(57)【要約】【課題】使用時に生じるペリクル板の自重たわみによるローカルチルトが、露光に影響することを抑える。【解決手段】それぞれのペリクル１１を使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板１２の自重によるたわみ形状は、１μｍ以上の深さでたわんだ形状をしており、かつ、それぞれのペリクルにおける該たわみ形状からあらかじめ定められたペリクル板１２の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域での各点のローカルチルトが、ペリクル製品群内で標準偏差５μｒａｄ以下の分布を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体形状のペリクルフレームとペリクルフレームの一方の開口部に接着したペリクル板とを供えたペリクル複数個からなるペリクル製品群であって、
それぞれのペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板の自重によるたわみ形状は、１μｍ以上の深さでたわんだ形状をしており、かつ、それぞれのペリクルにおける該たわみ形状からあらかじめ定められたペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域での各点のローカルチルトが、ペリクル製品群内で標準偏差５μｒａｄ以下の分布を有している、ペリクル製品群。
【請求項２】
枠体形状のペリクルフレームとペリクルフレームの一方の開口部に接着したペリクル板とを供えたペリクル複数個からなるペリクル製品群であって、
それぞれのペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板の自重によるたわみ形状は、１μｍ以上の深さでたわんだ形状をしており、かつ、それぞれのペリクルにおける該たわみ形状からあらかじめ定められたペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域での各点のローカルチルトが、ペリクル製品群内で標準偏差３μｒａｄ以下の分布を有している、ペリクル製品群。
【請求項３】
枠体形状のペリクルフレームとペリクルフレームの一方の開口部に接着したペリクル板とを供えたペリクルであって、
ペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板の形状から、あらかじめ定められた１μｍ以上の深さの回転対称形状からなるペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域でのローカルチルトが３０μｒａｄ以下である、ペリクル。
【請求項４】
枠体形状のペリクルフレームとペリクルフレームの一方の開口部に接着したペリクル板とを供えたペリクルであって、
ペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板の形状から、あらかじめ定められた１μｍ以上の深さの回転対称形状からなるペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域でのローカルチルトが２０μｒａｄ以下である、ペリクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体素子または液晶表示装置などの製造に用いられ、とりわけ波長２２０ｎｍ以下の光、特にＦ２レーザ光（波長１５７．６ｎｍ）を用いる露光に好適なペリクルおよびそのペリクル複数個からなるペリクル製品群に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩや超ＬＳＩなどの半導体素子または液晶表示装置の製造における露光工程では、マスクのパターン形成面にゴミが付着するのを防止するために、ペリクルをマスク上に載置して露光作業を行うのが一般的である。
【０００３】
ペリクルは、露光光を透過する材料からなるペリクル膜を、表面をアルマイト処理したアルミ製ペリクルフレームに接着したものである。ペリクルフレームは上面および底面を開口部とした箱状のものであり、ペリクル膜はその一方の開口部に接着される。
【０００４】
露光工程で用いられる露光光は、パターン微細化の要求に応じてますます波長が短くなってきており、今日ではＦ2レーザなど波長２２０ｎｍ以下の光を使用する技術が検討されている。
【０００５】
従来、このペリクル膜として、厚さ１μｍ以下の合成樹脂製の薄膜が使用されている。しかし、従来のペリクル膜では、上記のような短波長の光が照射されると合成樹脂が分解して実用に耐えないため、合成石英ガラスを薄い平板に加工した板をペリクル膜の代わりに使用することが検討されている（以下、この板を有機樹脂製のペリクル膜と区別して、ペリクル板という）。このような合成石英ガラスは、例えばケイ素源と酸素源とを気相で反応させてスートと呼ばれる酸化ケイ素からなる多孔質を成長させ、この多孔質を焼結して得られるもので、成分は実質的に酸化ケイ素のみからなる。光透過率を良くするためにペリクル板の表面に反射防止膜を設けることが多い。
【０００６】
一方、合成石英ガラスをペリクル板として使用する場合、ペリクル板の厚みは０．０１〜２．０ｍｍであることが望ましいとされているが、このような厚みを持つペリクル板は、従来の有機樹脂からなるペリクル膜と異なり、ペリクル板内部に複屈折が生じて露光光の光路変動の要因になる場合がある。
【０００７】
特に、ペリクル板が使用時に自重でたわむと、露光光の光路変動の要因となるため、なるべく平坦にペリクル板をペリクルフレームに貼り付けるように努力されている。例えば、特開２００３−１８６１８０号（特許文献１）には、そのような努力について記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１８６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、いかに平坦にペリクル板をペリクルフレームに貼り付けても、ペリクル板に強い張力をかけない限り、使用時にペリクル板は自重でたわむ。ペリクル板の部分的傾きを示す値として、ローカルチルトがある。
【００１０】
照明系レンズを通過後にレチクル各点から出た光は、ペリクル板の面において通常約２ｍｍφの大きさに広がる。その広がった２ｍｍφエリアでペリクル板の面が、ペリクル全体の傾きに対して傾いていた場合に、光線の向きにずれが生じ、それに伴いパターンが転写されるウエハ上での露光位置にもずれが生じる。ローカルチルトは、そのずれ量を評価するための指標であり、ペリクル全体の傾きに対するペリクル面の傾きをμｒａｄの単位で表わしたものである。ローカルチルトは、直交する２つの方向（Ｘ方向およびＹ方向）に沿って測定される。
【００１１】
ローカルチルトは、使用領域で３０μｒａｄ以下であることが好ましいが、ペリクル板が自重でたわむとこれ以上のローカルチルトが発生する。
【００１２】
本発明は、このような自重たわみによるローカルチルトの露光における影響を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明においては、枠体形状のペリクルフレームとペリクルフレームの一方の開口部に接着したペリクル板とを供えたペリクル複数個からなるペリクル製品群であって、
それぞれのペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板の自重によるたわみ形状は、１μｍ以上の深さでたわんだ形状をしており、かつ、それぞれのペリクルにおける該たわみ形状からあらかじめ定められたペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域での各点のローカルチルトが、ペリクル製品群内で標準偏差５μｒａｄ以下、好ましくは３μｒａｄ以下の分布を有している、ペリクル製品群を提供する。
【００１４】
また、枠体形状のペリクルフレームとペリクルフレームの一方の開口部に接着したペリクル板とを供えたペリクルであって、ペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板の形状から、あらかじめ定められた１μｍ以上の深さの回転対称形状からなるペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域でのローカルチルトが３０μｒａｄ以下、好ましくは２０μｒａｄ以下である、ペリクルを提供する。
【００１５】
ペリクル板形状と基準たわみ形状の関係を誇張して描いたのが、図３の模式図である。破線は基準たわみ形状であり、実線は実際のペリクル板形状である。図３の（ａ）は、ペリクルが使用時と同じ向きに設置して、ペリクル板がたわんだ状態の図であり、Ｌがたわみ深さに相当する。また、実際のペリクル板形状の各点とその点から基準形状におろした垂線の足とを対応させて（円内拡大図）、基準形状を差し引いた形状を示したのが図３（ｂ）の実線である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の実施形態であるペリクル１１の斜視図であり、図２はペリクル１１をマスク１８に装着した様子を示す断面図である。ペリクル１１は、露光光を透過させるペリクル板１２を接着剤６によりペリクルフレーム１３に接着して構成されている。ペリクル１１は、粘着剤７によりマスク８に固定されて使用される。
【００１７】
本明細書において「ペリクル板」とは、ペリクルフレームの一方の開口部に接着される板材をいう。本発明では、ペリクル板は、厚さ０．０１〜２ｍｍ程度の石英ガラスからなる。特に波長２２０ｎｍ以下の短波長の露光に用いる場合は、合成石英ガラスとすることが好ましい。
【００１８】
またペリクル板の厚さは２ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、ペリクル板自身が持つ複屈折を押さえることができるので好ましい。特に１ｍｍ以下の場合は透過率が良く、ペリクル板における吸収がないために露光時にペリクル板の温度上昇を小さくできる。従って、ペリクルに熱的な応力が生じにくくなるので好ましい。なお、ペリクル板の厚さは、強度の点から０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１９】
ペリクルフレームは、例えば、以下のように製造できる。金属や石英ガラスからなる板材からエンドミルを用いて長方形状に所定の枠厚で切り取り、高さ方向の平行度を出すためにダイヤモンドや酸化セリウム、シリカ、アルミナなどからなる砥粒を用いて上下端面を鏡面研磨してペリクルフレームとする。
【００２０】
ついで、必要に応じてペリクルフレーム側面の外周表面および内周表面をレジンダイヤによって研削した後、側面にドリルで換気孔を設ける。ここで、換気孔を設けた後に側面の研削を行うこともできる。換気孔の径は０．５ｍｍ以上が好ましい。
【００２１】
特開２００１−２５０７６１号に記載されているように、レンズ収差は、回転対象成分については、その大きさが大きくとも取り除くことが容易である。同様に、ペリクル板の自重によって生じる光路の歪みも回転対象成分については、光学系を調整することにより、取り除くことが可能である。
【００２２】
そのような場合に問題になるのは、光路の歪みの大きさよりむしろ、ペリクルごとのたわみ形状のバラツキである。もし、このバラツキが小さければ、一度、光学系を調整しさえすれば、温度変化等による微調整は必要になる可能性があるものの、安定して光路の歪みの少ない露光を行うことができる。
【００２３】
本発明で用いる基準となるペリクル形状は、上記のように、露光光学系の調整により、光路ひずみを取り除くことができる形状であればよいが、特に光路ひずみを取り除くことが容易な形状である回転対象性の形状が好ましい。具体的には２次曲面、４次曲面、６次曲面などの偶数次曲面や、それらの和として形成される曲面がある。
【００２４】
本発明でいう露光使用領域とは、ペリクル板の中で露光に使用する領域であり、例えばフレーム内寸から２ｍｍ内側に入った領域である。そして、あらかじめ設定された基準となるペリクル板形状とのローカルチルトの露光使用領域での差が、ペリクルごとに実質的に一定とされる。それぞれのペリクルにおける該たわみ形状からあらかじめ定められたペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域での各点のローカルチルトが、ペリクル製品群内で標準偏差５μｒａｄ以下、好ましくは３μｒａｄ以下の分布を有している。このようにすると、一旦、光学系を調整して、光路の歪みを修正すれば、ローカルチルトが実質的に３０μｒａｄを超えないようにできるため、自重たわみによるローカルチルトの露光における影響を抑えることができるようになる。
【００２５】
本発明では、できる限り、安定したペリクルの貼り付けを行うため、基準となるペリクル形状はペリクル板の貼り付け時に安定しやすい形状にすることが好ましく、この観点で、実際のペリクル板は、ペリクルを使用時と同じ向きに設置した際に、自重で１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上、また好ましくは４μｍ以下の深さでたわむようにする。こうすると、貼り付けを安定させやすいので、ペリクルごとのペリクル板形状のばらつきを小さくすることができる。
【００２６】
表１は、８００μｍ厚、１３０ｍｍ×１５０ｍｍのペリクル板をペリクル板に貼り付けた場合におけるペリクル板のたわみの大きさ、６次までの回転対象成分を除いた後のたわみの大きさ、およびそれぞれの場合のローカルチルト値（フレーム内寸から２ｍｍ内側に入った領域におけるもの）を示したものである。自重に近いたわみが生じている場合、たわみは回転対象成分に近くなり、効果的に光路のひずみを取り除くことができることがわかる。
【００２７】
【表１】
2005148620.tif 000003
【００２８】
すなわち、ペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板のたわみ量を調整することにより、ペリクルを使用時と同じ向きに設置した際のペリクル板の形状から、あらかじめ定められた回転対称形状からなるペリクル板の基準たわみ形状を差し引いた形状における、露光使用領域でのローカルチルトを３０μｒａｄ以下とすることができ、自重によるたわみの露光への影響を抑制することができる。
【００２９】
このように安定したペリクル板の貼り付けを行うためには、特許出願人が既に特願２００３−２９７０１８号で提案している、ペリクル板の貼り付け装置を用いて、ペリクル板のたわみ度合いを非接触式の変位センサーなどで測定しながら、ペリクル内外の気圧差などで、ペリクル板形状を制御しつつ、ペリクル板のペリクルフレームへの貼り付けを行うことが望ましい。
【００３０】
貼り付けにおいては、ペリクル板はペリクルフレーム上端面に紫外線硬化接着剤を介して載置され、紫外線を照射して接着剤を硬化させる。ここで、紫外線硬化接着剤の代わりに、厚さが均一な両面テープをペリクルフレームと同じ大きさにカットし、ペリクルフレームとペリクル板との間に介在させ、貼り付け機を用いて両者を接着することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によると、使用時に生じるペリクル板の自重たわみによるローカルチルトが、露光に影響することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に使用するペリクルの斜視図である。
【図２】本発明に使用するペリクルの断面図である。
【図３】ペリクル板形状と基準形状との関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１：ペリクル
１２：ペリクル板
１３：ペリクルフレーム
【図１】
2005148620.tif 000004
【図２】
2005148620.tif 000005
【図３】
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