KR101016542B1 - 기판의 측정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 기판의 처리 시스템 - Google Patents

기판의 측정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 기판의 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 제품 웨이퍼의 처리량을 저하시키지 않고 제품 웨이퍼의 측정을 행하는 것이다.
도포 현상 처리 시스템에 있어서, 복수의 로트(L1 내지 L4)의 웨이퍼(W)를 연속적으로 처리하고, 그 처리가 종료된 웨이퍼(W) 중 일부의 웨이퍼(W)의 선폭 측정을 행한다. 각 로트(L1 내지 L4)마다 선폭 측정이 행해지고, 앞뒤로 연속되는 뒤의 로트의 최초의 선폭 측정(S2)을 행하는 웨이퍼의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시에 앞의 로트의 최후의 선폭 측정이 종료되어 있도록 앞뒤의 각 로트(L1 내지 L4)의 선폭 측정을 행한다. 예를 들어, 뒤의 로트(L2)의 최초의 선폭 측정(S2)을 행하는 웨이퍼(W2-1)의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시에, 앞의 로트(L1)의 최후의 선폭 측정[웨이퍼(W1-6)의 선폭 측정]이 종료되어 있도록 앞뒤의 로트(L1, L2)의 선폭 측정이 행해진다.
웨이퍼, 로트, 도포 현상 처리 시스템, 폭 측정 장치, 카세트

Description

기판의 측정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 기판의 처리 시스템{SUBSTRATE MEASURING METHOD, COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM STORING PROGRAM THEREIN, AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 발명은 기판의 측정 방법, 프로그램, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 기판의 처리 시스템에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 프토리소그래피 공정에서는, 예를 들어 웨이퍼 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 공정, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 공정, 노광 후에 레지스트막 내의 화학 반응을 촉진시키는 가열 공정(포스트 익스포저 베이킹), 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 공정 등의 복수의 공정이 순차적으로 행해지고, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다. 이들 일련의 처리는 각종 처리 장치나 웨이퍼의 반송 장치 등을 탑재한 도포 현상 처리 시스템에서 행해지고 있다. 이 도포 현상 처리 시스템에서는, 예를 들어 웨이퍼는 카세트(로트) 단위로 외부로부터 반입되고, 복수 로트의 웨이퍼가 연속적으로 반송되어 처리되어 있다.
그런데, 상술한 도포 현상 처리 시스템에서는 상기 일련의 처리의 결과인, 예를 들어 웨이퍼의 면내 경향을 파악하기 위해, 웨이퍼 처리 후에, 예를 들어 레지스트 패턴의 선폭 등의 웨이퍼의 처리 상태를 측정할 필요가 있다. 이 웨이퍼의 측정은, 예를 들어 도포 현상 처리 시스템에 있어서 제품 웨이퍼의 처리 전에 테스트 웨이퍼의 처리를 행하고, 예를 들어 도포 현상 처리 시스템에 탑재된 측정 장치에 의해 그 테스트 웨이퍼면의 복수의 측정점의 처리 상태를 측정함으로써 행해지고 있다(특허문헌 1, 2 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2006-128572호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2003-209093호 공보
그러나, 이와 같이 테스트 웨이퍼를 이용하여 웨이퍼의 처리 상태를 측정하는 경우, 제품 웨이퍼의 처리 개시까지 장시간을 필요로 한다. 이로 인해, 제품 웨이퍼를 이용하여 직접 처리 상태를 측정하는 것이 요구되고 있다.
제품 웨이퍼를 이용하는 경우에는 도포 현상 처리 시스템에 있어서 제품 웨이퍼를 처리한 후에 상기 제품 웨이퍼를 측정할 필요가 있다. 그러나, 도포 현상 처리 시스템에 있어서는 복수의 로트의 제품 웨이퍼가 일정한 처리량으로 연속적으로 처리되어 있으므로, 예를 들어 연속되는 이앞의 로트의 제품 웨이퍼가 최후의 공정을 종료하고, 그 후 그 제품 웨이퍼의 측정이 행해진 경우, 그 측정에 시간이 걸리고, 예를 들어 다음의 로트의 제품 웨이퍼가 처리를 종료해도 바로 측정을 행 할 수 없는 경우가 생긴다. 이 경우, 뒤의 로트의 제품 웨이퍼에 대기 시간이 생겨 연속 처리되어 있는 제품 웨이퍼의 정체를 초래하여, 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 제품 웨이퍼의 처리량이 저하된다.
본 발명은 이러한 점에 비추어 이루어진 것으로, 제품 웨이퍼 등의 제품 기판의 처리량을 저하시키지 않고, 연속 반송되는 제품 기판의 측정을 행하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수매의 기판으로 구성되는 로트가 복수 설정되고, 그 복수의 로트의 기판을 연속적으로 반송하여 처리하고, 그 처리가 종료된 기판 중 일부의 기판의 처리 상태를 측정하는 기판의 측정 방법이며, 상기 각 로트마다 기판 측정이 행해지고, 앞뒤로 연속되는 뒤의 로트의 최초의 기판 측정을 행하는 기판의 상기 처리의 종료 시에 앞의 로트의 최후의 기판 측정이 종료되어 있도록 앞뒤의 각 로트의 기판 측정을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 앞뒤로 연속되는 뒤의 로트의 최초의 기판 측정을 기판 처리의 종료 후에 바로 행할 수 있다. 이 결과, 뒤의 로트의 기판이 앞의 로트의 기판 측정에 의해 기다리게 되는 기판의 정체가 생기지 않고, 제품 기판의 처리량을 저하시키지 않고, 제품 기판의 측정을 행할 수 있다.
앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는, 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정이 행해지고, 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매의 기판의 기판 측정 중 일부의 기판의 기판 측정을 행하고, 뒤의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매 중 남은 기판의 기판 측정을 행하도록 해도 좋다.
앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 상기 각 처리 장치에서 처리된 기판에 대해 기판 측정이 행해지고, 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서, 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정을 행하고, 상기 각 기판의 기판면 내의 복수의 측정점 중 일부의 측정점을 측정하고, 뒤의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매의 각 기판의 남은 측정점의 측정을 행하고, 그 후 동일한 처리 장치에서 처리된 기판끼리의 각 측정점의 측정 결과를 합성하도록 해도 좋다.
다른 관점에 의한 본 발명에 따르면, 상기 기판의 측정 방법을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기판의 측정 방법을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
또한, 다른 관점에 의한 본 발명은 복수매의 기판으로 구성되는 로트가 복수 설정되고, 그 복수의 로트의 기판을 연속적으로 반송하여 처리하고, 그 처리가 종료된 기판 중 일부의 기판의 처리 상태를 측정하는 기판의 처리 시스템이며, 상기 각 로트마다 기판 측정이 행해지고, 앞뒤로 연속되는 뒤의 로트의 최초의 기판 측정을 행하는 기판의 상기 처리의 종료 시에 앞의 로트의 최후의 기판 측정이 종료되어 있도록 앞뒤의 각 로트의 기판 측정을 행하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정이 행해지고, 상기 제어부는 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매의 기판의 기판 측정 중 일부의 기판의 기판 측정을 행하고, 뒤의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매 중 남은 기판의 기판 측정을 행하도록 해도 좋다.
앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 상기 각 처리 장치에서 처리된 기판에 대해 기판 측정이 행해지고, 상기 제어부는 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서, 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정을 행하고, 상기 각 기판의 기판면 내의 복수의 측정점 중 일부의 측정점을 측정하고, 뒤의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매의 각 기판의 남은 측정점의 측정을 행하고, 그 후 동일한 처리 장치에서 처리된 기판끼리의 각 측정점의 측정 결과를 합성하도록 해도 좋다.
본 발명에 따르면, 제품 기판의 처리량을 저하시키지 않고, 제품 기판의 측정을 행할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명한다. 도1은 본 실시 형태에 관한 기판의 처리 방법이 행해지는 기판의 처리 시스템으로서의 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도이고, 도2는 도포 현상 처리 시스템(1)의 정면도이고, 도3은 도포 현상 처리 시스템(1)의 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템(1)은, 도1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 25매의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템(1)에 대해 반입출하거나, 카세트(C)에 대해 웨이퍼(W)를 반입출하는 카세트 스테이션(2)과, 포토리소그래피 공정에서 매엽식으로 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 다단으로 배치하고 있는 처리 스테이션(3)과, 이 처리 스테이션(3)에 인접하여 설치되어 있는 도시하지 않은 노광 장치와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 하는 인터페이스 스테이션(4)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(2)에는 카세트 적재대(5)가 설치되고, 상기 카세트 적재대(5)는 복수의 카세트(C)를 X 방향(도1 중 상하 방향)으로 일렬로 적재 가능하게 되어 있다. 카세트 스테이션(2)에는 반송로(6) 상을 X 방향을 향해 이동 가능한 웨이퍼 반송체(7)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(7)는 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열 방향(Z 방향 ; 수직 방향)으로도 이동 가능하고, X 방향으로 배열된 각 카세트(C) 내의 웨이퍼(W)에 대해 선택적으로 액세스할 수 있다.
웨이퍼 반송체(7)는 Z축 주위의 θ방향으로 회전 가능하고, 후술하는 처리 스테이션(3)측의 제3 처리 장치군(G3)에 속하는 온도 조절 장치(60)나 트랜지션 장치(61)에 대해서도 액세스할 수 있다.
카세트 스테이션(2)에 인접하는 처리 스테이션(3)은 복수의 처리 장치가 다단으로 배치된, 예를 들어 5개의 처리 장치군(G1 내지 G5)을 구비하고 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 마이너스 방향(도1 중 하방)측에는 카세트 스테이션(2)측으로부터 제1 처리 장치군(G1), 제2 처리 장치군(G2)이 순차적으로 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 플러스 방향(도1 중 상방향)측에는 카세트 스테이션(2)측으로부터 제3 처리 장치군(G3), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5)이 순차적으로 배치되어 있다. 제3 처리 장치군(G3)과 제4 처리 장치군(G4) 사이에는 제1 반송 장치(10)가 설치되어 있다. 제1 반송 장치(10)는 제1 처리 장치군(G1), 제3 처리 장치군(G3) 및 제4 처리 장치군(G4) 내의 각 처리 장치에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 제4 처리 장치군(G4)과 제5 처리 장치군(G5) 사이에는 제2 반송 장치(11)가 설치되어 있다. 제2 반송 장치(11)는 제2 처리 장치군(G2), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5) 내의 각 처리 장치에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도2에 도시한 바와 같이, 제1 처리 장치군(G1)에는 웨이퍼(W)에 소정의 액체를 공급하여 처리를 행하는 액처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 장치(20, 21, 22), 노광 처리 시의 광의 반사를 방지하는 반 사 방지막을 형성하는 보텀 코팅 장치(23, 24)가 하부로부터 순서대로 5단으로 포개어져 있다. 제2 처리 장치군(G2)에는 액처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 처리 장치(30 내지 34)가 하부로부터 순서대로 5단으로 포개어져 있다. 또한, 제1 처리 장치군(G1) 및 제2 처리 장치군(G2)의 최하단에는 각 처리 장치군(G1, G2) 내의 액처리 장치에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(40, 41)이 각각 설치되어 있다.
예를 들어, 도3에 도시한 바와 같이 제3 처리 장치군(G3)에는 온도 조절 장치(60), 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 트랜지션 장치(61), 정밀도가 높은 온도 관리 하에서 웨이퍼(W)를 온도 조절하는 고정밀도 온도 조절 장치(62 내지 64) 및 웨이퍼(W)를 고온에서 가열 처리하는 고온도 열처리 장치(65 내지 68)가 하부로부터 순서대로 9단으로 포개어져 있다.
제4 처리 장치군(G4)에서는, 예를 들어 고정밀도 온도 조절 장치(70), 레지스트 도포 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 프리 베이킹 장치(71 내지 74) 및 현상 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 베이킹 장치(75 내지 79)가 하부로부터 순서대로 10단으로 포개어져 있다.
제5 처리 장치군(G5)에서는 웨이퍼(W)를 열처리하는 복수의 열처리 장치, 예를 들어 고정밀도 온도 조절 장치(80 내지 83), 노광 후이고 현상 전인 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행하는 복수의 포스트 익스포저 베이킹 장치(이하 「PEB 장치」라고 함)(84 내지 89)가 하부로부터 순서대로 10단으로 포개어져 있다.
도1에 도시한 바와 같이, 제1 반송 장치(10)의 X 방향 플러스 방향측에는 복 수의 처리 장치가 배치되어 있고, 예를 들어 도3에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 소수화 처리하기 위한 애드히젼 장치(90, 91)가 하부로부터 순서대로 2단으로 포개어져 있다. 도1에 도시한 바와 같이, 제2 반송 장치(11)의 X 방향 플러스 방향측에는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 엣지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 장치(92)가 배치되어 있다.
인터페이스 스테이션(4)에는, 예를 들어 도1에 도시한 바와 같이 X 방향을 향해 연장되는 반송로(100) 상을 이동하는 웨이퍼 반송체(101)와, 버퍼 카세트(102)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(101)는 상하 이동 가능하고 또한 θ 방향으로도 회전 가능하고, 인터페이스 스테이션(4)에 인접한 도시하지 않은 노광 장치와, 버퍼 카세트(102) 및 제5 처리 장치군(G5)에 대해 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
예를 들어, 카세트 스테이션(2)에는 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭을 측정하는 선폭 측정 장치(110)가 설치되어 있다. 선폭 측정 장치(110)는, 예를 들어 도4에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 수평으로 적재하는 적재대(120)와, 광학식 표면 형상 측정계(121)를 구비하고 있다. 적재대(120)는, 예를 들어 X-Y 스테이지로 되어 있고, 수평 방향의 2차원 방향으로 이동할 수 있다. 광학식 표면 형상 측정계(121)는, 예를 들어 웨이퍼(W)에 대해 경사 방향으로부터 광을 조사하는 광조사부(122)와, 광조사부(122)로부터 조사되어 웨이퍼(W)에서 반사된 광을 검출하는 광검출부(123)와, 상기 광검출부(123)의 수광 정보를 기초로 하여 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 치수를 산출하는 산출부(124)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에 관한 선폭 측정 장치(110)는, 예를 들어 스케터로미터리(Scatterometry)법을 이용하여 레지스트 패턴의 선폭을 측정하는 것이고, 산출부(124)에 있어서, 광검출부(123)에 의해 검출된 웨이퍼면 내의 광강도 분포와, 미리 기억되어 있는 가상의 광강도 분포를 대조하여, 그 대조된 가상의 광강도 분포에 대응하는 레지스트 패턴의 선폭을 구함으로써, 레지스트 패턴의 선폭을 측정할 수 있다.
또한, 선폭 측정 장치(110)는 광조사부(122) 및 광검출부(123)에 대해 웨이퍼(W)를 상대적으로 수평 이동시킴으로써, 웨이퍼면 내의 복수 부위, 예를 들어 도5에 도시한 바와 같은 복수의 측정점(Q)에 있어서의 선폭을 측정할 수 있다. 선폭 측정 장치(110)의 측정 결과는, 예를 들어 산출부(124)로부터 후술하는 제어부(140)로 출력할 수 있다.
카세트 스테이션(2)에는, 예를 들어 도1에 도시한 바와 같이 선폭 측정 장치(110)와 웨이퍼 반송체(7) 사이의 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 전달부(130)가 설치되어 있다. 전달부(130)에는 적재대(131)가 상하 2단으로 설치되어 있고, 예를 들어 웨이퍼 반송체(7)로부터 선폭 측정 장치(110)로 전달되는 웨이퍼(W)는 상단의 적재대(131)에 적재되고, 선폭 측정 장치(110)로부터 웨이퍼 반송체(7)로 전달되는 웨이퍼(W)는 하단의 적재대(131)에 적재된다. 또한, 선폭 측정 장치(110)와 전달부(130) 사이의 웨이퍼(W)의 반송은, 예를 들어 도시하지 않은 웨이퍼 반송 장치에 의해 행해진다.
이상과 같이 구성된 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서 웨이퍼 처리나 선폭 측정을 행하기 위한 웨이퍼 반송 관리는, 예를 들어 도1에 도시하는 제어부(140)에 의해 행해지고 있다. 제어부(140)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 구비한 범용 컴퓨터에 의해 구성되고, 기억부에 기억된 프로그램(P)을 실행하여 웨이퍼 처리나 선폭 측정을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)의 프로그램(P)은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 의해 제어부(140)에 인스톨된 것이라도 좋다.
다음에, 이상과 같이 구성된 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼의 처리 프로세스와, 웨이퍼의 선폭 측정 프로세스에 대해 설명한다. 우선, 도1에 도시한 바와 같이 카세트 스테이션(2)의 카세트 적재대(5)에는 복수의 카세트(C), 예를 들어 4개의 카세트(C1, C2, C3, C4)가 적재된다. 각 카세트(C1 내지 C4)에는 각각 복수매의 제품용 웨이퍼(W)가 수용되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 동일한 카세트에 수용되어 있는 복수매의 웨이퍼의 집합을 로트로 하여 각 카세트(C1 내지 C4)의 복수매의 웨이퍼(W)는 각각 로트(L1, L2, L3, L4)를 구성하고 있다.
각 카세트(C)의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송체(7)에 의해 1매씩 취출되고, 처리 스테이션(3)의 제3 처리 장치군(G3)에 속하는 온도 조절 장치(60)로 순차적으로 반송된다. 온도 조절 장치(60)로 반송된 웨이퍼(W)는 소정 온도로 온도 조절되고, 그 후, 제1 반송 장치(10)에 의해 순차적으로 보텀 코팅 장치(23)로 반송되어 반사 방지막이 형성된다. 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는 제1 반송 장치(10)에 의해 고온도 열처리 장치(65), 고정밀도 온도 조절 장치(70)로 순차적으로 반송되고, 각 장치에서 소정의 처리가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 레지스트 도포 장치(20)로 순차적으로 반송되고, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된 후, 제1 반송 장치(10) 에 의해 프리 베이킹 장치(71)로 반송되어 프리 베이킹이 실시된다. 계속해서, 웨이퍼(W)는 제2 반송 장치(11)에 의해 주변 노광 장치(92), 고정밀도 온도 조절 장치(83)로 순차적으로 반송되고, 각 장치에 있어서 소정의 처리가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 인터페이스 스테이션(4)의 웨이퍼 반송체(101)에 의해 도시하지 않은 노광 장치로 반송되어 노광된다.
노광 처리가 종료된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송체(101)에 의해, 예를 들어 PEB 장치(84)로 반송되고, 포스트 익스포저 베이킹이 실시된 후, 제2 반송 장치(11)에 의해 고정밀도 온도 조절 장치(81)로 반송되어 온도 조절된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 현상 처리 장치(30)로 반송되고, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막이 현상된다. 현상 처리가 종료된 웨이퍼(W)는 제2 반송 장치(11)에 의해 포스트 베이킹 장치(75)로 반송되어 포스트 베이킹이 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 고정밀도 온도 조절 장치(63)로 반송되어 온도 조절된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 제1 반송 장치(10)에 의해 트랜지션 장치(61)로 반송되고, 웨이퍼 반송체(7)에 의해 원래의 카세트(C)로 복귀되고, 레지스트 패턴 형성 처리인 웨이퍼 처리(S1)(도6에 도시함)가 종료된다.
도6에 도시한 바와 같이, 일부의 웨이퍼(W)에 대해서는 웨이퍼 처리(S1)의 종료 후에 이어서, 선폭 측정(S2)이 행해진다. 선폭 측정(S2)이 행해지는 웨이퍼(W)는 카세트(C)로부터 웨이퍼 반송체(7)에 의해 전달부(130)로 전달되고, 그 전달부(130)로부터 선폭 측정 장치(110)로 반송된다. 선폭 측정 장치(110)로 반송된 웨이퍼(W)는, 도4에 도시한 바와 같이 적재대(120) 상에 적재된다. 계속해서, 웨이퍼 표면의 소정 부분에 광조사부(122)로부터 광이 조사되고, 그 반사광이 광검출 부(123)에 의해 검출되고, 산출부(124)에 있어서 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭이 산출된다. 이 선폭 측정 장치(110)에서는 광조사부(122) 및 광검출부(123)에 대해 웨이퍼(W)가 수평 이동되고, 도5에 도시한 바와 같이 웨이퍼면 내의 복수 부위의 측정점(Q)의 선폭이 측정된다.
선폭 측정(S2)이 종료된 웨이퍼(W)는 다시 전달부(130)로 전달되고, 전달부(130)로부터 원래의 카세트(C)로 복귀되어 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 처리가 종료된다.
도6에 도시한 바와 같이, 선폭 측정(S2)이 행해지지 않은 남은 웨이퍼(W)는 웨이퍼 처리(S1)의 종료 후, 그대로 카세트(C) 내에 대기하고, 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 처리가 종료된다.
그런데, 상기 도포 현상 처리 시스템(1)에서는, 예를 들어 도7에 도시한 바와 같이 카세트(C1 내지 C4) 내의 로트(L1, L2, L3, L4)가 이 순서로 연속적으로 처리된다. 예를 들어, 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서의 로트(L1 내지 L4)의 연속 처리는 단위 시간당의 처리 매수를 나타내는 처리량이 일정해지도록 관리되어 있고, 예를 들어 로트(L1 내지 L4) 내의 전체의 웨이퍼(W1 -1 내지 W1 -n, W2 -1 내지 W2 -n, W3-1 내지 W3 -n, W4 -1 내지 W4 -n)가 대략 일정한 간격으로 연속적으로 반송되어 처리되어있다.
이와 같은 웨이퍼의 반송 관리 하, 예를 들어 앞뒤로 연속되는 뒤의 로트 내에서 최초에 선폭 측정(S2)이 행해지는 웨이퍼(W)의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시에 이전의 로트 내에서 최후에 행해지는 선폭 측정(S2)이 종료되어 있도록 각 로트(L1 내지 L4)의 선폭 측정이 설정되어 있다. 예를 들어, 도7에 도시한 바와 같이 로트(L2)의 1매째의 웨이퍼(W2 -1)의 선폭 측정(S2)이 행해지는 경우, 가령 로트(L1)의 7매째의 웨이퍼(W1 -7)의 선폭 측정(S2)이 행해지면, 그 웨이퍼(W1 ―7)의 선폭 측정(S2)의 종료 시(T1)가, 로트(L2)의 웨이퍼(W2 -1)의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시(T2)보다 지연된다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 로트(L1)에서는 6매째의 웨이퍼(W1 -6)까지 선폭 측정되도록 설정되어 있다. 이와 같이, 예를 들어 앞뒤의 로트(L1, L2)에 대해 로트(L1)의 최후의 웨이퍼(W1 -6)의 선폭 측정(S2)의 종료 시(T1)가, 로트(L2)에서 최초에 선폭 측정(S2)이 행해지는 웨이퍼(W2 -1)의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시(T2)보다도 빨라지도록 로트(L1)에 있어서 선폭 측정되는 웨이퍼의 번호나 그 매수, 로트(L2)에 있어서 최초에 선폭 측정되는 웨이퍼의 번호, 웨이퍼 처리(S1)의 처리량 등이 정해져 있다. 이들의 설정은, 예를 들어 제어부(140)에 의해 행해지고 있다. 또한, 앞뒤로 연속되는 로트(L2)와 로트(L3), 로트(L3)와 로트(L4)에 대해서도 마찬가지로 설정되어 있다.
본 실시 형태에 따르면, 앞뒤로 연속되는 뒤의 로트에서 최초에 선폭이 측정되는 웨이퍼(W)의 웨이퍼 처리(S1)가 종료될 때까지, 앞의 로트(L)의 전체의 선폭 측정(S2)이 종료되므로, 뒤의 로트의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 처리(S1)의 종료 후에 바로 선폭 측정(S2)을 행할 수 있다. 이 결과, 연속하는 뒤의 로트의 선폭 측정(S2)의 대기 시간이 없어져 웨이퍼의 정체가 생기지 않으므로, 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서 제품 웨이퍼를 이용하여 선폭 측정을 행하여도 통상의 처리량을 저하시키지 않고 웨이퍼의 처리를 행할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 로트(L1)의 최후의 선폭 측정(S2)의 종료 시(T1)가, 로트(L2)의 최초에 선폭 측정되는 웨이퍼(W)의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시(T2)보다도 빠르게 되어 있으면, 반드시 로트(L1)의 최초의 웨이퍼(W1 -1)로부터 선폭 측정을 행할 필요는 없고, 2매째 이후의 웨이퍼(W)로부터 선폭 측정을 개시해도 좋다. 또한, 로트(L2)에 대해서도 반드시 1매째의 웨이퍼(W2 -1)로부터 선폭 측정을 행할 필요는 없고, 2매째 이후의 웨이퍼(W)로부터 선폭 측정을 행해도 좋다. 이는, 로트(L3, L4)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 각 로트(L1 내지 L4)에 있어서의 선폭 측정을 행하는 웨이퍼의 매수는 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.
이상의 실시 형태에서 기재한 도포 현상 처리 시스템에 있어서, 앞뒤로 연속되는 로트의 처리 레시피가 동일하고, 상기 웨이퍼 처리(S1) 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 연속 반송되는 복수매의 웨이퍼(W)가 그 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 웨이퍼(W)의 선폭 측정을 행해도 좋다. 이는, 예를 들어 다른 처리 장치 를 통과하면, 웨이퍼의 처리 결과가 다른 경우가 있고, 이들 처리 결과의 불량을 확인하기 위해 필요해진다. 이 경우에, 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 선폭 측정에 있어서 N매의 웨이퍼(W)의 선폭 측정 중 일부의 웨이퍼(W)의 선폭 측정을 행하고, 뒤의 로트의 선폭 측정에 있어서 N매 중 남은 웨이퍼(W)의 선폭 측정을 행하도록 해도 좋다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서 기재한 바와 같이, 도포 현상 처리 시스템(1)에 PEB 장치(84 내지 89)가 6대 있고, 연속 반송되는 웨이퍼(W)가 PEB 장치(84 내지 89)로 분배되는 경우에는, 도8에 도시한 바와 같이, 예를 들어 로트(L1)에 있어서 PEB 장치(84, 85, 86)를 통해 처리된 웨이퍼(W1 -1, W1 -2, W1 -3)에 대해 선폭 측정(S2)이 행해진다. 그리고, 로트(L2)에 있어서 남은 PEB 장치(87, 88, 89)를 통해 처리된 웨이퍼(W2 -1, W2 -2, W2 -3)에 대해 선폭 측정(S2)이 행해진다. 이와 같이 함으로써, 각 PEB 장치(84 내지 89)를 통과하여 처리된 6매의 웨이퍼(W)의 선폭 측정(S2)을 2개의 로트를 걸쳐서 행할 수 있고, 이 결과, 각 로트(L1, L2)에 있어서의 선폭 측정(S2)의 횟수를 줄일 수 있다. 따라서, 예를 들어 상술한 로트(L1)의 최후의 선폭 측정(S2)의 종료 시(T1)가, 로트(L2)의 최초에 선폭 측정되는 웨이퍼(W)의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시(T2)보다도 빨라진다는 조건 하에 있어서도 웨이퍼(W)의 처리 속도를 올리는 것이 가능해진다. 즉, 도7에 나타낸 상기 실시 형태와 같이, 예를 들어 하나의 로트(L1)에 있어서 6회의 선폭 측정(S2)을 행하는 경우에 비해, 본 실시 형태의 예에서는, 도8에 도시한 바와 같이 로트(L1)의 선폭 측정(S2)이 3회로 완료되므로, 그만큼 약 2배의 처리량으로 웨이퍼(W)를 처리할 수 있다. 이와 같이, 본 예에 따르면, 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서의 처리량을 향상시킬 수 있다.
또한, PEB 장치의 대수는 본 예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 예는 웨이퍼 처리(S1) 내의 PEB 공정 이외의 다른 공정을 행하는 처리 장치가 복수대 있는 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 연속 반송되는 복수의 웨이퍼(W)가 동일한 공정을 행하는 N대의 처리 장치로 분배되어 처리되고, 그 각 처리 장치에서 처리된 웨이퍼(W)에 대해 선폭 측정이 행해지는 상기 예에 있어서, 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 선폭 측정에 있어서, 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 웨이퍼(W)의 선폭 측정을 행하고, 그 각 웨이퍼(W)의 웨이퍼면 내의 복수의 측정점 중 일부의 측정점을 측정하고, 뒤의 로트의 선폭 측정에 있어서 N매의 각 웨이퍼(W)의 남은 측정점의 측정을 행하고, 그 후, 동일한 처리 장치에서 처리된 웨이퍼(W)끼리의 각 측정점의 측정 결과를 합성하도록 해도 좋다.
예를 들어, 상술한 바와 같이 PEB 장치(84 내지 89)가 6대 있고, 연속 반송되는 웨이퍼(W)가 PEB 장치(84 내지 89)로 분배되는 경우에는, 예를 들어 도9에 도시한 바와 같이, 우선 앞의 로트(L1)에 있어서 각 PEB 장치(84 내지 89)를 통해 처리된 각 웨이퍼(W1 -1, W1 -2, W1 -3, W1 -4, W1 -5, W1 -6)의 선폭 측정(S2)이 행해진다. 각 웨이퍼(W1 -1 내지 W1 -6)의 선폭 측정(S2)은, 도10에 도시한 바와 같이, 예를 들어 웨이퍼면을 반원형으로 2등분한 것 중 한쪽 웨이퍼 영역(R1)에 있는 측정점(Q1)의 선폭이 측정된다. 그 후, 뒤의 로트(L2)에 있어서 각 PEB 장치(84 내지 89)를 통해 처리된 각 웨이퍼(W2 -1, W2 -2, W2 -3, W2 -4, W2 -5, W2 -6)의 선폭 측정(S2)이 행해진다. 이 각 웨이퍼(W2 -1 내지 2-6)의 선폭 측정(S2)은 도10에 도시하는, 예를 들어 웨이퍼면의 남은 웨이퍼 영역(R2)에 있는 측정점(Q2)의 선폭이 측정된다.
이들 로트(L1, L2)에 있어서의 각 웨이퍼(W)의 선폭 측정 결과는, 예를 들어 제어부(140)에 출력된다. 제어(140)에서는, 예를 들어 동일한 PEB 장치를 통해 처리된 웨이퍼끼리[예를 들어, 웨이퍼(W1 -1)와 웨이퍼(W2 -1), 웨이퍼(W1 -2)와 웨이퍼(W2 -2), 웨이퍼(W1 -3)와 웨이퍼(W2 -3), 웨이퍼(W1 -4)와 웨이퍼(W2 -4), 웨이퍼(W1 -5)와 웨이퍼(W2 -5), 웨이퍼(W1 -6)와 웨이퍼(W2 -6)]의 각 측정점(Q1, Q2)의 선폭 측정 결과가 도11에 도시한 바와 같이 가산되어 합성되고, 각 PEB 장치(84 내지 89)를 통한 6매분의 웨이퍼(W)의 측정점(Q)(Q1 ＋ Q2)의 선폭 측정 결과를 구할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 각 로트(L1, L2)의 각 선폭 측정(S2)이 절반의 측정점에서 측정되므로, 각 선폭 측정(S2)의 시간이 단축된다. 따라서, 예를 들어 상술한 로트(L1)의 최후의 선폭 측정(S2)의 종료 시(T1)가, 로트(L2)의 최초에 선폭 측정되는 웨이퍼(W)의 웨이퍼 처리(S1)의 종료 시(T2)보다도 빨라진다는 조건 하에 있어서도, 웨이퍼(W)의 처리 속도를 올릴 수 있다. 즉, 예를 들어 상술한 도7에 나타낸 실시 형태와 같이 통상의 처리 속도로 각 로트에 있어서 6회의 선폭 측정(S2)이 가능했던 경우에, 본 실시 형태의 예에서는, 도9에 나타낸 바와 같이 각 선폭 측정(S2)의 소요 시간이 절반이 되므로, 그만큼 처리 속도를 올려도 각 로트에 있어서 동일한 6회의 선폭 측정(S2)을 확보할 수 있다. 이와 같이, 본 예에 따르면 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서의 처리량을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 예는 웨이퍼 처리(S1) 내의 PEB 공정 이외의 다른 공정을 행하는 처리 장치가 복수대 있는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 본 예에서는 웨이퍼면 내의 복수의 측정점(Q)을 2개의 측정점(Q1, Q2)으로 분할하고 있었지만, 그 분할의 수는 임의로 선택할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 당업자이면, 특허청구의 범위에 기재된 사상의 범위 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라 이해된다.
예를 들어, 이상의 실시 형태에서 기재한 웨이퍼(W)의 선폭 측정 결과는, 예를 들어 선폭에 영향을 미치는 PEB 장치의 열처리판의 설정 온도의 조정을 위해 사용해도 좋고, 다른 열처리 장치, 예를 들어 프리 베이킹 장치나 포스트 베이킹 장치 등의 열판의 설정 온도의 조정이나, 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 처리 장치의 냉 각 기판의 설정 온도의 조정을 위해 이용해도 좋다.
또한, 이상의 실시 형태에서는 웨이퍼면 내의 선폭을 측정하고 있었지만, 웨이퍼면 내의 다른 처리 상태, 예를 들어 레지스트 패턴의 홈의 측벽의 각도(사이드 월 앵글)나 레지스트 패턴의 막 두께를 측정해도 좋다. 또한, 본 발명은 웨이퍼 이외의, 예를 들어 FPD(플랫 패널 디스플레이) 등의 다른 기판을 측정하는 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명은 제품 기판의 처리량을 저하시키지 않고, 제품 기판의 측정을 행할 때에 유용하다.
도1은 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도.
도2는 도1의 도포 현상 처리 시스템의 정면도.
도3은 도1의 도포 현상 처리 시스템의 배면도.
도4는 선폭 측정 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도.
도5는 웨이퍼면 내의 복수의 측정점을 도시하는 설명도.
도6은 도포 현상 처리 시스템에서 행해지는 처리의 흐름도.
도7은 복수 로트의 각 웨이퍼의 처리의 타임차트.
도8은 처리량을 올린 경우의 복수 로트의 각 웨이퍼의 처리의 타임차트.
도9는 처리량을 올린 경우의 복수 로트의 각 웨이퍼의 처리의 타임차트.
도10은 웨이퍼면 내의 복수의 측정점의 분할 영역을 도시하는 설명도.
도11은 2매의 웨이퍼의 측정 결과를 합성하는 예를 나타내는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 도포 현상 처리 시스템
110 : 폭 측정 장치
140 : 제어부
C1 내지 C4 : 카세트
L1 내지 L4 : 로트
S1 : 웨이퍼 처리
S2 : 선폭 측정
W : 웨이퍼

Claims (8)

  1. 복수매의 기판으로 구성되는 로트가 복수 설정되고, 그 복수의 로트의 기판을 연속적으로 반송하여 처리하고, 그 처리가 종료된 기판 중 일부의 기판의 처리 상태를 측정하는 기판의 측정 방법이며,
    상기 각 로트마다 기판 측정이 행해지고,
    앞뒤로 연속되는 뒤의 로트의 최초의 기판 측정을 행하는 기판의 상기 처리의 종료 시에 앞의 로트의 최후의 기판 측정이 종료되어 있도록 앞뒤의 각 로트의 기판 측정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판의 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정이 행해지고,
    앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매의 기판의 기판 측정 중 일부의 기판의 기판 측정을 행하고, 뒤의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매 중 남은 기판의 기판 측정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판의 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적 으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 상기 각 처리 장치에서 처리된 기판에 대해 기판 측정이 행해지고,
    앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서, 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정을 행하고, 상기 각 기판의 기판면 내의 복수의 측정점 중 일부의 측정점을 측정하고, 뒤의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매의 각 기판의 남은 측정점의 측정을 행하고, 그 후 동일한 처리 장치에서 처리된 기판끼리의 각 측정점의 측정 결과를 합성하는 것을 특징으로 하는 기판의 측정 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 기판의 측정 방법을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  6. 복수매의 기판으로 구성되는 로트가 복수 설정되고, 그 복수의 로트의 기판을 연속적으로 반송하여 처리하고, 그 처리가 종료된 기판 중 일부의 기판의 처리 상태를 측정하는 기판의 처리 시스템이며,
    상기 각 로트마다 기판 측정이 행해지고,
    앞뒤로 연속되는 뒤의 로트의 최초의 기판 측정을 행하는 기판의 상기 처리의 종료 시에 앞의 로트의 최후의 기판 측정이 종료되어 있도록 앞뒤의 각 로트의 기판 측정을 행하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정이 행해지고,
    상기 제어부는 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매의 기판의 기판 측정 중 일부의 기판의 기판 측정을 행하고, 뒤의 로트의 기판 측정에 있어서 상기 N매 중 남은 기판의 기판 측정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 앞뒤로 연속되는 로트가 동일한 처리 레시피이고, 상기 처리 내의 동일한 공정을 행하는 처리 장치가 N(N은 양의 정수)대 있고, 상기 연속적으로 반송되는 기판이 상기 N대의 각 처리 장치로 분배되어 처리되는 경우에는 상기 각 처리 장치에서 처리된 기판에 대해 기판 측정이 행해지고,
    상기 제어부는 앞뒤로 연속되는 앞의 로트의 기판 측정에 있어서, 다른 처리 장치에서 처리된 N매의 기판의 기판 측정을 행하고, 상기 각 기판의 기판면 내의 복수의 측정점 중 일부의 측정점을 측정하고, 뒤의 로트의 기판 측정 기판에 있어서 상기 N매의 각 기판의 남은 측정점의 측정을 행하고, 그 후 동일한 처리 장치에서 처리된 기판끼리의 각 측정점의 측정 결과를 합성하는 것을 특징으로 하는 기판 의 처리 시스템.
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