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KR101430271B1 - 조정 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 노광 장치, 검사 장치, 측정 검사 시스템, 처리 장치, 컴퓨터 시스템 및 정보 기록 매체 - Google Patents

조정 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 노광 장치, 검사 장치, 측정 검사 시스템, 처리 장치, 컴퓨터 시스템 및 정보 기록 매체 Download PDF

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KR101430271B1
KR101430271B1 KR1020087022630A KR20087022630A KR101430271B1 KR 101430271 B1 KR101430271 B1 KR 101430271B1 KR 1020087022630 A KR1020087022630 A KR 1020087022630A KR 20087022630 A KR20087022630 A KR 20087022630A KR 101430271 B1 KR101430271 B1 KR 101430271B1
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KR
South Korea
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information
substrate
measurement
exposure
Prior art date
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KR1020087022630A
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English (en)
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Inventor
신이치 오키타
Original Assignee
가부시키가이샤 니콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 니콘 filed Critical 가부시키가이샤 니콘
Publication of KR20080103570A publication Critical patent/KR20080103570A/ko
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Abstract

호스트가 분석 내용을 구체적으로 지시한 분석 명령을 분석 장치에 발하면(단계 401), 분석 장치는 측정 검사기로부터, 2 종류의 측정 검사 결과를 수집하고(단계 403∼단계 409), 단계 411에서, 이들 측정 검사 결과를 분석하며, 웨이퍼(W)에 관한 일련의 프로세스의 처리 조건을 최적화한다. 단계 411에서는 필요에 따라서 처리 장치로부터, 그 처리 상태에 관한 데이터를 취득한다. 단계 413에서는 측정 검사 결과와 최적화 결과가 데이터베이스에 축적되고, 최적화 결과는 각종 처리 장치(측정 검사기 포함함)에 송신된다. 그 후 분석 장치는 호스트에 처리 종료를 통지한다(단계 417).

Description

조정 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 노광 장치, 검사 장치, 측정 검사 시스템, 처리 장치, 컴퓨터 시스템 및 정보 기록 매체{ADJUSTING METHOD, SUBSTRATE TREATING METHOD, SUBSTRATE TREATING DEVICE, EXPOSURE DEVICE, INSPECTION DEVICE, MEASUREMENT INSPECTION SYSTEM, TREATING DEVICE, COMPUTER SYSTEM, AND INFORMATION RECORDING MEDIUM}
본 발명은 조정 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 노광 장치, 검사 장치, 측정 검사 시스템, 처리 장치, 컴퓨터 시스템, 프로그램 및 정보 기록 매체에 관한 것이며, 더 자세히는 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법, 패턴을 기판 위에 형성하는 노광 처리와 기판을 검사하는 검사 처리를 포함하는 복수의 기판을 처리하는 기판 처리 방법, 상기 조정 방법 또는 기판 처리 방법을 이용하는 기판 처리 장치, 노광 장치 및 검사 장치, 노광 처리의 대상인 기판에 대하여, 측정 처리와 검사 처리 중 하나 이상을 실시하는 측정 검사 시스템, 특정 처리를 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대하여 실행하는 처리 장치, 상기 특정 처리의 처리 공정을 제어하는 컴퓨터 시스템, 패턴을 기판 위에 형성하는 노광 처리와 기판을 검사하는 검사 처리를 포함하는 복수의 기판 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램, 및 이 프로그램이 기록된 컴퓨터에 의한 판독이 가능한 정보 기록 매체에 관한 것이다.
반도체 소자, 액정 표시 소자, CCD(Charge Coupled Devices) 등의 촬상 소자, 또는 박막 자기헤드 등의 마이크로 디바이스(전자 디바이스)는 웨이퍼 등의 기판 위에 대하여, 성막·레지스트 도포 처리, 노광 처리, 포스트 베이크(PEB) 처리, 현상 처리, 에칭 처리 등의 일련의 복수의 기판 처리가, 반복됨으로써 제조된다. 일련의 기판 처리에서는 수율의 향상을 목적으로 하여, 개개의 기판 처리가 종료하면, 기판에 대한 측정 검사 처리를 행하고, 기판의 상태가 양호한지의 여부를 체크하고 있다. 성막·레지스트 도포 처리 후에서의, 기판 위의 막의 측정 검사 처리, 현상 처리나 에칭 처리 후의 기판 위에 형성된 패턴의 결함 검사 등은 그 일례이다. 이러한 측정 검사 처리의 측정 검사 결과는, 그 기판의 양부의 판정 외, 기판을 처리하는 각종 처리 장치, 예컨대 성막 장치, 코터·디벨로퍼(C/D), 노광 장치, 및 에칭 장치 등의 조정에도 이용된다.
예컨대, 성막·레지스트 도포 처리 후에서의 기판 위의 막의 측정 검사 처리에서 막의 이상이 확인된 경우에는 성막 장치 또는 코터를 조정하고, 또는 노광 처리 후의 기판 위의 패턴에서 이상이 확인된 경우에는 노광 장치를 조정하는 등, 단일의 측정 검사 결과에 기초하는 디바이스 제조 처리 장치의 조정은 종래부터 행해지고 있다.
최근에는 디바이스 패턴의 미세화에 수반하여, 예컨대 기판 위에 생성하는 막이 다층화되는 등, 일련의 복수의 기판 처리의 처리 내용이 보다 복잡화되어 있기 때문에, 단일의 측정 검사 결과에 기초하여 그 이상의 원인을 효율적으로 제거 하는 것이 점차 어려워지고 있다.
한편, 최근의 노광 장치에서는 디바이스 패턴의 미세화에 수반하여, 보다 높은 해상력이 요구되고 있어, 높은 해상력과 광초점 심도를 실현하는 액침 노광 기술을 이용한 노광 장치(액침 노광 장치)가 도입되어 왔다. 이 액침 노광 장치의 도입에 의해, 종래보다 미세한 디바이스 패턴의 전사가 가능해져 있다. 현재에는 액침 노광 장치와 종전의 노광 장치(드라이 노광 장치)를 효율적으로 운용하기 때문에, 허용되는 초점 심도가 좁은, 크리티컬한 패턴 전사 정밀도가 요구되는 층, 예컨대 콘택트홀 공정이나, 게이트 형성 공정(고립선)의 노광에는 액침 노광 장치가 이용되고, 패턴 전사 정밀도가 비교적 완한된 층의 노광에는, 종전의 노광 장치가 이용된다.
액침 노광에 의해 기판 위에 형성되는 패턴에 대해서는, 요구 정밀도가 높아지는 것이 일반적이다. 또한 기판에 잔류한 액체(잔액)는, 노광 후의 포스트 베이크, 현상, 에칭 등의 처리에 영향을 부여하기 때문에, 액체를 완전히 제거하고, 잔액이 없는 것을 확인해야 한다. 이와 같이, 액침 노광이 행해진 기판에 대해서는, 종전의 노광 장치에서의 노광이 행해진 기판에 대한 측정 검사와는 상이한 잔액 등을 검사하는 것이 바람직하지만, 현재 상황에서는 측정 검사기가 스탠드 얼론으로 구성되어 있는 경우도 있어, 드라이 노광이 행해진 기판에 대해서도, 액침 노광이 행해진 기판에 대해서도, 항상 동일한 측정 검사 조건으로 측정 검사 처리를 행하고 있는 것이 현재 상황이다.
본 발명은, 제1 관점에서 보면, 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서, 1개 이상의 기판에 관한 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과, 수집된 2 종류의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과, 최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정을 포함하는 조정 방법이다.
이것에 의하면, 일련의 복수의 기판 처리에 포함되는 측정 검사 처리 중 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하고, 수집된 2 종류의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화한다. 그리고 최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신한다. 이 때문에 1 종류의 측정 검사 결과만을 이용하여 그 처리 조건을 최적화하는 것보다 더 효율적인 처리 조건의 최적화가 가능해진다.
본 발명은, 제2 관점에서 보면, 본 발명의 조정 방법을 이용하여, 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 공정을 포함하는 제1 기판 처리 방법이다. 이것에 의하면, 본 발명의 조정 방법을 이용하여 기판 처리의 처리 조건을 적절히 조정할 수 있다.
본 발명은, 제3 관점에서 보면, 기판을 노광하여 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와 그 후에 기판을 검사하는 검사 처리를 포함하는 복수의 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 노광 처리가 액침 노광으로 행해졌는지 드라이 노광으로 행해졌는지에 관한 정보를 취득하는 취득 공정과, 취득된 정보에 기초하여, 상기 노광 처리가 액침 노광으로 행해졌다고 판단한 경우에, 본 발명의 조정 방법을 이용하여 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 공정을 포함하는 제2 기판 처리 방법이다. 이것에 의하면, 노광 처리가 액침 노광으로 행해졌는지, 드라이 노광으로 행해졌는지에 의해서, 기판 처리의 처리 조건을 적절히 조정하는 것이 가능하다.
본 발명은, 제4 관점에서 보면, 기판을 노광하여 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 그 후에 상기 기판을 검사하는 검사 처리를 포함하는 복수의 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 노광 처리를 액침 노광으로 행할지 드라이 노광으로 행할지에 관한 정보를 취득하는 취득 공정과, 취득된 정보에 따라서, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 내용을 조정하는 조정 공정과, 조정 결과를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정을 포함하는 제3 기판 처리 방법이다.
이것에 의하면, 노광 처리가 액침 노광으로 행할지 드라이 노광으로 행할지에 관한 정보에 따라서, 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 내용을 조정한다. 그리고 조정 결과를, 그 처리를 행하는 장치에 송신한다. 이 때문에 기판에 대하여 행해진 노광 방법에 따라서 그 처리 조건을 적절히 조정하여, 그 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 제5 관점에서 보면, 본 발명의 조정 방법, 및 본 발명의 제1, 제2, 제3 기판 처리 방법의 4개의 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여, 송신된 정보에 따라서 기판을 처리하는 기판 처리 장치이다. 이것에 의하면, 본 발명의 조정 방법, 및 본 발명의 제1∼제3 기판 처리 방법의 4개의 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 최적화된 처리 조건으로, 기판을 처리할 수 있기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 제6 관점에서 보면, 본 발명의 제3 기판 처리 방법을 이용하여, 송신된 정보에 따라서 기판에 대한 노광을 행하는 노광 장치이다. 이것에 의하면 본 발명의 제3 기판 처리 방법을 이용하여 최적화된 처리 조건으로, 노광을 행할 수 있기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 제7 관점에서 보면, 본 발명의 제3 기판 처리 방법을 이용하여, 송신된 정보에 따라서 기판의 측정 검사를 행하는 측정 검사 장치이다. 이것에 의하면 본 발명의 제3 기판 처리 방법을 이용하여 최적화된 측정 검사 조건으로, 측정 검사 처리를 행할 수 있기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 제8 관점에서 보면, 기판을 노광하여 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 그 후에 상기 기판을 검사하는 검사 처리를 포함하는 복수의 기판 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서, 상기 노광 처리를 액침 노광으로 행할지 드라이 노광으로 행할지에 관한 정보를 취득하는 취득 단계와, 취득된 정보에 따라서, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 내용을 조정하는 조정 단계와, 조정 결과를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 단계를 컴퓨터에 실행시키는 제1 프로그램이다.
이것에 의하면, 노광 처리가 액침 노광으로 행할지 드라이 노광으로 행할지에 관한 정보에 따라서, 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 내용을 조정하기 때문에, 기판에 대하여 행해진 노광에 따라서 그 처리 조건을 적절히 조정하여, 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 제9 관점에서 보면, 본 발명의 제1 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 제1 정보 기록 매체이다. 이것에 의하면, 제1 정보 기록 매체를 컴퓨터에 세팅하고, 그 내부의 제1 프로그램을 설치함으로써, 컴퓨터에 본 발명의 제1 프로그램을 실행시킬 수 있으며, 이것에 의해, 기판 처리의 처리 내용을 적절한 것으로 할 수 있다.
본 발명은, 제10 관점에서 보면, 액체를 통하지 않고 기판 위에 노광광을 조사하는 드라이 노광 처리의 대상인 기판에 대해서는 불필요한 특정 처리를, 액체를 통한 노광광으로 기판을 노광하는 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대하여 실행하는, 상기 특정 처리의 처리 공정을 컴퓨터 시스템에 실행시키는 프로그램으로서, 상기 액침 노광 처리와 상기 드라이 노광 처리 중 어느 대상의 기판인지를 나타내는 정보에 따라서, 상기 처리 공정에서의 상기 특정 처리를 기판에 대하여 실행할지의 여부를 변경하는 단계를, 상기 컴퓨터 시스템에 실행시키는 제2 프로그램이다.
이것에 의하면, 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대해서만, 그 기판에 요구되는 특정 처리(액침 특유의 처리)의 처리 공정을 실행하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 제11 관점에서 보면, 액체를 통하지 않고 기판 위에 노광광을 조사하는 드라이 노광 처리의 대상인 기판에 대해서는 불필요한 특정 처리를, 액체를 통한 노광광으로 기판을 노광하는 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대하여 실행하는, 상기 특정 처리의 처리 공정을 컴퓨터 시스템에 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터에 의한 판독이 가능한 정보 기록 매체로서, 상기 프로그램이, 상기 액침 노광 처리와 상기 드라이 노광 처리 중 어느 대상의 기판인지를 나타내는 정보에 따라서, 상기 처리 공정에서의 상기 특정 처리를 기판에 대하여 실행할지의 여부를 변경하는 단계를, 상기 컴퓨터 시스템에 실행시키는 프로그램인 제2 정보 기록 매체이다.
이것에 의하면, 제2 정보 기록 매체를 컴퓨터에 세팅하고, 그 내부의 프로그램(본 발명의 제2 프로그램과 실질적으로 동일)을 설치함으로써, 컴퓨터에 본 발명의 제2 프로그램을 실행시킬 수 있고, 이것에 의해, 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대해서만, 그 기판에 요구되는 특정 처리(액침 특유의 처리)의 처리 공정을 실행하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 제12 관점에서 보면, 액체를 통해 노광광으로 기판을 노광하는 액침 노광 처리, 또는 액체를 통하지 않고 노광광을 기판 위에 조사하는 드라이 노광 처리 중 어느 하나의 대상인 기판에 대하여, 측정 처리와 검사 처리 중 하나 이상을 실시하는 측정 검사 시스템으로서, 상기 드라이 노광 처리의 대상인 기판에 대해서는 불필요한 특정의 측정 검사 처리를, 상기 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대하여 실행하는 특정 측정 검사부를 포함하고, 상기 액침 노광 처리와 상기 드라이 노광 처리 중 어느 대상의 기판인지를 나타내는 정보에 따라서, 상기 특정 측정 검사부가 상기 특정한 측정 검사 처리를 실행하는지의 여부를 변경하는 측정 검사 시스템이다.
이것에 의하면, 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대해서만, 그 기판에 요구되는 특정한 측정 검사 처리(액침 특유의 측정 검사 처리)를 실행하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 제13 관점에서 보면, 액체를 통하지 않고 기판 위에 노광광을 조사하는 드라이 노광 처리의 대상인 기판에 대해서는 불필요한 특정 처리를, 액체를 통한 노광광으로 기판을 노광하는 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대하여 실행하는 처리 장치로서, 상기 액침 노광 처리와 상기 드라이 노광 처리 중 어느 대상의 기판인지를 나타내는 정보에 따라서, 상기 기판에 상기 특정 처리를 실행하는지의 여부를 변경하는 처리 장치이다.
이것에 의하면, 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대해서만, 그 기판에 요구되는 특정 처리(액침 특유의 처리)를 실행하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 제14 관점에서 보면, 액체를 통하지 않고 기판 위에 노광광을 조사하는 드라이 노광 처리의 대상인 기판에 대해서는 불필요한 특정 처리를, 액체를 통한 노광광으로 기판을 노광하는 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대하여 실행하는, 상기 특정 처리의 처리 공정을 제어하는 컴퓨터 시스템으로서, 상기 액침 노광 처리와 상기 드라이 노광 처리 중 어느 대상의 기판인지를 나타내는 정보에 따라서, 상기 처리 공정에서의 상기 특정 처리를 기판에 대하여 실행하는지의 여부를 변경하는 컴퓨터 시스템이다.
이것에 의하면, 액침 노광 처리의 대상인 기판에 대해서만, 그 기판에 요구되는 특정 처리(액침 특유의 처리)를 실행하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 디바이스 제조 처리 시스템의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 드라이 노광 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 3의 (A)는 웨이퍼의 전체도이고, 도 3의 (B)는 웨이퍼의 일부의 확대도이다.
도 4는 액침 노광 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에서의 노광 장치 본체를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서의 액침 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (A)∼도 7의 (C)는 각각 액침 시스템 고유의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (A) 및 도 8의 (B)는 각각 액침 모니터 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 액침 모니터 장치의 CCD 센서 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 CCD 센서 모듈에서의 각 라인 센서의 물체 평면 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10의 라인 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 기판 홀더에 설치된 액침 모니터 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 4에서의 제거 장치(T)를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 13에서의 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 13에서의 탄성 스테이터 및 진동체를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 14의 생성 장치의 작용을 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 17은 도 14의 생성 장치의 작용을 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 18은 도 14의 생성 장치의 작용을 설명하기 위한 제3 도면이다.
도 19는 도 14의 생성 장치의 작용을 설명하기 위한 제4 도면이다.
도 20의 (A) 및 도 20의 (B)는 각각 기체 분출구를 갖는 탄성 스테이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 21의 (A) 및 도 21의 (B)는 각각 흡인구를 갖는 탄성 스테이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 호스트에 의한 노광 장치의 제어 동작을 도시하는 도면이다.
도 23은 호스트에 의한 C/D의 제어 동작을 도시하는 도면이다.
도 24는 호스트에 의한 디바이스 제조 처리 장치군의 제어 동작을 도시하는 도면이다.
도 25는 호스트에 의한 측정 검사기의 제어 동작을 도시하는 도면이다.
도 26의 (A)는 액침 노광시의 액침 고유의 패턴 결함을 도시하는 화상의 일례이고, 도 26의 (B)는 액침 고유의 패턴의 특징을 도시하는 도면이다.
도 27은 호스트에 의한 분석 장치의 제어 동작을 도시하는 도면이다.
도 28은 프로세스에서의 개개의 처리를 나타내는 표이다.
도 29의 (A)는 웨이퍼 일부의 단면도이고, 도 29의 (B)는 마크 파형 데이터의 일례이며, 도 29의 (C)는 막 두께 데이터의 일례이다.
도 30은 웨이퍼 얼라이먼트의 최적화의 흐름도이다.
도 31의 (A)는 웨이퍼 일부의 단면을 도시하는 도면이고, 도 31의 (B)는 웨이퍼의 면 형상의 측정 데이터의 일례이며, 도 31의 (C)는 막 두께의 측정 데이터의 일례이다.
도 32는 포커스 제어 관련의 파라미터의 최적화의 흐름도이다.
도 33의 (A)는 이물 검사 데이터(B)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 33의 (B)는 이물 검사 데이터(C)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 34는 노광 전의 웨이퍼 외관 검사의 처리 조건의 최적화의 흐름도이다.
도 35는 액침 노광 관련의 처리 조건의 제1 최적화의 흐름도이다.
도 36은 웨이퍼(W) 위의 노광 경로를 도시하는 도면이다.
도 37은 얼라이먼트중의 액침 상태를 도시하는 도면이다.
도 38은 액침 노광 관련의 처리 조건의 제2 최적화에서의 분석 처리의 흐름도이다.
도 39는 액침 노광 관련의 처리 조건의 제3 최적화에서의 분석 처리의 흐름도이다.
도 40은 액침 노광 관련의 처리 조건의 제4 최적화에서의 분석 처리의 흐름도이다.
도 41은 액침 노광 관련의 처리 조건의 제5 최적화에서의 분석 처리의 흐름도이다.
도 42는 액침 노광 관련의 처리 조건의 제6 최적화에서의 분석 처리의 흐름 도이다.
도 43은 액침 노광 관련의 처리 조건의 제7 최적화에서의 분석 처리의 흐름도이다.
도 44는 액침 노광 관련의 처리 조건의 제8 최적화에서의 분석 처리의 흐름도이다.
도 45는 패턴의 중첩 정밀도 관련의 최적화의 제1 분석 처리의 흐름도이다.
도 46은 패턴이 중첩 정밀도 관련의 최적화의 제2 분석 처리의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태를 도 1∼도 46에 기초하여 설명한다.
[디바이스 제조 처리 시스템]
도 1에는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 디바이스 제조 처리 시스템(1000)의 개략 구성이 도시되어 있다. 이 디바이스 제조 처리 시스템(1000)은, 예컨대 반도체 공장 내에 구축된 시스템이고, 기판으로서의 웨이퍼를 처리하여 반도체 소자를 제조하는 시스템이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 디바이스 제조 처리 시스템(1000)은 공장 내 생산 관리 메인 호스트 시스템(600)과, 노광셀(700)과, 반송 라인(800)과, 디바이스 제조 처리 장치군(900)과, 노광 공정 관리 컨트롤러(160)와, 분석 장치(170)를 구비하고 있다.
[공장 내 생산 관리 메인 호스트 시스템]
공장 내 생산 관리 메인 호스트 시스템(이하 「호스트」라고 부름)(600)은, 디바이스 제조 처리 시스템(1000) 전체(구성 각 부)의 상태를 파악하고, 노광 셀(700), 반송 라인(800), 디바이스 제조 처리 장치군(900), 노광 공정 관리 컨트롤러(160), 및 분석 장치(170)를 통괄 제어하는 메인 호스트 컴퓨터이다. 호스트(600)와, 노광셀(700)과, 반송 라인(800)(보다 구체적으로는 그 컨트롤러)과, 디바이스 제조 처리 장치군(900)과, 노광 공정 관리 컨트롤러(160)와, 분석 장치(170)와의 사이는, 유선 또는 무선의 통신 네트워크 또는 전용 통신 회선을 통하여 접속되어 있고, 상호 데이터 통신을 행할 수 있다. 이 데이터 통신에 의해, 호스트(600)는 시스템 전체의 통괄 제어를 실현하고 있다.
노광셀(700)은 2대의 노광 장치(100, 101)와, 2대의 트랙(200A, 200B)과, 측정 검사기(120)와, 반송 라인(140)을 구비하고 있다.
노광 장치(100, 101)는 디바이스 패턴을, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼에 전사하는 장치이다. 노광 장치(100)는 액침 노광 기술을 이용하지 않고 노광(소위 드라이 노광)을 행하는 노광 장치이고, 노광 장치(101)는 액침 노광 기술을 이용하여 노광(소위 액침 노광)을 행하는 노광 장치이다. 이하에서는 노광 장치(100)를 드라이 노광 장치라고도 하고, 노광 장치(101)를 액침 노광 장치라고도 한다.
[드라이 노광 장치]
우선, 노광 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2에는 노광 장치(100)의 개략적인 구성의 일례가 도시되어 있다. 노광 장치(100)는 코히런트 조명광(EL)을 사출하는 조명계(10), 조명광(EL)에 의해 조명되는 디바이스 패턴 등이 형성된 레티클(R)을 유지하는 레티클 스테이지(RST), 조명광(EL)에 의해 조명된 디바이스 패턴 등을 투영하는 양측 텔리센트릭 투영광학계(PL), 노광 대상이 되는 웨이퍼(W) 를 유지하는 웨이퍼 스테이지(WST) 및 이들을 통괄 제어하는 주제어 장치(20) 등을 구비하고 있다.
조명계(10)로부터의 조명광(EL)은 레티클 스테이지(RST)에 유지된 레티클(R) 위에 형성된 회로 패턴 등의 디바이스 패턴을 조명한다. 이 조명광(IL)의 조사 영역을 조명 영역(IAR)으로 한다. 조명 영역(IAR)을 경유한 조명광(IL)은 투영광학계(PL)(광축을 AX로 함)를 통해, 웨이퍼 스테이지(WST)에 유지된 웨이퍼(W) 위에 입사한다. 이것에 의해 웨이퍼(W) 위의 조명 영역(IAR)의 공역인 조명광(IL)의 조사 영역(노광 영역)(IA)에는 조명 영역(IAR) 내의 디바이스 패턴의 투영상이 형성된다.
여기서, 투영광학계(PL)의 광축(AX)과 평행한 좌표 축을 Z축으로 하는 XYZ 좌표계를 생각한다. 웨이퍼 스테이지(WST)는 XY 평면과 평행한 이동면 위를 이동 가능하고, 웨이퍼(W)의 면을, Z축 방향의 시프트, θx(X축 둘레의 회전) 방향, θy(Y축 둘레의 회전) 방향으로 조정하는 것이 가능하다. 레티클 스테이지(RST)는 웨이퍼 스테이지(WST)에 동기하여 Y축 방향으로 이동하는 것이 가능하다. 이 양 스테이지(WST, RST)의 투영광학계(PL)의 투영 배율에 따른 Y축 방향으로의 동기 주사에 의해, 레티클(R) 위의 디바이스 패턴이, 조명 영역(IAR)을 가로지르는 데 동기하여, 웨이퍼(W)의 면이 노광 영역(IA)을 가로지른다. 이것에 의해, 레티클(R) 위의 디바이스 패턴 전체가, 웨이퍼(W) 위에 전사된다. 노광 장치(100)는 조명광(EL)에 대하여, 전술한 양 스테이지(RST, WST)의 상대 동기 주사와, 웨이퍼 스테이지(WST)의 단계를 반복함으로써, 웨이퍼(W) 위의 복수의 상이한 영역에 레티클(R) 위의 디 바이스 패턴을 전사한다. 즉 노광 장치(100)는 주사 노광(스텝 앤드 스캔) 방식의 노광 장치이다.
주제어 장치(20)는 조명광의 강도(노광량)를 제어하는 노광량 제어계, 양 스테이지(RST, WST)의 동기 제어, 투영광학계(PL)의 초점 심도 내에 웨이퍼(W)의 면을 일치시키는 오토포커스/레벨링 제어(이하, 단순히 포커스 제어라고 함) 등을 행하는 스테이지 제어계, 및 투영광학계(PL)의 결상 성능을 제어하는 렌즈 제어계(모두 도시 생략) 등을 구비하고 있다.
노광량 제어계는, 노광량을 검출 가능한 각종 노광량 센서의 검출값에 기초하여, 그 노광량을 목표값에 일치시키도록 제어하는 피드백 제어를 행하고 있다.
스테이지 제어계는, 스테이지(RST, WST)의 위치를 계측하는 간섭계 등의 계측값에 기초하여, 스테이지(RST, WST)의 위치를 목표 위치에 일치시키도록 제어하는 양 스테이지(RST, WST)의 위치 제어 및 속도 제한을 행하고 있다.
스테이지 제어계 중, 양 스테이지(WST, RST)의 동기 제어를 행하는 제어계를 동기 제어계로 하고, 스테이지 위치(웨이퍼면)의 Z 위치[즉 투영광학계(PL)의 포커스 방향에 관한 웨이퍼(W)의 위치], 및 X축 둘레, Y축 둘레의 회전량(디바이스 패턴의 투영상에 대한 웨이퍼면의 기울기)을 제어하는 제어계를, 포커스 제어계로 한다.
동기 제어계는, 주사 노광중, 양 스테이지(WST, RST)의 동기 제어를 행하고, 간섭계 등의 계측값에 기초하여, 이들의 동기 오차가 저감되도록, 피드백 제어를 행하고 있다. 또한 노광 장치(100)에는 웨이퍼면의 포커스/레벨링 어긋남을 복수 검출점으로써 검출하는 다점 AF(오토포커스) 센서(60a, 60b)가 설치되어 있다. 포커스 제어계는, 이 다점 AF 센서(60a, 60b)의 복수(예컨대 7×7=49)의 검출점 중에서, 예컨대 9개 정도의 검출점을 선택하고, 선택된 검출점에서의 9 채널분의 검출값으로부터, 웨이퍼면 높이 및 기울기를 구하며, 노광 영역(IA)에 대응하는 웨이퍼면을, 투영광학계(PL)의 상면(像面)에 일치시키는 피드백 제어를 행하고 있다.
노광 제어계에서의 노광량의 목표값과, 포커스 제어계의 포커스의 목표값은 웨이퍼(W) 위에 전사되는 디바이스 패턴을 고려하여 결정된다. 노광량을 횡축으로 하고, 포커스를 종축으로 하는 평면을 생각한다. 이 평면 내에서, 노광량의 목표값과 포커스의 목표값으로서 설정 가능한 범위를 나타내는 테투리(창)를 생각한다. 이 테투리를, 프로세스 윈도우라고 한다. 이 프로세스 윈도우 내의 노광량 또는 포커스이면, 제어의 목표값으로서 설정할 수 있다. 이 프로세스 윈도우는 디바이스 패턴의 설계상의 선폭, 패턴 선폭이 균일해지는 노광량과 포커스와의 관계, 및 투영광학계(PL)의 해상도와 초점 심도와의 밸런스 등을 고려하여 결정된다. 투영광학계의 초점 심도가 커지면, 프로세스 윈도우의 포커스 방향의 폭을 넓게 취할 수 있다.
투영광학계(PL)는 굴절 광학 소자(렌즈 소자) 등의 복수의 광학계(도시 생략)를 포함하고 있다. 이들 렌즈 소자 중, 몇 개의 렌즈 소자는 렌즈 제어계에 의해 외부로부터 그 위치와 자세를 조정 가능한 가동 렌즈로 되어 있다. 이들 렌즈 소자 각각이 X축, Y축, Z축(광축) 방향으로 시프트 구동 가능, 각 축 둘레의 회전 방향(θx, θy, θz)으로 회전 구동 가능, 즉 6 자유도로 구동 가능하게 되어 있 다. 렌즈 제어계는 대기압, 노광 장치(100)의 챔버 내의 온도, 노광량, 투영광학계(PL)의 렌즈의 온도를 모니터하고, 그 모니터 결과에 기초하여 투영광학계(PL)의 배율 변동량, 및 포커스 변동량을 산출하며, 이들 변동량에 기초하여, 결상 특성 보정 컨트롤러(48)를 이용하여, 투영광학계(PL) 내부의 기압의 조정과, 가동 렌즈 소자의 렌즈 간격의 조정을 행하고 있다. 이것에 의해 베스트 포커스 위치와, 배율이 목표값에 추종하게 된다.
[제어계 파라미터]
노광 장치(100)에서는, 상기 노광량 제어계, 스테이지 제어계, 렌즈 제어계의 동작을 규정하는 요인이 몇 가지 파라미터화되어 있다. 이들을 제어계 파라미터라고 한다. 이 제어계 파라미터의 값은, 적절한 범위 내에서 자유롭게 설정하는 것이 가능하다. 제어계 파라미터는 그 설정값을 변경할 때에, 프로세스를 일단 정지하여 장치 조정이 요구되는 조정계 파라미터와, 장치 조정을 요구하지 않는 비조정계 파라미터로 대별된다.
조정계 파라미터의 대표예에 대해서 몇 가지 설명한다. 우선 노광량 제어계 관련에서는 노광량을 검출하는 노광량 센서(도시 생략)의 조정 파라미터, 및 웨이퍼면 위의 조명광의 강도를 계측하는 조도 계측 센서(도시 생략)의 조정 파라미터 등이 있다. 또한 동기 제어계 관련에서는 스테이지(WST, RST)의 위치 측정용 간섭계로부터의 레이저 빔을 반사하기 위해 스테이지(WST, RST) 위에 설치된 이동 거울 굴곡 보정용의 보정 함수의 계수값 등의 파라미터, 피드백 제어의 위치 루프 게인, 속도 루프 게인, 및 적분시 상수 등이 있다. 또한 포커스 제어계 관련에서는 노광 시의 웨이퍼면과 투영광학계(PL)에 의한 최량 결상면을 일치시킬 때의 포커스 제어의 오프셋 조정값인 포커스 오프셋, 노광시의 웨이퍼면과 투영광학계(PL)의 최량 결상면을 일치시키기 위한 레벨링 조정 파라미터, 다점 AF 센서(60a, 60b)의 개개의 검출점의 센서인 위치 검출 소자(PSD)의 리니어리티, 센서간 오프셋, 각 센서의 검출 재현성, 채널간 오프셋, 웨이퍼 위에의 AF 빔 조사 위치(즉 검출점), 그 외 AF 면 보정 등에 관련되는 파라미터 등이 있다. 이들 조정계 파라미터의 값은, 모두 장치의 캘리브레이션, 또는 시운전에 의해 조정해야 하는 것이다.
다음에, 비조정계 파라미터의 대표예에 대해서 몇 가지 설명한다. 우선 노광량 제어계 관련에서는, 예컨대 조명계(10)에서의 ND 필터의 선택에 관한 파라미터, 및 노광량 목표값 등이 있다. 또한 동기 제어계 관련에서는, 예컨대 노광중인 양 스테이지(WST, RST)의 주사(스캔) 속도 등이 있다. 또한, 포커스 제어계 관련에서는, 예컨대 포커스 센서의 수 및 배치, 즉 포커스 센서의 선택 상태, 포커스 단차 보정 관련의 파라미터, 포커스 오프셋의 미조정량, 웨이퍼 외측 가장자리의 에지 샷(브로큰 샷)에서의 스캔 방향 등이 있다. 그 중에서도, 포커스 센서의 선택 상태는 높은 정밀도인 포커스 제어에 있어서는, 중요한 파라미터이다. 웨이퍼면은 완전히 편평하지 않고, 다점 AF 센서(60a, 60b)의 전체 검출점이 커버하는 영역 내에서도 요철이 존재한다. 따라서, 노광 영역(IA) 내의 웨이퍼면을, 투영광학계(PL)의 초점 심도 내에 정확히 위치시키기 위해서는, 각 검출점이 파악하는 웨이퍼면의 면 높이가 가능한 한 균일해지도록, 검출점을 선택하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
또한, 다점 AF 센서(60a, 60b)의 각 검출점에서 검출되는 웨이퍼면의 높이는, 그 검출점에서의 레지스트막 등의 막 두께에 영향을 받는 경우가 있다. 막 두께의 영향을 저감하기 위해, 검출점이 파악하는 지점의 레지스트막의 막 두께를 가능한 한 균일해지도록, 검출점을 선택하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
이들 파라미터의 설정값은, 모두 장치의 캘리브레이션을 행하지 않고 값을 변경하는 것이 가능한 파라미터이고, 노광 레시피에 의해 지정되는 것이 많다. 또한 ND 필터에 대해서는, 어느 웨이퍼(W)에 대한 노광 시작시에, 노광량 목표값을 적당히(예컨대 최소로) 설정한 상태로 1회만 행해지는 체크(평균 파워 체크)의 결과에 의해 선택된다. 또한 이 ND 필터의 선택에 의해서는 스캔 속도도 어느 정도 미세 조정된다.
웨이퍼(W) 위의 디바이스 패턴의 선폭 및 전사 위치는 노광량, 동기 정밀도, 포커스의 각 제어 오차에 의해 설계값으로부터 어긋난다. 그래서 노광 장치(100)에서는 노광량 제어계로부터 얻어지는 노광량 오차에 관련되는 제어량의 시계열 데이터(노광량 트레이스 데이터), 동기 제어계로부터 얻어지는 동기 정밀도 오차에 관련되는 제어량의 시계열 데이터(동기 정밀도 트레이스 데이터), 포커스 제어계로부터 얻어지는 포커스 오차에 관련되는 제어량의 시계열 데이터(포커스 트레이스 데이터), 투영광학계(PL)의 렌즈 제어계로부터 얻어지는 렌즈 제어 오차에 관련되는 제어량의 시계열 데이터(렌즈 트레이스 데이터)를 로그인하고 있다. 로그인된 트레이스 데이터는 후술하는 바와 같이, 분석 장치(170)에서의 파라미터의 최적화에 이용된다.
[웨이퍼]
도 3의 (A)에는, 노광 장치(100)에서 노광 대상이 되는 웨이퍼(W)의 일례가 도시되어 있다. 도 3의 (A)에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W) 위에서는, 디바이스 패턴이 복수의 영역(SAP)에 형성되어 있다. 이 영역(SAP)은 샷 영역이라고도 불리고 있다. 도 3의 (B)에 도시되는 바와 같이, 각 샷 영역(SAP)에는 웨이퍼 마크(MXP, MYP)가 부설되어 있다. 웨이퍼 마크(MXP, MYP)는 그 형상 등으로부터 그 위치 정보를 검출하는 것이 가능한 마크이다. 예컨대 도 3의 (B)에서는 웨이퍼 마크(MXP, MYP)는 라인 앤드 스페이스 마크로서 도시되어 있다. 웨이퍼 마크의 형상으로서는, 그 외에도 박스 마크, 십자 마크 등을 채용할 수 있고, 웨이퍼의 하지의 요철에 의해 형성된 단차 마크여도 좋고, 반사율의 차이에 의해 형성된 명암 마크여도 좋다.
노광 장치(100)에서는 웨이퍼(W) 위의 샷 영역(SAP)에 대하여, 레티클(R) 위의 디바이스 패턴을, 정확히 중첩 노광해야 한다. 정확한 중첩 노광을 실현하기 위해서는, 각 샷 영역(SAP)의 위치를 정확히 파악해야 한다. 웨이퍼 마크는 각 샷 영역(SAP)의 위치[그 중심(CP)의 위치]를 파악하기 위해 설치되어 있다. 웨이퍼 마크(MXP, MYP)는 그것이 부설된 샷 영역(SAP)의 디바이스 패턴과 함께 전사 형성된 것이기 때문에, 웨이퍼(W) 위의 이들의 위치 관계는 대략 고정되어 있고, 마크의 위치를 알면 그 샷 영역의 중심 위치(CP)를 구할 수 있게 되어 있다.
또한, 도 3의 (A), 도 3의 (B)에 도시되는 웨이퍼(W), 샷 영역(SAP), 웨이퍼 마크(MXP, MYP)는 어디까지나 일례로서, 그 사이즈, 샷 영역 하나당의 수, 배열 상태, 형상 등은 적절하게 변경될 수 있는 것이다.
도 2를 다시 참조하면, 웨이퍼 마크(MXP, MYP)의 위치를 계측하기 위해, 노광 장치(100)에는 얼라이먼트계(ALG)가 설치되어 있다. 이 얼라이먼트계(ALG)에서는 웨이퍼 마크(MXP, MYP) 근방의 웨이퍼(W)의 하지의 요철 또는 반사율의 분포를, 내부에 구비하는 얼라이먼트 센서를 이용하여 광전 검출한다. 이 광전 검출에 의해, 이 웨이퍼 마크(MXP, MYP)를 포함하는 웨이퍼면에 상당하는 광전 변환 신호를 얻을 수 있고, 이 광전 변환 신호에 대응하는 파형 데이터를 얻을 수 있게 된다. 얼라이먼트계(ALG)에서는, 검출한 파형 데이터로부터, 웨이퍼 마크(MXP, MYP)에 대응하는 파형(마크 파형)을 추출하고, 그 추출 결과에 기초하여 마크의 위치를 검출한다. 얼라이먼트계(ALG)에서는, 검출 시야 내에서의 마크의 검출 위치와, 얼라이먼트 센서의 검출 시야 자체의 XY 위치에 기초하여, XY 좌표계에서의 웨이퍼 마크(MXP, MYP)의 위치를 산출한다. 노광 장치(100)에서는, 그 산출 결과에 기초하여, 디바이스 패턴의 전사 위치가 결정된다.
또한, 디바이스 패턴의 정확한 중첩 노광을 행하기 위해서는, 웨이퍼(W) 위의 모든 샷 영역(SAP)의 위치 정보를 계측하여도 좋지만, 그러면 작업 처리량에 영향을 미칠 우려가 있다. 그래서 노광 장치(100)에서는 실제로 계측하는 웨이퍼 마 크를 한정하고, 계측된 웨이퍼 마크의 위치 정보로부터, 웨이퍼 위의 샷 영역(SAP)의 배열[도 3(A)의 αβ 좌표계로 규정되는 샷 배열]을 통계적으로 추정하는 글로벌 얼라이먼트 기술을 채용하고 있다. 노광 장치(100)에서는, 이 글로벌 얼라이먼트로서, 설계상의 샷 배열에 대한 실제의 샷 배열의 어긋남을, X, Y를 독립 변수로 하는 다항식으로 표현하고, 통계 연산을 행하여 그 다항식에서의 타당한 계수를 구하는, 소위 EGA 방식의 웨이퍼 얼라이먼트가 채용되어 있다. EGA 방식의 웨이퍼 얼라이먼트에서는, 우선 계측 대상의 웨이퍼 마크를 계측하는 샷 영역(SAP)을 몇 가지 선택한다. 선택된 샷 영역을 샘플 샷이라고 한다. 얼라이먼트계(ALG)에서는, 샘플 샷에 부설된 웨이퍼 마크(샘플 마크)의 위치를 계측한다. 이러한 계측 동작을, 이하에서는 EGA 계측이라고 부른다.
EGA 방식의 웨이퍼 얼라이먼트에서는, 이 EGA 계측의 계측 결과, 즉 몇 개의 샘플 마크의 위치 정보에 기초하는 통계 연산에 의해, 각 샷 영역의 XY 위치 좌표를 나타내는 보정량을 추정한다. 이러한 연산을, 이하에서는 EGA 연산이라고 부른다. 또한 EGA 방식의 웨이퍼 얼라이먼트에 대해서는, 일본 특허 공개 소61-44429호 공보(대응하는 미국 특허 제4,780,617호 명세서) 등에 개시되어 있다.
상기한 다항식에 의해 구해지는, 각 샷 영역 위치의 XY 보정량을, EGA 보정량이라고 한다. EGA 방식의 웨이퍼 얼라이먼트로 구해지는 다항식의 계수는, 최소 제곱법으로 구한 것이기 때문에, 마크 위치의 실측값과, EGA 보정량에 의해 보정된 마크 위치 사이에는 어긋남(비선형 오차 성분)이 남는다. 이 어긋남을 잔차라고 한 다. 이 잔차는 정밀도의 관점에서 보면, 작은 쪽이 바람직한 것은 물론이다.
잔차를 작게 하기 위한 수단의 하나가, EGA 다항식 모델의 고차화이다. 예컨대 EGA 다항식 모델을, 1차식이 아니라, 2차식 또는 3차식으로 하는 편이 잔차는 당연히 작아진다. 단, 다항식을 고차화하는 경우에는, 그것에 맞춰서 샘플 샷의 수를 늘려야 한다.
또한, 어느 일부의 샘플 마크의 계측 결과가, 실제의 샷 배열로부터 현저히 어긋나 있는 경우에는, 전체의 잔차가 커지는 경향이 있다. 따라서, 이러한 샘플 마크의 계측 위치에 대해서는, EGA 연산에 이용하지 않도록 리젝트하는 것이 바람직하다. 즉 EGA 계측에 의해 샘플 마크의 위치 중의 몇 개를, EGA 연산에 이용하지 않도록 하여, 추정 정밀도를 높여 가는 것도 가능하다. 이와 같이, 샘플 마크의 수 및/또는 배치의 선택은 EGA 방식의 웨이퍼 얼라이먼트에 있어서 중요한 요인이 된다.
[얼라이먼트 관련 파라미터]
노광 장치(100)에서는, 상기 얼라이먼트계(ALG)를 이용한 EGA 방식의 웨이퍼 얼라이먼트에 관련되는 동작을 규정하는 요인을 몇 가지 파라미터화하고, 얼라이먼트 관련 파라미터로서 그 설정값을 조정할 수 있다. 얼라이먼트 관련 파라미터는 그 값을 조정하는 데, 얼라이먼트계에 의한 재차의 계측을 필요로 하지 않는 파형 처리 파라미터와, 재차의 계측을 필요로 하는 실측을 필요로 하는 파라미터로 대별된다.
파형 처리 파라미터로서는, 예컨대 이미 계측된 샘플 마크로부터 선택되는, 실제로 EGA 연산에 이용하는 샘플 마크의 조합(샘플 마크의 수 및/또는 위치)이 있다. 즉 계측된 샘플 마크를 모두 EGA 연산에 이용하는 것이 아니라, 그 중 샘플 마크의 적당한 조합에 의한 EGA 연산을 행하는 것으로 한 경우, 그 조합이 파형 처리 파라미터가 된다. 또한 마크 단위·샷 영역 단위에서의 샘플 마크의 리젝트의 지정, 마크 검출시의 리젝트 리미트값(샘플 마크를 EGA 연산으로부터 리젝트하는지의 여부의 기준이 되는 임계값) 등도 파형 처리 파라미터에 포함된다.
또한, 얼라이먼트계가, 복수 종류의 얼라이먼트 센서를 구비하고, 모든 센서로 마크 검출을 행하고 있던 경우에, 실제의 마크 위치의 검출에 이용된 파형 데이터를 검출한 얼라이먼트 센서의 종류[FIA(Field Image Alig㎚ent) 방식이거나, LSA(Laser Step Alig㎚ent) 방식 등]도 파형 처리 파라미터에 포함된다. 또한 파형 데이터에 대한 처리 조건, 즉 신호 처리 조건[신호 처리 알고리즘(에지 추출법, 템플릿 매칭법, 접힘(folding) 자기 상관법 등, 슬라이스 레벨 등)]도 파형 처리 파라미터에 포함된다.
또한, EGA 다항식 모델의 종류[6 파라미터 모델, 10 파라미터 모델, 샷 내 평균화 모델, 샷 요인 간접 적용 모델, 고차 EGA 처리 조건(사용 차수와 사용 보정 계수)등], 가중 EGA 처리 조건, EGA 옵션 기능의 확장 EGA 처리 조건(샷 내 다점 EGA 실시 조건, EGA 계산 모델, 샷 성분 보정 조건 등), 계측된 마크의 계측 위치에 가해져야 하는 보정량(얼라이먼트 보정값 등) 등도 파형 처리 파라미터에 포함된다. 이들 EGA 다항식 모델 등의 샷 배열을 표현하기 위한 파라미터는 샷 배열의 선형 성분을 보정하는 선형 보정 파라미터와, 샷 배열의 비선형 성분을 보정하기 위한 비선형 보정 파라미터로 분류하는 것도 가능하다. 샷 배열의 비선형 성분은 고차 함수 또는 XY 좌표계의 맵으로서 표현되는 경우가 많기 때문에, 비선형 보정 파라미터는, 일반적으로 그 계수 또는 맵상의 보정량이 된다.
또한, 실측을 필요로 하는 파라미터에는 샘플 마크의 종류(마크 형상이 상이한 경우를 포함함), 수 및/또는 배치(새로운 샘플점을 계측하는 경우), 마크 계측시에 마크를 조명할 때의 조명 조건(조명 파장, 명/암 시야, 조명 강도, 위상차 조명의 유무 등), 마크 검출시의 포커스 상태(포커스 오프셋 등), 및 마크 검출에 이용하는 얼라이먼트 센서를 변경할 때의 얼라이먼트 센서의 지정 등이 포함된다. 특히 조명광의 파장에 의해서는 레지스트막 등의 영향에 의해 검출되는 마크 파형이 변화되는 경우도 있기 때문에, 조명광의 파장은 신중하게 설정되어야 한다.
제어 파라미터 및 얼라이먼트 관련 파라미터는, 전술한 것에 한정되지 않는다. 또한 제어 파라미터 및 얼라이먼트 관련 파라미터는 기본적으로 모두 가변이지만, 모든 제어 파라미터 및 얼라이먼트 관련 파라미터를 가변으로 하지 않고, 그 일부의 파라미터를 불변(고정)으로 해 두도록 하여도 좋다. 그 때에 어느 파라미터를 고정으로 할지는, 사용자가 적절하게 임의로 선택할 수 있다.
이상 진술한 바와 같이, 노광 장치(100)에서는 장치 파라미터로서, 제어 파라미터와 얼라이먼트 관련 파라미터를 설정 가능하게 되어 있다. 이들 설정값은 레티클(R) 위의 디바이스 패턴이 웨이퍼(W) 위에 양호하게 전사되도록 어느 정도 조정해 두어야 한다.
주제어 장치(20)는, 전술한 바와 같이, 노광 장치(100)의 각종 구성 요소를 제어하는 컴퓨터 시스템이다. 전술한 노광 장치(100)의 각종 동작은 주제어 장치(20)의 통괄 제어에 의해 실현되는 것으로, 전술한 노광량 제어계, 동기 제어계, 포커스 제어계, 렌즈 제어계 등은 주제어 장치(20) 내에 포함되어 있다. 또한 주제어 장치(20)는 디바이스 제조 처리 시스템(1000) 내에 구축된 통신 네트워크에 접속되고, 그 통신 네트워크를 통해 외부와의 데이터 송수신이 가능하게 되어 있다. 주제어 장치(20)는 이 통신 네트워크를 통해, 커맨드를 받아 동작하거나, 각종 제어 오차의 트레이스 데이터를 분석 장치(170)에 송신하거나, 분석 장치(170)에 의해 최적화된 파라미터에 관한 정보를 수신하여, 내부에 설정하거나 한다.
[액침 노광 장치]
다음에, 노광 장치(101)의 구성에 대해서 설명한다. 전술과 같이, 노광 장치(101)는 노광 파장을 실질적으로 짧게 하여 해상도를 향상하고, 초점 심도를 실질적으로 넓히기 위해 액체를 통해 웨이퍼(W)를 노광하는(소위 액침 노광 기술을 이용하여 노광을 행하는) 노광 장치이다.
노광 장치(101)는 일례로서 도 4에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 노광 처리하는 노광 장치 본체(S)와, 웨이퍼(W)에 부착된 액체 및 이물 등을 제거하는 제거 장치(T)를 구비하고 있다.
도 4에 도시되는 노광 장치 본체(S)의 구성은, 노광 장치(100)의 구성과 대략 같고, 노광광(EL)을 조사하는 조명계(10), 레티클(R)을 유지하는 레티클 스테이지(RST), 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 스테이지(WST') 및 노광광(EL)으로 조명된 레티클(R)의 디바이스 패턴의 투영상을 웨이퍼(W) 위에 투영하는 투영광학계(PL) 등을 구비하고 있다. 웨이퍼 스테이지(WST')의 구조는 후술하는 바와 같이, 노광 장치(100)의 웨이퍼 스테이지(WST)의 구조와는 다소 상이하다. 또한 도 4에서 도시하지 않지만, 노광 장치(101)에서도 주제어 장치(20)가 장치 내를 통괄 제어하고 있다.
또한, 도 4의 일부를 확대하여 도시하는 도 5에 도시되는 바와 같이, 이 외에 노광 장치 본체(S)에서는, 액침 시스템(19)과, 액침 모니터 장치(260)를 구비하고 있다.
웨이퍼 스테이지(WST')는 진공 흡착에 의해 웨이퍼(W) 및 액침 모니터 장치(260)를 택일적으로 유지하는 홀더(43)를 갖고 있다. 홀더(43)는 웨이퍼 스테이지(WST')의 +Z측의 면에 형성된 오목부(44)의 바닥면 위에 배치되어 있다.
《액침시스템》
액침 시스템(19)은 투영광학계(PL)와 웨이퍼(W) 사이에 액체(LQ)로 채워진 영역(이하, 「액침 영역」이라고도 함)을 형성하는 것이다. 여기서는, 이 액침 시스템(19)은 일례로서 도 5에 도시되는 바와 같이, 노즐 부재(40), 공급관(13), 조명용 광원(15)(도 5에서는 도시 생략, 도 6 참조), 회수관(23), 액체 공급 장치(11) 및 액체 회수 장치(21) 등을 구비하고 있다.
노즐 부재(40)는 투영광학계(PL)의 복수의 광학 소자 중, 투영광학계(PL)의 상면(像面)에 가장 가까운 광학 소자(FL)를, 둘러싸도록 설치된 환상의 부재이고, 일례로서 도 6에 도시되는 바와 같이, 광학 소자(FL)의 아래쪽 공간에 액체(LQ)를 공급하기 위한 공급구(12)와, 공급된 액체(LQ)에 의해 광학 소자(FL)와 홀더(43) 위의 웨이퍼(W) 사이에 형성된 액침 영역의 액체(LQ)를 회수하기 위한 회수구(22)를 갖고 있다. 회수구(22)에는, 예컨대 티탄제의 메시 부재, 또는 세라믹스제의 다공질 부재가 배치되어 있다. 또한 노즐 부재(40)의 내부에는 공급구(12)와 공급관(13)의 일단을 잇는 유로(14) 및 회수구(22)와 회수관(23)의 일단을 잇는 유로(24)가 형성되어 있다. 또한 본 실시형태에서는 일례로서 액체(LQ)로서 순수가 이용된다.
본 실시형태에서는, 투영광학계(PL)의 복수의 광학 소자 중, 광학 소자(FL)만이 액체(LQ)와 접촉한다.
조명용 광원(15)은 액침 영역의 주변부에 설치되고, 액침 모니터 장치(260)가 작동하고 있는 동안, 액침 영역 및 광학 소자(FL) 근방을 조명한다.
액체 공급 장치(11)는 공급관(13)의 타단과 접속되어 있다. 이 액체 공급 장치(11)는 공급하는 액체(LQ)의 온도를 조정하는 온도 조정 장치, 공급하는 액체(LQ) 중의 기체 성분을 저감하는 탈기 장치 및 공급하는 액체(LQ)중의 이물을 제거하는 필터 유닛 등을 갖고 있고, 청정하고 온도 조정된 액체(LQ)를 송출한다. 즉 액체 공급 장치(11)로부터 송출된 액체(LQ)는 공급관(13), 유로(14) 및 공급구(12)를 통해 액침 영역에 공급된다. 또한 액체 공급 장치(11)는 주제어 장치(20)에 의해 제어된다.
액체 회수 장치(21)는 회수관(23)의 타단과 접속되어 있다. 이 액체 회수 장치(21)는 진공 장치를 포함하는 배기계를 갖고 있고, 액체(LQ)를 회수한다. 즉 액침 영역의 액체(LQ)는 회수구(22), 유로(24) 및 회수관(23)을 통해 액체 회수 장 치(21)로 회수된다. 또한 액체 회수 장치(21)는 주제어 장치(20)에 의해 제어된다.
주제어 장치(20)는, 적어도 노광 처리가 행해지고 있는 동안, 액체 공급 장치(11)에 의한 액체 공급과 액체 회수 장치(21)에 의한 액체 회수를 병행하여 행한다.
그런데, 일례로서 도 7의 (A)에 도시되는 바와 같이, 레지스트막(RL)과 탑코트막(TC)과의 경계부에 액체(LQ)가 침입하는 경우가 있다. 이 경우에는 레지스트 내부에 액체(LQ)가 침입하여 레지스트 성능을 변화시키고, 그 결과 노광 패턴의 균일성을 악화시킬 우려가 있다. 여기서 탑코트막(TC)은 액체(LQ)에 대한 발액성(여기서는 발수성)을 갖는 막이다. 또한 일례로서 도 7의 (B)에 도시되는 바와 같이, 탑코트막(TC) 위에 파티클 또는 워터마크 등의 이물(IB)이 부착되는 경우가 있다. 이 경우에는 정상적으로 노광되어 있어도, 노광 후의 포스트 베이크(PEB: Post-Exposure-Bake) 처리 및 현상 처리에 영향을 부여하여, 노광에 의해 웨이퍼 위에 형성되는 디바이스 패턴(이하, 적절하게 「노광 패턴」이라고도 약술함)의 단선, 선폭의 변동 등의 결함을 생기게 할 우려가 있다. 또한 일례로서 도 7의 (C)에 도시되는 바와 같이, 액침 영역중에 기포(BB) 및/또는 파티클(PT) 등의 이물이 존재하는 경우가 있다. 이 경우에는 노광광(EL)의 광로가 변화되어, 노광 패턴의 결함을 생기게 할 우려가 있다. 또한 레지스트가 액체(LQ)에 용출하여 광학 소자(FL)를 오염시키고, 노광 패턴의 결함을 생기게 할 우려가 있다. 또한 액체(LQ)중 및/또는 액체(LQ)에 접촉하는 부재[공급관(13), 광학 소자(FL) 등]에 박테리아가 발생할 가능성이 있고, 이 박테리아도 이물의 하나가 된다. 또한 도 7의 (A)∼도 7의 (C)에 서의 부호 HL은 반사 방지막이다.
도 7의 (A)∼도 7의 (C) 등에 도시되는 상태의 발생은, 액체(LQ)의 온도를 변경하거나, 액체(LQ)의 유속을 빠르게 하거나, 액체(LQ)를 순환시킬 때의 필터 처리의 처리 조건을 엄격하게 하거나, 웨이퍼(W) 위의 샷 영역(SAP)의 노광 경로[스텝·앤드·스캔중인 웨이퍼 스테이지(WST')의 경로]를 변경하여 웨이퍼(W) 위의 동일한 영역이 액체(LQ)에 잠겨 있는 액침 시간 등을 짧게 하면, 어느 정도 막는 것이 가능하다. 따라서, 액침 노광 장치(101)에서는 이들 액침 상태에 영향을 부여하는 처리 조건을 파라미터화하고, 조정 가능하게 하고 있다. 이하에서는 이들 파라미터를, 총칭하여 액침 관련 파라미터라고도 부른다.
《액침 모니터 장치》
액침 관련 파라미터가 적절하게 설정되어 있는지의 여부를 판단하기 위해서는, 액침 영역에 이물이 포함되어 있는지의 여부, 광학 소자(FL) 등이 오염되어 있는지의 여부를 모니터하는 액침 모니터 장치(260)가 요구된다. 여기서는, 이 액침 모니터 장치(260)는 일례로서 도 8의 (A) 및 도 8의 (B)에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)와 대략 동일한 외형의 기재(261)와, 이 기재(261) 위에 매설된 복수의 CCD 센서 모듈(262)과, 각 CCD 센서 모듈(262)의 출력 신호를 분석하고, 분석 결과를 무선으로 송신하는 액침 분석 장치(263) 등을 갖고 있다. 이 액침 분석 장치(263)는 이 액침 분석 장치(263)에서 이용되는 각종 프로그램이 저장되어 있는 플래시 메모리 및 작업용 메모리 등을 갖고 있다. 여기서는 기재(261)의 중앙부에 1개의 CCD 센서 모듈(262)이 매설되고, 기재(261)의 주연부 영역에 대략 등간격으로 4개의 CCD 센서 모듈(262)이 매설되어 있다. 또한 액침 분석 장치(263)에서의 분석 결과는 액침 분석 장치(263)로부터 주제어 장치(20), 노광 공정 관리 컨트롤러(160) 및 분석 장치(170) 등에 통지된다.
기재(261)의 재료로서는, 액체(LQ)와 접촉했을 때에, 액체(LQ)에 부여하는 영향이 적은 것이면 좋다. 예컨대 웨이퍼(W)와 동일한 재료여도 좋고, 티탄 등의 금속, 또는 PTFE 또는 PFA 등의 불소계 수지를 포함하는 재료여도 좋다. 또한 기재(261)에서, 액체(LQ)와 접촉하는 면에 발수성을 부여하기 위해, 이 면 위에 발수성을 갖는 막을 형성하여도 좋다.
각 CCD 센서 모듈(262)은 일례로서 도 9에 도시되는 바와 같이, 각각 X축 방향을 길이 방향으로 하는 1차원 라인 센서를 6개 갖고 있다. 여기서는 -Y측 단부로부터 +Y측 단부를 향해 순차 위치하는 1차원 라인 센서를, 각각 라인 센서(267A, 267B, 267C, 267D, 267E, 267F)로 한다. 또한 각 라인 센서에는, 각각의 수광부에 대응하여 복수의 마이크로 렌즈(264)가 설치되어 있다.
마이크로 렌즈(264)의 초점 거리는 라인 센서마다 상이하다. 즉 라인 센서마다 관찰 대상 위치(물체 평면 위치)까지의 거리가 각각 상이하다. 그리고 라인 센서마다의 물체 평면 위치의 오프셋량은 이물의 검출 분해능에 따른 실질적인 초점 심도를 고려하여 설정된다. 여기서는 일례로서 도 10에 도시되는 바와 같이, 라인 센서(267A, 267B, 267C, 267D, 267E, 267F) 각각의 관찰 대상 위치는 기재(261) 표면으로부터 각각 거리[d1, d2(>d1), d3(>d2), d4(>d3), d5(>d4), d6(>d5)]의 위치 이다. 그래서, 예컨대 액침 영역의 두께(Z축 방향의 길이)가 약 3 mm일 때에, d1=0.25 mm, d2=0.75 mm, d3=1.25 mm, d4=1.75 mm, d5=2.25 mm, d6=2.75 mm로 설정함으로써, 액침 영역의 대부분을 검사하는 것이 가능해진다.
예컨대 마이크로 렌즈(264)의 직경(D)을 8 ㎛, 초점 거리(f)를 12.0 ㎛로 하면, F 번호는 1.5(=f/D)가 된다. 조명 광원에 백색 LED(파장λ: 560 ㎚)를 사용하면, 초점 심도=±0.61λF/NA=±1.22λF2=±1.54 ㎛이다. 또한 이 마이크로 렌즈(264)의 중심 두께(t)(도 11 참조)는 2 ㎛∼3 ㎛로 하는 것이 가능하다. 이 도 11에서의 부호 262A는 CCD 화소, 부호 262B는 전송 전극, 부호 262C는 수지층, 부호 262D는 절연층이다.
액침 모니터 장치(260)는 노광 장치 본체(S) 내의 소정 위치에 미리 수용되어 있고, 액침 모니터 처리를 행할 때에는, 일례로서 도 12에 도시되는 바와 같이, 반송 장치(210)(도 5 참조)에 의해 홀더(43) 위에 세팅된다.
그런데, CCD(charge coupled device)는 신호 전하를 전송하는 구조에 의해 인터라인 방식, 프레임 인터라인 방식 및 프레임 트랜스퍼 방식 등이 있고, 어느 것을 이용하여도 좋지만, 수광부가 전송부를 겸하고 있기 때문에 수광 면적을 크게 취할 수 있는 프레임 트랜스퍼 방식이 바람직하다.
또한 CCD 화소 사이즈(Cs)를 8.0 ㎛(불감대 2.0 ㎛를 포함함), 라인 센서의 유효 화소수(Cp)를 4000(32 mm 길이), CCD 주사 데이터 레이트(Cd)를 25 nsec/pixel(=40 MHz)로 하면, 라인 센서의 1라인 주사 시간(Tc)은 Cp×Cd=100 μ sec가 된다. 그리고 액침 모니터시의 스테이지 주사 속도(Sp)는 Cs/Tc=80 mm/sec가 된다.
또한, 액침 모니터 장치(260)에서는, 각 라인 센서를 포토리소그래피의 방법을 이용하여 기재(261)에 형성하여도 좋고, 미리 작성된 CCD 센서 모듈을 기재(261)에 형성된 오목부에 매립하여도 좋다.
《제거 장치》
도 4에 도시되는 제거 장치(T)는 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체(LQ) 및 이물 등(이하, 편의상 「액체·이물」이라고도 기술함)을 제거하는 것이다. 여기서는 이 제거 장치(T)는, 일례로서 도 13에 도시되는 바와 같이, 스테이지 장치(30), 진공 흡착에 의해 웨이퍼(W)를 유지하는 홀더(31), 이 홀더(31)를 회전 구동하는 회전 장치(32), 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물을 움직이기 위한 굴곡 진행파를 생성하는 생성 장치(60), 챔버(35), 액체 흡인 장치(39), 및 웨이퍼(W)의 표면을 관찰하는 관찰 장치(도시 생략) 등을 갖고 있다. 스테이지 장치(30), 홀더(31), 회전 장치(32) 및 생성 장치(60)는 챔버(35) 내에 수용되어 있다. 또한 관찰 장치에 의한 관찰 결과는 주제어 장치(20), 측정 검사기(120) 및 분석 장치(170) 등에 통지된다.
챔버(35)는 도 13에서의 +Y측의 벽면에 형성된 개구부(36)와, -Y측의 벽면에 형성된 개구부(37)를 갖고 있다. 개구부(36)에는, 이 개구부(36)를 개폐하는 셔터(36A)가 설치되고, 개구부(37)에는 이 개구부(37)를 개폐하는 셔터(37A)가 설치되어 있다. 액침 노광된 웨이퍼(W)는 개구부(36)를 통해 챔버(35) 내에 반송되고, 액체·이물의 제거 처리가 이루어진 웨이퍼(W)는 개구부(37)를 통해 챔버(35) 외에 반송된다. 각 셔터(36A, 37A)의 개폐는 주제어 장치(20)에 의해 제어된다.
액체 흡인 장치(39)는 밸브(38A)가 설치된 유로(38)를 통해 챔버(35)에 접속되어 있다. 밸브(38A)가 개방된 상태가 되면, 챔버(35) 내의 액체가 액체 흡인 장치(39)에 의해 챔버(35) 밖으로 배출된다. 또한 액체 이물 제거 처리중에 밸브(38A)는 개방된 상태가 된다.
회전 장치(32)는 스테이지 장치(30)의 내부에 배치된 모터와, 이 모터에 의해 회전 구동되는 축(33)을 갖고 있다. 축(33)의 상단에는 홀더(31)가 고정되어 있다. 회전 장치(32)는 모터에 의해 축(33)을 통해, 홀더(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 또한 홀더(31)는 축(33)과 함께 도시되지 않는 홀더 구동 장치에 의해 Z축 방향, θx 방향 및 θy 방향으로 구동 가능하다.
생성 장치(60)는 일례로서 도 14에 도시되는 바와 같이, 홀더(31)에 유지된 웨이퍼(W)에 대향하여 배치되고, 굴곡 진행파를 발생시키는 탄성 스테이터(61)와, 이 탄성 스테이터(61)의 +Z측의 면 위에 배치되며, 굴곡 진행파를 여기하는 압전 소자를 포함하는 진동체(62)와, 이 진동체(62)를 지지하는 지지 부재(63)와, 이 지지 부재(63)를 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향, θX 방향, θY 방향 및 θZ 방향으로 구동하는 구동 기구(64)를 갖고 있다. 이 구동 기구(64)는 주제어 장치(20)에 의해 제어된다. 즉, 주제어 장치(20)에 의해 탄성 스테이터(61)와 웨이퍼(W)와의 간격, 웨이퍼(W)에 대한 탄성 스테이터(61)의 경사각 및 XY 평면 내에서의 웨이퍼(W)에 대한 탄성 스테이터(61)의 위치 등을 조정할 수 있다.
탄성 스테이터(61)는 일례로서 도 15에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)보다 훨씬 큰 대략 원형상의 탄성 부재이다. 이 탄성 스테이터(61)의 -Z측의 면에는 발수 코트가 실시되고 있다. 그리고 탄성 스테이터(61)의 +Z측의 면의 주연부 영역상에, 원하는 굴곡 진행파를 얻을 수 있도록 압전 소자(62A)가 링형으로 배치되어 있다. 또한 탄성 스테이터(61)도 링형이어도 좋다.
진동체(62)의 압전 소자는 그 두께 방향(여기서는 Z축 방향)에 균일하게 분극되어 있고, 굴곡 진동의 반파장 피치로 복수의 전극(이하 전극군이라고도 함)이 설치되어 있다. 그리고 이 전극군에 공진 주파수의 전기 신호가 입력되면, 굴곡 진동의 정재파가 여기된다. 이것에 의해, 일례로서 도 16에 도시되는 바와 같이, 굴곡 진행파(B)가 발생하고, 이 굴곡 진행파(B)에 의해 탄성 스테이터(61)와 웨이퍼(W) 사이에 음향장이 생긴다. 그리고 이 음향장의 음향 점성류(V)에 의해, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물(G)이 이동한다. 즉 생성 장치(60)는 웨이퍼(W)와는 비접촉 상태로, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물(G)을 움직일 수 있다. 또한 웨이퍼(W) 표면에 오목부가 형성되어 있을 때에, 오목부의 내측에 액체·이물이 들어가 있어도, 그 오목부의 내측에 들어가 있는 액체·이물을, 오목부의 외측으로 배출할 수 있다. 여기서는 일례로서 도 17에 도시되는 바와 같이, 탄성 스테이터(61)의 둘레 방향을 진행 방향으로 하는 굴곡 진행파(B)가 발생한다. 그래서 음향 점성류(V)는 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 진행 방향으로서 흐르게 된다. 또한 전극군은 진동체(62)의 전체면에 설치할 필요는 없고, 일부에 있으면 좋다. 이 경우에는 다른 1조의 전극군을 설치하고, 이 전극군에 의해 여기되는 정재파의 위상차 가 π/2(=1/4 파장)가 되도록 설정함으로써, 진동이 여기되고, 굴곡 진행파가 발생한다.
굴곡 진행파(B)의 발생과 함께, 홀더(31)를 XY 평면에 대하여 경사지게 하면, 중력 작용과 굴곡 진행파에 의한 작용과의 상승(相乘) 작용에 의해, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물을 양호하게 제거할 수 있다.
또한, 굴곡 진행파(B)의 발생과 함께, 웨이퍼(W)를 회전시키면, 원심력이 부가되고, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물을 더 양호하게 이동시킬 수 있다. 이 경우에, 일례로서 도 18에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 회전 방향(PR)을 굴곡 진행파(B)의 진행 방향과 일치시키면, 음향 점성류(V)의 방향과 원심력의 방향이 대략 일치하고, 웨이퍼(W)를 비교적 저속으로 회전시켜도, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물을 양호하게 제거하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)에의 부하를 저감시키거나, 회전 장치(32)의 소비 전력을 저감하거나, 회전 장치(32)의 발열을 억제하거나, 회전 장치(32)를 소형화하는 것이 가능해진다.
그런데, 굴곡 진행파(B)의 발생 시작과 웨이퍼(W)의 회전 시작은, 서로 대략 동시에 행하여도 좋고, 웨이퍼(W)의 회전을 시작한 후에, 굴곡 진행파(B)의 발생을 시작하여도 좋지만, 예컨대 웨이퍼(W) 표면에 형성된 오목부의 내측에 액체·이물이 들어가 있을 때에는, 굴곡 진행파(B)의 발생을 시작한 후 소정 시간 경과 후에, 웨이퍼(W)의 회전을 시작하여도 좋다. 이 경우에는, 상기 오목부의 내측에 들어가 있는 액체·이물을, 굴곡 진행파(B)에 의해 일단 오목부의 외측으로 이동시킨 후, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로부터 제거할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 중앙 부근에 액체·이물이 부착되어 있는 경우에는, 일례로서 도 19에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 회전 중심과 탄성 스테이터(61)의 중심을 어긋나게 하면 좋다.
또한, 웨이퍼(W)의 회전과 웨이퍼(W)의 경사를 병용하여도 좋다. 이것에 의해 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물을 더 양호하게 제거할 수 있다.
그리고, 웨이퍼(W)로부터 제거된 액체는, 액체 흡인 장치(39)에 의해 챔버(35) 밖으로 배출된다. 따라서 챔버(35) 내의 습도가 크게 변동하는 경우는 없다. 또한 셔터(36A) 및 셔터(37A)를 개방하였을 때에, 습한 기체가 챔버(35) 밖으로 방출되는 경우도 없다.
또한, 상기 탄성 스테이터(61) 대신에, 일례로서 도 20의 (A) 및 도 20의 (B)에 도시되는 바와 같이, 그 -Z측의 면에 복수의 기체 분출구(71)가 형성된 직사각형 판형의 탄성 스테이터(161A)를 이용하여도 좋다. 이 경우에는 복수의 기체 분출구(71)로부터 웨이퍼(W) 표면을 향해 기체(k)를 분출하는 기체 공급 장치(도시 생략)가 더 설치된다. 여기서는, Y축 방향으로 나열하는 일렬의 기체 분출구군을 1 블록으로 하고, -X 방향 단부로부터 +X 방향을 향해 순차 제1 블록(Ba1), 제2 블록(Ba2), 제3 블록(Ba3), …, 제17 블록(Ba17)으로 한다. 그리고 굴곡 진행파(B)의 진행에 맞춰, 제1 블록(Ba1)으로부터의 기체 분출을 시작하고, 계속해서 제2 블록(Ba2)으로부터의 기체 분출을 시작하며, 이하, 순차 제3 블록(Ba3), …, 제17 블록(Ba17)으로부터의 기체 분출을 시작한다. 또한 제1 블록(Ba1)으로부터의 기체 분출을 시작 후, 소정 시간이 경과하면, 제1 블록(Ba1)으로부터의 기체 분출을 정지 한다. 마찬가지로, 제2 블록(Ba2)으로부터의 기체 분출을 시작 후, 소정 시간이 경과하면, 제2 블록(Ba2)으로부터의 기체 분출을 정지한다. 이하 마찬가지로 하여, 기체 분출을 시작 후, 소정 시간이 경과한 블록은, 그 기체 분출을 정지한다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물을 보다 단시간에 제거하는 것이 가능해진다. 또한 블록수는 17에 한정되는 것이 아니다. 이 경우에, 굴곡 진행파(B)의 진행 방향으로 웨이퍼(W) 및 탄성 스테이터(161A)를 경사지게 하여도 좋다.
또한, 상기 탄성 스테이터(61) 대신에, 일례로서 도 21의 (A) 및 도 21의 (B)에 도시되는 바와 같이, 그 -Z측의 면에 복수의 흡인구(81)가 형성된 직사각형 판형의 탄성 스테이터(161B)를 이용하여도 좋다. 이 경우에는 복수의 흡인구(81)로부터 웨이퍼(W) 표면에 부착되어 있는 액체 등을 흡인하는 흡인 장치(도시 생략)가 더 설치된다. 여기서는 Y축 방향으로 나열하는 일렬의 흡인구군을 1 블록으로 하고, -X 방향 단부로부터 +X 방향을 향해 순차 제1 블록(Bb1), 제2 블록(Bb2), 제3 블록(Bb3), …, 제17 블록(Bb17)으로 한다. 그리고 굴곡 진행파(B)의 진행에 맞춰, 제1 블록(Bb1)에서의 흡인을 시작하고, 계속해서 제2 블록(Bb2)에서의 흡인을 시작하며, 이하, 순차 제3 블록(Bb3), … 제17 블록(Bb17)에서의 흡인을 시작한다. 또한 제1 블록(Bb1)에서의 흡인을 시작 후, 소정 시간이 경과하면, 제1 블록(Bb1)에서의 흡인을 정지한다. 마찬가지로 제2 블록(Bb2)에서의 흡인을 시작 후, 소정 시간이 경과하면, 제2 블록(Bb2)에서의 흡인을 정지한다. 이하, 마찬가지로 하여, 흡인을 시작 후, 소정 시간이 경과한 블록은, 그 흡인을 정지한다. 이것에 의해, 웨 이퍼(W)에 부착되어 있는 액체·이물을 보다 단시간에 제거하는 것이 가능해진다. 또한 블록수는 17에 한정되는 것이 아니다. 이 경우에 굴곡 진행파(B)의 진행 방향으로 웨이퍼(W) 및 탄성 스테이터(161B)를 경사지게 하여도 좋다.
또한, 액체 흡인 장치(39) 대신에, 또는 액체 흡인 장치(39)와 함께, 챔버(35) 내에 건조한 기체를 공급하는 건조 장치를 설치하여도 좋다. 이것에 의해 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 액체(LQ)의 제거를 촉진할 수 있다.
제거 장치(T)에 대해서도, 그 처리 조건의 몇 가지가 파라미터화되어 있고, 그 파라미터의 값에 의해, 액체 제거 처리의 처리 상태가 변화되도록 설계되어 있다. 제거 장치(T)는 액침 노광 장치(101)의 트랙(200B) 내에 설치되어도 좋다.
[트랙]
도 1을 다시 참조하면, 트랙(200A, 200B)은 노광 장치(100, 101)를 둘러싸는 챔버(도시 생략)에 접하도록 배치되어 있다. 트랙(200A, 200B)은 내부에 구비하는 반송 라인에 의해 주로 노광 장치(100, 101)에 대한 웨이퍼(W)의 반입·반출을 행하고 있다.
[코터·디벨로퍼]
트랙(200A, 200B) 내에는, 레지스트 도포 처리를 행하는 코터, 현상 처리를 행하는 디벨로퍼, PEB 처리를 행하는 PEB 장치 등을 구비하는 코터·디벨로퍼(C/D)(110)가 설치되어 있다. C/D(110)는 레지스트 도포, 현상, PEB 처리의 처리 상태를 관측하고, 그 관측 데이터를 로그 데이터로서 기록할 수 있다. 관측 가능한 처리 상태로서는, 예컨대 스핀코팅의 회전 속도, 현상중인 온도, 현상 모듈 처리, PEB의 온도 균일성(핫플레이트 온도 균일성), 웨이퍼 가열 이력 관리(PEB 처리 후의 오버 베이크를 방지, 쿨링 플레이트)의 각 상태가 있다. C/D(110)도, 그 장치 파라미터의 설정에 의해, 그 처리 상태를 어느 정도 조정할 수 있다. 이러한 장치 파라미터에는, 예컨대 웨이퍼(W) 위의 레지스트의 두께를 보정할 수 있는 파라미터(레지스트의 적하량 및 적하 간격), 장치 내의 설정 온도, 스핀코팅의 회전 속도 등이 있다.
C/D(110)는 노광 장치(100, 101) 및 측정 검사기(120) 등의 외부의 장치와는 독립되어 동작 가능하다. C/D(110)는 트랙(200A, 200B) 내의 반송 라인을 따라 배치되어 있고, 이 반송 라인에 의해 노광 장치(100, 101)와 C/D(110)와 트랙(200A, 200B) 외부와의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송이 가능해진다. 또한 C/D(110)는 디바이스 제조 처리 시스템(1000) 내의 통신 네트워크와 접속되어 있고, 외부와의 데이터 송수신이 가능하게 되어 있다.
즉, 노광 장치(100)와 트랙(200A) 내의 C/D(110), 노광 장치(101)와 트랙(200B) 내의 C/D(110)는 상호 인라인 접속되어 있다. 여기서 인라인 접속이란, 장치 사이 및 각 장치 내의 처리 유닛 사이를, 로봇 아암 또는 슬라이더 등의 웨이퍼(W)를 자동 반송하는 반송 장치를 통해 접속하는 것을 의미한다. 이 인라인 접속에 의해, 노광 장치(100)와 C/D(110) 사이, 노광 장치(101)와 C/D(110) 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달 시간을 각별히 짧게 할 수 있다.
인라인 접속된 노광 장치(100)와 트랙(200A), 노광 장치(101)와 트랙(200B)은 이것을 일체로 하여, 하나의 기판 처리 장치(100, 200A), (101, 200B)로 간주할 수도 있다. 기판 처리 장치(100, 200A),(101, 200B)는 웨이퍼(W)에 대하여, 포토레지스트 등의 감광제를 도포하는 도포 공정과, 감광제가 도포된 웨이퍼(W) 위에 마스크 또는 레티클(R)의 패턴의 상을 투영 노광하는 노광 공정과, 노광 공정이 종료한 후의 PEB 공정, 그 후의 웨이퍼(W)를 현상하는 현상 공정 등을 행한다. 노광셀(700)은 기판 처리 장치(100, 200A)를 하나, 기판 처리 장치(101, 200B)를 각각 하나씩 구비하고 있다고 간주할 수 있다.
[측정 검사기]
측정 검사기(120)는, 웨이퍼(W)를 대상으로 하는 여러 가지의 측정 검사를 행하는 것이 가능한 복합적인 측정 검사기이다. 측정 검사기(120)는 노광 장치(100)에서의 웨이퍼 스테이지(WST)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)를 유지하는 스테이지를 구비하고 있다. 이 스테이지의 XY 위치는 웨이퍼 스테이지(WST)와 마찬가지로, 도시되지 않는 간섭계에 의해 계측되어 있다. 측정 검사기(120)의 컨트롤러는, 이 간섭계의 계측 위치에 기초하여, 스테이지의 XY 위치를 제어한다. 웨이퍼(W)의 측정 검사에는, 우선 웨이퍼(W)의 정렬이 요구된다. 이 측정 검사기(120)는 노광 장치(100, 101)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 정렬이 가능하고, 노광 장치(100)의 얼라이먼트계(ALG)와 같은 얼라이먼트계를 구비하고 있다. 측정 검사기(120)에서의 웨이퍼(W)의 얼라이먼트는 노광 장치(100, 101)와 같은 얼라이먼트 관련 파라미터 하에서, 동일하게 행할 수 있다.
측정 검사기(120)에는, 이 외에 이하에 도시하는 측정 검사를 행하기 위해, 이하의 센서를 구비하고 있다.
(1) 웨이퍼(W) 위의 반사 방지막, 포토레지스트막, 탑코트막의 측정 검사(막 두께, 막의 박리 등)
각 막의 막 두께를 측정 가능한 간섭계
(2) 웨이퍼(W) 위의 웨이퍼 마크(MXP, MYP)의 측정
노광 장치(100, 101)의 얼라이먼트계(ALG)와 같은 전술한 얼라이먼트계(화상 처리 방식)
(3) 웨이퍼(W)의 면 형상[소위 샷 플래트니스(디바이스 포토그래피, 포커스 단차)]의 측정
노광 장치(100, 101)에서의 다점 AF 센서와 매칭이 취해진 다점 AF 센서
(4) 웨이퍼(W) 위의 이물 및/또는 얼룩의 검사
얼라이먼트계(화상 처리 방식의 센서) 또는 레이저 스캔 방식의 센서
(5) 웨이퍼(W) 위에 형성된 패턴의 선폭, 중첩 오차의 측정
디바이스 패턴을 촬상 가능한 높은 배율의 촬상 장치
(6) 웨이퍼(W) 위의 패턴 결함
촬상 장치 또는 레이저 스캔 방식의 센서
측정 검사기(120)는 노광 장치(100, 101) 및 C/D(110)와는 독립되어 동작 가능하다. 노광셀(700) 내의 반송 라인(140)은 노광 장치(100, 101), C/D(110) 및 측정 검사기(120)의 상호간에서, 웨이퍼(W)를 1개씩 반송 가능한 것으로 한다. 또한 측정 검사기(120)는 통신 네트워크를 통해 데이터의 입출력이 가능하다.
[디바이스 제조 처리 장치군]
디바이스 제조 처리 장치군(900)으로서는, 성막 장치(910), 산화·이온 주입 장치(920), 에칭 장치(930), 및 화학적 기계적 연마를 행하여 웨이퍼(W)를 평탄화하는 처리를 행하는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장치(940) 등이 설치되어 있다. 성막 장치(910)는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등을 이용하여, 웨이퍼(W) 위에, 반사 방지막, 탑코트막 등의 박막을 생성하는 장치이다. 산화·이온 주입 장치(920)는 웨이퍼(W) 표면에 산화막을 형성하고, 또는 웨이퍼(W) 위의 소정 위치에 불순물을 주입하기 위한 장치이다. 에칭 장치(930)는 현상된 웨이퍼(W)에 대하여 에칭을 행하는 장치이다. CMP 장치(940)는 화학 기계 연마에 의해 웨이퍼 표면을 평탄화하는 연마 장치이다. 각 장치 모두, 그 처리 파라미터의 조정에 의해, 그 처리 상태를 조정 가능하고, 그 처리 상태를 관측하며, 처리 상태에 관한 데이터를 로그 데이터로서 로그인 가능하다. 또한 각 장치 모두, 통신 네트워크를 통해 데이터 입출력이 가능하다.
성막 장치(910), 산화·이온 주입 장치(920), 에칭 장치(930) 및 CMP 장치(940) 사이는, 상호간에서 웨이퍼(W)를 반송 가능하게 하기 위한 반송 경로가 설치되어 있다. 디바이스 제조 처리 장치군(900)에는, 이 외에도, 프로빙 처리, 리페어 처리, 다이싱 처리, 패키징 처리, 본딩 처리 등을 행하는 장치도 포함되어 있다.
[반송 라인]
반송 라인(800)은 디바이스 제조 처리 장치군(900)의 각종 장치와, 노광 셀(700) 사이에서, 웨이퍼(W)를 반송한다. 이 반송 라인(800)과, 노광셀(700) 내의 반송 라인(140)과의 협조 동작에 의해, 웨이퍼(W)에 대한 처리가 종료된 장치로부터, 다음에 웨이퍼(W)에 대한 처리를 행하는 장치까지, 웨이퍼(W)가 반송된다.
[관리 컨트롤러]
관리 컨트롤러(160)는 노광 장치(100, 101)에 의해 실시되는 노광 공정을 집중적으로 관리하고, 트랙(200A, 200B) 내의 C/D(110)의 관리 및 이들 연휴 동작을 제어한다. 이러한 컨트롤러로서는, 예컨대 퍼스널 컴퓨터(PC)를 채용할 수 있다. 관리 컨트롤러(160)는 디바이스 제조 처리 시스템(1000) 내의 통신 네트워크를 통하여, 처리, 동작의 진척 상황을 도시하는 정보, 및 처리 결과, 측정·검사 결과를 도시하는 정보 등을 각 장치로부터 수신하고, 디바이스 제조 처리 시스템(1000)의 제조 라인 전체의 상황을 파악하며, 노광 공정 등이 적절히 행해지도록, 각 장치의 관리 및 제어를 행한다.
[분석 장치]
분석 장치(170)는 디바이스 제조 처리 시스템(1000) 내의 통신 네트워크와 접속되어 있고, 외부와 데이터 송수신이 가능하다. 분석 장치(170)는 통신 네트워크를 통해 각종 장치로부터 각종 데이터[측정 검사기(120)의 각종 측정 검사 결과의 데이터 및 다른 장치의 처리 상태에 관한 데이터]를 수집하고, 웨이퍼(W)에 대한 프로세스에 관한 데이터의 분석 및 각 장치의 처리 조건을 최적화한다. 이러한 분석 장치(170)를 실현하는 하드웨어로서는, 예컨대 퍼스널 컴퓨터를 채용할 수 있다. 이 경우, 분석 처리는 분석 장치(170)의 CPU(도시 생략)로 실행되는 분석 프로 그램의 실행에 의해 실현된다. 이 분석 프로그램은 CD-ROM 등의 미디어(정보 기록 매체)에 의해 공급되고, PC에 설치된 상태로 실행된다.
분석 장치(170)는 노광 장치(100)의 로그 데이터, 및 측정 검사기(120)에서의 2 종류 이상의 측정 검사 결과를 복합적으로 분석하고, 그 분석 결과에 기초하여, 각종 장치의 처리 조건을 최적화한다. 여기서 최적화되는 처리 조건은, 분석 결과에 따라서 상이한 것이 되고, 노광 장치(100)의 상기 제어계 파라미터, 얼라이먼트 관련 파라미터, 액침 관련 파라미터, 액침 제거 처리 조건, C/D(110)에서의 레지스트 도포 처리, 포스트 베이크(PEB) 처리, 현상 처리의 처리 조건, 측정 검사기(120)의 측정 검사 조건, 및 디바이스 제조 처리 장치군(900)의 각종 장치의 처리 조건 등 다방면에 걸친다.
또한, 분석 장치(170)는 측정 검사기(120)의 측정 검사 결과와, 각종 장치의 처리 내용에 관련되는 데이터베이스를 갖고 있다. 분석 장치(170)가 구비하는 데이터베이스의 하나로 CD 테이블군이 있다. CD 테이블군은 패턴의 선폭과, 노광량, 동기 정밀도, 포커스, 렌즈의 각 제어 오차와의 관계를 도시하는 데이터베이스이다. CD 테이블군에는 웨이퍼 스테이지(WST 또는 WST')와 레티클 스테이지(RST)와의 상대 동기 주사중에, 노광 영역(IA)이 웨이퍼(W) 위의 어느 지점에 도달한 후 없어지기까지의 기간에서의 노광량, 동기 정밀도, 포커스, 렌즈의 각 제어 오차의 통계값과, 그 지점의 선폭과의 관계가 축적되어 있다.
웨이퍼 위의 어느 지점(샘플 지점)에서의 각각의 제어 오차의 통계값은, 노광 장치(100, 101)로부터 취득되는 노광량 트레이스 데이터, 동기 정밀도 트레이스 데이터, 포커스 트레이스 데이터, 렌즈 트레이스 데이터에 기초하여, 산출할 수 있다.
분석 장치(170)는 후술하는 바와 같이, 필요에 따라서, 이 CD 테이블군을 참조하여, 노광량, 동기 정밀도, 포커스의 제어 오차의 통계값에 기초하여, 패턴 선폭을 추정하는 것이 가능하다. 또한 노광량, 동기 정밀도, 포커스의 제어 오차의 통계값이, 선폭 추정값에 등록되어 있지 않는 값이었던 경우에는, 그 값의 가장 근접한 몇 개의 값의 보간 연산에 의해 패턴 선폭을 추정하는 것이 가능하다.
CD 테이블군에 기초하여 패턴 선폭을 유효하게 추정하기 위해서는, 그 테이블에, 각종 제어 오차의 통계값과 패턴 선폭과의 관계를 미리 등록해 두어야 한다. 이 등록에 있어서는, 실제로 웨이퍼(W)에 대한 노광 장치(100, 101)의 노광중인 트레이스 데이터로부터 산출된 각 제어 오차의 통계값과, 측정 검사기(120)로 측정된 패턴 선폭을 테이블군에 축적해 가면 좋다. 또한 CD 테이블군에 등록되는 패턴 선폭은 측정 검사기(120)의 측정 결과에 기초하는 것이 아니라, SEM에 의한 측정된 값 또는 OCD법 등에 의해 측정된 값에 기초하는 것이어도 좋고, 테스트 패턴의 공간상을 계측하는 공간상 센서에 의해 계측되는 테스트 패턴의 공간상으로부터 구한 값이어도 좋다.
또한, 노광량 오차, 동기 정밀도 오차, 포커스 오차, 렌즈 오차가 완전히 동일하여도, 패턴 선폭은 노광 장치(100, 101)의 노광 조건, 전사되는 패턴의 설계 조건에 의해 상이하게 된다. 이 때문에 이 테이블군은 노광 조건, 패턴 설계 조건마다 준비된다. 이와 같이, 테이블군에 대해서는 노광 조건, 패턴 설계 조건, 노광 량 오차, 동기 정밀도 오차, 포커스 오차를 키로 하여, 패턴 선폭의 추정값을 탐색할 수 있도록 데이터베이스화해 두어야 한다. 또한 노광 조건으로서는, 노광 파장, 투영광학계 NA, 조명 NA, 조명 σ, 조명 종류, 및 초점 심도 등이 있고, 패턴의 설계 조건으로서는 마스크 선폭, 타겟 선폭(예컨대 130 ㎚), 패턴 피치, 마스크 종류(바이너리, 하프톤, 레벤슨), 및 패턴 종류(고립선이나 라인 앤드 스페이스 패턴) 등이 있다. 이들 노광 조건, 패턴 설계 조건과, 패턴 선폭과의 관계, 및 테이블에서의 상 높이 등의 여러 가지 조건의 설정 방법에 대해서는, 예컨대 일본 특허 공개 제2001-338870호 공보에 상세히 개시되어 있다.
이 CD 테이블군은 분석 장치(170)에서의 패턴 선폭에 관련되는 파라미터의 최적화에 이용된다. 예컨대 선폭이 설계값에 근접하는, 노광량 제어 관련, 동기 제어 관련, 포커스 제어 관련, 렌즈 제어 관련의 제어계 파라미터의 조합, 또는 전제 조건으로서의 조명 조건 등을 구할 때에, CD 테이블군을 참조한다.
분석 장치(170)에는, 이 외에 분석 결과를 축적하는 데이터베이스를 구비하고 있다.
[호스트에 의한 통괄 제어]
전술한 바와 같이, 호스트(600)는 디바이스 제조 처리 시스템(1000)의 통괄 제어를 행하고 있지만, 디바이스 제조 처리 시스템(1000)에서의 각 장치는, 호스트(600)로부터의 지시에 의해 동작하고 있다. 이하에서는 개개의 장치의 동작에 대해서 설명한다.
[노광 장치의 동작]
도 22에는, 노광 장치(100, 101)의 동작의 흐름이 도시되어 있다. 도 22에 도시되는 바와 같이, 우선 호스트(600)는 관리 컨트롤러(160)에, 어느 웨이퍼(W)에 대한 노광 지시를 출력한다(단계 201). 이 노광 지시에는, 그 웨이퍼(W)의 노광 레시피의 지정도 포함되어 있다. 관리 컨트롤러(160)는 노광 레시피를 참조하여, 이번 노광 대상으로 되어 있는 층이, 높은 전사 정밀도가 요구되는 층(예컨대 콘택트홀이 형성되는 층)인지의 여부를 판단하고, 높은 전사 정밀도가 요구되는 층인 경우에는, 액침 노광 장치(101)에 대하여, 처리 시작 지령을 송신하고, 그렇지 않은 경우에는 드라이 노광 장치(100)에 대하여 처리 시작 지령을 송신한다(단계 203).
드라이 노광 장치(100)는 처리 시작 지령을 수신하면, 지정된 노광 레시피를 참조하여, 해당하는 레티클(R)을 로드하고, 레티클 얼라이먼트, 베이스 라인 계측 등의 준비 처리를 행한다(단계 205). 그리고 웨이퍼(W)를 대략적으로 정렬한 후, 웨이퍼 스테이지(WST) 위에 웨이퍼(W)를 로드한다(단계 207). 다음에, 웨이퍼(W) 위에 형성된 서치 얼라이먼트 마크, 웨이퍼 마크(MXP, MYP)를 얼라이먼트계(ALG)를 이용하여 계측하고, 웨이퍼(W)의 얼라이먼트를 행한다(단계 209). 그리고 스텝 앤드 스캔 방식에 의해 노광을 행한다(단계 211). 노광 후, 웨이퍼(W)를 언로드한다(단계 213).
한편, 액침 노광 장치(101)는 처리 시작 지령을 수신하면, 지정된 노광 레시피를 참조하여, 해당하는 레티클(R)을 로드하고, 레티클 얼라이먼트, 베이스 라인 계측 등의 준비 처리를 행한다(단계 205'). 그리고 웨이퍼(W)를 대략적으로 정렬한 후, 웨이퍼 스테이지(WST) 위에 웨이퍼(W)를 로드한다(단계 207'). 다음에 웨이퍼(W) 위에 형성된 웨이퍼 마크(MXP, MYP)를 얼라이먼트계(ALG)를 이용하여 계측하고, 웨이퍼 얼라이먼트를 행한다(단계 209'). 그리고 소정의 경로로 웨이퍼 스테이지(WST)를 구동하며, 레티클 스테이지(RST)를 적절하게 동기 주사시킴으로써, 웨이퍼(W)에 대한 노광을 행한다(단계 211'). 노광 후, 웨이퍼(W)를 언로드한 후(단계 213'), 제거 장치(T)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 액체 제거 처리를 행한다(단계 215'). 또한 도 22에서는 도시하지 않지만, 액침 모니터 장치(260)에 의한 모니터링도 적절하게 행해진다.
전술한 모든 처리가 완료된 후, 드라이 노광 장치(100), 액침 노광 장치(101)는 처리 종료 통지를, 관리 컨트롤러(160)에 송신한다(단계 217). 관리 컨트롤러(160)는 호스트(600)에 대하여 노광 종료를 통지한다(단계 219).
도 23에는 C/D(110)의 동작의 흐름이 도시되어 있다. 도 23에 도시되는 바와 같이, 우선 호스트(600)는 관리 컨트롤러(160)에 처리 시작 지시를 송신한다(단계 271). 관리 컨트롤러(160)는 C/D(110)에 대하여, 처리 시작 지령을 송신한다(단계 273). 이 처리 시작 지령에는 웨이퍼(W)에 대하여 행해야 하는 처리 내용(레지스트 도포, 현상 및 포스트 베이크)에 관한 정보가 포함되어 있다. C/D(110)는 웨이퍼(W)를 행해야 하는 처리를 행하는 C/D(110)의 장치, 예컨대 코터, 디벨로퍼, 포스트 베이크 장치의 스테이지 위에 로드한다(단계 275). 그리고 C/D(110)는 웨이퍼(W)에 대하여, 지령된 처리(레지스트 도포, 포스트 베이크, 현상)를 행한다(단계 277). 그 처리 후, C/D(110)는 웨이퍼(W)를 언로드한다(단계 279). C/D(110)는 관리 컨트롤러(160)에 처리 종료 통지를 행하고(단계 281), 관리 컨트롤러(160)는 호스트(600)에 대하여, 처리 종료를 통지한다(단계 283).
도 24에는, 디바이스 제조 처리 장치군(900)의 각 장치의 동작의 흐름이 도시되어 있다. 도 24에 도시되는 디바이스 제조 처리 장치군(900)의 각종 장치의 동작의 흐름은, 도 23에 도시되는 C/D(110)의 동작의 흐름과 대략 동일하다. 즉 호스트(600)로부터의 처리 시작 명령(단계 301)을 받은 각종 장치는 웨이퍼(W)를 로드하고(단계 303), 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 처리를 행하며(단계 305), 그 웨이퍼(W)를 언로드하고(단계 307), 처리 종료 통지를 호스트(600)에 보낸다(단계 309).
도 25에는 호스트(600)와 측정 검사기(120)와의 처리의 흐름이 도시되어 있다. 호스트(600)가 측정 검사기(120)에 처리 시작 명령을 보낸다(단계 351). 다음에 측정 검사기(120)는 웨이퍼(W)를 로드한다(단계 353). 다음에, 측정 검사기(120)는 호스트(600)에 대하여, 측정 검사 내용 정보 송신 요구를 발하고(단계 355), 호스트(600)는 측정 검사 내용의 정보를, 측정 검사기(120)에 송신한다(단계 356). 측정 검사 내용에는, 예컨대 웨이퍼(W) 위의 막 검사, 웨이퍼 마크의 검출, 이물 및 얼룩 등의 외관 검사, 선폭 측정, 중첩 오차의 측정 등의 측정 검사 내용 외, 그 웨이퍼(W)가 액침 노광으로 행해진 것인지의 여부를 식별 가능한 정보도 포함되어 있다. 다음에 측정 검사기(120)는 웨이퍼(W)에 내장되어 있는 IC칩(IC 태그) 또는 바코드 등의 정보, 또는 호스트(600)로부터 보내진 측정 검사 내용 정보 를 참조하여, 로드된 웨이퍼(W)가 액침 노광에 의해 노광된 것인지의 여부를 판단한다(단계 357). 이 판단이 긍정되면 단계 359로 진행하고, 부정되면 단계 361로 진행한다. 본 실시형태에서는 액침 노광과 드라이 노광에서는 측정 검사기(120)의 측정 검사 내용을 변경한다. 그래서 단계 359에서는 드라이 노광의 측정 검사 조건으로 측정 검사가 행해지도록 장치의 처리 내용 등을 설정하고, 단계 361에서는 액침 노광에서의 측정 검사 조건으로 측정 검사가 행해지도록 장치의 처리 내용 등을 설정한다. 이와 같이, 드라이 노광과, 액침 노광에서는, 측정 검사기(120)에서의 측정 검사 내용이 상이하다. 여기서 액침 노광에서의 검사 조건에 대해서 설명한다.
우선, 액침 노광 방식으로 노광된 웨이퍼(W)의 경우에는, 도 7의 (A)∼도 7의 (C)에 도시되는 바와 같이, 탑코트막(TC)이 레지스트막(RL) 위에 성막되기 때문에, 액침 노광의 경우에는 탑코트막(TC)의 측정 검사가, 측정 검사 내용으로서 추가된다.
또한, 일반적으로 액침 노광으로 형성되는 패턴의 사이즈는, 드라이 노광으로 형성되는 패턴의 사이즈보다 작기 때문에, 패턴 선폭 및 중첩 오차의 요구 정밀도를 높게 설정하게 된다. 예컨대 화상 처리 방식에 의해 패턴 선폭이나 중첩 오차를 측정할 때에는, 화상 데이터의 배율을 크게 설정하거나, 검출 감도를 올리는 방향으로 피크 셀 사이즈를 변경하면 좋다.
검출 방식에 상관없이, 액침 노광에서의 측정 검사의 경우에는, 그 패턴 결함의 감도를 드라이 노광보다 높게 설정하는 것이 바람직하다. 전술과 같이, 액침 노광으로 형성되는 패턴의 사이즈는 작기 때문에, 수율에 영향을 미치는 패턴 결함의 사이즈도 상대적으로 작아지기 때문이다.
또한, 측정 검사기(120)에서의 웨이퍼(W)를 조명하는 조명광의 파장을 선택할 수 있는 경우에는, 선택하는 파장을 짧게 하는 것이 바람직하다. 예컨대 선택 가능한 파장 대역이 260 ㎚∼500 ㎚이면, 액침 노광에서의 측정 검사에서는, 조명광의 파장을 260 ㎚로 설정한다.
또한, 패턴 결함의 검출 방식으로서, 광학식과 전자빔(EB) 중 어느 하나를 선택 가능한 경우에는, EB식을 선택하는 것이 바람직하다. 또한 명시야와 암시야를 선택 가능한 경우에는, 액침 노광으로는 웨이퍼(W) 위의 막이 다층으로 생성되기 때문에, 명시야를 선택하는 것이 바람직하다. 또한 검출 방식이 광학식으로서, 높은 단차의 레이어가 타깃으로 되어 있다고 한면, 그 광학계로서 공초점계를 선택 가능하면, 공초점계를 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 패턴 결함의 검출 알고리즘으로서, 화상 비교 알고리즘, 설계 데이터 비교 알고리즘, 특징 추출 알고리즘 등을 선택 가능한 경우에는, 화상 비교 알고리즘 또는 특징 추출 알고리즘을 선택하는 것이 바람직하다. 여기서 화상 비교 알고리즘이란, 예컨대 동일한 디바이스 패턴이 형성되어 있을 것인 2개의 샷 영역의 화상 데이터를 다이 투 다이 또는 셀 투 셀로 비교함으로써, 패턴 결함을 추출하는 알고리즘이다. 또한 설계 데이터 알고리즘이란, 예컨대 디바이스 패턴의 화상 데이터로부터 추출된 패턴의 선폭과, 그 설계상의 값을 비교함으로써, 패턴 결함을 추출하는 알고리즘이다. 또한 특징 추출 알고리즘이란, 디바이스 패턴의 화상 데이터 에 포함되는 특징을 추출하고, 그 특징으로부터 패턴 결함을 추출하는 알고리즘이다.
또한, 레이저 스캔 방식에 의한 이물의 검출 등을 행하는 경우에는, 그 산란광을 검출하는 포토 멀티 플레이어의 감도, 수, 각도 등을 조정하는 것도 가능하다.
또한 액침 노광시에서는, 이하와 같이, 검사 처리가 추가·변경된다.
(1) 액침 고유의 패턴 결함 검사
(2) 워터마크, 레지스트 성분의 스며나옴에 의한 오염, 레지스트 박리 등의 검사
(3) 웨이퍼(W) 위에 잔류한 잔액에 부착된 파티클·이물의 검사
(4) 액침 상태가 양호하지 않다고 예상되는 지점의 중점적인 검사
그 중에서도, (1)의 액침 고유의 패턴 결함 검사는 중요하다. 도 7의 (A)에 도시되는, 레지스트막(RL)과 탑코트막(TC)과의 경계부에 액체(LQ) 및 이물(기포, 파티클)이 침입한 상태, 도 7의 (B)에 도시되는 탑코트막(TC) 위에 파티클 또는 워터마크 등의 이물(IB)이 부착된 상태, 도 7의 (C)에 도시되는, 액침 영역중에 기포(BB) 및/또는 파티클(PT) 등의 이물이 존재하는 상태, 이 외에 탑코트막(TC)의 일부가 박리된 상태 등에서는 PEB 처리 후에, 그 상태가 원인으로 웨이퍼면에 디바이스 패턴과는 이질인 모양이 나타나는 경우가 있다.
도 26의 (A)에는, 액침 고유의 패턴 결함을 도시하는 화상의 일례가 도시되어 있다. 도 26의 (A)에서는, 전술한 도 7의 (A)∼도 7의 (C) 등에 도시되는 액침 상태가 요인이 되어, 직선형의 디바이스 패턴의 일부의 선폭이, 가늘어져 있다. 도 26의 (A)의 화상 데이터와, 원래의 디바이스 패턴(설계 패턴)에 상당하는 화상 데이터와의 차분을 취하는 등하여, 패턴 결함 부분을 추출하면, 도 26의 (B)에 도시되는, 원형 패턴이 나타난다. 이와 같이, 액침 노광에서는 그 노광 상태가 악화되면, 이물, 기포, 워터마크 등에 의해, 디바이스 패턴과는 전혀 무관한 패턴이 액침 고유의 패턴이 나타나기 때문에, 측정 검사기(120)에서는, 이와 같은 패턴이 형성되어 있는지의 여부를 검사해야 한다. 이러한 액침 고유의 패턴을 검출하기 위해, 전술한 바와 같은 특징 추출 알고리즘, 화상 비교 알고리즘 등, 복수 종류의 알고리즘을 조합하여 사용하고, 복합적인 처리를 행하도록 하여도 좋다.
또한, 예컨대 기포에 의한 결함의 경우에는, 기포의 주변 외부에는, 원형의 명부가 존재하고, 기포의 내측은 암부가 베이스가 되며, 주변과는 상이한 패턴이 존재하는 등의 특징이 있다. 또한 워터마크를 원인으로 하는 고유 패턴은 전체적으로 어두운 덩어리와 같은 패턴이 형성된다.
또한, (4)의 액침 상태가 양호하지 않다고 예상되는 지점의 중점적인 검사도 중요하다.
즉, 웨이퍼 외주 부근의 샷 영역(SAP)에 대한 노광시에는, 액침 영역이 웨이퍼(W)로부터 비어져 나오게 되고, 웨이퍼(W) 중심부의 샷 영역을 노광하는 경우와는, 상태가 상이하며, 패턴 결함이 그 샷 영역에 집중하여 발생하는 경우가 있다. 그래서 액침 노광의 경우에서는 웨이퍼(W)의 중앙 부근보다 외주 부근의 패턴 결함 검사를 밀하게 행하는 것을 생각할 수 있다.
또한 액침 노광에서는 웨이퍼(W) 표면으로부터의 액체의 휘발 등이 원인으로, 웨이퍼(W)의 온도가 저하되어, 웨이퍼(W)의 변형도가 드라이 노광보다 커지고, 웨이퍼 스케일링이 변동하는 것이 알려져 있다. 그래서 디바이스 패턴의 중첩 오차 측정에 대해서는, 웨이퍼(W)의 외주부의 측정 빈도를 크게 하여도 좋다.
또한, 액침 노광에서는 샷 영역 자체의 왜곡(샷 디스토션)의 측정, 및 투영광학계(PL)의 수차의 측정 등도, 빈번히 측정하도록 설정하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
도 25를 다시 참조하면, 단계 359, 361에서, 측정 검사 조건이 설정된 후, 그 측정 검사 조건 하에서, 측정 검사를 행한다(단계 363). 다음 단계 365에서는 측정 검사 결과를, 측정 검사기(120)가 호스트(600)에 보낸다. 다음 단계 367에서는 측정 검사기(120)는, 웨이퍼(W)를 언로드한다. 다음 단계 369에서는, 측정 검사기(120)는 처리 종료 통지를 호스트에게 되보낸다.
도 27에는, 호스트(600)와 분석 장치(170)와의 처리의 흐름이 도시되어 있다. 호스트(600)가 분석 장치(170)에 분석 지령을 보낸다(단계 401). 이 분석 지령에는 분석 장치에서 분석해야 하는 구체적인 분석 내용이 포함되어 있다. 다음에 분석 장치(170)가, 그 분석 내용을 판독하고, 그 분석에 필요한 제1 측정 검사 결과를 측정 검사기(120)에 요구한다(단계 403). 측정 검사기(120)는 제1 측정 검사 결과 데이터를 분석 장치(170)에 보낸다(단계 405). 또한 이 측정 검사 결과 데이터에는, 측정 검사 결과 외에, 측정 검사 조건에 관한 정보도 포함되어 있다. 또한 분석 장치(170)는, 분석에 필요한 제2 측정 검사 결과를 측정 검사기(120)에 요구한다(단계 407). 측정 검사기(120)는 제2 측정 검사 결과 데이터를 분석 장치(170)에 보낸다(단계 409). 또한 이 측정 검사 결과 데이터에는 측정 검사 결과 외에, 측정 검사 조건에 관한 정보도 포함되어 있다.
다음에, 분석 장치(170)는 분석 처리를 행한다(단계 411). 이 분석 처리를 행할 때에, 분석 장치(170)는 필요에 따라서, 노광 장치(100, 101) 등의 처리 장치에 대하여, 그 분석에 필요한 처리 내용 데이터의 송신을 요구한다. 이 요구를 받은 처리 장치는 처리 내용 데이터를 분석 장치(170)에 송신한다. 분석 처리가 종료되면, 분석 장치(170)는 수집한 측정 검사 결과, 및 분석 결과의 데이터를, 데이터베이스에 축적하는 축적 처리를 행한다(단계 413). 다음에 분석 장치(170)는 분석 결과(최적화 결과)를 측정 검사기(120) 및/또는 상기 노광 장치(100, 101) 등의 처리 장치에 필요에 따라서 보낸다(단계 415). 마지막으로, 분석 장치(170)는 처리 종료 통지를 호스트(600)에 되보낸다(단계 417).
전술한 바와 같이, 호스트(600)는 도 22∼도 25, 도 27에 도시되는 각 장치에 대한 제어 동작을 하나의 처리 단위로 하여, 각 장치를 동작시키고, 일련의 프로세스를 실행한다. 또한 이들 동작은, 어디까지나 일례로서, 노광 장치(100, 101) 등은 분석 장치(170)로부터의 지시에 의해, 관리 컨트롤러를 통해, 또는 통하지 않고, 동작하도록 하여도 좋다.
[디바이스 제조 공정]
다음에, 디바이스 제조 처리 시스템(1000)에서의 일련의 프로세스의 흐름에 대해서 설명한다. 이 디바이스 제조 처리 시스템(1000)의 일련의 프로세스는, 호스트(600)에 의해 스케쥴링되고 관리되어 있다. 도 28의 표에는, 이 일련의 프로세스에서 실행 가능한 처리 항목이 나타나 있다. 이 표의 대항목에는 순서대로 실행될 가능성이 있는 개략적인 처리 단계가, 그 처리순으로 기재되어 있다. 이 표에 도시되는 바와 같이, 이 일련의 프로세스에서는, 우선 성막·레지스트 도포 처리 및 웨이퍼 측정 검사 처리(A), 웨이퍼 측정 검사 처리(B), 노광 처리, 웨이퍼 측정 검사 처리(C), PEB 처리, 웨이퍼 측정 검사 처리(D), 현상 처리, 웨이퍼 측정 검사 처리(E), 에칭 처리, 웨이퍼 측정 검사 처리(F), 불순물 확산 처리 및 배선 처리가 반복하여 행해지고, 각 층의 디바이스 패턴이, 모두 형성된 후, 프로빙 처리, 리페어 처리, 다이싱 처리, 패키징 처리, 본딩 처리가 행해지며, 최종적으로 디바이스가 완성된다. 또한 측정 검사 처리에서 검출된 이상은, 상기 각종 처리, 즉 성막·레지스트 도포 처리, 노광 처리, PEB 처리, 현상 처리, 에칭 처리, 불순물 확산 처리 및 배선 처리, 프로빙 처리, 리페어 처리 등의 처리 내용의 조정 등에 이용된다.
본 실시형태에서는, 웨이퍼마다, 도 28에 나타나는 대항목에 대응하는 처리가 예컨대 파이프 라인적으로 반복된다.
소항목에는, 대응하는 대항목의 처리중에서 실제로 행해지는 구체적인 처리 내용이 기재되어 있다. 소항목(필수)에는 그 일련의 프로세스로 반드시 행해지는 처리가 표시되어 있다. 또한 소항목(액침)은 액침 노광 장치(101)에서의 노광이 행해지는 프로세스에서 반드시 행해지는 처리가 기재되어 있다. 예컨대 성막·레지스 트 도포 처리에서는, 반사 방지막 생성(성막), 및 레지스트 도포는 필수 처리이지만, 탑코트막 도포는 액침 노광이 행해지는 경우에서만 필수이다. 액침 노광이 행해지는 경우에는 소항목(액침)도 필수적인 처리가 된다.
또한, 소항목(선택)은 행해지는지의 여부가 호스트(600)에 의해 선택되는 처리가 기재되어 있다. 소항목(선택)으로서 지정되어 있는 것은, 일련의 프로세스의 각 단계에서 행해지는 측정 검사 처리이다.
우선, 성막·레지스트 도포 처리&웨이퍼 측정 검사 처리(A)에서는, 반사 방지막, 레지스트막, 탑코트막의 막 두께 측정, 막의 외관 검사(스크래치 등의 물리적인 이상, 및 액체의 침입 등의 이물의 진입 등의 화학적인 이상의 검사) 등이 선택적으로 행해진다. 이 외에, 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서는, 얼라이먼트 사전 측정[웨이퍼 마크(M)의 사전 측정], 포커스 사전 측정[웨이퍼(W)의 면 형상의 측정], 및 웨이퍼(W)의 외관 검사[주로 웨이퍼(W) 위의 이물의 검사]가 선택적으로 행해진다.
또한, 웨이퍼 측정 검사 처리(C)에서는, 외관 검사[주로 웨이퍼(W) 위의 이물 검사), 웨이퍼 측정 검사 처리(D)에서는, 외관 검사[주로 웨이퍼(W) 위의 얼룩 등의 패턴 검사]가 행해진다. 웨이퍼 측정 검사 처리 (E), (F)에서는, 패턴 결함 검사, 패턴 선폭(사이즈) 측정, 중첩 오차 측정 등이 선택적으로 행해진다.
호스트(600)에서는, 분석 장치(170)에서 행해지는 분석에 필요한 측정 검사를 행하는 처리를, 소항목(선택) 중에서 미리 선택하고, 소항목(필수)[또는 소항목(필수) 및 소항목(액침)]과, 선택된 소항목(선택)을, 도 28에 나타내는 표의 순 서로 조합함으써, 일련의 처리 단계를 작성하고, 작성된 처리 단계를 실행한다. 이하에서는 호스트(600)에서 작성되는 일련의 프로세스에서의 처리 단계의 조합과, 분석 장치(170)에서 행할 수 있는 분석 내용에 대해서 설명한다.
(1) 웨이퍼 얼라이먼트에 관련되는 처리 조건의 최적화
우선, 웨이퍼 얼라이먼트에 관련되는 처리 조건을 최적화하는 경우에 대해서 설명한다. 이 최적화를 행하는 경우에는, 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(A)에서의 소항목(선택): 각 막의 막 두께 측정 처리와, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 소항목(선택): 얼라이먼트 사전 측정을 선택하여 처리 단계를 작성한다. 여기서 얼라이먼트 사전 측정이란, 노광 장치(100, 101)에 웨이퍼(W)를 반입하기 전에, 측정 검사기(120)에서 웨이퍼 마크(MXP, MYP)의 사전 측정을 행하는 처리이다.
도 29의 (A)에는 웨이퍼(W)의 일부의 단면도가 도시되어 있다. 도 29의 (A)에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 하지에는, 요철 마크가 형성되어 있고, 그 요철 마크 위에, 성막·레지스트 도포 처리(도 28 참조)에서, C/D(110)에 의해 레지스트막이 도포된다. 또한, 실제로는 레지스트막 아래에, 반사 방지막이 성막되고, 액침 노광을 행하는 경우에는, 레지스트막 위에, 탑코트막이 더 성막되지만, 설명을 간단히 하기 위해 도 29의 (A)에서는, 이들의 도시를 생략하고 있다. 얼라이먼트계(ALG)에서는 낙사(落射) 조명에 의해, 도 29의 (A)에 도시되는 하지의 요철 마크의 강도상(像)을 광전 검출하고, 그 광전 검출된 강도상에 대응하는 파형 데이터 를 취득한다.
도 29의 (B)에는, 이 1차원 파형 데이터의 일례가 도시되어 있다. 도 29의 (B)에 도시되는 바와 같이, 이 1차원 파형 데이터에서는 마크의 요철에 따른 3개의 피크가 나타난 파형으로 되어 있다.
또한 도 29의 (C)에는, 이 1차원 파형 데이터에 대응하는 웨이퍼(W) 위의 레지스트막의 막 두께 데이터의 일례가 도시되어 있다. 또한 실제로는 레지스트막의 막 두께 데이터는 2차원(XY 좌표계)의 데이터이지만, 여기서는 마크 파형 데이터에 맞춰, 그 계측 축 방향의 1차원 데이터로 변환되어 있다. 변환 방법으로서는, 여러 가지 방법을 채용할 수 있지만, 계측 축 방향에 직교하는 방향으로, 데이터를 적산하거나, 평균화하거나 함으로써 구하는 것이 가능하다. 웨이퍼 얼라이먼트에서는 얼라이먼트계(ALG)가, 이 레지스트막 위로부터 웨이퍼 마크를 낙사 조명하여, 그 웨이퍼 마크로부터의 반사광 및/또는 회절광에 의한 강도상을 광전 검출하고 있기 때문에, 그 강도상은 레지스트막 등의 영향을 받기 쉬운 것이 알려져 있다. 그래서 이 경우의 최적화에서는 도 29의 (B)에 도시되는 마크 파형 데이터와, 도 29의 (C)에 도시되는 막 두께 데이터와의 상관성을 분석하고, 그 상관도에 따라서, 마크 파형 데이터가 이상인 원인이 레지스트막 등에 있는 것인지 하지(마크 자체)에 있는 것인지를 구분하여, 그 원인이 해소하는 데 유효한 처리 조건을 좁혀 가고, 웨이퍼 얼라이먼트에 관련되는 처리 조건을 효율적으로 최적화한다.
예컨대, 도 29의 (A), 도 29의 (C)에 도시되는 예에서는, 파형 우측의 막 두께가 약간 얇아져 있어, 도 29의 (B)에 도시되는 파형 데이터에서도 가장 우측의 피크가 작아져 있으며, 양자의 상관성이 높다고 생각된다. 이러한 파형 데이터를 이용하여, 마크의 위치 정보를 정확히 검출하는 것은 어렵기 때문에, 어떠한 대책을 강구할 필요가 있다. 이러한 경우의 대책으로서는, 예컨대 도 29의 (A)에 도시되는 바와 같이 레지스트막의 불균일성을 해소하는 방법을 생각할 수 있다. 이것을 해소하면, 마크 파형의 비대칭성이 해소되고, 마크 위치를 정확히 검출하는 것이 가능해진다고 생각되기 때문이다. 또한 얼라이먼트계(ALG)에서의, 마크 파형 데이터를 취득하기 위한 실측을 필요로 하는 파라미터를, 막 두께의 불균일성에 영향을 미치지 않는 상태로 재설정한다고 하는 대책도 생각할 수 있다.
이러한 실측을 필요로 하는 파라미터에는, 예컨대 낙사 조명의 조명광의 파장 등이 있다. 조명광의 파장을 레지스트막 등에 불감한 대역으로 설정하면, 막 두께의 불균일성에 상관없이, 마크의 강도상을 검출하는 것이 가능해진다.
한편, 도 29의 (B), 도 29의 (C)에 도시되는 예와 상이하고, 마크 파형 데이터의 비대칭성과, 막 두께 데이터 사이에 상관이 없는 경우에는, 하지의 마크 자체가 비대칭성을 갖고 있다고 생각된다. 그래서, 이러한 경우에는, 그 마크를 계측 대상으로부터 제외하면 좋다.
이 경우의 최적화를 행하고자 하는 경우, 호스트(600)에서는 대항목: 성막·레지스트 도포 처리&웨이퍼 측정 검사 처리(A)(도 28 참조)의 소항목(선택) 중으로부터, 측정 검사기(120)에 의한 반사 방지막의 막 두께 측정, 레지스트막의 막 두께 측정, 탑코트막의 막 두께 측정과, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)(도 28 참조)의 소항목(선택) 중으로부터, 측정 검사기(120)에 의한 얼라이먼트 사전 측정을 선택하고, 선택된 처리가 실행되도록 일련의 프로세스의 처리 단계를 작성한다. 이 경우, 실제로는 도 30의 테두리 안에 도시되는 바와 같이, 성막 장치(910)에서의 반사 방지막의 성막 처리, 측정 검사기(120)에서의 반사 방지막의 막 두께 측정 처리, C/D(110)에서의 레지스트막 도포 처리, 측정 검사기(120)에서의 레지스트막의 막 두께 측정 처리, [액침 노광의 경우에는, 이들에 추가로, 성막 장치(910)에서의 탑코트막의 성막 처리, 측정 검사기(120)에서의 탑코트막의 막 두께 측정 처리], 측정 검사기(120)에서의 얼라이먼트 사전 계측 처리, 노광 처리가, 이 순서대로 실행된다. 이 프로세스를 실행하면, 노광 처리를 행하기 전에, 반사 방지막, 레지스트막, 탑코트막의 각 막 두께 데이터와, 웨이퍼 마크의 파형 데이터가 측정된다. 또한 각 막의 검사 처리에서 이상이 검출된 경우에는, 그 막을 일단 제거하고, 새로 성막, 재도포하게 된다. 또한 반사 방지막, 탑코트막은 C/D(110)에서의 도포에 의해 생성되는 경우도 있다.
호스트(600)는 노광이 시작되기 전에, 도 27의 처리에 따라서, 분석 장치(170)에 대하여 처리 시작 명령을 발한다(단계 401). 이 처리 시작 명령은 (1)의 웨이퍼 얼라이먼트에 관련되는 처리 조건을 최적화하는 취지의 명령으로 되어 있다. 분석 장치(170)는 단계 403∼단계 409를 행하여, 각종 막 두께 데이터, 및 사전 얼라이먼트 계측의 데이터 등을 측정 검사기(120)로부터 취득한다.
도 30에는, 이 최적화 처리를 위한 도 27의 단계 411의 분석 처리의 흐름도가 도시되어 있다. 이 분석 처리는 파형 데이터가 취득된 웨이퍼 마크마다 행해진다. 도 30에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 551에서, 마크 파형 데이터에 이상이 있는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 553으로 진행한다.
단계 553에서는, 이상이 된 마크 파형 데이터와, 막 두께 데이터와의 상관도를 산출하고, 단계 555에서는 그 상관도가 임계값을 상회하고 있는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 단계 557로 진행하고, 긍정되면 단계 561로 진행한다.
이 판단이 부정되었다는 것은, 마크 파형 데이터와 막 두께 데이터 사이에 상관이 없고, 마크 파형 데이터가 이상이 된 원인은 웨이퍼(W)의 하지에 있다는 것을 생각할 수 있다. 그래서 단계 557에서는 그 웨이퍼 마크가 계측 대상으로부터 리젝트되도록, 얼라이먼트 관련 파라미터를 최적화한다.
한편, 단계 555에서의 판단이 긍정되었다는 것은, 마크 파형 데이터와 막 두께 데이터 사이에 상관이 있고, 마크 파형 데이터가 이상이 된 원인은 각종 막의 막 두께의 불균일성에 있다고 생각된다. 이 경우에는 단계 561로 진행하고, 얼라이먼트 관련 파라미터를 최적화하는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 긍정된 경우, 즉, 호스트(600)로부터의 지시가 얼라이먼트 관련 파라미터를 조정하도록 설정되어 있던 경우에는, 단계 563으로 진행하고, 얼라이먼트 관련 파라미터 중 실측을 필요로 하는 파라미터를 최적화한다. 여기서 최적화되는 실측을 필요로 하는 파라미터로서는, 선택되는 얼라이먼트 센서(FIA이거나 LSA 등), 레지스트막 등에 영향을 받지 않는 조명광의 파장, 및 마크 파형이 비대칭성이 강해도, 마크 위치를 정확히 검출하는 것이 가능한 검출 알고리즘 등이 있다. 한편 단계 561의 판단이 부정되어 있던 경우에는, 단계 565로 진행하고, 성막 장치(910) 또는 C/D(110)로부터, 성막, 도포의 처리 상태에 관한 데이터(즉 처리 파라미터, 및 처리 상태의 모니터 데이터)를 취득한다. 단계 567에서는, 취득한 처리 상태에 기초하여, 성막, 도포 조건을 최적화한다. 즉 여기서는 마크의 비대칭성의 원인이 된 막 두께의 불균일성이 해소되도록, C/D(110) 및/또는 성막 장치(910)에서의 처리 조건(반사 방지막의 성막 조건, 레지스트막의 도포 조건, 탑코트막의 성막 조건 등)을 최적화한다.
이 처리 후, 도 27에 도시되는 바와 같이, 단계 413의 축적 처리에서, 마크 파형 데이터 및 막 두께 데이터 등, 및 최적화된 얼라이먼트 관련의 파라미터 및 성막, 도포 조건에 관한 이력 등이, 분석 장치(170)의 데이터베이스에 축적된다. 그리고 단계 415에서, 단계 557, 단계 563, 단계 567에서 최적화된 파라미터에 관한 정보가, 해당하는 장치, 즉 노광 장치(100, 101), 또는 C/D(110), 성막 장치(910)에 보내진다. 각종 장치는 해당하는 파라미터를 최적값으로 변경하여, 그 후의 처리를 행한다. 이것에 의해, 성막 장치(910) 및 C/D(110)에서의, 성막, 도포 조건의 피드백 제어가 실현되고, 노광 장치(100, 101)에서의, 얼라이먼트 관련 파라미터의 피드 포워드 제어가 실현된다.
분석 장치(170)는 처리 종료 통지를 호스트(600)에 되보낸다(단계 417).
또한, 본 실시형태에서는 얼라이먼트 관련 파라미터의 최적화와, 성막, 도포 조건의 최적화 중 어느 하나의 최적화를 행하였지만, 이것은 양쪽 행하도록 하여도 좋다.
또한, 마크 파형 데이터와의 상관을 산출하는 것은, 개개의 막, 즉 반사 방지막, 레지스트막, 탑코트막의 막 두께 데이터에 한정되지 않고, 모든 막 두께를 총계한 막 두께 데이터, 또는 3개의 막 중 2개의 막의 합계의 막 두께 데이터를 채용하여도 좋다. 이와 같이 하면, 3개의 막 중, 어느 하나의 막이 마크 파형 데이터에 영향을 부여하고 있는지를, 보다 상세히 분석하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에서는, 마크 파형 데이터를 1차원 데이터로 하고, 막 두께 데이터를 2차원 데이터로부터 1차원 데이터로 변환하는 경우에 대해서 설명하였지만, 마크 파형 데이터는 XY 좌표계의 2차원 데이터여도 좋다. 이 경우에는 단계 553에서, 2차원 데이터끼리의 상관이, 산출된다.
(2) 포커스 제어 관련의 파라미터의 최적화
다음에, 노광시의 포커스 제어 관련의 파라미터의 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(A)에서의 소항목(선택): 각 막의 막 두께 측정과, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 소항목(선택): 포커스 사전 측정을 선택하여, 처리 단계를 작성한다. 포커스 사전 측정이란 노광 장치(100, 101)에 웨이퍼(W)를 반입하기 전에, 측정 검사기(120)에서 웨이퍼(W)의 면 형상의 사전 측정을 행하는 처리이다.
도 31의 (A)에는, 웨이퍼(W) 일부의 단면도가 도시되어 있다. 도 31의 (A)에서도, 도 29의 (A)와 마찬가지로, 반사 방지막과 탑코트막의 도시가 생략되고, 레지스트막만이 도시되어 있다. 노광중에 다점 AF 센서(60a, 60b)에 의해 계측되는 것은, 레지스트막의 표면이 아니라, 웨이퍼(W)의 하지이고, 포커스 사전 측정으로 측정되는 것은 웨이퍼(W)의 하지의 면 형상이다. 도 31의 (B)에는 포커스 사전 측정에 의해 측정된 웨이퍼(W)의 면 형상의 측정 데이터의 일례가 도시되어 있다.
도 31의 (B)에 도시되는 바와 같이, 이 데이터는 XY 좌표계에서의 2차원 데이터이고, 웨이퍼(W)의 면 형상은, 엄밀하게 보면 편평하지 않은 것이 도시되어 있다. 이러한 면에 대하여, 디바이스 패턴을 높은 정밀도로 전사하기 위해서는, 포커스 제어 관련의 파라미터를 어느 정도까지 최적화해야 한다. 그 최적화 가능한 파라미터로서는, 예컨대 다점 AF 센서(60a, 60b)에서의 포커스 센서(계측점)의 선택 등이 있다. 포커스 센서는 가능한 한 계측점간의 하지의 Z 위치가 편평해지도록 선택되는 것이 바람직하다.
도 31의 (C)에는, 도 31의 (B)의 면 형상의 측정 데이터에 대응하는 막 두께의 측정 데이터의 일례가 도시되어 있다. 도 31의 (C)에 도시되는 레지스트막 등의 막 두께의 측정 데이터도, XY 좌표계에서의 2차원 데이터이다. 다점 AF 센서(60a, 60b)의 계측값은 레지스트막 등의 막 두께의 불균일성의 영향을 받는 경우가 있다. 막 두께의 불균일성에 의해 다점 AF 센서의 오프셋 성분이 계측점에 의해 변화하고, 실제의 웨이퍼(W)의 면 형상과는 상이한 면 형상이 관측되는 경우가 있는 것이다. 따라서 본 실시형태에서는 웨이퍼(W)의 면 형상의 측정 데이터로, 면 형상의 경사가 크고, 이상으로 간주되는 장소에 대해서, 도 31의 (B)에 도시되는 면 형상의 측정 데이터와, 도 31의 (C)에 도시되는 막 두께 데이터와의 상관도를 분석하며, 그 상관도에 따라서, 면 형상이 급격한 변화의 원인이, 레지스트막 등의 불균일성에 있는 것인지, 웨이퍼(W)의 하지(즉 원래의 면 형상)에 있는 것인지를 구분하고, 구분된 원인에 따라서, 처리 조건을 최적화한다.
이 경우, 호스트(600)에서는, 대항목: 성막·레지스트 도포 처리&웨이퍼 측 정 검사 처리(A)(도 28 참조)의 소항목(선택) 중으로부터, 측정 검사기(120)에 의한 반사 방지막의 막 두께 측정, 레지스트막의 막 두께 측정, 탑코트막의 막 두께 측정(액침 노광시만)이 선택되고, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)(도 28 참조)의 소항목(선택) 중으로부터, 측정 검사기(120)에 의한 포커스 사전 측정이 선택된다. 이 경우 실제로는, 도 32의 테두리 안에 도시되는 바와 같이, 성막 장치(910)에서의 반사 방지막의 성막 처리, 측정 검사기(120)에서의 반사 방지막의 막 두께 측정 처리, C/D(110)에서의 레지스트막 도포 처리, 측정 검사기(120)에서의 레지스트막의 막 두께 측정 처리, 성막 장치(910)에서의 탑코트막의 성막 처리, 측정 검사기(120)에서의 탑코트막의 막 두께 측정 처리, 측정 검사기(120)에서의 포커스 사전 측정 처리, 노광 처리가 이 순서대로 실행된다. 이 프로세스를 실행함으로써, 노광 처리를 행하기 전에, 반사 방지막, 레지스트막, 탑코트막의 각 막 두께와, 웨이퍼의 면 형상이 측정 검사기(120)에 의해 측정된 것으로 된다.
도 27에 도시되는 바와 같이, 호스트(600)는 단계 401에서, 분석 장치(170)에 대하여 처리 시작 명령을 발한다. 분석 장치(170)에는 단계 403∼단계 409의 처리에 의해 각종 막 두께의 측정 데이터와 면 형상의 측정 데이터가 취득되고, 분석 장치(170)에서, 단계 411의 분석 처리의 실행이 시작된다.
도 32에는, 분석 장치(170)에서의 최적화 처리가 구체적인 흐름도가 도시되어 있다. 도 32에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 601에서, 면 형상이 이상인 부분(예컨대 경사 또는 단차가 소정 레벨을 초과해 있는 부분)이 있는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정이면 단계 603으로 진행한다. 단계 603에서는 이상 부분의 측정 데이터와 그 부분의 막 두께의 측정 데이터와의 상관도를 산출한다. 여기서는 각종 막의 막 두께의 측정 데이터와, 웨이퍼(W)의 면 형상의 측정 데이터를 이용하여, 이들의 상관도가 산출된다. 단계 605에서는 산출된 상관도가 임계값을 초과했는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 웨이퍼(W)의 하지가 그대로 측정되어 있다고 판단하여 단계 613으로 진행하고, 긍정되면 단계 607로 진행한다.
단계 607에서는 성막, 도포 조건을 최적화하는지의 여부를, 호스트(600)로부터의 지시 내용에 따라서 판단한다. 이 판단이 긍정된 경우에만 단계 609로 진행하고, 성막 장치(910) 또는 C/D(110)로부터, 성막, 도포 처리의 처리 상태에 관한 데이터를 취득하며, 단계 611에서, 성막 장치(910) 또는 C/D(110)의 성막, 도포 조건을 최적화한다. 여기서의 처리 내용은 도 30의 단계 567과 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
다음 단계 613에서는 포커스 관련 파라미터를 최적화하는지의 여부를, 호스트(600)로부터의 지시 내용에 따라서 판단한다. 이 판단이 긍정된 경우에만, 단계 615로 진행하고, 가능한 한 편평한 면에서, 포커스 센서를 선택하는 등에 의해, 포커스 관련 파라미터를 최적화한다. 또한, 이 최적화에서는, 단계 605에서 막 두께 데이터와 면 형상 데이터 사이에 상관이 없다고 판단된 경우와, 상관이 있다고 판단된 경우에서는, 처리가 다소 상이하다. 상관이 없다고 판단된 경우에는, 면 형상의 측정 데이터에만 기초하여, 포커스 센서의 선택 등을 행한다. 또한 상관이 있다고 판단된 경우에는, 면 형상의 측정 데이터에 추가로, 막 두께의 측정 데이터도 고려하여, 즉 면 형상의 측정 데이터와, 막 두께의 측정 데이터와의 총계(총합)에 기초하여, 포커스 센서의 선택 등을 행한다.
이 처리 후, 도 27에 도시되는 바와 같이, 단계 413의 축적 처리에서, 면 형상의 측정 데이터, 막 두께의 측정 데이터 등, 및 최적화된 포커스 제어 관련의 파라미터 및 성막, 도포 조건에 관한 이력이, 분석 장치(170)의 데이터 베이스에 축적된다. 그리고 단계 415에서, 도 32의 단계 611, 단계 615에서, 최적화된 파라미터에 관한 데이터가, 해당하는 장치, 즉 노광 장치(100, 101), 또는 C/D(110), 성막 장치(910)에 보내진다. 각종 장치는 해당하는 파라미터를 최적값으로 변경하여, 그 후의 처리를 행한다. 이것에 의해, 성막 장치(910) 및 C/D(110)에서의, 성막, 도포 조건의 피드백 제어가 실현되고, 노광 장치(100, 101)에서의, 포커스 관련 파라미터의 피드 포워드 제어가 실현된다. 분석 장치(170)는 처리 종료 통지를 호스트(600)에 되보낸다(도 27의 단계 417).
또한, 도 32의 흐름도에서는, 노광시의 포커스 관련의 파라미터의 최적화는, 면 형상의 이상을 검출한 경우에만 최적화를 행하도록 하였지만, 이것에는 한하지 않는다. 즉 단계 601은 행하지 않아도 좋고, 웨이퍼 전면에 대해서, 단계 603 이후의 처리를 행할 수 있다.
또한, 실제로는 하지의 면 형상에 단차 또는 경사가 있어도, 막 두께의 불균일성이 요인으로 편평하다고 측정되어 버리는 경우도 생각할 수 있다. 이 경우에는 막 두께와, 면 형상 사이에는, 상관이 확인되지 않아도, 이들 측정 데이터의 총계에 의해 포커스 센서의 선택 등을 행하는 것이 바람직하다.
(3) 노광 전의 웨이퍼 외관 검사의 처리 조건의 최적화
다음에, 노광 전의 웨이퍼 외관 검사, 즉 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 웨이퍼 외관 검사의 처리 조건을 최적화하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 소항목(선택): 외관 검사(이물 검사)와, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(C)에서의 소항목(선택): 외관 검사(이물 검사)를 선택하여, 처리 단계를 작성한다. 도 33의 (A)에는 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 웨이퍼(W)의 외관 검사의 검사 결과의 데이터[이물 검사 데이터(B)]의 일례가 도시되어 있다. 또한 이 데이터는 실제로는 XY의 2차원 데이터이지만, 설명을 알기 쉽게 하기 위해 1차원 데이터로서 도시하고 있다. 이 이물 검사에서는 데이터의 레벨이 이상 검출 레벨(점선)을 초과한 부분에 이물이 존재한다고 판정한다. 도 33의 (A)에 도시되는 데이터에서는 이상 검출 레벨을 초과해 있는 부분이 존재하지 않기 때문에, 이물 없음으로 판정된다.
도 33의 (B)에는, 웨이퍼 측정 검사 처리(C)에서의 웨이퍼(W)의 외관 검사의 검사 결과의 데이터[이물 검사 데이터(C)]의 일례가 도시되어 있다. 이 이물 검사에서도, 데이터의 레벨이 점선으로 도시되는 이상 검출 레벨을 초과한 부분에 이물이 존재한다고 판정한다. 도 33의 (B)에 도시되는 데이터에서는 임계값을 초과하는 부분이 존재하기 때문에, 그 부분에 이물이 있다고 판정된다.
그러나, 도 33의 (A)의 데이터와, 도 33의 (B)의 데이터를 비교하면, 도 33의 (A)의 데이터에서도, 도 33의 (B)에서 이물 있음으로 판단된 부분에 피크가 나타나 있고, 양자는 상관성이 높다고 추정된다. 이러한 경우에는 웨이퍼(W) 위에는, 노광 전에 이미 이물이 부착되어 있고, 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 이상 검사의 감도를 올리고 있으면(즉 이상 검출 레벨을 내리고 있으면), 웨이퍼 측정 검사 처리(B)시에, 그 이물을 검출할 수 있던 것으로 생각할 수 있다. 따라서 이러한 경우에는, 웨이퍼 측정 검사 처리(B)의 외관 검사의 이상 검출 레벨을 조정하면, 웨이퍼(W) 위에 부착된 이물을 보다 빨리 검출하는 것이 가능하다.
이 경우, 실제로는, 도 34의 테두리 안에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼 측정 검사 처리(B)의 외관 검사[도 34에서는 외관 검사(B)로 약술하고 있음], 노광 처리, 웨이퍼 측정 검사 처리(C)의 외관 검사[도 34에서는 외관 검사(C)로 약술하고 있음], PEB 처리, 현상 처리, 에칭 처리가, 이 순서대로 실행된다. 이 프로세스를 실행하면, 노광 처리를 행하기 전의 웨이퍼(W) 위의 외관 검사(B)의 검사 데이터와, 노광 처리 후의 웨이퍼(W) 위의 외관 검사(C)의 검사 데이터를 얻을 수 있다. 호스트(600)는 노광이 시작되기 전에, 도 27의 처리에 따라서, 분석 장치(170)에 대하여 처리 시작 명령을 발한다(단계 401). 그 처리 시작 지령은 (3) 노광 전 웨이퍼 외관 검사의 최적화를 행하는 취지의 지령으로 되어 있다. 분석 장치(170)는 단계 403∼단계 409를 행하여, 외관 검사(B, C)의 검사 데이터를 취득한다.
도 34에는, 이 최적화 처리를 행하기 위해, 호스트(600)에 의해 작성되는 처리 단계의 일부의 흐름도가 도시되어 있다. 도 34에 도시되는 바와 같이, 단계 651에서는 외관 검사(B)의 결과가 정상이고, 외관 검사(C)에서 이상이 검출되었는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 653로 진행한다. 단계 653에서는 검사(B)와, 검사(C)와의 검사 데이터의 상관도를 산출한다. 다음 단계 655에서는 산출된 상관도가 임계값을 상회하고 있는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 긍정된 경우에만, 단계 657로 진행하고, 외관 검사(B)의 이물 검출 레벨을 조정한다.
이 처리 후, 도 27에 도시되는 바와 같이, 단계 413의 축적 처리에서, 검사(B), 검사(C)의 검사 데이터, 및 이상 검출 레벨의 조정에 관한 이력이, 분석 장치(170)의 데이터 베이스에 축적된다. 그리고 단계 657에서, 조정된 이상 검출 레벨이, 해당하는 장치, 즉 측정 검사기(120)에 보내진다. 측정 검사기(120)는 해당하는 파라미터를 최적값으로 변경하고, 그 후의 처리를 행한다. 이것에 의해 측정 검사기(120)의 이상 검출 레벨의 피드백 제어가 실현된다. 분석 장치(170)는 처리 종료 통지를 호스트(600)에 되보낸다(도 27의 단계 417).
(4) 액침 노광 관련의 처리 조건의 제1 최적화
다음에, 액침 노광 관련의 처리 조건의 제1 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서는 노광 전의 웨이퍼(W) 위의 각 막의 외관 검사 결과와, 노광 후의 웨이퍼(W)의 외관 검사 결과에 기초하여 액침 노광에서의 처리 조건을 최적화한다. 이 경우에는 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(A)에서의 소항목(선택): 각 막의 막 검사[외관 검사(A)]와, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(C)에서의 소항목(선택): 외관 검사[외관 검사(C)]를 선택하고, 처리 단계를 작성한다. 도 35의 독립된 테두리 안에는, 이 최적화 처리를 행하기 위해 호스트(600)에 의해 작성되는 처리 단계의 흐름이 도시되어 있다. 즉 여기서는 반사 방지막 성막, 그 검사, 레지스트막 도포, 그 검사, 탑코트막 성막, 그 검사, 액침 노광, 외관 검사(C) 가 이 순으로 행해진다. 이 프로세스를 실행하면, 노광 처리를 행하기 전에, 웨이퍼(W) 위의 각 막의 외관 검사(A)의 검사 데이터를 얻을 수 있고, 노광 처리 후에, 웨이퍼(W) 위의 외관 검사(C)의 검사 데이터를 얻을 수 있다.
호스트(600)는 노광이 시작되기 전에, 도 27의 처리에 따라서, 분석 장치(170)에 대하여 처리 시작 명령을 발한다(단계 401). 분석 장치(170)는 단계 403∼단계 409를 행하여, 외관 검사(A), 및 외관 검사(C)의 검사 데이터 등을, 측정 검사기(120)로부터 취득한 후, 분석 처리를 실행한다(단계 411).
도 35에는, 이 경우의 분석 처리가 구체적인 흐름도가 도시되어 있다. 도 35에 도시되는 바와 같이, 단계 701에서, 외관 검사(A)의 결과가 정상이고, 외관 검사(C)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 703으로 진행한다. 단계 703에서는 액침 모니터(260)에 의한 액침 모니터 결과의 데이터를 노광 장치(101)로부터 취득한다. 단계 705에서는 취득한 액침 모니터 결과의 데이터에 기초하여, 검사(C)에서의 이상의 원인을 분석한다. 이러한 이상의 원인으로서는, 예컨대 도 7의 (A)∼도 7의 (C)에 도시되는 바와 같이, 노광중인 레지스트막의 액체에의 용출, 잔액에 부착된 파티클 또는 이물, 또는 워터마크 등이 있다.
단계 707에서는 액침 관련 파라미터의 최적화를 호스트(600)가 지정하고 있는지의 여부를 판단하고, 이 판단이 긍정된 경우에만, 단계 709로 진행하고, 이상이 해소되도록, 액침 관련 파라미터의 최적화를 행한다. 액침 관련 파라미터에는, 예컨대 액체(LQ)의 유속 또는 온도, 액체(LQ)의 필터 조건, 이상이 발생한 장소가 액체에 잠겨 있는 시간(액침 시간) 등이 있다.
웨이퍼(W) 위의 어느 장소의 액침 시간을 조정하기 위해서는, 웨이퍼(W) 위의 노광 경로를 변경해야 한다. 도 36에는 웨이퍼(W) 위의 샷 영역이 노광되는 순서를 도시하는 노광 경로가 도시되어 있다. 단계 709에서는 이상이 검출된 지점의 액침 시간이 짧아지도록, 노광 경로를 변경한다. 또한 도 37에 도시되는 바와 같이, 얼라이먼트계(ALG)에 의한 웨이퍼 마크 계측중도, 웨이퍼(W)의 다른 장소가 액체에 잠겨 있는 경우가 있기 때문에, 이상이 검출된 지점이, 얼라이먼트중에 길게 잠겨 있으면, 계측하는 웨이퍼 마크를 변경하도록 하여도 좋다.
단계 711에서는, 호스트(600)로부터의 지시를 참조하여, 액체 제거 처리 조건을 최적화하도록 설정되어 있는지의 여부를 판단하고, 이 판단이 긍정된 경우에만, 단계 713로 진행하여 액체 제거 처리 조건을 최적화한다. 여기서는, 웨이퍼(W) 위의 잔액의 제거도가 향상하도록[즉 웨이퍼(W)가 완전히 건조하도록], 액체 제거 처리의 처리 조건, 예컨대 처리 시간을 길게 하거나, 노광 종료로부터 액체 제거가 행해지기까지의 시간을 짧게 하거나 한다. 또한 이하에서는, 이 액체 제거 처리의 처리 조건도, 액침 관련 파라미터에 포함시키는 것으로 한다.
이 처리 후, 도 27에 도시되는 바와 같이, 단계 413의 축적 처리에서, 검사(A)의 데이터 및 검사(C)의 데이터 등, 및 최적화된 액침 관련 파라미터 등의 이력이, 분석 장치(170)의 데이터베이스에 축적된다. 그리고 단계 709, 단계 713에서, 최적화된 파라미터에 관한 정보가, 해당하는 장치, 즉 노광 장치(101)에 보내진다. 노광 장치(101)는 해당하는 파라미터를 최적값으로 변경하고, 그 후의 처리 를 행한다. 이것에 의해, 노광 장치(101)에서의, 액침 관련의 파라미터, 제거 장치(T)의 액체 제거 조건의 피드백 제어가 실현된다. 또한, 이하에 진술하는 액침 노광시의 최적화 처리에서는, 모두 측정 검사 결과 및 최적화 결과의 축적, 각종 장치에의 송신이 행해지는 것으로 하고, 이들의 상세한 설명을 생략한다.
분석 장치(170)는 처리 종료 통지를 호스트(600)에 되보낸다(단계 417).
또한, 본 실시형태에서는, 제거 장치(T)는 노광 장치(101) 내에 있는 것으로 하였지만, 제거 장치는 트랙(200B) 내에 있어도 좋다. 이 경우에는 노광 장치(101)가 아니라 트랙(200B)에 액체 제거의 처리 조건의 최적화 결과를 피드백하게 된다.
(5) 액침 노광 관련의 처리 조건의 제2 최적화
다음에, 액침 노광 관련의 처리 조건의 제2 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서는 도 38의 테두리 안에 도시되는 바와 같이, PEB 처리 전의 웨이퍼 측정 검사 처리(C)의 외관 검사[외관 검사(C)]와, PEB 처리 후의 웨이퍼 측정 검사 처리(D)의 외관 검사[외관 검사(D)]에 기초하여, 액침 노광에서의 처리 조건을 최적화한다. 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(C)에서의 소항목(선택): 웨이퍼 외관 검사(이물 검사)와, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(D)에서의 소항목(선택): 웨이퍼 외관 검사(잔액에 의한 얼룩 등의 검사)를 선택하여, 처리 단계를 작성한다.
도 38에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 751에서, 검사(C)의 결과가 정상이고, 검사(D)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 753으로 진행한다. 단계 753에서는 PEB의 처리 상태 데이 터(예컨대 온도나 처리 시간 등의 데이터)를, 트랙(200B)의 C/D(110)로부터 취득한다. 단계 755에서는 취득된 PEB의 처리 상태의 데이터에 기초하여, PEB 처리를 체크한다.
단계 757에서는 PEB 처리의 처리 상태에 문제가 없는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정된 경우에만, 단계 759로 진행하여 PEB 처리의 처리 조건을 최적화한다. 이러한 처리 조건에는, 예컨대 PEB의 설정 온도가 있다. 단계 757의 판단이 부정된 경우에는 단계 761로 진행하여 외관 검사(C)의 검사 조건을 최적화한다. 이 처리는 도 34의 단계 657과 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 다음 단계 763에서는 액침 모니터 결과의 데이터를 노광 장치(101)로부터 취득하고, 단계 765에서, 액침 관련 파라미터(전술한 바와 같이, 액체 제거 처리의 처리 조건을 포함함)를 최적화한다. 이 최적화 처리에 대해서는, 도 35의 단계 709, 713과 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
또한, 여기서 단계 763, 765에서의 액침 관련 파라미터의 최적화 대신에, 성막 장치(910)나 C/D(110)에서의 성막, 도포 조건을 최적화하도록 하여도 좋다. 즉 레지스트막 내에의 액체의 침입이 없도록, 탑코트막을 두껍게 하는 등의 탑코트 처리의 최적화, 또는 레지스트의 종류의 변경, 및/또는 레지스트의 도포 조건의 변경 등을 행하여도 좋다.
(6) 액침 노광의 처리 조건의 제3 최적화
다음에, 액침 노광의 처리 조건의 제3 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서는 도 39에 도시되는 바와 같이, PEB 처리 전의 웨이퍼(W)의 외관 검 사(C)의 결과와, 현상 처리 후의 웨이퍼(W)의 패턴 결함 검사(E)의 결과에 기초하여, 처리 조건을 최적화한다. 즉, PEB 처리 및 현상 처리의 전후의 검사 결과의 차이에 따라서, 처리 조건을 최적화한다. 이 경우에는 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(C)에서의 소항목(선택): 웨이퍼 외관 검사(이물 및/또는 잔액 검사)[외관 검사(C)]와, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(E)에서의 소항목(선택): 패턴 결함 검사[결함검사(E)]를 선택하여, 처리 단계를 작성한다.
도 39에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 851에서, 검사(C)의 결과가 정상이고, 검사(E)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료한다. 단계 853에서는 트랙(200B)의 C/D(110)의 현상 처리의 처리 상태의 데이터를 취득한다. 단계 855에서는 취득된 C/D(110)의 현상 처리의 처리 상태의 데이터에 기초하여, 현상 처리를 체크한다. 단계 857에서는 C/D(110)의 현상 처리에 문제가 없는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면, 단계 859로 진행하고, 현상 처리의 처리 조건을 최적화한다. 단계 859 종료 후는 처리를 종료한다. 한편, 단계 857에서의 판단이 긍정되면, 단계 861로 진행하여 PEB 처리의 처리 상태의 데이터를 트랙(200B)의 C/D(110)로부터 취득한다.
다음 단계 863에서는, C/D(110)의 PEB 처리의 처리 상태에 문제가 없는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정이면, 단계 867로 진행하여, 패턴 결함의 발생 빈도가 저감하도록, PEB 처리의 처리 조건을 최적화한다. 긍정되면, 단계 869로 진행하여 액침 모니터 결과의 데이터를 노광 장치(101)로부터 취득한다. 다음 단계 871에서는 액침 관련 파라미터를, 패턴 결함의 발생 빈도가 저감하도록 최적화한다.
즉, 이 최적화 처리에서는 PEB 처리 및 현상 처리의 전후의 검사 결과의 차이에 따라서, 현상 처리, PEB 처리, 액침 노광 처리의 순서로, 처리 상태를 선택하고, 문제가 있다고 판단된 처리의 처리 조건을 최적화한다.
(7) 액침 노광의 처리 조건의 제4 최적화
다음에, 액침 노광의 처리 조건의 제4 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서는, 도 40에 도시되는 바와 같이, 현상 처리 전후의 외관 검사 결과의 차이에 기초하여, 처리 조건을 최적화한다. 이 경우에는 호스트(600)는 현상 처리 전의 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(D)에서의 소항목(선택): 외관 검사[외관 검사(D)]와, 현상 처리 후의 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(E)에서의 소항목(선택): 패턴 결함 검사[결함 검사(E)]를 선택하여 처리 단계를 작성한다.
도 40에는, 이 경우의 분석 장치(170)의 분석 처리의 흐름도가 도시되어 있다. 도 40에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 901에서, 검사(D)의 결과가 정상이고, 검사(E)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료한다. 단계 903에서는 트랙(200B)의 C/D(110)의 현상 처리의 처리 상태의 데이터를 취득한다. 다음 단계 905에서는 취득된 현상 처리의 데이터에 기초하여, 현상 처리를 체크한다. 다음 단계 907에서는 현상 처리에 문제가 있는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 긍정되면, 단계 909로 진행하고, 액침 상태 데이터를 취득하여 단계 911에서, 액침 관련 파라미터를, 패턴 결함 부분이 소멸하도록 최적화한다. 한편, 이 판단이 부정되면, 단계 913에서, 현상 처리의 처리 조건을 패턴 결함 부분이 소멸하도록 최적화한다.
(8) 액침 노광의 처리 조건의 제5 최적화
다음에, 액침 노광의 처리 조건의 제5 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서는 도 41에 도시되는 바와 같이, 노광 처리 전의 측정 검사 결과와, 현상 처리 후의 측정 검사 결과와의 차이에 기초하여, 처리 조건을 최적화한다. 이 경우에는 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 소항목(선택): 포커스 사전 측정을 선택하고, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(E)에서의 소항목(선택): 패턴 선폭 측정을 선택하여 처리 단계를 작성한다.
도 41에는, 이 분석 처리의 흐름도가 도시되어 있다. 도 41에 도시되는 바와 같이, 우선, 단계 951에서, 검사(B)의 결과가 정상이고, 검사(E)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정이면 처리를 종료한다. 단계 953에서, 트랙(200B)의 C/D(110)에서의 현상 처리의 처리 상태의 데이터를 취득한다. 다음 단계 955에서는 현상 처리의 처리 상태의 데이터에 기초하여, 현상 처리를 체크한다.
다음 단계 957에서는, 현상 처리에 문제가 없는지의 여부를 판단하고, 이 판단이 부정되면, 단계 959로 진행하고, 현상 처리의 처리 조건을 최적화한다. 긍정되면, 단계 961로 진행하며, PEB 처리의 처리 상태의 데이터를 트랙(200B)의 C/D(110)로부터 취득한다. 단계 963에서는 PEB 처리의 처리 상태를 체크한다. 단계 965에서는 PEB 처리에 문제가 없는지의 여부를 판단한다. 판단이 부정되면, 단계 967로 진행하고, PEB의 처리 조건을 최적화한다. 긍정되면 단계 969로 진행하고, 노광 장치(101)로부터, 노광량, 동기 정밀도, 포커스, 렌즈 등의 각종 제어 오차의 제어 트레이스 데이터를 취득한다.
다음 단계 971에서는 검사(E)에서 선폭이 이상이었던 부분의 검사 결과의 데이터와, 트레이스 데이터와의 상관도를 산출한다. 단계 973에서는 그 상관도가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 긍정되면, 단계 974로 진행하고, 상관도가 높은 트레이스 데이터에 관련되는 제어 파라미터를 최적화한다. 이 최적화에는 CD 테이블군이 이용된다. 한편, 이 판단이 부정되면, 기포·파티클 등에 의한 노광중의 액침 상태 불량으로 판단하여, 단계 975로 진행하고, 노광 장치(101)로부터 액침 모니터 결과의 데이터를 취득한다. 단계 977에서는 액침 관련의 파라미터를 최적화한다.
(9) 액침 노광의 처리 조건의 제6 최적화
다음에, 액침 노광의 처리 조건의 제6 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는, 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 소항목(선택): 포커스 사전 측정을 선택하고, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(F)에서의 소항목(선택): 패턴 선폭 측정을 선택하여 처리 단계를 작성한다.
도 42에는, 이 최적화를 행하는 분석 장치(170)의 처리의 흐름도가 도시되어 있다. 도 42에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 1001에서, 검사(B)의 결과가 정상이고, 검사(F)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면, 특히 최적화를 행할 필요가 없는 것으로서 처리를 종료한다. 또한, 여기서 판단이 긍정된 경우에는, 단계 1003으로 진행하고, 에칭 장치(930)의 처리 상태의 데이터를 취득한다. 단계 1005에서는 에칭 장치(930)의 처리 상태를 체크한다. 단계 1007에서는 에칭 장치의 문제가 없는지의 여부를 체크한다. 이 판단이 부정되면, 단계 1009로 진행하고, 패턴 선폭의 이상이 해소되도록, 에칭 조건을 최적화한다. 이 판단이 긍정되면, 단계 1011로 진행한다. 단계 1011∼1037까지의 처리는 도 41의 단계 953∼단계 977과 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
(10) 액침 노광의 처리 조건의 제7 최적화
다음에, 액침 노광의 처리 조건의 제7 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는, 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(E)에서의 소항목(선택): 패턴 결함 검사[결함 검사(E)]를 선택하고, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(F)에서의 소항목(선택): 패턴 결함 검사[결함 검사(F)]를 선택하여, 처리 단계를 작성한다. 도 43에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 1051에서, 검사(E)의 결과가 정상이고, 검사(F)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료한다.
단계 1053에서, 에칭 처리의 처리 상태의 데이터를 취득한다. 단계 1055에서, 에칭 장치(930)의 처리 상태를 체크한다. 단계 1057에서, 에칭의 처리 상태에 문제가 없는지를 체크한다. 긍정되면, 레지스트에의 액체의 침입에 의한 에칭 내성의 열화가 하나의 요인으로 판단되어, 단계 1061로 진행하며, 액침 상태 데이터를 노광 장치(101)로부터 취득하여, 단계 1063에서는 액침 관련 파라미터를 최적화한다. 한편, 에칭 처리에 문제 있음으로 판단되고, 단계 1057에서의 판단이 부정되면, 단계 1059로 진행하고, 에칭 장치(940)의 처리 조건을 최적화한다.
또한, 액침 관련 파라미터에는 액체 제거 처리의 처리 조건도 포함하는 것은 전술한 바와 같다.
(11) 패턴 선폭 관련의 처리 조건의 최적화
다음에, 패턴 선폭 관련의 처리 조건을 최적화하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는, 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(A)에서의 소항목(선택): 웨이퍼막 검사를 선택하고, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(E) 또는 웨이퍼 측정 검사 처리(F)에서의 소항목(선택): 패턴 선폭 측정을 선택하여, 처리 단계를 작성한다.
도 44에는, 이 분석 처리의 흐름도가 도시되어 있다. 도 44에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 1101에서, 검사(A)의 결과가 정상, 검사(E) 또는 검사(F)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면, 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 1103로 진행한다. 단계 1103에서, 검사(A)의 데이터와, 검사(E) 또는 검사(F)의 데이터와의 상관도를 산출한다. 단계 1105에서는 그 상관도가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 1107로 진행한다.
단계 1107에서는 성막, 도포 조건을 최적화하도록 설정되어 있는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 긍정된 경우에만, 단계 1109에서, 성막, 도포 조건을 최적화한다. 단계 1111에서는 제어 파라미터를 최적화하는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 긍정된 경우에만, 단계 1113에서, 노광량, 동기 정밀도, 포커스, 렌즈 등의 제어 오차의 제어 트레이스 데이터를 취득하고, 단계 1115에서, 제어 파라미터를 최적화한다.
(12) 패턴의 중첩 정밀도 관련의 처리 조건의 제1 최적화
다음에, 패턴의 중첩 정밀도 관련의 처리 조건의 제1 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는, 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 소항목(선택): 사전 얼라이먼트 측정과, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(E) 또는 웨이퍼 측정 검사 처리(F)에서의 소항목(선택): 중첩 오차 측정을 선택하여, 처리 단계를 작성한다.
도 45에는, 이 분석 처리의 흐름도가 도시되어 있다. 도 45에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 1151에서, 검사(B)의 결과가 정상이고, 검사(E) 또는 검사(F)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 1153에서, 얼라이먼트 관련 파라미터 중, 샷 배열의 비선형 성분을 보정하기 위한 비선형 보정 파라미터를 최적화한다.
(13) 패턴의 중첩 정밀도 관련의 처리 조건의 제2 최적화
다음에, 패턴의 중첩 정밀도 관련의 처리 조건의 제2 최적화를 행하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에는, 호스트(600)는 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(B)에서의 소항목(선택): 얼라이먼트 사전 측정을 선택하고, 대항목: 웨이퍼 측정 검사 처리(E) 또는 웨이퍼 측정 검사 처리(F)에서의 소항목(선택): 중첩 오차 측정을 선택하여 처리 단계를 작성한다.
도 46에는, 이 분석 처리의 흐름도가 도시되어 있다. 도 46에 도시되는 바와 같이, 우선 단계 1201에서, 검사(B)의 결과가 정상이고, 검사(E) 또는 검사(F)의 결과가 이상인지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 1203에서, 검사(B)와 검사(E) 또는 검사(F)의 상관도를 산출한다. 단계 1205에서는 그 상관도가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판단한다. 이 판단이 부정되면 처리를 종료하고, 긍정되면 단계 1207로 진행하여, 얼라이먼트 관련 파라미터를 최적화한다.
전술한 (1)∼(13)의 최적화 처리는 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 예컨대 (1)의 얼라이먼트 관련의 최적화와, (13)의 중첩 오차의 최적화를 조합하는 등, 같은 계통의 파라미터에 관한 처리 단계를 조합하면 효과적이다. 단, (1)∼(13)의 최적화를 소정의 순서로 행하도록 하여도 좋다. (1)의 최적화가 완료된 후에, (13)의 최적화를 행하는 등, 그 단계는 호스트(600)에서, 자유롭게 설계하는 것이 가능하다. 단, 최종적으로는 웨이퍼(W) 위의 디바이스 패턴을 정밀도 좋게 형성하는 것이 프로세스의 목적이기 때문에, 그 목적이 보다 빨리 달성되는 처리 단계로 하는 것이 바람직하다. 예컨대 가장 효과적이라고 생각되는 최적화 처리를 우선하여 실행하거나, 특히 수율에의 영향이 큰 처리 조건을 최적화하는 처리를 우선하여 실행할 수 있다.
또한, (1)∼(13)의 최적화에서는, 도 27의 단계 413에서, 2 종류의 측정 검사 결과와, 최적화 결과를 데이터베이스화하는 것으로 하였다. 이 데이터베이스는 이후의 프로세스에서, 사전에 얻어진 지식으로서 이용하는 것이 가능하다. 예컨대 비슷한 측정 검사 결과를 얻을 수 있던 때에, 어느 파라미터의 최적화가 유효한지의 여부를 데이터베이스로 탐색하여, 그 탐색 결과에 따라서 파라미터를 최적화하도록 하면, 보다 효율적으로 파라미터의 최적화가 가능해진다. 이러한 데이터베이스는 전체 웨이퍼에서의 이와 같은 파라미터의 최적화의 유효성을 분석할 수 있도 록 되어 있어도 좋고, 로트 단위로 웨이퍼가 처리되는 경우에는 로트 내에서의 각 웨이퍼마다 그 유효성을 검증할 수 있도록 되어 있어도 좋다.
또한, 이러한 데이터베이스를 참조하면, 2 종류의 측정 검사 결과의 경향, 규칙성(예컨대 주기성)을 검출함으로써, 처리 장치의 처리 상태의 변동을 사전에 찰지(察知)하여, 이상의 발생 등을 미연에 막도록, 이들의 처리 장치의 처리 내용을 미리 조정하는 것도 가능하다. 이러한 규칙성은, 예컨대 시간의 함수에 의해 표현할 수 있다. 예컨대 노광 장치의 투영광학계의 포커스 변동 등의 장기간 변동 등을, 데이터베이스[노광 장치(100, 101)에서의 트레이스 데이터]를 참조하여, 시간, 공장 내의 환경(온도, 습도) 등을 변수로 하는 함수로 표현하고, 그 함수가 주기성을 갖고 있으면, 그 함수에 기초하여, 포커스 제어의 목표값인 베스트 포커스 위치를 미조정할 수 있으며, 결과적으로 측정 검사 결과에서의 이상의 발생(선폭의 이상 등)을 미연에 막는 것이 가능해진다. 이 외에 중첩 오차의 측정 결과의 규칙성, 및 마크 파형 데이터 등의 규칙성을 보고, 높은 정밀도의 중첩이 실현되도록 얼라이먼트 관련 파라미터를 조정할 수도 있다. 또한 전단층의 측정 검사의 규칙성으로부터, 후단층의 측정 검사에서 발생하는 이상을 어느 정도 예측할 수 있기 때문에, 후단층의 측정 검사를 엄밀히 실행하도록 할 수 있다.
[정리]
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 일련의 프로세스에 포함되는 측정 검사 처리의 2 종류의 측정 검사 결과 데이터(예컨대 막 두께 데이터와 마크 파형 데이터, 액침 노광 처리 전후의 외관 검사 데이터)를 수집하고, 수 집된 2 종류의 측정 검사 결과 데이터를 복합적으로 조합하여 분석하며, 그 분석 결과에 기초하여 최적화함으로써 웨이퍼(W)에 대한 처리 결과가 양호해지는 처리 조건을 특정하고, 그 처리 조건[예컨대 노광 장치(100, 101)의 액침 관련 파라미터, 제어계 파라미터, 얼라이먼트 관련 파라미터]을 최적화하기 때문에, 1 종류의 측정 검사 결과 데이터만을 이용하여 그 처리 조건을 최적화하는 것보다, 효율적인 처리 조건의 최적화가 가능해진다.
또한, 본 실시형태에서는 분석 장치(170)에서, 2 종류의 측정 검사 결과 데이터의 상관에 기초하여, 처리 조건을 최적화하는 처리를 결정하고 있다. 이와 같이, 2 종류의 측정 검사 결과 사이에 상관이 있는 경우에는, 복수의 처리 중으로부터, 처리 조건을 최적화하는 데 유효한 처리를 특정하는 것이 가능해진다. 예컨대 막 두께 데이터와 마크 파형 데이터 사이에 상관이 있는 경우에는, 처리 조건을 최적화하는 데 유효한 처리를 성막·레지스트 도포 처리에 특정하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에서는 분석 장치(170)에서, 2 종류의 측정 검사 결과의 상관 및 총계 중 하나 이상에 관한 데이터에 기초하여, 처리 조건을 최적화한다. 이와 같이, 2 종류의 측정 검사 결과의 상관 및/또는 총계 등으로부터, 웨이퍼(W)의 처리 상태를 매우 미세하게 분석할 수 있기 때문에, 단일의 측정 검사 결과에 기초하여 처리 조건을 최적화하는 것보다, 효율적인 처리 조건의 최적화가 가능해진다. 예컨대 막 두께 데이터와 포커스 사전 측정 데이터 사이의 상관 및/또는 총계에 기초하여, 웨이퍼(W)의 면 형상을 분석함으로써, 효율적인 포커스 관련 파라 미터의 최적화가 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 2 종류의 측정 검사 결과로서, 복수의 처리 중의 어느 특정 처리(예컨대 노광 처리)의 전후에 행해지는 측정 검사 처리에서의 측정 검사 결과가 이용된다. 또한 분석 장치(170)에서는 2 종류의 측정 검사 결과의 상관의 유무(막 두께 데이터와 마크 파형 데이터와의 상관의 유무), 개개의 측정 검사 결과의 양부(사전의 검사가 정상이고, 사후의 검사가 이상) 등에 기초하여, 처리 조건을 최적화한다. 이와 같이, 어느 처리의 전후의 측정 검사 결과의 상관 또는 차이를 분석하면, 적어도 특정 처리를 포함하는 복수 단계의 처리를 분석할 때에, 처리마다의 분석이 가능해진다. 또한 측정 검사 결과의 변화(예컨대 현상 처리 후의 패턴 선폭과, 에칭 처리 후의 패턴 선폭과의 차이)에 의해서도, 에칭 처리 등의 분석이 가능하다
또한, 본 실시형태에서는, 분석 장치(170)는 특정한 처리(노광 처리, PEB 처리, 현상 처리, 에칭 처리 등) 전에 행해지는 사전 측정 검사 처리에서 이상이 검출되지 않고, 그 특정한 처리 후의 사후 측정 검사 처리에서 이상이 검출된 경우에, 사후 측정 검사 처리보다 이전의 기판 처리의 처리 조건을 최적화한다.
이 경우, 분석 장치(170)에서는 특정 처리 전의 사전 측정 검사 처리에서 이상이 검출되지 않고, 특정 처리 후의 사후 측정 검사 처리에서 이상이 검출되며, 사전 측정 검사 처리의 측정 검사 결과 데이터와, 사후 측정 검사 처리의 측정 검사 결과 데이터 사이에 상관이 있는 경우에는, 사전 측정 검사 처리의 처리 조건을 최적화한다. 이것은 어느 처리의 전후의 측정 검사 처리에 상관이 있고, 뒤의 측정 검사 처리만 이상이 검출된 경우에는, 앞의 측정 검사 처리에서 이상의 검출이 가능하다고 판단되기 때문이다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 분석 장치(170)는 특정 처리 전의 사전 측정 검사 처리에서 이상이 검출되지 않고, 특정 처리 후의 사후 측정 검사 처리에서 이상이 검출된 경우에, 사후 측정 검사 처리보다 이전 처리의 처리 상태에 관한 데이터[예컨대, 노광 장치(100, 101)의 트레이스 데이터]를 취득하고, 취득된 데이터에 기초하여 처리 조건을 최적화한다. 이와 같이 하면, 사후 측정 검사 처리에서의 이상의 원인으로서 가장 가능성이 높은 특정 처리를 비롯하여, 사후 측정 검사 처리보다 이전 처리의 처리 상태에 기초하여, 그 처리가, 이상의 원인인지의 여부를, 효율적으로 밝혀내는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 특정 처리의 처리 상태에 관한 데이터를 우선적으로 분석하고, 그 처리 조건을 최적화할 수 있다. 즉 이상의 요인일 가능성이 가장 높은 측정 검사 처리에 가까운 순으로 요인을 분석함으로써, 그 이상의 요인을 보다 빨리 특정하는 것이 가능해진다.
그러나, 사후 측정 검사 처리보다 이후의 기판 처리의 처리 조건도 더 최적화하는 것도 가능하다. 즉, 사후 측정 검사 처리에서 이상이 검출되고, 그 이상의 요인이, 따로 있다고 하여도, 그 후의 처리에서 그 이상을 어느 정도 커버할 수 있는 경우에는, 사후 측정 검사 처리보다 이후의 처리의 처리 조건을 이와 같이 최적화하도록 하여도 좋다. 예컨대 노광 장치(100, 101)에서의 노광량 또는 포커스가 원인으로, 디바이스 패턴의 선폭이 전체적으로 가늘어져 있는 경우에는, 현상 처리 또는 에칭 처리의 처리 조건에 대해서, 형성되는 레지스트상 또는 에칭상(에칭 후에 형성되는 상)에 의한 디바이스 패턴(예컨대 현상 후에 잔존한 포지티브 레지스트 부분에 의해 형성되는 패턴)의 선폭이 굵어지도록, 예컨대 그 처리 시간을 짧게 하도록 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 일련의 프로세스를 복수개의 웨이퍼(W)에 대하여 행하는 동안에, 2 종류의 측정 검사 결과 데이터와, 처리 조건의 최적화 결과에 관한 정보와의 관계를 데이터베이스에 등록하고 있다. 이 데이터베이스를 참조하면, 2 종류의 측정 검사 결과와 상관성이 높은 처리 조건을, 미리 파악해 둘 수 있다. 분석 장치(170)는 데이터베이스에 기초하여, 상관성이 높은 처리 조건을 우선하여 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 일련의 프로세스를 복수개의 웨이퍼에 대하여 행하는 동안에, 측정 검사 결과에 관한 데이터의 규칙성을 추출한다. 그리고, 처리 조건을 최적화할 때는, 추출된 규칙성을 고려한다. 이것에 의해 처리 조건의 최적화가 가능해진다.
본 실시형태에서는 몇 개의 구체적인 처리 조건의 최적화 처리에 대해서 설명하였다.
예컨대 본 실시형태에서는 성막·레지스트 도포 처리에 의해 웨이퍼(W) 위에 생성된 막 두께 데이터와, 웨이퍼(W) 위의 웨이퍼 마크의 파형 데이터 사이에 상관이 있는 경우에는 얼라이먼트 사전 측정에서의 웨이퍼 마크의 측정 조건과, 성막, 도포 조건 중 하나 이상을, 웨이퍼(W) 위의 웨이퍼 마크의 측정 결과가 막 두께에 영향을 받지 않도록, 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W) 위의 막 두께 데이터와, 웨이퍼(W)의 노광면의 면 형상 데이터와의 상관이 있는 경우에는 성막, 도포 조건을 최적화하거나 포커스 관련 파라미터(예컨대 포커스 센서의 선택 상태)를 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 노광 처리 전의 웨이퍼(W) 위의 외관 검사(B)에서 이물이 검출되지 않고, 노광 처리 후의 웨이퍼(W) 위의 외관 검사(C)에서 이물이 검출되며, 이들 검사 데이터 사이에 상관이 있는 경우에는 노광 처리 전의 웨이퍼(W) 위의 이물의 검사 조건을 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 막 생성 처리에 의해 웨이퍼(W) 위에 생성된 외관 검사의 결과가 정상이고, 노광 처리 후의 웨이퍼(W) 위의 외관 검사의 결과가 이상인 경우에는, 노광 처리의 제어 오차의 트레이스 데이터를 취득하며, 취득된 트레이스 데이터에 기초하여 노광 처리 및 액체 제거 처리 중 하나 이상의 처리 조건을 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 PEB 처리 전의 웨이퍼(W)의 외관 결과가 정상이고, PEB 처리 후의 웨이퍼(W)의 외관 결과가 이상인 경우에는, PEB 처리의 처리 상태의 데이터를 취득한다. 그리고 취득된 처리 상태의 데이터에 기초하여, PEB 처리를 체크한다. 이 체크에 의해 웨이퍼(W)의 외관 검사의 이상의 요인이 PEB 처리가 아니라고 판단한 경우에는, PEB 처리 전의 웨이퍼(W)의 이물 검사 처리의 처리 조건과, 노광 처리의 처리 조건과, 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 PEB 처리 전의 외관 검사 결과가 정상이고, 현상 처리 후의 패턴 결함 검사 결과가 이상인 경우에는, 현상 처리 및 포스트 베이크 처리의 처리 상태의 데이터를 취득한다. 그리고 취득된 데이터에 기초하여, 현상 처리 및 포스트 베이크 처리가, 외관 검사 결과의 이상의 요인이 아니라고 판단한 경우에는, 포스트 베이크 처리의 전후의 웨이퍼의 이물 검사 처리의 처리 조건과, 노광 처리의 처리 조건과, 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 노광 처리 전의 웨이퍼(W)의 노광면의 샷 플래트니스가 정상이고, 현상 처리 또는 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)의 패턴 선폭의 측정 결과가 이상인 경우에는 현상 처리, 포스트 베이크 처리, 노광 처리 중 하나 이상의 처리 상태의 데이터를 취득하여 분석하며, 에칭 처리, 현상 처리 및 포스트 베이크 처리가, 패턴 선폭의 이상의 요인이 아니라고 판단한 경우에는, 노광 처리의 처리 조건과, 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 현상 처리 후의 웨이퍼(W) 위의 패턴 선폭의 측정 결과가 정상이고, 에칭 처리 후의 웨이퍼(W) 위의 패턴 선폭의 측정 결과에서 이상인 경우에는, 에칭 처리의 처리 상태를 분석하며, 에칭 처리가 패턴 선폭의 이상의 요인이 아니라고 판단한 경우에는 노광 처리의 처리 조건과, 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 웨이퍼(W) 위의 막의 검사 결과의 변화와, 현상 처 리 후 또는 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)의 패턴 선폭의 변동의 측정 결과와의 상관성에 기초하여, 성막, 도포 조건 및 노광 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 노광 처리 전에서의 얼라이먼트 사전 측정의 결과가 정상이고, 현상 처리 또는 에칭 처리 후의 웨이퍼(W) 위의 패턴의 중첩 오차의 측정 결과가 이상인 경우에는, 웨이퍼 얼라이먼트의 처리 조건을 최적화하며, 노광 처리 전에서의 웨이퍼(W)의 얼라이먼트에 이용되는 얼라이먼트 사전 측정 결과와 현상 처리 또는 에칭 처리 후의 웨이퍼(W) 위의 패턴이 중첩 오차 데이터와의 상관성에 기초하여, 얼라이먼트 관련 파라미터를 최적화하는 것이 가능하다.
호스트(600)에서는, 이들의 최적화 처리 단계를 조합하여 실행하는 것이 가능하다. 이 경우, 호스트(600)에서는 액침 노광을 행할지, 드라이 노광을 행할지를 판단하고, 이 판단 결과에 기초하여, 처리 단계를 변경할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 노광 처리가 액침 노광으로 행해질지 드라이 노광으로 행해질지에 관한 데이터에 따라서, 복수의 처리 중 적어도 일부의 처리 내용을 조정하기 때문에, 웨이퍼에 대하여 행해진 노광에 따라서 그 처리 조건을 적절히 조정하고, 그 처리 장치에 그 조정 결과를 알리는 것이 가능해진다.
이 경우, 조정 공정에서는, 액침 노광과 드라이 노광에서, 검사 처리의 검사 항목과, 검사 감도와, 검사 조건 중 하나 이상을 전환할 수 있다. 예컨대 액침 노광으로 노광 처리가 행해지고 있던 경우에는, 검사 처리의 검사 항목으로서, 액침 노광에 고유의 패턴 결함에 대한 결함 검사와, 액침 노광에 이용되는 액체에 의한 웨이퍼(W)의 이상 검사와, 액침 노광 후에 웨이퍼(W) 위에 부착된 잔액 검사 중 하나 이상을 추가한다.
또한, 본 실시형태에서는, 액침 노광에 고유의 패턴 결함에는, 액체와 접촉하는 투영광학계의 광학 소자에 부착된 오염 또는 액체내의 기포 또는 이물에 의한 패턴 결함이 포함되고, 웨이퍼(W)의 외관 검사에서는 워터마크, 웨이퍼(W) 위에 생성된 레지스트막 등의 재질의 액체로의 스며나옴에 의한 오염 및 웨이퍼(W) 위의 레지스트막 등의 박리에 관한 검사가 포함되며, 잔액 검사에는 웨이퍼(W) 위의 잔액중의 이물 검사가 포함된다.
또한, 액침 노광으로 노광 처리가 행해진 경우에는, 검사 처리의 검사 감도를 드라이 노광에 비해 높게 설정한다.
검사 처리의 검사 조건은 검사중에 웨이퍼(W)를 조명하는 조명광의 파장, 검출 방식, 검출 광학계, 및 검출 알고리즘 중 하나 이상을 포함하고 있다. 예컨대 액침 노광으로 노광 처리가 행해진 경우에는, 조명광의 단파장화와, 명암시야 중 명시야의 선택과, 광학 검출 방식 및 전자빔 검출 방식 중 전자빔 방식의 선택과, 공초점계의 선택과, 검출 알고리즘으로서의 화상 비교 알고리즘, 설계 데이터 비교 알고리즘, 특징 추출 알고리즘 중의 화상 비교 알고리즘 또는 특징 추출 알고리즘을 선택한다.
또한, 본 실시형태에서는, 분석 장치(170)는 액침 노광중의 액침 부분의 모니터 결과의 데이터와, 검사 처리의 검사 결과의 데이터와의 상관성을 산출한다. 그리고 산출된 상관성에 기초하여, 노광 처리에서의 노광 조건과, 검사 처리에서의 검사 조건 중 하나 이상을 최적화한다.
측정 검사기(120)에서는, 웨이퍼(W)의 외주의 외관 검사의 검사 빈도를 많게 한다. 액침 노광에서는 웨이퍼(W)의 외주 부분으로 이상이 발생할 확률이 높기 때문이다. 그 만큼, 이상이 발생할 확률이 낮은 부분에 대해서는, 검사 빈도를 적게 하면, 작업 처리량의 저하를 막을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 분석 장치(170)는 웨이퍼(W) 위의 각 지점이 액체에 잠기는 시간(액침 시간)과, 검사 처리의 검사 결과의 데이터와의 상관성을 추가적으로 산출한다. 그리고 상관성에 기초하여, 웨이퍼(W) 위의 노광 경로와, 웨이퍼(W)에 대한 성막 조건과, 액침 노광 후의 웨이퍼(W) 위의 액체 제거 조건 중 하나 이상을 조정한다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 액침 노광으로 노광 처리를 행하는 경우에는, 웨이퍼(W) 위에 도포된 레지스트막을 액체로부터 보호하는 탑코트막의 검사 처리를 검사 내용에 추가한다.
또한, 본 실시형태에서는 검사 처리의 검사 결과 등의 데이터를 데이터베이스에 등록하고, 데이터베이스에 기초하여, 웨이퍼(W) 내의 각 지점에서의 이상의 발생 빈도에 관한 정보를 산출한다. 그리고 측정 검사기(120)에서는, 이상의 발생 빈도에 관한 정보에 기초하여, 웨이퍼(W) 내의 각 지점에서의 검사 빈도를 증감한다.
또한, 액침 노광과, 드라이 노광에서, 프로세스 윈도우를 변경하도록 하여도 좋다. 드라이 노광 장치(100)와 액침 노광 장치(101)에서는, 초점 심도가 상이하기 때문에, 동일한 디바이스 패턴을 전사하는 경우라도, 설정 가능한 노광량과 포커스의 범위가 상이하기 때문에, 프로세스 윈도우는 따로 관리되는 것이 바람직하다.
또한, 분석 장치(170)는 독립되어 있지 않아도 좋고, 호스트(600), 노광 장치(100, 101), 트랙(200), 측정 검사기(120), 디바이스 제조 처리 장치군(910)의 각 장치(910, 920, 930, 940)에 구비되도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 노광 장치, 트랙, 측정 검사기, 디바이스 제조 처리 장치는 스스로, 그 처리 조건을 최적화할 능력을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시형태에서는, 레티클(R)이 투과형인 경우에 대해서 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, 반사형이어도 좋다.
액침 상태를 모니터하는 장치는, 전술한 것에는 한정되지 않는다. 노광 영역(IA)에 대응하는 액침 영역의 액침 상태를 관측 가능하면, 모든 장치를 적용 가능하다.
또한, 상기 실시형태에서는 액침 영역을 조명하기 위해, 액침 영역의 주변부에 조명용 광원(15)이 설치되어 있는 경우에 대해서 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, 조명용 광원(15) 대신에, 예컨대 기재(261) 위에 발광 소자를 설치하여도 좋으며, 또는 액침 모니터 장치(260)의 라인 센서로서 노광광(EL)에 감도를 갖는 것이 이용될 때에는, 노광광(EL)을 이용하여 액침 영역을 조명하여도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서, 측정 검사기(120)는 노광셀(700) 내에서, 트랙 외에 인라인에 배치하였지만, 이것은 트랙(200) 내에 인라인에 배치하도록 하여도 좋고, 노광셀(700) 외부에, 오프라인에 배치하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서, 각 단계에서 행해지는 측정 검사 처리를 행하는 측정 검사기, 즉 액침 노광된 웨이퍼(W)의 외관 검사를 행하는 측정 검사기, PEB 처리가 이루어진 웨이퍼(W)의 외관 검사를 행하는 측정 검사기, 및 현상 처리가 이루어진 웨이퍼(W)의 패턴 검사를 행하는 측정 검사기 등은, 각각 상이한 측정 검사기여도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서, 제거 장치(T)는 노광 처리 후의 웨이퍼(W)뿐만 아니라, 노광 처리 전의 웨이퍼(W)도 처리 대상으로 하여도 좋다. 즉 노광 처리 전의 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 파티클 등의 이물을 제거하는 데 이용하여도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 노광 장치(100), 노광 장치 본체(S)에서의 노광 대상의 물체가 반도체 제조용 반도체 웨이퍼의 경우에 대해서 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, 예컨대 디스플레이 디바이스용의 유리 기판, 박막 자기헤드용의 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 이용되는 마스크 또는 레티클의 원판(합성 석영, 실리콘 웨이퍼) 등이어도 좋다. 즉 노광 장치(100), 노광 장치 본체(S)는 반도체 소자 제조용 노광 장치에 한하지 않고, 예컨대 액정 표시 소자 제조용의 노광 장치, 디스플레이 제조용의 노광 장치, 박막 자기헤드 제조용의 노광 장치, 촬상 소자 제조용의 노광 장치, 레티클 또는 마스크 제조용의 노광 장치 등이어도 좋다.
또한, 노광 장치(100), 노광 장치 본체(S)에서의 노광 대상의 형상은 원형상으로 한정되는 것이 아니라, 예컨대 직사각형상이어도 좋다. 이 경우에는, 상기 액침 모니터 장치(260)의 기재(261)의 형상도 직사각형상인 것이 이용된다.
또한, 상기 실시형태에서, 노광 장치(100), 노광 장치 본체(S)는 레티클(R) 과 웨이퍼(W)를 주사 방향으로 동기 이동하면서 레티클(R)에 형성된 패턴을 웨이퍼(W)에 노광하는 주사형 노광 장치(소위 스캐닝 스테퍼)여도 좋고, 레티클(R)과 웨이퍼(W)를 정지한 상태로 레티클(R)에 형성된 패턴을 일괄 노광하며, 웨이퍼(W)를 순차 단계 이동시키는 스텝 앤드 리피트 방식의 투영 노광 장치여도 좋다. 또한 스텝 앤드 스티치 방식의 노광 장치여도 좋다.
또한, 노광 장치(100), 노광 장치 본체(S)는 복수의 웨이퍼 스테이지를 구비한 트윈 스테이지형의 노광 장치[예컨대 일본 특허 공개 평10-163099호 공보 및 일본 특허 공개 평10-214783호 공보(대응 미국 특허 제6,590,634호 명세서), 일본 특허 공표 제2000-505958호 공보(대응 미국 특허 제5,969,441호 명세서) 참조]여도 좋다. 이 외에 각종 처리 장치는 낭비 시간을 0으로 하기 위해, 2개의 처리부를 구비하는 탠덤 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 실시형태의 노광 장치(100), 노광 장치 본체(S)에서는, 광 투과성의 기판 위에 소정의 차광 패턴(또는 위상 패턴·감광 패턴)을 형성한 광 투과형 마스크(레티클)를 이용하였지만, 이 마스크 대신에, 예컨대 미국 특허 제6,778,257호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 노광해야 하는 패턴의 전자 데이터에 기초하여, 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크[또는 가변 성형 마스크, 예컨대 비발광형 화상 표시 소자(공간광 변조기라고도 불린다)의 일종인 DMD(Digital Micro-mirror Device) 등을 포함함]를 이용하여도 좋다. 또한 노광 장치는 국제 공개 제2001/035168호 팸플릿에 개시되어 있는 바와 같이, 간섭무늬를 웨이퍼(W) 위에 형성함으로써, 웨이퍼(W) 위에 디바이스 패턴을 형성하는 노 광 장치(리소그래피 시스템)여도 좋다.
또한, 노광 장치 본체(S)는 웨이퍼(W)의 표면 전체가 액체중에 잠겨되어 있는 상태로 노광을 행하는 액침 노광 장치(예컨대 일본 특허 공개 평6-124873호 공보, 일본 특허 공개 평10-303114호 공보, 미국 특허 제5,825,043호 명세서 참조)여도 좋다.
또한, 본 국제 출원으로 지정(또는 선택)된 나라의 법령으로 허용되는 한에서, 상기 각 실시형태 및 변형예로 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개 공보(국제 공개 팸플릿을 포함함) 및 미국 특허 명세서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
또한, 상기 실시형태에서는 국소 액침 타입의 노광 장치를 예시하였지만, 본 발명의 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템 중 일부, 예컨대 성막 장치에 의해 형성된 막의 성막 상황 및 성막 장치의 성막 조건 중 하나 이상에 기초하여, 검사 조건을 최적화하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템 등은, 액침 타입이 아닌 노광 장치에도 적용 가능하다. 따라서 노광 장치는 액침 타입에 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시형태에서는, 본 발명에 따른 프로그램은 플래시 메모리에 각각 기록되어 있지만, 다른 정보 기록 매체(CD, 광자기 디스크, DVD, 메모리 카드, USB 메모리, 플렉시블 디스크 등)에 기록되어 있어도 좋다. 또한 네트워크(LAN, 인트라네트, 인터넷 등)를 통해 본 발명에 따른 프로그램을 각 플래시 메모리에 전송하여도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 조정 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 노광 장치, 검사 장치, 측정 검사 시스템, 처리 장치, 컴퓨터 시스템, 프로그램 및 정보 기록 매체는 디바이스를 제조하는 데 적합하다.

Claims (77)

  1. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 최적화 공정에서는, 상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과의 상관에 관한 정보에 기초하여, 최적화하는 기판 처리를 결정하는 것인 조정 방법.
  2. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 최적화 공정에서는, 상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과의 상관 및 총계 중 하나 이상에 관한 정보에 기초하여, 상기 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 최적화 공정에서는, 상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과의 상관 및 총계 중 하나 이상에 관한 정보에 기초하여, 상기 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 상기 기판을 노광하여 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보가, 상기 막 생성 처리에 의해 상기 기판 위에 생성된 막 두께의 측정 결과에 관한 제1 정보와, 상기 노광 처리 전에서의 상기 기판의 하지에 형성된 위치 정렬용 마크의 측정 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    최적화하는 처리 조건은, 상기 노광 처리에서의 상기 기판의 위치 정렬 조건에 관한 처리 조건과, 상기 기판 위의 막의 성막 조건 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 최적화 공정에서는, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보 사이에 상관이 있는 경우에, 상기 위치 정렬용 마크의 측정 조건과, 성막 조건 중 하나 이상을, 상기 기판의 위치 정렬용 마크의 측정 결과가 막 두께에 영향을 받지 않도록, 최적화하는 것인 조정 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 패턴을 투영광학계를 통해 상기 기판에 전사하는 노광 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보가, 상기 막 생성 처리에 의해 상기 기판 위에 생성된 막 두께의 측정 결과에 관한 제1 정보와, 상기 노광 처리에서의 상기 기판의 노광면의 면 형상의 측정 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    최적화하는 처리 조건은, 상기 노광 처리에서의 상기 투영광학계에 대한 상기 기판의 포커스에 관한 처리 조건과, 상기 기판 위의 막의 성막 조건 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 최적화 공정에서는, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보와의 상관이 있는 경우에 상기 성막 조건을 최적화하며, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보에 기초하여 상기 포커스에 관한 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  6. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과는, 상기 복수의 기판 처리 중 하나 이상의 특정 처리의 전후에 행해지는 측정 검사 처리에서의 측정 검사 결과이고,
    상기 최적화 공정에서는, 상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과의 상관, 양부(良否) 및 변화 중 하나 이상에 관한 정보에 기초하여, 상기 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 최적화 공정에서는,
    상기 특정 처리 전의 사전 측정 검사 처리에서 이상이 검출되지 않고, 상기 특정 처리 후의 사후 측정 검사 처리에서 이상이 검출된 경우에,
    상기 사후 측정 검사 처리보다 이전의 기판 처리의 처리 조건을 최적화하는 조정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 최적화 공정에서는,
    상기 특정 처리 전의 사전 측정 검사 처리에서 이상이 검출되지 않고, 상기 특정 처리 후의 사후 측정 검사 처리에서 이상이 검출되며, 상기 사전 측정 검사 처리의 측정 검사 결과에 관한 정보와 상기 사후 측정 검사 처리의 측정 검사 결과에 관한 정보 사이에 상관이 있는 경우에, 상기 사전 측정 검사 처리의 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 최적화 공정에서는,
    상기 특정 처리 전의 사전 측정 검사 처리에서 이상이 검출되지 않고, 상기 특정 처리 후의 사후 측정 검사 처리에서 이상이 검출된 경우에,
    상기 사후 측정 검사 처리보다 이전의 기판 처리의 처리 상태에 관한 정보를 취득하며,
    취득된 정보에 기초하여, 상기 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 특정 처리의 처리 상태에 관한 정보를 우선적으로 분석하고, 그 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 최적화 공정에서는,
    상기 사후 측정 검사 처리보다 이후의 기판 처리의 처리 조건을 더 최적화하는 것인 조정 방법.
  12. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리를 복수개의 기판에 대하여 행하는 동안에,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보와, 상기 처리 조건의 최적화 결과에 관한 정보의 인과 관계를 기억하는 기억 공정과,
    그 기억 결과에 기초하여, 측정 검사 결과와 상관성이 있는 처리 조건을 추출하는 추출 공정을 더 포함하고,
    상기 최적화 공정에서는, 추출된 처리 조건을 우선하여 최적화하는 것인 조정 방법.
  13. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리를 복수개의 기판에 대하여 행하는 동안에,
    상기 측정 검사 결과에 관한 정보의 규칙성을 추출하는 추출 공정을 더 포함하며,
    상기 최적화 공정에서는, 추출된 규칙성에 따라서, 상기 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  14. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 상기 기판을 노광하여 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리를 포함하며,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 노광 처리 전의 상기 기판 위의 이물 검사 결과에 관한 제1 정보와, 상기 노광 처리 후의 상기 기판 위의 이물 검사 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 최적화 공정에서는, 상기 제1 정보에서 이물이 검출되지 않고, 상기 제2 정보에서 이물이 검출되며, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보 사이에 상관이 있는 경우에, 상기 노광 처리 전의 상기 기판 위의 이물의 검사 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  15. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 상기 기판 위의 액체의 제거 처리를 포함하며,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 막 생성 처리에 의해 상기 기판 위에 생성된 막의 상기 노광 처리 전의 검사 결과에 관한 제1 정보와, 상기 노광 처리 후의 상기 기판 위의 이물의 검사 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 최적화 공정에서는, 상기 제1 정보가 정상이고, 상기 제2 정보가 이상인 경우에, 상기 노광 처리의 처리 상태에 관한 정보를 취득하며, 취득된 정보에 기초하여 상기 노광 처리 및 상기 제거 처리 중 하나 이상의 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법
  16. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 상기 기판 위의 액체의 제거 처리와, 상기 기판에 대한 포스트 베이크 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 포스트 베이크 처리 전의 상기 기판의 이물 검사 결과에 관한 제1 정보와, 상기 포스트 베이크 처리 후의 상기 기판의 이물 검사 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 제1 정보가 정상이고, 상기 제2 정보가 이상인 경우에, 상기 포스트 베이크 처리의 처리 상태에 관한 정보를 취득하며,
    상기 최적화 공정에서는, 취득된 정보에 기초하여, 상기 포스트 베이크 처리가, 상기 제2 정보의 이상 요인이 아니라고 판단한 경우에, 상기 포스트 베이크 처리 전의 상기 기판의 이물 검사 처리의 처리 조건과, 상기 노광 처리의 처리 조건과, 상기 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것인 조정 방법.
  17. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 상기 기판 위의 액체의 제거 처리와, 상기 기판에 대한 포스트 베이크 처리와, 상기 기판에 대한 현상 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 포스트 베이크 처리 전의 상기 기판의 이물 검사 결과에 관한 제1 정보와, 상기 현상 처리 후의 상기 기판의 패턴 검사 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 제1 정보가 정상이고, 상기 제2 정보가 이상인 경우에, 상기 현상 처리 및 포스트 베이크 처리의 처리 상태에 관한 정보를 취득하며,
    상기 최적화 공정에서는, 취득된 정보에 기초하여, 상기 현상 처리 및 포스트 베이크 처리가, 상기 제2 정보의 이상 요인이 아니라고 판단한 경우에, 상기 포스트 베이크 처리 전후의 상기 기판의 검사 조건과, 상기 노광 처리의 처리 조건과, 상기 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것인 조정 방법.
  18. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 상기 기판 위의 액체의 제거 처리와, 상기 기판에 대한 포스트 베이크 처리와, 상기 기판에 대한 현상 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 현상 처리 전의 상기 기판의 이물 검사 결과에 관한 제1 정보와, 상기 현상 처리 후의 상기 기판의 패턴 검사 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 제1 정보가 정상이고, 상기 제2 정보가 이상인 경우에는, 상기 현상 처리의 처리 상태에 관한 정보를 취득하며,
    상기 최적화 공정에서는, 취득된 정보에 기초하여, 상기 현상 처리가, 상기 제2 정보의 이상 요인이 아니라고 판단한 경우에, 상기 현상 처리 전의 측정 검사의 측정 검사 조건과, 상기 노광 처리의 처리 조건과, 상기 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것인 조정 방법.
  19. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 상기 기판 위의 액체의 제거 처리와, 상기 기판에 대한 포스트 베이크 처리와, 상기 기판에 대한 현상 처리와, 상기 기판에 대한 에칭 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 노광 처리 전의 상기 기판의 노광면의 면 형상의 측정 결과에 관한 제1 정보와, 상기 현상 처리 또는 상기 에칭 처리 후의 상기 기판의 패턴 사이즈의 측정 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 제1 정보가 정상이고, 상기 제2 정보가 이상인 경우에, 상기 현상 처리, 상기 포스트 베이크 처리, 상기 노광 처리 중 하나 이상의 처리 상태에 관한 정보를 취득하여 분석하며,
    상기 현상 처리, 상기 포스트 베이크 처리 및 상기 에칭 처리가, 상기 제2 정보의 이상 요인이 아니라고 판단한 경우에, 상기 노광 처리의 처리 조건과, 상기 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것인 조정 방법.
  20. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 상기 기판에 대한 현상 처리와, 상기 기판에 대한 에칭 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 현상 처리 후의 상기 기판 위의 패턴 사이즈의 측정 결과에 관한 제1 정보와, 상기 에칭 처리 후의 상기 기판 위의 패턴 사이즈의 측정 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 제1 정보가 정상이고, 상기 제2 정보가 이상인 경우에는, 상기 에칭 처리의 처리 상태에 관한 정보를 취득하여 분석하며,
    상기 에칭 처리가, 상기 제2 정보의 이상 요인이 아니라고 판단한 경우에, 상기 노광 처리의 처리 조건과, 액체 제거 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것인 조정 방법.
  21. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막을 생성하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리와, 상기 기판에 대한 포스트 베이크 처리와, 상기 기판에 대한 현상 처리와, 상기 기판에 대한 에칭 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 막 생성 처리에 의해 상기 기판 위에 생성된 막의 상기 노광 처리 전의 측정 검사 결과에 관한 제1 정보와, 상기 현상 처리 후 또는 에칭 처리 후의 상기 기판의 패턴 사이즈의 변동의 측정 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 제1 정보와 상기 제2 정보의 상관성 및 변화에 기초하여, 성막, 도포 조건 및 상기 노광 처리의 처리 조건 중 하나 이상을 최적화하는 것인 조정 방법.
  22. 측정 검사 처리를 포함하는 일련의 복수의 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 방법으로서,
    1개 이상의 기판에 관하여 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보를 수집하는 수집 공정과,
    수집된 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 처리 중 적어도 일부의 처리 조건을 최적화하는 최적화 공정과,
    최적화된 처리 조건에 관한 정보를, 그 처리를 행하는 장치에 송신하는 송신 공정
    을 포함하고,
    상기 복수의 기판 처리는, 상기 기판 위에 막의 생성 또는 도포를 행하는 막 생성 처리와, 액침 노광에 의해 패턴을 상기 기판 위에 형성하는 노광 처리를 포함하고,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보는, 상기 노광 처리 전에서의 상기 기판의 위치 정렬에 이용되는 처리 파라미터의 측정 결과에 관한 제1 정보와, 현상 처리 또는 에칭 처리 후의 상기 기판 위의 패턴 중첩의 측정 결과에 관한 제2 정보를 포함하며,
    상기 제1 정보가 정상이고 상기 제2 정보가 이상인 경우에, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보의 상관성에 기초하여, 상기 기판의 위치 정렬 처리의 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
  23. 제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 조정 방법을 이용하여, 기판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 공정을 포함하는 것인 기판 처리 방법.
  24. 패턴을 기판 위에 형성하는 노광 처리와 그 후에 기판을 검사하는 검사 처리를 포함하는 복수의 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 노광 처리가 액침 노광으로 행해졌는지 드라이 노광으로 행해졌는지에 관한 정보를 취득하는 취득 공정과,
    취득된 정보에 기초하여, 상기 노광 처리가 액침 노광으로 행해졌다고 판단한 경우에, 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 조정 방법을 이용하여 기 판 처리의 처리 조건을 조정하는 조정 공정을 포함하는 것인 기판 처리 방법.
  25. 제1항 내지 제3항 및 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 기판 처리를 복수개의 기판에 대하여 행하는 동안에,
    상기 2 종류 이상의 측정 검사 결과에 관한 정보와, 상기 처리 조건의 최적화 결과에 관한 정보의 인과 관계를 기억하는 기억 공정과,
    그 기억 결과에 기초하여, 측정 검사 결과와 상관성이 있는 처리 조건을 추출하는 추출 공정을 더 포함하고,
    상기 최적화 공정에서는, 추출된 처리 조건을 우선하여 최적화하는 것인 조정 방법.
  26. 제1항 내지 제3항 및 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 기판 처리를 복수개의 기판에 대하여 행하는 동안에,
    상기 측정 검사 결과에 관한 정보의 규칙성을 추출하는 추출 공정을 더 포함하며,
    상기 최적화 공정에서는, 추출된 규칙성에 따라서, 상기 처리 조건을 최적화하는 것인 조정 방법.
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