JP2005079449A - Pattern failure predicting apparatus, substrate processing system, pattern failure predicting program, and information recording medium - Google Patents

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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly and easily detect the place of a substrate wherein the probability of its failure occurrence is high. <P>SOLUTION: A plurality of substrate processing apparatuses 11 and a maintenance/management server 13 are provided in a substrate processing factory 10. Each substrate processing apparatus 11 has a scanning-exposure type exposure device for transcribing sequentially the pattern formed in a reticle on a wafer via a projection optical system while moving the reticle and the wafer synchronously with each other. The maintenance/management server 13 so uses the information for indicating the optical characteristic of the projection optical system provided in the exposure device and the information for indicating the synchronous error of the wafer with the reticle as to predict the line width of the pattern formed on the wafer. Further, it so determines whether the line-width error generated between the determined line-width and a preset reference line-width exceeds a preset threshold or not that when determined that the error exceeds the threshold it warns thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ウエハやガラスプレート等の基板を露光する走査型の露光装置に関する各種情報に基づいて、該基板に形成されるパターンの良否を予測するパターン不良予測装置、該パターン不良予測装置を備えた基板処理システム、該パターン不良予測装置をコンピュータを用いて実現するためのパターン不良予測プログラム、及び該プログラムが記録された情報記録媒体に関する。   The present invention includes a pattern defect prediction apparatus that predicts the quality of a pattern formed on a substrate based on various information related to a scanning exposure apparatus that exposes a substrate such as a wafer or a glass plate, and the pattern defect prediction apparatus. The present invention relates to a substrate processing system, a pattern defect prediction program for realizing the pattern defect prediction apparatus using a computer, and an information recording medium on which the program is recorded.

半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他のデバイスは、基板処理装置を用いてウエハ又はガラスプレート等の基板に対して各種の処理を施すことにより製造される。基板処理装置が基板に対して施す処理は、例えばフォトレジスト等の感光剤を塗布する塗布処理、感光剤が塗布された基板上にマスク又はレチクル（以下、これらを総称する場合にはマスクという）のパターンの像を投影露光する露光処理、及び露光処理が施された基板を現像する現像処理等である。   A semiconductor element, a liquid crystal display element, an imaging element, a thin film magnetic head, and other devices are manufactured by performing various processes on a substrate such as a wafer or a glass plate using a substrate processing apparatus. The processing performed on the substrate by the substrate processing apparatus includes, for example, a coating process in which a photosensitive agent such as a photoresist is applied, a mask or a reticle on the substrate on which the photosensitive agent has been applied (hereinafter, these are collectively referred to as a mask) An exposure process for projecting and exposing an image of the pattern, and a development process for developing the substrate subjected to the exposure process.

上記の露光処理は基板処理装置に設けられた露光装置により行われ、上記塗布処理及び現像処理は露光装置に対してインライン化された所謂コータ・デベロッパといわれる塗布現像装置により行われる。また、基板処理装置には、上記の各種処理が施された基板に形成されるパターンの均一性又はパターンの重なり具合いを評価する評価装置、並びに電子ビームを基板上に照射した際に生ずる二次電子や後方散乱電子を検出して基板上に形成されたパターンの観察及び検査を行う検査装置も設けられる。   The exposure process is performed by an exposure apparatus provided in the substrate processing apparatus, and the coating process and the development process are performed by a coating and developing apparatus called a coater / developer that is in-line with the exposure apparatus. Further, the substrate processing apparatus includes an evaluation apparatus for evaluating the uniformity of the pattern formed on the substrate subjected to the above-described various processes or the degree of overlap of the pattern, and a secondary generated when the substrate is irradiated with an electron beam. There is also provided an inspection apparatus that detects electrons and backscattered electrons to observe and inspect a pattern formed on the substrate.

上記の露光装置は種々の方式のものが案出されているが、近年においてはステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置が用いられる機会が多くなっている。この走査型露光装置は、長手方向の長さが投影光学系の物体面側（マスク側）における投影光学系の有効径と同程度に設定されたスリット状の照明光をマスクに照射している状態で、マスクと基板とを同期移動させつつマスクに形成されたパターンを投影光学系を介して基板上のショット領域に逐次転写し、転写後に基板をステップ移動させて他のショット領域に対する露光を同様にして行うものである。   Various types of exposure apparatuses have been devised, but in recent years, a step-and-scan type scanning exposure apparatus has been increasingly used. This scanning exposure apparatus irradiates a mask with slit-shaped illumination light whose length in the longitudinal direction is set to be approximately the same as the effective diameter of the projection optical system on the object plane side (mask side) of the projection optical system. In this state, while the mask and the substrate are moved synchronously, the pattern formed on the mask is sequentially transferred to the shot area on the substrate via the projection optical system, and after the transfer, the substrate is stepped to expose the other shot areas. The same is done.

走査型露光装置においては、基板が同期移動している間でも基板の表面を投影光学系の像面に合わせ込ませる必要がある。投影光学系の像面に対する合わせ込みが不完全な状態でパターン転写が行われると、基板上に形成されるパターンには線幅誤差が生じてしまう。このため、この種の露光装置においては、基板表面上の複数の検出点に対して斜め方向から検知光を照射し、その反射光から基板の表面位置及び姿勢を検出し、この検出結果に基づいて基板の表面位置及び姿勢を制御する合焦機構（オートフォーカス機構）が設けられている。   In the scanning exposure apparatus, it is necessary to align the surface of the substrate with the image plane of the projection optical system even while the substrate is moving synchronously. If pattern transfer is performed in a state where the projection optical system is not perfectly aligned with the image plane, a line width error occurs in the pattern formed on the substrate. For this reason, in this type of exposure apparatus, a plurality of detection points on the substrate surface are irradiated with detection light from an oblique direction, and the surface position and posture of the substrate are detected from the reflected light, and based on the detection results. A focusing mechanism (autofocus mechanism) for controlling the surface position and posture of the substrate is provided.

しかしながら、基板の表面に凹凸が形成されていると、基板の表面位置及び姿勢がオートフォーカス機構で誤検出され、この誤検出された結果に基づいて基板の位置及び姿勢制御が行われるため、基板上に形成されるパターンの線幅誤差が生ずることがある。パターンの線幅誤差が生ずる原因は、上記の原因以外に種々の原因があるが、以下に示す特許文献１には、露光時の基板の姿勢を示す情報と基板上に形成された凹凸形状を示す情報とから、パターンの線幅誤差が生ずる原因を特定する判断材料を提供する手法が開示されている。
特開２００１−３３８８７０号公報 However, if irregularities are formed on the surface of the substrate, the surface position and orientation of the substrate are erroneously detected by the autofocus mechanism, and the substrate position and orientation are controlled based on the erroneously detected result. Line width errors may occur in the pattern formed above. There are various causes for the line width error of the pattern in addition to the above-mentioned causes. However, in Patent Document 1 shown below, information indicating the posture of the substrate at the time of exposure and the uneven shape formed on the substrate are provided. A method for providing a judgment material for identifying the cause of the occurrence of a line width error of a pattern is disclosed.
JP 2001-338870 A

ところで、近年においてはデバイスの製造コストを低減させるために基板の大型化が図られている。例えば、半導体素子を製造する場合には、直径が３００ｍｍのウエハが用い始められている。基板を大型化すると基板上に設定されるショット領域の面積が等しければ基板１枚当たりに設定することができるショット領域の数が増加し、これにより１枚の基板から製造されるデバイス数が増加するため、デバイスの製造コストを低減させることができる。   By the way, in recent years, the size of the substrate has been increased in order to reduce the manufacturing cost of the device. For example, when manufacturing a semiconductor element, a wafer having a diameter of 300 mm has begun to be used. If the size of the substrate is increased, the number of shot regions that can be set per substrate increases if the area of the shot region set on the substrate is the same, thereby increasing the number of devices manufactured from one substrate. Therefore, the manufacturing cost of the device can be reduced.

しかしながら、大型の基板を用いた場合には、例えば線幅誤差が生じている状態で露光処理等の処理が進んでしまうと、不良となる蓋然性の高いデバイスが多くなり製造されたデバイスの不良率が高くなるという問題が生ずる。このため、大型の基板を用いる場合には以前にもまして迅速に不良発生の有無を検出するとともに、その発生原因の特定及び改善を早急に行う必要がある。   However, when a large substrate is used, for example, if the processing such as exposure processing proceeds in a state where a line width error occurs, the number of devices having a high probability of being defective increases, and the defect rate of manufactured devices The problem that becomes high arises. For this reason, when using a large substrate, it is necessary to detect the occurrence of a defect more quickly than before, and to quickly identify and improve the cause of the occurrence.

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基板上において不良が生ずる蓋然性が高い箇所を迅速且つ容易に検出するできるようにして、デバイスの製造歩留まりを向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and is capable of quickly and easily detecting a place where a defect is likely to occur on a substrate, thereby improving the device manufacturing yield. With the goal.

以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応付けて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。   Hereinafter, in the description shown in this section, the present invention will be described in association with the member codes shown in the drawings representing the embodiments. However, each constituent element of the present invention is limited to the members shown in the drawings attached with these member codes. Is not to be done.

本発明の第１の観点によると、投影光学系（ＰＬ）に対してマスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（８１）及び基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（８５）を相対的に同期移動させつつ、照明光学系（ＩＳ）から露光光（ＩＬ）を射出して前記基板を露光する走査型の露光装置（３０）の前記基板に露光転写されるパターンの良否を予測するパターン不良予測装置（１３）であって、前記投影光学系の光学特性を示す情報並びに前記マスクステージ及び前記基板ステージのステージ誤差を示す情報を収集する収集手段（９１）と、前記収集手段により収集された情報を用いて前記基板上に形成されるパターンの線幅を予測する線幅予測手段（９２、９３）と、前記線幅予測手段によって予測された線幅（ＣＤ）と予め設定された基準線幅（ＣＤ０）との線幅誤差が予め設定された閾値（ΔＣＤ）を越えているか否かを判断する判断手段（９４）とを備えるパターン不良予測装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the mask stage (81) holding the mask (R) and the substrate stage (85) holding the substrate (W) are relatively moved synchronously with respect to the projection optical system (PL). Pattern defect prediction apparatus for predicting the quality of a pattern exposed and transferred to the substrate of a scanning exposure apparatus (30) that exposes the substrate by emitting exposure light (IL) from an illumination optical system (IS) (13) collecting means (91) for collecting information indicating optical characteristics of the projection optical system and information indicating stage errors of the mask stage and the substrate stage; and information collected by the collecting means. A line width predicting means (92, 93) for predicting a line width of a pattern formed on the substrate by using, a line width (CD) predicted by the line width predicting means and a preset reference line width ( D 0) and pattern failure prediction apparatus and a threshold value (determination means for determining whether or not exceeds the [Delta] CD) (94) where the line width error is set in advance is provided.

本発明の第２の観点によると、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（８１）と、基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（８５）と、前記マスクに形成されたパターンの像を前記基板上に投影する投影光学系（ＰＬ）と、前記マスク及び投影光学系を介して前記基板を露光する露光光（ＩＬ）を射出する照明光学系（ＩＳ）とを備え、前記投影光学系に対して前記マスクステージ及び前記基板ステージを相対的に同期移動させつつ、前記マスクに形成されたパターンを前記基板上に逐次転写する走査型の露光装置（３０）と、前記露光装置とネットワーク（ＬＮ１，Ｎ，ＬＮ２）を介して接続された、本発明の第１の観点に係るパターン不良予測装置（１３）とを備える基板処理システムが提供される。   According to a second aspect of the present invention, a mask stage (81) that holds a mask (R), a substrate stage (85) that holds a substrate (W), and an image of a pattern formed on the mask is displayed on the substrate. A projection optical system (PL) that projects onto the illumination optical system (IS) that emits exposure light (IL) that exposes the substrate through the mask and the projection optical system; Scanning type exposure apparatus (30) for sequentially transferring the pattern formed on the mask onto the substrate while relatively moving the mask stage and the substrate stage relatively, and the exposure apparatus and network (LN1, N, LN2) and a pattern defect prediction apparatus (13) according to the first aspect of the present invention are provided.

本発明の第３の観点によると、コンピュータを本発明の第１の観点に係るパターン不良予測装置として機能させるパターン不良予測プログラムが提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a pattern defect prediction program that causes a computer to function as the pattern defect prediction apparatus according to the first aspect of the present invention.

本発明の第４の観点によると、本発明の第３の観点に係るパターン不良予測プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable information recording medium on which a pattern defect prediction program according to the third aspect of the present invention is recorded.

本発明では、露光装置の各種の情報に基づいて、基板上に形成されるであろうパターンの線幅を予測し、この線幅と基準線幅との線幅誤差が予め設定された閾値を越えているか否かを判断しているので、基板上において不良が生ずる蓋然性の高い箇所を迅速且つ容易に予測することができる。   In the present invention, the line width of the pattern that will be formed on the substrate is predicted based on various types of information of the exposure apparatus, and a line width error between the line width and the reference line width is set as a preset threshold value. Since it is determined whether or not it exceeds, it is possible to quickly and easily predict a highly probable location where a defect will occur on the substrate.

本発明によると、基板上において不良が生ずる蓋然性の高い箇所を迅速且つ容易に予測することができるので、不良の発生原因の特定及び改善等の対策を早急に実行することができるようになり、その結果、デバイスの製造歩留まりを向上させることができるという効果がある。   According to the present invention, it is possible to quickly and easily predict a place where a defect is likely to occur on the substrate, so that measures such as identification and improvement of the cause of the defect can be immediately executed. As a result, the manufacturing yield of devices can be improved.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態に係るパターン不良予測装置を含む基板処理システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、１０は基板処理を行う基板処理工場を示しており、２０は基板処理工場に設けられた基板処理装置の管理を行う管理センターを示している。基板処理工場１０は、例えば半導体メーカの工場であり、管理センター２０は、例えば基板処理装置メーカの一つの部署内に設けられる。これらの基板処理工場１０と管理センター２０とはインターネット、専用回線、公衆回線等のネットワークＮを介して接続されている。   FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a substrate processing system including a pattern defect prediction apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 indicates a substrate processing factory that performs substrate processing, and 20 indicates a management center that manages substrate processing apparatuses provided in the substrate processing factory. The substrate processing factory 10 is, for example, a factory of a semiconductor manufacturer, and the management center 20 is provided, for example, in one department of the substrate processing apparatus manufacturer. The substrate processing factory 10 and the management center 20 are connected via a network N such as the Internet, a dedicated line, and a public line.

基板処理工場１０内には、複数の基板処理装置１１、ホストコンピュータ１２、保守管理サーバ１３、端末装置１４、及び接続装置１５が設けられている。これらは、基板処理工場１０内に敷設されたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の内部ネットワークＬＮ１に接続されている。基板処理装置１１は、基板としてのウエハに対して、例えばフォトレジスト等の感光剤を塗布する塗布処理、感光剤が塗布された基板上にマスク又はレチクルのパターンの像を投影露光する露光処理、及び露光処理が施された基板を現像する現像処理等を行う。尚、以下の説明では基板処理装置１１がウエハに対する処理を行うものである場合を例に挙げて説明するが、ウエハ以外にガラスプレート等に対する処理を行うものにも本発明を適用することができる。ホストコンピュータ１２は、複数の基板処理装置１１の動作を一括して管理・制御する上位のコンピュータである。   In the substrate processing factory 10, a plurality of substrate processing apparatuses 11, a host computer 12, a maintenance management server 13, a terminal device 14, and a connection device 15 are provided. These are connected to an internal network LN1 such as a LAN (Local Area Network) installed in the substrate processing factory 10. The substrate processing apparatus 11 is a coating process for applying a photosensitive agent such as a photoresist to a wafer as a substrate, an exposure process for projecting and exposing an image of a mask or reticle pattern on the substrate coated with the photosensitive agent, And a developing process for developing the exposed substrate. In the following description, a case where the substrate processing apparatus 11 performs processing on a wafer will be described as an example. However, the present invention can also be applied to a device that performs processing on a glass plate or the like in addition to the wafer. . The host computer 12 is a higher-level computer that collectively manages and controls the operations of the plurality of substrate processing apparatuses 11.

保守管理サーバ１３は、各基板処理装置１１の装置状態を示す装置データを内部ネットワークＬＮ１を介して収集し、収集した装置データを用いてウエハのショット領域（区画領域）毎に形成されるパターンの線幅を予測するとともに、予め設定された基準線幅と予測したパターンの線幅との差を示す線幅誤差が所定の閾値を越えているか否かを判断する。また、必要に応じてパターンの線幅誤差及び予測に用いた装置データを、基板処理工場１０及び基板処理装置１１を特定するデータとともに保守データとしてネットワークＮを介して管理センター２０へ送信する。尚、保守管理サーバ１３の詳細については後述する。   The maintenance management server 13 collects apparatus data indicating the apparatus state of each substrate processing apparatus 11 via the internal network LN1, and uses the collected apparatus data to generate a pattern formed for each shot area (partition area) of the wafer. The line width is predicted, and it is determined whether or not a line width error indicating a difference between a preset reference line width and the predicted pattern line width exceeds a predetermined threshold value. Further, if necessary, the line width error of the pattern and the apparatus data used for the prediction are transmitted to the management center 20 via the network N as maintenance data together with data for specifying the substrate processing factory 10 and the substrate processing apparatus 11. Details of the maintenance management server 13 will be described later.

保守データの送信は、例えば電子メールで行うことが好ましい。電子メールで保守データを送信するときは、保守データを何ら暗号化せずに平文のまま基板処理工場１０外へ送信すると盗用又は改竄される虞があり、また基板処理装置１１の性能等の情報が第三者に知られる可能性が考えられる。そこで、保守データを暗号化して電子メールにて送信することが好適である。ここで、暗号化方式は、暗号化と復号とを同一の鍵を用いて行う共通鍵方式と、暗号化と復号とをそれぞれ異なる鍵を用いて行う公開鍵暗号化方式とに大別されるが、秘密保持の観点からは公開鍵暗号化方式を用いることが好ましい。   The maintenance data is preferably transmitted by e-mail, for example. When transmitting maintenance data by e-mail, if the maintenance data is transmitted in plain text without being encrypted, it may be stolen or tampered, and information such as the performance of the substrate processing apparatus 11 may be obtained. May be known to a third party. Therefore, it is preferable to encrypt the maintenance data and send it by electronic mail. Here, the encryption method is roughly classified into a common key method in which encryption and decryption are performed using the same key, and a public key encryption method in which encryption and decryption are performed using different keys. However, it is preferable to use a public key encryption system from the viewpoint of confidentiality.

端末装置１４は、基板処理装置１１のメンテナンスを行う作業員（サービスマン）又は基板処理工場１０で作業を行う作業員（オペレータ）によって操作され、保守管理サーバ１３に格納する各種データの入力等に用いられる。例えば、サービスマンによりパターンの線幅誤差に対する閾値が入力され、オペレータによりウエハ上に塗布されるフォトレジストの感光特性を示すデータが入力される。接続装置１５は、基板処理工場１０内に敷設された内部ネットワークＬＮ１とネットワークＮとを接続するための装置であり、例えばルータ等の装置である。尚、基板処理工場１０内で取り扱われる基板処理装置１１の稼働状況を示す装置データが外部に漏洩することを防止するために、接続装置１５はファイヤーウォール機能を有することが望ましい。   The terminal device 14 is operated by a worker (serviceman) who performs maintenance of the substrate processing apparatus 11 or a worker (operator) who performs work at the substrate processing factory 10, and inputs various data stored in the maintenance management server 13. Used. For example, a threshold value for a line width error of a pattern is input by a serviceman, and data indicating photosensitive characteristics of a photoresist applied on a wafer is input by an operator. The connection device 15 is a device for connecting the internal network LN1 laid in the substrate processing factory 10 and the network N, and is a device such as a router. In order to prevent the device data indicating the operation status of the substrate processing apparatus 11 handled in the substrate processing factory 10 from leaking outside, it is desirable that the connection device 15 has a firewall function.

次に、管理センター２０内には、管理サーバ２１、複数の端末装置２２、及び接続装置２３が設けられている。これらは、管理センター２０内に敷設されたＬＡＮ等の内部ネットワークＬＮ２に接続されている。管理サーバ２１は、基板処理工場１０からネットワークＮを介して送られた保守データを受信し、この保守データを特定の担当者（管理センター２０の作業員の一人又は複数人）宛に送信する。また、管理サーバ２１に基板処理装置１１のメンテナンスを行うサービスマンの技能（スキル）及び作業可能日を示すサービスマンデータを格納し、送信されてきた保守データに基づいて、サービスマンの割り当て（スケジューリング）を行うようにすることが好適である。   Next, in the management center 20, a management server 21, a plurality of terminal devices 22, and a connection device 23 are provided. These are connected to an internal network LN2 such as a LAN laid in the management center 20. The management server 21 receives the maintenance data sent from the substrate processing factory 10 via the network N, and transmits this maintenance data to a specific person in charge (one or more workers of the management center 20). The management server 21 stores the serviceman data indicating the skill (skill) of the serviceman who performs maintenance of the substrate processing apparatus 11 and the workable date, and assigns the serviceman (scheduling) based on the transmitted maintenance data. ) Is preferable.

端末装置２２は、管理センター２０の作業者によって操作され、例えば管理サーバ２１に格納する各種データの入力、更新、確認等の作業を行うため、又は管理サーバ２１から各々の作業員宛に送られてきた保守データの内容を確認するために用いられる。接続装置２３は、管理センター２０内に敷設された内部ネットワークＬＮ２とネットワークＮとを接続するための装置であり、例えばルータ等の装置である。尚、基板処理工場１０に設けられた接続装置１５と同様に、管理センター２０内で取り扱われる各種のデータが外部に漏洩することを防止するために、接続装置２３はファイヤーウォール機能を有することが望ましい。   The terminal device 22 is operated by an operator of the management center 20, and performs, for example, operations such as input, update, and confirmation of various data stored in the management server 21, or is sent from the management server 21 to each worker. Used to check the contents of maintenance data. The connection device 23 is a device for connecting the internal network LN2 laid in the management center 20 and the network N, and is a device such as a router. As with the connection device 15 provided in the substrate processing factory 10, the connection device 23 may have a firewall function in order to prevent various data handled in the management center 20 from leaking to the outside. desirable.

次に、基板処理工場１０内に設けられる基板処理装置１１について説明する。図２は、基板処理装置１１の概略構成を示す上面図である。基板処理装置１１の各々は図２に示す構成と同様の構成である。図２に示す通り、基板処理装置１１は露光装置３０を囲むチャンバにインライン方式で接するように、コータ・デベロッパ部３１が設置されており、また露光装置３０及びコータ・デベロッパ部３１の全体の動作を統轄制御する制御コンピュータ３２が設置されている。この制御コンピュータ３２は基板処理工場１０内に敷設された内部ネットワークＬＮ１に接続されている。   Next, the substrate processing apparatus 11 provided in the substrate processing factory 10 will be described. FIG. 2 is a top view illustrating a schematic configuration of the substrate processing apparatus 11. Each of the substrate processing apparatuses 11 has the same configuration as that shown in FIG. As shown in FIG. 2, the substrate processing apparatus 11 is provided with a coater / developer section 31 so as to come into contact with a chamber surrounding the exposure apparatus 30 in an in-line manner, and the entire operation of the exposure apparatus 30 and the coater / developer section 31. A control computer 32 for controlling and controlling the above is installed. The control computer 32 is connected to an internal network LN1 installed in the substrate processing factory 10.

上記のコータ・デベロッパ部３１には、その中央部を横切るようにウエハＷを搬送する搬送ライン３３が配置されている。この搬送ライン３３の一端に未露光の多数のウエハＷを収納するウエハキャリア３４と、露光処理及び現像処理を終えた多数のウエハＷを収納するウエハキャリア３５とが配置されており、搬送ライン３３の他端に露光装置３０のチャンバ側面のシャッタ付きの搬送口（不図示）が設置されている。   The coater / developer section 31 is provided with a transfer line 33 for transferring the wafer W so as to cross the center. At one end of the transfer line 33, a wafer carrier 34 that stores a large number of unexposed wafers W and a wafer carrier 35 that stores a large number of wafers W that have undergone exposure processing and development processing are disposed. At the other end, a transfer port (not shown) with a shutter on the side surface of the chamber of the exposure apparatus 30 is installed.

また、コータ・デベロッパ部３１に設けられた搬送ライン３３の一方の側面に沿ってコータ部３６が設けられており、他方の側面に沿ってデベロッパ部３７が設けられている。コータ部３６は、ウエハキャリア３４から露光装置３０に向けて、ウエハＷにフォトレジストを塗布するレジストコータ３６ａ、そのウエハＷ上のフォトレジストをプリベークするためのホットプレートからなるプリベーク装置３６ｂ、及びプリベークされたウエハＷを冷却するためのクーリング装置３６ｃが設置されている。   Further, a coater unit 36 is provided along one side surface of the transport line 33 provided in the coater / developer unit 31, and a developer unit 37 is provided along the other side surface. The coater unit 36 includes a resist coater 36a for applying a photoresist to the wafer W from the wafer carrier 34 to the exposure apparatus 30, a pre-baking device 36b including a hot plate for pre-baking the photoresist on the wafer W, and a pre-bake. A cooling device 36c for cooling the wafer W is provided.

デベロッパ部３７は、露光装置３０からウエハキャリア３５に向けて、露光処理後のウエハＷ上のフォトレジストをベーキングする、即ちいわゆるＰＥＢ（Ｐｏｓｔ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）を行うためのポストペーク装置３７ａ、ＰＥＢが行われたウエハＷを冷却するためのクーリング装置３７ｂ、及びウエハＷ上のフォトレジストの現像を行うための現像装置３７ｃが設置されている。更に、本実施形態では、現像装置３７ｃで現像されたウエハに形成されたフォトレジストのパターン（レジストパターン）の形状を測定する測定装置３８がインライン設置されている。測定装置３８は、ウエハＷ上に形成されているレジストパターンの形状（例えばパターンの線幅、パターンの重ね合わせ誤差等）を測定するためのものである。   The developer unit 37 performs post-pacing devices 37a and PEB for baking the photoresist on the wafer W after the exposure processing from the exposure device 30 toward the wafer carrier 35, that is, for performing so-called PEB (Post-Exposure Bake). A cooling device 37b for cooling the broken wafer W and a developing device 37c for developing the photoresist on the wafer W are installed. Further, in the present embodiment, a measuring device 38 that measures the shape of a photoresist pattern (resist pattern) formed on the wafer developed by the developing device 37c is installed in-line. The measuring device 38 is for measuring the shape of the resist pattern formed on the wafer W (for example, pattern line width, pattern overlay error, etc.).

露光装置３０、コータ部３６及びデベロッパ部３７、測定装置３８、及び制御コンピュータ３２は、有線又は無線で接続されており、各々の処理開始又は処理終了を示す信号が送受信される。また、これらの装置の装置状態を示す装置データ及び測定装置３８による測定結果は制御コンピュータ３２へ出力され、制御コンピュータ３２内に設けられるハードディスク等の記憶装置に記録される。   The exposure device 30, the coater unit 36 and the developer unit 37, the measurement device 38, and the control computer 32 are connected by wire or wirelessly, and signals indicating the start or end of each process are transmitted and received. In addition, the device data indicating the device state of these devices and the measurement result by the measuring device 38 are output to the control computer 32 and recorded in a storage device such as a hard disk provided in the control computer 32.

露光装置３０は、ウエハベース８６（図３参照）上を２次元的に移動するウエハステージ８５を備えており、露光対像のウエハＷはウエハホルダ８４を介してウエハステージ８５上に保持される。また、露光装置３０内には、コータ・デベロッパ部３１に設けられた搬送ライン３３の中心軸の延長線にほぼ沿うように第１ガイド部材３９が配置され、第１ガイド部材３９の端部の上方に直交するように、第２ガイド部材４０が配置されている。   The exposure apparatus 30 includes a wafer stage 85 that moves two-dimensionally on a wafer base 86 (see FIG. 3), and a wafer W that is an exposure image is held on the wafer stage 85 via a wafer holder 84. In the exposure apparatus 30, a first guide member 39 is disposed so as to substantially extend along the extension line of the central axis of the transport line 33 provided in the coater / developer section 31, and at the end of the first guide member 39. The second guide member 40 is arranged so as to be orthogonal to the upper side.

第１ガイド部材３９には第１ガイド部材３９に沿って摺動可能に構成されたスライダ４１が配置されており、このスライダ４１には回転及び上下動自在にウエハＷを保持する第１アーム４２が設置されている。また、第２ガイド部材４０にはウエハＷを保持した状態で第２ガイド部材４０に沿って摺動可能に構成された第２アーム４３が配置されている。第２ガイド部材４０は、ウエハステージ８５のウエハのローディング位置まで延びており、第２アーム４３には第２ガイド部材４０に直交する方向にスライドする機構も備えられている。   The first guide member 39 is provided with a slider 41 configured to be slidable along the first guide member 39, and the slider 41 has a first arm 42 that holds the wafer W so as to be rotatable and vertically movable. Is installed. The second guide member 40 is provided with a second arm 43 configured to be slidable along the second guide member 40 while holding the wafer W. The second guide member 40 extends to the wafer loading position of the wafer stage 85, and the second arm 43 is also provided with a mechanism that slides in a direction perpendicular to the second guide member 40.

また、第１ガイド部材３９と第２ガイド部材４０とが交差する位置の近傍にウエハＷのプリアライメントを行うために回転及び上下動ができる受け渡しピン４４が設置され、受け渡しピン４４の周囲にウエハＷの外周部の切り欠き部（ノッチ部）及び２箇所のエッジ部の位置又はウエハＷの外周部に形成されたオリエンテーションフラットを検出するための位置検出装置（不図示）が設置されている。第１ガイド部材３９、第２ガイド部材４０、スライダ４１、第１アーム４２、第２アーム４３、及び受け渡しピン４４等からウエハローダ系が構成されている。   In addition, transfer pins 44 that can be rotated and moved up and down to perform pre-alignment of the wafer W are installed near the position where the first guide member 39 and the second guide member 40 intersect, and the wafer is disposed around the transfer pins 44. A position detection device (not shown) for detecting the positions of notches (notches) on the outer periphery of W and the positions of the two edge portions or the orientation flat formed on the outer periphery of the wafer W is installed. A wafer loader system is constituted by the first guide member 39, the second guide member 40, the slider 41, the first arm 42, the second arm 43, the delivery pin 44, and the like.

上記構成における基板処理装置１１がウエハＷに対する処理を行うときの動作について簡単に説明する。まず、図１中のホストコンピュータ１２から内部ネットワークＬＮ１を介して基板処理装置１１が備える制御コンピュータ３２に処理開始命令が出力される。制御コンピュータ３２はこの処理開始命令に基づいて、露光装置３０、コータ部３６、及びデベロッパ部３７に各種の制御信号を出力する。この制御信号が出力されると、ウエハキャリア３４から取り出された１枚のウエハは、搬送ライン３３を経てレジストコータ３６ａに搬送されてフォトレジストが塗布され、順次搬送ライン３３に沿ってプリベーク装置３６ｂ及びクーリング装置３６ｃを経て露光装置３０の第１アーム４２に受け渡される。   An operation when the substrate processing apparatus 11 having the above-described configuration performs processing on the wafer W will be briefly described. First, a processing start command is output from the host computer 12 in FIG. 1 to the control computer 32 included in the substrate processing apparatus 11 via the internal network LN1. The control computer 32 outputs various control signals to the exposure apparatus 30, the coater unit 36, and the developer unit 37 based on this processing start command. When this control signal is output, one wafer taken out from the wafer carrier 34 is transferred to the resist coater 36a through the transfer line 33 and coated with a photoresist, and the pre-baking device 36b is sequentially applied along the transfer line 33. And it passes to the 1st arm 42 of the exposure apparatus 30 through the cooling apparatus 36c.

その後、スライダ４１が第１ガイド部材３９に沿って受け渡しピン４４の近傍に達すると、第１アーム４２が回転して、フォトレジストが塗布されたウエハＷが第１アーム４２から受け渡しピン４４上の位置Ａに受け渡されて、ここでウエハの外形基準で中心位置及び回転角の調整（プリアライメント）が行われる。その後、ウエハＷは第２アーム４３に受け渡されて第２ガイド部材４０に沿ってウエハのローディング位置まで搬送され、そこでウエハステージ８５上のウエハホルダ８４にロードされる。そして、そのウエハＷ上の各ショット領域に対してレチクルの所定のデバイスパターンを介して露光が行われる。   Thereafter, when the slider 41 reaches the vicinity of the transfer pin 44 along the first guide member 39, the first arm 42 rotates, and the wafer W coated with the photoresist is transferred from the first arm 42 onto the transfer pin 44. The position is transferred to the position A, where the center position and the rotation angle are adjusted (pre-alignment) based on the outer shape of the wafer. Thereafter, the wafer W is transferred to the second arm 43 and transferred to the wafer loading position along the second guide member 40, where it is loaded onto the wafer holder 84 on the wafer stage 85. Then, each shot area on the wafer W is exposed through a predetermined device pattern of the reticle.

露光処理を終えたウエハＷは、第２ガイド部材４０及び第１ガイド部材３９に沿ってコータ・デベロッパ部３１の搬送ライン３３まで搬送された後、搬送ライン３３に沿って順次ポストペーク装置３７ａ及びクーリング装置３７ｂを経て現像装置３７ｃに送られる。そして、現像装置３７ｃで現像が行われたウエハＷの各ショット領域に、レチクルのデバイスパターンに対応した凹凸のレジストパターンが形成される。このように現像が行われたウエハＷは、必要に応じて形成されたパターンの線幅、重ね合わせ誤差等が測定装置３８で検査され、搬送ライン３３に沿ってウエハキャリア３５に収納される。このリソグラフィ工程の終了後にウエハキャリア３５内の例えば１ロットのウエハは、例えばエッチング又はイオン注入等のパターン形成工程及びレジスト剥離工程等を実行する製造ラインに搬送される。   After the exposure processing, the wafer W is transported along the second guide member 40 and the first guide member 39 to the transport line 33 of the coater / developer section 31, and then sequentially along the transport line 33 and the post pacing device 37 a and cooling. It is sent to the developing device 37c via the device 37b. Then, an uneven resist pattern corresponding to the device pattern of the reticle is formed in each shot area of the wafer W developed by the developing device 37c. The wafer W thus developed is inspected by the measuring device 38 for the line width, overlay error and the like of the pattern formed as necessary, and is stored in the wafer carrier 35 along the transfer line 33. After the lithography process is completed, for example, one lot of wafers in the wafer carrier 35 is transferred to a production line for performing a pattern formation process such as etching or ion implantation, a resist stripping process, and the like.

次に、基板処理装置１１に設けられる露光装置３０について説明する。図３は、この基板処理装置が備える露光装置の構成を示す図である。本実施形態においてはステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を用いた場合を例に挙げて説明する。尚、以下の説明においては、図中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｙ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Ｘ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。Ｙ軸に沿う方向がスキャン（走査）方向である。   Next, the exposure apparatus 30 provided in the substrate processing apparatus 11 will be described. FIG. 3 is a view showing a configuration of an exposure apparatus provided in the substrate processing apparatus. In this embodiment, a case where a step-and-scan type exposure apparatus is used will be described as an example. In the following description, the XYZ rectangular coordinate system shown in the figure is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ rectangular coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set so that the Y axis and the Z axis are parallel to the paper surface, and the X axis is set to a direction perpendicular to the paper surface. In the XYZ orthogonal coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertically upward direction. A direction along the Y-axis is a scanning (scanning) direction.

図３において、５１は露光光源であり、この露光光源５１としては断面が略長方形状の平行光束である露光光ＩＬを射出するＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）である。この露光光源５１としては、これ以外に、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（波長１４６ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。 In FIG. 3, reference numeral 51 denotes an exposure light source. The exposure light source 51 is an ArF excimer laser light source (wavelength 193 nm) that emits exposure light IL that is a parallel light beam having a substantially rectangular cross section. As this exposure light source 51, in addition to this, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp that emits g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), or KrF excimer laser (wavelength 248 nm), F 2 laser (wavelength 157 nm), A Kr 2 laser (wavelength 146 nm), a YAG laser high-frequency generator, or a semiconductor laser high-frequency generator can be used.

露光光源５１からの波長１９３ｎｍの紫外パルスよりなる露光光ＩＬ（露光ビーム）は、ビームマッチングユニット（ＢＭＵ）５２を通り、光アッテネータとしての可変減光器５３に入射する。ウエハ上のフォトレジストに対する露光量を制御するための露光制御ユニット７３が、露光光源５１の発光の開始及び停止、並びに出力（発振周波数、パルスエネルギー）を制御すると共に、可変減光器５３における減光率を段階的、又は連続的に調整する。   Exposure light IL (exposure beam) consisting of an ultraviolet pulse with a wavelength of 193 nm from the exposure light source 51 passes through a beam matching unit (BMU) 52 and enters a variable dimmer 53 as an optical attenuator. An exposure control unit 73 for controlling the exposure amount of the photoresist on the wafer controls the start and stop of the light emission of the exposure light source 51 and the output (oscillation frequency, pulse energy), and the reduction in the variable dimmer 53. The light rate is adjusted stepwise or continuously.

可変減光器５３を通った露光光ＩＬは、レンズ系５４ａ，５４ｂよりなるビーム成形系５５を経て第１段のオプティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ、又はホモジナイザ）としての第１フライアイレンズ５６に入射する。この第１フライアイレンズ５６から射出された露光光ＩＬは、第１レンズ系５７ａ、光路折り曲げ用のミラー５８、及び第２レンズ系５７ｂを介して第２段のオプティカル・インテグレータとしての第２フライアイレンズ５９に入射する。   The exposure light IL that has passed through the variable dimmer 53 enters a first fly-eye lens 56 as a first-stage optical integrator (a homogenizer or a homogenizer) through a beam shaping system 55 including lens systems 54a and 54b. To do. The exposure light IL emitted from the first fly-eye lens 56 passes through the first lens system 57a, the optical path bending mirror 58, and the second lens system 57b, and the second fly as a second-stage optical integrator. The light enters the eye lens 59.

第２フライアイレンズ５９の射出面、即ちレチクルＲのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面（照明系の瞳面）には開口絞り板６０が、駆動モータ６０ａによって回転自在に配置されている。開口絞り板６０には、通常照明用の円形の開口絞り、輪帯照明用の開口絞り、及び複数（例えば４極）の偏心した小開口よりなる変形照明用の開口絞りや小さいコヒーレンスファクタ（σ値）用の小円形の開口絞り等が切り換え自在に配置されている。露光装置３０の全体の動作を統括制御する主制御系７４が駆動モータ６０ａを介して開口絞り板６０を回転して、照明条件（露光条件）を設定する。   On the exit surface of the second fly-eye lens 59, that is, the optical Fourier transform surface (pupil surface of the illumination system) with respect to the pattern surface of the reticle R, an aperture stop plate 60 is rotatably arranged by a drive motor 60a. The aperture stop plate 60 includes a circular aperture stop for normal illumination, an aperture stop for annular illumination, an aperture stop for modified illumination comprising a plurality of (for example, four poles) eccentric small apertures, and a small coherence factor (σ A small circular aperture stop for (value) is arranged to be switchable. A main control system 74 that performs overall control of the overall operation of the exposure apparatus 30 rotates the aperture stop plate 60 via the drive motor 60a to set illumination conditions (exposure conditions).

図３において、第２フライアイレンズ５９から射出されて開口絞り板６０に形成された何れかの開口絞りを通過した露光光ＩＬは、透過率が高く反射率が低いビームスプリッタ６１に入射する。ビームスプリッタ６１で反射された露光光は、集光用のレンズ７１を介して光電検出器よりなるインテグレータセンサ７２に入射し、インテグレータセンサ７２の検出信号は露光制御ユニット７３に供始されている。インテグレータセンサ７２の検出信号とウエハＷ上での露光光ＩＬの照度との関係は予め高精度に計測されて、露光制御ユニット７３内のメモリに記憶されている。露光制御ユニット７３は、インテグレータセンサ７２の検出信号より間接的にウエハＷに対する露光光ＩＬの照度（平均値）、及びその積分値をモニタできるように構成されている。   In FIG. 3, the exposure light IL that has been emitted from the second fly-eye lens 59 and passed through any aperture stop formed on the aperture stop plate 60 is incident on the beam splitter 61 that has high transmittance and low reflectivity. The exposure light reflected by the beam splitter 61 enters an integrator sensor 72 composed of a photoelectric detector via a condensing lens 71, and a detection signal from the integrator sensor 72 is supplied to an exposure control unit 73. The relationship between the detection signal of the integrator sensor 72 and the illuminance of the exposure light IL on the wafer W is measured in advance with high accuracy and stored in the memory in the exposure control unit 73. The exposure control unit 73 is configured to monitor the illuminance (average value) of the exposure light IL with respect to the wafer W and its integrated value indirectly from the detection signal of the integrator sensor 72.

ビームスプリッタ６１を透過した露光光ＩＬは、光軸ＩＡＸに沿ってレンズ系６２，６３を順次経て、固定ブラインド（固定照明視野絞り）６４及び可動ブラインド（可動照明視野絞り）６５に入射する。後者の可動ブラインド６５はレチクル面に対する共役面に設置され、前者の固定ブラインド６４はその共役面から所定量だけデフォーカスした面に配置されている。固定ブラインド６４は、投影光学系ＰＬの円形視野内の中央で走査露光方向と直交した方向に直線スリット状、又は矩形状（以下、まとめて「スリット状」という）に伸びるように配置された開口部を有する。   The exposure light IL that has passed through the beam splitter 61 sequentially enters the fixed blind (fixed illumination field stop) 64 and the movable blind (movable illumination field stop) 65 through the lens systems 62 and 63 along the optical axis IAX. The latter movable blind 65 is installed on a conjugate plane with respect to the reticle plane, and the former fixed blind 64 is arranged on a plane defocused by a predetermined amount from the conjugate plane. The fixed blind 64 is an opening arranged so as to extend in a straight slit shape or a rectangular shape (hereinafter collectively referred to as a “slit shape”) in a direction orthogonal to the scanning exposure direction at the center in the circular field of the projection optical system PL. Part.

固定ブラインド６４及び可動ブラインド６５を通過した露光光ＩＬは、光路折り曲げ用のミラー６６、結像用のレンズ系６７、コンデンサレンズ６８、及び主コンデンサレンズ系６９を介して、レチクルＲのパターン面（下面）の照明領域（照明視野領域）ＩＡを照明する。尚、上記ＢＭＵ５２〜主コンデンサレンズ系６９は照明光学系ＩＳを構成する。露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域ＩＡ内の回路パターンの像が両側テレセントリックな投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率α（αは例えば１／４又は１／５等）で、投影光学系ＰＬの結像面に配置されたウエハＷ上のフォトレジスト層のスリット状の露光領域に転写される。   The exposure light IL that has passed through the fixed blind 64 and the movable blind 65 passes through a mirror 66 for bending an optical path, an imaging lens system 67, a condenser lens 68, and a main condenser lens system 69. The illumination area (illumination visual field area) IA on the lower surface is illuminated. The BMU 52 to the main condenser lens system 69 constitute an illumination optical system IS. Under the exposure light IL, the image of the circuit pattern in the illumination area IA of the reticle R is projected at a predetermined projection magnification α (α is, for example, 1/4 or 1/5) via the bilateral telecentric projection optical system PL. Then, the image is transferred to the slit-shaped exposure region of the photoresist layer on the wafer W arranged on the imaging surface of the projection optical system PL.

図３において、レチクルＲは、レチクルステージ８１上に吸着保持され、レチクルステージ８１は、レチクルベース８２上でＹ方向に等速移動できると共に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向に傾斜できるように載置されている。レチクルステージ８１（レチクルＲ）の２次元的な位置及び回転角は駆動制御ユニット８３内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計測されている。この計測結果、及び主制御系７４からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット８３内の駆動モータ（リニアモータやボイスコイルモータ等）は、レチクルステージ８１の走査速度、及び位置の制御を行う。尚、駆動制御ユニット８３内に設けられたレーザ干渉計の計測結果は主制御系７４にも出力されている。   In FIG. 3, the reticle R is sucked and held on a reticle stage 81, and the reticle stage 81 can be moved on the reticle base 82 at a constant speed in the Y direction, and can be tilted in the X, Y, and rotational directions. Is placed. The two-dimensional position and rotation angle of reticle stage 81 (reticle R) are measured in real time by a laser interferometer in drive control unit 83. Based on this measurement result and control information from the main control system 74, the drive motor (linear motor, voice coil motor, etc.) in the drive control unit 83 controls the scanning speed and position of the reticle stage 81. The measurement result of the laser interferometer provided in the drive control unit 83 is also output to the main control system 74.

一方、ウエハＷは、ウエハホルダ８４を介してウエハステージ８５上に吸着保持され、ウエハステージ８５は、ウエハベース８６上で投影光学系ＰＬの像面と平行なＸＹ平面に沿って２次元移動する。即ち、ウエハステージ８５は、ウエハベース８６上でＹ方向に一定速度で移動すると共に、Ｘ方向、Ｙ方向にステップ移動する。更に、ウエハステージ８５には、ウエハＷのＺ方向の位置（フォーカス位置）、並びにＸ軸及びＹ軸の回りの傾斜角を制御するＺレベリング機構も組み込まれている。   On the other hand, the wafer W is sucked and held on the wafer stage 85 via the wafer holder 84, and the wafer stage 85 moves two-dimensionally on the wafer base 86 along the XY plane parallel to the image plane of the projection optical system PL. That is, the wafer stage 85 moves on the wafer base 86 in the Y direction at a constant speed and also moves stepwise in the X direction and the Y direction. Further, the wafer stage 85 incorporates a Z leveling mechanism for controlling the position of the wafer W in the Z direction (focus position) and the tilt angles around the X axis and the Y axis.

ウエハステージ８５のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転角は駆動制御ユニット８７内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計測されている。この計測結果及び主制御系７４からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット８７内の駆動モータ（リニアモータ等）は、ウエハステージ８５の走査速度、及び位置の制御を行う。尚、駆動制御ユニット８７内に設けられたレーザ干渉計の計測結果は主制御系７４にも出力されており、この計測結果と上記の駆動制御ユニット８７からの計測結果とに基づいて、主制御系７４はレチクルステージ８１とウエハステージ８５とを走査（同期移動）させるときの同期誤差を算出する。   The position of the wafer stage 85 in the X and Y directions and the rotation angles around the X, Y, and Z axes are measured in real time by a laser interferometer in the drive control unit 87. Based on this measurement result and control information from the main control system 74, a drive motor (such as a linear motor) in the drive control unit 87 controls the scanning speed and position of the wafer stage 85. The measurement result of the laser interferometer provided in the drive control unit 87 is also output to the main control system 74. Based on this measurement result and the measurement result from the drive control unit 87, the main control is performed. The system 74 calculates a synchronization error when the reticle stage 81 and the wafer stage 85 are scanned (synchronized movement).

また、ウエハステージ８５上の一端には、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の露光領域に照射される露光光ＩＬの照度（光量）を検出する照度センサ８８が固定されている。この照度センサ８８は、例えばピンホールが形成された筐体を有し、このピンホールの形成位置に受光素子の受光面が配置されたセンサであり、ピンホールを介して入射する露光光ＩＬの照度（光量）を検出する。照度センサ８８の検出信号は露光制御ユニット７３に供給されている。ウエハステージ８５上に露光光ＩＬが照射されている状態で、照度センサ８８を露光領域内で移動させることにより、露光光ＩＬの照度むら（光量むら）及び積算光量むらを計測することができる。照度センサ８８を用いた照度、この照度むら、及び積算光量むらの測定は、定期的に又は不定期に実行される。   Further, an illuminance sensor 88 that detects the illuminance (light quantity) of the exposure light IL irradiated to the exposure area on the wafer W via the projection optical system PL is fixed to one end on the wafer stage 85. The illuminance sensor 88 has a housing in which, for example, a pinhole is formed, and is a sensor in which a light receiving surface of a light receiving element is disposed at a position where the pinhole is formed. Illuminance (light quantity) is detected. A detection signal from the illuminance sensor 88 is supplied to the exposure control unit 73. By moving the illuminance sensor 88 within the exposure area while the exposure light IL is being irradiated on the wafer stage 85, the illuminance unevenness (light amount unevenness) and the integrated light amount unevenness of the exposure light IL can be measured. The measurement of the illuminance using the illuminance sensor 88, the illuminance unevenness, and the integrated light amount unevenness is performed regularly or irregularly.

ウエハステージ８５の他の一端には、投影光学系ＰＬの波面収差を測定する波面収差測定装置７５が設けられている。この波面収差測定装置７５は、例えば特開２００２−２５０６７７号公報に開示されているように、レチクルステージ８１上に測定用レチクル（不図示）を配置するとともに、波面収差測定装置７５を投影光学系ＰＬの露光領域に配置した状態で、測定用レチクル及び投影光学系を介した露光光ＩＬをマイクロレンズアレイを用いて波面分割して集束し、波面分割された光束の集束位置の変化から投影光学系ＰＬの波面収差を測定するものである。波面収差測定装置７５を用いた投影光学系ＰＬの収差測定は定期的に又は不定期に実行され、その測定結果は主制御系７４へ出力される。   At the other end of the wafer stage 85, a wavefront aberration measuring device 75 for measuring the wavefront aberration of the projection optical system PL is provided. In this wavefront aberration measuring device 75, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-250677, a measurement reticle (not shown) is disposed on a reticle stage 81, and the wavefront aberration measuring device 75 is used as a projection optical system. In the state where it is arranged in the exposure area of PL, the exposure light IL via the measurement reticle and the projection optical system is converged by dividing the wavefront using a microlens array, and projection optics is used from the change of the convergence position of the light beam divided by the wavefront. The wavefront aberration of the system PL is measured. The aberration measurement of the projection optical system PL using the wavefront aberration measuring device 75 is performed regularly or irregularly, and the measurement result is output to the main control system 74.

また、投影光学系ＰＬの側面に、ウエハＷの表面（被検面）の複数の計測点に斜めにスリット光を投影する投射光学系８９ａと、その被検面からの反射光を受光してそれらの複数の計測点のフォーカス位置に対応するフォ−カス信号を生成する受光光学系８９ｂとからなる多点のオートフォーカスセンサも設けられており、それらのフォ−カス信号が主制御系７４中に供給されている。   Further, a projection optical system 89a that projects the slit light obliquely onto a plurality of measurement points on the surface (test surface) of the wafer W and a reflected light from the test surface are received on the side surface of the projection optical system PL. A multipoint autofocus sensor including a light receiving optical system 89b that generates a focus signal corresponding to the focus positions of the plurality of measurement points is also provided, and these focus signals are included in the main control system 74. Has been supplied to.

また、走査露光を行う際には、予めレチクルＲとウエハＷとのアライメントを行っておく必要がある。そのため、レチクルステージ８１上にはレチクルＲのアライメントマーク（レチクルマーク）の位置を計測するレチクルアライメント顕微鏡（不図示）が設置されている。更に、ウエハＷ上のアライメントマーク（ウエハマーク）の位置を計測するために、投影光学系ＰＬの側面にオフ・アクシスで画像処理方式（ＦＩＡ方式：Ｆｌｅｌｄ Ｉｍａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ 方式）のアライメントセンサ９０が設置されている。アライメントセンサ９０は、例えばハロゲンランプ等からの比較的広い波長域の照明光でウエハＷ上のアライメントマークを照明してＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子でその像を撮像するものである。アライメントセンサ９０で得られた画像信号は主制御系７４に供給されて画像処理が施され、位置情報が計測される。   Further, when performing scanning exposure, it is necessary to align the reticle R and the wafer W in advance. Therefore, a reticle alignment microscope (not shown) that measures the position of the alignment mark (reticle mark) of the reticle R is installed on the reticle stage 81. Further, in order to measure the position of the alignment mark (wafer mark) on the wafer W, an off-axis alignment sensor 90 (FIA method: Fully Image Alignment method) is installed on the side surface of the projection optical system PL. ing. The alignment sensor 90 illuminates an alignment mark on the wafer W with illumination light of a relatively wide wavelength range from, for example, a halogen lamp, and images the image with an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device). The image signal obtained by the alignment sensor 90 is supplied to the main control system 74, subjected to image processing, and position information is measured.

主制御系７４は、図２に示した制御コンピュータ３２に設けられており、ウエハＷ上の各ショット領域のフォトレジストを適正露光量で走査露光するための各種露光条件を露光データファイルより読み出して、露光制御ユニット７３とも連携して最適な露光シーケンスを実行する。露光処理が開始されると、主制御系７４は、レチクルステージ８１及びウエハステージ８５のそれぞれの移動位置、移動速度、移動加速度、位置オフセット等の各種情報を駆動制御ユニット８３，８７に送る。これにより、レチクルステージ８１及びウエハステージ８５の加速が開始される。また、主制御系７４は露光制御ユニット７３に対しても走査露光開始指令を発する。   The main control system 74 is provided in the control computer 32 shown in FIG. 2, and reads various exposure conditions for scanning and exposing the photoresist in each shot area on the wafer W with an appropriate exposure amount from the exposure data file. The optimum exposure sequence is executed in cooperation with the exposure control unit 73. When the exposure process is started, the main control system 74 sends various information such as the movement position, movement speed, movement acceleration, and position offset of the reticle stage 81 and the wafer stage 85 to the drive control units 83 and 87. Thereby, acceleration of reticle stage 81 and wafer stage 85 is started. The main control system 74 also issues a scanning exposure start command to the exposure control unit 73.

レチクルステージ８１及びウエハステージ８５の加速が終了して速度が一定になると、露光制御ユニット７３は露光光源５１の発光を開始すると共に、インテグレータセンサ７２を介してウエハＷに対する露光光ＩＬの照度（単位時間当たりのパルスエネルギーの和）の積分値を算出する。その積分値は走査露光開始時に０にリセットされている。走査露光中は、レチクルステージ８１を介して露光光ＩＬの照明領域ＩＡに対してレチクルＲが＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に速度Ｖｒで走査されるのに同期して、ウエハステージ８５を介してレチクルＲのパターン像の露光領域に対してウエハＷが−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度α・Ｖｒ（αはレチクルＲからウエハＷへの投影倍率）で走査される。レチクルＲとウエハＷとの移動方向が逆であるのは、本例の投影光学系ＰＬが反転投影を行うためである。   When the acceleration of the reticle stage 81 and the wafer stage 85 is completed and the speed becomes constant, the exposure control unit 73 starts to emit light from the exposure light source 51, and the illuminance (unit) of the exposure light IL with respect to the wafer W via the integrator sensor 72. The integral value of the sum of pulse energy per hour) is calculated. The integrated value is reset to 0 at the start of scanning exposure. During scanning exposure, the reticle R is scanned via the reticle stage 81 in the + Y direction (or -Y direction) at the speed Vr with respect to the illumination area IA of the exposure light IL via the wafer stage 85. Then, the wafer W is scanned in the −Y direction (or + Y direction) at a speed α · Vr (α is the projection magnification from the reticle R to the wafer W) with respect to the exposure area of the pattern image of the reticle R. The movement direction of the reticle R and the wafer W is opposite because the projection optical system PL of this example performs reverse projection.

走査露光中は、露光制御ユニット７３において、露光光ＩＬの照度の積分値が逐次算出され、この結果に応じて、走査露光後のウエハＷ上のフォトレジストの各点で適正露光量が得られるように、露光光源５１の出力（発振周波数、及びパルスエネルギー）及び可変減光器５３の減光率を制御する。そして、当該ショット領域への走査露光の終了時に、露光光源５１の発光が停止される。この動作が繰り返されることにより、ウエハＷ上に設定された複数のショット領域に対して露光処理が行われる。   During the scanning exposure, the exposure control unit 73 sequentially calculates the integral value of the illuminance of the exposure light IL, and according to this result, an appropriate exposure amount can be obtained at each point of the photoresist on the wafer W after the scanning exposure. As described above, the output (oscillation frequency and pulse energy) of the exposure light source 51 and the dimming rate of the variable dimmer 53 are controlled. Then, at the end of the scanning exposure to the shot area, the light emission of the exposure light source 51 is stopped. By repeating this operation, an exposure process is performed on a plurality of shot areas set on the wafer W.

また、主制御系７４には、半導体メモリ又はハードディスク等の記憶装置が設けられており、インテグレータセンサ７２の検出結果を示すデータ、照度センサ８８を用いて計測して得られた照度、照度むら、及び積算光量むらを示すデータ、波面収差測定装置７５を用いて測定された投影光学系ＰＬの波面収差を示すデータ、レチクルステージ８１とウエハステージ８５との同期誤差を示すデータ、オートフォーカスセンサで得られた投影光学系ＰＬの像面に対するウエハＷの位置ずれ量を示すデータ等の各種データを装置データとして一時的に（例えば、１枚のウエハＷに対する露光処理が終了するまでの期間、又は複数枚のウエハＷを単位とした１ロット分のウエハＷに対する露光処理が終了するまでの期間）記憶する。主制御系７４は、図１に示す保守管理サーバ１３から装置データの送信要求があったときに、一時的に記憶した装置データを読み出して、内部ネットワークＬＮ１を介して保守管理サーバ１３へ出力する。   Further, the main control system 74 is provided with a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk, data indicating the detection result of the integrator sensor 72, illuminance and illuminance unevenness obtained by measurement using the illuminance sensor 88, And data indicating the integrated light amount unevenness, data indicating the wavefront aberration of the projection optical system PL measured using the wavefront aberration measuring device 75, data indicating the synchronization error between the reticle stage 81 and the wafer stage 85, and an autofocus sensor. Various data such as data indicating the amount of positional deviation of the wafer W with respect to the image plane of the projection optical system PL is temporarily used as apparatus data (for example, a period until the exposure processing for one wafer W is completed, or a plurality of data (Period until the exposure process for one lot of wafers W in units of one wafer W is completed). The main control system 74 reads the temporarily stored device data when the device management data transmission request is received from the maintenance management server 13 shown in FIG. 1, and outputs the device data to the maintenance management server 13 via the internal network LN1. .

次に、図１中の基板処理工場１０内に設けられる保守管理サーバ１３について詳細に説明する。図４は、保守管理サーバ１３の構成を示すブロック図である。図４に示す通り、保守管理サーバ１３は、装置データ収集部９１、光学シミュレータ９２、線幅算出部９３、比較部９４、記憶部９５、及び表示部９６を含んで構成される。   Next, the maintenance management server 13 provided in the substrate processing factory 10 in FIG. 1 will be described in detail. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the maintenance management server 13. As shown in FIG. 4, the maintenance management server 13 includes an apparatus data collection unit 91, an optical simulator 92, a line width calculation unit 93, a comparison unit 94, a storage unit 95, and a display unit 96.

上記記憶部９５は、図４に示す通り、基準線幅データＤ１、レジスト特性データＤ２、及び線幅誤差閾値データＤ３を記憶する。基準線幅データＤ１は、露光装置３０の露光処理によりウエハＷに形成されるパターンの基準線幅ＣＤ０を示すデータである。この基準線幅ＣＤ０としては、例えばウエハＷ上に形成するパターンの設計上の線幅（例えば、１３０ｎｍ）が用いられる。 As shown in FIG. 4, the storage unit 95 stores reference line width data D1, resist characteristic data D2, and line width error threshold data D3. Reference line width data D1 is data indicating a reference line width CD 0 of the pattern formed on the wafer W by the exposure process of the exposure apparatus 30. As the reference line width CD 0 , for example, a design line width (for example, 130 nm) of a pattern formed on the wafer W is used.

レジスト特性データＤ２は、ウエハＷ上に塗布されるフォトレジストの感光特性を示すデータである。図５は、レジスト特性データＤ２の一例を示す図である。図５に示す通り、レジスト特性データＤ２は、基準線幅を形成するときにフォトレジスト上に照射される露光光ＩＬの光量（ＤＯＳＥ量）と線幅の変化との関係を示すデータである。このレジスト特性データＤ２は、フォトレジストに照射する露光光ＩＬの光量を変化させたときに形成されるパターンの線幅の変化を予め求めたものである。レジスト特性データＤ２は、ウエハＷ上に塗布されるフォトレジストの種類に応じて変化するため、レジストの種類毎に露光光の光量とパターンの線幅変化との関係を予め求めておき、基板処理工場１０で作業するオペレータが端末装置１４を操作して入力する。   The resist characteristic data D2 is data indicating the photosensitive characteristic of the photoresist applied on the wafer W. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the resist characteristic data D2. As shown in FIG. 5, the resist characteristic data D2 is data indicating the relationship between the amount of exposure light IL (DOSE amount) irradiated on the photoresist when the reference line width is formed and the change in line width. The resist characteristic data D2 is obtained in advance for a change in the line width of the pattern formed when the amount of the exposure light IL applied to the photoresist is changed. Since the resist characteristic data D2 changes according to the type of photoresist applied on the wafer W, the relationship between the amount of exposure light and the change in the line width of the pattern is obtained in advance for each type of resist, and the substrate processing An operator working in the factory 10 operates the terminal device 14 to input.

線幅誤差閾値データＤ３は、ウエハＷ上に形成されるパターンの線幅誤差の許容値（線幅誤差閾値ΔＣＤ）を示すデータである。この線幅誤差閾値データＤ３は、例えば基準線幅ＣＤ０の１０％程度の幅に設定され、基準線幅ＣＤ０が１３０ｎｍの場合には、線幅誤差閾値Ｄ３として１３ｎｍが設定される。上記の基準線幅データＤ１及び線幅誤差閾値データＤ３は、例えばサービスマンが端末装置１４を操作して入力する。 The line width error threshold data D3 is data indicating an allowable value (line width error threshold ΔCD) of a line width error of a pattern formed on the wafer W. The line width error threshold data D3 is set to, for example, a width of about 10% of the reference line width CD 0, the reference line width CD 0 is the case of 130nm is 13 nm is set as the line width error threshold D3. The reference line width data D1 and the line width error threshold data D3 are input by operating a terminal device 14 by a service person, for example.

また、保守管理サーバ１３に設けられる装置データ収集部９１は、基板処理工場１０内に設けられた基板処理装置１１の各々に対して装置データの送信要求を送出し、この送信要求に応答して返信される装置データを収集して一定期間記憶する。保守管理サーバ１３は、基板処理装置１１が１枚のウエハＷに対する露光処理を終えたタイミングで、又は１ロット分のウエハＷに対する露光処理を終えたタイミングで装置データを収集する。装置データ収集部９１が収集する装置データは、ウエハＷ上に形成されるパターンの線幅に影響を与える要因となるデータである。ここで、ウエハＷ上に形成されるパターンの線幅に影響を与える要因としては、以下の（１）〜（７）に示すようなものがある。   In addition, the apparatus data collection unit 91 provided in the maintenance management server 13 sends a transmission request for apparatus data to each of the substrate processing apparatuses 11 provided in the substrate processing factory 10, and responds to the transmission request. Device data to be returned is collected and stored for a certain period. The maintenance management server 13 collects apparatus data when the substrate processing apparatus 11 finishes the exposure process for one wafer W, or when the exposure process for one lot of wafers W is completed. The apparatus data collected by the apparatus data collection unit 91 is data that becomes a factor affecting the line width of the pattern formed on the wafer W. Here, as the factors affecting the line width of the pattern formed on the wafer W, there are the following (1) to (7).

（１）露光光ＩＬの照明むら（光量むら）
（２）投影光学系ＰＬの波面収差
（３）露光光ＩＬのパワー
（４）照明条件
（５）ステージ同期誤差
（６）フォーカス誤差
（７）露光エネルギ量の変動 (1) Uneven illumination of exposure light IL (uneven light amount)
(2) Wavefront aberration of projection optical system PL (3) Power of exposure light IL (4) Illumination condition (5) Stage synchronization error (6) Focus error (7) Variation of exposure energy amount

上記（１）の露光光ＩＬの照度むらは、図３に示す照度センサ８８を用いて定期的に又は必要に応じて計測される。この計測結果は主制御系７４の内部に設けられた不図示の記憶装置に記憶されており、装置データ収集部９１の要求により収集される。露光光ＩＬの照度むらは短時間で急激に変化するものではないため、ウエハＷ上に設定された１つのショット領域に対する露光処理中においては、一定であるとみなすことができる。   The illuminance unevenness of the exposure light IL of (1) is measured periodically or as needed using the illuminance sensor 88 shown in FIG. This measurement result is stored in a storage device (not shown) provided in the main control system 74 and is collected at the request of the device data collection unit 91. Since the illuminance unevenness of the exposure light IL does not change rapidly in a short time, it can be considered to be constant during the exposure process for one shot area set on the wafer W.

また、上記（２）の投影光学系ＰＬの波面収差は、露光装置３０が設けられる基板処理装置１１を基板処理工場１０に納入したときのデータを用いることができる。しかしながら、経時的な変化を考慮すると、上記（１）の露光光ＩＬの照度むらと同様に、波面収差測定装置７５を用いて定期的に又は必要に応じて測定することが望ましい。また、投影光学系ＰＬの波面収差も短時間で急激に変化するものではないため、上記照度むらと同様に、ウエハＷ上に設定された１つのショット領域に対する露光処理中においては、一定であるとみなすことができる。   The wavefront aberration of the projection optical system PL in (2) above can use data obtained when the substrate processing apparatus 11 provided with the exposure apparatus 30 is delivered to the substrate processing factory 10. However, in consideration of changes over time, it is desirable to measure periodically or as necessary using the wavefront aberration measuring device 75, similarly to the illuminance unevenness of the exposure light IL in (1) above. Further, since the wavefront aberration of the projection optical system PL does not change abruptly in a short time, it is constant during the exposure process for one shot region set on the wafer W, similarly to the uneven illuminance. Can be considered.

上記（３）の露光光ＩＬのパワー及び上記（４）の照明条件は、上記の各種露光条件が格納された露光データファイルに設定されたものの内、主制御系７４が選択したものが用いられる。ウエハＷ上に設定された１つのショット領域に対する露光処理中においては、露光光ＩＬのパワーは一定であり、照明光学系ＩＳで設定される照明条件（通常照明、輪帯照明、変形照明、小σ照明等）は変更されることはない。   As the power of the exposure light IL in (3) and the illumination condition in (4), those selected by the main control system 74 among those set in the exposure data file storing the above various exposure conditions are used. . During the exposure process for one shot region set on the wafer W, the power of the exposure light IL is constant, and the illumination conditions (normal illumination, annular illumination, modified illumination, small size) set by the illumination optical system IS are set. (sigma illumination etc.) is not changed.

上記（５）のステージ同期誤差としては、駆動制御ユニット８３，８７内に設けられたレーザ干渉計の計測結果から、露光処理中におけるレチクルステージ８１とウエハステージ８５との実際の同期誤差が用いられる。このステージ同期誤差は、ウエハＷ上に設定された１つのショット領域に対する露光処理中において変化するものである。   As the stage synchronization error of (5) above, the actual synchronization error between the reticle stage 81 and the wafer stage 85 during the exposure process is used from the measurement result of the laser interferometer provided in the drive control units 83 and 87. . This stage synchronization error changes during the exposure process for one shot area set on the wafer W.

また、上記（６）のフォーカス誤差は、露光装置３０に設けられるオートフォーカスセンサを用いて計測される。ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置は、露光中のウエハＷの表面位置及び姿勢を常時検出し、この検出結果を用いて投影光学系ＰＬの像面にウエハＷの表面を合わせ込むようにしているため、フォーカス誤差は１つのショット領域に対する露光処理中において変化するものである。   The focus error (6) is measured using an autofocus sensor provided in the exposure apparatus 30. The step-and-scan type scanning exposure apparatus always detects the surface position and orientation of the wafer W being exposed, and uses the detection result to align the surface of the wafer W with the image plane of the projection optical system PL. Therefore, the focus error changes during the exposure process for one shot area.

また、上記（７）の露光エネルギ量の変動は、露光装置３０が備えるインテグレータセンサ７２で露光処理中における露光光ＩＬの実際のエネルギー量変化を検出したものである。以上の通り、上記（１）〜（７）に示したウエハＷ上に形成されるパターンの線幅に影響を与える要因は、露光処理中に変動しないものと露光処理中に変動するものに大別することができる。上記（１）〜（４）に示した要因が露光処理中に変動しないものであり、（５）〜（７）に示した要因が露光処理中に変動するものである。   Further, the change in the exposure energy amount (7) is a change in the actual energy amount of the exposure light IL detected during the exposure process by the integrator sensor 72 provided in the exposure apparatus 30. As described above, the factors affecting the line width of the pattern formed on the wafer W shown in the above (1) to (7) are largely those that do not change during the exposure process and those that change during the exposure process. Can be separated. The factors shown in the above (1) to (4) do not change during the exposure process, and the factors shown in (5) to (7) change during the exposure process.

保守管理サーバ１３に設けられる光学シミュレータ９２は、装置データ収集部９１が収集した装置データの内の上記の（１）〜（４）に示される露光処理中に変動しない要因に基づいて変化する基準線幅ＣＤ０の線幅ＣＤ１を数学的（波動光学的）に算出する。また、線幅算出部９３は、光学シミュレータ９２で算出された線幅ＣＤ１、レジスト特性データＤ２、及び装置データ収集部９１が収集した装置データの内の上記の（５）〜（７）に示される露光処理中に変動する要因からウエハＷ上の各ショット領域に形成されるであろう線幅ＣＤを予測する。 The optical simulator 92 provided in the maintenance management server 13 is a standard that changes based on factors that do not vary during the exposure processing shown in the above (1) to (4) in the apparatus data collected by the apparatus data collection unit 91. calculating the line width CD 1 of the line width CD 0 mathematically (wave optics). Further, the line width calculation unit 93 applies the line width CD 1 calculated by the optical simulator 92, the resist characteristic data D2, and the device data collected by the device data collection unit 91 to the above (5) to (7). The line width CD that will be formed in each shot area on the wafer W is predicted from factors that vary during the exposure process shown.

比較部９４は、線幅算出部９３で算出された線幅ＣＤと基準線幅ＣＤ０との差を示す線幅誤差を求め、この線幅誤差と線幅誤差閾値データＤ３とを比較し、算出された線幅誤差が線幅誤差閾値データＤ３で示される線幅誤差閾値ΔＣＤを越えているか否かを判断する。具体的には以下の、（１）式が成立するか否かを判断する。 The comparison unit 94 obtains a line width error indicating a difference between the line width CD calculated by the line width calculation unit 93 and the reference line width CD 0 , compares the line width error with the line width error threshold data D3, It is determined whether or not the calculated line width error exceeds the line width error threshold value ΔCD indicated by the line width error threshold value data D3. Specifically, it is determined whether or not the following expression (1) is established.

｜ＣＤ−ＣＤ０｜≧ΔＣＤ ……（１） | CD-CD 0 | ≧ ΔCD (1)

表示部９６は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）又は液晶表示素子等の表示装置を備えており、ウエハＷ上に設定されたショット領域の配列を示すショットマップデータに、比較部９４の比較結果を対応付けて色別表示した不良ショットマップを表示する。尚、比較部９４で求められた線幅誤差及び予測に用いた装置データは、基板処理工場１０及び基板処理装置１１を特定するデータとともに保守データとしてネットワークＮを介して管理センター２０へ送信される。保守データを管理センター２０へ送信することで、表示部９６で表示される不良ショットマップと同様のものを得ることができる。   The display unit 96 includes a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) or a liquid crystal display element, and corresponds the comparison result of the comparison unit 94 to shot map data indicating the arrangement of shot areas set on the wafer W. A defective shot map that is attached and displayed by color is displayed. The line width error obtained by the comparison unit 94 and the apparatus data used for the prediction are transmitted as maintenance data to the management center 20 via the network N together with data specifying the substrate processing factory 10 and the substrate processing apparatus 11. . By transmitting the maintenance data to the management center 20, it is possible to obtain the same defective shot map displayed on the display unit 96.

次に、この基板処理システムのパターン不良予測に関する動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。基板処理装置１１の露光装置３０に設けられる主制御系７４は、定期的に照度センサ８８を用いて投影光学系ＰＬを介してウエハステージ８５上に照射される露光光ＩＬの照度、照度むら、及び光量むらの測定を行うとともに、波面収差測定装置７５を用いて投影光学系ＰＬの収差を測定し、これらの測定結果を不図示の記憶装置に記憶している。   Next, operations related to pattern defect prediction of the substrate processing system will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The main control system 74 provided in the exposure apparatus 30 of the substrate processing apparatus 11 periodically uses the illuminance sensor 88 to illuminate the illuminance and illuminance unevenness of the exposure light IL that is irradiated onto the wafer stage 85 via the projection optical system PL. In addition to measuring the unevenness of the light quantity, the aberration of the projection optical system PL is measured using the wavefront aberration measuring device 75, and these measurement results are stored in a storage device (not shown).

また、基板処理装置１１において、図２中のウエハキャリア３４に格納された新たなウエハＷは、ウエハキャリア３４から１枚づつ取り出され、基板処理装置１１のコータ部３６においてフォトレジストが塗布されて露光装置３０内に搬入されてウエハホルダ８４上に保持される。露光装置３０の主制御系７４は、露光データファイルの内容に従って露光装置３０が備える照明光学系ＩＳの照明条件及び露光光ＩＬのパワー等を設定し、露光光ＩＬがレチクルＲに照射された状態で、レチクルステージ８１とウエハステージ８５とを同期移動させつつレチクルＲに形成されたパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に転写する。   In the substrate processing apparatus 11, new wafers W stored in the wafer carrier 34 in FIG. 2 are taken out from the wafer carrier 34 one by one, and a photoresist is applied in the coater unit 36 of the substrate processing apparatus 11. It is carried into the exposure apparatus 30 and held on the wafer holder 84. The main control system 74 of the exposure apparatus 30 sets the illumination conditions of the illumination optical system IS included in the exposure apparatus 30 and the power of the exposure light IL according to the contents of the exposure data file, and the exposure light IL is irradiated onto the reticle R. Thus, the pattern formed on the reticle R is transferred onto the wafer W via the projection optical system PL while the reticle stage 81 and the wafer stage 85 are moved synchronously.

主制御系７４は、パターン転写時のレチクルステージ８１とウエハステージ８５との同期誤差、オートフォーカスセンサで検出されるフォーカス誤差、及びインテグレータセンサ７２で検出される露光光ＩＬの露光エネルギ量の経時変化をモニタしており、ウエハＷ上に設定された各ショット領域に対する露光処理を終える毎に、これらを不図示の記憶装置に記憶する。全てのショット領域に対する露光処理を終えると、ウエハホルダ８４上に保持されたウエハＷは露光装置３０から搬出され、デベロッパ部３１により現像処理が行われた後でウエハキャリア３５に格納される。   The main control system 74 temporally changes the synchronization error between the reticle stage 81 and the wafer stage 85 during pattern transfer, the focus error detected by the autofocus sensor, and the exposure energy amount of the exposure light IL detected by the integrator sensor 72. Each time the exposure process for each shot area set on the wafer W is completed, these are stored in a storage device (not shown). When the exposure process for all the shot areas is completed, the wafer W held on the wafer holder 84 is unloaded from the exposure apparatus 30 and developed by the developer unit 31 and then stored in the wafer carrier 35.

露光装置３０からウエハＷを搬出する作業が行われている間に、基板処理工場１０に設けられた保守管理サーバ１３の装置データ収集部９１は、その露光装置３０に設けられた主制御系７４に対して装置データの送信要求を送出する。この送信要求に基づいて主制御系７４は不図示の記憶装置に記憶した各種データ等を読み出して装置データとして保守管理サーバ１３へ送信する。ここで送信される装置データは、１枚のウエハＷに対する露光処理を行って得られたデータである。このようにして、装置データ収集部９１は装置データの収集を行う（ステップＳ１１）。   While the operation of unloading the wafer W from the exposure apparatus 30 is being performed, the apparatus data collection unit 91 of the maintenance management server 13 provided in the substrate processing factory 10 performs a main control system 74 provided in the exposure apparatus 30. Device data transmission request. Based on this transmission request, the main control system 74 reads out various data stored in a storage device (not shown) and transmits it as device data to the maintenance management server 13. The apparatus data transmitted here is data obtained by performing an exposure process on one wafer W. In this way, the device data collection unit 91 collects device data (step S11).

装置データの収集が完了すると、収集された装置データの内の、上記（１）〜（４）に示すパターンの線幅に影響を与える要因に関するデータは光学シミュレータ９２に出力され、上記（５）〜（７）に示すパターンの線幅に影響を与える要因に関するデータは線幅算出部９３に出力される。装置データ収集部９１等のデータを得ると、光学シミュレータ９２は、まず記憶部９５に記憶された基準線幅データＤ１の読み出しを行い、ウエハＷ上に設定された複数のショット領域のうちの１つを、線幅を予測するショット領域に設定する（ステップＳ１２）。   When the collection of the device data is completed, the data regarding the factors affecting the line width of the patterns shown in the above (1) to (4) in the collected device data is output to the optical simulator 92, and the above (5) Data regarding factors affecting the line width of the patterns shown in (7) to (7) are output to the line width calculation unit 93. When the data of the apparatus data collection unit 91 and the like is obtained, the optical simulator 92 first reads the reference line width data D1 stored in the storage unit 95, and 1 of a plurality of shot areas set on the wafer W is obtained. Is set as a shot region in which the line width is predicted (step S12).

次に、光学シミュレータ９２は、装置データ収集部９１から出力された装置データを用いて数学的（波動光学的）なシミュレーションを行い、変化する基準線幅ＣＤ０の線幅ＣＤ１を算出する（ステップＳ１３）。算出された線幅ＣＤ１は線幅算出部９３へ出力され、レジスト特性データＤ２及び装置データ収集部９１から出力される装置データから、ステップＳ１２で設定されたショット領域に形成されるであろう線幅ＣＤを予測する（ステップＳ１４）。予測された線幅ＣＤは比較部９４に出力される。 Next, the optical simulator 92 performs a mathematical (wave optical) simulation using the device data output from the device data collecting unit 91 to calculate the line width CD 1 of the changing reference line width CD 0 ( Step S13). The calculated line width CD 1 is output to the line width calculating unit 93, the device data outputted from the resist property data D2 and device data acquisition unit 91, will be formed in the shot areas set in step S12 The line width CD is predicted (step S14). The predicted line width CD is output to the comparison unit 94.

線幅ＣＤが出力されると、この線幅ＣＤと記憶部９５に記憶された基準線幅データＤ１で示される基準線幅ＣＤ０との差を示す線幅誤差｜ＣＤ−ＣＤ０｜が算出され、上記（１）式に示す通り、線幅誤差｜ＣＤ−ＣＤ０｜が記憶部９５に記憶された線幅誤差閾値データＤ３で示される線幅誤差閾値ΔＣＤ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１５）。この判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、その旨を示すデータが比較部９４から表示部９６へ出力され、ショットマップデータ中のそのショット領域について警告表示がなされる（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ３５の判断結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１６の警告表示はなされない。 When the line width CD is output, a line width error | CD−CD 0 | indicating a difference between the line width CD and the reference line width CD 0 indicated by the reference line width data D1 stored in the storage unit 95 is calculated. Then, as shown in the above equation (1), it is determined whether or not the line width error | CD−CD 0 | is equal to or larger than the line width error threshold ΔCD indicated by the line width error threshold data D3 stored in the storage unit 95. (Step S15). If the determination result is “YES”, data indicating that is output from the comparison section 94 to the display section 96, and a warning is displayed for the shot area in the shot map data (step S16). On the other hand, when the determination result of step S35 is “NO”, the warning display of step S16 is not performed.

ステップＳ１６の警告表示がなされた場合、又はステップＳ１５の判断結果が「ＮＯ」の場合には、光学シミュレータ９２において線幅の予測がされていないショット領域の有無が判断される（ステップＳ１７）。線幅の予測がされていないショット領域がある場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）にはステップＳ１２に戻り、線幅の予測が行われていないショット領域のうちの１つが、線幅を予測するショット領域に設定され、線幅ＣＤの予測が同様に行われる。一方、ステップＳ１７の判断結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理は終了する。   When the warning display in step S16 is performed, or when the determination result in step S15 is “NO”, it is determined whether or not there is a shot area in which the line width is not predicted in the optical simulator 92 (step S17). If there is a shot area in which the line width is not predicted (when the determination result is “YES”), the process returns to step S12, and one of the shot areas in which the line width is not predicted is set to the line width. The shot area to be predicted is set, and the line width CD is similarly predicted. On the other hand, if the determination result in step S17 is “NO”, the series of processing ends.

図７は、保守管理サーバ１３の表示部９６に表示される不良ショットマップの一例を示す図である。図７において、符号ＷＥを付した曲線はウエハＷの外縁を表す曲線であり、符号ＳＡを付した複数の矩形領域はウエハＷ上に設定された複数のショット領域を表している。これらの曲線ＷＥ及び矩形領域ＳＡからショットマップデータが構成されている。不良ショットマップは、このショットマップデータに対して線幅誤差閾値ΔＣＤ以上の線幅誤差を有する線幅のパターンが形成されると予測されるショット領域（以下、不良ショットという）を色別表示したものである。図７に示す例では、符号ＤＡを付した矩形領域ＳＡが不良ショットであり、この不良ショットＤＡは例えば赤色表示される。以上の処理は、次のウエハＷに対する露光処理が完了するまでに行われる。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a defective shot map displayed on the display unit 96 of the maintenance management server 13. In FIG. 7, a curve with a symbol WE represents a curve representing the outer edge of the wafer W, and a plurality of rectangular regions with a symbol SA represents a plurality of shot regions set on the wafer W. Shot map data is composed of the curve WE and the rectangular area SA. The defective shot map displays, by color, shot areas (hereinafter referred to as defective shots) that are predicted to form a line width pattern having a line width error greater than or equal to the line width error threshold ΔCD with respect to the shot map data. Is. In the example shown in FIG. 7, the rectangular area SA marked with the symbol DA is a defective shot, and this defective shot DA is displayed in red, for example. The above processing is performed until the exposure processing for the next wafer W is completed.

以上説明したように、不良ショットを視覚的に表示することにより、不良ショットになる蓋然性が高いショット領域を迅速且つ容易に把握することができる。尚、不良ショットＤＡは数学的なシミュレーションにより求められたものであり、シミュレーションによる不良ショットＤＡの線幅と、実際にそのショット領域に形成されるパターンの線幅とは必ずしも一致しない。しかしながら、不良ショットになる蓋然性の高いショット領域を求めることで、不良発生を防止するための対策（不良発生原因の特定及び改善）を早期に取ることができる。   As described above, by visually displaying a defective shot, it is possible to quickly and easily grasp a shot area having a high probability of becoming a defective shot. The defective shot DA is obtained by mathematical simulation, and the line width of the defective shot DA by simulation does not necessarily match the line width of the pattern actually formed in the shot area. However, by obtaining a shot region having a high probability of becoming a defective shot, measures for preventing the occurrence of a defect (identification and improvement of the cause of the defect occurrence) can be taken early.

尚、以上の説明では、線幅誤差｜ＣＤ−ＣＤ０｜が線幅誤差閾値ΔＣＤ以上であるか否かを判断していたが、線幅誤差閾値を複数設定して線幅誤差｜ＣＤ−ＣＤ０｜が各々の線幅誤差閾値を越えているか否かを判断するようにしてもよい。この場合には、何れの線幅誤差閾値を越えているかに応じて色表示を変えることにより、不良ショットになる蓋然性を示す分布を詳細に求めることができる。 In the above description, it is determined whether or not the line width error | CD−CD 0 | is equal to or larger than the line width error threshold ΔCD. However, by setting a plurality of line width error thresholds, the line width error | CD− It may be determined whether or not CD 0 | exceeds each line width error threshold. In this case, by changing the color display according to which line width error threshold value is exceeded, it is possible to obtain in detail a distribution indicating the probability of being a defective shot.

また、上記実施形態では、ウエハＷ毎に装置データを収集して不良ショットマップを得ていたが、露光装置３０に設けられた主制御系７４が１ロット分のウエハＷに対する露光処理が完了するまでの露光データを記憶しておき、１ロット分のウエハＷに対する露光処理が完了した時点で、保守管理サーバ１３がこの装置データを収集するようにしても良い。   In the above embodiment, the apparatus data is collected for each wafer W to obtain a defective shot map. However, the main control system 74 provided in the exposure apparatus 30 completes the exposure process for the wafer W for one lot. The exposure data up to this point may be stored, and the maintenance management server 13 may collect the apparatus data when the exposure processing for the wafer W for one lot is completed.

この場合には、図６に示す処理と同様の処理を行ってウエハＷ毎の不良ショットマップを求め、ウエハＷ上の同一箇所に設定されたショット領域が不良ショットとなる回数に応じて、最終的に表示部９６に表示する不良ショットマップの色表示を変えることが好ましい。例えば、複数枚のウエハＷで同一のショット領域が不良ショットとなる回数が１回の場合には青色表示を行い、２回の場合には黄色表示を行うといった具合である。   In this case, a process similar to the process shown in FIG. 6 is performed to obtain a defective shot map for each wafer W, and the final shot is set according to the number of times the shot area set at the same location on the wafer W becomes a defective shot. In particular, it is preferable to change the color display of the defective shot map displayed on the display unit 96. For example, blue display is performed when the number of times that the same shot area is a defective shot in a plurality of wafers W is 1, and yellow display is performed when the number is twice.

このような表示を行うことで、不良の発生原因を推定することができる。例えば、線幅誤差がゴミの付着により発生するものと考えられる場合には、複数枚のウエハＷで同一のショット領域が不良ショットとなる回数が１回のときにはウエハＷの裏面にゴミが付着していると推定され、複数枚のウエハＷで同一のショット領域が不良ショットとなる回数が複数回のときには、ウエハホルダ８４上においてそのショット領域が配置される個所にゴミが付着していると推定される。   By performing such display, the cause of the failure can be estimated. For example, when it is considered that the line width error is caused by the adhesion of dust, the dust adheres to the back surface of the wafer W when the number of times that the same shot area becomes a defective shot in a plurality of wafers W is one. When the number of times that the same shot area becomes a defective shot on a plurality of wafers W is a plurality of times, it is estimated that dust adheres to the location on the wafer holder 84 where the shot area is arranged. The

尚、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described in order to facilitate understanding of the present invention, and is not described in order to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

例えば、図４に示す保守管理サーバ１３の各ブロックの機能をハードウェアで構成することも可能であり、ソフトウェアで実現することも可能である。ソフトウェアで実現する場合には、保守管理サーバ１３のハードウェア構成を、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、通信インタフェース、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等の外部記憶装置等から構成し、上述した処理を行うプログラムを保守管理サーバ１３に読み込ませて、そのプログラムを実行させることにより実現される。   For example, the function of each block of the maintenance management server 13 shown in FIG. 4 can be configured by hardware, and can also be realized by software. When realized by software, the hardware configuration of the maintenance management server 13 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a communication interface, an optical disk, a magnetic disk, and a magneto-optical disk. This is realized by causing the maintenance management server 13 to read a program for executing the above-described processing and executing the program.

例えば、図４に示す保守管理サーバ１３の機能をハードウェアで構成することも可能であり、ソフトウェアで実現することも可能である。ソフトウェアで実現する場合には、保守管理サーバ１３のハードウェア構成を、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、通信インタフェース、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等の外部記憶装置等から構成し、上述した処理を行うパターン不良予測プログラムを保守管理サーバ１３に読み込ませて、そのプログラムを実行させることにより実現される。尚、パターン不良予測プログラムは、コンピュータ読み取り可能な情報記録媒体内に記録されて配布され、当該媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（登録商標）、ハードディスク、光磁気ディスク、フレキシブルディスク、又は磁気テープ等を例示することができる。保守管理プログラムのコンピュータシステムへの読み込みは、コンピュータシステムが備える読み取り装置を介して行われ、あるいはインターネット等のネットワークを介してダウンロードすることにより行われる。   For example, the function of the maintenance management server 13 shown in FIG. 4 can be configured by hardware, and can also be realized by software. When realized by software, the hardware configuration of the maintenance management server 13 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a communication interface, an optical disk, a magnetic disk, and a magneto-optical disk. This is realized by causing the maintenance management server 13 to read a pattern failure prediction program for performing the above-described processing and executing the program. The pattern defect prediction program is recorded and distributed in a computer-readable information recording medium, which can be a CD-ROM, DVD (registered trademark), hard disk, magneto-optical disk, flexible disk, or magnetic tape. Etc. can be illustrated. The maintenance management program is read into the computer system through a reader provided in the computer system or downloaded through a network such as the Internet.

また、上述した実施形態では、パターン不良予測装置としての各機能（装置データ収集部９１、光学シミュレータ９２、線幅算出部９３、比較部９４、及び記憶部９５）を、露光装置３０にネットワークを介して接続された保守管理サーバ１３により実現しているが、露光装置３０が備える主制御系７４等により実現してもよく、あるいは、センターの管理サーバ２１により実現してもよい。保守管理サーバ１３と管理サーバ２１に機能分散させ、あるいはさらに複数のサーバに機能分散させて実現してもよい。   In the above-described embodiment, each function (device data collection unit 91, optical simulator 92, line width calculation unit 93, comparison unit 94, and storage unit 95) as a pattern defect prediction apparatus is connected to the exposure apparatus 30 via a network. However, it may be realized by the main control system 74 provided in the exposure apparatus 30, or may be realized by the center management server 21. The functions may be distributed to the maintenance management server 13 and the management server 21, or may be further distributed to a plurality of servers.

また、上記実施形態では、ウエハＷ上に形成されるパターンの線幅に影響を与える要因（１）〜（７）全てを用いて線幅ＣＤの予測を行っていたが、最小限のデータ量で最大限の効果を得る（高精度な予測が行える）ために、上述した要因（１）〜（７）のうちの、（２）投影光学系ＰＬの波面収差、（５）ステージ同期誤差、及び（６）フォーカス誤差のみを用いて線幅ＣＤの予測を行うようにしても良い。また、これらに加えて、（１）露光光ＩＬの照明むら、（３）露光光ＩＬのパワー、（４）照明条件、及び（７）露光エネルギ量の変動の少なくとも１つを用いて線幅ＣＤを予測しても良い。   In the above embodiment, the line width CD is predicted using all the factors (1) to (7) that affect the line width of the pattern formed on the wafer W. However, the minimum data amount is used. In order to obtain the maximum effect (can perform highly accurate prediction), among the above-described factors (1) to (7), (2) wavefront aberration of the projection optical system PL, (5) stage synchronization error, And (6) The line width CD may be predicted using only the focus error. In addition to these, the line width using at least one of (1) uneven illumination of exposure light IL, (3) power of exposure light IL, (4) illumination conditions, and (7) variation in exposure energy amount CD may be predicted.

また、上記実施形態では、露光装置３０が露光光ＩＬとしてＡｒＦエキシマレーザ等から射出されるレーザ光を用いていたが、レーザプラズマ光源、又はＳＯＲから発生する軟Ｘ線領域、例えば波長１３．４ｎｍ、又は１１．５ｎｍのＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を用いるようにしてもよい。さらに、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いてもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学系、屈折光学系、及び反射屈折光学系のいずれを用いてもよい。   In the above embodiment, the exposure apparatus 30 uses laser light emitted from an ArF excimer laser or the like as the exposure light IL. However, a soft X-ray region generated from a laser plasma light source or SOR, for example, a wavelength of 13.4 nm. Alternatively, 11.5 nm EUV (Extreme Ultra Violet) light may be used. Furthermore, you may use charged particle beams, such as an electron beam or an ion beam. Further, the projection optical system PL may use any of a reflection optical system, a refractive optical system, and a catadioptric optical system.

また、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。   In addition, a single wavelength laser in the infrared or visible range oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with, for example, erbium (or both erbium and yttrium), and a nonlinear optical crystal is used. Alternatively, harmonics converted to ultraviolet light may be used.

さらに、基板処理装置１１は、半導体素子の製造に用いられるデバイスパターンをウエハＷ上に転写する露光装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられるデバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミック基板上に転写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、及びＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置等を備えていても良い。   Furthermore, the substrate processing apparatus 11 transfers not only an exposure apparatus for transferring a device pattern used for manufacturing a semiconductor element onto the wafer W but also a device pattern used for manufacturing a display including a liquid crystal display element on a glass plate. An exposure apparatus used for manufacturing a thin film magnetic head, an exposure apparatus for transferring a device pattern used for manufacturing a thin film magnetic head onto a ceramic substrate, an imaging device (such as a CCD), a micromachine, and an exposure apparatus used for manufacturing a DNA chip, etc. good.

本発明の実施形態に係る基板処理システムの全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention. 基板処理装置の概略構成を示す上面図である。It is a top view which shows schematic structure of a substrate processing apparatus. 露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of exposure apparatus. 保守管理サーバの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a maintenance management server. レジスト特性データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of resist characteristic data. 基板処理システムのパターン不良予測に関する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement regarding pattern defect prediction of a substrate processing system. 保守管理サーバの表示部に表示される不良ショットマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the defect shot map displayed on the display part of a maintenance management server.

符号の説明Explanation of symbols

１３…保守管理サーバ（不良予測装置）
３０…露光装置
８１…レチクルステージ（マスクステージ）
８５…ウエハステージ（基板ステージ）
９２…光学シミュレータ（線幅予測手段）
９３…線幅算出部（線幅予測手段）
９４…比較部（判断手段）
９６…表示部（警告手段）
ＣＤ…線幅
ＣＤ０…基準線幅
ＩＬ…露光光
ＩＳ…照明光学系
ＰＬ…投影光学系
Ｒ…レチクル（マスク）
Ｗ…ウエハ（基板）
ΔＣＤ…線幅誤差閾値（閾値） 13 ... Maintenance management server (defect prediction device)
30 ... Exposure apparatus 81 ... Reticle stage (mask stage)
85 ... Wafer stage (substrate stage)
92 ... Optical simulator (line width prediction means)
93: Line width calculation unit (line width prediction means)
94: Comparison unit (determination means)
96 ... display section (warning means)
CD ... Line width CD 0 ... Reference line width IL ... Exposure light IS ... Illumination optical system PL ... Projection optical system R ... Reticle (mask)
W ... Wafer (substrate)
ΔCD: Line width error threshold (threshold)

Claims (10)

投影光学系に対してマスクを保持するマスクステージ及び基板を保持する基板ステージを相対的に同期移動させつつ、照明光学系から露光光を射出して前記基板を露光する走査型の露光装置の前記基板に露光転写されるパターンの良否を予測するパターン不良予測装置であって、
前記投影光学系の光学特性を示す情報並びに前記マスクステージ及び前記基板ステージのステージ誤差を示す情報を収集する収集手段と、
前記収集手段により収集された情報を用いて前記基板上に形成されるパターンの線幅を予測する線幅予測手段と、
前記線幅予測手段によって予測された線幅と予め設定された基準線幅との線幅誤差が予め設定された閾値を越えているか否かを判断する判断手段とを備えることを特徴とするパターン不良予測装置。 The scanning exposure apparatus that exposes the substrate by emitting exposure light from an illumination optical system while relatively moving the mask stage that holds the mask and the substrate stage that holds the substrate relative to the projection optical system. A pattern defect prediction apparatus for predicting the quality of a pattern exposed and transferred to a substrate,
Collecting means for collecting information indicating optical characteristics of the projection optical system and information indicating stage errors of the mask stage and the substrate stage;
Line width prediction means for predicting the line width of the pattern formed on the substrate using the information collected by the collection means;
And a determining means for determining whether or not a line width error between the line width predicted by the line width predicting means and a preset reference line width exceeds a preset threshold value. Defect prediction device. 前記ステージ誤差を示す情報は、前記マスクステージと前記基板ステージとの同期誤差を示す情報と、前記投影光学系の像面に対する前記基板のずれ量を示す情報とを含むことを特徴とする請求項１に記載のパターン不良予測装置。   The information indicating the stage error includes information indicating a synchronization error between the mask stage and the substrate stage, and information indicating a shift amount of the substrate with respect to an image plane of the projection optical system. The pattern defect prediction apparatus according to 1. 前記収集手段は、前記基板上に照射される前記露光光の光量むら、露光量、及び露光パワー、並びに前記照明光学系で設定される露光条件の少なくとも１つを更に収集し、
前記線幅予測手段は、前記基板上に照射される前記露光光の光量むら、露光量、及び露光パワー、並びに前記照明光学系で設定される露光条件の少なくとも１つを更に用いて前記基板上に形成されるパターンの線幅を予測することを特徴とする請求項１又は２に記載のパターン不良予測装置。 The collecting means further collects at least one of light amount unevenness, exposure amount, and exposure power of the exposure light irradiated on the substrate, and an exposure condition set by the illumination optical system,
The line width predicting unit further uses at least one of the unevenness of the exposure light amount irradiated on the substrate, the exposure amount, and the exposure power, and the exposure condition set by the illumination optical system on the substrate. The pattern defect prediction apparatus according to claim 1, wherein a line width of a pattern formed in the pattern is predicted. 前記線幅予測手段は、前記基板上に設定された複数の区画領域毎に形成されるパターンの線幅を予測し、
前記判断手段は、前記区画領域毎に前記線幅誤差が前記予め設定された閾値を越えているか否かを判断することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のパターン不良予測装置。 The line width prediction means predicts a line width of a pattern formed for each of a plurality of partition regions set on the substrate,
4. The pattern defect according to claim 1, wherein the determination unit determines whether or not the line width error exceeds the preset threshold value for each of the divided regions. 5. Prediction device. 線幅誤差が予め設定された閾値を越えていると前記判断手段が判断した場合に、警告を発する警告手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のパターン不良予測装置。   The pattern defect prediction apparatus according to claim 4, further comprising a warning unit that issues a warning when the determination unit determines that a line width error exceeds a preset threshold value. 前記警告手段は、前記区画領域毎に前記警告を発することを特徴とする請求項５に記載のパターン不良予測装置。   6. The pattern defect prediction apparatus according to claim 5, wherein the warning means issues the warning for each of the divided areas. 前記警告手段は、複数枚を単位とした前記基板の各々に設定された前記区画領域毎における前記判断手段の判断結果に基づいて、前記警告を発することを特徴とする請求項６に記載のパターン不良予測装置。   The pattern according to claim 6, wherein the warning unit issues the warning based on a determination result of the determination unit for each of the partition areas set on each of the substrates in a plurality of units. Defect prediction device. マスクを保持するマスクステージと、基板を保持する基板ステージと、前記マスクに形成されたパターンの像を前記基板上に投影する投影光学系と、前記マスク及び前記投影光学系を介して前記基板を露光する露光光を射出する照明光学系とを備え、前記投影光学系に対して前記マスクステージ及び前記基板ステージを相対的に同期移動させつつ、前記マスクに形成されたパターンを前記基板上に逐次転写する走査型の露光装置と、
前記露光装置とネットワークを介して接続された、請求項１〜７の何れか一項に記載のパターン不良予測装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。 A mask stage for holding a mask; a substrate stage for holding a substrate; a projection optical system for projecting an image of a pattern formed on the mask onto the substrate; and the substrate via the mask and the projection optical system. An illumination optical system that emits exposure light to be exposed, and the mask stage and the substrate stage are relatively moved relative to the projection optical system while the pattern formed on the mask is sequentially applied onto the substrate. A scanning exposure apparatus for transferring;
A substrate processing system comprising: the pattern defect prediction apparatus according to claim 1, which is connected to the exposure apparatus via a network. コンピュータを請求項１〜７の何れか一項に記載のパターン不良予測装置として機能させるパターン不良予測プログラム。   The pattern defect prediction program which functions a computer as a pattern defect prediction apparatus as described in any one of Claims 1-7. 請求項９に記載のパターン不良予測プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。   A computer-readable information recording medium on which the pattern defect prediction program according to claim 9 is recorded.
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