(57)【要約】【課題】レチクルに異物が付着しにくくなるような対策を加えた露光装置及び露光方法を提供する。【解決手段】レチクル保管庫４１とレチクル搬送室４３には、イオン発生装置６１、６７が付設されている。イオン発生装置６１、６７は、レチクル保管庫４１からレチクル搬送室４３を通ってロードロック室４５に搬送されるレチクル２１にイオンを含む気体を吹き付けたり、レチクルの周辺の気体をイオン化してレチクル２１を除電する。これによりレチクル２１の静電気を逃がすことができ、大気中に浮遊している異物が、静電気を帯びたレチクルに付着しにくくなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンを有するレチクルをエネルギ線照明する照明光学系と、
該レチクルを載置して移動・位置決めするレチクルステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像する投影光学系と、
前記感応基板を載置して移動・位置決めする感応基板ステージと、
前記レチクルを前記レチクルステージと外部との間で搬送する手段と、
該レチクル搬送手段に付設された、前記レチクルを除電する帯電除去手段（除電手段）と、
を具備することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンを有するレチクルをエネルギ線照明する照明光学系と、
該レチクルを載置して移動・位置決めするレチクルステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像する投影光学系と、
前記感応基板を載置して移動・位置決めする感応基板ステージと、
前記レチクルを前記レチクルステージと外部との間で搬送する手段と、
該レチクル搬送手段に付設された、前記レチクルにイオンを含む気体を吹き付けて除電する帯電除去手段（除電手段）と、
を具備することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンを有するレチクルをエネルギ線照明する照明光学系と、
該レチクルを載置して移動・位置決めするレチクルステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像する投影光学系と、
前記感応基板を載置して移動・位置決めする感応基板ステージと、を具備する電子線露光装置であって、
前記レチクルを前記レチクルステージと外部との間で搬送する手段と、
該レチクル搬送手段に付設された、前記レチクルの周辺の気体をイオン化させて該レチクルを除電する帯電除去手段（除電手段）と、
を具備することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
前記除電手段が、  放電素子と、  該放電素子の放電によって発生したイオンを含む気体を前記レチクルに吹き付ける送風機構と、を有することを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項５】
前記除電手段が、  軟Ｘ線照射装置又は紫外線照射装置であることを特徴とする請求項３記載の露光装置。
【請求項６】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンを有するレチクルをエネルギ線照明して、  前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像する露光方法であって、
前記レチクルを露光装置外から露光装置内に搬送する間に、該レチクルにイオンを含む気体を吹き付けて、又は、前記レチクルの周辺の気体をイオン化させて、該レチクルを除電することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路等のリソグラフィーに用いられる露光装置及び露光方法に関する。特には、レチクルに異物が付着しにくくなるような対策を加えた露光装置等に関する。
【０００２】
【従来技術】
半導体デバイス製造装置では、より微細な回路パターンを作製するために、従来の光縮小投影露光装置に代わりうる、イオンや電子線を用いた露光装置の開発が進められている。従来の電子線を用いた露光装置では、電子線に感度を有するレジストが塗布された半導体基板を、細く絞った電子線で走査して回路パターンを描画する方式が用いられてきた。しかしながらこの方式では、パターンを一本の電子線で一筆書きするため、一つのチップのパターンを描画するのに時間がかかり、一括してパターンを基板上に転写する光縮小投影露光装置に比べて生産性が低いという問題があった。
【０００３】
そこで、現在では、光縮小投影露光装置と同様に、回路パターンが形成されたレチクルのかなりの面積に電子線を照射し、レチクルを通過した電子線を半導体基板上に縮小投影する技術が開発されている。この方式では、回路パターンを一度に基板上に露光できるため、一筆書きの装置と比べると生産性ははるかに向上する。
【０００４】
この電子線縮小投影露光装置に使用されるレチクルには、メンブレンタイプとステンシルタイプがある。メンブレンタイプのレチクルは、例えば厚さが１００ｎｍ程度のＳｉＮ膜に、重金属で回路パターンを形成したものである。電子線がレチクルに照射されると、重金属で形成された回路パターンで電子線が散乱し、重金属のないメンブレンの部分を通過した電子線が感応基板上に結像する。
ステンシルタイプのレチクルは、厚さが数μｍのシリコンやダイヤモンド状カーボンの膜に、回路パターンの形状を孔開き部としたものである。電子線がレチクルに照射されると、膜が存在する部分では電子線が散乱し、回路パターンである孔開き部は電子線が通過する。通過した電子線は基板上に結像する。
【０００５】
このようなレチクルにおいては、回路パターンとなる部分（メンブレンタイプのレチクルの場合はメンブレン上に、ステンシルタイプのレチクルの場合は孔開き部）上に、電子線が通過しない性質の異物が存在すると、この異物によって電子線が遮られ、回路パターンが正しく基板上に転写されなくなる。
【０００６】
このような異物は、レチクル保管時や、レチクルを露光装置へ搬送する時、あるいは、露光装置内などでレチクルに付着する。レチクル保管時やレチクル搬送時には、レチクルと他の部材との摩擦等によって静電気が発生し、この静電気が、レチクル保管庫内やレチクル搬送経路中に浮遊している異物を引き寄せてしまうと考えられる。
【０００７】
光縮小投影露光装置では、レチクルは薄い透明な膜（ペリクル）で覆われて、異物が付着しないように保護されている。しかし、電子やイオンを用いる電子線露光装置では、レチクルに照射されるビーム経路中にペリクルのような物体が存在すると、ビームの軌道が変わったり、ビームを遮って正しくレチクルを露光できないため、このようなペリクルを使用することができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このため、電子線露光装置においては、レチクルに異物が付着すると、洗浄を行って異物を除去していた。この洗浄作業には時間や手間がかかり、生産工程全体に時間を要していた。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、レチクルに異物が付着しにくくなるような対策を加えた露光装置及び露光方法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】
上記の問題点を解決するため、本発明の露光装置は、  感応基板上に転写すべきデバイスパターンを有するレチクルをエネルギ線照明する照明光学系と、  該レチクルを載置して移動・位置決めするレチクルステージと、  前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像する投影光学系と、  前記感応基板を載置して移動・位置決めする感応基板ステージと、  前記レチクルを前記レチクルステージと外部との間で搬送する手段と、  該レチクル搬送手段に付設された、前記レチクルを除電する帯電除去手段（除電手段）と、を具備することを特徴とする。
本発明においては、  前記レチクルを除電する帯電除去手段（除電手段）として、前記レチクルにイオンを含む気体を吹き付けて除電する帯電除去手段（除電手段）、又は、前記レチクルの周辺の気体をイオン化させて該レチクルを除電する帯電除去手段（除電手段）とすることができる。
【００１１】
レチクルの搬送中にレチクルにイオンを含む気体を吹き付けたり、レチクルの周辺の気体をイオン化してレチクルを除電することにより、レチクルの静電気を逃がすことができる。そうすることにより、大気中に浮遊している異物が、静電気を帯びたレチクルに付着しにくくすることができる。なお、本発明は、電子線やイオンビーム等の荷電粒子線あるいは極端紫外光（ＥＵＶ）を用いた露光装置にも適用できる。また、レチクルは、ステンシルタイプとメンブレンタイプの双方、あるいは反射式のレチクルにも適用できる。
なお、除電手段としては、他に、レチクルの接地や、レチクル搬送系内雰囲気の加湿等が挙げられる。
【００１２】
本発明においては、  前記除電手段が、  放電素子と、  該放電素子の放電によって発生したイオンを含む気体を前記レチクルに吹き付ける送風機構と、を有すること、あるいは、  軟Ｘ線照射装置又は紫外線照射装置とできる。
【００１３】
本発明の露光方法は、  感応基板上に転写すべきデバイスパターンを有するレチクルをエネルギ線照明して、  前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像する露光方法であって、  前記レチクルを露光装置外から露光装置内に搬送する間に、該レチクルにイオンを含む気体を吹き付けて、又は、前記レチクルの周辺の気体をイオン化させて、該レチクルを除電することを特徴とする。
レチクル搬送中にレチクルに異物が付着することを防げるため、真空の露光装置にレチクルを異物が付着していない状態で搬送でき、洗浄の必要が少なくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る電子線露光装置の構成（一例）を模式的に示す図である。
電子線露光装置１０の最上部には、電子線ＥＢを下方に向けて放射する電子銃１１が備えられている。電子銃１１の下方には、光学鏡筒１３が配置されている。同鏡筒内には、レチクルを電子線で照射する照明光学系１５が備えられている。光学鏡筒１３の下方には、真空のレチクルチャンバ１７が配置されている。同チャンバ１７内には、レチクルステージ１９が配置されており、同ステージ１９上にステンシルタイプのレチクル２１が載置されている。レチクル２１には、感応基板（ウェハ）上に転写すべき回路パターンが孔開き部として形成されている。
【００１５】
レチクルチャンバ１７の下方には、光学鏡筒２３が配置されている。同鏡筒２３内には、レチクルを通過した電子線を感応基板上に投影結像する投影光学系２５−１、２５−２が備えられている。光学鏡筒２３の下方には、真空のウェハチャンバ２７が配置されている。同チャンバ２７内には、感応基板（ウェハ）ステージ２９が備えられており、同ステージ２９上にウェハ３１が載置されている。レチクル２１の孔開き部を通過した電子線はウェハ３１に照射されて、回路パターンがウェハ３１に転写される。
【００１６】
レチクル２１は、露光装置外に配置されているレチクル保管庫４１からレチクルチャンバ１７内のレチクルステージ１９に搬送される。
レチクル２１は、まず、レチクル保管庫４１から、レチクル搬送室４３内に配置されているレチクル搬送機構によってロードロック室４５に搬送される。同室内は真空引きされて、レチクルは真空雰囲気内に導入される。そして、同ロードロック室４５から、真空レチクル搬送室４７内に配置されているレチクル搬送機構によって、レチクルチャンバ１７内のレチクルステージ１９に搬送される。各レチクル搬送機構は、レチクル搬送アームを有するロボットである。レチクル保管庫４１とレチクル搬送室４３との間や、レチクル搬送室４３とロードロック室４５との間、ロードロック室４５と真空レチクル搬送室４７との間、さらに真空レチクル搬送室４７とレチクルチャンバ１７との間には、それぞれゲートバルブ４９、５１、５３、５５が設けられている。
【００１７】
レチクル保管庫４１及びレチクル搬送室４３には、除電装置としてイオン発生装置６１、６７が備えられている。イオン発生装置６１、６７から発生したイオンをレチクルに照射することによって、帯電しているレチクルの電荷を中和し、レチクルの電位をゼロにする（除電する）ことができる。こうしてレチクル表面に存在している静電気を逃がすことにより、異物を引き付けやすい静電気を発生させることがない。
なお、正と負のイオンを同時に発生させることができるイオン発生装置を用いると、どちらか一方のイオンの量が過剰になって再度レチクルを帯電させることはない。
【００１８】
次に、イオン発生装置の具体的な構成について説明する。
図２は、イオン発生装置の一例を模式的に示す図である。
レチクル保管庫４１に備えられているイオン発生装置６１は、放電素子６３と送風機構６５とから主に構成される。放電素子６３に高電圧を印加して放電させ、放電領域内の雰囲気をイオン化する。そして、イオン化された雰囲気を、ファンなどの送風機構６５でレチクル２１に吹き付ける。イオンを含んだ気体が吹き付けられると、帯電しているレチクル２１の電荷が中和されて除電される。
【００１９】
このイオン発生装置６１は、レチクル保管庫４１内の天井と側壁に、複数個配置される。異物はレチクル２１の両面に付着する場合があるので、レチクル２１の両面にイオンを含んだ気体を吹き付けることが好ましい。このため、イオン発生装置６１を複数個壁面に配置している。
【００２０】
図３は、イオン発生装置の他の例を模式的に示す図である。
レチクル搬送室４３に備えられているイオン発生装置６７は、軟Ｘ線照射装置である。大気中でレチクル２１に軟Ｘ線のような短波長の光を照射すると、レチクル２１上の照射領域近傍の雰囲気がイオン化し、帯電しているレチクル２１の電荷が中和されて除電される。なお、軟Ｘ線の代わりに紫外線も使用できる。
【００２１】
レチクル２１は、レチクル搬送室４３内のロボット４２のアーム上に保持されている。軟Ｘ線照射装置６７は、レチクル２１の搬送面の上方と下方の二ヶ所に配置されている。そして、ロボット４２で搬送されているレチクル２１の表裏面にＸ線を照射している。
【００２２】
このように、レチクル保管庫４１とレチクル搬送室４３内でレチクル２１を除電し、レチクル２１への異物の付着を防いだ後、ロードロック室４５へ搬送する。したがって、レチクル２１は異物が付着していない状態で露光装置１０内に搬送される。
【００２３】
この例では、電子線を用いた露光装置について説明したが、イオンビーム等の荷電粒子線や極端紫外光（ＥＵＶ）を用いた露光装置にも適用できる。また、ステンシルタイプのレチクルについて説明したが、メンブレンタイプや反射式のレチクルにも適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、レチクルを除電して静電気を逃がし、異物を付着しにくい状態で保管及び搬送する。このため、レチクルを異物が付着していない状態で露光装置に搬送することができ、洗浄を行う必要が少なくなる。したがって、半導体デバイスや液晶表示素子の製造工程の生産性を高め、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子線露光装置の構成（一例）を模式的に示す図である。
【図２】イオン発生装置の一例を模式的に示す図である。
【図３】イオン発生装置の他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０  電子線露光装置              １１  電子銃
１３  光学鏡筒                    １５  照明光学系
１７  レチクルチャンバ            １９  レチクルステージ
２１  レチクル                    ２３  光学鏡筒
２５  投影光学系                  ２７  ウェハチャンバ
２９  感応基板（ウェハ）ステージ  ３１  ウェハ
４１  レチクル保管庫              ４２  ロボット
４３  レチクル搬送室              ４５  ロードロック室
４７  真空レチクル搬送室          ４９、５１、５３、５５  ゲートバルブ
６１  イオン発生装置              ６３  放電素子
６５  送風機構                    ６７  イオン発生装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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