(57)【要約】【課題】ランニングコストを下げ、ビームパスにおける露光ビームの減衰を抑え、被露光体及び原版を高精度で位置決め可能とする。【解決手段】被露光体及び原版を含む露光部分全体を大気と隔絶して囲むチャンバ３を備え、該チャンバ３の中をＸ線ビーム１の吸収が少ないヘリウムで満たし、更にそのヘリウムの密度を低くするために、減圧にしており、装置内のＸ線ビーム１が通過する部分に、両端が開口状態の筒状構造体１７，１８が配置され、かつ該筒状構造体１７，１８の内側に装置外部から気体を供給する供給ライン１９が設けられ、該気体供給ライン１９から装置内のヘリウムよりも高純度のヘリウムを該筒状構造体１７，１８の内側に供給する手段を有する。【選択図】            図１
2004296780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源からのＸ線を装置内に導入するＸ線取り出し窓と露光マスクとの間に、露光Ｘ線ビームを遮ることのない両端が開口状態の筒状構造体が配置され、かつ該筒状構造体の内側に気体を供給する供給口を設け、該気体供給口から該装置内の雰囲気よりも高純度の気体を導入する手段を有することを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項２】
被露光体及び原版を含む露光部分全体を大気と隔絶するチャンバを備え、該チャンバの中をＸ線の吸収が少ないヘリウムで満たし、更にそのヘリウムの密度を低くするために、減圧にしている構成のＸ線露光装置において、装置内のＸ線ビームが通過する部分に、両端が開口状態の筒状構造体が配置され、かつ該筒状構造体の内側に装置外部から気体を供給する供給ラインが設けられ、該気体供給ラインから装置内のヘリウムよりも高純度のヘリウムを該筒状構造体の内側に供給する手段を有することを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項３】
前記筒状構造体の内部に供給する高純度ヘリウムは単位時間あたり一定量であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線露光装置。
【請求項４】
前記筒状構造体の外側にて前記チャンバの内側において、ヘリウム純度を予め設定した純度変動幅以内にコントロールする手段を有することを特徴とする請求項２または３に記載のＸ線露光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のＸ線露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【請求項６】
前記製造装置群をローカルエリアネットワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネットワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信する工程とをさらに有することを特徴とする請求項５に記載の半導体デバイス製造方法。
【請求項７】
前記Ｘ線露光装置のベンダもしくはユーザが提供するデータベースに前記外部ネットワークを介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ通信して生産管理を行うことを特徴とする請求項６に記載の半導体デバイス製造方法。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載のＸ線露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネットワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを可能にしたことを特徴とする半導体製造工場。
【請求項９】
半導体製造工場に設置された請求項１〜４のいずれかに記載のＸ線露光装置の保守方法であって、前記Ｘ線露光装置のベンダもしくはユーザが、半導体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワークを介して前記保守データベースヘのアクセスを許可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信する工程とを有することを特徴とするＸ線露光装置の保守方法。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれかに記載のＸ線露光装置において、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータとをさらに有し、Ｘ線露光装置の保守情報をコンピュータネットワークを介してデータ通信することを可能にしたことを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項１１】
前記ネットワーク用ソフトウェアは、前記Ｘ線露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接続され前記Ｘ線露光装置のベンダもしくはユーザが提供する保守データベースにアクセスするためのユーザインタフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネットワークを介して該データベースから情報を得ることを可能にすることを特徴とする請求項１０に記載のＸ線露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体メモリー等を作製する際のリソグラフィ工程に用いられる露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から露光装置において、露光雰囲気または露光光経路の雰囲気の温度及び成分を管理することは、露光を安定化させる意味において重要である。
また、露光照明に軟Ｘ線を用いたＸ線露光装置においては、一般の大気中では軟Ｘ線を吸収してしまい、必要な露光強度が得られないなどの理由から露光Ｘ線が通る部分に工夫がなされ、いくつかの方法が提案されている。
【０００３】
まず、露光装置のウエハ及びマスクを含む露光部分全体を大気と隔絶したチャンバの中に構成し、その中をＸ線の吸収が少ないヘリウムで満たし、更にそのヘリウムの密度を低くするために、減圧にしている例がある。
【０００４】
次に、特開昭６１−９７９１８号公報に開示されているように、露光されるウエハと、マスク間は一般の大気中に置かれ、Ｘ線窓からマスクまでの間に高純度のヘリウムを大気と圧力差が無いように充填するという例もある。
更に、マスクの直前までできる限りＸ線窓を近づけることによって、大気中を通る距離を短くして減衰を最小限に抑えるという例もある。
また、前記方法の折衷案的な例として、特開昭６２−２９１０２８に開示されているように、マスク直前まで高純度ヘリウムを充填させたビームラインを構成する例もある。この例を図４に示す。図において、５４はビームライン、５５はビーム取出し窓、５６はＸ線マスク、５９は放射光透過窓、６０はチャンバ、６１はガス導入口、６２はガス圧力調整器である。ＲはＸ線レジスト、Ｗはウエハなどの被露光体である。
従来より提案されているＸ線露光装置の多くは大きく分けて上記の方法のどれかまたはこれらを複合させた形態が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にはそれぞれメリットとデメリットが存在し、なかなか最良の方法を得るに至っていない。
【０００６】
まず、従来例のうち、特開昭６２−２９１０２８号公報に開示されているように、マスク手前まで高純度ヘリウムを充填させる様な方法を用いると、ヘリウム純度変動の影響は遥かに少なくなるが、気体を隔離する隔壁の数がその分増えることになり、照明Ｘ線の強度はその隔壁を透過する際に減衰するので、低減衰を目的としたヘリウムチャンバを設置する意味が希薄となってしまう。
【０００７】
また、マスク直前までビームラインを導く様な例は、マスクとウエハの位置合わせのための手段やシャッタなどを挿入する余地がなくなってしまい、半導体量産用の露光転写装置には向かない方法である。
【０００８】
次に、従来例のうち、特開昭６１−９７９１８号公報に開示されている様に、マスクまで高純度ヘリウムを充填させる方法を取ると、この提案の目的としている露光ビームパス部分のＸ線の減衰及びヘリウム純度変動という問題はクリアできるが、次の様な問題点が発生する。まず、Ｘ線マスクは厚さ２ミクロン程度の薄膜状のメンブレンにＸ線不透過パターンが形成されているものを用いるため、マスクの表裏での気圧差でマスクが膨らんでしまう。このためマスク表裏の気圧差は１Ｐａ以下に制御する必要があるため、装置構成が非常に複雑かつ高価なものとなる。更に、マスク交換毎にヘリウム純度の管理をやり直す必要があり、量産時には不向きの方法であるといえる。特に、従来例に示されているような方法を用いると、低減衰室が大気から必要な純度のヘリウムに満たされるまで非常に長い時間がかかるという問題点が有る。加えて、提案されている方法では、ウエハステージが一般大気中に置かれており、ステージの位置決めに干渉計を用いた場合、大気の揺らぎの影響を受けるため、位置決め誤差を所定範囲内に抑えることが難しい。
【０００９】
そこで、露光部分全体をヘリウムチャンバ内に構成する方法が最良の方法であると考えられる。しかしながら、この場合においても、問題点が無いわけではない。Ｘ線取り出し窓から露光マスクまでの空間内には露光シャッタやアライメントのための光学機器類を設置する必要があるため、略３００ｍｍ〜１０００ｍｍの空間が必要となる。この長さがそのまま露光に用いるＸ線が通過する長さ、いわゆるビームパスとなる。この長さの空間をヘリウムにて満たす場合、ヘリウムの純度を如何に高く保つかが問題となってくる。
【００１０】
この間の露光ビームの減衰を少なくするために減圧空間としているので、密閉容器であってもリークが全くない訳ではなく、また半導体を量産するためにはウエハの出し入れの回数も多くなり、純度変動の要因となりうる。これら装置のリークとウエハ出し入れに伴う大気の混入は、毎分数ｐｐｍ程度となる。
【００１１】
また、ウエハとマスクの位置をより正確に計測するために、レーザを用いた干渉計によって基準の位置からそれぞれの距離を測定するという手段が用いられる際に、空間の屈折率変化が問題となる。大気中での測定に比較して純度が管理されたヘリウム空間内では格段に精度が良くなるが、それでもより高精度を保つために純度変動は、数百ｐｐｍ程度に抑える必要がある。
【００１２】
この場合前述したように、毎分数ｐｐｍの不純物が混入するので、ヘリウム純度を高く保つためには、それら不純物による純度低下を補う分だけの高純度ヘリウムを供給し続けなければならない。例えば１ｐｐｍの大気が混入するとして、ヘリウム純度を９９．９９％に保つためには、９９．９９５％のヘリウムを毎分２０リットル、９９．９９９９％のヘリウムであれば毎分１０リットル供給する必要がある。これでは装置のランニングコストが非常に高くなってしまう欠点がある。逆に純度を９９．０％に設定すると、ヘリウム供給量は９９．９９５％のヘリウムでも毎分０．１リットルで良いが、ビームパスが５００ｍｍあれば露光ビームは約１８％減衰するという問題がある。
【００１３】
本発明は、ランニングコストを下げ、ビームパスにおける露光ビームの減衰を抑え、被露光体及び原版を高精度で位置決めすることができるＸ線露光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】
これらの問題点に鑑み、上記目的を達成するために、本発明に係るＸ線露光装置は、Ｘ線源からのＸ線を装置内に導入するＸ線取り出し窓と露光マスクとの間に、露光Ｘ線ビームを遮ることのない両端が開口状態の筒状構造体が配置され、かつ該筒状構造体の内側に気体を供給する供給口を設け、該気体供給口から該装置内の雰囲気よりも高純度の気体を導入する手段を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、被露光体及び原版を含む露光部分全体を大気と隔絶するチャンバを備え、該チャンバの中をＸ線の吸収が少ないヘリウムで満たし、更にそのヘリウムの密度を低くするために、減圧にしている構成のＸ線露光装置において、装置内のＸ線ビームが通過する部分に、両端が開口状態の筒状構造体が配置され、かつ該筒状構造体の内側に装置外部から気体を供給する供給ラインが設けられ、該気体供給ラインから装置内のヘリウムよりも高純度のヘリウムを該筒状構造体の内側に供給する手段を有することを特徴としてもよい。
【００１６】
前記筒状構造体の内部に供給する高純度ヘリウムは単位時間あたり一定量であることが望ましく、前記筒状構造体の外側にて前記チャンバの内側において、ヘリウム純度を予め設定した純度変動幅以内にコントロールする手段を有することが望ましい。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態としては、Ｘ線露光装置のＸ線取り出し窓からウエハ及びウエハステージを含む露光部分の空間を密閉空間とし、該空間にヘリウムを大気圧に対して滅圧にて満たし、必要最小限の高純度ヘリウムを供給し続けることにより、該密閉空間内のヘリウムの純度を９９％以上にて一定に保つと共に、該空間内のＸ線取り出し窓直後からＸ線マスクまでのＸ線ビームが通過する部分に両端が矩形を含む開口を持つ筒状構造体を該ビームを遮ることなく該ビームを筒状構造体の中を通す構成にて配置し、かつ該筒状構造体の中に該密閉空間内に満たされたヘリウムよりも高純度のヘリウムを一定量供給し続ける手段を用いる。
【００１８】
このような手段を用いることにより、供給し続ける高純度ヘリウムの量は純度変動幅維持のための必要最小限に抑えつつ、露光ビームが通過する筒状構造体内部のヘリウムの純度が周囲の純度よりも部分的に良くなり、結果的に露光ビームパスの平均ヘリウム純度が向上され、Ｘ線の透過率は高くなるという作用がある。また、露光ビームパス以外の部分においては、ヘリウムの純度はビームパス部分よりも高くないが一定に保たれるために、ウエハとマスクの位置測定において測定誤差が非常に小さくなり高精度の位置決めが可能となる作用がある。
【００１９】
本発明は、前記Ｘ線露光装置のいずれかを含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有する半導体デバイス製造方法を含む。前記製造装置群をローカルエリアネットワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネットワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信する工程とをさらに有していてもよい。前記Ｘ線露光装置のベンダもしくはユーザが提供するデータベースに前記外部ネットワークを介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ通信して生産管理を行うことが可能である。
【００２０】
また、本発明は、前記Ｘ線露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネットワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを可能にしたことを特徴とする半導体製造工場にも適用可能であり、半導体製造工場に設置されたＸ線露光装置の保守方法であって、前記Ｘ線露光装置のベンダもしくはユーザが、半導体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワークを介して前記保守データベースヘのアクセスを許可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信する工程とを有することを特徴とするＸ線露光装置の保守方法にも適用できる。
【００２１】
また、本発明は、Ｘ線露光装置において、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータとをさらに有し、Ｘ線露光装置の保守情報をコンピュータネットワークを介してデータ通信することを可能にしたことを特徴とするＸ線露光装置にも適用することができる。この場合、前記ネットワーク用ソフトウェアは、前記Ｘ線露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接続され前記Ｘ線露光装置のベンダもしくはユーザが提供する保守データベースにアクセスするためのユーザインタフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネットワークを介して該データベースから情報を得ることを可能にするものであってもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係るＸ線露光装置を示す概略図である。図２は本発明の筒状構造体の特徴を示した斜視図である。図３は本発明の純度分布を模式的に示した図である。
【００２３】
図１において、１は露光に用いるＸ線ビーム、２は図示してないＳＲからＸ線ビーム１を導く超高真空に保たれたビームライン、３は露光部を大気と隔離しヘリウムを減圧にて充填する露光装置チャンバ、４はビームライン２からＸ線露光装置へＸ線ビームを導入するＸ線窓、５はＸ線マスク、６はウエハ、７はＸ線マスク５を支持するマスクチャック、８はウエハ６を支持するウエハステージ、９はマスク位置を測定するための干渉計、１０は干渉計９のレーザビーム、１１はウエハステージ８の位置を測定するための干渉計、１２は干渉計１１のレーザビーム、１３はマスク５とウエハ６の位置合わせを行うためのアライメント光学系、１４はアライメントステージ、１５はシャッタ、１６は露光Ｘ線ビーム１を所望のサイズに規制するアパーチャブレード、１７と１８は両端が開口状態となっている真直な筒状構造体であり、露光Ｘ線ビーム１を遮ることなくビーム１を覆うようにビーム１と平行に設置される。この構造物の特徴は図２に示す。
【００２４】
また、１９は図示していないヘリウムボンベから９９．９９５％のヘリウムを供給するためのヘリウム供給ライン、２０は露光装置チャンバ３内を排気する排気口であり、露光装置立ち上げ時には大気とヘリウムを置換するために排気したり、チャンバ３内の圧力を一定に保つためにヘリウム供給ライン１９から供給された量と同等量排気するために用いられる。２１は干渉計９，１１のレーザビーム１０，１２近傍のヘリウムの純度を測定する純度センサである。
【００２５】
本発明の目的と意義を明らかにするために、Ｘ線露光装置の概要及び露光に入るまでの準備から露光までを追って説明する。
【００２６】
まず、図１にて示すように、本実施形態は、露光部分をチャンバ３にて覆い、大気から隔離してチャンバ３内を１／５気圧程度に減圧した状態にてＸ線透過率の良いヘリウムを充填させる。これによって、高真空のビームライン２との圧力差が小さくなり、Ｘ線窓４をより薄くできる。図に示すように、Ｘ線窓４からＸ線マスク５までの間は、アライメント部分やシャッタ１５が配置されるため、約５００ｍｍの距離を必要とする。この距離がそのままヘリウム雰囲気の露光ビームパス長となる。
【００２７】
次に、露光準備として、露光装置チャンバ３内を大気からヘリウム滅圧状態に置換する必要がある。図示しない排気ポンプにて排気□２０より大気を排気して装置内をチャンバ３内の図示していない圧力計にて１９Ｐａになるまで真空にする。その際にかかる時間は約１時間程度である。その段階でヘリウム供給ライン１９から９９．９９５％の高純度ヘリウムＨＨｅを図示しないボンベから供給し、２００００Ｐａとする。これによって、装置内のヘリウム純度は９９．９％になる。
【００２８】
装置内のヘリウム純度を９９．９９％にするためには、装置真空引きの際に１Ｐａまで到達させる必要があるが、そのためには約２時間〜４時間かかる。量産時には装置の初期化にそれほど時間をかけられない。更に前述したように、装置内のヘリウム純度を９９．９９％に保つよりも９９．９９５％のヘリウムを供給し続ける量が１／１０程度ですむという点も大きく評価できる。
【００２９】
本実施形態の場合、大気混入量が毎分１ｐｐｍとして、装置内全体を９９．９％に保つためには９９．９９５％のヘリウムは毎分１リットル供給すればよい。これは装置内のどこから供給しても良く、装置内特に干渉系にて測定する部分のヘリウム純度が均一となるように撹拌されれば更に良い。これによって、ランニングコストが非常に小さくできる。これら諸事情から、装置内のヘリウムの純度は９９．９％程度に保つことが良策といえる。
【００３０】
次に、純度センサ２１にて干渉計９，１１のビーム１０，１２が通る近くでの装置内のヘリウム純度を測定する。これは、酸素や窒素の濃度を測定することによって代用してもよい。この純度測定結果から図示していないコントローラにてヘリウム供給量をコントロールする。これによって、露光装置内のヘリウム純度の変動幅を２００ｐｐｍ以下に抑えることができる。つまり、露光装置内のヘリウム純度は、９９．８９％から９９．９１％に保つことができる。
【００３１】
このような構成を用いることによって、高純度ヘリウムＨＨｅの供給量を大きくすることなく、ヘリウム純度変動を一定幅に抑え、干渉計９，１１での測定誤差は非常に小さく保つことができる。干渉計９，１１での測定はヘリウムの純度を必ずしも高く設定する必要はないが、純度変動を抑えることによって測定誤差を小さくすることが可能となる。極端な例として、ヘリウム純度を８０％程度にして純度変動幅を抑えることができれば，計測上問題はない。しかし、装置内の雰囲気をヘリウム８０％にしてしまうと，装置内の露光ビームパスが５００ｍｍもあると，露光Ｘ線の減衰が大きい。今まで述べたように９９．９％程度に保つと、露光Ｘ線の減衰は２％程度である。
【００３２】
そこで、本発明においては、この２％の減衰もより少なくする方法を提案する。露光装置内のヘリウム純度をより高く設定すればそれは解決されるが、今までにも述べたように高純度ヘリウムＨＨｅの供給量が増えてしまい、ランニングコストが上昇するため、経済的ではない。本実施形態においては、露光ビームパスのうち設置可能な部分に筒状構造体１７，１８を露光ビームが筒内を通るように設置し、更にその筒状構造体１７，１８の中程の位置に高純度ヘリウムＨＨｅの供給ライン１９を設置し、前述した装置への大気混入量に見合う一定量の９９．９９５％のヘリウムをこの筒状構造体１７，１８内に供給する。
【００３３】
筒状構造体１７，１８は、両端が開口状態となっていて、装置内に存在させてあるので、筒内に供給した高純度ヘリウムは装置内に拡散して行き、装置内は必要な９９．９％に維持される。その上、筒内においては、常に一定量の高純度ヘリウムＨＨｅが供給され続けるために、ヘリウムは供給される純度に近づいて行く。図３に筒内の純度分布の模式的な例を示す。更に、筒状構造体１７，１８は、純度管理されたヘリウム雰囲気内に存在するため、拡散によってのみ不純物が筒内に入ってくるので、純度変動の影響は非常に小さくなる。これによって露光Ｘ線の強度変動が非常に小さく抑えられるという副次的な効果も期待できる。
【００３４】
具体的な例を示すと、ビームパス長全体の内の約８０％に筒状構造体１７，１８を設置し、その中に数箇所から純度９９．９９５％のヘリウムを一定量供給する。ビームパス長残り２０％が装置内の純度と同等の９９．９％のヘリウムで満たされている場合、拡散等を考慮すると、定常的にはビームパス長全体で約９９．９７％の純度となり、９９．９％に比較して、約１．８％の強度を上げることができる上に、純度変動の影響も約１／５に抑えることができる。また、仮にビームパス長の５０％に筒状構造体１７９１８を設けたとしても、ビームパス全長で平均純度は９９．９４％程度に落ち着くので、本実施形態の効果は十分にある。しかも、高純度ヘリウムの供給量は前述した必要最小限でよい。
【００３５】
この方法のもう一つの利点として筒状構造体１７，１８内の圧力を制御する必要が全く無いという点が挙げられる。両端が全くの開口となっている構造であるため、筒内に純度の高いヘリウムを供給し続けても周囲、特にマスクの前後においても圧力差は発生しない。故に、面倒な圧カコントロールの必要性もない。
【００３６】
また、本発明の筒状構造体１７，１８は、Ｘ線窓４の側部分をＸ線窓枠部分に接続しても同様の効果が有るが、接続することによりＸ線窓４にて熱せられたヘリウムが筒内に充満して行く可能性があるので、Ｘ線窓４の近傍の熱対策を特にしないならば、Ｘ線窓４の側も接続しないで開口状態の方が良い。
【００３７】
本実施形態において、筒状構造体１７，１８と称しているものは、開口形状が矩形であっても丸形であってもどちらにおいても同様の効果をもたらすことは言うまでもない。
【００３８】
（半導体生産システムの実施形態）
次に、本発明に係るＸ線露光装置を用いた半導体デバイス（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、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行うものである。
【００３９】
図５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は、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。
【００４０】
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良いし、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）であっても良い。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に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、ヘルプ情報など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／１Ｐ）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など）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ヘのアクセスを許可するようにしてもよい。
【００４１】
さて、図６は本実施形態の全体システムを図５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エ場と、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６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。
【００４２】
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などベンダ（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も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。
【００４３】
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なら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、あるいはネットワークファイルサーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフトウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例えば図７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４１０〜４１２を実現し、オペレータは各項目の更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。
【００４４】
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８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がデータ通信される。
【００４５】
図９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）では上記説明した露光装置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り、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。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明を用いることにより以下の効果が期待できる。
【００４７】
露光ビームが通過する部分の雰囲気の純度は周囲の純度よりも部分的に良くなり、結果的に露光ビームパスの平均純度が良くなるためにＸ線の透過率は高くなり露光時間を短くできる。
【００４８】
また、露光ビームパスの純度変動も周囲の影響を受ける部分が少なくなるため、その分の透過率が一定に保たれるので露光量変動が小さくなる。
【００４９】
露光ビームパス以外の部分特に干渉計によるウエハステージとマスクの位置関係を測定する部分においては、ヘリウムの純度が一定に保たれるために、測定誤差が非常に小さくなり、高精度の位置決めが可能となる。
【００５０】
これら良好な露光条件を整えると共に高精度位置決めを可能とする条件を満たしつつ、供給し続ける高純度ヘリウムの量は純度変動幅維持のための必要最小限で足りるために、ランニングコストは小さくなる。
【００５１】
また、露光ビームパスの雰囲気温度が一定に保たれ、更にシャッタ板やアパーチャブレードの温度上昇を抑制でき、位置精度を十分に保つことができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線露光装置の構成を示した概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る筒状構造体を示す斜視図である。
【図３】本発明の効果を模式的に示す純度分布図である。
【図４】従来の露光装置を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＸ線露光装置を用いた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６】本発明の一実施形態に係るＸ線露光装置を用いた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７】本発明の一実施形態に係るＸ線露光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８】本発明の一実施形態に係るＸ線露光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９】本発明の一実施形態に係るＸ線露光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：Ｘ線ビーム、２：ビームライン、３：チャンバ、４：Ｘ線窓、５：Ｘ線マスク、６：ウエハ、７：マスクチャック、８：ウエハステージ、９：干渉計、１０：レーザビーム、１１：干渉計、１２：レーザビーム、１３：アライメント光学系、１４：アライメントステージ、１５：シャッタ、１６：アパーチャブレード、１７，１８：筒状構造体、１９：ヘリウム供給ライン、２０：排気口、２１：純度センサ。
【図１】
2004296780.tif 000003
【図２】
2004296780.tif 000004
【図３】
2004296780.tif 000005
【図４】
2004296780.tif 000006
【図５】
2004296780.tif 000007
【図６】
2004296780.tif 000008
【図７】
2004296780.tif 000009
【図８】
2004296780.tif 000010
【図９】
2004296780.tif 000011