[发明专利]衬底处理方法、程序、计算机可读的存储介质以及衬底处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及衬底处理方法、程序、计算机可读的存储介质以及衬底处理系统。 

背景技术

在例如半导体器件的制造工艺中的光刻步骤中，例如，顺序执行以下处理以在晶片(wafe)表面上的抗蚀剂膜中形成预定的抗蚀剂图形：将抗蚀剂溶液涂到在晶片表面上的要被加工的膜上以形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷操作，以预定图形将光施加到晶片表面上的抗蚀剂膜以曝光该抗蚀剂膜的曝光处理，对晶片加热以加速所曝光的抗蚀剂膜中的化学反应的加热处理(曝光后烘)，对被加热的抗蚀剂膜进行显影的显影操作等等。其后，使用抗蚀剂图形作为掩模刻蚀该要被加工的膜并且然后去除该抗蚀剂图形，由此在该要被加工的膜中形成预定图形。 

为了半导体器件的小型化，用于上述图形形成中的曝光处理的光的波长日益变短。然而，仅使用日益缩短用于曝光的波长的方法，形成具有例如32nm或45nm级的精细线宽的半导体器件在技术上是困难的。因此，提出了通过在晶片表面上的相同层中的要被加工的膜上执行多次图形化来形成更精细图形从而使半导体器件小型化(参见专利文献1)。 

[专利文献1] 

日本专利申请公开No.H7-147219 

发明内容

[本发明要解决的问题] 

然而，当如上所述的在相同层中的要被加工的膜上执行多次图形化时，因为对于每一次图形化分别执行曝光处理和显影操作，在每一次图形化中可能出现线宽上特殊的变化。如果线宽在多次图形化之间不规则地变化，则最终不能形成具有期望尺寸的图形，不能形成期望精细的半导体器件。 

考虑到上述观点开发了本发明并且其目的是即使在执行多次图形化时最终在诸如晶片的衬底上形成具有期望尺寸的图形。 

[解决该问题的方法] 

为了达到上面的目的，本发明是一种衬底处理方法，其在位于衬底正表面上方的相同层中的要被加工的膜上执行多次图形化，该方法包括下述步骤：执行第一次图形化；测量由第一次图形化所形成的图形尺寸；基于第一次图形化的尺寸测量结果来设置第二次以及随后次数的图形化的条件；以及在所设置的图形化条件下执行第二次以及随后次数的图形化。 

根据本发明，因为能够基于由第一次图形化所形成的图形尺寸来控制第二次和随后次数的图形化条件以便形成具有期望尺寸的图形，所以在多次图形化之间尺寸决不会变化，使得能够形成具有期望尺寸的图形。 

可以从第一次图形化的尺寸测量结果来设置第二次以及随后次数的图形化的条件使得在第一次图形化的实际尺寸与第一次图形化的目标尺寸之间的差等于在第二次和随后次数的图形尺寸与第二次和随后次数的图形化之间的差。 

可以从第一次图形化的尺寸测量结果来设置第二次以及随后次数的图形化的条件使得第二次和随后次数的图形尺寸被形成为预先设置的目标尺寸。 

可以预先获得在当前条件设置情况下执行图形化时第一次图形尺寸与其目标尺寸之间的差与第二次和随后次数的图形尺寸与其目标尺寸之间的差之间的相关性，并且可以基于相关性和第一次图形化的尺寸测量结果来设置第二次和随后次数的图形化的条件。 

可以通过改变在曝光处理之后且在显影操作之前执行的加热处理的条件来执行第二次和随后次数的图形化条件的设置。 

可以通过改变曝光处理的条件来执行第二次和随后次数的图形化条件的设置。 

可以通过改变显影操作的条件来执行第二次和随后次数的图形化条件的设置。 

衬底可以被划分为多个区域，并且可以在这多个区域中的每一个中在要被加工的膜上执行图形化。 

可以在衬底的正表面上相同区域中要被加工的膜上多次重复地执 行图形化。 

根据另一方面，本发明为一种在控制单元的计算机上运行的程序，用于控制衬底处理系统以使衬底处理系统执行衬底处理方法。 

根据又一方面，本发明是一种存储了上述程序的计算机可读的存储介质。 

根据另一方面，本发明是一种衬底处理系统，用于在位于衬底正表面上方的相同层中的要被加工的膜上执行多次图形化，该系统包括：尺寸测量单元，其用于测量由第一次图形化所形成的图形尺寸；以及控制单元，其用于基于第一次图形化的尺寸测量结果来设置第二次以及随后次数的图形化的条件。 

控制单元可以从第一次图形化的尺寸测量结果来设置第二次以及随后次数的图形化的条件使得在第一次图形的尺寸与其目标尺寸之间的差等于在第二次和随后次数的图形尺寸与其目标尺寸之间的差。