JP2644692B2 - X線転写装置 - Google Patents
X線転写装置Info
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- JP2644692B2 JP2644692B2 JP7012481A JP1248195A JP2644692B2 JP 2644692 B2 JP2644692 B2 JP 2644692B2 JP 7012481 A JP7012481 A JP 7012481A JP 1248195 A JP1248195 A JP 1248195A JP 2644692 B2 JP2644692 B2 JP 2644692B2
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- mask
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- chamber
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回路が高度に集積され
た半導体デバイスを製造するためのリソグラフィ工程、
特に転写工程において使用されるX線転写装置及び方法
に関する。
た半導体デバイスを製造するためのリソグラフィ工程、
特に転写工程において使用されるX線転写装置及び方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】回路の集積度合いが高まるに従って回路
パターンを構成する線の幅はミクロンそしてサブミクロ
ンのオーダーが要求される様になって来ており、これを
達成するため回路パターンを転写するための照射エネル
ギーも紫外、遠紫外そして軟X線と波長が増々短いもの
が使用されている。
パターンを構成する線の幅はミクロンそしてサブミクロ
ンのオーダーが要求される様になって来ており、これを
達成するため回路パターンを転写するための照射エネル
ギーも紫外、遠紫外そして軟X線と波長が増々短いもの
が使用されている。
【0003】軟X線を使用したリソグラフィ装置は既に
10年以上に渡って実用化の努力がなされているが、今
日になっても未だ実用的な半導体デバイス生産用のX線
転写装置は完成していない。この原因は実用化の要件で
ある焼付分解能、アライメント精度、スループット、装
置の信頼性、操作性、装置価格等のバラスン又は適正化
が不十分なためであると考えられる。
10年以上に渡って実用化の努力がなされているが、今
日になっても未だ実用的な半導体デバイス生産用のX線
転写装置は完成していない。この原因は実用化の要件で
ある焼付分解能、アライメント精度、スループット、装
置の信頼性、操作性、装置価格等のバラスン又は適正化
が不十分なためであると考えられる。
【0004】しかしながらX線転写装置を実現するため
要件をより詳細に検討すると、問題の1つはパターンの
転写を終了したウエハにエッチング等の化学処理を施し
た時にウエハに伸縮が起きることである。特に、最近ウ
エハ径の拡大化が著しく、6インチあるいは8インチの
直径のウエハに転写が行われることが要望されており、
ウエハの伸縮を無視することはできない。このためパタ
ーン像に及ぼすウエハの伸縮の影響をできる限り少なく
する必要がある。
要件をより詳細に検討すると、問題の1つはパターンの
転写を終了したウエハにエッチング等の化学処理を施し
た時にウエハに伸縮が起きることである。特に、最近ウ
エハ径の拡大化が著しく、6インチあるいは8インチの
直径のウエハに転写が行われることが要望されており、
ウエハの伸縮を無視することはできない。このためパタ
ーン像に及ぼすウエハの伸縮の影響をできる限り少なく
する必要がある。
【0005】本発明の目的は、X線源からのエネルギを
効果的に利用することができるX線転写装置及び方法を
提供することにある。
効果的に利用することができるX線転写装置及び方法を
提供することにある。
【0006】本発明の更なる目的は、一回の焼付けでパ
ターンを転写されるウエハの区域を縮小することによっ
てパターン像に及ぼすウエハへの伸縮の影響を可能な限
り少なくすることができるX線転写装置及び方法を提供
することにある。
ターンを転写されるウエハの区域を縮小することによっ
てパターン像に及ぼすウエハへの伸縮の影響を可能な限
り少なくすることができるX線転写装置及び方法を提供
することにある。
【0007】
【実施例】次に添付の図面を参照して本発明の好ましい
実施例を説明する。図1は本発明に従って構成されたX
線転写装置を全体的に示した図である。このX線転写装
置は、メインチャンバ1と、メインチャンバ1の両側に
それぞれ配置されたウエハロードカセット収納チャンバ
2およびウエハアンロードカセット収納チャンバ3と、
同じくメインチャンバ1の片側にウエハアンロードカセ
ット収納チャンバ3と並んで配置されたマスクカセット
収納チャンバ4と、照射チャンバ5a、5bと、サブチ
ャンバ6とから構成されている。以下、照射チャンバ5
a、5bを「第1チャンバ」、ウエハロードカセット収
納チャンバ2およびウエハアンロードカセット収納チャ
ンバ3を「第2チャンバ」と称する。
実施例を説明する。図1は本発明に従って構成されたX
線転写装置を全体的に示した図である。このX線転写装
置は、メインチャンバ1と、メインチャンバ1の両側に
それぞれ配置されたウエハロードカセット収納チャンバ
2およびウエハアンロードカセット収納チャンバ3と、
同じくメインチャンバ1の片側にウエハアンロードカセ
ット収納チャンバ3と並んで配置されたマスクカセット
収納チャンバ4と、照射チャンバ5a、5bと、サブチ
ャンバ6とから構成されている。以下、照射チャンバ5
a、5bを「第1チャンバ」、ウエハロードカセット収
納チャンバ2およびウエハアンロードカセット収納チャ
ンバ3を「第2チャンバ」と称する。
【0008】メインチャンバ1は、両側にロード用収納
チャンバ2およびアンロード用収納チャンバ3がそれぞ
れ連結されている第1のメインチャンバ部分7と、マス
ク用収納チャンバ4が片側に連結されている第2のメイ
ンチャンバ部分8とから構成されている。第1のメイン
チャンバ部分7とロード用収納チャンバ2およびアンロ
ード用収納チャンバ3の各々との連結部、並びに第2の
チャンバ部分8とマスク用収納チャンバ4との連結部は
それぞれが独立して真空状態を維持できるように構成さ
れている。
チャンバ2およびアンロード用収納チャンバ3がそれぞ
れ連結されている第1のメインチャンバ部分7と、マス
ク用収納チャンバ4が片側に連結されている第2のメイ
ンチャンバ部分8とから構成されている。第1のメイン
チャンバ部分7とロード用収納チャンバ2およびアンロ
ード用収納チャンバ3の各々との連結部、並びに第2の
チャンバ部分8とマスク用収納チャンバ4との連結部は
それぞれが独立して真空状態を維持できるように構成さ
れている。
【0009】照射チャンバ5a、5bとメインチャンバ
1およびサブチャンバ6の各々との連結部もそれぞれ真
空状態を維持できるように構成されており、又両者の間
には都合に応じて各チャンバをお互いに隔離するための
仕切弁9が配置されている。例えば照射チャンバ5a、
5b内のX線管球を取り替え又は修理等の必要が生じた
場合には、仕切弁9を閉じてから作業をおこなうことに
より他のチャンバ1、6内の真空状態を維持することが
できる。これにより作業後X線転写装置の作動を再び開
始する前に照射チャンバ5a、5bだけを排気すれば良
く、必要な排気時間を極めて短縮することができる。な
お各チャンバ1、2、3、4、5a、5b、6の好適面
には排気用真空ポンプ(図示せず)と各チャンバを接続
するための管10が取り付けられている。
1およびサブチャンバ6の各々との連結部もそれぞれ真
空状態を維持できるように構成されており、又両者の間
には都合に応じて各チャンバをお互いに隔離するための
仕切弁9が配置されている。例えば照射チャンバ5a、
5b内のX線管球を取り替え又は修理等の必要が生じた
場合には、仕切弁9を閉じてから作業をおこなうことに
より他のチャンバ1、6内の真空状態を維持することが
できる。これにより作業後X線転写装置の作動を再び開
始する前に照射チャンバ5a、5bだけを排気すれば良
く、必要な排気時間を極めて短縮することができる。な
お各チャンバ1、2、3、4、5a、5b、6の好適面
には排気用真空ポンプ(図示せず)と各チャンバを接続
するための管10が取り付けられている。
【0010】ここで前述したチャンバ内に収容されいる
装置並びにチャンバ内で行なわれる作業を主要なものに
ついて図2、図3および図4を参照して概略的に説明す
る。図4に示されているようにウエハロードカセット収
納チャンバ2には、X線転写装置によって回路パターン
を転写するために予め面上にフォトレジストを塗布され
た複数枚のウエハ12を収納したカセット13を載置さ
せるための装置が設けられている。この装置はカセット
13を上下方向へ昇格させることができ、複数枚のウエ
ハを第1のメインチャンバ部分7内へ順次搬入するのに
寄与する。
装置並びにチャンバ内で行なわれる作業を主要なものに
ついて図2、図3および図4を参照して概略的に説明す
る。図4に示されているようにウエハロードカセット収
納チャンバ2には、X線転写装置によって回路パターン
を転写するために予め面上にフォトレジストを塗布され
た複数枚のウエハ12を収納したカセット13を載置さ
せるための装置が設けられている。この装置はカセット
13を上下方向へ昇格させることができ、複数枚のウエ
ハを第1のメインチャンバ部分7内へ順次搬入するのに
寄与する。
【0011】第1のメインチャンバ部分7内には、チャ
ンバ2内のカセット13からウエハを一枚ずつチャンバ
7内へ搬入するための搬入装置がチャンバ2に近接して
配置されている。更にメインチャンバ部分7の長さ方向
中央付近にはウエハの平行平面出し装置が配置されてお
り、ここで照射台上に支持されたウエハホルダの基準面
に対してウエハの表面が平行になるようにウエハの位置
を調整し固定する。又ウエハアンロードカセット収納チ
ャンバ3に近接した第1のメインチャンバ部分7内の位
置には、ウエハの全面に回路パターンを転写する工程を
終了したウエハを、チャンバ3内へ搬出するための搬出
装置が設けられている。
ンバ2内のカセット13からウエハを一枚ずつチャンバ
7内へ搬入するための搬入装置がチャンバ2に近接して
配置されている。更にメインチャンバ部分7の長さ方向
中央付近にはウエハの平行平面出し装置が配置されてお
り、ここで照射台上に支持されたウエハホルダの基準面
に対してウエハの表面が平行になるようにウエハの位置
を調整し固定する。又ウエハアンロードカセット収納チ
ャンバ3に近接した第1のメインチャンバ部分7内の位
置には、ウエハの全面に回路パターンを転写する工程を
終了したウエハを、チャンバ3内へ搬出するための搬出
装置が設けられている。
【0012】ここでチャンバ3にはチャンバ2と同じ
く、ウエハを収納するカセット14を載置させるための
装置が配置されている。この装置はカセット14を上下
方向へ昇降させることができ、照射作業を終えたウエハ
を一枚ずつカセットに収容するのに寄与する。
く、ウエハを収納するカセット14を載置させるための
装置が配置されている。この装置はカセット14を上下
方向へ昇降させることができ、照射作業を終えたウエハ
を一枚ずつカセットに収容するのに寄与する。
【0013】次に図3を参照してマスク収納チャンバ4
および第2のメインチャンバ部分8に関連した主要な装
置、作業について説明する。マスク収納チャンバ4はそ
の内部にマスクカセット15を有し、一方このマスクカ
セット15内には複数のマスク16が保持されている。
更に転写工程に従って複数のマスクのうちの任意のマス
ク16をマスク取り出し位置へ割り出すためにマスクカ
セット15を回転させる装置も設けられている。
および第2のメインチャンバ部分8に関連した主要な装
置、作業について説明する。マスク収納チャンバ4はそ
の内部にマスクカセット15を有し、一方このマスクカ
セット15内には複数のマスク16が保持されている。
更に転写工程に従って複数のマスクのうちの任意のマス
ク16をマスク取り出し位置へ割り出すためにマスクカ
セット15を回転させる装置も設けられている。
【0014】第2のメインチャンバ部分8内にはマスク
チャンバ4に近接した位置に、マスクをカセットから取
り出すあるいはマスクをカセットへ戻すときに使用され
るマスク移動装置が配置されている。そして第2のチャ
ンバ部分8の内部上方にはマスクホルダーを保持するた
めの上下動可能なマスクハンドラがある。第2のチャン
バ部分8の長さ方向中央付近上部にはマスクとウエハの
粗い位置合わせを行なうためのプリアライメント用光学
顕微鏡17が取り付けられている。一方第2のチャンバ
部分8の上部にはプリアライメント用光学顕微鏡17と
近接した位置に、マスクとウエハの精密な位置合わせを
行なうためのファインアライメント用電子顕微鏡18が
取り付けられている。更に第2のチャンバ部分8の内側
にはチャンバ部分8の長さ方向に亘って移動できる粗微
動装置が配置され、プリアライメントおよびファインア
ライメントの際にはこの粗微動装置を使用してマスクお
よびウエハの位置を移動させる。
チャンバ4に近接した位置に、マスクをカセットから取
り出すあるいはマスクをカセットへ戻すときに使用され
るマスク移動装置が配置されている。そして第2のチャ
ンバ部分8の内部上方にはマスクホルダーを保持するた
めの上下動可能なマスクハンドラがある。第2のチャン
バ部分8の長さ方向中央付近上部にはマスクとウエハの
粗い位置合わせを行なうためのプリアライメント用光学
顕微鏡17が取り付けられている。一方第2のチャンバ
部分8の上部にはプリアライメント用光学顕微鏡17と
近接した位置に、マスクとウエハの精密な位置合わせを
行なうためのファインアライメント用電子顕微鏡18が
取り付けられている。更に第2のチャンバ部分8の内側
にはチャンバ部分8の長さ方向に亘って移動できる粗微
動装置が配置され、プリアライメントおよびファインア
ライメントの際にはこの粗微動装置を使用してマスクお
よびウエハの位置を移動させる。
【0015】サブチャンバ6には関連した主要な装置お
よび作業については、マスクをカセットから取り出すあ
るいはマスクをカセットへ戻すときに使用されるマスク
移動装置を有していない点を除き、第2のメインチャン
バ部分8に関連して上述した説明と同様である。
よび作業については、マスクをカセットから取り出すあ
るいはマスクをカセットへ戻すときに使用されるマスク
移動装置を有していない点を除き、第2のメインチャン
バ部分8に関連して上述した説明と同様である。
【0016】図2に示されているとおり照射チャンバ5
a、5b(第1チャンバ)は内部にX線管球(X線照射
手段)を有しており、マスクおよびウエハは台にのせら
れてこのチャンバを通過するとき走査移動しながら照射
される構成(走査露光手段)となっている。このときマ
スクのパターンはウエハに転写される。
a、5b(第1チャンバ)は内部にX線管球(X線照射
手段)を有しており、マスクおよびウエハは台にのせら
れてこのチャンバを通過するとき走査移動しながら照射
される構成(走査露光手段)となっている。このときマ
スクのパターンはウエハに転写される。
【0017】ここでウエハを4つの照射区域に分割した
場合を例にとって、X線転写装置の全体的な作動を概略
的に説明する。
場合を例にとって、X線転写装置の全体的な作動を概略
的に説明する。
【0018】図5にはマスク16の平面図が示されてい
るが、このマスク16はX線透過性の基板に回路パター
ン20および一組のアライメントマーク21をX線非透
過性物質によって形成したものである。図6に示された
ウエハは直交する破線22、23によって照射区域を4
つに分割されている。照射は4つの分割されたウエハの
照射区域のうちの一つとマスク16とを重ね合わせた状
態で行なわれ、従ってウエハの全面を照射するために照
射工程を4回実施しなければならない。なおウエハ側に
もアライメントマークを予め形成しておいても良く、ア
ライメントマーク24、25、26は各照射区域に一組
ずつ形成されている。
るが、このマスク16はX線透過性の基板に回路パター
ン20および一組のアライメントマーク21をX線非透
過性物質によって形成したものである。図6に示された
ウエハは直交する破線22、23によって照射区域を4
つに分割されている。照射は4つの分割されたウエハの
照射区域のうちの一つとマスク16とを重ね合わせた状
態で行なわれ、従ってウエハの全面を照射するために照
射工程を4回実施しなければならない。なおウエハ側に
もアライメントマークを予め形成しておいても良く、ア
ライメントマーク24、25、26は各照射区域に一組
ずつ形成されている。
【0019】このようにアライメントマーク24、2
5、26を形成されたウエハ12はウエハロードカセッ
ト13に複数枚重ねて収容されている(ウエハ収納手
段)。ウエハ12は搬入装置12によってチャンバ7内
へ一枚ずつ引き取られた後、ウエハのオリフラ部27が
所定の方向を向くように位置調整される(第1位置合わ
せ手段)。次にウエハを照射台上に支持されたウエハホ
ルダ内に移し替え、平行平面出し装置によってウエハホ
ルダの基準面に対してウエハの表面が平行で所定の高さ
となるようにウエハ12の位置を調整する(第2位置合
わせ手段)。その結果ウエハホルダに載せられるマスク
ホルダによって保持されたマスク16とウエハ12とは
対向する面が平行で所定の間隔となる。
5、26を形成されたウエハ12はウエハロードカセッ
ト13に複数枚重ねて収容されている(ウエハ収納手
段)。ウエハ12は搬入装置12によってチャンバ7内
へ一枚ずつ引き取られた後、ウエハのオリフラ部27が
所定の方向を向くように位置調整される(第1位置合わ
せ手段)。次にウエハを照射台上に支持されたウエハホ
ルダ内に移し替え、平行平面出し装置によってウエハホ
ルダの基準面に対してウエハの表面が平行で所定の高さ
となるようにウエハ12の位置を調整する(第2位置合
わせ手段)。その結果ウエハホルダに載せられるマスク
ホルダによって保持されたマスク16とウエハ12とは
対向する面が平行で所定の間隔となる。
【0020】ここでウエハを載せた照射台を第2のチャ
ンバ部分8の中央部プリアライメント位置へ移動させ
る。
ンバ部分8の中央部プリアライメント位置へ移動させ
る。
【0021】一方、マスクカセット15から取り出さ
れ、マスクハンドラによって挟持されたマスクホルダに
固定されたマスク16は、粗微動装置によってマスクハ
ンドラからマスクホルダとともに受け取られる。粗微動
装置はマスクホルダをプリアライメント位置に待機して
いる照射台上のウエハホルダ上に持っていき両者を重ね
合わせる(第3位置合わせ手段)。ここでマスク16と
ウエハ12の第1の照射域との粗い位置合わせを行な
い、続いて一層精密な位置合わせを行なうために隣接し
たファインアライメント位置へ照射台を移動させる。
れ、マスクハンドラによって挟持されたマスクホルダに
固定されたマスク16は、粗微動装置によってマスクハ
ンドラからマスクホルダとともに受け取られる。粗微動
装置はマスクホルダをプリアライメント位置に待機して
いる照射台上のウエハホルダ上に持っていき両者を重ね
合わせる(第3位置合わせ手段)。ここでマスク16と
ウエハ12の第1の照射域との粗い位置合わせを行な
い、続いて一層精密な位置合わせを行なうために隣接し
たファインアライメント位置へ照射台を移動させる。
【0022】このように精密に位置合わせされたマスク
16とウエハ12は照射台に乗せられて照射チャンバ5
a内へ移送され(搬送手段)、X線によって走査照射さ
れる(走査露光手段)。なおこのときウエハ12は第1
の照射域以外が照射されることがないように、第2、第
3および第4の照射域は遮蔽されている(遮蔽手段)。
16とウエハ12は照射台に乗せられて照射チャンバ5
a内へ移送され(搬送手段)、X線によって走査照射さ
れる(走査露光手段)。なおこのときウエハ12は第1
の照射域以外が照射されることがないように、第2、第
3および第4の照射域は遮蔽されている(遮蔽手段)。
【0023】照射台が照射チャンバ5aを通過してサブ
チャンバ6へ移送されたところで、ウエハの照射域を切
り換える。照射域の切り換え操作によってマスクとウエ
ハの第2の照射域とを重ね合わせたら、照射台をプリア
ライメント位置およびファインアライメント位置へ順次
移動させる。これによってマスクとウエハの第2照射域
との粗い位置合わせおよび精密な位置合わせが行われ
る。
チャンバ6へ移送されたところで、ウエハの照射域を切
り換える。照射域の切り換え操作によってマスクとウエ
ハの第2の照射域とを重ね合わせたら、照射台をプリア
ライメント位置およびファインアライメント位置へ順次
移動させる。これによってマスクとウエハの第2照射域
との粗い位置合わせおよび精密な位置合わせが行われ
る。
【0024】次に前述したのと同様にマスクとウエハは
照射台にのせられて照射チャンバ5b内へ移送され、X
線によって走査照射される。このとき第1、第3および
第4の照射域は遮へいされており、第2の照射域以外が
照射されることはない。
照射台にのせられて照射チャンバ5b内へ移送され、X
線によって走査照射される。このとき第1、第3および
第4の照射域は遮へいされており、第2の照射域以外が
照射されることはない。
【0025】照射台が照射チャンバ5bを通過して第2
のメインチャンバ部分8へ移送されたところで、ウエハ
の照射域を再び切り換える。このようにして前述の操作
を繰り返し、ウエハの第3および第4の照射域も照射し
終わり、ウエハ全面の照射が完了したら、第2のメイン
チャンバ部分8から第1のチャンバ部分7へ照射台を移
動させる。そしてウエハの全面に回路パターンを転写さ
れたウエハ12は、搬出装置によってチャンバ3内のウ
エハアンロードカセツト14に一枚ずつ収容される。な
おマスク16の交換の必要があればマスク移動装置によ
ってマスクをカセツト15へ戻し、別のマスクをカセッ
トから取り出すことができる。
のメインチャンバ部分8へ移送されたところで、ウエハ
の照射域を再び切り換える。このようにして前述の操作
を繰り返し、ウエハの第3および第4の照射域も照射し
終わり、ウエハ全面の照射が完了したら、第2のメイン
チャンバ部分8から第1のチャンバ部分7へ照射台を移
動させる。そしてウエハの全面に回路パターンを転写さ
れたウエハ12は、搬出装置によってチャンバ3内のウ
エハアンロードカセツト14に一枚ずつ収容される。な
おマスク16の交換の必要があればマスク移動装置によ
ってマスクをカセツト15へ戻し、別のマスクをカセッ
トから取り出すことができる。
【0026】以上一枚のウエハの照射処理について説明
したが、本発明のX線転写装置においては、複数の照射
台を使用して複数枚のウエハ12を平行して照射処理す
ることができる。
したが、本発明のX線転写装置においては、複数の照射
台を使用して複数枚のウエハ12を平行して照射処理す
ることができる。
【0027】続いて前述したX線転写装置の全体的な作
動を一層明確に理解するため、重要な項目について以下
に詳細に説明する。
動を一層明確に理解するため、重要な項目について以下
に詳細に説明する。
【0028】(1)ウエハのロード、平行平面出しおよ
びアンロード 図4に示されているように第1のメインチャンバ部分7
の両側部に、ウエハロードカセット収納チャンバ2およ
びウエハアンロードカセット収納チャンバ3(第2チャ
ンバ)がそれぞれ連結されている。ロード用チャンバ2
の内部には、予めX線に反応するレジストを塗布した複
数枚のウエハ12を収容したウエハカセット13(ウエ
ハ収納手段)を載置するための台30が設けられてお
り、この台30の昇降装置31によって支持されてい
る。台上に支持されたカセット13は、ウエハを第1の
メインチャンバ部分7内へ一枚搬入したらその都度順次
垂直方向下方へ昇降装置31によって降下される。
びアンロード 図4に示されているように第1のメインチャンバ部分7
の両側部に、ウエハロードカセット収納チャンバ2およ
びウエハアンロードカセット収納チャンバ3(第2チャ
ンバ)がそれぞれ連結されている。ロード用チャンバ2
の内部には、予めX線に反応するレジストを塗布した複
数枚のウエハ12を収容したウエハカセット13(ウエ
ハ収納手段)を載置するための台30が設けられてお
り、この台30の昇降装置31によって支持されてい
る。台上に支持されたカセット13は、ウエハを第1の
メインチャンバ部分7内へ一枚搬入したらその都度順次
垂直方向下方へ昇降装置31によって降下される。
【0029】カセット13から第1のメインチャンバ部
分7内へのウエハの搬入は図7に示されたウエハ搬入装
置32によって行なわれる。搬入装置32はウエハ12
を上面に載せてカセット13から引き出す台33および
この台33をガイド34に沿って水平方向へ摺動させる
ための摺動部35を有している。台33上に載置された
ウエハ12は、摺動部35を移動させることによってウ
エハ押上げ装置36の上方まで移される。押上げ装置3
6は、回転可能なウエハ支承面37およびこの面から一
段下がった位置に取り付けられたオリフラ検出器38を
有している。ここで押上げ装置36を駆動させてウエハ
支承面37を上昇させ、この支承面37によって台33
からウエハ12を受けとる。このときウエハ12の位置
は、オリフラ検出器38を使用しオリフラ27を所定の
方向に向けるように支承面37を回転させて位置決めさ
れる。
分7内へのウエハの搬入は図7に示されたウエハ搬入装
置32によって行なわれる。搬入装置32はウエハ12
を上面に載せてカセット13から引き出す台33および
この台33をガイド34に沿って水平方向へ摺動させる
ための摺動部35を有している。台33上に載置された
ウエハ12は、摺動部35を移動させることによってウ
エハ押上げ装置36の上方まで移される。押上げ装置3
6は、回転可能なウエハ支承面37およびこの面から一
段下がった位置に取り付けられたオリフラ検出器38を
有している。ここで押上げ装置36を駆動させてウエハ
支承面37を上昇させ、この支承面37によって台33
からウエハ12を受けとる。このときウエハ12の位置
は、オリフラ検出器38を使用しオリフラ27を所定の
方向に向けるように支承面37を回転させて位置決めさ
れる。
【0030】押し上げ装置36を駆動させて、上昇した
位置に面37によって支承されたウエハ12は、図8に
示されたウエハハンド40によって周囲を狹持される。
このハンド40は、ガイド41に沿って摺動する摺動部
42に連結されており、又同じく上下動可能な上下シリ
ンダー43にも連結されている。
位置に面37によって支承されたウエハ12は、図8に
示されたウエハハンド40によって周囲を狹持される。
このハンド40は、ガイド41に沿って摺動する摺動部
42に連結されており、又同じく上下動可能な上下シリ
ンダー43にも連結されている。
【0031】ハンド40はウエハ支承面37上方の位置
まで摺動部42をガイド41に沿って摺動させることに
より移動し、この位置で上下シリンダー43を作動させ
ることにより降下させられる。そしてハンド40はウエ
ハ12を支承面37から受けとった後再びシリンダー4
3を作動させて上昇し、同じく摺動部42をガイド41
に沿って移動させることにより、ウエハの平行平面出し
位置44(図4)まで動かされる。
まで摺動部42をガイド41に沿って摺動させることに
より移動し、この位置で上下シリンダー43を作動させ
ることにより降下させられる。そしてハンド40はウエ
ハ12を支承面37から受けとった後再びシリンダー4
3を作動させて上昇し、同じく摺動部42をガイド41
に沿って移動させることにより、ウエハの平行平面出し
位置44(図4)まで動かされる。
【0032】この平行平面出し位置44には、レール4
5、45に沿って移動する照射台46が待機している。
図9に示されている様にこの照射台46にはその上面に
ウエルホルダー47が取り付けられており、一方ホルダ
ー47の内部にはその底面から上方に向かい順次、照射
域移動台48、球面座49、ウエハチャック50が配置
されている。
5、45に沿って移動する照射台46が待機している。
図9に示されている様にこの照射台46にはその上面に
ウエルホルダー47が取り付けられており、一方ホルダ
ー47の内部にはその底面から上方に向かい順次、照射
域移動台48、球面座49、ウエハチャック50が配置
されている。
【0033】照射台46およびホルダー47の底部には
ピエゾ素子51を挿通させるための開口52、53がそ
れぞれ形成されている。この開口52、53は好ましく
は3個形成される。ピエゾ素子51は上下動可能な素子
支持台54の上面に好ましくは3本前述の開口に対向し
て垂直に取りつけられている。
ピエゾ素子51を挿通させるための開口52、53がそ
れぞれ形成されている。この開口52、53は好ましく
は3個形成される。ピエゾ素子51は上下動可能な素子
支持台54の上面に好ましくは3本前述の開口に対向し
て垂直に取りつけられている。
【0034】一方チャック50の底部には棒状突起55
が保持されており、開口52、53を通してホルダー4
7内へ挿通された素子51の上端と当接するようになっ
ている。又球面座49はチャック50に固定されてお
り、その周囲には球面座49の位置を固定するためのピ
エゾ素子56が当接している。
が保持されており、開口52、53を通してホルダー4
7内へ挿通された素子51の上端と当接するようになっ
ている。又球面座49はチャック50に固定されてお
り、その周囲には球面座49の位置を固定するためのピ
エゾ素子56が当接している。
【0035】平行平面出し位置44にはメインチャンバ
一部分7の上面に設置された昇降装置57によって上下
動するキャリブレーター58が配置されている。このキ
ャリブレーター58は底板59を有し、底板59にはギ
ャップセンサー60挿通用開口61およびチャック賦勢
段62挿通用開口63が形成されている。
一部分7の上面に設置された昇降装置57によって上下
動するキャリブレーター58が配置されている。このキ
ャリブレーター58は底板59を有し、底板59にはギ
ャップセンサー60挿通用開口61およびチャック賦勢
段62挿通用開口63が形成されている。
【0036】ここで前述したように平行平面出し位置4
4までハンド40によって運ばれたウエハ12は、同じ
く位置44に待機しているウエハホルダー47とキャリ
ブレーター58との間に位置することになる。次に上下
シリンダーを作動させてウエハハンド40をチャック5
0へ向けて降下させ、ウエハがチャック50の上面付近
に達したらハンド40を作動させてウエハを解放し、チ
ャック50の面上に載せる。ウエハ12は静電方式によ
ってチャック50に固着される。
4までハンド40によって運ばれたウエハ12は、同じ
く位置44に待機しているウエハホルダー47とキャリ
ブレーター58との間に位置することになる。次に上下
シリンダーを作動させてウエハハンド40をチャック5
0へ向けて降下させ、ウエハがチャック50の上面付近
に達したらハンド40を作動させてウエハを解放し、チ
ャック50の面上に載せる。ウエハ12は静電方式によ
ってチャック50に固着される。
【0037】ハンド40はウエハ12をチャック50へ
受け渡した後上下シリンダー43の作動により上昇し、
摺動部42をガイド41に沿って移動させることにより
チャンバ2の方向へ移される。
受け渡した後上下シリンダー43の作動により上昇し、
摺動部42をガイド41に沿って移動させることにより
チャンバ2の方向へ移される。
【0038】このようにしてチャック50の上に固着さ
れたウエハ12の平行平面出しの機構について説明す
る。まず昇降装置57を作動させてキャリブレーター5
8をその底板59の下面がホルダー47の上端基準面6
5と当接するまで降下させる。
れたウエハ12の平行平面出しの機構について説明す
る。まず昇降装置57を作動させてキャリブレーター5
8をその底板59の下面がホルダー47の上端基準面6
5と当接するまで降下させる。
【0039】次に素子支持台54を駆動してピエゾ素子
51を開口52、53を通して上昇させ、棒状突起55
の下端面を突きあげる。このときギャップセンサー60
を用いて、ウエハ12の上面とホルダー47の上端基準
面65との間隔を測定する。測定の結果に応じて素子5
1の上下微調整をおこない、ウエハの平行平面出し作業
が終わったら、素子56を作動させて球面座49の周囲
に突き当て球面座49、従ってチャック50の位置を固
定する。
51を開口52、53を通して上昇させ、棒状突起55
の下端面を突きあげる。このときギャップセンサー60
を用いて、ウエハ12の上面とホルダー47の上端基準
面65との間隔を測定する。測定の結果に応じて素子5
1の上下微調整をおこない、ウエハの平行平面出し作業
が終わったら、素子56を作動させて球面座49の周囲
に突き当て球面座49、従ってチャック50の位置を固
定する。
【0040】続いて昇降装置57を作動させてキャリブ
レーター58を上昇位置に、また素子支持台54を作動
させてピエゾ素子を降下位置まで移動させる。しかる後
にホルダー47をのせた照射台46は、駆動装置(図示
せず)を作動させることによりレール45、45に沿っ
て平行平面出し位置44からプリアライメント位置へ移
動する。
レーター58を上昇位置に、また素子支持台54を作動
させてピエゾ素子を降下位置まで移動させる。しかる後
にホルダー47をのせた照射台46は、駆動装置(図示
せず)を作動させることによりレール45、45に沿っ
て平行平面出し位置44からプリアライメント位置へ移
動する。
【0041】次に照射を終了したウエハのアンロードに
ついて説明する。ウエハアンロードカセット収納チャン
バ3にはウエハロードカセット収納チャンバ2と同じく
複数枚のウエハを収納するカセット14(ウエハ収納手
段)を載置するための台30が設けられており、この台
30は昇降装置31によって支持されている。台30上
に支持されたカセット14は、第1のメインチャンバ部
分7からウエハを収納した後垂直上方へ昇降装置31に
よって順次上昇される。
ついて説明する。ウエハアンロードカセット収納チャン
バ3にはウエハロードカセット収納チャンバ2と同じく
複数枚のウエハを収納するカセット14(ウエハ収納手
段)を載置するための台30が設けられており、この台
30は昇降装置31によって支持されている。台30上
に支持されたカセット14は、第1のメインチャンバ部
分7からウエハを収納した後垂直上方へ昇降装置31に
よって順次上昇される。
【0042】第1のメインチャンバ部分7からカセット
14へのウエハの収容は、図8に示されたのと同じ構成
を有するウエハハンドおよび図10に示されたウエハ搬
出装置66を使用することによっておこなわれる。装置
66は、台67および摺動部68を有している。
14へのウエハの収容は、図8に示されたのと同じ構成
を有するウエハハンドおよび図10に示されたウエハ搬
出装置66を使用することによっておこなわれる。装置
66は、台67および摺動部68を有している。
【0043】図11に示されているように照射を終了し
た照射台46上からマスクホルダー70をホルダーハン
ダー71によって取り除いた後、照射台46はレール4
5、45に沿ってウエハハンドに向かって進み停止す
る。ここでハンドによってウエハチャック50上に載置
されたウエハ12の周囲を狹持し、ウエハ搬出装置66
の台67上へ移し代える。台67上にウエハをのせた状
態で摺動部68はガイド69に沿ってチャンバ3内のカ
セット14に向かって進む。以上の手順は繰り返すこと
により照射を終えたウエハは順次アンロードカセット収
納チャンバ3内のカセット14に収容される。
た照射台46上からマスクホルダー70をホルダーハン
ダー71によって取り除いた後、照射台46はレール4
5、45に沿ってウエハハンドに向かって進み停止す
る。ここでハンドによってウエハチャック50上に載置
されたウエハ12の周囲を狹持し、ウエハ搬出装置66
の台67上へ移し代える。台67上にウエハをのせた状
態で摺動部68はガイド69に沿ってチャンバ3内のカ
セット14に向かって進む。以上の手順は繰り返すこと
により照射を終えたウエハは順次アンロードカセット収
納チャンバ3内のカセット14に収容される。
【0044】(2)マスクのロードおよびアンロード 次にマスクのロード、アンロードを図3および図11を
参照して説明する。
参照して説明する。
【0045】マスクカセット収納チャンバ4内へ収納さ
れたマスクカセット15a、15bを、カセットふたあ
け装置72を作動させてカセット15の下ぶた15bを
降下させる。
れたマスクカセット15a、15bを、カセットふたあ
け装置72を作動させてカセット15の下ぶた15bを
降下させる。
【0046】カセット15は上ぶた15aと下ぶた15
bを組み合わせた構成を有し、その内部に複数のマスク
16を上ぶた15a側に磁力で保持している。
bを組み合わせた構成を有し、その内部に複数のマスク
16を上ぶた15a側に磁力で保持している。
【0047】マスクの上ぶた15aは回転装置74を駆
動することにより回転可能であり、前述した複数のマス
ク16のうち所望のものを取り出し位置、収納位置へ割
り出すことができる。
動することにより回転可能であり、前述した複数のマス
ク16のうち所望のものを取り出し位置、収納位置へ割
り出すことができる。
【0048】チャンバ4の排気は、チャンバ4ふた75
をあけてカセット15をチャンバ4内へ収納しふた75
を閉じた後排気装置(図示せず)を作動させることによ
って行なわれる。チャンバ4内の真空度が所定の値に達
したら、閉じていたスライド弁76をあけてマスク移動
部材を第2のメインチェンバー部分8側よりチャンバ4
内へ挿通させる。マスク移動部材の先端には、カセット
の上ぶた15a側に磁力で保持されたマスク16を引き
出すつめが形成されている。前記つめを選択された任意
のマスク16に当接させたら上ぶた15aを上ぶた昇降
機74bを作動させて上昇させマスク16を上ぶた15
aから取り外し、第2のメインチャンバ部分8内に向か
ってマスク移動部材を引込め、マスク16をチャンバ4
内からメインチャンバ部分8内のマスクステージ77へ
移動させる。
をあけてカセット15をチャンバ4内へ収納しふた75
を閉じた後排気装置(図示せず)を作動させることによ
って行なわれる。チャンバ4内の真空度が所定の値に達
したら、閉じていたスライド弁76をあけてマスク移動
部材を第2のメインチェンバー部分8側よりチャンバ4
内へ挿通させる。マスク移動部材の先端には、カセット
の上ぶた15a側に磁力で保持されたマスク16を引き
出すつめが形成されている。前記つめを選択された任意
のマスク16に当接させたら上ぶた15aを上ぶた昇降
機74bを作動させて上昇させマスク16を上ぶた15
aから取り外し、第2のメインチャンバ部分8内に向か
ってマスク移動部材を引込め、マスク16をチャンバ4
内からメインチャンバ部分8内のマスクステージ77へ
移動させる。
【0049】マスクステージ77には、マスク16を保
持するためのマスクハンドラ78およびマスクの位置を
検知するためのマスク位置センサ79、更にはマスクハ
ンドラ78によって保持されたマスクをその状態で垂直
上方へ押し上げるためのマスク押し上げ装置80が設け
られている。
持するためのマスクハンドラ78およびマスクの位置を
検知するためのマスク位置センサ79、更にはマスクハ
ンドラ78によって保持されたマスクをその状態で垂直
上方へ押し上げるためのマスク押し上げ装置80が設け
られている。
【0050】マスクハンドラ78は移動部材上に載せら
れてステージ77に位置したマスクを保持し、又一方セ
ンサ79によりマスクの位置を検知した結果に応じてマ
スクの位置ぎめをおこなうべく回転することができる。
れてステージ77に位置したマスクを保持し、又一方セ
ンサ79によりマスクの位置を検知した結果に応じてマ
スクの位置ぎめをおこなうべく回転することができる。
【0051】このようにしてマスクの正確な位置決めが
終了したらマスクハンドラ78によってマスク16を保
持し、押し上げ装置80を作動させて、マスクハンドラ
78を垂直上方へ移動させる。
終了したらマスクハンドラ78によってマスク16を保
持し、押し上げ装置80を作動させて、マスクハンドラ
78を垂直上方へ移動させる。
【0052】ここでセンサ79は水平方向に移動でき、
マスクの位置を検知する際にはハンドラ78によって保
持されたマスクの上方に位置し、マスクの正確な位置ぎ
めが終了した後には再びもとの位置へ引込み、マスクハ
ンドラ78の垂直方向への移動にあたって障害とはなら
ない。
マスクの位置を検知する際にはハンドラ78によって保
持されたマスクの上方に位置し、マスクの正確な位置ぎ
めが終了した後には再びもとの位置へ引込み、マスクハ
ンドラ78の垂直方向への移動にあたって障害とはなら
ない。
【0053】マスクステージ77の垂直上方にはマスク
ホルダーハンド71が配置されている。このマスクホル
ダーハンド71は、マスクホルダー70を両側からはさ
みつけるための当接部材81、81と、マスクホルダ7
0を当接部材81、81の間にはさみつけた状態で上下
に移動させるための軸部材82、82とから構成されて
いる。この軸部材82、82はメインチャンバ一部分8
の上部に設置された昇降装置83によって上下動させら
れる。又当接部材81、81は軸部材82、82に対し
て回動自在に連結されており、照射を終了して送られて
くるマスクホルダー70を受けとる際に回動して、いっ
たんホルダー70を一方の当接部材81に対して当接す
る位置まで通過させる。しかる後、前述のとおり回動し
てマスクホルダ70の移動径路から離れていた当接部材
81を、再び回動させてホルダ70を2つの当接部材8
1、81によって狹持する。
ホルダーハンド71が配置されている。このマスクホル
ダーハンド71は、マスクホルダー70を両側からはさ
みつけるための当接部材81、81と、マスクホルダ7
0を当接部材81、81の間にはさみつけた状態で上下
に移動させるための軸部材82、82とから構成されて
いる。この軸部材82、82はメインチャンバ一部分8
の上部に設置された昇降装置83によって上下動させら
れる。又当接部材81、81は軸部材82、82に対し
て回動自在に連結されており、照射を終了して送られて
くるマスクホルダー70を受けとる際に回動して、いっ
たんホルダー70を一方の当接部材81に対して当接す
る位置まで通過させる。しかる後、前述のとおり回動し
てマスクホルダ70の移動径路から離れていた当接部材
81を、再び回動させてホルダ70を2つの当接部材8
1、81によって狹持する。
【0054】このようにしてハンド71によって狹持さ
れるマスクホルダ70には、マスクハンドラ78によっ
て保持された状態で垂直上方へ移動してくるマスクを部
分的に収容するための開口部84と、マスクを磁力で保
持するために底部に埋設された磁性体とを有している。
従ってハンドラ78によって保持された状態でマスク押
し上げ装置80によって垂直上方へ移動してきたマスク
は、マスクホルダ70によって保持され、一方ハンドラ
78はマスクを解放して後マスク押し上げ装置80の作
動により垂直下方へ降下する。
れるマスクホルダ70には、マスクハンドラ78によっ
て保持された状態で垂直上方へ移動してくるマスクを部
分的に収容するための開口部84と、マスクを磁力で保
持するために底部に埋設された磁性体とを有している。
従ってハンドラ78によって保持された状態でマスク押
し上げ装置80によって垂直上方へ移動してきたマスク
は、マスクホルダ70によって保持され、一方ハンドラ
78はマスクを解放して後マスク押し上げ装置80の作
動により垂直下方へ降下する。
【0055】次に前述したのとは反対にマスクホルダ7
0によって保持されているマスク16をマスクカセット
15内へ収納する手順について説明する。
0によって保持されているマスク16をマスクカセット
15内へ収納する手順について説明する。
【0056】まず押上げ装置80を作動させてマスクハ
ンドラ78をマスクホルダ70の下側に保持されている
マスク16の近傍まで移動させる。そしてハンドラ78
を作動させマスクの周囲を狹持させる。ここでホルダ7
0の底部に設けられた磁性体を消磁する。このようにし
てホルダ70からマスクを引きはなしてから押上げ装置
80を駆動させて、ハンドラ78によって狹持した状態
でマスクを垂直下方に移動させる。
ンドラ78をマスクホルダ70の下側に保持されている
マスク16の近傍まで移動させる。そしてハンドラ78
を作動させマスクの周囲を狹持させる。ここでホルダ7
0の底部に設けられた磁性体を消磁する。このようにし
てホルダ70からマスクを引きはなしてから押上げ装置
80を駆動させて、ハンドラ78によって狹持した状態
でマスクを垂直下方に移動させる。
【0057】次にマスク移動部材の先端に形成されたつ
めによって、ハンドラ78により狹持されマスクステー
ジ77に位置しているマスクを受けとる。このときつめ
がマスクを受けとったらハンドラ78を作動させてマス
クからはなれるようにする。この後マスク移動部材をチ
ャンバ4内へ挿通するように移動し、カセット15の上
ぶた15aと下ぶた15bの間に先端を位置させる。こ
こでカセットの上ぶた15aに設けられた磁性体を使っ
てマスク移動部材の先端に位置したマスク16を上ぶた
15aの下面に吸着、保持する。
めによって、ハンドラ78により狹持されマスクステー
ジ77に位置しているマスクを受けとる。このときつめ
がマスクを受けとったらハンドラ78を作動させてマス
クからはなれるようにする。この後マスク移動部材をチ
ャンバ4内へ挿通するように移動し、カセット15の上
ぶた15aと下ぶた15bの間に先端を位置させる。こ
こでカセットの上ぶた15aに設けられた磁性体を使っ
てマスク移動部材の先端に位置したマスク16を上ぶた
15aの下面に吸着、保持する。
【0058】(3)照射台および移動台 図12を使って移動台および照射台を説明する。図中、
85は移動台で、縦移動レール86、86上を不図示の
駆動装置により自由に移動する。縦移動レール86、8
6は移動台85がファインアライメント位置Aとマスク
着脱位置Cを移動できる長さになっている。移動台85
上には横移動レール45、45が固設され、横移動レー
ル45、45上を照射台46が自由に移動する。横移動
レール45、45の一端は、照射台46がファインアラ
イメント位置Aに在る時、中継レール87、87に接続
され、他端は、照射台46が横移動レール上を移動した
時、ウエハロード位置Dおよびウエハアンロード位置E
を占める様に決められている。即ち、移動台85がプリ
アライメント位置Bに在り、その位置から照射台46が
横移動レール45、45上を移動するとウエハロード位
置Dに達することができる。又移動台85がマスク着脱
位置Cにあり、その位置から照射台46がレール45、
45を移動するとウエハアンロード位置Eに達する。照
射台46上にマグネットチャックで保持される部材47
はウエルホルダで、正方形の窪みが設けられており、照
射域移動台48が窪み中を移動し得る。ウエハホルダ4
7と照射域移動台48の相対移動については後述する。
台48上にはウエハチャック50が設けられていて、ウ
エハをチャッキングする。
85は移動台で、縦移動レール86、86上を不図示の
駆動装置により自由に移動する。縦移動レール86、8
6は移動台85がファインアライメント位置Aとマスク
着脱位置Cを移動できる長さになっている。移動台85
上には横移動レール45、45が固設され、横移動レー
ル45、45上を照射台46が自由に移動する。横移動
レール45、45の一端は、照射台46がファインアラ
イメント位置Aに在る時、中継レール87、87に接続
され、他端は、照射台46が横移動レール上を移動した
時、ウエハロード位置Dおよびウエハアンロード位置E
を占める様に決められている。即ち、移動台85がプリ
アライメント位置Bに在り、その位置から照射台46が
横移動レール45、45上を移動するとウエハロード位
置Dに達することができる。又移動台85がマスク着脱
位置Cにあり、その位置から照射台46がレール45、
45を移動するとウエハアンロード位置Eに達する。照
射台46上にマグネットチャックで保持される部材47
はウエルホルダで、正方形の窪みが設けられており、照
射域移動台48が窪み中を移動し得る。ウエハホルダ4
7と照射域移動台48の相対移動については後述する。
台48上にはウエハチャック50が設けられていて、ウ
エハをチャッキングする。
【0059】移動台85と照射台46の上方には図13
に示す横方向に移動可能な粗微動装置88が配置され
る。この粗微動装置88はマスクとウエハをアライメン
トするために使用するもので、横移動レール86、86
と平行に設けられた別の横移動レール89、89に案内
されて移動する。
に示す横方向に移動可能な粗微動装置88が配置され
る。この粗微動装置88はマスクとウエハをアライメン
トするために使用するもので、横移動レール86、86
と平行に設けられた別の横移動レール89、89に案内
されて移動する。
【0060】図14は粗微動装置88の詳細を描いてい
る。90は粗微動粋で、横移動レール89、89が貫通
する梁から4ヶ所で釣り下げられ、両者の間には衝突エ
ネルギー吸収用圧縮バネが挿入されていて枠を下方で固
定している。そして枠の内部にマスクホルダ70とウエ
ハホルダ47が不図示の移動台押上げ機構(詳細は後
述)で押上げられて進入する。粗微動枠90の外側には
積層されたピエゾ素子で支えられた粗動機構91a、9
1b等が設けられており、粗動機構91a…のプッシュ
ロッド92aは枠90の内部へ突出している。粗動機構
91aは図15に示されているように粗動モータ93a
の回転力が例えばラック・ピニオンの組合せによりプッ
シュロッド92aの直線移動に変換される構造となって
いる。プッシュロッド92aの軸承は、V字カットのな
されたブロック94aとプッシュロッド92aを上側か
ら押圧する片持ち状の板バネ95aから形成されてい
る。板バネ95aは更にピエゾ素子棒96aで加圧され
る構成となっており、ピエゾ素子棒96aに通電される
と、プッシュロッド92aは板バネ95aを介して押圧
され、ブロック94aにクランプされる。97、97は
積層されたピエゾ素子で、粗動機構91aを微小量前後
させる機能を持ち、一端は粗動機構91aに固定され、
他端は粗微動枠90の外部に固定される。又以上と同様
の粗動機構91b…が積層されたピエゾ素子で粗微動枠
90の外部に固定される。
る。90は粗微動粋で、横移動レール89、89が貫通
する梁から4ヶ所で釣り下げられ、両者の間には衝突エ
ネルギー吸収用圧縮バネが挿入されていて枠を下方で固
定している。そして枠の内部にマスクホルダ70とウエ
ハホルダ47が不図示の移動台押上げ機構(詳細は後
述)で押上げられて進入する。粗微動枠90の外側には
積層されたピエゾ素子で支えられた粗動機構91a、9
1b等が設けられており、粗動機構91a…のプッシュ
ロッド92aは枠90の内部へ突出している。粗動機構
91aは図15に示されているように粗動モータ93a
の回転力が例えばラック・ピニオンの組合せによりプッ
シュロッド92aの直線移動に変換される構造となって
いる。プッシュロッド92aの軸承は、V字カットのな
されたブロック94aとプッシュロッド92aを上側か
ら押圧する片持ち状の板バネ95aから形成されてい
る。板バネ95aは更にピエゾ素子棒96aで加圧され
る構成となっており、ピエゾ素子棒96aに通電される
と、プッシュロッド92aは板バネ95aを介して押圧
され、ブロック94aにクランプされる。97、97は
積層されたピエゾ素子で、粗動機構91aを微小量前後
させる機能を持ち、一端は粗動機構91aに固定され、
他端は粗微動枠90の外部に固定される。又以上と同様
の粗動機構91b…が積層されたピエゾ素子で粗微動枠
90の外部に固定される。
【0061】次に図16を使って粗微動調整について説
明する。図中、92a〜92eは粗微動枠90の上段か
ら突出したプッシュロッドでマスクホルダ70に当接
し、92f〜92jは下段から突出したプッシュロッド
でウエハホルダ47に当接する。即ちプッシュロッド9
2aと92bはマスクホルダ70の一辺に当接し、その
対辺にはプッシュロッド92dが当接してマスクホルダ
70を狹持し、左右の辺には各々92cと92eが当接
して狹持する。ウエハホルダ47も同様にプッシュロッ
ド92fとプシュロッド92hと92iが対向し、又プ
ッシュロッド92gとプッシュロッド92jが対向して
狹持する。例えばマスクホルダ70のX、Y、θの調整
をする場合、X方向の調整ではプッシュロッド92cと
92eを若干緩めてプッシュロッド92aと92bの組
及びプッシュロッド92dを相互に押出し、引き込むこ
とで実現する。その際、初期状態では粗動モータ93a
を駆動してプッシュロッド92aを前後させて粗い調整
を行った後、ピエゾ素子棒96aを駆動してプッシュロ
ッド92aをクランプする。次いで積層されたピエゾ素
子97へ通電すると粗動機構91a全体が微細に前後し
てマスクホルダ70の位置を精密に位置決めすることが
できる。またY方向の調整ではプッシュロッド92eと
プッシュロッド92cを相互に押し引きして位置決めす
ることができる。
明する。図中、92a〜92eは粗微動枠90の上段か
ら突出したプッシュロッドでマスクホルダ70に当接
し、92f〜92jは下段から突出したプッシュロッド
でウエハホルダ47に当接する。即ちプッシュロッド9
2aと92bはマスクホルダ70の一辺に当接し、その
対辺にはプッシュロッド92dが当接してマスクホルダ
70を狹持し、左右の辺には各々92cと92eが当接
して狹持する。ウエハホルダ47も同様にプッシュロッ
ド92fとプシュロッド92hと92iが対向し、又プ
ッシュロッド92gとプッシュロッド92jが対向して
狹持する。例えばマスクホルダ70のX、Y、θの調整
をする場合、X方向の調整ではプッシュロッド92cと
92eを若干緩めてプッシュロッド92aと92bの組
及びプッシュロッド92dを相互に押出し、引き込むこ
とで実現する。その際、初期状態では粗動モータ93a
を駆動してプッシュロッド92aを前後させて粗い調整
を行った後、ピエゾ素子棒96aを駆動してプッシュロ
ッド92aをクランプする。次いで積層されたピエゾ素
子97へ通電すると粗動機構91a全体が微細に前後し
てマスクホルダ70の位置を精密に位置決めすることが
できる。またY方向の調整ではプッシュロッド92eと
プッシュロッド92cを相互に押し引きして位置決めす
ることができる。
【0062】一方、θ方向の調整の際はプッシュロッド
92cと92eを若干緩め、プッシュロッド92aとプ
ッシユロッド92bの突出量を変えればプッシュロッド
92dの先端を中心にマスクホルダ70は回転すること
になる。ウエルホルダ47についても上述と同様の操作
で位置調整が可能である。
92cと92eを若干緩め、プッシュロッド92aとプ
ッシユロッド92bの突出量を変えればプッシュロッド
92dの先端を中心にマスクホルダ70は回転すること
になる。ウエルホルダ47についても上述と同様の操作
で位置調整が可能である。
【0063】(4)プリアライメントおよびファインア
ライメント 図12へ戻ってプリアライメント及びファインアライメ
ントの説明を行う。まず、マスク着脱位置Cで、マスク
を装着されたマスクホルダ70を粗微動装置88に取付
ける工程が行われる。そのためマスクホルダーハンド7
1を一旦下降させた後、粗微動装置88をマスク着脱位
置Cまで移動させて、粗微動装置88をマスクホルダ7
0の上方に整合させる。次いでマスクホルダーハンド7
1を上昇させてマスクホルダ70を粗微動装置88の粗
微動枠90にはめ込み、各プッシュロッド92a〜92
eを突出させてマスクホルダ70を狹持する。
ライメント 図12へ戻ってプリアライメント及びファインアライメ
ントの説明を行う。まず、マスク着脱位置Cで、マスク
を装着されたマスクホルダ70を粗微動装置88に取付
ける工程が行われる。そのためマスクホルダーハンド7
1を一旦下降させた後、粗微動装置88をマスク着脱位
置Cまで移動させて、粗微動装置88をマスクホルダ7
0の上方に整合させる。次いでマスクホルダーハンド7
1を上昇させてマスクホルダ70を粗微動装置88の粗
微動枠90にはめ込み、各プッシュロッド92a〜92
eを突出させてマスクホルダ70を狹持する。
【0064】一方、ウエハロード位置Dでウエハチャッ
ク50にウエハが装着され、また前述の平行平面出し工
程が終了すると、照射台46は横移動レール45、45
上を移動してプリアライメント位置Bに位置する。この
時、粗微動装置88は縦移動レール89、89(図1
3)に沿って移動し、プリアライメント位置Bで停止
し、ウエハホルダ47と整合される。
ク50にウエハが装着され、また前述の平行平面出し工
程が終了すると、照射台46は横移動レール45、45
上を移動してプリアライメント位置Bに位置する。この
時、粗微動装置88は縦移動レール89、89(図1
3)に沿って移動し、プリアライメント位置Bで停止
し、ウエハホルダ47と整合される。
【0065】図3に示された照射台押上げ機構98で、
移動台85の中央に開けられた図示されない開口を通し
て3本の爪をもつ押上げ棒で照射台46を押上げ、照射
台46の基準面46a、46bを粗微動装置の枠90の
基準下面に押付けて高さを定めるとともにイコライジン
グを行う。
移動台85の中央に開けられた図示されない開口を通し
て3本の爪をもつ押上げ棒で照射台46を押上げ、照射
台46の基準面46a、46bを粗微動装置の枠90の
基準下面に押付けて高さを定めるとともにイコライジン
グを行う。
【0066】図17はマスクホルダ70とウエハホルダ
47を図示されない静電チャックで結合した様子を描い
ており、前述した通りウエハ表面の平行平面出し及びウ
エハホルダ47の上端面65(基準面)からの間隔決定
がなされているから、マスクホルダ70の下端面(基準
面)と正確に当接させればマスク16の下面とウエハ1
2の表面は数ミクロン程度の間隔を置いて極近接設定さ
れる。ここで照射台46とウエハホルダ47間のマグネ
ットチャック99は解除され、図16を使って前述した
操作に従ってマスクとウエハのアライメントが行われ
る。
47を図示されない静電チャックで結合した様子を描い
ており、前述した通りウエハ表面の平行平面出し及びウ
エハホルダ47の上端面65(基準面)からの間隔決定
がなされているから、マスクホルダ70の下端面(基準
面)と正確に当接させればマスク16の下面とウエハ1
2の表面は数ミクロン程度の間隔を置いて極近接設定さ
れる。ここで照射台46とウエハホルダ47間のマグネ
ットチャック99は解除され、図16を使って前述した
操作に従ってマスクとウエハのアライメントが行われ
る。
【0067】ウエハ上のアライメントマークは、ウエハ
を有効に利用するためにスクライブ線上に配置される
が、一方、マスクとウエハの最終アライメントは0.1
ミクロンあるいはそれ以上の精度が要求されるため、本
例では走査型電子顕微鏡を使用して実現される。従っ
て、アライメントを行う際に電子線でウエハ上のアライ
メントマークを走査することになるが、もし電子線がス
クライブ線幅より大きく振れると実素子の形成される領
域を照射する不都合がある。従って、アライメントマー
クを占有の区域に配置する場合、あるいは機械的初期設
定精度に比べて実素子間隔が大きく取れる場合を除け
ば、マスクとウエハのアライメント度合を10ミクロン
オーダーの誤差に追い込んでおくのが望ましい。
を有効に利用するためにスクライブ線上に配置される
が、一方、マスクとウエハの最終アライメントは0.1
ミクロンあるいはそれ以上の精度が要求されるため、本
例では走査型電子顕微鏡を使用して実現される。従っ
て、アライメントを行う際に電子線でウエハ上のアライ
メントマークを走査することになるが、もし電子線がス
クライブ線幅より大きく振れると実素子の形成される領
域を照射する不都合がある。従って、アライメントマー
クを占有の区域に配置する場合、あるいは機械的初期設
定精度に比べて実素子間隔が大きく取れる場合を除け
ば、マスクとウエハのアライメント度合を10ミクロン
オーダーの誤差に追い込んでおくのが望ましい。
【0068】図18および図19はプリアライメント用
の光学顕微鏡17の構成を概略的に示した図である。こ
の光学顕微鏡17は、マスク16のアライメントマーク
21、21を検知する2本の顕微鏡とウエハ12上のア
ライメントマーク26、26を検知する2本の顕微鏡と
から構成されている。(図18では各々1つのみ図
示)。4本の顕微鏡はそれぞれ対物レンズ系100、結
像レンズ系102、TV撮像装置103を有している。
前述したようにマスクホルダ70とウエハホルダ47は
粗微動装置88によってそれぞれ独立に位置調整がおこ
なわれ、マスク16のアライメントマーク21、21と
ウエハ12のアライメントマークは目盛板101の基準
マークに合わされる。マスクとウエハのプリアライメン
トが終了するとマスクホルダ70とウエハホルダ47は
静電チャックによって一且結合され、粗微動装置88の
プッシュロード92a〜92jはマスクホルダ70とウ
エハホルダ47から離れてこれらを解放する。続いて照
射台押上げ機構98の押上げ棒は下降し、照射台46を
移動台85上に接地させる。
の光学顕微鏡17の構成を概略的に示した図である。こ
の光学顕微鏡17は、マスク16のアライメントマーク
21、21を検知する2本の顕微鏡とウエハ12上のア
ライメントマーク26、26を検知する2本の顕微鏡と
から構成されている。(図18では各々1つのみ図
示)。4本の顕微鏡はそれぞれ対物レンズ系100、結
像レンズ系102、TV撮像装置103を有している。
前述したようにマスクホルダ70とウエハホルダ47は
粗微動装置88によってそれぞれ独立に位置調整がおこ
なわれ、マスク16のアライメントマーク21、21と
ウエハ12のアライメントマークは目盛板101の基準
マークに合わされる。マスクとウエハのプリアライメン
トが終了するとマスクホルダ70とウエハホルダ47は
静電チャックによって一且結合され、粗微動装置88の
プッシュロード92a〜92jはマスクホルダ70とウ
エハホルダ47から離れてこれらを解放する。続いて照
射台押上げ機構98の押上げ棒は下降し、照射台46を
移動台85上に接地させる。
【0069】ここで移動台85が照射台46をチャック
すると、移動台85はファインアライメント位置Aまで
移動する。その際、粗微動装置88はアインアライメン
ト位置Aに移動しており、ファインアライメント位置A
の照射台押上げ機構104が作動して照射台46を押上
げる。押上げ機構104は例えばカムにより上下する構
造を採用するのが好ましく、そうすれば最も上昇した位
置で加速度が零になるからマスクホルダ70とウエハホ
ルダ47が急激に衝突することは避けられる。
すると、移動台85はファインアライメント位置Aまで
移動する。その際、粗微動装置88はアインアライメン
ト位置Aに移動しており、ファインアライメント位置A
の照射台押上げ機構104が作動して照射台46を押上
げる。押上げ機構104は例えばカムにより上下する構
造を採用するのが好ましく、そうすれば最も上昇した位
置で加速度が零になるからマスクホルダ70とウエハホ
ルダ47が急激に衝突することは避けられる。
【0070】粗微動装置88のプッシュロッド92a〜
92jが再びマスクホルダ70とウエハホルダ47を把
持し、マスクホルダ70とウエハホルダ47間及びウエ
ハホルダ47と照射台46間の固着用磁力が消去される
と、ファインアライメント用電子顕微鏡18によるアラ
イメントマークの検知が行われる。
92jが再びマスクホルダ70とウエハホルダ47を把
持し、マスクホルダ70とウエハホルダ47間及びウエ
ハホルダ47と照射台46間の固着用磁力が消去される
と、ファインアライメント用電子顕微鏡18によるアラ
イメントマークの検知が行われる。
【0071】図20にファインアライメント用電子顕微
鏡18の概略図を示す。ファインアライメント用電子顕
微鏡18は独立に作動する4本の走査型電子顕微鏡を有
し、このうち2本はマスク16のアライメントマーク2
1、21を検知し、他の2本はマスクホルダ70の窓1
05を通してウエハ12のアライメントマーク26、2
6を検知する(図20には各々1本のみ図示)。なおこ
の窓105は照射チャンバ5a、5bでウエハを照射す
るときには閉じられるようになっている。
鏡18の概略図を示す。ファインアライメント用電子顕
微鏡18は独立に作動する4本の走査型電子顕微鏡を有
し、このうち2本はマスク16のアライメントマーク2
1、21を検知し、他の2本はマスクホルダ70の窓1
05を通してウエハ12のアライメントマーク26、2
6を検知する(図20には各々1本のみ図示)。なおこ
の窓105は照射チャンバ5a、5bでウエハを照射す
るときには閉じられるようになっている。
【0072】106は電子銃で電子ビームを発生する。
107はコンデンサーレンズ、108は対物レンズ、1
09は2次元方向に電子ビームを振る静電偏向機であ
る。二次元走査電子ビームは基準プレート110のスリ
ットを通してマスク16およびウエハ12上のアライメ
ントマークへ向けられる。マスク、ウエハからの反射電
子は反射電子検出器111によって検出され、この検出
信号に基づいてマスク、ウエハのアライメントマークが
基準プレート110のスリット中央に位置するように移
動される。
107はコンデンサーレンズ、108は対物レンズ、1
09は2次元方向に電子ビームを振る静電偏向機であ
る。二次元走査電子ビームは基準プレート110のスリ
ットを通してマスク16およびウエハ12上のアライメ
ントマークへ向けられる。マスク、ウエハからの反射電
子は反射電子検出器111によって検出され、この検出
信号に基づいてマスク、ウエハのアライメントマークが
基準プレート110のスリット中央に位置するように移
動される。
【0073】この際も、粗微動装置88のプッシュロッ
ド92a〜92jがマスクホルダ70及びウエハホルダ
47の位置を規制し、各アライメントマークが夫々対応
する電子顕微鏡の軸に一致させられ、ファインアライメ
ントが終了する。
ド92a〜92jがマスクホルダ70及びウエハホルダ
47の位置を規制し、各アライメントマークが夫々対応
する電子顕微鏡の軸に一致させられ、ファインアライメ
ントが終了する。
【0074】マスクとウエハのファインアライメントが
終了するとマスクホルダ70とウエハホルダ47はマグ
ネットチャックによって結合される。粗微動装置88の
プッシュロッド92a〜92jはマスクホルダ70とウ
エハホルダ47から離れてこれらを解放する。ウエハホ
ルダ47と照射台46のチャッキングもおわったら照射
台押上げ機構104の押上げ棒は下降し、照射台46を
移動台85上に接地させ両者をチャックする。
終了するとマスクホルダ70とウエハホルダ47はマグ
ネットチャックによって結合される。粗微動装置88の
プッシュロッド92a〜92jはマスクホルダ70とウ
エハホルダ47から離れてこれらを解放する。ウエハホ
ルダ47と照射台46のチャッキングもおわったら照射
台押上げ機構104の押上げ棒は下降し、照射台46を
移動台85上に接地させ両者をチャックする。
【0075】(5)照射 次に図1と図2を使って照射部を説明する。照射部は他
から独立した真空チャンバ中に設置されており、メイン
チャンバ1、サブチャンバ6とは気密仕切弁9、9とベ
ローズ様の自在継手112、112を介して結合されて
いる。仕切弁9は通常開放されているが、例えば照射部
内を修理する必要がある場合、メインチャンバ1等の他
のチャンバの真空を維持するために閉鎖される。
から独立した真空チャンバ中に設置されており、メイン
チャンバ1、サブチャンバ6とは気密仕切弁9、9とベ
ローズ様の自在継手112、112を介して結合されて
いる。仕切弁9は通常開放されているが、例えば照射部
内を修理する必要がある場合、メインチャンバ1等の他
のチャンバの真空を維持するために閉鎖される。
【0076】X線照射手段はX線管113とソーラース
リット114a、114bから成り、X線管113は図
2の図面に示すように垂直に延びたターゲット115と
その両側斜め上方に配された長い電子銃116、116
そして偏向板117から成る。偏向板117は電子銃1
16、116で発生した電子線を偏向させてターゲット
115の底部へ誘導する機能を持つ。尚、電子銃とター
ゲットの長さは照射されるマスクの幅より若干長くなる
様に決定されている。
リット114a、114bから成り、X線管113は図
2の図面に示すように垂直に延びたターゲット115と
その両側斜め上方に配された長い電子銃116、116
そして偏向板117から成る。偏向板117は電子銃1
16、116で発生した電子線を偏向させてターゲット
115の底部へ誘導する機能を持つ。尚、電子銃とター
ゲットの長さは照射されるマスクの幅より若干長くなる
様に決定されている。
【0077】114aと114bはそれぞれソーラース
リットで、ターゲット115から発生した放射状軟X線
の内、平行な成分を取り出すコリメータの作用を持つ。
このソーラースリットは、例えばミリメーター・オーダ
ーの厚さを持ち、10ミクロンオーダーの微細穴を無数
に具えたガラスあるいは金属板で、発生した軟X線束の
内、微細穴を通過する平行成分以外の成分を遮断する。
ソーラースリットは平行の度合に応じて複数個配置さ
れ、高解像力が要求されるマスク程平行性の良い軟X線
で照射する様にし、あまり高い解像力が要求されないマ
スクを使用する場合は多少平行度を落しても照射量の増
加を計り、照明時間の短縮を計ることができる。118
はソーラースリットの切替機構で、ハウジングの外か
ら、高い平行度の軟X線が得られるソーラースリット1
14aと通常の平行度の得られるソーラースリット11
4bを真空を低下させることなく切替えられる様にして
いる。
リットで、ターゲット115から発生した放射状軟X線
の内、平行な成分を取り出すコリメータの作用を持つ。
このソーラースリットは、例えばミリメーター・オーダ
ーの厚さを持ち、10ミクロンオーダーの微細穴を無数
に具えたガラスあるいは金属板で、発生した軟X線束の
内、微細穴を通過する平行成分以外の成分を遮断する。
ソーラースリットは平行の度合に応じて複数個配置さ
れ、高解像力が要求されるマスク程平行性の良い軟X線
で照射する様にし、あまり高い解像力が要求されないマ
スクを使用する場合は多少平行度を落しても照射量の増
加を計り、照明時間の短縮を計ることができる。118
はソーラースリットの切替機構で、ハウジングの外か
ら、高い平行度の軟X線が得られるソーラースリット1
14aと通常の平行度の得られるソーラースリット11
4bを真空を低下させることなく切替えられる様にして
いる。
【0078】87は図12に描いた中継レールで、仕切
弁9と9の内側で延びており、照射台46がウエハホル
ダとマスクホルダを乗せたまま定速で移動するのに役立
つ。これによって走査露光手段を構成しており、マスク
とウエハは極近接状態に保持されたまま、軟X線の平行
束を横切って走査されることとなり、マスクは全面照射
される。
弁9と9の内側で延びており、照射台46がウエハホル
ダとマスクホルダを乗せたまま定速で移動するのに役立
つ。これによって走査露光手段を構成しており、マスク
とウエハは極近接状態に保持されたまま、軟X線の平行
束を横切って走査されることとなり、マスクは全面照射
される。
【0079】(6)照射域移動 照射が完了すると照射台46は照射域移動位置Fへ向
う。図12に示す様にもう一つの移動台85が配置され
ており、縦移動レール119、119上を移動し得る様
になっている。移動台85の上には横移動レール12
0、120が設けられており、移動台85が移動すれば
それと共に移動する。これら部材は気密性のサブチャン
バ6内に収納されている。このサブチャンバ6には他に
プリアライメント装置およびファインアライメント装置
等が設けられており、マスクやウエハの着脱部を除けば
メインチャンバ1と類似の構造になっている。
う。図12に示す様にもう一つの移動台85が配置され
ており、縦移動レール119、119上を移動し得る様
になっている。移動台85の上には横移動レール12
0、120が設けられており、移動台85が移動すれば
それと共に移動する。これら部材は気密性のサブチャン
バ6内に収納されている。このサブチャンバ6には他に
プリアライメント装置およびファインアライメント装置
等が設けられており、マスクやウエハの着脱部を除けば
メインチャンバ1と類似の構造になっている。
【0080】図12の第2の移動台85は、照射台46
が中継レール87、87の端末に来た時、これらレール
の延長上に横移動レール120、120が整列する位置
に静止している。71は第2のマスクホルダーハンド
で、前述したマスクホルダーハンドと同様にマスクホル
ダ70を把持し、ウエハホルダ47から持ち上げる機能
を持つ。
が中継レール87、87の端末に来た時、これらレール
の延長上に横移動レール120、120が整列する位置
に静止している。71は第2のマスクホルダーハンド
で、前述したマスクホルダーハンドと同様にマスクホル
ダ70を把持し、ウエハホルダ47から持ち上げる機能
を持つ。
【0081】照射域移動位置Fには第2のマスクホルダ
ーハンド71の他に照射域移動リフトが配置されてい
る。図21において照射台46、横移動レール120、
120、移動台85、縦移動レール119、119は前
述の通りである。これに対し第2の移動台85には中央
に開口があり、その部分に凹状の取付具121が設けら
れている。そしてこの取付具121には積層されたピエ
ゾ素子122aと122bが取付けられており、その上
部には更にソレノイド123aと123bが夫々設けら
れている。
ーハンド71の他に照射域移動リフトが配置されてい
る。図21において照射台46、横移動レール120、
120、移動台85、縦移動レール119、119は前
述の通りである。これに対し第2の移動台85には中央
に開口があり、その部分に凹状の取付具121が設けら
れている。そしてこの取付具121には積層されたピエ
ゾ素子122aと122bが取付けられており、その上
部には更にソレノイド123aと123bが夫々設けら
れている。
【0082】一方、照射域移動台48の底には下面が磁
性を有する材料で作られた吸着板124が支柱を介して
固定されており、支柱はウエハホルダ47と照射台46
の底部にあけられた開口を貫通し、また吸着板124は
開口中を移動し得る。照射域移動台48とウエハホルダ
47間の着磁力を消去した後、ピエゾ素子122aに通
電するとピエゾ素子は伸長し、ソレノイド123aの頭
部は吸着板124を押し上げるので、照射域移動台48
はウエハホルダ47から100分の2、3ミリメートル
程度離間する。この段階で、ソレノイド123aを作動
させて照射域移動台48を移動台85に固定し、照射台
46を横移動レール120、120に沿って規定量送れ
ば、ウエハホルダ47も照射台46と伴に移動するか
ら、照射域移動台48はウエハホルダ47に対して移動
したことになる。即ち照射域が変更されたわけである。
性を有する材料で作られた吸着板124が支柱を介して
固定されており、支柱はウエハホルダ47と照射台46
の底部にあけられた開口を貫通し、また吸着板124は
開口中を移動し得る。照射域移動台48とウエハホルダ
47間の着磁力を消去した後、ピエゾ素子122aに通
電するとピエゾ素子は伸長し、ソレノイド123aの頭
部は吸着板124を押し上げるので、照射域移動台48
はウエハホルダ47から100分の2、3ミリメートル
程度離間する。この段階で、ソレノイド123aを作動
させて照射域移動台48を移動台85に固定し、照射台
46を横移動レール120、120に沿って規定量送れ
ば、ウエハホルダ47も照射台46と伴に移動するか
ら、照射域移動台48はウエハホルダ47に対して移動
したことになる。即ち照射域が変更されたわけである。
【0083】その後、ソレノイド123aへの通電を停
止し、次いでピエゾ素子122aへの給電をやめれば、
ピエゾ素子122aは収縮し、照射域移動台48はウエ
ハホルダ47上に接地する。再び照射域移動台48とウ
エハホルダ47を吸着させれば、第2のプリアライメン
ト位置Gへの移動準備が終了する。尚、もう一組のピエ
ゾ素子122bとソレノイド123bは照射台が2回目
に回ってきた時の照射域移動に使用される。以後前述し
たのと同じ作業が繰り返される。即ち、マスクホルダ7
0を不図示の第2の粗微動装置が把持してプリアライメ
ント位置Gに移動し、その位置で移動台85に乗せられ
たウエハホルダ47と合体されてプリアライメントさ
れ、ファインアライメントの後、照射が行われる。
止し、次いでピエゾ素子122aへの給電をやめれば、
ピエゾ素子122aは収縮し、照射域移動台48はウエ
ハホルダ47上に接地する。再び照射域移動台48とウ
エハホルダ47を吸着させれば、第2のプリアライメン
ト位置Gへの移動準備が終了する。尚、もう一組のピエ
ゾ素子122bとソレノイド123bは照射台が2回目
に回ってきた時の照射域移動に使用される。以後前述し
たのと同じ作業が繰り返される。即ち、マスクホルダ7
0を不図示の第2の粗微動装置が把持してプリアライメ
ント位置Gに移動し、その位置で移動台85に乗せられ
たウエハホルダ47と合体されてプリアライメントさ
れ、ファインアライメントの後、照射が行われる。
【0084】照射域の移動はウエハアンロード位置Eに
おいても行なわれる。図4に示された125は照射域移
動リフトで、操作は前述したリフトと同様である。図2
2Aにおいてチャンバ7の下面に取付けられた軸126
上には積層されたピエゾ素子127とソレノイド128
が積み重ねて取付けられている。ピエゾ素子127の伸
長でソレノイド128は吸着板124を押上げる。しか
る後図22Bに示す様に照射台46とウエハホルダ47
そして移動台85を縦移動レール86に沿って移動させ
る。その結果、照射域移動台48の位置をウエハホルダ
47に対して変位させることができる。次にソレノイド
128、ピエゾ素子127への給電を断ち、照射域移動
台48とウエハホルダ47との結合を行なう。
おいても行なわれる。図4に示された125は照射域移
動リフトで、操作は前述したリフトと同様である。図2
2Aにおいてチャンバ7の下面に取付けられた軸126
上には積層されたピエゾ素子127とソレノイド128
が積み重ねて取付けられている。ピエゾ素子127の伸
長でソレノイド128は吸着板124を押上げる。しか
る後図22Bに示す様に照射台46とウエハホルダ47
そして移動台85を縦移動レール86に沿って移動させ
る。その結果、照射域移動台48の位置をウエハホルダ
47に対して変位させることができる。次にソレノイド
128、ピエゾ素子127への給電を断ち、照射域移動
台48とウエハホルダ47との結合を行なう。
【0085】前述の実施例では循環路に沿って配置され
た照射チャンバ5aと5bはそれぞれ固有のX線管を具
備していたが、1つのX線管から複数の方向を照射し得
る構成を具えた照射チャンバに替えることもできる。
た照射チャンバ5aと5bはそれぞれ固有のX線管を具
備していたが、1つのX線管から複数の方向を照射し得
る構成を具えた照射チャンバに替えることもできる。
【0086】図23A、図23Bに於いて、115′は
ターゲット、116′・116′は電子銃である。電子
銃116′・116′を発した電子線はターゲット11
5′に当り、軟X線を発散する。114′と114″は
X線発散角内に配置されたソーラースリットで、その作
用は前述と同様である。但し、ソーラースリット11
4′、114″の軸は傾斜しているから、照射台46を
内向きに傾斜させた状態で走査する必要がある。
ターゲット、116′・116′は電子銃である。電子
銃116′・116′を発した電子線はターゲット11
5′に当り、軟X線を発散する。114′と114″は
X線発散角内に配置されたソーラースリットで、その作
用は前述と同様である。但し、ソーラースリット11
4′、114″の軸は傾斜しているから、照射台46を
内向きに傾斜させた状態で走査する必要がある。
【0087】本例では中継レール87、87の内、内側
のレールを中心に全体を傾斜させられる傾斜台130を
設け、照射台46が横移動レール45から中継レール8
7に乗り移った処でこれらを傾ける。走査が終了すると
再び水平状態に戻して照射台46が次の横移動レール1
20に乗移るのを可能にする。尚、残りのソーラースリ
ツト114″の下を通る搬送路も同様の構成となってお
り、これらを収容した照射チャンバをメインチャンバ1
とサブチャンバ6の間に連結すれば転写装置を構成する
ことができる。
のレールを中心に全体を傾斜させられる傾斜台130を
設け、照射台46が横移動レール45から中継レール8
7に乗り移った処でこれらを傾ける。走査が終了すると
再び水平状態に戻して照射台46が次の横移動レール1
20に乗移るのを可能にする。尚、残りのソーラースリ
ツト114″の下を通る搬送路も同様の構成となってお
り、これらを収容した照射チャンバをメインチャンバ1
とサブチャンバ6の間に連結すれば転写装置を構成する
ことができる。
【0088】又、図1に示す実施例では、メインチャン
バ1とサブチャンバ6の間に1個ずつ照射チャンバを配
したが、各々2個あるいはそれ以上並べて配置しても良
い。この様にすれば走査速度を速めることが可能であ
り、あるいは仮にX線管の1本が故障しても、残りを使
って照射工程を続けることができる。
バ1とサブチャンバ6の間に1個ずつ照射チャンバを配
したが、各々2個あるいはそれ以上並べて配置しても良
い。この様にすれば走査速度を速めることが可能であ
り、あるいは仮にX線管の1本が故障しても、残りを使
って照射工程を続けることができる。
【0089】更にウエハロードカセット収納チャンバ2
は外界に対してメインチャンバ1内の高真空を破らない
為のみならず、外界から搬入されるウエハ表面に吸蔵さ
れていたガスを十分に放出させるに十分な時間だけ待機
させている。しかしながら、ウエハが前工程のレジスト
塗布装置から、内部を真空に維持された大型管内を搬送
されて来るのであれば、チャンバ2は搬送管とメインチ
ャンバ内の真空度の相違を調定するために使用される
か、あるいは省略され得る。
は外界に対してメインチャンバ1内の高真空を破らない
為のみならず、外界から搬入されるウエハ表面に吸蔵さ
れていたガスを十分に放出させるに十分な時間だけ待機
させている。しかしながら、ウエハが前工程のレジスト
塗布装置から、内部を真空に維持された大型管内を搬送
されて来るのであれば、チャンバ2は搬送管とメインチ
ャンバ内の真空度の相違を調定するために使用される
か、あるいは省略され得る。
【0090】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のX線転写
装置においては、1枚のウエハを走査露光によって分割
焼付するので、ウエハプロセスの歪みの悪影響を受けず
に大面積の露光転写が可能になるのに加えて、X線照射
手段と走査露光手段、ウエハ収納手段をそれぞれ独立し
た気密のチャンバに内蔵することによって、各手段のメ
ンテナンスの際には最低限の気密解除で済むと共に、ウ
エハ表面に貯蔵されていたガスが独立した1チャンバ内
でのみ放出されるためこの発生ガスによって他のX線照
射手段や走査露光手段の雰囲気が劣化することがない。
装置においては、1枚のウエハを走査露光によって分割
焼付するので、ウエハプロセスの歪みの悪影響を受けず
に大面積の露光転写が可能になるのに加えて、X線照射
手段と走査露光手段、ウエハ収納手段をそれぞれ独立し
た気密のチャンバに内蔵することによって、各手段のメ
ンテナンスの際には最低限の気密解除で済むと共に、ウ
エハ表面に貯蔵されていたガスが独立した1チャンバ内
でのみ放出されるためこの発生ガスによって他のX線照
射手段や走査露光手段の雰囲気が劣化することがない。
【図1】本発明に従って構成されたX線転写装置の平面
図。
図。
【図2】図1のI−I線に沿った図。
【図3】図1のII−II線に沿った図。
【図4】図1のIII−IIIに沿った図。
【図5】マスクの平面図。
【図6】マスクとウエハを重ねた状態を示した図。
【図7】ウエハ搬入装置の概略図。
【図8】ウエハハンドの概略図。
【図9】ウエハの平行平面出し機構を説明するための
図。
図。
【図10】ウエハ搬出装置の概略図。
【図11】ウエハのアンロードを説明するための図。
【図12】移動台および照射台を説明するための図。
【図13】粗微動装置の斜視図。
【図14】粗微動装置の詳細図。
【図15】粗微動機構の詳細図。
【図16】粗微動調整を説明するための図。
【図17】マスクホルダとウエハホルダを重ね合せた状
態を示した図。
態を示した図。
【図18】プリアライメント用の光学顕微鏡の光学系の
概略図。
概略図。
【図19】プリアライメント用の光学顕微鏡でマスクと
ウエハのアライメントをしている状態を示した図。
ウエハのアライメントをしている状態を示した図。
【図20】ファインアライメント用電子顕微鏡の概略
図。
図。
【図21】照射域移動位置Fにおける照射域移動を説明
するための図。
するための図。
【図22】(A)および(B)はそれぞれ、照射域移動
リフトによるウエハの照射域移動を説明するための図。
リフトによるウエハの照射域移動を説明するための図。
【図23】(A)および(B)はそれぞれ、1つのX線
源によって複数のマスクを照射するための構成を示した
図。
源によって複数のマスクを照射するための構成を示した
図。
1 メインチャンバ 2 ウエハロードカセット収納チャンバ 3 ウエハアンロードカセット収納チャンバ 4 マスクカセット収納チャンバ 5a、5b 照射チャンバ 6 サブチャンバ 12 ウエハ 16 マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 進 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地キ ヤノン株式会社小杉事業所内 (56)参考文献 特開 昭53−18964(JP,A) 特開 昭58−118999(JP,A) 特開 昭58−128735(JP,A) 特開 昭56−55041(JP,A) 特開 昭57−204547(JP,A) 特開 昭58−219735(JP,A) 特開 昭54−94882(JP,A) 特開 昭57−45235(JP,A) 特開 昭56−45024(JP,A) 実開 昭57−12745(JP,U)
Claims (1)
- 【請求項1】 マスク及びウエハにX線を照射すること
によって、マスクに形成されたパターンをウエハに露光
転写するように構成されたX線転写装置であって、 X線をマスクとウエハに向けて照射するX線照射手段
と、 複数枚のウエハを収納するウエハ収納手段と、 ウエハのオリフラ部が所定の方向を向くようにウエハを
位置調整する第1位置合せ手段と、 ウエハの複数の転写領域のうちの一つとマスクとを、両
者の平行度及び間隔の各成分について位置合わせする第
2位置合せ手段と、 ウエハの該一つの転写領域とマスクとを、該マスク又は
ウエハの面に平行な面(XY)方向、ならびに該面内で
の回転(θ)方向の各成分について位置合わせする第3
位置合せ手段と、 前記ウエハの位置合わせされた転写領域以外の領域に照
射X線が照射されないようにX線を遮蔽する遮蔽手段
と、 前記位置合わせされたウエハとマスクとを保持し、照射
X線に対して相対移動させることによって、前記マスク
のパターンを前記ウエハの位置合わせされた一つの転写
領域に露光転写する走査露光手段と、 該ウエハ収納手段から取り出したウエハを、各位置合せ
手段を経由して前記走査露光手段に搬送する搬送手段
と、 前記ウエハの複数の転写領域の各々について、前記マス
クのパターン転写を繰り返すように制御する制御手段
と、前記X線照射手段及び前記走査露光手段を内蔵する第1
チャンバと、前記ウエハ収納手段を内蔵する第2チャン
バとを有し 、各チャンバ内を独立に気密に保ち得るよう
にしたことを特徴とするX線転写装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7012481A JP2644692B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | X線転写装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7012481A JP2644692B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | X線転写装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5078167A Division JPH07123110B2 (ja) | 1984-02-24 | 1993-04-05 | X線転写装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07209876A JPH07209876A (ja) | 1995-08-11 |
JP2644692B2 true JP2644692B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=11806593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7012481A Expired - Lifetime JP2644692B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | X線転写装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2644692B2 (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5318964A (en) * | 1976-08-06 | 1978-02-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | X-ray projection and exposure system |
JPS5950216B2 (ja) * | 1978-01-12 | 1984-12-07 | 沖電気工業株式会社 | X線露光装置 |
JPS5655041A (en) * | 1979-10-11 | 1981-05-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Positioning exposure |
JPS5712745U (ja) * | 1980-06-25 | 1982-01-22 | ||
JPS5745235A (en) * | 1980-09-02 | 1982-03-15 | Fujitsu Ltd | Exposure by x-ray |
JPS57204547A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-15 | Hitachi Ltd | Exposing method |
DE3270459D1 (en) * | 1981-12-31 | 1986-05-15 | Ibm | A method and apparatus for providing a uniform illumination of an area |
JPS58128735A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-01 | Hitachi Ltd | X線アライナ |
JPS58219735A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-21 | Hitachi Ltd | ステップアンドリピート方式のプロキシミティ露光装置 |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP7012481A patent/JP2644692B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07209876A (ja) | 1995-08-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |