JP2002373848A - 基板ホルダの表面状態測定方法及び測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板ホルダの平面状態の測定に使用する基準
基板の表面状態の影響をなくし、かつ測定に要する時間
を短縮する。 【解決手段】 ウエハホルダ６に板状の基板としてのウ
エハ５を載置し、ウエハ５の表面に対し直交する方向の
位置情報を測定して第一データとし、ウエハホルダ６に
対するウエハ５の位置を変更し、変更後のウエハ５の表
面に対し直交する方向の位置情報を測定して第二データ
とし、前記第一データと第二データとウエハ５の位置変
更情報に基づいて、ウエハホルダ６の平面状態を評価し
て、ウエハ５を保持するためのウエハホルダ表面の平面
度を測定する。測定手段として焦点検出投光部８Ａ及び
受光部８Ｂを用い、ウエハ５の位置を変更する手段とし
て、ウエハ５をウエハホルダ６を中心に回転させる基板
角度回転手段を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板ホルダの表面
状態測定方法及び装置に関し、例えば集積回路等の製造
に使用される半導体製造装置において、感光基板を保持
する基板ホルダの平面状態を測定する方法、及び装置に
適している。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ等の製造に使用される投影露光装
置においては、転写されるパタ−ンの微細化に伴って高
解像度化の要望が高まっている。この要望に答えるため
に、投影光学系のＮＡを大きくしてきたが、一方で、焦
点深度は浅くなり、充分な焦点深度が得られなくなって
きている。例えば幅０．２５μｍの回路を転写できる能
力をもつ装置では、焦点深度が１μｍ以下となり、基板
としてのウエハの厚さムラ、回路パタ−ンの段差、投影
光学系の収差、焦点合わせまたはレベリングの誤差を考
慮すると、ほとんど焦点合わせ誤差が許されないことと
なる。

【０００３】露光装置において、焦点深度内にウエハ全
面が配置されない一つの要因として、ウエハを吸着保持
する基板ホルダ上面の平面状態がある。ウエハの厚さは
２〜３ｍｍ程度と薄いので、ウエハ上面の平面状態は、
ウエハの厚さムラがないとすると、基板ホルダ上面の平
面状態に大きく影響される。そのため、ウエハの平面状
態を良くするには（焦点深度内にウエハ全面を配置する
ためには）、基板ホルダは平面状態の良いことが要求さ
れる。

【０００４】基板ホルダ表面状態計測手段を持たない装
置においては、基板ホルダの表面状態にかかわらず定期
的または半導体製造中に焦点追い込みエラーが頻発する
ようになった場合に基板ホルダ表面洗浄作業、または基
板ホルダ表面研磨作業を行っていた。

【０００５】基板ホルダ表面状態計測手段を持つ装置に
おいては、基板ホルダの平面状態を検査する方法とし
て、厚さムラの小さいウエハを露光装置の基板ホルダに
吸着し、ウエハを基板ホルダに吸着した状態で、ＸＹス
テ−ジによって２次元的に位置を変えつつ、露光装置の
オ−トフォ−カス検出センサを作動させてウエハの上面
の位置を計測し、その結果に基づいて平面状態を判定し
ていた。

【０００６】また特開平１１−２３３４３０号公報にお
いては、ウエハ自体の表面の平面状態や両面の平行度等
の誤差を除去するため、基板ホルダに複数の感光基板を
順次交換しつつ位置情報を計測して、互いに対応する測
定点の位置情報の平均値により平面状態を評価する方法
が提案されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板ホ
ルダ表面状態計測手段を持たない装置においては、基板
ホルダの表面状態にかかわらず定期的または半導体製造
中に焦点追い込みエラーが頻発するようになった場合
に、基板ホルダ表面洗浄作業、または基板ホルダ表面研
磨作業を行っているので、基板ホルダの表面状態が良い
にもかかわらず上記作業を行うことで余分な時間がかか
り、装置運用効率を下げていた。また半導体製造中の焦
点追い込みエラーにより半導体製造歩留まりを低下させ
ていた。

【０００８】基板ホルダ表面状態計測手段を持つ装置に
おいては、基板ホルダの平面状態を検査する方法とし
て、厚さムラの小さいウエハを露光装置の基板ホルダに
吸着し、ウエハを基板ホルダに吸着した状態で、ＸＹス
テ−ジによって２次元的に位置を変えつつ、露光装置の
オ−トフォ−カス検出センサを作動させてウエハの上面
の位置を計測し、その結果に基づいて平面状態を判定す
る方式をとっていた。この方法では、基板ホルダ表面状
態と、ウエハ自体の表面状態を分離することができない
ため、正しい基板ホルダの表面状態計測が出来なかっ
た。

【０００９】また、特開平１１−２３３４３０号公報に
提案されている方法においては、ウエハ自体の表面の平
面状態や両面の平行度等の誤差を除去するため、基板ホ
ルダに複数の感光基板を順次交換しつつ位置情報を計測
して、互いに対応する測定点の位置情報の平均値により
平面状態を評価する方法をとっていたため、基板ホルダ
の平面度評価に長い時間がかかり、この時間のために装
置運用効率を下げていた。

【００１０】本発明は、基板ホルダの平面状態の測定に
使用する基準基板の表面状態の影響を受けず、かつ測定
に要する時間を短縮することができる基板ホルダの表面
状態測定方法及び測定装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、板状の基板を保持するための基板ホルダ
表面の平面度を測定する、基板ホルダの表面状態測定方
法において、前記基板ホルダに前記基板を載置し、前記
基板の表面に対し直交する方向の位置情報を測定して第
一データ即ち基板位置変更前データとし、前記基板ホル
ダに対する前記基板の位置を変更し、変更後の前記基板
の表面に対し直交する方向の位置情報を測定して第二デ
ータ即ち基板位置変更後データとし、前記第一データと
第二データと前記基板の位置変更情報に基づいて前記基
板ホルダの平面状態を評価することを特徴とする。この
基板位置変更により、基板位置変更前データの表面状態
情報が、基板位置変更後データに移動した場合、移動し
た表面状態は基板自体の表面状態情報と判断し、基板ホ
ルダ表面状態情報から除外することが可能である。

【００１２】また、基板位置変更により、基板位置変更
前データの表面状態情報が、基板位置変更後データに移
動することなく、移動前の位置の表面状態と一致した場
合、測定した表面状態は基板ホルダの表面状態情報と判
断することができる。

【００１３】この方法により、基板ホルダ表面状態の評
価において、基板自体の表面状態を除去することが可能
となる。また、基板ホルダ表面状態評価にかかる時間を
大幅に削減し、半導体製造歩留まりを下げることなく、
装置運用効率を向上させる効果が得られる。

【００１４】また、本発明では、基板ホルダに基板を載
置した上で、基板ホルダに対する基板の位置を複数回変
更し、基板の表面に対し直交する方向の位置情報を、基
板ホルダに対する基板の位置を変更する度に測定保存ま
たは演算処理し、保存または演算処理されたデータにお
いて、基板ホルダ基準平面上の同一位置にくる基板の表
面に対し直交する方向の位置情報の平均値を基板ホルダ
の平面状態と判断してもよい。

【００１５】この方法により、基板ホルダの表面状態の
評価において基板自体の表面状態を除去することが可能
となる。また、基板ホルダの表面状態評価にかかる時間
を削減し、半導体製造歩留まりを下げることなく、装置
運用効率を向上させる効果が得られる。

【００１６】また、本発明は、板状の基板を保持するた
めの基板ホルダ表面の平面度を測定する、基板ホルダの
表面状態測定装置において、前記基板ホルダに載置した
前記基板の表面に対し直交する方向の位置情報を測定し
て第一データを得る手段と、前記基板ホルダに対する前
記基板の位置を変更する手段と、位置変更後の前記基板
の表面に対し直交する方向の位置情報を測定して第二デ
ータを得る手段と、前記第一データと第二データと基板
位置変更情報に基づいて前記基板ホルダの平面状態を評
価する手段とを有することを特徴としてもよい。

【００１７】また、本発明に係る基板ホルダの表面状態
測定装置は、基板ホルダに載置した基板の位置を該基板
ホルダに対し複数回変更する手段と、前記基板の表面に
対し直交する方向の位置情報を、前記基板ホルダに対す
る前記基板の位置を変更する度に測定保存する手段と、
保存されたデータに基づいて前記基板ホルダの平面状態
を評価する手段とを有することを特徴としてもよく、基
板ホルダに載置した基板の位置を該基板ホルダに対し複
数回変更する手段と、前記基板の表面に対し直交する方
向の位置情報を、前記基板ホルダに対する前記基板の位
置を変更する度に測定演算処理する手段と、演算処理結
果に基づいて前記基板ホルダの平面状態を評価する手段
とを有することを特徴としてもよい。

【００１８】また、本発明に係る基板ホルダの表面状態
測定装置では、前記基板の位置を変更する手段として、
前記基板を前記基板ホルダ中心に回転させる基板角度回
転手段と、前記基板を前記基板ホルダに対し並進移動さ
せる基板並進移動手段とのどちらかを備えていてもよ
く、前記基板角度回転手段及び前記基板並進移動手段の
どちらかが、前記基板ホルダとは別に設けられていても
よい。

【００１９】また、本発明は、上記いずれかの基板ホル
ダの表面状態測定方法を用い、または上記いずれかの表
面状態測定装置を備える露光装置にも適用可能である。

【００２０】また、本発明は、上記の露光装置を含む各
種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する
工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって
半導体デバイスを製造する工程とを有する半導体デバイ
ス製造方法にも適用可能である。前記製造装置群をロー
カルエリアネットワークで接続する工程と、前記ローカ
ルエリアネットワークと前記半導体製造工場外の外部ネ
ットワークとの間で、前記製造装置群の少なくとも１台
に関する情報をデータ通信する工程とをさらに有するこ
とが望ましく、前記露光装置のベンダもしくはユーザが
提供するデータベースに前記外部ネットワークを介して
アクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情
報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の半導体
製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ
通信して生産管理を行うことが好ましい。

【００２１】また、本発明は、上記の露光装置を含む各
種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続する
ローカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネッ
トワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能
にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくと
も１台に関する情報をデータ通信することを可能にした
半導体製造工場にも適用できる。

【００２２】また、本発明は、半導体製造工場に設置さ
れた上記の露光装置の保守方法であって、前記露光装置
のベンダもしくはユーザが、半導体製造工場の外部ネッ
トワークに接続された保守データベースを提供する工程
と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワークを
介して前記保守データベースへのアクセスを許可する工
程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報を前
記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信す
る工程とを有する露光装置の保守方法にも適用可能であ
る。

【００２３】また、本発明は、上記の露光装置におい
て、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、
ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータと
をさらに有し、露光装置の保守情報をコンピュータネッ
トワークを介してデータ通信することを可能にしたこと
を特徴としてもよい。前記ネットワーク用ソフトウェア
は、前記露光装置が設置された工場の外部ネットワーク
に接続され前記露光装置のベンダもしくはユーザが提供
する保守データベースにアクセスするためのユーザイン
タフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネ
ットワークを介して該データベースから情報を得ること
を可能にすることが望ましい。

【００２４】

【発明の実施の形態】（基板ホルダの表面状態測定方法
及び測定装置に係る露光装置の実施形態）以下、図面を
用いて本発明の実施の形態について基板がウエハである
場合を例として説明する。図１は、本発明の実施形態に
係る測定装置を備える縮小投影露光装置としての半導体
製造装置の構成を示す概念図である。

【００２５】同図において、３はレクチルであり、７は
レチクル３の位置合わせ及びレチクル３の保持固定をす
るレチクルステージであり、レチクル３上の回路パター
ンが縮小投影レンズ１によって、ウエハステージ４上に
配置されたウエハホルダ（基板ホルダ）６の上に載せら
れた基板としてのウエハ５上に縮小されて結像し、露光
が行われる。

【００２６】ウエハステージ４は、投影レンズ１の光軸
方向（ｚ）及びこの方向に対し直交する面内で移動可能
であり、光軸のまわりに回転させることもできる。レク
チル３は、照明光源２によって、回路パターンの転写が
行われる画面領域内を照明されている。

【００２７】また、この露光装置は、ウエハ５が縮小投
影レンズ１の合焦位置に配置されているか否かを判定す
るため、焦点検出投光部８Ａから照射された光をウエハ
５上で反射させ、焦点検出受光部８Ｂで受光検知するフ
ォーカス検出装置を持つ。また、ウエハステージ４は、
ウエハホルダ６上に配置されたウエハ５の位置を粗調整
するためのウエハ位置変更駆動ピン９を持つ。

【００２８】図２は、ウエハホルダの表面状態測定処理
方法の流れを表した図である。ウエハホルダの表面状態
測定指示により、ステップＳ２０１でウエハホルダ６の
表面状態測定シーケンスを開始する。

【００２９】ステップＳ２０２では、ウエハホルダの表
面状態測定用基準ウエハを半導体製造装置のウエハホル
ダ６に搬入配置する。

【００３０】ステップＳ２０３では、ウエハステージ４
をＸＹ方向に駆動し、ターゲットとなるウエハ計測位置
を、焦点検出投光部８Ａと受光部８Ｂとが備えられてい
るフォーカス検出装置の検出領域に移動する。

【００３１】ステップＳ２０４では、フォーカス検出装
置によりウエハ表面における計測位置の光軸方向位置を
フォーカス計測する。

【００３２】ステップＳ２０５では、ウエハ全エリアの
光軸方向位置の計測が終了したか否かを判定する。判定
結果が正しく「はい」の場合、ステップＳ２０６に進
む。判定結果が「いいえ」の場合、ステップＳ２０３に
進む。

【００３３】ステップＳ２０６では、ウエハ全エリアの
位置情報（Ｘ，Ｙ）と、その（Ｘ，Ｙ）位置で計測され
た光軸方向位置Ｚのデータテーブルをウエハ角度回転前
データとして保存する。

【００３４】ステップＳ２０７では、ウエハ角度回転が
終了しているか否か判定する。判定結果が正しく「は
い」の場合ステップＳ２０９に進む。判定結果が「いい
え」の場合ステップＳ２０８に進む。

【００３５】ステップＳ２０８では、ウエハ５をウエハ
位置変更駆動ピン９により駆動し、ウエハ角度を一定量
回転させて、ウエハホルダ６に対するウエハ５の位置を
変更する。

【００３６】ウエハ角度変更後、ステップＳ２０３〜ス
テップＳ２０５により、ウエハ角度回転前と同様にウエ
ハ全エリアの光軸位置の計測を行い、終了後、ステップ
Ｓ２０６において、ウエハ全エリアの位置情報（Ｘ，
Ｙ）と、その（Ｘ，Ｙ）位置で計測された光軸方向位置
Ｚのデータテーブルをウエハ角度回転後データとして保
存する。

【００３７】ステップＳ２０９において、ウエハ角度回
転前データとウエハ角度回転後データとにより演算処理
を行い、ウエハホルダ６の平面度評価判定を行う。

【００３８】ステップＳ２１０において、ウエハホルダ
６の表面状態測定シーケンスを終了する。

【００３９】図３は、ステップＳ２０９のウエハホルダ
の平面度評価判定処理の流れを表した図である。ステッ
プＳ３０１でウエハホルダの平面度評価判定処理を開始
する。

【００４０】ステップＳ３０２では、ウエハ角度回転駆
動前に測定されたウエハＸＹ平面全域の光軸方向位置デ
ータから最小自乗法により平均平面を算出し、この平均
平面を平面度判定の基準面とする。

【００４１】ステップＳ３０３では、ウエハ角度回転駆
動後に測定されたウエハＸＹ平面全域の光軸方向位置デ
ータから最小自乗法により平均平面を算出し、この平均
平面を平面度判定の基準面とする。

【００４２】ステップＳ３０４では、ウエハ角度回転前
における、ウエハＸＹ平面計測全域での平均平面と光軸
方向位置データとの差が最大となる最大差ポイントを最
大平面度ずれポイントとして抽出する。

【００４３】ステップＳ３０５では、‘ステップＳ３０
４’で抽出した最大差ポイントのウエハ角度回転後にお
ける位置の光軸方向位置データの変化量を、駆動後ポイ
ントの平面度変化量として算出する。

【００４４】図４はウエハホルダに載置されたウエハ角
度回転前後の、最大光軸方向位置ずれポイントと２番目
に大きい光軸方向位置ずれポイントのＸＹ位置を表した
説明用図である。

【００４５】この図において、ウエハＸＹ平面計測全域
での平均平面と光軸方向位置データの差が最大となる最
大差ポイントのＸＹ平面座標がＰ１（Ｘ１，Ｙ１）であ
った場合、ウエハ角度をα回転させたとき、Ｐ１ポイン
トのウエハ角度回転後における位置はＰ２（Ｘ２，Ｙ
２）となる。

【００４６】

【数１】

【００４７】光軸方向位置データ変化量は、ウエハホル
ダ基準でＰ２ポイントの、ウエハ回転前とウエハ回転後
の光軸方向位置データの差として計算される。

【００４８】ステップＳ３０６では、‘ステップＳ３０
５’で算出された光軸方向位置データ変化量が、予め設
定されたトレランスに比較して小さいか否か判定する。
判定結果が正しく「はい」の場合、ステップＳ３１０に
進む。判定結果が「いいえ」の場合、ステップＳ３０７
に進む。

【００４９】ステップＳ３０７では‘ステップＳ３０
６’の判定で抽出したポイントはウエハ要因の平面度異
常であると判断し、次にウエハＸＹ平面計測全域での平
均平面と光軸方向位置データの差が最大となる最大差ポ
イントを抽出するため、判定に使用した最大差ポイント
データを削除する。

【００５０】ステップＳ３０８では、測定されたウエハ
ＸＹ平面の残りの光軸方向位置データが０となっている
か否か判定する。判定結果が正しく「はい」の場合、ス
テップＳ３０９に進む。判定結果が「いいえ」の場合、
ステップＳ３０４に進み、残ったデータで‘ステップＳ
３０４’〜‘ステップＳ３０６’の処理を実行する。こ
の場合、‘ステップＳ３０７’で‘ステップＳ３０６’
の判定に使用した最大平面度ずれポイントを削除されて
いるので、図４における次の最大平面度ずれポイントと
して、Ｐ１とは異なるＰ３（Ｘ３，Ｙ３）が抽出され、
Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１），Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）で行ったのと
同様な処理がＰ３（Ｘ３，Ｙ３），Ｐ４（Ｘ４，Ｙ４）
を用いて行われる。

【００５１】ステップＳ３０９では、平面度変化量の値
が予め設定されたトレランス以下の値が存在しない場合
としてエラー出力をする。

【００５２】ステップＳ３１０では、‘ステップＳ３０
６’の判定により、ウエハの表面状態に影響されないウ
エハホルダの最大平面度ずれ量として、‘ステップＳ３
０４’で算出された平均平面と光軸方向位置データの差
と、そのＸＹ平面座標情報を出力する。

【００５３】ステップＳ３１１で、ステップＳ２０９の
ウエハホルダの平面度評価判定処理を終了する。

【００５４】図５は、ステップＳ２０９のウエハホルダ
の平面度評価判定処理について図３とは異なる方法につ
いて流れを表した図である。

【００５５】ステップＳ５０１でウエハホルダの平面度
評価判定処理を開始する。ステップＳ５０２では、複数
回ウエハ角度を回転させ、ウエハホルダ６に対するウエ
ハ５の位置を変更して計測保管し、保管された計測デー
タから、各ウエハ角度位置におけるウエハホルダ基準Ｘ
Ｙ平面の各ポジション毎の光軸方向位置データの平均値
を平均フォーカス値として算出する。

【００５６】ステップＳ５０３では、‘ステップＳ５０
２’で算出された光軸方向位置データの平均値を用いて
最小自乗法により平均平面を算出し、この平均平面を平
面度判定の基準面とする。

【００５７】ステップＳ５０４では、ウエハホルダ基準
のＸＹ平面計測全域での平均平面と‘ステップＳ５０
２’で算出された光軸方向位置データの平均値との差が
最大となる最大差ポイントを最大平面度ずれポイントと
して抽出する。

【００５８】ステップＳ５０５では、ウエハの表面状態
に影響されないウエハホルダの最大平面度ずれ量とし
て、‘ステップＳ５０４’で算出された平均平面と光軸
方向位置データの差と、そのＸＹ平面座標情報を出力す
る。

【００５９】以上述べた実施形態では、ウエハ５の位置
を変更する手段として、ウエハステージ４上に設けら
れ、ウエハ角度を回転させてウエハホルダ６に対するウ
エハ５の位置を変更することが可能なウエハ位置変更駆
動ピン９を用いた方法について説明したが、ウエハステ
ージ４とは別置きのプリアライメントユニット（不図
示）を用いても同様な効果が得られる。

【００６０】プリアライメントユニットを用いる方法に
おいては、ウエハホルダ６に搬送したウエハ５を一度ウ
エハホルダ６から搬出する分だけ処理時間が長くなる欠
点があるが、一般的にウエハ５の回転量を大きくとれる
効果がある。

【００６１】また、ウエハは、ウエハホルダに対し角度
回転移動させるのに代えて、ウエハホルダに対し並進移
動させて位置を変更してもよく、その場合にも、同様の
効果が得られる。

【００６２】（半導体生産システムの実施形態）次に、
本発明に係る装置を用いた半導体デバイス（ＩＣやＬＳ
Ｉ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）の生産システムの例を説明す
る。これは半導体製造工場に設置された製造装置のトラ
ブル対応や定期メンテナンス、あるいはソフトウェア提
供などの保守サービスを、製造工場外のコンピュータネ
ットワークを利用して行うものである。

【００６３】図６は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、１０１は半導体デバイ
スの製造装置を提供するベンダ（装置供給メーカ）の事
業所である。製造装置の実例としては、半導体製造工場
で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、
前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチン
グ装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、
平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置
等）を想定している。事業所１０１内には、製造装置の
保守データベースを提供するホスト管理システム１０
８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結ん
でイントラネット等を構築するローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）１０９を備える。ホスト管理システム１
０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークであ
るインターネット１０５に接続するためのゲートウェイ
と、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を
備える。

【００６４】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザとしての半導体製造メーカの製造工場である。製造工
場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカに属する工場
であっても良いし、同一のメーカに属する工場（例え
ば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっても良
い。各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の製造装
置１０６と、それらを結んでイントラネット等を構築す
るローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１と、各
製造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置としてホ
スト管理システム１０７とが設けられている。各工場１
０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１０７
は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワーク
であるインターネット１０５に接続するためのゲートウ
ェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１からイ
ンターネット１０５を介してベンダ１０１側のホスト管
理システム１０８にアクセスが可能となり、ホスト管理
システム１０８のセキュリティ機能によって限られたユ
ーザだけにアクセスが許可となっている。具体的には、
インターネット１０５を介して、各製造装置１０６の稼
動状況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生
した製造装置の症状）を工場側からベンダ側に通知する
他、その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに
対する対処方法を指示する情報、対処用のソフトウェア
やデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報などの
保守情報をベンダ側から受け取ることができる。各工場
１０２〜１０４とベンダ１０１との間のデータ通信およ
び各工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通信には、インタ
ーネットで一般的に使用されている通信プロトコル（Ｔ
ＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネット
ワークとしてインターネットを利用する代わりに、第三
者からのアクセスができずにセキュリティの高い専用線
ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用することもでき
る。また、ホスト管理システムはベンダが提供するもの
に限らずユーザがデータベースを構築して外部ネットワ
ーク上に置き、ユーザの複数の工場から該データベース
へのアクセスを許可するようにしてもよい。

【００６５】さて、図７は本実施形態の全体システムを
図６とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザ工場と、該製造装置のベンダの管理システムとを外部
ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介して
各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情報を
データ通信するものであった。これに対し本例は、複数
のベンダの製造装置を備えた工場と、該複数の製造装置
のそれぞれのベンダの管理システムとを工場外の外部ネ
ットワークで接続して、各製造装置の保守情報をデータ
通信するものである。図中、２０１は製造装置ユーザ
（半導体デバイス製造メーカ）の製造工場であり、工場
の製造ラインには各種プロセスを行う製造装置、ここで
は例として露光装置２０２、レジスト処理装置２０３、
成膜処理装置２０４が導入されている。なお図７では製
造工場２０１は１つだけ描いているが、実際は複数の工
場が同様にネットワーク化されている。工場内の各装置
はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネットを構成し、
ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼動管理がさ
れている。

【００６６】一方、露光装置メーカ２１０、レジスト処
理装置メーカ２２０、成膜装置メーカ２３０などベンダ
（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供給した
機器の遠隔保守を行うためのホスト管理システム２１
１，２２１，２３１を備え、これらは上述したように保
守データベースと外部ネットワークのゲートウェイを備
える。ユーザの製造工場内の各装置を管理するホスト管
理システム２０５と、各装置のベンダの管理システム２
１１，２２１，２３１とは、外部ネットワーク２００で
あるインターネットもしくは専用線ネットワークによっ
て接続されている。このシステムにおいて、製造ライン
の一連の製造機器の中のどれかにトラブルが起きると、
製造ラインの稼動が休止してしまうが、トラブルが起き
た機器のベンダからインターネット２００を介した遠隔
保守を受けることで迅速な対応が可能であり、製造ライ
ンの休止を最小限に抑えることができる。

【００６７】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインタフェー
スと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用
ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行
するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メモ
リやハードディスク、あるいはネットワークファイルサ
ーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフト
ウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例え
ば図８に一例を示す様な画面のユーザインタフェースを
ディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を管理す
るオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機種
４０１、シリアルナンバー４０２、トラブルの件名４０
３、発生日４０４、緊急度４０５、症状４０６、対処法
４０７、経過４０８等の情報を画面上の入力項目に入力
する。入力された情報はインターネットを介して保守デ
ータベースに送信され、その結果の適切な保守情報が保
守データベースから返信されディスプレイ上に提示され
る。またウェブブラウザが提供するユーザインタフェー
スはさらに図示のごとくハイパーリンク機能４１０〜４
１２を実現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報に
アクセスしたり、ベンダが提供するソフトウェアライブ
ラリから製造装置に使用する最新バージョンのソフトウ
ェアを引出したり、工場のオペレータの参考に供する操
作ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができ
る。ここで、保守データベースが提供する保守情報に
は、上記説明した本発明に関する情報も含まれ、また前
記ソフトウェアライブラリは本発明を実現するための最
新のソフトウェアも提供する。

【００６８】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図９は半導
体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ス
テップ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２（マスク製作）では設計した回路パタ
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（組み立て）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）等の組立
て工程を含む。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
ト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これを出荷（ステップ７）する。前工程と後
工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎
に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされ
る。また前工程工場と後工程工場との間でも、インター
ネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装
置保守のための情報がデータ通信される。

【００６９】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
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
縁膜を成膜する。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１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって
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うことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造
機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がな
されているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしト
ラブルが発生しても迅速な復旧が可能であり、従来に比
べて半導体デバイスの生産性を向上させることができ
る。

【００７０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、基板ホ
ルダに基板を載置し、基板の表面に対し直交する方向の
位置情報を測定して基板位置変更前データとし、基板ホ
ルダに対し水平方向の基板の位置を変更し、変更後の基
板の表面に対し直交する方向の位置情報を測定して基板
位置変更後データとし、基板ホルダに対する基板位置の
変更により、基板位置変更前データの表面状態情報が、
基板位置変更後データに移動した場合、移動した表面状
態は基板自体の表面状態情報と判断して、基板ホルダの
表面状態情報から除外する。

【００７１】また、基板ホルダに対する基板の位置を変
更することにより、基板位置変更前データの表面状態情
報が、基板位置変更後データに移動することなく、移動
前の位置の表面状態と一致した場合、測定した表面状態
は基板ホルダの表面状態情報と判断する。

【００７２】この方法により、基板ホルダの表面状態の
評価において基板自体の表面状態を除去することが可能
となる。また、基板ホルダの表面状態評価にかかる時間
を大幅に削減し、半導体製造歩留まりを下げることな
く、装置運用効率を向上させる効果が得られる。

【００７３】基板ホルダに基板を載置した上で基板ホル
ダに対する基板位置を複数回変更し、基板の表面に対し
直交する方向の位置情報を、基板ホルダに対する基板位
置を変更する度に測定保存し、保存されたデータにおい
て、基板ホルダ基準平面上の同一位置にくる基板の表面
に対し直交する方向の位置情報の平均値を基板ホルダの
平面状態と判断する。

【００７４】この方法により、基板ホルダの表面状態の
評価において基板自体の表面状態の影響を除去すること
が可能となる。また、基板ホルダの表面状態評価にかか
る時間を削減し、半導体製造歩留まりを下げることな
く、装置運用効率を向上させる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る測定装置を備える露
光装置としての半導体製造装置の構成を示す概略図であ
る。

【図２】 本発明の実施形態に係る基板ホルダの表面状
態測定処理方法の流れを表した図である。

【図３】 本発明の実施形態に係る基板ホルダの平面度
評価判定処理の流れを表した図である。

【図４】 本発明の実施形態に係る基板ホルダに載置さ
れたウエハ角度回転前後の、最大光軸方向位置ずれポイ
ントと２番目に大きい光軸方向位置ずれポイントのＸＹ
位置を表した説明用図である。

【図５】 図３とは異なる基板ホルダの平面度評価判定
処理の流れを表した図である。

【図６】 本発明に係る装置を用いた半導体デバイスの
生産システムをある角度から見た概念図である。

【図７】 本発明に係る装置を用いた半導体デバイスの
生産システムを別の角度から見た概念図である。

【図８】 ユーザインタフェースの具体例である。

【図９】 デバイスの製造プロセスのフローを説明する
図である。

【図１０】 ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１：投影レンズ、２：照明光源、３：レチクル、４：ウ
エハステージ、５：ウエハ（基板）、６：ウエハホルダ
（基板ホルダ）、７：レチクルステージ、８Ａ：焦点検
出投光部、８Ｂ：焦点検出受光部、９：ウエハ位置変更
駆動ピン、１０１：ベンダの事業所、１０２，１０３，
１０４：製造工場、１０５：インターネット、１０６：
製造装置、１０７：工場のホスト管理システム、１０
８：ベンダ側のホスト管理システム、１０９：ベンダ側
のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、１１０：操
作端末コンピュータ、１１１：工場のローカルエリアネ
ットワーク（ＬＡＮ）、２００：外部ネットワーク、２
０１：製造装置ユーザの製造工場、２０２：露光装置、
２０３：レジスト処理装置、２０４：成膜処理装置、２
０５：工場のホスト管理システム、２０６：工場のロー
カルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、２１０：露光装置
メーカ、２１１：露光装置メーカの事業所のホスト管理
システム、２２０：レジスト処理装置メーカ、２２１：
レジスト処理装置メーカの事業所のホスト管理システ
ム、２３０：成膜装置メーカ、２３１：成膜装置メーカ
の事業所のホスト管理システム、４０１：製造装置の機
種、４０２：シリアルナンバー、４０３：トラブルの件
名、４０４：発生日、４０５：緊急度、４０６：症状、
４０７：対処法、４０８：経過、４１０，４１１，４１
２：ハイパーリンク機能。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の基板を保持するための基板ホルダ
   表面の平面度を測定する、基板ホルダの表面状態測定方
   法において、 前記基板ホルダに前記基板を載置し、前記基板の表面に
   対し直交する方向の位置情報を測定して第一データと
   し、 前記基板ホルダに対する前記基板の位置を変更し、変更
   後の前記基板の表面に対し直交する方向の位置情報を測
   定して第二データとし、 前記第一データと第二データと前記基板の位置変更情報
   に基づいて前記基板ホルダの平面状態を評価することを
   特徴とする基板ホルダの表面状態測定方法。
2. 【請求項２】 板状の基板を保持するための基板ホルダ
   表面の平面度を測定する、基板ホルダの表面状態測定方
   法において、 前記基板ホルダに前記基板を載置し、前記基板ホルダに
   対し前記基板の位置を複数回変更し、前記基板の表面に
   対し直交する方向の位置情報を、前記基板ホルダに対し
   前記基板の位置を変更する度に測定保存し、 保存されたデータに基づいて前記基板ホルダの平面状態
   を評価することを特徴とする基板ホルダの表面状態測定
   方法。
3. 【請求項３】 板状の基板を保持するための基板ホルダ
   表面の平面度を測定する、基板ホルダの表面状態測定方
   法において、 前記基板ホルダに前記基板を載置し、前記基板ホルダに
   対する前記基板の位置を複数回変更し、前記基板の表面
   に対し直交する方向の位置情報を、前記基板ホルダに対
   し前記基板の位置を変更する度に測定演算処理し、 演算処理結果に基づいて前記基板ホルダの平面状態を評
   価することを特徴とする基板ホルダの表面状態測定方
   法。
4. 【請求項４】 前記基板の位置を変更する手段として、
   前記基板を前記基板ホルダ中心に回転させる基板角度回
   転手段と、前記基板を前記基板ホルダに対し並進移動さ
   せる基板並進移動手段とのどちらかを用いることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板ホルダの表
   面状態測定方法。
5. 【請求項５】 前記基板角度回転手段及び前記基板並進
   移動手段のどちらかが、前記基板を前記基板ホルダに載
   置する前に、前記基板ホルダとは別に設けられることを
   特徴とする請求項４に記載の基板ホルダの表面状態測定
   方法。
6. 【請求項６】 板状の基板を保持するための基板ホルダ
   表面の平面度を測定する、基板ホルダの表面状態測定装
   置において、 前記基板ホルダに載置した前記基板の表面に対し直交す
   る方向の位置情報を測定して第一データを得る手段と、
   前記基板ホルダに対し前記基板の位置を変更する手段
   と、位置変更後の前記基板の表面に対し直交する方向の
   位置情報を測定して第二データを得る手段と、前記第一
   データと第二データと基板位置変更情報に基づいて前記
   基板ホルダの平面状態を評価する手段とを有することを
   特徴とする基板ホルダの表面状態測定装置。
7. 【請求項７】 板状の基板を保持するための基板ホルダ
   表面の平面度を測定する、基板ホルダの表面状態測定装
   置において、 前記基板ホルダに載置した前記基板の位置を該基板ホル
   ダに対し複数回変更する手段と、前記基板の表面に対し
   直交する方向の位置情報を、前記基板ホルダに対する前
   記基板の位置を変更する度に測定保存する手段と、保存
   されたデータに基づいて前記基板ホルダの平面状態を評
   価する手段とを有することを特徴とする基板ホルダの表
   面状態測定装置。
8. 【請求項８】 板状の基板を保持するための基板ホルダ
   表面の平面度を測定する、基板ホルダの表面状態測定装
   置において、 前記基板ホルダに載置した前記基板の位置を該基板ホル
   ダに対し複数回変更する手段と、前記基板の表面に対し
   直交する方向の位置情報を、前記基板ホルダに対する前
   記基板の位置を変更する度に測定演算処理する手段と、
   演算処理結果に基づいて前記基板ホルダの平面状態を評
   価する手段とを有することを特徴とする基板ホルダの表
   面状態測定装置。
9. 【請求項９】 前記基板の位置を変更する手段として、
   前記基板を前記基板ホルダ中心に回転させる基板角度回
   転手段と、前記基板を前記基板ホルダに対し並進移動さ
   せる基板並進移動手段とのどちらかを備えることを特徴
   とする請求項６〜８のいずれかに記載の基板ホルダの表
   面状態測定装置。
10. 【請求項１０】 前記基板角度回転手段及び前記基板並
    進移動手段のどちらかが、前記基板ホルダとは別に設け
    られることを特徴とする請求項９に記載の基板ホルダの
    表面状態測定装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜５のいずれかに記載の基板
    ホルダの表面状態測定方法を用いることを特徴とする露
    光装置。
12. 【請求項１２】 請求項６〜１０のいずれかに記載の基
    板ホルダの表面状態測定装置を備えることを特徴とする
    露光装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１または１２に記載の露光装
    置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場
    に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセ
    スによって半導体デバイスを製造する工程とを有するこ
    とを特徴とする半導体デバイス製造方法。
14. 【請求項１４】 前記製造装置群をローカルエリアネッ
    トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
    ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
    間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
    データ通信する工程とをさらに有することを特徴とする
    請求項１３に記載の半導体デバイス製造方法。
15. 【請求項１５】 前記露光装置のベンダもしくはユーザ
    が提供するデータベースに前記外部ネットワークを介し
    てアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守
    情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の半導
    体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデー
    タ通信して生産管理を行うことを特徴とする請求項１４
    に記載の半導体デバイス製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１１または１２に記載の露光装
    置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群
    を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカル
    エリアネットワークから工場外の外部ネットワークにア
    クセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群
    の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを
    可能にしたことを特徴とする半導体製造工場。
17. 【請求項１７】 半導体製造工場に設置された請求項１
    １または１２に記載の露光装置の保守方法であって、前
    記露光装置のベンダもしくはユーザが、半導体製造工場
    の外部ネットワークに接続された保守データベースを提
    供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネッ
    トワークを介して前記保守データベースへのアクセスを
    許可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保
    守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場
    側に送信する工程とを有することを特徴とする露光装置
    の保守方法。
18. 【請求項１８】 請求項１１または１２に記載の露光装
    置において、ディスプレイと、ネットワークインタフェ
    ースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピ
    ュータとをさらに有し、露光装置の保守情報をコンピュ
    ータネットワークを介してデータ通信することを可能に
    したことを特徴とする露光装置。
19. 【請求項１９】 前記ネットワーク用ソフトウェアは、
    前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接
    続され前記露光装置のベンダもしくはユーザが提供する
    保守データベースにアクセスするためのユーザインタフ
    ェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネット
    ワークを介して該データベースから情報を得ることを可
    能にすることを特徴とする請求項１８に記載の露光装
    置。