(57)【要約】【課題】ＴＡＴが長くならずに、露光時のフォーカスのばらつきを制御して所望のレジスト寸法を実現することができる半導体基板の露光装置を提供する。【解決手段】半導体基板の露光方法は、（ａ）半導体基板に所望のレジストパターンを露光・現像する方法であって、（ｂ）レジスト塗布処理とプレ・ベーク処理とにおける各設備パラメータから、半導体基板に塗布されたレジスト膜厚を半導体基板毎に算出する第１の工程（Ｓ１０１）と、（ｃ）レジスト膜厚と、露光処理における各露光パラメータとから、露光・現像後のレジストパターンのレジスト寸法を半導体基板毎に予測する第２の工程（Ｓ１０２）と、（ｄ）露光前の半導体基板に対して、レジスト寸法に応じて、露光処理における各露光パラメータを補正する第３の工程（Ｓ１０３，Ｓ１０５）とを含む。【選択図】図２
2010141063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に所望のレジストパターンを露光・現像する方法であって、
レジスト塗布処理とプレ・ベーク処理とにおける各設備パラメータから、前記半導体基板に塗布されたレジスト膜厚を半導体基板毎に算出する第１の工程と、
前記レジスト膜厚と、露光処理における各露光パラメータとから、露光・現像後のレジストパターンのレジスト寸法を半導体基板毎に予測する第２の工程と、
露光前の半導体基板に対して、前記レジスト寸法に応じて、露光処理における各露光パラメータを補正する第３の工程とを含む
ことを特徴とする半導体基板の露光方法。
【請求項２】
前記第１の工程において、レジスト塗布処理とプレ・ベーク処理とにおける各設備パラメータからなる重回帰式を用いた演算によって前記レジスト膜厚を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の露光方法。
【請求項３】
前記第２の工程において、前記レジスト膜厚と、露光処理における各露光パラメータとからなる重回帰式を用いた演算によって前記レジスト寸法を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の露光方法。
【請求項４】
前記第３の工程において、前記第２の工程で予測したレジスト寸法と所望のレジスト寸法との差を算出し、露光処理における各露光パラメータの中における所定のパラメータとレジスト寸法との相関から予め特定された補正係数で、算出した差を除算することによって、前記所定のパラメータの補正値を算出し、算出した補正値を前記所定のパラメータに反映する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の露光方法。
【請求項５】
半導体基板に所望のレジストパターンを露光・現像するシステムであって、
各設備パラメータに基づいて、半導体基板にレジストを塗布してプレ・ベークするレジスト塗布手段と、
各露光パラメータに基づいて、レジストが塗布されてプレ・ベークされた半導体基板に対して露光・現像する露光手段と、
露光前の半導体基板に対して、前記レジスト塗布手段における各設備パラメータと前記露光手段における各露光パラメータとから露光・現像後のレジストパターンのレジスト寸法を計算し、計算したレジスト寸法に応じて前記露光手段における各露光パラメータを補正する演算手段を備える
ことを特徴とする半導体装置製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板に形成された所望のレジストパターンを露光・現像する半導体基板の露光方法及び半導体装置製造システムに関し、特に、レジストパターンの形成不良を防止する半導体基板の露光方法及び半導体装置製造システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の微細化が進展している。これに伴い、リソグラフィー工程において、線幅の細い、または孔径の小さいレジストパターンを現像することが行われている。このとき、レジストパターンが所望のレジスト寸法で形成されないと、エッチング後のパターン形状がばらつく。さらに、パターン形状がばらつくと、断線やショート欠陥等が発生し易くなり、半導体製品の特性が著しく低下する原因になる。このため、パターン形状のばらつきを抑えてレジスト寸法の精度を上げることが必要とされている。これに対して、露光対象の半導体基板に対する適正露光量をリアルタイムで算出し、露光対象の半導体基板に対して、算出した適性露光量で露光を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、適正露光量は、補正露光量に基づいて基準露光量を補正したものであり、基準露光量から補正露光量を差し引いた値である。基準露光量は、過去における同一品目の実露光量の平均値であり、レジスト寸法が設計寸法となるように露光量を調整して露光を行った際の露光量の平均値である。補正露光量は、基準露光量としての露光時間を調整するための補正時間であり、寸法平均値、センタ規格値、露光係数、調整係数、および放置寸法変動量によって特定される補正時間である。
【０００４】
さらに、寸法平均値は、最近の製造された半導体基板におけるレジスト寸法の実測の平均寸法である。センタ規格値は、半導体基板での目標となるレジスト寸法である。露光係数は、レジスト寸法が１μｍ変動するときの露光量である。調整係数は、レジストの種類、露光装置の種類、特性等の違いにより経験的に得られるレジスト寸法の変動傾向に基づいて設定される値である。放置寸法変動量は、引き置き時間に応じて変動する量であり、引き置き時間を変数とする関数である。引き置き時間は、レジストを塗布した半導体基板をプレ・ベークしてから露光を開始するまでの時間である。
【０００５】
これによって、引き置き時間のばらつきや変化に対してリアルタイムで対処することができ、引き置き時間のばらつきや変化に起因するレジスト寸法の変動を抑制することができる。結果、レジスト寸法の精度が高い半導体基板を製造することができる。特に、レジストを塗布した直後に露光を行った場合でも、適正露光量によってレジスト寸法の変動が防止されるので、長時間の引き置き時間を確保する必要がなく、短時間での処理が可能になり、処理効率を高めることができる。
【特許文献１】特開２００１−３３８８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記寸法平均値を算出するために、露光・現像された半導体基板に対して、露光・現像によって形成されたレジストパターンのレジスト寸法が寸法測定装置で測定される。また、レジスト寸法の測定に要する時間が長い。このため、ＴＡＴ（Turn Around Time）が長くなる。このことについては、複数の寸法測定装置を使用すれば改善されるが、代わりに、複数の寸法測定装置を必要とするので、設備コストが大きくなる。
【０００７】
さらに、細線のレジストバターンについては、各半導体基板で、レジスト膜厚や露光処理時のパラメータが異なるので、露光時のフォーカスにばらつきが生じる。特に、複数の塗布ユニットやベークユニットを有するレジスト塗布装置では、各ユニットの間でレジスト膜厚のばらつきが生じる。また、複数の基板ステージを有する露光装置では、各基板ステージでフォーカスのばらつきが生じる。このため、製品ロット単位で補正を行っても、各ユニットの間のばらつきや各基板ステージのばらつきを調整することができない。
【０００８】
さらに、上記適正露光量には、レジスト膜厚のばらつきや露光処理時のパラメータのばらつきが考慮されていない。このため、露光時のフォーカスのばらつきを適正露光量だけで制御することができない。すなわち、露光時のフォーカスのばらつきが生じると、レジスト寸法のばらつきが生じる。結果、半導体製品の特性が著しく低下する。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ＴＡＴが長くならずに、露光時のフォーカスのばらつきを制御して所望のレジスト寸法を実現することができる半導体基板の露光装置及び半導体基板の露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係わる半導体基板の露光方法は、下記に示す特徴を備える。
（ＣＬ１）本発明に係わる半導体基板の露光方法は、（ａ）半導体基板に所望のレジストパターンを露光・現像する方法であって、（ｂ）レジスト塗布処理とプレ・ベーク処理とにおける各設備パラメータから、前記半導体基板に塗布されたレジスト膜厚を半導体基板毎に算出する第１の工程と、（ｃ）前記レジスト膜厚と、露光処理における各露光パラメータとから、露光・現像後のレジストパターンのレジスト寸法を半導体基板毎に予測する第２の工程と、（ｄ）露光前の半導体基板に対して、前記レジスト寸法に応じて、露光処理における各露光パラメータを補正する第３の工程とを含む。
【００１１】
（ＣＬ２）上記（ＣＬ１）に記載の半導体基板の露光方法は、前記第１の工程において、レジスト塗布処理とプレ・ベーク処理とにおける各設備パラメータからなる重回帰式を用いた演算によって前記レジスト膜厚を算出するとしてもよい。
【００１２】
（ＣＬ３）上記（ＣＬ１）に記載の半導体基板の露光方法は、前記第２の工程において、前記レジスト膜厚と、露光処理における各露光パラメータとからなる重回帰式を用いた演算によって前記レジスト寸法を予測するとしてもよい。
【００１３】
（ＣＬ４）上記（ＣＬ１）に記載の半導体基板の露光方法は、前記第３の工程において、前記第２の工程で予測したレジスト寸法と所望のレジスト寸法との差を算出し、露光処理における各露光パラメータの中における所定のパラメータとレジスト寸法との相関から予め特定された補正係数で、算出した差を除算することによって、前記所定のパラメータの補正値を算出し、算出した補正値を前記所定のパラメータに反映するとしてもよい。
【００１４】
なお、本発明は、半導体基板の露光方法として実現されるだけではなく、下記に示す半導体装置製造システムとして実現されるとしてもよい。
（ＣＬ５）本発明に係わる半導体装置製造システムは、（ａ）半導体基板に所望のレジストパターンを露光・現像するシステムであって、（ｂ）各設備パラメータに基づいて、半導体基板にレジストを塗布してプレ・ベークするレジスト塗布手段と、（ｃ）各露光パラメータに基づいて、レジストが塗布されてプレ・ベークされた半導体基板に対して露光・現像する露光手段と、（ｄ）露光前の半導体基板に対して、前記レジスト塗布手段における各設備パラメータと前記露光手段における各露光パラメータとから露光・現像後のレジストパターンのレジスト寸法を計算し、計算したレジスト寸法に応じて前記露光手段における各露光パラメータを補正する演算手段を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、半導体基板毎に、露光・現像後のレジスト寸法を予測することできる。このため、抜取り検査では検出できなかったパターン不良基板の発生を防止することができる。さらに、露光・現像後のレジスト寸法の精度が向上し、露光・現像後のレジスト寸法のばらつきを抑制することができる。このため、露光・現像後のレジスト寸法を所望の値に制御することができる。結果、半導体装置の歩留を向上させることができる。
【００１６】
しかも、寸法測定装置を必要としないため、検査工数を削減することができる。さらに、ＴＡＴを短縮することができ、検査設備投資を削減することができる。結果、半導体装置の製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態）
以下、本発明に係わる実施の形態について説明する。
図１に示すように、半導体装置製造システム１００は、レジスト塗布装置１１０、露光装置１２０、演算装置１３０を備える。レジスト塗布装置１１０は、塗布ユニット１１１，１１２，１１３、ベークユニット１１４，１１５，１１６、モニタユニット１１７を備える。
【００１８】
複数の半導体基板１０１が製品ロット単位でレジスト塗布装置１１０にセットされる。レジスト塗布装置１１０にセットされた複数の半導体基板１０１が１枚ずつ塗布ユニット１１１，１１２，１１３のいずれかにセットされる。塗布ユニット１１１，１１２，１１３のいずれかにセットされた半導体基板１０１にレジストが塗布される。レジストが塗布された半導体基板１０１がベークユニット１１４，１１５，１１６のいずれかにセットされる。ベークユニット１１４，１１５，１１６のいずれかにセットされた半導体基板１０１がプレ・ベークされる。プレ・ベークされた半導体基板１０１が製品ロット単位で露光装置１２０に搬送される。露光装置１２０に搬送された複数の半導体基板１０１が１枚ずつ露光される。
【００１９】
このとき、図２に示すように、演算装置１３０は、モニタユニット１１７を介して、レジスト塗布装置１１０から、レジスト塗布処理時における各塗布ユニットの設備パラメータと、プレ・ベーク処理時における各ベークユニットの設備パラメータとを取得する。取得した各塗布ユニットの設備パラメータと、各ベークユニットの設備パラメータとからレジスト膜厚を算出する（Ｓ１０１）。
【００２０】
さらに、演算装置１３０は、露光装置１２０から、露光処理前における露光装置１２０の露光パラメータを取得する。算出したレジスト膜厚と、取得した露光パラメータとから、レジスト寸法を予測する（Ｓ１０２）。予測したレジスト寸法（以下、予測寸法と呼称する。）と所望のレジスト寸法（以下、目標寸法と呼称する。）との差が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。判定した結果、閾値以下である場合は（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、露光パラメータを補正せずに、露光処理を実行させる（Ｓ１０４）。一方、閾値以下でない場合は（Ｓ１０３：Ｎｏ）、露光パラメータを補正し（Ｓ１０５）、補正した露光パラメータで露光処理を実行させる（Ｓ１０６）。
【００２１】
実際に、図３に示すように、レジスト膜厚の測定値と計算値とが非常に近いことから、各設備パラメータからレジスト膜厚を算出する処理が有効である。図４に示すように、レジスト寸法の測定値と計算値とが非常に近いことから、算出したレジスト膜厚と、各露光パラメータとからレジスト寸法を予測する処理が有効である。
【００２２】
具体的には、図３に示すように、演算装置１３０は、レジスト塗布処理とプレ・ベーク処理が施された全半導体基板に対して、半導体基板毎に、レジスト膜厚を算出する。このとき、下記の数式（１）に示すように、各パラメータＰｃに各係数Ａを乗じた重回帰式で、レジスト膜厚Ｔｒを算出する。
【００２３】
（１）Ｔｒ＝ΣＡ［ｉ］×Ｐｃ［ｉ］
ここで、添え字ｉは、各パラメータＰｃに割り当てられた識別番号である。各係数Ａは、各パラメータＰｃに対して個別に設定された係数である。各パラメータＰｃは、レジスト塗布処理を行った塗布ユニットと、プレ・ベーク処理を行ったベークユニットとの各設備パラメータである。
【００２４】
さらに、各係数Ａとしては、経験的に知られている係数、計算して得られた係数、測定して得られた係数などである。各パラメータＰｃとしては、次のものが挙げられる。各塗布ユニットについては、（ａ）ユニット内の温度、（ｂ）ユニット内の湿度、（ｃ）ユニット内の風量、（ｄ）排気圧力または排気風量、（ｅ）レジストの温度、（ｆ）レジストの温調に使用する温調水の温度、（ｇ）吐出指示を受けてから実際にレジストが吐出されるまでの時間（以下、遅延時間と呼称する。）、（ｈ）吐出開始から終了するまでの時間（以下、吐出時間と呼称する。）、（ｉ）レジストポンプ圧力などである。各ベークユニットについては、（ｊ）ベークプレート温度、（ｋ）排気圧、（ｌ）チャンバー制御温度などである。ここで、遅延時間と吐出時間とは、レジストノズル先端からレジストの吐出状態を監視するために備えた遮光センサーの電圧波形から求められる。
【００２５】
例えば、半導体基板１０１に対して、塗布ユニット１１１でレジスト塗布処理が施された後、ベークユニット１１５でプレ・ベーク処理が施されたとする。この場合においては、塗布ユニット１１１とベークユニット１１５との各設備パラメータを使用して、半導体基板１０１のレジスト膜厚を算出する。
【００２６】
なお、算出したレジスト膜厚が閾値以下である場合、すなわち、規格内である場合には、露光装置１２０に露光処理を行わせる。一方、算出したレジスト膜厚が閾値以下でない場合、すなわち、規格外である場合には、レジスト塗布ユニットまたはベークユニットが異常である可能性が高いので、レジスト塗布装置１１０及び露光装置１２０を停止するとしてもよい。
【００２７】
次に、図４に示すように、演算装置１３０は、露光前の半導体基板に対して、半導体基板毎に、露光・現像後のレジスト寸法を予測する。このとき、下記の数式（２）に示すように、各パラメータＰｅに各係数Ｂを乗じた重回帰式で、予想寸法Ｌｐを算出する。
【００２８】
（２）Ｌｐ＝ΣＢ［ｊ］×Ｐｅ［ｊ］
ここで、添え字ｊは、各パラメータＰｅに割り当てられた識別番号である。各係数Ｂは、各パラメータＰｅに対して個別に設定された係数である。各パラメータＰｅは、算出したレジスト膜厚と、取得した露光処理前における露光装置１２０の各露光パラメータとである。
【００２９】
さらに、各係数Ｂとしては、経験的に知られている係数、計算して得られた係数、測定して得られた係数などである。各パラメータＰｅとしては、（ａ）算出したレジスト膜厚、（ｂ）レチクルの傾き、（ｃ）レチクルの高さ、（ｄ）基板ステージの傾き、（ｅ）基板ステージの高さ、（ｆ）露光量などである。ここで、露光装置１２０におけるレチクルと半導体基板との相対的な位置が、レチクルの傾き・高さと、基板ステージの傾き・高さとで特定される。
【００３０】
次に、演算装置１３０は、予測寸法と目標寸法との差が閾値以下であるか否かを判定する。判定した結果、閾値以下である場合には、露光パラメータを補正せずに、露光装置１２０に露光処理を行わせる。一方、閾値以下でない場合には、予め演算装置１３０に設定された計算式で露光パラメータの補正値を算出する。このとき、下記の数式（３）に示すように、レチクルの傾き・高さと基板ステージの傾き・高さとの各露光パラメータＰｅと予想寸法Ｌｐとから各補正係数Ｃｅを算出する。
【００３１】
（３）Ｃｅ［ｋ］＝（Ｌｐ−Ｃ［ｋ］）／Ｐｅ［ｋ］
ここで、添え字ｋは、レチクルの傾き・高さと基板ステージの傾き・高さとの各露光パラメータＰｅに割り当てられた識別番号である。各係数Ｃは、各露光パラメータＰｅに対して個別に設定された定数である。
【００３２】
また、図５に示すように、レチクルの傾きとレジスト寸法（予想寸法）との相間を示すグラフにおいて、実線の傾き（レチクルＡ：Ｒ＝０．４９、レチクルＢ：Ｒ＝０．４２）が補正係数Ｃｅである。同様に、図６に示すように、基板ステージの傾きとレジスト寸法との相間を示すグラフにおいて、実線の傾き（Ｒ＝０．５８）が補正係数である。
【００３３】
次に、下記の数式（４）に示すように、目標寸法Ｌｔと予想寸法Ｌｐとの差を、算出した各補正係数Ｃｅで除算することで、各補正値Ｃｐを算出する。算出した各補正値Ｃｐを各露光パラメータＰｅに加算する。加算して得られた結果で露光装置１２０に露光処理を行わせる。これによって、レチクルと基板ステージとの相対的な位置が調整される。
【００３４】
（４）Ｃｐ［ｋ］＝（Ｌｔ−Ｌｐ）／Ｃｅ［ｋ］
このとき、演算装置１３０は、算出した各補正値Ｃｐが閾値以下であるか否かを判定する。判定した結果、算出した各補正値Ｃｐが閾値以下である場合は、各露光パラメータＰｅを補正しない。結果、露光装置１２０は、元の露光パラメータＰｅで露光処理を行う。一方、演算装置１３０は、算出した補正値Ｃｐが閾値以下でない場合は、各露光パラメータＰｅを補正する。補正後の各露光パラメータＰｅを使用して、上記の数式（２）に示す予測寸法Ｌｐを再算出する処理から繰り返し行うことによって、各露光パラメータＰｅの最適値を算出する。結果、露光装置１２０は、補正後の各露光パラメータで露光処理を行う。
【００３５】
具体的には、演算装置１３０は、レチクルの傾きＰｅ［１］とレジスト寸法との相間から、補正係数Ｃｅ［１］を算出する。目標寸法Ｌｔと予想寸法Ｌｐとの差を、算出した補正係数Ｃｅ［１］で除算することで、補正値Ｃｐ［１］を算出する。算出した補正値Ｃｐ［１］が閾値以下であるか否かを判定する。判定した結果、算出した補正値Ｃｐ［１］が閾値以下である場合は、レチクルの傾きＰｅ［１］を補正しない。結果、露光装置１２０は、元のレチクルの傾きＰｅ［１］で露光処理を行う。一方、演算装置１３０は、算出した補正値Ｃｐ［１］が閾値以下でない場合は、レチクルの傾きＰｅ［１］を補正する。補正後のレチクルの傾きＰｅ［１］＝Ｐｅ［１］＋Ｃｐ［１］を使用して、予測寸法Ｌｐを算出する処理から繰り返し行うことによって、レチクルの傾きＰｅ［１］の最適値を算出する。そして、補正後のレチクルの傾きＰｅ［１］を露光装置１２０に設定する。結果、露光装置１２０は、補正後のレチクルの傾きＰｅ［１］で露光処理を行う。
【００３６】
また、演算装置１３０は、レチクルの高さＰｅ［２］とレジスト寸法との相間から、補正係数Ｃｅ［２］を算出する。目標寸法Ｌｔと予想寸法Ｌｐとの差を、算出した補正係数Ｃｅ［２］で除算することで、補正値Ｃｐ［２］を算出する。算出した補正値Ｃｐ［２］が閾値以下であるか否かを判定する。判定した結果、算出した補正値Ｃｐ［２］が閾値以下である場合は、レチクルの高さＰ２［２］を補正しない。結果、露光装置１２０は、元のレチクルの高さＰｅ［２］で露光処理を行う。一方、演算装置１３０は、算出した補正値Ｃｐ［２］が閾値以下でない場合は、レチクルの高さＰｅ［２］を補正する。補正後のレチクルの高さＰｅ［２］＝Ｐｅ［２］＋Ｃｐ［２］を使用して、予測寸法Ｌｐを算出する処理から繰り返し行うことによって、レチクルの高さＰｅ［２］の最適値を算出する。そして、補正後のレチクルの高さＰｅ［２］を露光装置１２０に設定する。結果、露光装置１２０は、補正後のレチクルの高さＰｅ［２］で露光処理を行う。
【００３７】
また、演算装置１３０は、基板ステージの傾きＰｅ［３］とレジスト寸法との相間から、補正係数Ｃｅ［３］を算出する。目標寸法Ｌｔと予想寸法Ｌｐとの差を、算出した補正係数Ｃｅ［３］で除算することで、補正値Ｃｐ［３］を算出する。算出した補正値Ｃｐ［３］が閾値以下であるか否かを判定する。判定した結果、算出した補正値Ｃｐ［３］が閾値以下である場合は、基板ステージの傾きＰｅ［３］を補正しない。結果、露光装置１２０は、元の基板ステージの傾きＰｅ［３］で露光処理を行う。一方、演算装置１３０は、算出した補正値Ｃｐ［３］が閾値以下でない場合は、基板ステージの傾きＰｅ［３］を補正する。補正後の基板ステージの傾きＰｅ［３］＝Ｐｅ［３］＋Ｃｐ［３］を使用して、予測寸法Ｌｐを算出する処理から繰り返し行うことによって、基板ステージの傾きＰｅ［３］の最適値を算出する。そして、補正後の基板ステージの傾きＰｅ［３］を露光装置１２０に設定する。結果、露光装置１２０は、補正後の基板ステージの傾きＰｅ［３］で露光処理を行う。
【００３８】
また、演算装置１３０は、基板ステージの高さＰｅ［４］とレジスト寸法との相間から、補正係数Ｃｅ［４］を算出する。目標寸法Ｌｔと予想寸法Ｌｐとの差を、算出した補正係数Ｃｅ［４］で除算することで、補正値Ｃｐ［４］を算出する。算出した補正値Ｃｐ［４］が閾値以下であるか否かを判定する。判定した結果、算出した補正値Ｃｐ［４］が閾値以下である場合は、基板ステージの高さＰｅ［４］を補正しない。結果、露光装置１２０は、元の基板ステージの高さＰｅ［４］で露光処理を行う。一方、演算装置１３０は、算出した補正値Ｃｐ［４］が閾値以下でない場合は、基板ステージの高さＰｅ［４］を補正する。補正後の基板ステージの高さＰｅ［４］＝Ｐｅ［４］＋Ｃｐ［４］を使用して、予測寸法Ｌｐを算出する処理から繰り返し行うことによって、基板ステージの高さＰｅ［４］の最適値を算出する。そして、補正後の基板ステージの高さＰｅ［４］を露光装置１２０に設定する。結果、露光装置１２０は、補正後の基板ステージの高さＰｅ［４］で露光処理を行う。
【００３９】
なお、レチクルの傾き・高さと基板ステージの傾き・高さとを同時に補正して、目標寸法Ｌｔと予想寸法Ｌｐとの差が閾値以下にならない場合は、いずれか１つを補正するか、または、レチクルの傾きと基板ステージの傾きとを補正するか、または、レチクルの高さと基板ステージの高さとを補正する。
【００４０】
なお、レチクルの傾き・高さと基板ステージの傾き・高さとの各露光パラメータのいずれかに対して補正値Ｃｐを算出した後に、算出した補正値Ｃｐ、既に算出したレジスト膜厚Ｔｒ、各露光パラメータＰｅを使用して、予測寸法Ｌｐを再算出する。さらに、他の露光パラメータについて算出した補正値Ｃｐが、予め演算装置１３０に設定された閾値以下でない場合には、その露光パラメータについて補正値Ｃｐを再算出し、予測寸法Ｌｐを再算出する。これを繰り返すことにより、各露光パラメータの最適値を算出して、最終的に露光処理が行われるとしてもよい。
【００４１】
なお、上記の方法で算出した補正後の各露光パラメータが露光装置１２０の補正可能範囲から外れた場合、または再算出した予想寸法Ｌｐが、閾値以下でない場合においては、露光装置１２０が異常であることが考えられるので、露光装置１２０を停止するとしてもよい。
【００４２】
以上、本実施の形態によれば、演算装置１３０で、半導体基板毎に、レジスト塗布装置１１０の各設備パラメータと露光装置１２０の各露光パラメータとから露光・現像後のレジスト寸法が事前に予測され、予測されたレジスト寸法に応じて露光装置１２０の各露光パラメータが補正される。このとき、半導体基板に塗布されたレジスト膜厚の異常と、露光処理後のレジスト寸法の異常とがリアルタイムで検出される。
【００４３】
これによって、レジスト寸法の不良が後の拡散工程へ流出することを防止することができるだけでなく、製造設備のばらつきに起因して発生するレジスト膜厚や露光パラメータのばらつきを低減することができる。結果、露光・現像後のレジスト寸法のばらつきを抑制することができる。
【００４４】
すなわち、露光・現像後のレジスト寸法のばらつきを抑制することができることから、ドライエッチング後のレジスト寸法のばらつきも抑制され、所望のレジスト寸法を実現することができる。結果、半導体装置の歩留や信頼性を向上することができる。
【００４５】
なお、演算装置１３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ネットワークアダプタなどを備えるとしてもよい。さらに、ＨＤＤなどに、演算装置１３０を制御するプログラム（以下、補正プログラムと呼称する。）がインストールされており、補正プログラムが実行されることによって、演算装置１３０の各機能が実現されるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、半導体基板に形成された所望のレジストパターンを露光・現像する半導体基板の露光方法及び半導体装置製造システムなどとして、特に、レジストパターンの形成不良を防止する半導体基板の露光方法及び半導体装置製造システムなどとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態における半導体装置製造システムの構成を示す図である。
【図２】実施形態における半導体基板の露光方法を示すフローチャートである。
【図３】実施形態におけるレジスト膜厚の実測値と計算値とを示すグラフである。
【図４】実施形態におけるレジスト寸法の実測値と計算値とを示すグラフである。
【図５】実施形態におけるレチクルの傾きとレジスト寸法との相関を示すグラフである。
【図６】実施形態における基板ステージの傾きとレジスト寸法との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１００  半導体装置製造システム
１０１  半導体基板
１１０  レジスト塗布装置
１１１，１１２，１１３  塗布ユニット
１１４，１１５，１１６  ベークユニット
１１７  モニタユニット
１２０  露光装置
１３０  演算装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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