JP7447158B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及び半導体製造システム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法、及び半導体製造システム Download PDF

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Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法、及び半導体製造システムに関する。
近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約248nmのレーザ光を出力するKrFエキシマレーザ装置、ならびに波長約193nmのレーザ光を出力するArFエキシマレーザ装置が用いられる。
KrFエキシマレーザ装置及びArFエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、350~400pmと広い。そのため、KrF及びArFレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子(エタロンやグレーティング等)を含む狭帯域化モジュール(Line Narrow Module:LNM)が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
特開2008-98282号公報 国際公開第2019/043780号 特開2006-237052号公報
概要
本開示の1つの観点に係る情報処理装置は、プロセッサと記憶装置とを備える情報処理装置であって、プロセッサは、パルス光を生成する光源装置と、光源装置から出力されたパルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置との各装置から提供されるパラメータ毎のデータと、データに関連付けされた時刻データとを取得し、取得したデータ及び時刻データに基づき、同じ時刻データに関連付けされたデータのレコードごとに、パルス光がウエハに照射された露光時のデータであるか、露光時以外の非露光時のデータであるかを区別する分類を行い、分類に応じた属性を示す属性情報をレコードのそれぞれに関連付けし、属性情報が関連付けされたデータと時刻データとを記憶装置に記憶させ、記憶装置から読み出したデータを用いてチャートを生成する。
本開示の他の1つの観点に係る情報処理方法は、プロセッサによって実行される情報処理方法であって、プロセッサが、パルス光を生成する光源装置と、光源装置から出力されたパルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置との各装置から提供されるパラメータ毎のデータと、データに関連付けされた時刻データとを取得することと、取得したデータ及び時刻データに基づき、同じ時刻データに関連付けされたデータのレコードごとに、パルス光がウエハに照射された露光時のデータであるか、露光時以外の非露光時のデータであるかを区別する分類を行い、分類に応じた属性を示す属性情報をレコードのそれぞれに関連付けることと、属性情報が関連付けされたデータと時刻データとを記憶装置に記憶させることと、記憶装置から読み出したデータを用いてチャートを生成することと、を含む。
本開示の他の1つの観点に係る半導体製造システムは、パルス光を生成する光源装置と、光源装置から出力されたパルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置と、情報処理装置と、を備える半導体製造システムであって、情報処理装置は、プロセッサと、記憶装置と、を備え、プロセッサは、パルス光を生成する光源装置と、光源装置から出力されたパルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置との各装置から提供されるパラメータ毎のデータと、データに関連付けされた時刻データとを取得し、取得したデータ及び時刻データに基づき、同じ時刻データに関連付けされたデータのレコードごとに、パルス光がウエハに照射された露光時のデータであるか、露光時以外の非露光時のデータであるかを区別する分類を行い、分類に応じた属性を示す属性情報をレコードのそれぞれに関連付けし、属性情報が関連付けされたデータと時刻データとを記憶装置に記憶させ、記憶装置から読み出したデータを用いてチャートを生成する。
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図1は、比較例に係るレーザ装置管理システムの構成例を概略的に示す。 図2は、バースト運転によってレーザ装置が出力するパルスレーザ光の出力タイミングの一例を模式的に示す。 図3は、スキャン露光の概要を模式的に示す。 図4は、ウエハデータ収集制御部による情報処理装置の記憶部へのデータの書き込み制御の流れの一例を示すフローチャートである。 図5は、情報処理装置の記憶部に格納されるデータの一例を概略的に示す。 図6は、情報処理装置の記憶部に格納されるデータの一例を概略的に示す。 図7は、比較例に係る半導体製造システムの構成例を概略的に示す。 図8は、情報処理装置による処理のメインフローの一例を示すフローチャートである。 図9は、図8のフローチャートにおけるステップS202の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。 図10は、図8のフローチャートにおけるステップS203の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。 図11は、マップ化画像の一例を概略的に示す。 図12は、情報処理装置による処理のメインフローの他の例を示すフローチャートである。 図13は、情報処理装置によって得られるレーザ装置のパラメータのタイムラインチャートの表示例を示す。 図14は、実施形態1に係るチャート表示装置を含む半導体製造システムの構成例を概略的に示す。 図15は、チャート表示装置の機能を概略的に示すブロック図である。 図16は、チャート表示装置による処理のメインフローの一例を示すフローチャートである。 図17は、図16のフローチャートにおけるステップS302の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。 図18は、図16のフローチャートにおけるステップS304の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。 図19は、図16のフローチャートにおけるステップS305の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。 図20は、チャート表示装置によって生成される露光/非露光情報を含むテーブルの一例を示す。 図21は、実施形態2に係るタイムラインチャート表示装置を含む半導体製造システムの構成例を概略的に示す。 図22は、タイムラインチャート表示装置の機能を概略的に示すブロック図である。 図23は、タイムラインチャート表示装置による処理のメインフローの一例を示すフローチャートである。 図24は、図23のフローチャートにおけるステップS306の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。 図25は、図23のフローチャートにおけるステップS308の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。 図26は、タイムラインチャートの表示例を示す。 図27は、露光時のパルス数と非露光時のパルス数とをそれぞれ別々に集計して得られるデイラインチャートの一例を示す。 図28は、露光時のパルス数と非露光時のパルス数とをそれぞれ別々に集計して得られるデイラインチャートの他の例を示す。 図29は、実施形態5に係るタイムラインチャート表示装置の機能を概略的に示すブロック図である。 図30は、実施形態5に係るタイムラインチャート表示装置のメインフローの一例を示すフローチャートである。 図31は、実施形態5に係るタイムラインチャート表示装置によって表示されるチャートの表示例である。 図32は、非露光時のみのデータから生成されるチャートの表示例である。 図33は、非露光時と露光時を合わせたデータのチャートと、非露光時のみのデータのチャートとを同時に表示させた表示例である。
実施形態
-目次-
1.比較例に係るレーザ装置管理システムの概要
1.1 構成
1.2 動作
1.2.1 レーザ装置のエネルギ制御
1.2.2 レーザ装置のスペクトル制御
1.2.3 レーザ装置のビーム計測制御
1.2.4 レーザ装置のガス制御
1.3 露光装置による露光動作の例
1.4 ウエハデータ収集制御の例
1.5 比較例に係る半導体製造システムの説明
1.5.1 構成
1.5.2 動作
1.6 その他
1.7 課題
2.実施形態1
2.1 構成
2.2 動作
2.3 露光/非露光情報を含むテーブルの例
2.4 作用・効果
2.5 変形例
3.実施形態2
3.1 構成
3.2 動作
3.3 タイムラインチャートの表示例
3.4 作用・効果
4.実施形態3
4.1 構成
4.2 動作
4.3 作用・効果
5.実施形態4
5.1 構成
5.2 動作
5.3 作用・効果
6.実施形態5
6.1 構成
6.2 動作
6.3 タイムラインチャート及びウエハマップ化チャートの表示例
6.4 非露光時のデータを用いて生成されるチャートの表示例
6.5 作用・効果
7.非露光時のレーザ発振について
8.その他
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
1.比較例に係るレーザ装置管理システムの概要
1.1 構成
図1は、比較例に係るレーザ装置管理システムの一構成例を概略的に示す。本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。以下の比較例及び実施形態では、露光装置4にパルス光を供給する装置としてレーザ装置1の例を示すが、この例に限定されない。露光装置4にパルス光を供給する装置が、例えば、極端紫外(EUV)光を生成するEUV光源装置であってもよい。本明細書では、露光装置4にパルス光を供給する装置を光源装置と定義する。
本明細書において、レーザ光の光路軸方向はZ方向である。Z方向に略直交する2つの方向は、H方向とV方向とであってもよい。H方向は、図1の紙面に略直交する方向である。
レーザ装置管理システム100は、半導体製造システム300に適用され、レーザ装置1の各種パラメータのデータを収集してレーザ装置1のパフォーマンスを管理する。レーザ装置管理システム100は、レーザ装置1と情報処理装置110とを含む。レーザ装置1は、パルス光としてパルスレーザ光Lpを出力する光源装置である。レーザ装置1は、レーザ発振を行い、露光装置4に向けてパルスレーザ光Lpを出力する。
情報処理装置110は、レーザ装置1及び露光装置4を含む複数の装置から様々なデータを収集してデータの整理及び解析等の処理を行うプロセッサと記憶部とを含む。なお「解析」という記載は「分析」の概念を含む。記憶部は、半導体メモリ等のコンピュータ可読媒体を用いて構成される。情報処理装置110は、例えば、レーザ装置1の製造業者であるレーザメーカによって操作されるパーソナルコンピュータ(PC)等の端末装置であってよい。また、情報処理装置110は、ネットワークを介してレーザ装置1を含む複数の装置に接続されるサーバであってもよい。
レーザ装置1は、狭帯域化ガスレーザ装置であり、レーザチャンバ20と、狭帯域化モジュール(LNM)10と、出力結合ミラー(OC)35と、スペクトル幅可変部60と、モニタモジュール(MM)30と、ビーム計測器(BPM)40とを含む。また、レーザ装置1は、充電器90と、レーザガス供給装置91と、レーザガス排気装置92と、レーザ制御部2と、エネルギ制御部6と、スペクトル制御部7と、ビーム計測制御部8と、ガス制御部9と、ウエハデータ収集制御部3とを含む。
レーザチャンバ20は、ウインドウ21,22と、1対の電極23,24と、電気絶縁部材25と、クロスフローファン(CFF)26と、モータ27と、パルスパワーモジュール(PPM)28とを含む。電気絶縁部材25は、例えばアルミナセラミックスであってもよい。モータ27はクロスフローファン26の動力源である。パルスパワーモジュール28はスイッチ29と図示しない充電コンデンサとを含み、電気絶縁部材25のフィードスルーを介して電極23と接続される。電極24は、接地されたレーザチャンバ20と接続される。
狭帯域化モジュール10と出力結合ミラー35とは光共振器を構成する。この共振器の光路上に1対の電極23,24の放電領域が配置されるように、レーザチャンバ20が配置される。出力結合ミラー35には、レーザチャンバ20内で発生したレーザ光の一部を反射し、他の一部を透過する多層膜がコートされている。
狭帯域化モジュール10は、グレーティング11と、プリズム12と、プリズム12を回転させる回転ステージ14とを含む。プリズム12は、レーザチャンバ20から出力されたレーザ光のビームがプリズム12で拡大されてグレーティング11に所定の角度で入射するように配置される。
回転ステージ14は、プリズム12が回転した時に、グレーティング11へのビームの入射角度が変化するように配置される。グレーティング11は、ビームの入射角度と回折角度とが同じ角度となるようにリトロー配置される。
充電器90は、エネルギ制御部6から充電電圧データDvを受信し、パルスパワーモジュール28の充電コンデンサを充電する。エネルギ制御部6と充電器90との間には、充電電圧Vを示す充電電圧データDvを充電器90に送信する信号ラインが設けられている。充電電圧Vは、充電コンデンサを充電する電圧である。充電電圧Vは、パルスエネルギ計測器33によって計測されたパルスエネルギEに基づいて制御される。
レーザ制御部2とエネルギ制御部6との間には、エネルギ制御を行うための目標パルスエネルギEtのデータをエネルギ制御部6に送信する信号ラインが設けられている。また、レーザ制御部2とエネルギ制御部6との間には、発光トリガ信号Strをエネルギ制御部6に送信する信号ラインが設けられている。
レーザ制御部2とスペクトル制御部7との間には、スペクトル制御を行うための目標波長λtのデータと目標スペクトル線幅Δλtのデータとをスペクトル制御部7に送信する信号ラインが設けられている。
レーザ制御部2とビーム計測器40との間には、発光トリガ信号Strをビーム計測器40に送信する信号ラインが設けられている。
レーザ制御部2とレーザチャンバ20のモータ27との間には、クロスフローファン26の回転数ωを制御するための回転数データDωをモータ27に送信する信号ラインが設けられている。
レーザ制御部2は記憶部51を含む。記憶部51には各種のデータが格納される。レーザ制御部2は、露光装置4の露光装置制御部5と通信可能に接続される。露光装置制御部5は露光装置4の動作を制御する。露光装置制御部5から出力される発光トリガ信号Strは、レーザ制御部2に入力される。発光トリガ信号Strは、レーザ制御部2を介してエネルギ制御部6に入力される。発光トリガ信号Strに同期してスイッチ29がオン/オフされるようにエネルギ制御部6とパルスパワーモジュール28とは電気的に接続される。
モニタモジュール30は、ビームスプリッタ31,32と、パルスエネルギ計測器33と、スペクトル計測器34とを含む。ビームスプリッタ31は、出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpの光路上に配置され、ビームスプリッタ31の反射光がビームスプリッタ32に入射するように配置される。ビームスプリッタ32は、ビームスプリッタ31で反射されたパルスレーザ光Lpの光路上に配置される。ビームスプリッタ32の反射光がパルスエネルギ計測器33に入射し、ビームスプリッタ32の透過光がスペクトル計測器34に入射するようにビームスプリッタ32が配置される。
パルスエネルギ計測器33は、図示しない集光レンズと光センサとを含む。光センサは、紫外光に耐性がある高速応答のフォトダイオードである。
エネルギ制御部6は、パルスエネルギ計測器33で検出されたパルスエネルギに基づいて充電器90に充電電圧データDvを送信してパルスパワーモジュール28の充電コンデンサに充電する電圧を制御する。エネルギ制御部6とレーザ制御部2との間、及びエネルギ制御部6とウエハデータ収集制御部3との間には、パルスエネルギ計測器33による計測結果に基づくエネルギ制御関連データDegをレーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3とに送信する信号ラインが設けられている。
スペクトル計測器34は、図示しないエタロンとイメージセンサとを含む分光器である。スペクトル計測器34は、例えば、モニタエタロンと集光レンズとイメージセンサとを含み、モニタエタロンを透過して集光レンズによって焦点面上に生成された干渉縞をイメージセンサによって計測するように構成されたモニタエタロン分光器であってよい。
スペクトル制御部7は、スペクトル計測器34で検出された波長に基づいて狭帯域化モジュール10の回転ステージ14を制御する。スペクトル制御部7と狭帯域化モジュール10の回転ステージ14との間には、回転ステージ14の回転ステージ角度θを制御するためのステージ角度制御信号Sθを、回転ステージ14に送信する信号ラインが設けられている。回転ステージ14の回転ステージ角度θは、スペクトル計測器34で検出された波長λに基づいて制御される。
スペクトル幅可変部60は、レーザチャンバ20と出力結合ミラー35との間の光路上に配置される。スペクトル幅可変部60は、シリンドリカル凹レンズ61と、シリンドリカル凸レンズ62と、リニアステージ63とを含む。スペクトル幅可変部60の変形例として、レーザチャンバ20から最も遠い位置にあるシリンドリカル凸レンズ62の一方の面が平面であって、この平面に部分反射膜がコートされ、出力結合ミラーの機能も兼用する構成であってもよい。この場合は、出力結合ミラー35は配置しない。
シリンドリカル凹レンズ61とシリンドリカル凸レンズ62とは、レーザチャンバ20と出力結合ミラー35との間の光路上に配置される。シリンドリカル凹レンズ61とシリンドリカル凸レンズ62とのレンズ間隔は、リニアステージ63によって変更することができる。
スペクトル制御部7とリニアステージ63との間には、リニアステージ63のステージ位置を制御するためのステージ位置制御信号をリニアステージ63に送信する信号ラインが設けられる。
また、スペクトル制御部7とレーザ制御部2との間、及びスペクトル制御部7とウエハデータ収集制御部3との間には、スペクトル計測器34による計測結果に基づくスペクトル制御関連データDλcをレーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3とに送信する信号ラインが設けられている。
ビーム計測器40は、偏光計測器41と、ビームポインティング計測器42と、ビームプロファイラ43と、ビームスプリッタ44とを含む。ビームスプリッタ44は、出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpの光路上に配置される。ビームスプリッタ44の反射光が偏光計測器41、ビームポインティング計測器42、及びビームプロファイラ43のそれぞれに導かれるように構成される。
偏光計測器41は、レーザ光の偏光度を計測する。ビームポインティング計測器42は、レーザ光のビームポインティングを計測する。ビームプロファイラ43は、レーザ光のビームプロファイルを計測する。
ビーム計測制御部8は、ビーム計測器40で計測された画像データ等に基づいてビーム計測関連データDbを計算する。ビーム計測制御部8とレーザ制御部2との間、及びビーム計測制御部8とレーザ制御部2との間には、ビーム計測関連データDbをレーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3とに送信する信号ラインが設けられている。
レーザガス供給装置91は、ガス制御部9からの制御信号に基づいて、レーザガスとして、バッファガスと、フッ素を含むガスとをそれぞれ、レーザチャンバ20内に供給できるように構成されている。バッファガスは、例えば、Ar+Ne混合ガスである。フッ素を含むガスは、例えば、Ar+Ne+F混合ガスである。レーザガス供給装置91は、バッファガスとしてのAr+Ne混合ガスを供給するガスボンベ93と、フッ素を含むガスとしてのAr+Ne+F混合ガスを供給するガスボンベ94とに接続される。レーザガス供給装置91は、ガスボンベ93からのAr+Ne混合ガスの供給を制御するバルブと、ガスボンベ94からのAr+Ne+F混合ガスの供給を制御するバルブとを含む。
ガス制御部9とレーザ制御部2との間には、ガス制御関連データDgsをレーザ制御部2に送信する信号ラインが設けられている。
レーザガス排気装置92は、ガス制御部9からの制御信号によってレーザチャンバ20内のレーザガスを排気できるように構成されている。レーザガス排気装置92は、排気を制御するバルブと、排気ポンプと、排気ガス中のFガスをトラップするハロゲンフィルタとを含む。
ウエハデータ収集制御部3はレーザ制御部2と接続され、レーザ制御部2を介して各種パラメータのデータを収集する。ウエハデータ収集制御部3は記憶部52を含む。記憶部52は半導体メモリ等のコンピュータ可読媒体を用いて構成される。記憶部52には、ウエハ毎、スキャン毎、及びパルス毎に各種パラメータのデータが格納される。ウエハデータ収集制御部3は情報処理装置110と接続される。記憶部52に格納されたデータは、情報処理装置110から参照可能である。情報処理装置110は記憶部52に格納されたデータをウエハデータ収集制御部3から取得することができる。
ウエハデータ収集制御部3は、レーザ制御部2を介して露光装置制御部5からの発光トリガ信号Strを受信して、トリガ時間間隔を計測することによって、露光装置4におけるウエハ露光関連情報を認識可能な構成である。ウエハ露光関連情報は、ウエハ識別情報としてのウエハ番号♯wと、スキャン識別情報としてのスキャン番号♯sと、パルス識別情報としてのパルス番号♯pとを含む。ウエハ番号#wは、ウエハ識別情報(ウエハID)と対応付けされている。ウエハ番号はウエハIDに相当するものと理解してよい。スキャン番号はウエハ内のスキャン領域の位置を特定する情報となり得る。
ウエハデータ収集制御部3は、レーザ制御部2を通じて得られる各種パラメータのデータを、ウエハ露光関連情報に関連付けるような計算処理をして、記憶部52に保存可能な構成である。すなわち、ウエハデータ収集制御部3は、露光装置4におけるウエハ露光関連情報とレーザ装置1におけるレーザ制御関連情報とを紐付けてデータを整理し、記憶部52に保存する。「紐付ける」という記載は「関連付ける」と同義である。ウエハ露光関連情報と紐付けされるデータは、パルス光がウエハに照射された露光時において得られるデータである。「露光時」という記載は露光期間中(露光中)の概念を含む。
ウエハデータ収集制御部3は、データ収集専用のデータバッファとして機能し、ウエハ毎、スキャン毎、パルス毎のデータを集約して保持する。ウエハ露光関連情報に紐付けされるレーザ制御関連情報のデータは、例えば、エネルギ制御関連データDeg、スペクトル制御関連データDλc、ガス制御関連データDgs、及びビーム計測関連データDb等の各種制御関連データを少なくとも1つ含む。
ウエハデータ収集制御部3は、ウエハ露光時以外の非露光時におけるレーザ装置1のステータス等に関するデータも収集し得る。「非露光時」という記載は非露光期間(非露光中)の概念を含む。また、記憶部52におけるデータ保存期間は、情報処理装置110から設定、変更可能であってもよい。情報処理装置110とウエハデータ収集制御部3との間には、記憶部52におけるデータ保存期間の設定等の設定信号をウエハデータ収集制御部3に送信する信号ラインが設けられている。
露光装置制御部5とレーザ制御部2との間には、ウエハ番号♯wと、スキャン番号♯sと、パルス番号♯pとを含むウエハ露光関連情報のデータをレーザ制御部2に送信する信号ラインが設けられている。レーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3との間には、ウエハデータ収集制御部3がレーザ制御部2を介してウエハ露光関連情報を受信するための信号ラインが設けられている。
ガス制御部9とウエハデータ収集制御部3との間には、ガス制御関連データDgsをウエハデータ収集制御部3に送信する信号ラインが設けられている。
レーザ制御部2は、ウエハデータ収集制御部3、エネルギ制御部6、スペクトル制御部7、ビーム計測制御部8、ガス制御部9、及び露光装置制御部5と通信可能に接続される。露光装置制御部5は、露光装置4を制御するプロセッサである。
レーザ制御部2は、ウエハデータ収集制御部3、エネルギ制御部6、スペクトル制御部7、ビーム計測制御部8、ガス制御部9、露光装置制御部5及びその他の各制御部は、少なくとも1つのプロセッサを用いて構成される。例えば、これらの各制御部は、プロセッサを含むコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。ソフトウェアはプログラムと同義である。コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを含んで構成される。CPUはプロセッサの一例である。プログラマブルコントローラはコンピュータの概念に含まれる。
また、コンピュータの処理機能の一部は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)に代表される集積回路を用いて実現してもよい。
また、複数の制御部の機能を1台のコンピュータで実現することも可能である。さらに本開示において、プロセッサを含む装置は、ローカルエリアネットワークやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムユニットは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
1.2 動作
1.2.1 レーザ装置のエネルギ制御
レーザ制御部2は、露光装置制御部5から各種目標データ及び発光トリガ信号Strを受信する。目標データは、例えば、目標パルスエネルギEt、目標波長λt、目標スペクトル線幅Δλt等である。
レーザ制御部2は、エネルギ制御部6に目標パルスエネルギEtと、発光トリガ信号Strと、を送信する。エネルギ制御部6は、充電器90に充電電圧データDvを送信し、発光トリガ信号Strに同期してパルスパワーモジュール28のスイッチ29にON信号を送信する。パルスパワーモジュール28から1対の電極23,24間に高電圧が印加されることにより、レーザチャンバ20内のレーザガスが絶縁破壊して放電が発生する。その結果、レーザガスが励起され、狭帯域化モジュール10と出力結合ミラー35とで構成される光共振器によりレーザ発振する。
出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpは、ビームスプリッタ31,32によってビームの一部がサンプルされ、パルスエネルギ計測器33に入射する。
パルスエネルギ計測器33は、レーザ装置1から出力されるパルスレーザ光LpのパルスエネルギEを計測する。
エネルギ制御部6は、このパルスエネルギEと目標パルスエネルギEtとの差ΔEに基づいて、次のパルスの充電電圧Vを計算して、充電器90に充電電圧データDvを送信する。その結果、レーザ装置1から出力されるパルスレーザ光LpのパルスエネルギEは目標パルスエネルギEtに近づく。
エネルギ制御関連データDegは、エネルギ制御部6からレーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3とに送信される。エネルギ制御関連データDegには、例えば、目標パルスエネルギEt、計測されたパルスエネルギE、及び充電電圧Vなどのデータが含まれる。
1.2.2 レーザ装置のスペクトル制御
レーザ制御部2は、スペクトル制御部7に目標波長λtと、目標スペクトル線幅Δλtと、発光トリガ信号Strとを送信する。
出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpは、ビームスプリッタ31,32によってビームの一部がサンプルされ、スペクトル計測器34に入射する。スペクトル計測器34は、パルスレーザ光Lpの波長λとスペクトル線幅Δλとを計測する。
スペクトル制御部7は、スペクトル計測器34により計測された波長λと目標波長λtとの差δλに基づいて、δλが0に近づくように狭帯域化モジュール10の回転ステージ14の回転ステージ角度θを制御する信号を送信する。その結果、レーザ装置1から出力されるパルスレーザ光Lpの波長は目標波長λtに近づく。
また、スペクトル制御部7は、計測されたスペクトル線幅Δλと目標スペクトル線幅Δλtとの差ΔΔλに基づいて、ΔΔλが0に近づくようにスペクトル幅可変部60のリニアステージ63を制御する信号を送信する。その結果、出力されるパルスレーザ光Lpのスペクトル線幅Δλは目標スペクトル線幅Δλtに近づく。
スペクトル制御関連データDλcは、スペクトル制御部7からレーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3とに送信される。スペクトル制御関連データDλcには、例えば、目標波長λt、計測された波長λ、及びスペクトル線幅Δλのうち少なくとも1つのパラメータのデータが含まれる。好ましくは複数のパラメータのデータが含まれる。
1.2.3 レーザ装置のビーム計測制御
ビーム計測制御部8は、偏光計測器41、ビームポインティング計測器42、及びビームプロファイラ43のそれぞれのイメージセンサから得られる画像データを解析して、ビーム計測関連データDbを計算する。ビーム計測関連データDbには、例えば、ビームサイズ、ビームの位置、ビームダイバージェンス、ビームポインティング、及び偏光度のうち少なくとも1つのパラメータのデータが含まれる。好ましくは、複数のパラメータのデータが含まれる。ビーム計測関連データDbは、ビーム計測制御部8からレーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3に送信される。
1.2.4 レーザ装置のガス制御
レーザ制御部2は、ガス制御部9にガス制御パラメータのデータを送信する。ガス制御パラメータは、例えば、充電電圧V、最大充電電圧Vmax、最小充電電圧Vminなどである。
ガス制御部9は、ガス圧制御を行う。ガス圧制御は、以下の性質を利用するガス制御方式である。レーザガス圧が高くなると、絶縁破壊電圧が上昇して、出力されるパルスレーザ光Lpのパルスエネルギが増加する。逆にレーザガス圧が低くなると、絶縁破壊電圧が降下して、出力されるパルスレーザ光Lpのパルスエネルギが低下する。
ガス制御部9は、圧力センサ95を用いてレーザチャンバ20内のガス圧(チャンバガス圧)Pを計測する。チャンバガス圧Pのデータはレーザ制御部2に送信される。ガス制御部9は、充電電圧VがVmax以上となった場合は、Ar+Ne混合ガスを供給することによりΔPだけレーザガス圧が増加するように、レーザガス供給装置91を制御する。逆に、充電電圧VがVmin以下となった場合、ガス制御部9はAr+Ne混合ガスを排気することによりΔPだけレーザガス圧が減少するように、レーザガス排気装置92を制御する。
また、ガス制御部9は、部分ガス交換制御を行う。部分ガス交換制御は、例えば、一定周期で、Ar+Ne混合ガスとAr+Ne+F混合ガスとを所定量注入し、注入したガスの合計量だけ排気する制御である。ガス制御部9は、放電によるフッ素の低下分を補充し、レーザチャンバ20内のレーザガスの一部分のガス交換を実施する。
ガス制御関連データDgsは、ガス制御部9からレーザ制御部2とウエハデータ収集制御部3とに送信される。ガス制御関連データDgsには、例えば、チャンバガス圧Pなどのデータが含まれる。
レーザ制御部2は、各種データを、定期的に、例えば一定時間周期に、又は一定ショット数毎に、記憶部51に保存する。ここでいう各種データは、例えば、エネルギ制御関連データDeg、スペクトル制御関連データDλc、ガス制御関連データDgs、及びビーム計測関連データDbを少なくとも1つ、含む。
1.3 露光装置による露光動作の例
露光装置4は、ウエハ露光を行う装置である。ウエハ露光は、スキャン露光を行うことを含む。「スキャン露光」とは、パルスレーザ光Lpをスキャンさせながらウエハの露光領域を露光する方法のことである。レーザ装置1は、露光装置4におけるウエハ露光に合わせてバースト運転がなされる。「バースト運転」とは、スキャン露光に合わせて狭帯域化したパルスレーザ光Lpを連続して発振するバースト期間と、発振休止する発振休止期間とを交互に繰り返す運転のことである。ここで、レーザ装置管理システム100の構成を説明するのに先だって、バースト運転、及びウエハ露光の概要を説明する。
図2は、バースト運転によってレーザ装置1が出力するパルスレーザ光Lpの出力タイミングの一例を模式的に示している。図3は、スキャン露光の概要を模式的に示している。
図2において、1つの縦の線はパルスレーザ光Lpの1パルス分を示している。図2に示すように、レーザ装置1は、最初に調整発振を行い、所定の時間間隔を空けた後、1枚目のウエハ露光(Wafer#1)のためのバースト運転を行う。
調整発振とは、ウエハに対してパルスレーザ光Lpを照射しないものの、調整用のパルスレーザ光Lpを出力する発振を行うことである。調整発振は、露光できる状態にレーザが安定するまで、所定の条件にて発振を行うものであり、ウエハ生産のロット前に実施される。パルスレーザ光Lpは、例えば数百~数kHz程度の所定の周波数で出力される。ウエハ露光時には、バースト期間と発振休止期間とを繰り返すバースト運転を行うのが一般的である。調整発振においても、バースト運転が行われる。
図2において、パルスが密集している区間は、所定期間連続してパルスレーザ光Lpを出力するバースト期間である。また、図2において、パルスが存在していない区間は、発振休止期間である。なお、調整発振では、パルスの各連続出力期間の長さは一定である必要はなく、調整のため、各連続出力期間の長さを異ならせて連続出力動作を行うようにしてもよい。調整発振を行った後、比較的大きな時間間隔を空けて、露光装置4において1枚目のウエハ露光(Wafer#1)が行われる。
ウエハ露光は、図3に示すように、ウエハを複数の所定の露光領域に分割して、ウエハ露光の開始(Wafer START)と終了(Wafer END)との間の期間に、各露光領域をスキャン露光することにより行われる。すなわち、ウエハ露光では、ウエハの第1の所定の露光領域を1回目のスキャン露光(Scan#1)で露光し、次いで、第2の所定の露光領域を2回目のスキャン露光(Scan#2)で露光するというステップを繰り返す。1回のスキャン露光中は、複数のパルスレーザ光Lp(Pulse#1,Pulse#2,…)が連続的にレーザ装置1から出力され得る。第1の所定の露光領域のスキャン露光(Scan#1)が終了したら、所定の時間間隔を空けて第2の所定の露光領域のスキャン露光(Scan#2)が行われる。このスキャン露光を順次繰り返し、1枚目のウエハの全露光領域をスキャン露光し終えたら、再度、調整発振を行った後、2枚目のウエハのウエハ露光(Wafer#2)が行われる。
図3に示す破線矢印の順番で、Wafer START→Scan#1→Scan#2→・・・・・・・→Scan#126→WaferENDまでステップアンドスキャン露光される。
ウエハデータ収集制御部3は、露光装置制御部5からウエハ番号と、スキャン番号と、図2に示すような露光パターンの発光トリガ信号Strとを受信して、トリガ時間間隔を計測することによって、パルス毎のWafer#番号とScan#番号とを認識する。
1.4 ウエハデータ収集制御の例
図4は、ウエハデータ収集制御部3による情報処理装置110の記憶部へのデータの書き込み制御の流れの一例を示すフローチャートである。図5及び図6は、情報処理装置110の記憶部に格納されるデータの一例を概略的に示している。
ウエハデータ収集制御部3は、図2に示したようなウエハ露光毎のバースト期間の先頭を検出する。バースト期間の先頭の検出は、スキャンの先頭を検出したか否かを判定することによって行う(ステップS101)。
例えば、ウエハデータ収集制御部3は、レーザ制御部2を介して露光装置制御部5から最初のスキャン番号(Scan#1)を受信することによってスキャンの先頭を検出してもよい。また、ウエハデータ収集制御部3は、発振休止期間を計測して、所定期間以上、例えば0.1s以上の発振休止期間後の先頭パルスを検出することによって、バースト期間の先頭を検出してもよい。
ウエハデータ収集制御部3は、スキャンの先頭を検出していないと判定した場合(ステップS101の判定結果がNo判定である場合)には、ステップS101の処理を繰り返す。
一方、スキャンの先頭を検出したと判定した場合(ステップS101の判定結果がYes判定である場合)には、ウエハデータ収集制御部3は、次に、レーザ制御部2を介して露光装置制御部5から受信したウエハ番号♯wと、スキャン番号♯sと、パルス番号♯pとの読み込みを行う(ステップS102)。
次に、ウエハデータ収集制御部3は、ステップS103~S106の処理を、少なくとも1つ行う。ウエハデータ収集制御部3は、ステップS103の処理として、ビーム計測関連データDbの収集と解析を行う。ウエハデータ収集制御部3は、ステップS104の処理として、エネルギ制御関連データDegの収集と解析を行う。ウエハデータ収集制御部3は、ステップS105の処理として、スペクトル制御関連データDλcの収集と解析を行う。ウエハデータ収集制御部3は、ステップS106の処理として、ガス制御関連データDgsの収集と解析を行う。
次に、ウエハデータ収集制御部3は、スキャンの終了を検出したか否かを判定する(ステップS107)。例えば、ウエハデータ収集制御部3は、露光装置制御部5から有効なスキャン番号が送信されなくなった場合にスキャンの終了を検出してもよい。また、ウエハデータ収集制御部3は、発振休止期間を計測して、所定期間以上、例えば0.1s以上の発振休止期間を検出することによって、バースト期間の終了、すなわち、スキャンの終了を検出してもよい。
スキャンの終了を検出していないと判定した場合(ステップS107の判定結果がNo判定である場合)には、ステップS103~S107の処理を繰り返す。
一方、ウエハデータ収集制御部3は、スキャンの終了を検出したと判定した場合(ステップS107の判定結果がYes判定である場合)には、収集及び解析したデータを、情報処理装置110の記憶部に書き込む(ステップS108)。
次に、ウエハデータ収集制御部3は、データの収集を中止するか否かを判定する(ステップS109)。ウエハデータ収集制御部3は、データの収集を中止しないと判定した場合(ステップS109の判定結果がNo判定である場合)には、ステップS101の処理に戻る。一方、ウエハデータ収集制御部3は、データの収集を中止すると判定した場合(ステップS109の判定結果がYes判定である場合)には、データの収集の処理を終了する。
図5及び図6に、情報処理装置110の記憶部に書き込まれたデータの一例を概略的に示す。ウエハデータ収集制御部3が収集及び解析したデータには、ウエハ番号♯wと、スキャン番号♯sと、パルス番号♯pとが含まれる。ウエハデータ収集制御部3が収集及び解析したデータには、パルス毎の、ビーム計測関連データDb、エネルギ制御関連データDeg、スペクトル制御関連データDλc、及びガス制御関連データDgsが含まれている。
図5及び図6に示すように、例えば、ビーム計測関連データDb、エネルギ制御関連データDeg、スペクトル制御関連データDλc、及びガス制御関連データDgsが、ウエハ番号♯wとスキャン番号♯sとパルス番号♯pとに関連付けられて、情報処理装置110の記憶部に書き込まれる。
1.5 比較例に係る半導体製造システムの説明
1.5.1 構成
図7は、比較例に係る半導体製造システム300の一構成例を概略的に示している。半導体製造システム300は、レーザ装置1と、露光装置4と、情報処理装置110と、を含む。情報処理装置110は、レーザ装置1と露光装置4からウエハ毎、及びスキャン毎のデータを受信するよう構成される。情報処理装置110は図示しない記憶部を含む。情報処理装置110は図示しないディスプレイと接続される。
1.5.2 動作
情報処理装置110は、図4のフローチャートに従い、レーザ装置1からウエハ毎、及びスキャン毎にレーザデータを受信し、受信したレーザデータを記憶部に保存する。レーザデータには、例えば、ウエハ毎、及びスキャン毎のパルスカウント、パルスエネルギE、充電電圧V、波長λ、スペクトル線幅Δλ、及びチャンバガス圧Pなどのデータがある。
情報処理装置110はレーザ装置1のウエハデータ収集制御部3を介して各種のデータを取得することができる。また、情報処理装置110は、ウエハデータ収集制御部3を介さずに、露光装置4などから直接データを取得し得る。
情報処理装置110は、露光装置4からの露光条件データを、ウエハ毎、及びスキャン毎に受信して、受信したデータを記憶部に保存する。露光条件データには、例えば、露光パルスエネルギ、ウエハの高さ方向のフォーカス位置Zf(ウエハ面の高さ位置)等がある。
情報処理装置110は、さらに、図示しないウエハ検査装置から計測結果のデータを、ウエハ毎、及びスキャン毎に受信して、受信したデータを記憶部に保存してもよい。ウエハ検査装置から得られる計測結果のデータには、例えば、欠陥の数、ウエハ面の高さ分布、パターンの線幅分布などがある。
情報処理装置110は、さらに、図示しないその他の製造装置から製造条件のデータを、ウエハ毎、及びスキャン毎に受信して、受信したデータを記憶部に保存してもよい。ここでいう「その他の製造装置」は、例えば、ウエハにレジストをコーティングする装置や薄膜を形成するCVD(Chemical Vapor Deposition)装置であってよい。その他の製造装置においてレジストの厚みや膜の厚みを計測し、ウエハ毎、スキャン毎の、レジストの厚みや薄膜の厚みのデータを収集してもよい。
図8は、情報処理装置110による処理のメインフローの一例を示すフローチャートである。図8のフローチャートに示される処理は、情報処理装置110を構成するプロセッサがプログラムの命令を実行することによって実現される。
ステップS201において、情報処理装置110はウエハの露光が終了したか否かを判定する。ウエハの露光が終了していない場合(ステップS201の判定結果がNo判定である場合)には、情報処理装置110はステップS201を繰り返す。
ウエハの露光が終了したら、情報処理装置110はステップS202に進む。ステップS202において、情報処理装置110は各装置からウエハ毎、スキャン毎のデータの収集を行う。情報処理装置110は、レーザ装置1からウエハ毎、スキャン毎のレーザデータを、露光装置4からレシピに関するデータを収集する。ステップS202の詳細は図9を用いて後述する。
ステップS202後のステップS203において、情報処理装置110は各装置から得られた各パラメータのデータをウエハ状に描く処理を行う。すなわち、情報処理装置110は、収集した情報からウエハに対するスキャンの位置や露光領域の大きさに関する情報を用いて、パラメータのデータをウエハ状に描く。ステップS203の詳細は図10を用いて後述する。
その後、情報処理装置110は、各装置からのウエハ毎、スキャン毎のデータを画像化して表示する処理を行う(ステップS204)。ステップS203にてウエハ状に描いたマップは、管理や表示、並びに分析を行い易くするため、画像化される。ステップS204の後、図8のフローチャートを終了する。
図9は、図8のフローチャートにおけるステップS202の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。情報処理装置110は、まず、レーザ装置1からウエハ毎、スキャン毎のレーザデータの収集を行う(ステップS211)。ステップS211において情報処理装置110が収集するレーザデータには、ビーム計測関連データDb、エネルギ制御関連データDeg、スペクトル制御関連データDλc、及びガス制御関連データDgsなどのウエハ毎、スキャン毎のデータが含まれる。
次に、情報処理装置110は、露光装置4からウエハ毎、スキャン毎の露光条件データの収集を行う(ステップS212)。露光条件データには、例えば、目標パルスエネルギEt、目標波長λt、目標スペクトル線幅Δλt、露光装置4で計測された露光パルスエネルギPex、及びウエハの高さ方向のフォーカス位置Zfなどがある。なお、ステップS211とステップS212の処理の順番は入れ替え可能である。
図9には示さないが、ステップS211及びステップS212に加え、情報処理装置110はウエハ検査装置からウエハ毎、スキャン毎の検査データの収集を行ってもよい。また、情報処理装置110は、その他の製造装置からウエハ毎、スキャン毎の製造データの収集を行ってもよい。
情報処理装置110は、ステップS211及びステップS212を含むデータの収集を行った後、図9のフローチャートを終了して、図8のメインフローに復帰する。
図10は、図8のフローチャートにおけるステップS203の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。
ステップS221において、情報処理装置110はレーザ装置1からのna個のパラメータのデータをウエハ状に描き、それぞれ画像化して得られた画像Ab,画像Ab,・・・,画像Abnaを記憶部に記憶する。
次いで、ステップS222において、情報処理装置110は、露光装置4からのnb個のパラメータのデータをウエハ状に描き、それぞれ画像化して得られた画像Bb,画像Bb,・・・,画像Bbnbを記憶部に記憶する。
情報処理装置110は、ウエハ検査装置及びその他の製造装置からデータを取得している場合、さらに、ステップS223及びステップS224の処理を行う。すなわち、ステップS223において、情報処理装置110はウエハ検査装置からのnc個のパラメータのデータをウエハ状に描き、それぞれ画像化して得られた画像Cb,画像Cb,・・・,画像Cbncを記憶部に記憶する。
次いで、ステップS224において、情報処理装置110はその他の製造装置からのnd個のパラメータのデータをウエハ状に描き、それぞれ画像化して得られた画像Db,画像Db,・・・,画像Dbndを記憶部に記憶する。
ステップS224の後、情報処理装置110は図10のフローチャートを終了して、図8のメインフローに復帰する。なお、図10におけるステップS221~ステップS224の処理の順番は入れ替え可能である。
情報処理装置110は、複数の装置から収集された複数のパラメータ毎のデータのそれぞれを、ウエハについて、ウエハ内の所定のエリア単位で可視化することにより画像化し、複数の装置のパラメータ毎の複数のマップ化画像を生成する。ここで、所定のエリアは、露光装置4による1回のスキャン露光が行われる露光領域(スキャン領域)であってよい。また、所定のエリアは、スキャン露光が行われるエリアをさらに分割して細分化されたエリアであってもよい。
情報処理装置110は、例えば、各パラメータについてのデータの違いを濃淡で表したマップ化画像を生成する。この場合において、情報処理装置110は、各パラメータの目標値を濃淡の中央値にするようにしてもよい。
図11は、マップ化画像の一例を概略的に示している。図11のマップ化画像は、例えば1枚目のウエハ露光(Wafer#1)を行った際に得られた任意の1つのパラメータのデータをウエハ状に描き画像化した例である。
図12は、情報処理装置110による処理のメインフローの他の例を示すフローチャートである。情報処理装置110は、図8に示すフローチャートに代えて、又は、図8のメインフローに加えて、図12に示すフローチャートを実施してよい。図8との相違点を説明する。
図12に示すフローチャートは、図8のステップS204に代えて、ステップS205を含む。ステップS205において、情報処理装置110はステップS203にて得られた各々のマップ化画像をデジタル画像フィルタ処理して、それぞれの処理画像を作成する。デジタル画像フィルタとして、例えばメディアンフィルタや平均化フィルタを用いてよい。
各々のマップ化画像に対してデジタルフィルタ処理を施すことにより、各パラメータの特徴を捉えられるようにする。
ステップS205にて作成された処理画像は、情報処理装置110の記憶装置に保存される。また、処理画像は、情報処理装置110のディスプレイに表示させることができる。
1.6 その他
図1の構成例では、ArFエキシマレーザの例を示したが、この例に限定されることなく、例えば、KrF、XeCl、XeF等のエキシマレーザに適用してもよい。レーザガスは、レアガス+バッファガスの混合ガスと、レアガス+バッファガス+ハロゲンガスの混合ガスをレーザチャンバ20内に所定量注入することによって、レーザガスを生成してもよい。
また、図1の構成例では、シングルチャンバ方式のレーザ装置1の例を示したが、この例に限定されることなく、例えば、出力結合ミラー35とモニタモジュール30との間の光路上に、もう1台のレーザチャンバと光共振器とを配置した増幅器を含むレーザ装置であってもよい。
1.7 課題
半導体製造における露光プロセスにおいては、品質の向上、及び精度の追求が要求される。品質向上を行うためには、半導体製造システムを構成している複数の装置から得られる様々なデータを収集、分析し、製造プロセスへフィードバックすることを繰り返すことが必要である。
レーザ装置1は、露光装置制御部5から受信する発光トリガ信号Strがウエハ露光のための発光指令であるか、ウエハ露光以外の調整発振等のための発光指令であるかを区別することができない。このため、レーザ装置1のパフォーマンスに関するパラメータのデータのみから、レーザ発振がウエハ露光中の発振であるか、調整発振のような非露光中の発振であるかを判断することが困難であり、露光時又は非露光時のレーザ発振時のパラメータとウエハ品質との相関を正確に把握することが困難である。
比較例に係る情報処理装置110は、レーザ発振時のパラメータとウエハ品質との相関を把握するために、ウエハ露光時における各種パラメータのデータの分析を行うように構成されている。その一方で、調整発振時などの非露光時におけるパラメータのデータについては、レーザ装置1においてデータの収集は行われるものの、データ分析等の活用を想定しておらず、データが未整理で十分に活用されていない。
図5及び図6で説明したとおり、比較例に係るレーザ装置管理システム100ではウエハ露光時のデータのみをウエハ番号などのウエハ露光関連情報と紐付けて整理している。図5及び図6に示されていない非露光時のデータについては、単にデータを蓄積(保存)しているだけであり、解析対象のデータとして整理されていない。
比較例に係る情報処理装置110は、ウエハに対する露光時のデータのみを抽出しており、露光時におけるレーザパフォーマンスの分析しか行うことができないため、露光時と非露光時との違いによる細かな分析を行うことが困難である。露光時のレーザパフォーマンスのデータは、露光装置4からのレシピによる制御が反映されており、レシピ依存のファクタを含む。したがって、ウエハ品質との相関分析には有効であるが、レーザ装置1の経時劣化などを監視するには必ずしも適さない。すなわち、露光時のデータはウエハの露光条件によって変わるため、露光時のデータからレーザ装置1自体の経時劣化などによる性能を比較評価し難い。
これに対して、非露光時のパラメータに関するデータは、ウエハの露光条件に依存しない特定の条件の下で取得されるものが含まれるため、非露光時のデータを整理及び分析することによって、レシピなどによらないレーザ装置1の性能を評価できることが期待される。
さらにまた、別の課題として、あるパラメータに関して時系列で蓄積した露光時のデータと非露光時のデータとを含むデータについて、例えば、図13のように、単純にタイムラインチャートなどを表示させた場合、チャート上で露光中の期間と非露光中の期間とを明確に区別できず、露光時のデータであるか非露光時のデータであるかを把握することができない。
図13は、情報処理装置110によって得られるレーザ装置1のパラメータのタイムラインチャートの表示例を示す。横軸は時刻を表し、縦軸は各パラメータの値を表す。ここでは、E95のスペクトル線幅、オシレータのチャンバガス圧、増幅器のチャンバガス圧、及び増幅器の充電電圧の4つのパラメータのそれぞれのデータの推移をタイムライン形式で示すチャートが例示されている。E95とは、レーザのスペクトル中の95%のエネルギが集中しているスペクトル幅をいう。
情報処理装置110は、時系列で取得した各パラメータのデータについて、図13に示すようなタイムラインチャートをディスプレイに表示させることができる。図13のようなチャート表示は、ウエハ露光時のデータと調整発振のような非露光時のデータとが渾然一体にチャート化されており、ある時刻のパラメータの値が露光時のものであるのか、非露光時のものであるのかを容易に把握することができない。
2.実施形態1
次に、実施形態1に係る半導体製造システム310について説明する。なお、以下では比較例に係る半導体製造システム300の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
2.1 構成
図14は、実施形態1に係るチャート表示装置200を含む半導体製造システム310の構成例を概略的に示している。半導体製造システム310は、比較例に係る情報処理装置110に代えて、チャート表示装置200を含む。チャート表示装置200は、パーソナルコンピュータ等の端末装置であってもよいし、ネットワークに接続されたサーバであってもよい。チャート表示装置200は、レーザ装置1及び露光装置4から提供される各種パラメータに関するパラメータ毎のデータを受信する通信機能と、受信したデータを処理するデータ処理機能と、データの処理結果等の情報を表示させる表示機能とを備える情報処理装置である。チャート表示装置200は本開示における「情報処理装置」の一例である。
チャート表示装置200は、通信インターフェース201と、プロセッサ202と、コンピュータ可読媒体204と、入力装置206と、ディスプレイ208とを含む。プロセッサ202はCPUを含む。プロセッサ202は、CPUの他に、ASICやFPGAなどの電子回路を1つ以上含んでもよい。プロセッサ202は、バス209を介して通信インターフェース201、コンピュータ可読媒体204、入力装置206、及びディスプレイ208と接続される。
コンピュータ可読媒体204は、主記憶装置であるメモリ及び補助記憶装置であるストレージを含む。コンピュータ可読媒体204は、例えば、半導体メモリ、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)装置、若しくはソリッドステートドライブ(SSD:Solid State Drive)装置又はこれらの複数の組み合わせであってよい。プロセッサ202が実行するプログラムはコンピュータ可読媒体204に記憶されている。コンピュータ可読媒体204は本開示における「記憶装置」の一例である。
チャート表示装置200は、通信インターフェース201を介してレーザ装置1及び露光装置4に接続され、レーザ装置1と露光装置4とからウエハ毎、スキャン毎、パルス毎の各種データを受信するように構成される。チャート表示装置200は、露光装置4から送信されるデータを、レーザ装置1を介して受信してもよい。
図15は、チャート表示装置200の機能を概略的に示すブロック図である。チャート表示装置200は、データ収集部211と、チャート生成部212と、チャート選択部214と、表示部215と、データ記憶部217とを備える。
データ収集部211は、レーザ装置1、露光装置4、ウエハ検査装置、及びその他の製造装置を含む複数の装置のそれぞれから、各装置の解析対象のパラメータ毎のデータを取得する。データ収集部211は、レーザ装置1及び露光装置4を含む複数の装置から送られてくるデータを受信する通信インターフェース201を含む。データ収集部211は、プログラムの命令に従い複数の装置から各パラメータのデータを自動的に取得するように構成されてよい。
データ収集部211は、ウエハ毎、スキャン毎の露光時におけるデータのみならず、露光時以外の期間、すなわち、調整発振や慣らし運転などの非露光時のレーザ発振時のデータも収集する。各パラメータのデータには、それぞれのデータが生成された時刻を示す時刻データが紐付けされている。
レーザ装置1のウエハデータ収集制御部3は、パルス単位で、又はスキャン単位でパラメータ毎のデータを、時刻データと共に時系列で蓄積していく。データ収集部211は、ウエハデータ収集制御部3からデータを取得する。データ収集部211は、ウエハデータ収集制御部3の処理機能の一部又は全部を含んでもよい。
データ収集部211は、時刻データを基に各データを時系列の順番に並べてデータの整理及び管理を行うことができる。データ収集部211は、時刻データ及び露光装置4から得られるレシピのデータ等に基づき、同じ時刻データが紐付けされたデータのレコード毎に、露光時のデータであるか非露光時のデータであるかを区別する分類を行い、その分類に応じた属性情報である露光情報としてのウエハ番号及びスキャン番号、又は、非露光情報を、レコードのそれぞれに紐付ける処理を行う。このような露光/非露光情報を紐付ける処理の一部又は全部は、チャート生成部212において実施されてもよい。
なお、露光装置4の内蔵時計とレーザ装置1の内蔵時計とに時間差がある場合は、どちらか一方の時刻を基準にして、時間差に応じて時刻データをオフセットすることにより、時刻を一致させることが可能である。
チャート生成部212は、収集したデータを処理して様々なチャートを生成する。「チャート」には、例えば、グラフ、ウエハ状のマップ化画像、表形式リストなど、様々な形態があり得る。データ収集部211及びチャート生成部212の処理機能の一部又は全部はプロセッサ202がプログラムの命令を実行することによって実現される。
データ記憶部217は、データ収集部211を介して取得されたデータ、及びチャート生成部212にて生成されたチャートのデータを記憶する。データ記憶部217は、有体物であるコンピュータ可読媒体204の非一時的な記憶領域である。データ記憶部217は、複数の記憶部A,B,C,Dを含む。記憶部Aは、レーザ装置1から得られるレーザデータの各パラメータに基づいて生成されたマップ化画像、及びマップ化画像をデジタル画像フィルタ処理して得られる処理画像等を記憶する記憶領域である。記憶部Bは、露光装置4から得られる露光条件データの各パラメータに基づいて生成されたマップ化画像、及びマップ化画像をデジタル画像フィルタ処理して得られる処理画像等を記憶する記憶領域である。
記憶部Cは、ウエハ検査装置からの各パラメータに基づいて生成されたマップ化画像、及びマップ化画像をデジタル画像フィルタ処理して得られる処理画像等を記憶する記憶領域である。記憶部Dは、その他の製造装置からの各パラメータに基づいて生成されたマップ化画像、及びマップ化画像をデジタル画像フィルタ処理して得られる処理画像等を記憶する記憶領域である。
チャート選択部214は、チャート生成部212にて生成される複数のチャートの中からユーザが所望のチャートを選択するユーザ操作を受け付ける。チャート選択部214は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、デジタイザ、及び音声入力装置のうち少なくとも1つの入力装置206を含んで構成される。チャート選択部214は、ユーザの操作を受け付け、ユーザが入力する指示にしたがい表示出力の対象とするチャートを選択する。
表示部215は、チャート選択部214により選択されたチャートの情報を表示する。表示部215は、例えば、パラメータ同士の相関値とマップ化画像とを表示するようにしてもよい。表示部215はディスプレイ208を含む。表示部215は、ディスプレイ208に限らず、プロジェクタであってもよい。表示部215、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、及びプロジェクタのうち少なくとも1つの表示装置を含んで構成される。
2.2 動作
チャート表示装置200は、レーザ装置1からウエハ毎、スキャン毎のレーザデータ、及び非露光時のレーザデータを受信して、レーザデータをデータ記憶部217に保存する。レーザデータには、ウエハ毎、スキャン毎のパルスカウント、パルスエネルギ、充電電圧、波長、スペクトル線幅、チャンバガス圧等がある。
チャート表示装置200は、露光装置4から露光条件データ、及び露光/非露光情報を受信して、これらのデータをデータ記憶部217に保存する。露光条件データには、例えば、露光パルスエネルギ、フォーカス位置Zf等がある。露光/非露光情報とは、ウエハの露光時であるか非露光時であるかを示す情報である。ウエハ毎の露光開始時刻と露光終了時刻の情報は、露光時であるか、露光時以外(非露光時)であるかを判別するために利用することができる。
露光/非露光情報には、露光時であることを示す露光情報と、非露光時であることを示す非露光情報とがあり得る。例えば、露光対象のウエハのウエハ番号やスキャン番号は露光情報として用いることができる。また、例えば、調整発振中であることを示す情報は非露光情報となり得る。チャート表示装置200は、露光/非露光情報を露光装置4から直接取得してもよいし、レーザ装置1を介して取得してもよい。
チャート表示装置200が収集した様々なパラメータのデータの中からユーザは、チャート表示させる対象のデータを選択することができる。チャート表示装置200のチャート生成部212は、選択されたデータに合致するデータをデータ記憶部217から読み出し、チャートを生成する。チャート生成部212は、種類の異なるチャートを複数生成してもよい。チャート生成部212にて生成されたチャートは表示部215に表示される。
図16は、実施形態1に係るチャート表示装置200による処理のメインフローの一例を示すフローチャートである。図16のフローチャートに示される処理は、チャート表示装置200を構成するプロセッサ202がプログラムの命令を実行することによって実現される。
ステップS301において、チャート表示装置200は、ウエハ生産開始後、一定時間経過したか否かを判定する。ステップS301の判定結果がNo判定である場合、チャート表示装置200はステップS301を繰り返す。
ウエハ生産開始後、一定時間が経過してステップS301の判定結果がYes判定となった場合、チャート表示装置200はステップS302に進み、レーザ装置1と露光装置4とのウエハ毎、スキャン毎、パルス毎のデータを収集する。こうして、チャート表示装置200は、ウエハ生産開始後、一定時間毎にレーザ装置1と露光装置4とからデータ収集を行う。ステップS302の詳細は図17を用いて後述する。
次いで、ステップS304において、チャート表示装置200は露光装置4から得られたウエハ情報を基に、各パラメータのデータに対して、ウエハ番号、スキャン番号及びパルス番号、又は非露光情報を設定する。ウエハ番号は、各ウエハを識別するためのウエハIDであってよい。ステップS304の詳細は図18を用いて後述する。ウエハID、スキャン番号及びパルス番号が紐付けされたデータは、ウエハ露光時のデータであることを表している。
ウエハID、スキャン番号及びパルス番号はウエハ露光中であることを示す露光情報となり得る。非露光時のデータに対しては、非露光時であることを示す非露光情報が設定される。各データには、露光情報又は非露光情報のいずれか一方が付与される。
次いで、ステップS305において、チャート表示装置200は各データと露光/非露光情報を統合したチャートを生成する。例えば、チャート表示装置200は、パルスごとに得られる各パラメータのデータをまとめたデータセットであるレコード(データレコード)のそれぞれに対して、露光時のデータであるか非露光時のデータであるかを明示的に区別する露光/非露光情報を付加してデータを整理したテーブルを生成する。ステップS305の詳細は図19を用いて後述する。
次いで、ステップS308において、チャート表示装置200は生成したチャートの表示を行う。ステップS308にて表示されるチャートは、テーブル形式に整理されたデータリストであってもよいし、テーブルの一部又は全部のデータをグラフ化又は画像化した図などであってもよい。
ステップS308の後、図16のフローチャートを終了する。なお、半導体製造システム310の稼働期間中、図16のフローチャートは繰り返し実施されてよい。
図17は、図16のフローチャートにおけるステップS302の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。
ステップS312において、チャート表示装置200は、露光装置4からウエハ生産に関する情報を収集する。ウエハ生産に関する情報には、例えば、ウエハ番号、スキャン番号、及び露光条件などのデータが含まれる。
次いで、ステップS314において、チャート表示装置200はレーザ装置1からスキャン毎、パルス毎のデータを収集する。
次いで、ステップS316において、チャート表示装置200は露光装置4とレーザ装置1から得られた情報を掛け合わせて、スキャン毎、パルス毎の情報に対して、どのウエハ露光時の情報か、あるいは、露光時の情報ではないか(非露光時の情報であるか)の属性を示す属性情報を付加していく。すなわち、チャート表示装置200は、主に露光開始時刻、露光終了時刻、及び生産したウエハIDの情報を用いて、スキャン毎、パルス毎の情報に対して、それぞれどのウエハの露光時の情報であるか、あるいは、露光時の情報ではないか(非露光時の情報であるか)という属性を示す属性情報を紐付けていく。属性情報は分類情報と言い換えてもよい。
ステップS316の後、チャート表示装置200は図17のフローチャートを終了し、図16のメインフローに復帰する。
図18は、図16のフローチャートにおけるステップS304の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。
ステップS321において、チャート表示装置200は露光装置4からウエハID毎の露光開始時刻、露光終了時刻、スキャン回数などのレシピ情報を取得する。
次いで、ステップS322において、チャート表示装置200はパルス毎に得られる各パラメータのデータのレコードから露光開始時刻と露光終了時刻に挟まるスキャン番号とパルス番号とを粗く探す。
次いで、ステップS323において、チャート表示装置200は露光装置4のモデル(機種)を特定する情報を取得する。
ステップS324において、チャート表示装置200はレーザ装置1のスキャン毎、パルス毎のデータを取得する。
ステップS325において、チャート表示装置200はスキャン時の発振周波数やデューティ(Duty)、及び休止時刻などから発振パターンの特徴を認識する。また、チャート表示装置200は非スキャン時(非露光時)における発振周波数やデューティ、休止時刻などから調整発振や慣らし運転における発振パターンの特徴を認識してもよい。
次いで、ステップS326において、チャート表示装置200は予め装置内に蓄積しておいた露光装置4のモデル毎の発振パターンと、レーザ装置1から得られた発振パターンを照合し、ウエハ上での発振か否かの境界を決定する。
ステップS326の後、チャート表示装置200は図18のフローチャートを終了し、図16のメインフローに復帰する。
図19は、図16のフローチャートにおけるステップS305の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。
ステップS331において、チャート表示装置200はウエハ毎データ、スキャン毎データ、パルス毎データを時系列に蓄積する。
次いで、ステップS332において、チャート表示装置200はウエハ毎データに対してウエハに関連するデータを紐付ける。ウエハ毎データは、例えば、ウエハIDやウエハ毎の平均データであってよい。
次いで、ステップS333において、チャート表示装置200はスキャン毎データに対して、露光中か否かを示す情報や、スキャンに関連するデータを紐付ける。スキャン毎データは、例えば、レーザのエネルギやE95のデータなどであってよい。該当するデータが露光中のデータである場合は、スキャンに関連するデータとしてのウエハIDを紐付ける。露光中以外のデータである場合には、「調整発振」や「慣らし運転」などの属性を示す属性情報を紐付ける。
次いで、ステップS334において、チャート表示装置200はパルス毎データに対して、スキャンに関連するデータを紐付ける。パルス毎データは、例えば、レーザのエネルギやE95のデータなどであってよい。
ステップS334の後、チャート表示装置200は図19のフローチャートを終了し、図16のメインフローに復帰する。
図16から図19のフローチャートに示す処理内容はプロセッサ202によって実行される情報処理方法の一例である。
2.3 露光/非露光情報を含むテーブルの例
図20は、チャート表示装置200によって生成される露光/非露光情報を含むテーブルの一例を示す。チャート表示装置200において収集される様々なパラメータのデータは、時刻データと紐付けされており、時刻データをキーにしてレコードを時系列に並べることができる。図20に示すように、ウエハ毎、スキャン毎、及びパルス毎のデータが時系列に並べられる。時刻データは何れの地域の標準時を基準にして表した時間のデータであってもよい。また、時刻データは任意の時点を基準に当該任意の時点からの時間差を表した時間のデータであってもよい。図20に示すテーブル内の時刻データは、これらの基準の何れか一つを共通の基準として生成されたデータである。
チャート表示装置200は、同じ時刻データに紐付けされた複数のパラメータに関するデータをまとめたレコードを生成し、レコードごとに、露光時のデータであるか、非露光時のデータであるかを区別する分類を行い、分類に応じた露光/非露光情報を紐付ける。
チャート表示装置200は、図13に記載のフローチャートを実施することによって収集されたデータを時系列に並べる。これにより、チャート表示装置200は、図20のように、ウエハ毎、スキャン毎、パルス毎のデータを表示するテーブルを生成する。この際、ウエハ上のデータの場合(露光時)は、ウエハ番号が紐付けされるが、ウエハ上のデータではない場合(非露光時)は、ウエハ番号は付与されず、代わりに、非露光時のデータであることを示す属性情報が付加される。ここでは、非露光時のデータであることを示す属性情報として「調整発振」であることを示す情報が付与された例が示されている。調整発振については、さらに複数の種類に細かく分類されてもよく、調整発振1、調整発振2、調整発振3などの分類を示す属性情報を用いてもよい。また、非露光時のデータであることを示す属性情報として、「調整発振」の他に、「慣らし運転」などの属性を示す情報を用いてもよい。
ウエハ番号は露光時のデータであることを示す属性情報として用いられる。ウエハ番号、スキャン番号、及びパルス番号のうちの少なくとも1つは露光時のデータであることを示す属性情報として用いることができる。図20に示すテーブルは、チャート表示装置200の表示部215にテーブル形式のチャートとして表示させることができる。また、チャート表示装置200は、図20に示すテーブルから一部のパラメータのデータを抽出して、チャートを生成することもできる。
2.4 作用・効果
実施形態1に係るチャート表示装置200によれば、収集されるパラメータ毎のデータに対して、露光/非露光の分類を示す属性情報を付与し、露光時のデータと非露光時のデータとを明確に区別してデータの整理がなされる。これにより、露光時のデータと非露光時のデータとを明確に区別してチャートの表示を行うことができる。
また、実施形態1に係るチャート表示装置200によれば、収集されたデータの中から、非露光時のデータのみを抽出して、データを分析したり、非露光時のデータの分析結果を表示させたりすることが可能である。チャート表示装置200によれば、ウエハの生産に直接的に使用されたパルス光に関するデータ(露光時のデータ)と、調整発振などウエハの生産に直接的に使用されていないパルス光に関するデータ(非露光時のデータ)とを区別して、それぞれのデータの分析を行うことが可能になり、両者の比較や新たな観点の分析情報の生成などが可能になる。
2.5 変形例
チャート表示装置200は、ネットワークを介して複数のレーザ装置と接続され、複数のレーザ装置からデータを収集してそれぞれのレーザ装置のパフォーマンスを管理するように構成されてもよい。
3.実施形態2
3.1 構成
図21は、実施形態2に係るタイムラインチャート表示装置220を含む半導体製造システム312の構成を概略的に示している。実施形態1との相違点を説明する。
実施形態2に係る半導体製造システム312は、図14のチャート表示装置200に代えて、タイムラインチャート表示装置220を含む。タイムラインチャート表示装置220のハードウェア構成は、実施形態1に係るチャート表示装置200と同様であってよい。
タイムラインチャート表示装置220は、パーソナルコンピュータ等の端末装置であってもよいし、ネットワークに接続されたサーバであってもよい。タイムラインチャート表示装置220は、各種データを受信する通信機能と、受信したデータを処理するデータ処理機能と、データの処理結果等の情報を表示させる表示機能とを備える情報処理装置である。タイムラインチャート表示装置220は本開示における「情報処理装置」の一例である。
タイムラインチャート表示装置220は、レーザ装置1と露光装置4からウエハ毎、スキャン毎、パルス毎のレーザデータ、及び露光条件、露光/非露光情報等のデータを受信するよう構成される。
タイムラインチャート表示装置220は、露光/非露光情報を、露光装置4から直接取得してもよいし、レーザ装置1のウエハデータ収集制御部3を介して取得してもよい。また、露光/非露光情報は、発光トリガ信号のトリガ時間間隔の解析による発振パターンの認識と時刻データとに基づいて、露光時の期間と非露光時の期間とを区別してデータを分類することにより、分類結果に応じたラベルを示す属性情報として生成されてもよい。
図22は、タイムラインチャート表示装置220の機能を概略的に示すブロック図である。タイムラインチャート表示装置220は、図15のチャート生成部212に代えて、チャート生成部212Bを備える。チャート生成部212Bは、プロセッサがプログラムの命令を実行することによって実現される。
チャート生成部212Bは、チャート生成部212の処理機能を備える。さらに、チャート生成部212Bは、露光/非露光情報を含んだタイムラインチャートを生成する。チャート生成部212Bは、タイムラインチャートに加え、他のパラメータによるデータを選択的に追加表示させるチャートを生成することができる。
チャート生成部212Bは、複数種のタイムラインチャートを複数生成してもよい。
3.2 動作
図23は、実施形態2に係るタイムラインチャート表示装置220による処理のメインフローの一例を示すフローチャートである。図16のフローチャートとの相違点を説明する。図23のフローチャートは、図16のステップS305に代えて、ステップS306を含む。
ステップS306において、タイムラインチャート表示装置220は各データと露光/非露光情報を統合したタイムラインチャートを生成する。そして、タイムラインチャート表示装置220は、生成したタイムラインチャートを表示する(ステップS308)。
図24は、図23のフローチャートにおけるステップS306の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。
ステップS341において、タイムラインチャート表示装置220はパラメータをウエハ状に描いた画像の露光開始時刻と露光終了時刻とを取得する。
次いで、ステップS342において、タイムラインチャート表示装置220は露光開始時刻と露光終了時刻との間をタイムラインチャートにてハイライトする。
さらに、ステップS343において、タイムラインチャート表示装置220はハイライトしたエリアに対象とするパラメータをウエハ状に描いた画像を表示するための表示用データを生成する。
ステップS343の後、タイムラインチャート表示装置220は図24のフローチャートを終了し、図23のメインフローに復帰する。
図25は、図23のフローチャートにおけるステップS308の処理に適用されるサブフローの一例を示すフローチャートである。
ステップS351において、タイムラインチャート表示装置220は表示対象とするチャートの種類を選択する。チャートの種類には、例えば、タイムラインチャート、バーチャート、ウエハマップなどがある。ウエハマップとは、ウエハ状に描かれたマップ化画像又はマップ化画像をフィルタ処理して得られる処理画像を意味する。ユーザは入力装置206を操作することにより、複数のチャートの種類の中から、1つ以上の所望のチャートの種類を指定することができる。タイムラインチャート表示装置220は、チャートの種類を選択するユーザ入力を受け付ける。
ステップS352において、タイムラインチャート表示装置220は対象の機器(露光装置4又はレーザ装置1)を選択する。ユーザは入力装置206を操作することにより、露光装置4のモデルやレーザ装置1のモデルを指定する情報を入力することができる。タイムラインチャート表示装置220は、対象の機器を選択するユーザ入力を受け付ける。
次いで、ステップS353において、タイムラインチャート表示装置220は表示の対象とするデータを選択する。ユーザは入力装置206を操作することにより、表示の対象とするデータの項目を指定する情報を入力することができる。タイムラインチャート表示装置220は、対象とするデータを選択するユーザ入力を受け付ける。対象とするデータは、例えば、露光中の使用パルスやウエハ毎の平均E95などであってよい。
次いでステップS354において、タイムラインチャート表示装置220は対象とする期間やデータの集計条件を設定する。集計条件は予めプログラム等によって設定されていてもよいし、ユーザが入力装置206を操作することにより、適宜に設定されてもよい。タイムラインチャート表示装置220は、期間や集計条件を指定するユーザ入力を受け付ける。
ステップS356において、タイムラインチャート表示装置220は選択条件に合致したチャートを表示部215に表示する。タイムラインチャート表示装置220のプロセッサは表示部215にチャートを表示させる表示制御を行う。
ステップS356の後、タイムラインチャート表示装置220は図25のフローチャーを終了し、図23のメインフローに復帰する。
3.3 タイムラインチャートの表示例
図26は、タイムラインチャートの表示例を示す。図26に示すタイムラインチャートは本開示における「タイムライン形式のチャート」の一例である。図26における横軸と縦軸は、図13と同様である。実施形態2に係るタイムラインチャート表示装置220によれば、図26のように、タイムラインチャート上に「ウエハ露光時であるか否か」を明示的に表示する情報が表示される。ここでは、各ウエハの露光開始時刻と露光終了時刻とによって区分けされる露光時の期間(ウエハ露光期間)がハイライト表示され、さらに、ハイライト表示された露光時の期間に対応するエリアに、露光対象のウエハを特定するウエハIDの情報が文字情報として重ねて表示される。
なお、図26には示さないが、ハイライト表示されたエリアに、さらに、指定されたパラメータに関するデータをウエハ状に描いて画像化したマップ画像などを追加表示させてもよい。
また、非露光時の期間に対応するエリアに対して、ウエハ露光期間のハイライト表示と区別される別の表示色によるハイライト表示、すなわち色分け表示を行ってもよい。
3.4 作用・効果
実施形態2に係るタイムラインチャート表示装置220によれば、タイムラインチャートの表示において各ウエハの露光時の期間をハイライト表示し、かつ、この表示に重ねて、ウエハIDの情報を表示することにより、パラメータの変化がどのウエハの生産時の変化であるかを容易に確認することができる。また、露光時のパラメータの変化と、露光時以外(非露光時)のパラメータの変化とを容易に区別することができる。これにより、露光時以外のパラメータの変化から、露光時以外の調整中のパラメータを確認することができる。
4.実施形態3
4.1 構成
実施形態3に係るチャート表示装置のハードウェア構成は、実施形態1と同様である。
4.2 動作
実施形態3に係るチャート表示装置は、収集したデータを用いて露光時毎、及び非露光時毎のそれぞれのデータ収集を行う。チャート表示装置は、露光時毎、及び非露光時毎に集計したデータのチャートを生成する。
図20を用いて説明したとおり、レーザ装置1及び露光装置4等の装置から得られた各パラメータのデータのレコードには、露光/非露光の分類を示す属性情報としての露光/非露光情報が付加されているため、露光情報が付加されている露光時のデータと、非露光情報が付加されている非露光時のデータとを、それぞれ別々に集計したチャートを容易に生成することができる。
図27は、露光時のパルス数と非露光時のパルス数とをそれぞれ別々に集計して得られるデイラインチャートの例を示す。横軸は日付を表し、縦軸は1日当たりのパルス数を表す。単位はメガパルス(Mpls)である。実施形態3に係るチャート表示装置によれば、図27に示すように、露光時のパルス数と、非露光時のパルス数とを分けて分析することができ、その分析結果を表示部215に表示させることができる。図27に示すデイラインチャートは本開示における「デイライン形式のチャート」の一例である。

4.3 作用・効果
実施形態3に係るチャート表示装置によれば、露光時のデータを集計することでウエハ生産に使用した際のパラメータのみを収集することができる。これにより、ウエハ生産へのパラメータの影響度合いを正確に把握することができる。また、非露光時のデータはウエハ生産時のレシピに依存しないものであるため、非露光時のデータのみを分析することにより、レーザ装置1の経時劣化などを正確に把握するのに役立つ。
5.実施形態4
5.1 構成
実施形態4に係るチャート表示装置のハードウェア構成は、実施形態1と同様である。
5.2 動作
実施形態4に係るチャート表示装置は、収集したデータを用いて露光時毎、及び非露光時毎のそれぞれのデータ集計を行う。チャート表示装置は、露光時毎、及び非露光時毎に集計したチャートを生成する。
図28は、露光時のパルス数と非露光時のパルス数とをそれぞれ別々に集計して得られるデイラインチャートの他の例を示す。横軸は日付を表し、縦軸は累積パルス数を表す。実施形態4に係るチャート表示装置によれば、図28に示すように、露光時の累積パルス数と、非露光時の累積パルス数と、露光時及び非露光時の全体の累積パルス数とをそれぞれグラフ化して表示部215に同時表示させることができる。図28に示すデイラインチャートは本開示における「デイライン形式のチャート」の一例である。
5.3 作用・効果
実施形態4に係るチャート表示装置によれば、生産に使ったパルスと、生産以外の調整などに使ったパルスの累積パルス数の推移を正確に把握することができる。
6.実施形態5
6.1 構成
実施形態5に係るタイムラインチャート表示装置250のハードウェア構成は、実施形態1に係るチャート表示装置200と同様であってよい。
図29は、実施形態5に係るタイムラインチャート表示装置250の機能を概略的に示すブロック図である。図14との相違点を説明する。
タイムラインチャート表示装置250は、チャート生成部212に代えて、チャート生成部212Cを備える。チャート生成部212Cは、チャート生成部212と同様の処理機能を備える。さらに、チャート生成部212Cは、各種データと露光/非露光情報とを統合したタイムラインチャートを生成する。チャート生成部212Cは、さらに、他のパラメータによるウエハマップ化チャートを追加表示させるための表示用チャートを生成する。チャート生成部212Cは複数種のチャートを生成してもよい。チャート生成部212Cは、非露光時における調整発振から得られたデータのみを用いて非露光時におけるパラメータの様子を示すチャートを生成し得る。
6.2 動作
図30は、タイムラインチャート表示装置250のメインフローの一例を示すフローチャートである。図23のフローチャートとの相違点を説明する。図30のフローチャートは、図23のステップS306とステップS308の間に、ステップS307を含む。
ステップS307において、タイムラインチャート表示装置250は各データによるウエハマップ化チャートを生成する。ウエハマップ化チャートは、図8のステップS203で説明した「データをウエハ状」に描いた画像又は図12のステップS205で説明した処理画像の形式によるチャートを指す。
また、タイムラインチャート表示装置250は、収集したデータ群の中から非露光時における調整発振から得られたデータのみを抽出し、調整発振時のデータのみを用いてチャートを生成することができる。
タイムラインチャート表示装置250は、生成したチャートをディスプレイ208に表示させる(ステップS308)。
6.3 タイムラインチャート及びウエハマップ化チャートの表示例
図31は、実施形態5に係るタイムラインチャート表示装置250によって表示されるチャートの表示例である。ディスプレイ208には、図31に示すように、タイムラインチャートとウエハマップ化チャートが一緒に(同時に)表示される。図31のタイムラインチャートは、図26と同様に、ウエハの露光期間と非露光期間とを明示的に差別化表示するように露光期間のエリアがハイライト表示され、該当するウエハIDの情報が付されている。また、図31の表示例では、非露光時のみのデータを基に生成されたテストショット(非露光時)に関するデータのチャートも一緒に表示されている。テストショットは「調整発振」及び「慣らし運転」の概念を含む。タイムラインチャートにおける非露光期間のエリアには「テストショット」が実施された非露光期間であることを示す文字情報が重ねて表示される。
タイムラインで表されるデータは、ウエハマップ状にも表示することができる。ウエハ毎に露光開始後の同一時間のデータを示せるようにすることで、タイムラインでのデータの変化と、ウエハマップ状での変化を同時に確認することができる。
また、図31のようなチャート表示から、特定のウエハマップ化チャートを選択することにより、その選択に係るウエハマップ化チャートを表示画面の最前面に大きく表示させることもできる。ユーザは入力装置206から所望のチャートを選択する操作を行うことが可能である。
ウエハマップ化チャートに限らず、ユーザはテストショットのチャートを選択することもできる。これにより、テストショットから得られたデータのみを抽出したチャートを生成することもできる。例えば、図31のようなチャート表示の画面においてユーザが非露光時の期間である「テストショット」の領域を選択するクリック操作又はタッチ操作を行うと、テストショットのデータを基に生成されたチャートが表示部215の画面に表示される。
6.4 非露光時のデータを用いて生成されるチャートの表示例
図32は、非露光時のみのデータから生成されるチャートの表示例である。横軸は日付(日数)を表し、縦軸はチャンバガス圧とE95とを示す。図32の上側に示すグラフは、非露光時におけるチャンバガス圧の代表値の推移を示す。代表値は、例えば、1日当たりの平均値であってよい。図32の下側のグラフは非露光時におけるE95の代表値の推移を示す。タイムラインチャート表示装置250によれば、図32に示すように、非露光時のみのデータを長いスパンで抽出してチャート表示させることができる。
図33は、非露光時と露光時を合わせたデータのチャートと、非露光時のみのデータのチャートとを同時に表示させた表示例である。図33は、図32に示すチャート表示に、「非露光時+露光時」のデータのチャートを加えたものとなっている。
タイムラインチャート表示装置250によれば、図33のように「非露光時+露光時」のデータと、非露光時のみのデータとを混在させ、長いスパンで抽出してチャート表示させることもできる。
6.5 作用・効果
実施形態5に係るタイムラインチャート表示装置250によれば、図31に示すように、露光時の期間と非露光時の期間とを明確に区別して理解しやすいチャートを表示させることができる。
また、タイムラインチャート表示装置250によれば、図32に示すように、非露光時のみのデータを抽出してチャートを表示することで、ウエハの生産条件には依存しない、同じ条件下でレーザ装置1の状態を把握することができるため、寿命の予測に役立つデータを得ることができる。
一方、図33に示すように、露光時と非露光時のデータを混在させた場合にはデータのばらつきを把握することができる。
7.非露光時のレーザ発振について
非露光時のレーザ発振には、露光装置4のための調整発振の他に、レーザ装置1のための慣らし運転や各種のテスト発振などがあり得る。調整発振は、露光装置4のモデル(機種)によって複数のパターンが定められており、複数のパターンで発振が行われる。したがって、モデル毎の発振パターンのデータを基に、パターン毎に調整発振の属性を細かく分類してパターン毎に属性情報を関連付けてもよい。調整発振の際には、レーザ装置1の図示しないシャッタを開けた状態でレーザ発振が行わる。
慣らし運転には、例えば、レーザ装置1の性能を出すために行われるパッシベーション運転やガス交換時の慣らし運転などがあり得る。慣らし運転の条件は、レーザ装置1のモデルによって予め定められていてもよいし、適宜指定されてもよい。なお、慣らし運転は、レーザ装置1のシャッタを閉じた状態でレーザ発振が行われる。
非露光時のデータに対して、慣らし運転の種類やテスト発振の種類に応じた属性情報を関連付けてもよい。
8.その他
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、修飾語「1つの」は、「少なくとも1つ」又は「1又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「A、B及びCの少なくとも1つ」という用語は、「A」「B」「C」「A+B」「A+C」「B+C」又は「A+B+C」と解釈されるべきである。さらに、それらと「A」「B」「C」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (30)

  1. プロセッサと記憶装置とを備える情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    パルス光を生成する光源装置と、前記光源装置からバースト運転によって出力された前記パルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置との各装置から提供されるパラメータ毎のデータと、前記データに関連付けされた時刻データとを取得し、
    取得した前記データ及び前記時刻データに基づき、同じ時刻データに関連付けされた前記データのレコードごとに、前記パルス光が前記ウエハに照射された露光時のデータであるか、前記露光時以外の非露光時における調整発振時のデータであるかを区別する分類を行い、前記分類に応じた属性を示す属性情報を前記レコードのそれぞれに関連付けし、
    前記属性情報が関連付けされた前記データと前記時刻データとを前記記憶装置に記憶させ、
    前記記憶装置から読み出したデータを用いて、前記露光時のデータの第1のチャートと、第1のバースト運転による第1の調整発振時のデータと第2のバースト運転による第2の調整発振時のデータとを合わせた第2のチャートと、を生成する、
    情報処理装置。
  2. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記第1のチャートはタイムライン形式のチャートであり、前記第2のチャートは前記第1のチャートよりもスパンの長いデイライン形式のチャートである、
    情報処理装置。
  3. 請求項2に記載の情報処理装置であって、
    前記第1のチャートと前記第2のチャートは前記パラメータのうち、同じパラメータを含む、
    情報処理装置。
  4. 請求項3に記載の情報処理装置であって、
    前記同じパラメータは、前記光源装置が備えるレーザチャンバ内のガス圧又はパルスレーザ光のスペクトル中の95%のエネルギが集中しているスペクトル幅である、
    情報処理装置。
  5. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    さらに、ディスプレイを備え、
    前記プロセッサは、前記チャートを前記ディスプレイに表示させる、
    情報処理装置。
  6. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、前記時刻データに基づき、前記レコードが時系列に並べられたテーブルを生成する、
    情報処理装置。
  7. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、前記時刻データに基づいて複数のパラメータに関するデータをまとめた前記レコードを生成する、
    情報処理装置。
  8. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記属性情報は、前記露光時のデータであることを示す露光情報と、前記非露光時のデータであることを示す非露光情報と、を含み、
    前記プロセッサは、前記レコードごとに前記露光情報又は前記非露光情報を関連付ける、
    情報処理装置。
  9. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記露光装置から提供されるデータは、露光対象の前記ウエハを特定するウエハ識別情報、前記ウエハ内のスキャン領域の位置を特定するスキャン番号、ウエハ毎の露光開始時刻及び露光終了時刻、並びに露光条件に関するデータを含み、
    前記プロセッサは、
    前記ウエハ識別情報としてのウエハ番号、及び前記スキャン番号のうち少なくとも1つのデータを、前記露光情報として用いる、
    情報処理装置。
  10. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記非露光情報は、前記調整発振時のデータであることを示す情報を含む、
    情報処理装置。
  11. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記タイムライン形式のチャートは、前記露光時の期間であるか、前記非露光時の期間であるかを区別して示すハイライト表示を含む、
    情報処理装置。
  12. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記タイムライン形式のチャートにおける前記露光時の期間に対応するエリアに、露光対象の前記ウエハを特定するウエハ識別情報を重ねて表示させる、
    情報処理装置。
  13. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、露光対象の前記ウエハごとに、前記露光時のデータを用いてウエハ状のマップ化画像を生成し、
    前記タイムライン形式のチャートの前記露光時の期間に対応するエリアに、前記マップ化画像を重ねて表示させる、
    情報処理装置。
  14. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、前記タイムライン形式のチャートの前記非露光時の期間に対応するエリアに、前記非露光時であることを示す文字情報を重ねて表示させる、
    情報処理装置。
  15. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、前記調整発振時のデータ及び前記露光時のデータのうち、前記調整発振時のデータのみを用いて、非露光時のパラメータに関するチャートを生成し、
    前記タイムライン形式のチャートの前記非露光時の期間に対応するエリアに、前記非露光時のパラメータに関するチャートを重ねて表示させる、
    情報処理装置。
  16. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記デイライン形式のチャートは、パルス数の推移を示すチャートである、
    情報処理装置。
  17. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記デイライン形式のチャートは、前記露光時のパルス数の推移と、前記非露光時のパルス数の推移とを区別して表示するチャートである、
    情報処理装置。
  18. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    前記デイライン形式のチャートは、累積パルス数の推移を示すチャートである、
    情報処理装置。
  19. 請求項に記載の情報処理装置であって、
    さらに、ディスプレイと、
    入力装置と、を備え、
    前記プロセッサは、
    ディスプレイに表示させるチャートの種類を指定する情報の入力を受け付け、
    前記入力装置から入力された情報に従い、指定された種類のチャートを前記ディスプレイに表示させる、
    情報処理装置。
  20. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記プロセッサは、
    さらに、前記露光時以外の非露光時における慣らし運転時のデータであるか、も区別する分類を行い、前記分類に応じた属性を示す属性情報を前記レコードのそれぞれに関連付けし、
    前記記憶装置から読み出したデータを用いて、前記露光時のデータの前記第1のチャートと、前記第1のバースト運転による前記第1の調整発振時のデータと前記第2のバースト運転による前記第2の調整発振時のデータと前記慣らし運転時のデータとを合わせた前記第2のチャートを生成する、
    情報処理装置。
  21. プロセッサによって実行される情報処理方法であって、
    前記プロセッサが、
    パルス光を生成する光源装置と、前記光源装置からバースト運転によって出力された前記パルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置との各装置から提供されるパラメータ毎のデータと、前記データに関連付けされた時刻データとを取得することと、
    取得した前記データ及び前記時刻データに基づき、同じ時刻データに関連付けされた前記データのレコードごとに、前記パルス光が前記ウエハに照射された露光時のデータであるか、前記露光時以外の非露光時における調整発振時のデータであるかを区別する分類を行い、前記分類に応じた属性を示す属性情報を前記レコードのそれぞれに関連付けることと、
    前記属性情報が関連付けされた前記データと前記時刻データとを記憶装置に記憶させることと、
    前記記憶装置から読み出したデータを用いて、前記露光時のデータの第1のチャートと、第1のバースト運転による第1の調整発振時のデータと第2のバースト運転による第2の調整発振時のデータとを合わせた第2のチャートと、を生成することと、
    を含む情報処理方法。
  22. 請求項21に記載の情報処理方法であって、
    前記第1のチャートはタイムライン形式のチャートであり、前記第2のチャートは前記第1のチャートよりもスパンの長いデイライン形式のチャートである、
    情報処理方法。
  23. 請求項22に記載の情報処理方法であって、
    前記第1のチャートと前記第2のチャートは前記パラメータのうち、同じパラメータを含む、
    情報処理方法。
  24. 請求項23に記載の情報処理方法であって、
    前記同じパラメータは、前記光源装置が備えるレーザチャンバ内のガス圧又はパルスレーザ光のスペクトル中の95%のエネルギが集中しているスペクトル幅である、
    情報処理方法。
  25. 請求項21に記載の情報処理方法であって、
    前記プロセッサが、さらに、前記露光時以外の非露光時における慣らし運転時のデータであるか、も区別する分類を行い、前記分類に応じた属性を示す属性情報を前記レコードのそれぞれに関連付けし、
    前記記憶装置から読み出したデータを用いて、前記露光時のデータの第1のチャートと、第1のバースト運転による第1の調整発振時のデータと第2のバースト運転による第2の調整発振時のデータと前記慣らし運転時のデータとを合わせた第2のチャートと、を生成する、
    情報処理方法。
  26. パルス光を生成する光源装置と、
    前記光源装置から出力された前記パルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置と、
    情報処理装置と、を備える半導体製造システムであって、
    前記情報処理装置は、
    プロセッサと、
    記憶装置と、を備え、
    前記プロセッサは、
    パルス光を生成する光源装置と、前記光源装置からバースト運転によって出力された前記パルス光によってウエハに対して露光を行う露光装置との各装置から提供されるパラメータ毎のデータと、前記データに関連付けされた時刻データとを取得し、
    取得した前記データ及び前記時刻データに基づき、同じ時刻データに関連付けされた前記データのレコードごとに、前記パルス光が前記ウエハに照射された露光時のデータであるか、前記露光時以外の非露光時における調整発振時のデータであるかを区別する分類を行い、前記分類に応じた属性を示す属性情報を前記レコードのそれぞれに関連付けし、
    前記属性情報が関連付けされた前記データと前記時刻データとを前記記憶装置に記憶させ、
    前記記憶装置から読み出したデータを用いて、前記露光時のデータの第1のチャートと、第1のバースト運転による第1の調整発振時のデータと第2のバースト運転による第2の調整発振時のデータとを合わせた第2のチャートと、を生成する、
    半導体製造システム。
  27. 請求項26に記載の半導体製造システムであって、
    前記第1のチャートはタイムライン形式のチャートであり、前記第2のチャートは前記第1のチャートよりもスパンの長いデイライン形式のチャートである、
    半導体製造システム。
  28. 請求項27に記載の半導体製造システムであって、
    前記第1のチャートと前記第2のチャートは前記パラメータのうち、同じパラメータを含む、
    半導体製造システム。
  29. 請求項28に記載の半導体製造システムであって、
    前記同じパラメータは、前記光源装置が備えるレーザチャンバ内のガス圧又はパルスレーザ光のスペクトル中の95%のエネルギが集中しているスペクトル幅である、
    半導体製造システム。
  30. 請求項26に記載の半導体製造システムであって、
    前記プロセッサは、
    さらに、前記露光時以外の非露光時における慣らし運転時のデータであるか、も区別する分類を行い、前記分類に応じた属性を示す属性情報を前記レコードのそれぞれに関連付けし、
    前記記憶装置から読み出したデータを用いて、前記露光時のデータの前記第1のチャートと、前記第1のバースト運転による前記第1の調整発振時のデータと前記第2のバースト運転による前記第2の調整発振時のデータと前記慣らし運転時のデータとを合わせた第2のチャートと、を生成する、
    半導体製造システム。
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