JP2004273762A - 処理方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第1及び第2の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第1の仕切り弁を介して連通され、前記第2の仕切り弁を介して大気に連通される処理システムを利用した処理方法であって、所定の湿度以下の乾燥した第1の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、当該排気ステップ後に前記第1の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする方法を提供する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体露光装置等に適用可能な処理方法に係り、特に、大気と減圧又は真空環境との間で雰囲気が置換されるロードロック室の環境制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、微細化する半導体製造に対してシンクロトロン放射光を用いた露光技術の開発が進められている。シンクロトロン放射光を用いる場合、空気中でのX線の減衰が問題となるが、これを防止するために露光装置の基幹部分をX線の減衰が小さいヘリウム雰囲気にしたチャンバ(又は処理室)内に設置する処理システムが従来から使用されている。
【0003】
かかる処理システムは、典型的に、ウエハを、供給部としてのポートとチャンバとの間で受け渡し、大気圧と減圧環境との間で雰囲気を変換可能なロードロック室を備えている。ロードロック室はポートとの間とチャンバとの間にそれぞれゲートバルブを有する。ポートとロードロック室との間でウエハの受け渡しが行われる場合にはロードロック室とチャンバとの間のゲートバルブは閉口されてロードロック室は大気圧に維持される。ポートとチャンバとの間でウエハの受け渡しが行われる場合にはロードロック室とポートとの間のゲートバルブは閉口されてロードロック室は真空又は減圧環境に維持される。
【0004】
ウエハは1枚ごと、ロードロック室内で大気からヘリウムに雰囲気置換されてからチャンバ内に搬入されて露光される。露光後はロードロック室に戻され、ヘリウムから大気に雰囲気置換された後、取り出される。
【0005】
ロードロック室の雰囲気をヘリウムに置換する際は、ウエハ搬入時にチャンバ内のヘリウム純度の劣化を防止するために、一度ロードロック室を真空排気してからヘリウムをチャンバ内と同じ圧力まで導入する。また、露光後のウエハ取り出しで大気にする際もヘリウムを回収して精製再利用する場合は、ロードロック室を真空排気してから窒素又は精製空気を大気と同じ圧力まで導入する。
【0006】
このように、ロードロック室を一度真空排気する場合、急激な圧力低下により断熱冷却が起こり、飽和蒸気圧が低下して、ロードロック内に水分が存在する場合は結露が発生する。例えば、50%の湿度を含む気体はおよそ12℃まで温度が低下すると湿度100%となり結露してしまう。こうしたウエハの汚染につながる結露を防止する手段として、これまで真空排気の速度を遅くする方法、断熱冷却による温度低下を補償するために真空排気前に加熱した気体を導入する方法(例えば、特許文献1参照)、ロードロック内部を加熱する方法などが提案されている。
【特許文献1】
特開2000−40669号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロードロックの真空排気速度を遅くした場合、露光装置のスループットの低下を招く問題がある。また、真空排気前の加熱気体の導入やロードロック自体の加熱は、余分な熱が温度管理されたチャンバ側に伝わるため、チャンバ内部の温度安定性を損ない、露光装置としての歩留まりを低下させるという問題がある。本発明の目的は、このような問題点に鑑み、露光装置のスループットもしくは歩留まりの低下を招くことなく、ロードロックの雰囲気置換における結露の発生によるウエハの汚染を防止することにある。
【0008】
そこで、本発明は、かかる問題を解決するために、所定のスループット若しくは歩留りの低下を招くことなく、結露の発生を防止して高品位な処理を実現することができる処理方法及びシステムを提供することを例示的な目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としての処理方法は、内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第1及び第2の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第1の仕切り弁を介して連通され、前記第2の仕切り弁を介して前記容器とは異なる空間に連通される処理システムを利用した処理方法であって、所定の湿度以下の乾燥した第1の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、当該排気ステップ後に前記第1の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の処理システムについて説明する。ここで、図1は、本発明の一実施形態の処理システムの概略ブロック図である。本実施形態の処理システムは、被処理体としてのウエハに露光処理を行うが、本発明は、処理システムの処理を露光に限定するものではなく、成膜、エッチング、アッシングなどの各種処理に適用することができる。但し、露光処理は、高いスループットを要求するものであるから、本発明に好適である。
【0011】
図1を参照するに、1は、ステージ、シャッタなどが搭載された露光装置の基幹部分29やウエハ搬送ロボット28をその内部に有するチャンバである。本実施形態では、露光装置はシンクロトロン放射光を露光光とするX線露光装置である。但し、後述するように、本発明は露光装置の種類を限定するものではない。
【0012】
2は、チャンバ1と連通するための内側ゲートバルブ3とチャンバ1外の大気と連通するための外側ゲートバルブ4とを有するロードロック室である。ロードロック室2は、処理前のウエハをウエハキャリヤ26から受け取り、これをチャンバ1に供給し、処理後のウエハをチャンバ1から受け取り、これをウエハキャリヤ26又は他の装置(後処理部)に供給する。
【0013】
ロードロック室2、搬送用ロボット27及び28は枚葉式でウエハを搬送するように構成され、ロードロック室2の内容積は排気時間を最小にするために最小限のサイズになっている。本実施形態では、ウエハは300mmφの径を有し、内外側ゲートバルブ3及び4は開口高さ50ミリメートルを有し、ロードロック室3は内容積8リットル=400mm×400mm×50mmを有する。
【0014】
5は、ロードロック室2内部の圧力を検出する圧力センサである。6はロードロックの排気ラインで、真空排気バルブ7、真空排気用ポンプ8、大気中排気用バルブ9を有する。
【0015】
11はヘリウム循環装置で、ヘリウム供給ライン12とヘリウム回収ライン13を通して、一定の圧力と純度のヘリウムをチャンバ1に循環させ、チャンバ1内をX線露光に適した雰囲気に維持する。10は、ロードロックから排気されたヘリウムを回収するためのヘリウム回収用バルブである。
【0016】
14はヘリウム供給手段であり、所定の湿度(例えば、10%、好ましくは5%)以下の窒素を供給する。15は、チャンバ用ヘリウム導入バルブ16、ロードロック用ヘリウム導入バルブ17、ヘリウム流量制御装置18からなるヘリウム供給ラインである。なお、ヘリウム供給ライン15は、除湿装置を含んでヘリウムが所定の湿度になることを補助してもよい。
【0017】
19は窒素供給手段であり、所定の湿度(例えば、10%、好ましくは5%)以下の窒素を供給する。20は、窒素導入バルブ21、窒素流量制御装置22からなる窒素供給ラインである。なお、窒素供給ライン20は、除湿装置を含んで窒素が所定の湿度になることを補助してもよい。23は、再生ヘリウム導入バルブ24、再生ヘリウム流量制御装置25からなる再生ヘリウム供給ラインである。
【0018】
26は、大気圧に維持され、一または複数のウエハを収納するウエハキャリヤである。27は、ウエハキャリヤ26とロードロック室2との間でウエハの搬送を行うウエハ搬送用ロボットである。28は、ロードロック室と露光装置基幹部分29との間でウエハの搬送を行うウエハ搬送用ロボットである。
【0019】
30は、チャンバ1を大気に開放するための大気開放バルブである。31は、真空排気バルブ32、真空排気用ポンプ33からなるチャンバ排気ラインである。35は、クリーンルーム床34を工場の建屋床36上において支持する支持部材である。
【0020】
37は、露光時に高真空となるビームライン38とチャンバ1を隔て、シンクロトロン放射光を透過させるベリリウムの窓である。39は、バイパスバルブ40を有するベリリウム窓37のバイパスラインである。41は、上流にあるシンクロトロンに接続し、常に高真空状態にあるビームライン42と前記ビームライン38とを切り離すためのゲートバルブである。43は高真空ゲージ、44は差圧センサ、45は絶対圧センサである。48及び49はビームライン38を、真空排気バルブ47を介して真空引きし、高真空状態に保つための真空排気ポンプである。
【0021】
図2は、この露光装置において大気に連通されたロードロックの雰囲気をヘリウムに置換する場合に使用される処理を示すフローチャートである。この処理における装置各部の動作は不図示の制御装置により行われる。かかる制御装置は、圧力センサ5の検出結果や図示しないタイマの計測時間などに基づいて、バルブ3、4、7、9、10、17、21及び24の開閉や搬送用ロボット27及び28の動作を制御する。
【0022】
処理開始時は、内側ゲートバルブ3は閉口し、外側ゲートバルブ4は開口し、ロードロック2の内部は大気に連通され、大気雰囲気にある。
【0023】
最初に、ウエハ搬送ロボット27により、ウエハキャリヤ26からロードロック2にウエハが搬入される。続いて図2に示す処理を開始する。まず、外側ゲートバルブ4を閉口する(ステップS1)。
【0024】
次に、窒素導入バルブ21を開口してロードロック内に窒素の導入を開始する(ステップS2)。窒素導入バルブ21から導入される窒素は所定の湿度(例えば、10%、好ましくは5%)以下の乾燥した窒素である。別の実施形態においては、窒素の代わりに精製空気(ドライエア)が導入される。窒素や空気は後述するヘリウムよりも安価であるが、本発明は特に気体の種類を限定するものではない。従って、乾燥したヘリウムが導入されてもよい。
【0025】
次に、ロードロック室2内の圧力が大気圧より大きく上昇しないうちに、真空排気バルブ7を開口する(ステップS3)。この時、ヘリウム回収用バルブ10は閉口していて、大気中排気用バルブ9は開口している。
【0026】
この状態で所定時間経過(ステップS4)後、窒素導入バルブ21を閉口する(ステップS5)。真空排気バルブ7は開口したままなので、そのままロードロックの真空排気が行われる。かかる所定時間は、例えば、ガス分析装置を使用してロードロック室2内の湿度が所定の湿度(例えば、10%)になったかどうかを図示しない制御装置が判断して、その到達時間の平均から算出したり、シミュレーションから得たりすることができる。換言すれば、制御装置は、ステップS4において、ロードロック室2が所定の湿度以下であるかどうかを判断し、そうであると判断した場合にステップS5に進み、そうでない場合にはステップS2及びステップS3の状態を維持する。
【0027】
次に、制御装置は、圧力センサ5の出力が目標圧力を表す所定値以下になったかどうかを判断する(ステップS6)。所定値に到達したと判断した場合には、制御装置は、真空排気バルブ7を閉口する(ステップS7)。例えば、ロードロック室2の内容積が8リットル、100Paまでの排気時間が20秒とすると、空気温度はおよそ−25℃程度まで低下する。しかし、本実施形態はロードロック室2内の環境を予め23℃の窒素で10%に調湿されているため−25℃まで温度低下しても飽和度の値が1を下回るため水蒸気が結露することがない。従って、凝結した水分が周囲の微細パーティクルを凝縮して、ウエハに付着するという問題は発生しない。
【0028】
次に、ヘリウム導入バルブ17を開口する(ステップS8)。ヘリウム導入バルブ17から導入されるヘリウムは所定の湿度(例えば、10%)以下の乾燥したヘリウムである。ここで供給される気体は、チャンバ1で使用される気体である。従って、チャンバ1がアルゴンやキセノンなど他の不活性ガスを使用すれば、かかる気体がステップS8で導入される。
【0029】
次に、制御装置は、圧力センサ5の出力をチェックして、チャンバ1の圧力までロードロック室2にヘリウムを導入する。チャンバ1の圧力までロードロック室2の圧力が低下したらヘリウム導入バルブ17を閉口する(ステップS10)。最後に、内側ゲートバルブ3を開口して、ロードロック2をチャンバ1に連通させる(ステップS11)。この一連の処理が終ると、ロードロック室2内のウエハはウエハ搬送用ロボット28により露光装置の基幹部分29へと搬送される。
【0030】
その後、基幹部分29でウエハには露光処理が行われる。従来の処理方法で本発明と同様のスループット又は歩留りを確保しようとすれば、真空引きの際に結露が発生してパーティクルと共にウエハに落下して不純物になり、高品位な露光処理を行えない惧れがあったが、本実施形態では、上述のように、ウエハには不純物は付着しないので高品位な露光処理を施すことができる。
【0031】
本実施形態の雰囲気置換方法は、ロードロック室2の雰囲気置換に際して真空引きを行う前に、ヘリウムよりも安価な窒素や精製空気(ドライエア)を導入しながら真空排気を行ない、ロードロック室2の内部を一度水分を含まない気体で置換した後に真空引きのみを行ない、ヘリウムを所定の圧力まで導入する。これにより従来、真空排気時に発生が問題となっていた結露を防止し、ロードロック室2の内部及びウエハの汚染を回避することができる。また、排気速度を落とす必要がないので露光装置としてのスループットの低下がなく、ヒータのような熱源とそのための付加装置が必要ないので、このような温度上昇要因によってチャンバ内の温度安定を損なうことなく、また処理システム全体のコストやスペースを増加させることもない。
【0032】
図3は、本処理システムにおいてヘリウム雰囲気のチャンバ1に連通されたロードロック室2の雰囲気を大気に置換する場合に使用される処理を示すフローチャートである。露光が終ると、ウエハ搬送ロボット28により、露光装置の基幹部分29からロードロック室2に露光済みのウエハが搬送される。続いて図3に示す処理を開始する。まず、内側ゲートバルブ3を閉口する(ステップS21)閉じる。次に、窒素導入バルブ21を開口してロードロック室2内に窒素の導入を開始する(ステップS22)。置換時間を短縮するためにロードロック内の圧力がチャンバ内圧力より大きく上昇しないうちに、真空排気バルブ7を開口する(ステップS23)。この時、ヘリウム回収用バルブ10は閉口し、大気中排気用バルブ9は開口しているものとする(ステップS23)。
【0033】
この状態で所定時間経過後(ステップS24)、窒素導入バルブ21を閉口する(ステップS25)。真空排気バルブ7は開口したままなので、そのままロードロックの真空排気が行われる。かかる所定時間は、例えば、ガス分析装置を使用してロードロック室2内の湿度が所定の湿度(例えば、10%)になったかどうかを図示しない制御装置が判断して、その到達時間の平均から算出したり、シミュレーションから得たりすることができる。換言すれば、制御装置は、ステップS24において、ロードロック室2が所定の湿度以下であるかどうかを判断し、そうであると判断した場合にステップS25に進み、そうでない場合にはステップS22及びステップS23の状態を維持する。
【0034】
次に、制御装置は、圧力センサ5の出力が目標圧力を表す所定値以下になったかどうかを判断する(ステップS26)。所定値に到達したと判断した場合には、制御装置は、真空排気バルブ7を閉口する(ステップS27)。このとき、ロードロック室2内の湿度は許容度以下であるので、急激な真空排気によっても結露が発生しない。
【0035】
次に、制御装置は、再び窒素導入バルブ21を開口し(ステップS28)、圧力センサ5の出力をチェックしながら大気圧まで窒素を導入する(ステップS29)。大気圧までロードロック室2の圧力が上昇したら窒素導入バルブ21を閉口する(ステップS30)。別の実施形態においては、窒素の代わりに精製空気(ドライエア)が導入される。最後に、外側ゲートバルブ4を開口し(ステップS31)、ロードロック室2を大気に連通させる。この一連の処理が終ると、ロードロック内のウエハはウエハ搬送用ロボット27によりウエハキャリヤ26へと搬出される。
【0036】
かかる方法によれば、チャンバ1からウエハを回収する際にチャンバ1内の雰囲気がロードロック室2に流入するが、ロードロック室2を大気に開放する前にロードロック室2内の雰囲気を直ちに回収することができる。この結果、処理システムのスループットや歩留りの低下を防止することができる。また、その際に、露光済みウエハに結露に起因する不純物が付着することを防止することができる。
【0037】
図4は、本処理システムにおいてヘリウム雰囲気のチャンバに連通されたロードロックの雰囲気を大気に置換する場合に使用される別の処理を示すフローチャートである。本実施形態は、高価なヘリウムを再利用するための処理である。
【0038】
図4に示す処理を開始すると、まず、内側ゲートバルブ3を閉口する(ステップS41)。次に、大気中排気用バルブ9を閉口して(ステップS42)、ヘリウム回収用バルブ10を開口する(ステップS43)。真空排気バルブ7を開口すると、ロードロック室2内のヘリウムはヘリウム循環装置11へと回収された後、精製圧縮され、ヘリウム循環装置11内の不図示のバッファタンク内に蓄えられる。
【0039】
次に、再生ヘリウム導入バルブ24を開口し(ステップS44)、ヘリウム循環装置11で精製されたヘリウムの導入を開始する。図3と同様に、置換時間を短縮するためにロードロック内の圧力がチャンバ内圧力より大きく上昇しないうちに、真空排気バルブ7を開口する(ステップS45)。これにより、ロードロック室2内のヘリウムは、前述のように、ヘリウム循環装置11へと回収されると同時に、ヘリウム循環装置11からは再生されたヘリウムがロードロック室2に供給され置換される。
【0040】
所定時間経過後(ステップS46)、再生ヘリウム導入バルブ24を閉口する(ステップS47)。真空排気バルブ7及びヘリウム回収用バルブ10は開いたままなので、そのままロードロックの真空排気が行われる。かかる所定時間は、例えば、ガス分析装置を使用してロードロック室2内の湿度が所定の湿度(例えば、10%)になったかどうかを図示しない制御装置が判断して、その到達時間の平均から算出したり、シミュレーションから得たりすることができる。換言すれば、制御装置は、ステップS46において、ロードロック室2が所定の湿度以下であるかどうかを判断し、そうであると判断した場合にステップS47に進み、そうでない場合にはステップS44及びステップS45の状態を維持する。
【0041】
次に、制御装置は、圧力センサ5の出力が目標圧力を表す所定値以下になったかどうかを判断する(ステップS48)。所定値に到達したと判断した場合には、制御装置は、真空排気バルブ7を閉口する(ステップS49)。このとき、ロードロック室2内の湿度は許容度以下であるので、急激な真空排気によっても結露が発生しない。
【0042】
次に、制御装置は、再び窒素導入バルブ21を開口し(ステップS50)、圧力センサ5の出力をチェックしながら大気圧まで窒素を導入する(ステップS51)。大気圧までロードロック室2の圧力が上昇したら窒素導入バルブ21を閉口する(ステップS52)。別の実施形態においては、窒素の代わりに精製空気(ドライエア)が導入される。最後に、外側ゲートバルブ4を開口し(ステップS53)、ロードロック室2を大気に連通させる。この一連の処理が終ると、ロードロック室2内のウエハはウエハ搬送用ロボット27によりウエハキャリヤ26へと搬出される。
【0043】
かかる方法によれば、チャンバ1からウエハを回収する際にチャンバ1内の雰囲気がロードロック室2に流入するが、ロードロック室2を大気に開放する前にロードロック室2内の雰囲気を直ちに回収することができる。この結果、処理システムのスループットや歩留りの低下を防止することができる。また、その際に、露光済みウエハに結露に起因する不純物が付着することを防止することができる。
【0044】
また、減圧容器内が真空状態にあるようなウエハ処理装置にあっては、ロードロック内の真空引きが終了した時点で内側ゲートバルブを開けて、減圧容器とロードロックを連通させるようにすれば、同様の効果が得られる。
【0045】
上述の実施形態とは異なり、露光装置の基幹部分29は、図5に示すEUV(extreme ultraviolet)光学系でもよい。EUV光学系では、露光光としてのEUV光が酸素その他の気体に吸収されてスループットが低下するなどの問題を防止するために、真空容器に維持されるため、本発明は好適である。
【0046】
図5において、EUV光源は、例えば、例起用パルスレーザー70、集光レンズ71、ターゲット供給装置72を有するレーザープラズマ光源が用いられる。照明光学系は、複数の多層膜または斜入射ミラー73乃至75と、オプティカルインテグレータ76等から構成される。
【0047】
投影光学系は複数のミラー77乃至80を用いる。収差補正に必要なミラー枚数は4枚から6枚程度である。ミラーの反射面の形状は凸面または凹面の球面または非球面である。ミラーは低膨張率ガラスやSiC等の剛性が高く硬度が高く、熱膨張率が小さい材料からなる基板を、研削・研磨して所定の反射面形状を創生した後、反射面にモリブデン/シリコンなどの多層膜を成膜したものである。
【0048】
レチクルステージ83とウエハステージ93は縮小倍率に比例した速度比で同期して走査する機構をもつ。ここでレチクルM又はウエハW面内で走査方向をX、それに垂直な方向をY、レチクMル又はウエハW面に垂直な方向をZとする。
【0049】
レチクルMは、レチクルステージ83上のレチクルチャック84に保持される。レチクルステージ83はX方向に高速移動する機構をもつ。また、X方向、Y方向、Z方向、および各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、レチクルMの位置決めができるようになっている。レチクルステージ83の位置と姿勢は図示しないレーザ干渉計によって計測され、その結果に基いて、位置と姿勢が制御される。レチクルMは、ミラーと同様多層膜で構成された、反射型マスクである。
【0050】
ウエハWはウエハチャック94によってウエハステージ93に保持される。ウエハステージ93はレチクルステージ83と同様にX方向に高速移動する機構をもつ。また、X方向、Y方向、Z方向、および各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、ウエハ位置決めができるようになっている。ウエハステージ93の位置と姿勢は図示しないレーザ干渉計によって計測され、その結果に基いて、位置と姿勢が制御される。
【0051】
レチクルMとウエハWの前にはアライメント検出光学系85、95がそれぞれ設けられている。アライメント検出光学系85、95によってレチクルMの位置と投影光学系77乃至80の光軸との位置関係、およびウエハWの位置と投影光学系77乃至80の光軸との位置関係が計測され、レチクルMの投影像がウエハWの所定の位置に一致するようにレチクルステージ83およびウエハステージ93の位置と角度が設定される。
【0052】
また、ウエハWの前にはフォーカス検出光学系96も設けられる。フォーカス検出光学系96によってウエハW面でZ方向のフォーカス位置が計測され、ウエハステージ93の位置及び角度を制御することによって、露光中は常時ウエハ面を投影光学系77乃至80による結像位置に保つ。
【0053】
ウエハW上で1回のスキャン露光が終わると、ウエハステージ93はX、Y方向へステップ移動して次のショットの走査露光開始位置に移動し、再びレチクルステージ83及びウエハステージ93が投影光学系77乃至80の縮小倍率に比例した速度比でX方向に同期走査する。このようにして、レチクルMの縮小投影像がとウエハW上に結像した状態でそれらを同期走査するという動作が繰り返される(ステップ・アンド・スキャン)。こうして、ウエハW全面にレチクルMの転写パターンが転写される。
【0054】
照明光学系73乃至76、投影光学系77乃至80、レチクルM、ウエハWは真空容器60に収納される。かかる真空容器60へのウエハWの供給及び導出に本発明の処理方法を適用することができる。この結果、高品位な露光処理をウエハWに施すことができる。
【0055】
このように、本発明の上述した実施形態によれば、ロードロックの雰囲気置換に際して真空引きを行う前に、窒素や精製空気などの気体を導入しながら真空排気を行ない、ロードロック内部を一度水分を含まない気体で置換した後に真空引きのみを行う。このため、真空排気時に発生が問題となっていた結露を防止し、ロードロック内部及びウエハの汚染を回避することができる。また、結露防止のために、排気速度を落とす必要がないので露光装置としてのスループットの低下を防止することができる。更に、結露対策としてヒータのような熱源とそのための付加装置が必要ないので、チャンバ内の温度安定を損なうことがなく、装置全体のコストやスペースの増加をなくすことができる。
【0056】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。例えば、処理システムは、チャンバウエハを供給する供給専用のロードロック室と、チャンバから処理後のウエハを回収する回収専用のロードロック室とを有してもよい。この場合は、チャンバへのウエハ供給する際の排気処理と、チャンバから回収されたウエハを搬送する際の排気処理は異なるロードロック室で行われる。
【0057】
次に、図6及び図7を参照して、本発明の方法を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図6は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、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。ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウェ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で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップ7)される。
【0058】
図7は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置900によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。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ェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
【0059】
本出願は更に以下の事項を開示する。
【0060】
(実施態様1) 内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第1及び第2の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第1の仕切り弁を介して連通され、前記第2の仕切り弁を介して前記容器とは異なる空間に連通される処理システムを利用した処理方法であって、
所定の湿度以下の乾燥した第1の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、
当該排気ステップ後に前記第1の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする方法。
【0061】
(実施態様2) 前記容器は第2の気体を含み、
前記方法は、
所定の湿度以下の乾燥した前記第2の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が前記容器と同一の減圧環境になるまで導入するステップと、
前記第1の仕切り弁を開口するステップとを更に有することを特徴とする実施態様1に記載の方法。
【0062】
(実施態様3) 所定の湿度以下の乾燥した第3の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が大気圧になるまで導入するステップと、
前記第2の仕切り弁を開口するステップとを更に有することを特徴とする実施態様1に記載の方法。
【0063】
(実施態様4) 前記第1の気体は、窒素又は精製された空気であることを特徴とする実施態様1に記載の方法。
【0064】
(実施態様5) 前記第2の気体は、不活性ガスであることを特徴とする実施態様2に記載の方法。
【0065】
(実施態様6) 前記第3の気体は、窒素又は精製された空気であることを特徴とする実施態様3に記載の方法。
【0066】
(実施態様7) 前記所定の処理は露光処理であることを特徴とする実施態様1に記載の方法。
【0067】
(実施態様8) 前記第1の気体は前記第2の気体と同一であることを特徴とする実施態様2に記載の方法。
【0068】
(実施態様9) 前記第1の仕切り弁を開口するステップを更に有することを特徴とする実施態様1に記載の方法。
【0069】
(実施態様10) 前記雰囲気置換室内の湿度が規定の湿度以下になったかどうかを判断するステップと、
当該判断ステップが、前記規定の湿度以下になったと判断した場合に、前記真空廃棄ステップを行うことを特徴とする実施態様1に記載の方法。
【0070】
(実施態様11) 実施態様1乃至10いずれかの処理方法を用いて前記容器内に配置された前記被処理体を、光源からの光を用いて露光することを特徴とする露光方法。
【0071】
(実施態様12) 実施態様1乃至10いずれかの処理方法を用いて前記容器内に配置された前記被処理体を露光する露光ステップと、露光された前記被処理体を現像する現像ステップとを有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【0072】
(実施態様13) 実施態様1乃至10いずれかの処理方法を用いて前記容器内に配置された前記被処理体を、光源からの光を用いて露光することを特徴とする露光装置。
【0073】
(実施態様14) 内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、
第1及び第2の仕切り弁を有し、前記容器と前記第1の仕切り弁を介して連通され、前記第2の仕切り弁を介して大気に連通される雰囲気置換室と、
前記雰囲気置換室に所定の湿度以下の乾燥した第1の気体を供給する第1の気体供給手段と、
前記雰囲気置換室を排気する排気手段と、
前記第1の気体供給手段を介して前記第1の気体を供給しながら前記排気手段を介して前記雰囲気置換室を排気し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったかどうかを判断し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったと判断した場合に、前記第1の気体供給手段による前記第1の気体の供給を停止して前記排気手段を通じて前記雰囲気置換室を真空排気する制御手段とを有することを特徴とする処理システム。
【0074】
(実施態様15) 前記容器は第2の気体を含み、
前記処理システムは、前記雰囲気置換室に所定の湿度以下の乾燥した前記第2の気体を供給する第2の気体供給手段を更に有し、
前記制御手段は、前記第1の仕切り弁を開口する前に、前記第2の気体供給手段を介して前記所定の湿度以下の乾燥した前記第2の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が前記容器と同一の減圧環境になるまで導入することを特徴とする実施態様14に記載の処理システム。
【0075】
(実施態様16) 第1の気体を含んで減圧環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、
第1及び第2の仕切り弁を有し、前記容器と前記第1の仕切り弁を介して連通され、前記第2の仕切り弁を介して大気に連通され、前記容器から被処理体を回収する雰囲気置換室と、
前記被処理体を回収した前記雰囲気置換室内の雰囲気を回収する回収手段と、
当該回収手段によって回収された雰囲気から所定の湿度以下の乾燥した第1の気体を再生する再生手段と、
当該再生手段によって再生された前記第1の気体を前記雰囲気置換室に供給する第1の気体供給手段と、
前記雰囲気置換室を排気する排気手段と、
前記第1の気体供給手段を介して前記第1の気体を供給しながら前記排気手段を介して前記雰囲気置換室を排気し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったかどうかを判断し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったと判断した場合に、前記第1の気体供給手段による前記第1の気体の供給を停止して前記排気手段を通じて前記雰囲気置換室を真空排気する制御手段とを有することを特徴とする処理システム。
【0076】
(実施態様17) 前記処理システムは、前記雰囲気置換室に所定の湿度以下の乾燥した前記第2の気体を供給する第2の気体供給手段を更に有し、
前記制御手段は、前記第2の仕切り弁を開口する前に、前記第2の気体供給手段を介して前記所定の湿度以下の乾燥した前記第2の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が大気圧になるまで導入することを特徴とする実施態様16に記載の処理システム。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定のスループットと歩留りを確保すると共に高品位な処理を実現することができる処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての処理システムの概略ブロック図である。
【図2】図1に示す処理システムにおいてロードロック室からチャンバにウエハを供給する際の処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図3】図1に示す処理システムにおいてチャンバからロードロック室にウエハを供給する際の処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図4】図3の変形例としてのフローチャートである。
【図5】図1に示す露光装置の変形例をしめすEUV光学系である。
【図6】本発明の露光装置を有するデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図7】図6に示すステップ4の詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
1 チャンバ
2 ロードロック
3 内側ゲートバルブ
4 外側ゲートバルブ
5 圧力センサ
7 真空排気バルブ
8 真空排気用ポンプ
9 大気中排気用バルブ
10 ヘリウム回収用バルブ
11 ヘリウム循環装置
14 ヘリウム供給手段
17 ロードロック用ヘリウム導入バルブ
18 ヘリウム流量制御装置
19 窒素供給手段
21 窒素導入バルブ
22 窒素流量制御装置
24 再生ヘリウム導入バルブ
25 再生ヘリウム流量制御装置
Claims (1)
- 内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第1及び第2の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第1の仕切り弁を介して連通され、前記第2の仕切り弁を介して前記容器とは異なる空間に連通される処理システムを利用した処理方法であって、
所定の湿度以下の乾燥した第1の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、
当該排気ステップ後に前記第1の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする方法。
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