JP2003324047A

JP2003324047A - デバイス製造装置

Info

Publication number: JP2003324047A
Application number: JP2002126386A
Authority: JP
Inventors: Hajime Nakamura; 中村　　元
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】装置が遮光状態において照度、照度むらの測
定と同時にステージを使用する露光シーケンスの実行ま
たはウエハの準備等ができ、装置の稼働効率を上げるデ
バイス製造装置を提供する。【解決手段】光源ランプ２から発生した光を用いて透
過照明によりレチクル９を照明し、レチクル９のパター
ンを露光レンズ１０によって或る面に結像させるデバイ
ス製造装置において、光源ランプ２からの光を遮光する
シャッタ４と、光源ランプ２からの光の光軸上のアーク
位置を測定する裏面反射光センサ６と、露光レンズ１０
により結像する面上で照度むらを測定するセンサ１３
と、裏面反射光センサ６およびセンサ１３のいずれか一
方または両方の測定値に従い光源ランプ２および楕円ミ
ラー３のいずれか一方または両方を調整する照度測定制
御部１４等とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子やマイ
クロマシーン等の微細パターンを有するデバイスを製造
するデバイス製造装置に関し、特に該デバイス製造の際
の露光を行なうための光源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体素子を見ると微細化が進
み、半導体製造過程ではこの微細加工に伴い、半導体素
子を製造する半導体露光装置や半導体製造装置について
も、ますます微細化加工可能な環境が必要とされてい
る。さらには、半導体製造装置について、その生産性や
生産効率の向上も叫ばれている。

【０００３】このような状況において、従来の装置で
は、高出力の光源装置を使用し、短時間の露光で素子を
製造／製作し、生産性および生産効率を向上させてい
る。

【０００４】従来の半導体露光装置において、その装置
の光源から発せられた露光光は、シャッタと呼ばれる遮
光装置によって遮光／投光され、それぞれ素子製作に適
した適正露光量に制御され、マスクやレチクルなどの原
版およびレンズを通して半導体ウエハなどの基板上に露
光される。通常は、露光光の光源を大きく（大光量の光
源に変更）し、同じ露光光を求めるに際して露光時間を
短くし、単位時間あたりのウエハ処理枚数を多くして生
産性を上げ、装置自体の生産効率をアップさせようとし
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、露光光
の光源を大きく、大光量の光源に変更した場合、光源の
位置による照度むらや照度変化は、前記光源の大きさに
比例して大きくなっている。本問題を解決するため、照
度むらや照度変化の補正の方法が、特開平７−１９２９
９５号公報および特開平７−１７６４７５号公報に開示
されている。

【０００６】特開平７−１９２９９５号公報および特開
平７−１７６４７５号公報において、その照度や照度む
らを検知するセンサは、ウエハステージ上に位置してお
り、照度および照度むらの測定を行なっている時、ウエ
ハステージ上にウエハを用意することができず、ウエハ
ステージを使用する露光シーケンスを行なうことができ
ない状態となっている。

【０００７】また、単位時間内に処理できるウエハ枚数
を多くするために、光源を大きくしているにもかかわら
ず、その照度むらなどを測定している時間については従
来と同じであり、装置として他の動作を行なうことがで
きないという状態にもなっている。

【０００８】加えて、光源の輝度自体が大きくなってい
るため、従来問題となっていなかった短期間でのランプ
輝点の位置変動による照度むらや照度変化が影響し、素
子製造上の問題となってきた。この問題に対応するため
に、今まで以上に短期間で照度および照度むらを測定
し、ランプの位置を変更しなければならないような状況
になってきている。このため、照度むらなどの測定のた
め、装置として他の動作を行なうことができない時間が
増え、通常の装置露光動作の時間が少なくなり、装置の
稼働率低下という問題も発生している。

【０００９】本発明の目的は、装置が遮光の状態におい
て、照度や照度むらの測定と同時にステージを使用する
露光シーケンスの実行または基板の準備等ができ、デバ
イス製造装置の稼働効率を上げることにある。

【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、本発明に係る第１のデバイス製造装置は、光源から
発生した光を用いて透過照明により原版を照明し、該原
版のパターンを投影レンズ系によって所定の面に結像さ
せるデバイス製造装置において、前記光源からの光を遮
光する遮光手段と、前記遮光手段が遮光の状態であると
きの該遮光手段の裏面反射光を測定することにより前記
光源の発光状態を測定する測定手段と、前記測定手段の
測定値に従い前記光源を調整する調整手段と、を有する
ことを特徴とする。また、本発明に係る第２のデバイス
製造装置は、光源から発生した光を用いて透過照明によ
り原版を照明し、該原版のパターンを投影レンズ系によ
って所定の面に結像させるデバイス製造装置において、
前記光源からの光を遮光する遮光手段と、前記光源の発
光状態を測定する第１の測定手段と、前記投影レンズ系
による結像面上で照度むらを測定する第２の測定手段
と、前記第１および第２の測定手段のいずれか一方また
は双方の測定値に従い前記光源を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする。本発明において、発光状態
とは、例えば光軸上の発光中心位置（放電ランプのアー
ク位置）である。

【００１１】第２のデバイス製造装置においては、前記
第１の測定手段は、前記遮光手段が遮光の状態であると
きの該遮光手段の裏面反射光を測定するものであること
が好ましい。また、前記デバイス製造装置は、該装置の
動作に応じて、前記第１の測定手段および前記第２の測
定手段のいずれか一方または両方が選択可能であるとよ
い。前記調整手段が前記光源を互いに直交する３軸方向
に移動させる手段を有することが好ましい。

【００１２】また、本発明では、前記調整手段が前記光
源からの光を所定方向へ反射する反射ミラーと、前記光
源との位置関係を調整するもの、または、前記光源の反
射ミラーと、前記光源と、露光光導入口との位置関係を
調整するものであるとよい。また、前記デバイス製造装
置は、前記調整手段は、前記第２の測定手段による測定
値に従って前記光源を調整した後の前記第１の測定手段
による測定値を記憶する手段を有し、該第１の測定手段
により適宜測定したデータと該記憶されたデータを比較
し、その比較結果に基づき前記光源を調整することが可
能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態では、
装置を動作するにあたり、照度および照度むらの測定を
行なう。この動作では、結像面上の照度むら測定センサ
を使用し、照度が最大となり、かつ照度むらが最小とな
る位置に光源を調整する。この調整については、従来と
同じようにステージを移動させ、レンズ下に測定手段で
ある照度むら測定センサが来るように調整し、測定を行
なう。この測定が終了した場合は、遮光装置であるシャ
ッタを遮光状態にする。この後、シャッタの裏面反射を
使用して、光源と遮光装置の間に位置する裏面反射光セ
ンサの出力を測定する。この動作により、ステージ上の
照度が最大で照度むらの少ない時の裏面反射光センサの
出力を確定することが可能となる。

【００１４】一般的に、露光光学系の変化は、ランプの
輝点変化に比べて長時間である。このため、前記結像面
上の照度センサを使用した光源の位置調整は頻繁に行な
う必要がない。これに比べて、光源の輝点の経時変化は
短時間で発生するため、シャッタ裏面の反射光を使った
センサの出力により、光源の位置を変化させるだけで十
分である。

【００１５】上記したように、照度むらや照度の変化要
因としては光源の要因が大きいため、以後の短時間での
照度および照度むらの調整は、光源とシャッタの間のセ
ンサを使用するのみで十分であり、このセンサからの信
号出力を使用して光源ランプ位置の変更を行なう。この
ように、本実施形態に係るデバイス製造装置では、シャ
ッタが遮光状態において、シャッタ裏面の反射光で光軸
上のアーク位置を測定するため、ステージ上に露光光が
漏れることなく、ステージ上からのウエハ回収やステー
ジ上へのウエハ供給と同時に照度むらや照度の測定およ
び照度むらを最小にするための光源の位置調整が可能と
なる。さらに、本実施形態に係るデバイス製造装置は、
照度むらや照度の測定および光源の位置調整の動作と、
通常のステージシーケンス動作を並行動作することによ
り、装置の稼働率を向上させることが可能となる。

【００１６】

【実施例】次に、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。（第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例に係る
デバイス製造装置としてのステッパと呼ばれる装置を示
す図である。図１に示すように、このステッパは、半導
体パターンの焼き付けを行うための光源ランプ２、光源
ランプ２の光を集光するための楕円ミラー３、および楕
円ミラー３と光源ランプ２を移動させるステージ１を有
する。また、ステージ１、光源ランプ２および楕円ミラ
ー３などからなる光源部から発出した光は、遮光装置で
あるシャッタ４とシャッタ４を動作させるモータ５とに
よって透過、遮光が制御される。シャッタ４を通過した
光は、反射ミラー７にて光軸が変更され、照明光学系８
に導入される。照明光学系８から出た光は、レチクル９
を照明し、投影光学系である露光レンズ１０を通り、Ｘ
Ｙステージ１２上のチャック１１に載置されているウエ
ハ１５に照射される。ＸＹステージ１２上には、照明光
学系８および露光レンズ１０を含めた結像面上の、照度
むらおよび照度を測定するためのセンサ１３が取り付け
られている。また、前記光源部付近には、シャッタ４の
裏面反射光で、光軸上のアーク位置から照度むらを測定
するための２次元センサである裏面反射光センサ６が取
り付けられている。

【００１７】ＸＹステージ１２上のセンサ１３とシャッ
タ４の裏面反射光センサ６からの出力は、接続された照
度測定制御部１４に入力され、照度測定制御部１４から
の出力によって光源ランプ２および楕円ミラー３の位置
が変更される。

【００１８】図２は、図１の光源ランプ２を含む光源部
の詳細な説明図を示す。同図において、１６はシャッタ
裏面反射光を裏面反射光センサ６に導くための光学系、
１７は裏面反射光センサ６の出力を増幅するためのアン
プ、１８は光源ランプ２の位置を変更するためのステー
ジ制御部である。

【００１９】１９は光源ランプ２のＸ方向の駆動（位置
を変更）を行うためのモータであり、光源ランプ２のＸ
ステージ２２と接続されている。また、光源ランプ２の
Ｙ方向の駆動を行うためのモータ２０とモータ２０に接
続されているＹステージ２３、およびＺ方向の駆動を行
うためのモータ２１とモータ２１に接続されているＺス
テージ２４が配設され、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向駆動用の各モー
タ１９，２０，２１はステージ制御部１８に接続されて
いる。

【００２０】３１は楕円ミラー３の位置を変更させるた
めのモータ制御部であり、モータ制御部３１には、楕円
ミラー３をＸ方向に移動させるモータ２５、Ｙ方向に移
動させるモータ２６、Ｚ方向に移動させるモータ２７が
接続される。各モータ２５，２６，２７は、それぞれＸ
ステージ２８、Ｙステージ２９、Ｚステージ３０に接続
されている。

【００２１】次に、本実施例における半導体製造装置の
動作を図１および図２を用いて具体的に説明する。半導
体パターンを露光する場合、その光源部内の光源ランプ
２は常時点灯状態で使用する。通常、シャッタ４は遮光
状態で不要な光が反射ミラー７および照明光学系８に導
入されないようにしている。

【００２２】半導体製造装置が半導体パターンを露光す
るに際して、装置のＸＹステージ１２のチャック１１上
にウエハ１５を、また露光レンズ（投影レンズ）１０上
にマスク９をそれぞれ準備し、露光が可能な状態になる
と、光源ランプ２からの楕円ミラー３で集光された光を
照明光学系８に導入するため、本装置はシャッタ４を遮
光状態から透過状態にする。

【００２３】シャッタ４が遮光状態から透過状態となる
と、集光された光は反射ミラー７にて反射され、照明光
学系８に導かれ、露光が開始される。照明光学系８から
の露光光はレチクル９を通り、その後露光レンズ１０に
よって縮小されたレチクル像がウエハ１５上に露光され
る。半導体パターンの露光は、この動作を繰り返し行
い、ウエハ１５上の前面に露光を行う。

【００２４】レチクル９上のパターンを照明してウエハ
１５に焼き付ける際、その露光光の照度むらが大きい場
合は、ウエハ１５上の像にむらができてしまい、不良素
子製造の原因となってしまう。一般的に、この照度むら
は、照明光学系８の要因によるもの、露光レンズ１０の
要因によるもの、および光源であるランプ２の要因によ
るものが上げられる。それぞれの要因を考えると、照明
光学系８の要因によるものと露光レンズ１０の要因によ
るものについては、主に光軸の変化やレンズの膜の変化
等、その経時変化は長時間のスパンで変化する。一方、
光源であるランプの要因によるものは、ランプの輝点位
置の変化やランプ自体の光量変化等、その変化について
は短時間で経時変化が起きる。

【００２５】つまり、照明光学系８の要因および露光レ
ンズ１０の要因による照度むらについては、ある長期の
スパンでしか見る必要がなく、光源であるランプ２の要
因による照度むらについては、ある短期のスパンで見る
必要がある。

【００２６】本実施例では、照明光学系８の要因および
露光レンズ１０の要因による照度むら等の長期のスパン
で確認する必要のあるものはステージ１２上のセンサ１
３で計測し、光源ランプ２の要因による照度むらはシャ
ッタ４の裏面反射光センサ６で計測する。

【００２７】照度むらを測定するに際して、露光レンズ
１０下にＸＹステージ１２上の照度むらを検出するセン
サ１３を移動させる。この時、レチクル９は無い状態で
装置の準備をしておく。この状態でシャッタ４を透過状
態にし、照明光学系８に光を導入する。照明光学系８お
よび露光レンズ１０を通過した光は、センサ１３に照射
される。この時、センサ１３の測定値は、照度測定制御
部１４に入力される。照度測定制御部１４にて照明光学
系８や露光レンズ１０による照度むらがあると判断され
た場合、この照度むらを取るために照度計測定制御部１
４はランプ位置を変更させるために、光源ランプ２のス
テージ制御部１８に指令を出してランプ位置を変更させ
る。

【００２８】光源ランプ２のＸステージ２２、Ｙステー
ジ２３およびＺステージ２４の各ステージはステージ制
御部１８の指令に従い、光源ランプ２の位置を移動させ
る。本実施例での動作ではＸ，Ｙ，Ｚの順番で各ステー
ジ２２、２３、２４の移動とセンサ１３による測定を繰
り返す。そして、光源ランプ２のステージ位置を変更す
ることによって、ＸＹステージ１２上のセンサ１３の測
定結果が照度むらが無い状態（検出限界以下）になるま
で照度むらを追い込む。

【００２９】この後、照度測定制御部１４は、ＸＹステ
ージ１２上のセンサ１３の出力を確認しながら楕円ミラ
ー３の位置を移動させる。楕円ミラー３の位置につい
て、照明光学系８の導入部に対してけられ等が発生して
いた場合、このけられによって照度の低下が発生する。
そこで、照度を最大にするために、楕円ミラー３の位置
をけられの無い位置に移動させる。

【００３０】本装置は、上記した動作が終了し、ＸＹス
テージ１２上のセンサ１３の測定で照度むらが無く、か
つ照度が最大となった位置にて光源ランプ２の位置およ
び楕円ミラー３の位置を確定させる。この光源ランプ２
および楕円ミラー３の位置を確定した後、シャッタ４を
遮光状態にする。

【００３１】シャッタ４を遮光状態にすると、シャッタ
４の裏面による反射光が裏面反射光センサ用光学系１６
を通過し、裏面反射光センサ６に入力される。この状態
で照度測定制御部１４は、裏面反射光センサ６上の２次
元の照度分布をデータとして記憶する。

【００３２】以上の動作を行うことにより、露光レンズ
１０、照明光学系８および光源ランプ２の全てを含んだ
形での照度むらの計測および調整が終了し、またこの時
のシャッタ４の裏面反射光センサ６の出力との相関が決
定される。

【００３３】露光レンズ１０、照明光学系８および光源
ランプ２の全てを含んだ形での照度むらの計測および調
整は、ＸＹステージ１２上のセンサ１３を使用している
ため、本測定時にはＸＹステージ１２上にウエハ１５の
準備その他、ＸＹステージ１２を使用するシーケンスを
動作させることは不可能となる。また、本調整は光源ラ
ンプ２の位置と楕円ミラー３の両方の位置を変更させる
ため、その処理時間も大きくなる。

【００３４】また、照度むらについて確認すると、露光
レンズ１０および照明光学系８の経時変化については、
時間的に長いスパンでしか発生していないため、センサ
１３上での短時間での照度むらの変化は、ほとんど光源
ランプ２の要因と考えられる。このため、ランプの要因
による照度むらの経時変化を測定するために上記作業を
行い、多くの処理時間を使用することとなる。

【００３５】このような長時間にわたる測定時間を減少
させるため、光源ランプ２の経時変化についてはシャッ
タ４の裏面反射光を使用し、裏面反射光センサ６の値を
使用する。

【００３６】本動作として、ウエハ１５の供給、回収等
の動作において、シャッタ４が遮光状態となる。この
時、シャッタ４の裏面で反射された光は、裏面反射光用
光学系１６を通り裏面反射光センサ６に導かれる。裏面
反射光センサ６は２次元センサで構成されているため、
センサ６にて平面的な照度むらを測定することが可能と
なる。

【００３７】上記した露光レンズ１０、照明光学系８お
よび光源ランプ２の全てを含んだ形での照度むらの計測
および調整にて、ＸＹステージ１２上のセンサ１３と裏
面反射光センサ６の相関が取られており、かつＸＹステ
ージ１２上のセンサ１３にて照度むらが最小の時の裏面
反射光センサ６のデータが取られ、記憶されている。

【００３８】この裏面反射光センサ６の記憶データを元
に、本装置は、測定された裏面反射光センサ６のデータ
と比較を行う。この時、記憶データと測定データの間に
データ的な差がある場合、照度測定制御部１４はランプ
の位置を変更させるため、光源ランプ２のモータ制御部
１８に指令を出してランプ位置を変更させる。この時
は、裏面反射光センサ６の測定データが記憶データに近
くなるように、光源ランプ２の位置を変更させる。

【００３９】光源ランプ２の経時変化を補正する、ラン
プ位置調整動作は、シャッタ４が遮光の状態で行うもの
であり、本体上に露光光がとどくことがないため、前記
調整中にステージのシーケンスを動作させることも可能
となる。

【００４０】本実施例の場合、露光レンズ１０、照明光
学系８および光源ランプ２を含めた照度むらの測定およ
び調整は、主に月１回の定期メンテナンス時に行い、シ
ャッタ裏面反射光センサによる照度むらの測定および調
整は、１ウエハ交換時のタイミングでウエハ回収、供
給、露光準備の間に並行して行っている。

【００４１】以上説明したように、本実施例によれば、
遮光装置であるシャッタの裏面反射光により光源の発光
中心位置を測定する裏面反射光センサと、結像面上で照
度むらを測定する照度むら測定センサと、これらの測定
値に従って光源を互いに直交する３軸方向に移動させ、
調整する調整手段とを備えることにより、照度が最大
で、かつ照度むらが最小となる位置に光源を調整し、調
整後、照度むら測定センサの出力と基準となる裏面反射
光センサの出力の相関を取っているため、その後の測定
では裏面反射光センサのみで、基準のセンサ出力と測定
したセンサ出力を比較することができ、シャッタ裏面反
射光で測定したセンサの出力により光源の位置を変化さ
せることが可能となる。

【００４２】また、上記したように、シャッタが遮光の
状態において、シャッタ裏面反射光で光源の発光状態を
測定することが可能であるため、ステージ上に露光光が
漏れることなく、ステージ上からのウエハ回収、ステー
ジ上へのウエハ供給等のシーケンスと同時に、照度の測
定および光源の位置調整が可能となり、本発明の目的で
ある照度測定および光源の位置調整の動作と、通常のス
テージシーケンス動作を並行動作することにより、装置
の稼働率を向上させることが可能となる。

【００４３】（半導体生産システムの実施例）次に、半
導体デバイス（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
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等の保守サービスを、製
造工場外のコンピュータネットワーク等を利用して行う
ものである。

【００４４】図３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、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。

【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
であってもよいし、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）であってもよ
い。各工場１０２〜１０４内には、それぞれ、複数の製
造装置１０６と、それらを結んでイントラネットを構築
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
１０２〜１０４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
ーザだけが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、ヘルプ情報等の保
守情報をベンダ側から受け取ることができる。各工場１
０２〜１０４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（ＴＣ
Ｐ／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等）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４は、本実施形態の全体システム
を図３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４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。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等、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若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、製造ラインの
休止を最小限に抑えることができる。

【００４７】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
ソフトウェア並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
バ等である。上記ネットワークアクセス用ソフトウェア
は、専用または汎用のウェブブラウザを含み、例えば図
５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（４
０１）、シリアルナンバー（４０２）、トラブルの件名
（４０３）、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（４１０，４１１，４１２）を
実現し、オペレータは各項目のさら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。

【００４８】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６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等がデータ通信される。

【００４９】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、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。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置が遮光の状態において、照度や照度むらの測定と同
時にステージを使用する露光シーケンスの実行または基
板の準備等ができ、装置の稼働効率を上げることが可能
なデバイス製造装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るステッパを示す要部
概略図である。

【図２】図１における光源部分の詳細な説明図であ
る。

【図３】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４】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５】ユーザインタフェースの具体例である。

【図６】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７】ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１：ステージ、２：光源ランプ、３：楕円ミラー、４：
遮光装置（シャッタ）、５：シャッタ動作用モータ、
６：裏面反射光センサ、７：反射ミラー、８：照明光学
系、９：レチクル、１０：露光レンズ、１１：チャッ
ク、１２：ＸＹステージ、１３：センサ、１４：照度測
定制御部、１５：ウエハ、１６：シャッタ裏面反射光を
センサ６に導くための光学系、１７：センサ６の出力を
増幅するアンプ、１８：ステージ制御部、１９：光源ラ
ンプ２のＸ方向の位置変更用モータ、２０：光源ランプ
２のＹ方向の位置変更用モータ、２１：光源ランプ２の
Ｚ方向の位置変更用モータ、２２：光源ランプ２のＸス
テージ、２３：光源ランプ２のＹステージ、２４：光源
ランプ２のＺステージ、２５：楕円ミラー３のＸ方向の
移動用モータ、２６：楕円ミラー３のＹ方向の移動用モ
ータ、２７：楕円ミラー３のＺ方向の移動用モータ、２
８：楕円ミラー３のＸステージ、２９：楕円ミラー３の
Ｙステージ、３０：楕円ミラー３のＺステージ、３１：
楕円ミラー３の位置変更用のモータ制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から発生した光を用いて透過照明に
より原版を照明し、該原版のパターンを投影レンズ系に
よって所定の面に結像させるデバイス製造装置におい
て、前記光源からの光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段
が遮光の状態であるときの該遮光手段の裏面反射光を測
定することにより前記光源の発光状態を測定する測定手
段と、前記測定手段の測定値に従い前記光源を調整する
調整手段と、を有することを特徴とするデバイス製造装
置。
【請求項２】光源から発生した光を用いて透過照明に
より原版を照明し、該原版のパターンを投影レンズ系に
よって所定の面に結像させるデバイス製造装置におい
て、前記光源からの光を遮光する遮光手段と、前記光源の発
光状態を測定する第１の測定手段と、前記投影レンズ系
による結像面上で照度むらを測定する第２の測定手段
と、前記第１および第２の測定手段のいずれか一方また
は双方の測定値に従い前記光源を調整する調整手段と、
を有することを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項３】前記第１の測定手段は前記遮光手段が遮
光の状態であるときの該遮光手段の裏面反射光を測定す
るものであることを特徴とする請求項２に記載のデバイ
ス製造装置。
【請求項４】前記デバイス製造装置の動作に応じて、
前記第１の測定手段および前記第２の測定手段のいずれ
か一方または両方が選択可能であることを特徴とする請
求項２または３に記載のデバイス製造装置。
【請求項５】前記調整手段が前記光源を互いに直交す
る３軸方向に移動させる手段を有することを特徴とする
請求項１〜４のいずれか１項に記載のデバイス製造装
置。
【請求項６】前記調整手段が前記光源からの光を所定
方向へ反射する反射ミラーと、前記光源との位置関係を
調整するものであることを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１項に記載のデバイス製造装置。
【請求項７】前記調整手段が前記光源の反射ミラー
と、前記光源と、露光光導入口との位置関係を調整する
ものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
項に記載のデバイス製造装置。
【請求項８】前記調整手段は、前記第２の測定手段に
よる測定値に従って前記光源を調整した後の前記第１の
測定手段による測定値を記憶する手段を有し、該第１の
測定手段により適宜測定したデータと該記憶されたデー
タとを比較し、その比較結果に基づき前記光源を調整す
ることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のデ
バイス製造装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか１項に記載のデ
バイス製造装置において、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、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
を可能にしたデバイス製造装置。
【請求項１０】前記ネットワーク用ソフトウェアは、
前記デバイス製造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デバイス製造装置のベンダ若しくは
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請求項９に記載のデバイス
製造装置。
【請求項１１】請求項８〜１０のいずれか１項に記載
のデバイス製造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１２】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請求項１１に記載
の半導体デバイス製造方法。
【請求項１３】前記デバイス製造装置のベンダ若しく
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、若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請求項１２に記載の
半導体デバイス製造方法。
【請求項１４】請求項８〜１０のいずれか１項に記載
のデバイス製造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１５】半導体製造工場に設置された請求項８
〜１０のいずれか１項に記載のデバイス製造装置の保守
方法であって、前記デバイス製造装置のベンダ若しくは
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
ことを特徴とするデバイス製造装置の保守方法。