JPH10149970A - 処理装置及びデバイス生産方法 - Google Patents

処理装置及びデバイス生産方法

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JPH10149970A
JPH10149970A JP8306604A JP30660496A JPH10149970A JP H10149970 A JPH10149970 A JP H10149970A JP 8306604 A JP8306604 A JP 8306604A JP 30660496 A JP30660496 A JP 30660496A JP H10149970 A JPH10149970 A JP H10149970A
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JP
Japan
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air
temperature
chemical filter
heat exchanger
chamber
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JP8306604A
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Hajime Nakamura
中村  元
Takayasu Matsui
貴靖 松井
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理装置中でケミカルフィルタの占める空間
割合やコスト割合を減少させること。 【解決手段】 露光装置などの処理部を有し循環する気
体によって恒温となるよう空調管理された恒温室と、気
体中の化学物質を除去するためのケミカルフィルタと、
ケミカルフィルタに導入される気体またはケミカルフィ
ルタ自体を加熱する加熱用熱交換器と、ケミカルフィル
タを通過する空気の温度を測定するための温度センサと
を設け、センサの測定に基づいて加熱用熱交換器の能力
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
での露光処理、レジスト塗布処理、現像処理などに使用
される処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の微細化に伴ない、より微細
なパターン作成のためウエハ露光に使用する露光光波長
は、g線からi線へさらにはKrF線やArF線等の遠
紫外線へと、より波長の短いものに変わりつつある。こ
れに伴って、ウエハ上のレジスト感光材についても、遠
紫外線に反応しやすい材質が求められている。紫外線に
感光しやすくするための一つの手法として、例えば感光
材に化学増影剤等の化学物質を混入させ、微弱な紫外線
光においても、短時間で露光できるようにしている。
【0003】ところが、このウエハ感光材からの蒸発等
により装置内に化学物質が拡散し、循環系の恒温室内で
拡散した化学物質の濃度が増大して、ウエハの感光感度
のばらつき発生するなど処理に悪影響を与える。そこで
化学物質の濃度上昇を抑制するために、処理装置の恒温
室内の循環系の気体が通過する部分にケミカルフィルタ
を取り付けて、これによって気体中の化学物質の除去を
行なうことが 提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般にケミカルフィル
タの化学物質吸着特性は、温度をパラメータとすると高
温になればなるほど吸着性能が向上する。ところが従来
はケミカルフィルタを恒温室の外気取入口や温度調整す
る前温調機械室に取り付けており、処理装置内部の温度
又はクリーンルーム温度(例えば20℃程度)の状態で
ケミカルフィルタを使用することになる。このためケミ
カルフィルタの吸着性能が低い温度下で使用することな
り、所望の化学物質除去の能力を得るためには、多量の
ケミカルフィルタを設けなければならず、処理装置の設
置面積の増加やスペース効率の低下等の問題が生じる。
また、ケミカルフィルタ自体高価なものであり、これを
多量に使用することは、フィルタ自体のコスト及びその
メンテナンスコストも含めてシステム全体のコスト上昇
の要因、ひいては生産コストの上昇を引き起こす。
【0005】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
ので、ケミカルフィルタの占める割合を減少させ、装置
の設置面積の減少させスペース効率を向上させるととも
に、装置に対してケミカルフィルタの占めるコスト割合
を下げることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の処理装置は、処理室内の気体を循環させるための
空調機と、該処理室内の化学物質を除去するためのケミ
カルフィルタ手段を備え、該ケミカルフィルタ手段の直
前もしくはケミカルフィルタ手段と一体に加熱手段を設
けたことを特徴とするものである。
【0007】ここで、処理室内は所定の恒温に保たれ、
ケミカルフィルタが該所定の温度よりも高い温度となる
ように加熱される。また加熱手段としては、例えば電気
加熱装置や圧縮冷媒ガスによる加熱用熱交換器を用い
る。また、前記ケミカルフィルタの後に冷却手段を設け
ることが好ましい。また、気体温度を測定するための温
度センサと、該センサの検出に基づいて前記加熱手段を
制御する制御手段を設けることが好ましい。また、処理
部では例えば露光処理、塗布処理、現像処理、熱処理、
洗浄処理のいずれかを行なう。
【0008】本発明のデバイス生産方法は、上記処理装
置を用いてデバイスを生産することを特徴とするもので
ある。
【0009】
【発明の実施の形態】
<実施形態1>以下、本発明の第1の実施形態を説明す
る。なお以下は半導体ウエハへの露光処理を行なう半導
体製造用の処理装置の例を挙げるが、露光処理に限らず
ウエハ等の基板へのレジスト等の薬剤塗布処理、現像処
理、熱処理、洗浄処理など、ケミカルフィルタによる雰
囲気気体の清浄が必要な各種の処理装置にも同様に適用
することもできる。
【0010】図1は露光用処理装置の全体構成を示す図
である。大きくは、露光処理を行なう処理部を内蔵する
処理室であるチャンバ恒温室1と、チャンバ恒温室1の
温度や清浄度などの空調制御を行なうためのチャンバ空
調機室20とを備える。露光処理部はレチクルに光を照
射してウエハへの露光転写処理を行なうものであり、光
源や照明光学系を備えた照明系12と、転写パターンを
持ったレチクル13と、レチクルのパターンをウエハ1
5に投影する投影光学系14と、ウエハ15を搭載して
移動させるステージ16と、ステージ16を支持すると
共にレチクル13やウエハ15を交換搬送する搬送系1
7を備える。なお、図示はしていないが、この処理装置
は生産工場のクリーンルーム内に複数設置されている。
【0011】チャンバ空調機室20の下部には、処理部
で発熱した空気を取り込む(矢印A)ための取込用ファ
ン11と、チャンバ恒温室1の外のクリーンルームから
の外気を取込む(矢印B)ための外気取込口2を設けて
いる。その後方には電気加熱装置を備えた加熱用熱交換
器3、ケミカルフィルタ部4が設けられており、加熱用
熱交換器3はケミカルフィルタ部4の直前もしくはケミ
カルフィルタ部4と一体となって配置されており、加熱
用熱交換器3によってケミカルフィルタへ供給する空気
(矢印C)を所望の温度まで加熱上昇させる。ケミカル
フィルタ4の直後の空間には通過する空気の温度を計測
するための温度センサ18が設けられている。制御部1
9は温度センサ18からの信号が入力されると共に、加
熱用熱交換器3の能力を調節するための制御信号を出力
する。空気をケミカルフィルタの化学反応が活性化する
温度範囲(例えば35℃程度)に保つために、制御部1
9では温度センサ18の測定値に基づいて加熱用熱交換
器3での加熱温度を制御している。
【0012】ケミカルフィルタ部の後方には冷却用熱交
換器5が設けられ、ケミカルフィルタ部4を通過した空
気を冷却(例えば21℃程度)する。冷却用熱交換器5
で冷却されて通過した空気は、チャンバ恒温室1内全体
の空調を行うための経路と、投影光学系13付近の局所
的な空調を行うための経路とに分かれる(矢印D)。前
者の経路には、熱交換器6、送風機7、エアーフィルタ
8(ケミカルフィルタではなく一般の微粒子フィルタ)
が設けられ、熱交換器6で温調した空気を送風機7で送
風し(矢印E)エアーフィルタ8に経て、チャンバ恒温
室1内の上方から露光処理部に向けて温調(例えば21
℃)された空気を供給する(矢印F)。
【0013】一方、後者の経路には、熱交換器9、送風
機10、エアーフィルタ21が設けられ、熱交換器9に
て所望温度(例えば23℃)に温調した空気を送風機1
0で送風し(矢印G)、エアーフィルタ21を経て露光
処理部の投影光学系13付近に向けて空気を吹き出して
いる(矢印H)。投影光学系は温度変化によって光学特
性が微妙に変化するため、精密な空気温度制御によって
光学特性の変化を防ぎ、精度の高い露光転写を可能にし
ている。
【0014】なお変形例として、チャンバ空調機室を図
2に示すような構成としてもよい。すなわち、冷却用熱
交換機5として冷凍機用い、加熱用熱交換器3として冷
凍機の廃熱高温冷媒を使用した加熱用熱交換器を用い
て、両者をヒートパイプ22で接続する。ヒートパイプ
22を流れる廃熱高温冷媒の流量は電子式膨張弁23で
調節できるようになっている。制御部19では温度セン
サ18の計測信号に基づいて電子式膨張弁23を調節し
て廃熱高温冷媒の流量を変化させ、加熱用熱交換器3の
加熱能力を調節する。この構成によれば、冷却用交換機
5で排出される廃熱のエネルギを利用して加熱用熱交換
器3で空気を加熱するため、エネルギを有効利用するこ
とができる。
【0015】なお以上説明した実施形態では、ケミカル
フィルタ部の前で空気の温度を暖めていたが、ケミカル
フィルタと加熱用熱交換器とを図3に示すように完全一
体化しても良い。この構成において、複数のケミカルフ
ィルタ24と複数の加熱用熱交換器25が交互に重ねた
構造を有し、それぞれの加熱用熱交換器にはヒートパイ
プ26が接続され、電子弁27で冷媒の流量を制御でき
るようになっている。これによれば、ケミカルフィルタ
24自体を加熱してフィルタ能力を向上させることがで
きる。
【0016】<実施形態2>次に上記説明したシステム
を利用した半導体デバイスの生産方法の実施形態を説明
する。図4は微小デバイス(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)の製造のフローを示す。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。
【0017】図5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
膜を形成する。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。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、より少量のケミカルフ
ィルタにて高効率で化学物質の除去が行なえる。これに
よってケミカルフィルタの占める割合を減少させ、処理
装置のスペース効率を向上させることができる。加え
て、ケミカルフィルタが小型化したため、ケミカルフィ
ルタのメンテナンス性が向上し、フィルタコストやメン
テナンスコストも含めてコスト低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】露光処理装置の全体構成を示す図
【図2】熱交換器付近の変形例を示す図
【図3】ケミカルフィルタの別例を示した図
【図4】半導体デバイスの製造フローを示す図
【図5】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図
【符号の説明】 1 チャンバ恒温室 2 外気取込口 3 加熱用熱交換器 4 ケミカルフィルタ部 5 冷却用熱交換器 6 熱交換器 7 送風機 8 エアーフィルタ 9 熱交換器 10 送風機 11 取込用ファン 12 照明光学系 13 レチクル 14 投影光学系 15 ウエハ 16 ステージ 17 搬送系 18 温度センサ 19 制御部 20 チャンバ空調機室 21 エアーフィルタ 23 ヒートパイプ 24 電子式膨張弁

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理室内の気体を循環させるための空調
    機と、該処理室内の化学物質を除去するためのケミカル
    フィルタ手段を備え、該ケミカルフィルタ手段の直前も
    しくはケミカルフィルタ手段と一体に加熱手段を設けた
    ことを特徴とする処理装置。
  2. 【請求項2】 処理室内を所定の恒温に保つ手段を有
    し、前記加熱手段はケミカルフィルタが該所定の温度よ
    りも高い温度となるように加熱することを特徴とする処
    理装置。
  3. 【請求項3】 加熱手段として電気加熱装置を用いるこ
    とを特徴とする請求項1記載の処理装置。
  4. 【請求項4】 加熱手段として冷媒ガスによる熱交換器
    を用いることを特徴とする請求項1記載の処理装置。
  5. 【請求項5】 前記ケミカルフィルタの後に冷却手段を
    設けたことを特徴とする請求項1記載の処理装置。
  6. 【請求項6】 気体温度を測定するための温度センサ
    と、該センサの検出に基づいて前記加熱手段を制御する
    制御手段を有することを特徴とする請求項1記載の処理
    装置。
  7. 【請求項7】 処理室では露光処理、塗布処理、現像処
    理、熱処理、洗浄処理のいずれかを行なうことを特徴と
    する請求項1乃至6のいずれか記載の処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の処理装置を用いてデバイ
    スを生産することを特徴とするデバイス生産方法。
JP8306604A 1996-11-18 1996-11-18 処理装置及びデバイス生産方法 Withdrawn JPH10149970A (ja)

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