JP2004214658A - マスク用コンテナ、リソグラフ・マスクをコンテナ内へ移送する方法及びコンテナ内のマスクを走査する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走査プロセスの間においても、マスクを汚染から保護する保管及び移送デバイスを提供する。
【解決手段】少なくとも所定の波長の放射に対して少なくとも部分的に半透明であり、所定の波長の光を使用して、コンテナ７０の外部からマスクＭＡの像を得ることができるように形成されている。コンテナ７０の半透明部分は、ガラス及びプレキシガラスのうちの少なくとも１つの材料でできている。これにより、コンテナ７０を通してマスクＭＡを走査することができる。
【選択図】図６

Description

本発明はマスクを封入することができるコンテナに関し、さらに、リソグラフ・マスクをこのようなコンテナ内に移し、かつ、このようなコンテナ内のマスクを走査する方法に関する。

リソグラフ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。このような場合、パターン形成手段によってＩＣの個々の層に対応する回路パターンが生成され、このパターンが、放射線感応材料（レジスト）の層で被覆された基板（シリコン・ウェハ）上の標的部分（例えば、１つ又は複数のダイからなる）に結像される。通常、１枚のウェハには、投影システムを介して順次１つずつ照射される隣接した標的部分のネットワーク全体が含まれている。

現在、マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を使用した装置には２種類の機械がある。第１の種類のリソグラフ投影装置では、マスク・パターン全体を１回で標的部分に投影することによって標的部分の各々が照射される。このような装置は、一般にウェハ・ステッパあるいはステップ・アンド・リピート装置と呼ばれている。一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれている代替装置では、マスク・パターンを投影ビームの下で所与の基準方向（「走査」方向）に連続的に走査し、かつ、基板テーブルをこの基準方向に平行に、あるいは非平行に同期走査することによって標的部分の各々が照射される。通常、投影システムは倍率Ｍ（通常、＜１）を有しているため、基板テーブルを走査する速度Ｖは、マスク・テーブルを走査する速度を係数Ｍ倍した速度になる。上で説明したリソグラフ装置に関する詳細な情報については、例えば、参照によりここに援用される米国特許６，０４６，７９２を参照されたい。

リソグラフ投影装置を使用した製造プロセスでは、パターン（例えばマスクのパターン）が、少なくとも一部が放射線感応材料（レジスト）の層で覆われた基板上に結像される。この結像ステップに先立って、プライミング、レジスト・コーティング及びソフト・ベークなどの様々な処理手順が基板に施される。放射線への露光後、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク及び結像されたフィーチャの測定／検査などの他の処理手順が基板に施される。この一連の処理手順は、例えばＩＣなどのデバイスの個々の層をパターン形成するための基本として使用されている。次に、パターン形成されたこのような層に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学的機械的研磨等、様々な処理が施される。これらの処理はすべて個々の層の仕上げを意図したものである。複数の層を必要とする場合、すべての処理手順又はそれらの変形手順を新しい層の各々に対して繰り返さなければならないが、最終的にはデバイスのアレイが基板（ウェハ）上に出現する。これらのデバイスは、次に、ダイシングあるいはソーイングなどの技法を使用して互いに分割される。分割された個々のデバイスは、キャリアへの取付け、ピンへの接続等が可能である。このようなプロセスに関する詳細な情報については、例えば、参照によりここに援用される著書「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」（Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ著、第３版、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．、１９９７年、ＩＳＢＮ ０−０７−０６７２５０−４）を参照されたい。

分かり易くするために、以下、リソグラフ投影装置の投影系を「レンズ」と呼ぶが、この用語には、例えば、屈折光学系、反射光学系及びカタディオプトリック系を始めとする様々なタイプの投影系が包含されているものとして広義に解釈されたい。また、放射システムには、投影放射ビームを導き、整形し、あるいは制御するための任意の設計タイプに従って動作する構成部品が含まれており、以下、このような構成部品についても、集合的あるいは個々に「レンズ」と呼ぶ。また、リソグラフ装置は、複数の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置である。このような「多重ステージ」デバイスは、追加テーブルを並行して使用することができ、又は、１つ又は複数の他のテーブルが露光のために使用されている間、１つ又は複数のテーブルに対して準備ステップを実行することができる。例えば、参照によりここに援用される米国特許５，９６９，４４１及びＷＯ９８／４０７９１に、二重ステージ・リソグラフ装置が記載されている。

マスクの概念については、リソグラフにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。このようなマスクを放射ビーム中に配置することにより、マスクに衝突する放射をマスクのパターンに従って選択的に透過（透過型マスクの場合）させ、あるいは選択的に反射（反射型マスクの場合）させている。マスク・テーブルは、入射する放射ビーム中の所望の位置にマスクを確実に保持し、かつ、必要に応じてビームに対して移動させている。

従来、マスク・テーブルは、放射が照射系からマスクを通って投影系の基板上へ通過するように配置されている。このようなマスクは、照射系からの放射を選択的に透過させることができ、それにより基板上にパターンを形成しているため、透過型マスクとして知られている。このようなマスクは、光の透過を可能にする方法で支持しなければならない。マスクの支持は、従来、マスクが大気圧によってテーブルにクランプされるよう、テーブル中のマスクの周囲領域に真空を使用することによって達成されている。

リソグラフ装置の場合、ウェハ上に結像することができるフィーチャのサイズは、投射する放射の波長によって制限されている。デバイス密度がより高い、したがって動作速度がより速い集積回路を製造するためには、より小さいフィーチャを結像することができることが望ましいが、現在のほとんどのリソグラフ投影装置には、水銀灯あるいはエキシマ・レーザによって生成される３６５ｎｍ、２４８ｎｍ及び１９３ｎｍの紫外光が使用されており、もっと短い１３ｎｍ近辺の波長の放射の使用が提案されている。このような放射は、極紫外線（ＥＵＶ；５〜２０ｎｍ）放射と呼ばれ、可能な光源には、レーザ生成プラズマ源、放電源あるいはシンクロトロン放射源などがある。例えば、参照によりここに援用される欧州特許出願ＥＰ１，１０９，４２７Ａ及びＥＰ１，１７０，９８２Ａに、その一例が開示されている。

現在のところ、ＥＵＶ放射に対して十分に透明な材料が知られていないため、ＥＵＶ放射を使用したリソグラフ投影装置には、異なる材料の層が交互する多層被覆、例えばモリブデン及びケイ素、あるいは、例えば参照によりここに援用される欧州特許出願ＥＰ１，０６５，５３２Ａに開示されているような他の材料の層が、５０周期程度で交互する多層被覆を有する反射型マスクの使用が意図されている。ＥＵＶリソグラフで結像するフィーチャのサイズは、マスク上に存在するあらゆる汚染に対して、結像プロセスを極めて敏感にしている。直径が約２５ｎｍ以上のあらゆる汚染粒子が、基板中に製造されるデバイスに存在する欠陥の原因になることが予知されており、したがって、当分野の技術者に知られているように、マスクにはしばしばペリクルが設けられている。マスクに代わってペリクル上に汚染粒子が付着することになるため、ペリクルは汚染に対してマスクを鈍感にし、その結果、焦点外れになる。

ペリクルはＥＵＶ放射に対して十分に透明ではないため、ペリクルをＥＵＶ放射に使用することはできない。したがって、マスクのパターンを有する反射表面上の粒子汚染は、欠陥デバイスが製造される原因になるため、避けなければならない。

また、反射型マスクは、ＥＵＶマスクを位置決めするための極めて厳格な要求を満足することができるよう、マスクを有する表面上の静電力によって、その背面でマスク・テーブルに保持されるように意図されており、マスクの背面とマスク・テーブルのマスクを有する表面の間に存在するあらゆる汚染粒子は、マスクを適切な配向に対して傾斜して配向させることになる。反射型マスクが使用されているため、投影系が対物面で非テレセントリックになり（この問題に関する詳細な情報については、参照によりここに援用される欧州特許出願ＥＰ１，１３９，１７６Ａを参照されたい）、そのために、反射型マスク表面の表面形状が傾斜していると、基板上に結像されるパターンに局部的なずれが生じ、その結果、結像された層が、基板中に既に処理済みの予め結像されている層と整列しなくなり、やはり欠陥デバイスが製造されることになる。したがって、マスク背面の粒子汚染を回避しなければならない。

また、炭化水素及び水などの分子タイプの汚染も回避しなければならない。このような汚染は、マスクを含むリソグラフ装置のあらゆる光学構成部品に有害な影響を及ぼすことになる。マスク及び基板のすべての取扱い手順において、その表面が、このような分子汚染のない清浄なままであるように注意しなければならない。マスク及び基板は、真空環境あるいは不活性ガスが充填された環境など、保護環境が維持された保管箱を使用して保管し、かつ、様々な種類の装置の間で輸送することができるが、このような保管箱の内壁も清浄な状態に維持しなければならない。しかしながら、このような基板又はマスクを処理し、あるいは使用するべく、このような保管箱からマスク又は基板をデバイスあるいは装置へ移送する間、粒子汚染及び分子汚染の両方の汚染が、マスクもしくは基板又は保護環境の内壁にもたらされる。処理又は使用するべく、何らかの中間チャンバ、例えばロード・ロック・チャンバを介して、マスク又は基板を最終環境へ移送することもできるが、その場合、保護環境を排気する際に、極めて長いポンプ・ダウン時間が必要である。

以上から、リソグラフ技法が汚染に極めて敏感であることを知るべきであることが理解されよう。上で考察したように、たとえごく微細なマスク上の汚染粒子であっても、ウェハ上に突出し得、あるいはマスクを位置決めする際の誤差の原因になる。それにより、ウェハが使い物にならなくなるような態様で、得られるウェハを乱す。現時点では、ウェハ上のこのような製造欠陥を、製造プロセスの間に検出することは不可能であり、製造後に初めて検出される。これは、連続的に製造される一連のウェハが無駄になり、廃棄することを必要とする危険をはらんでいる。したがって、マスクを処理するすべてのプロセスの間、マスクを清浄に維持し、かつ、定期的にマスクの汚染を走査することが重要であるが、汚染粒子の検出は困難であり、また、そのプロセスには多大な時間が必要である。汚染粒子の寸法がマスク表面のレリーフの寸法より小さい場合、その検出は特に困難である。

汚染の危険を最少化するために、マスクは、極めて清浄な環境の下で製造されている。製造後、マスクは、保管及びリソグラフ投影装置へ輸送するべく保管箱内に置かれる。また、マスクは、例えば走査プロセスのためにマスクをリソグラフ投影装置から取り外す際にも保管箱内に置かれる。極めて清浄な状況の下でのみ保管箱を開く方法でマスクをリソグラフ投影装置に搬入し、また、リソグラフ投影装置から搬出する保管箱及び方法については知られている。この保管箱は、ロード・ロックとの組合せで使用されるようにされている。

マスクの汚染を走査するためには、マスクをリソグラフ投影装置から取り外し、走査アセンブリへ輸送しなければならない。このような走査アセンブリについては、図２ａ及び図２ｂを参照して以下で説明する。リソグラフ投影装置から走査アセンブリまでの輸送、及び走査アセンブリからリソグラフ投影装置までの輸送は、輸送箱を使用して実施されるが、マスクを走査するためには、保管箱からマスクを取り出さなければならない。マスクの走査は、マスクが保管箱の中にある間は実施することができない。保管箱を開けることには、粒子汚染の大きな危険が伴い、それは、汚染検査自体が汚染行為であることを意味している。また、検査後、マスクは再び保管箱に戻されるが、これも粒子汚染を引き起こす可能性がある。したがって、走査プロセスの結果を保証することは決してできない。

第２に、作成終了後、マスクに動フレームを適用する必要がある場合、それは、同じくマスクを保管箱から取り出し、クリーン・ルーム環境に置くことによって実施しなければならない。これも、粒子汚染の危険を意味している。

本発明の目的は、走査プロセスの間においても、マスクを汚染から保護する保管及び移送デバイスを提供することである。

この目的及び他の目的は、本発明による、少なくとも所定の波長の放射に対して少なくとも部分的に半透明であることを特徴とするコンテナであって、所定の波長の光を使用して、コンテナの外部からマスクの像を得ることができるように形成されたコンテナによって達成される。

コンテナの壁の少なくとも一部を通して走査を実施することができるため、このコンテナにより、走査工程の間においても、汚染からマスクが保護される。走査工程を実施するために箱を開ける必要がない。コンテナ上の汚染粒子は、走査アセンブリに対して焦点外れになり、また、マスクを損傷することなく容易に除去することができる。極紫外線放射波長に対しては従来のペリクルを使用することができないため、このコンテナは、とりわけ極紫外線放射を使用しているリソグラフ投影装置での使用に適している。

良好な走査結果を得るためには、コンテナの寸法は、鮮明なマスク像を得ることができるような寸法でなければならない。したがって、マスクとコンテナの半透明部分の間の距離及び半透明部分の厚さは、特定の設計制約の範囲内でなければならない。例えば、走査ビームとしてグリーン・レーザを使用している好ましい実施例では、マスクと半透明部分の間の距離は、２ｍｍと３０ｍｍの間であることが好ましい。半透明部分の厚さは可能な限り薄く、例えば１０ｍｍ未満であることが好ましい。

本発明の他の実施例では、コンテナの半透明部分は、すべてこのような半透明部分の形成に適した材料であるガラス及びプレキシガラスのうちの少なくとも１つの材料でできている。

本発明の他の実施例では、コンテナは、底部部分及び頂部部分を備えており、底部部分及び頂部部分は、それぞれ接続部材を備えている。底部部分の接続部材は、頂部部分の接続部材に接続することができる。このようなコンテナによって、容易に製造することができ、かつ、簡単に使用することができるコンテナの実施例が提供される。

本発明の他の実施例では、コンテナの頂部部分及び底部部分のうちの少なくとも一方は、マスクの少なくとも一方の面の走査を可能にするべく、放射に対して少なくとも一部が半透明になっている。換言すると、好ましくは、最適性能のためにはマスクの両面が清浄でなければならない。パターン形成された面の汚染粒子は、投影誤差をもたらし、また、マスクの背面の汚染粒子は、背面を下にして位置した場合に、マスクの若干の変形をもたらすことになる。

本発明の他の実施例では、底部部分及び／又は頂部部分の接続部材は、コンテナの外部と内部の間の圧力差を無くすべく、少なくとも一部が多孔性になっており、それにより、第１の環境中でコンテナを閉じ、圧力が異なる第２の環境中でコンテナを開けることができる。多孔性接続部材は、外部と内部の間の圧力差を無くしている。

本発明の他の実施例では、コンテナは、マスクを支持するための支持デバイスを備えている。このような支持デバイスは、最少の接触点、好ましくは３点でマスクを支持するように形成されることが好ましい。

本発明の他の実施例では、支持デバイスは、コンテナからマスクまで延びた脚として形成されている。この支持デバイスの高さは、マスクとコンテナの底部部分の間を移動することができる空間をロボット・アームに提供するだけの十分な高さであることが好ましい。

本発明の他の実施例では、支持デバイスは、マスクを固定するべく、異なる方向からマスクを支持するようになされており、それによりマスクが所定の位置に固定され、例えばマスク輸送時に生じる衝撃によるマスク損傷の危険が最少化されている。

本発明の他の実施例では、コンテナの半透明部分の特性が、マスク上のパターン形成構造に応じて局部的に適合されている。このような適合は、汚染粒子とパターンを区別するべく、走査アセンブリによって使用される。

本発明の他の実施例では、コンテナの半透明部分は、少なくともレンズを備えている。このレンズは、マスク表面上の特定の標識を集束させるべく、例えば走査アセンブリあるいはリソグラフ投影装置によって使用される。このレンズにより、マスクの位置決め精度が向上する。

本発明の他の実施例では、コンテナは保管箱にぴったりと収まり、あるいはコンテナが保管箱になっている。この保管箱は、リソグラフの技術分野で広く使用されているものである。このような保管箱にぴったりと収まる本発明によるコンテナは、極めて有用な実施例である。また、保管箱に置く必要のない、それ自体が保管箱であるコンテナも極めて有用であり、かつ、費用効果の高い解決法である。

本発明の他の態様によれば、基板又はマスクを取り扱い、処理し、あるいは使用するべく保管箱からデバイス又は装置へ、あるいはデバイス又は装置から保管箱へ、１つ又は複数の基板又はマスクを移送するための方法が提供される。前記保管箱は、開放可能なカバー部分を有するカバーを備えており、また、前記方法には、
−前記保管箱を前記デバイス又は装置の封入保護環境の壁の開放可能な壁部分に提供するステップであって、前記保管箱が、前記開放可能なカバー部分と前記開放可能な壁部分が向かい合い、かつ、前記開放可能な壁部分から前記開放可能なカバー部分に向かう方向から見た場合に、前記開放可能な壁部分の周囲が前記開放可能なカバー部分の周囲と一致し、あるいは前記開放可能なカバー部分の周囲を取り囲むように提供され、前記保護環境が、不活性ガスで充填されるか、あるいは排気されるか、そのいずれかに適合するようになされたステップと、
−前記保管箱の前記開放可能なカバー部分及び前記保護環境の前記開放可能な壁部分を開放するステップであって、前記保管箱の前記カバーが前記保護環境の前記壁部分を形成し、前記保管箱の内部が前記保護環境部分になるステップと、
−前記基板又はマスクの少なくとも一方を、前記保管箱の内部空間から前記保護環境内の空間へ、あるいは前記保護環境内の空間から前記保管箱の内部空間へ移送するステップが含まれ、また、前記方法は、
マスクが上で定義したコンテナによって封入されること、及び、
前記方法が、マスクを前記保管箱の内部空間から前記保護環境内の空間へ移送する際に、コンテナの頂部部分及び底部部分を取り外すステップ、あるいはマスクを前記保護環境内の空間から前記保管箱の内部空間へ移送する際に、マスクを封入するべく頂部部分及び底部部分を組み立てるステップをさらに含むことを特徴としている。

本発明の他の態様によれば、マスクが本発明によるコンテナによって封入されることを特徴とする、スキャナ・アセンブリを使用してマスクの汚染を走査する方法が提供される。

この文脈においては、とりわけ本発明による装置のＩＣ製造における使用が言及されているが、このような装置は、他の多くの応用可能性を有していることを明確に理解されたい。例えば、本発明による装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用することができる。このような代替応用の文脈においては、本明細書における「レチクル」、「ウェハ」あるいは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「マスク」、「基板」及び「標的部分」という用語に置換されているものと見なすべきであることは、当分野の技術者には理解されよう。

本明細書においては、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍ）、極紫外線（ＥＵＶ）放射（波長の範囲が例えば５〜２０ｎｍ）、及びイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含するべく使用されている。

次に、本発明の実施例について、単なる実施例に過ぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は、対応する部品を表している。

図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフ投影装置１を略図で示したものである。この装置は、
−投影放射（例えばレーザ放射）ビームＰＢを供給するための放射系Ｅｘ、ＩＬ（この特定の事例の場合、放射系には放射源ＬＡがさらに含まれている）と、
−マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備えた、マスクをアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに接続された第１の対物テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
−基板Ｗ（例えばレジスト被覆シリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダを備えた、基板をアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための第２の位置決め手段ＰＷに接続された第２の対物テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
−マスクＭＡの照射部分を基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイからなる）に結像させるための投影系（「レンズ」）ＰＬとを備えている。

図に示すように、この装置は反射型（すなわち反射型マスクを有する）装置であるが、一般的には例えば透過型（透過型マスクを備えた）装置であっても良い。別法としては、この装置は、プログラム可能ミラー・アレイなどの他の種類のパターン形成手段を使用することもできる。

放射源ＬＡは、放射ビームを生成している。この放射ビームは、照明系（イルミネータ）ＩＬに直接供給され、あるいは、例えばビーム拡大器Ｅｘなどの調整手段を通して供給される。イルミネータＩＬは、ビーム内の強度分布の外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）を設定するための調整手段ＡＭを備えることができる。また、イルミネータＩＬは、通常、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなど、他の様々な構成部品を備えている。この方法により、マスクＭＡに衝突するビームＰＢの断面に、所望する一様な強度分布を持たせることができる。

図１に関して、放射源ＬＡをリソグラフ投影装置のハウジング内に配置し（放射源ＬＡが例えば水銀灯の場合にしばしば見られるように）、かつ、リソグラフ投影装置から離して配置することにより、放射源ＬＡが生成する放射ビームをリソグラフ投影装置に供給する（例えば適切な誘導ミラーを使用することによって）ことができることに留意されたい。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザの場合にしばしば見られるシナリオである。本発明及び特許請求の範囲の各請求項には、これらのシナリオの両方が包含されている。

次に、ビームＰＢが、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡによって遮断される。マスクＭＡを通過したビームＰＢは、ビームＰＢを基板Ｗの標的部分Ｃに集束させるレンズＰＬを通過する。第２の位置決め手段ＰＷ（及び干渉測定手段ＩＦ）を使用することにより、例えば異なる標的部分ＣをビームＰＢの光路中に配置するべく、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決め手段ＰＭを使用して、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後、あるいは走査中に、マスクＭＡをビームＰＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、対物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、図１には明確に示されていないが、長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されている。しかし、ウェハ・ステッパ（ステップ・アンド・スキャン装置ではなく）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータに接続するだけで良く、あるいは固定することもできる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２及び基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。

図に示す装置は、２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは、基本的に静止状態に維持され、マスク像全体が標的部分Ｃに１回の照射（すなわち単一「フラッシュ」で）投影される。次に、基板テーブルＷＴがｘ及び／又はｙ方向にシフトされ、異なる標的部分ＣがビームＰＢによって照射される。
２．走査モードでは、所与の標的部分Ｃが単一「フラッシュ」に露光されない点を除き、ステップ・モードと基本的に同じシナリオが適用される。走査モードではマスク・テーブルＭＴを所与の方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に速度νで移動させることができるため、投影ビームＰＢでマスク像を走査し、かつ、基板テーブルＷＴを同時に同じ方向又は逆方向に、速度Ｖ＝Ｍνで移動させることができる。ＭはレンズＰＬの倍率である（通常、Ｍ＝１／４又はＭ＝１／５）。この方法によれば、解像度を犠牲にすることなく、比較的大きい標的部分Ｃを露光させることができる。

マスクＭＡの汚染を走査する場合、マスクＭＡはリソグラフ投影装置から取り外され、スキャナ・アセンブリ６０へ輸送される。図２ａ及び図２ｂは、光源６１及び検出器６２を備えた、反射型マスクＭＡ用のこのようなスキャナ・アセンブリ６０の可能実施例を示したものである。光源６１は、マスクＭＡの表面に光ビーム、例えば（グリーン）レーザ・ビームを投射している。図２ａに示すように、光ビームがマスクＭＡの清浄な部分に衝突すると、マスクは光ビームを反射し、したがって光ビームが検出器６２によって検出されることはない。しかし、図２ｂに示すように、光ビームが汚染粒子６３に衝突すると、光が散乱し、散乱した光の一部が検出器６２によって検出される。図２ａ及び図２ｂに示す走査アセンブリ６０には、汚染粒子を検出するべく、散乱及び反射弁別技法が使用されているが、他の走査技法を使用することも可能であり、例えば、パターン形成された表面の粒子の走査にも適用することができる走査技法を使用することができる。

図３は、輸送、保管及び処理のためにＥＵＶ反射型マスクＭＡを格納するマスク保管箱１０を示したものである。保管箱１０は、頂部部分１１及び底部プレート１２を備えている。マスクＭＡは、保管箱１０の内部の底部プレート１２上に、例えば、参照によりここに援用される欧州特許出願ＥＰ０１３０１８６４．３に開示されている、運動学的に決定された保持機構によって保持されている。保管箱１０の内部は、例えば大気圧より高い圧力で保護（不活性）ガスの雰囲気を維持することができるが、保管箱１０の内部を真空状態で維持することも可能である。後者の場合、特に、保管箱１０の内部と保管箱１０を取り巻いている周囲環境との間のガス流を防止し、延いては保管箱の内部環境の汚染を防止するべく、底部プレート１２と頂部部分１１の間を十分にシールすることが好ましい。

マスクＭＡを保管箱１０からリソグラフ投影装置へ移送する場合、保管箱１０は、図４に示すいわゆるロード・ロック２０上に置かれる。ロード・ロック２０は、図５に示すバルブ３０によって、図１に示すリソグラフ装置の真空環境に接続される。保管箱１０は、ロード・ロック２０上に、保管箱１０の底部プレート１２とロード・ロック２０の開放可能な頂部部分２１が正確にオーバラップするように位置付けされる。そのために、保管箱１０とロード・ロック２０の開放可能な頂部を正確に整列させるべく、ロード・ロック２０及び／又は保管箱１０の上に案内機構（図示せず）を設けることができる。適切に位置付けされた保管箱１０をロード・ロック２０にクランプするためのクランプ機構（図示せず）が設けられていることが好ましい。保管箱１０とロード・ロック２０の間に、シール２２が略図で示されている。シール２２は、底部プレート１２及び開放可能な頂部２１に極めて近接して設けられることが好ましい。

シール２２を底部プレート１２及び開放可能な頂部２１に極めて近接して設けることにより、保管箱１０の底部プレート１２及び開放可能な頂部２１が互いに接触する。底部プレート１２及び開放可能な頂部２１の、図面に対して直角をなす平面における断面形状は、実質的に同じ形状になるように作られており、したがって両要素の接触面の形状は整合している。シール２３は、底部プレート１２と開放可能な頂部２１の間の周囲に極めて近接して設けられることが好ましい。底部プレート１２と開放可能な頂部２１の間の空間を排気することができるよう、ポンプＰ１が設けられていることが好ましい。

図に示すロード・ロック２０の開放可能な頂部２１は、開放可能な頂部２１を上下に移動させるためのエレベータ２５の上に設けられている。頂部２１がロード・ロック２０の上部壁に向かって完全に移動し、ロード・ロック２０の一部を構成する際に、頂部２１とロード・ロック２０の前記壁を封止するためのシール２４が設けられている。エレベータ２５の周囲及び頂部２１とロード・ロック２０の底部壁の間には、ベローズ２６が設けられている。エレベータ２５は、エレベータ２５を上下に移動させるための適切な駆動手段（図示せず）に接続されている。もう１つのポンプＰ２は、ロード・ロック２０を排気するためのものである。

マスク保管箱１０内のマスクＭＡをロード・ロック２０中へ移送するための手順は、以下の通りである。まず、マスクがマスク保管箱１０の内部に保持される。保管箱のすべての内壁は、保管箱の内部に保管されるマスクＭＡを汚染することがないよう、極めて清浄な状態に維持するべく十分な注意が払われている。粒子汚染及び分子汚染は、いずれもリソグラフ投影装置における投射ビームのパターン形成に対して、マスクＭＡを役に立たないものにしてしまうことになる。上で考察したように、真空又は不活性ガスを保管箱１０の内部に提供することができる。

次に、上で説明したように、ロード・ロック２０の開放可能な頂部２１の上に保管箱１０が位置付けされる。底部プレート１２の汚染された外部表面と開放可能な頂部２１の汚染された外部表面がオーバラップする。その間の空間は、真空ポンプＰ１を使用して、エレベータ２５を介して排気される。

手順は、保管箱１０の内部空間が排気されている場合と、あるいはガスが充填されている場合に応じて様々に進行する。保管箱１０が排気されている場合、ロード・ロック２０の頂部２１を開放する前に、最初にポンプＰ２を使用してロード・ロック２０を排気することが好ましいと思われる。保管箱にガスが充填されている場合は、同じく最初にロード・ロック２０の排気手順に進行し、続いてエレベータ２５を降下させることにより、徐々に、あるいは極めて突然に頂部２１が開放される。頂部２１が開放されると、保管箱からロード・ロック２０にガスが流出し、突然のガスの流れと保管箱１０の排気により、マスクＭＡ上に存在し得る粒子の除去が促進され、マスクＭＡが浄化される。他の手法として、最初にロード・ロックに（不活性）ガスを充填し、続いて頂部２１を降下させた後、ポンプＰ２を使用してロード・ロック２０を排気することも可能である。

ロード・ロック２０のすべての内部表面は、やはり極めて清浄な状態に維持するべく十分な注意が払われている。上で説明したように進行することにより、ロード・ロック２０と保管箱１０の結合内部空間に存在する汚染表面の量が、大いに限定される。このような汚染表面によってマスクＭＡが汚染される可能性があるばかりでなく、ＥＵＶ投影リソグラフに必要な分圧（例えば、水及び炭化水素の分圧）までのポンプ・ダウン時間が劇的に増加することになる。

図５は、マスク保管箱１０から出て降下したマスクＭＡを示したものである。図には、さらに、ロード・ロック２０を投影装置の真空システムの他の部分に接続しているサイド・バルブ３０が示されている。バルブ３０は開位置にあり、マスクＭＡをピック・アップし、かつ、マスクＭＡを内部ライブラリ、マスク・テーブルあるいは必要に応じて他の任意の場所へ輸送するためのグリッパ４０のアクセスを可能にしている。グリッパは、上で参照したＥＰ０１３０１８６４．３に開示されている。

マスクＭＡを投影装置からマスク保管箱１０へ降ろす場合、まず、グリッパ４０により、ロード・ロック２０及び保管箱１０の内部空間を排気している間、エレベータ２５によって既に降下している底部プレート１２の上にマスクＭＡが置かれ、続いてバルブ３０が閉じる。次に、エレベータ２５が上昇してマスクＭＡが保管箱１０の中に置かれ、底部プレート１２が保管箱１０を閉じると、保管箱１０の内部の排気空間が維持される。保管箱１０の内部を清浄な（不活性）ガスの雰囲気にするべく、ロード・ロック２０及び保管箱１０の空間が清浄な（不活性）ガスでパージされ、続いてエレベータ２５が上昇してマスクＭＡがマスク保管箱２０の中に置かれ、また、底部プレート１２を保管箱１０の底部部分の所定の位置に置くことによってマスク保管箱２０が閉じる。

保管箱１０の底部部分１２が、保管箱１０を安全かつ高い信頼性で確実に開放する手段を備えていることは、当分野の技術者には理解されよう。例えば、底部部分１２は、保管箱１０が閉じると頂部部分１１と係合し、かつ、保管箱１０が開くと頂部部分１１が開放される手段を備えることができる。これは、例えば、保管箱１０が開くと引き戻される、外側に向かって突出したピンによって達成することができる。

しかし、保管箱１０によって保護が余分に保証されているにもかかわらず、マスクＭＡは、走査アセンブリ６０による走査のために、依然として保管箱１０から取り出さなければならない。その理由は、保管箱１０を通してマスクＭＡを走査することができないことによるものである。通常、走査アセンブリ６０は、真空環境中には置かれていないため、既に考察したように、保管箱１０を開くことは、粒子汚染の大きな危険が伴う。走査プロセス自体が汚染行為であるため、走査プロセスの完全な結果を保証することは決してできない。

可能な解決法は、走査アセンブリ６０を真空環境中に置き、上で説明した方法と同じ方法でマスクＭＡをスキャナに入れ、かつ、スキャナから取り出すことであろう。しかしながら、従来の走査アセンブリは、一般的にこのような条件で機能するようにはなされていないため、この解決法は、費用効果の高い解決法ではない。また、走査アセンブリ６０を真空環境中におくことは、リソグラフ投影装置のユーザによるより一層の努力を必要とする、より費用のかかる解決法である。

当分野の技術者に知られているように、知られている他の解決法は、ペリクルを使用してマスクＭＡを保護することである。このようなペリクルは、マスクＭＡを覆っている保護層である。ペリクルに付着した汚染粒子は焦点外れになるため、リソグラフ・プロセスの品質には重大な影響を及ぼすことはないが、すべての種類のリソグラフ投影装置にこのようなペリクルを使用することができるわけではない。例えば、ペリクルは、一般にＥＵＶ放射に対して十分に透明ではないため、ＥＵＶ放射と組み合わせて使用される保護反射型マスクにはペリクルを使用することはできない。

したがって、マスクを汚染から保護し、マスクＭＡを走査するために箱を開ける必要なく走査することができ、かつ、リソグラフ投影装置で実際にマスクＭＡを使用するべく箱を開けることができる保護箱の構築が提案されている。

本発明の好ましい実施例によれば、マスクＭＡは、保管箱１０にぴったりと収まる輸送コンテナ７０の中に置かれる。図６ａ及び図６ｂは、このような輸送コンテナ７０の可能実施例を示したものである。マスクＭＡは、製造後あるいは走査手順が実施された後、直ちに輸送コンテナ７０の中に置かれることが好ましく、それにより、マスクＭＡが輸送コンテナ７０の中に置かれる際に、マスクＭＡが汚染されていないことが保証される。輸送コンテナ７０は、マスクＭＡの頂面及び底面を遮蔽している。

しかし、重要なことは、図８ａ及び図８ｂに示すように、輸送コンテナ７０を通してマスクＭＡを走査することができることである。したがってコンテナ７０は、少なくとも一部がガラス又はプレキシガラスなどの半透明な材料の層でできていることが好ましい。コンテナの半透明部分の厚さは１０ｍｍ未満であることが好ましく、また、当然のことではあるが、マスクＭＡの底面を走査することも可能である。したがって、底面を走査するための走査アセンブリを付加的に設けることもできるが、マスクＭＡを回転させることによって底面を走査することも可能である。

好ましい実施例では、輸送コンテナ７０は、マスクＭＡを封入するべく互いに接続することができる頂部部分７２及び底部部分７１を備えている。底部部分７１及び頂部部分７２は、それぞれ接続部材７４を備えている。接続部材７４は、底部部分７１を頂部部分７２に接続するようになされている。頂部部分７２への底部部分７１の接続は、当分野の技術者に知られているあらゆる種類の技法を使用して実施することができる。

好ましい実施例では、接続部材７４は、輸送コンテナ７０の内部の圧力を外部の圧力に適合させるべく多孔性材料でできている。これは、輸送コンテナを第１の環境から圧力条件が異なる第２の環境へ輸送する場合に有用である。

頂部部分７２は、マスクＭＡの表面から約２〜３０ｍｍの高さに配置されることが好ましく、それにより、走査アセンブリによる鮮明な像の生成が保証され、かつ、輸送コンテナ７０に付着した汚染粒子が焦点外れになり、走査アセンブリ６０によって検出されないことが保証される。輸送コンテナ７０に付着した汚染粒子は、マスクＭＡを損傷する危険を伴うことなく容易に除去することができる。頂部部分７２の半透明部分は可能な限り薄く、１０ｍｍ未満の厚さであることが好ましい。

図６ａに示す実施例では、底部部分７１は、さらに、マスクＭＡを支持するための、底部部分７１から延びた脚として形成することができる支持デバイス７３を備えている。好ましい実施例では、３つの支持点がマスクＭＡの安定した位置を決定するため、３つの支持デバイスが設けられている。また、これらの支持デバイス７３を使用して、マスクＭＡを正確に位置決めすることができる。このマスクＭＡの正確な位置決めは、例えば、支持デバイス７３と係合する小さなノッチ（図示せず）をマスクＭＡに設けることによって達成することができる。コンテナ７０は、さらに、マスクＭＡの水平方向の移動を防止するための位置決めデバイス７８を備えている。図６ｂは、コンテナ７０の代替実施例を示したもので、支持デバイス７３及び位置決めデバイス７８が位置決めデバイス７７に結合されている。

また、当然のことではあるが、他の接続部材、例えば図７に示す接続部材７５を使用することもできる。これらの接続部材７５は、他の接続部材には接続されず、底部部分７１、頂部部分７２及びマスクＭＡにそれぞれ接続されている。この実施例では、底部部分７１及び頂部部分７２をマスクＭＡに接続するための開閉デバイス７９が必要である。この解決法によれば、図６ａ及び図６ｂに示す支持デバイス７３の必要性を除去することができる。

図８ａ及び図８ｂは、図２ａ及び図２ｂを参照して説明した走査アセンブリ６０によるコンテナ７０内のマスクＭＡの走査を示したものである。コンテナ７０は、少なくとも一部が特定の波長の光に対して半透明であるため、マスクＭＡをコンテナ７０から取り出すことなく走査プロセスを実施することができる。

図９は、輸送コンテナ７０の代替実施例を示したもので、コンテナ７０の頂部部分及び底部部分が、頂部部分７２を底部部分７１から取り外した際に、マスクＭＡを持ち上げるべく、ロボット・アーム（図示せず）を底部部分７１とマスクＭＡの間で容易に操作することができるように形成されている。

図９に示す実施例には、頂部部分７２に設けられた支持デバイス７６が示されている。これらの支持デバイス７６は、底部部分７１上の支持デバイス７３と協同してマスクＭＡをクランプすることができる。このクランプにより、所定の位置にマスクが固定され、輸送中における損傷の危険が最少化される。

代替実施例では、輸送コンテナ７０は、上で説明したロード・ロック２０と組み合わせて使用されるようにされている。図１０に示すように、輸送コンテナ７０は、保管箱１０にぴったりと収まっている。保管箱１０には、コンテナ７０を位置決めするための支持手段１３が設けられている。図１１及び図１２は、ロード・ロック２０と組み合わせた保管箱１０及び輸送コンテナ７０の可能な使用法を示したものである。エレベータ２５を降下させる前に、輸送コンテナ７０の頂部部分７２が保管コンテナ１０の頂部部分１１に接続される。この保管コンテナ１０の頂部部分１１への輸送コンテナ７０の頂部部分７２は、当分野の技術者には容易に理解されるように、あらゆる種類の技法、例えば機械的手段あるいは磁気手段を使用して実施することができる。輸送コンテナ７０の底部部分７１及びマスクＭＡは、エレベータ２５と共に降下する。支持デバイス７３の高さは、マスクＭＡをピック・アップするべく、ロボット・アームを輸送コンテナ７０の底部部分７３とマスクＭＡの間で操作するための空間を提供するだけの十分な高さであることが好ましく、それにより、マスクＭＡを例えばリソグラフ投影装置内にもたらすための有効かつ清浄な方法が提供されることは、当分野の技術者には理解されよう。マスクＭＡは、輸送コンテナ７０によって常に汚染から保護され、とりわけ走査手順の間、汚染から保護される。輸送コンテナ７０は、ロード・ロック２０によってのみ開放されるが、ロード・ロック２０の内部は極めて清浄な環境であり、汚染粒子の危険が最少化されている。

さらに他の実施例では、輸送コンテナ７０の半透明部分は光学特性を備えている。例えば、位置決めマークがマスクＭＡに施されている場合、輸送コンテナ７０の半透明部分は、図７に示すようにレンズ８０を備えることができる。例えば位置決めシステムがこれを使用することにより、これらの位置決めマークの鮮明な眺めを得ることができ、それにより極めて高い精度でマスクＭＡの位置を決定することができる。

また、輸送コンテナ７０の半透明部分に、マスクＭＡ上のパターン構造と局部的に一致する他の光学特性を持たせることもできる。このような適合を走査アセンブリ６０が使用することにより、汚染粒子とパターンを区別することができる。例えば、マスクＭＡの局部厚さを補償するべく、輸送コンテナ７０の半透明部分の光学的厚さを適合させることも可能である。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実施することができることについては理解されよう。以上の説明は、本発明を制限することを意図したものではない。

本発明の一実施例によるリソグラフ投影装置を示す略図である。 ａ及びｂはマスクの汚染を走査することができる走査アセンブリを示す略図である。 マスクを保管する保管箱を示す略図である。 図１に示すリソグラフ装置の真空チャンバに取り付けられたロード・ロック・チャンバ上の保管箱を示す略図である。 マスクがロード・ロック・チャンバ内に降下した、図４に示すロード・ロック・チャンバ上の保管箱を示す略図である。 ａ及びｂは本発明の代替実施例によるコンテナを示す略図である。 代替実施例によるコンテナを示す略図である。 ａ及びｂは図６に示すコンテナ内のマスクを走査中の、図２に示す走査アセンブリを示す略図である。 本発明のさらに他の可能実施例によるコンテナを示す略図である。 図３に示す保管箱と組み合わせた、本発明の好ましい実施例によるコンテナを示す略図である。 図１に示すリソグラフ装置の真空チャンバに取り付けられたロード・ロック・チャンバ上の、本発明によるコンテナと組み合わせた保管箱を示す略図である。 マスクがロード・ロック・チャンバ内に降下した、図４に示すロード・ロック・チャンバ上の、本発明によるコンテナを備えた保管箱を示す略図である。

Claims (13)

1. マスク（ＭＡ）を封入することができるコンテナであって、前記コンテナ（７０）が、少なくとも所定の波長の放射に対して少なくとも部分的に半透明であり、前記コンテナが、前記所定の波長の光を使用して、前記コンテナ（７０）の外部から前記マスク（ＭＡ）の像を得ることができるように形成されていることを特徴とするコンテナ。
2. 前記コンテナ（７０）の前記半透明部分が、ガラス、プレキシガラスのうちの少なくとも１つの材料でできていることを特徴とする請求項１に記載のコンテナ。
3. 前記コンテナが、底部部分（７１）及び頂部部分（７２）を備え、前記底部部分及び頂部部分（７１、７２）の各々が接続部材（７４）を備え、前記底部部分（７１）の前記接続部材（７４）を前記頂部部分（７２）の前記接続部材（７４）に接続することができることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンテナ。
4. 前記マスク（ＭＡ）の少なくとも一方の面の走査を可能にするために、前記コンテナ（７０）の前記頂部部分（７２）及び前記底部部分（７１）の少なくとも一方が、放射に対して少なくとも部分的に半透明であることを特徴とする請求項３に記載のコンテナ。
5. 前記コンテナの外部と内部の圧力差をなくすべく、前記底部部分及び／又は頂部部分（７１、７２）の前記接続部材（７４）が、少なくとも部分的に多孔性（７０）であることを特徴とする請求項３又は４に記載のコンテナ。
6. 前記コンテナ（７０）が前記マスク（ＭＡ）を支持するための支持デバイス（７３、７６）を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコンテナ。
7. 前記支持デバイス（７３、７６）が、前記コンテナ（７０）から前記マスク（ＭＡ）まで延びた脚として形成されたことを特徴とする請求項６に記載のコンテナ。
8. 前記支持デバイス（７３、７６）が、前記マスク（ＭＡ）を異なる方向から支持するようになされ、それにより前記マスク（ＭＡ）がクランプされることを特徴とする請求項６又は７に記載のコンテナ。
9. 前記コンテナ（７０）の前記半透明部分の特性が、前記マスク（ＭＡ）上のパターン構造と一致するように局部的に適合されたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のコンテナ。
10. 前記コンテナ（７０）の前記半透明部分が少なくとも１つのレンズ（８０）を備えたことを特徴とする請求項９に記載のコンテナ。
11. 前記コンテナ（７０）が保管箱（１０）にぴったりと収まり、あるいは前記コンテナ（７０）が保管箱（１０）であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のコンテナ。
12. 基板又はマスク（ＭＡ）を取り扱い、処理し、あるいは使用するべく、開放可能なカバー部分（１２）を有する保管箱（１０）からデバイス又は装置へ、あるいはデバイス又は装置から保管箱（１０）へ、１つ又は複数の基板又はマスク（ＭＡ）を移送するための方法であって、前記方法が、
    前記保管箱（１０）を前記デバイス又は装置の封入保護環境の壁の開放可能な壁部分（２１）に提供するステップであって、前記保管箱（１０）が、前記開放可能なカバー部分（１２）と前記開放可能な壁部分（２１）が向かい合い、かつ、前記開放可能な壁部分（２１）から前記開放可能なカバー部分（１２）に向かう方向から見た場合に、前記開放可能な壁部分（２１）の周囲が前記開放可能なカバー部分（１２）の周囲と一致し、あるいは前記開放可能なカバー部分（１２）の周囲を取り囲むように提供され、前記保護環境が、不活性ガスで充填されるか、あるいは排気されるか、そのいずれかに適合するようになされたステップと、
    前記保管箱（１０）の前記開放可能なカバー部分（１２）及び前記保護環境の前記開放可能な壁部分（２１）を開放するステップであって、前記保管箱（１０）の前記カバーが前記保護環境の前記壁部分を形成し、前記保管箱（１０）の内部が前記保護環境部分になるステップと、
    前記基板又はマスク（ＭＡ）の少なくとも一方を、前記保管箱（１０）の内部空間から前記保護環境内の空間へ、あるいは前記保護環境内の空間から前記保管箱（１０）の内部空間へ移送するステップを含み、
    前記マスク（ＭＡ）が、請求項３から１１までのいずれか一項に記載のコンテナ（７０）によって封入され、かつ、
    前記方法が、前記マスク（ＭＡ）を前記保管箱（１０）の内部空間から前記保護環境内の空間へ移送する際に、前記コンテナ（７０）の前記頂部部分（７２）及び前記底部部分（７１）を取り外すステップ、あるいは前記マスク（ＭＡ）を前記保護環境内の空間から前記保管箱（１０）の内部空間へ移送する際に、マスクを封入するべく前記頂部部分（７２）及び前記底部部分（７１）を組み立てるステップを含むことを特徴とする方法。
13. マスク（ＭＡ）が、請求項１から１１までのいずれか一項に記載のコンテナ（７０）によって封入されることを特徴とする、スキャナ・アセンブリ（６０）を使用して前記マスク（ＭＡ）の汚染を走査する方法。

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