JPH09275053A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JPH09275053A
JPH09275053A JP8081293A JP8129396A JPH09275053A JP H09275053 A JPH09275053 A JP H09275053A JP 8081293 A JP8081293 A JP 8081293A JP 8129396 A JP8129396 A JP 8129396A JP H09275053 A JPH09275053 A JP H09275053A
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JP
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gas
liquid
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gas supply
semiconductor manufacturing
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JP8081293A
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Masayuki Murayama
正幸 村山
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Nikon Corp
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Nikon Corp
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    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケミカルフィルターを使用することなく、半
導体製造装置に高純度なガスを供給する。 【解決手段】 ガス供給源1からのガスを半導体処理
部、例えば露光装置の照明警部12に供給するガス供給
用配管2a,2bの一部4をガス透過性とし、そのガス
透過性のガス供給用配管部分4を不純物ガス溶解性の液
体に浸漬する。ガス透過性のガス供給用配管部分4は、
フッ素樹脂で形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路、
液晶表示素子等の半導体素子を製造する半導体製造装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造用クリーンルームでは、粒子
状汚染物質の除去のためにHEPAフィルターやULP
Aフィルターを用いた空気浄化システムが採用されてい
る。また、半導体製造で使用する装置、例えば紫外線
(以下、UVという)や遠紫外線(以下、DUVとい
う)光源を使用する露光装置等の場合、雰囲気中にNH
4 +やSOxのようなガス状不純物が存在すると、それが
光化学反応によって変化して(NH42SO4 のような
物質としてレンズやミラーとの硝材表面に付着し、曇り
を発生させたり透過率を減少させることがあった。
【0003】したがって、UV光源やDUV光源を使用
する装置においては、光源からの照明光を継続的効果的
に使用するためにも、照射光の光路中を例えば窒素やヘ
リウム等のUV光やDUV光に不活性かつ不純物を含ま
ないガスで置換する必要があった。このため、UV光源
やDUV光源を使用する従来の露光装置においては、光
路部を密閉型とし、その光路部に照明光に対して不活性
なガスをストレージタンクやガスボンベ等のガス供給部
より供給していた。
【0004】また、基板にパターンを形成するホトリソ
グラフィー工程で使用されるレジストとして化学増幅型
レジストがある。化学増幅型レジストは、一般に樹脂、
感光性の酸発生剤、溶解促進剤あるいは架橋剤からな
る。そして、露光によって酸発生剤から酸が発生し、露
光後のベーク時にその酸がポジ型の場合は高分子鎖を切
断する分解促進剤の触媒として、ネガ型の場合は高分子
鎖を架橋させる架橋剤の触媒として働き、現像によって
パターンを形成するものである。溶解促進剤を用いたも
のはポジタイプのパターンを形成し、架橋剤を用いたも
のはネガタイプのパターンを形成する。ポジ型の化学増
幅型レジストの例としてはフジハント社製の「FH−E
X1」があり、ネガ型の例としてはシプレイ社製の「X
P」がある。
【0005】この化学増幅型レジストを使用するとき、
基板雰囲気中にアンモニアやアミン類などの塩基性のガ
ス状不純物が存在すると、露光から露光後ベーク時まで
の間に、酸発生剤から発生した酸とこれらのガス状不純
物が中和反応を起こしてしまうために、感度低下を起こ
し、特にポジ型レジストの場合には表面難溶化層を形成
してパターン転写に悪影響を及ぼす等の問題を生じる。
これらのガス状不純物による悪影響を回避するために、
化学増幅型レジストが塗布された基板の、塗布もしくは
露光から露光後ベークまでの工程の雰囲気を不純物の含
有していない清浄なガスで置換することが行われてい
た。
【0006】一方、HEPAフィルターやULPAフィ
ルタでは除去できない雰囲気中のガス状汚染物を除去で
きるフィルターとして、ケミカルフィルターが知られて
いる。ケミカルフィルターとしては、活性炭を用いたも
の、イオン交換樹脂によるイオン交換反応を利用したも
の、活性炭繊維に薬品を添着したもの等がある。イオン
交換反応を利用したケミカルフィルターの例としては荏
原製作所製の「EPIX」があり、活性炭繊維に薬品を
添着したケミカルフィルターの例としては近藤工業製の
「CLEAN SORB」などがある。
【0007】清浄な不活性なガスで雰囲気を置換する
際、供給ガス配管系からの不純物混入を極力回避するた
めに、内面電界研磨を施したステンレス配管を使用する
ことも行われていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ストレージタンク又は
ガスボンベから半導体製造装置中に不活性なガスを供給
する方法では、タンクローリーからストレージタンクへ
の液化ガス注入作業やガスボンベの配管接続部分の汚れ
などに起因して供給ガス中に微量のガス状不純物が混入
することがあった。ガス供給用配管は、その内壁に電界
研磨を施したとしても微小凹凸部が残るため、この凹凸
部に初期状態から不純物の含有がある場合に不純物が徐
々に染み出してくる可能性があった。
【0009】また、ガス供給用配管中にケミカルフィル
ターを設置しても供給ガス中のガス状不純物を完全に除
去することは困難であった。本発明者らの検討の結果、
ケミカルフィルターは湿度が極端に低い場合には不純物
の除去効率が低下するという性質があることが見出され
た。一般に供給ガスはガスボンベもしくはストレージタ
ンクから供給され、このガスボンベもしくはストレージ
タンクからの供給ガスは湿度がほとんど0%の乾燥ガス
であるため、ケミカルフィルターによる置換ガス中のガ
ス状不純物の除去を効率よく行うことができなかった。
【0010】これらのガス状不純物はppbオーダーの
極微量なものであるが、それが例えばUV光やDUV光
が照射されることで光化学反応によって変化し、装置内
部の部材に付着して装置を汚染する。しかも、この汚染
は蓄積されるため、たとえppbオーダーの濃度であっ
てもその影響は時間とともに大きくなる。また、このガ
ス状不純物は、前述のように、化学増幅型レジストに対
して表面難溶化層を形成したり、感度低下をおこす等の
問題があった。
【0011】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、ケミカルフィルターを使用
することなく半導体製造装置に高純度なガスを供給する
ことを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、半導体処理部と、半導体処理部にガスを
供給するためのガス供給部を含む半導体製造装置におい
て、ガス供給部は、ガス供給源と、ガス供給源からのガ
スを半導体処理部に供給するガス供給用配管とを備え、
ガス供給用配管は一部がガス透過性であり、そのガス透
過性のガス供給用配管部分は不純物ガス溶解性の液体に
浸漬されていることを特徴とする。
【0013】半導体処理部としては、基板にパターンを
露光転写する露光装置、光CVD装置、レジスト塗布装
置、あるいはレジスト除去装置等の周辺露光装置があ
る。ガス供給は、例えば露光装置の場合、チャンバー内
の雰囲気置換ガスとして、照明系の置換ガスとして、あ
るいは光源等の加熱部を冷却するための冷却ガス等の形
で行われる。
【0014】ガス供給用配管のガス透過性領域は、ポリ
テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂で形成すること
ができ、ガス状不純物がアンモニアやSOxである場合
にはガス透過性領域を浸漬する液体は水とすることがで
きる。ガス供給用配管のガス透過性領域を水等の不純物
ガス溶解性の液体に浸漬することで、供給ガス中の不純
物を液体に溶出して除去することが可能となり、純度の
高いガスの供給が可能となる。
【0015】本発明によると、ケミカルフィルターを使
用することなく、供給ガス中に極微量含有されているガ
ス状不純物を除去することができる。ケミカルフィルタ
ーは、1枚のフィルターで除去できる不純物の量に限り
があり、時間と共に性能が低下する性質があるため、フ
ィルターの寿命を管理し寿命が近づいたら新しいフィル
ターと交換する等、厳格なメンテナンスが要求される。
これに対して、本発明によると、ほとんどメンテナンス
フリーで極めて低コストのガス状不純物除去フィルター
を構成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図1は、フォトリソグラフィー工程で使
用される露光装置に本発明を適用した一例の説明図であ
る。露光装置は、例えばKrF系やArF系のエキシマ
レーザ等の光源11、照明系部12、転写パターンが形
成されたマスクR、投影光学系PL、レジストが塗布さ
れた基板13を載置して2次元方向に移動可能なXYス
テージ14、XYステージ14を駆動するモータM、X
Yステージ14に固定された移動鏡15との間の距離を
検出する光干渉計16等からなる。照明系部12はフラ
イアイレンズ等のオプチカルインテグレータやコンデン
サーレンズ等の照度均一化手段、各種レンズやミラー等
からなり、照明系部12からの光はマスクRに入射し、
マスクパターンを投影光学系PLを介してXYステージ
14上に載置された基板13上に結像する。露光装置
は、全体がチャンバー10内に配置され、チャンバー内
は空調装置17により空調されて、清浄度、温度、圧
力、湿度等が一定に維持されている。
【0017】図1は、露光装置の照明系部12内の雰囲
気ガスを窒素ガスやヘリウムガス等の不活性ガスで置換
する例を示す。光源11の発光波長に吸収帯を有さず化
学的にも不活性な窒素やヘリウム等の不活性ガスは、ス
トレージタンクあるいはガスボンベ等のガス供給源1か
らガス供給用配管2a,2bを通して照明系部12に供
給される。
【0018】ガス供給用配管の一部はガス透過性配管部
4となっており、そのガス透過性配管部4は容器6内の
不純物ガス溶解性の液体、例えば水中に浸漬されてい
る。容器6はガス透過性配管部4が液中に入る構造であ
れば良く、液体供給管7と液体排出管8が接続されてい
る。容器6内の液体中には運転中に不純物が濃縮される
ため、不純物ガス溶解性の液体を連続的に流通しなが
ら、あるいは定期的に液体を入れ換えながら運転するの
が好ましい。
【0019】不純物ガス溶解性液体として水を用いる
と、供給ガス中に極微量含まれていることがあるアンモ
ニア、SOx、NOx等のガス状不純物を除去すること
ができる。この場合には、容器6は水道水が流通する配
管としてもよい。供給ガス中に含まれているガス状不純
物はガス透過性配管部4から容器6内の水中へ溶出し、
より高純度なガスの供給が可能となる。ガス透過性配管
部4の設置場所は、不純物の除去をより効果的に行うた
めにもできるだけガスが供給される装置10に近い位置
で行うことが望ましい。
【0020】ガス透過性配管4の材質としては、ガスを
透過させる材質であれば良く、例えばポリテトラフルオ
ロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂とすることがで
き、ガステック社のパーミエーションチューブ、あるい
はゴアテックス社のゴアテックス繊維のように気体透過
性のある微小な多孔質を持つ材質を利用することも可能
である。
【0021】ガス透過性配管部4は液体との接触面積が
大きいほどガス状不純物除去効果が高いため、図2に示
すようにガス透過性配管部を長くして液中に螺旋状に通
してもよい。あるいはガス透過性配管部4を細管の集合
管とすることによっても、液体との接触面積を大きくし
てガス状不純物除去効率を向上することができる。ガス
透過性配管部4内ではガス供給源1から供給されるガス
の圧力が高いため、ガス透過性配管を通って液体側から
供給ガス内に不純物ガスが混入することはない。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ケミカル
フィルターを使用することなく半導体製造装置の半導体
処理部に高純度なガスを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体製造装置の概略図。
【図2】ガス透過性配管部の一例の説明図。
【符号の説明】
M…モーター、R…マスク、PL…投影光学系、1…ガ
ス供給部、2a,2b…ガス配管、4…ガス透過性配管
部、6…容器、7…液体供給管、8…液体排出管、10
…チャンバー、11…光源、12…照明系部、13…基
板、14…XYステージ、15…移動鏡、16…光干渉
計、17…空調装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体処理部と、前記半導体処理部にガ
    スを供給するためのガス供給部を含む半導体製造装置に
    おいて、 前記ガス供給部は、ガス供給源と、前記ガス供給源から
    のガスを前記半導体処理部に供給するガス供給用配管と
    を備え、前記ガス供給用配管は一部がガス透過性であ
    り、前記ガス透過性のガス供給用配管部分は不純物ガス
    溶解性の液体に浸漬されていることを特徴とする半導体
    製造装置。
  2. 【請求項2】 前記ガス透過性のガス供給用配管部分は
    フッ素樹脂で形成されている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】 前記液体は水であることを特徴とする請
    求項1又は2記載の半導体製造装置。
JP8081293A 1996-04-03 1996-04-03 半導体製造装置 Pending JPH09275053A (ja)

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JP8081293A JPH09275053A (ja) 1996-04-03 1996-04-03 半導体製造装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006156632A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Nikon Corp ガス温度調整装置、鏡筒、露光装置並びにデバイスの製造方法、ガス温度調整方法
JP2006196632A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Nec Electronics Corp 露光装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006156632A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Nikon Corp ガス温度調整装置、鏡筒、露光装置並びにデバイスの製造方法、ガス温度調整方法
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