JP2008140992A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のステーションと複数の基板ステージとを用いてジョブを実行することにより基板を露光する露光装置のスループットを向上させる。
【解決手段】本発明は、複数のステーションと複数の基板ステージとを有し、複数のステーションと複数の基板ステージとを用いてジョブを実行することにより、基板を露光する露光装置である。複数の基板ステージは、互いに異なるユニットの構成を有する。露光装置は、ジョブを取得し、かつ取得された複数のジョブの実行順序を決定する制御器を有する。制御器は、複数の基板ステージそれぞれの位置の情報と、複数のジョブそれぞれの実行に必要なユニットの情報とに基づいて、複数のジョブの実行順序を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のステーションと複数の基板ステージとを有する露光装置に関する。

半導体製造に用いる露光装置は計測精度向上とスループットの向上が求められている。しかし、従来の露光装置は１つの基板ステージ上で計測と露光という処理をシーケンシャルに行っていた。その為、精度よく計測を行おうとすると、その分だけ処理に時間を消費してしまいスループットが低下した。

そこで、例えばツインステージ型露光装置にみられるように、基板ステージを複数持つ露光装置が開発された。このような露光装置では、例えば１つの基板ステージ上で高精度に計測処理を行い、並行して別の基板ステージで露光処理を行うことができ、それにより計測精度の向上とスループットの向上とを同時に満たすことができる。
特開２００６−２６９６６９号公報

しかし、基板ステージを複数持つ露光装置では、処理に必要なユニットが複数のステーションに分散配置されているので、基板ステージを複数のステーション間で入れ替える必要がある。基板ステージを頻繁に入れ替えると装置全体のスループットが低下する。

本発明は、複数のステーションと複数の基板ステージとを用いてジョブを実行することにより基板を露光する露光装置のスループットを向上させることを例示的目的とする。

本発明は、複数のステーションと複数の基板ステージとを有し、複数のステーションと複数の基板ステージとを用いてジョブを実行することにより、基板を露光する露光装置であって、ジョブを取得し、かつ取得された複数のジョブの実行順序を決定する制御器を有し、複数の基板ステージは、互いに異なるユニットの構成を有し、制御器は、複数の基板ステージそれぞれの位置の情報と、複数のジョブそれぞれの実行に必要なユニットの情報とに基づいて、複数のジョブの実行順序を決定する、ことを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、制御器は、実行順序が制約されるジョブの組合せの情報にさらに基づいて、複数のジョブの実行順序を決定することができる。

本発明の実施形態によれば、制御器は、複数のジョブを取得順に格納し、かつ複数のステーションの間で複数の基板ステージを入れ替える回数が少なくなるように、取得順に格納された複数のジョブの実行順序を変更することができる。

本発明によれば、例えば、複数のステーションと複数の基板ステージとを用いてジョブを実行することにより基板を露光する露光装置のスループットを向上させることができる。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

図１は、露光装置の特徴的な部分を示すブロック図である。露光装置は、複数のステーション１，１'と、複数のステーション１，１'間を移動自在な複数の基板ステージ２，２’と、制御器４とを備える。複数の基板ステージ２，２’には互いに異なるユニット３が分散配置されている。複数のステーション１は、例えば露光処理を行う露光ステーションとアライメント計測を行う計測ステーションでありうる。ユニット３は、一方の基板ステージ２に配置されるユニット３ａと他方の基板ステージ２'に配置されるユニット３ｂとから構成される。ユニット３ａは例えば基板面照度計測器であり、ユニット３ｂは例えばレべリング検出器等でありうる。

制御器４は、実行すべき複数のジョブを取得する取得部５と、取得した複数のジョブの実行順序を決定する決定部６とを備える。制御器４は、基板ステージ配置情報７１、ユニット配置情報７２、ジョブ使用ユニット情報７３と、ジョブ実行位置情報７４、ジョブ順序制約情報７５を記憶部７に持つことができる。基板ステージ配置情報７１は、ジョブの実行順序が決定される初期状態において複数の基板ステージのそれぞれが配置されているステーションを示す情報である。ユニット配置情報７２は、基盤ステージのそれぞれに配置されたユニットを示す情報である。ジョブ使用ユニット情報７３は、ジョブそれぞれの実行に必要なユニットを示す情報である。ジョブそれぞれの実行に必要なユニットは、ユニット３に加えて基板ステージ２も含みうる。ジョブ実行位置情報７４は、ジョブそれぞれが実行されるステーションを示す情報である。ジョブ順序制約情報７５は、実行順序が制約されるジョブの組合せを示す情報である。複数のジョブの実行順序を決定するときに、装置条件やユーザーの要望により、実行する順序を変更してはいけないジョブの組合せが存在しうる。決定部６は、そのようなジョブの組合せをジョブ順序制約情報７５により確認してジョブの順序を決定することができる。

図２は、本発明のデータフローダイアグラムの一例である。取得部５には、取得されたジョブが取得順に格納されている。決定部６は、記憶部７に記憶された各情報を基にし、取得部５の要求ジョブ欄に取得順に格納された取得ジョブの実行順序を決定する。決定部６は、決定した実行順序に従ってジョブを取得部５の実行ジョブ欄に格納する。

図３は、決定部６がジョブ実行順序を決定するプロセスのフローチャートの一例である。S1で取得部５の要求ジョブ欄に格納された実行すべきジョブを抽出する。S2で実行順序を判定すべきジョブの数ｎを設定する。S3で取得順１番目及び２番目のジョブの実行順序を入れ替える必要があるか否かを判定する。この判定は、初期状態における複数の基板ステージの配置（基板ステージ配置情報７１）、ジョブの実行位置（ジョブ実行位置情報７４）に基づいてなされる。ジョブの実行位置は、複数のユニットの配置（ユニット配置情報７２）とジョブの実行に必要なユニット（ジョブ使用ユニット情報７３）から入手しうる。実行順序が制約されるジョブの組合せが存在する場合、決定部６はジョブ順序制約情報７５も確認する。決定部６は、基板ステージを入れ替える回数が少なくなるように、ジョブの実行順序を決定する。決定部６は、ジョブの実行順序の入替えが必要であると判定し場合、S4での取得順１番目及び２番目のジョブを入替え、実行順１番目のジョブを決定する。実行順1番目のジョブを決定したら、S5で実行順序を入れ替える必要性を判定すべきジョブの取得順の数を一つずらす。S3でジョブの実行順序の入替えが必要でないと判定された場合、S5に飛ぶ。このようにして、取得順２番目及び３番目のジョブ、取得順３番目及び４番目のジョブ、・・・に対して順次実行順序を判定し、実行順２番目、３番目、・・・のジョブを決定する。決定部６は決定した実行順序に従って各ジョブを取得部５の実行ジョブ欄に格納する。取得されたｎ個のジョブ全てに対して実行順序が決定されれば、ジョブ実行順序を決定するプロセスは完了する。

図４は一実施形態に係る露光装置の基板ステージ周辺のハードウェア構成図である。露光装置は２つの基板ステージSTG1、STG2を持ち、初期状態において基板ステージSTG1は露光ステーションEXPOに、基板ステージSTG2は計測ステーションMETROに位置している。基板ステージSTG1にはUnit1とUnit2の２つのユニットが配置されており、基板ステージSTG2にはUnit3が配置されている。２つの基板ステージSTG1，STG2はスワップと呼ばれるジョブにより、その位置をEXPO、METRO間で入れ替える。
［第１のジョブ入れ替えの実施形態］
図５は、図４の構成を持つ露光装置に対して、基板１枚に露光処理を行う場合の記憶部7に格納されている各情報の具体的な値の例である。51は初期状態における基板ステージ配置情報、52は要求ジョブ欄、53はジョブ使用ユニット情報、54はジョブ実行位置情報、55はユニット配置情報のそれぞれ具体例である。この実施形態では、実行順序が制約されるジョブの組合せは存在しないとしている。図６は、図５の例において要求ジョブ欄のジョブに対して実行順序が決定されていく様子を示している。61は要求ジョブ欄と実行ジョブ欄の初期状態、62は１回目のジョブ入れ替え判定後の要求ジョブ欄と実行ジョブ欄の状態、63は２回目のジョブ入れ替え判定後の要求ジョブ欄と実行ジョブ欄の状態を示している。

初期状態において、STG1がEXPO側にあり、その上に基板が載っているとする。要求ジョブ５２欄に格納されているジョブは、STGの入れ替え、基板面照度計測、STG2の露光の３つである（61）。これらのジョブの実行順序を決定していく。まず、STGの入れ替えと基板面照度計測のどちらを実行するか判定する。ユニット配置情報55及びジョブ使用ユニット情報53を参照すると、STGの入れ替えはSTG1,STG2を対象とするが各STGのステーション位置によらず実行可能である。ジョブ使用ユニット情報53を参照すると、基板面照度計測はUnit2を必要とする。Unit2は、ユニット配置情報55を参照するとSTG1に配置されている。初期状態においてSTG1はEXPO側にある。これらのことから、STGの入れ替えを先に実行するとSTG1がMETRO側に移動し、基板面照度計測を実行するために再度STGの入れ替えを必要とする。決定部６は、STGの入れ替え回数を少なくするとの判定基準に基づいて、基板面照度計測をSTGの入れ替えより先に実行すべきであると判定する。その結果、1番目と2番目の要求ジョブの実行順序を判定する第１回目の判定によってジョブ実行の１番目は基板面照度計測であると決定される（62）。次に、２番目のジョブとなったSTGの入れ替えと３番目のジョブであるSTG2の露光との実行順序を判定する。２番目のジョブを実行するときSTG1はEXPO側に位置している。STG2の露光は、STG2がEXPO側にいなければならない。その為、STG2の露光の前にSTGの入れ替えを実行することが必要である。つまり、２番目に実行すべきジョブはSTGの入れ替えであり、３番目に実行すべきジョブはSTG２の露光であると決定される（63）。

以上のジョブの実行順序を決定するプロセスでは、ユニット配置情報55及びジョブ使用ユニット情報53を利用したが、それらの情報に替えて複数のユニットの配置を反映するジョブ実行位置情報を利用することもできる。
［第２のジョブ入れ替えの実施形態］
図７は、図４の構成を持つ露光装置に対して、基板２枚に連続して露光処理を行う場合の記憶部7に格納されている各情報の具体的な値の例である。71は初期状態における基板ステージ配置情報、72は要求ジョブ欄、73はジョブ使用ユニット情報、74はジョブ実行位置情報、75はユニット配置情報のそれぞれ具体例である。この実施形態でも、実行順序が制約されるジョブの組合せは存在しないとしている。図８は、図７の例において要求ジョブ欄のジョブに対して実行順序が決定されていく様子を示している。81は要求ジョブ欄と実行ジョブ欄の初期状態、82〜85は、それぞれ１〜４回目のジョブ入れ替え判定後の要求ジョブ欄と実行ジョブ欄の状態を示している。86は５回目のジョブ入れ替え判定後の最終的な要求ジョブ欄と実行ジョブ欄の状態を示している。

初期状態において、STG1がMETRO側にあり、その上に基板が載っているとする。要求ジョブ欄72に格納されているジョブは、STGの入れ替え、基板面照度計測、STG1の露光、STGの入れ替え、基板面照度計測、STG2の露光の６つである（81）。これらのジョブの実行順序を決定していく。まず、STGの入れ替えと基板面照度計測のどちらを先に実行するか判定する。今回の実施形態では、初期状態においてSTG1がMETRO側にあり、基板面照度計測は、ジョブ使用ユニット情報73、ユニット配置情報75を参照するとSTG1をEXPO側で使用するジョブである。よって、決定部６は、基板面照度計測の前にSTGの入れ替えを実行する必要があると判定し、最初に実行すべきジョブをSTGの入れ替えと決定する（82）。次に、実行順序を決定すべきジョブは基板面照度計測とSTG1の露光とである。ジョブ使用ユニット情報73、ユニット配置情報75を参照するとどちらのジョブもSTG1がEXPO側にあれば実施できることが判明するので、実行順序を入れ替えないと判定する。よって、決定部６は、２番目に実行すべきジョブを基板面照度計測と決定する（83）。３番目に実行すべきジョブは、STG1の露光とSTGの入れ替えとのいずれかである。ジョブ使用ユニット情報73、ユニット配置情報75を参照するとSTG1の露光はSTG1がEXPO側に配置される必要があり、３番目のジョブ実行時にSTG1はEXPO側に配置されていることが判明する。したがって、STG1の露光をSTGの入れ替えの前に実行すべきであると判定される。よって、決定部６は３番目目に実行すべきジョブをSTG1の露光と決定する（84）。４番目に実行すべきジョブはSTGの入れ替えと基板面照度計測とのいずれかである。このときSTG1はEXPO側にいる為、STGの入れ替えの前に基板面照度計測を行う必要がある。よって、４番目に実行すべきジョブはウェハ面照度計測であると決定される（85）。５番目に実行すべきジョブはSTGの入れ替えとSTG2の露光のいずれかである。STG2の露光はSTG2がEXPO側にいる必要があるが、５番目のジョブ実行時、STG2はMETRO側にいる。その為、STG2の露光の前にSTGの入れ替えを実行すべきであることが判明する。よって、５番目に実行すべきジョブはSTGの入れ替えであり、６番目に実行すべきジョブはSTG2の露光であると決定される（86）。

以上のジョブの実行順序を決定するプロセスでは、ユニット配置情報55及びジョブ使用ユニット情報53を利用したが、それらの情報に替えて複数のユニットの配置を反映するジョブ実行位置情報を利用することもできる。

複数のジョブの実行順序を決定するタイミングとしては、取得部５の要求部欄に一定数のジョブが格納されたタイミング、別途設けられた実行順序決定タイミングを指示する機構から指示を受けたタイミング等が挙げられる。
［デバイス製造の実施形態］
次に、図９及び図１０を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図９は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。

ステップＳ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップＳ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスク（原版またはレチクルともいう）を製作する。ステップＳ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板ともいう）を製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクと基板を用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用して基板上に実際の回路を形成する。ステップＳ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作製された基板を用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップＳ６（検査）では、ステップＳ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップＳ７）される。

図１０は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップＳ１１（酸化）では、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、基板の表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１３（電極形成）では、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１４（イオン打ち込み）では、基板にイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）では、基板に感光剤を塗布する。ステップＳ１６（露光）では、露光装置を用いてマスクの回路パターンを介し基板を露光する。ステップＳ１７（現像）では、露光した基板を現像する。ステップＳ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップＳ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって基板上に多重に回路パターンが形成される。

露光装置の主な構成を示したブロック図 データフローダイアグラムを示す図 ジョブ実行順序決定プロセスのフローチャート図 露光装置の基板ステージ周辺の構成例を示す図 基板１枚を露光するときの各情報の内容例を示す図 基板１枚を露光するときのジョブ実行順序決定の様子を示す図 基板２枚を連続して露光するときの各情報の内容例を示す図 基板２枚を連続して露光するときのジョブ実行順序決定の様子を示す図 露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのフローチャート 図９におけるステップ４（ウエハプロセス）の詳細なフローチャート

符号の説明

1，１'：ステーション
2：基板ステージ
3，3a，3b：ユニット
4：制御器
5：取得部
6：決定部
7：記憶部
71：基板ステージ配置情報
72：ユニット配置情報
73：ジョブ使用ユニット情報
74：ジョブ実行位置情報
75：ジョブ順序制約情報

Claims (4)

1. 複数のステーションと複数の基板ステージとを有し、前記複数のステーションと前記複数の基板ステージとを用いてジョブを実行することにより、基板を露光する露光装置であって、
   該ジョブを取得し、かつ該取得された複数のジョブの実行順序を決定する制御器を有し、
   前記複数の基板ステージは、互いに異なるユニットの構成を有し、
   前記制御器は、前記複数の基板ステージそれぞれの位置の情報と、該複数のジョブそれぞれの実行に必要な該ユニットの情報とに基づいて、該複数のジョブの実行順序を決定する、ことを特徴とする露光装置。
2. 前記制御器は、実行順序が制約されるジョブの組合せの情報にさらに基づいて、該複数のジョブの実行順序を決定することを特徴とする請求項１に記載される露光装置。
3. 前記制御器は、該複数のジョブを取得順に格納し、かつ前記複数のステーションの間で前記複数の基板ステージを入れ替える回数が少なくなるように、該取得順に格納された該複数のジョブの実行順序を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載される露光装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載される露光装置を用いて基板を露光する工程と、
   該露光された基板を現像する工程とを備えることを特徴とするデバイス製造方法。

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