マスク上のヘイズ欠陥は、露光されると拡大する傾向がある有機残留物または無機残留物により発生する。これらの欠陥は、今までレチクルの5％程度の影響でKrF(248nm)リソグラフィにとっては重要ではなかった。しかしながら、ArF(193nm)リソグラフィでは、ヘイズ欠陥は全レチクルの内の20％に影響を及ぼし、深刻な問題になった。「波長がより短いため、それぞれの光子ははるかに大きなエネルギーを運び、その結果化学反応を受ける確率が高くなった」と米KLA-Tencor社レチクル・フォトマスク検査部門のシニア・テクニカルマーケティングマネージャのKaustuve Bhattacharyya氏は説明する。

　ヘイズは次の2通りで歩留まりに影響を与える。通常、欠陥は、それが点欠陥となり、ウェーハの上に転写されるほど大きくなる。さらに、ヘイズがマスクを通る光の透過に影響を及ぼし、CDの変化を引き起こすこともある。最終的には汚染は許容できないレベルに達し、ペリクルが取り除かれマスクが洗浄され、新しいペリクルが取り付けられ、そしてマスクが生産ラインに戻される撥水処理のプロセスが必要とされる。しかしながら、このプロセスは高価であるばかりでなく、マスクの寿命は清掃するたびに下がってしまう。

　レチクルの寿命の幅は広く(図1)、Kalk氏によると1000～5万露光の差があるという。寿命が短いのは、再処理されたことのあるレチクルだ。「取り出してはがし再処理を行うと、マスクの上になんらかの残留接着剤が残り、硫黄ベースのプロセスを使用しない限り除去するのが困難になる」。従来はピラニア洗浄を使用することもあったが、硫黄を有するため、それを除去しなければならなかった。洗い流される硫酸アンモニウムを形成するために水酸化アンモニウムを添加することにより行われる。しかしそれでも二酸化硫黄が残留し、それは化学的にレチクルに結合されない場合、物理的にCrまたはMoSiに結合されることがある。水素化された水、オゾン処理水、または熱水はこれらのレベルを引き下げるのに役立つ。「2つ目の要点は硫酸ゼロの処理に移行すること。そこでの問題は、それがレジスト除去を行うのが難しいということだが、硫黄を使わずにそれを行うことはできる」。

　KLA-Tencorと東芝の間の最新の研究は、レチクル検査の費用と画像による品質認定(ウェーハ上転写チェック)を比較した。これらはヘイズ欠陥をチェックできる2つの主要な方法である。この研究は、ウェーハ検査は早期の警告を出せないため、検査頻度を高くする必要がある(マスク欠陥はウェーハ欠陥のサイズの4倍)。5台のArF露光装置のあるウェーハ15枚程度の工場では、毎日25回の品質認定が必要となり、それが露光装置の稼働時間を占有するため、かなりの費用(図2)となる。工場はマスク検査を導入することにより毎年400万ドルを節約できることが分かった。

(次号に続く)