JP4544475B2 - 変化率予測方法、記憶媒体及び基板処理システム - Google Patents

Description

本発明は、変化率予測方法、記憶媒体及び基板処理システムに関し、特に、基板上に形成された膜の仕様値の変化率予測方法に関する。

半導体デバイスの高集積化等に伴って基板上の配線構造が微細化している。そのため、配線間の絶縁膜による寄生容量の低減が重要になっている。そこで、近年、配線間の絶縁膜による寄生容量を低減させるために低誘電率の有機材料及び無機材料が種々開発されている。これらのうち有機材料がＬｏｗ−ｋ材として層間絶縁膜や保護膜等に使用されている。このＬｏｗ−ｋ膜材は、例えば、スピンコータ及びベーク炉を用いて基板の表面に塗布され、且つ熱処理が施されて層間絶縁膜としてのＳＯＤ(Spin on dielectrics)膜を形成する。しかしながら、ＳＯＤ膜は液体材料の塗布によって形成される膜であり、さらに、気孔率を高めて低誘電率を確保するため、機械的強度が低い。

Ｌｏｗ−ｋ膜材から形成された層間絶縁膜の機械的強度を向上させる方法として、層間絶縁膜としての低誘電性の高分子誘電体組成物層を電子ビームに暴露して高分子誘電体組成物層を硬化（改質、キュア）する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

層間絶縁膜に電子ビームを照射して該層間絶縁膜を改質するキュア装置（基板処理装置）は複数の電子ビーム管を備える。該複数の電子ビーム管は、基板上の層間絶縁膜に各電子ビーム管からの電子ビームが満遍なく照射されるように、水平面内において均等配置される。また、キュア装置はヒータを内蔵する載置台を備え、該載置台は載置した基板を加熱する。Ｌｏｗ−ｋ膜材は熱硬化性樹脂の性質を有するため、基板の加熱によっても層間絶縁膜を改質することができる。

層間絶縁膜を改質すると該層間絶縁膜の厚みは小さくなるが、基板では該基板の各所から半導体デバイスが切り出されるため、基板上において層間絶縁膜の厚みの縮小率（以下、「シュリンク率」という。）を均一にする必要がある。

ところが、キュア装置によって改質された層間絶縁膜の厚さを計測すると、基板上においてシュリンク率は均一でないことが知られている。例えば、電子ビーム管直下のシュリンク率は大きく、電子ビーム管から離れた箇所のシュリンク率は小さい。そこで、キュア装置では各電子ビーム管からの電子ビームの強度を調整することによって基板上のシュリンク率の均一化が行われる。電子ビームの強度はモンテカルロ法等を利用する市販のシミュレーションソフトウエアを用いることによって予測することができる。
特表２０００−５１１００６号公報

しかしながら、市販のシミュレーションソフトウエアを用いて予測した電子ビームの強度は定性的には正確であるが、定量的には正確でない。それ故、シミュレーションによって予測された電子ビームの強度から基板上のシュリンク率を定量的に予測することができず、シミュレーションを利用して基板上のシュリンク率の均一化を行うことはできない。

したがって、実際に何枚かの基板上の層間絶縁膜を、電子ビームの強度を変化させながら、改質することにより、基板上のシュリンク率の均一化を実現できる電子ビームの強度を実験的に求める必要がある。

本発明の目的は、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる変化率予測方法、記憶媒体及び基板処理システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の変化率予測方法は、基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部と、前記所定の膜に所定の処理を施す処理部とを備える基板処理装置において、前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記所定の処理を施すことによって前記所定の膜を変化させたときにおける前記所定の膜の仕様値の変化率を予測する変化率予測方法であって、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測ステップと、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜が受ける前記投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する単数電子ビーム関連値算出ステップと、前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出ステップと、複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値ステップと、前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算ステップとを有することを特徴とする。

請求項２記載の変化率予測方法は、請求項１記載の変化率予測方法において、前記換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における前記所定の膜の仕様値の変化率の均一性を算出する均一性算出ステップを有することを特徴とする。

請求項３記載の変化率予測方法は、請求項１又は２記載の変化率予測方法において、前記所定の膜は層間絶縁膜であり、前記所定の膜の仕様値の変化率は前記層間絶縁膜の膜厚縮小率であり、前記投入電流の関連値は前記基板におけるドーズ量であることを特徴とする。

請求項４記載の変化率予測方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変化率予測方法において、前記処理部はヒータであり、前記所定の処理は熱処理であることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項５記載の記憶媒体は、基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部と、前記所定の膜に所定の処理を施す処理部とを備える基板処理装置において、前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記所定の処理を施すことによって前記所定の膜を変化させたときにおける前記所定の膜の仕様値の変化率を予測する変化率予測方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測モジュールと、前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出モジュールと、複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値モジュールと、前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算モジュールとを有することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項６記載の基板処理システムは、基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部及び前記所定の膜に所定の処理を施す処理部を有する基板処理装置と、該基板処理装置を制御する制御装置とを備える基板処理システムであって、前記制御装置は、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率の実測値と、前記変化する投入電流値との関係を算出し、シミュレーションによって算出された複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算することを特徴とする。

請求項７記載の基板処理システムは、請求項６記載の基板処理システムにおいて、前記制御装置は、前記換算された前記所定の膜の仕様値の変化率に基づいて各前記電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度を調整することを特徴とする。

請求項８記載の基板処理システムは、請求項６記載の基板処理システムにおいて、前記制御装置は、前記換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における前記変化率の均一性を算出し、さらに、該算出された前記変化率の均一性に基づいて各前記電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度を調整することを特徴とする。

請求項１記載の変化率予測方法、請求項５記載の記憶媒体及び請求項６記載の基板処理システムによれば、単数の電子ビーム照射部への変化する投入電流値と、単数の電子ビーム照射部から所定の膜に電子ビームを照射すると共に処理部によって所定の処理を所定の膜に施す場合における所定の膜の仕様値の変化率の実測値との関係が算出され、シミュレーションによって算出された複数の電子ビーム照射部から電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値が、上記関係に基づいて所定の膜の仕様値の変化率に換算されるので、シミュレーションによって所定の膜の仕様値の変化率を定量的に予測することができ、もって、シミュレーションを利用して所定の膜の仕様値の変化率の均一化を行うことができる。したがって、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる。

請求項２記載の変化率予測方法によれば、換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一性が算出されるので、所定の膜の仕様値の変化率の均一化を迅速に行うことができる。

請求項３記載の変化率予測方法によれば、基板上における層間絶縁膜の膜厚縮小率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる。

請求項４記載の変化率予測方法によれば、処理部はヒータであり、所定の処理は熱処理である。所定の膜の仕様値の変化は熱処理によっても助長されるが、上記関係に基づいた所定の膜の仕様値の変化率の換算により、シミュレーションによって所定の膜の仕様値の変化率を定量的に正確に予測することができる。

請求項７記載の基板処理システムによれば、換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて各電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度が調整されるので、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度を迅速に見つけ出すことができ、もって、所定の膜の仕様値の変化率の均一化を迅速且つ容易に行うことができる。

請求項８記載の基板処理システムによれば、換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における該変化率の均一性が算出され、さらに、該算出された変化率の均一性に基づいて各電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度が調整されるので、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度をより迅速に見つけ出すことができ、もって、所定の膜の仕様値の変化率の均一化をより迅速且つ容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態に係る基板処理システムについて図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。

図１において、基板処理システム１０は、キュア装置１１と制御装置１２とを備える。キュア装置１１は基板としての電子デバイス用の半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）の表面上に形成された層間絶縁膜、例えば、ＳｉＯ_２及びメチル基を主成分とするＬｏｗ−ｋ膜（所定の膜）に電子ビームを照射して該Ｌｏｗ−ｋ膜の改質を行うものである。

キュア装置１１は、材質が、例えば、アルミニウム等からなり、その内部が気密に閉塞可能に構成され且つウエハＷを収容する収容室１３と、該収容室１３の内部に配設され且つウエハＷ上のＬｏｗ−ｋ膜を上側に向けて当該ウエハＷを略水平に載置する載置台１４と、収容室１３の天井部に配設され、載置台１４上に載置されたウエハＷに対して電子ビームを照射する電子ビーム照射機構１６とを備える。

電子ビーム照射機構１６は、水平面内において均等配置された１９個の電子ビーム管１５（電子ビーム照射部）を有し、１９個の電子ビーム管１５は載置台１４上に載置されたウエハＷと略同形状の円形の領域を占め且つ同心円状に配列されるように配設される。電子ビーム照射機構１６より照射された電子ビームは、収容室１３内の処理空間中の不活性分子と衝突拡散を繰り返して放射状の電子流となるが、本実施形態における「電子ビーム」とはこのような電子流を意味する。

載置台１４は、電子ビームがウエハＷに照射される際、電子ビーム照射機構１６とウエハＷとの距離を調整する。載置台１４は、該載置台１４のウエハＷの載置面に配設されたヒータ（処理部）（図示しない）を有し、該ヒータはウエハＷを所定の温度に加熱してＬｏｗ−ｋ膜に熱処理（所定の処理）を施す。

制御装置１２はコンピュータ等を有し、キュア装置１１の各構成要素、例えば、各電子ビーム管１５に接続され、各構成要素の動作、例えば、電子ビーム管１５が照射する電子ビームの強度やヒータが放射する熱量を制御する。また、制御装置１２はウエハＷ上のＬｏｗ−ｋ膜の厚さを測定する膜厚測定装置（図示しない）にも接続され、該膜厚測定装置が実測したＬｏｗ−ｋ膜の厚さに基づいて該Ｌｏｗ−ｋ膜の厚みの縮小率であるシュリンク率（所定の膜の仕様値の変化率、膜厚縮小率）を算出する。すなわち、基板処理システム１０はＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率を測定することができる。

また、制御装置１２は、１つの電子ビーム管１５からウエハＷに照射される電子ビームの強度として単位面積当たりの電子の注入量であるドーズ量（投入電流の関連値）をシミュレーションによって算出するコンピュータからなるシミュレータ（図示しない）にも接続される。

ところで、本発明者は、本発明に先立ち、基板処理システム１０において、図２に示すように、載置台１４上にウエハＷを載置し、該ウエハＷのＬｏｗ−ｋ膜１７に向けて電子ビーム照射機構１６の中心部における電子ビーム管１５のみから電子ビーム１８を照射すると共に、載置台１４のヒータによってウエハＷを加熱することにより、Ｌｏｗ−ｋ膜１７の改質を行ったときＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布を実測した。

具体的には、ドーズ量と関連が深い電子ビーム管１５への投入電流値を変化させたときにおけるＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布を実測した。また、実測されたシュリンク率の分布を、ウエハＷの中心からの距離を横軸とするグラフにプロットした（図３参照）。

図３のグラフに示すように、投入電流値を大きくして照射される電子ビーム１８の強度を上げていくと、全体的にシュリンク率は大きくなるが、特に、電子ビーム管１５の直下に該当するウエハＷの中心におけるシュリンク率が著しく大きくなることが分かった。すなわち、部位によってシュリンク率の差が発生することが分かった。また、投入電流値が０μＡのときであってもＬｏｗ−ｋ膜が縮小することも分かった。これは、ヒータの加熱によるものと考えられた。

次いで、本発明者は投入電流値を２８００μＡに設定したときに、１つの電子ビーム管１５からウエハＷに照射される電子ビームによるドーズ量の分布をシミュレーションによって算出し、図４のグラフに示すように、ウエハＷの中心からの距離を横軸として、算出されたドーズ量の分布を投入電流値が２８００μＡであるときの実測されたシュリンク率の分布と重ね合わせた。このとき、図４のグラフに示すように、シミュレーションによって算出されたドーズ量の分布は、実測されたシュリンク率の分布とずれることが分かった。

そこで、本発明者は、ドーズ量の分布及びシュリンク率の分布のずれを解消すべく、ドーズ量及びシュリンク率の関係に注目した。具体的には、ドーズ量と関連が深い投入電流値及びシュリンク率の関係に注目し、図３のグラフから投入電流値及びウエハＷの中心（電子ビーム管１５の直下）の実測されたシュリンク率の関係を得た。

図５は、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を示すグラフである。

図５のグラフにおいて、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係は、投入電流値を「ｙ」とし且つシュリンク率を「ｘ」とすると、近似曲線、例えば、下記式（１）で示す累乗曲線で表されるのが分かった。

ｙ ＝ ２０．８９８ｘ^{２．４３３２} …… （１）
なお、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係が直線で表されないのは、ヒータによる熱処理の影響と考えられた。なお、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係は電子ビーム管の仕様等に応じて変化するため、上述した累乗曲線に限られない。

また、上述した図５のグラフで表される投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係は、１個の電子ビーム管１５に投入される投入電流値及び該１個の電子ビーム管１５の直下における実測シュリンク率の関係であり、上述したように、該関係は近似曲線、例えば、累乗曲線によって表されるが、電子ビーム照射機構１６における各電子ビーム管１５（１９個の電子ビーム管１５のそれぞれ）に投入される投入電流値及びウエハＷ上における全Ｌｏｗ−ｋ膜シュリンク率の平均値の関係も近似曲線、例えば、累乗曲線によって表すことができる。

次いで、得られた投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係（上記式（１））に基づいて、投入電流値が２８００μＡであるときの実測されたシュリンク率を投入電流値に換算したところ、図６のグラフに示すように、換算された投入電流値の分布及びシミュレーションによって算出されたドーズ量の分布がほぼ一致することを発見した。したがって、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を用いれば、シミュレーションによって算出されたドーズ量の分布から実測されたシュリンク率を予測可能であることが分かった。

次に、本実施の形態に係る変化率予測方法としてのＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率予測方法について説明する。シュリンク率予測方法は以上得られた知見に基づくものである。

図７は、本実施の形態に係る変化率予測方法としてのＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率予測方法のフローチャートである。

図７において、まず、電子ビーム照射機構１６の中心部における電子ビーム管１５の投入電流値を変化させながら、ウエハＷのＬｏｗ−ｋ膜に向けて当該電子ビーム管１５のみから電子ビームを照射すると共に、載置台１４のヒータによってウエハＷを加熱することにより、Ｌｏｗ−ｋ膜の改質を行ったときＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布を実測する（ステップＳ７１）（変化率実測ステップ）。

次いで、投入電流値及びウエハＷの中心（電子ビーム管１５の直下）の実測されたシュリンク率の関係を示す累乗曲線を算出する（関係算出ステップ）（ステップＳ７２）。このとき算出される累乗曲線で表される関係は、１個の電子ビーム管１５に投入される投入電流値及び該１個の電子ビーム管１５の直下における実測シュリンク率の関係であってもよく、電子ビーム照射機構１６における各電子ビーム管１５（１９個の電子ビーム管１５のそれぞれ）に投入される投入電流値及びウエハＷ上における全Ｌｏｗ−ｋ膜シュリンク率の平均値の関係であってもよい。

次いで、１９個の電子ビーム管１５からウエハＷに照射される電子ビームによるドーズ量の分布をシミュレーションによって算出する（投入電流値関連値ステップ）（ステップＳ７３）。具体的には、図８に示すように、各電子ビーム管１５からウエハＷ上の点Ｐまでの距離を算出し、該算出された距離に基づいて各電子ビーム管１５から照射される電子ビームによるドーズ量の積算値を算出する。そして、ドーズ量の積算値をウエハＷ上の各点において算出することによってドーズ量の分布を算出する。

次いで、算出されたドーズ量の分布を投入電流値の分布に換算する（ステップＳ７４）。この換算には、例えば、図６のグラフにおける投入電流値及びドーズ量の比を利用する。さらに、換算された投入電流値の分布を、上記算出された投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を示す累乗曲線に基づいて、Ｌｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布に換算し（ステップＳ７５）（変化率換算ステップ）、本処理を終了する。

図７の処理によれば、電子ビーム管１５の変化する投入電流値と、単数の電子ビーム管１５からＬｏｗ−ｋ膜に電子ビームを照射すると共にヒータによって熱処理をＬｏｗ−ｋ膜に施す場合におけるシュリンク率の実測値との関係を示す累乗曲線が算出され、シミュレーションによって算出された１９個の電子ビーム管１５から電子ビームが照射されたときのドーズ量の分布が、投入電流値及びドーズ量の比、並びに上記算出された累乗曲線に基づいて、Ｌｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布に換算されるので、シミュレーションによってＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率を定量的に予測することができ、もって、シミュレーションを利用してＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の均一化を行うことができる。したがって、ウエハＷ上におけるシュリンク率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる。

また、基板処理システム１０では、制御装置１２が換算されたＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布に基づいてウエハＷ上におけるＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の均一性を算出してもよく、これにより、シュリンク率の均一化を迅速に行うことができる。さらに、制御装置１２が、算出されたＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の均一性に基づいて各電子ビーム管１５から照射される電子ビームの強度を調整してもよい。これにより、ウエハＷ上におけるＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の均一化を実現する電子ビームの強度を迅速に見つけ出すことができ、もって、Ｌｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の均一化を迅速且つ容易に行うことができる。

上述した図７の処理では、ドーズ量の積算値の分布を投入電流値の分布に換算するが、予め、１つの電子ビーム管１５から照射されるドーズ量の分布及びウエハＷの中心（電子ビーム管１５の直下）からの距離の関係を、図６のグラフにおける投入電流値及びドーズ量の比を利用して、図９のグラフに示すような、投入電流値及びウエハＷの中心からの距離の関係に換算し、ウエハＷの各点において投入電流値の積算値を算出してもよい。

また、上述した図７の処理は、異なる仕様の電子ビーム管が混在する電子ビーム照射機構を有するキュア装置を備える基板処理システムにも適用することができる。但し、この場合、異なる仕様の電子ビーム管毎に投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を示す累乗曲線を算出する必要がある。

さらに、図７の処理は、電子ビーム照射機構１６において電子ビーム管１５が故障した場合におけるＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布（図１０参照）の算出にも適用することができる。この場合、ウエハＷ上の各点においてドーズ量の積算値を算出する際に、故障した電子ビーム管１５から照射される電子ビームによるドーズ量を加算しなければよい。

また、上述した基板処理システム１０においてＬｏｗ−ｋ膜の改質が行われる基板は電子デバイス用の半導体ウエハに限られず、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等に用いる各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であってもよい。

本発明の目的は、上述した本実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、制御装置１２に供給し、制御装置１２のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した本実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

次に、本発明の実施例を具体的に説明する。

まず、上述した基板処理システム１０において、載置台１４上にウエハＷを載置し、該ウエハＷのＬｏｗ−ｋ膜１７に向けて電子ビーム照射機構１６における１９個の電子ビーム管１５から電子ビームを照射すると共に、載置台１４のヒータによってウエハＷを加熱することにより、Ｌｏｗ−ｋ膜の改質を行ったときＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布を実測した（図１１（Ａ）参照）。

また、上述した基板処理システム１０において、上述した図７の処理を実行してシミュレーションによってＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布を算出した（図１１（Ｂ）参照）。

図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシュリンク率の分布を比較した結果、実測されたシュリンク率の分布とシミュレーションによって算出されたシュリンク率の分布とはほぼ一致することが分かった。すなわち、シミュレーションによって算出された複数の電子ビーム管１５からの電子ビームによるドーズ量の分布を投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係に基づいてシュリンク率の分布に換算することにより、Ｌｏｗ−ｋ膜のシュリンク率を定量的に予測することができることが分かった。

本発明の実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図１の基板処理システムにおける電子ビーム管からウエハのＬｏｗ−ｋ膜への電子ビーム照射を模式的に示す図である。 実測されたウエハにおけるシュリンク率の分布を示すグラフである。 シミュレーションによって算出されたドーズ量の分布及び実測されたシュリンク率を示すグラフである。 投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を示すグラフである。 投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係に基づいて実測されたシュリンク率の分布から換算された投入電流値の分布及びシミュレーションによって算出されたドーズ量の分布を示すグラフである。 本実施の形態に係る変化率予測方法としてのＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率予測方法のフローチャートである。 ウエハ上の点におけるドーズ量の積算値の算出方法を示す図である。 投入電流値及びウエハの中心からの距離の関係を示す図である。 シミュレーションによって算出された電子ビーム管が故障した場合におけるＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布を示す図である。 Ｌｏｗ−ｋ膜の改質を行ったときＬｏｗ−ｋ膜のシュリンク率の分布を示す図であり、（Ａ）は実測されたシュリンク率の分布であり、（Ｂ）は図７の処理を実行してシミュレーションによって算出されたシュリンク率の分布である。

符号の説明

W ウエハ
１０ 基板処理システム
１１ キュア装置
１２ 制御装置
１４ 載置台
１５ 電子ビーム管
１６ 電子ビーム照射機構
１７ Ｌｏｗ−ｋ膜
１８ 電子ビーム

Claims (8)

1. 基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部と、前記所定の膜に所定の処理を施す処理部とを備える基板処理装置において、前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記所定の処理を施すことによって前記所定の膜を変化させたときにおける前記所定の膜の仕様値の変化率を予測する変化率予測方法であって、
   単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測ステップと、
   前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出ステップと、
   複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値ステップと、
   前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算ステップとを有することを特徴とする変化率予測方法。
2. 前記換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における前記所定の膜の仕様値の変化率の均一性を算出する均一性算出ステップを有することを特徴とする請求項１記載の変化率予測方法。
3. 前記所定の膜は層間絶縁膜であり、前記所定の膜の仕様値の変化率は前記層間絶縁膜の膜厚縮小率であり、前記投入電流の関連値は前記基板におけるドーズ量であることを特徴とする請求項１又は２記載の変化率予測方法。
4. 前記処理部はヒータであり、前記所定の処理は熱処理であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変化率予測方法。
5. 基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部と、前記所定の膜に所定の処理を施す処理部とを備える基板処理装置において、前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記所定の処理を施すことによって前記所定の膜を変化させたときにおける前記所定の膜の仕様値の変化率を予測する変化率予測方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、
   単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測モジュールと、
   前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出モジュールと、
   複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値モジュールと、
   前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。
6. 基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部及び前記所定の膜に所定の処理を施す処理部を有する基板処理装置と、該基板処理装置を制御する制御装置とを備える基板処理システムであって、
   前記制御装置は、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率の実測値と、前記変化する投入電流値との関係を算出し、シミュレーションによって算出された複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算することを特徴とする基板処理システム。
7. 前記制御装置は、前記換算された前記所定の膜の仕様値の変化率に基づいて各前記電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度を調整することを特徴とする請求項６記載の基板処理システム。
8. 前記制御装置は、前記換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における前記変化率の均一性を算出し、さらに、該算出された前記変化率の均一性に基づいて各前記電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度を調整することを特徴とする請求項６記載の基板処理システム。

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