(57)【要約】【課題】  適正な露光を行うことが可能な露光制御システムを提供する。【解決手段】  フォトマスクの裏面に付着した異物の位置とフォトマスクを保持するチャック１２の位置とが、フォトマスクをチャックで保持したときに重なるか否かを判定する重なり判定部２２と、異物の位置とチャックの位置とが重ならないと判定された場合に、フォトマスクをチャックで保持して露光を行うことを決定する露光決定部２４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクの裏面に付着した異物の位置と前記フォトマスクを保持するチャックの位置とが、前記フォトマスクを前記チャックで保持したときに重なるか否かを判定する重なり判定部と、
前記異物の位置と前記チャックの位置とが重ならないと判定された場合に、前記フォトマスクを前記チャックで保持して露光を行うことを決定する露光決定部と、
を備えたことを特徴とする露光制御システム。
【請求項２】
前記異物の位置と前記チャックの位置とが重なると判定された場合に、前記フォトマスクを洗浄することを決定する洗浄決定部を
さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記異物の位置と前記チャックの位置とが重なると判定された場合に、前記異物の位置と前記チャックの位置とが重なった状態で露光可能か否かを判定する露光判定部をさらに備え、
前記露光決定部は、前記露光判定部で露光可能と判定された場合に、前記フォトマスクを前記チャックで保持して露光を行うことを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記露光判定部は、
前記フォトマスクの表面の理想平面からのずれを算出するずれ算出部と、
前記算出されたずれが所定の条件を満たしているか否かを判定するずれ判定部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ずれ算出部は、前記フォトマスクを傾斜させたときの前記フォトマスクの表面の理想平面からのずれを算出する
ことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記異物の位置と前記チャックの位置とが重なると判定された場合に、前記異物の位置と前記チャックの位置とを相対的にシフトさせた状態で露光可能か否かを判定する露光判定部をさらに備え、
前記露光決定部は、前記露光判定部で露光可能と判定された場合に、前記フォトマスクを前記チャックで保持して露光を行うことを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記フォトマスクの裏面に付着した異物の位置を検出する異物位置検出部を
さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
フォトマスクの裏面に付着した異物の位置と前記フォトマスクを保持するチャックの位置とが、前記フォトマスクを前記チャックで保持したときに重なるか否かを判定する工程と、
前記異物の位置と前記チャックの位置とが重ならないと判定された場合に、前記フォトマスクを前記チャックで保持して露光を行うことを決定する工程と、
を備えたことを特徴とする露光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、露光制御システム及び露光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化に対応するため、ＥＵＶ（extreme ultraviolet）光を用いた反射型露光が提案されている。
【０００３】
このＥＵＶ反射型露光は真空チャンバ内で行われるため、静電チャックによってフォトマスクを保持する。静電チャックの材料には通常、セラミックが用いられる。そのため、静電チャックから離脱したセラミック粒がフォトマスクの裏面に付着する場合がある。その結果、適正な露光を行うことができないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６０３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
適正な露光を行うことが可能な露光制御システム及び露光制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る露光制御システムは、フォトマスクの裏面に付着した異物の位置と前記フォトマスクを保持するチャックの位置とが、前記フォトマスクを前記チャックで保持したときに重なるか否かを判定する重なり判定部と、前記異物の位置と前記チャックの位置とが重ならないと判定された場合に、前記フォトマスクを前記チャックで保持して露光を行うことを決定する露光決定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。
【図２】第１の実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に係り、異物の位置とチャックピンの位置との関係を示した図である。
【図４】第２の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。
【図５】第２の実施形態に係る露光判定部の構成を示したブロック図である。
【図６】第２の実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。
【図８】第３の実施形態に係り、異物の位置とチャックピンの位置との関係を示した図である。
【図９】第３の実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。
【図１１】第４の実施形態に係る露光判定部の構成を示したブロック図である。
【図１２】第４の実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
（実施形態１）
図１は、第１の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。本システムは、ＥＵＶ反射型露光用のシステムである。
【００１０】
本露光制御システムは、通常の露光システム（露光装置）と同様の基本的な構成を備えているが、さらに通常の露光システムにはない特有の構成を備えている。
【００１１】
静電チャック１２は、ＥＵＶ反射型露光用のフォトマスクを保持するものである。静電チャック１２のチャックピンの材料にはセラミックが用いられる。
【００１２】
異物検出部１４は、フォトマスクの裏面に付着した異物を検出するものである。異物検出部１４は、異物に関する種々の情報を検出する。具体的には、異物の位置、異物のサイズ、異物の組成（異物の種類）等を検出する。
【００１３】
異物位置情報記憶部１６は、異物検出部１４で検出された異物の位置情報を記憶するものである。異物サイズ／組成情報記憶部１８は、異物検出部１４で検出された異物のサイズ情報及び組成情報を記憶するものである。チャック位置情報記憶部２０は、静電チャック１２のチャックピンの位置情報を記憶するものである。
【００１４】
重なり判定部２２は、異物位置情報記憶部１６に記憶された異物の位置情報とチャック位置情報記憶部２０に記憶されたチャックピンの位置情報とに基づき、フォトマスクの裏面に付着した異物の位置とチャックピンの位置とが、フォトマスクをチャックによって保持したときに重なるか否かを判定する。すなわち、フォトマスクをチャックによって保持したときに、フォトマスクの裏面に付着した異物がチャックピンに接触するか否かを判定する。
【００１５】
露光決定部２４は、フォトマスクをチャックによって保持して露光を行うことを決定するものである。本実施形態では、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックの位置とが重ならないと判定された場合に、フォトマスクをチャックで保持して露光を行うことを決定する。
【００１６】
洗浄決定部２６は、異物の位置とチャックの位置とが重なると判定された場合に、異物を取り除くためにフォトマスクを洗浄することを決定するものである。
【００１７】
露光部２８は、露光決定部２４で露光を行うことが決定された場合に露光を行うものである。この露光部２８では、ＥＵＶ光によって反射型の露光が行われ、半導体基板（半導体ウエハ）上のフォトレジストにフォトマスク上のパターンが転写される。
【００１８】
図２は、本実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。
【００１９】
まず、露光システム（露光装置）内にフォトマスクを搬入し、異物検出部１４によってフォトマスクの裏面を検査する（Ｓ１１）。フォトマスクの裏面に異物が検出された場合には（Ｓ１２）、異物観察を行う（Ｓ１３）。これにより、異物の位置情報、異物のサイズ情報及び異物の組成情報を取得する。異物の位置情報は異物位置情報記憶部１６に記憶され（Ｓ１４）、異物のサイズ情報及び異物の組成情報は異物サイズ／組成情報記憶部１８に記憶される（Ｓ１５）。静電チャック１２のチャックピンの位置情報は、予め取得されており、チャック位置情報記憶部２０に記憶されている（Ｓ１６）。
【００２０】
次に、重なり判定部２２により、異物位置情報記憶部１６に記憶された異物の位置情報とチャック位置情報記憶部２０に記憶されたチャックピンの位置情報とに基づき、フォトマスクの裏面に付着した異物の位置とチャックピンの位置とが、フォトマスクをチャックによって保持したときに重なるか否かが判定される（Ｓ１７）。
【００２１】
フォトマスクの裏面に異物が付着していないと判定された場合、及びフォトマスクの裏面に付着した異物の位置とチャックピンの位置とが重ならないと判定された場合には、露光決定部２４により露光を行うことが決定される（Ｓ１８）。この場合には、露光部２８によって露光が実行される。すなわち、ＥＵＶ光によって反射型の露光が行われ、半導体基板（半導体ウエハ）上のフォトレジストにフォトマスク上のパターンが転写される（Ｓ１９）。
【００２２】
異物の位置とチャックの位置とが重なると判定された場合には、洗浄決定部２６により異物を取り除くためにフォトマスクを洗浄することが決定され、フォトマスク裏面の洗浄が実行される（Ｓ２０）。すなわち、図３に示すように、異物１０６の位置とチャックピン１０２の位置とが重なると、フォトマスク１０４が傾斜してしまうため、適正な露光（適正なパターン転写）を行うことができなくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、フォトマスクを洗浄して異物を取り除く。
【００２３】
洗浄を行った後、再度、露光システム（露光装置）内にフォトマスクを搬入し、異物検出部１４によってフォトマスクの裏面を検査する。
【００２４】
以上のように、本実施形態では、フォトマスクの裏面に付着した異物の位置とフォトマスクを保持するチャック（チャックピン）の位置とが重なるか否かを判定する。そして、異物の位置とチャックの位置とが重ならないと判定された場合に、露光を行うことを決定する。反射型フォトマスクでは、パターン形成面とは逆の面（裏面）に異物が付着していても露光に影響を与えないため、異物の位置とチャックの位置とが重ならなければ、適正な露光（適正なパターン転写）を行うことが可能である。したがって、本実施形態では、異物の位置とチャックの位置とが重なる場合だけ洗浄を行えばよいため、洗浄回数を低減することができ、半導体装置の製造工程におけるスループットを向上させることが可能となる。
【００２５】
（実施形態２）
図４は、第２の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。なお、基本的な構成は図１に示した第１の実施形態の構成と同様であるため、第１の実施形態で示した事項についての説明は省略する。
【００２６】
本実施形態では、図１の構成に加えてさらに、露光判定部３０が設けられている。この露光判定部３０では、重なり判定部２２により異物の位置とチャックピンの位置とが重なると判定された場合に、異物の位置とチャックピンの位置とが重なった状態で露光可能か否かを判定する。そして、露光決定部２４では、露光判定部３０で露光可能と判定された場合に、フォトマスクをチャックで保持して露光を行うことを決定する。露光判定部３０で露光可能と判定されなかった場合には、洗浄決定部２６によりフォトマスクを洗浄することが決定される。
【００２７】
図５は、本実施形態の露光判定部３０の構成を示したブロック図である。図５に示すように、露光判定部３０は、フォトマスクの表面の理想平面からのずれを算出するずれ算出部３２と、算出されたずれが所定の条件を満たしているか否かを判定するずれ判定部３４とを備えている。以下、説明を加える。
【００２８】
ずれ算出部３２では、異物位置情報記憶部１６に記憶された異物の位置情報、並びに異物サイズ／組成情報記憶部１８に記憶された異物のサイズ／組成情報に基づき、異物に起因するフォトマスクの傾斜を算出する。すなわち、フォトマスクを静電チャックによって保持したときにフォトマスクの裏面に付着した異物がチャックピンと重なった場合には、フォトマスクとチャックピンとによって挟まれた異物によってフォトマスクが傾斜するため、その傾斜角を算出する。異物によってフォトマスクが傾斜し、フォトマスクの表面（パターン形成面）に凹凸が生じると、フォトマスク表面の理想平面と実際のフォトマスク表面との間にずれが生じる。その結果、半導体基板（半導体ウエハ）の表面では、フォーカスずれが生じたり、パターン位置がシフトしたりする。しかしながら、ずれ算出部３２によって算出されたずれが小さく、所定の許容範囲に収まっていれば、異物が付着した状態（異物とチャックピンとが接触した状態）で露光を行っても、所望のリソグラフィ条件を満たすことが可能である。そこで、ずれ算出部３２で算出されたずれが所定の条件を満たしているか否か（所定の許容範囲に収まっているか否か）をずれ判定部３４で判定する。所定の条件を満たしていると判定された場合には、露光決定部２４により、異物が付着した状態（異物とチャックピンとが接触した状態）で露光を行うことが決定される。所定の条件を満たしていないと判定された場合には、所望のリソグラフィ条件を満たすことができないため、洗浄決定部２６によって洗浄を行うことが決定される。
【００２９】
図６は、本実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。なお、基本的な動作は図２に示した第１の実施形態の動作と同様であるため、第１の実施形態で示した事項についての説明は省略する。
【００３０】
本実施形態では、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックピンの位置とが重なると判定された場合に、露光判定部３０により、異物の位置とチャックピンの位置とが重なった状態で露光可能か否かが判定される（Ｓ２１）。具体的には、上述したように、フォトマスクの表面の理想平面からのずれがずれ算出部３２で算出され、算出されたずれが所定の条件を満たしているか否かがずれ判定部３４で判定される。そして、所定の条件を満たしていると判定された場合には、露光決定部２４によって異物が付着した状態で露光を行うことが決定され（Ｓ１８）、露光が実行される（Ｓ１９）。所定の条件を満たしていないと判定された場合には、洗浄決定部２６によって洗浄を行うことが決定され、洗浄が実行される（Ｓ２０）。なお、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックピンの位置とが重ならないと判定された場合には、第１の実施形態と同様に、露光決定部２４により露光を行うことが決定され（Ｓ１８）、露光が実行される（Ｓ１９）。
【００３１】
以上のように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、異物の位置とチャックの位置とが重ならないと判定された場合には、露光を行うことが決定されるため、洗浄回数を低減することができ、半導体装置の製造工程におけるスループットを向上させることが可能となる。また、本実施形態では、異物の位置とチャックの位置とが重なると判定された場合であっても、異物の位置とチャックの位置とが重なった状態で露光可能と判断された場合には、露光を行うことが決定される。したがって、洗浄回数をさらに低減することができ、半導体装置の製造工程におけるスループットをさらに向上させることが可能となる。
【００３２】
（実施形態３）
図７は、第３の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。なお、基本的な構成は図１に示した第１の実施形態の構成と同様であるため、第１の実施形態で示した事項についての説明は省略する。
【００３３】
本実施形態では、図１の構成に加えてさらに、露光判定部４０が設けられている。この露光判定部４０では、重なり判定部２２により異物の位置とチャックピンの位置とが重なると判定された場合に、異物の位置とチャックピンの位置とを相対的にシフトさせた状態で露光可能か否かを判定する。そして、露光決定部２４では、露光判定部４０で露光可能と判定された場合に、フォトマスクをチャックで保持して露光を行うことを決定する。露光判定部４０で露光可能と判定されなかった場合には、洗浄決定部２６によりフォトマスクを洗浄することが決定される。以下、本実施形態の露光判定部４０について説明を加える。
【００３４】
露光判定部４０では、異物位置情報記憶部１６に記憶された異物の位置情報及びチャック位置情報記憶部２０に記憶されたチャックピンの位置情報に基づき、異物の位置とチャックピンの位置とを相対的にシフトさせることで露光可能になるか否かを判定する。具体的には、図８に示すように、フォトマスク１０４の位置とチャックピン１０２の位置とを相対的にシフトさせて、異物１０６の位置とチャックピン１０２の位置とが重ならないようにする。そして、そのような状態で露光を行ったときに、所定のリソグラフィ条件を満たしていると判定された場合、すなわち適正な露光（適正なパターン転写）を行うことができると判断された場合には、露光を行うことが決定される。
【００３５】
図９は、本実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。なお、基本的な動作は図２に示した第１の実施形態の動作と同様であるため、第１の実施形態で示した事項についての説明は省略する。
【００３６】
本実施形態では、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックピンの位置とが重なると判定された場合に、フォトマスクの位置をシフトする（Ｓ２２）。具体的には、異物の位置とチャックピンの位置とが重ならないように、フォトマスクの位置をシフトさせる。そして、露光判定部４０により、異物の位置とチャックピンの位置とを相対的にシフトさせた状態で露光可能か否かが判定される（Ｓ２３）。露光可能と判定された場合には、露光決定部２４によって、フォトマスクの位置をシフトした状態で露光を行うことが決定され（Ｓ１８）、露光が実行される（Ｓ１９）。すなわち、異物が付着した状態で露光を行うことが決定され、露光が実行される。露光の際にはフォトマスクのシフト量が出力され、出力されたシフト量だけフォトマスクをシフトさせた状態で露光が行われる。所定の条件を満たしていないと判定された場合には、洗浄決定部２６によって洗浄を行うことが決定され、洗浄が実行される（Ｓ２０）。なお、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックピンの位置とが重ならないと判定された場合には、第１の実施形態と同様に、露光決定部２４により露光を行うことが決定され（Ｓ１８）、露光が実行される（Ｓ１９）。
【００３７】
以上のように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、異物の位置とチャックの位置とが重ならないと判定された場合には、露光を行うことが決定されるため、洗浄回数を低減することができ、半導体装置の製造工程におけるスループットを向上させることが可能となる。また、本実施形態では、異物の位置とチャックの位置とが重なると判定された場合であっても、異物の位置とチャックピンの位置とを相対的にシフトさせた状態で露光可能と判断された場合には、露光を行うことが決定される。したがって、洗浄回数をさらに低減することができ、半導体装置の製造工程におけるスループットをさらに向上させることが可能となる。
【００３８】
なお、上述した実施形態では、異物の位置とチャックピンの位置とが重ならないようにフォトマスクの位置をシフトさせるようにしたが、適正な露光（適正なパターン転写）を行うことが可能であれば、シフト後に異物の位置とチャックピンの位置とが重なっていてもよい。
【００３９】
（実施形態４）
図１０は、第４の実施形態に係る露光制御システムの構成を示したブロックである。なお、基本的な構成は図１に示した第１の実施形態の構成と同様であるため、第１の実施形態で示した事項についての説明は省略する。
【００４０】
本実施形態では、図１の構成に加えてさらに、露光判定部５０が設けられている。この露光判定部５０では、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックピンの位置とが重なると判定された場合に、異物の位置とチャックピンの位置とが重なった状態でも、フォトマスクのレベリング調整によって露光可能となるか否かを判定する。そして、露光決定部２４では、露光判定部５０で露光可能と判定された場合に、フォトマスクをチャックで保持して露光を行うことを決定する。露光判定部５０で露光可能と判定されなかった場合には、洗浄決定部２６によりフォトマスクを洗浄することが決定される。以下、本実施形態の露光判定部５０について説明を加える。
【００４１】
図１１は、本実施形態の露光判定部５０の構成を示したブロック図である。図１１に示すように、露光判定部５０は、フォトマスクを傾斜させてレベリングを調整した状態を想定するレベリング調整部５２と、フォトマスクの表面の理想平面からのずれを算出するずれ算出部５４と、算出されたずれが所定の条件を満たしているか否かを判定するずれ判定部５６とを備えている。
【００４２】
レベリング調整部５２では、異物の位置とチャックピンの位置とが重なる場合に、フォトマスクのレベリングを調整した状態を想定する。ずれ算出部５４では、異物の位置とチャックピンの位置とが重なった状態でフォトマスクを傾斜させてレベリング調整をしたときの、フォトマスク表面（パターン形成面）の理想平面とレベリング調整されたフォトマスク表面との間のずれを算出する。ずれ判定部５６では、ずれ算出部５４で算出されたずれが所定の条件を満たしているか否か（所定の許容範囲に収まっているか否か）を判定する。所定の条件を満たしていると判定された場合には、露光決定部２４により、レベリング調整した状態で且つ異物が付着した状態（異物とチャックピンとが接触した状態）で露光を行うことが決定される。実際には、上述したずれが最小となるようにレベリング調整を行うことが好ましい。所定の条件を満たしていないと判定された場合には、所望のリソグラフィ条件を満たすことができないため、洗浄決定部２６によって洗浄を行うことが決定される。
【００４３】
図１２は、本実施形態の露光制御方法の動作を示したフローチャートである。なお、基本的な動作は図２に示した第１の実施形態の動作と同様であるため、第１の実施形態で示した事項についての説明は省略する。
【００４４】
本実施形態では、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックピンの位置とが重なると判定された場合に、フォトマスクを傾斜させてレベリング調整を行った状態を想定する（Ｓ２４）。そして、レベリング調整された状態で露光可能か否かが判定される（Ｓ２５）。露光可能と判定された場合には、露光決定部２４によって、フォトマスクをレベリング調整した状態で露光を行うことが決定され（Ｓ１８）、露光が実行される（Ｓ１９）。すなわち、異物が付着した状態で露光を行うことが決定され、露光が実行される。露光の際にはフォトマスクの傾斜角が出力され、出力された傾斜角だけフォトマスクを傾斜させた状態で露光が行われる。所定の条件を満たしていないと判定された場合には、洗浄決定部２６によって洗浄を行うことが決定され、洗浄が実行される（Ｓ２０）。なお、重なり判定部２２によって異物の位置とチャックピンの位置とが重ならないと判定された場合には、第１の実施形態と同様に、露光決定部２４により露光を行うことが決定される（Ｓ１８）、露光が実行される（Ｓ１９）。
【００４５】
以上のように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、異物の位置とチャックの位置とが重ならないと判定された場合には、露光を行うことが決定されるため、洗浄回数を低減することができ、半導体装置の製造工程におけるスループットを向上させることが可能となる。また、本実施形態では、異物の位置とチャックの位置とが重なると判定された場合であっても、フォトマスクのレベリング調整を行った状態で露光可能と判断された場合には、露光を行うことが決定される。したがって、洗浄回数をさらに低減することができ、半導体装置の製造工程におけるスループットをさらに向上させることが可能となる。
【００４６】
なお、上述した第１〜第４の実施形態では、異物検出部１４が露光制御システムすなわち露光システム（露光装置）に内蔵されている場合を想定して説明したが、異物検出部１４は必ずしも露光制御システムに内蔵されていなくてもよい。
【００４７】
以上のように、上述した実施形態によれば、適正な露光を行うことが可能な露光制御システム及び露光制御方法を提供することができる。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１２…静電チャック      １４…異物検出部      １６…異物位置情報記憶部
１８…異物サイズ／組成情報記憶部      ２０…チャック位置情報記憶部
２２…重なり判定部      ２４…露光決定部      ２６…洗浄決定部
２８…露光部      ３０…露光判定部      ３２…ずれ算出部
３４…ずれ判定部      ４０…露光判定部      ５０…露光判定部
５２…レベリング調整部      ５４…ずれ算出部      ５６…ずれ判定部
１０２…チャックピン      １０４…フォトマスク      １０６…異物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012015206.tif 000007
【図６】
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【図７】
2012015206.tif 000009
【図８】
2012015206.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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