JP2003173958A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents

露光方法及び露光装置

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JP2003173958A
JP2003173958A JP2001372315A JP2001372315A JP2003173958A JP 2003173958 A JP2003173958 A JP 2003173958A JP 2001372315 A JP2001372315 A JP 2001372315A JP 2001372315 A JP2001372315 A JP 2001372315A JP 2003173958 A JP2003173958 A JP 2003173958A
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mask
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exposure
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徳行 平柳
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レチクルの交換や温度管理を容易に行うこと
ができる露光方法及び露光装置を提供する。 【解決手段】 真空レチクルライブラリ６４には、搬送
されたレチクルを載置するための複数段の台６８が設け
られている。この台６８内には、流路６８ａが形成され
ている。台６８の流路６８ａに温度調整された水を流す
ことで、台上のレチクルの温度調節が可能である。一
方、大気レチクルライブラリ６６には、複数段の台６９
が設けられている。各台６９上には、それぞれレチクル
ケース６７が載置されている。レチクルケース６７及び
各レチクルには、バーコード７０が付されている。レチ
クルを搬送する際には、レチクルに付けたバーコード７
０を読み取って、搬送するレチクルの確認を行うことが
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、減圧雰囲気中でマ
スク（レチクル含む）のパターンを感応基板上に転写す
る露光方法及び露光装置に関する。特には、マスクの交
換や温度管理を容易に行うことができる露光方法及び露
光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の露光装置の構成を模式的
に示す図である。図５に示す露光装置の本体１００は、
照明光学系鏡筒１０１、レチクルチャンバー１０３、投
影光学系鏡筒１０５、ウェハチャンバー１０７等を有す
る。
【０００３】装置本体１００の上部にある照明光学系鏡
筒１０１内には、電子銃やビーム形成開口、コンデンサ
レンズ、ビーム偏向器等を有しているが、それらの図示
は省略してある。投影光学系鏡筒１０５は、照明光学系
鏡筒１０１の下方にレチクルチャンバー１０３を介して
設けられている。投影光学系鏡筒１０５内には、投影レ
ンズやビーム偏向器、各種補正コイル等を有している
が、それらの図示は省略してある。レチクルチャンバー
１０３内には、レチクルを載置するためのレチクルステ
ージ１０４が設けられている。投影光学系鏡筒１０５の
下方のウェハチャンバー１０７内には、ウェハ（感応基
板）を載置するためのウェハステージ１０８が設けられ
ている。
【０００４】レチクルチャンバー１０３の図における右
端には、レチクルロードロック室１１１が接続されてい
る。レチクルロードロック室１１１内には、レチクルの
交換手段としての真空側搬送ロボット１１３が設けられ
ている。レチクルロードロック室１１１の図における右
方には、大気側搬送ロボット１１５とレチクル台１１９
が配置されている。レチクル台１１９上には、レチクル
ケース１１７が置かれている。レチクルケース１１７内
には、複数の異なるパターンが形成されたレチクル１２
０が収納されている。
【０００５】レチクルの交換時において、レチクルケー
ス１１７内に収納されていたレチクル１２０は、オペレ
ーターの手でレチクル台１１９上に載置される。オペレ
ーターがレチクルロードの指示を出すと、大気側搬送ロ
ボット１１５がレチクルケース１１７内からレチクル１
２０を取り出し、レチクルロードロック室１１１内へ搬
送する。その後、レチクルロードロック室１１１内は、
図示せぬ真空ポンプで真空排気されて、内部が減圧雰囲
気となる。レチクルロードロック室１１１内に搬送され
たレチクルは、真空側搬送ロボット１１３でレチクルチ
ャンバー１０３内のレチクルステージ１０４上に搬送・
設置される。レチクルをレチクルステージ１０４上に設
置した後は、最終的なレチクル位置アライメントを行
う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のような露光装置
においては、以下のような課題があった。 （１）レチクル交換の際に、オペレーターがその都度レ
チクルケース１１７内のレチクル１２０をレチクル台１
１９上に設置しなければならない。そのため、多種類の
レチクルを頻繁に交換して露光を行う場合には、この作
業に多大な手間がかかる。 （２）レチクルケース１１７内からレチクルロードロッ
ク室１１１内へレチクルを搬送する際に、レチクルは大
気中から減圧雰囲気中に移る。このとき、レチクルに温
度変化が起こり、この温度が安定化するまでに時間がか
かっていた。
【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、レチクルの交換や温度管理を容易に行う
ことができる露光方法及び露光装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の露光方法は、減圧雰囲気中でマスク（レチ
クル含む）上のパターンを感応基板上に転写する露光方
法であって； 使用予定の複数枚のマスクを露光装置に
連結された減圧雰囲気中で保持することを特徴とする。
本発明の露光方法においては、前記マスクを、マスクケ
ースから出した状態で前記減圧雰囲気中で保持すること
ができる。本発明の露光方法においては、前記マスクケ
ースは、大気雰囲気中で保持することができる。マスク
ケースは通常樹脂製であり、これを減圧雰囲気中に持ち
込むとケースからアウトガスが出て真空度が悪化するお
それがある。本発明では、マスクのみを減圧雰囲気中で
保持することで、真空度の悪化を低減できる。さらに、
複数枚のマスクを保持することで、マスク交換の際に、
その都度頻繁に作業を行わなくて済む。
【０００９】本発明の露光方法においては、前記マスク
を保持する際に、該マスクの温度を適正な露光時の温度
に調整するものとすることができる。マスクは、露光時
に照明ビームを受けて温度上昇する。そこで、露光時の
温度上昇を予め見込んで適正な温度に調整することで、
マスクの温度を安定化することができる。
【００１０】本発明の露光方法においては、前記マスク
及びマスクケースに同定記号を付しておき、該マスクを
対応するマスクケースに戻す際に、前記同定記号を読ん
で対応関係を確認することができる。マスクとマスクケ
ースが対になっている場合は、使用後のマスクは元のマ
スクケース（使用前に収容されていたマスクケース）に
戻さなくてならない。この際、同定記号（バーコード
等）を読み取ってマスクとマスクケースの対応関係を確
認することで、間違いなくマスクを元のマスクケースに
戻すことができる。
【００１１】本発明の第１態様の露光装置は、減圧雰囲
気中でマスク（レチクル含む）上のパターンを感応基板
上に転写する露光装置であって； マスクを露光装置内
に出し入れするロードロック室と、 該ロードロック室
の内側に設置された、減圧雰囲気下で複数枚のマスクを
保管するマスク保管庫と、 を具備することを特徴とす
る。さらに、前記マスク保管庫に、前記マスクの温度調
整手段が付設されているものとすることができる。
【００１２】本発明の第２態様の露光装置は、減圧雰囲
気中でマスク（レチクル含む）上のパターンを感応基板
上に転写する露光装置であって； マスクを露光装置内
に出し入れする、露光装置に連結された複数のロードロ
ック室を具備することを特徴とする。さらに、前記ロー
ドロック室の各々が複数枚のレチクルを収納可能である
ものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。まず、電子線露光装置全体の構成と結像関係の概要
について説明する。図４は、電子線露光装置（分割転写
方式）の構成例を模式的に示す図である。光学系の最上
流に配置されている電子銃１は、下方に向けて電子線を
放射する。電子銃１の下方には、コンデンサレンズ２及
び照明レンズ３が備えられており、電子線は、これらの
レンズ２、３を通って、レチクル１０を照明する。
【００１４】これらのレンズ２、３を主な構成要素とす
る照明光学系中には、図示されていないが、照明ビーム
成形開口やブランキング偏向器、ブランキング開口、照
明ビーム偏向器等が配置されている。照明光学系におい
て成形された照明ビームＩＢは、レチクル１０上で順次
走査され、照明光学系の視野内にあるレチクル１０の各
サブフィールドの照明を行う。
【００１５】レチクル１０は多数のサブフィールドを有
し、移動可能なレチクルステージ１１に載置されてい
る。レチクルステージ１１を光軸垂直面内で移動させる
ことにより、照明光学系の視野よりも広い範囲に広がる
レチクル上の各サブフィールドを照明する。
【００１６】レチクル１０の下方には第１投影レンズ１
５、第２投影レンズ１９、及び、収差補正や像位置調整
に用いられる偏向器１６（１６−１〜１６−６）が設け
られている。レチクル１０の一つのサブフィールドを通
過した電子線は、投影レンズ１５、１９、偏向器１６に
よってウェハ（感応基板）２３上の所定の位置に結像さ
れる。ウェハ２３上には適当なレジストが塗布されてお
り、レジスト上に電子線のドーズが与えられ、レチクル
１０上のパターンが縮小（一例で１／４）されてウェハ
２３上に転写される。
【００１７】レチクル１０とウェハ２３の間を縮小率比
で内分する点にクロスオーバーＣ．Ｏ．が形成され、同
クロスオーバー位置にはコントラスト開口１８が設けら
れている。同開口１８は、レチクル１０の非パターン部
で散乱された電子線がウェハ２３に達しないように遮断
する。
【００１８】ウェハ２３は、静電チャックを介してＸＹ
方向に移動可能なウェハステージ２４上に載置されてい
る。レチクルステージ１１とウェハステージ２４とを互
いに逆方向に同期走査することにより、投影光学系の視
野を越えて広がるデバイスパターンの各部を順次露光す
ることができる。
【００１９】以下、本発明に係る露光装置のレチクル保
管・交換系統について説明する。図１（Ａ）は本発明の
第１実施例に係る露光装置の構成を示す模式図であり、
図１（Ｂ）は同露光装置の真空レチクルライブラリの台
の拡大模式図である。図１（Ａ）に示す露光装置は、前
述の電子銃１やコンデンサレンズ２、照明レンズ３等を
有する照明光学系鏡筒５１を備えている。照明光学系鏡
筒５１の下には、レチクルステージ１１を有するレチク
ルチャンバー５３が設けられている。レチクルチャンバ
ー５３の下には、前述の第１投影レンズ１５や第２投影
レンズ１９、偏向器１６等を有する投影光学系鏡筒５５
が設けられている。投影光学系鏡筒５５の下には、ウェ
ハステージ２４を有するウェハチャンバー５７が設けら
れている。
【００２０】レチクルチャンバー５３の図における右側
には、真空側搬送ロボット６３が配置されている。同ロ
ボット６３の隣りには、真空レチクルライブラリ６４と
レチクルロードロック室６１が接続されている。真空レ
チクルライブラリ６４とレチクルロードロック室６１間
にはゲートバルブ６２が介されている。また、レチクル
ロードロック室６１の入口にもゲートバルブ７１が設け
られている。真空レチクルライブラリ６４には、搬送さ
れたレチクルを載置するための複数段（図１（Ａ）では
４段）の台６８が設けられている。図１（Ｂ）に示すよ
うに、真空レチクルライブラリ６４の台６８内には、流
路６８ａが形成されている。この流路６８ａは、図示せ
ぬ配管に連通しており、内部に水等の温度調整流体が流
れる。
【００２１】真空レチクルライブラリ６４は、台６８の
流路６８ａに温度調整された水を流すことで、台上のレ
チクルの温度調節が可能になっている。このような温度
調節によって、真空排気で温度が変動したレチクルの温
度を早期に安定化することができる。あるいは、レチク
ルは、真空排気による変動分だけではなく、露光に使用
することで温度上昇が生じるため、この温度上昇を予め
見込んで設定し、その見込み温度に近付けるように調節
してもよい。この場合は、複数枚のレチクルごとに設定
温度を変えることもできる。
【００２２】レチクルロードロック室６１の図における
右方には、大気側搬送ロボット６５を介して、大気レチ
クルライブラリ６６が配置されている。大気レチクルラ
イブラリ６６には、複数段（図１（Ａ）では４段）の台
６９が設けられている。各台６９上には、それぞれレチ
クルケース６７が載置されている。レチクルケース６７
内には、複数の異なるレチクルが保管されている。レチ
クルケース６７及び各レチクルには、バーコード（同定
記号）７０が付されている。
【００２３】レチクルを搬送する際には、レチクルに付
けたバーコード７０を読み取って、搬送するレチクルの
確認を行う。レチクルとレチクルケース６７が対になっ
ている場合は、使用後のレチクルを元のレチクルケース
に戻さなければならない。このような場合は、レチクル
及びレチクルケースのバーコード７０を読み取り、これ
らの対応を確認してからレチクルをレチクルケースに戻
す。このように、バーコード７０を読んでレチクルの同
定を行うことで、レチクルを元のレチクルケースに間違
いなく戻すことができる。
【００２４】なお、図１（Ａ）においては、レチクルラ
イブラリ（レチクル及びレチクルケース）６４、６６が
縦に重なって構成されているが、搬送ロボットを上下方
向に移動可能に構成し、レチクルライブラリ６４、６６
自身が上下方向に移動するように構成してもよい。レチ
クルを真空レチクルライブラリ６４と大気レチクルライ
ブラリ６６間で搬送する際は、オペレーターがコンソー
ル等から指示するようにしてもよいし、大気レチクルラ
イブラリ６６に設置された搬送スイッチ等（図示され
ず）を操作して行ってもよい。レチクルをレチクルステ
ージ１１上に搬送するまでには、レチクルのプリアライ
メントが必要な場合がある。このプリアライメントは、
大気レチクルライブラリ６４からロードロック室６１に
搬送する途中で行ってもよいし、真空レチクルライブラ
リ６６に載置する前に行ってもよいし、あるいはその両
方でもよい。
【００２５】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図２は、本発明の第２実施の形態に係る露光装置の
構成を示す模式図である。図３は、ロードロック室の例
を示す模式図である。図２に示す露光装置は、図４の露
光装置における真空レチクルライブラリ６４に替えて、
ロードロック室６１´を複数設置している。この場合、
各ロードロック室６１´内で、それぞれレチクルを保持
する。各ロードロック室６１´内を大気状態にするか真
空状態にするかは、オペレーターが選択できる。このよ
うに、ロードロック室６１´を複数設置することで、大
気側と真空側間のレチクルの移動を迅速に行うことがで
きる。さらに、図３に示すように、各ロードロック室６
１´内に、複数枚のレチクルを保持するカセット７１を
配置することもできる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、レチクルの交換や温度管理を容易に行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の第１実施例に係る露光装
置の構成を示す模式図であり、図１（Ｂ）は同露光装置
の真空レチクルライブラリの台の拡大模式図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る露光装置の構成
を示す模式図である。
【図３】ロードロック室の例を示す模式図である。
【図４】電子線露光装置（分割転写方式）の構成例を模
式的に示す図である。
【図５】従来の露光装置の構成を模式的に示す図であ
る。
【符号の説明】
１１ レチクルステージ ２４ ウェ
ハステージ ５１ 照明光学系鏡筒 ５３ レチ
クルチャンバー ５５ 投影光学系鏡筒 ５７ ウェ
ハチャンバー ６１、６１´ レチクルロードロック室 ６２ ゲー
トバルブ ６３ 真空側搬送ロボット ６４ 真空
レチクルライブラリ ６５ 大気側搬送ロボット ６６ 大気
レチクルライブラリ ６７ レチクルケース６８ 台
６８ａ 流路 ６９ 台 ７０ バー
コード ７１ ゲートバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｌ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】減圧雰囲気中でマスク（レチクル含む）上
    のパターンを感応基板上に転写する露光方法であって；
    使用予定の複数枚のマスクを露光装置に連結された減圧
    雰囲気中で保持することを特徴とする露光方法。
  2. 【請求項２】前記マスクを、マスクケースから出した状
    態で前記減圧雰囲気中で保持することを特徴とする請求
    項１記載の露光方法。
  3. 【請求項３】前記マスクケースは、大気雰囲気中で保持
    することを特徴とする請求項２記載の露光方法。
  4. 【請求項４】前記マスクを保持する際に、該マスクの温
    度を適正な露光時の温度に調整することを特徴とする請
    求項１記載の露光方法。
  5. 【請求項５】 前記マスク及びマスクケースに同定記号
    を付しておき、該マスクを対応するマスクケースに戻す
    際に、前記同定記号を読んで対応関係を確認することを
    特徴とする請求項２記載の露光方法。
  6. 【請求項６】 減圧雰囲気中でマスク（レチクル含む）
    上のパターンを感応基板上に転写する露光装置であっ
    て；マスクを露光装置内に出し入れするロードロック室
    と、 該ロードロック室の内側に設置された、減圧雰囲気下で
    複数枚のマスクを保管するマスク保管庫と、 を具備することを特徴とする露光装置。
  7. 【請求項７】前記マスク保管庫に、前記マスクの温度調
    整手段が付設されていることを特徴とする請求項６記載
    の露光装置。
  8. 【請求項８】減圧雰囲気中でマスク（レチクル含む）上
    のパターンを感応基板上に転写する露光装置であって；
    マスクを露光装置内に出し入れする、露光装置に連結さ
    れた複数のロードロック室を具備することを特徴とする
    露光装置。
  9. 【請求項９】前記ロードロック室の各々が複数枚のレチ
    クルを収納可能であることを特徴とする請求項８記載の
    露光装置。
JP2001372315A 2001-12-06 2001-12-06 露光方法及び露光装置 Pending JP2003173958A (ja)

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