JP6448491B2

JP6448491B2 - パーティクル測定用マスク

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Publication number: JP6448491B2
Application number: JP2015139924A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　勝; 勝鈴木; 央之水野
Original assignee: Toshiba Memory Corp
Current assignee: Kioxia Corp
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2019-01-09
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Also published as: JP2017021249A; US9513229B1

Description

本発明の実施形態は、パーティクル測定用マスクに関する。

半導体デバイスの微細化に伴い、露光装置で使用する光源の短波長化が進んでいる。現在では、波長１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light：以下、ＥＵＶ光という）を用いる露光装置（ＥＵＶ露光装置）が、半導体デバイスの製造に適用されつつある。ＥＵＶ光は、大気中では減衰してしまうため、真空チャンバ内での露光が一般的である。そのため、ＥＵＶ露光装置では、マスク裏面を静電チャックで保持する方式が主流となっている。

静電チャック方式でマスク裏面を保持する場合、真空チャック方式の場合に比して、マスク裏面と保持する機構との接触面積が増加する傾向にある。これによって、マスク裏面または保持機構側にパーティクルが付着すると、パーティクルを挟み込む可能性が高くなる。その結果、部分的にマスク高さが変化し、ウェハ上へのパターン転写位置がずれてしまう。また、マスクの露光パターンが存在する面（以下、パターン面という）側へのパーティクルが付着すると、パーティクルがパターンとして転写され、パターン欠陥が発生してしまう。

このように、ＥＵＶ露光装置で使用されるマスクにパーティクルが付着すると、露光に大きな影響を与える。しかし、従来では、検査基板上への異物の付着の有無を検査する装置については提案されているが、ＥＵＶ露光装置内で、マスクに付着するパーティクルをモニタする機構については提案されていなかった。

特開２００１−１５９６１３号公報

本発明の一つの実施形態は、ＥＵＶ露光装置内でマスクに付着するパーティクルをモニタすることができるパーティクル測定用マスクを提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、第１マスク基板と、支持部材と、パーティクル測定手段と、を備えるパーティクル測定用マスクが提供される。前記支持部材は、マスクステージと接触する側の前記第１マスク基板の第１主面と対向する第２主面の周縁部に配置される。前記パーティクル測定手段は、前記支持部材の側面に配置され、前記第２主面近傍でのパーティクルの有無を測定する。前記支持部材は、当該パーティクル測定用マスクの露光装置内でのスキャン方向に垂直な方向の前記第１マスク基板の両端部に、前記スキャン方向に延在して設けられる第１支持部および第２支持部を有する。前記パーティクル測定手段は、前記第１支持部および前記第２支持部に設けられる。また、前記パーティクル測定手段は、前記第１マスク基板の前記第２主面側を通過するパーティクルを検出するパーティクル検出部と、前記パーティクル検出部による前記パーティクルの検出の有無をロギングするロギング部と、を含む。

図１は、第１の実施形態によるパーティクル測定用マスクの構造の一例を模式的に示す図である。図２は、マスクケースの基本構成を示す分解図である。図３は、内部ポッドの構成の一例を模式的に示す図である。図４は、第１の実施形態によるパーティクル管理方法の手順の一例を示すフローチャートである。図５は、パーティクル管理方法が適用されるＥＵＶ露光装置の構成の一例を示す図である。図６は、第１の実施形態によるパーティクル測定結果の一例を模式的に示す図である。図７は、第２の実施形態によるパーティクル測定用マスクの構成の一例を模式的に示す図である。図８は、第３の実施形態によるパーティクル測定用マスクの構成の一例を模式的に示す上面図である。図９は、第３の実施形態によるパーティクル管理方法の手順の一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるパーティクル測定用マスクおよびパーティクル管理方法を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の実施形態で用いられるパーティクル測定用マスクの斜視図、上面図および断面図は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係や各部材のサイズの比率などは現実のものとは異なる場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるパーティクル測定用マスクの構造の一例を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は（ａ）の上面図を示す図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。パーティクル測定用マスク１０は、マスクを保管するマスクケース内と、マスクが使用される露光装置内とにおける浮遊パーティクルの測定機能を有するマスクである。パーティクル測定用マスク１０は、通常の製品製造の際のリソグラフィで使用されるマスク（以下、製品マスクという）と同じ寸法を有し、製品マスクを保管するマスクケース内に保管可能である。なお、以下では、ＥＵＶ露光装置で使用されるパーティクル測定用マスク１０を例に挙げて説明する。

パーティクル測定用マスク１０は、マスク基板１１のおもて面には、パーティクルを検出可能な機構と、パーティクルを検出可能な空間と、が備えられ、裏面には、静電チャック機構でパーティクル測定用マスク１０が保持可能なように、静電チャック用導電膜２１が設けられる構造を有する。静電チャック用導電膜２１として、たとえばＣｒＮ膜が用いられる。

マスク基板１１のおもて面には、パターン配置領域Ｒ₁と、周縁領域Ｒ₂と、が設けられる。周縁領域Ｒ₂は、マスク基板１１の周縁部に設けられる。パターン配置領域Ｒ₁には、加工対象上に形成される素子などを形成するための主パターン３５のほかに、アライメントマークなどの補助パターン３６も配置される。

パターン配置領域Ｒ₁のおもて面上には、多層反射膜と、保護膜と、が順に積層される。多層反射膜は、露光光を反射する。多層反射膜として、たとえば複数積層されたＭｏ／Ｓｉ多層膜を用いることができる。保護膜は、多層反射膜を構成するＭｏ膜を酸化から保護する。保護膜としては、たとえばＳｉが用いられる。

保護膜上には、吸収層が設けられる。吸収層は、露光光に対する反射率が低い材料からなる。すなわち、吸収層は、露光光を吸収する。吸収層としては、たとえばタンタルとホウ素を含む窒化物（ＴａＢＮ）が用いられる。吸収層は、所定の形状にパターニングされている。

周縁領域Ｒ₂には、マスク基板１１の周縁部に沿って配置される枠部材３１が配置される。これによって、周縁領域Ｒ₂の上面は、パターン配置領域Ｒ₁に比して高くなる。ここで、枠部材３１のうち、露光装置でのマスクスキャン方向と平行な方向に配置される部分を第１部材３２ａ，３２ｂとし、マスクスキャン方向と垂直な方向に配置される部分を第２部材３３とする。また、第１部材３２ａ，３２ｂと第２部材３３において、パターン配置領域Ｒ₁側に配置されている面を内面という。第１部材３２ａ，３２ｂのおもて面側には、位置合わせを行うためのアライメントマーク４６が設けられている。枠部材３１は、マスク基板１１と別の部材によって構成され、接続部材によって接続される構成でもよいし、マスク基板１１と同じ部材によって一体的に成形される構成でもよい。

第１の実施形態では、第１部材３２ａ，３２ｂの内面にパーティクルを検出可能な機構が設けられる。具体的には、第１部材３２ａ，３２ｂの内面には、発光素子４１と、受光素子４２と、加速度計測部４３と、ロギング部４４と、電源４５と、が設けられる。

発光素子４１は、パーティクル測定用マスク１０のおもて面側を浮遊するパーティクル５１を検出する際に使用する光源である。発光素子４１として、たとえばレーザダイオードまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを用いることができる。

受光素子４２は、発光素子４１の配置位置に対向して配置され、発光素子４１から照射される光を受光する。受光素子４２は、受光強度信号をロギング部４４へと出力する。受光素子４２として、たとえばフォトダイオードなどを用いることができる。

発光素子４１と受光素子４２とがパーティクル検出を行う機構である。発光素子４１は、測定中、所定の強度の測定光を受光素子４２に対して出射し、受光素子４２は、測定光を受光する。パーティクル５１が存在していない状態での受光素子４２における測定光の受光強度を基準受光強度とし、測定中における受光強度が基準受光強度に比して所定の割合以上小さくなった場合にパーティクル５１が存在すると判定を行う。

加速度計測部４３は、たとえばマスクスキャン方向の加速度を計測する加速度計である。加速度計測部４３は、マスクスキャン中であるか否かを後ほど判断する材料を提供するものである。加速度計測部４３は、所定の時間ごとにマスクスキャン方向の加速度を計測し、計測結果をロギング部４４へと出力する。なお、加速度計測部４３はマスクスキャン方向の加速度を計測しているが、３軸方向の加速度を計測してもよい。このような加速度計測部４３を用いることで、搬送中のパーティクル測定用マスク１０の位置を特定することが可能になる。

ロギング部４４は、受光素子４２からの受光強度信号と、加速度計測部４３からの加速度と、を取得し、記憶する。たとえば、受光強度信号をリアルタイムでロギングし、加速度を所定の間隔でロギングする。ロギングデータには、たとえば測定開始からの経過時間、受光強度信号および加速度が含まれる。ロギング部４４と受光素子４２との間、およびロギング部４４と加速度計測部４３との間は、信号線によって接続されている。

電源４５は、発光素子４１、受光素子４２、加速度計測部４３およびロギング部４４に電力を供給する。そのため、図示していないが、電源４５は、発光素子４１、受光素子４２、加速度計測部４３およびロギング部４４と電源配線を介して接続されている。

図１の例では、第１部材３２ａの内面には、発光素子４１と電源４５とが設けられ、第１部材３２ｂの内面には、受光素子４２と加速度計測部４３とロギング部４４とが設けられる。また、上記したように、発光素子４１と受光素子４２とは対向して設けられる。

つぎに、第１の実施形態によるパーティクル管理方法について説明する。第１の実施形態によるパーティクル測定用マスク１０では、露光装置内だけでなく、製品マスクを保管するマスクケース内でもパーティクル５１の測定を行うことが可能である。そのため、ここでは、マスクケースの簡単な構造を説明した後、パーティクル管理方法について説明を行う。

図２は、マスクケースの基本構成を示す分解図であり、図３は、内部ポッドの構成の一例を模式的に示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）はマスクを載せた状態の上面図である。マスクケース１００は、内部ポッド１１０と外部ポッド１２０とを含む二重ポッド構造を有する。

内部ポッド１１０は、マスク１５０を収納するための、ベース部１１１およびカバー部１１２を備える。ベース部１１１には、マスク１５０を支持する支持部材１１１１と、支持部材１１１１で支持されたマスク１５０の横ずれを防ぐガイド部材１１１２と、が設けられる。支持部材１１１１は、たとえば矩形状のマスク１５０の四隅付近に設けられる。支持部材１１１１は、マスク１５０を傷つけないように、たとえば球状の部材で構成されている。また、ベース部１１１には、図示しないパージガス供給口が設けられる。

カバー部１１２には、パージガスを排出するフィルタ１１２１が設けられる。カバー部１１２は、マスク１５０が配置される領域が凹部となっており、ベース部１１１に被せることで、内部ポッド１１０の内部と外部とを遮断する。

外部ポッド１２０は、内部ポッド１１０を収納するための、ベース部１２１およびカバー部１２２を備える。ベース部１２１には、内部ポッド１１０を支持する支持部材１２１１と、図示しないパージガス供給口と、が設けられる。カバー部１２２は、図示しないガス排出口が設けられる。また、カバー部１２２は、内部ポッド１１０が配置される領域が凹部となっており、ベース部１２１に被せることで、外部ポッド１２０の内部と外部とを遮断する。

マスクケース１００でのマスク１５０の保管方法について説明する。まず、図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｃ）に示されるように、マスク１５０を内部ポッド１１０のベース部１１１の所定の位置に載置し、カバー部１１２を被せる。この状態で内部ポッド１１０の内部は、外部と遮断される。その後、図２（ｃ）に示されるように、内部ポッド１１０を外部ポッド１２０のベース部１２１の所定の位置に載置し、カバー部１２２を被せる。この状態で、外部ポッド１２０の内部は、外部と遮断される。そして、このような二重構造によって、マスク１５０の保管時にもマスク１５０にパーティクル５１が付着しにくくなる。なお、パーティクル測定用マスク１０は、製品マスクと同じサイズで構成されているので、このマスクケース１００内に保管することが可能である。

図４は、第１の実施形態によるパーティクル管理方法の手順の一例を示すフローチャートであり、図５は、パーティクル管理方法が適用されるＥＵＶ露光装置の構成の一例を示す図である。ＥＵＶ露光装置２００は、光源２１０と、処理チャンバ２２０と、ウェハ用ロードロック室２３０と、マスク用ロードロック室２４０と、を備える。光源２１０、処理チャンバ２２０、ウェハ用ロードロック室２３０、およびマスク用ロードロック室２４０は、真空ポンプで内部が排気され、それぞれ内部が所定の真空度とされる。

光源２１０は、露光処理の際に使用するＥＵＶ光を発生させ、処理チャンバ２２０へとＥＵＶ光を出射する。光源２１０と処理チャンバ２２０との間には、たとえばゲートバルブ２１１が設けられている。露光処理を行う場合には、ゲートバルブ２１１が開かれ、ＥＵＶ光が処理チャンバ２２０内に導かれる。

処理チャンバ２２０は、露光処理を行う空間である。処理チャンバ２２０内には、処理対象のウェハ２５０を保持するウェハステージ２２１と、マスク１５０を保持するマスクステージ２２２と、光源２１０からのＥＵＶ光をマスク１５０に導く照明光学系２２３と、マスク１５０から反射されるＥＵＶ光をウェハ２５０上に導く投影光学系２２４と、マスク用ロードロック室２４０から搬入された内部ポッド１１０を保持するバッファ２２５と、を備える。

ウェハ用ロードロック室２３０は、ＥＵＶ露光装置２００外と処理チャンバ２２０との間でウェハ２５０を搬送する際の中継室である。ウェハ用ロードロック室２３０と処理チャンバ２２０との間には、ゲートバルブ２３１が設けられる。

マスク用ロードロック室２４０は、ＥＵＶ露光装置２００外と処理チャンバ２２０との間でマスク１５０を搬送する際の中継室である。マスク用ロードロック室２４０と処理チャンバ２２０との間には、ゲートバルブ２４１が設けられる。

上記したＥＵＶ露光装置２００で露光処理が行われた後、ＥＵＶ露光装置２００のメンテナンス処理が実施される（ステップＳ１１）。たとえば、前回のメンテナンス後から所定の時間が経過した場合、あるいは装置から異常を示す信号が出力された場合などを契機として、メンテナンス処理が実施される。メンテナンス処理では、光源２１０、処理チャンバ２２０、ウェハ用ロードロック室２３０およびマスク用ロードロック室２４０が大気開放され、内部を構成する部材の交換、洗浄、調整などが行われる。

メンテナンス処理が終了すると、光源２１０、処理チャンバ２２０、ウェハ用ロードロック室２３０およびマスク用ロードロック室２４０の内部がそれぞれ排気される（ステップＳ１２）。このとき、パーティクル測定用マスク１０が収納されたマスクケース１００がＥＵＶ露光装置２００のロードポートまで搬送される。そして、パーティクル測定用マスク１０でのパーティクル測定が開始される（ステップＳ１３）。パーティクル測定の開始は、たとえばパーティクル測定用マスク１０に設けられた電源４５をオンにすることによって行われてもよいし、または図示しない無線通信手段によって発光素子４１、受光素子４２、加速度計測部４３およびロギング部４４に開始の信号を送信することによって行われてもよい。

ついで、パーティクル測定用マスク１０が、マスク用ロードロック室２４０を介して処理チャンバ２２０内のマスクステージ２２２にロードされる（ステップＳ１４）。具体的には、マスク用ロードロック室２４０が大気圧にされ、ロードポートでマスクケース１００の外部ポッド１２０から内部ポッド１１０が取り出され、マスク用ロードロック室２４０内へと内部ポッド１１０が搬送される。その後、所定の圧力となるまでマスク用ロードロック室２４０内が排気される。ついで、ゲートバルブ２４１が開かれ、マスクケース１００の内部ポッド１１０が処理チャンバ２２０内のバッファ２２５へと搬送される。その後、ゲートバルブ２４１が閉じられ、処理チャンバ２２０内が所定の真空度とされる。

ついで、内部ポッド１１０は、図示しない搬送アームによってバッファ２２５からマスクステージ２２２近傍に搬送される。その後、内部ポッド１１０のカバー部１１２が取り外され、図示しない搬送アームによって内部ポッド１１０のベース部１１１がマスクステージ２２２に近接して配置される。具体的には、ベース部１１１上のパーティクル測定用マスク１０がマスクステージ２２２に対向し、両者の間が所定の距離となるように配置される。その後、マスクステージ２２２の静電気力で、パーティクル測定用マスク１０がマスクステージ２２２に吸着され、固定される。

その後、ＥＵＶ露光装置２００でスキャン動作が実施される（ステップＳ１５）。このスキャン動作は、実際に露光処理で行われるように、パーティクル測定用マスク１０をスキャン方向にスキャンするものである。スキャン動作は、ＥＵＶ光を照射しない単なるスキャン動作であってもよいし、ＥＵＶ光を照射しながらスキャン動作を行う露光処理であってもよい。

ついで、パーティクル測定用マスク１０をマスクステージ２２２からアンロードし、回収する（ステップＳ１６）。具体的には、マスクステージ２２２と所定の距離となるように内部ポッド１１０のベース部１１１を対向して配置し、パーティクル測定用マスク１０をマスクステージ２２２から取り外し、ベース部１１１上に載置する。その後、内部ポッド１１０のカバー部１１２がベース部１１１上に被せられ、図示しない搬送アームによって、内部ポッド１１０がバッファ２２５へと搬送される。その後、ゲートバルブ２４１が開かれ、内部ポッド１１０がマスク用ロードロック室２４０内に搬送される。ゲートバルブ２４１を閉じた後、マスク用ロードロック室２４０内が大気圧にされ、マスク用ロードロック室２４０内から内部ポッド１１０がロードポートの外部ポッド１２０へと搬送される。そして、内部ポット１２０が外部ポッド１２０内に収納される。これによってパーティクル測定用マスク１０が回収される。そして、パーティクル測定用マスク１０でのパーティクル測定が終了する（ステップＳ１７）。パーティクル測定の終了は、たとえばパーティクル測定用マスク１０に設けられた電源４５をオフにすることによって行われてもよいし、または図示しない無線通信手段によって発光素子４１、受光素子４２、加速度計測部４３およびロギング部４４に終了の信号を送信することによって行われてもよい。

その後、ロギング部４４で収集されたパーティクル測定のロギングデータを用いた分析処理が行われる（ステップＳ１８）。この分析処理は、たとえばロギング部４４をパーティクル測定用マスク１０から脱離し、アダプタを介してパーソナルコンピュータなどの情報処理端末と接続することによって行われる。そして、情報処理端末が、ロギング部４４内のロギングデータを読み込み、パーティクル５１の検出状況が作成される。パーティクル５１の検出状況は、たとえば情報処理端末の表示手段に出力される。

図６は、第１の実施形態によるパーティクル測定結果の一例を模式的に示す図である。この図では、加速度の値と、パーティクル発見時間との関係を示している。具体的には、横軸にパーティクル測定開始からの経過時間を取り、縦軸に加速度の大きさを取っている。また、パーティクル５１を検出した際にはグラフ中、白丸「○」が示されている。測定開始から時刻ｔ１までは、加速度が生じていない。これは、パーティクル測定用マスク１０をロードポートからマスクステージ２２２まで搬送した状態を示している。その後、時刻ｔ１以降は、加速度が周期的に増減を繰り返している。これは、パーティクル測定用マスク１０がスキャン動作されていることを示している。

このような状況下で、時刻ｔ１１，ｔ１２，ｔ１３でパーティクル５１が検出されたことが示されている。時刻ｔ１１では、マスクステージ２２２への搬送途中でパーティクル５１が発生したことを示している。また、時刻ｔ１２，ｔ１３では、スキャン動作すなわち露光動作中にパーティクル５１が浮遊していることを示している。また、時刻ｔ１２，ｔ１３では周期的な山の形が同じ位置でパーティクル５１が発生しているので、パーティクル５１の発生源の位置を特定することができる。

このように、パーティクル測定結果からパーティクル５１の発生頻度、パーティクル５１の発生源の特定などを行うことが可能となる。

その後、パーティクル計測結果が製品マスクをロードできるレベルであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。製品マスクをロードできるレベルでない場合（ステップＳ１９でＮｏの場合）には、ステップＳ１１に戻り、再びＥＵＶ露光装置２００のメンテナンス処理が行われる。この場合、パーティクル測定結果からパーティクル発生源と思われる位置を特定することができるので、パーティクル発生源近辺についてメンテナンス処理を行えばよい。

また、製品マスクをロードできるレベルである場合（ステップＳ１９でＹｅｓの場合）には、製品マスクをＥＵＶ露光装置２００内にロードし（ステップＳ２０）、露光処理を開始する（ステップＳ２１）。以上によって、パーティクル管理方法が終了する。

なお、上記した例では、マスクケース１００をロードポートからＥＵＶ露光装置２００内に搬送し、スキャン動作を行ってからＥＵＶ露光装置２００外のロードポートに搬出するまでの間のパーティクル５１の測定を行うものであった。しかし、パーティクル測定用マスク１０を含むマスクケース１００をマスクストッカに収納して保管する場合にもパーティクル測定を行うこともできる。この場合には、マスクストッカにマスクケース１００を収納する際の加減速動作が発生するので、このタイミングでのパーティクル検出状況を確認することができる。

第１の実施形態では、製品マスク１５０と同じサイズのパーティクル測定用マスク１０にパーティクル測定機構を設けた。また、露光装置のメンテナンス処理実施後に、露光装置外から露光装置内のマスクステージ２２２にパーティクル測定用マスク１０を搬送し、スキャン動作を行い、露光装置外にパーティクル測定用マスク１０を搬出するまでの間、パーティクル測定を行う。そして、パーティクル測定結果に基づいて、処理チャンバ２２０内が製品マスクを使用可能な環境であるかを判定するようにした。その結果、パーティクル測定用マスク１０の搬送中、またはマスクステージ２２２にパーティクル測定用マスク１０がクランプされている間に、パーティクル測定用マスク１０の外部から侵入したパーティクル５１を検出することができるという効果を有する。

また、パーティクル測定結果をロギング部４４に記憶し、露光状態の動作ログ、すなわちスキャン動作と比較することで、露光装置内でのパーティクル測定用マスク１０の移動位置とパーティクル検出のタイミングを照らし合わせることが可能になる。その結果、露光装置内でのパーティクル５１の発生原因を追究しやすくなるという効果も有する。

さらに、露光装置内でのマスクスキャン動作期間とパーティクル検出期間とを照らし合わせることが可能となり、パーティクル発生原因を追及しやすくなるという効果も有する。また、露光装置の処理チャンバ２２０内、特にマスクステージ２２２近傍のパーティクル浮遊量が多い場合に、処理チャンバ２２０内での製品マスクを投入してしまう事例を低減することができる。つまり、露光装置の処理チャンバ２２０内での製品マスクへのパーティクル付着リスクを低減することが可能となる。その結果、マスク洗浄頻度を低下することができるとともに、半導体製品の歩留まりを向上させることができるという効果を有する。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、マスクケース内と露光装置内でのスキャン動作中でのパーティクル測定が可能なパーティクル測定用マスクの他の構成例について説明する。

図７は、第２の実施形態によるパーティクル測定用マスクの構成の一例を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。第２の実施形態によるパーティクル測定用マスク１０Ａは、裏面を構成する第１マスク基板１５と、おもて面を構成する第２マスク基板１６と、第１マスク基板１５と第２マスク基板１６とを接続する支持部材３４ａ，３４ｂと、を備える。第１マスク基板１５と第２マスク基板１６とは、低熱膨張率で高平坦な特性を有する矩形状の材料、たとえばガラス基板によって構成される。

第１マスク基板１５の裏面には、ＣｒＮ膜などからなる静電チャック用導電膜２１が設けられる。第２マスク基板１６のおもて面には、加工対象に転写するパターンが形成される。このパターンは、第１の実施形態で説明したものと同様であるので、説明を省略する。

第１マスク基板１５のおもて面のマスクスキャン方向に垂直な方向の両端に沿って、支持部材３４ａ，３４ｂが設けられる。すなわち、支持部材３４ａ，３４ｂは、マスクスキャン方向と平行な方向に延在するように設けられる。第１マスク基板１５のおもて面は、第２マスク基板１６の裏面と対向するように、支持部材３４ａ，３４ｂによって接続される。なお、上記した例では、第１マスク基板１５、第２マスク基板１６および支持部材３４ａ，３４ｂを、それぞれ異なる部材で構成し、これらを接続してパーティクル測定用マスク１０Ａを構成しているが、この構造に限定されるものではない。たとえば、図７（ａ）に示される外形を有するガラス基板を用意し、このガラス基板を加工することで、図７（ａ）に示される構造のパーティクル測定用マスク１０Ａを構成してもよい。あるいは、第１マスク基板１５と支持部材３４ａ，３４ｂが一体的に形成された部材と第２マスク基板１６とを接続してパーティクル測定用マスク１０Ａを構成してもよいし、第２マスク基板１６と支持部材３４ａ，３４ｂが一体的に形成された部材と第１マスク基板１５とを接続してパーティクル測定用マスク１０Ａを構成してもよい。

支持部材３４ａ，３４ｂの内面には、第１の実施形態で説明したパーティクル５１を検出可能な機構である発光素子４１と、受光素子４２と、加速度計測部４３と、ロギング部４４と、電源４５と、が設けられる。これらの部材は、第１の実施形態で説明したものと同様の機能を有し、また同様の配置のされ方をするので、その説明を省略する。また、第２の実施形態では、第１マスク基板１５と第２マスク基板１６と支持部材３４ａ，３４ｂとで囲まれた空間がパーティクル５１を検出可能な空間となる。また、この空間のスキャン方向端部には開口３６が形成される。この開口３６で、浮遊しているパーティクル５１を捕えることが可能になる。

このようなパーティクル測定用マスク１０においても、サイズは、製品マスクと同じサイズである。そのため、図２に示したマスクケース１００に収めることが可能である。

また、このパーティクル測定用マスク１０は、支持部材３４ａ，３４ｂの延在方向がスキャン方向と平行となるように、ＥＵＶ露光装置２００のマスクステージ２２２に固定される。

なお、このようなパーティクル測定用マスク１０におけるパーティクル管理方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
第１と第２の実施形態では、露光装置内でのスキャン動作中でのパーティクル測定が可能なパーティクル測定用マスクについて説明した。第３の実施形態では、マスクケース内でパーティクル測定が可能なパーティクル測定用マスクとパーティクル管理方法について説明する。

図８は、第３の実施形態によるパーティクル測定用マスクの構成の一例を模式的に示す上面図である。第３の実施形態によるパーティクル測定用マスク１０Ｂは、第１の実施形態によるパーティクル測定用マスク１０において、加速度計測部４３が除去された構成を有する。なお、その他の構成については第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、図８では、図１（ｂ）に示したパターンについては図示を省略している。

このような構成のパーティクル測定用マスク１０Ｂでは、マスクケース１００に収納した際のパーティクルの測定を行うことが可能である。

つぎに、第３の実施形態によるパーティクル管理方法について説明する。図９は、第３の実施形態によるパーティクル管理方法の手順の一例を示すフローチャートである。まず、パーティクル測定用マスク１０Ｂをマスクケース１００に収納する（ステップＳ３１）。マスクケース１００として、図２で示した構造のものを用いることができる。

ついで、パーティクル測定用マスク１０Ｂでのパーティクル測定が開始される（ステップＳ３２）。パーティクル測定の開始は、たとえばパーティクル測定用マスク１０Ｂに設けられた電源４５をオンにすることによって行われてもよいし、または図示しない無線通信手段によって発光素子４１、受光素子４２およびロギング部４４に開始の信号を送信することによって行われてもよい。

その後、マスクケース１００を図示しないマスクストッカ内に保管する（ステップＳ３３）。マスクストッカは、製品マスクを収納したマスクケース１００の本来の保管場所である。ついで、マスクケース１００内へのパージガスの流入を開始する（ステップＳ３４）。パージガスとしてドライエアなどを用いることができる。

所定の時間経過した後、マスクケース１００内のパージガスへの置換処理が完了する（ステップＳ３５）。パージガスの流入から置換終了までは、たとえば２時間くらいとすることができる。そして、パーティクル測定用マスク１０Ｂでのパーティクル測定が終了する（ステップＳ３６）。パーティクル測定の終了は、たとえばパーティクル測定用マスク１０Ｂに設けられた電源４５をオフにすることによって行われてもよいし、または図示しない無線通信手段によって発光素子４１、受光素子４２およびロギング部４４に終了の信号を送信することによって行われてもよい。

ついで、ロギング部４４で収集されたパーティクル測定のロギングデータを用いた分析処理が行われる（ステップＳ３７）。この分析処理は、たとえばロギング部４４をパーティクル測定用マスク１０Ｂから脱離し、アダプタを介してパーソナルコンピュータなどの情報処理端末と接続することによって行われる。そして、情報処理端末が、ロギング部４４内のロギングデータを読み込み、パーティクル５１の検出状況が作成される。

その後、パーティクル計測結果が、製品マスクをマスクケース１００内に保管できるレベルであるか否かを判定する（ステップＳ３８）。製品マスクを保管できるレベルでない場合（ステップＳ３８でＮｏの場合）には、マスクケース１００を洗浄し（ステップＳ３９）、ステップＳ３１に戻る。

また、製品マスクを保管できるレベルである場合（ステップＳ３８でＹｅｓの場合）には、検査したマスクケース１００を製品マスクの保管に使用可能な状態とし（ステップＳ４０）、処理が終了する。

なお、上記した説明では、第１の実施形態のパーティクル測定用マスク１０から加速度計測部４３を削除した構造のパーティクル測定用マスク１０Ｂを例に挙げたが、第２の実施形態のパーティクル測定用マスク１０Ａから加速度計測部４３を除去した構造のパーティクル測定用マスクを用いてもよい。

第３の実施形態では、製品マスクと同じサイズのパーティクル測定用マスク１０Ｂにパーティクル測定機構を設けた。また、パーティクル測定用マスク１０Ｂをマスクケース１００に入れ、マスクストッカに保存した際に、パーティクル測定を行う。そして、パーティクル測定結果に基づいて、マスクケース１００が製品マスクを使用可能な環境であるかを判定するようにした。これによって、使用頻度が高く、洗浄頻度の少ないマスクケース１００において、ガスパージ中のパーティクル浮遊状況が確認可能となる。その結果、マスクケース１００の洗浄タイミングを見極めることが可能となり、製品マスクへのパーティクル付着リスクを低減することができるという効果を有する。

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。

１０，１０Ａ，１０Ｂパーティクル測定用マスク、１１マスク基板、１５第１マスク基板、１６第２マスク基板、２１静電チャック用導電膜、３１枠部材、３２ａ，３２ｂ第１部材、３３第２部材、３４ａ，３４ｂ支持部材、３５主パターン、３６補助パターン、３６開口、４１発光素子、４２受光素子、４３加速度計測部、４４ロギング部、４５電源、４６アライメントマーク、５１パーティクル、１００マスクケース、１１０内部ポッド、１１１，１２１ベース部、１１２，１２２カバー部、１２０外部ポッド、１５０マスク、２００ＥＵＶ露光装置、２１０光源、２１１，２３１，２４１ゲートバルブ、２２０処理チャンバ、２２１ウェハステージ、２２２マスクステージ、２２３照明光学系、２２４投影光学系、２２５バッファ、２３０ウェハ用ロードロック室、２４０マスク用ロードロック室、２５０ウェハ、１１１１，１２１１支持部材、１１１２ガイド部材、１１２１フィルタ、Ｒ₁ パターン配置領域、Ｒ₂ 周縁領域。

Claims

第１マスク基板と、
マスクステージと接触する側の前記第１マスク基板の第１主面と対向する第２主面の周縁部に配置される支持部材と、
前記支持部材の側面に配置され、前記第２主面近傍でのパーティクルの有無を測定するパーティクル測定手段と、
を備え、
前記支持部材は、当該パーティクル測定用マスクの露光装置内でのスキャン方向に垂直な方向の前記第１マスク基板の両端部に、前記スキャン方向に延在して設けられる第１支持部および第２支持部を有し、
前記パーティクル測定手段は、前記第１支持部および前記第２支持部に設けられ、
前記パーティクル測定手段は、
前記第１マスク基板の前記第２主面側を通過するパーティクルを検出するパーティクル検出部と、
前記パーティクル検出部による前記パーティクルの検出の有無をロギングするロギング部と、
を含むパーティクル測定用マスク。
前記パーティクル検出部は、発光素子と、前記発光素子から出射された光の受光強度を測定する受光素子と、を備える請求項１に記載のパーティクル測定用マスク。
前記パーティクル測定手段は、当該パーティクル測定用マスクにかかる加速度を計測する加速度計測部をさらに有し、
前記ロギング部は、前記加速度計測部によって計測された加速度もロギングする請求項１に記載のパーティクル測定用マスク。