JP3136780B2 - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体製造装置および半導体装置の製造方法

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造のフォ
ト工程に関し、特に半導体基板の搬出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の半導体装置製造は、プロセスルー
ルで0.50μmが量産技術となりつつある。これは、
集積度でいうとSRAMで4M、DRAMで16Mとな
る。この集積度に対応するべく多層配線技術や高度な平
坦化技術が開発されている。また、この微細化に対応す
るためにフォト工程で用いられる露光装置には高解像度
の光学系や高精度のアライメント機構が要求されてい
る。これらの要求が高まれば高まるほど露光装置におけ
るエラー要因の可能性は高くなる。
【0003】半導体装置製造のフォト工程で用いられる
露光装置は、一般に半導体基板を前記半導体装置に搬入
する際、前記半導体基板のオリエンテーションフラット
を光センサー等で検出し、前記オリエンテーションフラ
ットの位置合わせする機能を有している。前記半導体基
板がアーム搬送によって搬入される場合、前記オリエン
テーションフラットは搬出後もオリエンテーションフラ
ットは揃った状態で搬出される。通常、量産の半導体製
造においては25枚もしくは50枚単位で半導体基板を
処理する。この場合、前記半導体基板全数が露光処理を
終了すると前記半導体基板全数のオリエンテーションフ
ラットは揃った状態となる。これは、アライメントエラ
ーなどによって露光されなかった半導体基板でも同様の
ことがいえる。
【0004】図3に従来技術の露光装置における半導体
基板(以下ウェハーとする。)の搬入搬出方法の概略図
を示した。通常25枚ストック可能なウェハーキャリヤ
31から抜き出しアーム32により1枚ずつ露光装置の
中に搬送される。抜き出しアーム32によって搬送され
たウェハー33のオリエンテーションフラットは通常ば
らばらで一定方向に揃ってない。次に前記ウェハー33
は、回転ステージ38に搬送され、ここで前記回転ステ
ージ38によって数回転させ、光センサー35によって
オリエンテーションフラットの位置を検出し、ウェハー
34の様にオリエンテーションフラットを一定方向に揃
える。その後、搬送アーム39を用いて前記ウェハー3
4は露光ステージ36に搬送される。前記露光ステージ
36に搬送されたウェハー37は露光後、前記搬送アー
ム39と前記抜き差しアーム32を用いて前記ウェハー
キャリアに戻される。この際、前記回転ステージ38で
は回転動作は行われないのでオリエンテーションフラッ
トの位置出しが行われたウェハーは前記ウェハーキャリ
ア31では同じ方向にオリエンテーションフラットが向
いている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では以下のような問題点を有する。通常、半導体装置
のフォト工程の露光では搬入→オリエンテーションフラ
ット検出、位置合わせ→半導体基板アライメント→露光
→搬出と多大な処理を行う。その他にもフォトマスクの
搬出、アライメントや露光装置のベースラインチェック
などを行うため、前記の処理中になんらかの突発要因や
前工程までの処理異常によりアライメントができなかっ
たりして半導体基板が露光されなかった場合、前述の技
術では搬出後は全ての半導体基板のオリエンテーション
フラットが揃ってしまうためエラーによって露光されな
かった前記半導体基板を特定することができない。ま
た、現在フォト工程で用いられるポジレジストと呼ばれ
る光反応材料は、露光された部分が光反応によって現像
液に溶けやすい物質に変化する。しかし通常、露光直後
にその半導体基板が露光されたか否かは目視によって確
認することは難しい。そのため、露光処理後の半導体基
板が露光されたか否かは現像後に確認するのが現状であ
る。そのため、露光されなかった前記半導体基板を特定
するためには実際に現像して金属顕微鏡などで確認する
必要があった。この場合、露光されなかった前記半導体
基板を再び露光処理するためにはレジストを剥離し再び
レジストを塗布しなければならなかったため多大な時間
と労力を必要としていた。
【0006】そこで、本発明は以上のような問題を解決
するもので、その目的とするところは露光装置において
何等かの理由により露光されなかった半導体基板を現像
することなく露光されなった半導体基板を選別し短時間
で再び露光処理を行える半導体装置の搬出方法を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
は、オリエンテーションフラットを有する半導体基板の
搬入動作を行い、前記オリエンテーションフラットの位
置を検出し、所定の位置に前記オリエンテーションフラ
ットを合わせた後、前記半導体基板へ所定の動作をおこ
ない、作業終了後、前記半導体基板を搬出する機能を有
する半導体製造装置であって、前記半導体基板が前記装
置から搬出されるときの前記オリエンテーションフラッ
トについて、前記装置内に搬入後でかつ正常に動作が行
われた前記半導体基板の前記オリエンテーションフラッ
トと、前記装置内に搬入後でかつ正常に動作が行われな
かった前記半導体基板の前記オリエンテーションフラッ
トとが位置を変えて前記装置から搬出されることを特徴
とする。
【0008】特に、前記半導体製造装置が露光装置であ
り、前記所定の動作が半導体基板への露光であることを
特徴とする。
【0009】そして、露光状態によって前記半導体基板
のオリエンテーションフラットの位置を変えて搬出する
ことを特徴とする。
【0010】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
(a)オリエンテーションフラットを有する半導体基板
をキャリアから取り出し、半導体製造装置に搬入する工
程と、(b)前記搬入後、前記オリエンテーションフラ
ットの位置を検出し、任意の位置に前記オリエンテーシ
ョンフラットを合わせる工程と、(c)前記(b)工程
後、前記半導体基板に作業を行う工程と、(d)前記
(c)工程後、前記半導体基板を前記半導体製造装置か
ら搬出し、キャリアに入れる工程と、を有する半導体製
造方法であって、前記(c)工程で前記作業が正常に行
われた場合と、前記作業が正常に行われなかった場合と
で、前記(d)工程において前記半導体基板の前記オリ
エンテーションフラットの位置を変えて前記半導体基板
が前記半導体製造装置から搬出されることを特徴とす
る。
【0011】
【実施例】まず、第1の実施例について述べる。
【0012】図1に本発明の一実施例の概略図を示し
た。従来技術の図3で示したように露光装置への搬送方
法は、以下に示すと通りである。通常25枚ストック可
能なウェハーキャリヤ11から抜き出しアーム12によ
り1枚ずつ露光装置の中に搬送される。抜き出しアーム
32によって搬送されたウェハー33のオリエンテーシ
ョンフラットは通常ばらばらで一定方向に揃ってない。
次に前記ウェハー33は、回転ステージ38に搬送さ
れ、ここで前記回転ステージ38によって数回転させ、
光センサー35によってオリエンテーションフラットの
位置を検出し、ウェハー34の様にオリエンテーション
フラットを一定方向に揃える。その後、搬送アーム39
を用いて前記ウェハー34は露光ステージ36に搬送さ
れる。ここまでは、本発明の実施例も同様の動作が行わ
れる。図1において、露光ステージ16上で露光された
ウェハー17は搬送アーム19によって回転ステージ1
8へ移動される。ここで従来技術は回転ステージ18に
よって一切の動作は行われない。しかし本発明の一実施
例では、搬入中のウェハーが何らかの要因によって露光
されなかった場合、例えば、ウェハーの下地の影響によ
るアライメントエラーやウェハーの搬送エラーなどであ
る。この場合、搬出中のウェハー14は、回転ステージ
18にて回転動作を行う。この動作が本発明の最大の特
徴となっている。
【0013】回転動作が行われているウェハー14のオ
リエンテーションフラットの有無によって光センサー1
5によりオリエンテーションフラットを認識できると同
時に一回転の回転時間も検出できる。前記回転時間の調
整により、露光されなかった前記ウェハー14を図の様
に露光ステージ16上のウェハー17と180度回転し
た状態にして抜き差しアーム12によってウェハーキャ
リア11に搬出する。
【0014】現在、微細加工用に広く用いられているレ
ジストは、露光前と露光後で目視によってはほとんど見
分けがつかない。そのため、従来技術の搬出方法では実
際に露光の有無は現像してはじめて確認できる。よっ
て、もしもウェハーが何らかの要因によって露光されな
かった場合、従来技術では現像後でなければ確認できな
いので、再び前記ウェハーを露光処理するためにはレジ
ストを剥離し、レジストを塗布するという多大な工程を
行う必要があったが、本発明では露光の有無は搬出後の
ウェハーのオリエンテーションフラットの位置により確
認できるため現像処理する必要がない。よって、直ちに
露光処理を行うことができるので大幅なスループットの
向上が計れるため作業者の負担軽減と半導体装置製造の
効率向上という効果をもたらす。
【0015】次に第2の実施例について述べる。
【0016】図2に本発明の一実施例を示す。近年の半
導体装置製造の露光装置は、高解像度や高度なアライメ
ント精度の要求から多大なシーケンスが組み込まれてい
る。
【0017】そのため、搬送搬出時のエラーは多岐にわ
たっているので、前記エラーを特定するため方法として
図2に示したように露光状態によってウェハー21のオ
リエンテーションフラットの位置を変える。例えば、
(A)の状態は正常に露光された場合、(B)の状態は
搬送中のエラーによる未露光、(C)の状態はウェハー
アライメントエラーによる未露光、(D)の状態は露光
シーケンスのパラメターエラーによる未露光、という様
に未露光であった原因を特定できるようにウェハー21
のオリエンテーションフラットの位置を変える。このよ
うな機能を付加することにより、エラーの種類を限定で
き、再処理の時の作業軽減に役立つ。
【0018】以上、本発明の一実施例を示したがこの他
にも 1)レジストレーション測定機やウェハー異物検査装置
や自動測定機能を搭載した測長SEMに本搬出機能を搭
載する。
【0019】2)露光されなかったウェハーを正常に露
光されたウェハーとは別のウェハーキャリアに搬出す
る。
【0020】3)搬入時のオリエンテーションフラット
検出ユニットと搬出時のオリエンテーションフラット検
出ユニットと別々にユニットを有する露光装置もしくは
測定装置4)本発明の搬出方法を他の半導体装置製造工
程の加工装置もしくは測定装置に用いる。
【0021】などについても本発明の実施例と同様の効
果があることはいうまでもない。
【0022】以上本発明の実施例によれば、露光装置に
て正常に動作が行われなかった際、前記半導体基板のオ
リエンテーションフラットを前記半導体基板が前記装置
内に搬入後でかつ正常に動作が行われた前記半導体基板
のオリエンテーションフラットと前記半導体基板が前記
装置内に搬入後でかつ正常に動作が行われなかった前記
半導体基板のオリエンテーションフラットの位置を変え
て搬出することにより、ウェハーの露光の有無を現像す
ることなく搬出後のウェハーのオリエンテーションフラ
ットの位置によって確認できるため、現像による確認を
行う必要がなくなった。そのため、再露光処理を行う場
合、従来技術のようにレジストの剥離、レジスト塗布と
多大な工程を行う必要がなく短時間で露光処理を行える
ため作業者の負担軽減と共に半導体装置製造のスループ
ットを大幅に向上でき生産性向上という効果をもたら
す。
【0023】
【発明の効果】以上本発明の半導体製造装置によれば、
半導体基板への動作が正常に行われた場合と、行われな
かった場合とで、オリエンテーションフラットの位置を
変えて半導体製造装置から搬出されるので、動作の有
無、動作の異常の確認が容易となる半導体製造のスルー
プットを大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のウェハー搬出方法を示
した図。
【図2】本発明の第2の実施例を示した図。
【図3】従来技術のウェハー搬入、搬出方法を示した
図。
【符号の説明】
11・・・ウェハーキャリア 12・・・抜き出しアーム 13・・・搬出ウェハー 14・・・搬出処理中ウェハー 15・・・光センサー 16・・・露光ステージ 17・・・露光処理後ウェハー 18・・・回転ステージ 19・・・搬送アーム 21・・・ウェハー 31・・・ウェハーキャリア 32・・・抜き出しアーム 33・・・搬入ウェハー 34・・・オリエンテーションフラット検出後のウェハ
ー 35・・・光センサー 36・・・露光ステージ 37・・・露光処理後ウェハー 38・・・回転ステージ 39・・・搬送アーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 H01L 21/68

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オリエンテーションフラットを有する半導
    体基板の搬入動作を行い、前記オリエンテーションフラ
    ットの位置を検出し、所定の位置に前記オリエンテーシ
    ョンフラットを合わせた後、前記半導体基板へ所定の動
    作をおこない、作業終了後、前記半導体基板を搬出する
    機能を有する半導体製造装置であって、 前記半導体基板が前記装置から搬出されるときの前記オ
    リエンテーションフラットについて、前記装置内に搬入
    後でかつ正常に動作が行われた前記半導体基板の前記オ
    リエンテーションフラットと、前記装置内に搬入後でか
    つ正常に動作が行われなかった前記半導体基板の前記オ
    リエンテーションフラットとが位置を変えて前記装置か
    ら搬出されることを特徴とする半導体製造装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の半導体製造装置であって、
    前記半導体製造装置が露光装置であり、前記所定の動作
    が前記半導体基板への露光であることを特徴とする半導
    体製造装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載半導体製造装置であって、前
    記露光状態によって前記半導体基板の前記オリエンテー
    ションフラットの位置を変えて搬出することを特徴とす
    る半導体製造装置。
  4. 【請求項4】(a)オリエンテーションフラットを有す
    る半導体基板をキャリアから取り出し、半導体製造装置
    に搬入する工程と、 (b)前記搬入後、前記オリエンテーションフラットの
    位置を検出し、任意の位置に前記オリエンテーションフ
    ラットを合わせる工程と、 (c)前記(b)工程後、前記半導体基板に作業を行う
    工程と、 (d)前記(c)工程後、前記半導体基板を前記半導体
    製造装置から搬出し、キャリアに入れる工程と、を有す
    る半導体製造方法であって、 前記(c)工程で前記作業が正常に行われた場合と、前
    記作業が正常に行われなかった場合とで、前記(d)工
    程において前記半導体基板の前記オリエンテーションフ
    ラットの位置を変えて前記半導体基板が前記半導体製造
    装置から搬出されることを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
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JP4797108B2 (ja) * 2010-03-16 2011-10-19 株式会社日立国際電気 半導体製造装置における表示方法及び半導体製造装置

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