JP2002353109A - 荷電粒子線露光装置、露光方法及び半導体デバイス製造方法 - Google Patents
荷電粒子線露光装置、露光方法及び半導体デバイス製造方法Info
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- JP2002353109A JP2002353109A JP2001156319A JP2001156319A JP2002353109A JP 2002353109 A JP2002353109 A JP 2002353109A JP 2001156319 A JP2001156319 A JP 2001156319A JP 2001156319 A JP2001156319 A JP 2001156319A JP 2002353109 A JP2002353109 A JP 2002353109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レチクルに異物が付着した場合に、生産性の
低下及び露光コストの上昇を抑えることができる荷電粒
子線露光装置及び露光方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 荷電粒子線源と、前記荷電粒子線源から
の荷電粒子線をレチクルに照射する照明光学系と、前記
レチクルに形成されたパターンを感応基板上に投影結像
する投影光学系とを有する荷電粒子線露光装置におい
て、 前記レチクルを洗浄するレチクル洗浄機構をさら
に有するようにした。
低下及び露光コストの上昇を抑えることができる荷電粒
子線露光装置及び露光方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 荷電粒子線源と、前記荷電粒子線源から
の荷電粒子線をレチクルに照射する照明光学系と、前記
レチクルに形成されたパターンを感応基板上に投影結像
する投影光学系とを有する荷電粒子線露光装置におい
て、 前記レチクルを洗浄するレチクル洗浄機構をさら
に有するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクル上に形成
された回路パターンを投影光学系を介してウェハ等の感
応基板上に転写する際に好適な荷電粒子線露光装置及び
露光方法に関するものである。さらに、このような露光
装置を用いた半導体デバイス製造方法に関するものであ
る。
された回路パターンを投影光学系を介してウェハ等の感
応基板上に転写する際に好適な荷電粒子線露光装置及び
露光方法に関するものである。さらに、このような露光
装置を用いた半導体デバイス製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、より
微細な回路パターンを作成するために、光を用いた光縮
小投影露光装置に代わって、荷電粒子線（例えば、電子
線やイオンビーム等）あるいはＸ線を利用する新しい露
光技装置の開発が行われている。このうち、荷電粒子線
として電子線を利用した電子線露光装置は、電子線その
ものを細く絞ることができるため、微細な形状を有する
パターンを作製できるという大きな特徴を有している。
微細な回路パターンを作成するために、光を用いた光縮
小投影露光装置に代わって、荷電粒子線（例えば、電子
線やイオンビーム等）あるいはＸ線を利用する新しい露
光技装置の開発が行われている。このうち、荷電粒子線
として電子線を利用した電子線露光装置は、電子線その
ものを細く絞ることができるため、微細な形状を有する
パターンを作製できるという大きな特徴を有している。
【０００３】従来の電子線露光装置は、電子線を細く絞
り、電子線に感度を持つレジストが塗布された半導体基
板上を走査して、回路パターンを描画するものであっ
た。しかしながら、回路パターンを一本の電子線で一筆
書きしているため、一つのチップを作製するのに描画時
間が長くなり、一括して回路パターンを基板上に転写露
光する光縮小投影露光装置に比べて、生産性が低いとい
う問題があった。
り、電子線に感度を持つレジストが塗布された半導体基
板上を走査して、回路パターンを描画するものであっ
た。しかしながら、回路パターンを一本の電子線で一筆
書きしているため、一つのチップを作製するのに描画時
間が長くなり、一括して回路パターンを基板上に転写露
光する光縮小投影露光装置に比べて、生産性が低いとい
う問題があった。
【０００４】そこで、現在では、光縮小投影露光装置と
同様に、予め露光すべき回路パターンを形成したレチク
ル上に電子線を照射し、そのパターンをウェハ等の感応
基板上に縮小投影する技術が開発されつつある。この縮
小投影する電子線露光装置では、一度に露光できる面積
が大きい（例えば、ウェハ上で０．２５ｍｍ角）ので、
従来の一筆書きの露光装置に比べると、生産性は飛躍的
に向上する。
同様に、予め露光すべき回路パターンを形成したレチク
ル上に電子線を照射し、そのパターンをウェハ等の感応
基板上に縮小投影する技術が開発されつつある。この縮
小投影する電子線露光装置では、一度に露光できる面積
が大きい（例えば、ウェハ上で０．２５ｍｍ角）ので、
従来の一筆書きの露光装置に比べると、生産性は飛躍的
に向上する。
【０００５】縮小投影する電子線露光装置で必要となる
レチクルに関し、図４を参照しつつ説明する。図４
（Ａ）はメンブレンタイプのレチクル４０であり、メン
ブレン４１上に散乱体４２のパターンが形成されてい
る。メンブレン４１は例えば、厚さ１００ｎｍ程度のＳ
ｉＮ等からなり、散乱体４２はタングステン、金、白
金、タンタル等の重金属が使われる。一方、図４（Ｂ）
はステンシルタイプのレチクル５０であり、電子線を散
乱する程度の厚さを有するメンブレン５１に開口部５２
のパターンが形成されている。メンブレン５１は例え
ば、厚さ数μｍのシリコンやダイヤモンド等からなる。
レチクルに関し、図４を参照しつつ説明する。図４
（Ａ）はメンブレンタイプのレチクル４０であり、メン
ブレン４１上に散乱体４２のパターンが形成されてい
る。メンブレン４１は例えば、厚さ１００ｎｍ程度のＳ
ｉＮ等からなり、散乱体４２はタングステン、金、白
金、タンタル等の重金属が使われる。一方、図４（Ｂ）
はステンシルタイプのレチクル５０であり、電子線を散
乱する程度の厚さを有するメンブレン５１に開口部５２
のパターンが形成されている。メンブレン５１は例え
ば、厚さ数μｍのシリコンやダイヤモンド等からなる。
【０００６】電子線を上記レチクルに照射すると、メン
ブレンタイプのレチクル４０では、散乱体４２で電子線
は大きく散乱されるが、メンブレン４１のみの領域を通
過した電子線はウェハ上に結像されるので、散乱体４２
の配置に応じたパターンが転写される。一方、ステンシ
ルタイプのレチクル５０では、メンブレン５１が存在す
る領域で電子線は散乱され、開口部５２を通過した電子
線はウェハ上に結像されるので、開口部５２の配置に応
じたパターンが転写される。
ブレンタイプのレチクル４０では、散乱体４２で電子線
は大きく散乱されるが、メンブレン４１のみの領域を通
過した電子線はウェハ上に結像されるので、散乱体４２
の配置に応じたパターンが転写される。一方、ステンシ
ルタイプのレチクル５０では、メンブレン５１が存在す
る領域で電子線は散乱され、開口部５２を通過した電子
線はウェハ上に結像されるので、開口部５２の配置に応
じたパターンが転写される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レチクルを
用いて露光する場合、レチクルへの異物の付着が問題と
なる。メンブレン４１や開口部５２に異物が付着する
と、異物によって電子線が遮られてしまい、回路パター
ンが正しくウェハ上に転写されなくなってしまうからで
ある。光縮小投影露光装置で用いるレチクルの場合、薄
い透明な膜（ペリクル膜）を使用してレチクルへの異物
の付着を防止できるが、電子線露光装置で用いるレチク
ルの場合、電子線行程に物体が存在すると電子線を遮る
ことになり、露光することができなくなるため、事実上
はペリクル膜を使用できない。そのため、レチクルに異
物が付着した場合、レチクルを洗浄するか、新しいレチ
クルに交換する必要があった。
用いて露光する場合、レチクルへの異物の付着が問題と
なる。メンブレン４１や開口部５２に異物が付着する
と、異物によって電子線が遮られてしまい、回路パター
ンが正しくウェハ上に転写されなくなってしまうからで
ある。光縮小投影露光装置で用いるレチクルの場合、薄
い透明な膜（ペリクル膜）を使用してレチクルへの異物
の付着を防止できるが、電子線露光装置で用いるレチク
ルの場合、電子線行程に物体が存在すると電子線を遮る
ことになり、露光することができなくなるため、事実上
はペリクル膜を使用できない。そのため、レチクルに異
物が付着した場合、レチクルを洗浄するか、新しいレチ
クルに交換する必要があった。
【０００８】しかしながら、レチクルを洗浄するために
はレチクルを露光装置から取り外す必要があり、また洗
浄には液体を用いることが多く、洗浄後の乾燥処理等が
必要である。そのため洗浄、乾燥処理等に長い時間がか
かるため、生産性が低下してしまうという問題があっ
た。一方、新しいレチクルに交換するためには同一のレ
チクルを複数用意することが必要になり、露光コストの
上昇を招くという問題があった。
はレチクルを露光装置から取り外す必要があり、また洗
浄には液体を用いることが多く、洗浄後の乾燥処理等が
必要である。そのため洗浄、乾燥処理等に長い時間がか
かるため、生産性が低下してしまうという問題があっ
た。一方、新しいレチクルに交換するためには同一のレ
チクルを複数用意することが必要になり、露光コストの
上昇を招くという問題があった。
【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、レチクルに異物が付着した場合に、生
産性の低下及び露光コストの上昇を抑えることができる
荷電粒子線露光装置及び露光方法を提供することを目的
とする。
たものであって、レチクルに異物が付着した場合に、生
産性の低下及び露光コストの上昇を抑えることができる
荷電粒子線露光装置及び露光方法を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は第一に「荷電粒子線源と、前記荷電粒子線
源からの荷電粒子線をレチクルに照射する照明光学系
と、前記レチクルに形成されたパターンを感応基板上に
投影結像する投影光学系とを有する荷電粒子線露光装置
において、 前記レチクルを洗浄するレチクル洗浄機構
をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光装置
（請求項１）」を提供する。
め、本発明は第一に「荷電粒子線源と、前記荷電粒子線
源からの荷電粒子線をレチクルに照射する照明光学系
と、前記レチクルに形成されたパターンを感応基板上に
投影結像する投影光学系とを有する荷電粒子線露光装置
において、 前記レチクルを洗浄するレチクル洗浄機構
をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光装置
（請求項１）」を提供する。
【００１１】本発明によれば、荷電粒子線露光装置が有
するレチクル洗浄機構によりレチクルを洗浄することが
できるので、レチクルを露光装置から取り外す必要がな
い。そのため、洗浄処理に要する時間を短縮でき、生産
性の低下を抑えることができる。また、異物が付着した
レチクルを新しいレチクルと交換する必要がなくなるの
で、露光コストの上昇を抑えることができる。
するレチクル洗浄機構によりレチクルを洗浄することが
できるので、レチクルを露光装置から取り外す必要がな
い。そのため、洗浄処理に要する時間を短縮でき、生産
性の低下を抑えることができる。また、異物が付着した
レチクルを新しいレチクルと交換する必要がなくなるの
で、露光コストの上昇を抑えることができる。
【００１２】また、本発明は第二に「請求項１に記載の
荷電粒子線露光装置であって、 前記レチクル洗浄機構
は、洗浄物質の供給源と、洗浄物質を冷却する冷却手段
と、冷却された洗浄物質を前記レチクルに照射する照射
手段とを有することを特徴とする荷電粒子線露光装置
（請求項２）」を提供する。
荷電粒子線露光装置であって、 前記レチクル洗浄機構
は、洗浄物質の供給源と、洗浄物質を冷却する冷却手段
と、冷却された洗浄物質を前記レチクルに照射する照射
手段とを有することを特徴とする荷電粒子線露光装置
（請求項２）」を提供する。
【００１３】本発明によれば、供給源からの洗浄物質を
レチクルに照射してレチクルを洗浄する構成としている
ので、レチクル洗浄機構を単純な構成とすることができ
る。また、洗浄物質を冷却してから照射手段を介して噴
出しているので、レチクルをエアロゾル状態の洗浄物質
で洗浄することができ、洗浄後の乾燥処理等は必要なく
なる。したがって、生産性の低下及び露光コストの上昇
を抑えることができる荷電粒子線露光装置を容易に提供
することができる。
レチクルに照射してレチクルを洗浄する構成としている
ので、レチクル洗浄機構を単純な構成とすることができ
る。また、洗浄物質を冷却してから照射手段を介して噴
出しているので、レチクルをエアロゾル状態の洗浄物質
で洗浄することができ、洗浄後の乾燥処理等は必要なく
なる。したがって、生産性の低下及び露光コストの上昇
を抑えることができる荷電粒子線露光装置を容易に提供
することができる。
【００１４】また、本発明は第三に「請求項２に記載の
荷電粒子線露光装置であって、 前記供給源に貯蔵され
ている洗浄物質は気体状態であり、前記冷却手段は、気
体状態の洗浄物質を液化させる温度に設定されているこ
とを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項３）」を提
供する。
荷電粒子線露光装置であって、 前記供給源に貯蔵され
ている洗浄物質は気体状態であり、前記冷却手段は、気
体状態の洗浄物質を液化させる温度に設定されているこ
とを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項３）」を提
供する。
【００１５】本発明によれば、供給源に貯蔵されている
洗浄物質が気体状態であるので、冷却手段に容易に洗浄
物質を導入することができる。また、冷却手段により洗
浄物質を液化しているので、その後に照射手段から噴出
される洗浄物質は固体粒子を含むエアロゾルになり、レ
チクルを洗浄することができる。その結果、洗浄後の乾
燥処理等は必要なくなり、すぐに露光を再開することが
できるので、生産性の低下を抑えることができる。
洗浄物質が気体状態であるので、冷却手段に容易に洗浄
物質を導入することができる。また、冷却手段により洗
浄物質を液化しているので、その後に照射手段から噴出
される洗浄物質は固体粒子を含むエアロゾルになり、レ
チクルを洗浄することができる。その結果、洗浄後の乾
燥処理等は必要なくなり、すぐに露光を再開することが
できるので、生産性の低下を抑えることができる。
【００１６】また、本発明は第四に「請求項２又は３に
記載の荷電粒子線露光装置であって、 前記照射手段を
複数有することを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求
項４）」を提供する。本発明によれば、複数の照射手段
により洗浄物質をレチクルに照射してレチクルを洗浄し
ているので、洗浄時間を短縮することができ、生産性を
高めることができる。
記載の荷電粒子線露光装置であって、 前記照射手段を
複数有することを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求
項４）」を提供する。本発明によれば、複数の照射手段
により洗浄物質をレチクルに照射してレチクルを洗浄し
ているので、洗浄時間を短縮することができ、生産性を
高めることができる。
【００１７】また、本発明は第五に「請求項４に記載の
荷電粒子線露光装置であって、 前記照射手段の少なく
とも１つはレチクルの上面側に配置され、上面側に配置
された照射手段とは異なる前記照射手段の少なくとも１
つはレチクルの下面側に配置されていることを特徴とす
る荷電粒子線露光装置（請求項５）」を提供する。
荷電粒子線露光装置であって、 前記照射手段の少なく
とも１つはレチクルの上面側に配置され、上面側に配置
された照射手段とは異なる前記照射手段の少なくとも１
つはレチクルの下面側に配置されていることを特徴とす
る荷電粒子線露光装置（請求項５）」を提供する。
【００１８】本発明によれば、レチクルの上下両面に配
置された照射手段により洗浄物質をレチクルに照射し
て、レチクル両面を同時に洗浄することができるので、
洗浄時間を短縮することができ、生産性を高めることが
できる。また、本発明は第六に「請求項２乃至５のいず
れかに記載の荷電粒子線露光装置であって、 照射され
た洗浄物質の速度を加速する加速手段をさらに有するこ
とを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項６）」を提
供する。
置された照射手段により洗浄物質をレチクルに照射し
て、レチクル両面を同時に洗浄することができるので、
洗浄時間を短縮することができ、生産性を高めることが
できる。また、本発明は第六に「請求項２乃至５のいず
れかに記載の荷電粒子線露光装置であって、 照射され
た洗浄物質の速度を加速する加速手段をさらに有するこ
とを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項６）」を提
供する。
【００１９】本発明によれば、洗浄物質の速度を加速し
てからレチクルに照射しているので、レチクルに付着し
ている異物を効率良く取り除くことができ、洗浄効果を
向上させることができる。そのため、洗浄処理に要する
時間を短縮でき、生産性の低下を抑えることができる。
てからレチクルに照射しているので、レチクルに付着し
ている異物を効率良く取り除くことができ、洗浄効果を
向上させることができる。そのため、洗浄処理に要する
時間を短縮でき、生産性の低下を抑えることができる。
【００２０】また、本発明は第七に「請求項１乃至６の
いずれかに記載の荷電粒子線露光装置を用いた露光方法
において、前記レチクル洗浄機構によって前記レチクル
を洗浄して、前記レチクルに形成されたパターンを感応
基板上に投影結像することを特徴とする露光方法（請求
項７）」を提供する。
いずれかに記載の荷電粒子線露光装置を用いた露光方法
において、前記レチクル洗浄機構によって前記レチクル
を洗浄して、前記レチクルに形成されたパターンを感応
基板上に投影結像することを特徴とする露光方法（請求
項７）」を提供する。
【００２１】本発明によれば、感応基板上に投影結像す
べきパターンが形成されたレチクルに異物が付着した場
合に、レチクルを洗浄してからすぐに露光することがで
きるので、生産性の低下及び露光コストの上昇を抑える
ことができる。また、本発明は第八に「請求項１乃至６
のいずれかに記載の荷電粒子線露光装置を用いてレチク
ルに形成されたパターンを感応基板上に投影結像する工
程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８）」を提供する。
べきパターンが形成されたレチクルに異物が付着した場
合に、レチクルを洗浄してからすぐに露光することがで
きるので、生産性の低下及び露光コストの上昇を抑える
ことができる。また、本発明は第八に「請求項１乃至６
のいずれかに記載の荷電粒子線露光装置を用いてレチク
ルに形成されたパターンを感応基板上に投影結像する工
程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８）」を提供する。
【００２２】本発明によれば、レチクルに形成されたパ
ターンを感応基板上に投影結像する工程において請求項
１乃至６のいずれかに記載の荷電粒子線露光装置を用い
るので、生産性の低下及び露光コストの上昇を抑えるこ
とができ、微細なパターンを有する半導体デバイスを歩
留まり良く製造することができる。
ターンを感応基板上に投影結像する工程において請求項
１乃至６のいずれかに記載の荷電粒子線露光装置を用い
るので、生産性の低下及び露光コストの上昇を抑えるこ
とができ、微細なパターンを有する半導体デバイスを歩
留まり良く製造することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。なお、本発明の実施の形態では、荷電粒子線の一種
である電子線を用いる露光を例として説明しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、イオンビーム
等を含む全ての荷電粒子線に適用することができる。
る。なお、本発明の実施の形態では、荷電粒子線の一種
である電子線を用いる露光を例として説明しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、イオンビーム
等を含む全ての荷電粒子線に適用することができる。
【００２４】図１は、本発明による電子線露光装置の構
成図である。電子銃（荷電粒子線源）１から出射された
電子線２は、照明光学系３を通してレチクルステージ５
上のレチクル４に照射される。レチクル４のパターン部
分を通過した電子線は、投影光学系６によってウェハス
テージ８上のウェハ（感応基板）７に照射され、レチク
ル４に形成されたパターンがウェハ７に投影結像され
る。
成図である。電子銃（荷電粒子線源）１から出射された
電子線２は、照明光学系３を通してレチクルステージ５
上のレチクル４に照射される。レチクル４のパターン部
分を通過した電子線は、投影光学系６によってウェハス
テージ８上のウェハ（感応基板）７に照射され、レチク
ル４に形成されたパターンがウェハ７に投影結像され
る。
【００２５】さらに、本発明による電子線露光装置は、
レチクルを洗浄するためにレチクル洗浄機構を備えてい
る。電子線露光装置が有するレチクル洗浄機構によりレ
チクルを洗浄することができるので、レチクルを露光装
置から取り外す必要がない。そのため、洗浄処理に要す
る時間を短縮でき、生産性の低下を抑えることができ
る。また、異物が付着したレチクルを新しいレチクルと
交換する必要がなくなるので、露光コストの上昇を抑え
ることができる。好ましいレチクル洗浄機構の例を、以
下に説明する。ボンベ（供給源）９ａには洗浄物質であ
る気体Ａが、ボンベ９ｂには気体Ｂが貯蔵されている。
流量調節器１０ａ、１０ｂで気体Ａ、Ｂの流量を調節し
ながら、気体Ａ、Ｂを冷却装置（冷却手段）１１に導入
する。冷却装置１１は、気体Ａを液化させる温度に設定
されている。気体Ｂにはこの設定温度で液化しないもの
を用いることにより、液化した洗浄物質Ａを気体Ｂの圧
力によってレチクルチャンバー１５に設けられたノズル
（照射手段）１２まで搬送することができる。このよう
な気体Ａ、Ｂの組合せとしては、気体Ａとしてアルゴン
を、気体Ｂとして窒素を挙げることができる。窒素はア
ルゴンよりも液化温度が低いため、液化したアルゴンの
搬送気体として適している。また、気体Ａとしてアルゴ
ンの代わりに二酸化炭素を用いることもでき、この場合
も搬送気体Ｂとして窒素を用いることができる。液化し
た洗浄物質Ａは小さな穴のあいたノズル１２から噴出さ
れると、断熱冷却によって微小な固体粒子を含むエアロ
ゾル１３になる。この洗浄物質Ａのエアロゾル１３を異
物の付着したレチクル４に照射すると、レチクル４に付
着していた異物は固体粒子によって弾き飛ばされて取り
除かれる。エアロゾル１３は異物と衝突後再び気体Ａに
なり、気体Ｂとともにポンプ１４によって露光装置の外
に排出される。レチクルステージ５又はノズル１２を移
動させることによって、レチクル４の全面にエアロゾル
１３を照射し、レチクル４全面の洗浄を行う。また、露
光時には、ノズル１２を露光の邪魔にならない位置に移
動させることができるようになっている。
レチクルを洗浄するためにレチクル洗浄機構を備えてい
る。電子線露光装置が有するレチクル洗浄機構によりレ
チクルを洗浄することができるので、レチクルを露光装
置から取り外す必要がない。そのため、洗浄処理に要す
る時間を短縮でき、生産性の低下を抑えることができ
る。また、異物が付着したレチクルを新しいレチクルと
交換する必要がなくなるので、露光コストの上昇を抑え
ることができる。好ましいレチクル洗浄機構の例を、以
下に説明する。ボンベ（供給源）９ａには洗浄物質であ
る気体Ａが、ボンベ９ｂには気体Ｂが貯蔵されている。
流量調節器１０ａ、１０ｂで気体Ａ、Ｂの流量を調節し
ながら、気体Ａ、Ｂを冷却装置（冷却手段）１１に導入
する。冷却装置１１は、気体Ａを液化させる温度に設定
されている。気体Ｂにはこの設定温度で液化しないもの
を用いることにより、液化した洗浄物質Ａを気体Ｂの圧
力によってレチクルチャンバー１５に設けられたノズル
（照射手段）１２まで搬送することができる。このよう
な気体Ａ、Ｂの組合せとしては、気体Ａとしてアルゴン
を、気体Ｂとして窒素を挙げることができる。窒素はア
ルゴンよりも液化温度が低いため、液化したアルゴンの
搬送気体として適している。また、気体Ａとしてアルゴ
ンの代わりに二酸化炭素を用いることもでき、この場合
も搬送気体Ｂとして窒素を用いることができる。液化し
た洗浄物質Ａは小さな穴のあいたノズル１２から噴出さ
れると、断熱冷却によって微小な固体粒子を含むエアロ
ゾル１３になる。この洗浄物質Ａのエアロゾル１３を異
物の付着したレチクル４に照射すると、レチクル４に付
着していた異物は固体粒子によって弾き飛ばされて取り
除かれる。エアロゾル１３は異物と衝突後再び気体Ａに
なり、気体Ｂとともにポンプ１４によって露光装置の外
に排出される。レチクルステージ５又はノズル１２を移
動させることによって、レチクル４の全面にエアロゾル
１３を照射し、レチクル４全面の洗浄を行う。また、露
光時には、ノズル１２を露光の邪魔にならない位置に移
動させることができるようになっている。
【００２６】また、レチクル４を洗浄する時間を短縮す
るために、ノズル１２を複数配置することが好ましい。
その際、少なくとも１つのノズルをレチクルの上面側に
配置し、これとは異なる少なくとも１つのノズルをレチ
クルの下面側に配置すると、レチクルの上下両面からエ
アロゾルを吹き付けて両面を同時に洗浄することができ
るので、より好ましい。
るために、ノズル１２を複数配置することが好ましい。
その際、少なくとも１つのノズルをレチクルの上面側に
配置し、これとは異なる少なくとも１つのノズルをレチ
クルの下面側に配置すると、レチクルの上下両面からエ
アロゾルを吹き付けて両面を同時に洗浄することができ
るので、より好ましい。
【００２７】さらに、レチクルに付着した異物を除去し
やすくするために、洗浄物質の速度を加速する加速手段
を備えていることが好ましい。例えば、ノズルから噴出
した洗浄物質Ａの固体粒子に別のノズルから気体を吹き
付けると、固体粒子の速度を加速することができ、洗浄
効果を向上させることができる。
やすくするために、洗浄物質の速度を加速する加速手段
を備えていることが好ましい。例えば、ノズルから噴出
した洗浄物質Ａの固体粒子に別のノズルから気体を吹き
付けると、固体粒子の速度を加速することができ、洗浄
効果を向上させることができる。
【００２８】以上のレチクル洗浄機構を有する電子線露
光装置により、レチクルの洗浄を行った後、レチクルに
形成されたパターンをウェハに露光した。レチクルとし
て、厚さ２μｍのシリコンメンブレンに開口部によりパ
ターンが形成されたステンシルタイプのレチクルを用
い、異物として平均粒径が０．１μｍのアルミナ粒子を
付着させた。気体Ａとしてアルゴンを、気体Ｂとして窒
素を用いて、レチクルステージを動かしながら異物が付
着したレチクルを洗浄したところ、レチクル表面だけで
なく、開口部の側壁に付着した異物も除去されていた。
また、洗浄後の乾燥処理等の必要がなく、すぐに露光を
開始することができた。その結果、生産性の低下及び露
光コストの上昇を抑えながら、レチクルに形成されたパ
ターンをウェハ上に正しく転写露光することができた。
メンブレンタイプのレチクルを用いた場合も、同様に異
物を除去してパターンをウェハ上に正しく転写露光する
ことができた。
光装置により、レチクルの洗浄を行った後、レチクルに
形成されたパターンをウェハに露光した。レチクルとし
て、厚さ２μｍのシリコンメンブレンに開口部によりパ
ターンが形成されたステンシルタイプのレチクルを用
い、異物として平均粒径が０．１μｍのアルミナ粒子を
付着させた。気体Ａとしてアルゴンを、気体Ｂとして窒
素を用いて、レチクルステージを動かしながら異物が付
着したレチクルを洗浄したところ、レチクル表面だけで
なく、開口部の側壁に付着した異物も除去されていた。
また、洗浄後の乾燥処理等の必要がなく、すぐに露光を
開始することができた。その結果、生産性の低下及び露
光コストの上昇を抑えながら、レチクルに形成されたパ
ターンをウェハ上に正しく転写露光することができた。
メンブレンタイプのレチクルを用いた場合も、同様に異
物を除去してパターンをウェハ上に正しく転写露光する
ことができた。
【００２９】次に、本発明による半導体デバイス製造方
法の実施の形態の例を説明する。図２は、本発明による
半導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートで
ある。この例の製造工程は以下の各主工程を含む。 （１）ウェハを製造するウェハ製造工程（又はウェハを
準備するウェハ準備工程）。 （２）露光に使用するレチクルを製作するレチクル製造
工程（又はレチクルを準備するレチクル準備工程）。 （３）ウェハに必要な加工処理を行うウェハプロセッシ
ング工程。 （４）ウェハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程。 （５）できたチップを検査するチップ検査工程。
法の実施の形態の例を説明する。図２は、本発明による
半導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートで
ある。この例の製造工程は以下の各主工程を含む。 （１）ウェハを製造するウェハ製造工程（又はウェハを
準備するウェハ準備工程）。 （２）露光に使用するレチクルを製作するレチクル製造
工程（又はレチクルを準備するレチクル準備工程）。 （３）ウェハに必要な加工処理を行うウェハプロセッシ
ング工程。 （４）ウェハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程。 （５）できたチップを検査するチップ検査工程。
【００３０】なお、それぞれの工程はさらにいくつかの
サブ工程からなっている。これらの主工程の中で、半導
体デバイスの性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェ
ハプロセッシング工程である。この工程では、設計され
た回路パターンをウェハ上に順次積層し、メモリやＭＰ
Ｕとして動作するチップを多数形成する。このウェハプ
ロセッシング工程は以下の各工程を含む。 （１）絶縁層となる誘電体薄膜や、配線部あるいは電極
部を形成する金属薄膜などを形成する薄膜形成工程（Ｃ
ＶＤやスパッタリング等を用いる）。 （２）ウェハ基板を酸化して絶縁層を形成する酸化工
程。 （３）薄膜層やウェハ基板などを選択的に加工するため
にレチクル（マスク）を用いてレジストパターンを形成
するリソグラフィ工程。 （４）レジストパターンにしたがって薄膜層や基板を加
工するエッチング工程（例えばドライエッチング技術を
用いる）。 （５）イオン・不純物注入拡散工程。 （６）レジスト剥離工程。 （７）さらに加工されたウェハを検査する検査工程。
サブ工程からなっている。これらの主工程の中で、半導
体デバイスの性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェ
ハプロセッシング工程である。この工程では、設計され
た回路パターンをウェハ上に順次積層し、メモリやＭＰ
Ｕとして動作するチップを多数形成する。このウェハプ
ロセッシング工程は以下の各工程を含む。 （１）絶縁層となる誘電体薄膜や、配線部あるいは電極
部を形成する金属薄膜などを形成する薄膜形成工程（Ｃ
ＶＤやスパッタリング等を用いる）。 （２）ウェハ基板を酸化して絶縁層を形成する酸化工
程。 （３）薄膜層やウェハ基板などを選択的に加工するため
にレチクル（マスク）を用いてレジストパターンを形成
するリソグラフィ工程。 （４）レジストパターンにしたがって薄膜層や基板を加
工するエッチング工程（例えばドライエッチング技術を
用いる）。 （５）イオン・不純物注入拡散工程。 （６）レジスト剥離工程。 （７）さらに加工されたウェハを検査する検査工程。
【００３１】なお、ウェハプロセッシング工程は必要な
層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイ
スを製造する。図３は、図２のウェハプロセッシング工
程の中核をなすリソグラフィ工程を示すフローチャート
である。このリソグラフィ工程は以下の工程を含む。 （１）前段の工程で回路パターンが形成されたウェハ上
にレジストをコートしてプリベークするレジスト塗布工
程。 （２）レジストを露光する露光工程。 （３）露光されたレジストを現像してレジストパターン
を得る現像工程（化学増幅型レジストを使用する場合に
は、露光工程と現像工程の間に更にレジストをベーキン
グするＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋ
ｅ）工程が入る）。 （４）現像されたレジストパターンを安定化させるため
のアニール工程。
層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイ
スを製造する。図３は、図２のウェハプロセッシング工
程の中核をなすリソグラフィ工程を示すフローチャート
である。このリソグラフィ工程は以下の工程を含む。 （１）前段の工程で回路パターンが形成されたウェハ上
にレジストをコートしてプリベークするレジスト塗布工
程。 （２）レジストを露光する露光工程。 （３）露光されたレジストを現像してレジストパターン
を得る現像工程（化学増幅型レジストを使用する場合に
は、露光工程と現像工程の間に更にレジストをベーキン
グするＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋ
ｅ）工程が入る）。 （４）現像されたレジストパターンを安定化させるため
のアニール工程。
【００３２】上記リソグラフィ工程の中の、（２）の露
光工程に本発明による電子線露光装置を用いているの
で、微細なパターンを有する半導体デバイスを歩留まり
良く製造することができる。以上、本発明の実施の形態
に係る荷電粒子線露光装置、露光方法及び半導体デバイ
ス製造方法について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、様々な変更を加えることができる。
光工程に本発明による電子線露光装置を用いているの
で、微細なパターンを有する半導体デバイスを歩留まり
良く製造することができる。以上、本発明の実施の形態
に係る荷電粒子線露光装置、露光方法及び半導体デバイ
ス製造方法について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、様々な変更を加えることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の荷電粒子
線露光装置及び露光方法によれば、荷電粒子線露光装置
が有するレチクル洗浄機構によりレチクルを洗浄するこ
とができるので、レチクルを露光装置から取り外す必要
がない。また、洗浄後の乾燥処理等は必要なく、すぐに
露光を再開することができる。そのため、洗浄処理に要
する時間を短縮でき、生産性の低下を抑えることができ
る。さらに、異物が付着したレチクルを新しいレチクル
と交換する必要がなくなるので、露光コストの上昇を抑
えることができる。その結果、微細なパターンを有する
半導体デバイスを歩留まり良く製造することができる。
線露光装置及び露光方法によれば、荷電粒子線露光装置
が有するレチクル洗浄機構によりレチクルを洗浄するこ
とができるので、レチクルを露光装置から取り外す必要
がない。また、洗浄後の乾燥処理等は必要なく、すぐに
露光を再開することができる。そのため、洗浄処理に要
する時間を短縮でき、生産性の低下を抑えることができ
る。さらに、異物が付着したレチクルを新しいレチクル
と交換する必要がなくなるので、露光コストの上昇を抑
えることができる。その結果、微細なパターンを有する
半導体デバイスを歩留まり良く製造することができる。
【図１】本発明による電子線露光装置の構成図である。
【図２】本発明による半導体デバイス製造方法の一例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図３】図２のウェハプロセッシング工程の中核をなす
リソグラフィ工程を示すフローチャートである。
リソグラフィ工程を示すフローチャートである。
【図４】（Ａ）はメンブレンタイプのレチクルの概略図
であり、（Ｂ）はステンシルタイプのレチクルの概略図
である。
であり、（Ｂ）はステンシルタイプのレチクルの概略図
である。
１・・・電子銃 ２・・・電子線 ３・・・照明光学系 ４・・・レチクル ５・・・レチクルステージ ６・・・投影光学系 ７・・・ウェハ ８・・・ウェハステージ ９ａ、９ｂ・・・ボンベ １０ａ、１０ｂ・・・流量調節器 １１・・・冷却装置 １２・・・ノズル １３・・・エアロゾル １４・・・ポンプ １５・・・レチクルチャンバー ４０・・・メンブレンタイプのレチクル ４１・・・メンブレン ４２・・・散乱体 ５０・・・ステンシルタイプのレチクル ５１・・・メンブレン ５２・・・開口部
Claims (8)
- 【請求項１】 荷電粒子線源と、前記荷電粒子線源から
の荷電粒子線をレチクルに照射する照明光学系と、前記
レチクルに形成されたパターンを感応基板上に投影結像
する投影光学系とを有する荷電粒子線露光装置におい
て、 前記レチクルを洗浄するレチクル洗浄機構をさらに有す
ることを特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の荷電粒子線露光装置で
あって、 前記レチクル洗浄機構は、洗浄物質の供給源と、洗浄物
質を冷却する冷却手段と、冷却された洗浄物質を前記レ
チクルに照射する照射手段とを有することを特徴とする
荷電粒子線露光装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の荷電粒子線露光装置で
あって、 前記供給源に貯蔵されている洗浄物質は気体状態であ
り、前記冷却手段は、気体状態の洗浄物質を液化させる
温度に設定されていることを特徴とする荷電粒子線露光
装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３に記載の荷電粒子線露光
装置であって、 前記照射手段を複数有することを特徴とする荷電粒子線
露光装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の荷電粒子線露光装置で
あって、 前記照射手段の少なくとも１つはレチクルの上面側に配
置され、上面側に配置された照射手段とは異なる前記照
射手段の少なくとも１つはレチクルの下面側に配置され
ていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 【請求項６】 請求項２乃至５のいずれかに記載の荷電
粒子線露光装置であって、 照射された洗浄物質の速度を加速する加速手段をさらに
有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の荷電
粒子線露光装置を用いた露光方法において、前記レチク
ル洗浄機構によって前記レチクルを洗浄して、前記レチ
クルに形成されたパターンを感応基板上に投影結像する
ことを特徴とする露光方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至６のいずれかに記載の荷電
粒子線露光装置を用いてレチクルに形成されたパターン
を感応基板上に投影結像する工程を有することを特徴と
する半導体デバイス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001156319A JP2002353109A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 荷電粒子線露光装置、露光方法及び半導体デバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001156319A JP2002353109A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 荷電粒子線露光装置、露光方法及び半導体デバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002353109A true JP2002353109A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=19000342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001156319A Pending JP2002353109A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 荷電粒子線露光装置、露光方法及び半導体デバイス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002353109A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7161660B2 (en) | 2003-12-22 | 2007-01-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photolithography system and method of monitoring the same |
| JP2008501232A (ja) * | 2004-05-28 | 2008-01-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | マスク基板のクリーニング |
| JP2009170118A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線加工装置 |
-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001156319A patent/JP2002353109A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7161660B2 (en) | 2003-12-22 | 2007-01-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photolithography system and method of monitoring the same |
| JP2008501232A (ja) * | 2004-05-28 | 2008-01-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | マスク基板のクリーニング |
| JP2009170118A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線加工装置 |
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