JPS62102525A - マスクライブラリ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、半導体製造プロセスのりソゲラフイエ程で用
いる露光装置において、マスク又はレチクル等を交換す
るためのマスクライブラリーに関する。

なお、本明細書において「マスク」は「レチクル」を含
むものとし、またレチクルを例にした説明はマスクに対
しても同様に適用可能である。

〔発明の背景〕

半導体フォトリンゲラフィブロセスにおいて、ウェハの
各チップにパターンを形成するために、実寸・ぞターン
のマスクをウェハ面に密着させて露光焼付けを行ったり
又は実寸の数倍〜１０倍程鹿の１チップ分のパターンが
形成されたレチクルを光学的手段を介して縮小してウェ
ハ上に投影しパターン焼付けを行っている。１つの半導
体デバイスを完成するには、１枚のウェハに対しこのパ
ターン焼付けの工程を通常数回〜数１０回行なう。

具体的には、まずあるマスク工程のレチクルを露光装置
にセットし、所定量（例えば１００枚）のウェハについ
てパターン焼付は工程を実施する。

焼付は工程を終えたウェハ群は必要に応じてエツチング
や不純物拡散、また導体層、絶縁層、半導体層の形成、
さらにはフォトレジスト塗布等の処理をし、その後レチ
クルを次のマスク工程のものに交換し、これらのウェハ
すべてについてそのレチクルの・ξターン焼付は工程を
実施する。以下、同様に焼付は工程を繰返し、求めるパ
ターンのウェハを得る。ＬＳＩの線巾の微細化に伴い、
露光装置の高解像化、高精度化が進み、その種々の機能
を安定に保持し、チップ歩留り向上を図るために露光装
置全体をチャンバー内に収容し、塵埃の侵入を防止し、
一定気圧の元で温度、湿度が一定の雰囲気中でウェハ処
理を行っている。このような露光装置においては、一連
のパターン焼付工程に必要な複数のレチクルがチャンバ
ー内に装填され、露光すべきパターンに応じてレチクル
を順番に選択しこれを露光装置に供給している。複数の
レチクルを用いた一連のパターン繰返し焼付工程が終了
し、別の種類のチップのパターン焼付を行う場合には、
レチクルをチャンバーから取出し、別の複数のレチクル
をチャンバー内に装填しなければならない。

近年、半導体製品の多品種少量生産化に伴い、多数の異
る種類のレチクルが必要となり、レチクルの交換の回数
が大幅に増加してきている。このため、多数のレチクル
を一箇所に集めて収容し、必要なレチクルを自動的に選
択して取出し可能なレチクルのライブラリー化の要求が
高談っている。

〔従来の技術〕

従来の露光装置に用いるマスク（レチクル〕はマスクカ
セット内に１枚づつ収容され、複数のカセットがチャン
バー内に積層されて収容されていた。、・　−ンに応じ
て選択されたマスクはハンドを有する床法装置によりカ
セットから取出され所定位置に搬送されて露光装置に供
給されていた。

このようなマスクカセットのチャンバー内への装填又は
変換を行う場合、チャンバーに設けた保守点検用の扉を
開いて作業者がチャンバー内に入り又は上半身を乗り出
してカセットをチャンバー内の露光装置上の所定位置に
セットしていた。このような保守点検用の扉は、露光装
置全体の保守点検を行う必要上チャンバー側面全体に大
きく設けられている。このため、カセット交換時にこの
保守点検用の扉を開くことにより、チャンバー内部に塵
埃が侵入するとともに、内部の気圧、温度、湿度等が乱
れこれを安定した雰囲気に戻すのに長時間を要し、この
間は装置を稼動させることができず生産性を低下させて
いた。

また従来のマスク搬送装置およびマスクカセットはチャ
ンバー内の露光装置上に支持されていた。

従って、カセツ、ト数の変化およびカセット搬送時のハ
ンドの移動等により荷重および重心が変化し、このため
露光装置のアライナの光軸が傾き焦点位置がずれてパタ
ーン転写精度の低下を来し、また自動焦点装置を備えた
露光装置においては、このような光軸の傾きにより露光
動作が自動的に停止し焼付プロセスが中断するという不
都合を有していた。

また、従来の露光装置においては、前述のようにマスク
は１枚毎にカセットに収納され、複数のカセットを積層
してチャンバー内に装填していた。

このような従来のマスク収容方式では、マスク収納数に
限度があり、多品種少量生産（こ伴うマスクのライブラ
リー化の要請に答えられず生産プロセスのオンライン化
、自動化の妨げとなっていた。

〔発明の目的〕

本発明は前記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、多数のマスク（レチクル）を収容可能な回転棚を設
けることによりマスクのライブラリー化を図るとともに
、チャンバぐ一内の雰囲気を乱すことなく回転棚上のマ
スクの交換、装填をチャンバー外部から行なえるように
し、またカセット数の変化、ハンＰの移動等に伴う荷重
、重心の変化による露光装置への悪影響を防止したマス
ク（レチクル）ライブラリーの提供を目的さする。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るレチクルライブラリーを収容した
チャンバーの平面図であり、第２図、第３図は各々その
外観図および部分斜視図である。チャンバー１の側壁２
に保守点検用の扉３が設けられている。チャンバー１の
上面は天井板２０（第２図）で覆われている。このチャ
ンバー１内に露光装置」および搬送装置５が収容される
。露光装置４のウェハ収容部７には各々複数枚のウェハ
９を積層して収容した複数のウェハカセット８が載置さ
札ウェハは１枚づつ取出され、ウェハ供給機構（図示し
ない）により露光部６に搬送される。搬送装置５は、第
３図に示すように、ブラケット１０を介してチャンバー
側壁２の内壁面に水平に支持されたガイドレール１１と
、このガイド９レール１１に沿って矢印Ａのように摺動
可能なキャリア１２と、このキャリア１２に取付けられ
た矢印Ｂのように垂直に（上下に）移動可能なハント９
１３とにより構成される。／ＳＳヒト１３はさらに、矢
印Ｃのように、例えばジャバラ機構２４（第１図）によ
り側壁２の取付面に対し直角に移動可能でかつこの取付
面に直角な軸２５廻りに矢印りのように回転可能である
。このキャリア１２の搬送路途中にレチクルバーコード
リーダ２３が設けられる。このバーコードリーダ２３は
Ｃ■を用いたマークリーグ（ＯＭＲ）や光学文字読取装
置（δＣＲ）であってもよい。またキャリア１２の釆送
路端部には塵埃検査装置２２が設けられる。

チャンバー１の一隅部にマスク装填用開口部１４が設け
られ、この開口部の位置のチャンバー側壁に回転棚１８
が設けられる。回転棚１８は、回転軸２１を介してチャ
ンバー側壁に枢支される。この回転棚１８は、中心軸２
１から放射状に十字形断面を形成するように設けた４枚
の支持壁１８３〜１８ｄからなり、各支持壁１８３〜１
８ｄは各各−万の百に２段のレチクル搭載台１８ｅ、１
８ｆを有し、これらのレチクル搭載台上に多数枚のレチ
クル１１．バ塔載される４、各支持壁１８３〜１８ｄは
チャンバー側壁の開口部１４に対応した形状２寸法であ
って、この開口部１４を通してチャンバー内部および外
部を回転移動できる。この回転棚１８のチャンバー外側
の部分は、半円筒形状のケース１６およびこのケース１
６上を摺動可能な扉１７により覆われる（第２図参照）
。

次に上記構成のレチクルライブラリーの作用について説
明する。ズターンに応じて使用するレチクルが選択され
ると制御回路（図示しない）を介してライブラリー口伝
１駆動手段（図示しない）が駆動され、回転棚１８を回
転させて、必要なレチクルを収納したレチクル搭載台を
チャンバー内面に向けて停止させる。次に搬送装置５を
駆動してハンド１３を必要なレチクルに対向した位置（
こ移動させる。次にキャリア１２をガイド９レール１１
に沿って摺動させハンド１３を回転棚１８の位置まで移
動させ、レチクル搭載台から必要なレチクルを取出し、
これを寒埃検査装置２２まて搬送する。この搬送の途中
でバーコードリーダ２３によりレチクル上にマーキング
されたバーコードが読み取られ正しいレチクルかどうか
が確認される。

塵埃検査装Ｒ２２てレチクル上の塵埃の付着が険査され
塵埃が付着している場合には適当な手段により除去され
る。塵埃検査を終了したレチクルは図示しない吸引チャ
ックにより把持され、露光部６のアライナ（図示しない
）の（ｉ　ｆｉｔに搬送される。

所定量のウェハに対して露光焼付が終了したレチクルは
再び搬送装置のハンド１３に把持されて回転棚１８まで
搬送さべ元のけタル搭載台に戻される。

回転棚１８に収納したレチクルの交換又はレチクルの補
充を行う場合には、扉１７をスライドさせて開き（第１
図の状態）、チャンバー側壁の外側の支持壁１８ｂのレ
チクル搭載台上のレチクルの交換又は補充が行われる。

このレチクルの交換、補充作業は作業者がチャンバー内
に入ることなくチャンバー外部で行う。このとき、チャ
ンバー側壁の開口部１４は回転棚１８の別の支持壁１８
ａによりほぼ塞がれている。このとき、チャンバー１の
内部を外部に対し正圧（わずかに高い圧力）に保持して
おくことにより、チャンバー内への塵埃の浸入を防止す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、多数のレチク
ルを回転棚上に収納してライブラリー化を達成している
ため多品種少量生産に伴う多数の異るレチクル使用の要
請に対し効率良く対処できる。また、例えば半導体製品
（品種）単位で使用する複数枚のレチクルを１０ツトと
してまとめて所定の朔に収納すれば、レチクル管理が整
然と能率的に行われ、また円滑な自動化が達成される。

レチクルライブラリー内のレチクルを交換又は補充する
場合には、ライブラリーの扉を開いて、チャンバー外部
で交換、補充作業ができ作業性が向上する。このときチ
ャンバー側壁の開口部は回転棚の支持壁によりほぼ塞が
れるため（即ち、第１図において開口部１４は支持壁１
８ａにより塞がれるため）、チャンバー内への塵埃の侵
入は防止される。このときチャンバー内部を外部に対し
正圧に保つことによりチャンバー内部への塵埃の浸入は
さらに確実に防止される。また、レチクル交換時にチャ
ンバー内部の雰囲気が乱されることはなく気圧、温度、
湿度等は安定に保たれるため、内部雰囲気安定化のため
に装置を空運転させて露光プロセスを中断する必要はな
く、従って連続した自動運転が可能となり、装置の稼動
率が上昇し主音性が向上する。

レチクルライブラリーを構成する搬送装置および回転棚
の重量はすべてチャンバーの側壁に支持され、露光装置
に対しては重量を負担させていないため、レチクル収容
数の変化による荷重の変化や搬送に伴う重心の移動は露
光装置に対し何ら影響を及ぼさずアライナの光軸の傾き
や撮れ等の不具合を起すことなく信頼・注の高い露光プ
ロセスが達成される。

なお、このようなマスク（レチクル）ライブラリーの構
成をウェハに対して適用し、ウェハ交換をチャンバー外
部で行えるようにしたウェハチェンジャーを構成するこ
きもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレチクルライブラリーを収容した
チャンバーの平面図、第２図および第３図は各々第１図
のチャンバーの外観図および部分斜視図である。 １・・・・・・チャンバー、２・・・・・・側壁、４・
・・・・・露光装置、訃・・・・・搬送装置、１３・・
・・・・ハント°、１８・・・・・・回転棚、１８　ａ
　〜１８　ｄ・・・−支持壁、１８ｅ、１８ｆ・・・・
・・レチクル搭載台、１９・・・・・・レチクル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チャンバーの側壁にマスク装填用開口部を設け、該
   開口部に複数のマスクを搭載した回転棚を配設し、該回
   転棚は前記開口部位置のチャンバー側壁に支持し、該回
   転棚のマスク搭載部は前記開口部を通してチャンバーの
   内部および外部を回転移動可能とし、選択されたマスク
   を所定位置まで搬送して該チャンバー内の露光装置との
   間でマスクの受渡しを行うための搬送装置をチャンバー
   の側壁に支持したことを特徴とする半導体ウエハ露光用
   マスクライブラリー。 ２、前記チャンバー内部は外部に対し正圧に保持可能で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマス
   クライブラリー。 ３、前記搬送装置は、チャンバー側壁の内面に固定した
   水平方向のガイドレールと、該ガイドレールに沿つて摺
   動するキャリアと、該キャリアに取付けた垂直方向に移
   動可能なハンドとにより構成し、該ハンドはさらに該搬
   送装置取付面に直角な方向に移動可能であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のマスクライブラリー
   。 ４、前記回転棚は、回転軸から放射状に設けた複数の支
   持壁と、各支持壁の一方の面に設けた複数段のマスク搭
   載台により構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のマスクライブラリー。 ５、前記支持壁は、回転棚の水平断面が十字形となるよ
   うに４方向に向けて設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載のマスクライブラリー。 ６、前記マスク搭載台は上下に２段に設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載のマスクライブラリー
   。 ７、前記マスクはレチクルであり、該マスクライブラリ
   ーの構成をレチクルライブラリーとして用いたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のマスクライブラリ
   ー。 ８、前記回転棚にウエハを収容し、該マスクライブラリ
   ーの構成を用いてウエハチェンジャーを構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマスクライブラ
   リー。