(57)【要約】ペリクル膜は、フレームに接続され、レチクル基板に対して略平行であって、基板上に有されるレチクルとペリクル膜との間に空間を有するエンクロージャを定義付ける。マスクは、エンクロージャ内のレチクル上に備えられる。ボアホールは、フレームの一側壁においてエンクロージャへと備えられる。ペリクル膜への重力の影響を補正するよう該空間において空気圧を調整する機構は、一端で閉じられた筐体内にピストン部材を有するため、チャンバは、筐体の閉じられた端部で定義付けられる。ボアホールは、チャンバへと筐体の壁に備えられ、ボアホールとボアホールとの間に管又はパイプは、空間とチャンバとの間の気体経路を定義付ける。可動のピストン部材は、該空間において必要な気体圧を確定し、ペリクル膜への重力の影響を補正するようにする。微調整は、例えば重りを取り付ける等のピストン部材の質量を変更することによって達成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ製作に対して使用されるレチクルを保護する装置であって、
前記レチクルにわたって間に空間を有して配列されるペリクル膜によって定義付けられるエンクロージャと、前記ペリクル膜への重力の影響を補正するよう前記空間において気体圧を調整する手段と、を有し、
気体圧を調整する前記手段は、チャンバを定義付けるよう筐体内にピストン部材を有するピストン配置を有する、ことを特徴とし、前記チャンバは、前記ペリクル膜と前記レチクルとの間の前記空間と気体伝達し、前記ピストン部材の動作は、前記エンクロージャ内の気体圧における調整をもたらし、前記ペリクル膜への重力の影響を補正する、
装置。
【請求項２】
前記ピストン配置は、一端で閉じられる筐体を有し、前記筐体内で前記ピストン部材は、前記閉じられた端部でチャンバを定義付けるよう配列される、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記チャンバの壁は、開口を備えられる、
請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記チャンバは、前記開口を介して管又はチューブによって、側壁における開口を介して前記エンクロージャへ接続される、
請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記ピストン部材は、前記筐体の内径より小さい直径を有し、前記ピストン部材は、例えば可撓性の膜を用いて気密に前記筐体の内側側壁へ接続される、
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項６】
前記ピストン部材の質量を変更する手段を有する、
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項７】
前記ピストン部材の前記質量を変更する前記手段は、前記ピストン部材に選択的に追加され得る、あるいは前記ピストン部材から取り外され得る１つ又はそれ以上の重りを有する、
請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記ペリクル膜は、シリコンガラスで形成される、
請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項９】
上部で前記レチクルが支持されるレチクル基板と、前記レチクル基板及び前記ペリクル膜が接続される支持フレームと、を有する、
請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項１０】
半導体チップ製作に対して使用されるレチクルを保護する方法であって、
前記方法は、間に空間を有するエンクロージャを定義付けるよう前記レチクルにわたってペリクル膜を与える段階と、前記ペリクル膜への重力の影響を補正するよう前記空間において気体圧を調整する段階と、を有し、
前記方法は、気体圧を調整する前記段階がチャンバを定義付けるよう筐体内でピストン部材を有するピストン配置を与える段階を有する、ことを特徴とし、前記チャンバは、前記ペリクル膜と前記レチクルとの間の前記空間と気体伝達し、前記ピストン部材の動作は、前記ペリクル膜への重力の影響を補正するよう、前記エンクロージャ内での気体圧の調整をもたらす、
方法。
【請求項１１】
半導体チップを製造する方法であって、
請求項１乃至９のうちいずれか一項記載のレチクル及び装置を与える段階と、前記レチクル上にパターン化されたマスクを与える段階と、前記ペリクル膜及び前記マスクを介して前記レチクルを照射する段階と、を有する、
方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の前記方法に従って製作される半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ生産において使用されるレチクルを汚染から保護する方法及び装置に係り、より特には、かかるペリクルへの重力の影響を補正する方法及び装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
パターン化されたリソグラフィックマスクは、半導体チップ製作において活用され、かかるリソグラフィックマスクは、マスク上の異物がシリコンウエハ上で作られる電子回路においてプリント不具合を生み出すため、粒子汚染から保護される必要がある。
【０００３】
従来の半導体チップのリソグラフィック製造に対しては、マスクは、粒子から保護されるよう「ペリクル」（従来通りでは１マイクロメートルのポリアミド）において封入される。マスクは、１つの面上でパターン化された吸収フィルムを有する剛性の基板を有する。ペリクルは、薄い膜であり、マスク基板に対して取り付けられたフレームにわたって引き延ばされ、粒子がマスクのパターン化された範囲にぶつかることを防ぐ。ペリクルは、「焦点外の（ｏｕｔ  ｏｆ  ｆｏｃｕｓ）」像平面においてマスクからオフセットされ、（保護を必要とする）マスク面とペリクルとの間に隙間を作り出す。このオフセットは、ペリクルによって妨害された粒子が画像の不具合を作り出さないことを確実とする。
【０００４】
先のチップ製造技術において使用された光子波長（３６５ｎｍ，２４８ｎｍ）に対しては、ペリクルは、非常に透明であり、リソグラフィック放射が高い効率性を有してマスクへ送られることを可能とする。ペリクルは、マスクの寿命を通してハードウェアを取り付けるマスクに対して固定されたままとなり、マスクが不具合を起こす粒子汚染を受けずに取り扱われて点検されることを可能とする。
【０００５】
次世代のリソグラフィック技術は、１５７ｎｍの光学投影リソグラフィを有し、リソグラフィック結像を行うよう電離放射線（夫々、光子、イオン、及び電子）を活用する。故に、これらの次世代リソグラフィック技術において使用されるマスクは、リソグラフィック露出中に電離放射線を有して照射される。従来のペリクルは、電離放射を吸収しすぎるため、次世代リソグラフィにおいて使用され得ない。膜は、また、電離ビームにおいて低下し得、最終的には機能しなくなり、マスクが汚染され得る。更には、従来のペリクルは、常圧から次世代リソグラフィック技術に対して必要とされる真空環境（〜１０−６トール）への移送を切り抜けない。密閉されたペリクル／マスク組立体は、封入空気空間を有し、マスクが真空環境において置かれる際に薄膜を突き抜けて通る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、改善された配置を与えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、半導体チップに対して使用されるレチクルを保護する装置が与えられる。該装置は、前出のレチクルにわたって間に空間を有して配置されるペリクル膜によって定義付けられるエンクロージャ、及び、ペリクル膜への重力の影響を補正するよう前出の空間において気体圧を調整する手段を有する。装置は、気体圧を調整する前出の手段がチャンバを定義付けるよう筐体内にピストン部材を有するピストン配置を有する、ことを特徴とし、前出のチャンバは、前出のペリクル膜と前出のレチクルとの間の前出の空間と気体伝達し、前出のピストン部材の動作による前出のチャンバの寸法の調整は、前出のペリクル膜への重力の影響を補正するよう前出のチャンバ内の気体圧における調整をもたらす。
【０００８】
また本発明によれば、半導体チップ製作に対して使用されるレチクルを保護する方法が与えられる。該方法は、間に空間を有するエンクロージャを定義付けるよう前出のレチクルにわたってペリクル膜を与える段階、及び、前出のペリクル膜への重力の影響を補正するよう前出の空間において気体圧を調整する段階を有する。該方法は、気体圧を調整する前出の段階がチャンバを定義付けるよう筐体内でピストン部材を有するピストン配置を与える段階を有する、ことを特徴とする。前出のチャンバは、前出のペリクル膜と前出のレチクルとの間の前出の空間と気体伝達をし、前出のピストン部材の動作は、前出のペリクル膜への重力の影響を補正するよう、前出のエンクロージャ内での気体圧の調整をもたらす。
【０００９】
更に本発明によれば、半導体チップを製造する方法が与えられる。該方法は、既に定義付けられたレチクル及び装置を与える段階、前出のレチクル上にパターン化されたマスクを与える段階、及び、前出のペリクル膜及び前出のマスクを介して前出のレチクルを照射する段階を有する。
【００１０】
更に本発明によれば、既に定義付けられた方法に従って製作された半導体チップが与えられる。
【００１１】
本発明の望ましい一実施例では、ピストン配置は、いったんで閉じられた筐体を有し、筐体内にはピストン部材が閉じられた端部でチャンバを定義付けるよう配列される。チャンバの壁は、望ましくは開口を備えられ、該開口を用いてチャンバは、管又はチューブによって、一側壁における開口を介して前出のエンクロージャに対して接続される。
【００１２】
該配置は、有益には、筐体の内径より小さい直径を有するピストン部材を有する。前出のピストン部材は、筐体の内側側壁に対して、例えば可撓性の膜を用いて気密に接続される。これは、ピストン部材と筐体の内壁との間の摩擦を最低限に抑え、ピストン部材と筐体の内壁との間に絶対気体流がないことを確実とする。
【００１３】
望ましい一実施例では、補正機構を微調整するようピストン部材の質量を変更するよう手段が与えられ得る。かかる手段は、重り又は同様のものを有し得、選択的にピストン部材に追加又は除去され得る。
【００１４】
故に、本発明は、ペリクル膜への重力の悪影響を補正するよう、レチクルとペリクル巻くとの間の空間において気体圧を調整する効果的な機構を与える。要求された調整は、受動的に達成及び制御され、微調整は、ピストン部材の質量を変更することによって達成され得る。該機構は、レチクル基板（即ち、レチクルを支持する板）の近くに位置付けられ得るか取り付けられ得、あるいうは、必要に応じて離されてもよい。上述された通り、望ましい一実施例では、ピストン部材と筐体の内壁との間の摩擦は最低限に抑えられ、ピストン部材と筐体の内壁との間に絶対気体流はない。
【００１５】
ペリクル膜は、望ましくはシリコンガラスで形成される。装置は、レチクルが上部で支持されるレチクル基板、及び、レチクル基板並びにペリクル膜が接続された支持フレームを、望ましくは有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のこれらの及び他の面は、ここに説明される実施例を参照して明らかに且つ解説される。
【００１７】
本発明の一実施例は、単なる一例として添付の図面を参照して説明される。
【００１８】
図１を参照すると、従来通りの配置は、薄いペリクル膜１及びフレーム３を有する。ペリクル膜１は、フレーム３に対して接着され、レチクル基板５は、その一側上でレチクル（即ち、フォトリソグラフィック面）を有してフレーム３に対して接着され、レチクル基板５と膜１との間に隙間があるようにする。レチクル基板５とペリクル膜１との間の空間９と、周囲の外気との間の圧を均一にするよう、フィルタを有するボアホール１１は、フレーム３において備えられる。
【００１９】
図１に図示される通り、かかるペリクルは、１マイクロメートルのポリアミド等の非常に光透過性のある材料で作られた透明のペリクル膜を有する。マスク６は、（レチクルの上方の）レチクル基板５の一側上に備えられ、続いてレチクルは、基板５上に要求された回路構造を作るよう（ペリクル１及びマスク６を介して）光に対して露出される。
【００２０】
リソグラフィの解像度は、近年徐々により高くなってきており、かかる解像が実現され、より短い波長の光は、徐々に光源として使用されるようになってきている。特には、例えば、フッ素エキシマレーザ（１５７ｎｍ）の使用は、ますます所望されてきている。しかしながら、従来通りのペリクル材料は１５７ｎｍで放射を吸収する。故に、（シリコンガラス等の）無機化合物を有するガラス板又は同様のもののペリクル膜としての使用は、検討されている。
【００２１】
これらの無機化合物がペリクル膜として使用される際、膜は、膜に所望の強度を与えるよう０．１ｍｍ又はそれ以上の厚さを理想的には有するべきである。しかしながら、実際には板は、放射のゆがみを防ぐようそれより著しく薄くなければならず、かかる板は、重力のために湾曲され得、それによってペリクル膜面での露光に対する光路の逸脱を招き得、故に露光に悪影響を及ぼし得る。
【００２２】
米国特許第２００１／０００４５０８号明細書は、ペリクル膜がフォトマスクの下方でフレームに接着された薄いガラス板を有し、膜が重力のために下方向に歪む傾向がある配置を説明する。しかしながら、ペリクルとレチクルとの間の空間における空気を減圧することによって、ペリクル膜は持ち上げられ、それ故に重力（及びそれ自身の重さ）による変形は軽減又は排除され得る。
【００２３】
ここに、改善された配置が考案されている。図２を参照すると、本発明の一実施例に従った装置は、フレーム３に対して接続されるレチクル基板５を有し、該フレームは、該基板から略垂直に延びる。ペリクル膜１は、フレーム３に対して接続され、該膜は、レチクル基板に対して略平行であり、基板５上に有されるレチクルとペリクル膜１との間に空間９を有するエンクロージャを定義付けるようにする。マスク６は、エンクロージャ内のレチクル上に備えられる。
【００２４】
ボアホール１１は、フレーム３の一側壁においてエンクロージャへと備えられる。ペリクル膜１への重力の影響を補正するよう空間９において気体圧を調整する機構１３は、一端で閉じられた筐体１７内にピストン部材１５を有し、チャンバ１９が筐体１７の閉じられた端部で定義付けられるようにする。ボアホール２１は、筐体１７の壁においてチャンバ１９へと備えられ、ボアホール１１とボアホール２１との間のチューブ又は管２３は、空間９とチャンバ１９との間の気体経路を定義付ける。可動であるピストン部材１５は、ペリクル膜１への重力の影響を補正するよう空間９内で必要な気体圧を確定する。可動のピストン部材１５と筐体１７との間の摩擦が放置され得る場合は：
・  チャンバ１９における気体と接触するピストン部材１５の面範囲の部分は、ピストン部材１５の重さと相まって、ペリクル膜１の達成された平坦性を確定し、
・  常圧における変化は、ピストン部材１５の動作のみをもたらし、ペリクル膜１は平坦なまま残る。
【００２５】
ピストン部材１５と筐体１７との間の摩擦は、装置の精度に影響を与えるため、最低限に抑えられなければならない。
【００２６】
微調整は、例えば重り２５を取り付けることによって、ピストン部材１５の質量を変更することによって達成され得る。
【００２７】
図３中、一例は、ピストン部材１５と筐体１７の内壁との間の摩擦がいかに最低限に抑えられ得るか、及び、ピストン部材１５と筐体１７の内壁との間に絶対気体流がないことをいかに確実にするか、について示される。ピストン部材１５の直径は、筐体１７の内径より非常に小さくてよく、ピストン部材１５と筐体１７の内壁との間に隙間があるようにする。隙間は、ピストン部材１５と筐体１７の内壁との間に接続された可撓性の膜２７によって閉じられる。
【００２８】
上述された実施例は、本発明を制限するのではなく例証するものであること、及び、当業者は添付の請求項によって定義付けられた本発明の範囲から逸脱することなく多くの他の実施例を設計することができることが、留意されるべきである。請求項中、括弧内のいかなる参照符号も、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「有する」及び同様の語は、請求項又は明細書全体において挙げられた要素又は段階以外の要素及び段階の存在を除外しない。要素の単数形の記載は、係る要素が複数存在する場合を除外するものではなく、逆も同様である。本発明は、複数の異なる要素を有するハードウェアを用いて、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実行され得る。複数の手段を列挙する装置請求項において、これら複数の手段は、１つ及び同一のハードウェアによって実現され得る。特定の措置が互いに対して異なる従属請求項において列挙されるという単なる事実は、これらの措置の組合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】レチクル上に取り付けられた従来通りのペリクルの概略的断面図である。
【図２】本発明の一実施例に従った装置の概略的断面図である。
【図３】本発明の一実施例に従った装置において使用されるピストン配置の概略的断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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