JP2003007577A

JP2003007577A - 露光装置

Info

Publication number: JP2003007577A
Application number: JP2001182920A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ui; 武宇井; Isao Fukuda; 勲福田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2003-01-10

Abstract

(57)【要約】【課題】酸素等による露光光のエネルギ吸収を抑制
し、装置の稼働率を向上させ、不活性ガスの消費量を抑
制する。【解決手段】縮小投影レンズ４とウエハ５の間の露光
光束が通る領域を不活性ガスで満たすために、縮小投影
レンズ４におけるウエハ５寄りの部分に不活性ガスの供
給手段としてノズル１１，１２を有し、且つ不活性ガス
を満たす領域とガスの消費量が最小限となるように、ノ
ズル１１，１２が取り付けられ、ノズル１１から不活性
ガスを高圧で噴射することにより、不活性ガスによるエ
アカーテンを生成し、露光光束の領域を大気雰囲気から
隔絶するとともに、ノズル１２から噴射する不活性ガス
によりエアカーテンの内側の露光光束内を不活性ガスで
充填した状態で、原版のパターンを縮小投影レンズ４を
介してウエハ５に転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造過程にお
いて用いられる露光装置等に関するものであり、特に短
波長レーザを露光光源に用いた露光装置等に適するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＳＩの高集積化に応じて回路パ
ターンの微細化が進んでおり、これに伴って露光光源の
短波長化が進んでいる。最近ではＡｒＦレーザが使われ
始め、将来はＦ₂ レーザが使用される。

【０００３】ＡｒＦレーザや、Ｆ₂ レーザの発光スペク
トル領域は、酸素の吸収スペクトル領域と重なるため、
酸素が約２０％存在する大気中にレーザ光を通過させる
と、酸素吸収によるレーザ光のエネルギの減少ととも
に、オゾンが発生する。レーザ光のエネルギ減少は装置
のスループットを低下させ、オゾン発生は光学材料等と
の化学反応を引き起こし、装置性能・耐久性の低下を招
くこととなる。

【０００４】このため、現在の露光装置では露光用レー
ザ光が通過する領域に窒素等の不活性ガスを充填するこ
とにより無酸素状態を作り出している。窒素等の不活性
ガスを充填する理由は、前記の酸素吸収を避けるための
他に、大気中のケミカルコンタミネーションと露光用レ
ーザ光、オゾン等との化学反応で生成された析出物が、
光学部品の表面に付着することを防ぐ役目もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】光源から投影レンズま
では、ズーム機構、絞り機構等の比較的動きの少ないユ
ニットで構成されているため、露光光束から光学素子を
含めて密閉構造とし、前記のように内部を窒素等の不活
性ガスで充填する方法が可能である。

【０００６】しかしながら、縮小投影レンズとウエハＸ
Ｙステージ間のレーザ光束が通過する領域を密閉構造と
するには、ウエハＸＹステージが常にＸＹ軸の２次元方
向に移動するとともに、ウエハ交換が頻繁に行われるこ
とから、大きく複雑な構造となってしまう。また、ウエ
ハ交換の度に窒素雰囲気を破ってしまうため、ウエハ交
換毎に窒素を再充填することは装置のスループット、供
給する窒素ガスのコスト等の面でも好ましくない。

【０００７】特開平０６‐２６０３８５号公報では、投
影レンズとウエハ間の領域を窒素雰囲気にするために、
投影レンズ下部と、ウエハＸＹステージ上に放射状に不
活性ガスを供給するノズルを設け、露光光束とＸＹステ
ージの周辺に不活性ガスを流すことで、露光光束からウ
エハステージの周辺を窒素雰囲気にするという提案が掲
載されているが、窒素雰囲気の領域が広いうえに、大気
雰囲気に対してオープンになっているため、窒素パージ
領域の濃度を高めようとすると窒素ガスの消費量の増加
は否めない。また、窒素ガスの供給量を制御する手段を
持たないために、装置の稼動状況によって積極的に不活
性ガスの消費量を抑える機能も有していない。

【０００８】本発明は、酸素等による露光光のエネルギ
吸収を抑制して不活性ガスの消費量を抑制することがで
きるとともに、装置の稼働率を向上させることができる
露光装置等を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、原版のパターンを投影光学系を介して感
光基板に転写する露光装置において、前記投影光学系と
前記感光基板の間の露光光束が通る領域を不活性ガスで
満たすために、前記投影光学系における前記感光基板寄
りの部分に不活性ガス供給手段を有し、且つ不活性ガス
を満たす領域とガスの消費量が最小限となるように、前
記不活性ガス供給手段が取り付けられていることを特徴
とする。前記不活性ガス供給手段は複数個設けてもよ
い。

【００１０】また、本発明は、前記不活性ガス供給手段
から不活性ガスを高圧で噴射することにより、不活性ガ
スによるエアカーテンを生成し、露光光束の領域を大気
雰囲気から隔絶するとともに、エアカーテンの内側の露
光光束内を不活性ガスで充填することが望ましく、前記
不活性ガス供給手段が、前記エアカーテンの生成用手段
と前記露光光束の領域への不活性ガス充填用手段とを含
んでいてもよく、前記露光光束の領域内の不活性ガス濃
度を計測するガス濃度センサを有し、前記ガス濃度セン
サの計測値を基に、前記露光光束の領域内の不活性ガス
濃度が一定となるように、前記不活性ガス供給手段から
の流量・噴出圧力を可変制御する機能を有することが望
ましく、前記露光光束の領域内のガス濃度が所定の値を
超えた場合、外部に警報通知を出力する機能を有するこ
とが好ましい。前記ガス濃度センサは複数個設けてもよ
い。

【００１１】また、本発明では、前記露光光束の領域内
のガス濃度が所定の限界値を超えた場合、露光を中止す
る機能を有することが望ましく、外部信号または装置の
稼動状態のいずれかにより、前記不活性ガス供給手段の
ガス流量を可変制御する機能を有することが望ましく、
前記ガス濃度センサに酸素濃度センサまたはオゾン濃度
センサのいずれかを使用することが可能であり、前記不
活性ガスに窒素またはヘリウムのいずれかを使用するこ
とが可能であり、前記不活性ガス供給手段は、前記投影
光学系における前記感光基板寄りの部分の外周を囲んで
配置されていることが望ましく、生成した前記エアカー
テン内に、前記不活性ガス充填用手段を配置することが
好ましい。

【００１２】本発明では、縮小投影レンズとウエハステ
ージ間の露光光通過エリアを積極的に不活性ガス環境と
するものである。本発明によれば、投影光学系下部より
不活性ガスを噴射する複数個のノズルもしくは円形状の
ノズル等の不活性ガス供給手段を設け、ウエハステージ
に向けて不活性ガスを噴射して、円錐状のエアカーテン
を生成することで、露光光束の領域を大気雰囲気から遮
断するとともに、エアカーテンの内側に設けた不活性ガ
ス充填ノズルにより、エアカーテン内側の露光光束エリ
アを不活性ガスで高濃度に充填することが可能となる。
さらに前記ノズルで生成したエアカーテン及び窒素など
の不活性ガス雰囲気の領域が、露光光束に対して必要最
小限となるように前記ノズルを配置し、装置の稼動状況
によって前記ノズルからの噴射圧力・流量を可変制御す
ることにより、不活性ガスの消費流量を削減する。ま
た、露光光束の近傍にガス濃度センサを複数箇所に設置
し、各センサの計測データを基に各ノズルの噴出流量・
圧力を制御することにより、露光光束のエリアのガス濃
度を一定値に安定させることが可能となる。

【００１３】以上より、不活性ガスの消費量を積極的に
削減しながら、露光光束エリアの不活性ガス雰囲気の濃
度を高めることが可能となる。この結果、短波長レーザ
光の酸素吸収、オゾン発生を抑えることができるため、
露光装置のスループット及び耐久性の向上が図れる。ま
た同時に、装置内雰囲気に存在するコンタミネーション
類も減少させることができ、縮小投影レンズ表面及びウ
エハ表面への付着を減少させることができる。

【００１４】要するに、本発明によれば、投影光学系と
感光基板間の露光光が通過する領域を不活性ガス雰囲気
とする露光装置において、露光レンズ下部に設けた不活
性ガスの噴射ノズルの向きを最適化し、さらに装置の稼
動状況によって不活性ガスの流量を制御することで、不
活性ガスの使用量を最小限に減らせる。また、本発明に
係る露光装置では、投影レンズとウエハＸＹステージ間
に、窒素等の不活性ガスをエアカーテン状に吹き出す機
構と、エアカーテン内側の領域に不活性ガスを充填する
ための吹き出し機構を有し、露光光路を不活性ガスで大
気から遮断するとともに、露光光路上に不活性ガスを充
填することにより、酸素等による露光光のエネルギ吸収
を抑制し、装置の稼働率を向上させることができる。

【００１５】また、本発明は、上記いずれかの露光装置
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半導
体デバイス製造方法にも適用可能である。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
有することが望ましく、前記露光装置のベンダもしくは
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、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ことが好ましい。

【００１６】また、本発明は、上記いずれかの露光装置
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にも適用可能である。

【００１７】また、本発明は、半導体製造工場に設置さ
れた上記いずれかの露光装置の保守方法であって、前記
露光装置のベンダもしくはユーザが、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してもよい。

【００１８】また、本発明は、上記いずれかの露光装置
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
たことを特徴としてもよく、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を得
ることを可能にするのが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞図１は、本発
明の実施形態に係る露光装置としての半導体製造装置を
示した図である。図１に示すように、この半導体製造装
置は、光源である短波長レーザ発振装置１と、短波長レ
ーザ光を露光光として整形する照明系２と、露光の原版
であるレチクル３の像を投影する縮小投影レンズ４と、
レチクル３の像を焼き付けるための感光基板であるウエ
ハ５を保持するウエハステージ６と、前記各構造物を支
える構造体７とを備えて構成されている。

【００２０】図２は、縮小投影レンズ４の下部に取り付
けられているガス供給ユニット１０の形状を示している
図である。ガス供給ユニット１０は、ウエハステージ６
上に保持されるウエハ５寄りの箇所に、縮小投影レンズ
４の部分の外周を囲んで配置されている。窒素ガスを高
圧で噴射することによりエアカーテンを生成する第１の
ノズル１１は、輪体形状をしており、ガス供給ユニット
１０の外周部に位置している。エアカーテンの内側の領
域に窒素を充填するための第２のノズル１２は、複数の
噴射口を有して成り、該複数の噴射口が第１のノズル１
１の内側の同心円上に所定間隔にて配置されている。

【００２１】図３は本発明の実施形態に係る半導体製造
装置内の縮小投影レンズ４とウエハ５の間に設けた、不
活性ガス供給手段としての窒素ガス充填機構の説明用概
念図である。この半導体製造装置は、不活性ガス供給手
段としてのガス供給ユニット１０が縮小投影レンズ４の
下部即ちウエハ５寄りの部分に設けられ、ガス供給ユニ
ット１０には、エアカーテンの生成用手段としての第１
のノズル１１と、露光光束の領域への不活性ガス充填用
手段としての第２のノズル１２とが含まれている。

【００２２】ガス供給ユニット１０の第１のノズル１１
は、噴射ガスが露光光束に対してほぼ平行な逆円錐形状
に噴射されるように向けられている。この第１のノズル
１１から噴射される窒素ガスが露光光束の周りにエアカ
ーテンを生成し、露光光束を大気雰囲気から隔絶する。
露光光束エリアに窒素ガスを充填する第２のノズル１２
は、第１のノズルの内側に取り付けられている。第１の
ノズル１１及び第２のノズル１２はガス供給ユニット１
０より窒素ガスを供給されている。窒素パージコントロ
ーラ１４は窒素ガス制御部１３に窒素ガスの供給量の制
御信号を送るとともに、第１の酸素濃度センサ１５、及
び第２の酸素濃度センサ１６から出力される酸素濃度値
も監視している。

【００２３】図１、図２、及び図３を用いて本実施形態
に係る露光装置としての半導体製造装置の動作を説明す
る。

【００２４】この半導体製造装置でウエハ５上に半導体
パターンを露光するに際して、露光実行命令が出される
と、まず装置上に半導体パターンの原版であるレチクル
３をセットする。また、ウエハステージ６上にウエハ５
を供給する。前記ウエハ５とレチクル３が装置上にセッ
トされ露光可能状態となる。装置が露光可能状態になる
と、短波長レーザ発振装置１から、露光光である短波長
レーザが出力される。短波長レーザ発振装置１から出力
された露光用レーザ光は、装置の照明系２によってレチ
クル３の面上を均等に照明するように光学的に成形さ
れ、レチクル３へ導かれる。レチクル３のパターンは縮
小投影レンズ４により、ウエハ５上に縮小露光される。
露光が終了すると、ウエハステージ６が移動し、異なる
ショットに再度露光を行う。

【００２５】この露光動作をウエハ５の全面に行い、一
枚のウエハの露光が終了する。前記露光動作において、
短波長レーザ光を発振する前に露光光束領域に窒素を充
填する必要があるため、メインコントローラ１７は露光
実行コマンドを受けると同時に窒素パージコントローラ
１４に窒素供給開始の指令を送る。窒素パージコントロ
ーラ１４は窒素ガス制御部１３に最大流量で窒素供給指
令を出し、露光光束領域の窒素供給を開始する。第１の
ノズル１１より窒素ガスによるエアカーテンが形成さ
れ、さらに第２のノズル１２によりエアカーテン内に窒
素ガスが充填されるため、露光光束の領域内の窒素濃度
が高まっていく。この間、窒素パージコントローラ１４
は露光光束の領域近辺の酸素濃度を測定する第１の酸素
濃度センサ１５、第２の酸素濃度センサ１６の出力値を
監視しており、酸素濃度が所定の濃度を下回るまで、窒
素パージコントローラ１４は露光装置のメインコントロ
ーラ１７に対してアラーム信号を出力している。メイン
コントローラ１７は、レチクル３、及びウエハ５が準備
完了となっていても、窒素パージコントローラ１４のア
ラーム信号が解除されない限り、短波長レーザ光の発振
は行なわない仕組みになっている。酸素濃度が所定の濃
度を下回ると、窒素パージコントローラ１４はアラーム
信号を解除し、メインコントローラ１７は露光を開始さ
せる。

【００２６】露光中も窒素パージコントローラ１４は酸
素濃度を監視しており、酸素濃度が定められた数値に安
定するように窒素ガス制御部１３に窒素ガス流量を指令
し、窒素ガス流量をコントロールしている。酸素濃度が
所定の濃度を上回ると、窒素パージコントローラ１４は
メインコントローラ１７にアラーム信号を出力し、メイ
ンコントローラ１７は露光途中であっても、即座に短波
長レーザ光の発振を停止する。

【００２７】所定の露光動作が終了すると、メインコン
トローラ１７は窒素パージコントローラ１４に窒素供給
停止を指令する。窒素パージコントローラ１４は窒素ガ
ス制御部１３に窒素ガス供給停上の指令を出す。

【００２８】＜半導体生産システムの実施形態＞次に、
本発明に係る装置を用いた半導体デバイス（ＩＣやＬＳ
Ｉ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。

【００２９】図４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は、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。

【００３０】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
ーザだけに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、ヘルプ情報などの
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（Ｔ
ＣＰ／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。

【００３１】さて、図５は本実施形態の全体システムを
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。

【００３２】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
（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２１
１，２２１，２３１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２
１１，２２１，２３１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あり、製造ライ
ンの休止を最小限に抑えることができる。

【００３３】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
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４０６、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４１０〜４
１２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。

【００３４】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がデータ通信される。

【００３５】図８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あり、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。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、投影レンズ下部に不活
性ガスを噴出するノズルを設けることにより、感光基板
寄りの部分のレンズとウエハステージ間の露光光通過エ
リアを不活性ガスのエアカーテンで大気雰囲気から遮断
するとともに、不活性ガスを高濃度で充填することが可
能であり、かつ不活性ガスの消費流量も節約することが
できる。この結果、酸素によるレーザ光の吸収や、装置
劣化要因を排除することが可能であり、本発明の目的で
ある装置のスループットの改善と装置の長寿命化が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る露光装置としての半
導体製造装置の例を示した立面図である。

【図２】本発明の窒素ガス供給ユニットの詳細を示す
図であって、（ａ）が底面図、（ｂ）が側面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る縮小投影露光装置の
特徴ある部分の概略を示す側面図である。

【図４】本発明に係る装置を用いた半導体デバイスの
生産システムをある角度から見た概念図である。

【図５】本発明に係る装置を用いた半導体デバイスの
生産システムを別の角度から見た概念図である。

【図６】ユーザインタフェースの具体例である。

【図７】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８】ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１：短波長レーザ発振装置、２：照明系、３：レチク
ル、４：縮小投影レンズ、５：ウエハ、６：ウエハステ
ージ、７：構造体、１０：ガス供給ユニット、１１：第
１のノズル、１２：第２のノズル、１３：窒素ガス制御
部、１４：窒素パージコントローラ、１５：第１の酸素
濃度センサ、１６：第２の酸素濃度センサ、１７：メイ
ンコントローラ、１０１：ベンダの事業所、１０２，１
０３，１０４：製造工場、１０５：インターネット、１
０６：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）、１１
０：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）、２００：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（ＬＡＮ）、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、２
２１：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、４０５：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

【特許請求の範囲】

【請求項１】原版のパターンを投影光学系を介して感
光基板に転写する露光装置において、前記投影光学系と
前記感光基板の間の露光光束が通る領域を不活性ガスで
満たすために、前記投影光学系における前記感光基板寄
りの部分に不活性ガス供給手段を有し、且つ不活性ガス
を満たす領域と不活性ガスの消費量が最小限となるよう
に、前記不活性ガス供給手段が取り付けられていること
を特徴とする露光装置。
【請求項２】前記不活性ガス供給手段から不活性ガス
を高圧で噴射することにより、不活性ガスによるエアカ
ーテンを生成し、露光光束の領域を大気雰囲気から隔絶
するとともに、露光光束内を不活性ガスで充填すること
を特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】前記不活性ガス供給手段は、前記エアカ
ーテンの生成用手段と前記露光光束の領域への不活性ガ
ス充填用手段とを含むことを特徴とする請求項２に記載
の露光装置。
【請求項４】前記露光光束の領域内の不活性ガス濃度
を計測するガス濃度センサを有し、前記ガス濃度センサ
の計測値を基に、前記露光光束の領域内の不活性ガス濃
度が一定となるように、前記不活性ガス供給手段からの
流量・噴出圧力を可変制御する機能を有することを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項５】前記露光光束の領域内のガス濃度が所定
の値を超えた場合、外部に警報通知を出力する機能を有
することを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】前記露光光束の領域内のガス濃度が所定
の限界値を超えた場合、露光を中止する機能を有するこ
とを特徴とする請求項４または５に記載の露光装置。
【請求項７】外部信号及び装置の稼動状態のいずれか
により、前記不活性ガス供給手段のガス流量を可変制御
する機能を有することを特徴とする請求項１〜６のいず
れかに記載の露光装置。
【請求項８】前記ガス濃度センサに酸素濃度センサ及
びオゾン濃度センサのいずれかを使用することを特徴と
する請求項４〜６のいずれかに記載の露光装置。
【請求項９】前記不活性ガスに窒素及びヘリウムのい
ずれかを使用することを特徴とする請求項１〜８のいず
れかに記載の露光装置。
【請求項１０】前記不活性ガス供給手段は、前記投影
光学系における前記感光基板寄りの部分の外周を囲んで
配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
かに記載の露光装置。
【請求項１１】生成した前記エアカーテン内に、前記
不活性ガス充填用手段を配置することを特徴とする請求
項３〜１０のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１２】請求項１〜１１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１３】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１２に記載の半導体デバイス製造方法。
【請求項１４】前記露光装置のベンダもしくはユーザ
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、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】請求項１〜１１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
とを可能にしたことを特徴とする半導体製造工場。
【請求項１６】半導体製造工場に設置された請求項１
〜１１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もしくはユーザが、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。
【請求項１７】請求項１〜１１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
能にしたことを特徴とする露光装置。
【請求項１８】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を得ることを可
能にすることを特徴とする請求項１７に記載の露光装
置。