JP4541571B2 - 半導体製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体等の製造装置、特に露光を行う露光装置の点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体素子を見ると微細化が進み、半導体製造過程では、本微細加工に伴い半導体素子等のデバイスを製造する露光装置等の半導体製造装置についてもますます微細化加工可能な環境が必要とされている。また、半導体製造装置について、その生産性、生産効率の向上も叫ばれている。
【０００３】
このような状況において、その生産性および生産効率の向上のために高出力の光源装置を使用し、短時間の露光で素子を製造／製作し、生産性および生産効率を向上させている。
【０００４】
従来、前記半導体製造装置である露光装置について、その露光装置の光源から発せられた露光光はシャッタと呼ばれる遮光装置によって遮光／投光され、それぞれ素子製作に適した適正露光量に制御され、レチクル、レンズを通してウエハ上に露光される。通常、前記露光光の光源を大きくし、大光量の光源に変更して同じ露光量を求めるに際して露光時間を短くし、単位時間あたりのウエハ処理枚数を多くし、生産性をあげ、露光装置自体の生産効率をアップさせようとしていた。
【０００５】
この場合、光源である露光用ランプは、近紫外線の発光特性を有し、前記露光用ランプについての投入電力も大きくなり、１［ｋＷ］程度から数［ｋＷ］に変化してきている。一般的に、光源として使用するランプは、放電を使用したランプであり、本ランプを点灯させる点灯装置は点灯、つまり放電を開始させるためのスタータ部と呼ばれるものを接続してある。また、点灯、放電を開始した後定常的に電流を流すような形でその放電の持続、点灯状態を維持している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、使用するランプは放電を使用したランプであり、本ランプを点灯させる点灯装置は点灯、つまり放電を開始させるためのスタータ部と呼ばれるものを接続し、点灯時放電が開始する高圧を発生させ点灯動作を行うものであり、点灯、放電を開始した後定常的に電流を流すような形でその放電の持続、点灯状態を維持するような動作を行うものである。
【０００７】
前記スタータ部においては、点灯、放電開始の高圧発生により装置に影響のあるノイズを発生させ、装置の誤動作、装置電子部品の破損等を招くおそれがあった。前記点灯、 放電の高圧発生によるノイズは、通常点灯装置、 スタータ部自体から発生する場合と、点灯装置、 スタータ部とランプを接続しているケーブルから発生している場合と、ランプ自体から発生する場合がある。
【０００８】
近年、 露光用ランプは、投入電力の大型化に伴い、点灯開始電圧の高電圧化、また定常的に流れる電流の大電流化がされており、ノイズの発生という観点では発生ノイズも大きくなってきている。
【０００９】
本点灯装置自体から発生するノイズについては、点灯装置全体が金属の筐体に包まれているため、点灯装置外に飛び出すノイズについては大きくなっても筐体のアース等の処理で従来と変わらないレベルに抑えることが可能となっている。
【００１０】
ランプと点灯装置を接続するケーブルについて注目すると、ランプの投入電力の大型化に伴い、この間のケーブルに流れる電流も大きくなり、ケーブル自体も１ランクから２ランク太いものを使用しなければならない状況になっている。このため、前記太いケーブルにさらにシールド強化等の対策を行った場合、ケーブルの大型化、ケーブル実装のための装置スペースの増大という問題が発生してきている。
【００１１】
また、ランプ自体に注目すると、ランプが置かれているランプハウス部も点灯装置と同じ金属の筐体に包まれているため、点灯装置同様ランプボックス外に飛び出すノイズについては、大きくなっても筐体のアース等の処理で従来と変わらないレベルに抑えることが可能となっている。また、ランプの大型化に伴いランプ自体の発熱、また点灯装置内電源部の発熱が大きくなり、その冷却のため冷却装置をいたるところに配置し、冷却装置の増加、前記冷却装置のためのスペースの増大という問題も発生している。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、前記ランプ投入電力の大型化に伴うノイズの発生を従来と同じレベルに、またはそれ以下にし、かつ大型化する装置の設置スペースを従来並、 または減少させ、ケーブルを含めたトータルの装置設置作業を軽減する半導体製造装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、前記冷却装置の効率を向上させ、冷却に使用する電力の削減、省エネルギーを実現する半導体製造装置を提供することを第２の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために、本発明の半導体製造装置は、光源と、前記光源の点灯装置と、前記光源と前記点灯装置を接続する金具と、前記点灯装置と接続しており、前記点灯装置を第１の方向に移動させる第１のユニットと、前記点灯装置と接続しており、前記点灯装置を前記第１の方向に垂直な第２の方向に移動させる第２のユニットと、前記点灯装置内に設けられ、前記金具と前記光源とを前記点灯装置に対して相対的に前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向に移動させる第３のユニットとを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の半導体製造装置は、さらに、光源と、前記光源の点灯装置と、前記光源と前記点灯装置を接続する金具と、前記点灯装置と接続しており、前記光源及び前記点灯装置を第１の方向に移動させる第１のユニットと、
前記点灯装置と接続しており、前記光源及び前記点灯装置を前記第１の方向に垂直な第２の方向に移動させる第２のユニットと、前記光源からの光を反射する楕円ミラーを、前記光源及び前記点灯装置に対して相対的に前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向に移動させる第３のユニットとを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、前記光源は、放電ランプであることが好ましく、前記半導体製造装置は、前記光源、該光源の点灯装置および前記スタータ部が同一筐体内に取り付けられたことが好ましい。また、前記筐体は、電磁シールドが施されたものであり、該筐体の構成は、断熱材の間に銅編線を挟み、該銅編線を該筐体の外壁内に通してアースに接続されることが好ましい。
【００１６】
前記半導体製造装置は、前記光源及び前記点灯装置を冷却するために外気取り入れ口から冷却エアーを取り込み、前記冷却エアーで前記光源及び前記点灯装置の冷却を行うことが可能であり、前記半導体製造装置は、同一外気取り入れ口から冷却エアーを取り込み、前記点灯装置、前記光源の順序で冷却を行うことが好ましい。
【００１７】
上記構成等において、光源ランプを点灯させる点灯装置電源部は、ランプボックス、光源ランプ下部に位置し、本電源部上部にランプを点灯させるスタータ部が点灯装置と一体になって存在する。また、スタータ部自体には、光源ランプを接続するため接続金具があり、本金具を使用して点灯装置電源から光源ランプに電力を給電する。それと同時に、本金具は、ランプを物理的に固定するランプ固定金具として使用でき、位置関係から言えば下からランプ点灯装置電源部、その上にランプ点灯装置スタータ部、その上に光源ランプという位置関係になっている。
【００１８】
また、本点灯装置電源、 スタータ部と光源ランプ接続金具（金属）は、同一金属筐体に内蔵されており、従来存在していた点灯装置電源、 スタータ部と光源ランプを接続するためのケーブルは削除されている。また、発熱という観点から見ると、電源部の発熱と光源ランプの発熱を比較すると、ランプ部の発熱が大きく、電源部分の発熱に比べ数倍の発熱量を有する。このため、電源部分の外壁を冷却した空気をランプ部の冷却に使用することも可能であり、本発明ではランプ部と電源部を一体化したため、同一の冷却装置を使用して電源部の外壁を冷却した空気をそのまま外に排気することなく、その空気をランプ部に送り、ランプ部の冷却に使用し、高温の排気を熱排気管に戻すということを行っている。
【００１９】
前記光源ランプの直接接続によるケーブルの削除、同一の冷却装置（冷却機）の使用を行うことにより、本発明の半導体製造装置の第１の目的であるランプ投入電力の大型化に伴うノイズの発生を従来と同じレベルに、またはそれ以下にし、かつ大型化する装置の設置スペースを従来並、 または減少させ、ケーブルを含めたトータルの装置設置作業を軽減することが可能となる。また、本発明の半導体製造装置の第２の目的である前記冷却装置の効率を向上させ、冷却に使用する電力の削減、省エネルギーを実現することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体製造装置であるステッパと呼ばれる装置を示す要部概略図である。
図１に示すように、本半導体製造装置１は、半導体パターンの焼き付けを行うための光源を含むランプボックス部２と半導体パターンの原版となるレチクル３と該レチクル３上のパターンをウエハ４上に露光するための露光投影レンズ５とウエハ４を載せてＸ，Ｙ方向に自由に移動できるＸＹステージ６を持ち、前記光源を含むランプボックス部２から発した光を使用し、ウエハ４上にレチクル３上の半導体パターンの焼き付けを行う。
【００２６】
図２は、図１におけるランプボックス部２を示した図である。図２において、７は光源ランプ自体であり、７−１は光源ランプの陰極、７−２は光源ランプの陽極を示している。前記光源ランプは放電ランプであってもよい。８は光源ランプ７を点灯させるためのスタータ部であり、９はランプ点灯装置電源を示している。前記スタータ部８とランプ点灯装置電源９は一体構造となっている。即ち、光源７と光源点灯装置（前記スタータ部８とランプ点灯装置電源９とから構成される）とは同一筐体内に取り付けられている。１０はランプ点灯装置電源部９を冷却するための冷却装置であり、スタータ部８、ランプ点灯装置電源９の筐体外壁を冷却する。本冷却装置１０の冷却エアーは、筐体外壁を冷却するのみでランプ点灯装置電源部９、スタータ部８内の化学物質で汚れることなく光源ランプ部７に送られる。１１は光源ランプ部７を冷却するランプ冷却装置である。ランプ冷却装置１１は、ランプ点灯装置電源９、スタータ部８の筐体外壁を冷却した空気を光源ランプ７へ送る機能を有している。また、ランプ冷却装置１１の点灯装置電源９、ランプスタータ部８側には、ケミカルフィルタが取り付けてあり、ランプ７の曇り現象を発生させる有機物の除去も行っている。
【００２７】
１２は断熱材であり、ランプボックス２内の熱が外部に漏れないようにしてある。１３は冷却用空気が通るダクトであり、点灯装置電源部９およびランプスタータ部８の側面より前記点灯装置電源部９、スタータ部８を冷却用空気により冷却する。１４は本半導体製造装置の電源部であり、本実施形態では前記点灯装置電源部９に商用の２００Ｖ、３相の電気を供給している。１５は本半導体製造装置の制御部であり、光源ランプ７の点灯、消灯の制御、また光源ランプ７の点灯状態のモニタを行う。
【００２８】
図３は、図２におけるランプボックス２の断熱材１２の構造を示した図である。図３において、図２と同一の符号は、図２と同様の構成要素を示す。同図において、１６はランプボックスの外壁、１７は断熱材、１８はシールド用の銅編線であり、１９は断熱材である。銅編線１８は、断熱材１７，１９に挟まれたような形状をしている。
【００２９】
図４は、図２における光源ランプ７を取り付ける接続金具２０を示した図である。図４において、接続金具２０はスタータ部８に固定され、 スタータ部８と光源ランプ７を仕切る仕切り板２１を貫くような形で位置している。仕切り板２１上にランプ冷却装置１１の排気口が存在している。
【００３０】
図５は、図２における光源ランプ７のＸＹ駆動機構を示した平面図である。通常は光源ランプ７の接続部のみＸ，Ｙ方向に駆動していたが、本実施形態では、スタータ部８、ランプ点灯装置電源部９を一緒に駆動させなければならない。本実施形態の駆動機構の構成について、接続部のみを駆動させる場合と構成的には同じであり、本実施形態に適用したことによる複雑化等の問題は無い。また、機構部が見やすいように、スタータ部８と光源ランプ７を仕切る仕切り板２１を省略している。図５において、スタータ部８は第１の方向であるＸ方向に駆動できるＸガイド２２に接続され、Ｘガイド２２はスタータＸ駆動部２３に接続されている。スタータＸ駆動部２３上には、Ｘ方向に駆動するためのＸ駆動モータ２７が取り付けられており、 ボールネジを使用してＸ駆動を行う。Ｘガイド２２、スタータＸ駆動部２３及びＸ方向に駆動するためのＸ駆動モータ２７は、光源点灯装置を第１の方向に移動させる第１のユニットを構成する。
【００３１】
上記したスタータＸ駆動部２３は、第２の方向であるＹ方向に駆動できるＹガイド２４に接続され、Ｙガイド２４はスタータＹ駆動部２５に接続されている。スタータＹ駆動部２５上にはＹ方向に駆動するためのＹ駆動モータ２６が取り付けられ、Ｘ方向と同様に、 ボールネジを使用してＹ駆動を行う。Ｙガイド２４、スタータＹ駆動部２５及びＹ方向に駆動するためのＹ駆動モータ２６は、光源点灯装置を第２の方向に移動させる第２のユニットを構成する。
【００３２】
図６は、図５に示すＸＹ駆動機構のＸＺ平面における断面図であり、図５と同一の符号は、図５と同様の構成要素を示す。図６において、下からランプ点灯装置電源部９、スタータ部８、仕切り板２１の順で積み上げられており、 仕切り板２１には、ミラー固定用金具３３を介して楕円ミラー２８が取り付けられている。また、スタータ部８の横には、本ＸＹ駆動機構のうちスタータＸ駆動部２３、Ｙガイド２４、 スタータＹ駆動部２５、Ｘ駆動モータ２７が取り付けられており、 スタータＹ駆動部２５は仕切り板２１に固定されている。
【００３３】
スタータ部８の内部には、ランプ接続金具２０のみを第３の方向であるＺ方向に駆動するための機構が入っており、Ｚ駆動モータ３０により、ランプ接続金具固定部２９をＺ方向に駆動させる。ランプ接続金具固定部２９とＺ駆動モータ３０とは、ランプ接続金具と光源ランプとをランプ点灯装置に対して相対的に第３の方向に移動させる第３のユニットを構成する。
【００３４】
図７は、図６に示したＺ駆動機構の他の実施形態であり、図６と同一の符号は、図６と同様の構成要素を示す。同図より、スタータ部８の内部にＺ駆動機構を有するのではなく、楕円ミラー２８と光源ランプ７の位置関係を変えることにより、スタータ部８の内部でランプを駆動させたのと同じ効果を有することも可能となる。
【００３５】
図７において、仕切り板２１より下の部分は、図６と同じであるがこの部分から上の部分、 楕円ミラー部２８と仕切り板２１の間にＺ駆動機構を有する。前記楕円ミラー２８には、楕円ミラー固定柱３４が取り付けられ、 楕円ミラー固定柱３４と楕円ミラー固定具３２の間にはＺガイド３５が存在している。また、Ｚ駆動モータＡ３１は、楕円ミラー固定具３２に固定され楕円ミラー固定柱３４とＺ駆動モータＡ３１のボールネジは締結されている。楕円ミラー固定柱３４、楕円ミラー固定具３２、Ｚガイド３５及びＺ駆動モータＡ３１とは、楕円ミラーを、光源ランプ及びランプ点灯装置に対して相対的に第３の方向に移動させる第３のユニットを構成する。これにより、Ｚ駆動モータＡ３１により本ボールネジを駆動することにより、Ｚ方向の駆動を行うことが可能となる。
【００３６】
本半導体製造装置の動作について、図１、図２、図３、 図４、 図５、 図６および図７を用いて具体的に説明する。
半導体パターンを露光する場合、その光源部であるランプボックス２内でランプは常時点灯状態で使用する。通常、シャッタ機構（不図示）は遮光状態で不要な光が露光投影レンズ５に導入されないようにしている。
【００３７】
通常、光源ランプ７は点灯状態を保ち装置の使用状況にもよるが、７５０時間〜２５００時間をその交換周期として装置運用を行っている。本交換の場合の交換手順に従って以下説明を行う。
【００３８】
光源ランプ７を交換するに際してまず作業者は、装置の操作部（モニタ）１５のランプ電源部１５の点灯スイッチをＯＦＦ状態にする。装置操作部１５の点灯スイッチをＯＦＦ状態にすると、装置操作部１５からの信号によりランプ点灯装置電源９内の電源がＯＦＦとなる。作業者がランプ交換の実作業を行うため、メンテナンス扉（不図示）を開け、ランプ７を交換する。
【００３９】
作業者がランプ７の交換作業を終了し、メンテナンス扉（不図示）を閉じて再度装置操作部１５においてランプの点灯スイッチをＯＮ状態にするとランプ点灯装置電源９内の電源スイッチがＯＮ状態となり再度光源ランプ７が点灯する。
【００４０】
次に、前記点灯時のランプボックス２内の動作について説明する。
ランプボックス２のランプ点灯装置電源部９に電源が入るのと同時に電源冷却用の冷却ファン１０が回転し、冷却を行う。また、ランプ冷却用の冷却ファン１１も動作する。また、電源部９に通電されるとランプ点灯用のスタータ部８に給電する。スタータ部８において、充電回路と高圧発生回路を使いランプ７が点灯するような高圧を発生させる。本実施形態では、陽極側に高圧をかけた場合、空中浮遊容量の影響を受け放電を開始するのに必要な高圧にならない場合があるため、陰極７−１に高圧、陽極７−２が低圧となるように設定されている。
【００４１】
前記スタータ部８にて高圧を発生させると、ランプ７の陰極７−１と陽極７−２の間で放電が開始される。この放電が開始されるとき、点灯装置電源９、点灯装置スタータ部８、光源ランプ７よりノイズが発生する。一般的に、ランプ７とスタータ部８の間、またはスタータ部８とランプ点灯装置電源９の間をケーブルで接続しているが、本実施形態の場合、前記ランプ点灯装置電源９、点灯装置スタータ部８、光源ランプ７はランプボックス２内に一体になって構成されているため、ケーブルから発生するノイズはなくなり各点灯装置電源９、点灯装置スタータ部８、ランプ７からのノイズを抑えればいいこととなる。本実施形態では、ランプボックス２のシールド性を高めるためランプボックス２を覆う断熱材１７，１９の間にシールド用の銅編線１８を挟み、前記銅編線１８をランプボックス外壁１６内に通して装置アースに接続しているため前記ランプボックス２で発生したノイズ、およびノイズによるノイズ電流はすべて装置アースに流れ込みランプボックス２内にノイズを封じ込むことが可能となる。
【００４２】
また、冷却について、点灯装置電源用の冷却装置１０にて冷却風がランプ点灯装置電源部９に送られ、ランプ点灯装置電源部９を冷却する。一般的に、ランプ点灯装置電源部９の発熱と光源ランプ部７の発熱を比べると、ランプ部７の発熱は大きく、ランプ点灯装置電源部９を冷却した冷却風を再利用してランプ７を冷却することが可能である。これは、ランプ部７とランプ点灯装置電源部９を一体化したために可能となったことであり、従来の分割タイプでは光源ランプ７とランプ点灯装置電源部９それぞれについて冷却装置１０および冷却風を処理する配管を持たなければならず、一体化することによって本実施形態のように冷却装置１０、冷却配管の小型化が可能となっている。
【００４３】
光源ランプ部７とスタータ部８の接続部分である接続金具２０の形状は、図４に示すように内側にネジ山が切られており、光源ランプ７の取り付けネジピッチと同じネジピッチとなっている。また、光源ランプ７が取り付く面については、表面に接触面積を増やす理由により放射方向に浅い波状の溝が取り付けられており、光源ランプ７を締め付けることにより波状の溝において頭の部分が変形を起こし、接続を確実にするような形状となっている。
【００４４】
次に、光源ランプ７をＸ，Ｙ，Ｚ方向に駆動する駆動ユニットについて説明する。従来のランプ接続金具２０とスタータ部８が分離されていた場合、ランプ接続金具２０のみをＸ，Ｙ，Ｚ方向に駆動すればよかった。本実施形態では、スタータ部８を含んだランプ点灯装置電源部９全体をＸ，Ｙ方向に駆動する。ただし、ランプ接続金具２０のみＸ，Ｙ方向に駆動するにしても正確にＸ方向、Ｙ方向に駆動する必要があり、ガイド等の駆動方向を規制する物が必要となる。本実施形態と前記従来例の駆動機構を比べても駆動方向を規制するガイド、 駆動を行うモータ等構成要素については何ら変わることなく、本実施形態による駆動機構の複雑化等の問題は発生していない。
【００４５】
最初に、光源ランプ７をＸ方向に駆動する場合について説明する。光源ランプ７をＸ方向に駆動する場合、スタータ部８をＸ方向に駆動する。図５において、スタータ部８をＸ方向に駆動するにはＸ駆動モータ２７を動作させ、Ｘ駆動モータ２７のボールネジを回転させる。スタータＸ駆動部２３の前記ボールネジとの接続部分には、ボールネジのピッチに見合ったネジが存在し、ボールネジを回転させることにより、スタータ部８とスタータＸ駆動部２３の位置関係を変化させることが可能となっている。
【００４６】
同様に、光源ランプ７をＹ方向に駆動する場合について説明する。光源ランプ７をＹ方向に駆動する場合、スタータ部８をＹ方向に駆動する。図５において、スタータ部８をＹ方向に駆動するにはＹ駆動モータ２６を動作させ、Ｙ駆動モータ２６のボールネジを回転させる。スタータＹ駆動部２５の前記ボールネジとの接続部分には、ボールネジのピッチに見合ったネジが存在し、ボールネジを回転させることにより、スタータ部８とスタータＹ駆動部２５の位置関係を変化させることが可能となっている。前記Ｘ駆動機構とＹ駆動機構は、Ｘ，Ｙ方向独立に駆動することが可能であり、Ｘ方向ではＸガイド２２、Ｙ方向ではＹガイド２４が存在し、ランプ接続金具２０を単体で駆動する従来例と同等の精度で駆動することが可能である。
【００４７】
続いて、光源ランプ７をＺ方向に駆動する場合を説明する。
光源ランプ７をＺ方向に駆動する場合、前記Ｘ，Ｙ方向と同様な駆動を行うとスタータ部８をＺ方向に駆動することになり、重量的に大きな駆動力を必要とする。このため、Ｚ方向の駆動機構についてはスタータ部８内に駆動機構を有し、 ランプ接続金具２０が固定されている接続金具固定部２９をＺ駆動モータで駆動するような機構を有している。図５において、光源ランプ７、ランプ接続金具２０をＺ方向に駆動するには、Ｚ駆動モータ３０を動作させ、Ｚ駆動モータ３０のボールネジを回転させる。接続金具固定部２９の前記ボールネジとの接続部分には、ボールネジのピッチに見合ったネジが存在し、ボールネジを回転させることにより光源ランプ７、ランプ接続金具２０をＺ方向に駆動することが可能となっている。
【００４８】
また、前記機構をスタータ部８に内蔵することなく、光源ランプ７をＺ方向に駆動する実施形態について、次に説明する。
光源ランプ７のＺ方向駆動については、楕円ミラー２８の焦点位置と光源の輝度中心をずらすことにより、露光光投入口における光学的な補正を行うことを目的としている。本実施形態では、楕円ミラー２８のＺ方向の位置を変化させることにより、楕円ミラー２８の焦点位置から光源ランプ７の輝点をずらし、露光光投入口への光学的な補正を行う。ただし、この場合、楕円ミラー２８を動かすため、楕円ミラー２８と露光光投入口との位置関係がずれることにより、大きく楕円ミラー２８を動かすことはできず、前記スタータ部８に内蔵されたＺ方向駆動手段と比べると、補正量も少なくなる。
【００４９】
図７において、前記楕円ミラー２８をＺ方向に駆動する場合、楕円ミラー固定具３２に固定されたＺ駆動モータＡ３１を駆動する。Ｚ駆動モータＡ３１を駆動すると、楕円ミラー固定柱３４に締結したボールネジが回転し、楕円ミラー固定柱３４がＺ方向に移動し、 楕円ミラー固定柱３４が移動することにより、楕円ミラー２８が移動する。この場合、楕円ミラー固定柱３４と楕円ミラー固定具３２の間には、Ｚガイド３５が存在しているため、駆動時のＸ，Ｙ方向のぶれ等は無く、Ｚ方向の駆動を行うことが可能となる。
【００５０】
［半導体生産システムの実施形態］
次に、上記説明した半導体製造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、ＣＣＤ、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。
【００５１】
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、１０１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１０１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１０８、複数の操作端末コンピュータ１１０、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）１０９を備える。ホスト管理システム１０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークであるインターネット１０５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。
【００５２】
一方、１０２〜１０４は、製造装置のユーザとしての半導体製造メーカ（半導体デバイスメーカ）の製造工場である。製造工場１０２〜１０４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１０２〜１０４内には、夫々、複数の製造装置１０６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）１１１と、各製造装置１０６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１０７とが設けられている。各工場１０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１０７は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワークであるインターネット１０５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ＬＡＮ１１１からインターネット１０５を介してベンダ１０１側のホスト管理システム１０８にアクセスが可能となり、ホスト管理システム１０８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１０５を介して、各製造装置１０６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１０２〜１０４とベンダ１０１との間のデータ通信および各工場内のＬＡＮ１１１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。
【００５３】
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、２０１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２０２、レジスト処理装置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。なお、図９では、製造工場２０１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ＬＡＮ２０６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２０５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２１０、レジスト処理装置メーカ２２０、成膜装置メーカ２３０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２１１，２２１，２３１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２０５と、各装置のベンダの管理システム２１１，２２１，２３１とは、外部ネットワーク２００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２００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。
【００５４】
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並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、専用また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４０１、シリアルナンバー４０２、トラブルの件名４０３、発生日４０４、緊急度４０５、症状４０６、対処法４０７、経過４０８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４１０，４１１，４１２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。
【００５５】
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。
【００５６】
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）では上記説明した半導体製造装置（露光装置等）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。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光源ランプと点灯装置電源を一体化したランプハウスと点灯装置とランプの順序で冷却する冷却手段を有する。本構成において、光源ランプを点灯させる点灯装置電源部は、ランプボックス下部に位置し、本電源部上部にランプを点灯させるスタータが点灯装置と一体になって存在する。また、スタータ自体には、ランプに給電するための給電ソケットとランプを固定するランプ固定金具を有することにより、従来、ノイズの発生源として存在していた点灯装置と光源ランプを接続するためのケーブルは削除することが可能となる。また、冷却という観点から見ると、電源部分を冷却した空気ランプ部の冷却に使用することも可能であり、同一の冷却機の使用することにより、本発明の第１の目的であるランプ投入電力の大型化に伴うノイズの発生を従来と同じレベルに、またはそれ以下にし、かつ大型化する装置の設置スペースを従来並、または減少させ、ケーブルを含めたトータルの装置設置作業を軽減することが可能となる。加えて、第２の目的である前記冷却装置の効率を向上させ、冷却に使用する電力の削減、省エネルギーを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る半導体製造装置であるステッパと呼ばれる装置を示す要部概略図である。
【図２】 図１におけるランプボックス部２を示した図である。
【図３】 図２におけるランプボックス２の断熱材１２の構造を示した図である。
【図４】 図２における光源ランプ７を取り付ける接続金具２０を示した図である。
【図５】 図２における光源ランプ７のＸＹ駆動機構を示した平面図である。
【図６】 図５に示すＸＹ駆動機構のＸＺ平面における断面図である。
【図７】 図６に示したＺ駆動機構の他の実施形態を説明する図である。
【図８】 本発明の一実施形態に係る半導体製造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半導体製造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半導体製造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半導体製造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半導体製造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】
１：半導体製造装置、２：ランプボックス部、３：レチクル、４：ウエハ、５：露光投影レンズ、６：ＸＹステージ、７：光源ランプ、７−１：光源ランプの陰極、７−２：光源ランプの陽極、８：スタータ部、９：ランプ点灯装置電源、１０：点灯装置電源用冷却装置、１１：ランプ用冷却装置、１２：断熱材、１３：ダクト、１４：電源部、１５：装置制御部（モニタ）、１６：ランプボックスの外壁、１７：断熱材、１８：シールド用の銅編線、１９：内側の断熱材、２０：ランプ接続金具、２１：仕切板、２２：Ｘガイド、２３：スタータＸ駆動部、２４：Ｙガイド、２５：スタータＹ駆動部、２６：Ｙ駆動モータ、２７：Ｘ駆動モータ、２８：楕円ミラー、２９：ランプ接続金具固定部、３０：Ｚ駆動モータ、３１：Ｚ駆動モータＡ、３２：楕円ミラー固定具、３３：ミラー固定用金具、３４：楕円ミラー固定柱、３５：Ｚガイド、１０１：ベンダの事業所、１０２，１０３，１０４：製造工場、１０５：インターネット、１０６：製造装置、１０７：工場のホスト管理システム、１０８：ベンダ側のホスト管理システム、１０９：ベンダ側のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、１１０：操作端末コンピュータ、１１１：工場のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、２００：外部ネットワーク、２０１：製造装置ユーザの製造工場、２０２：露光装置、２０３：レジスト処理装置、２０４：成膜処理装置、２０５：工場のホスト管理システム、２０６：工場のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、２１０：露光装置メーカ、２１１：露光装置メーカの事業所のホスト管理システム、２２０：レジスト処理装置メーカ、２２１：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、２３０：成膜装置メーカ、２３１：成膜装置メーカの事業所のホスト管理システム、４０１：製造装置の機種、４０２：シリアルナンバー、４０３：トラブルの件名、４０４：発生日、４０５：緊急度、４０６：症状、４０７：対処法、４０８：経過、４１０，４１１，４１２：ハイパーリンク機能。

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源の点灯装置と、
   前記光源と前記点灯装置を接続する金具と、
   前記点灯装置と接続しており、前記点灯装置を第１の方向に移動させる第１のユニットと、
   前記点灯装置と接続しており、前記点灯装置を前記第１の方向に垂直な第２の方向に移動させる第２のユニットと、
   前記点灯装置内に設けられ、前記金具と前記光源とを前記点灯装置に対して相対的に前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向に移動させる第３のユニットと
   を有することを特徴とする半導体製造装置。
2. 光源と、
   前記光源の点灯装置と、
   前記光源と前記点灯装置を接続する金具と、
   前記点灯装置と接続しており、前記光源及び前記点灯装置を第１の方向に移動させる第１のユニットと、
   前記点灯装置と接続しており、前記光源及び前記点灯装置を前記第１の方向に垂直な第２の方向に移動させる第２のユニットと、
   前記光源からの光を反射する楕円ミラーを、前記光源及び前記点灯装置に対して相対的に前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向に移動させる第３のユニットと
   を有することを特徴とする半導体製造装置。
3. 前記光源は、放電ランプであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体製造装置。
4. 前記光源及び前記点灯装置が同一筐体内に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
5. 前記筐体は、電磁シールドが施されたものであり、
   該筐体の構成は、断熱材の間に銅編線を挟み、該銅編線を該筐体の外壁内に通してアースに接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
6. 前記光源及び前記点灯装置を冷却するために外気取り入れ口から冷却エアーを取り込み、前記冷却エアーで前記光源及び前記点灯装置の冷却を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体製造装置。

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