(57)【要約】      （修正有）【課題】確実に異物を除去することができる異物除去装置、異物除去方法、並びにパターン基板の製造方法を提供すること。【解決手段】異物除去装置は、ペリクルフレーム１１を介してペリクル膜１２が装着されたマスク１０の異物を除去する異物除去装置であって、ペリクル膜１２側からマスク１０に対して超音波を照射して、マスク１０のペリクル膜１２側に節を有する定在波を発生させる超音波トランスデューサ２２と、マスク１０の異物１５が付着した箇所に光を照射して、異物１５をマスク１０から離脱させる光源２３と、を備え、マスク１０から離脱した異物を、定在波の節の方向に移動させて、ペリクル膜１２又はペリクルフレーム１１に付着させるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペリクルフレームを介してペリクル膜が装着されたマスクの異物を除去する異物除去装置であって、
前記ペリクル膜側から前記マスクに対して超音波を照射して、前記マスクのペリクル膜側に節を有する定在波を発生させる超音波発生手段と、
前記マスクの前記異物が付着した箇所に光を照射して、前記異物を前記マスクから離脱させる光源と、を備え、
前記マスクから離脱した異物を、前記定在波の節の方向に移動させて、前記ペリクル膜又は前記ペリクルフレームに付着させる異物除去装置。
【請求項２】
前記マスクに対する前記定在波の節の位置を前記パターン面に沿って相対移動させるように、前記マスクのステージ又は前記超音波発生手段を駆動する駆動機構をさらに備え、
前記定在波の節に前記異物をトラップした状態で、前記駆動機構を駆動することで、前記ペリクルフレームの側面に前記異物を付着させることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記定在波の節が、前記ペリクル膜の前記マスク側と反対側にあり、前記ペリクル膜に前記異物を付着させる請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記超音波の周波数を変化させることによって、前記定在波の節の位置を前記ペリクル膜と前記マスクとの間の空間から、前記ペリクル膜まで変位させて、前記異物をペリクル膜に付着させることを特徴とする請求項３に記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記マスクの前記パターン面と反対側から前記マスクを冷却して、前記パターン面に水を凝集させる冷却手段をさらに備え、
前記冷却手段によって凝集させた水に前記光源からの光を照射して、前記水とともに前記異物を前記マスクから離脱させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項６】
前記冷却手段の周辺において、前記マスクを加熱する加熱手段をさらに備える請求項５に記載の異物除去装置。
【請求項７】
前記冷却手段によって水が凝集した領域よりも広い領域に前記光を照射する請求項５、又は６に記載の異物除去装置。
【請求項８】
前記光源が水に吸収される波長の光を出射することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項９】
前記異物を除電するため、前記異物に対してＸ線を照射するＸ線照射手段をさらに備える請求項１乃至８のいずれか記載の異物除去装置。
【請求項１０】
ペリクルフレームを介してペリクル膜が装着されたマスクの異物を除去する異物除去方法であって、
前記マスクの前記異物が付着した箇所に光を照射して、前記異物を前記マスクから離脱させるステップと、
前記ペリクル膜側から前記マスクに対して超音波を照射して定在波を発生させ、前記マスクから離脱した異物を前記定在波の節の方向に移動させるステップと、を備える異物除去方法。
【請求項１１】
前記マスクに対する前記定在波の節の位置を前記パターン面に沿って相対移動させるように、前記マスクのステージ又は前記超音波発生手段を駆動するステップをさらに備え、
前記定在波の節に前記異物をトラップした状態で、前記節の位置を相対移動させることで、前記ペリクルフレームの側面に前記異物を付着させることを特徴とする請求項１０に記載の異物除去方法。
【請求項１２】
前記定在波の節が、前記ペリクル膜の前記マスク側と反対側にあり、前記ペリクル膜に前記異物を付着させる請求項１０に記載の異物除去方法。
【請求項１３】
前記超音波の周波数を変化させることによって、前記定在波の節の位置を前記ペリクル膜と前記マスクとの間の空間から、前記ペリクル膜まで変位させて、前記異物をペリクル膜に付着させることを特徴とする請求項１２に記載の異物除去方法。
【請求項１４】
前記マスクの前記パターン面と反対側から前記マスクを冷却して、前記パターン面に水を凝集させるステップをさらに備え、
前記凝集させた水に前記光を照射して、前記水とともに前記異物を前記マスクから離脱させることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の異物除去方法。
【請求項１５】
前記異物の周辺において、前記マスクを加熱している請求項１４に記載の異物除去方法。
【請求項１６】
前記水が凝集した領域よりも広い領域に前記光を照射する請求項１４、又は１５に記載の異物除去方法。
【請求項１７】
水に吸収される波長の光を照射することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の異物除去方法。
【請求項１８】
前記異物を除電するため、前記異物に対してＸ線を照射する請求項１０乃至１７のいずれか記載の異物除去方法。
【請求項１９】
マスクにペリクル膜を装着するステップと、
請求項１０乃至１８のいずれか１項に記載の異物除去方法を用いて、ペリクル膜が装着されたマスク上の異物を除去するステップと、を備えるパターン基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異物除去装置、異物除去方法、及びマスクの製造方法に関し、特に詳しくは、ペリクル膜が装着されたマスクの異物を除去する異物除去装置、異物除去方法、及びそれを用いたパターン基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程で使用されるフォトマスクを洗浄する方法が開示されている（特許文献１、２）。この方法では、付着物質やパーティクル（以下、まとめて異物とする）にレーザ光を照射して、マスクから異物を除去している。特許文献１では、レーザ光を照射してマスクと物質の結合を弱化している。そして、レーザ光を照射した後、純水に浸漬した状態で、超音波を照射している。超音波の照射によって、結合を弱化した後、有機溶剤に浸漬している。また、特許文献２では、再度、異物が付着しないように、ガスを供給しながら、レーザ光を照射している。これにより、パターン面に付着した異物を除去することができる。
【０００３】
さらに、特許文献３では、基板表面に水を付着させた状態で、レーザ光を照射している。具体的には、処理室内に設けられた冷却ステージ上にマスクを載置する。そして、冷却ステージでマスクを冷却すると、基板表面に水が付着する。こうすることで、パルスレーザ光が水に吸収され、水が急激に蒸発する。そして、水が蒸発する際に発生する力によって、異物が基板表面から引き離され除去される。
【０００４】
また、パターン面に異物が付着するのを防止するため、マスクにペリクル膜（単にペリクルともいう）を装着することもある。ペリクル膜は、通常、ペリクルフレームを介して、マスクに装着される。従って、マスクのパターン面側の空間は、ペリクル膜、ペリクルフレーム、及びマスクで囲まれて、ほぼ閉空間になる。ペリクル膜に付着した異物を、超音波振動を用いて除去する洗浄方法が開示されている（特許文献４）。この方法では、超音波振動によって、洗剤、又は純水を霧状にして、ペリクル膜に吹き付けている。しかしながら、この方法では、マスクのパターン面に付着した異物を除去することができない。
【０００５】
また、特許文献５の異物除去装置では、イオナイザーエアーを用いて、マスクに装着したペリクル膜上の異物、又はペリクル膜なしマスクの異物を除去している。この異物除去装置では、イオナイザーによって帯電されたイオナイザーエアーをエアーノズルからマスクに向けて噴出している。エアーノズルが超音波加振部で加振されているため、イオナイザーエアーは、粗密波になっている。そして、マスクを異物除去室の奥まで搬送する過程で、イオナイザーエアーが異物に当たり、ペリクル膜から離れる。さらに、異物除去室を真空にした状態で、イオナイザーエアーが噴出されている。従って、マスク、又はペリクル膜から離れた異物が速やかに排出される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９２４２６号公報
【特許文献２】特開２００７−１１１６８２号公報
【特許文献３】特開２０００−１７６６７１号公報
【特許文献４】特開平４−１７２４５３号公報
【特許文献５】特開平２−１３９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ペリクル付きマスクでは、マスクのパターン面側がほぼ閉空間となっている。すなわち、パターン面上の空間が、マスク、ペリクル膜、及びペリクルフレームで囲まれる構成となる。したがって、ペリクル膜を装着した状態では、特許文献１、３に示すように、溶液や純水などを用いたウェットプロセスでパターン面上の異物を除去することは困難である。さらに、溶液などを用いると、パターンの光学特性が変化して、露光に影響を与えてしまうおそれもある。従って、ドライプロセスで異物除去を行うことが望まれている。レーザ光を照射して異物を除去する場合、レーザ光の照射エネルギーが高いと、パターンがダメージを受けてしまうこともある。
【０００８】
また、異物を確実に除去するためには、一度、除去した異物がマスクに再付着するのを防ぐ必要がある。しかしながら、閉空間になっているため、特許文献２、５に記載されているように、気体の流れを利用して、異物を取り除くことが困難である。このように、特許文献１〜５の方法では、ペリクル付きマスクのパターン面に付着した異物を除去することが困難であるという問題点がある。
【０００９】
このように上記の異物除去装置では、ペリクル付きマスクのパターン面に付着した異物を除去することが困難であるという問題点がある。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、簡便かつ確実に異物を除去することができる異物除去装置及び異物除去方法、並びにそれを用いたパターン基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様にかかる異物除去装置は、ペリクルフレームを介してペリクル膜が装着されたマスクの異物を除去する異物除去装置であって、前記ペリクル膜側から前記マスクに対して超音波を照射して、前記マスクのペリクル膜側に節を有する定在波を発生させる超音波発生手段と、前記マスクの前記異物が付着した箇所に光を照射して、前記異物を前記マスクから離脱させる光源と、を備え、前記マスクから離脱した異物を、前記定在波の節の方向に移動させて、前記ペリクル膜又は前記ペリクルフレームに付着させるものである。これにより、薬液を用いることなく、ペリクル付きマスク上の異物を除去することができる。よって、簡便かつ確実に異物を除去することができる。また、マスクに対するダメージを軽減することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記マスクに対する前記定在波の節の位置を前記パターン面に沿って相対移動させるように、前記マスクのステージ又は前記超音波発生手段を駆動する駆動機構をさらに備え、前記定在波の節に前記異物をトラップした状態で、前記駆動機構を駆動することで、前記ペリクルフレームの側面に前記異物を付着させることを特徴とするものである。これにより、異物の再付着を防ぐことができ、確実な異物除去が可能になる。
【００１２】
本発明の第３の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記定在波の節が、前記ペリクル膜の前記マスク側と反対側にあり、前記ペリクル膜に前記異物を付着させるものである。これにより、異物の再付着を防ぐことができ、確実な異物除去が可能になる。
【００１３】
本発明の第４の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記超音波の周波数を変化させることによって、前記定在波の節の位置を前記ペリクル膜と前記マスクとの間の空間から、前記ペリクル膜まで変位させて、前記異物をペリクル膜に付着させることを特徴とするものである。これにより、異物の再付着を防ぐことができ、確実な異物除去が可能になる。
【００１４】
本発明の第５の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記マスクの前記パターン面と反対側から前記マスクを冷却して、前記パターン面に水を凝集させる冷却手段をさらに備え、前記冷却手段によって凝集させた水に前記光源からの光を照射して、前記水とともに前記異物を前記マスクから離脱させることを特徴とするものである。水とともに異物を除去することで、確実に異物を除去することができる。
【００１５】
本発明の第６の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記冷却手段の周辺において、前記マスクを加熱する加熱手段をさらに備えるものである。これにより、効率よく水を凝集させることができる。
【００１６】
本発明の第７の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記冷却手段によって水が凝集した領域よりも広い領域に前記光を照射するものである。これにより、水が凝集した領域にシミが形成されるのを防ぐことができる。
【００１７】
本発明の第８の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記光源が水に吸収される波長の光を出射することを特徴とするものである。これにより、効率よく、異物を除去することができる。      
【００１８】
本発明の第９の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記異物を除電するため、前記異物に対してＸ線を照射するＸ線照射手段をさらに備えるものである。これにより、付着力を低下することができるため、確実に異物を除去することができる。
【００１９】
本発明の第１０の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、ペリクルフレームを介してペリクル膜が装着されたマスクの異物を除去する異物除去方法であって、前記マスクの前記異物が付着した箇所に光を照射して、前記異物を前記マスクから離脱させるステップと、前記ペリクル膜側から前記マスクに対して超音波を照射して定在波を発生させ、前記マスクから離脱した異物を前記定在波の節の方向に移動させるステップと、を備えるものである。これにより、薬液を用いることなく、ペリクル付きマスク上の異物を除去することができる。よって、簡便かつ確実に異物を除去することができる。また、マスクに対するダメージを軽減することができる。
【００２０】
本発明の第１１の態様にかかる異物除去装置は、上記の異物除去装置であって、前記マスクに対する前記定在波の節の位置を前記パターン面に沿って相対移動させるように、前記マスクのステージ又は前記超音波発生手段を駆動するステップをさらに備え、前記定在波の節に前記異物をトラップした状態で、前記節の位置を相対移動させることで、前記ペリクルフレームの側面に前記異物を付着させることを特徴とするものである。これにより、異物の再付着を防ぐことができ、確実な異物除去が可能になる。
【００２１】
本発明の第１２の態様にかかる異物除去方法は、上記の異物除去方法であって、前記定在波の節が、前記ペリクル膜の前記マスク側と反対側にあり、前記ペリクル膜に前記異物を付着させるものである。これにより、異物の再付着を防ぐことができ、確実な異物除去が可能になる。
【００２２】
本発明の第１３の態様にかかる異物除去方法は、上記の異物除去方法であって、前記超音波の周波数を変化させることによって、前記定在波の節の位置を前記ペリクル膜と前記マスクとの間の空間から、前記ペリクル膜まで変位させて、前記異物をペリクル膜に付着させることを特徴とするものである。これにより、異物の再付着を防ぐことができ、確実な異物除去が可能になる。
【００２３】
本発明の第１４の態様にかかる異物除去方法は、上記の異物除去方法であって、前記マスクの前記パターン面と反対側から前記マスクを冷却して、前記パターン面に水を凝集させるステップをさらに備え、前記凝集させた水に前記光を照射して、前記水とともに前記異物を前記マスクから離脱させることを特徴とするものである。水とともに異物を除去することで、確実に異物を除去することができる。
【００２４】
本発明の第１５の態様にかかる異物除去方法は、上記の異物除去方法であって、前記異物の周辺において、前記マスクを加熱しているものである。これにより、効率よく水を凝集させることができる。
【００２５】
本発明の第１６の態様にかかる異物除去方法は、上記の異物除去方法であって、前記水が凝集した領域よりも広い領域に前記光を照射するものである。これにより、水が凝集した領域にシミが形成されるのを防ぐことができる。
【００２６】
本発明の第１７の態様にかかる異物除去方法は、上記の異物除去方法であって、水に吸収される波長の光を照射することを特徴とするものである。これにより、効率よく、異物を除去することができる。
【００２７】
本発明の第１８の態様にかかる異物除去方法は、上記の異物除去方法であって、前記異物を除電するため、前記異物に対してＸ線を照射するものである。これにより、付着力を低下することができるため、確実に異物を除去することができる。
【００２８】
本発明の第１９の態様にかかるパターン基板の製造方法は、マスクにペリクル膜を装着するステップと、上記の異物除去方法を用いて、ペリクル膜が装着されたマスク上の異物を除去するステップと、を備えるものである。これにより、確実に異物を除去したマスクを用いることができるため、生産性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、簡便かつ確実に異物を除去することができる異物除去装置及び異物除去方法、並びにそれを用いたパターン基板の製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施例について以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施例を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施例に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものを実質的に同様の内容を示している。
【００３１】
実施の形態１．
本実施形態にかかる異物除去装置について図１を用いて説明する。図１は、異物除去装置の構成をも式的に示す側面図である。異物除去装置は、ペリクル膜１２付きマスク１０のパターン面に付着した異物１５を除去する。
【００３２】
まず、異物除去の対象となるマスク１０の構成について説明する。マスク１０は、半導体等の露光工程で使用されるフォトマスクであり、レチクルなどを含むものとする。マスク１０上には、露光時に転写されるパターン１４が形成されている。このパターン１４は、ガラスなどの透明基板上に形成されている。パターン１４は、遮光パターンの他、ハーフトーンパターンや、位相シフトパターンなどであってもよい。マスク１０のパターン面には、枠状のペリクルフレーム１１が装着されている。マスク１０のパターン１４が形成されている領域を囲むように、ペリクルフレーム１１が貼着されている。そして、ペリクルフレーム１１のパターン面と反対側には、ペリクル膜１２が設けられている。ペリクルフレーム１１を介してマスク１０にペリクル膜１２が装着される。ペリクルフレーム１１の高さが、パターン面からペリクル膜１２までの高さ（ペリクル高さ）になる。
【００３３】
従って、パターン面上の空間がマスク１０、ペリクルフレーム１１、及びペリクル膜１２で囲まれた閉空間（ペリクル空間）となる。これにより、外部から飛来する異物１５がパターン面に付着するのを防ぐことができる。異物除去装置は、ペリクル膜１２を装着した後に、パターン面に付着した異物１５を除去する。すなわち、ペリクル膜越しに異物除去を行う。具体的には、超音波、及び光を照射することによって、パターン面から異物１５を除去する。なお、異物１５はマスク１０上にあってはいけないものを示す。
【００３４】
異物除去装置は、ステージ２１、超音波トランスデューサ２２、光源２３、レンズ２４、駆動機構２８を備えている。ステージ２１には、マスク１０が載置される。すなわち、マスク１０のパターン面と反対面がステージ２１に当接する。ステージ２１は、中空のＸＹステージであり、マスク１０の端部を支持する。ステージ２１には、駆動機構２８が設けられている。駆動機構２８には、サーボモータなどのアクチュエータが設けられている。この駆動機構２８がステージ２１をＸＹ方向に駆動する。ステージ２１を駆動すると、ステージ２１上のマスク１０が矢印の方向に移動する。すなわち、マスク１０がステージ２１とともに、パターン面に沿った方向に移動する。
【００３５】
マスク１０の上方には、超音波トランスデューサ２２が配設されている。超音波トランスデューサ２２は、超音波を発生する超音波発生手段である。すなわち、超音波トランスデューサ２２は可聴範囲を越える周波数の音波を生成する。そして、超音波トランスデューサ２２は、ペリクル膜１２側からマスク１０に対して超音波を照射する。すなわち、超音波トランスデューサ２２はペリクル膜１２の外からマスク１０上の異物１５に向けて超音波を照射する。なお、ペリクル膜１２は、厚さ数μｍ程度の高分子膜であるため、音波の透過にほとんど影響はない。これにより、ペリクル膜１２を介して、異物１５に超音波を照射することができる。超音波トランスデューサ２２は、マスク１０のパターン面に対して垂直に超音波を照射する。たとえば、超音波はマスク１０に対して連続的に照射される。
【００３６】
また、マスク１０の下方には、光源２３が設けられている。光源２３としては、パルス光を出射するキセノンフラッシュランプ光源などを用いることができる。あるいは、ＹＡＧレーザの高調波や、エキシマレーザ等を用いてもよい。光源２３から出射された光は、レンズ２４で集光される。レンズ２４で屈折された光は、ステージ２１の中空部分を通ってマスク１０に入射する。光は、パターン面と反対側からマスク１０に入射する。そして、光源２３からの光は、マスク１０を透過して、パターン面に付着した異物１５に照射される。
【００３７】
超音波トランスデューサ２２とマスク１０のパターン面との距離が超音波のλ／２の偶数倍となっていれば、定在波が生じる。反射面であるパターン面は、音圧が高いので、異物１５が音圧の低い方に移動していく。すなわち、異物１５が定在波の節の方向に移動していく。なお、λは、超音波の波長である。
【００３８】
音圧だけでは、異物１５をマスク１０から引き離す力が不十分である場合、光源２３から、ＤＵＶ（Ｄｅｅｐ  ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）パルス光を照射する。異物１５が有機物の場合、有機物の一部が光分解して、付着力を低下させる。例えば、マスク１０に付着する異物１５の多くは、有機物が糊の役目を果たしている。これにより、マスク１０に対する付着力が増大している。従って、紫外光の照射によって、有機物を分解すると、付着力が低下する。また、同時に、光パルスを吸収して発生する熱的な衝撃により異物１５がマスク１０から一瞬浮き上がる。すなわち、異物１５が光パルスを吸収することで、マスク１０から離脱する。このとき、超音波が照射されているため、マスク１０から離脱した異物１５が定在波の節の方向に移動する。これにより、異物１５がマスク１０のパターン面から離れていく。
【００３９】
ここで、超音波による異物１５の除去について、図２を用いて説明する。図２は、超音波が照射されているマスク１０を模式的に示す側面断面図である。図２では、定在波の節（音圧が低い部分）と腹（音圧が高い部分）の位置が模式的に示されている。パターン面からの距離がλ／４となる位置が音圧の節となる。また、パターン面からの距離がλ／２の位置が音圧の腹となる。
【００４０】
例として、超音波トランスデューサ２２が４０ｋＨｚ、４００Ｗの超音波ホーンであるとする。空気中の音速を３４０ｍ／ｓ（国際標準大気海面上気温での音速）とすると、λ／２＝４．２５ｍｍ＝３４０／（２×４０ｋＨｚ）となる。そして、λ／２がパターン面からのペリクル膜１２の高さよりも小さい場合、ペリクル膜１２とマスク１０のパターン面との間に、定在波の節が生成される。光照射でマスク１０から離脱した異物１５は、超音波振動によって、節に向かって移動する。ペリクル空間中に定在波の節が存在する場合、パターン面からλ／４の高さまで異物１５が浮上する。すなわち、図２（ａ）に示すように、定在波の節の位置で、異物１５がトラップされる。超音波を照射している限り、異物１５がペリクル空間中に安定して浮かぶことになる。異物１５を浮上させた状態で、ステージ２１を横方向に移動させる。すなわち、図２（ａ）に示す矢印の方向にステージを移動させると、図２（ｂ）に示すように、ペリクルフレーム１１の内側の側面に異物１５が接着する。ペリクルフレーム１１の内壁には、接着層が形成されているため、異物１５が内壁に設けられた接着層に付着する。これにより、一度離脱した異物１５がパターン面に再付着するのを防ぐことができる。よって、ペリクル空間内の異物を確実に除去することができる。
【００４１】
なお、上記の説明では、異物１５をペリクルフレーム１１の内壁に付着させるために、ステージ２１を移動させたが、超音波トランスデューサ２２を移動させてもよい。すなわち、超音波トランスデューサ２２とマスク１０とをパターン面に沿って相対移動すればよい。これにより、浮遊した異物１５が横方向に移動して、ペリクルフレーム１１の内壁まで到達する。そして、ペリクルフレーム１１の内壁に設けられた接着層に異物１５が付着する。
【００４２】
一方、超音波の周波数を低くすると、節の位置がペリクル空間の外側になる。すなわち、パターン面から節までの距離が、パターン面からペリクル膜１２までの距離よりも大きくなる。この場合、異物１５が節に移動する間に、ペリクル膜１２に付着する。従って、一度、パターン面から除去した異物が、パターン面に再付着するのを防ぐことができる。すなわち、節への移動中に、異物１５がペリクル膜１２に捕獲される。従って、ステージ２１を移動させることなく、異物１５を確実に除去することができる。このように、周波数とペリクル膜１２の高さとの関係に応じて、異物１５が捕獲される場所が異なる。すなわち、ペリクル膜１２の高さがλ／２よりも小さい場合、ステージ２１を移動して、ペリクルフレーム１１の内壁で異物１５を捕獲する。一方、ペリクル膜１２の高さがλ／２よりも大きい場合、ペリクル膜１２で異物１５を捕獲する。これにより、一度、除去した異物１５がパターン面に再付着するのを防ぐことができる。また、異物を除去するのに好適な周波数の超音波を使用することができる。
【００４３】
なお、超音波の強度は、異物１５がマスクのパターン面から離脱し、かつマスク１０がダメージを受けない程度に設定される。このように、音波強度をコントロールすることで、マスク１０のパターン１４にダメージを与えることなく、確実に異物除去することができる。超音波の供給方法は、パルス／バースト可能とする。また、超音波をチャープして、異物１５をペリクル膜１２まで移動させてもよい。すなわち、時間とともに超音波の周波数を変化させていき、節の位置を徐々に変位させる。これにより、一度、定在波の節で安定して浮上していた異物が、ペリクル膜１２の方向に移動していく。よって、異物１５をペリクル膜に付着させることができる。また、異物１５の除去に適した周波数の超音波を照射することができるため、確実な異物除去が可能になる。
【００４４】
音波作用を起こすためには、音波照射エリアをガス雰囲気にする必要がある。光を利用する場合、音波照射エリアを不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。これにより、効率よく、光を照射することができる。すなわち、音波照射エリアに、酸素などの活性ガスがある場合、光エネルギーによって活性ガスが反応してしまう。この場合、異物１５の離脱に用いられる光エネルギーの効率が低下する。このため、不活性ガスの供給を制御しながら、光を照射することが好ましい。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガスなどを用いることが好ましい。
【００４５】
上記のように、光を照射することで、異物１５の付着力を低下させることができる。よって、低い音波強度で異物１５をパターン面から除去することができる。これにより、パターン１４やペリクル膜の損傷を防ぐことができる。また、低いの光強度で、異物を離脱することができるため、光照射によるパターンの損傷を防ぐことができる。さらに、パルス光を照射する場合、パルス光の立ち上がりやパルス幅を調整することで、パターン１４の損傷を防ぐことができる。光、及び超音波の両方を用いることで、パターン１４に対するダメージを軽減することができる。
【００４６】
なお、光は、マスク１０の裏面からではなく、表面側から照射してもよい。すなわち、ペリクル膜１２を介してマスク１０のパターン面に光を照射してもよい。この場合、ペリクル膜１２に対するダメージを軽減するように光を照射する。従って、ペリクル膜１２に対する吸収が小さい波長を用いることが好ましい。また、パターン面から離脱させた異物１５を、ペリクルフレーム１１、又はペリクル膜１２に付着させている。よって、再度、パターン面に異物１５が付着して、欠陥となることがない。このように、確実に異物１５を除去することができる。さらに、薬液などを用いる必要がないため、異物１５を簡便に除去することができる。また、薬液によるパターン１４の光学特性の劣化がないため、異物１５の除去工程を繰り返し行うことが可能になる。よって、確実に異物１５を除去することができる。
【００４７】
実施の形態２．
本実施の形態にかかる異物除去装置について、図３を用いて説明する。図３は、異物除去装置の構成を模式的に示す側面断面図である。本実施の形態にかかる異物除去装置には、実施の形態１で示した異物除去装置に加えて、Ｘ線源２５が設けられている。Ｘ線源２５以外の基本的構成については、実施の形態１で示した異物除去装置と同じであるため、適宜説明を省略する。
【００４８】
Ｘ線源２５は、ペリクル膜１２側から異物１５に対して軟Ｘ線を照射する。すなわち、Ｘ線源２５からの軟Ｘ線はペリクル膜１２を介して、マスク１０に入射する。これにより、帯電した異物１５を除電することができる。よって、異物１５の付着力を低下させることができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、光源２３がマスク１０のペリクル膜側に設置されている。すなわち、光源２３からの光は、ペリクル膜１２を介してマスク１０に入射する。これにより、異物１５に光が照射され、付着力を低下させることができる。なお、Ｘ線、及び光は、パターン１４、及びペリクル膜１２に損傷を与えないエネルギーで照射される。例えば、光源２３としてＮｄ：ＹＡＧレーザ等を用いることができる。そして、ＤＵＶのパルスレーザ光を異物１５に対して照射する。例えば、レーザアブレーションによって、異物１５が反跳して、マスク１０から離脱する。そして、離脱した異物を、超音波によって、ペリクル膜１２、又はペリクルフレーム１１に移動させる。これにより、実施の形態１と同様に、異物を確実に除去することができる。
【００５０】
このように、本実施形態にかかる異物除去装置には、光源２３とともに、Ｘ線源２５が設けられている。そして、Ｘ線源２５からＸ線を異物１５に照射して、異物１５を除電する。これにより、クーロン力が低下して、付着力を低下させることができる。そして、実施形態１と同様にレーザ光、及び超音波を照射して、異物を除去する。これにより、確実に異物１５を除去することができる。
【００５１】
実施の形態３．
本実施の形態にかかる異物除去装置について、図４を用いて説明する。図４は、異物除去装置の構成を模式的に示す側面断面図である。本実施の形態にかかる異物除去装置には、実施の形態１で示した異物除去装置に加えて、加熱手段２６、及び冷却手段２７が設けられている。なお、加熱手段２６、及び冷却手段２７以外の基本的な構成は、実施の形態１で示した異物除去装置と同じであるため、適宜説明を省略する。
【００５２】
マスク１０の裏面側には、冷却手段２７が設けられている。すなわち、マスク１０のパターン面と反対側の面に、冷却手段２７が設置されている。冷却手段２７は、裏面側から、マスク１０を冷却する。また、冷却手段２７は、異物１５が付着した箇所の直下に配置されている。冷却手段２７としては、コールドプレート、液体窒素ノズル、ボルテックスチューブなどを用いることができる。そして、冷却手段２７がマスク１０を冷却することで、異物１５、及びその近傍が冷却される。すなわち、異物１５箇所が部分的に冷却される。すると、異物１５近傍の水分が凝集して、水の膜となる。ペリクル空間内の水分がパターン面上に凝集する。すなわち、マスク１０が結露して、パターン面に水の膜が形成される。マスク１０のパターン面では、異物１５を含む領域に水が付着する。水を凝集させた後に、レーザ光、及び超音波を用いて異物１５を除去する。すなわち、冷却した後に、光を照射する。
【００５３】
異物１５が有機物の場合、水が付着することによって、異物１５の付着力が低下する。そして、実施の形態１と同様に、光、及び超音波を照射して、異物１５を除去する。これにより、低いパワーで異物１５を除去することができる。また、マスク１０を冷却して、異物１５の付着箇所に水の膜を形成することで、有機物の異物１５であっても、確実に除去することができる。
【００５４】
本実施の形態では、光源２３として、水に吸収される光を出射するＣＯ２レーザが用いられている。あるいは、Ｅｒ：ＹＡＧレーザやＮｄ：ＹＡＧレーザ等を用いてもよい。そして、水に対して吸収係数が大きい、赤外線などを照射する。具体的には、波長１μｍ〜１０μｍ程度のレーザ光を照射することが好ましい。水に吸収される波長の光を用いることで、低パワーのレーザ光で、異物１５を除去することが可能になる。よって、パターン１４やペリクル膜１２に対するダメージを低減することができる。また、異物１５の種類や、異物１５の直下のパターン１４に関係なく、確実に異物１５を除去することができる。また、パターン１４上に異物１５が付着している場合は、水に対する吸収係数が大きい波長ではなく、パターン１４に対する吸収係数が大きい波長の光を用いてもよい。
【００５５】
なお、光源２３はマスク１０のペリクル膜側に配置されている。すなわち、ペリクル膜１２を介してマスク１０のパターン面上に付着した異物１５に光を照射する。よって、ペリクル膜１２に影響が小さい波長の光を用いることが好ましい。また、結露により水が付着した領域よりも広い領域にレーザ光を照射することが好ましい。すなわち、冷却する領域よりも広い領域に、パルス光を照射する。これにより、水の付着によって、パターン面に新たなシミが生じるのを防ぐことができる。すなわち、微量の水全体が急激に加熱されて蒸発するため、パターン面上にシミが発生するのを防ぐことができる。これにより、露光に対する影響を軽減することができる。この場合、レーザ光のスポットを所定の大きさに成形して、マスク１０に照射する。
【００５６】
本実施形態では、水に対してレーザ光を照射している。レーザアブレーションによって、水が急激に蒸発する。これにより、異物１５の直下のパターンの膜剥がれを防止することができる。すなわち、水が急激に蒸発することで、水の表面張力が瞬間的に無くなる。よって、水の蒸発時に水が異物１５のパターンを引き連れて、マスク１０から離れていくことのを防ぐことができる。異物１５がパターン１４上に存在する場合でも、異物１５の直下のパターン１４のダメージを低減することができる。よって、パターン１４にダメージを与えることなく、異物を除去することができる。
【００５７】
さらに、マスク１０の裏面側には、加熱手段２６が配設されている。加熱手段２６は、例えば、ホットプレートなどのヒータであり、裏面側からマスク１０を加熱する。加熱手段２６は、ペリクル膜１２がペリクルフレーム１１から剥がれないような温度までマスク１０を加熱する。加熱手段２６は、マスク１０の異物が付着箇所を除いた部分に配置される。すなわち、マスク１０の異物箇所の周辺を加熱する。従って、異物箇所のみが冷却手段２７によって部分的に冷却され、その周辺が加熱手段２６が加熱される。異物１５の周辺の領域では、水が凝集されなくなる。異物１５の外側部分では、水が付着しなくなる。異物１５の付着箇所のみに対して、水の膜が形成されるようになる。すなわち、異物１５箇所以外では、水が凝集されず、異物１５箇所のみに、効率よく水を凝集させることができる。よって、ペリクル空間内の水分を効率よく、凝集させることができる。よって、異物除去に対して十分な厚さの水の膜を容易に形成することができる。また、シミの発生を防ぐことができる。
【００５８】
さらに、水が凝固するまで冷却した場合、氷を融解した後に、異物１５を除去することが好ましい。すなわち、凝集させた水が凝固して氷となった後、氷が融解するまで待つ。そして、光照射と超音波照射によって、異物を除去する。こうすることで、十分な量の水を凝集することができる。すなわち、十分に低い温度まで冷却することで、凝集する水の膜厚を増加することができる。これにより、有機物からなる異物１５の付着力を十分に低下させることができる。よって、確実に異物を除去することができる。
【００５９】
その他の実施の形態．
実施形態１〜３で記載した、光の波長、超音波の周波数などの数値は、好適な一例であり、特に記載した数値に限定されるものではない。また、上記の実施形態１〜３を適宜組み合わせて使用してもよい。例えば、実施の形態２の異物除去装置に対して、冷却手段２７又は加熱手段２６などを設けてもよい。マスク１０の裏面側に冷却手段２７などを配設する場合、ペリクル膜１２側からマスク１０に光を照射することが好ましい。
【００６０】
上記の異物除去方法を生産工程に組み込むことで、生産性を向上することができる。すなわち、透明基板上にパターン１４を形成して、マスク１０を製造する。そのマスク１０にペリクルフレーム１１を介してペリクル膜１２を装着する。そして、ペリクル付きマスク１０に対して、上記のように、異物除去を行う。異物除去を行う場合、マスク１０の異物１５が付着した箇所に光を照射して、異物１５をマスク１０から離脱させる。そして、ペリクル膜１２側からマスク１０に対して超音波を照射して定在波を発生させる。マスク１０から離脱した異物１５を定在波の節の方向に移動する。これにより、異物を確実に除去することができ、マスクの生産性を向上することができる。さらに、異物１５が除去されたマスク１０を用いて露光を行う。これにより、異物１５が確実に除去されたマスク１０を用いた露光が行われる。よって、半導体などのパターン基板の生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態１にかかる異物除去装置の全体構成を模式的に示す側面断面図である。
【図２】本発明の実施形態１にかかる異物除去装置の異物除去工程を示す側面断面図である。
【図３】本発明の実施形態２にかかる異物除去装置の全体構成を模式的に示す側面断面図である。
【図４】本発明の実施形態２にかかる異物除去装置の全体構成を模式的に示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  マスク
１１  ペリクルフレーム
１２  ペリクル膜
１４  パターン
１５  異物
２１  ステージ
２２  超音波トランスデューサ
２３  光源
２４  レンズ
２６  加熱手段
２７  冷却手段
２８  駆動機構
【図１】
2010045283.tif 000003
【図２】
2010045283.tif 000004
【図３】
2010045283.tif 000005
【図４】
2010045283.tif 000006