JP2009059992A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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智裕 山口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the technique for improving the productivity of a semiconductor device for a manufacturing method of the semiconductor device including an exposure process which is automatically performed by a control system. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the semiconductor device including processes of carrying a plurality of semiconductor wafers and a reticle into a processing chamber provided to an exposure processing mechanism and performing exposure processing using an exposure device installed in the processing chamber, the reticle has processing conditions for inspection for inspecting itself, and the control system when sensing that an inspection start condition is met (process C101) conveys the reticle to be inspected and a semiconductor wafer for inspection into the processing chamber (process C103), performs exposure processing in the processing chamber (process C104), and then performs development (process C108) to check whether a pattern formed on the semiconductor wafer for inspection is abnormal (process C109). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、レチクルを用いて行う露光処理工程を含む半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique that is effective when applied to a semiconductor device manufacturing technique including an exposure processing step performed using a reticle.

大容量の情報を超高速に処理する半導体装置は、例えば単結晶シリコンなどからなる半導体材料を母材として製造されている。その製造工程中は半導体ウェハと称される平面略円形状の薄板の状態で扱い、その半導体ウェハを同等の領域に分け、各領域間で同じ構造の素子を形成し、後にそれらをチップ状に切断することで、単独の半導体装置を形成していく。   A semiconductor device that processes a large volume of information at an extremely high speed is manufactured using a semiconductor material made of, for example, single crystal silicon as a base material. During the manufacturing process, it is handled in the state of a thin plate having a substantially circular shape called a semiconductor wafer, the semiconductor wafer is divided into equal areas, elements of the same structure are formed between the areas, and they are later formed into chips. By cutting, a single semiconductor device is formed.

その製造工程では、半導体ウェハ自体の加工や、所望の材料を堆積し、これを加工するなど、所謂前工程と称されるプロセスを含む。そして、この加工には、フォトレジスト膜の塗布、露光、現像、および、エッチングという、一連の所謂フォトリソグラフィ技術が用いられる。   The manufacturing process includes a process referred to as a so-called pre-process, such as processing the semiconductor wafer itself, depositing a desired material, and processing it. For this processing, a series of so-called photolithography techniques such as application of a photoresist film, exposure, development, and etching are used.

加工対象となる半導体ウェハまたは堆積膜上に、感光して薬液に対する強度が変化するフォトレジスト膜を塗布する。このフォトレジスト膜を、所望の加工パターン形状の露光光透過部と非透過部とからなるマスクパターンを有する所謂レチクルで覆い、その上面から露光光を照射する。これにより、フォトレジスト膜には、所望のパターンが露光部および非露光部となって転写される。この状態で薬液に浸すことで、露光部または非露光部のいずれか、薬液に対する強度が弱い方が除去され、フォトレジスト膜に所望のパターンが現像される。ここで、露光部が除去されるものはポジ型フォトレジスト膜、非露光部が除去されるものはネガ型フォトレジスト膜と称される。   A photoresist film that is exposed to light and changes its strength against a chemical solution is applied onto a semiconductor wafer or a deposited film to be processed. The photoresist film is covered with a so-called reticle having a mask pattern made up of an exposure light transmitting portion and a non-transmitting portion having a desired processed pattern shape, and exposure light is irradiated from the upper surface thereof. Thereby, a desired pattern is transferred to the photoresist film as an exposed portion and a non-exposed portion. By immersing in the chemical solution in this state, either the exposed part or the non-exposed part, which has a lower strength against the chemical liquid, is removed, and a desired pattern is developed on the photoresist film. Here, the one from which the exposed portion is removed is referred to as a positive photoresist film, and the one from which the non-exposed portion is removed is referred to as a negative photoresist film.

このとき、同等の条件で露光を行う複数の半導体ウェハをロットとして一括して扱い、制御システム上でロットの処理優先順位とレチクルの割り当てを管理し、露光工程を自動化して行うことで、生産性を向上させる技術などが、例えば特開2006−24850号公報(特許文献1)などに開示されている。
特開2006−24850号公報
At this time, a plurality of semiconductor wafers that are exposed under the same conditions are handled as a batch, the lot processing priority and reticle allocation are managed on the control system, and the exposure process is automated for production. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-24850 (Patent Document 1) discloses a technique for improving the performance.
JP 2006-24850 A

露光工程を自動化することにより半導体装置の製造効率が上がり、生産性が向上するといった、上記特許文献1などに開示されている技術であるが、本発明者はこの技術の導入を検討し、以下に示す課題を見出した。   This technique is disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 in which the manufacturing efficiency of a semiconductor device is increased and the productivity is improved by automating the exposure process. I found the problem shown in.

発明者が見出した課題の要因は、露光工程においてフォトレジスト膜に露光部と非露光部を形成するためのマスクパターンを有するレチクルが、使用に伴って曇り(以下ヘイズ(haze)と記す)を生じることにある。半導体装置の製造上、レチクルに生じるこのヘイズ現象は、以下に示す課題を生じさせている。   The cause of the problem found by the inventor is that the reticle having a mask pattern for forming an exposed portion and a non-exposed portion on the photoresist film in the exposure process becomes cloudy (hereinafter referred to as haze) with use. It is to occur. This haze phenomenon that occurs in the reticle in the manufacture of a semiconductor device causes the following problems.

まず、ヘイズ現象により、特に露光光の透過部での散乱などが原因で、フォトレジスト膜に所望のパターンを正しく転写できなくなる。これは、不良チップの発生、歩留まりの低下をもたらす。   First, due to the haze phenomenon, a desired pattern cannot be correctly transferred to the photoresist film, particularly due to scattering at the transmission part of exposure light. This leads to generation of defective chips and a decrease in yield.

そこで、本発明者は、レチクルの露光工程における使用が一定条件に達した時点で、当該レチクルに検査を施す手法を検討した。即ち、予め定めた期間や処理ウェハ枚数に達したときに、製品にはならない検査用の半導体ウェハに対し当該レチクルを用いてフォトリソグラフィ工程を施し、正常なパターンが形成されるかを検査するのである。   Therefore, the present inventor has studied a technique for inspecting a reticle when the reticle is used in an exposure process when a certain condition is reached. That is, when a predetermined period or the number of processed wafers is reached, a photolithography process is performed on the semiconductor wafer for inspection that does not become a product using the reticle to inspect whether a normal pattern is formed. is there.

しかし、本発明者が検討した本手法において、以下に示す課題を見出した。   However, the following problems have been found in this method studied by the present inventors.

第1に、検査工程に入る際に、自動化された上記露光工程の流れを一旦停止しなければならないという点である。これは、半導体装置製造のスループットを低下させる原因となる。これに加え、通常制御システムにより管理された製造工程とは異なり、手動により検査工程を施すことになるので、作業者の立会いが必要となる、これは遅れや忘れを引き起こす可能性を有していることを意味し、やはりスループットの低下を招く。更に、上記のように、作業者が立会って手動で検査工程を施さなければならないことは、完成する半導体装置製品の単価を上昇させる原因となる。このように、半導体装置の生産性が低下するという課題を本発明者が見出した。   First, when entering the inspection process, the flow of the above-described exposure process must be temporarily stopped. This causes a reduction in the throughput of semiconductor device manufacturing. In addition to this, unlike the manufacturing process normally managed by the control system, the inspection process is performed manually, which requires the presence of an operator, which can cause delays and forgetting. This also means that throughput is reduced. Furthermore, as described above, the fact that the operator must be present and manually perform the inspection process causes the unit price of the completed semiconductor device product to increase. Thus, the present inventor has found that the productivity of the semiconductor device is reduced.

第2に、露光処理に用いているレチクルは複数多様であり、施される露光工程の種別により検査条件が異なることから、管理が煩雑になるという点である。特に、上記のように本検査工程は作業者が手動で行っているため、誤処理、遅れ、または、多人数化を引き起こす原因となっている。誤処理が生じることは、半導体装置の正常な製造に支障を来たし、歩留まりを低下させる。遅れ、多人数化は、半導体装置製造のスループットを低下させたり、製造コストを上昇させたりする原因となる。このように、上記の観点からも、半導体装置の生産性を低下するという課題が、本発明者より見出されている。   Second, there are a plurality of reticles used in the exposure process, and the inspection conditions differ depending on the type of exposure process to be performed, which makes management complicated. In particular, as described above, since this inspection process is manually performed by an operator, it causes erroneous processing, delay, or increase in the number of people. The occurrence of erroneous processing hinders the normal manufacturing of the semiconductor device and reduces the yield. The delay and the increase in the number of people cause a decrease in the throughput of manufacturing the semiconductor device and an increase in manufacturing cost. Thus, also from the above viewpoint, the present inventor has found a problem of reducing the productivity of the semiconductor device.

そして、今後更に半導体装置に求められる高性能化を、微細化により達成していくという流れは、半導体装置の製造工程に厳しい微細加工技術が要求されるようになることを意味する。本発明者が検討技術の対象としている露光工程においては、更に短い波長の露光光が望まれ、現状では例えばフッ化アルゴン(ArF)レーザーを光源とした露光装置が増加している。本発明者の検討によれば、このように短波長光源の露光装置では、レチクルのヘイズ現象の発生が増加傾向にある。即ち、更に頻繁に検査工程が必要となることを意味し、歩留まり、スループット、または、製造コストなどの観点から見て、半導体装置の生産性が低下するという課題を本発明者が見出したのである。   The trend of achieving higher performance required for semiconductor devices by miniaturization in the future means that strict microfabrication technology is required in the manufacturing process of semiconductor devices. In the exposure process that the present inventors have studied, exposure light having a shorter wavelength is desired. Currently, for example, an exposure apparatus using an argon fluoride (ArF) laser as a light source is increasing. According to the study of the present inventor, in such an exposure apparatus with a short wavelength light source, the occurrence of the haze phenomenon of the reticle tends to increase. In other words, the present inventor has found that the inspection process is required more frequently, and that the productivity of the semiconductor device is reduced from the viewpoint of yield, throughput, or manufacturing cost. .

そこで、本発明の目的は、制御システムによって自動処理される露光工程を含む半導体装置の製造技術において、半導体装置の生産性を向上させる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 a technique for improving the productivity of a semiconductor device in a semiconductor device manufacturing technique including an exposure process that is automatically processed by a control system.

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.

即ち、露光処理機構に備えられた処理室に複数枚の半導体ウェハとレチクルとを搬送し、処理室内に備えられた露光装置を用いて露光処理を施す工程を有する半導体装置の製造方法において、レチクルはそれ自体の検査を行うための検査用処理条件を有し、検査着工条件に至ったことを制御システムが感知すると、制御システムは、処理室に検査対象レチクルおよび検査用半導体ウェハを搬送し、処理室内で露光処理を施し、その後現像することで検査用半導体ウェハに形成されたパターンの異常の有無をチェックするものである。   That is, in a method of manufacturing a semiconductor device, the method includes the steps of transporting a plurality of semiconductor wafers and a reticle to a processing chamber provided in an exposure processing mechanism, and performing an exposure process using the exposure apparatus provided in the processing chamber. Has an inspection processing condition for performing its own inspection, and when the control system senses that the inspection start condition has been reached, the control system transports the inspection target reticle and the inspection semiconductor wafer to the processing chamber, An exposure process is performed in the processing chamber, and then development is performed to check whether there is an abnormality in the pattern formed on the semiconductor wafer for inspection.

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.

即ち、制御システムによって自動処理される露光工程を含む半導体装置の製造技術において、レチクルの検査工程における省人化および簡略化を実現することで、半導体装置の生産性を向上させることが出来る。   That is, in the semiconductor device manufacturing technology including the exposure process automatically processed by the control system, it is possible to improve the productivity of the semiconductor device by realizing labor saving and simplification in the reticle inspection process.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。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。   In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges. Also, components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted as much as possible. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本実施の形態1では、半導体装置の製造工程において、露光工程に用いるレチクル(マスク)の検査工程を自動化し、この検査工程を、既に自動化されている露光工程のルーチンに組み込む技術を例示する。
(Embodiment 1)
The first embodiment exemplifies a technique of automating an inspection process of a reticle (mask) used in an exposure process in a semiconductor device manufacturing process and incorporating this inspection process into an already-automated exposure process routine.

はじめに、本実施の形態1で例示する露光工程の自動化を実現している露光処理機構Mの構成を、図1を用いて説明する。   First, the configuration of an exposure processing mechanism M that realizes automation of the exposure process exemplified in the first embodiment will be described with reference to FIG.

露光処理機構Mは主に、複数の処理室1、ウェハストッカ2およびレチクルストッカ3より構成される。それぞれの詳細を順に説明する。   The exposure processing mechanism M is mainly composed of a plurality of processing chambers 1, a wafer stocker 2, and a reticle stocker 3. Each detail is demonstrated in order.

処理室1は、実際に露光処理を施すための部屋である。同等の露光処理を施す複数枚の半導体ウェハを収容したウェハ治具を一つのロット(以下ウェハロットと記述)とすれば、処理室1は、ウェハロットを処理室1に受け入れるための搬入用ウェハポート4、および、処理室1より撤収するための搬出用ウェハポート5を備えている。更に処理室1は、露光処理に用いる所望のマスクパターンが形成されたレチクルを、処理室1に受け入れるための搬入用レチクルポート6、および、処理室1より撤収するための搬出用レチクルポート7を備えている。当該露光処理において、単一のウェハロットに対して単一のレチクルのみを用いる場合、上記それぞれウェハポート4,5またはレチクルポート6,7は、搬入用と搬出用とが同一であっても良い。   The processing chamber 1 is a room for actually performing an exposure process. If a wafer jig containing a plurality of semiconductor wafers to be subjected to equivalent exposure processing is defined as one lot (hereinafter referred to as a wafer lot), the processing chamber 1 has a loading wafer port 4 for receiving the wafer lot into the processing chamber 1. And a carry-out wafer port 5 for withdrawal from the processing chamber 1. Further, the processing chamber 1 includes a loading reticle port 6 for receiving a reticle on which a desired mask pattern used for exposure processing is formed, and a carrying-out reticle port 7 for removing from the processing chamber 1. I have. In the exposure process, when only a single reticle is used for a single wafer lot, the wafer port 4, 5 or the reticle port 6, 7 may be the same for loading and unloading.

また、処理室1内には、半導体ウェハに塗布したフォトレジスト膜にレチクルのマスクパターンを縮小投影するための露光装置が備えられている。露光装置は、例えば、KrF光源(波長249nm)、ArF光源(波長193nm)、F2光源(波長157nm)などの露光光源、スキャナ、および、ステッパなどからなる縮小投影露光装置である。   Further, the processing chamber 1 is provided with an exposure device for reducing and projecting a mask pattern of a reticle on a photoresist film applied to a semiconductor wafer. The exposure apparatus is, for example, a reduction projection exposure apparatus including an exposure light source such as a KrF light source (wavelength 249 nm), an ArF light source (wavelength 193 nm), and an F2 light source (wavelength 157 nm), a scanner, and a stepper.

ウェハストッカ2は、露光処理前または露光処理後のウェハロットを待機させておくために設けられている。ウェハストッカ2に待機しているウェハロットは、搬送装置8によって、上記処理室1で説明したウェハポート4,5に導通されている。これとは別に、露光処理後のウェハロットを次の工程に移すためにウェハストッカ2から撤収させたり、新たなウェハロットを待機させるためにウェハストッカ2に搬入させたりするための、外部輸送装置9が設置されている。   The wafer stocker 2 is provided for waiting a wafer lot before or after the exposure process. The wafer lot waiting in the wafer stocker 2 is conducted to the wafer ports 4 and 5 described in the processing chamber 1 by the transfer device 8. Apart from this, there is an external transport device 9 for removing the wafer lot after the exposure processing from the wafer stocker 2 to move to the next process, or for bringing it into the wafer stocker 2 to wait for a new wafer lot. is set up.

レチクルストッカ3は、露光処理に用いる種々のレチクルを待機させておくために設けられている。レチクルは、露光光に対する透過部と非透過部とからなる所望のマスクパターンを有している。この透過露光光をフォトレジスト膜に縮小投影することで、フォトレジスト膜に露光部と非露光部とからなるパターンを形成することができる。レチクルストッカ3に待機しているレチクルは、搬送装置8によって、上記処理室1で説明したレチクルポート6,7に導通されている。レチクルは通常レチクルポッドに保管され、その状態で搬送されるが、この限りではない。   The reticle stocker 3 is provided for waiting various reticles used for the exposure process. The reticle has a desired mask pattern composed of a transmission part and a non-transmission part for exposure light. By projecting the transmitted exposure light on the photoresist film in a reduced scale, a pattern composed of an exposed portion and a non-exposed portion can be formed on the photoresist film. The reticle waiting in the reticle stocker 3 is conducted to the reticle ports 6 and 7 described in the processing chamber 1 by the transfer device 8. Reticles are usually stored in reticle pods and transported in that state, but this is not a limitation.

上記に示した露光処理機構Mにより、所望のウェハロットに収容されている半導体ウェハに対し、所望のマスクパターンを有するレチクルを割り当て、処理室1において露光処理を行う。そして、これらウェハロットとレチクルとの割り当てや、処理室1への搬送/撤収のための搬送装置の制御、または、露光処理機構M全体の管理などは、制御システム(制御手段)10に予めインプットされたプログラムに基づいて、その制御下において行われる。そのために、ウェハロットやレチクルには、例えばバーコード、文字列、RFID(Radio Frequency Identification)タグ、または、QRコード(登録商標)(二次元コード)など、制御システムが認知できる状態にある識別情報や露光処理条件が備えられている。これらの識別情報などを読み取るために、露光処理機構Mには、例えば光学センサや非接触読み取り機など、検出手段が備えられている。   By the exposure processing mechanism M described above, a reticle having a desired mask pattern is assigned to a semiconductor wafer accommodated in a desired wafer lot, and exposure processing is performed in the processing chamber 1. The assignment of these wafer lots and reticles, the control of the transfer device for transfer / withdrawal to the processing chamber 1, the management of the entire exposure processing mechanism M, and the like are input to the control system (control means) 10 in advance. It is performed under the control of the program. For this purpose, for example, barcodes, character strings, RFID (Radio Frequency Identification) tags, or QR codes (registered trademark) (two-dimensional codes) such as identification information in a state that can be recognized by the control system are included in wafer lots and reticles. Exposure processing conditions are provided. In order to read such identification information and the like, the exposure processing mechanism M is provided with detection means such as an optical sensor or a non-contact reader.

本実施の形態1において、上記にて図1を用いて説明した露光処理機構Mを用い、半導体装置を製造する。   In the first embodiment, a semiconductor device is manufactured using the exposure processing mechanism M described above with reference to FIG.

当該露光処理工程に入る前に、処理の対象となる複数枚の半導体ウェハを準備する。半導体ウェハには、例えば、半導体素子を形成するなど、所望の処理が施されている。そして、加工する膜、または、加工対象となる半導体ウェハ自体の主面を覆うように、フォトレジスト膜を塗布する。ここでは、例えば、半導体ウェハに面内回転を施しながらその主面にフォトレジスト材料を滴下し、遠心力を利用して全面に広げる、所謂スピンコーティング法などにより、フォトレジスト膜を塗布するものとする。本実施の形態1で例示する半導体装置の製造方法においては、ポジ型、ネガ型どちらのフォトレジスト膜を用いても良い。   Before entering the exposure processing step, a plurality of semiconductor wafers to be processed are prepared. The semiconductor wafer is subjected to a desired process such as forming a semiconductor element. Then, a photoresist film is applied so as to cover the film to be processed or the main surface of the semiconductor wafer itself to be processed. Here, for example, a photoresist film is applied by a so-called spin coating method in which a photoresist material is dropped on a main surface of a semiconductor wafer while being rotated in-plane, and is spread over the entire surface using centrifugal force. To do. In the method for manufacturing the semiconductor device exemplified in the first embodiment, either a positive type or a negative type photoresist film may be used.

その後、同等の露光処理を施す複数枚の半導体ウェハを同一のウェハ治具に収容し、これを一つのロットとする(以下ウェハロットと記述)。そして、露光処理条件が互いに異なる複数のウェハロットを準備しておく。制御システム10は、ウェハストッカ2の空きを感知し、ストックできる分だけのウェハロットを、予め制御システム10に登録された処理優先順位に従って、外部輸送装置9によってウェハストッカに輸送する。この状態で、ウェハロットはウェハ治具ごと露光処理機構Mに設置され、所望の処理に適用されるまで待機することになる。   Thereafter, a plurality of semiconductor wafers subjected to equivalent exposure processing are accommodated in the same wafer jig, and this is defined as one lot (hereinafter referred to as a wafer lot). Then, a plurality of wafer lots having different exposure processing conditions are prepared. The control system 10 senses the availability of the wafer stocker 2 and transports as many wafer lots as can be stocked to the wafer stocker by the external transport device 9 in accordance with the processing priorities registered in the control system 10 in advance. In this state, the wafer lot is set in the exposure processing mechanism M together with the wafer jig, and waits until it is applied to a desired process.

図2は、露光処理機構Mにより半導体ウェハに露光処理を施す工程のフロー図である。上記までの工程により準備された状態を図2に示した待機状態Aとする。例えば、実際の露光処理を施されるためにウェハロットをウェハストッカ2から搬出し、制御システム10がウェハストッカ2に新たな空きを感知した場合、上記と同様にしてウェハロットが補充され、待機状態Aが保たれる。   FIG. 2 is a flowchart of a process of performing exposure processing on the semiconductor wafer by the exposure processing mechanism M. The state prepared by the above steps is assumed to be a standby state A shown in FIG. For example, when an actual exposure process is performed, a wafer lot is unloaded from the wafer stocker 2, and when the control system 10 senses a new empty space in the wafer stocker 2, the wafer lot is replenished in the same manner as described above, and the standby state A Is preserved.

ある任意の露光処理工程が終了し、露光処理機構Mに備えられた処理室1の一つに、露光処理が行われていない空室が生じたとする(工程S101)。これを制御システム10が感知すると、制御システム10は、ウェハストッカ2内にあるウェハ治具に収容されたウェハロットのうちで処理優先順位の高いものを特定し、割り当てる(工程S102)。   Assume that an arbitrary exposure processing step is completed, and a vacant chamber that is not subjected to exposure processing is generated in one of the processing chambers 1 provided in the exposure processing mechanism M (step S101). When the control system 10 senses this, the control system 10 identifies and assigns a wafer lot having a high processing priority among the wafer lots housed in the wafer jig in the wafer stocker 2 (step S102).

このとき、上記の工程で特定されたウェハロットには、固有の露光処理条件が制御システム10に認知できる状態で付されている。ここで、当該ウェハロットに属する半導体ウェハの露光処理にどのパターンを有するレチクルを用いるかも、その条件の一つである。従って、制御システム10は、ウェハロットを特定した段階で、そのウェハロットに対応するレチクルも特定することになる(工程S103)。   At this time, unique exposure processing conditions are given to the wafer lot specified in the above process in a state that can be recognized by the control system 10. Here, it is one of the conditions that the reticle having which pattern is used for the exposure processing of the semiconductor wafer belonging to the wafer lot. Therefore, the control system 10 specifies the reticle corresponding to the wafer lot when the wafer lot is specified (step S103).

そして、特定されたウェハロットおよびそれに対応するレチクルは、空きが生じた処理室1における搬入用ウェハポート4および搬入用レチクルポート6に、搬送装置8によって搬送する(工程S104)。実際にそれぞれが処理室1に搬入されるタイミングは、ウェハロットとレチクルとの処理室1への搬入が同時、あるいは、レチクルの処理室1への搬入がウェハロットの処理室1への搬入以前であっても良い。また、処理室1と各レチクルポート6,7との間にレチクルのバッファを設け、複数のレチクルを保持できる機構のあるものにおいては、バッファの空きを処理室1の空きとみなすことも可能である。   Then, the specified wafer lot and the reticle corresponding thereto are transported by the transport device 8 to the carry-in wafer port 4 and the carry-in reticle port 6 in the processing chamber 1 where there is a vacancy (step S104). The timing when each wafer is actually loaded into the processing chamber 1 is the time when the wafer lot and the reticle are loaded into the processing chamber 1 at the same time, or the time when the reticle is loaded into the processing chamber 1 is before the loading of the wafer lot into the processing chamber 1. May be. Further, in a case where a reticle buffer is provided between the processing chamber 1 and each of the reticle ports 6 and 7 and has a mechanism capable of holding a plurality of reticles, it is possible to regard the empty buffer as the empty processing chamber 1. is there.

その後、処理室1内において、露光処理が施される(工程S105)。露光処理は、半導体ウェハを覆うフォトレジスト膜に対し、所望のマスクパターンを有するレチクルを介して露光光を照射し、これを縮小投影して転写することで、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜の所望の場所に露光部と非露光部のパターンを形成する処理である。例えば、上記露光処理を1チップ毎に行う場合は、半導体ウェハ上の各々のチップ領域を全て露光するまで、半導体ウェハまたは露光光源をスキャンさせる。ウェハロットに属する半導体ウェハは複数枚であり、それぞれ枚葉式にて上記の露光処理を施す。全ての半導体ウェハへの露光処理を終えると、ウェハロットは搬出用ウェハポート5に、レチクルは搬出用レチクルポート7に格納される。上記一連の動作は、処理室1内で自動化されている。   Thereafter, exposure processing is performed in the processing chamber 1 (step S105). The exposure process is performed by irradiating the photoresist film covering the semiconductor wafer with exposure light through a reticle having a desired mask pattern, and reducing and projecting this to transfer the desired photoresist film on the semiconductor wafer. Is a process of forming a pattern of an exposed portion and a non-exposed portion at the location. For example, when the exposure process is performed for each chip, the semiconductor wafer or the exposure light source is scanned until all the chip areas on the semiconductor wafer are exposed. There are a plurality of semiconductor wafers belonging to the wafer lot, and each of the above wafers is subjected to the above-described exposure processing. When all the semiconductor wafers are exposed, the wafer lot is stored in the unloading wafer port 5 and the reticle is stored in the unloading reticle port 7. The above series of operations is automated in the processing chamber 1.

その後、露光処理に用いたウェハロットおよびレチクルを処理室1より撤収し(工程S106)、それぞれ、ウェハストッカ2およびレチクルストッカ3に待機する(工程S107)。ウェハストッカ2に待機している処理済ウェハロットは、次の工程に移るため、外部輸送装置9によって露光処理機構Mから回収される(工程S108)。これにより、ウェハストッカ2には空きが生じるので、新たなウェハロットが外部輸送装置9によって補充される。回収されたウェハロットは、現像工程S109に移る。その後、パターン形成など、所望の工程に移っていく。   Thereafter, the wafer lot and reticle used for the exposure processing are withdrawn from the processing chamber 1 (step S106), and stand by in the wafer stocker 2 and reticle stocker 3, respectively (step S107). The processed wafer lot waiting in the wafer stocker 2 is collected from the exposure processing mechanism M by the external transport device 9 in order to move to the next step (step S108). As a result, the wafer stocker 2 becomes empty, and a new wafer lot is replenished by the external transport device 9. The collected wafer lot moves to the development step S109. Thereafter, the process proceeds to a desired process such as pattern formation.

ここで、上述の露光工程S105が終わり、ウェハロットおよびレチクルが処理室1から撤収される工程S106の時点で、処理室1は再び処理が行われていない空き状態を生じる。この状態は、露光処理機構Mにおける工程の初期状態、即ち、図2における工程S101に帰還したことを意味する。従って、制御システム10はこの処理室1の空き状態を感知し、ウェハストッカ2に待機しているウェハロットのうち、その時点での優先順位が高いウェハロットを割り当てるという工程S102以降を繰り返す。   Here, at the time of step S106 when the above-described exposure step S105 ends and the wafer lot and the reticle are withdrawn from the processing chamber 1, the processing chamber 1 is in an empty state in which processing is not performed again. This state means that the process returns to the initial state of the exposure processing mechanism M, that is, step S101 in FIG. Therefore, the control system 10 senses the empty state of the processing chamber 1 and repeats the process S102 and subsequent steps of allocating a wafer lot having a high priority at that time among the wafer lots waiting in the wafer stocker 2.

また、以上では、複数ある処理室1のうち、一つの処理室1で施される露光処理のルーチンをたどって説明したが、全く同様の露光処理が他の処理室1でも並列して行われている。制御システム10は、これら全ての処理室1で施される上記露光工程に対し、ウェハロットの割り当てや搬送装置8の管理を統括的に行うことで、半導体装置製造のスループットを向上させているのである。   In the above description, the routine of the exposure process performed in one process chamber 1 among the plurality of process chambers 1 has been described. However, exactly the same exposure process is performed in parallel in the other process chambers 1. ing. The control system 10 improves the throughput of manufacturing the semiconductor device by performing overall assignment of wafer lots and management of the transfer device 8 with respect to the exposure process performed in all the processing chambers 1. .

ところで、露光処理工程においてパターンの転写に不可欠であるレチクルは、上記で課題として明らかにしたように、ヘイズ現象の発生により半導体装置の歩留まり低下を引き起こす原因となっていることを、本発明者は明らかにしている。この課題を回避するためには、レチクルの適時検査を必要とする。これは、製品とは関係の無い検査用のダミーウェハ(検査用半導体ウェハ)に同様の露光処理を施し、現像後のパターンが正常であるかを検査するものである。   By the way, the inventor said that the reticle, which is indispensable for pattern transfer in the exposure processing step, causes a decrease in the yield of the semiconductor device due to the occurrence of the haze phenomenon, as clarified as a problem above. It is clear. In order to avoid this problem, timely inspection of the reticle is required. In this method, a similar exposure process is performed on a dummy wafer for inspection (inspection semiconductor wafer) unrelated to the product, and the developed pattern is inspected to be normal.

しかし、この検査方法では、上記で示したような、露光処理機構Mを用いて自動化された露光処理工程を一時停止することになる。また、通常製品のルーチンとは異なる工程であるため、人手を介した作業となる。これらが原因で、半導体装置全体の生産性を低下させるという課題が生じていた。   However, in this inspection method, the exposure processing process automated using the exposure processing mechanism M as described above is temporarily stopped. Moreover, since it is a process different from the routine of a normal product, it is an operation that requires manual labor. For these reasons, the problem of reducing the productivity of the entire semiconductor device has arisen.

これに対し、本実施の形態1で例示する半導体装置の製造方法において特徴的なのは、レチクルの検査工程を一部自動化し、更にそれを、通常製品の露光処理工程のルーチンに組み込むという点である。以下にその技術の詳細を説明する。   On the other hand, the semiconductor device manufacturing method exemplified in the first embodiment is characterized in that a part of the reticle inspection process is partially automated and further incorporated into a routine of an exposure process of a normal product. . Details of the technology will be described below.

まず、重要な構成として、レチクルが備えている、制御システム10が認知できる状態にある露光処理条件に、レチクル自体の検査を行うための検査用処理条件を含ませる。ここでは、レチクルを検査する工程に着工するタイミングなどが必要となる。このレチクル検査着工条件は、当該レチクルを、通常どのような種別の露光処理に用いているかによって、何を基準に検査着工の指標とするかは異なる。この点、本発明者は、例えば、検査を実施する周期、前回検査以降露光処理を施した前記半導体ウェハの枚数、または、最初に露光処理に用いた時点からの経過時間などを、条件化することが望ましいとしている。即ち、本実施の形態1において、各レチクルは、それぞれが、上記に示した検査着工条件のいずれかを、制御システム10が認知可能な露光処理条件として有しているとする。そして、この検査着工条件は作業者が書き換えできるものとする。   First, as an important configuration, an inspection processing condition for inspecting the reticle itself is included in an exposure processing condition provided in the reticle and in a state that can be recognized by the control system 10. Here, timing for starting the process of inspecting the reticle is required. This reticle inspection start condition differs depending on what type of exposure processing is normally used for the reticle, and what is used as an index for the inspection start. In this regard, the present inventor, for example, conditions the period of inspection, the number of the semiconductor wafers that have been subjected to exposure processing since the previous inspection, or the elapsed time from the time of first use for the exposure processing. It is desirable. That is, in the first embodiment, it is assumed that each reticle has one of the inspection start conditions described above as an exposure processing condition that can be recognized by the control system 10. The inspection start conditions can be rewritten by the operator.

図3には、本実施の形態1で例示するレチクルの検査工程のフローを示している。   FIG. 3 shows a flow of a reticle inspection process exemplified in the first embodiment.

はじめに、制御システム10は、レチクルが有する検査着工条件を認知し、当該レチクルが検査着工条件に至ったことを認識するとする(工程C101)。この状態で、制御システム10は、検査対象レチクルを検査するための工程に着工し、例えば、任意のウェハロットが、当該レチクルの使用を求めたとしても、制御システム10はそれを拒否し、ウェハロットはウェハストッカ2に待機させる。   First, it is assumed that the control system 10 recognizes the inspection start condition of the reticle and recognizes that the reticle has reached the inspection start condition (step C101). In this state, the control system 10 starts a process for inspecting the reticle to be inspected. For example, even if an arbitrary wafer lot requests the use of the reticle, the control system 10 rejects the wafer lot, The wafer stocker 2 is put on standby.

次に、制御システム10は、露光処理に使われていない処理室1、即ち処理室1の空きを探す(工程C102)。処理室1に空きが無い場合、検査対象レチクルはレチクルストッカ3に待機させ、処理室1に空きが生じるのを待つ。処理室1に空きが生じた時点で、優先して、検査対象レチクルおよびダミーウェハロットを、搬送装置8によって搬送し、処理室1に搬入する(工程C103)。ここで、ダミーウェハロットとは、製品となる半導体装置とはならず、当該レチクルによって所望のパターンが得られるかを検査することを目的として、例えば、素子などは形成されておらず、検査用にフォトレジスト膜を塗布しただけの半導体ウェハなどを収容したウェハ治具の集合である。   Next, the control system 10 searches for a processing chamber 1 that is not used for the exposure processing, that is, a vacancy in the processing chamber 1 (step C102). When the processing chamber 1 is not empty, the reticle to be inspected is made to wait on the reticle stocker 3 and waits for the processing chamber 1 to be empty. When the processing chamber 1 becomes empty, the inspection target reticle and the dummy wafer lot are preferentially transferred by the transfer device 8 and transferred into the processing chamber 1 (step C103). Here, the dummy wafer lot is not a semiconductor device to be a product, and for the purpose of inspecting whether a desired pattern can be obtained by the reticle, for example, an element or the like is not formed. This is a set of wafer jigs that contain a semiconductor wafer or the like simply coated with a photoresist film.

その後、処理室1内において、上記で図2を用いて説明した通常の露光処理工程と同様にして、ダミーウェハロットに収容されたダミーウェハに対し、検査対象レチクルを用いて露光処理を施す(工程C104)。全てのダミーウェハへの露光処理を終えると、制御システム10は、処理室1よりダミーウェハロットおよび検査対象レチクルを撤収し(工程C105)、それぞれウェハストッカ2およびレチクルストッカ3に待機させる(工程C106)。   Thereafter, in the processing chamber 1, exposure processing is performed on the dummy wafers accommodated in the dummy wafer lot using the reticle to be inspected in the same manner as the normal exposure processing step described above with reference to FIG. C104). When the exposure processing for all the dummy wafers is completed, the control system 10 removes the dummy wafer lot and the inspection target reticle from the processing chamber 1 (step C105), and makes the wafer stocker 2 and the reticle stocker 3 stand by respectively (step C106). .

ここで、ダミーウェハロットおよび検査対象レチクルを処理室1から撤収する工程C105を終えた時点で、処理室1に空きが生じる。これは、露光処理工程における待機状態Aとなり、図2を用いて説明した露光処理工程の通常のルーチンに戻すことが可能である。   Here, when the process C105 for withdrawing the dummy wafer lot and the inspection target reticle from the processing chamber 1 is completed, the processing chamber 1 is vacant. This becomes the standby state A in the exposure processing step, and it is possible to return to the normal routine of the exposure processing step described with reference to FIG.

その後、検査対象レチクルを用いて露光処理を施した半導体ウェハを収容したウェハロットは、外部輸送装置9によってウェハストッカ2より回収され、露光処理機構Mを離れる(工程C107)。引き続き露光処理機構Mでは、図2を用いて説明した通常の露光処理工程が進められる。   Thereafter, the wafer lot containing the semiconductor wafer subjected to the exposure process using the reticle to be inspected is recovered from the wafer stocker 2 by the external transport device 9, and leaves the exposure processing mechanism M (step C107). Subsequently, in the exposure processing mechanism M, the normal exposure processing process described with reference to FIG. 2 proceeds.

一方、露光処理機構Mから回収されたウェハロットのダミーウェハには、現像工程C108が施される。これにより、検査対象レチクルを用いて露光処理され、形成されたフォトレジストからなるパターンが、ダミーウェハ上に形成される。このパターンに対し、例えば顕微鏡などを用いて異常の有無を確認することで、所望の加工が実現されているかを検査する(工程C109)。所望の加工が実現されており、検査対象レチクルが正常であれば、露光処理機構Mにおいて通常通り使用する(工程C110)。一方、所望の加工が実現できておらず、検査対象レチクルに異常が見出された場合は、当該レチクルをレチクルストッカ3より除外し、当該レチクルを用いる露光処理工程を停止する(工程C111)。この場合、修理や、代替または新規レチクルを補充するなどの補完を必要とする。   On the other hand, the development process C108 is performed on the dummy wafer of the wafer lot collected from the exposure processing mechanism M. Thereby, an exposure process is performed using the reticle to be inspected, and a pattern made of the formed photoresist is formed on the dummy wafer. For this pattern, for example, the presence or absence of abnormality is confirmed using a microscope or the like, thereby inspecting whether the desired processing is realized (step C109). If the desired processing is realized and the reticle to be inspected is normal, the exposure processing mechanism M uses it as usual (step C110). On the other hand, when the desired processing is not realized and an abnormality is found in the reticle to be inspected, the reticle is excluded from the reticle stocker 3 and the exposure process using the reticle is stopped (step C111). In this case, supplementation such as repair and replacement or replacement with a new reticle is required.

このように、本実施の形態1で例示した手法では、レチクルに検査条件を付帯させることで、ダミーウェハへの検査対象レチクルを用いた露光処理工程を通常のルーチンに組み込んでいる。これにより、半導体装置の製造のための露光処理機構Mの処理工程を一時停止することなく、また、人手を介することなく、検査対象レチクルを用いて露光した半導体ウェハを得ることができる。結果として、半導体装置の製造におけるスループットを低下させることなく、歩留まりを向上させることができ、半導体装置の生産性を向上させることができる。   As described above, in the method exemplified in the first embodiment, the exposure process using the reticle to be inspected on the dummy wafer is incorporated into a normal routine by attaching the inspection condition to the reticle. Thereby, it is possible to obtain a semiconductor wafer exposed by using the reticle to be inspected without temporarily stopping the processing steps of the exposure processing mechanism M for manufacturing the semiconductor device and without manual intervention. As a result, the yield can be improved without reducing the throughput in manufacturing the semiconductor device, and the productivity of the semiconductor device can be improved.

(実施の形態2)
上記実施の形態1では、レチクルの検査工程において、検査対象レチクルを用いてダミーウェハに露光処理を施す工程を、制御システム10の管理下で行うことができる状態とする技術を例示した。このとき、通常の露光処理工程の一環としてダミーウェハへの露光処理工程を組み込むことで、生産性の向上を実現していた。一方、何らかの事象が原因で、ダミーウェハへの露光処理に着工できず、工程を完了できない場合、レチクルに問題が発生しているにも関わらず半導体装置製品の製造に着工し、不良品を作ってしまう可能性がある。
(Embodiment 2)
The first embodiment exemplifies a technique in which the step of performing the exposure process on the dummy wafer using the reticle to be inspected in the reticle inspection step can be performed under the control of the control system 10. At this time, productivity has been improved by incorporating an exposure processing step for the dummy wafer as part of the normal exposure processing step. On the other hand, if the exposure process to the dummy wafer cannot be started due to some event and the process cannot be completed, the semiconductor device product will be manufactured and a defective product will be manufactured despite the problem with the reticle. There is a possibility.

そこで、本実施の形態2では、制御システム10により自動化された露光処理工程に組み込まれたレチクルの検査工程において、ダミーウェハへの露光処理が不調で工程を完了できない場合に、作業者向けの警告を表示する技術を例示する。   Therefore, in the second embodiment, in the inspection process of the reticle incorporated in the exposure process automated by the control system 10, a warning is given to the operator when the exposure process to the dummy wafer is not successful and the process cannot be completed. The technique to display is illustrated.

ダミーウェハへの露光処理が不調で工程を完了できない場合とは、例えば、ダミーウェハを収容したウェハ治具からなるダミーウェハロットが露光処理機構Mのウェハストッカ2に設置されていない状態などである。そのほか、例えば、露光処理機構M自体に露光処理を行えないような何らかの機械的な異常が生じた場合や、処理に用いるレチクルが露光処理機構Mのレチクルストッカ3に設置されていない場合なども、露光処理工程を完了できない状態である。本実施の形態2で例示する手法では、制御システム10は、上記のように露光処理工程を完了できない状態を検出したとき、作業者が確認し得る警告を発する。   The case where the exposure process to the dummy wafer is not successful and the process cannot be completed is, for example, a state where a dummy wafer lot made of a wafer jig containing the dummy wafer is not installed in the wafer stocker 2 of the exposure processing mechanism M. In addition, for example, when some mechanical abnormality that prevents the exposure processing mechanism M itself from performing the exposure processing occurs, or when the reticle used for the processing is not installed in the reticle stocker 3 of the exposure processing mechanism M, In this state, the exposure process cannot be completed. In the method illustrated in the second embodiment, the control system 10 issues a warning that can be confirmed by the operator when detecting a state where the exposure processing step cannot be completed as described above.

ここで、作業者が確認し得る警告とは、例えば以下に示すようなものである。   Here, the warning that can be confirmed by the operator is, for example, as shown below.

第一に、作業者が通常使用している、制御システム10の制御や現状確認を行うための表示手段である制御モニター等に、露光処理工程が不調である旨を表示することで、作業者が視覚により認知し得る手段で警告するものである。これにより、露光処理機構M近辺で作業する作業者に対して、異常状態を認知させやすくなる。   First, by displaying on the control monitor, which is a display means for performing control of the control system 10 and checking the current status, which is normally used by the worker, that the exposure process is in trouble, the worker Warns by means that can be recognized visually. This makes it easier for workers working near the exposure processing mechanism M to recognize the abnormal state.

第二に、作業者が通常使用している、例えばパーソナルコンピュータや携帯電話等のような移動通信端末などの情報処理手段へ向けて、露光処理工程が不調である旨を記した電子メールを自動送信することで、作業者が視覚により認知し得る手段で警告するものである。送信先は、制御システム10に登録するなど、予め準備しておくことができる。また、例えば小型モーターなどの振動手段の振動によって、作業者が触覚により認知し得る手段で警告しても良い。これにより、露光処理機構M近辺で作業していない作業者に対しても、異常状態を認知させ易くなる。   Secondly, an automatic e-mail stating that the exposure processing process is malfunctioning is automatically directed to information processing means such as mobile communication terminals such as personal computers and mobile phones that are normally used by workers. By transmitting, a warning is given by means that the operator can visually recognize. The transmission destination can be prepared in advance, for example, registered in the control system 10. Further, a warning may be given by means that the operator can recognize by tactile sense, for example, by vibration of vibration means such as a small motor. This makes it easier for workers who are not working near the exposure processing mechanism M to recognize the abnormal state.

第三に、例えばシグナルタワー(状態表示灯)の点灯、点滅または消灯など、作業者が視覚により認知し得る手段や、例えばブザー音など、作業者が聴覚により認知し得る手段で警告するものである。これにより、露光処理機構M近辺で制御モニター等を見ておらず、また、制御システム10から自動配信された電子メールを閲覧できない状況にある作業者に対しても、異常状態を認知させやすくなる。   Third, for example, warning by means that the operator can visually recognize, such as turning on, blinking, or turning off the signal tower (status indicator lamp), or means that the worker can recognize by hearing, such as a buzzer sound. is there. This makes it easier for an operator who is not looking at a control monitor or the like in the vicinity of the exposure processing mechanism M and who is in a situation where the electronic mail automatically distributed from the control system 10 cannot be viewed to recognize the abnormal state. .

上記のように、本実施の形態2で例示した手法では、露光処理機構Mを用いた自動露光処理工程において、その工程を完了できない異常が生じた場合、制御システム10が感知し、即時作業者に知らせるシステムを設定している。これにより、半導体装置の製造過程における露光処理工程のルーチンのスループットを向上させることができる。また、自動化された検査工程の滞りを回避することで、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。即ち、本実施の形態2に例示した技術により、歩留まり、スループット、または、製造コストなどの観点から見た半導体装置の生産性を向上させることができる。   As described above, in the technique exemplified in the second embodiment, in the automatic exposure processing step using the exposure processing mechanism M, when an abnormality that cannot complete the step occurs, the control system 10 detects and an immediate worker The system to notify is set. Thereby, the throughput of the routine of the exposure process in the manufacturing process of the semiconductor device can be improved. In addition, the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved by avoiding a delay in the automated inspection process. In other words, the technique exemplified in the second embodiment can improve the productivity of the semiconductor device from the viewpoint of yield, throughput, manufacturing cost, and the like.

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.

例えば、上記実施の形態では、露光処理機構Mに対して搬入用ウェハポート4があるように記述したが、本発明者の検討によれば、インラインでフォトレジスト塗布、露光処理、現像処理を行う機構もあり、この場合はインラインの先頭に搬入用ウェハポート4があり、後尾に搬入用レチクルポート6があるとして考えることも可能である。   For example, in the above-described embodiment, it has been described that the exposure wafer mechanism 4 is provided for the exposure processing mechanism M. However, according to the study of the present inventor, photoresist coating, exposure processing, and development processing are performed in-line. There is also a mechanism, and in this case, it can be considered that the loading wafer port 4 is at the head of the inline and the loading reticle port 6 is at the rear.

本発明は、例えばパーソナルコンピュータやモバイル機器等において、情報処理を行うために必要な半導体産業に適用することができる。   The present invention can be applied to the semiconductor industry required for information processing, for example, in personal computers and mobile devices.

本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程に用いる露光処理機構の説明図である。It is explanatory drawing of the exposure process mechanism used for the manufacturing process of the semiconductor device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程の露光処理工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the exposure process process of the manufacturing process of the semiconductor device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程のレチクルの検査工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the inspection process of the reticle of the manufacturing process of the semiconductor device which is one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 処理室
2 ウェハストッカ
3 レチクルストッカ
4 搬入用ウェハポート
5 搬出用ウェハポート
6 搬入用レチクルポート
7 搬出用レチクルポート
8 搬送装置
9 外部輸送装置
10 制御システム
M 露光処理機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Wafer stocker 3 Reticle stocker 4 Wafer port for carrying in 5 Wafer port for carrying out 6 Reticle port for carrying in 7 Reticle port for carrying out 8 Conveying device 9 External transport device 10 Control system M Exposure processing mechanism

Claims (5)

(a)所望の処理を施した複数枚の半導体ウェハの主面にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
(b)同等の露光処理を施す前記複数枚の半導体ウェハごとに収容したウェハ治具を複数準備し、露光処理機構に設置する工程と、
(c)前記露光処理機構に備えられた検出手段により制御手段が認知できる状態にある露光処理条件を備えた複数枚のレチクルを準備し、前記露光処理機構に設置する工程と、
(d)前記露光処理機構に備えられた複数の処理室のうち、露光処理が行われていない前記処理室に、前記ウェハ治具を処理優先順位に従って割り当て、搬送装置により搬送する工程と、
(e)前記(d)工程で搬送される前記複数枚の半導体ウェハを特定し、処理すべき条件に合致する前記露光処理条件を備えるレチクルを前記制御手段が認知し、前記処理室に割り当て、前記(d)工程と同時あるいはそれ以前に、前記搬送装置により前記レチクルを割り当てられた前記処理室に搬送する工程と、
(f)前記処理室に備えられた露光装置によって、前記複数枚の半導体ウェハに対して、前記レチクルを用いて所望の露光処理が施される工程と、
(g)前記(f)工程後、前記複数枚の半導体ウェハは前記ウェハ治具に収容され、前記ウェハ治具および前記レチクルが、前記搬送装置によって前記処理室から撤収される工程と、
(h)前記(g)工程後、露光処理が行われていない前記処理室に対し、その時点で最も処理優先順位の高い前記複数枚の半導体ウェハを収容する前記ウェハ治具を対象として、前記(d)〜(g)工程を施す工程とを有し、
前記レチクルが備える露光処理条件は、前記レチクル自体の検査を行うための検査用処理条件を含み、
前記(d)工程において、前記処理優先順位と前記露光処理機構の仕掛状況により処理計画を作成し、前記処理計画に従って、前記ウェハ治具を前記搬送装置により搬送し、
前記検査用処理条件に合致する状態であることを前記制御手段が認知したとき、前記(d)工程において、前記制御手段は複数枚の検査用半導体ウェハが収容された前記ウェハ治具を割り当て、前記(e)〜(g)工程を施し、
前記複数枚の検査用半導体ウェハを検査することで、前記レチクルにおける異常の有無を確認し、
前記レチクルに異常が発見された場合、当該レチクルを除外して、前記(a)〜(h)工程を繰り返すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) applying a photoresist film to the main surface of a plurality of semiconductor wafers subjected to a desired treatment;
(B) preparing a plurality of wafer jigs accommodated for each of the plurality of semiconductor wafers to be subjected to equivalent exposure processing, and installing the wafer jig in an exposure processing mechanism;
(C) preparing a plurality of reticles having exposure processing conditions in a state that can be recognized by the control means by the detection means provided in the exposure processing mechanism, and installing the reticle in the exposure processing mechanism;
(D) a step of assigning the wafer jig to a processing chamber in which exposure processing is not performed among a plurality of processing chambers provided in the exposure processing mechanism in accordance with processing priority, and transporting the wafer jig by a transport device;
(E) identifying the plurality of semiconductor wafers transported in the step (d), recognizing the reticle having the exposure processing conditions that match the conditions to be processed, and assigning the reticle to the processing chamber; The step of transferring the reticle to the assigned processing chamber by the transfer device at the same time or before the step (d);
(F) a step of performing desired exposure processing on the plurality of semiconductor wafers using the reticle by an exposure apparatus provided in the processing chamber;
(G) After the step (f), the plurality of semiconductor wafers are accommodated in the wafer jig, and the wafer jig and the reticle are withdrawn from the processing chamber by the transfer device;
(H) After the step (g), with respect to the processing chamber that is not subjected to exposure processing, the wafer jig that accommodates the plurality of semiconductor wafers having the highest processing priority at that time is the target. And (d) to (g),
The exposure processing conditions included in the reticle include inspection processing conditions for inspecting the reticle itself,
In the step (d), a processing plan is created based on the processing priority and the in-process status of the exposure processing mechanism, and the wafer jig is transferred by the transfer device according to the processing plan,
When the control means recognizes that the inspection process condition is met, in the step (d), the control means assigns the wafer jig containing a plurality of inspection semiconductor wafers, Performing the steps (e) to (g),
By inspecting the plurality of semiconductor wafers for inspection, confirm the presence or absence of abnormality in the reticle,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein when an abnormality is detected in the reticle, the steps (a) to (h) are repeated except the reticle.
請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
前記レチクルの検査用処理条件は検査着工条件を有し、前記検査着工条件は、検査を実施する周期の条件、前回検査以降露光処理を施した前記半導体ウェハの枚数の条件、または、最初に露光処理に用いた時点からの経過時間の条件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 1,
The processing conditions for inspection of the reticle have inspection start conditions, and the inspection start conditions are conditions for a cycle for performing inspection, conditions for the number of semiconductor wafers subjected to exposure processing since the previous inspection, or exposure for the first time. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that it is a condition of an elapsed time from a time point used for processing.
請求項1または2記載の半導体装置の製造方法において、
前記制御手段は、前記(d)〜(h)工程を完了できない状態を検出したとき、作業者が確認し得る警告を発す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 of Claim 1 or 2,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the control means issues a warning that can be confirmed by an operator when detecting a state in which the steps (d) to (h) cannot be completed.
請求項3記載の半導体装置の製造方法において、
前記(d)〜(h)工程を完了できない状態は、前記複数枚の検査用半導体ウェハが収容された前記ウェハ治具が前記露光処理機構に設置されていない状態、前記露光処理機構に機械的な異常が生じた状態、または、処理に用いる前記レチクルが前記露光処理機構に設置されていない状態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 3,
The state in which the steps (d) to (h) cannot be completed is a state in which the wafer jig containing the plurality of inspection semiconductor wafers is not installed in the exposure processing mechanism, and a mechanical state in the exposure processing mechanism. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that an abnormal condition has occurred or the reticle used for processing is not installed in the exposure processing mechanism.
請求項3または4記載の半導体装置の製造方法において、
前記作業者が確認し得る警告は、前記作業者が視覚、聴覚または触覚により認知し得る警告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 3 or 4,
The warning that can be confirmed by the worker is a warning that the worker can recognize by visual, auditory, or tactile sense.
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