KR20070007950A - 해석 방법, 노광 장치 및 노광 장치 시스템 - Google Patents

해석 방법, 노광 장치 및 노광 장치 시스템 Download PDF

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겐이치 시라이시
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Abstract

레시피나 처리 유닛의 조합에 의존하는 디바이스의 제조에 관련되는 계측 데이터를 용이하고 적절하게 분석할 수 있는 해석 방법을 제공한다.
본 발명의 해석 방법에 의하면, 예를 들어 선폭 정밀도나 중첩 정밀도 등의 노광 결과의 특성을, 로트마다 노광 처리의 결과로부터 임의로 검출하고, 그 특성을, 그 특성을 나타내는 노광 처리를 행했을 때의, 예를 들어, 레시피, 및 노광 장치나 트랙에 있어서의 처리 유닛 또는 그 조합에 대응시켜 분류한다. 그리고, 그 분류 결과에 기초하여, 특정 레시피나 처리 유닛에 노광 결과의 특성에 대한 의존성이 있는지 없는지를 판정한다. 의존성이 있는 경우에는, 그 후 그 레시피나 처리 유닛을 사용하는 로트가 투입된 경우에는, 경고를 발하거나, 자동적으로 보정 등을 하여, 정밀하지 않은 처리가 시행되는 것을 방지한다.
노광 장치, 쇼트 영역, 해석 장치, 선폭 정밀도, 중첩 정밀도

Description

해석 방법, 노광 장치 및 노광 장치 시스템{ANALYSIS METHOD, EXPOSING EQUIPMENT AND EXPOSING EQUIPMENT SYSTEM}
기술분야
본 발명은, 예를 들어 반도체 소자, 액정 표시 소자, CCD 등의 촬상 소자, 플라즈마 디스플레이 소자, 박막 자기 헤드 등의 전자 디바이스 (이하, 간단히 전자 디바이스 또는 디바이스로 칭한다) 를 제조할 때 사용하여 바람직한, 노광 결과와 관련된 데이터를 해석하여 선폭 제어 정밀도나 중첩 정밀도의 악화를 조기에 검출할 수 있는 해석 방법에 관한 것이다. 또, 그 해석 방법을 이용함으로써 선폭 제어 정밀도나 중첩 정밀도의 악화를 조기에 검출할 수 있어, 전자 디바이스의 생산성을 향상시킬 수 있는 노광 장치 및 노광 장치 시스템에 관한 것이다.
배경기술
전자 디바이스의 제조에 있어서는, 리소그래피 공정에 있어서, 노광 장치를 이용하여 포토 마스크나 레티클 (이후, 레티클로 총칭한다) 에 형성된 미세한 패턴 이미지를, 포토레지스트 등의 감광제를 도포한 반도체 웨이퍼나 유리 플레이트 등의 기판 (이하, 웨이퍼로 총칭한다) 상에 투영 노광한다. 이 때, 레티클과 웨이퍼를 고정밀도로 위치 맞춤 (얼라인먼트) 하고, 레티클의 패턴을 웨이퍼 상에 이미 형성되어 있는 패턴에 중첩시켜 투영 노광을 한다. 최근, 패턴의 미세화나 고집적도화가 급속히 진행되고 있어, 이러한 노광 장치에는 이전보다 더 높은 노광 정밀도가 요구되고 있다. 이 때문에, 얼라인먼트에 대한 정밀도의 요구도 한층 엄격해지고 있어, 보다 고정밀한 얼라인먼트가 요망되고 있다.
레티클 얼라인먼트에 있어서의 마크 검출 방식으로서는, 노광광을 이용하는 방식이 일반적이라고 말할 수 있다. 노광광을 레티클 상에 묘화 (描畵) 된 얼라인먼트 마크에 조사하고, CCD 카메라 등으로 촬상한 얼라인먼트 마크의 화상 데이터를 화상처리하여 마크 위치를 계측하는 VRA (Visual Reticle Alig㎚ent) 방식 등이 적용되고 있다. 웨이퍼 얼라인먼트에 있어서의 마크 검출 방식으로서는, 레이저광을 웨이퍼의 도트 열 모양의 얼라인먼트 마크에 조사하고, 그 마크에 의해 회절 또는 산란된 광을 이용하여 마크 위치를 계측하는 LSA (Laser Step Alig㎚ent) 방식이 있다. 또, 할로겐 램프 등을 광원으로 하는 파장 대역폭이 넓은 광으로 얼라인먼트 마크를 조명하고, CCD 카메라 등으로 촬상한 얼라인먼트 마크의 화상 데이터를 화상 처리하여 마크 위치를 계측하는 FIA (Field Image Alig㎚ent) 방식이 있다. 또한 웨이퍼 상의 회절 격자 모양의 얼라인먼트 마크에 주파수를 약간 바꾼 레이저 광을 2 방향으로부터 조사하고, 발생한 2 개의 회절광을 간섭시켜, 그 위상으로부터 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 LIA (Laser Interferometric Alig㎚ent) 방식 등도 있다.
웨이퍼 얼라인먼트에는, 웨이퍼의 쇼트 영역마다 얼라인먼트 마크를 검출하여 위치 맞춤을 행하는 다이 바이 다이 (D/D) 얼라인먼트 방식과, 웨이퍼 중 몇 개의 쇼트 영역만의 얼라인먼트 마크를 검출하여, 쇼트 영역의 배열의 규칙성을 구함으로써 각 쇼트 영역을 위치 맞춤하는 글로벌·얼라인먼트 방식이 있다. 현재 로서는, 전자 디바이스의 제조 라인에서는, 스루풋 (throughput) 과의 균형으로부터, 주로 글로벌·얼라인먼트 방식이 사용되고 있다. 특히 최근에는, 웨이퍼 상의 쇼트 영역의 배열의 규칙성을 통계적 수법에 의해 고정밀도로 검출하는 EGA (Enhanced Global Alignment) 방식이 널리 이용되고 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이들의 광학식 얼라인먼트에 있어서는, 우선, 레티클 상의 얼라인먼트 마크를 검출하고, 위치 좌표를 계측한다. 다음으로, 웨이퍼 상의 얼라인먼트 마크를 검출하고, 위치 좌표를 계측한다. 다음으로, 이들의 계측 결과로부터, 레티클의 위치와 중첩되는 쇼트 위치와의 상대적인 위치 관계를 구한다. 이들의 결과를 바탕으로, 쇼트 위치에 레티클의 패턴 이미지가 겹치도록, 웨이퍼를 웨이퍼 스테이지에 의해 이동시키고, 레티클의 패턴 이미지를 투영 노광한다.
또, 다수의 종류의 전자 디바이스를 단기간에 제조하는 것이 요구되고 있어, 생산성의 향상이 요구되고 있다. 이 때문에, 전자 디바이스의 제조 라인에 있어서는, 제조상의 문제를 빠르게 검출하여 신속하게 대응하기 위하여, 또, 이것에 의해 특성이 뛰어난 디바이스를 효율적으로 제조하기 위하여, 또한, 장치의 가동률을 향상시켜 수율을 향상시키기 위하여, 정보 수집·해석 장치, 진단 시스템 및 장치 지원 시스템 등의 도입이 이루어지고 있다. 이러한 진단 시스템이나 장치 지원 시스템에 있어서는, 노광 장치나 프로세스 처리 장치 등의 제조 장치, 검사 장치 및 계측 장치 등으로부터 각종 데이터를 수집하고, 서버 장치 등에 있어서 그들의 데이터를 해석함으로써 상황 파악 등을 행하고, 제어 파라미터 등의 조정을 행하고 있다. 이것에 의해, 예를 들어, 장치의 가동 상황의 분석 및 파악, 장 치의 경향을 통계적으로 해석하여 이상을 검지하고, 장치의 경향으로부터 미래를 예측하여 이상 발생을 방지하는 등의 처리를 행하고 있다 (예를 들어, 특허 문헌 2 참조).
그런데, 리소그래피 공정에 있어서, 특정 프로세스에 있어서 특정 오차가 커지는 경우가 있다. 예를 들어, 어떤 프로세스 프로그램 (레시피 (receipe) 로 칭하는 경우도 있음) 을 사용하여 1 층째의 패턴을 노광한 로트에 2 층째의 패턴을 노광할 경우에, EGA 의 비선형 성분이 커져, 중첩 정밀도에 악영향을 미치거나, 특정 프로세스의 웨이퍼에 대해서만, 웨이퍼 에지 (edge) 에 생긴 결손 쇼트에서의 포커스 제어 정밀도가 악화하는 경우가 있다. 일반적으로 노광 장치에 의해 로트를 흐르게 하는 경우, 프로세스마다 레시피를 작성하고, 레시피 내의 파라미터를 그 프로세스에 대하여 최적화할 필요가 있다. 그러나, 레시피 내의 모든 파라미터를 프로세스마다 최적화하는 것은 파라미터의 수도 많아, 매우 곤란하다. 이 때문에, 실용상 반드시 최적의 레시피 설정 하에서 웨이퍼의 노광이 이루어지고 있다고는 할 수 없다. 이것에 의해, 특정 레시피에서 특정 오차가 악화하는 것으로 생각된다.
한편, 트랙이 도포, 베이크, 냉각 (cool) 및 현상 등의 각 모듈 내에 동일한 기능의 유닛을 복수 갖추고 있는 경우, 실제로 사용한 유닛의 조합에 의존하여 선폭 제어 정밀도나 중첩 정밀도에 차이가 생기는 경우가 있다. 노광 장치가 복수의 스테이지, 노광 유닛 및 얼라인먼트계를 구비하고 있는 경우도 마찬가지로, 특정 유닛 또는 그들의 특정 조합을 이용했을 경우에 EGA 의 비선형 성분이 커져, 선폭 제어 정밀도나 중첩 정밀도에 악영향을 미치는 경우가 있다. 이러한 문제는, 전자 디바이스의 성능의 불균일이나 수율의 저하를 가져올 가능성이 높아, 이것을 가능하면 빨리 검지하고, 신속하게 보정이나 대책을 강구하는 것이, 생산성 향상이나 품질 향상의 관점에서 중요하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 리소그래피 공정에 있어서 프로세스 프로그램 (레시피), 처리 유닛 또는 그들의 조합에 의존하는 선폭 제어 정밀도나 중첩 정밀도 등의 디바이스의 제조에 관련되는 계측 데이터를 용이하고 적절하게 분석할 수 있는 해석 방법을 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 다른 목적은, 그러한 해석 방법과 관련되는 해석을 적절하게 행하여, 전자 디바이스를 적절하고 또 높은 생산성으로 제조할 수 있는 노광 장치 및 노광 장치 시스템을 제공하는 것에 있다.
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 소62-84516호
[특허 문헌 2] 일본 특허 제336436호
발명의 개시
본 발명의 제 1 관점에 의하면, 노광 대상을 노광하여 얻어진 노광 결과의 소정의 특성을 검출하고 (스텝 S110), 상기 노광 대상에 대하여 행한 상기 노광을 포함한 리소그래피 공정의 소정의 처리 조건을 규정한 프로세스 프로그램을 검출하고 (스텝 S120), 상기 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 프로세스 프로그램마다 분류하고 (스텝 S130), 상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램에 대한 의존성을 검출하도록 한 해석 방법이 제공된다.
이 해석 방법에서는, 예를 들어, 선폭 정밀도나 중첩 정밀도 등의 노광 결과 의 특성을 노광 처리의 결과로부터 임의로 검출하고, 그 특성을 나타내는 노광 처리를 행했을 때의 프로세스 프로그램 (레시피) 에 대응시켜 그 특성을 분류한다. 이것에 의해, 레시피마다 노광 결과의 특성을 비교할 수 있으며, 그 결과, 그 특성과 레시피의 관계, 상관 (相關), 즉, 그 특성의 그 레시피에 대한 의존성을 검출할 수 있다.
본 발명의 제 1 관점과 관련되는 해석 방법에 있어서, 상기 노광 대상에 대하여 행한 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합을 검출하고, 상기 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합마다 분류하여, 상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 대한 의존성을 검출하도록 할 수 있다. 바람직한 구체예로서는, 상기 노광 결과의 소정의 특성은, 노광하여 형성한 패턴의 선폭의 정밀도와, 상기 패턴의 중첩 정밀도이다.
본 발명의 제 1 관점과 관련되는 해석 방법에 있어서, 상기 검출한 의존성에 기초하여, 상기 노광 결과의 소정의 특성이 미리 정한 기준치를 넘을 것으로 예측되는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합의 적어도 1 개를 특정하고, 상기 특정한 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 해당하는 처리가 이루어질 때에 경보를 발하도록 할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점에 의하면, 노광 대상을 노광하여 얻어진 노광 결과의 소정의 특성을 검출하고, 상기 노광 대상에 대하여 행한 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합을 검출하고, 상기 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합마다 분류하여, 상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램에 대한 의존성을 검출하도록 한 해석 방법이 제공된다.
본 발명의 제 3 관점에 의하면, 마스크에 형성된 패턴을 기판에 노광하는 노광 수단과, 상기 패턴의 노광 결과의 소정의 특성을 검출하는 검출 수단과, 상기 노광에 제공한 기판에 대하여, 상기 노광을 포함한 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 당해 처리 조건을 규정한 프로세스 프로그램, 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합을 수집하는 수집 수단과, 상기 검출 수단에 의해 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 수집 수단에 의해 수집한 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합마다 분류하고, 상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 대한 의존성을 해석하는 해석 수단을 갖는 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 3 관점과 관련되는 노광 장치에 있어서, 상기 해석 수단은, 노광 대상인 기판이, 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합 또는 그들의 조합이 사용된 기판인 경우에는, 그러한 내용의 경고를 발하도록 할 수 있다. 또, 상기 노광 수단은, 노광 대상인 기판이, 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합이 사용된 기판인 경우에는, 상기 소정의 특성에 대한 영향을 제거하는 보정 처리와 함께 노광을 행하도록 할 수 있다.
본 발명의 제 4 관점에 의하면, 노광에 제공하는 기판에 대하여, 상기 노광의 전 (前) 공정 및 후 (後) 공정의 소정의 처리를 행하는 처리 유닛을 갖는 트랙 (20) 과, 마스크에 형성된 패턴을 노광 처리에 의해 기판의 소정 쇼트 영역에 전사하는 노광 장치 (10) 와, 상기 노광에 제공한 기판에 대하여, 상기 노광을 포함한 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 당해 처리 조건을 규정한 프로세스 프로그램, 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합을 수집하는 수집 수단 (210) 과, 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 수집 수단에 의해 수집한 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합마다 분류하고, 상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 대한 의존성을 검출하는 해석 장치 (251) 를 갖는 노광 장치 시스템 (1) 이 제공된다.
본 발명의 제 4 관점과 관련되는 노광 장치 시스템에 있어서, 상기 트랙 (20) 은, 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합이 사용된 기판을, 상기 소정의 특성에 영향이 생기지 않도록 상기 노광 장치로 처리하기 위한 제어 조건을 검 출하는 최적 조건 검출 수단을 추가로 갖고, 상기 노광 장치 (10) 는, 노광 대상인 기판이, 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합이 사용된 기판인 경우에는, 상기 최적 조건 검출 수단으로 검출된 상기 제어 조건에 의해 노광을 행하도록 할 수 있다. 또, 상기 최적 조건 검출 수단은, 상기 기판의 표면 형상을 계측하고, 포커스 제어를 행하기 위한 상기 제어 조건을 검출하도록 할 수 있다. 또한 상기 최적 조건 검출 수단은, 상기 기판에 형성된 패턴을 관찰하고, 상기 패턴의 위치 검출을 행하기 위한 상기 제어 조건을 검출하도록 할 수 있다.
그리고, 본 란에 있어서 일부 부여한 부호는 첨부 도면에 나타내는 대응하는 구성의 부호지만, 이것은 어디까지나 이해를 용이하게 하기 위한 것으로서, 본 발명과 관련되는 수단이 첨부 도면을 참조하여 후술하는 실시 형태의 양태로 한정되는 것을 나타내는 것은 아니다.
본 발명의 제 1 또는 제 2 관점과 관련되는 해석 방법에 의하면, 리소그래피 공정에 있어서 프로세스 프로그램 (레시피), 처리 유닛 또는 그들의 조합에 의존하는 선폭 제어 정밀도나 중첩 정밀도 등의 디바이스의 제조에 관련되는 계측 데이터를 용이하고 적절하게 분석할 수 있게 된다. 또, 본 발명의 제 3 관점과 관련되는 노광 장치 또는 제 4 관점과 관련되는 노광 장치 시스템에 의하면, 전자 디바이스를 적절하고 높은 생산성으로 제조할 수 있게 된다.
도면의 간단한 설명
도 1 은, 본 발명의 일 실시 형태의 노광 장치 시스템의 구성을 나타내는 도 이다.
도 2 는, 도 1 에 나타낸 노광 장치 시스템의 노광 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타낸 노광 장치의 오프-액시스 (off-axis) 방식의 얼라인먼트 광학계의 지표판의 단면도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타낸 노광 장치 시스템의 서버의 기능 구성을 나타내는 도이다.
도 5 는, 도 4 에 나타낸 서버 기능의 장치·프로세스 해석 기능에 의한 에러 집계 그래프를 나타내는 도이다.
도 6 은, 도 4 에 나타낸 서버 기능의 장치·프로세스 해석 기능에 의한 생산성 그래프를 나타내는 도이다.
도 7 은, 도 4 에 나타낸 서버 기능의 장치·프로세스 해석 기능에 의한 장치 환경 그래프를 나타내는 도이다.
도 8 은, 도 1 에 나타낸 노광 장치 및 트랙의 처리 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 9 는, 도 1 에 나타낸 노광 장치 시스템에 있어서의 본 발명과 관련되는 해석 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 10 은, 레시피별 EGA 비선형 성분의 분포를 나타내는 도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 일 실시 형태에 대하여, 도 1∼도 10 을 참조하여 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 한 실시 형태의 노광 장치 시스템 (1) 의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 시스템 (1) 은, 노광 장치 (10), 트랙 (20), 레이저 (30), 인라인 계측기 (검사 장치) (40), 오프라인 계측기 (검사 장치) (50), 장치 지원 시스템 (60) 및 통신 네트워크 (70) 를 갖는다.
장치 지원 시스템 (60) 은, 서버 (61), 단말 장치 (62) 및 리모트 단말 장치 (63) 를 갖는다. 또, 통신 네트워크 (70) 는, 제 1 네트워크 (71), 제 2 네트워크 (72) 및 게이트 장치 (73) 를 갖는다. 그리고, 노광 장치 시스템 (1) 은, 복수의 디바이스 제조 라인을 갖고, 노광 장치 (10), 트랙 (20), 레이저 (30) 및 인라인 계측기 (40) 는, 예를 들어 각 라인에 대응하여 복수 설치되어 있다. 또, 오프라인 계측기 (50) 는, 그들의 제조 라인과는 별도로 복수 설치되어 있다.
우선, 노광 장치 시스템 (1) 의 각 부의 구성에 대하여 순서대로 설명한다. 노광 장치 (10) 는, 레티클 상에 형성된 원하는 패턴의 이미지를 감광 재료가 도포된 기판 (웨이퍼) 상에 투영하여, 웨이퍼 상에 그 패턴을 전사한다. 본 실시 형태의 노광 장치 (10) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼를 탑재하는 웨이퍼 스테이지를 2 유닛 구비하며, 또한, 웨이퍼 얼라인먼트를 실시하는 얼라인먼트계 역시 2 유닛 갖는 이른바 트윈 스테이지 타입의 노광 장치이다. 제 1 스테이지에 탑재된 웨이퍼는, 제 1 얼라인먼트 유닛에서 얼라인먼트를 행한 다음, 제 1 스테이지 전체가 투영 광학계 아래의 노광 위치에 배치되어 노광에 제공된다. 또, 제 2 스테이지에 탑재된 웨이퍼는, 제 2 얼라인먼트 유닛에서 얼라인먼트를 행한 다음, 제 2 스테이지 전체가 투영 광학계 아래의 노광 위치에 배치되어 노광에 제공된다. 제 1 스테이지의 웨이퍼에 대한 제 1 얼라인먼트 유닛에 의한 얼라인먼트와 제 2 스테이지의 웨이퍼에 대한 투영 광학계를 통한 노광 처리, 및, 제 1 스테이지의 웨이퍼에 대한 투영 광학계를 통한 노광 처리와 제 2 스테이지의 웨이퍼에 대한 제 2 얼라인먼트 유닛에 의한 얼라인먼트가 교대로 동시 병행적으로 행해짐으로써, 효율적으로 노광 처리를 실시할 수 있다. 그리고, 이들 2 개의 스테이지 유닛 및 2 개의 얼라인먼트 유닛은, 각각 구성이 동일하므로, 이하 노광 장치의 구성에 대한 설명에 있어서는, 각각 1 개만을 도시하여 그 설명을 행한다.
노광 장치의 전체 구성에 대하여 도 2∼도 3 을 참조하여 설명한다. 그리고, 이하의 설명에 있어서는, 도 2 중에 나타낸 XYZ 직교 좌표계를 설정하여, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계 등에 대하여 설명한다. XYZ 직교 좌표계는, X 축 및 Z 축이 지면에 대하여 평행하도록 설정되며, Y 축이 지면에 대하여 수직이 되는 방향으로 설정된다. 도면 중의 XYZ 좌표계는, 실제로는 XY 평면이 수평면에 평행한 면으로 설정되며, Z 축이 연직 상방향으로 설정된다.
노광 장치 (10) 에 있어서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 도시하지 않은 조명 광학계로부터 출사된 노광광 (EL) 은, 콘덴서 렌즈 (101) 를 통하여 레티클 (R) 에 형성된 패턴 영역 (PA) 에 균일한 조도 분포로 조사된다. 노광광 (EL) 으로서는, 예를 들어, g 선 (436㎚) 이나 i 선 (365㎚), 또는, KrF 엑시머 레이저 (248㎚), ArF 엑시머 레이저 (193㎚) 또는 F2 레이저 (157㎚) 로부터 출사되는 광 등이 사용된다.
레티클 (R) 은 레티클 스테이지 (102) 상에 유지되고, 레티클 스테이지 (102) 는 베이스 (103) 상의 2 차원 평면 내에 있어서 이동 및 미소 (微小) 회전을 할 수 있도록 지지된다. 장치 전체의 동작을 제어하는 주제어계 (115) 가, 베이스 (103) 상의 구동장치 (104) 를 통하여 레티클 스테이지 (102) 의 동작을 제어한다. 이 레티클 (R) 은, 그 주변에 형성된 도시하지 않은 레티클 얼라인먼트 마크가 미러 (105), 대물 렌즈 (106), 마크 검출계 (107) 로 이루어지는 레티클 얼라인먼트계에 의해 검출됨으로써, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 관하여 위치 결정된다.
레티클 (R) 의 패턴 영역 (PA) 을 투과한 노광광 (EL) 은, 예를 들어, 양측 (한쪽 편이어도 된다) 텔레센트릭 투영 광학계 (PL) 에 입사되고, 웨이퍼 (기판) (W) 상의 각 쇼트 영역에 투영된다. 투영 광학계 (PL) 는, 노광광 (EL) 의 파장에 관하여 가장 양호하게 수차 (收差) 보정되어 있어, 그 파장 하에서 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 는 서로 공액이 되어 있다. 또, 노광광 (EL) 은, 케일러 조명이며, 투영 광학계 (PL) 의 동공 (EP) 내의 중심에 광원 이미지로서 결상된다. 그리고, 투영 광학계 (PL) 는 렌즈 등의 광학 소자를 복수 갖는다. 그 광학 소자의 초재 (硝材) 로서는 노광광 (EL) 의 파장에 따라 석영, 형석 등의 광학 재료가 사용된다.
웨이퍼 (W) 는, 웨이퍼 홀더 (108) 를 통하여 웨이퍼 스테이지 (109) 상에 탑재된다. 웨이퍼 홀더 (108) 상에는, 베이스 라인 계측 등에서 사용하는 기준 마크 (110) 가 설치되어 있다. 웨이퍼 스테이지 (109) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 수직인 면 내에서 웨이퍼 (W) 를 2 차원적으로 위치 결정하는 XY 스테이지, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 평행한 방향 (Z 방향) 으로 웨이퍼 (W) 를 위치 결정하는 Z 스테이지, 웨이퍼 (W) 를 Z 축을 중심으로 하여 미소 회전시키는 스테이지, 및, Z 축에 대한 각도를 변화시켜 XY 평면에 대한 웨이퍼 (W) 의 기울기를 조정하는 스테이지 등을 갖는다.
웨이퍼 스테이지 (109) 의 상면의 일단에는 L 자형 이동 거울 (111) 이 장착되고, 이동 거울 (111) 의 경면 (鏡面) 에 대향한 위치에 레이저 간섭계 (112) 가 배치된다. 도 2 에서는 간략하게 도시하고 있으나, 이동 거울 (111) 은 X 축에 수직인 반사면을 갖는 평면 거울 및 Y 축에 수직인 반사면을 갖는 평면 거울로 구성된다. 또, 레이저 간섭계 (112) 는, X 축을 따라서 이동 거울 (111) 에 레이저 빔을 조사하는 2 개의 X 축용 레이저 간섭계 및 Y 축을 따라서 이동 거울 (111) 에 레이저 빔을 조사하는 Y 축용 레이저 간섭계로 구성되며, X 축용의 1 개의 레이저 간섭계 및 Y 축용의 1 개의 레이저 간섭계에 의해, 웨이퍼 스테이지 (109) 의 X 좌표 및 Y 좌표가 계측된다. 또, X 축용의 2 개의 레이저 간섭계의 계측치의 차이에 의해, 웨이퍼 스테이지 (109) 의 XY 평면 내에서의 회전각이 계측된다.
레이저 간섭계 (112) 에 의해 계측된 X 좌표, Y 좌표 및 회전각을 나타내는 위치 계측 신호 (PDS) 는, 스테이지 콘트롤러 (113) 에 공급된다. 스테이지 콘트롤러 (113) 는, 주제어계 (115) 의 제어 하, 이 위치 계측 신호 (PDS) 에 따라, 구동계 (114) 를 통하여 웨이퍼 스테이지 (109) 의 위치를 제어한다. 또, 위치 계측 정보 (PDS) 는 주제어계 (115) 에 출력된다. 주제어계 (115) 는, 공급된 위치 계측 신호 (PDS) 를 모니터하면서, 웨이퍼 스테이지 (109) 의 위치를 제어하는 제어 신호를 스테이지 콘트롤러 (113) 에 출력한다. 또한, 레이저 간섭계 (112) 로부터 출력된 위치 계측 신호 (PDS) 는 후술하는 필드 이미지 얼라인먼트 (FIA) 연산 유닛 (141) 에 출력된다.
그리고, 도 2 에 나타낸 노광 장치에 있어서는, TTL 방식의 얼라인먼트계 (116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123 및 124) 를 갖지만, 여기서는 그 설명은 생략한다. 노광 장치 (10) 는, 오프-액시스 방식의 얼라인먼트 광학계 (이하, 얼라인먼트 센서로 칭한다) 를 투영 광학계 (PL) 의 측방에 갖춘다. 이 얼라인먼트 센서는, 기판 표면의 얼라인먼트 마크 부근을 촬상한 신호 (n 차원 신호) 를 신호 처리 (화상 처리를 포함한다) 하고, 마크의 위치 정보를 검출하는 FIA (Field Image Alig㎚ent) 방식의 얼라인먼트 센서이다.
노광 장치 (10) 에 있어서는, 이 얼라인먼트 센서에 의해, 서치 얼라인먼트 계측이나 파인 얼라인먼트 계측을 행한다. 서치 얼라인먼트 계측은, 웨이퍼 상에 형성되어 있는 복수 개의 서치 얼라인먼트용 마크를 검출하고, 웨이퍼의 회전량이나 XY 면 내에서의 위치 어긋남을 검출하는 처리이다. 본 실시 형태에 있어서 서치 얼라인먼트 계측의 신호 처리 방법으로서는, 미리 설정한 기준 패턴 (템플릿; templet) 을 이용하여, 그 템플릿에 대응하는 소정의 패턴을 검출하는 템플릿 매칭 수법을 이용한다.
또, 파인 얼라인먼트 계측은, 쇼트 영역에 대응하여 형성되어 있는 파인 얼 라인먼트용 얼라인먼트 마크를 검출하고, 최종적으로 각 노광 쇼트의 위치 결정을 행하기 위한 처리이다. 본 실시 형태에 있어서 파인 얼라인먼트의 화상 처리 방법으로서는, 마크의 에지를 추출하여 그 위치를 검출하는 수법 (에지 계측 수법) 을 이용한다. 그리고, 서치 얼라인먼트 계측 및 파인 얼라인먼트 계측 모두에 있어서, 그 화상 처리 방법은 본 실시 형태의 수법으로 한정되는 것은 아니며, 각각, 템플릿 매칭 수법이나 에지 계측 수법이나, 또는 다른 화상 처리 방법이어도 된다. 상기 서치 얼라인먼트 계측시의 관찰 배율과 파인 얼라인먼트 계측시의 관찰 배율은, 서로 동일한 관찰 배율로 해도 되고, 또는 파인 얼라인먼트시의 배율을 서치 얼라인먼트시의 배율보다 고배율로 설정하도록 해도 된다.
이 얼라인먼트 센서는, 웨이퍼 (W) 를 조명하기 위한 조사광을 출사하는 할로겐 램프 (126), 할로겐 램프 (126) 로부터 출사된 조명광을 광섬유 (128) 의 일단에 집광하는 콘덴서 렌즈 (127), 및 조명광을 도파 (導波) 하는 광섬유 (128) 를 갖는다. 조명광의 광원으로서 할로겐 램프 (126) 를 이용하는 것은, 할로겐 램프 (126) 로부터 출사되는 조명광의 파장역은 500∼800㎚ 로, 웨이퍼 (W) 상면에 도포된 포토레지스트를 감광하지 않은 파장역이고, 파장 대역이 넓고, 웨이퍼 (W) 표면에 있어서의 반사율의 파장 특성의 영향을 경감할 수 있기 때문이다.
광섬유 (128) 로부터 출사된 조명광은, 웨이퍼 (W) 상에 도포된 포토레지스트의 감광 파장 (단파장) 역과 적외 파장역을 커트 (cut) 하는 필터 (129) 를 통과하여, 렌즈계 (130) 를 통하여 하프 미러 (131) 에 도달한다. 하프 미러 (131) 에 의해 반사된 조명광은, 미러 (132) 에 의해 X 축 방향과 거의 평행하게 반사된 후, 대물 렌즈 (133) 에 입사하며, 또한, 투영 광학계 (PL) 의 경통 하부의 주변에 투영 광학계 (PL) 의 시야를 차광하지 않도록 고정된 프리즘 (미러) (34) 에서 반사되어 웨이퍼 (W) 를 수직으로 조사한다.
그리고, 도시를 생략하였으나, 광섬유 (128) 의 출사단으로부터 대물 렌즈 (133) 까지의 광로 중에는, 적당한 조명 시야 조리개가 대물 렌즈 (133) 에 관하여 웨이퍼 (W) 와 공액인 위치에 설치된다. 또, 대물 렌즈 (133) 는 텔레센트릭계로 설정되고, 그 개구 조리개 (동공과 같음) 의 면 (133a) 에는, 광섬유 (128) 의 출사단의 이미지가 형성되어 케일러 조명이 행해진다. 대물 렌즈 (133) 의 광축은, 웨이퍼 (W) 상에서는 수직이 되도록 정해져, 마크 검출시에 광축의 쓰러짐에 의한 마크 위치의 어긋남이 생기지 않도록 되어 있다.
웨이퍼 (W) 로부터의 반사광은, 프리즘 (134), 대물 렌즈 (133), 미러 (132), 하프 미러 (131) 를 통하여, 렌즈계 (135) 에 의해 지표판 (136) 상에 결상된다. 이 지표판 (136) 은, 대물 렌즈 (133) 와 렌즈계 (135) 에 의해 웨이퍼 (W) 와 공액으로 배치되며, 도 3 에 나타내는 바와 같이 직사각형의 투명창 내에, X 축 방향과 Y 축 방향 각각으로 연장된 직선 모양의 지표 마크 (136a, 136b, 136c, 136d) 를 갖는다. 따라서, 웨이퍼 (W) 의 마크의 이미지는, 지표판 (136) 의 투명창 (136e) 내에 결상되고, 이 웨이퍼 (W) 의 마크의 이미지와 지표 마크 (136a, 136b, 136c, 136d) 의 이미지는, 릴레이계 (137, 139) 및 미러 (138) 를 통하여 이미지 센서 (140) 에 결상된다.
이미지 센서 (140) (광전 변환 수단, 광전 변환 소자) 는, 그 촬상면에 입사 하는 이미지를 광전 신호 (화상 신호, 화상 데이터, 데이터, 신호) 로 변환하는 것이며, 예를 들어 2 차원 CCD 가 사용된다. 이미지 센서 (140) 로부터 출력된 신호 (n 차원 신호) 는, FIA 연산 유닛 (141) 에, 레이저 간섭계 (112) 로부터의 위치 계측 신호 (PDS) 와 함께 입력된다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 이미지 센서 (140) 에 있어서 2 차원 화상 신호를 얻어, 이것을 FIA 연산 유닛 (141) 에 입력하여 사용한다. 또, 서치 얼라인먼트 처리시에 행하는 템플릿 매칭을 할 때에는, 2 차원 CCD 로 얻은 신호를 비계측 방향으로 적산 (積算; 투영) 하여 1 차원 투영 신호로서 계측 방향으로의 계측에 사용한다. 그리고, 이미지 센서 (140) 에서 얻는 신호나 그 후단의 신호 처리할 때에 처리 대상으로 하는 신호의 형식은, 본 실시 형태의 예로 한정되는 것은 아니다. 템플릿 매칭을 할 때, 2 차원 화상 처리를 행하도록 구성하여 2 차원 신호를 계측에 이용하도록 해도 된다. 또, 3 차원 화상 신호를 얻어, 3 차원 화상 처리를 행하도록 구성해도 된다. 덧붙이자면, CCD 의 신호를 n 차원 (n 은, n≥1 의 정수) 으로 전개하여, 예를 들어, n 차원 여현 성분 신호, n 차원 정현 신호, 또는 n 차 주파수 신호 등을 생성하고, 그 n 차원 신호를 이용하여 위치 계측을 행하는 것에 대해서도 적용 가능하다. 그리고, 본 명세서의 설명에 있어서 화상, 화상 신호, 화상 정보, 패턴 신호 등으로 칭할 때도 마찬가지로, 2 차원의 화상뿐만 아니라, 이러한 n 차원 신호 (n 차원의 화상 신호나, 상기한 바와 같은 화상 신호로부터 전개된 신호 등) 도 포함하는 것으로 한다.
FIA 연산 유닛 (141) 은, 입력된 화상 신호로부터 얼라인먼트 마크를 검출하 고, 그 얼라인먼트 마크의 지표 마크 (136a∼136d) 에 대한 마크 이미지의 어긋남을 구한다. 그리고, 위치 계측 신호 (PDS) 에 의해 나타나는 웨이퍼 스테이지 (109) 의 정지 위치로부터, 웨이퍼 (W) 에 형성된 마크의 이미지가 지표 마크 (136a∼136d) 의 중심에 정확하게 위치했을 때의 웨이퍼 스테이지 (109) 의 마크 중심 검출 위치에 관한 정보 (AP2) 를 출력한다.
FIA 연산 유닛 (141) 은, 서치 얼라인먼트 및 파인 얼라인먼트의 각 얼라인먼트 처리시에, 각각, 소정의 얼라인먼트 마크 이미지의 위치 검출 및 그 어긋남의 검출을 행한다. 본 실시 형태에 있어서는, 서치 얼라인먼트시에는 템플릿 매칭 수법을 이용하고, 또한, 파인 얼라인먼트시에는 에지 검출 처리 수법을 이용하여, 마크의 위치 검출 및 어긋남의 검출을 행한다.
이들 노광 장치 (10) 의 각 구성부는, 주제어계 (115) 의 제어에 기초하여 협동하여 동작한다. 주제어계 (115) 는, 이와 같이, 노광 장치 (10) 의 각 부를 제어한다. 또, 주제어계 (115) 는, 통신 네트워크 (70) 를 통하여 후술하는 장치 지원 시스템 (60) 의 서버 (61) 와 통신을 행한다. 그리고, 운전 이력 데이터, 프로세스 프로그램 (프로세스 조건 데이터. 레시피로 칭하는 경우도 있다), 장치 셋업 상태 데이터나, 상기한 각 부에서의 계측 데이터, 즉, 얼라인먼트 계측 데이터나, 마크 신호 파형의 트레이스 데이터 등을, 서버 (61) 에 송신한다. 또, 주제어계 (115) 는, 상기한 데이터에 기초하여 장치 지원 시스템 (60) 의 서버 (61) 에서 얻어진 제어 정보에 기초하여, 동작 조건이 제어되거나, 또는 동작이 정지되거나 중단되거나 한다. 또, 주제어계 (115) 는 통신 네트워크 (70) 를 구 성하는 제 1 네트워크 (71) 를 통하여, 트랙 (20), 레이저 (30), 인라인 계측기 (40) 및 오프라인 계측기 (50) 등의 각 장치로부터 데이터를 수집할 수도 있다. 이상, 노광 장치 (10) 의 개략의 구성이다.
도 1 에 나타내는 노광 장치 시스템 (1) 으로 돌아가서, 트랙 (20) 은, 각 라인에 있어서 웨이퍼를 순차 반송 (搬送) 함과 함께, 노광 전공정 및 후공정의 처리를 행하는 처리계이다. 트랙 (20) 은, 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이, 최적 조건 검출 유닛 (25), 도포 유닛 (21), 제 1 베이크 유닛 (22), 제 2 베이크 유닛 (23) 및 현상 유닛 (24) 을 갖는다. 이러한 트랙 (20) 에 있어서는, 도포 유닛 (21) 에 있어서 반사 증진막을 레지스트 도포하고, 제 1 베이크 유닛 (22) 에서 베이크하여 용제가 제거되며, 노광 장치 (10) 에 투입되어 노광 처리가 실시된다. 노광이 종료되면, 제 2 베이크 유닛 (23) 에 있어서 베이크 (PEB) 를 행하고, 현상 유닛 (24) 에서 현상한다.
최적 조건 검출 유닛 (25) 은, 투입된 웨이퍼에 대하여 노광 장치 (10) 와 같은 조건으로 웨이퍼 표면 형상 계측이나 얼라인먼트 신호 취득을 행하여, 그 웨이퍼에 최적의 포커스 제어 방법이나 얼라인먼트 방법을 선택한다. 이 때문에, 최적 조건 검출 유닛 (25) 에는, 노광 장치 (10) 와 동일한 AF 시스템 및 얼라인먼트시스템이 설치되어 있고, 이것에 의해 노광 장치 (10) 에 있어서 최적의 처리를 행하기 위한 조건을 검출한다. 트랙 (20) 의 도포 유닛 (21), 제 1 베이크 유닛 (22), 제 2 베이크 유닛 (23) 및 현상 유닛 (24) 은, 각각 같은 기능, 같은 성능의 유닛을 3 개씩 갖는다. 그리고, 투입된 웨이퍼를, 이들 각 유닛에서 동시 병행적으로 처리한다.
레이저 (30) 는, 각 라인의 노광 장치 (10) 에 노광광을 제공하는 광원이다. 인라인 계측기 (40) 는, 노광 장치 (10), 트랙 (20) 또는 레이저 (30) 등의 장치 내에 편입된 센서이며, 예를 들어 장치 분위기의 온도, 습도, 기압 등의 정보를 계측하는 센서이다. 인라인 계측기 (40) 에서 계측된 데이터는, 후술하는 데이터 전송 방식에 기초하여, 장치 지원 시스템 (60) 의 서버 (61) 에 출력된다. 오프라인 계측기 (50) 는, 디바이스의 제조 라인에 직접 편입되지는 않는 계측 툴이며, 예를 들어, 중첩 계측 장치나, 선폭 측정 장치 등이다.
장치 지원 시스템 (60) 은, 노광 장치 (10), 트랙 (20), 레이저 (30), 인라인 계측기 (40) 및 오프라인 계측기 (50) 등의 각종 장치로부터 네트워크 (70) 를 통하여 여러 가지 데이터를 수집하고, 이것을 해석하여, 예를 들어 장치 이상 등 상태를 파악한다. 또, 장치에 이상이 있는 경우에는, 해석 결과에 기초하여, 그 원인을 검출한다. 또, 각 장치 상태에 기초하여, 노광 장치 시스템 (1) 의 각 제조 라인의 프로세스를 제어한다. 이 때문에 장치 지원 시스템 (60) 의 서버 (61) 는, 우선, 노광 장치 (10), 트랙 (20), 레이저 (30), 인라인 계측기 (40) 및 오프라인 계측기 (50) 등의 각 장치로부터 데이터를 수집하고, 이것을 데이터 베이스에 보존하여 관리한다. 그리고, 그 보존한 데이터를 이용하여, 장치나 라인의 가동 상태의 해석이나 진단 등을 행한다. 또, 필요에 따라, 장치 고장의 원인의 추정을 행한다. 또, 그 결과에 기초하여, 각 장치의 자동 보정 제어, 리포트 작성·통지 등의 처리를 행한다.
장치 지원 시스템 (60) 의 서버 (61) 에는, 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해, 예를 들어 도 4 에 나타내는 것과 같은 기능 모듈이 전개되고 있어, 이것에 의해 후술하는 여러 가지 장치 지원 동작이 실행된다.
서버 (61) 의 데이터 수집부 (210) 는, 노광 장치 (10) 로부터 데이터를 수집하는 노광 장치 데이터 취득부 (211), 트랙 (20) 으로부터 데이터를 수집하는 트랙 데이터 취득부 (212), 레이저 (30) 로부터 데이터를 수집하는 레이저 데이터 취득부 (213), 인라인 계측기 (40) 로부터 데이터를 수집하는 인라인 계측기 데이터 취득부 (214), 오프라인 계측기 (50) 로부터 데이터를 수집하는 오프라인 계측기 데이터 취득부 (215) 를 갖는다. 이들의 데이터 취득부 (211∼215) 에 의해, 상기한 노광 장치 (10) 를 비롯한 노광 장치 시스템 (1) 의 각 장치로부터, 통신 네트워크 (70) 를 통하여, 이벤트 로그 파일, 시퀀스 로그 파일, 에러 로그 파일, 가동 이력 로그 파일, 계측 결과 파일, 파라미터 설정 파일, 진단 결과 파일, 얼라인먼트 등의 각종 신호 파형 파일, 및, 그 외 각종 트레이스 데이터나 로그 파일 등을 수집한다.
본 발명과 관련되는 예를 들어 각 로트에 대한 사용 레시피나 사용 처리 유닛 등의 정보는, 노광 장치 데이터 취득부 (211) 및 트랙 데이터 취득부 (212) 를 통하여 입력된다. 또, EGA 계측 결과 데이터나 중첩 계측 결과 데이터는, 노광 장치 데이터 취득부 (211) 를 통하여 노광 장치 (10) 로부터, 또는, 오프라인 계측기 데이터 취득부 (215) 를 통하여 오프라인 계측기 (50) 의 중첩 오차 계측기로부터 입력된다.
노광 공정 DB (220) 는, 데이터 수집부 (210) 에서 수집한 데이터를 축적하는 데이터 베이스이다. 예를 들어, 각 로트에 대한 사용 레시피나 사용 처리 유닛 등의 정보, 또는, EGA 계측 결과 데이터나 중첩 오차 계측 데이터 등도 노광 공정 DB (220) 에 축적된다. 노광 공정 DB (220) 에 축적된 데이터는, 적절하게, 후술하는 어플리케이션 (250) 에 의해 사용되고, 노광 장치의 지원 처리에 제공된다. 또, 후술하는 단말 장치 (62) 및 리모트 단말 장치 (63) 로부터도 액세스된다. 일반적으로 노광 장치 (10) 는 다른 프로세스 장치와 비교하여 발생하는 데이터량이 방대하며, 그들의 방대한 데이터 베이스는 노광 공정 DB (220) 에 의해 효율적으로 관리된다.
공통 소프트 툴 (230) 은, 서버 (61) 가 원하는 동작을 할 때에 공통적으로 사용되는 툴이다. 예를 들어, 데이터 수집부 (210) 에서 수집한 데이터 또는 노광 공정 DB (220) 에 축적되어 있는 데이터로의 액세스, 통신 네트워크를 통한 리모트 접속 등의 기능 등이 이 공통 툴로서 제공된다.
인터페이스 (240) 는, 서버 (61) 가 다른 장치와의 통신이나 작업자와의 데이터나 명령의 입출력을 행하기 위한 인터페이스이다. 구체적으로는, 인터페이스 (240) 는, 서버 (61) 가 통신 네트워크 (70) 를 통하여 노광 장치 (10) 등의 다른 장치에 접속되어 데이터의 전송을 행하는 통신 환경을 제공한다. 또, 통신 네트워크 (70) 를 통하여 접속된 단말 장치 (62) 로부터 액세스를 가능하게 하는 리모트 네트워크 접속 환경을 제공한다. 또, 작업자로부터의 명령이나 데이터를 바람직한 형태로 입출력하는 휴먼 인터페이스 환경을 제공한다.
어플리케이션 (250) 은, 노광 장치 시스템 (1) 에 있어서 실제로 서버 (61) 가 노광 장치 (10) 등의 장치 지원을 행하기 위한 기능을 실현하는 프로그램이다. 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 서버 (61) 에는, 장치·프로세스 해석 기능 (251), 리포트·통지 기능 (252), e-mai1 진단 기능 (253), 자동 진단 기능 (254), PP 관리 기능 (255), 자동 보정 제어 기능 (256) 을 각각 실현하는 어플리케이션이 구비되어 있다.
장치·프로세스 해석 기능 (251) 은, 노광 공정 DB (220) 에 축적되어 있는 데이터를 해석하고, 해석 결과를 예를 들어 그래프 등의 형태로 출력한다. 장치·프로세스 해석 기능 (251) 은, 본 발명과 관련되는 해석 처리로서 프로세스 프로그램 (레시피), 도 8 에 나타내는 바와 같은 노광 장치 (10) 나 트랙 (20) 의 처리 유닛 및 그 조합에 대한 중첩 정밀도나 선폭 정밀도 등의 노광 특성의 의존성의 해석 처리를 행한다. 그리고, 이 해석 방법의 구체적 내용에 대해서는 후에 상세히 설명한다.
본 발명과 관련되는 해석 처리 외에, 장치·프로세스 해석 기능 (251) 은, 노광 공정 DB (220) 에 축적되어 있는 데이터의 집계 처리, 통계 처리 등을 행한다. 예를 들어, 장치·프로세스 해석 기능 (251) 은, 장치의 유닛마다 에러 건수를 집계하여, 도 5 에 나타내는 바와 같은 에러 집계 그래프를 출력한다. 도 5 에 나타내는 에러 집계 그래프는, 소정의 기간에 있어서의 노광 장치 (10) 마다 에러 발생 건수를 에러의 종류별로 (에러 발생의 유닛마다) 표시하는 그래프이다. 이 그래프를 보면, 어느 노광 장치의 어느 유닛에 문제가 존재하는지를 한번 보고 파악할 수 있다. 즉, 에러를 갖는 장치나 레시피 (프로세스·프로그램) 에 대한 의존성을 해석할 수 있어, 고장 (trouble) 대응 시간을 단축할 수 있다.
또, 장치·프로세스 해석 기능 (251) 은, 예를 들어, 처리 공정마다 처리시간을 집계하여, 도 6 에 나타내는 바와 같은 생산성 그래프를 출력한다. 도 6 에 나타내는 생산성 그래프는, 로트 내의 각 웨이퍼에 대한, 웨이퍼 교환 시간, 얼라인먼트시간 및 노광 시간을 나타내는 그래프이다. 이러한 그래프를 보면, 웨이퍼 교환 시간이 긴 웨이퍼가 가끔 존재하고 있어, 웨이퍼 반송에 낭비가 발생하고 있음을 알 수 있다. 즉, 이러한 그래프로부터 장치의 이용 상황을 파악할 수가 있고, 생산성 효율을 높이는 방책을 검토할 수 있다.
또, 장치·프로세스 해석 기능 (251) 은, 예를 들어, 렌즈실의 목표 기압과 실제의 기압을 집계함으로써, 도 7 에 나타내는 바와 같은 기압의 제어 상태를 나타내는 그래프를 출력한다. 도 7 은, 2 개의 렌즈실 (A 실 및 B 실) 의 목표 기압과 계측한 실제 기압을 겹쳐서 플롯한 것이다. 도 7 에 있어서, 상단에 표시되어 있는 것이 A 실에 관한 데이터이고, 하단에 표시되어 있는 것이 B 실에 관한 데이터이며, 목표 기압은 꺾은 선으로 각각 표시되고, 실제 기압은 마름모꼴의 도형으로 각각 플롯되어 있다. 이 그래프를 보면, A 실, B 실 모두 목표 기압에 양호하게 추종하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 이러한 그래프에 의해, 노광 장치 (10) 의 환경을 파악할 수 있다. 즉, 장치 성능과 환경 변동의 상관을 구하여, 프로세스 이상의 원인 조사 시간 단축 및 장치 조정의 빈도의 최적화를 행할 수 있다.
장치·프로세스 해석 기능 (251) 이 이와 같이 동작함으로써, 데이터의 정리나 해석을 행하는 경우에 있어서의 그래프 작성의 부하가 경감된다. 그리고, 해석 효율이 향상되고, 정지 시간 (down time) 을 단축화할 수 있다.
리포트·통지 기능 (252) 은, 장치·프로세스 해석 기능 (251) 에서 행해진 해석 처리 결과 또는 이상 원인 추정 결과 등을, 통신 네트워크 (70) 를 통하여, 예를 들어 작업자가 있는 단말 장치 (62) 나 리모트 단말 장치 (63) 에 출력한다. 또, 리포트·통지 기능 (252) 은, 노광 장치 시스템 (1) 의 각 장치의 월, 주 또는 일 등을 단위로 한 가동 상태를 나타내는 리포트를 자동적으로 생성하고, 미리 설정된 소정의 출력처에 출력한다. 리포트 내용은, 예를 들어 MTBF (Mean Time Between Failures), MTBI (Mean Time Between Interruptions) 또는 장해 발생 요인별 막대 그래프 등, 장치의 적절한 운전 상태를 유지하기 위한 관리 데이터이다.
e-mai1 진단 기능 (253) 은, 후술하는 자동 진단 기능 (254) 의 출력 내용 등을 원격지의 리모트 단말 장치 (63) 에 통신 네트워크 (70) 를 통하여 송신하는 기능이다. 이것에 의해, 리모트 단말 장치 (63) 에서의 노광 장치 시스템 (1) 의 각 장치의 성능 감시, 문제나 고장의 파악, 고장 부위의 판단 등이 가능해진다. 그 결과, 원격지로부터의 노광 장치 (10) 등의 진단이나 조정이 가능해진다. 또, 정상적으로 운전 이력이나 로그 데이터를 감시함으로써, 장치의 예방 보수도 가능해진다.
자동 진단 기능 (254) 은, 각종 장치로부터 보내져 오는 데이터를 해석하여, 장치의 가동 상황의 이상을 자동적으로 검출하는 기능이다. 자동 진단 기능 (254) 에 있어서도, 본 발명과 관련되는 해석 방법을 이용하여 데이터의 분석·해석 및 이상 원인의 추정을 행한다. 본 발명과 관련되는 해석 방법 및 이상 원인 추정의 방법에 대해서는 후에 상세하게 설명한다. 자동 진단 기능 (254) 은, 그 외에, 예를 들어 에러 건수 진단, 메인터넌스 데이터 진단, 또는 프로덕션 데이터 진단과 같은 자동 진단을 행한다. 에러 건수 진단은, 노광 장치 (10) 의 스테이지, 로더, 얼라인먼트 등에 있어서의 에러의 발생 건수로부터, 장치 고장과 불량 프로세스를 발견하는 것이다. 메인터넌스 데이터 진단은, 노광 장치 (10) 의 스테이지, 결상계, 조명계, 얼라인먼트, AF 등의 각종 계측 결과의 변화를 감시함으로써, 메인터넌스 빈도의 최적화, 및, 소모품 교환 시기의 최적화를 행하는 것이다. 또, 프로덕션 데이터 진단은, 얼라인먼트 계측 결과, 포커스 제어 데이터 등을 감시함으로써, 프로세스 이상의 조기 발견과 불량품 생산의 예방을 행하는 것이다. 이러한 자동 진단 기능 (254) 에 의해, 정지 시간의 단축과 생산 중의 이상을 조기에, 또는 적절한 타이밍에 검출할 수 있고, 리워크 (rework) 웨이퍼를 삭감할 수 있다.
레시피 (PP) 관리 기능 (255) 은, 노광 장치 (10) 등의 프로세스 장치에 있어서의 실제 처리 조건을 기재한 레시피를 관리하는 기능이다. 노광 장치 시스템 (1) 에 있어서는, 노광 장치 (10) 및 트랙 (20) 에 적용하는 레시피를 서버 (61) 에서 집중 관리하고 있어, 서버 (61) 로부터 각 노광 장치 (10) 및 각 트랙의 제어 장치에 다운로드 또는 업로드할 수 있게 되어 있다. 또, PP 관리 기능 (255) 은, 어느 레시피를 어느 로트에 적용하여 노광 장치 (10) 및 트랙 (20) 의 처리를 제어했는가에 대한 정보를 기억한다. 이 정보는, 상기한 장치·프로세스 해석 기능 (251) 에 의해, 중첩 정밀도나 선폭 정밀도가 레시피에 의존하는지 아닌지를 해석하는 경우 등에 참조된다.
또, PP 관리 기능 (255) 은, 작업자가 서버 (61) 상에서 레시피를 작성할 수 있는 환경을 제공한다. 즉, PP 관리 기능 (255) 은, 작업자가 통신 네트워크 (70) 를 통하여 사무실의 PC 등으로부터 서버 (61) 에 액세스하여, 레시피의 작성, 편집을 행할 수 있는 환경, 툴 등을 제공한다 (데스크탑·레시피 편집 기능). 또, PP 관리 기능 (255) 은, 레시피를 최적화하기 위한 환경을 제공한다. 통상, 작업자는, 예를 들어 상기한 장치·프로세스 해석 기능 (251) 이나 자동 진단 기능 (254) 에 의한 해석 결과나 진단 결과에 기초하여, 레시피를 편집하고 최적화를 행한다. 그러나, 레시피를 편집할 때에는, 그 이외에 처리 조건의 타당성을 체크하고자 하는 경우가 있다. PP 관리 기능 (255) 은 그러한 조건의 타당성 체크를 위한 시뮬레이션 환경을 작업자에게 제공한다. 보다 구체적으로는, PP 관리 기능 (255) 은, 설정한 레시피에 기초한 노광 처리의 시뮬레이션 환경을 제공하고, 이것에 의해, 예를 들어, 중첩, 결상 및 스루풋의 평가를 행할 수 있게 되어 있다.
자동 보정 제어 기능 (256) 은, 각종 장치로부터 보내져 오는 데이터에 기초하여, 피드 백 (feed back) 또는 피드 포워드 (feed forward) 보정 제어를 행하고, 장치의 기능 및 동작을 안정화시키는 기능이다. 자동 보정 제어 기능 (256) 은, 장치·프로세스 해석 기능 (251) 에 있어서 본 발명에 관련되는 레시피, 노광 장치 (20) 나 트랙 (30) 의 처리 유닛 및 그 조합에 대한 중첩 정밀도나 선폭 정밀도 등의 노광 특성의 의존성 해석 처리를 행한 경우로서, 새롭게 투입된 로트가 그러한 중첩 정밀도나 선폭 정밀도에 영향을 주는 레시피나 처리 유닛을 사용하게 되어 있는 경우에, 이것에 대하여 자동 보정 제어를 행한다. 그러한 경우, 자동 보정 제어 기능 (256) 은, 우선, 도 8 에 나타내는 최적 조건 검출 유닛 (25) 에 대하여, 최적 조건의 검출을 지시한다. 즉, 투입된 웨이퍼에 대하여 노광 장치 (10) 와 같은 조건으로 웨이퍼 표면 형상 계측이나 얼라인먼트 신호 취득을 행하고, 그 웨이퍼에 최적의 포커스 제어 방법이나 얼라인먼트 방법을 선택하도록 지시를 행한다. 그러한 최적의 처리 조건이 선택되면, 자동 보정 제어 기능 (256) 은, 노광 장치 (10) 에 대하여, 선택된 조건으로 노광 처리를 행하도록 지시한다.
또, 자동 보정 제어 기능 (256) 은, 환경이나 장치 상태의 변화에 대한 보정 제어, 및, 프로세스에 대한 보정 제어를 행한다. 환경이나 장치 상태의 변화에 대한 보정 제어는, 온도, 기압 또는 습도 등의 환경의 변동이나, 노광 장치, 트랙 또는 레이저 등의 장치 상태의 변화에 대하여 보정 제어를 행함으로써 장치 성능의 안정화를 도모하는 것이다. 구체적으로는, 예를 들어 다음과 같은 각 제어를 행한다. 우선, 기압, 온도 및 습도의 변화 데이터로부터, 노광 장치 (10) 의 포커스면을 예측 제어하여, 면 안정성의 향상을 도모한다 (장기 (長期) 포커스 안정화). 또, 레이저, 기압, 온도 및 습도의 변화 데이터로부터, 최적 노광량을 예측 제어하고, 웨이퍼 간의 CD 안정성의 향상을 도모한다 (웨이퍼 간 ΔCD 안정화). 또, PEB 온도의 불균일에 기인하는 웨이퍼 내의 선폭의 불균일을 쇼트마 다 노광량을 미세 조정하여 보정하고, 웨이퍼 내 ΔCD 의 안정성의 향상을 도모한다 (웨이퍼 내 ΔCD 안정화). 또, 로더와 트랙의 인터페이스의 온도 변화를 계측하고, 노광시의 웨이퍼 신축량을 예측하고, 얼라인먼트 보정을 가하여, 중첩 정밀도의 향상을 도모하다 (웨이퍼 간 중첩 안정화).
프로세스에 대한 보정 제어는, 프로세스에 기인하는 변동이나, 노광 장치, 트랙, 레이저 등의 장치 운용시의 조합에 의한 변동을 예측하고, 이것에 기초하여 여러 가지 동작 조건 등을 보정 제어함으로써, 장치 성능의 안정화를 도모하는 것이다. 구체적으로는, 다음과 같은 제어를 행한다. 예를 들어, SDM (디스토션 매칭), GCM (그리드 매칭) 의 보정 파라미터를 최적화하고, 중첩 정밀도의 향상을 도모한다 (호기 (號機) 간 매칭 중첩 정밀도 향상). 그리고, SDM, GCM 의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 평7-57991호 및 일본 공개특허공보 2002-353121호를 참조하기 바란다. 또, 각 레시피 (프로세스 프로그램) 에 의한 실제 스루풋의 산출 및 노광 장치-트랙 간에서의 실제 스루풋의 산출을 행하고, 스루풋 저하 유닛의 특정과 그 대책의 지원을 행한다 (스루풋 시뮬레이터에 의한 생산성 향상). 또, 프로세스마다 얼라인먼트 계측 알고리즘을 자동 선택하고, 중첩 정밀도의 향상을 도모한다 (얼라인먼트 계측 알고리즘 자동 계측). 또, 마스크 패턴에 최적화된 렌즈 수차 보정 제어를 행한다 (렌즈 수차 보정 제어).
그리고, 이들 어플리케이션 레벨의 기능 조작 화면은, 웹 브라우저로 구축되어 있어, 리모트/로컬의 구별 없이, 모든 기능이 어디에서나 이용할 수 있게 되어 있다.
장치 지원 시스템 (60) 의 단말 장치 (62) 는, 예를 들어, 공장 내에 있어서 작업자가 서버 (61) 에 액세스하기 위한 단말 장치이다. 단말 장치 (62) 는, 통신 네트워크 (70) 의 제 1 네트워크 (71) 에 접속되어 있고, 제 1 네트워크 (71) 를 통하여 서버 (61) 와 접속된다.
장치 지원 시스템 (60) 의 리모트 단말 장치 (63) 는, 예를 들어 공장 외의 사무실이나, 또는 노광 장치 (10) 의 벤더 (vendor) 로부터, 관계자가 서버 (61) 에 액세스하기 위한 단말 장치이다. 리모트 단말 장치 (63) 는, 제 2 네트워크 (72), 게이트 장치 (73) 및 제 1 네트워크 (71) 를 통하여, 또한, 서버 (61) 의 인터페이스 (240) 의 기능을 이용하여 서버 (61) 에 접속된다. 이상이, 장치 지원 시스템 (60) 의 구성이다.
통신 네트워크 (70) 는, 노광 장치 시스템 (1) 의 각 장치를 접속하기 위한 네트워크이다. 통신 네트워크 (70) 의 제 1 네트워크 (71) 는, 예를 들어, 공장 내의 통신 네트워크로서, 장치 지원 시스템 (60) 의 서버 (61) 및 단말 장치 (62), 노광 장치 (10), 트랙 (20), 레이저 (30), 인라인 계측기 (40) 및 오프라인 계측기 (50) 등을 접속한다. 또, 통신 네트워크 (70) 의 제 2 네트워크 (72) 는, 예를 들어, 공장 외의 통신 네트워크나, 노광 장치 (10) 의 벤더가 관리하는 네트워크 등이다. 도시한 바와 같이, 제 2 네트워크 (72) 와 제 1 네트워크 (71) 는, 예를 들어, 방화벽 (fire wall) 기능을 갖는 게이트 장치 (73) 에 의해 접속된다.
다음으로, 이러한 구성의 노광 장치 시스템 (1) 에 있어서, 본 발명과 관련 되는 레시피에 의존하는 노광 특성의 해석 방법 및 해석 결과에 기초한 대응 처리에 대하여 도 8∼도 10 을 참조하여 설명한다. 도 9 는, 그 해석 처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다. 이 해석 처리에 있어서는, EGA 의 비선형 성분을 레시피마다 집계하고, 비선형 성분이 큰 레시피를 특정함과 함께, 이것에 대한 대책을 실시한다. EGA 에 의해 보정되는 것은 선형 성분뿐이며 비선형 성분이 큰 웨이퍼에서는 중첩 정밀도가 악화된다. 그래서, 이 비선형 성분을 노광 결과를 나타내는 특성으로서 검출하여 해석한다. 또한, EGA 비선형 성분이 발생하는 원인은, 얼라인먼트시의 센서나 알고리즘이 최적화되어 있지 않은 것, CMP 에 의해 얼라인먼트 마크에 비대칭 등의 영향이 나타나고 있는 것, 또는, 웨이퍼의 온도 관리의 정밀도가 불충분한 것 등을 들 수 있다.
이 해석 처리는, 여러 가지 레시피를 이용하여 어느 정도 다수의 로트에 대하여 노광 처리를 행하여, 그 로그 정보 등이 축적된 상태에서 개시하는 것이 바람직하다. 해석 처리를 개시하면 (스텝 S100), 처리를 실시한 로트마다 EGA 의 비선형 성분을 검출하여 수집한다 (스텝 S110). EGA 비선형 성분이, 중첩 오차 데이터로서 이미 검출되어, 예를 들어, 노광 공정 DB (220) 에 축적되어 있는 경우에는, 그것을 판독하여 이용하면 된다. 또, 얼라인먼트 계측 데이터 등이 축적되어 있는 경우에는, 장치·프로세스 해석 기능 (251) 의 기능을 이용하여, 비선형 성분을 추출하도록 해도 된다.
다음으로, 비선형 성분을 추출한 로트에 대하여, 트랙 또는 노광 처리시에 사용한 레시피를 검출한다 (스텝 S120). 사용한 레시피의 정보는, 로트마다 노 광 공정 DB (220) 에 기억되어 있으므로 이것을 참조한다.
다음으로, 수집한 EGA 비선형 성분의 정보를, 사용한 레시피에 대응시켜 분류하고 (스텝 S130), 분류한 레시피마다 비선형 성분의 정보를 비교가 용이하도록 그래프화한다 (스텝 S140). 그 결과, 예를 들어, 도 10 에 나타내는 바와 같은 그래프를 얻을 수 있다. 도 10 에 나타내는 그래프는, 횡축에 노광 레시피를 취하고, 종축에 EGA 비선형 성분을 취하여 각 로트의 데이터를 플롯한 그래프이다.
다음으로, 이 EGA 비선형 성분이, 레시피에 의존하고 있는지 아닌지를 검출한다 (스텝 S150). 구체적으로는, 레시피 별로 EGA 비선형 성분의 평균치 및 표준 편차를 산출하여, 예를 들어, 어느 정도의 수의 레시피에 대하여 산출한 평균의 평균치 및 표준 편차와의 차이를 검출한다. 그리고, 이 차이가, 각각 소정의 임계치를 넘었을 경우에, EGA 비선형 성분이 레시피에 의존하고 있다고 판정한다. 그리고, 오퍼레이터가 레시피에 의한 EGA 비선형 성분의 의존성을 직접 판정하는 경우에는, 도 10 에 나타내는 그래프를 참조함으로써, 오퍼레이터는 의존 상태를 용이하게 파악할 수 있다. 도 10 에 나타내는 그래프로부터는, 레시피 (R), 레시피 (S) 및 레시피 (Z) 에 있어서, 분명하게 EGA 비선형 성분이 다른 레시피에 비해 커져 있는 것이 관찰된다.
의존성이 있는 것으로 판정되면, 필요에 따라 소정의 대응 처리를 실시한다 (스텝 S160). 예를 들어, EGA 비선형 성분에 영향을 준다고 판정된 레시피 (EGA 비선형 성분이 그 레시피에 의존하고 있다고 판정된 레시피) 가, 새로운 로트에 대하여 적용되었을 경우, 어떤 경고를 발하여 오퍼레이터에게 조사나 메인터넌 스를 촉구한다. 예를 들어, 리포트·통지 기능 (252) 을 제어하고, 그러한 통지, 경고를 행한다. 이러한 경고를 행하면, 중첩 정밀도의 악화를 미리 막을 수 있다.
또, 예를 들어 자동 보정 제어 기능 (256) 을 제어하여, 얼라인먼트의 알고리즘을 변경하거나, GCM (쇼트 배열 보정 기능) 을 유효하게 하여 3 차까지의 쇼트 배열을 보정함으로써, 발생할 것으로 예상되는 EGA 비선형 성분을 자동 보정할 수 있다. 얼라인먼트의 알고리즘을 변경할 때에는, 노광 장치 (10) 내의 FIA 와 동일한 기능을 가지며 도 8 에 나타내는 바와 같이 트랙 (20) 내에 배치되어 있는 최적 조건 검출 유닛 (25) 에 의해, 노광 전의 웨이퍼의 체류 시간을 이용하여, 미리, 가장 적절한 얼라인먼트 파형을 얻을 수 있는 알고리즘을 특정해 둔다. 이것에 의해, 노광 시에 최적의 얼라인먼트 알고리즘을 사용할 수 있다. 최적 조건 검출 유닛 (25) 에, 노광 장치 (10) 의 AF 시스템과 동일한 구성을 배치해 두고, 노광 전에 대상 프로세스에서의 웨이퍼 내의 단차 (段差) 프로파일을 계측하며, 이 계측 결과에 따라 AF 제어 응답성의 최적화를 행하는 처리를 취할 수도 있다.
이러한 해석 처리를 행함으로써, 레시피에 의존하여 EGA 비선형 성분이 생기는 경우, 이것을 용이하게 파악하고, 분석하며, 대책을 세울 수 있다. 그 결과, 노광 장치 (10) 의 최적 설정을 행하는 것이 용이해지고, 노광 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는 EGA 비선형 성분의 예를 설명했지만, 동일한 해석 처리를 EGA 선형 성분에 대하여 적용할 수 있다. EGA 선형 성 분은, 본래 EGA 계측에 의해 보정되어야 하는 것이지만, EGA 계측시와 노광 시의 사이에 웨이퍼에 신축 등이 있으면 노광 결과에 선형 성분이 남아 있게 되어, 이것이 중첩 오차가 된다. 그래서, 상기한 해석 처리를 EGA 선형 성분에도 적용하고, 잔류 선형 오차와 레시피의 의존성을 검출한다. 그리고, 의존성이 있는 레시피를 사용하여 노광을 행하는 경우에는, EGA 계측 결과에 해석 결과로부터 얻어지는 오프셋을 가하여 노광한다. 이것에 의해 노광 장치 (10) 의 노광 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이러한 해석 방법은, 노광 장치 (10) 및 트랙 (20) 에서 사용하는 처리 유닛 또는 그 조합에 의존하여 노광 특성이 변동하는 경우의 해석에도 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 8 에 나타내는 바와 같이 노광 장치 (10) 및 트랙 (20) 이 함께 동일 기능의 복수의 처리 유닛을 포함하고 있는 것으로 한다. 도 8 의 경우에서는, 웨이퍼가 실제로 통과하는 유닛의 조합은 324 (=34×22) 가지가 된다. 그래서, 특정 레시피에 주목하여, 상기한 방법과 동일한 방법에 의해, 이 레시피에 의해 처리된 다수의 웨이퍼에 대하여 예를 들어 선폭 불균일을 산출하고, 이것을 처리 유닛의 조합에 대응시켜 분류함으로써, 선폭 불균일의 처리 유닛의 조합에 대한 의존성을 검출할 수 있다. 즉, 선폭 불균일에 영향을 주는 처리 유닛의 조합을 용이하게 검출할 수 있다.
이러한 경우에도, 선폭 불균일이 커지는 경향이 있는 처리 유닛의 조합에 의해 웨이퍼가 흘러 왔을 때에는, 노광 전 또는 현상 종료 후 등에 경고를 발하여 오 퍼레이터에게 대처를 촉구함으로써, 불량품 생산의 확대를 방지할 수 있다. 또, 처리 유닛의 조합마다 선폭 분포를 계측해 두면, 노광 시에 ODC 기능 (쇼트 마다 조도 편차, 노광량 제어를 의도적으로 변화시켜 선폭 균일성을 높이는 기능) 을 이용하여, 해당하는 유닛 조합에 대한 최적의 노광량 보정을 실행할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태의 노광 장치 시스템 (1) 에 있어서는, 노광 장치 (10) 의 상태나 이상 상태를 신속하게 서버 (61) 에 흡수시켜, 용이하고 적절하게 그 데이터를 해석하여, 예를 들어, 이상의 원인 등을 추정할 수 있다. 특히, 레시피나 처리 유닛 또는 그 조합에 의존하는 선폭이나 중첩 정밀도로의 영향을, 용이하게 해석하고, 의존 관계를 검출하며, 또한 대책을 세울 수 있다. 따라서, 이상 상태의 발생에 대해서도 적절히 대응할 수 있고, 또 노광 장치의 최적의 설정을 행하는 것이 용이하게 되고, 노광 정밀도를 향상시키며, 고성능의 전자 디바이스를 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 장치 지원 시스템 (60) 을 구성하는 서버 (61) 에 의해 프로세스 프로그램, 노광 장치 (10) 나 트랙 (20) 의 처리 유닛 및 그 조합에 대한 노광 특성의 의존성의 해석 처리를 행하는 예를 설명했지만 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 예를 들어, 노광 장치 (10) 가 구비하는 주제어장치 (115) 가 통신 네트워크 (70) 를 통하여 필요한 정보를 수집하고, 상기와 동일한 해석을 행하도록 해도 상관없다. 이 경우, 정보를 수집하는 수집 수단과, 정보를 해석하는 해석 수단은, 주제어장치 (115) 의 하드웨어와 소프트웨어가 협동함으로써 실현된다.
그리고, 본 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 실시 형태에 개시된 각 요소는, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물을 포함하며, 또 임의의 바람직한 여러 가지 개량, 변경이 가능하다. 예를 들어, 본 발명은 노광 장치를 포함하는 시스템에 한정되는 것은 아니다. 전자 디바이스 제조 공정에 있어서 사용되는 임의의 프로세스 처리 장치 등에도 적용 가능하다.
본 개시는, 2004 년 4 월 28 일에 제출된 일본 특허출원 제2004-133600호에 포함된 주제에 관련된 것이며, 그 개시된 모두는 여기에 참조 사항으로서 명백하게 포함된다.

Claims (12)

  1. 노광 대상을 노광하여 얻어진 노광 결과의 소정의 특성을 검출하고,
    상기 노광 대상에 대하여 행한 상기 노광을 포함한 리소그래피 공정의 소정의 처리 조건을 규정한 프로세스 프로그램을 검출하고,
    상기 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 프로세스 프로그램마다 분류하고,
    상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램에 대한 의존성을 검출하는, 해석 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 대상에 대하여 행한 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합을 검출하고,
    상기 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합마다 분류하고,
    상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 대한 의존성을 검출하는, 해석 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노광 결과의 소정의 특성은, 노광하여 형성한 패턴의 선폭의 정밀도와, 상기 패턴의 중첩 정밀도인, 해석 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 검출한 의존성에 기초하여, 상기 노광 결과의 소정의 특성이 미리 정한 기준치를 넘을 것으로 예측되는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합 중 1 개 이상을 특정하고,
    상기 특정한 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 해당하는 처리를 행할 때에 경보를 발하는, 해석 방법.
  5. 노광 대상을 노광하여 얻어진 노광 결과의 소정의 특성을 검출하고,
    상기 노광 대상에 대하여 행한 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합을 검출하고,
    상기 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합마다 분류하고,
    상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램에 대한 의존성을 검출하는, 해석 방법.
  6. 마스크에 형성된 패턴을 기판에 노광하는 노광 수단,
    상기 패턴의 노광 결과의 소정의 특성을 검출하는 검출 수단,
    상기 노광에 제공한 기판에 대하여, 상기 노광을 포함한 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 당해 처리의 조건을 규정한 프로세스 프로그램, 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합을 수집하는 수집 수단, 및
    상기 검출 수단에 의해 검출한 상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 수집 수단에 의해 수집한 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합마다 분류하고, 상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 대한 의존성을 해석하는 해석 수단을 갖는, 노광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 해석 수단은, 노광 대상인 기판이, 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합 또는 그들의 조합이 사용된 기판인 경우에는, 그러한 내용의 경고를 발하는, 노광 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 노광 수단은, 노광 대상인 기판이, 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합이 사용된 기판인 경우에는, 상기 소정의 특성에 대한 영향을 제거하는 보정 처리와 함께 노광을 행하는, 노광 장치.
  9. 노광에 제공되는 기판에 대하여, 상기 노광의 전(前) 공정 및 후(後) 공정의 소정의 처리를 행하는 처리 유닛을 갖는 트랙,
    마스크에 형성된 패턴을 노광 처리에 의해 기판의 소정 쇼트 영역에 전사하는 노광 장치,
    상기 노광에 제공한 기판에 대하여, 상기 노광을 포함한 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 당해 처리의 조건을 규정한 프로세스 프로그램, 상기 리소그래피 공정의 소정의 처리에 있어서 사용한 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합을 수집하는 수집 수단, 및
    상기 노광 결과의 소정의 특성을, 상기 수집 수단에 의해 수집한 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합마다 분류하고, 상기 노광 결과의 소정의 특성의 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합에 대한 의존성을 검출하는 해석 장치를 갖는, 노광 장치 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 트랙은, 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합이 사용된 기판을, 상기 소정의 특성에 영향이 생기지 않도록 상기 노광 장치로 처리하기 위한 제어 조건을 검출하는 최적 조건 검출 수단을 추가로 갖고,
    상기 노광 장치는, 노광 대상인 기판이 노광 결과의 소정의 특성에 영향을 주는 상기 프로세스 프로그램, 상기 처리 유닛 또는 처리 유닛의 조합, 또는 그들의 조합이 사용된 기판인 경우에는, 상기 최적 조건 검출 수단으로 검출된 상기 제어 조건에 의해 노광을 행하는, 노광 장치 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 최적 조건 검출 수단은, 상기 기판의 표면 형상을 계측하고, 포커스 제어를 행하기 위한 상기 제어 조건을 검출하는, 노광 장치 시스템.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 최적 조건 검출 수단은, 상기 기판에 형성된 패턴을 관찰하고, 상기 패턴의 위치 검출을 행하기 위한 상기 제어 조건을 검출하는, 노광 장치 시스템.
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