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
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Description
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。
1.1 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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
3.1 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。
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。
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。
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。
4.1 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。
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。
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。
5.1 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。
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。
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。
6.1 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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (30)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項8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。 - 請求項8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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 請求項3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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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