JPH0951028A - フォトマスク管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レチクルの保管、検査を自動的に管理する。 【構成】 複数のレチクル１を個々のレチクルに付され
た識別コードによって識別して所定の場所にそれぞれ保
管する保管庫１１と、各レチクルの異物を検査して結果
を出力する異物検査装置２０と、両者１１と２０とを連
絡通路３６で連絡してレチクルを受け渡す受渡し装置３
５とを備え、保管庫、異物検査装置、受渡し装置は統括
コントローラ４０により統括制御されるように構成され
ている。 【効果】 保管庫に保管されたレチクルの異物検査に際
し、レチクルを受渡し装置で保管庫から異物検査装置に
移送できるため、保管されたレチクルの異物検査を人間
の介在なしに自動かつ正確に実施でき、レチクルを常に
正常に維持できる。異物検査データを記憶し統括コント
ローラで同一レチクルのデータ同士を照合してデータを
活用でき、異物検査装置の検査の精度を高めることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フォトマスク管理シス
テム、特に、多数種類のフォトマスクが同一生産ライン
で頻繁に交換されながら使用される場合におけるフォト
マスク管理システムに関し、例えば、半導体装置の製造
工程において、所望のパターンを半導体ウエハ（以下、
ウエハという。）に転写するのに使用される拡大フォト
マスクとしてのレチクルを管理するのに利用して有効な
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】高集積化および微細化が進んだ半導体装
置の製造工程において、所望のパターンをウエハに転写
するのに使用されるフォトマスクとしては拡大フォトマ
スクであるレチクルが広く使用されている。このレチク
ルは所望のパターンの一部を拡大したフォトマスクであ
るため、同一の半導体装置を製造するのに複数種類のレ
チクルが使用されることになる。しかも、最近の半導体
装置の生産形態は多品種少量生産が進んでいるため、そ
の生産ラインで管理されるレチクルの種類および枚数は
きわめて膨大なものになる。そこで、各レチクルには個
々を識別するための固有の識別コードがそれぞれ付され
ている。

【０００３】他方、半導体装置の製造工場において、レ
チクルのパターンをウエハに転写するための露光装置で
あるステッパーはきわめて高価であるため、膨大なレチ
クル毎にステッパーを１台ずつ用意することはできな
い。そこで、レチクルのステッパーに対する交換が頻繁
に実施されるとともに、待機中の多数枚のレチクルは保
管庫に保管されることになる。従来のレチクル保管庫は
清浄度を高く維持されたクリーンベンチ内に保管棚およ
び搬送ロボットが設置されている。搬送ロボットは各レ
チクルを保管棚の指定された場所にそれぞれ保管するよ
うに構成されているとともに、識別コードによって指定
されたレチクルを指定された保管場所から取り出すよう
に構成されている。

【０００４】また、レチクルに異物が付着していると、
ウエハに異物の像が欠陥として転写されてしまうため、
保管庫に保管されているレチクルは欠陥検査装置として
の異物検査装置によって定期的または不定期的に異物検
査を実施されるのが一般的である。従来の異物検査装置
はレチクルにレーザーを照射して異物からの散乱光を検
出することにより、レチクルに付着した異物を検出する
ように構成されている。

【０００５】そして、従来、保管庫に保管されたレチク
ルについて異物検査装置によって異物検査が実施される
に際しては、これから異物検査を実施すべきレチクルを
作業者が識別コードの指定して保管庫から出庫させ、異
物検査装置に投入している。その異物検査の結果が正常
である場合には、レチクルは作業者によって保管庫に入
庫され、保管庫内の指定された場所に保管される。

【０００６】なお、レチクルの異物検査装置を述べてあ
る例としては、特開平５−４５８６３号公報や、Ｈｉｔ
ａｃｈｉ Ｒｅｖｉｅｗ Ｖｏｌ．４０（１９９１）Ｎ
ｏ．６ Ｐ３９５〜Ｐ４００、および、Ｈｉｔａｃｈｉ
Ｈｙｏｒｏｎ６８ Ｐ７３１〜Ｐ７３６がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レチクル管理システムにおいては、保管庫に保管された
レチクルについて異物検査装置によって異物検査が実施
されるに際しては、これから異物検査を実施すべきレチ
クルを作業者が識別コードの指定して保管庫から出庫さ
せて異物検査装置に投入しているため、検査作業の能率
が低いばかりでなく、保管庫から異物検査装置までのレ
チクルの移送に際しての損傷事故等の危険性があり、ま
た、定期検査の期間がばらついたり、レチクルの管理に
おいて検査結果データを充分に活用していないという問
題点があることが本発明者によって明らかにされた。

【０００８】本発明の目的は、フォトマスクについての
保管および欠陥検査を自動的に管理することができるフ
ォトマスク管理システムを提供することにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【００１１】すなわち、フォトマスク管理システムは、
複数のフォトマスクを各フォトマスクに付された識別コ
ードによって識別して所定の場所にそれぞれ保管する保
管庫と、各フォトマスクの欠陥を検査してその検査結果
を出力する欠陥検査装置と、保管庫および欠陥検査装置
の間でフォトマスクを相互に受け渡す受渡し装置とを備
えており、保管庫、欠陥検査装置および受渡し装置は統
括コントローラに接続されて統括して制御されるように
構成されていることを特徴とする。

【００１２】

【作用】前記した手段において、フォトマスクの欠陥検
査が実施されるに際しては、所望のフォトマスクの識別
コードが保管庫に指定される。保管庫は指定された識別
コードのフォトマスクを所定の保管場所から取り出し
て、受渡し装置により欠陥検査装置に自動的に搬入させ
る。欠陥検査装置はそのフォトマスクに対して欠陥検査
を実行すると、その検査結果データを統括コントローラ
に送信する。統括コントローラはその送信データをメモ
リーに記憶して管理する。例えば、統括コントローラは
そのフォトマスクの検査結果が正常である場合には、受
渡し装置によりフォトマスクを保管庫に入庫させて保管
庫の元の指定場所に保管させる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるレチクル管理
システムを模式的に示しており、（ａ）は欠陥斜視図、
（ｂ）は主要部の斜視図である。図２はその平面断面
図、図３はその正面断面図である。図４はその作用を説
明するためのフローチャートである。図５は検査データ
の活用法の一実施例を示す説明図である。

【００１４】本実施例において、本発明に係るフォトマ
スク管理システムは、拡大フォトマスクであるレチクル
を保管し自動的に管理するレチクル管理システムとして
構築されている。保管管理の対象物品であるレチクル１
はペリクル（図示せず）によってパターン形成面が保護
されているとともに、異物付着による汚染を防止するた
めに一枚毎にケース２に収納されて各工程間を搬送され
て行くようになっている。また、各レチクル１には個々
を識別するための固有の識別コード（図示せず）がそれ
ぞれ付与されており、固有の識別コードが数字や英文字
またはバーコード等の形態によってそれぞれのレチクル
１およびそのケース２の表面に表示されている。

【００１５】ちなみに、レチクル１は石英ガラスから成
るブランクにクローム等の金属材料が用いられてパター
ンが形成された略正方形の板状物であり、そのレチクル
１を収納するためのケース２は樹脂や金属等の適度の剛
性を有する材料が用いられてレチクル１よりも若干大き
い正方形の平盤箱形状にされている。ケース２は塵埃等
の異物の侵入を防止し得る気密な箱体に形成されてお
り、レチクル１を出し入れ自在に収納し得るように構成
されている。

【００１６】本実施例に係るレチクル管理システム１０
は、複数枚のレチクル１をそれぞれの識別コードによっ
て識別して所定の場所にそれぞれ保管する保管庫１１
と、各レチクルの異物検査を実行してその検査結果を出
力する欠陥検査装置としての異物検査装置２０と、保管
庫１１および異物検査装置２０の間でレチクル１を相互
に受け渡す受渡し装置３５と、保管庫１１、異物検査装
置２０および受渡し装置３５を統括して制御する統括コ
ントローラ４０とを備えている。保管庫１１と異物検査
装置２０とは互いに隣合わせに設置されており、その間
が受渡し装置３５によって連絡されている。

【００１７】保管庫１１は清浄度を一定に維持されたク
リーンベンチ１２を備えており、このクリーンベンチ１
２の室内には多数段の保管棚１３および搬送ロボット１
４が設置されている。各保管棚１３は保管対象物である
レチクル１を複数枚ずつ、ケース２に収納した状態のま
まで水平に載置して保管するように構成されている。本
実施例において、搬送ロボット１４は多関節ロボットが
使用されて構成されており、アーム１５のグリップ１６
によってケース２を把持してレチクル１をケース２に収
納したままの状態で搬送するようになっている。また、
搬送ロボット１４はコンピュータ等から構築されたコン
トローラ（図示せず）を備えている。コントローラは各
レチクル１を収納したケース２を保管棚１３の指定され
た場所にそれぞれ保管するように構成されているととも
に、識別コードによって指定されたレチクル１を指定さ
れた保管場所から取り出すように構成されている。

【００１８】クリーンベンチ１２の正面壁には入出庫口
１７がクリーンベンチ１２の内外を連通するように開設
されており、入出庫口１７は入出庫作業に際しての塵埃
等の侵入を防止するエアカーテン等の防塵装置（図示せ
ず）が設備されている。クリーンベンチ１２内の入出庫
口１７に対向する部位には入出庫受け棚１８が設備され
ている。また、クリーンベンチ１２の側面壁には連絡口
１９がクリーンベンチ１２の内外を連通するように開設
されており、この連絡口１９には後記する連絡通路が連
設されている。

【００１９】欠陥検査装置としての異物検査装置２０は
清浄度を一定に維持されたクリーンベンチ２１を備えて
おり、このクリーンベンチ２１の室内には光学的検査装
置および搬送ロボットが設置されている。光学的検査装
置２２は検査対象物としてのレチクル１を水平に保持し
てＸＹＺおよびθ方向に移動させるテーブル２３と、テ
ーブル２３に保持されたレチクル１にレーザー等の検査
光２４を照射する照射装置２５と、検査光２４の異物３
での散乱光２６を検出する受光器２７とを備えている。
また、異物検査装置２０はコンピュータ等から構築され
たコントローラ２８を備えている。コントローラ２８は
受光器２７からの電気信号に基づいて異物を判定すると
ともに、その判定結果をレチクル１に付与された識別コ
ードに対応させてメモリー（図示せず）に記憶するよう
に構成されている。

【００２０】本実施例において、搬送ロボット２９は多
関節ロボットが使用されて構成されており、アーム３０
のグリップ３１によってケース２を把持してレチクル１
をケース２に収納したままの状態で搬送するとともに、
ケース２を開閉してケース２内に対してレチクル１を出
し入れし得るようになっている。

【００２１】異物検査装置２０のクリーンベンチ２１の
正面壁にも入出庫口３２がクリーンベンチ２１の内外を
連通するように開設されており、入出庫口３２は入出庫
作業に際しての塵埃等の侵入を防止するエアカーテン等
の防塵装置（図示せず）が設備されている。クリーンベ
ンチ２１内の入出庫口３２に対向する部位には入出庫受
け棚３３が設備されている。また、クリーンベンチ２１
の保管庫１１に対向する側の側面壁には連絡口３４がク
リーンベンチ２１の内外を連通するように開設されてお
り、この連絡口３４には後記する連絡通路が保管庫１１
側の連絡口１９とを連絡するように連設されている。

【００２２】受渡し装置３５は互いに隣接して対向する
保管庫１１側の連絡口１９と異物検査装置２０側の連絡
口３４とを連絡する連絡通路３６を備えており、この連
絡通路３６は気密を維持して塵埃等の侵入を防止し得る
ように構成されている。連絡通路３６には投光器３８と
受光器３９とを備えている被受渡し物品検出装置３７が
設備されており、この検出装置３７は統括コントローラ
４０に検出信号を送信するように構成されている。この
統括コントローラ４０はコンピュータ等から構築されて
おり、保管庫１１の搬送ロボット１４、異物検査装置２
０のコントローラ２８および受渡し装置３５の被受渡し
物品検出装置３７等に電気的に接続されて、それらから
の信号に基づいて保管庫１１、異物検査装置２０および
受渡し装置３５を統括して制御するように構成されてい
る。

【００２３】次に作用を説明する。例えば、半導体装置
の製造工場に新規のレチクルが入荷された場合には、異
物検査装置２０に新規のレチクル１がケース２に収納さ
れた状態で入出庫口３２から入庫される。異物検査装置
２０の搬送ロボット２９は入出庫受け棚３３に載置され
たケース２からレチクル１を取り出して光学的検査装置
２２のテーブル２３の上にレチクル１を移載する。光学
的検査装置２２の照射装置２５は検査光２４をレチクル
１に照射する。このとき、テーブル２３はレチクル１を
ＸＹ方向に移動させることにより、検査光２４をレチク
ル１に対して相対的に走査させる。検査光２４が異物３
に照射されると、異物３から散乱光２６が発生し、この
散乱光２６は受光器２７によって受光される。コントロ
ーラ２８はこの散乱光２６の受光とテーブル２３の走査
との関係によって、レチクル１における異物３の付着位
置を座標によって特定し、このレチクル１の識別コード
に対応させてメモリーに記憶する。また、コントローラ
２８は当該レチクル１の異物検査が正常であるか、異常
であるかを判定する。

【００２４】以上のようにして欠陥検査としての異物検
査が実施されて正常であると判定されたレチクル１は、
ロボット２９によってケース２に戻される。ケース２に
収納されたレチクル１はロボット２９によって受渡し装
置３５の連絡通路３６に移載される。レチクル１が異物
検査装置側の連絡口３４から連絡通路３６に搬入される
と、被受渡し物品検出装置３７がその搬入を検出するた
め、その検出信号が統括コントローラ４０に送信され
る。統括コントローラ４０は保管庫１１の搬送ロボット
１４に受け取り作業を指令する。

【００２５】受け取り作業の指令を受けた搬送ロボット
１４は、受渡し装置３５の連絡通路３６のレチクル１を
ケース２に収納した状態のまま受け取って、保管庫１１
の保管棚１３の指定された場所に移載する。搬送ロボッ
ト１４はそのレチクル１の識別コードと保管場所とを対
応させてメモリー（図示せず）に記憶する。

【００２６】次に、保管庫１１に保管されたレチクル１
について定期的な異物検査が実施される場合を、図４に
示されているフローチャートについて説明する。

【００２７】例えば、保管後所定の期間が経過すると、
定期検査すべきレチクル１の識別コードが統括コントロ
ーラ４０から保管庫１１の搬送ロボット１４に指定され
る。搬送ロボット１４は定期検査を指定されたレチクル
１が保管されている場所を検索し、指定されたレチクル
１をケース２に収納した状態のまま取り出して受渡し装
置３５の連絡通路３６に搬送する。

【００２８】受渡し装置３５の連絡通路３６にレチクル
１を収納したケース２が移載されて被受渡し物品検出装
置３７から検出信号が送信されて来ると、統括コントロ
ーラ４０は異物検査装置２０の搬送ロボット２９にテー
ブル２３への搬送を指令する。搬送ロボット２９はケー
ス２を入出庫受け棚３３に搬送するとともに、ケース２
からレチクル１を取り出してテーブル２３へ移載する。
テーブル２３にレチクル１が移載されると、前述と同様
にして、欠陥検査作業としての異物検査作業が光学的検
査装置２２によって実施される。

【００２９】このレチクル１についての異物検査装置２
０による今回の異物検査が終了すると、統括コントロー
ラ４０は異物検査装置２０のメモリーから今回の異物検
査結果を呼び出すとともに、統括コントローラ４０のメ
モリーに記憶されているこのレチクル１に関する前回の
検査結果データを検索し、図５に示されている演算を実
行する。すなわち、（ａ）に示されている今回の異物デ
ータから、（ｂ）、（ｃ）に示されている前回の異物デ
ータを減算する。統括コントローラ４０はその差が、
（ｄ）に示されているように増加である場合には不合格
と判定し、（ｅ）に示されているように増加でない場合
には合格と判定する。

【００３０】統括コントローラ４０は合格と判定した場
合には、そのレチクル１に関する異物検査データを更新
するとともに、そのレチクル１を異物検査装置２０の搬
送ロボット２９によりケース２に収納させて受渡し装置
３５に搬送させる。

【００３１】受渡し装置３５の連絡通路３６にレチクル
１を収納したケース２が移載されて被受渡し物品検出装
置３７から検出信号が送信されて来ると、統括コントロ
ーラ４０は保管庫１１の搬送ロボット１４に保管棚１３
への搬送を指令する。搬送ロボット１４は検査済みの正
常なレチクル１をケース２に収納した状態のまま、例え
ば、保管棚１３の元の指定場所に搬送して保管する。

【００３２】他方、統括コントローラ４０は不合格と判
定した場合には、そのレチクル１を異物検査装置２０の
搬送ロボット２９により異物検査装置２０の入出庫受け
棚３３のケース２に収納する。入出庫受け棚３３の不合
格のレチクル１はケース２に収納された状態のまま作業
者によって入出庫口３２から出庫されて、不合格の確認
検査を実行される。ちなみに、この確認検査は光学顕微
鏡等が使用される目視検査によって実行される。

【００３３】この確認検査によって先の自動異物検査が
誤検出であると判定された場合には、レチクル１はケー
ス２に収納された状態で異物検査装置２０の入出庫口３
２に戻される。

【００３４】他方、この確認検査によって先の自動異物
検査が誤検出でないと判定された場合には、レチクル１
は洗浄工程に送られて洗浄される。洗浄されたレチクル
１はケース２に収納された状態で異物検査装置２０の入
出庫口３２に戻される。

【００３５】そして、この不合格のルーチンが何回か繰
り返されても不合格と判定される場合には、統括コント
ローラ４０はそのレチクル１について不良と判定し、作
り直しを指令する。

【００３６】以上の作業が保管庫１１に保管されている
各レチクル１について順次実施されて行くことにより、
保管庫１１に保管されている全てのレチクル１について
欠陥検査としての異物検査が定期的に実施されて行くこ
とになる。

【００３７】前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１） 保管庫と異物検査装置との間に受渡し装置を設
備することにより、保管庫に保管されているレチクルの
定期検査または不定期検査等に際して、レチクルを受渡
し装置によって保管庫から異物検査装置に自動的に移送
することができるため、保管庫に保管されているレチク
ルの異物検査を自動的に実施することができる。

【００３８】（２） 保管庫、異物検査装置および受渡
し装置を統括コントローラによって統括的に制御するこ
とにより、レチクルの定期的な異物検査を人間を介在さ
せずに自動的かつ正確に実施させることができるため、
保管庫に保管されているレチクルを常に正常な状態に維
持することができ、その結果、半導体装置の製造歩留り
や、生産性を高めることができる。

【００３９】（３） また、統括コントローラに対する
制御条件の変更によって、定期検査の実施期間の変更
や、不定期な抜き取り検査の実施が容易に可能であるた
め、保管庫に保管されているレチクルをより一層正常に
維持することができる。

【００４０】（４） 異物検査装置の検査結果データを
記憶しておき統括コントローラによって現在のデータと
過去のデータとを照合することにより、異物検査装置の
検査結果データを充分に活用することができるととも
に、異物検査装置の検査の精度をより一層高めることが
できるため、保管庫にこれから保管されるレチクルおよ
び保管庫に現在保管されているレチクルをより一層正常
に維持することができる。

【００４１】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４２】例えば、保管庫における保管棚や搬送ロボ
ット、入出庫口等の具体的な構成は前記実施例に限ら
ず、保管条件や入出庫条件等に応じて適宜変更可能であ
る。

【００４３】欠陥検査装置は異物検査だけを実行するよ
うに構成するに限らず、パターンの白欠陥および黒欠陥
についての外観欠陥検査や寸法検査等を実行するように
構成してもよい。

【００４４】受渡し装置の具体的構成は前記実施例に限
らない。

【００４５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるレチク
ルの管理システムに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、１対１のフォトマスク
の管理システムに適用することができる。また、半導体
装置の製造工場に限らず、フォトマスクの製造工場にお
けるフォトマスク管理システムにも適用することができ
る。

【００４６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００４７】保管庫と欠陥検査装置との間に受渡し装置
を設備するとともに、保管庫、欠陥検査装置および受渡
し装置を統括コントローラによって統括的に制御するこ
とにより、保管庫に保管されているフォトマスクの定期
検査または不定期検査等に際して、フォトマスクを受渡
し装置によって保管庫から欠陥検査装置に移送すること
ができるとともに、フォトマスクの定期検査を人間を介
在させずに自動的かつ正確に実施させることができるた
め、保管庫に保管されているフォトマスクを常に正常な
状態に維持することができ、その結果、半導体装置の製
造歩留りや、生産性を高めることができる。

【００４８】また、欠陥検査装置の検査結果データを記
憶しておき統括コントローラによって現在のデータと過
去のデータとを照合することにより、欠陥検査装置の検
査結果データを活用することができるとともに、欠陥検
査装置の検査の精度をより一層高めることができるた
め、保管庫にこれから保管されるフォトマスクおよび保
管庫に現在保管されているフォトマスクをより一層正常
に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるレチクル管理システム
を模式的に示しており、（ａ）は欠陥斜視図、（ｂ）は
主要部の斜視図である。

【図２】その平面断面図である。

【図３】その正面断面図である。

【図４】その作用を説明するためのフローチャートであ
る。

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は検
査データの活用法の一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…レチクル（フォトマスク）、２…ケース、３…異
物、１０…レチクル管理システム（フォトマスク管理シ
ステム）、１１…保管庫、１２…クリーンベンチ、１３
…保管棚、１４…搬送ロボット、１５…アーム、１６…
グリップ、１７…入出庫口、１８…入出庫受け棚、１９
…連絡口、２０…異物検査装置（欠陥検査装置）、２１
…クリーンベンチ、２２…光学的検査装置、２３…テー
ブル、２４…検査光、２５…照射装置、２６…散乱光、
２７…受光器、２８…異物検査装置のコントローラ、２
９…搬送ロボット、３０…アーム、３１…グリップ、３
２…入出庫口、３３…入出庫受け棚、３４…連絡口、３
５…受渡し装置、３６…連絡通路、３７…被受渡し物品
検出装置、３８…投光器、３９…受光器、４０…統括コ
ントローラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のフォトマスクを各フォトマスクに
   付された識別コードによって識別して所定の場所にそれ
   ぞれ保管する保管庫と、各フォトマスクの欠陥を検査し
   てその検査結果を出力する欠陥検査装置と、保管庫およ
   び欠陥検査装置の間でフォトマスクを相互に受け渡す受
   渡し装置とを備えており、保管庫、欠陥検査装置および
   受渡し装置は統括コントローラに接続されて統括して制
   御されるように構成されていることを特徴とするフォト
   マスク管理システム。
2. 【請求項２】 前記受渡し装置は、フォトマスクの受渡
   し作業を前記保管庫内と前記欠陥検査装置の機枠内とを
   連絡する密閉した連絡通路内において実行するように構
   成されていることを特徴とする請求項１に記載のフォト
   マスク管理システム。
3. 【請求項３】 前記統括コントローラは、前記欠陥検査
   装置の各検査結果およびその検査時期をフォトマスクの
   識別コードに対応させてそれぞれ記憶し、識別コードに
   基づいて各フォトマスクに関する記憶データ相互を照合
   するように構成されていることを特徴とする請求項１に
   記載のフォトマスク管理システム。