JP2005345876A - Gas exchange apparatus, aligner and method for manufacturing electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子、液晶表示素子、CCD等の撮像素子、プラズマディスプレイ素子及び薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス(以下、電子デバイスと総称する。)を製造する際のフォトリソグラフィ工程において適用して好適な、パターンが形成されたマスク基板とペリクル等の保護部材と保護部材をマスク基板に取り付ける枠部材との間の空間内の気体を所定のガスに置換するガス置換装置、そのガス置換装置を用いた露光装置、及び、その露光装置を用いた電子デバイスの製造方法に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to a photolithography process in manufacturing electronic devices (hereinafter, collectively referred to as electronic devices) such as semiconductor devices, liquid crystal display devices, imaging devices such as CCDs, plasma display devices, and thin film magnetic heads. A gas replacement device that replaces a gas in a space between a mask substrate on which a pattern is formed, a protective member such as a pellicle and a frame member that attaches the protective member to the mask substrate with a predetermined gas, and a gas replacement device thereof The present invention relates to an exposure apparatus used and an electronic device manufacturing method using the exposure apparatus.
電子デバイスをフォトリソグラフィ工程で製造する際には、感光材(レジスト)が塗布されたウェハ上の各投影(ショット)領域にレチクルのパターン像を投影光学系により縮小して投影する縮小投影露光装置(以下、単に投影露光装置又は露光装置と称する。)が使用される。電子デバイス中の回路パターンは、この投影露光装置により露光することによりウエハ上に転写され、後処理によって形成される。 Reduction projection exposure apparatus that projects a pattern image of a reticle by projection optical system on each projection (shot) area on a wafer coated with a photosensitive material (resist) when an electronic device is manufactured by a photolithography process (Hereinafter simply referred to as a projection exposure apparatus or an exposure apparatus). The circuit pattern in the electronic device is transferred onto the wafer by exposure by the projection exposure apparatus, and formed by post-processing.
このような電子デバイスにおいては、従来より、集積回路の高密度集積化、回路パターンの微細化が求められており、そのため、投影露光装置における投影光は徐々に短波長化される傾向にある。投影露光装置の光源として、これまで主流だった水銀ランプに代わって、近年では主にKrFエキシマレーザー(波長248nm)が用いられており、最近ではさらに短波長のArFエキシマレーザー(波長193nm)が用いられている。また、さらなる高密度集積化をめざしてF2レーザー(波長157nm)を使用する露光装置の開発も進められている。 In such an electronic device, there has been a demand for high-density integration of integrated circuits and miniaturization of circuit patterns. Therefore, projection light in a projection exposure apparatus tends to be gradually shortened in wavelength. As a light source for a projection exposure apparatus, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) has been mainly used in recent years in place of the mercury lamp which has been the mainstream so far, and an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) having a shorter wavelength has recently been used. It has been. Development of an exposure apparatus using an F 2 laser (wavelength 157 nm) is also progressing with the aim of further high density integration.
一般に、波長約190nm以下の紫外線は真空紫外光と呼ばれ、空気中を透過しない。これは、空気中に含まれる酸素分子・水分子・二酸化炭素分子等の物質(以下、吸光物質と称する。)によって光が吸収されるからである。このため、真空紫外光を用いた露光装置において露光光をウェハ面上に十分な照度で到達させるためには、露光光路上の吸光物質を低減もしくは排除する必要がある。
そのような問題に対して、例えば光源と露光対象物との間の光路空間に対して、例えば吸光物質を低減したガスを供給し、水分を含む不純物を低減するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In order to solve such a problem, for example, a system has been proposed in which an optical path space between a light source and an object to be exposed is supplied with, for example, a gas with reduced light-absorbing material to reduce impurities including moisture (for example, , See Patent Document 1).
しかしながら、例えば、約190nm以下といった真空紫外域光の場合、十分な光量で遮光パターンの転写を行うには、大気中に含まれるO2、H2O等を含む全ての吸光物質の排除が必要である。そのため、光路長約4mm程度のレチクルとペリクルの間の微小な空間(以下、ペリクル−レチクル間空間と称する。)であっても、空気がこの空間内に残留している場合、10−8程度にまで露光光が低減される。そこで、このペリクル−レチクル間空間の吸光物質濃度を低く保つ必要がある。 However, for example, in the case of vacuum ultraviolet light of about 190 nm or less, in order to transfer a light-shielding pattern with a sufficient amount of light, it is necessary to exclude all light-absorbing substances including O 2 and H 2 O contained in the atmosphere. It is. Therefore, even in a minute space between a reticle and a pellicle having an optical path length of about 4 mm (hereinafter referred to as a pellicle-reticle space), if air remains in this space, about 10 −8. The exposure light is reduced to Therefore, it is necessary to keep the light-absorbing substance concentration in the space between the pellicle and the reticle low.
一般的にレチクルとペリクルとの間には、枠部材が設けられており、この枠部材に、気圧調整用の通気孔が1つ設けられている。ペリクル−レチクル間空間内の気体をガスに置換する際には、気圧調整用の通気孔を少なくとも2つ設けることによって、ガス置換が可能になる。ただし、通気孔には、パーティクル除去用のパーティクルフィルタが設置されており、ガスを供給する際の抵抗になる。そのため、必要な流量のガスをペリクル−レチクル間空間に供給するためには、通気孔、すなわち枠部材にガス供給用配管や、排気用配管を密着させることが望ましい。 In general, a frame member is provided between the reticle and the pellicle, and one air pressure adjusting vent hole is provided in the frame member. When the gas in the space between the pellicle and the reticle is replaced with a gas, the gas replacement can be performed by providing at least two air pressure adjusting vents. However, a particle filter for removing particles is installed in the vent hole, which serves as a resistance when supplying gas. For this reason, in order to supply a gas having a necessary flow rate to the space between the pellicle and the reticle, it is desirable that the gas supply pipe or the exhaust pipe is in close contact with the vent hole, that is, the frame member.
しかしながら、ガス供給用配管や、排気用配管を密着させることにより、枠部材に力が加わり、枠部材を変形させてしまう可能性がある。枠部材が変形することによってレチクルが歪んでしまい、露光精度に影響を与えてしまう。 However, when the gas supply pipe and the exhaust pipe are brought into close contact with each other, there is a possibility that a force is applied to the frame member and the frame member is deformed. When the frame member is deformed, the reticle is distorted, which affects the exposure accuracy.
このように、ペリクル−レチクル間空間における吸光物質濃度低減作業では、ほぼ密閉されている空間を、短時間で、しかも頻繁にガス交換する必要があり、その上、ペリクル−レチクル間空間仕切り壁材に給排気管を密着させなければならない一方で、過大な力をかけてはならず、さらに、パージガスはより大気圧に近いことが望まれる、という非常に複雑な条件が要望され、非常に困難である。 As described above, in the work of reducing the concentration of the light-absorbing substance in the space between the pellicle and the reticle, it is necessary to exchange the gas in the substantially sealed space in a short time and frequently, and in addition, the space partition wall material between the pellicle and the reticle. While it is necessary to make the supply and exhaust pipes closely contact each other, an excessive force should not be applied, and furthermore, a very complicated condition that the purge gas is desired to be closer to the atmospheric pressure is required, which is very difficult. It is.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、枠部材に変形を与えるような負荷を与えずに、ペリクル−レチクル間空間内の気体を所定のガスに置換することができるガス置換装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、そのようなガス置換を適切に行うことにより、短波長の露光光を使用して適切に露光を行うことのできる露光装置を提供することにある。
さらに本発明の他の目的は、そのような露光装置を用いることにより、適切に電子デバイスを製造することのできる電子デバイスの製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to replace the gas in the pellicle-reticle space with a predetermined gas without applying a load that deforms the frame member. It is an object of the present invention to provide a gas replacement device that can perform the above-described operation.
Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of appropriately performing exposure using short wavelength exposure light by appropriately performing such gas replacement.
Still another object of the present invention is to provide an electronic device manufacturing method capable of appropriately manufacturing an electronic device by using such an exposure apparatus.
前記目的を達成するために、本発明に係るガス置換装置は、所望のパターン(511)が形成されたマスク基板(510)と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材(530)と、該保護部材(530)を支持し、かつ少なくとも2つの孔(521,522)を有する枠部材(520)とにより形成される空間(540)内の気体を所定ガスに置換するガス置換装置(322)において、前記少なくとも2つの孔のうち、該1つの孔(521)を介して、前記空間(540)内に前記所定ガスを供給するガス供給機構(331,323)と、前記1つの孔(521)を介して前記所定ガスを前記空間(540)内に供給する際に、前記枠部材(520)に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材(333,323)とを備える(図2及び図3参照)(請求項1)。 In order to achieve the above object, a gas replacement apparatus according to the present invention includes a mask substrate (510) on which a desired pattern (511) is formed, and a protection member (530) that protects the region on which the pattern is formed. A gas replacement device that replaces the gas in the space (540) formed by the frame member (520) supporting the protective member (530) and having at least two holes (521, 522) with a predetermined gas ( 322), the gas supply mechanism (331, 323) for supplying the predetermined gas into the space (540) through the one hole (521) of the at least two holes, and the one hole A connection member (333, 323) that generates a force against a force acting on the frame member (520) when the predetermined gas is supplied into the space (540) via (521). Obtain (see FIGS. 2 and 3) (claim 1).
また、本発明に係る他のガス置換装置は、所望のパターン(511)が形成されたマスク基板(510)と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材(530)と、該保護部材(530)を支持し、かつ少なくとも2つの孔(521,522)を有する枠部材(520)とにより形成される空間(540)内の気体を所定ガスに置換するガス置換装置(322)において、前記少なくとも2つの孔のうち、該1つの孔(522)を介して、前記空間内から前記気体を排気する排気機構(326,333)と、前記1つの孔(522)を介して前記空間(540)内から前記気体を排気する際に、前記枠部材(520)に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材(331,326)とを備える(図2及び図3参照)(請求項5)。 In addition, another gas replacement apparatus according to the present invention includes a mask substrate (510) on which a desired pattern (511) is formed, a protection member (530) that protects the region on which the pattern is formed, and the protection member. In the gas replacement device (322) for replacing the gas in the space (540) formed by the frame member (520) supporting the (530) and having at least two holes (521, 522) with a predetermined gas, Of the at least two holes, an exhaust mechanism (326, 333) for exhausting the gas from the space through the one hole (522), and the space (via the one hole (522)) 540) connecting members (331, 326) that generate a force against the force acting on the frame member (520) when the gas is exhausted from the inside (see FIGS. 2 and 3) ( Claim ).
また、本発明に係る露光装置は、マスク基板上に形成されたパターンを基板に転写する露光装置において、前記マスク基板と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材と、該保護部材を支持し、かつ少なくとも2つの孔を有する枠部材とにより形成される空間内の気体を所定ガスに置換するために、前述した本発明に係るガス置換装置を備えることを特徴とする(請求項9)。 An exposure apparatus according to the present invention provides an exposure apparatus that transfers a pattern formed on a mask substrate to the substrate, the mask substrate, a protection member that protects a region where the pattern is formed, and the protection member. In order to replace the gas in the space formed by the frame member that is supported and has at least two holes with a predetermined gas, the gas replacement device according to the present invention described above is provided (claim 9). ).
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、前述した本発明に係る露光装置を用いて、前記マスク基板上に形成されたパターンを前記基板上に転写する工程を含むことを特徴とする(請求項10)。 Moreover, the method for manufacturing an electronic device according to the present invention includes a step of transferring a pattern formed on the mask substrate onto the substrate using the exposure apparatus according to the present invention described above ( Claim 10).
なお、本欄においては、各構成に対して、添付図面に示されている対応する構成の符号を記載したが、これはあくまでも理解を容易にするためのものであって、何ら本発明に係る手段が添付図面を参照して後述する実施の形態の態様に限定されることを示すものではない。 In this column, the reference numerals of the corresponding components shown in the attached drawings are shown for each component, but this is only for easy understanding and does not relate to the present invention. It is not intended to indicate that the means is limited to the embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
このように、本発明によれば、枠部材に変形を与えるような力が作用せず、ペリクル−レチクル間空間に短時間で高純度ガスをパージすることができ、もって、ペリクル−レチクル間空間内の吸光物質濃度を十分に低く維持することができるガス置換装置を提供することができる。
また、そのようなガス置換を適切に行うことにより、短波長の露光光を使用して適切に露光を行うことのできる露光装置を提供することができる。
また、そのような露光装置を用いることにより、適切に電子デバイスを製造することのできる電子デバイスの製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a force that deforms the frame member does not act, and the high-purity gas can be purged in a short time in the space between the pellicle and the reticle. It is possible to provide a gas displacement device that can maintain the concentration of the light-absorbing substance in the inside sufficiently low.
In addition, by appropriately performing such gas replacement, it is possible to provide an exposure apparatus that can perform exposure appropriately using exposure light having a short wavelength.
In addition, by using such an exposure apparatus, it is possible to provide an electronic device manufacturing method that can appropriately manufacture an electronic device.
第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る露光装置の全体構成を概略的に示す図である。
露光装置100は、実際に露光処理を行う露光装置本体200、レチクルの保管、後述するペリクルと枠部材と保護部材とで囲まれた空間(保護空間)に対するガスの給排気、及び、レチクルの管理を行うレチクル管理部300、露光装置本体200及びレチクル管理部300を収容し所望の環境を提供する筐体部400を有する。
以下、各部の構成について説明する。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of an exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The
Hereinafter, the configuration of each unit will be described.
まず、露光装置本体200について図1を参照して説明する。
露光装置本体200は、光源210、照明系220、レチクル保持部230、投影光学系240、ウェハ保持部250、アライメント系260及び図示せぬ制御部を有する。
First, the exposure apparatus
The exposure apparatus
光源210は、チャンバ410の外部に配置され、ビームマッチングユニットを含む送光系211により照明系220に接続されており、照明光ILを発生し、照明系220に入射する。照明光ILとしては、本実施の形態では、真空紫外域の光、特にF2レーザー光を例に説明するが、この波長の光に限定されるものではない。例えば、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)等の遠紫外光、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、F2レーザー光(波長157nm)等の真空紫外光、あるいは、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線(g線、i線等)等を用いてもよい。
The
照明系220は、例えば特開平10−112433号公報、特開平6-349701号公報等に開示されるように、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ又はロッドインテグレータ(内面反射型インテグレータ)等を含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変NDフィルタ、レチクルブラインド及びダイクロイックミラー(いずれも不図示)を有する。照明系220は、回路パターン等が描かれたレチクル510上のレチクルブラインドで規定されたスリット状の照明領域部分を照明光ILによりほぼ均一な照度で照明する。
The
レチクル保持部230は、レチクルステージ231、レチクル室232、及び、以下図示せぬレチクルステージ駆動部、レチクルレーザー干渉計システム及びレチクルアライメント系を有する。
レチクルステージ231上には、後述するレチクル搬送系350によりぺリクルを備えたレチクル500が搬送され、レチクル500を真空吸着により保持する。レチクルステージ231は、例えば磁気浮上型の2次元リニアアクチュエータからなるレチクルステージ駆動部によって、レチクル500の位置決めのため、照明系220の光軸に垂直な平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向に指定された走査速度で駆動可能となっている。本実施の形態では、上記磁気浮上型の2次元リニアアクチュエータとして、X駆動用コイル、Y駆動用コイルの他にZ駆動用コイルを含むものを用いているため、レチクルステージ231をZ軸方向にも微小駆動可能な構成となっている。
The
On
レチクルステージ231のステージ移動面内の位置は、レチクルステージ231に設けられた図示せぬ移動鏡を用いたレチクルレーザー干渉計システムによって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。検出されたレチクルステージ231の位置情報は、露光装置本体200の制御部に入力される。
また、レチクル500の上方には、レチクルアライメント系が、配置されている。レチクルアライメント系は、照明光ILと同じ波長の照明光にてレチクル500に形成されたアライメントマークを照明する落射照明系と、そのマークの像を撮像するアライメント顕微鏡とを有する。
The position of the
A reticle alignment system is arranged above the
そして、これにより検出されたレチクル500の位置情報は、露光装置本体200の制御部に入力される。
これら検出されたレチクル500及びレチクルステージ231の位置情報に基づいて、露光装置本体200の制御部によりレチクル保持部230の2次元リニアアクチュエータが駆動され、レチクルステージ231の位置が制御され、結果的にレチクル500が所望の位置に配置される。
Then, the position information of the
Based on the detected position information of the
レチクル室232は、チャンバ410内の雰囲気とは隔離されたサブチャンバであり、レチクルステージ231を収容する。
レチクル室232の照明系220との接続部及び投影光学系240との接続部は、照明光ILを透過させる硝材により構成されている。
Reticle chamber 232 is a sub-chamber isolated from the atmosphere in
The connection portion of the reticle chamber 232 with the
投影光学系240は、レチクルステージ230の下方に配置される投影倍率が、例えば1/4、1/5あるいは1/6等の、例えば両側テレセントリックな縮小系である。
本実施の形態において、投影光学系240としては、複数枚、例えば10〜20枚程度の屈折光学素子(レンズ素子)241のみからなる屈折系が用いられている。
The projection
In the present embodiment, as the projection
投影光学系240は、照明系220で照明されたレチクルのパターンを、表面にレジスト(感光剤)が塗布されたウェハ600上に照射し、ウェハ600上に、照明領域内のレチクル510の回路パターンの縮小像を転写する。
The projection
ウェハ保持部250は、投影光学系240の下方に配置され、露光対象のウエハ600を保持し、その位置(露光位置)を制御する。
ウェハ保持部250は、ベースプレート251、ウェハステージ252、ウェハホルダ253及び図示せぬウェハレーザー干渉系システムを有する。
ウェハステージ252は、ベースプレート251上に配置され、ウェハホルダ253は、ウェハステージ252上に載置される。そしてウェハホルダ253上には、ウェハ600が例えば真空吸着等によって固定される。
ウェハホルダ253は、不図示の駆動部により投影光学系240の光軸に直交する面に対し任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系240の光軸AX方向にも微動可能に構成されている。また、このウェハホルダ253は光軸AX回りの微小回転動作も可能になっている。
The
The
The
The
ウェハステージ252は、走査方向の移動のみならず、ウェハ600上の複数のショット領域を前記照明領域と共役な露光領域に位置させることができるように、走査方向に直交する非走査方向にも移動可能に構成されており、ウェハ上の各ショット領域を走査(スキャン)露光する動作と、次のショット領域の露光のための加速開始位置まで移動する動作とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作を行う。このウェハステージ252は例えばリニアモータ等を含むウェハステージ駆動部により2次元に駆動される。
The
ウェハステージ252のベースプレート251面内での位置は、ウェハステージ252上面に設けられた図示せぬ移動鏡を介して、ウェハレーザー干渉計システム218によって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。この位置情報(又は速度情報)に基づいて、ウェハステージ252に位置は制御される。
また、ウェハステージ252上のウェハ600の近傍には、基準マーク板が固定されている。この基準マーク板の表面は、ウェハ600の表面と同じ高さに設定され、この表面には後述するアライメント系のいわゆるベースライン計測用の基準マーク、及びレチクルアライメント用の基準マークその他の基準マークが形成されている。
The position of the
A reference mark plate is fixed near the
アライメント系260は、投影光学系240の側面に設けられた光学系261を介してウエハ600上のマークを検出し、ウエハ600の位置を制御するものである。
アライメント系260としては、本実施の形態においては、例えば特開平2−54103号公報に開示されているような(Field Image Alignment(FIA)系)のアライメントセンサが用いられている。
The
As the
露光装置本体200は、さらに、投影光学系240の最良結像面に向けて複数のスリット像を形成するための結像光束を光軸AX方向に対して斜め方向より供給する不図示の照射光学系と、その結像光束のウェハ600の表面での各反射光束をそれぞれスリットを介して受光する不図示の受光光学系とからなる斜入射方式の多点フォーカス検出系が、投影光学系240を支える図示せぬ支持部に固定されている。この多点フォーカス検出系としては、例えば特開平5−190423号公報、特開平6−283403号公報等に開示されるものと同様の構成のものが用いられ、制御部は、この多点フォーカス検出系からのウェハ位置情報に基づいてウェハホルダ253を光軸方向及び光軸に垂直な面の傾斜方向に駆動する。
The exposure apparatus
このような構成の露光装置本体200において、送光系211を収容するハウジング、照明系220を収容するハウジング、レチクル室232、及び、投影光学系240を収容する鏡筒の各内部は、低吸収性ガスで置換する。
真空紫外域の波長の光を露光光とする場合には、その光路から酸素、水蒸気、炭化水素系のガス等のかかる波長帯域の光に対して強い吸収特性を有するガス(以下、吸収性ガスと称する)を排除する必要がある。このため、これらの露光光ILの光路にあたる空間は、各々、図示せぬガス置換装置により、真空紫外域の光に対する吸収が空気よりも少ない特性を有する特定ガス、例えば、窒素、及びヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン等の希ガス、又はそれらの混合ガス(これらを低吸収性ガスと総称する。)を供給し、その内部気圧を外部気圧よりわずかに高く設定している。それによって、各空間内の吸収性ガスの濃度は、数ppm程度以下に抑えることができる。
In the exposure apparatus
When light having a wavelength in the vacuum ultraviolet region is used as exposure light, a gas having a strong absorption characteristic with respect to light in such a wavelength band such as oxygen, water vapor, and hydrocarbon gas (hereinafter referred to as an absorptive gas) from the optical path. Need to be excluded. For this reason, the space corresponding to the optical path of the exposure light IL is set to a specific gas, such as nitrogen, helium, argon, etc., which has a characteristic that the absorption of light in the vacuum ultraviolet region is less than that of air by a gas displacement device (not shown). Noon gas such as neon, krypton, or a mixed gas thereof (these are collectively referred to as low-absorbing gas), and the internal pressure is set slightly higher than the external pressure. Thereby, the concentration of the absorbent gas in each space can be suppressed to about several ppm or less.
また、投影光学系240とウェハ600との間の露光光の光路空間のガスも、低吸収性ガスに置換する。
投影光学系240とウェハ600との間の空間は、例えばこの空間の周囲を図示せぬハウジングで囲んでウエハ室を形成し、このウエハ室内をレチクル室232等と同様に低吸収性ガスで置換するようにすればよい。
あるいはまた、ウェハ室を設けずに、この空間の露光光の光路に低吸収性ガスを噴出する等して、局所的に低吸収性ガスでガス置換するようにしてもよい。
なお、前述したレチクル保持部230が配置される照明系220と投影光学系240との間の露光光の光路空間も、同様に、レチクル室を設けずに、局所的に低吸収性ガスでガス置換するようにしてもよい。
Further, the gas in the optical path space of the exposure light between the projection
For example, the space between the projection
Alternatively, without replacing the wafer chamber, the gas may be locally replaced with the low absorption gas by, for example, jetting a low absorption gas into the optical path of the exposure light in this space.
Similarly, the optical path space of the exposure light between the
次に、レチクル管理部300について図1〜図5を参照して説明する。
レチクル管理部300は、レチクルライブラリ310、ガスパージ部320及びレチクル搬送系350を有する。
Next, the
The
レチクルライブラリ310は、露光装置本体200における露光処理に使用される予定のあるレチクル500、あるいは、既に使用されたレチクル500を収容する。
レチクルライブラリ310に収容されたレチクル500であって、露光装置本体200において露光処理に供されるレチクル500は、保護空間を低吸収性ガスで置換するために、レチクル搬送系350により、後述するガスパージ部320に搬送される。また、例えば露光装置本体200において使用が終了したレチクル500は、レチクル搬送系350により搬送されてレチクルライブラリ310に収容される。
The
A
レチクルライブラリ310の内部は、図示せぬガス置換装置により、前述したような低吸収性ガスでガス置換されている。従って、レチクル500の後述する保護空間が既に低吸収性ガスで置換されているレチクル500は、保護空間内の低吸収性ガスの純度をある程度維持できる。
レチクルライブラリ310のレチクル500の図示せぬ搬入出口には、レチクル500がレチクル搬送系350に搬送されて通過する時のみ開く開閉扉が設けられている。なお、開閉扉がオープンされている時に外気が内部に混入するのを抑制するために、開閉扉部分にはエアカーテン等の空間遮断手段が設けられているのが好ましい。
The inside of the
An opening / closing door (not shown) of the
ガスパージ部320は、露光装置本体200に投入されて露光処理に供されるレチクル500に対して、保護空間を強制的に低吸収性ガスでガス置換する。
ガスパージ部320は、サブチャンバ321及びサブチャンバ321内に配置されるガス置換装置322を有する。
レチクル搬送系350により、露光装置本体200に供される直前のレチクル500がガスパージ部320に投入されると、ガス置換装置322により、保護空間が低吸収性ガスでガス置換される。ガス置換の終了したレチクル500は、レチクル搬送系350により露光装置本体200に搬送される。露光装置本体200に搬送されたレチクル500は、レチクル保持部230のレチクルステージ231上に載置される。
本発明に関わるこのガス置換方法及びガス置換装置322については後に詳細に説明する。
The
The
When the
The gas replacement method and the
なお、ガスパージ部320のサブチャンバ321の内部も、例えばレチクルライブラリ310と同様に低吸収性ガスでガス置換されているのが好適である。また、サブチャンバ321の図示せぬレチクル500の搬入出口には、開閉扉と、開閉扉がオープンされている時に外気が内部に混入するのを抑制するエアカーテン等が具備されるのが望ましい。
また、ガスパージ部320は、露光装置本体200のレチクル保持部230の近傍に設置されることが望ましい。
It is preferable that the inside of the sub-chamber 321 of the
In addition, the
また、露光処理を行っている間に、レチクルステージ231に載置されたレチクル500の保護空間540内の水分濃度が上昇する可能性がある。そのような場合には、例えば半導体1ロットの焼き付け終了後等のタイミングで、レチクル500の保護空間540に再度低吸収性ガスをパージするのが好ましい。その場合、レチクル搬送系350は、レチクル500をレチクル保持部230からガスパージ部320に搬送し、保護空間540に低吸収性ガスがパージされた後、再度レチクル保持部230に搬送する。
Further, the moisture concentration in the
チャンバ410は、露光装置本体200、及び、レチクル管理部300を収容し、露光装置本体200による露光処理に好適な環境、雰囲気を提供する環境チャンバである。
チャンバ410内には、図示せぬ空調装置が配設され、チャンバ410内部は、温度等の環境が適切に制御された状態かつ化学汚染物質等が排除された清浄度の高い状態に保たれる。本実施の形態においては、チャンバ410の内部は、露光装置本体200よる露光処理に適切な極めて清浄度の高い雰囲気に制御される。
また、チャンバ410の内部圧力は、チャンバ410が設置される環境の気圧より高く設定され、外部の空気がチャンバ410内に流入するのを防ぐようになっている。
以上、露光装置100の全体の構成の説明である。
The
An air conditioner (not shown) is disposed in the
Further, the internal pressure of the
The overall configuration of the
次に、露光装置100において使用されるレチクル(マスク)500の構造について図2を参照して説明する。
図2(A)は、レチクル500の側方からの断面図であり、図2(B)は、レチクル500の上方からの平面図である。図2(A)の断面図は、図2(B)に示す平面図の切断面A−A’における断面図である。
Next, the structure of a reticle (mask) 500 used in the
2A is a cross-sectional view from the side of the
図2(A)及び図2(B)に示すように、レチクル500は、レチクル基板(マスク基板)510、枠部材520及び保護部材530を有する。
レチクル基板510の一方の面は、ウェハ(基板)600に転写されるべきパターンが形成されたパターン領域を備え、パターン領域511を囲むように枠部材520の一端が取り付けられる。保護部材530は、レチクル基板510のパターン領域511の形成面と対向するように、枠部材520の他端に取り付けられる。本実施の形態においては、パターン領域511は図示の如く長方形の領域に形成され、そのため、枠部材520も図示の如く長方形に配置される。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
One surface of the
このような構成により、レチクル500には、レチクル基板510、枠部材520及び保護部材530で囲まれた空間540が形成される。
なお、枠部材520の高さは、約4mmである。
また、保護部材530としては、ぺリクル膜、あるいは、300μm〜800μm程度の厚さの蛍石、フッ素ドープ石英等の硝材が用いられる。本実施の形態においては、保護部材530はペリクル膜とし、以後、枠部材520及び保護部材530は、ぺリクルフレーム520及びぺリクル530と称する。また、レチクル基板510、ぺリクルフレーム520及びぺリクル530で囲まれる空間540は、保護空間540と称する。
With such a configuration, a
The height of the
As the
ぺリクルフレーム520には、2つの通気孔521,522が設けられている。第1の通気孔521は、ぺリクルフレーム520の短辺側の一方の側面の略中央部に形成され、第2の通気孔522は、ぺリクルフレーム520の短辺側の他方の側面の略中央部に形成される。すなわち、これら2つの通気孔521及び522は、パターン領域511をその長手方向に挟んで対向するようにぺリクルフレーム520に設けられる。
The
本実施の形態においては、後に詳述するように、第1の通気孔521は、保護空間540に低吸収性ガスを強制給気する給気口として、第2の通気口522は、保護空間540からのガスを排気する排気口として用いる。
通気孔521及び522には、セラミックあるいは有機物等からなる防塵フィルタ523及び524が設けられる。この防塵フィルタ523及び524により、通気孔521及び522を介して保護空間540へ塵(パーティクル)等が侵入することを防止する。
なお、通気孔521及び522の直径は、各々0.5mm〜3.0mm程度である。
In the present embodiment, as will be described in detail later, the
The ventilation holes 521 and 522 are provided with
The diameters of the air holes 521 and 522 are about 0.5 mm to 3.0 mm, respectively.
露光装置本体200の図示せぬ制御部は、マイクロコンピュータ又はワークステーションを含んで構成され、露光装置本体200の構成各部を統括して制御する。
レチクル搬送系350は、レチクル保持部230、レチクルライブラリ310及びガスパージ部320の間でぺリクルを備えたレチクル500を搬送する。
レチクル搬送系350は、露光装置本体200において使用する直前のレチクル500をレチクルライブラリ310から取り出し、ペリクル−レチクル間空間540に低吸収性ガスをパージするために、ガスパージ部320に搬送する。
また、ペリクル−レチクル間空間540に低吸収性ガスがパージされたレチクル500を、ガスパージ部320から露光装置本体200のレチクル保持部230に搬送し、レチクル保持部230のレチクルステージ231上に載置し、露光処理に供する。
A control unit (not shown) of the exposure apparatus
The
The
In addition, the
次に、このような構成のレチクル500に対してガスパージ部320で行う保護空間540のガス置換方法及びそこで用いるガス置換装置322について図3〜図5を参照して説明する。
図3は、ガスパージ部320に具備されるガス置換装置322の構成を模式的に示す図である。
ガス置換装置322は、給気用アタッチメント323、排気用アタッチメント326、アタッチメント駆動系329、アクチュエータ制御部330、給気管331、給気部332、排気管333、排気部334及び全体制御部335を有する。
Next, a gas replacement method for the
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the
The
給気用アタッチメント323は、レチクル500のぺリクルフレーム520の給気口521周辺に密着し、給気口521より低吸収性ガスを保護空間540内に強制給気するためのアタッチメントである。
給気用アタッチメント323の構成及び使用状態を図4(A)に示す。
図4(A)に示すように、給気用アタッチメント323は、1本の内管324、及び、内管324の両側に配置される2本の外管325を有する。
内管324は、図3に示す給気管331を介して、同じく図3に示す給気部332に接続されている。また、保護空間540のガス置換を行う際には、図4(A)に示すように、内管324は、ぺリクルフレーム520の給気口521と接続するように配置される。
The
FIG. 4A shows the configuration and use state of the
As shown in FIG. 4A, the
The
また、外管325は、図3に示す排気管333を介して、同じく図3に示す排気部334に接続されている。また、保護空間540のガス置換を行う際には、図4(A)に示すように、外管325は、給気口521の周辺のぺリクルフレーム520にその端部の開口が密着するように配置される。外管325は、ぺリクルフレーム520の延伸方向に2つの外管325及び1つの内管324が一列に並ぶような配置で、ぺリクルフレーム520に密着される。
Further, the
ぺリクルフレーム520に対してこのように配置された給気用アタッチメント323に対して、給気部332が動作することにより、内管324より給気口521に対して低吸収性ガスが供給される。また、給気用アタッチメント323の先端開口部とぺリクルフレーム520との間に離反力が作用する。また、排気部334が動作することにより、外管325が減圧吸引されて、給気用アタッチメント323の先端開口部とぺリクルフレーム520とが吸引されて密着される。これにより、給気用アタッチメント323とぺリクルフレーム520とはぺリクルフレーム520が変形しない程度の適度な力で吸着される。
The low absorptive gas is supplied from the
なお、内管324及び外管325の端部、すなわち、ぺリクルフレーム520と接触する部分は、例えばフッ素樹脂等の柔軟性が高い材料をOリング状に形成し設置するのが好ましい。そのような構成とすることで、内管324及び外管325とぺリクルフレーム520との密閉度がより高められ、パージガスはペリクルフレームの外側に流出してしまったり、減圧吸引力が弱まってしまう等の状態を避けることができる。
It should be noted that the end portions of the
排気用アタッチメント326は、レチクル500のぺリクルフレーム520の排気口522周辺に密着し、排気口522より保護空間540内のガスを強制排気するためのアタッチメントである。
排気用アタッチメント326の構成及び使用状態を図4(B)に示す。
図4(B)に示すように、排気用アタッチメント326は、1本の内管327、及び、内管327の両側に配置される2本の外管328を有する。
The
FIG. 4B shows the configuration and use state of the
As shown in FIG. 4B, the
内管327は、図3に示す排気管333を介して、図3に示す排気部334に接続されている。また、保護空間540のガス置換を行う際には、図4(B)に示すように、内管327は、ぺリクルフレーム520の排気口522と接続するように配置される。
なお、排気用アタッチメント326においては、内管327の径を、排気口522の径より若干大きめに形成する。
The
In the
また、外管328は、図3に示す給気管331を介して、同じく図3に示す給気部332に接続されている。また、保護空間540のガス置換を行う際には、図4(B)に示すように、外管328は、排気口522の周辺のぺリクルフレーム520にその端部の開口が密着するように配置される。外管328は、ぺリクルフレーム520の延伸方向に2つの外管328及び1つの内管327が一列に並ぶような配置で、ぺリクルフレーム520に密着される。
ぺリクルフレーム520に対してこのように配置された排気用アタッチメント326に対して、排気部334が動作することにより、内管327及び排気口522を介して保護空間540内のガスが強制排気される。また、これにより、排気用アタッチメント326の先端開口部とぺリクルフレーム520とが吸引されて密着される。
Further, the
By operating the
また、給気部332が動作することにより、外管328が加圧されて、排気用アタッチメント326の先端開口部とぺリクルフレーム520との間に、前述した吸引力に対抗する離反力が作用する。これにより、排気用アタッチメント326とぺリクルフレーム520とはぺリクルフレーム520が変形しない程度の適度な力で吸着される。特に、本実施の形態の排気用アタッチメント326においては、内管327の径をぺリクルフレーム520の排気口522の径よりも大きくしているので、この点においてもぺリクルフレーム520の変形は抑制される。
Further, when the
なお、内管327及び外管328の端部、すなわち、ぺリクルフレーム520と接触する部分は、例えばフッ素樹脂等の柔軟性が高い材料をOリング状に形成し設置するのが好ましい。そのような構成とすることで、内管327及び外管328とぺリクルフレーム520との密閉度がより高められ、印加するガスが外部にリークしたり、減圧吸引力が弱まったりするのを避けることができる。
なお、ガスの減圧吸引力により給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326とぺリクルフレーム520とを密着させる(チャッキングさせる)本実施の形態のような方法を、「バキュームチャック方式」と称する。
Note that it is preferable that the end portions of the
The method of this embodiment in which the
アタッチメント駆動系329は、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326を、各々、レチクル500の給気口521及び排気口522の位置に移動させ高精度に位置合わせする機構である。アタッチメント駆動系329は、例えば、図3に示すように、ガイドバー337とアクチュエータ336とが組み合わされて構成され、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326は、各々、いずれかのガイドバー327に設置されている。
The
アクチュエータ制御部330は、アタッチメント駆動系329に具備されているアクチュエータ336を各々独立に制御し駆動する制御部である。
このような構成において、アタッチメント駆動系329の各アクチュエータ336がアクチュエータ制御部330により駆動されることにより、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326は、各々、レチクル500の載置位置338周辺の任意の位置に任意の向きに移動可能となる。
The
In such a configuration, each of the
なお、アタッチメントの移動に際しては、その位置は、図示せぬ位置計測装置によって計測し制御するものとする。そのように制御することで、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326は、例えば10〜50μmの精度で位置制御される。また、そのように高精度に制御することで、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326をペリクルフレーム520により接近させるて配置することができ、ぺリクルフレーム520にかかる力を低減させることが可能となり、また、作業の効率も向上して好ましい。
レチクル500が所定の位置338に載置された場合には、このアクチュエータ制御部330及びアタッチメント駆動系329により、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326がレチクル500の給気口521及び排気口522の位置に移動される。
When the attachment is moved, its position is measured and controlled by a position measuring device (not shown). By performing such control, the position of the
When the
制御部335は、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326が所望のタイミングで所望の位置に移動し、これらのアタッチメントに対して給気力及び排気吸引力が所望のタイミングで所望の大きさで作用するように、すなわち、保護空間540のガス置換が適切かつ効率良く行えるように、アクチュエータ制御部330、給気部332及び排気部334を制御する。
The
また、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326自身の内部へのパーティクルの混入を防止するために、アタッチメントの端部開口部には、常時高純度パージガスをフローさせるようにしておくのが好ましい。
Further, in order to prevent particles from entering the inside of the
このような構成のガス置換装置322の動作をまとめて説明する。
例えば、レチクル搬送系350によりレチクル500がガスパージ部320内の所定の位置338に載置されたら、アクチュエータ制御部330及びアタッチメント駆動系329の動作により、例えば図5に示すように、給気用アタッチメント323はレチクル500の給気口521の位置に、また、排気用アタッチメント326はレチクル500の排気口522の位置に移動させる。この際、給気用アタッチメント323の内管324は給気口521に接続されるように、また、排気用アタッチメント326の陽極327は排気口522に接続されるように、精度良く位置合わせ行う。
The operation of the
For example, when the
給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326がセットされたら、給気部332及び排気部334を稼動させる。
その結果、給気用アタッチメント323においては、高純度の低吸収性ガスが給気管331を介して内管324に供給され、内管324内が加圧され、給気用アタッチメント323とぺリクルフレーム520との間に、お互いに離反する方向の力が作用する。また、排気部334からの排気吸引力が排気管333を介して外管325に伝播されて、外管325よりぺリクルフレーム520に対して減圧吸引力が作用する。その結果、これらの離反作用及び吸引作用が合成されて、給気用アタッチメント323はぺリクルフレーム520に、ぺリクルフレーム520が変形しない程度の適度な押圧力で密着される。
一方、内管324を介して供給された低吸収性ガスは、内管324に接続されている給気口521よりレチクル500の保護空間540内部に強制流入される。
When the
As a result, in the
On the other hand, the low absorptive gas supplied through the
一方、排気用アタッチメント326においては、高純度の低吸収性ガスが給気管331を介して外管328に供給され、外管328内が加圧され、排気用アタッチメント6とぺリクルフレーム520との間に、お互いに離反する方向の力が作用する。また、排気部334からの排気吸引力が排気管333を介して内管327に伝播されて、内管327よりぺリクルフレーム520に対して減圧吸引力が作用する。その結果、これらの離反作用及び吸引作用が合成されて、排気用アタッチメント326はぺリクルフレーム520に、ぺリクルフレーム520が変形しない程度の適度な押圧力で密着される。
一方、内管324に印加された減圧吸引作用により、レチクル500の保護空間540内のガスが排気口522を介して強制排気される。
On the other hand, in the
On the other hand, the gas in the
なお、排気口522からの強制ガス排気量は、給気口521からの強制ガス供給量にほぼ等しくなるように制御される。
なお、供給するパージガス流量を少なくし、自然に排気口から同量のガスを排出する構成としてもよい。
また、保護空間540内にパージガスを供給する場合、変位計等を用いてペリクルの変位をモニタし高純度パージガスの流量を制御してもよい。このような構成をとることによって、ペリクルの破損は防止できる。
The forced gas exhaust amount from the
Note that the purge gas flow rate to be supplied may be reduced, and the same amount of gas may be naturally discharged from the exhaust port.
When supplying the purge gas into the
また、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326における、内管324,327及び外管325,328の圧力は、それぞれのペリクルフレームへの設置面積とフィルタのコンダクタンスを考慮して決定すればよい。例えば、給気用アタッチメント323において、フィルタ523のコンダクタンスが低い(抵抗が大きい)場合、内管324に供給する高純度パージガスは加圧しなければ保護空間540にガスを流入させることができない。しかし、加圧すると給気口521の箇所でぺリクルフレーム520に作用する力は大きくなり、ぺリクルフレーム520が変形し易くなる。この場合は、外管325のぺリクルフレーム520への作用部分の面積(開口部分の面積)とそこに作用する圧力の積が、内管324の加圧によって生じる力を相殺できるように決定すればよい。
Further, the pressures of the
すなわち、このようにして給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326の内外管の作用の結果生じるアタッチメントとぺリクルフレーム520との吸引力及び離反力の大きさは、給気部332及び排気部334における給気及び排気の量を調整することにより、あるいは、各アタッチメントの各管のぺリクルフレーム520に作用する端部開口の面積を変えることにより、各々適度な大きさとなるように調整することができる。
That is, the suction force and separation force between the attachment and the
また、排気用アタッチメント326においては、内管327はフィルタ523が設けられた排気口522に接続されているので、内管327内の減圧度は低くなる。このような状態で外管328を加圧すると、加圧が勝ってしまい、ぺリクルフレーム520が歪む可能性が考えられる。外管328には、このような状態を考慮してある程度の低圧力で加圧するのが好ましい。また、場合によっては、排気用アタッチメント326の外管328には圧力を印加しないようにしてもよい。そのような場合には、外管328を具備しない排気用アタッチメントを用いるようにしてもよい。また、内管327がぺリクルフレーム520に密着する面を排気口522より広くとるようにして内管327が確実にぺリクルフレーム520の一部を吸引するようにする等の対策が考えられる。
なお、給気用アタッチメント323における圧力のバランスも、同様な方法で対処するようにしてよい。
Further, in the
The pressure balance in the
このように、本実施の形態のガス置換装置322においては、保護空間540において、給気口521から高純度の低吸収ガスが供給され、排気口522から保護空間540内のガスが排気されることにより、保護空間540内のガスを低吸収性ガスに置換している。特に、ガスの流入口である給気口521と、ガスの排気口である排気口522とは、保護空間540の長手方向を挟んだその両端面に配置されているので、保護空間540のガスを隅から隅まで適切かつ効率良く低吸収性ガスに置換することができる。
また、給気用アタッチメント323及び外管325の各内管及び外管の端部開口部は、フッ素樹脂等の柔軟性が高い材料が配置されている。従って、アタッチメント内の各管の密閉度がより高められ、ガスの供給又は吸引による加圧や減圧を効率良く作用させることができる。
As described above, in the
In addition, a material having high flexibility such as a fluororesin is disposed in the inner tube of each of the
このように、本実施の形態の方法によれば、シンプルな構成で保護空間のガス置換を短時間に完了できる。また、頻繁なガス置換でも作業性を低化させることがない。
なお、ガスによる圧力制御は、一般に応答速度が速いプロセスであり、半導体製造速度を低下させることなく、ガス置換を実施できる。
Thus, according to the method of the present embodiment, gas replacement in the protection space can be completed in a short time with a simple configuration. Moreover, workability is not reduced even by frequent gas replacement.
Note that the pressure control by gas is a process generally having a high response speed, and gas replacement can be performed without reducing the semiconductor manufacturing speed.
また、本実施の形態において、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326は、ペリクルフレームの延伸方向に一列に配置される構造をなしている。このような構成とすることで、ペリクルフレーム520が例えば4mm程度と非常に低い場合においても、内管を中心として外管を回転対称な構造で配置することができる。そして、その結果、ぺリクルフレーム520にかかる力を一様にすることができる。
In the present embodiment, the
また、給気用アタッチメント323及び排気用アタッチメント326とも、基本的には3つの孔、管を有する構造であり、例えば3本のパイプ等でも代用することができる。すなわち、非常に単純な構造にすることができ、コストを高騰させることはない。
The
なお、本実施の形態においては、レチクル500に対して、1個の給気口521と1個の排気口522を設けたが、開口の数はこれに限られるものではない。給気口及び排気口を各々複数設けるようにしてもよい。
また、給気口521と排気口522の数が異なっていても何ら差し支えない。
また、給気口521及び排気口522は、ぺリクルフレーム520に形成するものと限定されるものではない。例えばレチクル基板510やぺリクル530等に形成してもよい。また、ぺリクルフレーム520であっても、長辺側に形成するようにしてもよい。
In the present embodiment, one
Further, the number of the
Further, the
第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態について、図3及び図6〜図8を参照して説明する。
前述した第1の実施の形態においては、レチクル500のぺリクルフレーム520の互いに対向する位置に給気口521と排気口522とを設置し、2つのアタッチメントを用いて保護空間540内のガスを置換した。しかし、1つのアタッチメントにより同様にガスを置換することもできる。そのような方法について、本発明の第2の実施の形態として説明する。
なお、ここでは第1の実施の形態と相違する点のみを説明し、第1の実施の形態と同一の構成、作用及び動作等についての説明は省略する。具体的には、本実施の形態は、ガス置換装置の構成の一部、レチクルの構成の一部、及び、これらに関わるガス置換方法が第1の実施の形態とは異なる。また、同一の構成については同一の符号を用いる。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIGS.
In the first embodiment described above, the
Here, only the points different from the first embodiment will be described, and the description of the same configuration, operation, operation and the like as the first embodiment will be omitted. Specifically, this embodiment differs from the first embodiment in a part of the configuration of the gas replacement device, a part of the configuration of the reticle, and a gas replacement method related thereto. Moreover, the same code | symbol is used about the same structure.
図6は、第2の実施の形態に係るレチクル500bの構成を示す図であり、図6(A)は、レチクル500bの側方からの断面図であり、図6(B)は、レチクル500bの上方からの平面図である。なお、図6(A)の断面図は、図6(B)に示す平面図の切断面B−B’における断面図である。
図6に示すように、本実施の形態に係るレチクル500bにおいては、排気口522bを、給気口521の近傍に配置している。具体的には、図6(B)に示すように、ぺリクルフレーム520bの延伸方向における給気口521の両脇すぐ近くに、2つの排気口522bを設けている。第1の実施の形態と同様に、給気口521にはフィルタ523が設けられ、排気口522bにはフィルタ524bが設けられている。
FIG. 6 is a view showing a configuration of a
As shown in FIG. 6, in
2つの排気口522b及び給気口521の配置は、図7に示すように、アタッチメント323bがぺリクルフレーム520bに密着された時に、アタッチメント323bの内管324b及びその両脇の2つの外管325bが、各々、給気口521及び2つの排気口522bと接続されるような配置である。すなわち、アタッチメント323bの内管324bが給気口521と接続し、アタッチメント323bの2つの外管325bが各々2つの排気口522bと接続するように、給気口521及び排気口522bを配置する。なお、本実施の形態においては、アタッチメント323bは、第1の実施の形態の給気用アタッチメント323と同じ形状である。
As shown in FIG. 7, the arrangement of the two
第2の実施の形態に係るガス置換装置は、図3に示した第1の実施の形態のガス置換装置322において、排気用アタッチメント326に関わる構成を除外し、給気用アタッチメント323に対する構成のみを残した構成である。すなわち、本実施の形態のガス置換装置は、1つのアタッチメント323bに対してガスの供給及び排気を行う構成があれば足りるものであり、第1の実施の形態のガス置換装置をそのまま利用することができる。
The gas replacement device according to the second embodiment is the same as the
アタッチメント323bは、保護空間540のガス置換を行う際には、図7及び図8に示すように、レチクル500の給気口521部分に移動され、内管324bはぺリクルフレーム520の給気口521に接続し、外管325bはぺリクルフレーム520の排気口522bに接続するように配置される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
そして、ガス置換装置322の給気部332及び排気部334が動作することにより、内管324bには高純度の低吸収性ガスが供給されて加圧され、外管325bには減圧吸引力が作用する。アタッチメント323bとぺリクルフレーム520bとの間に離反力として作用する内管324bに対する加圧と、アタッチメント323bとぺリクルフレーム520bとの間に吸着力として作用する外管325bに対する減圧とが、第1の実施の形態と同様に適切に調整され、アタッチメント323bは、各管とぺリクルフレーム520の各開口とが接続された状態で、ぺリクルフレーム520に密着される。
また、これにより、内管324bに供給されたガスの一部はフィルタ523を介して保護空間540に供給される。また、排気口522bからは、保護空間540内のガスが排気される。
その結果、保護空間540内のガスが高純度の低吸収性ガスで置換される。
Then, by operating the
Accordingly, a part of the gas supplied to the
As a result, the gas in the
なお、この構造によりぺリクルフレーム520bにかかる力を相殺させるためには、前述したように、内管324bと外管325bの管の径、及び、印加する加圧力及び減圧吸引力を第1の実施の形態と同様に調整すればよい。
また、排気管は給気管の両端に設置したが、これは給気管の加圧、排気管の減圧によってペリクルフレーム520bにモーメントが発生しないようにするためである。しかし、加減圧の圧力差が小さければモーメントも無視できる。よって、排気管522bはいずれか一方だけにすることも可能である。
In order to cancel the force applied to the
Further, the exhaust pipes are installed at both ends of the air supply pipe, so that a moment is not generated in the
第3の実施の形態
本発明の第3の実施の形態について、図3及び図9〜図11を参照して説明する。
前述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態は、いずれも、ガスの排気作用(真空吸引作用)による減圧吸引力を用いてぺリクルフレームとアタッチメントとを密着させる、いわゆるバキュームチャック方式を用いていた。しかしながら、機械的な方法によってペリクルフレームにアタッチメントを取り付けることも可能である。そのような方法について、本発明の第3の実施の形態として説明する。
なお、ここでも第1の実施の形態と相違する点のみ説明をし、第1の実施の形態と同一の構成、作用及び動作等については、説明は省略する。また、同一の構成については同一の符号を用いて説明を行う。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 9 to 11.
In both the first embodiment and the second embodiment described above, a so-called vacuum chuck system in which the pellicle frame and the attachment are brought into close contact with each other by using a reduced pressure suction force by a gas exhausting action (vacuum suction action). Was used. However, it is also possible to attach the attachment to the pellicle frame by a mechanical method. Such a method will be described as a third embodiment of the present invention.
Here, only the points different from the first embodiment will be described here, and the description of the same configuration, operation, operation, and the like as those of the first embodiment will be omitted. The same components are described using the same reference numerals.
図9は、第3の実施の形態に係るレチクル500cの構成を示す図であり、図9(A)は、レチクル500cの側方からの断面図であり、図9(B)は、レチクル500cの上方からの平面図である。なお、図9(A)の断面図は、図9(B)に示す平面図の切断面C−C’における断面図である。
図9に示すように、本実施の形態のレチクル500cにおいては、給気口521及び排気口522のすぐ近傍に、後述するアタッチメントのラッチ部を掛止するための凹部構造であるかぎ部525及び526を有する。
レチクル500cのその他の構成は、第1の実施の形態で示したレチクル500と同一である。
FIG. 9 is a view showing a configuration of a
As shown in FIG. 9, in the
The other configuration of the
一方、第3の実施の形態のガス置換装置は、図10に示すような給気用アタッチメント323c、及び、給気用アタッチメント323cと実質的に同一構成の排気用アタッチメント326c(図3)を有する。
給気用アタッチメント323cは、内管324c、ラッチ339及びラッチ操作部340を有する。
内管324cは、図3に示す給気管331を介して、同じく図3に示す給気部332に接続されている。内管324cには、図10に示すように給気口521に密着された状態で給気部332より高純度の低吸収性ガスが供給され、これが通気孔521を介して保護空間540に強制給気される。
On the other hand, the gas replacement apparatus of the third embodiment has an
The
The
なお、図10に示すように、給気用アタッチメント323cがぺリクルフレーム520cに取り付けられた状態で、内管324cが給気口521に密着しているか否かは任意である。ラッチ339をかぎ部525に係合させて給気用アタッチメント323cをぺリクルフレーム520cに取り付ける動作を容易にするために、保護空間540へのガスの給気抵抗の増大が許容範囲内であることを条件に、内管324cと給気口521とは若干の間隙を有するように配置されてもよい。
As shown in FIG. 10, it is optional whether or not the
ラッチ339は、先端部がラッチ操作部340により機械的に駆動され、例えば、開放状態となったり、図10に示すような閉じた状態となったり操作される。給気用アタッチメント323cをぺリクルフレーム520cの近傍に移動し、図10に示すようにラッチ339の先端部をぺリクルフレーム520cのかぎ部525に引っ掛けることにより、給気用アタッチメント323cはぺリクルフレーム520cに装着される。
ラッチ操作部340は、図示しないが、駆動源及び動力伝達機構を有し、図3に示したようなガス置換装置のアタッチメント駆動系329の一部として構成される。
The tip of the
Although not shown, the
また、第3の実施の形態のガス置換装置は、給気用アタッチメント323cと同じ構成の排気用アタッチメント326c(図3)を有する。ただし、排気用アタッチメント326cの内管には、図3に示す排気部334の排気力が作用し、保護空間540内のガスを内管を介して排気する。
In addition, the gas replacement device of the third embodiment has an
第3の実施の形態において、アタッチメント323cに対しては、ガスの給気を行う給気部332からの給気管331が配設され、排気用アタッチメントに対しては、ガスの排気を行う排気部334からの排気管333が配設される。また、前述したように、各アタッチメント323c及び326cのラッチ339を操作するラッチ操作部340がアタッチメント駆動系329に設けられる。
In the third embodiment, an
このような構成のガス置換装置においては、図11に示すように、給気用アタッチメント323cを、第1の実施の形態と同様にアタッチメント駆動系329のメカニカルな機構によってぺリクルフレーム520cに接近させる。
次に、ラッチ操作部340を操作することでラッチ339の先端部を開き、かぎ部525にラッチ339を引っ掛ける。その結果、給気用アタッチメント323cは、ぺリクルフレーム520cに固定される。
同様の処理により、排気用アタッチメント326cもペリクルフレーム520cに固定される。
In the gas replacement apparatus having such a configuration, as shown in FIG. 11, the
Next, the front end portion of the
By the same processing, the
この状態で、吸気用アタッチメント323cの内管324cに高純度パージガスを加圧することで、保護空間540内にガスを供給する。
同時に、排気用アタッチメント326cの内管を減圧し、保護空間540内のガスを排気させる。
In this state, the high purity purge gas is pressurized to the
At the same time, the inner tube of the
このように、第3の実施の形態においては、ペリクルフレーム520cと給気用アタッチメント323c及び排気用アタッチメント326cとは、ラッチ339及びかぎ部525により取り付けられるので、第1及び第2の実施の形態と同様に、ペリクルフレーム520cの変形は低減できる。
また、吸気用アタッチメント323c及び排気用アタッチメント326cは単一の管(1本のパイプ)とラッチ339から構成されており、複数の管を有する構成と比べて、アタッチメント部分、及び、給気管331や排気管333(図3)等の配管部分の構成を簡単にすることができる。
As described above, in the third embodiment, the
In addition, the
デバイス製造方法
次に、上述した露光装置100をリソグラフィ工程において使用したデバイスの製造方法について説明する。
図12は、例えばICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等の電子デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
図12に示すように、電子デバイスの製造工程においては、まず、電子デバイスの回路設計等のデバイスの機能・性能設計を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行い(工程S810)、次に、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する(工程S820)。
一方で、シリコン等の材料を用いてウエハ(シリコン基板)を製造する(工程S830)。
Device Manufacturing Method Next, a device manufacturing method using the
FIG. 12 is a flowchart showing a manufacturing process of an electronic device such as a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, or a micromachine.
As shown in FIG. 12, in the manufacturing process of the electronic device, first, the function / performance design of the device such as the circuit design of the electronic device is performed, and the pattern design for realizing the function is performed (step S810). Then, a mask on which the designed circuit pattern is formed is manufactured (step S820).
On the other hand, a wafer (silicon substrate) is manufactured using a material such as silicon (step S830).
次に、工程S820で製作したマスク及び工程S830で製造したウエハを使用して、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する(工程S840)。
具体的には、まず、ウエハ表面に、絶縁膜、電極配線膜あるいは半導体膜との薄膜を成膜し(工程S841)、次に、この薄膜の全面にレジスト塗布装置(コータ)を用いて感光剤(レジスト)を塗布する(工程S842)。
次に、このレジスト塗布後の基板を、上述した本発明に係る露光装置のウエハホルダ上にロードするとともに、工程S830において製造したマスクをレチクルステージ上にロードして、そのマスクに形成されたパターンをウエハ上に縮小転写する(工程S843)。この時、露光装置においては、上述した本発明に係る位置合わせ方法によりウエハの各ショット領域を順次位置合わせし、各ショット領域にマスクのパターンを順次転写する。
Next, an actual circuit or the like is formed on the wafer by lithography or the like using the mask manufactured in step S820 and the wafer manufactured in step S830 (step S840).
Specifically, first, a thin film with an insulating film, an electrode wiring film, or a semiconductor film is formed on the wafer surface (step S841), and then the entire surface of the thin film is exposed using a resist coating apparatus (coater). An agent (resist) is applied (step S842).
Next, the resist-coated substrate is loaded on the wafer holder of the above-described exposure apparatus according to the present invention, and the mask manufactured in step S830 is loaded on the reticle stage, and the pattern formed on the mask is formed. The reduced transfer is performed on the wafer (step S843). At this time, in the exposure apparatus, each shot area of the wafer is sequentially aligned by the alignment method according to the present invention described above, and a mask pattern is sequentially transferred to each shot area.
露光が終了したら、ウエハをウエハホルダからアンロードし、現像装置(デベロッパ)を用いて現像する(工程S844)。これにより、ウエハ表面にマスクパターンのレジスト像が形成される。
そして、現像処理が終了したウエハに、エッチング装置を用いてエッチング処理を施し(工程S845)、ウエハ表面に残存するレジストを、例えばプラズマアッシング装置等を用いて除去する(工程S846)。
これにより、ウエハの各ショット領域に、絶縁層や電極配線等のパターンが形成される。そして、この処理をマスクを変えて順次繰り返すことにより、ウエハ上に実際の回路等が形成される。
When the exposure is completed, the wafer is unloaded from the wafer holder and developed using a developing device (developer) (step S844). As a result, a resist image of the mask pattern is formed on the wafer surface.
Then, the wafer subjected to the development process is etched using an etching apparatus (step S845), and the resist remaining on the wafer surface is removed using, for example, a plasma ashing apparatus (step S846).
Thereby, patterns such as an insulating layer and electrode wiring are formed in each shot region of the wafer. Then, an actual circuit or the like is formed on the wafer by sequentially repeating this process while changing the mask.
ウエハ上に回路等が形成されたら、次に、デバイスとしての組み立てを行う(工程S850)。具体的には、ウエハをダイシングして個々のチップに分割し、各チップをリードフレームやパッケージに装着し電極を接続するボンディングを行い、樹脂封止等パッケージング処理を行う。
そして、製造したデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行い(工程S860)、デバイス完成品として出荷等する。
If a circuit or the like is formed on the wafer, then assembling as a device is performed (step S850). Specifically, the wafer is diced and divided into individual chips, each chip is mounted on a lead frame or a package, bonding for connecting electrodes is performed, and a packaging process such as resin sealing is performed.
Then, inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the manufactured device are performed (step S860), and the device is shipped as a completed device.
なお、本実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。 In addition, this Embodiment was described in order to make an understanding of this invention easy, and does not limit this invention at all. Each element disclosed in the present embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention, and various suitable modifications are possible.
例えば、前述した実施の形態においては、レチクルライブラリ310及びレチクル保持部230とは別のサブチャンバに設けたガスパージ部320において、レチクルの保護空間(ペリクル−レチクル間空間)を低吸収性ガスで置換した。しかしこのガス置換は、レチクルステージ231により近い箇所でレチクルステージ231に搭載する直前に行うのが有効である。また、レチクル保持部230の内部に、レチクルステージ231が設置されている空間とは分離された別の空間を設けるようにし、そこにガス置換装置322を設置し保護空間540にガスを充填するようにしてもよい。
For example, in the embodiment described above, in the
その他、露光装置100の構成は、図1に限られるものではなく任意に変更してよい。例えば、アライメント方法、アライメント系の構成、照明系220の構成、レチクル保持部230の構成、投影光学系240の構成及びウェハ保持部250の構成等は、前述した以外の任意の方法及び構成を適用してよい。
また、本発明は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に限らず、ステップ・アンド・リピート方式、又はプロキシミティ方式の露光装置(X線露光装置等)を始めとする各種方式の露光装置にも全く同様に適用が可能である。
また、露光装置で用いる露光用照明光(エネルギビーム)は紫外光に限られるものではなく、X線(EUV光を含む)、電子線やイオンビーム等の荷電粒子線等でもよい。また、DNAチップ、マスク又はレチクル等の製造用に用いられる露光装置でもよい。
In addition, the configuration of the
The present invention is not limited to a step-and-scan type exposure apparatus, but to various types of exposure apparatuses including a step-and-repeat type or proximity type exposure apparatus (such as an X-ray exposure apparatus). Can be applied in exactly the same way.
The exposure illumination light (energy beam) used in the exposure apparatus is not limited to ultraviolet light, and may be charged particle beams such as X-rays (including EUV light), electron beams and ion beams. Moreover, the exposure apparatus used for manufacture of a DNA chip, a mask or a reticle may be used.
100…露光装置
200…露光装置本体
210…光源
211…送光系
220…照明系
230…レチクル保持部
231…レチクルステージ
232…レチクル室
240…投影光学系
241…レンズ素子
250…ウェハ保持部
251…ベースプレート
252…ウェハステージ
253…ウェハホルダ
260…アライメント系
261…光学系
300…レチクル管理部
310…レチクルライブラリ
320…ガスパージ部
321…サブチャンバ
322…ガス置換装置
323…給気用アタッチメント
326…排気用アタッチメント
324,327…内管
325,328…外管
339…ラッチ
340…ラッチ操作部
329…アタッチメント駆動系
330…アクチュエータ制御部
331…給気管
332…給気部
333…排気管
334…排気部
335…全体制御部
336…アクチュエータ
337…ガイドバー
338…レチクル載置位置
350…レチクル搬送系
400…筐体部
410…チャンバ
500…ぺリクルを備えたレチクル
510…レチクル
511…パターン
520…ぺリクルフレーム
521…給気口
522…排気口
523,524…フィルタ
525…ペリかぎ
530…ぺリクル
540…保護空間(ペリクル−レチクル間空間)
600…ウェハ
DESCRIPTION OF
211 ...
231 ... Reticle stage
232 ...
241 ...
251 ... Base plate
252 ... Wafer stage
253 ...
261 ...
321 ... Subchamber
322 ... Gas displacement device
323 ... Attachment for air supply
326 ... Attachment for exhaust
324, 327 ... Inner pipe
325, 328 ... outer pipe
339 ... Latch
340 ... Latch operation section
329 ... Attachment drive system
330 ... Actuator control unit
331 ... Supply pipe
332 ... Air supply section
333 ... exhaust pipe
334 ... exhaust part
335 ... Overall control unit
336 ... Actuator
337 ... Guide bar
338...
521 ... Air supply port
522 ... Exhaust port
523, 524 ... Filter
525 ... Pelli key 530 ...
600 ... wafer
Claims (10)
前記少なくとも2つの孔のうち、該1つの孔を介して、前記空間内に前記所定ガスを供給するガス供給機構と、
前記1つの孔を介して前記所定ガスを前記空間内に供給する際に、前記枠部材に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材と
を備えることを特徴とするガス置換装置。 Gas in a space formed by a mask substrate on which a desired pattern is formed, a protection member that protects the region on which the pattern is formed, and a frame member that supports the protection member and has at least two holes In a gas replacement device that replaces a gas with a predetermined gas,
A gas supply mechanism for supplying the predetermined gas into the space through the one of the at least two holes;
And a connecting member that generates a force that resists a force acting on the frame member when the predetermined gas is supplied into the space through the one hole.
前記接続部材は、前記ガス供給機構と前記枠部材とを吸引する力を発生する
ことを特徴とする請求項1に記載のガス置換装置。 The force acting on the frame member is a force for separating the gas supply mechanism and the frame member generated by supplying the predetermined gas,
The gas replacement device according to claim 1, wherein the connection member generates a force for sucking the gas supply mechanism and the frame member.
前記接続部材は、前記1つの項の周囲に対向する吸引口を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のガス置換装置。 The gas supply mechanism has a gas supply port connected to the one hole,
The gas replacement device according to claim 1, wherein the connection member has a suction port facing the periphery of the one term.
前記少なくとも2つの孔のうち、該1つの孔を介して、前記空間内から前記気体を排気する排気機構と、
前記1つの孔を介して前記空間内から前記気体を排気する際に、前記枠部材に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材と
を備えることを特徴とするガス置換装置。 Gas in a space formed by a mask substrate on which a desired pattern is formed, a protection member that protects the region on which the pattern is formed, and a frame member that supports the protection member and has at least two holes In a gas replacement device that replaces a gas with a predetermined gas,
An exhaust mechanism for exhausting the gas from the space through the one of the at least two holes;
And a connecting member that generates a force against the force acting on the frame member when the gas is exhausted from the space through the one hole.
前記接続部材は、前記排気機構と前記枠部材とを引き離す力を発生する
ことを特徴とする請求項5に記載のガス置換装置。 The force acting on the frame member is a force for sucking the exhaust mechanism and the frame member generated by exhausting the gas,
The gas replacement device according to claim 5, wherein the connection member generates a force that separates the exhaust mechanism and the frame member.
前記接続部材は、前記1つの項の周囲に対向し、前記所定ガスを供給する供給口を有する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のガス置換装置。 The exhaust mechanism has an exhaust port connected to the one hole,
The gas replacement device according to claim 5, wherein the connection member has a supply port that faces the periphery of the one term and supplies the predetermined gas.
前記マスク基板と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材と、該保護部材を支持し、かつ少なくとも2つの孔を有する枠部材とにより形成される空間内の気体を所定ガスに置換するために、請求項1〜8のいずれか一項に記載のガス置換装置を備えることを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask substrate to the substrate,
A gas in a space formed by the mask substrate, a protective member that protects the region where the pattern is formed, and a frame member that supports the protective member and has at least two holes is replaced with a predetermined gas. Therefore, an exposure apparatus comprising the gas replacement device according to any one of claims 1 to 8.
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