(57)【要約】【課題】銅ダマシン関連のバック・エンド領域におけるエッチング装置等の運用に関して、無駄時間が発生していることが明らかとなった。すなわち、たとえば、銅ダマシン配線における層間膜のドライ・エッチング工程においては、５分に１度程度の高頻度でステージ温度の切り替えが発生していることが明らかとなった。これは、ドライ・エッチングのステージ温度等のデータが製造実行システムに登録されていないために、ロット優先度の高いロットが仕掛となるたびに、高頻度でステージ温度の切り替えが発生しているからである。【解決手段】本願発明は、エッチング・ステージ温度等のように、条件変更に比較的長い準備時間を要する処理条件を製造実行システムに登録しておくことによって、効率のよいウエハ・プロセスの進行管理を実現するものである。【選択図】図１６
2009238836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のウエハ処理システムを使用した半導体集積回路装置の製造方法であって、前記ウエハ処理システムは以下を含む：
（ａ）複数の製造・検査装置を含む製造システム；
（ｂ）前記複数の製造・検査装置間で、単数又は複数の被処理ウエハを搬送する複数の搬送装置を含む搬送システム；
（ｃ）前記製造システムおよび前記搬送システムを制御する製造実行システムを含む生産管理システム、
ここで、前記製造実行システムには、塗布部材のベーク温度またはドライ・エッチングのステージ温度に関する情報が登録されている。
【請求項２】
前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記製造実行システムには、前記ドライ・エッチングの前記ステージ温度に関する情報が登録されている。
【請求項３】
前記２項の半導体集積回路装置の製造方法において、登録された前記ステージ温度に関する情報の数は、前記製造システム内の前記ドライ・エッチングを担当するドライ・エッチング装置群の装置数より少ない。
【請求項４】
前記３項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ドライ・エッチングを担当するドライ・エッチング装置群は、前記各ステージ温度専用装置群、および、それ以外の非専用装置群を含む。
【請求項５】
前記４項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記非専用装置群に属するドライ・エッチング装置については、所定のステージ温度固定時間内は、ステージ温度を変更しないように運用する。
【請求項６】
前記５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のステージ温度固定時間は、６時間以上で、且つ、２４時間以下である。
【請求項７】
前記５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のステージ温度固定時間は、８時間以上で、且つ、１６時間以下である。
【請求項８】
前記５項の半導体集積回路装置の製造方法において、先行する所定のステージ温度固定時間終了後は、先と異なるステージ温度を優先条件として、段取りを実行して再度、所定のステージ温度固定時間内は、ステージ温度を変更しないように運用する。
【請求項９】
前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記製造実行システムには、レジスト塗布・露光・現像一貫装置群における塗布部材のベーク温度に関する情報が登録されている。
【請求項１０】
前記９項の半導体集積回路装置の製造方法において、登録された前記ベーク温度に関する情報の数は、前記製造システム内の前記レジスト塗布・露光・現像一貫装置群の装置数より多い。
【請求項１１】
前記１０項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記レジスト塗布・露光・現像一貫装置群については、所定のベーク温度固定時間内は、ベーク温度を変更しないように運用する。
【請求項１２】
前記９項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のベーク温度固定時間は、１時間以上で、且つ、４時間以下である。
【請求項１３】
前記９項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のベーク温度固定時間は、９０分以上で、且つ、３時間以下である。
【請求項１４】
前記９項の半導体集積回路装置の製造方法において、先行する所定のベーク温度固定時間終了後は、先と異なるベーク温度を選択してロット優先度を優先条件として、段取りを実行して再度、所定のベーク温度固定時間内は、ベーク温度を変更しないように運用する。
【請求項１５】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）複数の被処理ウエハに対して、第１の製造・検査装置により、順次、第１の処理を施す工程；
（ｂ）前記第１の処理が完了した前記複数の被処理ウエハに対して、第２の製造・検査装置により、順次、第２の処理を施す工程；
（ｃ）前記第２の処理が完了した前記複数の被処理ウエハに対して、第３の製造・検査装置により、順次、第３の処理を施す工程、
ここで、前記各工程への前記複数の被処理ウエハの投入量は、前記各装置に関する仕掛かり処理時間に基づいて、決定される。
【請求項１６】
前記１５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記各工程への前記複数の被処理ウエハの投入量は、前記各装置に関する品種毎の仕掛かり処理時間に基づいて、決定される。
【請求項１７】
前記１５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の製造・検査装置に関する特定の品種の品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも大きく、かつ、前記第３の製造・検査装置に関する品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも小さいときは、前記第２の製造・検査装置への当該品種の投入量を増加させる。
【請求項１８】
前記１５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の製造・検査装置に関する特定の品種の品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも小さく、かつ、前記第１の製造・検査装置に関する品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも大きいときは、前記第１の製造・検査装置への当該品種の投入量を増加させる。
【請求項１９】
以下のウエハ処理システムを使用した半導体集積回路装置の製造方法であって、前記ウエハ処理システムは以下を含む：
（ａ）複数の製造・検査装置を含む製造システム；
（ｂ）前記複数の製造・検査装置間で、単数又は複数の被処理ウエハを搬送する複数の搬送装置を含む搬送システム；
（ｃ）前記製造システムおよび前記搬送システムを制御する製造実行システムを含む生産管理システム、
ここで、前記製造実行システムには、処理条件に変更するまでに当該処理時間と比較して、長い準備時間を要するプロセス条件に関する情報が登録されている。
【請求項２０】
前記２０項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記準備時間は５分以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路装置（または半導体装置）の製造方法における生産管理技術または生産システム技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開２００３−５９８９０号公報（特許文献１）には、半導体ウエハ等の洗浄プロセスにおいて、洗浄液等のように温度制御に時間を要するステップをできるだけ継続的に使用することで、待機時間を削減する生産管理技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５９８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在の半導体集積回路装置の量産ラインにおける多品種にわたる半導体集積回路装置のウエハ処理システムは、電子情報処理システムである製造実行システム（ＭＥＳ：Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）を中心に、各製品に要求される条件を満たす範囲で最も効率が上がるように、自動又は半自動的に実行されることを意図して構成されている。しかしながら、本願発明者が３００φウエハ・ラインについて、装置に関する詳細なデータの取得が可能な装置エンジニアリング・システム（ＥＥＳ：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて、解析したところによると、銅ダマシン関連のバック・エンド領域におけるエッチング装置等の運用に関して、無駄時間が発生していることが明らかとなった。すなわち、たとえば、銅ダマシン配線における層間膜のドライ・エッチング工程においては、２ロットに１度程度の高頻度でステージ温度の切り替えが発生していることが明らかとなった。これは、ドライ・エッチングのステージ温度（下部電極温度）やレジスト塗布・露光・現像装置におけるベーク温度等のデータが製造実行システムに登録されていないために、ロット優先度の高いロットが仕掛となるたびに、高頻度でステージ温度の切り替えが発生しているからである。本願発明は、このような課題を解決するためになされたものである。
【０００５】
本発明の目的は、高効率の半導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【０００８】
すなわち、本願発明は、エッチング・ステージ温度等のように、条件変更に比較的長い準備時間を要する処理条件を製造実行システムに登録しておくことによって、効率のよいウエハ・プロセスの進行管理を実現するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１０】
すなわち、エッチング・ステージ温度等のように、条件変更に比較的長い準備時間を要する処理条件を製造実行システムに登録しておくことによって、できるだけ、エッチング・ステージ温度等の比較的長い準備時間を要する条件切り替えを回避するスケジューリングが可能となり、効率のよいウエハ・プロセスの進行管理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１２】
１．以下のウエハ処理システムを使用した半導体集積回路装置の製造方法であって、前記ウエハ処理システムは以下を含む：
（ａ）複数の製造・検査装置を含む製造システム；
（ｂ）前記複数の製造・検査装置間で、単数又は複数の被処理ウエハを搬送する複数の搬送装置を含む搬送システム；
（ｃ）前記製造システムおよび前記搬送システムを制御する製造実行システムを含む生産管理システム、
ここで、前記製造実行システム（または生産管理システム内等）には、塗布部材のベーク温度またはドライ・エッチングのステージ温度に関する情報が登録されている。
【００１３】
２．前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記製造実行システムには、前記ドライ・エッチングの前記ステージ温度に関する情報が登録されている。
【００１４】
３．前記１または２項の半導体集積回路装置の製造方法において、登録された前記ステージ温度に関する情報の数は、前記製造システム内の前記ドライ・エッチングを担当するドライ・エッチング装置群の装置数より少ない。
【００１５】
４．前記１から３項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、登録された前記ステージ温度に関する情報の数は、前記製造システム内の前記ドライ・エッチングを担当するドライ・エッチング装置群の装置数より少なく、前記ドライ・エッチングを担当するドライ・エッチング装置群は、各ステージ温度専用装置群、および、それ以外の非専用装置群を含む。
【００１６】
５．前記４項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記非専用装置群に属するドライ・エッチング装置については、所定のステージ温度固定時間内は、ステージ温度を変更しないように運用する。
【００１７】
６．前記５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のステージ温度固定時間は、６時間以上で、且つ、２４時間以下である。
【００１８】
７．前記５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のステージ温度固定時間は、８時間以上で、且つ、１６時間以下である。
【００１９】
８．前記５から７項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、先行する所定のステージ温度固定時間終了後は、先と異なるステージ温度を優先条件として、段取りを実行して再度、所定のステージ温度固定時間内は、ステージ温度を変更しないように運用する。
【００２０】
９．前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記製造実行システムには、レジスト塗布・露光・現像一貫装置群における塗布部材のベーク温度に関する情報が登録されている。
【００２１】
１０．前記１または９項の半導体集積回路装置の製造方法において、登録された前記ベーク温度に関する情報の数は、前記製造システム内の前記レジスト塗布・露光・現像一貫装置群の装置数より多い。
【００２２】
１１．前記９または１０項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記レジスト塗布・露光・現像一貫装置群については、所定のベーク温度固定時間内は、ベーク温度を変更しないように運用する。
【００２３】
１２．前記９項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のベーク温度固定時間は、１時間以上で、且つ、４時間以下である。
【００２４】
１３．前記９項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定のベーク温度固定時間は、９０分以上で、且つ、３時間以下である。
【００２５】
１４．前記９から１３項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、先行する所定のベーク温度固定時間終了後は、先と異なるベーク温度を選択してロット優先度を優先条件として、段取りを実行して再度、所定のベーク温度固定時間内は、ベーク温度を変更しないように運用する。
【００２６】
１５．以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）複数の被処理ウエハに対して、第１の製造・検査装置により、順次、第１の処理を施す工程；
（ｂ）前記第１の処理が完了した前記複数の被処理ウエハに対して、第２の製造・検査装置により、順次、第２の処理を施す工程；
（ｃ）前記第２の処理が完了した前記複数の被処理ウエハに対して、第３の製造・検査装置により、順次、第３の処理を施す工程、
ここで、前記各工程への前記複数の被処理ウエハの投入量は、前記各装置に関する仕掛かり処理時間に基づいて、決定される。
【００２７】
１６．前記１５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記各工程への前記複数の被処理ウエハの投入量は、前記各装置に関する品種毎の仕掛かり処理時間に基づいて、決定される。
【００２８】
１７．前記１５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の製造・検査装置に関する特定の品種の品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも大きく、かつ、前記第３の製造・検査装置に関する品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも小さいときは、前記第２の製造・検査装置への当該品種の投入量を増加させる。
【００２９】
１８．前記１５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の製造・検査装置に関する特定の品種の品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも小さく、かつ、前記第１の製造・検査装置に関する品種毎の仕掛かり処理時間が、所定の基準値よりも大きいときは、前記第１の製造・検査装置への当該品種の投入量を増加させる。
【００３０】
１９．以下のウエハ処理システムを使用した半導体集積回路装置の製造方法であって、前記ウエハ処理システムは以下を含む：
（ａ）複数の製造・検査装置を含む製造システム；
（ｂ）前記複数の製造・検査装置間で、単数又は複数の被処理ウエハを搬送する複数の搬送装置を含む搬送システム；
（ｃ）前記製造システムおよび前記搬送システムを制御する製造実行システムを含む生産管理システム、
ここで、前記製造実行システム（または生産管理システム内等）には、処理条件に変更するまでに当該処理時間と比較して、長い準備時間を要するプロセス条件に関する情報が登録されている。
【００３１】
２０．前記２０項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記準備時間は５分以上である。
【００３２】
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００３３】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノ・クラスタリング・シリカ（Nano-Clustering Silica:NSC）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
【００３４】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００３５】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００３６】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体集積回路装置（半導体装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩウエハ等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
【００３７】
６．「仕掛かり処理時間」とは、「装置１台あたりの仕掛り量」Ｘ「単位仕掛り量に対する平均処理時間」で、保有設備で仕掛り量を処理するのにどの程度の時間を要するかの目安である。厳密には、単位処理時間が比較的長い場合には、現在処理中のウエハに対する残存処理時間を考慮する必要があるが、通常は無視してもよい。
【００３８】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００３９】
１．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイス及びデバイス・プロセスの説明（主に図１から１０）
セクション２以降での説明は、主にこのセクションで述べる銅ダマシン配線プロセスの第１層配線Ｍ１から第１０層配線Ｍ１０に関するものである。
【００４０】
図１は本願の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法による半導体集積回路装置デバイス構造を示すデバイス断面図である。図１に基づいて、本願の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法による半導体集積回路装置デバイス構造の概要を説明する。
【００４１】
図１に示すように、たとえば、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）型の素子分離フィールド絶縁膜２で分離されたＰ型単結晶シリコン基板１のデバイス面上には、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴまたはＮチャネルＭＯＳＦＥＴのゲート電極８が形成されている。それらの上には、窒化シリコン・ライナー膜４（たとえば約３０ｎｍ）が形成されている。その上には、窒化シリコン・ライナー膜４よりもずっと厚く、下層のプラズマＣＶＤ法によるＰ−ＴＥＯＳ酸化シリコン膜（たとえば約５００ｎｍ）および上層のキャップＰ−ＴＥＯＳ酸化シリコン膜（たとえば約５０ｎｍ）等からなるプリ・メタル（Ｐｒｅｍｅｔａｌ）層間絶縁膜が形成されている。また、これらのプリ・メタル絶縁膜を貫通して、タングステン・プラグ３が形成されている。ここまでがプリ・メタル領域ＰＭである。
【００４２】
その上の第１配線層Ｍ１は、下層のＳｉＣＮ膜（たとえば約５０ｎｍ）等の絶縁性バリア膜１４および主層間絶縁膜であるプラズマシリコン酸化膜１３（たとえば約１５０ｎｍ）等およびそれらに形成された配線溝に埋め込まれた銅配線１３等から構成されている。
【００４３】
その上の第２配線層から第６配線層Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６は、相互にほぼ同様の構造をしている。各層は、下層のＳｉＣＯ膜（たとえば約３０ｎｍ）/ＳｉＣＮ膜（たとえば約３０ｎｍ）等からなる複合絶縁性バリア膜（ライナー膜）２４、３４，４４、５４，６４、および上層のほとんどの領域を占める主層間絶縁膜２５，３５，４５，５５，６５等から構成されている。この主層間絶縁膜２５，３５，４５，５５，６５は、下層よりカーボン・ドープ酸化シリコン膜、すなわち、ＳｉＯＣ膜（たとえば約３５０ｎｍ）とキャップ膜であるプラズマＴＥＯＳシリコン酸化膜（たとえば約８０ｎｍ）等からなる。これらの層間絶縁膜を貫通して、銅プラグおよび銅配線を含む銅埋め込み配線２３，３３，４３，５３，６３が形成されている。
【００４４】
その上の第７配線層から第８配線層Ｍ７，Ｍ８は、相互にほぼ同様の構造をしている。各層は、下層のＳｉＣＮ膜（たとえば約７０ｎｍ）等の絶縁性バリア膜７４，８４および上層の主層間絶縁膜７５，８５等から構成されている。この主層間絶縁膜７５，８５は、下層よりプラズマＴＥＯＳシリコン酸化膜（たとえば約２５０ｎｍ）、ＦＳＧ膜（たとえば約３００ｎｍ）、およびキャップ膜であるＵＳＧ膜（たとえば約２００ｎｍ）等からなる。これらの層間絶縁膜を貫通して、銅プラグおよび銅配線を含む銅埋め込み配線７３，８３が形成されている。
【００４５】
その上の第９配線層から第１０配線層Ｍ９，Ｍ１０は、相互にほぼ同様の構造をしている。各層は下層の層間と上層の層内に分かれている。層間絶縁膜は、下層のＳｉＣＮ膜（たとえば約７０ｎｍ）等の絶縁性バリア膜９４ｂ，１０４ｂおよび上層の主層間絶縁膜等から構成されている。主層間絶縁膜は下層のＦＳＧ膜９５ｂ，１０５ｂ（たとえば約８００ｎｍ）及び上層のキャップ膜であるＵＳＧ膜９６ｂ，１０６ｂ（たとえば約１００ｎｍ）等から構成されている。また、層内絶縁膜は、下層のＳｉＣＮ膜（たとえば約５０ｎｍ）等の絶縁性バリア膜９４ａ，１０４ａおよび上層の主層間絶縁膜等から構成されている。主層内絶縁膜は下層のＦＳＧ膜９５ａ，１０５ａ（たとえば約１２００ｎｍ）及び上層のキャップ膜であるＵＳＧ膜９６ａ，１０６ａ（たとえば約１００ｎｍ）等から構成されている。これらの層間絶縁膜および層内絶縁膜等を貫通して、銅プラグおよび銅配線を含む銅埋め込み配線９３，１０３が形成されている。
【００４６】
その上の最上層配線層ＡＰは、下層のＳｉＣＮ膜１１４（たとえば約１００ｎｍ）等の絶縁性バリア膜、中間のＵＳＧ膜１１７（たとえば約９００ｎｍ）等の主層間絶縁膜、および、最外部のプラズマＳｉＮ１１９（たとえば約６００ｎｍ）等のファイナル・パッシベーション膜等から構成されている。また、これらの層間絶縁膜を貫通して、タングステン・プラグ１１３が設けられており、ＵＳＧ膜１１７上にはアルミニウム配線１１９（たとえば約１０００ｎｍ）およびボンディング・パッドが設けられている。
【００４７】
次にデバイス・プロセスを説明する。図２は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（ビア開口工程）である。図３は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（レジスト・プラグ形成工程）である。図４は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（配線溝開口工程）である。図５は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（ライナー除去工程）である。図６は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（バリア・メタル＆銅シード形成工程）である。図７は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（銅シード埋め込み工程）である。図８は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（銅ＣＭＰ工程）である。図９は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（バリア・メタルＣＭＰ工程）である。図１０は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（上層絶縁性バリア膜形成工程）である。これらに基づいて、本願の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法によるデバイス断面フローをＭ４領域（図１）を例にとり具体的に説明する。
【００４８】
図２に示すように、層間絶縁膜３５およびその中に埋め込まれた銅配線３３ａとバリアメタル膜３３ｂ等からなる銅埋め込み配線３３上に、ライナー膜４４をプラズマＣＶＤ法等により形成する。ここで、バリア・メタルとしては、下層からＴａＮ，Ｔａ等の複合膜が用いられるが、下層からＴｉ，ＴｉＮ等の複合膜でもよい。また、Ｒｕ単層膜でもよい。
【００４９】
更に、その上に、主層間絶縁膜４５をプラズマＣＶＤ法等により形成する。主層間絶縁膜４５上に、通常のフォト・リソグラフィ等により、フォト・レジスト膜パターン４６ａ（ビア・マスク）を形成する。このフォト・レジスト膜パターン４６ａをマスクとして、たとえばフルオロ・カーボン系のエッチング・ガスを含む気相雰囲気中で、ドライ・エッチングにより、ビア４７を開口する。その後、フォト・レジスト膜パターン４６ａを除去する。
【００５０】
次に、図３に示すように、ウエハ１の主面１ａ（層間絶縁膜４５上）に、ＢＡＲＣ（Ｂｏｔｔｏｍ  Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏａｔｉｎｇ）等の塗布系ビア・フィル材４８を塗布し、全面エッチバックする。続いて、主層間絶縁膜４５上に、通常のフォト・リソグラフィ等により、フォト・レジスト膜パターン４６ｂ（トレンチ・マスク）を形成する。次に図４に示すように、このフォト・レジスト膜パターン４６ｂをマスクとして、たとえばフルオロ・カーボン系のエッチング・ガスを含む気相雰囲気中で、ドライ・エッチングにより、トレンチ４９（配線溝）を開口するとともに、ビア・フィル材４８を除去する。
【００５１】
次に、図５に示すように、たとえばフルオロ・カーボン系のエッチング・ガスを含む気相雰囲気中で、ドライ・エッチングにより、ビア４７の底のライナー膜４４を除去する。その後、不要なこのフォト・レジスト膜パターン４６ｂを除去する。
【００５２】
次に、図６に示すように、ビア４７およびトレンチ４９内に、順次、バリア・メタル膜４３ｂおよび銅シード膜４３ｃをスパッタリング法等（ＣＶＤ法でもよい）により形成する。続いて、ウエハ１の主面１ａのほぼ全面に、電気メッキ等により、銅膜４３ａを形成する。この銅膜４３ａ、バリア・メタル膜４３ｂおよび銅シード膜４３ｃで埋め込み銅配線の金属部材層４３（図９）を構成する。
【００５３】
次に、図８に示すように、ビア４７およびトレンチ４９外の銅膜４３ａ、４３ｃを銅ＣＭＰ処理により、除去する。更に、図９に示すように、バリア・メタルＣＭＰ処理により、ビア４７およびトレンチ４９外のバリア・メタル膜４３ｂを除去する。その後、ポストＣＭＰ洗浄を施し、乾燥した後、次の配線層Ｍ５の形成に移る。図１０に示すように、第５配線層Ｍ５は、ライナー膜５４のＣＶＤ法による形成から始まる。
【００５４】
２．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ処理システム全体の概要の説明（主に図１１から図１３）
図１１は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するウエハ工程量産ラインの製造実行システムを中心とするウエハ処理システムの全体構成を示すブロック図である。図１２は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するウエハ工程量産ラインの製造実行システムを中心とするウエハ処理システムにおける各部の働きを例示するための各部間の通信シナリオ（ディスパッチ・システムを中心とする）である。図１３は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するウエハ工程量産ラインの製造実行システムを中心とするウエハ処理システムにおける各部の働きを例示するための各部間の通信シナリオ（スケジューリング・システムを中心とする）である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ処理システム１２０（図１１）の全体の概要を説明する。
【００５５】
まず、生産管理システム１３６から説明する。図１１に示すように、製造実行システム１２１は、ロット（生産物、被処理物）の仕掛工程、状態、位置、装置および装置各部の状態、ロットの処理順と処理装置を含むフロー情報、ロットの処理条件と処理装置を含む工程情報、搬送装置の状態を管理しており、装置状態やロット状態の変化に応じて、ロットの搬送指示、装置への着工指示を通信回線１２６を介して実行する。
【００５６】
優先度変更システム１２２は、定期的に（たとえば３０分毎に）製造実行システム１２１の情報やその他情報からロットに優先度を付与する。
【００５７】
ディスパッチ・システム１２３は、製造実行システム１２１から要求がある時に、製造実行システム１２１の情報やその他情報から製造実行システム１２１が要求する装置の着工可能ロットを適する処理順に並べたロットリストを製造実行システム１２１に送信する。
【００５８】
スケジューリング・システム１２４は定期的に（たとえば５分毎に）製造実行システム１２１の情報やその他情報から当該システムがスケジュール対象としている装置毎の着工計画リストを作成し製造実行システム１２１に送信する。
【００５９】
優先度変更システム１２２、ディスパッチ・システム１２３、およびスケジューリング・システム１２４は製造実行システム１２１と同等の情報をシステム共有のデータベースまたはそれぞれのシステムに保持している。具体的には、それぞれのシステムの必要に応じた頻度で、製造実行システム１２１のデータ・ストレージ１２５ａの情報をそれぞれのデータ・ストレージ１２５ｂ、ｃ、ｄに読み込んでいる。
その情報は、（ロット情報（状態、位置）、装置情報（装置状態、チャンバ状態、ポート状態）、治具情報（状態、位置）、フロー情報、工程情報などである。
【００６０】
次に、製造システム１３９を説明する。図１１に示すように、製造システム１３９は、製造・検査装置Ａ（１３１）、製造・検査装置Ｂ（１３２）、製造・検査装置Ｃ（１３３）等の製造・検査装置装置群１３７と、製造実行システム１２１の指示に基づいて、それらの製造・検査装置装置群１３７を制御する装置制御システム１２７等から構成されている。
【００６１】
次に、搬送システム１３８を説明する。図１１に示すように、搬送システム１３８はフープ等のウエハ搬送容器を搬送する搬送装置Ｘ、搬送装置Ｙ等の搬送装置群１４０と、製造実行システム１２１の指示に基づいて、それらの搬送装置群１４０を制御する搬送制御システム１２８等から構成されている。
【００６２】
図１１から図１３に基づいて、ウエハ処理システム１２０の具体的動作を例示して説明する。
【００６３】
最初にディスパッチ・システム１２３が関与する例を説明する。図１２に示すように、一般に電子情報処理システムとしてのウエハ処理システム１２０の動作は、特定の装置、たとえば、ここでは製造・検査装置Ａ（１３１）のロード・ポートに空きが発生したことをトリガとして開始する。製造・検査装置Ａのロード・ポートに空きが発生すると、製造・検査装置Ａ（１３１）からポート空き情報が装置制御システム１２７に送られる。これを受けて、製造実行システム１２１からディスパッチ・システム１２３へ製造・検査装置Ａ（１３１）へ割り付けるべきロットのディスパッチ・リストが要求される。この要求に対して、ディスパッチ・システム１２３からディスパッチ・リストが製造実行システム１２１に返送される。製造実行システム１２１は、このディスパッチ・リストに基づいて、搬送制御システム１３８に対して、対象ロットを製造・検査装置Ａ（１３１）まで搬送するように指示する。搬送制御システム１３８はこの指示に基づいて、対象ロットを中継地まで搬送するように、搬送装置Ｘに指示する。搬送装置Ｘは対象ロットを中継地まで搬送し、その旨、搬送制御システム１３８に報告する。搬送制御システム１３８は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。ここで、搬送制御システム１３８は、搬送装置Ｙに対して、中継地にある対象ロットを製造・検査装置Ａ（１３１）まで搬送するように指示する。これを受けて、搬送装置Ｙは、中継地にある対象ロットを製造・検査装置Ａ（１３１）まで搬送し、搬送制御システム１３８に搬送完了を報告する。搬送制御システム１３８は、これを製造実行システム１２１に転送する。更に、製造・検査装置Ａ（１３１）から、装置制御システム１２７に対して、対象ロットの到着が報告される。装置制御システム１２７は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。ここで、製造実行システム１２１から装置制御システム１２７に対して、対象ロットのキャリアＩＤ（ウエハ収納容器であるフープ外面に付けられたバーコード等により、どのフープかを特定する）とウエハ・マップ（たとえば、フープと製造・検査装置Ａがドッキングした状態で、光学的にフープ内の各スロットのウエハの有無を確認する）を確認するように指示が出される。装置制御システム１２７は、この指示を製造・検査装置Ａ（１３１）に転送する。製造・検査装置Ａ（１３１）は指示に従い、対象ロットのキャリアＩＤとウエハ・マップを確認し、その結果を装置制御システム１２７に報告する。装置制御システム１２７は、これを製造実行システム１２１に転送する。次に、製造実行システム１２１から装置制御システム１２７に対して、着工条件が指示がされる。装置制御システム１２７は、この指示を製造・検査装置Ａ（１３１）に転送する。着工条件指示に基づいて、製造・検査装置Ａ（１３１）が対象ロットに対する処理を開始し、その旨、装置制御システム１２７に報告する。装置制御システム１２７は、その報告を製造実行システム１２１に転送する。対象ロットに対する処理が完了すると、製造・検査装置Ａ（１３１）から装置制御システム１２７に対して、処理の完了が報告される。装置制御システム１２７は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。この報告を受けて、製造実行システム１２１から搬送制御システム１３８に対して、製造・検査装置Ａ（１３１）から対象ロットを回収するように指示が出される。搬送制御システム１３８は、この指示を搬送装置Ｙに転送する。搬送装置Ｙは、この指示に基づいて、製造・検査装置Ａ（１３１）から対象ロットを回収し、回収したことを搬送制御システム１３８に報告する。搬送制御システム１３８は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。ここで、製造・検査装置Ａ（１３１）のロード・ポートに空きができたので、先と同様に、装置制御システム１２７に対して、ポート空きの発生が報告される。以降、このような動作を繰り返し、製造が進行する。
【００６４】
次に、スケジューリング・システム１２４が関与する例を説明する。図１３に示すように、スケジューリング・システム１２４は、定期的に（たとえば５分毎）に着工計画を製造実行システム１２１に送信する。一方、この動作と独立に以下の動作が進行する。製造・検査装置Ａのロード・ポートに空きが発生すると、製造・検査装置Ａ（１３１）からポート空き情報が装置制御システム１２７に送られる。これを受けて、製造実行システム１２１の内部で、着工可能ロットをすでに受信した着工計画の上位から選択して、搬送制御システム１３８に対して、対象ロットを製造・検査装置Ａ（１３１）まで搬送するように指示する。搬送制御システム１３８はこの指示に基づいて、対象ロットを中継地まで搬送するように、搬送装置Ｘに指示する。搬送装置Ｘは対象ロットを中継地まで搬送し、その旨、搬送制御システム１３８に報告する。搬送制御システム１３８は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。ここで、搬送制御システム１３８は、搬送装置Ｙに対して、中継地にある対象ロットを製造・検査装置Ａ（１３１）まで搬送するように指示する。これを受けて、搬送装置Ｙは、中継地にある対象ロットを製造・検査装置Ａ（１３１）まで搬送し、搬送制御システム１３８に搬送完了を報告する。搬送制御システム１３８は、これを製造実行システム１２１に転送する。更に、製造・検査装置Ａ（１３１）から、装置制御システム１２７に対して、対象ロットの到着が報告される。装置制御システム１２７は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。ここで、製造実行システム１２１から装置制御システム１２７に対して、対象ロットのキャリアＩＤ（ウエハ収納容器であるフープ外面に付けられたバーコード等により、どのフープかを特定する）とウエハ・マップ（たとえば、フープと製造・検査装置Ａがドッキングした状態で、光学的にフープ内の各スロットのウエハの有無を確認する）を確認するように指示が出される。装置制御システム１２７は、この指示を製造・検査装置Ａ（１３１）に転送する。製造・検査装置Ａ（１３１）は指示に従い、対象ロットのキャリアＩＤとウエハ・マップを確認し、その結果を装置制御システム１２７に報告する。装置制御システム１２７は、これを製造実行システム１２１に転送する。次に、製造実行システム１２１から装置制御システム１２７に対して、着工条件が指示がされる。装置制御システム１２７は、この指示を製造・検査装置Ａ（１３１）に転送する。着工条件指示に基づいて、製造・検査装置Ａ（１３１）が対象ロットに対する処理を開始し、その旨、装置制御システム１２７に報告する。装置制御システム１２７は、その報告を製造実行システム１２１に転送する。対象ロットに対する処理が完了すると、製造・検査装置Ａ（１３１）から装置制御システム１２７に対して、処理の完了が報告される。装置制御システム１２７は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。この報告を受けて、製造実行システム１２１から搬送制御システム１３８に対して、製造・検査装置Ａ（１３１）から対象ロットを回収するように指示が出される。搬送制御システム１３８は、この指示を搬送装置Ｙに転送する。搬送装置Ｙは、この指示に基づいて、製造・検査装置Ａ（１３１）から対象ロットを回収し、回収したことを搬送制御システム１３８に報告する。搬送制御システム１３８は、この報告を製造実行システム１２１に転送する。ここで、製造・検査装置Ａ（１３１）のロード・ポートに空きができたので、先と同様に、装置制御システム１２７に対して、ポート空きの発生が報告される。以降、このような動作を繰り返し、製造が進行する。
【００６５】
３．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるドライ・エッチング・プロセスに使用するエッチング装置の説明（主に図１４および図１５）
図１４は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するドライ・エッチング装置の全体構成を表す模式上面図である。図１５は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するドライ・エッチング装置のエッチング室の模式側断面図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるドライ・エッチング・プロセスに使用するエッチング装置を説明する。
【００６６】
図１４に示すように、マルチ・チャンバ型のエッチング＆後処理一貫装置１５１は、各１２枚程度の被処理ウエハ１（一般に５枚から２５枚の範囲で使用されることが多い）を収容した３台のフープ１５３を収容可能なロード・ポート１５２を有している。被処理ウエハ１は大気圧予備室１５９内の位置合わせ部１５４で、位置合わせされた後、二つのロードロック室１５５ａ，１５５ｂのいずれかを通して、真空搬送室１５６内のウエハ・ハンドリング・ロボットによって、二つのエッチング処理室１５７ａ，１５７ｂのいずれかに導入される。エッチング処理後、ウエハ１は真空搬送室１５６内のウエハ・ハンドリング・ロボットによって、二つの後処理室１５８ａ，１５８ｂのいずれかに導入される。後処理後、ウエハ１は二つのロードロック室１５５ａ，１５５ｂのいずれかを通して、大気圧予備室１５９に排出され、その後、元のフープ１５３に戻される。
【００６７】
ここで、エッチング処理室１５７ａ，１５７ｂは、図１５に示すように、たとえば平行平板型の異方性ドライ・エッチング室で、下部電極１６２上のウエハ・ステージ１６３上に被処理ウエハ１が置かれている。上方には、上部電極１６４が対向しており、上部電極１６４には高周波電源１６６が接続されている。一方、下部電極１６２には高周波電源１６５が接続されている。
【００６８】
この装置のように、複数の処理室１５７ａ，１５７ｂを有する場合は、それぞれの処理室１５７ａ，１５７ｂを異なるステージ温度とすることもできる。しかし、ここでは、ロット処理時間の低減のため、および、スケジューリングの負担低減のため、同一温度に設定して使用している。
【００６９】
４．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるレジスト塗布・露光・現像・プロセスに使用するプロセス装置の概要の説明（主に図１７）
図１７は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するレジスト塗布・ベーク・露光・現像一貫装置の全体構成を表す模式上面図である。これに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるレジスト塗布・露光・現像一貫プロセスに使用するプロセス装置の概要を説明する。
【００７０】
図１７に示すように、レジスト塗布・露光・現像一貫プロセス装置１８０は、各１２枚程度の被処理ウエハ１を収容した４台のフープ１５３を収容可能なロード・ポート部１８１を有している。この装置は、このロード・ポート部１８１、露光前処理部１８２、露光後処理部１８３、搬送部１８２、および露光部１８４を主要な構成要素としている。露光前処理部１８２と露光後処理部１８３は実際には縦積み構造となっている。フープ１５３内のウエハ１は、搬送ロボット１８５によって、まず、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ｄｉ−Ｓｉｌａｚａｎｅ）処理ユニット１８６に移送され、レジスト塗布前の表面処理がが施される。次に、塗布ユニット１８７において、レジストがスピン塗布される。レジストが塗布された被処理ウエハ１は、プリベーク・ユニット１８８のホット・プレート（この温度を変更するには、処理時間に比較して、長い時間を要する）上でプリベークされる。その後、プリベークされたウエハ１は、露光前処理部１８２と露光部１８４間のバッファ・ユニット１８９を介して、露光ステージ１９０において、露光されて、露光部１８４と露光後処理部１８３間のバッファ・ユニット１９１を介して、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）ユニット１９２（この温度を変更するには、処理時間に比較して、長い時間を要する）へ移送される。ここで、ＰＥＢ処理されたウエハ１は、現像ユニット１９３で現像され、ポスト・ベーク・ユニット１９４でポスト・ベーク処理された後、ハンドリング・ロボット１８５を介して、一般に元のフープ１５３に戻される。
【００７１】
このような一貫装置では、レジストの種類の変更によって、プリベーク温度やＰＥＢ温度（ベーク温度等）が変わるので、ベーク温度等が異なるウエハを処理する際には、先行するロットに属するウエハをすべてフープに収容した後、必要なベーク温度等の設定が完了するまで、新たなロットに属するウエハのロードができないことにある。
【００７２】
５．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるドライ・エッチング・プロセスの運用方法の説明（主に図１６）
図１６は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法にドライ・エッチング装置の運用状態を示す棒状グラフである。これに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるドライ・エッチング・プロセスの運用方法を説明する。
【００７３】
セクション２で説明したように、製造実行システム１２１（図１１）には、ドライ・エッチングにおけるステージ温度（下部電極温度)、レジスト塗布・露光・現像処理における各種の塗布部材のベーク温度等の条件変更に準備時間（通常５分以上または個々のウエハ１枚の処理に比較して同等又はより長い時間）を要するウエハ処理に関するデータ（準備時間を含む）が登録されている。通常、１ロット、１２枚の場合は、エッチング・プロセスの単位ロット処理時間は９０分程度である。したがって、ディスパッチ・システム１２３、スケジューリング・システム１２４（図１１）およびそれを統括する製造実行システム１２１は、それらのデータを参照しつつ、準備時間を要する条件変更を所定の長時定数条件固定時間（ステージ温度固定時間、ベーク温度固定時間等）内では行わないように、各製造・検査装置への被処理ロットの割付（スケジューリング、ディスパッチ等を含む）を行うことができる。これらの準備時間に関するデータは、必ずしも、製造実行システム１２１に登録されている必要はない。たとえば、生産管理システム１３６内（ディスパッチ・システム１２３、スケジューリング・システム１２４その他）のいずれかに登録されていればよい。また、ディスパッチ・システム１２３、スケジューリング・システム１２４等から参照可能であれば、その他の場所に登録されていてもよい。
【００７４】
図１６に示すように、エッチング工程では、装置の数が、ステージ温度の種類を上回っているので、エッチング装置群を各ステージ温度に特化した専用装置群と、所定のステージ温度固定時間（たとえば１２時間）ごとに別のステージ温度に切り替える非専用装置群に分けることができる。このようにすれば、優先度の高い仕掛かりロットは、すぐに専用装置群中の当該温度を担当する製造・検査装置に割り付けることができる。
【００７５】
一方、非専用装置群に属する装置では、所定のステージ温度固定時間（たとえば１２時間）ごとに別のステージ温度に切り替えるので（すなわち、ステージ温度を最優先の条件としてディスパッチまたはスケジューリングする）、各品種の仕掛の状況に応じて、自動的に処理パスの伸縮が起きるため、スループットを最大にすることができる。このように、ステージ温度固定時間を設けることで、温度条件の異なる被処理ウエハを同一の装置で前後して着工することによって発生する準備時間（通常１回の変更につき、５分以上）の多発を防止することができる。
【００７６】
ここで、所定のステージ温度固定時間は、あまり短いと、温度条件の切り替えを制限した意味が減少する（数時間以内の切り替えは回避要）。また、あまり長いと、各品種の仕掛の状況変化（一般に日単位で変化）に、処理パスの伸縮が追いつかなくなるデメリットがある。したがって、所定のステージ温度固定時間としては、６時間以上、２４時間以内が望ましい。更に、専用装置群が十分にある場合には、８時間以上、１６時間以内が望ましい。
【００７７】
６．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるレジスト塗布・露光・現像プロセスの運用方法の説明（主に図１８）
図１８は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に塗布・露光・現像一貫装置の運用状態を示す棒状グラフである。これに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるレジスト塗布・露光・現像プロセスの運用方法を説明する。なお、セクション５とほぼ同様の部分については、説明を省略する。
【００７８】
図１８に示すように、レジスト塗布・露光・現像プロセスでは、少量多品種のため装置数よりも、ベーク温度の組み合わせの種類(レジストとＢＡＲＣ等の塗布部材の種類にほぼ対応)が多く、各温度に特化した専用装置群を設けることができない。したがって、すべての装置が、前セクションで説明した非専用装置群に属することとなる。この場合、所定のベーク温度固定時間（ベーク温度の組み合わせを固定する時間、ここでは、たとえば２時間）毎に別の所望のベーク温度に切り替えるので（すなわち、ロット優先度を最優先の条件として、ベーク温度を第２順位の優先条件としてディスパッチまたはスケジューリングする）、各品種の仕掛の状況に応じて、自動的に処理パスの伸縮が起きるため、優先ロットの進行速度を大幅に下げることなく、スループットを最大にすることができる。このように、ベーク温度固定時間を設けることで、温度条件の異なる被処理ウエハを同一の装置で前後して着工することによって発生する準備時間（通常１回の変更につき、５分以上）の多発を防止することができる。通常、１ロット、１２枚の場合は、レジスト塗布・露光・現像プロセスの単位ロット処理時間は２０分程度である。
【００７９】
たとえば、図１８の例では、先行するベーク温度固定時間内に、温度条件Ｆの最優先ロットが仕掛かりとなったため、塗布・露光・現像一貫装置Ｄは、温度条件Ｅ最優先の予定を温度条件Ｆ最優先に切り替えて、次のベーク温度固定時間の処理を開始する。これに対応して、温度条件Ｆの最優先ロットを先頭に、温度条件Ｆのそれ以外のロットが、塗布・露光・現像一貫装置Ｄに割り付けられることとなる。
【００８０】
ここで、ベーク温度固定時間は、優先ロットの進行速度を大幅に下げることなく、温度切り替えによる無駄時間を抑える必要から、１時間以上、４時間以下が望ましい。少量多品種の傾向が特に強いラインでは、更に、９０分以上、３時間以下が更に好適である。なお、ここでは、ベーク温度固定時間を２時間程度としている。これは、レチクルの準備のサイクルが２時間程度であるので、それと同程度の時間にすると、処理の流れがスムースになるからである。
【００８１】
７．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における隘路工程モニタ方法および隘路平準化方法の説明（主に図１９から図２４）
図１９は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の必要性を説明するための各単位工程の仕掛りウエハ枚数の棒グラフである。図２０は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法を説明するための配線工程の各層要素プロセスの流れを示すプロセス・ブロック図である。図２１は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の実例を示す通常隘路装置の仕掛かり処理時間（渋滞時）の棒状グラフである。図２２は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の図２１の実例における下流工程との関係を示す比較図表である。図２３は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の実例を示す通常隘路装置の仕掛かり処理時間（閑散時）の棒状グラフである。図２４は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の図２１の実例における上流工程との関係を示す比較図表である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における隘路工程モニタ方法および隘路平準化方法を説明する。
【００８２】
図１９に示すように、セクション１に説明したウエハ工程における各単位工程ごとの工程仕掛かりウエハ枚数をほぼ流れの順に並べると、破線矢印で示す位置に、明らかな隘路工程（渋滞工程）があることがわかる。しかし、これは見かけの渋滞であり、工程仕掛かりウエハ枚数が比較的多くても、当該工程の平均処理時間が短いか、処理能力が高いときは、真の隘路ではない。逆に、実線矢印の部分のように、見かけ上の工程仕掛かりウエハ枚数が比較的少ないのに、隘路工程となることがある。
【００８３】
この点を明らかにするには、工程仕掛かりウエハ枚数ではなく、仕掛かり処理時間、すなわち、「担当する装置１台あたりの仕掛り量」に「単位仕掛り量を処理するのにかかる平均処理時間（単位仕掛り量に所定の処理を施すのに必要な処理時間で、待ち時間を含まない）」をかけたものを縦軸にとる必要がある。また、より、具体的に仕掛かりの渋滞状況又は平準化の度合いを評価するには、品種毎の仕掛かり処理時間を個別の装置毎に見る必要がある。
【００８４】
まず、ダマシン配線プロセス（セクション１参照）における繰り返しプロセス・サイクルを説明する。図２０に示すように、ダマシン配線プロセス・サイクル２０１は、各配線層について、層間絶縁膜成膜工程２０２、ビアおよびトレンチ露光工程２０３、ビアおよびトレンチ・エッチング工程２０４、ビアおよびトレンチへの銅等の埋め込みメッキ工程２０５、および不要な銅等を除去するＣＭＰ工程２０６（前層のＣＭＰ工程１９６）等から構成されている。
【００８５】
図２１に示すように、常習的な隘路工程（工程２；たとえばビアおよびトレンチ露光工程２０３）では、（全品種の）仕掛かり処理時間で見ると、明確に適正範囲値の上限を超えていることがわかる。しかし、これを平準化するのには、更に別の角度から見る必要がある。ここでは、中央の装置（図２３）について、更に分析する。
【００８６】
図２２に示すように、当該工程（工程２）の直下の下流工程（工程３；たとえばエッチング工程２０４、更に工程４まで含めてみる方がよい場合もある）の被処理ウエハ１の品種毎の仕掛かり処理時間を見る必要がある。ここで、品種Ａの状況１のように、当該工程（工程２）の品種Ａの仕掛かり処理時間が基準値より大きく、且つ、直下の下流工程（工程３）の品種Ａの仕掛かり処理時間が基準値よりも小さいときは、当該工程の（工程２）の品種Ａに対する着工優先度を増加させるとよい（状況２の場合は、着工優先度はそのままでよい。変化させてもあまり効果がないか、逆効果になるだけである）。一方、品種Ｂの状況２のように、当該工程（工程２）の品種Ｂの仕掛かり処理時間が基準値より小さく、且つ、直下の下流工程（工程３）の品種Ｂの仕掛かり処理時間が基準値よりも大きいときは、当該工程の（工程２）の品種Ｂに対する着工優先度を低下させるとよい（状況１の場合は、着工優先度はそのままでよい。変化させてもあまり効果がないか、逆効果になるだけである。すなわち、流れの不均一を助長する）。
【００８７】
また、図２３の工程２の下側の棒グラフに示すように、同一の隘路工程（工程２）でも、一時的に（全品種の）仕掛かり処理時間が減少することがある。このような場合の平準化も、先と同様の手法で実施可能である。すなわち、この場合は図２４に示すように、当該工程（工程２）の直上の上流工程（工程１；たとえば層間膜成膜工程２０２、更に上流の前層のＣＭＰ工程１９６まで含めて見るほうがよい場合もある）の被処理ウエハ１の品種毎の仕掛かり処理時間を見る必要がある。ここでも、中央の装置（図２３）について、更に分析する。
【００８８】
図２４に示すように、品種Ａの状況２のように、当該工程（工程２）の品種Ａの仕掛かり処理時間が基準値より小さく、且つ、直上の上流工程（工程１）の品種Ａの仕掛かり処理時間が基準値よりも大きいときは、上流工程の（工程１）の品種Ａに対する着工優先度を増加させるとよい（状況１の場合は、着工優先度はそのままでよい。変化させてもあまり効果がないか、逆効果になるだけである）。同様に、品種Ｂの状況２のように、当該工程（工程２）の品種Ｂの仕掛かり処理時間が基準値より小さく、且つ、直上の上流工程（工程１）の品種Ｂの仕掛かり処理時間が基準値よりも大きいときは、上流工程の（工程１）の品種Ｂに対する着工優先度を増加させるとよい（状況１の場合は、着工優先度はそのままでよい。変化させてもあまり効果がないか、逆効果になるだけである。すなわち、流れの不均一を助長する）。
【００８９】
８．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００９０】
例えば、上記実施の形態では、ウエハ工程の内、主に銅ダマシン配線プロセス（バック・エンド・プロセス）に例をとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されないことはいうまでもない。したがって、アルミニウム配線プロセス等のその他のバック・エンド・プロセス、ゲート電極形成等のフロント・エンド・プロセス、または、テスト工程やパッケージ工程等のウエハ工程以外へも適用できる。更に、本発明は、塗布部材のベーク温度またはドライ・エッチングのステージ温度に限らず、連続する処理が同種の処理条件で行われる場合でも温度などの処理条件を毎回変更する場合を除いて、装置で処理が行われない時間を削減し、スループットを向上する効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本願の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法による半導体集積回路装置デバイス構造を示すデバイス断面図である。
【図２】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（ビア開口工程）である。
【図３】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（レジスト・プラグ形成工程）である。
【図４】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（配線溝開口工程）である。
【図５】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（ライナー除去工程）である。
【図６】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（バリア・メタル＆銅シード形成工程）である。
【図７】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（銅シード埋め込み工程）である。
【図８】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（銅ＣＭＰ工程）である。
【図９】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（バリア・メタルＣＭＰ工程）である。
【図１０】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のダマシン配線プロセスのデバイス断面フロー図（上層絶縁性バリア膜形成工程）である。
【図１１】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するウエハ工程量産ラインの製造実行システムを中心とするウエハ処理システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１２】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するウエハ工程量産ラインの製造実行システムを中心とするウエハ処理システムにおける各部の働きを例示するための各部間の通信シナリオ（ディスパッチ・システムを中心とする）である。
【図１３】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するウエハ工程量産ラインの製造実行システムを中心とするウエハ処理システムにおける各部の働きを例示するための各部間の通信シナリオ（スケジューリング・システムを中心とする）である。
【図１４】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するドライ・エッチング装置の全体構成を表す模式上面図である。
【図１５】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するドライ・エッチング装置のエッチング室の模式側断面図である。
【図１６】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法にドライ・エッチング装置の運用状態を示す棒状グラフである。
【図１７】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するレジスト塗布・ベーク・露光・現像一貫装置の全体構成を表す模式上面図である。
【図１８】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に塗布・露光・現像一貫装置の運用状態を示す棒状グラフである。
【図１９】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の必要性を説明するための各単位工程の仕掛りウエハ枚数の棒グラフである。
【図２０】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法を説明するための配線工程の各層要素プロセスの流れを示すプロセス・ブロック図である。
【図２１】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の実例を示す通常隘路装置の仕掛かり処理時間（渋滞時）の棒状グラフである。
【図２２】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の図２１の実例における下流工程との関係を示す比較図表である。
【図２３】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の実例を示す通常隘路装置の仕掛かり処理時間（閑散時）の棒状グラフである。
【図２４】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における仕掛りのモニタおよび平準化方法の図２１の実例における上流工程との関係を示す比較図表である。
【符号の説明】
【００９２】
１  被処理ウエハ（半導体基板）
１２０  ウエハ処理システム（ウエハ処理ライン）
１２１  製造実行システム
１３１，１３２，１３３  製造・検査装置
１３４，１３５  搬送装置
１３６  生産管理システム
１３８  搬送システム
１３９  製造システム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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