KR20210106909A - 정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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KR20210106909A
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마사히데 타도코로
마사시 에노모토
토요히사 츠루다
히로시 나카무라
카즈히로 시바
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 막 등의 구조물을 기판 상에 고정밀도로 형성하는 것이 가능한 정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다. 정보 처리 장치의 일례는, 기판 처리 장치의 상태와 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델과, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 전에 있어서의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리될 때의 예측 막 두께를 산출하도록 구성된 예측부와, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리되기 전에, 예측 막 두께에 기초하여, 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 출력부를 구비한다.

Description

정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 {INFORMATION PROCESSING APPARATUS, INFORMATION PROCESSING METHOD AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
본 개시는 정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
특허 문헌 1은, 기판 표면의 촬상 화상에 기초하여, 기판 상에 형성되어 있는 막의 막 두께를 산출하는 장치를 개시하고 있다.
일본특허공개공보 2015-215193호
본 개시는, 막 등의 구조물을 기판 상에 고정밀도로 형성하는 것이 가능한 정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 설명한다.
정보 처리 장치의 일례는, 기판 처리 장치의 상태와 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델과, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 전에 있어서의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리될 때의 예측 막 두께를 산출하도록 구성된 예측부와, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리되기 전에, 예측 막 두께에 기초하여, 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 출력부를 구비한다.
본 개시에 따른 정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 의하면, 막 등의 구조물을 기판 상에 고정밀도로 형성하는 것이 가능해진다.
도 1은 기판 처리 시스템의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 내부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 내부를 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 4는 액 처리 유닛의 일례를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 5는 열 처리 유닛의 일례를 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 6은 기판 처리 시스템의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 7은 컨트롤러의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 8은 컨트롤러의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 9는 기판의 표면에 레지스트막을 형성하는 순서의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 기판의 표면에 레지스트 패턴을 형성하는 순서의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 컨트롤러의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 컨트롤러의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 컨트롤러의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 14는 컨트롤러의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 15는 컨트롤러의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
이하의 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 가지는 요소에는 동일 부호를 이용하는 것으로 하여, 중복되는 설명은 생략한다.
[기판 처리 시스템]
먼저, 도 1 ~ 도 3을 참조하여, 기판 처리 시스템(1)의 구성에 대하여 설명한다. 기판 처리 시스템(1)은 도포 현상 장치(2)(기판 처리 장치)와, 노광 장치(3)와, 컨트롤러(Ctr)(정보 처리 장치)를 구비한다.
노광 장치(3)는 도포 현상 장치(2)와의 사이에서 기판(W)을 수수하여, 기판(W)의 표면(Wa)(도 4 등 참조)에 형성된 레지스트막(R)(도포막)의 노광 처리(패턴 노광)를 행하도록 구성되어 있다. 노광 장치(3)는, 예를 들면 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막(R)의 노광 대상 부분에 선택적으로 에너지선을 조사해도 된다.
에너지선은, 예를 들면 전리 방사선, 비전리 방사선 등이어도 된다. 전리 방사선은 원자 또는 분자를 전리시키는데 충분한 에너지를 가지는 방사선이다. 전리 방사선은 예를 들면 극단 자외선(EUV : Extreme Ultraviolet), 전자선, 이온 빔, X선, α선, β선, γ선, 중립자선, 양자선 등이어도 된다. 비전리 방사선은, 원자 또는 분자를 전리시키는데 충분한 에너지를 가지지 않는 방사선이다. 비전리 방사선은, 예를 들면 g선, i선, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저 등이어도 된다.
도포 현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(R)을 형성하도록 구성되어 있다. 도포 현상 장치(2)는, 노광 처리 후에 레지스트막(R)의 현상 처리를 행하도록 구성되어 있다.
기판(W)은 원판 형상을 나타내도 되고, 다각형 등 원형 이외의 판 형상을 나타내고 있어도 된다. 기판(W)은 일부가 노치된 노치부를 가지고 있어도 된다. 노치부는, 예를 들면 노치(U자형, V자형 등의 홈)여도 되고, 직선 형상으로 연장되는 직선부(이른바, 오리엔테이션·플랫)여도 된다. 기판(W)은 예를 들면 반도체 기판(실리콘 웨이퍼), 글라스 기판, 마스크 기판, FPD(Flat Panel Display) 기판 그 외의 각종 기판이어도 된다. 기판(W)의 직경은 예를 들면 200 mm ~ 450 mm 정도여도 된다.
도 1 ~ 도 3에 나타나는 바와 같이, 도포 현상 장치(2)는 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)을 구비한다. 캐리어 블록(4), 처리 블록(5) 및 인터페이스 블록(6)은 수평 방향으로 배열되어 있다.
캐리어 블록(4)은 캐리어 스테이션(12)과, 반입반출부(13)를 가진다. 캐리어 스테이션(12)은 복수의 캐리어(11)(수용 용기)를 지지한다. 캐리어(11)는 적어도 하나의 기판(W)을 밀봉 상태로 수용한다. 캐리어(11)의 측면(11a)에는, 기판(W)을 출입하기 위한 개폐 도어(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 캐리어(11)는 측면(11a)이 반입반출부(13)측에 면하도록, 캐리어 스테이션(12) 상에 착탈 가능하게 설치된다.
반입반출부(13)는 캐리어 스테이션(12) 및 처리 블록(5)의 사이에 위치하고 있다. 반입반출부(13)는, 도 1 및 도 3에 나타나는 바와 같이 복수의 개폐 도어(13a)를 가진다. 캐리어 스테이션(12) 상에 캐리어(11)가 배치될 시에는, 캐리어(11)의 개폐 도어가 개폐 도어(13a)에 면한 상태가 된다. 개폐 도어(13a) 및 측면(11a)의 개폐 도어를 동시에 개방함으로써, 캐리어(11) 내와 반입반출부(13) 내가 연통한다. 반입반출부(13)는, 도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이 반송 암(A1)을 내장하고 있다. 반송 암(A1)은, 캐리어(11)로부터 기판(W)을 취출하여 처리 블록(5)으로 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 기판(W)을 수취하여 캐리어(11) 내로 되돌리도록 구성되어 있다.
처리 블록(5)은, 도 2에 나타나는 바와 같이 처리 모듈(PM1 ~ PM4)과, 막 두께 측정 유닛(U3)(처리실)과, 선폭 측정 유닛(U4)(처리실)을 포함한다.
처리 모듈(PM1)은, 기판(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 구성되어 있으며, BCT 모듈이라고도 불린다. 처리 모듈(PM1)은, 도 3에 나타나는 바와 같이 액 처리 유닛(U1)(처리실)과, 열 처리 유닛(U2)(처리실)과, 이들로 기판(W)을 반송하도록 구성된 반송 암(A2)을 포함한다. 처리 모듈(PM1)의 액 처리 유닛(U1)은, 예를 들면 하층막 형성용의 도포액을 기판(W)에 도포하도록 구성되어 있어도 된다. 처리 모듈(PM1)의 열 처리 유닛(U2)은, 예를 들면 액 처리 유닛(U1)에 의해 기판(W)에 형성된 도포막을 경화시켜 하층막으로 하기 위한 가열 처리를 행하도록 구성되어 있어도 된다. 하층막으로서는, 예를 들면 반사 방지(SiARC)막을 들 수 있다.
처리 모듈(PM2)은, 하층막 상에 중간막(하드 마스크)을 형성하도록 구성되어 있으며, HMCT 모듈이라고도 불린다. 처리 모듈(PM2)은 액 처리 유닛(U1)과, 열 처리 유닛(U2)과, 이들로 기판(W)을 반송하도록 구성된 반송 암(A3)을 포함한다. 처리 모듈(PM2)의 액 처리 유닛(U1)은, 예를 들면 중간막 형성용의 도포액을 기판(W)에 도포하도록 구성되어 있어도 된다. 처리 모듈(PM2)의 열 처리 유닛(U2)은, 예를 들면 액 처리 유닛(U1)에 의해 기판(W)에 형성된 도포막을 경화시켜 중간막으로 하기 위한 가열 처리를 행하도록 구성되어 있어도 된다. 중간막으로서는, 예를 들면 SOC(Spin On Carbon)막, 아몰퍼스 카본막을 들 수 있다.
처리 모듈(PM3)은, 중간막 상에 열강화성 또한 감광성의 레지스트막(R)을 형성하도록 구성되어 있으며, COT 모듈이라고도 불린다. 처리 모듈(PM3)은 액 처리 유닛(U1)과, 열 처리 유닛(U2)과, 이들로 기판(W)을 반송하도록 구성된 반송 암(A4)을 포함한다. 처리 모듈(PM3)의 액 처리 유닛(U1)은, 예를 들면 레지스트막 형성용의 도포액을 기판(W)에 도포하도록 구성되어 있어도 된다. 처리 모듈(PM3)의 열 처리 유닛(U2)은, 예를 들면 액 처리 유닛(U1)에 의해 기판(W)에 형성된 도포막을 경화시켜 레지스트막(R)으로 하기 위한 가열 처리(PAB : Pre Applied Bake)를 행하도록 구성되어 있어도 된다.
처리 모듈(PM4)은, 노광된 레지스트막의 현상 처리를 행하도록 구성되어 있으며, DEV 모듈이라고도 불린다. 처리 모듈(PM4)은 액 처리 유닛(U1)과, 열 처리 유닛(U2)과, 이들로 기판(W)을 반송하도록 구성된 반송 암(A5)을 포함한다. 처리 모듈(PM4)의 액 처리 유닛(U1)은, 예를 들면 레지스트막(R)을 부분적으로 제거하여 레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성하도록 구성되어 있어도 된다. 처리 모듈(PM4)의 열 처리 유닛(U2)은, 예를 들면 현상 처리 전의 가열 처리(PEB : Post Exposure Bake), 현상 처리 후의 가열 처리(PB : Post Bake) 등을 행하도록 구성되어 있어도 된다.
막 두께 측정 유닛(U3)은, 처리 모듈(PM3)에 의해 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막(R)의 막 두께를 측정하도록 구성되어 있다. 선폭 측정 유닛(U4)은, 처리 모듈(PM4)에 의해 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트 패턴의 선폭을 측정하도록 구성되어 있다. 막 두께 측정 유닛(U3) 및 선폭 측정 유닛(U4)은 일체화되어 있어도 된다. 즉, 하나의 유닛에 의해, 막 두께 및 선폭이 측정 가능하게 되어 있어도 된다. 막 두께 측정 유닛(U3)은, 예를 들면 카메라에 의해 촬상된 촬상 화상에 기초하여 막 두께를 측정해도 되고, 레이저 광 등의 조사에 의해 막 두께를 측정해도 된다. 선폭 측정 유닛(U4)도 마찬가지로, 예를 들면 카메라에 의해 촬상된 촬상 화상에 기초하여 선폭을 측정해도 되고, 레이저 광 등의 조사에 의해 선폭을 측정해도 된다.
처리 블록(5)은, 도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 캐리어 블록(4)의 근방에 위치하는 선반 유닛(14)을 포함한다. 선반 유닛(14)은 상하 방향으로 연장되어 있으며, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀을 포함한다. 선반 유닛(14)의 근방에는 반송 암(A6)이 마련되어 있다. 반송 암(A6)은 선반 유닛(14)의 셀끼리의 사이에서 기판(W)을 승강시키도록 구성되어 있다.
처리 블록(5)은, 인터페이스 블록(6)의 근방에 위치하는 선반 유닛(15)을 포함한다. 선반 유닛(15)은 상하 방향으로 연장되어 있으며, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀을 포함한다.
인터페이스 블록(6)은 반송 암(A7)을 내장하고 있으며, 노광 장치(3)에 접속되어 있다. 반송 암(A7)은 선반 유닛(15)의 기판(W)을 취출하여 노광 장치(3)로 전달하고, 노광 장치(3)로부터 기판(W)을 수취하여 선반 유닛(15)으로 되돌리도록 구성되어 있다.
도 1 ~ 도 3에 나타나는 바와 같이, 도포 현상 장치(2)의 내부 또는 외부에는, 센서 유닛(SE)(센서)이 배치되어 있어도 된다. 도포 현상 장치(2)의 외부의 센서 유닛(SE)은, 도 1 또는 도 2에 나타나는 바와 같이, 도포 현상 장치(2)의 외벽면에 장착되어 있어도 된다.
도포 현상 장치(2)의 내부의 센서 유닛(SE)은, 도 2 또는 도 3에 나타나는 바와 같이, 도포 현상 장치(2) 내에 있어서 기판(W)이 존재할 수 있는 장소에 배치되어 있어도 된다. 예를 들면 센서 유닛(SE)은, 캐리어(11) 내에 배치되어 있어도 되고, 처리 모듈(PM1 ~ PM4)의 액 처리 유닛(U1) 내에 배치되어 있어도 되고, 처리 모듈(PM1 ~ PM4)의 열 처리 유닛(U2) 내에 배치되어 있어도 되고, 선반 유닛(14, 15)의 셀 내에 배치되어 있어도 되고, 반송 암(A1 ~ A7) 등에 의한 기판(W)의 반송 경로(즉, 각 유닛(U1 ~ U4) 등의 외부)에 배치되어 있어도 된다.
센서 유닛(SE)은 예를 들면 온도 센서, 습도 센서, 기압 센서, 풍속 센서, 차압 센서, 서모그래피 카메라 및 점도 센서로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 센서를 포함하고 있어도 된다. 온도 센서는, 그 주변 환경의 온도를 측정하도록 구성되어 있어도 된다. 습도 센서는, 그 주변 환경의 상대 습도를 측정하도록 구성되어 있어도 된다. 기압 센서는, 그 주변 환경의 기압을 측정하도록 구성되어 있어도 된다. 풍속 센서는, 그 주변 환경의 풍속을 측정하도록 구성되어 있어도 된다. 차압 센서는, 도포 현상 장치(2)의 내외의 차압(예를 들면, 각 유닛(U1 ~ U4)의 내부와 도포 현상 장치(2)의 외부와의 차압)을 측정하도록 구성되어 있어도 된다. 서모그래피카메라는, 예를 들면 기판(W), 및 열 처리 유닛(U2) 내의 냉각판(81)(후술함) 등의 온도 분포를 측정하도록 구성되어 있어도 된다. 점도 센서는, 처리 모듈(PM3)에 있어서 이용되는 레지스트액의 점도를 측정하도록 구성되어 있어도 된다.
도포 현상 장치(2)는 디스플레이(16)(표시 장치)를 더 포함한다. 디스플레이(16)는 여러 가지의 정보를 화면 상에 표시하도록 구성되어 있다. 디스플레이(16)에 표시되는 정보는, 예를 들면 기판(W)의 처리 조건(예를 들면, 미리 설정된 레시피, 컨트롤러(Ctr)가 산출한 조건 등), 기판(W)의 촬상 화상, 센서 유닛(SE)에 의해 취득된 데이터(사전 데이터, 사후 데이터), 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정된 막 두께의 데이터(막 두께 실측치), 선폭 측정 유닛(U4)에 의해 측정된 선폭의 데이터(선폭 실측치), 컨트롤러(Ctr)에 의한 각종의 데이터의 해석 결과(예를 들면, 후술하는 예측 막 두께, 예측 선폭, 막 두께 모델, 선폭 모델 등)를 포함하고 있어도 된다.
컨트롤러(Ctr)는 도포 현상 장치(2)를 부분적 또는 전체적으로 제어하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(Ctr)의 상세에 대해서는 후술한다. 컨트롤러(Ctr)는 노광 장치(3)의 컨트롤러와의 사이에서 신호를 송수신하여, 노광 장치(3)의 컨트롤러와의 제휴에 의해 기판 처리 시스템(1)을 전체로서 제어하도록 구성되어 있어도 된다.
[액 처리 유닛]
이어서, 도 4를 참조하여, 액 처리 유닛(U1)에 대하여 더 상세하게 설명한다. 액 처리 유닛(U1)은 기판 유지부(20)와, 액 공급부(30)와, 액 공급부(40)와, 커버 부재(50)와, 블로어(B)를 구비한다.
기판 유지부(20)는 회전부(21)와, 샤프트(22)와, 유지부(23)를 포함한다. 회전부(21)는 컨트롤러(Ctr)로부터의 동작 신호에 기초하여 동작하며, 샤프트(22)를 회전시키도록 구성되어 있다. 회전부(21)는 예를 들면 전동 모터 등의 동력원이다. 유지부(23)는 샤프트(22)의 선단부에 마련되어 있다. 유지부(23) 상에는 기판(W)이 배치된다. 유지부(23)는, 예를 들면 흡착 등에 의해 기판(W)을 대략 수평으로 유지하도록 구성되어 있다. 즉, 기판 유지부(20)는 기판(W)의 자세가 대략 수평의 상태로, 기판(W)의 표면(Wa)에 대하여 수직인 중심축(회전축) 둘레로 기판(W)을 회전시킨다. 액 처리 유닛(U1)의 내부에 있어서, 센서 유닛(SE)은 기판 유지부(20)의 상방에 배치되어 있어도 된다.
액 공급부(30)는 기판(W)의 표면(Wa)에 처리액(L1)을 공급하도록 구성되어 있다. 처리 모듈(PM1)의 처리액(L1)은, 예를 들면 하층막을 형성하기 위한 도포액이어도 된다. 처리 모듈(PM2)의 처리액(L1)은, 예를 들면 중간막을 형성하기 위한 도포액이다. 처리 모듈(PM3)의 처리액(L1)은, 예를 들면 레지스트막(R)을 형성하기 위한 레지스트액이어도 된다. 처리 모듈(PM4)의 처리액(L1)은, 예를 들면 현상액이어도 된다. 레지스트액이 함유하는 레지스트 재료는 포지티브형 레지스트 재료여도 되고, 네거티브형 레지스트 재료여도 된다. 포지티브형 레지스트 재료는, 패턴 노광부가 녹고 패턴 미노광부(차광부)가 남는 레지스트 재료이다. 네거티브형 레지스트 재료는, 패턴 미노광부(차광부)가 녹고, 패턴 노광부가 남는 레지스트 재료이다.
액 공급부(30)는 공급 기구(31)와, 노즐(32)을 포함한다. 공급 기구(31)는 컨트롤러(Ctr)로부터의 신호에 기초하여, 용기(도시하지 않음)에 저류되어 있는 처리액(L1)을, 펌프 등의 송액 기구(도시하지 않음)에 의해 보내도록 구성되어 있다. 공급 기구(31)는 컨트롤러(Ctr)로부터의 신호에 기초하여, 노즐(32)을 높이 방향 및 수평 방향에 있어서 이동시키도록 구성되어 있다. 노즐(32)은, 공급 기구(31)로부터 공급되는 처리액(L1)을, 기판(W)의 표면(Wa)에 토출하도록 구성되어 있다.
액 공급부(40)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 처리액(L2)을 공급하도록 구성되어 있다. 처리 모듈(PM1)의 처리액(L2)은, 예를 들면 하층막의 주연 부분을 제거하기 위한 약액(예를 들면 유기 용제)이어도 된다. 처리 모듈(PM2)의 처리액(L2)은, 예를 들면 중간막의 주연 부분을 제거하기 위한 약액(예를 들면 유기 용제)이어도 된다. 처리 모듈(PM3)의 처리액(L2)은, 예를 들면 레지스트막(R)의 주연 부분을 제거하기 위한 약액(예를 들면 유기 용제)이어도 되고, 기판(W)의 표면(Wa) 상에 있어서의 레지스트액의 유동성의 향상을 목적으로 하여, 레지스트액의 도포에 앞서 기판(W)의 표면(Wa)에 공급되는 약액(예를 들면 유기 용제)이어도 된다. 처리 모듈(PM4)의 처리액(L2)은 예를 들면 린스액이어도 된다.
액 공급부(40)는 공급 기구(41)와, 노즐(42)을 포함한다. 공급 기구(41)는 컨트롤러(Ctr)로부터의 신호에 기초하여, 용기(도시하지 않음)에 저류되어 있는 처리액(L2)을, 펌프 등의 송액 기구(도시하지 않음)에 의해 보내도록 구성되어 있다. 공급 기구(41)는 컨트롤러(Ctr)로부터의 신호에 기초하여, 노즐(42)을 높이 방향 및 수평 방향에 있어서 이동시키도록 구성되어 있다. 노즐(42)은 공급 기구(41)로부터 공급되는 처리액(L2)을, 기판(W)의 표면(Wa)에 토출하도록 구성되어 있다.
커버 부재(50)는 기판 유지부(20)의 주위에 마련되어 있다. 커버 부재(50)는 본체(51)와, 배액구(52)와, 배기구(53)를 포함한다. 본체(51)는 기판(W)의 처리를 위하여 기판(W)에 공급된 처리액(L1, L2)을 받는 집액 용기로서 구성되어 있다. 배액구(52)는 본체(51)의 저부에 마련되어 있으며, 본체(51)에 의해 모아진 배액을 액 처리 유닛(U1)의 외부로 배출하도록 구성되어 있다. 배기구(53)는 본체(51)의 저부에 마련되어 있으며, 기판(W)의 주위를 흐른 하강류(다운 플로우)를 액 처리 유닛(U1)의 외부로 배출하도록 구성되어 있다.
블로어(B)는 액 처리 유닛(U1)에 있어서, 기판 유지부(20) 및 커버 부재(50)의 상방에 배치되어 있다. 블로어(B)는 컨트롤러(Ctr)로부터의 신호에 기초하여, 커버 부재(50)를 향하는 하강류를 형성하도록 구성되어 있다.
[열 처리 유닛의 구성]
이어서, 열 처리 유닛(U2)의 구성에 대하여, 도 5를 참조하여 설명한다. 열 처리 유닛(U2)은 하우징(60) 내에, 기판(W)을 가열하는 가열부(70)와, 기판(W)을 냉각하는 냉각부(80)를 포함한다. 하우징(60)은 냉각부(80)의 근방에 기판(W)의 반입반출구(61)가 마련되어 있다. 하우징(60) 내에 있어서, 센서 유닛(SE)은 반입반출구(61)의 근방에 배치되어 있어도 된다. 센서 유닛(SE) 중 차압 센서는, 하우징(60) 중 반입반출구(61)와는 반대측에 배치되어 있어도 된다.
가열부(70)는 열판(71)과, 승강 기구(72)를 포함한다. 열판(71)은 컨트롤러(Ctr)로부터의 지시에 기초하여, 상면에 배치된 기판(W)을 가열하도록 구성되어 있다. 승강 기구(72)는 컨트롤러(Ctr)로부터의 지시에 기초하여 승강 가능하게 구성된 3 개의 승강 핀(72a)을 포함한다. 각 승강 핀(72a)은 각각, 열판(71)에 마련된 관통홀(71a)에 삽입 관통되어 있다.
냉각부(80)는 냉각판(81)과, 승강 기구(82)를 포함한다. 냉각판(81)은 컨트롤러(Ctr)로부터의 지시에 기초하여, 상면에 배치된 기판(W)을 냉각하도록 구성되어 있다. 냉각판(81)은 컨트롤러(Ctr)로부터의 지시에 기초하여, 반입반출구(61)의 근방 위치와 열판(71)의 근방 위치와의 사이에서 이동 가능하게 구성되어 있다. 승강 기구(82)는, 컨트롤러(Ctr)로부터의 지시에 기초하여 승강 가능하게 구성된 3 개의 승강 핀(82a)을 포함한다. 각 승강 핀(82a)은 각각, 냉각판(81)에 마련된 슬릿(81a)에 삽입 관통되어 있다.
열 처리 유닛(U2)으로 기판(W)이 반입되는 경우, 승강 핀(82a)의 선단이 냉각판(81)보다 상방으로 돌출되도록, 승강 기구(82)에 의해 승강 핀(82a)이 상승한다. 이어서, 하우징(60) 내로 반입된 기판(W)이 승강 핀(82a)의 선단에 배치되면, 승강 기구(82)에 의해 승강 핀(82a)이 냉각판(81)보다 하방까지 강하한다. 이에 의해, 승강 핀(82a)으로부터 냉각판(81)으로 기판(W)이 전달된다.
이어서, 냉각판(81)이 열판(71)의 상방까지 이동한다. 이 상태에서, 승강 핀(72a)의 선단이 냉각판(81)보다 상방으로 돌출되도록, 승강 기구(72)에 의해 승강 핀(72a)이 상승한다. 이에 의해, 냉각판(81)으로부터 승강 핀(72a)으로 기판(W)이 전달된다. 이어서, 냉각판(81)이 반입반출구(61)의 근방까지 이동한다. 이 상태에서, 승강 기구(72)에 의해 승강 핀(72a)이 열판(71)보다 하방까지 강하한다. 이에 의해, 승강 핀(72a)으로부터 열판(71)으로 기판(W)이 전달된다. 열 처리 유닛(U2)으로부터 기판(W)이 반출되는 경우에는, 이상과는 반대의 동작이 행해진다.
[컨트롤러의 상세]
이어서, 컨트롤러(Ctr)의 상세에 대하여, 도 6 ~ 도 8을 참조하여 설명한다. 컨트롤러(Ctr)는, 도 6에 나타나는 바와 같이 기능 모듈로서, 기억부(M1)와, 막 두께 관계 처리부(M2)와, 선폭 관계 처리부(M3)를 포함한다. 이들 기능 모듈은, 컨트롤러(Ctr)의 기능을 편의상 복수의 모듈로 구획 지은 것에 불과하며, 컨트롤러(Ctr)를 구성하는 하드웨어가 이러한 모듈로 나누어져 있는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 각 기능 모듈은, 프로그램의 실행에 의해 실현되는 것에 한정되지 않고, 전용의 전기 회로(예를 들면 논리 회로) 또는 이를 집적한 집적 회로(ASIC : Application Specific Integrated Circuit)에 의해 실현되는 것이어도 된다.
기억부(M1)는, 각종 데이터를 기억하도록 구성되어 있다. 기억부(M1)는, 예를 들면 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(RM)로부터 읽어낸 프로그램, 외부 입력 장치(도시하지 않음)를 개재하여 오퍼레이터로부터 입력된 설정 데이터 등을 기억해도 된다. 당해 프로그램은, 도포 현상 장치(2)의 각 부를 동작시키도록 구성되어 있어도 된다. 기록 매체(RM)는, 예를 들면 반도체 메모리, 광 기록 디스크, 자기 기록 디스크, 광자기 기록 디스크여도 된다.
기억부(M1)는 기능 모듈로서, 사전 데이터 기억부(M11)와, 사후 데이터 기억부(M12)와, 막 두께 실측치 기억부(M13)와, 선폭 실측치 기억부(M14)와, 막 두께 모델 기억부(M15)와, 선폭 모델 기억부(M16)를 포함하고 있어도 된다.
사전 데이터 기억부(M11)는, 기판(W)이 처리되기 전의 시점에서 센서 유닛(SE)이 측정한 데이터를, 사전 데이터로서 기억하도록 구성되어 있어도 된다. 사전 데이터 기억부(M11)는, 예를 들면 기판(W)이 수용된 캐리어(11)가 도포 현상 장치(2)의 캐리어 스테이션(12)에 배치된 시점에 있어서 센서 유닛(SE)이 측정한 데이터를, 사전 데이터로서 기억하도록 구성되어 있어도 된다.
사후 데이터 기억부(M12)는, 기판(W)이 처리된 후의 시점에서 센서 유닛(SE)이 측정한 데이터를, 사후 데이터로서 기억하도록 구성되어 있어도 된다. 사후 데이터 기억부(M12)는, 예를 들면 액 처리 유닛(U1)에 의해 기판(W)이 액 처리된 후의 시점에 있어서 센서 유닛(SE)이 측정한 데이터를, 액 처리 후의 사후 데이터로서 기억하도록 구성되어 있어도 된다. 액 처리 후에는, 예를 들면 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(R)이 형성된 후의 시점, 레지스트막(R)이 현상되어 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트 패턴이 형성된 후의 시점 등이 포함된다. 사후 데이터 기억부(M12)는, 예를 들면 열 처리 유닛(U2)에 의해 기판(W)이 열 처리된 후의 시점에 있어서 센서 유닛(SE)이 측정한 데이터를, 열 처리 후의 사후 데이터로서 기억하도록 구성되어 있어도 된다.
막 두께 실측치 기억부(M13)는, 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정된 레지스트막(R)의 막 두께를 기억하도록 구성되어 있어도 된다. 선폭 실측치 기억부(M14)는, 선폭 측정 유닛(U4)에 의해 측정된 레지스트 패턴의 선폭을 기억하도록 구성되어 있어도 된다.
막 두께 모델 기억부(M15)는, 도포 현상 장치(2)의 상태와 도포 현상 장치(2)에 의해 기판(W)의 표면(Wa)에 형성되는 레지스트막(R)의 막 두께의 예측치(예측 막 두께)와의 관계를 나타내는 막 두께 모델을 기억하도록 구성되어 있어도 된다. 막 두께 모델은, 예를 들면 상이한 처리 조건 하에서 기판(W)을 처리하여 복수의 레지스트막(R)의 막 두께를 취득함으로써 경험적으로 얻어지는 모델이어도 되고, 컴퓨터 상에서의 시뮬레이션에 의해 물리적으로 얻어지는 모델이어도 되며, 이들 모델이 복합된 모델이어도 된다. 또한, 막 두께 모델은 도포 현상 장치(2)의 상태와 도포 현상 장치(2)에 의해 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막(R)의 막 두께를 대응시킨 레코드를 축적한 학습 데이터에 기초하는 기계 학습에 의해 생성되는 모델이어도 된다. 막 두께 모델의 일례는, 다중 회귀 분석에 의해 생성되는 다중 회귀식을 포함한다. 막 두께의 다중 회귀식은, 파라미터 y, a1 ~ ak, α1 ~ αk, e, k를
y : 목적 변수(예측 막 두께)
a1 ~ ak : 설명 변수(기판(W)의 처리 조건)
α1 ~ αk : 편회귀 계수
e : 오차
k : 2 이상의 자연수
로 했을 때에, 식 1로 정의되어도 된다.
y = α1 · a1 + α2 · a2 + ··· + αk · ak + e ··· (1)
선폭 모델 기억부(M16)는, 도포 현상 장치(2)의 상태와 도포 현상 장치(2)에 의해 기판(W)의 표면(Wa)에 형성되는 레지스트 패턴의 선폭의 예측치(예측 선폭)와의 관계를 나타내는 선폭 모델을 기억하도록 구성되어 있어도 된다. 선폭 모델은, 예를 들면 상이한 처리 조건 하에서 기판(W)을 처리하여 복수의 레지스트 패턴의 선폭을 취득함으로써 경험적으로 얻어지는 모델이어도 되고, 컴퓨터 상에서의 시뮬레이션에 의해 물리적으로 얻어지는 모델이어도 되며, 이들 모델이 복합된 모델이어도 된다. 또한, 선폭 모델은 도포 현상 장치(2)의 상태와 도포 현상 장치(2)에 의해 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트 패턴의 선폭을 대응시킨 레코드를 축적한 학습 데이터에 기초하는 기계 학습에 의해 생성되는 모델이어도 된다. 선폭 모델의 일례는, 다중 회귀 분석에 의해 생성되는 다중 회귀식을 포함한다. 선폭의 다중 회귀식은, 파라미터 z, b1 ~ bm, β1 ~ βm, f, m을
z : 목적 변수(예측 선폭)
b1 ~ bm : 설명 변수(기판(W)의 처리 조건)
β1 ~ βm : 편회귀 계수
f : 오차
m : 2 이상의 자연수
로 했을 때에, 식 2로 정의되어도 된다.
z = β1 · b1 + β2 · b2 + ··· + βk · bk + f ··· (2)
편회귀 계수(α1 ~ αk)는, 기판(W)이 처리되는 주변 환경의 온도에 따른 값, 기판(W)이 처리되는 주변 환경의 상대 습도에 따른 값, 기판(W)이 처리되는 주변 환경의 기압에 따른 값, 기판(W)이 처리되는 주변 환경의 풍속에 따른 값, 기판(W)에 도포되는 레지스트액의 점도에 따른 값, 기판(W)에 공급되는 유기 용제의 종류에 따른 값, 기판(W)의 온도 분포에 따른 값, 기판(W)이 처리되는 주변 환경과 도포 현상 장치(2)의 외부와의 기압차에 따른 값, 커버 부재(50)의 구조에 따른 값으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 값을 포함하고 있어도 된다. 편회귀 계수(β1 ~ βk)도 마찬가지이다.
막 두께 관계 처리부(M2)는, 기억부(M1)에 기억되어 있는 각종의 데이터에 기초하여, 이제부터 처리하고자 하는 기판(W)의 표면(Wa)에 대하여 정해진 막 두께의 레지스트막(R)을 형성하기 위한 처리를 행하도록 구성되어 있다. 막 두께 관계 처리부(M2)는, 도 6 및 도 7에 나타나는 바와 같이 예측부(M21)와, 출력부(M20)와, 갱신부(M23)와, 제어부(M25)를 포함한다.
예측부(M21)는, 도 7에 나타나는 바와 같이 사전 데이터 기억부(M11)에 기억되어 있는 사전 데이터와, 막 두께 모델 기억부(M15)에 기억되어 있는 막 두께 모델(식 1)에 기초하여, 이제부터 처리하고자 하는 기판(W)의 표면(Wa)에 형성되는 레지스트막(R)의 예측 막 두께(y)를 산출하도록 구성되어 있다.
출력부(M20)는, 도포 현상 장치(2)에 의해 기판(W)이 처리되기 전에, 예측 막 두께(y)에 기초하여, 기판(W)의 처리에 관한 지시 정보를 출력한다. 예를 들면 출력부(M20)는 산출부(M22)와, 판단부(M24)를 가진다.
산출부(M22)는, 예측부(M21)에 의해 산출된 예측 막 두께(y)에 기초하여, 당해 예측 막 두께(y)를 얻는데 적합한 기판(W)의 처리 조건을 산출하도록 구성되어 있다. 당해 처리 조건은, 상술한 지시 정보의 일례이다. 당해 처리 조건은, 예를 들면 처리 모듈(PM3)의 액 처리 유닛(U1)에 있어서의 기판 유지부(20)에 의한 기판(W)의 회전수여도 된다. 기판(W)의 회전수와, 그 회전수로 얻어지는 레지스트막(R)의 막 두께와의 사이에는 정해진 상관 관계가 있으므로, 미리 실험에 의해 당해 상관 관계의 식을 구해 두어도 된다. 산출부(M22)는, 당해 식에 예측 막 두께(y)를 적용함으로써, 이제부터 처리되는 기판(W)의 회전수를 산출해도 된다.
판단부(M24)는, 예측부(M21)에 의해 산출된 예측 막 두께(y)에 기초하여, 기판(W)의 처리를 계속할지 여부의 지시 정보(이하, '계속 가부 정보'라고 함)를 출력하도록 구성되어 있다. 판단부(M24)는, 예를 들면 예측부(M21)에 의해 산출된 예측 막 두께(y)가 정해진 설계치의 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 계속 가부 정보를 출력해도 된다. 예를 들면 판단부(M24)는, 도 6에 나타나는 바와 같이, 계속 가부 정보를 디스플레이(16)에 표시하도록 구성되어 있어도 된다.
갱신부(M23)는, 사후 데이터 기억부(M12)에 기억되어 있는 사후 데이터와, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 기억되어 있는 막 두께 실측치에 기초하여, 막 두께 모델 기억부(M15)에 기억되어 있는 막 두께 모델을 갱신하도록 구성되어 있다. 갱신부(M23)는, 예를 들면 당해 사후 데이터 및 당해 막 두께 실측치도 가미하여, 편회귀 계수(α1 ~ αk)를 재차 산출하도록 구성되어 있다. 갱신된 막 두께 모델은, 막 두께 모델 기억부(M15)에 기억된다. 갱신부(M23)는, 막 두께 모델의 갱신에 있어, 산출부(M22)에 의해 산출된 처리 조건을 더 이용해도 된다.
제어부(M25)는, 도 6 및 도 7에 나타나는 바와 같이, 산출부(M22)에 의해 산출된 처리 조건에 기초하여 도포 현상 장치(2)를 제어하도록 구성되어 있다. 제어부(M25)는, 예를 들면 산출부(M22)에 의해 산출된 기판(W)의 회전수로 기판(W)이 회전하도록, 액 처리 유닛(U1)에 있어서의 기판 유지부(20)를 제어해도 된다. 또한 상술한 판단부(M24)는, 계속 가부 정보를 제어부(M25)에 출력해도 된다. 판단부(M24)로부터 제어부(M25)에 출력되는 계속 가부 정보가 계속 불가를 나타내고 있는 경우, 제어부(M25)는, 기판(W)의 처리를 중지하도록 도포 현상 장치(2)를 제어해도 된다.
선폭 관계 처리부(M3)는, 기억부(M1)에 기억되어 있는 각종의 데이터에 기초하여, 이제부터 처리하고자 하는 기판(W)의 표면(Wa)에 대하여 정해진 선폭의 레지스트 패턴을 형성하기 위한 처리를 행하도록 구성되어 있다. 선폭 관계 처리부(M3)는, 도 6 및 도 7에 나타나는 바와 같이 예측부(M31)와, 출력부(M30)와, 갱신부(M33)와, 제어부(M35)를 포함한다.
예측부(M31)는, 도 7에 나타나는 바와 같이 사전 데이터 기억부(M11)에 기억되어 있는 사전 데이터와, 선폭 모델 기억부(M16)에 기억되어 있는 선폭 모델(식 2)에 기초하여, 이제부터 처리하고자 하는 기판(W)의 표면(Wa)에 형성되는 레지스트 패턴의 예측 선폭(z)을 산출하도록 구성되어 있다. 예측부(M31)는, 예측 선폭(z)의 산출에 있어, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 기억되어 있는 막 두께 실측치를 더 이용해도 된다.
출력부(M30)는, 도포 현상 장치(2)에 의해 기판(W)이 처리되기 전에, 예측 선폭(z)에 기초하여, 기판(W)의 처리에 관한 지시 정보를 출력한다. 예를 들면 출력부(M30)는 산출부(M32)와, 판단부(M34)를 가진다.
산출부(M32)는, 예측부(M31)에 의해 산출된 예측 선폭(z)에 기초하여, 당해 예측 선폭(z)을 얻는데 적합한 기판(W)의 처리 조건을 산출하도록 구성되어 있다. 당해 처리 조건은, 상술한 지시 정보의 일례이다. 당해 처리 조건은, 예를 들면 처리 모듈(PM4)의 열 처리 유닛(U2)에 있어서의 가열 처리(PEB)의 온도여도 된다. PEB의 온도와, 그 온도에서 얻어지는 레지스트 패턴의 선폭과의 사이에는 정해진 상관 관계가 있으므로, 미리 실험에 의해 당해 상관 관계의 식을 구해 두어도 된다. 산출부(M32)는, 당해 식에 예측 선폭(z)을 적용함으로써, 이제부터 처리되는 기판(W)의 PEB의 온도를 산출해도 된다.
판단부(M34)는, 예측부(M31)에 의해 산출된 예측 선폭(z)에 기초하여, 기판(W)의 처리를 계속할지 여부의 지시 정보(이하, '계속 가부 정보'라고 함)를 출력하도록 구성되어 있다. 판단부(M34)는, 예를 들면 예측부(M31)에 의해 산출된 예측 선폭(z)이 정해진 설계치의 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 계속 가부 정보를 출력해도 된다. 예를 들면 판단부(M34)는, 도 6에 나타나는 바와 같이, 계속 가부 정보를 디스플레이(16)에 표시하도록 구성되어 있어도 된다.
갱신부(M33)는, 사후 데이터 기억부(M12)에 기억되어 있는 사후 데이터와, 선폭 실측치 기억부(M14)에 기억되어 있는 선폭 실측치에 기초하여, 선폭 모델 기억부(M16)에 기억되어 있는 선폭 모델을 갱신하도록 구성되어 있다. 갱신부(M33)는, 예를 들면 당해 사후 데이터 및 당해 선폭 실측치도 가미하여, 편회귀 계수(β1 ~ βm)를 재차 산출하도록 구성되어 있다. 갱신된 선폭 모델은, 선폭 모델 기억부(M16)에 기억된다. 갱신부(M33)는, 선폭 모델의 갱신에 있어, 산출부(M32)에 의해 산출된 처리 조건을 더 이용해도 되며, 막 두께 모델 기억부(M15)에 기억되어 있는 막 두께 실측치를 더 이용해도 된다.
제어부(M35)는, 도 6 및 도 7에 나타나는 바와 같이, 산출부(M32)에 의해 산출된 처리 조건에 기초하여 도포 현상 장치(2)를 제어하도록 구성되어 있다. 제어부(M35)는, 예를 들면 산출부(M32)에 의해 산출된 PEB의 온도로 기판(W)을 열 처리하도록, 열 처리 유닛(U2)에 있어서의 열판(71)을 제어해도 된다. 또한 상술한 판단부(M34)는, 계속 가부 정보를 제어부(M35)에 출력해도 된다. 판단부(M34)로부터 제어부(M35)에 출력되는 계속 가부 정보가 계속 불가를 나타내고 있는 경우, 제어부(M35)는, 기판(W)의 처리를 중지하도록 도포 현상 장치(2)를 제어해도 된다.
컨트롤러(Ctr)의 하드웨어는, 예를 들면 하나 또는 복수의 제어용의 컴퓨터에 의해 구성되어 있어도 된다. 컨트롤러(Ctr)는, 도 8에 나타나는 바와 같이 하드웨어 상의 구성으로서 회로(C1)를 포함한다. 회로(C1)는, 전기 회로 요소(circuitry)로 구성되어 있어도 된다. 회로(C1)는 프로세서(C2)(예측부, 판단부, 갱신부, 산출부, 제어부)와, 메모리(C3)(기억부)와, 스토리지(C4)(기억부)와, 드라이버(C5)와, 입출력 포트(C6)를 포함하고 있어도 된다.
프로세서(C2)는, 메모리(C3) 및 스토리지(C4) 중 적어도 일방과 협동하여 프로그램을 실행하고, 입출력 포트(C6)를 개재한 신호의 입출력을 실행함으로써, 상술한 각 기능 모듈을 구성한다. 메모리(C3) 및 스토리지(C4)는 기억부(M1)로서 동작한다. 드라이버(C5)는, 도포 현상 장치(2)의 각종 장치를 각각 구동하는 회로이다. 입출력 포트(C6)는, 드라이버(C5)와 도포 현상 장치(2)의 각종 장치(예를 들면, 액 처리 유닛(U1), 열 처리 유닛(U2), 막 두께 측정 유닛(U3), 선폭 측정 유닛(U4), 디스플레이(16), 센서 유닛(SE) 등)와의 사이에서 신호의 입출력을 행한다.
기판 처리 시스템(1)은 하나의 컨트롤러(Ctr)를 구비하고 있어도 되고, 복수의 컨트롤러(Ctr)로 구성되는 컨트롤러군(제어부)을 구비하고 있어도 된다. 기판 처리 시스템(1)이 컨트롤러군을 구비하고 있는 경우에는, 상기의 기능 모듈이 각각, 하나의 컨트롤러(Ctr)에 의해 실현되어 있어도 되고, 2 개 이상의 컨트롤러(Ctr)의 조합에 의해 실현되어 있어도 된다. 컨트롤러(Ctr)가 복수의 컴퓨터(회로(C1))로 구성되어 있는 경우에는, 상기의 기능 모듈이 각각, 하나의 컴퓨터(회로(C1))에 의해 실현되어 있어도 되고, 2 개 이상의 컴퓨터(회로(C1))의 조합에 의해 실현되어 있어도 된다. 컨트롤러(Ctr)는 복수의 프로세서(C2)를 가지고 있어도 된다. 이 경우, 상기의 기능 모듈이 각각, 하나의 프로세서(C2)에 의해 실현되어 있어도 되고, 2 개 이상의 프로세서(C2)의 조합에 의해 실현되어 있어도 된다. 기판 처리 시스템(1)의 컨트롤러(Ctr)의 기능의 일부를 기판 처리 시스템(1)과는 별개의 장치에 마련하고, 또한 기판 처리 시스템(1)과 네트워크를 개재해 접속하여, 본 실시 형태에 있어서의 각종 동작을 실현해도 된다. 예를 들면, 복수의 기판 처리 시스템(1)의 프로세서(C2), 메모리(C3), 스토리지(C4)의 기능을 모아 1 개 또는 복수의 별개의 장치로 실현하면, 복수의 기판 처리 시스템(1)의 정보 및 동작을 원격으로 일괄적으로 관리 및 제어하는 것도 가능해진다.
[레지스트막의 형성 처리]
이어서, 도 7 및 도 9를 참조하여, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(R)을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 기판(W)의 처리의 개시에 있어, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사전 데이터 기억부(M11)에 송신한다. 이에 의해, 사전 데이터 기억부(M11)는 사전 데이터를 취득한다(도 9의 단계(S11)). 사전 데이터의 취득의 타이밍은, 레지스트막의 형성 처리가 행해지는 대상이 되는 기판(W)이 수용된 캐리어(11)가 캐리어 스테이션(12)에 배치되었을 때부터, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트액이 공급되기 직전까지의, 임의의 타이밍이어도 된다.
이어서, 사전 데이터 기억부(M11)에 기억되어 있는 사전 데이터와, 막 두께 모델 기억부(M15)에 기억되어 있는 막 두께 모델(식 1)에 기초하여, 예측부(M21)가, 레지스트막(R)의 예측 막 두께(y)를 산출한다(도 9의 단계(S12)). 이어서, 예측부(M21)에 의해 출력된 예측 막 두께(y)에 기초하여, 대상이 되는 기판(W)의 처리를 계속할지 여부를 나타내는 상기 계속 가부 정보를 판단부(M24)가 제어부(M25)에 출력한다(도 9의 단계(S13)). 계속 가부 정보가 계속 불가를 나타내는 경우(도 9의 단계(S13)에서 NO), 제어부(M25)가 도포 현상 장치(2)를 정지시킨다. 이에 의해, 대상이 되는 기판(W)에 레지스트막(R)이 형성되지 않고, 처리가 종료된다.
한편, 계속 가부 정보가 계속 가능을 나타내는 경우(도 9의 단계(S13)에서 YES), 예측부(M21)에 의해 산출된 예측 막 두께(y)에 기초하여, 대상이 되는 기판(W)의 처리 조건(회전수)을 산출부(M22)가 산출한다(도 9의 단계(S14)). 이어서, 산출부(M22)에 의해 산출된 처리 조건에 기초하여, 처리 모듈(PM3)의 액 처리 유닛(U1)을 제어부(M25)가 제어한다. 이에 의해, 정해진 막 두께(예측 막 두께(y)에 대응하는 막 두께)의 레지스트막(R)이 대상이 되는 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된다(도 9의 단계(S15)).
이어서, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사후 데이터 기억부(M12)에 송신한다. 이에 의해, 사후 데이터 기억부(M12)는 사후 데이터를 취득한다(도 9의 단계(S16)). 사후 데이터의 취득의 타이밍은, 대상이 되는 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(R)이 형성된 직후부터, 기판(W)에 다음의 처리가 행해질 때까지의, 임의의 타이밍이어도 된다.
이어서, 대상이 되는 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막(R)의 막 두께를, 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정한다(도 9의 단계(S17)). 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정된 레지스트막(R)의 막 두께의 데이터(막 두께 실측치)는, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 기억된다. 또한, 단계(S16)와 단계(S17)가 병행하여 실행되어도 되고, 단계(S17)가 단계(S16)보다 먼저 실행되어도 된다.
이어서, 사후 데이터 기억부(M12)에 기억되어 있는 사후 데이터와, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 기억되어 있는 막 두께 실측치에 기초하여, 막 두께 모델 기억부(M15)에 기억되어 있는 막 두께 모델의 편회귀 계수(α1 ~ αk)를 갱신부(M23)가 갱신한다(도 9의 단계(S18)). 이에 의해, 후속의 기판(W)이 처리될 시에는, 갱신 후의 막 두께 모델이 이용된다. 이상에 의해, 하나의 기판(W)에 대한 레지스트막(R)의 형성 처리가 종료된다.
[레지스트 패턴의 형성 처리]
이어서, 도 7 및 도 10을 참조하여, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트 패턴을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 기판(W)의 처리의 개시에 있어, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사전 데이터 기억부(M11)에 송신한다. 이에 의해, 사전 데이터 기억부(M11)는, 사전 데이터를 취득한다(도 10의 단계(S21)). 사전 데이터의 취득의 타이밍은, 레지스트 패턴의 형성 처리가 행해지는 대상이 되는 기판(W)이 수용된 캐리어(11)가 캐리어 스테이션(12)에 배치되었을 때부터, 기판(W)의 표면(Wa)의 레지스트막(R)에 현상액이 공급되기 직전까지의, 임의의 타이밍이어도 된다.
이어서, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성되어 있는 레지스트막(R)의 막 두께를, 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정한다(도 10의 단계(S22)). 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정된 레지스트막(R)의 막 두께의 데이터(막 두께 실측치)는, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 기억된다. 또한, 이와 같이 막 두께 실측치를 새롭게 측정하지 않고, 레지스트 패턴을 형성하고자 하는 기판(W)에 관하여 이미 측정된 데이터(도 9의 단계(S17)에서 측정된 데이터)를 이용해도 된다.
이어서, 사전 데이터 기억부(M11)에 기억되어 있는 사전 데이터와, 선폭 모델 기억부(M16)에 기억되어 있는 선폭 모델(식 2)과, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 기억되어 있는 막 두께 실측치에 기초하여, 예측부(M31)가, 레지스트 패턴의 예측 선폭(z)을 산출한다(도 10의 단계(S23)). 이어서, 예측부(M31)에 의해 산출된 예측 선폭(z)에 기초하여, 대상이 되는 기판(W)의 처리를 계속할지 여부를 나타내는 상기 계속 가부 정보를 판단부(M34)가 제어부(M35)에 출력한다(도 10의 단계(S24)). 계속 가부 정보가 계속 불가를 나타내는 경우(도 10의 단계(S24)에서 NO), 제어부(M35)가 도포 현상 장치(2)를 정지시킨다. 이에 의해, 대상이 되는 기판(W)에 레지스트 패턴이 형성되지 않고, 처리가 종료된다.
한편, 계속 가부 정보가 계속 가능을 나타내는 경우(도 10의 단계(S24)에서 YES), 예측부(M31)에 의해 출력된 예측 선폭(z)에 기초하여, 대상이 되는 기판(W)의 처리 조건(PEB 온도)을 산출부(M32)가 산출한다(도 10의 단계(S25)). 이어서, 산출부(M32)에 의해 산출된 처리 조건에 기초하여, 처리 모듈(PM4)의 열 처리 유닛(U2)을 제어부(M35)가 제어한다. 이에 의해, 정해진 선폭(예측 선폭(z)에 대응하는 선폭)의 레지스트 패턴이 대상이 되는 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된다(도 10의 단계(S26)).
이어서, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사후 데이터 기억부(M12)에 송신한다. 이에 의해, 사후 데이터 기억부(M12)는, 사후 데이터를 취득한다(도 10의 단계(S27)). 사후 데이터의 취득의 타이밍은, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트 패턴이 형성된 직후부터, 기판(W)에 다음의 처리가 행해질 때까지의, 임의의 타이밍이어도 된다.
이어서, 대상이 되는 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트 패턴의 선폭을, 선폭 측정 유닛(U4)에 의해 측정한다(도 10의 단계(S28)). 선폭 측정 유닛(U4)에 의해 측정된 레지스트 패턴의 선폭의 데이터(선폭 실측치)는, 선폭 실측치 기억부(M14)에 기억된다. 또한, 단계(S27)와 단계(S28)가 병행하여 실행되어도 되고, 단계(S28)가 단계(S27)보다 먼저 실행되어도 된다.
이어서, 사후 데이터 기억부(M12)에 기억되어 있는 사후 데이터와, 선폭 실측치 기억부(M14)에 기억되어 있는 선폭 실측치와, 산출부(M32)에 의해 산출된 처리 조건과, 막 두께 모델 기억부(M15)에 기억되어 있는 막 두께 실측치에 기초하여, 선폭 모델 기억부(M16)에 기억되어 있는 선폭 모델의 편회귀 계수(β1 ~ βm)를 갱신부(M33)가 갱신한다(도 10의 단계(S29)). 이에 의해, 후속의 기판(W)이 처리될 시에는, 갱신 후의 선폭 모델이 이용된다. 이상에 의해, 하나의 기판(W)에 대한 레지스트 패턴의 형성 처리가 종료된다.
[작용]
기판(W)의 표면(Wa)에 형성되는 레지스트막(R)의 막 두께 및 레지스트 패턴의 선폭은, 도포 현상 장치(2)의 각종 상태에 상관한다. 따라서 이상의 예에서는, 예측 막 두께(y)를 함수로 나타낸 막 두께 모델, 및 예측 선폭(z)을 함수로 나타낸 선폭 모델을 미리 준비하여, 도포 현상 장치(2)의 각종의 상태를 나타내는 사전 데이터를 이 모델에 적용함으로써, 이제부터 처리되는 기판(W)에 있어서의 막 두께 및 선폭을 예측하고 있다. 이 때문에, 기판(W)에 대한 장래의 처리 품질을, 예측 막 두께(y) 또는 예측 선폭(z)에 기초하여 판단할 수 있다(이른바, 피드 포워드 제어). 따라서, 예측 막 두께(y) 또는 예측 선폭(z)에 기초하여 기판(W)의 처리에 관한 지시 정보를 출력하고, 당해 지시 정보에 기초하여 기판(W)에 대한 처리를 실행함으로써, 기판(W)을 낭비하지 않고, 막 등의 구조물(레지스트막(R), 레지스트 패턴)을 기판(W) 상에 고정밀도로 형성하는 것이 가능해진다.
그런데, 도포 현상 장치(2)에 의한 기판(W)의 정해진 처리 조건(회전수)과, 실제로 얻어지는 레지스트막(R)의 막 두께와의 사이에는 일정한 상관성이 존재한다. 따라서 이상의 예에서는, 당해 상관성을 이용하여, 예측 막 두께(y)에 기초하여, 그 때의 처리 조건(회전수)을 산출하고 있다. 이 때문에, 이제부터 처리하고자 하는 기판(W)의 처리 조건을 자동적으로 설정하는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 도포 현상 장치(2)에 의한 기판(W)의 정해진 처리 조건(PEB 온도)과, 실제로 얻어지는 레지스트 패턴의 선폭과의 사이에는 일정한 상관성이 존재한다. 따라서 이상의 예에서는, 당해 상관성을 이용하여, 예측 선폭(z)에 기초하여, 그 때의 처리 조건(PEB 온도)을 산출하고 있다. 이 때문에, 이제부터 처리하고자 하는 기판(W)의 처리 조건을 자동적으로 설정하는 것이 가능해진다.
이상의 예에 의하면, 자동적으로 설정된 기판(W)의 처리 조건에 기초하여, 도포 현상 장치(2)가 제어된다. 이 때문에, 자동적으로 설정된 처리 조건에 기초하여 기판(W)을 실제로 처리하는 것이 가능해진다.
이상의 예에 의하면, 예측 막 두께에 기초하여, 기판(W)의 처리를 계속할지 여부의 지시 정보가 출력된다. 이 지시 정보가 계속 불가를 나타내는 경우에 기판(W)의 처리를 중지함으로써, 기판(W)의 낭비를 더 억제할 수 있다.
이상의 예에 의하면, 예측 선폭(z)을 함수로 나타낸 선폭 모델을 미리 준비하여, 도포 현상 장치(2)의 각종의 상태를 나타내는 사전 데이터와, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막(R)의 막 두께 실측치를 이 모델에 적용함으로써, 이제부터 처리되는 기판(W)에 있어서의 선폭을 예측할 수 있다. 이 경우, 예측 선폭(z)의 산출에, 막 두께 실측치가 더 이용된다. 이 때문에, 예측 선폭(z)의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
이상의 예에 의하면, 사후 데이터 및 막 두께 실측치에 기초하여, 막 두께 모델이 갱신된다. 즉, 기판(W)이 실제로 처리되었을 때의 각종의 파라미터를 이용하여, 막 두께 모델이 갱신된다. 이 때문에, 막 두께 모델의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 이상의 예에 의하면, 사후 데이터 및 선폭 실측치에 기초하여, 선폭 모델이 갱신된다. 즉, 기판(W)이 실제로 처리되었을 때의 각종의 파라미터를 이용하여, 선폭 모델이 갱신된다. 이 때문에, 선폭 모델의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
이상의 예에 의하면, 막 두께 모델은, 도포 현상 장치(2)에 의한 기판(W)의 정해진 처리 조건(회전수)과, 사후 데이터와, 막 두께 실측치에 기초하여 갱신될 수 있다. 이 경우, 막 두께 모델의 갱신에 이용되는 파라미터가 증가하므로, 막 두께 모델의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 이상의 예에 의하면, 선폭 모델은, 도포 현상 장치(2)에 의한 기판(W)의 정해진 처리 조건(PEB 온도)과, 사후 데이터와, 선폭 실측치에 기초하여 갱신될 수 있다. 이 경우, 선폭 모델의 갱신에 이용되는 파라미터가 증가하므로, 선폭 모델의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
이상의 예에 의하면, 막 두께 모델은, 복수의 편회귀 계수 및 복수의 설명 변수로 구성되는 다중 회귀식으로 구성되어 있다. 이 경우, 각종 요인이 고려된 막 두께 모델을, 비교적 간이하게 얻는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 선폭 모델은, 복수의 편회귀 계수 및 복수의 설명 변수로 구성되는 다중 회귀식으로 구성되어 있다. 이 경우, 각종 요인이 고려된 선폭 모델을, 비교적 간이하게 얻는 것이 가능해진다.
이상의 예에 의하면, 액 처리 유닛(U1)의 내부에 있어서, 센서 유닛(SE)은 기판 유지부(20)의 상방에 배치될 수 있다. 이 경우, 하강류의 영향에 의해, 센서 유닛(SE)은 기판 유지부(20)보다 위쪽에 위치한다. 이 때문에, 기판(W)에 공급된 각종의 처리액이 기판(W)으로부터 비산해도, 센서 유닛(SE)이 그 영향을 받기 어려워진다. 따라서, 기판(W)에 가까운 환경에서의 각종의 데이터를 센서 유닛(SE)에 의해 취득할 수 있다. 그 결과, 모델(막 두께 모델 또는 선폭 모델) 및 예측치(예측 막 두께 또는 예측 선폭)의 정밀도를 보다 높이는 것이 가능해진다.
[변형예]
본 명세서에 있어서의 개시는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 특허 청구의 범위 및 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 이상의 예에 대하여 각종 생략, 치환, 변경 등이 행해져도 된다.
(1) 도 11에 나타나는 바와 같이, 산출부(M22)는, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 기억되어 있는 막 두께 실측치로서, 금회의 처리 대상의 기판(W)보다 전에 처리된 기판(W)에 관한 막 두께 실측치에 기초하여, 기판(W)의 처리 조건을 산출하도록 구성되어 있어도 된다(이른바 피드백 제어). 마찬가지로, 산출부(M32)는, 선폭 실측치 기억부(M14)에 기억되어 있는 선폭 실측치로서, 금회의 처리 대상의 기판(W)보다 전에 처리된 기판(W)에 관한 선폭 실측치에 기초하여, 기판(W)의 처리 조건을 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
(2) 막 두께 모델을 경험적으로 얻기 위하여, 도 12에 예시되는 컨트롤러(Ctr)를 이용해도 된다. 이 경우, 먼저, 미리 정해진 상이한 처리 조건(레시피)에 기초하여 제어부(M25)가 기판(W)을 처리하여, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(R)을 형성한다. 이어서, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사후 데이터 기억부(M12)에 송신한다. 이어서, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막(R)의 막 두께를, 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정한다. 사후 데이터의 취득과 레지스트막(R)의 막 두께의 측정은 병행하여 실행되어도 되고, 일방이 타방에 선행하여 실행되어도 된다. 이어서, 사후 데이터 기억부(M12)에 축적된 사후 데이터와, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 축적된 막 두께 실측치에 기초하여, 갱신부(M23)가 편회귀 계수(α1 ~ αk)를 산출한다. 이렇게 하여, 예측 막 두께(y)의 산출에 이용되는 막 두께 모델이 준비된다.
마찬가지로, 선폭 모델을 경험적으로 얻기 위하여, 도 12에 예시되는 컨트롤러(Ctr)를 이용해도 된다. 이 경우, 먼저, 미리 정해진 상이한 처리 조건(레시피)에 기초하여 제어부(M35)가 기판(W)을 처리하여, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사후 데이터 기억부(M12)에 송신한다. 이어서, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트 패턴의 선폭을, 선폭 측정 유닛(U4)에 의해 측정한다. 사후 데이터의 취득과, 레지스트 패턴의 선폭의 측정은 병행하여 실행되어도 되고, 일방이 타방에 선행하여 실행되어도 된다. 이어서, 사후 데이터 기억부(M12)에 축적된 사후 데이터와, 선폭 실측치 기억부(M14)에 축적된 선폭 실측치에 기초하여, 갱신부(M33)가 편회귀 계수(β1 ~ βm)를 산출한다. 이렇게 하여, 예측 선폭(z)의 산출에 이용되는 선폭 모델이 준비된다. 또한 갱신부(M33)는, 막 두께 모델 기억부(M15)에 축적된 막 두께 실측치도 이용하여, 편회귀 계수(β1 ~ βm)를 산출해도 된다.
(3) 막 두께 모델을 경험적으로 얻기 위하여, 도 13에 예시되는 컨트롤러(Ctr)를 이용해도 된다. 이 경우, 도 12의 예와는 달리, 금회의 처리 대상의 기판(W)보다 전에 처리된 기판(W)에 관한 막 두께 실측치에 기초하여, 기판(W)의 처리 조건을 산출부(M22)가 산출한다(피드백 제어). 이어서, 산출된 당해 처리 조건에 기초하여, 후속의 기판(W)을 처리하여, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(R)을 형성한다. 이어서, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사후 데이터 기억부(M12)에 송신한다. 이어서, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막(R)의 막 두께를, 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 측정한다. 사후 데이터의 취득과 레지스트막(R)의 막 두께의 측정은 병행하여 실행되어도 되고, 일방이 타방에 선행하여 실행되어도 된다. 이어서, 사후 데이터 기억부(M12)에 축적된 사후 데이터와, 막 두께 실측치 기억부(M13)에 축적된 막 두께 실측치와, 산출부(M22)에 의해 산출된 처리 조건에 기초하여, 갱신부(M23)가 편회귀 계수(α1 ~ αk)를 산출한다. 이렇게 하여, 예측 막 두께(y)의 산출에 이용되는 막 두께 모델이 준비된다.
마찬가지로, 선폭 모델을 경험적으로 얻기 위하여, 도 13에 예시되는 컨트롤러(Ctr)를 이용해도 된다. 이 경우, 도 12의 예와는 달리, 금회의 처리 대상의 기판(W)보다 전에 처리된 기판(W)에 관한 선폭 실측치에 기초하여, 기판(W)의 처리 조건을 산출부(M32)가 산출한다(피드백 제어). 이어서, 산출된 당해 처리 조건에 기초하여, 후속의 기판(W)을 처리하여, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 도포 현상 장치(2)의 내외에 마련되어 있는 적어도 하나의 센서 유닛(SE)이 데이터를 측정하고, 당해 데이터를 사후 데이터 기억부(M12)에 송신한다. 이어서, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트 패턴의 선폭을, 선폭 측정 유닛(U4)에 의해 측정한다. 사후 데이터의 취득과 레지스트 패턴의 선폭의 측정은 병행하여 실행되어도 되고, 일방이 타방에 선행하여 실행되어도 된다. 이어서, 사후 데이터 기억부(M12)에 축적된 사후 데이터와, 선폭 실측치 기억부(M14)에 축적된 선폭 실측치와, 산출부(M32)에 의해 산출된 처리 조건에 기초하여, 갱신부(M33)가 편회귀 계수(β1 ~ βm)를 산출한다. 이렇게 하여, 예측 선폭(z)의 산출에 이용되는 선폭 모델이 준비된다.
(4) 판단부(M24)는, 도 14에 나타나는 바와 같이, 예측부(M21)에 의해 산출된 예측 막 두께(y)에 기초하여, 당해 예측 막 두께(y)의 산출의 기초가 된 사전 데이터에 이상이 있는지 여부를 판단해도 된다. 판단부(M24)는, 사전 데이터의 이상에 기초하여, 당해 사전 데이터가 측정된 센서 유닛(SE)의 근방 개소를 특정하도록 구성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 판단부(M34)는, 도 14에 나타나는 바와 같이, 예측부(M31)에 의해 산출된 예측 선폭(z)에 기초하여, 당해 예측 선폭(z)의 산출의 기초가 된 사전 데이터에 이상이 있는지 여부를 판단해도 된다. 판단부(M34)는, 사전 데이터의 이상에 기초하여, 당해 사전 데이터가 측정된 센서 유닛(SE)의 근방 개소를 특정하도록 구성되어 있어도 된다. 사전 데이터의 이상은 예를 들면 주성분 분석, MT법(Mahalanobis-Taguchi System), T법을 이용하여 판단되어도 된다.
(5) 예측부(M31)는, 도 15에 나타나는 바와 같이 예측 선폭(z)의 산출에 있어, 예측부(M21)에 의해 산출된 예측 막 두께(y)를 더 이용해도 된다. 이 경우, 예측 선폭(z)의 산출에, 예측 막 두께(y)가 더 이용된다. 이 때문에, 예측 선폭(z)의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
(6) 산출부(M22)에 의해 산출되는 처리 조건은, 처리 모듈(PM3)의 액 처리 유닛(U1)에 있어서의 기판(W)의 회전수뿐 아니라, 처리 모듈(PM3)의 열 처리 유닛(U2)에 있어서의 가열 처리(PAB)의 온도 또는 시간이어도 된다. 제어부(M25)는, 산출된 처리 조건(PAB의 온도 또는 시간)에 기초하여 열 처리 유닛(U2)을 제어해도 된다.
(7) 산출부(M32)에 의해 산출되는 처리 조건은, 처리 모듈(PM4)의 열 처리 유닛(U2)에 있어서의 가열 처리(PEB)의 온도뿐 아니라, 처리 모듈(PM4)의 열 처리 유닛(U2)에 있어서의 가열 처리(PEB)의 시간이어도 된다. 혹은, 산출부(M32)에 의해 산출되는 처리 조건은, 도포 현상 장치(2)의 액 처리 유닛(U1)에 있어서의 레지스트막(R)의 현상 시간 및 현상액의 온도여도 된다.
(8) 레지스트막(R)의 막 두께의 측정은, 도포 현상 장치(2)의 내부에 배치된 막 두께 측정 유닛(U3)에 의해 행해져도 되고, 도포 현상 장치(2)의 외부에 배치된 외부 측정 장치에 의해 행해져도 된다. 마찬가지로, 레지스트 패턴의 선폭의 측정은, 도포 현상 장치(2)의 내부에 배치된 선폭 측정 유닛(U4)에 의해 행해져도 되고, 도포 현상 장치(2)의 외부에 배치된 외부 측정 장치에 의해 행해져도 된다.
(9) 상기의 피드 포워드 제어 또는 피드백 제어는, 하나의 기판(W)마다 행해져도 되고, 복수의 기판(W)마다(로트마다) 행해져도 된다.
(10) 도포 현상 장치(2)의 상태를 칼만 필터에 의해 추정해도 된다.
(11) 막 두께 모델 또는 선폭 모델의 작성 시에 설명 변수를 선택하는 방법은, 예를 들면 변수 증가법이어도 되고, 변수 감소법이어도 되고, 변수 증감법이어도 되고, 인공 지능을 이용한 방법(유전적 알고리즘 등)이어도 되며, 이들의 조합이어도 된다.
[다른 예]
예 1. 정보 처리 장치의 일례는, 기판 처리 장치의 상태와 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델과, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 전에 있어서의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리될 때의 예측 막 두께를 산출하도록 구성된 예측부와, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리되기 전에, 예측 막 두께에 기초하여, 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 출력부를 구비한다. 이 경우, 기판 처리 장치의 각종 상태가, 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께에 상관하므로, 막 두께 모델에 사전 데이터를 입력함으로써, 기판에 형성되는 막 두께가 예측된다. 이 때문에, 기판에 대한 장래의 처리 품질을, 예측 막 두께에 기초하여 판단할 수 있다(이른바, 피드 포워드 제어). 따라서, 예측 막 두께 또는 예측 선폭에 기초하여 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하고, 당해 지시 정보에 기초하여 기판에 대한 처리를 실행함으로써, 기판을 낭비하지 않고, 막 등의 구조물을 기판 상에 고정밀도로 형성하는 것이 가능해진다.
예 2. 예 1의 출력부는, 예측 막 두께에 기초하여 처리 조건을 산출하도록 구성된 산출부를 가지고 있어도 된다. 기판의 처리 조건과 막 두께와의 사이에는 일정한 상관성이 존재하므로, 예측 막 두께를 이용함으로써, 이제부터 처리하고자 하는 기판의 처리 조건을 자동적으로 설정하는 것이 가능해진다.
예 3. 예 2의 장치는, 처리 조건에 기초하여 기판 처리 장치를 제어하도록 구성된 제어부를 더 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 자동적으로 설정된 처리 조건에 기초하여 기판을 실제로 처리하는 것이 가능해진다.
예 4. 예 1 ~ 예 3 중 어느 하나의 출력부는, 기판의 처리를 계속할지 여부의 지시 정보를 출력하는 판단부를 가지고 있어도 된다. 지시 정보가 계속 불가를 나타내는 경우에 기판(W)의 처리를 중지함으로써, 기판(W)의 낭비를 더 억제할 수 있다.
예 5. 예 1 ~ 예 4 중 어느 하나의 장치는, 기판이 처리되었을 때의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사후 데이터와, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리됨으로써 기판의 표면에 형성된 도포막의 막 두께 실측치에 기초하여, 막 두께 모델을 갱신하도록 구성된 갱신부를 더 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 기판이 실제로 처리되었을 때의 각종의 파라미터를 이용하여, 막 두께 모델이 갱신된다. 이 때문에, 막 두께 모델의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
예 6. 예 2의 장치에 있어서, 갱신부는, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 조건과, 사후 데이터와, 막 두께 실측치에 기초하여, 막 두께 모델을 갱신하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 기판이 실제로 처리되었을 때의 각종의 파라미터를 이용하여, 막 두께 모델이 갱신된다. 이 때문에, 막 두께 모델의 정밀도를 보다 높이는 것이 가능해진다.
예 7. 예 1 ~ 예 6 중 어느 하나의 장치에 있어서, 막 두께 모델은, 복수의 편회귀 계수 및 복수의 설명 변수로 구성되는 다중 회귀식이어도 된다. 이 경우, 각종 요인이 고려된 막 두께 모델을, 비교적 간이하게 얻는 것이 가능해진다.
예 8. 정보 처리 장치의 다른 예는, 기판 처리 장치의 상태와 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 패턴의 선폭과의 관계를 나타내는 선폭 모델과, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 전에 있어서의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리될 때의 예측 선폭을 산출하도록 구성된 예측부와, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리되기 전에, 예측 선폭에 기초하여, 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 출력부를 구비한다. 이 경우, 예 1의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 9. 예 8의 출력부는, 예측 선폭에 기초하여 처리 조건을 산출하도록 구성된 산출부를 가지고 있어도 된다. 이 경우, 예 2의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 10. 예 8의 장치는, 처리 조건에 기초하여 기판 처리 장치를 제어하도록 구성된 제어부를 더 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 예 3의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 11. 예 8 ~ 예 10 중 어느 하나의 출력부는, 기판의 처리를 계속할지 여부의 지시 정보를 출력하는 판단부를 가지고 있어도 된다. 이 경우, 예 4의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 12. 예 8 ~ 예 11 중 어느 하나의 장치는, 기판이 처리되었을 때의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사후 데이터와, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리됨으로써 기판의 표면에 형성된 패턴의 선폭 실측치에 기초하여, 선폭 모델을 갱신하도록 구성된 갱신부를 더 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 예 2의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 13. 예 12의 장치에 있어서, 갱신부는, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 조건과, 사후 데이터와, 선폭 실측치에 기초하여, 선폭 모델을 갱신하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 예 3의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 14. 예 8 ~ 예 13 중 어느 하나의 장치에 있어서, 예측부는 선폭 모델과, 사전 데이터와, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리됨으로써 기판의 표면에 형성된 도포막의 막 두께 실측치에 기초하여, 예측 선폭을 산출하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 예측 선폭의 산출에, 막 두께 실측치가 더 이용된다. 이 때문에, 예측 선폭의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
예 15. 예 8 ~ 예 13 중 어느 하나의 장치에 있어서, 예측부는 선폭 모델과, 사전 데이터와, 기판 처리 장치의 상태와 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델에 기초하여, 예측 선폭을 산출하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 예측 선폭의 산출에, 예측 막 두께가 더 이용된다. 이 때문에, 예측 선폭의 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
예 16. 예 8 ~ 예 15 중 어느 하나의 장치에 있어서, 선폭 모델은, 복수의 편회귀 계수 및 복수의 설명 변수로 구성되는 다중 회귀식이어도 된다. 이 경우, 예 6의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 17. 예 7 또는 예 16의 장치에 있어서, 복수의 편회귀 계수는, 기판에 도포되는 도포액의 점도에 따른 값, 기판 처리 장치 내의 온도에 따른 값, 기판 처리 장치 내의 상대 습도에 따른 값, 기판 처리 장치의 내외의 기압차에 따른 값, 기판 처리 장치 내의 풍속에 따른 값, 기판 처리 장치의 구조에 따른 값, 및, 기판의 처리에 이용되는 유기 용제의 종류에 따른 값으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 값을 포함하고 있어도 된다.
예 18. 예 1 ~ 예 17의 장치에 있어서, 사전 데이터는, 기판에 도포되는 도포액의 점도를 측정하도록 구성된 점도 센서, 기판 처리 장치 내의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서, 기판 처리 장치 내의 상대 습도를 측정하도록 구성된 습도 센서, 기판 처리 장치의 내외의 기압차를 측정하도록 구성된 차압 센서, 및, 기판 처리 장치 내의 풍속을 측정하도록 구성된 풍속 센서로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 센서에 의해 얻어지는 값을 포함하고 있어도 된다.
예 19. 예 18의 장치에 있어서, 적어도 하나의 센서는, 기판 처리 장치의 처리실 내 또는 처리실 외에 배치되어 있어도 된다.
예 20. 예 19의 장치에 있어서, 적어도 하나의 센서는, 기판 처리 장치의 처리 실 외이며, 또한 기판의 반송 경로 또는 기판의 수용 용기에 배치되어 있어도 된다.
예 21. 예 19 또는 예 20의 장치에 있어서, 적어도 하나의 센서는, 기판 처리 장치의 처리실 내이며, 또한 처리실에 마련된 기판 유지부의 상방에 배치되어 있어도 된다. 처리실 내에는 통상, 기판을 향해 하방으로 기류가 흐르고 있다(다운 플로우). 이 때문에, 기판의 하류측에서는, 기판을 처리하기 위한 각종의 처리액이 비산하기 쉬운 상황에 있다. 예 19에 따르면, 각종의 처리액에 영향을 받지 않고, 기판에 가까운 환경에서의 각종의 데이터를 센서에 의해 취득할 수 있다. 이 때문에, 모델(막 두께 모델 또는 선폭 모델) 및 예측치(예측 막 두께 또는 예측 선폭)의 정밀도를 보다 높이는 것이 가능해진다.
예 22. 정보 처리 방법의 일례는, 기판 처리 장치의 상태와 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델과, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 전에 있어서의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리될 때의 예측 막 두께를 산출하는 것과, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리되기 전에, 예측 막 두께에 기초하여, 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 것을 포함한다. 이 경우, 예 1의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 23. 정보 처리 방법의 다른 예는, 기판 처리 장치의 상태와 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 패턴의 선폭과의 관계를 나타내는 선폭 모델과, 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 전에 있어서의 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리될 때의 예측 선폭을 산출하는 것과, 기판 처리 장치에 의해 기판이 처리되기 전에, 예측 선폭에 기초하여, 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 것을 포함한다. 이 경우, 예 1의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
예 24. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 예 22 또는 예 23의 방법을 정보 처리 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있어도 된다. 이 경우, 예 1의 장치와 동일한 작용 효과가 얻어진다. 본 명세서에 있어서, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는 일시적이지 않은 유형의 매체(non-transitory computer recording medium)(예를 들면, 각종의 주 기억 장치 또는 보조 기억 장치), 또는 전파 신호(transitory computer recording medium)(예를 들면, 네트워크를 개재하여 제공 가능한 데이터 신호)를 포함하고 있어도 된다.

Claims (24)

  1. 기판 처리 장치의 상태와 상기 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델과, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 전에 있어서의 상기 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리될 때의 예측 막 두께를 산출하도록 구성된 예측부와,
    상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리되기 전에, 상기 예측 막 두께에 기초하여, 상기 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 출력부를 구비하는, 정보 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력부는, 상기 예측 막 두께에 기초하여, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 조건을 산출하도록 구성된 산출부를 가지는, 정보 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 산출부가 산출한 상기 처리 조건에 기초하여 상기 기판 처리 장치를 제어하도록 구성된 제어부를 더 구비하는, 정보 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력부는, 상기 예측 막 두께에 기초하여, 상기 기판의 처리를 계속할지 여부의 지시 정보를 출력하는 판단부를 가지는, 정보 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판이 처리되었을 때의 상기 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사후 데이터와, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리됨으로써 상기 기판의 표면에 형성된 도포막의 막 두께 실측치에 기초하여, 상기 막 두께 모델을 갱신하도록 구성된 갱신부를 더 구비하는, 정보 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 갱신부는, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 조건과, 상기 사후 데이터와, 상기 막 두께 실측치에 기초하여, 상기 막 두께 모델을 갱신하도록 구성되어 있는, 정보 처리 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 막 두께 모델은, 복수의 편회귀 계수 및 복수의 설명 변수로 구성되는 다중 회귀식인, 정보 처리 장치.
  8. 기판 처리 장치의 상태와 상기 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 패턴의 선폭과의 관계를 나타내는 선폭 모델과, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 전에 있어서의 상기 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리될 때의 예측 선폭을 산출하도록 구성된 예측부와,
    상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리되기 전에, 상기 예측 선폭에 기초하여, 상기 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 출력부를 구비하는, 정보 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 출력부는, 상기 예측 선폭에 기초하여, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 조건을 산출하도록 구성된 산출부를 가지는, 정보 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 산출부가 산출한 상기 처리 조건에 기초하여 상기 기판 처리 장치를 제어하도록 구성된 제어부를 더 구비하는, 정보 처리 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력부는, 상기 예측 선폭에 기초하여, 상기 기판의 처리를 계속할지 여부의 지시 정보를 출력하는 판단부를 가지는, 정보 처리 장치.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 기판이 처리되었을 때의 상기 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사후 데이터와, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리됨으로써 상기 기판의 표면에 형성된 패턴의 선폭 실측치에 기초하여, 상기 선폭 모델을 갱신하도록 구성된 갱신부를 더 구비하는, 정보 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 갱신부는, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 조건과, 상기 사후 데이터와, 상기 선폭 실측치에 기초하여, 상기 선폭 모델을 갱신하도록 구성되어 있는, 정보 처리 장치.
  14. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 예측부는 상기 선폭 모델과, 상기 사전 데이터와, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리됨으로써 상기 기판의 표면에 형성된 도포막의 막 두께 실측치에 기초하여, 상기 예측 선폭을 산출하도록 구성되어 있는, 정보 처리 장치.
  15. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 예측부는 상기 선폭 모델과, 상기 사전 데이터와, 상기 기판 처리 장치의 상태와, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델에 기초하여, 상기 예측 선폭을 산출하도록 구성되어 있는, 정보 처리 장치.
  16. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 선폭 모델은, 복수의 편회귀 계수 및 복수의 설명 변수로 구성되는 다중 회귀식인, 정보 처리 장치.
  17. 제 7 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 편회귀 계수는, 상기 기판에 도포되는 도포액의 점도에 따른 값, 상기 기판 처리 장치 내의 온도에 따른 값, 상기 기판 처리 장치 내의 상대 습도에 따른 값, 상기 기판 처리 장치의 내외의 기압차에 따른 값, 상기 기판 처리 장치 내의 풍속에 따른 값, 상기 기판 처리 장치의 구조에 따른 값, 및, 상기 기판의 처리에 이용되는 유기 용제의 종류에 따른 값으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 값을 포함하는, 정보 처리 장치.
  18. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 사전 데이터는, 상기 기판에 도포되는 도포액의 점도를 측정하도록 구성된 점도 센서, 상기 기판 처리 장치 내의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서, 상기 기판 처리 장치 내의 상대 습도를 측정하도록 구성된 습도 센서, 상기 기판 처리 장치의 내외의 기압차를 측정하도록 구성된 차압 센서, 및, 상기 기판 처리 장치 내의 풍속을 측정하도록 구성된 풍속 센서로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 센서에 의해 얻어지는 값을 포함하는, 정보 처리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는, 상기 기판 처리 장치의 처리실 내 또는 처리실 외에 배치되어 있는, 정보 처리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는, 상기 기판 처리 장치의 처리실 외이며, 또한 상기 기판의 반송 경로 또는 상기 기판의 수용 용기에 배치되어 있는, 정보 처리 장치.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는, 상기 기판 처리 장치의 처리실 내이며, 또한 상기 처리실에 마련된 기판 유지부의 상방에 배치되어 있는, 정보 처리 장치.
  22. 기판 처리 장치의 상태와 상기 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 도포막의 막 두께와의 관계를 나타내는 막 두께 모델과, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 전에 있어서의 상기 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리될 때의 예측 막 두께를 산출하는 것과,
    상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리되기 전에, 상기 예측 막 두께에 기초하여, 상기 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 것을 포함하는, 정보 처리 방법.
  23. 기판 처리 장치의 상태와 상기 기판 처리 장치에 의해 기판의 표면에 형성되는 패턴의 선폭과의 관계를 나타내는 선폭 모델과, 상기 기판 처리 장치에 의한 상기 기판의 처리 전에 있어서의 상기 기판 처리 장치의 상태를 나타내는 사전 데이터에 기초하여, 상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리될 때의 예측 선폭을 산출하는 것과,
    상기 기판 처리 장치에 의해 상기 기판이 처리되기 전에, 상기 예측 선폭에 기초하여, 상기 기판의 처리에 관한 지시 정보를 출력하는 것을 포함하는, 정보 처리 방법.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 기재된 정보 처리 방법을 정보 처리 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
KR1020210019221A 2020-02-21 2021-02-10 정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 KR20210106909A (ko)

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