JP2007123608A - デバイス製造処理システム、露光装置及び露光方法、測定検査装置及び測定検査方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

デバイス製造処理システム、露光装置及び露光方法、測定検査装置及び測定検査方法、並びにデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ネットワークの負荷を低減するとともに、データの管理を容易に行うことができるデバイス製造処理システム、露光装置及び露光方法、測定検査装置及び測定検査方法、並びにデバイス製造方法を提供する。
【解決手段】各デバイス製造処理装置(露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b等)は、オプティカルチャネルボード20を備えており、このオプティカルチャネルボード20を介して高速通信ネットワークN2に接続されている。各オプティカルチャネルボード20は、CPU22、共有メモリ23、及び共有ディスク24を備えており、各CPU22の制御によって共有メモリ23及び共有ディスク24の内容が各デバイス製造処理装置間で共有される。
【選択図】図2

Description

本発明は、デバイス製造に用いられるデバイス製造処理システム、露光装置及び露光方法、測定検査装置及び測定検査方法、並びにデバイス製造方法に関する。
半導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)等)、薄膜磁気ヘッド、その他のデバイスは、デバイス製造処理装置を用いて基板に対して各種の処理を施すことにより製造される。デバイス製造処理装置が基板に対して施す処理は、例えば薄膜形成処理、フォトリソグラフィ処理、及び不純物の拡散処理等の処理があり、またこれらの処理を経た基板に形成されたパターンを測定・検査する処理がある。
上記の薄膜形成処理では、例えばデバイス製造処理装置の一種であるCVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長法)装置を用いて基板に薄膜を形成する成膜処理が行われる。上記のフォトリソグラフィ処理では、デバイス製造処理装置の一種である露光装置を用いて、所定のパターンを基板上に転写する露光処理が行われる。また、上記のパターンの測定検査処理では、例えばデバイス製造処理装置の一種である測定検査装置を用いて基板上に形成されたパターンの線幅を測定し、又は基板上に形成されたパターンの欠陥を測定検査する処理が行われる。
一般的に、デバイス製造工場内にはLAN(Local Area Network)等のネットワークが敷設されており、このネットワークによって上記の各種デバイス製造処理装置及びこれらを制御するホストコンピュータが相互に接続されている。ホストコンピュータが、ネットワークを介してデバイス製造処理装置に制御信号を送信してデバイス製造処理装置の動作を制御することにより、上述した基板に対する各種の処理が所定の順序で行われ、これによりデバイスが製造される。尚、以上の内容は公知・公用の技術であるため、記載すべき先行技術文献情報は特にない。
ところで、上記のネットワークを介したホストコンピュータと各種デバイス製造処理装置との間で送受信されるデータのデータ量、上記のネットワークを介した各種デバイス製造処理装置間で送受信されるデータのデータ量が増加している。例えば、近年においては、上記の露光装置に対して、露光処理を行う基板の表面状態を事前に測定検査する事前測定検査装置、及び露光処理を終えた基板に形成されたパターンを測定検査する事後測定検査装置が設けられており、これらの検査装置で得られた情報を用いて露光装置の露光条件を最適化する処理が行われている。
かかる処理においては、事前測定検査装置又は事後測定検査装置で各種の測定検査を行うときに、例えば、基板上に設定されたショット領域の配置等の基板レイアウトを示す情報が必要になるため、これらの情報がネットワークを介して事前測定検査装置又は事後測定検査装置に頻繁に送信される。また、事前測定検査装置又は事後測定検査装置で得られた各種情報を露光装置の露光条件に反映させるため、これらの各種情報がネットワークを介して露光装置に頻繁に送信される。
このため、近年においては、ネットワークの負荷が増加しており、また送信するデータが基板表面を撮像して得られる画像データ等の二次元データの場合には転送時間を要して露光処理が一時的に滞ってしまう虞が考えられる。また、これらのデータ量は膨大になるため、その管理の面でも負荷が増大していた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ネットワークの負荷を低減するとともに、装置間のリアルタイムなフィードフォワード、フィードバックのためのデータ共有、及びデータの管理を容易に行うことができるデバイス製造処理システム、露光装置及び露光方法、測定検査装置及び測定検査方法、並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
上記課題を解決するために、本発明の第1の観点によるデバイス製造処理システムは、所定のデバイス製造処理動作を制御する第1制御部(MC)を備え、前記所定のデバイス制御処理動作を実行する第1デバイス製造処理装置(13)と、前記第1デバイス製造処理装置の外部に配置されて、前記デバイス製造処理動作に関係する情報を記憶する第1記憶装置(23、24、63、64)と、前記第1制御部と前記第1デバイス製造処理装置外部の前記第1記憶装置との間を接続する高速通信ネットワーク(N2)とを含むことを特徴としている。
この発明によると、第1デバイス製造処理装置に設けられた第1制御部と、第1デバイス製造処理装置の外部に配置されて所定のデバイス製造処理動作に関する情報を記憶する第1記憶装置とが高速通信ネットワークによって接続されており、所定のデバイス製造処理動作に関する情報が第1制御部から高速通信ネットワークを介して第1記憶装置に送信されて記憶される。
上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、所定パターン(DP)を基板(W)上に露光する露光動作を制御する第1制御部(MC)を備え、前記露光動作を実行する露光装置で(13)あって、前記露光装置の外部に配置されて前記露光動作に関係する情報を記憶する第1記憶装置(23、24、63、64)と前記第1制御部との間を接続する高速通信ネットワーク(N2)を接続可能な接続部(20、50)を備えることを特徴としている。
本発明の露光方法は、上記の露光装置を用いて、所定パターン(DP)を基板(W)上に露光することを特徴としている。
また、本発明のデバイス製造方法は、上記の露光方法を用いて基板(W)にデバイスパターン(DP)を露光する工程(S13)を含むことを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の測定検査装置は、所定の測定処理及び所定の検査処理の少なくとも一方を制御する第1制御部(C1〜C3)を備え、基板(W)に対して前記所定の測定及び所定の検査の少なくとも一方を行う測定検査装置(14a、14b、16)において、前記測定検査装置の外部に配置されて前記測定処理又は検査処理に関係する情報を記憶する第1記憶装置(23、24、63、64)と前記第1制御部との間を接続する高速通信ネットワーク(N2)を接続可能な接続部(20、50)を備えることを特徴としている。
本発明の測定検査方法は、上記の測定検査装置を用いて、所定の測定処理、及び、所定の検査処理の少なくとも一方を実行することを特徴としている。
また、本発明のデバイス製造方法は、上記の測定検査方法を用いて所定の測定処理、及び、所定の検査処理の少なくとも一方を実行する工程(S12、S15)を含むことを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の第2の観点によるデバイス製造処理システムは、デバイス製造処理システム(10)であって、基板(W)上に所定パターン(DP)を露光する前に、既に前記基板上に形成されているデバイスパターンの段差の測定検査を実行する事前測定検査装置(14a)と、前記所定パターンを露光された基板上のパターン線幅を測定検査する事後測定検査装置(14b)とを備え、前記事後測定検査装置による測定検査結果から得られるパターン線幅に関する情報に基づいて、前記事前測定検査装置での段差の測定検査を制御することを特徴としている。
この発明によると、事後測定検査装置による測定検査結果から得られるパターン線幅に関する情報に基づいて事前測定検査装置での段差の測定検査が制御され、これにより事前測定検査装置での事前測定検査処理が行われる。即ち、実際に露光された基板に形成されたパターン線幅の測定検査結果が事前測定検査装置に反映された上で事前測定検査が行われる。これにより、例えば線幅異常が生じた場合には、それを防止べく事前測定検査が行われる。
上記課題を解決するために、本発明の第3の観点によるデバイス製造処理システムは、デバイス製造処理システム(10)であって、基板(W)上の欠陥又は異物の有無を測定検査する測定検査装置(14a)と、基板(W)上の所定位置を観察して所定パターン(DP)を露光する露光装置(13)とを含み、前記測定検査装置によって欠陥又は異物の存在が確認された位置を、前記露光装置での観察対象から除外することを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の第4の観点によるデバイス製造処理システムは、デバイス製造処理システム(10であって、基板(W)上に形成された第1パターンに第2パターンの像を重ね合わせて、前記第2パターン(DP)を基板上に露光する露光装置(13)と、前記露光装置で露光された基板を測定検査し、前記露光装置で前記第1パターンと前記第2パターンとを重ね合わせた結果を測定検査する測定検査装置(14b)とを備え、前記露光装置は、前記測定検査の結果に関する情報に基づいて、前記第1パターンと前記第2パターンの像との重ね合わせを実行することを特徴としている。
本発明によれば、所定のデバイス製造処理動作に関する情報が第1制御部から高速通信ネットワークを介して第1記憶装置に送信されて記憶されるため、高速通信ネットワーク以外のネットワークの負荷を低減することができるという効果がある。また、デバイス製造処理動作に関係する情報は、高速通信ネットワークを介して第1記憶装置に記憶されるため、装置間のリアルタイムなフィードフォワード、フィードバックのためのデータ共有、及びデータの管理を容易に行うことができるという効果がある。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システム、露光装置及び露光方法、測定検査装置及び測定検査方法、並びにデバイス製造方法について詳細に説明する。
〔デバイス製造処理システム〕
図1は、本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システムの概略構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態のデバイス製造処理システム10は、ホストコンピュータ又は通信制御装置としての工場内生産管理ホストシステム11、露光工程管理コントローラ12、露光装置13、インライン測定検査装置14、トラック15、オフライン測定検査装置16、解析システム17、及び基板処理装置18を含んで構成される。このデバイス製造処理システム10はデバイス製造工場内に設けられる。
工場内生産管理ホストシステム11〜基板処理装置18は、デバイス製造工場内に敷設されたLAN(Local Area Network)等のネットワークN1(第2ネットワーク:図2参照)を介して相互に接続されている。また、上記のデバイス製造処理システム10をなすデバイス製造処理装置としての露光装置13、インライン測定検査装置14、トラック15、オフライン測定検査装置16、解析システム17、及び基板処理装置18は、高速通信ネットワークN2に接続されている。ここで、ネットワークN1は、例えばイーサネット(登録商標)であり、理論的な情報伝送速度は、ほぼ100Mbpsである。また、高速通信ネットワークN2は、例えば光ファイバケーブルで構成されており、理論的な情報伝送速度は、ほぼ10Gbpsである。
工場内生産管理ホストシステム11は、デバイス製造工場内に敷設されたネットワークN1を介してデバイス製造工場内に設けられた各種デバイス製造処理装置(露光装置13、インライン測定検査装置14、トラック15、オフライン測定検査装置16、解析システム17、及び基板処理装置18)を統括的に制御する。露光工程管理コントローラ12は、工場内生産管理ホストシステム11の管理の下で露光装置13を制御する。また、工場内生産管理ホストシステム11は、ネットワークN1(図2参照)のトラフィック量を監視するトラフィック監視装置11aを備えており、このトラフィック監視装置11aの監視結果を用いて各デバイス製造処理装置との間の通信を制御する。
具体的には、工場内生産管理ホストシステム11は、トラフィック監視装置11aの監視結果に応じて、工場内生産管理ホストシステム11とデバイス製造処理装置との間における情報の送受信、又は、デバイス製造処理装置間における情報の送受信を、ネットワークN1を介して行うか、又は高速通信ネットワークN2を介して行うかを選択する。何れのネットワークを選択するかは、例えばトラフィック監視装置11aで監視される情報の通信量に応じて決定し、又は通信する情報の種類及び大きさに応じて決定する。尚、図1においては簡略化して図示しているが、デバイス製造工場内には露光装置13が複数設けられており、露光工程管理コントローラ12は、これら露光装置13の各々を制御する。
露光装置13は、所定のパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウェハ又はガラス基板等の基板上に露光転写する装置である。この露光装置13としては、例えば所定のパターンが形成されたマスクを保持するマスクステージと基板を保持する基板ステージとを所定の位置関係に位置決めした状態で露光を行うステッパー等の一括露光型の投影露光装置(静止型露光装置)、又はマスクステージと基板ステージとを相対的に同期移動(走査)させながら露光を行うスキャニングステッパー等の走査露光型の投影露光装置(走査型露光装置)等が挙げられる。尚、露光装置13の詳細については後述する。
インライン測定検査装置14及びトラック15は、露光装置13の各々に対してインライン化された装置である。インライン測定検査装置14は、インライン事前測定検査装置14aとインライン事後測定検査装置14bとを備えている。インライン事前測定検査装置14aは、露光装置13で露光処理を行う前に、露光すべき基板の表面状態(例えば、基板に既に形成されているパターンの段差)等を測定検査し、又は基板に形成されたアライメントマークの計測(アライメント計測)を事前に行う装置である。このインライン事前測定検査装置14aの測定検査結果は他のデバイス製造処理装置(露光装置13、インライン事後測定検査装置14b、トラック15、オフライン測定検査装置16、解析システム17、及び基板処理装置18)間で共有され、例えば露光すべき基板に対する露光条件を最適化するために用いられる。即ち、インライン事前測定検査装置14aの測定検査結果は露光装置13にフィードフォワードされ、露光装置13の露光条件を最適化するために用いられる。
また、インライン事後測定検査装置14bは、例えば露光装置13の露光処理によって基板上に形成されたパターンの重ね合わせや線幅等を測定検査する装置である。このインライン事後測定検査装置14bの測定検査結果も他のデバイス製造処理装置(露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、トラック15、オフライン測定検査装置16、解析システム17、及び基板処理装置18)間で共有され、例えば以後露光すべき基板に対する露光条件を最適化するために用いられる。即ち、インライン事後測定検査装置14bの測定検査結果は露光装置13にフィードバックされ、露光装置13の露光条件を最適化するために用いられる。
トラック15は、露光装置13に対して基板の搬入・搬出処理を行う装置である。本実施形態では、このトラックに15にコータ・デベロッパ15aが設けられている。コータ・デベロッパ15aは、露光装置13で露光処理すべき基板に対してフォトレジスト等の感光剤を塗布するとともに、露光装置13で露光処理が行われた基板の現像を行う。つまり、露光処理すべき基板は、まずコータ・デベロッパ15aで感光剤が塗布された後でトラック15により露光装置13に搬入される。露光処理がされた基板はトラック15によって露光装置13から搬出されてコータ・デベロッパ15aで現像処理が行われる。
オフライン測定検査装置16は、露光装置13とは別に設けられたオフラインの装置であり、例えば露光装置13の露光処理で形成されたパターンの重ね合わせ精度若しくは線幅の測定、又はこれらの検査を行う。尚、このオフライン測定検査装置16においては、各種測定のみ、又は各種検査のみが行われる場合もあれば、各種測定と各種検査とが共に行われる場合もある。以下、本明細書では測定及び検査を総称して「測定検査」という。本明細書で「測定検査」という場合には、測定のみが行われる場合、又は検査のみが行われる場合が含まれる。解析システム17は、露光装置13から得られる各種データ、又はオフライン測定検査装置16から得られる各種測定検査結果を用いて各種解析又はシミュレーションを行う装置である。例えば、露光装置13から得られる露光条件を示す各種データを用いて基板上に形成されているであろうパターンの線幅をシミュレーションにより求める。
基板処理装置18は、基板に対して所定の処理を行う装置である。図1に示す例では、基板処理装置18の一例として、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長法)装置18a、CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学機械研磨)装置18b、エッチング装置18c、及び酸化・イオン注入装置18dを図示している。CVD装置18aは基板上に薄膜を形成する成膜装置であり、CMP装置18bは化学機械研磨によって基板の表面を平坦化する研磨装置である。また、エッチング装置18cは基板のエッチングを行う装置であり、酸化・イオン注入装置18dは基板表面に酸化膜を形成し、又は基板上の所定位置に不純物を注入するための装置である。
前述の通り、本実施形態では、各種デバイス製造処理装置(露光装置13、インライン測定検査装置14、トラック15、オフライン測定検査装置16、解析システム17、及び基板処理装置18)が、ネットワークN1及び高速通信ネットワークN2を介して相互に接続されており、これらのネットワークを介して各々のデバイス製造処理装置で用いられる情報又は各々のデバイス製造処理装置で得られる情報が共有される。ここで、情報の共有は、主として高速通信ネットワークN2を介して行われる。これは、高速通信ネットワークN2がネットワークN1よりも高速であるからである。また、各デバイス製造処理装置で扱うデータのデータ量が膨大になってきており、このデータの通信をネットワークN1のみを介して行おうとすると、ネットワークN1の負荷が大きくなって、デバイス製造処理が滞る虞が考えられるからである。
以上、本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システムの全体構成について説明したが、次に各デバイス製造処理装置を接続する高速通信ネットワークN2について詳細に説明する。図2は、本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システムに含まれる高速通信ネットワークN2の要部を示すブロック図である。尚、図1に示す通り、露光装置13、インライン測定検査装置14、トラック15、オフライン測定検査装置16、解析システム17、及び基板処理装置18が高速通信ネットワークN2を介して相互に接続されているが、図2においては、簡略化して露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16のみを図示している。以下の説明では、簡単のために、他のデバイス製造処理システム(トラック15、解析システム17、及び基板処理装置18)についての説明は省略する。
図2に示す通り、工場内生産管理ホストシステム11、露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16は、それぞれネットワークN1に接続されており、このネットワークN1介して相互に接続されている。尚、図2においては、露光装置13を管理する露光工程管理コントローラ12の図示を省略している。また、露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16は、光ファイバケーブルで構成される高速通信ネットワークN2に接続されている。
露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16は、高速通信ネットワークN2を実現するためのオプティカルチャネルボード20をそれぞれ備える。このオプティカルチャネルボード20は、通信部21、記憶制御装置としてのCPU(中央処理装置)22、共有メモリ23、及び共有ディスク24を含んで構成される。通信部21は、光ファイバケーブルが接続されるコネクタ(図示省略)を備えており、送信すべき情報を光信号に変換して高速通信ネットワークN2に送信するとともに、高速通信ネットワークN2を介して送信されてくる光信号を受信して電気信号に変換する。
CPU22は、高速通信ネットワークN2を介した通信の通信制御を行う。また、共有メモリ23及び共有ディスク24に対する情報の書き込み制御、及び情報の読み出し制御を行って他のデバイス製造処理装置との間の情報の共有を実現するための制御を行う。具体的には、高速通信ネットワークN2を介して接続されたオプティカルチャネルボード20の各々に設けられた共有メモリ23に記憶される内容を同一にする制御を行う。
より具体的には、高速通信ネットワークN2に接続されたデバイス製造処理装置の何れか(例えば、露光装置13)で行われた処理(例えば、露光処理)によって新たな情報が得られた場合には、CPU22は、この情報を共有メモリ23に書き込むとともに、この情報とともに新たな情報が得られた旨を示す制御情報を、高速通信ネットワークN2を介して他のデバイス製造処理装置(例えば、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16)に送信する。一方、高速通信ネットワークN2を介して送信されてきた上記の情報を受信した場合には、CPU22は、制御情報に従って送信されてきた情報を共有メモリ23に書き込む。
また、高速通信ネットワークN2に接続されたデバイス製造処理装置の何れか(例えば、露光装置13)において、CPU22が共有メモリ23の内容を削除した場合には、CPU20は、その旨を示す制御情報を高速通信ネットワークN2を介して他のデバイス製造処理装置(例えば、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16)に送信する。一方、高速通信ネットワークN2を介して送信されてきた上記の制御情報を受信した場合には、CPU22は、送信されてきた制御情報に従って共有メモリ23の内容を削除する。以上の処理を各デバイス製造処理装置に設けられたオプティカルチャネルボード20のCPU22の各々が行うことにより、高速通信ネットワークN2に接続されたデバイス製造処理装置間で共有メモリ23の内容が同一に保たれる。
更に、CPU22は、高速通信ネットワークN2に接続された各デバイス製造処理装置が備える共有ディスク24の各々1つの共有ディスクに統合する制御を行う。図3は、統合された共有ディスクを説明するための図である。図3に示す通り、各デバイス製造処理装置に設けられるCPU22は、各々に設けられた共有ディスク24を互いにマウントすることにより、共有ディスク24の各々を仮想的に1つの共有ディスクUDに統合する。
図3に示す例においては、露光装置13の共有ディスク24は共有ディスクUDの第1領域R1として扱われ、インライン事前測定検査装置14aの共有ディスク24は共有ディスクUDの第2領域R2として扱われる、また、インライン事後測定検査装置14bの共有ディスク24は共有ディスクUDの第3領域R3として扱われ、オフライン測定検査装置16の共有ディスク24は共有ディスクUDの第4領域R4として扱われる。
但し、CPU22は、情報を共有ディスク24に書き込む場合には、自身が管理している共有ディスク24に対してのみ書き込む。例えば、露光装置13に設けられるCPU22は露光装置13に設けられる共有ディスク24にのみ情報の書き込みを行い、インライン事前測定検査装置14aに設けられるCPU22はインライン事前測定検査装置14aに設けられる共有ディスク24にのみ情報の書き込みを行う。これは、インライン事後測定検査装置14b及びオフライン測定検査装置16についても同様である。即ち、各デバイス製造処理装置でのデバイス処理動作に関係する情報は、専らそのデバイス製造処理装置に設けられた共有ディスク24に書き込まれ、他のデバイス製造処理装置に設けられた共有ディスクに書き込まれることはない。
これに対し、各デバイス製造処理装置のCPU22は、情報の読み出しを行う場合には、統合された共有ディスクUDを用いる。例えば、露光装置13に設けられたCPU22が、自身が管理している共有ディスク24から情報を読み出す場合には、統合された共有ディスクUDの第1領域R1から読み出し、インライン事前測定検査装置14aに設けられた共有ディスク24から情報を読み出す場合には、統合された共有ディスクUDの第2領域R2から読み出す。
同様に、インライン事後測定検査装置14bに設けられた共有ディスク24から情報を読み出す場合には統合された共有ディスクUDの第3領域R3からの読み出しを行い、オフライン測定検査装置16に設けられた共有ディスク24から情報を読み出す場合には統合された共有ディスクUDの第4領域R4からの読み出しを行う。即ち、各デバイス製造処理装置の共有ディスク24に書き込まれた情報は、他のデバイス製造処理装置から読み出して参照することが可能である。以上の処理によって、各デバイス製造処理装置が備えるそれぞれの共有ディスク24に書き込まれた情報も各デバイス製造処理装置間で共有される。
また更に、各デバイス製造処理装置のCPU22は、必要であれば共有メモリ23の内容を共有ディスクUDに待避(スワップ)するとともに、新たな情報を共有ディスクUDに読み込んでその内容を入れ替え、共有メモリ23が有効に活用されるよう制御する。後述する通り、共有メモリ23は共有ディスク24よりも高速で情報の書き込み及び読み出しが可能であり、共有ディスク24は共有メモリ23よりも多くの情報を記録可能である。高速通信ネットワークN2を介して複数のデバイス製造処理装置間で情報の共有を行う場合には、情報の書き込み及び読み出しが高速な方が有利である。このため、CPU22は、必要であれば共有メモリ23の内容を、より容量の大きな共有ディスク24に待避(スワップ)する制御を行う。
オプティカルチャネルボード20に設けられる共有メモリ23は、共有ディスク24よりも高速で情報の書き込み及び読み出しが可能なSRAM(Static Random Access Memory)等のメモリを用いることができる。この共有メモリ23の容量は、コスト面を考慮すると、例えば1Gバイト程度が好ましいが、この容量に制限される訳ではない。また、オプティカルチャネルボード20に設けられる共有ディスク24は、共有メモリ23よりも多くの情報を記録可能なハードディスク等の情報記録媒体を用いることができる。この共有ディスク24の容量は、コスト面を考慮すると、例えば100Gバイト程度が好ましいが、この容量に制限される訳ではない。
露光装置13に設けられるオプティカルチャネルボード20は、露光装置13の内部バス(内部接続部)B1を介して露光装置13の動作を統括的に制御する主制御系MCに接続されている。この内部バスB1の理論的な情報伝送速度は、高速通信ネットワークN2と同程度のほぼ10Gbpsである。また、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16に設けられるオプティカルチャネルボード20は、各々の内部バスB11〜B13を介して各々の動作を統括的に制御する制御装置C1〜C3にそれぞれ接続されている。インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16の各々に設けられる内部バスB11〜B13の理論的な情報伝送速度も、高速通信ネットワークN2と同程度のほぼ10Gbpsである。
〔露光装置〕
図4は、本発明の一実施形態によるデバイス製造処理装置の一種である露光装置の概略構成を示す側面図である。図4においては、半導体素子を製造するための露光装置であって、マスクとしてのレチクルRと基板としてのウェハWとを同期移動させつつ、レチクルRに形成されたパターンDPを逐次ウェハW上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置を例に挙げる。尚、以下の説明においては、必要であれば図中にXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。このXYZ直交座標系は、XY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。また、露光時におけるレチクルR及びウェハWの同期移動方向(走査方向)はY方向に設定されているものとする。
図4に示す露光装置13は、レチクルR上のX方向に延びるスリット状(矩形状又は円弧状)の照明領域を均一な照度を有する露光光ELで照明する照明光学系ILSと、レチクルRを保持するレチクルステージRSTと、レチクルRのパターンDPの像をフォトレジストが塗布されたウェハW上に投影する投影光学系PLと、ウェハWを保持するウェハステージWSTと、これらを制御する主制御系MCとを含んで構成されている。
照明光学系ILSは、光源ユニット、オプティカル・インテグレータを含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系等(何れも不図示)を含んで構成されている。この照明光学系の構成等については、例えば特開平9−320956に開示されている。ここで、上記の光源ユニットとしては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、若しくはFレーザ光源(波長157nm)、Krレーザ光源(波長146nm)、Arレーザ光源(波長126nm)等の紫外レーザ光源、銅蒸気レーザ光源、YAGレーザの高調波発生光源、固体レーザ(半導体レーザ等)の高調波発生装置、又は水銀ランプ(i線等)等を使用することができる。
レチクルステージRSTは、真空吸着又は静電吸着等によりレチクルRを保持するものであり、照明光学系の下方(−Z方向)に水平に配置されたレチクル支持台(定盤)31の上面上で走査方向(Y方向)に所定ストロークで移動可能に構成されている。また、このレチクルステージRSTは、レチクル支持台31に対してX方向、Y方向、及びZ軸回りの回転方向(θZ方向)にそれぞれ微小駆動可能に構成されている。
レチクルステージRST上の一端には移動鏡32が設けられており、レチクル支持台31上にはレーザ干渉計(以下、レチクル干渉計という)33が配置されている。レチクル干渉計33は、移動鏡32の鏡面にレーザ光を照射してその反射光を受光することにより、レチクルステージRSTのX方向、Y方向、及びZ軸回りの回転方向(θZ方向)の位置を検出する。レチクル干渉計33により検出されたレチクルステージRSTの位置情報は、装置全体の動作を統轄制御する主制御系MCに供給される。主制御系MCは、レチクルステージRSTを駆動するレチクル駆動装置34を介してレチクルステージRSTの動作を制御する。
上述した投影光学系PLは、複数の屈折光学素子(レンズ素子)を含んで構成され、物体面(レチクルR)側と像面(ウェハW)側との両方がテレセントリックで所定の縮小倍率β(βは例えば1/4,1/5等)を有する屈折光学系が使用されている。この投影光学系PLの光軸AXの方向は、XY平面に直交するZ方向に設定されている。尚、投影光学系PLが備える複数のレンズ素子の硝材は、露光光ELの波長に応じて、例えば石英又は蛍石が用いられる。また、本実施形態では、レチクルRに形成されたパターンDPの倒立像をウェハW上に投影する投影光学系PLを例に挙げて説明するが、勿論パターンDPの正立像を投影するものであっても良い。
投影光学系PLには、温度や気圧を計測するとともに、温度、気圧等の環境変化に応じて投影光学系PLの結像特性等の光学特性を一定に制御するレンズコントローラ部35が設けられている。このレンズコントローラ部35の温度や気圧の計測結果は主制御系MCに出力され、主制御系MCはレンズコントローラ部35から出力された温度や気圧の測定結果に基づいて、レンズコントローラ部35を介して投影光学系PLの結像特性等の光学特性を制御する。
ウェハステージWSTは、投影光学系PLの下方(−Z方向)に配置されており、真空吸着又は静電吸着等によりウェハWを保持する。このウェハステージWSTは、ウェハ支持台(定盤)36の上面上で走査方向(Y方向)に所定ストロークで移動可能に構成されているとともに、X方向及びY方向にステップ移動可能に構成されており、更にZ方向へ微動(X軸回りの回転及びY軸回りの回転を含む)可能に構成されている。このウェハステージWSTによって、ウェハWをX方向及びY方向へ移動させることができ、またウェハWのZ方向の位置及び姿勢(X軸周りの回転及びY軸周りの回転)を調整することができる。
ウェハステージWST上の一端には移動鏡37が設けられており、ウェハステージWSTの外部にはレーザ光を移動鏡37の鏡面(反射面)に照射するレーザ干渉計(以下、ウェハ干渉計という)38が設けられている。このウェハ干渉計38は、移動鏡37の鏡面にレーザ光を照射してその反射光を受光することによりウェハステージWSTのX方向及びY方向の位置、並びに姿勢(X軸,Y軸,Z軸周りの回転θX,θY,θZ)を検出する。ウェハ干渉計38の検出結果は主制御系MCに供給される。主制御系MCは、ウェハ干渉計38の検出結果に基づいてウェハ駆動装置39を介してウェハステージWSTの位置及び姿勢を制御する。
また、本実施形態の露光装置13は、送光系40a及び受光系40bから構成され、投影光学系PLに関してレチクルR上の照明領域と共役なウェハW上の露光スリット領域の内部及びその近傍に設定された複数の検出点でそれぞれウェハWの表面のZ方向(光軸AX方向)の位置を検出する多点AFセンサ40を投影光学系PLの側方に備える。多点AFセンサ40は、投影光学系PLの光軸AX方向におけるウェハWの表面位置及び姿勢(X軸,Y軸周りの回転θX,θY:レベリング)を検出するものである。
この多点AFセンサ40の検出結果は主制御系MCに供給される。主制御系MCは、多点AFセンサ40の検出結果に基づいてウェハ駆動装置39を介してウェハステージWSTの位置及び姿勢を制御する。具体的には、主制御系MCには予めウェハWの表面を合わせ込む基準となる基準面(以下、AF面という)が設定されており、主制御系MCは多点AFセンサ40の検出結果に基づいてウェハWの表面がAF面に一致するようウェハステージWSTの位置及び姿勢を制御する。
更に、本実施形態の露光装置13は、投影光学系PLのY方向の側面に、ウェハW上に設定されたショット領域に付設されたアライメントマークを観察するための画像処理方式のオフ・アクシス方式のアライメントセンサ41が配置されている。アライメントセンサ41の観察結果(計測結果)は、主制御系MCに供給される。アライメントセンサ41の光学系の光軸は、投影光学系PLの光軸AXと平行とされている。かかるアライメントセンサ41の詳細な構成は、例えば特開平9−219354号公報及びこれに対応する米国特許第5,859,707号等に開示されている。主制御系MCは、アライメントセンサ41の計測結果を用いてEGA計測を行う。ここで、EGA計測とは、ウェハWに形成された代表的な数個のアライメントマークの計測結果を用いて所定の統計演算(EGA演算)を行い、ウェハW上に設定された全てのショット領域の配列を求める計測方法である。
また、主制御系MCは、ネットワークN1を介して図1に示す露光工程管理コントローラ12に接続されており、露光工程管理コントローラ12からネットワークN1を介して送信される露光レシピ(露光制御情報)に従った露光処理を実行する。また、主制御系MCは、内部バスB1を介して前述のオプティカルチャネルボード20に接続されており、これにより高速通信ネットワークN2を介してインライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、オフライン測定検査装置16等と通信を行う。具体的には、例えばインライン事前測定検査装置14a又はインライン事後測定検査装置14bの検査結果が高速通信ネットワークN2を介して送信されてきた場合には、この測定検査結果を用いて露光条件を最適化する制御を行う。
〔デバイス製造方法〕
図5は、本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システムを用いたデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。ここで、図5に示すデバイス製造方法は、ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等を製造する場合の何れにも適用することができるが、ここでは半導体チップを製造する場合を例に挙げて説明する。尚、図5において、白抜き矢印はウェハWに対して行われる処理の遷移を表しており、実線矢印は各処理間における情報の流れを表している。以下のデバイス製造処理は、複数枚(例えば、25枚)のウェハWを単位としたロット単位で行われるとする。
処理が開始されると、まず、図1に示すCVD装置18aに、1ロット分のウェハWが搬送されてウェハW上に半導体薄膜を形成する成膜処理が行われる。この処理では、1ロット分のウェハWの全てに対して同一の半導体膜が成膜される(工程S11)。成膜処理が終了すると、1ロット分のウェハWはトラック15内に設けられたコータ・デベロッパ15aに搬送される。そして、コータ・デベロッパ15aによってウェハW上にフォトレジストが順次塗布される。フォトレジストが塗布されたウェハWは、インライン事前測定検査装置14aに搬送されて事前測定検査処理が行われる(工程S12)。
この事前測定検査処理では、ウェハW上に形成されているアライメントマークの計測、ウェハW表面の段差計測、ウェハW上の欠陥・異物検査等が行われる。そして、これらの計測・検査結果から、露光装置13で露光時に行われるアライメント処理(位置合わせ処理)のパラメータの最適化、露光装置13で露光時に行われるオートフォーカス制御に用いるパラメータの最適化が行われる。
つまり、前述した通り、露光装置13ではウェハWに形成された代表的な数個のアライメントマークの計測結果からウェハW上に設定された全てのショット領域の配列を求めるEGA計測が行われる。ここで、露光装置13でEGA計測を行う際に、計測すべきアライメントマークが変形し、又は異物が付着していると、ショット領域の配列を精確に求めることはできず、その結果として露光時の位置合わせ誤差が生ずる。これを防止するため、予めインライン事前測定検査装置14aでアライメントマークの計測及びウェハW上の欠陥・異物検査を行って、EGA計測で使用すべきアライメントマークの選定、アライメントセンサ41でアライメントマークを計測する際に使用すべき計測アルゴリズムの決定等のアライメント処理のパラメータの最適化を行っている。具体的には、例えば、異物が付着しているアライメントマークが確認された場合には、そのアライメントマークをEGA計測で計測すべきアライメントマークの候補から除外する処理を行ってアライメント処理のパラメータの最適化を行っている。
また、露光装置13が図4に示すステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置である場合には、ウェハWを移動させつつ露光処理が行われる。露光時には、多点AFセンサ40の検出結果に基づいて、Z方向におけるウェハWの位置及びウェハWの姿勢を制御することにより、ウェハWの表面を投影光学系PLの像面に合わせ込むオートフォーカス制御が行われるが、ウェハWの表面状態に応じて最適な制御方法が異なる。このため、予めインライン事前測定検査装置14aでウェハW表面の段差計測を行い、フォーカス制御に用いるパラメータの最適化を行っている。また、事前測定検査処理で異物の付着又は欠陥が確認された場合には、その異物の付着又は欠陥が確認された位置を多点AFセンサ40の検出点から除外することにより、オートフォーカス制御に用いるパラメータの最適化を行っている。
インライン事前測定検査装置14aで事前測定検査処理が行われる場合には、まずウェハW上におけるアライメントマークの形成位置、露光装置13のEGA計測で用いる各種パラメータ等が露光装置13からネットワークN1又は高速通信ネットワークN2を介してインライン事前測定検査装置14aに送信される。ここで、これらのネットワークN1又は高速通信ネットワークN2の何れを介して送信するかは、例えば工場内生産管理ホストシステム11のトラフィック監視装置11aの監視結果に基づいて決定される。或いは、これら各種パラメータのデータ量はさほど大きくないため、予め何れのネットワークを介して送信するかを決定しておいても良い。
また、インライン事前測定検査装置14aの事前測定検査処理によって得られた各種計測結果及び露光装置13の露光条件を最適化するための各種パラメータは、例えばインライン事前測定検査装置14aの共有ディスク24に記録される。尚、これらのデータ量が小さい場合には、インライン事前測定検査装置14aの共有メモリ23に記憶しても良い。共有メモリ23に記憶された場合には、上記の各種計測結果等は、他のデバイス製造処理装置(露光装置13、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16)に送信されて(ステップSC1)共有メモリ23にも記録される。これによりデバイス製造処理装置の各々に設けられた共有メモリ23の内容が同一に保たれる。この処理により、露光装置13の露光条件を最適化するための各種パラメータが露光装置13に対してフィードフォワードされる。
以上の処理が終了すると、露光装置13でウェハWの露光処理が行われる(工程S13)。上記のインライン事前測定検査装置14aで得られた各種計測結果及び露光装置13の露光条件を最適化するための各種パラメータがインライン事前測定検査装置14aの共有ディスク24に記録された場合には、露光装置13の主制御系MCは、まずこの各種計測結果及び各種パラメータを読み出す(ステップSC1)。ここで、各デバイス製造処理装置が備える共有ディスク24は統合されているため、主制御系MCは共有ディスクUDの第1領域R1(図3参照)から上記の各種計測結果及び各種パラメータを読み出す。この処理によっても露光装置13の露光条件を最適化するための各種パラメータが露光装置13に対してフィードフォワードされる。尚、インライン事前測定検査装置14aで得られた各種計測結果及び露光装置13の露光条件を最適化するための各種パラメータがインライン事前測定検査装置14aの共有メモリ23に記憶された場合には、上述した通り、露光装置13の共有メモリ23にも記憶されているため、この読み出し処理は省略される。
露光処理が開始されると、露光レシピに従ったレチクルRがレチクルステージRST上に保持されるとともに、インライン事前測定検査装置14aで事前測定検査処理が行われたウェハWが露光装置13に搬送されてウェハステージWST上に保持される。次に、露光装置13の主制御系MCは、ウェハステージWSTをXY平面内で移動させてインライン事前測定検査装置14aから送信されたパラメータで指示されるアライメントマークをアライメントセンサ41の計測視野内に配置し、そのアライメントマークを計測する。ここで、前述の事前測定検査処理によって、異物の付着等があるアライメントマークは計測対象から除外されているため、かかるアライメントマークに対する計測は行われない。上記のパラメータで指示されるアライメントマークの計測が終了すると、主制御系MCは、EGA演算を行ってウェハW上の全ショット領域の配列を求める。
EGA計測が終了すると、ウェハW上に設定された各ショット領域に対する露光が行われる。ショット領域を露光する場合には、主制御系MCはウェハ駆動装置39を駆動して、最初に露光すべきショット領域が移動開始位置に配置されるようウェハステージWSTをXY面内で移動させる。これと同時に主制御系MCによってレチクル駆動装置34が駆動されて、レチクルステージRSTも移動開始に配置される。以上の配置が完了すると、主制御系MCはレチクルステージRST及びウェハステージWSTの移動を開始させ、レチクルステージRST及びウェハステージWSTが所定の速度に達してから整定時間(レチクルステージRST及びウェハステージWSTの加速により生じた振動を収めるために設けられる時間)経過後に照明光学系ILSに制御信号を出力して露光光ELを射出させる。これにより、露光光ELがレチクルRに照射されてショット領域の露光が開始される。
主制御系MCは、ショット領域の露光の最中は、レチクルステージRSTとウェハステージWSTとを一定速度でY方向に移動させる。また、ショット領域を露光している最中において、主制御系MCは、インライン事前測定検査装置14aから送信されたパラメータと、多点AFセンサ40の検出結果とに応じたオートフォーカス制御を行い、ウェハWの表面を投影光学系PLの像面に合わせ込む。ここで、前述した事前測定検査装置で異物の付着又は欠陥が観察された位置においては、その位置を多点AFセンサ40の検出点から除外することにより、オートフォーカス制御に用いるパラメータの最適化を行っている。1つのショット領域の露光を終えると、主制御系MCはウェハステージWSTをXY面内で移動させて次に露光すべきショット領域を移動開始位置に配置する。以下、同様にしてウェハW上のショット領域の全てに対する露光が行われる。
ウェハW上の全ショット領域の露光が終了すると、ウェハステージWST上に保持されているウェハWが搬出されるとともに、インライン事前測定検査装置14aの事前測定検査処理を終えた新たなウェハWが露光装置13に搬送されてウェハステージWST上に保持される。尚、主制御系MCは、ショット領域毎の露光、ウェハW毎の露光処理、又はロット毎の露光処理を終えたときに、露光処理を行う際に用いた実行パラメータ、アライメント計測結果等の各種計測結果、及び露光結果を示す各種トレースデータを露光装置13の共有ディスク24に記録する。
尚、露光処理で得られるデータのデータ量は膨大であるため、共有ディスク24に記録されることが多いが、共有メモリ23の容量に余裕がある場合には共有メモリ23に記録しても良い。尚、共有メモリ23に記録した場合には、高速通信ネットワークN2を介して他のデバイス製造処理装置の共有メモリ23にも記録される。ここで、トレースデータには、例えば露光時におけるウェハステージWSTとレチクルステージRSTとの同期精度を示す同期精度トレースデータ、露光時における投影光学系PLの像面に対するウェハWの表面位置及び姿勢の制御誤差をウェハWの位置毎に示すフォーカストレースデータ等がある。
露光処理を終えて露光装置13から搬出されたウェハWは、トラック15内に設けられたコータ・デベロッパ15aに搬送されて現像処理が行われる(工程S14)。現像処理が行われたウェハWは、インライン事後測定検査装置14bに搬送されて事後測定検査処理が行われる(工程S15)。この事後測定検査処理では、重ね合わせ計測、線幅計測等が行われる。尚、この事後測定処理は、必要に応じて後述のエッチング処理の後に行っても良い。
インライン事後測定検査装置14bは、露光装置13又はインライン事前測定検査装置14aに対してアライメント計測に用いたパラメータ、アライメント計測結果、並びにオートフォーカス、同期精度、露光量等の各種制御データの送出要求を送信して、例えば高速通信ネットワークN2を介してこれらのデータを取得する(ステップSC2)。尚、露光装置13の主制御系MCは、インライン事後測定検査装置14bに対して上記のデータを送信した場合には、一時的に記録しているこれらのデータを速やかに削除してもよい。
インライン事後測定検査装置14bは、露光装置13等から取得したデータを用いて上記の重ね合わせ計測、線幅計測等により得られた計測結果を解析する。この解析の結果、重ね合わせ又は線幅が異常である場合には、例えば高速通信ネットワークN2を介して露光装置13又はインライン事前測定検査装置14aの処理パラメータの変更を通知する(ステップSC3)。尚、この処理では、インライン事後測定検査装置14bに設けられた共有メモリ23に上記の計測結果を記憶するだけで、その内容が他のデバイス製造処理装置の共有メモリ23にも記憶される。これにより、露光装置13の露光条件を最適化するための各種パラメータが露光装置13に対してフィードバックされる。
ここで、インライン事後測定検査装置14bからインライン事前測定検査装置14aにフィードバックされる各種パラメータに基づいてインライン事前測定検査装置14aの動作を制御するのが好適である。例えば、インライン事後測定検査装置14bで得られる線幅計測結果に基づいてインライン事前測定検査装置14aにおけるウェハW表面の段差計測を制御するのが好ましい。例えば、インライン事後測定検査装置14bで得られたパターン線幅の計測結果に基づいて、ウェハWの特定位置での段差計測の計測精度を、他の位置での段差計測の測定精度よりも高める制御を行うことが望ましい。かかる制御を行うことで、例えばパターン線幅の計測結果が悪い部位の段差計測精度が高められる。これにより、次に露光処理を行うときに、パターン線幅の計測結果が悪い部位に関してより表面形状に適合したオートフォーカス制御を行うことができ、パターン線幅を所望の線幅に近づけることが可能となる。
また、インライン事後測定検査装置14bから露光装置13にフィードバックされる各種パラメータに基づいて、露光装置13の露光条件を変更した上で露光処理を行うのが望ましい。例えば、インライン事後測定検査装置14bで得られたパターン線幅が設計値よりも太ければ、例えば露光光ELの照射量を低減し、又は露光光ELの照明条件(σ値等)を変更する等の制御を行うことが望ましい。或いは、主制御系MCがレンズコントローラ部35を介して投影光学系PLの結像特性等の光学特性を制御しても良い。
以上のフォトレジストの塗布処理S11、事前測定検査処理S12、露光処理S13、現像処理S14、及び事後測定検査処理S15は1ロット分のウェハWを単位として順次行われる訳ではなく、ウェハWを単位として順次行われる。1ロット分のウェハWに対する上記の各処理が終了すると、そのロットは図1に示す基板処理装置18に搬送され、エッチング装置18cによりエッチング処理が行われ、酸化・イオン注入装置18dにより不純物拡散処理が行われ、更に不図示の蒸着装置によりアルミ蒸着配線処理が行われる(工程S16)。尚、この工程では、必要に応じてCMP装置18bを用いた化学機械研磨処理が行われる。
以上説明した工程S11〜工程S16の処理を行うことにより、ウェハW上には1層(1レイヤ)のパターンが形成される。即ち、工程S11〜工程S16は、まとめてレイヤ形成工程S1であるということができる。上記の工程S16を終えたロットは、再度CVD装置18a又はコータ・デベロッパ15bに搬送される。そして、ウェハW上に形成すべきレイヤの数の分だけ上記のレイヤ形成工程S1が繰り返される。
その後、以上の工程を経たロットは、不図示のプロービング装置に搬送されてプロービング(検査)処理が行われる(工程S17)。このとき、予め工程S15で行われた事後測定検査処理によって重ね合わせ又は線幅の異常箇所が分かっているため、この異常箇所があるチップの検査を省略するのがデバイスの製造効率を向上させる上で好ましい。インライン事後測定検査装置14bで得られる異常箇所を示す情報をプロービング装置で用いるために、プロービング装置を高速通信ネットワークN2等に接続し、インライン事後測定検査装置14bで得られる異常箇所の情報を高速通信ネットワークN2等を介してプロービング装置に送信するのが望ましい(ステップSC4)。
プロービング処理を終えると、リペア処理が行われる(工程S18)。リペア処理とは、基板に回路を形成するときに本来の素子部分に対して並列させて冗長部分を形成しておき、本来の素子部分に欠陥がある場合には、レーザリペア装置等を用いてその素子部分をレーザ光により焼き切り、欠陥のある素子部分に代えて冗長部分を用いることにより回路を修復する処理をいう。ここで、予め工程S15で行われた事後測定検査処理によって重ね合わせ又は線幅の異常箇所が分かっているため、この異常箇所があるチップのリペア処理を省略するのがデバイスの製造効率を向上させる上で好ましい(ステップSC4)。
かかるリペア処理を実現するために、不図示のリペア装置を高速通信ネットワークN2等に接続し、インライン事後測定検査装置14bで得られる異常箇所の情報を高速通信ネットワークN2等を介してリペア装置に送信するのが望ましい。次いで、ウェハWに対するダイシング処理が行われ(工程S19)、ダイシングにより分離された各チップに対してパッケージング処理が行われ、またボンディング処理が行われる(工程S20)。以上の工程を経てデバイスが製造される。
以上説明した通り、本実施形態では、高速通信ネットワークN2等を介して露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、及びインライン事後測定検査装置14bの間で各種情報が送受信され、露光装置13の露光条件を最適化するための各種パラメータが露光装置13に対してフィードフォワードされ、又はフィードバックされる。このため、各デバイス製造処理装置で得られる情報を、デバイス製造処理装置間で効果的に利用することができる。
また、本実施形態では、ネットワークN1以外に高速通信ネットワークN2によって各デバイス製造処理装置を相互に接続し、デバイス製造処理装置で用いる情報又はデバイス製造処理装置で得られた情報を、デバイス製造処理装置間で共有している。また、情報の送受信経路はネットワークN1のトラフィック量に応じて制御でき、また、送受信するデータの種類や大きさに応じて制御できるため、ネットワークの負荷を低減することができる。また、本実施形態では、共有メモリ23の内容が各デバイス製造処理装置間で同一とされるため、データの管理を容易に行うことができる。
尚、上記実施形態では、主として露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、及びインライン事後測定検査装置14b間で各種情報の送受信が行われる場合を例に挙げて説明したが、高速通信ネットワークN2に接続される他のデバイス製造処理装置(トラック15、解析システム17、及び基板処理装置18)との間での情報の送受信も可能である。従って、これらの間でも情報を効果的に利用することができる。例えば、露光装置13で得られるアライメント結果等を高速通信ネットワークN2を介して解析システム17に送信することにより、ウェハW上に形成されるであろうパターンの重ね合わせ結果がシミュレーションによって求められる。そして、このシミュレーション結果を、高速通信ネットワークN2を介して露光装置13に送信することにより、露光装置13の主制御系MCはアライメント時に計測すべきアライメントマークの選択を最適化する、といった運用を行うことも可能である。
また、上記実施形態では、デバイス製造処理装置の各々に共有メモリ63及び共有ディスク64が設けられている態様を例に挙げて説明したが、共有メモリ63及び共有ディスク64を備えるサーバ装置を高速通信ネットワークN2に接続した構成であっても良い。図6は、デバイス製造処理システムの他の構成例を示すブロック図である。尚、図6においては、図2に示す構成と同一の構成については同一の符号を付してある。
図6に示す通り、露光装置13、インライン事前測定検査装置14a、インライン事後測定検査装置14b、及びオフライン測定検査装置16には、図2に示すオプティカルチャネルボード20に代えてオプティカルチャネルボード50が設けられている。このオプティカルチャネルボード50は、図2に示すオプティカルチャネルボード20から共有メモリ63及び共有ディスク64を省いたものであり、高速通信ネットワークN2を介した通信を制御するものである。
また、図6に示すデバイス製造処理システムは、高速通信ネットワークN2に接続されたサーバ装置60を備えている。このサーバ装置60は、通信部61、CPU62、共有メモリ63、及び共有ディスク64を含んで構成される。通信部61は、図2に示すオプティカルチャネルボード20に設けられる通信部21と同様に、高速通信ネットワークN2を介した通信を制御する。CPU62は、高速通信ネットワークN2に接続された各デバイス製造処理装置に対して、共有メモリ63及び共有ディスク64が共用される環境を提供する制御を行う。即ち、高速通信ネットワークN2に接続された各デバイス製造処理装置が共有メモリ63及び共有ディスク64に対してデータを書き込むことができ、又は共有メモリ63及び共有ディスク64からデータを読み出すことができる環境を提供する。
共有メモリ63は、オプティカルチャネルボード20に設けられる共有メモリ23と同様に、高速で情報の書き込み及び読み出しが可能なSRAM(Static Random Access Memory)等のメモリを用いることができる。この共有メモリ63の容量は、コスト面を考慮すると、例えば1Gバイト程度が好ましいが、この容量に制限される訳ではない。また、共有ディスク64は、オプティカルチャネルボード20に設けられる共有ディスク24と同様に、多くの情報を記録可能なハードディスク等の情報記録媒体を用いることができる。この共有メモリ64の容量は、コスト面を考慮すると、例えば100Gバイト程度が好ましいが、この容量に制限される訳ではない。
かかる構成において、高速通信ネットワークN2に接続された各デバイス製造処理装置は、共有メモリ63からのデータの読み出し、及び共有メモリ64に対するデータの書き込みを、高速通信ネットワークN2を介して自在に行うことが可能である。これにより、共有メモリ63は、高速通信ネットワークN2に接続された各デバイス製造処理装置によって共有される。同様に、共有ディスク64も高速通信ネットワークN2に接続された各デバイス製造処理装置によって共有される。
但し、この共有ディスク64を、高速通信ネットワークN2に接続された各デバイス製造処理装置に対応させて複数の領域に分割し、データの書き込みだけはデバイス製造処理装置に対応する領域にのみ可能とし、データの読み出しは共有ディスク64の全領域から可能としても良い。更に、上記の実施形態と同様に、必要であれば共有メモリ63の内容を共有ディスク64に待避(スワップ)するとともに、新たな情報を共有ディスク64に読み込んでその内容を入れ替え、共有メモリ63の有効活用を図っても良い。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、高速通信ネットワークN2を光ファイバケーブルで構成した場合を例に挙げて説明したが、必要な情報伝送速度が得られるのであれば同軸ケーブル(メタルケーブル)で構成しても良い。また、上記実施形態では、各デバイス製造処理装置間で共有メモリと共有ディスクとを共有していたが、何れか一方のみを共有しても良い。
また、上記実施形態における露光装置13は、国際公開第99/49504号公報に開示されているような液浸法を用いる露光装置であってもよく、液浸法を用いない露光装置であってもよい。液浸法を用いる露光装置は、投影光学系PLとウェハWとの間を局所的に液体で満たす液浸露光装置、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置、特開平10−303114号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置の何れの露光装置であっても良い。
また、上記の露光装置13は、半導体素子の製造に用いられてデバイスパターンを半導体ウェハ上へ転写する露光装置、液晶表示素子(LCD)等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等の何れであっても良い。更には、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウェハ等に回路パターンを転写する露光装置であっても良い。更に、レチクル又はマスクに形成されたパターンを転写する露光装置ではなく、マスクレスで所定のパターンを転写する露光装置であっても良い。
本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システムに含まれる高速通信ネットワークN2の要部を示すブロック図である。 統合された共有ディスクを説明するための図である。 本発明の一実施形態によるデバイス製造処理装置の一種である露光装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態によるデバイス製造処理システムを用いたデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。 デバイス製造処理システムの他の構成例を示すブロック図である。
符号の説明
11 工場内生産管理ホストシステム
13 露光装置
14 インライン測定検査装置
14a インライン事前測定検査装置
14b インライン事後測定検査装置
15 トラック
15a コータ・デベロッパ
16 測定検査装置
17 解析システム
18 基板処理装置
20 オプティカルチャネルボード
22 CPU
23 共有メモリ
24 共有ディスク
50 オプティカルチャネルボード
63 共有メモリ
64 共有ディスク
AX 光軸
B1 内部バス
B11〜B13 内部バス
DP パターン
MC 主制御系
N1 ネットワーク
N2 高速通信ネットワーク
R1 第1領域
R2 第2領域
R3 第3領域
R4 第4領域
W ウェハ

Claims (40)

  1. 所定のデバイス製造処理動作を制御する第1制御部を備え、前記所定のデバイス制御処理動作を実行する第1デバイス製造処理装置と、
    前記第1デバイス製造処理装置の外部に配置されて、前記デバイス製造処理動作に関係する情報を記憶する第1記憶装置と、
    前記第1制御部と前記第1デバイス製造処理装置外部の前記第1記憶装置との間を接続する高速通信ネットワークと
    を含むことを特徴とするデバイス製造処理システム。
  2. 前記第1デバイス製造処理装置の内部に内蔵される第2記憶装置と、
    前記第1デバイス製造処理装置の内部で、前記第1制御部と前記第2記憶装置とを接続する内部接続部とを含み、
    前記第1デバイス製造処理装置外部の前記第1記憶装置と前記第1制御部とを接続する前記高速通信ネットワークは、前記第1制御部と前記内部接続によって提供される接続環境と同程度の接続環境を提供することを特徴とする請求項1記載のデバイス製造処理システム。
  3. 前記第1デバイス製造処理装置外部の前記第1記憶装置は、前記第1デバイス製造処理装置とは異なる第2デバイス製造処理装置に内蔵された内蔵記憶装置であり、
    前記第2デバイス製造処理装置は、更に、
    前記第2デバイス製造処理装置でのデバイス製造処理動作を制御する第2制御部と、
    前記第2デバイス製造処理装置内で、前記第2制御部と前記第1記憶装置とを接続する内部接続部とを備え、
    前記第1記憶装置に記憶された情報が、前記第1制御部と前記第2制御部とによって共有されることを特徴とする請求項1記載のデバイス製造処理システム。
  4. 前記第1デバイス製造処理装置は、前記第1デバイス製造処理装置の内部に配置された第2記憶装置と、
    前記第1デバイス製造処理装置内で、前記第2記憶装置と前記第1制御部とを接続する内部接続部とを含み、
    前記第1及び第2記憶装置に記憶された情報が、前記第1及び第2制御部によって共有されることを特徴とする請求項3記載のデバイス製造処理システム。
  5. 前記第1デバイス製造処理装置とは別の第2デバイス製造処理装置と、
    前記第2デバイス製造処理装置でのデバイス製造処理動作を制御する第2制御部と前記第1記憶装置との間を接続する高速通信ネットワークとを含み、
    前記第1記憶装置に記憶された情報が、前記第1制御部と前記第2制御部とによって共有されることを特徴とする請求項1記載のデバイス製造処理システム。
  6. 前記高速通信ネットワークは、光ファイバケーブルで構成されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のデバイス製造処理システム。
  7. 前記高速通信ネットワークは、ほぼ10Gbpsの情報伝送速度を有することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のデバイス製造処理システム。
  8. 前記第1記憶装置は、専ら前記第1デバイス製造処理装置でのデバイス処理動作に関係する情報が記録される第1領域と、
    専ら前記第2デバイス製造処理装置でのデバイス製造処理動作に関係する情報が記録される第2領域と
    を含むことを特徴とする請求項3から請求項5の何れか一項に記載のデバイス製造処理システム。
  9. 前記第1記憶装置は、第1記憶部と第2記憶部とを含み、
    前記第1記憶部は、前記第2記憶部よりも高速で情報の書き込み及び読み出しが可能であることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のデバイス製造処理システム。
  10. 前記第1記憶装置は、第1記憶部と第2記憶部とを含み、
    前記第2記憶部は、前記第1記憶部よりも多くの情報を記憶可能であることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のデバイス製造処理システム。
  11. 前記第1デバイス製造処理装置を含む複数のデバイス製造処理装置を統括的に制御するホストコンピュータと、
    前記ホストコンピュータと前記複数のデバイス製造処理装置との間を接続する、前記高速通信ネットワークとは異なる第2ネットワークと
    を含むことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のデバイス製造処理システム。
  12. 前記高速通信ネットワークによる情報の伝送速度は、ほぼ10Gbpsであり、
    前記第2ネットワークによる情報の伝送速度は、ほぼ100Mbpsである
    ことを特徴とする請求項11記載のデバイス製造処理システム。
  13. 前記ホストコンピュータと前記複数のデバイス製造処理装置の何れかとの間、又は前記複数のデバイス製造処理装置間で通信される情報に応じて、通信経路を、前記高速通信ネットワークと前記第2ネットワークとの何れかから選択する通信制御装置を有することを特徴とする請求項11又は請求項12記載のデバイス製造処理システム。
  14. 情報の通信量に応じて、通信経路を前記高速通信ネットワークと前記第2ネットワークとの何れかから選択することを特徴とする請求項13記載のデバイス製造処理システム。
  15. 情報の種類及び大きさに応じて、通信経路を前記高速通信ネットワークと前記第2ネットワークとの何れかから選択することを特徴とする請求項13記載のデバイス製造処理システム。
  16. 前記第1記憶装置に記憶される情報と前記第2記憶装置に記憶される情報とを同一にする記憶制御装置を備えることを特徴とする請求項2記載のデバイス製造処理システム。
  17. 前記第1記憶装置に記憶される情報と前記第2記憶装置に記憶される情報とを同一にする記憶制御装置を備えることを特徴とする請求項4記載のデバイス製造処理システム。
  18. 前記第1記憶部の記憶内容と前記第2記憶部の記憶内容とを入れ替える記憶制御装置を備えることを特徴とする請求項9記載のデバイス製造処理システム。
  19. 所定パターンを基板上に露光する露光動作を制御する第1制御部を備え、前記露光動作を実行する露光装置であって、
    前記露光装置の外部に配置されて前記露光動作に関係する情報を記憶する第1記憶装置と前記第1制御部との間を接続する高速通信ネットワークを接続可能な接続部を備えることを特徴とする露光装置。
  20. 装置内部に内蔵される第2記憶装置と、
    装置内部で、前記第1制御部と前記第2記憶装置とを接続する内部接続部と
    を備えることを特徴とする請求項19記載の露光装置。
  21. 前記接続部は、光ファイバケーブルを接続可能であることを特徴とする請求項19又は請求項20記載の露光装置。
  22. 前記接続部は、ほぼ10Gbpsの情報伝送速度を有するネットワークを接続可能であることを特徴とする請求項19から請求項21の何れか一項に記載の露光装置。
  23. 請求項19から請求項22の何れか一項に記載の露光装置を用いて、所定パターンを基板上に露光することを特徴とする露光方法。
  24. 請求項23記載の露光方法を用いて基板にデバイスパターンを露光する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
  25. 所定の測定処理及び所定の検査処理の少なくとも一方を制御する第1制御部を備え、基板に対して前記所定の測定及び所定の検査の少なくとも一方を行う測定検査装置において、
    前記測定検査装置の外部に配置されて前記測定処理又は検査処理に関係する情報を記憶する第1記憶装置と前記第1制御部との間を接続する高速通信ネットワークを接続可能な接続部を備えることを特徴とする測定検査装置。
  26. 装置内部に内蔵される第2記憶装置と、
    前記装置内部で、前記第1制御部と前記第2記憶装置とを接続する内部接続部と
    を備えることを特徴とする請求項25記載の測定検査装置。
  27. 前記接続部は、光ファイバケーブルを接続可能であることを特徴とする請求項25又は請求項26記載の測定検査装置。
  28. 前記接続部は、ほぼ10Gbpsの情報伝送速度を有するネットワークを接続可能であることを特徴とする請求項25から請求項27の何れか一項に記載の測定検査装置。
  29. 請求項25から請求項28の何れか一項に記載の測定検査装置を用いて、所定の測定処理、及び、所定の検査処理の少なくとも一方を実行することを特徴とする測定検査方法。
  30. 請求項29記載の測定検査方法を用いて所定の測定処理、及び、所定の検査処理の少なくとも一方を実行する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
  31. デバイス製造処理システムであって、
    基板上に所定パターンを露光する前に、既に前記基板上に形成されているデバイスパターンの段差の測定検査を実行する事前測定検査装置と、
    前記所定パターンを露光された基板上のパターン線幅を測定検査する事後測定検査装置とを備え、
    前記事後測定検査装置による測定検査結果から得られるパターン線幅に関する情報に基づいて、前記事前測定検査装置での段差の測定検査を制御することを特徴とするデバイス製造処理システム。
  32. 前記事前測定検査装置は、前記事後測定検査装置で測定検査されたパターン線幅の情報に基づいて、基板上の特定位置に対する前記段差の測定検査の精度を、基板上での他の位置に対する段差の測定検査の精度よりも高めることを特徴とする請求項31記載のデバイス製造処理システム。
  33. 前記基板上の特定位置に対する段差の測定検査の精度が前記基板上の他の位置に対する段差の測定検査の精度よりも高められた前記事前測定検査装置による測定検査の結果に基づいて、前記基板に所定パターンを露光する露光装置を含むことを特徴とする請求項32記載のデバイス製造処理システム。
  34. 前記事前測定検査装置、前記露光装置、及び前記事後測定検査装置は、それぞれ、各々でのデバイス製造処理に関する情報を記憶する記憶装置を備え、
    更に、前記事前測定検査装置、前記露光装置、及び前記事後測定検査装置の記憶装置に接続される高速通信ネットワークを有することを特徴とする請求項33記載のデバイス製造処理システム。
  35. デバイス製造処理システムであって、
    基板上の欠陥又は異物の有無を測定検査する測定検査装置と、
    基板上の所定位置を観察して所定パターンを露光する露光装置とを含み、
    前記測定検査装置によって欠陥又は異物の存在が確認された位置を、前記露光装置での観察対象から除外することを特徴とするデバイス製造処理システム。
  36. 前記露光装置は、基板上の所定位置を観察して前記基板の露光光の光軸方向での前記基板の位置又は前記光軸に対する前記基板の傾きを制御可能であり、更に、前記測定検査によって欠陥又は異物が確認された位置を、前記露光装置での観察対象から除外して、前記基板の位置又は傾きを制御することを特徴とする請求項35記載のデバイス製造処理システム。
  37. 前記露光装置は、基板上の所定位置を観察して前記基板の露光光の光軸に垂直な方向の基板の位置を制御可能であり、更に、前記測定検査によって欠陥又は異物が確認された位置を、前記露光装置での観察対象から除外して、前記基板の位置を制御することを特徴とする請求項35又は請求項36記載のデバイス製造処理システム。
  38. 前記測定検査装置及び前記露光装置は、それぞれ、各々でのデバイス製造処理に関する情報を記憶する記憶装置を備え、
    更に、前記測定検査装置及び前記露光装置の記憶装置に接続される高速通信ネットワークを有することを特徴とする請求項35から請求項37の何れか一項に記載のデバイス製造処理システム。
  39. デバイス製造処理システムであって、
    基板上に形成された第1パターンに第2パターンの像を重ね合わせて、前記第2パターンを基板上に露光する露光装置と、
    前記露光装置で露光された基板を測定検査し、前記露光装置で前記第1パターンと前記第2パターンとを重ね合わせた結果を測定検査する測定検査装置とを備え、
    前記露光装置は、前記測定検査の結果に関する情報に基づいて、前記第1パターンと前記第2パターンの像との重ね合わせを実行することを特徴とするデバイス製造処理システム。
  40. 前記測定検査装置及び前記露光装置は、それぞれ、各々でのデバイス製造処理に関する情報を記憶する記憶装置を備え、
    更に、前記測定検査装置及び前記露光装置の記憶装置に接続される高速通信ネットワークを有することを特徴とする請求項39記載のデバイス製造処理システム。
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