(57)【要約】【課題】レチクル保管装置内のレチクルに異物が付着しないような保管装置を提供する。【解決手段】レチクルを保管する保管部１と、空気孔を備えたレチクル保管装置において、空気孔に化学汚染物質を除去する除去手段７を備えている。よって、保管装置内に流入する空気から不純物ガスを除去することが出来るため、レチクル上に発生する異物の数が著しく低減され、ウェハ上にレチクルを用いてパターン形成する際に発生する欠陥を抑制することが出来る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクルを保管する保管部と、空気孔を備えたレチクル保管装置において、
前記空気孔に化学汚染物質を除去する除去手段を備えることを特徴とするレチクル保管装置。
【請求項２】
前記化学汚染物質は、アンモニア、もしくは硫黄成分を有する化合物であることを特徴とする、請求項１記載の保管装置。
【請求項３】
前記空気孔は、前記保管装置内の空気を、前記化学汚染物質を除去する除去手段を通して循環させる機構を備えていることを特徴とする、請求項１記載のレチクルの保管装置。
【請求項４】
前記保管装置は、前記レチクルの取り出し部を備えており、
前記レチクルの取り出し時に、保管部と前記取り出し部は隔離可能であることを特徴とする、請求項１記載の保管装置。
【請求項５】
保管装置内に空気孔から空気を導入する工程と、
レチクルを前記保管装置内に搬入し、保管部に設置する工程とを備え、
前記空気孔には化学汚染物質を除去する除去工程を有することを特徴とする、レチクルの保管方法。
【請求項６】
前記化学汚染物質は、アンモニア、もしくは硫黄成分を有する化合物であり、前記アンモニア濃度を０．８μｇ／ｍ３以下に、前記硫黄成分を有する化合物の濃度を０．５μｇ／ｍ３以下になるように、前記化学汚染物質を除去することを特徴とする請求項５に記載のレチクルの保管方法。
【請求項７】
前記導入した空気を、前記化学汚染物質を除去する除去手段を通して、前記保管部内で循環させることを特徴とする、請求項５記載のレチクルの保管方法。
【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（又はマスク基板等）の保管方法と、レチクルストッカの構造に関し、特にレチクルストッカに保管中のレチクルに異物が付着しないような保管方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路製造において、露光用マスクの欠陥の低減化は高い歩留りを確保する上で重要な課題である。マスク上の欠陥は、パターン露光中や保管中に発生することが多く、欠陥発生のないマスク保管法を開発することが重要である。
【０００３】
図６はレチクルの構造を示している。図６（ａ）はレチクル全体を示す図であり、図６（ｂ）はレチクルの断面図を示している。図６（ａ）よりレチクルは、ガラス板１１上に金属材料からなるパターン１２が形成され、そのパターン１２を保護するように、パターン１２上にベリクル１３が貼られている。また、ベリクル１３の周囲はフレーム１４により固定されている。
【０００４】
従来のレチクル保管装置は、単にレチクルを外部から隔離して外部から飛来する塵埃等の付着を防止することを主目的としたものが一般的であった。したがって、装置内にある気体が原因となって欠陥物質が発生すると、レチクル上に付着する。そこで、従来方法では、保管装置内にクリーンエアーを供給、もしくは高純度液体内に保管するという方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２４９６７６号公報（２〜３頁、図面１、図面２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、クリーンエアーが供給されているクリーンルーム内においてレチクルの使用時間が経過すると、レチクル表面に異物が発生し、例えば、図６（ｂ）に示すように、ベリクル１３表面上やガラス板１１表面に異物１５が付着し、露光時にパターン形成不良等が発生する。
【０００７】
本発明では、この異物１５は主に硫酸アンモニウム塩であり、これがレチクル上に付着した後結晶成長し、欠陥となることを見出した。
【０００８】
クリーンルーム内の雰囲気中にアンモニア、二酸化硫黄又は三酸化硫黄等の硫黄酸化物ガス等を含むものが存在するために、硫酸アンモニウム塩が形成される。これらのガスは、レチクルを使用するクリーンルームに設置された有機薬品を用いるレジスト処理装置や硫酸、過酸水素水等を用いる洗浄装置、また各種の関連装置から排出される。したがって、先行文献１のクリーンエアーを供給する方法では、除去できていない物質も多く、特にレチクルに対しては充分なクリーン度を確保することが難しい。また、先行文献１の高純度液体中に保管する方法では、レチクルに付着した前記硫酸アンモニウム塩が溶け出し、他のレチクルに再付着する恐れのあること、またレチクルに付着した高純度液体をレチクルの使用前にいかに均一に除去するのか、という新たな課題が発生する。
【０００９】
そこで、本発明では、保管中におけるレチクル上での欠陥発生を防止し、清浄なレチクル品質を確保することができるレチクル保管装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、レチクルを保管する保管部と、空気孔を備えたレチクル保管装置において、空気孔に化学汚染物質を除去する除去手段を備えることを特徴とするレチクル保管装置を提供する。
【００１１】
よって、クリーンルーム内の空気をレチクル保管部に取り込む際に、アンモニアや硫黄酸化物等の化学汚染物質を除去するケミカルフィルタを通すことによって、保管装置内に流入する空気から不純物ガスを除去することが出来る。従って、レチクル保管装置内に化学汚染物質が混入するのを防ぐことが出来るため、保管中のレチクル表面に異物結晶が生じることを防ぐことが出来る。その結果、レチクル上に発生する異物の数を著しく低減することが出来るため、ウェハ上にレチクルを用いてパターン形成する際に発生する欠陥を抑制することが出来る。
【００１２】
なお、本発明のレチクル保管装置への流入口にあるケミカルフィルタは、アンモニア、もしくは硫黄成分を有する化合物の除去に対して特に効果的である。
【００１３】
なお、本発明のレチクル保管装置における空気孔は、保管装置内の空気を、化学汚染物質を除去する除去手段を通して循環させる機構を備えていることがより好ましい。
【００１４】
一度保管装置内に取り込んだ空気を、ケミカルフィルタを通して装置内で循環させることにより、保管装置内の気体の清浄度を高めることができる。また、装置内の空気は外気に対して清浄度が高くなっており、常に外気を取り込んでいる状態に比べ、フィルタ機能の疲弊を低減することができ、コストを抑えることができる。
【００１５】
また、本発明のレチクル保管装置は、レチクルの取り出し部を備えており、レチクルの取り出し時に、保管部と取り出し部が隔離可能であることを特徴とするものである。
【００１６】
レチクルをレチクル保管装置外へ取り出す際に、装置内の清浄な空気とレチクル保管装置外との間に取り出し部を備えることにより、取り出し部を介して一旦外気と遮断した上でレチクルの搬送を行うので、レチクル保管装置内の空気を清浄に保つことができる。
【００１７】
なお、本発明のレチクル保管方法における化学汚染物質は、アンモニア、もしくは硫黄成分を有する化合物であり、アンモニア濃度を０．８μｇ／ｍ３以下に、硫黄成分を有する化合物の濃度を０．５μｇ／ｍ３以下になるように、化学汚染物質を除去することがより好ましい。
【００１８】
その結果、保管装置内の雰囲気から不純物ガスを除去し、保管中のレチクル表面に異物結晶が生じることを防ぐことができる。よって、レチクル上に形成される異物の数を著しく減少させることが出来るので、ウェハ上にレチクルを用いてパターン形成する際に、パターン形成不良の発生を抑制することが出来る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の３つの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態に係るレチクル保管装置の概略構成図である。
【００２２】
図１に示すように、保管装置のレチクル保管部１に、レチクル２を保管する。ここでレチクル保管部１の上部には、空気孔３よりクリーンルームの空気を取り込み、送風機８ａにより空気取り込み口８ｂからレチクル保管部１に供給する空気供給手段が設けられている。空気供給手段には、レチクル保管部１に供給される空気中から化学汚染物質を除去する化学汚染物質除去手段７が設けられている。
【００２３】
化学汚染物質除去手段７は、クリーンルーム側（レチクル保管部１の反対側）から順に配置された、ＨＥＰＡフィルタ４、アンモニア系不純物および硫黄系不純物を除去するためのケミカルフィルタ５、温湿度制御システム６を有している。
【００２４】
ケミカルフィルタ５は、雰囲気中のアンモニア系不純物を除去するとともに雰囲気中の硫黄成分を有する化合物（以下、硫黄酸化物及び硫黄成分を総称して、硫黄系不純物と称する。）を除去する。アンモニア系不純物を除去する吸着剤としては、活性炭に還元剤が添着された化学吸着剤を用いることができ、硫黄系不純物を除去する吸着剤としては、活性炭に炭酸カリウムが添着された化学吸着剤を用いることができる。
【００２５】
ケミカルフィルタ５は、送風機８によりクリーンルームからレチクル保管部１に供給される空気の流速、温度及び湿度等の条件を考慮した上で、レチクル保管部１の内部に導入される空気中におけるアンモニア系不純物の濃度が０．８μｇ／ｍ３以下になるように、硫黄系不純物の濃度が０．５μｇ／ｍ３以下になるように、化学吸着剤の量が調整されている。
【００２６】
化学汚染物質除去手段７を通してレチクル保管部１内に供給された空気は、排気孔９から順次排出される。
【００２７】
以下、レチクル保管部１の内部に導入される空気中における各不純物の濃度を制御する理由について、図２を参照しながら説明する。
【００２８】
図２（ａ）は、レチクル保管部１の内部に配置されているレチクルに対して、ケミカルフィルタの有無による保管時間と検出された欠陥数の関係を示している。具体的には、時間経過と共に各レチクル保管装置内のレチクルの欠陥検査を行い、その個数を比較した。欠陥検査にはレチクル欠陥検査装置日立社製：ＰＤ３０００）を用いて計数した。
【００２９】
まず、図２（ａ）は、縦軸に欠陥数を、横軸にレチクル２をレチクル保管部１で保管した保管時間を示している。レチクル２を、従来のケミカルフィルタの無いレチクル保管装置と、ケミカルフィルタ５を備えたレチクル保管装置のレチクル保管部１にそれぞれ保管した場合について比較する。ここで、ケミカルフィルタの無いレチクル保管装置のアンモニア系不純物の濃度は６．２μｇ／ｍ３、硫黄系不純物の濃度が２．７μｇ／ｍ３であり、ほぼクリーンルームの雰囲気中の濃度と等しく、白丸はケミカルフィルタを備えたレチクル保管装置での欠陥数を示し、黒丸はケミカルフィルタの無いレチクル保管装置での欠陥数を示している。
【００３０】
図２（ａ）から、ケミカルフィルタのない場合、時間の経過と共に欠陥の検出数が増加している事がわかる。これはアンモニア系不純物と硫黄系不純物が除去されずに残り、そのためレチクル表面に硫酸アンモニウム塩の結晶を形成していくためである。
【００３１】
それに対して、ケミカルフィルタ５を備えたレチクル保管装置のアンモニア系不純物の濃度は０．２８μｇ／ｍ３、硫黄系不純物の濃度が０．４２μｇ／ｍ３であり、欠陥数はほぼ０である。
【００３２】
つまり図２（ａ）より、ケミカルフィルタを使用しない不純物濃度が高い雰囲気中でレチクルの保管を行うと、保管時間が長くなるにつれ、レチクル上に発生する欠陥数も増加することが分かる。一方、ケミカルフィルタを使用し、レチクル保管装置内の雰囲気が清浄な状態に保たれている場合においては、保管時間が長くなってもレチクル上に発生する欠陥数はほとんど増加しない。
【００３３】
次に、図２（ｂ）にアンモニアを例にとり、汚染化学物質の濃度と発生する欠陥数の関係を説明する。このグラフは、縦軸にレチクル上に発生する欠陥数を、横軸にレチクル保管装置内のアンモニア濃度を示している。グラフより、アンモニア系不純物の濃度が６．２μｇ／ｍ３であるとき、欠陥数は約１５個であるが、アンモニア濃度が低下していくにつれ、欠陥数も減少していくことがわかる。パターン形成時に発生する不良を防止するためには、欠陥数を５個以下程度に抑える必要があり、そのためにはアンモニア濃度を０．８μｇ／ｍ３以下に抑制することが望ましい。ここで、ケミカルフィルタ５を備えたレチクル保管装置は、レチクル保管部１におけるアンモニア系不純物の濃度が０．２８μｇ／ｍ３程度で欠陥数は３個程度であるので、十分パターン形成不良を抑制することが出来る。なお、同様にして、欠陥数と硫黄系不純物濃度の関係を調べると、レチクル保管装置内の硫黄系不純物濃度を０．５μｇ／ｍ３以下になるように調節すれば欠陥数は５個以下になるため、パターン形成時の不良を抑制することが出来る。
【００３４】
このように、本発明で、ケミカルフィルタをレチクル保管装置に取り付けることにより、異物発生の防止を効率的に行うことができる。
【００３５】
通常、ケミカルフィルタをクリーンルームに設置した場合には、各半導体製造装置を用いる各工程において、各工程に生じる課題に応じた不純物の種類及び濃度を個別に制御することはできない。しかし、本実施形態によると、レチクル保管装置における異物発生の防止という特有の課題に対して個別に対応することができるようになる。
【００３６】
さらに、クリーンルーム全体をケミカルフィルタで制御する場合と比較して、はるかに低コストで異物発生の防止という課題を解決することができる。
【００３７】
尚、本実施形態においては、化学汚染物質除去手段７は、空気供給手段とレチクル保管部１との間に設けられていたが、空気供給手段の内部に設けられていてもよい。
【００３８】
また、本実施形態においては、化学汚染物質除去手段７は、クリーンルーム側から順に、ＨＥＰＡフィルタ４、ケミカルフィルタ５、温湿度制御システム６が配置されているが、この配置については特に限定されるものではない。
【００３９】
また、本実施形態においては、アンモニア系不純物の除去と硫黄系不純物の除去をケミカルフィルタ５で同時に行っているが、これに代えて、アンモニア系不純物の除去を行う第１のケミカルフィルタと、硫黄系不純物の除去を行う第２のケミカルフィルタとを別々に用いてもよく、また両者の配置は特に限定されるものではない。
【００４０】
また、本実施の形態では、レチクル単体で保管されているが、レチクルケース内に入った状態でレチクル保管装置に保管されていてもよい。これは、レチクルケースがレチクルを外部から隔離して外部から飛来する塵埃等の付着を防止することを主目的としており、装置内の雰囲気気体が原因となる欠陥物質の付着を防止することは困難であるためである。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図３は、本発明の第２の実施形態に係るレチクル保管装置の概略構成図である。第１の実施形態と重複する記号については説明を省略する。第２の実施形態では、図３に示すように、第１の実施形態の排気孔９に代えて、空気循環手段１０を備えており、空気循環手段１０でレチクル保管部１から戻った空気は、ケミカルフィルタ５を通して、再度レチクル保管部１に供給される。
【００４３】
一度保管装置内に取り込んだ空気を、空気循環手段１０によりケミカルフィルタ５を再び通して装置内で循環させることにより、装置内の空気の清浄度を高めることができる。合わせて、保管装置内の空気は保管装置外の外気と比較して清浄度が高くなっているため、常に保管装置外の外気をケミカルフィルタ５に通す場合に比べ、フィルタ機能の疲弊が低減し、ケミカルフィルタ５の交換頻度を低減することが出来る。よって、ケミカルフィルタ５のメンテナンスにかかるコストを削減することが出来る。
【００４４】
以上のように第２の実施形態によれば、ケミカルフィルタをレチクル保管装置に取り付け、かつレチクル保管装置内の空気を、ケミカルフィルタ５を通して適宜循環させる。その結果、レチクル上へ異物が発生するのを効率的に防止することが出来、かつ保管装置のメンテナンスコストを抑制することができる。
【００４５】
尚、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、化学汚染物質除去手段７は、空気供給手段とレチクル保管部１との間に設けられていたが、空気供給手段の内部に設けられていてもよい。
【００４６】
また、化学汚染物質除去手段７は、クリーンルーム側から順に、ＨＥＰＡフィルタ４、ケミカルフィルタ５、温湿度制御システム６が配置されているが、この配置についても特に限定されるものではない。
【００４７】
加えて、アンモニア系不純物の除去と硫黄系不純物の除去をケミカルフィルタ５で同時に行っているが、これに代えて、アンモニア系不純物の除去を行う第１のケミカルフィルタと、硫黄系不純物の除去を行う第２のケミカルフィルタとを別々に用いてもよく、また両者の配置は特に限定されるものではない。
【００４８】
また、レチクル単体で保管されているが、レチクルケース内に入った状態でレチクル保管装置に保管されていてもよい。なお、レチクルケースを用いると、レチクルを外部から隔離することにより、外部から飛来する塵埃等の付着をも防止することが出来る。
【００４９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５０】
図４は、本発明の第３の実施形態に係るレチクル保管装置の概略構成図である。第１、第２の実施形態と重複する記号については一部説明を省略する。
【００５１】
本発明の第３の実施形態では、図４に示すように、レチクル保管装置のレチクル保管部１に、レチクル２が保管されている。レチクル保管部１の上部には、空気孔３よりクリーンルームの空気を取り込み、送風機８ａにより空気取り込み口８ｂからレチクル保管部１に供給する空気供給手段が設けられている。この空気供給手段には、レチクル保管部１に供給される空気中から化学汚染物質を除去する化学汚染物質除去手段７が設けられており、送風機８ａによりクリーンルームからレチクル保管部１に供給される空気の流速、温度及び湿度等の条件を考慮した上で、レチクル保管部１の内部に導入される空気中におけるアンモニア系不純物の濃度が０．８μｇ／ｍ３以下になるように、硫黄系不純物の濃度が０．５μｇ／ｍ３以下になるように、ケミカルフィルタ５の化学吸着剤の量が調整されている。
【００５２】
レチクル保管部１とレチクル保管装置外部との間には、取り出し部２１を備えている。取り出し部２１において、レチクル保管部１と取り出し部２１の間には開閉部２２を備え、空気的な遮断が可能な構造を有し、レチクル保管装置外部と取り出し部２１の間には取り出し口２３を備えている。
【００５３】
レチクル保管部１から取り出し部２１へのレチクルの搬送は、レチクル保管部１側の搬送手段２４と、取り出し部２１内の搬送手段２５とを用いて行われる。ここで取り出し部２１は、レチクル保管部１から空気を取り入れる空気取り入れ口２６と、取り出し部２１内の空気をレチクル保管装置から外部へ排出する排気孔２７を備えている。
【００５４】
第１の実施形態で示すのと同様に、ケミカルフィルタ等のフィルタを用いることにより、レチクル保管部１内の空気を清浄な状態に保つ。
【００５５】
以下本実施形態の特徴を踏まえて、レチクル２をレチクル保管装置から外部に取り出す際の搬出手順、及びレチクル保管装置外部からレチクル保管装置へ取り入れる際の格納手順について、図５を参照しながら説明する。
【００５６】
まず、搬出手順について説明する。
【００５７】
レチクル２を搬入する前に、図５（ａ）のステップにおいて、取り出し部２１を開閉部２２と取り出し口２３で遮断した上で、取り出し部２１の空気を排気孔２７から排出する。これと同時に、空気取り入れ口２６からレチクル保管部１の空気を取り出し部２１に供給し、取り出し部２１内の空気をレチクル保管装置内の清浄な空気に入れ換える。
【００５８】
次に、図５（ｂ）に示すステップにおいて、開閉部２２を開き、搬送手段２４と２５によりレチクル２をレチクル保管部１から取り出し部２１へ搬送する。
【００５９】
続いて図５（ｃ）において、取り出し部２１への搬送が完了した後、開閉部２２を閉じ、取り出し口２３を開いて、レチクル２を取り出し部２１からレチクル保管装置の外部へ取り出す。
【００６０】
次に、レチクル２をレチクル保管部に収納する際の格納手順について説明する。
【００６１】
まず、図５（ｄ）に示すステップにおいて、開閉部２２を閉じ、取り出し口２３を開いて、レチクル２を取り出し部２１に格納する。
【００６２】
次に、図５（ａ）に示すステップにおいて、取り出し部２１を開閉部２２と取り出し口２３で遮断した上で、取り出し部２１の空気を排気孔２７から排出する。それと同時に、空気取り入れ口２６からレチクル保管部１の空気を取り出し部２１に供給し、取り出し部２１内の空気を清浄な空気に入れ換える。
【００６３】
その後、図５（ｅ）に示すステップにおいて、取り出し部２１の空気が入れ替わった後、開閉部２２を開き、搬送手段２４と２５によりレチクル２を取り出し部２１からレチクル保管部１へ搬送する。
【００６４】
更にレチクル保管部１への搬送が完了した後、開閉部２２を閉じ、取り出し部２１の空気を排気孔２７からレチクル装置外へ排出する。同時に、空気取り入れ口２６からレチクル保管部１の空気を取り出し部２１に供給し、取り出し部２１内の空気を再度清浄な空気に入れ換えることにより、引き続きレチクルの格納を進めることが出来る。
【００６５】
以上のように第３の実施形態によれば、レチクル保管装置が取り出し部を備えているため、レチクル保管部１とレチクル保管装置外の外気の空気が混入することなく、レチクルの搬送を行うことができる。その結果、レチクルを清浄な雰囲気内で保管することができるため、レチクル保管時に発生するレチクル上の欠陥発生頻度を大幅に低減することが出来る。
【００６６】
【発明の効果】
以上、本発明におけるレチクル保管装置においては、ケミカルフィルタを用いて化学物質、例えばアンモニアや硫黄酸化物を除去することが出来るため、保管装置内の雰囲気から不純物ガスを除去し、保管中のレチクル表面に異物結晶が生じることを防ぐことができる。よって、ウェハ上にレチクルを用いてパターン形成した際に、レチクル上に異物が発生するのを防止することが出来るため、パターン形成不良の発生を抑制することができる。
【００６７】
また、ケミカルフィルタをレチクル保管装置に取り付け、かつ装置内の空気を、適宜ケミカルフィルタ５を通して循環させることにより、異物発生の防止を効率的に行い、かつレチクル保管装置のメンテナンスコストを抑えることができる。
【００６８】
また、レチクル保管装置にレチクルの取り出し部を有することにより、レチクルを保管装置外へ搬出・もしくは外から保管装置内に搬入する際に、不純物を保管装置内に取り込んでしまうのを防ぐことが出来る。よって、よりレチクル保管装置内を清浄な状態に保つことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るレチクル保管装置の概略断面図
【図２】（ａ）欠陥数と保管時間の関係から、従来方法と本発明の違いを示す図
（ｂ）欠陥数と不純物濃度の関係から、従来方法と本発明の違いを示す図
【図３】第２の実施形態に係るレチクル保管装置の概略断面図
【図４】第３の実施形態に係るレチクル保管装置の概略断面図
【図５】第３の実施形態においてレチクルを搬出・搬入する手順を示す図
【図６】（ａ）レチクルの構造を示す図
（ｂ）従来装置において異物が発生したレチクルの断面図
【符号の説明】
１  レチクル保管部
２  レチクル
３  空気孔
４  ＨＥＰＡフィルタ
５  ケミカルフィルタ
６  温湿度制御システム
７  化学汚染物質除去手段
８ａ  加圧送風機
８ｂ  空気取り入れ口
９  排気孔
１０  空気循環手段
１１  ガラス板
１２  クロムパターン
１３  ベリクル
１４  フレーム
１５  異物
２１  取り出し部
２２  開閉部
２３  取り出し口
２４  搬送手段
２５  搬送手段
２６  空気取り入れ口
２７  排気孔
【図１】
2004361556.tif 000003
【図２】
2004361556.tif 000004
【図３】
2004361556.tif 000005
【図４】
2004361556.tif 000006
【図５】
2004361556.tif 000007
【図６】
2004361556.tif 000008