KR101059424B1 - 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치 - Google Patents

열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 있어서, PEB 장치의 열판은 복수의 열판 영역으로 구획되어 있고, 각 열판 영역마다 온도 설정할 수 있다. 열판의 각 열판 영역에는, 열판면 내의 온도를 조정하기 위한 온도 보정값을 각각 설정할 수 있다. 포토리소그래피 공정이 종료된 기판 면내의 선폭이 측정되고, 그 기판 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)으로부터, 온도 설정 변경에 의해 개선되는 개선 면내 경향(Za)을 차감함으로써, 온도 설정 변경 후의 기판 면내의 선폭의 면내 경향(Zb)이 산출된다. 개선 면내 경향(Za)은 다음 식을 이용하여 산출된다.
Za = -1× α× MT(α: 레지스트 열감도, M: 산출 모델, T: 각 열판 영역의 온도 보정값)

Description

열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치{TEMPERATURE SETTING METHOD OF THERMAL PROCESSING PLATE, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM RECORDING PROGRAM THEREON, AND TEMPERATURE SETTING APPARATUS FOR THERMAL PROCESSING PLATE}
본 발명은 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 및 열처리판의 온도 설정 장치에 관한 것이다.
예컨대 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 예컨대 웨이퍼 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 소정의 패턴에 노광하는 노광 처리, 노광 후에 레지스트막 내의 화학 반응을 촉진시키는 가열 처리(노광 후 베이킹: post exposure baking), 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등이 순차적으로 행해져, 이 일련의 웨이퍼 처리에 의해 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다.
예컨대 전술한 노광 후 베이킹 등의 가열 처리는 통상 가열 처리 장치에서 행해지고 있다. 가열 처리 장치는 웨이퍼를 적재하여 가열하는 열판을 구비하고 있다. 열판에는, 예컨대 급전에 의해 발열하는 히터가 내장되어 있고, 이 히터에 의 한 발열에 의해 열판은 소정 온도로 조정되고 있다.
예컨대 전술한 가열 처리에서의 열처리 온도는 최종적으로 웨이퍼 상에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭에 큰 영향을 미친다. 그래서, 가열시의 웨이퍼 면내의 온도를 엄격하게 제어하기 위해, 전술한 가열 처리 장치의 열판은 복수의 영역으로 분할되고, 그 각 영역마다 독립된 히터가 내장되어, 각 영역마다 온도 조정되고 있는 상기 열판의 각 영역의 온도 조정을 전부 동일한 설정 온도로 행하면, 예컨대 각 영역의 열저항 등이 상이하기 때문에, 열판 상의 웨이퍼 면내의 온도가 변동되고, 이 결과, 최종적으로 레지스트 패턴의 선폭이 변동하는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 열판의 각 영역마다 온도 보정값(온도 오프셋값)이 설정되어 열판의 면내 온도를 미세 조정하고 있다(일본 특허 공개 제2001-143850호 공보).
상기 온도 보정값을 설정할 때는, 통상, 우선 현재의 웨이퍼 면내의 선폭을 측정하고, 그 측정 결과를 고려하여 작업원이 경험이나 지식을 기초로 적당한 온도 보정값을 설정한다. 그 후, 재차 웨이퍼 면내의 선폭을 측정하고, 그 선폭 측정 결과를 고려하여 작업원이 온도 보정값을 변경한다. 이 선폭 측정과 온도 보정값의 변경 작업을 시행 착오적으로 반복하여, 작업원이 적정한 선폭이 되었다고 판단한 시점에서, 온도 보정값의 설정을 종료하였다.
그러나, 전술한 온도 설정에서는, 최종적으로 도달하는 선폭을 정확하게 알수 없으므로, 온도 설정 작업 도중에, 그 시점의 온도 설정된 선폭이 최적으로 되어 있는지의 여부를 판단하는 것은 어렵고, 통상은 작업원의 주관으로 선폭이 최적이라고 판단한 시점에서 온도 설정 작업을 끝냈었다. 이 때문에, 결과적으로 최적 의 온도 설정이 되어 있지 않은 경우가 있고, 작업원 상호간에 온도 설정 후의 웨이퍼 면내의 선폭에 변동이 생기는 경우가 있었다. 또한, 최종적인 최적 선폭을 알 수 없으면, 시행 착오로 몇 번이나 온도 설정을 변경하는 경우가 있어, 온도 설정 작업에 장시간을 요하는 경우가 있었다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 열판 등의 열처리판의 온도 설정에 있어서, 온도 설정 변경 후의 웨이퍼 등의 기판의 처리 상태를 정확하게 예측하고, 열처리판의 온도 설정을 단시간에 또한 적정하게 행하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 복수의 영역으로 구획되어 상기 영역마다 온도 설정 가능하고, 또한 각 영역마다 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능한 열처리판에, 기판을 적재하여 열처리할 때의 상기 열처리판의 온도 설정 방법이다. 그리고 본 발명에 있어서는 상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대해 기판의 처리 상태를 측정하고, 그 측정된 기판의 처리 상태로부터, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선되는 개선 가능한 면내 경향 성분을 차감(뺄셈)함으로써, 열처리판의 온도 보정값의 변경 후의 기판의 처리 상태를 산출한다.
상기 개선 가능한 면내 경향 성분은 다음 식에 따라 구해지는 것이다.
Za = -1× α× F(T)
단, Za: 개선 가능한 면내 경향 성분, α:기판 면내의 온도 변동량과 기판의 처리 상태의 변환계수, F(T): 열처리판의 각 영역의 온도 보정값과 기판 면내의 온도 변동량의 함수, T: 열처리판의 각 영역의 온도 보정값이다.
본 발명에 따르면, 현재의 기판의 처리 상태 중 열처리판의 온도 설정의 변경에 의해 개선되는 개선 가능한 면내 경향 성분을 소정의 식을 이용하여 구하고, 현재의 기판의 처리 상태로부터 그 개선 가능한 면내 경향 성분을 차감함으로써, 온도 설정 변경 후의 기판의 처리 상태를 산출하고 있다. 이 때문에 예컨대 작업원의 숙련도에 상관 없이, 온도 설정 변경 후의 기판의 처리 상태를 정확하게 추정할 수 있다. 이 결과, 시행 착오적으로 온도 설정 변경을 반복할 필요가 없으므로, 열처리판의 온도 설정을 단시간에 또한 적정하게 행할 수 있다.
상기 열처리판의 각 영역의 온도 보정값(T)은 근사치이더라도 좋다. 이 경우, 상기 측정된 기판의 처리 상태로부터, 복수의 면내 경향 성분을 산출하여, 그 복수의 면내 경향 성분 중, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선 가능한 면내 경향 성분이 제로(ZERO)가 되도록 온도 보정값을 근사 계산함으로써 온도 보정값(T)을 구한다.
상기 기판의 처리 상태 및 상기 개선 가능한 면내 경향 성분은 제르니케 다항식(Zernike polynomial)을 이용하여 복수의 면내 경향 성분으로 분해되어 표시되더라도 좋다.
상기 일련의 기판 처리는 포토리소그래피 공정에서 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 처리이더라도 좋다. 또한 상기 기판 면내의 처리 상태는 레지스트 패턴의 선폭이더라도 좋다. 상기 열처리는 노광 처리 후 현상 처리 전에 행해지는 가열 처리이더라도 좋다.
또한 다른 관점에 의한 본 발명에 따르면, 상기 열처리판의 온도 설정 방법은, 예컨대 컴퓨터 프로그램화되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장되어 있 더라도 좋다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 기판을 적재하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정 장치로서, 상기 열처리판은 복수의 영역으로 구획되어 상기 영역마다 온도 설정 가능하고, 또한 상기 열처리판의 각 영역마다 열처리판의 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능하다. 그리고 본 발명의 온도 설정 장치는, 상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대해 기판의 처리 상태를 측정하고, 그 측정된 기판의 처리 상태로부터, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선되는 개선 가능한 면내 경향 성분을 차감(뺄셈)함으로써, 열처리판의 온도 보정값의 변경 후의 기판의 처리 상태를 산출하는 기능을 갖고 있다.
상기 개선 가능한 면내 경향 성분은 다음 식에 의해 구해지는 것이다.
Za = -1× α× F(T)
단, Za: 개선 가능한 면내 경향 성분, α: 기판 면내의 온도 변동량과 기판의 처리 상태의 변환 계수, F(T): 열처리판의 각 영역의 온도 보정값과 기판 면내의 온도 변동량의 함수, T: 열처리판의 각 영역의 온도 보정값이다.
본 발명에 따르면, 열처리판의 온도 설정 변경 후의 기판의 처리 상태를 정확하게 추정할 수 있으므로, 열처리판의 온도 설정을 단시간에 또한 적정하게 행할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태 에 따른 열처리판의 온도 설정 장치가 구비된 도포 현상 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이고, 도 2는 도포 현상 처리 시스템(1)의 정면도이며, 도 3은 도포 현상 처리 시스템(1)의 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 예컨대 25장의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템(1)에 대해 반입 및 반출하거나 카세트(C)에 대해 웨이퍼(W)를 반입 및 반출하는 카세트 스테이션(2)과, 포토리소그래피 공정 중에 매엽식으로 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 다단으로 배치하고 있는 처리 스테이션(3)과, 이 처리 스테이션(3)에 인접하여 설치되는 도시하지 않은 노광 장치와의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 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(도 1에서 상하 방향)으로 일렬로 적재 가능하도록 되어 있다. 카세트 스테이션(2)에는 반송로(6) 상에서 X 방향으로 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 둘레의 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 다 단으로 배치된, 예컨대 5개의 처리 장치군(G1∼G5)을 구비하고 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 마이너스 방향(도 1에서 아랫 방향)측에는, 카세트 스테이션(2)측으로부터 제1 처리 장치군(G1), 제2 처리 장치군(G2)이 순서대로 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 플러스 방향(도 1에서 윗 방향)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 설치된다. 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.
도 2에 도시한 바와 같이 제1 처리 장치군(G1)에는 웨이퍼(W)에 소정의 액체를 공급하여 처리하는 액처리 장치, 예컨대 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 장치(20, 21, 22), 노광 처리 시의 빛의 반사를 방지하는 반사 방지막을 형성하는 하부 코팅 장치(23, 24)가 아래로부터 순서대로 5단으로 중첩되어 있다. 제2 처리 장치군(G2)에는 액처리 장치, 예컨대 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 처리 장치(30∼34)가 아래로부터 순서대로 5단으로 중첩되어 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 설치된다.
예컨대 도 3에 도시한 바와 같이 제3 처리 장치군(G3)에는, 온도 조절 장치(60), 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 트랜지션 장치(61), 정밀도가 높은 온도 관리 하에서 웨이퍼(W)를 온도 조절하는 고정밀도 온도 조절 장치(62∼64) 및 웨이퍼(W)를 고온으로 가열 처리하는 고온도 열처리 장치(65∼68)가 아래로부터 순서대로 9단으로 중첩되어 있다.
제4 처리 장치군(G4)에서는, 예컨대 고정밀도 온도 조절 장치(70), 레지스트 도포 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 프리베이킹(pre-baking) 장치(71∼74) 및 현상 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 베이킹 장치(75∼79)가 아래로부터 순서대로 10단으로 중첩되어 있다.
제5 처리 장치군(G5)에서는, 웨이퍼(W)를 열처리하는 복수의 열처리 장치, 예컨대 고정밀도 온도 조절 장치(80∼83), 노광 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 복수의 포스트 익스포저 베이킹 장치(이하「PEB 장치」라고 함)(84∼89)가 아래로부터 순서대로 10단으로 중첩되어 있다.
PEB 장치(84∼89)는 도 4에 도시한 바와 같은 예컨대 웨이퍼(W)를 적재하여 가열하는 열처리판으로서의 열판(90)을 구비하고 있다. 열판(90)은 두께가 있는 거의 원반 형상을 갖고 있다. 열판(90)은 복수, 예컨대 5개의 열판 영역(R1, R2, R3, R4, R5)으로 구획되어 있다. 열판(90)은, 예컨대 평면에서 볼 때 중심부에 위치하여 원형의 열판 영역(R1)과, 그 주위를 원호형으로 4등분한 열판 영역(R2∼R5)으로 구획되어 있다.
열판(90)의 각 열판 영역(R1∼R5)에는 전력의 공급에 의해 발열하는 히터(91)가 개별적으로 내장되고, 각 열판 영역(R1∼R5)마다 가열할 수 있다. 각 열판 영역 영역(R1∼R5)의 히터(91)의 발열량은, 예컨대 온도 제어 장치(92)에 의해 조정되고 있다. 온도 제어 장치(92)는 각 히터(91)의 발열량을 조정하여, 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도를 소정의 설정 온도로 제어할 수 있다. 온도 제어 장치(92)에 있어서의 온도 설정은, 예컨대 후술하는 온도 설정 장치(150)에 의해 행해진다.
도 1에 도시한 바와 같이 제1 반송 장치(10)의 X 방향 플러스 방향측에는 복수의 처리 장치가 배치되어 있고, 예컨대 도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 소수화 처리(hydrophobic treatment)하기 위한 접착 장치(100, 101)가 아래로부터 순차적으로 2단으로 중첩되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이 제2 반송 장치(11)의 X 방향 플러스 방향측에는, 예컨대 웨이퍼(W)의 엣지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 장치(102)가 배치되어 있다.
인터페이스 스테이션(4)에는, 예컨대 도 1에 도시한 바와 같이 X 방향을 향해 연장되는 반송로(110) 상에서 이동하는 웨이퍼 반송체(111)와, 버퍼 카세트(112)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(111)는 상하 이동 가능하고 또한 θ 방향으로도 회전 가능하며, 인터페이스 스테이션(4)에 인접한 도시하지 않은 노광 장치 와, 버퍼 카세트(112) 및 제5 처리 장치군(G5)에 대해 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
이상과 같이 구성된 도포 현상 처리 시스템(1)에서는, 예컨대 다음과 같은 포토리소그래피 공정의 일련의 웨이퍼 처리가 행해진다. 우선, 카세트 적재대(5) 상의 카세트(C)로부터 미처리 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송체(7)에 의해 한장씩 취출되어, 제3 처리 장치군(G3)의 온도 조절 장치(60)로 순차 반송된다. 온도 조절 장치(60)에 반송된 웨이퍼(W)는 소정 온도로 온도 조절되고, 그 후 제1 반송 장치(10)에 의해 하부 코팅 장치(23)에 반송되고, 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 순차 반송되어, 각 장치에서 소정의 처리가 실시된다.
그 후 웨이퍼(W)는 레지스트 도포 장치(20)에 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는 제1 반송 장치(10)에 의해 프리베이킹 장치(71)에 반송되어 프리베이킹이 행해진다. 이어서 웨이퍼(W)는 제2 반송 장치(11)에 의해 주변 노광 장치(102), 고정밀도 온도 조절 장치(83)로 순차 반송되어, 각 장치에서 소정의 처리가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 인터페이스 스테이션(4)의 웨이퍼 반송체(111)에 의해 도시하지 않은 노광 장치에 반송되어 노광된다. 노광 처리가 종료된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송체(111)에 의해 예컨대 PEB 장치(84)에 반송된다.
PEB 장치(84)에서는 미리 각 열판 영역(R1∼R5)마다 소정 온도로 설정된 열판(90) 상에 웨이퍼(W)가 적재되어 노광 후 베이킹이 행해진다.
포스트 익스포저 베이킹이 종료된 웨이퍼(W)는 제2 반송 장치(11)에 의해 고정밀도 온도 조절 장치(81)에 반송되어 온도 조절된다. 그 후, 현상 처리 장치(30)에 반송되어 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 현상된다. 그 후 웨이퍼(W)는 제2 반송 장치(11)에 의해 포스트 베이킹 장치(75)에 반송되어 포스트 베이킹이 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 고정밀도 온도 조절 장치(63)에 반송되어 온도 조절된다. 그리고 웨이퍼(W)는 제1 반송 장치(10)에 의해 트랜지션 장치(61)에 반송되어 웨이퍼 반송체(7)에 의해 카세트(C)에 복귀되어 일련의 웨이퍼 처리인 포토리소그래피 공정이 종료된다.
그런데, 전술한 도포 현상 처리 시스템(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 기판의 처리 상태로서의 레지스트 패턴의 선폭을 측정하는 선폭 측정 장치(120)가 설치되어 있다. 선폭 측정 장치(120)는, 예컨대 카세트 스테이션(2)에 설치된다. 선폭 측정 장치(120)는, 예컨대 도 5에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 수평으로 적재한 적재대(121)와, 광학식 표면 형상 측정계(122)를 구비하고 있다. 적재대(121)는, 예컨대 X-Y 스테이지로 되어 있고, 수평 방향의 2차원 방향으로 이동할 수 있다. 광학식 표면 형상 측정계(122)는, 예컨대 웨이퍼(W)에 대해 경사 방향으로부터 빛을 조사하는 광 조사부(123)와, 광 조사부(123)로부터 조사되어 웨이퍼(W)가 반사한 광을 검출하는 광 검출부(124)와, 상기 광 검출부(124)의 수광 정보에 기초하 여 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭을 산출하는 산출부(125)를 구비하고 있다.
본 실시형태에 따른 선폭 측정 장치(120)는, 예컨대 스캐터로미트리(Scatterometry)법을 이용하여 레지스트 패턴의 선폭을 측정하는 것이고, 산출부(125)에 있어서, 광 검출부(124)에 의해 검출된 웨이퍼 면내의 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.
선폭 측정 장치(120)는 광 조사부(123) 및 광 검출부(124)에 대해 웨이퍼(W)를 상대적으로 수평 이동시킴으로써, 웨이퍼 면내의 복수 개소의 선폭을 측정할 수 있다. 선폭 측정 장치(120)의 측정 결과는, 예컨대 산출부(125)에서 후술하는 온도 설정 장치(150)로 출력할 수 있다.
다음으로, 상기 PEB 장치(84∼89)의 열판(90)의 온도 설정을 행하는 온도 설정 장치(150)의 구성에 대해 설명한다. 예컨대 온도 설정 장치(150)는, 예컨대 CPU나 메모리 등을 구비한 범용 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 온도 설정 장치(150)는, 예컨대 도 4나 도 5에 도시한 바와 같이 열판(90)의 온도 제어 장치(92)와 선폭 측정 장치(120)에 접속되어 있다.
온도 설정 장치(150)는, 예컨대 도 6에 도시한 바와 같이 각종 프로그램을 실행하는 연산부(160)와, 예컨대 열판(90)의 온도 설정을 위한 각종 정보를 입력하는 입력부(161)와, 열판(90)의 온도 설정을 위한 각종 정보를 저장하는 데이터 저 장부(162)와, 열판(90)의 온도 설정을 위한 각종 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(163)와, 열판(90)의 온도 설정을 위한 각종 정보를 온도 제어 장치(92)나 선폭 측정 장치(120) 사이에서 통신하는 통신부(164) 등을 구비하고 있다.
프로그램 저장부(163)에는, 도 7에 도시한 바와 같이 기판의 처리 상태인 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)으로부터, 후술하는 식에 의해 구해지는 개선 가능한 면내 경향 성분으로서의 개선 면내 경향(Za)을 차감(뺄셈)하여, 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값의 예정 변경 후(개선 후)의 웨이퍼 면내의 선폭의 면내 경향(Zb)을 추정하는 프로그램(P1)이 저장되어 있다. 이 개선 면내 경향(Za)은 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값의 설정 변경에 의해 개선되는 선폭의 면내 경향이다.
예컨대 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)이나 개선 면내 경향(Za)은 도 8에 도시한 바와 같이, 제르니케(Zernike) 다항식을 이용하여 분해된 복수의 면내 경향 성분(Zi)(i= 1∼n, n은 1 이상의 정수)을 이용하여 나타낸다.
여기서 제르니케 다항식에 대해 설명을 추가하면, 제르니케 다항식은 광학 분야에서 자주 사용되는 반경이 1인 단위 원 상의 복소 함수이며(실용적으로는 실수 함수로서 사용되고 있음), 극좌표의 인수(r, θ)를 갖는다.
이 제르니케 다항식은 광학 분야에서는 주로 렌즈의 수차 성분을 해석하기 위해 사용되고, 파면 수차를 제르니케 다항식을 이용하여 근사하여 분해함으로써, 각각 독립된 파면, 예컨대 산형, 안장형 등의 형상에 기초하는 수차 성분을 알 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 예컨대 웨이퍼 면내의 선폭의 면내 경향(Z, Za)을 웨이퍼면 상의 높이 방향으로 나타내어, 웨이퍼 면내의 상하로 꾸불꾸불한 파면으로서 파악한다. 전술한 면내 경향(Z, Za)은 제르니케 다항식을 이용하여 분해된, 예컨대 상하 방향의 Z 방향의 어긋남 성분, X 방향 기울기 성분, Y 방향 기울기 성분, 볼록형 혹은 오목형으로 만곡하는 만곡 성분 등의 복수의 면내 경향 성분(Zi)에 의해 나타낸다. 각 면내 경향 성분(Zi)의 크기는 제르니케 계수에 의해 나타낼 수 있다.
각 면내 경향 성분(Zi)을 나타내는 제르니케 계수는 구체적으로 극좌표의 인수(r, θ)를 이용하여 이하의 식으로 나타낼 수 있다.
Z1 (1)
Z2 (r·cosθ)
Z3 (r·sinθ)
Z4 (2r2-1)
Z5 (r2·cos2θ)
Z6 (r2·sin2θ)
Z7 ((3r3- 2r)·cosθ)
Z8 ((3r3- 2r)·sinθ)
Z9 (6r4- 6r2+ 1)
：
본 실시형태에 있어서, 예컨대 제르니케 계수(Z1)는 웨이퍼 면내의 선폭 평균치(Z 방향 어긋남 성분), 제르니케 계수(Z2)는 X 방향 기울기 성분, 제르니케 계수(Z3)는 Y 방향의 기울기 성분, 제르니케 계수(Z4, Z9)는 만곡 성분을 나타낸다.
프로그램 저장부(163)에는 다음 식 (1)을 이용하여 전술한 개선 면내 경향(Za)을 산출하는 프로그램(P2)이 저장되어 있다.
Za = -1× α× MT … (1)
식 (1)의 α는 웨이퍼 면내의 온도 변동량과 웨이퍼의 선폭의 변환 계수인 레지스트 열감도이고, M은 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값과 웨이퍼 면내의 온도 변동량의 함수 F(T)로서의 산출 모델이다. T는 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값이다.
식 (1)의 산출 모델(M)은, 예컨대 웨이퍼 면내의 온도 변동량과 온도 보정값(T)의 상관을 나타내는 상관 행렬이다. 식 (1)에 의해 산출되는 개선 면내 경향(Za)은 전술한 바와 같이 제르니케 다항식에 의해 분해된 복수의 면내 경향 성분(Zi)을 이용하여 나타내므로, 산출 모델(M)은, 예컨대 도 9에 도시한 바와 같이 특정 조건의 제르니케 계수를 이용하여 나타낸 n(면내 경향 성분수)행× m(열판 영역수)열의 행렬식이 된다.
산출 모델(M)은, 예컨대 열판 영역(R1∼R5)의 각각의 온도를 순차적으로 1℃ 상승시켜, 그 각 경우의 웨이퍼 면내의 다수점의 온도 변동량을 측정하고, 그 다수점의 온도 변동량으로부터, 각 면내 경향 성분(Zi)(제르니케 계수)에 대응하는 웨이퍼 면내의 온도 변동량을 산출하여, 이들의 열판 영역(R1∼R5)의 단위 온도 변동당의 온도 변동량을 행렬식의 각 요소 Mi ,j(1≤ i≤ n, 1≤ j≤ m, 본 실시형태에서는 열판 영역수인 m= 5)로서 나타낸 것이다.
프로그램 저장부(163)에는, 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값(T)을 산출하기 위한 프로그램(P3)이 저장되어 있다.
각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값(T)은 예컨대 다음 식 (2)를 이용하여 산출된다.
T≒ -1× 1/α× M-1′ Z … (2)
식 (2)의 M-1′은 산출 모델(M)의 근사적인 역함수인 의사 역행열이고, Z는 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향이다. T는 식 (2)에 의해 근사치로서 산출된 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값이다.
또한, 온도 설정 장치(150)에 의한 온도 설정 프로세스를 실현하기 위한 전술한 각종 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 CD 등의 기록 매체에 기록되어 있었던 것으로, 그 기록 매체로부터 온도 설정 장치(150)에 설치된 것이라도 좋다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 온도 설정 장치(150)에 의한 온도 설정 프로세스에 대해 설명한다. 도 10은 이러한 온도 설정 프로세스의 일례를 나타내는 흐름도이다.
예컨대 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서, 예컨대 전술한 일련의 웨이퍼 처리가 종료된 웨이퍼(W)가 카세트 스테이션(2)의 선폭 측정 장치(120)에 반송되고, 웨이퍼 면내의 레지스트 패턴의 선폭이 측정된다(도 10의 공정 S1). 이때, 도 11에 도시한 바와 같이 웨이퍼 면내의 복수의 측정점(Q)의 선폭이 측정되고, 적어도 열판(90)의 각 열판 영역(R1∼R5)에 대응하는 각 웨이퍼 영역(W1, W2, W3, W4, W5)의 선폭이 측정된다.
웨이퍼 면내의 선폭의 측정 결과는, 온도 설정 장치(150)로 출력된다. 온도 설정 장치(150)에서는, 예컨대 웨이퍼 영역(W1∼W5)의 복수의 측정점(Q)의 선폭 측정치로부터 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)이 산출되고, 그 면내 경향(Z)으로부터, 도 8에 도시한 바와 같이 제르니케 다항식을 이용하여 복수의 면내 경향 성분(Zi)(i= 1∼n)이 산출된다(도 10의 공정 S2).
다음으로, 식 (2)를 이용하여 열판(90)의 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값(T)이 산출된다. 이 때, 식 (2)의 Z항에, 도 12에 도시한 바와 같이 전술한 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)의 각 면내 경향 성분(Zi)(i= 1∼n)이 대입된다. 측정 선폭의 복수의 면내 경향 성분(Zi)은 예컨대 온도 설정의 변경에 의해 개 선 가능한 면내 경향 성분, 예컨대 Z1, Z2, Z3, Z4, Z9 등과, 그 이외의 개선 불가능한 면내 경향 성분으로 나눌 수 있고, 식 (2)에 의해 의사 역행열의 산출 모델 M-1′을 이용하여 근사 계산함으로써, 복수의 면내 경향 성분(Zi) 중, 개선 가능한 면내 경향 성분을 제로(ZERO)로 하는 근사치인, 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값(T1, T2, T3, T4, T5)이 산출된다(도 10의 공정 S3).
다음으로, 식 (1)을 이용하여 개선 면내 경향(Za)이 산출된다. 이 때, 식 (1)의 T항에, 도 13에 도시한 바와 같이 전술한 온도 보정값(T1∼T5)이 대입된다. 이 식 (1)에 의해, 각 면내 경향 성분(Zi)이 구해지고, 개선 면내 경향(Za)이 산출된다 (도 10의 공정 S4). 또한, 이 때의 면내 경향 성분(Zi) 중 제로(ZERO)가 아닌 것이 온도 보정값(T1∼T5)의 설정에 의해 개선하는 면내 경향 성분이 된다.
계속해서, 도 7에 도시하는 바와 같이 전술한 측정 선폭의 면내 경향(Z)으로부터, 개선 면내 경향(Za)이 차감되어, 온도 설정 변경 후의 선폭의 면내 경향(Zb)이 산출된다(도 10의 공정 S5). 그 후, 이 온도 설정 변경 후의 선폭의 면내 경향(Zb)을 고려하여, 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값의 설정 변경이 행해진다.
이상의 실시형태에 따르면, 현재의 웨이퍼 면내의 선폭 측정 결과로부터 식 (1)을 이용하여 개선 면내 경향(Za)을 산출하고, 현재의 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)으로부터 그 개선 면내 경향(Za)을 차감하여, 온도 설정 변경 후의 선폭의 면내 경향(Zb)을 추정하고 있다. 이에 따라, 종래와 같이 작업원의 지식이나 경험에 의지하지 않고, 온도 설정 변경 후의 선폭의 면내 경향(Zb)을 정확하게 산출할 수 있으므로, 종래와 같이 온도 보정값의 설정 변경을 몇번이나 다시 할 필요가 없고, 열판(90)의 온도 설정을 단시간에 적정하게 행할 수 있다.
그런데, 온도 설정 변경 후의 선폭의 면내 경향(Zb)을 추정하는 경우, 예컨대 도 14에 도시한 바와 같이 웨이퍼 면내의 측정치로부터 얻어진 웨이퍼 면내의 선폭의 면내 경향(Z)을 이론적으로 개선 가능한 면내 경향(Zc)과 개선 불가능한 면내 경향(Zd)으로 분할하여, 그 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)으로부터 개선 가능한 면내 경향(Zc)을 차감(뺄셈)함으로써, 직접적으로 온도 설정 변경 후의 면내 경향(Zb)을 구하는 것도 고려된다. 이것은, 온도 보정값의 설정 변경에 의해 이론적으로 개선 가능한 면내 경향(Zc)이 완전히 제로(ZERO)가 되는 것을 전제로 하고 있지만, 현실적으로는, 개선 가능한 면내 경향(Zc)을 제로(ZERO)로 하는 온도 보정값을 구하여 설정할 수는 없다.
예컨대 그 개선 가능한 면내 경향(Zc)을 제로(ZERO)로 하기 위한 각 열판 영역의 온도 보정값(T)은 전술한 바와 같이 식 (2)에 의해 구해져 근사치가 된다. 즉, 통상은 선폭의 면내 경향(Z)의 면내 경향 성분(Zi)의 수와 열판 영역의 온도 보정값의 수가 상이하므로, 선폭의 면내 경향 성분(Zi)과 각 열판 영역의 온도 변동의 상관인 산출 모델(M)의 역함수가 존재하지 않는다. 그리고, 산출 모델(M)의 역함수 대신에 식 (2)와 같이 의사 역행렬 M-1이 이용되므로, 각 열판 영역의 온도 보정 값(T)은 근사치가 된다. 이와 같이 온도 보정값(T)은 근사치이므로, 실제로 이 온도 보정값(T)을 설정하더라도, 이론적으로 개선 가능한 면내 경향(Zc)을 완전히 제로(ZERO)로 할 수는 없다. 따라서, 도 14에 도시한 바와 같이 개선 가능한 면내 경향(Zc)이 완전히 제로(ZERO)가 된다고 가정하여, 온도 설정 변경 후의 면내 경향(Zb)을 추정하면, 그 정밀도가 낮게 된다.
이에 비해 본 실시형태에서는, 실제로 입력되는 온도 보정값(T)으로부터, 식 (1)을 이용하여 실제로 개선되는 개선 면내 경향(Za)이 구해지고, 그 개선 면내 경향(Za)을 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향(Z)으로부터 차감함으로써, 개선할 수 없는 면내 경향, 즉 온도 설정 변경 후의 면내 경향(Zb)을 산출할 수 있다. 즉, 현실적으로 개선되는 개선 면내 경향(Za)에 기초하여 온도 설정 변경 후의 면내 경향(Zb)을 산출하므로, 보다 정확하게 온도 설정 변경 후의 면내 경향의 상태를 추정할 수 있다.
또한, 실제로 열판(90)의 온도 제어 장치(92)에 입력되는 온도 보정값(T)은 열판(90)의 온도 제어 장치의 사양에 맞춘 특정한 자릿수의 수치이고, 식 (2)로부터 구한 계산값을 더욱 단수 처리(fraction processing)한 것이다. 따라서, 이론적으로 개선 가능한 면내 경향을 제로(ZERO)로 하는 온도 보정값과, 실제로 입력되는 온도 보정값의 차는 더 크다. 따라서, 이 점에서도, 본 실시형태와 같이, 실시에 입력되는 온도 보정값으로부터 식 (1)을 이용하여 개선 면내 경향(Za)을 산출하고, 그 개선 면내 경향(Za)으로부터 온도 설정 변경 후의 면내 경향(Zb)을 산출함으로써, 온도 설정 변경 후의 면내 경향(Zb)을 정확하게 추정할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태에서는, 식 (1)에 있어서, 각 열판 영역의 온도 보정값과 웨이퍼 면내의 온도 변동량의 함수로서 산출 모델(M)을 이용하고 있었지만, 비선형 함수 등의 다른 함수 F(T)를 이용하더라도 좋다.
이상의 실시형태에서는, 웨이퍼 면내의 선폭의 면내 경향이 제르니케 다항식을 이용하여 복수의 면내 경향 성분(Zi)으로 분해되어 표시되지만, 다른 방법에 의해 나타내더라도 좋다.
예컨대 도 15에 도시한 바와 같이 웨이퍼 면내의 복수의 측정점(Q)의 선폭 측정치(D)를 웨이퍼면 상의 높이 방향으로 나타냄으로써, 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향이 도시된다. 그리고, 그 복수의 측정점(Q)의 선폭 측정치(D)가 예컨대 도 16에 도시한 바와 같이 X축을 포함하는 수직면으로 투사되고, 그 선폭 측정치(D)의 분포로부터, 최소 제곱법을 이용하여, 하나의 면내 경향 성분이 되는 X 방향의 기울기 성분(Fx)이 산출된다. 또한, 복수의 측정점(Q)의 선폭 측정값(D)이 도 17에 도시한 바와 같이 Y축을 포함하는 수직면에 투사되고, 그 선폭 측정값(D)의 분포로부터, 최소 제곱법을 이용하여, 하나의 면내 경향 성분이 되는 Y 방향의 기울기 성분(Fy)가 산출된다. 또한, 선폭 측정치(D)의 전체의 면내 경향으로부터, X 방향의 기울기 성분(Fx)과 Y 방향의 기울기 성분(Fy)을 제외함으로써, 도 18에 도시한 바와 같이 하나의 면내 경향 성분인 볼록형의 만곡 성분(Fz)이 산출된다. 이렇게 함으로써, 웨이퍼 면내의 선폭의 면내 경향(Z)이나 개선 면내 경향(Za)을 면내 경향 성분(Fx, Fy, Fz)으로 분해하여 나타낼 수 있다.
그런데, 열판(90)의 온도 설정의 변경은, 예컨대 개선 면내 경향(Za)의 크기(변동 정도)가 미리 정해져 있는 임계치를 넘는 경우에만 행하도록 하여도 좋다.
이 경우, 예컨대 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서 연속적으로 처리되고 있는 웨이퍼(W)가 소정 매수를 두고 정기적으로 선폭 측정된다. 그리고 선폭 측정에 의해 얻어진 웨이퍼 면내의 측정 선폭 결과로부터, 전술한 바와 같이 식 (1), 식 (2)를 이용하여 개선 면내 경향(Za)이 구해지고, 그 개선 면내 경향(Za)의 크기를 나타내는 예컨대 3σ의 값이 미리 설정되어 있는 임계치를 넘고 있는지의 여부가 판정된다.
그리고, 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이 개선 면내 경향(Za)의 3σ(시그마)가 임계값(L) 이하인 경우에는, 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값(T)의 변경이 행해지지 않고, 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이 개선 면내 경향(Za)의 3σ가 임계치(L)를 넘는 경우에는, 열판(90)의 각 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값(T)이 변경된다.
이 예에 따르면, 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향 중, 개선 면내 경향(Za)의 3σ가 미리 설정되어 있는 임계치(L)를 넘고 있는지의 여부를 판단하여, 넘는 경우에, 열판(90)의 각 열판 열판 영역(R1∼R5)의 온도 보정값(T)이 변경되므로, 예컨대 작업원의 경험이나 지식에 좌우되지 않고, 온도 보정값(T)의 설정 변경의 타이밍을 안정화할 수 있다. 또한, 개선 면내 경향(Za)이 커진 경우에만 온도 보정값(T)을 변경하므로, 필요 없는 경우에 온도 보정값(T)이 변경되지 않고, 온도 보정값(T)의 설정 변경의 타이밍을 적정화할 수 있다.
또한, 이 예에 있어서, 개선 면내 경향(Za)의 3σ가 임계치(L)를 넘었는지의 여부로 온도 설정 변경의 유무를 판정하였지만, 개선 면내 경향(Za)의 크기를, 웨이퍼 면내의 최대치와 최소치의 차로 나타내고 그것을 그 임계치와 비교하여, 온도 설정 변경의 유무를 판정하여도 좋다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구의 범위에 기재된 사상의 범위 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예가 가능하다는 것은 명확하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.
상기 실시형태에 있어서, 온도 설정되는 열판(90)은, 5개의 영역으로 구획되어 있지만, 그 수는 임의로 선택할 수 있다. 또한, 열판(90)의 구획 영역의 형상도 임의로 선택할 수 있다. 상기 실시형태에서는, 웨이퍼 면내의 선폭에 기초하여, PEB 장치(84)의 열판(90)의 온도 설정을 행하는 예이지만, 프리베이킹 장치나 포스트 베이킹 장치 등의 다른 가열 처리를 행하는 열판의 온도 설정이나, 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 처리 장치의 냉각판의 온도 설정을 행하는 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 웨이퍼 면내의 선폭에 기초하여 열판의 온도 설정을 행하고 있었지만, 웨이퍼 면내의 선폭 이외의 다른 처리 상태, 예컨대 레지스트 패턴의 홈의 측벽의 각도(사이드월 앵글: sidewall angle)이나 레지스트 패턴의 막 두께에 기초하여 PEB 장치, 프리베이킹 장치, 포스트 베이킹 장치 등의 열처리판의 온도 설정을 행하도록 하여도 좋다. 또한, 이상의 실시형태에서는, 포토리소그래피 공정 후에, 에칭 공정 전의 레지스트 패턴의 선폭에 기초하여 열판의 온도 설정을 행하고 있었지만, 에칭 공정 후의 패턴의 선폭이나 사이드월 앵글에 기초하여 열처리판의 온도 설정을 행하여도 좋다. 또한, 본 발명은, 웨이퍼 이외의 예컨대 FPD(Flat Panel Display), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판을 열처리하는 열처리판의 온도 설정에도 적용할 수 있다.
본 발명은 기판을 적재하여 열처리하는 열처리판의 온도 설정을 행할 때에 유용하다.
도 1은 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도.
도 2는 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 정면도.
도 3은 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 배면도.
도 4는 PEB 장치의 열판의 구성을 도시하는 평면도.
도 5는 선폭 측정 장치의 구성의 개략을 도시하는 설명도.
도 6은 온도 설정 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 7은 현재의 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향으로부터 개선 면내 경향을 차감함으로써 온도 설정 변경 후의 면내 경향을 산출하는 내용을 도시하는 설명도.
도 8은 웨이퍼 면내의 선폭의 면내 경향을 제르니케 다항식을 이용하여 복수의 면내 경향 성분으로 분해한 상태를 도시하는 설명도.
도 9는 산출 모델의 일례를 도시하는 행렬식.
도 10은 온도 설정 프로세스를 도시하는 흐름도.
도 11은 웨이퍼 면내의 선폭의 측정점을 도시하는 설명도.
도 12는 측정 선폭의 면내 경향 성분을 대입하여 온도 보정값을 산출하는 식 (2)를 도시하는 도면.
도 13은 온도 보정값을 대입하여 개선 면내 경향을 산출하는 식 (1)을 도시하는 도면.
도 14는 현재의 웨이퍼 면내의 측정 선폭의 면내 경향을 개선 가능한 면내 경향과 개선 불가능한 면내 경향으로 나누는 내용을 도시하는 설명도.
도 15는 선폭 측정치의 변동 경향을 도시하는 설명도.
도 16은 선폭 측정치의 변동 경향의 X 방향의 기울기 성분을 도시하는 설명도.
도 17은 선폭 측정치의 변동 경향의 Y 방향의 기울기 성분을 도시하는 설명도.
도 18은 선폭 측정치의 변동 경향의 만곡 성분을 도시하는 설명도.
도 19는 개선 면내 경향의 3σ가 임계치를 넘는 경우와 넘지 않는 경우를 도시하는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 도포 현상 처리 시스템
2: 카세트 스테이션
3: 처리 스테이션
4: 인터페이스 스테이션
5: 카세트 적재대
6: 반송로
7: 웨이퍼 적재대
10: 제1 반송 장치
11: 제2 반송 장치

Claims (13)

  1. 복수의 영역으로 구획되어 상기 영역마다 온도 설정이 가능하고, 또한 각 영역마다 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능한 열처리판에, 기판을 적재하여 열처리할 때의 열처리판의 온도 설정 방법으로서,
    상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대해 기판 면내의 레지스트 패턴을 측정하고, 그 측정된 기판의 레지스트 패턴의 면내 경향으로부터, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선되는 개선 가능한 면내 경향 성분을 차감함으로써, 열처리판의 온도 보정값의 변경 후의 기판의 레지스트 패턴을 산출하고,
    상기 개선 가능한 면내 경향 성분은,
    Za = -1× α× F(T)
    로 나타내는 식에 의해 구해지며,
    상기 식에서,
    Za: 개선 가능한 면내 경향 성분,
    α: 기판 면내의 온도 변동량과 기판의 레지스트 패턴과의 변환 계수,
    F(T): 열처리판의 각 영역의 온도 보정값과 기판 면내의 온도 변동량과의 함수,
    T: 열처리판의 각 영역의 온도 보정값
    인 것인 열처리판의 온도 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열처리판의 각 영역의 온도 보정값(T)은 근사치이고,
    상기 측정된 기판의 레지스트 패턴으로부터 복수의 면내 경향 성분을 산출하고, 그 복수의 면내 경향 성분 중, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선 가능한 면내 경향 성분이 제로(ZERO)가 되는 온도 보정값을 근사 계산함으로써 상기 온도 보정값(T)이 구해지는 것인 열처리판의 온도 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판의 레지스트 패턴 및 상기 개선 가능한 면내 경향 성분은 제르니케 다항식(Zernike polynomial)을 이용하여 복수의 면내 경향 성분으로 분해되어 표시되는 것인 열처리판의 온도 설정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 일련의 기판 처리는 포토리소그래피 공정에서 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 처리인 것인 열처리판의 온도 설정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 레지스트 패턴은 선폭인 것인 열처리판의 온도 설정 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 열처리는 노광 처리 후 현상 처리 전에 행해지는 가열 처리인 것인 열처리판의 온도 설정 방법.
  7. 복수의 영역으로 구획되어 상기 영역마다 온도 설정이 가능하고, 또한 각 영역마다 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능한 열처리판에, 기판을 적재하여 열처리할 때의 열처리판의 온도 설정 방법을 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 온도 설정 방법은,
    상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대해 기판 면내의 레지스트 패턴을 측정하고, 그 측정된 기판의 레지스트 패턴의 면내 경향으로부터, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선되는 개선 가능한 면내 경향 성분을 차감함으로써, 열처리판의 온도 보정값의 변경 후의 기판의 레지스트 패턴을 산출하며,
    상기 개선 가능한 면내 경향 성분은,
    Za = -1× α× F(T)
    로 나타내는 식에 의해 구해지고,
    상기 식에서,
    Za: 개선 가능한 면내 경향 성분,
    α: 기판 면내의 온도 변동량과 기판의 레지스트 패턴과의 변환 계수,
    F(T): 열처리판의 각 영역의 온도 보정값과 기판 면내의 온도 변동량과의 함수,
    T: 열처리판의 각 영역의 온도 보정값
    인 것인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  8. 복수의 영역으로 구획되어 상기 영역마다 온도 설정이 가능하고, 또한 각 영역마다 면내 온도를 조정하기 위한 온도 보정값이 설정 가능한 열처리판에, 기판을 적재하여 열처리할 때에 상기 열처리판의 온도를 설정하는 온도 설정 장치로서,
    상기 열처리를 포함하는 일련의 기판 처리가 종료된 기판에 대해 기판 면내의 레지스트 패턴을 측정하고, 그 측정된 기판의 레지스트 패턴의 면내 경향으로부터, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선되는 개선 가능한 면내 경향 성분을 차감함으로써, 열처리판의 온도 보정값의 변경 후의 기판의 레지스트 패턴을 산출하는 기능을 갖고,
    상기 개선 가능한 면내 경향 성분은,
    Za = -1× α× F(T)
    로 나타내는 식에 의해 구해지며,
    상기 식에서,
    Za: 개선 가능한 면내 경향 성분,
    α: 기판 면내의 온도 변동량과 기판의 레지스트 패턴과의 변환 계수,
    F(T): 열처리판의 각 영역의 온도 보정값과 기판 면내의 온도 변동량과의 함수,
    T: 열처리판의 각 영역의 온도 보정값
    인 것인 열처리판의 온도 설정 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 열처리판의 각 영역의 온도 보정값(T)은 근사치이고,
    상기 측정된 기판의 레지스트 패턴으로부터 복수의 면내 경향 성분을 산출하며, 그 복수의 면내 경향 성분 중, 열처리판의 각 영역의 온도 보정값의 변경에 의해 개선 가능한 면내 경향 성분이 제로(ZERO)가 되는 온도 보정값을 근사 계산함으로써 상기 온도 보정값(T)이 구해지는 것인 열처리판의 온도 설정 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기판의 레지스트 패턴 및 상기 개선 가능한 면내 경향 성분은 제르니케 다항식을 이용하여 복수의 면내 경향 성분으로 분해되어 표시되는 것인 열처리판의 온도 설정 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 일련의 기판 처리는 포토리소그래피 공정에서 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 처리인 것인 열처리판의 온도 설정 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 레지스트 패턴은 선폭인 것인 열처리판의 온도 설정 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 열처리는 노광 처리 후 현상 처리 전에 행해지는 가열 처리인 것인 열처리판의 온도 설정 장치.
KR1020070112638A 2006-11-07 2007-11-06 열처리판의 온도 설정 방법, 프로그램을 기록한 컴퓨터판독 가능한 기록 매체 및 열처리판의 온도 설정 장치 KR101059424B1 (ko)

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