TWI305932B

TWI305932B -

Info

Publication number: TWI305932B
Application number: TW095134342A
Authority: TW
Inventors: Kunie Ogata; Michio Tanaka; Hiroshi Tomita; Ryoichi Uemura
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2009-02-01
Also published as: KR20080049017A; WO2007032372A1; JP2007110079A; US20090162759A1; JP4570164B2; US7867673B2; TW200729280A; KR101072282B1

Description

1305932 ⑴ 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明是有關藉由光蝕刻微影技術在基的圖案之基板處理裝置、基板處理方法、基及記錄該程式之電腦可讀取的記錄媒體。【先前技術】 φ 在半導體裝置的製造之光鈾刻微影工程被處理基板的半導體晶圓（以下稱爲晶圓）將塗佈液的阻劑液予以塗佈形成阻劑膜之阻加熱處理塗佈處理後的晶圓之預烘烤處理（劑膜曝光成所定的圖案之曝光處理、在曝光的化學反應促進之曝後烤（Post Exposure (PEB )、及使被曝光的阻劑膜顯像之顯像圓上形成所定的阻劑圖案。 # 又，光蝕刻微影工程後，以上述阻劑圖進行去除晶圓上的下層膜、例如氧化膜之餓成所定的圖案。上述預烘烤（PAB)或曝後烤（PEB) 是以熱處理裝置來進行。在此熱處理裝置中進行加熱的熱處理板。在熱處理板中內藏有來發熱的加熱器，藉由此加熱器的發熱來將成所定温度。上述熱處理裝置之温度環境的調整是例板上形成所定板處理程式、中，是例如在上依序進行：劑塗佈處理、 PAB )、將阻後使阻劑膜内 baking )處理處理等，在晶案作爲光罩，刻處理，而形等的加熱處理具備載置晶圓例如藉由給電熱處理板調整如藉由加熱温 -5- (2) 1305932 度、加熱時間、昇降温温度等的設定來進行。由於該等的處理條件的設定會對形成於晶圓上的阻劑圖案的線寬 (CD )或側壁角度（SWA )的形成造成莫大的影響，因此必須嚴格控制。另外，所謂側壁角度（SWA )是如圖1 1 '的阻劑圖案線的剖面圖所示，爲線側壁的傾斜角0 1。爲了嚴格控制加熱時的晶圓面内的温度，熱處理裝置的熱處理板是被分割成複數的區域，在每個加熱區域中內 φ ***立的加熱器’於每個加熱區域進行温度調整。但，若全部以相同的設定温度來進行上述熱處理板的各加熱區域的温度調整，則例如因各加熱區域的熱阻抗等的不同，熱處理板上的晶圓面内的温度會有不均的情況。因此，以往是使用在熱處理板的各加熱區域設定有用以微調晶圓的面内温度之温度補正値（補償値），在熱處理板的各加熱區域的設置温度是以各温度補正値來補正熱處理温度者（參照日本國特開2001 — 143850號公報）。 # 如此，在熱處理板的各加熱區域中設定有温度補正値，使熱處理板全體形成均一温度時，可期待光蝕刻微影 _ 工程後之阻劑圖案的線寬（CD )或側壁角度（SWA )會在晶圓面内大致形成均一。但’即使在光飩刻微影工程後取得阻劑圖案的線寬 (CD )或側壁角度（SWA )均一的晶圓，若在之後的蝕刻處理中去除阻劑下的氧化膜，因爲（蝕刻）氣體流量等之蝕刻工程的處理條件的不均，在對應於上述各加熱區域的晶圓區域間’触刻處理的進行度會產生差異，會有最終的 -6 - (3) 1305932 圖案線寬（C D )或側壁角度（S W A )形成不均一的問題。【發明內容】本發明是有鑑於上述情事而硏發者，其目的是在於提供一種在光蝕刻微影工程後施以蝕刻處理的基板中，可在基板面内均一地分別形成圖案的線寬（CD )及側壁角度 (SWA )之基板處理裝置、基板處理方法、基板處理程 φ 式、及記錄該程式之電腦可讀取的記錄媒體。本發明的基板處理裝置，係實行下列一連串的處理，在上述基板形成所定的圖案之基板處理裝置，塗佈處理，其係於形成有下層膜的基板塗佈阻劑液；第一加熱處理，其係加熱處理塗佈處理後的基板；曝光處理，其係將阻劑膜曝光成所定的圖案；第二加熱處理，其係於曝光後使阻劑膜内的化學反應促進； # 顯像處理，其係使被曝光的阻劑膜顯像；及蝕刻處理；其係以顯像處理後所被形成的阻劑圖案作 . 爲光罩來去除下層膜， _ 其特徵係具備：檢查裝置，其係測定檢查在上述顯像處理後形成於上述基板的阻劑圖案的狀態，輸出第一檢查結果，且於上述蝕刻處理後測定檢查形成於上述基板的圖案的狀態，輸出第二檢查結果；記憶手段，其係記錄由上述第一檢查結果及上述第二 -7- (4) 1305932 檢查結果所求取的相關式；控制部’其係根據上述相關式，由上述蝕刻處理後的 ®案狀態的目標値來求取上述顯像處理後的圖案狀態的目標値’根據上述顯像處理後的圖案狀態的目標値與上述第一檢查結果的差分，進行在上述第一加熱處理及/或上述第二加熱處理的條件設定。另外’最好上述第一加熱處理及第二加熱處理的加熱 φ 處理條件係至少包含熱處理温度、熱處理時間及昇降温温度。若利用如此的構成，則可藉由顯像處理後與蝕刻處理後的相關關係式來求取顯像處理後的目標値，且對該等目標値之顯像處理後的圖案補正値（補償値）會作爲熱處理的補正値而反餽。藉此，在餽刻處理後，可使圖案的狀態近似於蝕刻處理後的目標値，亦即可在晶圓W面内形成均一。 φ 並且，在上述補正中，將上述顯像處理後的圖案狀態的目標値與上述第一檢査結果的差分換算成加熱處理的補正値時，只要考量至顯像處理爲止的程式條件即可，因此不必考量蝕刻處理工程的條件來作成，可使該換算處理更容易。又，較理想是具備：進行上述第一加熱處理的第一熱處理裝置、及進行上述第二加熱處理的第二熱處理裝置，上述第一熱處理裝置及上述第二熱處理裝置係分別®劃成複數的加熱區域，具有在上述複數的加熱區域上載置上述 -8- (5) (5)1305932 基板的熱處理板、及分別獨立加熱上述複數的加熱區域的加熱手段，上述檢查裝置係針對上述複數的加熱區域的各個中所被加熱處理的上述基板的各基板區域來分別測定檢査上述顯像處理後及蝕刻處理後的圖案狀態。又，最好上述控制手段係分別針對上述熱處理板的複數個加熱區域進行加熱處理的條件設定。藉由如此分別針對複數的加熱區域來進行條件設定，可形成較細的補正，而能夠提高蝕刻處理後之圖案狀態的均一精度。又，最好藉由上述檢查裝置來檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬及/或圖案的側壁角度，上述控制部係實施以圖案的線寬能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第二熱處理裝置的加熱處理的條件設定、及以圖案的側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第一熱處理裝置的加熱處理的條件設定之至少一方。或，最好藉由上述檢査裝置來檢査測定的圖案狀態爲圖案的線寬及/或圖案的側壁角度，上述控制部係實施以圖案的線寬能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第一熱處理裝置的加熱處理的條件設定、及以圖案的側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第二熱處理裝置的加熱處理的條件設定之至少一方。或，最好藉由上述檢査裝置來檢查測定的圖案狀態爲 -9 - (6) 1305932 圖案的線寬或圖案的側壁角度，上述控制部係以圖案的線寬或側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行上述第一熱處理裝置及上述第二熱處理裝置的加熱處理的條件設定。若此一來，可分別對圖案的線寬及側壁角度進行最適的條件設定、亦即補償（補正）値的設定，可在蝕刻處理後，使圖案的線寬及側壁角度分別在基板面内形成均一。 φ 又，本發明的基板處理方法，係實行下列一連串的處理，在上述基板形成所定的圖案之基板處理方法，塗佈處理，其係於形成有下層膜的基板塗佈阻劑液；第一加熱處理，其係加熱處理塗佈處理後的基板；曝光處理，其係將阻劑膜曝光成所定的圖案；第二加熱處理，其係於曝光後使阻劑膜内的化學反應促進；顯像處理，其係使被曝光的阻劑膜顯像；及 # 蝕刻處理；其係以顯像處理後所被形成的阻劑圖案作爲光罩來去除下層膜， _ 其特徵係實施下列步驟：測定檢查在上述顯像處理後形成於上述基板的阻劑圖案的狀態，輸出第一檢查結果之步驟；在上述蝕刻處理後測定檢査形成於上述基板的圖案的狀態，輸出第二檢查結果之步驟；根據由上述第一檢查結果及上述第一檢查結果所求取的相關式，由上述鈾刻處理後的圖案狀態的目標値來求取 -10- (7) (7)

1305932 上述顯像處理後的圖案狀態的目標値之步驟根據上述顯像處理後的圖案狀態的目標檢查結果的差分，以下次的處理之上述蝕亥! 基板的圖案狀態能夠在基板面内形成均一之第一加熱處理及/或上述第二加熱處理的驟。另外，最好上述第一加熱處理及第二加係至少包含熱處理温度、熱處理時間及昇降若利用如此的構成，則可藉由顯像處理後的相關關係式來求取顯像處理後的目標値標値之顯像處理後的圖案補正値（補償値）的補正値而反餽。藉此，在蝕刻處理後，可近似於蝕刻處理後的目標値，亦即可在晶圈均一。並且，在上述補正中，將上述顯像處理的目標値與上述第一檢查結果的差分換算成正値時，只要考量至顯像處理爲止的程式條不必考量蝕刻處理工程的條件來作成，可使容易。又，較理想是上述被檢查測定的圖案狀寬及/或圖案的側壁角度，在進行上述第一述第二加熱處理的條件設定之步驟中，實施能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式二加熱處理的條件設定、及以圖案的側壁角値與上述第一處理後的上述方式進行上述條件設定之步熱處理的條件温温度。後與蝕刻處理，且對該等目會作爲熱處理使圖案的狀態丨W面内形成後的圖案狀態加熱處理的補件即可，因此該換算處理更態爲圖案的線加熱處理及上以圖案的線寬進行的上述第度能夠近似於 -11 - (8) (8)1305932 上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第一加熱處理的條件設定之至少一方。或，較理想是上述被檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬及/或圖案的側壁角度，在進行上述第一加熱處理及上述第二加熱處理的條件設定之步驟中，實施以圖案的線寬能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第一加熱處理的條件設定、及以圖案的側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第二加熱處理的條件設定之至少一方。或，較理想是上述被檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬或圖案的側壁角度，在進行上述第一加熱處理及上述第二加熱處理的條件設定之步驟中，以上述圖案的線寬或圖案的側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行上述第一加熱處理及上述第二加熱處理的條件設定。若此一來，可分別對圖案的線寬及側壁角度進行最適的條件設定、亦即補償（補正）値的設定，可在蝕刻處理後’使圖案的線寬及側壁角度分別在基板面内形成均一。又，本發明的基板處理程式，其特徵係使基板處理方法在基板處理裝置中實行於電腦，該基板處理方法，係實行下列一連串的處理，在上述基板形成所定的圖案，塗佈處理，其係於形成有下層膜的基板塗佈阻劑液；第一加熱處理，其係加熱處理塗佈處理後的基板；曝光處理，其係將阻劑膜曝光成所定的圖案； -12- (9) 1305932 第二加熱處理，其係於曝光後使阻劑膜内促進；顯像處理’其係使被曝光的阻劑膜顯像；蝕刻處理；其係以顯像處理後所被形成的爲光罩來去除下層膜，且，包含下列步驟：測定檢查在上述顯像處理後形成於上述基案的狀態，輸出第一檢查結果之步驟；在上述蝕刻處理後測定檢查形成於上述基狀態，輸出第二檢查結果之步驟；根據由上述第一檢查結果及上述第二檢查的相關式’由上述蝕刻處理後的圖案狀態的目上述顯像處理後的圖案狀態的目標値之步驟；根據上述顯像處理後的圖案狀態的目標値檢查結果的差分，以下次的處理之上述蝕刻處基板的圖案狀態能夠在基板面内形成均一之方第一加熱處理及/或上述第二加熱處理的條驟。又’本發明之電腦可讀取的記錄媒體的特述基板處理程式。若利用本發明，則可取得一種在光蝕刻微以蝕刻處理的基板中，能夠在基板面内均一地案的線寬（CD)及側壁角度（SWA)之基板處板處理方法、基板處理程式、及記錄該程式之的化學反應及阻劑圖案作板的阻劑圖板的圖案的結果所求取標値來求取與上述第一理後的上述式進行上述件設定之步徵係記錄上影工程後施分別形成圖理裝置、基電腦可讀取 -13- (10) 1305932 的記錄媒體。【實施方式】以下，根據圖示的實施形態來説明有關本發明的基板處理裝置、基板處理方法、基板處理程式、及記錄該程式之電腦可讀取的記錄媒體。圖1是表示本發明的基板處理裝置之圖案形成裝置1的槪略構成平面圖。 Φ 圖1的圖案形成裝置1具備：對被處理基板的半導體晶圓進行阻劑液塗佈、加熱處理、顯像處理等的塗佈顯像裝置100、及對晶圓進行曝光處理的曝光裝置200、及在顯像處理後對基板進行所定的蝕刻處理之蝕刻裝置3 00。又，具備：在鈾刻裝置3 00的蝕刻處理後測定檢查圖案線寬（CD)或側壁角度（SWA)之檢查裝置400，且上述各裝置是藉由具備運算部（CPU )及記憶部（記憶體）的泛用電腦之控制部5 0 0來進行全體控制。 • 首先，根據圖1〜圖3來簡單説明有關塗佈顯像裝置 100。圖2是圖1的塗佈顯像裝置1〇〇的正面圖，圖3是 . 圖1的塗佈顯像裝置1 0 0的背面圖。如圖1所示，塗佈顯像裝置100係具有一體連接：卡匣站2’其係以卡匣單位來從外部搬出入例如25片的晶圓W’或對卡匣C搬出入晶圓w; 處理站3’其係將光蝕刻微影工程中單片式施以所定的處理的複數的各處理單元配置成多段；及介面部4 ’其係鄰接於該處理站3而設置，在與曝光 -14- (11) (11)1305932 裝置200之間進行晶圓w的交接；等之構成。在卡匣站2設有卡匣載置台5，該卡匣載置台5可將複數個卡匣C予以一列自由載置於X方向（圖1中的上下方向）。並且，在卡匣站2設有可沿著X方向來移動於搬送路6上的晶圓搬送體7。此晶圓搬送體7亦可自由移動於卡匣C中所被収容的晶圓w的晶圓配列方向（Z方向；鉛直方向），可對配列於X軸方向的各卡匣的晶圓W選擇性地存取。又，晶圚搬送體7可旋轉於繞Z軸的0方向，亦可對後述的處理站3側的第3處理裝置群G3所属的温調單元 60或過渡（transition)單元61進行存取。鄰接於卡匣站2的處理站3具備：複數個處理裝置被配置成多段之例如5個的處理裝置群G1〜G5。在處理站 3中，於圖1中的下側，自卡匣站2側起依次配置有第1 處理裝置群G1、第2處理裝置群G2。又，於圖1中的上側’自卡匣站2側起依次配置有第3處理裝置群G3、第4 處理裝置群G4及第5處理裝置群〇5。在第3處理裝置群G3與第4處理裝置群G4之間設有第1搬送裝置10。此第1搬送裝置1〇可對第1處理裝置群G1、第3處理裝置群G3及第4處理裝置群G4内的各處理裝置選擇性地存取搬送晶圓W。在第4處理裝置群G4與第5處理裝置群G5之間設有第2搬送裝置11。此第2搬送裝置Η可對第2處理裝置群G2、第4處理裝置群G5内的各處理裝置選擇性地存 -15 · (12) (12)1305932 取搬送晶圓W。並且，在第1處理裝置群G1中，對晶圓W供給所定的液體來進行處理的液處理裝置、例如圖2所示對晶圓W 塗佈阻劑液的阻劑塗佈處理單元（COT ) 20、21、22、及形成防止曝光處理時的光反射的反射防止膜的底面塗佈 (bottom coating)單元（BARC) 23、24會由下依序重疊成 5段。在第2處理裝置群G2中，液處理裝置、例如對晶圓 W供給顯像液來進行顯像處理的顯像處理單元（DE V ) 3 0 〜34會由下依序重疊成5段。並且，在第1處理裝置群G1及第2處理裝置群G2 的最下段分別設有用以對各處理裝置群Gl、G2内的液處理裝置供給各種處理液的化學室（CHM) 35、36。而且，如圖3所示，在第3處理裝置群G3中，温調單元（TCP) 60、用以進行晶圓 W的交接的過渡單元 (TRS) 61、在高精度的温度管理下對晶圓W進行温度調節的高精度温調單元（CPL ) 62〜64、及在高溫下加熱處理晶圓W的高温度熱處理單元（BAKE) 65〜68會依序重疊成9段。在第4處理裝置群G4中’例如高精度温調單元 (CPL ) 70、將阻劑塗佈處理後的晶圓w予以加熱處理 (第一加熱處理）的預烘烤單元（PAB /第一熱處理裝置）7 1〜74、及將顯像處理後的晶圓W予以加熱處理的後烘烤單元（POST) 75〜79會由下依序重疊成10段。 16- (13) 1305932 在第5處理裝置群G5中、將晶圓W予以熱處理的複數個熱處理裝置、例如高精度温調單元（CPL) 80〜83、將曝光後的晶圓W予以加熱處理（第二加熱處理）的複數個曝後烤單元（PEB/第二熱處理裝置）84〜89會由下依序重疊成1 〇段。並且，在第1搬送裝置10的X方向正方向側配置有複數個處理裝置，例如圖3所示用以將晶圓W疏水化處 0 理的附著（adhesive )單元（AD) 90、91、及加熱晶圓W 的加熱單元（HP) 92、93會由下依序重疊成4段。並且，在第2搬送裝置11的X方向正方向側配置有例如只對晶圓W的端緣部進行選擇性的曝光之周邊曝光單元（WEE ) 94。另外，在上述預烘烤單元（PAB ) 71〜74或曝後烤單元（PEB ) 84〜89等的各熱處理裝置中具備圖4所示那樣的熱處理板1 4 0。 # 此熱處理板1 40是如圖示那樣被區劃成複數個、例如 5個的加熱區域Rl、R2、R3、R4、R5。亦即，熱處理板 1 40是被區劃成：例如由平面來看位於中心部之圓形的加熱區域R1、及將其周圍圓弧狀4等分的加熱區域R2〜 R5。在熱處理板140的各加熱區域R1〜R5中，藉由給電來發熱的加熱器1 4 1會作爲加熱手段來個別地內藏’可對各加熱區域R1〜R5加熱。並且’各加熱區域R1〜R5的加熱器141的發熱量是藉由各熱處理裝置所具備的温度控 (14) (14)1305932 制裝置142來調整。温度控制裝置142可調整加熱器141 的發熱量來將各加熱區域R1〜R5的温度控制成所定的温度。並且，温度控制裝置142的温度設定是藉由控制部 5 00來控制。而且，在介面部4中設有：例如圖1所示移動於往X 方向延伸的搬送路4〇上的晶圓搬送體41、及緩衝卡匣 42。晶圓搬送體41可移動於Z方向且亦可旋轉於0方向，可對鄰接於介面部4的曝光裝置200、緩衝卡匣42及第5處理裝置群G5存取搬送晶圓W。又，曝光裝置200是對塗佈有阻劑液的晶圓W經由所定的光罩圖案從未圖示的曝光部來照射所定的光線者，上述曝光部是具備光源、透鏡、光纖等。曝光裝置200的曝光條件是以曝光強度、曝光時間、曝光焦点、曝光對位來決定，但該等的參數是根據來自控制部500的指令，藉由進行曝光裝置200全體的控制的控制器2 1 0來控制。藉由如此構成的塗佈顯像裝置1〇〇及曝光裝置200, 至顯像處理爲止的一連串光蝕刻微影工程是如其次那樣進行。首先，在卡匣站2中，1片的晶圓W會藉由晶圓搬送體7從收容未處理的晶圓W的卡匣C來搬送至第3處理裝置群G3的過渡單元（TRS) 61。在此，晶圓W是在進行對位後，搬送至附著單元（AD ) 90、9 1進行疏水化處理。其次，在高精度温調單元（CPL) 62〜64進行所定的 -18- (15) (15)1305932 冷卻處理，搬送至第1處理裝置群G1的阻劑塗佈處理單元（COT ) 20〜22，而對晶圓表面上進行阻劑塗佈處理。另外，從過渡裝置6 1到阻劑塗佈裝置2 0〜2 2爲止之晶圓 w的搬送是藉由第1搬送裝置10來進行。然後，晶圓w是藉由第1搬送裝置10來搬送至第4 處理裝置群G4的預烘烤單元（PAB ) 71〜74而進行所定的加熱處理、亦即預烘烤處理。所被預烘烤的晶圓W會被搬送至周邊曝光單元（WEE ) 94，在此僅晶圓W的端緣部會被曝光處理。然後，晶圓W會在高精度温調單元（CPL) 80〜83中被冷卻處理，藉由介面部4的晶圓搬送體41來一時保管於緩衝卡匣42。然後，被一時保管於緩衝卡匣42的晶圓W會藉由晶圓搬送體41來取出，交給曝光裝置200，在此進行所定的曝光處理。結束曝光處理後的晶圓W會再度經由介面部4來搬送至第5處理裝置群G5的曝後烤單元（PEB) 84〜89, 在此進行曝光後的加熱處理。其次，晶圓W會藉由第2搬送裝置11來搬送至第2 處理裝置群G2的顯像處理裝置30〜34而進行顯像處理，其次搬送至第4處理裝置群G4的後烘烤單元（POST) 75 〜79，在此進行顯像處理後的加熱處理。然後，晶圓W 會在第3處理裝置群G3的高精度温調單元（CPL) 62〜 64進行冷卻處理，·且藉由晶圓搬送體7來回到卡匣C。 -19- (16) 1305932 接著說明有關蝕刻裝置300。此蝕刻裝置300是針對塗佈顯像裝置1〇〇及曝光裝置200之光蝕刻微影工程終了後的晶圓W，以所被形成的阻劑圖案作爲光罩來進行去除晶圓上的下層膜、例如Si氧化膜之鈾刻處理。另外，在塗佈顯像裝置1〇〇之顯像處理後回到卡匝C的晶圓W，之後會藉由未圖示的搬送裝置來搬送至檢查裝置400，在此進行檢查後，搬送至蝕刻裝置300。 φ 在此蝕刻裝置300中，例如在平行平板電漿發生裝置使電漿發生而令所定的蝕刻氣體電漿化，藉此對晶圓W 進行所定的電漿處理。並且，蝕刻裝置3 00的鈾刻條件是以蝕刻時間或蝕刻氣體的組成比來決定，但上述所謂的蝕刻時間是對晶圓W 供給蝕刻氣體的時間，蝕刻氣體組成比是以蝕刻氣體的種類或量來決定。該等的參數是根據來自控制部5 00的指令，藉由進行鈾刻裝置3 0 0全體的控制的控制器3 1 0來控 # 制。接著，根據圖1、圖5、圖6來説明有關檢查裝置 . 400。圖5是槪略顯示檢查裝置的剖面圖，圖6是表示檢 . 查裝置的主要部份的剖面圖。如圖1所示，檢查裝置400是在筐體401内具備：用以搬出入例如收納晶圓W的卡匣之搬出入平台403、檢查單元4〇2、及用以在該搬出入平台403與檢查單元4〇2之間搬送晶圓W的專用輔助基板搬送手段，亦即可自由昇降’自由移動於X、Y方向，可繞鉛直軸自由旋轉的輔助 -20- (17) 1305932 臂 404 p 另外，在塗佈顯像裝置100的顯像處理後回到卡匣C 的晶圓W是藉由未圖示的搬送機構來搬送至檢查裝置400 進行檢查。並且，之後，搬送至蝕刻裝置300來進行蝕刻處理的晶圓W會再度被搬送至檢查裝置400進行檢查。被搬送至檢查裝置400的晶圓W是收納於上述搬出入平台403的卡匣。 • 上述檢查單元402，如圖5所示，在此例中爲複數個、例如2個的檢查裝置，亦即分配成測定形成於晶圓W 的圖案線寬（CD )之CD檢査裝置402a、及測定圖案的側壁角度（SWA)之SWA檢查裝置402b。上述CD檢查裝置402a、SWA檢查裝置402b是例如藉由CCD攝影機的攝像來進行上述所定的檢查者，根據圖6來說明有關該等裝置的一例。該等的檢査裝置是例如具備：具有未圖示的晶圓W Φ 搬送口的筐體4〇5、及設置於該筐體405内，將晶圓W支持於水平而可調整其方向的旋轉載置台406、及對該旋轉載置台406上的晶圓W進行攝影之可移動於χ、γ、Ζ方向的CCD攝影機407 '及照明手段408。然後，使用資料處理部的電腦409等來解析由CCD攝影機407所取得的晶圓W的畫像，藉此進行檢查。上述電腦409具有控制CCD攝影機407的移動之機能、或將測定資料傳送至控制部500的機能。另外，亦可固定CCD攝影機407，而使晶圓W的載置台406側能夠 -21 - (18) 1305932 移動於X、Y、Z方向。上述構成中，在CD檢查裝置4〇2a中’電腦4〇9會據所取得的畫像，針對例如圖7所示之晶圓w的所定 . 數區域（基板區域）A1〜A5分別算出圖8所示之光蝕微影工程後的圖案線剖面圖的TCD (上底寬）及BCD ( 底寬）的値、及圖案厚度的値，且將其結果傳送至控制 500 〇 # 另外，圖7所示之晶圓W的區域A1〜A5是分別對於圖4所示之預供烤單元（PAB ) 7 1〜74或曝後烤單 (PEB ) 84〜89所具備之熱處理板M0的加熱區域R1 R5之區域。並且，在SWA檢查裝置40 2b中，由在CD檢查裝 402a所求得的TCD及BCD以及圖案厚度的値，根據（ 1)的關係來分別算出圖7之晶圓W的區域A1〜A5的壁角度0 1，且將其結果傳送至控制部500。 • 〔數1〕

Tan0 1=】圖案_……（式i) ' -x(BCD-TCD) 另外，如上述，在檢查裝置400中求取光鈾刻微影程後及鈾刻處理後之圖案的線寬（CD )及側壁角 (SWA )。以下，爲了區別光蝕刻微影工程後的檢查結 (第一檢查結果）及蝕刻工程後的檢查結果（第二檢查果）’而以C D p來表示光蝕刻微影工程後的圖案線寬，根複刻下部應元 /"«w 置式側工度果結以 -22- (19) 1305932 S WAp來表示側壁角度，以cde來表示蝕刻處理後的圖案線寬，以S W A e來表示側壁角度。並且’控制部500是如圖1所示藉由進行程式的實行或各種運算等的運算部501及記憶手段502等來構成。在記憶手段5 02中記錄有：用以進行包含一連串的光鈾刻微影工程的圖案形成處理之程式P、及用以導出熱處理的補正値（補償値）之副程式S P、及後述的參照表T、及其他設定有處理條件的複數個處理方法（recipe)資料等。另外’在副程式SP中含有表示光蝕刻微影工程後的cDp及 SWAp與蝕刻處理後的CDe及SWAe的關係之相關式。另外，在控制部500中，記錄有程式P、副程式Sp 等的記憶手段502可爲硬碟、非揮發記憶體、可插拔的記錄媒體（例如光碟、記憶卡）等的其中任一記錄媒體。取得來自上述檢查單元402的測定結果之控制部500 是分別對於針對晶圓W的各區域A 1〜A5所測定的圖案線寬（CD )及側壁角度（SWA )來實行上述副程式SP，藉此分別求取與光蝕刻微影工程後的目標圖案線寬（目標 CDp )、目標側壁角度（目標SWAp)的差分AACDp、 △ SWAp，根據該等來求取温度補償値等的各補正値。另外，在檢查單元402所測定的圖案線寬（CDp、 CDe)、或目標圖案線寬（目標CDp)等雖可適用TCD及 BCD的其中任一方，但在本實施形態中是適用BCD來進行説明。由上述差分△ CDp及△ SWAp來求取温度補償値等的 -23- (20) (20)1305932 各補正値之方法，是例如在控制部500中使用記錄於記憶手段5 02之圖9所示那樣的參照表T。在此參照表T中，對上述差分ACDp及△ SWAp之最適的温度補償値等之加熱處理條件的各補正値（補償値）是分別針對預烘烤單元（PAB ) 71〜74或曝後烤單元 (PEB) 84〜89的各加熱區域R1〜R5來預定。另外，加熱處理的條件是至少包含熱處理温度、熱處理時間、及昇降温温度。亦即，藉由適用該等補償値，可在光蝕刻微影工程後的晶圓W的各區域A1〜A5中分別取得近似目標圖案線寬 (目標CDp )及目標側壁角度（目標SWAp )的阻劑圖案。另外，根據上述△ CDp之温度補償値等的各補正値 (補償値）對預烘烤單元（PAB ) 71〜74適用時，根據 △ SWAp之温度補償値等的各補正値（補償値）對曝後烤單元（PEB ) 84〜89適用。或者，相反的根據ACDp之温度補償値等的各補正値 (補償値）對曝後烤單元（PEB) 84〜89適用時，根據 △ SWAp之温度補償値等的各補正値（補償値）對預烘烤單元（PAB ) 7 1〜74適用。如此一來.，可分別對光蝕刻微影工程後之圖案的線寬 (CDP)及側壁角度（SWAp)進行用以使近似於目標値的最適補償（補正）値的設定，在之後的蝕刻處理後，可使圖案的線寬（CDe)及側壁角度（SWAe)分別在晶圓面内 -24- (21) 1305932 形成均一。接著’根據圖10的流程圖來説明有關上述那樣的圖案形成裝置1之熱處理條件的補正控制。首先，程式P會被實行，開始光蝕刻微影工程 1 〇的步驟s 1 )。光蝕刻微影工程終了後，一旦阻劑圖案被形成，圓w會被搬送至檢査裝置400，在此測定圖案 (CDp )及側壁角度（SWAP )(圖10的步驟S2) 且，所被測定的資料會輸出至控制部500。其次’晶圓W會被搬送至蝕刻裝置300，施以蝕理（圖1 0的步驟S 3 )。然後’晶圓W會再度被搬送至檢查裝置400，在定圖案線寬（CDe)及側壁角度（sWAe)(圖10的 S4)。並且，所被測定的資料會輸出至控制部500。在控制部500的運算部501中，是在晶圓W的域 A1〜A5中算出蝕刻處理後的目標圖案線寬（ CDe )及目標側壁角度（目標SWAe )、以及在上述 S4所被測定的Cde與SWAe的差分△ CDe、△ SWAe 1 〇的步驟S 5 )。然後，在步驟S 6針對在上述步驟S 5所求取的各的差分ACDe、ASWAe，判斷是否位於CD或SWA 圓 W面内大致形成均一的規格（spec)内，若在規： (Yes )，則在下次的光鈾刻微影工程中不進行補正。另一方面，在步驟S6中，當區域A1〜A5的任構成 (圖則晶線寬。並刻處此測步驟各區目標步驟 (圖區域在晶格内何一 -25- (22) 1305932 個中存在上述規格外的△ CDe、ASWAe時（No )，針對該區域在下次的光蝕刻微影工程中進行補正來求取熱處理的各補正値（補償値）。在上述各補正値（補償値）的導出中，是在程式P之中實行上述副程式SP。然後，在此副程式SP使用記憶手段5 02中所被記錄的相關式1。此相關式1是預先顯示光蝕刻微影工程後的圖案線寬 (CDp )及側壁角度（SWAp )與蝕刻處理後的圖案線寬 (CDe )及側壁角度（S WAe )之間的相關關係，例如以下的式子所示。〔數2〕 CDe = axCDp + bxSWAp + cxTH ......(相關式 1) [式中，a、b、c爲係數，TH爲被蝕刻層的膜厚] 若副程式SP被實行，則首先由此相關式1來求取光飩刻微影工程後的目標圖案線寬（目標CDp)及目標側壁角度（目標SWAp )(圖10的步驟S7)。另外’在此所被求取的光鈾刻微影工程後的目標値未必在晶圓W的各區域A 1〜A 5間形成均一的値。然後，算出目標CDp及目標SWAp、以及在步驟S2 所測定的CDp及SWAp的差分ACDp及ASWAp (圖10的步驟S8 )。其次，根據差分△ CDp及△ SWAp，由參照表τ來分 -26- (23) 1305932 別算出温度補償値等的各補正値（補償値；例如' △ PAB 温度ΛΡΕΒ温度）（圖10的步驟S9)。在此，判斷上述所被導出的各補正値（補償値）是否在預烘烤單元（PAB) 71〜74、曝後烤單元（PEB) 84〜 89中可作爲補償値設定的範圍的値（圖10的步驟 S 1 Ο )。然後，在步驟S10若爲可作爲補償値設定的範圍的値 (Yes)，則藉由副程式SP，各補正値會作爲參數來輸出至温度控制裝置142’程式終了。另外，在熱處理板140 的各加熱區域R1〜R5中，根據所被反餽的各補正値（補償値）來變更温度設定等（圖10的步驟S11)。藉此，在下次的光蝕刻微影工程後，在晶圓W的各區域 A1〜A5中，可使圖案線寬（CDp )及側壁角度 (SWAp )近似於各個的目標CDp及目標SWAp，在被施以之後的蝕刻處理的晶圓W中，可使圖案線寬（CDe )及側壁角度（SWAe )在各區域A1〜A5間形成均一。另外，在步驟S10中，若上述所被導出的各補正値 (補償値）在預烘烤單元（PAB ) 71〜74、曝後烤單元 (PEB ) 84〜89中不是可作爲補償値設定的範圍的値 (No)時，則會例如發出警報來予以警告（圖1〇的步驟 S 12 )。若如以上那樣利用本發明的實施形態，則有關圖案線寬（CD )及側壁角度（SWA )，可藉由光蝕刻微影工程後與蝕刻處理後的相關關係式來求取光蝕刻微影工程後的目 -27- (24) 1305932 標CD及目標SWA，且對該等目標値之光蝕刻微影工程後的圖案補正値（補償値）會作爲熱處理的補正値來反餽。藉此，在蝕刻處理後，可使圖案線寬（CD )及側壁角度 (SWA )在晶圓W面内形成均一。並且，在上述補正中，用以由△ CDp、△ SWAp來換算成温度等的補償値之參照表T只要考量光鈾刻微影工程的程式條件來作成即可，因此不必考量蝕刻處理工程的條件來作成，可使該作成更容易。以上説明的實施形態是爲了明確本發明的技術内容者，本發明並非限於這樣的具體例，可在本發明的技術思想及申請專利範圍所述的範圍內實施各種的變更。例如，在上述實施形態中，雖是說明有關分別對光蝕刻微影工程後的圖案線寬（CDp)及側壁角度（SWAp)進行用以使近似於目標値之最適補正値（補償値）的設定，在之後的鈾刻處理後，使圖案的線寬（C D e )及側壁角度 (SWAe )分別在晶圓面内形成均一的例子，但本發明並非限於此例。例如’藉由光蝕刻微影工程後與蝕刻處理後的相關關係式來求取光蝕刻微影工程後的目標CD，且只想針對對該目標値的光蝕刻微影工程後的圖案的線寬（CD )來進行最適的補正値（補償値）的設定時只要如其次那樣進行即可。亦即，只將根據△ CDp之温度補償値等的各補正値 (補償値）控制成適用於預烘烤單元（PAB ) 7 1〜74、或 -28- (25) (25)1305932 曝後烤單元（PEB) 84〜89的至少一方。如此一來，在之 &的蝕刻處理中，可使圖案的線寬（CDe )在晶圓面内形成均一。又，例如藉由光蝕刻微影工程後與蝕刻處理後的相關關係式來求取光蝕刻微影工程後的目標SWA，且只想針對胃該目標値的光蝕刻微影工程後的圖案的側壁角度 (SWA)來進行最適的補正値（補償値）的設定時亦只要同様地如其次那樣進行即可。亦即，只將根據△ SWAp之温度補償値等的各補正値 (補償値）控制成適用於預烘烤單元（PAB ) 71〜74、或曝後烤單元（PEB) 84〜89的至少一方。如此一來，在之後的蝕刻處理後，可使圖案的側壁角度（SWAe )在晶圓面内形成均一。又，上述實施形態中，熱處理板140的加熱區域是分割成R1〜R5的5個區域，所對應的晶圓區域（基板區域）亦爲A1〜A5的5個區域，但並非限於此，例如可分割成更多的區域。又，上述實施形態中，如圖1所示是形成使檢查裝置 400及控制部500分別對塗佈顯像裝置100獨立的配置構成。但，並非限於該形態，亦可因應所需在塗佈顯像裝置 100中裝入檢查裝置400及控制部500的構成。若爲如此的構成，則可縮小配置於無塵室内的裝置所佔據的面積 (footprint)。又，上述實施形態中，被處理基板是以半導體晶圓爲 -29- (26) 1305932 例，但本發明的基板並非限於半導體晶圓，亦可爲LCD 基板、CD基板、玻璃基板、光罩、印刷基板等。〔產業上的利用可能性〕本發明是例如可適用於在半導體晶圓等的基板藉由光蝕刻微影技術來形成所定的圖案之圖案形成裝置，可良好地適用於半導體製造業界、電子裝置製造業界等。【圖式簡單說明】圖1是表示作爲本發明的基板處理裝置之圖案形成裝置的槪略構成平面圖。圖2是表示圖1之塗佈顯像裝置的正面圖。圖3是表示圖1之塗佈顯像裝置的背面圖。圖4是槪略顯示圖1之塗佈顯像裝置的熱處理裝置所具備的熱處理板的構成。 • 圖5是槪略顯示圖1之圖案形成裝置所具備的檢查裝置的剖面圖。 . 圖6是表示檢查裝置的主要部份的剖面圖。 . 圖7是表示分別對應於熱處理板的加熱區域之晶圓的各區域。圖8是用以說明算出側壁角度之式的圖。圖9是表示記錄補償値的參照表之例。圖1〇是表示圖案形成裝置之熱處理條件的補正控制的流程圖。 •30- (27) 1305932 圖1 1是用以說明側壁角度的圖。【主要元件符號說明】 1 :圖案形成裝置 2 :卡匣站 3 :處理站 4 :介面部 • 5 :卡匣載置台 6 :搬送路 7 :晶圓搬送體 20、21、22:阻劑塗佈處理單元（COT) 23、24 :底面塗佈單元（BARC ) 30〜34:顯像處理單元（DEV) 35、36:化學室（CHM) 4 1 :晶圓搬送體 _ 42 :緩衝卡匣 60:温調單元（TCP) . 61 :過渡單元（TRS ) . 62〜64 :高精度温調單元（CPL) 65〜68:高温度熱處理單元（BAKE) 70 :高精度温調單元（CPL) 71〜74 :預烘烤單元（PAB/第一熱處理裝置） 75〜79:後烘烤單元（POST) 80〜83:高精度温調單元（CPL) -31 - (28) 1305932 84〜89:曝後烤單元單元（PEB/第二熱處理裝置） 90、91 :附著單元（AD ) 92、93 :力口熱單元（HP ) 94 :周邊曝光單元（WEE ) 1〇〇 :塗佈顯像裝置 140 :熱處理板 1 4 1 :加熱器 φ 142 :温度控制裝置 200 :曝光裝置 2 1 〇 :控制器 3 0 0 :蝕刻裝置 400 :檢査裝置 40 1 :筐體 402 :檢査單元 40 2a ： CD檢査裝置 Φ 402b : SWA檢査裝置 403 :搬出入平台 , 404 :輔助臂 . 405 :筐體 406 :旋轉載置台 407 : CCD攝影機 408 :照明手段 4 0 9 :電腦 500 :控制部 -32- 1305932 (29) 501 :運算部 502 :記憶手段 P :程式 SP :副程式 T :參照表 G1〜G5 :處理裝置群 CD :圖案線寬 # SWA :側壁角度 W :晶圓 C :卡匣 R2〜R5 :加熱區域

Claims

1305932 ⑴ 十、申請專利範面 1· 一種基板處理裝置，係實行下列一連串的處理，在基板形成所定的圖案之基板處理裝置，塗佈處理，其係於形成有下層膜的基板塗佈阻劑液；第一加熱處理，其係加熱處理塗佈處理後的基板；曝光處理，其係將阻劑膜曝光成所定的圖案；第二加熱處理，其係於曝光後使阻劑膜内的化學反應促進；顯像處理，其係使被曝光的阻劑膜顯像；及蝕刻處理；其係以顯像處理後所被形成的阻劑圖案作爲光罩來去除下層膜，其特徵係具備：檢查裝置，其係測定檢查上述顯像處理後形成於上述基板的阻劑圖案的狀態，輸出第一檢查結果，且於上述蝕刻處理後測定檢查形成於上述基板的圖案的狀態，輸出第二檢查結果；記憶手段，其係記錄由上述第一檢查結果及上述第二檢查結果所求取的相關式；控制部，其係根據上述相關式，由上述鈾刻處理後的圖案狀態的目標値來求取上述顯像處理後的圖案狀態的目標値，根據上述顯像處理後的圖案狀態的目標値與上述第一檢査結果的差分，進行在上述第一加熱處理及/或上述第二加熱處理的條件設定。 2·如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，具 -34- (2) 1305932 備：進行上述第一加熱處理的第一熱處理裝置、及進行上述第二加熱處理的第二熱處理裝置，上述第一熱處理裝置及上述第二熱處理裝置係分別區，劃成複數的加熱區域，具有在上述複數的加熱區域上載置上述基板的熱處理板、及分別獨立加熱上述複數的加熱區域的加熱手段，上述檢查裝置係針對上述複數的加熱區域的各個中所 # 被加熱處理的上述基板的各基板區域來分別測定檢查上述顯像處理後及蝕刻處理後的圖案狀態。 3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述控制手段係分別針對上述熱處理板的複數加熱區域來進行加熱處理的條件設定。 4. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，藉由上述檢查裝置來檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬及/ 或圖案的側壁角度， • 上述控制部係實施：以圖案的線寬能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第二熱處理裝置的加 . 熱處理的條件設定、及以圖案的側壁角度能夠近似於上述 . 顯像處理後的目標値之方式進行的上述第一熱處理裝置的加熱處理的條件設定之至少一方。 5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置’其中，藉由上述檢查裝置來檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬及/ 或圖案的側壁角度，上述控制部係實施：以圖案的線寬能夠近似於上述顯 • 35 - 1305932 ⑶ 像處理後的目標値之方式進行的上述第一熱處理裝置自勺％熱處理的條件設定、及以圖案的側壁角度能夠近似於上^ 顯像處理後的目標値之方式進行的上述第二熱處理裝置白勺加熱處理的條件設定之至少一方。 6.如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，藉由上述檢查裝置來檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬或® 案的側壁角度， • 上述控制部係以圖案的線寬或側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行上述第一熱處理裝置及上述第二熱處理裝置的加熱處理的條件設定。 7·如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述第一加熱處理及第二加熱處理的加熱處理條件係至少包含熱處理温度、熱處理時間及昇降温温度。 8 . —種基板處理方法，係實行下列一連串的處理，在基板形成所定的圖案之基板處理方法， ® 塗佈處理，其係於形成有下層膜的基板塗佈阻劑液；第一加熱處理，其係加熱處理塗佈處理後的基板； -曝光處理，其係將阻劑膜曝光成所定的圖案； . 第二加熱處理，其係於曝光後使阻劑膜内的化學反應促進；顯像處理，其係使被曝光的阻劑膜顯像；及蝕刻處理；其係以顯像處理後所被形成的阻劑圖案作爲光罩來去除下層膜，其特徵係實施下列步驟： -36- (4) 1305932 在上述顯像處理後測定檢查形成於上述基板的阻劑圖案的狀態，輸出第一檢查結果之步驟；測定檢查在上述蝕刻處理後形成於上述基板的圖案的 .狀態，輸出第二檢查結果之步驟；根據由上述第一檢查結果及上述第二檢查結果所求取的相關式，由上述蝕刻處理後的圖案狀態的目標値來求取上述顯像處理後的圖案狀態的目標値之步驟； • 根據上述顯像處理後的圖案狀態的目標値與上述第一檢查結果的差分，以下次的處理之上述蝕刻處理後的上述基板的圖案狀態能夠在基板面内形成均一之方式進行上述第一加熱處理及/或上述第二加熱處理的條件設定之步驟。 9. 如申請專利範圍第8項之基板處理方法，其中，上述被檢査測定的圖案狀態爲圖案的線寬及/或圖案的側壁角度， ® 在進行上述第一加熱處理及上述第二加熱處理的條件設定之步驟中，實施以圖案的線寬能夠近似於上述顯像處 . 理後的目標値之方式進行的上述第二加熱處理的條件設，定、及以圖案的側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第一加熱處理的條件設定之至少一方。 10. 如申請專利範圍第8項之基板處理方法，其中，上述被檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬及/或圖案的側壁角度， -37- (5) (5)1305932 在進行上述第一加熱處理及上述第二加熱處理的條件設定之步驟中’實施以圖案的線寬能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第一加熱處理的條件設定、及以圖案的側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行的上述第二加熱處理的條件設定之至少一方。 1 1 .如申請專利範圍第8項之基板處理方法，其中，上述被檢查測定的圖案狀態爲圖案的線寬或圖案的側壁角度，在進行上述第一加熱處理及上述第二加熱處理的條件設定之步驟中，以上述圖案的線寬或圖案的側壁角度能夠近似於上述顯像處理後的目標値之方式進行上述第一加熱處理及上述第二加熱處理的條件設定。 1 2 ·如申請專利範圔第8項之基板處理方法，其中，上述第一加熱處理及第二加熱處理的條件係至少包含熱處理温度、熱處理時間及昇降温温度。 I3·—種基板處理程式，其特徵係使基板處理方法在基板處理裝置中實行於電腦，該基板處理方法，係實行下列一連串的處理，在基板形成所定的圖案，塗佈處理，其係於形成有下層膜的基板塗佈阻劑液；第一加熱處理，其係加熱處理塗佈處理後的基板；曝光處理，其係將阻劑膜曝光成所定的圖案；第二加熱處理，其係於曝光後使阻劑膜内的化學反應 -38- (6) 1305932 促進；顯像處理’其係使被曝光的阻劑膜顯像；及蝕刻處理；其係以顯像處理後所被形成的阻劑圖案作爲光罩來去除下層膜，且’包含下列步驟：測定檢查在上述顯像處理後形成於上述基板的阻劑圖案的狀態’輸出第一檢查結果之步驟； # 在上述蝕刻處理後測定檢查形成於上述基板的圖案的狀態，輸出第二檢查結果之步驟；根據由上述第一檢查結果及上述第二檢查結果所求取的相關式，由上述蝕刻處理後的圖案狀態的目標値來求取上述顯像處理後的圖案狀態的目標値之步驟；根據上述顯像處理後的圖案狀態的目標値與上述第一檢查結果的差分，以下次的處理之上述蝕刻處理後的上述基板的圖案狀態能夠在基板面内形成均一之方式進行上述 ^ 第一加熱處理及/或上述第二加熱處理的條件設定之步驟。 . 14. 一種電腦可讀取的記錄媒體，其特徵係記錄申請 . 專利範圍第1 3項所記載的基板處理程式。 -39-