JP4208279B2 - 露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置およびデバイス製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体露光装置において装置内のレチクルを特定し、かつ、個々のレチクルに対応したレチクル属性データを特定する際に用いられる名前の表現規則は、機種により予め固定されている上、機種間で異なっている。この名前の表現規則は一般に、個々の機種において装置上のレチクルおよびレチクル属性データを効率的に管理することを考慮して決められているものであり、半導体露光装置内部の処理においては名前の表現規則を容易に変更できるものではない。
【0003】
図8に従来の露光装置の標準的なシステム構成を示す。同図においてFはコンソールシステム、Gは本体制御システム、Hはレチクル管理システム、Iはウエハ管理システム、Jは装置内部の通信経路、Kは装置外部への通信経路である。コンソールシステムFは、オペレータが装置に対してコマンドやパラメータなどを入力したり装置状態を確認したりするためのマンマシンインターフェイス、露光データやレチクルパラメータなどの各種パラメータを記録する記録手段、装置内部で通信を行なうための通信手段および装置外部との通信を行なうための通信手段を備え、マンマシンインターフェイスの制御、各種パラメータの管理および装置外部との通信の制御を行なう。本体制御システムGは、装置内部で通信を行なうための通信手段を備え、装置本体上の各ユニットの制御および露光処理を始めとする各種処理のシーケンスを制御する。レチクル管理システムHは、レチクル保管手段およびレチクル搬送手段を備え、レチクルの管理を行なう。ウエハ管理システムHは、ウエハ搬送手段を備え、ウエハの管理を行なう。
【0004】
1種類の半導体デバイスを製造するために必要とされるレチクルは、一般に、数種類から数十種類に及び、必要に応じて1種類のレチクルが数枚用意されることもある。レチクルの保管は、そのレチクルが使用されるデバイスの製造が中止されるまで続くため、現在1つの工場内で管理されるレチクルの量は膨大なものとなっている。近年、LSI製品の多様化が進んだ結果として工場内で管理されるレチクルの量はさらに増大を続けている。レチクルの増加にともなって、露光の際に装置上で参照されるレチクル属性データの量も膨大になっている。また、半導体露光装置内に保管できるレチクルの枚数に限りがあることなどから、装置に対するレチクルの出し入れも頻繁に行なわれる。また、必要に応じて装置間でレチクルを移動することもある。ASICに代表される少量・多品種の半導体デバイスの製造においては、より頻繁にレチクルの移動が発生する。
【0005】
このような状況の中で各半導体製造工場においては、自動搬送の導入など、レチクルの管理の合理化に取り組んでいる。自動化を含めたレチクル管理の合理化において、レチクルを特定するために用いる名前の表現規則の統一が必要とされ、また一方では大量のレチクル属性データを装置上で効率的に管理するために、レチクルの名前の処理を多様化させることが半導体露光装置に求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の半導体露光装置では、レチクルおよびレチクル属性データの名前の表現規則が固定であるうえ機種毎に異なるため、工場で採用するレチクルの名前の表現規則に装置上の表現規則が適合しない場合に、工場内で複数の表現規則を管理しなければならず、レチクルおよびレチクル属性データの管理を複雑化させている。
【0007】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、レチクルの名が複数の表現規則によることから生じるレチクルの管理や取扱いの複雑さを解消することができる露光装置およびデバイス製造方法を提供することにある。
【0008】
【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露光装置は、レチクルを介してウエハを露光する露光装置であって、前記露光装置とは異なる装置において指定されたレチクルの識別名の情報と前記露光装置内でのレチクルの識別名の情報とに関し、前記指定されたレチクルの識別名の情報に基づく前記露光装置内にあるレチクルの検索において比較されるべき対応部分を定義する定義手段と、前記定義手段により定義された前記対応部分に関して、前記指定されたレチクルの識別名の情報と前記露光装置内にあるレチクルの前記露光装置内でのレチクルの識別名の情報とを比較することにより、前記指定されたレチクルの識別名の情報に対応した前記露光装置内にあるレチクルを検索する検索手段と、を有することを特徴とする。
【0010】
さらに、本発明のデバイス製造方法は、前記露光装置を用いて前記検索手段により検索されたレチクルを介してウエハを露光する工程と、該露光したウエハを現像する工程とを有することを特徴とする。
【0015】
【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、前記表現規則定義手段は、バッカス記法(BNF)、または正規表現により表記して前記表現規則を定義するものである。
【0016】
また、前記表現規則定義手段は、前記各原板につき、その名称の表現規則として、装置外部での名称である外部名の表現規則および装置内部での名称である内部名の表現規則を定義しており、前記対応名称特定手段は、この定義に基づき、装置外部から与えられる外部名を対応する内部名に変換し、また必要に応じて、与えられる内部名を対応する外部名に変換する。
【0017】
あるいは、前記表現規則定義手段は、前記各原板の名称の表現規則の定義において、その原板を検索する際に照合する部分を定義しており、前記対応名称特定手段(S308,S309,S310)は、この定義に基づいて、装置外部から与えられる原板の名称である外部識別名に対応する装置内部での原板の名称である内部識別名を特定する。この場合、装置が有する各原板から、前記外部識別名に対応するものを検索する検索手段(図6)を有し、この検索手段は、前記外部識別名に対して各原板の内部識別名を順次対比させ、前記対応名称特定手段により前記外部識別名に対応する内部識別名であると特定される内部識別名の原板を、検索対象の原板とすることができる。
【0018】
また、前記原板名変換装置においては、前記表現規則定義手段には、前記与えられる原板の名称の表現規則および前記他の表現規則が定義されており、名称変換手段は、この定義に基づいて、与えられる原板の名称を他の表現規則による名称に変換することができる。あるいは、前記通信手段は前記与えられる原板の名称とともにその表現規則を受信して前記名称変換手段に与えるものであり、名称変換手段は、この与えられる名称およびその表現規則ならびに前記表現規則定義手段において定義されている前記他の表現規則に基づいて前記名称の変換を行うことができる。
【0019】
【実施例】
[実施例1]
図1は、本発明の第1の実施例に係る半導体露光装置においてレチクルに関係する処理を行う部分のブロック図であり、本発明の特徴を最も良く表す図である。図中、Aはレチクルの保管および搬送を行なうレチクル管理手段、Bはレチクルを露光する際に参照するレチクル属性データを管理するレチクル属性データ管理部、Cは装置内部でレチクルあるいはレチクル識別データを特定するために用いるレチクル内部名およびユーザのレチクル管理体制においてレチクルを特定するために用いるレチクル外部名のBNFによる構文的な定義を記録しておくレチクル名定義ファイル、Dはマンマシンインターフェイス、Eはレチクル名定義ファイルCに記録されているレチクル内部名およびレチクル外部名の定義に基づいてレチクル外部名とレチクル内部名の相互の変換を行なうレチクル名変換手段である。
【0020】
また、1はオペレータによってマンマシンインターフェイスDヘ入力されるレチクル外部名の流れ、2はマンマシンインターフェイスDからオペレータに対して表示されるレチクル外部名の流れ、3はマンマシンインターフェイスDからレチクル名変換手段Eに渡されるレチクル外部名またはレチクル内部名の流れ、4はレチクル名変換手段EからマンマシンインターフェイスDに返されるレチクル内部名またはレチクル外部名の流れ、5はマンマシンインターフェイスDからレチクル管理手段Aへ渡されるレチクル内部名の流れ、6はレチクル管理手段AからマンマシンインターフェイスDヘ渡されるレチクル内部名の流れ、7はマンマシンインターフェイスDからレチクル属性データ管理手段Bへ渡されるレチクル内部名の流れ、8はレチクル属性データ管理手段BからマンマシンインターフェイスDヘ渡されるレチクル内部名の流れ、9はレチクル名定義ファイルCからレチクル名変換手段Eへ読み込まれるレチクル内部名およびレチクル外部名に関するBNFによる定義の流れ、をそれぞれ示す矢印である。レチクル名定義ファイルCの内容は、個々のユーザのレチクル管理方法において扱われるレチクルの外部名に適合するように予め設定しておく。レチクル名変換手段Eはコンソールシステム上で処理を行なう1つのプロセスである。
【0021】
オペレータによってマンマシンインターフェイスDに対してレチクル外部名が入力されると(矢印1)、このレチクル外部名はレチクル名変換手段Eに渡される(矢印3)。このレチクル外部名が渡されると、レチクル名変換手段Eはレチクル名定義ファイルCからBNFによる定義を読み込んで(矢印9)解釈してから、この定義に従って、渡されたレチクル外部名をレチクル内部名に変換してマンマシンインターフェイスDに返す(矢印4)。マンマシンインターフェイスDは返されたレチクル内部名をオペレータの目的に応じてレチクル管理手段Aまたはレチクル属性データ管理手段Bに渡す(矢印5または7)。一方、レチクル管理手段Aまたはレチクル属性データ管理手段BからマンマシンインターフェイスDにレチクル内部名が渡されると(矢印6または8)、このレチクル内部名はレチクル名変換手段Eに渡される(矢印3)。このレチクル内部名が渡されると、レチクル名変換手段Eはレチクル名定義ファイルCからBNFによる定義を読み込んで(矢印9)解釈してから、この定義に従って、渡されたレチクル内部名をレチクル外部名に変換してマンマシンインターフェイスDに返す(矢印4)。マンマシンインターフェイスDは返されたレチクル外部名をオペレータに対して表示する(矢印2)。
【0022】
レチクル名定義ファイルCにおいてBNFにより表現するものは、レチクル内部名の表現規則を表す〈内部名〉、およびレチクル外部名の表現規則を表す〈外部名〉であり、これら2つの定義が必須になっている。〈内部名〉と〈外部名〉はレチクル名定義ファイルCの仕様上前記内容を定義するものとして予め決められているものであり、それ以外の目的で引用することができない。
【0023】
図2はレチクル名定義ファイルCにおける定義の一例を示す。同図において、〈名前〉は1文字以上の英数字であり、〈デバイス〉および〈レイヤ〉はそれぞれ名前であり、〈シリアル〉は〈数字列〉であり、〈外部名〉は〈デバイス〉、〈レイヤ〉および〈シリアル〉を“−”で区切ったものであり、〈内部名〉は“/”で囲まれた〈デバイス〉の後に〈レイヤ〉、“−”および〈シリアル〉を順に付加したものである。レチクル名変換手段Eはこの定義を解釈して、レチクル内部名とレチクル外部名の間の双方向の変換を実現する。この例に従うと、工場内で、あるレチクルに対して“DEVICE00−L01−02”という名前が付けられていて、この名前を装置に対して入力した場合に、装置内部の表現に従った“/DEVICE00/L01−02”という名前に変換されて装置内で処理される。また、これらの表現規則は、変換の内容をBNFで表現できる範囲でユーザが装置毎に自由に設定することができるものである。
【0024】
図3はレチクル属性データの登録処理を示す。同図に示すように、レチクル属性データの登録が開始されると(ステップS101)、オペレータが入力したレチクルの外部名を読み込んで登録する外部名を決定し(ステップS102)、この外部名をレチクル名変換手段Eを介して内部名に変換する(ステップS103)。次に、この内部名で既に登録されているレチクル属性データが存在するかどうか調べて(ステップS104)、存在している場合にはそのレチクル属性データを表示し(ステップS105)、存在しない場合にはレチクル属性データの標準値を表示する(ステップS106)。次に、オペレータがレチクル属性データの編集を終了した段階で登録するレチクル属性データを決定し(ステップS107)、前記内部名とこのレチクル属性データを対応づけて登録し(ステップS108)、レチクル属性データの登録を終了する(ステップS109)。
【0025】
[実施例2]
図6は本発明の第2の実施例に係る半導体露光装置におけるレチクル検索工程を表すフローチャートである。この実施例では、装置が扱うレチクル識別名の表現規則をBNFによって示すことにより、レチクル識別名のうち検索において比較を行なう部分を指定するようにしている。また、このレチクル検索工程は、後述する、レチクルを半導体露光装置のレチクル保管手段からレチクルステージヘ搬入する処理の一部として行われる処理である。
【0026】
すなわち、レチクルを半導体露光装置のレチクル保管手段からレチクルステージヘ搬入する処理において、図6に示すように、指定されたレチクル識別名に対するレチクルの検索工程を開始すると(ステップS301)、その直後に、レチクル保管手段の検索するスロットのスロット番号snに初期値1(最初に検索を行なうスロットの番号)を設定し(ステップS302)、表現規則定義手段においてBNFによって指定されているレチクル識別名の表現規則を解釈する(ステップS303)。
【0027】
次のステップS304からS306までは各スロットの処理のたびに共通に行なわれる処理である。つまり、各スロットsnに関する処理において、最初にそのスロットにレチクルが存在するかどうか判断し(ステップS304)、最後に次に検索するスロットのスロット番号snに1を加算してから(ステップS305)、snをレチクル保管手段のスロット数と比較することによって検索の継続か終了かを判断する(ステップS306)。すなわち、snがレチクル保管手段のスロット数以下であれば、ステップS304に戻って検索を継続するが、さもなければ検索失敗による終了と判断する。つまりここで検索終了と判断された場合、検索の失敗(ステップS307)、すなわち指定されたレチクル識別名に相当するレチクルが装置内に存在していないことを示す。
【0028】
ステップS304において、スロットsnにレチクルが存在すると判断した場合、ステップS308からS310において、スロットsnに保管されるレチクルのレチクル識別名と後述の露光制御データによって指定されるレチクル識別名との照合を行なう。照合の処理は、まずステップS303において解釈されたレチクル識別名の表現規則に基づいて、スロットsnのレチクルのレチクル識別名と露光制御手段において指定されているレチクル識別名のそれぞれについて、照合において比較の対象とする部分を抽出し(ステップS308)、それらの抽出された部分を比較して(ステップS309)、一致か不一致かの判断を行なう(ステップS310)。この結果、一致と判断した場合はレチクル検索の成功による終了とし(ステップS311)、不一致と判断した場合はステップS305の処理へ移る。
【0029】
次に図4および図5用いて、レチクルを半導体露光装置のレチクルステージにロードする処理を説明する。図4は、半導体露光装置におけるレチクル搬送経路を表す斜視図である。同図に示すように、レチクルカセットロボット12はレチクルカセットライブラリ1Aと1B(レチクル保管手段)、中継収納ユニット13ならびにエレベータユニット1Cによって四方を囲まれ、エレベータユニット1Cによる昇降が可能なように搭載されているが、説明のために、同図においては透過させて示している。またレチクルバーコードリーダ18は、レチクルロボット14の回転およびアーム伸長によりに同ロボット上に保持されるレチクルに付加されているバーコードを読み込み可能な位置に取り付けられている。また同様にペリクル検査装置19もレチクルロボット14の回転およびアーム伸長により同ロボット上に保持されるレチクルのペリクルに付着する異物の検査可能な位置に取り付けられている。
【0030】
図5は、レチクルをレチクルステージ17にロードする処理のフローチャートである。露光制御プログラムまたはオペレータによってレチクルをレチクルステージ17にロードする処理を開始すると(ステップS201)、露光条件が記述されている露光制御データまたはコンソールシステムを介したオペレータの入力から露光に使用するレチクルのレチクル識別名を読み込み(ステップS202)、前記レチクル検索工程(図6)に従って、このレチクル識別名に対応するレチクルが保管されているレチクルカセットライブラリ1Aまたは1Bのスロットの検索を行う(ステップS203)。この検索が成功した場合はステップS205へ進み、検索が失敗した場合はステップS210へ進む(ステップS204)。ステップ205では、レチクル識別名に対応するレチクル属性データをコンソールシステムのレチクル属性データ管理部から取得する。このレチクル属性データを正常に取得できた場合はステップS207へ進み、取得できなかった場合はステップS210へ進む。ステップS210では所定のエラー処理を行う。
【0031】
ステップS207では、取得したレチクル属性データに従い、検索したスロットのレチクルをレチクルステージ17にロードする。すなわち、レチクルカセットライブラリ1Aまたは1Bの、ステップS203で決定したスロット内にレチクルカセットに収納された状態で保管されているレチクルを、レチクルカセットロボット12の昇降およびそのアームの回転および伸縮動作によってレチクルカセットごと中継収納ユニット13の使用していない(カセットが収納されていない)スロットに移動する。続いて中継収納ユニット13内でレチクルカセットを開け、その中に収納されているレチクルだけを中継収納ユニット13の昇降、レチクルロボット14のアームの伸縮によってレチクルカセットから取り出す。この時点で、レチクルロボット14に保持されているレチクルに対して、ステップS205において取得されたレチクル属性データの内容に従い、必要に応じてレチクルバーコードリーダ18によるバーコードの読込みおよびレチクル識別名との照合、あるいはペリクル検査装置19による異物検査および判定などを行う。次に、レチクルロボット14のアームの回転および伸縮ならびにリフタ15の昇降および位置決め機構によりレチクルを昇降・回転アーム16の2つあるレチクル保持部のうちの片側(リフタ側)に移動する。さらに、レチクルを回転・昇降アーム16の回転および昇降により、レチクルステージ17に移し、ステップS207の処理を終了する。
【0032】
ステップS207の処理を終了すると、ステップS205において取得したレチクル属性データに従ってレチクルステージ17上でレチクルのアライメントを行ない(ステップS208)、レチクルのロードを終了する(ステップS209)。
【0033】
前記表現規則定義手段においてレチクル識別名の表現規則としてBNFを用いて表現する内容は、レチクルの検索において比較の対象となる部分〈レチクル〉と、この〈レチクル〉を含んだレチクル識別名〈識別名〉の定義であり、これら2つの定義が必須となっている。〈識別名〉と〈レチクル〉は、表現規則定義手段において上記内容を定義するものとして予め決められているものであり、それ以外の目的で引用することができない。図7は、この表現規則定義手段においてBNFにより定義されたレチクル識別名の1例を表したものである。この場合、同図に示すように、〈名前〉は1文字以上の英数字であり、〈管理情報〉は〈名前〉を“/”で囲んだものであり、〈レチクル〉は3つの名前を“−”で区切ったものであり、〈識別名〉は〈レチクル〉の前に〈管理情報〉を付加したものである。
【0034】
本実施例によれば、表現規則定義手段において図7に示す表現規則を指定しておくことにより、先頭に“/〈管理情報〉/”が付加されたレチクル識別名を指定する露光制御データを他の装置からコピーしてから、その露光制御データ内のレチクル識別名を修正することなく適切なレチクルを使用した露光を行なうことができる。つまり、装置Aにおいてあるレチクルの名前が“/current/DEVX−POLY−99”となっていて、装置Bにおいては“/next/DEVX−POLY−99”となっている場合に、“/current/DEVX−POLY−99”を指定している露光データを装置Aから装置Bにコピーしても、装置Bが本実施例によるものであり、レチクル識別名の表現規則として図7の表現規則を定義しておくことにより、レチクルの検索において“/current”および“/next”は無視され、“/DEVX−POLY−99”が比較されるため(ステップS308、S309)、装置Bにおいて露光制御データの修正が不要になる。
【0035】
次に、このような露光装置を用いることができるデバイスの製造例について説明する。図9は微小デバイス(IC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1(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行なう。ステップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(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5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4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6(検査)ではステップ5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、これが出荷(ステップ7)される。
【0036】
図10は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(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14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)ではウエハにレジストを塗布する。ステップ16(露光)では上記説明した露光装置または露光方法によってマスクの回路パターンをウエハの複数のショット領域に並べて焼付露光する。ステップ17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ18(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19(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が形成される。
【0037】
これによれば、従来は製造が難しかった大型のデバイスを低コストで製造することができる。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、レチクルの名が複数の表現規則によることから生じるレチクルの管理や取扱いの複雑さを解消することができる露光装置およびデバイス製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例に係る半導体露光装置における処理を表す図である。
【図2】 図1の処理におけるレチクル名の定義のBNFによる表記例を示す図である。
【図3】 図1の構成におけるレチクル属性データの登録処理を示すフローチャートである。
【図4】 本発明の第2の実施例に係る半導体露光装置におけるレチクル搬送系全体を示す斜視図である。
【図5】 図4の構成におけるレチクルのロード処理を示すフローチャートである。
【図6】 図5の処理における検索工程の処理を示すフローチャートである。
【図7】 図6の処理における検索ルールに合致した識別名の定義のBNFによる表記例を示す図である。
【図8】 従来の露光装置の標準的なシステム構成を示す図である。
【図9】 本発明の露光装置を用いることができるデバイス製造例を示すフローチャートである。
【図10】 図9のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
1,2:レチクル外部名の流れ、3:レチクル外部名またはレチクル内部名の流れ、4:レチクル内部名またはレチクル外部名の流れ、5,6,7,8:レチクル内部名の流れ、9:レチクル内部名およびレチクル外部名に関するBNFによる定義の流れ、1A:標準レチクルカセットライブラリ、1B:拡張レチクルカセットライブラリ、1C:エレベータユニット、12:レチクルカセットロボット、13:中継収納ユニット、14:レチクルロボット、15:リフタ、16:昇降・回転アーム、17:レチクルステージ、18:レチクルバーコードリーダ、19:ペリクル検査ユニット、A:レチクル管理手段、B:属性データ管理部、C:レチクル名定義ファイル、D:マンマシンインターフェイス、E:レチクル名変換手段。
Claims (3)
- レチクルを介してウエハを露光する露光装置であって、
前記露光装置とは異なる装置において指定されたレチクルの識別名の情報と前記露光装置内でのレチクルの識別名の情報とに関し、前記指定されたレチクルの識別名の情報に基づく前記露光装置内にあるレチクルの検索において比較されるべき対応部分を定義する定義手段と、
前記定義手段により定義された前記対応部分に関して、前記指定されたレチクルの識別名の情報と前記露光装置内にあるレチクルの前記露光装置内でのレチクルの識別名の情報とを比較することにより、前記指定されたレチクルの識別名の情報に対応した前記露光装置内にあるレチクルを検索する検索手段と、
を有することを特徴とする露光装置。 - 前記定義手段は、バッカス記法および正規表現のいずれかにより前記対応部分を定義するものであることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 請求項1または2に記載の露光装置を用いて前記検索手段により検索されたレチクルを介してウエハを露光する工程と、露光された前記ウエハを現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。
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