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KR100887352B1 - 노광 조건 설정 방법, 기판 처리 장치 및 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체 - Google Patents

노광 조건 설정 방법, 기판 처리 장치 및 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체 Download PDF

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KR100887352B1
KR100887352B1 KR1020077011171A KR20077011171A KR100887352B1 KR 100887352 B1 KR100887352 B1 KR 100887352B1 KR 1020077011171 A KR1020077011171 A KR 1020077011171A KR 20077011171 A KR20077011171 A KR 20077011171A KR 100887352 B1 KR100887352 B1 KR 100887352B1
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아키히로 소노다
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 노광조건 설정방법, 기판처리장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서 피에칭층을 구비한 테스트기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고, 레지스트막의 복수의 부위를 소정의 테스트패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변하시켜 순차노광하고 현상하여 상기 복수의 부위에 레지스트패턴을 형성한다. 다음으로 피에칭막을 에칭하고, 레지스트패턴을 박리하여 상기 복수의 부위의 피에칭막의 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하고, 순차노광의 노광량 및 포커스값과 레지스트패턴의 선폭이 에칭패턴의 선폭에 의거하여 원하는 형상의 에칭패턴을 구하기 위하여 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리범위를 결정하는 기술을 제공한다.

Description

노광 조건 설정 방법, 기판 처리 장치 및 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체{EXPOSURE CONDITION SETTING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING DEVICE, AND MEMORY MEDIA OF COMPUTER PROGRAM}
본 발명은 반도체장치등을 제조하는 공정에 있어서 양호한 형상의 에칭 패턴을 형성하기 위해서 에칭마스크로서 이용되는 레지스트막을 소정 패턴으로 노광할 때의 최적 노광 조건을 설정하는 노광 조건 설정 방법 및 상기 노광 조건 설정 방법을 실행하기 위해서 이용되는 기판 처리 장치 및 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체에 관한 것이다.
다마신 구조등의 다층 배선 구조를 가지는 반도체장치의 제조 프로세스에 있어서는 예를 들면 층간 절연막상에 레지스트막을 형성해 레지스트막을 소정 패턴으로 노광해 현상하고 형성된 레지스트 패턴을 에칭 마스크로서 층간 절연막을 플라즈마 에칭하여 층간 절연막의 패터닝을 실시한다. 또, 포토마스크의 제작에 있어서도 기판에 설치된 차광층상에 레지스트 패턴을 형성해 드라이 에칭에 의해 차광층을 패터닝 하고 있다.
이와 같이 하여 형성되는 에칭패턴의 선폭등의 관리는 아래와 같은 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 정기적으로 에칭패턴의 형상을 SEM 관찰함으로써 행해지고 있다. 그리고, 에칭 패턴의 형상이 이미 정한 치수 범위로부터 빗나가고 있는 경우에는 오퍼레이터가 과거의 처리 데이터 등에 근거해 에칭 조건이나 에칭 마스크인 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포트리소그래피 공정에 있어서의 처리 조건(노광량이나 포커스값)을 변경하는 것 등에 의해 에칭 패턴의 치수 변경을 실시하고 있다.
그렇지만, SEM 관찰에는 숙련이 필요하게 되어 형상 판단에 개인차가 생기므로 노광 조건을 결정하기 위해서 긴 시간을 필요로 하는 문제가 있다. 또, 전술한 치수 변경 방법으로 조정할 수 있는 에칭 패턴의 치수는 웨이퍼 1매당(또는 로트 딩)의 평균 치수에 머물러 1매의 웨이퍼에서의 면내에서의 치수 격차를 개선하는 것은 아니다.
특허 문헌1: 일본국 특개2003-59990호 공보
본 발명의 목적은 원하는 형상의 에칭 패턴을 용이하게 얻기 위한 노광 조건 설정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 기판의 면내 전체에 있어서 원하는 형상의 에칭패턴을 얻기 위한 노광 조건 설정 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 한층 더 다른 목적은 이러한 노광 조건 설정 방법을 실행하기 위한 기판 처리 장치 및 컴퓨터프로그램을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제1의 관점에 의하면 피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광하고 현상 해, 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과 상기 레지스트 패턴이 형성된 레지스트막을 에칭 마스크로서 이용해 상기 피에칭층을 에칭하여 상기 레지스트막을 상기 기판으로부터 상기 복수 부위에 에칭패턴을 형성하는 것과 상기 복수 부위의 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는것과 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합과 상기 복수 부위의 상기 레지스트 패턴의 형상 측정 결과와 상기 복수 부위의 상기 에칭 패턴의 형상 측정 결과에 근거해 원하는 형상의 에칭 패턴을 얻기 위해서 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정하는 것을 가지는 노광 조건 설정 방법이 제공된다.
상기 제 1의 관점에 있어서 상기 관리 범위가 결정된 후에 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것과 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광하여 현상하고 상기 피에칭층을 에칭하여 상기 레지스트막을 박리해 에칭 패턴을 형성하는 것과 상기 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과, 상기 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 안닌지를 판단하는 것과 상기 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위로부터 빗나갔을 경우에 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 상기 관리 범위에 속하는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것을 더 가지도록 할 수가 있다.
또, 상기 제 1의 관점에 있어서 상기 관리 범위가 결정된 후에 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것과 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광하여 현상하고 상기 피에칭층을 에칭하여 상기 레지스트막을 박리해 에칭 패턴을 형성하는 것과 상기 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과, 상기 에칭패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단하는 것과 상기 제품 기판에 형성된 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나가고 또한 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 노광량과 포커스값을 변경 하려고 하면 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 상기 관리 범위로부터 빗나가는 경우에 새로운 노광량과 포커스값으로 상기 제품 패턴을 이용해 상기 다른 제품 기판을 노광하고 현상해 구해진 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 것과 상기 레지스트 패턴의 형상이 소정의 치수 범위내의 경우에 상기 테스트 패턴의 목표 치수와 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트패턴의 형상과 상기 순차노광에 이용된 노광량과 포커스값의 조합에 근거해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하는 것과 상기 레지스트 패턴의 형상이 상기 치수 범위외의 경우에 새로운 테스트 기판을 이용해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하기 위한 일련의 처리를 재실행하는 것을 더 가지도록 할 수가 있다.
이 경우에, 상기 새로운 테스트 기판을 이용해 새로운 관리 범위를 결정하는 경우에는 새로운 테스트 기판의 처리에 앞서 레지스트막형성으로부터 에칭 처리 후의 레지스트 패턴 박리에 이르는 일련의 처리에 이용되는 장치의 점검을 실시하는 것이 바람직하다.
또, 상기 제 1의 관점에 있어서 상기 복수 부위는 노광량과 포커스값을 요소로 하는 매트릭스를 구성하고 있는 것이 바람직하고, 상기 패턴의 측정 대상은 패턴의 선폭을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2의 관점에 의하면 피에칭층을 갖춘 기판이 피에칭층위에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와 레지스트 패턴의 형상과 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부와 상기 노광 처리부와 상기 패턴 형상 측정부를 제어하는 제어부를 구비하는 기판 처리 장치로서, 상기 제어부는 기판에 형성된 레지스트막의 복수 부위에 대해서 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광되고 현상되어 얻을 수 있는 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과와 상기 레지스트 패턴이 형성된 레지스트막을 에칭 마스크로서 상기 피에칭층을 에칭함으로써 형성된 상기 복수 부위의 에칭패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과와 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합에 근거해 원하는 에칭 패턴을 얻기 위해서 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정하는 기판 처리 장치가 제공된다.
상기 제 2의 관점에 있어서 상기 제어부는 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합으로 노광된 제품 기판에 형성된 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나갔을 경우에 그 후에 행해지는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 상기 관리 범위에 속하는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 결정하도록 할 수가 있다.
또, 상기 제 2의 관점에 있어서 상기 제어부는 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 이용해 노광된 제품 기판에 형성된 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나가고 또한 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 노광량과 포커스값을 변경하려고 하면 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 상기 관리 범위로부터 빗나가는 경우에 새로운 노광량과 포커스값으로 상기 다른 제품 기판을 노광하도록 상기 노광 처리부를 제어하고 상기 새로운 노광량과 포커스값으로 노광 처리된 다른 제품 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상이 소정의 치수 범위에 들어간 경우에, 상기 순차노광된 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상과 레지스트 패턴의 형성에 이용된 포토마스크에 의한 목표 치수와 상기 순차노광에 이용된 노광량과 포커스값의 조합에 근거해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하도록 할 수 있다.
또한 상기 제 2의 관점에 있어서 상기 패턴 형상 측정부는, 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 제1 측정부와 에칭 패턴의 형상을 측정하는 제2 측정부를 가지도록 구성할 수가 있다.
본 발명의 제3의 관점에 의하면 기판에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와 레지스트 패턴의 형상과 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부를 가지는 기판 처리 장치를 컴퓨터에 제어시키는 것으로서, 실행시에 피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광 현상하고 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과 상기 레지스트 패턴이 형성된 레지스트막을 에칭마스크로서 이용해 상기 피에칭층을 에칭하여 상기 레지스트막을 상기 기판으로부터 박리해, 상기 복수 부위에 에칭패턴을 형성하는 것과 상기 복수 부위의 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과, 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합과 상기 복수 부위의 상기 레지스트 패턴의 형상 측정 결과와 상기 복수 부위의 상기 에칭 패턴의 형상 측정 결과에 근거해 원하는 형상의 에칭패턴을 얻기 위해서 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정하는 것을 가지는 처리가 실행되도록 컴퓨터에 상기 기판 처리 장치를 제어시키는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터프로그램이 수록된 기록매체가 제공된다.
상기 제 3의 관점에 있어서 상기 처리는 또한 상기 관리 범위가 결정된 후에 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것과 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광, 현상하고 상기 피에칭층을 에칭하여 레지스트막을 박리해 에칭 패턴을 형성하는 것과 상기 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과 상기 에칭패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단하는 것과 상기 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위로부터 빗나간 경우에 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 상기 관리 범위에 속하는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것을 가지는 것과 할 수가 있다.
또, 상기 제 3의 관점에 있어서 상기 처리는 또한 상기 관리 범위가 결정된 후에 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것과 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광, 현상하고 상기 피에칭층을 에칭하여 상기 레지스트막을 박리해 에칭 패턴을 형성하는 것과 상기 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과, 상기 에칭패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단하는 것과, 상기 제품 기판에 형성된 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나가고 또한 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 노광량과 포커스값을 변경하려고 하면 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 상기 관리 범위로부터 빗나가는 경우에 새로운 노광량과 포커스값으로 상기 제품 패턴을 이용해 상기 다른 제품 기판을 노광, 현상하여 구해진 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 것과 상기 레지스트 패턴의 형상이 소정의 치수 범위내의 경우에 상기 테스트 패턴의 목표 치수와 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상과 상기 순차노광에 이용된 노광량과 포커스값의 조합에 근거해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하는 것과, 상기 레지스트 패턴의 형상이 상기 치수 범위외의 경우에 새로운 테스트 기판을 이용해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하기 위한 일련의 처리를 재실행하는 것을 가지도록 할 수도 있다.
본 발명의 제4의 관점에 의하면 피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광, 현상하고, 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 에칭층상에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막을 소정의 제품 패턴으로 소정의 노광량과 포커스값으로 노광, 현상하고 에칭하여, 상기 레지스트막을 제거해 구해진 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과 상기 에칭패턴안에 상기 형상이 허용 치수 범위외의 영역이 존재하는 경우에, 모든 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위내에 들어가도록 상기 테스트 기판의 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량과 포커스값의 조합과 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상 측정 데이터에 근거해, 상기 제품 기판을 노광하기 위한 노광량과 포커스값의 조합을 변경하는 것을 가지는 노광 조건 설정 방법이 제공된다.
상기 제 4의 관점에 있어서 상기 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위외의 영역에 대해서는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 적용하고 상기 에칭 패턴의 형상이 허용 치수 범위내의 영역에 대해서는 종전의 노광량과 포커스값의 조합을 적용하도록 할 수가 있다.
본 발명의 제5의 관점에 의하면 피에칭층을 갖춘 기판의 상기 피에칭층상에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와 레지스트 패턴의 형상과 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부와 상기 노광 처리부와 상기 패턴 형상 측정부를 제어하는 제어부를 갖춘 기판 처리 장치로서, 상기 제어부는 테스트 기판에 형성된 레지스트막의 복수 부위가 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광되어 현상되어 구할 수 있는 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과와 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합과 피에칭층과 레지스트막을 갖춘 제품 기판의 상기 레지스트막을 소정의 제품 패턴으로 소정의 노광량과 포커스값으로 노광, 현상하고, 에칭하여, 상기 레지스트막을 박하고 구해진 상기 피에칭층의 에칭 패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과에 근거해 상기 에칭 패턴안에 그 형상이 소정의 허용 치수 범위외의 영역이 존재하는 경우에 모든 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위내에 들어가도록 상기 테스트 기판의 노광량과 포커스값의 조합을 변경하는 기판 처리 장치가 제공된다.
상기 제 5의 관점에 있어서 상기 제어부는 상기 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위외의 영역에 대해서는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 적용하고 상기 에칭패턴의 형상이 허용 치수 범위내의 영역에 대해서는 종전의 노광량과 포커스값의 조합을 적용하도록 할 수가 있다.
본 발명의 제6의 관점에 의하면 기판에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와 레지스트 패턴의 형상과 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부를 가지는 기판 처리 장치를 컴퓨터에 제어시키는 것으로서, 실행시에 피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광, 현상하고, 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과, 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 해당 에칭층상에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막을 소정의 제품 패턴으로 소정의 노광량과 포커스값으로 노광, 현상하고, 에칭하여, 상기 레지스트막을 제거해 구해진 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과, 상기 에칭 패턴안에 상기 형상이 허용 치수 범위외의 영역이 존재하는 경우에, 모든 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위내에 들어가도록 상기 테스트 기판의 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각 부위의 노광량과 포커스값의 조합과 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상 측정 데이터에 근거해, 상기 제품 기판을 노광하기 위한 노광량과 포커스값의 조합을 변경하는 것을 가지는 처리가 실행되도록 컴퓨터에 상기 기판 처리 장치를 제어시키는 소프트웨어를 포함한 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체가 제공된다.
상기 제 6의 관점에 있어서 상기 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위외의 영역에 대해서는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 적용하고 상기 에칭 패턴의 형상이 허용 치수 범위내의 영역에 대해서는 종전의 노광량과 포커스값의 조합을 적용하는 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체가 제공된다.
본 발명에 의하면 테스트 기판의 피에칭막상의 레지스트막의 복수 부위에 있어서 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광, 현상하고 형성된 레지스트 패턴의 형상 및 이들 복수 부위를 한층 더 에칭 했을 때의 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정해 이들로부터 원하는 형상의 에칭 패턴을 얻기 위해서 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정하므로 허용 치수 범위내의 에칭 패턴을 용이하게 얻을 수 있어 에칭 처리에 있어서의 불량품의 발생을 억제할 수가 있다.
또, 본 발명에 의하면 테스트 기판의 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 그곳에 노광량과 포커스값을 바꾸어 순차노광, 현상해 형성된 복수 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하고 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 해당 에칭층상에 레지스트막을 형성해, 소정의 제품 패턴으로 형성된 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정해, 이들에 근거해 모든 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위내에 들어가도록 제품 기판을 노광하기 위한 노광량과 포커스값의 조합을 변경하므로 기판면내에서의 에칭 패턴 형상의 격차의 발생을 억제해 기판면내 전체에 있어서 허용 치수 범위에 들어가는 에칭 패턴을 용이하게 얻을 수 있어 불량품의 발생을 억제할 수가 있다.
도 1은 웨이퍼 처리 시스템의 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 통합 컴퓨터의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 웨이퍼 처리 시스템의 조정 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 4는 순차노광의 매트릭스를 나타내는 도이다.
도 5는 순차노광에 의해 구해지는 레지스트 패턴의 선폭과 노광량 및 포커스값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 에칭패턴의 선폭과 노광량 및 포커스값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7A는 레지스트 패턴의 단면 형상과 에칭패턴의 단면 형상과의 관계의 예를 나타내는 도이고, 도 7B는 레지스트 패턴의 단면 형상과 에칭패턴의 단면 형상 관계의 예를 나타내는 도이고, 도 7C는 레지스트 패턴의 단면 형상과 에칭패턴의 단면 형상 관계의 예를 나타내는 도이고, 도 7D는 레지스트 패턴의 단면 형상과 에칭패턴의 단면 형상의 관계의 예를 나타내는 도이다.
도 8은 노광량과 포커스값의 조합을 변경하기 위한 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 9는 순차노광의 매트릭스와 노광량과 포커스값 조합의 관리 범위의 관계를 나타내는 도이다.
도 10은 에칭 패턴의 면내 격차의 발생을 억제하기 위한 웨이퍼 처리 시스템의 조정 방법을 나타내는 플로차트이다.
이하, 첨부 도면을 참조해 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한 다. 여기에서는, 반도체 웨이퍼 (W)에 형성된 피에칭막(피에칭층)을 레지스트 패턴을 이용해 에칭하여 에칭 패턴을 형성하는 웨이퍼 처리 시스템을 예를 들어 설명한다.
도 1은 피에칭막을 패터닝하기 위한 웨이퍼 처리 시스템의 구성을 나타내는 도이다. 이 웨이퍼 처리 시스템은 레지스트 도포·현상 처리 장치 (12)와 노광 장치 (13)과 에칭 장치 (14)와 레지스트 박리 장치 (15)와 레지스트 패턴의 형상을 측정하기 위한 제 1 선폭 측정 장치(ODP-1, 16)과 에칭 패턴의 형상을 측정하는 제2 선폭 측정 장치(ODP-2,17)과 통합 컴퓨터 (11)을 갖추고 있다.
레지스트 도포·현상 처리 장치 (12)는 성막 장치(도시하지 않음)에 의해 CVD법이나 SOD법(on Dielectric) 등에 의해 형성된 층간 절연막과 같은 피에칭막 위에 레지스트막을 형성해 노광 처리 후의 레지스트막을 현상한다.
노광 장치 (13)은 소정의 마스크 패턴(포토마스크)을 이용해 소정의 노광 조건으로 레지스트막을 노광한다.
에칭 장치 (14)는 레지스트 패턴을 에칭 마스크로서 피에칭막을 에칭하는 것이고, 예를 들면 플라즈마 에칭 장치로서 구성된다.
레지스트 박리 장치 (15)는 에칭 처리 후의 웨이퍼 (W)로부터 레지스트 패턴을 박리하는 것이고, 예를 들면 플라즈마어싱 장치로서 구성된다.
제1 선폭 측정 장치(ODP-1, 16)은 레지스트 도포·현상 처리 장치 (12)에 의한 현상 처리 후에 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술을 이용해 측정한다.
제2 선폭 측정 장치(ODP-2, 17)은 에칭 장치 (14)에 의한 에칭 처리 뒤에 형성되는 피에칭막의 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술을 이용해 측정하는 것과, 그 구성은 제1 선폭 측정 장치(ODP-1, 16)과 같고 측정 대상이 다를 뿐이다.
스캐테로메트리기술이라는 것은 복수의 패턴 형상에 대해서 회절광강도 분포를 계산해 예를 들면 미리 라이브러리를 작성해 두어 측정 대상의 패턴에 광을 입사 해 회절광강도의 각도 방향 분포를 검출하고, 그 검출 결과와 상기 라이브러리를 비교해 패턴매칭에 의해 측정 대상의 패턴의 폭, 높이등을 추정하는 것이고, 예를 들면, 일본국 특개2002-260994 호 공보에 설명되고 있다.
통합 컴퓨터 (11)은 여기에서는 제1 및 제2 선폭 측정 장치 (16, 17)및 노광 장치 (13)을 제어한다. 또한 통합 컴퓨터 (11)은 이들에 가세해 레지스트 도포·현상 처리 장치 (12), 에칭 장치 (14), 레지스트 박리 장치 (15)도 제어하는 구성도 좋고 또한 도시하지 않는 성막 장치를 제어하는 것으로 해도 괜찮다.
도 2는 통합 컴퓨터 (11)의 개략 구성을 나타내는 도이다. 통합 컴퓨터 (11)은 프로세스 콘트롤러(CPU, 31)과 공정관리자가 후술하는 노광 처리를 위한 관리 범위를 결정하기 위한 커멘드 입력 조작을 실시하는 키보드나 예를 들면 프로세스 콘트롤러(CPU, 31)에 의한 연산 결과를 가시화해 표시하는 디스플레이를 가지는 데이터 입출력부 (32)와 각종 프로그램이나 데이터가 기억된 기억부 (33)과 제1 선폭 측정 장치(ODP-1, 16), 제2 선폭 측정 장치(DOP-2, 17) 및 노광 장치 (13)의 사이에서 각각 데이터 통신을 가능하게 해주는 인터페이스(IF; 34a, 34b 및 34c)를 가지고 있는 기억부 (33)에는 구체적으로는 후술 하는 노광 관리 범위의 결정이나 노광량과 포커스값의 조합의 변경등을 프로세스 콘트롤러(CPU, 31)에서 실행하기 위한 노광 관리 프로그램 (36), 제1 선폭 측정 장치(ODP-1, 16)에 있어서 측정된 분광 반사 스펙트럼을 해석하기 위한 제 1 해석 프로그램 (37A), 상기 해석에 이용하는 제1 라이브러리(데이터베이스, 37b), 제2 선폭 측정 장치(ODP-2, 17)에 있어서 측정된 분광 반사 스펙트럼을 해석하기 위한 제 2 해석 프로그램 (38a) 및 상기 해석에 이용하는 제2 라이브러리(데이터베이스, 38b)가 기록되고 있다.
제1 라이브러리 (37b)는, 레지스트 패턴의 형상을 나타내는 선폭(도 2에 나타내는 「RCD1」등 ) 이나 저폭, 막두께, 측면 각도등의 파라미터와 이것에 대응하는 분광 반사 스펙트럼에 관한 데이터를 갖추고 있다. 동일하게 제2 라이브러리 (38b)는 에칭패턴의 선폭(도 2에 나타내는 「ECD1」등 )이나 막두께등과 이것에 대응하는 분광 반사 스펙트럼에 관한 데이터를 갖추고 있다. 또한 「선폭」은 패턴의 상면의 폭을 가리키고「저폭」은 패턴의 최하부의 폭을 가리킨다.
또한 도 1, 2에 나타내는 웨이퍼 처리 시스템은 2대의 선폭 측정 장치를 갖추고 있지만, 1대의 선폭 측정 장치로 레지스트 패턴과 에칭 패턴의 각각의 형상을 측정하는 구성이라고 해도 좋다. 그 경우에는 측정 대상이 레지스트 패턴과 에칭 패턴의 어느쪽인가를 통합 컴퓨터 (11)이 인식가능하도록 해 두면 좋다. 예를 들면, 통합 컴퓨터 (11)에 공정관리자가 측정 대상을 데이터 입출력부 (32)로부터 입력한 후에 선폭 측정 장치에 의한 측정이 개시되도록 해도 괜찮고, 통합 컴퓨터 (11)이 레지스트 도포·현상 처리 장치 (12)에서 처리를 끝낸 웨이퍼인지, 레지스 트막 박리 장치 (15)에서의 처리를 끝낸 웨이퍼인지를 자동 인식할 수 있도록, 웨이퍼의 반송 이력을 통합 컴퓨터 (11)이 관리하도록 되어 있어도 괜찮다.
다음에, 이러한 웨이퍼 처리 시스템을 이용해 원하는 형상의 에칭패턴을 형성하기 위한 웨이퍼 처리 시스템의 조정 방법에 대해서 도 3의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 상기 웨이퍼 처리 시스템의 조정 방법은 실질적으로는 노광 장치 (13)에서의 노광량과 포커스값의 조정 방법이다.
먼저 도시하지 않는 성막 장치에 의해 피에칭막, 예를 들면 low-k막을 형성한 테스트 웨이퍼 (W)를 준비한다(스텝 1). 그 다음에 웨이퍼 (W)를 레지스트 도포·현상 처리 장치 (12)에 반송해 거기서 피에칭막상에 레지스트막을 형성한다(스텝 2). 레지스트막이 형성된 웨이퍼 (W)는 노광 장치 (13)에 반입되어 거기서, 도 4에 나타나는 바와 같이 노광량을 일정폭으로 E0~En(n;자연수)의 사이에서 순차 변화시키고 또한 포커스값을 일정폭으로 F0~Fm(m;자연수)의 사이에서 순차 변화시켜 매트릭스를 형성하고, 매트릭스 요소(Ei, Fj)의 각각을 1 쇼트로 하는 노광 처리(이하 「수준 노광」이라고 한다)를 실시한다(스텝3). 이 스텝 3에서는 포토마스크로서 노광량과 포커스값이 적절한 경우에 선폭 (H0)의 레지스트 패턴(이하, 「테스트 패턴」이라고 한다)이 구해지는 것을 이용해 후에 형성되는 에칭 패턴의 선폭의 목표치도 H0로 한다.
다음에, 수준 노광을 한 웨이퍼 (W)를 레지스트 도포·현상 처리 장치 (12)에 되돌려 거기서 현상 처리한다(스텝 4). 이것에 의해 소정의 레지스트 패턴이 형 성된다.
레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼 (W)는 제1 선폭 측정 장치(ODP-1, 16)에 반입되어 거기서 레지스트 패턴의 패턴 형상을 스캐테로메트리기술을 이용해 측정한다(스텝 5). 이 스텝 5에서는, 노광 1 쇼트마다, 즉 매트릭스 요소(Ei, Fj) 마다, 예를 들면, 각 매트릭스 요소의 중심으로 소정 파장이 광을 쬐어 그만큼 광반사 스펙트럼을 측정한다.
통합 컴퓨터 (11)은 스텝 5의 처리에 의해 측정된 파형과 레지스트 패턴에 대해서 기록된 제1 라이브러리 (37b)의 정보를 조합하는 것에 의해 레지스트 패턴의 선폭을 구하고 또한 그 결과를 스텝 3의 노광량과 포커스값의 조합과 조합해, 이들을 링크 시킨다(스텝 6). 또한 스캐테로메트리 기술에 의하면 레지스트 패턴의 형상에 대해서 그 선폭 뿐만 아니라 저폭이나 측면의 경사등도 요구할 수가 있지만 여기에서는 레지스트 패턴의 형상을 선폭으로 대표한다.
도 5는 스텝 6에 의해 구해지는 레지스트 패턴의 선폭과 노광량 포커스값 과의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다. 상기 그래프는, 레지스트 패턴의 선폭과 그 후에 형성되는 에칭패턴의 선폭에 어느 정도의 차이가 발생할지를 확인하기 위한 자료가 된다. 또, 상기 그래프는, 후술 하는 관리 범위가 결정되어진 후에 경시적으로 제품 웨이퍼 (W)를 처리하는 과정에서 원하는 형상의 에칭패턴을 얻기 위해서 노광량과 포커스의 조합을 변경해야 하는 상황이 발생했을 때의 참고 데이터로서 이용할 수가 있다.
다음에, 웨이퍼 (W)는 제1 선폭 측정 장치(ODP-1, 16)으로부터 에칭 장치 (14)에 반송되어 거기서 레지스트 패턴을 에칭 마스크로서 이용해 피에칭막을 에칭 한다(스텝 7). 예를 들면, 플라즈마 에칭 처리에서는 웨이퍼 (W)를 수용하는 챔버의 진공도나, 챔버에 도입하는 가스량, 플라즈마를 발생시키기 위한 전압, 처리 시간등을 변화시키는 것과 에칭 조건을 바꿀수 있지만 이들의 조정은 용이하지 않기 때문에 통상, 에칭 조건은 제품 제조를 위한 조건에 고정되고 있고 여기에서는 스텝 7도 그러한 고정된 조건으로 행해진다.
에칭 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 레지스트 박리 장치 (15)에 반송되어, 거기서, 레지스트막의 박리 처리를 한다(스텝 8). 이것에 의해 에칭 패턴이 웨이퍼 (W)의 표면에 나타난다. 이어서 웨이퍼 (W)는 제2 선폭 측정 장치(ODP-2, 17)에 반입되어 거기서 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술을 이용해 측정한다(스텝 9). 이 스텝 9에서는, 앞의 스텝 5와 동일하게 하여 노광 1 쇼트마다 각 매트릭스의 중심으로 소정 파장이 광을 쬐어, 그 만큼 광반사 스펙트럼을 측정한다.
통합 컴퓨터 (11)은 스텝 9의 처리에 의해 측정된 파형과 에칭 패턴에 대해서 기록된 제2 라이브러리 (38b)의 정보를 조합함으로써 에칭 패턴의 선폭을 구해 그 결과를 각 매트릭스 요소(Ei, Fj)의 노광량 및 포커스 값과 링크 시킨다(스텝 10).
도 6은 스텝 10에 의해 구해지는 에칭 패턴의 선폭과 노광 파라미터(노광량과 포커스값)의 관계를 나타내는 그래프의 일례를 나타내는 도이다. 도 5와 도 6을 비교하면 알 수 있듯이 도 6에 있어서 선폭 (H0)에 가장 근접하고 있는 선은, 도 5에 나타내는 노광량 (Ei)의 선과는 다른 노광량 (Ei +1)의 선이 되고 있다. 즉, 형상 정밀도가 높은 레지스트 패턴을 형성하기 위해서 최적인 노광량과 포커스값의 조합과 형상 정밀도의 에칭 패턴을 형성하기 위해서 최적인 노광량과 포커스값의 조합에는 차이가 발생한다.
이러한 차이가 발생하는 이유에 대해서 도 7A~7D를 참조해 간단하게 설명한다. 도 7A~7D는 레지스트 패턴의 단면 형상과 에칭 패턴의 단면 형상의 관계의 예를 나타내는 도이다.
도 7A에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 (61a)가 구형으로서 에칭 환경에 대해서 양호한 내성을 나타내는 경우에는, 레지스트 패턴 (61a)의 선폭 (H)와 동일한 선폭 (W)의 에칭 패턴 (62a)를 구할 수 있다. 이것에 대해서, 도 7B에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 (61b)가 구형이지만 에칭 환경에 대한 내성이 낮은 경우에는 에칭 처리시에 레지스트 패턴 (61b)가 침식됨으로써 에칭패턴 (62b)의 선폭 (W)는 당초의 레지스트 패턴 (61b)의 선폭 (H)보다 좁아진다. 또한 도 7c에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 (61c)가 사다리꼴이면, 에칭 패턴 (62c)의 선폭 (W)는 레지스트 패턴 (61c)의 선폭 (H)보다 넓어지고 반대로 도 7D에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 (61D)가 역사다리꼴이면, 에칭패턴 (62D)의 선폭 (W)는 레지스트 패턴 (61D)의 선폭 (H)보다 좁아진다.
이와 같이, 에칭패턴의 선폭은 레지스트 패턴의 형상의 영향을 크게 받아 레지스트막의 노광이 적절히 행해지지 않으면 양호한 에칭패턴을 얻는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 스텝 5, 6으로 레지스트 패턴의 형상을 측정해 노광 파라미터와 관련 지은 데이터를 구하는 것은 에칭패턴의 선폭을 허용 치수 범위에 두는 것에 대해서도 유익해진다.
이렇게 해 스텝 10으로 에칭 패턴의 선폭에 관한 데이터가 구해지면 통합 컴퓨터 (11)은 원하는 형상의 에칭 패턴을 얻기 위해서 필요하게 되는 노광량과 포커스값의 조합의 범위(이하 「관리 범위」라고 한다)를 결정한다(스텝 11).
상기 스텝 11은 이하와 같이하여 행해진다.
우선 목표로 하는 에칭패턴의 선폭에는 일정한 허용폭이 있으므로, 상기 폭을 δ0으로 한다. 그러면, 에칭 패턴의 선폭은 H0±δ0의 범위에 있으면 좋은 것이다. 상기 에칭 패턴의 허용 범위는 도 6안의 해칭으로 나타내는 영역이다. 이 영역이 관리 범위가 된다.
이와 같이하여 노광량과 포커스값의 조합에 관리 범위를 두고 상기 관리 범위내에서 실제의 노광 처리에 적용하는 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것에 의해 허용 치수 범위에 속하는 에칭 패턴을 용이하게 구할 수 있게 된다. 이것에 의해, 에칭 처리에 의한 불량품의 발생을 억제할 수가 있다.
또한 상기 설명에 있어서는 에칭 패턴의 선폭만을 기준으로 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정했지만, 상술한 바와 같이 스캐테로메트리 기술에 의하면, 선폭 뿐만 아니라 저폭이나 기울기도 구할 수가 있으므로 먼저 위에서 설 명한 바와 같이 에칭 패턴의 선폭으로 최초의 관리 범위를 구하고 그 다음에 저폭으로 관리 범위를 좁히고, 또한 패턴의 기울기로 관리 범위를 좁혀, 노광량과 포커스값의 조합의 최종적인 관리 범위를 구하여도 괜찮다.
또 상기 설명에 있어서는 1매의 테스트 웨이퍼 (W)를 이용해, 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정했지만, 2매의 테스트 웨이퍼 (W)를 준비하고 1매에 대해서는 스텝 1~5의 처리를 실시한 후에 보관하고 남는 1매를 스텝 1~4, 및 스텝 7~11의 처리(즉 레지스트 패턴의 형상의 측정은 실시하지 않는다)를 실시한 후에 보관하도록 해도 괜찮다. 이것은 2매의 테스트 웨이퍼 (W)에 각각 형성되는 레지스트 패턴의 형상이 실질적으로 같음으로 간주할 수가 있기 때문이고, 이와 같이하여 테스트 웨이퍼 (W)를 보관함으로써 후에 웨이퍼 처리 시스템의 재조정이 필요했을 때의 참고로 할 수 있다.
상술한 스텝 1~11의 공정은 제품이 되는 웨이퍼의 처리를 개시하기 전에 행해지는 것이다. 따라서, 스텝 11의 종료후에 실제의 제품 웨이퍼의 처리를 실시하지만 에칭챔버의 청소, 피에칭막의 성질과 상태 변화, 레지스트막의 성질과 상태 변화, 노광 장치나 레지스트 도포·현상 처리 장치의 메인터넌스등의 제품 웨이퍼의 제조 환경의 경시적인 변화에 의해 레지스트 패턴의 선폭이 허용 치수 범위로부터 빗나가 버려, 그 문제를 해결하기 위해서 노광량과 포커스값을 변경할 필요가 발생하는 경우가 있다. 그 때의 조정 방법에 대해서 이하에 도 8에 나타내는 플로차트를 참조하면서 설명한다.
스텝 11에 의해 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위가 결정되면 상기 관 리 범위내에서 가장 원하는 선폭의 에칭 패턴을 구하기 있기 쉬운 조건, 노광량과 포커스값의 조합을 결정한다(스텝 12). 스텝 11로 구해진 관리 범위를 도 4에 맞춰 넣은 것이 도 9이고, 상기 도 9안의 사선 영역이 관리 범위이다. 스텝 12에서는, 예를 들면, 상기 관리 범위의 거의 중심의 노광량과 포커스값의 조합을, 제품 웨이퍼 (W)를 노광할 때의 초기설정값으로 할 수가 있다.
이와 같이하여 노광량과 포커스값이 결정하면 피에칭막을 형성한 제품 웨이퍼 (W)를 준비해(스텝 13), 피에칭막상에 레지스트막을 형성해(스텝 14) 형성된 레지스트막을 결정된 노광량과 포커스값으로 소정의 제품 패턴으로 노광해(스텝 15), 현상 한다(스텝 16). 이와 같이하여 형성된 레지스트 패턴을 에칭마스크로서 이용해 피에칭막을 에칭하여 에칭패턴을 형성해(스텝 17) 그 다음에 레지스트 패턴을 박리 한다(스텝 18). 이와 같이 하여 에칭 패턴이 형성된 제품 웨이퍼 (W)에 대해서, 예를 들면, 복수매를 1단위로 하는 로트마다 또는 소정의 매수마다 형성된 에칭 패턴의 선폭을 제2 선폭 측정 장치(ODP-2, 17)에 의해 측정한다(스텝 19).
제품 웨이퍼 (W)에 형성되는 에칭패턴의 선폭에는 당연히 허용되는 치수 범위가 있으므로 그 다음에 선폭이 허용 범위내인지 아닌지를 판단한다(스텝 20). 상기 선폭이 허용 범위이면 스텝 13으로 돌아가 제품 웨이퍼 (W)의 처리를 계속한다. 상기 선폭이 허용 치수 범위로부터 빗나간 경우에는 통합 컴퓨터 (11)은 제품 웨이퍼 (W)에 형성되는 에칭패턴의 선폭을 허용 치수 범위내에 들어가도록 노광량과 포커스값을 변경할 필요가 있다.
예를 들면, 에칭패턴의 선폭이 허용 치수 범위보다 넓어지고 있는 경우에는 먼저 나타낸 도 6을 이용해 설명하면 도 6에 나타내는 각 곡선이 상측으로 쉬프트 하고 있다고 생각된다. 이 때문에, 예를 들면, 노광량을 당초의 Ei +1 로부터 Ei나 Eii-1 또 그보다 하측으로 변경하는 것과, 에칭 패턴의 선폭을 허용 치수 범위내에 넣을 수가 있다고 생각된다.
그러나, 이와 같이 변경한 노광량과 포커스값의 조합이 스텝 11로 구해진 관리 범위외가 되었을 경우에는 적절히 노광 처리를 하고 있지 않다고 생각되어 제품 웨이퍼 (W)의 품질 보증의 관점으로부터 바람직하지 않다.
거기서, 스텝 19로 측정된 선폭이 허용 치수 범위로부터 빗나갔을 경우에는, 스텝 11로 구해진 관리 범위내에서 노광량과 포커스값의 조합을 변경함으로써, 에칭 패턴의 선폭을 허용 치수 범위내에 넣을 수가 있는지 아닌지를 판단한다(스텝 21).
노광량과 포커스값의 조합을 관리 범위내에서 변경함으로써 에칭 패턴의 선폭을 허용 치수 범위내에 넣을 수가 있는 경우에는 통합 컴퓨터 (11)은 그처럼 노광량과 포커스값의 조합을 자동 변경한다(스텝 22). 상기 방법은 주로, 제품 웨이퍼 (W)의 처리를 개시하고 처음으로 노광량과 포커스값을 변경하는 경우등 변경 회수가 적은 경우에 이용된다. 또한 공정관리자가 노광량과 포커스값의 조합을 수동으로 변경하는(데이터 입출력부 (32)로 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 결정한다) 일이 생기도록 해도 괜찮다.
이와 같이 하여 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 결정되면 노광 장치 (13)은 통합 컴퓨터 (11)로부터의 지령에 의해, 다음에 처리되는 제품 웨이퍼 (W)로부터 새로운 노광량과 포커스값으로 노광 처리를 실시하고(스텝 23), 그 후, 현상, 에칭, 레지스트 패턴 박리를 경유하여 제품 웨이퍼 (W)에 형성된 에칭 패턴의 선폭을 측정한다(스텝 24). 그리고, 선폭이 허용 범위내인지 아닌지를 판단한다(스텝 25). 여기서 측정된 선폭이 허용 치수 범위내이면 스텝 13으로 돌아가고 계속해 제품 웨이퍼 (W)의 처리를 계속한다. 한편, 측정된 선폭이 허용 치수 범위외의 경우에는 예를 들면, 통합 컴퓨터 (11)은 노광 장치 (13)의 가동을 정지하고 경보를 발표한다(스텝 26). 공정관리자는, 경보가 발해진 경우에는 제품 웨이퍼 (W)의 에칭 패턴을 검사하고 또 웨이퍼 처리 시스템을 점검해, 제품 웨이퍼 (W)를 처리할 수가 있도록 대처한다.
한편, 스텝 21에 있어서 관리 범위내에서 노광량과 포커스값의 조합을 변경함으로써 에칭 패턴의 선폭을 허용 치수 범위내에 넣을 수가 없다고 판단된 경우에는 일단, 노광 장치 (13)의 노광량과 포커스값을 관리 범위로부터 빗나간 새로운 노광량과 포커스값으로 조정한다(스텝 27).
이와 같이, 관리 범위내에서 노광량과 포커스값의 조합을 변경함으로써 에칭 패턴의 선폭을 허용 치수 범위내에 넣을 수가 없는 사태가 생기는 것은, 이하와 같은 이유로부터이다.
상술한 것처럼, 관리 범위내에서 노광량과 포커스값의 조합을 변경함으로써 에칭 패턴의 선폭을 허용 치수 범위내에 넣을 수가 있는 경우에, 스텝 22로 노광량과 포커스값을 변경하면 예를 들면, 노광량과 포커스값의 조합이 최초로 설정한 도 9의 사선 영역의 중심으로부터 사선 영역내의 외측으로 시프트 하게 된다. 따라서, 이러한 변경을 반복하면 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 관리 범위로부터 빗나가는 사태가 생긴다.
이 경우에, 스텝 27에 있어서 단, 노광 장치 (13)을 관리 범위로부터 빗나간 새로운 노광량과 포커스값으로 조정하는 것은 웨이퍼 처리 시스템을 정지시키는 것에 의한 생산 저하를 방지하기 위함이고, 설정된 새로운 노광량과 포커스값으로, 충분히 제품 웨이퍼 (W)의 처리가 가능한 경우가 있기 때문이다.
이와 같이 새로운 노광량과 포커스값으로 조정한 후, 이러한 새로운 조건으로 다른 제품 웨이퍼 (W)를 제품 패턴으로 노광, 현상하고 구해진 레지스트 패턴의 형상(선폭)을 검사한다(스텝 28).
여기서, 레지스트 패턴의 선폭은 그 후에 형성되는 에칭 패턴의 선폭을 허용 치수 범위에 두기 위해서 일정한 허용 치수 범위에 들어가 있을 필요가 있다. 그 때문에 스텝 28로 구해진 레지스트 패턴의 선폭이 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단한다(스텝 29). 허용 범위내의 경우에는 먼저 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상과 테스트 패턴의 목표 치수와 수준 노광에 있어서의 노광량과 포커스값의 조합에 근거해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하여 새로운 노광량과 포커스값의 관리 범위를 설정한다(스텝 30). 그리고, 설정된 새로운 노광량과 포커스값의 조합으로 제품 웨이퍼 (W)의 처리를 스텝 13으로 돌아가 계속한다.
한편, 레지스트 패턴의 선폭이 일정한 치수 범위외의 경우에는 제품 웨이퍼 (W)의 처리를 중지하고 새로운 테스트 기판을 이용해 다시 스텝 1로부터 스텝 11의 처리를 실시하고 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정한다(스텝 31). 이것에 의해 새롭게 스텝 12 이후의 처리를 재개할 수가 있다.
또한 상기 스텝 31의 처리를 실시하는 경우에는, 미리 피에칭막의 형성이나 레지스트막형성으로부터 에칭 처리 후의 레지스트 패턴 박리에 이르는 일련의 처리에 이용되는 장치의 점검을 실시하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 그 후의 시스템의 점검까지의 시간이 길어지고 그 사이의 처리 조건의 변동을 억제할 수가 있고 제품 웨이퍼 (W)의 품질을 일정하게 유지하는 것이 용이해진다.
다음에, 웨이퍼 처리 시스템을 이용해 제품을 제조할 때에 에칭 처리의 웨이퍼 (W)면내에서의 형상 격차를 억제하고 웨이퍼 (W)면내의 모든 쇼트에 있어서 원하는 에칭 패턴 형상이 구해지도록 노광 장치 (13)을 조정하는 방법에 대해서, 도 10에 나타내는 플로차트를 참조하면서 설명한다.
최초로, 먼저 설명한 도 3에 나타내는 스텝 1~6과 같은 순서로 테스트 웨이퍼로의 피에칭막의 형성(스텝 101), 레지스트막의 형성(스텝 102), 테스트 패턴이 형성된 포토마스크를 이용한 수준 노광(스텝 103), 현상 처리(스텝 104), 스캐테로메트리기술에 의한 레지스트 패턴의 형상 측정(스텝 105), 수준 노광에 이용된 노광량과 포커스값의 조합과 레지스트 패턴의 형상 데이터의 링크(스텝 106)를 실시한다.
이어서 피에칭막을 형성한 제품 웨이퍼 (W)를 준비하고(스텝 107), 레지스트막을 형성하고(스텝 108), 제품 제조를 위한 패턴이 형성된 포토마스크를 이용해 경험적으로 제품 불량이 생기지 않도록 실적이 있는 노광량과 포커스값의 조합으로 노광해(스텝 109), 현상 하고(스텝 110), 형성된 레지스트 패턴을 에칭마스크로서 에칭하여(스텝 111), 레지스트 패턴을 박리 처리해(스텝 112), 형성된 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정한다(스텝 113).
이어서 상기 스텝 113으로 구해지는 에칭 패턴의 선폭이 제품 웨이퍼 (W)의 면전체에서 허용 범위내에 들어가 있는지 아닌지를 판단한다(스텝 114). 선폭이 제품 웨이퍼 (W)의 면전체로 허용 범위내에 들어가 있는 경우에는 스텝 107로 돌아가 제품 웨이퍼 (W)의 처리를 속행한다.
이것에 대해서 스텝 113으로 구해지는 에칭 패턴의 선폭이 제품 웨이퍼 (W)의 일부에서는 허용 범위내에 들어가 있지만 일부는 허용 범위외인 경우가 일어날 수 있다. 예를 들면, 플라즈마 에칭 처리에서는 경험적으로 웨이퍼 (W)의 중심부에서 외주부보다 선폭이 가늘어지는 경향을 볼 수 있다. 즉 에칭 패턴의 선폭에 도너츠 형상의 분포가 나타난다. 이 때문에, 면전체로 선폭이 허용 치수 범위내가 아닌 경우, 즉 에칭 패턴의 선폭이 제품 웨이퍼 (W)의 중심부에서는 허용 범위내에 들어가고 있지만, 외주부에서는 허용 범위외인 경우에는 제1의 방법으로서 제품 웨이퍼 (W)의 외주부에서의 노광량과 포커스값을 변경하는 방법(스텝 115)이 있다. 또, 제2의 방법으로서 제품 웨이퍼 (W)의 전체의 노광량과 포커스값을 변경하는 방법(스텝 116)이 있다. 다만, 제2의 방법은, 제품 웨이퍼 (W)의 외주부의 노광량과 포커스값의 변경에 맞추어 제품 웨이퍼 (W)전체에 노광량과 포커스값을 변경했을 때에, 제품 웨이퍼 (W)의 중심부에서의 선폭을 허용 범위내에 멈출 수가 있는 것이 전제 가 된다. 이들의 어느쪽을 취함으로써 제품 웨이퍼 (W)전체로 에칭 패턴의 선폭을 허용 범위내에 넣을 수가 있다.
이러한 노광량과 포커스값의 변경에는 먼저 행한 테스트 웨이퍼 (W)의 평가 결과를 이용한다. 상술한 에칭 패턴의 선폭이 제품 웨이퍼 (W)의 중심부에서는 허용 범위내에 들어가 있지만, 외주부에서는 허용 범위외인 경우에는 제품 웨이퍼 (W)의 외주부의 선폭은 원하는 선폭보다 넓다는 것이 되기 때문에, 제1의 방법을 이용하는 경우에는 우선, 제품 웨이퍼 (W)에 대해서 이용된 종전의 노광량 포커스값과 같은 노광량 포커스값으로 노광된 테스트 웨이퍼 (W)내의 영역을 검색하고 상기 노광 영역(쇼트)의 레지스트 패턴의 선폭보다 가는 선폭을 얻을 수 있는 노광량 및 포커스값을 골라낸다. 그리고, 제품 웨이퍼 (W)의 노광 처리시에는 제품 웨이퍼 (W)의 중심부는 종전의 노광량과 포커스값으로 노광하고 외주부를 상기 새로운 노광량 및 포커스값으로 변경해 노광한다. 이것에 의해 제품 웨이퍼 (W)전체의 레지스트 패턴의 선폭을 허용 범위에 둘 수가 있다.
상기 제1의 방법에서는, 노광 1 쇼트마다 노광량과 포커스값을 바꾸어도 괜찮다. 이것에 의해, 제품 웨이퍼 (W)면내에서 또한 선폭 균일성이 뛰어난 에칭패턴을 얻을 수 있다.
또, 상기 제2의 방법을 이용하는 경우에는 제품 웨이퍼 (W)에 대해서 적용된 종전의 노광량과 포커스값과 같은 노광량과 포커스값으로 노광된 테스트 웨이퍼 (W)내의 영역을 검색해 상기 노광 영역(쇼트)의 레지스트 패턴의 선폭보다 선폭이 좁아지는 노광량과 포커스값이 조합하는 것과 또한 상기 노광량과 포커스값으로 제 품 웨이퍼 (W)의 중심부를 노광했을 때에도 얻을 수 있는 에칭패턴의 선폭이 허용 범위내에 넣을 수가 있는 노광량과 포커스값의 조합을 골라낸다. 그리고, 제품 웨이퍼 (W)의 노광은 선택된 새로운 노광량과 포커스값만으로 실시한다. 이 방법에 의해서도 제품 웨이퍼 (W)전체의 레지스트 패턴의 선폭을 허용 범위에 둘 수가 있다. 상기 제2의 방법은 주로, 노광 쇼트 마다의 레지스트 패턴의 선폭의 차이가 작은 경우에 이용할 수가 있다.
이들 제 1의 방법, 제2의 방법의 어느 방법에 있어서도 노광량과 포커스값의 변경은 공정관리자의 판단, 공정관리자나 기술자가 설계한 계수 모델에 의해 행해진다.
또한 이상 설명한 실시 형태는 어디까지나 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하는 것을 의도하는 것과서 본 발명은 이러한 구체적인 예로만 한정해 해석되는 것은 아니고, 본 발명의 정신과 청구항에서 기술하는 범위에서 여러 가지로 변경해 실시할 수가 있는 것이다.
예를 들면 에칭 장치로서는 1대로 한정하지 않고 복수의 에칭 장치를 이용해도 좋고 또는 복수의 에칭챔버를 가지는 에칭 장치를 이용해도 괜찮다. 또, 동일하게 레지스트 도포·현상 처리 장치에 대해서도 1대에 한정하지 않고 복수 설치해도 좋고 또 복수의 레지스트 도포 유니트 및 복수의 현상 유니트를 설치해도 좋다. 이러한 경우에는 에칭 장치간 또는 에칭 챔버간으로 또 레지스트 도포·현상 처리 장치간 또는 레지스트 도포 유니트 혹은 현상 유니트간에 개체차이가 있어 통상 장치의 운전 조건 설정으로부터는 파악할 수 없는 처리 조건의 격차가 생기는 경우가 있다. 이러한 경우, 모든 처리부에 각각 ID를 두고 통합 컴퓨터는 모든 ID의 조합에 있어서 포트리소그래피 처리의 조건에 대응하는 관리 범위를 설정하고 원하는 형상의 에칭 패턴을 얻기 위해서 이들 관리 범위마다 노광량과 포커스값의 조합을 변경해오도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한 이러한 변경에 관한 데이터를 축적해 활용함으로써, 에칭 패턴의 형상이 일정하게 유지되도록 노광량과 포커스값의 조합을 변경의 타이밍과 정밀도를 높이도록 구성하는 것과 온다.
또, 상기 실시 형태에서는 본 발명을 반도체 웨이퍼에 적용했을 경우에 대해서 나타냈지만, 액정표시장치로 대표되는 FPD(플랫 패널 디스플레이) 용의 유리 기판등 다른 기판에 본 발명을 적용할 수도 있다.
본 발명은, 반도체장치나 FPD의 제조에 있어서 높은 선폭 정밀도가 요구되는 경우에 매우 적합하다.

Claims (19)

  1. 피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광, 현상하여 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과,
    상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 레지스트 패턴이 형성된 레지스트막을 에칭 마스크로서 이용해 상기 피에칭층을 에칭하고, 상기 레지스트막을 상기 기판으로부터 박리하여 상기 복수 부위에 에칭 패턴을 형성하는 것과,
    상기 복수 부위의 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합과 상기 복수 부위의 상기 레지스트 패턴의 형상 측정 결과와 상기 복수 부위의 상기 에칭패턴의 형상 측정 결과에 근거하여 원하는 형상의 에칭 패턴을 얻기 위해서 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정하는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  2. 청구항 1의 노광 조건 설정 방법에 있어서,
    상기 관리 범위가 결정된 후에 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값 의 조합을 결정하는 것과,
    피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광, 현상하고, 상기 피에칭층을 에칭하고 상기 레지스트막을 박리해 에칭패턴을 형성하는 것과,
    상기 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단하는 것과,
    상기 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위로부터 빗나간 경우에, 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 상기 관리 범위에 속하는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것을 더 가지는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  3. 청구항 1의 노광 조건 설정 방법에 있어서,
    상기 관리 범위가 결정된 후에 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것과,
    피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광, 현상하고, 상기 피에칭층을 에칭하고, 상기 레지스트막을 박리해 에칭패턴을 형성하는 것과,
    상기 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 에칭패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단하는 것과, 상기 제품 기판에 형성된 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나가고 또한 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 노광량과 포커스값을 변경하려고 하면 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 상기 관리 범위로부터 빗나가는 경우에, 새로운 노광량과 포커스값으로 상기 제품 패턴을 이용해 상기 다른 제품 기판을 노광, 현상하고 구해진 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 것과,
    상기 레지스트 패턴의 형상이 소정의 치수 범위내의 경우에 상기 테스트 패턴의 목표 치수와 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상과 상기 순차노광에 이용된 노광량과 포커스값의 조합에 근거해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하는 것과,
    상기 레지스트 패턴의 형상이 상기 치수 범위외의 경우에 새로운 테스트 기판을 이용해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하기 위한 일련의 처리를 재실행하는 것을 더 가지는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  4. 청구항 3의 노광 조건 설정 방법에 있어서,
    상기 새로운 테스트 기판을 이용해 새로운 관리 범위를 결정하는 경우에는, 새로운 테스트 기판의 처리에 앞서 레지스트막형성으로부터 에칭 처리 후의 레지스트 패턴 박리에 이르는 일련의 처리에 이용되는 장치의 점검을 실시하는 것을 특징 으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  5. 청구항 1의 노광 조건 설정 방법에 있어서,
    상기 복수 부위는 노광량과 포커스값을 요소로 하는 매트릭스를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  6. 청구항 1의 노광 조건 설정 방법에 있어서,
    상기 패턴의 측정 대상은 패턴의 선폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  7. 피에칭층을 갖춘 기판의 상기 피에칭층상에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와,
    레지스트 패턴의 형상과 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부와,
    상기 노광 처리부와 상기 패턴 형상 측정부를 제어하는 제어부를 구비하는 기판 처리 장치로서,
    상기 제어부는,
    기판에 형성된 레지스트막의 복수 부위에 대해서 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광되고 현상되어 구해지는 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과와,
    상기 레지스트 패턴이 형성된 레지스트막을 에칭 마스크로서 상기 피에칭층을 에칭함으로써 형성된 상기 복수 부위의 에칭 패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과와,
    상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합에 근거하여,
    원하는 에칭 패턴을 얻기 위해서 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합으로 노광된 제품 기판에 형성된 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나갔을 경우에 그 후에 행해지는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 상기 관리 범위에 속하는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 청구항 7의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 이용해 노광된 제품 기판에 형성된 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나가고 또한 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 노광량과 포커스값을 변경하려고 하면 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 상기 관리 범위로부터 빗나가는 경우에 새로운 노광량과 포커스값으로 상기 다른 제품 기판을 노광하도록 상기 노광 처리부를 제어하고,
    상기 새로운 노광량과 포커스값으로 노광 처리된 다른 제품 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상이 소정의 치수 범위에 들어간 경우에 상기 순차노광된 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상과 상기 레지스트 패턴의 형성에 이용된 포토마스크에 의한 목표 치수와 상기 순차노광에 이용된 노광량과 포커스값의 조합에 근거해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 청구항 7의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 패턴 형상 측정부는 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 제1 측정부, 에칭패턴의 형상을 측정하는 제2 측정부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 기판에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와 레지스드패턴의 형상과 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부를 가지는 기판 처리 장치를 컴퓨터에 제어시키는 것으로서,
    실행시에,
    피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광, 현상하여 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과,
    상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 레지스트 패턴이 형성된 레지스트막을 에칭마스크로서 이용해 상기 피에칭층을 에칭하여 상기 레지스트막을 상기 기판으로부터 박리해 상기 복수 부위에 에칭 패턴을 형성하는 것과,
    상기 복수 부위의 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합과 상기 복수 부위의 상기 레지스트 패턴의 형상 측정 결과와 상기 복수 부위의 상기 에칭패턴의 형상 측정 결과에 근거해 원하는 형상의 에칭패턴을 얻기 위해서 허용되는 노광량과 포커스값의 조합의 관리 범위를 결정하는 것을 가지는 처리가 실행되도록 컴퓨터에 상기 기판 처리 장치를 제어시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 처리는 또한 상기 관리 범위가 결정된 후에, 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것과,
    피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광, 현상하고, 상기 피에칭층을 에칭하여 상기 레지스트막을 박리해 에칭패턴을 형성하는 것과,
    상기 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단하는 것과, 상기 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위로부터 빗나갔을 경우에, 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 상기 관리 범위에 속하는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 처리는, 또한 상기 관리 범위가 결정된 후에 상기 관리 범위내의 1조의 노광량과 포커스값의 조합을 결정하는 것과, 피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막을 상기 결정된 노광량과 포커스값에 의해 소정의 제품 패턴으로 노광, 현상하고, 상기 피에칭층을 에칭하여, 상기 레지스트막을 박리해 에칭패턴을 형성하는 것과,
    상기 에칭패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 에칭 패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위내인지 아닌지를 판단하는 것과, 상기 제품 기판에 형성된 에칭패턴의 형상이 소정의 허용 치수 범위로부터 빗나가고 또한 그 후에 처리되는 다른 제품 기판에 형성되는 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위에 들어가도록 노광량과 포커스값을 변경하려고 하면 새로운 노광량과 포커스값의 조합이 상기 관리 범위로부터 빗나가는 경우에 새로운 노광량과 포커스값으로 상기 제품 패턴을 이용해 상기 다른 제품 기판을 노광, 현상하고, 구해진 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 것과,
    상기 레지스트 패턴의 형상이 소정의 치수 범위내의 경우에 상기 테스트 패턴의 목표 치수와 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상과 상기 순차노광에 이용된 노광량과 포커스값의 조합에 근거해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하는 것과,
    상기 레지스트 패턴의 형상이 상기 치수 범위외의 경우에 새로운 테스트 기판을 이용해 노광량과 포커스값의 조합의 새로운 관리 범위를 결정하기 위한 일련의 처리를 재실행하는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체.
  14. 피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고,
    상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광, 현상하고, 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과,
    상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    피에칭층을 갖춘 제품 기판의 해당 에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막을 소정의 제품 패턴으로 소정의 노광량과 포커스값으로 노광, 현상하 고, 에칭하고, 상기 레지스트막을 제거해 구해진 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 에칭 패턴안에 상기 형상이 허용 치수 범위외의 영역이 존재하는 경우에 모든 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위내에 들어가도록 상기 테스트 기판의 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량과 포커스값의 조합과 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상 측정 데이터에 근거해 상기 제품 기판을 노광하기 위한 노광량과 포커스값의 조합을 변경하는 것을가지는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  15. 청구항 14의 노광 조건 설정 방법에 있어서,
    상기 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위외의 영역에 대해서는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 적용해 상기 에칭 패턴의 형상이 허용 치수 범위내의 영역에 대해서는 종전의 노광량과 포커스값의 조합을 적용하는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.
  16. 피에칭층을 갖춘 기판의 상기 피에칭층상에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와,
    레지스트 패턴의 형상과 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부와,
    상기 노광 처리부와 상기 패턴 형상 측정부를 제어하는 제어부를 갖춘 기판 처리 장치로서,
    상기 제어부는,
    테스트 기판에 형성된 레지스트막의 복수 부위가 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광되고 현상되어 구해지는 상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과와,
    상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량 및 포커스값의 조합과,
    피에칭층과 레지스트막을 갖춘 제품 기판의 상기 레지스트막을 소정의 제품 패턴으로 소정의 노광량과 포커스값으로 노광, 현상하고, 에칭하여 상기 레지스트막을 박리하고 구해진 상기 피에칭층의 에칭 패턴의 형상을 상기 패턴 형상 측정부에서 측정한 결과에 근거하여,
    상기 에칭 패턴안에 형상이 소정의 허용 치수 범위외의 영역이 존재하는 경우에 모든 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위내에 들어가도록 상기 테스트 기판의 노광량과 포커스값의 조합을 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 청구항 16의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 에칭패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위외의 영역에 대해서는 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 적용하고 상기 에칭 패턴의 형상이 허용 치수 범위내의 영역에 대해서는 종전의 노광량과 포커스값의 조합을 적용하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 기판에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리부와 레지스트 패턴의 형상과 에칭 패턴의 형상을 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 패턴 형상 측정부를 가지는 기판 처리 장치를 컴퓨터에 제어시키는 것으로서,
    실행시에,
    피에칭층을 갖춘 테스트 기판의 상기 피에칭층상에 레지스트막을 형성하고 상기 레지스트막의 복수 부위를 소정의 테스트 패턴으로 노광량과 포커스값을 각각 변화시켜 순차노광, 현상하고, 상기 복수 부위에 레지스트 패턴을 형성하는 것과,
    상기 복수 부위의 레지스트 패턴의 형상을 스캐테로메트리기술에 의해 측정하는 것과,
    피에칭층을 갖춘 제품 기판의 상기 에칭층상에 레지스트막을 형성해, 상기 레지스트막을 소정의 제품 패턴으로 소정의 노광량과 포커스값으로 노광, 현상하고, 에칭하여 상기 레지스트막을 제거해 구해진 에칭 패턴의 형상을, 스캐테로메트리 기술에 의해 측정하는 것과,
    상기 에칭 패턴안에 그 형상이 허용 치수 범위외의 영역이 존재하는 경우에 모든 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위내에 들어가도록 상기 테스트 기판의 상기 복수 부위를 순차노광했을 때에 있어서의 상기 각부위의 노광량과 포커스값의 조합과 상기 테스트 기판에 형성된 레지스트 패턴의 형상 측정 데이터에 근거해, 상기 제품 기판을 노광하기 위한 노광량과 포커스값의 조합을 변경하는 것을 가지는 처리가 실행되도록 컴퓨터에 상기 기판 처리 장치를 제어시키는 것을 포함하는 컴퓨터프로그램이 수록된 기록매체.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 에칭 패턴의 형상이 상기 허용 치수 범위외의 영역에 대해서는, 새로운 노광량과 포커스값의 조합을 적용하고 상기 에칭 패턴의 형상이 허용 치수 범위내의 영역에 대해서는 종전의 노광량과 포커스값의 조합을 적용하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 수록된 기록매체.
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