JP2008021730A - レチクル・カバー、レチクル搬送方法および投影露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レチクルの、パターンが形成された面の平面度を維持することができるように、レチクルのレチクル・ステージに取り付けられる面に、異物が付着するのを防止する、レチクル・カバーを提供する。
【解決手段】本発明によるレチクル・カバー（１０１）は、レチクル（１０３）が露光装置のレチクル・ステージに取り付けられていないときに、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面を覆う。本発明によるレチクル・カバーは、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面に対向する平面を含み、当該平面と、当該レチクル・ステージに取り付けられる面との間の間隔を、異物が進入しないように定められた値に保持することができるように構成されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レチクル・カバー、当該レチクル・カバーを使用するレチクル搬送方法および投影露光方法に関する。特に、レチクルが、露光装置のレチクル・ステージに取り付けられていないときに、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面を覆うレチクル・カバー、当該レチクル・カバーを使用するレチクル搬送方法および投影露光方法に関する。

近年、半導体集積回路の微細化に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、従来の紫外線に代えてこれより短い波長（１１〜１４ｎｍ）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を使用した投影リソグラフィ技術が開発されている。この技術は、最近ではＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）リソグラフィと呼ばれており、従来の波長１９０ｎｍ程度の光線を用いた光リソグラフィでは実現不可能な、７０ｎｍ以下の解像力を得られる技術として期待されている。

ＥＵＶ光の波長領域での物質の複素屈折率ｎは、ｎ＝１−δ−ｉｋ（ｉは複素記号）で表わされる。この屈折率の虚部ｋは極端紫外線の吸収を表す。δ、ｋは１に比べて非常に小さいため、この領域での屈折率は１に非常に近い。したがって従来のレンズのような透過屈折型の光学素子を使用できず、反射を利用した光学系が使用される。

レチクル（マスクとも呼ばれる）は、大気雰囲気においてレチクル・キャリアと呼ばれる保管装置に入れられて搬送される。レチクルは、大気雰囲気においてレチクル・キャリアから取り出された後、ロードロック室に収納される。さらに、レチクルの、パターンが形成された面を保護するために、当該面を保護するカバーが取り付けられることもある（たとえば、特許文献1）。

しかし、従来において、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面は保護されておらず、特にレチクルが大気雰囲気においてレチクル・キャリアから取り出された後、ロードロック室において、大気雰囲気から真空雰囲気に切り替える際に、異物が舞い上がり、レチクルのレチクル・ステージに取り付けられる面（以下、レチクルの裏面とも呼称する）に付着することがあった。

他方、ＥＵＶ露光装置においては、レチクルの、パターンが形成された面の平面度を維持するため、レチクルの裏面全面吸着を行う方法が一般的である。レチクルの裏面に異物が付着したまま、レチクルの裏面全面吸着を行うと、異物によってレチクルの、パターンが形成された面の平面度が悪化し、投影露光装置の解像度が悪化するという問題があった。

米国特許US6239863B1

レチクルの、パターンが形成された面の平面度を維持することができるように、レチクルのレチクル・ステージに取り付けられる面に、異物が付着するのを防止する、レチクル・カバーに対するニーズがある。

本発明によるレチクル・カバーは、レチクルが露光装置のレチクル・ステージに取り付けられていないときに、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面を覆う。本発明によるレチクル・カバーは、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面に対向する平面を含み、当該平面と、当該レチクル・ステージに取り付けられる面との間の間隔を、異物が進入しないように定められた値に保持することができるように構成されたことを特徴とする。

本発明によるレチクル・カバーによれば、レチクルの裏面に異物が付着するのが防止される。したがって、レチクルの、パターンが形成された面の平面度を維持することができる。

また、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面とレチクル・カバーの平面とは、所定の間隔を有するので、レチクル・カバーの接触によって、レチクルの、パターンが形成された面の平面度が損なわれることはない。

本発明によれば、レチクルの、パターンが形成された面の平面度を維持することができる、レチクル・カバーが得られる。

図１３は、本発明を適用可能なＥＵＶ露光装置の構成を示す図である。

ＥＵＶ光源３１から放出されたＥＵＶ光３２は、照明光学系３３に入射し、コリメータミラーとして作用する凹面反射鏡３４を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー３５ａおよび３５ｂからなるオプティカルインテグレータ３５に入射する。

フライアイミラー３５ａの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ３５の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。実質的な面光源からの光は、平面反射鏡３６により偏向された後、レチクルＲ上に細長い円弧状の照明領域を形成する（円弧状の照明領域を形成するための開口板は図示を省略している）。照明されたレチクルＲのパターンからの光は、複数の反射鏡（図１３では例示的に６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６）からなる投影光学系３７を介して、ウエハＷ上にレチクルパターンの像を形成する。なお、レチクルＲはレチクル・ステージ、ウエハＷはウエハ・ステージに保持され、レチクルＲ面のパターン像をウエハＷに転写する。ここでは、レチクル・ステージ、ウエハ・ステージの図示を省略している。

ＥＵＶ光は、空気によっても吸収されるため、露光装置の鏡筒内は高度の真空に保つ必要がある。

種々のパターンが形成されたレチクルは、レチクル倉庫に保管されており、使用される場合に、レチクル倉庫から取り出され、露光装置まで搬送されて、露光装置のレチクル・ステージに取り付けられる。上記の搬送の際に、レチクルを大気雰囲気から真空雰囲気に移動する必要がある。レチクルを大気雰囲気から真空雰囲気に移動するには、レチクルをロードロック室に収納し、ロードロック室において、大気雰囲気から真空雰囲気に切り替える。

図１は、本発明の一実施形態によるレチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す図である。図１に示すように、レチクル１０３の、レチクル・ステージに取り付けられる面には、レチクル・カバー１０１が取り付けられる。

図２は、本発明の一実施形態によるレチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す平面図である。

レチクル１０３の、パターンが形成された面にはペリクルを備えたペリクル・フレーム１０５が予め取り付けられている。ペリクルとは、レチクルの、パターンが形成された面を保護する防塵用の薄膜である。レチクル・カバー１０１およびペリクル・フレーム１０５が取り付けられた、レチクル１０３は、上蓋１０７およびベース１０９からなるレチクル・キャリアに入れられて搬送される。

本実施形態において、レチクル・カバー１０１は、板状である。板状でなくとも、レチクル３の、レチクル・ステージに取り付けられる面に対向する平面を含んでいればよい。

レチクル・カバー１０１は、少なくとも３個の突起１０１１によって、レチクル表面との間隔を所定の値に維持しながら、支持される。所定の間隔は、１００マイクロメータ以下であるのが好ましい。１００マイクロメータ以下であれば、レチクル・カバー１０１とレチクル１０３の間に異物が進入しにくい。また、所定の間隔は、２０マイクロメータ以上であるのが好ましい。２０マイクロメータ以上であれば、突起１０１１を含むレチクル・カバー１０１を容易に製造することができる。所定の間隔を維持する剛性を確保するため、レチクル・カバー１０１は、板状である場合には、１ミリメータ以上の厚さを有するのが好ましい。

レチクル・キャリアの上蓋１０７に、たとえば、図示しない板バネ状の固定具を設け、レチクル・カバー１０７を固定するようにしてもよい。

レチクル・カバー１０１の材質は、樹脂、ガラス、金属など発塵しない物質を使用する。

図２に示すように、本実施形態によるレチクル・カバー１０１は、レチクル１０３より広く、レチクル１０３に取り付けた場合に、周縁部はレチクルより突出する。レチクル・カバー１０１の周縁部をレチクルから突出させることにより、さらに、レチクル・カバー１０１とレチクル１０３の間に異物が進入しにくくなる。図示しないが、異物の進入を防止するように、レチクル・カバー１０１の周縁部において、対向するレチクル１０３の外周を取り囲む囲いを設けてもよい。

図２に示すように、本実施形態による突起１０１１は、レチクル・カバー１０１の周縁部に、レチクル１０３の周縁部に当接するように設けられる。レチクル１０３は、一辺が１５２ミリメータの正方形であるが、レチクル１０３の外周から幅５ミリメータの範囲に、突起１０１１が当接するようにするのが好ましい。突起１０１１が、レチクル１０３の周縁部に当接するようにするのは、突起１０１１をレチクル１０３に当接させた影響が、レチクル１０３のパターンが形成された部分へ影響するのを防ぐためである。

図１において、突起１０１１は、錘として示されているが、球面の一部でもよい。球の直径は、たとえば、５ミリメータである。

図３は、本発明の一実施形態によるレチクル・カバーが取り付けられたレチクルを搬送するための搬送装置の構成を示す図である。搬送装置は、レチクル・ロード・ポート２０１、大気搬送ロボット２０３、ローッドロック室２０７、真空搬送ロボット２１５を含む。真空搬送ロボット２１５は、レチクル・ステージ２２１と共に、真空チャンバ２１３内に設置される。

以下において、レチクルの搬送方法について、説明する。

図４は、レチクルの搬送方法を示す流れ図である。

図４のステップＳ０１０において、レチクル・キャリア内に保持された、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３は、図示しない搬送ロボットなどにより、レチクル・ロード・ポート２０１に配置される。

図４のステップＳ０２０において、レチクル・ロード・ポート２０１において、図示しないアームなどにより、レチクル・キャリアの上蓋１０７が取り外される。

図５は、レチクル・ロード・ポート２０１に配置された、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３を示す図である。レチクル・キャリアの上蓋１０７は既に取り外されている。大気搬送ロボット２０３のアーム２０５が、レチクル１０３に接近している。

図６は、大気搬送ロボット２０３のアーム２０５によって、レチクル・ロード・ポート２０１から取り出された、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３を示す図である。レチクル・キャリアのベース１０９は、レチクル・ロード・ポート２０１に残される。

つぎに、図４のステップＳ０３０において、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３は、大気搬送ロボット２０３のアーム２０５によって、ロードロック室２０５に搬送され、配置される。

図７は、大気搬送ロボット２０３のアーム２０５によって、ロードロック室２０５に搬送される、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３を示す図である。ロードロック室２０５の大気側のゲート２０９が開き、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３が、ロードロック室内に搬送される。ロードロック室２０７の真空チャンバ２１３の側のゲート２１１は閉じたままである。

図７乃至１１においては、説明のため、ゲート２１１がゲート２０９と向き合うように示している。ゲート２０９とゲート２１１の配置は、図３に示す配置であってもその他の配置でもよい。

図８は、ロードロック室２０７に配置された、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３を示す図である。ロードロック室２０７のゲート２０９および２１１が閉じた状態で、ロードロック室２０７は真空に引かれる。

つぎに、図４のステップＳ０４０において、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３は、真空搬送ロボット２１５のアーム２１７によって、ロードロック室２０７から真空チャンバ２１３に搬送される。

図９は、ロードロック室２０７の真空度が十分に高くなり、ロードロック室２０７の真空チャンバ２１３の側のゲート２１１が開いた後、ロードロック室２０７に進入する、真空搬送ロボット２１５のアーム２１７を示す図である。

図１０は、真空搬送ロボット２１５のアーム２１７によって、ロードロック室２０７から取り出された、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３を示す図である。

図４のステップＳ０５０において、レチクル・カバー１０１が取り付けられたレチクル１０３は、真空搬送ロボット２１５のアーム２１７によって保持されたまま、真空チャンバ２１３内のレチクル・カバー取り外し位置２１９に配置される。

図１１は、真空搬送ロボット２１５のアーム２１７によって保持されたまま、真空チャンバ２１３内のレチクル・カバー取り外し位置２１９に配置された、レチクル１０３を示す図である。レチクル・カバー取り外し位置２１９において、レチクル・カバー取り外し機構２２１により、レチクル・カバー１０１が、レチクル１０３から取り外される。

ここで、レチクル・カバー１０１は、レチクル１０３より広く、レチクル１０３に取り付けた場合に、周縁部はレチクルより突出しているので、レチクル・カバー取り外し機構２２１は、この突出した部分を利用してレチクル・カバー１０１を取り外すことができる。

図４のステップＳ０６０において、レチクル１０３は、真空搬送ロボット２１５のアーム２１７によって、露光装置のレチクル・ステージ２２３のレチクル・ホルダ２２５に取り付けられる。

図１２は、真空搬送ロボット２１５のアーム２１７によって、露光装置のレチクル・ステージ２２３のレチクル・ホルダ２２５に取り付けられたレチクル１０３を示す図である。レチクル１０３は、静電チャックなどによりレチクル・ホルダ２２５に吸着される。

図４のステップＳ０７０において、レチクル１０３を使用して投影露光が行われる。

図４のステップＳ０８０において、レチクル１０３が取り外される。

図４のステップＳ０９０において、取り外されたレチクル１０３にレチクル・カバー１０１が取り付けられる。後の手順はステップＳ０１０からＳ０４０を逆にして同様に行えば、レチクルを装置外へ搬出することが可能である。

本実施形態によれば、真空チャンバ２１３内において、レチクル１０３がレチクル・ホルダに取り付けられる直前まで、レチクル１０３の、レチクル・ステージ２２３に取り付けられる面がレチクル・カバー１０１によって覆われている。この結果、レチクル１０３の、レチクル・ステージ２２３に取り付けられる面に異物が付着する可能性はきわめて低くなる。

したがって、レチクルの、パターンが形成された面の平面度を維持することができる。

本発明の一実施形態によるレチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す図である。 本発明の一実施形態によるレチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す平面図である。 本発明の一実施形態によるレチクル・カバーが取り付けられたレチクルを搬送するための搬送装置の構成を示す図である。 レチクルの搬送方法を示す流れ図である。 レチクル・ロード・ポートに配置された、レチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す図である。 大気搬送ロボットのアームによって、レチクル・ロード・ポートから取り出された、レチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す図である。 大気搬送ロボットのアームによって、ロードロック室に搬送される、レチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す図である。 ロードロック室に配置された、レチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す図である。 ロードロック室に進入する、真空搬送ロボットのアームを示す図である。 真空搬送ロボットのアームによって、ロードロック室から取り出された、レチクル・カバーが取り付けられたレチクルを示す図である。 真空搬送ロボットのアームによって保持されたまま、真空チャンバ内のレチクル・カバー取り外し位置に配置された、レチクルを示す図である。 真空搬送ロボットのアームによって、露光装置のレチクル・ステージのレチクル・ホルダに取り付けられたレチクルを示す図である。 ＥＵＶ露光装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０１…レチクル・カバー、１０３…レチクル、１０７…レチクル・キャリアの上蓋、１０９…レチクル・キャリアのベース

Claims (10)

1. レチクルが露光装置のレチクル・ステージに取り付けられていないときに、レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面を覆うレチクル・カバーであって、当該レチクル・ステージに取り付けられる面に対向する平面を含み、当該平面と、当該レチクル・ステージに取り付けられる面との間の間隔を、異物が進入しないように定められた値に保持することができるように構成されたことを特徴とする、レチクル・カバー。
2. 前記定められた値が、２０乃至１００マイクロ・メータの範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のレチクル・カバー。
3. 突起を備え、当該突起によって、前記間隔を、異物が進入しないように定められた値に保持することができるように構成されたことを特徴とする、請求項１または２に記載のレチクル・カバー。
4. 当該突起が、レチクルの周縁部に当接するように構成されたことを特徴とする、請求項３に記載のレチクル・カバー。
5. それぞれが球の一部から成り、球面によってレチクルに当接するように構成された、少なくとも３個の突起を備えることを特徴とする、請求項３または４に記載のレチクル・カバー。
6. レチクルに取り付けられる際に、レチクルの周縁部の少なくとも一部においてレチクルより突出するように構成されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のレチクル・カバー。
7. 周縁部に異物の進入を防ぐ囲いを設け、当該囲いがレチクルと当接しないように構成されたことを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のレチクル・カバー。
8. レチクルを搬送する方法であって、
   レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面を、請求項１から７のいずれかに記載のレチクル・カバーで覆い、
   レチクル・カバーで覆ったレチクルをレチクル・キャリアに入れて搬送し、
   レチクル・カバーで覆ったレチクルをレチクル・キャリアから取り出し、
   露光装置のレチクル・ステージに取り付ける前に、レチクルからレチクル・カバーを取り外す、レチクルを搬送する方法。
9. 投影露光方法であって、
   レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面を覆った、請求項１から７のいずれかに記載のレチクル・カバーを取り外し、
   レチクルを露光装置のレチクル・ステージに取り付け、
   レチクルを使用して投影露光を行い、
   レチクルを露光装置のレチクル・ステージから取り外し、
   レチクルの、レチクル・ステージに取り付けられる面に、請求項１から７のいずれかに記載のレチクル・カバーを取り付ける、投影露光方法。
10. 前記レチクルのパターン面を露光時に保護するパターン面保護カバーを前記投影露光の前に取り付ける工程をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の投影露光方法。
    
    

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