(57)【要約】【課題】  露光装置の精度チェック実施の時間管理が容易であり、また精度チェックの実施に要する時間が短くでき、さらに、露光装置の正確なプロセス精度の管理が行える露光システムを提供する。【解決手段】  露光装置２２の露光ユニット２７に設けたウェハステージにセットした潜像精度ウェハ２３に、レチクルステージ２６にセットした精度チェック用レチクル２５のパターンを露光、転写するもので、前記露光装置２２が、予めセットされた条件のもとに前記露光ユニット２７の露光過程を制御する制御ユニット２８と、前記パターンが転写された前記ウェハ２３のパターンの精度を計測するアライメント計測ユニット２９と、このアライメント計測ユニット２９の計測結果と所要とされる精度との差を適正値以内となるように、予め設定された所定管理スケジュールのもとに前記制御ユニット２８にセットされた条件を補正する精度管理ユニット３０を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置の露光ユニットに設けたウェハステージにセットしたウェハに、レチクルステージにセットしたレチクルのパターンを露光、転写する露光システムであって、前記露光装置が、予めセットされた条件のもとに前記露光ユニットの露光過程を制御する制御ユニットと、前記パターンが転写された前記ウェハのパターンの精度を計測するアライメント計測ユニットと、このアライメント計測ユニットの計測結果と所要とされる精度との差を適正値以内となるように、前記制御ユニットにセットされた条件を補正する精度管理ユニットを備えていることを特徴とする露光システム。
【請求項２】
前記ウェハとして潜像精度ウェハを用い、前記レチクルとして精度チェック用レチクルを用いて前記制御ユニットにセットされた条件の補正を、製品ウェハの露光を行う前に行うようにしたことを特徴とする請求項1記載の露光システム。
【請求項３】
前記精度管理ユニットが、前記潜像精度ウェハを用いての前記制御ユニットにセットされた条件の補正を、予め設定された所定管理スケジュールのもとに行うようになっていることを特徴とする請求項1、請求項2記載の露光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体装置の製造過程等におけるリソグラフィ技術に用いる露光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術を図３及び図４を参照して説明する。図３は構成図であり、図４はフローチャートである。
【０００３】
そして、従来、半導体装置の製造過程等に用いる露光システム１の構成及びその露光装置２における位置合わせ精度等のプロセスの精度管理は、以下に説明するものとなっていた。
【０００４】
すなわち、図３及び図４において、露光システム１は、露光装置２と塗布・現像装置３、さらに両装置２，３間に介在してウェハの出入が行われるインターフェース４を備えて構成されている。また塗布・現像装置３は、ウェハ出入口５、塗布ユニット６、ベーキングユニット７、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｕｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）装置８、現像ユニット９を備えて構成されている。
【０００５】
一方、露光装置２は、塗布・現像装置３等、装置外からのウェハを受け入れるローカルキャリア１０、レチクルステージ１１と図示しない光源、ウェハステージ、集束光学系を備えてなる露光ユニット１２、制御ユニット１３、アライメント計測ユニット１４を備えて構成されている。
【０００６】
また、露光装置２のプロセス精度の管理は、図４に示すフローチャートに従って進められる。先ず、第１ステップＳ１で、精度ウェハ１５の準備がなされる。精度ウェハ１５は製品ウェハと同様の仕様のものである。続く、第２ステップＳ２で、精度ウェハ１５は、ウェハ出入口５から塗布・現像装置３内に導入され、セットされる。さらに第３ステップＳ３で、塗布ユニット６により精度ウェハ１５表面にレジスト塗布が行われ、第４ステップＳ４で、ベーキングユニット７により精度ウェハ１５に塗布されたレジストのベーキング処理がなされる。
【０００７】
その後、第５ステップＳ５で、精度ウェハ１５は、インターフェース４を経由して塗布・現像装置３内から露光装置２内に移される。そして第６ステップＳ６で、露光装置２内に導入されたレジストが塗布された精度ウェハ１５は、露光ユニット１２において、予め露光ユニット１２のレチクルステージ１１にセットされた精度チェック用のレチクル１６を用い、制御ユニット１３の制御のもとに設定されている所定制御条件によって露光処理がなされる。これにより、精度ウェハ１５に精度チェックパターンが転写される。
【０００８】
次に、第７ステップＳ７で、露光処理された精度ウェハ１５は、再びインターフェース４を経由し、逆に露光装置２内から塗布・現像装置３内に移される。そして第８ステップＳ８で、精度チェックパターンが転写された精度ウェハ１５は、塗布・現像装置３のＰＥＢ装置８でベーキング処理がなされる。続いて第９ステップＳ９で、精度ウェハ１５は現像ユニット９に移され、現像処理される。これにより精度ウェハ１５に精度チェックパターンが形成される。
【０００９】
次に、第１０ステップＳ１０で、精度チェックパターンが形成された精度ウェハ１５は、ウェハ出入口５からオペレータによって塗布・現像装置３外へ回収される。その後、ローカルキャリア１０を通じ、精度チェックパターンが形成された精度ウェハ１５は露光装置２内に導入され、再び露光ユニット１２にセットされる。続いて、第１１ステップＳ１１で、露光ユニット１２にセットされた精度ウェハ１５のパターン計測を、アライメント計測ユニット１４を用いてオペレータにより行う。
【００１０】
さらに第１２ステップＳ１２で、計測を終了した精度ウェハ１５の回収を行うと共に、第１３ステップＳ１３で、アライメント計測ユニット１４での位置合わせ精度等の計測結果が「ＯＫ」であるか否か、すなわち、パターンの計測結果と所要とする精度との差が適正値以内であるかの判断を行い、適正値以内で「ＯＫ」であると判断した場合には、露光ユニット１２の露光制御条件を設定されている所定制御条件のままとし、維持する。
【００１１】
一方、第１３ステップＳ１３で、パターンの計測結果と所要とする精度との差が適正値以内ではなく、「ＯＫ」ではない場合には、第１４ステップＳ１４で、露光ユニット１２の制御ユニット１３に設定されている制御値の補正を、オペレータによる補正操作によって行い、再び第１ステップＳ１に戻り、新たに精度ウェハ１５を準備し、上記と同様に各ステップを進め、露光ユニット１２での露光結果が適正となるよう露光制御条件の確定を行う。
【００１２】
しかしながら上記の従来技術においては、製品ウェハと同様仕様の精度ウェハ１５の準備をする必要があり、また塗布・現像装置３、露光装置２の作業がオペレータの指示のもとに行われるため、露光装置２の精度チェックが決まった一定の時間間隔では行い難く、精度チェック実施の時間管理が難しいものとなっていた。一方、塗布・現像装置３でのベーキング処理や現像処理を要するため、そのための時間が必要であり、長時間を要する状況にあった。また、露光装置２以外のＰＥＢ装置８、現像ユニット９のＰＥＢプロセス、現像プロセスでの要因によって生じるプロセス精度ばらつきが、パターンの計測結果に含まれてしまい、正確な露光装置２のプロセス精度の管理が行えない状況にあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは、露光装置の精度チェック実施の時間管理が容易であり、また精度チェックの実施に要する時間が短くでき、さらに、露光装置の正確なプロセス精度の管理が行える露光システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の露光システムは、露光装置の露光ユニットに設けたウェハステージにセットしたウェハに、レチクルステージにセットしたレチクルのパターンを露光、転写する露光システムであって、前記露光装置が、予めセットされた条件のもとに前記露光ユニットの露光過程を制御する制御ユニットと、前記パターンが転写された前記ウェハのパターンの精度を計測するアライメント計測ユニットと、このアライメント計測ユニットの計測結果と所要とされる精度との差を適正値以内となるように、前記制御ユニットにセットされた条件を補正する精度管理ユニットを備えていることを特徴とするものであり、
さらに、前記ウェハとして潜像精度ウェハを用い、前記レチクルとして精度チェック用レチクルを用いて前記制御ユニットにセットされた条件の補正を、製品ウェハの露光を行う前に行うようにしたことを特徴とするものであり、
さらに、前記精度管理ユニットが、前記潜像精度ウェハを用いての前記制御ユニットにセットされた条件の補正を、予め設定された所定管理スケジュールのもとに行うようになっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、露光装置の精度チェック実施の時間管理が容易なものとなり、また精度チェックの実施に要する時間が短縮したものとすることができ、さらに、露光装置の正確なプロセス精度の管理が行える等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の一実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。図１は構成図であり、図２はフローチャートである。
【００１７】
そして、本発明の半導体装置の製造過程等に用いる露光システム２１の構成及びその露光装置２２における位置合わせ精度等のプロセスの精度管理は、以下に説明するものとなっている。
【００１８】
すなわち、図１及び図２において、露光システム２１は、その露光装置２２が外部から露光を行うウェハ、例えば精度管理の際にはそのために用いる潜像精度ウェハ２３を受け入れたり、また製品製造時には製品ウェハを受け入れたりするローカルキャリア２４と、露光に際し同じく外部から所要とする、例えば精度チェック用レチクル２５あるいは図示しない製品用レチクルが導入され、セットされるレチクルステージ２６と、図示しない光源、ウェハステージ、集束光学系を備え、露光、パターン転写を行う露光ユニット２７と、露光ユニット２７の露光過程を予めセットされた条件のもとに、ウェハステージの面内Ｘ，Ｙ軸方向位置や露光軸方向のＺ軸方向位置、Ｚ軸回りのθ方向位置、露光時間等を制御する制御ユニット２８を備えている。
【００１９】
さらに、露光装置２２は、パターン転写が行われたウェハのパターンの位置ずれ等の計測を行うアライメント計測ユニット２９と、精度管理項目及び精度管理項目毎の各管理値、管理スケジュール、また露光条件や精度パターン計測条件、パターン計測結果に基づく露光ユニット２７の制御値の補正、さらに潜像精度ウェハ２３等のウェハ、レチクル２５の搬送条件などの精度管理機能を有する精度管理ユニット３０を備えて構成されている。
【００２０】
すなわち、精度管理ユニット３０は、ウェハステージのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向及びθ方向位置や露光時間等の各管理項目と、これら各管理項目の管理値（制御値）、さらにアライメント計測ユニット２９を動作させて行う各管理項目についての計測チェックを、何時（日付、時間）行うか、計測の間隔、計測のための滞留時間の管理サイクル、管理スケジュール等が予め設定でき、また管理サイクル、管理スケジュールに沿って自動的にそれぞれ実行可能となるようプログラムされている。
【００２１】
さらに、精度管理ユニット３０は、アライメント計測ユニット２９での計測結果を基に、所要とする精度との差が適正値以内であるかの判断と、差を適正値内とするために制御ユニット２８に設定されている各制御値の補正を行うことができるようになっている。また、精度管理ユニット３０は、精度管理実行に際し、精度管理のためにローカルキャリア２４にセットとされた潜像精度ウェハ２３を自動的に露光装置２２内に導入し、露光ユニット２７のウェハステージにセットし、あるいは精度チェック用レチクル２５を自動的にレチクルステージ２６にセットし、さらにそれぞれの回収をすることが可能となるようプログラムされている。
【００２２】
また、露光装置２２のプロセス精度の管理は、精度管理ユニット３０に予めプログラムされたプログラム内容に基づき、図２に示すフローチャートに従って進められる。先ず、第１ステップＴ１で、潜像精度ウェハ２３の準備がなされる。潜像精度ウェハ２３は、表面に光によって色変化を起こす潜像レジストが塗布されたウェハで、その塗布された潜像レジスト膜の面内ばらつき、膜厚等が予めチェックされ、それらが製品ウェハと同等のものとなっている。そして、第２ステップＴ２で、精度管理ユニット３０のローカルキャリア２４に精度管理内容に応じて所定の枚数の潜像精度ウェハ２３をセットし、露光装置２２内に導入する。
【００２３】
次に、第３ステップＴ３で、露光ユニット２７に潜像精度ウェハ２３をセットし、予めレチクルステージ２６にセットされた精度チェック用のレチクル２５を用い、制御ユニット２８の制御のもとに設定されている所定制御条件によって露光処理がなされる。これにより、潜像精度ウェハ２３は表面の露光された潜像レジスト部分だけが色変化を起こし、精度チェックパターンの転写が潜像レジストの色変化としてなされる。なお、精度管理内容に応じ、準備した所定枚数の潜像精度ウェハ２３にそれぞれ精度チェックパターンの転写を行う。
【００２４】
続いて、第４ステップＴ４で、露光ユニット２７にセットしたままの状態で露光処理された潜像精度ウェハ２３について、転写された精度チェックパターンの計測が、アライメント計測ユニット２９を用いて自動計測される。
【００２５】
さらに、第５ステップＴ５で、自動計測された位置合わせ精度等の計測結果が「ＯＫ」であるか否か、すなわち、パターンの計測結果と所要とする精度との差が適正値以内であるかの判断を、精度管理ユニット３０にて行い、さらにまた、適正値以内で「ＯＫ」であると判断した場合には、制御ユニット２８の露光ユニット２７の露光制御条件を設定されている所定制御条件のままとし、維持する。そして、第６ステップＴ６で、計測を終了した潜像精度ウェハ２３の回収を行い、露光装置２２の露光プロセス精度のチェックを終了する。
【００２６】
一方、第６ステップＴ６で、パターンの計測結果と所要とする精度との差が適正値以内ではなく、「ＯＫ」ではない場合には、第７ステップＴ７に進み、第７ステップＴ７で、計測を終了した潜像精度ウェハ２３の回収を行う。そして、第８ステップＴ８で、露光ユニット２７の制御ユニット２８に設定されている制御値の補正を、精度管理ユニット３０により、所要とする精度との差が適正値以内になるよう自動補正し、再び第１ステップＴ１に戻り、新たに潜像精度ウェハ２３を準備し、上記と同様に各ステップを進め、露光ユニット２７での露光結果が適正となるよう露光制御条件の確定を行う。
【００２７】
その後、露光装置２２のプロセス精度の管理は、精度管理ユニット３０に設定された管理サイクル、管理スケジュールにのっとって、各設定時期に上記の各ステップが実行されて、精度保持が行われる。
【００２８】
そして、以上の通り構成することにより、従来技術で示したような精度ウェハにレジストを塗布し、ベーキング処理し、露光後にＰＥＢ処理、現像処理し、再び露光ユニットにかけて転写したパターンの計測を行うといったプロセスを経ないため、露光ユニット２７の精度チェックに長時間を要せず、またＰＥＢ処理、現像処理での要因によって生じるプロセス精度ばらつきが、パターンの計測結果に含まれることがないため、露光装置２２の正確なプロセス精度の管理を実行することができる。さらに、露光ユニット２７の精度チェックも精度管理ユニット３０に設定した管理サイクル、管理スケジュールにのっとって、確実かつ容易に所定の時期に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるフローチャートである。
【図３】従来技術を示す構成図である。
【図４】従来技術におけるフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
２２…露光装置
２３…潜像精度ウェハ
２５…レチクル
２６…レチクルステージ
２７…露光ユニット
２８…制御ユニット
２９…アライメント計測ユニット
３０…精度管理ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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