WO2003012836A1

WO2003012836A1 - Systeme, appareil et procede de fabrication de semi-conducteurs, ainsi que dispositif a semi-conducteurs

Info

Publication number: WO2003012836A1
Application number: PCT/JP2002/007761
Authority: WO
Inventors: Yasushi Kato; Toshikazu Suzuki; Hirohisa Kooriyama
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2003-02-13
Also published as: JP2003042498A

Description

明細書半導体製造システム、半導体製造装置、半導体製造方法及び半導体装置技術分野

本発明は、クリーンルーム内での半導体集積回路装置や液晶表示装置等の製,造に適用して好適な半導体製造システム、半導体製造装置、半導体製造方法及び半導体装置に闋する。詳しくは、化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置を当該クリーンルーム内に設置して、清浄純粋な雰囲気の状態に維持されたクリーンルームで半導体装置を製造できるようにしたものである。背景技術

従来から、半導体集積回路装置や液晶表示装置等を製造する装置（以下で半導体製造装置という）は、サブミクロンの粒子状ダストを排除したタリーンルームに設置され、厳密なダスト管理がなされてきた。しかし近年、半導体加工の微細化が進むに伴い、粒子状のダストだけではなく、ガス状の気中汚染物質、いわゆる化学汚染（Chemical Contamination) 物質が注目されている。

化学汚染物質は、 NH₄ ⁺などのイオン成分、フタノレ酸ジォクチル (D O P ) などの有機物、ホウ素（B ) などの無機物に分類される。例えば N ⁺は露光装置の光学系の曇りの原因となり、有機物と無機物は酸化膜の特性変化や化学気相成長（C VD) 装置における膜付き性の悪化などを招くことが知られている。これらのことは、半導体集積回路装置または液晶表示装置（以下で単に半導体装置という）等の生産性の低下、製造歩留まりの低下、品質および信頼性の低下につながる。このため、クリーンルーム気中の化学汚染物質は大きな問題として認識されている。

ところで、半導体装置等の製造工場では、外気からクリーンルームへのイオン成分の進入を防ぐために外調機にエアワッシャーを設置したり、建築部材からの有機物発生を防ぐために低分子シロキサンの揮散が少ないシリコンシール材を使用したり、空調用高性能フィルタ（Ultra Low P enetration F ilter :以下で U L P Aという）からのホウ素（B ) 発生を防ぐためにホウ素含有の少ない濾材を採用したフィルタを使用するなどして、主に建築物おょぴ空調や電気などの建築設備の面から、クリーンルーム気中の化学汚染物質の低減に取り組んできている。

しかしながら、従来方式のクリーンルームや半導体製造装置によれば、次のような問題がある。

① 化学汚染物質の低減に配慮した材料で作ったクリーンルームであっても、そこに半導体製造装置を設置すると、気中の化学汚染物質の濃度が上昇する。これは、半導体製造装置の構成材料から化学汚染物質が発散するためであって、半導体製造装置の構成材料が、クリーンルームの気中化学汚染を増加させないという観点で選定されていないためである。例えば、半導体製造装置に使われる塩化ビニール被覆の電線からフタル酸エステルが発散し、シリコンシール材からシロキサンが発散し、 U L P Aフィルタから D O Pやホウ素（B ) が発散することが知られている。

② また、クリーンルームの気中化学汚染を増加させないという観点での対策がなされていないため、クリーンルームの空気に直接接触する半導体製造装置内部の被覆電線やシール材から有機物が発散したり、この装置内部にクリーンエアを送るための空調フィルタから発散したホウ素（B) が当該装置の隙間からタリーンルーム気中に漏出したりして、クリーンルーム気中の化学汚染を増加させるおそれがある。

③ クリーンルームに送り込まれたウェハが接触する半導体製造装置の内部の空気は、一般にクリーンルームの空気と同一であるから、クリーンルーム気中の化学汚染物質の汚染を免れない。因みに半導体製造装置内で半導体ウェハが露出している場所にケミカルフィルタを通した空気を送り、クリーンルーム気中の化学汚染物質による汚染を避ける仕組みも考えられるが、半導体製造ラインにあるすべての半導体製造装置が同様の対応をしていない限り、複数の半導体処理工程

^完了するまでの間にタリーンルーム気中の化学汚染物質に汚染されてしまい、これを避けることは困難である。

④ 半導体製造装置の構成部材が発散する化学汚染物質は、化学汚染物質を低減した空気を送り込まれたクリーンルームの部分以外の部分の空気を汚するおそれがある。従って、半導体製造装置内部に送り込まれたウェハがその空気と接触することでウェハ表面が汚染されることになる。

⑤ また、クリーンルームに送り込む空気の一部をケミカルフィルタを通すなどするには、初期投資が多くかかり、またケミカルフィルタの維持管理に手間とコス卜がかかる。発明の開示

本発明に係る半導体製造システムは、半導体装置を製造するクリーンルームと、化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置とを備え、この半導体製造装置は当該クリーンルーム内に設置されることを特徴とするものである。この半導体製造システムによれば、半導体製造装置からクリーンルームへの化学汚染物質の発散を無くすことができるので、クリーンルーム内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができる。従って、化学汚染発散性の材料を使用した半導体製造装置を使用して半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質の汚染に起因する不良発生、品質低下、信頼性低下及び、製造ラインの稼働率低下を少なくすることができる。 '

本発明に係る第 1の半導体製造装置は半導体装置を製造する装置であって、装置本体と、この装置本体に取り付けられ又は Z及び当該装置本体に接続された装置部品とを備え、この装置本体又は Z及び装置部品には化学汚染非発散性の材料を使用することを特徴とするものである。この第 1の半導体製造装置によれば、当該装置からクリーンルームへの化学汚染物質の発散を無くすことができるので、クリーンルーム内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができる。従って、化学汚染発散性の材料を使用した半導体製造装置を使用して半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質の汚染に起因する不良発生、品質低下、信頼性低下及ぴ、製造ラインの稼働率低下を少なくすることができる。本発明に係る第 2の半導体製造装置は半導体装置を製造する装置であって、装置本体と、この装置本体に取り付けられ又は/及び当該装置本体に接続された装置部品と、この本体装置又は及び装置部品の一部あるいは全部を覆う包囲体と、この包囲体内を排気する排気手段とを備えることを特徴とするものである。この第 2の半導体製造装置によれば、本体装置又は/及び装置部品の一部あるいは全部に化学汚染発散性の材料をやむを得ず使用した場合でも、排気手段によって化学汚染物質をクリーンルーム外へ排気することができるので、クリーンルーム内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができる。

本発明に係る第 1の半導体製造方法は予め化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置を製造し、この半導体製造装置をクリーンルーム内に設置し、クリーンルーム内で半導体製造装置を使用して半導体装置を製造することを特徴とするものである。この第 1の半導体製造方法によれば、清浄純粋な雰囲気の状態に維持されたクリーンルームで半導体装置を製造することができる。従って、クリーンルーム内で化学汚染発散性の材料を使用した半導体製造装置を使用して半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質に依存されない高品質かつ高信頼度の半導体装置を製造することができる。半導体装置の製造コストを低減できる。

本発明に係る第 2の半導体製造法はクリーンルーム内で半導体製造装置を使用して半導体装置を製造する方法であって、半導体製造装置の一部あるいは全部を包囲体で覆う工程と、この包囲体内の化学汚染物質をクリーンルーム外へ排気する工程とを有することを特徴とするものである。この第 2の半導体製造方法によれば、半導体製造装置の一部あるいは全部に化学汚染発散性の材料が使用された場合でも、包囲体内の化学汚染物質をクリーンルーム外へ排気できるので、クリーンルーム内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができる。

本発明に係る半導体装置は半導体基板と、この半導体基板上に形成された電子回路素子とを備え、化学汚染非発散性の材料を使用して製造された半導体製造装置により半導体基板及び/又は電子回路素子を製造されて成ることを特徴とするものである。この半導体装置によれば、化学汚染発散性の材料を用いた半導体製造装置を使用して半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質に依存されない高品質かつ高信頼度の半導体装置を提供することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る第 1の実施形態としての半導体製造システム 1 0 0の構成例を示す模式図である。

図 2は、本発明に係る第 2の実施形態としての半導体製造システム 2 0 0の構成例を示すクリーンルームの模式図である。

図 3は、本発明に係る第 1の実施 ί列としての半導体製造装置 2 0 1の構成例を示す模式図である。

図 4は、本発明に係る第 2の実施例としての半導体製造装置 2 0 2の構成例を示す模式図である。

図 5は、本発明に係る第 3の実施例としての半導体製造装置 2 0 3の構成例を示す模式図である。発明を実施するための最良の形態

この発明は、クリーンルームを清浄純粋な雰囲気の状態に維持できるようにした半導体製造システム、半導体製造装置、半導体製造方法及び半導体装置を提供することを目的とするものである。

以下、図面を参照しながら、この発明に係る半導体製造システム、半導体製造装置、半導体製造方法及び半導体装置の一実施の形態について説明をする。

( 1 ) 第 1の実施形態

この実施形態では、化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置を当該クリーンルーム内に設置して、清浄純粋な雰囲気の状態に維持されたクリーンルームで半導体装置を製造できるようにしたものである。つまり、この半導体製造システム 1 0 0では予め化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置 2 0 を製造し、この半導体製造装置 2 0をクリーンルーム 1内に設置し、クリーンルーム 1内で半導体製造装置 2 0を使用して半導体装置を製造するようになされる (第 1の半導体製造方法）。

図 1に示す半導体製造システム 1 0 0は半導体集積回路装置または液晶表示装置（以下で単に半導体装置という）等を製造するシステムである。このシステム

1 0 0には清浄空気循環型のクリーンルーム 1が備えられている。このクリーンルーム 1は天井 1 6、床 1 4及ぴ壁 1 0 A、 1 0 Bを有しており、図示しないが、もちろん、作業者 9が出入りする出入口を有している。クリーンルーム 1の天井 1 6にはファンフィルタュ-ット（F F U) 1 3が配置され、天井 1 6の裏側は天井プレナムチャンバ 1 1となっている。

このクリーンルーム 1の床 1 4には通気用の複数の開口部 1 4 Aが設けられ、床 1 4の裏側には床構造部材 1 5が設けられ、床 1 4の裏側は床下リターンェリァ 1 2となっている。上述の天井プレナムチヤンバ 1 1と床下リターンエリア 1 2との間は空調機 1 7とダクト 8 A, 8 Bとを通じて結ばれている。このダクト 8 A, 8 Bの途中には外調機 1 8が取り付けられ、この外調機 1 8にはエアヮッシャ一 1 9が内蔵され、外気を取り込んでクリーンルーム 1へ補充する空気を清浄ィ匕するようになされる。外調機 1 8で清浄化された空気は、空調機 1 7によつて天井プレナムチヤンバ 1 1に送り込まれ、ファンフィルタュニット 1 3によつてクリーンルーム 1に吹き出され、床 1 4の通気用の開口部 1 4 Aを通って床下リターンェリア 1 2に吸引される。

クリーンルーム 1の空気は、空調機 1 7によって天井プレナムチャンパ 1 1→ ファンフィ /レタュニット 1 3→クリーンルーム 1の内部→開口部 1 4 A→床下リターンエリア 1 2→ダクト 8 A， 8 Bを循環するようになされる。清浄化空気は外部からクリーンルーム 1へ補充される。ここまでの建築構造は従来方式のクリーンルームと同じ構成を採ることができる。

この半導体製造システム 1 0 0では、当該クリーンルーム 1内に化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置 2 0が設置されており、この製造装置 2 0 は半導体装置を製造するために本体装置又は Z及び装置部品から構成されている。半導体製造装置 2 0は例えば装置本体と、この装置本体に取り付けられ又は Z及ぴ当該装置本体に接続された装置部品とを備え、この装置本体又は Z及び装置部品には化学汚染非発散性の材料が使用される。この化学汚染非発散性の材料には、ポリオレフイン系、テフロン（商標）系、ポリエチレンテレフタレート系又はノ及びポリカーボネート系の素材から成るものが使用される（第 1の半導体製造装置）。

この半導体製造装置 2 0は例えば、図示しない筐体、被覆電線、シール材、樹脂製パネル、樹脂製シート、パンドヒータ、塗料、空調用フィルタ、断熱材、接着剤、プリント基板、プリント基板用レジスト、接着テープ、配管のうち少なくとも一つ又はこれらを組み合わせた本体装置又は/及び装置部品を有している。この例では、この本体装置又はノ及ぴ装置部品を構成する、筐体、被覆電線、シ一ル材、樹脂製パネル、樹脂製シート、バンドヒータ、塗料、空調用フィルタ、断熱材、接着剤、プリント基板、プリント基板用レジスト、接着テープ、配管のうち少なくとも一つ又はこれらの全部に、化学汚染非発散性の材料を使用したものである。当該クリーンルーム 1内への化学汚染物質の発散を無くすようにするためである。

半導体製造装置 2 0は露光装置、塗布装置、現像装置、洗浄装置、測定装置、化学気相成長装置、プラズマ製膜装置、拡散炉装置、エッチング装置、メツキ装置、ラッピング装置、アツシング装置、イオン注入装置、化学機械的研磨装置、搬送装置、保管装置のうち少なくとも一つを構成するものである。このシステム 1 0 0で上述した半導体製造装置 2 0に例えば、被覆電線が使用される場合であつて、この被覆電線にはポリオレフイン系又は/及びテフロン（商標）系の材料で被覆した電線が使用されている。この半導体製造装置 2 0では従来方式の塩化ビニール被覆の電線の代わりに、可塑剤等を含んでいないポリォレフィン系材料やテフロン（商標）系材料で被覆した電線を使用することにより、当該クリーンルーム 1内への化学汚染物質の発散を無くすようになされる。

また、半導体製造装置 2 0にフィルタが使用される場合であって、このフィルタには低ホゥ素使用量の濾材及ぴ濾材をシールするために低有機物発散性のシール材が使用される。更に、半導体製造装置 2 0に透明樹脂製パネルが使用される場合であって、有機物発散の多い透明塩化ビニール板の代わりに、ポリエチレンテレフタレート（P E T) 板あるいはポリカーボネート（P C) 板が使用される。その際の板材のシールには一般のシール剤の代わりに、シロキサンの揮散を低減した低シロキサン揮散性のシール剤が使用される。

いずれも、当該クリーンルーム 1内への化学汚染物質の発散を無くすためである。これらは一例であり、これ以外にも、化学汚染発散性の材料を発散が少ない、又は全く発散しない非発散性の材料に置き換えることによって、半導体製造装置 2 0からの化学汚染発散を低減することができる。更にまた、半導体製造装置 2 0にファンやステージ等を駆動するための駆動部が使用される場合であって、この駆動部には密閉型のモータが使用され、該モータは充分にエージングした後に使用される。当該クリーンルーム 1内への化学汚染物質の発散を無くすためである。

なお、クリーンルーム自体を化学汚染非発散性の材料を使用して建築するようにしてもよレヽ。例えば、床材 1 4、床構造部材 1 5、天井 1 6及び壁 1 O A, 1 0 Bの表面の材料又は塗装材料には化学汚染非発散性の材料を使用する。この化学汚染非発散性の材料は塗料材料の他に、クリーンルーム 1への照明配線、仕切用の樹脂製パネル、パネル間のシール材、樹脂製シート、空調用フィルタ、断熱材、接着剤、接着テープ、配管にも化学汚染非発散性の材料が使用される。例えば、ファンフィルタユニット 1 3に内蔵される U L P Aフィルタには低ホウ素含有性の濾材を使用したフィルタが使用され、そのシール材には有機物発散の少ない材料を使用したものが適用される。こうした構成を採ることで、化学汚染物質を配慮しない材料で作ったクリーンルームよりも、新築クリーンルームの気中の化学汚染物質を大幅に低減することができる。

このように、本発明に係る第 1の実施形態としての半導体製造システム 1 0 0 によれば、半導体製造装置 2 0の構成材料を化学汚染発散性の材料から化学汚染非発散性の材料に置き換えることで、半導体製造装置 2 0からクリーンルーム 1 への化学汚染物質の発散を無くすことができる。従って、クリーンルーム 1内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができる。化学汚染発散性の材料を使用した半導体製造装置 2 0を使用して半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質の汚染に起因する不良発生、品質低下、信頼性低下及び、製造ラインの稼働率低下を少なくすることができる。

この半導体製造システム 1 0 0によって製造される半導体装置によれば、例えば半導体基板と、この半導体基板上に形成された電子回路素子とを備え、化学汚染非発散性の材料を使用して製造された半導体製造装置 2 0により半導体基板及び/又は電子回路素子を製造されて成るものである。この半導体製造装置 2 0で液晶表示装置を製造する場合は、上述の電子回路素子は液晶表示素子が対象となる。このようなシステム 1 0 0で製造された半導体装置によれば、化学汚染発散性の材料を使用した半導体製造装置 2 0を使用して半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質に依存されない高品質かつ高信頼度の半導体装置を歩留まり良く提供することができる。

また、新たにクリーンルーム 1を建築する場合、例えばケミカルフィルタなどを使用して空気を清浄化する空気清浄化機構にかかる初期投資を低減することができ、従来方式の空気清浄化機構のランニングコストに比べて、本発明では、半導体製造装置 2 0の構成部材の一部を変更する、好ましくはタリーンルーム 1の建築部材を変更する等のわずかな投資増加で済むようになる。

この実施形態では化学汚染非発散性の材料に関して、ポリオレフィン系、テフロン (商標) 系、ポリエチレンテレフタレート系又はノ及びポリカーボネート系の素材について説明したが、これに限られることはなく、化学汚染非発散†生の材料に関してはガスクロマトグラフなどの分析によつて新たな材料を見ヽだすことができる。

( 2 ) 第 2の実施形態

この実施形態では図 2に示すべィ方式のクリーンルーム 2において化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置 2 0が配置されるものである。なお、第 1の実施形態と同じ符号及ぴ同じ名称のものは同じ機能を有するためその説明を省略する。

図 2に示すクリーンルーム 2には作業域を区切るパーテーション 2 4が設けられている。この作業域の天井には作業域天井チャンバ 2 1が設けられており、天 1ϋ

井プレナムチャンバ 1 1内にはダクト 8 Gが配置されている。このパーテーション 2 4により区切られた作業域は作業通路 1 O A及ぴメンテナンスエリア 2 3である。このシステム 2 0 0で空調機 1 7及び外調機 1 8に取り付けられたダクト 8 Bは第 1の実施形態と異なり、ダクト 8 Cと天井プレナムチャンパ 1 1とに分岐されている。ダクト 8 Bの一方はケミカルフィルタ 2 2を通してダクト 8 Cに接続されており、その他方は天井プレナムチャンパ 1 1に接続されている。外調機 1 8で清浄化された空気は空調機 1 7によって天井プレナムチャンパ 1 1に送り込まれ、ファンフィルタュニット 1 3によってメンテナンスエリア 2 3 に吹き出され、床 1 4の通気用の開口部 1 4 Aを通って床下リターンエリア 1 2 に吸引される。メンテナンスエリア 2 3の空気は空調機 1 7によってダクト 8 B →天井プレナムチャンパ 1 1→ファンフイノレタュニット 1 3→メンテナンスエリァ内→開口部 1 4 A→床下リターンエリア 1 2→ダクト 8 A， 8 Bを循環するようになされる。

このメンテナンスエリア 2 3には半導体製造装置 2 0が配置されており、その正面に操作部が設けられている。この操作部が見えている領域、すなわち主に作業者 9が通行する通路部 1 0 Cには、タリーンルーム 2の空気が空調機 1 7によつてダクト 8 B→ケミカルフィルタ 2 2→ダクト 8 C→作業域天井チヤンバ 2 1 —作業通路内→開口部 1 4 A→床下リターンエリア 1 2→ダクト 8 A, 8 Bを循環するようになされる。清浄ィ匕空気は外部からメンテナンスエリア 2 3、作業通路 1 0 C等へ補充される。ここまでの建築構造は従来のべィ方式のクリーンルームと同じ構成を採ることができる。

この半導体製造システム 2 0 0では、メンテナンスエリア 2 3及び作業通路 1 0 C等を構成するクリーンルーム 2内に、化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置 2 0が設置されており、この製造装置 2 0も第 1の実施形態と同様にして半導体装置を製造するために本体装置又は及ぴ装置部品から構成されている。半導体製造装置 2 0を構成する装置本体又は Z及び装置部品には化学汚染非発散性の材料が使用される。この化学汚染非発散性の材料には第 1の実施形態と同様にしてポリオレフィン系、テフロン (商標) 系、ポリエチレンテレフタレ一ト系又は Z及びポリカーボネート系の素材から成るものが使用される。

この半導体製造装置 2 0は例えば、図示しない筐体、被覆電線、シール材、樹脂製パネル、樹脂製シート、パンドヒータ、塗料、空調用フィルタ、断熱材、接着剤、プリント基板、プリント基板用レジスト、接着テープ、配管のうち少なくとも一つ又はこれらを組み合わせた本体装置又は及び装置部品を有して、る。この例でも、本体装置又はノ及ぴ装置部品を構成する筐体、被覆電線、シール材、樹脂製パネル、樹脂製シート、バンドヒータ、塗料、空調用フィルタ、断熱材、接着剤、プリント基板、プリント基板用レジスト、接着テープ、配管のうち少なくとも一つ又はこれらの全部に、化学汚染非発散性の材料を使用したものである。当該メンテナンスエリア 2 3や作業通路 1 0 C等への化学汚染物質の発散を無くすようにするためである。

半導体製造装置 2 0は第 1の実施形態と同様にして、露光装置、塗布装置、現像装置、洗浄装置、測定装置、化学気相成長装置、プラズマ製膜装置、拡散炉装置、エツチング装置、メッキ装置、ラッピング装置、アツシング装置、ィォン注入装置、化学機械的研磨装置、搬送装置、保管装置のうち少なくとも一つを構成するものである。このシステム 2 0 0で上述した半導体製造装置 2 0に例えば、被覆電線が使用される場合であって、この被覆電線にはポリオレフイン系又は/ 及びテフロン（商標）系の材料で被覆した電線が使用されている。

また、半導体製造装置 2 0にフィルタが使用される場合であって、このフィルタには低ホウ素使用量の濾材及び濾材をシールするために低有機物発散性のシール材が使用される。更に、半導体製造装置 2 0に透明樹脂製パネルが使用される場合であって、有機物発散の多い透明塩化ビニール板の代わりに、ポリエチレンテレフタレート（P E T) 板あるいはポリカーボネート（P C) 板が使用される。その際の板材のシールには一般のシール剤の代わりに、シロキサンの揮散を低減した低シロキサン揮散性のシール剤が使用される。

いずれも、当該クリーンルーム 2内への化学汚染物質の発散を無くすためである。これらは一例であり、これ以外にも、化学汚染物質の発散がある材料を発散が少ないまたは全く発散しない非発散性の材料に置き換えることによって、半導体製造装置 2 0からの化学汚染発散を低減することができる。更にまた、半導体製造装置 2 0にファンやステージ等を駆動するための駆動部が使用される場合であって、この駆動部には密閉型のモータが使用され、該モータは充分にエージングした後に使用される。当該クリーンルーム 2内への化学汚染物質の発散を無くすためである。

なお、クリーンルーム自体を化学汚染非発散性の材料を使用して建築するようにしてもよい。例えば、床材 1 4、床構造部材 1 5、天井 1 6及び壁 1 0 A、 1 0 Bの表面の材料又は塗装材料には化学汚染非発散性の材料を使用する。この床材 1 4、床構造部材 1 5、天井 1 6及び壁 1 0 A、 1 0 Bの他に、ダクト 8 Cやパーテーシヨン 2 4等も化学汚染非発散性の材料を使用する。もちろん、メンテナンスエリア 2 3や作業通路 1 0 Cへの照明配線、仕切用の樹脂製パネル、パネノレ間のシ一/レ材、樹脂製シート、空調用フイノレタ、断熱材、接着剤、接着テープ、配管にも化学汚染非発散性の材料が使用される。こうした構成を採ることで、化学汚染物質を配慮しない材料で作ったクリーンルームよりも、新築クリーンルームの気中の化学汚染物質を大幅に低減することができる。

このように、本発明に係る第 2の実施形態としての半導体製造システム 2 0 0 によれば、ケミカルフィルタ 2 2を通すなどして化学汚染物質を低減した空気を送り込むペイ方式のクリーンルーム 2において、半導体製造装置 2 0の構成材料を化学汚染発散性の材料から化学汚染非発散性の材料に置き換えることで、半導体製造装置 2 0からメンテナンスエリア 2 3や作業通路 1 0 C等への化学汚染物質の発散を無くすことができる。従って、メンテナンスエリア 2 3及び作業通路 1 0 Cを清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができる。化学汚染発散性の材料を使用した半導体製造装置 2 0を使用して半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質の汚染に起因する不良発生、品質低下、信頼性低下及び、製造ラインの稼働率低下を少なくすることができる。

また、新たにクリーンルーム 2を建築する場合、ケミカルフィルタ 2 2などを使用して空気を清浄ィ匕する空気清浄化機構にかかる初期投資を低減することができ、従来方式の空気清浄化機構のランニングコストに比べて、第 2の実施形態では、半導体製造装置 2 0の構成部材の一部を変更する、好ましくはクリーンルーム 2の建築部材を変更する等のわずかな投資増加で済むようになる。

この実施形態では化学汚染非発散性の材料に関して、ポリオレフイン系、テフロン（商標）系、ポリエチレンテレフタレート系又は Z及ぴポリカーボネート系の素材について説明したが、これに限られることはなく、化学汚染非発散性の材料に関してはガスクロマトグラフなどの分析によつて見いだされた全ての新たな材料を含む。

[第 1の実施例]

この実施例では上述したクリーンルーム 1やクリーンルーム 2等に設置される半導体製造装置 2 0の一例となる S M I F ( S tandard Mechanical

I nterface) 方式の半導体製造装置 2 0 1に化学汚染非発散性の材料を使用したものである。

図 3に示す半導体製造装置 2 0 1は例えば、化学気相成長装置を構成するものであり、装置本体となる所定形状の筐体 3 0 0を有している。筐体 3 0 0の中央部から右側にかけては加工エリア 3 3となっている。加工エリア 3 3の下方には装置部品を構成する制御ユニット 3 7 A， 3 7 Bが設けられている。この制御ュニット 3 7 Aには被覆電線 3 8が接続されており、制御ュニット 3 7 A及び 3 7 B間にも被覆電線 3 8が接続されており、電源等を供給するようになされる。被覆電線 3 8にはポリオレフィン系又は/及ぴテフロン（商標）系の材料で被覆した電線が使用されている。筐体 3 0 0の前面には透明樹脂製パネル 3 9が取り付けられ、内部の様子が観察できるようになされている。透明樹脂製パネル 3 9にはポリエチレンテレフタレート ( P E T) 板あるいはポリカーボネート ( P C) 板が使用される。その際の板材のシールにはシロキサンの揮散を低減した低シロキサン揮散性のシール剤が使用される。

筐体 3 0 0の左側には S M I F方式のインタフェース 3 0を備えられ、ウェハカセット 3 1を出し入れするようになされる。ウェハカセット 3 1には複数の半導体ウェハ 3 O Aがセットされる。このインタフェース 3 0と加工エリア 3 3との間はウェハ搬送路 3 0 1となっており、ウェハカセット 3 1が搬送される。例えば、装置内を矢印 3 2のように移動し、加工エリア 3 3に導かれる。ウェハ力セット 3 1には化学汚染非発散性の材料が使用される。

この半導体ゥェハ密閉容器は装置間の移動中およぴ保管中には一定の気密を保てるものであり、半導体製造装置側にある専用の取り付け口を介して、 S M I F においてはカセット、半導体ウェハ密閉容器 ( F O U P ； Front Opening Unified Pod) においては半導体ウェハ 3 0 Aのみが取り込まれる。半導体ゥェハ 3 O Aを加工エリア 3 3に送り込む、あるいは、半導体製造装置 2 0 1から取り出す場合には、半導体密閉容器と専用の取り付け口とは一定の気密を保つようになされる。

このウェハ搬送路 3 0 1の天井部にはケミカルフィルタ 3 5及びファン 3 4力 S 取り付けられ、ウェハカセット 3 1又はこのウェハカセット 3 1から取り出された半導体ウェハ 3 O Aが搬送される過程で、半導体ウェハ 3 O Aが露出する部分に、このファン 3 4から送られた空気をケミカルフィルタ 3 5を通して供給するようになされる。これは露出した半導体ウェハ 3 O Aが化学汚染物質の汚染を受けないよう配慮したためである。このケミカルフィルタ 3 5には低ホウ素使用量の濾材及び濾材をシールするために低有機物発散性のシ一/レ材が使用される。このように、本発明に係る第 1の実施例としての半導体製造装置 2 0 1によれば、化学汚染非発散性の材料を使用した化学気相成長装置等が配置されるので、筐体 3 0 0内での化学汚染物質の発散を無くすことができる。従って、クリーンルーム 1ゃクリーンルーム 2等内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができ、化学汚染発散性の材料を使用した化学気相成長装置等により半導体装置を製造する場合に比べて、化学汚染物質の汚染に起因する不良発生、品質低下、信頼性低下及び、製造ラインの稼働率低下を少なくすることができる。

[第 2の実施例]

この実施例では上述したクリーンルーム 1ゃクリーンルーム 2等に設置される半導体製造装置 2 0の一例となる露光装置 2 0 2に化学汚染非発散性の材料を使用したものである。

図 4に示す露光装置 2 0 2は所定形状の筐体 6 0を有している。筐体 6 0の中央部は露光エリア 4 0であり、この露光エリア 4 0には光学ュニット 4 5が設けられ、半導体ウェハ 3 O Aにトランジスタ回路や配線パターン等を露光するようになされる。光学ュニット 4 5の下方にはウェハ載置台 5 3が設けられている。この筐体 6 0の右側には空調機 4 8が設けられ、その内部にはファン 4 1が取り付けられている。

露光エリア 4 0の天井部には露光域天井チャンバ 4 9が設けられており、露光域天井チャンバ 4 9には U L P Aフィルタ 4 3が取り付けられている。空調機 4 8の上部と露光域天井チャンバ 4 9との間にはケミカルフィルタ 4 2が取り付けられ、循環空気を清浄化するようになされる。このケミカルフィルタ 4 2及び U L P Aフィルタ 4 3には低ホウ素使用量の濾材及ぴ濾材をシールするために低有機物発散性のシール材が使用される。化学汚染非発散性の材料を使用した。空調機 4 8の下部にはガラリ 5 4が設けられ、露光エリア 4 0から空調機 4 8 内へ空気を取り込むようになされる。ガラリ 5 4には化学汚染非発散性の材料をルーバー状に加工したものが使用される。上述の空調機 4 8の背面には制御ュニット 4 6が設けられている。この制御ュニット 4 6には被覆電線 4 7が接続されており、電源等を供給するようになされる。被覆電線 4 7にはポリォレフィン系又は Z及ぴテフロン（商標）系の材料で被覆した電線が使用されている。

この露光装置 2 0 2では光学ュニット 4 5によって半導体ウェハ 3 O Aを露光する過程で、空調機 4 8のファン 4 1から送られてくる空気をケミカルフィルタ 4 2及び U L P Aフィルタ 4 3を通して露光エリア 4 0に送り循環させている。これは光学ユニット 4 5への化学汚染物質の汚染を防ぐためである。

このように、本発明に係る第 2の実施例としての露光装置 2 0 2によれば、筐体 6 0やガラリ 5 4等を化学汚染非発散性の材料を使用して構成されるので、空調機 4 8で空気を循環させる場合に、筐体 6 0内での化学汚染物質の発散を無くすことができる。従って、クリーンルーム 1やクリーンルーム 2等内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができ、化学汚染発散性の材料を使用した露光装置により半導体ウェハ 3 O Aを露光する場合に比べて、化学汚染物質の汚染に起因する不良発生、品質低下、信頼性低下及ぴ、製造ラインの稼働率低下を少なくすることができる。

[第 3の実施例]

この実施例では第 3の半導体製造システムを構成するに当たり、化学汚染物質を発散する恐れのある構成部材を包囲体により囲み、この包囲体に排気口を備え、この排気口に適当な排気手段を接続してその囲い内部の空気を当該製造装置外に排出できるようにしたものである。つまり、この第 3の半導体製造システムではクリーンルーム 1やタリーンルーム 2等内で半導体製造装置 2 0 3を使用して半導体装置を製造する方法であって、半導体製造装置 2 0 3の一部あるいは全部を包囲体で覆う工程と、この包囲体内の化学汚染物質をクリーンルーム 1やタリーンルーム 2等の外へ排気する工程とを有する（第 2の半導体製造方法）。

図 5に示す半導体製造装置 2 0 3は第 1の実施例で説明したような化学気相成長装置であり、この装置本体には制御ュニット 3 7 A， 3 7 Bが取り付けられる。この制御ュニット 3 7 A， 3 7 Bには、包囲体の一例となる密閉パネルケース 5 0でその全部を覆うように設けられ、この密閉パネルケース 5 0にはダクト 5 1 やそのダクト 5 1の先には排気手段 5 2が取り付けられる。この密閉パネルケ一ス 5 0には例えばクリーンルーム 1ゃクリーンルーム 2等の外に至るダクト 5 1 が接続され、このダクト 5 1の途中又は終端にファン等の排気手段 5 2が取り付けられ、制御ュニット 3 7 A及ぴ 3 7 B内の化学汚染物質をクリーンルーム 1やクリーンノレーム 2等の外にお気するようになされる。

この例で化学汚染物質はイオン成分、有機物及び無機物のうち少なくと一つを含むものである。このイオン成分は F—基、 C 基、 N 0₃—基、 S O -基、 P 0₄ ³—基、 NH₄+基のうち少なくとも一つを含み、有機物はフタル酸ジプチル（D B P ) 、フタル酸ジォクチル (D O P ) 、フタル酸ジェチル (D E P ) 、シロキサン、ジブチルヒドロキシトルエン（B HT) 、アジピン酸エステル、リン酸ェステル、有機ァミンのうち少なくとも一つを含み、無機物はリン（P ) 、ホウ素 (B ) のうち少なくとも一つを含むものである。

この密閉パネルケース（お気を引く箇所） 5 0は制御ュ-ット 3 7 A, 3 7 B のように半導体製造装置 2 0 3の一部分である必要はなく、半導体製造装置全体を囲って内部全体を排気することでも良い。また、排気は装置構成部材から発散する化学汚染物質をクリーンルーム気中に出さないことを目的としたものである。このことで排気先は必ずしもクリーンルーム 1やクリーンルーム 2等の外である必要はなく、その排気を適当なケミカルフィルタに通すなどして、化学汚染物質を除去する処理を施してクリーンルーム気中に戻すようにしても構わない。

このように、本発明に係る第 3の実施例としての半導体製造装置 2 0 3によれば、本体装置の一部あるいは制御ュニット 3 7 A， 3 7 Bの全部に化学汚染発散性の材料をやむを得ず使用した場合でも、本体装置の一部あるレヽは制御ュニット 3 7 A, 3 7 Bの全部を覆うように密閉パネルケース 5 0が取り付けられるので、密閉パネルケース 5 0内の化学汚染物質を排気手段 5 2によってクリーンルーム外又はタリーンルーム内のフィルタ設置個所へ排気することができる。

従って、タリーンルーム 1やタリーンルーム 2等内を清浄純粋な雰囲気の状態に維持することができる。これにより、当該半導体製造装置 2 0 3からクリーンルーム気中に発散する化学汚染物質を低減し、化学汚染物質に起因する不良発生、品質低下、信頼性低下、製造ラインの稼働率低下を少なくすることができる。しかも、半導体装置の製造コストを低減できる。産業上の利用可能性

この発明はクリーンルーム内での液晶表示装置や、半導体集積回路装置等の製造に適用して極めて好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 半導体装置を製造するためのクリーンルームと、

化学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置とを備え、

前記半導体製造装置は当該クリーンルーム内に設置されることを特徴とする半導体製造システム。

2 . 前記タリーンルームは化学汚染非発散性の材料を使用して建築されて成ることを特徴する請求項 1に記載の半導体製造システム。

3 . 前記半導体製造装置は筐体、被覆電線、シール材、樹脂製パネル、樹脂製シート、バンドヒータ、塗料、空調用フィルタ、断熱材、接着剤、プリント基板、プリント基板用レジスト、接着テープ、配管のうち少なくとも一つ又はこれらを組み合わせた本体装置又は Z及ぴ装置部品を有していることを特徴する請求項 1 に記載の半導体製造システム。

4 . 前記半導体製造装置の一部あるいは全部を覆う包囲体と、

前記包囲体内を排気する排気手段とを備えることを特徴とする請求項 1に記載の半導体製造システム。

5 . 前記半導体製造装置は、

露光装置、塗布装置、現像装置、洗浄装置、測定装置、化学気相成長装置、プラズマ製膜装置、拡散垆装置、エッチング装置、メツキ装置、ラッピング装置、アツシング装置、イオン注入装置、 CMP装置、搬送装置、保管装置のうち少なくとも一つを構成することを特徴とする請求項 1に記載の半導体製造システム。

6 . 半導体装置を製造する装置であって、

装置本体と、前記装置本体に取り付けられ又は Z及び当該装置本体に接続された装置部品とを備え、

前記装置本体又は Z及び装置部品には化学汚染非発散性の材料を使用することを特徴とする半導体製造装置。

7 . 前記装置本体又は/及び装置部品は、

前記化学汚染非発散性の材料を使用した、筐体、被覆電線、シール材、樹脂製パネル、樹脂製シート、パンドヒータ、塗料、空調用フィルタ、断熱材、接着剤、プリント基板、プリント基板用レジスト、接着テープ、配管のうち少なくとも一つ又はこれらを有していることを特徴する請求項 6に記載の半導体製造装置。

8 . 前記化学汚染非発散性の材料には、ポリオレフイン系、テフロン（商標）系、ポリエチレンテレフタレート系又は z及ぴポリカーボネート系の素材を使用することを特徴とする請求項 6に記載の半導体製造装置。

9 . 前記本体装置又は/及び装置部品に被覆電線が使用され、

前記被覆電線にはポリオレフィン系又は Z及びテフ口ン（商標）系の材料で被覆した電線を使用することを特徴とする請求項 6に記載の半導体製造装置。

1 0 . 前記本体装置又は/及ぴ装置部品にフィルタが使用され、

前記フィルタには低ホゥ素使用量の濾材及ぴ前記濾材をシールするために低有機物発散性のシール材が使用されることを特徴とする請求項 6に記載の半導体製

1 1 . 前記本体装置又は/及び装置部品に透明樹脂製パネルが使用され、

前記透明榭脂製パネルには、ポリエチレンテレフタレート系あるいはポリカーボネート系の板材が使用されることを特徴とする請求項 6に記載の半導体製造装

1 2 . 前記板材のシールには低シロキサン揮散性のシール剤を使用することを特徴とする請求項 1 1に記載の半導体製造装置。

1 3 . 前記本体装置又は/及び装置部品に駆動部が使用され、

前記駆動部には密閉型のモータが使用され、該モータは充分にエージングした後に使用されることを特徴とする請求項 6に記載の半導体製造装置。

1 4 . 前記本体装置又は/及び装置部品の一部あるいは全部を覆う包囲体と、前記包囲体内を排気する排気手段とを備えることを特徴とする請求項 6に記載の半導体製造装置。

1 5 . 半導体装置を製造する装置であって、

装置本体と、

前記装置本体に取り付けられ又は Z及び当該装置本体に接続された装置部品と、前記本体装置又は Z及び装置部品の一部あるいは全部を覆う包囲体と、前記包囲体内を排気する排気手段とを備えることを特徴とする半導体製造装置。

1 6 . 前記本体装置又は/及び装置部品は、

露光装置、塗布装置、現像装置、洗浄装置、測定装置、化学気相成長装置、物理気相成長装置、拡散炉装置、エッチング装置、メツキ装置、ラッピング装置、アツシング装置、イオン注入装置、化学機械的研磨装置、搬送装置、保管装置のうち少なくとも一つを構成することを特徴とする請求項 1 5に記載の半導体製造

7 . 予めィ匕学汚染非発散性の材料を使用した半導体製造装置を製造する工程と. 前記半導体製造装置をクリーンルーム内に設置する工程と、

前記クリーンルーム内で前記半導体製造装置を使用して半導体装置を製造することを特徴とする半導体製造方法。

1 8 . 前記クリーンルームを化学汚染非発散性の材料を使用して建築することを特徴する請求項 1 7に記載の半導体製造方法。

1 9 . 前記化学汚染非発散性の材料には、ポリオレフイン系、テフロン（商標）系、ポリエチレンテレフタレート系又はノ及ぴポリカーボネート系の素材を使用することを特徴とする請求項 1 7に記載の半導体製造方法。

2 0 . 前記半導体製造装置の一部あるいは全部を包囲体で覆う工程と、

前記包囲体内を排気する工程とを含むことを特徴とする請求項 1 7に記載の半導体製造方法。

2 1 . 前記半導体製造装置は、

露光装置、塗布装置、現像装置、洗浄装置、測定装置、化学気相成長装置、物理気相成長装置、拡散炉装置、エッチング装置、メツキ装置、ラッピング装置、アツシング装置、イオン注入装置、化学機械的研磨装置、搬送装置、保管装置のうち少なくとも一つを構成することを特徴とする請求項 1 7に記載の半導体製造方法。

2 2. タリーンルーム内で半導体製造装置を使用して半導体装置を製造する方法であって、

前記半導体製造装置の一部あるいは全部を包囲体で覆う工程と、

前記包囲体内の化学汚染物質をクリーンルーム外へ排気する工程とを有することを特徴とする半導体製造方法。 ,

2 3 . 前記化学汚染物質は、

イオン成分、有機物及び無機物のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項 2 2に記載の半導体製造方法。

2 4 . 前記イオン成分は、

F一基、 C 1—基、 N O 基、 S O -基、 P O 基、 NH 基のうち少なくとも一つを含み、

前記有機物は、

フタル酸ジプチル、フタル酸ジォクチル、フタル酸ジェチル、シロキサン、ジブチルヒドロキシトルエン、アジピン酸エステル、リン酸エステル、有機アミンのうち少なくとも一つを含み、

前記無機物は、

リン、ホウ素のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項 2 3に記載の半導体製造方法。

2 5 . 前記半導体製造装置は、

露光装置、塗布装置、現像装置、洗浄装置、測定装置、化学気相成長装置、物理気相成長装置、拡散炉装置、エッチング装置、メツキ装置、ラッピング装置、アツシング装置、イオン注入装置、化学機械的研磨装置、搬送装置、保管装置のうち少なくとも一つを構成することを特徴とする請求項 2 2に記載の半導体製造方法。

2 6 . 半導体基板と、

前記半導体基板上に形成された電子回路素子とを備え、

化学汚染非発散性の材料を使用して製造された半導体製造装置により前記半導体基板及ぴ Z又は電子回路素子が製造されて成ることを特徴とする半導体装置。

2 7 . 前記半導体製造装置がクリーンルーム内に設置され、

前記クリーンルーム内で前記半導体製造装置を使用して前記半導体基板及び Z 又は電子回路素子が製造されて成ることを特徴とする請求項 2 6に記載の半導体

2 8 . 前記半導体製造装置が液晶表示装置を製造する装置であって、

前記電子回路素子は液晶表示素子であることを特徴とする請求項 2 6に記載の半導体装置。