JP3274235B2 - フォトリソグラフィー方法及びフォトリソグラフィーシステム - Google Patents

フォトリソグラフィー方法及びフォトリソグラフィーシステム

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JP3274235B2 JP16657193A JP16657193A JP3274235B2 JP 3274235 B2 JP3274235 B2 JP 3274235B2 JP 16657193 A JP16657193 A JP 16657193A JP 16657193 A JP16657193 A JP 16657193A JP 3274235 B2 JP3274235 B2 JP 3274235B2
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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
    • G03F7/70733Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/70741Handling masks outside exposure position, e.g. reticle libraries

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Library & Information Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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、フォトリソグラフィー
方法及びフォトリソグラフィーシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程等で
は、フォトリソグラフィー技術を用いて所定の回路パタ
ーンを転写することが行われており、フォトレジストに
対する露光に露光装置が用いられている。
【0003】このような露光装置は、光源およびレンズ
等を備えた露光機構、複数のレチクルを収容するレチク
ル収容部としてのレチクル収容棚、レチクルを搬送する
ためのレチクル搬送機構、半導体ウエハ等の基板を搬送
する基板搬送機構、レチクルの汚染状況を検査するため
の検査機構等を備えている。そして、レチクル搬送機構
によって、レチクル収容棚に収容されたレチクルの中か
ら所望のレチクルを取り出して露光機構に搬送し、基板
搬送機構によって露光機構の所定位置に搬送した基板の
露光を行うよう構成されている。
【0004】また、このような露光装置において、レチ
クルが塵埃によって汚染されていると、基板に露光され
たパターンに欠落等が生じてしまい、大量の不良品を発
生させる原因となる。このため、露光装置には、レチク
ルの汚染状況を検査するための検査機構が設けられてお
り、例えば、基板に対する露光を行う前等に、レチクル
を検査機構に搬送して、レチクルの汚染状況を検査し、
所定の基準以上にレチクルが汚染されている場合は、そ
の旨の表示等を行い、直ちには露光を行わない。このよ
うなレチクルは、通常洗浄工程に送られ、洗浄が行われ
る。
【0005】従来、上記レチクルの汚染状況の検査は、
かなり頻繁に行われており、最も多い場合は、基板に対
する露光毎に行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、レチクルの汚染状況の検査を行うためには、一旦レ
チクルを検査機構に搬送する必要があり、また、検査が
終了したら露光機構に搬送する必要があり、しかも、検
査に時間を要する。このため、汚染状況の検査を頻繁に
行うことによって、逆にレチクルの汚染が進むこととな
り、レチクルの使用可能な期間が短縮されてしまうとい
う問題があった。
【0007】また、頻繁にレチクルの汚染状況の検査を
行うと、この汚染状況の検査に時間を要するため、露光
装置のスループットの低下を招くという問題もある。
【0008】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、従来に較べてレチクルの汚染状況の検査
の頻度を低減することができ、スループットの向上を図
ることのできるフォトリソグラフィー方法及びフォトリ
ソグラフィーシステムを提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のフォ
トリソグラフィー方法は、露光用レチクルの汚染状況を
予測し、この予測された汚染状況が所定の汚染度を越え
た場合に、前記レチクルの検査が必要であることを通知
することを特徴とする。 請求項2のフォトリソグラフィ
ー方法は、請求項1において、前記汚染状況の予測は、
前記レチクルの使用履歴に基づいて行うことを特徴とす
る。 請求項3のフォトリソグラフィー方法は、請求項2
において、前記レチクルの使用履歴は、露光装置を含む
フォトリソグラフィーシステムの、各動作コマンドの実
行時間と実行回数のうち少なくとも一方の各動作コマン
ド毎の累計と、前記レチクルの汚染状況に対する前記各
動作コマンドの影響の割合と、に基づいて算出すること
を特徴とする。 請求項4のフォトリソグラフィー方法
は、請求項3において、前記レチクルの汚染状況に対す
る各動作コマンドの影響の割合は、前記フォトリソグラ
フィーシステムの各動作コマンドの実行毎に前記レチク
ルの汚染状況検査を実施して、該汚染状況検査の結果か
ら決定することを特徴とする。 請求項5のフォトリソグ
ラフィー方法は、請求項1〜請求項4のいずれか1つに
おいて、前記レチクルの検査が必要であることが通知さ
れた場合、自動的に前記レチクルの検査を実施すること
を特徴とする。
【0010】また、請求項6記載の本発明のフォトリソ
グラフィーシステムは、露光装置を含むフォトリソグラ
フィーシステムであって、露光用レチクルの汚染状況を
予測する予測手段と、前記予測された汚染状況が所定の
汚染度を越えた場合に前記レチクルの検査が必要である
ことを通知する通知手段を備えたことを特徴とする。
求項7のフォトリソグラフィーシステムは、請求項6に
おいて、前記予測手段は、前記レチクルの使用履歴を記
憶する記憶手段を備え、該記憶手段に記憶された使用履
歴に基づいて前記レチクルの汚染状況を予測することを
特徴とする。 請求項8のフォトリソグラフィーシステム
は、請求項7において、前記記憶手段は、前記フォトリ
ソグラフィーシステムの、各動作コマンドの実行時間と
実行回数とのうち少なくとも一方の各動作コマンド毎の
累計と、前記レチクルの汚染状況に対する前記各動作コ
マンドの影響の割合とを記憶することを特徴とする。
求項9のフォトリソグラフィーシステムは、請求項6〜
請求項8のいずれか1つにおいて、前記レチクルの検査
手段を備えたことを特徴とする。 請求項10のフォトリ
ソグラフィーシステムは、請求項9において、前記検査
手段は、前記レチクルの検査が必要であることが通知さ
れた場合、自動的に前記レチクルの検査を実施するもの
であることを特徴とする。
【0011】
【作用】上記構成の本発明のフォトリソグラフィー方法
及びフォトリソグラフィーシステムでは、レチクルの汚
染状況を予測する
【0012】したがって、この予測結果に基づいて、実
際の汚染状況の検査を実行すべきか否かを判定すること
ができ、不要な汚染状況の検査を削減することによって
従来に較べてレチクルの汚染状況の検査の頻度を低減す
ることができ、スループットの向上を図ることができ
る。
【0013】また、レチクルの検査が必要である旨の通
知を行うので、オペレータによる判断要素を低減するこ
とができ、より確実なオペレーションを容易に行うこと
ができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0015】図1は、本発明の一実施例の構成を示すも
のである。本実施例のシステムでは、露光装置1と、半
導体ウエハへのレジスト塗布および露光後の現像を行う
レジスト塗布現像装置2が隣接して配置され、これらの
露光装置1とレジスト塗布現像装置2がシステム制御部
3によって統括的に制御されるよう構成されている。
【0016】露光装置1は、棚状に構成された収容部に
それぞれ一枚ずつ合計複数枚のレチクルを収容するよう
構成されたレチクル収容棚10と、所定のレチクルを用
いてレジスト膜が形成された半導体ウエハに露光を行う
露光機構11と、レチクルの汚染状況の検査いわゆるゴ
ミ検査を行う検査機構12と、レチクル収容棚10と露
光機構11および検査機構12の間でレチクルの搬送を
行うレチクル搬送機構13と、レジスト塗布現像装置2
から送られてきたレジスト膜が形成された半導体ウエハ
を露光機構11に搬送するとともに露光の終了した半導
体ウエハをレジスト塗布現像装置2に搬送するウエハ搬
送機構14とから構成されている。
【0017】なお、レジスト塗布現像装置2は、周知の
ように、半導体ウエハを高速回転させて半導体ウエハの
表面に均一にフォトレジストを塗布するいわゆるスピン
コータや、露光された半導体ウエハの表面に表面張力を
利用して現像液を液盛りして現像を行い、この後半導体
ウエハを回転させて現像液除去、リンス、乾燥等を行う
デベロッパ、および、これらのスピンコータやデベロッ
パに半導体ウエハをロード・アンロードする搬送機構等
から構成されている。
【0018】システム制御部3は、上記構成の露光装置
1およびレジスト塗布現像装置2を統括的に制御するも
ので、主制御部31と、表示部32と、レチクルデータ
記憶部33と、予測演算部34とから構成されている。
【0019】上記主制御部31は、露光装置1およびレ
ジスト塗布現像装置2に各種コマンドを送り、これらの
装置を制御するためのものであり、表示部32は、オペ
レータに対して各種表示を行うためのものである。ま
た、レチクルデータ記憶部33は、レチクル収容棚10
に収容された各レチクル毎に、後述するような過去の使
用履歴等のデータを収容するものであり、予測演算部3
4は、このレチクルデータ記憶部33内に収容されたデ
ータを基に、レチクルの汚染状況を予測するものであ
る。
【0020】次に、上記予測演算部34におけるレチク
ルの汚染状況すなわちレチクルに付着したゴミの数の予
測方法について説明する。
【0021】主制御部31から露光装置1に対して発せ
られるコマンドであって、レチクルに付着したゴミの数
と相関関係を有するコマンドの種類は、露光装置(M号
機)におけるレチクル棚N番目のものについて以下のも
のが挙げられる。
【0022】(1)レチクルの棚への収納 (2)レチクルの実露光 (3)レチクルのロード (3)−1 棚から露光ステージ (3)−2 棚から検査ステージ (3)−3 検査ステージから露光ステージ (3)−4 露光ステージから検査ステージ (4)レチクルのアンロード (4)−1 露光ステージから棚 (4)−2 検査ステージから棚 (5)レチクルの汚染状況の検査 (6)キャリブレーション これらのうち、(1)については初期値(定数)とし
て、(2)については露光回数(2)−1および露光時
間(2)−2、(3)、(4)、(5)、(6)につい
ては実行回数のみが汚染状況(付着ゴミ量)に関係して
いる。
【0023】したがって、上記(1)、(2)−1、
(2)−2、(3)−1、(3)−2、(3)−3、
(3)−4、(4)−1、(4)−2、(5)、(6)
と汚染状況の検査結果を用いて、次のような11次の連
立方程式が作れる。
【0024】 検査結果=T(M,N,1)*f((1)) +T(M,N,2)*g((2)−1) +T(M,N,3)*h((2)−2) +T(M,N,4)*i((3)−1) +T(M,N,5)*j((3)−2) +T(M,N,6)*k((3)−3) +T(M,N,7)*l((3)−4) +T(M,N,8)*m((4)−1) +T(M,N,9)*n((4)−2) +T(M,N,10)*o((5)) +T(M,N,11)*p((6)) 上記T(M,N,XX)が各コマンドの汚染状況(付着
ゴミ量)に対する影響の割合を示す定数である。これに
よってどのコマンドがゴミの付着に大きく影響するかを
判定できる。
【0025】上記コマンドと検査結果は、レチクル毎に
レチクルデータ記憶部33に記憶される。そして、予測
演算部34は、検査結果の数が、上記11次の連立方程
式を解くことのできる数以上となった時点で、これらの
検査結果とレチクルデータ記憶部33に記憶された情報
を基に、上記11次の連立方程式を解く。そして、その
解は、レチクルデータ記憶部33に記憶され。このよう
な11次の連立方程式の計算は、検査機構12によって
汚染状況の検査が行われる度に行われる。予測演算部3
4は、このような計算によって求められた結果を用い
て、各レチクルの汚染状況の予測計算を行う。
【0026】なお、ゴミの大きさのランクに応じて上記
f、g、……、pは変化する。したがって、このような
演算は、ゴミの大きさのランク毎に分けて行われる。
【0027】図2のフローチャートに上記予測演算部3
4の動作を示す。
【0028】予測演算部34は、レチクルの汚染状況の
予測計算を実行する旨のオペレータからの予測演算要求
および検査機構12による汚染状況の検査終了のコマン
ドによって起動される。
【0029】そして、上記汚染状況の検査終了のコマン
ドによって起動された場合は(101)、検査結果を入
力し(102)、検査結果が前述した連立方程式を解く
ことのできる所定数以上となっている場合は(10
3)、前述した連立方程式を解いてその解を求め(10
4)、求めた解をレチクルデータ記憶部33に収納する
(105)。
【0030】なお、上記ステップ(103)において、
検査結果が連立方程式を解くことのできる所定数以上と
なっていない場合は、処理を終了する。
【0031】一方、オペレータからの予測演算要求によ
って起動された場合は(101)、まず、連立方程式の
解が算出済であるか否かを判断し(106)、算出済で
ない場合は、処理を終了する。
【0032】また、連立方程式の解が算出済の場合は、
予測計算を実行してその時のレチクルの汚染状況(付着
ゴミ量)を算出する(107)。
【0033】この算出結果は、表示部32によってオペ
レータに表示される。この時、予測演算部34は、予め
設定されている所定の汚染度と予測結果とを比較し、予
測結果がこの所定の汚染度を越えている場合は、予測結
果とともに実際の汚染状況の検査を実行した方が良い旨
の表示を行う。
【0034】したがって、オペレータは、表示部32に
表示された予測結果が低レベルの場合は、検査機構12
による実際のレチクルの汚染状況の検査を行わずにその
まま露光機構11による半導体ウエハの実露光を行うこ
とによって、汚染状況の検査に要する時間の短縮と汚染
状況の検査に起因するレチクルの汚染を防止することが
できる。
【0035】また、表示部32に表示された予測結果が
高レベルで実際の汚染状況の検査を実行した方が良い旨
の表示が行われた場合は、当該レチクルの検査機構12
による実際の汚染状況の検査を行い、その実際の汚染状
況を知ることによって、汚染されたレチクルを使用した
ことによる不良品の大量発生等が生じることを未然に防
止することができる。このような検査機構12による実
際の汚染状況の検査は、予測演算部34による予測結果
が所定の汚染度を越えている場合に自動的に実行するよ
う構成することもできる。
【0036】したがって、本実施例によれば、従来に較
べてレチクルの汚染状況の検査の頻度を低減することが
でき、検査時間の削減とレチクルの使用期間の長期化を
図ることができ、これによってスループットの向上を図
ることができる。
【0037】なお、上記実施例では、1台の露光装置1
についてのみ説明したが、複数の露光装置1を使用しこ
れらの装置間でレチクルを共用する場合は、これらの露
光装置1間の情報を装置間通信によってやりとりするよ
う構成することもできる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフォトリ
ソグラフィー方法及びフォトリソグラフィーシステム
よれば、従来に較べてレチクルの汚染状況の検査の頻度
を低減することができ、スループットの向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の露光装置の構成を示す図。
【図2】図1の露光装置の予測演算部の動作を示す図。
【符号の説明】
1 露光装置 2 レジスト塗布現像装置 3 システム制御部 10 レチクル収容棚 11 露光機構 12 検査機構 13 レチクル搬送機構 14 ウエハ搬送機構 31 主制御部 32 表示部 33 レチクルデータ記憶部 34 予測演算部
───────────────────────────────────────────────────── 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 G03F 7/20

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 露光用レチクルの汚染状況を予測し、 この予測された汚染状況が所定の汚染度を越えた場合
    に、前記レチクルの検査が必要であることを通知するこ
    とを特徴とするフォトリソグラフィー方法。
  2. 【請求項2】 前記汚染状況の予測は、 前記レチクルの使用履歴に基づいて行うことを特徴とす
    る請求項1に記載のフォトリソグラフィー方法。
  3. 【請求項3】 前記レチクルの使用履歴は、 露光装置を含むフォトリソグラフィーシステムの、各動
    作コマンドの実行時間と実行回数のうち少なくとも一方
    の各動作コマンド毎の累計と、 前記レチクルの汚染状況に対する前記各動作コマンドの
    影響の割合と、 に基づいて算出することを特徴とする請求項2に記載の
    フォトリソグラフィー方法。
  4. 【請求項4】 前記レチクルの汚染状況に対する各動作
    コマンドの影響の割合は、 前記フォトリソグラフィーシステムの各動作コマンドの
    実行毎に前記レチクルの汚染状況検査を実施して、該汚
    染状況検査の結果から決定することを特徴とする請求項
    3に記載のフォトリソグラフィー方法。
  5. 【請求項5】 前記レチクルの検査が必要であることが
    通知された場合、自動的に前記レチクルの検査を実施す
    ることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つ
    に記載のフォトリソグラフィー方法。
  6. 【請求項6】 露光装置を含むフォトリソグラフィーシ
    ステムであって、 露光用レチクルの汚染状況を予測する予測手段と、 前記予測された汚染状況が所定の汚染度を越えた場合に
    前記レチクルの検査が必要であることを通知する通知手
    段を備えたことを特徴とするフォトリソグラフィーシス
    テム。
  7. 【請求項7】 前記予測手段は、 前記レチクルの使用履歴を記憶する記憶手段を備え、該
    記憶手段に記憶された使用履歴に基づいて前記レチクル
    の汚染状況を予測することを特徴とする請求項6に記載
    のフォトリソグラフィーシステム。
  8. 【請求項8】 前記記憶手段は、 前記フォトリソグラフィーシステムの、各動作コマンド
    の実行時間と実行回数とのうち少なくとも一方の各動作
    コマンド毎の累計と、前記レチクルの汚染状況に対する
    前記各動作コマンドの影響の割合とを記憶することを特
    徴とする請求項7に記載のフォトリソグラフィーシステ
    ム。
  9. 【請求項9】 前記レチクルの検査手段を備えたことを
    特徴とする請求項6〜請求項8のいずれか1つに記載の
    フォトリソグラフィーシステム。
  10. 【請求項10】 前記検査手段は、前記レチクルの検査
    が必要であることが通知された場合、自動的に前記レチ
    クルの検査を実施するものであることを特徴とする請求
    項9に記載のフォトリソグラフィーシステム。
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