JP2012033569A - レチクルチャッククリーナー - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＵＶ露光装置の真空チャンバー内を大気に晒すことなくレチクルチャックのクリーニングを簡易に行うことができ、ＥＵＶ露光装置の稼働率向上に寄与する。
【解決手段】 ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックをクリーニングするためのレチクルチャッククリーナーであって、ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックまで搬送可能な形状を有する基板１１と、基板１１の一方の面に形成された粘着剤１６とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックをクリーニングするためのレチクルチャッククリーナーに関する。

近年、半導体の微細化に伴いＥＵＶリソグラフィが用いられるようになっている。ＥＵＶ光は波長が１３．５ｎｍと短く、大気中では直ぐに減衰してしまうため、ＥＵＶ光を用いたウェハ露光装置（ＥＵＶスキャナー）は真空中に露光光学系を組む必要がある。この場合、レチクルステージ自体が真空中に置かれるため、ＥＵＶマスクのチャック機構には真空チャックは使用できず、静電チャック方式が採用されている。静電チャック方式だと真空チャック方式と比較して、同じ保持力を得るのにより大きな面積のチャック領域が必要となる。このため、ＥＵＶマスクでは、裏面の大半の部分をチャック領域とする必要がある。

このようにＥＵＶリソグラフィにおいては、ＥＵＶマスクの裏面の大半をチャック領域にするため、チャック機構の表面に異物が存在し易い。そして、ＥＵＶマスクとの間に異物が挟まれると、ＥＵＶマスクが変形し、パターン面にも歪みが生じることで、ウェハ上に転写されたパターンが歪んでしまう問題が生じる。また、チャック機構が大きな真空チャンバーの中にあるため、異物を除去するには真空チャンバー内を大気圧に戻してクリーニング作業をする必要がある。この場合、ＥＵＶスキャナーの停止時間が長くなり、ＥＵＶスキャナーの稼働率低下の大きな要因になる。

特開２００９−１４６９５９号公報

ＥＵＶ露光装置の真空チャンバー内を大気に晒すことなく、該チャンバー内のレチクルチャックのクリーニングを簡易に行うことができ、ＥＵＶ露光装置の稼働率向上に寄与する。

実施形態によれば、ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックをクリーニングするためのレチクルチャッククリーナーであって、ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックまで搬送可能な形状を有する基板と、基板の一方の面に形成された粘着剤とを備えている。

第１の実施形態に係わるレチクルチャッククリーナーの概略構造を示す断面図。 図１のレチクルチャッククリーナーの製造工程を示す断面図。 図１のレチクルチャッククリーナーを用いたＥＵＶ露光装置用レチクルチャックのクリーニング方法を説明するための工程断面図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わるレチクルチャッククリーナーの概略構造を示す断面図である。

図中の１１は石英基板であり、この基板１１の表面側にＥＵＶ露光の反射膜として機能する多層膜１２と、表面保護のためのキャッピング層１３が上記順に積層形成されている。キャッピング層１３上に、タンタル等の光吸収体１４からなるアライメントパターンが形成されている。基板１１の裏面には、静電チャックの電極として機能するクロム膜１５が形成され、その上にアクリル酸エステル共重合体を主成分とする粘着剤１６が設けられている。粘着剤１６は、本レチクルチャッククリーナーを各種搬送機構で搬送するときに用いる挟持部に触れないように、基板１１の端部から５ｍｍの領域を除いて形成されている。即ち、粘着剤１６は、搬送時に搬送機構で保持される部分には設けられていない。また、粘着剤１６には、静電チャックへの残留を防止、揮発物の発散を防止するための処理が施されている。

なお、多層膜１２は、反射膜として機能するものであれば良く、例えばモリブデン膜とシリコン膜からなる多層膜を用いることができる。また、クロム膜１５は、電極として機能するものであれば良く、クロムを主成分とする膜、その他の導電膜であっても良い。さらに、粘着剤１６としては、アクリル酸エステル共重合体を主成分とする材料に限らず、
後述する異物を付着させるだけの粘着性を有し、且つレチクルチャックにはあまり強固に付かない程度の粘着性を有するものであればよい。

次に、本実施形態のレチクルチャッククリーナーの製造方法について説明する。図２は、レチクルチャッククリーナーの製造工程を示す断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、通常の電子ビームレジストを塗布したＥＵＶマスクブランクスを準備した。ＥＵＶマスク用ブランクスとは、例えば厚さが約６．３ｍｍで１５２ｍｍ角の大きさの低熱膨張ガラス基板（或いは石英基板）１１の一方の面（表面）にモリブデン膜とシリコン膜からなる多層膜１２が成膜され、その上にキャッピング層１３と呼ぶルテニウムを主成分とする膜を形成し、さらにその上にタンタルを主成分とする吸収体膜１４を形成し、最後にレジスト２１を塗布してある。もう一方の面（裏面）にはクロム膜１５が形成してある。なお、多層膜１２及びクロム膜１５は、クリーナーとしては必ずしも必要なく除去することも可能であり、図２では省略している。

次いで、電子ビーム描画装置（例えば、ニューフレアテクノロジー社製のＥＢＭ７０００）により、ＥＵＶ露光装置にて搬送時又はチャック時に用いるアライメントマークを該ブランクス上のレジスト２１が塗布してある面に描画した。その後、レジスト２１を現像処理することにより、図２（ｂ）に示すようにレジストパターンを形成する。

次いで、図２（ｃ）に示すように、レジストパターンをエッチングマスクにしてタンタル吸収体１４をドライエッチング法により選択エッチングした。その後、レジスト２１を除去してウェット洗浄を行った。ここまでは、ＥＵＶ露光装置に搬入することが可能なＥＵＶマスクの作製工程と実質的に同じである。

次いで、図２（ｄ）に示すように、アライメントマークを形成した面とは反対側の面に、アクリル酸エステル共重合体を主成分とし、イソシアネート化合物を架橋剤とする粘着剤１６のトルエン／酢酸エチル溶液を、厚さが乾燥厚み２０μｍ程度になるようにスピン塗布した。前記のアクリル酸エステル共重合体としては、主成分がアクリル酸２エチルヘキシルを主たるモノマーとするTg-68℃のモノマーを、また架橋剤として日本ポリウレタン工業製のコロネートＬを用いた。１００℃で１分間送風加熱して、前記の溶剤を除去することにより粘着剤１６を形成した。その後、基板１０の端部から５ｍｍの領域をメトキシプロピルアセテートで洗浄することにより、粘着剤１６の除去を行った。これは、ＥＵＶマスクを各種搬送機構で搬送するときに、マスク端部から５ｍｍの領域を把持することに対応したものである。

次いで、図２（ｄ）に示すレチクルチャッククリーナーに対し、４５℃の雰囲気で７日間エージング処理を行った。このエージング処理とは、加熱雰囲気中に粘着剤１６を保管することで粘着剤１６の中の架橋を進め、粘着剤層に凝集力をもたらすことで、粘着剤１６の静電チャックへの残留を防止することを目的としている。続いて、該レチクルチャッククリーナーを、今度は１５０℃に加熱しながら真空中に２時間保管し、粘着剤１６からの揮発成分を除去する処理を行った。この処理によって、ＥＵＶ露光装置の中で揮発物を発散させてしまうことを防ぐことが可能になる。真空中での加熱処理を行わない場合、真空中での炭化水素系のアウトガス量は３×１０^-5［mbar・l/s］であるのに対して、真空中での加熱処理後の上記炭化水素系のアウトガス量は８×１０^-8［mbar・l/s］と約１／３００の量に低減できている。

次に、本実施形態のレチクルチャッククリーナーを用いたクリーニング方法について説明する。図３は、クリーニング方法を示す工程断面図である。

前記図２の工程で作製したレチクルチャッククリーナー１０を、図示しないＥＵＶマスク用の２重ポッド（インテグリス社製）に入れ、そのままＥＵＶ露光装置（例えば、ＡＳＭＬ社製ＮＸＥ３１００）のレチクルポートにセットし、レチクル搬送と同様に搬送を行った。本実施形態のレチクルチャッククリーナー１０はパターン面にアライメントマークを形成しているので、通常のレチクル搬送と同様に露光装置の真空チャンバー内に搬送され、レチクルチャックステージのところまで５分ほどで到着する。

そして、図３（ａ）に示すように、レチクルチャックを行うのと同じような動作で該レチクルチャッククリーナー１０をレチクルチャック３１に近づける。ここで、レチクルチャック３１はレチクルステージ３０上に設置され、レチクルの裏面の大半をチャック領域にするため、使用するレチクルよりも僅かに小さいものとなっている。具体的には、１５２ｍｍ角のＥＵＶマスクで１３２ｍｍ角がチャック領域となっている。また、レチクルチャック３１には、図示しない電源により静電チャックのための電圧印加が可能となっている。

次いで、図３（ｂ）に示すように、レチクルチャッククリーナー１０の裏面をレチクルチャック３１に密着させる。このとき、レチクルチャック３１上の異物３２が粘着剤１６の中にめり込み、粘着剤１６に取り込まれる。ここで、レチクルチャック３１に電圧を印加し、レチクルチャッククリーナー１０をレチクルチャック３１上に一時的に静電チャックしても良い。

１０分ほど密着させた後、レチクルチャック３１からレチクルチャッククリーナー１０を外す。このとき、図３（ｃ）に示すように、粘着剤１６の中にめり込んだ異物３２がそのまま粘着剤１６と共にレチクルチャック３１から除去される。そして、レチクルチャッククリーナー１０を元のレチクルポートに返送する。

このように、本実施形態のレチクルチャッククリーナー１０を用いれば、クリーナー１０の裏面側の粘着剤１６をレチクルチャック３１の表面上に密着させた後に剥がすという操作を行うだけで、ＥＵＶ露光装置の真空チャンバーの真空を破ることなく、２０分程度でレチクルチャック３１のクリーニングが可能になる。

一方、従来は、レチクルチャック３１が真空チャンバー内にあるので、真空チャンバーを一度大気圧に戻し、レチクルチャック３１を真空チャンバー内から取り出した後に清掃することを行っていたため、４８時間程度の装置停止を強いられていた。そのため、その間の半導体デバイス製造ができなくなり、半導体デバイス製造コストが上昇する要因となっていた。

このように本実施形態によれば、ＥＵＶ露光装置の真空チャンバー内を大気圧に戻すことなく、レチクルチャック３１のクリーニングが可能になり、ＥＵＶ露光装置の稼働率を大きく改善することができる。このため、ＥＵＶ露光装置を用いた半導体デバイスの製造効率が格段に向上するとともに、そのコストを大きく低減させることが可能になる。

また、本実施形態では、粘着剤１６が形成されたレチクルチャッククリーナーを真空中で加熱処理ことにより、粘着剤１６からの放出ガスを極力少なくすることができる。これにより、ＥＵＶスキャナー内にハイドロカーボン系の汚染物質を出してしまうリスクを極力低減させることができる。さらに、粘着剤塗布領域をチャック領域の１３２ｍｍ角と同等かやや大きくし、且つ基板１０の１５２ｍｍ角よりも小さくしているため、マスクの搬送ロボットのアームに粘着剤１６が触れることなく、レチクルチャック全面のクリーニングが可能になる。

（変形例）
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態では、アライメントマークの形成に電子ビーム描画装置を用いたが、これに限らずレーザービーム描画装置を用いてもかまわない。また、レチクルチャッククリーナー用の基板としては、通常のＥＵＶマスク用ブランクスではなく、多層膜やバッファ層の無いブランクスを用いてもかまわない。さらに、ＥＵＶ露光装置によってはアライメントマークがなくてもレチクル搬送が可能な場合があり、そのような場合はアライメントマークを形成する必要は無い。

また、粘着剤もアクリル系、ウレタン系、シリコーン系などを用いても良い。さらに、粘着剤は必ずしも基板の裏面に直接形成する方法に限らず、予め剥離フィルム上に所望の厚みで塗布しておき、所望の大きさで基板裏面に貼り付けるようにしても良い。また、実施形態では、粘着剤を基板端部から５ｍｍの領域で除去したが、搬送機構で搬送するときに用いる挟持部に触れる部分のみを除去するようにしても良い。

また、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…レチクルチャッククリーナー
１１…石英基板
１２…多層膜
１３…キャッピング層
１４…光吸収体
１５…クロム膜
１６…粘着剤
２１…レジスト
３０…レチクルステージ
３１…レチクルチャック
３２…異物

Claims (9)

1. ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックまで搬送可能な形状を有する基板と、
   前記基板の一方の主面に形成された粘着剤と、
   を具備したことを特徴とするレチクルチャッククリーナー。
2. 前記基板の前記粘着剤を形成した面とは反対側の面に、前記ＥＵＶ露光装置のレチクルの搬送時に使用されるアライメントマークを有することを特徴とする請求項１記載のレチクルチャッククリーナー。
3. 前記粘着剤を形成した領域が、前記ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックのチャック領域と同等かそれより大きい領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレチクルチャッククリーナー。
4. 前記粘着剤は、搬送時に搬送機構で保持される部分に設けられていないことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のレチクルチャッククリーナー。
5. 前記粘着剤は、アクリル，ウレタン，又はシリコーンであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のレチクルチャッククリーナー。
6. ＥＵＶ露光装置のレチクルチャックまで搬送可能な形状を有する基板を準備する工程と、
   前記基板の一方の主面に粘着剤を形成する工程と、
   前記粘着剤が形成された前記基板を、前記粘着剤からの放出ガスを低減するために真空中で加熱処理する工程と、
   を含むことを特徴とするレチクルチャッククリーナーの製造方法。
7. 前記基板を加熱処理した後、前記粘着剤の前記基板の端部領域を除去する工程を含むことを特徴とする請求項６記載のレチクルチャッククリーナーの製造方法。
8. 前記基板を加熱処理した後、前記粘着剤の凝集力を強化するために該粘着剤をエージング処理する工程を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載のレチクルチャッククリーナーの製造方法。
9. 前記請求項１〜６の何れかに記載されたレチクルチャッククリーナーを、ＥＵＶ露光装置の真空排気されたチャンバー内に収容されたレチクルチャック上にセットし、前記粘着剤を前記レチクルチャックに密着させる工程と、
   前記密着させた前記レチクルチャッククリーナーを、前記レチクルチャックから取り外す工程と、
   を含むことを特徴とするＥＵＶ露光装置のレチクルチャッククリーニング方法。

Images