JP2006049919A - X-ray projection exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

X-ray projection exposure apparatus and device manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray projection exposure apparatus which can restrain the distortion of a reflection mask due to a temperature by surely supporting and fixing the reflection mask even if the apparatus operates in a vacuum atmosphere or a reduced-pressure light element gas. <P>SOLUTION: The X-ray projection exposure apparatus comprises an illuminating system which illuminates a reflection type mask 1 with X-rays, a projection optical system which projects the image of the pattern of the reflection type mask onto a wafer, a holding means 32 which holds the reflection type mask 1 by electrostatic force, and temperature adjusting means 41 and 42 which adjust the temperature of the holding means. The reflection type mask 1 has a multilayer film in which the pattern is formed on a surface thereof, and a substrate in which the multilayer film is formed in a predetermined region of a surface thereof. The holding means 32 holds a rear surface which is opposed to the surface of the substrate. The temperature adjusting means 41 and 42 adjust the temperature of a part holding the rear surface which is opposed to the predetermined region of the surface of the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は半導体集積回路の製造に用いられるX線投影露光装置に関する。   The present invention relates to an X-ray projection exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor integrated circuit.

LSI等の固体デバイスでは、集積度及び動作速度の向上のために回路パターンの微細化が進んでいる。これら微細な回路パターンを形成するために、現在、露光光を真空紫外線とする縮小投影露光装置の使用が検討されている。縮小投影露光装置の解像度は、露光波長λ、及び投影光学系の開口数NAに依存する。従来の露光装置ではその解像度を向上させるために開口数NAを大きくする方法が採用されていた。   In solid state devices such as LSIs, circuit patterns have been miniaturized in order to improve the degree of integration and operation speed. In order to form these fine circuit patterns, the use of a reduction projection exposure apparatus that uses vacuum ultraviolet light as the exposure light is currently being studied. The resolution of the reduction projection exposure apparatus depends on the exposure wavelength λ and the numerical aperture NA of the projection optical system. Conventional exposure apparatuses employ a method of increasing the numerical aperture NA in order to improve the resolution.

しかしながら、この方法は、焦点深度が減少すること、屈折光学系の設計および製造技術が困難であること等の理由から限界に近づきつつある。このため露光波長λを短くすることで露光装置の解像度を向上させる方法が検討され、水銀ランプのg線(λ=435.8mm)からi線(λ=365mm)、さらにはKrFエキシマレーザ(λ=248mm)へと露光に用いる光が移行している。   However, this method is approaching its limit due to the reduced depth of focus and the difficulty in designing and manufacturing refractive optical systems. For this reason, a method for improving the resolution of the exposure apparatus by shortening the exposure wavelength λ has been studied. From the g-line (λ = 435.8 mm) to the i-line (λ = 365 mm) of the mercury lamp, and further the KrF excimer laser (λ = 248 mm), the light used for exposure has shifted.

露光波長を短波長化することで露光装置の解像度は向上するが、露光に用いる光の波長からその解像度には原理的な限界が生じる。そのため、従来の光を用いた露光装置の延長技術では、0.1μm以下の解像度を得ることが困難であった。   Although the resolution of the exposure apparatus is improved by shortening the exposure wavelength, there is a theoretical limit to the resolution from the wavelength of light used for exposure. Therefore, it has been difficult to obtain a resolution of 0.1 μm or less with the conventional technique for extending an exposure apparatus using light.

このような技術背景をもとに、近年、真空紫外線または軟X線(以下、両者を総称してX線と称する)を露光光とするX線投影露光装置が注目を浴びている。   Based on such a technical background, in recent years, an X-ray projection exposure apparatus that uses vacuum ultraviolet rays or soft X-rays (hereinafter collectively referred to as X-rays) as exposure light has attracted attention.

本発明は上記したようなX線投影露光装置を実用化する上で発生する様々な課題を解決し、実用的なX線投影露光装置を提供するためになされたものである。さらにはこのX線投影露光装置を用いた生産性の高い半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve various problems that occur in putting the above-described X-ray projection exposure apparatus into practical use and to provide a practical X-ray projection exposure apparatus. It is another object of the present invention to provide a highly productive semiconductor device manufacturing method using the X-ray projection exposure apparatus.

上記目的を達成するため本発明のX線投影露光装置は、反射型マスクをX線で照明する照明系と、
前記反射型マスクのパターンの像をウエハに投影する投影光学系と、
前記反射型マスクを静電気力で保持する保持手段と、
前記保持手段の温度を調節する温度調節手段と、
を備え、
前記反射型マスクは、
前記パターンが表面に形成された多層膜と、
前記多層膜が表面の所定領域に形成された基板と、
を有し、
前記保持手段は、
前記基板の前記表面と対向する裏面を保持し、
前記温度調節手段は、
前記保持手段の、前記基板の前記表面の前記所定領域と対向する前記裏面の領域を保持する部位の温度を調節することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an X-ray projection exposure apparatus of the present invention comprises an illumination system that illuminates a reflective mask with X-rays,
A projection optical system that projects an image of the pattern of the reflective mask onto a wafer;
Holding means for holding the reflective mask with electrostatic force;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the holding means;
With
The reflective mask is
A multilayer film having the pattern formed on the surface;
A substrate on which the multilayer film is formed in a predetermined region on the surface;
Have
The holding means is
Holding the back surface of the substrate facing the front surface;
The temperature adjusting means includes
The temperature of a portion of the holding means that holds the region of the back surface facing the predetermined region of the front surface of the substrate is adjusted.

このとき、前記温度調節手段は、
前記保持手段内の、前記基板の前記表面の前記所定領域と対向する部位に温度調整用媒体を供給する供給手段を有していてもよく、
前記保持手段は、
前記基板の前記裏面を静電気力で保持するチャックと、
前記チャックが固定されるチャックベースと、
を有し、
前記温度調節手段は、
前記チャックベースに前記供給手段を有していてもよい。
At this time, the temperature adjusting means
There may be provided a supply means for supplying a temperature adjusting medium to a portion of the holding means facing the predetermined area of the surface of the substrate,
The holding means is
A chuck for holding the back surface of the substrate with electrostatic force;
A chuck base to which the chuck is fixed;
Have
The temperature adjusting means includes
The chuck base may have the supply means.

また、前記温度調節手段は、
前記保持手段の温度を検出する温度センサを有していてもよく、
前記チャックベースの温度を検出する温度センサを有していてもよく、
ペルチェ素子であってもよい。
Further, the temperature adjusting means includes
It may have a temperature sensor for detecting the temperature of the holding means,
It may have a temperature sensor for detecting the temperature of the chuck base,
A Peltier element may be used.

本発明のデバイスの製造方法の好ましい形態は、上記X線投影露光装置を用いてウエハを露光し、該露光されたウエハを現像することを特徴とする。   In a preferred embodiment of the device manufacturing method of the present invention, the wafer is exposed using the X-ray projection exposure apparatus, and the exposed wafer is developed.

上記のようなX線投影露光装置では、静電気力で反射型マスクの基板の裏面を保持する保持手段を有することで、X線の減衰が少ない真空雰囲気中あるいは減圧された軽元素気体の雰囲気中であっても反射型マスクを確実に支持固定することができる。   The X-ray projection exposure apparatus as described above has a holding means for holding the back surface of the reflective mask substrate with electrostatic force, so that it is in a vacuum atmosphere where X-ray attenuation is small or in a light element gas atmosphere where the pressure is reduced. Even so, the reflective mask can be reliably supported and fixed.

また、温度調節手段で、保持手段の、基板の表面の所定領域と対向する裏面の領域を保持する部位の温度を調節することで、冷却が困難な真空雰囲気中に置かれた反射型マスクを裏面から効果的に冷却することが可能になる。   In addition, the temperature adjustment means adjusts the temperature of the portion of the holding means that holds the area on the back surface opposite to the predetermined area on the front surface of the substrate, so that the reflective mask placed in a vacuum atmosphere that is difficult to cool is removed. It becomes possible to cool effectively from the back side.

本発明によれば、静電気力で反射型マスクの基板の裏面を保持する保持手段を有することで、X線の減衰が少ない真空雰囲気中あるいは減圧された軽元素気体の雰囲気中であっても反射型マスクを確実に支持固定することができる。   According to the present invention, the holding means for holding the back surface of the reflective mask substrate by electrostatic force allows reflection even in a vacuum atmosphere in which the attenuation of X-rays is small or in a light element gas atmosphere having a reduced pressure. The mold mask can be securely supported and fixed.

また、温度調節手段で、保持手段の、基板の表面の所定領域と対向する裏面の領域を保持する部位の温度を調節することで、冷却が困難な真空雰囲気中に置かれた反射型マスクを裏面から効果的に冷却することが可能になり、反射型マスク上に形成された回路パターンの温度による歪みを抑制できる。   In addition, the temperature adjustment means adjusts the temperature of the portion of the holding means that holds the area on the back surface opposite to the predetermined area on the front surface of the substrate, so that the reflective mask placed in a vacuum atmosphere that is difficult to cool is removed. It becomes possible to cool effectively from the back surface, and distortion due to temperature of the circuit pattern formed on the reflective mask can be suppressed.

また、温度調節手段を有することで、反射型マスクの熱変形及び位置ずれが防止され、転写パターンの重ね合せ精度、線幅精度が向上する。さらに、温度調節手段によって反射型マスクの形状を温度に応じて可変できるため、投影光学系を構成するミラーの表面形状、配置位置の誤差、支持するときの外力によるミラーの変形などによるパターンの位置ずれを補正でき、パターンの重ね合せ精度がより向上する。   Further, by including the temperature adjusting means, the thermal deformation and positional deviation of the reflective mask are prevented, and the transfer pattern overlay accuracy and line width accuracy are improved. In addition, the shape of the reflective mask can be changed according to the temperature by means of temperature control means, so the surface position of the mirrors that make up the projection optical system, errors in the placement position, and the position of the pattern due to deformation of the mirrors due to external forces when supported The deviation can be corrected, and the pattern overlay accuracy is further improved.

次に本発明について図面を参照して説明する。   Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

図1はX線投影露光装置の要部構成を示す側面図である。   FIG. 1 is a side view showing a main configuration of an X-ray projection exposure apparatus.

図1において、X線(真空紫外線または軟X線)の放射源であるアンジュレータ源101と、X線の光路を変更する凸面全反射鏡102及び凹面多層膜反射鏡103とからなるX線照明系から発せられたX線は、反射型X線マスク(以下、マスクと称す)104に照射される。マスク104上にはX線を正反射する多層膜が形成され、多層膜上には所定の回路パターンが形成されている。   In FIG. 1, an X-ray illumination system comprising an undulator source 101 that is a radiation source of X-rays (vacuum ultraviolet rays or soft X-rays), a convex total reflection mirror 102 and a concave multilayer reflector 103 that change the optical path of the X-rays. The X-rays emitted from the laser beam are applied to a reflective X-ray mask (hereinafter referred to as a mask) 104. A multilayer film that regularly reflects X-rays is formed on the mask 104, and a predetermined circuit pattern is formed on the multilayer film.

マスク104で反射されたX線は、複数枚の反射鏡からなる縮小投影光学系105を経てウエハ106上に到達し、ウエハ106上に所定の投影倍率(例えば5分の1)で回路パターンを結像する。   The X-ray reflected by the mask 104 reaches the wafer 106 through the reduction projection optical system 105 composed of a plurality of reflecting mirrors, and forms a circuit pattern on the wafer 106 at a predetermined projection magnification (for example, 1/5). Form an image.

ここで、露光に用いるX線の波長は、およそ20nmから4nmであるため、露光光の波長による原理的な解像力が向上する。   Here, since the wavelength of X-rays used for exposure is approximately 20 nm to 4 nm, the fundamental resolving power according to the wavelength of exposure light is improved.

マスク104はマスクステージ107上に固定保持され、ウエハ106はウエハステージ108上に固定保持されている。これらマスクステージ107及びウエハステージ108によってマスク104とウエハ106の位置合わせが行われる。なお、マスクステージ107とウエハステージ108とは同期して走査移動する。   The mask 104 is fixedly held on the mask stage 107, and the wafer 106 is fixedly held on the wafer stage 108. The mask 104 and the wafer 106 are aligned by the mask stage 107 and the wafer stage 108. The mask stage 107 and the wafer stage 108 scan and move in synchronization.

ところで、真空紫外線や軟X線は気体による減衰が大きいため、図1に示した各装置は、真空雰囲気中、または減圧された軽元素気体(ヘリウム等)の雰囲気中に置かれる。したがって、マスク104をマスクステージ107上に固定保持する機構には、真空雰囲気中あるいは減圧された軽元素気体の雰囲気中での使用に好適な静電チャックを用いる。静電チャックとは、内包する電極に印加された電荷と異符号の電荷がその表面の絶縁体に励起されて誘電分極現象を起こし、吸着物との間で静電気力が働く原理を利用したチャッキング手段である。この静電チャックの吸着力Fは、単極型の静電チャックの場合で以下の式で表される。   By the way, since vacuum ultraviolet rays and soft X-rays are greatly attenuated by gas, each apparatus shown in FIG. 1 is placed in a vacuum atmosphere or an atmosphere of a light element gas (such as helium) having a reduced pressure. Therefore, an electrostatic chuck suitable for use in a vacuum atmosphere or a light element gas atmosphere having a reduced pressure is used as a mechanism for fixing and holding the mask 104 on the mask stage 107. An electrostatic chuck is a chuck that utilizes the principle that electrostatic charges are applied to an adsorbate by causing a charge of a different sign from that applied to the encapsulating electrode to be excited by an insulator on the surface and causing a dielectric polarization phenomenon. King means. The adsorption force F of the electrostatic chuck is expressed by the following equation in the case of a monopolar electrostatic chuck.

F=S/2×ε×(V/d)2
S:静電チャックの電極面積
ε:絶縁体の誘電率
V:印加電圧
d:表面の絶縁体の厚さ
但し、各種条件で必ずしも上記式の通りになるとは限らない。
F = S / 2 × ε × (V / d) 2
S: Electrode chuck electrode area
ε: dielectric constant of insulator
V: Applied voltage
d: Thickness of the insulator on the surface However, the above formula is not always obtained under various conditions.

なお、静電チャックの他の例として、被吸着物をアース(接地電位)と接続する必要が無く、取り扱いが簡便な双極型の静電チャックがある。この双極型の静電チャックの吸着力は上記単極型の静電チャックの半分以下となり、例えば、静電チャックの表面の絶縁体に金属汚染の極めて少ない高純度のAl23を用いた場合で吸着力は25(g/cm2 )程度である。 As another example of the electrostatic chuck, there is a bipolar electrostatic chuck that does not require the object to be attracted to be connected to the ground (ground potential) and is easy to handle. The attracting force of this bipolar electrostatic chuck is less than half that of the above-mentioned monopolar electrostatic chuck. For example, high-purity Al 2 O 3 with very little metal contamination is used for the insulator on the surface of the electrostatic chuck. In some cases, the adsorption force is about 25 (g / cm 2 ).

マスク104は、Si基板等からなるベースと、多層膜上に回路パターンが形成されたパターン領域とによって構成されている。このパターン領域の大きさを200mm角、厚さを数μmとし、ベースの大きさを210mm角、厚さを10mm、材質をSiとすると、マスク104の質量はおよそ1Kgになる。   The mask 104 includes a base made of a Si substrate or the like and a pattern region in which a circuit pattern is formed on a multilayer film. If the size of the pattern region is 200 mm square, the thickness is several μm, the base size is 210 mm square, the thickness is 10 mm, and the material is Si, the mass of the mask 104 is about 1 kg.

ここで、1ショットの露光に0.5secの時間を要する場合、マスクステージ107は0.5sec以下で200mmの距離を走査する必要がある。したがって、400(mm/sec)の走査速度に0.05secで達するマスクステージ107を想定すると、そのマスクステージ107の最大加速度は8(m/sec2)になる。特に、マスク104を重力方向と平行に支持する場合、マスク104には上記最大加速度に加えて重力加速度も加わるため、マスク104に加わる走査方向の力は、その質量がおよそ1Kgであることから、約18Nになる。 Here, when the exposure of one shot requires 0.5 sec, the mask stage 107 needs to scan a distance of 200 mm within 0.5 sec. Therefore, assuming the mask stage 107 that reaches a scanning speed of 400 (mm / sec) in 0.05 sec, the maximum acceleration of the mask stage 107 is 8 (m / sec 2 ). In particular, when the mask 104 is supported parallel to the direction of gravity, since the gravitational acceleration is applied to the mask 104 in addition to the maximum acceleration, the force in the scanning direction applied to the mask 104 is approximately 1 kg. About 18N.

一方、マスク104に対する静電チャックの吸着力は、21(cm)×21(cm)×0.025(Kg/cm2)×9.8(m/sec2)=100(N)であるため、マスク104を落下させないためには、静電チャックとマスク104との静止摩擦係数を0.18以上にすればよい。 On the other hand, the chucking force of the electrostatic chuck with respect to the mask 104 is 21 (cm) × 21 (cm) × 0.025 (Kg / cm 2 ) × 9.8 (m / sec 2 ) = 100 (N). In order not to drop the mask 104, the static friction coefficient between the electrostatic chuck and the mask 104 may be set to 0.18 or more.

しかしながら、静電チャック表面の平面度は、一般的に精度良く仕上げられているために摩擦係数が小さく、最悪の場合、マスク104を落下させてしまう恐れがある。そこで本発明では、マスク104に対する静電チャックの吸着力を状況に応じて最適な値に調節し、落下事故を防止している。このための具体的な構成を以下に示す。   However, since the flatness of the surface of the electrostatic chuck is generally finished with high accuracy, the coefficient of friction is small, and in the worst case, the mask 104 may be dropped. Therefore, in the present invention, the chucking force of the electrostatic chuck with respect to the mask 104 is adjusted to an optimum value according to the situation to prevent a fall accident. A specific configuration for this is shown below.

(第1実施例)
図2は図1に示したX線投影露光装置のマスクステージに用いられるマスク支持装置の第1実施例の構成を示す側断面図である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a side sectional view showing the configuration of the first embodiment of the mask support apparatus used in the mask stage of the X-ray projection exposure apparatus shown in FIG.

図2において、光学素子である反射型X線マスク(以下、マスクと称す)1は、Si基板からなるベース1aと、パターン領域1bとによって構成され、ベース1a上にマグネトロンスパッタ蒸着法等の薄膜形成手段によってパターン領域1bが形成されている。   In FIG. 2, a reflective X-ray mask (hereinafter referred to as a mask) 1 which is an optical element is composed of a base 1a made of a Si substrate and a pattern region 1b, and a thin film such as magnetron sputtering vapor deposition is formed on the base 1a. A pattern region 1b is formed by the forming means.

パターン領域1bは、真空紫外または軟X線等のX線に対して反射率が低い領域と、反射率が高い領域である回路パターン部とによって構成され、回路パターン部は、X線に対して屈折率が異なる少なくとも2種類の物質が交互に積層されたX線反射多層膜の上に、X線吸収体(例えば、金やタングステン)がパターニングされて形成されている。   The pattern region 1b is composed of a region having a low reflectance with respect to X-rays such as vacuum ultraviolet rays or soft X-rays, and a circuit pattern portion that is a region having a high reflectance. An X-ray absorber (for example, gold or tungsten) is formed by patterning on an X-ray reflective multilayer film in which at least two kinds of substances having different refractive indexes are alternately stacked.

マスク1を保持するためのマスク支持装置はマスク1を吸着する静電チャック2(双極型)と、静電チャック2上に点在して形成された複数のピン状の突起部6と、マスク1に対する静電チャック2の吸着力を検知する圧力センサ(吸着力検出手段)11と、圧力センサ11の検知結果から吸着力を算出する吸着制御部12と、吸着制御部12で算出した吸着力から、吸着力を調節するための電圧を出力する電圧制御部10と、マスク1が吸着された静電チャック2の走査指令を出力する駆動制御部9とによって構成されている。なお、静電チャック2は、駆動制御部9の指令によって静電チャック2を走査移動させる不図示の駆動機構(マスクステージ)に固定されている。   The mask support device for holding the mask 1 includes an electrostatic chuck 2 (bipolar type) that attracts the mask 1, a plurality of pin-shaped protrusions 6 formed on the electrostatic chuck 2, and a mask. 1, a pressure sensor (adsorption force detecting means) 11 that detects the adsorption force of the electrostatic chuck 2 with respect to 1, an adsorption control unit 12 that calculates the adsorption force from the detection result of the pressure sensor 11, and an adsorption force calculated by the adsorption control unit 12 The voltage control unit 10 that outputs a voltage for adjusting the suction force, and the drive control unit 9 that outputs a scanning command for the electrostatic chuck 2 to which the mask 1 is sucked. The electrostatic chuck 2 is fixed to a driving mechanism (mask stage) (not shown) that scans and moves the electrostatic chuck 2 according to a command from the drive control unit 9.

また、多数の突起部6によって形成されるマスク1と静電チャック2の間の空隙には、冷却用気体(ヘリウム等)を供給する供給管7、及び冷却用気体を回収する回収管8がそれぞれ設けられている。   A supply pipe 7 for supplying a cooling gas (such as helium) and a recovery pipe 8 for recovering the cooling gas are provided in the gap between the mask 1 and the electrostatic chuck 2 formed by a large number of protrusions 6. Each is provided.

静電チャック2は、第1の絶縁層3と第2の絶縁層4とによって構成され、第1の絶縁層3上に複数のピン状の突起部6が形成される。また、第1の絶縁層3と第2の絶縁層4との間には吸着力を発生するための第1の電極5a及び第2の電極5bがそれぞれ形成されている。   The electrostatic chuck 2 includes a first insulating layer 3 and a second insulating layer 4, and a plurality of pin-shaped protrusions 6 are formed on the first insulating layer 3. Further, a first electrode 5a and a second electrode 5b for generating an adsorption force are formed between the first insulating layer 3 and the second insulating layer 4, respectively.

このような構成において、静電チャック2の第1の電極5a及び第2の電極5bに電圧制御部10から電圧が印加されると、第1の絶縁層3の表面に異符号の電荷が励起される。このとき、第1の絶縁層3の表面では誘電分極現象が発生し、マスク1との間で静電気力が働く。このことによってマスク1が静電チャック2上に吸着され、複数のピン状の突起部6上で支持固定される(いわゆるピンチャック形状)。   In such a configuration, when a voltage is applied from the voltage control unit 10 to the first electrode 5a and the second electrode 5b of the electrostatic chuck 2, charges having different signs are excited on the surface of the first insulating layer 3. Is done. At this time, a dielectric polarization phenomenon occurs on the surface of the first insulating layer 3, and an electrostatic force works with the mask 1. As a result, the mask 1 is attracted onto the electrostatic chuck 2 and supported and fixed on the plurality of pin-shaped protrusions 6 (so-called pin chuck shape).

ここで、マスク1に対する突起部6の接触面積をマスク1の面積の10%以下(より好ましくは2%以下)にしているため、マスク1と静電チャック2の間に挟まったごみで発生するマスク1の変形が防止される。   Here, since the contact area of the protrusion 6 with respect to the mask 1 is set to 10% or less (more preferably 2% or less) of the area of the mask 1, it is generated by dust sandwiched between the mask 1 and the electrostatic chuck 2. The deformation of the mask 1 is prevented.

また、マスク1と静電チャック2の間の空隙に冷却用気体を流しているため、冷却が困難な真空雰囲気中に置かれたマスク1を裏面から効果的に冷却することが可能になり、マスク1上に形成された回路パターンの温度による歪みを抑制することができる。   In addition, since the cooling gas is allowed to flow in the gap between the mask 1 and the electrostatic chuck 2, the mask 1 placed in a vacuum atmosphere that is difficult to cool can be effectively cooled from the back surface. The distortion due to the temperature of the circuit pattern formed on the mask 1 can be suppressed.

ところで、静電チャック2はマスク1に対する照射領域を拡大するために駆動制御部9の指令によって走査される。このとき、吸着制御部12は駆動制御部9で検出した静電チャック2の位置情報からマスク1に加わる加速度を算出し、
{(マスクの質量)×(重力加速度+移動時の最大加速度)/(マスクと静電チャックの間の最大静止摩擦係数)}×(安全率)<(吸着力) …(1)
但し、(吸着力)=(静電発生力)−(冷却用気体の圧力と雰囲気圧力との差圧)で定義される。
の式を満たす吸着力が得られるように電圧制御部10に対して指令を送出する。電圧制御部10は、吸着制御部12からの指令にしたがって第1の電極5a及び第2の電極5bにそれぞれ所定の電圧を印加する。
By the way, the electrostatic chuck 2 is scanned by a command from the drive control unit 9 in order to enlarge an irradiation area on the mask 1. At this time, the suction controller 12 calculates the acceleration applied to the mask 1 from the position information of the electrostatic chuck 2 detected by the drive controller 9,
{(Mass of mask) × (gravity acceleration + maximum acceleration during movement) / (maximum static friction coefficient between mask and electrostatic chuck)} × (safety factor) <(adsorption force) (1)
However, it is defined by (adsorption force) = (electrostatic generation force) − (differential pressure between the pressure of the cooling gas and the atmospheric pressure).
A command is sent to the voltage control unit 10 so as to obtain an adsorption force that satisfies the following equation. The voltage control unit 10 applies a predetermined voltage to each of the first electrode 5a and the second electrode 5b in accordance with a command from the adsorption control unit 12.

なお、吸着力を所定の値に固定し、マスク1に加わる加速度が(1)式を満たすように吸着制御部12から駆動制御部9に対して指令を与える構成にしてもよい。   The suction force may be fixed to a predetermined value, and the suction control unit 12 may give a command to the drive control unit 9 so that the acceleration applied to the mask 1 satisfies the expression (1).

以上のような構成にすることで、マスク1が静電チャック2上から落下する事故を防止することができる。   With the configuration as described above, an accident that the mask 1 falls from the electrostatic chuck 2 can be prevented.

(第2実施例)
図3はマスク支持装置の第2実施例の構成を示す図であり、同図(a)は斜視図、同図(b)は側断面図である。
(Second embodiment)
FIGS. 3A and 3B are views showing the configuration of the second embodiment of the mask support device, where FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is a side sectional view.

第1実施例のマスク支持装置では、双極型の静電チャックを用いた例を示した。本実施例のマスク支持装置では吸着力の強い単極型の静電チャックを用いた例を示す。なお、図3では本実施例で追加する構成のみ図示し、第1実施例で示した吸着制御部、電圧制御部、および駆動制御部を図示していない。これらの装置の動作については第1実施例と同様であるため、その説明は省略する。   In the mask support apparatus of the first embodiment, an example using a bipolar electrostatic chuck is shown. In the mask support apparatus of the present embodiment, an example in which a monopolar electrostatic chuck having a strong suction force is used will be described. In FIG. 3, only the configuration added in the present embodiment is illustrated, and the adsorption control unit, the voltage control unit, and the drive control unit illustrated in the first example are not illustrated. Since the operation of these devices is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

また、単極型の静電チャックにマスクを吸着させる際には、マスクをアース(接地電位)と接続する必要がある。しかしながら、マスクは露光装置内に搬送されて、静電チャックに着脱されるものであるため、常にアースと接続させることが困難である。したがって、本実施例のマスク支持装置では、マスクが静電チャック上に吸着されるときのみアースと接続される構成とし、マスクの搬送の妨げにならないようにする。   Further, when the mask is attracted to the monopolar electrostatic chuck, it is necessary to connect the mask to the ground (ground potential). However, since the mask is transported into the exposure apparatus and attached to and detached from the electrostatic chuck, it is difficult to always connect to the ground. Therefore, in the mask support apparatus of this embodiment, the mask is connected to the ground only when the mask is attracted onto the electrostatic chuck so as not to hinder the transfer of the mask.

図3(a)、(b)において、マスク21はSi基板からなるベース21aと、パターン領域21bとによって構成され、ベース21a上にパターン領域21bが形成されている。   3A and 3B, the mask 21 includes a base 21a made of an Si substrate and a pattern region 21b, and the pattern region 21b is formed on the base 21a.

マスク21を吸着保持するマスク支持装置はマスク21を吸着する静電チャック22と、マスク21をアースと接続するためのアース用爪26とによって構成されている。   The mask support device that sucks and holds the mask 21 includes an electrostatic chuck 22 that sucks the mask 21 and a ground claw 26 for connecting the mask 21 to the ground.

静電チャック22は第1の絶縁層23と第2の絶縁層24とによって構成され、第1の絶縁層23と第2の絶縁層24の間には吸着力を発生するための電極25が形成されている。また、アース用爪26は電源27のマイナス(−)端子(接地電位)と接続され、電源27のプラス(+)端子は電極25と接続されている。   The electrostatic chuck 22 includes a first insulating layer 23 and a second insulating layer 24, and an electrode 25 for generating an adsorption force is provided between the first insulating layer 23 and the second insulating layer 24. Is formed. The grounding claw 26 is connected to the minus (−) terminal (ground potential) of the power supply 27, and the plus (+) terminal of the power supply 27 is connected to the electrode 25.

このような構成において、静電チャック22の電極25に電源27のプラス(+)電位が印加されると、第1の絶縁層23の表面に異符号の電荷が励起される。このとき第1の絶縁層23の表面では誘電分極現象が発生し、マスク21との間で静電気力が働く。このことによってマスク21が静電チャック22上に吸着され固定される。   In such a configuration, when a positive (+) potential of the power source 27 is applied to the electrode 25 of the electrostatic chuck 22, charges having different signs are excited on the surface of the first insulating layer 23. At this time, a dielectric polarization phenomenon occurs on the surface of the first insulating layer 23, and an electrostatic force acts between the mask 21. As a result, the mask 21 is attracted and fixed onto the electrostatic chuck 22.

アース用爪26は静電チャック22に対して図2のZ方向(静電チャック22の厚さ方向)に移動自在に固定され、マスク21のベース21aと接触して、マスク21をアースに接続することが可能になるとともに、様々な厚さのマスク21を支持することができる。なお、アース用爪26は、ベース21aの側面に配置されることでマスク21の落下防止機能を果たしている。   The grounding claw 26 is fixed to the electrostatic chuck 22 so as to be movable in the Z direction of FIG. 2 (the thickness direction of the electrostatic chuck 22), and contacts the base 21a of the mask 21 to connect the mask 21 to the ground. This makes it possible to support the masks 21 having various thicknesses. Note that the grounding claw 26 is disposed on the side surface of the base 21 a to prevent the mask 21 from falling.

ところで、静電チャック22で吸着可能な被吸着物は導体または半導体である。したがって、絶縁体からなるベース21aを有するマスク21を吸着する場合には、マスク21の裏面から側面にかけて導体である金属等を蒸着し、これとアース用爪26を接触させてマスク21を吸着する。   Incidentally, the attracted object that can be attracted by the electrostatic chuck 22 is a conductor or a semiconductor. Therefore, when adsorbing the mask 21 having the base 21a made of an insulator, a metal or the like as a conductor is evaporated from the back surface to the side surface of the mask 21, and the mask 21 is adsorbed by bringing this into contact with the ground claw 26. .

以上のような構成にすることで、マスク支持装置として吸着力の強い単極型の静電チャックを用いることができるため、マスク固定の信頼性を向上させることができる。また、誘電率の比較的低い材料でも充分な吸着力を得ることができるため、金属汚染の少ない材料でマスク21を形成することができ、本実施例のマスク支持装置を備えた露光装置によって半導体デバイスを製造すると、半導体デバイスの生産歩留りを向上させることができる。   With the above-described configuration, since the single-pole electrostatic chuck having a strong adsorption force can be used as the mask support device, the reliability of mask fixation can be improved. In addition, since a sufficient adsorbing force can be obtained even with a material having a relatively low dielectric constant, the mask 21 can be formed of a material with less metal contamination, and a semiconductor can be formed by an exposure apparatus equipped with the mask support device of this embodiment. When a device is manufactured, the production yield of semiconductor devices can be improved.

また、アース用爪26が静電チャック22の厚さ方向に移動自在に固定されているため、様々な厚さのマスク21を支持固定することができる。したがって、マスク21の厚さ方向の作製精度が緩和され、マスクの製造コストが低減できる。さらに、アース用爪26はマスク21の落下防止機能も有しているため、マスク固定の信頼性がより向上する。   Further, since the grounding claw 26 is fixed so as to be movable in the thickness direction of the electrostatic chuck 22, the mask 21 having various thicknesses can be supported and fixed. Therefore, the manufacturing accuracy in the thickness direction of the mask 21 is relaxed, and the manufacturing cost of the mask can be reduced. Furthermore, since the grounding claw 26 also has a function of preventing the mask 21 from falling, the reliability of the mask fixing is further improved.

また、マスク21が静電チャックに吸着されるときのみアースと接続される構造にしたため、アース機構がマスクの搬送の妨げにならない。
(第3実施例)
図4はマスク支持装置の第3実施例の構成を示す側断面図である。
In addition, since the structure is connected to the ground only when the mask 21 is attracted to the electrostatic chuck, the ground mechanism does not hinder the transfer of the mask.
(Third embodiment)
FIG. 4 is a side sectional view showing the configuration of the third embodiment of the mask support apparatus.

本実施例のマスク支持装置は静電チャックを所望の温度に制御する温度調節手段を有している。なお、図4では本実施例で追加する構成のみ図示し、第1実施例で示した吸着制御部、および電圧制御部を図示していない。これらの装置の動作については第1実施例と同様であるため、その説明は省略する。   The mask support apparatus of the present embodiment has temperature adjusting means for controlling the electrostatic chuck to a desired temperature. In FIG. 4, only the configuration added in the present embodiment is illustrated, and the adsorption control unit and the voltage control unit illustrated in the first embodiment are not illustrated. Since the operation of these devices is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図4において、マスク31はSi基板からなるベース31aと、パターン領域31bとによって構成され、ベース31a上にパターン領域31bが形成されている。   In FIG. 4, a mask 31 is composed of a base 31a made of a Si substrate and a pattern region 31b, and a pattern region 31b is formed on the base 31a.

マスク31を吸着保持するマスク支持装置は、マスクを吸着する静電チャック32と、温度膨張係数が小さく、剛性が高い材料で形成され、静電チャック32が固定されるチャックベース38と、チャックベース38の温度を検出する温度センサ37と、チャックベース38の温度を変えるための温度調整用媒体を有する温度調整用媒体供給装置42と、温度センサ37の検出信号から温度調整用媒体供給装置42に対して指令を行う温度制御部41と、チャックベース38の走査指令を出力する駆動制御部44とによって構成されている。なお、チャックベース38は、駆動制御部44の指令によってチャックベース38を走査移動させる不図示の駆動機構(マスクステージ)に固定されている。   The mask support device that sucks and holds the mask 31 includes an electrostatic chuck 32 that sucks the mask, a chuck base 38 that is formed of a material having a small temperature expansion coefficient and high rigidity, and to which the electrostatic chuck 32 is fixed. A temperature sensor 37 for detecting the temperature of the temperature sensor 38, a temperature adjustment medium supply device 42 having a temperature adjustment medium for changing the temperature of the chuck base 38, and a temperature adjustment medium supply device 42 from the detection signal of the temperature sensor 37. A temperature control unit 41 that issues a command to the chuck base 38 and a drive control unit 44 that outputs a scan command for the chuck base 38 are configured. The chuck base 38 is fixed to a driving mechanism (mask stage) (not shown) that scans and moves the chuck base 38 according to a command from the drive control unit 44.

静電チャック32は、第1の絶縁層33と第2の絶縁層34とによって構成され、第1の絶縁層33と第2の絶縁層34の間には吸着力を発生するための電極35が形成されている。   The electrostatic chuck 32 includes a first insulating layer 33 and a second insulating layer 34, and an electrode 35 for generating an adsorption force between the first insulating layer 33 and the second insulating layer 34. Is formed.

第1の絶縁層33の上面には複数のピン状の突起部36が点在して形成され、突起部36によって形成されるマスク31と静電チャック32との間の空隙には、マスク31を冷却するための冷却用気体を供給する供給管45、および冷却用気体を回収する回収管46がそれぞれ設けられている。   A plurality of pin-like protrusions 36 are formed on the upper surface of the first insulating layer 33. The mask 31 is formed in the gap between the mask 31 and the electrostatic chuck 32 formed by the protrusions 36. A supply pipe 45 for supplying a cooling gas for cooling the gas and a recovery pipe 46 for collecting the cooling gas are provided.

このような構成において、静電チャック32の電極35に電圧制御部(不図示)から電圧が印加されると、第1の絶縁層33の表面に異符号の電荷が励起される。このとき、第1の絶縁層33の表面では誘電分極現象が発生し、マスク31との間で静電気力が働く。このことによってマスク31が静電チャック32上の複数の突起部36の上に支持固定される。   In such a configuration, when a voltage is applied to the electrode 35 of the electrostatic chuck 32 from a voltage control unit (not shown), charges having different signs are excited on the surface of the first insulating layer 33. At this time, a dielectric polarization phenomenon occurs on the surface of the first insulating layer 33, and an electrostatic force works with the mask 31. As a result, the mask 31 is supported and fixed on the plurality of protrusions 36 on the electrostatic chuck 32.

温度センサ37は、例えば白金の側温抵抗体から形成され、0.01℃程度の分解能のものを用いる。また、温度センサ37をチャックベース38の充分深い位置に直接埋め込むことでチャックベース38の温度を高精度に検出することができる。   The temperature sensor 37 is formed of, for example, a platinum side temperature resistor and has a resolution of about 0.01 ° C. Further, the temperature of the chuck base 38 can be detected with high accuracy by directly embedding the temperature sensor 37 in a sufficiently deep position of the chuck base 38.

チャックベース38に設けられた流路39は温度制御された温度調整用媒体を流すためのものであり、温度調整用媒体は温度調整用媒体供給装置42からフレキシブルチューブ43を介して供給される。なお、フレキシブルチューブ43には、真空中での不要なガスの発生が少ない金属やテフロン等が用いられる。また、チャックベース38は、温度膨張係数が小さい、例えばSiCやSiNなどのセラミックス、あるいはガラスから形成され、熱歪みが極めて少ない量に抑制されている。   The flow path 39 provided in the chuck base 38 is for flowing a temperature-controlled temperature adjusting medium, and the temperature adjusting medium is supplied from the temperature adjusting medium supply device 42 via the flexible tube 43. The flexible tube 43 is made of metal, Teflon, or the like that generates less unnecessary gas in a vacuum. Further, the chuck base 38 is formed of a ceramic having a small temperature expansion coefficient, such as SiC or SiN, or glass, and is suppressed to an extremely small amount of thermal strain.

温度制御部41は、温度センサ37からの出力信号を得て、温度調整用媒体供給装置42に対して指示を行い、チャックベース38に供給する温度調整用媒体の温度を制御する。   The temperature control unit 41 obtains an output signal from the temperature sensor 37, instructs the temperature adjustment medium supply device 42, and controls the temperature of the temperature adjustment medium supplied to the chuck base 38.

静電チャック32はマスク31を固定するのに充分な吸着力を備え、露光光を吸収したマスク31が面方向に熱膨張するのを、静電チャック32の吸着力×摩擦係数から得られる力で抑制する。また、熱膨張によって面方向にマスク31が位置ずれを起こすことを防止するため、静電チャック32の温度を高精度に制御する。具体的には、静電チャック32の温度の変動を0.01℃以下の高精度で一定に制御する。   The electrostatic chuck 32 has a sufficient suction force for fixing the mask 31, and the mask 31 that has absorbed the exposure light thermally expands in the surface direction. The force obtained from the suction force × the friction coefficient of the electrostatic chuck 32. Suppress with. In addition, the temperature of the electrostatic chuck 32 is controlled with high accuracy in order to prevent the mask 31 from being displaced in the surface direction due to thermal expansion. Specifically, the temperature fluctuation of the electrostatic chuck 32 is controlled to be constant with high accuracy of 0.01 ° C. or less.

ところで、露光装置では、一般にマスクとウエハを高精度に位置合わせした後、露光を行うが、この位置合わせを精度良く行うためには、特開平2−100311号公報に開示されているような、ウエハまたはマスクの駆動機構に板バネ等の剛性の低い弾性部材からなる変位部材と、圧電素子からなるアクチュエータとを用いた微動機構が必要になる。   By the way, in an exposure apparatus, exposure is generally performed after aligning a mask and a wafer with high accuracy, but in order to perform this alignment with high accuracy, as disclosed in JP-A-2-100231, A fine movement mechanism using a displacement member made of an elastic member having low rigidity such as a leaf spring and an actuator made of a piezoelectric element is required for the driving mechanism of the wafer or mask.

しかしながら、前述したように微動機構は剛性が低いため、温度調整用媒体を流すと静電チャック32が振動し、転写パターンの線幅精度を悪化させる。そこで、本実施例では、チャックベース38を剛性の高い粗動機構のみからなる駆動機構に固定し、微動機構はウエハステージ(図1参照)に設けた構成とする。   However, as described above, since the fine movement mechanism has low rigidity, the electrostatic chuck 32 vibrates when the temperature adjusting medium is passed, and the line width accuracy of the transfer pattern is deteriorated. Therefore, in this embodiment, the chuck base 38 is fixed to a drive mechanism consisting of only a coarse movement mechanism having high rigidity, and the fine movement mechanism is provided on the wafer stage (see FIG. 1).

また、露光されたウエハ上のパターン間隔のずれ量を測定し、このずれ量が最小になるように静電チャック32の温度を変化させ、静電チャック32を拡大または縮小する手段を備える構成とする。静電チャック32を拡大または縮小させると、これに吸着されて拘束されているマスク31も同時に拡大または縮小するため、マスク31のパターンの位置ずれを補正することが可能になる。静電チャック32の温度補正は、静電チャック32の温度変化に対して露光後のウエハのパターンのずれ量の関係を予め測定し、このデータをもとにして温度制御部41でウエハのパターン間隔のずれ量が最小になるように静電チャック32の温度を制御する。なお、ウエハのパターン間隔のずれ量は、露光されたパターン間隔を測定する方法以外に、マスクとウエハの位置合わせを行うアライメント調整手段(不図示)の信号から得てもよい。   Further, a configuration is provided that includes means for measuring the amount of deviation of the pattern interval on the exposed wafer, changing the temperature of the electrostatic chuck 32 so as to minimize the amount of deviation, and enlarging or reducing the electrostatic chuck 32. To do. When the electrostatic chuck 32 is enlarged or reduced, the mask 31 attracted and restrained by the electrostatic chuck 32 is also enlarged or reduced at the same time, so that the positional deviation of the pattern of the mask 31 can be corrected. The temperature correction of the electrostatic chuck 32 is performed by measuring in advance the relationship of the deviation amount of the wafer pattern after exposure with respect to the temperature change of the electrostatic chuck 32, and based on this data, the temperature control unit 41 uses the wafer pattern. The temperature of the electrostatic chuck 32 is controlled so that the amount of gap deviation is minimized. The amount of deviation of the wafer pattern interval may be obtained from a signal of an alignment adjusting means (not shown) for aligning the mask and the wafer, in addition to the method of measuring the exposed pattern interval.

また、静電チャック32の温度調節手段として、温度調整用媒体を用いずに、例えば特開平5−21308号公報に開示されているようなペルチェ素子等を用い、高速、高精度に温度制御を行ってもよい。   Further, as a temperature adjusting means for the electrostatic chuck 32, for example, a Peltier element as disclosed in JP-A-5-21308, for example, is used without using a temperature adjusting medium, and temperature control is performed at high speed and with high accuracy. You may go.

以上のような構成とすることで、マスクの熱変形及び位置ずれが防止され、転写パターンの重ね合せ精度、線幅精度が向上する。   With the above-described configuration, thermal deformation and displacement of the mask are prevented, and the overlay accuracy and line width accuracy of the transfer pattern are improved.

また、マスク形状を温度によって可変できる構成としたため、X線光学系を構成するミラーの表面形状、配置位置の誤差、支持するときの外力によるミラーの変形などによるパターンの位置ずれを補正でき、パターンの重ね合せ精度がより向上する。   In addition, since the mask shape can be varied depending on the temperature, it is possible to correct the pattern displacement due to the mirror surface shape, the arrangement position error, and the deformation of the mirror due to external force when supporting the X-ray optical system. The accuracy of overlaying is further improved.

さらに、静電チャック32を固定するチャックベース38の駆動機構を剛性の高いものにするため、静電チャック32の振動が低減し、ウエハに対する転写パターンの線幅精度がより向上する。   Further, since the drive mechanism of the chuck base 38 for fixing the electrostatic chuck 32 is made highly rigid, the vibration of the electrostatic chuck 32 is reduced, and the line width accuracy of the transfer pattern with respect to the wafer is further improved.

(第4実施例)
次に、上記X線投影露光装置を使用した半導体デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやCCD等)の製造方法について図5及び図6を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a method for manufacturing a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, or a liquid crystal panel or a CCD) using the X-ray projection exposure apparatus will be described with reference to FIGS.

図5は本発明のX線投影露光装置を使用したデバイスの製造方法の手順を示すフローチャートである。また、図6は図5に示したウエハプロセスの手順を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of a device manufacturing method using the X-ray projection exposure apparatus of the present invention. FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the wafer process shown in FIG.

図5において、ステップ1(回路設計)では、まず最初に半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップS3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップS5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップS4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージ工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。   In FIG. 5, in step 1 (circuit design), first, a circuit design of a semiconductor device is performed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. In step S3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. Step S5 (assembly) is referred to as a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step S4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a package process (chip encapsulation). In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図6において、ウエハプロセス(図5のステップ4)では、まず、ステップ11(酸化)でウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハに電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では上記X線投影露光装置を用いてマスクの回路パターンをウエハに焼付け露光する。ステップ17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。   In FIG. 6, in the wafer process (step 4 in FIG. 5), first, the surface of the wafer is oxidized in step 11 (oxidation). In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed on the wafer by exposure using the X-ray projection exposure apparatus. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

X線投影露光装置の要部構成を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part structure of a X-ray projection exposure apparatus. 図1に示したX線投影露光装置のマスクステージに用いられるマスク支持装置の第1実施例の構成を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of 1st Example of the mask support apparatus used for the mask stage of the X-ray projection exposure apparatus shown in FIG. マスク支持装置の第2実施例の構成を示す図であり、同図(a)は斜視図、同図(b)は側断面図である。It is a figure which shows the structure of 2nd Example of a mask support apparatus, The figure (a) is a perspective view, The figure (b) is a sectional side view. マスク支持装置の第3実施例の構成を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of 3rd Example of a mask support apparatus. 本発明のX線投影露光装置を使用したデバイスの製造方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing method of the device using the X-ray projection exposure apparatus of this invention. 図5に示したウエハプロセスの手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a procedure of the wafer process shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、21、31、104 マスク
1a、21a、31a ベース
1b、21b、31b パターン領域
2、22、32 静電チャック
3、23、33 第1の絶縁層
4、24、34 第2の絶縁層
5a 第1の電極
5b 第2の電極
6、36 突起部
7、45 供給管
8、46 回収管
9、44 駆動制御部
10 電圧制御部
11 圧力センサ
12 吸着制御部
25、35 電極
26 アース用爪
27 電源
37 温度センサ
38 チャックベース
39 流路
41 温度制御部
42 温度調整用媒体供給装置
43 フレキシブルチューブ
101 アンジュレータ源
102 凸面全反射鏡
103 凹面多層膜反射鏡
105 縮小投影光学系
106 ウエハ
107 マスクステージ
108 ウエハステージ
1, 21, 31, 104 Mask 1a, 21a, 31a Base 1b, 21b, 31b Pattern region 2, 22, 32 Electrostatic chuck 3, 23, 33 First insulating layer 4, 24, 34 Second insulating layer 5a 1st electrode 5b 2nd electrode 6, 36 Protrusion part 7, 45 Supply pipe 8, 46 Recovery pipe 9, 44 Drive control part 10 Voltage control part 11 Pressure sensor 12 Adsorption control part 25, 35 Electrode 26 Earthing claw 27 Power supply 37 Temperature sensor 38 Chuck base 39 Flow path 41 Temperature control unit 42 Temperature adjusting medium supply device 43 Flexible tube 101 Undulator source 102 Convex total reflection mirror 103 Concave multilayer film reflection mirror 105 Reduction projection optical system 106 Wafer 107 Mask stage 108 Wafer stage

Claims (7)

反射型マスクをX線で照明する照明系と、
前記反射型マスクのパターンの像をウエハに投影する投影光学系と、
前記反射型マスクを静電気力で保持する保持手段と、
前記保持手段の温度を調節する温度調節手段と、
を備え、
前記反射型マスクは、
前記パターンが表面に形成された多層膜と、
前記多層膜が表面の所定領域に形成された基板と、
を有し、
前記保持手段は、
前記基板の前記表面と対向する裏面を保持し、
前記温度調節手段は、
前記保持手段の、前記基板の前記表面の前記所定領域と対向する前記裏面の領域を保持する部位の温度を調節することを特徴とするX線投影露光装置。
An illumination system for illuminating the reflective mask with X-rays;
A projection optical system that projects an image of the pattern of the reflective mask onto a wafer;
Holding means for holding the reflective mask with electrostatic force;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the holding means;
With
The reflective mask is
A multilayer film having the pattern formed on the surface;
A substrate on which the multilayer film is formed in a predetermined region on the surface;
Have
The holding means is
Holding the back surface of the substrate facing the front surface;
The temperature adjusting means includes
An X-ray projection exposure apparatus characterized in that the temperature of a portion of the holding means that holds the area of the back surface facing the predetermined area of the front surface of the substrate is adjusted.
前記温度調節手段は、
前記保持手段内の、前記基板の前記表面の前記所定領域と対向する部位に温度調整用媒体を供給する供給手段を有することを特徴とする請求項1記載のX線投影露光装置。
The temperature adjusting means includes
2. The X-ray projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising a supply unit that supplies a temperature adjusting medium to a portion of the holding unit facing the predetermined region of the surface of the substrate.
前記保持手段は、
前記基板の前記裏面を静電気力で保持するチャックと、
前記チャックが固定されるチャックベースと、
を有し、
前記温度調節手段は、
前記チャックベースに前記供給手段を有することを特徴とする請求項2記載のX線投影露光装置。
The holding means is
A chuck for holding the back surface of the substrate with electrostatic force;
A chuck base to which the chuck is fixed;
Have
The temperature adjusting means includes
The X-ray projection exposure apparatus according to claim 2, wherein the chuck base includes the supply unit.
前記温度調節手段は、
前記保持手段の温度を検出する温度センサを有することを特徴とする請求項2記載のX線投影露光装置。
The temperature adjusting means includes
The X-ray projection exposure apparatus according to claim 2, further comprising a temperature sensor that detects a temperature of the holding unit.
前記温度調節手段は、
前記チャックベースの温度を検出する温度センサを有することを特徴とする請求項3記載のX線投影露光装置。
The temperature adjusting means includes
4. An X-ray projection exposure apparatus according to claim 3, further comprising a temperature sensor for detecting the temperature of the chuck base.
前記温度調節手段は、
ペルチェ素子であることを特徴とする請求項1記載のX線投影露光装置。
The temperature adjusting means includes
2. The X-ray projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the X-ray projection exposure apparatus is a Peltier element.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のX線投影露光装置を用いてウエハを露光し、該露光されたウエハを現像することを特徴とするデバイスの製造方法。   A device manufacturing method, comprising: exposing a wafer using the X-ray projection exposure apparatus according to any one of claims 1 to 6; and developing the exposed wafer.
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