JPH11204396A - 半導体製造システムおよびデバイス製造方法 - Google Patents
半導体製造システムおよびデバイス製造方法Info
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Abstract
システムにおいて、インライン接続部から漏れ込むガス
状化学物質を軽減すること。 【解決手段】 露光装置とコータ・デベロッパとが接続
され、これらの間の基板受け渡し経路に外部と遮断可能
な空間が形成された半導体製造システムであって、該空
間から露光装置への有害化学物質の侵入を防止する手段
を設けたことを特徴とする。
Description
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。
バイスの製造工程においては、基板(半導体ウエハ基板
やガラス基板)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、ならびにその前
後に行なうレジスト塗布プロセス、現像プロセスは半導
体製造の要となる重要なプロセスである。これらプロセ
スを行なう処理装置として、露光装置(ステッパ、スキ
ャナ)、コータ・デベロッパなどの装置が知られてい
る。
が、最近では、露光装置とコータ・デベロッパをインラ
インで接続して配置し、露光装置とコータ・デベロッパ
間の基板受け渡しをロボットで行なうことにより、基板
への感光剤の塗布、露光、現像といった一連の処理を自
動化させるインラインシステムと呼ばれる使い方をする
ことが多い。
置を収納するチャンバとコータ・デベロッパのチャンバ
の隣接するそれぞれの壁面に開口部を設け、この開口部
を通してロボットハンドにより基板の受渡しが行なわれ
ている。
記従来例では、長期間にわたり装置を運転させると、そ
の結果、露光装置内の光源装置や照明光学系内に配置さ
れているミラ−やレンズ等の光学部材が曇ってしまい、
露光光の照度劣化や照度むらにより装置性能が低下する
可能性がある。この曇りの発生する場所を調査したとこ
ろ、いずれも光源の発光部や光学系によって集光された
光のエネルギ強度の高い位置に近接して配置された光学
部材であることが判明した。
開平4−139453号公報にも開示されているよう
に、この曇りの物質の多くが硫酸アンモニウム(NH4)2S
O4であることが判明している。またこれら物質の発生源
としては基板と感光剤の密着強化剤として使われるHM
DS(ヘキサメチルジシラザン)や建築物内のコンクリ
ートから発生するアンモニア蒸気 (NH3)、基板上の感光
剤を剥離するために使用される硫酸 (H2SO4)等が考えら
れる。上述のHMDSについては、コータ内で使用され
ているため、インラインシステムにおいてコータ内の圧
力が露光装置を囲むチャンバ内の圧力より高い場合、基
板受渡し開口部を通って露光装置側の雰囲気中にHMD
Sの蒸気が侵入する可能性がある。
aからチャンバ内に侵入するガス状化学物質を課題認識
して対策を施したものとして、特開平7−130613
号公報に開示された発明がある。しかし、インラインシ
ステムにおける基板受け渡し開口部からの侵入までは考
慮されていない。
すべくなされたもので、露光装置とコータ・デベロッパ
のインラインシステムにおいて、インライン接続部から
漏れ込むガス状化学物質を軽減することによって、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シ
ステムやデバイス製造方法を提供することを目的とす
る。
本発明は、露光装置とコータ・デベロッパとがインライ
ン接続された半導体製造システムであって、該インライ
ン接続部から侵入するガス状化学物質を除去する手段を
設けたことを特徴とする。
部から前記露光装置側に侵入するガス状化学物質を除去
する。
デベロッパとの間の基板受け渡し経路に外部と遮断可能
な空間を形成する。
を排気する排気手段を有する、もしくは目的の化学物質
を除去するケミカルフィルタを介して清浄な気体を供給
する手段を有する。
含まれるガス状化学物質の濃度を検知する検知手段を設
ける。該検知手段は、アンモニウムイオン(NH4 +)、
硫酸イオン(SO4 2-)、またはアンモニア(NH3)を
検知する。
クロマトグラフィ法、拡散スクライバー式イオンクロマ
ト法、または発色テープ法を検出原理としたものであ
る。
間、ならびに前記空間と前記コータ・デベロッパの間の
少なくとも一方に自動開閉式の扉もしくはエアカーテン
を発生させる機構を設ける。
前記コータデベロッパの間、もしくは前記露光装置また
は前記コータ・デベロッパに含まれる空間に形成され
る。
れ、該チャンバ内の空調を行う空調装置を有する。
か記載の半導体製造システムを用いてデバイスを製造す
ることを特徴とする。
キャナ)とコータ・デベロッパを接続したインライン半
導体製造システムの全体構成図である。
置本体を収納する露光装置チャンバ、2はフォト原版
(以下、レチクルという)、3は基板(半導体ウエハ基
板やガラス基板)である。光源装置4から出た光束が照
明光学系5を通ってレチクル2を照明して、投影レンズ
6によりレチクル2上のパタ−ンを基板3上の感光層に
転写することができる。光源装置4は例えば光源として
の超高圧水銀灯と楕円鏡やレンズ等の光学部材で構成さ
れ、また例えば光源としてのエキシマレーザとレーザビ
ームを所定の形状に形成する光学系で構成されている。
ためのレチクルステージ7により支持されている。基板
3は基板チャック91により真空吸着された状態で露光
される。基板チャック91は基板ステージ9により各軸
方向に移動可能である。レチクル2の上側にはレチクル
の位置ずれ量を検出するためのレチクル光学系81が配
置される。基板ステージ9の上方に、投影レンズ6に隣
接してオフアクシス顕微鏡82が配置されている。オフ
アクシス顕微鏡82は非露光光(白色光)を扱う単眼の
顕微鏡であり、内部の基準マークと基板3上のアライメ
ントマークとの相対位置検出を行うのが主たる役割であ
る。
装置であるレチクルライブラリ20や基板キャリアエレ
ベータ30が配置され、必要なレチクルや基板はレチク
ル搬送装置21および基板搬送装置31によって露光装
置本体に搬送される。
露光装置本体や周辺装置の空調装置が設けられており、
これは主に空気の温度調整を行う空調気室10および微
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
タボックス13、また装置環境を外部と遮断するブース
14で構成されている。空調機室10内にある冷却器1
5および再熱ヒータ16により温度調整された空気が、
送風機17によりエアフィルタgを介してブース14内
に供給される。ブース14に供給された空気はリターン
口raより再度空調機室10に取り込まれて循環する。
なお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14内の
空気を空調機室10に設けられた外気導入口oaにより
送風機を介して導入している。
内の空気の一部を工場設備に強制排気するため、この排
気流量に見合う量の外気導入が付加される。ブース14
を陽圧に保つ理由は、ブース14にある微小な隙間を通
してブース14外より微小異物がブース14内に侵入す
るのを防止するためである。光源装置4には超高圧水銀
灯の冷却やレーザ異常時の有毒ガス発生に備えて吸気口
eaが設けられ、ブース14内の空気の一部が光源装置
4を経由し、空調機室10に備えられた専用の排気ファ
ンを介して工場設備に強制排気されている。
両者一体化したコータデベロッパ40とはインラインシ
ステムで接続されている。インラインの基板受渡し経路
(wc)は外気から遮断され前室(pr)を形成されて
いる。この前室prには。コータ・デベロッパから侵入
する化学物質を除去するための排気装置(es)と化学
物質の濃度を検知する検知手段であるモニタ手段(M)
とが備えられている。このモニタ手段Mは、例えばイオ
ンクロマトグラフィ法、拡散スクライバー式イオンクロ
マト法、発色テープ法など検出原理としたものが採用さ
れ、アンモニウムイオン(NH4 +)、硫酸イオン(SO
4 2-)、またはアンモニア(NH3)などを検知する。
D2)を備えている。これら扉D1,D2は露光装置と
コータ・デベロッパの基板受け渡し開口部を介して基板
受け渡しを行なうことを知らせる識別信号に応じて自動
で開閉すると共に、モニタ手段Mにより検知した化学物
質の濃度がある規定値を越えた場合には開不能となるよ
うな電気的なロック機能を有する。
板3″は、扉D1を通り前室prに入る。次に、前室p
r内(各扉にて閉ざされた空間)にて基板雰囲気中に含
まれるガス状化学物質が除去される。ガス状化学物質の
濃度がある規定値以下になると、扉D2が開き露光装置
内へ搬入される。一方、露光装置からコータ・デベロッ
パに基板が搬出される場合も同様に、前室にてガス状化
学物質を除去した後にコータ・デベロッパ内に搬入され
る。
sにより工場設備へ強制排気し、扉D1,D2にて基板
受け渡し開口部を遮断することで、露光装置に侵入する
アンモニウムイオン(NH4 +)や硫酸イオン(S
O4 2-)等の目的化学物質を効果的に除去することがで
きる。
には、上述のように排気手段によって工場設備へ強制排
気させる方法のほかに、目的化学物質を吸着除去するケ
ミカルフィルタを設けて、これで清浄にされたクリーン
な気体を受け渡し経路上に供給するようにしても良い。
2に示すように、2個所にエアカーテン(ek1,ek
2)を形成しても、前記露光装置内に侵入するガス状化
学物質を除去することができる。この場合、吹きつけ方
向は基板面に対し、垂直に吹きつける場合と平行に吹き
つける場合とが考えられるが、垂直吹きつけの場合は基
板面の抵抗が大きく外部との遮断が困難となる場合があ
る。それに対し、平行吹きつけは基板自身の抵抗が小さ
いので、外部との遮断がより効果的となる。よって図2
に図示するように基板面に対して平行な方向もしくは斜
め方向から吹き付けてエアーカーテンを形成することが
好ましい、なお本例では、前室を露光装置とコータ・デ
ベロッパの間に配置しているが、変形例として、前室を
前記露光装置または前記コータデベロッパに含まれる箇
所に形成してもよい。
ッパ間での基板受け渡し経路上に、ガス状化学物質を除
去する装置を設けるようにしたため、アンモニウムイオ
ン(NH4 +)、硫酸イオン(SO4 2-)、またはアンモ
ニア(NH3)をはじめとするガス状化学物質が除去さ
れた空気がチャンバ内に侵入することを防止できる。こ
れにより、チャンバ内の空気に接する光源装置や照明光
学系内の光学部材を白濁させる原因となる(NH4)2S
O4の生成を防止して露光光の照度劣化を最小限に抑え
ることができる。
口部に扉やエアカーテンを設けることで、空調空間の均
一な温調が可能となる。したがって、露光装置の初期歩
留りを長期間維持することが可能となる。
るので、クリーンルーム内部圧力の設定範囲を広げるこ
とができる。
明した半導体製造システムを利用したデバイス製造方法
の実施形態を説明する。図3は微小デバイス(ICやL
SI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)の製造のフローを示す。ス
テップ1(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行
なう。ステップ2(マスク製作)では設計したパターン
を形成したマスクを製作する。一方、ステップ3(基板
製造)ではシリコンやガラス等の材料を用いて基板を製
造する。ステップ4(基板プロセス)は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクと基板を用いて、リソグラフィ
技術によって基板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
って作製された基板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
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷(ステップ7)される。
示す。ステップ11(酸化)では基板の表面を酸化させ
る。ステップ12(CVD)では基板表面に絶縁膜を形
成する。ステップ13(電極形成)では基板上に電極を
蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打込み)
では基板にイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト
処理)では基板にレジストを塗布する。ステップ16
(露光)ではマスクの回路パターンを基板の複数のショ
ット領域に並べて焼付露光する。ステップ17(現像)
では露光した基板を現像する。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
り返し行なうことによって、基板上に多重に回路パター
ンが形成される。
造が難しかった高精度デバイスを低コストに製造するこ
とができる。
ムの接続部から漏れ込むガス状化学物質を軽減すること
によって、従来以上に高精度なデバイス製造を可能とし
た半導体製造システムやデバイス製造方法を提供するこ
とができる。
体構成図
Claims (13)
- 【請求項1】 露光装置とコータ・デベロッパとがイン
ライン接続された半導体製造システムであって、該イン
ライン接続部から侵入するガス状化学物質を除去する手
段を設けたことを特徴とする半導体製造システム。 - 【請求項2】 前記除去手段は、前記インライン接続部
から前記露光装置側に侵入するガス状化学物質を除去す
ることを特徴とする請求項1記載の半導体製造システ
ム。 - 【請求項3】 前記露光装置と前記コータ・デベロッパ
との間の基板受け渡し経路に外部と遮断可能な空間を形
成したことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体製
造システム。 - 【請求項4】 前記除去手段は、前記空間内を排気する
排気手段を有することを特徴とする請求項3記載の半導
体製造システム。 - 【請求項5】 前記除去手段は、目的の化学物質を除去
するケミカルフィルタを介して清浄な気体を供給する手
段を有することを特徴とする請求項1又は2記載の半導
体製造システム。 - 【請求項6】 前記空間内の雰囲気中に含まれるガス状
化学物質の濃度を検知する検知手段を設けたことを特徴
とする請求項3記載の半導体製造システム。 - 【請求項7】 前記検知手段は、アンモニウムイオン
(NH4 +)、硫酸イオン(SO4 2-)、またはアンモニ
ア(NH3)を検知することを特徴とする請求項6記載
の半導体製造システム。 - 【請求項8】 前記検知手段は、イオンクロマトグラフ
ィ法、拡散スクライバー式イオンクロマト法、または発
色テープ法を検出原理としたものであることを特徴とす
る請求項6記載の半導体製造システム。 - 【請求項9】 前記空間と露光装置との間、ならびに前
記空間と前記コータ・デベロッパの間の少なくとも一方
に自動開閉式の扉を設けたことを特徴とする請求項3又
は6記載の半導体製造システム。 - 【請求項10】 前記空間と露光装置との間、ならびに
前記空間と前記コータ・デベロッパとの間の少なくとも
一方にエアカーテンを発生させる機構を設けたことを特
徴とする請求項3又は6記載の半導体製造システム。 - 【請求項11】 前記空間は、前室は前記露光装置と前
記コータデベロッパの間、もしくは前記露光装置または
前記コータ・デベロッパに含まれる空間に形成されるこ
とを特徴とする請求項3記載の半導体製造システム。 - 【請求項12】 前記露光装置はチャンバ内に収納さ
れ、該チャンバ内の空調を行う空調装置を有することを
特徴とする請求項1乃至11のいずれか記載の半導体製
造システム。 - 【請求項13】 請求項1乃至12のいずれか記載の半
導体製造システムを用いてデバイスを製造することを特
徴とするデバイス製造方法。
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JPH11204396A true JPH11204396A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11524691
Family Applications (1)
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