JPH11224843A

JPH11224843A - 露光装置

Info

Publication number: JPH11224843A
Application number: JP10036587A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Shimomura; 昭彦下村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】レチクル等の異物検査を行なった後に、レチ
クル等に異物が付着しうる状態にある時間を計測、管理
することができる露光方法及び露光装置を提供するこ
と。【解決手段】マスクＲのパターンを感光基板１６へ転
写する露光方法において、前記マスクＲの異物を検出す
る異物検査工程２０と、前記異物検査工程２０の後、異
物が前記マスクＲに付着しうる状態にある時間を計測す
る計時工程ＴＭとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レチクルやマスク
等の基板を用いる半導体製造装置、又は液晶基板製造装
置等の露光装置及び露光方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程や液晶表示素子製造工程
の一部であるフォトリソグラフィー工程では、各工程毎
にレチクルやマスクを使用して、ウエハ上に回路パター
ンを焼き付けて、次の処理へ移行する。通常、フォトリ
ソグラフィー工程で使用されるパターンはそれぞれ異な
っている。したがって、各工程に応じて種々のレチクル
やマスクを必要とし、かつ、必要なときに所望のレチク
ルやマスクを取り出し、フォトリソグラフィー工程で使
用するのが一般的である。このため、種々のレチクルや
マスクをレチクルライブラリといわれる装置に収納し、
必要に応じて取り出し、使用している。

【０００３】ここで、ゴミ等の異物が付着しているレチ
クルやマスクを使用して露光転写をロット単位で行なう
と、異物の影響で該レチクル等を使用して露光したロッ
ト全体が不良となってしまうという問題がある。このた
め、従来はレチクルやマスクを使用する前に異物検査を
行い、ゴミ等の異物がレチクル等に付着していないかど
うかを予め検査し、異物検査の結果が良好なレチクル等
を選択し、使用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、レチクル等はケースに収納されてレチクルライブラ
リ等に保管されている間は異物が付着するおそれは少な
い。しかし、レチクルライブラリから取り出されて所定
の使用位置まで搬送されている状態、使用のために待機
している状態、又は露光のために使用されている状態等
では、レチクルはケースから取り出されているので、異
物がレチクル等に付着しうる状態である。このため、一
度異物検査を行ない、その検査結果が良好であったとし
ても、検査後のレチクルが、異物が付着しうる状態に置
かれていることで再度異物が付着するおそれがある。か
かる異物が付着したレチクル等を使用して露光転写を行
なうと、上述のように不良品が発生するので問題であ
る。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、レチクル等の異物検査を行なった後に、レチクル
等に異物が付着しうる状態にある時間を計測、管理する
ことができる露光方法及び露光装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、マスク（Ｒ）のパターン
を感光基板（１６）へ転写する露光方法において、前記
マスク（Ｒ）の異物を検出する異物検査工程（２０）
と、前記異物検査工程後、異物が前記マスクに付着しう
る状態にある時間を計測する計時工程（ＴＭ）とを含む
ことを特徴とする。

【０００７】また、請求項２記載の発明では、前記計時
工程（ＴＭ）で計測された時間が所定の使用時間リミッ
ト値に達したときに、前記マスク（Ｒ）に対して再度異
物検査を行なう工程（２０）をさらに有することを特徴
とする。

【０００８】また、請求項３記載の発明では、前記マス
ク（Ｒ）は複数のマスクであり、制御装置（ＣＯＭ）に
より前記マスク毎に前記所定の使用時間リミット値を設
定する工程をさらに有することを特徴とする。

【０００９】また、請求項４記載の発明では、前記計時
工程（ＴＭ）にて計測された時間と前記所定の使用時間
リミット値との少なくとも一方を表示する工程（ＤＰ
Ｌ）をさらに有することを特徴とする。

【００１０】また、請求項５記載の発明では、マスク
（Ｒ）のパターンを感光基板（１６）へ転写する露光装
置において、前記露光装置内において前記マスク（Ｒ）
に異物が付着しうる状態にある時間を計測する計時装置
（ＴＭ）を有することを特徴とする。

【００１１】また、請求項６記載の発明では、前記計時
装置（ＴＭ）で計測された時間が所定の使用時間リミッ
ト値に達したときに警告を発する警告部（ＡＬＭ）をさ
らに有することを特徴とする。

【００１２】また、請求項７記載の発明では、前記計時
装置（ＴＭ）で計測された時間が前記所定の使用時間リ
ミット値に達したときに、前記マスク（Ｒ）に対して異
物検査を行なう異物検査部（２０）をさらに有すること
を特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態
にかかる露光装置の構成を示す図である。図１の露光装
置は、投影光学系を介してレクチルのパターンを感光基
板（以下、ウエハと呼ぶ）上の複数のショット領域に順
次転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影
型露光装置（ステッパー）、又はステップ・アンド・ス
キャン方式の縮小投影型走査露光装置（スキャニング・
ステッパー）である。なお、図１では露光用光源、及び
その光源から射出される露光用照明光をレクチルに照射
する照明光学系を図示省略してある。露光用照明光とし
ては、例えば水銀ランプから発生する輝線（ｇ線、ｉ線
など）、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレー
ザ、Ｆ_２レーザ（波長１５７ｎｍ）、あるいはＹＡＧレ
ーザや金属蒸気レーザの高調波などが用いられる。

【００１４】図１において、レクチルステージ７はレク
チルＲを保持して、投影光学系１５の光軸と垂直な面内
で２次元移動する。レクチルＲを通過した露光用照明光
は投影光学系１５に入射し、投影光学系１５はレクチル
パターンの像を１／５、又は１／４に縮小してウエハ１
６上に投影する。ウエハ１６はウエハステージ１７上に
載置され、ウエハステージ１７は不図示の駆動装置（例
えばリニアモータ）によって、投影光学系１５の光軸と
垂直な面内で２次元移動される。また、露光時に使用さ
れるレチクルＲに対して異物検査部２０にてゴミ等が付
着していないか否かの検査が行われる。そして、検査結
果が良好であったレチクルＲはレチクルケース２に収納
され、さらにケース保管部（ライブラリー）１に複数の
スロット毎に装填・保管される。次に、レチクルＲを搬
送する部分の構成について説明するが、その構成は特公
平１−３６２５５号公報、特公平３−７８３号公報に開
示されているので、ここでは簡単に説明する。ライブラ
リー１に保管されているレチクルケース２内のレチクル
は、図１中でＸ−Ｙ平面と平行に収納されている。この
ため、所望のレチクルＲをケース２から取り出したり、
ケース２へ戻す搬送アーム３がＹ，Ｚ方向に移動可能に
設けられる。さらに本実施形態では、搬送アーム３をＺ
方向に移動するガイドＧＤがＸ方向に移動可能に構成さ
れており、ライブラリー１内の各ケース（又はキャリア
４）と異物検査部２０との間でレクチルＲの移送が可能
となっている。搬送アーム３はライブラリー１に装着さ
れたケース内に進入して、予め指定されたレチクルＲの
みをＹ方向に取り出し、そのままＺ方向の最上位置まで
移動し、キャリア４への受け渡し位置ＣＡ１までレチク
ルＲを搬送する。搬送アーム３には、真空吸着穴が設け
られており、不図示の真空ポンプのＯＮ、ＯＦＦにより
レチクルＲを保持、解除する。キャリア４は、Ｘ、Ｚ方
向に移動可能であり、その下部に吸着穴を有する。ま
た、キャリア４には４辺を基準に２方向から挟み込んで
レチクルＲをプリアライメントする機構（不図示）が設
けられており、キャリア４は、レチクルＲを受け渡し位
置ＣＡ１から位置ＣＡ２まで搬送する。

【００１５】ロードアーム５とアンロードアーム６はＹ
方向、Ｚ方向に移動可能である。ロードアーム５とアン
ロードアーム６とは、位置ＣＡ２とレチクルステージ７
との間をＹ方向に個別に移動可能であり、Ｚ方向につい
ては、一体に移動する構成となっている。ロードアーム
５とアンロードアーム６とには、搬送アーム３と同様に
レチクルＲ保持のための真空吸着穴が設けられており、
真空のＯＮ、ＯＦＦによりレチクルＲの吸着保持、解除
が可能となっている。

【００１６】以上の構成の露光装置において、異物検査
部２０にて検査が終了したレチクルＲは、ケース２に収
納されてレチクルライブラリ１に保管されている状態で
は、ゴミ等の異物が付着するおそれは殆どない。しか
し、異物検査部２０での検査終了後にレチクルライブラ
リ１（レチクルケース２）へ搬送される間、ライブラリ
１から取り出され、搬送途中の状態にある場合、あるい
は使用のためにロードアーム５に保持されてレチクルス
テージ７の近傍に待機している状態にある場合等は、レ
チクルＲはケース２から取り出され、外部環境にさらさ
れているので、ゴミ等が付着するおそれがある。そし
て、計時装置であるタイマーＴＭは、異物検査部２０で
の検査終了後であってレチクルＲにゴミ等が付着しうる
状態にある時間を累積加算して計測する。また、制御装
置である制御コンピュータＣＯＭは、複数のレチクル毎
に後述する使用時間リミット値を設定することができ
る。例えば、ペリクルを有するレチクルは、露光面（投
影光学系１５の結像面）においてレチクルのパターン像
が結像しペリクル面は結像していない。したがって、ペ
リクル面にゴミ等が付着していても、露光面ではそのゴ
ミがぼやけている。このため、ペリクルを有さないレチ
クルに比較してゴミ等の影響が少ないといえる。このよ
うに、レチクルの種類により、使用時間リミット値は異
なる場合もある。本実施形態では上述のようにレチクル
毎に使用時間リミット値を設定できるので、レチクルの
種類毎に対応した適切な使用時間リミット値を設定でき
る。

【００１７】次に、レチクルＲに対するゴミ等が付着し
うる時間の管理内容を図２乃至図８に基づいて説明す
る。図２は、レチクルライブラリ１に収納されている複
数のレチクルの時間管理のディスプレイＤＰＬ上の表示
画面８０の例である。レチクルライブラリ１にはスロッ
トＮｏ．１からスロットＮｏ．１０まで１０枚のレチク
ルが収納可能である。「ＳｌｏｔＮｏ．」の欄は、レ
チクルを収納するスロットの番号を示している。図２の
例ではスロットＮｏ．１、２、４及び１０にレチクルが
収納されている。「レチクル名」の欄は、収納されてい
るレチクルを識別するための名称を表示している。レチ
クルがセットされていないスロットは空欄表示となって
いる。「使用経過時間」の欄は、上述のようなレチクル
にゴミ等が付着しうる状態にある時間、即ちレチクルＲ
が異物検査終了後、レチクルライブラリ１（ケース２）
外にいる時間をタイマーＴＭにて累積的に計測した結果
が分単位で表示されている。また、「使用時間リミット
値」の欄は、オペレータが設定した使用時間リミット値
が表示されている。上述のように使用時間リミット値
は、露光装置が設置される環境、レチクルの種類等によ
り異なってくる。そして、該使用経過時間が、予め設定
されている使用時間リミット値に達した場合は、当該レ
チクルは再度異物検査部２０にて異物検査を受ける。こ
こで、使用経過時間が使用時間リミット値に達した場合
は、警告部ＡＬＭにて警告を発し、オペレータに注意を
促すようにするのが好ましい。この警告は、例えばブザ
ー又は警告灯、もしくはディスプレイＤＰＬでの表示に
より行われる。かかる警告によりオペレータは使用時間
リミット値に達しているレチクルの存在を確実に認識で
きる。そして、異物検査の結果が良好であれば、使用経
過時間をゼロにリセットする。

【００１８】上述のように、使用時間リミット値はオペ
レータが制御コンピュータＣＯＭを通じてレチクルごと
に任意に設定することができる。図３は、使用時間リミ
ット値を設定するためのディスプレイＤＰＬ上の画面表
示９０の例である。図２に示した時間管理表示の特定の
スロットＮｏ．を選択することで表示され、選択したス
ロットに収納されているレチクルの使用時間リミット値
を設定することができる。本例では使用時間リミット値
として「１２０分」が設定されている。また、「キャン
セル」を選択することで現在設定されている使用時間リ
ミット値を取消すことができる。

【００１９】図４は、使用経過時間の計測をスタートさ
せる手順を示す図である。ステップ１００のレチクルＲ
がケース２から取り出され露光装置内へ搬送された状態
において、ステップ１０２でタイマーＴＭをスタートさ
せる。図５は、タイマーＴＭによる使用経過時間の計測
を一時停止させる手順を示す図である。レチクルがケー
スから取り出されて時間のタイマーカウントが進んでい
るときに、ステップ１１０で該レチクルがケースに戻っ
てきた場合は、ケース内ではゴミ等が付着しないので、
ステップ１１２でタイマーＴＭを一時停止させるもので
ある。また、図６は、使用経過時間に関する計測結果を
リセットする場合の手順を示す図である。ステップ１２
０で異物検査部２０においてゴミ等の検査を実行し、ス
テップ１２２でその結果を判断する。そして、検査結果
が良好（ＯＫ）である場合は、ステップ１２４で使用経
過時間をゼロにリセットする。逆に、検査結果が不良
（ＮＧ）である場合は、処理を終了する。

【００２０】図７は、使用経過時間をクリアする手順を
示す図である。ステップ１３０でレチクルライブラリ１
からレチクルケースごと取り出された場合に、ステップ
１３２で使用経過時間をクリアし、管理対象から外して
処理を終了する。

【００２１】図８は、使用時間リミット値を超えたレチ
クルを検索する手順を示す図である。ステップ１４０に
おいて、コンピュータＣＯＭは使用経過時間が使用時間
リミット値を超えたレチクルを検索する。ステップ１４
２で検索結果を判断し、該当するレチクルが存在する場
合は、ステップ１４４で異物検査部２０が検査可能状態
であるか否か、すなわち他のレチクルの検査をしている
か否かを識別して、検査可能であればステップ１４６で
異物検査を行なう。使用経過時間が使用時間リミット値
を超えたレチクルが存在しない場合は、ステップ１４０
へ戻り検索を続行する。そして、ステップ１４８にて検
査結果が良好（ＯＫ）であれば、ステップ１５０で使用
検査時間をリセットし、レチクルを元の位置へ戻す（ス
テップ１５２）。異物検査結果が不良（ＮＧ）の場合
は、ステップ１５４でオペレータに知らせ、レチクルを
ケースへ収納する。

【００２２】ここで、使用経過時間が使用時間リミット
値を超えない場合、例えば、あと残り１分で使用時間リ
ミット値に達するが、当該レチクルを使用して露光を開
始してしまうと露光終了まで数分かかる場合などは、使
用時間リミット値に達しなくとも、その露光に先立って
異物検査を行なっても良い。さらに、露光中に使用時間
リミット値に達した場合には、露光を一旦中断して異物
検査を行ない、結果が良好（ＯＫ）であれば、さらに露
光を続行しても良い。

【００２３】また、例えば５〜１５ｎｍ（軟Ｘ線領域）
に発振スペクトルを有するＥＵＶ（ＥｘｔｒｅｍｅＵ
ｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を露光用照明光として使用
するステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光
装置に対しても本発明を適用することができる。ＥＵＶ
露光装置は真空チャンバー内に収納され、反射型マスク
上での照明領域を円弧スリット状に規定するとともに、
複数（４枚程度）の反射光学素子（ミラー）のみからな
る縮小投影光学系を有し、縮小投影光学系の倍率に応じ
た速度比で反射型マスクとウエハとを同期移動して反射
型マスクのパターンをウエハ上に転写する。なお、ＥＵ
Ｖ光はその主光線が反射型マスクと直交する軸に対して
傾いてそのパターン面に照射される。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、異物検査工程後、異物が前記マスクに付着しう
る状態にある時間を計測している。したがって、異物検
査後にマスクに付着したゴミ等による露光不良品の発生
を防止することができる。

【００２５】また、請求項２記載の発明では、計時工程
で計測された使用経過時間が所定の使用時間リミット値
に達したときに、前記マスクに対して再度異物検査を行
なう工程をさらに有している。したがって、ゴミ等が一
定量以上付着したマスクの使用を避けることができる。

【００２６】また、請求項３記載の発明では、複数のマ
スクに対して前記マスク毎に前記所定の使用時間リミッ
ト値を設定する工程をさらに有している。したがって、
マスクの種類に対応して最適な使用時間リミット値を設
定できる。

【００２７】また、請求項４記載の発明では、計時工程
にて計測された時間と前記所定の使用時間リミット値と
の少なくとも一方を表示する工程をさらに有している。
したがって、オペレータは常にマスクの時間管理状況を
認識することができる。

【００２８】また、請求項５記載の発明では、露光装置
内において前記マスクに異物が付着しうる状態にある時
間を計測する計時装置を有している。したがって、マス
クに付着したゴミ等の状況を認識することができるの
で、ゴミ等による露光不良品の発生を防止することがで
きる。

【００２９】また、請求項６記載の発明では、前記計時
装置で計測された時間が所定の使用時間リミット値に達
したときに警告を発する警告部をさらに有している。し
たがって、オペレータは使用時間リミット値に達したマ
スクの存在を確実に認識することができる。

【００３０】また、請求項７記載の発明では、前記計時
装置で計測された時間が前記所定の使用時間リミット値
に達したときに、前記マスクに対して異物検査を行なう
異物検査部（２０）をさらに有している。したがって、
ゴミ等が一定量以上付着したマスクの使用を避けること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の概略構成
を示す図である。

【図２】本発明の実施形態における画面表示を示す図で
ある。

【図３】本発明の実施形態における使用時間リミット値
の設定画面を示す図である。

【図４】本発明の実施形態における使用経過時間をスタ
ートする手順を示す図である。

【図５】本発明の実施形態における使用経過時間を一時
停止する手順を示す図である。

【図６】本発明の実施形態における使用経過時間をリセ
ットする手順を示す図である。

【図７】本発明の実施形態における使用経過時間をクリ
アする手順を示す図である。

【図８】本発明の実施形態における使用時間リミット値
を超えたレチクルを検索する手順を示す図である。

【符号の説明】

Ｒレチクル（マスク）１レチクルライブラリ２レチクルケース１５投影レンズ１６ウエハ（感光基板）２０異物検査装置ＴＭタイマーＤＰＬディスプレイ部ＡＬ警告部ＣＯＭ制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクのパターンを感光基板へ転写する
露光方法において、前記マスクの異物を検出する異物検査工程と、前記異物検査工程後、異物が前記マスクに付着しうる状
態にある時間を計測する計時工程と、を含むことを特徴
とする露光方法。
【請求項２】前記計時工程で計測された時間が所定の
使用時間リミット値に達したときに、前記マスクに対し
て再度異物検査を行なう工程をさらに有することを特徴
とする請求項１記載の露光方法。
【請求項３】前記マスクは複数のマスクであり、前記
マスク毎に前記所定の使用時間リミット値を設定する工
程をさらに有することを特徴とする請求項１又は２記載
の露光方法。
【請求項４】前記計時工程にて計測された時間と前記
所定の使用時間リミット値との少なくとも一方を表示す
る工程をさらに有することを特徴とする請求項１，２又
は３記載の露光方法。
【請求項５】マスクのパターンを感光基板へ転写する
露光装置において、前記露光装置内において前記マスクに異物が付着しうる
状態にある時間を計測する計時装置を有することを特徴
とする露光装置。
【請求項６】前記計時装置で計測された時間が所定の
使用時間リミット値に達したときに警告を発する警告部
をさらに有することを特徴とする請求項５記載の露光装
置。
【請求項７】前記計時装置で計測された時間が前記所
定の使用時間リミット値に達したときに、前記マスクに
対して異物検査を行なう異物検査部をさらに有すること
を特徴とする請求項５又は６記載の露光装置。