JP3818620B2

JP3818620B2 - 露光装置

Info

Publication number: JP3818620B2
Application number: JP13141399A
Authority: JP
Inventors: 真一平野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2019-05-12
Also published as: JP2000323391A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等の微小デバイスの製造に使用される露光装置に関し、特にこのような露光装置におけるレチクルの搬送制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の露光装置においては、ロット切り換えによりレチクルを交換する場合、レチクルステージからレチクルを搬出し、レチクル搬入搬出口またはレチクルライブラリーへ回収すると同時に、レチクル搬入搬出口またはレチクルライブラリーからレチクルステージへレチクルを搬入していた。また、次ロットで使用するレチクルが予め分かっている場合、特開平５−５５１０３号ではそのレチクルをロット切り換えに先立ってレチクルステージの近傍に設けられたレチクル待機位置に搬入しておくことにより、ロット切り換えを速やかに行なって、スループットを向上させる方法が提案されている。
【０００３】
一方、特開平８−１６７５６２号等ではジョブキューテーブルを用いて次ロット以降の複数のジョブを予約することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、ロット処理の実行順番を登録するジョブキューテーブルを有する露光装置において、スループットをさらに向上させるべく検討した結果、以下の問題点を見出した。
【０００５】
上述のように、次ロットで使用するレチクルが予め分かっている場合、そのレチクルをレチクルステージ近傍の待機位置まで搬送する方法は提案されていた。しかし、ジョブキューテーブルにより次ロット以降で使用するレチクルが分かっている場合において次ロット以降のレチクル情報を考慮したレチクル搬送は行なわれていなかったため、レチクル搬送に余分な時間を要することがあった。
【０００６】
また、レチクルがレチクルステージに配置された状態で、新たなレチクルをレチクルステージに搬送する際、レチクルステージに配置されていたレチクルを、ジョブキューテーブルの情報とは無関係に、予め決定されているレチクル回収先に回収していた。例えば、レチクルステージに配置されていたレチクルが、現在使用されているレチクルの次に使用される場合であっても、レチクルステージとは離れたレチクル保管装置（レチクルライブラリー）に回収されていた。
【０００７】
このため、回収されたレチクルが再度使用される場合、レチクルステージからレチクルステージとは離れたレチクル保管装置（レチクルライブラリー）への搬送、およびレチクルライブラリーからレチクルステージへの搬送時間分スループットが低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、ジョブを予約するためのジョブキューテーブルを有する露光装置において、次ロット以降で使用する複数のレチクルが分かっている場合のスループットを向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明では、レチクルを介して基板の露光を行う露光装置であって、前記露光の際にレチクルが配置されるレチクルステージと、レチクルを収納するレチクルライブラリーと、前記レチクルステージと前記レチクルライブラリーとの間に配置されたレチクル待機位置と、前記レチクルステージ、前記レチクルライブラリーおよび前記レチクル待機位置の間でレチクルを搬送するためのレチクル搬送手段と、ロット処理の実行順番を登録するジョブキューテーブルとを有し、前記レチクルステージに配置されたレチクルの回収先を、先に使用されるレチクルが前記レチクルステージのより近傍に配置されるように、前記レチクルライブラリーおよび前記レチクル待機位置の中から前記ジョブキューテーブルの情報に基づいて決定することを特徴とする。
【００１２】
前記レチクル待機位置は複数設けることが好ましい。前記レチクル待機位置としては、前記レチクルステージの最も近傍に設けられたレチクルプリステージ、前記レチクルライブラリーの近傍に設けられたレチクル搬入搬出口、前記レチクルステージと前記レチクルライブラリーまたは前記レチクル搬入搬出口との間に設けられた中継収納ユニット、および前記レチクル搬送手段に含まれる搬送ロボット等がある。また、レチクルライブラリーをレチクルステージまたはレチクルプリステージの近傍に設け、このレチクルライブラリーの各棚をそれぞれ１つの待機位置に設定してもよい。
【００１３】
本発明は、前記レチクル待機位置が３か所以上であり、前記レチクルステージ上に配置されるレチクルの他に、次ロット以降で使用する２枚以上のレチクルを含む３枚以上のレチクルを前記レチクル前記待機位置に待機可能することが特に好ましい。
【００１４】
【作用】
本発明では、レチクルライブラリーと、レチクルステージとレチクルライブラリーとの間に配置されたレチクル待機位置とを有する半導体製造装置において、ジョブキューテーブルにより次ロット以降で使用する複数のレチクルが分かっている場合、レチクルステージに配置されたレチクルの回収先を、先に使用されるレチクルが前記レチクルステージのより近傍に配置されるように、前記レチクルライブラリーおよびレチクル待機位置の中から前記ジョブキューテーブルの情報に基づいて決定する。これにより、レチクル搬送にかかる時間を最小限とすることが可能となり、露光装置の運用スループットを向上することが可能となる。
【００１７】
このレチクル回収方式を採用することにより、レチクル交換にかかる時間を最小限とすることが可能となり、半導体製造装置の運用スループットを向上することが可能となる。
【００１８】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例に係わる半導体製造装置の概略の構成を示す。
【００１９】
同図に示すように、この装置は、光源とシャッタとを含む照明装置１と、回路パターンの描かれたレチクル２を載せるためのレチクルステージ３と、レチクルステージ３上のレチクル２の位置を計測するレチクル位置計測機構４と、焼付け用の投影光学系となる結像レンズ５と、焼付け対象のウエハ８を載せてＸＹ平面内でＸおよびＹの２方向に移動するＸＹステージ６の位置を計測するレーザー干渉計７と、ウエハ９を載せ露光時のピントを調節する（フォーカシングする）ためにウエハ９を垂直方向に移動させるウエハＺステージ８と、ウエハ９のピント位置を計測するオートフォーカスユニット１０とを備えている。
【００２０】
図２は半導体製造装置内のレチクル搬送に関連するユニットについて概略の構成を示す。
半導体製造装置チャンバー１１には外部からレチクルの出し入れを可能とするレチクル搬入搬出口１６が設けられている。オペレータはこのレチクル搬入搬出口１６よりレチクル２をレチクルカセットに入れた状態で半導体製造装置内に挿入する。オペレータはワークステーション１９に接続されたＸ端末１７より挿入されたレチクル２の搬送指示を出す。搬送指示はワークステーション１９を経由してレチクル搬送ロボット１５を制御するレチクル搬送制御ボード１８に伝達される。
【００２１】
オペレータが挿入されたレチクル２をレチクルステージ１４に搬送する指示を出した場合、レチクル搬送ロボット１５はレチクルカセットに入れられたレチクルを中継収納ユニット１３まで搬送し、中継収納ユニット１３においてレチクル２をレチクルカセットより取り出し、レチクルプリステージ１４に搬送する。レチクルプリステージ１４に置かれたレチクル２は更にレチクルステージ３に搬送される。
【００２２】
オペレータは、また、レチクル搬入搬出口１６より挿入されたレチクル２をレチクルライブラリー１２に収納する指示を出すこともできる。その場合、レチクル搬送ロボット１５はレチクルカセットに入れられたレチクルをレチクルライブラリー１２に搬送し、レチクルカセットに入ったままレチクルライブラリー１２の空き位置に収納する。
【００２３】
図３は、レチクルステージ３にレチクル２が配置された状態において、レチクルロードオペレーションを実施する場合の回収レチクルの制御を示すフローチャートを示す。
Ｓ３０１において制御シーケンスがスタートする。
【００２４】
Ｓ３０２においてレチクル搬送制御ボード１８はレチクルロードコマンドを受信したか否かを判断する。レチクルロードコマンドを受信していない場合は再度Ｓ３０２を実行する。レチクルロードコマンドを受信した場合はＳ３０３へ進む。
【００２５】
Ｓ３０３においてレチクル搬送制御ボード１８はレチクルステージ３にレチクルが存在しているか否かを判断する。レチクルが存在していない場合はＳ３０４へ進む。レチクルが存在している場合はＳ３０５へ進む。
【００２６】
Ｓ３０４においてレチクル搬送制御ボード１８はレチクル２をレチクルステージ３へ搬送する指示をレチクル搬送ロボット１５に出す。レチクル搬送ロボット１５はレチクルをレチクルステージ３に搬送する。
【００２７】
Ｓ３０５においてレチクル搬送制御ボード１８はワークステーション１９に格納されている情報から現在ジョブキューモードがオンであるかオフであるか判定する。ジョブキューモードがオンである場合Ｓ３０６へ、オフである場合Ｓ３０７へ進む。
【００２８】
Ｓ３０６においてレチクル搬送制御ボード１８はワークステーション１９に格納されているジョブ実行順番情報（ジョブキューテーブル）から、現在実行されるジョブ以降に、レチクルステージ上にある回収対象レチクルを指定したジョブがあるか否か判断する。ある場合Ｓ３０８に、無い場合Ｓ３０７へ進む。
【００２９】
Ｓ３０７においてレチクル搬送制御ボード１８はレチクルステージ３上にあるレチクルを予め指定されているレチクル回収位置に搬送する指示をレチクル搬送ロボット１５に出す。レチクル搬送ロボット１５はレチクルを予め指定されているレチクル回収位置に搬送する。レチクル回収位置には、レチクルプリステージ１４、中継収納ユニット１３、レチクルライブラリー１２、レチクル搬入搬出口１６がある。Ｓ３０７における回収位置としては、通常、レチクルライブラリー１２またはレチクル搬入搬出口１６が指定されている。
【００３０】
Ｓ３０８においてレチクル搬送制御ボード１８はワークステーション１９に格納されているジョブ実行順番情報（ジョブキューテーブル）から、レチクルステージ３上にある回収対象レチクルを指定したジョブが現在実行するジョブの次のジョブであるか否か判断する。次のジョブである場合Ｓ３０９に、次のジョブでない場合Ｓ３１０へ進む。
【００３１】
Ｓ３０９においてレチクル搬送制御ボード１８はレチクルステージ３上にあるレチクルをレチクルステージ３の近傍にあるレチクルプリステージ１４に搬送する指示をレチクル搬送ロボット１５に出す。レチクル搬送ロボット１５はレチクルをレチクルプリステージ１４に搬送する。
【００３２】
Ｓ３１０においてレチクル搬送制御ボード１８はレチクルステージ３上にあるレチクルをレチクルプリステージ１４の近傍にある中継収納ユニット１３に搬送する指示をレチクル搬送ロボット１５に出す。レチクル搬送ロボット１５はレチクルを中継収納ユニット１３に搬送する。
【００３３】
Ｓ３１１においてレチクル制御ボード１８は搬送対象レチクルをレチクルステージ３へ搬送する指示をレチクル搬送ロボット１５に出す。レチクル搬送ロボット１５はレチクルをレチクルステージに搬送する。
【００３４】
【表１】

【００３５】
表１は、ジョブ実行順番情報（ジョブキューテーブル）の例としてケース１〜ケース４において、それぞれの場合の回収レチクルの搬送先を示した表である。
＜ケース１＞
今まで実行されていたジョブがＡ．ｊｏｂで、これから実行されるジョブがＢ．ｊｏｂであり、その後にＡ．ｊｏｂで指定されているレチクルａ．ｒｆを指定しているジョブはジョブキューテーブルに無い。この場合レチクルステージ上にあるレチクルａ．ｒｆは予め設定されている指定回収位置へ搬送される。
【００３６】
＜ケース２＞
今まで実行されていたジョブがＡ．ｊｏｂで、これから実行されるジョブがＢ．ｊｏｂであり、Ａ．ｊｏｂで指定されているレチクルａ．ｒｆを指定しているジョブがジョブキューテーブルで次に実行するジョブとして登録されている。この場合レチクルステージ上にあるレチクルａ．ｒｆはレチクルプリステージ１４ヘ搬送される。
【００３７】
＜ケース３＞および＜ケース４＞
今まで実行されていたジョブがＡ．ｊｏｂで、これから実行されるジョブがＢ．ｊｏｂであり、Ａ．ｊｏｂで指定されているレチクルａ．ｒｆを指定しているジョブがジョブキューテーブルで次に実行するジョブ（Ｃ．ｊｏｂ）より後に実行するジョブとして登録されている。この場合レチクルステージ上にあるレチクルａ．ｒｆは中継収納ユニット１３ヘ搬送される。
ここで、レチクルプリステージ１４には次に実行されるジョブ（Ｃ．ｊｏｂ）で指定されるレチクルｃ．ｒｆが、回収レチクルの制御とは別制御として搬送される。
【００３８】
レチクルを搬入する場合について説明する。
ａ．ｒｆ，ｂ．ｒｆ，ｃ．ｒｆ，ｄ．ｒｆ，ｅ．ｒｆ，ｆ．ｒｆのレチクルがレチクルライブラリー１２に保管されている状態で、表２に示すジョブキューテーブルが選択実行された場合、各処理状態における半導体製造装置内の複数待機位置のレチクル配置を表３に示す。
【００３９】
【表２】

【００４０】
【表３】

【００４１】
（状態１）
中継収納ユニット１３、レチクルプリステージ１４、レチクルステージ３にはレチクルは存在していない。
【００４２】
（状態２〜状態４）
ジョブキューテーブルに指定された処理順番に応じて、レチクルステージ３から近い順に対応するレチクルを搬送する。
レチクルステージ３にレチクルａ．ｒｆが配置されるとレチクル位置補正動作の後、露光処理を実施する。
【００４３】
（状態５）
レチクルａ．ｒｆを使用した露光処理が終了すると、レチクルプリステージ１４に配置されたレチクルｂ．ｒｆとレチクルステージ３に配置されたａ．ｒｆを入れ替える。
【００４４】
レチクルステージ３にレチクルｂ．ｒｆが配置されるとレチクル位置補正動作の後露光処理を実施する。
【００４５】
（状態６）
中継収納ユニット１３に配置されているレチクルｃ．ｒｆとレチクルプリステージ１４に配置されているレチクルａ．ｒｆを入れ替える。
【００４６】
（状態７）
レチクルｂ．ｒｆを使用した露光処理が終了すると、レチクルプリステージ１４に配置されたレチクルｃ．ｒｆとレチクルステージ３に配置されたｂ．ｒｆを入れ替える。
レチクルステージ３にレチクルｃ．ｒｆが配置されるとレチクル位置補正動作の後、露光処理を実施する。
また、レチクルｄ．ｒｆをレチクルライブラリー１２から中継収納ユニット１３に搬送し、中継収納ユニット１３のレチクルａ．ｒｆをレチクルライブラリー１２に搬送する。
【００４７】
（状態８）
中継収納ユニット１３に配置されているレチクルｄ．ｒｆとレチクルプリステージ１４に配置されているレチクルｂ．ｒｆを入れ替える。
ここでレチクルライブラリー１２から中継収納ユニット１３までの搬送に要する時間が、中継収納ユニット１３からレチクルプリステージ１４までの搬送に要する時間、レチクルプリステージ１４とレチクルステージ３のレチクル交換に要する時間、およびレチクルステージ３上でのレチクルの位置補正と露光処理に要する時間に比べて十分長い場合、レチクルｄ．ｒｆをレチクルライブラリー１２から中継収納ユニット１３に搬送する処理を、レチクルプリステージ１４に配置されたレチクルｃ．ｒｆとレチクルステージ３に配置されたｂ．ｒｆの入れ替え時間と並行して実施することにより、レチクルｃ．ｒｆの露光処理がｄ．ｒｆをレチクルプリステージ１４に搬送する処理の前に終了した場合、レチクルｄ．ｒｆが予め中継収納ユニット１３に搬送完了または搬送途中であることで、レチクルｄ．ｒｆの中継収納ユニット１３からレチクルプリステージ１４への搬送終了、およびレチクルプリステージ１４とレチクルステージ３のレチクル交換の終了タイミングが早くなり、全体の処理時間を短縮することが可能となる。
【００４８】
（状態９）
レチクルｃ．ｒｆを使用した露光処理が終了すると、「（状態７）」と同様に、レチクルプリステージ１４に配置されたレチクルｄ．ｒｆとレチクルステージ３に配置されたｃ．ｒｆを入れ替える。
【００４９】
レチクルステージ３にレチクルｄ．ｒｆが配置されるとレチクル位置補正動作の後、露光処理を実施する。
【００５０】
また、レチクルｅ．ｒｆをレチクルライブラリー１２から中継収納ユニット１３に搬送し、中継収納ユニット１３のレチクルｂ．ｒｆをレチクルライブラリー１２に搬送する。
【００５１】
（状態１０、状態１２）
「（状態８）」と同様な考え方で、レチクルｅ．ｒｆ、レチクルｆ．ｒｆの搬送終了のタイミングが早くなる。
【００５２】
以上レチクルを搬入する場合の実施例では、レチクル待機位置としてレチクルライブラリー、中継収納ユニット１３、レチクルプリステージ１４を用いる場合について説明したが、待機位置の１つがレチクルまたはレチクルを収納したレチクルカセットを搬送する搬送ロボット１５であっても同様な効果が得られる。
【００５３】
また、中継収納ユニット１３に１個のレチクルのみを待機させる例での説明であったが、複数レチクルを中継収納ユニット１３に保管できるシステムであっても同様な効果が得られる。
【００５４】
さらに、レチクルライブラリー１５をレチクルステージ３の近傍に設け、その複数のレチクル保管位置（棚）を複数の待機位置として用いることもできる。その場合、前記中継収納ユニット１３および待機位置としてのレチクルプリステージ１４（例えばロボットハンド上でプリアライメントを行なう場合）は無くてもよい。
【００５５】
【デバイス生産方法の実施例】
次に上記説明した露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図４は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００５６】
図５は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明したレチクル搬送制御を行なう露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次ロット以降で使用する複数のレチクルが分かっている場合のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る半導体製造装置の概略図である。
【図２】図１の半導体製造装置内のレチクル搬送に関連するユニットについての概略の構成図である。
【図３】図１のレチクルステージにレチクルが配置された状態において、レチクルロードオペレーションを行なった場合の回収レチクルの制御流れ図である。
【図４】微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図５】図４におけるウエハプロセスの詳細な流れを示す図である。
【符号の説明】
１：照明装置、２：レチクル、３：レチクルステージ、４：レチクル位置計測機構、５：投影レンズ、６：ＸＹステージ、７：レーザー干渉計、８：ウエハ、９：ウエハＺステージ、１０：オートフォーカスユニット、１１：半導体製造装置チャンバー、１２：レチクルライブラリー、１３：中継収納ユニット、１４：レチクルプリステージ１４、１５；レチクル搬送ロボット、１６：レチクル搬入搬出口、１７：Ｘ端末、１８：レチクル搬送制御ボード、１９：ワークステーション。

Claims

レチクルを介して基板の露光を行う露光装置であって、
前記露光の際にレチクルが配置されるレチクルステージと、
レチクルを収納するレチクルライブラリーと、
前記レチクルステージと前記レチクルライブラリーとの間に配置されたレチクル待機位置と、
前記レチクルステージ、前記レチクルライブラリーおよび前記レチクル待機位置の間でレチクルを搬送するためのレチクル搬送手段と、
ロット処理の実行順番を登録するジョブキューテーブルとを有し、
前記レチクルステージに配置されたレチクルの回収先を、先に使用されるレチクルが前記レチクルステージのより近傍に配置されるように、前記レチクルライブラリーおよび前記レチクル待機位置の中から前記ジョブキューテーブルの情報に基づいて決定することを特徴とする露光装置。
前記レチクル待機位置を複数有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記レチクル待機位置が、前記レチクルステージの最も近傍に設けられたレチクルプリステージ、前記レチクルライブラリーの近傍に設けられたレチクル搬入搬出口、前記レチクルステージと前記レチクルライブラリーまたは前記レチクル搬入搬出口との間に設けられた中継収納ユニット、および前記レチクル搬送手段に含まれる搬送ロボットの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
前記レチクル待機位置を３か所以上備え、前記レチクルステージ上に配置されるレチクルの他に、３枚以上のレチクルを前記レチクル待機位置に待機可能にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の露光装置を用いて、レチクルを介し基板を露光するステップを含むことを特徴とするデバイス製造方法。