JPH11150059A - Semiconductor device manufacturing method and apparatus, and projection exposure apparatus - Google Patents
Semiconductor device manufacturing method and apparatus, and projection exposure apparatusInfo
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- JPH11150059A JPH11150059A JP9318432A JP31843297A JPH11150059A JP H11150059 A JPH11150059 A JP H11150059A JP 9318432 A JP9318432 A JP 9318432A JP 31843297 A JP31843297 A JP 31843297A JP H11150059 A JPH11150059 A JP H11150059A
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い生産性を維持して、次世代になっても、
ウェハーの価格が上昇することなく、装置寸法を変えず
に、さらに精度劣化等を発生させない半導体装置の製造
方法及びその装置並びに投影露光装置を提供することを
課題とする。
【解決手段】 シリコンインゴットから切り出した円筒
の薄板であるウェハーを、投影露光光学系の露光面積の
1.1倍以下の寸法にウェハーを切断し、角状のチップ
1とする。この角状のチップ1には、最終的に製品にな
る半導体素子が数個から数十個程度入っている。露光工
程では、角状のチップ単位で処理できる手段を持ち、露
光工程以外の工程では、例えば、エッチング工程では、
角状になったチップ1をトレー上に並べて一括処理でき
る手段を持っ。
(57) [Summary] [Problems] Maintain high productivity, and even in the next generation,
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, an apparatus thereof, and a projection exposure apparatus which do not increase the price of a wafer, change the dimensions of the apparatus, and do not cause deterioration in accuracy or the like. SOLUTION: A wafer, which is a cylindrical thin plate cut out from a silicon ingot, is cut into a size not more than 1.1 times the exposure area of a projection exposure optical system to obtain a square chip 1. The angular chip 1 contains several to several tens of semiconductor elements that will eventually be products. In the exposure step, there is a means capable of processing in units of square chips, and in steps other than the exposure step, for example, in the etching step,
It has a means for arranging the chips 1 in a horn shape on a tray and processing them collectively.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子や液晶表
示素子等の製造方法及びその装置並びに素子等を製造す
る投影露光装置において、半導体ウェハ等の基板の高速
処理、生産性向上を図るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display element and a projection exposure apparatus for manufacturing the element and the like, which aims at high-speed processing of a substrate such as a semiconductor wafer and improvement in productivity. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体素子等を製造するため
に、例えば、シリコンインゴットから円筒の薄板である
ウェハーを切り出し、露光、現像、エッチング、ドーピ
ング、蒸着等の工程を何回か繰り返し、この上に複数個
の半導体素子(チップ)を形成させる。そして、ウェハ
ーを切断して、チップ単位に切り離しをし、各チップ毎
にボンディングし、モールディングして半導体素子を完
成させている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to manufacture a semiconductor element or the like, for example, a cylindrical thin wafer is cut out from a silicon ingot, and steps such as exposure, development, etching, doping, and vapor deposition are repeated several times. A plurality of semiconductor elements (chips) are formed thereon. Then, the wafer is cut, separated into chips, bonded for each chip, and molded to complete a semiconductor device.
【0003】より高性能な次世代の半導体素子をつくる
ためには、より高い精度を維持しつつ、高い生産性が必
要である。150mmから200mmに移行した時と同
じように、ウェハーサイズを現状の200mmから30
0mmに移行することによって、素子製造全体のコスト
を低減させようとしている。In order to produce a next-generation semiconductor device having higher performance, high productivity is required while maintaining higher accuracy. As in the case of shifting from 150 mm to 200 mm, the wafer size was changed from the current 200 mm to 30 mm.
By shifting to 0 mm, the cost of the entire device manufacturing is being reduced.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、ウェハー
サイズを大きくすると、200mmに移行した時以上に
多くの問題を抱えている。例えば、欠陥密度が小さい大
口径ウェハーは、面積以上に価格がアップしている。ウ
ェハー単体では逆にコストアップしている。しかし、他
の製造装置のチップあたりの効率向上によってコスト効
果をだそうとしている。しかし、さらに400mmや5
00mmと大きくすると、他の装置の効率を超えて、ウ
ェハーの価格はさらに上昇し、素子製造全体としてコス
トメリットがなくなる可能性がある。As described above, when the wafer size is increased, there are more problems than when the wafer is shifted to 200 mm. For example, a large-diameter wafer having a low defect density is more expensive than the area. On the other hand, the cost of wafers alone is increasing. However, they are trying to achieve cost effectiveness by improving the efficiency per chip of other manufacturing equipment. However, 400mm and 5
When the thickness is increased to 00 mm, the cost of the wafer is further increased, exceeding the efficiency of other devices, and there is a possibility that the cost merit may be lost as a whole of the device manufacturing.
【0005】また、露光装置等の製造装置寸法も、ウェ
ハーサイズに比例して大きくなる。現状は、コントロー
ルユニット等を垂直配置して、見かけのフットプリント
を縮小させようとしている。しかし、この方式にも、す
べてのユニットを垂直配置することはできず、無理に実
施しようとすれば、精度劣化を起したり、メンテナンス
性が悪化したりして、限界がある。400mmや500
mmの時代は再び装置拡大すると予想される。[0005] The size of a manufacturing apparatus such as an exposure apparatus also increases in proportion to the wafer size. At present, the control unit and the like are arranged vertically to reduce the apparent footprint. However, even in this system, not all units can be arranged vertically, and there is a limit in trying to implement it forcibly, because accuracy is deteriorated and maintenance is deteriorated. 400mm or 500
The era of mm is expected to expand the equipment again.
【0006】また、精度面からすると、露光装置におい
て、処理中の不安定要因が200mm時には無視できた
ものが、大口径になって、1枚の処理時間が伸び、30
0mmで精度劣化につながることが予想される。また、
露光ステージの位置を計測するためのミラーもウェハー
の中心から遠くなり、露光中心の状況を遠くから監視す
るようになり、精度劣化しやすい構成になる。400m
m以降ではさらに精度劣化が予想される。From the viewpoint of accuracy, in the exposure apparatus, the factor of instability during processing was negligible at the time of 200 mm.
It is expected that 0 mm will lead to accuracy degradation. Also,
The mirror for measuring the position of the exposure stage is also far from the center of the wafer, and the situation of the center of exposure is monitored from a distance, so that the accuracy is easily deteriorated. 400m
After m, further deterioration in accuracy is expected.
【0007】200mmから300mmで露光ステージ
の重量は重くなる。このために、ステージスピードは落
ち、結果として、生産性を落とす原因になる。セラミッ
ク等を利用して、比剛性を向上させ、スピードを同等に
し、300mmでも、200mmと同等の精度と生産性
が確保できたとしても、400mm以降は、より高い精
度を維持しつつ、高い生産性を維持するのは困難であ
る。[0007] From 200 mm to 300 mm, the weight of the exposure stage increases. For this reason, the stage speed is reduced, and as a result, productivity is reduced. Using ceramics etc. to improve the specific rigidity and make the speed the same, even if the accuracy and productivity equivalent to 200mm can be secured even at 300mm, after 400mm, higher production is maintained while maintaining higher accuracy. It is difficult to maintain sex.
【0008】このように、300mmでは、ウェハーサ
イズを大きくする方法で高い生産性を達成できても、更
なる、ウェハーサイズの拡大は、ウェハーの価格を上昇
と装置寸法拡大と精度劣化等を発生させ、メリットがな
くなる。As described above, at 300 mm, even if high productivity can be achieved by a method of increasing the wafer size, further enlargement of the wafer size causes an increase in the price of the wafer, enlargement of the apparatus size, deterioration of accuracy, and the like. And lose the merit.
【0009】ウェハーサイズ拡大で、重くなったステー
ジは精度以外にも、問題を含んでいる。従来以上に高い
生産(スループット)を確保するために、ステージの加
速度はアップする方向である。その加速のために、必要
とする駆動力は増加する。その発生した力の一部は工場
の床を加振する。例えば、ステージが、200mmから
300mmの面積比分重くなって、加速度を2倍にしよ
うとすると、2.25*2=4.5倍の力が必要にな
る。当然、床を加振する力も4.5倍になる。この力に
よって、他の製造装置を揺らすし、他の装置の性能を劣
化させてしまう。これを、工場の建物の剛性アップ等に
よって、ある程度対策することが可能であろうが、結果
として、工場の建設費用や建設期間を増大させ、半導体
素子の製造コストアップにつながるという問題がある。The stage that is heavier due to the increase in wafer size has problems other than accuracy. In order to secure higher production (throughput) than before, the acceleration of the stage is in a direction of increasing. Due to the acceleration, the required driving force increases. Part of the generated force excites the factory floor. For example, if the stage becomes heavier by an area ratio of 200 mm to 300 mm and the acceleration is doubled, a force of 2.25 * 2 = 4.5 times is required. Naturally, the force for exciting the floor is also increased by 4.5 times. This force shakes other manufacturing equipment and degrades the performance of other equipment. This can be countered to some extent by increasing the rigidity of the building of the factory or the like, but as a result, there is a problem that the construction cost and the construction period of the factory are increased, which leads to an increase in the manufacturing cost of the semiconductor element.
【0010】そこで、本発明は、高い生産性を維持し
て、次世代になっても、ウェハーの価格が上昇すること
なく、装置寸法を変えずに、さらに精度劣化等を発生さ
せない半導体装置の製造方法及びその装置並びに投影露
光装置を提供することを課題とする。Therefore, the present invention provides a semiconductor device which maintains high productivity, does not increase the price of a wafer, does not change the device dimensions, and further does not cause deterioration in accuracy or the like even in the next generation. It is an object to provide a manufacturing method, an apparatus therefor, and a projection exposure apparatus.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明においては、シリコンインゴットから切り出
した円筒の薄板であるウェハーを、さらに、投影露光光
学系の露光面積の1.1倍以下の寸法にウェハーを切断
(ダイシング)し、角状のチップとした後、従来と同様
に、感光材を塗布し、露光、現像の工程に入る。そし
て、エッチング、ドーピング、蒸着等の工程を行い、再
び、露光工程に戻り、同様の作業が、何回か繰り返され
る。前記の角状のチップには、最終的に製品になる半導
体素子が数個から数十個程度入っている。露光装置は、
前記の角状のチップ単位で処理できる手段を具備してい
る。露光工程以外の工程では、従来の様に一括処理が効
率的な工程、例えば、エッチング工程では、角状になっ
たチップを図3や図4のようにトレーや接着テープ上に
並べて一括処理できる手段を持っている。上記工程が終
了し、半導体素子(チップ)を形成された前記角状チッ
プは、さらに最終製品単位に切断され、製品チップ毎に
ボンディングし、モールディングして半導体素子が完成
される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a cylindrical thin wafer cut from a silicon ingot is further subjected to an exposure area of 1.1 times or less of a projection exposure optical system. After the wafer is cut (diced) to dimensions to form square chips, a photosensitive material is applied, and exposure and development are performed in the same manner as before. Then, processes such as etching, doping, and vapor deposition are performed, and the process returns to the exposure process again, and the same operation is repeated several times. The above-mentioned square chip contains several to several tens of semiconductor elements which are finally manufactured. The exposure device is
There is provided a unit capable of processing the above-mentioned square chips. In steps other than the exposure step, batch processing is more efficient than in the past, for example, in an etching step, squared chips can be collectively processed by arranging them on a tray or an adhesive tape as shown in FIGS. Have the means. After the above process is completed, the square chip on which the semiconductor element (chip) is formed is further cut into final product units, bonded and molded for each product chip, and the semiconductor element is completed.
【0012】特に、投影露光装置は、前記角状のチップ
を処理するために、図1に示す第1の手段では、感光基
板供給回収部3、基板粗位置合わせ部4、基板精密位置
合わせ部5、露光部6の4つのステーションに分割され
ている。このステーションの周りを4つのステージ7、
8、9、10が移動する。始め、感光基板1をステージ
7に供給し、供給が完了すると、ステージ7は次のステ
ーションである基板粗位置合わせ部4に移動できる手段
を持っていて、ステージ8があった場所に、ステージ7
が行く。ステージ8はステージ9があった位置に移動で
き、ステージ10はステージ7の位置に移動できる手段
を持つ。結果として、一つ位置がずれる。感光基板供給
回収部3に来たステージ10は、新しい感光基板の供給
を受ける。同時に、ステージ7上の感光基板は基板粗位
置合わせ部4によって、基板粗位置合わせがなされる。
この感光基板供給と基板粗位置合わせの作業が完了する
と、また、ステージが一つ移動する。前回のステージ1
0と同様にステージ9に、新しい感光基板の供給がなさ
れる。また同時に、ステージ10上の感光基板は基板粗
位置合わせの作業なされ、ステージ7上の感光基板は基
板精密位置合わせの作業がなされいる。このように、投
影露光工程を分割させた各ステーションで常に並行処理
ができる手段によって、処理が完了すると次の工程であ
るステーションに移動する。そして、露光が完了した感
光基板は感光基板供給回収部3のステーションで外部に
出され、同時に投影露光装置は新しい感光基板の供給を
受ける。露光部6のステーションのみに着目すると、露
光が完了すると、次のステージが位置決めされた感光基
板を持って移動してくる。そして、即座に露光する。ス
テージ移動、露光、ステージ移動、露光が繰り返し、途
切れることなく連続動作できる手段を具備している。In particular, in the projection exposure apparatus, the first means shown in FIG. 1 includes a photosensitive substrate supply / recovery section 3, a substrate coarse positioning section 4, and a substrate precision positioning section for processing the angular chips. 5, the exposure unit 6 is divided into four stations. Four stages 7 around this station,
8, 9, and 10 move. First, the photosensitive substrate 1 is supplied to the stage 7, and when the supply is completed, the stage 7 has a means capable of moving to the next station, that is, the substrate coarse positioning unit 4, and the stage 7 is located at the place where the stage 8 was.
Goes. The stage 8 can move to the position where the stage 9 was, and the stage 10 has means for moving to the position of the stage 7. As a result, one position shifts. The stage 10 that has arrived at the photosensitive substrate supply / recovery unit 3 receives a supply of a new photosensitive substrate. At the same time, the photosensitive substrate on the stage 7 is subjected to the substrate rough positioning by the substrate rough positioning unit 4.
When the operations of supplying the photosensitive substrate and performing the rough substrate alignment are completed, the stage is moved by one. Previous stage 1
A new photosensitive substrate is supplied to the stage 9 in the same manner as in step 0. At the same time, the photosensitive substrate on the stage 10 is subjected to a coarse substrate alignment operation, and the photosensitive substrate on the stage 7 is subjected to a substrate precise alignment operation. As described above, by means capable of always performing parallel processing at each of the stations where the projection exposure step is divided, when the processing is completed, the apparatus moves to the next step, the station. Then, the exposed photosensitive substrate is taken out at the station of the photosensitive substrate supply / recovery section 3, and at the same time, the projection exposure apparatus receives supply of a new photosensitive substrate. Focusing only on the station of the exposure unit 6, when the exposure is completed, the next stage moves with the positioned photosensitive substrate. Then, it is exposed immediately. The apparatus is provided with means capable of repeating stage movement, exposure, stage movement, and exposure and performing continuous operation without interruption.
【0013】また、本発明による第2の手段を図5に示
す。図1に示した第1の手段では、4つのステーション
が円周上に配置していたが、本手段では直線上に配置し
ている。すなわち、感光基板供給回収部33、基板粗位
置合わせ部34、基板精密位置合わせ部35、露光部3
6の4つのステーションを持ち、このステーションにそ
って、4つのステージ37、38、39、40があり、
さらに、露光部36で露光が完了したステージは、即座
にステーション33に戻れないので、中間ステージとし
て、ステージ41を具備している。ステージの動きに関
しては、図1と基本的に同一である。各ステーションが
並行処理できる手段をもち、処理完了すると各ステージ
が次のステーションに移動できる手段をもっている。こ
れも露光部36のステーションのみに着目すると、露光
が完了すると、次のステージが位置決めされた感光基板
を持って移動してくる。そして、即座に露光がなされ
る。ステージ移動、露光、ステージ移動、露光が繰り返
し、途切れることなく連続動作できる手段となってい
る。FIG. 5 shows a second means according to the present invention. In the first means shown in FIG. 1, four stations are arranged on the circumference, but in the present means, they are arranged on a straight line. That is, the photosensitive substrate supply / recovery section 33, the substrate coarse positioning section 34, the substrate precision positioning section 35, and the exposure section 3
6 stations, along which there are four stages 37,38,39,40,
Further, since the stage that has been exposed by the exposure unit 36 cannot return to the station 33 immediately, the stage 41 is provided as an intermediate stage. The movement of the stage is basically the same as in FIG. Each station has means capable of performing parallel processing, and when processing is completed, each stage has means capable of moving to the next station. Focusing only on the station of the exposure unit 36, when the exposure is completed, the next stage moves with the positioned photosensitive substrate. Then, the exposure is performed immediately. Stage movement, exposure, stage movement, and exposure are repeated, and are means capable of continuous operation without interruption.
【0014】本発明においては、生産性を向上する手段
に、ウェハーサイズを大きくすることなく、逆に、影露
光光学系の露光面積の1.1倍以下の寸法に感光基板を
切断している。このため、切断前のウェハーは300m
m以上にする必要がなく、従来の200mmのウェハー
で良く、ウェハー径を大きくしていないのでウェハーの
欠陥密度増大が発生しない。また、キャリア内等でのウ
ェハーの自重たわみを防ぐために必要としたウェハーの
厚みも必要なく、従来以下にすることも可能となり、ウ
ェハーコストを大幅に削減できる。一方、切断された感
光基板でも、従来以上の生産性を維持するために、投影
露光装置に、並行処理ができるステーションを設ける。
第1の手段では、円筒状にステーション3、4、5、6
を配置し、その円周をステーションに対応した分存在す
るステージ7、8、9、10が配置されていて、各ステ
ーションで、感光基板供給回収、基板粗位置合わせ、基
板精密位置合わせ、露光が並行動作しているので、見か
け、従来のアライメントや感光基板の交換時間がなくな
り、常に露光とステージ移動しかしていない状態に見
え、スループット(生産性)を向上する。さらに、移動
する感光基板大きさが従来の数十分一以下で、軽くなっ
て、さらに、ステージストロークも縮小でき、結果とし
て、ステージの移動荷重は軽くなる。移動荷重が軽くな
ったことで、既存のアクチュエータを利用しても、今ま
で以上の加速度を出すことが可能になり。さらにまた、
軽くすることによって、固有振動数があがり、ステージ
の制御特性が向上し、ステージの位置決め時間は短縮さ
れる。これらにより、スループットが大幅に向上する。
さらに、ステージの移動重量を軽くできたことで、小さ
な力で物を動かすことができ、従来問題となっている工
場床を振動させる加振力も比例して小さくなり、他の製
造装置を揺らすこともなく、他の装置の性能を劣化させ
ることがない。これにより、工場の建物の剛性アップが
不要となり、工場の建設工期を短縮でき、建設費用を削
減し、最終的には、半導体素子の製造コストアップに下
げることができる。In the present invention, the means for improving the productivity is to cut the photosensitive substrate to a size of 1.1 times or less the exposure area of the shadow exposure optical system without increasing the wafer size. . Therefore, the wafer before cutting is 300m
m or more, a conventional 200 mm wafer may be used, and since the wafer diameter is not increased, the defect density of the wafer does not increase. In addition, the thickness of the wafer required to prevent the deflection of the wafer under its own weight in the carrier or the like is not required, and the thickness can be reduced to the conventional value, and the wafer cost can be greatly reduced. On the other hand, a projection exposure apparatus is provided with a station capable of performing parallel processing even in the case of a cut photosensitive substrate in order to maintain productivity higher than before.
In the first means, the stations 3, 4, 5, 6 are formed in a cylindrical shape.
And stages 7, 8, 9, and 10 whose circumferences correspond to the stations are arranged. At each station, photosensitive substrate supply / collection, substrate coarse positioning, substrate precision positioning, and exposure are performed. Since they are operated in parallel, apparently, the conventional alignment and exchange time of the photosensitive substrate are eliminated, and it appears that only the exposure and the stage movement are always performed, thereby improving the throughput (productivity). Furthermore, the size of the moving photosensitive substrate is reduced to several tenths or less of the conventional size, the weight is reduced, and the stage stroke can be reduced. As a result, the moving load of the stage is reduced. Because the moving load has become lighter, it is possible to use the existing actuator to generate more acceleration than ever. Furthermore,
By reducing the weight, the natural frequency is increased, the control characteristics of the stage are improved, and the stage positioning time is shortened. As a result, the throughput is greatly improved.
In addition, because the weight of the stage can be reduced, the object can be moved with a small force, and the vibration force that vibrates the factory floor, which has been a problem in the past, becomes proportionally smaller, causing the other manufacturing equipment to shake. Without deteriorating the performance of other devices. As a result, it is not necessary to increase the rigidity of the building of the factory, the construction period of the factory can be shortened, the construction cost can be reduced, and finally, the manufacturing cost of the semiconductor element can be reduced.
【0015】露光装置以外の装置で、分割処理するより
も、同時処理する方が良いものに関しては、図3や図4
のように、トレー上に並べることによって、今までと同
様に処理することができる。トレーの大きさを300m
m以上に大きくすれば、さらに、生産性は向上する。For devices other than the exposure device, which are better processed simultaneously than divided processes, see FIGS.
By arranging them on a tray, processing can be performed as before. 300m tray size
If it is larger than m, the productivity is further improved.
【0016】第2の手段では、ステーションを円筒上に
配置せずに、直線上に配置した。円筒配置では、4隅に
無駄な空間ができやすいが、直線に配置することによ
り、さらに、投影露光装置の寸法を小さくできる。ま
た、直線運動の位置計測と回転の位置計測では、一般的
に直線運動の方が良いので、精度面で有利になる場合も
ある。In the second means, the stations are not arranged on a cylinder but arranged on a straight line. In the cylindrical arrangement, useless spaces are likely to be formed at the four corners, but by arranging them in a straight line, the size of the projection exposure apparatus can be further reduced. In general, in linear position measurement and rotational position measurement, linear movement is generally better, and thus it may be advantageous in terms of accuracy.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下に、本発明による半導体装置
の製造方法および装置の実施の形態を実施例に基づき図
2〜図4を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0018】シリコンインゴットから切り出した円筒の
薄板であるウェハーを、切断(ダイシング)し、図2
(a)に示す角状のチップ101にする。チップ101
には、二つの半導体素子102、103が形成されてい
る。チップ101の縦・横寸法は数式1通りとし、厚み
は1.0mm以下とする。A wafer, which is a thin cylindrical plate cut out from a silicon ingot, is cut (diced) and is cut into a wafer shown in FIG.
A square chip 101 shown in FIG. Chip 101
Has two semiconductor elements 102 and 103 formed therein. The vertical and horizontal dimensions of the chip 101 are defined by the mathematical formula 1, and the thickness is 1.0 mm or less.
【0019】[0019]
【数1】縦寸;(完成する半導体素子の大きさの縦寸の
整数倍)+(各々半導体素子に分割切断するのに必要な
幅)×(半導体装置の縦の数−1) 横寸;(完成する半導体素子の大きさの横寸の整数倍)
+(各々半導体素子に分割切断するのに必要な幅)×
(半導体装置の横の数−1) この例では、当然、半導体素子102と半導体素子10
3は同じで、同寸法であり、角状のチップ101の縦寸
法βは、(半導体素子の縦寸法の2倍)+(半導体素子
に分割切断するのに必要な幅)になる。横寸法αは、半
導体素子の横寸法に等しくなる。図2(b)に示す角状
のチップ105は、半導体素子が三つ入った場合を示し
ている。これも、半導体素子104の縦寸法の3倍+切
断必要幅*2が角状のチップ105の縦寸法である。上
記縦寸法αと横寸法βは、半導体素子の整数倍だけでな
く、投影露光装置の露光範囲内であることが必要条件に
なる。ただし、感光材の塗布むらや露光最外周エッジ部
でのフレアー等防ぐために露光範囲の1.1倍以下の範
囲で大きく取ってもよい。この部分は半導体素子として
の機能はないので、後で取り除くことになる。無駄な分
は製造コストをアップさせるので、できるだけ小さく取
るのは当然である。この実施例では、半導体素子が二つ
と三つが縦並びに入る場合を示したが、投影露光範囲で
あれば、縦横に並べて何個になってもよい。## EQU1 ## Vertical dimension; (an integral multiple of the vertical dimension of the size of the completed semiconductor element) + (width required for dividing and cutting each semiconductor element) × (vertical number of semiconductor devices-1) ; (Integer multiple of horizontal dimension of completed semiconductor device)
+ (Width required for dividing and cutting each semiconductor element) ×
In this example, the semiconductor element 102 and the semiconductor element 10
3 are the same and have the same dimensions, and the vertical dimension β of the angular chip 101 is (twice the vertical dimension of the semiconductor element) + (the width required for dividing and cutting into semiconductor elements). The lateral dimension α is equal to the lateral dimension of the semiconductor element. The square chip 105 shown in FIG. 2B shows a case where three semiconductor elements are included. Also in this case, three times the vertical dimension of the semiconductor element 104 + the required cutting width * 2 is the vertical dimension of the square chip 105. The vertical dimension α and the horizontal dimension β are not only integral multiples of the semiconductor element, but also must be within the exposure range of the projection exposure apparatus. However, in order to prevent uneven coating of the photosensitive material and flare at the outermost peripheral edge portion of the exposure, a large value may be set in a range of 1.1 times or less of the exposure range. This portion has no function as a semiconductor element, and will be removed later. Useless parts increase the manufacturing cost, so it is natural to take them as small as possible. In this embodiment, the case where two and three semiconductor elements are arranged vertically is shown, but any number of semiconductor elements may be arranged vertically and horizontally as long as they are in a projection exposure range.
【0020】このようにして形成された角状のチップ1
01、105は、従来と同様に、感光材を塗布し、露光
・現像の工程に入る。そして、エッチング、ドーピン
グ、蒸着等の工程を行い、再び、露光工程に戻り、同様
の作業が、何回か繰り返される。投影露光装置は、前記
の角状のチップ単位で処理できる手段を具備している。
露光工程以外の工程では、従来の様に一括処理が効率的
な工程、例えば、エッチング工程では、角状になったチ
ップを図3や図4のようにトレーや接着テープ上に並べ
て一括処理できるようになっている。なお、上記工程が
終了し、半導体素子(チップ)を形成された角状チップ
は、さらに最終製品単位に切断され、製品チップ毎にボ
ンディングし、モールディングして半導体素子が完成さ
れる。The angular chip 1 thus formed
In steps 01 and 105, a photosensitive material is applied and exposure and development steps are performed as in the conventional case. Then, processes such as etching, doping, and vapor deposition are performed, and the process returns to the exposure process again, and the same operation is repeated several times. The projection exposure apparatus is provided with a unit capable of processing the above-mentioned square chips.
In steps other than the exposure step, batch processing is more efficient than in the past, for example, in an etching step, squared chips can be collectively processed by arranging them on a tray or an adhesive tape as shown in FIGS. It has become. After the above steps are completed, the square chip on which the semiconductor element (chip) is formed is further cut into final product units, bonded and molded for each product chip, and the semiconductor element is completed.
【0021】本実施例では、角状チップで説明している
か、前記縦寸と横寸の式で囲まれる範囲に内接する多角
形や円でもよい。完成する半導体素子の形状よっては、
三角形であっても、問題はない。In the present embodiment, the shape may be described as a square chip, or may be a polygon or a circle inscribed in the range enclosed by the vertical and horizontal formulas. Depending on the shape of the completed semiconductor device,
There is no problem with triangles.
【0022】図3には、上記角状のチップを一括処理す
るために、角状のチップ21をトレー22上に並べた場
合を示している。この図の例では、縦6個、横8個並
べ、合計48個並んでいる。符号25はトレー22の断
面を示している。図中右端の角状のチップ24はトレー
25にセット中であり、残り7個の角状のチップ26は
トレー25にセット済である。符号27は角状のチップ
26をトレー22から着脱するための駆動部が通るため
の穴を示し、符号28は駆動部の一部を構成するロッド
28を示している。図示していないハンドで、角状のチ
ップ24がロッド28の先端に置かれている。この後、
ロッド28が下がり、トレー25に置かれる。トレー2
5の窪みは角状のチップとほぼ同一の寸法であり、トレ
ー25に角状のチップ24が着地した時点で位置決めさ
れる。窪みの深さは、角状のチップ24の厚みと同一か
小さい寸法になっている。角状のチップ24をトレーに
固定することが必要な場合は、図示していない負圧や静
電気や接着材等を用いて保持される。また、別の保持方
法として、角状のチップ24の外周を機械的にクランプ
しても良い。FIG. 3 shows a case where the angular chips 21 are arranged on a tray 22 in order to collectively process the angular chips. In the example of this figure, there are a total of 48 rows, 6 rows vertically and 8 rows horizontally. Reference numeral 25 indicates a cross section of the tray 22. In the drawing, the right-handed angular chip 24 is being set on the tray 25, and the remaining seven angular chips 26 are already set on the tray 25. Reference numeral 27 indicates a hole through which a driving unit for attaching and detaching the angular chip 26 to and from the tray 22 passes, and reference numeral 28 indicates a rod 28 which constitutes a part of the driving unit. A horn-shaped tip 24 is placed at the tip of a rod 28 with a hand (not shown). After this,
The rod 28 is lowered and placed on the tray 25. Tray 2
The depression 5 has almost the same size as the square chip, and is positioned when the square chip 24 lands on the tray 25. The depth of the depression is equal to or smaller than the thickness of the angular chip 24. When it is necessary to fix the angular chip 24 to the tray, it is held using negative pressure, static electricity, an adhesive, or the like (not shown). As another holding method, the outer periphery of the angular tip 24 may be mechanically clamped.
【0023】図4は、他のトレーの形状の場合を示す。
これは、従来のウェハーを処理している装置を改造する
ことなく、本発明を適用可能とするため手段であり、ト
レー23の外形が、例えば、12インチと同一の外形形
状している。断面の形状は図3と同じであり、トレー2
2の時と同じようにセットされる。外形が12インチウ
ェハーと同じなので、既存のウェハー保管や運搬用のキ
ャリアもそのまま使用することができる。このトレーを
採用することにより、既存の設備を変更することなく、
効率の良いシステムが提供できる。完全に、上記トレー
は、SEMI規格で規定される値に一致している必要は
ない。半導体製造装置側が許容する範囲であれば、当然
いくつでもよい。しかし、装置間の共通性を確保するた
めに、2mm以下を選択している。FIG. 4 shows another tray shape.
This is a means for making the present invention applicable without modifying a conventional apparatus for processing wafers. The outer shape of the tray 23 has the same outer shape as, for example, 12 inches. The cross-sectional shape is the same as in FIG.
It is set in the same way as in 2. Since the outer shape is the same as that of a 12-inch wafer, existing carriers for storing and transporting wafers can be used as they are. By adopting this tray, without changing existing equipment,
An efficient system can be provided. Completely, the tray need not conform to the values specified in the SEMI standard. Of course, any number may be used as long as the semiconductor manufacturing apparatus allows. However, in order to ensure the commonality between the devices, 2 mm or less is selected.
【0024】さらに、16インチ化して、バッチ処理の
効率アップが必要になっても、トレーのサイズを変更す
るだけで良く、角状のチップの寸法を変更する不要はな
い。当然、半導体素子を作るための基盤材であるSi等
のインゴットのサイズも16インチにする必要もなく、
シリコン製造が容易になる。Further, even if it is necessary to increase the efficiency of batch processing by changing the size to 16 inches, it is only necessary to change the size of the tray, and it is not necessary to change the dimensions of the square chips. Naturally, there is no need to make the size of the ingot such as Si which is the base material for making the semiconductor element 16 inches,
Silicon manufacturing becomes easier.
【0025】次に、本発明の感光基板である角状のチッ
プを適用した投影露光装置の実施の形態を実施例に基づ
き、図1および図5を参照して説明する。Next, an embodiment of a projection exposure apparatus to which a rectangular chip as a photosensitive substrate according to the present invention is applied will be described based on an embodiment with reference to FIGS.
【0026】図1は、角状のチップとされた感光基板を
処理可能な投影露光装置の第1の手段を示す。符号1で
示されるものは感光材が塗布された状態で供給される角
状のチップで、符号2で示されるものは本露光装置で露
光処理され、回収されるチップである。露光処理を実施
させるために、露光工程を4つに分割した。感光基板供
給回収、基板粗位置合わせ、基板精密位置合わせ、露光
である。この工程を処理できるステーション3、4、
5、6が順番に円筒状に配置されている。その円周の内
側にステーションに対応した分だけステージ7、8、
9、10が配置されている。各ステージは同じ機能を有
している。FIG. 1 shows a first means of a projection exposure apparatus capable of processing a photosensitive substrate formed into a square chip. Reference numeral 1 denotes a horn-shaped chip supplied in a state where a photosensitive material is applied, and reference numeral 2 denotes a chip which is exposed and collected by the present exposure apparatus. The exposure process was divided into four in order to carry out the exposure process. Photosensitive substrate supply / recovery, coarse substrate alignment, precise substrate alignment, and exposure. Stations 3, 4, which can process this process
5 and 6 are sequentially arranged in a cylindrical shape. Stages 7, 8,
9 and 10 are arranged. Each stage has the same function.
【0027】図示していないが、このステージでは干渉
計等で位置を計測し、位置の制御が可能とされている。
角状のチップは、従来のウェハーよりも大幅に小さくな
っているので、露光中心と露光ステージの位置を計測す
るためのミラーが距離も接近し、abbe誤差や熱変形
や部品の変形の影響を受けにくい構造になり、精度が向
上する。また、角状チップ用のステージ7、8、9、1
0のストロークは少なくとも、チップの2倍あればよ
い。従来の巨大なウェハーを移動する必要がなくなった
分、ステージは軽量化され、コンパクトなステージとな
る。この結果、比剛性が向上したこのステージは、既存
の技術で、今まで以上の加速度や最高速を達成でき、位
置決めの整定時間も短縮される特徴をもつ。Although not shown, this stage measures the position with an interferometer or the like and can control the position.
Since the angular chip is much smaller than the conventional wafer, the mirror for measuring the position of the exposure center and the position of the exposure stage is also close to each other, and the effects of abbe error, thermal deformation and part deformation are reduced. The structure is difficult to receive, and the accuracy is improved. Also, stages 7, 8, 9, 1 for the square chip
The stroke of 0 may be at least twice as long as the tip. The stage becomes lighter and more compact because it is no longer necessary to move a conventional huge wafer. As a result, this stage with improved specific stiffness has the characteristics that, with existing technology, it is possible to achieve higher acceleration and higher speed than ever before, and the positioning settling time is shortened.
【0028】次に、角状チップの処理の流れを説明す
る。感光基板供給回収の機能を持つステーション3で、
角状のチップ1は外部から供給され、ステージ7のチャ
ック11にセットされる。次に、ステージ7は次のステ
ーション4に移動する。このステーションは基板粗位置
合わせの機能を持つ。ここで、ステージ7上の前記角状
のチップはおおまかな位置決め動作がなされる。この
時、同時に、ステージ10がステーション3に移動し
て、新しい角状のチップをチャック14にセットする。
残りステージ8、9も隣のステーションに移動する。Next, the flow of processing of a square chip will be described. At station 3, which has the function of supplying and recovering photosensitive substrate,
The angular chip 1 is supplied from the outside and set on the chuck 11 of the stage 7. Next, the stage 7 moves to the next station 4. This station has the function of coarse substrate alignment. Here, a rough positioning operation is performed on the angular chip on the stage 7. At this time, at the same time, the stage 10 moves to the station 3 and a new angular chip is set on the chuck 14.
The remaining stages 8 and 9 also move to the next station.
【0029】上記の2つの処理が完了すると、ステージ
7は、さらに次のステーション5に移動する。このステ
ーション5では、ステーション4でおおまかな位置決め
をしたチャック11上の角状のチップを精確に位置決め
を行う。このステーションでは、ずれ量のみを計測し、
次の露光ステーション6に移動する時に、移動目標値を
残差分だけ変更して処理してもよい。先ほどと同様に、
ステージ10はステーション4に移動し、チャック14
上の角状のチップは、おおまかな位置決め動作をする。
ステージ9はステーション3に移動し、チャック13上
に新しい角状のチップをセットする。When the above two processes are completed, the stage 7 moves to the next station 5. In this station 5, the angular chip on the chuck 11 roughly positioned in the station 4 is accurately positioned. This station measures only the amount of deviation,
When moving to the next exposure station 6, processing may be performed by changing the movement target value by the residual difference. As before,
The stage 10 moves to the station 4 and the chuck 14
The upper angular chip performs a rough positioning operation.
The stage 9 moves to the station 3 and sets a new angular chip on the chuck 13.
【0030】上記の3つの処理が完了すると、ステージ
7は、ステーション6に移動する。このステーション6
では、露光動作が実施される。同時に、ステージ10
は、ステーション5に移動し、精確な位置決めを行う。
ステージ9はステーション4に移動し、おおまかな位置
決め動作をする。ステージ8はステーション3に移動
し、チャック12上に新しい角状のチップをセットす
る。When the above three processes are completed, the stage 7 moves to the station 6. This station 6
Then, an exposure operation is performed. At the same time, stage 10
Moves to the station 5 and performs accurate positioning.
The stage 9 moves to the station 4 and performs a rough positioning operation. The stage 8 moves to the station 3 and sets a new angular chip on the chuck 12.
【0031】上記の4つの処理が完了すると、ステージ
7、8、9、10は、図1に示す始めの位置に戻る。ス
テーション3で、ステージ7上のチャック11から角状
チップが回収され、始めと同じ様に、新しい角状チップ
がチャック11に供給される。他のステージも、次のス
テーションに移動し、各ステーションで、基板粗位置合
わせ、基板精密位置合わせ、露光が同時に行われる。こ
れで、始めに供給された角状チップが排出され、一つの
サイクルが完了するが、このサイクルは連続して続く。
ステージが次ステーションに移動するたびに、次々と新
しいチップが供給され、露光が完了されたチップが排出
され続ける。When the above four processes are completed, the stages 7, 8, 9, and 10 return to the initial positions shown in FIG. At the station 3, the angular chips are collected from the chuck 11 on the stage 7, and new angular chips are supplied to the chuck 11 in the same manner as at the beginning. The other stages also move to the next station, and in each station, coarse substrate alignment, precise substrate alignment, and exposure are performed simultaneously. At this point, the initially supplied angular chips are discharged, and one cycle is completed, but this cycle continues.
Each time the stage moves to the next station, new chips are supplied one after another, and chips whose exposure has been completed are continuously discharged.
【0032】一度動作を始めたら、メンテナンス等で停
止させる以外は、止まることなく、動作し続ける事が可
能である。もし、途中で、異なる半導体素子を製作する
ために、異なった形状の角状のチップを送り込む場合で
あっても、装置を停止させることはない。つまり、従来
のように、異なる半導体素子を製作するために、投影露
光装置から前の半導体素子をすべて排出させてから行う
ようなことはしない。当然のことながら、異なる半導体
素子を製作するための原画(レチクル)の交換も、異な
る半導体素子が精密合わせステーション5の処理を終了
し、露光ステーション6にステージを移動している間に
行われる。このようにすれば、見かけ上、露光と次ステ
ーションへのステップ移動以外の動作が存在しないよう
に、並行処理ができる。Once the operation is started, it is possible to continue the operation without stopping except for stopping it for maintenance or the like. Even if a different shape of a square chip is fed in order to manufacture a different semiconductor element on the way, the apparatus is not stopped. That is, unlike the related art, in order to manufacture a different semiconductor element, it is not necessary to discharge all the previous semiconductor elements from the projection exposure apparatus. Naturally, the exchange of the original image (reticle) for manufacturing a different semiconductor element is also performed while the different semiconductor elements have finished processing in the precision alignment station 5 and are moving the stage to the exposure station 6. In this way, parallel processing can be performed so that apparently there is no operation other than exposure and step movement to the next station.
【0033】本発明のステージ7、8、9、10は独立
に動作しても良いが、隣のステーションに移動する時
は、各ステージを機械的に連結して、回転させることも
できる。この時、ステージの位置は精密合わせステーシ
ョン5から露光ステーション6に移動するステージの位
置で全体の回転を制御している。このステーション移動
時では、角状のチップは目標値に対して1μm以下に位
置決めされている。この程度の位置ずれは、他のステー
ションで必要とされる精度と比較すると、無視できる。
また、目標値から1μm以下のズレは露光ステーション
自身で補正すれば良く、精度上問題はない。ステーショ
ン移動時だけ、連結して移動する形でも当然良い。さら
に、一体の回転ステージの上に、独立した動作できる4
つのステージがあっても、同じ機能を果たすことができ
る。The stages 7, 8, 9, 10 of the present invention may operate independently, but when moving to an adjacent station, the stages can be mechanically connected and rotated. At this time, the rotation of the entire stage is controlled by the position of the stage moving from the precision alignment station 5 to the exposure station 6. During the movement of the station, the angular chip is positioned at 1 μm or less with respect to the target value. This degree of misalignment is negligible when compared to the accuracy required at other stations.
The deviation of 1 μm or less from the target value may be corrected by the exposure station itself, and there is no problem in accuracy. It is of course also possible to connect and move only when the station moves. In addition, it can operate independently on an integrated rotary stage.
Even with one stage, the same function can be performed.
【0034】図5は、角状のチップとされた感光基板を
処理可能な投影露光装置の第2の手段を示す。符号31
で示されるものは感光材が塗布された状態で供給される
角状のチップで、符号32で示されるものは本露光装置
で露光処理され、回収されるチップが32である。本手
段でも第1の手段と同様に、露光処理を実施させるため
に、感光基板供給回収、基板粗位置合わせ、基板精密位
置合わせ、露光の4つの工程に分割した。この工程を処
理できるステーションが33、34、35、36であ
り、直線状にこれを配置した。この直線上に配置したス
テーションに対応した分だけステージ37、38、3
9、40が配置されている。さらに、露光動作が行なわ
れるステーション36で露光が完了したステージは、即
座に感光基板供給回収の機能を持つステーション33に
戻れないので、中間ステージとして、ステージ41を具
備している。この5つのステージは同じ機能を有してい
る。FIG. 5 shows a second means of a projection exposure apparatus capable of processing a photosensitive substrate formed into a square chip. Code 31
Reference numeral 32 denotes a horn-shaped chip supplied in a state where a photosensitive material is applied, and reference numeral 32 denotes a chip which is exposed and recovered by the present exposure apparatus. In this means, as in the first means, in order to carry out the exposure processing, it was divided into four steps of photosensitive substrate supply and recovery, coarse substrate alignment, precise substrate alignment, and exposure. Stations 33, 34, 35 and 36 which can process this step are arranged linearly. The stages 37, 38, 3 correspond to the stations arranged on this straight line.
9, 40 are arranged. Further, since the stage where the exposure is completed in the station 36 where the exposure operation is performed cannot immediately return to the station 33 having the function of supplying and recovering the photosensitive substrate, the stage 41 is provided as an intermediate stage. These five stages have the same function.
【0035】次に、角状のチップの処理の流れを説明す
る。ステージの動きに関しては、図1と基本的に同一で
ある。各ステーションが並行処理できる手段をもち、処
理完了すると各ステージが次のステーションに移動でき
る手段をもっている。Next, the flow of processing of a square chip will be described. The movement of the stage is basically the same as in FIG. Each station has means capable of performing parallel processing, and when processing is completed, each stage has means capable of moving to the next station.
【0036】感光基板供給回収の機能を持つステーショ
ン33で、角状のチップ31は外部から供給され、ステ
ージ37のチャック42にセットされる。この時、同時
に、ステージ41は、露光動作が行なわれるステーショ
ン36から感光基板供給回収の機能を持つステーション
33へ移動中である。At the station 33 having the function of supplying and recovering the photosensitive substrate, the angular chip 31 is supplied from the outside and set on the chuck 42 of the stage 37. At this time, at the same time, the stage 41 is moving from the station 36 where the exposure operation is performed to the station 33 having the function of supplying and recovering the photosensitive substrate.
【0037】次に、ステージ37は次のステーション3
4に移動する。このステーションは基板粗位置合わせの
機能を持つ。ここで、ステージ37上の前記角状チップ
はおおまかな位置決め動作がなされる。ステージ41
は、感光基板供給回収の機能を持つステーション33に
移動して、新しい角状のチップをチャック46にセット
する。ステージ40は、ステーション33へ移動中であ
る。他のステージ39、38も隣のステーションに移動
する。Next, the stage 37 moves to the next station 3
Move to 4. This station has the function of coarse substrate alignment. Here, a rough positioning operation is performed on the angular chip on the stage 37. Stage 41
Moves to the station 33 having the function of supplying and recovering the photosensitive substrate, and sets a new angular chip on the chuck 46. The stage 40 is moving to the station 33. The other stages 39 and 38 also move to the adjacent stations.
【0038】上記の2つの処理が完了すると、ステージ
37は、さらに次のステーション35に移動する。この
ステーション35では、ステーション34でおおまかな
位置決めをしたチャック42上の角状のチップを精確に
位置決めを行う。ステージ41はステーション34に移
動し、チャック46上の角状チップは、おおまかな位置
決めがなされる。ステージ40はステーション33に移
動し、チャック45上に新しい角状のチップをセットす
る。ステージ39は、ステーション33へ移動中であ
る。When the above two processes are completed, the stage 37 moves to the next station 35. In this station 35, the angular chip on the chuck 42 roughly positioned in the station 34 is accurately positioned. The stage 41 moves to the station 34, and the rectangular chips on the chuck 46 are roughly positioned. The stage 40 moves to the station 33 and sets a new angular chip on the chuck 45. The stage 39 is moving to the station 33.
【0039】上記処理が完了後、ステージ37は、ステ
ーション36に移動する。このステーション6では、露
光動作が実施される。ステージ41は、ステーション3
5に移動し、精確な位置決めを行う。ステージ40はス
テーション34に移動し、おおまかな位置決め動作をす
る。ステージ39はステーション33に移動し、チャッ
ク44上に新しい角状のチップをセットする。ステージ
38は、ステーション33へ移動中である。After the above processing is completed, the stage 37 moves to the station 36. In this station 6, an exposure operation is performed. Stage 41 is station 3
Move to 5 for accurate positioning. The stage 40 moves to the station 34 and performs a rough positioning operation. The stage 39 moves to the station 33 and sets a new angular chip on the chuck 44. The stage 38 is moving to the station 33.
【0040】その次に、ステージ37は、ステーション
33へ移動中となる。ステージ41は、ステーション3
6に移動し、角状のチップに露光を行う。ステージ40
はステーション35に移動し、精確な位置決めを行う。
ステージ39はステーション34に移動し、おおまかな
位置決め動作をする。ステージ38は、チャック43上
に新しい角状のチップをセットする。Next, the stage 37 is moving to the station 33. Stage 41 is station 3
Then, the process moves to Step 6 to expose the square chips. Stage 40
Moves to the station 35 for accurate positioning.
The stage 39 moves to the station 34 and performs a rough positioning operation. The stage 38 sets a new angular chip on the chuck 43.
【0041】上記の5つの処理が完了すると、ステージ
37、38、39、40、41は、図2に示す始めの位
置に戻る。ステーション33は、ステージ37上のチャ
ック42から角状のチップを回収し、始めと同じ様に、
新しい角状のチップをチャック42に供給する。他のス
テージも、次のステーションに移動し、各ステーション
で、基板粗位置合わせ部、基板精密位置合わせ部、露光
部、感光基板供給回収部の各ステーションへの移動が同
時に行われている。これで、始めに供給された角状のチ
ップが排出され、一つのサイクルが完了するが、第1の
手段と同様に、このサイクルは連続して続く。ステージ
が次ステーションに移動するたびに、次々と新しいチッ
プが供給され、露光が完了されたチップが排出され続け
る。When the above five processes are completed, the stages 37, 38, 39, 40 and 41 return to the initial positions shown in FIG. The station 33 collects the angular chips from the chuck 42 on the stage 37 and, as in the beginning,
A new angular tip is supplied to the chuck. The other stages also move to the next station, and in each station, the substrate coarse positioning unit, the substrate precision positioning unit, the exposure unit, and the photosensitive substrate supply / recovery unit are simultaneously moved to the respective stations. At this point, the initially supplied angular chips are discharged, and one cycle is completed, but this cycle continues as in the case of the first means. Each time the stage moves to the next station, new chips are supplied one after another, and chips whose exposure has been completed are continuously discharged.
【0042】このような、連続動作+並行処理により、
見かけ不要となったチップ供給回収時間やアライメント
時間がなくなり、少なくとも、1.5倍以上の生産性を
向上させることができる。By such a continuous operation + parallel processing,
The apparently unnecessary chip supply / recovery time and alignment time are eliminated, and the productivity can be improved at least 1.5 times or more.
【0043】ここでは、各ステーションに角状のチップ
を保持したチャックが載ったステージが各ステーション
に移動するように説明したが、チャックと各ステージの
関係が維持されれば、チップを保持したチャックだけが
各ステージ上に移動してもよい。Here, the stage on which the chuck holding the angular chip is mounted at each station is described as being moved to each station. However, if the relationship between the chuck and each stage is maintained, the chuck holding the chip may be moved. May move on each stage.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、さらなる
ウェハーサイズの拡大要求に対しても、枚葉処理やバッ
チ処理をする半導体製造工程は、トレーを使うことによ
って、生産性を落とすことなく、見かけウェハーサイズ
を大きくしたのと同様の効果がある。これにより、生産
コストを低減することができる。また、半導体素子を作
るための基盤材であるSi等のウェハー自身の製造は、
角状のチップにしているために、ウェハーサイズの変更
に影響されず、従来の例えば8インチのインゴットを使
用できる。そのため、ウェハー製造のコスト上昇を押さ
えることができる。インゴットのサイズを変更しないの
で、ウェハーの歩留まり(価格)を決めている欠陥密度
の改善に集中でき、さらに、良質の基盤材を供給できる
効果がある。ウェハーのウェハーのサイズが大きくなる
につれて、厚くなる傾向も防ぐことができる。結果とし
て、高価な原料の使用量を減らし、コスト削減のみなら
ず、製造時に必要とされる電力等も減らすことができ、
省エネルギーも達成できる効果がある。As described above, according to the present invention, the semiconductor manufacturing process for single-wafer processing or batch processing can reduce the productivity by using trays even when the wafer size is required to be further increased. However, there is the same effect as increasing the apparent wafer size. Thereby, the production cost can be reduced. Also, the manufacture of the wafer itself, such as Si, which is the base material for making semiconductor elements,
Since the chips are square, a conventional ingot of, for example, 8 inches can be used without being affected by a change in wafer size. Therefore, it is possible to suppress an increase in the cost of manufacturing the wafer. Since the size of the ingot is not changed, it is possible to concentrate on the improvement of the defect density which determines the yield (price) of the wafer, and it is possible to supply a good quality base material. As the size of the wafer increases, the tendency to increase in thickness can also be prevented. As a result, it is possible to reduce the amount of expensive raw materials used, and not only to reduce costs, but also to reduce electric power and the like required during manufacturing.
It has the effect of achieving energy saving.
【0045】また、本発明が適用できる投影露光装置
は、見かけのウェハー寸法が400mmや500mmの
時代になっても、常に、チップ単位で処理するため、従
来のような、ウェハーサイズに比例して装置寸法が大き
くならない効果がある。さらに、精度面からすると、小
さなチップを処理だけの露光ステージでよくなるので、
露光ステージの位置計測用ミラーも露光中心から距離が
近く、温度等の外乱の影響が小さくなる。当然、このス
テージの小さくなっているので、従来と同じ材料でも剛
性向上させることができる。これにより、より高い精度
を維持しつつ、高い生産性をだすこと可能である。Further, the projection exposure apparatus to which the present invention can be applied always performs processing in units of chips even in the era of apparent wafer dimensions of 400 mm and 500 mm. There is an effect that the size of the device does not increase. Furthermore, in terms of precision, an exposure stage that only processes small chips is sufficient,
The mirror for measuring the position of the exposure stage is also close to the center of exposure, and the influence of disturbance such as temperature is reduced. Naturally, since this stage is small, the rigidity can be improved even with the same material as the conventional one. Thereby, it is possible to achieve high productivity while maintaining higher accuracy.
【0046】さらに、小さなステージであるため、そこ
に、投入するエネルギーも小さく、ステージ移動による
反動も小さいなる。結果として、工場の床を加振量は減
少し、これによって、300mmで必要とされた工場の
建物の剛性アップ等が不要となり、工場の建設費用を縮
小させ、建設工期も短縮し、半導体素子の製造コスト削
減に寄与する。Further, since the stage is a small stage, the energy input thereto is small, and the recoil due to the movement of the stage is small. As a result, the amount of vibration applied to the factory floor is reduced, thereby eliminating the need for increasing the rigidity of the factory building required for 300 mm, reducing the factory construction cost, shortening the construction period, and improving the semiconductor device. Contributes to the reduction of manufacturing costs.
【0047】本発明によるチップごとに処理することに
より、次の世代になっても、ウェハーのコストを上昇さ
せることなく、大口径に相当する、高い生産性を維持
し、装置寸法の変化もなく。工場全体の製造費用を縮小
させる効果がある。さらに、投影露光装置は、精度向上
+生産性が同時に向上するという効果もある。By processing for each chip according to the present invention, even in the next generation, high productivity equivalent to a large diameter is maintained without increasing the cost of the wafer, and there is no change in the dimensions of the apparatus. . This has the effect of reducing the manufacturing costs of the entire factory. Further, the projection exposure apparatus also has the effect of improving accuracy and productivity at the same time.
【図1】本発明によるウェハーを角状のチップに切断し
た感光基板を並行処理可能な機能を備えた投影露光装置
の第1の手段を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a first means of a projection exposure apparatus having a function capable of parallel processing of a photosensitive substrate obtained by cutting a wafer into square chips according to the present invention.
【図2】角状のチップの平面図であり、(a)は半導体
素子が二つ入った場合、(b)は三つ入った場合を示
す。FIGS. 2A and 2B are plan views of a square chip, wherein FIG. 2A shows a case where two semiconductor elements are included, and FIG.
【図3】角状のチップに切断した感光基板を一括処理装
置用に角トレー並べた場合を示す概略図であり、(a)
は平面図、(b)はその正面図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a case where photosensitive substrates cut into square chips are arranged in a square tray for a batch processing apparatus, and FIG.
Is a plan view, and (b) is a front view thereof.
【図4】角状のチップに切断した感光基板を一括処理装
置用に丸トレー並べた場合を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a case where photosensitive substrates cut into square chips are arranged in a round tray for a batch processing apparatus.
【図5】本発明によるウェハーを角状のチップに切断し
た感光基板を並行処理可能な機能を備えた投影露光装置
の第2の手段を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a second means of a projection exposure apparatus having a function capable of performing parallel processing on a photosensitive substrate obtained by cutting a wafer into square chips according to the present invention.
1、2、31、32 チップ 3、33 感光基板供給回収部(ステーション) 4、34 基板粗位置合せ部(ステーション) 5、35 基板精密位置合せ部(ステーション) 6、36 露出部(ステーション) 7〜10、37〜41 ステージ 11〜14、42〜46 チャック 21、24、26 チップ 22、23 トレー(チップ保持ホルダー) 25 断面 27 穴 28 ロッド 101、105 チップ 102〜104 半導体素子 1, 2, 31, 32 Chip 3, 33 Photosensitive substrate supply / recovery section (station) 4, 34 Substrate coarse positioning section (station) 5, 35 Substrate precision positioning section (station) 6, 36 Exposure section (station) 7 -10, 37-41 Stage 11-14, 42-46 Chuck 21, 24, 26 Chip 22, 23 Tray (chip holding holder) 25 Cross section 27 Hole 28 Rod 101, 105 Chip 102-104 Semiconductor element
Claims (16)
影露光光学系の露光面積の1.1倍以下とし、前記感光
基板単位で半導体装置を製造をすることを特徴する半導
体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a size of a photosensitive substrate is set to be 1.1 times or less an exposure area of a projection exposure optical system of a projection exposure apparatus, and a semiconductor device is manufactured in units of the photosensitive substrate. Method.
サイズの整数倍+半導体装置に分割切断するのに必要な
幅×(半導体装置の縦又は横の数−1)とし、厚みを
1.0mm以下とすることを特徴とする請求項1記載の
半導体装置の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the size of the photosensitive substrate is an integral multiple of the size of the semiconductor device + the width required for dividing and cutting the semiconductor device × (the number of vertical or horizontal semiconductor devices−1), and the thickness is 1 2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness is not more than 0.0 mm.
内接する多角形または、円であることを特徴とする半導
体装置の製造方法。3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the shape of the photosensitive substrate is a polygon or a circle inscribed in the equation of claim 2.
において、前記感光基板を複数枚並べて一括処理するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the semiconductor manufacturing apparatus excluding the projection exposure apparatus, a plurality of the photosensitive substrates are arranged and processed collectively.
基板上に投影する投影露光光学系と、前記第1の原画と
感光基板を保持して前記投影光学系の所定の位置に移動
可能なステージとを備えた投影露光装置であって、前記
投影露光光学系の露光面積の1.1倍以下の大きさの感
光基板を処理する機能を具備することを特徴とする投影
露光装置。5. A projection exposure optical system for projecting a pattern formed on a first original onto a photosensitive substrate, and movable to a predetermined position of the projection optical system while holding the first original and the photosensitive substrate. A projection exposure apparatus having a function of processing a photosensitive substrate having a size of 1.1 times or less the exposure area of the projection exposure optical system.
連続に処理するために、感光基板供給回収部、基板粗位
置合わせ部、基板精密位置合わせ部、露光部の各ステー
ションおよび各ステーションで処理が終了すると次のス
テーションに感光基板を移動できるステージを有するこ
とを特徴とする請求項5記載の投影露光装置。6. The projection exposure apparatus includes a photosensitive substrate supply / recovery unit, a substrate coarse positioning unit, a substrate precision positioning unit, an exposure unit, and an exposure unit for continuously processing the photosensitive substrate. 6. The projection exposure apparatus according to claim 5, further comprising a stage capable of moving the photosensitive substrate to a next station when the processing is completed.
わせ部、基板精密位置合わせ部、露光部は並行処理され
ることを特徴する請求項6記載の投影露光装置。7. The projection exposure apparatus according to claim 6, wherein the photosensitive substrate supply / recovery section, the substrate coarse positioning section, the substrate precision positioning section, and the exposure section are processed in parallel.
作でき、各ステージが円周上に配置されており、第一の
ステージは感光基板供給回収部で感光基板供給回収処理
をし、第二のステージは基板粗位置合わせ部で基板粗位
置合わせ処理をし、第三のステージは基板精密位置合わ
せ部で基板精密位置合わせ処理をし、第四のステージは
露光部で露光処理を行い、露光が終わると、第一のステ
ージは基板粗位置合わせ部に移動し、第二のステージは
基板精密位置合わせ部に移動し、第三のステージは露光
部に移動し、第四のステージは再び感光基板供給回収部
に戻り、このサイクルが繰り返されることを特徴とする
請求項6記載の投影露光装置。8. At least four or more stages can operate independently, each stage is arranged on a circumference, and a first stage performs a photosensitive substrate supply / recovery process in a photosensitive substrate supply / recovery unit. The second stage performs the substrate coarse positioning process at the substrate coarse positioning unit, the third stage performs the substrate precision positioning process at the substrate precise positioning unit, the fourth stage performs the exposure process at the exposure unit, When the exposure is over, the first stage moves to the substrate coarse alignment section, the second stage moves to the substrate precision alignment section, the third stage moves to the exposure section, and the fourth stage moves again. 7. The projection exposure apparatus according to claim 6, wherein the cycle returns to the photosensitive substrate supply / recovery section, and the cycle is repeated.
作でき、各ステージが直線的に配置されており、4個の
ステージでは、感光基板供給回収、基板粗位置合わせ、
基板精密位置合わせ、露光の処理を行い、残りのステー
ジが感光基板供給回収部に移動中であり、露光が終わる
と、次のステーションに移動し、感光基板供給回収部に
移動中であったステージは、再び感光基板供給回収部に
戻ることを特徴とする請求項6記載の投影露光装置。9. At least five or more stages can be operated independently, and each stage is linearly arranged. In four stages, photosensitive substrate supply / recovery, substrate rough positioning,
Substrate precision alignment and exposure processing are performed, and the remaining stages are moving to the photosensitive substrate supply / recovery section. After exposure is completed, the stage moves to the next station and moves to the photosensitive substrate supply / recovery section. 7. The projection exposure apparatus according to claim 6, wherein the apparatus returns to the photosensitive substrate supply / recovery section again.
わせ、基板精密位置合わせ、露光の4つの処理ごとに独
立に動作できる4個以上のステージであっても、互いに
干渉しないように、一時的に機械的に連結して一体ステ
ージのごとく移動することができることを特徴とする請
求項6記載の投影露光装置。10. Even if there are four or more stages which can be operated independently for each of the four processes of photosensitive substrate supply / recovery, substrate coarse positioning, substrate fine positioning, and exposure, the stages are temporarily controlled so as not to interfere with each other. 7. The projection exposure apparatus according to claim 6, wherein the projection exposure apparatus can be moved like an integrated stage by being mechanically connected to the apparatus.
わせ、基板精密位置合わせ、露光の4つの処理ごとに独
立に動作できる4個以上のステージであって、前記4個
のステージを同時に移動できる回転ステージを具備して
いることを特徴とする請求項8記載の投影露光装置。11. Four or more stages that can operate independently for each of the four processes of supplying and recovering the photosensitive substrate, rough substrate alignment, precise substrate alignment, and exposure, wherein the four stages can be moved simultaneously. 9. The projection exposure apparatus according to claim 8, further comprising a rotary stage.
異なる半導体製品や異なる工程の第2の感光基板が送ら
れ、第1の原画の交換が必要な場合において、第2の感
光基板が基板精密位置合わせ部から露光部に送られる間
に原画の交換が行われ、第1の原画交換のために、第1
の感光基板を前記ステージ上からすべて排出することが
ないことを特徴とする請求項6記載の投影露光装置。12. After the first photosensitive substrate is processed,
When the second photosensitive substrate of a different semiconductor product or a different process is sent and the first original image needs to be exchanged, the exchange of the original image is performed while the second photosensitive substrate is sent from the substrate precision alignment unit to the exposure unit. Is performed, and for the first original exchange, the first
7. The projection exposure apparatus according to claim 6, wherein the photosensitive substrate is not entirely discharged from the stage.
ジに代え、感光基板又は感光基板と感光基板ホルダーが
一体になったもののみが移動しても良いことを特徴する
請求項6記載の投影露光装置。13. The projection exposure apparatus according to claim 6, wherein only the photosensitive substrate or an integrated photosensitive substrate and photosensitive substrate holder may move instead of the stage that can move to the next station.
置合わせ部または感光基板供給回収部と基板粗位置合わ
せ部を一つのステーションにまとめ、ステージの数を一
つ減らすことができることを特徴とする請求項6記載の
投影露光装置。14. The apparatus according to claim 1, wherein the substrate coarse positioning unit and the substrate precision positioning unit or the photosensitive substrate supply / recovery unit and the substrate coarse positioning unit are combined into one station, so that the number of stages can be reduced by one. The projection exposure apparatus according to claim 6.
の投影露光装置を除く半導体製造装置において、前記感
光基板をチップ保持ホルダーに複数枚並べて一括処理す
ることを特徴とする半導体装置の製造装置。15. A semiconductor manufacturing apparatus except for the projection exposure apparatus according to claim 5, wherein a plurality of said photosensitive substrates are arranged in a chip holding holder and processed collectively. Manufacturing equipment.
たは角状であって、感光基板位置決め用の窪み及び感光
基板着脱用の穴を有し、感光基板をクランプ力によって
保持し、感光基板をトレーにセットした状態で厚みが2
mm以下であることを特徴とする請求項15記載の半導
体装置の製造装置。16. The chip holding holder is circular or angular, has a concave for positioning a photosensitive substrate and a hole for attaching and detaching the photosensitive substrate, holds the photosensitive substrate by clamping force, and places the photosensitive substrate in a tray. The thickness is 2 when set to
16. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the diameter is equal to or less than mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9318432A JPH11150059A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Semiconductor device manufacturing method and apparatus, and projection exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9318432A JPH11150059A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Semiconductor device manufacturing method and apparatus, and projection exposure apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150059A true JPH11150059A (en) | 1999-06-02 |
Family
ID=18099095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9318432A Pending JPH11150059A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Semiconductor device manufacturing method and apparatus, and projection exposure apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11150059A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002198413A (en) * | 2000-10-04 | 2002-07-12 | Boc Group Inc:The | Vacuum chamber load lock structure and article transport mechanism |
| JP2005129567A (en) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Trecenti Technologies Inc | Manufacturing method for semiconductor device |
| KR101180061B1 (en) * | 2004-03-05 | 2012-09-04 | 집트로닉스 인코퍼레이티드 | Wafer scale die handling |
| JP2019020729A (en) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Measuring device and substrate stage handler system |
-
1997
- 1997-11-19 JP JP9318432A patent/JPH11150059A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002198413A (en) * | 2000-10-04 | 2002-07-12 | Boc Group Inc:The | Vacuum chamber load lock structure and article transport mechanism |
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| JP2019020729A (en) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Measuring device and substrate stage handler system |
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