JP2002246307A

JP2002246307A - 露光装置及び露光方法

Info

Publication number: JP2002246307A
Application number: JP2001264132A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Yano; 亨治矢野; Kohei Okamoto; 康平岡本; Akira Kuroda; 亮黒田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2002-08-30
Also published as: US7068353B2; US20020071106A1

Abstract

(57)【要約】【課題】光源の波長より短い分解能による加工が可能
であり、かつ露光時間がより短い露光装置及び露光方法
を提供する。また、近接させたパターンを独立に露光す
る露光装置並びに露光方法を提供する。【解決手段】感光部材を含む露光対象１０３に相対し
て配置された板状部材１０１に埋め込まれた発光部１０
２と、発光部１０２を該感光部材に近接させて位置させ
るアライメント機構とを有する露光装置であって、発光
部１０２の幅の少なくとも一部（ＡまたはＢ）が発光部
１０２の発光波長より小さく、かつ前記アライメント機
構が発光部１０２と前記感光部材との距離を発光部１０
２からの発光波長より短い距離に位置させて露光を行う
手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等のナノメ
ートルオーダの微細加工に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体の微細加工技術が進み、１
００［ｎｍ］レベルの加工も可能となってきた。これに
伴い、集積度の向上をはかったり、また量子効果等を用
いた新しいデバイスの作製等が行われるようになってき
た。例えば、特開平１１−１４５０５１号公報には、近
接場光を用いた露光方法が開示されている。一般に、従
来の投影型露光装置では、その光源の波長が微細加工の
限界とされていたが、このような近接場光を用いた露光
装置では、光の波長以下の加工が可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来開示さ
れている近接場光を用いた微細加工装置では、光源の波
長より小さい開口部を用い、この開口部により形成され
た近接場を利用しているため、得られる光量に限界があ
り露光の時間短縮には限界がある。

【０００４】また、上記微小な開口部により形成された
近接場を利用する露光装置や露光方法の場合、複数の開
口部を近接させて独立に露光を行うことは難しい。

【０００５】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、光源の波長より短い分解能による加工が可能で
あり、かつ露光時間がより短い露光装置及び露光方法を
提供することを第１の目的とする。また、近接させたパ
ターンを独立に露光する露光装置並びに露光方法を提供
することを第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記第１
及び第２の目的達成のため試行錯誤して検討した結果、
以下の手段によって上記各目的が達成されることを見い
だし、本発明を完成せしめた。すなわち、上記各課題を
解決するために、本発明の露光装置は、感光部材に相対
して配置される発光部を有し、前記発光部の幅の少なく
とも一部が前記発光部の発光波長より小さく構成されて
いることを特徴とする。

【０００７】本発明においては、前記露光装置は、複数
の前記発光部を有し、かつ該発光部を選択的に発光させ
る発光制御装置を有することができる。前記発光部は、
電圧印加により発光されることが好ましい。また、前記
発光部は、半導体超微粒子であることが可能である。そ
して、前記発光部は、任意の形状を有することが可能で
ある。

【０００８】さらに、前記発光部と前記感光部材との距
離を該発光部からの発光波長より短い距離に位置させて
露光を行うための位置決め機構を有することが可能であ
る。前記位置決め機構は、静電容量センサを用いて距離
を検出し、ピエゾ素子により距離制御を行うことが可能
である。

【０００９】前記露光装置は、前記露光装置において、
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が可能である。さら
に、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。

【００１０】上記各課題を解決するために、本発明の露
光方法は、幅の少なくとも一方が発光波長より小さく構
成された発光部を用い、該発光部と感光部材との距離を
該発光部からの発光波長より短い距離に位置させて該感
光部材の露光を行う工程を有することを特徴とする。

【００１１】本発明においては、複数の前記発光部を選
択的に発光させて露光を行うことができる。前記発光部
として、電圧印加により発光される部材を用いることが
できる。

【００１２】本発明の半導体デバイス製造方法は、前記
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
することが可能である。また、本発明の半導体デバイス
製造方法は、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できる。さら
に、本発明の半導体デバイス製造方法は、前記露光装置
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
が好ましい。

【００１３】本発明の露光装置を収容する半導体製造工
場は、前記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
ータ通信することが可能である。

【００１４】本発明の露光装置の保守方法は、半導体製
造工場に設置された前記露光装置の保守方法であって、
前記露光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ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい一実施形態に係
る露光装置は、感光材料に対して微小な領域に光を照射
することにより微細領域を加工するのに用いられる。す
なわち、光が照射されることによって化学的、物理的に
変化する感光材料に対して光を照射、露光することによ
りパターンを形成する。例えば、半導体表面に塗布され
たレジストを感光し、パターンを形成する場合等に用い
られる。

【００１６】本実施形態で用いる発光部は、その幅の少
なくとも一部が波長より短い構造となっている。ここで
いう発光部の幅とは、露光する感光部材の方向を向いて
いる面の側から見たときの発光部の幅である。

【００１７】図１は、本発明の一実施形態に係る発光部
を説明する図である。図１（ａ）は、発光部を有する板
状部材を、感光部を有する露光対象に接近させていると
きの断面図を示している。また、図１（ｂ）は、図１
（ａ）の板状部材の下側、すなわち露光対象に接近する
側から見た図である。板状部材１０１には、発光部１０
２が埋め込まれている。図１（ｂ）において、発光部１
０２は斜線で示している。本実施形態による露光装置は
発光部１０２を有しているが、図１に示す発光部１０２
においては、図中においてＡ及びＢで示した長さが発光
部１０２の幅にあたり、この場合Ａ、Ｂのうち少なくと
も一部が発光波長より短い（発光部１０２の幅の少なく
とも一部が発光部１０２の発光波長より小さい）。発光
部１０２は長方形に限ることはなく、円形や多角形はも
とより任意の形状で構わない。

【００１８】図２は、図１における発光部１０２の他の
例を示す図である。図２において、斜線部が発光部１０
２を表している。図２（ａ）は、円周状の発光部１０２
を有した例であり、この場合、発光部１０２の幅である
Ｃ−Ｃ’で示される幅が発光波長より狭くなっている。
また、図２（ｂ）は、さらに任意の形状を有した発光部
１０２であり、図示Ｄ−Ｄ’で示される部分が発光波長
より短かければよい。この発光部１０２には微小な発光
体が必要であるが、その例としては、例えば粒径が数
［ｎｍ］の半導体超微粒子を電極で挟んだ構造のＥＬ素
子等が挙げられる。本実施形態では、このような発光体
１０２から出た光は、波長より短い径を有した微小開口
等を通過することなく、直接露光対象に照射される。そ
のため、露光対象により強い光を照射することができ、
露光時間を短縮することができる。

【００１９】本実施形態では、上記発光部を露光対象物
に近接配置させるためのアライメント機構を有してい
る。このアライメント機構は、発光部と露光対象物の距
離を発光部が発光する波長よりも短い距離になるように
制御される。このようなアライメント機構としては、例
えば距離検出に静電容量センサを用いて距離を検出し、
ピエゾ素子で距離制御を行うという方法等がある。ま
た、非常に微小な突起を用い、これをストッパにして距
離制御を行うような簡便なものでもよい。

【００２０】図１に示した例では、上記発光部１０２を
有する部材１０１を露光対象１０３に接近させる。本実
施形態では、発光部１０２と露光対象１０３の距離が発
光部１０２の発光波長より短くなるようにアライメント
機構により調整する。この状態で発光部１０２を発光さ
せると、発光部１０２の発光パターンに応じたパターン
で露光対象１０３に光が照射され、露光部１０２の発光
パターンに応じたパターンが露光対象１０３に照射され
る。

【００２１】本実施形態に係る露光装置においては、上
記発光部と上記露光対象の距離が発光波長より短いため
に発光波長より分解能を高くすることができる。本実施
形態では、上記発光部の発光パターンの少なくとも一部
の幅が波長より小さいが、露光対象におけるこの部分に
相当する場所には、発光波長より短い幅で露光が行わ
れ、結果として発光波長より短いパターンが転写され
る。さらに、開口部を通して光を入射する場合に比べて
光量を強くすることができ、露光時間の短縮を行うこと
ができる。

【００２２】さらに、本実施形態に係る露光装置におい
ては、上記発光部を複数とし、かつ上記発光部を選択的
に発光させる。このことにより、上記課題を解決すると
同時に、異なるパターンを露光するときにはマスクを交
換しなければならないという従来の露光装置の問題点を
解決することができる（近接させたパターンを独立に露
光できる）。本実施形態においては、上記発光部が少な
くとも２つある。該発光部の発光する部分を変化させる
と発光するパターンが変化し、露光されるパターンも変
化する。本実施形態では、このように発光パターンを変
化させることにより露光されるパターンを変化させるこ
とができるので、異なる露光パターンで露光を行うとき
も従来の露光装置のようにマスクを交換させなくてもよ
い。本実施形態では、微小開口を利用して光の発光パタ
ーンを狭くしているわけではないため、上記発光部をそ
の波長の長さ程度よりもさらに隣接して配置してそれら
を選択的に発光させるような構造（複数の発光部を選択
的に発光させる発光制御装置を構成）にすることも可能
である。

【００２３】さらに、本実施形態においては、上記発光
部が電圧印加により発光するという特徴をもたせること
により、発光が電圧により制御ができ、制御が簡単にな
るという利点がある。具体的には、電極間に直径数［ｎ
ｍ］のＳｉ超微粒子を配置し、電極間に電圧を印加して
発光させるＥＬ素子や、電極間にトンネル障壁を配置し
て両電極間に電圧を印加して発光させるトンネル発光等
がある。

【００２４】次に、本発明の露光装置及び露光方法並び
に半導体生産システムの好ましい一実施形態について図
面を用いて詳細に説明する。［露光装置及び露光方法の実施形態］図３に本発明の好
ましい一実施形態に係る露光装置の要部概略図であり、
（ａ）は露光部側部材、（ｂ）は基板支持側部材の平面
図をそれぞれ示す。本実施形態では、発光体にＳｉ超微
粒子を用い、アライメント機構に静電容量センサとピエ
ゾ素子を用いた露光装置である。図４（ａ）には、図３
（ａ）におけるＡ−Ａ’及び図４（ｂ）には、図３
（ｂ）におけるＢ−Ｂ’で示された部分の断面図を示
す。

【００２５】本実施形態に示す露光装置は、露光部側部
材３００と基板支持側部材３１４から構成される。露光
部側部材３００は、支持基板３０１上に光源及びその電
極、静電容量センサを備えたものである。本実施形態で
は、支持基板３０１はシリコン基板を用いている。支持
基板３０１上には、第１発光部３０２、第２発光部３０
３、第３発光部３０４、第４発光部３０５が形成されて
いる。これらの発光部３０２〜３０５は、周囲がＳｉＯ
₂ で囲まれ、粒径が３［ｎｍ］のＳｉ超微粒子で形成さ
れている。第１〜第４の発光部３０２〜３０５の中心に
は、共通の電極となる共通電極３１０が形成されてい
る。第１〜第４発光部３０２〜３０５に対して共通電極
３１０と反対側の位置には、第１〜第４電極３０６〜３
０９が配置されており、第１発光部３０２には共通電極
３１０と第１電極３０６により電圧が印加され、この電
圧印加によりＳｉ超微粒子が発光する。なお、本実施形
態における各発光部となるＳｉ超微粒子の発光波長は粒
径により異なるが、例えば３［ｎｍ］の粒径を用いた場
合、発光波長は約７８０［ｎｍ］である。

【００２６】本実施形態では、３［ｎｍ］の粒径のＳｉ
超微粒子を用いるが、粒径を変化させることにより発光
波長を変化させることができ、粒径を小さくすれば発光
波長を短くすることができる。第１電極３０６と共通電
極３１０との間隔、すなわち第１発光部３０２の幅は２
０［ｎｍ］である。また、第１電極３０６の長さ（幅方
向とは垂直方向であり、図３の紙面に対して水平方向）
は１００［ｎｍ］である。第２〜第４発光部３０３〜３
０５も同様な構造である。また、支持基板３０１上に
は、第１静電容量センサパッド３１１、第２静電容量セ
ンサパッド３１２、第３静電容量センサパッド３１３が
形成されている。第１静電容量センサパッド３１１は、
基板支持側部材３１４上に形成されたもう一つの第１静
電容量センサパッド３１９に相対する位置に配置され、
両者の静電容量から両者の距離を検出する。同様に、第
２静電容量センサパッド３１２はもう一つの第２静電容
量センサパッド３１８と、また第３静電容量センサパッ
ド３１３はもう一つの第３静電容量センサパッド３１７
と相対する位置にそれぞれ配置され、各々の距離を検出
する。

【００２７】図４に示した通り、共通電極３１０の表
面、第１〜第４発光部３０２〜３０５の表面、第１〜第
４電極３０６〜３０９の表面、各静電容量センサパッド
３１１，３１２，３１３の表面のそれぞれの高さは、ほ
ぼ同じになるように形成されている。第１電極３０６と
共通電極３１０及び第１発光部３０２の表面の高さは、
なるべく等しくしておくのがよい。例えば、第１発光部
３０２の表面が共通電極３１０の表面及び第１電極３０
６の表面より飛び出た凸構造になっていると、第１発光
部３０２の表面付近の電界が弱くなり、発光しなくなる
場合がある。また、第１発光部３０２の表面が共通電極
３１０の表面及び第１電極３０６の表面より引っ込んだ
凹構造になっていると、第１発光部３０２を対向する被
露光基板に接近させにくくなる。

【００２８】図５及び図６は、図３の露光部側部材３０
０の作製方法の一例を示す図である。図５及び図６を用
いて、図３に示した露光部側部材３００の作製方法例を
説明する。５０１はＳｉ基板で表面に熱酸化膜を有して
いる。５０１上に下地配線５０２〜５０９をリソグラフ
ィーで形成する。配線材料としてはＡｌ、Ｗ、Ｔｉ等が
挙げられる。次にスパッタ法によりＳｉＯ２膜５１０
を堆積する。次に、ＳｉＯ２膜５１０にコンタクトホ
ール５１１から５１８を形成する（図５（ａ））。図５
においては左側が断面図、右側が上からみた上面図であ
る。このとき、図５（ａ）左側に示すように、下地配線
５０２〜５０９を形成した部分は少し盛り上がるように
なる。コンタクトホール５１１は後に形成する共通電極
５４１と下地配線５０２を電気的に接続するための穴で
あり、またコンタクトホール５１２、５１３、５１５、
５１７は後に形成するため第１〜第４電極５３７〜５４
０と下地配線５０３、５０４、５０６、５０８を接続す
るための穴であり、さらにコンタクトホール５１４、５
１６、５１８は第１〜第３静電容量センサパッド５４
２、５４３、５４４と下地配線５０５、５０７、５０９
を接続するための穴である。

【００２９】次に、コンタクトホール５１１〜５１８に
は、めっき法により金属が埋め込まれる。その様子を図
５（ｂ）に示す。図においては、各コンタクトホール５
１１〜５１８に埋め込まれた金属を５１９〜５２６で示
す。次に、表面研磨を行い、ＳｉＯ₂ 膜５１８表面を平
坦化する。この平坦化されたＳｉＯ₂ 膜５１０上に共通
電極５４１、第１〜第４電極５３７〜５４０、第１〜第
３静電容量センサパッド５４２〜５４４となる金属薄膜
５２７をスパッタ法等により形成する。次に、レジスト
を塗布した後、ＥＢ露光等で露光した後、現像すること
により、レジストパターン５２８〜５３５を形成する。
レジストパターン５２８は共通電極５４１を形成するた
め、レジストパターン５２９〜５３２は第１〜第４電極
５３７〜５４０を形成するため、さらにレジストパター
ン５３３〜５３５は第１〜第３静電容量センサパッド５
４２〜５４４を形成するものである。これらのレジスト
パターンを形成した後の図を図５（ｃ）に示す。なお、
第１〜第４電極５３７〜５４０は第１〜第４電極３０６
〜３０９と、共通電極５４１は共通電極３１０と、第１
〜第３静電容量センサパッド５４２〜５４４は第１〜第
３静電容量センサパッド５４２〜５４４は第１〜第３静
電容量センサパッド３１１〜３１３と同じものである。

【００３０】次にＳｉの超微粒子膜５３６を成膜する
が、成膜方法は、例えば特登録０２５７２０２３号に開
示されているように、ＳｉＨ₄ ガスと必要に応じてＨ₂
ガスを使用して空洞共振器内でマイクロ波によりプラズ
マを発生させ、ガスを分解・反応させて微粒子を形成
し、この微粒子を未反応のガス状活性種と共にノズルか
らビーム状に噴出させる方法等がある。Ｓｉ超微粒子膜
を成膜した後の様子を図６（ａ）に示す。図６（ａ）の
右側の図、すなわち上面図には超微粒子膜５３６を書い
てはいない。

【００３１】最後に、図６（ｂ）に示すように、レジス
トパターン５２８〜５３５を除去する。このときレジス
トパターン上に成膜したＳｉ超微粒子は、レジストと共
に除去される。共通電極５４１と第１〜第４電極５３７
〜５４０の間にはＳｉ超微粒子が残る。なお、この製法
により形成された露光側部材３００では、第１〜第４電
極５３７〜５４０の外側にもＳｉ超微粒子が存在するこ
とになるが、この部分には電圧は印加されることはない
ので、露光に影響することはない。

【００３２】基板支持側部材３１４は発光部を形成する
必要はないが、その他の部分については、露光部側部材
と同様な製法により作製することができる。

【００３３】基板支持側部材３１４は、支持基板（支持
部材）３１５上に露光の対象となる被露光基板３１６を
配したものである。また、露光部側部材３００との距離
を測定するための静電容量センサのパッド３１７〜３１
９も配置されている。本実施形態では、被露光基板３１
６としてレジストを塗布したＳｉ基板を用いた。

【００３４】露光を行うときは、以下のようにして行
う。ここで、図７は、図３の露光部側部材３００と基板
支持側部材３１４との接近のさせ方を示す図である。図
３、図４及び図７を参照して、まず露光側部材３００と
基板支持側部材３１４とを、図７に示すように、第１〜
第４発光部３０２〜３０５が被露光基板３１６に近づく
ように接近させる。接近させるための機構としては、例
えば従来から用いられているプロキシミティ露光装置の
マスクとウエハを近接配置する機構や、特開平１１−１
４６０１１号に開示されているようなマスクとウエハの
近接機構を用いればよい。ここでは図示、詳細説明を省
略する。このとき、第１静電容量センサパッド３１１と
３１９、第２静電容量センサパッド３１２と３１８、第
３静電容量センサパッド３１３と３１７がそれぞれ接近
し、各センサ間の間隔を測定する。測定は不図示の信号
処理ユニットにて各センサからの出力を解析することで
行う。この際、露光部側部材３００の側の第１〜第３静
電容量センサパッド３１１〜３１３の表面と第１〜第４
発光部３０２〜３０５の表面の高さに段差があった場合
はその段差を考慮し、また第１〜第３静電容量パッド３
１７〜３１９と被露光基板３１６表面の高さに段差があ
った場合はその段差を考慮することにより、各発光部３
０２〜３０５と被露光基板３１６との距離を算出するこ
とができる。このようにして、露光部側部材３００と基
板支持側部材３１４を両者が平行になるように接近させ
て行き、第１〜第４発光部３０２〜３０５を被露光基板
３１６表面に接近させる。本実施形態では、第１〜第４
発光部３０２〜３０５と被露光基板３１６表面との距離
が各発光部の発光波長である７８０［ｎｍ］より短くな
るようにセットする。

【００３５】この状態で、共通電極３１０を０［Ｖ］と
して第１電極３０６に電圧を印加することにより、第１
発光部３０２が発光する。この発光により被露光基板３
１６上に光が照射され、被露光基板３１６上のレジスト
が露光される。この露光されるパターンは、第１発光部
３０２のパターンと同様のものである。第１発光部３０
２の幅は２０［ｎｍ］、長さは１００［ｎｍ］であり、
露光されるパターンは幅も長さも第１発光部３０２の発
光波長である７８０［ｎｍ］よりは十分小さくなる。な
お、露光されるパターン周囲は、第１発光部３０２と被
露光基板３１６との距離が離れるとボケが大きくなるの
で、なるべく接近させた方がよい。このとき、同様に第
２〜第４発光部３０３〜３０５を発光させてもよい。露
光されるパターンは、どの発光部を発光させたかに依存
する。さらに、被露光基板３１６を別の被露光基板に交
換して同様に露光すれば同様に露光ができるが、このと
き発光させる発光部を変化させれば別のパターンで露光
できる。

【００３６】このように、本実施形態においては、発光
部の発光パターンを変化させることで被露光基板３１６
上のレジストに露光形成されるパターンを変更すること
ができる。一方、露光側部材３００を、例えば従来のマ
スク、レチクルの如くに交換可能にしておけば、メンテ
ナンスが容易となる他、発光部の配置を換えた露光側部
材に切替えて使用することもでき、この際は露光形成で
きるパターンに更に自由度が加わることになる。

【００３７】上述の例では被露光基板上にまだ既成パタ
ーンのない状態でレジストにパターンを露光形成する場
合を想定しているが、当然ながら被露光基板上に既に
（回路）パターンが形成された状態でも本発明は適用可
能である。その際には、既成パターンと発光パターンと
を面内方向に位置合わせ（アライメント）する必要があ
るが、例えば従来のマスク（レチクル）とウエハとを位
置合わせする所謂アライメント機構を、上述した装置の
露光部側部材と被露光基板とを位置合わせする機構とし
て用いればよい。

【００３８】［半導体生産システムの実施形態］次に、
上記説明した露光装置を利用した半導体等のデバイス
（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣ
Ｄ、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。

【００３９】図８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、８０１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８０１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８０
８、複数の操作端末コンピュータ８１０、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）８０９を備える。ホスト管理システム８
０８は、ＬＡＮ８０９を事業所の外部ネットワークであ
るインターネット８０５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。

【００４０】一方、８０２〜８０４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８０２〜８０４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８０２〜８０４内には、夫々、複数の製造装
置８０６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）８１１と、各
製造装置８０６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８０７とが設けられている。各工場８
０２〜８０４に設けられたホスト管理システム８０７
は、各工場内のＬＡＮ８１１を工場の外部ネットワーク
であるインターネット８０５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ＬＡＮ８１１からイ
ンターネット８０５を介してベンダ８０１側のホスト管
理システム８０８にアクセスが可能となり、ホスト管理
システム８０８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８０５を介して、各製造装置８０６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８
０２〜８０４とベンダ８０１との間のデータ通信及び各
工場内のＬＡＮ８１１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。

【００４１】さて、図９は、本実施形態の全体システム
を図８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、９０１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９０２、レジスト処理装置９０３、
成膜処理装置９０４が導入されている。なお、図９で
は、製造工場９０１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ＬＡＮ９０６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９０５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９１０、レジ
スト処理装置メーカ９２０、成膜装置メーカ９３０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
９１１，９２１，９３１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９０５と、各装置のベンダの管理システ
ム９１１，９２１，９３１とは、外部ネットワーク９０
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９００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。

【００４２】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、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、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例えば図
１０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１
００１、シリアルナンバー１００２、トラブルの件名１
００３、発生日１００４、緊急度１００５、症状１００
６、対処法１００７、経過１００８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１０１０，１０１１，１０１２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。

【００４３】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１１
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。

【００４４】図１２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、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。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、発光波長よりサイズの小さい光源を、露光対象から
波長以下の距離に配置することにより、光源の波長より
短い分解能で、かつ露光時間がより短い露光装置及び露
光方法を提供できる。

【００４６】また、本発明により近接させた光源（発光
部）を複数用意し、選択的に発光させることができる。
さらに、複数の光源を選択的に発光させることにより複
数の露光パターンをマスク交換等を行うことなく露光す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る発光部を説明する
図である。（ａ）発光部を有する板状の部材を、感光部を有する露
光対象に接近させているときの断面図を示す。（ｂ）図１（ａ）の板状部材の下側、すなわち露光対象
に接近する側から見た図を示す。

【図２】図１における発光部の他の例を示す図であ
る。

【図３】本発明の一実施形態に係る露光装置の要部概
略図であり、（ａ）は露光部側部材、（ｂ）は基板支持
側部材の平面図をそれぞれ示す。

【図４】（ａ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ’断面
図、（ｂ）は図３（ｂ）におけるＢ−Ｂ’断面図であ
る。

【図５】図３の露光部側部材３００の作製方法の一例
を示す図であり、（ａ）はＳｉＯ₂膜にコンタクトホー
ルを形成した様子、（ｂ）はコンタクトホールにめっき
法により金属を埋め込んだ様子、（ｃ）はレジストパタ
ーンを形成した後の様子、をそれぞれ示す。

【図６】図３の露光部側部材３００の作製方法の一例
を示す図であり、（ａ）はＳｉ超微粒子膜を成膜した後
の様子、（ｂ）はレジストパターンを除去した様子、を
それぞれ示す。

【図７】図３の露光部側部材３００と基板支持側部材
３１４との接近のさせ方を示す図である。

【図８】本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半
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９】本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半
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１０】本発明の一実施形態に係る露光装置を含む
半導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。

【図１１】本発明の一実施形態に係る露光装置による
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１２】本発明の一実施形態に係る露光装置による
ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１０１：板状部材、１０２：発光部、１０３：露光対
象、３００：露光部側部材、３０１：支持基板、３０
２：第１発光部、３０３：第２発光部、３０４：第３発
光部、３０５：第４発光部、３０６，５３７：第１電
極、３０７，５３８：第２電極、３０８，５３９：第３
電極、３０９，５４０：第４電極、３１０，５４１：共
通電極、３１１，５４２：第１静電容量センサパッド、
３１２，５４３：第２静電容量センサパッド、３１３，
５４４：第３静電容量センサパッド、３１４：基板支持
側部材、３１５：支持基板、３１６：被露光基板、３１
７：第３静電容量センサパッド、３１８：第２静電容量
センサパッド、３１９：第１静電容量センサパッド、５
０１：Ｓｉ基板、５０２，５０３，５０４，５０５，５
０６，５０７，５０８，５０９：下地配線、５１０：Ｓ
ｉＯ₂膜、５１１，５１２，５１３，５１４，５１５，
５１６，５１７，５１８：コンタクトホール、５１９，
５２０，５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５
２６：各コンタクトホールに埋め込まれた金属、５２
７：金属薄膜、５２８，５２９，５３０，５３１，５３
２，５３３，５３４，５３５：レジストパターン、５３
６：Ｓｉの超微粒子膜、８０１：ベンダの事業所、８０
２，８０３，８０４：製造工場、８０５：インターネッ
ト、８０６：製造装置、８０７：工場のホスト管理シス
テム、８０８：ベンダ側のホスト管理システム、８０
９：ベンダ側のローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）、８１０：操作端末コンピュータ、８１１：工場の
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、９００：外部
ネットワーク、９０１：製造装置ユーザの製造工場、９
０２：露光装置、９０３：レジスト処理装置、９０４：
成膜処理装置、９０５：工場のホスト管理システム、９
０６：工場のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、
９１０：露光装置メーカ、９１１：露光装置メーカの事
業所のホスト管理システム、９２０：レジスト処理装置
メーカ、９２１：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、９３０：成膜装置メーカ、９３１：
成膜装置メーカの事業所のホスト管理システム、１００
１：製造装置の機種、１００２：シリアルナンバー、１
００３：トラブルの件名、１００４：発生日、１００
５：緊急度、１００６：症状、１００７：対処法、１０
０８：経過、１０１０，１０１１，１０１２：ハイパー
リンク機能。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒田亮東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H097 CA03 CA05 GA45 LA10 5F046 AA28 BA02 BA10 CA10 DA17 DB07 DD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光部材に相対して配置される発光部を
有し、前記発光部の幅の少なくとも一部が前記発光部の発光波
長より小さく構成されていることを特徴とする露光装
置。
【請求項２】前記露光装置は、複数の前記発光部を有
し、かつ該発光部を選択的に発光させる発光制御装置を
有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】前記発光部は、電圧印加により発光され
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。
【請求項４】前記発光部は、半導体超微粒子であるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露
光装置。
【請求項５】前記発光部は、任意の形状を有すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光
装置。
【請求項６】前記発光部と前記感光部材との距離を該
発光部からの発光波長より短い距離に位置させて露光を
行うための位置決め機構を有する請求項１〜５のいずれ
か１項に記載の露光装置。
【請求項７】前記位置決め機構は、静電容量センサを
用いて距離を検出し、ピエゾ素子により距離制御を行う
ものであることを特徴とする請求項６に記載の露光装
置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載の露
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
能にすることを特徴とする露光装置。
【請求項９】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８に記載の露光装置。
【請求項１０】幅の少なくとも一部が発光波長より小
さく構成された発光部を用い、該発光部と感光部材との
距離を該発光部からの発光波長より短い距離に位置させ
て該感光部材の露光を行う工程を有することを特徴とす
る露光方法。
【請求項１１】複数の前記発光部を選択的に発光させ
て露光を行うことを特徴とする請求項１０に記載の露光
方法。
【請求項１２】前記発光部として、電圧印加により発
光される部材を用いることを特徴とする請求項１０また
は１１に記載の露光方法。
【請求項１３】請求項１〜９のいずれか１項に記載の
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】前記露光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１〜９のいずれか１項に記載の
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
ことを可能にする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
〜９のいずれか１項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露
光装置の保守方法。