JP2014090094A

JP2014090094A - リソグラフィ装置及び物品の製造方法

Info

Publication number: JP2014090094A
Application number: JP2012239437A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Iwase; 大介岩▲瀬▼; Nobushige Korenaga; 伸茂是永
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-05-15

Abstract

【課題】構造体を収容し、且つ、懸架するチャンバの軽量化に有利な技術を提供する。
【解決手段】パターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、基準となる支持面を含む構造体と、前記構造体を収容し、且つ、懸架するチャンバと、前記懸架のための結合部材と、を有し、前記結合部材は、一方の端部が、前記チャンバの上壁と側壁とが互いに接続している接続部分に接するように、前記チャンバに結合し、他方の端部が前記構造体に結合している、ことを特徴とするリソグラフィ装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置及び物品の製造方法に関する。

半導体デバイスの高集積化及び微細化に伴って、基板にレジストパターンを形成（転写）する次世代のリソグラフィ装置として、ＥＵＶ（極端紫外）光を用いたＥＵＶ露光装置や荷電粒子線（電子線）を用いた描画装置の開発が進められている。

ＥＵＶ光や荷電粒子線は大気中で減衰するため、ＥＵＶ露光装置や描画装置では、内部（ＥＵＶ光や荷電粒子線が通過する経路）を真空雰囲気に維持するための真空チャンバが設けられている（特許文献１参照）。また、特許文献１には、フットプリントを小さくするために、ステージの位置や基板の位置を計測するための計測系を支持する構造体を、真空チャンバの上壁（天井に相当する隔壁）から吊り下げて支持する構造が開示されている。

特開平３−８８４００号公報

しかしながら、従来技術では、計測系を支持した定盤による荷重（応力）に耐えるために、真空チャンバの上壁を厚くする（即ち、上壁の剛性を高くする）必要がある。そのため、真空チャンバが大型化し、その重量及びコストの増大を招いてしまう。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、構造体を収容し、且つ、懸架するチャンバの軽量化に有利な技術を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのリソグラフィ装置は、パターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、基準となる支持面を含む構造体と、前記構造体を収容し、且つ、懸架するチャンバと、前記懸架のための結合部材と、を有し、前記結合部材は、一方の端部が、前記チャンバの上壁と側壁とが互いに接続している接続部分に接するように、前記チャンバに結合し、他方の端部が前記構造体に結合している、ことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、構造体を収容し、且つ、懸架するチャンバの軽量化に有利な技術を提供することができる。

本発明の一側面としてのリソグラフィ装置の構成を示す概略図である。図１に示すリソグラフィ装置における結合部材による構造体とチャンバとの結合を示す図である。図１に示すリソグラフィ装置のチャンバの左上隅部（接続部分）の近傍を示す拡大図である。図１に示すリソグラフィ装置のチャンバの左上隅部（接続部分）の近傍を示す拡大図である。図１に示すリソグラフィ装置のチャンバの上壁と側壁との接続部分の一例を示す拡大図である。図１に示すリソグラフィ装置のチャンバの上壁と側壁との接続部分の一例を示す拡大図である。本発明の一側面としてのリソグラフィ装置の構成を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一側面としてのリソグラフィ装置１の構成を示す概略図である。リソグラフィ装置１は、光学系を介して基板にパターンを形成する装置であって、荷電粒子線で基板に描画を行う、即ち、荷電粒子線を用いて基板にパターンを描画する描画装置として具現化される。ここで、荷電粒子線は、電子線やイオンビームなどを含む。また、リソグラフィ装置１は、描画装置に限定されるものではなく、マスクパターンを極端紫外線光（ＥＵＶ光）で照明し、かかるマスクパターンからのＥＵＶ光を投影光学系によって基板に投影するＥＵＶ露光装置であってもよい。

リソグラフィ装置１は、荷電粒子光学系１０１と、ステージ１０２と、ステージベース１０３と、構造体１０４と、レーザ干渉計１０５と、アライメントスコープ１０６と、結合部材１０７と、チャンバ１０８とを有する。

リソグラフィ装置１は、荷電粒子光学系１０１から射出される荷電粒子線を基板ＳＢ（に塗布されたレジスト）の上に照射することによって、基板ＳＢの上にパターンを描画（形成）する。荷電粒子線は大気中で減衰してしまうため、荷電粒子光学系１０１は、チャンバ１０８に収容されている。チャンバ１０８は、真空ポンプによって、上壁１０８ａと側壁１０８ｂとで規定される内部を真空雰囲気に維持する真空チャンバである。また、チャンバ１０８は、ステージ１０２、ステージベース１０３、構造体１０４、レーザ干渉計１０５及びアライメントスコープ１０６も収容する。

ステージ１０２は、基板ＳＢを保持し、所定の位置に移動する。ステージ１０２は、チャンバ１０８の内部に配置されたステージベース１０３に載置されている。ステージベース１０３は、チャンバ１０８の底面で支持されてもよいし、チャンバ１０８の底面の開口（不図示）を貫通する支持部材（不図示）を介して床ＦＬで支持されてもよい。但し、ステージベース１０３が支持部材を介して床ＦＬで支持される場合には、チャンバ１０８の底面の開口をベローズなどで塞ぐ必要がある。

構造体１０４は、基準となる支持面１０４ａを含む。構造体１０４は、ステージ１０２の位置を計測するためのレーザ干渉計１０５や基板ＳＢの上のマーク（アライメントマークなど）を計測するためのアライメントスコープ１０６などを含む基板ＳＢの位置を計測する計測部を支持面１０４ａで支持する。また、構造体１０４は、荷電粒子光学系１０１も支持する。結合部材１０７は、除振ユニット（不図示）などを介して、チャンバ１０８と構造体１０４とを結合する。本実施形態では、構造体１０４は、図２に示すように、結合部材１０７によって、チャンバ１０８に収容され、チャンバ１０８の上壁１０８ａと側壁１０８ａとが互いに接続している接続部分１１０から吊り下げて支持（懸架）されている。

図３を参照して、結合部材１０７によるチャンバ１０８と構造体１０４との結合について詳細に説明する。図３は、チャンバ１０８の左上隅部（接続部分１１０）の近傍を示す拡大図である。接続部分１１０とは、上述したように、チャンバ１０８の上壁１０８ａと側壁１０８ａとが互いに接続している部分であって、上壁側の第１部分１１２と、側壁側の第２部分１１４と、第１部分１１２と第２部分１１４との間の第３部分１１６とを含む。また、第３部分１１６は、上壁１０８ａと側壁１０８ｂとの境界（境界線）１０８ｃを含む。例えば、第１部分１１２は、境界１０８ｃから上壁１０８ａに沿った１００ｍｍ以内の部分であり、第２部分１１４は、境界１０８ｃから側壁１０８ｂに沿った１００ｍｍ以内の部分である。

結合部材１０７は、図３では、直線で示されているが、実際には、柱状部材であって、一方の端部が接続部分１１０の少なくとも一部に接するようにチャンバ１０８に結合し、他方の端部が支持面１０４ａとは反対側の面１０４ｂを介して構造体１０４に結合する。換言すれば、結合部材１０７は、一方の端部が上壁１０８ａ及び側壁１０８ｂの少なくとも一方に結合する。但し、結合部材１０７は、一方の端部が境界１０８ｃを含む第３部分１１６を介してチャンバ１０８に結合することが好ましい。

図３に示すように、結合部材１０７から境界１０８ｃに作用する力をＦとすると、力Ｆは、側壁１０８ｂに作用する力Ｆ１と、上壁１０８ａに作用する力Ｆ２とに分離される。従って、接続部分１１０から構造体１０４を支持すると、その支持力は、主に、上壁１０８ａや側壁１０８ｂに沿う方向に作用し、上壁１０８ａや側壁１０８ｂに垂直な方向にはほとんど作用しない。上壁１０８ａや側壁１０８ｂは、その面に沿う方向の剛性がその面に垂直な方向の剛性よりも極めて大きい。そのため、本実施形態は、上壁１０８ａから構造体１０４を吊り下げて支持するような従来技術、即ち、上壁１０８ａに垂直な方向に支持力が作用する場合と比較して、上壁１０８ａの厚さを薄くすることが可能である。従って、リソグラフィ装置１は、チャンバ１０８の大型化を抑え、その重量及びコストの増大を低減（防止）することができる。

また、図４に示すように、結合部材１０７は、第３部分１１６から離間し、一方の端部の一辺１０７ａが第１部分１１２と結合し、一辺１０７ａに対向する一辺１０７ｂが第２部分１１４と結合していてもよい。換言すれば、結合部材１０７は、一方の端部が、接続部分１１０には結合せず、上壁１０８ａ及び側壁１０８ｂに結合していてもよい。図４に示すように、結合部材１０７と第１部分１１２との間に作用する力をＦ’、結合部材１０７と第２部分１１４との間に作用する力をＦとすると、力Ｆ’は、力Ｆ’１と力Ｆ’２とに分離され、力Ｆは、力Ｆ１と力Ｆ２とに分離される。力Ｆ２’及びＦ１は、それぞれ、上壁１０８ａ及び側壁１０８ｂに沿う方向に作用する。上壁１０８ａや側壁１０８ｂは、その面に沿う方向の剛性がその面に垂直な方向の剛性よりも極めて大きいため、力Ｆ’２によって生じる上壁１０８ａの変形量及び力Ｆ１によって生じる側壁１０８ｂの変形量は極めて小さい。また、力Ｆ’１及びＦ２は、それぞれ、上壁１０８ａ及び側壁１０８ｂに垂直な方向に作用するが、結合部材１０７の剛性が寄与するため、力Ｆ’１によって生じる上壁１０８ａの変形量及び力Ｆ２によって生じる側壁１０８ｂの変形量は極めて小さい。そのため、チャンバ１０８の上壁１０８ａ及び側壁１０８ｂの厚さを薄くすることが可能である。従って、リソグラフィ装置１は、チャンバ１０８の大型化を抑え、その重量及びコストの増大を低減（防止）することができる。

接続部分１１０は、図５に示すように、チャンバ１０８の内部側の面１１０ｄが平面（Ｃ面）であってもよい。この場合、結合部材１０７は、接続部分１１０の面（平面）１１０ｄに、或いは、面１１０ｄの上壁側の端部、即ち、面１１０ｄと上壁１０８ａとの境界１１０ｅの一部に接するように結合する。ここで、図５は、接続部分１１０の一例を示す拡大図である。

また、接続部分１１０は、図６に示すように、チャンバ１０８の内部側の面１１０ｄが曲面であってもよい。この場合、結合部材１０７は、接続部分１１０の面（曲面）１１０ｄに、或いは、面１１０ｄの上壁側の端部、即ち、面１１０ｄと上壁１０８ａとの境界１１０ｅの一部に接するように結合する。ここで、図６は、接続部分１１０の一例を示す拡大図である。

また、図７に示すように、チャンバ１０８の上壁１０８ａと側壁１０８ｂとがなす角（内角）θを９０度よりも大きくすることで、上壁１０８ａと側壁１０８ｂとが接続している接続部分１１０において、構造体１０４を鉛直方向に沿って支持することが可能である。図７を参照するに、結合部材１０７は、鉛直方向に沿って延び、側壁１０８ｂは、結合部材１０７に接触しないように鉛直方向に対して角度をもって延びている。図１に示すように、構造体１０４を鉛直方向に対して角度を有して支持する場合には、水平方向の自由度が制限されてしまう。従って、構造体１０４が水平方向に変位すると、構造体１０４が傾き、構造体１０４に支持された荷電粒子光学系１０１と基板ＳＢとが衝突する可能性がある。一方、図７に示すように、構造体１０４を鉛直方向に沿って支持する場合には、構造体１０４は水平方向に自由度を有しているため、上述したような構造体１０４に支持された荷電粒子光学系１０１と基板ＳＢとの衝突を回避することができる。

このように、本実施形態のリソグラフィ装置１は、チャンバ１０８の上壁１０８ａと側壁１０８ｂとが接続している接続部分１１０において、結合部材１０７を介して、構造体１０４とチャンバ１０８とを結合している。従って、本実施形態によれば、チャンバ１０８の大型化を抑制し、チャンバ１０８の軽量化及びコスト低減に有利なリソグラフィ装置１を提供することができる。

本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、リソグラフィ装置１を用いて、感光剤が塗布された基板に（潜像）パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、かかる工程でパターンが形成された基板を現像する工程とを含みうる。更に、上記形成工程に続いて、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、真空雰囲気下でパターンを基板に形成（成型）するインプリント装置であってもよい。また、本発明は、リソグラフィ装置だけではなく、真空雰囲気に配置される基板に対して描画や露光以外の処理を行う装置に適用することができる。また、本発明は、真空雰囲気以外の雰囲気（例えば、大気雰囲気）に配置される基板に対して処理を行う装置に適用することも可能である。

Claims

パターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、
基準となる支持面を含む構造体と、
前記構造体を収容し、且つ、懸架するチャンバと、
前記懸架のための結合部材と、を有し、
前記結合部材は、一方の端部が、前記チャンバの上壁と側壁とが互いに接続している接続部分に接するように、前記チャンバに結合し、他方の端部が前記構造体に結合している、ことを特徴とするリソグラフィ装置。
前記一方の端部は、前記上壁及び前記側壁のうち一方に結合している、ことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記一方の端部は、前記接続部分には結合せず、前記上壁及び前記側壁に結合している、ことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
前記結合部材は、鉛直方向に沿って延び、前記側壁は、前記結合部材に接触しないように鉛直方向に対して角度をもって延びている、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
前記接続部分は、平面をなしている、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
前記接続部分は、曲面をなしている、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
前記構造体に支持され、荷電粒子線を射出する荷電粒子光学系を含み、
前記チャンバは、真空チャンバである、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
前記構造体に支持され、極端紫外線光を射出する投影光学系を含み、
前記チャンバは、真空チャンバである、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。