JP2005209900A

JP2005209900A - 半導体露光装置

Info

Publication number: JP2005209900A
Application number: JP2004015176A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hirano; 真一平野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】半導体露光装置運用におてい、異なるロットの処理切り替わりにかかる時間を短縮し、生産性・トータルスループットを向上させる。
【解決手段】半導体露光装置運用におけるロット切り替わり時に、先行ロットのウエハを露光中に、後続ロットの先頭ウエハを、ウエハステージ近傍の待機位置まで搬送するために、先行ロットの処理中であっても、後続ロットの先頭ウエハがウエハ位置調整手段に到達する前に、ウエハ位置調整情報をウエハ位置調整手段に送信し、調整情報を基にウエハ位置調整後、常にウエハステージ近傍の待機位置まで搬送することで、ロット間でウエハ位置調整量が異なるロット切り替わり時であっても、切り替わりにかかる時間を短縮し、生産性・トータルスループットを向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、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微小デバイスの製造に使用される露光装置に関し、特に連続ロット処理におけるウエハの搬送制御に関するものである。

従来の露光装置においては、ロット切り替え時、先行ロット処理が完了してから後続ロットの処理を実施する方式がとられていた。この方法では、ロットの切り替わり時に後続ロットの準備処理待ち時間が発生する問題があった。こうした問題を解決するため、特開平５−５５１０３号では後続ロットの露光動作パラメータをあらかじめメモリーにロードし、ロードした露光動作パラメータを用いて、後続ロットで使用するレチクルをロット切り換えに先立ってレチクルステージの近傍に設けられたレチクル待機位置に搬入しておくことにより、ロット切り換えを速やかに行って、スループットを向上させる方法が提案されている。

一方、特開平９−２６６１４６号ではロット間の露光動作パラメータに差があるか否かにより後続ロットのウエハ待機位置を選択決定する方法、あるいは、ユーザーが指定した任意の待機位置にウエハを待機させる方法が提案されている。

本発明者は、スループットをさらに向上させるべく検討した結果、以下の問題点を見出した。

後続ロットで使用するレチクルのみを先行準備する方式では、ウエハ搬送にかかる時間を短縮することができず、十分なスループット向上とならない。また、ロット間の露光動作パラメータに差があるか否かにより後続ロットのウエハ待機位置を選択決定する方法、あるいは、ユーザーが指定した任意の待機位置にウエハを待機させる方法では、ウエハ回転角度が同じ場合、異なった場合、常にウエハステージの近くに設けられたウエハ配置位置まで後続ロットのウエハを搬送準備できるわでではないので、十分なスループット向上とはならない。

半導体露光装置運用におけるロット切り替わり時に、先行ロットの最終ウエハを露光中に、後続ロットの先頭ウエハを、ウエハステージ近傍の待機位置まで搬送するために、先行ロットの処理中であっても、後続ロットの先頭ウエハがウエハ位置調整手段に到達する前に、ウエハ位置調整情報をウエハ位置調整手段に送信し、調整情報を基にウエハ位置調整後、常にウエハステージ近傍の待機位置まで搬送することで、ロット切り替わり時であっても、切り替わりにかかる時間を短縮し、生産性・トータルスループットを向上させる。

また、ロット切り替わり時に、後続ロットの先頭ウエハがウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションに到着した後、到着した後続ロットの先頭ウエハを装置内に取り込むタイミングで、ウエハ位置調整情報をウエハ位置調整手段に送信し、ウエハ位置調整手段は先行ロットの処理中にウエハ位置調整情報に基づいて後続ロットの先頭ウエハのウエハ位置を調整し、調整された後続ロットの先頭ウエハを前記ウエハステージ近傍の待機位置まで搬送することで、確実にウエハ位置調整情報をウエハ位置調整手段に送信することができる。

（作用）
ロット切り替わり時に、後続ロットの先頭ウエハがウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションに到着する前に、後続ロットの先頭ウエハ位置調整情報をウエハ位置調整手段に送信する方法では、ウエハ塗布現像装置で何らかの異常が発生し、正しいウエハが搬入されない状況となった場合、ウエハ位置調整情報が正しいウエハ位置調整情報とならない場合がある。こうした場合、実際に搬入されるウエハの要求するウエハ位置調整が行われなくなり、ウエハアライメント処理が失敗する場合がある。

また、ロット切り替わり時に、後続ロットの先頭ウエハがウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションに到着した後、ウエハ位置調整手段に到達する直前に、ウエハ位置調整情報をウエハ位置調整手段に送信する方法では、ウエハ位置調整手段とウエハ位置情報送信手段との間の通信処理、またはウエハ位置調整手段の制御ＣＰＵの制御遅れ等により、誤ったウエハ位置調整情報でウエハ位置が調整されたり、正しくウエハの要求するウエハ位置調整ができなかったりする可能性があり、アライメント処理が失敗する場合がある。

そこで、ロット切り替わり時に、後続ロットの先頭ウエハがウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションに到着した後、到着した後続ロットの先頭ウエハを装置内に取り込むタイミングで、ウエハ位置調整情報をウエハ位置調整手段に送信する方法をとることで、処理ロットが確定したウエハが装置内に入り、かつ、ウエハ位置調整手段の事前準備に十分な余裕を持ってウエハ位置情報を送信することが可能となり、正しく先行ロットの処理中にウエハ位置調整情報に基づいて後続ロットの先頭ウエハのウエハ位置を調整し、調整された後続ロットの先頭ウエハを前記ウエハステージ近傍の待機位置まで搬送することが可能となり、無駄な待ち時間の発生を最小限に抑え、スループットを向上させることが可能となる。

以上示したように、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ調整位置情報送信部を介してウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、ロット切り替わり時、後続ロットのウエハのロードコマンド及びウエハ位置調整情報となるウエハ回転角度を、先行ロットの最終ウエハの排出前に送信し、事前にプリアライメントユニット１４で回転角度を調整し、ウエハ待機位置にウエハを待機させる。この方法で、ロット切り替わり時、ロット間でウエハ回転角度が異なる場合であっても、常にウエハ待機位置にウエハを待機させることが可能となり、切り替わりにかかる時間を短縮し、生産性・トータルスループットを向上させる。

（実施例）
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。図１は本発明の一実施例に係る半導体製造装置の概略構成を示す。同図に示すように、この装置は、光源とシャッタとを含む照明装置１と、回路パターンの描かれたレチクル２を載せるためのレチクルステージ３と、レチクルステージ３上のレチクル２の位置を計測するレチクル位置計測機構４と、焼付け用の投影光学系となる結像レンズ５と、焼付け対象のウエハ８を載せてＸＹ平面内でＸおよびＹの２方向に移動するＸＹステージ６と、ＸＹステージ６の位置を計測するレーザ干渉計７と、ウエハ９を載せて露光時のピントを調節する（以下、これをフォーカシングと称する）ためにウエハ９を垂直方向に移動させるウエハＺステージ８と、ウエハ９のピント位置を計測するオートフォーカスユニット１０とを備えている。

この半導体製造装置は、図２に示すように、コータデベロッパ１８と共に使用され、半導体製造装置チャンバ１１内に配置されるとともに、さらに、搬入ハンド１３、プリアライメントユニット１４、送込みハンド１５の各ユニットを備える。

搬入ハンド１３は、コータデベロッパ１８からインラインステーション１７に搬入されたウエハのプリアライメントユニット１４ヘの供給、ステージ６からの露光済みウエハのインラインステーション１７ヘの回収を行う。プリアライメントユニット１４は、搬入ハンド１３により供給されるウエハをＸＹステージ６上のウエハチャックヘ受け渡すためのプリアライメントを行う。送込みハンド１５は、プリアライメントされたウエハをウエハ待機位置２１へ搬送し、適切なタイミングでウエハをウエハ待機位置２１からＸＹステージ６に搬送する。半導体製造装置チャンバ１１の前面には、動作オペレーションの指示や情報入出力を行うための入出力インターフェース１９、半導体製造装置内部には入出力インターフェース１９に接続された制御用コンピュータ１６が配置される。

制御用コンピュータ１６はウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に接続される。また、制御用コンピュータ１６は複数の半導体製造装置及び、複数のコーターデペロッパに露光処理着工指示命令を出すホストコンピュータ（不図示）と接続される。

ウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０内部には、ウエハ位置調整情報をプリアライメントユニット１４に送信するためのウエハ位置調整情報送信部１２がある。ウエハ位置調整情報送信部１２はプリアライメントユニット１４に接続される。

図３から図７において、ロット切り替わり時のウエハ搬送処理制御をフローチャートで示す。Ｓ３０１においてホストコンピュータ（不図示）が、装置全体制御用コンピュータ１６にロット処理制御データを送信する。このロット処理制御データは処理すべきロット情報またはロット情報群で、装置全体制御用コンピュータ１６の処理状態とは無関係に送信される。フローチャートではＳ３０２の直前で送信されているが、任意のタイミングで送信される。

Ｓ３０２において、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、先行ロットの最後から２番目のウエハのアンロードコマンドを送信する。

Ｓ３０３において、搬入ハンドがＸＹステージ６に配置された先行ロットの最後から２番目の露光済みウエハを取り、インラインステーション１７のＯＵＴ側に置く。

Ｓ４０１において、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、後続ロットの先頭ウエハのロードコマンドを送信する。

Ｓ４０２において、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、後続ロットの先頭ウエハのウエハ位置調整情報となるウエハ回転角度を送信する。

Ｓ４０３において、送込みハンド１５はウエハ待機位置にある先行ロットの最終ウエハをＸＹステージ６に搬送する。

Ｓ４０４において、装置全体制御用コンピュータ１６はＸＹステージ６に配置されたウエハのアライメント制御を行う。

Ｓ４０５において、ウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０はウエハ調整位置情報送信部を介して、プリアライメントユニット１４に後続ロットの先頭ウエハのウエハ位置調整情報となるウエハ回転角度を送信する。

Ｓ４０６において、搬入ハンドがインラインステーション１７のＩＮ側におかれた後続ロットの先頭ウエハを取り、プリアライメントユニット１４に置く。

Ｓ４０７において、装置全体制御用コンピュータ１６は露光処理を実行する。

Ｓ４０８において、装置全体制御用コンピュータ１６は指定されたショット数全て露光処理が終了したか否か判断する。全て終了した場合は次の処理に移る。全て終了していない場合はＳ４０７の処理を実行する。

Ｓ４０９において、ウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０はプリアライメントユニット１４に後続ロットの先頭ウエハのプリアライメント実行コマンドを送信する。

Ｓ４１０において、プリアライメントユニット１４は後続ロットの先頭ウエハのプリアライメントを実行する。

Ｓ４１１において、プリアライメントユニット１４はウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に後続ロットの先頭ウエハのプリアライメントが終了した時点で、プリアライメント終了信号を送信する。

Ｓ４１２において、送込みハンド１５はプリアライメントユニット１４にある後続ロットの先頭ウエハをウエハ待機位置に搬送する。

Ｓ５０１において、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、先行ロットの最終ウエハのアンロードコマンドを送信する。
Ｓ５０２において、搬入ハンドがＸＹステージ６に配置された先行ロットの最終の露光済みウエハを取り、インラインステーション１７のＯＵＴ側に置く。

Ｓ６０１において、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、後続ロットの先頭から２番目のウエハのロードコマンドを送信する。
Ｓ６０２において、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、後続ロットの先頭から２番目のウエハのウエハ位置調整情報となるウエハ回転角度を送信する。

Ｓ６０３において、送込みハンド１５はウエハ待機位置にある後続ロットの先頭ウエハをＸＹステージ６に搬送する。

Ｓ６０４において、装置全体制御用コンピュータ１６はＸＹステージ６に配置されたウエハのアライメント制御を行う。

Ｓ６０５において、ウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０はウエハ調整位置情報送信部を介して、プリアライメントユニット１４に後続ロットの２番目ウエハのウエハ位置調整情報となるウエハ回転角度を送信する。

Ｓ６０６において、搬入ハンドがインラインステーション１７のＩＮ側におかれた後続ロットの２番目ウエハを取り、プリアライメントユニット１４に置く。

Ｓ６０７において、装置全体制御用コンピュータ１６は露光処理を実行する。

Ｓ６０８において、装置全体制御用コンピュータ１６は指定されたショット数全て露光処理が終了したか否か判断する。全て終了した場合は次の処理に移る。全て終了していない場合はＳ６０７の処理を実行する。

Ｓ６０９において、ウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０はプリアライメントユニット１４に後続ロットの２番目ウエハのプリアライメント実行コマンドを送信する。

Ｓ６１０において、プリアライメントユニット１４は後続ロットの２番目ウエハのプリアライメントを実行する。

Ｓ６１１において、プリアライメントユニット１４はウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に後続ロットの２番目ウエハのプリアライメントが終了した時点で、プリアライメント終了信号を送信する。

Ｓ６１２において、送込みハンド１５はプリアライメントユニット１４にある後続ロットの２番目ウエハをウエハ待機位置に搬送する。

Ｓ７０１において、装置全体制御用コンピュータ１６がウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ２０に、後続ロットの先頭ウエハのアンロードコマンドを送信する。

Ｓ７０２において、搬入ハンドがＸＹステージ６に配置された後続ロットの先頭の露光済みウエハを取り、インラインステーション１７のＯＵＴ側に置く。

以上フローチャートではロットの切り替わり時の処理に限定して説明したが、Ｓ６０１〜Ｓ６１２及びＳ７０１〜Ｓ７０２の処理は、特定ロットの処理ウエハ枚数の数だけ繰り返し処理がおこなわれる。

ウエハ調整位置情報として、ウエハ回転角度を用いた補正について実施例で説明したが、ウエハの回転角度のみでなく、シフト量であっても同様な効果が得られる。

本発明の一実施例に係る半導体製造装置の概略図である。図１の半導体製造装置とコータデベロッパとから成る半導体製造システムの概略の構成図である。図２の半導体製造システムにおけるロット切り替わり時のウエハ搬送処理制御のフローチャートである。図２の半導体製造システムにおけるロット切り替わり時のウエハ搬送処理制御制御のフローチャートである。図２の半導体製造システムにおけるロット切り替わり時のウエハ搬送処理制御制御のフローチャートである。図２の半導体製造システムにおけるロット切り替わり時のウエハ搬送処理制御制御のフローチャートである。図２の半導体製造システムにおけるロット切り替わり時のウエハ搬送処理制御制御のフローチャートである。

符号の説明

１照明装置
２レチクル
３レチクルステージ
４レチクル位置計測機構
５投影レンズ
６ＸＹステージ
７レーザ干渉計
８ウエハ
９ウエハＺステージ
１０オートフォーカスユニット
１１半導体製造装置チャンバ
１２ウエハ調整位置情報送信部
１３搬入ハンド
１４プリアライメントユニット
１５送込みハンド
１６装置全体制御用コンピュータ
１７インラインステーション
１８コーターデペロッパ
１９入出力インターフェース
２０ウエハ搬送関連ユニット制御コンピュータ
２１ウエハ待機位置

Claims

ウエハステージと、１つ以上のウエハ待機位置と、ウエハ位置調整手段と、当該露光装置内でウエハを搬送するためのウエハ搬送手段とを有する露光装置において、
ロット切り替わり時に、先行ロットの処理中、後続ロットの先頭ウエハが前記ウエハ位置調整手段に到達する前に、ウエハ位置調整情報を前記ウエハ位置調整手段に送信するウエハ位置調整情報送信手段を有することを特徴とする露光装置。
ウエハ位置調整手段としてウエハステージとは異なる、プリアライメントユニット１４であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
ウエハステージと、１つ以上のウエハ待機位置と、ウエハ位置調整手段と、当該露光装置内でウエハを搬送するためのウエハ搬送手段とを有する露光装置において、
ロット切り替わり時に、先行ロットの処理中に後続ロットの先頭ウエハが前記ウエハ位置調整手段に到達する前に、ウエハ位置調整情報を前記ウエハ位置調整手段に送信し、前記ウエハ位置調整手段は先行ロットの処理中に前記ウエハ位置調整情報に基づいて前記後続ロットの先頭ウエハのウエハ位置を調整し、調整された前記後続ロットの先頭ウエハを、前記ウエハ位置調整手段より前記ウエハステージに近いウエハ待機位置まで搬送することを特徴とする露光装置。
ウエハステージと、１つ以上のウエハ待機位置と、ウエハ位置調整手段と、当該露光装置内でウエハを搬送するためのウエハ搬送手段と、ウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションを有する露光装置において、
ロット切り替わり時に、先行ロットの処理中に後続ロットの先頭ウエハが前記ウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションに到着した後、前記ウエハ位置調整手段に到達する前に、ウエハ位置調整情報を前記ウエハ位置調整手段に送信し、前記ウエハ位置調整手段は先行ロットの処理中に前記ウエハ位置調整情報に基づいて前記後続ロットの先頭ウエハのウエハ位置を調整し、調整された前記後続ロットの先頭ウエハを、前記ウエハ位置調整手段より前記ウエハステージに近いウエハ待機位置まで搬送することを特徴とする露光装置。
ウエハステージと、１つ以上のウエハ待機位置と、ウエハ位置調整手段と、当該露光装置内でウエハを搬送するためのウエハ搬送手段と、ウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションを有する露光装置において、
ロット切り替わり時に、先行ロットの処理中に後続ロットの先頭ウエハが前記ウエハ塗布現像装置ウエハ受け渡しステーションに到着した後、到着した前記後続ロットの先頭ウエハを装置内に取り込むタイミングで、ウエハ位置調整情報を前記ウエハ位置調整手段に送信し、前記ウエハ位置調整手段は先行ロットの処理中に前記ウエハ位置調整情報に基づいて前記後続ロットの先頭ウエハのウエハ位置を調整し、調整された前記後続ロットの先頭ウエハを、前記ウエハ位置調整手段より前記ウエハステージに近いウエハ待機位置まで搬送することを特徴とする露光装置。