JP2002008968A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温調器を取り巻く環境を均一な温度に維持
し、適切な温度制御を行うことのできる露光装置を提供
する。 【解決手段】 原版に形成されたパターンを基板上に転
写露光する露光装置において、露光装置の温調エアーを
制御する温調器の環境に温調エアーを供給し、温調器ま
わりの環境を恒温維持する手段を有し、前記恒温維持す
る手段は、温調器ケース１１および配管１５からなり、
温調器ケース１１にはエアー供給口１２、エアー排出口
１３、および調整用扉１４が備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造等に用
いられる製造装置である露光装置に関し、特に温度環境
を制御する温度調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造等に用いられる露光装置にお
いては、感光基板であるウエハがのるステージの正確な
位置決めおよび駆動制御に干渉計が使用される。この干
渉計は、該干渉計用に載置されたレーザ光源から発せら
れるレーザ光の干渉現象を利用し、位置情報を検知す
る。しかし、温度変化によりレーザ光の波長は変化する
ため、正確なステージ制御を行うためには、干渉計およ
びステージ空間を均一な温度に保たなければならない。

【０００３】そのために、露光装置においては、そのス
テージ空間に温度制御されたエアーが供給されている。

【０００４】また、投影レンズにおいても、温度変化に
より屈折率等が変化し、良好な結像が得られないことを
防止するために、投影レンズ空間にも温度制御されたエ
アーが供給されている。

【０００５】また、該露光装置全体を均一な温度に維持
するために、該露光装置を囲むチャンバが設けられ、そ
の内部に温調エアーを供給している。

【０００６】図７に従来例に係る温調エアー供給装置
（温度調整装置）の概略を示す。図７より、不図示の露
光装置本体が収容される環境から循環エアー１若しくは
不図示の環境チャンバ外部からクリーンルームエアー２
が冷却器３に供給され、冷却される。冷却エアー４はヒ
ータ５により所定の温度に加熱され、温調エアー６とな
り、フィルタ７を通過し、温調環境８に吹き出される。

【０００７】また、温度センサ９が温調エアー６の温度
を検出し、その信号が温調器１０に入力される。

【０００８】温調器１０は、温度センサ９の信号をもと
にＰＩＤフィードバック制御を行い、その出力をヒータ
５に供給し、常に温調エアー６が一定温度になるように
制御を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術によれ
ば、温調器１０（図７）が設置される環境に対しては特
別な配慮はなされてなく、むしろ操作性が重視されてい
た。しかしながら、近年の微細化の要求に対して温調器
に要求される温度制御性能も厳しくなり、従来の技術で
は以下の問題が生じる。温調器の環境温度が変化する
と、被温調媒体である温調エアーの温度も変化してしま
う（温度ドリフト現象）。温調器自身が発熱体であ
り、温調器自身が温調器環境温度を変化させ、上記と
同じ問題をもたらす。

【００１０】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、温調器を取り巻く環境を均一な温度に維持し、
適切な温度制御を行うことのできる露光装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の露光装置は、原版に形成されたパターンを
基板上に転写露光する露光装置において、前記露光装置
の温調エアーを制御する温調器の環境に該温調エアーを
供給し、該温調器まわりの環境を恒温維持する手段を有
することを特徴とする。

【００１２】本発明においては、前記温調器まわりの環
境を恒温維持する手段は、前記温調器を囲む温調器ケー
スと、該温調器ケースに前記温調エアーを供給するため
の配管とからなり、前記温調器ケースには、エアー供給
口、エアー排気口、および調整用扉が設けられているこ
とが好ましい。

【００１３】本発明の露光装置による半導体デバイス製
造方法は、前記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ができる。

【００１４】また、本発明の半導体デバイス製造方法
は、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ことができる。

【００１５】さらに、本発明の半導体デバイス製造方法
は、前記露光装置のベンダ若しくはユーザが提供するデ
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、
若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
産管理を行うことができる。

【００１６】本発明の露光装置を収容する半導体製造工
場は、前記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することができる。

【００１７】本発明の露光装置の保守方法は、半導体製
造工場に設置された請求項１または２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若しくはユ
ーザが、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
とができる。

【００１８】本発明の露光装置は、前記露光装置におい
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と
できる。

【００１９】さらに、本発明の露光装置は、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
若しくはユーザ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ことができる。

【００２０】

【作用】露光装置の運転状況や大気（クリーンルーム）
の状態変化や温調器による発熱による温調器環境の温度
変化を防ぐことにより、温調エアーの適切な温度制御が
可能となる。この作用として、干渉計の測定精度が向上
し、原版であるレチクルと基板であるウエハの位置合わ
せ精度の向上が図れる。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 ［温度調整装置の実施例］図１は、本実施例に係る露光
装置に備えられた温度調整装置の要部概略図である。図
１において、１１は温調器１０を囲む温調器ケースであ
る。この温調器ケース１１には、エアー供給口１２およ
びエアー排出口１３、調整用扉１４が設けられている。
調整用扉１４は、内部視認性を有する透明な扉である。

【００２２】配管１５は、フィルタ７の出口とエアー供
給口１２間に設置され、温調エアー６を温調器ケース１
１に供給する。なお、図１において、図７と同一の符号
は、図７と同様の構成要素を示す。

【００２３】［半導体生産システムの実施例］次に、上
記説明した露光装置を利用した半導体等のデバイス（Ｉ
Ｃ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、若しくはソフ
トウェア提供等の保守サービスを、製造工場外のコンピ
ュータネットワーク等を利用して行うものである。

【００２４】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（装置供給メーカ）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１０
８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結ん
でイントラネット等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。

【００２５】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザとしての半導体製造メーカの製造工場である。製造工
場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカに属する工場
であってもよいし、同一のメーカに属する工場（例え
ば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であってもよ
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等を構築す
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１
０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１０７
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１０６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、ヘルプ情報等の保
守情報をベンダ側から受け取ることができる。各工場１
０２〜１０４とベンダ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（ＴＣ
Ｐ／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等）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が提供するものに限ら
ずユーザ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。

【００２６】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
ーザ工場と、該製造装置のベンダ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
（半導体デバイス製造メーカ）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３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等を
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２１０、レジ
スト処理装置メーカ２２０、成膜装置メーカ２３０等、
ベンダ（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供
給した機器の遠隔保守を行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、各装置のベンダの管理システ
ム２１１，２２１，２３１とは、外部ネットワーク２０
０であるインターネット若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。

【００２７】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
ソフトウェア並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、若しくはネットワークファイルサー
バ等である。上記ネットワークアクセス用ソフトウェア
は、専用また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４０
１、シリアルナンバー４０２、トラブルの件名４０３、
発生日４０４、緊急度４０５、症状４０６、対処法４０
７、経過４０８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４１
０，４１１，４１２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を実現す
るための最新のソフトウェアも提供する。

【００２８】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。

【００２９】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１
５（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。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。露光装置の運転状況や大気（クリーンルーム）の状
態変化や温調器自身の発熱の影響を受けることなく、常
に温調器環境が均一な温度となるため、被制御媒体であ
る温調エアーの適切な温度制御が行える。

【００３１】従って、露光装置において、干渉計の測定
精度が向上し、レチクルとウエハの位置合わせ精度の向
上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る露光装置に備えられ
た温度調整装置の要部概略図である。

【図２】 本発明の一実施例に係る露光装置を含む半導
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】 本発明の一実施例に係る露光装置を含む半導
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】 本発明の一実施例に係る露光装置を含む半導
体デバイスの生産システムにおけるユーザインタフェー
スの具体例を示す図である。

【図５】 本発明の一実施例に係る露光装置によるデバ
イスの製造プロセスのフローを説明する図である。

【図６】 本発明の一実施例に係る露光装置によるウエ
ハプロセスを説明する図である。

【図７】 従来例に係る温度調整装置の概略を示す図で
ある。

【符号の説明】

１：循環エアー、２：クリーンルームエアー、３：冷却
器、４：冷却エアー、５：ヒータ、６：温調エアー、
７：フィルタ、８：温調環境、９：温度センサ、１０：
温調器、１１：温調器ケース、１２：エアー供給口、１
３：エアー排出口、１４：調整用扉、１５：配管、Ｆ：
送風機、Ｇ：ゲイン、Ｓ：設定値、１０１：ベンダの事
業所、１０２，１０３，１０４：製造工場、１０５：イ
ンターネット、１０６：製造装置、１０７：工場のホス
ト管理システム、１０８：ベンダ側のホスト管理システ
ム、１０９：ベンダ側のローカルエリアネットワーク
（ＬＡＮ）、１１０：操作端末コンピュータ、１１１：
工場のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、２０
０：外部ネットワーク、２０１：製造装置ユーザの製造
工場、２０２：露光装置、２０３：レジスト処理装置、
２０４：成膜処理装置、２０５：工場のホスト管理シス
テム、２０６：工場のローカルエリアネットワーク（Ｌ
ＡＮ）、２１０：露光装置メーカ、２１１：露光装置メ
ーカの事業所のホスト管理システム、２２０：レジスト
処理装置メーカ、２２１：レジスト処理装置メーカの事
業所のホスト管理システム、２３０：成膜装置メーカ、
２３１：成膜装置メーカの事業所のホスト管理システ
ム、４０１：製造装置の機種、４０２：シリアルナンバ
ー、４０３：トラブルの件名、４０４：発生日、４０
５：緊急度、４０６：症状、４０７：対処法、４０８：
経過、４１０，４１１，４１２：ハイパーリンク機能。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原版に形成されたパターンを基板上に転
   写露光する露光装置において、 前記露光装置の温調エアーを制御する温調器の環境に該
   温調エアーを供給し、該温調器まわりの環境を恒温維持
   する手段を有することを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記温調器まわりの環境を恒温維持する
   手段は、前記温調器を囲む温調器ケースと、該温調器ケ
   ースに前記温調エアーを供給するための配管とからな
   り、 前記温調器ケースには、エアー供給口、エアー排気口、
   および調整用扉が設けられていることを特徴とする請求
   項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２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。
4. 【請求項４】 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ことを特徴とする請
   求項３に記載の半導体デバイス製造方法。
5. 【請求項５】 前記露光装置のベンダ若しくはユーザが
   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、若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ことを特徴とする請求項４に記
   載の半導体デバイス製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１または２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
   することを特徴とする半導体製造工場。
7. 【請求項７】 半導体製造工場に設置された請求項１ま
   たは２に記載の露光装置の保守方法であって、前記露光
   装置のベンダ若しくはユーザが、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。
8. 【請求項８】 請求項１または２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する
   ことを特徴とする露光装置。
9. 【請求項９】 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若しくはユーザが提供する保
   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
   にすることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。