JP2011134929A - 洗浄用レチクル、レチクルステージの洗浄方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】極端紫外線露光装置のレチクルステージの洗浄方法において、基板上にパーティクル取込層が形成された洗浄用レチクルのパーティクル取込層をレチクルステージに押し付ける工程と、洗浄用レチクルをレチクルステージから剥離する工程と、基板上からパーティクル取込層を除去する工程と、パーティクル取込層が除去された基板上に新たにパーティクル取込層を形成する工程と、を設ける。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
先ず、本実施形態に係る洗浄用レチクルについて説明する。
図1(a)は本実施形態に係る洗浄用レチクルを例示する裏面図であり、(b)はその表面図であり、(c)はその側面図である。
本実施形態に係るレチクルステージの洗浄は、上述の洗浄用レチクルを用いて実施する。また、レチクルステージの洗浄はEUV露光装置の運用の一部であり、EUV露光装置の運用は半導体装置の製造プロセスの一部であるため、以下の説明においては、半導体装置の製造プロセスから順に説明する。
図3は、本実施形態に係るEUV露光装置の使用方法を例示するフローチャート図であり、
図4(a)〜(c)は、本実施形態に係るレチクルステージの洗浄方法を例示する工程断面図であり、
図5は、本実施形態に係るレチクルステージの洗浄方法を例示するフローチャート図である。
なお、図2は加工されて半導体装置となるウェーハに着目したフローチャート図であり、図3はEUV露光装置に着目したフローチャート図であり、図5は洗浄用レチクルに着目したフローチャート図である。
図2のステップS11に示すように、ウェーハ上にレジスト材料を塗布して、レジスト膜を形成する。次に、ステップS12に示すように、EUV露光装置を使用して、レジスト膜を露光する。このとき、露光光として、波長が例えば13.5nmのEUVを使用する。これにより、レジスト膜に微細な潜像を形成することができる。次に、ステップS13に示すように、露光後のレジスト膜を現像する。これにより、レジスト膜の一部が選択的に除去されて、微細なレジストパターンが形成される。次に、ステップS14に示すように、レジストパターンをマスクとしてウェーハに対して処理を施す。例えば、レジストパターンをマスクとしてドライエッチングを行い、ウェーハ上に形成された絶縁膜を加工する。又は、レジストパターンをマスクとしてイオン注入を行い、ウェーハの表面に不純物拡散層を選択的に形成する。
EUV露光装置(図示せず)においては、排気ポンプと真空チャンバーが設けられており、真空チャンバーの内部に露光ユニットが収納されている。露光ユニットには、EUV光源、EUV光源から出射したEUVを所定の光路に沿って導く光学系、光路に介在する位置においてレチクルを保持するレチクルステージ、レチクルによって反射されたEUVが照射される位置においてウェーハを保持するウェーハステージ等が含まれている。レチクルステージには静電チャックが設けられている。また、真空チャンバー内には、複数枚のレチクルを収納するライブラリー、及びライブラリーとレチクルステージとの間でレチクルを搬送するアクチュエーター等も設けられている。ライブラリーとアクチュエーターが設けられていることにより、真空を破ることなく、レチクルステージに装着するレチクルを交換することができる。更に、このEUV露光装置においては、真空を破ることなく複数枚のウェーハをウェーハステージに順次装着することができる。
次に、ステップS27に示すように、EUV露光装置のライブラリーから洗浄用レチクルを回収する。なお、露光済みのウェーハは、次工程である現像工程(図2のステップS13参照)に送られる。
図4(c)に示すように、使用済みの洗浄用レチクル1においては、粘着剤層12にパーティクル52が付着しているか取り込まれている。そこで、図5のステップS33に示すように、使用済みの洗浄用レチクル1の粘着材層12に薬液を接触させる。具体的には、薬液、例えば硫酸及び過酸化水素水の混合液が注入された洗浄槽に、洗浄用レチクル1を浸漬させる。これにより、樹脂材料からなる粘着材層12が薬液に溶解し、基板11上から粘着材層12が除去される。このとき、粘着材層12に付着したパーティクル52も粘着材層12と共に除去される。一方、石英からなる基板11は薬液に溶解しない。
次に、ステップS35に示すように、基板を乾燥させる。
本実施形態によれば、洗浄用レチクルをEUV露光装置のライブラリーに装入しておくことにより、EUV露光装置の真空を破らずに、レチクルステージを洗浄することができる。すなわち、図3のステップS21においてライブラリーに洗浄用レチクルを装入し、ステップS22において真空チャンバー内を排気すれば、ライブラリーとレチクルステージとの間の洗浄用レチクルの搬送及びレチクルステージへの押し付けはアクチュエーターを用いて真空雰囲気中で実施できるため、ステップS26に示す大気開放まで、連続した真空雰囲気中で、ステップS23に示す露光、ステップS24に示すレチクルステージの洗浄、ステップS25に示す露光を実施することができる。なお、ステップS24に示す洗浄工程には、図5のステップS31に示す洗浄用レチクルをレチクルステージに押し付ける工程、及びステップS32に示す洗浄用レチクルをレチクルステージから離隔させる工程が含まれる。また、ステップS23及びS25に示す露光工程には、それぞれ、露光用のレチクルをレチクルステージに装着する工程及びEUVによりレジスト膜を露光する工程が含まれる。これにより、レチクルステージを洗浄する度に、真空チャンバー内を大気開放してその後再び排気する必要がなく、EUV露光装置の実質的な稼働率が向上する。この結果、半導体装置のスループットが向上する。
図6(a)は本実施形態に係る洗浄用レチクルを例示する裏面図であり、(b)はその表面図であり、(c)はその側面図である。
図6(a)〜(c)に示すように、本実施形態に係る洗浄用レチクル2においては、紫外線を透過させる基板11が設けられている。基板11は、例えば石英からなる基板である。そして、基板11の裏面11a上のほぼ全面上、すなわち、裏面11aの端縁を除く領域上に、パーティクル取込層として、紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化樹脂からなる紫外線硬化層22が設けられている。また、基板11の表面11b上には、アライメントマーク13が形成されている。
なお、本明細書においては、「紫外線」は「極端紫外線(EUV)」を含まないものとする。例えば、「紫外線」の波長領域は20〜400nmとし、「極端紫外線(EUV)」の波長領域は5〜20nmとする。
図7は、本実施形態に係るレチクルステージの洗浄方法を例示するフローチャート図であり、
図8(a)〜(c)は、本実施形態に係るレチクルステージの洗浄方法を例示する工程断面図であり、
図9は、レチクルステージに押し付けられた状態の紫外線硬化層を例示する工程断面図である。
図7のステップS31及び図8(a)に示すように、EUV露光装置のアクチュエーターがライブラリーから洗浄用レチクル2を取り出し、レチクルステージ51に対向する位置まで搬送する。このとき、洗浄用レチクル2の紫外線硬化層22をレチクルステージ51に対向させる。レチクルステージ51の表面にはパーティクル52が付着している。次に、アクチュエーターが洗浄用レチクル2をレチクルステージ51に押し付ける。これにより、洗浄用レチクル2の紫外線硬化層22がレチクルステージ51に押し付けられる。
本実施形態においては、紫外線硬化層22は、レチクルステージ51に押し付けられる時点では半液体状であり粘性が低い。このため、パーティクル52の取り込みが早い。また、図9に示すように、紫外線硬化樹脂はパーティクル52とレチクルステージ51との間に回り込むため、パーティクル52を確実に取り込むことができる。更に、紫外線硬化層22は、大きなパーティクル52の間に存在する小さなパーティクル52も確実に取り込んで除去することができる。
図10は、本変形例において使用するEUV光源を例示する図である。
本変形例に係る洗浄用レチクルは、前述の第2の実施形態に係る洗浄用レチクル2(図6参照)と比較して、パーティクル取込層として、EUVが照射されると硬化するEUV硬化層が設けられている点が異なっている。EUV硬化層は、例えば、EUV露光用のネガレジストにより形成する。
Claims (10)
- 紫外線を透過させる基板と、
前記基板上に形成され、前記紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化層と、
を備えたことを特徴とするレチクルステージの洗浄用レチクル。 - 極端紫外線を透過させる基板と、
前記基板上に形成され、前記極端紫外線が照射されると硬化する極端紫外線硬化層と、
を備えたことを特徴とするレチクルステージの洗浄用レチクル。 - 極端紫外線露光装置のレチクルステージの洗浄方法であって、
基板上にパーティクル取込層が形成された洗浄用レチクルの前記パーティクル取込層を前記レチクルステージに押し付ける工程と、
前記洗浄用レチクルを前記レチクルステージから剥離する工程と、
前記基板上から前記パーティクル取込層を除去する工程と、
前記パーティクル取込層が除去された前記基板上に新たにパーティクル取込層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とするレチクルステージの洗浄方法。 - 前記パーティクル取込層を粘着材料によって形成することを特徴とする請求項3記載のレチクルステージの洗浄方法。
- 前記パーティクル取込層を前記レチクルステージに押し付けた状態で、前記基板を介して前記パーティクル取込層に紫外線又は極端紫外線を照射する工程をさらに備え、
前記基板を前記紫外線又は前記極端紫外線を透過させる基板とし、
前記パーティクル取込層を前記紫外線又は前記極端紫外線が照射されると硬化する材料によって形成することを特徴とする請求項3記載のレチクルステージの洗浄方法。 - 前記パーティクル取込層を除去する工程は、前記パーティクル取込層を薬液に溶解させる工程を有することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1つに記載のレチクルステージの洗浄方法。
- 極端紫外線露光装置のレチクルステージの洗浄方法であって、
紫外線を透過させる基板上に前記紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化層が形成された洗浄用レチクルの前記紫外線硬化層を前記レチクルステージに押し付ける工程と、
前記紫外線硬化層を前記レチクルステージに押し付けた状態で、前記基板を介して前記紫外線硬化層に前記紫外線を照射する工程と、
前記洗浄用レチクルを前記レチクルステージから剥離する工程と、
を備えたことを特徴とするレチクルステージの洗浄方法。 - 極端紫外線露光装置のレチクルステージの洗浄方法であって、
極端紫外線を透過させる基板上に前記極端紫外線が照射されると硬化する極端紫外線硬化層が形成された洗浄用レチクルの前記極端紫外線硬化層を前記レチクルステージに押し付ける工程と、
前記極端紫外線硬化層を前記レチクルステージに押し付けた状態で、前記基板を介して前記極端紫外線硬化層に前記極端紫外線を照射する工程と、
前記洗浄用レチクルを前記レチクルステージから剥離する工程と、
を備えたことを特徴とするレチクルステージの洗浄方法。 - 基板上にパーティクル取込層が形成された洗浄用レチクルの前記パーティクル取込層を極端紫外線露光装置のレチクルステージに押し付ける工程と、
前記洗浄用レチクルを前記レチクルステージから剥離する工程と、
露光用のレチクルを前記レチクルステージに装着する工程と、
前記レチクルステージに装着された前記レチクルに対して極端紫外線を照射することにより、ウェーハ上に形成されたレジスト膜を露光する工程と、
前記剥離後の前記洗浄用レチクルにおいて、前記基板上から前記パーティクル取込層を除去する工程と、
前記パーティクル取込層が除去された前記基板上に新たにパーティクル取込層を形成する工程と、
を備え、
前記押し付ける工程、前記剥離する工程、前記装着する工程及び前記露光する工程を、連続した真空雰囲気中で実施することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 紫外線又は極端紫外線を透過させる基板上に前記紫外線又は前記極端紫外線が照射されると硬化する光硬化層が形成された洗浄用レチクルの前記光硬化層を極端紫外線露光装置のレチクルステージに押し付ける工程と、
前記光硬化層を前記レチクルステージに押し付けた状態で、前記基板を介して前記光硬化層に前記紫外線又は前記極端紫外線を照射する工程と、
前記洗浄用レチクルを前記レチクルステージから剥離する工程と、
露光用のレチクルを前記レチクルステージに装着する工程と、
前記レチクルステージに装着された前記レチクルに対して前記極端紫外線を照射することにより、ウェーハ上に形成されたレジスト膜を露光する工程と、
を備え、
前記押し付ける工程、前記照射する工程、前記剥離する工程、前記装着する工程及び前記露光する工程を、連続した真空雰囲気中で実施することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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