JP2000040654A - 半導体露光装置のパラメータ編集方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体露光装置におけるパラメータの編集、
管理の操作性、メンテナンス性およびジョブパラメータ
の流用性を向上する。 【解決手段】 一揃いのパラメータを集めたジョブパラ
メータにより制御される半導体露光装置におけるジョブ
パラメータの編集において、半導体露光装置の機種に依
存しない第１のパラメータセットと、機種に依存する第
２のパラメータセットとを独立して編集および保存す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造装
置、特にウエハ上に回路パターンを焼き付ける半導体露
光装置を制御するためのパラメータの編集機能に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造（露光）工程に用いる
露光装置では、制御パラメータはその露光装置のコンソ
ール（マンマシンインターフェイス用のコンピュータ）
で編集するのが一般的であった。

【０００３】しかし近年、半導体の微細化が進むのとと
もに制御パラメータの数が急激に増加している。また、
半導体の種類も増え、装置で保存しておく制御パラメー
タのセットの数も増大している。このため、半導体製造
以外のコンピュータで露光パラメータを編集、管理し、
必要なときに必要な露光装置に必要な露光パラメータを
配信するということも行われだしている。

【０００４】また、露光パラメータの編集自体も人間が
行わずレチクル作成のＣＡＤ等とデータをリンクしたコ
ンピュータによって、自動的に行うということも行われ
だしている。

【０００５】しかし、半導体露光装置のパラメータには
フォーカス、アライメント等その機種によって異なるパ
ラメータが存在する。なぜなら、ウエハは、その工程、
品種等によって、レジストの種類、塗布状況、下地のウ
エハの状態などが異なり、それら多様な条件下でも正確
にフォーカス値あるいはアライメントマークを検出する
ための機構が各社、各機種によってそれぞれに工夫さ
れ、改良されてきているからである。

【０００６】ステッパのパラメータは、例えば、 １．ウエハサイズ、ステップサイズ等を指定するレイア
ウトデータ、 ２．使用するレチクルの情報であるレチクルデータ、 ３．実際の露光時に必要な、露光量、フォーカス値、ア
ライメントのマーク位置、検出条件等のプロセスデー
タ、等の種類から構成されている。

【０００７】以後、これらのパラメータをまとめて露光
装置の制御に使用できる一揃いのパラメータセットとし
たものをジョブパラメータ（ジョブ）と呼ぶ。

【０００８】レイアウトデータは、ウエハのサイズ、シ
ョットサイズ、ショット数等を指定するものであるから
一般には、特にメモリ等では半導体製品の品種によって
異なり、同一品種の各工程間ではほとんど共通の場合が
多い。

【０００９】プロセスデータは半導体製造工程に依存す
るパラメータであるが、半導体製造の工程のみでなく製
造工程と露光装置のシステム構成の組み合わせによって
決まるパラメータもある。例えば、フォーカスの検出モ
ード、アライメントモード、アライメントマークの照明
条件等がそのようなパラメータに該当する。

【００１０】従って機種Ａの装置には必要なパラメータ
であるが、機種Ｂを使う場合には不要となるようなパラ
メータも数多く存在する。

【００１１】このため、ジョブパラメータの編集（ジョ
ブ編集）にあたっては、あらかじめどの機種のパラメー
タであるか指定する必要があった。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】従って、複数の機
種を保有する半導体工場では、似たような露光パラメー
タであっても、機種が異なればその機種の分だけ、ジョ
ブパラメータとして必要な全てのパラメータの編集作業
を行う必要があった。この編集作業の回数は、人間がマ
ニュアルで行う場合も、上述のコンピュータによって自
動的に行う場合でも同じである。

【００１３】また、パラメータの管理においても、一つ
のジョブパラメータについて機種毎に全てのパラメータ
を保持する必要があった。

【００１４】本発明は、このような従来技術の課題を解
決し、パラメータの編集、管理の操作性、メンテナンス
性およびジョブパラメータの流用性を向上する半導体露
光装置のパラメータ編集方法およびデバイス製造方法を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本発明は、一揃いのパラメータを集めたジ
ョブパラメータにより制御される半導体露光装置におけ
るジョブパラメータの編集方法であって、半導体露光装
置の機種に依存しない第１のパラメータセットと、機種
に依存する第２のパラメータセットとを独立して編集お
よび保存することを特徴とする。

【００１６】この第１のパラメータセットの編集は機種
を指定しないで開始し、その編集の終了時に機種を指定
してもよく、機種を指定しないまま編集および保存し、
この保存したパラメータセットを使用する際に機種を指
定してもよい。

【００１７】また、半導体露光装置を運転するために
は、第１のパラメータセットの編集終了時または使用時
に機種を指定した後に第２のパラメータセットの各パラ
メータを設定する必要がある。この設定作業は、編集工
程を簡略化するために各メーカーが機種毎にあらかじめ
用意したディフォルト値、または、あらかじめ他のジョ
ブのために用意された第２のパラメータセットの群の中
から任意の一組を選択して設定することが望ましい。

【００１８】したがって、本発明においては、第２のパ
ラメータセットは、あらかじめ各機種毎に複数組編集し
ておき、この編集したパラメータを機種別にグループ化
して管理することが望ましい。

【００１９】本発明のデバイス製造方法は、以上のよう
にして独立して編集された第１のパラメータセットと第
２のパラメータセットとをリンクしてジョブパラメータ
として、このジョブパラメータに従って露光装置を制御
して半導体デバイスを製造するものである。

【００２０】ここで、独立して保存した第１のパラメー
タセットと第２のパラメータセットは、使用時に毎回リ
ンクすることも可能である。そうすることにより、第１
のパラメータセットを露光装置の機種ごとに重複して保
存する必要がなくなるので、記憶領域の有効利用が図れ
る。

【００２１】

【実施例】図１および図２は、本発明の一実施例におけ
る半導体露光装置のパラメータ構成を示す図である。

【００２２】図１の露光パラメータ群１は、露光装置の
種類によらないパラメータを集めたものである。本実施
例では、レイアウトデータ、レチクルデータ、プロセス
データというグループに分類してある。

【００２３】新たな品種等の半導体デバイスを製造する
ために露光パラメータを新たに作成する場合は、まず図
１の露光パラメータ群１に新しくパラメータを登録す
る。

【００２４】この登録においては、すでにあるパラメー
タをコピーしてからそれに変更を加えるという操作でも
よい。例えば、図１において露光パラメータ群１の中の
既存のＰ１〜Ｐｎに、ＰｎをコピーしてＰｎ＋１を追加
するといった方法である。

【００２５】この編集においては、露光装置の機種と半
導体製造工程（プロセス）によって決まるパラメータは
設定する必要はない。

【００２６】露光パラメータ群１に属する新たなパラメ
ータの編集が終了すれば、そのパラメータのみを新たな
名前で保存することができる。しかし、もちろんこのパ
ラメータのみでは、どのような半導体露光装置にも使用
することはできない。

【００２７】次に、使用する装置を決め、図２の露光パ
ラメータ群２に属するべきパラメータの編集を行う。

【００２８】図２のＡ１〜Ａｎは機種Ａにおける工程１
〜ｎ用のパラメータセットであり、Ｂ１〜Ｂｎは機種Ｂ
における工程１〜ｎ用のパラメータセットである。本実
施例では、機種はＡ，Ｂの２種類のみであるが、もちろ
んこの数に制限はなく必要な数だけ保有することができ
る。

【００２９】この露光パラメータ群２に属するパラメー
タセットの編集においては、いくつかの場合に分けて考
えることができる。 １．使用する半導体露光装置は、すでに保有し、十分に
使いこなしており使用する工程も他の品種で実績がある
場合。 ２．使用する半導体露光装置は、すでに保有し、十分に
使いこなしているが使用する工程は新規であり、条件
（設定すべきパラメータの値）は未知の場合。 ３．使用する半導体露光装置は、新規もしくはすでに保
有はしているが十分には使いこなしてはいないが、使用
する工程は他の品種で実績がある場合。 ４．使用する半導体露光装置は、新規もしくはすでに保
有はしているが十分には使いこなしておらず、且つ使用
する工程も新規であり設定すべきパラメータの値も未知
の場合。

【００３０】１．の場合は、露光パラメータ群２に属す
るパラメータを新たに編集する必要はない。露光パラメ
ータ群１におけるパラメータの編集後、既存の露光パラ
メータ群２の中から該当する機種と工程用のパラメータ
セットを選択し、リンクすればよい。

【００３１】２．〜４．の場合は、いずれにしても、パ
ラメータの妥当性の確認および適宜パラメータの調整を
行う必要があるが、２，３の場合は、既存の露光パラメ
ータ露光群２の中から一番条件が近そうな条件のパラメ
ータセットをコピーしてリンクするという方法が効率が
よい。

【００３２】ここで、コピーが必要な訳は、既存の露光
パラメータ露光群２の中のパラメータは、一般には装
置、工程の組み合わせで、既存の工程用に最適化されて
いるはずであり、これに変更を加えることはできないた
めである。

【００３３】４．の場合は、新規にパラメータの最適化
を行うため、ジョブパラメータの最初の設定値は、装置
メーカ指定のデフォルト値で始めるという方法もある。

【００３４】図３のＪＯＢ１〜ＪＯＢｎは、機種指定
後、設定したすべてのパラメータを前記露光パラメータ
群１に属するパラメータと、露光パラメータ群２のパラ
メータをリンクした形でジョブパラメータとして保存す
る例を示す。

【００３５】図３のジョブパラメータは、従来の露光装
置におけるパラメータ構成と同じであり、そのまま露光
装置へもっていってすぐに実行可能なものである。

【００３６】しかし、パラメータ編集時に図３の形式の
パラメータにまでする必要は必ずしもない。例えば、露
光パラメータ群１のパラメータと露光パラメータ群２の
パラメータを別々に露光装置へ送信し、露光装置側でリ
ンクするということも可能である。また例えば、ジョブ
パラメータ編集用コンピュータから、ネットワーク等を
経由して露光装置ヘパラメータを送信する場合、送信プ
ログラム中で上記リンクを行ってから露光装置へ送信す
るということも可能である。

【００３７】この場合は、図３の形式のジョブパラメー
タは、ディスク等に保存する必要がなくなる。

【００３８】図４は、図１〜３に示したパラメータの編
集手順の一例を示す。図４に示すように、露光パラメー
タを新たに作成する場合は、まず、露光パラメータ群１
に新規のパラメータセットを追加、編集し（ステップＳ
１）、ステップＳ２で、すぐに機種を指定して実行可能
なジョブにするか否かの判断を行う。オペレータからの
指示等によりすぐに機種を指定する場合、ステップＳ３
に進み使用する機種を指定し、その後、パラメータ群２
にパラメータセットを追加し、必要部分の編集を行う
（ステップＳ４）。ステップＳ４で露光パラメータ群２
に属するパラメータセットを新たに編集する必要のない
場合には、露光パラメータ群２から既存のパラメータセ
ットを選択するだけで良い。露光パラメータ群２のパラ
メータセットの編集が終了したらステップＳ５に進み、
ジョブファイル形式（図３の形式）にするか否かの判断
を行う。ステップＳ５で、ジョブファイル形式にすると
判断した場合は、追加した露光パラメータ群１のパラメ
ータセットと露光パラメータ群２のパラメータセットを
リンクして保存し（ステップＳ６）、ジョブファイル形
式にしないと判断した場合は、これらを別個に保存し
て、処理を終了する。また、上記ステップＳ２で、すぐ
に機種を指定して実行可能なジョブにする必要がないと
判断した場合はステップＳ７に進み露光パラメータ群１
に追加したパラメータセットのみを保存して処理を終了
する。

【００３９】図５は本実施例に係る半導体露光装置の制
御コンピュータの構成を示す。同図において、１は半導
体露光装置の露光シーケンスを制御するメインコンピュ
ータであり、２はそのＣＰＵ、３はそのメモリである。
また、４は半導体露光装置の操作および露光パラメータ
を編集するためのコンソールコンピュータである。５は
コンソールコンピュータ４のＣＰＵ、６はそのメモリ、
７は半導体露光装置の制御プログラムおよび露光パラメ
ータ等を格納するためのディスクである。

【００４０】コンソールコンピュータ４とメインコンピ
ュータ１は通信回線（例えばイーサネット等）で接続さ
れており、メインコンピュータ１には更に、Ｃ１〜Ｃｎ
のコントローラが接続されている。これらＣ１〜Ｃｎの
コントローラは、半導体の露光シーケンスにおいて、メ
インコンピュータ１からの指令に基づいて、半導体露光
装置の各ユニットＵ１〜Ｕｎの制御を行う。

【００４１】半導体露光装置の露光パラメータは、通常
コンソールコンピュータ４のメモリ６上で編集され、編
集が終了すると、ディスク７内に格納される。

【００４２】露光シーケンス実行にあたっては、通常は
露光シーケンスの開始に先だって、コンソールコンピュ
ータ４は使用する露光パラメータのセットをディスク７
より読み出し、メインコンピュータ１に送信する。

【００４３】メインコンピュータ１は送られた露光パラ
メータのセットをメモリ３に保持し、逐次それを参照し
ながら露光シーケンス実行する。

【００４４】ステップ＆リピートにて露光を行うステッ
パーの場合には、これらの露光パラメータには例えば以
下のようなものがある。

【００４５】・ショット数、各露光ショットの大きさ、
ステップピッチ等ウエハ上の露光レイアウトに関するデ
ータ、 ・各ショットの露光量、フォーカスのオフセット等、 ・露光時の露光照明系の露光モード等、 ・アライメントマークのタイプ、位置、その検出方法
等、 ・フォーカス検出のモード、方法、フォーカス／レベリ
ングの検出に使えるセンサの情報等（通常、半導体露光
装置ではレベリング検出のため、１ショット内を複数の
フォーカスセンサでフォーカス検出しているが、使用で
きるセンサの組み合わせは、装置のセンサの配置、露光
ショットのサイズ、ウエハ内の位置等によって異な
る）。

【００４６】次に、上記説明した工程により編集し、リ
ンクしたジョブパラメータにより、露光装置を制御して
デバイスを生産する方法を説明する。

【００４７】図６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Ｓ１
１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。
ステップＳ１２（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Ｓ１３（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Ｓ１４（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Ｓ１５（組み立て）は後工程と呼ば
れ、ステップＳ１４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Ｓ１６（検査）で
は、ステップＳ１５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Ｓ１７）される。

【００４８】図７は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップＳ２１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（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Ｓ２４
（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステ
ップＳ２５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布
する。ステップＳ２６（露光）では上記説明した露光の
適否を確認する手段を有する露光装置によってマスクの
回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップＳ２７
（現像）では露光したウエハを現像する。ステップＳ２
８（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Ｓ２９（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Ｓ２１〜Ｓ２９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。

【００４９】本実施例では、複数の半導体露光装置を有
するデバイス製造工場での上記繰り返しの各プロセスに
おいて、ジョブパラメータの編集に要していたリソース
の節約が可能となり、さらにパラメータの管理、メンテ
ナンス性および流用性も大幅に向上したため、効率的に
半導体デバイスを製造することが可能となった。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体露
光装置の露光パラメータの編集において、機種を指定し
ないでパラメータの編集を行う工程と、パラメータ編集
の終了時にまたは使用時に機種を指定する工程、設定さ
れていないパラメータについては、機種指定時にあらか
じめ用意されているパラメータセットのなかから適した
ものをリンクする工程を有することによりパラメータの
編集、管理の操作性が大幅に改善された。

【００５１】また、パラメータの管理においても、従来
のように、機種毎に一つのジョブパラメータについて全
てのパラメータを保持する必要がなくなり、共通パラメ
ータ群としての管理と、各露光装置と露光工程の組み合
わせで決まるパラメータ群としての管理とが独立して行
えるため、露光パラメータの管理、メンテナンス性およ
び流用性も大幅に向上することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例における半導体露光装置の
機種に依存しないパラメータセットの構成を示す図であ
る。

【図２】 本発明の一実施例における半導体露光装置の
機種に依存するパラメータセットの構成を示す図であ
る。

【図３】 本発明の一実施例における設定が終了したジ
ョブパラメータの構成を示す図である。

【図４】 本発明における半導体露光装置のパラメータ
編集の一例を示すフローチャートである。

【図５】 本発明の一実施例における半導体露光装置の
制御コンピュータの構成を示すブロック図である。

【図６】 微小デバイスの製造工程を示すフローチャー
トである。

【図７】 図６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】

１：メインコンピュータ、２，５：ＣＰＵ、３，６：メ
モリ、４：コンソールコンピュータ、７：ディスク、Ｃ
１〜Ｃｎ：コントローラ、Ｕ１〜Ｕｎ：ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千田 高弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 浜崎 文栄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 鈴川 弘樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 5F046 AA28 DA30 DD06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一揃いのパラメータを集めたジョブパラ
   メータにより制御される半導体露光装置における前記ジ
   ョブパラメータの編集方法において、 半導体露光装置の機種に依存しない第１のパラメータセ
   ットと、機種に依存する第２のパラメータセットとを独
   立して編集および保存することを特徴とする半導体露光
   装置のパラメータ編集方法。
2. 【請求項２】 前記第１のパラメータセットの編集は機
   種を指定しないで開始し、その編集の終了時に機種を指
   定することを特徴とする請求項１に記載の編集方法。
3. 【請求項３】 前記第１のパラメータセットは機種を指
   定しないまま編集および保存し、この保存したパラメー
   タセットを使用する際に機種を指定することを特徴とす
   る請求項１に記載の編集方法。
4. 【請求項４】 前記第１のパラメータセットの編集終了
   時または使用時に機種を指定した後に、前記第２のパラ
   メータセットの各パラメータを設定することを特徴とす
   る請求項１〜３に記載の編集方法。
5. 【請求項５】 前記第２のパラメータセットの各パラメ
   ータの設定は、機種毎にあらかじめ用意されたディフォ
   ルト値を設定することを特徴とする請求項４に記載の編
   集方法。
6. 【請求項６】 前記第２のパラメータセットの各パラメ
   ータの設定は、あらかじめその機種に用意された前記第
   ２のパラメータセットの群の中から任意の一組を選択し
   て設定することを特徴とする請求項４に記載の編集方
   法。
7. 【請求項７】 前記第２のパラメータセットをあらかじ
   め各機種毎に複数組編集しておき、この編集されたパラ
   メータを機種別にグループ化して管理することを特徴と
   する請求項１〜６に記載のパラメータ編集方法。
8. 【請求項８】 一揃いのパラメータを集めたジョブパラ
   メータにより半導体露光装置を制御して半導体デバイス
   を製造する方法において、 半導体露光装置の機種に依存しない第１のパラメータセ
   ットと機種に依存する第２のパラメータセットとを独立
   して編集および保存する工程と、 前記第１のパラメータセットと前記第２のパラメータセ
   ットをリンクして前記ジョブパラメータとする工程を有
   することを特徴とするデバイス製造方法。
9. 【請求項９】 独立して保存した前記第１のパラメータ
   セットと前記第２のパラメータセットを、使用する毎に
   リンクすることを特徴とする請求項８記載のデバイス製
   造方法。