特許 7593482 露光装置及び配線パターン形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】露光装置及び配線パターン形成方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20241126BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 521

G03F7/20 501

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023512859

(86)(22)【出願日】2022-02-28

(86)【国際出願番号】 JP2022008212

(87)【国際公開番号】W WO2022215385

(87)【国際公開日】2022-10-13

【審査請求日】2023-10-27

(31)【優先権主張番号】P 2021066770

(32)【優先日】2021-04-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 正紀

(72)【発明者】

【氏名】水野 恭志

【審査官】後藤 慎平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０７１０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２００３７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２０１２－５２７７６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０－７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の空間光変調器と、
複数の第１の基板が配置される基板ホルダと、
前記複数の第１の基板の各々の上に複数配置された半導体チップのセットそれぞれに含まれる前記半導体チップの位置を計測する計測系から計測結果を取得し、前記計測結果に基づいて、前記セットそれぞれに含まれる前記半導体チップ間を接続する配線パターンを決定し、決定した前記配線パターンを生成するときに前記複数の空間光変調器の制御に利用する第１の制御データを作成し、第１の記憶部に記憶させる作成部と、
前記第１の記憶部に記憶された前記第１の制御データを用いて前記複数の空間光変調器を制御して、前記基板ホルダ上に配置された前記複数の第１の基板の各々の前記セットそれぞれに含まれる前記半導体チップ間を接続する配線パターンを露光する露光処理部と、
を備え、
前記露光処理部が前記複数の第１の基板とは異なる第２の基板を露光処理している間に、前記複数の第１の基板の各々の上の前記半導体チップの位置の計測、前記計測結果の取得、前記配線パターンの決定、前記第１の制御データの作成、及び前記第１の制御データの前記第１の記憶部への記憶、の少なくとも１つが実行される、
露光装置。

【請求項2】

複数の前記基板ホルダと、
前記計測系と、
を備え、
前記複数の前記基板ホルダのうちの第１の基板ホルダには前記複数の第１の基板が載置され、
前記露光処理部が、前記複数の第１の基板上に前記配線パターンを露光処理している間に、前記計測系による前記第１の基板ホルダとは異なる第２の基板ホルダに載置された複数の基板の各々の上に複数配置された半導体チップのセットそれぞれに含まれる前記半導体チップの位置の計測、前記作成部による、前記半導体チップの位置の計測結果の取得、前記作成部による、前記計測結果に基づく前記第２の基板ホルダに載置された前記複数の基板の各々の上の前記セットそれぞれに含まれる前記半導体チップ間を接続する配線パターンの決定、前記作成部による、決定した前記配線パターンを生成するときに前記複数の空間光変調器の制御に利用する第２の制御データの作成、及び前記作成部による、前記第２の制御データの前記第１の記憶部とは異なる第２の記憶部への記憶、の少なくとも１つが実行される、
請求項１に記載の露光装置。

【請求項3】

前記複数の前記基板ホルダそれぞれが保持する基板を交換する複数の交換手段を備え、
前記複数の第１の基板の露光処理中に、前記複数の交換手段の１つが前記第２の基板ホルダが保持する基板の交換を行う、
請求項２に記載の露光装置。

【請求項4】

前記計測系は、複数の計測装置を備え、
前記複数の計測装置は、異なる半導体チップの位置を略同時に計測する、
請求項１から請求項３のいずれか１項記載の露光装置。

【請求項5】

前記複数の空間光変調器はそれぞれ、前記複数の第１の基板のうち同一の第１の基板内の異なるセット内の前記半導体チップ間を接続する配線パターン又は前記複数の第１の基板のうち異なる第１の基板それぞれのセット内の前記半導体チップ間を接続する配線パターンを形成する、
請求項１から請求項４のいずれか１項記載の露光装置。

【請求項6】

前記複数の第１の基板のうち、前記基板ホルダ上に載置された載置済み基板の前記半導体チップの位置の計測を行うとともに、前記基板ホルダに載置されていない未載置基板の前記基板ホルダへの載置処理を行う、
請求項１に記載の露光装置。

【請求項7】

前記作成部は、前記半導体チップの位置の計測が終わった前記載置済み基板から順番に、前記第１の制御データを作成し、前記第１の制御データを前記第１の記憶部へ記憶させる、
請求項６に記載の露光装置。

【請求項8】

前記複数の第１の基板は、ウエハ基板である、請求項１から請求項７のいずれか１項記載の露光装置。

【請求項9】

第１の基板ホルダに配置される複数の第１の基板の各々の上に複数配置された半導体チップのセットそれぞれに含まれる前記半導体チップの位置を計測する計測系から計測結果を取得し、前記計測結果に基づいて、前記セットそれぞれに含まれる前記半導体チップ間を接続する配線パターンを決定し、決定した前記配線パターンを生成するときに複数の空間光変調器の制御に利用する第１の制御データを作成し、第１の記憶部に記憶させることと、
前記第１の記憶部に記憶された前記第１の制御データを用いて前記複数の空間光変調器を制御して、前記第１の基板ホルダ上に配置された前記複数の第１の基板の各々の前記セットそれぞれに含まれる前記半導体チップ間を接続する配線パターンを露光することと、
を含み、
前記複数の第１の基板とは異なる第２の基板を露光処理している間に、前記複数の第１の基板の各々の上の前記半導体チップの位置を計測することと、前記計測結果を取得することと、前記配線パターンを決定することと、前記第１の制御データを作成することと、前記第１の制御データを前記第１の記憶部に記憶させることと、の少なくとも１つを実行する、
配線パターン形成方法。

【請求項10】

前記複数の第１の基板のうちの１つの第１の基板に配置された第１チップセットに含まれる第１チップと第２チップのそれぞれの位置と、前記１つの第１の基板又は前記１つの第１の基板とは異なる第１の基板に配置された第２チップセットに含まれる第３チップと第４チップのそれぞれの位置との計測を行うこと、および
前記第１チップの前記位置と前記第２チップの前記位置とに基づいた、前記第１チップと前記第２チップを接続する第１配線のパターンデータと、前記第３チップの前記位置と前記第４チップの前記位置とに基づいた、前記第３チップと前記第４チップを接続する第２配線のパターンデータとの作成を行うこと、を含み、
前記計測を行う期間に、前記作成を開始する、
請求項９に記載の配線パターン形成方法。

【請求項11】

複数の空間光変調器を含む露光装置へ前記第１配線の前記パターンデータと前記第２配線の前記パターンデータの転送を行うことを含み、
前記作成を行う期間に、前記転送を開始する、
請求項１０に記載の配線パターン形成方法。

【請求項12】

前記露光装置による前記第２の基板の露光を行うことを含み、
前記露光を行う期間に、前記計測、前記作成、および、前記転送を開始する、
請求項１１に記載の配線パターン形成方法。

【請求項13】

前記第１チップの前記位置は、前記第１チップのパッドの位置であり、
前記第２チップの前記位置は、前記第２チップのパッドの位置であり、
前記第３チップの前記位置は、前記第３チップのパッドの位置であり、
前記第４チップの前記位置は、前記第４チップのパッドの位置である、
請求項１０に記載の配線パターン形成方法。

【請求項14】

前記複数の第１の基板は、ウエハ基板である、請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の配線パターン形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

露光装置及び配線パターン形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＦＯ－ＷＬＰ（Fan Out Wafer Level Package）、ＦＯ－ＰＬＰ（Fan Out Plate Level Package）と呼ばれる半導体デバイスのパッケージが知られている。

【0003】

例えば、ＦＯ－ＷＬＰの製造では、複数の半導体チップをウエハ状の支持基板に並べ、樹脂などのモールド材で固めることで疑似ウエハを形成し、露光装置を用いて半導体チップのパッド同士を接続する再配線層を形成する。

【0004】

ＦＯ－ＷＬＰ及びＦＯ－ＰＬＰの再配線層の形成におけるスループットの向上が望まれている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－０８１２８１号公報

【発明の概要】

【0006】

開示の態様によれば、複数の空間光変調器と、複数の第１の基板が配置される基板ホルダと、前記複数の第１の基板の各々の上に複数配置された半導体チップのセットそれぞれに含まれる前記半導体チップの位置を計測する計測系から計測結果を取得し、前記計測結果に基づいて、前記セットそれぞれに含まれる前記半導体チップ間を接続する配線パターンを決定し、決定した前記配線パターンを生成するときに前記複数の空間光変調器の制御に利用する第１の制御データを作成し、第１の記憶部に記憶させる作成部と、前記第１の記憶部に記憶された前記第１の制御データを用いて前記複数の空間光変調器を制御して、前記基板ホルダ上に配置された前記複数の第１の基板の各々の前記セットそれぞれに含まれる前記半導体チップ間を接続する配線パターンを露光する露光処理部と、を備え、前記露光処理部が前記複数の第１の基板とは異なる第２の基板を露光処理している間に、前記複数の第１の基板の各々の上の前記半導体チップの位置の計測、前記計測結果の取得、前記配線パターンの決定、前記第１の制御データの作成、及び前記第１の制御データの前記第１の記憶部への記憶、の少なくとも１つが実行される、露光装置が提供される。

【0007】

なお、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る露光装置を含む、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターン形成システムの概要を示す上面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図3】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、配線パターン形成システムによって形成する配線パターンについて説明するための図である。

【図4】図４は、光学定盤に配置されたモジュールについて説明するための図である。

【図5】図５（Ａ）は、照明・投影モジュールの光学系を示す図であり、図５（Ｂ）は、ＤＭＤを概略的に示す図であり、図５（Ｃ）は、電源がＯＦＦの場合のＤＭＤを示す図であり、図５（Ｄ）は、ＯＮ状態のミラーについて説明するための図であり、図５（Ｅ）は、ＯＦＦ状態のミラーについて説明するための図である。

【図6】図６は、照明・投影モジュール付近の拡大図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る露光装置の制御系を示すブロック図である。

【図8】図８（Ａ）は、全てのチップが設計位置に配置された状態のウエハＷＦを示す概略図であり、図８（Ｂ）は、設計位置からずれてチップが配置されたウエハＷＦを示す概略図である。

【図9】図９は、露光装置におけるＦＯ－ＷＬＰの配線パターン形成手順を示す概念図である。

【図10】図１０は、第２実施形態に係る配線パターン形成システムの概要を示す上面図である。

【図11】図１１は、第２実施形態におけるＦＯ－ＷＬＰの製造手順の概念図である。

【図12】図１２は、第３実施形態に係る配線パターン形成システムの概要を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

《第１実施形態》
第１実施形態に係る露光装置について、図１～図９に基づいて説明する。なお、以後の説明において、単に基板Ｐと記載した場合には、矩形状の基板を示し、ウエハ状の基板についてはウエハＷＦと記載する。また、後述する基板ステージ３０に載置された基板ＰまたはウエハＷＦの法線方向をＺ軸方向、これに直交する面内で空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）に対して基板ＰまたはウエハＷＦが相対走査される方向をＸ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行なう。空間光変調器の例としては、液晶素子、デジタルミラーデバイス（デジタルマイクロミラーデバイス、ＤＭＤ）、磁気光学空間光変調器（ＭＯＳＬＭ：Magneto Optic Spatial Light Modulator）等が挙げられる。第１実施形態に係る露光装置ＥＸは、空間光変調器としてＤＭＤ２０４を備えるが、他の空間光変調器を備えていてもよい。

【0010】

図１は、一実施形態に係る露光装置ＥＸを含む、ＦＯ－ＷＬＰ及びＦＯ－ＰＬＰの配線パターン形成システム５００の概要を示す上面図である。図２は、露光装置ＥＸの構成を概略的に示す斜視図である。

【0011】

配線パターン形成システム５００は、図３（Ａ）に示すような、ウエハＷＦ上に配置された半導体チップ（以下、チップと記載する）間または、図３（Ｂ）に示すような、基板Ｐ上に配置されたチップ間を接続する配線パターンを形成するためのシステムである。

【0012】

本実施形態では、ウエハＷＦまたは基板Ｐ上に複数配置されたチップのセット（二点鎖線にて示す）それぞれに含まれるチップＣ１とチップＣ２との間を接続する配線パターンを形成する。なお、本実施形態では、各セットに含まれるチップの数は２つであるが、これに限られるものではなく、３つ以上であってもよい。

【0013】

以下では、ウエハＷＦ上に配置されたチップ間を接続する配線パターンを形成する場合について説明する。

【0014】

図１に示すように、配線パターン形成システム５００は、コーターディベロッパー装置ＣＤと、露光装置ＥＸと、を備える。

【0015】

コーターディベロッパー装置ＣＤは、ウエハＷＦに感光性のレジストを塗布する。レジストを塗布されたウエハＷＦは、ウエハＷＦを複数枚ストックできるバッファ部ＰＢへ搬入される。バッファ部ＰＢは、ウエハＷＦの受け渡しポートを兼ねている。

【0016】

より詳細には、バッファ部ＰＢは、搬入部と搬出部とで構成される。搬入部には、コーターディベロッパー装置ＣＤからレジストを塗布されたウエハＷＦが１枚ずつ搬入される。レジストを塗布されたウエハＷＦは、コーターディベロッパー装置ＣＤから搬入部に１枚ずつ所定時間間隔で搬入されるが、後述するトレイＴＲ上に複数枚まとめて搭載されるので、搬入部がウエハＷＦをためておくバッファとして機能する。

【0017】

また、搬出部は、露光後のウエハＷＦをコーターディベロッパー装置ＣＤに搬出するときのバッファとして機能する。コーターディベロッパー装置ＣＤは、１枚ずつしか露光後のウエハＷＦを取り出すことができない。そこで、露光後のウエハＷＦが複数枚搭載されているトレイＴＲを搬出部に置く。これにより、コーターディベロッパー装置ＣＤは、トレイＴＲ上から露光後のウエハＷＦを１枚ずつ取り出すことができる。

【0018】

露光装置ＥＸは、本体部１と、基板交換部２と、で構成される。基板交換部２には、図１に示すように、ロボットＲＢが設置されている。ロボットＲＢは、バッファ部ＰＢに置かれたウエハＷＦを１枚のトレイＴＲ上に複数枚並べる。

【0019】

図１及び図２に示すように、本第１実施形態では、後述する基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌに、４枚×３列のウエハＷＦを載置することが可能となっている。本第１実施形態に係るトレイＴＲは、基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌに４枚×１列のウエハＷＦを順次載置できるような格子状のトレイである。なお、トレイＴＲは、基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌの全面に一度にウエハＷＦを載置できるようなトレイ（すなわち４枚×３列のウエハＷＦを配置可能なトレイ）であってもよい。

【0020】

また、図２に示すように、基板交換部２は、交換アーム２０Ｒ，２０Ｌを備える。交換アーム２０Ｒは基板ステージ３０Ｒの基板ホルダＰＨへのウエハＷＦ（より具体的には、複数のウエハＷＦを載置したトレイＴＲ）の搬入・搬出を行い、交換アーム２０Ｌは、基板ステージ３０Ｌの基板ホルダＰＨへのウエハＷＦの搬入・搬出を行う。なお、以後の説明において、交換アーム２０Ｒ，２０Ｌを特に区別する必要がない場合には、交換アーム２０と記載する。また、図２以外では、基板ホルダＰＨの図示を省略している。

【0021】

なお、一般的に、交換アーム２０Ｒ，２０Ｌは、トレイＴＲを搬入させるための搬入アームとトレイＴＲを搬出するための搬出アームとの２つが配置される。これにより、トレイＴＲを高速に交換することができる。ウエハＷＦを搬入するときは、格子状のトレイＴＲを基板交換ピン１０が支持する。基板交換ピン１０が降下すると、トレイＴＲは基板ステージ３０に形成されている不図示の溝内に沈み、ウエハＷＦが基板ステージ３０上の基板ホルダＰＨにて吸着、保持される。なお、図２のように、トレイＴＲに１列の基板が載せされている場合には、基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌにおいて各トレイＴＲを載置する位置に合わせて、基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌの位置又は交換アーム２０Ｒ，２０Ｌの位置を変更する。

【0022】

基板ホルダＰＨにウエハＷＦが吸着されると、ウエハＷＦのアライメントマークもしくは配線のパッドの位置を、光学定盤１１０に搭載したアライメント系ＡＬＧ－Ｒ又はＡＬＧ－Ｌにて計測する。通常、各ウエハＷＦの位置の計測は、基板ホルダＰＨ上に載置されたウエハＷＦの、Ｘ方向シフト（Ｘ）、Ｙ方向シフト（Ｙ）、回転（Ｒｏｔ）、Ｘ方向倍率（Ｘ＿Ｍａｇ）、Ｙ方向倍率（Ｙ＿Ｍａｇ）、直交度（Ｏｔｈ）の６つのパラメータを算出できるよう、その計測点数及び計測点の配置が決定される。

【0023】

コラム１００上にキネマティックに支持された光学定盤１１０には、図４に示すように、複数の照明・投影モジュール２００、オートフォーカス系ＡＦ、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌ，ＡＬＧ＿Ｃが配置されている。

【0024】

図２に示すように、本実施形態においては、複数の照明・投影モジュール２００を含む列が複数（図２では４列）配置されている。なお、図１では、簡略化のため複数の照明・投影モジュール２００を含む列を１列のみ記載している。また、図２では、簡略化のため、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌの図示を省略している。

【0025】

なお、照明・投影モジュール２００は、異なるセット内の配線パターンを一度に露光できるように複数設けられていればよく、照明・投影モジュール２００の列の数は１列～３列でもよいし、５列以上であってもよい。また、各列に含まれる照明・投影モジュール２００の数は、２以上であればよい。また、複数のウエハＷＦが基板ホルダ上に載置される場合、照明・投影モジュール２００が一度に露光する異なるセットは、同一のウエハＷＦ内の異なるセットであってもよいし、異なるウエハＷＦ内のセットであってもよい。

【0026】

図５（Ａ）は、照明・投影モジュール２００の光学系を示す図である。照明・投影モジュール２００は、コリメータレンズ２０１、フライアイレンズ２０２、メインコンデンサーレンズ２０３、及びＤＭＤ２０４等を備える。

【0027】

光源ＬＳから出射されたレーザ光はデリバリーファイバＦＢにて照明・投影モジュール２００に取り込まれる。レーザ光は、コリメータレンズ２０１、フライアイレンズ２０２、メインコンデンサーレンズ２０３を経て、ＤＭＤ２０４をほぼ均一に照明する。

【0028】

図５（Ｂ）は、ＤＭＤ２０４を概略的に示す図であり、図５（Ｃ）は、電源がＯＦＦの場合のＤＭＤ２０４を示している。なお、図５（Ｂ）～図５（Ｅ）において、ＯＮ状態にあるミラーをハッチングで示している。

【0029】

ＤＭＤ２０４は、反射角変更制御可能なマイクロミラー２０４ａを複数有する。各マイクロミラー２０４ａは、Ｙ軸周りに傾斜することでＯＮ状態となる。図５（Ｄ）では、中央のマイクロミラー２０４ａのみをＯＮ状態とし、他のマイクロミラー２０４ａはニュートラルな状態（ＯＮでもＯＦＦでもない状態）とした場合を示している。また、各マイクロミラー２０４ａは、Ｘ軸周りに傾斜することでＯＦＦ状態となる。図５（Ｅ）では、中央のマイクロミラー２０４ａのみをＯＦＦ状態とし、他のマイクロミラー２０４ａはニュートラルな状態とした場合を示している。ＤＭＤ２０４は、各マイクロミラー２０４ａのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を切り替えることで、チップ間を接続する配線の露光パターン（以後、配線パターンと記載する）を生成する。

【0030】

ＯＦＦ状態のミラーによって反射された照明光は、図５（Ａ）に示すように、ＯＦＦ光吸収板２０５により吸収される。照明・投影モジュール２００は、ＤＭＤ２０４の１画素を所定の大きさで投影するための倍率を有し、レンズのＺ軸駆動によるフォーカス合わせと、一部のレンズを駆動することによって、倍率を若干補正可能としている。また、ＤＭＤ２０４自体はＸ方向、Ｙ方向、及びθｚ方向に駆動可能であり、例えば基板ステージ３０の目標値に対する偏差分の補正を行っている。

【0031】

なお、ＤＭＤ２０４を空間光変調器の一例として説明をしたため、レーザ光を反射する反射型として説明をしたが、空間光変調器は、レーザ光を透過する透過型でも良いし、レーザ光を回折する回折型でも良い。空間光変調器は、レーザ光を空間的に、且つ、時間的に変調することができる。

【0032】

図４に戻り、オートフォーカス系ＡＦは、照明・投影モジュール２００を挟むように配置されている。これにより、ウエハＷＦの走査方向によらずに、ウエハＷＦ上に配置されたチップ間を接続する配線パターンを形成する露光動作の前に、オートフォーカス系ＡＦによって計測が行える。

【0033】

図６は、照明・投影モジュール２００付近の拡大図である。図６に示すように、照明・投影モジュール２００付近には、基板ステージ３０の位置を計測するための固定鏡５４が設けられている。

【0034】

また、図６に示すように、基板ステージ３０には、アライメント装置６０が設けられている。アライメント装置６０は、基準マーク６０ａ、及び二次元撮像素子６０ｅ等を備える。アライメント装置６０は、各種モジュールの位置の計測及び校正のために使用され、光学定盤１１０上に配置されたアライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌ、ＡＬＧ＿Ｃの校正にも用いられる。

【0035】

各モジュールの位置の計測・校正は、校正用のＤＭＤパターンを照明・投影モジュール２００で、アライメント装置６０の基準マーク６０ａ上に投影し、基準マーク６０ａとＤＭＤパターンの相対位置を計測することで、各モジュールの位置を計測する。

【0036】

またアライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌ、ＡＬＧ＿Ｃの校正は、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌ、ＡＬＧ＿Ｃにて、アライメント装置６０の基準マーク６０ａを計測することで行うことができる。すなわち、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌ、ＡＬＧ＿Ｃにて、アライメント装置６０の基準マーク６０ａを計測することで、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌ、ＡＬＧ＿Ｃの位置を求めることができる。さらに、基準マーク６０ａを用いて、モジュールの位置との相対位置を求めることが可能となる。

【0037】

また、基板ステージ３０には、基板ステージ３０の位置を計測するのに用いられる移動鏡ＭＲ、ＤＭモニタ７０等が設けられている。

【0038】

アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ及びＡＬＧ＿Ｌは、複数の計測顕微鏡を備え、基板ステージ３０の基板ホルダ上に載置された各ウエハＷＦ上に配置されたチップの位置または配線されるチップのパッドの位置を、アライメント装置６０の基準マーク６０ａを基準に計測する。より具体的には、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌは、基準マーク６０ａを基準に、各チップの設計位置に基づいて、各チップの位置を計測する。計測結果は、後述するデータ作成装置３００に出力される。

【0039】

アライメント系ＡＬＧ＿Ｃは、露光開始前に基板ステージ３０の基板ホルダ上に載置されたウエハＷＦの位置をアライメント装置６０の基準マーク６０ａを基準に計測する。アライメント系ＡＬＧ＿Ｃの計測結果に基づいて、基板ステージ３０に対するウエハＷＦの位置ずれが検出され、露光開始位置等が変更される。

【0040】

図７は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの制御系６００を示すブロック図である。図７に示すように、制御系６００は、データ作成装置３００、第１記憶装置３１０Ｒ、第２記憶装置３１０Ｌ、及び露光制御装置４００を備える。

【0041】

データ作成装置３００は、基板ステージ３０の基板ホルダ上に載置されたウエハＷＦに設けられた各チップの位置または各チップのパッドの位置の計測結果をアライメント系ＡＬＧ＿Ｒ及びＡＬＧ＿Ｌから受信する。データ作成装置３００は、各チップの位置の計測結果に基づいて、チップ間を接続する配線パターンを決定し、決定した配線パターンを生成するときにＤＭＤ２０４の制御に利用する制御データを作成する。次に、制御データの作成について、より詳細に説明する。

【0042】

図８（Ａ）は、全てのチップが設計上の位置（以下、設計位置と記載する）に配置された状態のウエハＷＦを示す概略図である。図８（Ａ）に示すように、チップＣ１とチップＣ２とを接続する配線パターンＷＬを露光装置ＥＸにて露光（形成）する。ここで、ＦＯ－ＷＬＰでは、ウエハＷＦ上において樹脂などのモールド材でチップを固めるため、図８（Ｂ）に示すように、個々のチップの位置が、設計位置に対してずれることがある。この場合、設計位置にあるチップ間を接続する配線パターンを示すデータ（以後、設計値データと記載する）を使用してＤＭＤ２０４を制御し配線パターンを露光すると、配線パターンがパッドの位置からずれて接続不良やショートが発生する可能性がある。

【0043】

そこで、本実施形態では、ウエハＷＦに複数配置されたチップのセットそれぞれに含まれるチップの位置をアライメント系ＡＬＧ＿Ｒ又はＡＬＧ＿Ｌによって計測する。データ作成装置３００は、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ又はＡＬＧ＿Ｌから取得した計測結果に基づいて、設計値データの一部を補正した配線パターンデータを作成する。

【0044】

作成された配線パターンデータは、第１記憶装置３１０Ｒ又は第２記憶装置３１０Ｌに記憶される。第１記憶装置３１０Ｒ及び第２記憶装置３１０Ｌは、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）である。

【0045】

第１記憶装置３１０Ｒは、基板ステージ３０Ｒに載置されたウエハＷＦを露光する際にＤＭＤ２０４の制御に利用する配線パターンデータを記憶する。第２記憶装置３１０Ｌは、基板ステージ３０Ｌに載置されたウエハＷＦを露光する際にＤＭＤ２０４の制御に使用する配線パターンデータを記憶する。第１記憶装置３１０Ｒまたは第２記憶装置３１０Ｌに記憶された配線パターンデータは、露光制御装置４００に転送される。

【0046】

次に、本実施形態に係る露光装置ＥＸにおけるＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成手順の一例について説明する。図９は、露光装置ＥＸにおけるＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成手順の概念図である。

【0047】

図９に示すように、本実施形態では、例えば、基板ステージ３０Ｒ上のウエハＷＦを露光処理している間に、基板ステージ３０ＬへのウエハＷＦの搬入が行われ、アライメント系ＡＬＧ＿Ｌによるチップ位置の計測が行われる。チップ位置の計測結果に基づいて、データ作成装置３００は、順次配線パターンデータを作成し、作成した配線パターンデータを第２記憶装置３１０Ｌに記憶（転送）する。第２記憶装置３１０Ｌに記憶された配線パターンデータは、基板ステージ３０Ｌ上のウエハＷＦの露光開始に合わせて、露光制御装置４００に順次転送される。

【0048】

なお、図２に示すようにウエハＷＦを１つのトレイＴＲに４枚×１列並べる場合には、１つのトレイＴＲにウエハＷＦを４枚載置し終えたところで、トレイＴＲを基板ステージ３０Ｌ上に載置し、アライメント系ＡＬＧ＿Ｌにてチップ位置の計測を開始してもよい。この場合、アライメント系ＡＬＧ＿Ｌによるチップ位置の計測と、次のトレイＴＲへの別のウエハＷＦの載置処理とを並行して行うことができる。そして、別のウエハＷＦを並べたトレイＴＲを基板ステージ３０Ｌ上に載置する処理と並行して、アライメント系ＡＬＧ＿Ｌによる計測結果に基づいて、すでにチップ位置の計測が終了したウエハＷＦの配線パターンデータを作成し、第２記憶装置３１０Ｌに記憶させる処理を行うことができる。このような並行処理は、配線パターンデータの作成と転送及び記憶に時間がかかる場合に、特に有効である。なお、チップ位置の計測と、配線パターンデータの作成及び記憶とにかかる時間が露光時間と比べて短い場合には、１つのトレイＴＲに例えば４枚×３列のウエハＷＦを載置した後に、基板ステージ３０Ｌ上に搬入し、アライメント系ＡＬＧ＿Ｌによる計測を行ってもよい。なお、載置処理では、ウエハＷＦをトレイＴＲに載置する載置動作と、ウエハＷＦをトレイＴＲに載置する準備を行う載置準備動作と、のいずれかを行えばよい。

【0049】

一方、基板ステージ３０Ｌ上のウエハＷＦの露光が開始されると、基板ステージ３０Ｒ上の露光済みのウエハＷＦの搬出が行われた後、新たなウエハＷＦが基板ステージ３０Ｒ上に搬入される。その後、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒによるチップ位置の計測が行われる。チップ位置の計測結果に基づいて、データ作成装置３００は、順次配線パターンデータを作成し、作成した配線パターンデータを第１記憶装置３１０Ｒに転送する。第１記憶装置３１０Ｒに記憶された配線パターンデータは、基板ステージ３０Ｒ上のウエハＷＦの露光開始に合わせて、露光制御装置４００に順次転送される。

【0050】

このように、本実施形態では、２つの基板ステージ３０Ｒ及び３０Ｌの一方を用いて露光処理をしている間に、もう一方の基板ステージにおいて露光済みウエハの搬出、新たなウエハの搬入、チップ位置の計測、配線パターンデータの作成・転送が行われる。このように、２つの基板ステージ３０Ｒ、３０Ｌを用いた並行処理を行うことで、チップ位置の計測や、配線パターンデータの作成・転送の処理の時間を露光処理の時間に隠すことができる。これにより、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成におけるスループットを向上させることができる。なお、露光処理とは、露光を行うための基板ステージの駆動と、露光が終了して基板の交換位置への基板ステージの駆動までの一連の動作を含む。

【0051】

以上、詳細に説明したように、本第１実施形態に係る露光装置ＥＸは、空間光変調器（第１実施形態ではＤＭＤ２０４）と、データ作成装置３００と、露光制御装置４００と、を備える。また、露光装置ＥＸは、複数の基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌと、アライメント系ＡＬＧ＿Ｒ，ＡＬＧ＿Ｌと、を備える。アライメント系ＡＬＧ＿Ｌは、基板ステージ３０Ｒに載置されたウエハＷＦ上に配線パターンが露光されている間に、基板ステージ３０Ｌに載置されたウエハＷＦ上に複数配置された半導体チップのセットそれぞれに含まれるチップＣ１及びＣ２の位置を計測する。データ作成装置３００は、アライメント系ＡＬＧ＿Ｌから計測結果を取得し、計測結果に基づいて、基板ステージ３０Ｌ上のウエハＷＦ上に複数配置されたチップのセットそれぞれに含まれるチップＣ１とチップＣ２との間を接続する配線パターンＷＬを決定する。そして、データ作成装置３００は、決定した配線パターンＷＬを生成するときにＤＭＤ２０４の制御に利用する配線パターンデータを作成し、第２記憶装置３１０Ｌに記憶させる。露光制御装置４００は、基板ステージ３０Ｒにおける露光処理が終了すると、第２記憶装置３１０Ｌに記憶された配線パターンデータを利用してＤＭＤ２０４を制御して、基板ステージ３０Ｌに載置されたウエハＷＦ上のセットそれぞれに含まれるチップＣ１とＣ２との間を接続する配線パターンＷＬを露光する。これにより、基板ステージ３０Ｒ上のウエハＷＦを露光処理している間に、基板ステージ３０Ｌ上に載置された基板上のチップ位置の計測、計測結果に基づく配線パターンデータの作成・転送を行うことができる。これにより、時間を有効に使用することができるため、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成におけるスループットを向上させることができる。

【0052】

また、本第１実施形態において、ウエハＷＦは、露光装置ＥＸが備える基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌ上に複数配置される。これにより、複数のウエハＷＦに対して半導体チップ間を接続する配線パターンを形成することができるため、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成におけるスループットを向上させることができる。

【0053】

また、本第１実施形態において、露光装置ＥＸは、基板ステージ３０Ｒ，３０Ｌそれぞれが保持するウエハＷＦを交換する複数の交換アーム２０Ｒ，２０Ｌを備える。そして、例えば、基板ステージ３０Ｒ上のウエハＷＦを露光処理している間に、交換アーム２０Ｌは、基板ステージ３０Ｌ上のウエハＷＦの交換を行う。これにより、時間を有効に使用することができるため、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成におけるスループットを向上させることができる。

【0054】

また、本第１実施形態において、露光装置ＥＸは、ＤＭＤ２０４を複数備え、複数のＤＭＤ２０４はそれぞれ、異なるセット内の半導体チップ間を接続する配線パターンを形成する。これにより、異なるセット内の半導体チップ間を接続する配線パターンを同時に形成することができるため、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成におけるスループットを向上させることができる。

【0055】

なお、上記第１実施形態では、２つの基板ステージ３０Ｒ及び３０Ｌの一方を用いて露光処理をしている間に、もう一方の基板ステージにおいて露光済みウエハの搬出、新たなウエハの搬入、チップ位置の計測、配線パターンデータの作成・転送が行っていたが、これに限られるものではない。２つの基板ステージ３０Ｒ及び３０Ｌの一方を用いて露光処理をしている間に、もう一方の基板ステージにおける露光済みウエハの搬出、新たなウエハの搬入、チップ位置の計測、及び、配線パターンデータの作成・転送の少なくとも１つが行われればよい。

【0056】

（変形例）
なお、データ作成装置３００は、配線パターンデータではなく、ＤＭＤ２０４の駆動量及びレンズアクチュエータの駆動量を規定した駆動データを作成してもよい。すなわち、ＤＭＤ２０４は設計値データを用いて配線パターンを生成し、ＤＭＤ２０４の駆動量及びレンズアクチュエータの駆動量を変更することで、ウエハＷＦ上に投影される配線パターンの投影像の位置を変更し、ウエハＷＦ上に形成される配線パターンの形状を変化させてもよい。なお、光学的に配線パターンの像を補正することによって、配線パターンの形状を変更してもよい。

【0057】

《第２実施形態》
ウエハＷＦにチップを貼り付ける工程は、露光装置ＥＸでの配線パターンの形成前に行われるため、データ作成装置３００は、ウエハＷＦに対する各チップの位置を検査する検査工程にて取得した計測データを用いて、配線パターンデータまたは駆動データを作成してもよい。

【0058】

図１０は、第２実施形態に係る配線パターン形成システム５００Ａの概要を示す上面図である。第２実施形態に係る配線パターン形成システム５００Ａは、ウエハＷＦ上のチップの位置を計測するチップ計測ステーションＣＭＳを備える。

【0059】

チップ計測ステーションＣＭＳは、複数の計測顕微鏡６１を備え、異なるセット内のチップの位置を計測する。ここで、複数の計測顕微鏡６１か計測する異なるセット内のチップの位置とは、同一のウエハＷＦ上の異なるセット内のチップの位置でもよいし、異なるウエハＷＦ上の各セット内のチップの位置でもよい。本実施形態では、複数の計測顕微鏡６１は、異なるウエハＷＦ上の各セット内のチップの位置を計測している。

【0060】

チップの位置の計測結果は、データ作成装置３００に送信される。データ作成装置３００は、チップ計測ステーションＣＭＳから受信したチップ位置の計測結果にもとづいて、配線パターンデータ（駆動データでもよい）を作成する。なお、データ作成装置３００が作成した配線パターンデータは、現在露光中の基板の露光制御に使用されている配線パターンデータが記憶されている記憶装置とは異なる記憶装置に記憶される。すなわち、現在露光中のウエハＷＦの露光制御に使用されている配線パターンデータが第１記憶装置３１０Ｒに記憶されている場合、データ作成装置３００は、作成した配線パターンデータを第２記憶装置３１０Ｌに記憶（転送）する。

【0061】

第２実施形態に係る露光装置ＥＸ－Ａでは、本体部１Ａは、１つの基板ステージ３０を備える。なお、第２実施形態では、チップ計測ステーションＣＭＳによりチップ位置を計測するため、アライメント系ＡＬＧ＿Ｌ及びＡＬＧ＿Ｒを省略できる。

【0062】

チップ位置の計測が終了したウエハＷＦは、コーターディベロッパー装置ＣＤにて感光性のレジストを塗布された後、バッファ部ＰＢへ搬入される。バッファ部ＰＢに置かれたウエハＷＦは、基板交換部２Ａに設置されたロボットＲＢにより、１枚のトレイＴＲ上に複数枚（第２実施形態では４枚×３列）並べられ、本体部１Ａに搬入され、基板ステージ３０の基板ホルダ上に載置される。

【0063】

アライメント系ＡＬＧ＿Ｃは、基板ホルダに対する各ウエハＷＦの位置を計測し、露光開始位置等を補正する。なお、基板ホルダにウエハＷＦを載置したときにウエハＷＦがＺ軸周りに回転するなどして、データ作成装置３００が作成した配線パターンデータの位置からチップの位置がずれた場合、当該配線パターンデータを用いて配線を形成すると、チップ間が正しく接続されないおそれがある。

【0064】

この場合、データ作成装置３００は、第１実施形態及びその変形例で説明したように、配線パターンデータを作成または駆動データを作成することにより、チップ間が接続されるように配線パターンの形状を補正すればよい。例えば、データ作成装置３００は、チップ計測ステーションＣＭＳによって計測した各ウエハＷＦの位置に対するチップの位置に基づいて、アライメント系ＡＬＧ＿Ｃにて計測された各ウエハＷＦの位置から、配線パターンデータの位置からの各チップの位置ずれを検出する。データ作成装置３００は、当該ずれに基づいて、配線パターンデータを補正、または駆動データを作成する。これにより、基板ホルダにウエハＷＦを載置したときにウエハＷＦがＺ軸周りに回転するなどした場合でも、チップ間を接続する配線を形成することができる。

【0065】

なお、アライメント系ＡＬＧ＿Ｃは、ウエハＷＦの位置計測に、チップのアライメントマークを用いてもよい。

【0066】

図１１は、第２実施形態におけるＦＯ－ＷＬＰの配線パターン形成手順の概念図である。第１実施形態と同様に、本体部１Ａにおける露光処理中に、チップ位置の計測、配線パターンデータ（駆動データであってもよい）の作成・転送、ウエハＷＦへのレジスト塗布、及びトレイＴＲへのウエハＷＦの載置が行われるため、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成におけるスループットを向上させることができる。

【0067】

本第２実施形態に係る露光装置ＥＸは、空間光変調器（ＤＭＤ２０４）と、データ作成装置３００と、露光制御装置４００と、を備える。データ作成装置３００は、ウエハＷＦ上に複数配置された半導体チップのセットそれぞれに含まれるチップＣ１及びＣ２の位置を計測するチップ計測ステーションＣＭＳから計測結果を取得し、計測結果に基づいて、セットそれぞれに含まれるチップＣ１とチップＣ２との間を接続する配線パターンＷＬを決定し、決定した配線パターンＷＬを生成するときにＤＭＤ２０４の制御に利用する配線パターンデータを作成し、第１記憶装置３１０Ｒまたは第２記憶装置３１０Ｌに記憶させる。露光制御装置４００は、第１記憶装置３１０Ｒまたは第２記憶装置３１０Ｌに記憶された配線パターンデータを利用してＤＭＤ２０４を制御して、セットそれぞれに含まれるチップＣ１とチップＣ２との間を接続する配線パターンＷＬを露光する。ウエハＷＦ上のチップの位置の計測は、当該ウエハＷＦと一緒にチップ位置が計測されるウエハＷＦのセットとは異なるウエハＷＦのセットが露光されている間に行われる。これにより、時間が比較的かかる露光処理の間に、チップ位置の計測、計測結果に基づく配線パターンデータの作成・転送を行うことができ、時間を有効に使用することができるため、ＦＯ－ＷＬＰの配線パターンの形成におけるスループットを向上させることができる。

【0068】

《第３実施形態》
ウエハＷＦをベース基板Ｂに貼り付け、ベース基板Ｂに対する各チップの位置を、チップ計測ステーションＣＭＳにおいて計測してもよい。

【0069】

図１２は、第３実施形態に係る配線パターン形成システム５００Ｂの概要を示す上面図である。第３実施形態に係る配線パターン形成システム５００Ｂは、チップが配置されたウエハＷＦをベース基板Ｂに複数枚貼り付けるウエハ配置装置ＷＡを有する。ウエハ配置装置ＷＡは、ベース基板Ｂに対するウエハＷＦの位置が変更されないようにするものである。

【0070】

ウエハ配置装置ＷＡにより複数枚のウエハＷＦが貼り付けられたベース基板Ｂは、チップ計測ステーションＣＭＳに搬入される。

【0071】

チップ計測ステーションＣＭＳは、複数の計測顕微鏡６１を備え、ベース基板Ｂに対する各チップの位置を計測する。複数の計測顕微鏡６１は、異なるセット内のチップの位置を計測する。チップの位置の計測結果は、データ作成装置３００に送信される。

【0072】

データ作成装置３００は、チップ計測ステーションＣＭＳから受信したチップ位置の計測結果にもとづいて、配線パターンデータ（駆動データでもよい）を作成する。なお、データ作成装置３００が作成した配線パターンデータは、現在露光中のベース基板Ｂ上のウエハＷＦの露光制御に使用されている配線パターンデータが記憶されている記憶装置とは異なる記憶装置に記憶される。すなわち、現在露光中のベース基板Ｂ上のウエハＷＦの露光制御に使用されている配線パターンデータが第１記憶装置３１０Ｒに記憶されている場合、データ作成装置３００は、作成した配線パターンデータを第２記憶装置３１０Ｌに記憶（転送）する。

【0073】

チップ位置の計測が終了したウエハＷＦは、ベース基板Ｂごとコーターディベロッパー装置ＣＤに搬入され、感光性のレジストを塗布された後、基板交換部２ＢのポートＰＴに搬入される。その後、ウエハＷＦは、ベース基板Ｂごと基板ステージ３０の基板ホルダ上に載置される。

【0074】

その後の処理は、第２実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。第３実施形態では、ウエハＷＦが載置・固定されたベース基板Ｂの位置を用いて全てを管理し、露光できる。例えば、アライメント時もベース基板Ｂに対するＥＧＡ計測と補正を行えばよい。つまり、ウエハＷＦがベース基板Ｂに載置・固定されているため、ベース基板Ｂが基板ステージ３０の基板ホルダ上に載置された際にウエハＷＦごと／チップごとのアライメントは不要となり、ベース基板Ｂのみのアライメントを行えばよい。なお、ウエハ配置装置ＷＡは、ベース基板ＢにウエハＷＦを張り付けたが、トレイＴＲ上にウエハＷＦを直接載置・固定するようにしてもよい。

【0075】

第３実施形態においても、本体部１Ａにおける露光処理中に、チップ位置の計測、配線パターンデータの作成・転送、ウエハＷＦへのレジスト塗布を行うことにより、ＦＯ－ＷＬＰの再配線層の形成におけるスループットを向上させることができる。

【0076】

（変形例）
第３実施形態では、ウエハ配置装置ＷＡとチップ計測ステーションＣＭＳとが別の装置としたが、この構成に限られない。計測顕微鏡６１は、ウエハ配置装置ＷＡにて、ベース基板Ｂに貼り付けられたウエハＷＦからチップ位置の計測を開始しても良い。換言すると、複数のウエハＷＦのベース基板Ｂへの貼り付け動作と並行して、計測顕微鏡６１により計測動作を行う。なお、計測顕微鏡６１は、１枚のウエハＷＦがベース基板Ｂに貼り付けられてから、計測動作を開始しても良いし、複数枚のウエハＷＦがベース基板Ｂに貼り付けられてから、計測動作を開始しても良い。なお、計測顕微鏡６１は、ウエハＷＦがベース基板Ｂに載置されるタイミングでは、一旦計測動作を中断しても良い。これは、ウエハＷＦをベース基板Ｂへ載置する際に発生する振動が、計測顕微鏡６１の計測結果に影響を与えることを防止するためである。

【0077】

なお、上記第１～第３実施形態及びその変形例では、第１記憶装置３１０Ｒと第２記憶装置３１０Ｌを別体の記憶装置としていたが、基板ステージ３０Ｒに載置されたウエハＷＦの露光処理に使用されるデータ（配線パターンデータ及び駆動データの少なくとも１つ）と、基板ステージ３０Ｌに載置されたウエハＷＦの露光処理に使用されるデータ（配線パターンデータ及び駆動データの少なくとも１つ）と、を１つの記憶装置の異なる記憶領域に記憶させるようにしてもよい。ただし、１つの記憶装置の異なる記憶領域を利用する場合、一方の記憶領域にアクセスしている間は、他方の記憶領域にアクセスできないため、全体としての処理時間が長くなってしまう恐れがある。また、ＳＳＤは書き込みのたびに劣化が進み、使用時間もその寿命に影響を与える。従って、本第１実施形態における記憶装置へのデータの書き込み回数は比較的多いため、１台のＳＳＤを用いる場合、短い期間でＳＳＤの交換が必要になる可能性がある。したがって、２台の記憶装置を用いることが好ましい。

【0078】

なお、上記第１～第３実施形態とその変形例において、複数のウエハ状の基板を基板ステージ３０に載置する場合について説明したが、矩形状の基板を基板ステージ３０上に複数載置してもよい。

【0079】

また、第１～第３実施形態及びその変形例は、図３（Ｂ）に示す基板Ｐ上のチップ間を接続する配線パターンの形成にも適用可能である。

【0080】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0081】

ＥＸ、ＥＸ－Ａ、ＥＸ－Ｂ 露光装置
２０４ ＤＭＤ
２０４ａ マイクロミラー
３００ データ作成装置
３１０Ｒ 第１記憶装置
３１０Ｌ 第２記憶装置
４００ 露光制御装置
Ｃ１，Ｃ２ 半導体チップ
ＷＦ ウエハ
Ｐ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】