共にウエハＷ
の周縁部を検出するためのラインセンサー５６がウエハ
Ｗの通過領域を上下に挟むように設けられている。

【００３２】また前記棚ユニットＵ３に設けられる反射
率測定部をなす反射率測定ユニット４１は、周縁露光装
置が組み込まれていないことを除いて、膜厚測定ユニッ
ト４５とほぼ同様に構成されているので図示を省略する
が、以降の説明では、膜厚測定ユニット４５と区別する
ために、膜厚測定ユニット４５に関する説明には例えば
コントローラ５０Ａのように符号Ａを付し、反射率測定
ユニット４１に関する説明には例えばコントローラ５０
Ｂのように符号Ｂを付すものとする。

【００３３】具体的には、例えば光干渉式膜厚計５４ｂ
ＢによりウエハＷ表面に光を照射し、この光の反射光に
基づいて反射率を検出し、コントローラ５０Ｂにより、
駆動機構５３Ｂにより載置台５２をＸ，Ｙ方向に移動制
御すると共に前記分光器ユニット５４ｃＢから得られた
信号を処理して反射率の平均値などが求められるように
なっている。

【００３４】続いて棚ユニットＵ３に設けられる線幅測
定部をなす線幅検査ユニット４２、重なり測定部をなす
重なり検査ユニット４３、欠陥測定部をなす欠陥検査ユ
ニット４４について説明する。先ず線幅検査ユニット４
２は、例えば現像線幅を検査するユニットであり、重な
り検査ユニット４３は、上層部のレジストパターンと下
地パターンの重なり具合を検査するユニットであり、欠
陥検査ユニット４４は、レジスト膜の表面の傷（スクラ
ッチ検出）や、レジスト液の塗布時に混入する異物の有
無（コメット検出）、現像ムラ等の表面欠陥を検査する
ユニットである。

【００３５】前記線幅検査ユニット４２、重なり検査ユ
ニット４３、欠陥検査ユニット４４は、例えばＣＣＤカ
メラによる撮像により前記所定の検査を行うものであ
り、これら装置の一例について図７に基づいて説明する
と、例えば図示しないウエハＷの搬送口を備えた筐体６
１と、この筐体６１内に設けられ、ウエハＷを水平に支
持してその向きを調整できるように構成された回転載置
台６２と、この回転載置台６２上のウエハＷの表面を撮
像する、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動自在なＣＣＤカメラ６３
と、照明手段６４と、を備え、このＣＣＤカメラ６３で
得られたウエハＷの画像をデータ処理部であるパーソナ
ルコンピュータ６０等にて解析することによって検査を
行うように構成されている。前記コンピュ−タ６０は、
ＣＣＤカメラ６３の移動を制御する機能や、後述するデ
ータ収集用コントローラ７に測定データを送信する機能
も有している。なおＣＣＤカメラ６３は固定されてい
て、ウエハＷの載置台６２側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動で
きる構成であってもよい。

【００３６】また前記露光装置２００の概要について図
８の簡略図により簡単に説明すると、この装置は、載置
台６５上に載置され、レジスト液が塗布されたウエハＷ
に対して、所定のパターンマスク６６を介して露光部６
７より所定の光線を照射するものであり、前記露光部６
７は、光源やレンズ、光ファイバなどを備えている。露
光装置２００における露光条件は、露光強度、露光時
間、露光焦点、露光合わせ位置とで決定されるが、前記
露光強度とは、露光部６７からウエハＷに照射される光
線の強さ、露光時間とは露光部６７からウエハＷに光線
を照射している時間、露光焦点とは露光部６７の焦点位
置とウエハＷとの距離、露光合わせ位置とは露光部６７
とウエハＷとの位置合わせ（アライメントマーク合わ
せ）をいう。これらのパラメータは、後述するパラメー
タ制御部８からの指令に基づき、露光装置２００全体の
制御を行うコンピュータ２１０により制御されるように
なっている。

【００３７】ここで上述のレジストパタ−ン形成装置に
おけるウエハの流れについて述べておくと、先ず外部か
らキャリアＣがキャリア載置部２２に搬入され、受け渡
しアーム２３によりこのキャリアＣ内からウエハＷが取
り出される。ウエハＷは、受け渡しアーム２３から棚ユ
ニットＵ２の受け渡しユニット２６を介して主搬送手段
２４に受け渡され、更に棚ユニットＵ２（あるいはＵ
１、Ｕ３）の処理ユニットに順次搬送されて、所定の処
理例えば疎水化処理、冷却処理などが行われる。ウエハ
Ｗの下地膜の反射率測定を行う場合には、そのウエハＷ
は、棚ユニットＵ３内の反射率測定ユニット４１内に搬
入される。

【００３８】続いてこのウエハＷは塗布ユニット２にて
レジスト液が塗布され更に加熱処理されてレジスト液の
溶剤が揮発された後、棚ユニットＵ３の図では見えない
受け渡しユニットからインターフェイス部Ｓ２を経て露
光装置２００に送られる。ウエハＷに形成されたレジス
ト膜の膜厚測定を行う場合には、そのウエハＷはインタ
ーフェイス部Ｓ２内の膜厚測定ユニット４５内に搬入さ
れる。

【００３９】露光装置２００にて露光されたウエハＷ
は、逆の経路で棚ユニットＵ３の受け渡しユニット２６
を介して処理部Ｓ１に戻され、主搬送手段２４により現
像ユニット３２に搬送され、現像処理される。なお詳し
くは、ウエハＷは、現像処理の前に加熱ユニット２５に
て加熱処理が行われた後冷却処理される。現像処理され
たウエハＷは、主搬送手段２４により、線幅検査ユニッ
ト４２、重なり検査ユニット４３、欠陥検査ユニット４
４に順次搬送され、線幅検査ユニット４２にて現像線
幅、重なり検査ユニット４３にて上層部のレジストパタ
ーンと下地パターンとの重なり具合、欠陥検査ユニット
４４にて現像時の表面欠陥の検査が夫々行われる。

【００４０】こうして検査が行われたウエハは、上述と
逆の経路で受け渡しアーム２３に受け渡され、キャリア
載置部２２に載置されている元のキャリアＣに戻され
る。この後検査合格のウエハＷを含むカセットＣは例え
ば次工程であるエッチング装置（図示せず）に搬送さ
れ、検査不合格のウエハＷを含むカセットＣは、例えば
図示しない洗浄部に搬送されて、ここでウエハＷ上のレ
ジストが溶解除去され、塗布現像装置１００に搬入され
る前の状態に戻される。

【００４１】続いて図１及び図９を参照して、上述のレ
ジストパターン形成装置の制御系について説明する。図
中７は、データ収集用コントローラであり、塗布、現像
装置１００に設けられている。データ収集用コントロー
ラは７、塗布、現像装置１００に設けられている塗布ユ
ニット３Ａのような処理ユニットのコントローラと、反
射率検査ユニット４１のような検査ユニットのコントロ
ーラとの間で測定データや補正パラメータの授受を行な
う、後述するパラメータ制御部８、上位コンピュータ１
１０に対する通信専用のコンピュータである。

【００４２】このデータ収集用コントローラ７は、メモ
リとＣＰＵとデータの取りこみや伝送等を行うプログラ
ムとを備えており、上述の反射率測定ユニット４１、線
幅検査ユニット４２、重なり検査ユニット４３、欠陥検
査ユニット４４、膜厚測定ユニット４５の各コントロー
ラ５０やコンピュータ６０と接続されていて、前記各測
定ユニットからの測定データがここに入力されるように
なっている。なお図９中検査ユニット４Ａ、コントロー
ラ４Ｂは、上記反射率測定ユニット４１、線幅検査ユニ
ット４２等やそれらのコントローラをまとめて示すもの
である。

【００４３】またこのデータ収集用コントローラ７は、
加熱ユニット２５や塗布ユニット３Ａ、現像ユニット３
Ｂ、搬送系４００の各コントローラ３０Ａ，３０Ｂ，４
９，４１０とも接続されていて、補正パラメータが各処
理ユニットに出力されるようになっている。また図１
中、２８は塗布、現像装置１００内部のウエハ搬送領域
の温度や湿度、圧力を検出する外部センサであり、この
外部センサ２８もデータ収集用コントローラ７に接続さ
れていて、当該外部センサ２８からの測定データがデー
タ収集用コントローラ７に取り込まれるようになってい
る。なおこの外部センサ２８を露光装置２００の内部に
設け、当該装置の内側の搬送領域の温度や湿度を検出す
るようにしてもよいし、塗布、現像装置１００や露光装
置の外部に設けて、塗布、現像装置１００等の外側のウ
エハ搬送領域の温度や湿度、圧力を検出するようにして
もよい。このデータ収集用コントローラ７で行われる機
能の要点は、 （１）検査ユニット４Ａや外部センサ２８からの測定デ
ータの取り込み （２）後述するパラメータ制御部８への前記測定データ
の出力 （３） パラメータ制御部８からの補正後の補正パラメ
ータの取りこみ （４） 各処理ユニットのコントローラへの前記補正パ
ラメータの出力である。

【００４４】図中８はパラメータ制御部であり、このパ
ラメータ制御部８は塗布，現像装置１００と伝送路によ
り接続されていると共に、上位コンピュータ１１０とも
伝送路により接続されている。パラメータ制御部８は、
各処理ユニットのレシピや後述する補正パラメータの編
集やレシピのアップロード及びダウンロード、レシピや
補正パラメータの変更履歴等の管理などを行うと共に、
レシピや補正パラメータに応じて各処理ユニットの制御
を行うものである。実際にはＣＰＵ（中央処理ユニッ
ト）、プログラム及びメモリなどにより構成されるが、
各機能をブロック化し構成要素として説明するものとす
る。この実施の形態におけるその働きの要点は、 （１） データ収集用コントローラ７に入力された測定
データの読み取り （２） 測定データに基づく補正パラメータの演算 （３） データ収集用コントローラ７への演算後の補正
パラメータの出力 （４） 塗布、現像装置１００の処理全体の制御 （５） 上位コンピュータ１１０への補正パラメータに
関する情報の出力 であり、補正パラメータの演算について詳しく述べる
と、 レジスト塗布後に測定を行うレジスト膜厚の測定デー
タに基づく、塗布ユニットのスピンチャックの回転数
（以降「回転数」という）、塗布ユニットのレジスト液
の吐出時間（以降「吐出時間」という）、露光装置の露
光強度、現像ユニットの現像時間の補正 レジスト塗布前に測定を行う下地膜の反射率の測定デ
ータに基づく、回転数、吐出時間、露光装置の露光強
度、現像ユニットの現像時間の補正 現像処理後に測定を行う現像線幅の測定データに基づ
く、露光装置の露光強度、露光後の加熱ユニットの加熱
時間、現像ユニットの現像液温度の補正 現像処理後に測定を行う重ね合わせ検査の測定データ
に基づく、露光装置の露光合わせ位置の補正 現像処理後に測定を行う欠陥検査の測定データに基づ
く、塗布ユニットのノズル位置（以下「ノズル位置」と
いう）、露光装置の露光焦点の補正 などにある。従って以下ではこれらに関係する事項を重
点的に説明していく。

【００４５】つまり本発明では、下地膜の反射率、レジ
スト膜厚等の測定データに基づいて当該測定データに関
係のある所定の補正パラメータが補正されることに特徴
があり、このパラメータ制御部８では、これら測定デー
タに基づいて既述の〜に示すように、回転数や吐出
時間、露光強度、現像時間などの所定の補正パラメータ
が選択され、当該補正パラメータの補正が自動的に行わ
れるようになっている。ここで測定データに対応して補
正される補正パラメータは、予め所定の実験を行って絞
り込まれたものである。

【００４６】図９中８１はレシピ作成部、８２はレシピ
格納部、８３はレシピ選択部であり、レシピ作成部８１
は、レジストの塗布処理、現像処理、露光処理、これら
の前後に行う加熱冷却処理などの各処理のレシピを作成
するものであって、レシピ作成プログラム及びレシピの
入力や編集のための操作画面などからなる。例えば塗布
処理では、レジスト種類、目標膜厚例えばウエハ表面上
の平均膜厚の目標値、レジスト膜形成時の回転数、ノズ
ル位置、レジスト液の吐出時間等といったレジスト塗布
処理に必要な処理条件を組み合わせたレシピの入力を行
うことができるようになっている。

【００４７】また現像処理では、現像液種類、現像液温
度、現像時間、現像液の液盛り時のウエハＷの回転数等
といった現像処理に必要な処理条件、露光処理では、露
光強度、露光時間、露光焦点、露光合わせ位置等といっ
た露光処理に必要な処理条件、加熱処理では、加熱温
度、加熱時間等といったこれらの処理に必要な処理条件
を夫々組み合わせたレシピの入力を行うことができるよ
うになっている。このようにしてここで作成された各レ
シピはレシピ格納部８２へ格納される。レシピは目的と
する処理に応じて複数用意され、オペレータは、レシピ
選択部８３にて前記レシピ格納部８２に格納されている
複数のレシピから目的とするレシピを選択することとな
る。

【００４８】更にパラメータ制御部８は、膜厚補正部８
１０、反射率補正部８１１、現像線幅補正部８１２、重
なり補正部８１３、現像欠陥補正部８１４、回転数補正
部８２０、ノズル位置補正部８２１、吐出時間補正部８
２２、露光強度補正部８２３、露光焦点補正部８２４、
露光合わせ位置補正部８２５、加熱時間補正部８２６、
現像時間補正部８２７、現像液温度補正部８２８、補正
パラメータ選択部８４、警報発生手段８５を備えてい
る。

【００４９】前記膜厚補正部８１０、反射率補正部８１
１、現像線幅補正部８１２、重なり補正部８１３、現像
欠陥補正部８１４は、レジスト膜厚等の各測定データ
と、後述する例えば膜厚許容範囲のようなデータ許容範
囲、例えば膜厚補正許容範囲のような補正許容範囲とを
比較して補正が必要であるか否か、及び例えば回転数補
正許容値のようなパラメータ補正許容値と補正量とを比
較して補正量が適切であるか否かを判断する機能を有し
ている。

【００５０】また回転数補正部等の各補正部８２０〜８
２８は、前記膜厚等の測定データがデータ許容範囲から
外れて補正許容範囲内にある場合に、これらが目標値よ
りも小さい場合と大きい場合とにおいて目標の処理状態
を得るために、当該測定データと関連する補正パラメー
タの補正を行うためのものであり、例えば所定の実験を
行ない、予め作成された補正プログラムにより補正値の
演算が行われるようになっている。

【００５１】ここで回転数補正部８２０とは、塗布ユニ
ット３Ａのスピンチャック３１Ａの回転数、ノズル位置
補正部８２１とはレジスト塗布時の塗布ユニット３Ａの
ノズル位置、吐出時間補正部８２２とはレジスト塗布時
の塗布ユニット３Ａにおけるレジスト液の吐出時間、露
光強度補正部８２３とは露光装置２００の露光部６７の
露光強度、露光焦点補正部８２４とは前記露光部６７の
焦点位置とウエハＷとの位置合わせ、露光合わせ位置補
正部８２５とは前記露光部６７とウエハＷとの位置合わ
せ、加熱時間補正部８２６とは加熱ユニット２５におけ
る加熱時間、現像時間補正部８２７とは現像ユニット３
Ｂにおける現像時間、現像液温度補正部８２８とは現像
ユニット３Ｂにおける現像液温度、について、夫々補正
を行うものである。

【００５２】補正パラメータ選択部８４は、レジスト膜
厚等の測定データに基づいて補正するパラメータを選択
するものであり、レジスト膜厚の場合には、回転数補正
部８２０、吐出時間補正部８２２、露光強度補正部８２
３、現像時間補正部８２７、下地膜反射率の場合には、
回転数補正部８２０、吐出時間補正部８２２、露光強度
補正部８２３、現像時間補正部８２７、現像線幅の場合
には、露光強度補正部８２３、加熱時間補正部８２６、
現像液温度補正部８２８、重ね合わせ検査の場合には、
露光合わせ位置補正部８２５、欠陥検査の場合には、ノ
ズル位置補正部８２１、露光焦点補正部８２４、が夫々
選択される。

【００５３】前記警報発生部８５は、例えば各補正部８
２０〜８２８の補正プログラムを動かしたときに膜厚分
布等の演算結果などが異常値を示した場合等に警報を発
生するためのものであり、例えばブザ−音の鳴動、警報
ランプの点灯、操作画面へのアラ−ム表示等といったこ
とを行う。

【００５４】ここで塗布ユニット３Ａを例にして、レシ
ピ作成画面の一つである補正パラメータ用の設定入力画
面の一例について説明しておく。塗布ユニット３Ａで
は、スピンチャック３１Ａの回転数やレジスト液の吐出
時間を補正することにより膜厚が調整され、ノズル３６
Ａの位置を補正することにより現像欠陥が調整されるよ
うになっている。

【００５５】このためこの画面ではレジスト膜の目標膜
厚の他、データ許容範囲である膜厚許容範囲、補正許容
範囲である膜厚補正許容範囲、パラメータ補正許容値で
ある回転数補正許容値、ノズル位置補正許容値及び吐出
時間補正許容値を入力できるようになっている。膜厚許
容範囲等のデータ許容範囲とは、この範囲内に膜厚等の
測定データが入っていれば正常状態として取り扱うため
のものであり、膜厚補正許容範囲等の補正許容範囲と
は、測定データがデータ許容範囲を越えていても補正許
容範囲内に入っていれば、対応する補正パラメータの補
正作業により、正常状態として後の工程を続行して行な
い、この範囲から外れていれば異常状態として取り扱う
ためのものである。つまり測定データがデータ許容範囲
から外れ、補正許容範囲に入っていれば、対応する補正
パラメータの補正作業が行われることになる。回転数補
正許容値、ノズル位置補正許容値、吐出時間補正許容値
等のパラメータ補正許容値とは、回転数などの補正量を
求めたとき、これらがパラメータ補正許容値よりも外れ
ていれば、異常状態として取り扱うためのものである。

【００５６】同様に現像ユニットの補正パラメータ用の
設定入力画面では、当該ユニットでは、現像時間及び現
像液の温度を補正することにより現像線幅等の現像状態
が調整されるので、現像線幅目標値、重なり目標値、欠
陥目標値の他、データ許容範囲である線幅許容範囲、重
なり許容範囲、欠陥許容範囲、補正許容範囲である線幅
補正許容範囲、重なり補正許容範囲、欠陥補正許容範
囲、パラメータ補正許容値である現像時間補正許容値、
現像液温度補正許容値を入力できるようになっている。

【００５７】また加熱ユニット２５の補正パラメータ用
の設定入力画面では、当該ユニットでは、加熱時間を補
正することにより現像状態が調整されるので、パラメー
タ補正許容値である加熱時間補正許容値を入力できるよ
うになっている。

【００５８】露光装置２００の補正パラメータ用の設定
入力画面では、当該装置では、露光強度、露光焦点、露
光合わせ位置を補正することにより露光状態が調整され
るので、パラメータ補正許容値である露光強度補正許容
値、露光焦点補正許容値、露光合わせ位置補正許容値を
入力できるようになっている。

【００５９】図中８６は、塗布現像装置１００の上位コ
ントローラ１１０の制御を行うためのホスト制御部であ
り、これは例えば上位コントローラ１１０に対して補正
パラメータの補正状態の伝送などを行うものである。こ
こで上位コンピュータ１１０とは、複数の塗布現像装置
１００や露光装置２００の管理を行うコンピュータをい
う。

【００６０】また前記パラメータ制御部８及びホスト制
御部８６は、制御対象である既述の塗布ユニット３Ａ、
現像ユニット３Ｂ、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３に設け
られる加熱ユニット２５、主搬送手段２４及び受け渡し
手段２３、２７等の搬送系４００、検査ユニット４Ａの
各コントローラ３０Ａ，３０ｂ，４９，４１０，４Ｂ並
びにデータ収集用コントローラ７に対して、ランケーブ
ル８００を介して接続されている。ここで上述の４１０
は前記搬送系の駆動を制御するコントローラである。

【００６１】次に本実施の形態における作用を説明す
る。先ずレシピ選択部８３により処理を行おうとする所
定のレシピを選択し、レシピ作成部８１により、塗布ユ
ニット３Ａでは、レジスト膜の目標膜厚の他、膜厚許容
範囲、膜厚補正許容範囲、回転数補正許容値、ノズル位
置補正許容値、吐出時間補正許容値を入力する。ここで
膜厚許容範囲、膜厚補正許容範囲、回転数補正許容値、
ノズル位置補正許容値、吐出時間補正許容値は、予め実
験により求めておいたものである。

【００６２】現像ユニット３Ｂでは、現像線幅目標値、
重なり目標値、欠陥目標値の他、予め求めた線幅許容範
囲、線幅補正許容範囲、重なり許容範囲、重なり補正許
容範囲、欠陥許容範囲、欠陥補正許容範囲、現像時間補
正許容値、現像液温度補正許容値、加熱ユニット２５で
は、予め求めた加熱時間補正許容値、露光装置２００で
は、予め求めた露光時間補正許容値、露光強度補正許容
値、露光焦点補正許容値、を夫々入力する。

【００６３】続いて製品ウエハＷを一定枚数処理する毎
に製品ウエハについて所定の検査を行う場合を例にして
本発明について説明する。なお所定の検査はウエハＷの
全数について行うようにしてもよいし、例えばベアウエ
ハからなるモニタウエハを用いて行うようにしてもよ
い。

【００６４】先ずレジスト塗布後に行われる測定項目で
あるレジスト膜の膜厚検査の場合について塗布ユニット
３Ａの補正パラメータを補正する場合を例にして図１
０，図１１により説明する。なお実際にはデータ収集用
コントローラ７は塗布、現像装置１００に設けられてい
るが、図１１では図示の便宜上、データ収集用コントロ
ーラ７は塗布、現像装置１００と離れて描いてある。

【００６５】この場合には、レシピＲ１を使用して塗布
ユニット３Ａにてレジスト膜が塗布した後（ステップＳ
１）、既述のように膜厚測定ユニット４５においてレジ
スト膜厚の測定データ、例えばウエハＷの直径に沿った
膜厚分布を得（ステップＳ２）、例えば膜厚測定ユニッ
ト４５のコントローラ５０Ａは、この膜厚分布から膜厚
平均値を求めてデータ収集用コントローラ７に送信し、
ここに保存する。

【００６６】一方パラメータ制御部８では、データ収集
用コントローラ７からレジスト膜厚の測定データを取り
出し、膜厚補正部８１０によりこの膜厚平均値が膜厚補
正許容値の設定値以内であるか否かを判断し（ステップ
Ｓ３）、設定値よりも外れていれば装置などの異常であ
ると判断して前記警報発生手段８５からアラームを出力
し（ステップＳ４）、例えばオペレータの操作により補
正作業を中止し、またレジストパターン形成装置では、
一旦処理を停止して、既にレジスト塗布が行われたウエ
ハＷを回収する。

【００６７】設定値以内であればステップＳ５に進み、
膜厚補正部８１０により膜厚平均値が膜厚許容範囲以内
であるか否かを判断し、許容範囲以内であればパラメー
タの補正作業を行う必要がなく、今までの設定値を用い
て以降の処理を行えばよいので、補正作業を終了する。
許容範囲から外れていればステップＳ６に進み、回転数
補正部８２０、露光強度補正部８２３、現像時間補正部
８２７にて、スピンチャック３１Ａの回転数、現像ユニ
ット３Ｂの現像時間、露光装置２００の露光強度の夫々
の補正パラメータの演算が行われる。このとき例えば外
部センサ２８からの搬送領域の温度や湿度、大気圧の測
定データに基づいて各補正パラメータの演算が行われ
る。

【００６８】ここで回転数の補正を行うのは、レシピに
従ってレジスト膜の形成を行ったとしても、温度、湿
度、ウエハの品質等によってはウエハ表面に塗布された
レジスト液が予期したとおりの膜厚とならない場合もあ
るため、前記膜厚が目標とする値となるようにするため
である。また露光強度、現像時間の補正を行うのは、レ
ジスト膜厚の厚さによって、一定の現像状態や露光状態
を得るための条件が異なるからである。

【００６９】さらにここで行われる補正作業は、膜厚が
膜厚目標値よりも小さい場合には、レジスト液の塗布量
を多くするように前記回転数を小さく、露光処理の進行
を抑えるように露光強度を小さく、現像処理の進行を抑
えるように現像時間を短くするように補正が行われ、膜
厚が膜厚目標値よりも大きい場合には、レジスト液の塗
布量を少なくするように前記回転数を大きく、露光処理
の進行を促進するように露光強度を大きく、現像処理の
進行を促進するように現像時間を長くするように補正が
行われる。

【００７０】この際ここで補正されたパラメータが、予
め入力されている回転数補正許容値、露光強度補正許容
値、現像時間補正許容値の各範囲を超えていると、所定
の処理ができなくなるおそれがあるため、ステップＳ６
に続くステップＳ７では、膜厚補正部８Ａにより補正後
の各パラメータの値が、既述の補正許容値以内であるか
否かを判断し、この範囲を外れていれば前記ステップＳ
４に進んでアラームを出力し、この範囲以内であればス
テップＳ８に進んで各補正パラメータの値を補正量だけ
補正する。こうして補正された補正パラメータのデータ
のうち塗布、現像装置１００に含まれる処理ユニットに
関するデータは、パラメータ制御部８から一旦データ収
集用コントローラ７に出力し、データ収集用コントロー
ラ７が塗布、現像装置１００の各処理ユニットのコント
ローラに出力し、補正パラメータのデータのうち露光装
置２００に関するデータは、パラメータ制御部８から直
接露光装置２００のコントローラ２１０に出力する。各
処理ユニットではその後は補正された値を用いてレジス
トの塗布、露光処理、現像処理が行われる。

【００７１】以降レジスト塗布前の検査、現像処理後の
検査に基づいて行われる補正パラメータの補正作業につ
いて説明する。この場合、各検査ユニットのコントロー
ラからデータ収集用コントローラ７に測定データが出力
されてここに保存され、パラメータ制御部８が必要なと
きに必要な測定データを取り出す。測定データが各パラ
メータの補正許容値の設定値を外れていれば、前記警報
発生手段８５からアラームを出力して補正作業を中止
し、一方レジストパターン形成装置では、一旦処理を停
止して、既に処理の行われたウエハＷを回収する。測定
データが補正許容値の設定値以内であれば、さらにデー
タ許容範囲以内であるか否かを判断し、許容範囲以内で
あれば補正作業を終了して今までの設定値を用いて以降
の処理を行なう。このデータ許容範囲から外れていれば
各補正パラメータの値を補正量だけ補正し、塗布、現像
装置１００に関するデータはデータ収集用コントローラ
７を介して各処理ユニットに補正後の補正パラメータが
出力し、露光装置２００に関するデータはパラメータ制
御部８から露光装置２００のコントローラ２１０に直接
出力するといった制御は各検査に共通して行われるの
で、以下には各補正パラメータを補正する場合の制御に
ついて説明する。

【００７２】先ずレジスト塗布前に行われる測定項目で
ある下地膜の反射率の検査の場合については、例えば図
１１に示すように、反射率測定ユニット４１にて測定さ
れた反射率の測定データ例えば反射率平均値が反射率許
容範囲から外れていれば、パラメータ制御部８の回転数
補正部８２０等の補正パラメータの各補正部にて、スピ
ンチャック３１の回転数、露光強度、現像時間の補正が
行われる。ここで前記回転数や吐出時間の補正を行うの
は、下地膜の反射率が所定範囲にないままレジストが塗
布されると所望の膜厚が得られなかったり、膜厚のウエ
ハ面内不均一が生じるからであり、露光強度、現像時間
の補正を行うのは、下地膜の反射率によって、一定の現
像状態や露光状態を得るための条件が異なるからであ
る。

【００７３】またここで行われる補正作業は、以後のレ
ジスト膜厚や露光状態、現像状態を目標の処理状態に近
づけるように、スピンチャック３１の回転数、露光強
度、現像時間の最適化を図るように補正が行われる。

【００７４】また現像処理後に行われる測定項目である
現像線幅の検査の場合については、例えば図１２(a)に
示すように、線幅検査ユニット４２にて測定された現像
線幅の測定データ例えば線幅平均値が線幅許容範囲から
外れていれば、補正パラメータの各補正部８２３，８２
６，８２８により、露光強度、加熱時間、現像液温度の
補正を行う。ここで露光強度、加熱時間、現像液温度の
補正を行うのは、これらによって現像状態が異なるから
である。つまり露光強度が大きい場合には露光状態が進
行しやすいので、現像したときの現像線幅が細くなり、
現像液温度が高い場合には現像状態が進行しやすくな
る。また例えば化学増幅型レジストを用いた場合には、
露光することにより生成した酸が触媒として作用し、こ
の後の加熱ユニット２５での加熱処理により熱エネルギ
ーを利用したレジストの解像反応が進行するので、加熱
時間が長い場合にはより現像状態が進行しやすくなる。

【００７５】このためここで行われる補正作業は、線幅
が線幅目標値よりも小さい場合には、露光処理の進行を
抑えるように露光強度を小さく、かつ現像処理の進行を
抑えるように加熱時間を短く、現像液温度を低くするよ
うに補正が行われ、線幅が線幅目標値よりも大きい場合
には、露光処理の進行を促進するように露光強度を大き
く、現像処理の進行を促進するように加熱時間を長く、
かつ現像液温度を高くするように補正が行われ、その後
は補正された値を用いて露光処理、現像処理が行われ
る。

【００７６】現像処理後に行われる測定項目である重な
り具合の検査の場合については、例えば図１２(b)に示
すように、重なり検査ユニット４３にて測定された、下
地膜とレジスト膜とのパターンの重なり具合のデータ
が、重なり許容範囲から外れていれば、露光合わせ位置
補正部８２５にて露光部６７とウエハＷとの位置合わせ
の最適値への補正が行われ、その後は補正された値を用
いて露光処理が行われる。

【００７７】また現像処理後に行われる測定項目である
欠陥検査の場合については、例えば図１２(c)に示すよ
うに、欠陥検査ユニット４４にて測定された測定データ
例えば、現像ムラや現像欠陥が欠陥許容範囲から外れて
いれば、各補正パラメータの補正部８２１，８２４によ
りノズル位置、露光焦点の補正を行う。ここで現像ムラ
や現像欠陥は夫々の数（欠陥ポイント数）により判断さ
れ、例えば欠陥許容範囲の一例はウエハＷの面内におい
て欠陥ポイント数が３個以下である。また前記ノズル位
置を補正するのは、レジスト塗布時にノズル３６Ａがウ
エハＷのほぼ中央部位置からずれていると、ウエハＷ面
内においてレジストの塗布ムラが生じ、これら現像ムラ
の発生原因となるからであり、露光焦点を補正するのは
露光時の焦点位置がずれていると、所望サイズのパター
ンが得られないからである。

【００７８】またここで行われる補正作業は、前記ノズ
ル位置をウエハＷのほぼ中央位置に位置合わせし、露光
部５３の焦点位置とウエハＷとを最適な位置に合わせる
ように補正が行われ、その後は補正された値を用いてレ
ジストの塗布、露光処理が行われる。

【００７９】以上において各補正パラメータの補正作業
は予め作成された補正プログラムにより自動的に行う場
合について説明したが、オペレ−タの経験を生かして補
正量を決定するようにしてもよい。この場合には、例え
ば測定データがデータ許容範囲を越えて補正許容範囲に
ある場合に、パラメータの補正が必要である旨の表示を
出力すると共に、パラメータ制御部８の補正パラメータ
の入力画面に、測定データ毎に予め選択された補正パラ
メータが出力されるようにして、オペレータがパラメー
タ補正許容値の範囲内で、パラメータ制御部８の入力画
面を見ながら、測定データに対応する補正パラメータの
補正値を入力するようにすればよい。

【００８０】上述実施の形態では、下地膜の反射率、レ
ジスト膜厚、現像線幅、下地膜とレジストパターンの重
なり具合、現像欠陥、現像ムラの各測定項目の測定デー
タと、このデータに基づいて補正される補正パラメータ
とを予め対応づけておき、専用の制御部において測定デ
ータ毎に予め設定された補正パラメータを選択して、こ
れら補正パラメータの補正を行うようにしている。

【００８１】従ってウエハ表面に形成されたレジスト膜
の膜厚や、現像線幅等が目標値から外れた場合、自動的
に対応する補正パラメータを選択して補正を行うことが
できる。このため従来のように、膨大な処理条件からパ
ラメータを試行錯誤的に選択して補正作業を行う場合に
比べて、補正作業が容易になってオペレ−タの負担が軽
減されると共に、適切な補正を行うことができる。

【００８２】この際レジスト膜厚を例にしても、補正パ
ラメータは、塗布ユニットの回転数、現像ユニットの現
像時間、露光装置の露光強度と複数のユニットや装置に
亘っているが、本発明のように専用の制御部にて予め選
択された補正パラメータを補正するようにすると、オペ
レータが各ユニット、装置を回って処理条件の補正を行
う場合に比べて補正作業の煩わしさが軽減される。

【００８３】この際本発明では、データ収集用コントロ
ーラ７とパラメータ制御部８とを用意し、各検査ユニッ
トからの検査データをデータ収集用コントローラ７に取
りこみ、パラメータ制御部８からデータ収集用コントロ
ーラ７に測定データを取りに行くようにする一方、パラ
メータ制御部８にて補正された補正パラメータのデータ
をデータ収集用コントローラ７に伝送し、ここから各処
理ユニットのコントローラにデータを送信するようにし
ている。

【００８４】このようにデータ収集用コントローラ７
は、各検査ユニットと、各処理ユニット、パラメータ制
御部８との間で、補正パラメータの補正に関するデータ
の授受をまとめておこなっている。このため各処理ユニ
ットや各検査ユニットとパラメータ制御部８との間で直
接データの授受が行われる場合に比べて、パラメータ補
正に関するデータの授受をまとめておこなうことができ
るので、伝送路の使用頻度が下げられる。つまり各処理
ユニットや検査ユニットとパラメータ制御部８との間で
直接データが伝送される場合には、処理ユニットや検査
ユニットとパラメータ制御部８との間で通信が頻繁に行
われ、伝送路のトランスアクションが厳しくなってしま
う。

【００８５】さらにパラメータ制御部８にて各パラメー
タの補正を行う際に、外部センサ２８からの搬送領域の
温度や湿度といった測定データに基づいて補正が行われ
るので、より精密な補正作業を行うことができる。

【００８６】さらにまた前記レジスト膜の膜厚等の測定
データが予め設定された補正許容範囲から外れている時
には、塗布ユニットや現像ユニットの異常、膜厚測定ユ
ニット等の検査ユニットの異常、あるいは温湿度などの
雰囲気制御の異常の可能性があるため、異常と判断して
補正作業を止めてオペレ−タに知らせているので、装置
の異常をいち早く検出でき、異常事態のままプロセスが
進行されるおそれがない。

【００８７】この際決定された補正値がパラメータ補正
許容値から外れている時にも同様に装置の異常であるお
それが大きく、この場合にも補正作業を止めるようにし
ているので異常事態のままプロセスが進行するおそれが
ない。

【００８８】また本発明は、例えばレジスト膜厚の検査
の場合で説明するように、回転数などの補正パラメータ
の補正を行った後、補正後のパラメータで塗布ユニット
や現像ユニット、露光ユニットにて所定の処理を行い、
続いてそのレジスト膜の膜厚を測定し、その膜厚平均値
が目標膜厚に対して許容範囲に入っているか否かを判あ
断して、入っていなければ再度補正パラメータの補正を
行い、こうして膜厚平均値が目標膜厚に対して許容範囲
に入るまで補正作業を繰り返すようにしてもよい。

【００８９】以上においてこの実施の形態では、例えば
図１３に示すように、例えば検査ユニットの一部又は全
部を組み合わせて検査装置９を構成し、この検査装置９
を塗布、現像装置１００の外部に設けるようにしてもよ
い。検査装置９は、図１３，図１４に示すように、筐体
９０内に、例えばウエハＷを収納したカセットを搬入出
するための搬入出ステージ９１と、複数の検査ユニット
９２と、この搬入出ステージ９１と検査ユニット９２と
の間でウエハＷを搬送するための専用の補助基板搬送手
段をなす、昇降自在、Ｘ，Ｙ方向に移動自在、鉛直軸ま
わりに回転自在に構成された補助アーム９３と、を備え
ている。

【００９０】前記検査ユニット９２は補助アーム９３が
アクセスできる位置に設けられており、例えばこの例で
は線幅検査ユニット９２Ａ、重なり検査ユニット９２
Ｂ、欠陥検査ユニット９２Ｃが割り当てられている。こ
れら線幅検査ユニット９２Ａ，重なり検査ユニット９２
Ｂ、欠陥検査ユニット９３Ｃは、上述の構成と同じであ
る。なお検査装置９に組み合わせられる検査ユニットの
数は３個以上或いは３個以下であってもよいし、検査ユ
ニットの種類も上述の例に限らず、例えば反射率測定ユ
ニット４１や膜厚測定ユニット４５をここに組み込むよ
うにしてもよい。

【００９１】そしてこの構成では、現像ユニット３Ｂに
て処理を行うまでは上述の実施の形態と同様であるが、
現像処理後のウエハＷが収納されたキャリアＣは、自動
搬送ロボットあるいはオペレータにより検査装置９に搬
送されて搬入出ステージ９１に載置され、例えばキャリ
アＣの１番目のウエハＷが検査用ウエハＷとして補助ア
ーム９３により取り出されて、３つの検査ユニット９２
に順次搬送され、線幅検査ユニット９２Ａにて現像線
幅，重なり検査ユニット９２Ｂにて上層部のレジストパ
ターンと下地パターンとの重なり具合，欠陥検査ユニッ
ト９２Ｃにて現像時の表面欠陥の検査が順次行われる。

【００９２】この後検査合格のウエハＷを含むカセット
Ｃは次工程である図示しないエッチング装置に搬送さ
れ、検査不合格のウエハＷを含むカセットＣは、例えば
図示しない洗浄部に搬送されて、ここでウエハＷ上のレ
ジストが溶解除去され、塗布現像装置１００に搬入され
る前の状態に戻される。

【００９３】さらに本発明のレジストパターン形成装置
は、例えば図１５又は図１６のように構成してもよい。
図１５に示す例は、パラメータ制御部８と上位コンピュ
ータ１１０とが並列に設けられている構成であり、塗
布、現像装置１００と露光装置２００はパラメータ制御
部８と上位コンピュータ１１０とに夫々伝送路により別
個に接続されている。この例は、上位コンピュータ１１
０とパラメータ制御部８との間でデータの授受が行われ
ない他は、詳細は上述の実施の形態と同様に構成されて
いる。

【００９４】各検査ユニット４Ａや外部センサ２８から
の測定データはデータ収集用コントローラ７に取りこま
れ、ここからパラメータ制御部８（又は上位コンピュー
タ１１０）に出力されて、パラメータ制御部８（又は上
位コンピュータ１１０）が、補正パラメータの演算をす
る。得られた補正後のパラメータはデータ収集用コント
ローラ７に出力され、データ収集用コントローラ７より
塗布、現像装置１００の各処理ユニットのコントローラ
及び露光装置２００のコントローラ２１０に伝送され
て、パラメータの変更が行われる。

【００９５】この際例えば通常はパラメータ制御部８に
より補正パラメータの変更が行われるが、例えばパラメ
ータ制御部８が故障したときには、上位コンピュータ１
１０により補正パラメータの変更を行なうように設定さ
れる。このようにすると、パラメータ制御部８及び上位
コンピュータ１１０のいずれも同じ機能を持っており、
一方が故障したときに、他方を用いることができるの
で、常に安定した状態で制御できるという利点がある。

【００９６】また図１６に示す例は、パラメータ制御部
８と上位コンピュータ１１０とを並列に設けながら、パ
ラメータ制御部８と上位コンピュータ１１０との間も伝
送路で接続されている構成である。この例は、上位コン
ピュータ１１０とパラメータ制御部８との間でデータの
授受が行われる他は、図１５の構成と同様に構成され、
詳細は上述の実施の形態と同様に構成されている。

【００９７】この構成では、パラメータ制御部８と上位
コンピュータ１１０とは、図１５に示す例のように夫々
別個に補正パラメータの補正作業を行ない、またパラメ
ータ制御部８と上位コンピュータ１１０との間でも補正
パラメータの変更状態の連絡が行われる。

【００９８】以上において本発明では、上述の補正パラ
メータの他に、レジスト膜厚の測定データに基づいて、
塗布ユニット３Ａの加速度、レジスト液の吐出時間、露
光装置２００の露光時間の補正を行うようにしてもよ
い。この場合、補正作業は、膜厚が膜厚目標値よりも小
さい場合には、レジスト液の塗布量を多くするようにス
ピンチャック３１Ａの加速度を小さく、レジスト液の供
給量を多くするように吐出時間を長く、露光処理の進行
を抑えるように露光時間を短くするように補正が行われ
る。

【００９９】また下地膜の反射率の測定データに基づい
て、塗布ユニット３Ａの加速度、レジスト液の吐出時
間、露光装置２００の露光時間の補正を行うようにして
もよい。この場合この場合補正作業は、以後のレジスト
膜厚や露光状態、現像状態を目標の処理状態に近づける
ように、スピンチャック３１Ａの加速度、露光時間の最
適化を図るように補正が行われる。

【０１００】さらに現像線幅の測定データに基づいて、
塗布ユニット３Ａの回転数と加速度、塗布ユニット３Ａ
のレジスト液の吐出時間、露光装置２００の露光時間と
露光焦点、現像後の加熱ユニット２５の加熱温度、現像
ユニット３Ｂの現像時間の補正を行うようにしてもよ
く、この場合補正作業は、線幅が線幅目標値よりも小さ
い場合には、露光処理の進行を抑えるように、露光時
間、露光焦点が補正され、現像処理の進行を抑えるよう
に、加熱温度、現像時間が補正される。なお現像線幅の
測定データを用いて塗布ユニット３Ａの回転数や加速
度、吐出時間を補正するのは、塗布後の状態が正常な範
囲であっても、温度や湿度などの変化により現像状態が
変化し、現像条件や露光条件の補正のみでは対応できな
い場合もあるからである。さらにまた欠陥検査の測定デ
ータに基づいて、露光装置２００の露光時間や露光強
度、現像ユニット３Ｂの現像時間や現像液温度の補正を
行うようにしてもよく、このようにこれらのパラメータ
について補正するのは、これらのパラメータにより現像
状態が変化して、現像処理が進行する部位と進行しない
部位とが生じ、現像欠陥や現像ムラが発生するからであ
り、この場合補正作業は、前記露光時間、露光強度、現
像時間、現像液温度を最適化するように補正が行われ
る。

【０１０１】以上において本発明は、上述の全ての検
査、つまり下地膜反射率、レジスト膜厚、現像線幅、下
地膜とレジストパターンの重なり検査、現像欠陥検査、
エッチング線幅の検査を行う必要は必ずしもなく、例え
ばレジスト膜厚や現像線幅等これらの検査のうちの少な
くとも１つを行い、この検査の測定データを元にして所
定の補正パラメータの補正を行うようにすればよい。

【０１０２】また例えばレジスト膜厚の測定データに基
づいて補正される補正パラメータは、回転数、加速度、
吐出時間、現像時間、露光強度、露光時間の６つである
が、これら全ての補正パラメータについて補正を行う必
要はなく、これらの補正パラメータの少なくとも１つを
補正することにより目標値に近づけるようにしてもよ
い。

【０１０３】つまり全てのパラメータを同時に補正する
のではなく、補正原因の排除に最も寄与度の高いパラメ
ータの補正が行なわれる。例えば測定データと補正原因
とを予め実験を行って関連づけて、補正原因の優先順位
を求めておき、この補正原因の排除に最も関連のある補
正パラメータから補正を行ない、補正原因が排除された
段階で補正作業を停止するようにすればよい。

【０１０４】さらに本発明では、例えばレジスト膜厚に
基づいてレジスト塗布に関するパラメータを調整する場
合、例えば反射率測定ユニット４１や膜厚測定ユニット
４２をキャリアステーション２１の近傍に配設し、レジ
ストを塗布する前に、ウエハＷの反射率や膜厚を測定し
た後、この測定データに基づいて塗布ユニット３Ａに関
するパラメータを補正し、この後処理部Ｓ１にて所定の
処理を行うようにしてもよい。

【０１０５】また露光装置２００についても、パラメー
タ制御部８からの補正パラメータに関するデータをデー
タ収集用コントローラ７を介して露光装置２００のコン
トローラ２１０に伝送するようにしてもよい。さらにデ
ータ収集用コントローラ７とパラメータ制御部８との間
では、各検査ユニットからの測定データの授受のみを行
い、補正パラメータはパラメータ制御部８から直接塗
布、現像装置１００及び／又は露光装置２００に出力す
るようにしてもよい。

【０１０６】以上において、本発明のパラメータ制御部
８では、塗布、現像装置１００と、露光装置２００と、
検査ユニット４Ａとの管理を同じ体系で行うようにして
もよいし、各装置間で管理体系を変えるようにしてもよ
い。ここで管理体系を変える場合の各装置の管理体系の
一例を示すと、例えば図１７に示すようになる。図中
「編集」とはレシピや補正パラメータの編集作業をい
い、「アップロード／ダウンロード」とは、レシピや補
正パラメータのアップロード／ダウンロードをいい、
「変更履歴」とはレシピや補正パラメータの変更状態の
履歴を管理することをいう。そして図中○はレシピ及び
補正パラメータについて編集等について管理を行うこ
と、×は管理を行わないことを意味する。

【０１０７】この例では、パラメータ制御部８では、塗
布、現像装置１００に対してレシピ及び補正パラメータ
の両方について、「編集」、「アップ／ダウンロー
ド」、「変更履歴」について管理を行い、露光装置２０
０に対しては、レシピの容量が大きいので、「編集」、
「変更履歴」については管理を行わず、「アップ／ダウ
ンロード」についてはレシピのみについて管理を行い、
検査ユニット４Ａに対しては、「編集」、「変更履歴」
についてはレシピ及び補正パラメータの両方について管
理を行い、「アップ／ダウンロード」についてはパラメ
ータのみについて管理を行うようになっている。

【０１０８】さらに本発明では、例えば塗布、現像装置
１００の処理ユニットの所定のパラメータの処理状態を
モニターにより監視し、この結果に基づいてパラメータ
制御部８により当該パラメータの条件を自動的に調整す
るようにしてもよい。モニターで監視されるパラメータ
としては、例えば例えば塗布ユニット３Ａや現像ユニッ
ト３Ｂなどのスピンチャック３１の昇降機構や、加熱ユ
ニット２５の昇降ピン４８ａの昇降機構４８ｂとして用
いられるシリンダの速度などがあり、モニターとデータ
収集用コントローラ７とを接続しておき、例えばシリン
ダの速度のデータを定期的にデータ収集用コントローラ
７に入力する。

【０１０９】そしてこのデータをパラメータ制御部８が
定期的に取り出し、ここで前記シリンダの速度が予め設
定された所定範囲から外れた場合、例えば前記所定範囲
より遅くなった場合、当該速度を大きくして元の所定範
囲に戻るように、「シリンダのモータのパワーを大きく
する」又は「シリンダに自動でグリースアップを行う」
という指令をデータ収集用コントローラ７に出力する。
そしてデータ収集用コントローラ７から前記指令を所定
の処理ユニットに伝送して、パラメータの調整を行う。

【０１１０】この場合、パラメータ制御部８では、シリ
ンダの速度の低下の度合いを見て、当該速度低下の度合
いがシリンダのモータのパワーの調整やグリースアップ
の調整では、元の所定の速度範囲に戻らないと判断した
場合、例えばブザ−音の鳴動、警報ランプの点灯、操作
画面へのアラ−ム表示等によりオペレータに通報するよ
うにしてもよい。

【０１１１】またパラメータ制御部８では、シリンダの
速度の低下の度合いを見て、当該速度低下の度合いを予
測し、前記速度が所定範囲から外れる前に故障を予知し
て、当該速度が元の所定範囲に戻るように、「シリンダ
のモータのパワーの調整」又は「グリースアップ調整」
等により、当該処理ユニットのパラメータの調整を行う
ようにしてもよい。

【０１１２】この例では、パラメータの調整を行うと共
に、例えばブザ−音の鳴動、警報ランプの点灯、操作画
面へのアラ−ム表示等によりオペレータに通報するよう
にしてもよい。さらにこの例では、モニタによる監視デ
ータをデータ収集用コントローラ７に出力する代わり
に、例えばＦＤなどの記憶手段に記憶させ、これを適当
なタイミングでパラメータ制御部８にて読み取らせ、こ
こでパラメータの調整作業を行うようにしてもよい。

【０１１３】以上において本実施の形態で用いられる基
板は、液晶装置に使用されるＬＣＤ基板であってもよ
い。

【０１１４】

【発明の効果】本発明によれば、基板にレジストパター
ンを形成するにあたり、下地膜の反射率又は膜厚、レジ
スト膜厚、現像線幅、下地膜とレジストパターンの重な
り具合、現像欠陥、現像ムラ、エッチング線幅の各測定
項目の測定データに基づいて、パラメータ制御部にてこ
の測定データに対応する補正パラメータの補正が行われ
るので、補正作業が容易になってオペレ−タの負担が軽
減されると共に、適切な補正を行うことができる。この
際データ収集用コントローラを設け、各測定データをこ
こに取りこみ、この測定データをデータ収集用コントロ
ーラからパラメータ制御部にまとめて伝送するようにし
たので、補正パラメータに関するデータの伝送の際の伝
送路の専有が抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるレジストパターン形成装置の一
実施の形態の全体構成を示す平面図である。

【図２】前記レジストパターン形成装置の概観を示す斜
視図である。

【図３】前記レジストパターン形成装置に設けられる棚
ユニットの一例を示す縦断側面図である。

【図４】塗布ユニットの主要部を示す縦断側面図であ
る。

【図５】加熱ユニットの主要部を示す縦断側面図であ
る。

【図６】膜厚測定ユニットの主要部を示す縦断側面図で
ある。

【図７】線幅検査ユニット、重なり検査ユニット、欠陥
検査ユニットの主要部を示す縦断側面図である。

【図８】露光装置を概略的に示す縦断側面図である。

【図９】上記実施の形態の制御系を示すブロック図であ
る。

【図１０】上記実施の形態においてレジスト膜厚に対応
する補正パラメータの補正作業を行う様子を示すフロ−
チャ−トである。

【図１１】上記実施の形態において下地膜反射率及びレ
ジスト膜厚に対応する補正パラメータの補正作業を行う
様子を示す平面図である。

【図１２】上記実施の形態において現像線幅、重ね合わ
せ検査、欠陥検査に対応する補正パラメータの補正作業
を行う様子を示す平面図である。

【図１３】本発明のレジストストパターン形成装置の他
の例の全体構成を示す平面図である。

【図１４】前記他の例のレジストストパターン形成装置
にて用いられる検査装置の一例を示す概略側面図であ
る。

【図１５】本発明のレジストストパターン形成装置のさ
らに他の例を示す構成図である。

【図１６】本発明のレジストストパターン形成装置のさ
らに他の例を示す構成図である。

【図１７】本発明のレジストストパターン形成装置のさ
らに他の例を説明するための特性図である。

【図１８】従来の塗布現像装置を示す平面図である。

【符号の説明】

１００ 塗布、現像装置 ２００ 露光装置 Ｗ 半導体ウエハ ２２ キャリア載置部 ２４ 主搬送手段 ３Ａ 塗布ユニット ３Ｂ 現像ユニット ４１ 反射率測定ユニット ４２ 線幅検査ユニット ４３ 重なり検査ユニット ４４ 欠陥検査ユニット ４５ 膜厚測定ユニット ７ データ収集用コントローラ ８ パラメータ制御部 ９ 検査装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 愛内 隆志 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター東京エレクトロン株式会社 (72)発明者 上村 良一 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター東京エレクトロン株式会社 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 AA27 AA28 JA01 LA16 LA30 5F046 AA28 DD06

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下地膜が形成された複数枚の基板を保持
   した基板キャリアが載置されるキャリア載置部と、 このキャリア載置部に載置されたキャリアから基板を受
   け取って搬送する搬送手段と、 この搬送手段から搬送された基板を基板保持部にて水平
   に保持し、この基板にノズルからレジスト液を供給する
   と共に前記基板保持部を回転させてその遠心力によりレ
   ジスト液を広げて基板表面にレジスト膜を形成する塗布
   ユニットと、 レジスト液が塗布され、露光が行われた基板の表面に所
   定の温度の現像液を液盛りし、所定時間現像液を液盛り
   したままの状態にすることにより当該基板表面を現像す
   る現像ユニットと、を備えた塗布現像装置と、 前記下地膜の反射率又は膜厚、レジスト膜厚、現像後の
   線幅、下地膜とレジストパターンとの重なり具合、現像
   後の表面欠陥の測定項目から選ばれる少なくとも１つの
   測定項目を測定する少なくとも１つの検査ユニットと、 前記測定項目の測定データに基づいて、塗布ユニットの
   基板保持部の回転数、前記基板保持部の加速度、塗布ユ
   ニットのノズル位置、塗布ユニットのレジスト液の吐出
   時間、現像ユニットの現像時間、現像液温度、の補正パ
   ラメータから選ばれる少なくとも１つの補正パラメータ
   の設定値を補正し、前記塗布現像装置と伝送路により接
   続されるパラメータ制御部と、 前記検査ユニットから測定データを取りこみ、この測定
   データを前記パラメータ制御部に出力するデータ収集用
   コントローラと、を備えたことを特徴とするレジストパ
   ターン形成装置。
2. 【請求項２】 前記検査ユニットの少なくとも１つは、
   前記塗布現像装置に設けられることを特徴とする請求項
   １記載のレジストパターン形成装置。
3. 【請求項３】 前記レジストパターン形成装置は、光源
   とレンズとを含む露光部から、前記レンズの焦点位置に
   置かれた基板に対して所定の強さの光線を所定時間照射
   し、これにより所定のパターンマスクを用いて当該基板
   を露光する露光装置を備え、 前記パラメータ制御部は、前記測定項目の測定データに
   基づいて、前記露光部から基板に照射される光線の強
   さ、露光時間、露光部と基板との位置合わせ、露光部の
   焦点位置と基板との距離、の補正パラメータから選ばれ
   る少なくとも１つの補正パラメータの設定値を補正する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のレジストパター
   ン形成装置。
4. 【請求項４】 前記塗布現像装置は、基板を所定温度で
   所定時間加熱するための加熱ユニットを備え、 前記パラメータ制御部は、前記測定項目の測定データに
   基づいて、加熱ユニットの加熱時間及び加熱温度から選
   ばれる少なくとも１つの補正パラメータの設定値を補正
   することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載
   のレジストパターン形成装置。
5. 【請求項５】 前記検査ユニットは、基板表面に形成さ
   れた下地膜の反射率又は膜厚を測定する下地膜測定部を
   含み、 前記パラメータ制御部は、前記下地膜の測定データに基
   づき、前記塗布ユニットの基板保持部の回転数、前記基
   板保持部の加速度、前記塗布ユニットのレジスト液の吐
   出時間、前記現像ユニットの現像時間、前記露光装置の
   露光部から基板に照射される光線の強さ、露光時間、の
   補正パラメータから選ばれる少なくとも一つの補正パラ
   メータの設定値を補正することを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれかに記載のレジストパターン形成装置。
6. 【請求項６】 前記検査ユニットは、基板表面に形成さ
   れたレジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定部を含み、 前記パラメータ制御部は、前記レジスト膜の測定データ
   に基づき、前記塗布ユニットの基板保持部の回転数、前
   記基板保持部の加速度、前記塗布ユニットのレジスト液
   の吐出時間、前記現像ユニットの現像時間、前記露光装
   置の露光部から基板に照射される光線の強さ、露光時
   間、の補正パラメータから選ばれる少なくとも一つの補
   正パラメータの設定値を補正することを特徴とする請求
   項１ないし５の何れかに記載のレジストパターン形成装
   置。
7. 【請求項７】 前記検査ユニットは、現像処理後の現像
   線幅を測定する線幅測定部を含み、 前記パラメータ制御部は、前記現像線幅の測定データに
   基づき、前記塗布ユニットの基板保持部の回転数、基板
   保持部の加速度、塗布ユニットのレジスト液の吐出時
   間、前記現像ユニットの現像時間、現像液温度、前記露
   光装置の露光部から基板に照射される光線の強さ、露光
   時間、前記露光部の焦点位置と基板との距離、前記加熱
   ユニットの加熱温度、加熱時間、の補正パラメータから
   選ばれる少なくとも一つの補正パラメータの設定値を補
   正することを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記
   載のレジストパターン形成装置。
8. 【請求項８】 前記検査ユニットは、現像処理後の下地
   膜とレジストパターンとの重なり具合を測定する重なり
   測定部を含み、 前記パラメータ制御部は、前記重なり測定部の測定デー
   タに基づき、前記露光装置の露光部と基板との位置合わ
   せからなる補正パラメータの設定値を補正することを特
   徴とする請求項１ないし７の何れかに記載のレジストパ
   ターン形成装置。
9. 【請求項９】 前記検査ユニットは、現像処理後の基板
   の表面欠陥を測定する欠陥測定部を含み、 前記パラメータ制御部は、前記欠陥測定部の測定データ
   に基づき、前記塗布ユニットのノズル位置、前記現像ユ
   ニットの現像時間、現像液温度、前記露光装置の露光部
   から基板に照射される光線の強さ、露光時間、露光部の
   焦点位置と基板との距離、の補正パラメータから選ばれ
   る少なくとも一つの補正パラメータの設定値を補正する
   ことを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載のレ
   ジストパターン形成装置。
10. 【請求項１０】 前記データ収集用コントローラは、前
    記検査ユニットから測定データを取りこみ、この測定デ
    ータを前記パラメータ制御部に出力する一方、パラメー
    タ制御部にて設定値が補正された補正パラメータを取り
    こみ、この補正パラメータを塗布ユニット、現像ユニッ
    ト、加熱ユニット、露光装置から選ばれる少なくとも１
    つの処理ユニットに出力することを特徴とする請求項１
    ないし９のいずれかに記載のレジストパターン形成装
    置。
11. 【請求項１１】 下地膜が形成された基板を基板保持部
    にて水平に保持し、この基板にノズルからレジスト液を
    供給すると共に前記基板保持部を回転させてその遠心力
    によりレジスト液を広げて基板表面にレジスト膜を形成
    する塗布工程と、 光源とレンズとを含む露光部から、前記レンズの焦点位
    置に置かれ、レジスト液が塗布された基板に対して所定
    の強さの光線を所定時間照射し、これにより所定のパタ
    ーンマスクを用いて当該基板を露光する露光工程と、 レジスト液が塗布され、露光が行われた基板の表面に所
    定の温度の現像液を液盛りし、所定時間現像液を液盛り
    したままの状態にすることにより当該基板表面を現像す
    る現像工程と、 前記下地膜の反射率又は膜厚、レジスト膜厚、現像後の
    線幅、下地膜とレジストパターンとの重なり具合、現像
    後の表面欠陥、の測定項目から選ばれる少なくとも１つ
    の測定項目を検査ユニットにて測定する検査工程と、 前記検査工程にて得られた測定データを前記検査ユニッ
    トからデータ収集用コントローラに出力する工程と、 前記検査工程にて得られた測定データをデータ収集用コ
    ントローラからパラメータ制御部に出力する工程と、 前記パラメータ制御部にて、測定工程の測定データに基
    づいて前記塗布工程の基板保持部の回転数、基板保持部
    の加速度、前記塗布工程のノズル位置、前記塗布工程の
    レジスト液の吐出時間、現像工程の現像時間、現像液温
    度、前記露光工程の露光部から基板に照射される光線の
    強さ、露光時間、露光部と基板との位置合わせ、露光部
    の焦点位置と基板との距離、の補正パラメータから選ば
    れる少なくとも１つの補正パラメータの設定値を補正す
    る工程と、を含むことを特徴とするレジストパターン形
    成方法。
12. 【請求項１２】 前記補正工程は、前記下地膜の測定デ
    ータがデータ許容範囲から外れて補正許容範囲内にある
    ときに、前記複数の補正パラメータから当該測定項目に
    対応して、塗布工程の基板保持部の回転数、基板保持部
    の加速度、塗布工程のレジスト液の吐出時間、現像時
    間、露光部から基板に照射される光線の強さ、露光時
    間、の補正パラメータを選択し、これらから選ばれる少
    なくとも一つの補正パラメータの設定値を補正すること
    を特徴とする請求項１１記載のレジストパターン形成方
    法。
13. 【請求項１３】 前記補正工程は、レジスト膜厚の測定
    データがデータ許容範囲から外れて補正許容範囲内にあ
    るときに、前記複数の補正パラメータから当該測定項目
    に対応して、前記塗布工程の基板保持部の回転数、基板
    保持部の加速度、塗布工程のレジスト液の吐出時間、現
    像時間、露光部から基板に照射される光線の強さ、露光
    時間、の補正パラメータを選択し、これらから選ばれる
    少なくとも一つの補正パラメータの設定値を補正するこ
    とを特徴とする請求項１１又は１２記載のレジストパタ
    ーン形成方法。
14. 【請求項１４】 前記レジストパターン形成方法は、レ
    ジスト液が塗布され、露光が行われた基板を所定の温度
    に所定時間加熱する加熱工程を含み、前記補正工程は、
    現像処理後の現像線幅の測定データがデータ許容範囲か
    ら外れて補正許容範囲内にあるときに、前記複数の補正
    パラメータから当該測定項目に対応して、前記塗布工程
    の基板保持部の回転数、基板保持部の加速度、前記塗布
    工程のレジスト液の吐出時間、現像時間、現像液温度、
    露光部から基板に照射される光線の強さ、露光時間、露
    光部の焦点位置と基板との距離、前記加熱工程の加熱温
    度、加熱時間、の補正パラメータを選択し、これらから
    選ばれる少なくとも一つの補正パラメータの設定値を補
    正することを特徴とする請求項１１ないし１３の何れか
    に記載のレジストパターン形成方法。
15. 【請求項１５】 前記補正工程は、現像処理後の下地膜
    とレジストパターンとの重なり具合の測定データがデー
    タ許容範囲から外れて補正許容範囲内にあるときに、前
    記複数の補正パラメータから当該測定項目に対応して、
    露光部と基板との位置合わせからなる補正パラメータを
    選択し、当該補正パラメータの設定値を補正することを
    特徴とする請求項１１ないし１４の何れかに記載のレジ
    ストパターン形成方法。
16. 【請求項１６】 前記補正工程は、現像処理後の基板の
    表面欠陥の測定データがデータ許容範囲から外れて補正
    許容範囲内にあるときに、前記複数の補正パラメータか
    ら当該測定項目に対応して、前記塗布工程のノズル位
    置、前記現像工程の現像時間、現像液温度、露光部から
    基板に照射される光線の強さ、露光時間、露光部の焦点
    位置と基板との距離、の補正パラメータを選択し、これ
    らから選ばれる少なくとも一つの補正パラメータの設定
    値を補正することを特徴とする請求項１１ないし１５の
    何れかに記載のレジストパターン形成方法。
17. 【請求項１７】 前記データ収集用コントローラは、前
    記検査ユニットから測定データを取りこみ、この測定デ
    ータを前記パラメータ制御部に出力する一方、パラメー
    タ制御部にて設定値が補正された補正パラメータを取り
    こみ、この補正パラメータを塗布工程、現像工程、加熱
    工程、露光工程から選ばれる少なくとも１つの処理ユニ
    ットに出力することを特徴とする請求項１１ないし１６
    のいずれかに記載のレジストパターン形成方法。