(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光すべき基板のロットに対応するジョブに従い露光処理を行なう露光装置において、処理しているロットの最後の基板における最後のショットの露光が終了してから前記最後の基板を搬出するまでの間に、前記ジョブを、次に処理すべきロットに対応するジョブに切り替える切替え手段を具備することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
露光すべき基板のロットに対応する原板のパターンによる露光処理を行なう露光装置において、処理しているロットの最後の基板における最後のショットの露光が終了してから前記最後の基板を搬出するまでの間に、前記原板を、次に処理すべきロットに対応する原板に切り替える切替え手段を具備することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の切替えを行なう切替え手段を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記基板の搬出は、インライン接続されている現像機への搬出、または特定のキャリアヘの搬出であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記切替え手段は、装置が有するコンソールまたは装置に接続されたホストコンピュータもしくはパソコンからの指示に従って前記切替えを行なうものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの露光装置を具備することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項７】
露光すべき基板のロットに対応するジョブに基づき、制御手段により露光装置を制御して露光処理を行なうことにより半導体デバイスを製造する半導体製造方法において、前記制御手段により、処理しているロットの最後の基板における最後のショットの露光が終了してから前記最後の基板を搬出するまでの間に、前記ジョブを、次に処理すべきロットに対応するジョブに切り替えることを特徴とする半導体製造方法。
【請求項８】
露光すべき基板のロットに対応する原板のパターンを用い、制御手段により露光装置を制御して露光処理を行なうことにより半導体デバイスを製造する半導体製造方法において、前記制御手段により、処理しているロットの最後の基板における最後のショットの露光が終了してから前記最後の基板を搬出するまでの間に、前記原板を、次に処理すべきロットに対応する原板に切り替えることを特徴とする半導体製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の原板の切替えを行なうことを特徴とする請求項７に記載の半導体製造方法。
【請求項１０】
前記基板の搬出は、前記露光装置にインライン接続されている現像機への搬出、または特定のキャリアヘの搬出であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の半導体製造方法。
【請求項１１】
前記切替えを、前記露光装置が有するコンソールまたは前記露光装置に接続されたホストコンピュータもしくはパソコンからの指示に従って行なうことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の半導体製造方法。
【請求項１２】
前記次に処理すべきロットのジョブへの切替えは、そのジョブを前記制御手段がロードすることによって行なうことを特徴とする請求項７に記載の半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の半導体デバイスを製造するための半導体製造装置および半導体製造方法ならびにこれらに使用できる露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、リソグラフィ工程で使用される複数台の半導体露光装置は、半導体デバイスの製造動作におけるロットの処理を迅速、かつ効率良く行なうため、各露光装置側のコンピュータの上位の関係にあるホストコンピュータまたはパソコンによって統括制御されている。そしてこれらのホストコンピュータやパソコンは、通常、あるロットの処理を行なう場合、その処理のために必要なジョブを動作パラメータが格納されているデータベースから選択してから露光処理の開始を指示する。
【０００３】
すなわち、半導体デバイスの製造動作の自動化に伴い、半導体工場の各露光装置毎に稼働率を高め、クリーンルーム内の無人化を図るため、各露光装置の前後の工程である塗布・現像装置とのインライン化を図り、ホストコンピュータまたはパソコンによって統括制御する傾向にある。そして通常、１キャリア（２５枚のウエハ）＝１ロットとして処理される場合が多く、少量多品種の製品であればロット毎に使用するジョブまたは使用するレチクルが異なるのが通例である。
【０００４】
このような状況下において、半導体デバイスの製造動作の自動化を図り、各露光装置毎の稼働率を上げ、かつ効率良く作業するためには、ロットとロットの間の切替え処理を迅速に行なわなければならない。従来、このロット間の切替え処理においては、前のロットが終了し、最終ウエハを搬出してから、次ロットで使用するジョブおよびレチクルへ切り替えるようにしている。この切替えは、データベースから選択したジョブをロードして露光装置本体へ転送し、かつ次ロットで使用するレチクルをレチクルステージヘ搬入することにより行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例によれば、次のような問題がある。すなわち、前ロットのジョブと次ロットのジョブが異なる場合、前ロットの最終ウエハの搬出が完了し、露光装置がロット待ち状態にならなければ、次ロットのジョブおよびレチクルに切り替えることができない。このため、ロットとロットとの間での時間が、露光装置の実質稼働率を下げ、ロットとロットとの切替え時に無駄な時間を費やしている。
【０００６】
本発明は、上記従来例における問題点に鑑みてなされたもので、露光装置、半導体製造装置および半導体製造方法において、異なるジョブや原板を使用するロットを連続して処理する場合におけるロット間の切替え時間を短縮し、露光装置の実質稼働率を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明の露光装置は、露光すべき基板のロットに対応するジョブまたは原板に従い露光処理を行なう露光装置であって、処理しているロットの最後の基板における最後のショットの露光が終了してから前記最後の基板を搬出するまでの間に、前記ジョブまたは原板を、次に処理すべきロットに対応するジョブまたは原板に切り替える切替え手段を具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の半導体製造装置は、このような露光装置を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の半導体製造方法は、露光すべき基板のロットに対応するジョブまたは原板に基づき制御手段により露光装置を制御して露光処理を行なうことにより半導体デバイスを製造する半導体製造方法であって、前記制御手段により、処理しているロットの最後の基板における最後のショットの露光が終了してから前記最後の基板を搬出するまでの間に、前記ジョブまたは原板を、次に処理すべきロットに対応するジョブまたは原板に切り替えることを特徴とする。
【００１０】
これら本発明の構成において、異なるジョブや原板を使用するロットを連続して処理する場合は、処理しているロットの最後の基板における最後のショットの露光が終了すると、その最終基板の搬出完了を待たずに次ロットで使用するジョブまたは原板への切替えが行なわれる。このため、従来は最後の基板を搬出した後でなければジョブや原板の切替えが行なわれなかったのに比べ、最終基板の露光完了から搬出完了までの時間が短縮されることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態においては、基板としてのウエハの搬出は、露光装置が塗布および現像機にインライン接続されている場合は、現像機に対して行なわれ、露光装置がスタンドアロンで使用されている場合は所定のキャリアに対して行なわれる。また、ジョブまたは原板としてのレチクルの切替えは、露光装置が有するコンソールまたは露光装置に接続されたホストコンピュータもしくはパソコンからの指示に従って行なわれる。また、次に処理すべきロットのジョブへの切替えは、そのジョブを制御手段がロードすることによって行なわれる。
【００１２】
切替え手段もしくは制御手段は、前ロットの最終ウエハの搬出完了を待たずに次ロットで使用するジョブおよびレチクルを切り替えるために、前ロットの最終ウエハの処理終了を判断し、最終ウエハの処理終了後、最終ウエハの搬出動作と並行して次ロットで使用するジョブをロードし、次ロットで使用するレチクルをレチクルステージヘ搬入する。これにより、異なるジョブおよびレチクルを使用するロットを連続して処理する場合はロット間の切替え時に無駄な時間を費やすことがなくなり、露光装置の実質稼働率が向上することになる。
【００１３】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係る半導体露光装置の外観を示す斜視図である。同図に示すように、この半導体露光装置は、装置本体の制御を行なうＣＰＵを有するＥＷＳ本体１０６、ならびに、装置における所定の情報を表示するＥＷＳ用ディスプレイ装置１０２、装置本体において撮像手段を介して得られる画像情報を表示するモニタＴＶ１０５、装置に対し所定の入力を行なうための操作パネル１０３、ＥＷＳ用キーボード１０４等を含むコンソール部を備えている。図中、１０７はＯＮ−ＯＦＦスイッチ、１０８は非常停止スイッチ、１０９は各種スイッチ、マウス等、１１０はＬＡＮ通信ケーブル、１１１はコンソール機能からの発熱の排気ダクト、そして１１２はチャンバの排気装置である。半導体露光装置本体はチャンバ１０１の内部に設置される。ＥＷＳ用ディスプレイ１０２は、ＥＬ、プラズマ、液晶等の薄型フラットタイプのものであり、チャンバ１０１前面に納められ、ＬＡＮケーブル１１０によりＥＷＳ本体１０６と接続される。操作パネル１０３、キーボード１０４、モニタＴＶ１０５等もチャンバ１０１前面に設置し、チャンバ１０１前面から従来と同様のコンソール操作が行なえるようにしてある。
【００１４】
図２は、図１の装置の内部構造を示す図である。同図においては、半導体露光装置としてのステッパが示されている。図中、２０２はレチクル、２０３はウエハであり、光源装置２０４から出た光束が照明光学系２０５を通ってレチクル２０２を照明するとき、投影レンズ２０６によりレチクル２０２上のパターンをウエハ２０３上の感光層に転写することができる。レチクル２０２はレチクル２０２を保持、移動するためのレチクルステージ２０７により支持されている。ウエハ２０３はウエハチャック２９１により真空吸着された状態で露光される。ウエハチャック２９１はウエハステージ２０９により各軸方向に移動可能である。
【００１５】
レチクル２０２の上側にはレチクルの位置ずれ量を検出するためのレチクル光学系２８１が配置される。ウエハステージ２０９の上方に、投影レンズ２０６に隣接してオフアクシス顕微鏡２８２が配置されている。オフアクシス顕微鏡２８２は内部の基準マークとウエハ２０３上のアライメントマークとの相対位置検出を行なうのが主たる役割である。また、これらステッパ本体に隣接して周辺装置であるレチクルライブラリ２２０やウエハキャリアエレベータ２３０が配置され、必要なレチクルやウエハはレチクル搬送装置２２１およびウエハ搬送装置２３１によって本体に搬送される。なお、レチクルがレチクル搬送装置２２１によって、レチクルライブラリ２２０または本体に搬送される際、レチクルカセットバーコードリーダ２２２によりレチクルカセット上のバーコードを読み込む。
【００１６】
チャンバ１０１は、上に空気の温度調節を行なう空調装置２１０および微小異物を濾過し清浄空気の均一な流れを形成するフィルタボックス２１３、また装置環境を外部と遮断するブース２１４で構成されている。チャンバ１０１内では、空調気室２１０内にある冷却器２１５および再熱ヒータ２１６により温度調節された空気が、送風機２１７によりエアフィルタｇを介してブース２１４内に供給される。このブース２１４に供給された空気はリターン口ｒａより再度空調機室２１０に取り込まれ、チャンバ１０１内を循環する。通常、このチャンバ１０１は厳密には完全な循環系ではなく、ブース２１４内を常時陽圧に保つために、循環空気量の約１割のブース２１４外の空気を空調機室２１０に設けられた外気導入口ｏａより送風機を介して導入している。このようにしてチャンバ１０１は本装置の置かれる環境温度を一定に保ち、かつ空気を清浄に保つことを可能にしている。また光源装置２０４には超高圧水銀灯の冷却やレーザ異常時の有毒ガス発生に備えて吸気口ｓａと排気口ｅａが設けられ、ブース２１４内の空気の一部が光源装置２０４を経由し、空調機室２１０に備えられた専用の排気ファンを介して工場設備に強制排気されている。また、空気中の化学物質を除去するための化学吸着フィルタｃｆを、空調機室２１０の外気導入口ｏａおよびリターン口ｒａにそれぞれ接続して備えている。
【００１７】
図３は、図１の装置の電気回路構成を示すブロック図である。同図において、３２１は装置全体の制御を司る、前記ＥＷＳ本体１０６に内蔵された本体ＣＰＵであり、マイクロコンピュータまたはミニコンピュータ等の中央演算処理装置からなる。３２２はウエハステージ駆動装置、３２３は前記オフアクシス顕微鏡２８２等のアライメント検出系、３２４はレチクルステージ駆動装置、３２５は前記光源装置２０４等の照明系、３２６はシャッタ駆動装置、３２７はフォーカス検出系、３２８はＺ駆動装置であり、これらは、本体ＣＰＵ３２１により制御される。３２９は前記レチクル搬送装置２２１、ウエハ搬送装置２３１等の搬送系である。３３０は前記ディスプレイ１０２、キーボード１０４等を有するコンソールユニットであり、本体ＣＰＵ３２１にこの露光装置の動作に関する各種のコマンドやパラメータを与えるためのものである。すなわち、オペレータとの間で情報の授受を行なうためのものである。３３１はコンソールＣＰＵ、３３２はパラメータ等を記憶する外部メモリである。
【００１８】
次に、この装置における最終ウエハ搬出前のジョブ切替えおよびレチクル搬入処理を図４を参照しながら説明する。オペレータにより、ディスプレイ（およびタッチパネル）１０２上のスタートボタン（不図示）を押すか、あるいはホストコンピュータまたはパソコンからのスタート指令によりロット処理が開始された後、そのロット処理の最終ウエハの最終ショットの露光が終了すると（ステップＳ１０１）、ステップＳ１０３へ進み、ウエハステージ２０９上からのそのロット（前ロット）における最終ウエハの搬出開始を指示し、搬出完了を待たずにステップＳ１０５へ進む。なお、ステップＳ１０３では、ホストコンピュータまたはパソコンに対して、最終ウエハの搬出を開始した旨を報告しても良い。ステップＳ１０５では、次ロットの有無を確認し、次ロットが有る場合はステップＳ１０７へ進み、次ロットが無い場合は前ロットの最終ウエハの搬出完了（ステップＳ１１１）を待ってから装置をアイドル状態（新ロット待ち）とする。
【００１９】
ステップＳ１０７では、最終ウエハの搬出動作を行なっている最中に、次ロットで使用するジョブを外部メモリ３３２からロードして、本体ＣＰＵ３２１へ転送する。このジョブのロードを行なう処理は、通常は露光装置のコンソールが自動的に行なうが、ホストコンピュータまたはパソコンからの指令により開始するようにしてもよい。なお、ステップＳ１０７におけるジョブロード処理は、前ロット最終ウエハの露光動作が完了するまでの間に事前に準備しておくことができる。このジョブロードを事前に準備しておく動作に関しては、例えば特開平５−５５１０３号公報等に詳しく説明されている。
【００２０】
次に、ステップＳ１０９において、最終ウエハの搬出動作と並行して次ロットで使用するレチクルを露光装置のレチクルステージ２０７に搬入する。なお、このレチクル搬入動作は、使用するレチクルを事前にレチクル待機位置（不図示）にまで搬送し、準備しておくことができる。この準備動作に関しても、例えば特開平５−５５１０３号公報等に詳しく説明されている。
【００２１】
次に、ステップＳ１１１において最終ウエハの搬出動作の完了を待つ。搬出動作の完了とは、露光装置が塗布・現像機とインライン接続されている場合は、現像機に最終ウエハを渡し終えることをいい、露光装置がスタンドアロンの場合は、ウエハキャリア２０３に最終ウエハを収納し、同キャリアが取り外し可能な状態となることをいう。なお、ステップＳ１１１において搬出動作の完了と判定されたときに、ホストコンピュータまたはパソコンに対して、最終ウエハ搬出の完了を報告してもよい。
【００２２】
最終ウエハの搬出動作が完了すると、ステップＳ１１３において、次ロットの先頭ウエハを搬入してウエハステージ２０９上に乗せ、さらにステップＳ１１５において、アライメント動作ならびに露光動作を行ない、次ロットの処理を開始する。なお、ステップＳ１１３における先頭ウエハの搬入動作は、露光装置が塗布・現像機とインライン接続されている場合は、前ロット最終ウエハの露光動作を完了するまでの間に、事前に行なっておくことができる。この先頭ウエハの事前の搬入動作に関しては、例えば特開平１０−９８０８６号公報等に詳しく説明されている。
【００２３】
次に、ステップＳ１１７において１枚のウエハの露光動作が終了すると、ステップＳ１１９へ進み、処理したウエハがロットの最終ウエハか否かを判定する。処理したウエハが最終ウエハ（ロット処理終了）であれば、ステップＳ１０１へ戻り、露光装置は前ロット終了状態となる。一方、処理したウエハが最終ウエハでない場合はステップＳ１２１へ進み、次ウエハの搬入を待つ。その後、次ウエハが搬入されるとステップＳ１１５へ戻り、アライメント動作ならびに露光動作を行なう。その後、ロットの最終ウエハになるまで、同様の処理を繰り返す。
【００２４】
以上のように、本実施例によれば、前ロットの最終ウエハの搬出完了を待たずに、次ロットで使用するジョブおよびレチクルを切り替えるようにしたため、ロットとロットとの切替え時に無駄な時間を費やすことがなくなる。
【００２５】
＜デバイス製造方法の実施例＞
次に上記説明した露光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５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なう。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によっ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なう。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。
【００２６】
図６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または露光方法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なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００２７】
本実施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった大型のデバイスを低コストに製造することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異なるジョブや原板を使用するロットを連続して処理する場合に、ロット間におけるジョブまたは原板の切替え時間を短縮することができる。したがって、露光装置の実質稼働率を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る半導体露光装置の外観を示す斜視図である。
【図２】  図１の装置の内部構造を示す図である。
【図３】  図１の装置の電気回路構成を示すブロック図である。
【図４】  図１の装置における最終ウエハ搬出前のジョブ切替えおよびレチクル搬入の処理を示すフローチャートである。
【図５】  本発明の露光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６】  図５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】
１０１：温調チャンバ、１０２：ＥＷＳ用ディスプレイ装置、１０３：操作パネル、１０４：ＥＷＳ用キーボード、１０５：モニタＴＶ、１０６：ＥＷＳ本体、１０７：ＯＮ−ＯＦＦスイッチ、１０８：非常停止スイッチ、１０９：各種スイッチ、マウス等、１１０：ＬＡＮ通信ケーブル、１１１：排気ダクト、１１２：排気装置、２０２：レチクル、２０３：ウエハキャリア、２０４：光源装置、２０５：照明光学系、２０６：投影レンズ、２０７：レチクルステージ、２０９：ウエハステージ、２８１：レチクル顕微鏡、２８２：オフアクシス顕微鏡、２１０：空調機室、２１３：フィルタボックス、２１４：ブース、２１７：送風機、ｇ：エアフィルタ、ｃｆ：化学吸着フィルタ、ｏａ：外気導入口、ｒａ：リターン口、３２１：本体ＣＰＵ、３２２：ウエハステージ駆動装置、３２３：アライメント検出系、３２４：レチクルステージ駆動装置、３２５：照明系、３２６：シャッタ駆動装置、３２７：フォーカス検出系、３２８：Ｚ駆動装置、３２９：搬送系、３３０：コンソール、３３１：コンソールＣＰＵ、３３２：外部メモリ。
【図１】
0004365934.tif 000002
【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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