JP4365914B2 - 半導体製造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、ウエハをキャリアに回収する半導体製造装置およびこれを用いたデバイス製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体製造装置のインライン搬送において、複数のロット処理工程の中で、不定期に発生する不良ウエハの回収(露光中のウエハ)や、規定のサイクルでの焼き検査を目的としたウエハの回収(露光完了後)を、コンソールより指示した場合、キャリア内に既に別のロットのウエハが存在する場合でも、そのキャリアに対してウエハの回収が行なわれる。すなわち、同一キャリア内に、ロットの区別なく、ウエハを回収している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなオペレーションによれば、キャリア内に存在する各ウエハが、どのロット処理工程のウエハであるかを保持しておくことはオペレータ任せになり、時にはわからなくなってしまう可能性がある。この場合、オペレータの作業効率は低下し、また回収したウエハの再処理、ロット管理等において支障をきたすことになる。
【0004】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、半導体製造装置およびこれを用いたデバイス製造方法において、ウエハ回収に係る処理を改善することにある。
【0005】
この目的を達成するため本発明の半導体製造装置は、ウエハを順次搬入して露光しそして搬出する露光手段と、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハをキャリア内に回収する回収手段とを備えた半導体製造装置において、前記回収手段は、前記露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハについて前記露光手段による露光が正常に行なわれなかった場合または入力装置から回収命令が入力された場合に、当該ウエハを回収するものであるとともに、回収しようとするウエハがそのウエハの属するロットにおいて最初に回収の対象となったウエハであり、かつ前記キャリア内に既にウエハが存在すると判定したときは、その旨を出力し、その後、前記キャリアに代えて新たなキャリアがセットされたことを検出したときに、その新たなキャリア内に前記回収しようとするウエハを回収するものであることを特徴とする。
【0006】
さらに、本発明の半導体製造装置は、ウエハを順次搬入して露光しそして搬出する露光手段と、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハをキャリア内に回収する回収手段とを備えた半導体製造装置において、前記キャリアのスロットを特定する情報と、そのスロットに格納されたウエハの属するロットを特定する情報とを対応させて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報を表示する表示手段とを備え、前記回収手段は、前記露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハについて前記露光手段による露光が正常に行なわれなかった場合および該露光が正常に行われても入力装置から回収命令が入力された場合に、当該ウエハを回収し、前記表示手段は、前記露光が正常に行われなかった場合と前記回収命令が入力された場合とを含む、異なる回収理由を識別して表示することを特徴とする。
【0007】
さらに、本発明のデバイス製造方法は、ウエハを順次搬入して露光しそして搬出する露光手段と、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハをキャリア内に回収する回収手段とを備えた半導体製造装置を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法において、前記回収手段は、前記露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハについて前記露光手段による露光が正常に行なわれなかった場合または入力装置から回収命令が入力された場合に、当該ウエハを回収するものであり、前記回収手段が、回収しようとするウエハがそのウエハの属するロットにおいて最初に回収の対象となったウエハであり、かつ前記キャリア内に既にウエハが存在すると判定してその旨を出力したときは、この出力に応じて前記キャリアに代えて新たなキャリアをセットし、この新たなキャリア内に前記回収手段により前記回収しようとするウエハを回収することを特徴とする。
【0013】
また、本発明において露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハをキャリア内に回収するのは所定の場合に限られるが、その所定の場合としては、たとえば、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハについて露光が正常に行なわれなかった場合や外部から回収するように命令された場合が該当する。
【0014】
【実施例】
図1は本発明の一実施例に係る半導体製造装置の外観を示す斜視図である。この実施例は、ウィンドウシステムを有し、操作パネル部のスイッチ部を操作して運転される半導体製造装置に本発明を適用した例である。
【0015】
同図に示すように、この半導体製造装置は、装置本体の環境温度制御を行なう温調チャンバ101、その内部に配置され、装置本体の制御を行なうCPUを有するEWS本体106、ならびに、装置における所定の情報を表示するEWS用ディスプレイ装置102、装置本体において撮像手段を介して得られる画像情報を表示するモニタTV105、装置に対し所定の入力を行なうための操作パネル103、EWS用キーボード104等を含むコンソール部を備えている。図中、107はON−OFFスイッチ、108は非常停止スイッチ、109は各種スイッチ、マウス等、110はLAN通信ケーブル、111はコンソール機能からの発熱の排気ダクト、そして、112はチャンバの排気装置である。半導体製造装置本体はチャンバ101の内部に設置される。EWS用ディスプレイ102は、EL、プラズマ、液晶等の薄型フラットタイプのものであり、チャンバ101前面に納められ、LANケーブル110によりEWS本体106と接続される。操作パネル103、キーボード104、モニタTV105等もチャンバ101前面に設置し、チャンバ101前面から従来と同様のコンソール操作が行なえるようにしてある。
【0016】
図2は、図1の装置の内部構造を示す図である。同図においては、半導体製造装置としてのステッパが示されている。図中、202はレチクル、203はウエハであり、光源装置204から出た光束が照明光学系205を通ってレチクル202を照明するとき、投影レンズ206によりレチクル202上のパターンをウエハ203上の感光層に転写することができる。レチクル202はレチクル202を保持、移動するためのレチクルステージ207により支持されている。ウエハ203はウエハチャック291により真空吸着された状態で露光される。ウエハチャック291はウエハステージ209により各軸方向に移動可能である。レチクル202の上側にはレチクルの位置ずれ量を検出するためのレチクル光学系281が配置される。ウエハステージ209の上方に、投影レンズ206に隣接してオフアクシス顕微鏡282が配置されている。オフアクシス顕微鏡282は内部の基準マークとウエハ203上のアライメントマークとの相対位置検出を行なうことを主たる役割としている。
【0017】
また、これらステッパ本体に隣接して周辺装置であるレチクルライブラリ220やウエハキャリアエレベータ230が配置され、必要なレチクルやウエハはレチクル搬送装置221およびウエハ搬送装置231によってステッパ本体に搬送される。
【0018】
チャンバ101は、主に空気の温度調節を行なう空調機室210、微小異物をろかし、清浄空気の均一な流れを形成するフィルタボックス213、および装置環境を外部と遮断するブース214で構成されている。チャンバ101内では、空調機室210内にある冷却器215および再熱ヒータ216により温度調節された空気が、送風機217によりエアフィルタgを介してブース214内に供給される。このブース214に供給された空気はリターン口raより再度空調機室210に取り込まれ、チャンバ101内を循環する。通常、このチャンバ101は厳密には完全な循環系ではなく、ブース214内を常時陽圧に保つため、循環空気量の約1割のブース214外の空気を空調機室210に設けられた外気導入口oaより送風機を介して導入している。このようにして、チャンバ101は本装置の置かれる環境温度を一定に保ち、かつ空気を清浄に保つことを可能としている。
【0019】
また光源装置204には超高圧水銀灯の冷却やレーザ異常時の有毒ガス発生に備えて吸気口saと排気口eaが設けられ、ブース214内の空気の一部が光源装置204を経由し、空調機室210に備えられた専用の排気ファンを介して工場設備に強制排気されている。また、空気中の科学物質を除去するための化学吸着フィルタcfを、空調機室210の外気導入口oaおよびリターン口raにそれぞれ接続して備えている。
【0020】
図3は、図1の装置の電気回路構成を示すブロック図である。同図において、321は装置全体の制御を司る、前記EWS本体106に内蔵された本体CPUであり、マイクロコンピュータまたはミニコンピュータ等の中央演算装置からなる。322はウエハステージ駆動装置、323は前記オフアクシス顕微鏡282等のアライメント検出系、324はレチクルステージ駆動装置、325は前記光源装置204等の照明系、326はシャッタ駆動装置、327はフォーカス検出系、328はZ駆動装置であり、これらは、本体CPU321により制御されている。329は前記レチクル搬送装置221、ウエハ搬送装置231等の搬送系である。330は前記ディスプレイ102、キーボード104、グラフィックボード、コンソールCPU331等を有するコンソールユニットであり、本体CPU321にこの露光装置の動作に関する各種のコマンドやパラメータを与えるためのものである。すなわちオペレータとの間で情報の授受を行なうためのものである。332は、例えばハードディスクであり、内部にデータベースが構築されており、各種パラメータおよびその管理データ、ならびにオペレータのグループ等が記録されている。
【0021】
図4は、この半導体製造装置の本発明に特に関係する主要な部分を示す説明図である。同図に示すように、この半導体製造装置は、露光するための処理が施されたウエハを露光処理工程へ受け渡すインライン搬入ステーション408、ウエハをメカプリアライメントするメカプリアライメントユニット412、ウエハを露光位置へ駆動するウエハステージ406、メカプリアライメントされたウエハをウエハステージ406ヘ渡す送込みハンド409、露光処理が終了したウエハを次工程へ受け渡すインライン搬出ステーション405を有する。インライン搬出/搬入ステーション405、408によりインライン受渡しユニット411を構成している。
またこの半導体製造装置は、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハであって所定の場合に回収されるウエハの回収先となる2つのキャリア413および414、回収されるウエハが格納されるキャリア413または414のスロット番号、そのウエハのロットID、工程名、そのウエハの回収先となったキャリア413または414のキャリア番号等の情報を相互に対応させて記憶する記憶部402、記憶部402が記憶しているこれらの情報を表示する表示装置401、ステッパ全体を制御する制御部403、ステッパ(半導体製造装置)に指示を与えるための入力装置404、キャリア413、414やインライン受渡しユニット411ヘウエハを受渡しする搬入ハンド407を有する。キャリア414および413は、ウエハの取出しおよび収納位置ヘこれらのキャリアを移動するキャリアエレベータ上に設置されている。
また、この半導体製造装置には、コータ(レジスト塗布部)/デベロッパ(現像処理部)であるインライン装置410が併設されている。
【0022】
図5は、後述の図8の処理がなされる場合に、記憶部402が記憶している上述の情報に基づいてキャリア414およびキャリア413における回収ウエハの状況を表示した表示装置401の表示画面を示す図である。すなわち、回収ウエハについてのロット管理が行なわれている状況を示している。この表示画面においては、キャリア414を“キャリア1”、キャリア413を“キャリア2”として表示し、各キャリアのスロット番号をスロット番号表示部503に表示するとともに、これらのスロットに格納されているウエハのロットID(“LOT A”、“LOT B”等)、回収理由(“exam”、“fail”等)等の回収ウエハを管理するための情報をウエハ情報表示部501および502に表示している。なお、空きスロットについては“Nothing”を表示している。
【0023】
図6は、キャリア413、414内の各スロットに格納されている回収ウエハの詳細情報を表示した表示装置401の表示画面を示す図である。図5に示されるいずれかのスロットの表示をクリックすることにより、そのスロットに格納されている回収ウエハについてこの表示が行なわれる。
【0024】
図7は、図4の装置における露光処理の動作を示すフローチャートであり、複数ロット処理における回収ウエハのロット管理処理制御が行なわれる様子を示している。すなわち同図に示すように、まず、インライン装置410によりレジストが塗布されたウエハを、半導体製造装置の図示しない周辺露光部まで搬送して周辺露光を行なう(ステップS702)。次に、周辺露光されたウエハを、インライン受渡しユニット411の搬入ステーション408を経由し、搬入ハンド407によりメカプリアライメントユニット412位置へ搬送する(ステップS703)。そこでウエハを高精度位置決めし、送込みハンド409によりウエハステージ406上へ搬送して、露光する(ステップS704)。次に、露光処理が正常に行なわれたかを監視し(ステップS705)、露光中にエラー等の要因によってウエハが正常に処理されなかった場合はそのウエハを回収するためにステップS707へ進み、露光処理が正常終了した場合はステップS706へ進む。
【0025】
ステップS706では、入力装置404から、焼き検査目的等でウエハ回収の命令が入力されたかどうかを判定し、ウエハ回収命令の入力がなければステップS711へ移行し、ウエハ回収命令があった場合はステップS707へ進む。
【0026】
ステップS707では、回収しようとするウエハが前回回収したウエハと同一ロットのウエハかどうかを判定し、同一ロットのウエハと判定した場合はステップ708へそのまま進む。同一ロットのウエハでないと判定した場合すなわちその回収しようとするウエハが、それが属するロットにおける初めてのロット処理ウエハである場合はエラーを表示してキャリア413および414が新たな空のキャリアに交換されるまで待ち(ステップS709)、交換されてからステップS708へ進む。
【0027】
ステップS708では、セットされているウエハキャリア413または414に空きスロットがあるか否かを確認し、空きがあればそのままステップS710へ進む。空きがなければステップS709へ移行してエラーを表示するとともにウエハキャリア413および414が空きのあるキャリアに交換されるまで待ち、空きのあるキャリアがセットされれば、ステップS708を経てステップS710へ進む。
【0028】
ステップS710では、回収しようとするウエハを露光正常終了ウエハまたは不良ウエハとしてウエハキャリア413または414に格納し(ステップS710)、ステップS711へ進む。
【0029】
ステップS711では、ロット処理が終了したか否かを判定し、ロット処理が終了していなければステップS702へ戻り、ロット処理が終了ならば処理を終える。
【0030】
これによれば、回収しようとするウエハが前回回収したウエハと同一ロットのウエハでないと判定した場合すなわちその回収しようとするウエハが、それが属するロットにおける初めてのロット処理ウエハである場合はエラーを表示してキャリア413および414が新たな空のキャリアに交換されるまで待つようにしたため、同一キャリアに複数ロットの回収ウエハが混在するのを防止することができる。
【0031】
図8は図4の装置における露光処理の別の動作を示すフローチャートであり、複数ロット処理における回収ウエハの別のロット管理処理制御が行なわれる様子を示している。この制御においては、まず、インライン装置410によりレジストが塗布されたウエハを、半導体製造装置の図示しない周辺露光部へ搬送して周辺露光を行なう(ステップS802)。次に、周辺露光したウエハを、インライン受渡しユニット411の搬入ステーション408を経由し、搬入ハンド407によりメカプリアライメントユニット412へ搬送する(ステップS803)。そこで、ウエハを高精度位置決めし、送込みハンド409によりウエハステージ406上へ搬送して露光する(ステップS804)。この露光処理が正常に行なわれたかを監視し(ステップS805)、露光処理が正常終了した場合はステップS806へ進み、露光中にエラー等の要因でウエハが正常に処理されなかった場合はそのウエハを回収するためにステップS807へ進む。
【0032】
ステップS806では、入力装置404から焼き検査目的等でウエハ回収の命令が入力されたかどうかを判定し、ウエハ回収命令がなければステップS811へ移行する。ウエハ回収命令があった場合はウエハキャリア413および414に空きスロットがあるか否かを確認し(ステップS807)、空きがあればそのままステップS809へ進み、空きがなければエラーを表示してウエハキャリア413および414が新たな空きのあるキャリアに交換されるまで待ち(ステップS808)、空きのあるキャリアがセットされれば、ステップS807を経てステップS809へ進む。
【0033】
ステップS809では、回収しようとするウエハを露光正常終了ウエハ、または不良ウエハとして、ウエハキャリア413または414に格納する。そして格納したウエハについてのスロット番号、ロットID等の各種情報を記憶部402に記憶し(ステップS810)、ステップS811へ進む。
【0034】
ステップS811では、ロット処理が終了したかどうかを判定し、ロット処理が終了していなければステップS802へ戻り、ロット処理が終了ならば処理を終える。
【0035】
図9は、この図8の処理が行なわれる場合に、図5の表示画面において示されるいずれかのスロットの表示がクリックされた際に、そのスロットに格納されている回収ウエハについて表示を行なう処理を示すフローチャートである。この処理では、まず、表示装置401によって表示した図5のスロット表示部501、502中のいずれかの番号のスロットの図形が選択されたか(クリックされたか)を判定する(ステップS901)。選択されていないと判定した場合は処理を終了し、選択されたと判定した場合はステップS902へ進む。ステップS902では、選択されたスロットNo.に対応するウエハの情報を記憶部402より取り出し、そしてステップS903において、取り出したウエハ情報を、図6に示したフォーマットで表示装置401上に表示し、処理を終了する。
【0036】
オペレータはこの表示情報を参照することにより、回収ウエハについて、効率的かつ的確に再処理等を行なうことができる。
【0037】
<デバイス製造方法の実施例>
次に上記説明した半導体製造装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図10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。
【0038】
図11は上記ウエハプロセス(ステップ4)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。
【0039】
本実施例の生産方法を用いれば、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。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ウエハ回収に係る処理を改善することができる。
【0041】
また、回収しようとするウエハがそのウエハの属するロットにおいて最初に回収の対象となったウエハであり、かつ回収先のキャリア内に既にウエハが存在すると判定したときは、その旨を出力し、その後、前記キャリアに代えて新たなキャリアがセットされたことを検出したときにその新たなキャリアに対してウエハを回収するようにしたため、同一キャリアに複数ロットの回収ウエハが混在するのを防止することができる。したがって、オペレータが、露光途中のウエハまたは露光完了後のウエハを回収するように指示した場合、自らキャリアに回収したウエハのロット管理をしなくても、複数のロットを同一キャリアに混在させることがなく、このため、再処理するウエハのロット管理のミスを防止し、回収ウエハの再処理等を効率的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る半導体製造装置の外観を示す斜視図である。
【図2】 図1の装置の内部構造を示す図である。
【図3】 図1の装置の電気回路構成を示すブロック図である。
【図4】 図1の装置における本発明に特に関係する主要な部分を示す説明図である。
【図5】 図1の装置のキャリアにおける回収ウエハの状況を表示した表示装置の表示画面を示す図である。
【図6】 図1の装置のキャリア内の各スロットに格納されている回収ウエハの詳細情報を表示した表示装置の表示画面を示す図である。
【図7】 図4の装置における露光処理の動作を示すフローチャートであり、複数ロット処理における回収ウエハのロット管理処理制御が行なわれる様子を示している図である。
【図8】 図4の装置における露光処理の別の動作を示すフローチャートであり、複数ロット処理における回収ウエハの別のロット管理処理制御が行なわれる様子を示している図である。
【図9】 図5の表示画面において示されるいずれかのスロットの表示がクリックされた際に、そのスロットに格納されている回収ウエハについての情報を表示する処理を示すフローチャートである。
【図10】 本発明の露光装置を利用できるデバイス製造方法を示すフローチャートである。
【図11】 図10中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】
401:表示装置、402:記憶部、403:制御部、404:入力装置、405:インライン搬出ステーション、406:ウエハステージ、407:搬入ハンド、408:インライン搬入ステーション、409:送込みハンド、410:インライン装置、411:インライン受渡しユニット、412:メカプリアライメントユニット、413,414:キャリア、501,502:ウエハ情報表示部、503:スロット番号表示部。
Claims (3)
- ウエハを順次搬入して露光しそして搬出する露光手段と、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハをキャリア内に回収する回収手段とを備えた半導体製造装置において、前記回収手段は、前記露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハについて前記露光手段による露光が正常に行なわれなかった場合または入力装置から回収命令が入力された場合に、当該ウエハを回収するものであるとともに、回収しようとするウエハがそのウエハの属するロットにおいて最初に回収の対象となったウエハであり、かつ前記キャリア内に既にウエハが存在すると判定したときは、その旨を出力し、その後、前記キャリアに代えて新たなキャリアがセットされたことを検出したときに、その新たなキャリア内に前記回収しようとするウエハを回収するものであることを特徴とする半導体製造装置。
- ウエハを順次搬入して露光しそして搬出する露光手段と、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハをキャリア内に回収する回収手段とを備えた半導体製造装置において、前記キャリアのスロットを特定する情報と、そのスロットに格納されたウエハの属するロットを特定する情報とを対応させて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報を表示する表示手段とを備え、前記回収手段は、前記露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハについて前記露光手段による露光が正常に行なわれなかった場合および該露光が正常に行われても入力装置から回収命令が入力された場合に、当該ウエハを回収し、前記表示手段は、前記露光が正常に行われなかった場合と前記回収命令が入力された場合とを含む、異なる回収理由を識別して表示することを特徴とする半導体製造装置。
- ウエハを順次搬入して露光しそして搬出する露光手段と、露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハをキャリア内に回収する回収手段とを備えた半導体製造装置を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法において、前記回収手段は、前記露光途中のウエハまたは露光が完了したウエハについて前記露光手段による露光が正常に行なわれなかった場合または入力装置から回収命令が入力された場合に、当該ウエハを回収するものであり、前記回収手段が、回収しようとするウエハがそのウエハの属するロットにおいて最初に回収の対象となったウエハであり、かつ前記キャリア内に既にウエハが存在すると判定してその旨を出力したときは、この出力に応じて前記キャリアに代えて新たなキャリアをセットし、この新たなキャリア内に前記回収手段により前記回収しようとするウエハを回収することを特徴とするデバイス製造方法。
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