JP5065082B2 - 基板の処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム - Google Patents

Description

本発明は、被処理膜が形成された基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する基板の処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システムに関する。

例えば半導体デバイスの製造工程では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などを順次行うフォトリソグラフィー処理が行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。このレジストパターンをマスクとして、ウェハ上の被処理膜、例えばＳｉＯ_２膜上のＰｏｌｙ−Ｓｉ膜のエッチング処理が行われ、その後レジスト膜の除去処理などが行われて、被処理膜に所定のパターンが形成される。

上述したレジストパターンは、下地の被処理膜のパターン形状を定めるものであり、厳格な寸法で形成する必要がある。このため、例えば初めに検査用のウェハ上にフォトリソグラフィー処理を行ってウェハの被処理膜上にレジストパターンを形成し、そのレジストパターンの線幅などの寸法を測定する。以後、その寸法測定結果に基づいて、ウェハに対して行われるフォトリソグラフィー処理の各種処理条件を補正して、レジストパターンの寸法の適正化を図ることが提案されている（特許文献１）。

特開２００６−２２８８１６号公報

しかしながら、例えばウェハを連続処理する場合、エッチング処理後に形成される被処理膜のパターンの寸法にのみ影響するパラメータが経時的に変化することがある。この場合、上述したようにフォトリソグラフィー処理後のレジストパターンを適正化することができても、被処理膜のパターンをウェハ毎に所定の寸法に形成することが困難であった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理膜のパターンを基板毎に所定の寸法に形成することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、被処理膜が形成された基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する基板の処理方法であって、基板の初期条件として、基板上の被処理膜の膜厚、被処理膜の屈折率、被処理膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかを測定する第１の工程と、前記初期条件の測定結果に基づいて、予め求められた初期条件と被処理膜のパターンの寸法との第１の関係から、所定の処理後の被処理膜のパターンの寸法を推定する第２の工程と、前記パターンの寸法の推定結果に基づいて、予め求められた所定の処理の処理条件と被処理膜のパターンの寸法との第２の関係から、所定の処理の処理条件の補正値を求める第３の工程と、前記補正値に基づいて、所定の処理の処理条件を補正する第４の工程と、前記補正された処理条件で基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する第５の工程と、を有することを特徴としている。

発明者らが調べたところ、基板を連続処理して各基板の被処理膜にパターンを形成する場合に、被処理膜のパターンを基板毎に所定の寸法にできない原因は、所定の処理前の被処理膜の膜厚や光の屈折率（以下、「ｎ値」という。）及び光の吸収係数（以下、「ｋ値」という。）、又は基板の反り量が経時的に変化しているためであることが分かった。そこで、本発明によれば、先ず、所定の処理前の被処理膜の膜厚、ｎ値、ｋ値、又は基板の反り量のいずれかの初期条件を測定するので、この初期条件の測定結果と第１の関係から所定の処理後の被処理膜のパターンを推定することができ、このパターン推定結果に基づいて、第２の関係から所定の処理の処理条件の補正値を求めることができる。そして、この補正値に基づいて所定の処理の処理条件を補正した後、補正された処理条件で基板に所定の処理を行うので、基板上の被処理膜に所定の寸法のパターンを形成することができる。したがって、基板を連続して処理する場合でも、このように基板の初期条件に応じて基板毎に所定の処理の処理条件を補正することができ、被処理膜のパターンを基板毎に所定の寸法に形成することができる。

前記第５の工程において、前記被処理膜上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー処理と、前記レジストパターンをマスクとして前記被処理膜に所定のパターンを形成するエッチング処理とが行われ、前記第４の工程において処理条件が補正される所定の処理は、前記フォトリソグラフィー処理中の露光処理後であって現像処理前に行われる加熱処理であってもよい。また、前記第４の工程において処理条件が補正される所定の処理は、前記フォトリソグラフィー処理中のレジスト塗布処理後であって露光処理前に行われる加熱処理であってもよく、また前記エッチング処理であってもよい。

前記第５の工程において、前記被処理膜のパターンの寸法を測定し、前記第５の工程で測定した被処理膜パターンの寸法と前記第１の工程において測定した初期条件を用いて、前記第１の関係を補正し、前記第５の工程で測定した被処理膜のパターンの寸法と前記４の工程において補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正してもよい。

前記第５の工程において、前記被処理膜上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー処理と、前記レジストパターンをマスクとして前記被処理膜に所定のパターンを形成するエッチング処理とが行われ、前記第１の関係は、初期条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であり、前記第２の関係は、所定の処理の処理条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であってもよい。この場合、前記第５の工程において、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法を測定し、前記第５の工程で測定した被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差と、前記第１の工程において測定した初期条件を用いて、前記第１の関係を補正し、前記第５の工程で測定した被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差と、前記４の工程において補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正してもよい。

前記第１の工程が行われる前の基板には、前記被処理膜の下地膜がさらに形成され、前記初期条件は、被処理膜及び下地膜の膜厚、被処理膜及び下地膜の屈折率、被処理膜及び下地膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかであってもよい。

別な観点による本発明によれば、前記基板の処理方法を基板処理システムによって実行させるために、当該基板処理システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。

また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。

さらに別な観点による本発明は、被処理膜が形成された基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する基板処理システムであって、基板の初期条件として、基板上の被処理膜の膜厚、被処理膜の屈折率、被処理膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかを測定する測定装置と、前記測定装置において前記初期条件の測定後、基板にフォトリソグラフィー処理を行い、当該基板の被処理膜上にレジストパターンを形成する塗布現像処理装置と、前記レジストパターンをマスクとして、前記被処理膜を所定のパターンにエッチングするエッチング処理装置と、初期条件と被処理膜のパターンの寸法との第１の関係と、所定の処理の処理条件と被処理膜のパターンの寸法との第２の関係とを有する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記測定装置における初期条件の測定結果に基づいて、前記第１の関係から、エッチング処理後の被処理膜のパターンの寸法を推定し、前記パターンの寸法の推定結果に基づいて、前記第２の関係から、前記フォトリソグラフィー処理又はエッチング処理中の所定の処理の処理条件を補正することを特徴としている。

前記制御装置において処理条件が補正される所定の処理は、前記塗布現像処理装置において、露光処理後であって現像処理前に行われる加熱処理であってもよい。また、当該所定の処理は、前記塗布現像処理装置において、レジスト塗布処理後であって露光処理前に行われる加熱処理であってもよく、また前記エッチング処理装置において行われるエッチング処理であってもよい。

前記エッチング処理装置において形成された被処理膜のパターンの寸法を測定するパターン寸法測定装置をさらに有し、前記制御装置は、前記パターン寸法測定装置におけるパターンの寸法の測定結果と前記測定装置における初期条件の測定結果を用いて、前記第１の関係を補正し、前記パターン寸法測定装置におけるパターンの寸法の測定結果と前記制御装置で補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正してもよい。

前記第１の関係は、初期条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であり、前記第２の関係は、所定の処理の処理条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であってもよい。この場合、前記エッチング処理装置において形成された被処理膜のパターンの寸法を測定するパターン寸法測定装置と、前記塗布現像処理装置において形成されたレジストパターンの寸法を測定する他のパターン寸法装置とをさらに有し、前記制御装置は、前記パターン寸法装置における被処理膜のパターンの寸法の測定結果と前記他のパターン寸法装置におけるレジストパターンの寸法の測定結果の寸法差と、前記測定装置における初期条件の測定結果を用いて、前記第１の関係を補正し、前記パターン寸法装置における被処理膜のパターンの寸法の測定結果と前記他のパターン寸法装置におけるレジストパターンの寸法の測定結果の寸法差と、前記制御装置で補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正してもよい。

前記測定装置で初期条件を測定する前の基板には、前記被処理膜の下地膜がさらに形成され、前記初期条件は、被処理膜及び下地膜の膜厚、被処理膜及び下地膜の屈折率、被処理膜及び下地膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかであってもよい。

本発明によれば、基板の初期条件に応じて基板毎に所定の処理の処理条件を補正することができ、被処理膜のパターンの寸法を基板毎に所定の寸法に形成することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基板処理システム１の構成の概略を示す平面図である。なお、本実施の形態においては、図２に示すようにウェハＷ上に予め被処理膜Ｆ及びその下地膜Ｇが形成されている。被処理膜Ｆは例えばＰｏｌｙ−Ｓｉ膜であり、下地膜Ｇは例えばＳｉＯ_２膜である。

基板処理システム１は、図１に示すように後述するウェハＷの初期条件を測定する測定装置２と、ウェハＷにフォトリソグラフィー処理を行う塗布現像処理装置３と、ウェハＷ上の被処理膜Ｆにエッチング処理を行うエッチング処理装置４と、を有している。

測定装置２は、図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から測定装置２に対して搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション１０と、ウェハＷに対し所定の検査を行う検査ステーション１１とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション１０では、複数のカセットＣを一列に載置自在になっている。カセットステーション１０には、搬送路１２上をＸ方向に沿って移動可能なウェハ搬送体１３が設けられている。ウェハ搬送体１３は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（鉛直方向）にも移動自在であり、カセットＣ内に上下方向に配列されたウェハＷに対して選択的にアクセスできる。ウェハ搬送体１３は、鉛直方向の軸周りに回転可能であり、後述する検査ステーション５００側の膜測定装置２０と反り測定装置２１に対してもアクセスできる。

検査ステーション１１は、ウェハＷ上の被処理膜Ｆ及びその下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値などを測定する膜測定装置２０と、ウェハＷの反り量を測定する反り測定装置２１を有している。なお、被処理膜Ｆ及び下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値、ウェハＷの反り量をウェハＷの初期条件という。

膜測定装置２０は、図３に示すようにその内部にウェハＷを水平に保持するチャック３０と、光干渉式測定計３１を有している。チャック３０は、ステージ３２に設置され、水平方向の２次元方向に移動できる。光干渉式測定計３１は、ウェハＷに対して光を照射し、その反射光を受光するプローブ３３と、当該プローブ３３の受光情報に基づいてウェハＷ上の被処理膜Ｆ及び下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値を測定する測定部３４を有している。プローブ３３に対してウェハＷを相対的に移動させることによって、ウェハ面内の複数領域、例えば図４に示すような各ウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５の処理膜及び下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値を測定することができる。なお、このウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５は、後述する塗布現像処理装置３のポストエクスポージャーベーキング装置１７４〜１７９（以下、「ＰＥＢ装置」という。）の熱板領域Ｒ_１〜Ｒ_５に対応している。また、膜厚、ｎ値、ｋ値の測定結果は、後述する制御装置４００に出力される。

反り測定装置２１は、図５に示すようにその内部にウェハＷを載置する載置台４０を有している。載置台４０は、例えば反り測定装置２１の側壁２１ａに固定された載置台支持部４１によって、水平に設置されている。載置台４０の載置面上には、ウェハＷを支持する複数の支持ピン４２が設けられている。載置台４０の下方には、当該載置台４０を貫通して昇降自在の昇降ピン４３が複数設けられている。昇降ピン４３には、ブラケット４４を介して駆動機構４５が設けられ、この駆動機構４５の作動により昇降ピン４３が昇降する。

載置台４０の上方には、例えば２つのレーザ変位計４６、４７が、変位計支持部４８によって側壁２１ａに固定されて設けられている。レーザ変位計４６はウェハＷの中心部寄りの上方に、レーザ変位計４７がウェハＷの外周部寄りの上方に設けられている。これらのレーザ変位計４６、４７は、ウェハＷの表面との距離を測定できる。そして、各レーザ変位計４６、４７の測定結果は測定部４９に出力され、例えば上述したウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５毎にウェハＷの反り量等が測定される。このウェハＷの反り量は、例えば後述する制御装置４００に出力される。

塗布現像処理装置３は、図６に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理装置３に対して搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション１００と、フォトリソグラフィー処理の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理ステーション１０１と、この処理ステーション１０１に隣接して設けられている露光装置１０２との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイスステーション１０３とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション１００には、カセット載置台１０４が設けられ、当該カセット載置台１０４は、複数のカセットＣをＸ方向（図６中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション１００には、搬送路１０５上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体１０６が設けられている。ウェハ搬送体１０６は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセス可能である。

ウェハ搬送体１０６は、Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション１０１側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温度調節装置１５０やウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置１５１に対してもアクセス可能である。

カセットステーション１００に隣接する処理ステーション１０１は、複数の処理装置が多段に配置された、例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を有している。処理ステーション１０１のＸ方向負方向（図６中の下方向）側には、カセットステーション１００側から第１の処理装置群Ｇ１、第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション１０１のＸ方向正方向（図６中の上方向）側には、カセットステーション１００側から第３の処理装置群Ｇ３、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には、第１の搬送装置１０７が設けられている。第１の搬送装置１０７は、第１の処理装置群Ｇ１、第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には、第２の搬送装置１０８が設けられている。第２の搬送装置１０８は、第２の処理装置群Ｇ２、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送することができる。

図７に示すように第１の処理装置群Ｇ１には、ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置、例えばウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置１１０、１１１、１１２、露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置１１３、１１４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には、液処理装置、例えばウェハＷに現像液を供給して現像処理する現像処理装置１２０〜１２４が下から順に５段に重ねられている。また、第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には、各処理装置群Ｇ１、Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室１３０、１３１がそれぞれ設けられている。

図８に示すように第３の処理装置群Ｇ３には、温度調節装置１５０、トランジション装置１５１、精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温度調節装置１５２〜１５４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置１５５〜１５８が下から順に９段に重ねられている。

第４の処理装置群Ｇ４には、例えば高精度温度調節装置１６０、レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置１６１〜１６４（以下、「ＰＡＢ装置」という。）及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置１６５〜１６９（以下、「ＰＯＳＴ装置」という。）が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理装置群Ｇ５には、ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置、例えば高精度温度調節装置１７０〜１７３、露光後のウェハＷを加熱処理するＰＥＢ装置１７４〜１７９が下から順に１０段に重ねられている。

図６に示すように第１の搬送装置１０７のＸ方向正方向側には、複数の処理装置が配置されており、図８に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置１８０、１８１、ウェハＷを加熱する加熱装置１８２、１８３が下から順に４段に重ねられている。図６に示すように第２の搬送装置１０８のＸ方向正方向側には、例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置１８４が配置されている。

インターフェイスステーション１０３には、図６に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１９０上を移動するウェハ搬送体１９１と、バッファカセット１９２が設けられている。ウェハ搬送体１９１は、Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり、インターフェイスステーション１０３に隣接した露光装置１０２と、バッファカセット１９２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。

次に、上述したＰＥＢ装置１７４〜１７９の構成について説明する。ＰＥＢ装置１７４内には、図９に示すように上側に位置して上下動自在な蓋体２００と、下側に位置して蓋体２００と一体となって処理室Ｋを形成する熱板収容部２０１が設けられている。

蓋体２００は、下面が開口した略円筒形状を有している。蓋体２００の上面中央部には、排気部２００ａが設けられている。処理室Ｋ内の雰囲気は、排気部２００ａから均一に排気される。

熱板収容部２０１は、例えば熱板２１０を収容して熱板２１０の外周部を保持する環状の保持部材２１１と、その保持部材２１１の外周を囲む略筒状のサポートリング２１２を有している。

熱板２１０は、図１０に示すように複数、例えば５つの熱板領域Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５に区画されている。熱板２１０は、例えば上方から見て中心部に位置して円形の熱板領域Ｒ_１と、その周囲を円弧状に４等分した熱板領域Ｒ_２〜Ｒ_５に区画されている。

熱板２１０の各熱板領域Ｒ_１〜Ｒ_５には、給電により発熱するヒータ２１３が個別に内蔵され、各熱板領域Ｒ_１〜Ｒ_５毎に加熱できる。各熱板領域Ｒ_１〜Ｒ_５のヒータ２１３の発熱量は、温度制御装置２１４により調整されている。温度制御装置２１４は、ヒータ２１３の発熱量を調整して、各熱板領域Ｒ_１〜Ｒ_５の温度を所定の加熱温度に制御できる。温度制御装置２１４における加熱温度の設定は、例えば後述する制御装置４００により行われる。

図９に示すように熱板２１０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン２２０が設けられている。昇降ピン２２０は、昇降駆動機構２２１により上下動できる。熱板２１０の中央部付近には、熱板２１０を厚み方向に貫通する貫通孔２２２が形成されており、昇降ピン２２０は、熱板２１０の下方から上昇して貫通孔２２２を通過し、熱板２１０の上方に突出できる。

なお、ＰＥＢ装置１７５〜１７９の構成については、上述したＰＥＢ装置１７４と同様であるので説明を省略する。

エッチング処理装置４は、図１１に示すようにエッチング処理装置４に対するウェハＷの搬入出を行うカセットステーション３００、ウェハＷの搬送を行う共通搬送部３０１、ウェハＷ上の被処理膜Ｆを所定のパターンにエッチングするエッチング装置３０２、３０３、被処理膜Ｆのパターンの寸法を測定するパターン寸法測定装置としてのパターン寸法測定装置３０４、３０５を有している。

カセットステーション３００は、ウェハＷを搬送するウェハ搬送機構３１０が内部に設けられた搬送室３１１を有している。ウェハ搬送機構３１０は、ウェハＷを略水平に保持する２つの搬送アーム３１０ａ、３１０ｂを有しており、これら搬送アーム３１０ａ、３１０ｂのいずれかによってウェハＷを保持しながら搬送する構成となっている。搬送室３１１の側方には、ウェハＷを複数枚並べて収容可能なカセットＣが載置されるカセット載置台３１２が備えられている。図示の例では、カセット載置台３１２には、カセットＣを複数、例えば３つ載置できるようになっている。

搬送室３１１と共通搬送部３０１は、真空引き可能な２つのロードロック装置３１３ａ、３１３ｂを介して互いに連結させられている。

共通搬送部３０１は、例えば上方からみて略多角形状（図示の例では六角形状）をなすように形成された密閉可能な構造の搬送室チャンバー３１４を有している。搬送室チャンバー３１４内には、ウェハＷを搬送するウェハ搬送機構３１５が設けられている。ウェハ搬送機構３１５は、ウェハＷを略水平に保持する２つの搬送アーム３１５ａ、３１５ｂを有しており、これら搬送アーム３１５ａ、３１５ｂのいずれかによってウェハＷを保持しながら搬送する構成となっている。

搬送室チャンバー３１４の外側には、エッチング装置３０２、エッチング装置３０３、パターン寸法測定装置３０４、３０５、ロードロック装置３１３ｂ、３１３ａが、搬送室チャンバー３１４の周囲を囲むように、例えば上方からみて時計回転方向においてこの順に並ぶように、また、搬送室チャンバー３１４の６つの側面部に対してそれぞれ対向するようにして配置されている。

次に、エッチング装置３０２について説明する。図１２に示すように、エッチング装置３０２は、上部が開口したチャンバー３２０を有している。チャンバー３２０の上部開口には、後述するシャワーヘッド３３０が設けられ、チャンバー３２０の内部空間である処理室３２１は、密閉されている。

処理室３２１内には、ウェハＷが載置される載置台３２２が設置されている。載置台３２２の上面には、ウェハＷが略水平な姿勢で保持されるようになっている。

載置台３２２には、電極板３２３が内蔵されており、電極板３２３は、例えば１３．５６ＭＨｚのバイアス用高周波電源３２４に接続されている。載置台３２２の表面に静電気力を生じさせて、基板Ｗを載置台３２２上に静電吸着することができる。

載置台３２２には、冷却媒体を流通させる温度調節機構３２５が内蔵されている。温度調節機構３２５は、冷却媒体の温度を調整する液温調節部３２６に接続されている。そして、液温調節部３２６によって冷媒媒体の温度が調節され、載置台３２２の温度を制御できる。この結果、載置台３２２上に載置されたウェハＷを所定の温度に維持できる。

チャンバー３２０の上部開口には、シャワーヘッド３３０が設けられている。シャワーヘッド３３０には、供給管３３１を介してプラズマガス供給源３３２が接続されている。プラズマガス供給源３３２には、エッチングの際のプラズマガスとして例えばＡｒガス、Ｘｅガス、Ｏ_２ガス等が貯留されている。供給管３３１には、プラズマガス供給源３３２からシャワーヘッド３３０に供給されるプラズマガスの流量調節を行う流量調節器３３３が設けられている。また、シャワーヘッド３３０には、供給管３３４を介して処理ガス供給源３３５が接続されている。処理ガス供給源３３５には、エッチングの際の処理ガスとして例えばＡｒガス、Ｘｅガス、ＣＦ_４ガス、Ｃ_４Ｆ_８ガス、Ｃ_５Ｆ_８ガス等が貯留されている。供給管３３４には、処理ガス供給源３３５からシャワーヘッド３３０に供給される処理ガスの流量調節を行う流量調節器３３６が設けられている。

シャワーヘッド３３０の内部には、プラズマガス供給源３３２から供給されたプラズマガス、処理ガス供給源３３５から供給された処理ガスが導入される内部空間３４０が設けられている。シャワーヘッド３３０の下面には、内部空間３４０に導入されたガスを処理室３２１内に向かって吐出させる複数の吐出口３４１が、シャワーヘッド３３０の下面全体に分布させられた状態で設けられている。すなわち、内部空間３４０内のガスが、載置台３２２上に載置されたウェハＷの上方において、複数の吐出口３４１を介して吐出され、処理室３２１全体に拡散するように配置されている。

シャワーヘッド３３０の上部には、プラズマ発生用の高周波のマイクロ波を２次元的に均一に供給するラジアルラインスロットアンテナ３４２が設けられている。ラジアルラインスロットアンテナ３４２には、マイクロ波発振装置（図示せず）が接続され、ラジアルラインスロットアンテナ３４２に対しマイクロ波が発振される。

チャンバー３２０の底面には、排気管３４３が設けられている。排気管３４３には排気ポンプ（図示せず）が接続され、排気管３４３を介して処理室３２１内の雰囲気を排気することができる。

なお、エッチング装置３０３の構成については、上述したエッチング装置３０３と同様であるので説明を省略する。

次に、パターン寸法測定装置３０４の構成について説明する。パターン寸法測定装置３０４内には、図１３に示すようにウェハＷを水平に載置する載置台３５０と、光学式表面形状測定計３５１が設けられている。載置台３５０は、例えば水平方向の２次元方向に移動できる。光学式表面形状測定計３５１は、ウェハＷに対して斜方向から光を照射する光照射部３５２と、光照射部３５２から照射されウェハＷで反射した光を検出する光検出部３５３と、当該光検出部３５３の受光情報に基づいてウェハＷ上の被処理膜Ｆのパターンの寸法を算出する測定部３５４を有している。パターン寸法測定装置３０４は、例えばスキャトロメトリ（Scatterometry）法を用いて被処理膜Ｆのパターンの寸法を測定するものであり、測定部３５４において、光検出部３５３により検出されたウェハ面内の光強度分布と、予め記憶されている仮想の光強度分布とを照合し、その照合された仮想の光強度分布に対応する被処理膜Ｆのパターンの寸法を求めることにより、被処理膜Ｆのパターンの寸法を測定できる。この被処理膜Ｆのパターンの測定結果は、例えば後述する制御装置４００に出力される。なお、被処理膜Ｆのパターンの寸法として、例えばパターンの線幅、サイドウォールアングル、コンタクトホールの径等が測定される。また、パターン寸法測定装置３０４においてスキャトロメトリ法を用いた場合、上述した被処理膜Ｆのパターンの寸法の測定と同時に、下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値についても測定することができる。

また、パターン寸法測定装置３０４は、光照射部３５２及び光検出部３５３に対してウェハＷを相対的に水平移動させることによって、ウェハ面内の複数領域、例えば図４に示した各ウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５のパターン寸法を測定することができる。

なお、パターン寸法測定装置３０５の構成については、上述したパターン寸法測定装置３０４と同様であるので説明を省略する。

次に、上述したＰＥＢ装置１７４〜１７９における温度制御装置２１４の加熱温度を制御する制御装置４００について説明する。制御装置４００は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えた汎用コンピュータにより構成されている。

制御装置４００は、図１４に示すように例えば測定装置２やパターン寸法測定装置３０４からの測定結果が入力される入力部４０１と、測定装置２の測定結果からＰＥＢ装置１７４〜１７９の処理条件を算出するために必要な各種情報が格納されるデータ格納部４０２と、ＰＥＢ装置１７４〜１７９の処理条件を算出するプログラムＰを格納するプログラム格納部４０３と、プログラムＰを実行して処理条件を算出する演算部４０４と、算出された処理条件をＰＥＢ装置１７４〜１７９に出力する出力部４０５などを有している。

データ格納部４０２には、図１５に示すようにウェハＷの初期条件と被処理膜Ｆのパターンの寸法との第１の関係としての第１の相関Ｍ１を示すデータが格納されている。ウェハＷの初期条件としては、上述したように被処理膜Ｆ及び下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値、又はウェハＷの反り量があり、それぞれについての第１の相関Ｍ１を示すデータが格納されている（図１５（ａ）〜（ｄ））。なお、図１５（ｄ）において、ウェハＷの反り量が負の場合、ウェハＷは下に凸の形状であり、ウェハＷの反り量が正の場合、ウェハＷは上に凸の形状である。また、データ格納部４０２には、図１６に示すようにＰＥＢ装置１７４〜１７９における温度制御装置２１４の加熱温度と被処理膜Ｆのパターンの寸法との第２の相関Ｍ２を示すデータが格納されている。なお、これら相関Ｍ１、Ｍ２のデータは、ウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５及び熱板領域Ｒ_１〜Ｒ_５毎に格納されている。

なお、制御装置４００の機能を実現するためのプログラムＰは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４００にインストールされたものであってもよい。

本実施の形態にかかる基板処理システム１は以上のように構成されており、次にその基板処理システム１で行われるウェハ処理について説明する。図１７は、ウェハ処理の主要な工程を示したフローチャートである。また、図１８は、各工程におけるウェハＷ上の膜の状態を示した説明図である。

先ず、ウェハＷを収納したカセットＣは、測定装置２のカセットステーション１０に搬入される。そして、ウェハ搬送体１３によって、カセットＣからウェハＷが取り出され、検査ステーション５００の膜測定装置２０又は反り測定装置２１のいずれかに搬送される。

例えばウェハＷが膜測定装置２０に搬送された場合には、当該ウェハＷはチャック３０によって吸着保持される。その後、光干渉式測定計３１からウェハＷに光が照射される。そして、測定部３４において、ウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５毎にウェハＷの初期条件としての被処理膜Ｆ及び下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値が測定される。これら初期条件の測定結果は、制御装置４００に出力される（図１７のステップＳ１）。

また、例えばウェハＷが反り測定装置２１に搬送された場合には、当該ウェハＷは載置台４０上に載置される。そして、レーザ変位計４６、４７によって、各レーザ変位計４６、４７とウェハＷとの距離が測定される。この測定結果が測定部４９に出力され、ウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５毎にウェハＷの初期条件としてのウェハＷの反り量が測定される。この初期条件の測定結果は、制御装置４００に出力される（図１７のステップＳ１）。

制御装置４００では、上述した測定装置２からのウェハＷの初期条件の測定結果が入力部４０１に入力される。そして、プログラム格納部４０３に格納されたプログラムＰによって、初期条件の測定結果に基づいて、第１の相関Ｍ１から、フォトリソグラフィー処理及びエッチング処理後の被処理膜Ｆのパターンの寸法が推定される（図１７のステップＳ２）。このパターンの推定結果に基づいて、第２の相関Ｍ２から、ＰＥＢ装置１７４〜１７９における熱板領域Ｒ_１〜Ｒ_５毎の加熱温度の補正値を算出する（図１７のステップＳ３）。算出結果は、出力部４０５からＰＥＢ装置１７４〜１７９に出力され、温度制御装置２１４の加熱温度が補正される（図１７のステップＳ４）。したがって、この補正された加熱条件でウェハＷを加熱することによって、被処理膜Ｆのパターンの寸法が所定の目標寸法に調整される。

測定装置２の検査ステーション５００においてウェハＷの初期条件の測定が終了すると、ウェハＷはウェハ搬送体１３によってカセットＣに戻される。そして、ウェハＷを収納したカセットＣは、測定装置２から搬出され、次に塗布現像処理装置３に搬入される。

塗布現像処理装置３では、先ず、ウェハ搬送体１０６によって、カセット載置台１０４上のカセットＣ内からウェハＷが一枚取り出され、第３の処理装置群Ｇ３の温度調節装置１５０に搬送される。温度調節装置１５０に搬送されたウェハＷは、所定温度に温度調節され、その後第１の搬送装置１０７によってボトムコーティング装置１１３に搬送され、反射防止膜Ｂが形成される（図１８（ａ））。反射防止膜Ｂが形成されたウェハＷは、第１の搬送装置１０７によって加熱装置１８２、高精度温度調節装置１６０に順次搬送され、各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは、レジスト塗布装置１１０に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜Ｒが形成される（図１８（ｂ））。

レジスト塗布装置１１０においてウェハＷ上にレジスト膜Ｒが形成されると、ウェハＷは第１の搬送装置１０７によってＰＡＢ装置１６１に搬送され、続いて第２の搬送装置１０８によって周辺露光装置１８４、高精度温調装置１７３に順次搬送されて、各装置において所定の処理が施される。その後、インターフェイスステーション１０３のウェハ搬送体１９１によって露光装置１０２に搬送され、ウェハＷ上のレジスト膜に所定のパターンが露光される。露光処理の終了したウェハＷは、ウェハ搬送体１９１によってＰＥＢ装置１７４に搬送され、上述したウェハ領域Ｗ_１〜Ｗ_５毎に補正された加熱温度でウェハＷに加熱処理が施される。

ＰＥＢ装置１７４における熱処理が終了すると、ウェハＷは第２の搬送装置１０８によって高精度温度調節装置８１に搬送されて温度調節され、その後現像処理装置１２０に搬送され、ウェハＷ上に現像処理が施され、レジスト膜が現像される。その後ウェハＷは、第２の搬送装置１０８によってＰＯＳＴ装置１６５に搬送され、加熱処理が施された後、高精度温度調節装置１７３に搬送され温度調節される。その後ウェハＷは、第１の搬送装置１０７によってトランジション装置１５１に搬送され、ウェハ搬送体１０６によってカセットＣに戻されて、ウェハＷ上にレジストパターンＴが形成される（図１７のステップＳ５、図１８（ｃ））。

塗布現像処理装置３においてウェハＷ上にレジストパターンＴが形成されると、ウェハＷを収納したカセットＣは、塗布現像処理装置３から搬出され、次にエッチング処理装置４に搬入される。

エッチング処理装置４では、先ず、ウェハ搬送機構３１０によって、カセット載置台３１２上のカセットＣから１枚のウェハＷが取り出され、ロードロック装置３１３ａ内に搬入される。ロードロック装置３１３ａ内にウェハＷが搬入されると、ロードロック装置３１３ａ内が密閉され、減圧される。その後、ロードロック装置３１３ａ内と大気圧に対して減圧された状態（例えば略真空状態）の搬送室チャンバー３１４内とが連通させられる。そして、ウェハ搬送機構３１５によって、ウェハＷがロードロック装置３１３ａから搬出され、搬送室チャンバー３１４内に搬入される。

搬送室チャンバー３１４内に搬入されたウェハＷは、次にウェハ搬送機構３１５によってエッチング装置３０２の処理室３２１に搬入され、デバイス形成面を上面とした状態で載置台３２２に載置される。このとき、載置台３２２は温度調節機構３２５によって所定の温度に調節されている。そして、処理室３２１が密閉され、処理室３２１の圧力が大気圧よりも低い所定の圧力（例えば−０．１ＭＰａ（ゲージ圧）程度）に減圧される。その後、プラズマガス供給源３３２及び処理ガス供給源３３５からプラズマガス及び処理ガスがシャワーヘッド３３０内でそれぞれ所定の流量で供給され、プラズマガスは、ラジアルラインスロットアンテナ３４２から放射されたマイクロ波によってプラズマ化される。そして、シャワーヘッド３３０から処理室３２１内に、これらプラズマ及び処理ガスが供給される。こうしてプラズマ及び処理ガスがウェハＷに対して減圧下で所定の時間供給されることにより、ウェハＷ上の被処理膜Ｆがエッチングされ、その後レジストパターンＴ及び反射防止膜Ｂが除去されて、被処理膜Ｆに所定のパターンＸが形成される（図１７のステップＳ６、図１８（ｄ））。

その後、処理室３２１内がパージされた後、ウェハ搬送機構３１５によって処理室３２１からウェハＷが搬出される。処理室３２１から搬出されたウェハＷは、続いてパターン寸法測定装置３０４に搬入される。

パターン寸法測定装置３０４に搬入されたウェハＷは、載置台３５０に載置される。次に、ウェハＷの所定部分に光照射部３５２から光が照射され、その反射光が光検出部３５３により検出され、測定部３５４においてウェハＷ上の被処理膜ＦのパターンＸの寸法、例えば線幅、サイドウォールアングル、コンタクトホールの径等が測定される（図１７のステップＳ７）。これらの被処理膜ＦのパターンＸの寸法の測定結果は、制御装置４００に出力される。

制御装置４００では、上述したパターン寸法測定装置３０４におけるウェハＷ上の被処理膜ＦのパターンＸの寸法測定結果と、当該ウェハＷの測定装置２における初期条件の測定結果に基づいて、第１の相関Ｍ１が補正される。また同時に、ウェハＷ上の被処理膜ＦのパターンＸの寸法測定結果と、当該ウェハＷが加熱処理されたＰＥＢ装置１７４における加熱温度に基づいて、第２の相関Ｍ２が補正される（図１７のステップＳ８）。これによって、次に処理されるウェハＷ’におけるＰＥＢ装置１７４〜１７９の加熱温度の補正精度がより向上する。なお、パターン寸法測定装置３０４において、被処理膜ＦのパターンＸの寸法と同時に下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値も測定されている場合には、上述した第１の相関Ｍ１を補正する際、測定装置２における測定結果に代えて、パターン寸法測定装置３０４における下地膜Ｇの膜厚、ｎ値、ｋ値を用いることもできる。

パターン寸法測定装置３０４によってウェハＷの被処理膜ＦのパターンＸの寸法が測定されると、ウェハ搬送機構３１５によって再び搬送室チャンバー３１４内に戻される。そして、ロードロック装置３１３ｂを介してウェハ搬送機構３１０に受け渡され、カセットＣに収納される。その後、ウェハＷを収納したカセットＣがエッチング処理装置４から搬出されて一連のウェハ処理が終了する。

以上の実施の形態によれば、ウェハＷにフォトリソグラフィー処理及びエッチング処理を行う前に、測定装置２において、ウェハＷ上の被処理膜ＦのパターンＸに影響を及ぼす初期条件を測定しているので、制御装置４００において、この初期条件の測定結果に基づいて、第１の相関Ｍ１及び第２の相関Ｍ２からＰＥＢ装置１７４における加熱処理の加熱温度の補正値を求めることができる。そして、この補正値に基づいてＰＥＢ装置１７４における加熱処理の加熱温度を補正した後、補正された加熱温度でウェハＷに加熱処理を行っているので、ウェハＷ上の被処理膜Ｆに所定の寸法のパターンＸを形成することができる。したがって、ウェハＷを連続して処理する場合でも、このようにウェハＷの初期条件に応じてウェハＷ毎にＰＥＢ装置１７４の加熱温度を補正することができ、被処理膜ＦのパターンＸをウェハＷ毎に所定の寸法に形成することができる。

また、パターン寸法測定装置３０４において、被処理膜Ｆに形成されたパターンＸの寸法を測定しているので、制御装置４００において、このパターンＸの寸法測定結果に基づいて、第１の相関Ｍ１及び第２の相関Ｍ２を補正することができる。そうすると、以後処理されるウェハＷのＰＥＢ装置１７４の加熱温度をより正確に補正することができ、被処理膜ＦのパターンＸを確実に所定のパターンに形成することができる。

以上の実施の形態では、制御装置４００において、被処理膜ＦのパターンＸの寸法を推定することによってＰＥＢ装置１７４〜１７９の加熱温度を補正していたが、レジストパターンＴの寸法と被処理膜ＦのパターンＸの寸法の寸法差（以下、「パターン寸法差」という。）を推定することによってＰＥＢ装置１７４〜１７９の加熱温度を補正してもよい。ここで、パターン寸法差とは、図１８（ｄ）に示した被処理膜ＦのパターンＸの線幅ＣＤ２と、図１８（ｃ）に示したレジストパターンＴの線幅ＣＤ１との差である。この場合、制御装置４００のデータ格納部４０２には、図１９（ａ）に示すようにウェハＷの初期条件とパターン寸法差との第１の相関Ｍ１’と、図１９（ｂ）に示すようにＰＥＢ装置１７４〜１７９における加熱温度とパターン寸法差との第２の相関Ｍ２’が格納されている。なお、図１９（ａ）おいては、ウェハＷの初期条件が被処理膜Ｆ及び下地膜Ｇの膜厚である場合のデータを示したが、その他の初期条件であるｎ値、ｋ値、又はウェハＷの反り量についての第１の相関Ｍ１’も同様に格納されている。

また、塗布現像処理装置３において、図２０に示すようにカセットステーション１００と処理ステーション１０１の間には、レジストパターンＴの寸法を測定するための検査ステーション５００が配置されている。検査ステーション５００には、ウェハＷ上のレジストパターンＴの寸法を測定する他のパターン寸法測定装置５０１が設けられている。パターン寸法測定装置５０１は、例えば検査ステーション５００のＸ方向負方向（図２０の下方向）側に配置されている。例えば検査ステーション５００のカセットステーション１００側には、カセットステーション１００との間でウェハＷを受け渡しするための受け渡し部５０２が配置されている。この受け渡し部５０２には、例えばウェハＷを載置する載置部５０２ａが設けられている。パターン寸法測定装置５０１のＸ方向正方向（図２０の上方向）には、例えば搬送路５０３上をＸ方向に沿って移動可能なウェハ搬送装置５０４が設けられている。ウェハ搬送装置５０４は、例えば上下方向に移動可能でかつθ方向にも回転自在であり、パターン寸法測定装置５０１、受け渡し部５０２及び処理ステーション４側の第３の処理装置群Ｇ３の各処理装置に対してアクセスできる。なお、パターン寸法測定装置５００の構成は、上述したパターン寸法測定装置３０４と同一であるので説明を省略する。また、基板処理装置１のその他の構成については、前記実施の形態の基板処理装置１と同一である。

かかる場合、前記実施の形態と同様の方法で、測定装置２においてウェハＷの初期条件を測定した後、測定結果を制御装置４００に出力する（図１７のステップＳ１）。制御装置４００では、初期条件の測定結果に基づいて、第１の相関Ｍ１’からパターン寸法差が推定される（図１７のステップＳ２）。このパターン寸法差の推定結果に基づいて、第２の相関Ｍ２’から、ＰＥＢ装置１７４〜１７９における加熱温度の補正値を算出する（図１７のステップＳ３）。次に前記実施の形態と同様の方法で、ＰＥＢ装置１７４〜１７９の加熱温度を補正し（図１７のステップＳ４）、塗布現像処理装置３においてフォトリソグラフィー処理を行い、ウェハＷ上にレジストパターンＴを形成する（図１７のステップＳ５）。その後本実施の形態では、同一の塗布現像処理装置３のパターン寸法測定装置５００においてレジストパターンＴの線幅ＣＤ１が測定され、この測定結果が制御装置４００に出力される。そして前記実施の形態と同様の方法で、エッチング処理装置４において、被処理膜ＦにパターンＸを形成した後、当該パターンＸの線幅ＣＤ２を測定して、その測定結果が制御装置４００に出力される（図１７のステップＳ６、Ｓ７）。制御装置４００では、測定された被処理膜ＦのパターンＸのＣＤ２とレジストパターンＴの線幅ＣＤ１との寸法差に基づいて、第１の相関Ｍ１’及び第２の相関Ｍ２’が補正される（図１７のステップＳ８）。

以上の実施の形態によれば、ウェハＷを連続して処理する場合でも、このようにパターン寸法差に基づいてウェハ毎にＰＥＢ装置１７４〜１７９の加熱温度を補正することができるので、被処理膜ＦのパターンＸをウェハＷ毎に所定の寸法に形成することができる。

以上の実施の形態では、ＰＥＢ装置１７４〜１７９の加熱温度を補正していたが、これに代えてＰＡＢ装置１６１〜１６４の加熱温度を補正するようにしてもよい。この場合、制御装置４００のデータ格納部４０２には、図２１に示すようにＰＡＢ装置１６１〜１６４における加熱温度と被処理膜ＦのパターンＸの寸法との第２の相関Ｍ３を示すデータが格納される。そして、制御装置４００では、前記実施の形態と同様に、測定装置２におけるウェハＷの初期条件の測定結果と第１の相関Ｍ１から被処理膜ＦのパターンＸの寸法を推定する（図１７のステップＳ２）。そして、このパターンの推定結果に基づいて、第２の相関Ｍ３からＰＡＢ装置１６１〜１６４の加熱温度の補正値を算出する（図１７のステップＳ３）。その後、補正された加熱温度でウェハＷを加熱することで、被処理膜ＦのパターンＸの寸法を所定の目標寸法に調整することができる。

また、以上の実施の形態では、ＰＥＢ装置１７４〜１７９の加熱温度を補正していたが、これに代えてエッチング装置３０２、３０３における処理条件を補正してもよい。この処理条件として、例えばエッチング処理の時間、載置台３２２の温度、流量調節器３３３、３３６によるガス流量等の処理条件を補正することができる。この場合、制御装置４００のデータ格納部４０２には、図２２に示すようにエッチング装置３０２、３０３における処理条件と被処理膜ＦのパターンＸの寸法との第２の相関Ｍ４を示すデータが格納される。かかる場合でも、制御装置４００において、第１の相関Ｍ１及び第２の相関Ｍ４から処理条件の補正値を算出し（図１７のステップＳ２、Ｓ３）、補正された処理条件でウェハＷをエッチング処理することで、被処理膜ＦのパターンＸの寸法を所定の目標寸法に調整することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本実施の形態では、所定の処理として、ＰＥＢ装置における加熱処理、ＰＡＢ装置における加熱処理、エッチング処理装置におけるエッチング処理のそれぞれの処理条件を補正する場合について記載したが、その他に記載した処理、例えば露光装置における露光処理等の処理条件を補正してもよい。また、本実施の形態では、ウェハ上に被処理膜及びその下地膜が形成された場合について記載したが、本発明はウェハ上に被処理膜のみが形成されている場合にも適用できる。さらに、本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

本発明は、被処理膜が形成された基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する際に有用である。

本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す説明図である。 処理前のウェハの縦断面図である。 膜測定装置の構成の概略を示す縦断面図である。 分割されたウェハ領域を示す説明図である。 反り測定装置の構成の概略を示す縦断面図である。 塗布現像装置の構成の概略を示す平面図である。 塗布現像装置の正面図である。 塗布現像装置の背面図である。 ＰＥＢ装置の構成の概略を示す縦断面図である。 ＰＥＢ装置の熱板の構成を示す平面図である。 エッチング処理装置の構成の概略を示す平面図である。 エッチング装置の構成の概略を示す縦断面図である。 パターン寸法装置の構成の概略を示す縦断面図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 ウェハの初期条件と被処理膜のパターンの寸法との第１の相関を示すグラフである。 ＰＥＢ装置における加熱温度と被処理膜のパターンの寸法との第２の相関を示すグラフである。 ウェハ処理の各工程を示したフローチャートである。 各工程におけるウェハ上の膜の状態を示した説明図である。 他の実施の形態における第１の相関を示すグラフである。 他の実施の形態における第２の相関を示すグラフである。 ＰＡＢ装置における加熱温度と被処理膜のパターンの寸法との第２の相関を示すグラフである。 エッチング装置における処理条件と被処理膜のパターンの寸法との第２の相関を示すグラフである。

符号の説明

１ 基板処理システム
２ 測定装置
３ 塗布現像処理装置
４ エッチング処理装置
２０ 膜測定装置
２１ 反り測定装置
１６１〜１６４ ＰＡＢ装置
１７４〜１７９ ＰＥＢ装置
３０２、３０３ エッチング装置
３０４、３０５ パターン寸法測定装置
４００ 制御装置
５０１ パターン寸法測定装置
Ｆ 被処理膜
Ｇ 下地膜
Ｍ１ 第１の相関
Ｍ２ 第２の相関
Ｐ プログラム
Ｔ レジストパターン
Ｘ 被処理膜のパターン
Ｗ ウェハ

Claims (18)

1. 被処理膜が形成された基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する基板の処理方法であって、
   基板の初期条件として、基板上の被処理膜の膜厚、被処理膜の屈折率、被処理膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかを測定する第１の工程と、
   前記初期条件の測定結果に基づいて、予め求められた初期条件と被処理膜のパターンの寸法との第１の関係から、所定の処理後の被処理膜のパターンの寸法を推定する第２の工程と、
   前記パターンの寸法の推定結果に基づいて、予め求められた所定の処理の処理条件と被処理膜のパターンの寸法との第２の関係から、所定の処理の処理条件の補正値を求める第３の工程と、
   前記補正値に基づいて、所定の処理の処理条件を補正する第４の工程と、
   前記補正された処理条件で基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する第５の工程と、を有することを特徴とする、基板の処理方法。
2. 前記第５の工程において、前記被処理膜上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー処理と、前記レジストパターンをマスクとして前記被処理膜に所定のパターンを形成するエッチング処理とが行われ、
   前記第４の工程において処理条件が補正される所定の処理は、前記フォトリソグラフィー処理中の露光処理後であって現像処理前に行われる加熱処理であることを特徴とする、請求項１に記載の基板の処理方法。
3. 前記第５の工程において、前記被処理膜上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー処理と、前記レジストパターンをマスクとして前記被処理膜に所定のパターンを形成するエッチング処理とが行われ、
   前記第４の工程において処理条件が補正される所定の処理は、前記フォトリソグラフィー処理中のレジスト塗布処理後であって露光処理前に行われる加熱処理であることを特徴とする、請求項１に記載の基板の処理方法。
4. 前記第５の工程において、前記被処理膜上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー処理と、前記レジストパターンをマスクとして前記被処理膜に所定のパターンを形成するエッチング処理とが行われ、
   前記第４の工程において処理条件が補正される所定の処理は、前記エッチング処理であることを特徴とする、請求項１に記載の基板の処理方法。
5. 前記第５の工程において、前記被処理膜のパターンの寸法を測定し、
   前記第５の工程で測定した被処理膜パターンの寸法と前記第１の工程において測定した初期条件を用いて、前記第１の関係を補正し、
   前記第５の工程で測定した被処理膜のパターンの寸法と前記４の工程において補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板の処理方法。
6. 前記第５の工程において、前記被処理膜上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー処理と、前記レジストパターンをマスクとして前記被処理膜に所定のパターンを形成するエッチング処理とが行われ、
   前記第１の関係は、初期条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であり、
   前記第２の関係は、所定の処理の処理条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板の処理方法。
7. 前記第５の工程において、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法を測定し、
   前記第５の工程で測定した被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差と、前記第１の工程において測定した初期条件を用いて、前記第１の関係を補正し、
   前記第５の工程で測定した被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差と、前記４の工程において補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正することを特徴とする、請求項６に記載の基板の処理方法。
8. 前記第１の工程が行われる前の基板には、前記被処理膜の下地膜がさらに形成され、
   前記初期条件は、被処理膜及び下地膜の膜厚、被処理膜及び下地膜の屈折率、被処理膜及び下地膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の基板の処理方法。
9. 請求項１〜８の基板の処理方法を基板処理システムによって実行させるために、当該基板処理システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
11. 被処理膜が形成された基板に所定の処理を行い、当該基板上の被処理膜に所定のパターンを形成する基板処理システムであって、
    基板の初期条件として、基板上の被処理膜の膜厚、被処理膜の屈折率、被処理膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかを測定する測定装置と、
    前記測定装置において前記初期条件の測定後、基板にフォトリソグラフィー処理を行い、当該基板の被処理膜上にレジストパターンを形成する塗布現像処理装置と、
    前記レジストパターンをマスクとして、前記被処理膜を所定のパターンにエッチングするエッチング処理装置と、
    初期条件と被処理膜のパターンの寸法との第１の関係と、所定の処理の処理条件と被処理膜のパターンの寸法との第２の関係とを有する制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、
    前記測定装置における初期条件の測定結果に基づいて、前記第１の関係から、エッチング処理後の被処理膜のパターンの寸法を推定し、
    前記パターンの寸法の推定結果に基づいて、前記第２の関係から、前記フォトリソグラフィー処理又はエッチング処理中の所定の処理の処理条件を補正することを特徴とする、基板処理システム。
12. 前記制御装置において処理条件が補正される所定の処理は、前記塗布現像処理装置において、露光処理後であって現像処理前に行われる加熱処理であることを特徴とする、請求項１１に記載の基板処理システム。
13. 前記制御装置において処理条件が補正される所定の処理は、前記塗布現像処理装置において、レジスト塗布処理後であって露光処理前に行われる加熱処理であることを特徴とする、請求項１１に記載の基板処理システム。
14. 前記制御装置において処理条件が補正される所定の処理は、前記エッチング処理装置において行われるエッチング処理であることを特徴とする、請求項１１に記載の基板処理システム。
15. 前記エッチング処理装置において形成された被処理膜のパターンの寸法を測定するパターン寸法測定装置をさらに有し、
    前記制御装置は、
    前記パターン寸法測定装置におけるパターンの寸法の測定結果と前記測定装置における初期条件の測定結果を用いて、前記第１の関係を補正し、
    前記パターン寸法測定装置におけるパターンの寸法の測定結果と前記制御装置で補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正することを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれかに記載の基板処理システム。
16. 前記第１の関係は、初期条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であり、
    前記第２の関係は、所定の処理の処理条件と、被処理膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の寸法差との相関であることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれかに記載の基板の処理方法。
17. 前記エッチング処理装置において形成された被処理膜のパターンの寸法を測定するパターン寸法測定装置と、前記塗布現像処理装置において形成されたレジストパターンの寸法を測定する他のパターン寸法装置とをさらに有し、
    前記制御装置は、
    前記パターン寸法装置における被処理膜のパターンの寸法の測定結果と前記他のパターン寸法装置におけるレジストパターンの寸法の測定結果の寸法差と、前記測定装置における初期条件の測定結果を用いて、前記第１の関係を補正し、
    前記パターン寸法装置における被処理膜のパターンの寸法の測定結果と前記他のパターン寸法装置におけるレジストパターンの寸法の測定結果の寸法差と、前記制御装置で補正した所定の処理の処理条件を用いて、前記第２の関係を補正することを特徴とする、請求項１６に記載の基板処理システム。
18. 前記測定装置で初期条件を測定する前の基板には、前記被処理膜の下地膜がさらに形成され、
    前記初期条件は、被処理膜及び下地膜の膜厚、被処理膜及び下地膜の屈折率、被処理膜及び下地膜の吸収係数、又は基板の反り量のいずれかであることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載の基板処理システム。

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