JP2005079297A

JP2005079297A - 原版搬送装置及び半導体露光装置

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Publication number: JP2005079297A
Application number: JP2003307044A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 健松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】原版のハンドリングやペリクル空間の不活性ガスパージなどの際に、原版やペリクルに発生する帯電量を抑制し、原版の回路パターンの静電破壊を防止する。
【解決手段】半導体露光に用いる原版であるレチクル２３を支持し所定の場所へ搬送する搬送手段であるレチクルハンド１５と、前記レチクル上に帯電した電荷を逃がすアース５３とを有し、前記アースは前記搬送手段のフォーク部５１上に構成され、前記アースの前記レチクルとの接触面積は、前記レチクルを予め支持している支持部材としてのアンド１５上の吸着パッド５２と前記レチクルとの接触面積に対して、極めて小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＳＩ等の半導体を製造する半導体製造装置に関し、特に原版としてのフォトマスクやレチクル（以下適宜「レチクル」と総称する。）又はウェハやガラスプレート等（以下適宜「ウェハ」と総称する。）の基板（板状物）やそれらが収納されたカセットやキャリアを自動的に搬送する搬送装置に関する。また、それら搬送装置が組み込まれた露光装置に関するものである。

半導体製造工程における露光工程においては、フォトマスク上に形成された回路パターンを、感光剤が塗布されたウェハ上へ投影露光することにより、回路パターン形成が行われ、１／４や１／５などの縮小投影露光に用いられるフォトマスクをレチクルと呼称する。レチクルは石英などの透過率の高いガラス材料にて構成されているため絶縁体であり、基板の片側表面にクロムなどの金属膜により回路パターンが形成されている。そのため、保管環境や取り扱い状態によっては静電気が蓄積し、レチクル上の回路パターンが静電破壊により破壊され、半導体製造の歩留まりを低下させる要因となっていた。レチクルを帯電させる要因としては、レチクルハンドリング時のレチクル支持部材の剥離帯電や、純水による洗浄時の流体摩擦や、レチクルの保管ケースが絶縁体で構成され保管環境が著しく高電位の状態で放置された場合、レチクル側に電荷が誘導されるなどがあった。それらの対策としては保管ケースを帯電防止性材料にて成形し、レチクルの保管環境を電位的にナチュラルな雰囲気とすることにより、レチクル自体の帯電を防止していた。また帯電したレチクルが外部から持ち込まれたり、搬送用のレチクルハンドのハンドリングにより帯電したりしても、保管環境がナチュラルなことより時間経過と共に電荷が支持部材を介して漏洩したり、空気中へ拡散したりして、レチクルの帯電を減衰させていた。

半導体露光工程において、レチクル上に異物などが存在しているとパターンと共に異物がウェハ上に転写されて不良の原因となる。これを防止する為に、レチクルにはペリクルと称されるパターン保護膜または板（合成樹脂からなる膜状のものまたは石英ガラスなどからなる板状のものを含む。以下「ペリクル」と総称する。）が取り付けられている。ペリクルは、レチクルパターン面から所定の距離オフセットした位置に設けられ、ペリクル支持枠によって支持されており、ペリクル支持枠は接着剤によりレチクルへ貼り付けられている。ペリクルを用いることにより、異物はレチクルのパターン面から所定の距離オフセットしたペリクル面に付着するため、露光時にウェハ面に直接は結像されず、照明光の照度ムラとなって表われるため、露光時の影響度が軽減される。

図２はこのペリクルの構造を示す模式図である。ペリクル２４はレチクル２３のパターン面側に接着剤等を使用して貼り付けられ、回路パターンを囲うように設けられたペリクル支持枠２５と、その一端面に貼られた露光光に対する透過率が高いペリクル膜（または板）２６で構成されている。この際ペリクル支持枠２５の面形状によりレチクル２３への撓みなどを生じさせないために、ペリクル支持枠２５を貼り付ける接着剤はある程度の膜厚と弾性を有している。またこのペリクル２４とレチクル２３で囲まれた空間（以下ペリクル空間）を完全に密閉させると、ペリクル空間内外の気圧差によりペリクル膜２６が膨らんだり凹んだりする不具合が発生するため、ペリクル支持枠２５には通気孔２７が設けられており、ペリクル空間内外で気圧差が生じないようになっている。またさらにこの通気孔２７からペリクル空間内に外部の異物が侵入するのを防ぐために防塵フィルタが、この通気経路に設けられている。

レチクルを作成するための回路パターンの描画には、主として電子ビームによる露光が用いられるが、この時、電子ビームに感光するレジストとしてネガ型レジストを用いた場合にできるレチクルには、図３に示すようなものが有った。レチクル中心領域には露光のための回路パターン３１が配置され、その外周には、パターン外の部分に露光光が転写されないように遮光パターン３３が設けられ、その間には、回路パターン３１と遮光パターン３３を分離するためのスクライブライン３２が設けられている。またレチクル上の回路パターンを覆うようにペリクル支持枠２５が配置され、レチクルパターン面から所定距離オフセットした位置にペリクル膜又は板２６を支持している。ペリクル支持枠２５の外にはレチクルステージ上にレチクルをセットする際に、位置合わせを行うためのアライメントマーク３４や、レチクルの種類を識別するための不図示のコードや、各工程で使用する不図示のプロセスマークなどが配置されている。レチクル上の各種パターンは、クロムなどの金属で形成されており、また前記遮光パターン３３はレチクル外周領域まで伸びていて、前記マーク類以外の外周領域は全面クロムなどで形成されているのが一般的であった。

近年の半導体露光に際して、デバイスの高容量化，高機能化などによるチップ面積の拡大や１ショット内のチップ数を増加させることによる生産効率アップなどの要求に対応するために、従来のステップ＆リピート方式の露光装置から、１回の露光領域の広いステップ＆スキャン方式の露光装置（以下スキャナーと記述）が主力となってきている。ウェハ，レチクルを保持する各ステージは装置のスループットアップのために高速化が図られており、駆動源としてリニアモータが採用され、ガイド機構としては摩擦抵抗を極めて小さくするために非接触のエアガイドが採用されている。特にレチクルステージ側は、レチクル上の回路パターンをウェハ上へ縮小投影するため、例えば縮小率が１／４の場合は、ウェハステージと比較してレチクルステージは４倍のスピードでのスキャン駆動が必要とされる。

図４は、スキャナーに採用されているレチクルスキャンステージの一例を示す模式図である。４１はスキャン露光時にレチクルを保持するレチクルチャック、４２はレチクルステージの構造体である天板、４３は天板に連結されスキャンステージを駆動させるリニアモータの可動子、４４はリニアモータ固定子、４５は天板４２をエア浮上させるためのエアパッドであり、４６はステージ定盤である。レチクルステージ１は、リニアモータの駆動性能を最大限に引き出すために、非接触のエアベアリングによりガイドされており、エアパッド４５に対して天板４２がエア浮上している状態となっている。

さらに、デバイスの高容量化，高機能化を達成するために、半導体素子の実装密度の上昇が必要となり、回路パターンのより一層の微細化が要求されている。レジストプロセスの発展と同時に露光装置に対しては、露光線幅のより微細化要求が高まっている。

露光装置の解像力を向上させる手段としては、露光波長をより短波長に変えていく方法と、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくしていく方法とがあり、露光波長の短波長化については、３６５ｎｍのｉ線から最近では２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエキシマレーザ、１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザ露光の実用化が行なわれている。更に次期光源として、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ露光の開発も行われている。

遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ_２）エキシマレーザにおいては、これら波長付近の帯域には酸素（Ｏ_２）の吸収帯が複数存在することが知られている。

例えば、フッ素エキシマレーザーは波長が１５７ｎｍと短いため、露光装置への応用が進められているが、１５７ｎｍという波長は一般に真空紫外と呼ばれる波長領域にある。この波長領域では酸素分子による光の吸収が大きいため、大気ではほとんど光を透過せず、真空近くまで気圧を下げ、酸素濃度を充分下げた環境でしか応用ができないためである。

従って、遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎｍ付近の波長を有するフッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ等を光源とする投影露光装置の露光光学系の光路においては、窒素等の不活性ガスによるパージ手段によって、光路中に存在する酸素濃度を数ｐｐｍオーダ以下の低レベルに抑える方法がとられている。また水分（Ｈ_２Ｏ）に対しても同様のことが言え、やはり、数ｐｐｍオーダ以下での除去が必要となる。

図５はフッ素（Ｆ_２）エキシマレーザを光源とし、ロードロック機構及びレチクルスキャンステージを有するスキャナーの一例を示す模式図である。
図５において、１はパターンの描画されたレチクルを搭載するレチクルステージ、２はレチクル上のパターンをウェハに投影する投影光学系であって、照明光をレチクル上に照射するための照明光学系などを含む露光部であり、また露光部へは不図示のフッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ光源から照明光が引き回し光学系によって導光されている。８はレチクルステージ１周囲の露光光軸を覆う筐体であり不活性ガスパージされている。３は露光装置全体を覆い所定温度に制御されたクリーンな空気を供給させることにより環境管理する環境チャンバであり、チャンバ内の温度や湿度などを一定管理している。４はチャンバに対し温調管理されたクリーンエアを供給する空調機であり、光学系などの所定の箇所を不活性ガス雰囲気に調節する空調機も含まれている。１３はレチクルを筐体８内に搬入する時に使用するレチクルロードロック、１５はレチクルを搬送するためのレチクルハンド、１８は複数のレチクルを筐体８内で保管するレチクル保管庫である。１９はレチクル表面やペリクル表面に付着している塵埃等の異物の大きさや個数を計測する異物検査装置、１４はレチクルを１枚または複数枚収納したＳＭＩＦポッド、１６はＳＭＩＦポッド１４とロードロック１３間のレチクル搬送を行うレチクルハンドである。レチクルは、ハンド１６によりＳＭＩＦポッド１４から引き出され、ロードロック１３へ搬入される。その後、ロードロック１３内は、不活性ガスでパージし、筐体８内と同等の不活性ガス雰囲気となった後に、レチクル２３はレチクルハンド１５によりレチクルステージ１あるいはレチクル保管庫１８や異物検査装置１９のいずれかに搬送される。

また、さらに次世代光源として、１０〜１５ｎｍ付近の軟Ｘ線領域の波長を有する極紫外線（ＥＵＶ光：ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔＬｉｇｈｔ）や、電子線（ＥＢ：ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ）を光源に用いた露光装置の開発も行われている。波長がＥＵＶ光や電子線まで短波長化してしまうと、空気中の気体はもはや光を透過せず、露光光が通る空間は１０^−４〜１０^−５Ｐａ程度又はそれ以上の高真空環境にする必要がある。ＥＵＶ光を利用した露光装置でも、フッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ光を利用した露光装置と同様に、装置内にはロードロック機構が設けられ、それらロードロック機構を介して、真空環境である露光空間と通常環境である外部空間との基板の出し入れを行うため、装置構成としては、例えば、図５と同様な構成をとり得る。
特開２００１−２８４２１７号公報特許第３２００２８５号公報特開平５−１００４１０号公報特開２０００−９８５９２号公報特開２００１−１３３９６０号公報特開２００１−１３３９６１号公報特公平７−２７１９８号公報特開平１−１５２７２７号公報

上記の通り、紫外線とりわけＡｒＦエキシマレーザ光やフッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ光や、フッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ光の波長における酸素及び水分による吸収が大きいため、充分な透過率と安定性を得るためには酸素及び水分濃度を低減し、これらの濃度を厳密に制御するため、投影光学系周辺を不活性ガスパージしていた。また、パージエリア内とパージエリア外とを連絡する部分にはロードロック機構が設けられ、外部からレチクルやウェハを搬入する場合には一旦外気と遮断し、ロードロック機構内の環境を不活性ガスでパージした後に、パージエリア内部に搬入していた。

このような不活性ガスパージエリアなどの著しく水分を除去した環境では、レチクル保管状態での空気中への静電気の拡散がほとんど期待できず、外部から帯電したレチクルが持ち込まれた場合や、また搬送用のレチクルハンドのハンドリングなどによる接触剥離によって発生した静電気が蓄積したりすることによって、レチクルが高電位に帯電してしまい、レチクル上の回路パターンが静電破壊してしまうという問題が有った。

レチクル上の静電気を除電するためには、特開２００１−２８４２１７号公報（特許文献１）にて提案されているように、パージエリア内部に軟Ｘ線イオナイザなどを設置し、レチクル保管時又はレチクル受け渡し時に除電をすることにより、回路パターンの静電破壊を防止することが提案されている。しかし、受け渡し位置全てにイオナイザを設けることは装置コストを高める要因となるため、イオナイザの設置はロードロック，レチクル保管部などの必要最小箇所に留め、レチクルのハンドリングによる帯電自体を防止する必要が有る。

また、次世代光源であるＥＵＶ光や電子線を用いた露光装置の場合、前述した通り、露光空間が１０^−４〜１０^−５Ｐａ程度の真空環境となるため、気体分子がごく少量しか存在せず、イオン化させる気体が希薄であるため、従来用いられていたイオナイザでは十分なイオンを発生させることができず、十分な除電効果を得ることができない。従って、高真空環境中では、レチクルに帯電した静電気を除去する有効な方法が無いため、レチクルハンドリング時のレチクルと基板保持部との接触剥離帯電を防止する必要がある。

ハンドリング時の帯電量を極力押さえるためには、レチクル支持部の材質をレチクル側と相性の良いものを選択する方法が有り、金属ならば仕事関数が近いもの、樹脂などならば帯電列の近いものを選択すると良い。また、レチクル支持部の接触面積を小さくすることによっても接触剥離によって発生する静電気を低減できる。また、特許第３２００２８５号公報（特許文献２）では、搬送用のレチクルハンド上のレチクル支持部材を導電性にし、レチクルを支持した際に導電経路を設けることで帯電量を抑制する方法が提案されている。従って、搬送装置内において、レチクルを支持する部材全てを接地することにより、レチクルの帯電量をある程度抑制することが可能である。

また、ハンドリング時の静電破壊を防止するために、回路パターン周辺の電位変化を起こさないようにするために、特開平５−１００４１０号公報（特許文献３）、及び特開２０００−９８５９２号公報（特許文献４）などで開示されているレチクルを採用するのも有効であるが、ハンドリング部材による接触剥離によって静電気は発生するので、レチクル周辺部分に電荷が残留して電界を発生させることにより、回路パターン部分の帯電を誘導してしまう可能性が有り、レチクル自体に電荷を残さないハンドリング方法が必要とされる。

フッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ光の透過率やその安定性を確保するために、投影レンズ端面や測長用干渉光学系を含むレチクルステージ（ウェハステージ）全体を気密チャンバ内に配置し、この中全体を高純度不活性ガスでパージするだけでなく、さらに内部の不活性ガス濃度を一定に保ったまま、この気密チャンバ内にウェハやレチクルを搬入出するために、ロードロック室が気密チャンバに隣接して配置されている。しかしながら、ロードロック室に搬入されるレチクルにはペリクルが貼られており、ペリクル空間は比較的小さな通気孔を介してのみ外気と流通が可能な構造であるため、ロードロック室内が所定の不活性ガス濃度に達した後も、ペリクル空間内の置換が完了するには、さらに長い時間を要し、生産性を悪化させる要因となっていた。孔の経路中に弁や除塵フィルタを配置した場合には、通気抵抗が大きくなりさらに置換時間が長くなってしまう欠点があった。

ペリクル空間内のガス置換効率を上げるために、特開２００１−１３３９６０号公報（特許文献５）、及び特開２００１−１３３９６１号公報（特許文献６）などではペリクル内のガス置換を積極的に行う方法が提案されている。これらペリクル空間内のガス置換を積極的に行うガス置換ステーションは、図５におけるロードロック１３やレチクル保管庫１８など少なくとも１ヵ所に設けるのが良い。

ペリクル空間のガス置換を積極的に行う方法として、通気孔に不活性ガスを供給又は不活性ガスを吸引するノズルを連結させる方法が有るが、ノズルを分離する際に接触剥離によって帯電を起こす。ペリクル支持枠はアルミニウムなどの金属であるのが一般的なので、導電性の黒色表面処理を施すことができるが、ペリクル支持枠をレチクルへ貼り付けている接着剤が絶縁体であり、レチクル支持部を介して電荷を逃がすことが出来ないため、ペリクル支持枠に静電気が蓄積してしまうという問題が有った。

また、ペリクル膜材質としては、ＫｒＦ，ＡｒＦ露光などではフッ素樹脂等が用いられていたが、フッ素（Ｆ_２）エキシマレーザ等の遠紫外線を光源とする投影露光装置においては、従来のフッ素樹脂等で作られたペリクル膜の場合、膜材の光分解による膜厚減少などにより耐久性が問題となり、それらに変わって耐久性の良い０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の厚さのガラス製ペリクルが提案されている。これらフッ素樹脂やガラス製ペリクルは絶縁体であり、非常に帯電し易い材質であるため、ペリクル膜の帯電が原因でレチクル上の回路パターンが静電破壊する事例も報告されており、レチクルだけではなくペリクル支持枠及びペリクル膜の帯電を押さえる必要も有った。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、露光光として紫外光を用い、装置内を不活性ガスで置換又は真空環境にし、原版上の回路パターンを投影光学系を介して感光基板に照射する露光装置において、原版のハンドリングやペリクル空間の不活性ガスパージなどの際に原版やペリクルなどに発生する帯電量を抑制し、原版の回路パターンの静電破壊を防止することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の原版搬送装置は、露光光として紫外光を用い、レチクル上に形成された回路パターンを、投影光学系を介して感光基板に照射する露光装置に用いられ、原版を支持し所定の場所へ搬送する搬送手段と、前記原版上に帯電した電荷を逃がすアースとを有し、前記アースは前記搬送手段上に構成されている。そうすることによって、原版と搬送手段との接触剥離と連動して、アースを接触させることができるので、原版と搬送用のレチクルハンド、レチクルチャックなどの支持部材との接触剥離によって発生した静電気を効率的に逃がすことができる。

また、アース自体の原版への接触面積は、前記原版を予め支持している支持部材と前記原版との接触面積に対して、極めて小さい領域で十分であり、例えば１ｍｍ^２以下で良い。従って、アース自体の接触剥離によって生じる静電気はほとんど無視することができる。

また、接触剥離によって発生した静電気が回路パターン内又はその付近を経由して漏洩してしまった場合、回路パターン周辺の電位変化によって、回路パターンが静電破壊する可能性が有るので、前記アースは、電気抵抗を介して接地されているか、または支持部材と原版との接触部近傍に接触するように設けるのが好ましい。

また、前記アースの一部又は全体を弾性部材により構成することによって、原版の受け渡し動作を阻害することなく、原版をアースすることができる。

本発明の半導体露光装置は、ペリクル支持枠に設けられた通気孔へ密着し、ペリクル空間へガスを供給するガス供給ノズルと、ペリクル支持枠上に帯電した静電気を逃がすアースとを有し、前記アースは原版と前記ガス供給ノズルとの接触剥離によって発生した静電気を逃がすことを特徴としてもよい。この場合、前記アースは、前記ガス供給ノズル上に設けられ、前記ガス供給ノズルと一体状態で移動することが好ましい。

また、本発明の半導体露光装置は、投影光学系周辺を不活性ガスパージし、ペリクル付原版を用いて紫外光露光を行う際に、ペリクル支持枠に設けられた通気孔へ密着し、ペリクル空間へガスを供給するガス供給ノズルと、ペリクル空間からガスを排出するガス排出ノズルと、前記ペリクル支持枠上に帯電した静電気を逃がすアースとを有し、前記アースは原版と前記ガス供給ノズル及びガス排出ノズルとの接触剥離によって発生した静電気を逃がすことを特徴としてもよい。そうすることによって、ペリクル支持枠と各ノズルとの接触剥離によって発生した静電気を効率的に逃がすことができる。

また、アース自体のペリクル支持枠への接触面積は、各ノズルの接触面積と比較して十分小さい領域で十分であり、例えば１ｍｍ^２以下で良い。従って、アース自体の接触剥離によって生じる静電気はほとんど無視することができる。

また、前記アースの一部又は全体を弾性部材により構成することによって、ペリクルへの負荷を軽減し、ペリクル支持枠及びペリクル膜又は板を変形させることなく、ペリクル支持枠をアースすることができる。

前記アースは、前記ガス供給ノズル及び前記ガス排出ノズル上の少なくともいずれか一方に設けられ、前記ガス供給ノズル及び前記ガス排出ノズルのいずれか一方と一体状態で移動することが好ましく、この場合も、前記アースは、電気抵抗を介して接地されていることが好ましい。

また、本発明の露光装置は、前記露光光の光路内を置換する前記不活性ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴンから選ばれる１種であることができる。

また、本発明の露光装置は、前記露光装置内を不活性ガスで充填させるパージ手段や、前記露光装置内を真空空間とする排気手段を備えることができる。また、本発明に係るデバイス製造方法は、上記半導体露光装置のいずれかを用いてデバイスを製造することを特徴とする。

本発明によれば、フッ素エキシマレーザやＥＵＶ光などの紫外光を光源とする投影露光装置や電子線などの荷電粒子を用いて露光を行う露光装置において、原版の受け渡しの際、又は、ペリクル付き原版のペリクル空間内を不活性ガスパージする際、原版及びペリクルへの帯電を防止することが可能となる。これにより、原版上の回路パターンの静電破壊を防止することができ、欠陥の無い微細な回路パターンが安定してかつ良好に露光できるので、半導体製造の歩留まりを向上させ、工場の生産性の向上に寄与する。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について、原版がレチクルまたはフォトマスクである場合を例として説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る原版搬送装置であり、２３はレチクル、３３はレチクル外周部の下面側にクロムなどで形成されている遮光パターン、１５はレチクル２３を搬送するレチクルハンド、５１はレチクル２３を支持しているフォーク部、５２はレチクル２３を吸着保持するためにフォーク部５１上に配置された吸着パッド、５３は吸着パッド５２が分離した際に発生した静電気を逃がすためのアースでありフォーク部５１とレチクル２３との間に介在する弾性体で構成されている。

次に図６〜８を用いてレチクル受け渡し動作について説明する。図６は、搬送用のレチクルハンド１５のフォーク部５１上に支持部材である吸着パッド５２を介してレチクル２３を保持している状態であり、３１がレチクル中心にクロムなどで形成されている回路パターン、２５がペリクル支持枠、２６がペリクル膜又は板であり、４１はレチクルステージ１上に設けられ、露光時にレチクル２３を吸着保持するためのレチクルチャックである。図６から図７にかけてレチクルハンド１５が下降することにより、レチクル２３をレチクルステージ１上のレチクルチャック４１へ受け渡す。その際、レチクルハンド１５上の吸着パッド５２とレチクル２３が分離することにより剥離帯電し、レチクルハンド１５及びレチクル２３それぞれに静電気が発生する。レチクルハンド１５は導電経路を持っていることにより静電気は漏洩するが、レチクルステージ１は前述したように絶縁構造となっているため、通常では静電気は逃げずに遮光パターン３３に残留する。しかし、本発明の構成では、アース５３が設けられていることにより、接触剥離によってレチクル２３に発生した静電気は、アース５３を導電経路としてレチクルハンド１５を介して漏洩し、レチクル２３上には残留しない。図８はレチクルハンド１５がさらに下降し、アース５３がレチクル２３から離れた状態であるが、アース５３のレチクルとの接触面積を微小領域とすることにより、アース５３とレチクル２３との間の接触剥離によって発生する静電気は無視することが可能である。

アース５３は弾性体としており、図中ではコイルばね形状をしているが、材質が金属で形成されている場合はレチクルとの接触時にレチクルへキズをつけないように、接触部には導電性樹脂又は導電ゴムなどの保護部材を設けると良い。またアース５３全体を導電性樹脂や導電ゴムなどで構成するようにしても良い。

また、本発明における原版搬送装置においては、レチクル２３をレチクルステージ１又はその他のステーションから受け取る際には、レチクル２３に対して一番始めにアース５３が接触するため、もしレチクル自体が何らかの理由により帯電していた場合、遮光パターン３３がアースされることにより、回路パターン周辺の電位変化が起こり、回路パターン内又はその周辺で静電破壊が発生する可能性が有る。その対策として、アース５３の表面抵抗値をある程度高めることにより、静電気の漏洩速度を緩やかにして、回路パターン周辺の電位変化速度を緩やかにすることが有効である。但し、漏洩速度が遅すぎると本発明の主目的であるレチクル２３と吸着パッド５２とが分離した際に、剥離帯電にて発生した電荷の漏洩を十分に行うことができないため、アース５３の表面抵抗値は１０^−７〜１０^−１３Ωｃｍ程度が望ましい。

また、アース５３のように先端が尖った形状を電位の異なる物体に接近させた場合、先端部分に電界が集中して放電し易い状態となるため、図１２〜１４で示すように、吸着パッド５２を始めにレチクル２３へ接触させて搬送用のレチクルハンド１５とレチクル２３の電荷をある程度中和させてから、アース５３を接触させるようにしても良い。図１２〜１４において、５６はアース５３を駆動させるためのエアシリンダであり、５７はエアシリンダ５６とアース５３を連結しているアームである。

また、予めレチクルチャック４１と搬送用のレチクルハンド１５の電荷を同電位になるように制御してから受け渡しを行ってもよい。その方法としては、レチクルチャック４１と搬送用のレチクルハンド１５を同一のグランドへ接地させておいてもよいし、お互いのボディー同志を予め電気的に連結させておいてもよく、また、電位センサ等により一方の電位を測定し、他方が同電位になるように制御するようにしてもよい。

また、外部からレチクルを受け入れるロードロックやレチクル保管部では、前述したようにイオナイザを設けることによってレチクルを除電し、レチクル自体が帯電していることによって、レチクルハンド１５が接触した際に回路パターン周辺の電位変化を起こし、回路パターンが静電破壊するのを防止している。

また、本実施例においてアース５３は、静電気が回路パターン周辺を伝導しないように、４ヶ所の吸着パッド５２それぞれの近傍に設けるのが望ましいが、左右２ヶ所のみにしても良く、また吸着パッドが分離することによって発生した電荷を漏洩させるという目的自体は、１ヵ所でも達成可能である。

図９は、本発明の第二の実施例に係る原版搬送装置であり、アース５４を板バネ状又は線状としたものである。アース５４を板バネ状又は線状とすることにより、レチクルへの接触圧を比較的自由に制御することが可能となり、アース５４の材料選択に自由度が出る。

本実施例の場合の材質も第一の実施例と同様に、アース５４が金属にて構成されている場合は、レチクルとの接触面に保護部材を設けることが望ましく、アース５４全体を導電性樹脂などで構成するようにしても良い。

図１０及び図１１は、本発明の第三の実施例に係る半導体露光装置に組み込まれたパージステーションであり、２７はペリクル支持枠２５に設けられた通気孔、２８は異物のペリクル内への進入を防ぐためのフィルタであり、６１は不活性ガスをペリクル空間へ供給するための不活性ガス供給ノズル、６２はペリクル空間の気体を排気する排気ノズル、５５はペリクル支持枠２５からノズルを分離させた際に発生した静電気を漏洩させるアースである。図１０はパージステーション側面図であり、ノズル６１，６２がペリクル支持枠２５へ密着しペリクル空間のガス置換を行っている状態を示す図である。図１１はパージステーションを下面から観察した図であり、ノズル６１，６２がペリクル支持枠２５から分離し、アース５５によりペリクル支持枠２５に発生した静電気を除去している状態を示している。

ペリクル支持枠２５は、柔軟性を持った接着剤によってレチクル２３へ接着されており、レチクル２３に対しては絶縁されているため、レチクル２３のハンドリングによってレチクル上の遮光パターン３３をアースしても静電気は漏洩せず、ペリクル支持枠２５に残留したままとなる。ペリクル膜又は板２６は、非常に絶縁性が高いため、高電位に帯電し易く、また空気中への拡散もし難いため、ペリクル支持枠２５に残留した静電気が拡散によって、ペリクル膜２６へ移動したり、ペリクル支持枠２５の静電気が発した電界によって、静電気が誘導されたりして、ペリクル膜２６が高電位に帯電する可能性が有る。従って、本発明によってペリクル支持枠２５への静電気の帯電を防ぎ、回路パターン３１の静電破壊を防ぐことができる。

図１５は、本発明の第四の実施例に係るＥＵＶ光を光源とした半導体露光装置における、露光ステージの一実施例である。
ＥＵＶ露光では、ＥＵＶ光を高効率に透過させる材料が無いため、特公平７−２７１９８号公報（特許文献７）で開示されているような、パターン面が多層膜で形成された原版としての反射型マスクが用いられる。従って、本実施例では上面吸着タイプのＥＵＶステージを説明する。図１５において、８１はＥＵＶステージ、８２は露光時にマスクを吸着保持する静電チャック、８３は天板、８４はリニアモータ可動子、８５はリニアモータ固定子、７１は反射型マスクである。

ＥＵＶ露光環境である１０^−４〜１０^−５Ｐａ程度の高真空環境中では、従来用いられている真空吸着によるレチクルの保持は行うことができず、真空装置で一般的に用いられているクーロン力やジョンソンラーベック力（以下静電気力と記述）を利用した静電チャックにてレチクルの保持を行う。その場合、レチクルの保持力を大きくするために、特開平１−１５２７２７号公報（特許文献８）で開示されているように、マスク７１上のチャック保持面に導電膜を形成するようにしても良い。

図１６は、ＥＵＶ露光に用いられる反射型マスクの概略図であり、７１は反射型マスクであって、線熱膨張係数が３０ｐｐｂ／℃以下の材質で構成されており、チタンドープドシリカグラスやニ相ガラスセラミクスなどが材料候補として挙げられている。７２は多層膜であって、多層膜構造を有する反射層と軟Ｘ線を吸収する吸収体とから構成され、露光パターンを形成している。７３は導電膜である。

次に、図１７〜１９を用いて、ＥＵＶステージ８１から搬送用のハンド上にある吸着パッド５２へ原版としてのマスクを受け渡す際の、ＥＵＶステージ８１と反射型マスク７１との間の剥離帯電除去方法に関して説明する。

図１７は、搬送用のハンド１５がマスク７１を回収するために、ＥＵＶステージ８１の下方へ移動して来た状態であり、マスク７１は静電チャック８２に吸着保持されている。図１７において、９１は静電気を除去するためのアースであり、搬送用のハンド１５上に構成されている。９２はアース９１を上方へ付勢しているレバーであってその基部がレチクルハンド１５上に固着されており、アース９１はレバー９２の押上端によってマスク７１の裏面に構成されている導電膜７３へは非接触の状態で保たれている。

図１８は、搬送用のハンド１５が上昇し、吸着パッド５２がマスク７１へ接触した状態であり、吸着パッド５２は静電チャック８２と同様に静電気力によりマスク７１を保持している。搬送用のハンド１５の上昇によって、吸着パッド５２よりもまず先にレバー９２の押圧受端がマスク７１へ接触し、レバー９２は下方へ押し下げられる。レバー９２が下方へ押し下げられることによって、アース９１の付勢が解除され導電膜７３へアース９１が接触する。

図１９は、搬送用のハンド１５が下降し静電チャック８２から搬送用のハンド１５へマスク７１を受け渡した状態を示す図であり、静電チャック８２からマスク７１を引き剥がした際に剥離帯電によって発生した静電気をアース９１によって除去させることにより、マスク７１への静電気の蓄積は防止することが可能となる。静電チャック８２からマスク７１を離脱させる際には、逆バイアス電圧などをかけることにより基板への残留電荷を少なくする方法がとられるが、それだけでは電荷を完全に除去することはできず、また仮に静電チャックによる残留電荷を完全に除去する方法が有ったとしても、剥離帯電は防止することは不可能であり、本提案によれば、マスク７１への残留電荷も剥離帯電によって生じた電荷も、ほぼ完全に除去することが可能である。

また、マスク裏面に急激な電位変化を発生させた場合、パターン面の電位変化を誘導し、パターン破壊を起こす可能性が有り、電荷の漏洩速度をコントロールするために、アース９１は１０^−７〜１０^−１３Ωｃｍ程度の表面抵抗値を持つことが望ましい。

また、搬送用のハンド１５によるマスク７１の保持は、本実施例では静電気力によるものを挙げているが、パッド材質に摩擦抵抗の高い材質を選定し、摩擦のみで保持するようにしてもよく、また、駆動機構を設けることにより、クランプして保持するようにしてもよく、また、マスク外周を落とし込み構造とすることにより、搬送時のズレを防止するようにしても良い。

（デバイス生産方法の実施例）
次に上記説明したデバイス製造装置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図２０は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

図２１は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明したデバイス製造装置の１つである露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

本実施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造することができる。

本発明の第一の実施例における、アースを有する原版搬送装置の概略図（側面図）である。ペリクルが貼り付けられたレチクルの概略図である。レチクル上に形成されたパターン領域の概略図である。レチクルスキャンステージの概略図である。本発明における半導体露光装置の特にレチクル搬送経路を示す概略構成図である。本発明の第一の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のレチクルハンドがレチクルを支持している状態を表す概略図（正面断面）である。本発明の第一の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のレチクルハンドがレチクルステージへレチクルを受け渡した状態を表す概略図（正面断面）である。本発明の第一の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のレチクルハンド上に設けられたアースがレチクルから分離した状態を表す概略図（正面断面）である。本発明の第二の実施例における、アースを有する原版搬送装置の概略図（側面図）である。本発明の第三の実施例における、ペリクルへ不活性ガスを供給する機構を有するペリクル空間パージステーションの概略図（正面断面）である。本発明の第三の実施例における、ペリクルへ不活性ガスを供給する機構を有するペリクル空間パージステーションの概略図（下面図）である。本発明の第一の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のハンドがレチクルを受け取る前の状態を表す概略図（側面図）である。本発明の第一の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のレチクルハンドがレチクルを保持した状態を表す概略図（側面図）である。本発明の第一の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のレチクルハンドがレチクルを保持しアースを接触させた状態を表す概略図（側面図）である。本発明の第四の実施例における、ＥＵＶステージの概略図である。本発明の第四の実施例における、反射型マスクの概略図である。本発明の第四の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のハンドがレチクルを受け取る前の状態を表す概略図（側面図）である。本発明の第四の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のハンドがレチクルを保持しアースを接触させた状態を表す概略図（側面図）である。本発明の第四の実施例における、アースを有する原版搬送装置の搬送用のレチクルハンドがレチクルを受け取った状態を表す概略図（側面図）である。微小デバイスの製造の流れを示す図である。図２０におけるウエハプロセスの詳細な流れを示す図である。

符号の説明

１レチクルステージ
２投影光学系
３環境チャンバ
４空調機
８筐体
１３レチクルロードロック
１４ＳＭＩＦポッド
１５，１６レチクルハンド
１８レチクル保管棚
１９ペリクル検査装置
２３レチクル
２４ペリクル
２５ペリクル支持枠
２６ペリクル膜又はペリクル板
２７通気孔
２８フィルタ
３１回路パターン
３２スクライブライン
３３遮光パターン
３４アライメントマーク
４１レチクルチャック
４２天板
４３リニアモータ可動子
４４リニアモータ固定子
４５エアパッド
４６ステージ定盤
５１フォーク部
５２吸着パッド
５３，５４，５５アース
５６アクチュエータ
５７アーム
６１ガス供給ノズル
６２ガス排出ノズル
７１反射型マスク
７２多層膜
７３導電膜
８１ＥＵＶステージ
８２静電チャック
８３天板
８４リニアモータ可動子
８５リニアモータ固定子
９１アース
９２レバー

Claims

半導体露光に用いる原版を搬送する原版搬送装置において、前記原版を支持し所定の場所へ搬送する搬送手段と、前記原版上に帯電した電荷を逃がすアースとを有し、前記アースは前記搬送手段上に構成されていることを特徴とした原版搬送装置。
前記アースの前記原版との接触面積は、前記原版を予め支持している支持部材と前記原版との接触面積に対して、極めて小さいことを特徴とする請求項１に記載の原版搬送装置。
前記アースは、前記支持部材と前記原版との接触剥離によって発生した電荷を逃がすことを特徴とする請求項１または２に記載の原版搬送装置。
前記アースは、電気抵抗を介して接地されていることを特徴とする請求項３に記載の原版搬送装置。
前記アースと原版との接触部は、前記支持部材と原版との接触部近傍に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の原版搬送装置。
前記アースは、少なくとも一部が弾性部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の原版搬送装置。
ペリクル付原版を用いて露光を行う半導体露光装置において、ペリクル支持枠に設けられた通気孔へ密着し、ペリクル空間へガスを供給するガス供給ノズルと、ペリクル支持枠上に帯電した静電気を逃がすアースとを有し、前記アースは原版と前記ガス供給ノズルとの接触剥離によって発生した静電気を逃がすことを特徴とした半導体露光装置。
前記アースは、前記ガス供給ノズル上に設けられ、前記ガス供給ノズルと一体状態で移動することを特徴とする請求項７に記載の半導体露光装置。
ペリクル付原版を用いて露光を行う半導体露光装置において、ペリクル支持枠に設けられた通気孔へ密着し、ペリクル空間へガスを供給するガス供給ノズルと、ペリクル空間からガスを排出するガス排出ノズルと、前記ペリクル支持枠上に帯電した静電気を逃がすアースとを有し、前記アースは原版と前記ガス供給ノズル及びガス排出ノズルとの接触剥離によって発生した静電気を逃がすことを特徴とした半導体露光装置。
前記アースは、前記ガス供給ノズル及び前記ガス排出ノズル上の少なくともいずれか一方に設けられ、前記ガス供給ノズル及び前記ガス排出ノズルのいずれか一方と一体状態で移動することを特徴とする請求項９に記載の半導体露光装置。
前記アースは、電気抵抗を介して接地されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の半導体露光装置。
前記アースのペリクル支持枠との接触面積は、前記ノズルとペリクル支持枠との接触面積に対して、極めて小さいことを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の半導体露光装置。
前記アースは、少なくとも一部が弾性部材で構成されていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の半導体露光装置。
請求項７〜１２のいずれかに記載の半導体露光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。