JP2002373851A - 露光装置及び半導体デバイスを製造する方法、半導体製造工場、露光装置の保守方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光領域内で露光光強度分布むらが発生しな
い露光装置を提供する。 【解決手段】 露光光路中に存在する酸素や水分に吸収
されたり反応する性質の波長域の紫外線を露光光に用い
た露光装置において、露光光学系とウエハやレチクルと
の間隙に高純度不活性ガスを流す構成にした際に、その
高純度不活性ガスを吹き出す開口付近に同様の高純度不
活性ガス溜まりを形成させ、間隙に流し込むガスの純度
を一定に保持する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば半導体素子、
撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、その他のマ
イクロデバイスを製造するために用いられる露光装置に
関するものであり、詳細には特に短波長の光を用いて露
光を行う露光装置において露光光の強度低下、及び、オ
ゾン発生を抑制することができる露光装置及び、その露
光装置を使用した半導体素子等の製造方法、その露光装
置の保守方法、その露光装置を有する半導体製造工場に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子などを製造するためのフォト
リソグラフィ工程において、フォトマスク（レチクル含
む）のパターン像を投影光学系を介して感光性基板上に
露光する露光装置が使用されている。近年、半導体集積
回路は、微細化の方向で開発が進み、フォトリソグラフ
ィ工程においては、フォトリソグラフィ光源の短波長化
が進んでいる。

【０００３】しかしながら、真空紫外線、特に２５０ｎ
ｍよりも短い波長の光、たとえばＫｒＦエキシマレーザ
（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９
３ｎｍ）、Ｆ₂ レーザ（波長１５７ｎｍ）、またはＹＡ
Ｇレーザなどの高調波などの光を露光用光として用いる
場合、酸素による吸収などの影響で、光の強度が低下し
たり、有害なオゾンガスを発生させるなどの課題が生じ
ていた。

【０００４】そこで、従来では、ＡｒＦエキシマレーザ
のような光源を有する露光装置において、光路部分のみ
を密閉し、たとえば窒素のような酸素を含まない気体に
内部のガスを置換し、光の透過率の低下やオゾン発生を
回避しようとしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光路部
分のみの密閉は、いわゆるステップ・アンド・リピート
（ステップ毎に一括露光を繰り返す）方式の露光装置な
どのようにウエハステージやレチクルステージなどの可
動部が光路中に存在する装置では困難であり、部分的に
露光用光が空気に曝されることは避けられなかった。光
源にＦ₂ レーザーを用いるようになると従来よりもより
敏感に酸素の影響を受けるようになって、露光光は大気
中の酸素濃度においては数センチメートルで減衰してし
まう。

【０００６】そこで、照明光を投影する照明光学ユニッ
トとレチクル、レチクルと投影光を投影する投影光学ユ
ニット、および投影光学ユニットと露光対象となるウエ
ハの筐体空間にそれぞれ不活性ガスを供給することによ
って形成された所要の不活性ガスの雰囲気中で露光する
ことのできる露光装置が既に提案されている。

【０００７】図３（ａ），（ｂ）は従来における露光装
置として、不活性ガスの雰囲気を形成するための構成を
概略的に示す図である。

【０００８】生産ラインにおいて、デバイスの量産を前
提とした露光装置においては、露光光を露光対象に照射
するための光路空間（間隙）の雰囲気を高純度不活性ガ
スに置換する置換性能はウエハ交換やそのウエハを保持
したステージの露光位置へのステップ移動等に合せて、
短時間で追従できることが必要になる。

【０００９】そのためにウエハと投影光学ユニットにお
ける光学部材との間隙に窒素等の高純度の不活性ガスを
高速に流す必要がある。ガスを高速に流すためにはノズ
ル等のガスの吹出し口を、その隙間の近傍に並べて圧力
をかけて一方向にガスを吹き出すような機構が必要とな
る。

【００１０】図３（ａ）は従来例におけるガスの吹出し
に関する構成を示す図である。ここで、１は投影光学ユ
ニットであり、２は、その投影光学ユニットを構成する
光学部材である。３は露光対象となるウエハを示してい
る。光学部材２とウエハ３の隙間には、ノズル４から、
圧力レギュレータ２０によって加圧された高純度の不活
性ガスが噴き出される。

【００１１】この時、ガスを高速に流すほど上記のノズ
ルの周囲の気体を巻き込んでしまうという現象が生じ
る。この現象を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）はウエハ
３を上面（図３（ａ）矢視方向）より見た図であり、露
光領域１１に対して、吹き出しノズル４ａ−４ｅが並列
に配置されている。

【００１２】各ノズルから吹き出された不活性ガスの流
れを模式的に示すと、ハッチングされた１２ａ，１２
ｂ，１２ｃとなる。このハッチングされた１２ａの領域
はガスの不活性ガスの純度が高く、１２ｂ、１２ｃの順
に不活性ガスの純度は低くなる。図に示すように高速度
により高純度不活性ガスを吹き付けると、そのノズル近
傍の低純度の気体を巻き込んでしまい露光領域１１に達
する。この場合、高純度の不活性ガスを流しているにも
かかわらず、巻き込まれたノズル周辺の気体が混ざって
しまい、結果的に図に示したような露光領域１１で不活
性ガスの濃度むらが発生する。

【００１３】露光領域における空間で不活性ガスの濃度
むらが発生すると、その領域空間を透過してくる露光光
はその濃度むらによって強度分布が不均一となってしま
うという問題点が発生する。

【００１４】それに対し、ノズル周辺の気体を巻き込ま
ないような低速度にて不活性ガスを吹き付けると、ウエ
ハと投影光学ユニットとの間隙が所望の時間内に高純度
不活性ガスで満たすような、雰囲気を形成できなくな
り、スループットに限界を来すこととなる。

【００１５】また、デバイスの大型化や露光波長の短波
長化などの要因により、最近ではステップ＆スキャンの
露光方式が多く用いられている。露光装置のスループッ
トの高速化に伴い、そのスキャンスピードも高速化さ
れ、現在ではレチクルは毎秒数メートル、ウエハではそ
の１／４または１／５という高速度で露光光路を横切っ
て移動する。ウエハやレチクルが高速で移動して露光光
路に進入する際に、移動方向の上流側に存在していた気
体がそれらの表面に引きずられて入ってくる。

【００１６】図４は照明光学ユニット１４と、レチクル
１３、投影光学ユニット１との間隙部分を高純度不活性
ガスにより充填した環境を形成する状態を示す図であ
る。図４では紙面に対して垂直方向に高純度不活性ガス
を流して露光光路域を高純度不活性ガスの環境に形成し
ている場合である。図４のハッチングを付した部分は高
純度不活性ガス域を示す。このとき、レチクル１３を紙
面向かって左側から右側に向かい、高速にて移動させて
くると、露光光路領域の左側の高純度不活性ガスが形成
されていない部分の気体を巻き込んで露光光路域に進入
してくることになり、レチクルとの境界面では不活性ガ
スの濃度は低くなってしまうため、やはり露光光路域内
で不活性ガスの濃度むらが発生し、露光強度むらの原因
となりうる。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を鑑みて、本
発明にかかる露光装置等は主として以下の構成を有する
ことを特徴とする。

【００１８】すなわち、原版のパターンを基板に露光す
るための露光装置は、照明光学ユニットと前記原版、該
原版と投影光学ユニットとにより形成される隙間領域及
び／若しくは前記投影光学ユニットと前記基板により形
成される隙間領域に、前記原版及び／若しくは基板の面
に対して水平方向に不活性ガスを供給する第１のガス供
給手段と、前記第１のガス供給手段のガス供給部近傍
に、不活性ガスを供給し、該ガス溜りを形成させる第２
のガス供給手段と、を備え、前記第１のガス供給手段が
供給する不活性ガスと共に、前記第２のガス供給手段よ
り形成された該ガス溜りを形成する不活性ガスが、前記
隙間領域に供給され、その領域における不活性ガスの純
度を均一にすることを特徴とする。

【００１９】好ましくは上記の露光装置において、前記
第１のガス供給手段と、前記第２のガス供給手段とは、
同一種類の不活性ガスを供給することを特徴とする。

【００２０】好ましくは上記の露光装置において、前記
第１及び第２のガス供給手段は、ガス供給源より供給さ
れるガス圧力を調節するための調節手段を、それぞれ備
えることを特徴とする。

【００２１】好ましくは上記の露光装置において、前記
第２のガス供給手段は、前記原版及び／若しくは基板の
面に対し、前記第１のガス供給手段よりも低圧の不活性
ガスを吹き付けて、その面上にガス溜りを形成すること
を特徴とする。

【００２２】好ましくは上記の露光装置において、前記
第１のガス供給手段は、前記照明光学ユニット及び投影
光学ユニットと前記原版により形成される隙間領域にお
いて、該原版の表面側と裏面側の双方に対して、前記不
活性ガスを供給することを特徴とする。

【００２３】好ましくは上記の露光装置において、前記
第２のガス供給手段は、前記原版及び／若しくはウエハ
が前記隙間領域に進入する手前の領域に前記不活性ガス
の溜まりを形成させることを特徴とする。

【００２４】好ましくは上記の露光装置において、前記
不活性ガスには、高純度の窒素ガス、ヘリウムガスが含
まれることを特徴とする。

【００２５】好ましくは上記の露光装置において、前記
隙間領域は、前記照明光学ユニット若しくは投影光学ユ
ニットから、前記原版若しくは基板に照射される光の光
路領域を包含する。

【００２６】

【発明の実施の形態】＜露光装置の構成＞図５は露光装
置における照明光学ユニット、原版（レチクル）、投影
光学ユニット、基板（ウエハ）の概略的な位置関係を示
す断面模式図である。同図において、５１０は照明光学
ユニットであり、不図示の光源から発せられた照明光を
原版（レチクル）５１５に照射する。

【００２７】５２０（５２０ａ−５２０ｃ）は露光光透
過性の部材である。

【００２８】５１５は原版（レチクル）であり、５２５
は原版を装着して所定の走査方向に移動可能な原版ステ
ージである。

【００２９】５４０は投影光学ユニットであり、レチク
ルを透過した照明光を、露光対象となる基板５４０に投
影し、原版情報を露光する。

【００３０】５５０は、基板（ウエハ）５４０を保持
し、露光のために基板を所定の位置に位置決め制御す
る。

【００３１】＜実施形態１＞図１（ａ）は、本発明にか
かる露光装置における露光領域の構成を概略的に示す図
であり、図１（ｂ）は、（ａ）の構成を採用した場合の
不活性ガスの分布状態を概略的に説明するための図であ
る。図１（ｂ）では、ウエハステージと投影露光ユニッ
トの露光領域を平面的に描き、高純度不活性ガスの濃度
分布例を示している。

【００３２】図１（ａ）において、１は投影光学ユニッ
トを示し、２は投影光学ユニットのうち、露光対象とな
るウエハ３に対向する最終光学部材である。３はウエハ
及びそのウエハを保持して所定の露光位置に位置決めす
るウエハステージであり、４は投影光学ユニット１、最
終光学部材２とウエハ３との間に形成される露光空間
（間隙）に高速に高純度不活性ガスを流すための吹き出
しノズルである。

【００３３】この吹き出しノズル４は、図１（ｂ）の参
照符番４ａ−４ｅで示されるように、複数のノズルが並
列に配置した構成となっている。

【００３４】５は不図示の高純度不活性ガス供給部から
不活性ガスを高圧な状態で供給するための機内配管であ
り、６はその配管５により供給された高圧高純度不活性
ガスを所定の圧力にしてノズル４に配給するためのレギ
ュレータである。このレギュレータにより高圧な状態で
供給される高純度不活性ガスを所望の圧力に調整するこ
とができる。

【００３５】７はノズル４の開口部に対して、垂直方向
に配置される第２のノズルであり、ノズル４（第１ノズ
ル）から吹き出される水平方向の吹き出しに対して、ノ
ズル７（第２ノズル）は上から下に向けて高純度不活性
ガスを吹き付ける。

【００３６】８はノズル７に配管５から供給された高純
度不活性ガスを低圧にて配給するための第２のレギュレ
ータである。

【００３７】９は露光光軸であり、ハッチングが付され
た領域１０は露光光路領域を示す。１１は露光光路領域
１０がウエハ上に形成する露光領域であり、１２０ａ−
ｃは不活性ガスの濃度分布を示す。また、図中矢印はそ
の向きと大きさにて高純度不活性ガスの流れの速度を模
式的に示している。

【００３８】図１（ａ）、（ｂ）に沿って本発明にかか
る実施形態を説明する。図１（ａ）において、高純度窒
素ガスの流れを矢印にて示し、図１（ｂ）において窒素
ガス濃度分布を平面的に示す。

【００３９】ウエハステージ（ウエハを含む）３と投影
露光ユニット１における最終光学部材２との間隙に高純
度窒素ガスを高速で流すために、高純度窒素ガスをレギ
ュレータ６によって３kgf/cm²の高圧に調整してウエハ
ステージと投影露光ユニットとの間隙に並べられたノズ
ル４（４ａ−４ｅ）に供給する。

【００４０】更に、その高純度窒素ガス供給元から分岐
したレギュレータ８によって０.０３kgf/cm²の低圧に調
整された高純度窒素ガスがノズル７に供給される。この
ノズル７から吹き出される高純度窒素ガスは吹き出し圧
が高くないので、飛散することなくノズル４の開口部周
辺に高純度窒素ガス溜まりを形成する。

【００４１】ノズル４から水平方向に高圧の窒素ガスの
吹き出しが有るため、このガス溜りは拡散されて低純度
となってしまうので、常に高純度窒素ガスを一定量供給
し続けて、一定量の高純度窒素ガス溜りを形成する必要
がある。ノズル４ａ−ｅの配列間隔やノズル４ａ−４ｅ
とノズル７との距離に応じて、ノズル７の開口面積を決
定すると窒素ガスの供給量は力学的な計算により求める
ことが可能である。

【００４２】図１（ｂ）に示すように、ノズル４ａ−４
ｅから吹き出される高純度窒素ガスはノズル４ａ−４ｅ
の開口付近に形成されている同質の高純度窒素ガス溜ま
りを巻き込みながら露光光路領域１０へ流れ込んで行
く。これによって露光光路領域１０の窒素ガスの濃度
は、図３（ｂ）のように、各ノズル単位にガス濃度の疎
密が発生することなく、露光領域１１の全面にわたり、
均一な窒素ガス濃度の状態にすることができる。

【００４３】本実施形態においては、ウエハと投影光学
ユニットの間隙について説明したが、原版（レチクル）
と投影光学ユニットとの間隙に関しても同様な構成にて
高純度窒素ガス溜まりを形成することで本実施形態で説
明したのと同様の作用が得られる。特にレチクルの場合
はレチクルの両面に同様な第１ノズル４，第２ノズル７
を配置した構成として、レチクル両面に高純度窒素ガス
溜まりを形成しそこから両間隙に高純度窒素ガス流れを
それぞれ形成することにより、より効果的に露光光路領
域の窒素ガス濃度を均一化することが可能になる。

【００４４】また、本実施形態においては高純度窒素ガ
スを用いたが、露光に用いる光の波長領域に吸収スペク
トルを有しない不活性ガスであれば、ヘリウムなどを使
用しても同様の構成にて同様の効果が期待できる。

【００４５】＜実施形態２＞本発明の第２の実施形態を
図２（ａ），（ｂ）に示す。ここで、図２（ａ）は原版
（レチクル）部分に着目した構成を示す図であり、図２
（ｂ）は図２（ａ）における高純度窒素ガスの分布を模
式的に示す図である。同図において、１３は不図示のレ
チクルステージに装着され走査されるレチクルであり、
１４は照明光をレチクルに照射するための照明光学ユニ
ットである。領域１５は照明光路域を示し、領域１０ａ
はレチクル１３を透過した光の光路領域を示す。

【００４６】４は第１の実施形態と同様にレチクル１３
と照明光学ユニット１４の間隙、およびレチクル１３と
投影光学ユニット１との間隙に高純度窒素ガスを流すた
めのノズルで、紙面に対して垂直方向にガスを充填する
環境を形成するように配置されている。

【００４７】照明光学ユニット１４から導かれる照明光
はレチクル１３を照射し、そのレチクル１３により、デ
バイスの回路パターン情報を得た後、投影光学ユニット
１に入射する。図に示す矢印２０ように走査されるレチ
クル１３は照明光学ユニット１４と投影光学ユニット１
との２つの光学ユニットの間に設置されているため、そ
れぞれの光学ユニットとの間隙はレチクルの表面側と裏
面側の両方に存在する。よって、均一な高純度窒素ガス
を充填した環境を形成するためにレチクル１３の両面
に、高純度窒素ガス溜まりを形成することが必要とな
る。

【００４８】従来例でも説明したように、走査露光方式
においてはレチクルは毎秒数メートル、ウエハではその
１／４または１／５という高速度で露光光路に進入して
くる。

【００４９】本実施形態では、その露光光路に進入する
手前でレチクルに高純度窒素ガスをレチクルの表面側と
裏面側とに吹きかけることによって、高純度窒素ガスを
均一化するための高純度窒素ガス溜まりを事前に形成
し、そのレチクル表面及び裏面に形成されたガス溜りを
引き連れて露光光路に進入するように構成する。

【００５０】レチクル表面に高純度窒素ガスを吹き付け
るノズル７は紙面垂直方向に平行に複数本並んで設置さ
れるものとする。これらノズル７には高純度窒素ガスが
０．０１kgf/cm²の圧力で絶えず供給され、露光光路域
端から２０mm程度走査方向上流側にレチクル面から５mm
程度離れた位置に設置されている。

【００５１】これによって、露光光路域端から３０mm程
度上流からレチクル表面には高純度窒素ガス溜まりが形
成される。この状態からレチクルが３m/sの速度で矢印
にて示す方向に移動してゆくと前述の高純度窒素ガス溜
まりの気体を巻き込んで照明光路域１５及び光路域１０
ａに進入する。照明光路１５及び光路域１０ａ部分はノ
ズル４によって高純度窒素ガスが紙面垂直方向に絶えず
流されているので、巻き込まれた高純度窒素ガス溜まり
の気体と混ざっても照明光路１５の空間の窒素ガス濃度
には影響が無い。

【００５２】また、高純度不活性ガスを走査方向上流か
ら高速で流す構成とした場合、ノズル７が形成する高純
度不活性ガス溜まりの中に高速吹き出しノズル４が配置
されるようにすることにより、走査による不純物の巻き
込みもない上に高速吹き付けによる不純物の巻き込みの
心配もない。

【００５３】更に、走査露光が往復にて行われる場合
は、ノズル７を光軸を挟んで反対側に、ノズル７０を設
置することにより、往復走査による露光においても対処
できる。

【００５４】＜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。

【００５５】図６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）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１０
８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークである
インタネット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。

【００５６】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
であっても良いし、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１０
２〜１０４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だ
けがアクセスが許可となっている。

【００５７】具体的には、インタネット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ＬＡＮ１
１１でのデータ通信には、インタ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。

【００５８】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。

【００５９】さて、図７は本実施形態の全体システムを
図６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（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２０
３、成膜処理装置２０４が導入されている。

【００６０】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２１０、レジスト処理装置メーカ２２０、成膜装
置メーカ２３０などベンダー（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。

【００６１】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。

【００６２】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８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（４０１）、
シリアルナンバー（４０２）、トラブルの件名（４０
３）、発生日（４０４）、緊急度（４０５）、症状（４
０６）、対処法（４０７）、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
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（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。

【００６３】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９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Ｓ１（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Ｓ２（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Ｓ３（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。

【００６４】次のステップＳ５（組み立て）は後工程と
呼ばれ、ステップＳ４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Ｓ６
（検査）ではステップＳ５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。

【００６５】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。

【００６６】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップＳ１１（酸化）ではウエハの表面を
酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面
に絶縁膜を成膜する。ステップＳ１３（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Ｓ１
４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ス
テップＳ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗
布する。ステップＳ１６（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。

【００６７】ステップＳ１７（現像）では露光したウエ
ハを現像する。ステップＳ１８（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Ｓ１９
（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。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明にかかる露光
装置によれば、第１のガス供給ノズルが供給する不活性
ガスと共に、第２のガス供給ノズルより形成されたガス
溜りを形成する不活性ガスが、隙間領域に供給されるこ
とにより、その領域における不活性ガスの純度は均一化
され、純度むらの発生を解消することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図1】（ａ）は、本発明にかかる露光装置における露
光領域の構成を概略的に示す図であり、（ｂ）は、
（ａ）の構成を採用した場合の不活性ガスの分布状態を
概略的に説明するための図である。

【図２】（ａ）は原版（レチクル）部分に着目した構成
を示す図であり、（ｂ）は（ａ）における高純度窒素ガ
スの分布を模式的に示す図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は従来における露光装置とし
て、不活性ガスの雰囲気を形成するための構成を概略的
に示す図である。

【図４】従来における照明光学ユニット１４と、レチク
ル１３、投影光学ユニット１との間隙部分を高純度不活
性ガスにより充填した環境を形成する状態を示す図であ
る。

【図５】露光装置における照明光学ユニット、原版（レ
チクル）、投影光学ユニット、基板（ウエハ）の概略的
な位置関係を示す断面模式図である。

【図６】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７】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８】ユーザインタフェースの具体例を示す図であ
る。

【図９】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1０】ウエハプロセスを説明する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｇ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原版のパターンを基板に露光するための
   露光装置であって、 照明光学ユニットと前記原版、該原版と投影光学ユニッ
   トとにより形成される隙間領域及び／若しくは前記投影
   光学ユニットと前記基板により形成される隙間領域に、
   前記原版及び／若しくは基板の面に対して水平方向に不
   活性ガスを供給する第１のガス供給手段と、 前記第１のガス供給手段のガス供給部近傍に、不活性ガ
   スを供給し、該ガス溜りを形成させる第２のガス供給手
   段と、 を備え、前記第１のガス供給手段が供給する不活性ガス
   と共に、前記第２のガス供給手段より形成された該ガス
   溜りを形成する不活性ガスが、前記隙間領域に供給さ
   れ、その領域における不活性ガスの純度を均一にするこ
   とを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記第１のガス供給手段と、前記第２の
   ガス供給手段とは、同一種類の不活性ガスを供給するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記第１及び第２のガス供給手段は、ガ
   ス供給源より供給されるガス圧力を調節するための調節
   手段を、それぞれ備えることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記第２のガス供給手段は、前記原版及
   び／若しくは基板の面に対し、前記第１のガス供給手段
   よりも低圧の不活性ガスを吹き付けて、その面上にガス
   溜りを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れか１項に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記第１のガス供給手段は、前記照明光
   学ユニット及び投影光学ユニットと前記原版により形成
   される隙間領域において、該原版の表面側と裏面側の双
   方に対して、前記不活性ガスを供給することを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
6. 【請求項６】 前記第２のガス供給手段は、前記原版及
   び／若しくはウエハが前記隙間領域に進入する手前の領
   域に前記不活性ガスの溜まりを形成させることを特徴と
   する請求項１乃至５に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 前記不活性ガスには、高純度の窒素ガ
   ス、ヘリウムガスが含まれることを特徴とする請求項１
   乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
8. 【請求項８】 前記隙間領域は、前記照明光学ユニット
   若しくは投影光学ユニットから、前記原版若しくは基板
   に照射される光の光路領域を包含することを特徴とする
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
9. 【請求項９】 半導体デバイスを製造する方法であっ
   て、 露光装置を含む複数の半導体製造装置を半導体製造工場
   に設置する工程と、 前記複数の半導体製造装置を用いて半導体デバイスを製
   造する工程と、を有し、前記露光装置は、 照明光学ユニットと前記原版、該原版と投影光学ユニッ
   トとにより形成される隙間領域及び／若しくは前記投影
   光学ユニットと前記基板により形成される隙間領域に、
   前記原版及び／若しくは基板の面に対して水平方向に不
   活性ガスを供給する第１のガス供給手段と、 前記第１のガス供給手段のガス供給部近傍に、不活性ガ
   スを供給し、該ガス溜りを形成させる第２のガス供給手
   段と、 を備え、前記第１のガス供給手段が供給する不活性ガス
   と共に、前記第２のガス供給手段より形成された該ガス
   溜りを形成する不活性ガスが、前記隙間領域に供給さ
   れ、その領域における不活性ガスの純度を均一にするこ
   とを特徴とする半導体デバイスを製造する方法。
10. 【請求項１０】 前記複数の半導体製造装置をローカル
    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工場外の外部ネ
    ットワークとを接続する工程と、 前記ローカルエリアネットワーク及び前記外部ネットワ
    ークを利用して、前記外部ネットワーク上のデータベー
    スから前記露光装置に関する情報を取得する工程と、 前記取得した情報に基づいて前記露光装置を制御する工
    程と、を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の半
    導体デバイスを製造する方法。
11. 【請求項１１】 前記露光装置のベンダーもしくはユー
    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、また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９に
    記載の半導体デバイスを製造する方法。
12. 【請求項１２】 製造装置群の少なくとも１台に関する
    情報についてデータ通信が可能な半導体製造工場であっ
    て、該半導体製造工場は、 露光装置を含む複数の半導体製造装置と、 前記複数の半導体製造装置を接続するローカルエリアネ
    ットワークと、 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を接続するゲートウェイとを有
    し、前記露光装置は、 照明光学ユニットと前記原版、該原版と投影光学ユニッ
    トとにより形成される隙間領域及び／若しくは前記投影
    光学ユニットと前記基板により形成される隙間領域に、
    前記原版及び／若しくは基板の面に対して水平方向に不
    活性ガスを供給する第１のガス供給手段と、 前記第１のガス供給手段のガス供給部近傍に、不活性ガ
    スを供給し、該ガス溜りを形成させる第２のガス供給手
    段と、 を備え、前記第１のガス供給手段が供給する不活性ガス
    と共に、前記第２のガス供給手段より形成された該ガス
    溜りを形成する不活性ガスが、前記隙間領域に供給さ
    れ、その領域における不活性ガスの純度を均一にするこ
    とを特徴とする半導体製造工場。
13. 【請求項１３】 露光装置の保守方法であって、 露光装置が設置された工場外の外部ネットワーク上に、
    該露光装置の保守に関する情報を蓄積するデータベース
    を準備する工程と、 前記工場内のローカルエリアネットワークに前記露光装
    置を接続する工程と、 前記外部ネットワーク及び前記ローカルエリアネットワ
    ークを利用して、前記データベースに蓄積された情報に
    基づいて前記露光装置を保守する工程とを含み，前記露
    光装置は、 照明光学ユニットと前記原版、該原版と投影光学ユニッ
    トとにより形成される隙間領域及び／若しくは前記投影
    光学ユニットと前記基板により形成される隙間領域に、
    前記原版及び／若しくは基板の面に対して水平方向に不
    活性ガスを供給する第１のガス供給手段と、 前記第１のガス供給手段のガス供給部近傍に、不活性ガ
    スを供給し、該ガス溜りを形成させる第２のガス供給手
    段と、 を備え、前記第１のガス供給手段が供給する不活性ガス
    と共に、前記第２のガス供給手段より形成された該ガス
    溜りを形成する不活性ガスが、前記隙間領域に供給さ
    れ、その領域における不活性ガスの純度を均一にするこ
    とを特徴とする露光装置の保守方法。
14. 【請求項１４】 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であって、 前記ネットワークと接続し、データ通信をするためのネ
    ットワークインタフェースと、 前記データ通信の結果を表示するディスプレイと、 前記ネットワークと接続し、データを通信するためのソ
    フトウェアを実行するコンピュータとをさらに有し、前
    記露光装置は、 照明光学ユニットと前記原版、該原版と投影光学ユニッ
    トとにより形成される隙間領域及び／若しくは前記投影
    光学ユニットと前記基板により形成される隙間領域に、
    前記原版及び／若しくは基板の面に対して水平方向に不
    活性ガスを供給する第１のガス供給手段と、 前記第１のガス供給手段のガス供給部近傍に、不活性ガ
    スを供給し、該ガス溜りを形成させる第２のガス供給手
    段と、 を備え、前記第１のガス供給手段が供給する不活性ガス
    と共に、前記第２のガス供給手段より形成された該ガス
    溜りを形成する不活性ガスが、前記隙間領域に供給さ
    れ、その領域における不活性ガスの純度を均一にするこ
    とを特徴とする露光装置。
15. 【請求項１５】 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取得を可能
    にすることを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。