JP2003151892A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケミカルフィルターを搭載した半導体製造装
置において、フィルター面の偏流を防ぐとともに、装置
のメンテナンス向上と小型化を目的とする。 【解決手段】 ケミカルフィルターを除塵用フィルター
から分離して配置し、供給空気の流れ方向に対し斜に搭
載する。また、入口側に空気整流手段を設け、更にプリ
ーツ折りフィルターの場合は折り目が供給空気の流れ方
向に対し直交する方向にケミカルフィルターを搭載する
ことを特徴とした半導体製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイスの製
造に好適に用いられる半導体製造システムの技術分野に
属する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、液晶パネル等の半導体デ
バイスの製造工程においては、基板（半導体ウエハ基板
やガラス碁板）に対して多くの処理を施すが、中でもパ
ターン焼き付けのための露光プロセスは半導体製造の要
となる重要なプロセスである。このプロセスを行う装置
として、露光装置（ステッパ、スキャナ）が知られてい
る。
【０００３】ウエハに塗布されるレジストには電離放射
線（紫外線、Ｘ線、電子線等）を当てると効率良く化学
反応を起こす高分子膜と、露光により触媒（酸）が発生
しベーク処理（ＰＥＢ）されることで、触媒により像形
成が行われる化学増幅レジストに大別できる。化学増幅
レジストは触媒を用いた像形成のため高感度化が容易で
あり、照度を得にくいエキシマレーザー光用のレジスト
として近年一般的に用いられている。
【０００４】一方、露光により発生した触媒が空気中や
ウエハ表面に拡散し、更にベーク処理（ＰＥＢ）するこ
とで触媒作業が促進し、像プロファイルが劣化するた
め、化学増幅レジストを用いるにはレジスト塗布から露
光を経てベーク処理（ＰＥＢ）に至る環境雰囲気中のア
ミン・アミドなどの塩基性ガスに対する化学汚染の制御
が必要とされる。
【０００５】一方、露光装置には、光源から出射した光
をレチクル面に照射する照明光学系をはじめとして、レ
ンズやミラー等種々の光学部材が使用されている。露光
波長の短波長化に伴い、この露光光が透過・照射する光
学部材に曇りが発生し、ウエハ面に到達する露光量が減
少するという問題があった。この曇り材質は有機化合物
や硫安（ＮＨ4）2ＳＯ4であり、その原因は、空気中に
存在するアンモニウムイオン（ＮＨ4）+や硫酸イオン
（ＳＯ4 2-）またはそれらの化合物あるいは有機ガス
が、露光光の照射により光化学反応的に光学部材に付着
することにあると考えられる。
【０００６】これら化学増幅レジストの表面難溶化現象
や光学部材の曇りという問題に対して、露光装置本体を
取り巻く周囲環境の温度や湿度あるいは塵埃を制御する
環境チャンバに不純物除去フィルターを搭載し、この雰
囲気中に存在する塩基性ガス、硫酸ガス、有機化合ガス
等の物質を除去することが従来から行われてきた。
【０００７】不純物除去フィルターには、例えば、イオ
ン交換繊維を使用したケミカルフィルター、活性炭粒子
や活性炭繊維を使用した活性炭フィルター、更にはこれ
ら活性炭に酸性物質やアルカリ物質を添着したケミカル
フィルターなどが用いられるが、除去するガスの種類や
フィルターの特性を考慮して、最適なフィルターを選択
することが望ましい。また複数種のガスを除去する場合
には、各々のガスに最適なフィルターを重ね合わせて使
用する場合もある。
【０００８】一般的な環境チャンバは天井に除塵フィル
ター（ＵＬＰＡ等）を設け、チャンバ内をダウンフロー
している。この環境チャンバにケミカルフィルターを設
ける場合、この天井の除塵フィルターに重ねて、ケミカ
ルフィルターが供給空気に対し上流側になるように配置
する。この場合、ケミカルフィルターを交換する際、装
置天井での作業となるため非常に危険であり作業性も悪
かった。
【０００９】また、ケミカルフィルターの特性上、フィ
ルターの除去効率を高い状態で使用するためには、少な
くともフィルター通過風速を１ｍ／ｓｅｃ以下で使用す
る必要がある。この通過風速を抑えるために、ある程度
フィルター面積を確保しなければならなかった。
【００１０】これらのために、ケミカルフィルターを環
境チャンバ内の別の場所に配置することやケミカルフィ
ルターサイズを大きくすることが考えられるが、どちら
も装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１１】また、ケミカルフィルターの面構造は主に
ハニカム、プリーツ折りの２種類に大別され、圧力損失
は通過風達にもよるが１０Ｐａ〜１００Ｐａ程度と大変
小さいことが利点である。
【００１２】その一方で、同一フィルター面内で風速ム
ラが起こりやすくフィルター寿命に偏りが発生し、結果
として装置性能を低下させる要因にもなっていた。特
に、プリーツ折りフィルター搭載時に顕著に現れ、その
原因としてはプリーツの折り方向による影響が大きいと
いうことが判明している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
が有する課題を解決するものであり、ケミカルフィルタ
ーを効率的に配置することで、従来以上に高精度なデバ
イスの製造と、装置サイズの省スペース化、メンテナン
ス性の向上を可能とした半導体製造装置を提供すること
を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、ケミカルフィルターを除塵用フィルターか
ら分離して配置することを特徴とする。
【００１５】また、ケミカルフィルターを供給空気の流
れ方向に対し斜に搭載し、フィルターの空気入口側に空
気整流手段（ルーバー等）を設けたことを特徴とする。
【００１６】更に、プリーツ折りフィルターの場合は折
り目が供給空気の流れ方向に対し直交する方向に搭載す
ることを特徴とする。
【００１７】（作用）この構成において、フィルター面
内での偏流を防止するとともに、装置の省スペース化と
メンテナンス性の向上が可能となる。したがって、装置
性能の長期維持とクリーンルームの有効活用が図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は露光装置（ステッパ等）の
全体構成図である。
【００１９】この露光装置本体の空調には、チャンバ１
が使用されている。このチャンバ１は主に空気の温度調
整を行う空調機室１０及び微小異物を濾過し清浄空気の
均一な流れを形成するフィルターボックス２０、また装
置環境を外部と遮断するブース３０で構成されている。
【００２０】このチャンバ１内では、空調機室１０内に
ある冷却器１１及び再熱ヒーター１２により温度調整さ
れた空気が、送風機１３によりケミカルフィルター１４
と除塵フィルター１５を介してブース３０に供給され
る。ブース３０に供給された空気はリターン口１７より
再度空調機室１０に取り込まれチャンバ１内を循環す
る。
【００２１】通常、このチャンバ１は厳密には完全な循
環系ではなく、ブース１４内を常時陽圧に保つため循環
空気量の約１割のブース内の空気を空調機室１０に設け
られた外気導入口１８により外気導入口用ケミカルフィ
ルター１４’と送風機を介して導入している。ブース３
０を陽圧に保つ理由は、ブース３０にある微小な隙間を
通してブース３０外より微小異物がブース３０内に侵入
するのを防止するためである。
【００２２】この中で、ケミカルフィルター１４は除塵
フィルター１５と分離して上流側に配置される。配置場
所としてはフィルター交換等を考慮してメンテナンス作
業が行いやすい場所であることが望ましい。また、ケミ
カルフィルター１４は供給空気の流れに対し斜に搭載さ
れ、フィルター入口側には空気整流手段１６（ルーバー
等）が設けられている。更に、フィルターがプリーツ折
りであれば折り目が供給空気の流れ方向に対し直交する
方向に搭載する（図２）。
【００２３】これにより、フィルター同一面内での空気
の偏流を防止するとともに、各々のフィルターに均等な
量の空気を供給することが可能となる。また、フィルタ
ーの除去効率の問題上、決して小さくはないケミカルフ
ィルターを分離して、任意の場所に斜に搭載することに
より、装置内のスペースを有効に活用できるため、非常
に合理的である。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、ケミカルフィルターを除
塵フィルターから分離して配置し、供給空気に対して斜
方向に搭載し、更にこの入口側に空気整流手段を設ける
ことで、従来以上に高精度なデバイス製造を可能とした
半導体製造装置を提供することが可能となる。
【００２５】更に、メンテナンス性の向上と装置サイズ
の小型化によりクリーンルームの有効活用、設備コスト
の削減、生産効率の向上という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係わる半導体製造装置の
構成図
【図２】 プリーツ折りフィルター搭載時におけるフィ
ルター詳細図
【図３】 従来例に係わる半導体製造装置の構成図
【符号の説明】
１ チャンバ １０ 空調機室 １１ 冷却器 １２ 再熱ヒーター １３ 送風機 １４ ケミカルフィルター １４’ ケミカルフィルター（外気導入□用） １５ 除塵フィルター １６ 空気整流手段 １７ リターンロ １８ 外気導入口 ２０ フィルターボックス ３０ ブース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D058 JA14 JB04 JB06 JB25 QA01 QA03 QA17 QA21 SA04 TA03 UA25 5F046 AA28 DA04 DA27

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 露光装置本体と、これが内部に配置され
    たチャンバと、このチャンバの空調を行う空調機室とを
    備えた半導体露光装置において、 ケミカルフィルターと除塵フィルターをそれぞれ分離し
    て配置することを特徴とする半導体製造装置。
  2. 【請求項２】 前記露光装置において前記ケミカルフィ
    ルターを供給空気の流れ方向に対し斜に搭載したことを
    特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
  3. 【請求項３】 前記ケミカルフィルターと前記除塵フィ
    ルターの空気入口側に空気整流手段を設けたことを特徴
    とする請求項１記載の半導体製造装置。
  4. 【請求項４】 前記空気整流手段はルーバーやハニカム
    等の空気分割手段であることを特徴とする請求項１記載
    の半導体製造装置。
  5. 【請求項５】 前記ケミカルフィルターと前記除塵フィ
    ルターがプリーツ折りフィルターの場合、折り目が供給
    空気の流れ方向に対し直交する方向に搭載することを特
    徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
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