JP2005101160A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レチクルへの異物付着の機会を減少させる。
【解決手段】レチクルへの異物付着の機会を減少させるＩＣの製造方法は、レチクルメーカでレチクルがレチクルケースに収納されるステップと、レチクルケースが梱包されて発送されるステップと、ＩＣメーカで受け入れられたレチクルケースが保管庫に保管されるステップと、保管されたレチクルケースが出庫されてステッパに投入されるステップと、ステッパに投入されたレチクルケースからレチクルが取り出されるステップとを備えている。搬送専用レチクルケースとステッパ専用レチクルケースとの間でのレチクルの入れ替え作業を省略できるので、工数を低減できるばかりでなく、異物の付着等の機会を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に所望のパターンを転写する露光工程において使用されるフォトマスクを管理する技術に関する。

ＩＣの高集積化およびパターンの微細化が進んだ今日、パターンをウエハに転写する露光工程においては、縮小投影露光装置（以下、ステッパという。）が多く使用されている。このステッパが使用される場合には、ウエハに転写すべきパターンが五倍〜十倍に拡大されて形成された拡大フォトマスクであるレチクルが使用される。このレチクルは所望のパターンの一部を拡大したフォトマスクであるために、同一のＩＣを製造するのに複数種類のレチクルが使用されることになる。しかも、最近のＩＣの生産形態は多品種少量生産が進んでいるために、その生産ラインで使用されるレチクルの種類および枚数は膨大なものとなる。そこで、各レチクルには個々を識別するための固有の識別コードがそれぞれ付されている。

他方、きわめて高価であるステッパは膨大なレチクルの種類毎に一台ずつ用意することはできないために、レチクルのステッパに対する交換が頻繁に実施されることになる。したがって、レチクルメーカからＩＣメーカへ送られて来た新規のレチクルを含めて、待機中の多数枚のレチクルは、保管庫に保管されることになる。そして、保管庫に保管されたレチクルは作業者が識別コードを指定して保管庫から所定のレチクルを出庫し、ステッパに投入する。

ところで、レチクルの上に異物が付着すると、異物がウエハに繰り返し投影されることにより所謂全チップ不良になるために、レチクルはレチクルケースに収納されて異物の付着等から保護された状態で搬送されている。なお、フォトマスクの管理システムが述べられた文献としては、例えば、特許文献１がある。
特開平９−５１０２８号公報

レチクルメーカからＩＣメーカ（ＩＣ製造工場）へはレチクルが輸送専用のレチクルケースに収納されて送られて来るために、受け入れ後のＩＣメーカにおいてステッパ専用のレチクルケースに入れ替える作業が発生する。このレチクルの輸送専用レチクルケースからステッパ専用レチクルケースへの入れ替え作業は、工数が増加するばかりでなく、異物付着の原因になるという問題点がある。

本発明の目的は、レチクルへの異物付着の機会を減少させることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通りである。すなわち、フォトマスクを搬送したフォトマスクケースをフォトマスクを収納したまま露光装置に投入することを特徴とする。

前記した手段によれば、搬送専用フォトマスクケースと露光装置専用フォトマスクケースとの間でのフォトマスクの入れ替え作業を省略することができるので、工数を低減することができるばかりでなく、異物の付着等の機会を低減することができる。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

図１は本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法の露光工程におけるレチクル供給方法を示すフローチャートである。

図１に示されているように、レチクルメーカの新規レチクル作成時において新規に作成されたレチクルはレチクルケースに収納された後に、梱包されて発送される。図２に示されているように、レチクル１は石英ガラスからなる正方形の平板形状のブランク２の一主面に転写すべきパターン３がクロム等が用いられて電子線描画装置等の手段によって形成されて構成されており、ブランク２のパターン３側の主面にはパターン３を保護するためのペリクル４が枠体５によって張設されている。ペリクル４はブランク２のパターン３と反対側の主面にも張設されることがある。パターン３はウエハの上に形成される実際のパターンに対して五倍〜十倍程度拡大されて形成されている。

図３に示されているように、レチクルケース１０はレチクル１を収納し得るレチクル１よりも大きい正方形の箱形状に形成されており、レチクル１の輸送とステッパへの投入とに共通に使用し得るように構成されている。レチクルケース１０はレチクル１よりも大きめの略正方形の皿形状に形成されて互いに最中合わせに被せられる本体１１と蓋体１２とを備えており、本体１１の上面の周辺部に形成された雄印籠嵌合部１３と蓋体１２の下面の周辺部に形成された雌印籠嵌合部１４とが嵌合されることにより密封可能な箱体を構成するようになっている。本体１１の上面の雄印籠嵌合部１３の内側および蓋体１２の雌印籠嵌合部１４の内側には、複数本（本実施の形態では四本）の保持部１５、１６が互いに対向して突設されており、これら保持部１５、１６はレチクル１の周辺部を上下から挟み込んで保持するように構成されている。

図３（ｂ）に示されているようにレチクル１を収納したレチクルケース１０は、レチクル梱包発送ステップにおいて、例えば、図４で参照されるように、密封袋１７によって梱包された状態でＩＣメーカに発送される。

図１に示されているように、ＩＣメーカにおいては、レチクル受入れステップおよびレチクル受入れ検査ステップを経て、保管ステップにおいて、レチクル１はレチクルケース１０に収納された状態で保管庫に保管される。すなわち、図４に示されているように、密封袋１７に梱包された梱包体１８はレチクル受入れステップにおいて受け入れられ、レチクル受入れ検査ステップにおいて、梱包体１８が解梱されて、レチクルケース１０が密封袋１７から取り出され、レチクル１の固有の識別コード等が検査される。その後、保管ステップにおいて、レチクル１はレチクルメーカにおいて収納されたレチクルケース１０に収納された状態のままで、識別コードに基づいて保管庫２０に保管される。

図４に示されているように、保管庫２０は内部の清浄度を一定に維持されたクリーンベンチ２１を備えており、クリーンベンチ２１の正面壁には入出庫口２２が開設されている。図示しないが、クリーンベンチ２１の室内には多数段の保管棚および搬送ロボットが設置されており、搬送ロボットはコンピュータ等から構築されたコントローラによって制御されるように構成されている。コントローラは入出庫口２２から入庫されたレチクルケース１０を保管棚の指定された場所に保管するように構成されているとともに、識別コードによって指定されたレチクルケース１０を指定された保管場所から出庫するように構成されている。

図１に示されているように、出庫ステップにおいて保管庫２０から出庫されたレチクルケース１０は、ステッパ投入ステップにおいてステッパ３０に投入される。すなわち、レチクル１はステッパ専用レチクルケースに入れ替えられることなく、保管庫２０から出庫されたレチクルケース１０に収納された状態のままで、ステッパ３０の筐体３１の側壁に開設された投入搬出口３２からステッパ３０に投入され、図５に示されているように、レチクルライブラリー３３に保管される。レチクルライブラリー３３は保管庫２０と同様に複数個のレチクルケース１０を整理して保管するように構成されている。

図１に示されているように、ステッパ３０に投入されたレチクル１はレチクル異物検査ステップにおいてレチクル異物検査装置４０に送られ異物検査される。この際、レチクルライブラリー３３において、図６（ａ）に示されているようにレチクルケース１０に密封された状態で収納されているレチクル１は、図６（ｂ）に示されているように、蓋体１２が本体１１から開放装置（図示せず）によって持ち上げられて開放され、図５に示されたレチクルキャリア３４によって本体１１の上から図６（ｃ）に示されているようにピックアップされる。レチクルキャリア３４によってピックアップされたレチクル１は、図５に示されているように、受け渡しアーム３５に受け取られ、走査キャリア３６の所に搬送され、走査キャリア３６に受け渡される。

走査キャリア３６に受け渡されたレチクル１は、図５に示されているように、異物検査装置４０の暗箱４１に抜き差し口４２から走査キャリア３６によって挿入されて行く。暗箱４１内においては、レザー等の検査光４３がレチクル１に走査ミラー４４によって走査されながら照射され、レチクル１からの反射光が光電子増倍管４５によって受光される。異物検査装置４０は光電子増倍管４５からの電気信号に基づいてレチクル１の上に付着した異物を測定し、検査の良否を判定するように構成されている。

図１に示されているように、レチクル異物検査ステップにおいて、検査が「良」と判定された場合には、レチクル１はレチクルステージ４６に送られてレチクルアライメントステップを実施される。すなわち、レチクル異物検査装置４０によって「良」と判定されて暗箱４１の抜き差し口４２から走査キャリア３６から抜き出されたレチクル１は、走査キャリア３６の上から受け渡しアーム３５によってピックアップされて、レチクルステージ４６に搬送され、レチクルステージ４６に受け渡される。レチクル１はレチクルステージ４６においてレチクルアライメントステップを実施される。

レチクルステージ４６においてアライメントされたレチクル１は、図５に示されているように、ステッパ３０の露光ステージ４７に送られ、図１に示されているように、露光ステップを実施される。

図１に示されたレチクルライブラリー待機ステップは、レチクル１が予め所定の露光ステップを終了した後に次の使用に対してレチクルライブラリー３３において待機するステップを示している。すなわち、予め所定の露光ステップを終了したレチクル１はレチクルステージ４６に移動された後に、レチクルステージ４６からレチクルキャリア３４に受け渡しアーム３５によって受け渡され、レチクルライブラリー３３に待機している元のレチクルケース１０に図６に基づいて前述した手順と逆の手順によって戻される。

生産するＩＣの機種変更等の理由によって、ステッパ３０のレチクルライブラリー３３に待機させておくレチクル１が交換される場合等に際しては、レチクル１はレチクルケース１０に収納された状態のまま、レチクルライブラリー３３から搬出され、保管庫２０に戻されて保管される。保管庫２０に保管されたレチクル１は必要に応じて、前述した手順によって出庫され、ステッパ３０に投入される。

ところで、図１に示されているように、レチクル異物検査ステップにおいて「不良」と判定された場合には、レチクル１はレチクルメーカに送られて洗浄・ペリクル張り替えステップを実施される。この場合には、レチクル異物検査装置４０によって「不良」と判定されて暗箱４１の抜き差し口４２から走査キャリア３６によって抜き出されたレチクル１は、走査キャリア３６の上から受け渡しアーム３５によってピックアップされて、レチクルキャリア３４に受け渡しアーム３５によって受け渡され、レチクルライブラリー３３に待機している元のレチクルケース１０に図６に基づいて前述した手順と逆の手順によって戻される。レチクルライブラリー３３においてレチクルケース１０に収納された不良のレチクル１はステッパ３０から直ちに搬出され、輸送用レチクルケースに入れ替えられことなく密封袋１７によって梱包されてから、レチクルメーカに輸送される。

レチクルメーカに輸送されたレチクル１は解梱された後にレチクルケース１０から取り出され、レチクル洗浄ステップおよびペリクル張り替えステップをそれぞれ実施される。レチクル洗浄ステップおよびペリクル張り替えステップを実施されて更新されたレチクル１は、新規のレチクルと同様にしてレチクルケースへの収納ステップおよびレチクル梱包・発送ステップを実施され、ＩＣメーカに返送される。

更新されてＩＣメーカに返送されたレチクル１は、図１に示されているように、新規のレチクル１の場合と同様の手順によってステッパ３０に投入されて、使用されることになる。

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。

1) レチクルを収納するレチクルケースを搬送とステッパ投入との間で共用することにより、搬送専用ケースと露光装置専用ケースとの間でのレチクルの入れ替え作業を省略することができるので、露光工程全体としての工数を低減することができるばかりでなく、異物の付着等の機会を低減することができ、ＩＣのコストを低減することができる。

2) 露光工程全体としての工数を低減することにより、ＩＣの製造方法のランニングコストを低減することができる。

3) 異物等の付着等の機会を低減することにより、レチクルの洗浄作業およびペリクルの張り替え作業の発生を低減することができるので、ＩＣの製造方法のランニングコストを低減することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、保管庫への保管ステップは省略してもよい。

露光装置はステッパに限らず、ステップアンドスキャン方式の縮小投影露光装置や１対１の露光装置およびＸ線露光装置等であってもよい。

また、フォトマスクは拡大フォトマスクであるレチクルに限らず、１対１のフォトマスク等であってもよい。

本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法の露光工程におけるレチクル供給方法を示すフローチャートである。 レチクルを示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。 レチクルケースを示しており、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はレチクルの収納状態を示す正面断面図である。 ステッパおよび保管庫を示す斜視図である。 ステッパのレチクルライブラリーと異物検査装置とレチクルステージを示す斜視図である。 レチクルのレチクルケースからの取り出しステップを示す正面断面図であり、（ａ）は収納状態を、（ｂ）はレチクルケースが開かれた状態を、（ｃ）はレチクルをレチクルケースからのピックアップ状態をそれぞれ示している。

符号の説明

１…レチクル（拡大フォトマスク）、２…ブランク、３…パターン、４…ペリクル、５…枠体、１０…レチクルケース（フォトマスクケース）、１１…本体、１２…蓋体、１３…雄印籠嵌合部、１４…雌印籠嵌合部、１５、１６…保持部、１７…密封袋、１８…梱包体、２０…保管庫、２１…クリーンベンチ、２２…入出庫口、３０…ステッパ（縮小投影露光装置）、３１…筐体、３２…投入搬出口、３３…レチクルライブラリー、３４…レチクルキャリア、３５…受け渡しアーム、３６…走査キャリア、４０…異物検査装置、４１…暗箱、４２…抜き差し口、４３…検査光、４４…走査ミラー、４５…光電子増倍管、４６…レチクルステージ、４７…露光ステージ。

Claims (5)

1. フォトマスクを搬送したフォトマスクケースをフォトマスクを収納したまま露光装置に投入することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. フォトマスクがフォトマスクケースに収納されるステップと、
   前記フォトマスクを収納したフォトマスクケースが搬送されるステップと、
   前記搬送されたフォトマスクケースが前記フォトマスクを収納したまま露光装置に投入されるステップと、
   前記露光装置に投入されたフォトマスクケースから前記フォトマスクが取り出されるステップと、
   を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 前記フォトマスクケースに収納されるフォトマスクが、新規に作成されたフォトマスクまたは更新されたフォトマスクであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記搬送されたフォトマスクケースが、保管庫に保管された後に、前記露光装置に投入されることを特徴とする請求項１、２または３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記フォトマスクケースから取り出された前記フォトマスクが、異物検査されてから前記露光装置の露光ステージに送られることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の半導体装置の製造方法。

Images