JP2010034192A - 回路パターンの補正方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板上のレジスト膜に形成された複数の回路パターン毎の寸法を測定し、直後に測定情報に基づいて紫外光を照射して各回路パターン毎の補正を行うようにした回路パターンの補正方法及びその装置を提供する。
【解決手段】半導体ウエハＷ表面のレジスト膜に形成される複数のチップＣＰ（回路パターン）の寸法を目標寸法に補正する回路パターンの補正方法において、ウエハに形成された各回路パターン間のピッチと同寸法に回路パターンの測定手段７０と紫外線照射手段７１との位置を調整し、測定手段によって各回路パターンの寸法を順次測定し、測定手段によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定し、紫外線照射手段によって各回路パターンに順次、上記決定された照射量の紫外線を照射する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、回路パターンの補正方法及びその装置に関するもので、特に化学増幅型のレジスト膜を用いた回路パターンの補正方法及び補正装置に関するものである。

一般に、半導体デバイスの製造においては、例えば半導体ウエハやＦＰＤ基板等（以下にウエハ等という）に感光剤を塗布し、マスクパターンを露光処理して回路パターンを形成させるために、フォトリソグラフィ技術が利用されている。このフォトリソグラフィ技術においては、スピンコーティング法によりウエハ等にフォトレジスト液を塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成されている。

このようなフォトリソグラフィ技術においては、従来より化学増幅型のレジストが用いられている。この化学増幅型のレジストパターンの全体に紫外光例えば真空紫外（ＶＵＶ：Vacuum Ultra Violet）光を照射することによって、パターン寸法のシュリンク(収縮)を行って微細なパターンを得る方法が知られている(例えば、特許文献１，２参照)。
特開２００５−１７５２５９号公報（特許請求の範囲、図７） 特開２００５−１９７３４９号公報（特許請求の範囲、図１，図６，図１１）

しかしながら、特許文献１，２に記載の技術は、いずれもレジストパターン全体にＶＵＶ光を照射するものであるため、各回路パターンにおける寸法のバラツキを補正することができなかった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被処理基板上のレジスト膜に形成された複数の回路パターン毎の寸法を測定し、直後に測定情報に基づいて紫外光を照射して各回路パターン毎の補正を行うようにした回路パターンの補正方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明の回路パターンの補正方法は、被処理基板表面のレジスト膜に形成される複数の回路パターンの寸法を目標寸法に補正する回路パターンの補正方法であって、 上記被処理基板に形成された各回路パターン間のショットピッチと同寸法に回路パターンの寸法測定手段と紫外線照射手段との位置を調整し、 上記寸法測定手段によって各回路パターンの寸法を順次測定し、 上記寸法測定手段によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定し、 上記紫外線照射手段によって各回路パターンに順次、上記決定された照射量の紫外線を照射する、
ことを特徴とする（請求項１）。

この発明において、上記寸法測定手段によって任意の一つの回路パターンの寸法を測定しつつ、同時に上記紫外線照射手段によって先に測定された回路パターンに紫外線を照射するようにしてもよい(請求項２)。この場合、上記任意の一つの回路パターンをｎ（ｎ＝１，２，３…）＋１番目とし、上記先に測定された回路パターンをｎ番目としてもよい(請求項３)。

また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の回路パターンの補正方法において、上記寸法測定手段によって全ての回路パターンの寸法を順次測定し、上記寸法測定手段によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定すると共に記憶し、上記紫外線照射手段によって補正が必要な各回路パターンに順次、上記決定された照射量の紫外線を照射する、ことを特徴とする。

また、この発明の回路パターンの補正装置は、請求項１記載の回路パターンの補正方法を具現化するもので、被処理基板表面のレジスト膜に形成される複数の回路パターンの寸法を目標寸法に補正する回路パターンの補正装置であって、 上記被処理基板に形成された上記各回路パターンの寸法を測定する寸法測定手段と、 上記回路パターンに紫外線を照射する紫外線照射手段と、 上記寸法測定手段と紫外線照射手段とを上記回路パターン間のショットピッチと同寸法に位置調整可能な支持部と、 上記被処理基板の表面を上向きにして該被処理基板を載置し、水平方向に移動可能な載置台と、 上記寸法測定手段によって測定された各回路パターンの寸法の情報に基づいて各回路パターンの目標寸法に達する補正量を演算し、紫外線照射量を決定すると共に記憶し、その情報を上記紫外線照射手段に伝達する制御手段と、を具備することを特徴とする。

この発明において、上記寸法測定手段と紫外線照射手段を別々に設けてもよいが、好ましくは上記寸法測定手段と紫外線照射手段とを一体に並設してなる方がよい(請求項６)。

また、この発明において、上記紫外線照射手段は、紫外線照射源と、該紫外線照射源から照射された紫外線を集光するレンズ群と、紫外線の光量を分割した区画に対して選択的に減衰可能なフィルタと、を具備する構造とすることができる（請求項７）。また、この構造に加えて、更に紫外線が照射される雰囲気中のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出計と、オゾン濃度に応じて紫外線照射部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズルと、を具備する方が好ましい(請求項８)。この場合、不活性ガスとして例えば窒素（Ｎ2）ガスを用いることができる。

請求項１，５，７記載の発明によれば、各回路パターン間のショットピッチと同寸法に位置調整された寸法測定手段と紫外線照射手段を用いて、まず、寸法測定手段によって各回路パターンの寸法を順次測定して、寸法測定手段によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定する。次に、紫外線照射手段によって各回路パターンに順次、決定された照射量の紫外線を照射することにより、各回路パターンの寸法を目標寸法に補正することができる。

請求項２，３，６記載の発明によれば、寸法測定手段によって任意の一つの回路パターンの寸法を測定しつつ、同時に紫外線照射手段によって先に測定された回路パターンに紫外線を照射することにより、測定時間と紫外線照射時間の短縮が図れる。

請求項４記載の発明によれば、寸法測定手段によって全ての回路パターンの寸法を順次測定し、寸法測定手段によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定すると共に記憶し、紫外線照射手段によって補正が必要な各回路パターンに順次、決定された照射量の紫外線を照射することにより、補正が必要な各回路パターンのみに紫外線を照射して回路パターンの寸法を補正することができる。

請求項８記載の発明によれば、紫外線照射手段の紫外線照射部に、紫外線が照射される雰囲気中のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出計と、オゾン濃度に応じて紫外線照射部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズルとを設けることにより、紫外線の照射により発生するオゾンガスの濃度を不活性ガスによって希釈化することができ、オゾンガスによって紫外線の照射量が不足するという悪影響を抑制することができ、かつ、オゾンガスにより被処理基板表面のレジスト膜を劣化させる悪影響を避けることができる。

この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。

（１）請求項１，５，７記載の発明によれば、各回路パターンの寸法を目標寸法に補正することができるので、各回路パターンの寸法のバラツキをなくし被処理基板全面で均一の寸法を得ることができる。

（２）請求項２，３，６記載の発明によれば、測定時間と紫外線照射時間の短縮が図れるので、上記（１）に加えて更に補正に要する時間の短縮が図れる。

（３）請求項４記載の発明によれば、補正が必要な各回路パターンのみに紫外線を照射して回路パターンの寸法を補正することができるので、上記（１）に加えて更に補正に要する時間の短縮が図れる。

（４）請求項８記載の発明によれば、紫外線の照射により発生するオゾンガスの濃度を不活性ガスによって希釈化することができ、オゾンガスによって紫外線の照射量が不足するという悪影響を抑制することができ、かつ、オゾンガスにより被処理基板表面のレジスト膜を劣化させる悪影響を避けることができるので、上記（１）〜（３）に加えて更に補正精度の向上が図れる。

以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明に係る回路パターンの補正装置(以下に補正装置という)の一例を示す概略平面図、図２は、補正装置の要部を示す概略平面図である。

上記補正装置６０は、被処理基板である半導体ウエハＷ(以下にウエハＷという)の複数枚を収容するカセットＣを備える第１及び第２のカセットポート６１，６２と、第１及び第２のカセットポート６１，６２のカセットＣに対してウエハＷの搬出・搬入を行う搬送アーム６３を有する搬送ユニット６４と、搬送アーム６３によって搬送されたウエハＷのノッチＮを検出してウエハＷの位置決めを行うノッチ検出ユニット６５と、搬送アーム６３によってノッチ検出ユニット６５から取り出されたウエハＷに形成された回路パターンＣＰ(以下にチップＣＰという)の寸法を補正する処理ユニット６６と、搬送アーム６３の駆動制御，ノッチ検出ユニット６５における検出手段（図示せず）の検出情報の演算処理及び処理ユニット６６における後述する寸法測定手段７０（以下に測定手段７０という）の測定情報の演算処理や紫外線照射手段７１の照射量の決定等の制御を行う制御手段例えば中央演算処理装置２００（以下にＣＰＵ２００という）を有する制御ユニット６８を具備する。

この場合、補正装置６０は、搬送ユニット６４を中心に、２つの第１及び第２のカセットポート６１，６２を隣接して配置し、第１のカセットポート６１と対向する位置に処理ユニット６６を配置し、第２のカセットポート６２と対向する位置にノッチ検出ユニット６５を配置している。

上記処理ユニット６６は、図２に示すように、搬送ユニット６４と隣接する壁部６６ａに搬入出口６６ｂと、この搬入出口６６ｂを開閉するシャッタ６６ｃを設けた筐体６６ｄを具備している。この筐体６６ｄ内に、搬送アーム６３によって搬入されたウエハＷを受け取り、表面を上向きにして載置する水平のＸ，Ｙ方向に移動可能な載置台６７と、ウエハＷに形成された各チップＣＰの寸法を測定する測定手段７０と、チップＣＰに紫外線を照射する紫外線照射手段７１と、測定手段７０と紫外線照射手段７１とをチップＣＰ間のピッチと同寸法に位置調整可能な支持部７２と、を具備している。

上記載置台６７は、例えば水平のＸ軸に平行なＸ軸ガイドレール６７ｘ上に摺動可能に取り付けられると共に、Ｘ軸と直交するＹ軸に平行なＹ軸ガイドレール６７ｙ上に摺動可能に取り付けられており、図示しないＸ，Ｙ駆動機構によって、Ｘ，Ｙ方向にチップＣＰのピッチ間隔に移動可能に構成されている。また、載置台６７は図示しないＺ軸駆動機構によってＺ軸方向に昇降移動可能に構成されている。

上記測定手段７０は、図５に示すように、図示しない筒状の筐体の上部と下部に対向して配設される上部レンズ群７０ａと下部レンズ群７０ｂと、上部レンズ群７０ａと下部レンズ群７０ｂとの間に配設されるハーフミラー７０ｃと、筐体の一側方に配設され、光Ｂをハーフミラー７０ｃに向かって照射する光源７０ｄと、上部レンズ群７０ａの上部側に配設される分光器７０ｅと、を具備してなる。なお、分光器７０ｅの上部には分光器７０ｅによって解析されたチップＣＰすなわち回路パターンの幅を撮像するＣＣＤカメラ７５が設置されている。

上記のように構成される測定手段７０によれば、光源７０ｄから照射された光Ｂがハーフミラー７０ｃによって鉛直下方に反射して下部レンズ群７０ｂの集光作用によってチップＣＰに照射され、その反射光が下部レンズ群７０ｂ、ハーフミラー７０ｃ及び上部レンズ群７０ａを透過して分光器７０ｅに導かれ、分光器７０ｅに入射された光を解析することによって回路パターンの幅寸法を計測することができる。また、ＣＣＤカメラ７５によって回路パターンの画像を撮像することができる。

測定手段７０はＣＰＵ２００と電気的に接続されており、ＣＰＵ２００は、測定手段７０によって測定された各チップＣＰの寸法の情報に基づいて各チップＣＰの目標寸法に達する補正量を演算し、紫外線照射量を決定すると共に記憶し、その情報を紫外線照射手段７１に伝達する。

上記紫外線照射手段７１は、図６に示すように、紫外線照射源である遠紫外線ランプ７１ａと、遠紫外線ランプ７１ａから照射された紫外線を集光する上部レンズ群７１ｂと、紫外線の光量を分割した区画に対して選択的に減衰可能な減光フィルタ７１ｃと、減光フィルタ７１ｃを透過した紫外線の光量を調節可能な絞り７１ｄと、絞り７１ｄを透過した紫外線を集光してチップＣＰに照射する下部レンズ群７１ｅと、を具備している。なお、遠紫外線ランプ７１ａによって照射される紫外線の波長は、１７〜４００ｎｍの範囲である。

上記減光フィルタ７１ｃは、チップＣＰ(回路パターン)の中心部と外周部でパターン寸法が異なるのを一つのショット内で補正可能にするものである。例えば、図７（ａ）に示すように、減光フィルタ７１ｃを構成するフィルタ要素は、１個のチップＣＰ(回路パターン)を複数例えば９箇所のエリア｛図７（ａ）において、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３｝に区画し、区画された一つのエリアの減衰率を、表１に示すように、１％，５％，１０％，１５％に設定したものを９枚用意する。例えば、Ａ１においては、減衰率１％ではＡ１_１，減衰率５％ではＡ１_５，減衰率１０％ではＡ１_１０，減衰率１５％ではＡ１_１５を用意する。例えば、図７（ｃ）に示すように、Ａ１_１０はＡ１の区画のみ１０％の減衰率となったフィルタである。これにより４^９通りの組み合わせができる。

そして、図７（ｂ）に示すように、４種類の減衰率を有する９枚のディスク７１ｆを駆動モータ（図示せず）の駆動軸に取り付けられた駆動ギア７１ｇに選択的に噛合して９０度間隔で回転させて、９箇所独立に減衰率を設定する。これにより、チップＣＰ(回路パターン)内の照度分布を設定することができる。

また、紫外線照射手段７１には、図６に示すように、紫外線が照射される雰囲気中のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出計７３と、オゾン濃度に応じて紫外線照射部に不活性ガス例えば窒素（Ｎ2）ガスを噴射（供給）するＮ2ガス供給ノズル７４が設けられている。

この場合、Ｎ2ガス供給ノズル７４は、流量制御弁７４ａを介設したＮ2ガス供給管７４Ｂを介してＮ2ガス供給源７４Ｃに接続されている。また、オゾン濃度検出計７３と流量制御弁７４ａは制御手段例えばＣＰＵ２００に電気的に接続されており、オゾン濃度検出計７３によって検出されたオゾン濃度をＣＰＵ２００にて解析して、ＣＰＵ２００からの制御信号により流量制御弁７４ａが作動してオゾン濃度に応じた流量のＮ2ガスをＮ2ガス供給ノズル７４から噴射（供給）することができる。これにより、紫外線の照射により発生するオゾンガスの濃度をＮ2ガスによって希釈化することができ、オゾンガスによって紫外線の照射量が不足するという悪影響を抑制することができる。

上記のように構成される紫外線照射手段７１からチップＣＰ(回路パターン)に紫外線を照射することによって、回路パターンの幅寸法を縮小補正することができる。この場合、レジストの種類によって紫外線照射量に対する縮小量が異なるので、予め使用するレジストの紫外線照射量と縮小量の関係を実験によって設定しておく。例えば、レジストＡ，Ｂにおける紫外線照射量と縮小量の関係を図８及び表２，表３から求めてＣＰＵ２００に記憶させておく。

上記のようにして得られた紫外線照射量，縮小量のデータとチップＣＰ（回路パターン）の種類及びレジスト等データに基づいて最適な寸法補正を行うことができる。ここで、レジストＡについて上記紫外線照射量，縮小量のデータに基づいて回路パターンの目標寸法を１００ｎｍに補正する場合について、補正前と補正後の比較評価を行ったところ、図９に示すような結果が得られた。

この評価の結果、補正前の平均値が１０９ｎｍで、バラツキが１７ｎｍであるのに対し、補正後の平均値は１０２ｎｍで、バラツキは１１ｎｍであった。

一方、上記測定手段７０と紫外線照射手段７１を支持する支持部７２は、図２及び図３に示すように、載置台６７の側方に立設する支持柱７２ａの一側から水平に突出する互いに平行な支持部材７２ｂと支持軸７２ｃを具備しており、支持部材７２ｂの先端に測定手段７０を固定し、支持軸７２ｃに測定手段７０と隣接する位置に紫外線照射手段７１を測定手段７０に対して移動調整可能に装着してなる。この場合、紫外線照射手段７１を支持する支持軸７２ｃをボールねじにて形成して基端部に駆動モータ例えばステッピングモータ７２ｄを連結し、支持軸７２ｃ上を摺動する摺動ブロック７２ｅに紫外線照射手段７１を装着する。なお、紫外線照射手段７１の摺動部に発生するパーティクルが外部に飛散するのを防止するのを考慮する必要がある。この問題を解決する手段として、例えば、図３（ｃ）に示すように、支持部材７２ｂを上端に開口部７２ｆを有する四角筒状に形成し、摺動ブロック７２ｅの上端に連結して支持部材７２ｂの両側下方に垂下するブラケット７２ｇを介して紫外線照射手段７１を取り付けるようにすればよい。

上記のように構成することにより、測定手段７０と紫外線照射手段７１とを一体に並設し、測定手段７０と紫外線照射手段７１とをチップＣＰ間のショットピッチと同寸法に位置調整可能にすることができる。

次に、上記実施形態の補正装置６０の動作態様について図１０及び図１１に示すフローチャートを参照して説明する。

＜全チップ補正モード＞
まず、チップＣＰの大きさ，レジストの種類，回路パターンの形状等のウエハ情報を設定する（ステップ１０−１）。次に、チップ間のピッチと同じ寸法に測定手段７０と紫外線照射手段７１との距離を合わせる（ステップ１０−２）。次に、搬送アーム６３によって第１又は第２のカセットポート６１，６２のカセットＣからウエハＷを取り出し、ノッチ検出ユニット６５内に搬入する（ステップ１０−３）。ノッチ検出ユニット６５に搬入されたウエハＷの位置決めを行う（ステップ１０−４）。この位置決め工程の際、ウエハＷの反射強度の測定を行うようにしてもよく、これによりウエハＷの反射強度が規定値より外れる場合は警報を発する（ステップ１０−５）。

位置決めが行われたウエハＷは搬送アーム６３によって処理ユニット６６の載置台６７上に載置される（ステップ１０−６）。次に、測定手段７０がウエハＷ上に形成された任意の一つチップＣＰ（回路パターン）例えば第ｎ（ｎ＝１，２，３…）番目へ移動し（ステップ１０−７）、第ｎ番目のチップＣＰの回路パターン寸法を測定する（ステップ１０−８）。測定手段７０によって測定された情報に基づいてＣＰＵ２００によって補正量を演算し、紫外線照射量を決定する（ステップ１０−９）。次に、測定手段７０を第ｎ＋１番目のチップＣＰに移動する（ステップ１０−１０）。このとき、紫外線照射手段７１は第ｎ番目のチップＣＰ上に移動する。この状態で、第ｎ＋１番目のチップＣＰのパターン寸法を測定しつつ、同時に、第ｎ番目のチップＣＰに決定された照射量の紫外線を照射する（ステップ１０−１１）。

次に、ｎ値を１つ増やし（ステップ１０−１２）、ｎ値が最終チップを越えた場合は、ウエハＷを搬出し、その他の最終チップを越えない場合は、ステップ１０−８に戻ってチップパターンの寸法測定、紫外線照射の動作を繰り返す（ステップ１０−１３，１０−１４）。

＜測定後補正モード＞
まず、チップＣＰの大きさ，レジストの種類，回路パターンの形状等のウエハ情報を設定する（ステップ１１−１）。次に、チップ間のピッチと同じ寸法に測定手段７０と紫外線照射手段７１との距離を合わせる（ステップ１１−２）。次に、搬送アーム６３によって第１又は第２のカセットポート６１，６２のカセットＣからウエハＷを取り出し、ノッチ検出ユニット６５内に搬入する（ステップ１１−３）。ノッチ検出ユニット６５に搬入されたウエハＷの位置決めを行う（ステップ１１−４）。この位置決め工程の際、ウエハＷの反射強度の測定を行うようにしてもよく、これによりウエハＷの反射強度が規定値より外れる場合は警報を発する（ステップ１１−５）。

位置決めが行われたウエハＷは搬送アーム６３によって処理ユニット６６の載置台６７上に載置される（ステップ１１−６）。次に、測定手段７０がウエハＷ上に形成された任意の一つチップＣＰ（回路パターン）例えば第ｎ（ｎ＝１，２，３…）番目へ移動し（ステップ１１−７）、第ｎ番目のチップＣＰの回路パターン寸法を測定する（ステップ１１−８）。測定手段７０によって測定された情報に基づいてＣＰＵ２００によって補正量を演算し、紫外線照射量を決定し、記憶する（ステップ１１−９）。

次に、ｎ値を１つ増やし（ステップ１１−１０）、ｎ値が最終チップを越えたか否かを判断し（ステップ１１−１１）、ｎ値が最終チップを越えた場合は、紫外線照射手段７１を第ｎ（ｎ＝１，２，３…）番目のチップＣＰに移動する（ステップ１１−１２）。また、その他の最終チップを越えない場合は、ステップ１１−７に戻ってチップパターンの寸法測定、紫外線照射量の決定、記憶を繰り返す。

第ｎ番目のチップＣＰに移動した紫外線照射手段７１は、記憶している紫外線照射量を第ｎ番目のチップＣＰに照射する（ステップ１１−１３）。

次に、ｎ値を１つ増やし（ステップ１１−１４）、ｎ値が最終チップを越えた場合は、ウエハＷを搬出し、その他の最終チップを越えない場合は、ステップ１１−１２に戻って記憶している照射量の紫外線照射の動作を繰り返す（ステップ１１−１５，１１−１６）。

上記実施形態では、この発明に係るパターン寸法の補正装置６０を独立の装置として説明したが、この発明に係る補正装置を半導体ウエハのレジスト塗布・現像処理システムに組み込むことも可能である。

なお、上記実施形態では測定手段７０と紫外線照射手段７１とをショットピッチと同寸法に位置調整する場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。ショットサイズが小さく測定手段７０と紫外線照射手段７１との位置調整範囲を越える場合には、例えば、ｎとｎ＋２のように一つ飛びの位置関係を設定する実施形態も可能である。

次に、レジスト塗布・現像処理システムに補正装置６０を適用した一例について簡単に説明する。図１２は、レジスト塗布・現像処理システムを示す概略平面図、図１３は、レジスト塗布・現像処理システムの概略正面図、図１４は、レジスト塗布・現像処理システムの概略背面図である。

上記レジスト塗布・現像処理システム１は、図１２に示すように、例えば２５枚のウエハＷを収容するカセットＣに対してウエハＷを搬入出するカセットステーション２と、このカセットステーション２に隣接して設けられ、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ユニットを多段配置してなる処理ステーション３と、この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置（図示せず）との間でウエハＷの受け渡しをするインターフェース部４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は、カセット載置台５上の所定の位置に、複数のカセットＣを水平のＸ方向に一列に載置可能となっている。また、カセットステーション２には、搬送路６上をＸ方向に沿って移動可能なウエハ搬送アーム７が設けられている。ウエハ搬送アーム７は、カセットＣに収容されたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウエハＷに対して選択的にアクセスできるように構成されている。

また、ウエハ搬送アーム７は、Ｚ軸を中心としてθ方向に回転可能に構成されており、後述するように処理ステーション３側の第３の処理ユニット群Ｇ３に属するトランジション装置（ＴＲＳ）３１に対してもアクセスできるように構成されている。

処理ステーション３は、複数の処理ユニットが多段に配置された、例えば５つの処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。図１２に示すように、処理ステーション３の正面側には、カセットステーション２側から第１の処理ユニット群Ｇ１，第２の処理ユニット群Ｇ２が順に配置されている。また、処理ステーション３の背面側には、カセットステーション２側から第３の処理ユニット群Ｇ３，第４の処理ユニット群Ｇ４及び第５の処理ユニット群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理ユニット群Ｇ３と第４の処理ユニット群Ｇ４との間には、第１の搬送機構１１０が設けられている。第１の搬送機構１１０は、第１の処理ユニット群Ｇ１，第３の処理ユニット群Ｇ３及び第４の処理ユニット群Ｇ４に選択的にアクセスしてウエハＷを搬送するように構成されている。第４の処理ユニット群Ｇ４と第５の処理ユニット群Ｇ５との間には、第２の搬送機構１２０が設けられている。第２の搬送機構１２０は、第２の処理ユニット群Ｇ２，第４の処理ユニット群Ｇ４及び第５の処理ユニット群Ｇ５に選択的にアクセスしてウエハＷを搬送するように構成されている。

第１の処理ユニット群Ｇ１には、 図１４に示すように、ウエハＷに所定の処理液を供給して処理を行う液処理ユニット、例えばウエハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布処理装置を有するレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）１０，１１，１２、露光時の光の反射を防止するための紫外線硬化樹脂液を塗布して反射防止膜を形成するボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）１３，１４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ２には、ウエハＷに現像処理を施す現像処理ユニット（ＤＥＶ）２１〜２４が下から順に４段に重ねられている。この現像処理ユニット（ＤＥＶ）の下部にこの発明に係る補正装置６０を有する処理ユニット６６が配設されている。この場合、上記ノッチ検出ユニット６５を処理ユニット６６内に配設してもよく、処理ユニット６６とは別に隣接して設けてもよい。なお、上記搬送アーム６３は第２の搬送機構１２０にて形成される。この補正装置６０によれば、露光処理されたウエハＷを搬送アーム６３すなわち第２の搬送機構１２０によってノッチ検出ユニット６５に搬入してウエハＷの位置合せを行った後、ノッチ検出ユニット６５から搬出されたウエハＷを第２の搬送機構１２０によって処理ユニット６６内に搬入し、上述したように、測定手段７０によって各回路パターンの寸法を順次測定し、測定手段７０によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定し、紫外線照射手段７１によって各回路パターンに順次、決定された照射量の紫外線を照射して回路パターンの寸法を補正する。

なお、第１の処理ユニット群Ｇ１及び第２の処理ユニット群Ｇ２の最下段には、各処理ユニット群Ｇ１及びＧ２内の前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室（ＣＨＭ）２５，２６がそれぞれ設けられている。

また、第３の処理ユニット群Ｇ３には、図１４に示すように、下から順に、温調ユニット（ＴＣＰ）３０、ウエハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置（ＴＲＳ）３１及び精度の高い温度管理下でウエハＷを加熱処理する熱処理ユニット（ＵＬＨＰ）３２〜３８が９段に重ねられている。

第４の処理ユニット群Ｇ４では、例えば高精度温調ユニット（ＣＰＬ）４０、レジスト塗布処理後のウエハＷを加熱処理するプリベーキングユニット（ＰＡＢ）４１〜４４及び現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニット（ＰＯＳＴ）４５〜４９が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理ユニット群Ｇ５では、ウエハＷを熱処理する複数の熱処理ユニット、例えば高精度温調ユニット（ＣＰＬ）５０〜５３、露光後のウエハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢ）５４〜５９が下から順に１０段に重ねられている。

また、第１の搬送機構１１０のＸ方向正方向側には、図１２に示すように、複数の処理ユニットが配置されており、例えば図１４に示すように、ウエハＷを疎水化処理するためのアドヒージョンユニット（ＡＤ）８０，８１、ウエハＷを加熱する加熱ユニット（ＨＰ）８２，８３が下から順に４段に重ねられている。また、第２の搬送機構１２０の背面側には、図１２に示すように、例えばウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光ユニット（ＷＥＥ）８４が配置されている。

また、図１３に示すように、カセットステーション２、処理ステーション３及びインターフェース部４の各ブロックの上部には、各ブロック内を空調するための空調ユニット９０が備えられている。この空調ユニット９０により、カセットステーション２，処理ステーション３及びインターフェース部４内は、所定の温度及び湿度に調整できる。また、図１４に示すように、例えば処理ステーション３の上部には、第３の処理ユニット群Ｇ３、第４の処理ユニット群Ｇ４及び第５の処理ユニット群Ｇ５内の各装置に所定の気体を供給する、例えばＦＦＵ（ファンフィルタユニット）などの気体供給手段である気体供給ユニット９１がそれぞれ設けられている。気体供給ユニット９１は、所定の温度、湿度に調整された気体から不純物を除去した後、当該気体を所定の流量で送風できる。

インターフェース部４は、図１２に示すように、処理ステーション３側から順に第１のインターフェース部１００と、第２のインターフェース部１０１とを備えている。第１のインターフェース部１００には、ウエハ搬送アーム１０２が第５の処理ユニット群Ｇ５に対応する位置に配設されている。ウエハ搬送アーム１０２のＸ方向の両側には、例えばバッファカセット１０３（図１２の背面側），１０４（図１２の正面側）が各々設置されている。ウエハ搬送アーム１０２は、第５の処理ユニット群Ｇ５内の熱処理装置とバッファカセット１０３，１０４に対してアクセスできる。第２のインターフェース部１０１には、Ｘ方向に向けて設けられた搬送路１０５上を移動するウエハ搬送アーム１０６が設けられている。ウエハ搬送アーム１０６は、Ｚ方向に移動可能で、かつθ方向に回転可能であり、バッファカセット１０４と、第２のインターフェース部１０１に隣接した図示しない露光装置に対してアクセスできるようになっている。したがって、処理ステーション３内のウエハＷは、ウエハ搬送アーム１０２，バッファカセット１０４，ウエハ搬送アーム１０６を介して露光装置に搬送でき、また、露光処理の終了したウエハＷは、ウエハ搬送アーム１０６，バッファカセット１０４，ウエハ搬送アーム１０２を介して処理ステーション３内に搬送できる。

なお、上記実施形態では、この発明に係る補正装置を半導体ウエハのレジストパターンの補正に適用する場合について説明したが、半導体ウエハ以外の被処理基板、例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレー）基板，マスク基板等にも適用できる。

この発明に係る補正装置の一例を示す概略平面図である。 上記補正装置の要部を示す概略平面図である。 この発明における測定手段と紫外線照射手段を示す概略平面図（ａ）、概略側面図（ｂ）及び紫外線照射手段の取付部を示す概略断面図（ｃ）である。 この発明に係る補正装置の要部を示す概略斜視図である。 この発明における測定手段の一例を示す概略断面図である。 この発明における紫外線照射手段の一例を示す概略断面図である。 上記紫外線照射手段における減光フィルタを構成するフィルタ要素の一例を示す概略斜視図（ａ）、減光調整機構を示す概略斜視図（ｂ）及び減光フィルタの区画された減衰率の一例を示す概略平面図（ｃ）である。 レジストの種類に応じた紫外線照射量と寸法縮小値の関係を示すグラフである。 補正前と補正後のパターン寸法と頻度の関係を示すグラフである。 この発明に係る補正方法の一例の工程を示すフローチャート図である。 この発明に係る補正方法の別の一例の工程を示すフローチャート図である。 この発明に係る補正装置を適用したレジスト塗布・現像処理システムの一例を示す概略平面図である。 上記レジスト塗布・現像処理システムの概略正面図である。 上記レジスト塗布・現像処理システムの概略背面図である。

符号の説明

Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板）
ＣＰ チップ（回路パターン）
６０ 補正装置
６３ 搬送アーム
６５ ノッチ検出ユニット
６６ 処理ユニット
６７ 載置台
７０ 寸法測定手段
７１ 紫外線照射手段
７１ａ 紫外線ランプ
７１ｂ 上部レンズ群
７１ｃ 減光フィルタ
７１ｅ 下部レンズ群
７２ 支持部
７２ｃ 支持軸（ボールねじ軸）
７２ｄ ステッピングモータ
７２ｅ 摺動ブロック
７３ オゾン濃度検出計
７４ Ｎ2ガス供給ノズル
７４ａ 流量制御弁
２００ ＣＰＵ（制御手段）

Claims (8)

1. 被処理基板表面のレジスト膜に形成される複数の回路パターンの寸法を目標寸法に補正する回路パターンの補正方法であって、
   上記被処理基板に形成された各回路パターン間のショットピッチと同寸法に回路パターンの寸法測定手段と紫外線照射手段との位置を調整し、
   上記寸法測定手段によって各回路パターンの寸法を順次測定し、
   上記寸法測定手段によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定し、
   上記紫外線照射手段によって各回路パターンに順次、上記決定された照射量の紫外線を照射する、
   ことを特徴とする回路パターンの補正方法。
2. 請求項１記載の回路パターンの補正方法において、
   上記寸法測定手段によって任意の一つの回路パターンの寸法を測定しつつ、同時に上記紫外線照射手段によって先に測定された回路パターンに紫外線を照射する、ことを特徴とする回路パターンの補正方法。
3. 請求項２記載の回路パターンの補正方法において、
   上記任意の一つの回路パターンがｎ（ｎ＝１，２，３…）＋１番目であり、上記先に測定された回路パターンがｎ番目である、ことを特徴とする回路パターンの補正方法。
4. 請求項１記載の回路パターンの補正方法において、
   上記寸法測定手段によって全ての回路パターンの寸法を順次測定し、上記寸法測定手段によって測定された情報に基づいて各回路パターンの補正量を演算して目標寸法に達する紫外線の照射量を決定すると共に記憶し、上記紫外線照射手段によって補正が必要な各回路パターンに順次、上記決定された照射量の紫外線を照射する、ことを特徴とする回路パターンの補正方法。
5. 被処理基板表面のレジスト膜に形成される複数の回路パターンの寸法を目標寸法に補正する回路パターンの補正装置であって、
   上記被処理基板に形成された上記各回路パターンの寸法を測定する寸法測定手段と、
   上記回路パターンに紫外線を照射する紫外線照射手段と、
   上記寸法測定手段と紫外線照射手段とを上記回路パターン間のショットピッチと同寸法に位置調整可能な支持部と、
   上記被処理基板の表面を上向きにして該被処理基板を載置し、水平方向に移動可能な載置台と、
   上記寸法測定手段によって測定された各回路パターンの寸法の情報に基づいて各回路パターンの目標寸法に達する補正量を演算し、紫外線照射量を決定すると共に記憶し、その情報を上記紫外線照射手段に伝達する制御手段と、
   を具備することを特徴とする回路パターンの補正装置。
6. 請求項５記載の回路パターンの補正装置において、
   上記寸法測定手段と紫外線照射手段とを一体に並設してなる、ことを特徴とする回路パターンの補正装置。
7. 請求項５又は６記載の回路パターンの補正装置において、
   上記紫外線照射手段は、紫外線照射源と、該紫外線照射源から照射された紫外線を集光するレンズ群と、紫外線の光量を分割した区画に対して選択的に減衰可能なフィルタと、を具備することを特徴とする回路パターンの補正装置。
8. 請求項５又は６記載の回路パターンの補正装置において、
   上記紫外線照射手段は、紫外線照射源と、該紫外線照射源から照射された紫外線を集光するレンズ群と、紫外線の光量を選択的に減衰可能なフィルタと、紫外線が照射される雰囲気中のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出計と、オゾン濃度に応じて紫外線照射部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズルと、を具備することを特徴とする回路パターンの補正装置。

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