(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成方法において、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における第１の塗布膜の膜厚分布を取得する工程と、
次いで、前記第１の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更工程と、
続いて、前記第１の変更工程で変更したレシピに基づいて基板に塗布膜を形成し、当該基板における第２の塗布膜の膜厚分布を取得する工程と、
然る後、前記第２の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更工程と、
その後、前記第１の変更工程及び第２の変更工程により変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする塗布膜形成方法。
【請求項２】
前記レシピは基板の面内全体で膜厚を変移させるための第３のパラメータを含み、
前記第１の塗布膜の膜厚分布を取得する工程を行う前に、前記レシピに基づいて前記基板に前記塗布膜を形成し、当該基板の基準位置における前記塗布膜の膜厚を取得する工程と、
取得された基準位置の膜厚と、基準の膜厚との差に基づいて、前記第３のパラメータを変更する工程と、を含み、
前記第１の塗布膜の膜厚分布を取得する工程においては、前記第３のパラメータが変更されたレシピに基づいて塗布膜が形成されることを特徴とする請求項１記載の塗布膜形成方法。
【請求項３】
回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成方法において、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における当該塗布膜の膜厚分布を取得する工程と、
前記塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更工程と、
前記第１の次数の関数への近似を行った塗布膜の膜厚分布と共通の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更工程と、
前記第１の変更工程及び第２の変更工程により変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成するレシピ変更後の塗布膜形成工程と、
を備えたことを特徴とする塗布膜形成方法。
【請求項４】
前記レシピは基板の面内全体で膜厚を変移させるための第３のパラメータを含み、
前記膜厚分布における基板の基準位置の前記塗布膜の膜厚と、基準の膜厚との差に基づいて、前記第３のパラメータを変更する第３の変更工程と、を含み、
前記レシピ変更後の塗布膜形成工程は、前記第１の変更工程、第２の変更工程及び第３の変更工程により変更したレシピに基づいて行われることを特徴とする請求項３記載の塗布膜形成方法。
【請求項５】
前記第２の変更工程において、前記第２のパラメータは互いに異なる位置における第１の次数の関数から得られる膜厚の差と互いに異なる位置における第２の次数の関数から得られる膜厚の差とに対応する値を補正量として変更されることを特徴とする請求項３または４記載の塗布膜形成方法。
【請求項６】
前記第２のパラメータは、基板の温度または薬液の温度を調整するための温度調整用のパラメータであり、
前記第１のパラメータは前記温度調整用のパラメータとは異なるパラメータであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の塗布膜形成方法。
【請求項７】
前記第１の変更工程は、前記第１のパラメータを夫々第１の値、第２の値として形成される各塗布膜の膜厚分布から各々得られる第１の次数の関数に基づいて、当該第１のパラメータを変更する工程を含み、
前記第２の変更工程は、前記第２のパラメータを夫々第３の値、第４の値として形成される各塗布膜の膜厚分布から各々得られる第２の次数の関数に基づいて、当該第２のパラメータを変更する工程を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の塗布膜形成方法。
【請求項８】
回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成装置において、
前記基板を載置し、回転機構により回転する載置部と、
前記載置部に載置された基板に薬液を供給する薬液供給部と、
前記基板に薬液を供給する前に基板の温度あるいは薬液の温度の少なくとも一方を調整する温度調整機構と、
前記基板の面内における塗布膜の膜厚分布を検出するための膜厚検出部と、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピを記憶する記憶部と、
前記レシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における第１の塗布膜の膜厚分布を取得するステップと、次いで、前記第１の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更ステップと、続いて、前記第１の変更ステップで変更したレシピに基づいて基板に塗布膜を形成し、当該基板における第２の塗布膜の膜厚分布を取得するステップと、然る後、前記第２の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更ステップと、その後、前記第１の変更ステップ及び第２の変更ステップにより変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成するステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
【請求項９】
前記レシピは基板の面内全体で膜厚を変移させるための第３のパラメータを含み、
前記制御部は、前記第１の塗布膜の膜厚分布を取得するステップを行う前に、前記レシピに基づいて前記基板に前記塗布膜を形成し、当該基板の基準位置における前記塗布膜の膜厚を取得するステップと、取得された基準位置の膜厚と、基準の膜厚との差に基づいて、前記第３のパラメータを変更するステップと、を実行し、
前記第１の塗布膜の膜厚分布を取得するステップにおいては、前記第３のパラメータが変更されたレシピに基づいて塗布膜が形成されるように制御信号を出力することを特徴とする請求項８記載の塗布膜形成装置。
【請求項１０】
回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成装置において、
前記基板を載置し、回転機構により回転する載置部と、
前記載置部に載置された基板に薬液を供給する薬液供給部と、
前記基板に薬液を供給する前に基板の温度あるいは薬液の温度の少なくとも一方を調整する温度調整機構と、
前記基板の面内における塗布膜の膜厚分布を検出するための膜厚検出部と、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピを記憶する記憶部と、
前記レシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における当該塗布膜の膜厚分布を取得するステップと、前記塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更ステップと、前記第１の次数の関数への近似を行った塗布膜の膜厚分布と共通の前記塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更ステップと、前記第１の変更ステップ及び第２の変更ステップにより変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成するレシピ変更後の塗布膜形成ステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
【請求項１１】
前記レシピは基板の面内全体で膜厚を変移させるための第３のパラメータを含み、
前記制御部は、前記膜厚分布について基板の基準位置における前記塗布膜の膜厚と、基準の膜厚との差に基づいて、前記第３のパラメータを変更する第３の変更ステップを実行するように制御信号を出力し、
前記レシピ変更後の塗布膜形成ステップは、前記第１の変更ステップ、第２の変更ステップ及び第３の変更ステップにより変更したレシピに基づいて行われることを特徴とする請求項１０記載の塗布膜形成装置。
【請求項１２】
回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１ないし７のいずれか一つに記載された塗布膜形成方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に薬液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置、塗布膜形成方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィ工程では、半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）にレジストなどの各種の薬液を供給して塗布膜が形成される。この塗布膜の形成を行う塗布膜形成装置においては、回転するウエハの中心部にノズルから薬液を吐出し、遠心力により当該中心部から周縁部に展伸させる、いわゆるスピンコーティングによる成膜が行われる。
【０００３】
上記の塗布膜形成装置において、半導体デバイスを製造するためにウエハに処理を行う前に、ウエハの面内各部における塗布膜の膜厚が目標値に一致ないしは概ね一致するように、作業員によって各種のパラメータの調整作業が行われる。この調整作業は、パラメータの値を変更して塗布膜を形成する度に、膜厚測定器によって塗布膜の膜厚を測定することで行われる。
【０００４】
しかし発明の実施の形態でも示すように、この膜厚を調整するためのパラメータは、例えばウエハの温度、薬液の温度、薬液の吐出時間、薬液吐出時のウエハの回転数など、多数存在する。そのため各調整作業で膜厚の目標値が同じであっても、調整されたパラメータの各値が作業毎に異なる場合がある。そして、実際に半導体デバイスを量産するために塗布膜形成装置を運用する上では、パラメータの値には適正な範囲があり、適正な範囲を逸脱した値が設定されると、ウエハの各部における膜厚のばらつきが大きくなったり、目標値からのずれが大きくなってしまうおそれがある。作業員が装置の技術について熟知していないと、そのように適正な範囲から外れた値のパラメータが設定されてしまう懸念があり、改善が求められていた。特許文献１には、上記の調整作業においてウエハの回転数を自動で設定する技術について記載されているが、上記のようにパラメータは様々であり、既述の問題を解決するには不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４１２７３号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、基板に薬液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置において、塗布膜の膜厚を調整するための各種のパラメータを調整するにあたり、調整作業ごとのパラメータの値のばらつきを抑えると共に各パラメータの値を適正な範囲内に設定することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の塗布膜形成方法は、回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成方法において、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における第１の塗布膜の膜厚分布を取得する工程と、
次いで、前記第１の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更工程と、
続いて、前記第１の変更工程で変更したレシピに基づいて基板に塗布膜を形成し、当該基板における第２の塗布膜の膜厚分布を取得する工程と、
然る後、前記第２の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更工程と、
その後、前記第１の変更工程及び第２の変更工程により変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の塗布膜形成方法は、回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成方法において、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における当該塗布膜の膜厚分布を取得する工程と、
前記塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更工程と、
前記第１の次数の関数への近似を行った塗布膜の膜厚分布と共通の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更工程と、
前記第１の変更工程及び第２の変更工程により変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成するレシピ変更後の塗布膜形成工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の塗布膜形成装置は、回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成装置において、
前記基板を載置し、回転機構により回転する載置部と、
前記載置部に載置された基板に薬液を供給する薬液供給部と、
前記基板に薬液を供給する前に基板の温度あるいは薬液の温度の少なくとも一方を調整する温度調整機構と、
前記基板の面内における塗布膜の膜厚分布を検出するための膜厚検出部と、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピを記憶する記憶部と、
前記レシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における第１の塗布膜の膜厚分布を取得するステップと、次いで、前記第１の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更ステップと、続いて、前記第１の変更ステップで変更したレシピに基づいて基板に塗布膜を形成し、当該基板における第２の塗布膜の膜厚分布を取得するステップと、然る後、前記第２の塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更ステップと、その後、前記第１の変更ステップ及び第２の変更ステップにより変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成するステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の塗布膜形成装置は、回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成装置において、
前記基板を載置し、回転機構により回転する載置部と、
前記載置部に載置された基板に薬液を供給する薬液供給部と、
前記基板に薬液を供給する前に基板の温度あるいは薬液の温度の少なくとも一方を調整する温度調整機構と、
前記基板の面内における塗布膜の膜厚分布を検出するための膜厚検出部と、
前記基板の面内における前記塗布膜の膜厚分布を調整するための第１のパラメータ及び第２のパラメータを含むレシピを記憶する記憶部と、
前記レシピに基づいて前記塗布膜を形成し、基板の面内における当該塗布膜の膜厚分布を取得するステップと、前記塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数に近似し、当該第１の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第１のパラメータを変更する第１の変更ステップと、前記第１の次数の関数への近似を行った塗布膜の膜厚分布と共通の前記塗布膜の膜厚分布を前記基板の位置と膜厚との関係を表すと共に第１の次数よりも大きい第２の次数の関数に近似し、当該第２の次数の関数から得られる互いに異なる位置の膜厚の差に対応する値を補正量として前記第２のパラメータを変更する第２の変更ステップと、前記第１の変更ステップ及び第２の変更ステップにより変更したレシピに基づいて、基板に塗布膜を形成するレシピ変更後の塗布膜形成ステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の記憶媒体は、回転する基板の中心部に薬液を供給し、当該薬液を遠心力により前記基板の周縁部へ広げて塗布膜を形成する塗布膜形成装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上記の塗布膜形成方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、測定された基板の膜厚分布を記基板の位置と膜厚との関係を表す第１の次数の関数及び第１の次数よりも高い第２の次数の関数に近似し、第１の次数の関数に基づいて前記第１のパラメータを変更し、第２の次数の関数に基づいて前記第２のパラメータを変更する。このようにパラメータの変更を行うことで、調整作業間で設定されるパラメータの値のばらつきが抑えられると共に、不適切な値が設定されることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る塗布、現像装置の概略構成図である。
【図２】塗布、現像装置を構成するレジスト塗布モジュールの概略縦断側面図である。
【図３】塗布、現像装置を構成する膜厚検出モジュールの概略縦断側面図である。
【図４】塗布、現像装置を構成する制御部の概略構成図である。
【図５】レジスト塗布モジュールにて行われる処理を示すチャート図である。
【図６】塗布、現像装置にて行われるレジスト膜の膜厚調整用のパラメータが設定される手順を示すフロー図である。
【図７】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図８】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図９】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図１０】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図１１】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図１２】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図１３】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図１４】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図１５】ウエハの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフ図である。
【図１６】膜厚分布を近似した関数から得られるグラフ図である。
【図１７】前記塗布、現像装置の平面図である。
【図１８】前記塗布、現像装置の斜視図である。
【図１９】前記塗布、現像装置の概略縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の塗布膜形成装置を構成する塗布、現像装置１の概略構成を示している。塗布、現像装置１は、例えば室温が２３℃に調整されたクリーンルーム内に配置されている。図中Ｃは円形の基板である複数のウエハＷを格納して塗布、現像装置１に搬送するキャリアである。図中１１は温度調整モジュールであり、温度変更自在なステージを備え、当該ステージに載置されたウエハＷの温度は、当該ステージの温度に一致するように調整される。
【００１５】
図中２１はレジスト塗布モジュールであり、背景技術の項目で説明したスピンコーティングによって、ウエハＷの表面にレジストを塗布して塗布膜であるレジスト膜を形成する。図中３１は膜厚検出部を構成する膜厚検出モジュールである。図中１２はウエハＷの搬送機構であり、図１中の矢印で示すようにキャリアＣ→温度調整モジュール１１→レジスト塗布モジュール２１→膜厚検出モジュール３１→キャリアＣの順でウエハＷを搬送する。温度調整モジュール１１により温度調整された状態で、ウエハＷはレジスト塗布モジュール２１に搬送されて、レジスト塗布処理を受ける。
【００１６】
図２は、レジスト塗布モジュール２１の構成を示している。図中２２は基板の載置部をなすスピンチャックであり、ウエハＷの裏面中央部を吸着して当該ウエハＷを水平に保持する。２３は回転機構であり、スピンチャック２２に保持されたウエハＷを鉛直軸回りに回転させる。２４、２５は夫々レジスト吐出ノズル、シンナー吐出ノズルであり、これらレジスト吐出ノズル２４、シンナー吐出ノズル２５は、流路を介して当該ノズル２４、２５にレジスト、シンナーを夫々供給するレジスト供給機構２４Ａ、シンナー供給機構２５Ａに接続されている。
レジスト供給機構２４Ａは、薬液供給部を構成する。図中２６は流路温度調整部であり、レジスト供給機構２４Ａとレジスト吐出ノズル２４とを接続する流路の温度を調整することにより、レジスト吐出ノズル２４からウエハＷに吐出されるレジストを任意の温度に調整することができる。
【００１７】
図中２７はカップであり、スピンチャック２２に保持されたウエハＷを囲む。上記のレジスト吐出ノズル２４及びシンナー吐出ノズル２５は、図示しない移動機構によってカップ２７の外側とカップ２７内のウエハＷの中心部上との間で移動自在に構成されている。図中２８は排気管であり、カップ２７内を排気する。２９は排液管であり、ウエハＷからカップ２７内にこぼれ落ちた液体を除去する。図中２０は気流形成ユニットであり、カップ２７の上方に設けられ、当該カップ２７に向かって大気を供給し、下降気流を形成する。気流形成ユニット２０はカップ２７に供給する大気の温度を変更することが可能であり、この温度変更によって、カップ２７内におけるウエハＷの周囲の雰囲気温度を任意の温度に調整することができる。従って、気流形成ユニット２０はレジスト塗布前のウエハＷの温度を調整し、この気流形成ユニット２０、温度調整モジュール１１及び流路温度調整部２６は、温度調整機構を構成する。
【００１８】
レジスト塗布モジュール２１においては、背景技術の項目で説明したスピンコーティングによって、ウエハＷの表面全体にレジスト膜が形成される。また、シンナー吐出ノズル２５からウエハＷに吐出されるシンナーも、レジストと同様にスピンコーティングによってウエハＷの表面全体に塗布される。シンナーはレジストよりも先にウエハＷに塗布され、レジストの濡れ性を向上させる薬液である。
【００１９】
図３は、膜厚検出モジュール３１の構成を示している。図中３２は筐体、３３は筐体３２内に設けられるウエハＷが載置されるステージであり、３４は駆動機構である。駆動機構３４により、ウエハＷは回転自在かつ前後方向、左右方向に夫々水平に移動自在に構成されている。図中３５は光干渉式膜厚計であり、ステージ３３上のウエハＷ表面と対向するように設けられたプローブ３５ａと光ファイバ３５ｂと分光器及びコントローラを含む分光器ユニット３５ｃとを備えており、ウエハＷ表面に照射した光の反射光のスペクトルを取得し、当該スペクトルのデータを膜厚検出データとして後述の制御部４に送信する。ステージ３３の移動により、ウエハＷの直径に沿った領域における多数の箇所の膜厚検出データが取得され、制御部４により膜厚検出データが取得された各箇所におけるレジスト膜の膜厚が測定される。
【００２０】
塗布、現像装置１は、上記のレジスト膜の膜厚の測定結果に基づき、ウエハＷの各部におけるレジスト膜の膜厚のばらつきを抑えると共に、各部における膜厚の平均値が目標値に一致或いは概ね一致するように、ウエハＷの面内各部におけるレジスト膜の膜厚を変更するパラメータからなるレシピを自動で調整することができるように構成されている。塗布、現像装置１は、このようなレシピの調整が行えるように、コンピュータである制御部４を備えている。図４には、当該制御部４の構成を示している。図中４０はバスであり、バス４０には各種の演算を行うＣＰＵ４１と、プログラム４２が格納されたコンピュータの記憶媒体であるプログラム格納部４３が接続されている。また、既述の塗布、現像装置１を構成する各モジュール１１、２１、３１及び搬送機構１２もバス４０に接続されている。
【００２１】
上記のプログラム４２はプログラム格納部４３に格納された状態で制御部４にインストールされ、塗布、現像装置１の各部に制御信号を送り、その動作を制御することができ、後述の各ステップを実行させるように命令が組み込まれている。プログラム格納部は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）及びメモリーカードなどにより構成される。
【００２２】
また、バス４０には上記のレシピを格納する記憶部であるメモリ４４が接続されている。レシピを構成するパラメータとしては、レジスト塗布モジュール２１におけるウエハＷの回転数の推移と、シンナー及びレジストがウエハＷに吐出されるタイミングと、の対応について設定されたパラメータ群があり、このパラメータ群を処理データと記載する。この処理データに基づいて、レジスト塗布モジュール２１におけるウエハＷの回転数、レジスト供給機構２４Ａからレジスト吐出ノズル２４へのレジストの給断、及びシンナー供給機構２５Ａからシンナー吐出ノズル２５へのシンナーの給断が制御される
【００２３】
上記の処理データの他には、レシピを構成するパラメータとして、温度調整モジュール１１のステージの設定温度がメモリ４４に記憶されており、この設定温度になるように当該ステージの温度が調整される。さらに、レシピを構成するパラメータとして、レジスト塗布モジュール２１においてウエハＷに吐出されるレジストの温度、レジスト塗布モジュール２１のカップ２７内の雰囲気の温度、及び後述するウエハＷにレジストが供給される時間内にウエハＷに吐出されるレジストの供給量がメモリ４４に記憶されている。これらのパラメータに基づいて、流路温度調整部２６によって調整されるレジストの温度、気流形成ユニット２０から供給される大気の温度、レジスト供給機構２４ＡからウエハＷに供給されるレジストの供給量が夫々制御される。
【００２４】
図５中の上段は、メモリ４４に記憶される上記の処理データに基づいて制御されるウエハＷの回転数の推移を、タイミングチャートとして示したものである。この図５を参照しながら、この回転数の推移とレジスト及びシンナーが供給されるタイミングとについて時系列で説明する。ウエハＷがスピンチャック２２に載置されることにより、レジスト塗布処理が開始される。そして時刻ｔ１で例えば回転が停止した状態のウエハＷにシンナーが吐出され、時刻ｔ２でシンナーの吐出が停止すると共にウエハＷの回転数が０ｒｐｍからＡ１ｒｐｍになるように上昇し、当該Ａ１ｒｐｍに維持される。続いて、時刻ｔ３でレジストがウエハＷに吐出されると共に回転数がＡ２ｒｐｍになるように上昇し、当該Ａ２ｒｐｍに維持される。そして、時刻ｔ４でレジストの吐出が終了し、時刻ｔ５でウエハＷの回転数がＡ３ｒｐｍになるように低下し、当該Ａ３ｒｐｍに維持される。その後、時刻ｔ６で回転数がＡ４ｒｐｍになるように上昇し、当該Ａ４ｒｐｍに維持された後、時刻ｔ７で低下して０ｒｐｍとなり、レジスト塗布処理が終了する。回転数Ａ１〜Ａ４の大きさの関係については、Ａ２＞Ａ４＞Ａ１＞Ａ３＞０ｒｐｍである。
【００２５】
時刻ｔ２〜時刻ｔ３では、シンナーがウエハＷの中心部から周縁部に展伸され、余剰のシンナーはウエハＷから振り切られる。時刻ｔ３〜ｔ４では、レジストがウエハＷの中心部から周縁部に展伸される。時刻ｔ５〜ｔ６では、ウエハＷに作用する遠心力が抑えられ、ウエハＷの周縁部から中心部にレジストが移動し、ウエハＷの径方向における膜厚分布が調整される。時刻ｔ６〜ｔ７では、レジストが乾燥されてレジスト膜が形成される。
【００２６】
制御部４は、上記の処理データを構成するレジスト吐出時のウエハＷの回転数Ａ２及びレジスト乾燥時の回転数Ａ４と、温度調整モジュール１１のステージの設定温度と、についてメモリ４４内のデータを書き換え、自動で調整する。これらのパラメータとウエハＷの膜厚との対応を以下に説明しておく。
【００２７】
回転数Ａ２が大きいほどウエハＷに作用する遠心力が大きいので、ウエハＷに吐出されたレジストのうちの多くがウエハＷの中心部からウエハＷの周縁部に移動することにより、ウエハＷの中心部に対して周縁部の膜厚が大きくなる。また、回転数Ａ４が大きいほど、ウエハＷの表面の気流の流速が大きくなることで、レジストに含まれる溶剤がより多く揮発し、ウエハＷの表面全体において、レジスト膜の膜厚が小さくなる。
【００２８】
また、ウエハＷに吐出されたレジストは、当該ウエハＷ上でウエハＷの温度に応じた速度で乾燥し、流動性が低下する。従って、温度調整モジュール１１によりウエハＷの温度を調整することで、ウエハＷの面内におけるレジスト膜の膜厚分布を調整することができる。例えばウエハＷの温度が比較的高いと、ウエハＷの中心部に対して、中心部と周縁部との間の領域の膜厚が大きくなる。逆にウエハＷの温度が比較的低いと、ウエハＷの中心部に対して、中心部と周縁部との間の領域の膜厚が小さくなる。
【００２９】
続いて、図６のフローチャートと図７〜図１４のグラフとを参照しながら、塗布、現像装置１にて行われるパラメータの調整動作について説明する。図７〜図１４のグラフは、ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布を示すグラフであり、グラフの縦軸はレジスト膜の膜厚（単位：ｎｍ）を示している。グラフの横軸はウエハＷの直径における位置を表しており、より詳しく述べるとウエハＷの中心を０ｍｍとして、当該中心から離れた距離（単位：ｍｍ）を示している。ウエハＷの中心からウエハＷの一端側に離れた距離に正の符号、ウエハＷの中心からウエハＷの他端側に離れた距離に負の符号を夫々付している。この例ではレジスト膜の膜厚の目標値が７１８０ｎｍに設定されている。図７のプロットＰ１群は、この目標値を表している。
【００３０】
例えば調整動作の開始時点では、メモリ４４に記憶される温度調整モジュール１１のステージの設定温度、レジスト塗布モジュール２１においてウエハＷに吐出されるレジストの温度及びレジスト塗布モジュール２１におけるカップ２７内の雰囲気の温度は、例えばクリーンルームの室温と同じ２３℃とされる。以降の説明では、調整動作の開始時点でメモリ４４に格納されているパラメータの値を、初期値として記載する場合がある。
【００３１】
調整動作が開始されると、キャリアＣから１枚目のウエハＷが温度調整モジュール１１に搬送され、温度調整された後、レジスト塗布モジュール２１に搬送されてレジスト塗布処理が行われる。図５の上段のタイミングチャートで説明したようにウエハＷの回転数が推移すると共にシンナー及びレジストが供給され、１枚目のウエハＷにレジスト膜が形成される。然る後、当該１枚目のウエハＷは膜厚検出モジュール３１に搬送されて膜厚が測定され、当該ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される。また、この膜厚分布におけるウエハＷの中心の膜厚と膜厚の目標値との差分が取得される（ステップＳ１）。図７にプロットＰ２として、このステップＳ１で測定された１枚目のウエハＷの各部の膜厚を示している。
【００３２】
然る後、メモリ４４に記憶される処理データのウエハＷの乾燥時の回転数Ａ４が、初期値に対して例えば２００ｒｐｍ増加、或いは低減される。ここでは２００ｒｐｍ低減されるものとする。この回転数Ａ４の補正後、キャリアＣから搬出された２枚目のウエハＷが温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１の順で搬送されて、レジスト膜が形成される。然る後、２枚目のウエハＷは膜厚検出モジュール３１に搬送されて、当該ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される（ステップＳ２）。図７中のプロットＰ３は、このステップＳ２で測定された２枚目のウエハＷの各部の膜厚を示している。
【００３３】
１枚目及び２枚目のウエハＷの膜厚分布から、例えば図７のグラフ中にＣ１で示すウエハＷ表面全体の膜厚の変化量が取得される。この変化量Ｃ１と回転数Ａ４の補正量とが比例するものとして、回転数Ａ４の補正量（単位：ｒｐｍ）と当該ウエハＷの表面全体の膜厚の変化量（単位：ｎｍ）との対応関係が取得される。この対応関係、回転数Ａ４の初期値、及びステップＳ１で算出したウエハＷの中心の膜厚と膜厚の目標値との差分から、ウエハＷの中心の膜厚を目標値にする回転数Ａ４が算出され、メモリ４４内の回転数Ａ４が、そのように算出された値に補正される（ステップＳ３）。
【００３４】
続いて、キャリアＣから搬出された３枚目のウエハＷが、温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１の順で搬送され、レジスト膜が形成された後に膜厚検出モジュール３１に搬送されて、当該ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される。図８のプロットＰ４は、この３枚目のウエハＷの各部の膜厚を示している。このように膜厚分布が取得されると、プロットＰ４群が二次近似され、膜厚及びウエハＷの中心からの距離を座標系とする二次関数が取得される。つまり、基板の位置と膜厚との対応を示す第１の次数の関数が取得される。図９では、この二次関数から得られる二次曲線をＢ１として示しており、この二次曲線Ｂ１におけるウエハＷの中心とウエハＷの周縁との膜厚の差Ｃ２が取得される（ステップＳ４）。
【００３５】
然る後、メモリ４４の処理データにおけるウエハＷにレジストを吐出するときの回転数Ａ２が、初期値に対して所定量増加、或いは低減されるように補正される。具体的に説明すると、この補正は、ウエハＷの各部の膜厚が均一化されるように行われる。即ち、二次曲線Ｂ１で表される膜厚分布について、ウエハＷの中心部に対して周縁部の膜厚が小さい場合、回転数Ａ２は初期値に対して所定量増加されるように補正され、ウエハＷの中心部に対して周縁部の膜厚が大きい場合、回転数Ａ２は初期値に対して所定量低減されるように補正される。図９に示す例では、二次曲線Ｂ１で示される膜厚分布について、ウエハＷの中心部に対して周縁部の膜厚が小さいため、回転数Ａ２は初期値に対して所定量増加されるように補正される。
【００３６】
回転数Ａ２の補正後、キャリアＣから搬出された４枚目のウエハＷが、温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１の順で搬送され、レジスト膜が形成された後に、膜厚検出モジュール３１に搬送されて、当該ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される。この４枚目のウエハＷの膜厚分布についても、３枚目のウエハＷから得られた膜厚分布と同様に二次近似されて、二次関数が取得される。そして、この二次関数からも、図９で説明したウエハＷの中心とウエハＷの周縁との膜厚の差Ｃ２が取得される（ステップＳ５）。
【００３７】
続いて、３枚目のウエハＷから得られた膜厚差Ｃ２と４枚目のウエハＷから得られた膜厚差Ｃ２との変位量が算出される。このＣ２の変位量（単位：ｎｍ）と、回転数Ａ２の補正量（単位ｒｐｍ）とが例えば比例するものとして、Ｃ２の変位量と回転数Ａ２の補正量との対応関係が取得される。そして、この対応関係と、３枚目のウエハＷの膜厚差Ｃ２と、回転数Ａ２の初期値とから、膜厚差Ｃ２が０となる回転数Ａ２の値が算出され、メモリ４４に記憶される回転数Ａ２が、この算出された値に補正される（ステップＳ６）。図１０の直線Ｂ２は、このように第１のパラメータに相当する回転数Ａ２が補正されることで、次にレジスト塗布処理が行われたとしたときに得られる理想の膜厚分布である。
【００３８】
キャリアＣから搬出された５枚目のウエハＷが、温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１の順で搬送されてレジスト膜が形成された後、膜厚検出モジュール３１に搬送され、当該ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される。図１１はこの膜厚分布の一例を示しており、プロットＰ５でウエハＷの各部の膜厚を示している。このように膜厚分布が取得されると、プロットＰ５群が四次近似されて、膜厚及びウエハＷの中心からの距離を座標系とする四次関数が取得される。つまり、基板の位置と膜厚との対応を示す第２の次数の関数が取得される。図１２では、この四次関数から得られる四次曲線をＢ３として示している。この四次曲線Ｂ３において、例えば図中にＣ３で示す、ウエハＷの中心部と周縁部との間の領域における頂点の膜厚と、ウエハＷの中心部における頂点の膜厚との差分が取得される。（ステップＳ７）
【００３９】
このステップＳ７で取得される四次曲線Ｂ３の概形は、Ｍ型またはＷ型となる。詳しく説明すると、Ｍ型である場合は、ウエハＷの中心部及び周縁部の膜厚に対して、中心部と周縁部の間の領域（以下、説明の便宜上、中間部と記載する）の膜厚が大きく、Ｗ型である場合は、ウエハＷの中心部及び周縁部の膜厚に対して中間部の膜厚が小さい。この四次曲線で表される膜厚分布が平坦化されるように、メモリ４４に記憶される温度調整モジュール１１のステージの設定温度が、所定量増加、または低減されるように補正される。具体的には、例えば、四次曲線の概形がＭ型の場合、温度調整モジュール１１のステージの設定温度が、初期値である２３℃に対して所定量低減されるように補正され、四次曲線の概形がＷ型の場合、温度調整モジュール１１の設定温度が初期値である２３℃に対して所定量増加されるように補正される。図１２に示す例では、四次曲線Ｂ３の概形がＷ型であるため、ステージの設定温度が初期値に対して所定量増加するように補正される。
【００４０】
ステージの設定温度の補正後、キャリアＣから搬出された６枚目のウエハＷが温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１の順で搬送され、レジスト膜が形成された後、膜厚検出モジュール３１に搬送されて、ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される。そして、この６枚目のウエハＷから取得された膜厚分布が、５枚目のウエハＷから取得された膜厚分布と同様に四次近似されて、四次関数が取得される。然る後、この６枚目のウエハＷから取得された四次関数から得られる四次曲線について、図１２で説明した、ウエハＷの中心部と周縁部との間の領域における頂点の膜厚と、ウエハＷの中心部における頂点の膜厚との差分Ｃ３が取得される（ステップＳ８）。
【００４１】
その後、５枚目のウエハＷから得られた膜厚差Ｃ３と、６枚目のウエハＷから得られた膜厚差Ｃ３との変位量が算出される。このＣ３の変位量（単位：ｎｍ）と温度調整モジュール１１におけるステージの設定温度の補正量（単位：℃）とが例えば比例するものとして、Ｃ３の変位量とステージの設定温度の補正量との対応関係が取得される。そして、この対応関係と、５枚目のウエハＷの膜厚差Ｃ３と、ステージの設定温度の初期値とから、膜厚差Ｃ３が０となるステージの設定温度が算出され、メモリ４４に記憶されるステージの設定温度が、この算出された設定温度に補正される（ステップＳ９）。図１３の直線Ｂ４は、このように第２のパラメータに相当するステージの設定温度が補正されることで、次にレジスト塗布処理が行われたときに得られる理想の膜厚分布を示している。
【００４２】
然る後、７枚目のウエハＷが温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１の順で搬送され、レジスト膜が形成された後に膜厚検出モジュール３１に搬送されて、ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される。図１４は、この膜厚分布の一例を示しており、ウエハＷの各部の膜厚をプロットＰ６として示している。このプロットＰ６で表される膜厚の平均値が算出され、当該平均値と膜厚の目標値との差分が算出される。
【００４３】
然る後、ステップＳ３で取得した回転数Ａ４の補正量と当該ウエハＷの表面全体の膜厚の変化量との対応関係に基づいて、膜厚の平均値を膜厚の目標値に一致させる回転数Ａ４の補正量が求められ、この補正量に基づいてメモリ４４に記憶される回転数Ａ４が補正されて、パラメータの調整動作が終了する（ステップＳ１０）。既にステップＳ３で回転数Ａ４が補正されているので、このステップＳ１０の回転数Ａ４の補正はウエハＷの各部における膜厚を微調整するための補正である。
【００４４】
このようなパラメータの調整動作終了後、半導体デバイスを製造するための塗布、現像装置１の運用が開始される。この運用時において、キャリアＣから搬送されたウエハＷは、温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１に順に搬送されて、温度調整された後、レジスト塗布処理されてレジスト膜が形成される。このレジスト塗布処理においては、既述のステップＳ３、Ｓ６で回転数Ａ２及びＡ４が補正されていることにより、ウエハＷの回転数は、図５の下段のタイミングチャートで示すように推移する。そして、上記の一連のステップに従ってレシピを構成するパラメータが調整されていることにより、このウエハＷに形成されるレジスト膜については、ウエハＷの面内各部におけるばらつきが抑えられると共に、面内各部の膜厚の平均値が目標値に一致ないしは概ね一致したものとなる。
【００４５】
既述のようにステップＳ４〜ステップＳ６においては、膜厚分布を二次関数に近似することよってウエハＷの周縁部の膜厚と中心部の膜厚との間の差が検出され、この差を抑えるためにレジスト供給時の回転数Ａ２が補正される。また、ステップＳ７〜Ｓ９では、膜厚分布を四次関数に近似することによって、二次関数で近似する場合よりも、当該膜厚分布がより詳細に把握されることで、ウエハＷの周縁部及び中心部の膜厚と中間部との膜厚の差が検出され、この差を抑えるために温度調整モジュール１１のステージの設定温度（ウエハＷの温度）が補正される。これらのステップＳ〜Ｓ６及びＳ７〜Ｓ９の補正は、膜厚の平均値に対する膜厚の最小値との差、膜厚の平均値に対する最大値との差を夫々抑えることを目的として行われる。
【００４６】
以上に説明したように塗布、現像装置１によれば、ウエハＷの膜厚分布を二次近似して取得した二次関数に基づいて、ウエハＷの周縁部の膜厚と中心部の膜厚との差が抑えられるように、レジストが供給されるときの回転数Ａ２が補正される。また、ウエハＷの膜厚分布を四次近似して取得した四次関数に基づいて、ウエハＷの面内における膜厚の差が抑えられるように、温度調整モジュール１１によるウエハＷの温度が補正される。このように膜厚を調整するためのパラメータ群のうち、各関数に対応するパラメータが変更される。そのため、調整動作が試行されるたびに同じ種類のパラメータに異なる値が設定されることを防ぎ、それによって半導体デバイスを量産するために塗布、現像装置１を運用する上で、不適切なパラメータの値が設定されてしまうことを防ぐことができる。また、調整するパラメータの種類が多くなることを防ぐことができる共に、同種のパラメータについて変更する回数が多くなることを防ぐことができるので、パラメータの調整に要する時間の短縮化を図ることができる。
【００４７】
パラメータの値が不適切になることについて、一例を説明しておく。半導体デバイスを量産するために塗布、現像装置１を運用する際には、温度調整モジュール１１からレジスト塗布モジュール２１へウエハＷの搬送に要する時間が、予定される時間からずれるおそれがある。具体例を挙げると、レジスト塗布モジュール２１でウエハＷを処理中であるときに搬送機構１２が温度調整モジュール１１で温度調整されたウエハＷを保持したまま、レジスト塗布モジュール２１から処理済みのウエハＷが搬出されるまで待機することが考えられ、この待機によって、搬送に要する時間にずれが生じる。そして、温度調整モジュール１１のステージの設定温度、即ち温度調整モジュール１１にて温度調整されるウエハＷの温度が、クリーンルームの室温から大きく離れているほど、当該室温の影響を受けることで、搬送時間のずれに対するウエハＷの温度の変化量が大きくなるので、結果として、レジスト塗布モジュール２１に搬入時のウエハＷの温度が、予定される温度から大きくずれてしまう。即ち、クリーンルームの室温から大きく離れたステージの設定温度は、上記の塗布、現像装置１を運用する上で不適切なパラメータ値である。
【００４８】
しかし上記のパラメータの調整作業においては、回転数Ａ２を補正して予めウエハＷの膜厚分布を調整した後に、温度調整モジュール１１のステージの設定温度が補正されている。このような順番で補正が行われていることで、例えば回転数Ａ２よりも先にステージの設定温度を補正し、ウエハＷの各部の膜厚が概ね均一になるように設定した後、回転数Ａ２を補正することに比べて、ステージの設定温度の補正量を小さく抑えることができる。従って、ステージの設定温度が、不適切なパラメータ値となることを防ぐことができる。
【００４９】
ところで、図５のタイミングチャートで示す時刻ｔ３〜時刻ｔ４のレジストの吐出時間と、この時刻ｔ３〜時刻ｔ４においてウエハＷに吐出されるレジストの供給量は、レジスト吐出時の回転数Ａ２と同様に、ウエハＷにおけるレジストの広がり具合を調整し、ウエハＷの中心部と周縁部との間における膜厚分布を調整することができるパラメータである。従って、上記のステップＳ５〜Ｓ６では回転数Ａ２の代わりに、このレジストの吐出時間またはレジストの供給量を補正するようにしてもよい。
【００５０】
また、ウエハＷに吐出されるレジストの温度及びカップ２７内の雰囲気の温度は、温度調整モジュール１１のステージの設定温度と同様に、ウエハＷに吐出されたレジストの乾燥速度を調整し、ウエハＷの中心部及び周縁部の膜厚に対して中間部の膜厚を変移させることができるパラメータである。従って、上記のステップＳ８、Ｓ９においては、温度調整モジュール１１のステージの設定温度の代わりに、このレジストの温度またはカップ２７内の雰囲気の温度を補正するようにしてもよい。
【００５１】
レジストの温度について、クリーンルームの室温から大きく離れた値が設定された場合、当該レジストが流路温度調整部２６で温度調整されてからウエハＷに供給されるまでに、外乱によってその温度がばらつきやすくなるおそれがある。また、カップ２７内の雰囲気の温度についてもクリーンルームの室温から大きく離れた値が設定された場合には、大気が気流形成ユニット２０から供給された後、カップ２７内に供給されるまでに、外乱によってその温度がばらつきやすくなるおそれがある。従って、温度調整モジュール１１のステージの設定温度と同様、レジストの温度及びカップ２７内の雰囲気の温度についても、クリーンルームの室温から大きく離れた値は、不適切なパラメータ値である。しかし、ステップＳ８、Ｓ９において、温度調整モジュール１１のステージの設定温度の代わりに、レジストの温度或いはカップ２７内の雰囲気の温度を補正する場合も、当該レジストの温度の補正は回転数Ａ２の補正後に行われるので、そのような不適切なパラメータ値として設定されることを防ぐことができる。
【００５２】
ところで、上記のステップＳ１〜Ｓ３にてウエハＷの全体の膜厚の変位量とレジスト膜の乾燥時の回転数Ａ４の補正量との対応関係（以下、膜厚−回転数Ａ４対応関係と記載する）を取得しているが、実験を行うことで、調整動作を行う前に予めこの膜厚−回転数Ａ４対応関係について取得しておき、当該対応関係を制御部４のメモリに記憶しておく。そして、当該メモリに記憶された膜厚−回転数Ａ４対応関係に基づいて、回転数Ａ４の補正を行ってもよい。そのようにすることで、上記の調整動作において、一連のウエハＷの温度調整、ウエハＷへのレジスト塗布処理及び膜厚測定を行う回数を減らし、調整動作に要する時間をより短縮することができる。なお、ステップＳ４〜Ｓ６で取得している二次曲線上の膜厚差Ｃ２の変位量と回転数Ａ２の補正量との対応関係、及びステップＳ７〜Ｓ９で取得している四次曲線上の膜厚Ｃ３の変位量とステージの設定温度の補正量との対応関係についても予め取得してメモリに記憶させておき、記憶されたこれらの対応関係に基づいて補正が行われるようにしてもよい。
【００５３】
上記のステップＳ１〜Ｓ３は、回転数Ａ４を補正して、後のステップでウエハＷの膜厚を平均膜厚に精度高く合わせ込むこと、及び膜厚−回転数Ａ４対応関係を取得することを目的として行うものである。回転数Ａ４の補正はステップＳ１０でも行うことから、上記のように膜厚−回転数Ａ４対応関係を予め取得している場合、ステップＳ１において、取得されたウエハＷの中心の膜厚と膜厚の目標値との差分が予め設定した許容範囲内であるか否かを制御部４が判定し、この判定結果に従って、回転数Ａ４の補正を行うか否か決定されるようにしてもよい。具体的には例えば、許容範囲外と判定された場合には、前記膜厚−回転数Ａ４対応関係に従って、回転数Ａ４が補正され、補正後は、ステップＳ４以下のステップが実施され、後続のウエハＷに形成されたレジスト膜の膜厚分布が二次関数で近似されるようにする。許容範囲内と判定された場合には、回転数Ａ４が補正されずに、ステップＳ１で取得された膜厚分布が二次関数に近似され、その後ステップＳ５以下のステップが実施されるようにする。
【００５４】
また、ステップＳ１〜Ｓ３ではウエハＷの中心を基準位置として、当該基準位置の膜厚が目標値になるように回転数Ａ４を補正しているが、中心以外の位置を基準位置として回転数Ａ４を補正してもよい。また、ステップＳ１、Ｓ２から得られた膜厚分布についても夫々二次関数で近似して二次曲線を求め、この二次曲線で表される膜厚分布に基づいて、前記基準位置の膜厚と膜厚の目標値との差を求め、それによって回転数Ａ４の補正量を算出してもよい。
【００５５】
ところで、ステップＳ４、Ｓ５において、レジスト膜の膜厚分布を二次よりも高次の関数に近似してもよい。また、ステップＳ７、Ｓ８においては、レジスト膜の膜厚分布を四次よりも高次の関数に近似してもよい。ただし、ステップＳ７、Ｓ８では、ステップＳ４、Ｓ５よりも詳細な膜厚分布を把握するために、ステップＳ７、Ｓ８で近似する関数の次数＞ステップＳ４、Ｓ５で近似する関数の次数とする。スピンコーティングによりレジストはウエハＷの周方向に均一性高く広がるため、ウエハＷの中心から一端側に見たレジスト膜の膜厚分布と、ウエハＷの中心から他端側に見たレジスト膜の膜厚分布とは互いに略等しい。従って、ウエハＷの直径における膜厚分布を精度高く表すために、近似する関数の次数は、偶数の次数とすることが好ましい。
【００５６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のパラメータの調整動作について、第１の実施形態の調整動作との差異点を中心に説明する。先ず、第１の実施形態のステップＳ１と同様に、１枚目のウエハＷが温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１、膜厚検出モジュール３１に順に搬送されて、ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される（ステップ１１）。例えば、図１５のプロットＰ２群で示す、膜厚分布が得られたものとする。
【００５７】
然る後、このプロットＰ２群が二次近似されて二次関数が取得される。図１５中Ｂ５は、この二次関数から得られる二次曲線を示している。さらにプロットＰ２群が四次近似されて四次関数が取得される。そして、この四次関数から得られる四次曲線（図示は省略している）で表される膜厚分布から二次曲線Ｂ５で表される膜厚分布を差し引く。より詳しく述べると、横軸の座標が互いに同じである四次曲線で表される膜厚の値と、二次曲線Ｂ５で表される膜厚の値との差分が算出され、ウエハＷの直径における、この差分の分布が取得される。図１６に曲線Ｂ６で、この差分の分布を示している。
【００５８】
続いて、二次曲線Ｂ５における頂点の膜厚（ウエハＷの中心の膜厚）と膜厚の目標値との差Ｃ４、及び二次曲線Ｂ５におけるウエハＷの中心の膜厚と周縁の膜厚との差Ｃ５が取得される。さらに差分の分布曲線Ｂ６について、ウエハＷの中心における頂点の膜厚差とウエハＷの中間部における頂点の膜厚差との差Ｃ６が取得される（ステップ１２）。
【００５９】
その後、メモリ４４に記憶される回転数Ａ２、Ａ４、ステージの設定温度について、夫々所定量補正される。補正後に２枚目のウエハＷが、ステップＳ１１と同様に温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１、膜厚検出モジュール３１に順に搬送されて、ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される（ステップ１３）。この２枚目のウエハＷの膜厚分布についてもステップＳ１２と同様に二次関数及び四次関数で近似され、二次曲線Ｂ５におけるウエハＷの中心の膜厚と膜厚の目標値との差Ｃ４、二次曲線Ｂ５におけるウエハＷの中心の膜厚と周縁の膜厚との差Ｃ５、及び差分の分布曲線Ｂ６における頂点間の差Ｃ６が取得される（ステップＳ１４）。そして、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６について、夫々ステップＳ１２で得られた値とステップＳ１４で得られた値との差が取得される。
【００６０】
取得されたＣ４についての差と回転数Ａ４の補正量とが比例関係にあるものとして、Ｃ４についての差と回転数Ａ４の補正量との対応関係が取得される。この対応関係と回転数Ａ４の初期値とステップＳ１２で取得されたＣ４とから、当該Ｃ４を０にする回転数Ａ４が算出され、メモリ４４内のＡ４がこの算出値に補正される。また、取得されたＣ５についての差と回転数Ａ２の補正量とが比例関係にあるものとして、Ｃ５についての差と回転数Ａ２の補正量との対応関係が取得される。この対応関係と回転数Ａ２の初期値とステップＳ１２で取得されたＣ５とから、当該Ｃ５を０にする回転数Ａ２が算出され、メモリ４４内のＡ２がこの算出値に補正される。また、取得されたＣ６についての差とステージの設定温度の補正量とが比例関係にあるものとして、Ｃ６についての差とステージの設定温度の補正量との対応関係が取得される。この対応関係とステージの設定温度の初期値とステップＳ１２で取得されたＣ６とから、当該Ｃ６を０にするステージの設定温度が算出され、メモリ４４内のステージの設定温度がこの算出値に補正される（ステップＳ１５）。
【００６１】
続いて３枚目のウエハＷが温度調整モジュール１１、レジスト塗布モジュール２１、膜厚検出モジュール３１に順に搬送されて、ウエハＷの直径におけるレジスト膜の膜厚分布が取得される（ステップＳ１６）。そして、第１の実施形態のステップＳ１０と同様に、３枚目のウエハＷの膜厚分布から膜厚の平均値が算出され、この平均値と膜厚の目標値との差分が算出される。この差分と、ステップＳ１５で取得されたＣ４についての差と回転数Ａ４の補正量との対応関係と、メモリに記憶された回転数Ａ４と、に基づいて、当該差分を０にする回転数Ａ４が算出され、この算出値にメモリ４４に記憶される回転数Ａ４が補正されて、パラメータの調整動作が終了する（ステップＳ１７）。
この第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様の効果を有する他に、ウエハＷの温度調整、レジスト塗布処理、及び膜厚の測定を行う回数を、より少なくすることができ、調整動作に要する時間を抑えることができる利点がある。
【００６２】
また、第１の実施形態で説明した技術は、第２の実施形態にも適用することができる。具体的には、例えば、膜厚分布を四次関数に近似する代わりに、より高次の関数に近似してもよい。また、本発明はレジスト膜を形成する装置に適用されることに限られず、例えば反射防止膜を形成する装置やポリイミドなどの絶縁膜を形成する装置にも適用することができる。
【００６３】
図１７〜図１９に、塗布、現像装置１の詳細な構成の一例を示す。図１７、１８、１９は夫々当該塗布、現像装置１の平面図、斜視図、概略縦断側面図である。この塗布、現像装置１は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３と、を直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＤ３には露光装置Ｄ４が接続されている。以降の説明ではブロックＤ１〜Ｄ３の配列方向を前後方向とする。キャリアブロックＤ１は、キャリアＣを塗布、現像装置１内に対して搬入出し、キャリアＣの載置台５１と、開閉部５２と、開閉部５２を介してキャリアＣからウエハＷを搬送するための移載機構５３とを備えている。
【００６４】
処理ブロックＤ２は、ウエハＷに液処理を行う第１〜第６の単位ブロックＥ１〜Ｅ６が下から順に積層されて構成されている。説明の便宜上ウエハＷに下層側の反射防止膜を形成する処理を「ＢＣＴ」、ウエハＷにレジスト膜を形成する処理を「ＣＯＴ」、露光後のウエハＷにレジストパターンを形成するための処理を「ＤＥＶ」と夫々表現する場合がある。この例では、図１８に示すように下からＢＣＴ層、ＣＯＴ層、ＤＥＶ層が２層ずつ積み上げられている。同じ単位ブロックにおいて互いに並行してウエハＷの搬送及び処理が行われる。
【００６５】
ここでは単位ブロックのうち代表してＣＯＴ層Ｅ３を、図１７を参照しながら説明する。キャリアブロックＤ１からインターフェイスブロックＤ３へ向かう搬送領域５４の左右の一方側には棚ユニットＵが前後方向に複数配置され、他方側には夫々レジスト塗布モジュール２１、保護膜形成モジュールＩＴＣが前後方向に並べて設けられている。保護膜形成モジュールＩＴＣは、レジスト膜上に所定の処理液を供給し、当該レジスト膜を保護する保護膜を形成する。棚ユニットＵは、加熱モジュールを備えている。前記搬送領域５４には、ウエハＷの搬送機構である搬送アームＦ３が設けられており、この搬送アームＦ３とＣＯＴ層Ｅ４に設けられる搬送アームＦ４とが夫々上記の搬送機構１２に相当する。
【００６６】
他の単位ブロックＥ１、Ｅ２、Ｅ５及びＥ６は、ウエハＷに供給する薬液が異なることを除き、単位ブロックＥ３、Ｅ４と同様に構成される。単位ブロックＥ１、Ｅ２は、レジスト塗布モジュール２１の代わりにウエハＷに反射防止膜形成用の薬液を供給する反射防止膜形成モジュールを備え、単位ブロックＥ５、Ｅ６は、ウエハＷに薬液として現像液を供給する現像モジュールを備える。図１９では各単位ブロックＥ１〜Ｅ６の搬送アームはＦ１〜Ｆ６として示している。
【００６７】
処理ブロックＤ２におけるキャリアブロックＤ１側には、各単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ１と、タワーＴ１に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構である受け渡しアーム５５とが設けられている。タワーＴ１は互いに積層された複数のモジュールにより構成されており、受け渡しモジュールＴＲＳと、上記の温度調整モジュール１１及び膜厚検出モジュール３１とを備えている。単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各高さに設けられる受け渡しモジュールＴＲＳ及び温度調整モジュール１１は、当該単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各搬送アームＦ１〜Ｆ６との間でウエハＷを受け渡すことができる。以降、単位ブロックＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４の各高さに設けられる温度調整モジュール１１を、夫々１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄと記載する。
【００６８】
インターフェイスブロックＤ３は、単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えており、タワーＴ２とタワーＴ３に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構であるインターフェイスアーム５６と、タワーＴ２とタワーＴ４に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構であるインターフェイスアーム５７と、タワーＴ２と露光装置Ｄ４の間でウエハＷの受け渡しを行うためのインターフェイスアーム５８が設けられている。
【００６９】
タワーＴ２は、受け渡しモジュールＴＲＳ、露光処理前の複数枚のウエハＷを格納して滞留させるバッファモジュール、露光処理後の複数枚のウエハＷを格納するバッファモジュール、及びウエハＷの温度調整を行う温度調整モジュールなどが互いに積層されて構成されているが、ここでは、バッファモジュール及び温度調整モジュールの図示は省略する。この塗布、現像装置１においては、ウエハＷが載置される場所をモジュールと記載する。なお、タワーＴ３、Ｔ４にも夫々モジュールが設けられているが、ここでは説明を省略する。
【００７０】
この塗布、現像装置１及び露光装置Ｄ４からなるシステムにおいて、上記のパラメータ調整後の半導体デバイスの製造時におけるウエハＷの搬送経路について説明する。ウエハＷは、キャリアＣから移載機構５３により、処理ブロックＤ２におけるタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ０に搬送される。この受け渡しモジュールＴＲＳ０からウエハＷは、単位ブロックＥ１、Ｅ２に振り分けられて搬送される。
【００７１】
例えばウエハＷを単位ブロックＥ１に受け渡す場合には、タワーＴ１の温度調整モジュール１１のうち、単位ブロックＥ１に対応する温度調整モジュール１１Ａ（搬送アームＦ１によりウエハＷの受け渡しが可能な受け渡しモジュール）に対して、前記ＴＲＳ０からウエハＷが受け渡される。またウエハＷを単位ブロックＥ２に受け渡す場合には、タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳのうち、単位ブロックＥ２に対応する温度調整モジュール１１Ｂに対して、前記ＴＲＳ０からウエハＷが受け渡される。これらのウエハＷの受け渡しは、受け渡しアーム５５により行われる。このように振り分けられたウエハＷは、１１Ａ（１１Ｂ）→反射防止膜形成モジュール→加熱モジュール→タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ１（ＴＲＳ２）の順に搬送され、続いて受け渡しアーム５５により単位ブロックＥ３に対応する温度調整モジュール１１Ｃと、単位ブロックＥ４に対応する温度調整モジュール１１Ｄとに振り分けられる。
【００７２】
このように１１Ｃ、１１Ｄに振り分けられたウエハＷは、１１Ｃ（１１Ｄ）→レジスト塗布モジュール２１→加熱モジュール→保護膜形成モジュールＩＴＣ→加熱モジュール→タワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳの順で搬送される。然る後、このウエハＷは、インターフェイスアーム５６、５８により、タワーＴ３を介して露光装置Ｄ４へ搬入される。露光後のウエハＷは、インターフェイスアーム５７によりタワーＴ２、Ｔ４間を搬送されて、単位ブロックＥ５、Ｅ６に対応するタワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳ５、ＴＲＳ６に夫々搬送される。然る後、加熱モジュール→現像モジュール→加熱モジュール→タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳに搬送された後、移載機構５３を介してキャリアＣに戻される。
【００７３】
上記のステップで説明したパラメータ調整動作時には、ウエハＷはキャリアＣから移載機構５３により、タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ０に搬送され、受け渡しアーム５５により、温度調整モジュール１１Ｃ（１１Ｄ）→レジスト塗布モジュール２１→タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ３（ＴＲＳ４）→膜厚検出モジュール３１の順で搬送され、移載機構５３を介してキャリアＣに戻される。
【符号の説明】
【００７４】
１          塗布、現像装置
１１        温度調整モジュール
２１        レジスト塗布モジュール
２２        スピンチャック
２４Ａ      レジスト供給機構
３１        膜厚検出モジュール
４          制御部
４２        プログラム
４３        プログラム格納部
４４        メモリ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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