JP2014115564A - マスククリーナー及びクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスクに付着した異物を簡便に除去することができ、製品コストの低減及び露光装置の稼働率向上等に寄与するマスククリーナー及びクリーニング方法を提供する。
【解決手段】マスクをクリーニングするためのマスククリーナーであって、一主面に凹部１１が設けられ、該凹部１１に連通して他の主面に開口するガス供給穴１２及びガス排気穴１３が設けられたクリーナー支持筐体１０と、凹部１１の開口面を塞ぐようにクリーナー支持筐体１０に取り付けられた粘着層支持基板２０と、粘着層支持基板２０のクリーナー支持筐体１０と反対側の面に取り付けられ、マスクの表面の異物除去に供される粘着層３０と、を具備した。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、露光用マスクをクリーニングするためのマスククリーナー及びクリーニング方法に関する。

半導体装置のデバイスパターンの転写に用いられるフォトマスク（レチクル）では、パターン形成面にペリクルと呼ばれる透明フィルムを貼り付け、パターンを保護することが行われている。露光を繰り返すとレチクルにパーティクルが付着するため、薬液を使用して洗浄除去することが必要になる。この場合、ペリクルに薬液や水分が付着すると、紫外線の透過率が変化し、適切な露光ができなくなる。そこで、レチクルを洗浄するときはペリクルを剥離し、洗浄後に新たにペリクルを張り直す必要がある。

ペリクルを剥がす工程及びペリクルを張り直す工程は、パターンを破損する恐れがあるため、パターン保証検査を実施する必要がある。このため、レチクルの洗浄が完了するまでに長時間を要し、その間はレチクルを露光工程に使用できなくなる。さらに、ペリクル費用がかさみ製品コスト上昇の原因となる。

また、ＥＵＶリソグラフィにおいては、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。チャック機構の表面と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。

従って、ＥＵＶマスクのチャック面の異物検査による異物の管理が重要であり、異物を検出した場合は洗浄等による異物除去が行われている。しかし、洗浄による除去を実施すると、パターン面への異物の再付着等も懸念される。この場合、パターン面も異物検査等を実施する必要があり長時間を要すため、ＥＵＶ露光装置の稼働率が低下する。

特開２００４−３２７４８５号公報

発明が解決しようとする課題は、マスクに付着した異物を簡便に除去することができ、製品コストの低減及び露光装置の稼働率向上等に寄与し得るマスククリーナー及びクリーニング方法を提供することである。

実施形態のマスククリーナーは、一主面に凹部が設けられ、該凹部に連通して他の主面に開口するガス供給穴及びガス排気穴が設けられたクリーナー支持筐体と、前記凹部の開口を塞ぐように前記クリーナー支持筐体に取り付けられた粘着層支持基板と、前記粘着層支持基板の前記クリーナー支持筐体と反対側の面に取り付けられた粘着層と、を具備した。

第１の実施形態に係わるレチクルクリーナーの概略構成を示す断面図。 図１のレチクルクリーナーを用いたクリーニング方法を説明するための工程断面図。 図１のレチクルクリーナーを用いたクリーニング方法を説明するための工程断面図。 第２の実施形態に係わるレチクルクリーナーの概略構成を示す断面図。

以下、実施形態のレチクルクリーナー及びクリーニング方法を、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クリーナーの概略構成、特にクリーナー部の概略構成を示す断面図である。

クリーナー支持筐体１０に粘着層支持基板２０が固定されており、粘着層支持基板２０に粘着層３０が固定されている。

クリーナー支持筐体１０の一主面には、周辺部を除いて凹部１１が設けられており、粘着層支持基板２０は、この凹部１１の開口面を塞ぐように設けられている。そして、凹部１１の存在により、クリーナー支持筐体１０と粘着層支持基板２０の固定部以外の部分との間には一定の隙間が形成されている。さらに、クリーナー支持筐体１０には、凹部１１に連通して他の主面に開口する複数のガス供給穴１２及び複数のガス排気穴１３が設けられている。具体的には、凹部１１の中央部側に複数個のガス供給穴１２が設けられ、周辺部側に複数個のガス排気穴１３が設けられている。

ガス供給穴１２には、ガス供給弁４１を有するガス供給管４２が接続され、ガス排気穴１３には、ガス排気弁４３を有するガス排気管４４が接続されている。クリーナー支持筐体１０の凹部１１内に供給されるガスは、クリーナー支持筐体１０及び粘着層支持基板２０を劣化させるガスでなければ特に限定されず、例えば窒素ガス、ドライエアー、ヘリウムガス等を用いることができる。

クリーナー支持筐体１０の材料は特に限定されず、金属、樹脂、セラミック等で形成可能で、平滑で変形がない材料であればよい。

粘着層支持基板２０の材料は、平滑でシート状、フィルム状に形成できるものであれば特に限定されず、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エチレンビニルアルコール、ポリウレタン、アイオノマー、ポリアミド、ポリイミド、及びＰＥＴなどの従来公知の樹脂によって形成できる。これらの樹脂は、複数の樹脂の溶融混合物又は共重合体として用いてもよい。また、複数の樹脂層からなる多層構造であってもよい。

クリーナー支持筐体１０と粘着層支持基板２０との間に設けられる隙間、即ち凹部１２の深さは、０．０１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲が望ましい。即ち、クリーナー支持筐体１０の凹部１１の底面は平坦に加工されており、開口から底面までの深さは０．０１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲が望ましい。さらに、実用性を考えると、特に０．５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲が望ましい。

レチクルと粘着層３０とを密着させる際に、クリーナー支持筐体１０と粘着層支持基板２０との間に設けられる隙間（凹部１１）にガスを供給することにより、粘着層支持基板２０を変形させ中央部付近を膨らませることができる。これにより、粘着層３０を中央部付近から外周部へと徐々にレチクルに密着させることができ、密着時に気泡等の混入がなくダストを均一に除去することが可能となる。

ここで、隙間が０．０１ｍｍより短いと、ガス供給時の粘着層支持基板２０の変形が不十分となりレチクルと粘着層３０が密着する際に気泡等が混入し、ダストの除去性が低下する恐れがある。さらに、異物サイズが大きいとレチクルと粘着層支持基板２０が密着した際に異物によりレチクルに傷がつく恐れがある。また、隙間が５０ｍｍより大きいと、レチクルと粘着層３０を密着させる際に粘着層支持基板２０の変形が大きくなり均一に密着させることができなくなり、ダスト除去効果が低下する恐れがある。

クリーナー支持筐体１０に設けられる凹部１１は、レチクルと粘着層３０を密着させる際にクリーナー支持筐体１０と粘着層支持基板２０と間に設けられる隙間にガスを供給することにより、粘着層支持基板２０の中央部付近が膨らむ状態になればよく、形状、サイズ、配置位置、穴数等は特に限定されないが、粘着層領域の中央部周辺にガス供給穴を設けることが好ましい。

粘着層３０は、（メタ）アクリル酸エステル系重合体を主成分とする粘着剤、或いはウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ塩化ビニル系、メラニン系、ポリイミド系、及びシリコーン系などの粘着剤によって形成できる。詳しくは後述するが、粘着層３０としては、レチクルに付着した異物を粘着させ得る程度の粘着性を有する限りにおいて、従来公知の粘着剤を用いることができる。

粘着層３０中には、必要に応じて、粘着付与剤、硬化剤、可塑剤、重合禁止剤及び老化防止剤などの各種添加剤を添加してもよい。

粘着層支持基板２０への粘着層３０の積層は、例えば、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のトルエン／酢酸エチル溶液を、粘着層支持基板２０にスピンコートすることによって行うことができる。この他、粘着層支持基板２０への粘着層３０の形成は、グラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、ナイフコーター、ロールコーター、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、スプレーなどによる従来公知の手法によって行うことができる。また、粘着を粘着層支持基板上に直接塗工する方法に限られず、予め剥離フィルム上に所望の厚みで塗工した粘着を粘着層支持基板に転写する方法も採用できる。

粘着層３０の厚さは、０．５μｍ〜３００μｍの範囲で、特に２μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。厚さが０．５μｍ以下だと異物サイズが大きいとレチクルと粘着層支持基板２０が密着した際に異物によりレチクルに傷がつく恐れがある。また、厚さが３００μｍ以上だと、レチクルと粘着層３０の剥離性が低下しレチクルに粘着剤が付着する恐れがある。

粘着層３０の形成領域はクリーニングするレチクル領域にあればよく、粘着層支持基板２０の全面に形成する必要はない。

次に、本実施形態のレチクルクリーナーを用いたクリーニング方法について、図２及び図３を参照して説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、フォトマスク（レチクル）５０を載置したレチクルステージ６０を搬送し、レチクル５０とレチクルクリーナーの粘着層３０とが密着可能な位置に合わせる。ここで、レチクル５０は、パターン形成面にペリクルと呼ばれる透明フィルムが貼り付けられており、パターン形成面を下にしてレクチルステージ６０上に載置されている。そして、ステージ６０の移動により紙面左右方向及び上下方向に移動可能となっている。

次いで、ガス供給弁４１を開き、図２（ｂ）に示すように、クリーナー支持筐体１０の凹部１１内にガスを供給することにより、粘着層支持基板２０を変形させ、中央部付近を膨らませる。これにより、粘着層３０も同様に、中央部付近が下側に凸状に湾曲した状態となる。

次いで、図２（ｃ）に示すように、レチクルステージ６０を上方向に移動して、粘着層３０をレチクル５０上に密着させる。このとき、粘着層支持基板２０の中央部が凸となっているため、レチクル５０の中央部に粘着層３０が密着される。

次いで、ガス供給弁４１を閉じると共にガス排気弁４３を開いて、クリーナー支持筐体１０の凹部１１内を排気することにより、粘着層支持基板２０の変形を戻し、粘着層３０をフラットな状態に戻す。これにより、粘着層３０をレチクルの一主面全体に均一に密着させる。この状態で、レチクル５０上のパーティクル（異物）５１が粘着層３０の中にめり込み、粘着層３０に取り込まれる。ここで、凹部１１の底面を粘着層支持基板２０に接触させ、図３（ｄ）に示すように、粘着層３０をレチクル５０側に押圧するようにしても良い。

しばらく密着させた後、図３（ｅ）に示すように、レチクルステージ６０を下方向に移動しながら、クリーナー支持筐体１０の凹部内にガスを供給することにより、粘着層支持基板２０を再び変形させて中央部付近を膨らませる。これにより、粘着層３０はレチクル５０の外周部から均一に剥離される。この剥離の際には、粘着層３０を局所的に剥がすことになるため、大きな力は不要である。また、粘着層３０に取り込まれたパーティクル５１は粘着層３０に付着し、レチクル５０から離れる。

次いで、図３（ｆ）に示すように、レチクルクリーニング後、クリーナー支持筐体１０の凹部１１内のガスを排気し、粘着層支持基板２０を平坦な状態に戻すと共に、レチクルステージ６０の水平方向の移動によりレチクル５０を搬送する。

このように、本実施形態のレチクルクリーナーを用いれば、粘着層３０をレチクル５０に密着させた後に剥がすという簡単な操作を行うだけで、レチクル５０のクリーニングが可能になる。従って、薬液を使用して洗浄除去する場合とは異なり、ペリクルを剥離することなく、レチクル５０の表面の異物５１を簡便に除去することができる。このため、ペリクルを張り直す必要がなく、製品コストの低減をはかることができる。さらに、レチクル５０を用いた露光装置の稼働率向上をはかることができる。

また、粘着層３０の全体をレチクル５０に同時に密着させるのではなく、粘着層３０の中央部分からレチクル５０に密着させるようにしているので、密着時の気泡の混入を抑えることができる。このため、レチクル５０上の異物５１の取り残しを未然に防止することができる。さらに、粘着層３０を剥がす際には、粘着層３０の周辺部から剥がすようにしているため、小さな力で剥がすことが可能である。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係わるレチクルリーナーの概略構成を示す断面図である。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は、クリーニングを実施する際の雰囲気を制御するものである。図１のレチクルクリーナーと共に、レチクル５０及びレチクルステージ６０が、チャンバ７０内に収容されている。チャンバ７０には排気ポンプ等が接続され、ガス排気弁７１を介してチャンバ内が真空排気可能となっている。また、チャンバ７０には温度及び湿度などの制御機構が設けられており、チャンバ７０内の温度及び湿度を粘着層５０の表面状態が安定する最適な条件に設定することが可能となっている。

本装置におけるレチクルのクリーニング方法は先の第１の実施形態と基本的に同じであるが、粘着層３０をレチクル５０に接触させる工程の前に、チャンバ７０内を真空排気する。レチクルの設置空間が真空状態若しくは減圧状態であると、レチクル５０に粘着層３０を密着させる際に、レチクル５０と粘着層３０との間に気泡が残るのをより確実に防止することができる。

このときのチャンバ７０内の真空度としては、１０〜２０００Ｐａであるのが望ましく、１０〜１００Ｐａであるのがより望ましい。１０Ｐａ未満の真空度は装置の気密性や真空ポンプ等の能力から真空状態を達成するのに長時間を要する恐れがあり、真空度が２００Ｐａを越えると密着時の気泡の除去が十分ではなくなる。

このように本実施形態では、先の第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、クリーニング時の雰囲気を制御することにより、粘着剤の表面状態が安定し、クリーニング効果を安定させることができる。さらに、レチクルクリーナーの粘着層３０をレチクル５０に密着させる際に、レチクル５０と粘着層３０との間の空気を排気することにより、密着時の気泡の混入をより確実に抑えることが可能となる。

（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。

実施形態では、レチクルの裏面側のパーティクル除去に適用した例を説明したが、必ずしも裏面に限らず表面側のパーティクル除去に適用することも可能である。さらに、レチクルクリーナーとレチクルステージの相対的な移動は、必ずしもレチクルステージを移動させるに限らず、レチクルクリーナーを移動させるようにしてもよい。

実施形態では、半導体装置のデバイスパターンの転写に用いられるフォトマスク（レチクル）の異物除去を例に説明したが、これに限らず、ＥＵＶマスクのチャック面の異物除去にも適用することが可能である。ＥＵＶマスクにおいても、本実施形態のように洗浄なしにパーティクルの除去を行うことは、洗浄とは異なりパターン面への異物の再付着等の問題がなく、ＥＵＶ露光装置の稼働率の向上に寄与することが可能となる。

本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１０…クリーナー支持筐体
１１…凹部
１２…ガス供給穴
１３…ガス排気穴
２０…粘着層支持基板
３０…粘着層
４１…ガス供給弁
４２…ガス供給管
４３…ガス排気弁
４４…ガス排気管
５０…フォトマスク（レチクル）
５１…パーティクル（異物）
６０…レチクルクリーナー
７０…チャンバ
７１…ガス排気弁

Claims (7)

1. 一主面に凹部が設けられ、該凹部に連通して他の主面に開口するガス供給穴及びガス排気穴が設けられたクリーナー支持筐体と、
   前記ガス供給穴に接続された、ガス供給弁を有するガス供給管と、
   前記ガス排気穴に接続された、ガス排気弁を有するガス排気管と
   前記凹部の開口面を塞ぐように前記クリーナー支持筐体に取り付けられた平板状の粘着層支持基板と、
   前記粘着層支持基板の前記クリーナー支持筐体と反対側の面に取り付けられ、マスクの表面の異物除去に供される厚さ０．５μｍ〜３００μｍの粘着層と、
   を具備し、
   前記凹部の底面は平坦であり、前記凹部内へのガスの供給がない状態で、前記凹部の底面と前記粘着層支持基板との間の隙間を、０．０１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定したことを特徴とするマスククリーナー。
2. 一主面に凹部が設けられ、該凹部に連通して他の主面に開口するガス供給穴及びガス排気穴が設けられたクリーナー支持筐体と、
   前記凹部の開口面を塞ぐように前記クリーナー支持筐体に取り付けられた平板状の粘着層支持基板と、
   前記粘着層支持基板の前記クリーナー支持筐体と反対側の面に取り付けられ、マスクの表面の異物除去に供される粘着層と、
   を具備したことを特徴とするマスククリーナー。
3. 前記ガス供給穴に、ガス供給弁を有するガス供給管が接続され、前記ガス排気穴に、ガス排気弁を有するガス排気管が接続されていることを特徴とする請求項２記載のマスククリーナー。
4. 前記凹部の底面は平坦であり、前記凹部内へのガスの供給がない状態で、前記凹部の底面と前記粘着層支持基板との間の隙間を、０．０１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定したことを特徴とする請求項２又は３に記載のマスククリーナー。
5. 前記粘着層の厚さを、０．５μｍ〜３００μｍの範囲に設定したことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のマスククリーナー。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のマスククリーナーを用い、前記ガス供給穴から前記凹部内にガスを供給して前記粘着層の中央部を凸状にする工程と、
   前記粘着層を、前記凸状の中央部からマスクの一主面に密着させる工程と、
   前記ガス排気穴から前記凹部内のガスを排気することにより、前記粘着層をフラットに戻すと共に、前記粘着層を前記マスクの一主面全体に密着させる工程と、
   前記ガス供給穴から前記凹部内にガスを供給して前記粘着層の中央部を凸状にすると共に、前記マスクの一主面から前記粘着層を剥離することにより、該剥離を前記マスクの周辺部から始める工程と、
   を含むことを特徴とするクリーニング方法。
7. 前記粘着層を前記マスクの一主面に接触させる前に、前記粘着層と前記マスクとの間を減圧することを特徴とする請求項６記載のクリーニング方法。

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