(57)【要約】【課題】レチクルのレチクル基板及びぺリクルに吸着した水分子を除去する。【解決手段】露光装置内にレチクル乾燥装置３を設ける。露光部のレチクルステージにレチクル７を装着する前に、レチクル乾燥装置３において、保持部３５を用いて乾燥源３２に接触しないようにレチクル７を保持し、排気機構３３を用いてチャンバ３１内を減圧にし、パージ機構３４によりチャンバ３１内をパージしながら、乾燥源３２を用いてレチクル７を加熱乾燥する。【選択図】        図２
2004170802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクルを乾燥するチャンバを備えたことを特徴とするレチクル乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレチクル乾燥装置において、
前記レチクルを減圧下で乾燥することを特徴とするレチクル乾燥装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレチクル乾燥装置において、
乾燥源と接触しないように前記レチクルを前記チャンバ内に保持する保持部を更に備えたことを特徴とするレチクル乾燥装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載のレチクル乾燥装置において、
不活性ガスにより前記チャンバ内をパージするパージ機構を更に備えたことを特徴とするレチクル乾燥装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載のレチクル乾燥装置を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の露光装置を用いて製造したことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
レチクルを乾燥する乾燥工程と、
乾燥した前記レチクルを用いて基板上にパターンを露光する露光工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項８】
請求項７に記載の露光方法において、
前記露光工程は、波長１６０ｎｍ以下の真空紫外域光線を光源に用いることを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置に係り、特に半導体装置を製造するためのレチクル乾燥装置及び露光装置並びに露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レチクル（フォトマスク）のパターン形成面に異物が付着することを防止するためにぺリクルを装着していた（例えば、特許文献１参照）。これにより、ぺリクルの表面に異物が付着したとしても、異物の像はデフォーカスされてウェハ上に結像されない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０５２５３号公報  （第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体プロセスにおけるパターンの微細化に伴い、露光波長の短波長化が進んでいる。現在、量産に用いられている主な露光光源は波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザであり、これに続いて真空紫外領域の光源である波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザが用いられる。さらに、波長１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザを光源として用いる研究が行われている。
【０００５】
しかしながら、Ｆ２エキシマレーザの光線は、酸素分子や水分子に吸収されてしまう。例えば、酸素分子濃度が１０ｐｐｍの場合には、約０．７ｍの光路長で透過率が９０％まで低下してしまう。また、例えば、水分子濃度が１０ｐｐｍの場合には、約１．１ｍの光路長で透過率が９０％まで低下してしまう。
酸素分子や水蒸気の濃度は、窒素やヘリウム等の不活性ガスを用いたパージにより、十分低下させることができる。しかし、吸着された水分子は、パージのみでは十分に除去することができない。
合成石英を材料とするレチクル基板や、有機物重合体を材料とするぺリクルには、多量の水分子が吸着するため、レチクル基板及びぺリクルにおいて露光光が吸収されてしまう。従って、レチクルを用いてパターン露光を行う場合に、ウェハ上でパターン形成に十分な露光光のエネルギーが得られないという問題があった。
また、ぺリクルに付着した吸着水が露光光を吸収する際、ぺリクル表面及び内部において化学反応が発生し、ぺリクルの露光光に対する耐久性を低下させるという可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、レチクルのレチクル基板及びぺリクルに吸着した水分子を除去することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
この発明に係るレチクル乾燥装置は、レチクルを乾燥するチャンバを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
この発明に係るレチクル乾燥装置は、上記レチクルを減圧下で乾燥することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係るレチクル乾燥装置は、乾燥源と接触しないように上記レチクルを上記チャンバ内に保持する保持部を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明に係るレチクル乾燥装置は、不活性ガスにより上記チャンバ内をパージするパージ機構を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明に係る露光装置は、上記レチクル乾燥装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る半導体装置は、上記露光装置を用いて製造したことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明に係る露光方法は、レチクルを乾燥する乾燥工程と、
乾燥した前記レチクルを用いて基板上にパターンを露光する露光工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明に係る露光方法は、波長１６０ｎｍ以下の真空紫外域光線を光源に用いて露光することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態による露光装置を説明するための概略図である。図２は、図１に示す露光装置におけるレチクル乾燥装置を説明するための概略図である。図３は、図１に示す露光装置におけるレチクルローダの一例を説明するための図である。詳細には、図３（ａ）は露光装置におけるレチクルローダを示す概略図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、レチクルローダのアームを示す図である。図４は、図１に示す露光装置におけるレチクルローダのアームにレチクルを搭載した例を説明するための図である。詳細には、図４（ａ）はレチクルローダのアームにレチクルを保持した状態を示す上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【００１７】
図１に示すように、露光装置１は、複数のレチクル７が保管されたレチクル保管庫２と、レチクル７のレチクル基板及びぺリクル表面に吸着した水分子を除去するレチクル乾燥装置３と、レチクル７を搬送するレチクルローダ４と、レチクル７のパターンをウェハ上に露光する露光部１０と、を備えている。
【００１８】
露光部１０において、参照符号５は露光光源としてのＦ２エキシマレーザ（ビームライン）、６は照明系、７はレチクルステージ（図示省略）に装着されたレチクル、８は投影系、９は上面にウェハ（図示省略）を載置したウェハステージを示している。
【００１９】
レチクル７は、パターン形成面を有するレチクル基板７１と、レチクル基板７１に装着された例えばアルミニウム製のぺリクルフレーム７２と、ぺリクルフレーム７２の端面に接着剤により貼付されたぺリクル７３と、によって構成されている。ぺリクルフレーム７２及びぺリクル７３により、レチクル基板７１のパターン形成面への異物の付着が防止されている。ぺリクル７３は、例えば、膜厚６００ｎｍ〜１５００ｎｍの透明な有機物重合体膜である。レチクル基板７１のパターン形成面と、ぺリクル７３とは、例えば約６ｍｍ程度離れている。また、図２に示すように、ぺリクルフレーム７２には開閉可能な穴７２ａが形成されている。この穴７２ａは通常閉じられており、レチクル乾燥装置３において減圧乾燥する際に開いた状態となる。
【００２０】
レチクル乾燥装置３は、図２に示すように、処理室としてのチャンバ３１と、チャンバ３１内に設けられたヒータや赤外線ランプ等の乾燥源３２と、チャンバ３１内を減圧にする排気機構３３と、チャンバ３１内にドライエア又は窒素、ヘリウム等の不活性ガスをパージガスとして導入するパージ機構３４と、乾燥源３２と非接触にレチクル７をチャンバ３１内で保持する保持部３５と、を備えている。
【００２１】
排気機構３３は、開閉バルブと、ポンプ（ドライポンプ、ターボ分子ポンプ）とを備えている。また、パージ機構３４は、上記パージガスの導入のほかに、ベント用の不活性ガスの供給も行う。
なお、レチクル乾燥装置３における乾燥源３２として、ヒータや赤外線ランプ等に代えて、マイクロウェーブのような電磁波や超音波を発振する発振器を用いてもよい。この場合も、レチクル基板７１及びぺリクル７３表面に吸着した水分子を除去可能である。
また、保持部３５は、図２に示すようにレチクル基板７１の側面を挟むアーム形状を有するものに限らず、レチクル基板７１の周辺部（パターン形成面の周辺）を下方から保持するものであってもよい。この場合も、乾燥源３２と接触しないようにレチクル７がチャンバ３１内に保持される。
【００２２】
レチクルローダ４は、図１及び図３（ａ）に示すように、レチクル保管庫２−レチクル乾燥装置３−露光部１０（レチクルステージ）間で、レチクル７の搬送を行う搬送装置である。レチクルローダ４は、アーム４１を有しており、図３（ｂ）に示すように、レチクル７の受け渡しの際、このアーム４１が伸縮動作する。
また、図４に示すように、レチクル７のレチクル基板７１を下方から２本のアーム４１により保持するものであってもよい。
なお、図示しないが、レチクル７は真空吸着によりアーム４１上に保持される。
【００２３】
次に、上記露光装置の動作について説明する。
【００２４】
先ず、レチクル保管庫２から所望のレチクル７をレチクルローダ４のアーム４１により取り出し、取り出したレチクル７をレチクルローダ４によりレチクル乾燥装置３に搬送する。レチクル乾燥装置３に搬送されたぺリクル付きレチクル７は、保持部３５により乾燥源３２と接触しないようにチャンバ３１内に保持される。
【００２５】
次に、レチクル乾燥装置３において、レチクル７のレチクル基板７１及びぺリクル７３表面に吸着した水分子を除去する。詳細には、排気機構３３を用いてチャンバ３１内を減圧にし、あるいは減圧にした上でパージ機構３４によりチャンバ３１内を不活性ガスでパージしながら、レチクル基板７１及びぺリクル７３表面を乾燥源３２を用いて加熱乾燥する。加熱乾燥後、チャンバ３１内を大気圧までベントする。
【００２６】
レチクル基板７１及びぺリクル７３を乾燥した後、レチクルローダ４によりレチクル乾燥装置３から露光部１０にレチクル７を搬送し、レチクルステージ（図示省略）に装着する。そして、露光部１０において、ぺリクル付きレチクル７を用いて、ウェハステージ９上のウェハに対してパターンを露光する。この時、露光光源５としてＦ２エキシマレーザを用いても、レチクル基板７１及びぺリクル７３による光線の吸収は起こらない。
【００２７】
露光後、レチクル７をレチクルローダ４によりレチクル保管庫２の所定位置に戻す。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態では、露光装置１にレチクル乾燥装置３を設け、レチクル保管庫２から取り出したレチクル７を露光部１０内のレチクルステージへ装着する前に、このレチクル乾燥装置３においてレチクル７を乾燥して、レチクル基板７１及びぺリクル７３表面に吸着した水分子を除去することとした。このため、露光に用いる波長１６０ｎｍ以下の真空紫外域光線（Ｆ２エキシマレーザ光線）の透過率が十分に得られ、ウェハ上のパターン形成に十分な露光光のエネルギーが得られる。また、ぺリクル７３とその表面に吸着した水分子との光分解反応を防止することができ、ぺリクル７３の劣化を防止することができる。さらに、この露光装置を用いて半導体装置を製造することにより、微細パターンを形成することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、露光装置１内にレチクル乾燥装置３を設けているが、露光装置１の外部にレチクル乾燥装置３を設けてもよい。
【００３０】
また、レチクル保管庫２が十分に乾燥している環境であれば、レチクル７をレチクル保管庫２に保管する前、すなわち露光終了後にレチクル乾燥装置３において乾燥を行ってもよい。この場合、レチクル保管庫２から取り出されたレチクル７は、レチクル乾燥装置３を経由せずに、露光部１０のレチクルステージに直接搬送すればよい。
【００３１】
また、レチクル乾燥装置３においてレチクルを減圧乾燥しているが、大気圧で乾燥してもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、露光光源５としてＦ２エキシマレーザを用いたが、ＫｒＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザ等の光源を用いた場合にも本発明を適用可能である。
【００３３】
また、本実施の形態では、ぺリクルフレーム７１及びぺリクル７３を有するレチクル７について説明したが、これらを有していないレチクル基板７１からなるレチクルであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、レチクルのレチクル基板及びぺリクルに吸着した水分子を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による露光装置を説明するための概略図である。
【図２】図１に示す露光装置におけるレチクル乾燥装置を説明するための概略図である。
【図３】図１に示す露光装置におけるレチクルローダの一例を説明するための図である。
【図４】図１に示す露光装置におけるレチクルローダのアームにレチクルを搭載した例を説明するための図である。
【符号の説明】
１  露光装置
２  レチクル保管庫
３  レチクル乾燥装置
４  レチクルローダ
５  光源（Ｆ２エキシマレーザ）
６  照明系
７  レチクル
８  投影系
９  ウェハステージ
１０  露光部
３１  チャンバ
３２  乾燥源
３３  排気機構
３４  パージ機構
３５  保持部
４１  アーム
７１  レチクル基板
７２  ぺリクルフレーム
７２ａ  穴
７３  ぺリクル
【図１】
2004170802.tif 000003
【図２】
2004170802.tif 000004
【図３】
2004170802.tif 000005
【図４】
2004170802.tif 000006