TWI230390B - Apparatus for determining exposure conditions, method for determining exposure conditions and process apparatus - Google Patents

Description

1230390 A7 B7 五、發明説明（1 ) ; | ^ f r . 1 ； .1, *' : Hi I 1 I ' ^ : 〔發明之目的〕 ： ' : 丨 〔發明所屬之技術領域及其領域之習知孩術〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於一種例如就半導體裝置之製造製程中 的光刻工程來看，欲進行曝光條件決定之曝光條件決定裝 置和曝光條件決定方法f及具備曝光條件決定裝置之處理 裝置。 例如以半導體裝置之製造製程方面的光刻工程，在半 導體晶圓（晶圓）的表面形成光阻膜後，於光阻膜以所定 圖案加以曝光，然後令所曝光的晶圓¥以顯影處理，藉此 在晶圓上形成所定圖案。 ， 在施行此曝光處理之前，通常是進行所謂以適當的値 決定曝光量和聚焦値之曝光條件決定的作業。這是曝光裝 置的條件，例如光源強度和安定性、光路長等會有微小性 的變化，因此在曝光裝置之操作面板上的設定値要一定， 其結果未必能在晶圓上得到具有相同形狀精度的顯影圖案 。因而此曝光條件決定對於在製品形成所$圖案是不可或 缺的作業，例如以1週或1天的間隔定期地進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般的曝光條件決定，例如按以下工程進行。也就是 應用最初在形成光阻膜的1枚晶圓，形成所定圖案之光罩 (標線），而在列方向放變曝光量，在行方向改變聚焦値 並以光罩圖案加以曝光。其次，令所曝光處理的晶圓施行 烘乾處理，更施行顯影處理，並將所獲得的顯影圖案，利 用掃描型電子顯微鏡（s EM)等進行觀察。然後由該觀 察結果決定可獲行最佳顯影圖案之曝光條件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) /U規格（210X2S>7公釐） 1230390 A7 ______B7 五、發明説明（j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 但就應用測長S Ε Μ來測定光罩或晶圓上的微細圖案 之線寬度測定等之曝光條件決定來看，測定者必需熟悉測 長S Ε Μ的操作，而判斷測定値所需要的時間會因測定者 而異。因此決定最適當曝光條件所需要的時間太長，難以 提高生產效率。又，最適當的曝光條件之選擇判斷會因測 定者而異，曝光條件也會逐次改變等，有礙於提高生產效 率。 再者近年曝光處理複雜化而使曝光條件決定工數大增 ’曝光條件決定變得長時間化，希望能縮短曝光條件決定 時間。再者還發現曝光裝置的故障、條件會迅速變化，欲 達提高保持製品品質及良品率，故希望於光刻工程所獲得 的顯影圖案能具有所設定的形狀精度，或能實時處理確認 〔本發明欲解決之技術課題〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之目的在於提供一種利用曝光條件決定的自動 化削減工數，並提高生產效率，還可提高保持製品品質之 曝光條件決定裝置和曝光條件決定方法及具備有此曝光條 件決定裝置之處理裝置。 按本發明之第1觀點，就應用於光刻工程中的曝光條 件決定之曝光條件決定裝置而言，提供一種具備有：以所 定圖案將基板的不同複數位置，以不同的曝光量和聚焦値 加以曝光、顯影所形成之顯影圖案的狀態，轉換爲反射光 強度，並從前述反射光強度來決定最適當的曝光量及聚焦 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -5- 1230390 A7 ________B7_ 五、發明説明（j 値的組合之手段的曝光條件決定裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 按本發明之第2觀點，就應用形成所定圖案的光罩， 並在前述所定圖案使不同基板上的複數位置以不同的曝光 量和聚焦値而曝光，然後應用所顯影的基板施行曝光條件 決定之曝光條件決定裝置而言，提供一種具備有：使設定 強度的光照射到被形成在前述基板之顯影圖案的所設定範 圍之光照射部、和檢測前述所定範圍中之所設定區域的反 射光強度之檢測部、和由前述反射光強度檢索根據最適當 的曝光量和聚焦値所曝光的位置來決定最適當的曝光條件 之演算處理部之曝光條件決定裝置。 按本發明之第3觀點，就光刻工程中之曝光條件決定 方法而言，提供一種以所設定圖案將基板的不同複數位置 以不同的曝光量和聚焦値而曝光之第1工程、和將顯.影前 述基板所形成的顯影圖案之狀態轉換爲反射光強度之第2 工程、和由前述反射光強度來決定最適當的曝光量及聚焦 値的組合之第3工程的曝光條件決定方法。 經濟部智慧財產局S(工消費合作社印製 按本發明之第4觀點，就光刻工程中之曝光條件決定 方法而言，提供一種應用形成有所設定圖案的光罩，並以 前述所定圖案將基板的不同複數位置，以不同的曝光量和 聚焦値而曝光之第1工程、和顯影前述基板而形成顯影圖 案之第2工程、和使一定強度的光照射到前述顯影圖案的 所定範圍，而獲得有關該反射光的反射光強度之第3工程 、和與依目視觀察前述反射光強度之資訊和包括反射光強 度之事先準備的標準資料互相對照，藉此由前述第i工程 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -6 - 1230390 A7 ___B7 五、發明説明（j 中的曝光量和聚焦値的組合中來決定最適當的曝光量和最 適當的聚焦値之第4工程的曝光條件決定方法。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按本發明之第5觀點，就光刻工程中之曝光條件決定 方法而言，提供一種由應用所定圖案的光罩，並以前述所 定圖案將基板不同的複數位置以不同的曝光量和聚焦値而 曝光之第1準備工程、和顯影前述基板而形成基準顯影圖 案之第2準備工程、和以S EM觀察前述基準顯影圖案而 獲得前述基準顯影圖案的形狀資訊之第3準備工程、和使 一定強度的光照射到前述基準顯影圖案的所定範圍而獲得 有關該反射光的反射光強度之第4準備工程、和將前述形 狀資訊以及在前述第4準備工程所獲得的反射光強度製成 相關連的標準資料之第5準備工程的準備工程、和依照與 前述第1準備工程和前述第2準備工程相同的工程，在基 板形成所定顯影圖案之第1工程、和使一定強度的光照射 到前述顯影圖案的所定範圍而獲得有關其反射光的反射光 強度之第2工程、和將前述反射光強度與前述標準資料互 相對照，藉此由前述第1工程中之曝光量和聚焦値的組合 中，予以決定最適當的曝光量和最適當的聚焦値之第3工 程的主工程所組成之曝光條件決定方法。 按本發明之第6觀點，就具有施行曝光處理的基板之顯 影處理之顯影處理部之處理裝置而言，提供一種具備有：將 以所定圖案將基板不同的複數位置以不同的曝光量和聚焦 値而曝光，且再用前述顯影處理部予以顯影而形成之顯影 圖案之狀態轉換爲反射光強度，並由前述反射光強度決定最 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1230390 A7 B7 五、發明説明（5) 適當的曝光量及聚焦値之曝光條件決定裝置的處理裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 按本發明之第7觀點，就具有施行曝光處理的基板之 顯影處理的顯影處理部之處理裝置而言，提供一種具備有 應用形成所定圖案的光罩，並以前述所定圖案將基板上不 同的複數位置以不同的曝光量和聚焦値而曝光，然後於前 述顯影處理部應用所顯影的基板施行曝光條件決定之曝光 條件決定裝置；前述曝光條件決定裝置係具有：使一定強 度的光照射到被形成在前述基板之顯影圖案的所定範圍之 光照射部、和檢測前述所定範圍中之所定區域的反射光強 度之檢測部、和由前述反射光強度檢索根據最適當的曝光 量_聚焦値而曝光的位置來決定最適當的曝光條件之演算 處理部的處理裝置。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 按本發明之第8觀點，提供一種具備有：在基板形成 光阻膜之光阻塗佈處理部、和對形成前述光阻膜的基板施 行曝光處理之曝光裝置、和對應用前述曝光裝置而曝光處 理的基板施行顯影處理之顯影處理部、和應用前述曝光裝 置並以所定圖案對基板不同的複數位置以不同的曝光量和 聚焦値而曝光，且將以前述顯影處理部予以顯影而形成之 顯影圖案之狀態轉換爲反射光強度，並由前述反射光強度 來決定最適當的曝光量及聚焦値，而將前述最適當的曝光 量及最適當的聚焦値回授到前述曝光裝置之曝光條件決定 裝置的處理裝置。 按本發明之第9觀點，提供一種具備有：在基板形成 光阻膜之光阻塗佈處理部、和對曝光處理的基板施行顯影 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 1230390 A7 ___B7 五、發明説明（一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 處理之顯影處理部、和針對前述光阻塗佈處理部將形成光 阻膜的基板之不同複數位置，以不同的曝光量和聚焦値以 所定圖案曝光，然後將在前述顯影處理部予以顯影處理而 形成的顯影圖案之狀態轉換爲反射光強度，並由前述反射 光強度來決定最適當的曝光量及聚焦値之曝光條件決定裝 置的處理裝置。 按本發明之第1 0觀點，提供一種具備有：在基板形 成光阻膜之光阻塗佈處理部、和對曝光處理的基板施行顯 影處理之顯影處理部、和針對前述光阻塗佈處理部，將形 成光阻膜的基板之不同複數位置以不同的曝光量和聚焦値 並以所定圖案而曝光，然後以前述顯影處理部予以顯影處 理，並以形成在基板的顯影圖案之狀態作爲反射光強度而 檢測之反射光強度檢測裝置、和由根據前述反射光強度檢 測裝置所檢測的反射光強度來決定前述光阻塗佈處理部及 /或前述顯影處理部中的處理條件，且將前述決定的處理 條件回授至前述光阻塗佈處理部及/或前述顯影處理部之 塗佈/顯影控制部的處理裝置。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 按此種構成，即可將以往由S E Μ觀察結果經由人力 判斷所完成的曝光條件決定，例如能用反射光強度等的反 射光強度而自動完成的關係，即可削減工數並提高生產效 率。又，例如加上以往一天--週一次的曝光條件決定， 很容易以數小時間隔的所定計時施行曝光條件的核對，就 可提局保持製品品質。 再者於曝光條件決定所獲得的反射光強度當偏離事先 本ί氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) ~ 1230390 A7 _^____B7__ 五、發明説明（7) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 測定的標準資料時，暗示曝光裝置或施行一連處理的光阻 塗佈、顯影處理系統的故障或曝光條件決定裝置發生故障 的關係，而能即早由反射光強度發現該等各種裝置的故障 並加以處理。 又’上述構成之曝光條件決定裝置可配置在與施行光 阻塗佈、顯影處理的處理部相同的箱體，或配置在曝光裝 置。由於可藉此與光阻塗佈處理等一起並行，並以實時處 理來施行顯影圖案形成狀態監視的關係，故可提高保持製 品的品質。若製成所檢測的反射光強度和標準資料的差異 太大時等即發出警報的構成，就能盡早發現裝置故障，得 到減低不當處理基板次數的效果。 〔發明之構成及作用〕 以下針對本發明之實施形態’以半導體晶圓（晶圓） 經濟部智態財產局員工消費合作社印製 之光刻工程爲例，參照圖面做一說明。第1圖係表示應用 有關本發明之曝光條件決定裝置的曝光條件決定工程之流 程圖。本發明之曝光條件決定方法係由準備工程（第1圖 左欄）、和對實際製品施行曝光處理前確認曝光裝置條件 來決定獲得最適當的顯影圖案之曝光條件的主工程（第1 圖右欄）所構成。 首先由準備工程做一說明。就施行曝光條件決定而言 ’先準備形成光阻膜的晶圓。配合需要對晶圓施行提高光 阻液附著性之水化處理（Η M D S處理）等後，對晶圓塗 佈光阻液，且在晶圓表面形成光阻膜（步驟1 )。此光阻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -10- 1230390 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 膜的形成’例如採用將晶圓吸附固定在旋轉夾頭，並一邊 使旋轉夾頭以所定的轉數進行旋轉、一邊對晶圓中心部供 給光阻液’藉由離心力將光阻液向晶圓周緣擴散之方法。 除去附著在晶圓背面和周緣部的光阻液後，晶圓會被加熱 處理，接著被冷，並進行光阻膜的固定。 應、用形成光阻膜的晶圓來施行決定最適當的曝光條件 之測試曝光（步驟2 )。此測試曝光是應用曝光裝置（分 檔曝光器）’以形成在光罩（標線）的所定測試圖案，將 晶圓不同位置以不同的聚焦値和曝光量逐次曝光。例如第 2圖所示，設定1 1列X i 1行的格子狀矩陣9 5，並在 列方向改變聚焦値（Y 1〜Y 1 1 )，在行方向改變曝光 量（X 1〜X 1 1 )，並根據格子狀矩陣9 5之各區段 9 0不同的曝光條件，複印第3圖所示的測試圖案6 0。 第3圖所示的測試圖案6 0則有圖案A〜G不同的圖 案（領域），圖案A〜G就一定寬度N來看，線狀的遮光 部分6 1之寬度比率爲P，透過部分6 5的寬度比率爲Q (P與q的和爲1 〇 〇 )時，如第3圖所示，在其比率爲 P : Q = 9 5 : 5〜5 : 9 5的範圍做7段變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如一定寬度N爲0 · 5 v m。遮光部分6 1的寬度 比率P和透過部分6 5的寬度比率Q之比率並不限於第3 圖所示的値，能以任意比率形成複數段。各寬度比率P、 Q的分成很多段，設有更多的次圖案，就能更正確的完成 精密的曝光條件決定。 再者，步驟2的測試曝光所用的測試欄案，並不限於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1230390 A7 B7 五、發明説明（9 ) : (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖所示的線狀圖案。第3圖所示的測試圖案6 0中之 圖案A〜G，分別只在縱向形成線狀透過部分6 5，但如 第4 A圖所示的柱狀圖案6 0 a ，在圖案A a〜G a之各 個四角形的複數遮光部分6 1 a形成矩陣狀，也可採用在 該些遮光部分6 1 a之間形成透過部分6 5 a的圖案。又 ’如第4 B圖所示孔狀圖案6 0 b ，在遮光部分6 1 b中 ’於所定位置配置所定形狀的透過部分6 5 b ，且也可採 用透過部分6 5 b的佔有面積形成變化的圖案等。 其次，應用測試圖案6 0令完成測試曝光的晶圓施行 顯影處理（步驟3 )。顯影處理係例如使晶圓吸附固定在 旋轉夾頭，並在晶圓上塗滿顯影液，經過所定時間後，使 晶圓旋轉藉此甩開晶圓上的顯影液，再用淸洗液淸洗晶圓 上殘留的顯影液之方法而完成。 經濟部智慧列產局員工消费合作社印f 使結束顯影處理的晶圓乾燥後，將所獲得的顯影圖案 之形狀觀察，例如應用掃描型電子顯微鏡（S E Μ )或測 長S Ε Μ來觀察，且決定最適當的曝光條件（步驟4 )。 此S Ε Μ觀察是利用透過形成在圖案Α〜G的透過部分 6 5的光而曝光之部分（曝光部分）、和遮住因遮光部分 6 1加以曝光的光而被曝光的部分（非曝光部分）之可解 析（識別）的範圍擴大，而且顯影圖案的形狀很接近測試 圖案6 0，探索形成精度佳的顯影圖案之曝光條件。 此例，實際形成在晶圓上的顯影圖案，不一定要與形 成在光罩的圖案6 0 —致。就此，光阻液以採用正性光阻 液爲例，於以下做詳細說明。 表纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2J0X297公釐） -12: 1230390 A7 B7 五、發明説明（1〇) 第5 A圖係表示測試圖案之寬度方向的距離和所得到 的反射光強度之信號位準的關係之座標圖，第5 B圖係表 示對應第5 A圖的測試圖案之平面圖，第5 C圖係表示對 應第5 B圖的測試圖案的顯影圖案之垂直斷面圖。又，第 6圖係表示曝光量爲適當値時根據聚焦値變化所得到的顯 影圖案如何變化之說明圖，第7圖係聚焦値爲適當値時， 根據曝光量變化所得的顯影圖案爲任何變化之說明圖。 正性光阻液的場合下，照射曝光之光線的部分會因顯 影予以溶解，如第5 A圖、第5 B圖、第5 C圖所示，在 該部分露出晶圓W的表面而形成凹部6 6。另一方面，未 照射到曝光之光線的部分，由於殘留光阻液而形成凸部 6 2。因而，於測試圖案6 0中的圖案依然被複印時，遮 光部分6 1則與凸部6 2 —致，且透過部分6 5也與凹部 6 6 --致。 而且連聚焦値及曝光量都很適切，存在於曝光的光之 波長、形成在光罩之圖案的實際寬度（長度）等，如第6 圖或第7圖所示，不·一定要在對應圖案A〜G的所有曝光 區域A 1〜G 1 ’形成如圖案A〜G的顯影圖案。 就是如第6圖、第7圖的區段9 0 b所示，連適當聚 焦値、適當曝光量、圖案A、B，由於透過部分6 5的實 際尺寸寬度很窄，所以曝光的光無法穿透光罩，無法經由 圖案A、B在曝光區域A 1 、B 1形成凹部6 6 ，形成全 體是由光阻膜所形成的凸部6 2。又，由於能穿過透過部 分6 5的光量很少，所以愈是經由顯影處理予以溶解愈無 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297^51 - 13 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝-

、1T 經濟部智惩到.4局員工消費合作钍印梵 1230390 A7 B7 經濟部智慧財/!.局員工消費合作社印焚 .五、發明説明（11) 法使光阻液感光的場合下，同樣地在對應圖案A、B的曝 光區域A 1、B 1也不會形成凹部6 6。 另一方面，透過部分6 5之線寬較寬的圖案G，穿過 光罩之光量較多的關係，光阻液會在對應圖案G的曝光區 域G 1全體感光，形成晶圓表面全面露出的狀態（無法形 成凸部6 2的狀態）。又，即使穿過透過部分6 5的光會 擴散等，還是會藉此在利用圖案G的曝光區域G 1全體使 晶圓表面成爲全面露出的狀態。 按此於實際應用測試圖案6 0的場合下，曝光部分和 非曝光部分的可解析之曝光區域，連聚焦値和曝光量之兩 者都很適切，例如得到對應圖案C〜F的曝光區域C 1〜 F 1之結果。 第6圖的區段9 0 d、9 0 e係分別表示聚焦値不足 的場合和聚焦値超過的場合之顯影圖案。無論何種場合， 曝光量均很適切，但聚焦値不適切的關係，穿過圖案A〜 G的光會擴散等，當轉印圖案A〜G時會顯示形狀精度有 下降的狀態。 具體而言，第6圖之區段90d、90e不光是曝光 區域A 1 、B 1 ，就連曝光區域C 1也不會形成凹部6 6 ，另一方面，在曝光區域F 1係表示不會形成凸部6 2的 狀態。按此，結果只有曝光區域D 1、E 1可解析，經由 可解析範圍很適切的曝光條件之區段9 0 b的場合下會變 得更窄。 對此，如第7圖之區段9 0 a所示，連聚焦値爲適切 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -- •裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -》4: 1230390 A 7 _____B7 _ 五、發明説明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的値，曝光量少的場合下（曝光量不足），可解析的圖案 仍會向透過部分6 5之實際尺寸寬度寬的一方移行。例如 對應圖案D〜F的曝光區域D 1〜F 1爲可解析的範圍。 另一方面，如區段9 0 c所示，曝光量多的場合下（過分 曝光），可解析的圖案會向透過部分6 5之實際尺寸寬度 窄的一方移行，例如對應圖案B〜E的曝光區域B 1〜 Ξ 1爲可解析的範圍。 依此在聚焦値適切設定的場合下，可解析的範圍會向 透過部分6 5之寬度爲窄的方向或寬的方向移行，但曝光 量不同的話，圖案Α〜G方面的透過部分6 5之實際尺寸 寬度和所得到的顯影圖案方面的凹部6 6之實際尺寸寬度 的値會發生差異。 例如觀看對應圖案D之曝光區域D 1的話，圖案D方 面的寬度比率P、Q的比率爲P : Q = 5 0 : 5 0 ，所以 如區段9 0 b所示，在曝光區域D 1形成等寬之凸部6 2 和凹部6 6爲佳。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 但在曝光量不足（區段9 0 a )的場合下，凹部6 6 的寬度窄於凸部6 2的寬度，另一方面，曝光量過分（區 段9 0 c )的場合下，凹部6 6的寬度寬於凸部6 2的寬 度’就無法得到所希望的顯影圖案。 因以上情形所以就步驟4的S E Μ觀察來看，此種聚 焦値和曝光量的組合，即考慮到顯影圖案形狀受到影響， 還考慮到測試圖案6 0方面的各圖案Α〜G之設定尺寸， 來決定最適當的曝光條件。例如第6圖、第7圖的案例， 本紙張尺度適用中國國家榡準（CRS ) A4規格（210X 297公楚]^5 - 1230390 Α7 Β7

五、發明説明（A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 解析範圍很廣，但獲得形成在對應圖案〇之曝光區域D 1 的凸部6 2和凹部6 6的寬度爲同等的區段9 〇 b之狀態 的聚焦値和曝光量爲最適當聚焦値和最適當曝光量，就是 以最適當曝光條件來決定。 按第6圖及第7圖，以下根據s EM觀察的最適當曝 光條件應用測試圖案6 0時，會得到區段9 0 b之顯影圖 案的曝光條件。又，形成可解析曝光部分與非曝光部分的 曝光區域C 1〜F 1之圖案c〜F中的透過部分6 5之寬 度比率Q的最小値與最大値的組合，定義爲一組最適當寬 度比率C b。 再者，此一組之最適當寬度比率及後述之一組的寬度 比率，也可應用遮光部分6 1的寬度比率P來決定。區段 9 0 b係圖案C的寬度比率Q之値以3 〇爲最小値，圖案 F的寬度比率Q之値以8 0爲最大値，故一組的最適當寬 度比率C b則以「C b ( 3 0、8 0 )」表示。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 按上述步驟4之S EM觀察的曝光條件決定方法是與 習知之曝光條件決定方法相同，連本發明都要以準備工程 中的一項工程來施行。 但是本發明之曝光條件決定方法，例如施行下一次曝 光條件決定之際，不必此項作業的關係，就此準備工程來 看，加上S E Μ觀察而至少施行利用最適當曝光條件所得 到的顯影圖案之反射光強度收集，並將所得到的反射光強 度予以規格化（步驟5 )，完成此規格化的反射光強度和 根據S Ε Μ觀察所決定的曝光條件之關連性（步驟6 )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -16- 1230390 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7

五、發明説明（A 反射光強度可採用例如使所定強度的光照射到顯影圖 案時之反射光強度（反射率）的干擾條紋圖樣等，但本實 施形態方面，反射光強度是應用反射光強度。此場合下， 步驟5和步驟6是針對第2圖所示的格子狀矩陣9 5之各 區段9 0的各曝光區域A 1〜G 1進彳了 S E]V[觀察，將藉 此所得的顯影圖案狀態（形態、形狀）之資訊轉換爲反射 光強度的規格値之工程。 根據S E Μ觀察改變爲最適當曝光條件的第6圖和第 7圖之區段9 0 b並記載在第8圖中，參照第8圖針對反 射光強度的測定和所得到的測定値之規格化做一說明。 首先，區段9 0 b全體或對應圖案A〜G的曝光區域 A 1〜G 1的各處照射所定強度的光，且進行曝光區域 A 1〜G 1之設定範圍S的反射光強度之測定。再者，此 時所應用的裝置（曝光條件決定裝置）之詳細構成，於後 做說明。 曝光區域A 1、B 1係由只是光阻膜的凸部6 2所形 成的，但由S E Μ觀察的結果即可。因此，曝光區域A 1 、：B 1的反射光強度係表示大致爲同値。在曝光區域C 1 形成在凹部6 6 ，露出晶圓表面的一部分，並且來自晶圓 表面的光之反射率會高於來自光阻膜表面的光之反射率， 所以曝光區域C 1的反射光強度會大於曝光區域A 1、 B 1的反射光強度。 再者，由曝光區域D 1向曝光區域F 1來看，晶圓露 出面積很大的關係，所測定的反射光強度會變大，光阻膜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-17- 1230390 A7 B7 五、發明説明（15) 會全部溶解，會在晶圓表面完全露出的曝光區域G 1得到 最大的反射光強度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 曝光區域G 1的反射光強度係表示晶圓的反射光強度 ’所以此値假設爲不變的値，並以曝光區域G 1的反射光 強度爲基準，令曝光區域A 1〜G 1的反射光強度之値規 格化。例如一倂記載於第8圖，所測定的反射光強度之規 格化是以曝光區域G 1之反射光強度爲1 〇 〇，藉此獲得 到在曝光區域A 1〜G 1分別爲2 〇、2 0、5 5、6 0 、6 5、7 0 ' 1 0 〇的規格値（以下稱「規格化強度」 )° 其次，完成所得到的規格化強度之値和圖案A〜G方 面的透過部分6 5之寬度比率Q的關連性。第9圖係表示 此關連性形態之說明圖。爲施行此項作業，故由第9圖判 斷只以凸部6 2所形成的曝光區域和混合凸部6 2及凹部 6 6的曝光區域之邊界，或混合凸部6 2及凹部6 6之曝 光區域和只由凹部6 6所形成之曝光區域的邊界爲指標， 來設定規格化強度的「下限値（L b )」及「上限値（ L t )」。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 而就形成具有下限値（L b.)和上限値（L t )之間 的規格化強度之曝光區域的圖案來看，透過部分6 5的寬 度比率Q之最小的値爲下寬度比率（Q b )，最大的値爲 上寬度比率（Q t )。再者、下寬度比率（Q b )和上寬 度比率（Q t )的組合爲一組寬度比率C，此一組寬度比 率C是以C ( Q b、Q t )表示。該些値會應用在曝光條 本紙張尺度適用中國國家榡準（〇奶）六料見格（2】0父297公釐） -18 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（16) 件決定的主工程中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 就區段9 0 b來看，不會與S E Μ觀察結果產生矛盾 ’下限値（L b )係在曝光區域Β 1、C 1的規格化強度 之間’而上限値（L t )係在曝光區域f 1、G 1的規格 化強度之間各自決定。 例如下限値（L b )可設定爲2 0超過5 5以下的範 圍’但其略中間的値之4 0設定爲下限値（L b )。區段 9 0 b的場合下，規格化強度爲4 〇以上，形成表示最小 値的規格化強度5 5之曝光區域C 1的圖案C之寬度比率 Q ( = 3 0 )即爲下寬度比率（Q b二3 0 )。 又，上限値（L t )可設定在7 0以上未滿1 〇 〇的 範圍，但例如上限値（L t )設定爲8 0的話，規格化強 度爲8 0以下，但形成表示最大的値之規格化強度7 0的 曝光區域F 1之圖案F的寬度比率Q ( = 8 0 )即爲上限 寬度比率（Q t二8 0 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按此，區段9 0 b所得到的下寬度比率（q b )和上 寬度比率（Q t )的組合之一組寬度比率C ( Q b、Q t )當然會與根據前述S E Μ觀察所決定的一組最適當寬度 比率 C b ( 3 0、8 0 ) —致。 再者，規格化強度的最小値（第8圖的場合下，相當 於曝光區域A 1 、Β 1的規格化強度之値（=2 0 ))， 例如根據所形成的光阻膜厚度等微小變化而加以變化的。 因此，所設定的下限値（L b )很小的關係，於後面的主 工程中，實際形成晶圓表面未完全露出的曝光區域圖案， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）—「1互_ 1230390 A7 _ B7 五、發明説明（17 ) 並不會發生包括可解析凹部6 6和凸部6 2之範圍的判斷 ，於設定下限値L b之際要很注意。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據以上步驟1〜6來決定下限値（L b )、上限値 (L t )、一組最適當寬度比率C b (下寬度比率（Q b )、上寬度比率（Q t ))，該些値是作爲下回以後的曝 光條件決定之資料解析的判斷基準（步驟7 )。又’依 S E Μ觀察所決定的最適當曝光條件（聚焦値和曝光量） ，於欲縮短曝光條件決定所需的時間之場合下，可作爲開 始測定反射光強度的初步條件來使用。 其次，就前述第2圖所示的格子狀矩陣9 5之各區段 9 0來看，就是全曝光條件是測定對應圖案Α〜G的曝光 區域A 1〜G 1之反射光強度並予以規格化，求得事先設 定之相對於下限値L b ( = 4 0 )的下寬度比率Q b和相 對於上限値L t (二8 0 )的上寬度比率Q t ，而與第2 圖相同製成表示矩陣狀的資料（步驟8 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於此，即進行S E Μ觀察也進行第2圖所示的格子狀 矩陣9 5之各區段9 0爲佳。就是此步驟8的作業是用來 確認S Ε Μ觀察的結果和根據反射光強度之測定的曝光條 件決定方法的相關性之意，準備工程中未必需要，但對於 確認應用有關本發明之反射光強度的測定之曝光條件決定 方法的可靠性之意是很重要的，因此要進行。 第1 0圖係表示按步驟8的資料爲矩陣。由第1 〇 A 圖、第1 0 B圖即知，例如曝光量X 5、聚焦値Y 5的曝 光條件，因下寬度比率（Q b )爲5 0，上寬度比率（ 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - 1230390 A7 _ B7 五、發明説明（18 ) Q t )爲7 〇，所以會在對應圖案D、E的曝光區域D 1 、E i保留凸部6 2及凹部6 6 ’曝光區域A 1〜C 1只 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 保留凸部6 2 ，曝光區域F、G則只保留凹部6 6。此狀 態係表示與先前第6圖所示的區段9 0 d或區段9 0 e相 同的狀態。 又在曝光量X 7、聚焦値Y 6之曝光條件下’上寬度 比率（Q t )爲7 〇 ，下寬度比率（Q b )爲2 0，在對 應圖案B〜E的曝光區域B 1〜E 1形成凸部6 2及凹部 6 6 ，得知在曝光區域A 1只留下凸部6 2，在曝光區域 F 1 、G 1只留下凹部6 6。此狀態係表示先前第7圖所 示的區段9 0 c爲相同狀態。 按此，藉由S E Μ觀察所得到的顯影圖案，而在圖案 Α〜G中，曝光部分和非曝光部分之可解析的圖案範圍， 就各區段9 0來看，由第1 0A圖、第1 0B圖即可明白 。由S E Μ觀察的結果，獲得第6圖所示之區段9 0 b的 狀態之曝光條件爲最適當的曝光條件，以下寬度比率（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Q b )爲3 0，上寬度比率（Q t )爲8 0的曝光條件， 由第1 0 A圖、第1 0 B圖進行檢索的話，即知聚焦値 Y 6、曝光量X 6爲最適當的曝光條件。 爲易於由第1 0 A圖、第1 〇 B圖來探測最適當的曝 光條件，故如第1 0 C圖所示，就各區段9 0來看，由第 1 0 B圖的値準備表示引用第1 0 A圖之値的値之矩陣。 採用第5圖和第6圖先做說明，只要聚焦値很適切就行， 曝光部分與非曝光部分之可解析的圖案數增多，故第 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 21 - — ~ 1230390 A7 _______B7 五、發明説明（19) 1 0 C圖所示之値爲大的場合之曝光條件，判斷是很接近 適切的條件。按此曝光條件很容易縮小。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例如第1 0 C圖，爲5 0的値是最大的値，最適當曝 光條件是聚焦値爲Y 6 ，曝光量很容易縮小到X 6〜X 8 的範圍。但例如一組的寬度比率C，在C爲（3 0、8 0 )和C爲（2 0、7 0 )的場合下，其差爲5 0。 因而在第1 0 C圖中之最大値爲相同的場合下，可由 第1 0 A圖、第1 0 B圖之値，選擇得到一組最適當寬度 比率C b ( 3 0、8 0 )之曝光條件。就是在第1 〇 C圖 的場合下，使一組寬度比率C ( Q b Q t )與一組之最適 當寬度比率C b ( 3 0、8 0 ) —致的，只要曝光量爲 X 6的場合下，就可按此決定最適當曝光條件。 由以上之說明即可明白，由步驟1至步驟8的工程， 是將利用S E Μ觀察所決定的顯影圖案狀態，轉換爲反射 光強度之資訊，再進一步製成規格化的資料（以下稱「標 準資料」），即可由此標準資料檢索最適當的曝光條件。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 此例中，就上述之準備工程中的標準資料之製作以及 後說明之主工程中所用的曝光條件決定裝置之構成形態做 說明。第1 1圖係表示本發明之曝光條件決定裝置8 0之 構成的一實施形態之說明圖。此曝光條件決定裝置8 0大 致由：於形成在晶圓W之顯影圖案的一定範圍照射一定強 度的光之光照射部8 1 、和測定照射到光的晶圓W之所定 範圍的反射光強度之檢測部8 2、和處理以檢測部8 2所 得到的反射光強度之演算處理部8 3所構成。 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） _ 22 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（20) 光照射部8 1係具有：只能照射由素燈或氫化金屬燈 '螢光燈、白熱燈等所發出的光之窄頻波長例如4 0 0〜 6 0 0 n m之波長的光之光源及具備有反光鏡等之光源裝 置8 4、和將來自光源裝置8 4的光導向晶圓W之光纖 8 5，由光纖8 5所照射的光是藉由裝備在光路調整部 8 6之圖未示的反射鏡及透鏡聚光等，被照射到晶圓W之 一定範圍例如一處區段9 0全體上。 此時，晶圓W例如被載置在圖未示的縱橫移動載物臺 上，晶圓W的所定範圍是集中在光照射的範圍，而可在面 平行移動。 檢測部8 2是用來測定照射一·定光量的一定範圍中之 設定範圍S (指第8圖所示之設定範圍S。第1 1圖未示 之）的反射光強度之裝置，例如有C C D照相機或線路感 應器8 7，將被C C D照相機或線路感應器8 7所拍攝到 的映像資訊，應用被連接在C C D照相機或線路感應器 8 7的電板8 8等的信號變換裝置，轉換爲反射光強度。 按此就可得到設定範圍S的反射光強度。 再者’線路感應器是指直線一列並排掃描C C D元件 之照相機，取得與C C D照相機同樣的資訊。又，如一倂 記載於先前所示之第5圖，反射光強度的信號位準係在露 出晶IB W表面之凹部6 6的部分增大，反之以光阻液被覆 的凸部6 2的部分縮小。 所得到的反射光強度，於演算處理部8 3執行計算處 理而算出規格化強度。演算處理部8 3的具體例有個人電 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-23 請 先 閱 讀 背 之 注 3 奢 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 1230390 A7 ____ B7 _ 五、發明説明（21 ) — 腦。晶圓W的移動（縱橫移動載物臺的驅動）、藉電板 8 8讀取信號，就能藉由來自此演算處理部8 3的信號以 自動執行。 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 再 例如讀取形成在晶圓W的一個區段9 0之反射光強度 後’根據來自演算處理部8 3的信號，使晶圓以所定量移 動，即可再重複測定別的曝光區域之反射光強度的作業。 能在演算處理部8 3進行與測定反射光強度一倂施行令反 射光強度規格化的處理。 應用此種曝光條件決定裝置8 0所得到的規格化強度 ，與前述之準備工程方面所決定的上限値（L t )及下限 値（L b )做比較，藉此獲得其規格化強度之設定範圍s 的狀態，亦即得知曝光部分和非曝光部分是否可解析。按 此，就測定反射光強度之晶圓W來看，如先前第1 〇 A圖 及第1 0 B圖所示，可得到下寬度比率（q b )及上寬度 比率（Q t )的組合資訊。 其次’針對本發明之曝光條件決定方法的主工程做說 明。此主工程是採用以上述之曝光條件決定裝置和在前述 之準備工程所決定之標準資料，但不需要S E Μ觀察。 經濟部智慧財產总員工消費合作社印製 如第1圖之右欄所示，先於當作製品的晶圓之曝光處 理開始之前，在測試用的晶圓（測試晶圓）形成光阻膜（ 步驟9 )，其次，如第2圖所示，於測試晶圓上分別構成 格子狀矩陣9 5的複數區段9 0，應用測試圖案6 0以不 同的聚焦値和曝光量而曝光（步驟1 〇 )，然後令測試晶 _顯影、乾燥而形成顯影圖案（步驟1 1 )。 中國國家標準（CMS ) Λ4規格（210X297公釐) ^24 1230390 Μ ___ Β7 五、發明説明（22 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，應用曝光條件決定裝置8 0，就各區段9 0來 看，對應測試圖案6 0之各圖案A〜G的曝光區域A 1〜 G 1 ，進行反射光強度的測定及其規格化（步驟1 2 )。 此時，所得的規格化強度之値，若爲下限値（L b二4 0 )以上、上限値（L t二8 0 )以下，即判斷曝光部分和 非曝光部分爲可解析的。又，由形成此種可解析的曝光區 域之圖案的透過部分之寬度比率Q求得下寬度比率（Q b )及上寬度比率（Q t )(步驟1 3 )。 再者，被形成在測試晶圓的光阻膜必需準備工程應用 與形成在晶圓的光阻膜同種類的光阻液，而形成等厚。基 準資料若所使用的光阻液爲複數種的場合下，即適當的桉 照步驟1〜步驟8來準備配合所形成的光阻膜厚度爲不同 場合的各條件之複數種光阻液。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 就全部的區段9 0來看，若該些下寬度比率（Q b ) 及上寬度比率（Q t )之値求得其差，即可檢測表示在準 備工程所得到之最適當曝光條件的一組最適當寬度比率 C b ( 3 0、8 0 )之曝光條件，來決定新的最適當之曝 光條件（步驟1 4 )。 按步驟9〜步驟1 4並就所有區段9 0來看，若要 施行反射光強度之測定，就可自動化，也可避免曝光條件 決定浪費過長的時間。於是，曝光裝置的條件雖經過長時 變化’但很明顯的並沒有極大變化的曝光裝置特性，就前 述之步驟1 2來看，只針對藉由接近先在準備工程所決定 的最適當曝光條件之曝光條件所形成之顯影圖案保留的區 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) M規格（210J7297公釐）-25 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（23) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 段9 0施行反射光強度的測定。即使按此種方法，一般而 言還是可檢測最適當曝光條件，並縮短曝光條件決定所需 要的時間。 第1 2 A圖〜第1 2 C圖係表示針對聚焦値Y 6、曝 光量X 6之近傍的1 5曝光條件施行步驟9〜步驟1 4， 求得下寬度比率（Q b )及上寬度比率（Q t )及其差的 結果。 於對應該些1 5的曝光條件之區段9 0中以自動來測 定反射光強度並予規格化，將所得到的規格化強度之値與 上限値（L t )及下限値（L b )做比較，決定獲得曝光 部分與曝光部分可解析的範圍之曝光區域的圖案之上寬度 比率（Q t )和下寛度比率（Q b )之値。獲得最適當曝 光條件的一組最適當寬度比率C b爲C b ( 3 0、8 0 ) ’所以藉由第1 2 A圖〜第1 2 C圖即知滿足其條件的聚 焦値Y 5、曝光量X 7爲最適當曝光條件。 就此種複數區段9 0來看，除了測繪上寬度比率（ Q t )與下寬度比率（Q b )的方法外，也有由某一曝光 條件出發來檢索最適當曝光條件的方法。 經漓部智慧財產局員工消費合作社印製 例如使準備工程所決定的最適當曝光量/最適當聚焦 値’主工程的曝光條件決定中，作爲縮小進行反射光強度 測定的曝光區域之初期條件，逐次改變初期條件來決定暫 定條件’其暫定條件未變的話，其暫定條件就是實際最適 當曝光條件之方法。 就此種方法來看，初期條件的最適當曝光量/最適當 -26- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) 1230390 A7 B7 五、發明説明（24) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚焦値之任一方，例如以最適當曝光量爲暫定曝光量而暫 於固定，利用所定範圍的聚焦値進行曝光區域的反射光強 度之測定，並由所得到的反射光強度來決定接近最適當寬 度比率C b ( 3 0、8 0 )的一組寬度比率C / ( Q t 、 Q b ) 〇 接著以獲得所決定的一組寬度比率C / ( Q t 、Q b )的曝光條件方面聚焦値作爲暫定聚焦値而固定，使曝光 量變化的複數曝光區域進行反射光強度測定，來決定接近 最適當寬度比率C b ( 3 0、8 0 )的一組寬度比率 C …（Q t、Q b )。 於此，一組寬度比率C / ( Q t 、Q b )和一組寬度 比率C / / ( Q t 、Q b )的條件爲相同的場合下，最適 當寬度比率C b ( 3 0、8 0 )的場合是獲得此一組寬度 比率C / ( Q t 、Q b )的曝光條件即爲最適當曝光條件 〇 又，一組寬度比率C / ( Q t 、Q b )與一組寬度比 率C / / ( Q t 、Q b )之條件不同的場合下，以獲得一 經濟部智慧財產局Η工消費合作社印製 組寬度比率C / > ( Q t 、Q b )的曝光條件之曝光量作 爲暫定曝光量而予更新，由初期條件求得一組寬度比率 C / ( Q t 、Q b )，再重複求得一組寬度比率 C / / ( Q t 、Q b )的方法，就能縮小最適當曝光條件 〇 第1 3 A圖至第1 3 C圖是表示根據此種方法測繪最 後取得下寬度比率（Q b )及上寬度比率（Q t )及其差 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210)^297公釐）-27 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（25) 的結果。 準備工程所得到的最適當曝光條件因是聚焦値Y 6、 曝光量X 6 ，例如最初將聚焦値固定於聚焦値γ 6，在曝 光量X 4〜X 8的範圍使之變化，測定反射光強度和算出 規格化強度，以及決定上寬度比率（Q t )和下寬度比率 (Q b ) ° 在按此算出規格化強度的範圍得到具有一組最適當寬 度比率C b ( 3 0、8 0 )的條件，這時即完成曝光條件 的決定。但沒有一組最適當寬度比率C b的場合下，就獲 得上寬度比率（Q t )與下寬度比率（Q b )之差很大的 條件之曝光量來看，這次要改變聚焦値來決定上寬度比率 (Q t )與下寬度比率（Q b )。 第1 3 A圖及第1 3 B圖的狀況，是相對曝光量X 6 與曝光量X 7的狀況，但例如在準備段階的最適當_光量 之曝光量X 6的狀況下，在聚焦値Y 4〜Y 7的範圍做變 化，而求得上寬度比率（Q t )的下寬度比率（Q b )。 可是，曝光量X 6的狀況，並沒有上寬度比率（Q t )的下寬度比率（Q b )的差爲5 0的曝光條件，故下一 次例如曝光量X 6的狀況下，第二次上寬度比率（Q t ) 與下寬度比率（Q b )之差增大的聚焦値Y 5來看，在曝 光量X 4〜X 8的範圍，再求得上寬度比率（Q t )的下 寬度比率（Q b )。 於是聚焦値Y 5的場合下，在曝光量X 7、X 8的兩 條件下，上寬度比率（Q t )與下寬度比率（Q b )之差 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 28 - 請 先 閱 背 項 再 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 1230390 A7 __________— 五、發明説明（26 ) 爲5 〇 ，其中聚焦値γ 5、曝光量X 7的曝光條件中之一 組寬度比率C ( Q t 、Q b )因與一組最適當寬度比率 C b ( 3 0、8 0 ) —致，得知此曝光條件即爲最適當曝 光條件。 再者，例如最適當曝光條件的聚焦値γ 5、接近曝光 量X 7的曝光條件，例如求得聚焦値爲γ 4，曝光量爲 X 7、X 8時的規格化強度，並求得上寬度比率（q t ) 與下寬度比率（Q b )，藉此即可確認聚焦値γ 5、曝光 量X 7的曝光條件是爲最適當曝光條件。 對應藉由於上述各種方法所決定的最適當曝光條件所 形成的圖案A〜G的曝光區域A 1〜G 1的規格化強度之 各値，確認是否爲接近根據在準備工程所決定的最適當曝 光條件求得的規格化強度之値爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如準備工程所得到的區段9 0 b ，由曝光區域C 1 〜F 1的規格化強度是集中在5 5以上7 0以下的範圍， 上述之主工程所求得的最適當曝光條件之聚焦値γ 5、曝· 光量X 7所形成形成的區段中之曝光區域C 1〜F 1的規 格化強度’確認是否大致集中在5 5以上7 0以下的範圍 ，藉此即能提高決定曝光條件的精確度。 又’主工程所求得的聚焦値Y 5、曝光量X 7而形成 的區段中之曝光區域C 1〜F 1的規格化強度是集中在 5 5以上7 0以下的範圍時，對於集中在極窄値的範圍， 例如6 0以上6 5以或6 5以上7 0以的狹窄範圍時，形 成在曝光區域C 1〜F 1的凸部6 2與凹部6 6的實際尺 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -29 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（27) 寸偏離圖案C〜F之遮光部分6 1與透過部分6 5的實際 尺寸之可能性很大。 欲檢測此種狀況，只要依據準備工程，對應獲得下寬 度比率（Q b )的圖案之曝光區域的規格化強度設置爲 5 ◦以上，更嚴格爲5 0以上6 0以下的限制，無法滿足 此條件時即發出警報的方式構成曝光條件決定裝置8 0爲 佳。 又，對應獲得上寬度比率（Q )的圖案之曝光區域的 規格化強度是設定在7 5以下，更嚴格是6 5以上7 5以 下的限制’在未滿足此條件時發出警報的方構成曝光條件 決定裝置8 0的話，更能提高有關本發明決定曝光條件的 精確度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可是，對光阻膜的形成或光阻膜的曝光處理、曝光的 晶圓W之顯影處理或曝光條件決定裝置8 0正常動作的狀 況下，藉由以上所述的主工程中之曝光條件決定方法，即 可求得與準備工程所決定的最適當曝光條件相同的曝光條 件。但是例如欲以曝光條件決定形成在測試晶圓在曝光條 件不同的複數區段中，也預料到會有無法檢測具有與根據 準傭工程所決定的最適當曝光條件之顯影圖案同等的形狀 之顯影圖案的事態。 發生此種事態的原因則認爲是曝光裝置中的光源或光 學系統的調整不當、光罩損傷等、曝光裝置方面的種種故 障，另一方面，也考量是曝光條件決定裝置8 0的光源裝 置8 4或C C D照相機或線路感應器8 7的不調或故障， 本纸張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 30 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（28) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 反之，由本發明之曝光條件決定方法的結果，來檢視所使 用的曝光裝置及曝光條件決定裝置，也能良好地維持其使 用狀態。在發生此種事態的場合下，例如可採用發出警報 等的對策。 以上針對本發明之曝光條件決定裝置及曝光條件決定 方法做說明，但本發明之曝光條件決定裝置不但可使用單 體，例如還有使用倂設在曝光裝置的。又，曝光條件決定 裝置也可爲設在光阻塗佈、顯影處理系統的部，顯影處理 後的晶圓被搬送到曝光條件決定裝置，構成以自動進行曝 光條件決定的情況亦可。 例如第1 4圖係表示具有曝光條件決定裝置8 0之光 阻塗佈、顯影處理系統1的槪略平面圖，第1 5圖係爲其 側面圖。此光阻塗佈、顯影處理系統1係具備有：搬送臺 的晶圓匣盒臺1 0、和具有複數處理元件之處理臺1 1、 和在鄰接設在處理臺1 1的曝光裝置5 0之間移送晶圓W 之界面部1 2。 經濟部智慧財凌局員工消費合作钍印製 晶圓匣盒臺1 0係爲將當作被處理體的晶圓W以複數 枚例如2 5枚爲單位搭載在晶圓匣盒C R的狀態，由其他 系統搬入光阻塗佈、顯影處理系統1 ，或由光阻塗佈、顯 影處理系統1搬出其系統等，在晶圓匣盒C R和處理臺 1 1之間進行晶圓W的搬送。 於晶圓匣盒臺1 0中，如第1 4圖所示，在載置台 2 0上沿著圖中X方向形成複數（圖爲4個）的定位突起 2 0 a ，在此突起2 0 a的位置使晶圓匣盒C R向著處理 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 - 1230390 A7 ___ B7 五、發明説明（29 ) 臺1 1被一列地載置在各個晶圓出入口。晶圓匣盒C R方 面是使晶圓w配列在垂直方向（z方向）。又’匣盒臺 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 0係具有位於載置台2 0和處理臺1 1之間的晶圓搬送 機構2 1。 晶圓搬送機構2 1係具有可在匣盒配列方向（X方向 )及其中的晶圓W之配列方向（Z方向）移動的晶圓搬送 用機械臂2 1 a ，可藉此晶圓搬送用機械臂2 1 a對任一 晶圓匣盒C R做選擇性存取。又，晶圓搬送用機械臂 2 1 a是可旋轉地構成在第1 4圖中所示的0方向，也可 存取在屬於後述之處理臺1 1側的第3處理部Μ 3之調準 夾片臺（A L I Μ )及擴張元件（Ε X Τ )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一方面，處理臺1 1係具備有欲對晶圓W實施進行塗 佈、顯影時的一連工程之複數處理元件，該些是被多段配 置在所定位置，藉此一片片處理晶圓W。此處理臺1 1乃 如第1 4圖所示，於中心部具有晶圓搬送路2 2 a ，於此 中設有主晶圓搬送機構2 2，在所有晶圓搬送路2 2 a的 周邊配置處理元件的構成。該複數處理元件是分處在複數 處理部，各處理部則沿著垂直方向（Z方向）多段配置複 數的處理元件。 主晶圓搬送機構2 2係在筒狀支持體4 9的側將晶圓 搬送裝置4 6昇降自如地裝備在上下方向（Z方向）。筒 狀支持體4 9是利用馬達（圖未示）的旋轉驅動力來旋轉 的，隨此晶圓搬送裝置4 6也會一體地旋轉。晶圓搬送裝 置4 6係具備有在搬送基台4 7之前後方向移動自如的複 木紙張尺度適用中ΐϋ家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -32 - ^ 1230390 Α7 Β7 經濟部智慧財i局員工消費合作社印製 五、發明説明（30) 數根保持構件4 8 ，利用該些保持構件4 8而在各處理元 件間實現晶圓W的移送。 又，如第1 4圖所示，於此實施形態中，4個處理部 M i、Μ 2、Μ 3、Μ 4是實際配置在晶圓搬送路2 2 a的周 圍。該些之中，第1及第2處理部Μ !、Μ 2是並列配置在 光阻塗佈、顯影處理系統1的正面（第1 4圖中的前面） ，第3處理部Μ 3是鄰接配置在晶圓匣盒臺1 〇，第4處理 部Μ 4是判接配置在界面部1 2。 光阻塗佈、顯影處理系統1方面乃如第1 4圖所示， 加上實際配置在晶圓搬送路2 2 a之周圍的4個處理部M i 、Μ 2、Μ 3、Μ 4，即可在裝置的背面部配置第5處理部 Μ 5，在第5處理部Μ 5的位置安裝曝光條件決定裝置8 0 的構造。按此，完成顯影的晶圓W應用保持構件4 8於曝 光條件決定裝置8 0中來載置晶圓W之縱橫移動物載置臺 (圖未示）之間進行移送。 第5處理部Μ 5是沿著導軌2 5，由主晶圓搬送機構 2 2觀看可向側邊移動，因而設置第5處理部Μ 5，就連在 此時配置曝光條件決定裝置8 0的場合下，亦將此沿著導 軌2 5而滑動，藉此確保空間部，對主晶圓搬送機構2 2 而言很容易由背後進行維修作業。 第1處理部Μ !是在塗料杯（C Ρ )使晶圓W放置在旋 轉夾頭（圖未示）進行所定處理的2台旋轉型處理元件之 光阻塗佈元件（C 0 T )以及使光阻液的圖案顯影之顯影 元件（D E V )，由下依序重疊2段。第2處理部Μ 2也一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 、1Τ •1% 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（31) 樣’作爲2台旋轉型處理元件的光阻塗佈元件（C Ο T ) 及顯影元件（D E V )，是由下依序重疊2段。 就第3處理部Μ 3來看，例如能多段配置使晶圓W載置 在載置台S Ρ進行所定處理的開放型之處理元件。例如依 序重疊配置著進行冷處理的冷卻元件（C 0 L )、施行欲 提高光阻液附著性的所謂水化處理之黏著力促進膜塗敷（ A D )、進行定位之調整元件（A L I Μ )、欲搬入搬出 晶圓W之擴張元件（Ε X Τ )、於曝光處理前或曝光處理 後，甚至顯影處理後，針對晶圓W進行加熱處理的熱平板 烘烤元件（Η Ρ )。 第4處理部M f也是多段重疊開放型的處理元件而構成 。例如重疊配置具備有冷卻元件（C 0 L )、冷卻板的晶 圓搬入出部之擴張、冷卻元件（E X T C 0 L )、擴張元 件（E X T )、冷卻元件（C〇L )、及熱平板烘烤元件 (HP)。 界面部1 2係於深度方向（X方向）具有與處理臺 1 1同樣的長度。如第1 4圖、第1 5圖所示，在此界面 部1 2的正面部以2段配置可搬性的選擇晶圓匣盒C R與 定置型的緩衝晶圓匣盒B R，在背面部配置周邊曝光裝置 2 3 ，在中央部配置晶圓搬送機構2 4。此晶圓搬送機構 2 4係具有晶圓搬送用機械臂2 4 a ，此晶圓搬送用機械 臂2 4 a可在X方向、Z方向移動，而可儲存在兩匣盒 C R、B R及周邊曝光裝置2 3。 晶圓搬送用機械臂2 4 a可在0方向旋轉，可配置在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -34 - 請 先 閲 讀 背 之 注

I i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230390 A7 B7 五、發明説明（32) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 處理臺1 1的第4處理部Μ 4之擴張元件（E X T )，或甚 至儲存在鄰接的曝光裝置5 0之晶圓移送台（圖未示）。 又，曝光條件決定裝置8 0的配置位置並未被限定在第5 處理部Μ5，例如可在曝光裝置5 0，或相鄰配置在曝光裝 置5 0，甚至只要是能藉由配置在光阻塗佈、顯影處理系 統1的各種晶圓搬送機構來搬送晶圓的場所，即可被配置 在任何部分。 就應用上述之光阻塗佈、顯影處理系統1的曝光條件 決定的工程來看，是先於晶圓匣盒臺1 0中，晶圓搬送機 構2 1的晶圓搬送用機械臂2 1 a會取出1枚被儲存於收 容在載置台2 0上之未處理的晶圓W的晶圓匣盒C R之晶 圓W (測試晶圓），且將之搬送到被配置在第3處理部Μ 3 的擴張元件（Ε X Τ )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 晶圓W則由此擴張元件（Ε X Τ )藉著主晶圓搬送機 構2 2的晶圓搬送裝置4 6被搬入處理臺1 1 。並藉由被 配置在、第3處理部Μ 3的調準夾片臺（A L I Μ )調整後 ，搬送到黏著力促進塗敷（A D )，於是施行欲提高光阻 液附著性的水化處理（Η M D S處理）。此處理隨著加熱 的關係，其後晶圓W會藉著晶圓搬送裝置4 6被搬送到冷 卻元件（C〇L )而冷之。 再者，按所使用的光阻液種類，也有不進行此 Η M D S處理就直接把晶圓W搬送到光阻塗佈元件（ COT)。舉例有應用聚醯亞胺系光阻液。 在黏著力促進塗敷（A D )的處理結束，且在冷卻元 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35 - 1230390 Α7 Β7 五、發明説明（33) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 件（C 0 L )被冷的晶圓W或在黏著力促進塗敷（A D ) 進行處理的晶圓W，會持續藉由晶圓搬送裝置4 6被搬送 到光阻塗佈元件（C〇T )，在塗佈元件塗佈光液，形成 塗佈膜。塗佈處理結束後，晶圓W會於被配置在第3或第 4處理部Μ 3、Μ 4的任一熱平板烘烤元件（Η P )被預烘 乾處理，然後在任一冷卻元件（C〇L )被冷。 被冷的晶圓W會被搬送到被配置在第3處理部Μ 3的調 準夾片臺（ALIM)，在夾片臺被調整後透過被配置在 第4處理部M4的擴張元件（EXT)被搬送到界面部 12° 在界面部1 2藉由周邊曝光裝置2 3被周邊曝光而除 去多餘的光阻液後，藉由鄰接設在界面部1 2的曝光裝置 5 0，應用前述之測試圖案6 0，對晶圓W的光阻膜施行 決定最適當曝光條件的測試曝光處理。 d 曝光後的晶圓W會再回到界面部1 2 ，利用晶圓搬送 機構2 4被搬送到被配置在第4處理部Μ 4的擴張元件（ EXT)。 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 而晶圓W會藉由晶圓搬送裝置4 6被搬送到熱平板烘 烤元件（Η P )，並施行事後曝光烘乾處理，接著利用冷 卻元件（C〇L )被冷。 然後晶圓W被搬送到顯影元件（D Ε V ) ’在顯影元 件完成曝光圖案的顯影。顯影結束後，晶圓w會被搬送到 任一熱平板烘烤元件（Η Ρ )，施行事後供乾處理’接著 利用冷卻元件（C〇L )被冷。這樣的一連處理結束後， -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1230390 A7 B7 五、發明説明（34) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 晶圓W會被搬送到被配置在第5處理部Μ 5的曝光條件決定 裝置8 〇 ，在此根據反射光強度的測定決定最適當曝光條 件，其結果會被回授到曝光裝置5 0，而曝光裝置5 0的 動作條件即再次設定，開始處理製品晶圓W。 再者，測試晶圓會透過被配置在第3處理部Μ 3的擴 張元件（Ε X Τ )回到晶圓匣盒臺1 〇，並被收容在任一 晶圓ΙΜ盒C R。 若用此種光阻塗佈、顯影處理系統1 ，即能於製品處 理途中，適當地將測試晶圓搬送到光阻塗佈、顯影處理系 統1 ，並適當的進行曝光條件的更正或光阻塗佈、顯影處 理系統1的故障診斷。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 又，若按上述之曝光條件決定的方法，即能例如就形 成在當作製品的晶圓W之顯影圖案的特定範圍來看，顯影 圖案可形成良好的形狀，以施行反射光強度的測定及其規 格化而得到的規格化強度爲基準値，逐次處理的晶圓W方 面，是在其特定範圍進行反射光強度測定，將其結果與預 先設定的基準値做比較，藉此一邊對全部的晶圓W進行確 認顯影圖案的形成狀態，一邊進行處理之處理方法。若用 此種曝光條件決定方法，即可更徹底進行製品的品質管理 ，提高可靠性。 以上針對本發明做說明，但本發明並不限於上述實施 形態。例如應用在曝光條件決定的測試圖案6 0方面，在 圖案Α〜G的7階段來變化遮光部分6 1與透過部分6 5 的寬度比率P、Q，但可於更多階段形成圖案，可藉此再 本紙張尺度適用中國國家榡準·（ CNS )八4規格（210X297公釐）-37 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（35) 度提高曝光條件決定的精確度。 以測試圖案6 0 ，圖案A〜G即形成在遮光部分6 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與透過部分6 5爲0 . 5 // m的一定寬度N的範圍，但一 定寬度N並不限於此種値。再者例如並列遮光部分6 1與 透過部分6 5的寬度比率P、Q是相同的，一定寬度N爲 不同的2種圖案而形成，也能更詳細地限定以某曝光條件 所得到的曝光區域之顯影圖案的形態。 又，取代第3圖所示的線狀測試圖案60，可採用第 4 A圖及第4 B圖之各圖所示的柱狀、孔狀的測試圖案 6 0 a、6 0 b。再者該些測試圖案6 0、6 0 a、 6 0 b是屬於應用直線形成遮光部分6 1與透過部分6 5 的邊界之圖案，但遮光部分6 1與透過部分6 5的邊界也 可用曲線形成。例如可將第4 B圖所示的透過部分6 5之 形狀取代正方形而形成圓形等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 曝光條件決定裝置8 0中，應用具備複數光源的裝置 爲佳。例如應用具備有波長區域不同的複數窄頻波長光源 之光源，並對應形成在測試圖案的透過部分之寬度等的實 際尺寸等，由複數窄頻波長光源中選擇適切的一窄頻波長 光源來使用，就能更忠實地反映形成在晶圓的顯影圖案之 形狀’得到有關反射光強度的資訊。例如形成在測試圖案 之透過部分的寬度爲窄小情形，即應用能透過此透過部分 的短波長之光。 應用具備具有複數窄頻波長光源的光源之曝光條件決 定裝置的場合下，對多層膜而言，能更正確地進行反射光 本紙張尺歧财國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公董) 1230390 A7 B7 五、發明説明（36) 強度的測定也很利。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 曝光條件決定裝置8 0會將所決定的曝光條件回授到 曝光裝置5 0 ，不但可將曝光裝置5 0方面的曝光條件變 更爲最適條件來用，也能改變光阻塗佈元件（C〇T )或 顯影元件（D E V )方面的處理條件來用。 第1 6圖係表示應用曝光條件決定裝置8 0來變更光 阻塗佈元件（C〇T )與顯影元件（D E V )的處理條件 之系統構成之說明圖。例如曝光裝置5 0中的曝光條件爲 固定時，所得到的顯影圖案不會改變曝光條件，而是與根 據最適當曝光條件所形成的顯影圖案同等的，曝光條件決 定裝置8 0係對顯影元件控制裝置9 8傳送改變顯影處理 時間，或改變顯影液溫度等的指令，顯影元件控制裝置 9 8即按此指令來改變顯影處理時間等。 又，曝光條件決定裝置8 0係對光阻塗佈元件控制裝 置9 9傳送使光阻液擴散到晶圓全體之改變晶圓轉數或改 變光阻液溫度等的指令，光阻塗佈元件控制裝置9 9即依 此指令來改變晶圓的轉數等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按此即能在晶圓形成良好的顯影圖案。 上述說明中是以應用以基板作爲半導體晶圓的曝光條 件決定所做的說明，但例如本發明也能有效地應用在 L C D基板的曝光條件決定。 以上說明的實施形態是爲了意圖說明本發明之技術的 容’本發明並未限定在此種具體例所做的解釋中，只要是 在本發明的精神和申請專利範圍所述的範圍中均可做種種 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 39 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（37) 變更而實施。 〔發明之效果〕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如以上說明的，按本發明即可藉由決定曝光條件的自 動化削減工數提高生產效率，還可提高保持製品品質。 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係表示應用有關本發明之曝光條件決定裝置的 曝光條件決定工程的一實施形態之流程圖。 第2圖係表示在列方向改變聚焦値，在行方向改變曝 光量的格子狀矩陣及區段之說明圖。 第3圖係表示應用曝光之光罩上的測試圖案之一實施 形態之平面圖。 第4圖係第4 A圖及第4 B圖爲表示應用曝光之光罩 上的測試圖案之另一實施形態之平面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第5圖係第5 A圖爲表示測試圖案之寬度方向的距離 、和所取得的反射光強度之信號位準的關係之座標圖，第 5 B圖爲表示對應第5 A圖的測試圖案之平面圖，第5 C 圖爲表示對應第5 B圖的測試圖案的顯影圖案之垂直斷面 圖。 第6圖係表示曝光量爲適當値時，令聚焦値變所獲得 的顯影圖案之說明圖。 第7圖係表示聚焦値爲適當値時，令曝光量變化所獲 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 40 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（38) 得的顯影圖案之說明圖。 第8圖係表示第6圖、第7圖所示的區段9 0 b之說 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 明圖。 第9圖係表示規格化強度的値和測試圖案方面的圖案 A〜G之透過部分的之寬度比率的關連性之說明圖。 第1 0圖係第1 0A圖至第1 0C圖爲矩陣狀表示各 曝光條件所求得的下寬度比率和上寬度比率及其差之說明 圖。 第1 1圖係表示本發明之曝光條件決定裝置構成之一 實施形態之說明圖。 第1 2圖係第1 2 A圖至第1 2 C圖係表示針對曝光 條件一部分求得下寬度比率和上寬度比率及其差之矩陣的 說明圖。 第1 3圖係第1 3 A圖至第1 3 C圖爲表示針對曝光 條件一部分求得下寬度比率和上寬度比率及其差之矩陣的 另一說明圖。 第1 4圖係表示具備本發明之曝光條件決定裝置的光 阻塗佈、顯影處理系統之一實施形態的平面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 5圖係爲第1 4圖所示的光阻塗佈、顯影處理系 統之側面圖。 第1 6圖係表示藉由本發明之曝光條件決定裝置的光 阻塗佈、顯影處理系統之控制構成的說明圖。 〔符號之說明〕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -41 - 1230390 A7 B7 五、發明説明（39) 1 :光阻塗佈、顯影處理系統 6 0 :測試圖案 6 1 :遮光部分 6 2 :凸部 6 5 :透過部分 6 6 :凹部 8 0 :曝光條件決定裝置 8 1 :光照射部 8 2 :檢測部 8 3 :演算處理部 8 4 :光源裝置 8 5 :光纖 8 6 :光路調整部 8 7 : C C D照相機或線路感應器 8 8 :電板 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-口 d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Αβ見格（210X 297公釐）

Claims (1)

1230390 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 . 第9 01 1 61 6 0號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國91年ίο月2日修正 1、 一種曝光條件決定裝置，乃屬於應用於光刻工程 中決定曝光條件之曝光條件決定裝置，其特徵爲具備有： 以所定圖案將基板不同的複數位置以不同的曝光量與 聚焦値加以曝光、顯影而形成的顯影圖案狀態轉換爲將所 定強度之光照射在前述顯影圖案時的反射光強度，而由前 述反射光強度來決定最適當的曝光量及聚焦値的組合之手 段。 2、 一種曝光條件決定裝置，乃屬於應用形成所定圖 案的光罩並以前述所定圖案使基板上不同的複數位置以不 同的曝光量與聚焦値曝光，然後應用被顯影的基板完成決 定曝光條件之曝光條件決定裝置，其特徵爲具備有： 對形成在前述基板的顯影圖案之所定範圍照射一定強 度的光之光照射部、和 檢測前述所定範圍中的所定區域的反射光強度之檢測 部、和 由前述反射光強度檢索根據最適當的曝光量與聚焦値 所曝光之處來決定最適當的曝光條件之演算處理部.。 3、 如申請專利範圍第2項所述之曝光條件決定裝置 ，其中，前述檢測部係具有·· C C D照相機或線路感應器 、和將被前述C C D照相機或線路感應器所拍攝到@ Μ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21 ΟΧ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

1230390 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 所定區域的圖像信號轉換爲反射光強度之信號變換手段。 4、 如申請專利.範第2項所述之曝光條件決定裝置， 其中，前述光照射部係具有窄頻波長光源、和將來自前述 窄頻波長光源的光向前述基板傳送之光纖。 5、 如申請專利範第2項所述之曝光條件決定裝置， 其中，前述光照射部係具有：具有波長區域不同的複數窄 頻波長光源之光源、和將來自前述光源的光向前述基板傳 送之光纖；且對應形成在前述光罩的所定圖案，由前述複 數的窄頻波長光源中選擇適切的一窄頻波長光源來使用。 6、 如申請專利範第2項所述之曝光條件決定裝置， 其中’被形成在前述光罩的所定圖案會使線寬和間隙寬度 之比率變化，且使前述線寬與前述間隙寬度的合計寬度爲 一定的圖案。 7、 一種曝光條件決定方法，乃屬於光刻工程中之曝. 光條件決定方法，其特徵爲具有： 以所定圖案將基板不同的複數位置以不同的曝光量與 聚焦値予以曝光之第1工程、和 使前述基板顯影而形成之顯影圖案的狀態轉換爲將所 定溫度之光照射在前述顯影圖案時的反射光強度之第2工 程、和 由前述反射光強度來決定最適當的曝光量及聚焦値的 組合之第3工程。 8、 如申請專利範圍第7項所述之曝光條件決定方法 ’其中，照射到前述顯影圖案的光之光源可採用窄頻波長 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230390 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 光源。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 9、一種曝光條件決定方法，乃屬於光刻工程中之曝 光條件決定方法，其特徵爲具有： 應用形成所定圖案的光罩，並以前述所定圖案將基板 不同的複數位置以不同的曝光量與聚焦値予以曝光之第1 工程、和 使前述基板顯影而形成顯影圖案之第2工程、和 對述顯影圖案的所定範圍照射一定強度的光，並測定 其反射光強度之第3工程、和‘ · 利用目視觀察前述反射光強度的資訊與包括事先準備 反射光強度的標準資料互相對照，藉此由前述第1工程中 之曝光量與聚焦値的組合中決定最適當曝光量與最適當聚 焦値之第4工程。 1 0、如申請專利範圍第9項所述之曝光條件決定方. 法.，其中，前述光的光源可採用窄頻波長光源。 1 1 、一種曝光條件決定方法，乃屬於光刻工程中之 曝光條件決定方法，其特徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 具有應用形成所定圖案的光罩，並以前述所定圖案將 基板之不同的複數位置以不同的曝光量與聚焦値予以曝光 之第1準備工程、和 使前述基板顯影而形成基準顯影圖案之第2準備工程 、和 以S EM觀察前述基準顯影圖案而得到前述基準顯影 圖案的形狀資訊之第3準備工程、和 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 8 8 8 8 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230390 六、申請專利範圍 對前述基準顯影圖案的所定範圍照射一定強度的光而 測定其反射光強度之第4準備工程、和 製作與前述形狀資訊和前述第4準備工程所.得到的反 射光強度相關連的標準資料之第5準備工程的準備工程、 和 依照與前述第1準備工程及前述第2準備工程同樣的 工程而在基板形成所定顯影圖案之第1工程、和 對前述顯影圖案的所定範圍照射一定強度的光而測定 其反射光強度之第2工程、和 * . 將前述反射光強度與前述標準資料互相對照’藉此由 前述第1工程中的曝光量與聚焦値的組合中決定最適當曝 光量與最適聚焦値之第3工程的主工程所形成的。 1 2、如申請專利範圍第1 1項所述之曝光條件決定 方法，其中，前述光的光源可採用窄頻波長光源。 1 3、如申請專利範圍第1 1項所述之曝光條件決定 方法，其中，照射到前述顯影圖案的光之光源可採用波長 區域不同的複數窄頻波長光源，對應述所定圖案從前述複 數的窄頻波長光源中選擇適切的一窄頻波長光源來使用。 1 4、如申請專利範圍第1 1項所述之曝光條件決定 方法，其中，前述所定圖案係具有在線狀及/或柱狀及/ 或孔狀的透過部分與遮光部分的一定寬度方面寬度比率不 同的複數區域；前述第3準備工程中，根據前述透過部分 的曝光部分與根據前述遮光部分的非曝光部分之解析是對 應可利用前述S Ε Μ觀察而判斷的的曝光區域之前述所定 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ~ 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕

1230390 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 圖案中的前述透過部分之寬度比率的上下限値之組合，每 一曝光條件爲一組寬度比率來記錄； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 前述第4準備工程方面，前述曝光部分與前述非曝光 部分的解析爲不可判斷的曝光區域之反射光強度的上下限 値爲每一曝光條件來記錄； 前述第5準備工程方面，每一曝光條件具有前述反射 光強度的上下限値間的範圍之反射光強度的曝光區域會與 獲得前述一組寬度比率之上下限値的曝光區域一致的方式 ，組合前述反射光強度的上下限値與前述一組寬度比率的 上下限値組合。 1 5、如申請專利範圍第1 4項所述之曝光條件決定 方法，其中，前述一組寬度比率可取代前述透過部分的寬 度比率而採用前述遮光部分的寬度比率。 1 6、如申請專利範圍第1 4項所述之曝光條件決定· 方法，其中， 前述第3準備工程是根據S EM觀察來決定最適當曝 光條件； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 前述第4準備工程是測定利用在前述第3準備工程所 決定的最適當曝光條件而曝光的曝光區域之反射光強度； 前述第5準備工程是由在前述第4準備工程所得到的 反射光強度的値來決定最適當曝光條件中的一組寬度比率 j 前述第2工程是針對在前述第3準備工程所決定的最 適當曝光條件以及根據與接近前述最適當曝光條件的數種 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 - 1230390 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 曝光條件相同曝光條件而曝光的曝光區域測定反射光強度 前述第3工程是由在前述第2工程所測定的反射光強 度之値針對各曝光條件求得一組寬度比率，且與前述最適 當曝光條件中之一組寬度比率相同或接近的一組寬度比率 之曝光條件作爲暫定曝光條件，直到取得表示前述最適當 曝光條件的一組寬度比率，針對利用接近前述暫定曝光條 件的曝光條件而曝光的曝光區域的反射光強度之測定與根 據所測定的反射光強度之値的一組寬度比率的決定及暫定 曝光條件之更新予以重複而縮小曝光條件。 1 7、如申請專利範圍第1 4項所述之曝光條件決定 方法，其中，前述第4準備工程及前述第2工程中，針對 各曝光條件對應各寬度比率的曝光區域來測定反射光強度 j 前述第3工程方面，是將前述第2工程所得到的反射 光強度與在前述第4準備工程所得到的反射光強度之上下 限値做比較，藉此決定前述各曝光條件方面的一組寬度比 率，前述一組寬度比率是以表示最適當曝光量及最適聚焦 値與事先決定的一組寬度比率一致或接近的曝光條件作爲 最適#當曝光條件而決定。 1 8、如申請專利範圍第1 7項之曝光條件決定方法 ，其中，前述第2工程方面的反射光強度測定，是針對根 據組合先前決定的最適當曝光條件之接近曝光量及聚焦値 的曝光量及聚焦値的1以上3 0以下的曝光條件而形成的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公着1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

1230390 Α8 Β8 C8 D8 々、申請專利範圍 各顯影圖案而進行。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 9、如申請專利範圍第1 7項所述之曝光條件決定 方法，其中，就根據前述第3準備工程方面的S Ε Μ觀察 結果所決定的最適當曝光條件來看，是以可判斷利用前述 第4準備工程所得到的曝光部分與非曝光部分的解析之曝 光區域的反射光強度之上下限値作爲警報値而設定； 可判斷藉由前述第3工程所決定的最適當曝光條件中 之曝光部分與非曝光部分的解析之曝光區域的反射光強度 之範圍，是於前述警報値之範圍外發出警報。 · 2 0、一種處理裝置，乃屬於具有對曝光處理的基板 施行顯影處理的顯影處理部之處理裝置，其特徵爲具備有 以所定圖案將基板不同的複數位置以不同的曝光量與 聚焦値予以曝光，再將用前述顯影處理部加以顯影而形成· 的顯影圖案狀態轉換爲將所定強度之光照射在前述顯影圖 案時的反射光強度，並由前述反射光強度決定最適當的曝 光量及聚焦値之曝光條件決定裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 1 、一種處理裝置，乃屬於具有對曝光處理的基板 施行顯影處理的顯影處理部之處理裝置，其特徵爲具有： 應用形成所定圖案的光罩並以前述所定圖案將基板上 不同的複數位置以不同的曝光量與聚焦値而曝光，然後應 用於前述顯影處理部中所顯影的基板進行決定曝光條件之 曝光條件決定裝置； 前述曝光條件決定裝置係具有： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -7 - 1230390 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 對形成在前述基板的顯影圖案的所定範圍照射所定強 度的光之光照射部、和 檢測前述所定範圍中的所定區域的反射光強度之檢測 部、和 由前述反射光強度檢測根據最適當的曝光量與聚焦値 而曝光之處來決定最適當的曝光條件之演算處理部。 2 2、如申請專利範圍第2 1項所述之處理裝置，其 中，前述檢測部係具有：C C D照相機或線路感應器、和 將被前述C C D照相機或線路感應器所拍攝到的前述所定 區域的圖像信號轉換爲反射光強度之信號變換手段。 2 3、如申請專利範圍第2 1項所述之處理裝置，：其 中，前述光照射部係具有：窄頻波長光源、和將來自前述 窄頻波長光源的光向前述基板傳送之光纖。 2 4、如申請專利範圍第2 1項所述之處理裝置，其. 中，前述光照射部係具有··具有波長區域不同的複數窄頻 波長光源之光源、和將來自前述光源的光向前述基板傳送 之光纖；對應前述所定圖案由前述複數窄頻波長光源中選 擇適切的一窄頻波長光源來使用。 25、一種處理裝置，其特徵爲具備有： 在基板形成光阻膜之光阻塗佈處理部、和 對形成前述光阻膜的基板進行曝光處理之曝光裝置、 和. 對應用前述曝光裝置而被曝光處理的基板進行顯影處 理之顯影處理部、和 本紙張尺度適用中國國家椟準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ，8 - (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁)

1230390 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 _ Μ述曝光.裝置並以所定圖案將基板之不同的複數 位置以不同時的曝光.量與聚焦値加以曝光，且將在前述顯 影處理部予以顯影而形成的顯影圖案狀態轉換爲將所定強 度之光照射在前述顯影圖案時的反射光強度，並由前述反 射光強度來決定最適當的曝光量及聚焦値而將前述最適當 曝光量及最適聚焦値回授到前述曝光裝置之曝光條件決定 裝置。 2 6、如申請專利範圍第2 5項所述之處理裝置，其 中，〜個箱體在其部具備有：前述光阻塗佈處理部、.和前 述顯影處理部、和前述曝光條件決定裝置。 2 7、如申請專利範圍第2 5項所述之處理裝置，’其 中’前述曝光條件決定裝置係具有：對形成在前述基板的 顯影圖案的所定範圍照射所定強度的光之光照射部、和檢 測照射前述光的前述所定範圍中的所定區域的反射光強度· 之檢測部、和由在前述檢測部所得到的反射光強度檢索根 據最適當的曝光量與聚焦値所曝光之處來決定最適當的曝 光條件之演算處理部、和將前述最適當曝光條件向前述曝 光裝置送信之信號送信部。 2 8 '如申請專利範圍第2 7項所述之處理裝置，其 中’前述檢測部係具有：C C D照相機或線路感應器、和 將被前述C C D照相機或線路感應器所拍攝到的前述所定 區域的圖像信號轉換爲反射光強度之信號變換手段。 2 9、如申請專利範圍第2 7項所述之處理裝置，其 中，前述光照射部係具有：窄頻波長光源、和將來自前述 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -9 - 1230390 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 窄頻波長光源的光向前述基板傳送之光纖。 3 0、如申請專利範圍第2 7項所述之處理裝置，其 中，前述光照射部係具有：具有波長區域不同的複數窄頻 波長光源之光源、和將來看前述光源的光向前述基板傳送 之光纖；配合前述所定圖案由前述複數的窄頻波長光源中 選擇適切的一窄頻波長光源來使用。 3 1 、如申請專利範圍第2 7項所述之處理裝置，其 中，一個箱體在其部具有前述光阻塗佈處理部、和前述顯 影處理部、和前述曝光條件決定裝置。 、 32、一種處理裝置，其特徵爲具備有： 於基板形成光阻膜之光阻塗佈處理部、和 對被曝光處理的基板施行顯影處理之顯影處理部、和 於前述光阻塗佈處理部中形成光阻膜的基板之不同複 數位置以不同的曝光量與聚焦値並以所定圖案曝光，·然後. 將在前述顯影處理部進行顯影處理而形成的影圖案狀態轉 換爲將所定強度之光照射在前述顯影圖案時的反射光強度 ’並由前述反射光強度決定最適當的曝光量及聚焦値之曝 光條件決定裝置。 3 3 、如申請專利範圍第3 2項所述之處理裝置，其 中，前述曝光條件決定裝置係具有：對形成在前述基板的 顯影圖案的所定範圍照射所定強度的光之光照射部、和檢 測照射到前述光的前述所定範圍中的所定區域的反射光強 度之檢測部、和由在前述檢測部所得到的反射光強度檢索 最適當的曝光量與聚集値而曝光之處來決定最適當的曝光 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1230390 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 條件之演算處理部。 3 4、一種處理裝置，其特徵爲具備有·· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於基板形成光阻膜之光阻塗佈處理部、和 對被曝光處理的基板進行顯影處理之顯影處理部、和 於前述光阻塗佈處理部中使形成光阻膜的基板之不同 的複數位置以不同的曝光量與聚焦値並以所定圖案曝光， 然後在前述顯影處理部做顯影處理而將形成在基板的顯影 圖案狀態成爲將所定強度之光照射在前述顯影圖案時的反 射光強度而予檢測之反射光強度檢測裝置、和 · 由利用前述反射光強度檢測裝置所檢測的反射光強度 來決定前述光阻塗佈處理部及/或前述顯影處理部中的處 理條件，且將前述決定的處理條件向前述光阻塗佈處理部 及/或前述顯影處理部回授之塗佈/顯影控制部。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 5、如申請專利範圍第3 4項所述之處理裝置，其· 中，前述反射光強度檢測裝置係具有：對形成在前述基板 的顯影圖案的所定範圍照射所定強度的光之光照射部、和 檢測照射前述光的前述所定範圍中的所定區域的反射光強 度之檢測部、和將以前述檢測部所得到的反射光強度向前 述塗佈/顯影控制部送信之信號送信部。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）