(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在処理中のロットに連続して処理すべき次のロットが存在するか否かを判定する判定手段を具備し、該次のロットが存在する旨を前記判定手段が判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後も、ロット処理に必要なレーザのオフ処理を行わず、該次のロットが存在しない旨を前記判定手段が判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後、該レーザのオフ処理を行う、ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記判定手段は、オペレータの操作により、または、通信手段を介して、ロットの処理に必要な情報を伴ってロット処理の予約を受け付けるためのキューを備え、前記キューにおいて次に処理すべきロットの予約が行われたかどうかを監視することによって該判定を行うものである、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記判定手段は、到着したロットが有する情報に基づいて該ロットの処理に必要な情報を伴ってロット処理の予約を登録するためのキューを備え、前記キューにおいて次に処理すべきロットの予約が行われたかどうかを監視することによって該判定を行うものである、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
該次のロットの先頭ウエハの到着に付随して該次のロットの処理に必要な情報を受け取ることができるようになっていて、該現在処理中のロットの最終ウエハに引き続いて該次のロットの先頭ウエハを受け取った場合に、前記判定手段は該次のロットが存在する旨の判定を行うものである、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
現在処理中のロットに連続して処理すべき次のロットが存在するか否かを判定する判定工程を有し、前記判定工程において該次のロットが存在する旨を判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後も、ロット処理に必要なレーザのオフ処理を行わず、前記判定工程において該次のロットが存在しない旨を判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後、該レーザのオフ処理を行う、ことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のロットを連続して処理可能な半導体製造装置およびデバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体露光装置においては、装置に対してロット処理の開始を指示してからウエハの搬入を行い、ウエハがウエハステージに到着し、かつウエハを露光するための回路原板であるレチクルまたはマスクがそのステージ上に到着した時点で露光処理が開始される。あるいは、ジョブキュー（特開平８−１６７５６２号公報参照）により予めロットの処理列が指定されている場合、ジョブキューによるロットの自動開始、またはジョブキューに従ったオペレータによる処理開始の指示により、ロットのウエハ搬入を行い、ウエハがウエハステージに到着すると、露光処理が開始される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような露光装置において、ロット処理が連続する場合、特に１ロットあたりの処理枚数が少ない場合には、ロット間のロット切換え所要時間を極力少なくする必要がある。これは、たとえ連続するロット間において、回路原板であるレチクルやマスクを交換する必要がある場合も同様である。
【０００４】
また、従来の露光装置によれば、前のロットの最終ウエハがウエハステージから排出されてから、次のロットの先頭ウエハがウエハステージに供給されるまでに時間的な隔たりがある。
【０００５】
さらに、ロット処理が連続する場合、各ロット処理に必要な諸資源のオン／オフ処理をロット開始および終了の都度に行うことは、そのオン／オフ処理自体が無駄である。さらに、オン／オフ処理に時間を要する場合は、オン／オフ処理に要する時間はロット切換え時間に上乗せされる。
【０００６】
そこで、本発明は、半導体製造装置およびデバイス製造方法において、連続して処理される前後のロットを切換えるときの時間的損失を減少させることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための第１の発明は、現在処理中のロットに連続して処理すべき次のロットが存在するか否かを判定する判定手段を具備し、該次のロットが存在する旨を前記判定手段が判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後も、ロット処理に必要なレーザのオフ処理を行わず、該次のロットが存在しない旨を前記判定手段が判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後、該レーザのオフ処理を行う、ことを特徴とする半導体製造装置である。
【００１４】
また、第２の発明は、現在処理中のロットに連続して処理すべき次のロットが存在するか否かを判定する判定工程を有し、前記判定工程において該次のロットが存在する旨を判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後も、ロット処理に必要なレーザのオフ処理を行わず、前記判定工程において該次のロットが存在しない旨を判定した場合には、該現在処理中のロットの処理が完了した後、該レーザのオフ処理を行う、ことを特徴とするデバイス製造方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
判定手段が、ロット処理の予約を受け付けるためのキューを備える場合、このキューとして、特開平８−１６７５６２号公報で開示されているようなジョブキューを用いることができる。このジョブキューによって、次に処理すべきロットの存在が明らかになれば、前ロットの処理中であっても、前ロットのエンドウエハに引き続いて、次ロットの先頭ウエハを装置内に引き込み、ウエハステージ直前まで搬入しておくことにより、連続する複数ロットの処理においてウエハステージヘのウエハ供給が継目なく効率的に行われる。
【００１８】
また、特開平８−１６７５６２号公報に開示されているようなジョブキューによらなくても、半導体露光装置がウエハの搬入を常に要求している場合には、ロットの先頭ウエハの到着に付随してそのロットのロット情報を受け取れることを前提として、現在処理中のロットのロットエンドウエハに引き続いて次ロットの先頭ウエハを受け取ったときに、次ロットの存在と次ロットの作業内容が判明する。
【００１９】
また、半導体露光装置内に連続する複数ロット分のウエハが存在する場合、各ロット処理に必要な諸資源のオン／オフ処理をロット開始および終了の都度に行う必要はない。この場合、判定手段により、連続して処理すべき次のロットが処理可能な状態で存在することが判定され、ロットの開始および終了時に必要とされていた資源のオン／オフ処理が行われることはなく、諸資源のオン／オフ処理時間が省かれる。また、特開平８−１６７５６２号公報に開示されているようなジョブキューに処理すべきロット列が蓄えられている状況においては、各ロット処理に必要な諸資源のオン／オフ処理をロット開始および終了の都度に行う必要はない。この場合も同様にして、ロット開始／終了時に必要とされていた諸資源のオン／オフ処理時間が省かれる。
【００２０】
【実施例】
図４〜図６は本発明の一実施例に係る半導体製造装置における連続したロット処理を行う場合の手順を示すフローチャートである。この処理は、図４に示すロット処理受け付け、図５のロット先頭ウエハ引き込み、および図６のロット処理の３つの処理ループを並行して行うことによって実現される。
【００２１】
［ロット処理受け付け］
連続ロット処理におけるロット切り換え所要時間を短くするためには、半導体製造装置は、あるロットの処理中に、連続した次のロット処理が存在することを把握している必要がある。そのために、本実施例では、ジョブキュー（特開平８−１６７５６２号公報参照）により、図１に示すように、装置のロット処理の予約を受け付ける。すなわち、オペレータまたはホストコンピュータ（以下、ホストという）において半導体製造装置にロット１を投入することを決定すると（ステップ１）、ホストまたはオペレータは、半導体製造装置に対し、ロット１の処理をプロセスプログラムＡによって行う旨を予約する（ステップ２）。半導体製造装置はこの予約指示を受けると、ロット処理予約キュー１０に対してロット１のプロセス処理Ａを、この場合はキュー１０の先頭７に挿入する。その後、半導体製造装置にロット２を投入することを決定すると（ステップ３）、オペレータまたはホストはロット２の処理をプロセスプログラムＢによって行う旨を予約する（ステップ４）。その予約指示を受けた半導体製造装置は、ロット２のプロセスプログラムＢの処理をロット処理予約キュー１０の２番目８に登録する。さらにその後、半導体製造装置にロット３を投入することを決定すると（ステップ５）、オペレータまたはホストは、ロット３のプロセス処理Ｃを半導体製造装置に対して予約する（ステップ６）。半導体製造装置はこの予約指示を受けると、ロット処理予約キュー１０の３番目９にロットのプロセス処理Ｃを挿入する。
【００２２】
または図２に示すように、半導体製造装置に物理的にロットが到着した時に、ロットに付随してそのロットで処理すべきプロセスプログラムが判明する場合も考えられる。半導体製造装置が物理的に複数の投入ロットを受け付ける能力をもつ場合、ロットに付随してそのロットで処理すべきプロセスプログラムが判明すれば、ロット処理予約キューにおいて、ロット処理の並びを保持することができる。具体的には、装置にロット１が到着すると（ステップ２０）、そのロットに付随するキャリアバーコードなどから、そのロットを処理すべきプロセス処理プログラムＡが判明する（ステップ２１）ことが考えられる。またはロットの先頭のウエハが半導体露光装置のインラインユニットのインプットポートに到着したとき、ウエハのバーコードまたはそのウエハの受け渡しに対応したインライン信号により、そのロットを処理すべきプロセス処理プログラムＡが判明することも考えられる。そのロットを処理するプロセスプログラムＡが判明すると、半導体製造装置は、それが所持するロット処理予約キュー１０において、ロット１のプロセス処理Ａを、この場合は処理予約キューの先頭７に登録する（ステップ２２）。同様に、装置にロット２が物理的に到着し（ステップ２３）、そのロットに付随する情報からロット２を処理するためのプロセスプログラムＢが判明すれば（ステップ２４）、ロット処理予約キュー１０の２番目８に、ロット２のプロセス処理Ｂを登録する（ステップ２５）。その後さらに、ロット３が装置に到着したときに（ステップ２６）、ロット３に対するプロセスプログラム処理Ｃが判明し（ステップ２７）、ロット３のプロセス処理Ｃを、ロット処理予約キュー１０の３番目９に予約する（ステップ２８）。
【００２３】
図１または図２のいずれの処理を採用するにしても、半導体製造装置は、ロット処理の予約キューを保持し、随時、図４に示すように、ロットのプロセス処理の予約受け付け（ステップ２０１）を行っている必要があり、ロット処理の予約を受け付けた場合にはロット処理予約キューヘの登録（ステップ２０２）を行う必要がある。
【００２４】
上記手順により、半導体製造装置において、それぞれのロットで処理されるべきプロセスプログラムは明らかになり、また、連続してロット処理が行われる予定があることも明らかになる。
【００２５】
［ロット先頭ウエハ引き込み処理］
半導体製造装置がインライン運用されており、装置自身は複数ロットを受け付ける物理ポートを複数もたない場合（代表的な場合として半導体露光装置の場合が挙げられる。）でも、その半導体製造装置内のウエハポジションを、図５のロット先頭ウエハ引き込み処理ループを用いて制御することによって、装置内に複数のロットを所持することが可能になり、また、ロット間で継目のないウエハ供給が可能になる。
【００２６】
図５のロット先頭ウエハ引き込みループ処理では、まず、半導体製造装置がもつロット処理予約キュー１０を監視するにより、次に処理するロットが決定されるのを待つ（ステップ３０１）。装置内にまだ処理中のロットが１つも存在しない場合において、次に処理するロットが決定されたときは、そのロットは先頭ロットとなる。この場合、装置はいつでもロットの先頭ウエハを引き込める状況にあるため、先頭ロットを処理することが決定され次第、そのロットの先頭ウエハを装置内に引き込む（ステプ３０２）。一方、装置内に現在処理中のロットがある場合は、装置内の最後尾のロットにおける最終ウエハの装置内への引き込みを完了し、次のロットの引き込みが可能になり次第、次に処理すことが決定されているロットの先頭ウエハを装置内に引き込む（ステップ３０２）。その後、そのウエハをウエハの準備完了位置まで搬入する（ステップ３０３）。続いて同じロット内のウエハを、装置のウエハ搬送ポジションに余裕ができ次第、順次装置内に搬送する。これを、同じロットにおけるロットエンドウエハの装置内への引き込みを完了するまで行う（ステップ３０４および３０５）。ロットエンドウエハの装置内への引き込みを完了すると、さらに次に処理すべきロットが決定されているかどうかを、半導体製造装置がもつロット処理予約キュー１０を監視することによって判断し（ステップ３０１）、もし次に処理するロットが決定されていれば、同様にして、そのロットのウエハ搬送に関する処理を開始する。
【００２７】
図３（ａ）および（ｂ）は半導体製造装置の一例としての半導体露光装置内でのウエハポジションおよびウエハの搬送経路を上から見た様子を示す。この半導体露光装置は、実際にウエハの露光処理を行うポジションであるウエハステージ１０６より手前において、ＣＤＳシステムからウエハを受け取るためのインラインユニット搬入ポート１００、メカプリアライメントユニット１０４、および送り込みハンド１０５の３箇所で、合計３枚のウエハを保持することができる。インラインユニット搬入ポート１００からメカプリアライメントユニット１０４へのウエハ搬送は、ウエハ搬入ハンド１０１によって行われる。また、ウエハステージ１０６において露光が完了したウエハは、ウエハ搬入ハンド１０１によりインラインユニット搬出ポート１０７に搬送され、搬送されたウエハはＣＤＳ装置によって半導体露光装置から搬出される。
【００２８】
図５のロット先頭ウエハ引き込み処理によれば、送り込みハンド１０５上をウエハ準備完了位置とみなすことができる。したがって、あるロットの処理を開始するときには、そのロットの先頭ウエハが常にロット準備完了位置であるところの送り込みハンド１０５上に存在すれば、そのロットの処理をスタートすると、すぐに実際の露光処理が行われるウエハステージ１０６上にウエハが供給されることになる。また、１ロットが１枚のウエハで構成される場合には、装置内には３ロット分のウエハが蓄えられることになる。このような処理により、ロット間で継目のないウエハ供給が可能になる。
【００２９】
［ロット処理］
図６のロット処理では、まず、半導体製造装置がもつ処理予約キュー１０またを監視することにより、次に処理すべきロットが決定されるのを待つ（ステップ４０１）。装置内に処理中のロットが存在しない場合において、処理すべきロットが決定されると、そのロットを先頭ロットとしてロットのプロセス処理を開始する（ステップ４０２）。先頭ロットを処理するときには、そのロットを処理するための資源をオンする必要がある。本実施例においてはレーザをオンする（ステップ４０３）。先頭ロットの場合は、ロット処理が開始されても、図５のロット先頭ウエハ引き込み処理によってもロットの先頭ウエハはまだウエハ準備位置に到達していない可能性もあるが、ロット先頭ウエハがどのポジションにあったとしても、その位置からロット先頭ウエハをウエハステージに搬入する（ステップ４０４）。その後、ウエハの露光処理を行う（ステップ４０５）。ステップアンドリピート処理が完了すると、露光が完了したウエハをウエハステージからアンロードするが、そのとき、そのウエハがロットの最終ウエハであるかどうかを確認する（ステップ４０６）。最終ウエハでなければウエハを交換し（ステップ４０７）、同じロット内のウエハとして露光処理を行う（ステップ４０５）。
【００３０】
このようにしてロットエンドウエハ（最終ウエハ）の露光が終了すると、従来技術においては通常、ロットを処理するための資源のオフを行うが、本実施例では、半導体製造装置がもつ処理予約キュー１０を参照することにより後続の処理すべきロットの存在を確認し（ステップ４０８）、後続の処理すべきロットが存在する場合には、ロット処理に必要な資源のオフ処理は行わない。すなわち本実施例においてはレーザのオフ処理は行わない（ステップ４０９）。後続の処理すべきロットが存在しない場合は、ロット処理に必要とされた資源をオフする。すなわち本実施例においてはレーザのオフ処理を行う（ステップ４１０）。
【００３１】
以上で１ロット分の処理は終了するが（ステップ４１１）、もし後続の処理すべきロットが半導体製造装置のもつ処理予約キュー１０に存在することが確認されれば（ステップ４０１）、次のロット処理を開始する（ステップ４０２）。この場合は既にレーザはオンされているはずであり、レーザのオン処理（ステップ４０３）は必要ない。さらにそのロットのロット先頭ウエハは図５のロット先頭ウエハ引き込み処理によりウエハ準備完了位置まで搬入されているはずであり、そのロットの先頭ウエハをウエハ準備位置からウエハステージに搬入する処理（ステップ４０４）は速やかに完了するはずである。その後の手順は先述のとおりであり、半導体製造装置は処理予約キュー１０内に処理すべきロットが存在しなくなるまで、ロット処理を継続する。
【００３２】
本実施例によれば、ウエハステージヘの継目のないウエハの供給を可能とし、ロット切り換え時間を短縮することができる。したがって、連続したロットを処理する場合のスループットを向上させることができる。また、ロットの開始および終了時に必要とされていた諸資源のオン／オフ処理の時間を省き、ロット切換え時間を短縮することができる。したがって、連続したロットを処理する場合のスループットを向上させることができる。
【００３３】
＜デバイス製造方法の実施例＞
次に、上記説明した半導体製造装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図７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（組立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４におい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。
【００３４】
図８は上記ウエハプロセス（ステップ４）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）ではウエハにレジストを塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハの複数のショット領域に並べて焼付露光する。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。
【００３５】
本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった大型のデバイスを効率的に製造することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、連続して処理される前後のロットを切換えるときの時間的損失を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図４のロット受け付け処理においてロット処理が予約される処理の流れを示す図である。
【図２】  図４のロット受け付け処理においてロット処理が予約される別の処理の流れを示す図である。
【図３】  半導体製造装置の一例としての半導体露光装置内でのウエハポジションおよびウエハの搬送経路を上から見た様子を示す図である。
【図４】  本発明の一実施例に係る半導体製造装置における連続したロット処理を行う場合のロット受け付け処理を示すフローチャートである。
【図５】  本発明の一実施例に係る半導体製造装置における連続したロット処理を行う場合のロット先頭ウエハ引き込み処理を示すフローチャートである。
【図６】  本発明の一実施例に係る半導体製造装置における連続したロット処理を行う場合のロット処理を示すフローチャートである。
【図７】  本発明の半導体製造装置を利用できるデバイス製造方法を示すフローチャートである。
【図８】  図７中のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
１００：インラインユニット搬入ポート、１０１：ウエハ搬入ハンド、１０２，１０３：キャリアエレベータ、１０４：メカプリアライメントユニット、１０５：送り込みハンド、１０６：ウエハステージ、１０７：インラインユニット搬出ポート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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