JP2015176934A - 静電チャッククリーナ、クリーニング方法、および露光装置 - Google Patents

静電チャッククリーナ、クリーニング方法、および露光装置 Download PDF

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Abstract

【課題】静電チャックのレチクル吸着面から確実に異物を取り除く。
【解決手段】実施形態の静電チャッククリーナは、レチクルを吸着することが可能な静電チャックの吸着面に粘着層を押し当て、前記吸着面をクリーニングする静電チャッククリーナである。静電チャッククリーナは、複数の基板と、前記複数の基板のそれぞれの主面上に設けられた前記粘着層と、前記複数の基板のそれぞれの前記主面上に設けられ、前記粘着層が設けられた領域以外に設けられた導電層と、を備える。前記複数の基板のそれぞれの前記主面に設けられた前記粘着層は、それぞれ異なる領域に配置され、前記複数の基板のそれぞれについて、前記粘着層の側を前記吸着面に押し付けた場合、前記吸着面のすべてが前記粘着層によって押し付けられる。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、静電チャッククリーナ、クリーニング方法、および露光装置に関する。
EUV光を用いた露光装置では、その波長が13.5nmと短く大気中では減衰するため、真空中で露光光学系を組んでいる。この場合、レチクルステージが真空中に置かれるため、EUVマスク、すなわちレチクル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。
しかし、レチクルを静電チャックに吸着させた際、レチクルと静電チャックとの間に、異物が存在していると、レチクルが変形し、ウェーハ上に転写されたパターンが歪んでしまうという問題がある。
特開2012−033569号公報
本発明が解決しようとする課題は、静電チャックのレチクル吸着面から確実に異物を取り除くことが可能な静電チャッククリーナ、クリーニング方法、および露光装置を提供することである。
実施形態の静電チャッククリーナは、レチクルを吸着することが可能な静電チャックの吸着面に粘着層を押し当て、前記吸着面をクリーニングする静電チャッククリーナである。静電チャッククリーナは、複数の基板と、前記複数の基板のそれぞれの主面上に設けられた前記粘着層と、前記複数の基板のそれぞれの前記主面上に設けられ、前記粘着層が設けられた領域以外に設けられた導電層と、を備える。前記複数の基板のそれぞれの前記主面に設けられた前記粘着層は、それぞれ異なる領域に配置され、前記複数の基板のそれぞれについて、前記粘着層の側を前記吸着面に押し付けた場合、前記吸着面のすべてが前記粘着層によって押し付けられる。
図1は、第1実施形態に係る静電チャッククリーナを表す模式的平面図および模式的断面図である。 図2(a)〜図2(h)は、第1実施形態に係るクリーニング方法を表す模式的断面図である。 図3(a)〜図3(c)は、第1実施形態に係るクリーニング方法において静電チャック吸着面から異物が除去される様子を表す模式的断面図である。 図4(a)〜図4(c)には、参考例に係るクリーニング方法を表す模式的断面図である。 図5(a)〜図5(c)は、第1実施形態に係るクリーニング方法において静電チャック吸着面から異物が除去される様子を表す模式的断面図である。 図6(a)〜図6(c)は、第1実施形態の変形例に係るクリーニング方法を表す模式的断面図である。 図7は、第2実施形態に係る静電チャッククリーナを表す模式的平面図である。 図8は、第3実施形態に係る露光装置を表す模式図である。
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る静電チャッククリーナを表す模式的平面図および模式的断面図である。
図1には、1対の静電チャッククリーナ1(1A、1B)が表されている。図1では、上段に静電チャッククリーナ1の模式的平面が表され、下段に静電チャッククリーナ1の模式的断面が表されている。断面図は、平面図のA−B線に沿った位置での断面が表されている。
静電チャッククリーナ1は、静電チャックの吸着面をクリーニングすることができるクリーナである。静電チャッククリーナ1は、静電チャックの吸着面に付着した異物、ダスト等に粘着層を押し当て、静電チャックの吸着面から異物、ダスト等を取り除くことができる。ここで、静電チャックは、露光プロセスで用いられるレチクルを吸着することが可能な静電チャックである。
図1に表すように、静電チャッククリーナ1は、一対の静電チャッククリーナ1A、1Bを有する。例えば、静電チャッククリーナ1は、一対の基板10(10a、10b)を有している。基板10は、例えば、実際に露光装置内に搬送され使用されるレチクルと同じ基板である。
静電チャッククリーナ1の一方の静電チャッククリーナ1Aについて説明する。
一対の基板10の一方の基板10aにおいては、その主面10asの第1領域1arに第1粘着層部20aが設けられている。また、その主面10asの第1領域1ar以外の第2領域1brには、第1導電層部30aが設けられている。
基板10aの主面10asに対して垂直な方向(Z方向)から主面10asを見た場合、第1粘着層部20aと第1導電層部30aとは、X方向(第1方向)に延在している。また、第1粘着層部20aと第1導電層部30aとは、X方向に交差するY方向(第2方向)に交互に配列されている。
静電チャッククリーナ1の他方の静電チャッククリーナ1Bについて説明する。
一対の基板10の他方の基板10bにおいては、その主面10bsの第1領域1arに第2導電層部30bが設けられている。また、その主面10bsの第1領域1ar以外の第2領域1brには、第2粘着層部20bが設けられている。
基板10bの主面10bsに対して垂直な方向から主面10bsを見た場合、第2粘着層部20bと第2導電層部30bとは、X方向に延在している。また、第2粘着層部20bと第2導電層部30bとは、Y方向に交互に配列されている。
基板10は、例えば、石英、ガラス、セラミック、金属等を含む。また、第1導電層部30aおよび第2導電層部30bは、例えば、クロム(Cr)を含む。第1導電層部30aおよび第2導電層部30bは、例えば、レチクルの遮光膜(Cr含有膜)を形成するときに、形成してもよい。第1粘着層部20aおよび第2粘着層部20bは、一例として、アクリル酸エステル共重合体を含んでいるが、この例に限らない。第1粘着層部20aと第2粘着層部20bとは、例えば、スクリーン印刷によって形成される。
また、実施形態では、第1粘着層部20aおよび第2粘着層部20bを総称的に粘着層20とする。また、第1導電層部30aおよび第2導電層部30bを総称的に導電層30とする。
上述したように、基板10は、実際に露光装置内に搬送され使用されるレチクルと同じ基板である。このため、露光装置の静電チャックシーケンスで、この静電チャックに対しても、静電チャッククリーナ1を吸着させることができる。
露光装置の静電チャックシーケンスに則り、静電チャッククリーナ1を用いて静電チャックの吸着面をクリーニングする方法を以下に説明する。
図2(a)〜図2(h)は、第1実施形態に係るクリーニング方法を表す模式的断面図である。
図2(a)〜図2(h)には、露光装置(EUV露光装置)の内部の状態が表されている。
最初に、静電チャッククリーナ1のうち、静電チャッククリーナ1Aを用いて、静電チャックの吸着面をクリーニングする。
静電チャッククリーナ1のうち、静電チャッククリーナ1Aは、予め、露光装置の搬送用ポッドに収納され、後述するベースプレート上に載せられ露光装置内に搬送される。
まず、図2(a)に表すように、静電チャッククリーナ1Aを支持したベースプレート100を静電チャック101下に位置させる。ここで、静電チャッククリーナ1Aとベースプレート100との間には、間隙100spがある。これは、ベースプレート100は、静電チャッククリーナ1のほか、実際のレチクルも支持するからである。つまり、実際のレチクルには、ベースプレート100側の主面にパターンが形成されている。このパターンとベースプレート100との直接接触を避けるために、間隙100spが設けられている。
また、静電チャック101は、ステージ102に支持されている。そして、静電チャック101のベースプレート100側の面がレチクルを吸着する吸着面101abになっている。
次に、図2(b)に表すように、ベースプレート100を静電チャック101に向けて上昇させる。静電チャック101と静電チャッククリーナ1Aとの接触を感知する圧力センサが一定値に達したらベースプレート100の上昇を静止する。
次に、図2(c)に表すように、静電チャック101に電圧を印加し、静電チャッククリーナ1Aの第1導電層部30aを吸引する。この吸引とともに、静電チャッククリーナ1Aの第1粘着層部20aが静電チャック101の吸着面101abに押し当てられる。
次に、図2(d)に表すように、ベースプレート100を降下させる。この状態では、静電チャック101によって静電チャッククリーナ1Aが吸着されている。
次に、図2(e)に表すように、ベースプレート100を静電チャッククリーナ1Aの下に位置させる。
次に、図2(f)に表すように、ベースプレート100を静電チャック101に向けて上昇させ、ベースプレート100と静電チャッククリーナ1Aとの接触を感知する圧力センサが一定値に達したらベースプレート100の上昇を静止する。
次に、図2(g)に表すように、静電チャック101に印加した電圧を停止する。
次に、図2(h)に表すように、ベースプレート100を降下させる。この際、静電チャッククリーナ1Aは、その自重によって静電チャック101から離れる。そして、静電チャッククリーナ1Aは、ベースプレート100に支持されながら、ベースプレート100とともに降下する。
この後、ベースプレート100によって支持された静電チャッククリーナ1Aは、露光装置から搬出され、露光装置の搬送用ポッドに収納される。
続いて、図2(a)〜図2(h)に表した静電チャックシーケンスを、静電チャッククリーナ1Bを用いて再度行う。
図3(a)〜図3(c)は、第1実施形態に係るクリーニング方法において静電チャック吸着面から異物が除去される様子を表す模式的断面図である。
図3(a)に表すように、クリーニング前においては、静電チャック101の吸着面101abに、複数の異物110が付着している。
このような吸着面101abに対し、静電チャッククリーナ1Aの押し付けと離脱とをすることにより、図3(b)に表すように、静電チャッククリーナ1Aの第1粘着層部20aによって、複数の異物110の一部が除去される。
次に、吸着面101abに対し、静電チャッククリーナ1Bの押し付けと離脱とをすることにより、図3(c)に表すように、静電チャッククリーナ1Bの第2粘着層部20bによって、残りの全ての異物110が除去される。
このように、粘着層20の形成領域がそれぞれ異なる静電チャッククリーナ1A、1Bを用い、静電チャック101の吸着面101abに静電チャッククリーナ1A、1Bのそれぞれを吸着させる。静電チャッククリーナ1Aと静電チャッククリーナ1BとをZ方向において重ねた場合、静電チャック101の吸着面101abの全域が第1粘着層部20aと第2粘着層部20bとにより網羅されている。従って、静電チャック101の吸着面101abに付着した異物110が吸着面101abの全域にわたり、効率よく除去される。
なお、静電チャックの吸着面全体が複数の静電チャッククリーナのそれぞれの粘着層により網羅されていれば、静電チャッククリーナは、1対である必要はない。例えば、静電チャッククリーナは、3つ以上の複数の基板10を有してもよい。この場合、静電チャッククリーナは、複数の基板10のそれぞれの主面上に設けられた粘着層20と、複数の基板10のそれぞれの主面上に設けられ、粘着層20が設けられた領域以外に設けられた導電層30と、を備える。
ここで、複数の基板10のそれぞれの主面に設けられた粘着層20は、それぞれ異なる領域に配置されている。複数の基板10のそれぞれについて、粘着層20の側を吸着面101abに押し付けた場合、吸着面101abのすべてが粘着層20によって押し付けられる。つまり、複数の基板10のそれぞれの粘着層20を、一枚ずつ、静電チャックの吸着面に押し当てた場合、吸着面のすべてが粘着層に接触する。
上述したように、EUV露光では、レチクルのチャック機構に静電チャック方式が採用されている。静電チャック方式で、真空チャック方式と同じ保持力を得るには、より広い面積の静電チャック域が必要となる。
このため、EUV用レチクルでは、その裏面の大半を静電チャック域とする場合がある。このような場合、EUV用レチクルが静電チャックに吸着される度に、その静電チャック域の全域が静電チャック101の吸着面101abに接触する。このため、吸着面101abに異物110が付着し易くなる。
また、静電チャック機構は、真空中にある。このため、異物を除去するには露光装置を大気圧に解放し、クリーニング作業をする必要がある。この大気解放によって、EUV露光の稼働率が低下する。
これを防ぐために、一枚の静電チャッククリーナの裏面全域に粘着層を付け、露光装置を大気にさらすことなく、静電チャックの吸着面をクリーニングする方法があるが、この方法では、以下に説明する不具合が生じている。この不具合を参考例として次に説明する。
図4(a)〜図4(c)には、参考例に係るクリーニング方法を表す模式的断面図である。
図4(a)〜図4(c)の各図の左右には、吸着面の領域が異なる領域Aと領域Bとが表されている。
参考例では、静電チャッククリーナの裏面全域に粘着層20を設け、導電層30がないために、静電チャッククリーナが静電チャック101によって吸着されない。このため、参考例では、ベースプレート100によって静電チャッククリーナを静電チャック101の吸着面101abに押し当て、粘着層20と吸着面101abとの接触を試みている。
しかし、ベースプレート100と静電チャッククリーナとの間には、間隙100spがある。このため、吸着面101abに静電チャッククリーナが均等の押圧力で押し付けられない。つまり、基板10の自重によって、基板10が撓み、粘着層20が吸着面101abに接触する領域Aと、粘着層20が吸着面101abに接触しない領域bと、が現れることになる。
領域Aにおいては、吸着面101abに付着した異物110(図4(a))が吸着面101abに粘着層20が触れ(図4(b))、吸着面101abに付着した異物110が粘着層20によって取り除かれる(図4(c))。
しかし、領域Bにおいては、吸着面101abに付着した異物110(図4(a))は、吸着面101abに粘着層20が触れないまま(図4(b))、吸着面101abに付着した異物110が吸着面101abにそのまま残ってしまう(図4(c))。
このように、参考例では、静電チャック101の吸着面101abの一部に付着した異物110を除去できずにいる。
これに対し、図5(a)〜図5(c)は、第1実施形態に係るクリーニング方法において静電チャック吸着面から異物が除去される様子を表す模式的断面図である。
静電チャッククリーナ1においては、その主面10as、10bsに導電層30が設けられている。従って、間隙100spがあったとしても、吸着面101abに静電チャッククリーナ1が均等の力で押し付けられる。つまり、基板10の自重による基板10が撓みが抑制される。従って、任意の2つの領域A、Bにおいて、粘着層20が吸着面101abに接触する。
これにより、領域A、Bにおいて、吸着面101abに付着した異物110(図5(a))が吸着面101abに粘着層20が触れ(図5(b))、吸着面101abに付着した異物110が粘着層20によって取り除かれる(図5(c))。
また、静電チャッククリーナ1を用いれば、露光装置を大気圧に解放することを要しない。従って、EUV露光の稼働率が低下することもない。
(第1実施形態の変形例)
粘着層20が静電チャック101の吸着面101abに接触する面は、必ずしも平坦である必要はない。
図6(a)〜図6(c)は、第1実施形態の変形例に係るクリーニング方法を表す模式的断面図である。
粘着層20(第1粘着層部20a、第2粘着層部20b)の表面には、凹凸を形成してもよい。
例えば、図6(a)に表すように、粘着層20の表面には、複数の凸部20tが設けられている。また、静電チャック101が静電チャッククリーナ1に対向する面には凹凸が形成されている場合がある。図6(a)では、静電チャック101の凸部101tが静電チャック101の吸着面101abである様子が表されている。
ここで、粘着層20の凸部20tの表面面積Saは、静電チャック101の凸部101tの表面面積Sa’よりも小さい。凸部20tの高さhは、例えば、10μm以下である。凸部20tの高さhは、粘着層20が吸着面101abに押し付けられたとき、若干低くなる。凸部101tの高さh’は、例えば、10μmである。なお、図中の「a」は、吸着面101abからの異物110の高さを意味している。
次に、図6(b)に表すように、粘着層20を静電チャック101に接触させる。この際、複数の凸部20tのそれぞれの表面面積Saは、静電チャック101の凸部101tの表面面積Sa’よりも小さいので、静電チャック101の凸部101tの吸着面101abには粘着層20の凸部20tが接触することになる。
また、凸部20tの高さhが10μm以下であるために、吸着面101abからの高さaが10μm以上の異物110は、粘着層20に触れることになる。従って、吸着面101abからの高さaが10μm以上の異物110については、図6(c)に表すように確実に粘着層20によって除去される。
このような静電チャッククリーナ1よれば、例えば、図2(g)に表す静電チャック101への電圧印加を停止した場合、静電チャッククリーナ1A(1B)の自重によって静電チャッククリーナ1A(1B)が静電チャック101から離れ易くなる。これは、表面凹凸の形成によって、粘着層20と吸着面101abとの接触面積が低減したためである。
第1実施形態の変形例では、粘着層20と吸着面101abとの接触面積もしくは粘着層20の粘着力を調整することにより、粘着層20の粘着力が静電チャッククリーナ1A(1B)の自重よりも小さくなるよう調整されている。
また、吸着面101abからの高さaが10μmより小さい異物110については、微小異物であり、この微小異物110が静電チャック101の吸着面101abに残ったとしても、静電チャッククリーナ1A(1B)の撓みに影響を与えるレベルではない。
(第2実施形態)
粘着層が形成される領域については任意の形状でいい。例えば、他の例を図7に示す。
図7は、第2実施形態に係る静電チャッククリーナを表す模式的平面図である。
図7には、1対の静電チャッククリーナ2(2A、2B)のZ方向から見た主面が表されている。
静電チャッククリーナ2Aでは、第1粘着層部20aと第1導電層部30aとがX方向に交互に配列され、第1粘着層部20aと第1導電層部30aとがY方向に交互に配列されている。
また、静電チャッククリーナ2Bでは、第2粘着層部20bと第2導電層部30bとがX1方向に交互に配列され、第2粘着層部20bと第2導電層部30bとがY方向に交互に配列されている。
このような粘着層部と導電層部との配置であっても、静電チャッククリーナ2A、2Bを一枚ずつ、静電チャックの吸着面に押し当てた場合、吸着面のすべてが粘着層に接触する。
(第3実施形態)
図8は、第3実施形態に係る露光装置を表す模式図である。
上述した静電チャッククリーナ1、2は、図8に表す露光装置200の中にレチクルと同様に搬送されて、静電チャック101の吸着面101abに接触し、静電チャック101の吸着面101abのクリーニングが施される。図中には、レチクル201が表されているが、このレチクル201が静電チャッククリーナ1、2に置き換えられる。
露光装置200は、露光光250として波長が3〜50nm程度(100nm程度以下)のEUV光を用いている。露光装置200は、露光光を発光する光源202と、レチクル201を照明する照明光学系203(203a、203b、203c)と、静電チャック101を支持し、レチクル201を移動するステージ102と、レチクル201から反射されたパターン像(反射光)をレジストが塗布された半導体ウェーハ210上に投影する投影光学系204(204a、204b)と、を備えている。
露光装置200は、半導体ウェーハ210を移動するウエハステージ211と、装置の動作を統括的に制御する制御装置220等とを備える。
また、EUV光の大気による吸収を防止するため、露光装置200は真空槽230内に収容されている。真空槽230内は、排気系231により、真空状態が維持される。
このように、粘着層の形成領域がそれぞれ異なる複数のクリーナーマスクに対して静電チャックシーケンスを行うことにより、通常のレチクルと同じ静電チャックシーケンスで露光装置のレチクルチャックにクリーナを吸着させることができる。このため、静電チャック面から効率よく異物が除去できる。さらに粘着層の表面を凹凸形状にすることにより、静電チャックからの離脱においてレチクルチャッククリーナの静電チャックからの脱離性能を高めることができる。
以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。しかし、実施形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、実施形態の特徴を備えている限り、実施形態の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合させることができ、これらを組み合わせたものも実施形態の特徴を含む限り実施形態の範囲に包含される。その他、実施形態の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても実施形態の範囲に属するものと了解される。
本発明のいく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。
1、1A、1B 静電チャッククリーナ、 1ar 第1領域、 1br 第2領域、
10、10a、10b 基板、 10as、10bs 主面、 20 粘着層、 20a 第1粘着層部、 20b 第2粘着層部、 20t 凸部、 30 導電層、 30a 第1導電層部、 30b 第2導電層部、 100 ベースプレート、 100sp 間隙、 101 静電チャック、 101ab 吸着面、 101t 凸部、 102 ステージ、 110 異物、 200 露光装置、 201 レチクル、 202 光源、 203 照明光学系、 204 投影光学系、 210 半導体ウェーハ、 211 ウエハステージ、 220 制御装置、 230 真空槽、 231 排気系、 250 露光光

Claims (7)

  1. レチクルを吸着することが可能な静電チャックの吸着面に粘着層を押し当て、前記吸着面をクリーニングする静電チャッククリーナであって、
    複数の基板と、
    前記複数の基板のそれぞれの主面上に設けられた前記粘着層と、
    前記複数の基板のそれぞれの前記主面上に設けられ、前記粘着層が設けられた領域以外に設けられた導電層と、
    を備え、
    前記複数の基板のそれぞれの前記主面に設けられた前記粘着層は、それぞれ異なる領域に配置され、
    前記複数の基板のそれぞれについて、前記粘着層の側を前記吸着面に押し付けた場合、前記吸着面のすべてが前記粘着層によって押し付けられる静電チャッククリーナ。
  2. 前記複数の基板は、一対の基板からなり、
    前記一対の基板の一方の基板の主面の第1領域に設けられた第1粘着層部と、
    前記一対の基板の一方の前記基板の前記主面の前記第1領域以外の第2領域に設けられた第1導電層部と、
    前記一対の基板の他方の基板の主面の第1領域に設けられた第2導電層部と、
    前記一対の基板の他方の前記基板の前記主面の前記第1領域以外の第2領域に設けられた第2粘着層部と、
    を有する請求項1に記載の静電チャッククリーナ。
  3. 前記主面に対して垂直な方向から前記主面を見て、
    前記第1粘着層部と前記第1導電層部とは、第1方向に延在し、
    前記第1粘着層部と前記第1導電層部とが前記第1方向に交差する第2方向に交互に配列され、
    前記第2粘着層部と前記第2導電層部とは、前記第1方向に延在し、
    前記第2粘着層部と前記第2導電層部とが前記第1方向に交差する第2方向に交互に配列された請求項1または2に記載の静電チャッククリーナ。
  4. 前記主面に対して垂直な方向から前記主面を見て、
    前記第1粘着層部と前記第1導電層部とは、第1方向に交互に配列され、
    前記第1粘着層部と前記第1導電層部とが前記第1方向に交差する第2方向に交互に配列され、
    前記第2粘着層部と前記第2導電層部とは、前記第1方向に交互に配列され、
    前記第2粘着層部と前記第2導電層部とが前記第1方向に交差する第2方向に交互に配列された請求項1または2に記載の静電チャッククリーナ。
  5. 前記第1粘着層部の表面および前記第2粘着層部の表面に凹凸が形成されている請求項2〜4のいずれか1つに記載の静電チャッククリーナ。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載された静電チャッククリーナを、レチクルを吸着することが可能な静電チャックの吸着面に押し当て、前記吸着面をクリーニングするクリーニング方法。
  7. 露光光を発光する光源と、
    レチクルもしくは請求項1〜5のいずれかに記載された静電チャッククリーナを吸着することが可能な静電チャックと、
    前記露光光を前記レチクルに照明する照明光学系と、
    前記レチクルから反射された反射光を半導体ウェーハに投影する投影光学系と、
    を備えた露光装置。
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