JP3327234B2

JP3327234B2 - デバイス製造支援装置、デバイス製造システム、及びデバイス製造方法

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Publication number: JP3327234B2
Application number: JP35985398A
Authority: JP
Inventors: 浩司安川; 薫菊池
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH11265841A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数台の露光装置を使
ったリソグラフィ・システムにおける製造装置の各種制
御、及び各種情報の管理を生産管理用計算機（ホストコ
ンピュータ）を介して行なうシステムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスや液晶デバイスの製造工
程には、通常リソグラフィと呼ばれる工程が含まれてい
る。多くの場合、このリソグラフィ工程とは、光学的な
ものを意味し、半導体ウェハやガラスプレート上に感光
済（フォトレジスト）を１μｍ程度の厚みで塗布するこ
とから始まり、そのレジスト層に対してマスクパターン
を露光した後に現像することで終了する。

【０００３】現在、デバイスの製造現場では、レジスト
を基板に塗布する工程と、露光後の基板を現像する工程
とは、専らコータ・デベロッパーと呼ばれる装置で処理
され、露光装置は、レジストが塗布された基板にマスク
パターンを精密にアライメントして所定の解像力で転写
することに使われている。量産デバイスを扱う製造ライ
ンでは、コータ・デベロッパーと露光装置とがインライ
ン化されており、オペレータはコータ・デベロッパーに
複数枚の未処理基板が収納されたカセットをセットする
だけで、後は全て自動的に加工処理が行なわれている。

【０００４】また、量産性を高めるために製造ラインで
は複数台の露光装置（及びコータ・デベロッパー）を並
行して使っている。この場合、各露光装置毎に稼動率を
高める必要があるため、ラインを組む複数台の露光装置
は、露光装置側のコンピュータに対して上位の関係にあ
るホストコンピュータによって統括（群）制御されてい
る。

【０００５】図１は、従来の統括制御の一例を模式的に
示したブロック図である。図１中に示したブロックＥＸ
Ｐ1 、ＥＸＰ2 …ＥＸＰｎは露光装置を表し、ＣＤ1 、
ＣＤ1 …ＣＤｎはコータ・デベロッパーを表す。各露光
装置ＥＸＰｎ内には当然のことながら本体制御用のコン
ピュータＣＭＰ・Ｅｎが設けられ、コータ・デベロッパ
ーＣＤｎ内にも本体制御用のコンピュータＣＭＰ・Ｃｎ
が設けられている。また各露光装置ＥＸＰｎ内には、予
め指定された複数枚のレチクル（マスク）を保管するレ
チクルライブラリーＲＬ1 、ＲＬ2 …ＲＬｎが設けら
れ、コンピュータＣＭＰ・Ｅｎの指令によって必要なレ
チクルに自動的に変換される。さらに、コータ・デベロ
ッパーＣＤｎには、予め指定されたウェハのロット（通
常２５枚）をカセット単位で保管するライブラリーＷＣ
Ｌ1 、ＷＣＬ2 …ＷＣＬｎが付属している。このウェハ
カセットライブラリーＷＣＬｎは、無人化された製造ラ
インにおいては、自動搬送ロボットが最も早く処理の終
るようなコータ・デベロッパーＣＤｎを選んで所望のウ
ェハカセットを自動搬入するように構成されているた
め、必ずしもコータ・デベロッパーＣＤｎとインライン
化されている必要はない。

【０００６】さて、各露光装置ＥＸＰｎのコンピュータ
ＣＭＰ・Ｅｎと各コータ・デベロッパーＣＤｎのコンピ
ュータＣＭＰ・Ｃｎは、ともにＲＳ２３２Ｃ回線のよう
な通信機能を備えており、この回線を利用して中位のコ
ンピュータであるパーソナルコンピュータ（パソコンと
する）ＰＣ1 、ＰＣ2 …ＰＣｎと結合されている。さら
にパソコンＰＣ1 、ＰＣ2 …ＰＣｎは生産管理のための
上位ホストコンピュータＨ・ＣＯＭと結合されている。
ホストコンピュータＨ・ＣＯＭはそれぞれのパソコンＰ
Ｃ1 、ＰＣ2 …ＰＣｎに対して、所定のレチクルを使っ
た所定ウェハの露光処理の実行を指令したり、各パソコ
ンからの処理終了等の情報を受け取ってリソグラフィ工
程全体の管理（ウェハ物流管理、レチクル管理も含む）
を行なう。

【０００７】またパソコンＰＣ1 、ＰＣ2 …ＰＣｎは、
ホストコンピュータＨ・ＣＯＭからの指令に従って、コ
ータ・デベロッパーＣＤｎや露光装置ＥＸＰｎの処理動
作を最適化するように管理するとともに、所定の処理が
終了したか否か、トラブルがなかったか否か等の情報を
ホストコンピュータＨ・ＣＯＭへ送る。ホストコンピュ
ータＨ・ＣＯＭは、ＩＣデバイスの製造管理をトータル
に行なうために、処理すべき品種に応じたウェハ及びレ
チクルの供給管理（物流管理）、各露光装置ＥＸＰｎで
の処理能力（スループット）の算出等を行なうととも
に、ラインを構成している各露光装置毎の稼動率を最も
高めるように、全体の運営を管理する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１に示したリソグラ
フィ・ラインで使われる露光装置として、現在ではレチ
クルパターンを１／５（又は１／１０）に縮小投影する
ステッパーが主流になっている。これらステッパーは、
製造メーカーが異なれば当然のことではあるが、ホスト
コンピュータＨ・ＣＯＭからの共通の制御コマンドで全
く同一の動きをするとは限らない。また同じ製造メーカ
ーのステッパーであっても、コンピュータＣＭＰ・Ｅｎ
に搭載されているソフトウェア体系が異なることもあ
り、ホストコンピュータＨ・ＣＯＭからの指令に対して
同じ動作が行なえないこともある。以上のことは、ホス
トコンピュータＨ・ＣＯＭとコータ・デベロッパーＣＤ
ｎとの間でも起り得る。

【０００９】従って、図１のようなリソグラフィ・ライ
ンを組み、複数の露光装置ＥＸＰｎを別の製造メーカの
もので混用している場合、あるいは同一メーカのステッ
パーでもソフトウェア体系が異なる場合等は、ホストコ
ンピュータＨ・ＣＯＭ側で各製造メーカ毎の通信規定に
準拠したプログラムを構築し、それをソースコードのレ
ベルで展開してパソコンＰＣｎの夫々にコーディングし
ておく必要があった。

【００１０】さらに、ステッパーの製造メーカー側から
みると、ユーザが使用しているホストコンピュータＨ・
ＣＯＭが不特定多数であることから、あるユーザのホス
トコンピュータＨ・ＣＯＭの通信規定に準拠して作成し
たステッパー側のオンライン制御用のプログラムが、別
のユーザのところでは全く使えず、作り直さなければな
らないといった問題が生じていた。

【００１１】また将来、方式の異なる露光装置、例えば
光学式ステッパー、Ｘ線ステッパー（アライナー）、あ
るいはＥＢ露光機を１種類のデバイス製造に混用するこ
とが予想されるが、その場合も、ホストコンピュータＨ
・ＣＯＭがそれらを統括管理（制御）するとなると、露
光方式のちがう各装置毎にソースコードのレベルでプロ
グラムを作成しなければならないことになる。

【００１２】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、あらゆるホストコンピュータ、及び製造装
置（ステッパー等）に容易に対応できるデバイス製造支
援装置（システム）、デバイス製造システム、及びデバ
イス製造方法を構築することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決する為の手段】本発明は、デバイス製造
を統括管理するホストコンピューター（Ｈ・ＣＯＭ）の
もとでデバイス製造装置（ＥＸＰｎ、ＣＤｎ）を運用す
るために、そのデバイス製造装置とそのホストコンピュ
ーターとの間の情報伝達を支援する装置であって、その
デバイス製造装置として少なくとも２種類の製造装置
（ＥＸＰｎ、ＣＤｎ）に接続され、デバイス製造のため
の一連の作業情報をそのホストコンピューターから受信
し、定義ファイル内の定義内容に応じてその作業情報か
ら各製造装置の種類に応じた複数のコマンド集合情報
（ＣＩＦ−Ｃ、ＣＩＦ−Ｅ）を作成し、その複数のコマ
ンド集合情報をそれぞれ対応する製造装置に送信するシ
ーケンス制御手段（１０２）を有することを特徴とする
ものである。また、本発明は、そのようなデバイス製造
支援装置と、そのデバイス製造装置に対して他の種類の
製造装置とともに接続され、そのデバイス製造支援装置
からのそのコマンド集合情報に基づいてデバイス製造の
ための作業を実行するデバイス製造装置と、を有するこ
とを特徴とするデバイス製造システムである。さらに本
発明は、そのようなデバイス製造支援装置又はのデバイ
ス製造システムを用いてデバイスを製造することを特徴
とするデバイス製造方法である。具体的には、ホスト計
算機（Ｈ・ＣＯＭ）と露光装置（ＥＸＰｎ）との間での
情報伝達を支援する装置であって、ホスト計算機（Ｈ・
ＣＯＭ）との間で規格化された方式の通信回路（例えば
ＲＳ２３２Ｃ等）を介して相互に情報伝達を行なうホス
ト通信手段（ユニット１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）
と、このホスト通信手段で受けた露光装置（ＥＸＰｎ）
の作業内容情報（例えば総合的な作業情報ＳＩＦ）を解
析し、露光装置の動作条件、動作タイミング、及びパラ
メータ等を含むコマンドの集合情報（例えばコマンド群
ＣＩＦ−Ｅ）を設定するシーケンス制御手段（ユニット
１０２）と、そのコマンド集合情報を露光装置側の規格
に変更して送信する装置通信手段（ユニット１０４Ａ、
１０４Ｂ）との３つの大きなユニット（プログラム）で
構成される。

【００１４】さらにホスト通信手段には、作業内容情報
をテキスト構造として扱うための第１のテキスト定義フ
ァイル（ファイル１１０Ｂ）が設けられ、装置通信手段
にはコマンド集合情報をテキスト構造として扱うための
第２のテキスト定義ファイル（ファイル１１４Ｂ）が設
けられる。そして、それら２つの定義ファイル中に規定
された定義内容の夫々を、ホスト計算機と露光装置の夫
々の規格に合わせて修正することによって、ホストや露
光装置の固有のプログラム体系に準拠してホスト通信手
段や装置通信手段の各プログラムを構築することなく、
各種情報の支援を可能とした。

【００１５】

【作用】本発明では、ホスト計算機や露光装置毎に異な
るプログラム中の処理部分は、極力アスキー型式等のテ
キスト構造にして実行させ、そのテキスト構造について
の定義ファイルを予め用意しておく。そしてホスト計算
機と露光装置との組み合わせが決められたときに、その
定義ファイルに規定された内容のみを修正する方法を採
ることによって、様々なホスト計算機、様々の露光装置
との自在な組み合わせを可能とし、製造ラインの構築、
立ち上げを極めて迅速に行なうことができる。さらに一
度構築された製造ライン内の一部の露光装置を他のメー
カーのものに置換したりした場合においても、定義ファ
イルの修正によって、極めて短時間のうちに製造ライン
を立ち上げられるといった利点もある。

【００１６】

【実施例】図２は、本発明の実施例が適用されるリソグ
ラフィシステムの全体の構成を表し、従来と同様に複数
台の露光装置としてウェハステッパーＥＸＰ1 、ＥＸＰ
2…ＥＸＰｎを用いるものとする。またホストコンピュ
ータＨ・ＣＯＭ、コータ・デベロッパーＣＤ1 、ＣＤ2
…ＣＤｎ等も従来のものと同じものとする。

【００１７】図２に示すように、本実施例では各装置間
の通信のためにイーサネットＬＡＮ５０を用いる。この
ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）はリソグラ
フィ工程内にホストコンピュータＨ・ＣＯＭ用にすでに
敷設されたものを利用してもよいし、新たに敷設しても
よい。さらにホストコンピュータＨ・ＣＯＭと露光ユニ
ット（ステッパーとコータ・デベロッパーの対）との間
には、本発明のデバイス製造装置として機能する専用の
マシン・コントローラ（ＭＣ）１００を設ける。このマ
シンコントローラ１００は、見かけ上のハードウェアは
従来のパソコンＰＣ1 、ＰＣ2 …ＰＣｎと同じ機能を有
するが、さらにＬＡＮ５０を使った通信機能と、ステッ
パーやコータ・デベロッパーの各装置情報の収集機能と
が加えられ、それらの処理がテキスト構造のソフトウェ
アで実行されるようにした点が異なる。このことについ
ては後で詳しく述べる。

【００１８】さて、マスタ・データ・プロセッサ（ＭＤ
Ｐ）１１０は、ＭＣ１００からの稼動状況報告の情報収
集と管理、ＭＣ１００への各種情報の送信等を行なう。
集中情報サーバ（ＣＩＳ）１２０は、ステッパーのプロ
セスプログラムの編集、配布、及び情報収集の機能を有
し、特にＭＤＰ１１０で収集された稼動情報等に基づい
て、ＭＤＰ１１０がステッパーの性能に関するデータの
収集と分析を行なうとき、必要に応じてステッパーの動
作パラメータの修正、補正に必要な履歴データをＭＤＰ
１１０に送信する。この修正、補正に関する機能はＭＤ
Ｐ１１０で実行される。一方、ＬＡＮ５０にはＬＡＮア
ダプタ１３０を介して各種計測器１４０、１５０等が接
続される。計測器１４０、１５０は、一例として株式会
社ニコンより販売されているＬＡＭＰＡＳ、光波３Ｉ等
の自動線幅測定器やパターン座標測定器等が使われる。
これらの計測器は、露光され現像されたウェハ上のレジ
ストパターンの線幅や特定のレジストパターンの座標位
置等を計測するものであり、その計測データはＬＡＮ５
０、もしくは記録媒体を介してＭＤＰ１１０（又はＣＩ
Ｓ１２０）へ送られる。

【００１９】以上のようなハードウェア構成において、
ＣＩＳ１２０はクリーンルーム外に設置することが可能
である。一般に計測器１４０、１５０は、ステッパーが
設置されるクリーンルーム内に配置されるため、ＭＤＰ
１１０によってそれら計測器１４０、１５０をリモート
制御するとなると、ＭＤＰ１１０もクリーンルーム内に
設置しておいた方がオペレーション上、都合がよい。

【００２０】また図２のシステムでは、露光ユニットと
ＬＡＮ５０との通信は、ＭＣ１００を介して行なうもの
としたが、各ステッパー内のコンピュータＣＭＰ・Ｅ1
〜ＣＭＰ・ＥｎにＬＡＮとの通信機能を持たせてもよ
い。この場合、ステッパー本体のコンピュータＣＭＰ・
Ｅｎは、一般的にはウェハプロセスに関する多くの情報
を保存していないため、プロセス進行と関連付けられた
ステッパーの動作パラメータに関するデータのやり取り
については、ＭＤ１００を介して行なうのが好ましい。

【００２１】ここでステッパーＥＸＰｎとコータ・デベ
ロッパーＣＤｎとの代表的な構造を図３に従って説明す
る。図３において、ＷＣＬｎは図１でも示した通りウェ
ハカセットライブラリーであり、処理すべきウェハはこ
こからコータ・デベロッパーＣＤｎ内の各セクション
（レジスト塗布、プリベーク等）を介してインライン化
対応のウェハローダ部ＷＬに送られ、その後ステッパー
ＥＸＰｎのウェハステージＷＳＴへ搬送される。また、
ステッパーで露光の終ったウェハはウェハローダ部ＷＬ
を介してコータ・デベロッパーＣＤｎ内の各セクション
（ウェット現像、乾燥等）に通され、再びライブラリー
ＷＣＬｎへ戻ってくる。

【００２２】一方、ステッパーＥＸＰｎには、マスクと
してのレチクルＲを照明する照明系ＩＬＳ、レチクルス
テージＲＳＴ、投影レンズＰＬ、ウェハステージＷＳ
Ｔ、レチクルアライメント用のセンサーＲＡ、ＴＴＬ方
式のウェハアライメント用のセンサーＬＡ、及びオフア
クシス方式のウェハアライメントセンサーＷＡ等が代表
的に設けられ、これらの制御はコンピュータＣＭＰ・Ｅ
ｎによって行なわれる。

【００２３】以上、図３に示したシステムは、単なる一
例であって、全てのリソグラフィシステムを表すもので
はない。次に本発明の特徴であるＭＣ１００のソフトウ
ェア体系について、図４を参照して模式的に説明する。
ＭＣ１００内には大別して３つのソフトウェアユニット
が存在する。この３つのソフトウェアユニットは図４に
示すように、ホストコンピュータＨ・ＣＯＭとの間で、
作業内容の情報やステッパーＥＸＰｎ、コータ・デベロ
ッパーＣＤｎの稼動情報等を双方向に通信するためのホ
スト通信ユニット１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃと、各
ステッパーＥＸＰｎ、コータ・デベロッパーＣＤｎの動
作条件、動作タイミング、及び装置パラメータ等を含む
装置固有のコマンド情報を作成したり、ステッパー側か
らの各種データを統計演算したりするシーケンス制御ユ
ニット１０２と、ステッパーとコータ・デベロッパーと
の間で所定のフォーマットで通信を行なう装置通信ユニ
ット１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃとで構成される。ホ
ストコンピュータＨ・ＣＯＭと直接通信するユニット１
００Ａは、ホスト側の通信規約（プロトコル）に準拠し
た相互変換プログラムを有する。一般に通信規約に関し
ては、既存の規格化されたフォーマットがあるため、そ
れに準拠してホスト側の通信機能が構築されていれば、
その相互変換プログラムは特定の種類だけ用意しておけ
ばよいことになる。ところが、ホストコンピュータによ
って、又はユーザ側の仕様によって、例え規格化された
フォーマットであってもその種類は多岐に渡ることがあ
る。そのため、ユーザ側のホストコンピュータＨ・ＣＯ
Ｍでの通信プロトコルによって通信情報の定義が変わる
プログラム部分は、プロトコル定義ファイル１１０Ａへ
テキスト構造の定義データとして記憶させておく。すな
わち、ユニット１００Ａは、通信制御用に記述されたプ
ログラムのうち、通信プロトコル制御パラメータを扱う
部分を定義ファイル化しておき、制御パラメータが必要
なときはファイル１１０Ａから読み出すように動作す
る。従ってホスト側の機種が異なって通信プロトコルが
変わる場合には、定義ファイル１１０Ａの定義内容（例
えばアスキーのテキスト形式での記述）を変更、又は修
正するだけで対応がとれる。

【００２４】さて、ユニット１００Ａを介してホスト側
から送られてくる情報は、データ抽出用プログラムユニ
ット１００Ｂによって解析され、送られてきた情報（メ
ッセージ）から必要なデータが抽出され、所定の内部表
現形式に変換されてシーケンス制御ユニット１０２へ送
られる。このユニット１００Ｂについても、データの抽
出条件がホスト側のデータ仕様、ステッパー側の必要デ
ータの種類等で異なるので、抽出条件についての定義フ
ァイル１１０Ｂを用意しておく。

【００２５】またユニット１００Ｃはシーケンス制御ユ
ニット１０２から送られてきた内部表現形式の各種デー
タに基づいてホストに合わせたメッセージ（テキスト構
造）を構築するもので、そのメッセージはユニット１０
０Ａを介してホストコンピュータＨ・ＣＯＭへ送られ
る。ここでもメッセージ構築にあたっては、ホスト側の
仕様に合ったフォーマットに変換する必要があるため、
メッセージ構築に必要なプログラムのうち、ホストコン
ピュータＨ・ＣＯＭ毎に変わり得る部分は全てテキスト
構造として扱うように記述され、そのテキストの内容を
定義したデータ（アスキーのテキスト形式）がメッセー
ジ構築定義ファイル１１０Ｃ内に用意される。

【００２６】従ってホストコンピュータＨ・ＣＯＭのハ
ードウェアやソフトウェア（ＯＳ）等が変更される場合
は、３つの定義ファイル１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ
のいずれかに記述された定義内容を修正するだけで、ほ
とんどのホストコンピュータの仕様に対応することがで
きる。さて、内部表現形式でプログラム化されたシーケ
ンス制御ユニット１０２には、ホスト側からの情報に基
づいて、装置（ステッパー、コータ・デベロッパー）の
制御方法を決定した集合情報を内部表現形式で生成し、
送信用の装置通信ユニット１０４Ｂへ送り出すととも
に、受信用の装置通信ユニット１０４Ｃから送られてく
るステッパーやコータ・デベロッパーの各種状態報告
（内部表現形式）を受け取って、各種データの収集、統
計的演算等の加工を行なって、ホスト通信ユニット１０
０Ｃへ内部表現形式で送り出す。装置制御方法の決定に
ついては、ステッパーやコータ・デベロッパーのハード
ウェアに依存して種々の場合があるので、定義ファイル
１１２Ａに装置パラメータや仕様するハードウェアユニ
ット等の定義文を用意しておく。ただし、定義ファイル
１１２Ａは、内部表現形式で記述されたプログラム内で
アクセスされるため、多くの場合はホスト側、あるいは
ステッパー側等のプログラム体系とは無関係に作成して
おくことができる。

【００２７】同様に、ユニット１０２内のデータ収集や
統計演算等の情報加工を行なうプログラムに対しても定
義ファイル１１２Ｂを用意しておく。以上のようにし
て、シーケンス制御ユニット１０２で作成された内部表
現形式の集合情報は、装置通信ユニット１０４Ｂによっ
てフォーマット変換された後、ユニット１０４Ａでステ
ッパー側、コータ・デベロッパー側の通信プロトコルに
準拠した通信データに直されて出力される。この場合
も、ステッパーやコータ・デベロッパーの通信プログラ
ム体系に準拠させるため、ユニット１０４Ｂにはテキス
ト形式の定義ファイル１１４Ｂが用意されている。さら
にユニット１０４Ａには、ステッパーやコータ・デベロ
ッパーの通信プロトコルに準拠させるために、通信制御
パラメータ等をテキスト形式で記述した定義ファイル１
１４Ａが用意される。

【００２８】またユニット１０４Ｃは先にも述べたよう
に、ステッパーやコータ・デベロッパーから送られてく
る各種状態報告を内部表現形式に変換してシーケンス制
御ユニット１０２へ送るものである。このユニット１０
４Ｃに対しても、ステッパー側の状態を表わす各種情報
のフォーマットがステッパー毎に異なることに対応ささ
せるため、テキスト形式が記述した定義ファイル１１４
Ｃが用意されている。

【００２９】以上、図４のプログラムユニットにおい
て、通信メッセージは、全てＳＥＭＩで規定しているＳ
ＥＣＳIIに準拠したものとする。すなわち、メッセージ
の送り手からの情報に応答して、受け手が返答を出すと
いう１往復の情報交換（トランザクション）が順次実行
されるものとする。次に、図４のマシン・コントローラ
（ＭＣ）１００の働きを理解するために、ステッパー側
の代表的な動作例を、図５のフローチャートを参照して
説明する。図５は、あるウェハロットを露光処理する際
に次のロット処理のための先行準備動作を並行して行う
場合の流れを表わしたものである。ここで、はじめに開
始されるロット処理のことをフォア・グラウンド処理
（ステップＡ１〜Ａ８）と呼び、はじめのロット処理の
間の先行準備動作のことをバック・グラウンド処理（ス
テップＢ１〜Ｂ５）と呼び、それぞれＦＧ、ＢＧとす
る。ここでＦＧ処理、ＢＧ処理についてはステッパーの
コンピュータＣＭＰ・Ｅｎ内にそれぞれＦＧプログラム
（コマンド）、ＢＧプログラム（コマンド）として並列
に用意されている。また図６は、図５のフローチャート
に従って、ＭＣ１００とステッパー側のコンピュータＣ
ＭＰ・Ｅｎとの間で行なわれるトランザクションを示し
たものである。

【００３０】まず、ホスト側からＭＣ１００のユニット
１００Ａ、１００Ｂ、１０２、１０４Ｂ、１０４Ａを介
して、カレント・プロセス・プログラムがステッパー側
へダウンロードされる（ステップＡ１）。このとき、ト
ランザクションは図６に示すように、４つのトランザク
ションＡ１・Ｆ１、Ａ１・Ｆ２、Ａ１・Ｆ３、Ａ１・Ｆ
４がＭＣ１００とステッパーＥＸＰｎとの間で行なわれ
る。ここでＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のファンクションの
うち奇数番号のものは情報の送り手を意味し、その奇数
よりも１つ大きな偶数番号のものは、送られた情報に対
する応答を意味する。

【００３１】トランザクションＡ１・Ｆ１はＭＣ１００
がステッパーへカレント・プロセス・プログラムをダウ
ンロードしてよいか否かを問い合わせるものであり、ト
ランザクションＡ１・Ｆ２はそれに応答してステッパー
がＭＣ１００へ出力する許可である。そしてＭＣ１００
は、許可が得られた後、トランザクションＡ１・Ｆ３で
カレント・プロセス・プログラムをステッパーへ送信す
る。ステッパー側でプログラムの受信が完了すると、ト
ランザクションＡ１・Ｆ４でそれに対する確認をＭＣ１
００へ送る。この一連のやり取りでステップＡ１が完了
する。

【００３２】ここでカレント・プロセス・プログラムと
は、ステッパーの動作シーケンスやパラメータを設定し
たコマンド集合情報であり、使用するレチクルの名前、
処理するウェハのロット数やロット名、１ショット当り
の露光時間、フラッシュ露光の選択、フォーカスオフセ
ット、倍率オフセット、レベリングセット、アライメン
トモード等が指定される。カレント・プロセス・プログ
ラムは図４中のシーケンス制御ユニット１０２によって
組まれたものである。

【００３３】次のステップＡ２では、リモートコマンド
（すなわち実行コマンド）が起動され、ダウンロードさ
れたカレント・プロセス・プログラムに従って各種パラ
メータが設定され、ステッパーのソフトウェア上のイニ
シャル動作が実行される。ここでも図６のように、トラ
ンザクションＡ２・Ｆ１、Ａ２・Ｆ２が行なわれる。次
にステップＡ３でトランザクションＡ３・Ｆ１、Ａ３・
Ｆ２によって、フォア・グラウンド・コマンドの実行が
開始される。このとき、ＭＣ１００から確認のトランザ
クションＡ３・Ｆ２を受けたステッパーは、ステップＡ
４でレチクル交換処理を開始する。ステップＡ４の処理
は、ステッパー側のハードウェアが単独に一定時間をか
けて実行するため、ステップＢ１においてＭＣ１００は
ＢＧ処理のためのリザーブ・プロセス・プログラムをダ
ウンロードしてもよいか否かをトランザクションＢ１・
Ｆ１でステッパーへ問い合わせる。

【００３４】そして、トランザクションＢ１・Ｆ２、Ｂ
１・Ｆ３、Ｂ１・Ｆ４によって、ステッパー側にリザー
ブ・プロセス・プログラムがダウンロードされる。この
プログラムは次に露光処理すべきウェハロットの処理手
続きであり、内容自体はカレント・プロセンス・プログ
ラムと同じである。さて、レチクル交換が終ってカレン
トプロセスで使用するレチクルがステッパーのレチクル
ステージＲＳＴに載置され、レチクルアライメントが完
了すると、ステッパーはステップＡ５（トランザクショ
ンＡ５・Ｆ１、Ａ５・Ｆ２）のようにレチクルアライメ
ントの結果をＭＣ１００へ報告する。その内容は、レチ
クルアライメントが正常に行なわれた否かの他に、例え
ば残留レチクルアライメント誤差や、ローテーション誤
差量等のデータも含まれる。

【００３５】そしてトランザクションＡ５・Ｆ２で、レ
チクルアライメント結果に対する確認が行なわれると、
ステッパーはステップＡ６でウェハの露光処理を開始す
る。この露光処理にはウェハローディング、オリフラを
使ったウェハのプリアライメントと、ウェハの周辺露
光、ウェハのステージＷＳＴへの受け渡し、Ｙ−θアラ
イメント、ＥＧＡ、スッテピング座標の演算、ステージ
ＷＳＴのステッピッグ、フォーカス合わせ、露光用シャ
ッターの開閉等の細分化されたステッパー内コマンド
が、所定のロット数分だけ自動的に繰り返すように組み
込まれている。

【００３６】さて、ウェハの露光動作が開始された後、
ＭＣ１００はＢＧ処理としてステップＢ２でリザーブ・
プロセス・プログラムに対してリモートコマンド（Ｂ２
・Ｆ１、Ｂ２・Ｆ２）を出力する。これに応答して、ス
テッパーはステップＢ３でＢＧ処理によるＢＧコマンド
の実行を開始する（Ｂ３・Ｆ１、Ｂ３・Ｆ２）。このと
きＢＧ処理が可能な内容は、次に使用するレチクルを用
意して、レチクル上の異物を事前に検査しておくことで
ある。そこでステッパーはウェハ露光処理を実行しつ
つ、このステップＢ３で新しいレチクルの異物検査を実
行する。尚、異物検査ユニットについては図３のステッ
パー中には図示していないが、レチクルＲをレチクルス
テージＲＳＴへ搬送する経路中に、例えば特公平２−５
６６２６号公報等に開示されたレーザビーム走査型のも
のが設けられているものとする。

【００３７】異物検査が終了すると、ステップＢ４でそ
の検査結果がＭＣ１００へ送られる（トランザクション
Ｂ４・Ｆ１、Ｂ４・Ｆ２）。この間、次の処理のための
レチクルＲは、異物検査ユニット内、又は所定のスタン
バイ・ポジションで待機し、ステッパーはステップＢ５
（Ｂ５・Ｆ１、Ｂ５・Ｆ２）でＢＧコマンドの実行終了
をＭＣ１００へ報告する。

【００３８】やがて、一連の露光処理が完了すると、ス
テッパーはステップＡ７でその露光処理中に生じた各種
の情報（エラー状況、アラーム、残留アライメント誤
差、ショット不良等）をＭＣ１００へ出力する（トラン
ザクションＡ７・Ｆ１、Ａ７・Ｆ２）。この露光処理結
果の情報は、図４中のユニット１０４Ａ、１０４Ｃを介
してシーケンス制御ユニット１０２へ送られ、所定の情
報加工（統計演算等）が必要なものは加工された後のデ
ータがユニット１００Ｃを介してホストコンピュータＨ
・ＣＯＭへ送られる。

【００３９】次にステッパーはＦＧコマンドの実行終了
をステップＡ８（Ａ８・Ｆ１、Ａ８・Ｆ２）でＭＣ１０
０へ報告する。このステップＡ８でトランザクションＡ
８・Ｆ２を受けたステッパーは、図５ではステップＡ１
へ戻ってカレント・プロセス・プログラムのダウンロー
ドを行なうが、このとき、ステッパー内にはすでにリザ
ーブ・プロセス・プログラムがロードされているので、
カレント・プロセス・プログラムがロードされているの
で、カレント・プロセス・プログラムの記憶領域に、リ
ザーブ・プロセス・プログラムを転送し、次のカレント
処理（ＦＧ処理）として同様の実行を続けていく。

【００４０】以上のように、ＭＣ１００とステッパーと
はフォア・グラウンド処理のためのカレント・プロセス
・プログラムと、バック・グラウンド処理のためのリザ
ーブ・プロセス・プログラムとを順次実行し、多数のウ
ェハロットを露光処理する。また以上で説明した図６の
トランザクションはＭＣ１００とステッパーとの間に関
するものであるが、ＭＣ１００とコータデベロッパーＣ
Ｄｎとの間においても同様の考え方でトランザクション
が行なわれ、さらにホストコンピュータＨ・ＣＯＭとＭ
Ｃ１００との間においてもＳＥＣＳに準拠したトランザ
クション形式で実行処理が行なわれる。

【００４１】ここで、図４の装置通信ユニット１０４
Ｂ、１０４Ｃに対して用意されたメッセージ構築情報定
義ファイル１１４Ｂとデータ抽出条件定義ファイル１１
４Ｃとの内容について図７を参照して説明する。図７は
それらの定義ファイル中に記憶されたいくつかのトラン
ザクションのフォーマットを記述した表である。

【００４２】図７（Ａ）の見出し（１）はＭＣ１００が
先行でステッパーＥＸＰとやり取りすることを定義した
ものである。（２）のトランザクションＡ２・Ｆ１は図
６に示したようにリモートコマンドの指示であり、この
トランザクションのフォーマットは（３）の「Ｉ、Ａ
Ｓ、２、＊」で定義される。このうち「Ｉ」はアイテム
を意味し、次の（４）に＜ＲＥＭＯＴＥ＞というアイテ
ム名称がくることを意味する。さらに「ＡＳ」は、その
アイテム名称で定義される内容がアスキー形式であるこ
とを表わし、次の「２、＊」は可変長のＮバイトを意味
する。

【００４３】このトランザクションＡ２・Ｆ１への応答
は、ステッパーからＭＣ１００へ帰されるトランザクシ
ョンＡ２・Ｆ２（５）である。このトランザクションの
定義は（６）のように「Ｉ、Ｉ１、１、１」であり、
「Ｉ」は（７）のようにアイテム名＜ＣＭＤＡ＞が存在
することを意味し、「Ｉ１、１、１」はそのアイテム＜
ＣＭＤＡ＞で定義される内容が１バイト符号付整数であ
ることを意味する。

【００４４】同様に図７（Ｂ）はＭＣ１００先行のトラ
ンザクションであり、ここでは一例としてダウンロード
問い合わせ時の細部トランザクションＡ１・Ｆ１１
（８）、Ａ１・Ｆ１２（９）を示す。まずトランザクシ
ョンＡ１・Ｆ１１はステッパー側のモデル名とソフトウ
ェアバージョンを開くためのもので、アイテム名はな
い。これに対してステッパーからのトランザクションＡ
１・Ｆ１２は、（１０）の「Ｌ、２」によってエレメン
ト数（アイテム数）２のリスト構造であることが定義さ
れる。

【００４５】アイテム１は（１１）の「Ｉ、ＡＳ、１、
６」で定義された＜ＮＡＭＥ＞であり、これは＜ＮＡＭ
Ｅ＞で定義されるモデル名がアスキー６バイトで表わさ
れることを意味する。さらにアイテム２は（１３）の
「Ｉ、ＡＳ、１、６」で定義れた＜ＳＦＶＥＲ＞であ
り、これは＜ＳＦＶＥＲ＞で定義さるソフトウェア・バ
ージョンがアスキー６バイトで表わされることを意味す
る。

【００４６】逆に、ステッパー先行のトランザクション
の一例を図７（Ｃ）に示す。ここでも全く同様の形式で
定義ファイルが記述される。図７（Ｃ）中の（１５）の
「Ｉ、ＢＩ、１、１」は、そこに規定されたアイテム名
の内容がバイナリ・１バイトで表わされることを意味す
る。以上のように、図４に示した各種の定義ファイル１
１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１４Ａ、１１４Ｂ、１
１４Ｃ中には、このようなトランザクションの全てが図
７のようにアスキー形式で記述されている。

【００４７】そのため、ステッパー側で各種アイテムの
内容を変える必要があるとき、例えばアイテム＜ＮＡＭ
Ｅ＞で扱うデータ長を６バイトから１２バイトにしたい
ときは、図７（Ｂ）の（１１）で定義された「Ｉ、Ａ
Ｓ、１、６」を「Ｉ、ＡＳ、１、１２」と変換すればよ
い。図７に示されたトランザクションの定義は、ステッ
パー数百のコマンド数に応じて予め用意されている。

【００４８】また図７中の各アイテム名で規定された内
容には、数値データが含まれることもある。その場合
は、そのアイテム名を引数としてデータ抽出条件定義フ
ァイル１１０Ｃ、１１４Ｃ中に数値データをアスキー形
式で登録しておく。そして、そのアイテム名に数値デー
タが含まれるときは、そのファイル１１４Ｃ中から読み
出して処理する。数値データの一例としては実露光時間
が考えられる。この場合、定義ファイル１１４Ｃにはカ
レント処理で扱われる通常の実露光時間をチェックする
ためのレンジチェック用のデータが記憶される。例えば
通常のプロセスでの実露光時間が２００mSec〜２５０mS
ecであるとすると、定義ファイル１１４Ｃには、例えば
１５０mSec〜３００mSecのレンジチェックデータが記憶
される。そしてＭＣ１００とステッパーとの間で、ステ
ップＡ７が実行されるときに、実露光時間の報告を含む
トランザクション中のアイテムの呼び出しに応じてレン
ジチェックを行ない、エラーかどうかを判断、もしくは
アラームを出すことができる。

【００４９】次に、ＭＣ１００がホストコンピュータＨ
・ＣＯＭからの作業情報に基づいて、コータ・デベロッ
パーとステッパーとの夫々にコマンドを展開する様子
を、図８を参照して説明する。一般に、この種のリソグ
ラフィ工程では、ホストコンピュータＨ・ＣＯＭが処理
すべきロット内のウェハに関する一連の処理命令をＭＣ
１００へ送出する。すなわち、ホスト側からは、処理す
べきロット名、そのロット内のウェハに設定されるレジ
スト厚tr、露光時間Ｔ秒、アライメントオフセットΔ
Ａ、フォーカスオフセットΔＺ、レチクル名等がＭＣ１
００へ送られるだけである。

【００５０】そこでＭＣ１００のシーケンス制御ユニッ
ト１０２はそれら一連の作業情報ＳＩＦを解析し、ステ
ッパーＥＸＰｎ側に必要なコマンド集合情報ＣＩＦ−Ｅ
と、コータ・デベロッパーＣＤｎ側に必要なコマンド集
合情報ＣＩＦ−Ｃとを作り出す。作業情報ＳＩＦ中には
コータ・デベロッパー側で処理すべき情報Ａと、ステッ
パー側で処理すべき情報Ｂとが含まれている。総合的な
作業情報ＳＩＦには例えばウェハ上に形成されるパター
ン線幅を設計値に対して制御することも含まれる。通常
パターン線幅の制御は露光時間、現像時間を変えること
によって可能であり、シーケンス制御ユニット１０２は
ステッパー側、コータ・デベロッパー側のどちらか一
方、又は両方に対して最適なコマンドを展開する。

【００５１】こうして展開されたコマンド集合情報ＣＩ
Ｆ−Ｃには、コータ・デベロッパーＣＤｎの動作条件、
動作タイミイグや処理パラメータ等が含まれている。ス
テッパー側のコマンド集合情報ＣＩＦ−Ｅとは、先の図
５で示したカレント・プロセス・プログラム、又はリザ
ーブ・プロセス・プログラムのことであり、同様に動作
条件、タイミング、パラメータ等が含まれている。

【００５２】またシーケンス制御のユニット１０２は、
コータ・デベロッパーＣＤｎの作業内容とステッパーＥ
ＸＰｎの作業内容との間で、タイミングを図らなければ
ならないときには、それに応じてコマンド実行中にタイ
ミング合わせを行なうようなシーケンスを組む。尚、コ
ータ・デベロッパーＣＤｎ側で必要なコマンド（条件）
としては、レジストの種類（ポジ、ネガ）、レジストの
滴下量、ウェハの回転数、プリベーク、アフターベーク
の有無とその温度、現像時間、現像液温度等の設定と、
ウェハのローディングの指定等がある。その他、現像工
程で使う各種処理液の管理、保守（濃度測定、寿命判
定、液交換等）についても必要に応じてＭＣ１００から
の制御、もしくはＣＤｎのセルフチェック機能として実
行される。

【００５３】

【発明の効果】以上、本発明によればホスト計算機と製
造装置（ステッパー、コータ・デベロッパー）との間
に、定義ファイルによって情報を相互変換する支援装置
（マシン・コントローラ）を設けたので、定義ファイル
を変更するだけで、ホスト計算機の種別や製造装置の種
別によらず、ほとんどの製造ラインに適用可能となる。
しかもホスト側、又は製造装置側の固有のプログラム体
系に準拠して支援ソフトウェアを構築する必要がなくな
るとともに、同種の製造ラインであれば、別のラインで
蓄積されたシーケンス制御ユニットの内部表現ソフトウ
ェアがそのまま流用できるといった利点もある。また本
発明は、半導体素子に限らず、いろいろな部品、製品の
製造ラインをホストコンピュータで管理する際にも全く
同様に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の製造ラインの一例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明における支援装置（マシン・コントロー
ラ）が適用される製造ラインの一例を示すブロック図で
ある。

【図３】ステッパー、コータ・デベロッパー、及びマシ
ン・コントローラの接続を模式的に表わす斜視図であ
る。

【図４】マシン・コントローラ内のユニット構成を模式
的に示す図である。

【図５】ステッパーの代表的な露光処理動作の一例を示
すフローチャート図である。

【図６】ステッパーとマシン・コントローラとの間での
トランザクションの一例を示す図である。

【図７】トランザクションを定義したファイルの内容の
一例を示す図である。

【図８】ホストコンピュータからの作業情報を解析し
て、ステッパーとコータ・デベロッパーへ展開する流れ
を示す図である。

【主要部分の符号の説明】

Ｈ・ＣＯＭホスト・コンピュータＥＸＰ1 、ＥＸＰ2 …ＥＸＰｎ露光装置（ステッパ
ー）ＣＤ1 、ＣＤ2 …ＣＤｎコータ・デベロッパー１００マシン・コントローラ（ＭＣ）１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃホスト通信ユニット１０２シーケンス制御ユニット１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ装置通信ユニット１１０Ａ、１１４Ａ通信プロトコル定義ファイル１１０Ｂ、１１４Ｃデータ抽出定義ファイル１１０Ｃ、１１４Ｂメッセージ構築情報定義ファイルＳＩＦ総合的な作業情報ＣＩＦ−Ｃ、ＣＩＦ−Ｅコマンド集合情報

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】デバイス製造を統括管理するホストコン
ピューターのもとでデバイス製造装置を運用するため
に、前記デバイス製造装置と前記ホストコンピューター
との間の情報伝達を支援する装置であって、前記デバイス製造装置として少なくとも２種類の製造装
置に接続され、デバイス製造のための一連の作業情報を
前記ホストコンピューターから受信し、定義ファイル内
の定義内容に応じて前記作業情報から各製造装置の種類
に応じた複数のコマンド集合情報を作成し、前記複数の
コマンド集合情報をそれぞれ対応する製造装置に送信す
るシーケンス制御手段を有することを特徴とするデバイ
ス製造支援装置。
【請求項２】前記定義ファイルは、前記ホストコンピ
ュータ、及び前記デバイス製造装置の組み合わせに応じ
て定義内容を変更可能であることを特徴とする請求項１
に記載のデバイス製造支援装置。
【請求項３】前記少なくとも２種類の製造装置はイン
ライン化されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載のデバイス製造装置。
【請求項４】前記定義ファイルは、テキスト形式であ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載
のデバイス製造支援装置。
【請求項５】前記少なくとも２種類の製造装置は、露
光装置とレジスト処理装置とを含むことを特徴とする請
求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイス製造支援装
置。
【請求項６】前記デバイス製造支援装置は、ネットワ
ークを使った通信機能を有することを特徴する請求項１
〜５のいずれかに記載のデバイス製造支援装置。
【請求項７】前記デバイス製造支援装置は、前記デバ
イス製造装置に関する情報の収集機能を有することを特
徴する請求項１〜６のいずれかに記載のデバイス製造支
援装置。
【請求項８】前記デバイス製造支援装置は、前記デバ
イス製造装置の情報を収集する前記ホストコンピュータ
とは独立した情報収集手段と接続されており、前記収集
したデバイス製造装置の情報を前記情報収集手段に送信
することを特徴とする請求項７に記載のデバイス製造支
援装置。
【請求項９】前記デバイス製造支援装置は、ネットワ
ークを使った通信機能を有し、前記情報収集手段と前記
ネットワークによって接続されていることを特徴とする
請求項８に記載のデバイス製造支援装置。
【請求項１０】前記ネットワークはローカルエリアネ
ットワークであることを特徴とする請求項６又は９に記
載のデバイス製造支援装置。
【請求項１１】前記ローカルエリアネットワークは、
イーサネットであることを特徴とする請求項１０に記載
のデバイス製造支援装置。
【請求項１２】ホストコンピューターのもとでデバイ
ス製造工程が統括管理されるデバイス製造システムであ
って、デバイス製造のための一連の作業情報を前記ホストコン
ピュータから受信する請求項１〜１１のいずれか一項に
記載のデバイス製造支援装置と、前記デバイス製造支援装置に対して他の種類の製造装置
とともに接続され、前記デバイス製造支援装置からの前
記コマンド集合情報に基づいてデバイス製造のための作
業を実行するデバイス製造装置と、を有することを特徴
とするデバイス製造システム。
【請求項１３】前記請求項１〜１１のいずれか一項に
記載のデバイス製造支援装置を用いてデバイスを製造す
ることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１４】前記請求項１２に記載のデバイス製造
システムを用いてデバイスを製造することを特徴とする
デバイス製造方法。