JP3514414B2 - 半導体露光装置、半導体製造装置および半導体製造方法 - Google Patents

半導体露光装置、半導体製造装置および半導体製造方法

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JP3514414B2 JP16070297A JP16070297A JP3514414B2 JP 3514414 B2 JP3514414 B2 JP 3514414B2 JP 16070297 A JP16070297 A JP 16070297A JP 16070297 A JP16070297 A JP 16070297A JP 3514414 B2 JP3514414 B2 JP 3514414B2
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  • 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】
【発明の属する技術分野】本発明は、時刻合せを行う機
能を有する半導体露光装置およびこれを有する半導体製
造装置ならびに当該半導体露光装置を用いる半導体製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体製造工場のオンライン化が
進み、ステッパ等の半導体露光装置はSEMI準拠のプ
ロトコル(SECS−I/SECS−II)により、半
導体工場内にあるホストコンピュータに収容されること
が多くなっている。一般にRS−232Cまたはイーサ
ネットとSECS−I/IIおよびHSMS等のプロト
コルやメッセージの組合せによりホストコンピュータと
通信を行ない、装置の状態問合せ報告、制御と診断、例
外報告、データ収集、プロセスプログラム管理と転送等
の様々な機能を実現している。これらの機能は、ストリ
ーム(Stream)という大項目と、ファンクション
(Function)という詳細項目によって階層的に
分類整理されており、ストリーム7ファンクション23
の機能メッセージは、「S7F23」というように表記
され、さらに詳細な機能パラメータが構造データとして
構成されている。
【0003】SECS標準の諸機能の中に、時刻合せ機
能があり、通常S2F17/F18(装置からの日付時
刻要求)、S2F31/F32(ホストからの時刻設定
要求)によって実装される。これはホストから時刻を取
得し、任意のタイミングにおいて、ステッパ内で使われ
る装置内時刻を合わせるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、プロトコル
によって非同期的に時刻合せを行う場合、ステッパ側の
システムが動作していると、動作のために内部リアルタ
イムクロックを利用している場合(各種計測用タイマ、
プロトコルタイマへの利用、その他)、システム動作が
不安定となり、システムが破壊されるおそれがある。
【0005】最近、ネットワーク機器の時刻合せ方法と
して、TCP/IP接続によるLAN接続のネットワー
クの場合には、NTP(Network Time P
rotocol)を用いて、徐々にサブシステムも含め
た時間合せを行う方法も考案されているが、半導体製造
工場のホストの場合は、非同期的に1〜2時間あるいは
1日以上の時刻変更を要求される場合も考えられる。こ
のような場合にはNTPのような徐々に合わせる方式で
は時刻の大きな飛び越え(TimeLeap)が発生
し、システムを不安定にさせ、故障となることが考えら
れる。また、SECSプロトコルによって低速回線(R
S−232C)接続されている既存の環境では、NTP
による時刻合せの実現は困難であるという問題もある。
【0006】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、装置の動作に影響を与えることなく、時刻
合せあるいはこれと同等の効果を得ることができる半導
体露光装置、半導体製造装置および半導体製造方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の半導体露光装置では、時計と、他の装置と
データの送受信を行うための通信手段と、前記通信手段
を介して受信した時刻データと当該時刻データを受信し
たときの前記時計の時刻データとに基づき、前記時計を
時刻合せするためのデータとしての時刻合せ用データを
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前
記時刻合せ用データと前記時計の時刻データとに基づ
き、前記時計の時刻合せを行うことなく時刻合せされた
時刻データを得る制御手段とを有することを特徴とす
る。
【0008】また、本発明の半導体製造装置は、前記半
導体露光装置を有することを特徴とする。さらに、本発
明の半導体製造方法は、前記半導体露光装置を動作させ
て半導体デバイスを製造することを特徴とする。
【0009】上記の半導体露光装置の一実施態様では、
ホストコンピュータにおけるある時点での時刻が与えら
れた時、その与えられた時刻およびその時の装置側時刻
のデータ、あるいはこれらに対応するデータを記憶して
おくことによって、その記憶データに基づいて、ホスト
コンピュータにおける時刻をいつでも使用でき、また、
時刻合せを行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、前記記憶データに基づいて前記装置の時刻をホス
トコンピュータの時刻に時刻合せする。また、この場
合、装置の動作に支障のないときに時刻合せを行う。例
えば、装置の立下げ時に前記記憶データを不揮発性の記
憶手段に記憶させ、その後の装置の立上げ時に前記不揮
発性の記憶手段に記憶したデータに基づいて時刻合せを
行うことができる。
【0011】また、このような時刻合せ前であっても、
前記ある時点での時刻が与えられた後、必要に応じて、
前記記憶データに基いて得られる前記ホストコンピュー
タの時刻を用いることができる。
【0012】前記記憶データとしては、前記与えられた
時刻およびその時の装置側時刻のデータの他、それらの
時刻の差(オフセット時間)を用いることができる。
【0013】つまり、このようなデータを記憶しておく
ことにより、装置の時刻(リアルタイムクロック)を更
新することなくホストコンピュータとのオンライン通信
上の時刻をホスト基準の時刻とすることができ、また、
時刻の更新(時刻合せ)を安全な状態で行うことができ
る。
【0014】不揮発性の記憶手段としては、ハードディ
スク、不揮発性RAM(NV−RAM)等を用いること
ができる。
【0015】
【実施例】
[第1の実施例]図1は、本発明の第1実施例に係るオ
ンライン対応半導体露光装置のハードウェアシステム構
成を説明するブロック図である。図1において、101
はコンソール用CPUであり、半導体露光装置のコンソ
ール表示とコンソールコマンド入力による操作の制御を
司る。102はCPU101が実行プログラムを格納し
たりデータを格納するためのRAM、103はプログラ
ムを格納するためのROM、104はデータおよびプロ
グラムを格納するために用いられる補助記憶装置(ハー
ドディスク等)である。
【0016】105はコンソール表示装置にコンピュー
タ画像を表示するためのディスプレイインタフェイス、
106はコンソール表示装置である。コンソール表示装
置106としては、CRT、液晶表示装置、ELパネ
ル、プラズマディスプレイなどが一般的に用いられてい
る。109は入力装置であり、一般的にはコマンドをキ
ー入力するためのキーボードが用いられることが多い
が、電子ペンによるペン入力装置(タブレット)やタッ
チパネルなどで構成されることもある。111はポイン
ト装置であり、GUIによってコマンドを指示する場合
に用いられ、一般に、マウスやトラックボールのような
類の装置が用いられることが多いが、電子ペンによるペ
ン入力装置(タブレット)やタッチパネルなどで構成さ
れることもある。
【0017】入力装置109およびポイント装置111
は、コマンド入力インタフェイス110に接続され、メ
インCPUバス112を介してコンソール用CPU10
1によって制御される。コマンド入力用インタフェイス
110には一般にシリアルインタフェイスが用いられる
ことが多い。不揮発性記憶装置107は、本発明におけ
るオフセット時間を格納するために用いられる。不揮発
性記憶装置107には、NV−RAM(電源を落として
も記憶内容が保持される不揮発性RAM)やHDDなど
が用いられる。不揮発性記憶装置として、通常の補助記
憶装置104の一部を用いることも考えられる。本実施
例では、不揮発性記憶装置107からステッパを再立ち
上げ(リブート)する場合にオフセット時刻を読み出し
て、本体の現在時刻(リアルタイムクロック、RTCと
もいう)とホスト時刻との整合を行う。
【0018】通信インタフェイス108は、半導体製造
工場に設置されているホストコンピュータとのデータ送
受信を行うための通信用インタフェイスである。SEM
IによるSECS準拠の半導体機器標準通信プロトコル
を用いる場合、物理層として通信インタフェイス108
にはRS−232Cやイーサネットインタフェイスが用
いられる。通信インタフェイス108にRS−232C
を用いた場合は、プロトコルの下位レイヤにはSECS
−I規格に基づくプロトコルが用いられる。通信インタ
フェイスにイーサネットを用いた場合は、プロトコルの
下位レイヤにはHSMS規格に基づくプロトコルが用い
られる。
【0019】113は、半導体露光装置を構成する各種
の制御装置を全体制御するメインCPUである。メイン
CPU113とコンソール用CPU101はメインCP
Uバス112によって接続されて半導体露光装置システ
ムとして動作する。114は半導体製造用のウェハに対
して露光を行うための光源を制御する照明装置、115
は半導体製造用のウェハに対して露光するパターンを描
いたレチクル(フォトマスク)の搬入搬出等を制御する
ためのレチクル駆動装置、116は半導体製造用のウェ
ハをステップアンドリピートの方式で露光するためにX
Yステージ上などでウェハを駆動制御するためのステー
ジ装置、117は半導体製造用のウェハを正確な位置決
めをして制御するためのアライメント用TVシステムで
ある。これら114〜117の各装置は、周辺機器用バ
ス118によりメインCPU113の制御下におかれ
る。周辺機器用バス118は、本実施例ではSCSIを
用いているが、どのような汎用の標準バスで構成されて
いても構わない。
【0020】図2は、半導体製造工場内のオンライン接
続形態の一例を示す図面である。ステッパ(半導体露光
装置)202は、RS−232Cによるシリアル通信回
線203や、イーサネットによるネットワーク通信回線
204などの各種通信回線を介して、ホストコンピュー
タ201に接続・収容される。ここでは通信回線として
シリアル通信回線とイーサネット回線を示しているが、
将来の技術発展により、FDDI光通信、無線等の回線
技術を利用することも考えられる。ステッパ202はい
づれかの通信回線203および204を介してホストコ
ンピュータ201とデータ通信を行い、ホストコンピュ
ータ201からの各種の操作・制御コマンドの受信や、
各種計測データなどの送信を行い、クリーンルーム内で
人を介さずに自動で制御を行う。
【0021】図3は、装置の動作を示すフローチャート
である。この動作により、ホスト基準時刻とステッパが
持つ現在時刻(リアルタイムクロックRTCによる時
刻)との差分をオフセット時間として保持し、該オフセ
ット時間を現在時刻に加算した値をホスト時刻とし、オ
ンライン通信上のデータとして取り扱うことで、ステッ
パ制御中にリアルタイムクロックを更新するというシス
テムを不安定にさせる要因を回避する。
【0022】図3に示すように、次の通信処理を待って
いる状態である通信アイドル状態において、通信イベン
トが発生すると、ステップS301において、受け取っ
た通信イベントを解析し、これがホストからの日付時刻
設定要求(S2F31)のコマンドメッセージであれ
ば、S302に移行する。
【0023】ここで、ホストからの日付時刻設定要求
(S2F31)とは、SECS−II標準プロトコルメ
ッセージであり、SECS標準のヘッダ情報と、日付時
刻を示す〈TIME〉アイテムからなる。〈TIME〉
アイテムはSECS標準のデータアイテムディクショナ
リの中で定義されている。〈TIME〉アイテムは12
バイトのフォーマット20という形式、すなわちアスキ
ー文字列で12文字が確保されたアイテムであり、凡例
として「yymmddhhmmss」とSECS標準規
格書内で示されている。たとえば、ホストが指示する日
付時刻が1996年12月12日17時07分05秒で
あれば、〈TIME〉アイテムには、「9612121
70705」という12文字のアスキー文字列がセット
される。また2000年を越える場合は、「00121
2170705」というような形式になる。表現できる
日付の範囲を厳密にするために、また、〈TIME〉ア
イテムを14バイトに拡張し、「1996121217
0705」というような表現形式にしてもかまわない。
これらのSECS標準アイテムについての定義の詳細
は、SEMIジャパン刊行のSEMIスタンダードの分
冊の中の、SEMI E4−91(半導体製造装置通信
スタンダード1、メッセージトランスファ(SECS−
I))、E5−94(半導体製造装置通信スタンダード
2、メッセージ内容(SECS−II))、といった標
準規格書に詳細に記述されている。
【0024】ステップS301で受け取ったSECS−
IIのメッセージは、S2F31、すなわちホストから
の日付時刻設定要求であるが、逆にステッパからホスト
に対して現在の時刻の送信の要求、すなわち装置からの
日付時刻送信要求S2F17を発行した場合は、SEC
S−IIのメッセージとしてS2F18がホストから返
される。S2F18の場合もS2F31の場合と同様に
〈TIME〉アイテム中に、現在のホスト時刻がアスキ
ー文字列としてセットされており、これに対するステッ
パ側の処理は同一である。
【0025】ステップS302では、SECS標準メッ
セージを解析し、〈TIME〉アイテム中のホスト時刻
を示すアスキー文字列を取得する。
【0026】次に、ステップS303で、オフセット時
間を計算する。オフセット時間は、ホストの時計を基準
とするホスト時刻と、ステッパの内部時計を基準とする
ステッパの現在時刻との差分とする。すなわち、まず、
ホスト時刻を、ある基準点からの経過秒数に換算し、ホ
スト時刻から現在時刻を引いた差分の秒数をオフセット
時間とする。現在、実際に使われているコンピュータの
基準時刻は、1970年1月1日0時0分0秒に設定さ
れていることが多い。コンピュータは、基準時刻からの
経過秒数をRTC(リアルタイムクロック)として刻ん
で、現在時刻を更新している。計算したオフセット時刻
は、通常のメモリ領域(RAM)に記憶する。
【0027】図4は、実際に、ホストコンピュータ20
1へデータを転送する際に、データのタイムスタンプを
ホストにデータとして送信する場合の手順を説明するフ
ローチャートである。まず、ステップS401でステッ
パからのデータの送信要求を検知したときはS402に
移行する。ここでは例として、S6F9によるデータ送
信要求があったとする。S6F9のデータ内にタイムス
タンプ等の、ホストの時計を基準とするホスト時刻を使
用するデータアイテムがあった場合には、ステップS4
02にて、記憶メモリ(RAM)に格納しておいたオフ
セット時間を取得する。次に、ステップS403で、ホ
スト時刻を、ステッパの時計を基準とした現在時刻にオ
フセット時間を加算した値として計算し、ホストへアッ
プロードするためにアスキー文字列化する。最後に、ス
テップS404において、S6F9等のデータ列の中の
ホスト時刻を必要とするデータアイテムを、ホスト時刻
を示すアスキー文字列としてセットし、ホストへ送信す
る。
【0028】この方式によれば、ステッパシステム動作
中にステッパのリアルタイムクロック(RTC)を更新
することなしに、オンライン通信上の報告データとして
の時刻をホスト時刻とすることができる。
【0029】[第2の実施例]図5および図6は、本発
明の第2の実施例に係る装置の動作を表すフローチャー
トである。この例では、システムの立下げ(シャットダ
ウン時)の前に、第1の実施例で記憶したオフセット時
間を、不揮発性記憶装置107(NV−RAM、HDD
等)に記憶し、システムの再立上げ時に、ステッパ本体
の持つ時計(リアルタイムクロック、RTC)をホスト
時刻に安全な状態で更新する。以下、フローチャートに
従って、本実施例を説明する。
【0030】図5は、第1実施例での処理をも含めたフ
ローチャートである。このフローチャートは、図3のフ
ローチャートと比較すると、ステップS504で、不揮
発性記憶装置107にオフセット時間データを書き込む
ところだけが相違している。つまり、ステップS501
〜S503までの処理は、図3のフローチャートと同一
の動作である。ステップS504において、ステップS
503で得られたオフセット時間を、不揮発性記憶装置
107に記憶することにより、ステッパの立下げ前にオ
フセット時間を不揮発性記憶装置107に保持すること
ができる。
【0031】図6は、このステッパの立上げ手順のフロ
ーチャートである。まず、ステップS601でコンピュ
ータシステムの初期化関連プログラムを実行する。ここ
では一連のセルフテストなどを行う。ステップS602
では、オペレーティングシステムのロードと実行を行
う。オペレーティングシステムのロードが終了し、実行
がはじまると、まずシングルユーザーモードでオペレー
ティングシステムが動作する(ステップS603)。シ
ングルユーザーモードによるオペレーティングシステム
の実行状態においては、各種の管理者権限(root権
限)によるシステム設定動作を、システムに影響を与え
ることなく実行することができる。シングルユーザーモ
ードにて管理者権限で行われるシステム設定としては、
物理ディスクのマウント、ファイルシステムのチェッ
ク、周辺インタフェイス設定等々があるが、その中に時
刻合せがある。シングルユーザーモードで時刻合せを行
えば、他のリアルタイムクロックを利用したプログラム
は動作していないため、システムに危害を与えずに管理
者権限による時刻合わせコマンドを発行して、現在時刻
を保持するリアルタイムクロックを更新することができ
る。ステップS604では、シングルユーザーモードに
て不揮発性記憶装置からオフセット時間を取得し、リア
ルタイムクロックによるステッパ現在時刻とオフセット
時間を加算してホスト時刻を割り出す。該ホスト時刻を
ステッパの現在時刻として計算する。次にステップS6
05で、管理者権限のコマンド(たとえばUnixオペ
レーティングシステムではdateコマンドの発行等)
を用いて設定し、リアルタイムクロックを更新する。こ
の手順により安全にステッパの時計(リアルタイムクロ
ック)を更新することができる。最後にステップS60
6でオペレーティングシステムの動作をマルチユーザー
モードに移行し、システムを立ち上げる。
【0032】次に、この露光装置を利用することができ
るデバイス製造例を説明する。図7は微小デバイス(I
C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)の製造のフローを示
す。ステップ31(回路設計)では半導体デバイスの回
路設計を行なう。ステップ32(マスク製作)では設計
した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、
ステップ33(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用
いてウエハを製造する。ステップ34(ウエハプロセ
ス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを
用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回
路を形成する。次のステップ35(組み立て)は後工程
と呼ばれ、ステップ34によって作製されたウエハを用
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)等の工程を含む。ステップ36(検査)
では、ステップ35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なう。こうした
工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷(ステ
ップ37)する。
【0033】図8は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ41(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ42(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ43(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ44(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ45
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ46(露光)では、上記説明した露光装置によって
マスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステッ
プ47(現像)では露光したウエハを現像する。ステッ
プ48(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49(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なうことによってウエハ上
に多重に回路パターンを形成する。
【0034】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コスト
で製造することができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
上述の目的を達成することができる。すなわち、装置の
動作に影響を与えることなく、時刻合せあるいはこれと
同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例に係るオンライン対応
半導体露光装置(ステッパ)のハードウェアシステム構
成図である。
【図2】 図1の装置を使用した半導体製造工場内のオ
ンラインシステムの接続構成図である。
【図3】 図1の装置におけるオンライン時刻合わせ動
作を説明するフローチャートである。
【図4】 図1の装置におけるオンラインデータ報告動
作を説明するフローチャートである。
【図5】 本発明の第2の実施例に係るオンライン時刻
合わせ動作を説明するフローチャートである。
【図6】 本発明の第2の実施例に係るステッパ立ち上
げ時の動作を説明するフローチャートである。
【図7】 図1の装置により製造し得る微小デバイスの
製造の流れを示すフローチャートである。
【図8】 図7におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示すフローチャートである。
【符号の説明】
101:コンソール用CPU、102:プログラムを格
納したりデータを格納するためのRAM、103:プロ
グラムを格納するためのROM、104:データおよび
プログラムを格納するための補助記憶装置、105:デ
ィスプレイインタフェイス、106:コンソール表示装
置、 107:不揮発性記憶装置、108:通信インタ
フェイス、109:入力装置、110:コマンド入力イ
ンタフェイス、111:ポイント装置、112:メイン
CPUバス、113:メインCPU、114:照明装
置、115:レチクル駆動装置、116:ステージ駆動
装置、117:アライメント用TVシステム、118:
周辺機器用バス、201:ホストコンピュータ、202
−1,202−2:半導体露光装置(ステッパ)、20
3:RS232C(シリアル通信回線)、204:イー
サネット(LAN通信網)。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−161014(JP,A) 特開 平5−20332(JP,A) 特開 平4−305913(JP,A) 特開 平2−230712(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体露光装置であって、 計と、 他の装置とデータの送受信を行うための通信手段と、 前記通信手段を介して受信した時刻データと当該時刻デ
    ータを受信したときの前記時計の時刻データとに基づ
    き、前記時計を時刻合せするためのデータとしての時刻
    合せ用データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記時刻合せ用データ
    前記時計の時刻データとに基づき、前記時計の時刻合せ
    を行うことなく時刻合せされた時刻データを得制御手
    段とを有することを特徴とする半導体露光装置。
  2. 【請求項2】 前記他の装置は、前記半導体露光装置を
    制御するためのホストコンピュータを含むことを特徴と
    する請求項1に記載の半導体露光装置。
  3. 【請求項3】 前記時刻合せ用データは、前記通信手段
    を介して受信した時刻データ、および当該時刻データを
    受信したとき前記時計時刻データであることを特徴
    とする請求項1または2に記載の半導体露光装置。
  4. 【請求項4】 前記時刻合せ用データは、前記通信手段
    を介して受信した時刻データと、当該時刻データを受信
    したとき前記時計時刻データとの差としてのオフセ
    ット時間データであることを特徴とする請求項1また
    2に記載の半導体露光装置。
  5. 【請求項5】 前記制御手段は、前記半導体露光装置の
    動作に支障のないときに、前記時刻合せ用データに基づ
    いて、前記時計の時刻合せを行うことを特徴とする請求
    項1〜5のいずれか1項に記載の半導体露光装置。
  6. 【請求項6】 前記支障のないときは、前記半導体露光
    装置の立ち上げの時であることを特徴とする請求項
    記載の半導体露光装置。
  7. 【請求項7】 前記制御手段は、前記半導体露光装置の
    立下げの前に前記時刻合せ用データを不揮発性記憶手段
    に記憶させ、該立下げの後の前記立上げ時に前記不揮発
    性記憶手段に記憶された前記時刻合せ用データに基づい
    て前記時刻合せを行うことを特徴とする請求項に記載
    の半導体露光装置。
  8. 【請求項8】 前記制御手段は、前記他の装置に時刻デ
    ータを送信するときに、前記時刻合せされた時刻データ
    を利用することを特徴とする請求項1〜のいずれか1
    項に記載の半導体露光装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜のいずれか1項に記載の半
    導体露光装置を有することを特徴とする半導体製造装
    置。
  10. 【請求項10】 請求項1〜のいずれか1項に記載の
    半導体露光装置を動作させて半導体デバイスを製造する
    ことを特徴とする半導体製造方法。
JP16070297A 1997-06-04 1997-06-04 半導体露光装置、半導体製造装置および半導体製造方法 Expired - Fee Related JP3514414B2 (ja)

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