(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ投影装置であって：
放射線の投影ビーム（ＰＢ）を供給するための放射線システム（ＬＡ、Ｅｘ、ＩＮ、ＣＯ）；
マスク（ＭＡ）を保持するためのマスクホルダを備えるマスクテーブル（ＭＴ）；
基板（Ｗ）を保持するための基板ホルダ（２）を備える基板テーブル（ＷＴ）；および
前記マスク（ＭＡ）の被照射部分を前記基板（Ｗ）の目標部分（Ｃ）上に結像するための投影システム（ＰＬ）を含み、
前記基板ホルダ（２）が前記基板（Ｗ）を支持するための支持面（Ｓ）を有する投影装置において、
前記支持面（Ｓ）は、少なくとも部分的に導電性材料の層（１０）で被覆され、さらに、該導電性材料の層（１０）は、垂直方向の電導を可能にする厚さの膜であって前記導電性材料の層（１０）を保護する誘電体膜で少なくとも部分的に被覆されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１による装置において、前記導電性材料が金属を含むことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２による装置において、前記誘電体膜の厚みは、２０〜７０ｎｍであることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項による装置において、前記誘電体膜がシリカ、ＳｉＯxを含むことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか１項による装置において、前記基板ホルダ（２）が、ガラス材料および導電性の悪いセラミック材料によって作った群から選択した材料を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
デバイス製造方法であって：
少なくとも部分的に放射線感応材料で塗被した基板（Ｗ）を形成する段階；
パターンを含むマスク（ＭＡ）を形成する段階；および
前記マスクのパターンの少なくとも一部の像を放射線感応材料の層の目標領域（Ｃ）上に投影するために、放射線の投影ビーム（ＰＢ）を使う段階を含む方法において、
前記投影段階中の前記基板（Ｗ）は、少なくとも部分的に導電性材料の層（１０）で被覆され、さらに、該導電性材料の層（１０）が少なくとも部分的に垂直方向の電導を可能にする厚さの膜であって前記導電性材料の層（１０）を保護する誘電体膜で被覆された支持面（Ｓ）を有する基板ホルダ（２）上に支持されることを特徴する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィ投影装置であって：
●  放射線の投影ビームを供給するための放射線システム；
●  マスクを保持するためのマスクホルダを備えるマスクテーブル；
●  基板を保持するための基板ホルダを備えた基板テーブル；および
●  上記マスクの被照射部分を基板の目標部分上に結像するための投影システムを含み、
上記基板ホルダが上記基板を支持するための支持面を有する投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。そのような場合、マスク（綱線（reticle））がＩＣの個々の層に対応する回路パターンを含んでもよく、そこでこのパターンを、放射線感応材料（レジスト）の層で覆われた基板（シリコンウエハ）の目標領域（ダイ）上に結像することができる。一般的に、１枚のウエハが隣接するダイの全ネットワークを含み、それらはレチクルを介して、一度に一つずつ、順次照射する。リソグラフィ投影装置の一つの型式では、全レチクルパターンをダイ上に一度に露出することによって照射し；そのような装置を、普通、ウエハステッパと呼ぶ。代替装置 ― それを、普通、ステップ・アンド・スキャン装置と呼ぶ ― では、このレチクルパターンを投影ビームで与えられた基準方向（“走査”方向）に順次走査し、一方、一般的に、この投影システムが倍率Ｍ（一般的に＜１）であり、ウエハテーブルを走査する速度νが、倍率Ｍ掛けるレチクルテーブルを走査する速度であるので、ウエハテーブルをこの方向に平行または逆平行（anti-parallel）に同期して走査することによって各ダイを照射する。ここに説明したようなリソグラフィ装置に関する更なる情報は、国際特許出願ＷＯ９７／３３２０５から収集することができる。
【０００３】
極最近まで、この種の装置は、単一マスクテーブルおよび単一基板テーブルを含んだ。しかし、今や少なくとも二つの独立に可動の基板テーブルがある機械が利用可能である；例えば、国際特許出願ＷＯ９８／２８６６５およびＷＯ９８／４０７９１に記載されている多段装置参照。そのような多段装置の背後の基本動作原理は、第１基板テーブルがその上にある第１基板を露出するために投影システムの下にある間に、第２基板テーブルが載荷位置へ移動でき、露出した基板を排出し、新しい基板を取上げ、この新しい基板に幾つかの初期整列測定を行い、および次に第１基板の露出が完了するとすぐ、この新しい基板を投影システムの下の露出位置へ移送するために待機し、そこでこのサイクルを繰返すことであり；この様にして、機械の処理量（through put）をかなり向上することが可能であり、それが次にこの機械の所有コストを改善する。
【０００４】
リソグラフィ投影装置は、例えば、紫外線（ＵＶ）、超ＵＶ、Ｘ線、イオンビームまたは電子ビームのような、種々の型式の投影放射線を使うことができる。使用する放射線の種類およびこの装置の特定の設計要件に依って、投影システムは、例えば、屈折性、反射性または反射屈接性でもよく、ガラス部品、斜入射ミラー、選択性多層被膜、磁気および／または静電視野レンズ等を含んでもよいが；簡単のために、そのような部品をこの本文では、単独にまたは集合的に、大雑把に“レンズ”と称する。この装置は、真空中で作動する部品を含んでもよく、従って真空適合性がある。先の段落で述べたように、この装置は、二つ以上の基板テーブルおよび／またはマスクテーブルを有してもよい。
【０００５】
多くの用途で、基板ホルダの支持面は、突起のマトリックス状配置を備える基底面を含み、各突起が基底面から離れた先端を有し、これらの先端が全て単一の実質的に平坦な平面内にあるように具体化されている。更に、基板ホルダは、一般的に基底面から突出する真空壁を含み、該壁がマトリックス状配置を囲み、且つ実質的に均一な高さを有する。壁の内側の基底面は、典型的には基板ホルダを貫通する少なくとも一つの開口を備え、それを通してこの壁によって囲まれた領域にアクセスでき、それを少なくとも部分的に真空にできるようにする。そのような減圧排気は、支持面上に置いた基板をこれらの突起に対して吸引するようにし、それによって基板は所定位置にしっかりと保持できる。
【０００６】
基板テーブルにその機械的および熱的安定性に関して課される非常に厳しい要求のために、テーブルは、一般的にセラミックまたはガラス材料で作る。この様な状況で適切な材料の例は、ＺＥＲＯＤＵＲで、それは、ＳＣＨＴＴが市販し、主としてＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3から成り、種々のその他の金属酸化物が付加的に存在する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、改良した基板ホルダを有するリソグラフィ投影装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
これおよびその他の目的は、冒頭の段落で指定した装置で、上記支持面を少なくとも部分的に導電性材料の層で被覆したことを特徴とする装置で達成される。
本発明に通じる実験において、発明者は、ガラス基板ホルダおよび基板として選択した半導体ウエハを使って試験した。多くの場合、ウエハが基板ホルダにくっつくという厄介な癖を有し、それでウエハ保持真空の弛緩後もそれらを容易に取り外せないことが分った。そのようなウエハを基板テーブルから無理矢理取外すと、屡々このウエハおよび／または基板ホルダの微細に機械加工した支持面を損傷する結果となり、それは大抵の用途で受け入れられない。
【０００９】
更なる分析は、この厄介な現象が所謂背面研磨ウエハ、即ち、両主面を光学面の品質に研磨したウエハにしか起らないことを示した。最初、この付着は、“アンシュプレンゲン”の現象（ファン・デル・ワールス結合、または原子結合とも呼ぶ）によるか、または静的真空の創成によるかも知れないと考えられた。しかし、多くの追加の調査の後、実際に観察したのは静電気効果で、それによってウエハと支持面が反対の電荷を発生し、互いにクーロン力によって引付け合うことを推測した。従来の（即ち、“片側”）ウエハの場合、ウエハ背面の自然の表面粗さがウエハと支持面の比較的著しい分離を強制するので、そのようなクーロン力（それは距離の関数として急激に減少する）は比較的弱いだろう。しかし、背面を研磨したウエハの場合、ウエハ背面の光学研磨がウエハと支持面の間に遙かに密接な接触を可能とし、このかなり減少した分離が非常に大きなクーロン引力に通じる。
【００１０】
この考え方を試すために、本発明の発明者は、試験基板ホルダの支持面上にクロームの薄い層を蒸着した。このＣｒで被覆した基板ホルダによる次の実験で、上に説明したようなウエハ付着現象が完全にないことを観測した。それでこの発明者は、上記現象が、実際、例えばウエハをホルダ上に置く間の僅かなウエハ／ホルダの相対運動による、摩擦電気効果に基づくと結論付けた。本発明によれば、そのような摩擦電気効果の結果としてのウエハと支持面の間のインタフェースでの電荷分離は、導電層が（導電性の）ウエハ背面と支持面を同じ電位に保つので、効果的に阻止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、基板ホルダの支持面上に被着する導電性材料の層が非常に厚い必要はなく；例えば、約１００〜３００ｎｍのオーダの厚さの層が良い結果をもたらすことが観察される。更に、導電層がＣｒから成ることは必要なく；原理上は、例えば、Ａｌ、ＰｔおよびＡｕのような、多くの異なる金属を使うことができ、元素金属と合金の両方を使ってもよい。金属の代りに導電性ポリマーを使うことも、例えば、ＣｒＮまたはＴｉＮのような導電性無機化合物の使用と同様、可能である。何れにしても、導電性材料の選択は、とりわけ特定の製造用途での耐久性と基板純度の要求によって決るだろう。当業者は、そのような層を、金属および無機化合物の場合は、スパッタ被着、分子線エピタキシアル法（ＭＢＥ）および化学的気相成長（ＣＶＤ）、並びに導電性ポリマーの場合は、スピンコーティング、吹付けおよび化学的気相成長のような手法を含む、多くの異なる方法によって提供できることが分るだろう。最善の結果は、導電層が支持面のかなりの面積を覆い、理想的にはこの面積の大部分または全面積をこの様に覆うときに得られる。
【００１２】
本発明の特定の実施例では、導電層に少なくとも部分的に誘電体膜を被せる。この誘電体膜は、膜の垂直方向にかなりの電導を可能にするほど薄くあるべきであり；例えば、約２０〜７０ｎｍ程度の厚さが一般的に満足であろう。そのような誘電体コーティングは、下の導電層の耐久性を改善するのを助けることができ、導電層の材料による基板の汚染に抵抗もする。この目的の誘電材料の適切な例は、ＳｉＯx（石英を含むシリカ）であるが、例えば、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＮのような、他の材料も特定の用途に使ってよい。
【００１３】
本発明は、デバイス製造方法であって：
−  少なくとも部分的に放射線感応材料で被覆した基板を形成する段階；
−  パターンを含むマスクを形成する段階；および
−  マスクパターンの少なくとも一部の像を放射線感応材料の層の目標領域上に投影するために、放射線の投影ビームを使う段階を含む方法にも関する。
本発明によれば、そのような方法がこの投影段階中に基板を基板ホルダの支持面上で支持し、上記支持面を少なくとも部分的に導電性材料の層で被覆したことを特徴とする。
【００１４】
本発明によるリソグラフィ投影装置を使う製造プロセスでは、マスクのパターンを、少なくとも部分的に放射線感応性材料（レジスト）で覆われた基板上に結像する。この結像段階の前に、基板は、例えば、下塗り、レジスト塗布およびソフトベークのような、種々の処理を受けるかも知れない。露出後、基板は、例えば、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベークおよび結像形態の測定／検査のような、他の処理を受けるかもしれない。この一連の処理は、デバイス、例えばＩＣの個々の層をパターン化するための基礎として使用する。そのようにパターン化した層は、次に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化処理、酸化処理、化学・機械的研磨等のような、全て個々の層の仕上げを意図した種々の処理を受けるかもしれない。もし、幾つかの層が必要ならば、全処理またはその変形を各新しい層に反復しなければならないだろう。結局、デバイスの配列が基板（ウエハ）上にできる。次に、これらのデバイスをダイシングまたは鋸引のような手法によって互いから分離し、そこから個々のデバイスをキャリヤに取付け、ピンに接続する等をすることができる。そのようなプロセスに関する更なる情報は、例えば、ピータ・バン・ザントの“マイクロチップの製作：半導体加工の実用ガイド”、第３版、マグロウヒル出版社、1997年、ISBN0-07-067250-4という本から得ることができる。
【００１５】
ここでは、本発明による装置をＩＣの製造に使うことに特別の参照をしたが、そのような装置に多くの他の用途の可能性があることを明確に理解すべきである。例えば、それを集積光学系、磁区メモリ用誘導検出パターン、液晶ディスプレーパネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使ってもよい。当業者は、そのような代替用途の関係では、この明細書本文で使う“レチクル”、“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“マスク”、“基板”および“目標領域”で置換えられると考えるべきであることが分るだろう。
本発明およびそれに付随する利点を実施例および添付の概略図の助けをかりて更に説明する。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明の実施に適するリソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は：
●  放射線の投影ビームＰＢを供給するための放射線システムＬＡ、Ｅｘ、ＩＮ、ＣＯ；
●  マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスクホルダを備えたマスクテーブルＭＴ；
●  基板Ｗ（例えば、レジストを塗ったシリコンウエハ）を保持するための基板ホルダを備える基板テーブルＷＴ；および
●  マスクＭＡの被照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ（ダイ）上に結像するための投影システムＰＬを含む。
この場合、図示する装置は、屈折性部品を含む。しかし、その代りに一つ以上の反射性部品を含んでもよい。
この放射線システムは、放射線のビームを作る線源ＬＡ（例えば、水銀灯若しくはエキシマレーザ、熱イオンガン若しくはイオン源、または貯蔵リング若しくはシンクロトロンの電子ビームの経路の周りに設けたウィグラ／アンジュレータからの二次源）を含む。このビームは、出来たビームＰＢが所望の形状およびその断面での強度分布を有するように、種々の光学部品 ― 例えば、ビーム成形光学素子Ｅｘ、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯ ― に通される。
【００１７】
ビームＰＢは、続いてマスクテーブルＭＴ上のマスクホルダに保持されているマスクＭＡを横切る（intercepts）。マスクＭＡを通過してから、ビームＰＢは、投影システムＰＬを通過し、その投影システムがビームＰＢを基板Ｗの目標領域Ｃ上に集束する。干渉形変位および測定手段ＩＦを使って、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができ、例えば、異なる目標領域ＣをビームＰＢの経路内に配置する。同様に、マスクテーブルＭＴをビームＰＢに関して非常に正確に位置づけ得る。一般的に、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴの移動は、図１にはっきりは示さないが、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現する。ウエハステッパの場合は、ステップ・アンド・スキャン装置と違って、マスクテーブルＭＴを短ストロークモジュールだけで動かすか固定するだけでもよい。
【００１８】
図示する装置は、二つの異なるモードで使用出来る：
●  ステップモードでは、マスクテーブルＭＴを固定し、全マスク画像を目標領域Ｃ上に一度に（即ち、単一“フラッシュ”で）投影する。次に、基板テーブルＭＴをｘおよび／またはｙ方向に移動して異なる目標領域Ｃを（固定）ビームＰＢによって照射できるようにし；
●  走査モードでは、与えられた目標領域Ｃを単一“フラッシュ”で露出しないことを除いて、本質的に同じシナリオを適用する。その代りに、マスクテーブルＭＴが与えられた方向（所謂“走査”方向、例えば、ｘ方向）に速度νで動き得て、それで投影ビームＰＢにマスク画像上を走査させ；それと共に、基板テーブルＷＴを同じまたは反対方向にＶ＝Ｍνの速度で同時に動かし、但し、Ｍは投影システムＰＬの倍率（典型的には、Ｍ＝１／４または１／５）である。この様にして、比較的大きな目標領域Ｃを、解像度で妥協することなく、露出することが出来る。
【００１９】
基板テーブルＷＨは、図１にはっきりは示さないが、図２に部分断面で示す基板ホルダを有する。基板ホルダ２は、突起６のマトリックス状配置を備える基底面４を含み、各突起が基底面４から離れた先端６’を有し、これらの先端が全て単一の実質的に平坦な平面６”内にあるように具体化され；これは、ホルダ２上に置いたウエハの平面であろう。更に、基板ホルダ２は、一般的に、基底面４から突出し、このマトリックス状配置を囲み、および実質的に均一な高さを有する真空壁８を含む。この構造４、６、６’、８が請求項１で言及する支持面Ｓを構成する。
【００２０】
この特定の実施例では、ホルダ２の大部分が（非導電性の）ガラス材料から成る。本発明によれば、支持面Ｓが、Ｃｒのような、導電性材料の薄い層１０で被覆されている。所望なら、この導電層１０に、例えば、ＳｉＯxから成る、非常に薄い誘電体膜（図示せず）を被せてもよい。層１０は、約２００ｎｍの厚さを有する。
導電層１０の存在が摩擦電気効果による基板ホルダ２の帯電を防ぎ；次に、これが上に説明したようなウエハの付着現象を阻止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に適するリソグラフィ投影装置を概略的に示す。
【図２】本発明によって指定する通りの基板ホルダの一部の断面図を示す。
【符号の説明】
２  基板ホルダ
１０  導電性材料の層
Ｃ  目標部分
ＣＯ  コンデンサ
Ｅｘ  ビーム成形光学素子
ＩＮ  インテグレータ
ＬＡ  線源
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスクテーブル
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影システム
Ｓ  支持面
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
【図１】
0004151934.tif 000002
【図２】
0004151934.tif 000003