DD254799A1 - ARRANGEMENT FOR GENERATING PURE DISEASES IN PHOTOLITHOGRAPHIC FACILITIES - Google Patents

ARRANGEMENT FOR GENERATING PURE DISEASES IN PHOTOLITHOGRAPHIC FACILITIES Download PDF

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DD254799A1
DD254799A1 DD29686086A DD29686086A DD254799A1 DD 254799 A1 DD254799 A1 DD 254799A1 DD 29686086 A DD29686086 A DD 29686086A DD 29686086 A DD29686086 A DD 29686086A DD 254799 A1 DD254799 A1 DD 254799A1
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Heinz Schneider
Herbert Martin
Knuth Hiltawski
Werner Scheler
Karl-Heinz Kliem
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Zeiss Jena Veb Carl
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

Eine Anordnung zur Erzeugung von Reinraeumen hoher Qualitaet ist in fotolithografischen Geraeten anwendbar, die der Strukturerzeugung von Halbleiterschaltkreisen hoechster Integration durch Uebertragung eines Schabloneninhaltes mittels optischer Medien auf einen Wafer dienen, wobei die Strukturen im Submikrometerbereich liegen. Erfindungsgemaess wird der den Wafer umgebende Raum einerseits sowie der die Schablone und den groessten Teil des Objektivs umgebende Raum andererseits von je einem separaten Luftstrom durchsetzt. Jeder der beiden Raeume ist unterteilt in einen Reinraum besonders niedriger Teilchenkonzentration, in dem sich Wafer bzw. Schablone u. Objektiv befinden, und in einem Reinraum etwas hoeherer Teilchenkonzentration, in dem sich die unvermeidlichen Staub- und Waermequellen befinden. Mittels eines Temperiersystems wird die staubtechnisch und thermisch verbrauchte Luft von einem am Objektivmantel befindlichen Temperaturfuehler aus auf eine Solltemperatur geregelt. Fig. 1An arrangement for producing high-quality clean rooms is applicable in photolithographic apparatuses, which serve the structure generation of semiconductor circuits of highest integration by transferring a template content by means of optical media to a wafer, the structures lying in the submicrometer range. According to the invention, the space surrounding the wafer, on the one hand, and the space surrounding the template and the largest part of the objective, on the other hand, are penetrated by a separate air flow. Each of the two rooms is subdivided into a clean room of particularly low particle concentration, in which wafers or stencils u. Objective, and in a clean room a little higher particle concentration, in which the inevitable sources of dust and heat are. By means of a tempering system, the dust-technically and thermally consumed air is controlled by a temperature sensor located on the lens jacket to a target temperature. Fig. 1

Description

fuivvGiiuuiiysycuiei uci Cl llliuuilijfuivvGiiuuiiysycuiei uci Cl llliuuilij

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Reinräumen hoher Qualität. Sie ist in fotolithografischen Geräten, die der Strukturerzeugung von Halbleiterschaltkreisen höchster Integration durch Übertragung eines Schabloneninhaltes mittels optischer Medien auf einen Wafer dienen, anwendbar. Die zu übertragenden Strukturen reichen bis in den Submikrometerbereich.The invention relates to an arrangement for the production of clean rooms of high quality. It is applicable to photolithographic devices that are capable of structuring semiconductor integrated circuits of highest integration by transferring a template content by means of optical media to a wafer. The structures to be transferred extend into the sub-micron range.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Mit der weiteren Reduzierung der Strukturbreiten der Halbleiterschaltkreise steigen die Anforderungen an die Defektfreiheit und an die Überdeckungsgenauigkeit der einzelnen Schaltkreisebenen. Voraussetzung für die Verringerung der Defekte ist eine ständige, anteilige Senkung der Partikelkontamination.With the further reduction of the structure widths of the semiconductor circuits, the demands on freedom from defects and on the overlay accuracy of the individual circuit levels increase. A prerequisite for the reduction of defects is a constant, proportionate reduction in particle contamination.

Eine allgemein bekannte Lösung ist, die Staubteilchen in dem das unverkleidete lithografische Gerät umgebenden Chleanroom zu reduzieren. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Kosten für die Realisierung des Cleanrooms enorm hoch sind. Darüber hinaus ist z. B. aus Solid state technology No. 2/1984, p. 29 bekannt, das im Cleanroom installierte Gerät mit einer zusätzlichen Umhüllung als Klimakammer zu versehen, die eine interne Staubfiltration enthält. Dadurch werden zwar die Kosten gegenüber der o.g. ersten Möglichkeit etwas reduziert, jedoch der Nachteil der nicht ausreichenden Wirksamkeit der Cleanroom-Maßnahmen infolge mangelnden Abtransports von Partikeln aus den prozeßbestimmenden Bereichen der lithografischen Geräte bleibt bestehen.A well-known solution is to reduce the dust particles in the chlorine room surrounding the unclad lithographic device. However, this has the disadvantage that the costs for the realization of the cleanroom are enormously high. In addition, z. From solid state technology no. 2/1984, p. 29 is known to provide the device installed in the cleanroom with an additional enclosure as a climate chamber containing an internal dust filtration. As a result, although the costs compared to the o.g. The first possibility is slightly reduced, but the disadvantage of the insufficient effectiveness of the cleanroom measures due to lack of removal of particles from the process-determining areas of the lithographic equipment remains.

Dieser Nachteil wird auch nicht durch die Variante der Geräteaufstellung innerhalb Cleanrooms nach dem Korridor- bzw. Tunnelprinzip behoben (z. B. Technical Proceedings Semicon/Europa 86, March 4-6, Zürich, p. 47-55).This disadvantage is also not remedied by the variant of device setup within cleanrooms according to the corridor or tunnel principle (eg, Technical Proceedings Semicon / Europa 86, March 4-6, Zurich, pp. 47-55).

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Zielder Erfindung ist, eine Anordnung zur Erzeugung von Reinräumen in fotolithografischen Geräten zu schaffen, die bei niedrigen Kosten und geringem Aufwand eine Senkung der Kontaminationseinflüsse sowie der Temperatureinflüsse und somit eine Erhöhung der Überdeckungsgenauigkeit gewährleistet, um die Gutausbeute im Strukturierungsprozeß zu erhöhen.The object of the invention is to provide an arrangement for the production of clean rooms in photolithographic devices, which ensures a reduction of the contamination influences and the temperature effects and thus an increase of the overlay accuracy at low cost and little effort in order to increase the material yield in the structuring process.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Anordnung zu entwickeln, die es ermöglicht, daß insbesondere Wafer und Schablonen auf ihrem Weg durch das Gerät gegen Kontaminationsquellen des Geräteinnenraumes wirksam geschützt werden und den Reststaub und Abrieb der Waferoder Schablonen, der durch ihre Eigenbewegung entsteht, mittels gereinigter Luft am Ort des Entstehens abzuführen und diese Luft gleichzeitig zur Temperierung optischer Baueinheiten der Projektion und Überdeckung einzusetzen, wobei die benötigten Luftströme und die entsprechenden Aufbereitungseinheiten minimalen Aufwand erfordern. Gleichzeitig soll die erfindungsgemäße Anordnung auch staubtechnischen Schutz bei Eingriffen, z. B. Wartung und Reparatur, gewährleisten.The invention has for its object to develop such an arrangement, which enables in particular wafers and stencils are effectively protected on their way through the device against sources of contamination of the device interior and the residual dust and abrasion of the wafer or stencils, which arises by their own motion, dissipate by means of purified air at the point of origin and to use this air at the same time for controlling the temperature of optical units of the projection and coverage, the required air flows and the corresponding processing units require minimal effort. At the same time, the arrangement according to the invention also dust protection in interventions, z. As maintenance and repair.

Anhand einer Anordnung zur Erzeugung von Reinräumen in fotolithografischen Einrichtungen zur Bildübertragung von einer Schablone auf einen Wafer mit zwei getrennten Luftkreisläufen, die den Wafer- und Schablonenraum getrennt voneinander mit gefilterter und temperierter Luft versorgen, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß ein erster separater Raum vorgesehen ist, der einen ersten Reinraum (4) besonders niedriger Teilkonzentration und einen zweiten Reinraum (7) mit einer gegenüber dem ersten Reinraum höheren Teilchenkonzentration umfaßt, wobei der erste Reinraum einen Wafertisch mit Waferbahn sowie einen Teil eines hineinragenden Objektivs (5) und der zweite Reinraum den größten Teil der unvermeidlichen Staub- und Wärmequellen, insbesondere Getriebe und Motore, enthält und gleichzeitig den ersten Reinraum zumindest teilweise umschließt, daß ein Verbindungsstück (2) vorgesehen ist, das einerseits mit einer ersten Luftfiltereinheit (1) in direktem Kontakt steht und andererseits über eine erste Öffnung (3a) mit dem ersten Reinraum und über eine zweite Öffnung (6) mit dem zweiten Reinraum verbunden ist, wobei eine Austrittsöffnung (3 b) des ersten in dem zweiten Reinraum mündet, daß weiterhin eine für den ersten und den zweiten Reinraum gemeinsame Rückführungsleitung (10) vorgesehen ist, die über ein Lüftersystem wieder zurück zur LuftfiItereinheit führt, daß Waferbahnen (8; 9) für ein-bzw. ausfahrende Wafer horizontal und nahezu senkrecht zu den ebenfalls horizontal liegenden Normalen der Öffnungen (3a, 3b, 6) des Verbindungsstückes (2) bzw. des ersten und zweiten Reinraumes und annähernd parallel verlaufen, daß ein Luftstrom L, der den ersten Reinraum durchsetzt, kleiner ist als das Produkt aus der Abmessung ζ des ersten Reinraumes in Bewegungsrichtung des Wafers und einem die LaminarströmungOn the basis of an arrangement for the production of clean rooms in photolithographic devices for image transfer from a stencil to a wafer with two separate air circuits that provide the wafer and stencil space separated from each other with filtered and tempered air, the object is achieved in that according to the invention, a first separate room is provided, which comprises a first clean room (4) of particularly low partial concentration and a second clean room (7) with a relation to the first clean room higher particle concentration, wherein the first clean room, a wafer table with wafer web and a part of a projecting lens (5) and the second Clean room contains most of the unavoidable dust and heat sources, especially gear and motors, while at least partially enclosing the first clean room that a connector (2) is provided, on the one hand with a first air filter unit (1) in direct contact s on the other hand via a first opening (3a) with the first clean room and a second opening (6) connected to the second clean room, wherein an outlet opening (3 b) of the first opens in the second clean room, that further one for the first and the second clean room common return line (10) is provided which leads via a fan system back to LuftfiItereinheit that wafer tracks (8; 9) for one or. extending wafers horizontally and almost perpendicular to the also horizontal lying normal of the openings (3a, 3b, 6) of the connecting piece (2) or the first and second clean room and run approximately parallel, that an air flow L, which passes through the first clean room, smaller is the product of the dimension ζ of the first clean room in the direction of movement of the wafer and the laminar flow

charakterisierenden Wert von 50 und einer dem Wafer beanspruchten charakteristischen Breite x, die kleiner als die Breitecharacterizing value of 50 and a characteristic width x occupied by the wafer smaller than the width

des ersten Reinraumes ist und zwischen einem Waferdurchmesser und dem Wert —' - liegt, mit dpmax 2 alsof the first clean room and is between a wafer diameter and the value - ' -, with d pmax 2 as

QpmaxQpmax

Durchmesser des größten abzuführenden Teilchens, daß ein zweiter separater Raum vorgesehen ist, der einen dritten Reinraum (11), der eine Schablonenbahn (18) sowie die Arbeitslage einer Schablone (15) umgibt und vom optischen Strahlengang durchsetzt ist sowie einen vierten Reinraum (20) mit dem größten Teil der Staub- und Wärmequellen umschließt, daß ein zweites Verbindungsstück, das eine zweite Luftfiltereinheit (13) mit dem dritten Reinraum (11) auf kürzesten Weg lufttechnisch verbindet und parallel zur Bewegungsstrecke der Schablone verlaufende Längsausbrüche der Begrenzung des dritten Reinraumes vorgesehen ist.Diameter of the largest particle to be discharged, that a second separate space is provided, a third clean room (11) surrounding a stencil sheet (18) and the working position of a template (15) and is penetrated by the optical beam path and a fourth clean room (20) encloses with the largest part of the dust and heat sources, that a second connecting piece, which connects a second air filter unit (13) with the third clean room (11) air pathically on the shortest path and parallel to the movement path of the template extending longitudinal outbreaks of the boundary of the third clean room is provided ,

Die Waferbahn (8) für einfahrende Wafer sollte näher an der zuständigen Luftfiltereinheit als die Waferbahn (9) für ausfahrende Wafer liegen. Es ist vorteilhaft, mindestens Teile der Reinrauminnenwände mit einem dem Staub bindenden Belag zu versehen.The wafersheet (8) for incoming wafers should be closer to the appropriate air filter unit than the wafersheet (9) for extending wafers. It is advantageous to provide at least parts of the clean room interior walls with a dust-binding coating.

Weiterhin ist es günstig, wenn ein dritter separater Raum (22) vorgesehen ist, der sich zwischen dem zweiten und dem vierten Reinraum (7; 29) befindet und nur eine Öffnung (25) zum vierten Reinraum aufweist, in der ein Temperiersystem (26) angebrachtFurthermore, it is favorable if a third separate space (22) is provided, which is located between the second and the fourth clean room (7, 29) and has only one opening (25) to the fourth clean room, in which a temperature control system (26). appropriate

ist, das die aus dem dritten und vierten Reinraum (11; 20) kommende staubtechnisch und thermisch verbrauchte Luft von einem am Objektivmantel befindlichen Temperaturfühler (27) aus auf eine Solltemperatur geregelt wird und das Objektiv (21), das sich fast vollständig im dritten separaten Raum (22) befindet, zwischen der Öffnung (25) und einer Luftaustrittsöffnung (23) liegt. Durch die erfinderische Lösung kann der mit bekannten Staubbekämpfungsmaßnahmen nichterfaßte Reststaub und Abrieb aus den Reinräumen mit hoher Wirksamkeit abgeführt werden, indem im Zusammenhang mit der Anordnung und Ausbildung der Reinräume die laminare Strömung quer zur Bewegungsrichtung von Wafer und/oder Schablone wirkt. Dabei erweist es sich als notwendig, bei der Gestaltung der Reinräume die Flugbahn der Teilchen zu berücksichtigen, da es auf einzelne Teilchen ankommt.is that from the third and fourth clean room (11; 20) coming dust-technically and thermally consumed air is controlled by a located on the lens jacket temperature sensor (27) from to a target temperature and the lens (21), which is almost completely separate in the third Room (22) is located between the opening (25) and an air outlet opening (23). Due to the inventive solution, the dust and abrasion unrecognized with known dust control measures can be dissipated from the clean rooms with high efficiency by the laminar flow acts transversely to the direction of movement of wafer and / or stencil in connection with the arrangement and design of the clean rooms. It proves necessary to take into account the trajectory of the particles in the design of the clean rooms, since it depends on individual particles.

Andererseits ist die Anordnung so gestaltet, daß die entsprechenden optisch-mechanischen Baueinheiten für die Uberdeckung und Projektion hinsichtlich ihrer Genauigkeit und Maßhaltigkeit gezielt temperiert werden. Ein auftretender thermischer Verschleiß wird durch eine definierte Nachtemperierung ausgeglichen. Weiterhin ist vorteilhaft, daß durch die erfinderische Lösung das Gerät nach äußeren Eingriffen z.B. bei Wartung und Reparatur schneller wieder betriebsbereit ist als durch die bekannten Möglichkeiten.On the other hand, the arrangement is designed so that the corresponding optical-mechanical units for the coverage and projection are tempered specifically with regard to their accuracy and dimensional accuracy. An occurring thermal wear is compensated by a defined Nachtemperierung. Furthermore, it is advantageous that the inventive solution, the device after external intervention, e.g. is faster ready for maintenance and repair than by the known possibilities.

Ausführungsbeispielembodiment

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and the accompanying drawings.

Figur 1: zeigt die erfindungsgemäße Anordnung für den Waferraum,FIG. 1 shows the arrangement according to the invention for the wafer space,

Figur 2: die grafische Darstellung einer geometrischen Beziehung für den Abtransport der störenden Teilchen und Figur 3: die erfindungsgemäße Anordnung für den Schablonenraum.Figure 2: the graphical representation of a geometric relationship for the removal of the interfering particles and Figure 3: the arrangement according to the invention for the template space.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich darauf, daß der den Wafer umgebende Raum, in den ein Teil des Objektivs ragt, einerseits sowie der die Schablone und den größten Teil des Objektivs umgebende Raum andererseits von je einem separaten Luftstrom durchsetzt werden.The embodiment relates to the fact that the space surrounding the wafer into which a part of the lens protrudes, on the one hand, and the space surrounding the template and the largest part of the lens, on the other hand, are penetrated by a separate air flow.

Gemäß Fig. 1 strömt von einer ersten Filtereinheit 1 gereinigte und temperierte Luft über ein Verbindungsstück 2 aus dessenAccording to FIG. 1, purified and tempered air flows out of a first filter unit 1 via a connecting piece 2 thereof

Öffnung 3a in einen geeigneten dimensionierten Weißraum 4, in den auch ein Objektiv 5 hineinragt, und parallel aus einerOpening 3a in a suitable dimensioned white space 4, in which also protrudes a lens 5, and in parallel from a

Öffnung 6 in einen Grauraum 7. Die horizontalen Bahnen eines einfahrenden Wafers 8 und auch eines ausfahrenden Wafers 9 befinden sich im Weißraum 4 und stehen senkrecht zur horizontal verlaufenden Luftströmungsrichtung. Die aus einer Öffnung 3 b des Weißraumes 4 austretende, durch Partikelaufnahme staubtechnisch verbrauchte Lufttritt in den Grauraum 7. Über einen gemeinsamen Rückführungskanal 10 werden sowohl die Weißraum- als auch die Grauraumluft mittels eines hier nicht dargestellten Lüftersystems zur Filtereinheit 1 zurückgeführt.Opening 6 in a gray space 7. The horizontal tracks of a retracting wafer 8 and also an extending wafer 9 are located in the white space 4 and are perpendicular to the horizontal direction of air flow. The air intake from a port 3 b of the white space 4, exhaustively consumed by particle intake into the gray space 7, is recirculated to the filter unit 1 via a common return channel 10, both the white space and the gray room air by means of a fan system, not shown here.

Bei Berücksichtigung der Flugbahn derTeilchen wird von der BeziehungTaking into account the trajectory of the particles is determined by the relationship

yP §, y · dp2 y P §, y · dp 2

ausgegangenwent out

Hierzu bedeuten: To this mean:

Xp, Vp.' Flugbahnkoordinaten des Partikels entspechend Fig. 1 mit yp als Teilchenhöhe, von der Waferbahn ausgerechnet (z. B. erreicht durch Aufwirbelung) und xp als Flugweite,Xp, Vp. ' Trajectory coordinates of the particle according to FIG. 1 with y p as the particle height calculated by the wafer path (eg achieved by revolving up) and x p as the flight distance,

ηι_: 18·10~6 Luftzähigkeit(Normalbedingungen)ηι_: 18 · 10 ~ 6 Air toughness (normal conditions)

m · sm · s

g: 9,81m · s~2 g: 9.81m.s- 2

«p: «-103—^- Dichte des Partikels« P :« -10 3 - ^ - Density of the particle

* m * m

dp: Teilchendurchmesserd p : particle diameter

VL: Geschwindigkeit der horizontal strömenden LuftV L : Speed of horizontally flowing air

Bei der Abschätzung wird von kegelförmigen Teilchen ausgegangen und Diffusionseffekte werden vernachlässigt, was für Teilchengeschwindigkeiten von §>10~4m/s und Teilchendurchmesser >0,1 μητι zulässig ist. Entsprechend Fig. 1 ergibt sich für ypmax = y und xpmax = χ mitIn the estimation of conical particles is assumed and diffusion effects are neglected, which is permissible for particle velocities of §> 10 ~ 4 m / s and particle diameter> 0.1 μητι. According to FIG. 1, y pmax = y and x pmax = ergibt result for y

.yL .y L

eine geometrische Beziehung für die Koordinaten x, y des Weißraumes 4, die gemäß Fig. 2 den Abtransport aller Teilchen mit dp < dpmax oberhalb der Diagonalen A aus dem Weißraum 4 bewirkt; dies erfolgt ohne Unterbrechnung im Bereich des Wafers, so daß nicht die Gefahr des Kontaminierens auf dem Wafer besteht. Das letztlich der Niederschlag der Partikel auf dem Wafer verhindert werden soll und nicht schlechthin im Weißraum 4, muß die Größe χ nicht unbedingt mit der entsprechenden Weißraumabmessung, wie in Fig. 1 dargestellt, zusammenfallen, sondern kann auch kleiner sein; sie muß entsprechend Fig. 1 aber mindestens zwei Waferdurchmesser betragen und mindestens ein Waferdurchmesser bei geradlinig durch den Weißraum laufenden Wafer, d.h. bei sich gegenüberliegenderWaferein- und -ausgabesteile.a geometric relationship for the coordinates x, y of the white space 4, which causes according to Figure 2, the removal of all particles with d p <dpmax above the diagonal A from the white space 4; this is done without interruption in the area of the wafer so that there is no risk of contamination on the wafer. Ultimately, the precipitation of the particles to be prevented on the wafer and not just in the white space 4, the size χ must not necessarily coincide with the corresponding white space dimension, as shown in Figure 1, but may also be smaller. However, according to FIG. 1, it must be at least two wafer diameters and at least one wafer diameter in the case of wafers traveling straight through the white space, ie, with opposite wafer inlet and outlet parts.

Wird der Wafer, wie in Fig. 1 dargestellt, auf der Lufteintrittsseite, d. h. in der Nähe der Öffnung 3a, in den Weißraum geschleust, so werden alle oberhalb der Linie B befindlichen Teilchen mit dp < dpmax vom einfahrenden Wafer und damit vom Belichtungsprozeß ferngehalten, während dies beim ausfahrenden Wafer nur für die Linie A gilt, die Ablagerungsgefahr alsoIf the wafer, as shown in Fig. 1, on the air inlet side, ie in the vicinity of the opening 3a, slid into the white space, so all located above the line B particles are d p <d pmax from the incoming wafer and thus the exposure process kept away, while this applies to the outgoing wafer only for the line A, so the risk of deposition

Der betragsmäßige Wert von VL soll ferner der Bedingung für die laminare Strömungsform, die aus staubtechnischen Gründen anzustreben ist, unterzogen werden. Dies führt unter der Voraussetzung y ζ (Fig. 1) über die BeziehungThe magnitude value of V L should also be subject to the condition for the laminar flow form, which is to be striven for dust-technical reasons. This leads to the assumption y ζ (Fig. 1) about the relationship

— = y-VL<—Re mitRe = 2000 Z 2- = yV L <-Re withRe = 2000Z 2

(3) y · VL = -^- 50^- Z h(3) y · V L = - ^ - 50 ^ - Z h

Dabei istIt is

L: Luftdurchsatz durch die Fläche y · ζ inL: air flow through the area y · ζ in

kg · •L: 1,29—τ- Luftdichte (Normbedingungen)kg · • L: 1,29- τ- air density (standard conditions)

Bei einem Luftdurchsatz von L = 50 durch die Flache y · ζ erreicht die Weißraumabmessung ζ eine Länge von ζ > 1 m,wasWith an air throughput of L = 50 through the area y · ζ, the white space dimension ζ reaches a length of ζ> 1 m, which is

unter Berücksichtigung der Handlingstrecke und des Tischfahrbereiches einen fotolithografischen Gerätes real ist. Werden die Gleichungen (2) und (3) verknüpft, so ergibt sichtaking into account the handling distance and the Tischfahrbereiches a photolithographic device is real. If the equations (2) and (3) are combined, the result is

(4) χ < xmax = —(4) χ <x max = -

Das heißt, daß bei Realisierung der Laminarströmung die, in der Konstante c enthalten ist, eine obere Grenze für χ existiert, innerhalb der alle Teilchen mit d < dpmax oberhalb der Diagonale A aus Fig. 2 liegen, mit Sicherheit abtransportiert werden. Aus (3) wird für eine technisch nutzbare Höhe y von mindestens 10cm eine Luftgeschwindigkeit von VL < 0,14 m/s errechnet, was alle bisherigen Forderungen und die Voraussetzung für die Gleichung (1) erfüllt. Dies liefert für dpmax = 30μ.ιη ein xmaxvon 0,5 m. Dies bedeutet, daß alle Teilchen bis zu einer Größe des Durchmesser von 30 /xm, die bekanntlich zumindest im natürlichen atmosphärischen Aerosch kaum vorkommen und sich über der Linie A aus Fig. 2 in einer Laminarströmung befindenden Wafer nicht treffen.That is, in the realization of the laminar flow, that in which constant c is contained exists an upper limit of χ within which all the particles of d <d pmax are above the diagonal A of Fig. 2, are surely carried away. From (3), for a technically usable height y of at least 10 cm, an air velocity of V L <0.14 m / s is calculated, which satisfies all previous requirements and the requirement for equation (1). For d pmax = 30μ.ιη, this yields an x max of 0.5 m. This means that all particles up to a diameter of 30 / xm, which are known to be scarcely present at least in the natural atmospheric aerosol and do not meet above the line A of Fig. 2 in a laminar flow wafer.

Für einen Schablonenweißraum 11 in Fig.3 gilt im wesentlichen dasselbe, wenngleich durch den Einsatz von Pellicle 12 die Verunreinigungen in geringerem Maße eintreten. Eine entsprechende Komponente eines in einer zweiten Filtereinheit 13 gereinigten Luftstroms 14 quer zur Bewegungsrichtung einer Schablone 15 sowie eine entsprechende Geschwindigkeitsreduzierung läßt sich, wie in der Ausführung von Fig.3 dargestellt, durch seitliche Ausbrüche 16 parallel zur Bewegungsrichtung der Schablone 15 bzw. durch eine zur Öffnung 6 in Fig. 1 analoge Öffnung 17 und/oder natürliche Undichten in der Umgebung der Arbeitslage der Schablone 15 erreichen. Damit ist die Schablone 15 sowohl in ihrer Arbeitslage (Fig.3) als auch auf der kontaminationsgefährdetsten Strecke 18, zwischen Arbeitslage und Beschickungsstelle 19, wirksam zu schützen. Zur Reduzierung der Gefahr des Staubaufwirbeins, vor allem während des Handlings, können sowohl im Wafer- als auch im Schablonenweißraum 4 bzw. 11 die Innenwände dieser Räume mit einem staubbindenden Belag versehen werden. Der temperierte und gereinigte Luftstrom 14, der sich im Weißraum 11 und im Grauraum 20 nach der Aufnahme von Partikeln und der Temperierung der Schablone 15 sowie optisch mechanischer Bauelemente der Überdeckung wie z.B. Spiegel, Prismen etc. und vor allem die Wärmeaufnahme von Motoren und anderer nicht zu vermeidender Wärmequellen sowohl staubtechnisch als auch thermisch verbraucht hat, wird nach einer thermischen Wiederaufbereitung zur intensiven Temperierung eines Objektives 21 herangezogen, bevor der staubtechnisch verbrauchte Luftstrom eine über dem Grauraum 7 aus Fig. 1 liegende und den weitaus größten Teil des Objektivs enthaltende Kammer 22 über eine Austrittsstelle 23 verläßt und über eine hier nicht dargestellte Lüftereinheit zur zweiten Filtereinheit 13 zurückströmt. Die Zwangsführung der aus den seitlichen Ausbrüchen 16 des Weißraumes 11 tretenden, zusammen mit der aus dem Grauraum 20 kommenden Luft zum Objektiv, erfolgt mittels einer in eine Trennwand 24, die im wesentlichen den Objektivmantel vom Schablonenweiß- und Grauraum trennt und gleichzeitig den oberen Abschluß der Kammer 22 bildet, eingelassenen Öffnung 25.For a template white space 11 in Figure 3 is essentially the same, although by the use of pellicle 12, the impurities occur to a lesser extent. A corresponding component of a cleaned in a second filter unit 13 air flow 14 transverse to the direction of movement of a template 15 and a corresponding speed reduction can, as shown in the embodiment of Figure 3, by lateral outbreaks 16 parallel to the direction of movement of the template 15 or by a to Opening 6 in Fig. 1 analogous opening 17 and / or natural leaks in the vicinity of the working position of the template 15 reach. Thus, the template 15 is both in their working position (Figure 3) and on the most contaminated route 18, between working position and loading point 19 to protect effectively. To reduce the risk of dust uplift, especially during handling, both in the wafer and in the stencil white space 4 and 11, the inner walls of these rooms can be provided with a dust-binding coating. The tempered and cleaned air stream 14, which is in the white space 11 and in the gray space 20 after the inclusion of particles and the temperature of the template 15 and optical mechanical components of the overlap such. Mirror, prisms, etc., and especially the heat absorption of engines and other unavoidable heat sources both dust technology and thermally consumed, is used after a thermal reprocessing for intensive tempering of an objective 21 before the dust-consuming air flow over the gray room 7 from Fig. 1 lying and containing the vast majority of the lens chamber 22 leaves via an exit point 23 and flows back to the second filter unit 13 via a fan unit, not shown here. The forced guidance emerging from the lateral outbreaks 16 of the white space 11, together with the coming out of the gray room 20 air to the lens, by means of a partition 24, which essentially separates the lens jacket from the stencil white and gray space and at the same time the upper end of Chamber 22 forms, recessed opening 25th

Der thermische Verschleiß dieser Luft wird durch eine in der Öffnung 25 angebrachten Temperiereinheit 26, die von einem am Objektivmantel befindlichen Temperaturfühler 27 geregelt wird, wieder ausgeglichen. Die Temperiereinheit 26 enthält im allgemeinen sowohl einen Kühler als auch Heizer, wobei auch der Spezialfall ohne Kühler enthalten sein kann, der dann auftritt, wenn die Solltemperatur für den Fühler 27 etwas höhergesetzt wird, als die Temperatur für den Schablonentisch und seine Umgebung, die z. B. in an sich bekannter Weise von einem am Schablonentisch angebrachten Fühler 28 über den Luftstrom 14 geregelt wird.The thermal wear of this air is compensated by a mounted in the opening 25 tempering 26, which is controlled by a temperature sensor located on the lens jacket 27, again. The tempering 26 generally includes both a radiator and heater, which may also be the special case without cooler may be included, which occurs when the set temperature for the sensor 27 is set slightly higher than the temperature for the stencil table and its surroundings, the z , B. is controlled in a conventional manner by a sensor attached to the stencil table 28 via the air flow 14.

Claims (4)

1. Anordnung zur Erzeugung von Reinräumen in fotolithografischen Einrichtungen zur Bildübertragung von einer Schablone auf einen Wafer mit zwei getrennten Luftkreisläufen, die den Wafer- und Schablonenraum getrennt voneinander mit gefilterter und temperierter Luft versorgen, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster separater Raum vorgesehen ist, der einen ersten Reinraum (4) besonders niedrigerTeilchenkonzentration und einenzweiten Reinraum (7) miteinergegenüber dem ersten Reinraum höheren Teilchenkonzentration umfaßt, wobei der erste Reinraum einen Wafertisch mit Waferbahn sowie einen Teil eines hineinragenden Objektivs (5) und der zweite Reinraum den größten Teil der unvermeidlichen Staub- und Wärmequellen, insbesondere Getriebe und Motore, enthält und gleichzeitig den ersten Reinraum zumindest teilweise umschließt, daß ein Verbindungsstück (2) vorgesehen ist, das einerseits mit einer ersten Luftfiltereinheit (1) in direktem Kontakt steht und andererseits über eine erste Öffnung (3a) mit dem ersten Reinraum und über eine zweite Öffnung (6) mit dem zweiten Reinraum verbunden ist, wobei eine Austrittsöffnung (3b) des ersten in den zweiten Reinraum mündet, daß weiterhin eine für den ersten und den zweiten Reinraum gemeinsame Rückführungsleitung (10) vorgesehen ist, die über ein Lüftersystem wieder zurück zur Luftfiltereinheit führt, daß Waferbahnen (8; 9) für ein- bzw. ausfahrende Wafer horizontal und nahezu senkrecht zu den ebenfalls horizontal liegenden Normalen der Öffnungen (3a; 3 b; 6) des Verbindungsstückes (2) bzw. des ersten und zweiten Reinraumes und annähernd parallel verlaufen, daß ein Luftstrom L, der den ersten Reinraum durchsetzt, kleiner ist als das Produkt aus der Abmessung ζ des ersten Reinraumes in Bewegungsrichtung des Wafers und einem die1. Arrangement for the production of clean rooms in photolithographic devices for image transfer from a stencil to a wafer with two separate air circuits that provide the wafer and stencil space separated from each other with filtered and tempered air, characterized in that a first separate space is provided, the a first clean room (4) of particularly low particle concentration and a second clean room (7) with a higher particle concentration compared to the first clean room, the first clean room comprising a wafer table with wafer path and a part of a projecting lens (5) and the second clean room the largest part of the unavoidable dust concentration and heat sources, in particular gear and motors, and at the same time at least partially surrounds the first clean room, that a connecting piece (2) is provided, which is in direct contact with a first air filter unit (1) and on the other hand via a first Opening (3a) is connected to the first clean room and via a second opening (6) to the second clean room, wherein an outlet opening (3b) of the first opens into the second clean room, further that a common for the first and the second clean room return line ( 10) is provided, which leads via a fan system back to the air filter unit, that wafer tracks (8; 9) for incoming and outgoing wafers horizontally and almost perpendicular to the also horizontal lying normal of the openings (3a, 3 b, 6) of the connecting piece (2) and the first and second clean room and run approximately parallel, that an air flow L , which passes through the first clean room, is smaller than the product of the dimension ζ of the first clean room in the direction of movement of the wafer and one the Laminarströmung charakterisierenden Wert von 50 —— und einer dem Wafer beanspruchten charakteristischen Breite x, die kleiner als die Breite des ersten Reinraumes ist und zwischen einem Waferdurchmesser und dem Wert —'-2 liegt, mit dpmax 2 als Durchmesser des größtenLaminar flow characterizing value of 50 - and a claimed to the wafer characteristic width x, which is smaller than the width of the first clean room and between a wafer diameter and the value - '- - 2 , with d pmax 2 as the diameter of the largest dpmaxDP max abzuführenden Teilchens, daß ein zweiter separater Raum vorgesehen ist, der einen dritten Reinraum (11), der eine Schablonenbahn (18) sowie die Arbeitslage einer Schablone (15) umgibt und vom Strahlengang durchsetzt ist sowie einen vierten Reinraum (20) mit dem größten Teil der Staub-und Wärmequellen umschließt,particle to be discharged, that a second separate space is provided, the third clean room (11) surrounding a stencil sheet (18) and the working position of a template (15) and is penetrated by the beam path and a fourth clean room (20) with the largest part enclosing dust and heat sources, daß ein zweites Verbindungsstück, das eine zweite Luftfiltereinheit (13) mit dem dritten Reinraum (11) auf kürzesten Weg lufttechnisch verbindet und parallel zur Bewegungsstrecke der Schablone verlaufende Längsausbrüche der Begrenzung des dritten Reinraumes vorgesehen sind.in that a second connecting piece, which connects a second air filter unit (13) to the third clean room (11) in the shortest path by ventilation, and longitudinal openings of the boundary of the third clean room extending parallel to the movement path of the template are provided. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waferbahn (8) für einfahrenden Wafer näher an der zuständigen Luftfiltereinheit als die Waferbahn (9) für ausfahrenden Wafer liegt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the wafer web (8) for incoming wafer is closer to the competent air filter unit than the wafer web (9) for extending wafer. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens Teile der Reinrauminnenwände mit einem den Staub bindenden Belag vorgesehen sind.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least parts of the clean room interior walls are provided with a dust-binding coating. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter separater Raum (22) vorgesehen ist, der sich zwischen dem zweiten und dem vierten Reinraum (7; 20) befindet und nur eine Öffnung (25) zum vierten Reinraum aufweist, in der ein Temperiersystem (26) angebracht ist, das die aus dem dritten und vierten Reinraum (11; 20) kommende staubtechnisch und thermisch verbrauchte Luft von einem am Objektivmantel befindlichen Temperaturfühler (27) aus auf eine Solltemperatur geregelt wird und das Objekt (21), das sich fast vollständig im dritten separaten Raum (22) befindet, zwischen der Öffnung (25) und einer Luftaustrittsöffnung (23) liegt.4. Arrangement according to claim 1, characterized in that a third separate space (22) is provided, which is located between the second and the fourth clean room (7, 20) and only one opening (25) to the fourth clean room, in the a tempering system (26) is mounted, which controls the dust-technically and thermally consumed air coming from the third and fourth clean rooms (11, 20) from a temperature sensor (27) located on the lens jacket to a desired temperature and the object (21) is almost completely in the third separate space (22), between the opening (25) and an air outlet opening (23). Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004062592B3 (en) * 2004-12-24 2006-06-08 Leica Microsystems Jena Gmbh Disk-shaped substrate testing system, has suction unit arranged at side of housing and spaced from mounting plate, and opening provided in suction unit, where opening has width that corresponds to distance of plate to wall of housing

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004062592B3 (en) * 2004-12-24 2006-06-08 Leica Microsystems Jena Gmbh Disk-shaped substrate testing system, has suction unit arranged at side of housing and spaced from mounting plate, and opening provided in suction unit, where opening has width that corresponds to distance of plate to wall of housing

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