JP2004063923A - 荷電粒子線露光装置及び荷電粒子線露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レチクルに異物が付着した場合でも、生産性の低下及び製造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荷電粒子線露光方法を提供する。
【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であって、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、レチクルに付着した異物を静電気力によって吸着する異物吸着部材をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光装置とした。
【選択図】 図１
【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であって、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、レチクルに付着した異物を静電気力によって吸着する異物吸着部材をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光装置とした。
【選択図】 図１
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荷電粒子線露光方法に関するものである。特には、レチクルに異物が付着した場合でも、生産性の低下及び製造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荷電粒子線露光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、１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角程度）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】
電子線露光用のレチクルとしては、例えば、厚さ０．１μｍ程度のメンブレン状のＳｉＮに散乱体（タングステン、金、白金、タンタル等の重金属）で回路パターンを形成したメンブレンレチクルや、厚さ２μｍ程度のメンブレン状のシリコンやダイヤモンド等に電子線透過部の開口を開けて回路パターンを形成したステンシルレチクルがある。
【０００６】
電子線を上記レチクルに照射すると、メンブレンレチクルでは、散乱体で電子線は大きく散乱されるが、散乱体の無いメンブレン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、散乱体の配置に応じたパターンが転写される。一方、ステンシルレチクルでは、メンブレンが存在する領域で電子線は散乱され、開口部を通過した電子線はウェハ上に結像されるので、開口部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を行う場合、メンブレンレチクルではメンブレン上に、ステンシルレチクルでは開口部に電子線を透過しない性質を持つ異物（ごみ）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る。
【０００８】
従来の光を用いた露光装置では、透明な樹脂やガラス等で作成される、厚さが数μｍ程度の薄いフィルム状の保護膜（ペリクル）でレチクルのパターン上面を覆って、パターン面への異物の付着を防止している。異物がペリクル上に付着しても、異物の物面位置がパターン面と異なるため、異物はウェハレジストには結像されない。
【０００９】
これに対して、電子線を用いた露光装置において、レチクルにこのようなペリクルを装着して露光すると、電子線がペリクルを通過しにくいため、ウェハレジスト上で十分な電子線強度が得られない。さらに、電子線の焦点深度が深いため、ペリクル上のごみもレジストに結像するため異物除けの効果が期待できない。なお、電子線を透過する薄膜は存在するが、薄膜を直進する際に露光電子線が散乱されるなどして悪影響を受けることがある。このような理由により、結局、電子線露光装置においては、異物の付着防止のためにレチクルを覆うペリクル等の保護膜を設けることができない。そのため、電子線露光装置では、一般に、レチクルに異物が付着しているか検査を行い、レチクルに異物が付着している場合にはレチクルの洗浄を行うか、新しいレチクルに交換している。
【００１０】
しかしながら、レチクルの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。この乾燥処理に要する時間は長いため、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、製造コストの上昇を招くという問題があった。
【００１１】
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でも、生産性の低下及び製造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荷電粒子線露光方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る荷電粒子線露光装置は、 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であって、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、レチクルに付着した異物を静電気力によって吸着する異物吸着部材をさらに有することを特徴とする。
【００１３】
静電気力を利用してレチクルに付着した異物を異物吸着部材に吸着させ、レチクルから異物を除去しているので、レチクル洗浄に液体を使用しないで済む。そのため、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がないので、微細なパターンを有する半導体デバイスや液晶表示素子等の製造工程において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いので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１４】
また、本発明に係る荷電粒子線露光装置は、 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であって、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、導電性部と誘電体を有する異物吸着部材と、 前記レチクル及び導電性部に電圧を印加する電圧印加手段と、 をさらに有することを特徴とする。
【００１５】
レチクル及び導電性部に電圧を印加して、レチクルに異物吸着部材を接近させることにより、レチクルに付着している異物と異物吸着部材との間にお互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力を利用してレチクルに付着した異物を異物吸着部材に吸着させ、レチクルから異物を除去しているので、レチクル洗浄に液体を使用しないで済む。そのため、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がないので、微細なパターンを有する半導体デバイスや液晶表示素子等の製造工程において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いので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る荷電粒子線露光装置は、 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であって、 前記レチクルに接続されたアース着脱機構と、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、導電性を備えた異物吸着部材と、 をさらに有することを特徴とする。
【００１７】
アース着脱機構によりレチクルのアース接続を解除した後、レチクルに荷電粒子線を照射すると、照射された荷電粒子はレチクル上に蓄積される。この状態で導電性の異物吸着部材とレチクルを接近させると、異物吸着部材とレチクルに付着している異物との間に電位差が発生し、お互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力を利用してレチクルに付着した異物を異物吸着部材に吸着させ、レチクルから異物を除去しているので、レチクル洗浄に液体を使用しないで済む。そのため、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がないので、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いので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１８】
本発明においては、 前記レチクル又は異物吸着部材を走査する走査手段をさらに有することが好ましい。
本発明に係る荷電粒子線露光方法は、 荷電粒子線源から発生する荷電粒子線をレチクルに照射し、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荷電粒子線露光方法であって、 前記レチクルの表面に対向するように異物吸着部材を配置し、この異物吸着部材とレチクルに付着した異物との間に静電気力を発生させ、異物をレチクルから除去する異物除去工程をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、 前記異物除去工程は、前記レチクルの表面に対向するように導電性部と誘電体を有する異物吸着部材を配置し、前記レチクル及び導電性部に電圧を印加することが好ましい。
【００２０】
また、本発明においては、 前記異物除去工程は、前記レチクルがアースされていない状態でレチクルに荷電粒子線を照射し、前記レチクルの表面に対向するように導電性を備えた異物吸着部材を配置することが好ましい。
【００２１】
さらに、本発明においては、 前記異物除去工程は、前記レチクル又は異物吸着部材を走査する工程をさらに有することが好ましい。
【００２２】
【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。
【００２３】
まず、縮小投影方式の電子線露光装置に用いられるレチクルの詳細例について、図４を参照しつつ説明する。
図４は、電子線露光用のレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図４（Ａ）は全体の平面図であり、図４（Ｂ）は一部の斜視図であり、図４（Ｃ）は１つの小メンブレン領域の平面図である。このようなレチクルは、例えばシリコンウェハに電子線描画、エッチングを行うことにより製作できる。
【００２４】
図４（Ａ）に示すように、レチクル４には、全体のパターンが分割して配置されており、多数の正方形４１で示されている領域が、１つのサブフィールドに対応したパターン領域を含む小メンブレン領域（厚さ０．１〜数μｍ程度）である。図４（Ｃ）に示すように、この小メンブレン領域４１は、中央部のパターン領域（サブフィールド）４２と、その周囲の額縁状の非パターン領域（スカート４３）とからなる。サブフィールド４２は転写すべきパターンの形成された部分である。スカート４３はパターンの形成されてない部分であり、照明ビームの縁の部分が当たる。Ｓｉステンシルレチクルの場合、パターンは、メンブレンに開口部を設けることで形成される。また、メンブレンレチクルの場合、パターンは、メンブレンに散乱体を設けることで形成される。
【００２５】
１つのサブフィールド４２は、現在検討されているところでは、レチクル上で０．５〜５ｍｍ角程度の大きさを有する。投影の縮小率を１／５とすると、サブフィールドがウェハ上に縮小投影された投影像の大きさは、０．１〜１ｍｍ角程度である。小メンブレン領域４１の周囲の直交する格子状のマイナーストラットと呼ばれる部分４５は、レチクルの機械強度を保つための、例えば、幅０．１ｍｍ程度、厚さ０．５〜１ｍｍ程度の梁である。なお、スカート４３の幅は、例えば０．０５ｍｍ程度である。
【００２６】
図４（Ａ）に示すように、図の横方向（Ｘ方向）に多数の小メンブレン領域４１が並んで１つのグループ（エレクトリカルストライプ４４）をなし、そのようなエレクトリカルストライプ４４が図の縦方向（Ｙ方向）に多数並んで１つのメカニカルストライプ４９を形成している。エレクトリカルストライプ４４の長さ（メカニカルストライプ４９の幅）は照明光学系の偏向可能視野の大きさによって制限される。
【００２７】
メカニカルストライプ４９は、Ｘ方向に並列に複数存在し、隣り合うメカニカルストライプ４９の間にメジャーストラット４７として示されている幅の太い梁は、レチクル全体のたわみを小さく保つためのものである。メジャーストラット４７はマイナーストラット４５と一体である。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置について、図１を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置の概要構成を示す図である。
【００２９】
電子線露光装置１３の上部には、電子銃１が配置されており、下方に向けて電子線２を放射する。電子銃１の下方には、コンデンサレンズや電子線偏向器等を含む照明光学系３、レチクル４が配置されている。電子銃１から放射された電子線２は、照明光学系３によって収束、走査（スキャン）され、照明光学系３の視野内にあるレチクル４のサブフィールドの照明が行われる。なお、図面の簡略化のため照明光学系３は一段で示しているが、実際の照明光学系には、数段のレンズ、ビーム成形開口、ビーム偏向器等が設けられている。
【００３０】
レチクル４は、レチクルステージ５の上部に設けられたチャックに静電吸着等により固定されている。レチクルステージ５には、レーザ干渉計を用いた位置検出器１１が付設されており、レチクルステージ５の位置をリアルタイムで正確に把握することができる。レチクル４は、実際には光軸垂直面内（Ｘ−Ｙ面）に広がっており、多数のサブフィールドを有する。レチクル４上には、全体として１個の半導体デバイスチップをなすパターン（チップパターン）が形成されている。もちろん、複数のレチクルに１個の半導体デバイスチップをなすパターンを分割して配置しても良い。
【００３１】
レチクル４の下方には、投影レンズ６ａ、６ｂ、ビーム偏向器、各種補正コイル等を含む投影光学系６が配置されている。投影光学系６の下方には、ウェハ（感応基板）７が配置されている。ウェハ７は、ウェハステージ８の上部に設けられたチャックに静電吸着等により固定されている。なお、ウェハステージ８にも、上述のレチクルステージ５と同様に位置検出器１２が装備されている。
【００３２】
レチクル４を通過した電子線２は、投影光学系６によって収束、偏向されて、ウェハ７上の所定の位置にレチクル４のパターン像が結像される。そして、上記レチクルステージ５とウェハステージ８とを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チップパターン内の各部を順次露光することができる。
【００３３】
さらに、図１に示す電子線露光装置１３では、導電性部（電極）と誘電体を有する異物吸着部材９がレチクル４の表面と向かい合うように配置されている。図ではレチクル４の上面４ａに対向するように異物吸着部材９が配置されているが、レチクル４の下面４ｂに対向するように異物吸着部材９を配置しても良い。さらに、この異物吸着部材９の導電性部及びレチクル４に電圧を印加することができるように、電子線露光装置１３には電圧印加手段である電源１０が設けられている。
【００３４】
続いて、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置を用いてレチクルに付着した異物を除去する工程について、図２を参照しつつ説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。なお、図２では、図面の簡略化のために図４に示すレチクルの１つのサブフィールドについて示したものであり、ストラット等の図示は省略している。
【００３５】
レチクル４の表面（図２では、上面４ａ）に対向する位置には、導電性部（電極）２５と誘電体２７を有する異物吸着部材９が配置されている。このとき、異物吸着部材９のうち少なくともレチクル４の上面４ａと対向する面９ａは誘電体２７で構成されている。このような構成とするために、例えば、導電性部２５のレチクル４と対向する面に誘電体２７をコートしても良いし、導電性部２５の全体を誘電体２７（厚さ数ｍｍ程度）で覆っても良い。導電性部２５の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、金、タングステン等の導電性を備えた金属が挙げられる。また、誘電体２７の材質としては、セラミックスやアクリル樹脂（例えば、アルミナやＳｉＣ等）が挙げられる。
【００３６】
また、電源１０が導電性部２５及びレチクル４に接続されている。さらに、異物吸着部材９は駆動機構２３に保持されており、異物吸着部材９とレチクル４との間隔を調整したり、レチクル４に対して異物吸着部材９を走査させたりすることができる。
【００３７】
この電子線露光装置を用いて露光を行う前に、まず、電子線露光装置の内部又は外部に設けられたレチクル検査機構（不図示）を用いて、レチクル４に異物２１が付着しているか検査を行う。レチクル検査機構としては、例えば、レチクルのメンブレン表面あるいはパターン開口部の側壁に付着した異物を検出するためのプローブ光の光源、照射光学系及び検出系を有するものが挙げられる。プローブ光源としては、ＵＶ、ＤＵＶ（Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、ＥＢ（電子線）、ＦＩＢ（収束イオンビーム）等が挙げられる。レチクルのメンブレン表面の異物検出にはＵＶ、ＤＵＶが有効であり、レチクルのパターン開口部の側壁に付着した異物の検出には高ＮＡのＤＵＶ、ＥＢ、ＦＩＢ等が有効である。また、検出系としては、例えば、レチクルステージに高解像度のＣＣＤカメラを取り付け、レチクルのパターン開口部を透過するＥＢ等を取り込み、画像処理することによりレチクルのパターン開孔の側壁に付着した微細物を検出することもできる。
【００３８】
レチクル検査でレチクル４に異物２１が付着していると判断された場合には、電源１０によりレチクル４及び導電性部２５に電圧を印加する。このとき、レチクル４の極性をマイナスにした場合には、導電性部２５の極性はプラスになるように制御する。なお、これとは反対に、レチクル４の極性をプラスに、導電性部２５の極性をマイナスになるように制御しても良い。次に、電圧が印加された異物吸着部材９を駆動機構２３を用いてレチクル４に接近させ、レチクル４の全面を走査する。
【００３９】
レチクル４と異物吸着部材９を接近させると、レチクル４と異物吸着部材９との間にお互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力は、レチクル４に付着している異物２１と異物吸着部材９との間にも働いている。したがって、静電気力が異物２１とレチクル４との間の付着力より強くなるように電圧を印加することにより、異物２１は異物吸着部材９に引き寄せられてレチクル４から脱離するので、レチクル４から異物２１を除去することができる。そして、レチクル４又は異物吸着部材９を走査手段（レチクルステージ５又は駆動機構２３）で移動させることによって、レチクル４の全面で静電気力が働くように走査して、レチクル４全面の異物を除去する。レチクル４全面の走査を行う代わりに、レチクル検査時に異物の確認された部位のみについて異物吸着部材９を作用させて、異物を除去するようにしても良い。レチクル４から除去された異物２１は異物吸着部材９の表面９ａに付着しているので、異物吸着部材９は定期的に交換するか、洗浄を行って再利用することが好ましい。
【００４０】
次に、本発明の他の実施の形態に係る電子線露光装置について、図３を参照しつつ説明する。図３は、本発明の他の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。なお、図３では、図面の簡略化のために図４に示すレチクルの１つのサブフィールドについて示したものであり、ストラット等の図示は省略している。また、レチクル周辺部以外は図１に示す電子線露光装置１３とほぼ同様である。
【００４１】
図３に示す電子線露光装置では、図１に示す電子線露光装置１３と同様に、レチクル４の表面と向かい合うように異物吸着部材９が設置されているが、この異物吸着部材９は導電性を備え、アースされて電位は零になっている。なお、異物吸着部材９をアース接続する代わりに、異物吸着部材９の極性がプラスになるように電圧を印加しても良い。また、レチクル４にはアース着脱機構３５が接続されている。アース着脱機構３５を制御することにより、レチクル４をアースしたり、アース接続を解除することができる。通常の露光時には、レチクル４はアースされて電位は零になっている。
【００４２】
レチクル検査でレチクル４に異物３１が付着していると判断された場合には、アース着脱機構３５によりレチクル４のアース接続を解除した後、レチクル４に電子線３７を照射する。レチクル４がアースされていない状態で電子線３７がレチクル４に照射されると、照射された電子３９はレチクル４の外部に流れることができないので、レチクル４上に電子３９が蓄積される。その結果、レチクル４及び異物３１はマイナスの電荷で帯電することになる。
【００４３】
次に、アースされている異物吸着部材９を駆動機構３３を用いてレチクル４に接近させる。レチクル４と異物吸着部材９を接近させると、レチクル４と異物吸着部材９との間に電位差が発生し、お互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力は、レチクル４に付着している異物３１と異物吸着部材９との間にも働いている。したがって、異物３１は異物吸着部材９に引き寄せられてレチクル４から脱離するので、レチクル４から異物３１を除去することができる。そして、レチクル４又は異物吸着部材９を走査手段（レチクルステージ５又は駆動機構３３）で移動させることによって、レチクル４の全面で静電気力が働くように走査して、レチクル４全面の異物を除去する。レチクル４全面の走査を行う代わりに、レチクル検査時に異物の確認された部位のみについて異物吸着部材９を作用させて、異物を除去するようにしても良い。レチクル４から除去された異物３１は異物吸着部材９の表面に付着しているので、異物吸着部材９は定期的に交換するか、洗浄を行って再利用することが好ましい。
【００４４】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
（実施例１）
本発明の第一の実施例では、図２に示す電子線露光装置を用いてレチクルに付着した異物を除去する例を示す。レチクル４として、厚さ２μｍのシリコンメンブレンに０．３μｍ幅のパターン（開口部）を作製したステンシルレチクルを用いる。このレチクル４には、平均粒径が０．１μｍのアルミナ粒子が異物２１として付着している。レチクル４に対向する位置に設置された異物吸着部材９の導電性部２５として銅製の板を用いている。そして、導電性部２５のレチクル４と対向する面には誘電体２７（厚さ数μｍ程度のアルミナ）がコートされている。また、異物吸着部材９はレチクルの表面に対して垂直方向に移動可能なステージ（駆動機構２３）に保持されている。
【００４５】
レチクル４に付着した異物２１を除去する場合、レチクル４と異物吸着部材９の導電性部２５を電源１０に接続し、１０ｋＶの電圧を印加する。このとき、レチクル４の極性がマイナスになるように電圧を印加している。異物吸着部材９を駆動機構２３を用いてレチクル４の表面に５０μｍまで接近させた後、レチクルステージ５を駆動してレチクル４の全面を走査する。以上のようにレチクル４の全面を異物吸着部材９で走査することにより、ステンシルレチクルの表面及びパターン開口部の側壁に付着した異物を除去することができる。
【００４６】
（実施例２）
本発明の第二の実施例では、図３に示す電子線露光装置を用いてレチクルに付着した異物を除去する例を示す。レチクル４として、厚さ２μｍのシリコンメンブレンに０．４μｍ幅のパターン（開口部）を作製したステンシルレチクルを用いる。このレチクル４には、平均粒径が０．３μｍのＳｉＯ２粒子が異物３１として付着している。異物吸着部材９として銅線を用い、この異物吸着部材９はレチクルの表面に対して垂直方向に移動可能なピエゾアクチュエーター（駆動機構３３）に保持されている。
【００４７】
レチクル４に付着した異物３１を除去する場合、アース着脱機構３５によりレチクル４のアース接続を解除する。次に、レチクル４に電子線３７（加速電圧は１００ｋＶ）を照射する。これにより、レチクル４及び異物３１はチャージアップすることになる。そして、アースされている異物吸着部材９を駆動機構３３を用いてレチクル４の表面に１０μｍまで接近させた後、レチクルステージ５を駆動してレチクル４の全面を走査する。以上のようにレチクル４の全面を異物吸着部材９で走査することにより、ステンシルレチクルの表面及びパターン開口部の側壁に付着した異物を除去することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置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。
例えば、本発明の実施の形態では、レチクル４の表面のうち一面（上面４ａ）のみに向かい合うように異物吸着部材９が設置されているが、レチクル４の表面の二面（上面４ａ及び下面４ｂ）それぞれに向かい合うように複数の異物吸着部材９を設置しても良い。異物はレチクルの両面に付着する可能性があるので、上面の異物を除去した後に下面の異物も除去する必要がある。複数の異物吸着部材９を設置し、レチクル４の両面を同時に走査することにより、異物除去に要する時間を短縮することができる。
【００４９】
また、本発明の実施の形態では、回路パターンとして電子線透過部の開口を設けたステンシルレチクルを用いているが、メンブレンに散乱体を設けたメンブレンレチクルを用いても良い。
【００５０】
【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荷電粒子線露光方法によれば、レチクルに付着した異物を静電気力を利用して除去している。そのため、レチクル洗浄に液体を使用しないで済むので、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がない。その結果、微細なパターンを有する半導体デバイスや液晶表示素子等の製造工程において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洗浄して再利用することができるので、新しいレチクルと交換する必要がない。そのため、同一のレチクルを複数用意しないで済むので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子線露光装置の概要構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る電子線露光装置用のレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図４（Ａ）は全体の平面図であり、図４（Ｂ）は一部の斜視図であり、図４（Ｃ）は１つの小メンブレン領域の平面図である。
【符号の説明】
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
６ａ、６ｂ・・・投影レンズ ７・・・ウェハ（感応基板）
８・・・ウェハステージ ９・・・異物吸着部材
１０・・・電源（電圧印加手段） １１、１２・・・位置検出器
１３・・・電子線露光装置 ２１・・・異物
２３・・・駆動機構 ２５・・・導電性部
２７・・・誘電体 ３１・・・異物
３３・・・駆動機構 ３５・・・アース着脱機構
３７・・・電子線 ３９・・・照射された電子
４１・・・小メンブレン領域
４２・・・パターン領域（サブフィールド）
４３・・・非パターン領域（スカート）
４４・・・エレクトリカルストライプ ４５・・・マイナーストラット
４７・・・メジャーストラット ４９・・・メカニカルストライプ
【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荷電粒子線露光方法に関するものである。特には、レチクルに異物が付着した場合でも、生産性の低下及び製造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荷電粒子線露光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、１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角程度）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】
電子線露光用のレチクルとしては、例えば、厚さ０．１μｍ程度のメンブレン状のＳｉＮに散乱体（タングステン、金、白金、タンタル等の重金属）で回路パターンを形成したメンブレンレチクルや、厚さ２μｍ程度のメンブレン状のシリコンやダイヤモンド等に電子線透過部の開口を開けて回路パターンを形成したステンシルレチクルがある。
【０００６】
電子線を上記レチクルに照射すると、メンブレンレチクルでは、散乱体で電子線は大きく散乱されるが、散乱体の無いメンブレン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、散乱体の配置に応じたパターンが転写される。一方、ステンシルレチクルでは、メンブレンが存在する領域で電子線は散乱され、開口部を通過した電子線はウェハ上に結像されるので、開口部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を行う場合、メンブレンレチクルではメンブレン上に、ステンシルレチクルでは開口部に電子線を透過しない性質を持つ異物（ごみ）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る。
【０００８】
従来の光を用いた露光装置では、透明な樹脂やガラス等で作成される、厚さが数μｍ程度の薄いフィルム状の保護膜（ペリクル）でレチクルのパターン上面を覆って、パターン面への異物の付着を防止している。異物がペリクル上に付着しても、異物の物面位置がパターン面と異なるため、異物はウェハレジストには結像されない。
【０００９】
これに対して、電子線を用いた露光装置において、レチクルにこのようなペリクルを装着して露光すると、電子線がペリクルを通過しにくいため、ウェハレジスト上で十分な電子線強度が得られない。さらに、電子線の焦点深度が深いため、ペリクル上のごみもレジストに結像するため異物除けの効果が期待できない。なお、電子線を透過する薄膜は存在するが、薄膜を直進する際に露光電子線が散乱されるなどして悪影響を受けることがある。このような理由により、結局、電子線露光装置においては、異物の付着防止のためにレチクルを覆うペリクル等の保護膜を設けることができない。そのため、電子線露光装置では、一般に、レチクルに異物が付着しているか検査を行い、レチクルに異物が付着している場合にはレチクルの洗浄を行うか、新しいレチクルに交換している。
【００１０】
しかしながら、レチクルの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。この乾燥処理に要する時間は長いため、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、製造コストの上昇を招くという問題があった。
【００１１】
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でも、生産性の低下及び製造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荷電粒子線露光方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る荷電粒子線露光装置は、 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であって、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、レチクルに付着した異物を静電気力によって吸着する異物吸着部材をさらに有することを特徴とする。
【００１３】
静電気力を利用してレチクルに付着した異物を異物吸着部材に吸着させ、レチクルから異物を除去しているので、レチクル洗浄に液体を使用しないで済む。そのため、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がないので、微細なパターンを有する半導体デバイスや液晶表示素子等の製造工程において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いので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１４】
また、本発明に係る荷電粒子線露光装置は、 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であって、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、導電性部と誘電体を有する異物吸着部材と、 前記レチクル及び導電性部に電圧を印加する電圧印加手段と、 をさらに有することを特徴とする。
【００１５】
レチクル及び導電性部に電圧を印加して、レチクルに異物吸着部材を接近させることにより、レチクルに付着している異物と異物吸着部材との間にお互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力を利用してレチクルに付着した異物を異物吸着部材に吸着させ、レチクルから異物を除去しているので、レチクル洗浄に液体を使用しないで済む。そのため、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がないので、微細なパターンを有する半導体デバイスや液晶表示素子等の製造工程において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いので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る荷電粒子線露光装置は、 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であって、 前記レチクルに接続されたアース着脱機構と、 前記レチクルの表面に対向するように配置され、導電性を備えた異物吸着部材と、 をさらに有することを特徴とする。
【００１７】
アース着脱機構によりレチクルのアース接続を解除した後、レチクルに荷電粒子線を照射すると、照射された荷電粒子はレチクル上に蓄積される。この状態で導電性の異物吸着部材とレチクルを接近させると、異物吸着部材とレチクルに付着している異物との間に電位差が発生し、お互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力を利用してレチクルに付着した異物を異物吸着部材に吸着させ、レチクルから異物を除去しているので、レチクル洗浄に液体を使用しないで済む。そのため、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がないので、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いので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１８】
本発明においては、 前記レチクル又は異物吸着部材を走査する走査手段をさらに有することが好ましい。
本発明に係る荷電粒子線露光方法は、 荷電粒子線源から発生する荷電粒子線をレチクルに照射し、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荷電粒子線露光方法であって、 前記レチクルの表面に対向するように異物吸着部材を配置し、この異物吸着部材とレチクルに付着した異物との間に静電気力を発生させ、異物をレチクルから除去する異物除去工程をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、 前記異物除去工程は、前記レチクルの表面に対向するように導電性部と誘電体を有する異物吸着部材を配置し、前記レチクル及び導電性部に電圧を印加することが好ましい。
【００２０】
また、本発明においては、 前記異物除去工程は、前記レチクルがアースされていない状態でレチクルに荷電粒子線を照射し、前記レチクルの表面に対向するように導電性を備えた異物吸着部材を配置することが好ましい。
【００２１】
さらに、本発明においては、 前記異物除去工程は、前記レチクル又は異物吸着部材を走査する工程をさらに有することが好ましい。
【００２２】
【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。
【００２３】
まず、縮小投影方式の電子線露光装置に用いられるレチクルの詳細例について、図４を参照しつつ説明する。
図４は、電子線露光用のレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図４（Ａ）は全体の平面図であり、図４（Ｂ）は一部の斜視図であり、図４（Ｃ）は１つの小メンブレン領域の平面図である。このようなレチクルは、例えばシリコンウェハに電子線描画、エッチングを行うことにより製作できる。
【００２４】
図４（Ａ）に示すように、レチクル４には、全体のパターンが分割して配置されており、多数の正方形４１で示されている領域が、１つのサブフィールドに対応したパターン領域を含む小メンブレン領域（厚さ０．１〜数μｍ程度）である。図４（Ｃ）に示すように、この小メンブレン領域４１は、中央部のパターン領域（サブフィールド）４２と、その周囲の額縁状の非パターン領域（スカート４３）とからなる。サブフィールド４２は転写すべきパターンの形成された部分である。スカート４３はパターンの形成されてない部分であり、照明ビームの縁の部分が当たる。Ｓｉステンシルレチクルの場合、パターンは、メンブレンに開口部を設けることで形成される。また、メンブレンレチクルの場合、パターンは、メンブレンに散乱体を設けることで形成される。
【００２５】
１つのサブフィールド４２は、現在検討されているところでは、レチクル上で０．５〜５ｍｍ角程度の大きさを有する。投影の縮小率を１／５とすると、サブフィールドがウェハ上に縮小投影された投影像の大きさは、０．１〜１ｍｍ角程度である。小メンブレン領域４１の周囲の直交する格子状のマイナーストラットと呼ばれる部分４５は、レチクルの機械強度を保つための、例えば、幅０．１ｍｍ程度、厚さ０．５〜１ｍｍ程度の梁である。なお、スカート４３の幅は、例えば０．０５ｍｍ程度である。
【００２６】
図４（Ａ）に示すように、図の横方向（Ｘ方向）に多数の小メンブレン領域４１が並んで１つのグループ（エレクトリカルストライプ４４）をなし、そのようなエレクトリカルストライプ４４が図の縦方向（Ｙ方向）に多数並んで１つのメカニカルストライプ４９を形成している。エレクトリカルストライプ４４の長さ（メカニカルストライプ４９の幅）は照明光学系の偏向可能視野の大きさによって制限される。
【００２７】
メカニカルストライプ４９は、Ｘ方向に並列に複数存在し、隣り合うメカニカルストライプ４９の間にメジャーストラット４７として示されている幅の太い梁は、レチクル全体のたわみを小さく保つためのものである。メジャーストラット４７はマイナーストラット４５と一体である。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置について、図１を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置の概要構成を示す図である。
【００２９】
電子線露光装置１３の上部には、電子銃１が配置されており、下方に向けて電子線２を放射する。電子銃１の下方には、コンデンサレンズや電子線偏向器等を含む照明光学系３、レチクル４が配置されている。電子銃１から放射された電子線２は、照明光学系３によって収束、走査（スキャン）され、照明光学系３の視野内にあるレチクル４のサブフィールドの照明が行われる。なお、図面の簡略化のため照明光学系３は一段で示しているが、実際の照明光学系には、数段のレンズ、ビーム成形開口、ビーム偏向器等が設けられている。
【００３０】
レチクル４は、レチクルステージ５の上部に設けられたチャックに静電吸着等により固定されている。レチクルステージ５には、レーザ干渉計を用いた位置検出器１１が付設されており、レチクルステージ５の位置をリアルタイムで正確に把握することができる。レチクル４は、実際には光軸垂直面内（Ｘ−Ｙ面）に広がっており、多数のサブフィールドを有する。レチクル４上には、全体として１個の半導体デバイスチップをなすパターン（チップパターン）が形成されている。もちろん、複数のレチクルに１個の半導体デバイスチップをなすパターンを分割して配置しても良い。
【００３１】
レチクル４の下方には、投影レンズ６ａ、６ｂ、ビーム偏向器、各種補正コイル等を含む投影光学系６が配置されている。投影光学系６の下方には、ウェハ（感応基板）７が配置されている。ウェハ７は、ウェハステージ８の上部に設けられたチャックに静電吸着等により固定されている。なお、ウェハステージ８にも、上述のレチクルステージ５と同様に位置検出器１２が装備されている。
【００３２】
レチクル４を通過した電子線２は、投影光学系６によって収束、偏向されて、ウェハ７上の所定の位置にレチクル４のパターン像が結像される。そして、上記レチクルステージ５とウェハステージ８とを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チップパターン内の各部を順次露光することができる。
【００３３】
さらに、図１に示す電子線露光装置１３では、導電性部（電極）と誘電体を有する異物吸着部材９がレチクル４の表面と向かい合うように配置されている。図ではレチクル４の上面４ａに対向するように異物吸着部材９が配置されているが、レチクル４の下面４ｂに対向するように異物吸着部材９を配置しても良い。さらに、この異物吸着部材９の導電性部及びレチクル４に電圧を印加することができるように、電子線露光装置１３には電圧印加手段である電源１０が設けられている。
【００３４】
続いて、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置を用いてレチクルに付着した異物を除去する工程について、図２を参照しつつ説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。なお、図２では、図面の簡略化のために図４に示すレチクルの１つのサブフィールドについて示したものであり、ストラット等の図示は省略している。
【００３５】
レチクル４の表面（図２では、上面４ａ）に対向する位置には、導電性部（電極）２５と誘電体２７を有する異物吸着部材９が配置されている。このとき、異物吸着部材９のうち少なくともレチクル４の上面４ａと対向する面９ａは誘電体２７で構成されている。このような構成とするために、例えば、導電性部２５のレチクル４と対向する面に誘電体２７をコートしても良いし、導電性部２５の全体を誘電体２７（厚さ数ｍｍ程度）で覆っても良い。導電性部２５の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、金、タングステン等の導電性を備えた金属が挙げられる。また、誘電体２７の材質としては、セラミックスやアクリル樹脂（例えば、アルミナやＳｉＣ等）が挙げられる。
【００３６】
また、電源１０が導電性部２５及びレチクル４に接続されている。さらに、異物吸着部材９は駆動機構２３に保持されており、異物吸着部材９とレチクル４との間隔を調整したり、レチクル４に対して異物吸着部材９を走査させたりすることができる。
【００３７】
この電子線露光装置を用いて露光を行う前に、まず、電子線露光装置の内部又は外部に設けられたレチクル検査機構（不図示）を用いて、レチクル４に異物２１が付着しているか検査を行う。レチクル検査機構としては、例えば、レチクルのメンブレン表面あるいはパターン開口部の側壁に付着した異物を検出するためのプローブ光の光源、照射光学系及び検出系を有するものが挙げられる。プローブ光源としては、ＵＶ、ＤＵＶ（Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、ＥＢ（電子線）、ＦＩＢ（収束イオンビーム）等が挙げられる。レチクルのメンブレン表面の異物検出にはＵＶ、ＤＵＶが有効であり、レチクルのパターン開口部の側壁に付着した異物の検出には高ＮＡのＤＵＶ、ＥＢ、ＦＩＢ等が有効である。また、検出系としては、例えば、レチクルステージに高解像度のＣＣＤカメラを取り付け、レチクルのパターン開口部を透過するＥＢ等を取り込み、画像処理することによりレチクルのパターン開孔の側壁に付着した微細物を検出することもできる。
【００３８】
レチクル検査でレチクル４に異物２１が付着していると判断された場合には、電源１０によりレチクル４及び導電性部２５に電圧を印加する。このとき、レチクル４の極性をマイナスにした場合には、導電性部２５の極性はプラスになるように制御する。なお、これとは反対に、レチクル４の極性をプラスに、導電性部２５の極性をマイナスになるように制御しても良い。次に、電圧が印加された異物吸着部材９を駆動機構２３を用いてレチクル４に接近させ、レチクル４の全面を走査する。
【００３９】
レチクル４と異物吸着部材９を接近させると、レチクル４と異物吸着部材９との間にお互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力は、レチクル４に付着している異物２１と異物吸着部材９との間にも働いている。したがって、静電気力が異物２１とレチクル４との間の付着力より強くなるように電圧を印加することにより、異物２１は異物吸着部材９に引き寄せられてレチクル４から脱離するので、レチクル４から異物２１を除去することができる。そして、レチクル４又は異物吸着部材９を走査手段（レチクルステージ５又は駆動機構２３）で移動させることによって、レチクル４の全面で静電気力が働くように走査して、レチクル４全面の異物を除去する。レチクル４全面の走査を行う代わりに、レチクル検査時に異物の確認された部位のみについて異物吸着部材９を作用させて、異物を除去するようにしても良い。レチクル４から除去された異物２１は異物吸着部材９の表面９ａに付着しているので、異物吸着部材９は定期的に交換するか、洗浄を行って再利用することが好ましい。
【００４０】
次に、本発明の他の実施の形態に係る電子線露光装置について、図３を参照しつつ説明する。図３は、本発明の他の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。なお、図３では、図面の簡略化のために図４に示すレチクルの１つのサブフィールドについて示したものであり、ストラット等の図示は省略している。また、レチクル周辺部以外は図１に示す電子線露光装置１３とほぼ同様である。
【００４１】
図３に示す電子線露光装置では、図１に示す電子線露光装置１３と同様に、レチクル４の表面と向かい合うように異物吸着部材９が設置されているが、この異物吸着部材９は導電性を備え、アースされて電位は零になっている。なお、異物吸着部材９をアース接続する代わりに、異物吸着部材９の極性がプラスになるように電圧を印加しても良い。また、レチクル４にはアース着脱機構３５が接続されている。アース着脱機構３５を制御することにより、レチクル４をアースしたり、アース接続を解除することができる。通常の露光時には、レチクル４はアースされて電位は零になっている。
【００４２】
レチクル検査でレチクル４に異物３１が付着していると判断された場合には、アース着脱機構３５によりレチクル４のアース接続を解除した後、レチクル４に電子線３７を照射する。レチクル４がアースされていない状態で電子線３７がレチクル４に照射されると、照射された電子３９はレチクル４の外部に流れることができないので、レチクル４上に電子３９が蓄積される。その結果、レチクル４及び異物３１はマイナスの電荷で帯電することになる。
【００４３】
次に、アースされている異物吸着部材９を駆動機構３３を用いてレチクル４に接近させる。レチクル４と異物吸着部材９を接近させると、レチクル４と異物吸着部材９との間に電位差が発生し、お互いに引き合う静電気力が働くことになる。この静電気力は、レチクル４に付着している異物３１と異物吸着部材９との間にも働いている。したがって、異物３１は異物吸着部材９に引き寄せられてレチクル４から脱離するので、レチクル４から異物３１を除去することができる。そして、レチクル４又は異物吸着部材９を走査手段（レチクルステージ５又は駆動機構３３）で移動させることによって、レチクル４の全面で静電気力が働くように走査して、レチクル４全面の異物を除去する。レチクル４全面の走査を行う代わりに、レチクル検査時に異物の確認された部位のみについて異物吸着部材９を作用させて、異物を除去するようにしても良い。レチクル４から除去された異物３１は異物吸着部材９の表面に付着しているので、異物吸着部材９は定期的に交換するか、洗浄を行って再利用することが好ましい。
【００４４】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
（実施例１）
本発明の第一の実施例では、図２に示す電子線露光装置を用いてレチクルに付着した異物を除去する例を示す。レチクル４として、厚さ２μｍのシリコンメンブレンに０．３μｍ幅のパターン（開口部）を作製したステンシルレチクルを用いる。このレチクル４には、平均粒径が０．１μｍのアルミナ粒子が異物２１として付着している。レチクル４に対向する位置に設置された異物吸着部材９の導電性部２５として銅製の板を用いている。そして、導電性部２５のレチクル４と対向する面には誘電体２７（厚さ数μｍ程度のアルミナ）がコートされている。また、異物吸着部材９はレチクルの表面に対して垂直方向に移動可能なステージ（駆動機構２３）に保持されている。
【００４５】
レチクル４に付着した異物２１を除去する場合、レチクル４と異物吸着部材９の導電性部２５を電源１０に接続し、１０ｋＶの電圧を印加する。このとき、レチクル４の極性がマイナスになるように電圧を印加している。異物吸着部材９を駆動機構２３を用いてレチクル４の表面に５０μｍまで接近させた後、レチクルステージ５を駆動してレチクル４の全面を走査する。以上のようにレチクル４の全面を異物吸着部材９で走査することにより、ステンシルレチクルの表面及びパターン開口部の側壁に付着した異物を除去することができる。
【００４６】
（実施例２）
本発明の第二の実施例では、図３に示す電子線露光装置を用いてレチクルに付着した異物を除去する例を示す。レチクル４として、厚さ２μｍのシリコンメンブレンに０．４μｍ幅のパターン（開口部）を作製したステンシルレチクルを用いる。このレチクル４には、平均粒径が０．３μｍのＳｉＯ２粒子が異物３１として付着している。異物吸着部材９として銅線を用い、この異物吸着部材９はレチクルの表面に対して垂直方向に移動可能なピエゾアクチュエーター（駆動機構３３）に保持されている。
【００４７】
レチクル４に付着した異物３１を除去する場合、アース着脱機構３５によりレチクル４のアース接続を解除する。次に、レチクル４に電子線３７（加速電圧は１００ｋＶ）を照射する。これにより、レチクル４及び異物３１はチャージアップすることになる。そして、アースされている異物吸着部材９を駆動機構３３を用いてレチクル４の表面に１０μｍまで接近させた後、レチクルステージ５を駆動してレチクル４の全面を走査する。以上のようにレチクル４の全面を異物吸着部材９で走査することにより、ステンシルレチクルの表面及びパターン開口部の側壁に付着した異物を除去することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置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。
例えば、本発明の実施の形態では、レチクル４の表面のうち一面（上面４ａ）のみに向かい合うように異物吸着部材９が設置されているが、レチクル４の表面の二面（上面４ａ及び下面４ｂ）それぞれに向かい合うように複数の異物吸着部材９を設置しても良い。異物はレチクルの両面に付着する可能性があるので、上面の異物を除去した後に下面の異物も除去する必要がある。複数の異物吸着部材９を設置し、レチクル４の両面を同時に走査することにより、異物除去に要する時間を短縮することができる。
【００４９】
また、本発明の実施の形態では、回路パターンとして電子線透過部の開口を設けたステンシルレチクルを用いているが、メンブレンに散乱体を設けたメンブレンレチクルを用いても良い。
【００５０】
【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荷電粒子線露光方法によれば、レチクルに付着した異物を静電気力を利用して除去している。そのため、レチクル洗浄に液体を使用しないで済むので、長い時間を要する乾燥処理の工程を行う必要がない。その結果、微細なパターンを有する半導体デバイスや液晶表示素子等の製造工程において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洗浄して再利用することができるので、新しいレチクルと交換する必要がない。そのため、同一のレチクルを複数用意しないで済むので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子線露光装置の概要構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る電子線露光装置のレチクル周辺部を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る電子線露光装置用のレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図４（Ａ）は全体の平面図であり、図４（Ｂ）は一部の斜視図であり、図４（Ｃ）は１つの小メンブレン領域の平面図である。
【符号の説明】
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
６ａ、６ｂ・・・投影レンズ ７・・・ウェハ（感応基板）
８・・・ウェハステージ ９・・・異物吸着部材
１０・・・電源（電圧印加手段） １１、１２・・・位置検出器
１３・・・電子線露光装置 ２１・・・異物
２３・・・駆動機構 ２５・・・導電性部
２７・・・誘電体 ３１・・・異物
３３・・・駆動機構 ３５・・・アース着脱機構
３７・・・電子線 ３９・・・照射された電子
４１・・・小メンブレン領域
４２・・・パターン領域（サブフィールド）
４３・・・非パターン領域（スカート）
４４・・・エレクトリカルストライプ ４５・・・マイナーストラット
４７・・・メジャーストラット ４９・・・メカニカルストライプ
Claims (8)
- 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であって、
前記レチクルの表面に対向するように配置され、レチクルに付着した異物を静電気力によって吸着する異物吸着部材をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 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であって、
前記レチクルの表面に対向するように配置され、導電性部と誘電体を有する異物吸着部材と、
前記レチクル及び導電性部に電圧を印加する電圧印加手段と、
をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 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であって、
前記レチクルに接続されたアース着脱機構と、
前記レチクルの表面に対向するように配置され、導電性を備えた異物吸着部材と、
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乃至３のいずれかに記載の荷電粒子線露光装置であって、
前記レチクル又は異物吸着部材を走査する走査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。 - 荷電粒子線源から発生する荷電粒子線をレチクルに照射し、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荷電粒子線露光方法であって、
前記レチクルの表面に対向するように異物吸着部材を配置し、この異物吸着部材とレチクルに付着した異物との間に静電気力を発生させ、異物をレチクルから除去する異物除去工程をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光方法。 - 請求項５に記載の荷電粒子線露光方法であって、
前記異物除去工程は、前記レチクルの表面に対向するように導電性部と誘電体を有する異物吸着部材を配置し、前記レチクル及び導電性部に電圧を印加することを特徴とする荷電粒子線露光方法。 - 請求項５に記載の荷電粒子線露光方法であって、
前記異物除去工程は、前記レチクルがアースされていない状態でレチクルに荷電粒子線を照射し、前記レチクルの表面に対向するように導電性を備えた異物吸着部材を配置することを特徴とする荷電粒子線露光方法。 - 請求項５乃至７のいずれかに記載の荷電粒子線露光方法であって、
前記異物除去工程は、前記レチクル又は異物吸着部材を走査する工程をさらに有することを特徴とする荷電粒子線露光方法。
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|---|---|---|---|---|
| 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 |
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| JP2015088680A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
-
2002
- 2002-07-31 JP JP2002222367A patent/JP2004063923A/ja active Pending
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