(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数の半導体ウェーハを収納し識別情報が付された第１の容器、および識別情報が付された第２の容器を第１の処理装置に設置し、各容器の識別情報を記憶する工程と、
前記第１の処理装置により、前記半導体ウェーハに対して第１の処理を行いながら、当該第１の処理が行われた一部の前記半導体ウェーハを検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程と、
前記第２の容器を検査装置に設置し、前記検査用ウェーハの検査を行う工程と、
前記検査用ウェーハが良品と判定された場合に、前記第１の処理後の他の半導体ウェーハを収納する前記第１の容器、および前記検査後の前記検査用ウェーハを収納する前記第２の容器を第２の処理装置に設置し、設置された各容器の識別情報と前記記憶された各容器の識別情報とを照合する工程と、
前記第２の処理装置により、前記他の半導体ウェーハおよび前記検査用ウェーハに対して第２の処理を行い、前記第２の処理後の前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程と
を有する半導体製造方法。
【請求項２】
前記検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程において、前記検査用ウェーハとして取り出された半導体ウェーハの前記第１の容器内における位置情報を前記記憶された各容器の識別情報と関連づけて記憶しておき、
前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程において、前記照合に基づいて前記記憶された位置情報を読み出し、前記検査用ウェーハを前記第１の容器の元の位置に戻す
請求項１記載の半導体製造方法。
【請求項３】
前記検査用ウェーハの検査を行う工程において、前記検査装置に設置された前記第２の容器の前記識別情報と、前記記憶された第２の容器の識別情報とを照合して、前記検査用ウェーハの検査結果を前記第１の容器内の前記半導体ウェーハの検査結果として記憶する
請求項１記載の半導体製造方法。
【請求項４】
所定数の半導体ウェーハを収納し識別情報が付された第１の容器、および識別情報が付された第２の容器を処理装置に設置し、各容器の識別情報を記憶する工程と、
前記処理装置により、前記半導体ウェーハに対して所定の処理を行いながら、当該処理が行われた一部の前記半導体ウェーハを検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程と、
前記検査用ウェーハを収納する前記第２の容器、および前記処理後の他の半導体ウェーハを収納する前記第１の容器を検査装置に設置し、設置された各容器の識別情報と前記記憶された各容器の識別情報とを照合する工程と、
前記検査装置により、前記検査用ウェーハの検査を行い、前記検査後の前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程と
を有する半導体製造方法。
【請求項５】
前記検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程において、前記検査用ウェーハとして取り出された半導体ウェーハの前記第１の容器内における位置情報を前記記憶された各容器の識別情報と関連づけて記憶しておき、
前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程において、前記照合に基づいて前記記憶された位置情報を読み出し、前記検査用ウェーハを前記第１の容器の元の位置に戻す
請求項４記載の半導体製造方法。
【請求項６】
前記検査用ウェーハの検査を行う工程において、前記検査装置に設置された前記第２の容器の前記識別情報と、前記記憶された第２の容器の識別情報とを照合して、前記検査用ウェーハの検査結果を前記第１の容器内の前記半導体ウェーハの検査結果として記憶する
請求項４記載の半導体製造方法。
【請求項７】
前記検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程の後、前記検査用ウェーハを収納する前記第２の容器、および前記処理後の他の半導体ウェーハを収納する前記第１の容器を検査装置に設置する工程の前に、
前記第２の容器を他の検査装置に設置し、前記検査用ウェーハの他の検査を行う工程をさらに有する
請求項４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、例えば、半導体ウェーハに対して、各種の半導体プロセス処理を施して、半導体装置を製造する半導体製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置は、半導体ウェーハ上に、例えば、蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成技術によって、半導体回路パターンを多数形成した後に、この半導体回路パターンが多数形成された半導体ウェーハを個々の半導体チップとして切り出すことにより作製される。
【０００３】
上記の半導体製造プロセスにおいては、品質や歩留りを確保するために、プロセス工程間において、半導体ウェーハを検査装置に搬送し、半導体ウェーハの検査を行っている。
【０００４】
ここで、通常、例えば半導体ウェーハが２５枚収納されたカセット単位にてプロセス処理が行われることから、カセット単位のプロセス処理が終了した後に、当該カセットを検査装置へ運び、それから検査を行っている。
【０００５】
図９に、従来のリソグラフィー工程におけるプロセスフローを示す。
まず、ステップＳＴ１０１において、半導体ウェーハが複数枚収納されたカセットをリソグラフィー工程で使用されるインラインステッパのローダ兼アンローダへセットする。
【０００６】
次に、ステップＳ１０２において、インラインステッパにより、レジスト塗布処理、露光処理、現像処理等のプロセス処理が行われ、当該プロセス処理が終了した半導体ウェーハの順にローダ兼アンローダにセットされた元のカセットの元の位置に戻されていく。
【０００７】
そして、プロセス処理が全て終了すると、半導体ウェーハを収納したカセットは、検査装置に運ばれて、検査工程に移ることとなる。
この検査工程では、まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による半導体ウェーハ上に形成されたパターンの寸法測定が行われ（ステップＳＴ１０４）、次に、前のレイヤーとの重ね合わせのずれ量の測定が行われ（ステップＳＴ１０５）、最後に、半導体ウェーハ上に形成されたパターンに傷がないか等の目視検査が行われる（ステップＳＴ１０７）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、とくにリソグラフィー工程においては、検査が寸法測定検査、重ね合わせ検査、表面目視検査というように複数の項目に渡るため、検査時間が長く、場合によってはプロセス時間よりも検査時間が長くなる場合がある。
【０００９】
しかしながら、半導体ウェーハの検査を行う場合には、カセットに収納された全ての半導体ウェーハに対する半導体製造プロセスが完了するまで、半導体ウェーハを検査装置に搬送することができず、処理時間が長くなってしまうといった問題があった。
【００１０】
通常、カセットに収容された複数枚の半導体ウェーハから数枚の半導体ウェーハを抜き出して検査する抜き取り検査を行うため、上述した全ての半導体ウェーハに対する半導体製造プロセスが完了するまで、半導体ウェーハの検査を行うことができないことは、生産性が低下する大きな要因となってしまう。
【００１１】
そこで、従来より半導体製造装置とともに検査装置を半導体製造システムに組み込むインライン化や、半導体製造装置に検査ユニットを組み込むモニタリング化等が行われている。
【００１２】
しかしながら、インライン化の場合には、外部からの振動等の影響を受けやすいことや、半導体ウェーハの検査が抜き取り検査であること等を考慮すると、能力バランスが悪く、コスト面からも必ずしも好ましいものではなかった。
また、モニタリング化に関しても、現在の要素技術で量産時の検査に置き換えることは未だ困難とされている。
【００１３】
また、半導体ウェーハの検査では、表面状態の確認等といった検査者の目視に頼る工程が多くあることから、上述した全ての半導体ウェーハに対する半導体製造プロセスが完了した後に、半導体ウェーハの検査を行うことが主流となっている。
【００１４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体ウェーハに対して半導体製造プロセスを行いながら、同時に半導体ウェーハの検査を行うことを可能とし、製造時間の短縮化ならびに品質および歩留りの向上を可能とした半導体製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の半導体製造方法は、所定数の半導体ウェーハを収納し識別情報が付された第１の容器、および識別情報が付された第２の容器を第１の処理装置に設置し、各容器の識別情報を記憶する工程と、前記第１の処理装置により、前記半導体ウェーハに対して第１の処理を行いながら、当該第１の処理が行われた一部の前記半導体ウェーハを検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程と、前記第２の容器を検査装置に設置し、前記検査用ウェーハの検査を行う工程と、前記検査用ウェーハが良品と判定された場合に、前記第１の処理後の他の半導体ウェーハを収納する前記第１の容器、および前記検査後の前記検査用ウェーハを収納する前記第２の容器を第２の処理装置に設置し、設置された各容器の識別情報と前記記憶された各容器の識別情報とを照合する工程と、前記第２の処理装置により、前記他の半導体ウェーハおよび前記検査用ウェーハに対して第２の処理を行い、前記第２の処理後の前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程とを有する。
【００１６】
前記検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程において、前記検査用ウェーハとして取り出された半導体ウェーハの前記第１の容器内における位置情報を前記記憶された各容器の識別情報と関連づけて記憶しておき、前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程において、前記照合に基づいて前記記憶された位置情報を読み出し、前記検査用ウェーハを前記第１の容器の元の位置に戻す。
【００１７】
前記検査用ウェーハの検査を行う工程において、前記検査装置に設置された前記第２の容器の前記識別情報と、前記記憶された第２の容器の識別情報とを照合して、前記検査用ウェーハの検査結果を前記第１の容器内の前記半導体ウェーハの検査結果として記憶する。
【００１８】
上記の本発明の半導体製造方法では、まず、処理前に各容器の識別情報を記憶しておき、第１の処理装置により、半導体ウェーハに対して第１の処理を行いながら、当該第１の処理が行われた一部の半導体ウェーハを検査用ウェーハとして第２の容器に収納する。
そして、第１の容器内の半導体ウェーハの処理を続けながら、検査用ウェーハの検査が検査装置によりなされる。
そして、検査用ウェーハが良品と判定された場合には、以降のプロセス処理に進むため、第１の処理後の他の半導体ウェーハを収納する第１の容器、および検査後の検査用ウェーハを収納する第２の容器を第２の処理装置に設置する。
このとき、設置する際に、設置された各容器の識別情報と、先の工程において記憶された各容器の識別情報とを照合して第２の容器内の検査用ウェーハが第１の容器から取り出されたものであることを認識する。
その後、第２の処理装置により、他の半導体ウェーハおよび検査用ウェーハに対して第２の処理を行い、第２の処理後の検査用ウェーハを第１の容器に戻すことにより所定数の半導体ウェーハが第１の容器に収納されることとなる。
以上のようにして、第２の容器内の検査用ウェーハが、第１の容器から取り出されたものであることの管理をしつつ、第１の処理工程と検査工程との並行処理がなされる。
【００１９】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明の半導体製造方法は、所定数の半導体ウェーハを収納し識別情報が付された第１の容器、および識別情報が付された第２の容器を処理装置に設置し、各容器の識別情報を記憶する工程と、前記処理装置により、前記半導体ウェーハに対して所定の処理を行いながら、当該処理が行われた一部の前記半導体ウェーハを検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程と、前記検査用ウェーハを収納する前記第２の容器、および前記処理後の他の半導体ウェーハを収納する前記第１の容器を検査装置に設置し、設置された各容器の識別情報と前記記憶された各容器の識別情報とを照合する工程と、前記検査装置により、前記検査用ウェーハの検査を行い、前記検査後の前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程とを有する。
【００２０】
前記検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程において、前記検査用ウェーハとして取り出された半導体ウェーハの前記第１の容器内における位置情報を前記記憶された各容器の識別情報と関連づけて記憶しておき、前記検査用ウェーハを前記第１の容器に戻す工程において、前記照合に基づいて前記記憶された位置情報を読み出し、前記検査用ウェーハを前記第１の容器の元の位置に戻す。
【００２１】
前記検査用ウェーハの検査を行う工程において、前記検査装置に設置された前記第２の容器の前記識別情報と、前記記憶された第２の容器の識別情報とを照合して、前記検査用ウェーハの検査結果を前記第１の容器内の前記半導体ウェーハの検査結果として記憶する。
【００２２】
前記検査用ウェーハとして前記第２の容器に収納する工程の後、前記検査用ウェーハを収納する前記第２の容器、および前記処理後の他の半導体ウェーハを収納する前記第１の容器を検査装置に設置する工程の前に、前記第２の容器を他の検査装置に設置し、前記検査用ウェーハの他の検査を行う工程をさらに有する。
【００２３】
上記の本発明の半導体製造方法では、まず、処理前に各容器の識別情報を記憶しておき、処理装置により、半導体ウェーハに対して所定の処理を行いながら、当該処理が行われた一部の半導体ウェーハを検査用ウェーハとして第２の容器に収納する。
そして、第２の容器内の検査用ウェーハは、例えば、複数の検査工程を経ることとなる。
上記の検査工程の途中で、処理装置による第１の容器内の他の半導体ウェーハの処理が完了したら、その後の検査工程における検査装置に、検査用ウェーハを収納する第２の容器、および処理後の他の半導体ウェーハを収納する第１の容器を検査装置に設置する。
この設置の際に、設置された各容器の識別情報と、先の工程において記憶された各容器の識別情報とを照合して第２の容器内の検査用ウェーハが第１の容器から取り出されたものであることを認識する。
その後、検査装置により、検査用ウェーハの検査を行い、検査後の検査用ウェーハを第１の容器に戻すことにより所定数の半導体ウェーハが第１の容器に収納されることとなる。
以上のようにして、第２の容器内の検査用ウェーハが、第１の容器から取り出されたものであることの管理をしつつ、処理工程と検査工程との並行処理がなされる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の半導体製造方法の実施の形態として、リソグラフィー工程で使用されるインラインステッパに本発明を適用した例について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本実施形態に係る半導体製造方法を実施する半導体製造システムの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る半導体製造システムは、リソグラフィー工程で使用されるインラインステッパ１と、当該インラインステッパ１により形成されたパターンの検査を行う検査装置２と、次工程の処理装置３を有し、図示はしないが、処理装置３における処理の次工程において使用する処理装置等がさらに配置されている。
上記のインラインステッパ１、検査装置２、処理装置３は、ホストコンピュータ等の管理装置４へデータを送受可能に構成されている。
【００２６】
半導体ウェーハは、複数枚（通常は２５枚程度）毎にカセットに収納された状態、あるいは所定の密閉式の容器にカセットごと収納された状態で、上記のインラインステッパ１、検査装置２、処理装置３に搬送されて処理されることとなる。
なお、本実施形態においては、カセットに収納された状態で各処理が行われる例について説明する。
【００２７】
図２に、インラインステッパ１の概略構成図を示し、図３に、インラインステッパのブロック図を示す。
図２および図３に示すように、インラインステッパ１は、コータデベロッパ装置１ａおよびステッパ装置１ｂがインライン構成されたものからなり、ローダ兼アンローダ部１０、塗布部１１、現像部１２、露光部１３、搬送部１４を有し、上記の各部１０〜１４をコントロールするコントロールユニットが制御部１５を中心に構成されている。
【００２８】
ローダ兼アンローダ部１０は、コータデベロッパ装置１ａ側の端部に設けられており、例えば、半導体ウェーハを収納するカセットをセットする４つのローダ兼アンローダ部１０ａ〜１０ｄを有し、４つのカセットまでセットすることができるようになっている。
【００２９】
塗布部（コータ部）１１は、コータデベロッパ装置１ａ側に設けられ、例えば、スピンコータにより構成される。塗布部１１は、半導体ウェーハ上に所望の液状のフォトレジスト等を滴下し、半導体ウェーハを所定の回転数で回転させることで、膜厚が半導体ウェーハの全面に渡って略均等となるように塗布する。
【００３０】
現像部（デベロッパ部）１２は、コータデベロッパ装置１ａ側に設けられ、例えば、スピンデベロッパにより構成される。現像部１２は、露光された半導体ウェーハに現像液を滴下し、半導体ウェーハを所定の回転数で回転させることでむらなく現像し、さらに現像溶液を除去する。
【００３１】
露光部１３は、ステッパ装置１ｂ側に設けられており、塗布部１１によりレジスト等が塗布された半導体ウェーハに対し、例えば、マスクパターンの投影像を半導体ウェーハに繰り返しステップすることにより露光する。
【００３２】
搬送部１４は、図示しない搬送ロボット等を有し、ローダ兼アンローダ部１０にセットされたカセットから半導体ウェーハを一枚ずつ取り出し、塗布部１１、露光部１３、現像部１２の順に各処理部へ搬送し、現像された半導体ウェーハをローダ兼アンローダ部１０にセットされたカセットへ戻す。
【００３３】
上記の各部１０〜１４をコントロールするコントロールユニットが、マイクロコンピュータ等からなる制御部１５を中心に構成され、制御部１５以外に表示部１６、操作部１７およびメモリ部１８等を有しており、さらに、ＩＤリーダ１９が設けられている。
【００３４】
表示部１６は、制御部１５からの制御情報に基づいて、各種設定に係わる表示等を行う。また、表示部１６には、表示板以外にも、例えば、警告表示等を知らせるためのブザーやシグナルタワー等が設けられている。
【００３５】
操作部１７には、各種設定スイッチやテンキー等が設けられており、操作者によりこの設定スイッチやテンキー等が操作されることで、処理対象とされる半導体ウェーハの種類や塗布するフォトレジスト等の種類に応じた各部処理に係わる情報が入力される。
【００３６】
メモリ部１８には、例えば、リソグラフィー処理を行う各部１１〜１３の制御を行うために、各部１１〜１３へのプロセスシーケンスおよび制御パラメータに関する処理プログラムが記録されている。
【００３７】
ＩＤリーダ１９は、例えば、バーコードリーダにより構成されており、本実施形態においては、後述するようにカセットの側面にロットＩＤが付されており、カセットをローダ兼アンローダ部１０にセットする前に、カセットに付されたロットＩＤを読み取り、制御部１５へ出力する。
【００３８】
制御部１５は、ローダ兼アンローダ部１０、塗布部１１、現像部１２、露光部１３、搬送部１４のそれぞれにバスにより接続されており、双方向にデータの授受が可能となっている。
制御部１５は、操作部１７の設定スイッチの状態や処理対象とされる半導体ウェーハに応じて予めメモリ部１８に記録されている情報に基づいて各部１１〜１４に制御情報を出力し、インラインステッパ全体としてそれぞれの場合に応じて所定の順序および条件で各処理がなされるように全体の動作を制御する。
また、ＩＤリーダ１９からカセットのＩＤを入力し、当該処理対象のカセットのＩＤを管理装置４へ送信する。
【００３９】
管理装置４は、上述したように、半導体ウェーハの処理や検査の情報を管理するものであり、制御部１５と所定の情報を送受信可能に構成されており、制御部１５における各種の制御に対し指示を与える。
【００４０】
上記構成のインラインステッパ１では、ローダ兼アンローダ部１０に、半導体ウェーハが収納されたカセットが設置されると、搬送部１４の図示しない搬送ロボットにより、カセットの中から半導体ウェーハが取り出され、塗布部１１、露光部１３、現像部１２の順に搬送されていく。
上記の各部１１，１３，１２において、半導体ウェーハに、順にレジスト等の塗布処理、露光処理、現像処理がなされる。
そして、現像部１２による処理後に、半導体ウェーハ上にレジスト等のパターンが形成されて、搬送部１４により、ローダ兼アンローダ部１０の元のカセットの位置に戻されることとなる。
以上の処理がカセット内の各半導体ウェーハに対して順になされていく。
【００４１】
上記のインラインステッパ１においては、例えば、一つのローダ兼アンローダ部１０ａに処理用の半導体ウェーハを収納したカセットをセットし、もう一つの空のカセットを他のローダ兼アンローダ部１０ｂにセットした場合に、管理装置４からの制御部１５への指示により、検査後の検査用ウェーハの搬送先を元のカセットの位置とは異なる、もう一つのカセットに戻すことができるようになっている。
上記の設定およびＩＤリーダ１９を使用した本実施形態に係る半導体製造方法については、後述する。
【００４２】
図４に、検査装置のブロック図を示す。
検査装置２は、ローダ兼アンローダ部２０、検査部２１、搬送部２４を有し、上記の各部２０，２１，２４をコントロールする制御部２５を中心としたコントロールユニットが設けられている。
なお、上記のインラインステッパ１によるリソグラフィー処理を行う検査は通常、後述する複数の検査処理を経る必要があり、そのため、図４には一つの検査装置のブロック図を示してあるが、各検査工程毎に図４に示すような所定の検査を行う検査装置が設置されている。
【００４３】
ローダ兼アンローダ部２０は、後述するように、本実施形態に係る半導体製造方法を実施するため、少なくともローダ兼アンローダ部が２以上あるものを使用する。
【００４４】
検査部２１は、例えば、ＳＥＭによるパターンの寸法検査、あるいは、前のレイヤーとの重ね合わせ検査、あるいは、表面目視検査等の複数項目に渡って検査を行うものであり、これらの検査方法については、周知であるため、詳細は省略する。
【００４５】
搬送部２４は、図示しない搬送ロボット等を有し、ローダ兼アンローダ部２０にセットされた複数枚の半導体ウェーハを収納するカセットから半導体ウェーハを一枚ずつ取り出し、検査部２１へ搬送し、検査後の半導体ウェーハをローダ兼アンローダ部２０にセットされたカセットへ戻す。
【００４６】
上記の各部２０，２１，２４をコントロールするコントロールユニットが、マイクロコンピュータ等からなる制御部２５を中心に構成され、制御部２５以外に表示部２６、操作部２７およびメモリ部２８等を有しており、さらにＩＤリーダ２９が設けられている。
【００４７】
表示部２６は、制御部２５からの制御情報に基づいて、各種設定に係わる表示等を行う。また、表示部２６には、表示板以外にも、例えば、警告表示等を知らせるためのブザーやシグナルタワー等が設けられている。
【００４８】
操作部２７には、各種設定スイッチやテンキー等が設けられており、操作者によりこの設定スイッチやテンキー等が操作されることで、検査対象とされる半導体ウェーハの種類や先の工程で塗布したフォトレジスト等の種類に応じた各部検査処理に係わる情報が入力される。
【００４９】
メモリ部２８には、例えば、各検査処理を行うための処理プログラムが記録されている。
【００５０】
ＩＤリーダ２９は、例えば、バーコードリーダにより構成されており、本実施形態においては、後述するようにカセットの側面にロットＩＤが付されており、カセットをローダ兼アンローダ部２０にセットする前に、カセットに付されたロットＩＤを読み取り、制御部２５へ出力する。
【００５１】
制御部２５は、ローダ兼アンローダ部２０、検査部２１、搬送部２４のそれぞれにバスにより接続されており、双方向にデータの授受が可能となっている。
制御部２５は、操作部２７の設定スイッチの状態や検査対象となるウェーハに応じて予めメモリ部２８に記録されている情報に基づいて各部に制御情報を出力し、検査装置全体の動作を制御する。
また、ＩＤリーダ２９からカセットのＩＤを入力し、当該検査対象のカセットのＩＤを管理装置４へ送信する。
【００５２】
管理装置４は、上述したように、半導体ウェーハの処理や検査の情報を管理するものであり、制御部２５と所定の情報を送受信可能に構成されており、制御部２５における各種の制御に対し指示を与える。
【００５３】
上記構成の検査装置２では、ローダ兼アンローダ部２０に、検査用ウェーハが収納されたカセットが設置されると、搬送部２４の図示しない搬送ロボットにより、カセットの中から検査用ウェーハが取り出され、検査処理を行う検査部２１へ搬送される。
上記の検査部２１において、所定の検査処理がなされ、検査後に、搬送部２４により、ローダ兼アンローダ部２０の所定のカセット内に戻されることとなる。
そして、同様のローダ兼アンローダ機構を有する次の検査装置のローダ兼アンローダ部にカセットを設置し、次の検査処理がなされ、検査後の検査用ウェーハがローダ兼アンローダ部の所定のカセット内に戻されることとなる。
インラインステッパ１によるリソグラフィー処理後の検査の場合には、通常、３つの検査装置による検査をうけ、第１の検査装置による検査工程として、ＳＥＭによるウェーハ上に形成されたパターンの寸法測定が行わ、第２の検査装置による検査工程として、前のレイヤーとの重ね合わせのずれ量の測定が行われ、第３の検査装置による検査工程として、ウェーハ上に形成されたパターンに傷がないか等の表面目視検査が行われる。
以上の処理がカセット内の各検査用ウェーハに対して順になされていく。
【００５４】
上記の各検査装置２においては、インラインステッパ１と同様に、例えば、一つのローダ兼アンローダ部２０に検査用ウェーハを収納したカセットをセットし、もう一つのカセットを他のローダ兼アンローダ部２０にセットした場合に、管理装置４からの制御部２５への指示により、検査後の検査用ウェーハの搬送先を元のカセットの位置とは異なるカセットに戻すことができるようになっている。
上記の設定およびＩＤリーダ２９を使用した本実施形態に係る半導体製造方法については、後述する。
【００５５】
図５に、処理装置３の概略構成図を示し、図６に、処理装置３のブロック図を示す。
図５および図６に示すように、処理装置３は、ローダ兼アンローダ部３０、処理部３１、搬送部３４を有し、上記の各部３０，３１，３４をコントロールする制御部３５を中心としたコントロールユニットが設けられている。
【００５６】
ローダ兼アンローダ部３０は、後述するように、本実施形態に係る半導体製造方法を実施するため、少なくとも２以上のローダ兼アンローダ部３０ａ，３０ｂを有するものを使用する。
【００５７】
処理部３１は、例えば、二つのプロセスチャンバ３１ａ，３１ｂを有し、インラインステッパ１によるリソグラフィー後の工程として、各チャンバ３１ａ，３１ｂにおいて、レジストパターンが形成された半導体ウェーハに対してエッチング加工工程、あるいはイオン注入工程、あるいは蒸着法やスパッタリング法等による薄膜形成工程を行うものであり、その処理は問わない。
【００５８】
搬送部３４は、搬送チャンバ３４ａ内に設置された搬送アーム３４ｂを備え、この搬送アーム３４ｂによってローダ兼アンローダ部３０にセットされたカセットから半導体ウェーハを一枚ずつ取り出し、処理部３１へ搬送し、処理後の半導体ウェーハをローダ兼アンローダ部３０にセットされたカセットへ戻す。
【００５９】
上記の各部３０，３１，３４をコントロールするコントロールユニットが、マイクロコンピュータ等からなる制御部３５を中心に構成され、制御部３５以外に表示部３６、操作部３７およびメモリ部３８等を有しており、さらにＩＤリーダ３９が設けられている。
【００６０】
表示部３６は、制御部３５からの制御情報に基づいて、各種設定に係わる表示等を行う。また、表示部３６には、表示板以外にも、例えば、警告表示等を知らせるためのブザーやシグナルタワー等が設けられている。
【００６１】
操作部３７には、各種設定スイッチやテンキー等が設けられており、操作者によりこの設定スイッチやテンキー等が操作されることで、処理対象とされる半導体ウェーハに応じた各処理に係わる情報が入力される。
【００６２】
メモリ部３８には、例えば、所定のプロセス処理を行うための処理プログラムが記録されている。
【００６３】
ＩＤリーダ３９は、例えば、バーコードリーダにより構成されており、本実施形態においては、後述するようにカセットの側面にロットＩＤが付されており、カセットをローダ兼アンローダ部３０にセットする前に、カセットに付されたロットＩＤを読み取り、制御部３５へ出力する。
【００６４】
制御部３５は、ローダ兼アンローダ部３０、処理部３１、搬送部３４のそれぞれにバスにより接続されており、双方向にデータの授受が可能となっている。
制御部３５は、操作部３７の設定スイッチの状態や処理対象とされる半導体ウェーハに応じて予めメモリ部３８に記録されている情報に基づいて各部に制御情報を出力し、処理装置全体の動作を制御する。
また、ＩＤリーダ３９からカセットのＩＤを入力し、当該処理対象のカセットのＩＤを管理装置４へ送信する。
【００６５】
管理装置４は、上述したように、半導体ウェーハの処理や検査の情報を管理するものであり、制御部３５と所定の情報を送受信可能に構成されており、制御部３５における各種の制御に対し指示を与える。
【００６６】
上記構成の処理装置３では、ローダ兼アンローダ部３０に、半導体ウェーハが収納されたカセットが設置されると、搬送部３４の搬送ロボット３４ｂにより、カセットの中から半導体ウェーハが取り出され、処理部３１へ搬送される。
上記の処理部３１において、例えば、エッチング加工、あるいはイオン注入、あるいは蒸着やスパッタリング等による薄膜形成が行われる。
そして、処理部３１による処理後、搬送部３４により、ローダ兼アンローダ部３０にセットされたカセットに戻されることとなる。
以上の処理がカセット内の各半導体ウェーハに対して順になされていく。
【００６７】
上記の処理装置３においては、先のインラインステッパ１および検査装置２と同様に、例えば、一つのローダ兼アンローダ部３０ａに半導体ウェーハを収納したカセットＡをセットし、もう一つのカセットＢを他のローダ兼アンローダ部３０ｂにセットした場合に、管理装置４からの制御部３５への指示により、処理後の半導体ウェーハの搬送先を元のカセットとは異なるカセットに戻すことができるようになっている。
上記の設定およびＩＤリーダ３９を使用した本実施形態に係る半導体製造方法については、後述する。
【００６８】
上記の本実施形態に係る半導体製造システムを用いて、半導体ウェーハに対して半導体製造プロセスを行いながら、半導体ウェーハの検査を行う手順について、図７に示す各カセット内の半導体ウェーハの処理フローを用いて説明する。
【００６９】
まず、ステップＳＴ１において、図８に示すように、リソグラフィー工程の対象となる半導体ウェーハを収納するカセットＡを、例えば、インラインステッパ１のローダ兼アンローダ部１０ａにセットし、検査用ウェーハを収納するための空のカセットＢを、例えば、ローダ兼アンローダ部１０ｂにセットする。
ここで、カセットＡには、例えば、バーコードや書き込み、読み取り可能なＴＡＧ等のロットＩＤが付されている。
また、空のカセットＢにも、同様に、バーコードや書き込み、読み取り可能なＴＡＧ等のロットＩＤを付しておく。
そして、上記のカセットＡ，Ｂをローダ兼アンローダ部１０ａ，１０ｂにセットする際に、カセットＡ、空のカセットＢのそれぞれのロットＩＤをＩＤリーダ１９により読み取り、制御部１５により、当該読み取られたカセットＡ，Ｂの各ＩＤを管理装置４へ送信する。
そして、管理装置４によって、受信したカセットＡのＩＤに基づいて、予め記憶された当該カセットＡのインラインステッパ１によるリソグラフィー処理後の検査用ウェーハを特定し、処理後のカセットＡ内の半導体ウェーハの何スロット目（例えば、カセットＡの１スロット目、３スロット目、５スロット目）のウェーハを、カセットＢの何スロット目に搬送するかの指示を制御部１５へ送信する。
また、管理装置４側では、当該受信したカセットＡ，Ｂの各ＩＤと、制御部１５へカセットＡ内の何スロット目のウェーハをカセットＢ内の何スロット目に搬送するよう指示したかの位置情報が記憶管理される。
【００７０】
次に、ステップＳＴ２において、インラインステッパ１により、レジスト塗布処理、露光処理、現像処理等のリソグラフィー処理が各半導体ウェーハになされることとなる。
このとき、先の管理装置４からの指示を受けた制御部１５によって搬送部１４の制御が行われ、例えば２５枚の半導体ウェーハが収納されたカセットＡ内の半導体ウェーハのリソグラフィー処理において、５スロット目の半導体ウェーハの処理が終わった時点で検査用のカセットＢには、一スロット目、３スロット目、５スロット目の検査用ウェーハが収納されることとなる（ステップＳＴ４）。
なお、インラインステッパ１内において、引き続き、６スロット目以降の半導体ウェーハのリソグラフィー処理が行われている。
【００７１】
ステップＳＴ４において、検査用のカセットＢ内に検査用ウェーハが全て収納されると、インラインステッパ１のローダ兼アンローダ部１０ｂからカセットＢを取り出し、このカセットＢを各検査装置２に搬送する。
ところで、インラインステッパ１には、カセットＢがローダ兼アンローダ部１０ｂから取り出し可能なことを作業者に通知する通知手段として、例えば、ブザーやシグナルタワー等を備えていることから、作業者は、検査用ウェーハがカセットＢに回収されたことを容易に知ることができ、このカセットＢを直ちに検査装置２へと搬送することができる。
【００７２】
次に、検査用ウェーハを収納するカセットＢを、例えば、検査装置２のローダ兼アンローダ部２０にセットし、各検査装置２毎に、各検査処理が行われる（ステップＳＴ５，ＳＴ６，ＳＴ７）。
このカセットＢのローダ兼アンローダ部２０へのセットの際に、カセットＢのロットＩＤを検査装置２のＩＤリーダ２９により読み取り、制御部２５により、当該読み取られたカセットＢのＩＤを管理装置４へ送信する。
この検査装置２による検査処理として、まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によるウェーハ上に形成されたパターンの寸法測定が行われる（ステップＳＴ５）。
そして、次の検査装置２により、前のレイヤーとの重ね合わせのずれ量の測定が行われる（ステップＳＴ６）。
最後に、ウェーハ上に形成されたパターンに傷がないか等の目視検査が行われることとなる（ステップＳＴ７）。
そして、上記の各検査装置２による検査結果は、制御部２５により、管理装置４に送信される。
管理装置４において、カセットＢのＩＤを受信することで記憶しているカセットＢのＩＤとの照合がなされ、当該カセットＢのＩＤはカセットＡのＩＤと関連付けられて管理されていることから、当該カセットＢ内の検査用ウェーハの検査結果をカセットＡ内の半導体ウェーハの検査結果として、管理されることとなる。
【００７３】
ここで、上記の３つの全ての検査装置２の検査用ウェーハの検査が、インラインステッパ１による残りの半導体ウェーハのリソグラフィー処理よりも早く完了した場合には、検査用ウェーハを収納するカセットＢをインラインステッパ１のローダ兼アンローダ部１０ｂにセットして、カセットＢ内の検査用ウェーハをローダ兼アンローダ部１０ａにセットされたカセットＡ内に戻せばよい。
しかしながら、インラインステッパ１による残りの半導体ウェーハのリソグラフィー処理の方が早く完了した場合には、以下のように処理する。
すなわち、以下に示すように、検査装置２のローダ兼アンローダ部２０あるいは処理装置３のローダ兼アンローダ部３０において、カセットＡ内の半導体ウェーハとカセットＢ内の検査用ウェーハを合流させる。
【００７４】
例えば、先の工程におけるインラインステッパ１による、カセットＡの残りの半導体ウェーハのリソグラフィー処理が完了した時点（ステップＳＴ３）において、第３の検査工程における検査装置２による検査用ウェーハの検査がまだ開始されていない場合には、ローダ兼アンローダ部１０ａからカセットＡを取り出し、第３の検査工程における検査装置２に搬送し、当該検査装置２のローダ兼アンローダ部２０にセットしておく。
そして、この第３の検査装置２の他のローダ兼アンローダ部２０にカセットＢをセットし、検査装置２のＩＤリーダ２９によりカセットＡ，ＢのＩＤが読み出されて、管理装置４へ送信される。
そして、管理装置４側において当該受信したカセットＡ，Ｂの各ＩＤと、予め記憶管理されているカセットＡ，Ｂの各ＩＤとの照合が行われ、管理装置４から制御部２５にカセットＢ内の何スロット目の検査用ウェーハを検査後にカセットＡの何スロット目に戻すよう指示がなされる。
そして、検査装置２により所定の検査がなされた後、搬送部２４により、検査後のカセットＢ内の検査用ウェーハが、カセットＡ内の元の位置に戻されることとなる。
各検査装置における検査の結果、検査用ウェーハが良品と判定された場合には、以降の処理装置３によるプロセス処理に移り（ステップＳＴ８）、検査用ウェーハが不良と判定された場合には、以降のプロセス処理を中止する。
【００７５】
また、例えば、先の工程におけるインラインステッパ１による、カセットＡの残りの半導体ウェーハのリソグラフィー処理が完了した時点（ステップＳＴ３）において、全ての検査装置２による検査処理が終了している場合や最後の検査装置の検査が開始されている場合で、かつ、現時点で検査用ウェーハが良品と判定されている場合には、以下のように処理する。
すなわち、ローダ兼アンローダ部１０ａからカセットＡを取り出し、次プロセスにおける処理装置３に搬送し、当該処理装置３のローダ兼アンローダ部３０にセットし（ステップＳＴ８）、先に次の工程のプロセス処理を行う。
そして、検査処理後のカセットＢを処理装置３の別のローダ兼アンローダ部３０にセットする。
上記の各カセットＡ，Ｂのローダ兼アンローダ部３０へのセットの際に、処理装置３のＩＤリーダ３９によりカセットＡ，Ｂの各ＩＤが読み出されて、管理装置４へ送信される。
そして、管理装置４側において当該受信したカセットＡ，Ｂの各ＩＤと、予め記憶管理されているカセットＡ，Ｂの各ＩＤとの照合が行われ、管理装置４から制御部３５にカセットＢ内の何スロット目の検査用ウェーハをカセットＡの何スロット目に戻すよう指示がなされる。
そして、処理装置３の搬送部３４により、処理後のカセットＢ内の検査用ウェーハが、カセットＡ内の元の位置に戻されることとなる。
なお、検査装置による検査の結果、検査用ウェーハが不良と判定された場合には、処理装置３によるカセットＡ内のウェーハのプロセス処理を停止する。
【００７６】
以上のようにして、半導体製造処理がなされ、検査用ウェーハが良品と判定されている場合には、以降の各プロセス処理に移り、特にリソグラフィー工程が介在する場合には、同様の上述した半導体製造方法により検査工程をプロセス工程と並行して行っていく。
【００７７】
本実施形態に係る半導体製造方法によれば、半導体製造プロセス中に検査用のウェーハを抜き取り、検査工程をプロセス工程と並行して処理することにより、半導体製造におけるＴＡＴ（Turn Around Time) を短縮することが可能になる。
また、特にリソグラフィー工程後の検査のように、検査工程が複数あり、プロセス処理の方が先に終了し、カセットをプロセス装置から外した場合、検査用ウェーハと残りの半導体ウェーハとを合流させるのに、検査装置２または次工程の処理装置３のローダ兼アンローダ部を使用することにより、特別に移載機等を必要としないことから、追加の設備投資を行わずに済む。
さらに、例えば、２５枚のウェーハを収納するカセットのプロセスが終了する前に検査用のウェーハを抜き取り、検査を行うことから、不良を発見した場合への対処を早期に行うことができ、不良品を出す割合を削減することができる。
【００７８】
本発明の半導体製造方法は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では、検査時間が長いものとしてリソグラフィー工程を例に説明したが、検査時間が長い工程であれば、同様の並行処理を他の工程においても適用することができる。
また、本実施形態において、インラインステッパ１、検査装置２、処理装置３の構成について一例を示して説明したが、これに限られるものでなく、これらのローダを使用することにより、検査用ウェーハを元のカセットに戻すことができればよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体ウェーハ対して半導体製造プロセスを行いながら、同時に半導体ウェーハの検査を行うことが可能なことから、製造時間の短縮化ならびに品質および歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る半導体製造方法を実施する半導体製造システムの概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る半導体製造方法に使用するインラインステッパの概略構成図である。
【図３】本実施形態に係る半導体製造方法に使用するインラインステッパのブロック図である。
【図４】本実施形態に係る半導体製造方法に使用する検査装置のブロック図である。
【図５】本実施形態に係る半導体製造方法に使用する処理装置の概略構成図である。
【図６】本実施形態に係る半導体製造方法に使用する処理装置のブロック図である。
【図７】本実施形態に係る半導体製造方法による各カセット内の半導体ウェーハの処理フローを示す図である。
【図８】ローダ兼アンローダ部へのカセットのセットの様子を説明するための図である。
【図９】従来例に係る半導体製造方法における各カセット内の半導体ウェーハの処理フローを示す図である。
【符号の説明】
１…インラインステッパ、２…検査装置、３…処理装置、４…管理装置、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…ローダ兼アンローダ部、１１…塗布部、１２…現像部、１３…露光部、１４…搬送部、１５…制御部、１６…表示部、１７…操作部、１８…メモリ部、１９…ＩＤリーダ、２０…ローダ兼アンローダ部、２１…検査部、２４…搬送部、２５…制御部、２６…表示部、２７…操作部、２８…メモリ部、２９…ＩＤリーダ、３０，３０ａ，３０ｂ…ローダ兼アンローダ部、３１…処理部、３１ａ，３１ｂ…プロセスチャンバ、３４…搬送部、３４ａ…搬送チャンバ、３４ｂ…搬送アーム、３５…制御部、３６…表示部、３７…操作部、３８…メモリ部、３９…ＩＤリーダ、Ａ…カセット、Ｂ…検査用カセット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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