JP6303399B2 - Ｅｕｖ露光装置 - Google Patents
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Description
本発明は、反射型マスク露光装置及び反射型マスクの露光方法及び反射型マスク露光用保護被膜に係わり、より具体的には、極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：以降、ＥＵＶ光）を用いてマスクパターンをウェハ上に転写するための露光装置及び露光方法に関するものである。
近年、半導体素子の微細化、高集積化が進んでおり、回路パターンを形成するためのリソグラフィ技術についても、より微細なパターンを高精度に形成するための技術開発が進められている。
これに伴い、パターン形成に使用される露光装置の光源についても短波長化が進められ、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いた露光装置及びパターン転写のプロセスが開発されている。
ＥＵＶ光は、空気を含むあらゆる物質に対して吸収されやすく、かつ屈折率が１に近いため、従来の可視光または紫外光を用いたフォトリソグラフィのような屈折光学系を使用することができない。このため、ＥＵＶ光を用いたリソグラフィ装置（以降、ＥＵＶ露光装置）では、真空環境下において反射光学系、すなわち反射型フォトマスク（以降、ＥＵＶマスク）とミラーを用いる構造となっている。
このようなＥＵＶマスクは、基板上にＥＵＶ光を反射する多層膜からなる反射層を有し、反射層の上に形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収層を部分的に除去することにより、パターンが形成されたものである。
ＥＵＶ露光装置は内部が真空であるため、ＥＵＶマスクを搭載する際には、ＥＵＶマスクの吸収層のパターンが形成された面とは反対側の面を静電チャックにより静電吸着させる方法が一般的に採用されている。
それゆえ、通常のＥＵＶマスクは、吸収層のパターンが形成された面とは反対側の面に、導電膜が形成されている。この導電膜により低電圧でも十分なチャック力を確保し、電荷を除電して絶縁破壊を防止することができる（例えば、特許文献１参照）。
導電膜としては、Ｃｒを主成分とする膜が主に採用されており、２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の厚さのものが主流である。
ＥＵＶマスクの露光を行う場合、ＥＵＶマスクの表面形状が平坦でないと、ウェハ上に転写されるパターンが歪んでしまうという問題や、位置ずれを生じてしまうという問題がある。それゆえ、ＥＵＶマスクには高い平坦度が求められている。
しかし、上述のように、静電チャックとＥＵＶマスクの導電膜間には非常に強い吸着力がかけられ、剛性の高い物質同士が貼り合わされることにより、双方に異物が圧着され、ＥＵＶマスクの導電膜上に固着することが数々の実験により確認されている。
固着した異物は、ＥＵＶマスクの平坦度を悪化させ、ひいてはウェハ上に転写されるパターンの歪みや位置ずれを引き起こす。
固着した異物は、洗浄薬液のみならず、物理力を加えた洗浄によっても、完全に除去することが不可能である場合が多く、さらには、固着した異物により、静電チャックおよびＥＵＶマスクの導電膜の双方が損傷してしまい、さらなる異物発生を引き起こす場合もある。
上記の問題点を解決するため、本発明は、ＥＵＶ露光装置の静電チャックの表面またはＥＵＶマスクの導電膜の表面に異物が存在していても、その両者が静電吸着された際にＥＵＶマスクの平坦度を悪化させることがなく、またその双方に損傷を生じて劣化することがなく、またＥＵＶマスクの着脱が繰り返されて異物が静電チャックの表面に持ち込まれても、常に異物が無い静電チャックの表面を再生できるＥＵＶ露光装置を提供することを課題とする。
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、
ＥＵＶマスクの多層反射膜が形成された面とは反対側の面に形成された導電膜を静電吸着する静電チャックを有するＥＵＶ露光装置において、
前記静電チャックの表面に、厚さ５００ｎｍ〜１μｍの有機高分子材料からなり、ファンデルワールス力により前記静電チャック上に吸着され、前記静電チャックの表面から除去可能な保護被膜を備えたことを特徴とするＥＵＶ露光装置である。
ＥＵＶマスクの多層反射膜が形成された面とは反対側の面に形成された導電膜を静電吸着する静電チャックを有するＥＵＶ露光装置において、
前記静電チャックの表面に、厚さ５００ｎｍ〜１μｍの有機高分子材料からなり、ファンデルワールス力により前記静電チャック上に吸着され、前記静電チャックの表面から除去可能な保護被膜を備えたことを特徴とするＥＵＶ露光装置である。
本発明によれば、ＥＵＶマスクを静電チャックに吸着保持する際に、静電チャック上またはＥＵＶマスクの導電膜に付着した異物を、静電チャック上に形成した保護被膜に取り
込むことで、ＥＵＶマスクの平坦度悪化を防止することができ、ひいてはウェハ上に転写されるパターンの歪みや位置ずれを防止することができる。
込むことで、ＥＵＶマスクの平坦度悪化を防止することができ、ひいてはウェハ上に転写されるパターンの歪みや位置ずれを防止することができる。
また、本発明の保護被膜は取り込まれた異物ごと静電チャック上から除去可能であるため、ＥＵＶマスクの着脱が繰り返されることにより異物が静電チャック上に持ち込まれる場合においても、常に新しい保護被膜により静電チャック上に異物の無い良好な環境を維持することができる。
さらに、本発明の保護被膜は、剛性の強いＥＵＶマスクと静電チャック間の緩衝材としても機能するため、異物によるＥＵＶマスクと静電チャック双方の劣化を防止することができる。
以下に図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明に係わるＥＵＶ露光装置の一部である静電チャック１１にＥＵＶマスク１７が静電吸着された状態の一例を示す断面概略図である。
ＥＵＶマスク１７においては、露光時に吸収されたＥＵＶ光が熱エネルギーに変化するため、基板１４は通常のフォトマスクで使用される合成石英ではなく、ＴｉＯ２をドープした低熱膨張ガラスなどが使用される。基板１４の一方の面には、ＥＵＶ光に対して透過性が高く、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層させたＥＵＶ光を反射する多層反射膜１５が形成される。一例として、Ｓｉ膜とＭｏ膜を交互に積層させたＳｉ／Ｍｏ多層膜が挙げられる。
ＥＵＶマスク１７においては、露光時に吸収されたＥＵＶ光が熱エネルギーに変化するため、基板１４は通常のフォトマスクで使用される合成石英ではなく、ＴｉＯ２をドープした低熱膨張ガラスなどが使用される。基板１４の一方の面には、ＥＵＶ光に対して透過性が高く、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層させたＥＵＶ光を反射する多層反射膜１５が形成される。一例として、Ｓｉ膜とＭｏ膜を交互に積層させたＳｉ／Ｍｏ多層膜が挙げられる。
多層反射膜１５上に形成される吸収膜１６の構成材料としては、ＥＵＶ光に対する吸収係数の高い材料が選択され、具体的にはＴａ及びその窒化物で構成されることが多い。また、多層反射膜１５と吸収膜１６の間、もしくは吸収膜１６上にその他の機能膜が形成されても良い。一例を挙げると、多層反射膜１５表面の酸化や加工でのダメージを防止するために、多層反射膜１５と吸収膜１６の間に保護被膜を形成する場合があり、Ｒｕを主原料とする合金、Ｓｉなどから構成される材料が使用される。
基板１４の多層反射膜１５が形成された面とは逆の面には、基板１４よりも高い誘電率及び導電性を有する導電膜１３が形成される。一例としては、Ｃｒを主成分とする膜が用いられる場合が多い。
ＥＵＶマスク１７は、導電膜１３を本発明のＥＵＶ露光装置の静電チャック１１に吸着させることにより保持される。静電チャック１１は、ＥＵＶマスク１７と接する面はセラミック、石英などの材質で形成され、その裏面には金属の電極が配置されているのが一般的であり、その電極に電圧を印加することにより、ＥＵＶマスク１７を吸着する静電気力が発生する。本発明は、静電チャック１１のＥＵＶマスク１７の導電膜１３を吸着する面に保護被膜１２を形成することを特徴とする。
保護被膜１２は有機高分子材料から形成することが可能である。例えばポリオレフィンや、ＰＭＭＡ等のアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルアルコール、多糖類から形成されることが望ましい。しかしながら、有機高分子材料に限定する必要はなく、保護被膜１２の上の異物やＥＵＶマスク１７の導電膜１３の上の異物を、静電チャック１１にＥＵＶマスク１７を吸着した時に、保護被膜１２の中に取り込むことができる材料
であれば良い。
であれば良い。
保護被膜１２を静電チャック１１上に形成する際には接着剤を用いず、例えばテープ状に加工した保護被膜１２をファンデルワールス力により静電チャック１１上に吸着させる方法や、ダイコート、スリットコート、スピンコート等による塗布する方法が挙げられる。
保護被膜１２の厚さは、異物を取り込むのに十分かつ、膜厚の均一性を維持できる値に設定する必要がある。そのため、１００ｎｍ〜１０μｍであることが望ましく、更に望ましくは５００ｎｍ〜１μｍである。
テープ状に加工した保護被膜１２は、物理的外力により静電チャック上から除去可能である。また、塗布形成した保護被膜１２は、酸化反応に代表される分解反応時に、酸化ケイ素、フッ素ポリマー、難溶解性金属酸化物などの不揮発性物質を生成するが、それらは表面に固着することがないため、有機溶剤や様々な酸、アルカリ系薬液を用いた洗浄にて除去可能である。このようにすることで、静電チャック１１の表面から保護被膜１２を除去可能なＥＵＶ露光装置とすることができる。
このように形成された保護被膜１２上にＥＵＶマスク１７を吸着保持した際に、保護被膜１２と導電膜１３との間に異物を挟んでしまった場合であっても、異物は保護被膜１２の内部に取り込まれるため、ＥＵＶマスク１７の平坦度悪化を阻止することができ、且つ異物による静電チャック１１と導電膜１３の損傷の生成などの劣化を阻止することができる。
また、保護被膜１２は取り込まれた異物ごと静電チャック１１上から除去可能であるため、ＥＵＶマスク１７の着脱が繰り返されることにより、異物が静電チャック１１上に持ち込まれる場合においても、常に新しい保護被膜１２を静電チャック１１に形成することにより、静電チャック１１上に異物の無い状態を維持することができる。
このような保護被膜１２を有するＥＵＶ露光装置に、ＥＵＶマスク１７を保持し、該ＥＵＶマスク１７に形成されたパターンをウェハ上に露光転写することにより、パターンの歪みや位置ずれを抑制した半導体集積回路を安定的に形成することができるＥＵＶマスクの露光方法およびそのことを可能とするＥＵＶ露光装置を提供することができる。
１１・・・静電チャック
１２・・・保護被膜
１３・・・導電膜
１４・・・基板
１５・・・多層反射膜
１６・・・吸収膜
１７・・・ＥＵＶマスク
１２・・・保護被膜
１３・・・導電膜
１４・・・基板
１５・・・多層反射膜
１６・・・吸収膜
１７・・・ＥＵＶマスク
Claims (1)
- ＥＵＶマスクの多層反射膜が形成された面とは反対側の面に形成された導電膜を静電吸着する静電チャックを有するＥＵＶ露光装置において、
前記静電チャックの表面に、厚さ５００ｎｍ〜１μｍの有機高分子材料からなり、ファンデルワールス力により前記静電チャック上に吸着され、前記静電チャックの表面から除去可能な保護被膜を備えたことを特徴とするＥＵＶ露光装置。
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| JP2013223115A JP6303399B2 (ja) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Ｅｕｖ露光装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2013223115A JP6303399B2 (ja) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Ｅｕｖ露光装置 |
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| JP2013223115A Active JP6303399B2 (ja) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Ｅｕｖ露光装置 |
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