JP2001284217A

JP2001284217A - 露光装置

Info

Publication number: JP2001284217A
Application number: JP2000094373A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Furutoku; 顕一古徳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】露光装置内の不活性ガスを有効にイオン化し
て、ウエハやレチクルを有効に除電する装置を開発す
る。【解決手段】露光光として紫外光を用い、装置内を不
活性ガスで置換し、マスクのパターンを投影光学系を介
して感光基板に照射する露光装置において、露光装置内
の１ヶ所以上に前記不活性ガスをイオン化する装置を設
けたことにより、露光装置の水分が数ｐｐｍ以下でもレ
チクルやウエハに静電荷が帯電することを防止し、ウエ
ハ上やレチクル上のパターンがＥＳＤ（静電気による破
壊）により障害を受けることを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光光として紫外
光を用い、装置内を不活性ガスで置換し、マスクのパタ
ーンを投影光学系を介して感光基板に照射する露光装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩあるいは超ＬＳＩなどの極
微細パターンから形成される半導体素子の製造工程にお
いて、マスクに描かれた回路パターンを感光剤が塗布さ
れた基板上に縮小投影して焼き付け形成する縮小型投影
露光装置が使用されている。半導体素子の実装密度の向
上に伴いパターンのより一層の微細化が要求され、レジ
ストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応
がなされてきた。

【０００３】露光装置の解像力を向上させる手段として
は、露光波長をより短波長に変えていく方法と、投影光
学系の開口数（ＮＡ）を大きくしていく方法とがある。
露光波長については、３６５ｎｍのｉ線から、最近では
２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエキシマレー
ザ、１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマ
レーザの開発が行なわれている。更に、１５７ｎｍ付近
の発振波長を有するフッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザの開
発が行なわれている。

【０００４】遠紫外線、とりわけ１９３ｎｍ付近の波長
を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎｍ付近の発
振波長を有するフッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザにおいて
は、これら波長付近の帯域に酸素（Ｏ₂）の吸収帯が複
数存在することが知られている。

【０００５】例えば、フッ素エキシマレーザは波長が１
５７ｎｍと短いため、露光装置への応用が進められてい
るが、１５７ｎｍという波長は一般に真空紫外と呼ばれ
る波長領域にある。この波長領域では酸素分子による光
の吸収が大きいため、大気はほとんど光を透過せず、真
空に近くまで気圧を下げ、酸素濃度を充分下げた環境で
しか応用ができないためである。文献、「Photochemist
ry of Small Molecules」（Hideo Okabe著、A Wiley-In
terscience Publication、１９７８年、１７８頁）によ
ると波長１５７ｎｍの光に対する酸素の吸収係数は約１
９０ａｔｍ^-1ｃｍ^-1である。これは１気圧中で１％の酸
素濃度の気体中を波長１５７ｎｍの光が通過するとｌｃ
ｍあたりの透過率はＴ＝ｅｘｐ（−１９０×１ｃｍ×０．０１ａｔｍ）＝
０．１５０しかないことを示す。

【０００６】また、酸素が上記光を吸収することにより
オゾン（Ｏ₃）が生成され、このオゾンが光の吸収をよ
り増加させ、透過率を著しく低下させることに加え、オ
ゾンに起因する各種生成物が光学素子表面に付着し、光
学系の効率を低下させる。従って、ＡｒＦエキシマレー
ザ、フッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザ等の遠紫外線を光源
とする投影露光装置の露光光学系の光路においては、窒
素等の不活性ガスによるパージ手段によって、光路中に
存在する酸素濃度を数ｐｐｍオーダー以下の低レベルに
おさえる方法がとられている。

【０００７】このように、遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ
付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎ
ｍ付近の波長を有するフッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザ光
を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ
光や、フッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザ光が非常に物質に
吸収されやすいため、光路内の酸素を数ｐｐｍオーダー
以下でパージする必要がある。また水分に対しても同様
のことが言え、やはり、ｐｐｍオーダー以下での除去が
必要である。

【０００８】そして水分がｐｐｍオーダー以下で除去さ
れるため、パージ空間内は、非常に静電気が発生しやす
い状態となっている。露光装置内において出し入れが多
いものにウエハとレチクルがある。このため、ウエハや
レチクル及びこれらを載置するステージや搬送用ハンド
等は電気的に絶縁され発生した静電荷の逃げ場のないフ
ローティング状態となる。発生した静電荷によりウエハ
上やレチクル上のパターンがいわゆるＥＳＤ（静電気に
よる破壊）により障害を受けやすくなっている。一般的
にシリコン酸化膜の耐圧は、０．１Ｖ／Ａと言われてお
り、最近の酸化膜の薄膜化により数Ａまでに至ってい
る。このためパターン破壊は、１Ｖ以下の電圧でも発生
する可能性があり、十分な静電気対策が必要である。ま
た、ウエハ上やレチクル上に発生した静電荷は、コンタ
ミと呼ばれる汚染物を吸引し、露光性能の妨害物となっ
ている。

【０００９】静電気対策として、特開平６−２６０３８
６号公報にはイオン化ガス発生装置を設け露光装置内に
イオン化したガスを注入することが行われている。しか
しながら、窒素等の不活性ガスは瞬時にイオンから非イ
オンの分子に戻ってしまうため、露光装置内に注入され
た時点ではもはや非イオンのガス分子であり、所望の効
果を上げることは期待できなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の通り、紫外線と
りわけＡｒＦエキシマレーザ光やフッ素（Ｆ₂ ）エキシ
マレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキ
シマレーザ光や、フッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザ光の波
長における酸素及び水による吸収が大きいため、充分な
透過率を得るためには酸素及び水濃度を低減し、これら
の濃度を厳密に制御するため、発生した静電荷によりウ
エハ上やレチクル上のパターンがいわゆるＥＳＤ（静電
気による破壊）により障害を受けやすくなっている。

【００１１】そこで、露光装置内、特に露光装置内で出
し入れが多いウエハとレチクルに対する除電を施して、
ウエハ上やレチクル上のパターンがＥＳＤ（静電気によ
る破壊）により障害を受けることを防止する有効な装置
の開発が望まれている。

【００１２】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、露光光として紫外光を用い、装置内を不活性ガ
スで置換し、マスクのパターンを投影光学系を介して感
光基板に照射する露光装置において、露光装置内の不活
性ガスを有効にイオン化して、ウエハやレチクルを有効
に除電する装置を開発することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するために、本発明の露光装置は、露光光として紫
外光を用い、装置内を不活性ガスで置換し、マスクのパ
ターンを投影光学系を介して感光基板に照射する露光装
置において、露光装置内の１ヶ所以上に前記不活性ガス
をイオン化する装置を設けたことを特徴とする。これに
より、露光装置の水分が数ｐｐｍ以下でもレチクルやウ
エハに静電荷が帯電することを防止し、ウエハ上やレチ
クル上のパターンがＥＳＤ（静電気による破壊）により
障害を受けることを防止する。

【００１４】ここで、前記紫外光はレーザを光源とする
レーザ光とであることができる。特に、前記レーザ光が
フッ素エキシマレーザ、またはＡｒＦエキシマレーザで
ある時に有効である。

【００１５】また、前記露光光の光路内を置換する前記
不活性ガスは、窒素、ヘリウム、アルゴンから選ばれる
１種であることができる。また、前記不活性ガスをイオ
ン化する装置は、イオン化する領域を規定するヘッドを
有することができ、レチクルやウエハ等の露光装置内の
所望部分を集中的に除電することができる。前記不活性
ガスをイオン化する装置はイオン濃度を可変とする機能
を有するものであることができ、除電を有効に作動する
ことができるとともに、イオン化装置の寿命を延ばすこ
とができる。前記不活性ガスをイオン化する装置は所望
時のみ作動するようにオン・オフ切換機能を有するもの
であることができ、除電を有効に作動することができる
とともに、イオン化装置の寿命を延ばすことができる。
上記の観点から、前記不活性ガスをイオン化する装置と
して軟Ｘ線イオナイザーが好ましい。

【００１６】また、前記不活性ガスをイオン化する装置
が、ウエハステージ近傍、レチクルステージ近傍、ウエ
ハ搬送機器近傍、レチクル搬送機器近傍、ウエハが格納
されるウエハストッカー内、レチクルが格納されるレチ
クルストッカー内のいずれか１ヶ所以上に設けられるこ
とが好ましい。これにより、大型の効率の悪いイオン化
装置に換えて、必要部分を局所的にイオン化する比較的
小型のイオン化装置を有効に配置することができる。

【００１７】また、前記露光装置内の１ヶ所以上にイオ
ン濃度測定器または静電気測定器を設けることができ
る。ここで、前記イオン濃度測定器または静電気測定器
は、ウエハステージ近傍、レチクルステージ近傍、ウエ
ハ搬送機器近傍、レチクル搬送機器近傍、ウエハが格納
されるウエハストッカー内、レチクルが格納されるレチ
クルストッカー内のいずれか１ヶ所以上に設けられるこ
とが好ましく、前記イオン濃度測定器または前記静電気
測定器は、前記不活性ガスをイオン化する装置のヘッド
が向いている位置、若しくは、前記不活性ガスをイオン
化する装置がイオン濃度を変化させる領域の近傍に設け
られることが好ましい。これにより、除電が必要な部分
のイオン濃度を局所的に測定し、イオン濃度測定器また
は静電気測定器を有効に配置することができる。

【００１８】また、前記イオン濃度測定器または静電気
測定器からの測定結果に基づいて前記露光装置内の所定
箇所の前記不活性ガスのイオン濃度を一定とするよう
に、前記不活性ガスをイオン化する装置を制御する制御
手段を設けることができる。ここで前記イオン濃度測定
器または静電気測定器からの測定結果に基づいて前記不
活性ガスをイオン化する装置のイオン濃度を可変とする
機能の作動・不作動及び／または強弱を制御することに
より、前記不活性ガスのイオン濃度を一定とすることが
できる。これにより、除電を有効に作動することができ
るとともに、イオン化装置の寿命を延ばすことができ
る。

【００１９】また、前記イオン濃度測定器または静電気
測定器からの測定結果に基づいて前記露光装置内の所定
箇所の前記不活性ガスのイオン濃度をレチクル及び／ま
たはウエハの存在時のみ高くするように、前記不活性ガ
スをイオン化する装置を制御する制御手段を設けること
ができる。これにより、除電を有効に作動することがで
きるとともに、イオン化装置の寿命を延ばすことができ
る。

【００２０】また、前記露光装置内を不活性ガスで充填
させるパージ手段を備えることができる。これにより、
装置立ち上げ時のみでなく、必要時に露光装置内を不活
性ガスで充填させることができ、露光操作中に酸素及び
水分濃度が上昇しても、再度これらを規定濃度以下にす
ることができる。また、露光シーケンスに基づいて、不
活性ガスをイオン化する装置を制御することができる。

【００２１】また、本発明は、上記の露光装置を含む各
種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する
工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって
半導体デバイスを製造する工程とを有することを特徴と
する半導体デバイス製造方法、前記製造装置群をローカ
ルエリアネットワークで接続する工程と、前記ローカル
エリアネットワークと前記半導体製造工場外の外部ネッ
トワークとの間で、前記製造装置群の少なくとも１台に
関する情報をデータ通信する工程とをさらに有する方
法、及び前記露光装置のベンダーもしくはユーザーが提
供するデータベースに前記外部ネットワークを介してア
クセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情報
を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の半導体製
造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ通
信して生産管理を行う方法である。

【００２２】また、本発明は、上記の露光装置を含む各
種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続する
ローカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネッ
トワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能
にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくと
も１台に関する情報をデータ通信することを可能にした
半導体製造工場。

【００２３】また、本発明は、半導体製造工場に設置さ
れた上記の露光装置の保守方法であって、前記露光装置
のベンダーもしくはユーザーが、半導体製造工場の外部
ネットワークに接続された保守データベースを提供する
工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワー
クを介して前記保守データベースへのアクセスを許可す
る工程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報
を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送
信する工程とを有することを特徴とする。

【００２４】また、本発明は、上記の露光装置におい
て、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、
ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータと
をさらに有し、露光装置の保守情報をコンピュータネッ
トワークを介してデータ通信することを可能にする。こ
こで、前記ネットワーク用ソフトウェアは、前記露光装
置が設置された工場の外部ネットワークに接続され前記
露光装置のベンダーもしくはユーザーが提供する保守デ
ータベースにアクセスするためのユーザーインタフェー
スを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネットワー
クを介して該データベースから情報を得ることを可能に
する。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の露光装置は制限されず、
露光光として紫外光を用い、装置内を不活性ガスで置換
し、マスクのパターンを投影光学系を介して感光基板に
照射する露光装置であれば公知のものに適用される。

【００２６】本発明の露光装置に用いる露光光としての
紫外光は制限されないが、従来技術で述べたように、遠
紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエ
キシマレーザや、１５７ｎｍ付近の波長を有するフッ素
（Ｆ₂ ）エキシマレーザ光に対して有効である。

【００２７】本発明の露光装置に用いるイオナイザーは
制限されず、直流式、交流式の公知のものが使用でき
る。特に、軟Ｘ線イオナイザーは、瞬時に窒素・アルゴ
ン等の不活性ガスでもイオン化し、ガスの流動に関係な
くイオン化し、照射方式であるためダストフリーかつ電
磁フリーであり、この用途には最適である。また、軟Ｘ
線はエネルギーレベルが１０×（ｅｘｐ−１２）倍と非
常に弱いため、レジストが感光する恐れもない。

【００２８】露光装置内で静電荷が発生する個所として
は、ウエハ及びレチクルがロードロック室から、搬送用
のハンドにのせられて、パージ空間内に搬入される場合
がある。特に、ハンドとウエハ及びレチクルが離れる瞬
間に静電気が発生しやすく、この瞬間に大量のイオン化
気体が必要となる。同様なことがハンドから、ウエハス
テージにおかれるときに発生し、その場合も同様なこと
が言える。このため、イオン化手段である、イオナイザ
ーのへツドは、常にウエハを向いていることが好まし
い。

【００２９】このため、装置にウエハが搬入されてか
ら、搬出されるまで、パージ空間内にある場合は、常に
イオン化されて状態にいる必要があるので複数のイオナ
イザーが実際には必要となる。

【００３０】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係るステップ・アンド
・スキャン型の投影露光置の概略構成図である。

【００３１】同図において、露光装置１の本体部は、チ
ャンバーに覆われている。チャンバーには、不図示のガ
ス供給口とガス排出口とが設けられている。チャンバー
の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスの
雰囲気に置換されている。チャンバー内の置換は、ガス
排出口からチャンバー内のガスを真空引きし、その後に
ガス供給口から不活性ガスを供給することにより行なわ
れる。チャンバー内は、不活性ガスの雰囲気に置換され
ることにより、酸素及び水分等の汚染物質の濃度を低減
させている。

【００３２】照明光学系２の一部は、前記チャンバー内
に設けられている。照明光学系２は、露光装置とは別体
に設けられた不図示の光源からの光をレチクル４に照射
する。ここで、本実施例の光源は、１５７ｎｍ付近の波
長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光源が用いら
れる。なお、光源は、これに限られるものではないが、
本実施例では、特に、遠紫外線域の光源であることが望
ましい。遠紫外線域の光源としては、例えば、Ｆ２レー
ザ光（波長１５７ｎｍ）の他に、ＡｒＦエキシマレーザ
光（波長１９３ｎｍ）、Ａｒ２レーザ光（波長１２６ｎ
ｍ）等が挙げられる。

【００３３】レチクル４は、レチクルステージ３上に載
置され、走査方向に移動可能である。レチクル４が、走
査方向に移動中に、照明光学系２からスリット状の露光
光がレチクル４に照射される。レチクルストッカー５
は、複数のレチクルを露光装置内にストックする。レチ
クルストッカー５には、外部から不図示のロードロック
室を介してレチクルが保管されている。レチクル搬送ロ
ボット６は、レチクルを保持するためのハンドを有し、
レチクルストッカー５内の複数のレチクルのうち指令に
より選択されたレチクル４をレチクルステージ３上に載
置する。

【００３４】投影光学系７は、レチクルパターンをウエ
ハ９上に縮小投影する。ウエハステージ８は、不図示の
ウエハチャックによりウエハ９を保持し、露光時はスキ
ャン方向にウエハを走査移動する。また、ウエハステー
ジ８は、ウエハ上で２次元配列された各ショットを露光
するために、２次元方向に移動可能である。ウエハスト
ッカー１０は、複数のウエハを露光装置内にストックす
る。ウエハストッカー１０には、外部から不図示のロー
ドロック室を介してウエハが保管されている。または、
ウエハストッカー１０が、外部と露光装置との間のウエ
ハの交換を行なうロードロック室としての役割を果たし
ても良い。ウエハ搬送ロボット１１は、ウエハを保持す
るためのハンドを有し、ウエハストッカー１０内の複数
のウエハのうち指令により選択されたウエハをウエハス
テージ８上に載置する。

【００３５】本実施例においては、不活性ガスをイオン
化する装置として軟Ｘ線イオナイザー１２ａ〜１２ｆ
が、露光装置の各所に配置されている。軟Ｘ線イオナイ
ザー１２ａは、ウエハが載置されるウエハステージ８上
近傍に設けられる。そして、軟Ｘ線イオナイザー１２ａ
のヘッドは、ウエハステージ８の移動範囲に向かって向
けられる。例えば、軟Ｘ線イオナイザー１２ａは、ウエ
ハステージ８とウエハ搬送ロボット１１のハンドとの間
でウエハを受け渡すときのウエハステージの位置近傍等
に設けられても良い。そして、軟Ｘ線イオナイザー１２
ａのヘッドは、ウエハの受渡位置に向かって設けられて
も良い。この場合、ウエハステージが受け渡し位置に移
動したとき、軟Ｘ線イオナイザーａのヘッドは、ウエハ
ステージに向かっていることになる。ここで、軟Ｘ線イ
オナイザーのヘッドは、軟Ｘ線イオナイザーがイオン化
する領域を規定するものである。

【００３６】軟Ｘ線イオナイザー１２ｂは、ウエハ搬送
ロボット１１近傍に設けられる。例えば、軟Ｘ線イオナ
イザー１２ｂは、ウエハステージ８とウエハ搬送ロボッ
ト１１のハンドとの間でウエハを受け渡すときのウエハ
ステージの位置近傍や、ウエハストッカー１０とウエハ
搬送ロボット１１のハンドとの間でウエハを受け渡すと
きの受け渡し位置近傍に設けられる。または、軟Ｘ線イ
オナイザー１２ｂのヘッドは、ウエハステージ８やウエ
ハストッカーとウエハ搬送ロボット１１のハンドとのウ
エハの受け渡し位置近傍に向かって設けられる。なお、
軟Ｘ線イオナイザー１２ａのヘッドは、必ずしもこのよ
うな位置に設ける必要はなく、ウエハ搬送ロボット１１
のハンドの移動範囲近傍に設けることが望ましい。

【００３７】軟Ｘ線イオナイザー１２ｃは、ウエハスト
ッカー内に設けられる。軟Ｘ線イオナイザー１２ｄは、
レチクルが載置されるレチクルステージ３上近傍に設け
られる。そして、軟Ｘ線イオナイザー１２ｄのヘッド
は、レチクルステージ３の移動範囲に向かって向けられ
る。例えば、軟Ｘ線イオナイザー１２ｄは、レチクルス
テージ３とレチクル搬送ロボット６のハンドとの間でレ
チクルを受け渡すときのレチクルステージの位置近傍等
に設けられても良い。そして、軟Ｘ線イオナイザー１２
ｄのヘッドは、レチクルの受渡位置に向かって設けられ
ても良い。この場合、レチクルステージが受け渡し位置
に移動したとき、軟Ｘ線イオナイザーｄのヘッドは、レ
チクルステージに向かっていることになる。

【００３８】軟Ｘ線イオナイザー１２ｅは、レチクル搬
送ロボット６近傍に設けられる。例えば、軟Ｘ線イオナ
イザー１２ｅは、レチクルステージ３とレチクル搬送ロ
ボット６のハンドとの間でレチクルを受け渡すときのレ
チクルステージの位置近傍や、レチクルストッカー５と
レチクル搬送ロボット６のハンドとの間でウエハを受け
渡すときの受け渡し位置近傍に設けられる。または、軟
Ｘ線イオナイザー１２ｅのヘッドは、レチクルステージ
３やレチクルストッカー５とレチクル搬送ロボット６の
ハンドとのレチクルの受け渡し位置近傍に向かって設け
られる。なお、軟Ｘ線イオナイザー１２ｅのヘッドは、
必ずしもこのような位置に設ける必要はなく、レチクル
搬送ロボット６のハンドの移動範囲近傍に設けることが
望ましい。軟Ｘ線イオナイザー１２ｆは、レチクルスト
ッカー内に設けられる。

【００３９】露光装置内部の各所には、不図示のイオン
濃度測定器が配置される。イオン濃度測定器は、周辺雰
囲気中のイオン濃度を検出し、検出結果を不図示の制御
装置に出力する。制御装置は、イオン濃度測定器からの
検出結果に基づいて、上記の各イオナイザー１２ａ〜１
２ｆの機能の作動・不作動や強弱等の制御を行なう。ま
た、制御装置は、例えばウエハやレチクルが搬送される
ときに、ウエハやレチクルの近傍の雰囲気をイオン化す
る軟Ｘ線イオナイザー１２ａ〜１２ｆを制御するように
しても良い。例えば、ウエハがウエハストッカー１０か
らウエハ搬送ロボット１１によってウエハステージに載
置されるときは、ウエハストッカー１０近傍の軟Ｘ線イ
オナイザー１２ｃ作動させ、その後のウエハ搬送中はウ
エハ搬送ロボット近傍の軟Ｘ線イオナイザー１２ｂを作
動させ、ウエハをウエハステージ８に載置した後はウエ
ハステージ８近傍の軟Ｘ線イオナイザー１２ａを作動さ
せる。このような場合、制御装置は、露光シーケンスに
基づいて、軟Ｘ線イオナイザー１２ａ〜１２ｆを制御し
ても良い。また、軟Ｘ線イオナイザー１２ａ〜１２ｆ
は、単体で使用しても良いし、いずれか複数を同時に使
用しても良い。

【００４０】なお、上記のイオン濃度測定器の代わり
に、周辺雰囲気中の静電気を測定する静電気測定器を設
けても良い。静電気測定器は、イオン濃度測定器に比べ
て、露光装置内の静電荷を直接的に測ることができる。
なお、上記のイオン濃度測定器や静電気測定器は、制御
対象となる軟Ｘ線イオナイザーのヘッドが向いている位
置、若しくは、軟Ｘ線イオナイザーがイオン濃度を変化
させられる領域近傍を意味する。

【００４１】＜半導体生産システムの実施例＞次に、半
導体デバイス（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
生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場に
設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナン
ス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、
製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行う
ものである。

【００４２】図２は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、１０１は半導体デバイ
スの製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカー）
の事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工
場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例え
ば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッ
チング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装
置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査
装置等）を想定している。事業所１０１内には、製造装
置の保守データベースを提供するホスト管理システム１
０８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結
んでイントラネットを構築するローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）１０９を備える。ホスト管理システム１
０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークであ
るインターネット１０５に接続するためのゲートウェイ
と、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を
備える。

【００４３】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザーとしての半導体製造メーカーの製造工場である。製
造工場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカーに属す
る工場であっても良いし、同一のメーカーに属する工場
（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっ
ても良い。各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の
製造装置１０６と、それらを結んでイントラネットを構
築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１
と、各製造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置と
してホスト管理システム１０７とが設けられている。各
工場１０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１
０７は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワ
ークであるインターネット１０５に接続するためのゲー
トウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１か
らインターネット１０５を介してベンダー１０１側のホ
スト管理システム１０８にアクセスが可能となり、ホス
ト管理システム１０８のセキュリティ機能によって限ら
れたユーザーだけがアクセスが許可となっている。具体
的には、インターネット１０５を介して、各製造装置１
０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブ
ルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダー側
に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、
トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソ
フトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ
情報などの保守情報をベンダー側から受け取ることがで
きる。各工場１０２〜１０４とベンダー１０１との間の
データ通信および各工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通
信には、インターネットで一般的に使用されている通信
プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場
外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する
代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリテ
ィの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用す
ることもできる。また、ホスト管理システムはベンダー
が提供するものに限らずユーザーがデータベースを構築
して外部ネットワーク上に置き、ユーザーの複数の工場
から該データベースへのアクセスを許可するようにして
もよい。

【００４４】さて、図３は本実施形態の全体システムを
図２とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムとを
外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介
して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情
報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、
複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数の製
造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工場外
の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報
をデータ通信するものである。図中、２０１は製造装置
ユーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工場で
あり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装
置、ここでは例として露光装置２０２、レジスト処理装
置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。なお
図７では製造工場２０１は１つだけ描いているが、実際
は複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場
内の各装置はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネット
を構成し、ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼
動管理がされている。一方、露光装置メーカー２１０、
レジスト処理装置メーカー２２０、成膜装置メーカー２
３０などベンダー（装置供給メーカー）の各事業所に
は、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行なうためのホ
スト管理システム２１１，２２１，２３１を備え、これ
らは上述したように保守データベースと外部ネットワー
クのゲートウェイを備える。ユーザーの製造工場内の各
装置を管理するホスト管理システム２０５と、各装置の
ベンダーの管理システム２１１，２２１，２３１とは、
外部ネットワーク２００であるインターネットもしくは
専用線ネットワークによって接続されている。このシス
テムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれ
かにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止して
しまうが、トラブルが起きた機器のベンダーからインタ
ーネット２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な
対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えること
ができる。

【００４５】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインタフェー
スと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用
ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行
するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メモ
リやハードディスク、あるいはネットワークファイルサ
ーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフト
ウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例え
ば図４に一例を示す様な画面のユーザーインタフェース
をディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を管理
するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機
種（４０１）、シリアルナンバー（４０２）、トラブル
の件名（４０３）、発生日（４０４）、緊急度（４０
５）、症状（４０６）、対処法（４０７）、経過（４０
８）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入力され
た情報はインターネットを介して保守データベースに送
信され、その結果の適切な保守情報が保守データベース
から返信されディスプレイ上に提示される。またウェブ
ブラウザが提供するユーザーインタフェースはさらに図
示のごとくハイパーリンク機能（４１０〜４１２）を実
現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報にアクセス
したり、ベンダーが提供するソフトウェアライブラリか
ら製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェアを
引出したり、工場のオペレータの参考に供する操作ガイ
ド（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。ここ
で、保守データベースが提供する保守情報には、上記説
明した本発明の特徴に関する情報も含まれ、また前記ソ
フトウェアライブラリは本発明の特徴を実現するための
最新のソフトウェアも提供する。

【００４６】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図５は半導
体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ス
テップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パ
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）等の組立
て工程を含む。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、これを出荷（ステップ７）する。前工程と
後工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場
毎に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなさ
れる。また前工程工場と後工程工場との間でも、インタ
ーネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や
装置保守のための情報がデータ通信される。

【００４７】図６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
膜を成膜する。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を形成する。各工程で使用する製造
機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がな
されているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしト
ラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて
半導体デバイスの生産性を向上させることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、上述の実施例によれば、
フッ素エキシマレーザなどの２００ｎｍ以下の発振波長
を有するレーザを光源とする投影露光装置において、装
置内の必要箇所の不活性ガスをイオン化するために、高
精度な露光が可能になり、微細な回路パターンが良好に
投影できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る投影露光装置の概略
構成図である。

【図２】半導体デバイスの生産システムをある角度か
ら見た概念図である。

【図３】半導体デバイスの生産システムを別の角度か
ら見た概念図である。

【図４】ユーザーインタフェースの具体例である。

【図５】デバイスの製造プロセスのフローを説明する
図である。

【図６】ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１：露光装置、２：照明光学系、３：レチクルステー
ジ、４：レチクル、５：レチクルストッカー、６：レチ
クル搬送ロボット、７：投影光学系、８：ウエハステー
ジ、９：レチクル、１０：ウエハストッカー、１１：ウ
エハ搬送ロボット、１２ａ〜ｈ：イオナイザー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光光として紫外光を用い、装置内を不
活性ガスで置換し、マスクのパターンを投影光学系を介
して感光基板に照射する露光装置において、露光装置内
の１ヶ所以上に前記不活性ガスをイオン化する装置を設
けたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】前記紫外光がレーザを光源とするレーザ
光とであることを特徴とする請求項１に記載の露光装
置。
【請求項３】前記レーザ光がフッ素エキシマレーザで
あることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】前記レーザ光がＡｒＦエキシマレーザで
あることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項５】前記露光光の光路内を置換する前記不活
性ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴンから選ばれる１種
であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
載の露光装置。
【請求項６】前記不活性ガスをイオン化する装置が、
イオン化する領域を規定するヘッドを有することを特徴
とする請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】前記不活性ガスをイオン化する装置がイ
オン濃度を可変とする機能を有するものであることを特
徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の露光装置。
【請求項８】前記不活性ガスをイオン化する装置が所
望時のみ作動するようにオン・オフ切換機能を有するも
のであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに
記載の露光装置。
【請求項９】前記不活性ガスをイオン化する装置が軟
Ｘ線イオナイザーであることを特徴とする請求項１乃至
８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】前記不活性ガスをイオン化する装置
が、ウエハステージ近傍、レチクルステージ近傍、ウエ
ハ搬送機器近傍、レチクル搬送機器近傍、ウエハが格納
されるウエハストッカー内、レチクルが格納されるレチ
クルストッカー内のいずれか１ヶ所以上に設けられるこ
とを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の露光
装置。
【請求項１１】前記露光装置内の１ヶ所以上にイオン
濃度測定器または静電気測定器を設けたことを特徴とす
る請求項１乃至１０のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１２】前記イオン濃度測定器または前記静電
気測定器が、ウエハステージ近傍、レチクルステージ近
傍、ウエハ搬送機器近傍、レチクル搬送機器近傍、ウエ
ハが格納されるウエハストッカー内、レチクルが格納さ
れるレチクルストッカー内のいずれか１ヶ所以上に設け
られることを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】前記イオン濃度測定器または前記静電
気測定器は、前記不活性ガスをイオン化する装置のヘッ
ドが向いている位置、若しくは、前記不活性ガスをイオ
ン化する装置がイオン濃度を変化させる領域の近傍に設
けられることを特徴とする請求項１１または１２に記載
の露光装置。
【請求項１４】前記イオン濃度測定器または静電気測
定器からの測定結果に基づいて前記露光装置内の所定箇
所の前記不活性ガスのイオン濃度を一定とするように、
前記不活性ガスをイオン化する装置を制御する制御手段
を設けたことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれ
かに記載の露光装置。
【請求項１５】前記イオン濃度測定器または静電気測
定器からの測定結果に基づいて前記不活性ガスをイオン
化する装置のイオン濃度を可変とする機能の作動・不作
動及び／または強弱を制御することにより前記不活性ガ
スのイオン濃度を一定とすることを特徴とする請求項１
４に記載の露光装置。
【請求項１６】前記イオン濃度測定器または静電気測
定器からの測定結果に基づいて前記露光装置内の所定箇
所の前記不活性ガスのイオン濃度をレチクル及び／また
はウエハの存在時のみ高くするように、前記不活性ガス
をイオン化する装置を制御する制御手段を設けたことを
特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の露光
装置。
【請求項１７】前記露光装置内を不活性ガスで充填さ
せるパージ手段を備えることを特徴とする請求項１乃至
１６のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１８】露光シーケンスに基づいて、不活性ガ
スをイオン化する装置を制御することを特徴とする請求
項１乃至１７のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１９】請求項１乃至１８のいずれかに記載の
露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製
造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数の
プロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有
することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【請求項２０】前記製造装置群をローカルエリアネッ
トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
データ通信する工程とをさらに有する請求項１９記載の
方法。
【請求項２１】前記露光装置のベンダーもしくはユー
ザーが提供するデータベースに前記外部ネットワークを
介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の
保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の
半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介して
データ通信して生産管理を行う請求項２０記載の方法。
【請求項２２】請求項１乃至１８のいずれかに記載の
露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造
装置群を接続するローカルエリアネットワークと、該ロ
ーカルエリアネットワークから工場外の外部ネットワー
クにアクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造
装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信する
ことを可能にした半導体製造工場。
【請求項２３】半導体製造工場に設置された請求項１
乃至１８のいずれかに記載の露光装置の保守方法であっ
て、前記露光装置のベンダーもしくはユーザーが、半導
体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データ
ベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から前
記外部ネットワークを介して前記保守データベースへの
アクセスを許可する工程と、前記保守データベースに蓄
積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半導
体製造工場側に送信する工程とを有することを特徴とす
る露光装置の保守方法。
【請求項２４】請求項１乃至１８のいずれかに記載の
露光装置において、ディスプレイと、ネットワークイン
タフェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行する
コンピュータとをさらに有し、露光装置の保守情報をコ
ンピュータネットワークを介してデータ通信することを
可能にした露光装置。
【請求項２５】前記ネットワーク用ソフトウェアは、
前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接
続され前記露光装置のベンダーもしくはユーザーが提供
する保守データベースにアクセスするためのユーザーイ
ンタフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部
ネットワークを介して該データベースから情報を得るこ
とを可能にする請求項２４記載の装置。