JP4208353B2

JP4208353B2 - 露光装置および方法

Info

Publication number: JP4208353B2
Application number: JP19995999A
Authority: JP
Inventors: 重夫小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2001028326A; US6532057B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は露光パターンを有するマスクを投影光学系を介して感光基板上に露光する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、露光装置では装置の稼働状態を把握するためにシーケンスの状態を常にソフトウエアやハードウエアを用いて監視し、例えば予め工程毎にシーケンスナンバーを割り当て、該シーケンスナンバーを露光装置上に表示する等の方法で装置の稼働状態をオペレータに通知している。また、予め障害に応じたエラーナンバーを割り当て、障害が発生した時に前記シーケンスナンバー同様に該エラーナンバーを露光装置上に表示する等の方法でオペレータに通知している。
【０００３】
ネットワークで複数の露光装置を管理している場合には、該シーケンスナンバーおよび該エラーナンバーを露光装置からホストコンピュータに通知し、ホストコンピュータが該シーケンスナンバーおよび該エラーナンバーを解析し各装置の稼働状況を管理するシステムが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】
露光装置では新しいデバイスを製造に対応する際や、精度向上を目的として機能やユニットの追加や変更が行なわれる。この機能追加や変更の際には、その機能を追加する為や新たな機能に変更するために追加されたシーケンスに応じたシーケンスナンバーや、追加されたシーケンスやユニットに応じたエラーナンバーを追加する必要がある。また、ネットワークで管理しているシステムにおいては露光装置の機能追加や変更がある毎にシステム側の対応も必要となる。
【０００５】
半導体デバイスの微細化が進みより高精度が求められ、また新しいデバイスを速やかに市場への投入する目的のためより高生産性が求められるようになり、露光装置に対する機能追加や変更は年々増加する傾向にある。このため、露光装置メーカーおよびデバイス製造メーカーでは機能の追加や変更がある毎に大規模な装置や管理システムの変更を強いられることになり各メーカーにかかる負担は年々大きくなっている。また露光装置では高精度を保つために定期的なメンテナンスが必要であるが、ユニットのエラーが発生してエラーナンバーを解析して始めてメンテナンスが行なわれることになり、この間露光装置が止まってしまいこのことが生産性を悪化させる要因となっている。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、露光装置のメンテナンス時期算出またはエラー検知が容易で、かつ露光装置に機能の追加や変更があっても対応が容易な露光装置および露光方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
上記の目的を達成するための本発明の露光装置は、露光パターンを有するマスクを投影光学系を介して感光基板上に露光する露光装置において、露光装置の振動情報を取り込む手段と、該取り込んだ振動情報を解析する解析手段とを有し、前記解析手段は、前記露光装置の工程毎の振動パターンを記憶する手段と、前記露光装置の工程毎のメンテナンス条件を記憶する手段と、前記取り込んだ振動情報を前記振動パターンと比較し前記メンテナンス条件に照合してメンテナンス時期を算出する手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の露光方法は、露光装置を用いて露光パターンを有するマスクを投影光学系を介して感光基板上に露光する露光方法において、露光装置の振動情報を取り込み、前記取り込まれた振動情報と前記露光装置の工程毎の振動パターンとを比較し、前記比較結果に基づき前記露光装置の工程を決定することを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の一実施例に係る半導体露光装置の構成を説明する。図１は本発明の一実施例に係る半導体露光装置の概略を示すブロック図である。該半導体露光装置は、チャンバー１内にレチクル搬送装置３、ウエハ搬送装置４、縮小投影レンズ６およびＸＹステージ７の各ユニットが構成されており、これらのユニットは本体定盤２に取り付けられ支えられている。本体定盤２はアクティブダンパ８を介して床振動の影響を抑える構造になっている。制御処理装置９は該半導体露光装置の露光工程における前記各ユニットの動作の全体の制御を行なっており、演算記憶装置１０は該半導体露光装置のオフセットや工程の情報を管理し、オペレータは操作端末１１により前記演算記憶装置１０を介して該半導体露光装置の操作を行なう構成になっている。図中符号５で示すのが振動計測処理装置であり、該振動計測処理装置５で計測された装置振動情報は制御処理装置９を介して演算記憶装置１０に記憶される。
【００１１】
次に該半導体露光装置の露光工程における振動情報について説明する。図２は該半導体露光装置の露光工程時の装置振動をグラフとして示した例である。図２において縦軸は振動の振幅で横軸は時間を表わしている。図中Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は露光工程内の代表的なシーケンスの振動パターンを示す。Ｐ１はウエハ搬送工程、Ｐ２はアライメント工程、Ｐ３は露光工程の振動パターンである。各工程で、駆動されるユニットの種類、駆動量および駆動パターンに特徴があるため、振動パターンも工程により特徴的な形をとる。例えば新しい機能が追加になった場合にもその機能に特徴的な振動パターンを示す。
図３に演算記憶装置１０の振動情報のテーブルを示す。表中、例えばウエハ搬入工程における振動パターンをＰ１、メンテナンス条件をＭ１で表す。前記Ｐ１は図２に示すウエハ搬入工程に特徴的な振動パターンデータであり、Ｍ１は振動の振幅や周期の許容量を示すメンテナンス条件である。
【００１２】
次に図２、図３に示した振動情報を用いた装置状態の監視シーケンスの例を図４に示すフローチャートを用いて説明する。まずステップＳ１において振動データの取り込みを行なう。次にステップＳ２において該取り込んだ振動情報と図３に示した振動パターンテーブルの照合を行なう。次にステップＳ３でパターンがテーブル内のパターンと一致しなかった場合にはステップＳ５に進み、オペレータやホストコンピュータなどに停止状態であることを通知してこの装置状態チェック処理を終了する。一方、ステップＳ３でパターンが一致した場合にはステップＳ４に進む。
【００１３】
ステップＳ４ではステップＳ３で一致と判定した工程であることを通知する。次にステップＳ６において該取り込んだ振動パターンについて図３に示した振動情報テーブルのメンテナンス条件のチェックを行なう。ステップＳ６においてメンテナンスが必要であると判断された場合にはステップＳ７でメンテナンスの通知を行なった後、この装置状態チェック処理を終了する。また、ステップＳ６でメンテナンスが必要ないと判断された場合にはそのままこの装置状態チェック処理を終了する。このステップＳ６のチェックでは振動の状態によって装置状態をランク分けすることにより適切なメンテナンス時期を通知することができる。
【００１４】
以上は取り込んだ振動情報を工程中のメンテナンスに適用した例を示したが、露光工程中の振動情報を蓄積しておき後で不良検査の基準に用いることもできる。図５に露光処理終了後の不良チェックのための振動情報テーブルを示す。図５中の符号Ｃ１〜Ｃ５で示すのは不良チェックの判断基準である。露光処理後の不良チェックの際に図５に示す振動情報テーブルにより予めチェックすることにより不良品の検査を効率的に行なうことができる。
【００１５】
【デバイス生産方法の実施例】
次に上記説明した露光装置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図６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。
【００１６】
図７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）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（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。
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高集積度のデバイスを低コストに製造することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の露光装置によれば機能追加による工程変更やユニット変更の際にも振動情報のパターンを増やすことだけで対応でき、シーケンスナンバー等の制約がないため例えばネットワークで複数の露光装置を管理している場合でもネットワークで管理しているホストコンピュータ側の対応だけで新しい工程に対応した装置管理のシステムが容易に構築できる。また、振動情報を利用するごとに適切なメンテナンス時期の通知および効率的な不良品チェックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る半導体露光装置の概略を示すブロック図である。
【図２】図１の装置における振動情報をグラフとして示した図である。
【図３】図１の装置における振動情報とメンテナンス条件を示すテーブルである。
【図４】図１の装置の装置状態チェックのフローチャートである。
【図５】図１の装置における振動情報と不良チェック条件を示すテーブルである。
【図６】微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図７】図６におけるウエハプロセスの詳細な流れを示す図である。
【符号の説明】
１：チャンバー、２：本体定盤、３：レチクル搬送装置、４：ウエハ搬送装置、５：振動計測処理装置、６：縮小投影レンズ、７：ＸＹステージ、８：アクティブダンパ、９：制御処理装置、１０：演算記憶装置、１１：操作端末。

Claims

露光パターンを有するマスクを投影光学系を介して感光基板上に露光する露光装置において、
露光装置の振動情報を取り込む手段と、
該取り込んだ振動情報を解析する解析手段とを有し、
前記解析手段は、前記露光装置の工程毎の振動パターンを記憶する手段と、前記露光装置の工程毎のメンテナンス条件を記憶する手段と、前記取り込んだ振動情報を前記振動パターンと比較し前記メンテナンス条件に照合してメンテナンス時期を算出する手段とを有することを特徴とする露光装置。
前記解析手段は、
前記露光装置の工程毎の不良チェック条件を記憶する手段と、
前記取り込んだ振動情報を前記振動パターンと比較し、前記不良チェック条件に照合して露光終了後の前記感光基板の不良チェックを行なう手段とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
該取り込んだ振動情報を蓄積する手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
蓄積された振動情報を解析する手段をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
請求項３または４に記載の露光装置を用い、蓄積された振動情報を基に装置の稼働状態を管理することを特徴とする露光方法。
蓄積された振動情報に基づいて装置のメンテナンス時期を算出することを特徴とする請求項５に記載の露光方法。
蓄積された振動情報を基板の不良チェックに用いることを特徴とする請求項５に記載の露光方法。
露光装置を用いて露光パターンを有するマスクを投影光学系を介して感光基板上に露光する露光方法において、
露光装置の振動情報を取り込み、
前記取り込まれた振動情報と前記露光装置の工程毎の振動パターンとを比較し、
前記比較結果に基づき前記露光装置の工程を決定することを特徴とする露光方法。
さらに、前記取り込まれた振動情報と前記決定された露光装置の工程のメンテナンス条件とを比較することを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
請求項１〜４のいずれかに記載の露光装置または請求項５〜９に記載の露光方法を用いて原版のパターンを基板に露光する工程と、
前記露光された基板を現像する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。