JP5058744B2

JP5058744B2 - 基板の測定方法、プログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び基板の処理システム

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Publication number: JP5058744B2
Application number: JP2007261804A
Authority: JP
Inventors: 久仁恵緒方; 真一篠塚; 良弘近藤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-10-05
Also published as: JP2008118119A

Description

本発明は、基板の測定方法、プログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び基板の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、例えばウェハ上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成するレジスト塗布工程、レジスト膜を所定のパターンに露光する露光工程、露光後にレジスト膜内の化学反応を促進させる加熱工程（ポストエクスポージャーベーキング）、露光されたレジスト膜を現像する現像工程などの複数の工程が順次行われて、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。これらの一連の処理は、各種処理装置やウェハの搬送装置などを搭載した塗布現像処理システムで行われている。この塗布現像処理システムでは、例えばウェハはカセット（ロット）単位で外部から搬入され、複数ロットのウェハが連続的に搬送されて処理されている。

ところで、上述の塗布現像処理システムでは、上記一連の処理の後で、例えばウェハの面内傾向を把握するため、例えばウェハ処理後に例えばレジストパターンの線幅などのウェハの処理状態を測定する必要がある。このウェハの測定は、例えば塗布現像処理システムにおいて製品ウェハの処理前にテストウェハの処理を行い、例えば塗布現像処理システムに搭載された測定装置により、そのテストウェハ面の複数の測定点の処理状態を測定することにより行われている（特許文献１、２参照）。

特開２００６-１２８５７２号公報特開２００３−２０９０９３号公報

しかしながら、このようにテストウェハを用いてウェハの処理状態を測定する場合、テストウェハの測定終了後に製品ウェハの処理を開始するため、製品ウェハの処理開始までに長時間を要する。このため、製品ウェハを用いて直接処理状態を測定することが求められている。

製品ウェハを用いる場合には、塗布現像処理システムにおいて製品ウェハを処理した後に当該製品ウェハを測定することになる。しなしながら、塗布現像処理システムにおいては、複数のロットの製品ウェハが一定のスループットで連続的に処理されているため、例えば連続するロットのうちで先のロットにおける製品ウェハが最後の工程を終了し、その後その製品ウェハの測定が行われた場合、その測定に時間がかかった場合、例えば次のロットにおける製品ウェハが処理を終了していても、この次のロットのウェハの測定を直ちに行うことができないおそれがある。この場合、後のロットの製品ウェハに待ち時間が生じ、連続処理されている製品ウェハの渋滞を招いて、塗布現像処理システムにおける製品ウェハのスループットが低下してしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、製品ウェハなどの製品基板のスループットを低下させずに、連続搬送される製品基板の測定を行うことをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、複数枚の基板からなるロットが複数設定され、その複数のロットから基板を連続的に搬送して処理し、その処理が終了した基板の処理状態を測定する基板の測定方法であって、前記各ロットにおいて、複数枚の基板のうちの一部の基板が選択されて基板測定され、前後に連続するロットのうちの、後のロットにおいて最初に基板測定が行われる基板の処理の終了時には、前のロットにおける最後の基板の測定が終了しているように、前後の各ロットの基板測定を行うこととし、前後に連続するロットが同じ処理レシピであり、前記処理のうちの同じ工程を行う処理装置がＮ（Ｎは、正の整数）台あり、前記連続的に搬送される基板が前記Ｎ台の各処理装置に振り分けられて処理される場合には、当該各処理装置で処理された基板について基板測定が行われ、前後に連続するロットのうちの前のロットの基板測定において、異なる処理装置で処理されたＮ枚の基板の基板測定を行って、当該各基板の基板面内の複数の測定点のうちの一部の測定点を測定し、後のロットの基板測定において前記Ｎ枚の各基板の残りの測定点の測定を行い、その後同じ処理装置で処理された基板同士の各測定点の測定結果を合成することを特徴とする。

本発明によれば、前後に連続する後のロットの最初の基板測定を、基板処理の終了後に直ちに行うことができる。この結果、後のロットの基板が前のロットの基板測定により待たされて基板の渋滞が生じることがなく、製品基板のスループットを低下させずに、製品基板の測定を行うことができる。また各ロットごとに少なくとも１枚の製品基板に対して基板測定が行われるので、測定の信頼性も高いものである。

別の観点による本発明によれば、上記基板の測定方法を、コンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。

また、本発明によれば、上記基板の測定方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。

さらに、別の観点による本発明は、基板の処理装置と測定装置とを有し、複数枚の基板から構成される複数のロットからの基板を連続的に搬送して処理し、その処理が終了した基板の処理状態を測定する基板の処理システムであって、前記各ロットにおいて、複数枚の基板のうちの一部の基板が選択されて基板測定され、前後に連続するロットのうちの、後のロットにおいて最初に基板測定が行われる基板の処理の終了時には、前のロットにおける最後の基板の測定が終了しているように、前後の各ロットの基板測定を制御する制御部を有し、前後に連続するロットが同じ処理レシピであり、前記処理のうちの同じ工程を行う処理装置がＮ（Ｎは、正の整数）台あり、前記連続的に搬送される基板が前記Ｎ台の各処理装置に振り分けられて処理される場合には、当該各処理装置で処理された基板について基板測定が行われ、前記制御部は、前後に連続する前のロットの基板測定において、異なる処理装置で処理されたＮ枚の基板の基板測定を行って、当該各基板の基板面内の複数の測定点のうちの一部の測定点を測定し、後のロットの基板測定において前記Ｎ枚の各基板の残りの測定点の測定を行い、その後同じ処理装置で処理された基板同士の各測定点の測定結果を合成することを特徴とする。

本発明によれば、製品基板のスループットを低下させずに、製品基板の測定を行うことができる。

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の処理方法が行われる基板の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、フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置してい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図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイスステーション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には、カセット載置台５が設けられ、当該カセット載置台５は、複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション２には、搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（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内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。

ウェハ搬送体７は、Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０やトランジション装置６１に対してもアクセスできる。

カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は、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３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には、カセットステーション２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３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には、カセットステーション２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１０が設けられている。第１の搬送装置１０は、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内の各処理装置に選択的に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１１が設けられている。第２の搬送装置１１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内の各処理装置に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するレジスト塗布装置２０、２１、２２、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２３、２４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に現像液を供給して現像処理する現像処理装置３０〜３４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、Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０、４１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６０、ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１、精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温調装置６２〜６４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６５〜６８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７０、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７１〜７４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７５〜７９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８０〜８３、露光後で現像前のウェハＷの加熱処理を行う複数のポストエクスポージャーベーキング装置（以下「ＰＥＢ装置」とする。）８４〜８９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１０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９０、９１が下から順に２段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置１１のＸ方向正方向側には、例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９２が配置されている。

インターフェイスステーション４には、例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延びる搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と、バッファカセット１０２が設けられている。ウェハ搬送体１０１は、上下移動可能でかつθ方向にも回転可能であり、インターフェイスステーション４に隣接した図示しない露光装置と、バッファカセット１０２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。

例えばカセットステーション２には、ウェハＷ上のレジストパターンの線幅を測定する線幅測定装置１１０が設けられている。線幅測定装置１１０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と、光学式表面形状測定計１２１を備えている。載置台１２０は、例えばＸ−Ｙステージになっており、水平方向の２次元方向の任意の位置に移動できる。光学式表面形状測定計１２１は、例えばウェハＷに対して斜方向から光を照射する光照射部１２２と、光照射部１２２から照射されウェハＷで反射した光を検出する光検出部１２３と、当該光検出部１２３の受光情報に基づいてウェハＷ上のレジストパターンの寸法を算出する算出部１２４を備えている。本実施の形態にかかる線幅測定装置１１０は、例えばスキャトロメトリ（Scatterometry）法を用いてレジストパターンの線幅を測定するものであり、算出部１２４において、光検出部１２３により検出されたウェハ面内の光強度分布と、予め記憶されている仮想の光強度分布とを照合し、その照合された仮想の光強度分布に対応するレジストパターンの線幅を求めることにより、レジストパターンの線幅を測定できる。

また、線幅測定装置１１０は、光照射部１２２及び光検出部１２３に対してウェハＷを相対的に水平移動させることによって、ウェハ面内の複数個所、例えば図５に示すような複数の測定点Ｑにおける線幅を測定することができる。線幅測定装置１１０の測定結果は、例えば算出部１２４から後述する制御部１４０に出力できる。

カセットステーション２には、例えば図１に示すように線幅測定装置１１０とウェハ搬送体７の間のウェハＷの受け渡しを行う受け渡し部１３０が設けられている。受け渡し部１３０には、載置台１３１が上下２段に設けられており、例えばウェハ搬送体７から線幅測定装置１１０に受け渡されるウェハＷは、上段の載置台１３１に載置され、線幅測定装置１１０からウェハ搬送体７に受け渡されるウェハＷは、下段の載置台１３１に載置される。なお、線幅測定装置１１０と受け渡し部１３０との間のウェハＷの搬送は、例えば図示しないウェハ搬送装置により行われる。

以上のように構成された塗布現像処理システム１においてウェハ処理や線幅測定を行うためのウェハ搬送管理は、例えば図１に示す制御部１４０によって行われている。制御部１４０は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えた汎用コンピュータにより構成され、記憶部に記憶されたプログラムＰを実行してウェハ処理や線幅測定を制御できる。なお、制御部１４０のプログラムＰは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体により制御部１４０にインストールされたものであってもよい。

次に、以上のように構成された塗布現像処理システム１におけるウェハの処理プロセスと、ウェハの線幅測定プロセスについて説明する。先ず、図１に示すようにカセットステーション２のカセット載置台５には、複数のカセットＣ、例えば４つのカセットＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_４が載置される。各カセットＣ_１〜Ｃ_４には、それぞれ複数枚の製品用のウェハＷが収容されている。なお、本実施の形態においては、同じカセットに収容されている複数枚のウェハの集まりをロットと称し、各カセットＣ_１〜Ｃ_４の複数枚のウェハＷは、それぞれロットＬ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４を構成している。

各カセットＣ_１〜Ｃ_４のウェハＷは、ウェハ搬送体７によって一枚ずつ取り出され、処理ステーション３の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０に順次搬送される。温調装置６０に搬送されたウェハＷは、所定温度に温度調節され、その後第１の搬送装置１０によって順次ボトムコーティング装置２３に搬送され、反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは、第１の搬送装置１０によって高温度熱処理装置６５、高精度温調装置７０に順次搬送され、各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは、レジスト塗布装置２０に順次搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成された後、第１の搬送装置１０によってプリベーキング装置７１に搬送されてプリベーキングが施される。続いてウェハＷは、第２の搬送装置１１によって周辺露光装置９２、高精度温調装置８３に順次搬送されて、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、インターフェイスステーション４のウェハ搬送体１０１によって図示しない露光装置に搬送され、露光される。

露光処理の終了したウェハＷは、ウェハ搬送体１０１によって例えばＰＥＢ装置８４に搬送され、ポストエクスポージャーベーキングが施された後、第２の搬送装置１１によって高精度温調装置８１に搬送されて温度調節される。その後、ウェハＷは、現像処理装置３０に搬送され、ウェハＷ上のレジスト膜が現像される。現像処理の終了したウェハＷは、第２の搬送装置１１によってポストベーキング装置７５に搬送されポストベーキングが施される。その後ウェハＷは、高精度温調装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは、第１の搬送装置１０によってトランジション装置６１に搬送され、ウェハ搬送体７によって元のカセットＣに戻されて、レジストパターン形成処理であるウェハ処理Ｓ１（図６に示す）が終了する。

図６に示すように一部のウェハＷについては、ウェハ処理Ｓ１の終了後に引き続き、線幅測定Ｓ２が行われる。線幅測定Ｓ２が行われるウェハＷは、カセットＣからウェハ搬送体７によって受け渡し部１３０に受け渡され、その受け渡し部１３０から線幅測定装置１１０に搬送される。線幅測定装置１１０に搬送されたウェハＷは、図４に示すように載置台１２０上に載置される。続いてウェハ表面の所定部分に光照射部１２２から光が照射され、その反射光が光検出部１２３により検出され、算出部１２４においてウェハＷ上のレジストパターンの線幅が算出される。この線幅測定装置１１０では、光照射部１２２及び光検出部１２３に対しウェハＷが水平移動され、図５に示すようにウェハ面内の複数箇所の測定点Ｑの線幅が測定される。

線幅測定Ｓ２の終了したウェハＷは、再び受け渡し部１３０に受け渡され、受け渡し部１３０から元のカセットＣに戻されて、塗布現像処理システム１における一連の処理が終了する。

図６に示すように線幅測定Ｓ２の行われない残りのウェハＷは、ウェハ処理Ｓ１の終了後、そのままカセットＣ内に待機し、塗布現像処理システム１における一連の処理が終了する。

ところで、上記塗布現像処理システム１では、例えば図７に示すようにカセットＣ_１〜Ｃ_４内のロットＬ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４がこの順で連続的に処理される。例えば塗布現像処理システム１におけるロットＬ_１〜Ｌ_４の連続処理は、単位時間あたりの処理枚数を示すスループットが一定になるように管理されており、例えばロットＬ_１〜Ｌ_４内の総てのウェハＷ_１−１〜Ｗ_１−ｎ、Ｗ_２−１〜Ｗ_２−ｎ、Ｗ_３−１〜Ｗ_３−ｎ、Ｗ_４−１〜Ｗ_４−ｎが、ほぼ一定の間隔で連続的に搬送されて処理されている。

このようなウェハの搬送管理の下、例えば前後に連続するロットのうちで後のロット内で最初に線幅測定Ｓ２が行われるウェハＷのウェハ処理Ｓ１の終了時に、先のロット内で最後に行われる線幅測定Ｓ２が終了しているように、各ロットＬ_１〜Ｌ_４の線幅測定の処理スケジュール、線幅測定実行枚数が設定されている。

なお、ここでいう、線幅測定Ｓ２は、線幅測定装置１１０内において実際に線幅測定される処理を言い、したがって線幅測定Ｓ２に要する時間には、ウェハＷが受け渡し部１３０に受け渡され、その受け渡し部１３０から線幅測定装置１１０に搬送されるまでの時間や、載置台１３１において待機している時間は含まれない。なお、図７においては、ウェハ処理Ｓ１に続く時間軸上の矢印は、そのようなウェハＷが受け渡し部１３０に受け渡され、その受け渡し部１３０から線幅測定装置１１０に搬送されるまでの時間や、載置台１３１において待機している時間を含んだ時間の長さを示し、線幅測定Ｓ２に要する時間は、当該矢印上の太線部分で示している（図８、図９も同様である）。

例えば図７に示すようにロットＬ_２の１枚目のウェハＷ_２−１の線幅測定Ｓ２が行われる場合、仮にロットＬ_１の７枚目のウェハＷ_１−７の線幅測定Ｓ２が行われると、そのウェハＷ_１−７の線幅測定Ｓ２の終了時Ｔ１がロットＬ_２のウェハＷ_２−１のウェハ処理Ｓ１の終了時Ｔ２より遅なってしまう。そこで、本実施の形態では、ロットＬ_１では、６枚目のウェハＷ_１−６までが選択されて線幅測定されるように設定されている。このように、例えば前後するロットＬ_１、Ｌ_２について、ロットＬ_１の最後のウェハＷ_１−６の線幅測定Ｓ２の終了時Ｔ１が、ロットＬ_２で最初に線幅測定Ｓ２が行われるウェハＷ_２−１のウェハ処理Ｓ１の終了時Ｔ２よりも早くなるように、ロットＬ_１において線幅測定されるウェハの番号やその枚数、ロットＬ_２において最初に線幅測定されるウェハの番号、ウェハ処理Ｓ１のスループットなどが定められている。これらの設定は、例えば制御部１４０により行われている。なお、前後に連続するロットＬ_２とロットＬ_３、ロットＬ_３とロットＬ_４についても同様に設定されている。

以上の例によれば、前後に連続する後のロットで最初に線幅が測定されるウェハＷのウェハ処理Ｓ１が終了するまでに、前のロットにおいて線幅測定すべきものとして選択された総てのウェハＷについての線幅測定Ｓ２が終了するので、後のロットにおいて最初に線幅測定Ｓ２するウェハＷは、ウェハ処理Ｓ１の終了後に直ちに線幅測定Ｓ２を行うことができる。この結果、連続するロットのうちの後のロットの線幅測定Ｓ２の待ち時間がなくなり、ウェハの渋滞が生じないので、塗布現像処理システム１において製品ウェハを用いて線幅測定を行っても、通常のスループットを下げずにウェハの処理を行うことができる。

なお、上記した例においては、ロットＬ_１の最初のウェハＷ_１−１から順に線幅測定を行うようにしていたが、ロットＬ_１の最後の線幅測定Ｓ２の終了時Ｔ１が、ロットＬ_２の最初に線幅測定されるウェハＷのウェハ処理Ｓ１の終了時Ｔ２よりも早くなるという条件を満たせばよいので、この条件を満たしていれば、必ずしもロットＬ_１の最初のウェハＷ_１−１から線幅測定を行う必要はなく、２枚目以降のウェハＷから線幅測定を始めてもよい。また、ロットＬ_２についても、必ずしも１枚目のウェハＷ_２−１から線幅測定を行う必要はなく、２枚目以降のウェハＷから線幅測定を行ってもよい。これは、ロットＬ_３、Ｌ_４についても同様である。また、各ロットＬ_１〜Ｌ_４における線幅測定を行うウェハの枚数は、目的に応じて適宜選択できる。

以上の塗布現像処理システム１において、前後に連続するロットの処理レシピが同じであり、上記ウェハ処理Ｓ１内の同じ工程を行う処理装置がＮ（Ｎは、正の整数）台あり、連続搬送される複数枚のウェハＷがそのＮ台の各処理装置に振り分けられて処理される場合には、異なる処理装置で処理されたＮ枚のウェハＷの線幅測定を行ってもよい。これは、例えば異なる処理装置を通過すると、ウェハの処理結果が異なる場合があり、それらの処理結果の良否を確認するために必要になる。この場合に、前後に連続する前のロットの線幅測定においてＮ枚のウェハＷの線幅測定のうちの一部のウェハＷの線幅測定を行い、後のロットの線幅測定においてＮ枚の残りのウェハＷの線幅測定を行うようにしてもよい。

例えば上記した例で記載したように、塗布現像処理システム１にＰＥＢ装置８４〜８９が６台あり、連続搬送されるウェハＷがＰＥＢ装置８４〜８９に振り分けられる場合には、図８に示すように例えばロットＬ_１においてＰＥＢ装置８４、８５、８６を通って処理されたウェハＷ_１−１、Ｗ_１−２、Ｗ_１−３について線幅測定Ｓ２が行われる。そして、ロットＬ_２において残りのＰＥＢ装置８７、８８、８９を通って処理されたウェハＷ_２−１、Ｗ_２−２、Ｗ_２−３について線幅測定Ｓ２が行われる。こうすることにより、各ＰＥＢ装置８４〜８９を通過して処理された６枚のウェハＷの線幅測定Ｓ２を２つのロットを跨いで行うことができ、この結果、各ロットＬ_１、Ｌ_２における線幅測定Ｓ２の回数を減らすことができる。したがって、例えば上述のロットＬ_１の最後の線幅測定Ｓ２の終了時Ｔ１が、ロットＬ_２の最初に線幅測定されるウェハＷのウェハ処理Ｓ１の終了時Ｔ２よりも早くなるという条件下においても、ウェハＷの処理速度を上げることが可能になる。つまり、図７に示した例のように例えば一つのロットＬ_１において６回の線幅測定Ｓ２を行う場合に比べて、図８に示した例では、ロットＬ_１の線幅測定Ｓ２が３回で済むため、その分約２倍のスループットでウェハＷを処理することができる。このように、この例によれば、塗布現像処理システム１におけるスループットを向上することができる。

なお、ＰＥＢ装置の台数は、この例に限られるものではない。また、この例は、ウェハ処理Ｓ１内のＰＥＢ工程以外の他の工程を行う処理装置が複数台ある場合にも適用できる。

また、連続搬送される複数のウェハＷが同じ工程を行うＮ台の処理装置に振り分けられて処理され、その各処理装置で処理されたウェハＷについて線幅測定が行われる上記例において、前後に連続する前のロットの線幅測定において、異なる処理装置で処理されたＮ枚のウェハＷの線幅測定を行い、その各ウェハＷのウェハ面内の複数の測定点のうちの一部の測定点を測定し、後のロットの線幅測定においてＮ枚の各ウェハＷの残りの測定点の測定を行い、その後同じ処理装置で処理されたウェハＷ同士の各測定点の測定結果を合成するようにしてもよい。

例えば上述したようにＰＥＢ装置８４〜８９が６台あり、連続搬送されるウェハＷがＰＥＢ装置８４〜８９に振り分けられる場合には、例えば図９に示すように先ず前のロットＬ_１において各ＰＥＢ装置８４〜８９を通って処理された各ウェハＷ_１−１、Ｗ_１−２、Ｗ_１−３、Ｗ_１−４、Ｗ_１−５、Ｗ_１−６の線幅測定Ｓ２が行われる。この各ウェハＷ_１−１〜Ｗ_１−６の線幅測定Ｓ２は、図１０に示すように例えばウェハ面を半円状に２等分したうちの一方のウェハ領域Ｒ_１にある測定点Ｑ_１の線幅が測定される。その後、後のロットＬ_２において各ＰＥＢ装置８４〜８９を通って処理された各ウェハＷ_２−１、Ｗ_２−２、Ｗ_２−３、Ｗ_２−４、Ｗ_２−５、Ｗ_２−６の線幅測定Ｓ２が行われる。この各ウェハＷ_２−１〜_２−６の線幅測定Ｓ２は、図１０に示す例えばウェハ面の残りのウェハ領域Ｒ_２にある測定点Ｑ_２の線幅が測定される。

これらのロットＬ_１、Ｌ_２における各ウェハＷの線幅測定結果は、例えば制御部１４０に出力される。制御部１４０では、例えば同じＰＥＢ装置を通って処理されたウェハ同士（例えばウェハＷ_１−１とウェハＷ_２−１、ウェハＷ_１−２とウェハＷ_２−２、ウェハＷ_１−３とウェハＷ_２−３、ウェハＷ_１−４とウェハＷ_２−４、ウェハＷ_１−５とウェハＷ_２−５、ウェハＷ_１−６とウェハＷ_２−６）の各測定点Ｑ_１、Ｑ_２の線幅測定結果が図１１に示すように加算され合成されて、各ＰＥＢ装置８４〜８９を通った６枚分のウェハＷの測定点Ｑ（Ｑ_１＋Ｑ_２）の線幅測定結果が求められる。

この実施の形態によれば、各ロットＬ_１、Ｌ_２の各線幅測定Ｓ２が半分の測定点で測定されるので、各線幅測定Ｓ２の時間が短縮される。したがって、例えば上述のロットＬ_１の最後の線幅測定Ｓ２の終了時Ｔ１が、ロットＬ_２の最初に線幅測定されるウェハＷのウェハ処理Ｓ１の終了時Ｔ２よりも早くなるという条件の下においても、ウェハＷの処理速度を上げることができる。つまり、例えば上述した図７に示した実施の形態のように通常の処理速度で各ロットにおいて６回の線幅測定Ｓ２が可能であった場合に、本実施の形態の例では図９に示すように各線幅測定Ｓ２の所要時間が半分になるため、その分処理速度を上げても各ロットにおいて同じ６回の線幅測定Ｓ２を確保できる。このように、この例によれば塗布現像処理システム１におけるスループットを向上できる。

なお、この例は、ウェハ処理Ｓ１内のＰＥＢ工程以外の他の工程を行う処理装置が複数台ある場合にも適用できる。また、この例ではウェハ面内の複数の測定点Ｑを２つの測定点Ｑ_１、Ｑ_２に分割していたが、その分割の数は、任意に選択できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、以上の実施の形態で記載したウェハＷの線幅測定結果は、例えば線幅に影響を与えるＰＥＢ装置の熱処理板の設定温度の調整のために用いてもよいし、他の熱処理装置、例えばプリベーキング装置やポストベーキング装置などの熱板の設定温度の調整や、ウェハＷを冷却する冷却処理装置の冷却板の設定温度の調整のために用いてもよい。

また、以上の実施の形態では、ウェハ面内の線幅を測定していたが、ウェハ面内の他の処理状態、例えばレジストパターンの溝の側壁の角度（サイドウォールアングル）やレジストパターンの膜厚を測定してもよい。さらに、本発明は、ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）などの他の基板を測定する場合にも適用できる。

本発明は、製品基板のスループットを低下させずに、製品基板の測定を行う際に有用である。

塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。図１の塗布現像処理システムの正面図である。図１の塗布現像処理システムの背面図である。線幅測定装置の構成の概略を示す縦断面図である。ウェハ面内の複数の測定点を示す説明図である。塗布現像処理システムで行われる処理のフローチャートである。複数ロットの各ウェハの処理のタイムチャートである。スループットを上げた場合の複数ロットの各ウェハの処理のタイムチャートである。スループットを上げた場合の複数ロットの各ウェハの処理のタイムチャートである。ウェハ面内の複数の測定点の分割領域を示す説明図である。２枚のウェハの測定結果を合成する例を示す説明図である。

符号の説明

１塗布現像処理システム
１１０線幅測定装置
１４０制御部
Ｃ_１〜Ｃ_４カセット
Ｌ_１〜Ｌ_４ロット
Ｓ１ウェハ処理
Ｓ２線幅測定
Ｗウェハ

Claims

複数枚の基板からなるロットが複数設定され、その複数のロットから基板を連続的に搬送して処理し、その処理が終了した基板の処理状態を測定する基板の測定方法であって、
前記各ロットにおいて、複数枚の基板のうちの一部の基板が選択されて基板測定され、
前後に連続するロットのうちの、後のロットにおいて最初に基板測定が行われる基板の処理の終了時には、前のロットにおける最後の基板の測定が終了しているように、前後の各ロットの基板測定を行い、
前後に連続するロットが同じ処理レシピであり、前記処理のうちの同じ工程を行う処理装置がＮ（Ｎは、正の整数）台あり、前記連続的に搬送される基板が前記Ｎ台の各処理装置に振り分けられて処理される場合には、当該各処理装置で処理された基板について基板測定が行われ、
前後に連続するロットのうちの前のロットの基板測定において、異なる処理装置で処理されたＮ枚の基板の基板測定を行って、当該各基板の基板面内の複数の測定点のうちの一部の測定点を測定し、後のロットの基板測定において前記Ｎ枚の各基板の残りの測定点の測定を行い、その後同じ処理装置で処理された基板同士の各測定点の測定結果を合成することを特徴とする、基板の測定方法。
請求項１に記載の基板の測定方法を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
請求項１に記載の基板の測定方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
基板の処理装置と測定装置とを有し、複数枚の基板から構成される複数のロットからの基板を連続的に搬送して処理し、その処理が終了した基板の処理状態を測定する基板の処理システムであって、
前記各ロットにおいて、複数枚の基板のうちの一部の基板が選択されて基板測定され、
前後に連続するロットのうちの、後のロットにおいて最初に基板測定が行われる基板の処理の終了時には、前のロットにおける最後の基板の測定が終了しているように、前後の各ロットの基板測定を制御する制御部を有し、
前後に連続するロットが同じ処理レシピであり、前記処理のうちの同じ工程を行う処理装置がＮ（Ｎは、正の整数）台あり、前記連続的に搬送される基板が前記Ｎ台の各処理装置に振り分けられて処理される場合には、当該各処理装置で処理された基板について基板測定が行われ、
前記制御部は、前後に連続する前のロットの基板測定において、異なる処理装置で処理されたＮ枚の基板の基板測定を行って、当該各基板の基板面内の複数の測定点のうちの一部の測定点を測定し、後のロットの基板測定において前記Ｎ枚の各基板の残りの測定点の測定を行い、その後同じ処理装置で処理された基板同士の各測定点の測定結果を合成することを特徴とする、基板の処理システム。