TWI258059B - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents
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Description
1258059 玖、發明說明 (發明说明應敘明:發明所屬之技術領$、先前技術、㈣、實施方式及圖式簡單說明) 【發明所屬之技術領域】 發明領域 _ 本發明係有關於一種基板處理方法及基板處理裝置。 5 【】 發明背景 製造半導體裝置之微影成像程序中,於半導體晶圓( 以下稱「晶圓」)之表面形成抗蝕膜後,將之曝光成預定圖 · 案’再藉由顯影處理而形成所需之抗蝕圖案。 10 如此之微影成像程序以往係藉由塗佈顯影處理裝置及 與該裝置相連設為一體之曝光裝置而進行,前述塗佈顯影 處理裝置乃具有一令晶圓旋轉而藉離心力塗佈抗蝕液之塗 佈處理單元或一供給顯影液於晶圓上而進行顯影處理之顯 影處理單元等者。又,如此之塗佈顯影處理裝置並具有如 15用以於形成抗钱膜後或於顯影處理前後#晶圓進行加熱處 理或冷卻處理等熱處理之加熱處理單元或冷卻處理單元, 春 更具有用以於該等各處理單元間進行晶圓輸送之輸送機器 人等。 而近年,抗蝕圖案之微細化更向前邁進 · 2〇圖案之線寬要求進行更精密之管理。又,由於抗. 杬蝕圖案之形狀有極大影響,故該抗蝕膜厚之管理方面亦 而精在進仃。因此,前述塗佈顯影處理裝置中,乃就各單 元嚴加管理對線寬或膜厚變動有料之虞之諸如前=加1 處理早π之溫度、顯影處理之顯影時間等(參照如曰本專 6 1258059 玖、發明說明 利公開公報特開平10—275722號(日本專利軟段落[〇術] 等))。 、,抗钱圖案之線寬控制係以曝光裝置之曝光條件如曝光 光強度或聚焦值等為基準再藉由反饋控制而進行。又,考 5慮到前述抗姓劑塗佈處理單元之晶圓旋轉數對抗餘膜厚影 響甚大’抗#膜厚之控制乃以該旋轉數為基準再藉由反饋 控制而進行。 …然而,縱於如此嚴格管理各單元之情形下,若前述I φ 早兀之處理條件互有相關時,則前述各單元之分別獨立管 10 理仍為無效。 ^ 杬蝕圖案之線寬或抗蝕膜厚亦受到塗佈顯影處理 裝,内晶圓周圍之環境,諸如搬入各處理單元之輸送時間 、裝置内之溫度或濕度、或裝置内之氣流流動等影響,故 至7未將忒等%境考慮在内之管理無法對線寬等進行更精 密之控制。 縱士上述改變曝光光強度或聚焦值等,亦難將趨於微 Φ W化之線見控制為一定。此外’受到抗姓劑塗佈處理單元 1 寺間或/jnL濕度等晶圓周圍環境所帶來之不良影響 ,抗蝕膜厚亦同樣難以進行精密控制。 S > 20 【發明内容】 發明概要 有4a於如上情形,本發明之目的即在於提供可整體性 刀析基板周圍每境’並可進行更精密之線寬控制及抗餘膜 厚控制之基板—方法及基板處理裝置。 7 1258059 玖、發明說明 為達成上述目的,本發明之基板處理方法係藉由於基 形成抗兹膜並進行曝光處理及顯影處理,而形成所雨 之抗飯圖案者,其特徵在於具有下列程序,即:_於开^ 月,J边抗钱圖案時擷出相關之多數參數,並於該等參數中收 集有助於形成前述所需抗餘圖案之正常資料值之程序’及 ^依據前述正常資料值求得至少2個主成分,並作成於 形成所需之抗蝕圖案時可成為指標之正常領域之程序。 10 15 本發明首先擷出於形成抗餘圖案時會造成影響之基板 周圍環境條件,諸如裝置内之溫度或氣壓、漢度或裝置内 之輪送時間等參數’並於該等業經掏出之多數參數中,僅 收集於形成所需抗蚀圖案時之正常資料值。且藉由對該等 正常資料值以主成分分析技術求得至少2個主成分(可以 :I線表示)而作成正常領域。將該作成之正常領 域用作貫際於基板上形成抗姓圖案製成製品時之指標,即 可輕易判斷抗姓圖案是否正常。其中,前述多數參數係有 關抗蝕劑之膜厚、或抗蝕圖案之線寬者,並為其等之變動 因素參數。 士又,至此縱與各單元獨立控制之處理條件有些許相關 T亦可如本發明,藉由將於形成所需之抗姓圖案時會造 成如響之各種參數綜合壓縮管理,則可於更高精確度之管 下心成抗I虫圖案’並可形成具有精密形狀之所需抗钱圖 案0 本^明之基板處理方法之一形態,係於1個裝置内至 ^進行則述抗蝕膜之形成及顯影處理,而其更具有一於前 1258059 玖、發明說明 述曝光處理完畢後顯影處理前對基板進行第i熱處理之程 序,及-於前述抗㈣形成後曝光處理前對基板進行第2 熱處理之程序m«之變動因素參數至少包含自 前述曝光處理完畢後至前述第i熱處理開始為止之時間、 ' 5前述第2熱處理後之基板待機時間、前述裝置内之溫度、 · 及裝置内之氣壓。該等參數係考慮到於抗钮圖案之線^及 抗蚀膜厚中,特別是對線寬之變動有所影響,故可輕易且 高精確度地進行線寬之管理。 0 又,前述多數參數中,前述線寬之變動因素參數更包 10含前述顯影時間,或第i熱處理之溫度。該顯影時間、第 1熱處理之溫度皆為料寬之控制大有影響之參數,因此 藉由採用該等資料即可輕易且高精確度地進行線寬之管理 〇 、=發明之基板處理方法之-形態為,前述抗㈣之形 15成係藉由令基板於容器内旋轉而形成抗蝕膜,而,前述膜 厚之變動因素參數至少包含抗姓膜形成時之氣屢、前述容 · 器之溫度及濕度。該等參數於抗姓圖案之線寬及抗姓膜厚 中’特別考慮到會對抗韻膜厚之變動造成影響,故可輕易 且高精確度地進行抗蝕膜厚之管理。 20 本發明之基板處理方法之-形態為,前述膜厚之„ _ 因素參數更包含前述基板之旋轉數,或第2熱處理之溫度 。該基板之旋轉數、第2熱處理之溫度皆為對膜厚之控制 大有影響之參數,因此藉由採用該等資料即可輕易且高精 確度地進行膜厚之管理。 9 !258〇59 坎、發明說明 本發明之基板處理方法之—形態,更具有-於未於前 迷正常領域内之資料個數多於預定數時,視為抗蚀圖幸形 成狀況異常之程序。如前述視為抗钱圖案形成狀況旦常時 ’可利用如警告蜂鳴器或警告燈、或操作顯示器上… 顯示等給予警告’而如此給予警告時,等於停止處理^ 減少不良基板之形成。 10 15
4啜β心丞枚爽理方法之一形態,更具有一求取未 前述正常領域内之資料與該正常領域之相對位置關係之 序’及-依據前述相對位置關係追查前述異常之原因之 序。如此-來,藉由求取未於正常領域内之資料盥正常 域之相對位置關係,即可輕易掌握成為基板不良原因之 數或相依度等,並可對問題迅速進行處置。 本發明之基板處理方法之—形態為,前述線寬之變動 因素參數包含前述曝域理時之曝光量。曝光量乃對線寬 :控制大有影響之參數,因此藉由採用該f料即可輕易且
高精確度地進行線寬之管理。 本發明之基板處理方法係具有下列程序,即:(a)於 基板上形成所需之抗餘圖案時依據相關之多數參數進行多 文里刀析之知序’及(b)依據前述多變量分析之分析資料 2〇 ’判斷實際形成於基板上之抗㈣案是否正常之程序。 ◎本發明係依據形成抗蝕圖案時會造成影響之基板周圍 衣兄條件諸如裝置内之溫度或氣屋、濕度或裝置内之輸 送時間等參數而進行多變量分析。習知者有時各單元獨立 &制之處理條件巾互有些㈣連,但本發明藉由將於形成 10 1258059 玖、發明說明 所需㈣㈣時會造成”之各種參數綜合壓縮管理,則 可於1¾精確度之營 下形成抗蝕圖案,並可形成具有精密 形狀之所需抗蝕圖案。 之 本發明中’前述多數參數係形成於基板上之抗姓膜 膜厚、或抗_案之線寬之變動因素參數。 本發明中’前述程序(a)並具有一(c)進行主成分 彳料'u之’其更具有—於前述多數參數中收 有助於形成所需抗_案之正常資料值之程序,而前述 10 15 W (C)具有—依據前述正常資料值求得至少2個主成分 =作成於形成所需之抗_案時可成為指標之正常領域 則述輊序⑴具有-依據前述正常領域而判 /成於基板上之抗_案是否正常之程序。本發明中, 成制!^成之正常領域料實際於基板上形成抗姓圖案製 二品時之指標,即可輕易判斷抗蝕圖案是否正常。此處 所§胃之抗__於顯影處理後最終形成之抗_圖案, :抗钕膜厚形成希望之值亦包含於形成所需抗刪之 條件内。 本毛明之基板處理方法之—形態並具有—⑷進行判 收之%序°舉例言之’其更具有—於前述多數參數中 二助於形成所需抗姓圖案之正常資料值之程序,而前 :程序、(d)具有—依據前述正常資料值而作成馬哈拉諾畢 巧=準空間之程序’且,前述程序(b)具有—依據前述 拉”斯之基準空間而判斷形成於基板上之抗刪 疋正书之程序。本發明中,藉由將算出之馬哈拉諾畢斯 20 1258059 玖、發明說明 j準空間用作實際於基板上形成抗關案製成製品時之 扣軚’即可輕易判斷抗蝕圖案是否正常。 本毛月之基板處理方法係具有下列程序,即··(及)於 2板上形成所f之抗㈣時依據相關之多數參數進行多變 5里刀析之&序,及(b)依據前述多變量分析之分析資料, 判斷實IV、形成於基板上之抗餘劑膜厚是否正常之程序。
本毛明甲’縱於各單元獨立控制之處理條件中互有些 許相關時,亦可藉由將於形成所需之抗钮膜時會造成影響 t各種參數综合1縮管理’而可於高精確度之管理下形成 1〇抗敍膜,並可形成具有精密形狀之所需抗I虫膜。
本發明相關之基板處理裝置,係於基板上形成抗姑膜 再將該基板遞送至曝光裝置,並於該曝光裝置所收受之基 板上進行顯影處理’藉以形成所需之抗_案者,其錢 在於具有:一用以於形成前述抗姓圖案時擁出相關之多數 15參數’並於該等參數中收集有助於形成前述所需抗姓圖案 之正常資料值之構件,及,一用以依據前述正常資料值求 得至少2個主成分,並作成於形成所需之抗蚀圖案時可成 為指標之正常領域之構件。 本發明之基板處理裝置係具有—用以於基板上形成所 需之抗蝕圖案時依據相關之多數參數進行多變量分析之多 變量分析構件,及-用以依據前述多變量分析之分析資: 判斷實際形成於基板上之抗_案是否正常之判斷構件。 本發明之基板處理裝置係具有—用以於基板上形成所 需之抗蝕膜時依據相關之多數參數進行多變量分析之夕 12 20 1258059 玖、發明說明 量分析構件,及一用以依據前述多變量分析之分析資料判 斷實際形成於基板上之抗蝕劑膜厚是否正常之判斷構件。 為達成上述目的,本發明之基板處理裝置係藉由至少 於基板上形成抗蝕膜並進行顯影處理,而形成所需之抗蝕 5圖案者,其特徵在於具有··一用以儲存於形成前述抗姓圖 案時依據相關之多數參數作成之函數模型之構件,及,一
用以依據前述函數模型而控制抗蝕膜形成條件及顯影處理 條件中至少1條件之構件。 10 本發明中,係擷出多數於形成抗姓圖案時會造成影響 之基板周圍環境條件’並作成以其等為參數之函數模型: 且依據該函數模⑽㈣抗㈣形成條件及顯影處理條件 中至少夏條件。藉此,例如僅以曝光裝置之曝光條件無法 15 20 進行精密控制之抗_案之線寬即可藉由前述函數模型加 以預測而進行前饋控制。又,於抗㈣形成時藉由基板^ 旋轉而塗佈抗蝕液時’僅藉監測該基板之旋轉數無法進行 精:控制之抗蝕膜厚則可藉由前述函數模型加以預測而: 行前饋控制。藉此,對應於圖案微細化之要求,則可更精 密地控制圖案之線寬或抗㈣厚。進而,只要經常監測: =境條件,即可由該監測所得之資訊以函數_預_ 寬或膜厚’因此可使控制上之回應迅速化,並可杳 製品不良之情形。 -里溅夕
亦包含圖案線之節 )、縱橫比之概念。 ,前述控制構件於 其中,所謂抗蝕圖案乃除線寬外, 距、側壁(相對於側面基板面之角度等 本發明之基板處理裝置之一形態為 13 1258059 玖、發明說明 月述顯影處理條件中係控制顯影時間。如此藉由控制顯影 條件中被認為對線寬變動影響最大之顯影時間,即可輕易 且精密地控制線寬。 本發明之基板處理裝置之一形態為,前述抗蝕膜之形 成係藉由令基板旋轉而形成抗蝕膜,而,前述控制構件於 則述抗蝕膜形成條件中係控制前述基板之旋轉數。如此藉 由控制抗蝕膜形成條件中被認為對抗蝕膜厚之變動影響最 大之基板旋轉數,即可迅速且精密地控制線寬。 本發明之基板處理裝置之一形態為,前述函數模型係 10依則述抗钱劑每一種類而作成。例如可因應抗姓劑之濃度 或黏度等之不同而作成前述函數模型,故可依該等抗_ 之種類而控制抗蝕膜形成條件、顯影處理條件。 15 20
本發明之基板處理裝置,係藉由於基板上形成抗钱膜 再將該基板遞送至曝光裝置,並於該曝光裝置所收受之基 板上進行帛1熱處理後進行顯影處理,藉以形成所需之t 姓圖案者,其特徵在於具有:一用以錯存於形成前述抗: 圖案時依據相關之多數參數作成之函數模型之構件,及, 一用以依據前述函數模型而控制抗姓膜形成條件、顯影處 理條件及第1熱處理條件令至少丨條件之構件。 地 本發明中’#擷出多數於形成抗飯圖案時會造成影 之基板周Μ境條件,並作成以其等為參數之函數模: 且依據該函數模型㈣龍㈣形成條件、顯影處理條1 及第1熱處理條件中至少1條件。藉此,例如僅以曝仏 置之曝光條件無法進行精密控制之抗敍圖案之線寬即可肩 14 1258059 坎、發明說明 由前述函數模型加以預測而進行前饋控制。又,於抗韻膜 形成時错由基板之旋轉而塗佈抗敍液時,僅藉監測該基板 ^旋轉數無法進行精密控制之抗#膜厚料藉由前述函數 _模型加以預測而進行前饋控制。藉此,對應於圖案微細化 5之要求,則可更精密地控制圖案之線寬或抗银膜厚。 10 15 20 、本發明之基板處理裝置之一形態,更具有一用以於前 述抗敍膜形成後進行第2熱處理之構件,而,前述函數模 型係有關前述抗钱圖案之線寬者,且至少以自前述曝光處 理完畢後至前述第】熱處理開始為止之時間、前述第2熱 處理後之基板待機時間、基板處理裝置内之溫度、及該美 板處理裝置内之氣麼作為前述參數。該等參數係於抗姓圖 案之線寬及抗蚀膜厚中,特別是對線寬之變動大有影響者 ’因此糟由作成以其等為參數之函數模型,即可如上述般 控制各處理條件等並精密地進行«之管理。 又,该等參數中,「自前述曝光處理完畢後至前述第1 熱處理開始為止之時間万「a 及刖述第2熱處理後之基板待 機時間」,係「時間之夫* 4數,舉例言之,本基板處理裝置 各疫理早το為多數且進行單晶圓處理⑷nye_⑽知 ΡΓ〇_ΐη§)時,該「時間」參數係隨每i片基板而不同之 參數’故該線寬之控制宜針對每片基板分別進行。 本發明之基板處理裝置之一形態為,前述控制構件於 前述顯影處理條件中係控制顯影時間。顯影時間與線寬之 關係可知為大致反比例關係,藉由控制顯影時間則可輕易 且精密地控制線寬。 15 1258059 玖、發明說明 本發明之基板處理裝置之-形態為,前述控制構件於 前述顯影處理條件甲更控制該顯影處理所用之顯影液❹ 及顯影液溫度之任—項。如此一來,除顯影時間外並控: 第i熱處理之溫度、時間及升降溫速度尹之任_項,並可 5 進行更高精確度之線寬管理。
尽银明之基板處理裝置之一形態為,前述控制構件於 前述第1熱處理條件中係控制該第1熱處理之溫度、時間 及升降溫速度之任-項。藉此,例如第i熱處理為加舞處 理時,該加熱處理溫度與線寬之關係可知為大致反比例關 10係,因此藉由控制該加熱處理溫度,即可輕易且精密地控 制線寬。
本發明之基板處理裝置之一形態為,前述抗钱膜之形 成係藉由令基板於容器内旋轉而形成抗餘膜,而前述函數 2型係有關抗㈣厚者,且至少以抗㈣形成時之氣壓、 15前述容器之溫度及濕度作為前述參數。該等參數係於抗姓 圖案之線寬及抗餘膜厚中,特別是對抗蚀膜厚之變動大有 影響者,因此藉由作成以其等為參數之函數模型,即可如 上述般控制各處理條件等並精密地進行抗蚀膜厚之管理。 本毛明之基板處理裝置之一形態為,前述控制構件於 20前述抗敍膜形成條件中係控制前述基板之旋轉數。已知基 板走轉數,、抗兹膜厚之關係為相互關連,則藉由控制基板 之旋轉數即可輕易且精密地控制抗蚀膜厚。 本♦明之基板處理裝置之一形態為,前述控制構件更 控制前述抗敍劑溫度及抗姓劑排出速度之任一項。如此一 16 1258059 玖、發明說明 來’除基板旋轉數外並控制抗_溫度及抗姓劑排出速度 之任一項,且可進行更高精確度之線寬管理。 ’怨’更具有一用以於朝 本發明之暴板處理裝置
述抗㈣形成後進行第2熱處理之構件,而前•㈣# 於前述第2熱處理條件中至少控制該第2熱處理之溫度、 時間及升降溫速度之任―項。該等條件對抗蚀膜厚之變鸯 亦有影響,故可進行更高精確度之線寬管理。 V 10 15 20 本發明之基板處理裝置之一形態,係具有—用以形成 前述抗敍膜之抗姑膜形成部,一用以進行前述第i及第2 熱處理之熱處理部,-用以進行前述顯影處理之顯影處理 部,及-用以至少於前述抗姓膜形成部、熱處理部及顯影 處理部間進行基板遞送之輸送機構,@,前述函數模型更 以前述輸送機構之基板輪送時間作為參數。該輸送機構於 抗蚀膜形成部、熱處理部及顯影處理部間之基板輸送時間 乃影響線寬或抗蚀膜厚變動之因素之一,因此亦將該輸送 時間作為參數而作成函數模型。藉此即可如上述般控制各 處理條件等並精密地進行線寬等管理。 本發明之基板處理裝置係藉由於基板上形成抗餘膜後 進行熱處理而形成所需之抗㈣者,其特徵在於具有··一 用以儲存於形成前述抗银膜時依據相關之多數參數作成之 函數模型之構件,及一用以依據前述函數模型而控制抗蝕 膜形成條件及熱處理條件中至少〗條件之構件。
本务月中,係擷出多數於形成抗餘膜時會造成影響之 基板周圍環境條件,並作成以其等為參數之函數模型,且 17 1258059 玖、發明說明 據Λ函數模型而控制抗飯膜形成條件及熱處理條件中至 条牛藉此,於抗蝕膜形成時藉由基板之旋轉而塗佈 ϋ夜k ’僅藉監測該基板之旋轉數無法進行精密控制之 抗敍膜厚即可藉由前述函數模型加以預測而進行前饋控制 1對應於圖案微細化之要求’則可更精密地控制圖 案之線寬或抗勉膜厚。其中前述抗敍膜之形成乃藉由令基 板於容器内旋轉而形成抗蝕膜,因此前述函數模型至少以 柷敍膜形成時之氣壓、前述容器之溫度及濕度作為前述參 · 數。 1〇纟發明之基板處縣置之—形態為更具有-膜厚檢查 構件’係用以檢查以前述控制構件所控制之前述抗钱膜形 成條件形成之抗姓膜厚者,而,前述控制構件具有一抗姓 Ή條件修正構件,係用以依據前述膜厚檢查構件檢查 出之抗姓膜厚而修正前述抗姓膜形成條件者。單就前饋控 制而於與抗姓膜之形成相關之前述多數參數中,受到 實際上未監測到之參數影響,致使膜厚有所變動,且導致 · 2測值不正確。相對於此,本發明藉由進行膜厚檢查而適 當修正抗钕膜形成條件,即藉由再加上前饋控制則可進行 更高精確度謂厚控制,並可形成所需之抗㈣。 - :〇 、本發明之基板處理裝置之一形態為,例如於以旋轉塗 , 佈進行抗蚀膜之形成時抗姑膜形成條件修正構件需修正基 板之旋轉數。 本發明之基板處理裝置之一形態為更具有—圖案檢查 構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之前述顯影處理 18 1258059 坎、發明說明 H形成之抗_案者’而,前述控制構件具有—顯影處 里條件修正構件,係心„„檢㈣件檢查出之前述 “虫圖案而修正顯影處理條件者。單就前饋控制而言,於 與抗钱圖案之形成相關之前述多數參數中,受到實際上未 監測到之參數影響,致使線宽有 〃 冰見有所餸動,且導致預測值不 正確。相對於此,本發„由進行心輯之檢查而適當
修正顯影處理條件,即可進行高精確度之線寬控制,並可 形成所需之抗蝕圖案。 本發明之基板處理裝置之一形態為,顯影處理條件修 10正構件需修正顯影時間。 本發明之基板處理裝置,係至少於基板上形成抗鞋膜 ,並將該形成有抗邮之基板遞送至曝光裝置同時收受業 經曝光之基板且進行顯影處理,藉以形成所需之抗敍圖案 -特u在於具有用以健存於形成前述抗勉圖案時 15依據相關之多數參數作成之函數模型之構件;及一用以依
據前述函數模型而控制抗姓膜形成條件、顯影處理條件及 曝光處理條件中至少丨條件之構件。 本發明中,係擷出多數於形成抗蝕圖案時會造成影響 之基板周圍環境條件,並作成以其等為參數之函數模型, 2〇且依據該函數模型而控制抗姓膜形成條件及顯影處理條件 及曝光處理條件中至少i條件。如此一來,本發明乃除前 述抗蝕膜形成條件、顯影處理條件之控制外亦控制曝光處 理條件,故可更精密地控制圖案之線寬或抗蝕膜厚。 本發明之基板處理裝置之一形態為,前述控制構件於 19 !258〇59 玖、發明說明 前述顯影處理條件令係控制顯影時間。 本發明之基板處理裝置之一形態為,前述抗蝕膜之形 成係藉由令基板旋轉而形成抗蝕膜,而,前述控制構件於 前述抗蝕膜形成條件中係控制前述基板之旋轉數。 5 — 本發明之基板處理裝置之一形態為,前述控制構件於 刖述曝光處理條件中係控制前述曝光量。已知曝光量與線 寬之關係大致為成比例關係,因此藉由控制曝光量即可輕 易且精密地控制線寬。 Φ 本發明之基板處理裝置之一形態為更具有一膜厚檢查 10構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之前述抗蝕膜形 成條件形成之抗蝕膜厚者,而,前述控制構件具有一抗蝕 膜形成條件修正構件,係用以依據前述膜厚檢查構件檢查 出之抗蝕膜厚而修正前述抗蝕膜形成條件者。舉例言之, 本發明之基板處理裝置之一形態為,前述抗蝕膜之形成係 藉由7基板旋轉而形成抗蝕膜,而前述抗蝕膜形成條件修 正構件係修正前述基板之旋轉數。 · 本發明之基板處理裝置之一形態為更具有一圖案檢查 構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之前述顯影處理 條件形成之抗蝕圖案者,而,前述控制構件具有一顯影處 20理條件修正構件,係用以依據圖案檢查構件檢查出之前述 . 抗蝕圖案而修正顯影處理條件者。舉例言之,前述顯影處 理條件修正構件乃修正顯影時間。 本發明之基板處理裝置之一形態為更具有一圖案檢查 構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之前述曝光處理 20 1258059 玖、發明說明 “μ成之案者’而’前述控制構件具有一曝光處 理條件修正構株,j,y ^係用以依據圖案檢查構件檢查出之前述 抗|虫圖案而修正益 月J迷曝光處理條件者。單就前饋控制而言 ’於與抗_案之形成相關之前述多數參财,受到實際 、J到之參數影響,致使線寬有所變動,且導致預測 不崔相對於此,本發明藉由進行抗餘圖案之檢查而 、田^正曝光處理條件,即可進行高精確度之線寬控制, 並可形成所需之抗姓圖案。本發明之一形態為前述曝光處 理條件修正構件乃修正前述曝光量。 、、以明之基板處理方法,係藉由於基板上形成抗钱膜 並進订顯影處理,而形成所需之抗敍圖案者,其特徵在於 A ] $序即·一於形成前述抗蝕圖案時依據相關之 多數參數作成函數模型之程序,及一依據前述函數模型而 控制抗^虫膜形成條件及顯影處理條件中至少i條件之程序 .5 〇 20
本發明之基板處理方法,係、至少於基板上形成抗_ ,並將該形成有抗㈣之基板遞送至曝光裝置同時收受業 經曝光之基板且進行顯影處理,藉以形成所需之抗姓圖案 者,其特徵在於具有下列程序,即:(a)於形成前述抗敍 圖案時依據相關之多數參數作成函數模型之程序,及,(b )依據前述函數模型而控制抗㈣形成條件、顯影處理條 件及曝光條件中至少1條件之程序。 C實施方式3 發明之實施型態 21 1258059 坎、發明說明 父下,依據圖式說明本發明之實施型態。 第1圖〜第3圖所示者係本發明一實施型態相關之塗 〃員〜處理裝置之全體構造,第丨圖為平面圖,第2圖及 第3圖為正面圖及背面圖。 10 15
八4塗佈顯影處理|置丨具有將g盒站w、處理站η 及^部14連接成-體之構造,而前述站10係用以 將半導體晶® W作為被處理基板並藉晶圓£盒CR以多數 :例如25片為單位而由外部搬入裝置i或由裝置丄搬出, 或對曰日圓E盒CR進行晶圓w之搬人及㈣者,前述處理 係於預疋位置成多段配置用以於塗佈顯影程序中對每 1片晶施以預定處理之單晶圓式之各種處理單元而構 ⑴述’I面部14係、用以於前述處理站12與赴連設置 之曝光裝置100¾收受遞送晶圓w者。
S盒站1〇中係構造成如第1圖所示,令多數(例如5 個)晶隨盒⑶於乂方向成—列並將各自之晶圓出入口 朝向處理站12側而载置於匡盒載置台2〇上之突起加之 位置’且可移動之晶圓輸送體22可朝S盒排列方向(X方 向)及收納於晶圓匣各rR囟
圓匣皿CR内之晶圓之晶圓排列方向(Z 方向)選擇性進人各晶圓u CR。進而,該晶圓輸送體 22係構造成可朝㊀方向旋轉之狀態,且亦可進入如第3圖 所示成多段構造之後述第3處理單元部⑺所屬 理 系單元。 ” ~ 如第1圖所示,處理站12於裝置背面側(圖中上方) ,由E盒站1G側方向分別配置有第3處理單元部G3、第 22 20 1258059 玖、發明說明
4處理單元部G4及第5處理單元部G5’該等第3處理單 元部《與第4處理單元部G4間則設有—與—實施型態相 關之第1主晶圓輸送裝置A1。該第i主晶圓輪送裝置ai 係如後述設置成第1主晶圓輸送體16可選擇性進入第1處 5理單元部G1、第3處理單元部G3及第4處理單元部 等之狀態。又,第4處理單元部G4舆第5處理單元部G5 間設有第2主晶圓輸送裝置A2 ’該第2主晶圓輸送裝置 A2係没置成第2主晶圓輸送體17可選擇性進入第2广理 單元部G2、第4處理單元部G4及第5處理單元部G5等 10 之狀態。 又,第1主晶圓輸送裝置A1之背面側係設置有熱處 理單元,如第3圖所示由下方依序呈各2段重疊置有用以 將晶圓W進行疏水化處理之黏著單元(AD) 11〇、及用以 加熱晶圓W之加熱單元(HP) 113。另,黏著單元(ad)
15宜更具有一用以調節晶圓w溫度之機構。第2主晶圓輸送 裝置A2之背面側成多段設有一僅將晶圓w邊緣部選擇性 曝光之周邊曝光裝置(WEE) 120、一用以檢查塗佈於晶圓 W上之抗姓膜厚之膜厚檢查裝置119及一用以檢查抗钱圖 案之線寬之線寬檢查裝置118。該等膜厚檢查裝置119及 20 線寬檢查裝置1丨8亦可設於塗佈顯影處理裝置1外而不設 於裝置内。此外’第2主晶圓輸送裝置A2之背面側有時 亦與第1主晶圓輸送裝置A1之背面側同樣配置構成熱處 理單元(HP) 113。 如第3圖所示,第3處理單元部G3中由上依序1〇段 23 1258059 玖、發明說明 重疊置有:用以使晶圓w置於載置台並進行預定處理之培 爐型處理早元、用以於晶圓w上施以預定加熱處理之高溫 加熱處理單元(BAKE )、於精確度佳之溫度管理下於晶圓 · w上施以冷卻處理之冷卻處理單元(CPL)、作為用以將晶 · 5圓W由晶圓輸送體22遞送至主晶圓輸送體16之遞送部之 移轉單元(TRS)、及分成上下2段各配置為遞送部與冷卻 部之遞送及冷卻處理單元(TCP)。另,本實施型態之第3 處理單元部G3中,係令由下算起第3段設為備用空間。 · 第4處理單元部G4中亦由上依序1〇段重疊置有:後焙單 10兀(post-baking unit) (p〇ST)、成為晶圓遞送部之移轉單元 (TRS)、用以於抗蝕膜形成後之晶圓w上施以加熱處理 作為第2熱處理之預焙單元(pre-baking unit) ( pab )、及同 樣作為第2熱處理之冷卻處理單元(CpL)。進而第5處理 單元部G5中亦由上依序1〇段重疊置有:用以於曝光後之 15晶圓W上施以加熱處理作為第1熱處理之曝光後顯影前之 烘焙單 7C (post exposure baking unit) ( PEB )、同樣作為第 1 儀 熱處理之冷卻處理單元(CPL )、及成為晶圓w之遞送部 之移轉單元(TRS)。 第1圖中處理站12之裝置正面側(圖中下方),沿γ 20方向並列設有第1處理單元部G1與第2處理單元部G2。 4第1處理單元部G1與匣盒站間及第2處理單元部 G2與介面部14間,各設有用以調節各處理單元部及 G2所供給之處理液溫度之液溫調節泵24、25,更設有用 以由設於該塗佈顯影處理裝置1外之空調器(未圖示)供 24 1258059 玖、發明說明 給清淨空氣於各處理單元部G1〜G5内部之導管3ι、32。 如第2圖所示,第i處理單元部⑴巾由上依序”史 重疊置有:用《於碗盤(b()wl)cp内令晶圓w置於旋轉夹頭 上而進行預定處理之5台旋轉式處理單元、3段作為抗蝕 膜形成部之抗㈣丨塗佈處理單元(C〇T)、及2段為防止曝 光時光線反射而形成反射防止膜之底塗單元(bGUGm __ unit) (BARC)。此外第2處理單元部G2中亦同樣$段重 疊置有5台旋轉式處理單元及作為顯影處理部之顯影處理 單元(DEV)。抗_塗佈處理單元(咖)中抗 10 15 出於結構上及機制上皆甚為繁耗,因此宜如該圖中配置於 下段。但,亦可視需要而配置於上段。 又,於第1及第2處理單元部G1及G2之最下段,並 分別設有用以供給前述預定處理液於各處理單元部G1及 G2 之化學室(CHM) 26、27。 進而,處理站12中並備有用以測定該處理站12内之 溫度及氣壓之例如4個溫度及氣壓感測器&、sbu 。藉由取該等4個溫度及氣壓感測器〜、讥、〜、sd之 測定結果之平均值,則可進行更高精確度之溫度及氣壓管 20 介面部Μ之正面部成2段配置有具移動性之拾㈣盒 CR與定置型之緩衝匣盒BR’中央部則設有—晶圓輸送體 23。該晶圓輸送體23可朝χ、ζ方向移動而進入兩匿盒 CR、BR。又’晶圓輸送體23並構造成可朝θ方向旋轉之 狀態,且亦可進入第5處理單元部G5。進而如第3圖所示 25 1258059 玖、發明說明 ,介面部14之背面部設有多數高精確度冷卻處理單元,舉 例言之可形成上下2段。而晶圓輸送體23亦可進入該冷卻 處理單元(CPL)。 第4圖係表示本發明一實施型態相關之第1主晶圓輸 5送裝置A1之透視圖。另,第2主晶圓輸送裝置A2係同於 第1主晶圓輸送裝置A1,故省略其說明。 如第1圖所示,主晶圓輸送裝置A1受框體41圍繞, 以防微粒侵入。第4圖中為使說明便於理解,乃省略框體 41之圖式。 10 20 如第4圖所示,該主晶圓輸送裝置A1兩端垂直設有 柱體33,而主晶圓輪送體16 (17)則配置成可沿該等柱體 33於垂直方向(Z方向)移動之狀態。主晶圓輸送體16 中之輸达基台55上備有3個用以保持晶圓w之晶圓鑷% 了 7e’該等晶圓鑷7a〜7e係構造成可藉由輸送基台55内 藏而未圖不之驅動機構使其於水平方向移動之狀態。輸送 基。55下部藉由可朝θ方向旋轉之旋轉構件46而連接一用 、支持4輸运基台55之支持體45。藉此,晶圓輸送體w 則可朝θ方向旋轉。支持體45上形成有凸緣部45a,且該 亚
口、則地狂體3 3所示之凹槽3 3 “藉由該柱體33内藏之皮帶驅動機構而設成可滑動丨 精此’主晶圓輪送體16即可沿該柱體33而於垂直: 移動。 〜口「口又π 1夕1J戈口 制該輸送裝置A1内部氣壓及溫濕度之風扇36 26 1258059 玖、發明說明 第5圖所示者係該塗佈顯影處理裝置丨之清淨空氣之 机動If形。第5圖中,匣盒站1〇、處理站12及介面部14 之上方ίτ、σ又有空氣供給室1〇、12、14,而該等空氣供給室 10、丨2、14下面則裝設有附防塵機能之過濾器如uLpA過 、 5遽器' 101、102、103。清淨空氣由各空氣供給室之ULPA 過遽器101、102、103下向流動而供給於各部1〇、i2、14 並由5亥等空氣供給室下向流動供給至處理單元。該下向 流動空氣並由前述導管31、32朝箭頭方向(向上)供給。 · 又,各液體供給系單元部(G1、G2)之各單元全體中 W於其等上方分別裝設有風扇及過遽器單元F,並各設有用 以測里氣壓之氣壓感測器S1。該風扇及過濾器單元F具有 如ULPA過濾器及未圖示之小型風扇。此外,第3〜第5 處理單元部G3〜G5中之各單元、第1、第2主晶圓輸送 裝置Al、A2中雖未圖示但亦設有同樣之感測器。 15 第6圖及第7圖係表示本發明一實施型態相關之作為 抗姓膜形成部之抗餘劑塗佈處理單元(c〇T )之平面圖卩 _ 截面圖。 該單元中,如前述於框體41,上方裝設有一風扇及過 ‘ 濾态單70 F,其下方較框體41,之γ方向寬度小之單元底 20板1M中央附近則設置有一環狀之碗盤CP,其内側則配置 有一紅轉夾頭142。該旋轉夾頭142係構造成可藉真空吸 附將曰曰圓W固定保持,並於此狀態下以驅動馬達143之旋 轉驅動力驅動其旋轉。驅動馬達⑷藉由旋轉數控制器% 之控制則可控制其旋轉數。 27 1258059 玖、發明說明 月3述碗盤CP中,設有於遞送晶圓w時可藉由驅動裝 置147使其升降之銷148。藉此,於設成可開閉狀態之快 門光閘(shutter)43開啟期間,則可藉由開口部41,a而於其 與晶圓鑷7a間進行晶圓之遞送。此外前述碗盤cp底部設 5有一廢液用之排洩口 145。該排洩口 145係與廢液管141 連接,該廢液管141則利用單元底板151與框體41,間之 工間N而通在下方未圖示之廢液口。 如第6圖所示,用以供給抗蝕劑於晶圓w表面之喷嘴 135,係藉由供給管134而連接化學室(chm) % (第2 10圖)内之液體供給機構(未圖示)。喷嘴135係藉配置於碗 盤CP外側之喷嘴待機部146而裝設於噴嘴掃瞄臂us前 端部並呈可裝卸狀態,且構成可移送至旋轉夾頭142上方 所5又疋之預定抗蝕劑排出位置。喷嘴掃瞄臂136係裝設於 垂直支持構件149上端部,而該垂直支持構件149可在沿 15 一方向(Υ方向)鋪設於單元底板151上之導軌144上水 平移動,該噴嘴掃瞄臂136並可藉由未圖示之γ方向驅動 機構而與垂直支持構件149 一體於γ方向移動。 噴嘴掃瞄臂136為以噴嘴待機部146並依抗蝕劑之種 類而選擇性裝設噴嘴135,乃構成可朝與Υ方向成直角之 X方向移動,並可藉由未圖示之χ方向驅動機構而朝χ方 向移動之狀態。其中,關於抗蝕劑之種類,視諸如抗蝕劑 之/辰度或黏度等之不同而有不同種類之分別。 進而於碗盤CP與喷嘴待機部146間設有一廢液回收 态138,並在對晶圓w供給抗蝕劑前於該位置進行噴嘴 28 1258059 玖、發明說明 135之洗淨。 導軌144上不僅設有前述用以支持喷嘴掃瞄臂136之 垂直支持構件149,亦設有一用以支持沖洗喷嘴掃瞒臂139 並可於Y方向移動之垂直支持構件。沖洗噴嘴掃瞄臂丨39 5 前端部裝設有一側向沖洗用之沖洗喷嘴140。藉由γ方向 驅動機構(未圖示),則可使沖洗噴嘴掃瞄臂139及沖洗喷 嘴140於設定在碗盤Cp側部之噴嘴待機位置與設定在旋 轉夾頭142所載置之晶圓W周緣部正上方之沖洗液排出位 · 置間移動。 10 該抗姓劑塗佈處理單元(COT)内,如前述設有一用 以測量氣壓yi[hPa]之氣壓感測器S1,此外,設有一用以 測量碗盤中溫度丫2[。〔〕]之溫度感測器S2及一用以測量單元 内之濕度y3[%]之濕度感測器S3 (參照第17圖)。 第8圖係表示本發明一實施型態相關之顯影處理單元 15 (DEV)之截面圖。該顯影處理單元(DEV)具有與上述 抗钱劑塗佈處理單元(C〇T)類似之構造,故第8圖中對 · 與上述抗餘劑塗佈處理單元(COT)中之構造相同者乃標 不同一標號,並省略其說明。 用以供給顯影液於晶圓W表面之噴嘴153具有與晶圓 、直k、,、勺略相同之長度,圖上雖未顯示但其形成有多數用 以排出顯影液之孔。或可為形成有長條狀排出口之噴嘴。 此外未圖示之沖洗噴嘴亦設成可朝晶圓w上移動之狀態 〇 第9圖及第1G圖係有關於本發明之_實施型態,乃用 29 1258059 玖、發明說明 以對晶圓W施以熱處理之預焙單元(PAB )、曝光後顯影 前之烘焙單元(PEB )之平面圖及截面圖。該等各烘焙單 元僅在處理溫度上有所不同。 · 如第9圖所示,該等單元受框體75圍繞,且於處理室 . 5 30内背面側,設有一用以於溫度控制器132之控制下令晶 圓W載置其上而以例如i〇〇°c左右進行加熱處理之加熱板 86,且於正面側設有一用以令晶圓w載置其上而進行溫度 調節之溫度調節板71。 · 加熱板86係由支持體88支撐,而用以自該支持體88 1〇下方部支持晶圓w之升降銷85乃設成可藉升降筒進行 升降之狀態。又,加熱板86上部配置有一用以於加熱處理 時覆蓋加熱板之覆蓋構件(未圖示)。進而,該加熱板86 上设有一用以測量加熱板86溫度之溫度感測器S4,該測 I貢料可作為形成所需抗蝕圖案時相關參數之一而如後述 15 儲存於資料庫中。 溫度調節板71之溫度調整機構,可使用諸如冷卻核 * 帕耳帖(Peltier)元件等將曰曰曰(j w溫度調整為預定溫度,例 士 4〇 C左右’藉以行溫度控制。該溫度調節板71如第9 · 圖所不形成有切口 71a,而隱沒於該溫度調節板71下方之 2〇升F牛銷84則可藉由升降筒81而由溫度調節板]表面突出 及退下。此外,該溫度調節板71構造成可藉由如馬達79a 而/口執道77移動,藉此可一面進行晶圓之温度調節且一面 對加熱板86進行晶圓之遞送。 又.亥等預培單元(pAB)、曝光後顯影前之供培單元 30 1258059 玖、發明說明 (PEB )中並形成有用以控制氣壓之空氣的流道75c,由該 流道75c送來之空氣則藉由風扇87a流入處理室3〇。此外 ’處理室30内之空氣可藉由設於兩壁面之風扇87b而由排 氣口 75d排出。 5 進而該框體75中靠近溫度調節板71側之一方之側面 部分,例如有關第4處理單元部G4,為與第1主晶圓輸送 裝置A1間進行晶圓w之遞送,乃設有開口部75&,另一 方之侧面部分則以對向於第2主晶圓輸送裝置A2側之開 口部之狀恶设有開口部75b。該等開口部75a、則分別 1〇 "又有可藉由未圖示之驅動部而自由開閉之快門光閘76a、 76b ° 另’冷部處理單兀(CPL )係具有一用以使晶圓w載 置其上,且對各業經加熱處理之晶圓以23°C左右施以冷卻 處理之冷卻板,但於圖中並未標示。作為冷卻機構者可使 15 用帕耳帖元件等。 弟11圖係表示用以控制塗佈顯影處理裝置!之控制 統之構造圖。塗佈顯影處理裝置1中,前述抗_塗佈 理單元(COT)、顯影處理單元(DEV)、預培單元(pA 、曝光後顯影前之烘培單元_及感測器Sa〜則 20 接於匯流排5。此圖式中雖予以省略,但後培單元(ρ〇 )或冷卻處理單元(Cpl )笙甘从时- 兀專其他早兀亦全部同樣連掮 匯流排5。 該控制部則分別連 資料儲存部62、製
此外匯流排5並與控制部3 5連接, 接如各感測器測量資料儲存部61、晶圓 31 !258〇59 玖、發明說明 程處方(Ρπ>_咖Pe)資料料部63、線寬模型儲存部Μ 、膜厚模型儲存部65。 10 15 各感測器測量資料儲存部61 _存前述絲劑塗佈處 理單元(⑶”内之感測器S1〜S3、及感測器一之 5測量結果。晶圓資料儲存部62舉例言之乃料每】片晶圓 所賦予之標誌、,並就每月晶圓儲存該等晶圓位於塗佈顯影 處理裝置1内何一單元尹,及何—處理進行多少時間。前 述標該舉例言之可依成多段收容於晶圓厘金cr尹之晶圓 順序’例如於£盒CR内由上依序標記。製程處方資:儲 存部63係錯存主機要求之處理程序及處理程式等,諸如加
熱處理溫度或抗㈣塗佈時之基板旋轉數等。線寬模型儲 存部6 4係將為得到所需抗钱圖案之線寬所收集之多數資料 (參數)公式化再加以儲存。膜厚模型儲存部65亦同樣將 為得到所需抗㈣厚所收集之多數請公式化再加以儲存 拴制邛3 5主要係依據各感測器測量資料儲存部61内之 感測器資料、製程處方資料儲存部63内之資料等而進行有 關線寬或膜厚之主成分分析4等之詳細情形將於以後再 加以描述^。
其次,說明本實施型態之作用。本實施型態中,針對 20在製造貫際製品晶圓之前階段作成上述主成分分析中之正 5貝料領域之情形,參照第12圖所示之流程進行說明。 百先,於匣盒站10中,晶圓輸送體22進入於匣盒載 置口 20上收容有處理前之晶圓w之匣盒CR,而由該匣盒 CR取出1 μ曰固川 乃曰曰® W。且,繼之晶圓W藉由遞送及冷卻處 32 1258059 玖、發明說明 5 ί里單it (TCP)而遞送至第i主輪送裝置A1 單兀(barc)。至此,為防曝光時曝光光由 ’並送往底塗 晶圓反射乃形 成反射防止膜(步‘驟υ。其次,晶圓w輸送至第3處理 單元部G3之烘培處理單元’以例如12吖進行預定之加熱 處理(步.驟2),並於冷卻處理單元(CPL)進行預定之冷 部處理後(步驟3) ’晶圓W於抗㈣塗佈處理單元(⑶T )中形成所需之抗蝕膜(步驟4)。
於該抗钮劑塗佈處理單元(C0T)中,晶圓w輸送至 碗盤〇>之正上方位置後,首先,銷148上升承接晶圓w 10後下降,而使晶圓W載置於旋轉夾頭142上並以真空吸附 固定晶圓W。繼之業已待機於喷嘴待機部之噴嘴135移動 至晶圓W中心位置之上方。繼而於晶圓w中心進行預定 之抗蝕液排出後,藉由驅動馬達143以例如1〇〇rpm〜 4000rPm之速度令基板旋轉,藉其離心力使抗蝕液擴散於 15 晶圓w全面,則抗|虫膜之塗佈完畢。
抗姓膜形成後,藉由第1主輸送裝置A1將晶圓W送 至預焙單元(PAB )。至此首先,令晶圓w載置於第9圖 所示之溫度調節板71上,使晶圓w —面調節溫度一面朝 加熱板86側移動。繼之使晶圓W載置於加熱板86上,並 20 以如1 〇〇°c左右進行預定之加熱處理。該加熱處理完畢後 ’再令溫度調節板71朝加熱板8 6側進入而使晶圓w轉遞 至>jzl度调郎板71 ’溫度调郎板71再移動至如第9圖所示 之原本位置,而晶圓W於以第1主輸送裝置A1取出前則 呈待機狀態(步驟5 )。將該加熱板86之加熱處理完畢後 33 1258059 玖、發明說明 …主輸送4置A1 *出為止之時間設為預培單元 PAB)中之待機時間X2[秒]。該待機時間&於本實施型楚 相關之塗佈顯影處理裝置1之單晶圓處理下乃成依每片晶 ® w而異之值,故需就各標示有標諸之晶圓逐 圓資料儲存部62。
其次’晶圓w於冷卻處理單元(cpL)以預定溫度進 打冷卻處理(步驟6)。之後,有時則藉第2主輸送裝置 取出日曰圓W ’並輸送至膜厚檢查裝置119進行預定之抗 健厚之測定。再將晶圓W藉由第5處理單元部仍中之 移轉單几(TRS)及介面部14而遞送至曝光裝置⑽並於 该處進行曝光處理(步驟7 )。 其次’晶圓W藉由介面部14及第5處理單元部G5申 之移轉單元(TRS)遞送至第2主輸送裝置A2後,再輸送 至曝光後顯影前之烘焙單元(pEB )。 15 於曝光後顯影前之供培單元(PEB) t,以與前述預
L單几(PAB)中之動作相同之動作進行預定之加熱處理 及溫度調節處理(步驟8)。於此,將曝光處理完畢後至送 入曝光後顯影前之料單元(PEB)開始加熱處理為止之 時間設為X·。該時間〜於本實施型態相關之塗佈顯影 20處理裝置1之單晶圓處理下乃成依每片晶圓W而異之值, 故需就各標不有標誌之晶圓逐一儲存於晶圓資料儲存部62 。之後,於冷卻處理單元(CPL)進行預定之冷卻處理( 步驟9 )。 其次’將晶® W送往顯影處理單元(DEV)進行顯影 34 1258059 10 15 20 玖、發明說明 處理(步驟10 )。於該顯影處理單元(DEV )中,將晶圓 W輸送至碗盤CP之正上方位置後,首先,銷148上升承 接晶圓W後下降,而使晶圓w載置於旋轉夾頭142上並 以真空吸附固定晶圓W。繼之業已待機於喷嘴待機部之噴 嘴135移動至晶圓W周邊位置之上方。繼而藉驅動馬達 143使晶圓W以例如l〇rpm〜i00rpm之速度旋轉,且噴嘴 135 —面由晶圓W周邊朝γ方向移動一面藉旋轉之離心力 進行預定之顯影液塗佈,並放置預定時間以使其進行顯影 處理。其後,於晶圓上供給沖洗液沖洗顯影液,並藉由令 晶圓旋轉甩去液體而進行乾燥處理。其次,以第2主輸送 I置A2取出晶圓w,並藉由第4處理單元部G4中之移轉 單元(TRS)、第1主輸送裝置A1、第3處理單元部中之 移轉單元(TRS)及晶圓輸送體22送回£盒站1〇中之晶 圓匣盒CR。如上程序可對多數晶圓進行。 第13圖所示者係上述預培單元(pAB)或曝光後顯影 前之烘焙單元(PEB)中處S 1片晶圓時之時間經過與加 熱溫度之關係。如圖所示可見,加熱溫度隨時間經過而有 約如±1〜2°C之些微波動。本實施型態十,諸如每加熱處理 1片晶圓,則標繪任意時間之加熱溫度(例如八點),並將 該溫度資料儲存於感測器測量資料儲存部6卜同樣地,對 於冷卻處理單元(CPL)、加熱處理單元(bake)、遞送及 冷卻處理單元(TCP)、後培單元(post)、用以進行、、田产 調節板71等之熱處理之單元,亦就每片晶圓儲存溫度
35 1258059 10 15 20 玖、發明說明 第14圖所示者係諸如時間經過與塗佈顯影處理裝置 内之氣[之關係。4裝置i内之氣壓係以預定時間間隔賴 繪氣壓資料(B、c、D),並逐—儲存於感測器測量儲存旬 61。裝置1内之溫度亦做相同處理。 第15圖所示者係諸如時間經過與晶圓所塗佈之抗餘齊 溫度之關係。該抗_之溫度舉例言之乃以未圖示之溫肩 感測器測量化學室(CHM)26中抗_槽所貯存之抗㈣ 之溫度。該抗蝕劑溫度之測量資料亦與上述熱處理系單天 時相同,例如對每片晶圓標繪任意時間之溫度(E點),遂 將之儲存於感測器測量資料儲存部Μ。 此第13 14及15圖所示之參數乃存在於裝置】 内之多數參數中之極小—部分,其餘亦宜盡可能榻出於形 成抗钮圖料會影響圖㈣狀之參數。舉例言之,如前述 曝光處理完畢後至加熱處理開始為止之時間Xl、預培單元 (PAB)中之待機時間χ2等亦為重要參數。 於以如上方式擷出之參數中 宫切厂 數中收集有助於形成所需線 寬或膜厚之正常資料值(步驟u)。為得知該正常資料值 /依據上述㈣之各參數作成函數㈣。例如第16圖即 表不第u圖所示之線寬模型儲存部64所儲存 線寬模型⑶可以上述時間…、塗佈顯影處理裝置: 内之溫度抓]及塗佈顯影處理裝置】内之氣麼Μ咖]( 溫度Χ3及氣“可如上述藉由第〗圖所 〜別而獲得)之各參數,表示成·· 83 線寬模型 CDfnmj=a,Xl + aiX2 + a3X3 + a4X4 + a5
36 1258059 玖、發明說明 (al,a2,a3,a4,a5 為常數) ’舉例言之,可以以下模型式表之,即: 線寬模型 CD[nm]=0.02xi +〇·〇3χ2 + 〇·54χ3 + 〇·65χ4~·466·608 。該模型式係經實驗作成者。 5 以如此之模型式求取實際形成之線寬。且,由該等各 參數Xi、X2、X3、X4中之多數資料值中僅收集可算出所需 線寬之資料值,即正常資料值。 同樣地,第17圖係表示第u圖所示之膜厚資料儲存 · 部65所儲存之資料。該膜厚資料可以上述氣壓^、碗盤 10溫度y2、濕度A ,而與上述線寬模型同樣表為: 膜厚模型 + + + (bi,b2,b3,b4 為常數) 。以如此之模型式求取實際形成之膜厚。且,由該等各參 數yi、乃、乃中之多數資料值中僅收集可算出所需膜厚之 15 資料值,即正常資料值。 依據如此收集所得之正常資料值,並利用主成分分析 φ 技術求取至少2個主成分(步驟12)。主成分分析之目的 -般而言在於以最少之合成變數(主成分)掌握最多之資 訊。第18圖即表示藉求取主成分所得之正常領域。圖中所 · 20示之X轴及Y軸係分別表示主成分,舉例言之可定義為: · X二CiXi - C2x2 + c3yi 〜c4y2 (Ci,C2,C3,C4 為常數) Y=—dlXl + d2X2—d3y1 + d4y2 (d!,d2,d3,d4 為常數) 37 1258059 玖、發明說明 。該主成分X、γ之算式係各參數之加權函數。其中,Χι 、X2、y 1、各為如上述可由各參數中之多數資料值算出 所需膜厚之正常資料值。並依據該主成分作成正常領域R (步驟13)。 5 如此藉由作成正常領域R,則可將該正常領域R作為 貫際於製品晶圓之製造階段形成抗蝕圖案時之指標。即, 位於領域R内之各晶圓之資料值為線寬及膜厚正常,且聚 集有推測可得到所需抗蝕圖案之晶圓者。且,於實際之製 造階段,位於諸如正常領域R外之領域1;之資料值Ρι、ρ2 10等則可視為不良晶圓。因此,本實施型態可於更高精確度 之管理下形成抗蝕圖案,並可形成具有精密形狀之所需抗 蝕圖案。 又,亦可改將距離X軸及γ軸原點之距離r定義為正 ㊉領域R,而各晶圓之資料值凡於該r範圍内即視為正常 15 〇 20
正%頌瑪κ外之貢料個數超過預定數時, 可視為塗佈顯影處理裝£】中之抗蝕圖案形成狀況異常 此時,可使用諸如警告蜂鳴器或警告燈、或操作顯示器 之警告顯示等給予警告’此時即等於停止塗佈顯影處理 置1而可減少不良晶圓形成。進而,於習知中,係依熱 理系單元、抗蝕劑塗佈處理單元、顯影處理單元等各單 及襄置内之各感測器⑶〜S4)獨立控制加熱處理溫: 裝置内之氣壓、溫度、碗盤CP之溫度、抗蝕劑溫:; 故與該等加熱處理溫度、抗㈣溫度等有任何相關:係 38 1258059 玖、發明說明 即無法得到所需形狀之抗蝕圖案。 5 10 15 即’如第13、14及15圖所示,例如對各單元及各感 測器標緣任意時間經過之加熱溫度χ、㈣γ、抗姓劑溫 度Ζ,、縱使該等點X、γ、ζ分別位於習知認為可得所需抗 餘圖案之容許範圍如加熱溫度容許範圍、氣壓容許範 圍h 、抗姓劑溫度容許範圍k!〜k;2内時,實際上仍無 法知到所需形狀之抗蝕圖案,且持續形成不良晶圓。其原 因推測為各圖所示之點χ、γ、ζ全為有時分別瀕臨容許範 圍上限之值,並依據該值視為可製得所需之抗蝕圖案。相 對於此本貝;型態乃如上述將由各單元及各感測器求得之 各種資料作綜合且全體性之判斷,故無此類問題產生。 又,反之,以如第13圖所示超過習知加熱溫度容許範 圍ti〜t2之加熱溫度(Q點)進行加熱處理之晶圓雖成為 不良晶圓,但有時僅只加熱處理溫度超過容許範圍,而只 要其他參數尚於容許範圍内,仍可製得所需之抗蝕圖案。 因此,依據本實施型態即可綜合且全體性地判斷各種資料 ,故如Q點所示超過容許範圍tl〜t2時亦可製造合格之晶 圓’藉此則可進行更高精確度之抗蝕圖案管理。
進而,如第19圖所示,求取未於正常領域r内之資 20料與該正常領域R之相對位置關係,並可依據該相對位置 關係追查異常之原因。第19圖係表示資料全體由正常領域 R朝箭頭方向移動至虛線所示之領域後之狀態。如此一來 ,藉由求取未於正常領域内之資料與正常領域之相對位置 關係’可輕易掌握成為基板不良原因之參數或相依度等, 39 l258〇59 玖、發明說明 並可迅速因應問題加以處理。 第20圖所不者係顯影處理中之顯影時間與線寬之關係 /由圖中可知其具有顯影時間越長線寬越小之明確相關關 $係。因此,藉由-併採用該顯影時間作為參數之一,則可 5輕易且精密地進行線寬之控制及管理。 又,關於抗蝕膜形成時之晶圓w旋轉數與抗蝕膜厚, 如第21 ®所示可知,其具有旋轉數越大膜厚越小之明確相 關關係,因此藉由一併採用該晶圓旋轉數作為參數之一, 貝J 了輕易且精雄、地進行抗敍膜之控制及管理。 進而’如第22圖及第23圖所示可知,線寬及膜厚分 別對曝光後顯影前之烘培單元(PEB)中之加熱溫度及預 焙單元(PAB)中之加熱溫度具有成比例性關係,因此亦 可將該等加熱溫度加以採用作為參數。 本發明並可做各種形式之變更而非以以上說明之實施 15 型態為限。 舉例言之,上述實施型態對抗蝕圖案之形狀中僅就線 寬及膜厚作成函數模型,但並非以此為限,進而亦可就抗 蝕圖案之側壁、縱橫比、圖案間之節距等作成函數模型, 以進行更精密之抗蝕圖案之管理。 2〇 又,上述實施型態所說明之參數,不僅限於加熱溫度 或顯影時間,亦可採用顯影液之濃度及溫度、抗蝕劑之溫 度或由噴嘴排出抗蝕劑之排出速度等。進而,亦可採用以 曝光裝置100進行曝光處理時之曝光量(D〇se)作為參數 。例如已知曝光量(mJ)與線寬(nm)之關係約成比例關 40 1258059 玖、發明說明 係。此外,亦可採用曝光聚焦值。 述實苑型恶_,如第〗8圖所示乃取2個主成分 ,但亦可取更多個進行多次元性管理。 〇 ㈣於第1主輸送裝置及第2主輸送裝置Α2之 5 :圓輸送時間亦被考慮為影響線寬或抗姓膜厚變動因素之 一,故亦可採用該輸送時間作為參數。 夕就本發明之另一實施型態加以說明。上述實施型態係 ;艾里刀析中使用主成分分析,本實施型態則於多變量 φ 分析中利用判別分析進行資料之分析。更具體而言,例如 10由膜厚正常值時之資料群求得馬哈拉諾畢斯(黯alan〇bis )之基準空間’並算出膜厚就未知之晶圓而言距離基準空 間之馬哈拉諾畢斯距離,藉以判斷未知之資料相關之晶圓 膜厚是否正常。 第24圖所示者係諸如抗蝕劑之膜厚為正常值之每片晶 15圓之各感測器資料值、及抗敍膜厚未知是否為正常值之每 片晶圓之各感測器資料值。膜厚是否為正常值則可如上豸 · 由膜厚模型T算出。 此表中所示,晶圓W1〜W218乃膜厚為正常值之晶圓 ,晶圓W219〜W430為膜厚未知之晶圓。又χι〜χ5係表 2〇示各感測器資料值,於上述實施型態中即如氣壓或碗盤溫 * 度等參數值。 第26圖係本實施型態所使用之控制系統之方塊圖,該 控制系統乃包含於上述第11圖所示之控制部35内者。今亥 控制系統係具有一馬哈拉諾畢斯距離算出程式儲存部94、 41 1258059 玖、發明說明 一判斷程式儲存部95及一馬哈拉諾畢斯基準空間儲存部 92更具有CPU90、RAM91。馬哈拉諾畢斯基準空間儲存 部92係用以儲存藉由馬哈拉諾畢斯距離算出程式而僅針對 具有正常時資料之晶圓(如晶圓W1〜W218)所算出之基 準二間者。判斷程式儲存部95係儲存一用以掌握僅針對未 知之晶圓(如晶圓W219〜W43〇)所算出之馬哈拉諾畢斯 距離而判斷該等晶圓上之膜厚是否正常之程式者。咖9〇 係用以進行預定之運算處理者。ram9i係為預定之處理而 φ 暫時健存資料者。 以下,針對馬哈拉諾畢斯之基準空間及馬哈拉諾畢斯 之距離進行說明。 第25圖係表不第24圖所示之有關晶圓之 1 X5之平均值及標準偏差。馬哈拉諾畢斯之基準 ’可藉由4等平均值、標準偏差、相關係數而求得。前 15述相關係數,假設有變數χ、y,則其即以將X、乂之共變 異數除以X之標準偏差與y之標準偏差之積所得之值而表 · 之:馬哈拉諾畢斯之基準空間,實際上為就具有正常膜厚 圓W1 W218如下記般求取馬哈拉諾畢斯距離而掌握 心之工間。如此求得之基準空間中馬哈拉諾畢斯距 20離之平均為1。 · 馬哈拉諾畢斯之距離可以第27圖所示之式⑴表示 。汉表示相關係數矩陣,R—1為其逆矩陣,T表示向量之倒 置,k表示變數之個數(現以卜5為例系變數χι 減去XI之平均再除以X1之標準偏差者(一般稱為「標準 42 1258059 玖、發明說明 化」(N〇rmalization)),以χ1為例,可以式(2)表之。若 就X2〜x5同樣進行如此之計算,則向量ντ可以式(3)表 之。又,相關係數矩陣R與其逆矩陣可以式(4 )表之。 如此凡求取向量ντ (或向tv)與相關係數矩陣r,即可由 ' 5式⑴求得馬哈拉諾畢斯之距離。舉例言之馬哈拉諾畢斯 · 之距離為0.64。 藉由對晶圓W220〜430以如此方式算出馬哈拉諾畢斯 距離而得到之結果乃顯示於第28圖。橫軸為晶圓w之編 ^ 號,縱軸為馬哈拉諾畢斯之距離。基準空間之馬哈拉 1〇斯距離之平均為卜故可判斷出越近於丄則越為合格品, 而距1越遠則為不良情形愈發嚴重之不合格品。該判斷乃 以上述判斷程式進行。 更具體之方法為訂定用以判斷是否為合格品之臨界值 。在不同情形下可考慮進行不同之處理方法,舉例言之, 假叹馬哈拉諾畢斯之距離為MD,MD<2.G時為正常,並 可保持此-狀態繼續進行處理,2 〇<助<2〇時,則如上 _ 述實施型態所說明般依據線寬模型CD或膜厚模型τ進行 ㈣時間或晶圓旋轉數等之修正,若2〇<助時,即可確 定其屬異常而停止裝置i之運轉。馬哈拉諾畢斯距離之臨 2〇界值並非以2·0為限,當可適當加以變更。 · 本只轭型怨亦可就線寬等同樣進行是否正常之判斷, 而非僅以膜厚為限。 …、就本發明之另一貫施型態加以說明。本實施型 態係利用上述感測器資料等各參數預測膜厚或線寬,且實 43 1258059 玖、發明說明 F不上©進行則饋控制_面製造製品晶圓者。 第29圖係表示用以控制塗佈顯影處理裝置!之控制系 1㈣《彡處理^中’前述抗敍射佈處 理單元(CQT)、顯影處理單元(DEV)、縣單元(刚) 、曝光後顯影前之烘培單元(PEB)及感測器、〜^係連 接於匿流排5。圖式中雖省略不提,但後培單元(P0ST) 或up處理早x (CPL)等其他單元全部同樣連接於匯流 排5。 1〇 15 2〇
連接諸如各感測器測量資料儲存部61、晶圓資料儲存部 、製程處方儲存部63、線寬模型儲存部64、膜厚模型儲 部…顯影時間-線寬模型儲存部28、旋轉數_膜厚模型 存部29。 '
各感測器測量資料儲存部61係儲存上述抗繼佈 理单元(⑽)内之感測器S1〜S3、及感測器sa〜sd 測量結果者。晶圓資料儲存部62舉例言之乃料每… 固所賦予之標諸,並依每片晶圓儲存該等晶圓位於塗佈』 影處理裝11内何—單元中,及何-處理進行多少時間. 。則述標諸舉例言之可就成多段收容於晶圓B CR中 晶圓順序’例如於s盒…由上依序標記者。製程广 =儲存部63係儲存主機要求之處理程序者。線寬模二 係將為得到所需抗姓圖案之線寬所收集之多數’ =化再加以儲存者。膜厚模型儲存部“亦同樣將為得— 所需抗錢厚所收集之多數資料公式化再加關存者q 44 U58〇59 玖、發明說明 'v %間-線寬模型儲
„ σ 係將顯影時間盘圖牵蝻官+ I 關關係例如先公式化氣圆案線寬之相 ^ 再加以儲存者。旋轉數-膜厚楛刑# 存部2 9亦同樣將抗钱 轉模型儲 5 10 15 相關㈣例如先公式化後再加lit圓者旋轉數與抗敍膜厚之 &本實__相關之塗佈顯影處理裝置!之_ 連串處理程序一面參照第 、 、, ”、 圖所不之流程一面進行說明。 △ 20^:^站1G中,晶圓輸送體22進人E盒載置 之晶圓W盒C”,由該臣盒
1片曰曰圓w。其次藉由遞送及冷卻處理單元(TCP )將晶圓W遞送至η主輸送褒置A1,並送往底塗單元 (B arc )。繼而在該處形成反射防止膜以防曝光時曝光光 由晶圓反射(步驟3G1)。繼之,將晶圓w輸送至第3處 理單元部G3之烘培處理單元’以例如12代進行預定之加 熱處理(步驟302),並藉冷卻處理單元(cpL)進行預定
之冷部處理後(步驟3G3),於抗㈣塗佈處理單元(⑶T )中使晶圓w形成所需之抗餘膜(步驟3〇4)。 於該抗#劑塗佈處理單元(⑶τ)中,將晶圓W輸送 至碗盤CP之正上方位置後,首先,銷148上升承接晶圓 W後下降,而使晶圓w載置於旋轉夾頭142上並以真空吸 附固定晶圓W。繼之業已待機於噴嘴待機部之噴嘴135移 動至aa圓W中心位置之上方。繼而於晶圓W中心進行預 定之抗蝕液排出後,藉由驅動馬達143以例如i〇〇rpm〜 4000rpm之速度令基板旋轉,藉其離心力使抗餘液擴散於 晶圓W全面,則抗蝕膜之塗佈完畢。 45 20 1258059 玖、發明說明 該抗姓膜形成時之晶圓W旋轉數與抗蝕膜厚之關係相 互關連’例如第21圖所示,具有旋轉數越大則膜厚越小之 關係。 抗姓膜形成後,藉由第1主輸送裝置A1將晶圓W送 5至預焙單兀(PAB )。至此首先,令晶圓W載置於第9圖 所示之溫度調節板71上,使晶圓w 一面調節溫度一面朝 加熱板86側移動。繼之使晶圓w載置於加熱板%上,並 以如100 C左右進行預定之加熱處理。該加熱處理完畢後 ,再令溫度調節板71朝加熱板86側進入而使晶圓W轉遞 至溫度調節板71 ’溫度調節板71再移動至如第9圖所示 之原本位置,而晶圓w於以第1主輸送裝置A1取出前則 呈待機狀態(步驟305 )。將該加熱板86之加熱處理完畢 後至以第1主輸送裝置A1取出為止之時間設為預焙單元 (PAB)中之待機時間X2[秒]。該待機時間X2於本實施型 15態相關之塗佈顯影處理裝置1之單晶圓處理下乃成依每片 晶圓W而異之值,故需就各標示有標誌之晶圓逐一儲存於 晶圓資料儲存部62。 其次,晶圓W於冷卻處理單元(CPL)以預定溫度進 行冷部處理(步驟306)。之後,有時則藉第2主輸送裝置 20 A2取出晶圓W,並輸送至膜厚檢查裝置119進行預定之抗 蝕膜厚之測定。再將晶圓W藉由第5處理單元部G5中之 移轉單it (TRS)及介面部14而遞送至曝光裝置⑽並於 該處進行曝光處理(步驟307)。 其次,晶圓W藉由介面部14及第5處理單元部G5中 46 !258〇59 玖、發明說明 之移轉單元(TRS)遞送至第2主輸置心後,再輸送 至曝光後顯影前之烘培單元(PEB)。曝光處理完畢後,有 時晶圓W會於介面部14中暫時收容於緩衝匣盒Br。 _ 於曝光後顯影前之烘焙單元(PEB)中,以與前述預 5培單tl (PAB)中之動作相同之動作進行預定之加熱處理 及溫度調節處理(步驟308 )。於此,將曝光處理完畢後至 达入曝光後顯影前之烘培單元(PEB)開始加熱處理為止 之時間設為Xl[秒]。該時間Χι於本實施型態相關之塗佈顯 · 影處理裝置1之單晶圓處理下乃成依每片晶圓w而異之值 1〇 ,故需就各標示有標誌之晶圓逐一儲存於晶圓資料儲存部 62 〇 其次,將晶圓w送往顯影處理單元(DEV)進行顯影 處理(步驟309)。於該顯影處理單元(DEV)中,將晶圓 W輸送至碗盤Cp之正上方位置後,首先,銷148上升承 15接晶圓w後下降,而使晶圓w載置於旋轉夾頭142上並 以真空吸附固定晶圓W。繼之業已待機於喷嘴待機部之f · 嘴135移動至晶圓W周邊位置之上方。繼而藉驅動馬達 143使晶圓W以例如1〇rpm〜1〇〇rpm之速度旋轉,且噴嘴 135 —面由晶圓W周邊朝丫方向移動一面藉旋轉之離心力 * 2〇進行預定之顯影液塗佈,並放置預定時間以使其進行顯影 處理。该顯影處理之顯影時間t與線寬之關係相互關連, 例如第20圖所示,具有顯影時間越長則線寬越小之關係。 其後,於晶圓上供給沖洗液沖洗顯影液,並藉由令晶圓旋 轉甩去液體而進行乾燥處理。 47 1258059 玖、發明說明 其次,以第2主輸送裝置A2取出晶圓W,並藉由第4 處理單元部G4中之移轉單元(TRS)、第1主輸送裝置A1 、第3處理單元部中之移轉單元(TRS)及晶圓輸送體22 . 送回E盒站1〇中之晶圓匣盒CR。 5 另’顯影處理後,有時可藉後焙單元(POST)進行預 定之加熱處理。又,顯影處理後,有時則於線寬檢查裝置 118中進行線寬之檢查。 本實施型態中,可於晶圓進行顯影處理前由第16圖所 · 示之線寬模型CD預測該顯影處理後之線寬。 1〇 即’顯影時間t與線寬之關係可預先藉由實驗而求得 ’舉例言之可以如第31圖所示之關係表之。藉此可獲得所 需之顯影時間。 貫際上,除藉此所得之線寬(CD)外,並可藉由輸入 目標之線寬(所需線寬),並於圖中所示之公式 15 修正顯影時間[秒]=(CD—目標線寬)+常數a 中代入CD值而決定修正顯影時間。以如此求得之顯影時 9 間再如上述進行顯影處理,則可顯影成具有所需線寬之抗 姓圖案。 如此一來,以於形成抗蝕圖案時會造成影響之「曝光 2〇處理完畢後至曝光後顯影前之烘培單元(pEB)之加減 · 理開始為止之時間Xl」、「㈣單元(pAB)之待機時間〜 、「塗佈顯影處理裝置内之溫度Χ3」與「塗佈顯影處理裝 置内之氣壓x4J作為參數而作成線寬模型,並依據該線寬 模型,藉由控制顯影處理條件之—之顯影時間t,則可預測 48 1258059 坎、發明說明 僅以曝光裝置1( 進行前饋控制。 向合袼率。 100中之曝光條件無法精密控制之線寬並可 。藉此可進行精密之線寬控制, ’亦有助於提 旦又,藉由控制多數之顯影處理條件,諸如顯影時間、 顯影液之濃度錢影液之溫度等中最易控制之顯影時間, 即可輕易控制線寬。 片晶圓進行如此之線寬控制 處理裝置而言甚具效果。即, 又,該等參數中Xj X2為有關時間之參數,因此就每 對本實施型態相關之單晶圓 該時間乃因每片晶圓而異。 進而,上述線寬模型乃因應抗蝕劑之種類而作成,進 而,可視諸如抗銀劑之濃度或黏I之不同而作成線寬模型 ,故可依該等抗蝕劑之種類而控制顯影處理條件。此與隨 後說明之膜厚控制時相同。 即,本實施型態中,於抗蝕膜形成前,可由第17圖所 15示之膜厚模型T預測該膜形成後之膜厚。第17圖係表示 儲存於第29圖所示之膜厚模型儲存部65中之資料。 如上所述,抗蝕膜形成時之晶圓旋轉數與膜厚之關係 可預先藉由實驗而求得(參照第21圖),故藉此可獲得所 需之晶圓旋轉數。舉例言之’將T == 4050A ( 405nm ),目 20標膜厚4000人( 400nm)時為例如3500rpm之晶圓旋轉數 設為3700rpm,藉此即可達成目標膜厚4000人(4〇〇nm)。 如此一來,以於形成抗蝕膜時會造成影響之「氣壓yi 」、「碗盤CP之溫度y2」與「單元内之濕度y3」作為參數 而作成膜厚模型,並依據該膜厚模型,藉由控制抗蝕膜形 1258059 玖、發明說明 成條件之一之晶圓旋轉數,即可進行前饋控制。即,習知 中並未將氣壓、碗盤CP之溫度及濕度等資料用於膜厚控 制上,但本實施型態藉纟利用該等參數預測膜厚,則可進 行精密之膜厚控制。藉此亦有助於提高合袼率。 5 又’藉由控制多數抗姓膜形成條件,諸如晶圓旋轉數 、抗蝕液之溫度、抗蝕液之供給量或抗蝕劑之排出速度等 中最易控制之晶圓旋轉數,則可輕易控制膜厚。 又,該等參數yi、y2、y3中並無有關時間者,故無須 · 就每片晶圓管理膜厚,例如以批量單位進行管理即可。 10 第22圖所示者係曝光後顯影前之烘焙單元(PEB)中 之加熱溫度與抗敍圖案之線寬之關係。藉此可知加熱溫度 越高則線寬越細。因此,與第31圖所示情形相同,將控制 顯影處理條件改為利用上述線寬模型控制曝光後顯影前之 =單元(PEB)之加熱溫度,則可以前饋方式精密控制 15線見。X,藉由進行加熱溫度與顯影時間兩者之控制,則 可更南精確度地控制線寬。 · 第23圖同樣表示預焙單元(pAB)之加熱溫度與抗蝕 膜厚之關係。藉此可知加熱溫度越高則膜厚越小。因此, 與第21圖所示情形相同,將控制晶圓旋轉數改為利用上述 · 2〇膜厚模型控制預培單元(PAB)之加熱溫度,則可以前饋 ’ 方式精密控制膜厚。又,藉由進行加熱溫度與晶圓旋轉數 兩者之控制,則可更高精確度地控制線寬。 進而,本實施型態中雖未就線寬與膜厚之關連性加以 敛述,但若瞭解其關連性則更可依據該關連性而精密進行 50 1258059 玖、發明說明 線寬及膜厚之控制。 本發明並非以以上說明之實施型態為限,當可做各種 形態之變化。 舉例言之’上述實施型態中,就線寬控制方面係控制 5顯影時間及加熱溫度中至少一方,就膜厚控制方面係控制 晶圓旋轉數及加熱溫度中至少一方,但並非以此為限,亦 可藉由控制烘培單元(BAKE )、加熱單元(HP ) 113等之 加熱處理溫度、或冷卻處理單元(CPL)、遞送及冷卻處理 單元(TCP)之冷卻溫度等而進行更高精確度之線寬控制 10 〇 又’控制線寬時顯影處理條件方面不僅控制顯影時間 ,亦可控制顯影液之濃度及溫度等。抑或,控制膜厚時抗 蝕膜形成條件方面不僅控制晶圓之旋轉數,亦可控制抗蝕 劑之溫度或由噴嘴排出抗蝕劑之排出速度等。 15 進而,第1主輸送裝置A1及第2主輸送裝置A2之晶 圓輸送犄間亦可考慮為影響線寬或抗蝕膜厚變動之因素之 一,因此亦可將該輸送時間作為參數而作成上述線寬模型 及膜厚模型,藉此可如上述般控制各處理條件等並可精密 進行線寬等之管理。 2〇 又,不僅限於控制第22圖及第23圖所示之曝光後顯 影前之烘培單元(PEB)及預培單元(pAB)之加熱溫度 ’亦可控制加熱時間或昇溫速度等,此外亦可控制冷卻處 理單兀(CPL)之冷卻溫度或冷卻時間、或降溫速度等。 進而,上述實施型態中係就使用半導體晶圓時進行說 51 1258059 玖、發明說明 明,但本發明並非以此為限,亦可適用於液晶顯示器等所 使用之玻璃基板上。 其次,再就另一實施型態加以說明。 第32圖係用以說明本實施型態之概念式控制方塊圖。 5該控制系統係結合諸如前饋控制系統FF與反饋控制系統 FB者。 忒別饋控制系統FF係前饋控制器51依據控制對象58 之目標值53、擾動檢測設備52之擾動資訊與函數模型5〇 · 而將操作量資訊輸出至操作設備57。該前饋控制系統ff 10乃先前說明之控制系統,舉例言之控制對象58為抗蝕膜厚 或線寬等。函數模型50包含上述線寬模型、膜厚模型等, 擾動檢測設備52包含用以檢測各參數值之上述感測器Sl 〜S3、Sa〜Sd,進而亦包含用以儲存時間〜&等參數值 之未圖示之記憶體等。此外,操作設備57係包含顯影時間 15或以抗餘劑進行塗佈處理時之晶圓旋轉數等,或,先前雖 未述及但並包含曝光裝置1〇〇之曝光量。第36 (a)圖所 鲁 示者係曝光量(Dose ) ( mJ )與線寬(nm )之關係。如此 可知曝光量與線寬約成比例關係,故可藉由曝光量輕易控 制線寬。另,該曝光量-線寬模型可預先藉由未圖示之儲存 · 2 0 設備加以儲存。 - 反饋控制系統FB係由控制1檢測設備$6檢測控制對 象58,並以比較設備59將控制量資訊與目標值53進行比 較,而反饋控制器54則依據該比較結果將操作量資訊輸出 至操作設備57。控制量檢測設備56包含諸如膜厚檢查裝 52 1258059 玖、發明說明 置Π9或線寬檢查裝置118 (參照第3圖)。膜厚檢查裝置 Π 9可舉諸如光學干涉計或分光光度計等為例,但非以此 為限。此外線寬檢查裝置118可舉掃瞄型電子顯微鏡或圖 案匹配(pattern matching)之檢查裝置等為例,但非以此為 如第33圖所示前饋控制器51及反饋控制器係連接 於主控制器60,並各依主控制器60之命令而動作。本實 施型怨中,該控制系統66乃包含於例如第29圖所示之控 制部35内。 另,不需圖式亦知,前饋控制器51或反饋控制器54 具有可儲存用以進行預定處理之程式之儲存裝置或處理器 等。 。 其次,參照第34圖及第35圖所示之流程再針對本實 施型態更具體說明。 15 20
第34圖係表示例如以抗蝕膜厚為控制對象之控制流程 。"亥例中,首先於塗佈顯影處理裝置1進行處理前(批量 開始則)進行上述各參數之資料收集(步驟2ιι)。資料業 、收集後,則饋控制器5 1藉由利用膜厚模型(膜厚模型丁 Α轉數膜厚模型儲存部29(參照第29圖及第21圖)所儲 '生)並异出晶圓之旋轉數而進行預測(步驟212_ j 、212-2、 ' 。預測晶圓之旋轉數後,將該旋轉數處理程式輸 二、 (乂驟213 ),並依該處理程式於晶圓上實際形成 抗朗(步驟214)。處理程式之輸人亦可藉作業員手動進 行。 53 1258059 坎、發明說明 抗蝕膜形成後,藉由膜厚檢查裝置119測定抗蝕膜厚 (步驟215 )。經測定膜厚後,由該膜厚之測定值算出可形 成目標膜厚之晶圓旋轉數(步驟216)。該旋轉數可藉由例 、 如疑轉數-膜厚模型而算出。另,宜將該旋轉數之算出結果 5 併與以該旋轉數進行抗蝕膜之形成時之各參數值(諸如 感測器資料之上述氣壓yi、碗盤溫度乃、濕度乃等)先追 加於膜厚模型之資料庫中。以追加之内容進行再計算即可 擴充資料庫,並可進行更精密之控制。 · 經步驟216算出旋轉數後,判斷實際形成抗蝕膜時之 1〇晶圓旋轉數(經步驟212-2預測出之旋轉數)與經步驟 216算出之旋轉數是否一致(步驟217)。若一致則以該旋 轉數繼績進行晶圓之處理(步驟2^4)。若不一致則變更 (修正)為步驟216算出之旋轉數後(步驟218-2),繼續 進行晶圓之處理。第37圖即表示旋轉數-膜厚模型儲存部 15 29所儲存之旋轉數-膜厚模型。 參照该第37圖並就步驟218-1、218-2具體說明。現 · 在叹定目“膜厚為400 ( nm ),而實際處理時之旋轉數(預 測旋轉數)為370〇rpm,測定膜厚為4〇5nm。即,測定膜 旱偏#目‘值時’將旋轉數由修正為例如 2〇 395〇rpm並進行晶圓之處理。此外,宜將虛線所示之修正 · 後之旋轉數-膜厚模型亦於資料庫中追加或更新。 第35圖係表示例如以抗蝕圖案之線寬為控制對象之控 制流程。該控制流程中,係舉以曝光量(D〇se)操作線寬 為例。或例中’首先於塗佈顯影處理裝置1進行處理前( 54 1258059 玖、發明說明 批量開始前),進行線寬 、文動相關參數之資料收集(步驟 221)。該參數乃如上述以 才間h為例但並非以此為限。在 此’可如上述預先準備第3 5 10 圖及第36(b)圖所示之 曝光量'線寬模型,藉以操作曝光量而控制線寬。另,此次 時間Χί為結束曝光處理後之時間,故無法使用該參數。 進订貧料收集後,前饋控制器51藉由利用線寬模型( 線見㈣CD、曝光量'線寬模型)並算出曝光量而進行預
、Κ γ驟222·1、222-2)。預測曝光量後,將該旋轉數處理 程式輪入曝光裝置100 (步驟223),並依該處理程式對晶 圓進行曝光處理(步驟224)。處理程式之輸人亦可藉由作 業員手動進行。
結束曝光處理後,藉由進行顯影處理等預定之處理而 形成抗姓圖案。其後,藉由線寬檢查裝£ 118 ;則定線寬( 步驟225)。測定線寬後,由該線寬之測定值算出可形成目 15標線寬之曝光量(步驟226 )。該曝光量可藉例如曝光量一 線寬模型而算出。另,宜將該曝光量之算出結果一併與以 «亥曝光里進行曝光處理時之各參數預先追加於線寬模型之 資料庫中。以追加之内容進行再計算,即可擴充資料庫, 並可進行更精密之控制。 20 其中,如第36 ( c )圖所示,曝光量(D0se )係由作 為光源之照射燈之強度,與用以使照射燈之光通過或遮蔽 之快門光閘開啟時間之乘積而求得。所謂快門光閘開啟時 間即曝光光通過並照設於基板上之時間。因此,藉由照射 燈之強度或快門光閘開啟時間可操作曝光量,並可控制線 55 1258059 玖、發明說明 見0 4㈣光量後,韻實際進行曝光處則 /、里經步驟222_2預測出之曝光量)與經步驟 鼻出之曝光量是否一致(步驟叫若一致則 :之處理(步驟鄉若不-致則變更(修正/為; -算出之曝光量後(步驟22叫繼續進行晶圓之處:
此等線寬之前饋控制及反饋控制當可藉由操作顯影處 理之顯影時間而進行,此點無須再做說明。 10 “把型中’係、對業經前饋控制處理之晶圓進行膜 厚、線寬測定而適當修正晶圓之旋轉數、曝光量、顯影時 間,故可進行高精確度之膜厚及線寬控制。因此可形成所 需之抗蝕膜與抗蝕圖案。 A以上π明’依據本發明即可全體分析基板周圍環境 15,並進行高精確度之抗㈣案管理4外藉此並可提升合
格率。 依據本發明,即可輕易且精密地進行抗姓圖案之線寬 控制及抗li膜厚之控制。 【圖式簡單說明】 20 帛1圖係本發明-實施型態相關之塗佈顯影處理裝置 之平面圖。 第2圖係第1圖所示之塗佈顯影處理裝置之正視圖。 第3圖係第1圖所示之塗佈顯影處理裝置之背面圖。 第4圖係表不一實施型態相關之主晶圓輸送裝置之透 56 1258059 玖、發明說明 視圖。 第5圖係用以說明第1圖所示之塗佈顯影處理裝置中 清淨空氣流動之正視圖。 第6圖係表示一實施型態相關之抗蝕劑塗佈處理單元 5 之平面圖。 第7圖係表示第6圖所示之抗蝕劑塗佈處理單元之截 面圖。 第8圖係表示一實施型態相關之顯影處理單元之戴面 · 圖。 10 第9圖係表示一實施型態相關之預培單元或曝光後顯 影前之烘焙單元之平面圖。 第10圖係第9圖所示之單元之截面圖。 第11圖係表示用以控制本發明相關之塗佈顯影處理裝 置之控制系統構造圖。 15 第12圖係表示本發明相關之塗佈顯影處理裝置之一連 串處理程序流程圖。 · 第13圖係表示加熱系處理單元之加熱溫度於時間經過 上之變化圖表。 帛14圖係表示塗佈㈣處理裝置内之氣壓於時間㈣ ' 20 上之變化圖表。 第15圖係表示抗触劑溫度於時間經過上之變化圖表。 第16圖·者係線寬模型料料儲存之線寬模型。 第17圖所示者係膜厚模型儲存部所儲存之膜厚模型。 第18圖所示者係主成分分析作成之資料庫。 57 1258059 玖、發明說明 =19圖所不者係第以圖之資料庫中資料值之變動。 *圖係表不顯影時間與線寬之相關關係圖表。 !21圖係表示晶圓旋轉數與膜厚之相關關係圖表。 弟22圖係表示曝光後顯影前之烘培單元甲之加鈥溫方 與線寬之相關關係圖表。 /第23圖係表示預培單元中之加熱溫度與膜厚之相關制 係圖表。
第24圖所不者係抗餘劑膜厚為正常值之每片晶圓之各 感測裔資料值、另Ρ μ时 抗蝕膜厚未知是否為正常值之每片晶圓 10 之各感測裔資料值之表。 第25圖係表示有關帛24目所示之晶gj奶〜體8之 變數XI〜X5之平均值及標準偏差。 第26圖係本發明另一實施型態所用之控制系統方塊圖 15 第27圖係用以求取馬哈拉諾畢斯距離之算式。 第28圖係表示未知是否正常之晶圓之馬哈拉諾畢斯距 離圖表。 第29圖係表示另一實施型態相關之控制系統構造圖。 第30圖係表示另一實施型態相關之一連串處理程序流 20 程圖。 第31圖所示者係顯影時間與線寬之相關關係。 第32圖係表示又另一實施型態相關之控制系統方塊圖 第33圖係表示第32圖所示之控制系統之控制部方塊 58 1258059 玖、發明說明 圖。 第34圖係以抗蝕膜厚為控制對象之控制流程圖。 第35圖係以抗蝕圖案之線寬為控制對象之控制流程圖 〇 5 第36 ( a )、( b )圖係表示曝光量與線寬之關係,(c ) 圖係表示曝光量之算式。 第37圖係用以說明以膜厚為控制對象時之操作量修正 動作。 【圖式之主要元件代表符號表】
Al、A2.··第卜第2主晶圓賴^置 PEB…曝光後顯影前之烘焙單元 BAKE…高溫加熱處理單元 POST···後培單元 BR...緩衝匣盒 R...正常資料領域 CD…線寬模型 Sa〜Sd…氣溫及氣壓感測器 COT…抗餘劑塗佈處理單元 S1...氣壓感測器 CP…碗盤 S2...溫度感測器 CPL...冷卻處理單元 S3...濕度感測器 CR...晶圓匡盒 S4...溫度感測器 DEV...顯影處理單元 T…膜厚模型 F...風扇及過濾器單元 TCP...遞送及冷卻處理單元 FB...反饋控制系統 TRS...移轉單元 FF...前饋控制系統 W...半導體晶圓 G1〜G5...第1〜第5處理單元部 p、q、r…膜厚模型之各參數 N...單元底板與框體間之空間 X、y、z…線寬模型之各參數 PAB…預焙單元 x;l、x2、x3、x4··.線寬摸型之各參數 59 1258059 玖、發明說明 yl、y2、y3…膜厚模型之各參數 4卜4Γ...框體 1...塗佈顯影處理裝置 開口部 5".匯流排 43...快門光閘 7a〜7c...晶圓鐵 45...支持體 10...匣盒站 45a···凸緣部 12...處理站 46…旋轉構件 14...介面部 50...函數模型 10a、12a、14a·.·空氣供給室 51…前饋控制器 16、17…第1、第2主晶圓輸送體 52...擾動檢測設備 20...匣盒載置台 53...目標值 20a...突起 54…反饋控制器 22、23…晶圓輸送體 55...輸送基台 24、25…液溫調節泵 56...控制量檢測設備 26、27.··化學室(CHM) 57...操作設備 28...顯影時間-線寬模型儲存部 58...控制對象 29…旋轉數-膜厚模型儲存部 59…比較設備 30...處理室 60...主控制器 31、32...導管 61...各感測器測量資料儲存部 33...柱體 62…晶圓貢料儲存部 33a...凹槽 63...製程處方資料儲存部 34...旋轉數控制器 64...線寬模型儲存部 35...控制部 65…膜厚模型儲存部 36. · ·風扇 66...控制系統
60 1258059 玖、發明說明 71…溫度調節板 71a...切口 75…框體 75a、75b...開口部 75c···流道 75d...排氣口 76a、76b…快門光閘 77…執道 79a...馬達 81、82...升降筒 84、85··.升降銷 86".加熱板 87a、87b...風扇 88.. .支持體
90.. .CPU
91.. .RAM 92…馬哈拉諾畢斯基準空間儲存部 94…齡拉諾#^胭離算出程郝持^ 95.. .判斷程式儲存部 100.. .曝光裝置 10卜 102、103...ULPA 過濾器 110·.·黏著單元(AD) 113…力綱元、_里單元(HP) 118.. .線寬檢查裝置 119.. .膜厚檢查裝置 120.. .周邊曝光裝置(WEE) 132…溫度控制器 135…喷嘴 136.. .喷嘴掃瞄臂 138…廢液回收器 139…沖洗喷嘴掃瞄臂 140…沖洗喷嘴 141.. .廢液管 142…旋轉夾頭 143.. .驅動馬達 144···導軌 145.. .排洩口 146.. .噴嘴待機部 147…驅動裝置 148…銷 149.. .垂直支持構件 151…單元底板 61
Claims (1)
- 說_敏證㈣號專 〜—拾、申__B “巾4專利範圍修正本%⑽ 1 一種基板處理方法係藉由於基板上形繼膜並進行 曝先處理及顯影處理,而形成所需之抗钱圖案者,並特 徵在於具有下列程序,即: 一於形成前述抗钱圖案時操出相關之多數參數,並於 5 ㈣爹數中收集有助於形成前述所讓圖案之正常資 料值之程序;及 吊貝 一依據前述正常資料值求得2個以上主成分,並作成 W成所需之抗_案時可成為指標之正常領域之程序 10 15 2·如申請專利範圍第i項之 ☆ ^ 攸〜理方法,其中丽述多數 蒼數係抗餘劑之膜厚或抗 u木炙線見之變動因素參數 3.如申請專利範圍第2 、之基板處理方法,其係於1個裝 f進行前述抗_之形成及顯影處理; 亥基板處理方法更具有—於前料光處理完畢後 頭影處理前對基板進行 ,,^ ^ ^ ^ …蜒理之程序,及一於前述 . 月』對基板進行第2熱處理之程序 20 且’前述線寬之變動因辛失理完畢後至… 至少包含自前述曝光處兀辛後至月丨J述第1熱處 處理德… 、社為止之時間、前述第2熱後之基板待機時間、前述裝 之氣壓。 置内之溫度、及裝置 内 項之基板處理方法,其中前述線寬 4.如申請專利範圍第 之變動因素參數更包含前 述顯影時間,或第]熱處 理之 62 1258059 拾、申請專利範圍 溫度。 5·如申請專利範圍第2項之基板處理 膜之土伋如理方法,其中前述抗蝕 、二系错由令基板於容器内旋轉而形成抗蝕膜; 二,前述膜厚之變動因素參數包含下列參數中的一者 …’抗钱膜形成時之氣塵、前述容器之溫度及渴度。 ::專利範圍"項之基板處理方法,其中前述膜厚 = 因素參數更包含前述基板之旋轉數,或第2熱處 王〉JEL 度。 10 15 7:申請專利範圍第…項中任—項之基板處理方法, 1具有-於未於前述正常領域内之資料個數多於預定 數蚪’視為抗蝕圖案形成狀況異常之程序。 “申請專利範圍第7項之基板處理方法,其更具有下列 程序,即: 农取未於刖述正常領域内之資料與該正常領域之相 對位置關係之程序;及 —依據前述相對位置關係追查前述異常之原因之程序 〇 Ί月專利靶圍第2項之基板處理方法,其中前述線寬 之又動因素苓數係包含前述曝光處理時之曝光量。 10·種基板處理方法,係具有下列程序,即: (a) 於基板上形成所需之抗蝕圖案時依據相關之多 數茶數進行多變量分析之程序;及 (b) 依據前述多變量分析之分析資料,判斷實際形 成於基板上之抗蝕圖案是否正常之程序。 63 1258059 拾、申請專利範圍 11.如申請專利範圍第10 貝之基板處理方法,其中前 數參數係形成於基板上 之抗蝕肤之膜厚、或抗蝕圖案之 線寬之變動因素參數。 12·如申請專利範圍第1〇 5 貝之基板處理方法,其中前述裎 序(a)並具有一一 ^ (c)進订主成分分析之程序。 13·如申請專利範圍第 2項之基板處理方法,其更且有— 於前述多數泉數巾必隹士丄 〆、有— 中收木有助於形成所需抗蝕圖案之正當 資料值之程序; 吊 且,前述程序(c)係且 10 得2個以上主成分,並作:據W述正常資料值求 成於形成所需之抗蝕圖案時可 成為丸彳示之正常領域之程序; 而,刖述程序(b )係 鼢郴士认U 依據則述正常領域而判 所$成於基板上夕4^· >1 Γ-Ι 敗上之抗飯圖案是否正常之程序。 14. 如申請專利範圍第10 15 皮μ、, 項之純處理^法,其中前述程 序(a)並具有—f 、狂 )進订判別分析之程序。 15. 如申請專利範圍第14 項之基板處理方法,1 f且 一 於前述多數參數中你隹士丄 /、又/、百一 收木有助於形成所需抗蝕 資料值之程序; 口木书 且,前述程序(总θ 士 20 )係具有一依據前述正常資 作成馬哈拉諾畢斯之吊貝科值而 平4之基準空間之程序; 而,前述程序r 〆 夕a、、隹* μ )係具有一依據前述馬哈拉諾畢斯 之基準工間而判斷形 ^ 程产。 ’ 、、土板上之抗蝕圖案是否正常之 1 6. —種基板處理方法, 係具有下列程序, 即: 64 1258059 拾、申請專利範圍 (a )方;基板上形成所需之抗姓膜時依據相關之多數 苓數進行多變量分析之程序;及 (b )依據前述多變量分析之分析資料,判斷實際形 成於基板上之抗蝕劑膜厚是否正常之程序。 17-種基板處縣置,切基板±形成抗㈣再將該基板 遞送至曝光裝置,並於該曝光裝置所收受之基板上進行 U理,藉以形成所需之抗钮圖案者,其斗寺徵在於具 有: 10 、,一用以於形成前述抗㈣案時㈣相關之多數參數, 二;亥等*數中收集有助於形成前述所需抗餘圖案之正 常資料值之構件;及 一用以依據前述正常資料值求得2個以上主成分,並 作成於形成所需之抗钱圖案時可成為指標之正常領域之 構株。 15 18·如申請專利範 數參數係抗蝕 參數。 圍第17項之基板處理裝置,其中前述多 ㈣之膜厚、或抗蝕圖案之線寬之變動因素 19·如申請專利範圍第18項之基板 20 =於前述曝光處理完畢後顯影處理前對基板進更二 熱處理之構株 u ^,,Μ. ,—用以於前述抗蝕膜形成後曝光處理 則對基板進行第2熱處理之構件,· 理:畢=線寬之變動因素參數至少包含自前述曝光處 辛後,述第】熱處理開始為止之時間 處理後之基板待罐心 破呆2熱 寺成k間 '該基板處理裝置内之溫度、及 65 1258059 、申請專利範圍 基板處理裝置内之氣壓。 20二申請專利範圍帛19項之基板處理裝置,其中前述線 寬之變動因素參數更包含前述顯影時間,或第ι熱處理 之溫度。 2】·如申請專利範㈣18項之基板處理裝置,其中前述抗 蝕膜之形成係藉由令基板於容器内旋轉而形成抗蝕膜; 而,前述膜厚之變動因素參數包含下列參數中的一者 以上·抗蝕膜形成時之氣壓、前述容器之溫度及濕度。 10 15 20 22. 如申請專利範圍第21項之基板處理裝置,其中前述膜 厚之變動因素參數更包含前述基板之旋轉數,或第2敎 處理之溫度。 A、 23. 如申請專利範圍第19項之基板處理裝置,係具有—用 以形成前述抗蝕膜之抗蝕膜形成部,一用以進行前述第 1 ,第2熱處理之熱處理部,—用以進行前述顯影^ 之頌衫處理部’及一用以至少於前述抗蝕膜形成部、熱 處理部及顯影處理部間進行基板遞送之輸送機構;… 而’前述線寬或膜厚之變動因素參數更包含前 機構之基板輸送時間。 别运 24. 如申請專利範圍第心23項中 呈古 土伋慝理裴置 、/、— /、 一用以於未於前述正常領域内之資料個數多 :預疋數日寸,視為抗蝕圖案形成狀況異常之構件。 25. 如申請專利範圍第18項之基板處理裝置,其中 A U因素參數係包含前述顯影處理時之曝光量… 26. —種基板處理裝置,係具有: 66 1258059 拾、申言再- —多變量分析構件’係用以於基板上形成所需之抗蚀 圖案時依據相關之多數參數進行多變量分析者而及几 5 10 15 20 一判斷構件’係用以依據前述多變量分析之分析資料 ,判斷實際形成於基板上之抗_案是否、’ -如申請專利範圍第26項之基板處理裳置,/ : 成於一—或抗I: I 、、泉見之變動因素參數。 况如申請專利範圍第26項之基板處理裝置, 變量分析構件係具有—用以進 : 析構件。 攻刀刀析之主成分分 29·如申請專利範圍第28項之基板處理 用以於义H 攻置,其更具有一 用以於别述多數參數中收集有 之正常資料值之構件; 成所⑥之抗姓圖案 資二=成分分析構件係具有—用以依據前述正常 貝科值“2個以上主成分,並作 圖案時可成為指標之正常領域之構件;“之抗姓 且,前述判斷構件係具有一用 斷形成於基板上之抗蚀圖案是否正常正常領域判 30. 如申請專利範圍第%項之基板 變量分析構件係具有—用以進行判別:置,其中前述多 件。 了列別分析之判別分析構 31. 如申請專利職第3Q項之基板處理敦置4更 用以於前述多數參數中收集有助於叙 之正常資料值之構件; 成“之k蝕圖案 67 1258059 拾、申請專利範圍 而月]达判別分析構件係具有一用以依據前述正常資 料值作成馬哈拉諾畢斯之基準空間之構件·’ 、 且,前述判斷構侔佐 牛係具有一用以依據前述碼哈拉諾 斯之基準空間判斷开彡士 /成於基板上之抗蝕圖案是否正常之 5 構件。 32·—種基板處理裝置,係具有· -多變量分析構件’係用以於基板上形成所需之抗餘 版時依據相關之多數參數進行多變量分析者;及 判斷構件,細以依據前❹變量分析之 1〇 ;;斷實際形成於基板上之抗則m厚是否正常者/ 33. 種基板處理I#罢 j, ^ 進㈣影處理、而 由至少於基板上形成抗姓膜並 具有Γ ’而形成所需之抗關案者,其特徵在於 15 ::以儲存於形成前述抗钱圖案時依據相 數作成之函數模型之構件;& / 影處=ΓΓ述函數模型而控制抗㈣形成條件及顯 處理條件中的1者以上條件之構件。 34.如申清專利 制構件於前.f 項之基板處理裝置,其^述控 20 35u 相料料件中__|彡時間。 35·如申請專利範圚M M s 餘膜之形成^ 項之基板處理裝置’其中前述抗 二’、错由令基板旋轉而形成抗蝕獏, 述:板構件於前述一成條件"、控制前 36.如申請專利範圍第…項中任-項之基板處理裝置 68 !258〇59 拾、申請專利範圍 3 中刖述函數翻係依前述抗姓劑每-種類而作成。 ·—種基置’㈣基板上形成抗_再將該基板 !送至曝光裝置’並於該曝光裝置所收受之基板上進行 5 ^ 1熱處理後進行顯影處理,藉以形成所需之抗餘圖幸 者,其特徵在於具有: 〃 -用以儲存於形成前述抗蝕圖案時依據相關之多數夂 數作成之函數模型之構件;及 / 10 15 —用以㈣前述函數模型而控制抗_形成條件、顯 /處理條件及第1熱處理條件中的丨者以上條件之構件Γ 8·如申請專利範圍第37項之基板處理裝置,其更且有一 用以於前述抗蝕膜形成後進行第2熱處理之構件/、 而’刖述函數模型係有關前述抗姓圖案之線寬者,且 至少以自前述曝光處理完畢後至前述第丨熱處理開始為 止之時間、前述第2熱處理後之基板待機時間、基板产 =置内之溫度、及該基板處理裝置内之氣屋作為前: 士申叫專利範圍第3 8項之基板處理裝置,发1 /、y珂述控 制構件於前述顯影處理條件中係控制顯影時間。 40·如申請專利範圍第39項之基板處理裝置,苴 /、〒月述控 制構件於前述顯影處理條件中更控制該顯影處理所用之 顯影液濃度及顯影液溫度之任一項。 4]·如申請專利範圍第38項之基板處理裝 A /、T則述控 制構件於前述第]熱處理條件中係至少控制該第】七 理之溫度、時間及升降溫速度之任一項。 69 Ϊ258059 拾、申請專利範圍 .如申凊專利範圍第38 制構件俜m 員之基板處理裝置’其令前述控 /、子母一基板進行該控制。 如申4專利範圍第3 蝕 員之基板處理裝置,其中前述抗 而二係藉由令基板於容器内旋轉而形成抗蝕膜; # ± ^心數极型係有關抗姓膜厚者,且以抗#膜形 才之孔壓、刖述容器之溫度及濕度中的-者以上作為 月1j述參數。 44Γ申請專利範圍第43項之基板處理裳置,其中前述控 10 1構件於4抗㈣形成條件中係控制前述基板之旋 數。 45·如申請專利範㈣44項之基板處理裝置,其中前述控 制構件更控制前述抗蝕劑溫度及抗蝕劑排出速度之任一 項。 46·如申請專利範圍第43項之基板處理裝置,其更具有一 15 肖以於前述抗钱膜形成後進行第2熱處理之構件; 而,珂述控制構件於前述第2熱處理條件中控制該第2 熱處理之溫度、時間及升降溫速度之任一項。 47·如申請專利範圍第37至46項中任—項之基板處理裝置 ,其中前述函數模型係依前述抗蝕劑每一種類而作成。 2〇 48.如申請專利範圍第38或43項之基板處理裝置,係具有 一用以形成前述抗蝕膜之抗蝕膜形成部,一用以進行前 述第1及第2熱處理之熱處理部,一用以進行前述顯影 處理之顯影處理部,及一用以於前述抗蝕膜形成部、熱 處理部及顯影處理部間進行基板遞送之輪送機構. 70 1258059 拾、申請專利範圍 作1參=函數模型更以前述輸送機構之基板輪送時間 5 10 15 20 ΤΓ板細置,—形綱膜後進行 =理而形成所需之抗㈣者,其特徵在於具有·· 一用以儲存於形成前述抗㈣時依據相關之多數 作成之函數模型mi 们用以依據前述函數模型而控制抗㈣形成 處理條件中的〗者以上條件之構件。 ' 5〇^申請專利範圍第49項之基板處理裝置,其中前述抗 、之:成係稭由令基板於容器内旋轉而形成抗蝕膜; 而’則述函數模型係以抗㈣形成時之氣μ、前述容 态之溫度及濕度中的一者以上作為前述參數。 51·如申請專利範圍第49項之基板處理裝置,其中前述控 制構件於前述抗㈣形錢件巾储㈣述基板之旋轉 數。 2·如申凊專利範圍第51項之基板處理裝置,其中前述控 制構件更控制前述抗餘劑溫度及抗姓劑排出速度之任一 項。 53_如申請專利範圍第49項之基板處理裝置,其中前述控 制構件於前述熱處理條件中控制該熱處理之溫度、時間 及升降溫速度之任一項。 54·如申請專利範圍第49至53項中任一項之基板處理裝置 ,其中前述函數模型係依前述抗蝕劑每一種類而作成。 55.如申請專利範圍第33項之基板處理裝置,其更具有一 71 1258059 拾、申請專利範圍 2檢查構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之前 、抗敍膜形成條件形成之抗蝕膜厚者; 少而Μ 4控制構件具有—抗#膜形成條件修正構件, 係用以依據前述膜厚檢查構件檢查出 炙抗蝕胰厚而補償 J返抗蝕膜形成條件者。 56·如申請專利範圍帛55項之基板處 ,,, 衣置,其中W述抗 果之形成係藉由令基板旋轉而形成抗蝕膜; 而,前述抗㈣形成條件修正構件於前述抗姓膜形成 條件中係修正前述基板之旋轉數。 10 15 57·如申請專利範圍第33項之基板處理I置,其更具有— 圖案檢查構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之前 述顯影處理條件形成之抗蝕圖案者; 而,前述控制構件具有一顯影處理條件修正構件,係 用以依據圖案檢查構件檢查出之前述抗姓圖案而修Μ 影處理條件者。 、 二如申請專利範圍帛57項之基板處理裝置,其中前述顯 :處理條件修正構件於前述顯影處理條件中係修正顯影 時間。 59·-種基板處理裝置,係於基板上形成抗㈣,並將該形 成有抗姓膜之基板遞送至曝光I置同時收受業經曝“ 基板且進行顯影處理,藉以形成所需之抗钱圖案者,其 特徵在於具有: 用以儲存於形成前述抗蝕圖案時依據相關之多數泉 數作成之函數模型之構件;及 72 1258059 拾、申請專利範圍 w用以依據前述函數模型而控制抗㈣形成條件、續 影處理條件及曝光處理條件中的i者以上條件之構件。 5 60. 如申請專利範圍第59項之基板處理裝置,其中前述控 制構件於前述顯影處理條件中係、控制顯影時間。 61. 如申請專利範圍第59項之基板處理裝置,其中前述抗 蝕膜之形成係藉由令基板旋轉而形成抗蝕膜; " 而’别述控制構件於前述抗姓膜形成條件 述基板之旋轉數。 ’、王Uj 10 6=申請專利範圍帛59項之基板處縣置,其t前# 制構件於前述曝光處理條件中係控制前述曝光量。I 63.!7請專利範圍第59項之基板處理裝置,其更具有-、厚心查構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之前 述抗姓膜形成條件形成之抗姓膜厚者; 15 前述控件具有—抗㈣形成條件修正構件, 2用以依據則述膜厚檢查構件檢查出之抗姓膜厚而修正 珂述抗蝕膜形成條件者。 64·如申請專利蔚 * 63項之基板處㈣4,其巾前述抗 ㈣之㈣係藉由令基板旋轉而形成抗餘膜; 20 @ ’前述抗_形成條件修正構件係修正 旋轉數。 申明專利乾圍苐59項之基板處理裝置,其更具有一 Θ曰—構件’係用以檢查以前述控制構件所控制之前 述顯影處理條件形成之抗I虫圖案者; ;j 11 d構件具有一顯影處理條件修正構件,係 73 ^258〇59 拾、申請專利範圍 用以依據圖案檢查構件檢查出之前述抗則案 影處理條件者。 /頌 66,如申請專利範圍第65項之基板處理 ^ , 共甲刖述顯 知处理條件修正構件於前述顯影處理條件中係 時間。 ’、> 縐衫 .如申w專利範圍第59項之基板處理裝置,其更具有— 圖案檢查構件,係用以檢查以前述控制構件所控制之緊 述曝光處理條件形成之抗蝕圖案者; J 10 15 2〇 而,前述控制構件具有一曝光處理條件修正構件,係 用以依據圖案檢查構件檢查出之前述抗蝕圖案而修正; 述曝光處理條件者。 j 队如申請專利範圍第67項之基板處理裝置,其 ^處理條件修正構件㈣料光處理條件巾係修正= 量。 $ 69· 一種基板處理方、本 ^ ',糸糟由於基板上形成抗蝕膜並進杆 顯影處理,而形成所兩 /攻所而之抗蝕圖案者,其特徵在於I 下列程序,即: 、/、有 (a)於形成前述抗蝕圖案時依據相關之多 成函數模型之程序,·及 双作 引述凾數杈型而控制抗蝕膜形成條 影處理條件中的1者以上料Mb 70.如申請專利範jfi笛^ 祀圍弟69項之基板處理方法,其令前述程 序(b )於W述顯影處 之程序。 ^件“具有-控制顯影時間 74 1258059 拾、申請專利範圍 7 1.如申凊專利範圍第69 3丞敎慝理方法,其中前述抗 "之形成係藉由令基板旋轉而形成抗钱膜; 一而,則程序(b)於前述抗钱膜形成條件中係具有 控制丽述基板旋轉數之程序。 月專利视圍乐69項之基板處理方法,其更具有下 列程序,即: 檢查以前述料(b)所控制之前述抗㈣形成 1 木形成之抗蝕膜厚之程序;及 (d)依據前述程庠卩彳 10 15 20 .,, )私一出之抗蝕膜厚而修正前 述抗蝕膜形成條件之程序。 73•如申請專利範圍第72項之美 、土扳處理方法,其中前述抗 、之t成係藉由令基板旋轉而形成抗钱膜; w而’前述料(d)於前述抗_形成條件中係修正 基板之旋轉數。 74. 如申請專利範圍第 員之基板處理方法,其更具有下 列程序,即: 1 (e )檢查以前:^ # & 王()所控制之前述顯影處理條 件形成之抗蝕圖案之程序;及 (f)依據前述程庠广、 私—出之前述抗蝕圖案而修 正_衫處理條件之程序。 75. 如申請專利範圍第 ^ 員之基板處理方法,其中前述程 序(f)於前述顯影處理 〜 1木1千T k修正顯影時間。 76·如申請專利範圍第的 ,.^ , 員中任—項之基板處理方法 其中則述函數桓型及本 , ”叮、另關珂述抗蝕圖案之線寬或抗蝕 75 1258059 拾、申請專利範圍 膜厚者。 77·如中請專利範圍第69至75項巾任—項之基板處理方法 ’其更具有-依前述抗蝕劑每一種類而作成前述函數模 型之程序。 、 78·-種基板處理方法,係至少於基板上形成抗姓膜,並將 該形成有抗㈣之基板遞送至曝光裝置同時收受業經曝 光之基板且進行顯影處理,藉以形成所需之抗㈣案: ’其特徵在於具有下列程序,即: 10 15 20 ⑴於形成冑述抗姓圖案時依據相關之多數參數作 成函數模型之程序;及 ⑴依㈣述函數制抗㈣形成條件、孽 影處理條件及曝光處理條件中的i者以上條件之程序。‘、 79.如申請專利範圍第78項之基板處理方法 列程序,即: /Ί、有下 檢查以前述程序⑴所控制之前述抗姓膜形成 木牛形成之抗蝕膜厚之程序;及 、f⑷依據前述程序(C)檢查出之抗姓膜厚而修正前 ^抗蝕膜形成條件之程序。 8〇.如申請專利範圍第乃 列程序,即: 員之基板處理方法’其更具有下 (6 )檢查以前述程序(b ) 件 L制之別逑顯影處理條 件形成之抗蝕圖案之程序;及 (f )依據前述程序(e )檢杳 正知查出之丽述抗钱圖案而修 丄纟肩衫處理條件之程序。 76 每申請專利範圍 申請專利範㈣7S項之基板處理方法,其並具有下 歹,J程序,即: r 列裎序,即: (g)檢查以前述程序( 件形成之抗侧索之程序;工制之前述曝光處理條 ,及 (h )依據前述程序(c ) a 正前述曝光處理條件之程序""查出之則述抗蝕圖案而修 77
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