JP2007013149A - マスクをアースに電気的に接続するためのシステム、マスク - Google Patents
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Abstract
【課題】超紫外線（ＥＵＶ）を使うリソグラフィ装置用の反射性マスクの作成中およびそのマスクをＥＵＶリソグラフィ装置で使うときに、静電帯電による誤差を避けるためにマスク面をアースするが、そのために使う導電ピンが導電性被膜を傷つけ、粒子を発生することがある。これを避けるアースシステムおよびマスクを提供する。
【解決手段】このシステムは、アースに接続してあり且つマスクＭＡの少なくとも一部を覆う導電性被膜５０と電気的に接触するように構成した導体ＣＮを含み、この導電性被膜が金属ベース化合物から成る層を含む。この金属ベース化合物の導電性被膜は、導電率が十分に高く、高硬度および高化学安定性を示し、耐摩耗性があるので導体ＣＮに掛ける圧力により被膜が傷つき粒子が発生することが少ない。
【選択図】図２
【解決手段】このシステムは、アースに接続してあり且つマスクＭＡの少なくとも一部を覆う導電性被膜５０と電気的に接触するように構成した導体ＣＮを含み、この導電性被膜が金属ベース化合物から成る層を含む。この金属ベース化合物の導電性被膜は、導電率が十分に高く、高硬度および高化学安定性を示し、耐摩耗性があるので導体ＣＮに掛ける圧力により被膜が傷つき粒子が発生することが少ない。
【選択図】図２
Description
本発明は、リソグラフィ装置用パターニング装置に関する。
リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板の目標部分上に、所望のパターンを付ける機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ぶ、パターニング装置を使ってこのＩＣの個々の層上に作るべき回路パターンを創成してもよい。このパターンを基板（例えば、シリコンウエハ）上の目標部分（例えば、一つまたは幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。このパターンの転写は、典型的には基板上に設けた放射線感応材料（レジスト）の層への結像による。
ＥＵＶリソグラフィ装置では、結像用に超紫外（ＥＵＶ）放射線を使用する。この放射線は、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する。ＥＵＶリソグラフィ機械で屈折光学素子を使うことは、ＥＵＶ放射線の全部の材料での吸収性のために可能でない。従って、ＥＵＶリソグラフィ用には、結像に反射光学システムを使い、パターニングに反射性レチクルを使う。
反射性レチクルは、このレチクルの一面（“前面”）上に反射性領域と吸収（または少なくとも反射性の弱い）領域のパターンを含む。このパターンは、電子ビーム（“ｅビーム”）書込み器具を使って生成する。このＥＵＶレチクルのパターニング中にこのＥＵＶレチクルの前面に近い静電界による電子ビーム書込み誤差を避けるために、ｅビーム書込み中このレチクル前面を電気的にアースする。そのため、導電性被膜をこの前面の領域に設ける。アースに接続した導体をこの前側導電性被膜に接触させて、このレチクルに必要な電気的アースを確立する。
反射性レチクルのパターニング中だけでなく、ＥＵＶリソグラフィ装置で使用するときも、この反射性レチクルを電気的アースする。ＥＵＶ光子との衝突がこのレチクルから（例えば、レチクル基板またはその表面からおよび／または吸収層または反射性多層から）電子を自由にするかも知れず、その結果としてその後にこの基板の静電帯電が起る。電気的アースは、このレチクルの静電帯電によって生じた電界によるマイナス効果を避けるために付ける。ＥＵＶ機械では、レチクル支持体がこの反射性レチクルをこのレチクルの裏側（即ち、このパターンを備える側と向き合う側）にクランプすることができる。このレチクルは、このレチクルをこのレチクル支持体の一部であるチャックへ静電的にクランプすることによって適所に保持してもよい。静電クランプ中、このレチクルの裏側の導電性被膜は、電気的アースに保持し、静電クランプ力は、この導電性被膜とこのチャックの内側の導電層の間に電圧を掛けることによって発生する。例えば、電気的アースレベルのレチクル被膜で、このチャックの導電層を１０００Ｖに保持できる。
このレチクルを電気的にアースするためには、アースに接続した導体をこのレチクルの前面の導電性被膜および／またはこのレチクルの静電クランプに使う導電性被膜に接触させてもよい。この導体は、例えば、ばね掛け金属ピンとして具体化してもよい。例えば、接触抵抗を十分に低くするために、この導体またはピンを導電性被膜と接触させて維持するために必要なある一定の力が、結果としてこの被膜を僅かに損傷し、粒子を発生するかも知れないが、それは電子ビーム書込み器具とこのＥＵＶリソグラフィ装置の両方で避けるべきである。
この粒子発生の問題を軽減することがこの発明の態様である。
この発明の一態様によれば、ＥＵＶリソグラフィ用のマスクをアースに電気的に接続するためのシステムであって、アースに接続してあり且つ上記マスクの少なくとも一部を覆う導電性被膜と電気的に接触するように構成した導体を含み、この導電性被膜が金属ベース化合物から成る層を含むシステムが提供される。
この発明の更なる態様によれば、ＥＵＶ放射線ビームをパターニングするためのマスクであって、パターンを坦持するための前面、上記前面と向合う背面、および側面の少なくとも一つがこのマスクを電気的にアースするための導電性被膜を備え、並びにこの導電性被膜が金属ベース化合物から成る層を含むマスクが提供される。
次に、この発明の実施例を、例としてだけ、添付の概略図を参照して説明し、それらの図面で対応する参照記号は対応する部品を指す。
図１は、この発明の一実施例による、ＥＵＶ放射線ビームをパターニングするためにマスクＭＡをチャックＭＴに静電クランプするためのシステムを含むＥＵＶリソグラフィ装置を概略的に描く。この装置は：
− ＥＵＶ放射線ビームＢを調整するように構成した照明システム（照明器）ＩＬ；
− パターニング装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築し、且つこのパターニング装置をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第１位置決め装置ＰＭに結合した支持構造体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ；
− 基板（例えば、レジストを塗被したウエハ）Ｗを保持するように構築し、且つこの基板をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第２位置決め装置ＰＷに結合した基板テーブル（例えば、ウエハテーブル）ＷＴ；および
− パターニング装置ＭＡによって放射線ビームＢに与えたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）上に投影するように構成した投影システムＰＳを含む。
− ＥＵＶ放射線ビームＢを調整するように構成した照明システム（照明器）ＩＬ；
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− 基板（例えば、レジストを塗被したウエハ）Ｗを保持するように構築し、且つこの基板をあるパラメータに従って正確に位置決めするように構成した第２位置決め装置ＰＷに結合した基板テーブル（例えば、ウエハテーブル）ＷＴ；および
− パターニング装置ＭＡによって放射線ビームＢに与えたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）上に投影するように構成した投影システムＰＳを含む。
この支持構造体ＭＴは、パターニング装置を支持し、即ち、その重量を坦持する。それは、パターニング装置を、その向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えば、パターニング装置が真空環境に保持されているかどうかのような、その他の条件に依る方法で保持する。この支持構造体は、機械、真空、静電またはその他のクランプ手法を使ってパターニング装置を保持することができる。この支持構造体は、フレーム、テーブルまたはチャックでもよく、例えば、それは必要に応じて固定または可動でもよい。この支持構造体は、パターニング装置が、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを保証してもよい。ここで使う“レチクル”または“マスク”という用語のどれも、より一般的な用語“パターニング装置”と同義と考えてもよい。ここで使う“パターニング装置”という用語は、放射線ビームの断面に、この基板の目標部分に創るようなパターンを与えるために使うことができる手段を指すと広く解釈すべきである。一般的に、放射線ビームに与えたパターンは、集積回路のような、この目標部分に創るデバイスの特別の機能層に対応するだろう。ここに描くように、この装置は、反射性マスクを使用する反射型である。
このリソグラフィ装置は、二つ（二段）以上の基板テーブル（および／または二つ以上のマスクテーブル）を有する型式でもよい。そのような“多段”機械では、追加のテーブルを並列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上のテーブルで行い、一方他の一つ以上のテーブルを露光用に使ってもよい。
図１を参照して、照明器ＩＬは、ＥＵＶ放射線源ＳＯから放射線ビームを受ける。この線源ＳＯと照明器ＩＬを放射線システムと呼んでもよい。
放射線ビームＢは、支持構造体（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニング装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、このパターニング装置によってパターニングされる。マスクＭＡを横断してから、放射線ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集束する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計測装置、線形エンコーダまたは容量式センサ）を使って、基板テーブルＷＴを、例えば、異なる目標部分ＣをビームＢの経路に配置するように、正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクライブラリから機械的に検索してから、または走査中に、第１位置決め装置ＰＭおよびもう一つの位置センサＩＦ１を使ってマスクＭＡを放射線ビームＢの経路に関して正確に配置することができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現してもよい。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成する、長ストロークモジュールおよび短ストロークモジュールを使って実現してもよい。ステッパの場合は（スキャナと違って）、マスクテーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合するだけでもよく、または固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク整列マークＭ１、Ｍ２および基板整列マークＰ１、Ｐ２を使って整列してもよい。図示する基板整列マークは、専用の目標部分を占めるが、それらは目標部分の間のスペースにあってもよい（それらは、スクライブレーン整列マークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に二つ以上のダイが設けてある場合は、マスク整列マークがダイ間にあってもよい。
放射線ビームＢは、支持構造体（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニング装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、このパターニング装置によってパターニングされる。マスクＭＡを横断してから、放射線ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、それがこのビームを基板Ｗの目標部分Ｃ上に集束する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計測装置、線形エンコーダまたは容量式センサ）を使って、基板テーブルＷＴを、例えば、異なる目標部分ＣをビームＢの経路に配置するように、正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクライブラリから機械的に検索してから、または走査中に、第１位置決め装置ＰＭおよびもう一つの位置センサＩＦ１を使ってマスクＭＡを放射線ビームＢの経路に関して正確に配置することができる。一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現してもよい。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成する、長ストロークモジュールおよび短ストロークモジュールを使って実現してもよい。ステッパの場合は（スキャナと違って）、マスクテーブルＭＴを短ストロークアクチュエータに結合するだけでもよく、または固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク整列マークＭ１、Ｍ２および基板整列マークＰ１、Ｐ２を使って整列してもよい。図示する基板整列マークは、専用の目標部分を占めるが、それらは目標部分の間のスペースにあってもよい（それらは、スクライブレーン整列マークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に二つ以上のダイが設けてある場合は、マスク整列マークがダイ間にあってもよい。
この支持構造体ＭＴは、パターニング装置を保持するために静電クランプ技術を使用する。電気的アースに接続した導体ＣＮがマスクＭＡの裏側表面（チャックＭＴに向く）に設けた導電性金属ベース窒化物系薄膜被覆（図１には示さず）に接触している。
図２は、マスクＭＡをアースに電気的に接続するためのシステムおよびＥＵＶレチクルＭＡをチャックＭＴに静電クランプするためのシステムを更に詳しく図式的に描く。チャックＭＴは、電圧供給装置３０によってゼロではない電圧に保持されている導電層２０を含む。この電圧供給装置３０の電気的アース線は、ＥＵＶレチクルＭＡの裏側６０に設けた導電性金属ベース化合物被膜５０と接触できる導体ＣＮに接続してある。この導体ＣＮは、導体ＣＮに力を掛けてこの導体ＣＮを被膜５０に押付けるように構成した装置４０の一部でもよい。加える電圧は、例えば、１０００Ｖでもよい。
図２に示すような、マスクＭＡをアースに接続するためのシステムは、静電帯電を避け且つそのような帯電による電子経路誤差を避けるために、電子ビームマスク書込み装置内で使うことができ、リソグラフィ装置内の使用に限らない。電子ビームマスク書込み装置では、電子ビーム放射に感応しマスク基板の表面に設けた材料層をパターニングするために電子ビームを使う。
図２には示さない、前側導電性被膜を（ｅビームパターニング中またはリソグラフィプロセス中にこの前側に有り得る限られた隙間を考慮して）このレチクルのこの側に沿う導電性経路を介してこのレチクルの裏側で導電性被膜５０に電気的に接続してもよい。リソグラフィプロセス中かｅビームパターニング中にこの前側でレチクルに必要な電気的アースは、アースに接続した導体ＣＮを裏側導電性被膜５０と接触させることによって得る。
金属被膜に比べて、金属ベース窒化物層のような金属ベース化合物導電性被膜は、ゼロ電位に接続する目的に十分な導電率と組合わさって高硬度および高化学安定性を示す。この種の層は、耐摩耗性があり、従って接触装置ＣＮが掛ける圧力により粒子が発生し、被膜が傷つくことが起り難い。従ってＥＵＶリソグラフィプロセス中またはｅビームマスク書込み中に粒子が発生する問題が軽減する。
本発明によるマスクは、金属ベース化合物として具体化した、導電性、金属化合物被膜５０を含み、それは高硬度および高化学安定性を、アースに電気的に接続する目的に十分高い導電率と組合わせる。この導電性被膜は、２００（Ω・ｃｍ）−１以上の導電率を有するかも知れない。１００（Ω・ｃｍ）−１以上の範囲の導電率は、本発明によるマスクで電気的接触を可能にするためにおよび電気的アース電位に電荷移動するために適した導電率になる。
金属ベース窒化物被膜は、低圧プラズマ環境で、例えば、スパッタリングおよび／または反応性スパッタリングプロセスを含む、気相蒸着法によってマスク基板上に成長させてもよい。
この発明の実施例で、マスクＭＡは、チタン窒化物、チタン炭化物、チタン炭窒化物、タンタル窒化物、タンタル炭化物、タンタル炭窒化物、クロム窒化物およびアルミニウム窒化物層から成る層のグループから選択した層を含むマスクＭＡをアースするための導電性金属化合物被膜５０を含む。これらの層のどれも上述の蒸着技術によって成長させてもよい。
リソグラフィ投影中は勿論、ｅビームマスク書込み中に、この導体と導電性被膜の間の接触に関連してある一定のオーム抵抗がある。この接触抵抗の大きさは、この導体を導電性被膜に押付ける力に依り、および、例えば、非導電性若しくはほぼ非導電性薄層若しくは原子層の存在またはこの導電性被膜上若しくは内に存在する汚染物質のような、他の有り得る抵抗源に依る。例えば、この導電性被膜が従来の金属被膜である場合、環境に存在する周囲酸素への曝露（取扱中）により金属酸化物汚染または金属酸化物層さえ存在するかも知れない。そのような付加的酸化物層は、接触抵抗を許容値以上に上げる。これは、この導電接点を導電性被膜に押付ける力を増すことによって軽減できるが、それは、このマスクＭＡの許容値を超える形状変形を生じるかも知れない。
アースへ電気的に接続する目的に十分な導電率に組合わさった、上述の高硬度、耐摩耗性、および高化学安定性の他に、金属ベース窒化物被膜のような金属ベース化合物層は、オキシダントおよび／または汚染物質に関して不活性である。これは、対応する金属酸化物層（環境酸素による）が存在すると、接触抵抗を下げるためにこの金属接点を金属被膜に押付ける力を増す必要があり、それが許容値を超えるレチクル形状の変形に繋がるかも知れないという、従来の金属被膜の使用に関する問題を軽減する。
ある実施例で、このマスクＭＡは、多層被膜として具体化した導電性金属化合物被膜５０を含む。この多層被膜は、例えば、複数の金属ベース窒化物および／または炭化物および／または炭窒化物層を含んでもよい。
上述の実施例の何れかで、マスクＭＡをアースするために一つ以上の接点ＣＮを同時に使ってもよい。この金属ベース化合物層５０がオキシダントおよび／または汚染物質に関して不活性であるために、接点ＣＮがレチクルＭＡに働かせる力を十分低く保つて、このレチクルのその平面度仕様を超える変形を避けることができる。および本発明によるレチクルＭＡに関連して必要な接触力が低いことを考慮して、複数の代替力発揮装置４０を構成し且つ使うことができる。例えば、この装置４０によって発生する力は、磁気力、誘導力、容量力、電気力および重力によって派生する力でもよい。
図３に示すこの発明の実施例によれば、このレチクルＭＡの裏表面が、このレチクルＭＡを（例えば、輸送箱に入れて）取扱うための複数の被膜のない領域３１０と一つ以上の接点ＣＮを使う電気的アースのための金属化合物導電性被膜（図示せず）を含む領域３２０に区切ってある。
図４にこの発明によるマスクＭＡの更なる実施例が示してあり、それによればレチクルＭＡの裏側が、電気的アースのための金属化合物導電性被膜（図示せず）を含む領域４１０、このレチクルＭＡを扱うための被膜のない領域である領域３１０、および領域４１０から電気的に絶縁し且つ静電クランプのための導電性被膜（図示せず）を備える領域４２０に区切ってある。後者の被膜（静電クランプ用）は、導電性金属化合物被膜または金属被膜でもよい。このマスクパターンのｅビームマスク書込み中、領域４１０および４２０内の導体は、予め選択した電位差に保ってもよい。
この発明によるマスクの実施例では、前側および裏側金属ベース化合物被膜が互いに電気的に接続してある。図５は、マスクＭＡの側面図を示し、それによればこのレチクルの各側の導電性金属化合物被膜がこのレチクルの側面の導電性被膜５１によって電気的に接続してある。このレチクルの前側のアースは、このレチクルＭＡのパターニング中に電子ビーム書込み誤差を減らすために使うことができる。この被膜５１は、上の実施例の何れかで説明した導電性金属化合物被膜を含みまたはそれから成ることができる。
この本文では、ＩＣの製造でリソグラフィ装置を使用することを具体的に参照するかも知れないが、ここで説明するリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁区メモリ用誘導検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造のような、他の用途があることを理解すべきである。当業者は、そのような代替用途の関係で、ここで使う“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“基板”または“目標部分”と同義と考えてもよいことが分るだろう。ここで言及する基板は、露光の前または後に、例えば、トラック（典型的には基板にレジストの層を付け且つ露光したレジストを現像する器具）、計測器具および／または検査器具で処理してもよい。該当すれば、この開示をそのようなおよび他の基板処理器具に適用してもよい。更に、この基板を、例えば、多層ＩＣを創るために、一度を超えて処理してもよく、それでここで使う基板という用語は既に多重処理した層を含む基板も指すかも知れない。
上では光リソグラフィの文脈でこの発明の実施例を使用することを特に参照したかも知れないが、この発明は、他の用途で使うことができ、その場合事情が許せば、光リソグラフィに限定されないことが分るだろう。
この発明の特定の実施例を上に説明したが、この発明を説明したのと別の方法で実施してもよいことが分るだろう。上の説明は、例示であることを意図し、限定を意図しない。それで、当業者には説明したこの発明に以下に示す請求項の範囲から逸脱することなく修正を施すことができることが明白だろう。
５０ 導電性被膜
６０ 背面
３１０ 被膜のない領域
３２０ 導電性被膜を含む領域
ＣＮ 導体
ＭＡ マスク
６０ 背面
３１０ 被膜のない領域
３２０ 導電性被膜を含む領域
ＣＮ 導体
ＭＡ マスク
Claims (19)
- ＥＵＶリソグラフィ用のマスクをアースに電気的に接続するためのシステムであって、アースに接続してあり且つ上記マスクの少なくとも一部を覆う導電性被膜と電気的に接触するように構成した導体を含み、この導電性被膜が金属ベース化合物から成る層を含むシステム。
- 請求項１に記載のシステムであって、上記金属ベース化合物が金属ベース窒化物であるシステム。
- 請求項１に記載のシステムであって、上記金属ベース化合物が金属ベース炭化物であるシステム。
- 請求項１に記載のシステムであって、上記金属ベース化合物が金属ベース炭窒化物であるシステム。
- 請求項２に記載のシステムであって、上記金属ベース窒化物がチタン窒化物、チタン炭窒化物、タンタル窒化物、炭窒化物、クロム窒化物およびアルミニウム窒化物層から成る窒化物のグループの一つであるシステム。
- 請求項３に記載のシステムであって、上記金属ベース炭化物がチタン炭化物およびタンタル炭化物から成る炭化物のグループの一つであるシステム。
- 請求項１に記載のシステムであって、前記導電性被膜が各々金属ベース化合物から成る複数の層を含むシステム。
- 請求項１に記載のシステムであって、前記金属ベース化合物の導電率が１００（Ω・ｃｍ）−１より高いシステム。
- ＥＵＶ放射線ビームをパターニングするためのマスクであって、パターンを坦持するための前面、上記前面と向合う背面、および側面の少なくとも一つがこのマスクを電気的にアースするための導電性被膜を備え、並びにこの導電性被膜が金属ベース化合物から成る層を含むマスク。
- 請求項９に記載のマスクであって、前記金属ベース化合物が金属ベース窒化物であるマスク。
- 請求項９に記載のマスクであって、前記金属ベース化合物が金属ベース炭化物であるマスク。
- 請求項９に記載のマスクであって、前記金属ベース化合物が金属ベース炭窒化物であるマスク。
- 請求項１０に記載のマスクであって、前記金属ベース窒化物がチタン窒化物、チタン炭窒化物、タンタル窒化物、タンタル炭窒化物、クロム窒化物およびアルミニウム窒化物層から成る窒化物のグループの一つであるマスク。
- 請求項１１に記載のマスクであって、前記金属ベース炭化物がチタン炭化物およびタンタル炭化物から成る炭化物のグループの一つであるマスク。
- 請求項９に記載のマスクであって、前記導電性被膜が各々金属ベース化合物から成る複数の層を含むマスク。
- 請求項９に記載のマスクであって、前記金属ベース化合物の導電率が１００（Ω・ｃｍ）−１より高いマスク。
- 請求項９に記載のマスクであって、前記背面が金属化合物導電性被膜を含む領域とこのマスクを取扱うために設計した分散した領域とに区切ってあるマスク。
- 請求項９に記載のマスクであって、前記前面および前記背面がこのマスクを電気的にアースするための導電性金属ベース化合物被膜を備えるマスク。
- 請求項１８に記載のマスクであって、前記前面および前記背面での上記金属ベース化合物被膜が互いに電気的に接続してあるマスク。
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