JP2003133216A

JP2003133216A - 露光方法及び露光装置

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Publication number: JP2003133216A
Application number: JP2001329293A
Authority: JP
Inventors: Keiji Yoshimura; 圭司吉村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】高い加速度を与えること無く、走査速度の上
限を上げ、ステージの機械的ストロークを縮小し、制御
帯域を下げ、ステージの同期精度を向上させ、ステージ
の整定時間を縮小し、スループット向上を図る。【解決手段】原版としてのレチクル１６及び基板とし
てのウエハ１８を各々のステージ１５，１７に保持して
同調させながら走査し露光を行う露光方法であって、２
次元の走査をする各ステージ１５，１７が加減速してい
る際にも露光を行う。ステージ制御部２０は、パルス光
源タイミング生成部２１にデータを送り、パルス光の発
振タイミング指令をパルス光源１に発し、ステージ速度
の現在の速度に比例して、露光中に光源１の照度を調整
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、走査型の露光方法
及び露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】走査型半導体露光装置では、所望の露光
量をウエハ（被照射面）面上に照射する。この所望の露
光量の設定として、特開平１０−２２３５１３号公報
は、光源の照度とステージ速度の関係を開示している。
そこでは、露光領域を通過する間の時間と、単パルス当
りの露光量内の全光量から目標露光量を得るための最適
（最大）走査速度の算出方法を開示している。

【０００３】

【解決しようとしている課題】走査型半導体露光装置に
は、高い生産性が常に要求されている。その為、ステッ
プアンドスキャンの速度を向上させる必要がある。しか
しながら、ステップアンドスキャンの速度が向上する
と、高い加速度をステージに与える必要が出てくる。

【０００４】従来のように、限られたストローク量の中
で、ステージが一定速度になってから露光をするシステ
ムでは、ステージの加速度を上げると、ステージ制御に
必要とされる制御帯域が上昇し、ステージ制御が困難に
なり、同期精度が悪化する。また、ステージを加速する
力が増大するため、露光装置に伝わる反力も大きくな
る。これらの結果として、各ステージの同期性能が悪化
し、露光装置の像性能も低下するという問題点がある。

【０００５】ステージの加速度を下げると、ステージに
加える力が少なくてすむので、露光装置本体に加わる反
力が減少することになり、それに伴って、消費電力が少
なくなる等の利点がある。また、ステージの制御帯域を
下げることが出来るので、制御装置の設計が楽になり、
結果としてステージの同期精度を向上させることが出来
る。

【０００６】ステージの制御特性は２次以上の制御系で
ある。図１では、ステージの速度制御特性の概略図を示
す。この図は、横軸が周波数、縦軸がそれぞれ、ゲイン
と位相を示している。制御特性が機械的に最適化されて
いる場合においても、機械的周波数の低い方が結果とし
て、速度制御の利き方が有利になる。

【０００７】図２では、例えばステージに位置ステップ
入力を与えた場合の時間応答の偏差を示している。この
様に、加速度を２倍にした場合、ステージが整定するま
での時間が、従来と比較して振幅、及び整定時間とも長
くなる。

【０００８】最大加速度を考えて、ストロークを長くす
ることも考えられるが、加速度を上昇させた分だけ、整
定時間が増大するし、ステージが長大化するため、機械
的設計の困難度も上昇する。

【０００９】本発明は、高い加速度を与えること無く、
走査速度の上限を上げ、ステージの機械的ストロークを
縮小し、制御帯域を下げることで、ステージの同期精度
を向上させことが出来る露光方法及び露光装置を提供す
ることを目的とする。また、本発明は、低い加速度を使
用することで、ステージの整定時間を縮小し、露光装置
の生産性（スループット）向上を図ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、原版及び基板を各々のステージに保持し
て同調させながら走査し露光を行う露光方法において、
２次元の走査をする各ステージが加減速している際にも
露光を行うことを特徴とする。本発明では、ステージ速
度の現在の速度に比例して、露光中に光源の照度を調整
できることが望ましく、パルス光源を用いた場合、ステ
ージの速度によらず、ステージの位置に着目してパルス
光源を発光させることが好ましい。

【００１１】より具体的に説明すると、課題を解決する
ための手段として、加速度を下げ、図３（Ｂ）に示す様
に、ステージが加減速中にも露光をすることが考えられ
る。

【００１２】従来の装置では、図３（Ａ）に示すよう
に、ステージが非走査方向と走査方向に一定速度になっ
てから、露光を始めるシステムであった。この方式だ
と、ステージの加速度を上げなくてはならず、ステージ
の整定時間が大きくなってしまうため、スループットが
低下することになり、ステージの機械的ストロークも多
く必要となる。また、加速度が大きくなるために、消費
電力が大きくなる欠点があった。図３（Ｂ）に示すよう
に、走査方向、及び非走査方向ともに加減速中に露光を
する方式をとると、図３（Ｂ）における露光領域が時間
的に前に来る、すなわちスループットの向上が期待出来
る。ただし、非走査方向も加減速中に露光をすると、露
光光中心位置を・で表し、ステージの速度（ベクトル）
を↓で表した図３（Ｃ）に示すように、加減速中に露光
しない従来の場合と比較して、有効光源を大きく取る必
要が出てくるので、その部分の考慮は必要である。

【００１３】本方式を取る場合のステージでの対応とし
ては、整定時間を従来方式と比較して短くするなど、従
来のステージ速度目標時系列データを変更するだけで、
本システムは構築できるので、ステージのハード、及び
ソフトウエアの変更も少なく構成することが可能であ
る。

【００１４】図４に示すように、ステージ駆動のプロフ
ァイルは、走査方向と、非走査方向のそれぞれについ
て、露光領域、ステージ加速タイミング、ステージ加速
区間（時間）、ステージ整定時間及びステージ最大速度
が決定していれば基本的に良く、加減速中に露光する際
には、これらの値が変わったとして実現出来る。

【００１５】本方式では露光量の調整手段が新たに必要
となる。従来の露光装置では、走査露光中のステージ速
度は一定であることが前提となっていたため、従来と同
様の照度を一定にする露光量制御だと、加減速中には露
光量が高くなってしまうという問題が発生する。

【００１６】ウエハ面上に与えられる露光量は、基本的
に以下の（１）式で与えられるので、従来のように照度
一定の状態で、加減速中露光すると、図５（Ｂ）に示す
ように、露光量が高くなってしまう。Ｄｏｓｅ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＊Ｗ／Ｖ（ｔ）（１）・Ｄｏｓｅ（ｔ）：積算露光量・Ｉ（ｔ）：照度・Ｗ：露光光幅・Ｖ（ｔ）：走査速度

【００１７】図５（Ａ）は、従来のように、光源の発光
強度が均一である場合に、ステージ速度が変わらない状
態での露光量を示している。この図から露光量は均一に
なっていることが分かる。図５（Ｂ）では、ステージ速
度が加減速する場合の露光量を示している。この様に、
スキャン速度と露光量は反比例するために、加速中は光
量が下がっていき、減速中は光量が上がっていく現象が
起こってしまう。つまり、走査速度Ｖ（ｔ）が時間的に
変化する場合には、露光光の照度Ｉ（ｔ）も時間的に変
化する必要があり、両者は比例するように調整する必要
がある。

【００１８】また、エキシマレーザ等のパルス光源使用
時も、基本的に（１）式は成立するので、時間的に照度
を調整することが必要となる。このとき、連続光のよう
に１パルス当りの光量を調整することも可能であるが、
パルス光源の場合は、光性能の問題から１パルス当りの
光量を一定で発振することが多い。その時は、Ｉ(t)=Ｅ＊Ｆ(t）（２）・Ｅ：単パルス当りの露光量・Ｆ：パルス光源の発振周波数の関係から、露光量は以下の（３）式で表すことが出来
る。Ｄｏｓｅ（ｔ）＝Ｅ＊Ｆ（ｔ）＊Ｗ／Ｖ（ｔ）（３）

【００１９】ここで、Ｆ(t)/Ｖ（ｔ）は単位長さ当りの
パルス光源の発光数なので、ステージの速度が変わって
も、パルス光の発光位置を変えずに打つことが、必要に
なることが分かる。

【００２０】つまり、単に露光の開始、終了をタイミン
グとして与えるのではなく、発光の照度をリアルタイム
に調整する手法が考えられる。また、ステージ加速パタ
ーンが既知であれば、これらの値から露光光の照度目標
データを時系列に持つことで、解決出来る。つまり、走
査速度に依存するのではなく、ステージの位置を基準に
パルス光を発振するシステムを構築しておけば、ステー
ジ速度変化の影響を取り除くことができる。

【００２１】非走査方向の走査が加減速中である場合、
非走査方光の照度は不変（常に非走査方向は光が当って
いる状態）であることから、走査方向の照度のみを考慮
する必要がある。つまり図６に示す様に、走査方向の位
置、または速度に関して、上述した内容を実現すればよ
い。図６では、パルス光源を用いて加減速中に露光をし
ているのであるが、この図のように、各パルスの発光位
置は、走査方向についてのみ、一定間隔になっていれば
露光量を均一化出来る。

【００２２】また、本発明は、前記いずれかの露光方法
を用いる露光装置であってもよく、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
製造方法であってもよい。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。

【００２３】また、本発明は、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
製造工場であってもよい。

【００２４】また、本発明は、半導体製造工場に設置さ
れた前記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してもよい。

【００２５】また、本発明は、前記露光装置において、
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
能にすることが好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】（露光方法及び露光装置の実施形
態）図７は本発明の実施形態に係る走査型露光装置の概
略構成を示した図である。ここでは、パルス光源を使用
した走査型露光装置を例として挙げる。１は光源であ
り、２２は光源の光を減衰させる複数の減光率を持った
光学部材であって、透過率の違うＮＤフィルタに代表さ
れる光学部材である。２と４はレーザ光などのコヒーレ
ントな光を振動させることで、照度むらを無くすための
光学部材であり、３は光源１からの光のビーム形状を整
形し、かつ、インコヒーレント化するビーム整形光学
系、５はオプティカルインテグレータ、６は２次光源で
あるオプティカルインテグレータ５からの光束によって
マスキングブレード９の面を照明するための集光レンズ
である。７はハーフミラーであって、オプティカルイン
テグレータ５からの光束の１部を分割する。分割された
光束はレンズ１１によってフォトディテクタ１２に入射
し、露光量のモニタリングが行われる。

【００２７】マスキングブレード９は４枚の独立に稼動
する遮光板から構成され、結像レンズ１０に関して、レ
チクル１６と光学的共役面にある。露光スリット８は、
形状は紙面内で光軸と垂直な方向について光束を遮光す
る２組の遮光板からなっている。また、スリット８はマ
スキングブレード９の面から、光軸方向にシフトした位
置にあるので、スリット８による光強度分布は、図８に
示すように、底辺長さＳｗ１、頂辺長さＳｗ２の台形状
の分布となる。結像レンズ１０はマスキングにより遮光
された光をレチクル１６上に結像して、像を形成する。
投影レンズ１３は、レチクル１６により形成された像を
ウエハ１８に上に投影する。

【００２８】レチクル１６は、レチクルステージ１５の
上に位置合わせをされた上で乗せられ、ウエハ１８はウ
エハステージ１７の上に乗っており、これらの各ステー
ジ１５，１７は、エアパット等により、浮上した状態で
駆動され、２次元に自由に駆動出来る構成となってい
る。

【００２９】ウエハ面上に与えられる露光量は、フォト
ディテクタ１２により検出され、制御される。また、ウ
エハ面上には照度計１４が取り付けられており、露光を
する前に予め、フォトディテクタ１２との関係を調べて
おくことで、ウエハ面上に所望の露光量を与える。

【００３０】主制御部１９は、各ユニットの目標値生成
や、シーケンス等の生成をする。ステージ制御部２０
は、各ステージ１５，１７を駆動することはもちろん、
各ステージ１５，１７間の同期ずれ、同期精度データ取
り等のデータ処理をする。また、ステージ制御部２０
は、露光タイミング、特にパルス光源である場合には、
パルス光源タイミング生成部２１にデータを送り、パル
ス光の発振タイミング指令を光源１に発する。

【００３１】次に、露光処理の概略を説明する。次露光
領域の露光量からステージに求められる、最大走査速度
を主制御部１９が算出する。このとき、基本的には
（１）式に従って、走査速度を決定する。ステージ制御
部２０では、複数種類の加速度、前露光領域露光終了し
たステージの現在位置、及び次の露光領域位置と露光領
域幅とから、いくつかのステージ加速度で、露光処理時
間を比較する。その中で、ステージのストロークに入
り、露光処理速度の最も早いパターンを選択する。ステ
ージ制御部２０では、加速度毎のステージ整定時間をテ
ーブルなどで保持しておき、使用する加速度の選択に使
用する。前露光領域と次露光領域との距離が十分にある
場合には、整定時間を費やしても、一気に最高速度に加
速することが時間的に有利になる場合もある。

【００３２】加速度毎のステージ整定時間は、個体差が
ある場合は予め実測しておく方法や、個体差の無い場合
には、計算により求める方法、または実験的に求めた値
を違う個体に適用する方法などが考えられる。

【００３３】また、非走査方向の加減速時露光をするこ
とで、走査方向のステージ同期精度の向上につながるこ
とが分かっているが、露光光の有効光源を増やしておく
必要があるので、この部分の考慮も必要である。

【００３４】本方式で露光する際のフローチャートを図
９に示す。基本的にこのフローシーケンスは主制御部１
９が処理する。

【００３５】ウエハ１８への露光が始まると、ステップ
Ｓ１０２で予め記憶してある露光光の強度と与えられた
露光量を確認して、ステップＳ１０３でその条件を考慮
して（１）式等を用いて走査速度、及びウエハ面上に必
要な照度を決定する。なお、ステップＳ１０２及びＳ１
０３共に、主制御部１９にて計算処理される。ステップ
Ｓ１０４では主制御部１９にて算出された走査速度、次
露光領域データ（位置、露光領域幅）をステージ制御部
２０に転送する。ステップＳ１０５では光源１の１発当
りの光量を調整するＮＤフィルタの算出と駆動、そして
パルス光源の照度（発光周波数）を算出し、タイミング
生成部２１に転送する。ステージ制御部２０では、ステ
ップＳ１０６にて、複数種類の加速度、前露光領域露光
終了したステージの現在位置、次の露光領域位置、露光
領域幅、ステージのストローク、及び露光処理速度等を
考慮して、最適な加速度を決定し、各ステージの速度プ
ロファイル（時系列データ）を作成する。

【００３６】ステップＳ１０７では、ステージ制御部２
０から、ステップＳ１０６にて決定したステージ速度プ
ロファイルをタイミング生成部２１に転送する。このと
き、タイミング生成部２１には光源１の発光が必要な部
分のプロファイルデータのみを転送する。また、一定時
の（基準となる）ステージ速度も同時に転送する。タイ
ミング生成部２１では、ステップＳ１０７にて、次の
（４）式で示す計算をする。Ｆｎｅｗ（ｔ）＝Ｆｄｅｆ＊Ｖｎｅｗ（ｔ）／Ｖｄｅｆ（４）Ｔｎｅｗ（ｔ）＝Ｔｄｅｆ＊Ｖｄｅｆ／Ｖｎｅｗ（ｔ）（４’)

【００３７】（４）式において、ＶｄｅｆはステップＳ
１０６にて送られてきた一定時のステージ速度であり、
ＦｄｅｆはステップＳ１０５にて送られたパルス光源の
発光周波数である。Ｖｎｅｗ（ｔ）がステップＳ１０７
にて送られてきたステージプロファイルデータである。
また、（４')式はパルス光源の発光インターバルを示し
た式である。

【００３８】ステップＳ１０８にて、パルス光発光タイ
ミングが決定され、ステップＳ１０９では、ステップＳ
１０６で決定した速度プロファイルによりステージを駆
動開始する。ステージ駆動指令が発せられるのと同時
に、ステップＳ１１０にてパルス光源発光命令が発せら
れる。このとき、ステップＳ１０９とＳ１１０にて、時
間的なずれが生じる可能性があるので、ハード的に何ら
かの発振許可信号の様なものを与えることで、タイミン
グのずれないように対処をする方法も考えれられる。ス
テップＳ１１１では、ステージ駆動終了を待って終了す
ると、露光処理は終了となる。

【００３９】また、パルス光源を使用した走査型露光装
置では、ステージの位置に従って、パルスを発光する方
法も考えられる。この時のフローチャートを図１０に示
す。

【００４０】ウエハへの露光が始まると、ステップＳ２
０２で予め記憶してある露光光の強度と与えられた露光
量を確認して、ステップＳ２０３でその条件を考慮して
（１）式等を用いて走査速度、及びウエハ面上に必要な
照度を決定する。なお、ステップＳ２０２及びＳ２０３
共に、主制御部１９にて計算処理される。ステップＳ２
０４では、主制御部１９にて算出された走査速度と、次
露光領域データ（位置、露光領域幅）をステージ制御部
２０に転送する。ステップＳ２０５では光源の１発当り
の光量を調整するＮＤフィルタの算出と駆動をする。そ
してパルス光源の照度（発振周波数）を算出し、その発
振周波数をステージ制御部２０に転送する。ステージ制
御部２０では、ステップＳ２０６にて、複数種類の加速
度、前露光領域露光終了したステージの現在位置、次の
露光領域位置、露光領域幅、ステージのストローク、及
び露光処理速度等を考慮して、最適な加速度を決定し、
各ステージの速度プロファイル（時系列データ）を作成
する。さらに、ステップＳ２０５にてもらったパルス光
源の発振周波数とステージ速度（一定速度値）から、パ
ルス光源の発光するタイミングをステージの位置に変換
して発光位置を決定し、これを内部に蓄える。発光位置
は以下の（５）式により決定する。（５）式において、
Ｖｄｅｆはステージ速度（一定速度値）であり、Ｆｄｅ
ｆはパルス光源の発振周波数である。Ｐｉｎｔ＝Ｖｄｅｆ／Ｆｄｅｆ（５）

【００４１】ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６
で決定した速度プロファイルにより駆動開始する。ステ
ップＳ２０７でステージ駆動開始指令が発せられると、
処理に入る。露光処理では、ステップＳ２０９にてパル
ス光源の発光タイミングを待つ。ステップＳ２０９にて
パルス光源に単パルス発光指令が発せられる。タイミン
グ生成部２１ではステージ制御部２０からの指令がある
と、パルス光源に対して発光を指示する。そしてステッ
プＳ２０８では、ステージ制御部２０が露光領域全ての
パルス光の発光が終了すると、主制御部１９に発光終了
を返信する。

【００４２】その結果、主制御部１９はステップＳ２１
１に進み、露光処理を終了する。この様に、位置に従っ
て露光をする場合には、時間的なずれが生じ無いよう
に、ハード的に何らか発振許可信号を与える等して、タ
イミングがずれないように対処をする方法が必要であ
る。

【００４３】（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。

【００４４】図１１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１
０８、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
１０８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。

【００４５】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を介してベンダの事業所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１
０６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とベンダの事業所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（ＴＣＰ／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。

【００４６】さて、図１２は本実施形態の全体システム
を図１１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１２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。

【００４７】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。

【００４８】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１３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４
０３、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〜
４１２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。

【００４９】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１４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。

【００５０】図１５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。

【００５１】

【発明の効果】本発明の走査型露光装置を使用すること
で、高い加速度を与えること無く、走査速度の上限を上
げられる。その結果、ステージの機械的ストロークを縮
小することができ、制御帯域を下げることで、ステージ
の同期精度を向上させることが期待出来る。また、低い
加速度を使用することで、ステージの整定時間を縮小す
ることができ、結果として露光装置の生産性（スループ
ット）向上を図ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステージの速度制御特性を示す概略図であ
る。

【図２】ステージに与える位置ステップ入力と時間応
答の偏差との関係を示す図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はステージの加速度に対す
る露光領域を時間との関係で示した図、（Ｃ）は非走査
中も露光をする場合の、必要な有効光源の大きさの変化
を示す図である。

【図４】ステージ駆動のプロファイルは、露光領域、
ステージ加速タイミング、ステージ加速区間、ステージ
整定時間及びステージ最大速度が決定していればよいこ
とを示す図である。

【図５】ステージ速度と露光量との関係を示す図であ
る。

【図６】パルス光源を用いて加減速中に露光をしてい
る場合、各パルスの発光位置が走査方向にのみ一定間隔
であればよいことを示す図である。

【図７】本発明の実施形態に係る走査型露光装置の概
略構成を示した図である。

【図８】台形状光強度分布を示す斜視図である。

【図９】本発明の他の実施形態に係る露光方法を用い
た走査型露光装置の露光処理のフローチャートである。

【図１０】光源がパルス光源である場合における本発
明の他の実施形態に係る露光方法を用いた走査型露光装
置の露光処理のフローチャートである。

【図１１】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１２】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１３】ユーザインタフェースの具体例である。

【図１４】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１５】ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１：光源、２：照度むらをなくすための光学部材、３：
ビーム整形光学系、４：照度むらをなくすための光学部
材、５：オプティカルインテグレータ、６：集光レン
ズ、７：ハーフミラー、８：スリット、９：マスキング
ブレード、１０：結像レンズ、１１：レンズ、１２：フ
ォトディテクタ、１３：投影レンズ、１４：照度計、１
５：レチクルステージ、１６：レチクル、１７：ウエハ
ステージ、１８：ウエハ、１９：主制御部、２０：ステ
ージ制御部、２１：パルス光源タイミング生成部、２
２：光を減衰させる光学部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原版及び基板を各々のステージに保持し
て同調させながら走査し露光を行う露光方法において、
２次元の走査をする各ステージが加減速している際にも
露光を行うことを特徴とする露光方法。
【請求項２】ステージ速度の現在の速度に比例して、
露光中に光源の照度を調整できることを特徴とする請求
項１に記載の露光方法。
【請求項３】パルス光源を用いた場合、ステージの速
度によらず、ステージの位置に着目してパルス光源を発
光させることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の露光方
法を用いることを特徴とする露光装置。
【請求項５】請求項４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。
【請求項６】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５に記載の半導体デバイス製造方法。
【請求項７】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６に記
載の半導体デバイス製造方法。
【請求項８】請求項４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。
【請求項９】半導体製造工場に設置された請求項４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。
【請求項１０】請求項４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。
【請求項１１】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１０に記載の露光装
置。