JP2006093431A - Carrying method of photomask, exposure method and exposure treatment system, and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Carrying method of photomask, exposure method and exposure treatment system, and manufacturing method of semiconductor device Download PDF

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a proper timing technique for carrying a reticle so as to prevent a semiconductor wafer from being put on standby even if the re-inspection of the reticle is performed in the carrying of the semiconductor wafer and the reticle to an exposure treatment step. <P>SOLUTION: A reticle allocation carrying control means 40 is controlled independently from a wafer allocation carrying control means 50, and the reticle is carried to an exposure device before a semiconductor wafer is carried to the exposure device in consideration of a time required for re-inspection of the reticle carried to the exposure device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フォトリソグラフィー工程を有する半導体装置の製造技術に関し、特にフォトリソグラフィー工程において使用するフォトマスクの再検査に起因する半導体ウエハのフォトマスク再検査待ち待機を解消するのに適用して有効な技術である。   The present invention relates to a manufacturing technique of a semiconductor device having a photolithography process, and is particularly effective when applied to eliminate waiting for photomask reinspection of a semiconductor wafer caused by reinspection of a photomask used in the photolithography process. Technology.

以下に説明する技術は、本発明を完成するに際し、本発明者によって検討されたものであり、その概要は次のとおりである。   The technology described below has been studied by the present inventors in completing the present invention, and the outline thereof is as follows.

LSI(Large Scale Integrated circuit)等を含む半導体集積回路装置等の半導体装置の製造では、半導体ウエハ上への微細パターンの形成を、フォトリソグラフィー工程で行う。   In manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device including an LSI (Large Scale Integrated circuit) or the like, a fine pattern is formed on a semiconductor wafer by a photolithography process.

かかるフォトリソグラフィー工程では、所望のパターンを有するレチクル等のフォトマスクを介して、半導体ウエハ上に塗布したレジストを露光し、露光後現像することで半導体ウエハ上にフォトマスクのパターンに合わせたレジストパターンを形成する。かかるレジストパターンをさらにエッチングマスクとして用い、所要のエッチングを施すことで、半導体ウエハ上に所望の微細パターンを形成する。   In such a photolithography process, a resist applied on a semiconductor wafer is exposed through a photomask such as a reticle having a desired pattern, and developed after exposure to develop a resist pattern that matches the pattern of the photomask on the semiconductor wafer. Form. By using this resist pattern as an etching mask and performing necessary etching, a desired fine pattern is formed on the semiconductor wafer.

かかるフォトリソグラフィー工程では、前記レジストへの露光処理を行うに際して、先ず、どの半導体ウエハをどの露光装置で処理するのか特定すると共に、併せて露光装置への特定を行った半導体ウエハに合わせて使用するレチクルの特定とを行う。いわゆる半導体ウエハの割り付けと、それに合わせたレチクルの割り付けとを行う。   In such a photolithography process, when performing exposure processing on the resist, first, which semiconductor wafer is to be processed by which exposure apparatus is used together with the semiconductor wafer that has been specified as the exposure apparatus. Identify the reticle. A so-called semiconductor wafer is allocated and a reticle is allocated accordingly.

かかる割り付け指令に基づき、半導体ウエハとレチクルは、フォトリソグラフィー工程を構成する露光装置に搬送され、搬送されたレチクルを用いて半導体ウエハ上に所定の露光を行う。   Based on the allocation command, the semiconductor wafer and the reticle are transferred to an exposure apparatus that constitutes a photolithography process, and predetermined exposure is performed on the semiconductor wafer using the transferred reticle.

フォトリソグラフィー工程で使用するシステム構成としては、例えば、半導体ウエハ上へのレジスト塗布、塗布後のレジストのプリベーキング、塗布されたレジストへの露光、露光後のレジストの現像、現像後のポストベーキング等の一連の処理を行う自動露光ライン構成が知られている。   Examples of system configurations used in the photolithography process include resist coating on a semiconductor wafer, pre-baking of the resist after coating, exposure to the coated resist, development of the resist after exposure, post-baking after development, etc. An automatic exposure line configuration for performing a series of processes is known.

かかる自動露光ライン構成は、半導体ウエハのレジスト上にレチクルをフォトマスクとして露光を行う露光装置と、上記レジスト塗布からポストベーキングまでの一連の処理を行うインライン方式の自動化ラインの構成である。   Such an automatic exposure line configuration is an exposure apparatus that performs exposure using a reticle as a photomask on a resist on a semiconductor wafer, and an inline-type automated line that performs a series of processes from resist coating to post-baking.

また、近年は、露光装置を中心として、レジスト塗布からポストベーキングまでの諸装置が、塗布されたレジストへの露光を行う露光装置を核として、周辺に、塗布装置、現像装置、ベーキング装置等を配置したクラスターツール化の装置構成も採用されている。   Further, in recent years, various apparatuses from resist coating to post-baking centering on an exposure apparatus, with an exposure apparatus that performs exposure of the applied resist as a core, a coating apparatus, a developing apparatus, a baking apparatus, and the like around the periphery. The arrangement of cluster tools is also adopted.

さらに、かかる装置構成と共に、フォトリソグラフィー工程の直前工程の処理が終了した半導体ウエハをロット単位で一旦格納するウエハストッカーや、フォトリソグラフィー工程で使用するレチクルを一旦格納するレチクルストッカー等も必要構成として配置されている。   In addition to this equipment configuration, a wafer stocker that temporarily stores semiconductor wafers that have been processed immediately before the photolithography process in units of lots, a reticle stocker that temporarily stores reticles used in the photolithography process, and the like are also arranged as necessary configurations. Has been.

露光装置での露光処理を効率よく行うべく、半導体ウエハとレチクルの上記露光装置への割り付け及び搬送は、コンピュータ等を用いて互いにプログラムにより関連づけられた上で制御されている。かかる制御に基づいて、ウエハストッカーから半導体ウエハが、レチクルストッカーからレチクルが、それぞれ露光装置に搬送される。かかる搬送に際しては、露光装置に半導体ウエハとレチクルとがほぼ同時に搬送されて、露光処理の開始に無駄な待ち時間等が発生しないように搬送タイミングの調整が図られる。   In order to efficiently perform the exposure processing in the exposure apparatus, the assignment and transfer of the semiconductor wafer and the reticle to the exposure apparatus are controlled by being associated with each other by a program using a computer or the like. Based on such control, the semiconductor wafer is transferred from the wafer stocker and the reticle is transferred from the reticle stocker to the exposure apparatus. In such transport, the semiconductor wafer and the reticle are transported almost simultaneously to the exposure apparatus, and the transport timing is adjusted so that no unnecessary waiting time or the like occurs at the start of the exposure process.

例えば、ウエハストッカーに入庫された半導体ウエハに合わせて、使用する露光装置と、露光装置で使用するレチクルが割り付けされる。原則として、ウエハストッカーへの入庫順に合わせて半導体ウエハの割り付けが優先的に行われ、露光装置への半導体ウエハの割り付け情報に合わせてレチクルの割り付けが行われる。かかる割り付け情報に基づいて半導体ウエハとレチクルが余り時間差をあけずに搬送され、露光等の一連のフォトリソグラフィー処理が行われる。   For example, an exposure apparatus to be used and a reticle to be used in the exposure apparatus are allocated in accordance with a semiconductor wafer stored in a wafer stocker. In principle, semiconductor wafers are preferentially assigned according to the order of receipt to the wafer stocker, and reticles are assigned according to the semiconductor wafer assignment information to the exposure apparatus. Based on the allocation information, the semiconductor wafer and the reticle are transported without leaving much time difference, and a series of photolithography processes such as exposure are performed.

しかし、かかる処理方式では、原則的として、ウエハストッカーへの半導体ウエハの入庫順が着工優先順位の決定に考慮される等の処理ルールが採用されており、半導体ウエハの入庫順にフォトリソグラフィー工程の処理を行う通常処理では有効に機能するものの、通常処理の間に突発的に割り込み処理させる特急処理に対しては、往々にしてその対応が円滑に行えないとの指摘があった。   However, in such a processing method, in principle, a processing rule is adopted such that the order in which the semiconductor wafers are received into the wafer stocker is taken into consideration in determining the start priority, and the processing of the photolithography process is performed in the order in which the semiconductor wafers are received. It has been pointed out that, although the normal process that performs the function works effectively, the express process that suddenly interrupts the process during the normal process cannot often be handled smoothly.

また、近年求められる多品種少量生産の実施に際しても、かかる半導体ウエハの入庫順等を処理ルールとして有する処理方式では、十分に効率的な生産対応が図れないという声もあった。   In addition, even in the case of the implementation of large-mix low-volume production required in recent years, there has been a voice that the processing method having the processing order of such semiconductor wafers as a storage rule cannot achieve a sufficiently efficient production response.

そこで、特許文献1では、その改善を図るべく、ウエハーロットを事前に与えた処理優先順にしたがって、事前の特定した露光装置に搬送せしめると同時或いはそれ以前にレチクルを前記の特定した露光置のレチクルチェンジヤーに搬送せしめるようにした技術が提案されている。
特開平3−293712号公報
Therefore, in Patent Document 1, in order to improve the above, in accordance with the processing priority given in advance, the wafer lots are transferred to the specified exposure apparatus in advance, and at the same time or earlier, the reticle of the specified exposure apparatus is used. A technique has been proposed in which the changer is transported.
JP-A-3-293712

ところが、上記フォトリソグラフィー工程の処理技術においては、以下の課題があることを本発明者は見出した。   However, the present inventor has found that the processing technique of the photolithography process has the following problems.

本発明者は、フォトリソグラフィー工程で用いられるスキャナのスループット改善を目的として、フォトマスクとしてのレチクル搬送についての詳細な調査を行った。かかる調査において、予想外にレチクル検査で再検査が多いことが判明した。   The present inventor conducted a detailed investigation on reticle conveyance as a photomask for the purpose of improving throughput of a scanner used in a photolithography process. In such a survey, it was found that there were many re-inspections by reticle inspection unexpectedly.

半導体装置のフォトリソグラフィー工程で使用する近年のシステム構成では、レチクルの検査を、露光装置内に設けた検査装置で行うのが一般的になってきている。レチクルの検査自体は、約1分程度の極めて短い時間で行える。そのため、レチクル検査を露光装置内で行っても、露光装置内に搬送されてきた半導体ウエハとレチクルとのセッティングにおける露光開始に関しての無駄な時間差の発生は問題視されてこなかった。   In a recent system configuration used in a photolithography process of a semiconductor device, it is common to inspect a reticle with an inspection apparatus provided in an exposure apparatus. The inspection of the reticle itself can be performed in an extremely short time of about 1 minute. Therefore, even if the reticle inspection is performed in the exposure apparatus, the generation of a useless time difference regarding the start of exposure in the setting of the semiconductor wafer and the reticle transferred into the exposure apparatus has not been regarded as a problem.

確かに、レチクル検査の結果が良好である場合には、上記の如くレチクル検査に基づく上記時間差の問題は発生しない。しかし、レチクル検査の結果が不適と出た場合には、レチクルの再検査が必要となり、かかるレチクルの再検査には、数十分単位での時間が費やされることとなり、露光開始に関わる時間差の問題が発生する。特に、再検査の割合が高ければ高い程、トータル的に時間差は大きくなり生産効率に大きな影響を及ぼすこととなる。   Certainly, when the result of the reticle inspection is good, the problem of the time difference based on the reticle inspection does not occur as described above. However, if the result of reticle inspection is inappropriate, re-inspection of the reticle is necessary, and re-inspection of the reticle takes time in units of several tens of minutes. A problem occurs. In particular, the higher the rate of re-inspection, the greater the total time difference and the greater the production efficiency.

検査不合格となったレチクルは、フォトリソグラフィー工程から別の検査エリアに搬送され、かかる検査エリア内で再検査が行われる。再検査の結果、先の検査結果が誤ったものである等の虚報の場合には、レチクルは再検査後速やかにフォトリソグラフィー工程の露光装置に戻される。しかし、再検査の結果如何によっては、異物除去等の適正化処理を施して、使用適否が適とされた状態で、レチクルが前記フォトリソグラフィー工程の露光装置に戻されることとなる。   The reticle that has failed the inspection is transported from the photolithography process to another inspection area, and re-inspection is performed in the inspection area. As a result of the re-inspection, in the case of false information such as the previous inspection result being incorrect, the reticle is quickly returned to the exposure apparatus in the photolithography process after the re-inspection. However, depending on the result of the re-inspection, the reticle is returned to the exposure apparatus in the photolithography process in a state where appropriateness such as foreign matter removal is performed and whether or not use is appropriate.

そこで、かかる再検査を行った場合には、再検査が終了して使用が適と判断されて露光装置にフォトマスクが戻されるまで、半導体ウエハは露光装置内に待機させられることとなる。前記のようにかかる再検査に費やされる時間は、数十分単位で、平均して30分程必要となることが、本発明者の現場調査では確認された。勿論、再検査システムをどのように構成するかで、多少の違いはあると思われるが、一つの目安として上記30分を把握した。   Therefore, when such re-inspection is performed, the semiconductor wafer is kept in the exposure apparatus until the re-inspection is completed and it is determined that the use is appropriate and the photomask is returned to the exposure apparatus. As described above, it has been confirmed by the inventor's field survey that the time spent for such re-examination is several tens of minutes and an average of about 30 minutes is required. Of course, there seems to be some difference depending on how the re-inspection system is configured, but the above 30 minutes were grasped as one guideline.

上記の如く、レチクルの再検査が発生すると、露光装置に搬送されてきた半導体ウエハは、レチクルが再検査を終えて露光装置にセットされるまで、無駄な待機を余儀なくされる。フォトリソグラフィー工程の効率改善には、分単位、秒単位を争う程の熾烈な努力が注がれているが、かかる改善努力の中、数十分単位で無駄時間が発生するのでは、たとえかかる無駄時間の発生確率が小さくても極めて大きな問題である。   As described above, when re-inspection of the reticle occurs, the semiconductor wafer transferred to the exposure apparatus is forced to wait unnecessarily until the reticle has been re-inspected and is set in the exposure apparatus. In order to improve the efficiency of the photolithography process, intense efforts are being made to compete for minutes and seconds, but it takes even a few tens of minutes of such improvement efforts. Even if the occurrence probability of dead time is small, it is a very big problem.

本発明者の前記フォトリソグラフィー工程におけるスキャナのスループットに関しての調査では、場合によっては、約5〜8%程度で推移することが分かった。そこで、例えば、現在のKrF光(波長248nm)の露光装置では7%の確率で再検査が発生すると想定すれば、これまでの処理方式では7%の再生と、7%の生産能力のロスが発生していることとなる。かかる再検査率を考慮すると、結果的に90%の稼働率の時には40%もサイクルタイムが長くなってしまうこととなる。極めて重大な問題である。   According to the inventor's investigation regarding the scanner throughput in the photolithography process, it has been found that in some cases, the transition is about 5 to 8%. Therefore, for example, assuming that a re-inspection occurs with a probability of 7% in the current KrF light (wavelength 248 nm) exposure apparatus, the conventional processing method has a loss of 7% and a loss of production capacity of 7%. It will occur. Considering such a re-inspection rate, as a result, when the operation rate is 90%, the cycle time becomes 40% longer. It is a very serious problem.

また、ArF光(波長193nm)を用いる露光処理のプロセスでは、経時的にHAZEと呼ばれる曇りがレチクルに発生することが報告されている。 Kurt R. Kimmel, et. al, "193nm haze contamination: a close relationship between mask and its environment", Proc. SPIE Vol.5256,PP.440-448、23rd Annual BACUS Symposium on Photomask Technologyに、その報告が見られる。 In addition, it has been reported that in the exposure process using ArF light (wavelength 193 nm), fogging called HAZE occurs on the reticle over time. Kurt R. Kimmel, et al,. . "193nm haze contamination: a close relationship between mask and its environment", Proc SPIE Vol.5256, to PP.440-448,23 rd Annual BACUS Symposium on Photomask Technology , the report is It can be seen.

また、1枚のウエハの露光に2枚のレチクルを使用する90nm等のフォトリソグラフィー工程では、レチクルの使用枚数が増えるに従い、当然に再検査の確率は増加することが容易に予想される。1枚の半導体ウエハの露光に2枚のレチクルを使用する場合としては、例えば、Hiroshi Fukuda and Takuya Hagiwara," Patterning of random interconnect using double exposure of strong-type PSMs", in Proc. of SPIE Vol. 4346.Optical Microlithography XIV, pp. 695-702(2001)にその例が見られる。   In the photolithography process of 90 nm or the like that uses two reticles for exposure of one wafer, it is naturally expected that the probability of re-inspection will naturally increase as the number of reticles used increases. For example, Hiroshi Fukuda and Takuya Hagiwara, "Patterning of random interconnect using double exposure of strong-type PSMs", in Proc. Of SPIE Vol. 4346 An example is found in Optical Microlithography XIV, pp. 695-702 (2001).

上記の如く、1枚の半導体ウエハに使用するレチクルが多数枚になる程、レチクル検査に伴う再検査に費やされる時間は多くなる筈で、レチクルの交換頻度が高い少量多品種生産のシステムオンチップ(SOC:system on chip 、システムLSIとも言う)等では、かかる再検査に伴うロスタイムの問題は、今後避けて通れない重要な問題となると本発明者は考えた。   As described above, the more reticles used on a single semiconductor wafer, the more time is required for re-inspection associated with reticle inspection. (SOC: system on chip, also referred to as system LSI) etc., the present inventor considered that the problem of loss time associated with such re-inspection will be an important problem that cannot be avoided in the future.

上記レチクルの再検査に必要な時間としては、レチクルを顕微鏡等で精査に検査する時間と、精査後必要に応じて異物除去等の適正な処理を施すのに必要な実質的な検査に費やされる時間と、併せて、レチクル検査が終了した露光装置のあるフォトリソグラフィー工程エリアと別の再検査エリア間とでのレチクル搬送時間も含まれる。単純計算では、レチクルの再検査が1枚から2枚になれば、実質的な再検査時間と搬送時間とはそれぞれ2倍となる筈である。レチクル枚数の増分に見合った分、再検査時間も増加することとなる。   The time required for the re-inspection of the reticle is spent for the time for inspecting the reticle with a microscope and the like, and for the substantial inspection necessary for performing appropriate processing such as removing foreign substances as necessary after the inspection. In addition to the time, the reticle conveyance time between the photolithography process area where the exposure apparatus for which the reticle inspection has been completed is located and another re-inspection area is also included. In simple calculations, if the number of re-inspections of the reticle is reduced from one to two, the substantial re-inspection time and transport time should be doubled. The re-inspection time also increases corresponding to the increase in the number of reticles.

これまでのフォトリソグラフィー工程の露光処理では、使用するレチクルが正常であるとの前提に立脚して予め処理プログラムが組まれているため、露光装置に半導体ウエハが搬送されるのにほぼ合わせてレチクルの搬送が行われる。そのため、露光装置への搬送後にレチクルの再検査が必要となると、前記の如く、レチクルの搬送に合わせて露光装置にほぼ同時に搬送されてきた半導体ウエハは、否応なしにレチクルの再検査が終了するまで露光装置に待機させられることとなる。   In the exposure processing in the photolithography process so far, a processing program is set in advance based on the premise that the reticle to be used is normal. Therefore, the reticle is almost aligned with the transfer of the semiconductor wafer to the exposure apparatus. Is carried out. Therefore, when the reticle needs to be re-inspected after being transferred to the exposure apparatus, as described above, the re-inspection of the reticle is completed for the semiconductor wafer that has been transferred to the exposure apparatus almost simultaneously with the transfer of the reticle. Until the exposure apparatus waits.

さらに、露光装置に搬送されてきた半導体ウエハは、その大前提として、上記の如く、使用するレチクルが正常との前提で搬送されてくるため、レチクルを用いた露光処理が速やかに行えるようにレジストが塗布された状態である。しかし、使用するレジストが、例えば、化学増幅型レジストと呼ばれる現在一般的に採用されているレジストの場合には、レジストが半導体ウエハに塗布されてから露光に至るまでの経過時間の長さによって、現像後の寸法が異なるという問題が発生する。   Furthermore, as a major premise, the semiconductor wafer transferred to the exposure apparatus is transferred on the premise that the reticle to be used is normal as described above, so that the resist processing can be performed quickly using the reticle. Is applied. However, when the resist used is, for example, a currently commonly used resist called a chemically amplified resist, depending on the length of elapsed time from the application of the resist to the semiconductor wafer until exposure, There arises a problem that the dimensions after development are different.

そのため、レジスト塗布後から露光開始までの時間を正確に管理しないと、現像後のパターンの寸法にバラツキが発生し、極めて重大な障害に繋がる。特に、パターンの微細化、細線化が求められる今日の状況では、かかる点は決して無視することはできない。   For this reason, unless the time from the resist application to the start of exposure is not managed accurately, the dimension of the pattern after development will vary, leading to a very serious failure. In particular, in today's situation where pattern miniaturization and thinning are required, this point cannot be ignored.

もちろん、現像後の寸法バラツキが許容限度を超えることが予想される程に露光装置内で、レジスト塗布後の半導体ウエハの待機が行われた場合には、半導体ウエハの再生処理が行われる。しかし、かかる対応でパターン寸法のバラツキ発生の問題に対処しても、かかる半導体ウエハの再生処理を行うには、例えば、実に約4時間等と言う極めて多大な時間が費やされることとなる。当該ロットの半導体ウエハのサイクルタイムにおけるタイムロスは、極めて大きく、深刻なものとならざるを得ない。   Of course, when the semiconductor wafer after resist coating is waited in the exposure apparatus to such an extent that the dimensional variation after development is expected to exceed the allowable limit, the semiconductor wafer is regenerated. However, even if the problem of variation in pattern dimensions is dealt with by such measures, it takes a very long time, for example, about 4 hours to regenerate the semiconductor wafer. The time loss in the cycle time of the semiconductor wafer of the lot is extremely large and must be serious.

図1(a)、(b)に、これまでのレチクル搬送に伴うシーケンスの概要を模式的に示した。図1(a)に示すように、半導体ウエハのロットの割り付け及び使用するレチクルの割りつけが行われ、半導体ウエハの自動露光ラインへの到着、レチクルの露光装置への到着がほぼ同時になされたとする。   FIGS. 1A and 1B schematically show an outline of a sequence associated with the reticle conveyance so far. As shown in FIG. 1A, it is assumed that a lot of semiconductor wafers and a reticle to be used are allocated, and the arrival of the semiconductor wafer to the automatic exposure line and the arrival of the reticle to the exposure apparatus are made almost simultaneously. .

半導体ウエハは、自動露光ラインでレジスト塗布が施され、その後に露光装置に搬送される。一方、レチクルは、露光装置に搬送され、搬送後レチクル検査を経て、露光処理可能に露光装置にセットされる。レチクルが正常な場合には、図1(a)に示すように、レチクル検査は高速で処理がなされるため、検査終了後の正常なレチクルがセットされ、それまでに搬送されてきた半導体ウエハに対して障害となる程の時間差を発生させずに、速やかに露光が開始される。   The semiconductor wafer is coated with a resist by an automatic exposure line, and then transferred to an exposure apparatus. On the other hand, the reticle is transported to the exposure apparatus, and after passing through the reticle inspection, is set in the exposure apparatus so that exposure processing is possible. When the reticle is normal, as shown in FIG. 1A, since the reticle inspection is performed at a high speed, a normal reticle after completion of the inspection is set and applied to the semiconductor wafer that has been transferred so far. On the other hand, exposure is started promptly without causing a time difference that would be an obstacle.

しかし、レチクルに再検査が必要となった場合には、図1(b)に示すように、レジスト塗布後の半導体ウエハは、露光装置内で再検査が終了するまで、検査待ちと図中に示すように、再検査が終了するまで待機させられることとなる。前述の如く、最初の検査での異常発見が、誤測定等の虚報である場合には、再検査により正常であることが確認されるまでの比較的には短い時間の待機程度で済むが、異物発見等の場合には、異物の所在位置の確認と異物除去等の処理とを行わなければならず、虚報等の場合に比べてさらに時間がかかることとなる。   However, when the reticle needs to be re-inspected, as shown in FIG. 1B, the resist-coated semiconductor wafer is awaiting inspection until the re-inspection is completed in the exposure apparatus. As shown, it will be kept waiting until reexamination is completed. As mentioned above, when the abnormality found in the first inspection is a false alarm such as an erroneous measurement, it is possible to wait for a relatively short time until it is confirmed that the abnormality is normal by the reexamination. In the case of finding a foreign object or the like, it is necessary to check the position of the foreign object and to remove the foreign object, which takes more time than in the case of a false report or the like.

場合によっては、図1(b)に示すように、レジスト塗布後の露光開始までの適正な時間内で露光処理ができない場合も想定され、かかる場合には、半導体ウエハ側の再生処理を行わざるを得なくなる。図中に例示するように、かかる再生には、例えば、4時間程の時間が費やされることとなる。   In some cases, as shown in FIG. 1B, it may be assumed that the exposure process cannot be performed within an appropriate time after the resist application until the start of exposure. In such a case, the semiconductor wafer side regeneration process must be performed. No longer get. As illustrated in the figure, for such reproduction, for example, about four hours are spent.

かかるレチクル検査、再検査に伴うタイムロスについては、特許文献1に開示の発明では、十分に対応することはできない。特許文献1に記載の発明は、それまでのウエハストッカーへの半導体ウエハの入庫順に行う原則処理を、割り込みの特急処理、あるいは多品種少量生産等が行い易いように処理ルール等を変更する優れた内容の発明ではあるが、しかし、レチクル検査における時間的ロスの課題認識は全くない。そのため、レチクル検査のタイムロスを考慮した場合における適切なフォトリソグラフィー工程でのレチクル搬送に関しては、十分な対応ができない。   The time loss associated with such reticle inspection and re-inspection cannot be adequately addressed by the invention disclosed in Patent Document 1. The invention described in Patent Document 1 is excellent in changing the processing rules and the like so that it is easy to perform the interrupting express processing or the high-mix low-volume production, etc. Although it is the invention of the contents, there is no recognition of the problem of time loss in reticle inspection. Therefore, sufficient handling cannot be performed for reticle conveyance in an appropriate photolithography process in consideration of the time loss of reticle inspection.

特許文献1の構成では、ウエハストッカー内の格納中の半導体ウエハの処理緊急性、ウエハ枚数、個々のレチクルの所在と、個々の露光装置の稼働状況と、個々のレチクルチェンジャーの収容余裕数との把握に基づき、予めプログラムした手順に従って、ウエハストッカー内の半導体ウエハの処理優先順位を決定し、半導体ウエハをロット単位で特定した露光装置に搬送すると同時、あるいはそれ以前にレチクルをその特定した露光装置に搬送する構成である。   In the configuration of Patent Document 1, the processing urgency of a semiconductor wafer being stored in a wafer stocker, the number of wafers, the location of each reticle, the operating status of each exposure apparatus, and the capacity of each reticle changer can be accommodated. Based on the grasp, the processing priority order of the semiconductor wafers in the wafer stocker is determined according to a pre-programmed procedure, and the exposure apparatus that specifies the reticle at the same time or before the semiconductor wafer is transferred to the exposure apparatus specified in lot units. It is the structure conveyed to.

かかる特許文献1の実施例にある処理手順に従い、共役関係にあるウエハとレチクルに、同時に搬送指示がかかった場合を想定すると、ウエハの処理工程の方がレチクルに比べて多く、5〜10分程度の時間がかかるため、必然的にレチクルの方が早く露光装置に到着する。しかし、レチクル検査で異常が発見された場合は、例えば、レチクルに異物がある場合や誤測定のあった場合には、再検査や異物除去が必要となり、前記の如く、平均30分程度余分に時間が必要になり、ウエハの方が先に到着してしまい、図1(b)に示したような検査待ちの状態が発生する。   If it is assumed that a transfer instruction is simultaneously given to a wafer and reticle in a conjugate relationship in accordance with the processing procedure in the embodiment of Patent Document 1, the wafer processing process is more than that for the reticle and takes 5 to 10 minutes. Since it takes a certain amount of time, the reticle inevitably arrives at the exposure apparatus earlier. However, if an abnormality is detected in the reticle inspection, for example, if there is a foreign object in the reticle or if there is a measurement error, re-inspection or removal of the foreign object is necessary. Time is required, the wafer arrives first, and a state of waiting for inspection as shown in FIG. 1B occurs.

特許文献1に記載の発明の構成では、上記の如く、露光装置に搬送された後で行うレチクルの検査、再検査については一切の考慮がなされておらず、特許文献1に記載の発明を適用しても、上記の如きレチクルの再検査に伴う半導体ウエハの待機時間に関しては、十分に対処することができない。   In the configuration of the invention described in Patent Document 1, no consideration is given to reticle inspection and re-inspection performed after being conveyed to the exposure apparatus as described above, and the invention described in Patent Document 1 is applied. However, the semiconductor wafer standby time associated with the re-inspection of the reticle as described above cannot be sufficiently dealt with.

また、特許文献1に記載の構成では、予めプログラムで着工優先順位を決めてその露光装置へのレチクル、半導体ウエハの双方の到着をほぼ同時、あるいはレチクルの方が先に到着するようにしているが、図2に示すようにレチクルの再検査に関しては、どの程度の時間がかかるかは不明で、予測不可能である。   Further, in the configuration described in Patent Document 1, the order of priority is determined in advance by a program so that both the reticle and the semiconductor wafer arrive at the exposure apparatus almost simultaneously, or the reticle arrives first. However, as shown in FIG. 2, it is unclear how much time is required for the re-inspection of the reticle and cannot be predicted.

図2に示すように、レチクルの検査に関しては、確かにレチクルの割り付け完了後から露光装置までの搬送時間は予想可能な時間であり、且つ露光装置に搬送された後での検査時間もレチクル検査装置の仕様により決定される定数として扱えるものである。しかし、再検査にいたっては、検査結果が虚報である場合と、実際に異物を除去する等の適正化処理を要する場合とでは、再検査に要する時間は全く異なる。   As shown in FIG. 2, with respect to reticle inspection, the transfer time from the completion of reticle assignment to the exposure apparatus is a predictable time, and the inspection time after being transferred to the exposure apparatus is also reticle inspection. It can be handled as a constant determined by the specifications of the device. However, in the re-inspection, the time required for the re-inspection is completely different between the case where the inspection result is false information and the case where an optimization process such as actual removal of foreign matters is required.

このように再検査の時間に関しては、図2に示すように、どのように変化するか把握しがたい変数であり、時間不確定として把握すべきものである。かかる時間不確定を考慮して、予めレチクルと半導体ウエハの搬送について、レチクルがそれ以前に搬送できるようにプログラムすることは実際的には不可能である。何ら時間不確定に対する考慮をせずに、事前プログラムを設定することは不可能である。かかる観点からも、特許文献1に開示の発明の構成では、本発明者が認識した課題の解決は行えないことが明白である。   As described above, as shown in FIG. 2, the re-examination time is a variable that is difficult to grasp, and should be grasped as time uncertainty. In consideration of such time uncertainty, it is practically impossible to program the reticle and the semiconductor wafer in advance so that the reticle can be transported before that. It is impossible to set up a pre-program without taking into account any time uncertainty. From this point of view as well, it is apparent that the configuration of the invention disclosed in Patent Document 1 cannot solve the problem recognized by the inventor.

本発明者は、パターンの微細化がますます要請され、且つ半導体ウエハの1枚当たりのレチクルの使用枚数が増える構成も検討される中、レチクルの再検査に伴う半導体ウエハの待機時間の解消を図る技術的解決は急務の課題と考えた。   The present inventor is required to reduce the waiting time of the semiconductor wafer due to the re-inspection of the reticle while the miniaturization of the pattern is increasingly required and the configuration in which the number of the reticles used per semiconductor wafer is increased is being studied. The technical solution to be considered was an urgent issue.

本発明の目的は、露光処理ステップへの半導体ウエハとレチクルとの搬送において、レチクルの再検査が発生した場合でも、半導体ウエハを待機させることがないようにレチクル搬送の適切なタイミング技術を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an appropriate timing technique for reticle conveyance so that the semiconductor wafer is not put on standby even when a re-inspection of the reticle occurs during conveyance of the semiconductor wafer and reticle to the exposure processing step. There is.

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。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

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簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、レチクル再検査に伴う検査待ちがレジスト塗布後の半導体ウエハに発生しないように、予めレチクルの再検査に必要な時間を考慮した時間分、半導体ウエハの到着前より早めに露光処理ステップへのレチクル搬送を行う。   That is, in order to prevent waiting for the inspection due to the re-inspection of the reticle from occurring on the semiconductor wafer after the resist application, the exposure processing step is performed earlier than the time before the arrival of the semiconductor wafer by a time that takes into account the time necessary for re-inspecting the reticle in advance Carry the reticle.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本発明では、予めレチクルの再検査に必要な時間を考慮した時間分、半導体ウエハの到着前より早めに露光処理ステップへのレチクル搬送を行うため、レチクルの再検査が必要となった場合でも、これまでとは異なり、レチクル再検査に伴う半導体ウエハの検査待ちの発生を防ぐことができる。   In the present invention, the reticle is transferred to the exposure processing step earlier than before the arrival of the semiconductor wafer, in consideration of the time required for the re-inspection of the reticle in advance, even when the re-inspection of the reticle is necessary. Unlike before, it is possible to prevent the semiconductor wafer from waiting for inspection due to reticle re-inspection.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof may be omitted.

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明に係るフォトマスクの搬送方法、露光方法、露光処理システム、半導体装置の製造方法についてまとめて説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment mode, a photomask transport method, an exposure method, an exposure processing system, and a semiconductor device manufacturing method according to the present invention will be described together.

図3は、本発明に係る露光処理システムの要部構成を模式的に示す説明図である。図4、露光装置で使用するスキャナの主要構成を模式的示す説明図である。図5は、本発明に係るフォトマスクの搬送方法におけるフローを模式的に示す説明図である。   FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a main configuration of the exposure processing system according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the main configuration of the scanner used in the exposure apparatus. FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a flow in the photomask transport method according to the present invention.

本発明に係るフォトマスクの搬送方法は、半導体装置のフォトリソグラフィー工程における露光処理ステップへの半導体ウエハとフォトマスクとの搬送タイミングに関する技術である。   The photomask transport method according to the present invention is a technique relating to the transport timing of a semiconductor wafer and a photomask to an exposure processing step in a photolithography process of a semiconductor device.

前述の如く、これまでのかかる搬送タイミングの設定に関しては、露光処理ステップへ搬送されたフォトマスクが、正常であるとの前提で行われていたため、露光処理ステップに搬送された後で、フォトマスク検査にて異常が発見され、フォトマスクの再検査が必要となった場合には、既に露光処理を受けるために搬送されていたレジスト塗布後の半導体ウエハスを無駄に待機させることとなっていた。   As described above, since the setting of the transport timing so far has been performed on the assumption that the photomask transported to the exposure processing step is normal, the photomask is transported to the exposure processing step after being transported to the exposure processing step. When an abnormality is found in the inspection and it is necessary to re-inspect the photomask, the semiconductor wafer after application of the resist that has already been transported to receive the exposure process is wasted.

本発明は、かかるレチクル等のフォトマスクの露光処理ステップへの搬送後の再検査に関わるレジスト塗布後の半導体ウエハの待機時間の無駄を解消し、露光処理、フォトリソグラフィー工程のサイクルタイムの効率改善、さらには、待機時間に基づく現像後のパターン寸法のバラツキ等の品質面での改善を図るものである。   The present invention eliminates the waste of waiting time of a semiconductor wafer after resist coating related to re-inspection after transport of the photomask such as a reticle to the exposure processing step, and improves the efficiency of the cycle time of the exposure processing and the photolithography process. Furthermore, it is intended to improve quality such as variation in pattern dimensions after development based on the standby time.

以下の説明では、フォトマスクとしてスキャナ等の縮小投影露光装置に適用するレチクルを例に挙げて説明する。しかし、本発明の適用に際しては、等倍投影型露光装置で使用するレチクル以外のマスクを用いる場合にも当然に適用できるものである。   In the following description, a reticle applied as a photomask to a reduced projection exposure apparatus such as a scanner will be described as an example. However, the application of the present invention is naturally applicable to the case of using a mask other than the reticle used in the 1X projection type exposure apparatus.

図3にその要部構成を示すように、本発明に係る露光処理システムAは、露光処理手段10としての露光装置10aと、半導体ウエハにレジストを塗布するレジスト塗布手段としてのレジスト塗布装置20aと露光後の現像を行う現像手段としての現像装置20bとが設けられたレジスト塗布現像装置20が、レジスト塗布−露光−現像が、一貫処理可能にクラスターツール化されて構成されている。かかる露光処理システムAは、図示はしないが、フォトリソグラフィー工程エリアに配置されている。   3, the exposure processing system A according to the present invention includes an exposure apparatus 10a as an exposure processing means 10, and a resist coating apparatus 20a as a resist coating means for applying a resist to a semiconductor wafer. A resist coating and developing apparatus 20 provided with a developing device 20b as a developing means for performing development after exposure is configured as a cluster tool so that resist coating-exposure-development can be integrated. Such an exposure processing system A is arranged in a photolithography process area (not shown).

このようにクラスターツール化した構成を採用することで、レジスト塗布手段、露光手段、現像手段の手段間の搬送に関わる時間を短くし、レジスト塗布後の半導体ウエハの引き置き時間に起因する寸法精度の劣化を極力回避するようにしている。しかし、本発明の適用は、かかるクラスターツール化以外の構成にも、当然に適用することができる。例えば、インライン方式のライン構成でも当然に適用できる。   By adopting a cluster tool configuration in this way, the time required for transport between the resist coating means, exposure means, and development means is shortened, and the dimensional accuracy due to the semiconductor wafer holding time after resist coating. Is to avoid the deterioration of the as much as possible. However, the application of the present invention can naturally be applied to configurations other than such cluster tools. For example, an in-line line configuration is naturally applicable.

露光装置10aは、図3に示すように、露光処理を行う縮小投影露光装置としてのスキャナ本体11と、露光装置10aに搬送されたレチクルを一旦保管するレチクルバッファ12と、露光装置10aに搬送されたレチクルを自動検査するレチクル検査装置13とから構成されている。   As shown in FIG. 3, the exposure apparatus 10a is transported to a scanner main body 11 as a reduction projection exposure apparatus that performs exposure processing, a reticle buffer 12 that temporarily stores the reticle transported to the exposure apparatus 10a, and the exposure apparatus 10a. And a reticle inspection device 13 for automatically inspecting the reticle.

スキャナ本体11は、図4に示すように、例えば、縮小比4:1の走査型縮小投影露光装置に構成されている。露光条件は、例えば、露光光Lpとしては、露光波長248nm程度のKrFエキシマレーザ光を用い、光学レンズの開口数NA=0.65、照明の形状は円形であり、コヒーレンシ(σ:sigma)値=0.7である。ただし、露光光Lpには、例えば、g線、i線、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)またはF2(フッ素)ガスレーザ光(波長157nm)を用いても構わない。 As shown in FIG. 4, the scanner body 11 is configured, for example, as a scanning reduction projection exposure apparatus having a reduction ratio of 4: 1. As the exposure conditions, for example, KrF excimer laser light having an exposure wavelength of about 248 nm is used as the exposure light Lp, the numerical aperture NA = 0.65 of the optical lens, the illumination shape is circular, and the coherency (σ: sigma) value. = 0.7. However, as the exposure light Lp, for example, g-line, i-line, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) or F 2 (fluorine) gas laser light (wavelength 157 nm) may be used.

露光光源E1から発する光は、フライアイレンズE2、アパーチャE3、コンデンサレンズE4、E5およびミラーE6を介してマスクRETを照明する。光学条件のうち、コヒーレンシはアパーチャE3の開口部の大きさを変化させることにより調整した。フォトマスクRET上には異物付着によるパターン転写不良等を防止するためのペリクルPEが設けられている。   The light emitted from the exposure light source E1 illuminates the mask RET via the fly-eye lens E2, the aperture E3, the condenser lenses E4 and E5, and the mirror E6. Of the optical conditions, the coherency was adjusted by changing the size of the opening of the aperture E3. A pellicle PE is provided on the photomask RET to prevent pattern transfer failure due to adhesion of foreign matter.

フォトマスクRET上に描かれたマスクパターンは、投影レンズE7を介して処理基板である半導体ウエハ(被処理対象体)W上に投影される。尚、フォトマスクRETは、マスク位置制御手段E8およびミラーE9で制御されたステージEst上に載置され、その中心と投影レンズE7の光軸とは正確に位置合わせがなされている。   The mask pattern drawn on the photomask RET is projected onto a semiconductor wafer (object to be processed) W that is a processing substrate via a projection lens E7. The photomask RET is placed on the stage Est controlled by the mask position control means E8 and the mirror E9, and its center and the optical axis of the projection lens E7 are accurately aligned.

フォトマスクRETは、その第1主面が半導体ウエハWの主面(デバイス面)に向けられ、第2主面がコンデンサレンズE5に向けられた状態でステージEst上に置かれている。従って、露光光Lpは、フォトマスクRETの第2主面側から照射され、フォトマスクRETを透過して、フォトマスクRETの第1主面側から投影レンズE7に照射されることとなる。   The photomask RET is placed on the stage Est in a state where the first main surface is directed to the main surface (device surface) of the semiconductor wafer W and the second main surface is directed to the condenser lens E5. Therefore, the exposure light Lp is irradiated from the second main surface side of the photomask RET, passes through the photomask RET, and is irradiated to the projection lens E7 from the first main surface side of the photomask RET.

半導体ウエハWは、その主面を投影レンズE7側に向けた状態で試料台E11上に真空吸着されている。半導体ウエハWの主面上には、露光光に感光するレジストが塗布されている。試料台E11は、投影レンズE7の光軸方向、すなわち、試料台E11の基板載置面に垂直な方向(Z方向)に移動可能なZステージE12上に載置され、さらに試料台E11の基板載置面に平行な方向に移動可能なXYステージE12上に搭載されている。   The semiconductor wafer W is vacuum-sucked on the sample stage E11 with its main surface facing the projection lens E7 side. On the main surface of the semiconductor wafer W, a resist sensitive to exposure light is applied. The sample stage E11 is placed on the Z stage E12 that can move in the optical axis direction of the projection lens E7, that is, the direction (Z direction) perpendicular to the substrate placement surface of the sample stage E11, and further the substrate of the sample stage E11. It is mounted on an XY stage E12 that can move in a direction parallel to the mounting surface.

ZステージE12及びXYステージE13は、主制御系E14からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段E15、E16により駆動され、所望の露光位置に移動可能に構成されている。その位置はZステージE13に固定されたミラーE17の位置としてレーザ測長機E18で正確にモニタされている。また、半導体ウエハWの表面位置は、通常の露光装置が有する焦点位置検出手段で計測される。計測結果に応じてZステージE12を駆動させることにより、半導体ウエハWの表面は常に投影レンズE7の結像面と一致させることができる。   The Z stage E12 and the XY stage E13 are driven by respective driving means E15 and E16 in accordance with a control command from the main control system E14, and are configured to be movable to desired exposure positions. The position is accurately monitored by the laser length measuring machine E18 as the position of the mirror E17 fixed to the Z stage E13. In addition, the surface position of the semiconductor wafer W is measured by a focus position detection unit included in a normal exposure apparatus. By driving the Z stage E12 according to the measurement result, the surface of the semiconductor wafer W can always coincide with the image formation surface of the projection lens E7.

フォトマスクRETと半導体ウエハWとは、縮小比に応じて同期して駆動され、露光領域がフォトマスクRET上を走査しながらマスクパターンを半導体ウエハW上に縮小転写する。このとき、半導体ウエハWの表面位置も上述の手段により半導体ウエハWの走査に対して動的に駆動制御される。   The photomask RET and the semiconductor wafer W are driven synchronously according to the reduction ratio, and the mask pattern is reduced and transferred onto the semiconductor wafer W while the exposure region scans over the photomask RET. At this time, the surface position of the semiconductor wafer W is also dynamically driven and controlled with respect to the scanning of the semiconductor wafer W by the above-described means.

半導体ウエハW上に形成された回路パターンに対してフォトマスクRET上の回路パターンを重ね合わせ露光する場合、半導体ウエハW上に形成されたマークパターンの位置をアライメント検出光学系を用いて検出し、その検出結果から半導体ウエハWを位置決めして重ね合わせ転写する。尚、主制御系E14はネットワーク装置と電気的に接続されており、スキャナ本体11の状態の遠隔監視等が可能となっている。   When the circuit pattern on the photomask RET is superimposed and exposed on the circuit pattern formed on the semiconductor wafer W, the position of the mark pattern formed on the semiconductor wafer W is detected using an alignment detection optical system, From the detection result, the semiconductor wafer W is positioned and superimposed and transferred. The main control system E14 is electrically connected to the network device, and can remotely monitor the state of the scanner body 11.

上記構成のスキャナ本体11を有する構成の露光装置10aには、図3に示すように、レチクルの自動搬送手段30が連絡されている。自動搬送手段30は、天井に敷設された軌道30aと、軌道30aに沿って走行する自動搬送装置30bとから構成される。自動搬送装置30bに搭載されたレチクルポッド31a等のレチクル搬送容器31に収納された状態で、レチクルストッカー32から、レチクルが露光装置10aに搬送されてくる。かかるレチクルの露光装置10aへの搬送は、コンピュータ等を用いた図示はしないフォトマスク割り付け搬送制御手段としてのレチクル割り付け搬送制御手段からの指示により適宜行われる。   As shown in FIG. 3, an automatic reticle conveying means 30 is communicated to the exposure apparatus 10a having the scanner body 11 having the above-described structure. The automatic conveyance means 30 includes a track 30a laid on the ceiling and an automatic conveyance device 30b that travels along the track 30a. The reticle is transferred from the reticle stocker 32 to the exposure apparatus 10a in a state of being stored in a reticle transfer container 31 such as a reticle pod 31a mounted on the automatic transfer device 30b. The conveyance of the reticle to the exposure apparatus 10a is appropriately performed according to an instruction from a reticle allocation conveyance control unit (not shown) using a computer or the like as a photomask allocation conveyance control unit (not shown).

一方、レジスト塗布現像装置20には、図3に示すように、ポート21が設けられ、ポート21を介して、外部とレジスト塗布現像装置20との半導体ウエハの受け払いが行われる。例えば、フープ等のウエハ搬送容器22に収納された状態で、図3に示すように、ウエハストッカー23から所要の半導体ウエハがロット単位で、床上に敷設した軌道33を走行するRGV(rail guided vechicle)34a等の自動搬送装置34で、レジスト塗布現像装置20に搬送される。かかる半導体ウエハの搬送は、コンピュータ等を用いたウエハ割り付け搬送制御手段からの指示により適宜行われる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the resist coating and developing apparatus 20 is provided with a port 21, through which the semiconductor wafer is transferred to and from the resist coating and developing apparatus 20. For example, an RGV (rail guided vechicle) in which a required semiconductor wafer from a wafer stocker 23 travels on a track 33 laid on the floor in units of lots in a state of being accommodated in a wafer transfer container 22 such as a hoop as shown in FIG. ) It is conveyed to the resist coating and developing apparatus 20 by the automatic conveying apparatus 34 such as 34a. The transfer of the semiconductor wafer is appropriately performed according to an instruction from a wafer allocation transfer control unit using a computer or the like.

レジスト塗布現像装置20に搬送された半導体ウエハは、ウエハ搬送容器22から枚葉毎に取り出され、レジスト塗布装置20aに送られ、所要のレジストの塗布が施される。レジスト塗布後は、露光装置10aのスキャナ本体11に送られ、レチクルを介して所要の露光処理が施される。露光処理が施された半導体ウエハは、レジスト塗布現像装置20に設けた現像装置20bに送られ、所要の現像が施される。このようにして一連のフォトリソグラフィー工程が終了した半導体ウエハは、ポート21から、ウエハ搬送容器22等に収納された状態で、次工程に搬送される。   The semiconductor wafer transferred to the resist coating / developing apparatus 20 is taken out from the wafer transfer container 22 for each sheet, sent to the resist coating apparatus 20a, and applied with a required resist. After applying the resist, it is sent to the scanner main body 11 of the exposure apparatus 10a, and required exposure processing is performed via the reticle. The semiconductor wafer subjected to the exposure processing is sent to a developing device 20b provided in the resist coating and developing device 20 and subjected to required development. The semiconductor wafer that has been subjected to a series of photolithography steps in this manner is transferred from the port 21 to the next step while being stored in the wafer transfer container 22 or the like.

かかる要部構成を有する露光処理システムAでは、前記ウエハ割り付け搬送制御手段とレチクル割り付け搬送制御手段とは、ソフトウエア上、独立に制御されるように構成されている。これまでの構成では、露光処理における半導体ウエハとレチクルとを時間差なくセットできるように、半導体ウエハとレチクルとは、ソフトウエア上では両者の割り付け搬送が互いに関連づけられて制御されており、レチクルの割り付け、搬送のみ、半導体ウエハとは関係なく処理することはできなかった。   In the exposure processing system A having such a main configuration, the wafer allocation transfer control means and the reticle allocation transfer control means are configured to be controlled independently by software. In the configuration so far, the semiconductor wafer and the reticle are controlled in software so that their allocation and transfer are related to each other in software so that the semiconductor wafer and the reticle can be set without time difference in the exposure process. However, it was not possible to process only the transfer, irrespective of the semiconductor wafer.

しかし、本発明の露光処理システムAでは、レチクルの割り付け、搬送と、半導体ウエハの割り付け、搬送とは、相互に関係なく処理できるように構成されている。かかる構成の露光処理システムAを用いることで、露光装置10aに搬送されたレチクルに再検査が必要となった場合でも、レジスト塗布された半導体ウエハを露光装置10a内で、長時間にわたり再検査待ちの状態で待機させる必要がなくなった。   However, the exposure processing system A of the present invention is configured so that the reticle allocation and transfer and the semiconductor wafer allocation and transfer can be processed independently of each other. By using the exposure processing system A having such a configuration, even if the reticle conveyed to the exposure apparatus 10a needs to be reinspected, the resist-coated semiconductor wafer is awaited for reinspection in the exposure apparatus 10a for a long time. It is no longer necessary to wait in this state.

かかる再検査待ちの状態を現出させないようにするには、以下のようにレチクルの搬送を制御して、本発明に係るフォトマスクの搬送方法を実施すればよい。かかるフォトマスクの搬送方法を用いることでフォトリソグラフィー工程のサイクルタイムを短縮する本発明に係る露光方法及び半導体装置の製造方法を実行できる。以下、詳細に説明する。   In order to prevent such a waiting state for reinspection from appearing, it is only necessary to carry out the photomask transport method according to the present invention by controlling reticle transport as follows. By using such a photomask transport method, it is possible to execute the exposure method and the semiconductor device manufacturing method according to the present invention that reduce the cycle time of the photolithography process. Details will be described below.

本発明に係る半導体装置の製造方法では、フォトリソグラフィー工程の直前の工程が終了した半導体ウエハは、フォトリソグラフィー工程に進む前に、一旦、ウエハストッカー23に保管される。フォトリソグラフィー工程で使用するレチクルは、レチクルストッカー32に一時保管されている。すなわち、次のフォトリソグラフィー工程に入る半導体ウエハと、フォトリソグラフィー工程で使用されるレチクルとは、ウエハストッカー23、レチクルストッカー32にそれぞれ一時保管されて、所要の割り付け、搬送に備えて準備されている。   In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the semiconductor wafer that has completed the process immediately before the photolithography process is temporarily stored in the wafer stocker 23 before proceeding to the photolithography process. The reticle used in the photolithography process is temporarily stored in the reticle stocker 32. That is, the semiconductor wafer entering the next photolithography process and the reticle used in the photolithography process are temporarily stored in the wafer stocker 23 and the reticle stocker 32, respectively, and are prepared for the necessary allocation and transport. .

この状態で、図5の本発明に係るフォトマスクの搬送方法のフロー図に示すように、ステップS101で、ウエハストッカー23に一時保管されている半導体ウエハの入庫状況を踏まえて、かかる保管されている半導体ウエハの露光処理が適切に行える着工露光装置の検索を行う。その後、ステップS102に示すように、検索により着工可能な露光装置のリストアップを行う。かかるリストアップが行われた後に、ステップS103に示すように、ウエハストッカー23に入庫されている半導体ウエハのうち、それぞれの生産状況を勘案して露光処理の着工順位付けを行う。   In this state, as shown in the flowchart of the photomask transport method according to the present invention in FIG. 5, in step S <b> 101, the storage is performed based on the storage status of the semiconductor wafer temporarily stored in the wafer stocker 23. A search for a start exposure apparatus that can appropriately perform exposure processing of a semiconductor wafer is performed. Thereafter, as shown in step S102, a list of exposure apparatuses that can be started by searching is listed. After such listing, as shown in step S103, the exposure processing start order is determined in consideration of the production status of the semiconductor wafers stored in the wafer stocker 23.

ステップS103により決定された着工順位に従って、ステップS104では、最初に着工する半導体ウエハのレシピから使用するレチクルを特定し、かかるレチクルがレチクルストッカー32内に保管されているか否かチェックする。もし、最初に着工する予定のレチクルが、レチクルストッカー32に入庫されていない場合には(図中、Noと表示)、ステップS105に示すように、着工順位が最初の半導体ウエハの露光処理をキャンセルする。併せて、次順位の半導体ウエハに関してのレチクルの入庫状況をステップS104に戻ってチェックする。   In step S104, the reticle to be used is specified from the recipe of the semiconductor wafer to be firstly started, and whether or not the reticle is stored in the reticle stocker 32 is checked in accordance with the start order determined in step S103. If the reticle to be started first is not stored in the reticle stocker 32 (indicated as “No” in the figure), the exposure processing of the first semiconductor wafer with the starting order is canceled as shown in step S105. To do. At the same time, the storage status of the reticle with respect to the next-order semiconductor wafer is checked back to step S104.

一方、ステップS104で、最初の順位の半導体ウエハで使用するレチクルがレチクルストッカー32に保管されていることが確認された場合には(図中、Yesと表示)、ステップS106で、先にリストアップした着工可能な露光装置群から、当該半導体ウエハの露光処理に適当な露光装置を特定し、ステップS104で既に保管状況を確認してあるレチクルのかかる露光装置への割り付け、搬送を指示する。   On the other hand, if it is confirmed in step S104 that the reticle used for the first-ranked semiconductor wafer is stored in the reticle stocker 32 (shown as Yes in the figure), the list is first listed in step S106. An exposure apparatus suitable for the exposure process of the semiconductor wafer is identified from the group of exposure apparatuses that can be started, and an instruction is given to assign and transport a reticle whose storage status has already been confirmed in step S104 to the exposure apparatus.

かかるレチクルの割り付け搬送指示は、図5に示すように、レチクル割り付け搬送制御手段40としてのコンピュータサーバー40aから行われる。かかるコンピュータサーバー40aからの指示に基づき、使用するレチクルがレチクルストッカー32から、図3に示すように、レチクルポッド31a等のレチクル搬送容器31に収容されて、フォトリソグラフィー工程エリアの露光装置10aに搬送される。   The reticle allocation conveyance instruction is issued from a computer server 40a as the reticle allocation conveyance control means 40 as shown in FIG. Based on the instruction from the computer server 40a, the reticle to be used is accommodated in the reticle transport container 31 such as the reticle pod 31a from the reticle stocker 32 and transported to the exposure apparatus 10a in the photolithography process area as shown in FIG. Is done.

露光装置10aに搬送されたレチクルは、ステップS107で、図3に示すように露光装置10a内に設けたレチクル検査装置13で検査される。かかるレチクル検査で適と判断された場合には、検査済のレチクルは、ステップS109に示すように、露光装置10a内のレチクルバッファ12に一旦保管され待機させられる。   In step S107, the reticle conveyed to the exposure apparatus 10a is inspected by the reticle inspection apparatus 13 provided in the exposure apparatus 10a as shown in FIG. If it is determined that the reticle inspection is appropriate, the inspected reticle is temporarily stored in the reticle buffer 12 in the exposure apparatus 10a and waited as shown in step S109.

上記レチクル検査で、何らかの異常が発見され不適と判断された場合には、かかる不適レチクルは再検査に回され、ステップS108に示すように、再検査でクリーニング等の処理が施される。再検査では、必要に応じて、例えば異物除去処理等の適正化処理が施され、かかるクリーニングにより使用可能な状態にまで回復させられる。このようにして使用不適の状態が、再検査を経て使用可能な状態と判断されるまでに回復された後、かかる再検査済のレチクルは、ステップS106、107を通過して、ステップS109でレチクルバッファ12に一旦収容される。   If any abnormality is found in the reticle inspection and determined to be unsuitable, the unsuitable reticle is sent to re-inspection, and processing such as cleaning is performed in the re-inspection as shown in step S108. In the re-inspection, for example, optimization processing such as foreign matter removal processing is performed as necessary, and the cleaning is restored to a usable state. In this way, after the unsuitable state is recovered until it is determined to be usable after re-inspection, the re-inspected reticle passes through steps S106 and S107, and the reticle in step S109. Once stored in the buffer 12.

上記レチクルの再検査は、使用不適のレチクルをフォトリソグラフィー工程エリア内の露光装置10aから、フォトリソグラフィー工程エリアとは別に設定した再検査エリアに搬送して行われる。再検査エリア内では、顕微鏡等によりレチクル面を精査して再検査が行われる。必要に応じて、クリーニング等のいわゆる異物除去処理が施され、かかる適正化処理により使用適の状態にされる。   The re-inspection of the reticle is performed by transferring an unsuitable reticle from the exposure apparatus 10a in the photolithography process area to a re-inspection area set separately from the photolithography process area. In the re-inspection area, re-inspection is performed by examining the reticle surface with a microscope or the like. If necessary, so-called foreign matter removal processing such as cleaning is performed, and the appropriate processing is performed to make it suitable for use.

このように、レチクルの再検査においては、再検査処理のエリアが、フォトリソグラフィー工程エリアとは別のエリアで、汚染クラスの異なる区域で行われる。両フォトリソグラフィー工程エリアと再検査エリアとの往復、再検査エリア内での再検査時間、異物除去処理等の適正化処理時間を考慮すると、再検査平均時間は約30分かかることが、本発明者の実験に基づき試算された。   As described above, in the re-inspection of the reticle, the area of the re-inspection process is performed in an area different from the photolithography process area and in an area having a different contamination class. In consideration of the round trip between the two photolithography process areas and the re-inspection area, the re-inspection time in the re-inspection area, and the optimization processing time such as foreign matter removal processing, the average re-inspection time takes about 30 minutes. It was estimated based on the experiment of the person.

本発明者の実験によれば、図6(a)に示すように、レチクルの再検査時間の分布状況を確認すると、再検査時間はレチクルの異常状況により種々異なる時間を費やすこととなるが、しかし、再検査時間を50分までとすると、再検査時間の50分までに含まれる再検査ケースの割合が約80%も占めるようになることが分かる。さらに、一部、再検査の方法等で作業手順等の簡単に対処できる時間短縮を図ると、図6(b)に示すように、再検査ケースの全体の約97%(2σ)〜99%程度までも占めるまでとなり、実質的にこの時間範囲内であれば、再検査が発生した場合の約97%〜99%程度はこの時間内で再検査を終了させ得ることが確認できた。   According to the inventor's experiment, as shown in FIG. 6 (a), when the distribution state of the reinspection time of the reticle is confirmed, the reinspection time spends various times depending on the abnormal state of the reticle. However, when the reinspection time is up to 50 minutes, it can be seen that the proportion of reinspection cases included by 50 minutes of the reinspection time occupies about 80%. Furthermore, if a part of the re-inspection method or the like is used to shorten the time that can easily cope with the work procedure, etc., as shown in FIG. 6B, about 97% (2σ) to 99% of the entire re-inspection case. It was confirmed that about 97% to 99% of the re-inspection occurred within this time range, the re-inspection could be completed within this time.

そこで、上記の如く、半導体ウエハに先行してレチクルを露光装置に搬送するに際しては、平均再検査時間より長く、且つ、上記50分以内で抑えれば、再検査が発生しても97%の確率で、レチクルの再検査の発生に伴う半導体ウエハの待機解消が図れることが分かった。   Therefore, as described above, when the reticle is transported to the exposure apparatus prior to the semiconductor wafer, it is longer than the average reinspection time, and if it is suppressed within 50 minutes, 97% of the reinspection occurs. It was found that the waiting of the semiconductor wafer accompanying the occurrence of the re-inspection of the reticle can be solved with probability.

平均再検査時間の下限に関しては、これまでの説明からも分かるように、レチクル再検査に要する物理時間より長く設定しておけばよい。さらに、本発明者はレチクルを半導体ウエハに先行して搬送するに際して、適切な上限があるのか考えた。   The lower limit of the average reinspection time may be set longer than the physical time required for reticle reinspection, as can be seen from the above description. Furthermore, the present inventor has considered whether there is an appropriate upper limit when the reticle is transported prior to the semiconductor wafer.

レチクルの事前配膳のタイミングの上限に関しては、レチクルバッファの収容能力(Nb)及びロットのプロセス時間(RPT)に依存すると考えられる。すなわち、可能最大時間はNb×RPT以下となる。例えば、Nb=6、RPT=12分では72分となる。それ以上は意味を持たない。   The upper limit of the timing of reticle pre-allocation is considered to depend on the capacity (Nb) of the reticle buffer and the process time (RPT) of the lot. That is, the maximum possible time is Nb × RPT or less. For example, when Nb = 6 and RPT = 12 minutes, it becomes 72 minutes. No more is meaningful.

また、その露光装置のロット再割付けにより、優先順位の高いロットの割り込みが重なり、結果的に当初に搬送されたレチクルは他装置に回る可能性があり、必要以上に搬送しておくことは望ましくない。実績データによれば、50分としておけば、全体の99.7%をカバーできるため、これが一つの目安となる。また、最優先ロットの事前割り付けを考慮した場合でも、到着時間の確定の精度がおよそ1時間程度であることを考慮すれば、かかる50分と言う上限は妥当な値と言える。   In addition, due to lot reassignment of the exposure apparatus, interruption of lots with high priority overlaps, and as a result, the reticle transported initially may turn to another apparatus, so it is desirable to transport it more than necessary. Absent. According to the result data, if it is set to 50 minutes, 99.7% of the whole can be covered, and this is one guideline. Even in consideration of prior allocation of the highest priority lot, it can be said that the upper limit of 50 minutes is a reasonable value if the accuracy of determining the arrival time is about 1 hour.

本発明者は、露光処理ステップの露光装置への半導体ウエハの到着前に、レチクルの搬送を終了するには、時間的目安として、上記観点から、例えば実用的には、半導体ウエハ到着後から起算して、30分以上、50分以内であれば十分であると考えた。また、かかる時間の起算点は、上記の如く、半導体ウエハの到着後、すなわち到着時点を起算点として考えてもよいが、半導体ウエハの露光開始の時点を起算点として、かかる露光開始の時点より前で、30分以上、50分以内と規定しても構わない。要は、かかる30分以上、50分以内の時間範囲でレチクルの再検査が終了して、再検査が終了したレチクルで、レジスト塗布後の半導体ウエハの露光開始が速やかに行えるように、前記時間範囲の起算点を選択すればよく、上記起算点に限定する必要はない。   The present inventor, from the above viewpoint, for practical purposes, for example, after the arrival of the semiconductor wafer, calculates the time to complete the reticle transfer before the arrival of the semiconductor wafer to the exposure apparatus in the exposure processing step. Thus, it was considered that it was sufficient if it was 30 minutes or more and 50 minutes or less. In addition, as described above, the starting point of such time may be considered as the starting point after the arrival of the semiconductor wafer, that is, the arrival point, but from the starting point of the exposure starting from the starting point of the exposure of the semiconductor wafer. It may be defined as 30 minutes or more and 50 minutes or less before. The point is that the re-inspection of the reticle is completed within a time range of 30 minutes or more and within 50 minutes, and the above-mentioned time is used so that the exposure of the semiconductor wafer after resist coating can be started quickly with the reticle after the re-inspection is completed. The starting point of the range may be selected, and it is not necessary to limit to the starting point.

このようにしてレチクルは再検査の時間分先行して露光装置に搬送され、再検査が終了された状態でレチクルバッファに保管されるが、一方、半導体ウエハは、ロット単位で、前述の如く、ウエハストッカー23に保管され、図5のステップS200に示すように割り付け待機の状態にされている。   In this way, the reticle is transported to the exposure apparatus ahead of the re-inspection time, and is stored in the reticle buffer in a state where the re-inspection is completed. On the other hand, the semiconductor wafer is in lot units as described above. The wafer is stored in the wafer stocker 23 and is in an allocation standby state as shown in step S200 of FIG.

半導体ウエハの割り付け搬送は、前述の如く、レチクルの割り付け搬送とは独立に制御されている。すなわち、図5に示すウエハ割り付け搬送制御手段50としてのコンピュータサーバー50aにより制御されて、ウエハストッカー23から、所要の半導体ウエハが、使用する露光装置10aに割り付けされ、かかる露光装置10aとクラスターツール化された構成のレジスト塗布現像装置20へ搬送される。   As described above, the allocation transfer of the semiconductor wafer is controlled independently of the allocation transfer of the reticle. That is, it is controlled by the computer server 50a as the wafer allocation transfer control means 50 shown in FIG. 5, and a required semiconductor wafer is allocated from the wafer stocker 23 to the exposure apparatus 10a to be used, and the exposure apparatus 10a and the cluster tool are formed. It is conveyed to the resist coating and developing apparatus 20 having the above structure.

かかる半導体ウエハの割り付け搬送に際しては、図5に示すように、ステップS201で、予め、当該半導体ウエハが使用するレチクルが露光装置10a内のレチクルバッファ12内にあるか否か確認する。所望のレチクルがレチクルバッファ12内に入庫していない場合には(図中、Noと表示)、ステップS202に示すように、半導体ウエハの割り付け搬送のためのウエハストッカー23内での割り付け待機をキャンセルする。次の順位の半導体ウエハについて、割り付け搬送のための待機を行わせる。   When allocating and transferring the semiconductor wafer, as shown in FIG. 5, in step S201, it is confirmed in advance whether the reticle used by the semiconductor wafer is in the reticle buffer 12 in the exposure apparatus 10a. When the desired reticle is not stored in the reticle buffer 12 (indicated as “No” in the figure), the allocation standby in the wafer stocker 23 for allocation transfer of the semiconductor wafer is canceled as shown in step S202. To do. The semiconductor wafer of the next order is made to wait for the allocation transfer.

尚、上記のように半導体ウエハのプロセススタートに際して、使用するレチクルのレチクル異物検査が完了されていることを確認し、異物検査が完了していない場合はそのオペレーションをキャンセルすることとしたが、キャンセルさせることなく、着工待ち行列の順位を1つ下げるようにしてもよい。キャンセルする場合よりも、この方が、当該ロットの半導体ウエハのサイクルタイムを短くすることができ好ましい。   As described above, at the start of the semiconductor wafer process, it is confirmed that the reticle foreign matter inspection of the reticle to be used is completed. If the foreign matter inspection is not completed, the operation is canceled. It is also possible to lower the rank of the construction queue by one without making it happen. This is preferable to the case of canceling because the cycle time of the semiconductor wafer of the lot can be shortened.

ステップS201で、半導体ウエハで使用するレチクルが、露光装置10a内のレチクルバッファ12内に保管されていることが確認できた場合は(図中、OKと表示)、ステップS203で、半導体ウエハの割り付け、搬送を、ウエハ割り付け搬送制御手段50としてのコンピュータサーバー50aから指示する。かかる指示に従い、当該半導体ウエハは、ウエハストッカー23からロット単位でレジスト塗布現像装置20へ搬送される。   If it is confirmed in step S201 that the reticle used in the semiconductor wafer is stored in the reticle buffer 12 in the exposure apparatus 10a (shown as OK in the figure), the allocation of the semiconductor wafer is performed in step S203. Then, the transfer is instructed from the computer server 50a as the wafer allocation transfer control means 50. In accordance with such an instruction, the semiconductor wafer is transferred from the wafer stocker 23 to the resist coating and developing apparatus 20 in lot units.

搬送された半導体ウエハは、ステップS204に示すように、一連のプロセスが開始される。すなわち、その上に所定層厚で、スピン塗布法等の方法で所定層厚にレジストが塗布され、レジスト塗布後の半導体ウエハが露光装置10aのスキャナ本体11に搬送されセットされる。予めレチクルバッファ12内に検査済の状態で待機させられていたレチクルが、スキャナ本体11に半導体ウエハが到着するまでにセットされ、レジスト塗布後の半導体ウエハのセットに合わせて、速やかに露光処理が施される。露光処理がなされた半導体ウエハは、前述の如く現像処理に回され、さらに現像終了後は次工程にロット単位で搬送される。   The transferred semiconductor wafer starts a series of processes as shown in step S204. That is, a resist is applied to a predetermined layer thickness by a method such as a spin coating method, and the semiconductor wafer after the resist coating is transported and set to the scanner body 11 of the exposure apparatus 10a. The reticle that has been in the inspected state in the reticle buffer 12 in advance is set by the time the semiconductor wafer arrives at the scanner main body 11, and exposure processing is quickly performed in accordance with the setting of the semiconductor wafer after resist coating. Applied. The semiconductor wafer subjected to the exposure process is subjected to the development process as described above, and is further transported to the next process in units of lots after the development is completed.

このようにして本発明に係る露光処理システムにおけるレチクル割り付け搬送制御手段40、ウエハ割り付け搬送制御手段50を、独立に制御することで、レチクルを半導体ウエハより、再検査に要する時間分先行して露光装置10aに到着させられるので、半導体ウエハとレチクルとをほぼ同時に露光装置に搬送するこれまでの方式とは異なり、レチクルに再検査等が発生しても、半導体ウエハを徒に検査待ちの状態で待機させることがない。   Thus, by independently controlling the reticle assignment / conveyance control means 40 and the wafer assignment / conveyance control means 50 in the exposure processing system according to the present invention, the reticle is exposed ahead of the semiconductor wafer by the time required for reinspection. Unlike the conventional method in which the semiconductor wafer and the reticle are transferred to the exposure apparatus almost simultaneously, the semiconductor wafer is waiting for inspection even if re-inspection occurs on the reticle. There is no waiting.

本発明者は、上記の如く、レチクルを、レチクルの再検査に要する時間分先行して到着させるに際しては、前述の如く、再検査に要する時間は極めて不確定な時間であることから、かかる不確定時間をどのように扱うか考慮し、平均再検査時間という概念を採用することに着想した。かかる平均再検査時間としては、再検査ケースの殆どが、例えば97%以上が、かかる再検査時間内で使用不適の状態を適と判断できるまでに適正化処理を施すことが可能な時間として規定することとした。   As described above, the present inventor, when the reticle arrives in advance by the time required for the re-inspection of the reticle, as described above, the time required for the re-inspection is extremely indefinite. Taking into account how the fixed time is handled, the idea was to adopt the concept of average re-examination time. The average re-inspection time is defined as the time during which most of the re-inspection cases, for example, 97% or more can be subjected to the optimization process until it can be determined that the unsuitable state is appropriate within the re-inspection time. It was decided to.

平均再検査時間の算出に際しては、前述の如く、露光装置内から再検査が必要なレチクルを再検査エリア内に搬送し、また再検査終了後に露光装置内に戻すまでの搬送時間も含んで計算しなければならない。そこで、かかる搬送手段の条件を設定した上で、再検査時間を算出した。   When calculating the average re-inspection time, as described above, the reticle that needs to be re-inspected is transported from the exposure apparatus to the re-inspection area, and the time required to return to the exposure apparatus after the re-inspection is calculated. Must. Therefore, the re-inspection time was calculated after setting the conditions of the conveying means.

再検査時間の算出に際しては、これまでの搬送手段を踏襲した状態を想定して、算出するようにした。図7(a)には、平均再検査時間の算出に際して想定したこれまでの再検査に要する搬送ルートの構成を示す。   When calculating the re-inspection time, the re-inspection time is calculated on the assumption that the conventional conveying means is followed. FIG. 7A shows the configuration of the transport route required for the previous re-inspection assumed when calculating the average re-inspection time.

図7(a)に示すように、これまでのフォトリソグラフィー工程におけるフォトリソグラフィー工程エリア100と、再検査エリア200とは、別に設定されている。フォトリソグラフィー工程エリア100には、レチクルストッカー110が設けられ、フォトリソグラフィー工程の露光装置10aで使用するレチクルが複数枚一時保管できるようになっている。再検査エリア200内にも、レチクルストッカー210が設けられている。   As shown in FIG. 7A, the photolithography process area 100 and the reinspection area 200 in the conventional photolithography process are set separately. In the photolithography process area 100, a reticle stocker 110 is provided so that a plurality of reticles used in the exposure apparatus 10a in the photolithography process can be temporarily stored. A reticle stocker 210 is also provided in the reinspection area 200.

かかるレチクルストッカー110は、露光装置10a側に設けたレチクル検査装置13との間で、オーバーヘッドトランスポート等の天井軌道走行型搬送車120により、レチクルの受け渡しが行えるようになっている。また、レチクルストッカー110は、再検査エリア200内のレチクルストッカー210と、オーバーヘッドシャトル等の天井軌道走行型搬送車130により、レチクルの受け渡しが行えるようになっている。レチクル検査装置13とレチクルストッカー110の間、レチクルストッカー110、210間の搬送は、レチクルポッド31a等に構成したレチクル搬送容器31に収容された状態で受け渡しが行われる。   The reticle stocker 110 can deliver a reticle to / from a reticle inspection apparatus 13 provided on the exposure apparatus 10a side by an overhead track traveling type transport vehicle 120 such as an overhead transport. The reticle stocker 110 can deliver a reticle by a reticle stocker 210 in the reinspection area 200 and an overhead track traveling type transport vehicle 130 such as an overhead shuttle. Transfer between the reticle inspection device 13 and the reticle stocker 110 and between the reticle stockers 110 and 210 is performed in a state of being accommodated in the reticle transport container 31 configured in the reticle pod 31a or the like.

フォトリソグラフィー工程エリア100内の露光装置10aに設けたレチクル検査装置13で、異常が発見された場合には、かかるレチクルは、レチクルポッド31a等のレチクル搬送容器31に収納された状態で、天井軌道走行型搬送車120によりレチクルストッカー110へ搬送され、取り置かれる。   If an abnormality is detected by the reticle inspection apparatus 13 provided in the exposure apparatus 10a in the photolithography process area 100, the reticle is stored in the reticle transport container 31 such as the reticle pod 31a, and the ceiling track. It is transported to the reticle stocker 110 by the traveling transport vehicle 120 and set aside.

レチクルストッカー110に取り置かれた再検査用のレチクルは、天井走行型搬送車130により、再検査エリア200内のレチクルストッカー210に搬送され、取り置かれる。レチクルストッカー210内に取り置かれたレチクルは、天井側にクリーンベンチレーション220等で所定のクリーン度のクリーンルームに構成された再検査室230に搬送される。   The re-inspection reticle placed on the reticle stocker 110 is transported to the reticle stocker 210 in the re-inspection area 200 by the overhead traveling type transport vehicle 130 and placed there. The reticle placed in the reticle stocker 210 is transported to the re-examination room 230 configured as a clean room having a predetermined cleanness by a clean ventilation 220 or the like on the ceiling side.

再検査室230内では、図7(a)に示すように、人により、再検査室230に運ばれてきたレチクルの再検査が精査に行われる。例えば、顕微鏡等でレチクル面の異物の確認が行われ、必要に応じて異物除去処理が行われる。異物除去処理が済んで使用可能性が適と判断されたレチクルは、フォトリソグラフィー工程エリア100内から再検査室230に搬送されてきたのと逆のルートを辿って、レチクルストッカー110内に搬送され、再度レチクル検査装置13で検査される。   In the re-examination room 230, as shown in FIG. 7A, the re-inspection of the reticle carried to the re-inspection room 230 is performed by a person for scrutiny. For example, the foreign matter on the reticle surface is confirmed with a microscope or the like, and foreign matter removal processing is performed as necessary. Reticles that have been judged to be usable after the foreign substance removal process have been carried into reticle stocker 110 along the reverse route from the photolithography process area 100 to the re-inspection chamber 230. Inspected again by the reticle inspection apparatus 13.

かかる図7(a)に示す搬送経路を経て再検査用のレチクルがフォトリソグラフィー工程エリア100と、再検査エリア200を往復する場合には、片道で平均約10分と見積もって、往復で約20分である。さらに、再検査室230内での再検査に要する時間は、異物除去処理を含めて、平均で約10分である。そこで、本発明者は、図7(a)に示すようなに搬送経路を再検査用レチクルが通ると想定した場合には、約30分かかることとなり、かかる約30分を平均検査時間として採用した。   When the reinspection reticle travels back and forth between the photolithography process area 100 and the reinspection area 200 through the conveyance path shown in FIG. 7A, it is estimated that the average is about 10 minutes in one way, and about 20 in the reciprocation. Minutes. Furthermore, the time required for re-inspection in the re-inspection room 230 is about 10 minutes on average including the foreign substance removal processing. Therefore, when assuming that the re-inspection reticle passes through the conveyance path as shown in FIG. 7A, the present inventor takes about 30 minutes, and this about 30 minutes is adopted as the average inspection time. did.

図7(b)には、上記説明の再検査用レチクルの搬送状況を分かり易いように図示した。例えば、S1で露光装置内でのレチクル異物検査を行い、S2の天井軌道走行搬送により搬送され、S3でフォトリソグラフィー工程エリア(図中フォトエリアと省略)のレチクルストッカーに取り置きされ、その後S4の天井軌道走行搬送により搬送され、再検査エリアのレチクルストッカーに取り置かれ、S5でレチクルの異物が確認され除去作業が行われて再検査が終了する。露光装置内でのレチクル検査によりレチクル異常が発見された場合には、S1→S2→S3→S4→S5→S6のルートで搬送され、再検査が終了して使用可能性が適と判断された場合には、逆に、S6→S5→S4→S3→S2→S1の順で逆搬送される。   FIG. 7B shows the state of transport of the re-inspection reticle described above for easy understanding. For example, reticle foreign matter inspection is performed in the exposure apparatus in S1, transported by the ceiling orbit traveling transport in S2, and placed in the reticle stocker in the photolithography process area (abbreviated as photo area in the drawing) in S3, and then the ceiling in S4 It is transported by orbital traveling and placed on the reticle stocker in the re-inspection area. In step S5, the foreign substance on the reticle is confirmed and removed, and the re-inspection is completed. If a reticle abnormality is found by reticle inspection in the exposure apparatus, it is transported along the route of S1, S2, S3, S4, S5, and S6, and the reinspection is completed and it is determined that the possibility of use is appropriate. In this case, conversely, it is reversely conveyed in the order of S6 → S5 → S4 → S3 → S2 → S1.

かかる効果をより具体的に示すと、以下のようになる。すなわち、例えば、使用するレチクルの7%が再検査が必要であると想定する。尚、かかる7%のレチクルの再検査率は、本発明者がフォトリソグラフィー工程におけるスキャナのサイクルタイムの改善のために調査している中で実際に把握した数値を考慮して想定したもので、単なる裏付けの全くない想定数値とは異なり、極めて実際的な数値として把握することができる。   More specifically, this effect is as follows. That is, for example, assume that 7% of the reticles used require re-inspection. Note that the 7% reticle re-inspection rate is assumed in consideration of the numerical value actually grasped by the present inventor in order to improve the cycle time of the scanner in the photolithography process. It can be grasped as a very practical numerical value, unlike an assumed numerical value with no proof.

かかる条件設定の下、待ち行列理論を適用してどの程度のサイクルタイムの改善効果が得られるか算出した。その結果は以下のようになる。   Under such condition setting, the queuing theory was applied to calculate how much cycle time could be improved. The result is as follows.

先ず、半導体ウエハのロット単位での平均到着数をλとし、平均着工能力をμとし、着工窓口数をSとし、占有率(Tool Utilization)をρ=λ/μとし、ロットのプロセス時間をRPTとすると、到着確率がポアソン分布に従い、着工払い出し確率が指数関数分布に従うとき、サイクルタイム(CT)は以下の式、数1、数2に従う。   First, let λ be the average arrival number of semiconductor wafers in lot units, μ be the average start capacity, S be the number of start points, ρ = λ / μ occupancy (Tool Utilization), and RPT be the lot process time. Then, when the arrival probability follows the Poisson distribution and the start payout probability follows the exponential function distribution, the cycle time (CT) follows the following equations (1) and (2).

Figure 2006093431
Figure 2006093431

Figure 2006093431

ここで、上記式でS=2とすると、サイクルタイムをロットのプロセス時間RPTで規格化したCT/PRTで示されるX-factorと、占有率(Tool Utilization)には、図8(a)に示すような関係が見られる。図8(a)からは、横軸にとった占有率(Tool Utilization )が90%のときには、ロット単位でのプロセス時間で規格化したサイクルタイムは、40%の改善効果があることが分かる。
Figure 2006093431

If S = 2 in the above equation, the X-factor indicated by CT / PRT with the cycle time normalized by the process time RPT of the lot and the occupation rate (Tool Utilization) are shown in FIG. The relationship shown is seen. FIG. 8A shows that when the occupation ratio (Tool Utilization) on the horizontal axis is 90%, the cycle time normalized by the process time in lot units has an improvement effect of 40%.

このようにこれまでは特段の注意が払われていなかつたレチクルの再検査に関しては、上記説明の本発明に係る露光処理システムを用いて本発明に係るレチクルの搬送方法を適用することで、仮に7%も発生すると想定したこれまで放置されていたレチクル検査の再検査に基づくレジスト塗布ウエハのレチクル待ち時間による寸法精度の劣化、その劣化に基づくウエハ再生に費やす4時間の停滞時間、7%の再生率による生産能力の7%低下を一挙に改善することができ、上記の如く、40%のサイクルタイムの改善が図れることとなる。   As described above, with regard to reticle re-inspection for which special attention has not been paid so far, by using the above-described exposure processing system according to the present invention, the reticle transport method according to the present invention is temporarily applied. Deterioration of dimensional accuracy due to reticle wait time of resist-coated wafer based on re-inspection of reticle inspection that has been assumed to occur as much as 7%, 4 hours stagnation time spent on wafer regeneration based on the deterioration, 7% The 7% reduction in production capacity due to the regeneration rate can be improved at once, and as described above, the cycle time can be improved by 40%.

図8(b)には、実質的なサイクルタイムの改善効果をグラフとして示した。図8(b)から分かるように、再検査を全く考慮することなく、レチクルと半導体ウエハとをほぼ同時に搬送する場合に、仮に7%の割合で再検査が発生して、その都度、検査待ちとしての半導体ウエハの無駄な待機時間が発生したとすると、サイクルタイムは4.5として示される。   FIG. 8B shows the effect of improving the substantial cycle time as a graph. As can be seen from FIG. 8B, when the reticle and the semiconductor wafer are transported almost simultaneously without considering the reinspection at all, a reinspection occurs at a rate of 7%. Assuming that a wasteful waiting time of the semiconductor wafer occurs, the cycle time is shown as 4.5.

しかし、本発明を適用することで、当初から再検査が所定の割合で発生するものとの前提に立って、再検査に要する時間分だけ先行してレチクルを半導体ウエハより先行して露光装置等の露光エリアに到着させることで、レチクルの検査、再検査をその時間内で行い、半導体ウエハに無駄な待ち時間を発生させないようにし、結果として、サイクルタイムを2.6にまで短縮することができた。実に約40%のサイクルタイムの改善が図れることとなる。   However, by applying the present invention, on the premise that re-inspection occurs at a predetermined rate from the beginning, the reticle is preceded by the time required for re-inspection before the semiconductor wafer and the exposure apparatus, etc. By arriving at the exposure area, the reticle is inspected and re-inspected within that time, so that no unnecessary waiting time is generated in the semiconductor wafer, and as a result, the cycle time can be reduced to 2.6. did it. In fact, the cycle time can be improved by about 40%.

因みに、かかるサイクルタイムの改善効果を金額換算すると、全フォトリソグラフィー工程で13時間のリードタイムを低減し、12000枚/月のφ300ウエハ製造ラインで10億円の投資削減効果があると試算される。   By the way, if the effect of improving the cycle time is converted into a monetary amount, it is estimated that the lead time of 13 hours is reduced in all photolithography processes, and the investment reduction effect of 1 billion yen is achieved in the φ300 wafer production line of 12,000 wafers / month. .

以上に説明の本発明の適用に関しては、半導体装置の内でもレチクル交換頻度の高い少量多品種のSOC(system on chip)、特にウエハのロット交換頻度よりもレチクル交換頻度のほうが高くなる90nm以降の製品において、よりその効果が強く顕在化される。   As for the application of the present invention described above, a small number of various types of SOCs (system on chip) having a high reticle replacement frequency among semiconductor devices, in particular, a wafer having a reticle replacement frequency higher than the wafer lot replacement frequency after 90 nm. In the product, the effect becomes more obvious.

因みに、本発明との比較のためにこれまでのレチクルの搬送方式を、図9にフローとして示した。図9に示すように、ステップS300では、ウエハストッカー23内に半導体ウエハが割り付け待機させられている。その後、コンピュータサーバー60a等に構成されたウエハ・レチクル割り付け搬送制御手段60により、ステップS310に示すように、半導体ウエハとレチクルとの双方を関連づけた割り付けを行う。   Incidentally, for comparison with the present invention, the conventional reticle transport method is shown as a flow in FIG. As shown in FIG. 9, in step S <b> 300, a semiconductor wafer is allocated and waited in the wafer stocker 23. Thereafter, as shown in step S310, the wafer / reticle assignment / conveyance control means 60 configured in the computer server 60a or the like assigns both the semiconductor wafer and the reticle in association with each other.

さらに、ステップS320でレチクルの露光装置への割り付けが行われ、搬送が指示される。露光装置に搬送されたレチクルは、ステップS330で示すように、レチクルの異物検査が行われ、異物検査で異常が発見された場合には、ステップS340に示すように、レチクルの再検査によるクリーニング等が行われる。ステップS340で相前後して半導体ウエハの搬送が指示されレチクルの再検査が行われている間は、半導体ウエハは露光装置で検査待ちの状態で待機させられている。   Further, in step S320, the reticle is assigned to the exposure apparatus, and conveyance is instructed. As shown in step S330, the reticle transferred to the exposure apparatus is subjected to a foreign object inspection of the reticle. If an abnormality is detected in the foreign object inspection, cleaning is performed by re-inspecting the reticle as shown in step S340. Is done. While the transfer of the semiconductor wafer is instructed in succession in step S340 and the re-inspection of the reticle is being performed, the semiconductor wafer is kept waiting in the inspection apparatus by the exposure apparatus.

ステップS340で再検査により使用可能性が適と判断されたレチクルは、露光装置に戻され、その後ステップS350に示すように、半導体ウエハへの露光処理が開始されてプロセススタートとなる。しかし、かかるこれまでの方式では、ステップS330→ステップS340を経て再検査が行われ露光装置に戻されるサイクル分、半導体ウエハは露光装置内に停滞することとなり、最悪の場合には、レジストを塗布した半導体ウエハの再生が必要となる場合も起きる。   The reticle whose use possibility is determined to be appropriate by the re-inspection in step S340 is returned to the exposure apparatus, and thereafter, as shown in step S350, the exposure process for the semiconductor wafer is started and the process is started. However, in such a conventional method, the semiconductor wafer stays in the exposure apparatus for the cycle in which re-inspection is performed through step S330 → step S340 and returned to the exposure apparatus, and in the worst case, a resist is applied. In some cases, it is necessary to regenerate the semiconductor wafer.

(実施の形態2)
上記実施の形態では、レチクルの平均再検査時間分、前倒しにしてレチクルだけを、先に露光装置に搬送しておく構成であったが、レチクル検査は露光装置内で高速で行うが、再検査に関しては、露光装置から外部に出して、例えば、露光装置が配置されているフォトリソグラフィー工程エリア外の再検査エリアに搬送して、再検査エリア内に設けた再検査室で行う場合を示した。
(Embodiment 2)
In the above-described embodiment, the reticle is transported to the exposure apparatus ahead of time by the average re-inspection time of the reticle, but the reticle inspection is performed at a high speed in the exposure apparatus. For example, the case where the exposure apparatus is taken out of the exposure apparatus and transported to a re-inspection area outside the photolithography process area where the exposure apparatus is disposed, for example, is performed in a re-inspection room provided in the re-inspection area .

かかる場合の平均再検査時間には、フォトリソグラフィー工程エリア内から、再検査エリア内間のレチクルの往復搬送時間が含まれており、かかる時間の平均再検査時間に占める割合は、前記の如く無視することはできない程である。これまでの再検査の方式を採用する場合に試算した前述の平均再検査時間の約30分のうち、約20分はかかるエリア間の搬送に使用される時間であった。   In such a case, the average reinspection time includes the reciprocal conveyance time of the reticle between the photolithography process area and the reinspection area, and the ratio of the time to the average reinspection time is ignored as described above. I can't do it. Of the above-mentioned average re-inspection time of about 30 minutes calculated when adopting the conventional re-inspection method, about 20 minutes is the time used for transportation between such areas.

そこで、本発明者は、平均再検査時間の内、顕微鏡によりレチクル面を精査したり、レチクル面の異物を除去する等の実質的に再検査に要する時間は俄にその短縮は難しいが、搬送時間の短縮なら図れるのではないかと考えた。上記平均再検査時間に占める搬送時間の割合は、実に2/3であり無視できない。   Therefore, the present inventor, in the average re-inspection time, it is difficult to shorten the time required for the re-inspection such as scrutinizing the reticle surface with a microscope or removing foreign matter on the reticle surface. I thought it would be possible to shorten the time. The ratio of the conveyance time to the average re-inspection time is 2/3 and cannot be ignored.

本発明者は、図10に示すように、露光装置10a内に、レチクル検査装置13と併置してレチクル再検査装置14を設ける構成を発案した。かかるレチクル再検査装置14は、例えば、レチクル検査装置13で異常が発見された場合に、再度レチクル面を詳細に自動で精査するレビュー機能を設けた構成とすればよい。   As shown in FIG. 10, the present inventor has devised a configuration in which a reticle re-inspection apparatus 14 is provided in the exposure apparatus 10a in parallel with the reticle inspection apparatus 13. Such a reticle re-inspection apparatus 14 may be configured to have a review function for automatically re-examining the reticle surface again in detail when, for example, an abnormality is detected by the reticle inspection apparatus 13.

再検査の中には、レチクル検査で異物発見との虚報も含まれるが、かかる虚報の場合でも、これまでは異なるエリア間を搬送して再検査する必要があり、平均再検査時間の搬送時間の約20分は縮めようがなかった。しかし、レビュー機能を設けておけば、露光装置10a内でレチクル検査時の虚報確認が速やかに行え、エリア間の搬送時間が省略できる分、再検査時間の大幅な短縮となる。   The re-inspection includes a false alarm that a foreign object has been detected in the reticle inspection. However, even in the case of such a false alarm, it has been necessary to carry out re-inspection between different areas so far. About 20 minutes could not be shrunk. However, if the review function is provided, the false inspection at the time of reticle inspection can be quickly performed in the exposure apparatus 10a, and the reinspection time can be greatly shortened because the conveyance time between areas can be omitted.

また、レビュー機能に加えて、異物除去機能を有する構成を付加すればより好ましい。かかる異物除去機能を有していれば、虚報の確認をも含めて、露光装置10a内で再検査を済ませることができ、上記平均再検査時間の約30分は、単純計算で約10分程度に短縮されることとなる。   Further, it is more preferable to add a configuration having a foreign matter removing function in addition to the review function. If such a foreign matter removal function is provided, re-inspection can be completed within the exposure apparatus 10a, including confirmation of false information, and the average re-inspection time of about 30 minutes is about 10 minutes by simple calculation. Will be shortened.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、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変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

上記実施の形態では、本発明の説明に際して、レチクルを例に挙げて説明したが、縮小投影露光用のフォトマスクとしてのレチクル以外にも、等倍露光用のマスクに本発明を適用しても構わない。   In the above embodiment, the description of the present invention has been made by taking a reticle as an example. However, the present invention can be applied to a mask for 1 × exposure in addition to a reticle as a photomask for reduced projection exposure. I do not care.

また、上記説明では、レチクルを用いる露光処理手段として、走査型縮小投影露光装置のスキャナを例に挙げて説明したが、その他の形式の縮小投影露光装置に適用しても構わない。   In the above description, the scanner of the scanning reduction projection exposure apparatus has been described as an example of the exposure processing means using the reticle. However, it may be applied to other types of reduction projection exposure apparatuses.

本発明は、半導体装置の製造分野等におけるレチクル等のフォトマスクを使用するフォトリソグラフィー工程で有効に利用可能である。   The present invention can be effectively used in a photolithography process using a photomask such as a reticle in the field of manufacturing semiconductor devices.

(a)はレチクルの再検査がない場合の露光処理開始の状況を示す説明図であり、(b)再検査がある場合の露光開始の遅延状況を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the condition of the exposure process start when there is no re-inspection of a reticle, (b) It is explanatory drawing which shows the delay condition of the exposure start when there exists re-inspection. 再検査の時間が不確定であることを分かりやすく示す説明図である。It is explanatory drawing which shows clearly that the time of a reexamination is indefinite. 本発明に係る露光処理システムの一実施の形態の要部構成の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the principal part structure of one Embodiment of the exposure processing system which concerns on this invention. スキャナの主要構成部を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the main components of a scanner typically. 本発明に係るフォトマスクの搬送方法の一実施の形態のフロー構成の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the flow structure of one Embodiment of the conveyance method of the photomask which concerns on this invention. レチクルの再検査時間の分布状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the distribution condition of the re-inspection time of a reticle. (a)平均再検査時間の算出前提とする再検査レチクルの搬送経路を模式的に示す説明図であり、(b)は再検査レチクルの搬送フロー図である。(A) It is explanatory drawing which shows typically the conveyance path | route of the reinspection reticle based on the calculation premise of average reinspection time, (b) is a conveyance flow figure of a reinspection reticle. (a)90%稼働率時の占有率とサイクルタイムとの関係を示した説明図であり、(b)は90%稼働率時のサイクルタイムのこれまでの方式と本発明適用の場合との比較を示す説明図である。(A) It is explanatory drawing which showed the relationship between the occupation rate at the time of 90% operation rate, and cycle time, (b) is the conventional method of the cycle time at the time of 90% operation rate and the case of application of the present invention. It is explanatory drawing which shows a comparison. これまでのレチクルの搬送方法における流れを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the flow in the conventional conveying method of a reticle. 本発明に係る露光処理システムの一実施の形態の要部構成の変形例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the modification of the principal part structure of one Embodiment of the exposure processing system which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 露光処理手段
10a 露光装置
11 スキャナ本体
12 レチクルバッファ
13 レチクル検査装置
14 レチクル再検査装置
20 レジスト塗布現像装置
20a レジスト塗布装置
20b 現像装置
21 ポート
22 ウエハ搬送容器
23 ウエハストッカー
30 レチクル搬送手段
30a 軌道
30b 自動搬送装置
31 レチクル搬送容器
31a レチクルポッド
32 レチクルストッカー
34 自動搬送装置
34a RGV
40 レチクル割り付け搬送制御手段
40a コンピュータサーバー
50 ウエハ割り付け搬送制御手段
50a コンピュータサーバー
60 ウエハ・レチクル割り付け搬送制御手段
60a コンピュータサーバー
100 フォトリソグラフィー工程エリア
110 レチクルストッカー
120 天井軌道走行型搬送車
130 天井軌道走行型搬送車
200 再検査エリア
210 レチクルストッカー
220 クリーンベンチレーション
230 再検査室
A 露光処理システム
E1 露光光源
E2 フライアイレンズ
E3 アパーチャ
E4 コンデンサレンズ
E5 コンデンサレンズ
E6 ミラー
E7 投影レンズ
E8 マスク位置制御手段
E9 ミラー
E11 試料台
E12 Zステージ
E13 XYステージ
E14 主制御系
E15 駆動手段
E16 駆動手段
E17 ミラー
E18 レーザ測長機
Est ステージ
Lp 露光光
PE ペリクル
RET マスク
W 半導体ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exposure processing means 10a Exposure apparatus 11 Scanner main body 12 Reticle buffer 13 Reticle inspection apparatus 14 Reticle inspection apparatus 20 Resist coating and developing apparatus 20a Resist coating apparatus 20b Developing apparatus 21 Port 22 Wafer transfer container 23 Wafer stocker 30 Reticle transfer means 30a Track 30b Automatic transfer device 31 Reticle transfer container 31a Reticle pod 32 Reticle stocker 34 Automatic transfer device 34a RGV
40 reticle allocation transfer control means 40a computer server 50 wafer assignment transfer control means 50a computer server 60 wafer / reticle assignment transfer control means 60a computer server 100 photolithography process area 110 reticle stocker 120 overhead track traveling type transport vehicle 130 ceiling track traveling type transport Car 200 Re-inspection area 210 Reticle stocker 220 Clean ventilation 230 Re-inspection room A Exposure processing system E1 Exposure light source E2 Fly eye lens E3 Aperture E4 Condenser lens E5 Condenser lens E6 Mirror E7 Projection lens E8 Mask position control means E9 Mirror E11 Sample stage E12 Z stage E13 XY stage E14 Main control system E15 Driving means E16 Driving means 17 mirror E18 laser length measuring machine Est stage Lp exposure light PE pellicle RET mask W semiconductor wafer

Claims (13)

フォトマスクを使用して半導体ウエハのレジスト上に露光処理を施す露光処理ステップへの前記フォトマスクの搬送方法であって、
前記露光処理ステップでは、搬送されてきた前記フォトマスクの検査が行われ、前記検査の結果に基づき必要に応じて再検査が行われ、前記再検査を経て使用可能と判断されたフォトマスクを用いて前記露光処理が行われ、
前記露光処理ステップへの前記フォトマスクの搬送を、前記フォトマスクの再検査に必要な時間分先行して、前記露光処理ステップへの前記半導体ウエハの到着前に終了させることを特徴とするフォトマスクの搬送方法。
A method of transporting the photomask to an exposure processing step of performing exposure processing on a resist of a semiconductor wafer using a photomask,
In the exposure processing step, the transported photomask is inspected, reinspected as necessary based on the result of the inspection, and using a photomask that is determined to be usable after the reinspection. The exposure process is performed,
The photomask transport to the exposure processing step is preceded by a time required for re-inspection of the photomask, and is terminated before the semiconductor wafer arrives at the exposure processing step. Transport method.
請求項1記載のフォトマスクの搬送方法において、
前記フォトマスクの前記露光処理ステップへの搬送は、前記露光処理の開始より前で、少なくとも前記フォトマスクの再検査に要する平均再検査時間より以前に終了させることを特徴とするフォトマスクの搬送方法。
The photomask transport method according to claim 1,
Transport of the photomask to the exposure process step is completed before the start of the exposure process and at least before an average reinspection time required for reinspection of the photomask. .
請求項1記載のフォトマスクの搬送方法において、
前記フォトマスクの前記露光処理ステップへの搬送は、前記露光処理の開始より前で、前記露光処理ステップにおける前記半導体ウエハの露光処理に要する平均露光処理時間と、前記露光処理ステップに搬送されてきたフォトマスクを前記露光処理ステップに一時待機させる待機可能フォトマスク数との積で示される時間以内に終了させることを特徴とするフォトマスクの搬送方法。
The photomask transport method according to claim 1,
The transport of the photomask to the exposure processing step has been transported to the exposure processing step and the average exposure processing time required for the exposure processing of the semiconductor wafer in the exposure processing step before the start of the exposure processing. A photomask transport method comprising: ending the photomask within a time indicated by a product of the number of photomasks that can be waited for which the exposure processing step temporarily waits.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のフォトマスクの搬送方法において、
前記再検査を経て使用可能と判断された前記フォトマスクには、前記再検査において、前記フォトマスクの使用不適当な状態を、適正化処理により使用可能な状態にしたフォトマスクが含まれることを特徴とするフォトマスクの搬送方法。
In the conveyance method of the photomask of any one of Claims 1-3,
The photomask that is determined to be usable after the re-inspection includes a photomask that has been made unusable in the re-inspection and usable by the optimization process. A photomask conveying method as a feature.
請求項4記載のフォトマスクの搬送方法において、
前記適正化処理により使用可能な状態にしたフォトマスクとは、異物の付着により使用不適当な状態の前記フォトマスクが、前記適正化処理としての異物除去処理で前記異物が除去されて使用可能な状態にされたフォトマスクであることを特徴とするフォトマスクの搬送方法。
The photomask transport method according to claim 4,
The photomask that has been made usable by the optimization process is a photomask that is in an inappropriate state due to adhesion of foreign matter, and can be used after the foreign matter has been removed by the foreign matter removal process as the optimization process. A photomask transport method, wherein the photomask is in a state.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のフォトマスクの搬送方法において、
前記露光処理ステップは、前記レジストへの前記フォトマスクを用いた露光を行う露光装置で行われ、
前記露光装置は、前記半導体ウエハへの前記レジストの塗布を行う塗布装置と、露光後の前記レジストの現像を行う現像装置とで、クラスターツール化されていることを特徴とするフォトマスクの搬送方法。
In the photomask conveying method according to any one of claims 1 to 5,
The exposure processing step is performed by an exposure apparatus that performs exposure to the resist using the photomask,
The photomask transport method, wherein the exposure apparatus is formed into a cluster tool by a coating apparatus that coats the resist onto the semiconductor wafer and a developing apparatus that develops the resist after exposure. .
ウエハストッカーに保管されている半導体ウエハとレチクルストッカーに保管されているレチクルとを露光エリアに搬送して、前記レチクルを使用して半導体ウエハ上のレジストに露光処理を施す方法であって、
前記露光エリアでは、搬送されてきた前記レチクルの検査が行われ、前記検査の結果に基づき必要に応じて再検査が行われ、前記再検査を経て使用可能と判断されたレチクルを用いて前記露光処理が行われ、
前記露光エリアへの前記レチクルの搬送を、前記レチクルの再検査に必要な時間分だけ前記半導体ウエハの搬送に先行して行うことを特徴とする露光方法。
A method of transporting a semiconductor wafer stored in a wafer stocker and a reticle stored in a reticle stocker to an exposure area, and performing an exposure process on a resist on the semiconductor wafer using the reticle,
In the exposure area, the reticle that has been transported is inspected, re-inspected as necessary based on the result of the inspection, and the exposure that has been determined to be usable through the re-inspection. Processing takes place,
An exposure method comprising carrying the reticle to the exposure area prior to carrying the semiconductor wafer for a time required for re-inspection of the reticle.
フォトマスクを用いて半導体ウエハのレジスト上に露光処理を行う露光処理システムであって、
前記露光処理を行う露光処理手段と、
前記露光処理手段へ搬送された前記フォトマスクの検査を行う検査手段と、
前記露光処理手段への前記半導体ウエハの割り付け及び搬送を制御するウエハ割り付け搬送制御手段と、
前記ウエハ割り付け搬送制御手段とは独立に制御され、前記露光処理手段への前記フォトマスクの割り付け及び搬送を制御するフォトマスク割り付け搬送制御手段とを有し、
前記フォトマスク割り付け搬送制御手段により、前記露光処理手段への前記フォトマスクの搬送が、前記露光処理手段への前記半導体ウエハの到着前に終了させられることを特徴とする露光処理システム。
An exposure processing system that performs exposure processing on a resist of a semiconductor wafer using a photomask,
Exposure processing means for performing the exposure processing;
Inspection means for inspecting the photomask conveyed to the exposure processing means;
Wafer allocation transfer control means for controlling the allocation and transfer of the semiconductor wafer to the exposure processing means;
A photomask allocation transfer control unit that is controlled independently of the wafer allocation transfer control unit and controls the allocation and transfer of the photomask to the exposure processing unit;
An exposure processing system, wherein the photomask allocation transport control means terminates the transport of the photomask to the exposure processing means before the semiconductor wafer arrives at the exposure processing means.
請求項8記載の露光処理システムにおいて、
前記露光処理手段での前記半導体ウエハの露光処理開始より前で少なくとも前記フォトマスクの再検査に要する平均再検査時間と、
前記露光処理手段での前記半導体ウエハの露光処理に要する平均露光処理時間に前記露光処理手段に搬送されてきたフォトマスクを前記露光処理手段に一時待機させる待機可能フォトマスク数とを乗じて算出される時間とで規定されるフォトマスク適正搬送時間範囲内で、
前記フォトマスクの前記露光処理手段への搬送が、前記フォトマスク割り付け搬送制御手段を用いて行われることを特徴とする露光処理システム。
The exposure processing system according to claim 8, wherein
An average reinspection time required for reinspecting the photomask at least before the start of exposure processing of the semiconductor wafer in the exposure processing means
Calculated by multiplying the average exposure processing time required for the exposure processing of the semiconductor wafer by the exposure processing means by the number of standby photomasks that allow the exposure processing means to temporarily wait for the photomask transported to the exposure processing means. Within the photomask proper transport time range specified by
The exposure processing system, wherein the photomask is transported to the exposure processing means by using the photomask allocation transport control means.
請求項9記載の露光処理システムにおいて、
前記フォトマスク適正時間範囲内で、前記露光処理手段へ搬送されてきた前記フォトマスクは再検査が行われて、前記フォトマスクが使用可能と判断されることを特徴とする露光処理システム。
The exposure processing system according to claim 9, wherein
An exposure processing system, wherein the photomask transported to the exposure processing means within the appropriate time range for the photomask is re-inspected and it is determined that the photomask can be used.
請求項9記載の露光処理システムにおいて、
前記フォトマスク適正時間範囲内で、前記露光手段へ搬送されてきた前記フォトマスクの検査後の再検査後における使用の適否が適と判断できない場合には、前記半導体ウエハ割り付け搬送手段により前記露光処理手段への前記半導体ウエハの搬送を取り止めることを特徴とする露光処理システム。
The exposure processing system according to claim 9, wherein
If the suitability for use after re-inspection after inspection of the photomask that has been transported to the exposure means within the appropriate time range for the photomask cannot be determined to be appropriate, the exposure processing is performed by the semiconductor wafer allocation transport means. An exposure processing system for stopping conveyance of the semiconductor wafer to the means.
半導体ウエハにフォトマスクを用いて所望のパターンを形成するフォトリソグラフィー工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記フォトリソグラフィー工程では、前記フォトリソグラフィー工程を構成する露光処理ステップへ搬送された前記フォトマスクの使用可能性が、前記露光処理ステップでの再検査で適と判断された後に、前記半導体ウエハを前記露光処理ステップへ搬送して、前記露光処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device having a photolithography process for forming a desired pattern using a photomask on a semiconductor wafer,
In the photolithography process, after the possibility of using the photomask transported to the exposure processing step constituting the photolithography process is determined to be appropriate in the re-inspection in the exposure processing step, the semiconductor wafer is A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the exposure process is carried out by carrying to an exposure process step.
請求項12記載の半導体装置の製造方法において、
前記使用可能性が前記再検査で適と判断される前記フォトマスクは、前記再検査で、異物の付着により使用不適当な状態の前記フォトマスクが、前記適正化処理としての異物除去処理で前記異物が除去されて使用可能な状態にされたフォトマスクであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 12,
The photomask whose use possibility is determined to be appropriate in the re-inspection is the re-inspection, and the photomask in an unsuitable state due to the attachment of foreign matter is the foreign matter removal process as the optimization process. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the photomask is made usable by removing foreign substances.
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