JP2002246283A - デバイス製造装置 - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
な気体が低濃度になるまでの時間を短縮し、メンテナン
スの時間を短縮するデバイス製造装置を提供する。 【解決手段】 デバイス製造装置における投影光学系5
に混合気体(オゾン、窒素等)を供給する手段であるポ
ンプ部10、オゾン発生装置12、オゾン発生用ランプ
11および配管14a,14b等と、露光装置の動作状
態によって前記混合気体の流量を可変する手段、および
/または、前記混合気体の成分比を可変する手段である
装置制御部8、混合気体制御部9およびランプ電源部7
等を有する。
Description
プ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマ
シン等のデバイスを製造する製造装置に関し、特に半導
体露光装置のように投影光学系とこの投影光学系に気体
を供給する手段を有するデバイス製造装置に関する。
み、半導体製造過程ではその微細加工に伴い半導体素子
を製造する半導体露光装置等の半導体製造装置について
も、ますます微細化した加工が可能な環境が必要とされ
ている。また、加えて半導体製造装置について、その生
産性および生産効率の向上も叫ばれている。
び生産効率の向上のために、高出力の光源装置を使用
し、かつ大画面の露光エリアを使用し、短時間の露光で
より多くの素子を製造/製作して生産性および生産効率
を向上させている。
の光源から発せられた露光光はシャッタと呼ばれる遮光
装置によって遮光/投光され、それぞれ素子製作に適し
た適正露光量に制御される。そして、レチクルや投影
(露光)レンズを通してウエハ上に露光される。このよ
うな露光装置においては、通常、前記露光光の光源を大
きく、大光量の光源に変更して、同じ露光量を求めるに
際して露光時間を短くするとともに、大画面の露光エリ
アを使用し、1回の露光で製作するチップの数を多くし
ている。従来は、このようにして、大光量という観点か
ら単位時間あたりのウエハ処理枚数を多くし、生産性を
上げ、露光装置自体の生産効率をアップさせようとして
いる。
影光学系)について見ると、露光光の光のあたる面積は
もとより投影レンズ直径が大きくなり、かつ投影レンズ
を透過する光の強さは強くなっている。ここで、投影レ
ンズの表面に着目すると、投影レンズ表面には強力な紫
外光が照射されるため、該レンズ表面では空気中の浮遊
物が紫外光により反応し、析出物として投影レンズ表面
に付着する。この付着を防ぐために、投影レンズ内に窒
素等に微量のオゾンを混合した気体を流し、析出物が発
生しないような環境を作っている。
体の成分であるオゾンを作成するオゾン発生装置に使用
している水銀ランプは、一定時間点灯するとランプ交換
を行わなければならず、このランプ交換が頻繁で、ラン
プ交換によるメンテナンス時間が増大し運用コストが増
大するという問題が発生していた。また、該混合気体の
成分である窒素はコスト的に高価なものであり、この窒
素の消費も装置の運用コストの増大を引き起こすという
問題があった。
鑑みてなされたもので、デバイス製造装置における運用
コストの低減を図ることを目的とする。また、前記気体
が作業を妨げるようなものである場合にその気体が低濃
度になるまでの時間を短縮し、メンテナンスの時間を短
縮することをさらなる目的とする。
成するために、本発明のデバイス製造装置は、投影光学
系と該投影光学系に気体を供給する手段とを備えるデバ
イス製造装置において、前記気体の流量および/または
成分比をこのデバイス製造装置の動作状態の変化に応じ
て変化させることを特徴とする。
照射され、空気中の浮遊物が反応現象が起きてないにも
かかわらず気体を常時投影光学系の中に循環させていた
ため、該気体を余分に消費する問題を有していた。しか
しながら、従来例の場合、前記気体に注目すると、浮遊
物の反応現象が起きていないにもかかわらず気体を常時
投影光学系の中に循環させていたため、気体を余分に消
費する問題を有していた。また、前記気体の成分である
オゾンを作成するオゾン発生装置に使用している水銀ラ
ンプ等の紫外線ランプ、および前記気体の成分である窒
素に注目すると、前記紫外線ランプはある一定時間の点
灯により紫外線ランプの交換を行わなければならず、窒
素はコスト的に高価なものである。そのため、従来例の
ように常時気体を循環させた場合、露光装置の運用コス
トの増大や紫外線ランプの交換が頻繁になり、紫外線ラ
ンプの交換によるメンテナンス時間の増大という問題が
発生していた。
状態に応じて、例えば露光動作時のように投影光学系に
入射する光の照度が高ければこの投影光学系に供給する
気体の流量を多くし、アイドリング時のように照度が低
くなったときはその流量を下げるというように、動作状
態の変化に応じて、気体の流量および/または成分比を
変化させる。したがって、気体の消費量や発生量を少な
くして気体の消費による運用コストを削減し、気体を発
生する装置の稼働時間を短縮してそのメンテナンス時間
の短縮、すなわち運用コストの削減を図ることができ
る。また、例えば、装置のアイドリング時や電源オフ時
は、気体の供給量を減らしたり、供給しないようにする
ことができるため、気体が窒素やオゾンのように人体に
影響を与えたり、作業を妨げるようなものである場合、
その気体が低濃度になるまでの時間を短縮してメンテナ
ンスの時間を短縮することができる。
いて、投影光学系に供給される気体は、窒素に微量のオ
ゾンを加えた混合気体であり、デバイス製造装置には水
銀ランプ等の紫外線ランプを有するオゾン発生装置が設
けられる。気体の流量および/または成分比は、このデ
バイス製造装置の電源オンモードから電源オフモードへ
の変化および電源オフモードから電源オンモードへの変
化、このデバイス製造装置におけるアイドリングモード
から露光モードへの変化および露光モードからアイドリ
ングモードへの変化、このデバイス製造装置へのデータ
転送、あるいはこのデバイス製造装置で製造する素子の
品種変更等をトリガとして変化させる。当該デバイス製
造装置は、照明系およびアライメント系をさらに備え、
該照明系および/または該アライメント系に前記気体を
供給する手段をさらに有することが好ましい。また、当
該デバイス製造装置は、光源としてフッ素レーザを用
い、前記オゾンを露光時以外のときに少なくとも前記投
影光学系、前記照明系および前記アライメント系のいず
れか1つ以上に供給することが可能である。
るデバイス製造装置において、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、デバイス製造
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
ータ通信することが可能であり、前記ネットワーク用ソ
フトウェアは、前記デバイス製造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デバイス製造装置の
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が可能である。
体デバイス製造方法は、当該デバイス製造装置を含む各
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。また、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可能であり、
前記デバイス製造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可能である。
体製造工場は、前記デバイス製造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ことを特
徴とする。
イス製造装置の保守方法は、半導体製造工場に設置され
た前記デバイス製造装置の保守方法であって、前記デバ
イス製造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。
ス製造装置、例えば露光装置においては、露光光の光源
を大きく(大光量の光源に変更)し、同じ照度を求める
に際して露光時間を短くし、かつ大画面の露光エリアを
使用し1回の露光で製作するチップの数を多くして、生
産性を上げ、露光装置自体の生産効率をアップさせてい
た。さらに、この場合、投影レンズ表面で空気中の浮遊
物が紫外光により反応し、析出物として投影レンズ表面
に付着することを防ぐために、投影レンズ内に窒素と微
量のオゾン等の混合気体を流し、析出物が発生しないよ
うな環境を作成していた。
が照射され、空気中の浮遊物が反応現象を起こすことを
防ぐものであり、光が照射されていない場合はその混合
気体を流す必要はない。にもかかわらず、従来は、前記
混合気体に注目すると、混合気体を常時投影レンズの中
に循環させており、浮遊物の反応現象が起きていないと
きにも混合気体を消費していた。また、混合気体の成分
であるオゾンを作成するオゾン発生装置に使用している
水銀ランプ、およびこの混合気体の成分である窒素に注
目すると、水銀ランプはある一定時間点灯するとランプ
交換を行わなければならず、窒素はコスト的に高価なも
のである。そのため、従来のように常時混合気体を循環
させた場合、窒素の消費による運用コストの増大と、オ
ゾン発生用のランプの交換が頻繁になることによるメン
テナンス時間の増大という問題が発生していた。
よび窒素)の使用量を最小にし、オゾンを発生する装置
に使用している高価なランプ等の光源の交換頻度を下
げ、露光装置のメンテナンス時間を最小にして装置の稼
働率を上げ、かつ高価な混合気体の使用量を減らし、露
光装置の稼働コストを減少させることができる。また、
露光装置のメンテナンス時に作業を妨げる混合気体(オ
ゾンおよび窒素等)が低濃度になるまでの時間を少なく
し、露光装置のメンテナンスを行うまでの待ち時間を小
さくし、メンテナンス時間を減少させることができる。
詳細に説明する。 [第1の実施例]図1は、本発明の一実施例に係るデバ
イス製造装置であり、ステッパと呼ばれる露光装置を示
す要部概略図である。図1に示すように、露光装置1
(半導体製造装置を含む)は、半導体パターンの焼付け
を行うための光源等を含む光源部2と、照明系17と、
半導体パターンの原版となるレチクル3と、レチクル3
上のパターンを基板となるウエハ4上に露光するための
投影光学系である露光投影レンズ5と、ウエハ4を載せ
てXY方向に自由(自在)に移動できるXYステージ6
とを有する。露光装置1においては、光源部2から発し
た光を使用し、ウエハ4上にレチクル3上の半導体パタ
ーンの焼付けを行う。
レンズ5およびその周辺の混合気体を流入させる部分等
を示した拡大図である。図2に示すように、光源部2の
楕円ミラーにて集光された光は半導体パターンの原版と
なるレチクル3を透過し、露光投影レンズ5にて半導体
パターンを結像し、ウエハ4上にパターン像を露光す
る。また、光源部2には、露光投影用ランプを点灯させ
るランプ電源部7が接続され、露光投影用ランプの投入
電力を変えることにより露光投影用ランプの光量を変化
させることが可能となっている。
する装置制御部であり、前記ランプ電源部7は本装置制
御部8下において制御され、また状態確認される。また
同時に、装置制御部8は、露光装置1自体の動作状況例
えば装置動作用ジョブデータ等の読み込み状態、装置が
露光稼働状態なのか、又は装置の露光稼働が終了してア
イドリング状態なのか等の情報を他ユニット(不図示)
から受信する。また、装置制御部8には混合気体制御部
9が接続され、装置動作状態により装置制御部8から露
光投影レンズ5内で浮遊物の反応現象による析出物の生
成が起きないように、装置制御部8から混合気体制御部
9に対して混合気体の必要流入量をデータとして送る。
ランプ電源部7のランプ投入電力が大きいときはランプ
の光量が大きく、レンズを通過する光エネルギーが大き
くなり、気体中の浮遊物の反応も早くなり、ランプ電源
部7のランプ投入電力が小さいときはランプの光量が小
さく、レンズを通過する光エネルギーが小さくなり、気
体中の浮遊物の反応も遅くなる。そのため、混合気体制
御部9は、ポンプ部10、オゾン発生装置12に接続さ
れ、装置制御部8からのデータに従って必要な混合気体
の流入量を計算し、該流入量に見合うオゾン量が発生す
るようにオゾン発生装置12および/またはポンプ部1
0を制御する。
ンクに接続されたホース13から送られてきた空気に近
紫外光をあて、オゾンを生成している。該オゾンの生成
に関して、オゾン発生装置12は、前記近紫外光の光量
によってオゾンの量が決まるため、必要オゾン量を発生
すべく露光投影用ランプ11の光量を制御し、オゾンを
生成する。
の必要流入量の指令に従ってポンプの動作を可変する。
ポンプ部10の配管14aは、露光投影レンズ部5に接
続されている。ポンプ部10においては、混合気体制御
部9からの必要流入量に従い、不図示の窒素タンクから
配管14bを通して供給される窒素と、オゾン発生器1
2からのオゾンを混合する。その混合気体は露光投影レ
ンズ部5に配管14aを通して入れられる。ここで、さ
らに流量を変化させる代わりに、混合気体における窒素
とオゾンの成分比を変化させても良い。
働状態について、露光装置1が稼働しているときは間歇
的に遮光シャッタ開閉動作が行われ、間歇的に絶えず気
体中に光が照射され、ランプの投入電力と同じように気
体中の浮遊物の反応も速くなる。これとは反対に、露光
装置1がアイドリング状態においては、遮光シャッタに
より露光光が遮光され、気体中の浮遊物の反応もなくな
る。
制御部8内で処理された装置状態データにより、装置制
御部8は気体中の浮遊物の反応が速い場合は、混合気体
制御部9を通してポンプ部10に対し、混合気体を流入
すべくポンプ部10を動作させる。また反対に、気体中
の浮遊物の反応が遅い場合または無い場合は、混合気体
を流入させるポンプ部10のポンプを停止または流入量
を少なくする方向に動作させる。これと同時に、装置制
御部8は混合気体制御部9に信号を出力し、オゾンの発
生量を制御すべくオゾン発生装置12を操作する。つま
り、混合気体の流入量が少ない場合はオゾンの発生量を
少なくすべく、オゾン発生装置12の紫外線ランプの光
量を低くし、ランプ寿命を延ばすような動きを行う。ポ
ンプ部10は、混合気体の流入量(停止や流入等)を制
御し、また混合気体制御部は混合気体の流入量および窒
素とオゾンの成分比等を制御し、混合気体制御部9に接
続されているオゾン発生装置12の制御を行う。
ーケンスのタイミングチャートの一例を示すグラフであ
り、同図中、横軸は全て時間を示す。図3(a)は、露
光装置1(図1)の動作状態と時間のタイミングチャー
トを示すグラフであり、同図中、19は露光装置1のア
イドリング状態を示し、22は露光装置1の稼働状態を
示している。つまり、図3(a)において、露光装置1
の状態として時間T2まではアイドリング状態、時間T
2から時間T5までは装置が稼働状態、時間T5以降は
再度アイドリング状態に戻ることを示している。
電力と時間のタイミングチャートを示すグラフであり、
20は露光投影用ランプへの初期投入電力であり、23
は露光投影用ランプへの最大投入電力である。また、2
6は露光投影用ランプへの任意の投入電力であり、本実
施例の場合は最大投入電力23と初期投入電力20の中
間値の電力を投入している。図3(b)において時間タ
イミングを確認すると、露光装置1(図1)がアイドリ
ング状態から稼働状態になる時間T2以前の時間T1に
最大投入電力値23へと投入電力が変化し、装置稼働状
態22(時間T2のとき)では最大投入電力23を維持
する。時間T3にて、露光装置1において製造する品種
が変更になった場合、露光投影用ランプの光量を低くす
る。つまり、露光投影用ランプへの投入電力を低くする
必要があり、この時露光投影用ランプへの投入電力を任
意の投入電力26に変更する。その後、時間T5におい
て、再度露光装置1がアイドリング状態19になったと
き、露光投影用ランプへの投入電力を再度初期投入電力
20に戻す。
ゾン発生用ランプ11(共に図2)の光量と時間のタイ
ミングチャートを示すグラフである。オゾン用ランプ1
1は初期、低光量21で点灯しており、時間T2(装置
稼働開始)時にオゾン発生のための最大光量24とな
る。この後、時間T3にて製造する品種を変更した場
合、これに伴い露光投影用ランプの光量を低くしている
(図3(b)参照)ため、混合気体の必要量が少量で十
分な状態となることにより、オゾン自体の発生量を少な
くするように時間T4にてオゾン発生用ランプ11の光
量を任意の光量27に下げる。本実施例では、初期光量
21と最大光量24の中間値に本光量を設定している。
その後、露光装置1がアイドリング状態19に戻る(図
3(a)参照)時、時間T5において再度初期光量21
に変更する。
れるためのポンプ部10のポンプ流量と時間のタイミン
グチャートを示すグラフである。図3(d)において、
露光装置1(図1)がアイドリング状態19(図3
(a)参照)の場合、時間T2までの間は、混合気体は
必要なく、流量が零の状態である。露光装置1が稼働状
態22(図3(a)参照)のときは、露光投影レンズ5
に露光光が照射されるため、露光投影レンズ5に析出物
を生成させないために、時間T2にて混合気体の流入量
を最大流入量25に設定する。その後、時間T3にて製
造する品種の変更を行い、これに伴い露光投影用ランプ
の光量を低くしている(図3(c)参照)ため、混合気
体の必要量が少量で十分な状態となる。そして、時間T
4にてオゾン自体の発生量を少なくするようにオゾン発
生用ランプ11(図2)の光量を任意の光量27に下
げ、これに伴い混合気体の流入量も任意の流入量28に
減少させる。露光装置1の状態が稼働状態22からアイ
ドリング状態19に変化した時、時間T5にて混合気体
の流入量を零に変化させる。ただし、この時の流入量を
急激に零に変化させた場合、混合気体の逆流現象が発生
する可能性があるため、流入量を徐々に変化させている
(流入量29)。
図1、図2および図3を用いて具体的に説明する。半導
体パターンを露光する場合、その光源部2は、常時点灯
状態で使用する。通常、シャッタ機構(不図示)は遮光
状態であり、不要な光が露光投影レンズ5に導入されな
いようにしている。この時、装置制御部8は装置状態デ
ータを処理し、露光装置1がアイドリング状態であるこ
とを露光用ランプ点灯電源部7と混合気体制御部9にデ
ータとして送る。ランプ電源部7において、露光動作が
まだ開始されていないため、図3(a)に示すアイドリ
ング状態19における露光用のランプ電源部7への投入
電力を図3(b)に示すように初期投入電力20に設定
する。また、この時、露光投影レンズ5に光が照射され
ていないため、混合気体の流入についてもその必要が無
く、混合気体制御部9においては 図3(d)に示すよ
うに混合気体の流入量は零の設定となっている。前記混
合気体の流入量が零であるため、本実施例において混合
気体の一部の成分であるオゾンについても、その生成の
必要がほとんど無い。そのため、図3(c)に示すよう
に、混合気体制御部9はオゾン発生器12を通じてオゾ
ン生成のためのオゾン発生用ランプ部11の光量を最低
の光量21で保持するように指令を出す。このように、
混合気体が不要の場合、オゾン発生用ランプ部11は寿
命的に長寿命となるような光量まで下げるよう制御され
る。本制御等により、オゾン発生用ランプ11の長寿命
化、また混合気体のもう一方の成分である窒素の消費量
を減らすこともできる。
装置1にはXYステージ6、ウエハ4、レチクル3がそ
れぞれ準備され、装置動作用のジョブデータが読み込ま
れる。そして、露光が可能な状態(図3の時間T2)に
なると、装置制御部8はランプ電源部7と混合気体制御
部9に露光動作が開始されることをデータとして送る。
露光装置1において、装置制御部8からの前記データの
受信以前に、装置動作用ジョブデータの読み込み開始
(図3の時間T1)時に、ランプ電源部7は露光用ラン
プの投入用電力として最大電力23(図3(b))を設
定する。
要量を予想し、混合気体を送り出すポンプ部10を動作
させて混合気体の流入を開始させ、最大流入量(図3
(d)の流入量25)に設定する。これと同時に、オゾ
ン発生部12に対してオゾンの生成量を多くすべく、オ
ゾン発生用ランプ11の光量を増加させ、混合気体流入
量の増加に対応する。
素子の品種変更等により、露光用ランプの光源部2の光
量として最大光量より低い任意の光量(低照度)で十分
であるとき、装置制御部8はランプ電源部7に投入電力
を下げるような指令を出す。これに従ってランプ電源部
7は、投入電力(図3(b)の時間T3のとき)を下げ
る。この時の露光投影レンズ5内では、レンズを透過す
る光量が減少しているため、浮遊物の反応現象による析
出物の生成が遅くなる。露光投影レンズ5内にて析出物
の生成が遅いため、混合気体の流入量も少なくすること
が可能となる。装置制御部8は、混合気体制御部9に混
合気体の流入量を少なくするように指令を出す。混合気
体制御部9は装置制御部8からの必要混合気体の流入量
に従い、オゾン発生装置12、オゾン発生用ランプ11
にオゾン発生量を減少させるよう指令を出す。前記混合
気体制御部9からの指令に従い、オゾン発生量を少なく
すべく、オゾン発生用ランプ11の光量を低くする(図
3(c)の光量27)。また同時に、ポンプ部10に対
して混合気体の流入量を少なくなるように動作を設定す
る(図3(d)の流入量28)。
入量を減らし、混合気体の成分である窒素の使用量を減
少させることが可能であり、またオゾンを発生させるた
めのオゾン発生用ランプ11の光量低下からくる寿命の
低下を防ぐことが可能となる。
イドリング状態になった時(図3(a)の状態19)、
前記装置制御部8の指令により、露光用のランプ電源部
7は露光用ランプへの投入電力を初期投入電力20まで
下げ(図3(b))、またオゾン発生用ランプ11は最
小光量21まで、その光量を下げる(図3(c))。ま
た同時に、ポンプ部11は混合気体の流入量を抑えるよ
うに、その動作を停止する。ただし、本実施例では、急
激に動作を停止させた場合、露光投影レンズ5へ流入し
た混合気体が逆流する可能性があるため、ポンプ部10
の動作を急激に停止させるのではなく、徐々にその回転
数、流入量を落としていくような形となっている(図3
(d)の流入量29)。
プ部を点灯させる点灯装置電源部からの入力電力等の装
置状態データにより、気体中の浮遊物の反応を予想し、
露光装置が稼働しているときは混合気体制御部を通して
ポンプ部に対して混合気体を流入すべく該ポンプ部を動
作させる。また反対に、気体中の浮遊物の反応が遅い時
または無い時は、混合気体を流入させるポンプを停止ま
たは流入量を少なくする方向に動作させる。このことに
よって、混合気体の流入量を制御、制限し、混合気体中
のオゾンを作成するオゾン発生装置に光源として使用可
能な水銀ランプの寿命を延ばし、窒素というコスト的に
高価なものの使用量を少なくし、水銀ランプにおいては
該ランプの交換頻度を下げる。そして、これらの結果と
して、本発明の目的を達成することができる。
は、混合気体を露光装置における投影光学系に供給し
て、投影光学系内の光学素子等への析出物付着を除去す
る環境を構築し、図3に示すタイミングで混合気体の流
入量の減少、窒素の使用量の減少、オゾン発生用ランプ
の寿命低下の防止等を図っていた。本実施例において
は、投影光学系に限らず、露光装置における照明系およ
び/またはアライメント系にも混合気体を供給可能とす
ることで、投影光学系、照明系およびアライメント系の
いずれか1箇所以上における光学素子等への析出物付着
を除去する環境を構築する。
のONからOFFおよび/またはOFFからONへの状
態変化、露光装置の露光動作から装置アイドリングおよ
び/または装置アイドリングから露光動作への状態変
化、露光装置へのデータ転送等をトリガとして、前記露
光装置が上記した混合気体の流量や成分比等を変化させ
ることが可能である。その結果、上記した第1の実施例
と同等の効果を得ることが可能となる。
おける光源部2における露光投影用ランプをF2 レーザ
による光源部とする等、F2 (フッ素)レーザを露光光
に用いた露光装置においても、その露光時または露光時
以外(例えばクリーニング時等)にオゾンおよび/また
は窒素を含む混合気体を投影光学系等に供給することが
できる。特に、F2 レーザ等の短波長の露光光において
は、露光光が気体中の有機分子等の不純物を分解して光
学素子等に析出物等として付着していき、結果として光
学素子の透過率が減少して装置スループットの低下等の
悪影響を招いてしまう恐れがある。そこで、本実施例に
おけるF2 (フッ素)レーザを露光光に用いた露光装置
により、短波長の露光光においても上記した第1の実施
例と同等の効果を得ることが可能である。
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。
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。
ザとしての半導体製造メーカ(半導体デバイスメーカ)
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の稼働状況を監
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の稼働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102〜104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(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。
図4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5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で製造ラインの稼働
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、製造ラインの稼働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。
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
6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さ
ら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。
た半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図7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等がデータ通信される。
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。ステップ図
3(a)(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布す
る。ステップ図3(b)(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。ステップ図3(c)(現像)では露光したウエハ
を現像する。ステップ図3(d)(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。
気体(例えば窒素および/またはオゾン等の混合気体)
の流量および/または成分比を当該デバイス製造装置の
動作状態の変化させる流量制御手段および/または成分
比制御手段を有することにより、運用コストの低減を図
ることが可能なデバイス製造装置を提供できる。また、
前記気体が作業を妨げるようなものである場合にその気
体が低濃度になるまでの時間を短縮し、メンテナンスの
時間を短縮することが可能なデバイス製造装置を提供で
きる。
り露光中、待機中の状態、またはデバイス製造装置のラ
ンプ等の光源の入力電力により気体の流入量(例えば停
止、流入等)を制御し、気体の使用量を最小にし、デバ
イス製造装置に備えられた光源(例えばオゾンを発生す
る装置に使用されている高価なランプ等)の交換頻度を
下げて、装置メンテナンス時間を最小にして装置稼働を
上げ、かつ高価な混合気体の使用量を減らし、装置稼働
コストを減少させることが可能となる。
記気体の量を最小にすることによって、メンテナンス時
において前記気体が作業を妨げるようなものである場
合、該気体が低濃度になるまでの時間を少なくし、デバ
イス製造装置のメンテナンスを行うまでの待ち時間を短
くし、メンテナンス時間を減少させることが可能とな
る。
あるステッパと呼ばれる露光装置を示す要部概略図であ
る。
の混合気体を流入させる部分を示した拡大図である。
タイミングチャートの一例を示すグラフである。 (a)露光装置の稼働状態と時間のタイミングチャート
を示すグラフである。 (b)露光投影用ランプへの投入電力と時間のタイミン
グチャートを示すグラフである。 (c)オゾン発生装置内のオゾン発生用ランプ光量と時
間のタイミングチャートを示すグラフである。 (d)レンズ部へ混合気体を入れるためのポンプ部のポ
ンプ流量と時間のタイミングチャートを示すグラフであ
る。
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。
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。
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。
イスの製造プロセスのフローを説明する図である。
ハプロセスを説明する図である。
の光源を含む光源部、3:レチクル、4:ウエハ、5:
露光投影レンズ、6:XYステージ、7:ランプ電源
部、8:装置制御部、9:混合気体制御部、10:ポン
プ部、11:オゾン発生用ランプ、12:オゾン発生装
置、13:オゾン生成用の空気を送るパイプ、14a,
14b:配管(パイプ)、17:照明系、19:露光装
置のアイドリング状態を示したタイミングチャート部、
20:投影露光ランプへの初期投入電力を示したタイミ
ングチャート部、21:オゾン発生用ランプへの初期の
低光量を示したタイミングチャート部、22:装置稼働
状態を示したタイミングチャート部、23:露光投影用
ランプへの最大投入電力を示したタイミングチャート
部、24:オゾン発生用ランプの最大光量を示したタイ
ミングチャート部、25:混合気体の最大流入量を示し
たタイミングチャート部、26:任意の投入電力を示し
たタイミングチャート部、27:オゾン発生用ランプの
任意の光量を示したタイミングチャート部、28:混合
気体の流入量も任意の流入量を示したタイミングチャー
ト部、29:混合気体の逆流現象を防止するための流量
変化を示すタイミングチャート部、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 (17)
- 【請求項1】 投影光学系と該投影光学系に気体を供給
する手段とを備えるデバイス製造装置において、 前記気体の流量を当該デバイス製造装置の動作状態の変
化に応じて変化させる流量制御手段を有することを特徴
とするデバイス製造装置。 - 【請求項2】 前記気体が複数の成分を混合したもので
あり、該気体の成分比を当該デバイス製造装置の動作状
態の変化に応じて変化させる成分比制御手段をさらに有
することを特徴とする請求項1に記載のデバイス製造装
置。 - 【請求項3】 投影光学系と該投影光学系に気体を供給
する手段とを備えるデバイス製造装置において、 前記気体が複数の成分を混合したものであり、該気体の
成分比を当該デバイス製造装置の動作状態の変化に応じ
て変化させる成分比制御手段を有することを特徴とする
デバイス製造装置。 - 【請求項4】 紫外線ランプを備え、前記気体の1成分
としてオゾンを発生するオゾン発生手段を有することを
特徴とする請求項2または3に記載のデバイス製造装
置。 - 【請求項5】 前記動作状態の変化が、当該デバイス製
造装置の電源オンモードから電源オフモードへの変化お
よび電源オフモードから電源オンモードへの変化をトリ
ガとするものであることを特徴とする請求項1〜4のい
ずれか1つに記載のデバイス製造装置。 - 【請求項6】 前記動作状態の変化が、当該デバイス製
造装置におけるアイドリングモードから露光モードへの
変化および露光モードからアイドリングモードへの変化
をトリガとするものであることを特徴とする請求項1〜
5のいずれか1つに記載のデバイス製造装置。 - 【請求項7】 前記動作状態の変化が、当該デバイス製
造装置へのデータ転送をトリガとするものであることを
特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のデバイ
ス製造装置。 - 【請求項8】 前記動作状態が、当該デバイス製造装置
で製造する素子の品種変更をトリガとして変化するもの
であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに
記載のデバイス製造装置。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1つに記載のデ
バイス製造装置は、照明系およびアライメント系をさら
に備え、該照明系および/または該アライメント系に前
記気体を供給する手段をさらに有することを特徴とす
る。 - 【請求項10】 請求項4〜9のいずれか1つに記載の
デバイス製造装置は、光源としてフッ素レーザを用い、
前記オゾンを露光時以外のときに少なくとも前記投影光
学系、前記照明系および前記アライメント系のいずれか
1つ以上に供給することを特徴とする。 - 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1つに記載
のデバイス製造装置において、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、デバイス製造
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ことを特徴とするデバイ
ス製造装置。 - 【請求項12】 前記ネットワーク用ソフトウェアは、
前記デバイス製造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デバイス製造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1
1に記載のデバイス製造装置。 - 【請求項13】 請求項1〜12のいずれか1つに記載
のデバイス製造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14】 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13に記載の半導体デバイス製造方法。 - 【請求項15】 前記デバイス製造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14に記載の半導体デバイス製造方法。 - 【請求項16】 請求項1〜12のいずれか1つに記載
のデバイス製造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ことを特徴とする半導体
製造工場。 - 【請求項17】 半導体製造工場に設置された請求項1
〜12のいずれか1つに記載のデバイス製造装置の保守
方法であって、前記デバイス製造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
ことを特徴とするデバイス製造装置の保守方法。
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