(57)【要約】【課題】貼付箇所の制限が少ない半導体ウエハや露光装置のマスクの識別手段、およびこれらを識別しうる露光装置および半導体検査装置を提供する。【解決手段】本発明のウエハ（１）およびマスク（６）に無線式非接触識別タグ（５、１１）を設け、また露光装置（２０）等に無線式非接触識別タグの読み取り手段（３３、３４）、前記タグに記録されている識別情報とタグが貼付されているウエハ等の制御パラメータなどの属性を関連付けて記憶する記憶手段（２１、２２）、前記読み取り手段により読み取ったタグの識別情報と記憶されている識別情報を照合する照合手段（２３、２４）を設ける。【選択図】      図２
2004157765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ表面の素子を形成しない領域に無線式非接触識別タグを備えることを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項２】
前記素子を形成しない領域が前記半導体ウエハの側面である請求項１の半導体ウエハ。
【請求項３】
露光装置に使用するマスクであって、マスク表面の非露光領域に無線式非接触識別タグを備えることを特徴とするマスク。
【請求項４】
複数の半導体ウエハを格納するウエハキャリアにおいて、無線式非接触識別タグを備えることを特徴とするウエハキャリア。
【請求項５】
露光装置に使用する複数のマスクを格納するマスクキャリアにおいて、無線式非接触識別タグを備えることを特徴とするマスクキャリア。
【請求項６】
半導体ウエハに設けられた無線式非接触識別タグの読み取り手段と、
複数の無線式非接触識別タグの識別情報および該識別情報に対応して半導体ウエハの属性を記憶するウエハ記憶手段、および
前記読み取り手段により読み取られた識別情報と前記記憶された識別情報とを照合するウエハ照合手段を備えることを特徴とする半導体ウエハの露光装置。
【請求項７】
マスクに設けられた無線式非接触識別タグの読み取り手段と、
複数の無線式非接触識別タグの識別情報および該識別情報に対応してマスクの属性を記憶するマスク記憶手段、および
前記読み取り手段により読み取られた識別情報と前記記憶された識別情報とを照合するマスク照合手段を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項８】
半導体ウエハに設けられた無線式非接触識別タグの読み取り手段と、
複数の無線式非接触識別タグの識別情報および該識別情報に対応して半導体ウエハの属性を記憶するウエハ記憶手段、および
前記読み取り手段により読み取られた識別情報と前記記憶された識別情報とを照合するウエハ照合手段を備えることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項９】
ウエハキャリアに設けられた無線式非接触識別タグの読み取り手段と、
複数の無線式非接触識別タグの識別情報および該識別情報に対応して前記キャリアに格納される半導体ウエハの属性を記憶するウエハ記憶手段、および
前記読み取り手段により読み取られた識別情報と前記記憶された識別情報とを照合するキャリア照合手段を備えることを特徴とする半導体ウエハの露光装置。
【請求項１０】
マスクキャリアに設けられた無線式非接触識別タグの読み取り手段と、
複数の無線式非接触識別タグの識別情報および該識別情報に対応して前記キャリアに格納されるマスクの属性を記憶するマスク記憶手段、および
前記読み取り手段により読み取られた識別情報と前記記憶された識別情報とを照合するキャリア照合手段を備えることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線式非接触識別タグを付したウエハおよび半導体露光装置に使用するマスク、ならびに半導体露光装置および半導体検査装置に設けられて前記無線式非接触識別タグを読み取り、前記のウエハやマスクの各個体を識別する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体製造工程において個々のウエハやマスクを自動的に識別して、その識別結果をウエハの露光工程や検査工程の自動化に利用している。その中には、読み取り可能なバーコードが書き込まれたウエハがある（例えば特許文献１）。また、他の例ではウエハキャリアにバーコードを取り付け、これをプローバに設置した読み取り装置で読み込むことにより、プローバを制御するホスト上のデータと、キャリアに収納した製品を一致させるものがある（例えば特許文献２）。また、マスクにバーコードを付して、該バーコードにそのマスクを使用する製品名、工程名などを登録するものがある（例えば特許文献３）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２３５６９３号公報（段落番号〔０００４〕−段落番号〔０００５〕、第４図）
【特許文献２】
特開平５−２５１５４７号公報（段落番号〔０００６〕−段落番号〔０００７〕、第２図）
【特許文献３】
特開平５−３１３３５０号公報（段落番号〔０００８〕−段落番号〔０００９〕、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしバーコードは、読み取りに適した場所にバーコードを構成するために必要な面積を確保しなければならない。特にウエハやマスクに貼付する場合には、チップ生成領域以外でバーコードを読み取り易い位置に、読み取れる大きさのバーコードパターンを書き込むまたは貼付する余白を用意しなければならず、非常に大きな制約を課せされるという問題がある。またウエハは何度もマスキングやエッチングに曝されるため、表面に貼付されたバーコードが汚れやすく、読み取りが困難になるという問題がある。
【０００５】
さらにバーコード読み取り装置は、読み取るバーコードとの間に遮蔽物がない状態で読み取る必要がある。このため、読み取り装置の設置個所が制限されるといった問題がある。またバーコードを付したウエハ、マスクまたはこれらのキャリアを読み取り位置に、所定時間のあいだ固定、または所定の読み取り速度で通過させなければならないため、半導体製造装置のスループットに影響を与えるといった問題がある。
【０００６】
また、バーコードは所定の読み取り位置にない場合に読み取ることができない。したがって例えばウエハが所定の供給位置などにセッティングされていない場合や、２枚重なった状態でセッティングされてしまった場合は識別できないといった問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、貼付箇所が制約されない識別手段を設けたウエハ、マスクならびに前記識別手段を設けたウエハ等を識別する識別手段を設けた露光装置および半導体検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のウエハおよびマスクは無線式非接触識別タグを備える。また本発明の露光装置および半導体検査装置は無線式非接触識別タグの読み取り手段、前記タグに記録されている識別情報と、タグが貼付されているウエハやマスクを露光または検査するための制御パラメータ、製品名、工程および検査結果などの属性を、前記識別情報と関連付けて記憶する記憶手段、前記読み取り手段により読み取ったタグの識別情報と、記憶されている識別情報を照合する照合手段を設けた。
【０００９】
また本発明のウエハキャリアおよびマスクキャリアは無線式非接触識別タグを備える。また本発明の露光装置および半導体検査装置は無線式非接触識別タグの読み取り手段、前記タグに記録されている識別情報と、タグが貼付されているウエハキャリアやマスクキャリアに格納された複数のウエハまたはキャリアを露光または検査するための制御パラメータ、製品名、工程および検査結果などの属性を、前記識別情報と関連付けて記憶する記憶手段、前記読み取り手段により読み取ったタグの識別情報と、記憶されている識別情報を照合する照合手段を設けた。
【００１０】
これにより、露光装置および半導体検査装置は、これから処理を行おうとしているとウエハまたはマスクを識別して、その属性情報を取得することが可能となり、かかる属性情報に含まれる制御パラメータを使用して露光装置の設定を自動化する、あるいは半導体検査装置の検査結果を識別情報と関連付けて記憶し、のちに検査結果を利用する際の入力作業を自動化する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は無線式非接触識別タグを備えた本発明によるウエハを説明する図である。ウエハ１は、半導体チップ・パターンなどの素子を形成するおもて面２、裏面３および側面４を有し、おもて面２は素子を形成する部分２（ａ）および素子を形成しない部分２（ｂ）に分けられる。本発明によるウエハ１は、このようなウエハを形成する面においての素子を形成しない領域であるおもて面の部分２（ｂ）、裏面３または側面４のいずれかに、それぞれ無線式非接触識別タグ５、５’または５”を貼付される。
【００１２】
無線式非接触識別タグ５、５’または５”は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムで利用されるパッシブ型の無線式非接触識別タグであり、読み取り装置であるリーダから送信する質問電波を受信して、内部で電力に変換し識別番号などの識別情報を応答電波として発信するものである。これは従来のバーコード読み取り方式と異なり、質問電波および応答電波の到達範囲内にあれば、電波の伝搬経路上に非金属の遮蔽物があっても識別情報を読み取ることができるものである。このため通常ウエハチャックなどに接して外観からは見ることができないウエハ１の裏面３などに貼付しても読み取ることができ、またバーコード読み取り方式に比べてリーダの設置位置の自由度が非常に高い。
【００１３】
特に無線式非接触識別タグ５”を側面４に貼付することにより、タグ５”の貼付によるおもて面２上の素子形成部分２（ａ）の位置への影響は全くなくなる。最近の非接触ＩＣチップを使用した無線式非接触識別タグでは０．４ｍｍ角のものが実用化されており、通常の厚み０．５ｍｍから０．７ｍｍのウエハ側面に無線式非接触識別タグを貼付することは十分可能である。また、前記のように無線式非接触識別タグはバーコードと比べて非常に小さいために、ウエハおもて面２に貼付しても、素子形成部分２（ａ）による貼付場所の制約は少ない。
【００１４】
図１（ｂ）は、無線式非接触識別タグを備えた本発明によるマスクを説明する図である。マスク６は、マスク６を格納するマスクキャリアの仕切り板８上にマスク留め具７によって固定されている。マスク６はウエハに転写するパターンが描かれている露光領域９およびそれ以外の非露光領域１０を有している。本発明によるマスク６は、非露光領域１０に無線式非接触識別タグ１１が貼付される。
【００１５】
図１（ｃ）は、無線式非接触識別タグを備えた本発明によるウエハキャリアを説明する図であり、ウエハキャリア１２には無線式非接触識別タグ１３が貼付される。また、同様に図１（ｄ）は、無線式非接触識別タグを備えた本発明によるマスクキャリアを説明する図であり、マスクキャリア１４には無線式非接触識別タグ１５が貼付される。
【００１６】
図２は、無線式非接触識別タグ読み取り装置を備えた、本発明による電子線露光装置の概略構成図である。電子線露光装置２０は、真空チャンバ部３０、ウエハローダ部４０、マスクローダ部５０および電子鏡筒部６０からなる。真空チャンバ部３０は、無線式非接触識別タグを有する本発明によるウエハ１を保持して移動する移動ステージ３１、無線式非接触識別タグを有する本発明によるマスク６を保持するマスクステージ３２、ウエハ１に貼付された無線式非接触識別タグ５を読み取るリーダ３３およびマスク６に貼付された無線式非接触識別タグ１１を読み取るリーダ３４を備える。
【００１７】
ウエハローダ部４０は、複数のウエハを格納するウエハキャリア４１、ウエハキャリア４１に格納された各ウエハを移動ステージ３１上に搬送する搬送アーム４２、処理対象となるウエハを搬送アーム４２の搬送開始位置に移動するキャリア昇降手段４３を備える。
【００１８】
マスクローダ部５０は、複数のウエハを格納するウエハキャリア５１、ウエハキャリア５１に格納された各マスクをマスクステージ３２上に搬送する搬送アーム５２、処理対象となるウエハを搬送アーム５２の搬送開始位置に移動するキャリア昇降手段４３を備える。
【００１９】
電子鏡筒部６０は、従来の電子線露光装置と同様に内部に電子ビーム源６１や偏光器６２等を備える。
【００２０】
また、電子線露光装置２０は各無線式非接触識別タグ５が記憶する識別情報およびそれぞれの無線式非接触識別タグ５が貼付されるウエハ１の属性情報（製品名、工程、ウエハ１のためのレシピなどの電子露光装置２０の制御パラメータ等）を前記識別情報と対応付けて記憶するウエハ記憶部２１、各無線式非接触識別タグ１１が記憶する識別情報およびそれぞれの無線式非接触識別タグ１１が貼付されるマスク６の属性情報（製品名、工程、マスク６のための電子露光装置２０の制御パラメータ等）を対応付けて記憶するマスク記憶部２２、ウエハ記憶部２１に記憶されている識別情報とリーダ３３により読み取った識別情報を照合するウエハ照合部２３、マスク記憶部２２に記憶されている識別情報とリーダ３４により読み取った識別情報を照合するマスク照合部２４および制御部２５を備える。
【００２１】
図３に電子線露光装置２０の動作フローチャートを示す。リーダ３３は搬送経路または移動ステージ３１上にあるウエハ１に貼付された無線式非接触識別タグ５の識別情報を読み取る（Ｓ７１）。制御部２５は読み取った識別情報とウエハ記憶部２１に記憶されている識別情報とをウエハ照合部２３により照合し、読み取った識別情報に対応するウエハ属性情報をウエハ記憶部２１から抽出する（Ｓ７２）。同様にリーダ３４は、搬送経路またはマスクステージ３２上にあるマスク６に貼付された無線式非接触識別タグ１１の識別情報を読み取る（Ｓ７３）。制御部２５は読み取った識別情報とマスク記憶部２２に記憶されている識別情報とをマスク照合部２４により照合し、読み取った識別情報に対応するマスク属性情報をマスク記憶部２２から抽出する（Ｓ７４）。
【００２２】
制御部２５は、読み出されたウエハおよびマスクの製品名、工程を比較（Ｓ７５）して、両者が異なる場合には、操作者に警報を発して半導体露光装置を停止する（Ｓ７６）。ウエハおよびマスクの製品名、工程が一致する場合には、それぞれ読み出された制御パラメータにより電子線露光装置２０を制御する（Ｓ７７）。
【００２３】
好適には、ウエハ１上の無線式非接触識別タグ５、１１およびリーダ３３、３４は複数の識別タグを同時読み取り可能なアンチ・コリジョン機能を有するものを使用する。これにより搬送アーム４２が誤ってウエハ１を２枚重ねた状態で移動ステージ３１上に搬送する等の事態が発生しても、これを検知して、制御部２５が操作者に警報を行う、半導体露光装置を停止する、またはウエハ１やマスク６を再搬送する等の復旧処理を自動で行うことが可能になる。
【００２４】
また、ウエハローダ部４０およびマスクローダ部５０は、キャリアに格納されている他のウエハやマスクに貼付されている無線式非接触識別タグが、リーダ３３またはリーダ３４からの質問電波に反応して応答電波を発信しないように、図２に示すように電波の遮蔽手段４４または５４を備えることが好ましい。および／または移動ステージ３１上もしくはマスクステージ３２上、または搬送経路上にあるウエハまたはマスクの無線式非接触識別タグのみに質問電波を発信できるように、リーダ３３、３４は電波の送信方向に指向性を持たせるのが望ましい。例として図４のようにリーダのアンテナ３５部分にホーン型のカバー３６を設ける。
【００２５】
無線式非接触識別タグ５、１１に記憶されている識別情報には、その識別情報がウエハ用のものなのかマスク用のものなのかを区別する情報を含むことが好ましい。これにより、真空チャンバ内に同時に存在するウエハとマスクに貼付されている無線式非接触識別タグから同時に応答電波が返信された場合に、ウエハ照合部２３およびマスク照合部２４は、ウエハ記憶部２１およびマスク記憶部２２に登録されている識別情報を検索しなくとも、同時に返信されてきた２つの識別情報のうち必要な識別情報を選別することができる。
【００２６】
図５に無線式非接触識別タグ読み取り装置を備えた、本発明による他の電子線露光装置の概略構成図である。図５に示した電子線露光装置６３は、図２の電子線露光装置２０において、ウエハに貼付された無線式非接触識別タグを読み取るリーダ３３およびマスクに貼付された無線式非接触識別タグを読み取るリーダ３４の代わりに、ウエハキャリア１２に貼付された無線式非接触識別タグ１３を読み取るリーダ６４およびマスクキャリア１４に貼付された無線式非接触識別タグ１５を読み取るリーダ６５を備える。
【００２７】
さらに、電子線露光装置６３は各無線式非接触識別タグ１３が記憶する識別情報およびそれぞれのタグ１３が貼付されるウエハキャリア１２に格納されるウエハの属性情報（製品名、工程、ウエハ１’のためのレシピなどの電子露光装置６３の制御パラメータ等）を前記識別情報と対応付けて記憶するウエハ記憶部２１’、各無線式非接触識別タグ１５が記憶する識別情報およびそれぞれのタグ１５が貼付されるマスクキャリア１４に格納されるマスクの属性情報（製品名、工程、マスク６’のための電子露光装置６３の制御パラメータ等）を対応付けて記憶するマスク記憶部２２’、ウエハ記憶部２１’に記憶されている識別情報とリーダ６４により読み取った識別情報を照合するウエハキャリア照合部６６、マスク記憶部２２’に記憶されている識別情報とリーダ６７により読み取った識別情報を照合するマスクキャリア照合部６７および制御部２５’を備える。
【００２８】
さらに、電子線露光装置６３の制御部２５’は、電子線露光装置２０の制御部２５がリーダ３３、３４から読み取った識別情報により、ウエハやマスクの属性情報を抽出したのに代えて（図３のＳ７２からＳ７４まで）、リーダ６４から読み取ったウエハキャリアの識別情報およびウエハキャリア内における被搬送ウエハの位置からウエハの属性情報を、およびリーダ６５から読み取ったマスクキャリアの識別情報およびマスクキャリア内における被搬送マスクの位置からマスクの属性情報を抽出する。これにより、現在搬送されているウエハおよびマスクの製品名・工程などの属性を比較し、両者が異なる場合に警報、装置停止等の処理が可能となる。
【００２９】
図６は、無線式非接触識別タグ読み取り装置を備えた、本発明による半導体検査装置の概略構成図である。半導体検査装置８０は、検査プローバ８１およびマーキングプローバ８２を有する。
【００３０】
検査プローバ８１は、無線式非接触識別タグ８３が貼付された検査対象ウエハ８４を保持して移動する移動ステージ８５、ウエハ８４の電気的特性の試験を行うテスタ部８６、無線式非接触識別タグの識別情報を読み取るリーダ８７、複数のウエハを格納するウエハキャリア８８、ウエハキャリア８８に格納された各ウエハを移動ステージ８５上に搬送する搬送アーム８９、検査対象ウエハを搬送アーム８９の搬送開始位置に移動するキャリア昇降手段９０を備える。
【００３１】
マーキングプローバ８２は、無線式非接触識別タグ８３が貼付された検査対象ウエハ８４を保持して移動する移動ステージ９１、ウエハ８４上の不良素子上にマークを付するマーキング部９２、無線式非接触識別タグの識別情報を読み取るリーダ９３、複数のウエハを格納するウエハキャリア８８、ウエハキャリア８８に格納された各ウエハを移動ステージ９１上に搬送する搬送アーム９４、検査対象ウエハを搬送アーム９４の搬送開始位置に移動するキャリア昇降手段９５を備える。
【００３２】
また半導体検査装置８０は、無線式非接触識別タグ８３が記憶する識別情報およびそれぞれの無線式非接触識別タグ８３が貼付されるウエハ８４の検査結果を前記識別情報と対応付けて記憶するウエハ記憶部９６、ウエハ記憶部９６に記憶された識別情報とリーダ８７、９３により読み取った識別情報を照合するウエハ照合部９７かつテスタ部８６、マーキング部９２の制御および移動ステージ８５、９１の位置制御を行う制御部９８を備える。
【００３３】
図７は、半導体検査装置８０の動作フローチャートである。まず検査対象となるウエハを格納したウエハキャリア８８を検査プローバ８１にセットする（Ｓ１１０）。搬送アーム８９がウエハキャリア８８に格納された検査対象ウエハ８４を移動ステージ８５へ搬送する（Ｓ１１１）。リーダ８７は、搬送経路上または移動ステージ８５上にあるウエハ８４に貼付された無線式非接触識別タグ８３の識別情報を読み取り（Ｓ１１２）、ウエハ記憶部９７に記憶する（Ｓ１１３）。制御部９９はテスタ部８６により検査を行う（Ｓ１１４）。その際ウエハ８４上にある全ての素子を検査するために、制御部９９は移動ステージ８５を制御してウエハ８４を走査する（Ｓ１１５）。そして検査結果が不良のチップに対して、前記記憶した識別情報と関連付けて不良チップの位置をウエハ記憶部９６に記憶する（Ｓ１１６）。
【００３４】
キャリア８８に格納された全てのウエハに対する検査が終了したら、ウエハキャリア８８を検査プローバ８１から外してマーキングプローバ８２にセットする（Ｓ１１７）。搬送アーム９４がウエハキャリア８８に格納された検査対象ウエハ８４を移動ステージ９１へ搬送する（Ｓ１１８）。リーダ９３は、搬送経路上または移動ステージ９１上にあるウエハ８４に貼付された無線式非接触識別タグ８３の識別情報を読み取る（Ｓ１１９）。制御部９９は読み取った識別情報とウエハ記憶部９６に記憶されている識別情報とをウエハ照合部９７により照合し、対応する識別情報に対応するチップの不良チップ位置をウエハ記憶部９６から読み出す（Ｓ１２０）。そして、制御部９８は移動ステージ９１およびマーキング部９２を制御して、読み出された不良チップ位置にマークを付する（Ｓ１２１）。
【００３５】
検査プローバ８１およびマーキングプローバ８２は、ウエハキャリア８８に格納している、キャリアに格納されている他のウエハに貼付されている無線式非接触識別タグがリーダ８７、９３からの質問電波に反応して応答電波を発信しないように、図２に示した電子線露光装置２０と同様に電波の遮蔽手段１００または１０１を備えることが好ましい。および／または移動ステージ８５、９１上または搬送経路上にあるウエハまたはマスクの無線式非接触識別タグのみに質問電波を発信できるように、リーダ８７、９３は電波の送信方向に指向性を持たせるのが望ましい。例として図４に図示するリーダと同様にホーン型のカバーを設けることが考え得る。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によるウエハおよびマスクならびにこれらのキャリアは、それぞれに識別情報を付する手段として無線式非接触識別タグを使用したので、ウエハやマスクならびにこれらのキャリア上の貼付箇所が制限されず、またはウエハやマスク上の露光領域に影響を与えることなく識別情報を付することができ、読み取り装置の設置個所の自由度を高めることができる。
【００３７】
さらに、本発明によるウエハおよびマスクは、それぞれに識別情報を付する手段として無線式非接触識別タグを使用したので、外観上の汚れが生じてもリーダの読み取り性能に影響を及ぼさず、よってウエハに施されるレジスト処理やエッチング処理にも耐えることが可能である。
【００３８】
本発明による露光装置および半導体検査装置は、ウエハおよびマスクならびにこれらのキャリアを識別する手段として無線式非接触識別タグを使用したので、スループットに影響を与えることなく識別情報の読み取りを行うことができる。
【００３９】
本発明による露光装置および半導体検査装置は、ウエハおよびマスクを識別する手段として無線式非接触識別タグを使用したので、同時に複数タグの識別情報を読み取ることが可能となり、これにより複数のウエハやマスクが各ステージ上に搬送されてもこれを不具合と検知して、エラー処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるウエハおよびマスクを示す図である。
【図２】本発明による電子線露光装置の概略構成図である。
【図３】図２の電子線露光装置の動作フローチャートである。
【図４】本発明による電子線露光装置に使用する無線式非接触識別タグのリーダを示す図である。
【図５】本発明による他の電子線露光装置の概略構成図である。
【図６】本発明による半導体検査装置の概略構成図である。
【図７】図６の半導体検査装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
１…ウエハ
５、１１、１３、１５、８３…無線式非接触識別タグ
６…マスク
２０…電子線露光装置
３３，３４、８７、９３…リーダ
２１、９６…ウエハ記憶部
２２…マスク記憶部
２３、９７…ウエハ照合部
２４…マスク照合部
８０…半導体検査装置
【図１】
2004157765.tif 000003
【図２】
2004157765.tif 000004
【図３】
2004157765.tif 000005
【図４】
2004157765.tif 000006
【図５】
2004157765.tif 000007
【図６】
2004157765.tif 000008
【図７】
2004157765.tif 000009