JP2000260683A - Apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Apparatus for manufacturing semiconductor device

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JP2000260683A
JP2000260683A JP11058557A JP5855799A JP2000260683A JP 2000260683 A JP2000260683 A JP 2000260683A JP 11058557 A JP11058557 A JP 11058557A JP 5855799 A JP5855799 A JP 5855799A JP 2000260683 A JP2000260683 A JP 2000260683A
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英雄 土屋
Seiji Hattori
清司 服部
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賢一 室岡
Shigehiro Hara
重博 原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for manufacturing a semiconductor device which uses a charged particle beam reduction transfer optical system in vacuum or an atmosphere under reduced pressure, is provided with a high-speed and high-rigidity stage and can precisely transfer a circuit pattern written on a mask onto a wafer. SOLUTION: This apparatus for manufacturing a semiconductor device has a heat sink 10 for cooling a sliding section transferring force from a driving source to stages by friction and the driving source in a stage mechanism for driving the stages 17, 1 provided with means 19, 3 for holding a wafer 18 or a mask 2 by using a friction drive mechanism in vacuum or an atmosphere under reduced pressure. Further, there is provided a heater 5 for making a sample and the holding means to a required temperature according to a temperature sensor 4 provided on the means for holding a wafer 18 or a mask 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体リソグラフ
ィ技術によって、マスク上に描かれた所望の半導体装置
の回路パターンを、ウエハ上に縮小転写するための半導
体装置の製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus for reducing and transferring a desired semiconductor device circuit pattern drawn on a mask onto a wafer by a semiconductor lithography technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIの高集積化に伴い半導体装
置に要求される回路線幅は、ますます狭くなってきてい
る(表1)。これらの半導体装置の製造には、これまで
g線、i線あるいは単波長化された光(KrF,Ar
F)等を光源として使い、所望の装置回路パターンが形
成された数十種類の原画パターン(レティクルあるいは
マスク)をウエハに対して高精度に位置合わせした後、
ウエハ上の露光領域に5分の1あるいは4分の1に縮小
されて転写するという手段が採られている。従来、光の
波長から導かれる光学的な解像限界から、1μm以下の
パターンは波長が1nm程度の軟X線を光源として使っ
た露光装置や、電子ビーム直接描画装置などが光リソグ
ラフィに取って代わるという議論がなされてきた。光リ
ソグラフィ技術の進歩によって1GDRAM、さらには
4GDRAMの第一世代までは持ちこたえられるのでは
ないかとの見通しが出てきているが、技術的な課題の大
きさとこの技術が使える時間を考えると得策ではない。
2. Description of the Related Art In recent years, circuit line widths required for semiconductor devices have become increasingly narrower with the increase in integration of LSIs (Table 1). In the manufacture of these semiconductor devices, g-line, i-line, or single-wavelength light (KrF, Ar
F) or the like as a light source, and after dozens of types of original image patterns (reticles or masks) on which desired device circuit patterns are formed are highly accurately aligned with the wafer,
Means is adopted in which an image is transferred to an exposure area on a wafer after being reduced to one fifth or one fourth. Conventionally, due to the optical resolution limit derived from the wavelength of light, an exposure apparatus using a soft X-ray having a wavelength of about 1 nm as a light source for a pattern of 1 μm or less, and an electron beam direct writing apparatus, etc., are used in optical lithography. There has been debate that it will be replaced. With the progress of optical lithography technology, it is expected that the first generation of 1G DRAM and even 4G DRAM will be able to be sustained, but it is not a good idea considering the size of technical issues and the time that this technology can be used .

【0003】上記のような課題に対して、特願平9−3
764に記載されているような、従来にない概念に基づ
く荷電粒子ビーム転写光学系が提案され、これを用いた
露光装置の開発が進められている。特願平9−3764
に提案されているような、荷電粒子ビーム縮小転写光学
系を使った露光装置においては、マスク上で選択的に反
射した荷電粒子をウエハ上に導いて露光していくことに
なる。即ち、マスクとして用いられるのは電子ビーム直
接描画装置等の微細加工技術を使って、荷電粒子の反射
効率を考慮して選ばれた材料が蒸着されたシリコン基板
上に設けられた所望の回路パターンとなる。このマスク
製作は、4分の1に縮小されてウエハ上に転写されるこ
とを考えれば現在の技術を持ってしても不可能ではな
い。
In order to solve the above-mentioned problems, Japanese Patent Application No. Hei 9-3
764, a charged particle beam transfer optical system based on an unconventional concept has been proposed, and an exposure apparatus using the system has been developed. Japanese Patent Application No. 9-3765
In an exposure apparatus using a charged particle beam reduction transfer optical system as proposed in (1), charged particles selectively reflected on a mask are guided onto a wafer for exposure. That is, a desired circuit pattern provided on a silicon substrate on which a material selected in consideration of the reflection efficiency of charged particles is used by using a fine processing technique such as an electron beam direct writing apparatus or the like as a mask. Becomes This mask fabrication is not impossible with current technology, given that it is reduced to a quarter and transferred onto a wafer.

【表1】 [Table 1]

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特願平9−3764に
提案されているような、荷電粒子ビーム縮小転写光学系
を用いた露光装置において使用される反射型マスクに要
求される精度仕様は、表1からも分かるように非常に厳
しい。
The precision specifications required for a reflection type mask used in an exposure apparatus using a charged particle beam reduction transfer optical system as proposed in Japanese Patent Application No. 9-3765 are as follows. As can be seen from Table 1, it is very severe.

【0005】そこで本発明が解決しようとする課題は、
マスクの熱膨張に伴う回路パターンの位置精度の劣化防
止である。反射型マスクの基板として、プロセス的にも
有利なシリコン基板(ウエハ)を使用することを考える
と、シリコンの線熱膨張係数が2.4ppmであるた
め、100mm角の領域が0.24μm/℃の割合で変
化することになる。4GDRAMの場合(表1)を想定
すると、パターンの位置精度分を全て温度変化が占めた
とすれば温度変化の許容範囲は0.1℃ということにな
る。しかし通常、表1に示されている値は、4分の1縮
小の場合で誤差配分上マスクの取り分は50%とされて
いる上に、温度変化の取り分はその中の誤差要因の一つ
にすぎないために、実際に温度変化に対する許容誤差量
はさらに厳しくなる。
[0005] Therefore, the problem to be solved by the present invention is:
This is to prevent the positional accuracy of the circuit pattern from deteriorating due to the thermal expansion of the mask. Considering the use of a silicon substrate (wafer) which is also advantageous in terms of process as the substrate of the reflective mask, since the linear thermal expansion coefficient of silicon is 2.4 ppm, the area of 100 mm square is 0.24 μm / ° C. Will change at a rate of Assuming the case of a 4G DRAM (Table 1), if the temperature change occupies the entire positional accuracy of the pattern, the allowable range of the temperature change is 0.1 ° C. However, the values shown in Table 1 usually indicate that the mask is set at 50% for error distribution in the case of 1/4 reduction, and the temperature change share is one of the error factors among them. In practice, the allowable error amount for the temperature change becomes more severe.

【0006】また、本発明が解決しようとする別の課題
は、真空中で荷電粒子ビームが照射するための光学系周
辺でマスクとウエハとを相対的に走査するための高速・
高剛性のステージである。軽量化を図って慣性を小さく
し応答性を高めるために駆動源をステージ付近に設置す
ると、非磁性であるとの観点からピエゾ等から構成され
る超音波モータを使用することが考えられる。超音波モ
ータの振動子を駆動して、ステージガイドに平行となる
ような方向に進行波を発生させると、摩擦力によって伝
達された力によって振動子が接触しているステージ部材
が動く。振動子の駆動周波数を変化させることによっ
て、所望の方向及び所望の速度でステージ部材を駆動・
制御することが可能になる。従って、超音波モータの振
動子とステージ部材との間に生じる摩擦力が重要な役割
を担っているのであるが、時間の経過とともに摩擦力が
変化して、ステージの走行精度が悪くなる恐れがある。
この原因はとしては超音波モータ自身の発熱等により生
じる熱歪み、振動子とガイドとの接触部の摩耗などが考
えられる。
Another problem to be solved by the present invention is to provide a high-speed and relatively low-speed scanning system for relatively scanning a mask and a wafer around an optical system for irradiating a charged particle beam in a vacuum.
This is a highly rigid stage. If a drive source is installed near the stage in order to reduce weight and reduce inertia and enhance responsiveness, it is conceivable to use an ultrasonic motor composed of piezo or the like from the viewpoint of non-magnetism. When the vibrator of the ultrasonic motor is driven to generate a traveling wave in a direction parallel to the stage guide, the force transmitted by the frictional force moves the stage member with which the vibrator is in contact. By changing the driving frequency of the vibrator, the stage member is driven in a desired direction and at a desired speed.
It becomes possible to control. Therefore, the frictional force generated between the vibrator of the ultrasonic motor and the stage member plays an important role, but there is a possibility that the frictional force changes over time and the traveling accuracy of the stage deteriorates. is there.
This may be caused by thermal distortion caused by heat generation of the ultrasonic motor itself, abrasion of a contact portion between the vibrator and the guide, and the like.

【0007】上記の点に鑑み本発明では、真空あるいは
減圧雰囲気中において荷電粒子ビーム縮小転写光学系を
使用し、高速・高剛性のステージを備えてかつ高精度に
マスク上に描かれた回路パターンをウエハ上に転写する
ことが可能な半導体装置の製造装置を提供することを目
的とする。
In view of the above, the present invention uses a charged particle beam reduction transfer optical system in a vacuum or reduced-pressure atmosphere, has a high-speed and high-rigidity stage, and has a circuit pattern drawn on a mask with high precision. It is an object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing a semiconductor device capable of transferring an image onto a wafer.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本発明の第1の手段においては、真空あるいは減圧雰囲
気内において、試料を着脱可能に保持するための試料保
持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な
ステージと、前記ステージを少なくとも二軸の直交する
軌道内に案内するためのステージガイドと、前記ステー
ジガイドに沿って前記ステージを走査するための摩擦駆
動機構を具備するステージ機構において、前記摩擦駆動
機構部の摺動部及び駆動源を冷却するためのヒートシン
クを、前記摩擦駆動機構部の取り付け部材に備え、前記
摺動部及び駆動源を冷却することが可能であり、前記試
料保持手段に設けられた温度センサからの温度情報に基
づいて、少なくとも試料と前記試料保持手段の試料保持
部を任意の温度で恒温化することが可能なヒーターを備
えるようにした半導体装置の製造装置を提供するもので
ある。
In order to solve the above-mentioned problems, a first means of the present invention comprises a sample holding means for detachably holding a sample in a vacuum or reduced-pressure atmosphere, and has a flat surface. A stage capable of freely scanning, a stage guide for guiding the stage in at least two axes orthogonal to each other, and a friction drive mechanism for scanning the stage along the stage guide. In the stage mechanism, it is possible to provide a heat sink for cooling the sliding portion and the drive source of the friction drive mechanism portion on an attachment member of the friction drive mechanism portion, and to cool the slide portion and the drive source. Based on temperature information from a temperature sensor provided in the sample holding unit, at least the sample and the sample holding unit of the sample holding unit are set at an arbitrary temperature. There is provided an apparatus for manufacturing a semiconductor apparatus that includes a heater that can be Yutakaka.

【0009】また、本発明の第二の手段においては、真
空あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保
持するための試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走
査することが可能なステージと、前記ステージを少なく
とも二軸の直交する軌道内に案内するためのステージガ
イドと、前記ステージガイドに沿って前記ステージを走
査するための摩擦駆動機構を具備するステージ機構にお
いて、前記ステージを前記ステージガイドに沿って駆動
させるために前記ステージガイドが設けられた部材に固
定された超音波モータを駆動源とし、前記超音波モータ
の駆動力発生箇所と前記ステージとの間に所望の摩擦力
を発生させるために、前記超音波モータを前記ステージ
ガイドに対して直行する方向に移動可能とし、かつ前記
超音波モータを背面より一定の力で前記ステージガイド
に対して押し付けるためのネジと、前記ネジのトルクを
測定可能なトルクセンサーと、前記ネジを所望の位置で
固定したり自由に回転できるようにロックを解除するこ
とが可能なネジロック機構と、前記ネジロック機構を選
択的に解除して前記トルクセンサーに従って前記ネジを
回すための回転駆動機構からなる与圧調整機構を具備す
ることを特徴とする半導体装置の製造装置を提供するも
のである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a stage having sample holding means for detachably holding a sample in a vacuum or reduced-pressure atmosphere and capable of freely scanning a plane. A stage guide for guiding the stage in at least two orthogonal trajectories, and a friction drive mechanism for scanning the stage along the stage guide; An ultrasonic motor fixed to a member provided with the stage guide for driving along the driving source is used as a driving source, and a desired frictional force is generated between a driving force generating portion of the ultrasonic motor and the stage. Therefore, the ultrasonic motor can be moved in a direction perpendicular to the stage guide, and the ultrasonic motor is A screw for pressing the stage guide with a more constant force, a torque sensor capable of measuring the torque of the screw, and releasing the lock so that the screw can be fixed at a desired position or freely rotated. A semiconductor device manufacturing apparatus, comprising: a screw lock mechanism capable of performing the following operations; and a pressurizing adjustment mechanism including a rotation drive mechanism for selectively releasing the screw lock mechanism and rotating the screw according to the torque sensor. To provide.

【0010】ここで、前記摩擦駆動機構の摺動部材を硬
質セラミックスとして、さらに前記摺動部材の摺動面
は、固体潤滑作用のある導電性金属でコーティングされ
ていても良い。
Here, the sliding member of the friction drive mechanism may be made of hard ceramics, and the sliding surface of the sliding member may be coated with a conductive metal having a solid lubricating action.

【0011】また、前記摩擦駆動機構の摺動部材はT
i、Si、Alを含む少なくとも一種類以上の硬質セラ
ミックスからなり部品から構成されていても良い。
Further, the sliding member of the friction drive mechanism is T
It may be made of at least one or more types of hard ceramics containing i, Si, and Al and composed of parts.

【0012】さらに、前記摩擦駆動機構の摺動部材にお
いて、摺動面にコーティングされている固体潤滑作用の
ある導電性金属は、金または銀であっても良い。
Further, in the sliding member of the friction drive mechanism, the conductive metal having a solid lubricating action coated on the sliding surface may be gold or silver.

【0013】また、本発明の第3の手段においては、真
空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照
射するための光源と、第1の試料を着脱可能に保持する
ための第1の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走
査することが可能な第1のステージと、第2の試料を着
脱可能に保持するための第2の試料保持手段を備えかつ
平面内を自在に走査することが可能な第2のステージ
と、第1のステージ上の第1の試料面上に入射された荷
電ビームのうち前記第1の試料面上で反射した荷電ビー
ムを、第2のステージ上の第2の試料面上に入射される
ように光軸が屈曲した電子光学系と、前記第1のステー
ジと前記第2のステージとを互いに同期を取って走査す
ることにより、前記光源から照射された荷電粒子ビーム
により第1の試料に予め設けられた半導体装置の回路パ
ターンを、第2の試料上の所望の位置に縮小転写するた
めのステージ制御装置を具備することを特徴とする半導
体装置の製造装置を提供するものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a light source for irradiating a charged particle beam in a vacuum or reduced-pressure atmosphere, and a first sample holder for detachably holding the first sample. A first stage having means and capable of freely scanning in a plane; and a second sample holding means for detachably holding a second sample, and freely scanning in a plane. And a charged beam reflected on the first sample surface among the charged beams incident on the first sample surface on the first stage. 2 was scanned from the light source by scanning the electron optical system having an optical axis bent so as to be incident on the sample surface and the first stage and the second stage in synchronization with each other. First sample by charged particle beam A circuit pattern of order provided a semiconductor device, there is provided an apparatus for manufacturing a semiconductor device characterized by comprising a stage controller for reducing transfer to a desired position on the second sample.

【0014】またさらに、本発明の第4の手段において
は、前記第1のステージと前記第2のステージとを同一
平面上に構成し、前記光軸が屈曲した電子光学系は、第
1の試料面によって反射した荷電粒子ビームを180度
方向を変えて、再度第二の試料面上に導かれている半導
体装置の製造装置を提供するものである。
Still further, in a fourth aspect of the present invention, the first stage and the second stage are formed on the same plane, and the electron optical system having the bent optical axis includes the first stage. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a semiconductor device in which the direction of a charged particle beam reflected by a sample surface is changed by 180 degrees and guided again onto the second sample surface.

【0015】またさらに、本発明の第5の手段において
は、真空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビー
ムを照射するための光源と、第1の試料を着脱可能に保
持するための第1の試料保持手段を備えかつ平面内を自
在に走査することが可能な第1のステージと、第2の試
料を着脱可能に保持するための第2の試料保持手段を備
えかつ平面内を自在に走査することが可能な第2のステ
ージと、第1のステージ上の第1の試料面上に入射され
た荷電ビームが、第2のステージ上の第2の試料面上に
入射されるように光軸が屈曲した電子光学系と、前記第
1のステージと前記第2のステージとを互いに同期を取
って走査することにより、前記光源から照射された荷電
粒子ビームにより第1の試料に予め設けられた半導体装
置の回路パターンを、第2の試料上の所望の位置に縮小
転写するためのステージ制御装置を具備し、前記第1の
試料保持手段に設けられた第1の温度センサからの温度
情報と、前記第1の試料に予め設けられた半導体装置の
回路パターンの寸法精度に応じて、前記第1の試料保持
手段の試料保持部を任意の温度にすることが可能な第1
の温度制御手段と、前記第2の試料保持手段に設けられ
た第2の温度センサからの温度情報に基づいて、前記第
2の試料保持手段の試料保持部を任意の温度にすること
が可能な第2の温度制御手段とを備えている半導体装置
の製造装置を提供するものである。さらに上記の発明に
おいては、真空あるいは減圧雰囲気を実現するための密
閉容器内に構成された板状部材と排気するためのポンプ
の入り口とを冷却するための冷却手段を具備しても良
い。
Still further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided a light source for irradiating a charged particle beam in a vacuum or reduced pressure atmosphere, and a first sample for detachably holding the first sample. A first stage having holding means and capable of freely scanning in a plane; and a second sample holding means for detachably holding a second sample, and freely scanning in a plane. An optical axis such that a charged beam incident on a first sample surface on the first stage is incident on a second sample surface on the second stage. By scanning the electron optical system having a bent shape, the first stage and the second stage in synchronization with each other, a charged particle beam emitted from the light source is provided on the first sample in advance. Circuit pattern of semiconductor device , A stage control device for reducing transfer to a desired position on the second sample, temperature information from a first temperature sensor provided in the first sample holding means, and the first sample The first sample holding unit of the first sample holding unit can be set to an arbitrary temperature in accordance with the dimensional accuracy of the circuit pattern of the semiconductor device provided in advance.
The temperature of the sample holding unit of the second sample holding unit can be set to an arbitrary temperature based on the temperature control unit and the temperature information from the second temperature sensor provided in the second sample holding unit. And a second temperature control means. Further, in the above invention, a cooling means for cooling a plate-like member formed in a closed vessel for realizing a vacuum or reduced-pressure atmosphere and an inlet of a pump for exhausting may be provided.

【0016】上記のごとく本発明の第1の手段によれ
ば、真空あるいは減圧雰囲気内において試料を着脱可能
に保持してかつ平面内を自在に走査することが可能なス
テージ駆動機構部の摺動部及び駆動源を冷却しつつ、試
料を所望の温度に維持するように作用する。
As described above, according to the first means of the present invention, the slide of the stage driving mechanism capable of freely holding a sample in a vacuum or reduced-pressure atmosphere and scanning the plane freely. It acts to maintain the sample at a desired temperature while cooling the unit and the drive source.

【0017】また、本発明の第2の手段によれば、真空
あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保持
してかつ平面内を自在に走査することが可能なステージ
の駆動源としている超音波モータの推力を一定にするよ
うに作用する。
Further, according to the second means of the present invention, in a vacuum or reduced-pressure atmosphere, a sample is detachably held and a stage is used as a driving source of a stage capable of freely scanning a plane. Acts to make the thrust of the sonic motor constant.

【0018】さらに駆動機構部の摺動部材を硬質セラミ
ックスとして、その表面を固体潤滑作用のある導電性金
属でコーティングすることで、真空あるいは減圧雰囲気
内においても、ステージがスムーズにかつ長期間にわた
って動作するように作用する。
Further, the slide member of the drive mechanism is made of hard ceramics, and its surface is coated with a conductive metal having a solid lubricating action, so that the stage can operate smoothly and for a long time even in a vacuum or reduced pressure atmosphere. Acts to be.

【0019】また、本発明の第3の手段においては、真
空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照
射光源として、マスクステージに着脱可能に保持された
マスク上に描かれた所望の回路パターンを、光軸が屈曲
した電子光学系を通して、ウエハステージに着脱可能に
保持されたウエハ上に導き、マスクステージとウエハス
テージとを互いに同期を取って制御することにより、ウ
エハ上に所望のパターンが得られるように作用する。
In the third means of the present invention, a desired circuit pattern drawn on a mask detachably held on a mask stage is irradiated with a charged particle beam as an irradiation light source in a vacuum or reduced pressure atmosphere. A desired pattern is obtained on the wafer by controlling the mask stage and the wafer stage in synchronization with each other by guiding the wafer stage through the electron optical system whose optical axis is bent and detachably holding the wafer stage. To act.

【0020】また、本発明の第4の手段においては、真
空あるいは減圧雰囲気内において、マスクステージの走
査面とウエハステージ走査面とが同一になるような屈曲
した光軸を持つ電子光学系を使用することにより、製作
・調整が容易になるように作用する。
The fourth means of the present invention uses an electron optical system having a bent optical axis such that the scanning surface of the mask stage and the scanning surface of the wafer stage become the same in a vacuum or reduced-pressure atmosphere. By doing so, it works so as to facilitate manufacture and adjustment.

【0021】また、本発明の第5の手段においては、マ
スクの保持温度をマスクの寸法精度に応じて制御するこ
とにより、マスクの製作誤差や転写に伴うマスクの温度
変化の影響を緩和し、また所望の温度に制御された状態
でウエハ上に転写するように作用する。
Further, in the fifth means of the present invention, by controlling the mask holding temperature in accordance with the dimensional accuracy of the mask, it is possible to reduce the influence of a mask manufacturing error and a change in the mask temperature caused by the transfer. Also, it acts so as to transfer onto a wafer while being controlled at a desired temperature.

【0022】さらに、真空あるいは減圧雰囲気を実現す
るための密閉容器内部の板状部材と、排気するためのポ
ンプの入り口とを冷却するための冷却手段によって、容
器内の真空度及び真空の質を向上するように作用する。
Further, the degree of vacuum and the quality of vacuum in the container are reduced by cooling means for cooling a plate-like member inside the closed container for realizing a vacuum or reduced-pressure atmosphere and an inlet of a pump for exhausting. Acts to improve.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を示
す半導体装置の製造装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【0024】本発明の第一の手段においては、真空ある
いは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉
容器に納められたマスクステージ1において、マスク2
は図示されていない搬送手段により保持手段3上に搬送
される。搬送されたマスク2は保持手段3により静電チ
ャックなどにより固定される。なお、ここでは図示され
ていないが、マスク裏面に付着した異物などによるマス
クパターンの変形を防ぐために、マスクの端面を機械的
にクランプする等の手段でもよい。
According to the first means of the present invention, a mask 2 is placed on a mask stage 1 housed in a closed container (not shown) for making a vacuum or reduced-pressure atmosphere.
Is transported onto the holding means 3 by a transport means (not shown). The transferred mask 2 is fixed by the holding means 3 by an electrostatic chuck or the like. Although not shown here, means for mechanically clamping the end face of the mask may be used in order to prevent deformation of the mask pattern due to foreign matter or the like adhering to the back surface of the mask.

【0025】図3に示される本発明のマスク保持部の上
面図において、保持手段3上には搬送されたマスク2の
裏面の温度を測定するための温度センサ4と、マスク2
の裏面全面の温度を制御するためのヒーター5を備えて
いる。また、ここでは図示していないが、マスクに対向
する密閉容器内面にも輻射によりマスク表面の温度を制
御するための別のヒートシンクと別のヒーターを備えて
いてもよい。
In the top view of the mask holding portion of the present invention shown in FIG. 3, a temperature sensor 4 for measuring the temperature of the back surface of the transferred mask 2 and a mask 2 are provided on the holding means 3.
Is provided with a heater 5 for controlling the temperature of the entire rear surface of the heater. Although not shown here, another heat sink and another heater for controlling the temperature of the mask surface by radiation may be provided on the inner surface of the closed container facing the mask.

【0026】図2に示される本発明の実施の形態を示す
半導体装置の製造装置の側断面図において、マスクステ
ージ1はクロスローラガイド等によるステージガイド6
と図示されていないステージガイド7によって軌道が決
められており、中間ブロック部8とステージベース部9
にはそれぞれステージを駆動するための超音波モータ1
1が取り付けられている。ここで図1の構成図におい
て、図示されていない超音波モータ自体の発熱と駆動力
を発生する摺動部分の発熱を除くために、図示されてい
ない密閉容器外において温度が管理された水を導入する
ことにより、熱を取り除くヒートシンク10を備えてい
る。なお万が一、密閉容器内での漏れを考えて、冷媒に
は代替フロンやフロリナートのような不活性な液体を使
用してもよい。
In the sectional side view of the semiconductor device manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the mask stage 1 has a stage guide 6 such as a cross roller guide.
The trajectory is determined by a stage guide 7 (not shown), and the intermediate block 8 and the stage base 9
Has an ultrasonic motor 1 for driving each stage
1 is attached. Here, in the configuration diagram of FIG. 1, in order to eliminate heat generation of the ultrasonic motor itself (not shown) and heat generation of a sliding portion that generates a driving force, water whose temperature is controlled outside a closed container (not shown) is removed. A heat sink 10 is provided to remove heat by introduction. In addition, in consideration of leakage in the closed container, an inert liquid such as Freon substitute or Fluorinert may be used as the refrigerant.

【0027】本発明の第二の手段においては、図2の側
断面図に示される様にマスク2はマスク保持手段3によ
って保持されており、これらを所定の軌道に沿って走査
させるためのステージガイド6を介して、中間ブロック
部8に固定されている。また、中間ブロック8に固定さ
れた超音波モータ11の振動部12は、ステージ1の一
部に当接しており接触部分に所定の周波数の進行波を発
生させることにより、所望の方向へ所望の速度の駆動を
可能にしている。そこで、超音波モータ11の固定され
た部分をLMガイドのような小型案内機構12によって
移動可能として、超音波モータ11の裏面よりステージ
との接触部に向かって送りネジ機構13により押し付け
られている。この送りネジ機構13には、押し付け力を
モニタするためのネジトルクセンサ14と所定の位置で
固定または自在に回転できるように解放可能な図示して
いないロック・アンロック機構を備えている。さらに、
ロック・アンロック機構により解放された送りネジ機構
13は、密閉容器15に設けられた外部動力伝達機構1
6により、ネジトルクセンサ14に従って所望の位置ま
で超音波モータ11の位置を移動することが可能であ
る。
In the second means of the present invention, as shown in the side sectional view of FIG. 2, the mask 2 is held by mask holding means 3, and a stage for scanning these along a predetermined orbit. It is fixed to the intermediate block 8 via the guide 6. Further, the vibrating part 12 of the ultrasonic motor 11 fixed to the intermediate block 8 is in contact with a part of the stage 1 and generates a traveling wave of a predetermined frequency in the contact part, so that a desired direction can be obtained in a desired direction. Speed driving is possible. Therefore, the fixed portion of the ultrasonic motor 11 is made movable by a small guide mechanism 12 such as an LM guide, and is pressed by a feed screw mechanism 13 from the back surface of the ultrasonic motor 11 toward a contact portion with the stage. . The feed screw mechanism 13 includes a screw torque sensor 14 for monitoring the pressing force and a lock / unlock mechanism (not shown) that can be released so as to be fixed or freely rotatable at a predetermined position. further,
The feed screw mechanism 13 released by the lock / unlock mechanism is connected to the external power transmission mechanism 1 provided in the closed container 15.
6, the position of the ultrasonic motor 11 can be moved to a desired position according to the screw torque sensor 14.

【0028】なお、超音波モータ11の振動部12と、
ステージ1の一部が当接している接触部分を含むステー
ジ1は、荷電粒子ビーム照射中に走査してマスク2上に
描かれたパターンをウエハ18上に転写する際の荷電粒
子ビームの軌道に影響を及ぼさないよう非磁性で、かつ
チャージアップして局所的に電位分布が出来ないように
導電性材料であることが必要となる。そこで、ステージ
1の材料としてはSiCやTiC等の硬質セラミックス
が使用される。また、ステージ1と超音波モータ11の
振動部12の接触部分は、潤滑性を持たせるために金ま
たは銀の固体潤滑作用を有する非磁性金属を蒸着して、
発熱防止と寿命の向上を計っている。
The vibrating section 12 of the ultrasonic motor 11
The stage 1 including a contact portion with which a part of the stage 1 is in contact is scanned during the irradiation of the charged particle beam, and moves along the trajectory of the charged particle beam when transferring the pattern drawn on the mask 2 onto the wafer 18. It is necessary to be a non-magnetic material so as not to exert an influence, and to be a conductive material so that the potential is not locally distributed by charge-up. Therefore, a hard ceramic such as SiC or TiC is used as the material of the stage 1. In addition, a contact portion between the stage 1 and the vibrating portion 12 of the ultrasonic motor 11 is formed by depositing a non-magnetic metal having a solid lubricating action of gold or silver to provide lubrication.
Prevents heat generation and improves service life.

【0029】また本発明の第三の手段においては図1に
示される様に、真空あるいは減圧雰囲気中とするための
図示されてはいない密閉容器に納められたマスクステー
ジ1において、マスク2は図示されていない搬送手段に
よりマスク保持手段3上に搬送される。搬送されたマス
ク2はマスク保持手段3により静電チャック等により固
定される。なお、ここでは図示されていないが、マスク
裏面に付着した異物などによるマスクパターンの変形を
防ぐために、機械的にクランプする等の手段でもよい。
In the third means of the present invention, as shown in FIG. 1, in a mask stage 1 housed in a closed vessel (not shown) for making a vacuum or reduced pressure atmosphere, a mask 2 is shown in FIG. The wafer is conveyed onto the mask holding means 3 by an unconveyed conveying means. The transferred mask 2 is fixed by an electrostatic chuck or the like by the mask holding means 3. Although not shown here, a means such as mechanical clamping may be used in order to prevent deformation of the mask pattern due to foreign matter or the like attached to the back surface of the mask.

【0030】さらに同様に真空あるいは減圧雰囲気中と
するための図示されてはいない密閉容器に納められたウ
エハステージ17において、ウエハ18は図示されてい
ない搬送手段によりウエハ保持手段19上に搬送され
る。搬送されたウエハ18はウエハ保持手段19により
静電チャック等により固定される。なお、ここでは図示
されていないが、ウエハ裏面に付着した異物などによる
ウエハ上の下地パターンの変形を防ぐために、機械的に
クランプする等の手段でもよい。
Similarly, on a wafer stage 17 housed in a closed container (not shown) for making a vacuum or reduced-pressure atmosphere, the wafer 18 is transferred onto the wafer holding means 19 by a transfer means (not shown). . The transferred wafer 18 is fixed by a wafer holding means 19 by an electrostatic chuck or the like. Although not shown here, a means such as mechanical clamping may be used in order to prevent deformation of the underlying pattern on the wafer due to foreign matter or the like attached to the back surface of the wafer.

【0031】また、所望の大きさの荷電粒子ビームを照
射するための照射光源20から照射される荷電粒子ビー
ムを、マスク2上に導くための照明光学系21と、マス
ク2上で反射した荷電粒子ビームを所望の大きさに縮小
して、ウエハ18上の所望の位置に導くための縮小転写
光学系22とから構成されている。この時、縮小光学系
22は収差を減らすために、屈曲して構成されているた
め、マスクステージ1とウエハステージ17とは平行で
はなく、ある角度を持って対向するように構成される。
An illumination optical system 21 for guiding a charged particle beam irradiated from an irradiation light source 20 for irradiating a charged particle beam of a desired size onto the mask 2, and a charged beam reflected on the mask 2. And a reduction transfer optical system 22 for reducing the particle beam to a desired size and guiding the particle beam to a desired position on the wafer 18. At this time, since the reduction optical system 22 is bent in order to reduce aberration, the mask stage 1 and the wafer stage 17 are configured not to be parallel but to face each other at a certain angle.

【0032】本発明の第四の手段においては、図4の本
発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装置の断面構
成図に示されるように、真空あるいは減圧雰囲気中とす
るための図示されてはいない密閉容器に納められたマス
クステージ1において、マスク2は図示されていない搬
送手段によりマスク保持手段3上に搬送される。搬送さ
れたマスク2はマスク保持手段3により静電チャック等
により固定される。なお、ここでは図示されていない
が、マスク裏面に付着した異物などによるマスクパター
ンの変形を防ぐために、機械的にクランプする等の手段
でもよい。
In the fourth means of the present invention, as shown in the sectional view of the semiconductor device manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. In the mask stage 1 housed in a closed container not shown, the mask 2 is transferred onto the mask holding means 3 by a transfer means (not shown). The transferred mask 2 is fixed by an electrostatic chuck or the like by the mask holding means 3. Although not shown here, a means such as mechanical clamping may be used in order to prevent deformation of the mask pattern due to foreign matter or the like attached to the back surface of the mask.

【0033】さらに同様に真空あるいは減圧雰囲気中と
するための図示されてはいない密閉容器に納められたウ
エハステージ17において、ウエハ18は図示されてい
ない搬送手段によりウエハ保持手段19上に搬送され
る。搬送されたウエハ18はウエハ保持手段19により
静電チャック等により固定される。なお、ここでは図示
されていないが、ウエハ裏面に付着した異物などによる
ウエハ上の下地パターンの変形を防ぐために、機械的に
クランプする等の手段でもよい。
Similarly, on a wafer stage 17 housed in a closed container (not shown) for making a vacuum or reduced-pressure atmosphere, the wafer 18 is transferred onto the wafer holding means 19 by a transfer means (not shown). . The transferred wafer 18 is fixed by a wafer holding means 19 by an electrostatic chuck or the like. Although not shown here, a means such as mechanical clamping may be used in order to prevent deformation of the underlying pattern on the wafer due to foreign matter or the like attached to the back surface of the wafer.

【0034】また、所望の大きさの荷電粒子ビームを照
射するための照射光源20から照射される荷電粒子ビー
ムを、マスク2上に導くための照明光学系21と、マス
ク2上で反射した荷電粒子ビームを所望の大きさに縮小
して、ウエハ18上の所望の位置に導くための縮小転写
光学系22とから構成されている。この時、縮小光学系
22には荷電粒子ビームの軌道をマスクステージ1と同
一平面状に構成されたウエハステージ17に導くために
軌道修正用の軌道補正偏向光学系23が付加されてい
る。この軌道補正偏向光学系23により、収差を減らす
という観点にたてば自由度が減るが設計が困難となる
が、ステージ周りの設計・組立が容易となる。
An illumination optical system 21 for guiding a charged particle beam irradiated from an irradiation light source 20 for irradiating a charged particle beam of a desired size onto the mask 2, and a charged beam reflected on the mask 2. And a reduction transfer optical system 22 for reducing the particle beam to a desired size and guiding the particle beam to a desired position on the wafer 18. At this time, a trajectory correcting / deflecting optical system 23 for correcting the trajectory is added to the reduction optical system 22 to guide the trajectory of the charged particle beam to the wafer stage 17 formed on the same plane as the mask stage 1. The orbit correcting / deflecting optical system 23 reduces the degree of freedom from the viewpoint of reducing aberrations, but makes designing difficult, but facilitates design and assembly around the stage.

【0035】また、本発明の第五の手段においては、図
1を用いて説明すると真空あるいは減圧雰囲気中とする
ための図示されてはいない密閉容器に納められたマスク
ステージ1において、マスク2は図示されていない搬送
手段によりマスク保持手段3上に搬送される。搬送され
たマスク2は、マスク保持手段3により静電チャック等
により固定される。また図3に示されているように、マ
スク保持部に設けられた温度センサ4とヒーター等から
構成される温度制御手段5によりマスク2の温度を制御
することが可能となっている。ところで、ここでは図示
されていないが、マスク裏面に付着した異物などによる
マスクパターンの変形を防ぐために、機械的にクランプ
する等の手段でもよい。
In the fifth means of the present invention, referring to FIG. 1, a mask stage 1 in a closed vessel (not shown) for holding in a vacuum or reduced-pressure atmosphere, It is transported onto the mask holding means 3 by a transport means not shown. The transferred mask 2 is fixed by an electrostatic chuck or the like by the mask holding means 3. Further, as shown in FIG. 3, the temperature of the mask 2 can be controlled by a temperature control means 5 including a temperature sensor 4 and a heater provided in the mask holding unit. By the way, although not shown here, a means such as mechanical clamping may be used in order to prevent deformation of the mask pattern due to foreign matter or the like attached to the back surface of the mask.

【0036】さらに図1おいて同様に真空あるいは減圧
雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納
められたウエハステージ17において、ウエハ18は図
示されていない搬送手段によりウエハ保持手段19上に
搬送される。搬送されたウエハ18はウエハ保持手段1
9により静電チャック等により固定される。また、ウエ
ハ保持部に設けられた図示されていない温度センサと図
示されていない温度制御手段によりウエハ18の温度を
制御することが可能となっている。またさらに、ここで
は図示されていないが、ウエハ裏面に付着した異物など
によるウエハ上の下地パターンの変形を防ぐために、機
械的にクランプする等の手段でもよい。
Further, in FIG. 1, a wafer 18 is placed on a wafer holding means 19 by a transfer means (not shown) on a wafer stage 17 housed in a closed vessel (not shown) for holding in a vacuum or reduced pressure atmosphere. Transported to The transferred wafer 18 is stored in the wafer holding unit 1.
9 is fixed by an electrostatic chuck or the like. In addition, the temperature of the wafer 18 can be controlled by a temperature sensor (not shown) and a temperature control unit (not shown) provided in the wafer holding unit. Further, although not shown here, a means such as mechanical clamping may be used in order to prevent deformation of the underlying pattern on the wafer due to foreign matter or the like attached to the back surface of the wafer.

【0037】また、所望の大きさの荷電粒子ビームを照
射するための照射光源20から照射される荷電粒子ビー
ムを、マスク2上に導くための照明光学系21と、マス
ク2上で反射した荷電粒子ビームを所望の大きさに縮小
して、ウエハ18上の所望の位置に導くための縮小転写
光学系22とから構成されている。
An illumination optical system 21 for guiding a charged particle beam emitted from an irradiation light source 20 for irradiating a charged particle beam of a desired size onto the mask 2, and a charged beam reflected on the mask 2. And a reduction transfer optical system 22 for reducing the particle beam to a desired size and guiding the particle beam to a desired position on the wafer 18.

【0038】所望の回路パターンを転写するにあたって
は、マスクステージ1上に搬送されたマスク2の温度を
図3に示されているような温度センサ4にて計測し、予
め測定・評価することによってわかっているマスク2の
パターン位置精度に応じて決められた温度になるよう
に、温度制御手段5によりマスクの温度を制御する。こ
れとは別に、ウエハステージ17上に搬送されたウエハ
18の温度を図示されていない温度センサにて計測し、
ウエハ18の温度を図示されていない温度制御手段によ
って予め決められた温度になるようにし、露光中もその
温度が保たれるようにする。なお、ここでウエハ18の
温度は、周囲の環境温度もしくはステッパ等の露光装置
が管理されている温度等に設定される。
In transferring a desired circuit pattern, the temperature of the mask 2 carried on the mask stage 1 is measured by a temperature sensor 4 as shown in FIG. The temperature of the mask is controlled by the temperature control means 5 so that the temperature is determined according to the known pattern position accuracy of the mask 2. Separately, the temperature of the wafer 18 transferred onto the wafer stage 17 is measured by a temperature sensor (not shown),
The temperature of the wafer 18 is set to a predetermined temperature by a temperature control means (not shown) so that the temperature is maintained during the exposure. Here, the temperature of the wafer 18 is set to a surrounding environmental temperature or a temperature at which an exposure apparatus such as a stepper is managed.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、真空
あるいは減圧雰囲気内において高速で走査可能な軽量高
剛性のステージを提供し、露光中にマスクおよびウエハ
の熱膨張によるパターン位置精度の劣化等の影響を小さ
くする効果が得られる。
As described above, according to the present invention, a lightweight and rigid stage which can be scanned at high speed in a vacuum or reduced-pressure atmosphere is provided, and the pattern position accuracy due to the thermal expansion of the mask and wafer during exposure is improved. The effect of reducing the influence of deterioration and the like can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装
置の概要構成を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装
置の側断面図。
FIG. 2 is a side sectional view of a semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の半導体装置の製造装置に用いられるマ
スクステージ上面図。
FIG. 3 is a top view of a mask stage used in the semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装
置の構成を示す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マスクステージ 2 マスク 3 マスク保持手段 4 温度センサ 5 ヒーター 6 ステージガイド 7 ステージガイド 8 中間ブロック部 9 ステージベース部 10 ヒートシンク 11 超音波モータ 12 小型案内機構 13 送りネジ機構 14 ネジトルクセンサ 15 密閉容器 16 外部動力伝達機構 17 ウエハステージ 18 ウエハ 19 ウエハ保持手段 20 照射光源 21 照明光学系 22 縮小転写光学系 23 軌道補正偏向光学系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mask stage 2 Mask 3 Mask holding means 4 Temperature sensor 5 Heater 6 Stage guide 7 Stage guide 8 Intermediate block part 9 Stage base part 10 Heat sink 11 Ultrasonic motor 12 Small guide mechanism 13 Feed screw mechanism 14 Screw torque sensor 15 Hermetic container 16 External power transmission mechanism 17 Wafer stage 18 Wafer 19 Wafer holding means 20 Irradiation light source 21 Illumination optical system 22 Reduction transfer optical system 23 Orbit correction deflection optical system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 清司 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 室岡 賢一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 原 重博 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 2H097 BA02 DA11 DB11 LA10 5F046 AA22 CC17 DA26 DB02 GA07 GA11 GA12 GA14 5F056 BA10 CB40 EA13 EA14 EA16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoji Hattori 1st Toshiba R & D Center, Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Kenichi Murooka Toshiba Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 in the Toshiba R & D Center, Inc. (72) Inventor Shigehiro Hara 1 in Komukai Toshiba-cho, Koyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term (reference) 2H097 BA02 DA11 DB11 LA10 5F046 AA22 CC17 DA26 DB02 GA07 GA11 GA12 GA14 5F056 BA10 CB40 EA13 EA14 EA16

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空あるいは減圧雰囲気内において、試
料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ
平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記
ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内する
ためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って
前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備する
ステージ機構において、前記摩擦駆動機構部の摺動部及
び駆動源を冷却するためのヒートシンクを前記摩擦駆動
機構部の取り付け部材に備え、前記摺動部及び駆動源を
冷却することが可能であり、前記試料保持手段に設けら
れた温度センサからの温度情報に基づいて、試料と前記
試料保持手段の試料保持部を任意の温度で恒温化するこ
とが可能なヒーターを備えることを特徴とする半導体装
置の製造装置。
1. A stage provided with a sample holding means for detachably holding a sample in a vacuum or reduced-pressure atmosphere and capable of freely scanning in a plane, wherein said stage is orthogonal to at least two axes. In a stage mechanism having a stage guide for guiding into a track and a friction drive mechanism for scanning the stage along the stage guide, for cooling a sliding portion and a drive source of the friction drive mechanism. The heat sink is provided on the mounting member of the friction drive mechanism, the sliding portion and the drive source can be cooled, and the sample and the sample can be cooled based on temperature information from a temperature sensor provided in the sample holding means. An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a heater capable of keeping a temperature of a sample holding section of the sample holding means at an arbitrary temperature.
【請求項2】 真空あるいは減圧雰囲気内において、試
料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ
平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記
ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内する
ためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って
前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備する
ステージ機構において、前記ステージを前記ステージガ
イドに沿って駆動させるために前記ステージガイドが設
けられた部材に固定された超音波モータを駆動源とし、
前記超音波モータの駆動力発生箇所と前記ステージとの
間に所望の摩擦力を発生させるために、前記超音波モー
タを前記ステージガイドに対して直行する方向に移動可
能とし、かつ前記超音波モータを背面より一定の力で前
記ステージガイドに対して押し付けるためのネジと、前
記ネジのトルクを測定可能なトルクセンサーと、前記ネ
ジを所望の位置で固定したり自由に回転できるようにロ
ックを解除することが可能なネジロック機構と、前記ネ
ジロック機構を選択的に解除して前記トルクセンサーに
従って前記ネジを回すための回転駆動機構からなる与圧
調整機構を具備することを特徴とする半導体装置の製造
装置。
2. A stage provided with sample holding means for detachably holding a sample in a vacuum or reduced-pressure atmosphere and capable of freely scanning in a plane, wherein said stage is orthogonal to at least two axes. In a stage mechanism having a stage guide for guiding in a track and a friction drive mechanism for scanning the stage along the stage guide, the stage guide for driving the stage along the stage guide An ultrasonic motor fixed to a member provided with a drive source,
In order to generate a desired frictional force between the driving force generating portion of the ultrasonic motor and the stage, the ultrasonic motor is movable in a direction perpendicular to the stage guide, and the ultrasonic motor A screw for pressing the stage guide against the stage guide with a constant force, a torque sensor capable of measuring the torque of the screw, and releasing the lock so that the screw can be fixed at a desired position or freely rotated. Manufacturing a semiconductor device, comprising: a screw lock mechanism capable of turning on the screw; and a pressurizing adjustment mechanism including a rotation drive mechanism for selectively releasing the screw lock mechanism and turning the screw in accordance with the torque sensor. apparatus.
【請求項3】 真空あるいは減圧雰囲気内において、試
料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ
平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記
ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内する
ためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って
前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備する
ステージ機構において、前記摩擦駆動機構の摺動部材は
硬質セラミックスからなり、さらに前記摺動部材の摺動
面は、固体潤滑作用のある導電性金属でコーティングさ
れていることを特徴とする特許請求項2に記載の半導体
装置の製造装置。
3. A stage provided with a sample holding means for detachably holding a sample in a vacuum or reduced-pressure atmosphere and capable of freely scanning in a plane, and said stage being orthogonal to at least two axes. In a stage mechanism having a stage guide for guiding into a track and a friction drive mechanism for scanning the stage along the stage guide, a sliding member of the friction drive mechanism is made of hard ceramic, 3. The apparatus according to claim 2, wherein the sliding surface of the sliding member is coated with a conductive metal having a solid lubricating action.
【請求項4】 前記摩擦駆動機構の摺動部材はTi、S
i、Alを含む少なくとも一種類以上の硬質セラミック
スからなり部品から構成されていることを特徴とする特
許請求項2及び3に記載の半導体装置の製造装置。
4. The sliding member of the friction drive mechanism is Ti, S
4. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the component is made of at least one or more kinds of hard ceramics containing i and Al.
【請求項5】 前記摩擦駆動機構の摺動部材において、
摺動面にコーティングされている固体潤滑作用のある導
電性金属は、金または銀であることを特徴とする特許請
求項2及び3に記載の半導体装置の製造装置。
5. The sliding member of the friction drive mechanism,
4. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the conductive metal having a solid lubricating action coated on the sliding surface is gold or silver.
【請求項6】 真空あるいは減圧雰囲気内において、荷
電粒子ビームを照射するための光源と、第1の試料を着
脱可能に保持するための第1の試料保持手段を備えかつ
平面内を自在に走査することが可能な第1のステージ
と、第2の試料を着脱可能に保持するための第2の試料
保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能
な第2のステージと、第1のステージ上の第1の試料面
上に入射された荷電ビームのうち前記第1の試料面上で
反射した荷電ビームを、第2のステージ上の第2の試料
面上に入射されるように光軸が屈曲した電子光学系と、
前記第1のステージと前記第2のステージとを互いに同
期を取って走査することにより、前記光源から照射され
た荷電粒子ビームにより第1の試料に予め設けられた半
導体装置の回路パターンを、第2の試料上の所望の位置
に縮小転写するためのステージ制御装置を具備すること
を特徴とする半導体装置の製造装置。
6. A vacuum or decompressed atmosphere comprising a light source for irradiating a charged particle beam and first sample holding means for detachably holding a first sample, and freely scans within a plane. A second stage that includes a first sample stage that can perform scanning, a second sample holding unit that detachably holds a second sample, and that can freely scan in a plane; The charged beam reflected on the first sample surface among the charged beams incident on the first sample surface on the first stage is incident on the second sample surface on the second stage. An electron optical system with a bent optical axis,
By scanning the first stage and the second stage in synchronization with each other, the circuit pattern of the semiconductor device previously provided on the first sample by the charged particle beam emitted from the light source is changed to a second pattern. 2. A semiconductor device manufacturing apparatus, comprising: a stage control device for reducing and transferring the image to a desired position on the second sample.
【請求項7】 真空あるいは減圧雰囲気内において、荷
電粒子ビームを照射するための光源と、第1の試料を着
脱可能に保持するための第1の試料保持手段を備えかつ
平面内を自在に走査することが可能な第1のステージ
と、第2の試料を着脱可能に保持するための第2の試料
保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能
な第2のステージと、前記第1のステージと前記第2の
ステージとは、同一平面上に構成されており、前記光軸
が屈曲した電子光学系は、第1の試料面によって反射し
た荷電粒子ビームを180度方向を変えて、再度第二の
試料面上に導かれることを特徴とする半導体装置の製造
装置。
7. A vacuum or reduced-pressure atmosphere including a light source for irradiating a charged particle beam and first sample holding means for detachably holding a first sample, and freely scans a plane. A first stage capable of performing scanning, a second stage including second sample holding means for detachably holding a second sample, and capable of freely scanning in a plane; The first stage and the second stage are configured on the same plane, and the electron optical system having the bent optical axis changes the direction of the charged particle beam reflected by the first sample surface by 180 degrees. A semiconductor device manufacturing apparatus, wherein the semiconductor device is guided on the second sample surface again.
【請求項8】 真空あるいは減圧雰囲気内において、荷
電粒子ビームを照射するための光源と、第1の試料を着
脱可能に保持するための第1の試料保持手段を備えかつ
平面内を自在に走査することが可能な第1のステージ
と、第2の試料を着脱可能に保持するための第2の試料
保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能
な第2のステージと、第1のステージ上の第1の試料面
上に入射された荷電ビームが、第2のステージ上の第2
の試料面上に入射されるように光軸が屈曲した電子光学
系と、前記第1のステージと前記第2のステージとを互
いに同期を取って走査することにより、前記光源から照
射された荷電粒子ビームにより第1の試料に予め設けら
れた半導体装置の回路パターンを、第2の試料上の所望
の位置に縮小転写するためのステージ制御装置を具備
し、前記第1の試料保持手段に設けられた第1の温度セ
ンサからの温度情報と、前記第1の試料に予め設けられ
た半導体装置の回路パターンの寸法精度に応じて、前記
第1の試料保持手段の試料保持部を任意の温度にするこ
とが可能な第1の温度制御手段と、前記第2の試料保持
手段に設けられた第2の温度センサからの温度情報に基
づいて、前記第2の試料保持手段の試料保持部を任意の
温度にすることが可能な第2の温度制御手段とを備える
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
8. A vacuum or reduced-pressure atmosphere including a light source for irradiating a charged particle beam and first sample holding means for detachably holding a first sample, and freely scans a plane. A second stage that includes a first sample stage that can perform scanning, a second sample holding unit that detachably holds a second sample, and that can freely scan in a plane; The charged beam incident on the first sample surface on the first stage is moved to the second stage on the second stage.
By scanning the electron optical system whose optical axis is bent so as to be incident on the sample surface and the first stage and the second stage in synchronization with each other, the charged light emitted from the light source is A stage control device for reducing and transferring a circuit pattern of the semiconductor device provided in advance on the first sample to a desired position on the second sample by the particle beam, and provided on the first sample holding means; In accordance with the temperature information from the first temperature sensor provided and the dimensional accuracy of the circuit pattern of the semiconductor device provided in advance on the first sample, the sample holding section of the first sample holding means is set to an arbitrary temperature. A first temperature control unit that can be used as a first sample control unit and a sample holding unit of the second sample holding unit based on temperature information from a second temperature sensor provided in the second sample holding unit. Any temperature is possible Apparatus for manufacturing a semiconductor device, characterized in that it comprises a second temperature control means.
【請求項9】 真空あるいは減圧雰囲気を実現するため
の密閉容器の内面の局所的な空間と、排気するためのポ
ンプの入り口とを冷却するための冷却手段を具備するこ
とを特徴とする特許請求項1、2、3、4、5、6、7
及び8に記載の半導体装置の製造装置。
9. A cooling device for cooling a local space on an inner surface of a sealed container for realizing a vacuum or reduced-pressure atmosphere and an inlet of a pump for exhausting. Terms 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
9. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 8.
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