(57)【要約】【課題】次回の露光量を決定する際に今回の露光時の寸法値を適正に考慮する。【解決手段】露光量算出手段４は、寸法値入力手段２により入力された前回のロットの寸法値が規定範囲内の場合、前回のロットの寸法値に基づいて今回のロットの露光量を算出し、寸法値入力手段２により入力された前回のロットの寸法値が規定範囲外の場合、前々回のロットの寸法値に基づいて今回の露光量を算出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光されたレジストパターンの寸法値を入力する寸法値入力手段と、
前記寸法値入力手段により入力された寸法値が規定範囲内かどうかを判定する寸法値判定手段と、
前記寸法値判定手段により規定範囲内と判定された寸法値に基づいて露光量を算出する露光量算出手段と、
前記露光量算出手段により算出された露光量に基づいて露光を行う露光手段とを備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記露光量算出手段は、前記寸法値入力手段により今回入力された寸法値が規定範囲内の場合、今回入力された寸法値に基づいて次回の露光量を算出し、前記寸法値入力手段により今回入力された寸法値が規定範囲外の場合、前回入力された寸法値に基づいて次回の露光量を算出することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
露光された今回のロットのレジストパターンの寸法値を入力する寸法値入力手段と、
前記寸法値入力手段により入力された今回のロットの寸法値が規定範囲内かどうかを判定する寸法値判定手段と、
前記寸法値判定手段により規定範囲内と判定された寸法値に基づいて次回のロットの露光量を算出する露光量算出手段と、
前記露光量算出手段により算出された露光量に基づいて次回のロットの露光を行う露光手段とを備えることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
Δ露光量＝（寸法規格値−今回のロットの寸法値）×係数値／２であるとすると、
次回のロットの露光量＝（Δ露光量＋今回のロットの露光量）であることを特徴とする請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
露光・現像されたレジストパターンの寸法を測定するステップと、
前記測定されたレジストパターンの寸法値が規定範囲内かどうかを判定するステップと、
前記規定範囲内と判定された寸法値に基づいて露光量を算出するステップと、
前記算出された露光量に基づいて露光を行うステップとを備えることを特徴とする露光方法。
【請求項６】
露光・現像された今回のロットのレジストパターンの寸法を測定するステップと、
前記測定された今回のロットのレジストパターンの寸法値が規定範囲内かどうかを判定するステップと、
前記規定範囲内と判定された今回のロットの寸法値に基づいて次回のロットの露光量を算出するステップと、
前記算出された露光量に基づいて次回のロットの露光を行うステップとを備えることを特徴とする露光方法。
【請求項７】
今回のロットの第１半導体ウェハ上に第１レジストを塗布する工程と、
前記第１半導体ウェハ上に塗布された第１レジストの露光・現像を行う工程と、
前記露光・現像された第１レジストの寸法を測定する工程と、
前記測定された第１レジストの寸法値が規定範囲内かどうかを判定する工程と、
前記規定範囲内と判定された寸法値に基づいて次回のロットの露光量を算出するステップと、
次回のロットの第２半導体ウェハ上に第２レジストを塗布する工程と、
前記算出された次回のロットの露光量に基づいて、前記第２半導体ウェハ上に塗布された第２レジストの露光を行う工程と、
前記露光された第２レジストの現像を行う工程と、
前記現像された第２レジストをマスクとして前記第２半導体ウェハの加工を行う工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
露光されたレジストパターンの寸法値を取得するステップと、
前記取得したレジストパターンの寸法値が規定範囲内かどうかを判定するステップと、
前記規定範囲内と判定された寸法値に基づいて露光量を算出するステップと、
前記算出された露光量に基づいて露光を行わせるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする露光プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は露光装置、露光方法、半導体装置の製造方法および露光プログラムに関し、特に、半導体製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、例えば、特許文献１に開示されているように、フォトレジスト膜マスクを使用して加工した際の加工後寸法および加工後形状の面内均一性を向上させるため、ウェハ上に形成したパターンの加工後寸法および加工後形状のデータに基づいて、設定露光条件を修正することが行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５６１１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の設定露光条件の修正方法では、今回の露光時の寸法値を考慮して次回の露光量を決定する場合、今回の露光時に異常な寸法値が検出された場合の配慮がなされていなかった。このため、従来の設定露光条件の修正方法では、異常な寸法値に基づいて次回の露光量が決定されることがあり、露光条件の修正が過剰になり過ぎて、次回の露光時に寸法値が規格外となることがあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、次回の露光量を決定する際に今回の露光時の寸法値を適正に考慮することが可能な露光装置、露光方法、半導体装置の製造方法および露光プログラムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る露光装置によれば、露光されたレジストパターンの寸法値を入力する寸法値入力手段と、前記寸法値入力手段により入力された寸法値が規定範囲内かどうかを判定する寸法値判定手段と、前記寸法値判定手段により規定範囲内と判定された寸法値に基づいて露光量を算出する露光量算出手段と、前記露光量算出手段により算出された露光量に基づいて露光を行う露光手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、今回の露光時の寸法値を考慮して次回の露光量を決定する際に、今回の露光時における異常な寸法値を除外することが可能となる。このため、次回の露光時における露光条件の修正が過剰になり過ぎることを防止することが可能となり、寸法値が規格外となる回数を減らすことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る露光装置によれば、前記露光量算出手段は、前記寸法値入力手段により今回入力された寸法値が規定範囲内の場合、今回入力された寸法値に基づいて次回の露光量を算出し、前記寸法値入力手段により今回入力された寸法値が規定範囲外の場合、前回入力された寸法値に基づいて次回の露光量を算出することを特徴とする。
【０００８】
これにより、今回の露光時に異常な寸法値が得られた場合においても、次回の露光量を適正化することが可能となり、寸法値を規格内に容易に収めることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る露光装置によれば、露光された今回のロットのレジストパターンの寸法値を入力する寸法値入力手段と、前記寸法値入力手段により入力された今回のロットの寸法値が規定範囲内かどうかを判定する寸法値判定手段と、前記寸法値判定手段により規定範囲内と判定された寸法値に基づいて次回のロットの露光量を算出する露光量算出手段と、前記露光量算出手段により算出された露光量に基づいて次回のロットの露光を行う露光手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、今回のロットの露光時の寸法値を考慮して次回のロットの露光量を決定する際に、今回のロットの露光時における異常な寸法値を除外することが可能となる。このため、次回のロットの露光時における露光条件の修正が過剰になり過ぎることを防止することが可能となり、各ロットの寸法値が規格外となる回数を減らすことが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る露光装置によれば、Δ露光量＝（寸法規格値−今回のロットの寸法値）×係数値／２であるとすると、次回のロットの露光量＝（Δ露光量＋今回のロットの露光量）であることを特徴とする。
これにより、今回のロットの露光時の寸法値を考慮して、次回のロットの露光量を決定することが可能となり、ロットごとの寸法値の変動を抑制することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る露光方法によれば、露光・現像されたレジストパターンの寸法を測定するステップと、前記測定されたレジストパターンの寸法値が規定範囲内かどうかを判定するステップと、前記規定範囲内と判定された寸法値に基づいて露光量を算出するステップと、前記算出された露光量に基づいて露光を行うステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、異常な寸法値を基準として次回の露光量が決定されることを防止することが可能となり、次回の露光時に寸法値が規格外となることを減らすことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る露光方法によれば、露光・現像された今回のロットのレジストパターンの寸法を測定するステップと、前記測定された今回のロットのレジストパターンの寸法値が規定範囲内かどうかを判定するステップと、前記規定範囲内と判定された今回のロットの寸法値に基づいて次回のロットの露光量を算出するステップと、前記算出された露光量に基づいて次回のロットの露光を行うステップとを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、異常寸法ロットを基準として次回のロットの露光量が決定されることを防止することが可能となり、次回のロットの露光時に寸法値が規格外となることを減らすことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、今回のロットの第１半導体ウェハ上に第１レジストを塗布する工程と、前記第１半導体ウェハ上に塗布された第１レジストの露光・現像を行う工程と、前記露光・現像された第１レジストの寸法を測定する工程と、前記測定された第１レジストの寸法値が規定範囲内かどうかを判定する工程と、前記規定範囲内と判定された寸法値に基づいて次回のロットの露光量を算出するステップと、次回のロットの第２半導体ウェハ上に第２レジストを塗布する工程と、前記算出された次回のロットの露光量に基づいて、前記第２半導体ウェハ上に塗布された第２レジストの露光を行う工程と、前記露光された第２レジストの現像を行う工程と、前記現像された第２レジストをマスクとして前記第２半導体ウェハの加工を行う工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、異常寸法ロットを基準として次回のロットの露光量が決定されることを防止することが可能となり、半導体ウェハの加工を精度よく行うことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る露光プログラムによれば、露光されたレジストパターンの寸法値を取得するステップと、前記取得したレジストパターンの寸法値が規定範囲内かどうかを判定するステップと、前記規定範囲内と判定された寸法値に基づいて露光量を算出するステップと、前記算出された露光量に基づいて露光を行わせるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１５】
これにより、露光プログラムを実行することで、異常な寸法値を除外しつつ、今回の露光時の寸法値を考慮して次回の露光量を決定することが可能となり、ハードウェアの変更を伴うことなく、適正な露光量を設定することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る露光装置および露光方法について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、露光装置１には、寸法値入力手段２、寸法値判定手段３、露光量算出手段４、露光量記憶手段５および露光手段６が設けられている。ここで、寸法値入力手段２は、露光装置１により露光されたレジストパターンＰの寸法値を入力する。寸法値判定手段３は、寸法値入力手段２により入力された寸法値が規定範囲内かどうかを判定する。露光量算出手段４は、寸法値判定手段３により規定範囲内と判定された寸法値に基づいて露光量を算出する。露光量記憶手段５は、露光手段６により露光された以前の露光値を記憶する。露光手段６は、露光量算出手段４により算出された露光量に基づいて露光を行う。
【００１８】
次に、図１の露光装置１の動作について説明する。
ウェハＷにはレジストＲが塗布されている。そして、今回のロットのウェハＷについての露光処理を露光装置１にて行う場合、例えば、走査型電子顕微鏡７を用いることにより、露光装置１にて露光処理された前回のロットのレジストパターンＰの寸法を測定する。そして、前回のロットのレジストパターンＰの寸法が測定されると、前回のロットのレジストパターンＰの寸法値を寸法値入力手段２に入力する。
【００１９】
そして、前回のロットのレジストパターンＰの寸法値が寸法値入力手段２に入力されると、寸法値判定手段３は、前回のロットのレジストパターンＰの寸法値が規定範囲内かどうかを判定する。そして、露光量算出手段４は、寸法値入力手段２により入力された前回のロットの寸法値が規定範囲内の場合、前回のロットの寸法値に基づいて今回のロットの露光量を算出する。一方、露光量算出手段４は、寸法値入力手段２により入力された前回のロットの寸法値が規定範囲外の場合、前々回のロットの寸法値を露光量記憶手段５から読み出し、前々回のロットの寸法値に基づいて今回の露光量を算出する。
【００２０】
ここで、露光量算出手段４は、前回のロットの寸法値に基づいて今回のロットの露光量を算出する場合、Δ露光量＝（寸法規格値−前回のロットの寸法値）×係数値／２であるとすると、以下の式を用いることができる。
今回のロットの露光量＝（Δ露光量＋前回のロットの露光量）
ただし、寸法規格値はレジストパターンＰの目標とする寸法値、係数値は露光量と寸法値との比であり、過去に測定した露光量と寸法値との関係から割り出すことができる。また、レジストパターンＰの寸法値が規定範囲内かどうかを判断する際の規定範囲としては、例えば、バラツキの３σ（標準偏差）を用いることができる。
【００２１】
そして、露光量算出手段４にて今回のロットの露光量が算出されると、露光手段６は、露光量算出手段４にて算出された今回のロットの露光量に基づいて、今回のロットのウェハＷについての露光処理を行う。なお、露光手段６は露光量を調整する場合、露光強度を制御するようにしてもよく、露光時間を制御するようにしてもよい。
【００２２】
これにより、前回のロットの露光時の寸法値を考慮して今回のロットの露光量を決定する際に、前回のロットの露光時における異常な寸法値を除外することが可能となる。このため、今回のロットの露光時における露光条件の修正が過剰になり過ぎることを防止することが可能となり、各ロットの寸法値が規格外となる回数を減らすことが可能となる。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態に係る各ロットごとの寸法値の平均値、最大値および最小値を示す図である。
図２において、例えば、寸法規格値ＳＣＬが０．３５μｍに設定されているものとする。そして、前回のロットのレジストパターンＰの寸法値が、バラツキの３σの上限ＵＣＬを超えるか、バラツキの３σの下限ＬＣＬを下回った場合、前回のロットのレジストパターンＰの寸法値を除外して、今回のロットの露光量を決定することができる。
【００２４】
例えば、ロットＩＤ＝０１３５のロットの露光量を決定する場合、前回のロット（ロットＩＤ＝０１３７のロット）のレジストパターンＰの寸法値を参照する。そして、前回のロットのレジストパターンＰの寸法値がバラツキの３σの範囲内に収まっているので、前回のロット（ロットＩＤ＝０１３７のロット）のレジストパターンＰの寸法値を考慮して、ロットＩＤ＝０１３５のロットの露光量を決定することができる。
【００２５】
一方、ロットＩＤ＝０１４４のロットの露光量を決定する場合、前回のロット（ロットＩＤ＝０１４５のロット）のレジストパターンＰの寸法値を参照する。ここで、前回のロット（ロットＩＤ＝０１４５のロット）のレジストパターンＰの寸法値はバラツキの３σの下限ＬＣＬを下回っているので、前回のロット（ロットＩＤ＝０１４５のロット）のレジストパターンＰの寸法値を無視する。そして、前々回のロット（ロットＩＤ＝０１４２のロット）のレジストパターンＰの寸法値を考慮して、ロットＩＤ＝０１４４のロットの露光量を決定することができる。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態に係る露光量算出方法を示すフローチャートである。
図３において、図１の露光手段６は、ウェハＷに塗布されたレジストＲの露光を行う（ステップＳ１）。そして、ウェハＷに塗布されたレジストＲが露光されると、レジストＲの現像を行うことにより、ウェハＷ上にレジストパターンＰを形成する（ステップＳ２）。そして、ウェハＷ上にレジストパターンＰが形成されると、走査型電子顕微鏡７にてレジストパターンＰの寸法を測定する（ステップＳ３）。
【００２７】
そして、レジストパターンＰの寸法が測定されると、測定したレジストパターンＰの寸法値を寸法値入力手段２に入力する（ステップＳ４）。そして、レジストパターンＰの寸法値が寸法値入力手段２に入力されると、寸法値判定手段３は、レジストパターンＰの寸法値が規定範囲内かどうかを判定する（ステップＳ５）。そして、露光量算出手段４は、寸法値入力手段２により入力されたレジストパターンＰの寸法値が規定範囲内の場合、今回測定されたレジストパターンＰの寸法値に基づいて次回の露光量を算出する（ステップＳ６）。一方、露光量算出手段４は、今回測定されたレジストパターンＰの寸法値が規定範囲外の場合、前回測定されたレジストパターンＰの寸法値に基づいて次回の露光量を算出する（ステップＳ７）。なお、前回測定されたレジストパターンＰの寸法値も規定範囲外の場合、さらにそれ以前に測定されたレジストパターンＰの寸法値を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る露光装置の構成を示すブロック図。
【図２】各ロットごとの寸法値を示す図。
【図３】一実施形態に係る露光量算出方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
１  露光装置、２  寸法値入力手段、３  寸法値判定手段、４  露光量算出手段、５  露光量記憶手段、６  露光手段、７  走査型電子顕微鏡、Ｗ  ウェハ、Ｒ  フォトレジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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