(57)【要約】【課題】レチクルに対して行われる最適な数の接触により、真空環境内にレチクルを保持及び位置合わせするための改良された装置及び方法を提供する。【解決手段】基板を有するリソグラフィレチクルを掴持及び位置合わせするためのレチクルフレームであって、基板が、基準エッジである第１のエッジと、基板の、第１のエッジとは反対側における第２のエッジとを有しており、支持構造体に少なくとも第１の位置合わせ面が設けられており、第１の位置合わせ面が、第１の方向での所望のレチクル位置を確立するためにレチクル基板の第１のエッジに接触し、支持構造体の第１の斜面が、第１のエッジとは反対側の第２のエッジの底部に接触し、第１の斜面が基板の第１のエッジを第１の位置合わせ面に対し押し付ける。【選択図】図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を有するリソグラフィレチクルを掴持及び位置合わせするためのレチクルフレームであって、前記基板が、基準エッジである第１のエッジと、前記基板の、前記第１のエッジとは反対側における第２のエッジとを有しており、前記レチクルフレームに、
支持構造体が設けられており、
前記支持構造体に少なくとも第１の位置合わせ面が設けられており、該第１の位置合わせ面が、第１の方向での所望のレチクル位置を確立するために前記レチクル基板の第１のエッジに接触するようになっており、
前記支持構造体に少なくとも第１の斜面が設けられており、前記第１の斜面が、第１のエッジとは反対側の第２のエッジの底部に接触するようになっており、これにより、前記第１の斜面が基板の第１のエッジを前記第１の位置合わせ面に対して押し付けるようになっていることを特徴とする、レチクルフレーム。
【請求項２】
前記第１の位置合わせ面が、点と同様の領域で第１のエッジに接触する、請求項１記載のレチクルフレーム。
【請求項３】
前記第１の位置合わせ面が半球形の面である、請求項２記載のレチクルフレーム。
【請求項４】
前記第１の斜面が円錐形の区分を含む、請求項１記載のレチクルフレーム。
【請求項５】
前記第１の斜面が円筒状の区分を含む、請求項１記載のレチクルフレーム。
【請求項６】
レチクルが、基準エッジである第３のエッジと、基板の、前記第３のエッジとは反対側における第４のエッジとを有しており、前記フレームにさらに、
前記支持構造体に第２の位置合わせ面が設けられており、前記第２の位置合わせ面が、第２の方向での所望のレチクル位置を確立するために前記レチクル基板の前記第３のエッジと接触するようになっており、
前記支持構造体における第２の斜面が設けられており、前記第２の斜面が、前記第３のエッジとは半対話における前記第４のエッジの底部に接触し、これにより、前記斜面が基板の第３のエッジを前記第２の位置合わせ面に対して押し付けるようになっている、請求項１記載のレチクルフレーム。
【請求項７】
前記第１及び第２の位置合わせ面が、点と同様の領域で第１及び第３のエッジのそれぞれと出会う、請求項６記載のレチクルフレーム。
【請求項８】
前記第１及び第２の位置合わせ面が半球形の面である、請求項７記載のレチクルフレーム。
【請求項９】
前記第１及び第２の位置合わせ面が、接触領域において特性が球形である、請求項７記載のレチクルフレーム。
【請求項１０】
複数の同様の位置合わせ面が、レチクルの標準化された基準領域のそれぞれにおいて前記レチクルに接触する、請求項６記載のレチクルフレーム。
【請求項１１】
前記第１および第２の斜面が円錐形の区分を含む、請求項６記載のレチクルフレーム。
【請求項１２】
前記第１および第２の斜面が円筒状の区分を含む、請求項６記載のレチクルフレーム。
【請求項１３】
基板の底面に接触するための前記支持構造体に接続された支持手段が設けられている、請求項６記載のレチクルフレーム。
【請求項１４】
前記指示手段が少なくとも１つの垂直方向の位置決めエレメントを含む、請求項１３記載のレチクルフレーム。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記垂直方向の位置決めエレメントが、接触領域において特性が球形である面である、請求項１４記載のレチクルフレーム。
【請求項１６】
前記第１及び第２の斜面と、前記垂直方向の位置決めエレメントとが、レチクルフレームにおける配置によりレチクル基板のための３点取付けを提供する、請求項１４記載のレチクルフレーム。
【請求項１７】
前記支持構造体が、前記支持構造体をレチクルＳＭＩＦポッドと係合させるための手段を含む、請求項６記載のレチクルフレーム。
【請求項１８】
前記支持構造体が、前記取り付け構造体をロボット位置決め装置と係合させるための手段を含む、請求項６記載のレチクルフレーム。
【請求項１９】
基準エッジである第１及び第２のエッジと、それぞれ基板の、第１及び第２のエッジとは反対側における第３及び第４のエッジとを備えた基板を有するリソグラフィレチクルを収容及び位置決めするためのレチクルフレームにおいて、
フレームのエレメントを堅固に支持するための構造手段が設けられており、
第１の方向で所望のレチクル位置を確立するためにレチクル基板の第１の縁部に接触するための第１の位置合わせ手段が設けられており、
第２の方向で所望のレチクル位置を確立するためにレチクル基板の第２のエッジに接触するための第２の位置合わせ手段が設けられており、
基板の第１のエッジを前記第１の位置合わせ手段に対して押し付けるために、第１のエッジに向き合った第３のエッジの底部に鋭角で接触するための第１の面手段が設けられており、
基板の第２のエッジを第２の位置合わせ手段に対して押し付けるために、第２のエッジに向き合った底部に鋭角で接触するための第２の面手段が設けられていることを特徴とする、レチクルフレーム。
【請求項２０】
前記第２の方向が前記第１の方向に対して垂直である、請求項１９記載のレチクルフレーム。
【請求項２１】
前記第１及び第２の位置合わせ手段がそれぞれ、点と同様の領域において第１及び第２のエッジのそれぞれに合致する第１及び第２の面を有している、請求項１９記載のレチクルフレーム。
【請求項２２】
前記第１及び第２の面が、点と同様の領域において特性が球状である、請求項２１記載のレチクルフレーム。
【請求項２３】
前記第１及び第２の面手段が、それぞれ第２のエッジ及び第４のエッジに対して位置決めされた円錐形区分を含む、請求項１９記載のレチクルフレーム。
【請求項２４】
前記第１及び第２の面手段が、それぞれ第３及び第４のエッジに対して角度を成した円筒状区分を含む、請求項１９記載のレチクルフレーム。
【請求項２５】
基板の底面を支持するための支持手段が設けられている、請求項１９記載のレチクルフレーム。
【請求項２６】
前記支持手段が、少なくとも１つの垂直方向の位置決めエレメントを有する、請求項２５記載のレチクルフレーム。
【請求項２７】
少なくとも１つの前記垂直方向の位置決めエレメントが、基板との接触領域において特性が面球状である、請求項２６記載のレチクルフレーム。
【請求項２８】
前記第１及び第２の面手段と、前記垂直方向位置決めエレメントが、レチクルフレームに配置されたときに、レチクル基板のための少なくとも３つの支持点を提供する、請求項２６記載のレチクルフレーム。
【請求項２９】
前記構造手段が、前記支持構造体をレチクルＳＭＩＦポッドと対向させるための手段を有する、請求項１９記載のレチクルフレーム。
【請求項３０】
前記構造手段が、レチクルフレームをロボット位置決め装置と係合させるための手段を含む、請求項１９記載のレチクルフレーム。
【請求項３１】
リソグラフィレチクルをレチクルフレームに位置決めするための方法において、レチクルが、少なくとも２つの基準エッジを備えた基板を有しており、レチクルフレームが、第１及び第２の斜面と、水平方向の基準接触フィーチャと、少なくとも１つの垂直方向接触マウントとを有しており、
（１）レチクルをレチクルフレームから垂直方向に離しながら該レチクルフレームと整列させるステップと、
（２）レチクルが少なくとも垂直方向の接触マウントと第１及び第２の斜面とに接触するようにレチクルとレチクルフレームとの間の距離を狭めるステップと、
（３）第１及び第２の斜面がレチクルの２つの基準エッジをレチクルフレームの水平方向の基準接触フィーチャと接触させるように、レチクルとレチクルフレームとを固定するステップとを含むことを特徴とする、リソグラフィレチクルをレチクルフレームに位置決めするための方法。
【請求項３２】
レチクルが実質的に正方形であり、２つの基準エッジが前記正方形の隣接する辺に沿って配置されている、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
水平方向の基準接触フィーチャが、点と同様の領域に亘って基準エッジと接触している、請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
水平方向の基準接触フィーチャが、接触領域において特性が球状である面において基準エッジと接触している、請求項３記載の方法。
【請求項３５】
第１及び第２の斜面が円錐形区分を含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３６】
第１及び第２の斜面が円筒状区分を含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３７】
前記ステップ（１）においてレチクルがレチクルフレームの上方においてレチクルステージに配置される、請求項３１記載の方法。
【請求項３８】
前記ステップ（２）においてロボット装置が、レチクルと接触するようにレチクルフレームを上昇させる、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記ステップ（１）において、レチクルがレチクルフレームの下方においてレチクルステージに配置されている、請求項３１記載の方法。
【請求項４０】
第１及び第２の斜面と、垂直方向位置決めエレメントとが、レチクルフレームへの挿入時にレチクル基板のための３点支持を提供する、請求項３１記載の方法。
【請求項４１】
レチクルフレームをレチクルＳＭＩＦポッドと係合させる別のステップを含む、請求項３１記載の方法。
【請求項４２】
レチクルフレームをロボット装置と係合させる別のステップを含む、請求項３１記載の方法。
【請求項４３】
レチクルを含むフレームを次の処理ステーションへ前記ロボット装置を使用して移動する別のステップを含む、請求項４２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してリソグラフィシステム、特にリソグラフィシステムにおけるレチクル位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィは、基板の表面上にフィーチャを形成するために使用されるプロセスである。基板は、フラットパネルディスプレイ、回路基板、様々な集積回路及び同様のものの製造において使用されるものを含むことができる。集積回路を製造するための基板として例えば半導体ウェハを使用することができる。
【０００３】
リソグラフィ中、所望のパターンを基板に転移するためにレチクルが使用される。レチクルは、使用されるリソグラフィ波長に対して透明な材料、例えば可視光の場合にはガラスから形成することができる。レチクルは、使用されるリソグラフィ波長、例えば極紫外（ＥＵＶ）光を反射するように形成することもできる。レチクルは、レチクルに印刷された像を有する。レチクルの寸法は、レチクルが使用される特定のシステムのために選択される。例えば、６インチ×６インチで、厚さが１／４インチのレチクルを使用することができる。リソグラフィ中に、ウェハステージに配置されたウェハは、レチクルに印刷された像に対応する、ウェハ表面に投影される像に曝される。
【０００４】
投影された像は、ウェハの表面に堆積された像、例えばレジスト層の特性を変化させる。これらの変化は、露光中にウェハに投影されたフィーチャに相当する。露光の後、パターニングされた層を形成するために層はエッチングされることができる。パターンは、露光中にウェハに投影されたこれらのフィーチャに相当する。次いで、このパターニングされた層は、ウェハ内の下側に位置する構造層、例えば導電層、半導体層又は絶縁層の曝された部分を除去するために使用される。次いで、所望のフィーチャがウェハの表面に形成されるまでこのプロセスは他のステップと共に繰り返される。
【０００５】
上記説明から明らかなように、リソグラフィによって形成されるフィーチャの正確な位置及び寸法は、ウェハに投影される像の精度及び正確さに直接関係する。１００ｎｍ以下のリソグラフィの精密さは、リソグラフィツールのみならずレチクルにも厳しい要求を課す。レチクルに定着する空中浮遊粒子及び塵芥は、ウェハに欠陥を生じるおそれがある。レチクル平面における小さな像のゆがみ又はずれは、決定的な次元及びオーバレイエラーバジェットを生じるおそれがある。慣用的な解決手段は、レチクルのためのペリクルとして永久に固定された透明な材料の薄片を使用することである。
【０００６】
このペリクルは、リソグラフィプロセスの全てのステージの間所定の位置に滞留する。ペリクルは、ウェハに投影される像の精度を向上させる場合に２つの役割を有する。第１に、ペリクルは、レチクルを粒状汚染物との直接接触から保護するために働く。上述のように、レチクルに定着する粒子は像のゆがみを生じるおそれがあるので除去されなければならない。しかしながら、レチクルからの粒子の除去はレチクルに損傷を生じるおそれがある。なぜならば、このような除去はレチクルとの直接接触を伴うからである。ペリクルが使用される場合、粒子はレチクルではなくペリクルに定着する。したがって、クリーニングされなければならないのはペリクルである。レチクルではなくペリクルのクリーニングは、レチクルの完全性により少ない危険を与える。なぜならば、レチクルはこのクリーニング中にペリクル自体によって保護されているからである。
【０００７】
ペリクルによって果たされる第２の役割は、ペリクルの隔離に関する。露光中、焦点面は、レチクルに印刷された像の位置に対応する。ペリクルを有することによって、システムにおけるあらゆる粒子はレチクルではなくペリクルに定着する。ペリクルの厚さ、ひいてはペリクルの表面とレチクルのパターニングされた表面との間の距離により、これらの粒子は焦点面に存在することはない。ペリクルは粒子を焦点面から持ち上げるので、基板に投影される像がこれらの粒子を含む可能性が著しく減じられる。
【０００８】
ペリクルによる解決手段は、多くの慣用的なリソグラフィ処理技術において成功している。材料は、透明なペリクル及びレチクルを製造するために利用できるので、このようなシステムの使用は、例えば光がレチクル及びペリクルを通過しなければならないようなシステムにおいて便利である。しかしながら、ペリクルによるアプローチは、極紫外（ＥＵＶ）用途における使用にはあまり適していない。なぜならば、ペリクルを形成するために使用することができる、ＥＵＶに対して十分に透明な材料が存在しないからである。ＥＵＶリソグラフィにおいて、光は、レチクルを通過するのではなく、反射リソグラフィにおいて所定の技術においてレチクルの目標側で反射する。ペリクルが反射プロセスにおいて使用されるならば、ＥＵＶは必然的にペリクルを二度、すなわち一度はレチクルへ向かう途中と、再びレチクルから反射された後とに通過する。したがって、ペリクルがＥＵＶ処理技術において使用されるならば、ペリクルから吸収される光のあらゆる量が有効に二倍になる。効率的なあらゆる手段を用いて露光を行うために十分な光を保存するために、ＥＵＶは有利にはペリクルを備えないレチクルを使用する。
【０００９】
ペリクルが設けられていない場合、汚染物は、マスクの表面に着地し、ＥＵＶ用途において製造されるウェハに反射される像の画質を低下させる。マスクに着地するおそれのある汚染物の数を減じるために多くの技術が使用されてきた。特に、マスクの周囲のクリーンな環境を保証するために、及びマスク領域へのあらゆる屑の定着を最小限に抑制するために極端なケアが取られる。例えば、クリーンルーム環境及び真空内での操作に加え、このようなレチクルは通常マスク側を下にして搬送される。
【００１０】
それにも拘わらず、マスクに付着するおそれがある粒状汚染物が、クリーンルームにおいて空中浮遊しているか真空中を拡散しているかにかかわらず、存在する。特に、リソグラフィシステム内でレチクルを保持しかつレチクルを搬送するために使用される、レチクル上の接触点は、超顕微鏡的な破片粒子を生じるおそれがあり、これらの破片粒子は汚染物又は屑としてマスクに着地するおそれがある。接触点の１つのタイプは、レチクルを移動及び位置決めするためのロボット装置、エンドエフェクタ、グリッパ又は同様のものによって物理的に接触される、レチクル上の領域である。必要とされているのは、レチクルに最小限に接触してレチクルを保持及び固定しながら、レチクルの代わりにあらゆるロボットエンドエフェクタ、グリッパ又は同様のものと対面する、中間の装置である。
【００１１】
リソグラフィシステム内をクリーンにする必要性に加え、クリーン環境においてレチクルを搬送する必要がある。例えば、１つの貿易組合であるセミコンダクタ・イクイップメント・アンド・マテリアルズ・インターナショナル（ＳＥＭＩ）（www.semi.orgを参照）は、ウェハ及びレチクルを搬送及び貯蔵するために使用されるポッドのために、スタンダード・メカニカル・インターフェース（ＳＭＩＦ）のための規格を採用した。ＳＥＭＩ規格Ｅ１００−０３０２「６インチ又は２３０ｍｍのレチクルを搬送及び貯蔵するために使用されるレチクルＳＭＩＦポッド（ＲＳＰ）のための規格」が１つのこのような規格である。この規格は、レチクルキャリヤが閉鎖された場合に、レチクルがＳＭＩＦに対してセンタリングされなければならずかつ、搬送中の移動を防止するために全ての自由度でキャリヤ内に固定されなければならないということを要求している。通常、このことは、工業界において、ＳＭＩＦポッドにおける衝撃吸収材料の多くの向き合ったノブの間にレチクルの全ての側部及び面を締め付けることによって達成される。ＥＵＶリソグラフィにおけるレチクルの場合、レチクルのマスク領域を、ＲＳＰとの接触により生じる粒子に対して保護するためのペリクルは存在しない。発明者は、最小限の接触でレチクルを保持し、レチクルをセンタリング及び固定するのを助けるために、レチクルの代わりにＳＭＩＦポッドと対面することができる装置が必要とされていることを決定した。
【００１２】
マスクのクリーンさが必要であることに加え、リソグラフィによって形成されるフィーチャの正確な位置及び寸法の必要性は、ウェハに投影される像の精度及び正確さに直接関係する。１００ナノメートル以下のリソグラフィの精密さは、ウェハを位置決めすることにおけるリソグラフィシステム性能のみならず、レチクルパターンの位置決めにも厳しい要求を課す。レチクルの製造者は、マスク及びレチクルにおけるパターンを、レチクルの基板に関して所定の精度内に置く。ＳＥＭＩのような貿易組合は、位置基準面を含む、レチクル基板の全ての物理的特性の規定のための共通の規格を採用した。例えば、ＳＥＭＩ規格Ｐ３７−１１０１「ＥＵＶリソグラフィマスク基板のための規格」は、全ての面及び寸法をレチクル上の幾つかの小さな面領域に関して規定する１つのこのような規格である。リソグラフィシステムがレチクルパターンの位置を正確に確定するために、リソグラフィシステムはまず基板の位置を認識及び確定する。基板位置の確定は通常、位置合わせとして知られる機械的プロセスである。
【００１３】
ほとんどのリソグラフィ装置において、レチクルは、キーフィーチャが多数自由度センサ装置によって検出及び確認されるまで、レチクルを掴みかつ移動させるための多数自由度アクチュエータ装置を使用して位置合わせされる。このプロセスは、１００ｎｍ以下の整列精度を達するために、接触集中的（contact-intensive）であり、不十分に正確であり、リソグラフィシステムの生産力に強い影響を与えるのに十分に長くかかる可能性がある。この理由から、これは、一般的に、レチクルがＳＭＩＦポッドから取り外された後、レチクルが１００ｎｍ以下の整列精度内でウェハに整列させられる前に行われる。このプロセスは、ほとんどのリソグラフィ装置内で容易に行われることができる。なぜならば、リソグラフィ装置は、通常クリーンガスでパージされ、レチクルは保護ペリクルを有するからである。このプロセスは、ＥＵＶリソグラフィシステムの場合に極端に困難になる。なぜならば、ペリクルが設けられておらず、真空環境を維持する必要があるからである。
【００１４】
別のＳＥＭＩ規格、ＳＥＭＩ１１１−０３０３は、図１ａ及び図１ｂに示された構造を規定している。図１ａは、レチクル１０１を備えたレチクルＳＭＩＦポッド（ＲＳＰ）の上面図である。ＲＳＰ１００は、レチクル１０１を位置決めするための４つのレチクル接触面１０２を有している（分かり易くするために２つの接触面のみが示されている）。図１ｂは、図１ａに示した領域１０４に対応する拡大領域内のレチクル接触面１０２をより詳細に示している。ＳＥＭＩ  Ｅ１１２−０３０３は、多数のレチクルを支持するように設計された同様のＳＭＩＦポッド構造を開示している。
【００１５】
既存の掴み装置を備えたＳＭＩＦポッドの外側のレチクルの位置決めの修正は、レチクルの位置を著しくシフトさせ、レチクルは、接触が行われるたびに高い表面応力に耐える。さらに、レチクルは、レチクルを１００ｎｍ以下の精度で位置決めするリソグラフィシステム内の装置へレチクルを挿入するか又はこの装置からレチクルを取り外すために必要な操作に加えて、操作のたびに掴持及び解放されなければならない。発明者は、この付加的な位置決め努力は超顕微鏡的粒子汚染の可能性を劇的に増大するということを発見した。したがって、レチクルに対して行われる最適な数の接触により、真空環境内にレチクルを保持及び位置合わせするための改良された装置及び方法が必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の課題は、レチクルに対して行われる最適な数の接触により、真空環境内にレチクルを保持及び位置合わせするための改良された装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、様々な実施形態を備えた改良されたレチクルフレーム構造を提供する。発明の実施形態において、装置は、レチクルが装置に積載される場合にレチクル基板を位置決めし、レチクルのマスク側を下にしながら、レチクルに対する最小限の接触でレチクルを保持及び固定し、余計な接触なしにレチクルの操作を可能にするためにレチクルの代わりにロボットエンドエフェクタ、グリッパ又は同様のものに対面し、いかなる作動なしにリソグラフィシステムの位置決め装置にレチクルを解放し、レチクルをセンタリング及び固定するのを助けるためにレチクルの代わりにＳＭＩＦポッドと対面する。
【００１８】
典型的な実施形態において、フレーム構造体は、レチクル基板の周縁を包囲しており、レチクルが装置上へ下降させられる時にレチクルをエッジにおいて精密案内面と接触させる。レチクルは、レチクルのマスク面の平面に沿ったレチクルの位置及び向きを修正するために円錐形区分に当接する。球面は、基板の標準化された基準領域において基板に接触する。Ｘ及びＹ基準平面の交差部の近傍において、レチクル面の最小限の領域が、できるだけレチクルマスクから離れたところにおいて、球状支持面に当接する。この面は、円錐区分に関連した３点垂直方向支持を完成させ、このことは、レチクルエッジとの接触のみを維持する。第２及び第４の球状支持面は、レチクルが３つの接触点へ下降させられながらレチクルの傾きを減じるために、レチクル面の他の２つの横方向角隅の垂直方向支持のために設けられることができる。
【００１９】
本発明の別の実施形態、特徴及び利点、並びに本発明の様々な実施形態の構造及び操作は、添付の図面を参照に以下に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ここに組み込まれかつ明細書の一部を形成した添付の図面は、本発明を例示しており、説明と共に、発明の原理を説明するために、及び当業者が発明を形成及び使用することを可能にするために働く。
【００２１】
ここで本発明を、添付の図面を参照に説明する。図面において、幾つかの同じ参照符号が、同一の又は機能的に類似のエレメントを示している。付加的に、参照符号の左側の数字は、その参照符号が最初に示された図面を示している。
【００２２】
本発明の実施形態は特に、改良されたレチクルフレームと、レチクルを取り付けるための改良された方法とを提供する。図２ａ及び図２ｂから出発して、ここで図面を参照して典型的な実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図２ａは、本発明の１つの実施形態によるレチクル掴み及び位置合わせフレーム２００を示している。図２ｂは、レチクル２０２を支持した、概して矩形のレチクルフレーム２００を示している。レチクルは、基準サイド２０３及び２０５と非基準サイド２２６及び２２８とを有する精密リソグラフィマスクを支持した平坦な透明な板である。この典型的な実施形態において、レチクルフレーム２００は、正方形のフレーム２０１と、第１の垂直マウント２０４と、第２の垂直マウント２０６と、第３の垂直マウント２０８と、コーナプレート２１０，２１２及び２１４と、水平位置合わせ面２１６，２１８及び２２０と、傾斜面２２２及び２２４とを有する。
【００２４】
レチクル２０２の面上のパターン若しくは“マスク”は、レチクル２０２の下面の、レチクル２０２の基準縁部２０３及び２０５に関して所定の位置に配置されている。したがって、基準縁部２０３及び２０５は、レチクル２０２をレチクルフレーム２００における所望の位置に位置合わせするために使用することができる。
【００２５】
図２ａに示したように、コーナプレート２１０，２１２及び２１４はそれぞれ、フレーム２０１の２つの内側が合致する、フレーム２０１のコーナに取り付けられている。コーナプレート２１０，２１２及び２１４は、レチクルフレーム２００の構造的剛性を高め、垂直マウント２０４，２０６及び２０８を支持している。フレーム２０１は、コーナプレート２１０，２１２及び２１４と共に、上掲の位置決め及び取り付けフィーチャのための支持構造体を構成している。本発明はこの支持構造体に限定されないが、ここに説明されているような発明の課題を達成するために位置決め及び取り付けフィーチャの所要の関係を維持するあらゆる所望の支持構造体を使用することができることが理解されるであろう。
【００２６】
レチクルフレーム２００は、レチクル２０２のための１つ又は２つ以上の垂直取り付け面を有する。この実施形態において、レチクルフレーム２００は、第１の垂直マウント２０４と、第２の垂直マウント２０６と、第３の垂直マウント２０８とを有する。垂直マウント２０４，２０６及び２０８は、それぞれ、重量をレチクル２０２からフレーム２０１の他の部分へ分配するために働くコーナプレート２１０，２１２及び２１４に固定されている。取り付けマウント２０４，２０６及び２０８の高さは、レチクルフレーム２００に挿入されたときにレチクル２０２のための所定の垂直位置を提供するために正確に設定されている。垂直マウント２０４，２０６及び２０８はそれぞれ有利には、レチクル２０２に点で又は点と同様の小さな領域で接触するように設計されている。以下に説明するように、レチクルフレーム２００のその他の独特な特徴により、レチクル２０２は、実際には垂直マウント２０４，２０６及び２０８のうちの１つ又は２つにしか接触しない。
【００２７】
１つの実施形態において、垂直マウント２０４，２０６及び２０８は半球状である。半球状の垂直マウントはこの用途において有利である。なぜならば、レチクル２０２との垂直マウントの接触領域が可能な限り最大の面積に亘って生じる一方で、あらゆる球と平面との間の接線点の反復可能な精度を維持するからである。表面積が増大されたことにより接触領域におけるレチクルの重量からの負荷応力が低減されるという利点がある。接触応力が低いので、最終的に汚染物になる準顕微鏡的破砕粒子の発生が減じられる。この実施形態は、レチクル２０２との接触領域において概して球状を有するマウントを提供し、ほぼ単一の接触点を生じる。球形状は、比較的大きな半径を有しており、ニードル状取付け面等の選択肢と比較してより少ない粒状汚染物を生じる。しかしながら、本発明は決して球状領域又は半球状マウントの使用に限定されない。
【００２８】
再び図２ｂを参照すると、レチクル２０２がレチクルフレーム２００に装着されると、レチクル２０２の基準縁部２０３が水平位置合わせ面２１６及び２１８に対して配置される。レチクル２０２の基準縁部２０５は水平位置合わせ面２２０に対して配置される。基準縁部２０３及び２０５はＸ−Ｙ平面における基準面であり、レチクル２０２上のマスクは、レチクル２０２上の、これらの基準面に関して所定の位置に配置されている。
【００２９】
水平位置合わせ面２１６，２１８及び２２０は有利には、レチクル２０２に点で、又は点と同様の領域で接触するように設計されている。したがって、水平位置合わせ面２１６，２１８及び２２０は、レチクル２０２のマスクを、レチクルフレーム２００に対してＸ軸及びＹ軸に沿った所定の位置に正確に位置合わせする。
【００３０】
斜面２２２及び２２４は、水平位置合わせ面２１６，２１８及び２２０を支持した側とは反対側の、レチクルフレーム２００の側に設けられている。斜面２２２及び２２４は、それぞれ非基準縁部２２８及び２２６に沿ってレチクル２０２に接触する。縁部２２８と、対向する縁部２０３との間の距離と、縁部２２６と、対向する縁部２０５との間の距離は、レチクル２０２のＸ−Ｙ寸法のために確立された公差内で変化する。この公差範囲内で、斜面２２２及び２２４は、レチクルのみの重量を用いて、レチクル２０２の基準縁部２０５及び２０３を水平位置合わせ面２１６及び２１８及び２２０に対して押し付ける。この場合、レチクル２０２は、Ｘ方向及びＹ方向のレチクル寸法の僅かな変化にもかかわらずレチクル２０２はＸ方向及びＹ方向で正確に位置決めされる。また、レチクル２０２は、レチクルを定置の取り付けフィーチャからまっすぐ上方へ、レチクルが自己の重量によってのみ所定の位置に設定される程度まで持ち上げることによって除去されることができる。
【００３１】
レチクル２０２がレチクルフレーム２００に完全に挿入されると、レチクル２０２はＸ−Ｙ平面に対して僅かに傾斜しながら面２２２及び２２４に寄りかかる。この場合、レチクル２０２は第１の垂直支持体２０４と斜面２２２及び２２４と接触し、三点支持を形成する。レチクル２０２は通常、ほとんど垂直支持体２０６及び２０８に接触しない。しかしながら、垂直支持体２０６及び２０８は挿入及び取り出し中にレチクル２０２が傾斜するのを制限するために役立つ。完全に位置決めされると、レチクル２０２は、慣用の締め付け装置を用いてレチクルの上面に押圧力を加えることによって、望まれるならば全ての自由度において締め付けられることができる。締め付け装置は、レチクルフレーム２００と相互作用するレチクルステージの構成部材であるか、レチクルを移動させるためのロボット装置の構成部材であるか、標準的なレチクルキャリヤポッドの構成部材であることができる。
【００３２】
斜面２２２及び２２４は、様々な材料、形状、寸法及び向きを有することができるが、有利には円錐形の区分として形成されている。円錐角は、実験により決定された機能的範囲内で選択されることができる。有利な実施例として、１つの有効な実施形態は、３０°の円錐半角を有する斜面２２２及び２２４を有する。別の実施例として、斜面２２２及び２２４は、垂直に対して３０°の角度で傾斜した円筒状区分として形成されることができる。
【００３３】
再び図２ａを参照すると、レチクルフレーム２００の外側部分には、取り付け面と、係合エレメントと、レチクルフレーム２００を収容し、掴み、締め付けかつ／又は保持するための装置と対面するための同様のフィーチャが設けられている。１つの例として、レチクルフレーム２００は、レチクルがレチクルＳＭＩＦポッドに締め付けられることを可能にする外部フィーチャを有することができる。これらのフィーチャは有利には、上記のようにセミコンダクタ・イクイップメント・アンド・マテリアルズ・インターナショナル（ＳＥＭＩ）によって発行された基準に従う形状、材料及び寸法を有している。別の実施例として、レチクルフレーム２００は、ロボット装置によるレチクルフレーム２００の保持及び操作を容易にする外部フィーチャを提供するように構成されることができる。この場合、レチクルフレーム２００の外側部分には、選択されたロボット装置と係合するように設計された係合エレメントが設けられている。
【００３４】
このような係合エレメントの１つの例として、凹所２３２がレチクルフレーム２００の１つ又は２つ以上の側に設けられている。別の例として、締付け面２３４がレチクルフレーム２００の１つ又は２つ以上の側に設けられることができる。締付け面２３４は、所定の空間的位置の配置点を提供するために特定の公差に合うように機械加工された、レチクルフレーム２００の材料における基準面である。第３の例として、パッド２３６がレチクルフレーム２００の１つ又は２つ以上の面又は側に取り付けられることができる。パッド２３６は、例えば、所定の空間的位置の１つ又は２つ以上の締め付け位置を提供するように機械加工された硬化された基準面であることができる。全てのこのような外部フィーチャは、水平位置合わせ面２１６，２１８及び２２０の接触点に対して正確な機械的関係を提供しなければならない。
【００３５】
レチクルの位置決めに対する斜面の機能的関係は、図２の断面Ａ−Ａ´に沿って見た図３の側方断面図により明瞭に示されている。図３は、レチクルフレーム２００に取り付けられたレチクル２０２及び、垂直マウント２０６と、水平位置合わせ面２２０と、斜面２２２とのレチクルフレーム２００の接触点を示している。有利には、斜面２２２及び２２４は、エッジ２２８に点で又は点と同様の小さな領域で接触するように設計されている。例えば、斜面２２２は点３００においてレチクル２０２と接触する。
【００３６】
図３は、点３００におけるレチクル２０２との斜面２２２の接触のより詳細な図をも含んでいる。斜面２２２は、例えば３０°の円錐半角θを有する円錐形区分として形成されている。
【００３７】
重力は、レチクル２０２の基板の縁部を面２２２及び２２４に沿って押し、レチクルはＸ及びＹ接触点に対して水平位置合わせ面２１６，２１８及び２２０に当て付けられる。つまり、レチクル２０２は、基板長さの変化にもかかわらず標準化された基準領域によりレチクルフレーム２００に適切に位置合わせされる。長さの僅かな変化は、僅かにより大きなレチクル２０２の非基準サイドを、最小限の公差の側部長さを備えたレチクルによって取られるものよりも上方において、僅かな傾斜で斜面２２２及び２２４に当接させるだけである。
【００３８】
図４は、レチクルをレチクルフレームに取り付けるためのプロセスの実施形態を示すフローチャートである。プロセス４００はステップ４０２から開始し、ステップ４０２においてレチクルは、フレーム２００から垂直方向に分離された位置に保持され、全ての４つの縁部／サイドは水平面の接触点内にセンタリングされる。次に、ステップ４０４において、レチクル又はフレーム又はそれら両方が移動させられてレチクルとレチクルフレームとの間の距離を埋め、レチクルのサイドはフレームにおける水平面に適切に接触する。最後に、ステップ４０６において、レチクルは所定の位置に定着される。
【００３９】
レチクルがフレームの上方に位置するならば、その重量は２つの斜面と少なくとも第１の垂直マウントとにかかる。重力と、斜面との接触が、レチクルの自己の重量を、基板基準領域を含む対向した側を向き合った位置合わせ面に対して当て付ける。ここに開示された位置決めプロセスの本質的な部分ではないが、望まれるならば、レチクルは力をレチクルに対して下方へ加えることによって所定の位置に締め付けられることもできる。逆のプロセスにおいて、レチクルは単に重力によって保持されているだけなので、レチクルは、単にレチクルを持ち上げることによって又はレチクルを上方に保持しかつフレームを引き下げることによってフレームから取り外すことができる。
【００４０】
レチクルが取り付けプロセスのためにフレームの下方に位置決めされるような別の実施形態において、レチクルをフレームに対して押し付ける上向きの力を提供するクランプ又はその他の装置を提供する必要がある。なぜならば、重力は、レチクルとフレームとの相対的な位置決めを助けるのではなく、レチクルをフレームから分離させようとするからである。
【００４１】
本発明は、リソグラフィにおいて使用するためのレチクルの取り付けにおいて著しい明白ではない利点を提供する。開示された形式で三点垂直支持を形成することは、敏感なマスク領域への粒子の侵入を最小限に抑制することが期待される。さらに、基準領域によってレチクルフレーム２００にレチクル２０２を当て付ける、レチクルパターンは、高い運動学的反復性でフレームに対して位置合わせされ、基板の加工公差により生じるレチクルの位置変化を最小限に抑制する。
【００４２】
本発明の様々な実施形態が上述されているが、これらの実施形態は、限定で張んなく例としてのみ示されていることが理解されるべきである。本発明の思想及び範囲から逸脱することなく兵式及び細部における様々な変更を行い得ることが当業者に対し明らかであろう。すなわち、本発明の広さ及び範囲は、成就の典型的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではなく、請求項及びその均等物に基づいてのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１ａ】レチクル接触面を備えた標準的なレチクルＳＭＩＦポッドの上面図である。
【００４４】
【図１ｂ】図１ａのレチクル接触面の詳細な図である。
【００４５】
【図２ａ】新規のレチクルフレームの実施形態の上面図である。
【００４６】
【図２ｂ】新規のレチクルフレームの実施形態の上面図であり、レチクルの装着を示している。
【００４７】
【図３】図２の実施形態の側方から見た断面図であり、運動学的特徴の別の詳細を示している。
【００４８】
【図４】発明の実施形態においてレチクルをレチクルフレームに正確に位置決めするためのプロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１００  ＲＳＰ、  １０１  レチクル、  １０２  レチクル接触面、  １０４  領域、  ２００  レチクル掴み及び位置合わせフレーム、  ２０１  フレーム、  ２０２  レチクル、  ２０３，２０５  基準サイド、  ２０４，２０６，２０８  垂直マウント、  ２１０，２１２，２１４  コーナプレート、  ２１６，２１８，２２０  水平位置合わせ面、  ２２２，２２４  斜面、  ２２６，２２８  非基準サイド、  ２３２  凹所、  ２３４  締付け面、  ２３６  パッド
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2005148741.tif 000004
【図２ａ】
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【図２ｂ】
2005148741.tif 000006
【図３】
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【図４】
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