JP2005209886A

JP2005209886A - 基板処理システムにおける基板処理の管理方法及び基板処理システム

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Publication number: JP2005209886A
Application number: JP2004014794A
Authority: JP
Inventors: Michio Tanaka; 道夫田中; Takehide Yamashita; 剛秀山下
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】ウェハ上にパターンを形成する塗布現像処理システムにおいて，パターンに関する不具合の発生を低減する。
【解決手段】塗布現像処理システム１において，定期的に検査用のウェハＵを処理して，ウェハＵ上にパターンを形成する。このウェハＵのパターンの線幅を，検査ステーション３の線幅測定装置２０において測定し，その測定結果を蓄積装置１６０に蓄積する。制御装置１６１では，蓄積装置１６０に蓄積された測定情報に基づいて，塗布現像処理システム１で形成されるパターンの線幅の経時的な傾向を導出する。そして，制御装置１６１は，当該線幅の傾向に基づいて，今後塗布現像処理システムで処理されるウェハの線幅が一定になるように，露光装置５の露光条件の設定を変更する。この結果，塗布現像処理システム１におけるパターンの線幅に関する不具合の発生が低減される。
【選択図】図１

Description

本発明は，基板処理システムにおける基板処理の管理方法及び基板処理システムに関する。

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，ウェハの表面にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理，露光処理されたウェハに対して現像を行う現像処理等の複数の処理が行われ，ウェハ上のレジスト膜に所定のパターンが形成される。このパターンを形成する処理は，通常各種処理装置が多数搭載された一の塗布現像処理システムにおいて，ウェハを枚葉式に連続的に処理することにより行われている。

また，近年では，前記塗布現像処理システムに，レジスト膜に形成されたパターンの線幅を検査する線幅検査装置や，前記パターンの重ね合わせを検査する重ね合わせ検査装置等の各種検査装置を搭載したものが提案されている。この塗布現像処理システムでは，上記パターン形成処理が終了したウェハが前記各種検査装置に搬送され，当該検査装置において検査された後に，塗布現像処理システムから搬出される。そして，上記検査で，パターンに関する不具合が検出された場合には，例えばその不具合を解消できる露光装置の設定等を変更して不具合を解消するようにしていた（例えば，特許文献１，２参照。）。

しかしながら，上述のように，塗布現像処理システムにおいてウェハに対して所定の検査を行い，不具合が生じた場合に各種設定を変更すると，結局ウェハの処理に不具合が生じてからの事後的な対応になるため，不具合の発生そのものを低減するには有効ではない。それ故，長期的にみて塗布現像処理システムにおけるウェハ処理が安定的に行われてはいなかった。また，上記塗布現像処理システムでは，例えば各検査装置に対するウェハの搬送や各検査装置でのウェハの検査に時間を要し，一枚のウェハが塗布現像処理システム内に滞在する時間が長くなっていた。このため，塗布現像処理システムにおけるウェハの処理効率の低下していた。検査に要する時間を短縮するために，例えばウェハの検査を複数枚に一枚の割合で行うことが考えられるが，この場合，不具合が発生してからその不具合の検出までに時間がかかることがあり，不良のウェハが多く生産される恐れがあり，歩留まりの低下を招く結果となる。

特開２００３−２１８０２２号公報特開２００２−１９０４４６号公報

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハなどの基板上にパターンを形成する塗布現像処理システムなどの基板処理システムにおいて，パターンに関する不具合の発生を低減し，従来のような検査に要する時間を低減できる基板処理システムにおける基板処理の管理方法及び基板処理システムを提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために，本発明によれば，基板処理システムにおいてフォトリソグラフィー工程によって基板上に所定のパターンを形成し，当該パターンに関する所定の測定を行う測定工程を有し，前記測定工程を，複数の基板に対して定期的に行い，さらに，前記複数の基板に対する前記各測定結果を蓄積する工程と，前記蓄積された測定結果に基づいて，前記基板処理システムで形成される前記パターンに関する前記基板処理システムの特性を導出する工程と，前記基板処理システムの特性に基づいて前記フォトリソグラフィー工程における露光処理の設定を変更する工程と，を有することを特徴とする基板処理システムにおける基板処理の管理方法が提供される。

発明者によって，同じ処理設定であっても基板処理システムで形成されるパターンの状態が刻々と変化し，その変化に一定の傾向があることが確認された。本発明によれば，定期的に行われた所定の測定の蓄積結果から，基板処理システムのいわゆる「くせ」である特性を導出し，当該特性に基づいて，パターンの状態に影響を与える露光処理の設定を変更する。こうすることにより，例えば予め基板処理システムの特性を検出しておき，その特性に合わせて，基板上に適正なパターンが形成されるように露光処理の設定を変更していくことができる。この結果，基板処理システムにおいてパターンに関する不具合の発生を低減することができ，安定した基板処理を行うことができる。また，一度，基板処理システムの特性を把握すれば，基板のパターンに関する検査を頻繁に行わなくても不具合が生じ難いので，基板の検査に要するトータルの時間を低減することができる。

前記測定工程では，前記パターンの線幅を測定し，前記基板処理システムの特性は，前記線幅の経時的な傾向であってもよい。また，前記線幅の経時的な傾向に基づいて前記露光処理における少なくとも露光量又は露光焦点のいずれか一方の設定を変更するようにしてもよい。かかる場合，線幅に影響を与える露光量や露光焦点を変更して，例えば基板上に形成されるパターンの線幅が許容範囲を越えないように基板処理システムにおける基板処理を管理することができる。

前記測定工程では，前記パターンの重ね合わせのずれ量を測定し，前記基板処理システムの特性は，前記重ね合わせのずれの経時的な傾向であってもよい。

本発明は，フォトリソグラフィー工程によって基板上に所定のパターンを形成する基板処理システムであって，基板上に形成された前記パターンに関する所定の測定を，複数の基板に対して定期的に行う測定装置と，前記測定装置の測定結果を蓄積する蓄積装置と，前記蓄積された測定結果に基づいて，この基板処理システムで行われる基板処理に関する前記基板処理システムの特性を導出し，当該基板処理システムの特性に基づいて前記フォトリソグラフィー工程における露光処理の設定を変更する制御装置と，を備えたことを特徴とする。

本発明によれば，前記蓄積装置に蓄積された測定結果から，この基板処理システム固有の基板処理に関する特性を検出できる。そして，その特性に合わせて露光処理の設定を変更できるので，基板上に適正なパターンが形成されるように基板処理システムを管理することができる。この結果，基板処理システムで形成されるパターンに関する不具合の発生を低減することができ，基板処理を安定的に行うことができる。また，一度，基板処理システムの特性を把握してしまえば，その後パターンに関する検査を頻繁に行う必要がないので，当該検査に要する時間を低減することができる。

前記測定装置は，前記パターンの線幅を測定するものであり，前記基板処理システムの特性は，前記線幅の経時的な傾向であってもよい。また，前記制御装置は，前記線幅の経時的な傾向に基づいて前記露光処理における少なくとも露光量又は露光焦点のいずれか一方の設定を変更できてもよい。

前記測定装置は，前記パターンの重ね合わせのずれ量を測定するものであり，前記基板処理システムの特定は，前記重ね合わせのずれの経時的な傾向であってもよい。

本発明によれば，基板処理システムにおける基板処理の不具合の発生を低減し，基板処理を安定的に行うことができる。

以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる基板処理システムとしての塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。

塗布現像処理システム１は，図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，ウェハＷに対し所定の検査を行う検査ステーション３と，塗布現像工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション４と，この処理ステーション４に隣接して設けられている露光装置５との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイス部６とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション２では，カセット載置台７上の所定の位置に複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に沿って一列に載置できる。カセットステーション２には，搬送路８上をＸ方向に沿って移動可能なウェハ搬送体９が設けられている。ウェハ搬送体９は，上下方向にも移動可能であり，カセットＣ内に上下方向に配列されたウェハＷに対して選択的にアクセスできる。ウェハ搬送体９は，鉛直方向の軸周り（θ方向）に回転可能であり，後述する検査ステーション３側の受け渡し部１０に対してもアクセスできる。

検査ステーション３には，検査のための複数の測定装置が多段に配置された，例えば２つの測定装置群Ｈ１，Ｈ２を備えている。第１の測定装置群Ｈ１は，例えば検査ステーション３のＸ方向負方向（図１の下方向）側に配置され，第２の測定装置群Ｈ２は，例えば検査ステーション３のＸ方向正方向（図１の上方）側に配置されている。検査ステーション３のカセットステーション２側には，カセットステーション２との間でウェハＷを受け渡しするための受け渡し部１０が配置されている。この受け渡し部１０には，例えばウェハＷを載置する載置部１０ａが設けられている。第１の測定装置群Ｈ１と第２の測定査装置群Ｈ２との間には，例えば搬送路１１上をＸ方向に沿って移動可能なウェハ搬送装置１２が設けられている。ウェハ搬送装置１２は，例えば上下方向に移動可能でかつθ方向にも回転自在であり，測定装置群Ｈ１，Ｋ２内の後述する各測定装置，受け渡し部１０及び処理ステーション４側の後述する第３の処理装置群Ｇ３の各処理装置に対してアクセスできる。

第１の測定装置群Ｈ１には，例えば図２に示すようにウェハＷ上に形成されたパターンの線幅を測定する，本実施の形態における測定装置としての線幅測定装置２０，ウェハ表面上の欠陥を検出する欠陥検出装置２１が下から順に２段に重ねられている。

第２の測定装置群Ｈ２には，例えば図３に示すようにウェハＷ上の膜の膜厚を測定する膜厚測定装置２２及びウェハＷ上に形成されたパターンの重ね合わせを検査する重ね合わせ検査装置２３が下から順に２段に重ねられている。

処理ステーション４は，図１に示すように複数の処理装置が多段に配置された，例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション４のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には，検査ステーション３側から第１の処理装置群Ｇ１，第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション４のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には，検査ステーション３側から第３の処理装置群Ｇ３，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。

第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には，第１の搬送装置３０が設けられている。第１の搬送装置３０は，隣接する第１の処理装置群Ｇ１，第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各装置に対しアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には，第２の搬送装置３１が設けられている。第２の搬送装置３１は，第２の処理装置群Ｇ２，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５に対して選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。

図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には，ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置，例えばウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置４０，４１，４２，露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置４３，４４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には，液処理装置，例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置５０〜５４が下から順に５段に重ねられている。また，第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には，各処理装置群Ｇ１及びＧ２内の前記液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室６０，６１がそれぞれ設けられている。

例えば図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には，温調装置７０，ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置７１，精度の高い温度管理下でウェハＷを加熱処理する高精度温調装置７２〜７４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置７５〜７８が下から順に９段に重ねられている。

第４の処理装置群Ｇ４では，例えば高精度温調装置８０，レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置８１〜８４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置８５〜８９が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理装置群Ｇ５では，ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置，例えば高精度温調装置９０〜９３，露光後のウェハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキング装置９４〜９９が下から順に１０段に重ねられている。

図１に示すように第１の搬送装置３０のＸ方向正方向側には，複数の処理装置が配置されており，例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置１００，１０１，ウェハＷを加熱処理する加熱処理装置１０２，１０３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置３１のＸ方向正方向側には，例えばウェハＷの外周部のみを選択的に露光する周辺露光装置１０４が配置されている。

インターフェイス部６には，例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１１０上を移動するウェハ搬送体１１１と，バッファカセット１１２が設けられている。ウェハ搬送体１１１は，Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり，インターフェイス部６に隣接した露光装置５と，バッファカセット１１２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。

上述の線幅測定装置２０は，例えば図４に示すようにウェハＷを水平に載置する載置台１２０を備えている。載置台１２０は，例えばＸ−Ｙステージを構成しており，水平方向のＸ方向とＹ方向に移動できる。載置台１２０の上方には，載置台１２０上に載置されたウェハＷに対して斜方向から光を照射する光照射部１２１と，光照射部１２１から照射されウェハＷで反射した光を検出する検出部１２２が設けられている。検出部１２２で検出した光の情報は，測定部１２３に出力できる。測定部１２３は，取得した光の情報に基づいて，ウェハＷ上に形成されている所定のパターンから反射した反射光の光強度分布を測定することができる。

線幅測定装置２０は，例えば線幅を測定するための情報の処理を行う制御機構１２４を備えている。制御機構１２４は，例えば算出部１２５，記憶部１２６及び解析部１２７を有している。算出部１２５は，例えばレジスト膜の光学定数やレジスト膜のパターン形状，構造等の既知の情報に基づいて，線幅の異なる複数の仮想パターンから反射する反射光の計算上の各光強度分布を算出できる。記憶部１２６は，算出部１２５で算出されている前記仮想パターンに対する計算上の各光強度分布を記憶してそのライブラリを作成できる。

測定部１２３で測定されたウェハＷ上の実際のパターンに対する光強度分布は，解析部１２７に出力できる。解析部１２７は，測定部１２３から出力された実際のパターンの光強度分布と前記記憶部１２６のライブラリ内に記憶されている仮想パターンの光強度分布とを照合し，光強度分布が適合する仮想パターンを選択し，その仮想パターンの線幅を実際のパターンの線幅と推定して線幅を測定できる。

図５に示すように，重ね合わせ検査装置２３の筐体２３ａ内には，ウェハＷを水平に支持しその向きも変えることができる回転載置台１４０が設けられている。回転載置台１４０の上方には，回転載置台１４０上のウェハＷの表面の画像情報を検出する撮像部材としてのＣＣＤカメラ１４１が設けられている。ＣＣＤカメラ１４１の側方には，照明部材としてのブラックライト１４２が設けられている。ＣＣＤカメラ１４１により撮像された画像情報は，例えばデータ処理部１４３に出力される。データ処理部１４３では，出力された画像情報を解析してパターンのウェハＷに対する重ね合わせのずれ量を測定できる。この重ね合わせのずれ量は，例えばパターンがウェハ面に対してＸ，Ｙ方向にずれているシフト誤差，パターンがウェハ面に対して回転方向にずれている回転誤差，ウェハ面に転写したパターンの倍率誤差，ウェハ面内にパターンの歪みがあるウェハ直交度誤差，ウェハ面内のパターンの局所的な回転誤差，倍率誤差及び直交度誤差などの複数のパラメータ（誤差要因）の誤差からなり，データ処理部１４３では，これらの各パラメータの誤差を計測し，当該誤差に基づいて重ね合わせの適否を判断できる。

上述の露光装置５は，例えば図６に示すようにウェハＷを所定の位置に載置する載置台１５０と，載置台１５０上に載置されたウェハＷに対して光を照射する光学系１５１と，前記載置台１５０と光学系１５１との間に配置され，所定のパターンが面付けされたマスク１５２を備えている。露光装置５は，光学系１５１からマスク１５２を介して載置台１５０上のウェハＷに対して光を照射して，ウェハＷを所定のパターンに露光することができる。また，露光装置５は，露光制御部１５３を有し，露光制御部１５３は，予め設定されている例えば光学系１５１のウェハＷに対する露光位置，露光量及び露光焦点等の露光条件に従って露光処理を制御できる。

また，塗布現像処理システム１は，例えば図１に示すように検査ステーション３の各種測定装置で測定された各測定情報を蓄積する蓄積装置１６０を備えている。例えば蓄積装置１６０は，上述の線幅測定装置２０で測定された線幅の測定結果や重ね合わせ検査装置２３で測定された重ね合わせのずれ量の測定結果を蓄積できる。蓄積装置１６０において蓄積された情報は，例えば塗布現像処理システム１の制御装置１６１に出力できる。制御装置１６１は，取得した蓄積情報に基づいて，この塗布現像処理システム１の特性を導出し，当該特性に基づいて例えば露光装置５の露光条件の設定を変更できる。例えば制御装置１６１は，前記線幅の測定結果や重ね合わせのずれ量の測定結果から線幅の経時的な傾向や重ね合わせのずれ量の経時的な傾向を導出し，かかる傾向に基づいて露光装置５の露光位置，露光量及び露光焦点等を変更できる。

次に，以上のように構成された塗布現像処理システム１で行われるウェハ処理について説明する。先ず，図１に示すウェハ搬送体９によって，カセット載置台７上のカセットＣ内のウェハＷが一枚取り出され，検査ステーション３の受け渡し部１０に受け渡される。受け渡し部１０に受け渡されたウェハＷは，ウェハ搬送装置１２によって処理ステーション４の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置７０に搬送される。温調装置７０に搬送されたウェハＷは，温度調節された後，第１の搬送装置３０によって例えばボトムコーティング装置４３に搬送され，反射防止膜が形成され，さらに，加熱処理装置１０２，高温度熱処理装置７５，高精度温調装置８０に順次搬送され，各処理装置において所定の処理が施される。その後ウェハＷは，第１の搬送装置３０によってレジスト塗布装置４０に搬送され，ウェハＷ上にレジスト液が塗布されレジスト膜が形成される。

レジスト膜が形成されたウェハＷは，第１の搬送装置３０によってプリベーキング装置８１に搬送され，加熱処理が施された後，第２の搬送装置３１によって周辺露光装置１０４，高精度温調装置９３に順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，ウェハ搬送体１１１によってインターフェイス部６を介して露光装置５に搬送され，ウェハＷ上のレジスト膜に所定のパターンが露光される。露光処理の終了したウェハＷは，再びインターフェイス部６を介して処理ステーション４内に戻され，第２の搬送装置３１によってポストエクスポージャーベーキング装置９４，高精度温調装置９１に順次搬送され，所定の処理が施された後，現像処理装置５０に搬送されて現像処理が施される。この現像処理により，レジスト膜が選択的に溶解され，レジスト膜にパターンが形成される。

現像処理の終了したウェハＷは，第２の搬送装置３１によってポストベーキング装置８５に搬送され加熱処理が施された後，第１の搬送装置３０によって高精度温調装置７２に搬送され冷却処理が施される。その後，ウェハＷは，第１の搬送装置３０によってトランジション装置７１に搬送され，例えばウェハ搬送装置１２によって受け渡し部１０に受け渡され，受け渡し部１０からウェハ搬送体９によってカセットＣに戻され，塗布現像処理システム１における一連のパターン形成処理が終了する。

次に，塗布現像処理システム１におけるウェハ処理を管理する方法について説明する。先ず，例えば検査用のウェハＵが，一定期間，定期的に塗布現像処理システム１に流されて処理され，各ウェハＵ上に形成されたパターンの線幅が測定される。この際，ウェハＵは，例えば上述した通常のウェハ処理と同様にカセットステーション２のカセットＣ内に収容され，当該カセットＣから処理ステーション４内の各種処理装置と露光装置５に順次搬送され，各装置において所定の処理が施されてウェハＵ上に所定のパターンが形成される。そして，例えば処理ステーション４において現像処理後の加熱処理，その後の冷却処理が終了したウェハＵは，処理ステーション４のトランジション装置７１からウェハ搬送装置１２によって例えば検査ステーション３の線幅測定装置２０に搬送される。

線幅測定装置２０に搬送されたウェハＵは，図４に示すように載置台１２０上に載置され，ウェハＵ上に形成されているパターンに光照射部１２１から光が照射される。検出部１２２は，パターンからの反射光を検出し，測定部１２３でその反射光の光強度分布が測定される。制御機構１２４において，その実際のパターンに対する光強度分布と，予め算出されている複数の仮想パターンに対する計算上の光強度分布とが照合され，適合する仮想パターンの線幅が実際のパターンの線幅と推定される。このようにして，ウェハＵ上のパターンの線幅が測定される。

線幅測定が終了したウェハＵは，例えば第１の測定装置群Ｈ１に属する欠陥検出装置２１，第２の測定装置群Ｈ２に属する膜厚測定装置２２，重ね合わせ測定装置２３に順に搬入され，各装置において所定の測定，検査が行われる。検査ステーション３における検査が終了したウェハＷは，カセット載置台９のカセットＣ内に戻される。

このようなウェハＵに対する検査が，塗布現像処理システム１の設定を変えずに例えば毎日一回，一ヶ月間行われ，その各ウェハＵの線幅の測定結果は逐次蓄積装置１６０に蓄積される。この毎日一回の検査は，例えば複数枚のウェハＵに対して行われ，それらのウェハＵの線幅の平均値がその日の測定結果として蓄積装置１６０に蓄積される。

例えば一ヶ月間の検査が終了し，ウェハＵの複数の線幅測定結果が蓄積されると，その線幅測定結果が制御装置１６１に出力される。制御装置１６１では，当該線幅測定結果が解析され，図７に示すように塗布現像処理システム１の特性としての線幅の経時的な傾向Ａが導出される。制御装置１６１では，例えば線幅の傾向Ａに基づいて，線幅が一定になるための露光装置５における露光量と露光焦点の設定の補正値が算出される。この補正値は，例えば線幅が測定された間隔と同じように日毎のものが算出される。例えば傾向Ａのように線幅が減少傾向にある場合には，露光量を増やして線幅を広げる必要があるため，露光量の設定の補正値は，日々増加するものになる。

そして，制御装置１６１によって，補正値に基づいて塗布現像処理システム１で行われる露光処理の露光量と露光焦点の設定が変更される。この設定の変更は，例えば継続してウェハ処理が行われている塗布現像処理システム１に対して毎日設定を更新する形で行われてもよいし，予め作成された長期的な設定プログラムによって塗布現像処理システム１の初めの稼働時に行われてもよい。この露光量と露光焦点の設定の変更により，塗布現像処理システム１で行われるウェハ処理の傾向が矯正され，塗布現像処理システム１で形成されるパターンの線幅が長期的に一定に維持される。

以上の実施の形態によれば，塗布現像処理システム１により形成されたパターンの線幅の測定を定期的に行い，その測定結果を蓄積している。そして，当該蓄積された線幅測定の情報から，塗布現像処理システム１固有の線幅の傾向Ａを導出し，その傾向Ａに基づいて露光量や露光焦点の設定を変更している。それ故，塗布現像処理システム１が有する特性に起因する線幅の変動が修正され，塗布現像処理システム１において長期に渡って適正な線幅を形成することができる。この結果，線幅に関する不具合の発生率が減少し，ウェハ処理が安定的に行われる。また，一度，塗布現像処理システム１の特性を把握し，それに基づいて処理設定を変更すれば，不具合が発生する可能性が低いので，頻繁にウェハ処理の検査を行う必要がない。それ故，検査に要するトータルの時間を低減し，塗布現像処理システム１における処理効率を向上できる。なお，上記実施の形態では，線幅の傾向Ａに基づいて露光装置５の露光量と露光焦点の設定を変更していたが，いずれか一方のみを変更するようにしてもよい。

以上の実施の形態では，パターンの線幅に関する塗布現像処理システム１の特性を導出し補正していたが，パターンの重ね合わせのずれについての特性を導出して補正してもよい。かかる場合，例えば塗布現像処理システム１においてパターンが形成された検査用のウェハＵが，定期的に重ね合わせ検査装置２３に搬送され，回転載置台１４０に載置され，ＣＣＤカメラ１４１によりウェハＵの表面の画像情報が検出される。データ処理部１４３において，画像情報が処理される。この画像情報の処理により，例えば上述したシフト誤差，回転誤差，倍率誤差，直交度誤差などの複数のパラメータで表される重ね合わせのずれ量が測定される。この重ね合わせのずれ量の測定結果は，蓄積装置１６０に出力され蓄積される。制御装置１６１では，蓄積装置１６０に蓄積された測定結果に基づいて，各パラメータの経時的な傾向が導出され，当該各パラメータの傾向に基づいて，各パラメータに対応する露光条件の設定の補正値が算出される。そして，塗布現像処理システム１でウェハ処理が行われる際に，制御装置１６１により，前記補正値に従って露光装置５における露光条件の設定が変更される。例えばシフト誤差や回転誤差などのパラメータの傾向に対しては，露光装置５の光学系１５３と載置台１５０上のウェハＷとの相対的な位置設定が変更され，例えば倍率誤差，直交度誤差などのパラメータの傾向に対しては，露光装置５の光学系１５３のレンズ収差などの設定が変更される。こうすることによって，塗布現像処理システム１の特性に起因する重ね合わせのずれの傾向が矯正され，塗布現像処理システム１においてパターンの重ね合わせが適正に行われる。

以上の実施の形態で記載したウェハＵの定期的な検査は，毎日行われていたが，その間隔は任意に選択できる。また，その期間も一ヶ月に限られず任意に選択できる。さらに以上の実施の形態では，塗布現像処理システム１において，通常のウェハ処理と別に，検査用のウェハＵに処理を施し，当該ウェハＵを検査していたが，通常のウェハＷの処理の際に，検査ステーション３において所定の検査を行い，その際の測定結果を蓄積して塗布現像処理システム１の特性を検出してもよい。

以上の実施の形態は，本発明の一例を示すものであり，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば，上記実施の形態で記載した塗布現像処理システム１は，装置の種類や数，配置など他の構成を有するものであってもよい。また，上記実施の形態では，塗布現像処理システム１の特性として，線幅の傾向や重ね合わせのずれの傾向を検出していたが，ウェハＷ上に形成される膜の膜厚や欠陥の傾向を検出して，その傾向に基づいて露光処理の設定を変更してもよい。さらに，ウェハＷ上の異物（パーティクル）の数や位置を測定するパーティクル測定装置（図示せず）を，例えば検査ステーション３の測定装置群内に配置し，当該パーティクル測定装置を用いてウェハＷ上の異物の数や位置の傾向を検出して，その傾向に基づいて露光装置の設定を変更してもよい。また，本発明は，ウェハ以外の基板，例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）基板，マスク基板，レクチル基板などの他の基板にも適用できる。

本発明は，基板上にパターンを形成する基板処理システムにおいてパターンに関する不具合の発生を低減する際に有用である。

本実施の形態における塗布現像処理装置の構成の概略を示す平面図である。図１の塗布現像処理装置の正面図である。図１の塗布現像処理装置の背面図である。線幅測定装置の構成の概略を示す模式図である。重ね合わせ検査装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。露光装置の構成の概略を示す模式図である。測定された線幅の傾向の例を示すグラブである。

符号の説明

１塗布現像処理システム
３検査ステーション
５露光装置
２０線幅測定装置
２３重ね合わせ検査装置
１６０蓄積装置
１６１制御装置
Ｗ，Ｕウェハ

Claims

基板処理システムにおいてフォトリソグラフィー工程によって基板上に所定のパターンを形成し，当該パターンに関する所定の測定を行う測定工程を有し，
前記測定工程を，複数の基板に対して定期的に行い，
さらに，前記複数の基板に対する前記各測定結果を蓄積する工程と，
前記蓄積された測定結果に基づいて，前記基板処理システムで形成される前記パターンに関する前記基板処理システムの特性を導出する工程と，
前記基板処理システムの特性に基づいて前記フォトリソグラフィー工程における露光処理の設定を変更する工程と，を有することを特徴とする，基板処理システムにおける基板処理の管理方法。
前記測定工程では，前記パターンの線幅を測定し，
前記基板処理システムの特性は，前記線幅の経時的な傾向であることを特徴とする，請求項１に記載の基板処理システムにおける基板処理の管理方法。
前記線幅の経時的な傾向に基づいて前記露光処理における少なくとも露光量又は露光焦点のいずれか一方の設定を変更することを特徴とする，請求項２に記載の基板処理システムにおける基板処理の管理方法。
前記測定工程では，前記パターンの重ね合わせのずれ量を測定し，
前記基板処理システムの特性は，前記重ね合わせのずれの経時的な傾向であることを特徴とする，請求項１に記載の基板処理システムにおける基板処理の管理方法。
フォトリソグラフィー工程によって基板上に所定のパターンを形成する基板処理システムであって，
基板上に形成された前記パターンに関する所定の測定を，複数の基板に対して定期的に行う測定装置と，
前記測定装置の測定結果を蓄積する蓄積装置と，
前記蓄積された測定結果に基づいて，この基板処理システムで形成される前記パターンに関する前記基板処理システムの特性を導出し，当該基板処理システムの特性に基づいて前記フォトリソグラフィー工程における露光処理の設定を変更する制御装置と，を備えたことを特徴とする，基板処理システム。
前記測定装置は，前記パターンの線幅を測定するものであり，
前記基板処理システムの特性は，前記線幅の経時的な傾向であることを特徴とする，請求項５に記載の基板処理システム。
前記制御装置は，前記線幅の経時的な傾向に基づいて前記露光処理における少なくとも露光量又は露光焦点のいずれか一方の設定を変更できることを特徴とする，請求項６に記載の基板処理システム。
前記測定装置は，前記パターンの重ね合わせのずれ量を測定するものであり，
前記基板処理システムの特定は，前記重ね合わせのずれの経時的な傾向であることを特徴とする，請求項５に記載の基板処理システム。