JP2802665B2 - マスク組立て方法 - Google Patents
マスク組立て方法Info
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Classifications
-
- 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
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マスク組立て方法に関し、特に半導体製造
用Ｘ線露光装置等で好適に用いられる、転写すべきパタ
ーンが形成されたマスクの組立て方法に関する。
用Ｘ線露光装置等で好適に用いられる、転写すべきパタ
ーンが形成されたマスクの組立て方法に関する。
［従来の技術］ 従来のＸ線マスクの構造を第４図に示す。１は支持フ
レーム、２はマスク基板、３は接着剤、４はマスクパタ
ーンである。マスク基板２は支持フレーム１上に搭載さ
れ、その周囲全周に接着剤３が施されて固定される。支
持フレーム１はリング状であり、中央には開口部15が形
成されている。マスクパターン４はＸ線吸収体（例えば
Au）からなり、ポリイミド等の有機材料またはSiN,SiC
等の無機材料からなる数μｍ程度の薄膜上に形成され
る。支持フレーム１は、前記薄膜が有機材料のときは、
例えば厚さ5mm程度のガラス、セラミックス等が用いら
れ、無機材料のときは、厚さ0.5〜3mm程度のSi板が用い
られる。
レーム、２はマスク基板、３は接着剤、４はマスクパタ
ーンである。マスク基板２は支持フレーム１上に搭載さ
れ、その周囲全周に接着剤３が施されて固定される。支
持フレーム１はリング状であり、中央には開口部15が形
成されている。マスクパターン４はＸ線吸収体（例えば
Au）からなり、ポリイミド等の有機材料またはSiN,SiC
等の無機材料からなる数μｍ程度の薄膜上に形成され
る。支持フレーム１は、前記薄膜が有機材料のときは、
例えば厚さ5mm程度のガラス、セラミックス等が用いら
れ、無機材料のときは、厚さ0.5〜3mm程度のSi板が用い
られる。
第５図は従来のＸ線マスクの別の構造例である。この
例は、支持フレーム１に凹所５を形成し、この凹所５内
に接着剤層６を介してマスク基板２を固定したものであ
る。
例は、支持フレーム１に凹所５を形成し、この凹所５内
に接着剤層６を介してマスク基板２を固定したものであ
る。
Ｘ線リソグラフィーにおいては、マスクとウエハとの
間隔はミクロオーダーで高精度に、かつ平行に保たれな
ければならない。このため前記従来のＸ線マスクにおい
ては、ウエハとの対向面であるマスクパターン４が形成
された面（マスク面）の平行度を高めるための各種技術
が施されていた。（例えば特公昭54−8068号公報）。
間隔はミクロオーダーで高精度に、かつ平行に保たれな
ければならない。このため前記従来のＸ線マスクにおい
ては、ウエハとの対向面であるマスクパターン４が形成
された面（マスク面）の平行度を高めるための各種技術
が施されていた。（例えば特公昭54−8068号公報）。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のようにマスク面のみの平面度を
高めても、Ｘ線マスクを構成するマスク基板とその支持
フレームにそれぞれ厚みむらがある場合、Ｘ線マスクを
マスクチャックに装着した際、マスクチャック側の基準
面からみてＸ線マスクのマスク面は平行面にならない。
このためパターン精度が低下する。これを補正しようと
すれば、オートアライメントやオートフォーカスに対し
制限が加わるばかりでなく、ウエハが移動するための６
軸ステージに余分なストロークを必要とし、またマスク
側にも６軸ステージが必要となる等構成が複雑化する。
高めても、Ｘ線マスクを構成するマスク基板とその支持
フレームにそれぞれ厚みむらがある場合、Ｘ線マスクを
マスクチャックに装着した際、マスクチャック側の基準
面からみてＸ線マスクのマスク面は平行面にならない。
このためパターン精度が低下する。これを補正しようと
すれば、オートアライメントやオートフォーカスに対し
制限が加わるばかりでなく、ウエハが移動するための６
軸ステージに余分なストロークを必要とし、またマスク
側にも６軸ステージが必要となる等構成が複雑化する。
また、前記従来の接着剤を用いたＸ線マスク構造にお
いては、接着剤とマスク基板あるいは支持フレームの熱
膨張率の差による熱応力や、接着剤硬化時の収縮による
応力がパターン歪を起こさせるという問題があった。特
に、第４図の例のように、マスク基板全周に接着剤を施
した場合、接着剤の厚みむらにより硬化収縮量が異り、
収縮に伴う応力はマスク基板と支持フレームのそれぞれ
に加わり、パターン歪を生じさせる。また、第５図のよ
うに、接着剤層を設けた場合、接着剤収縮の際、マスク
パターン面の平面度を著しく悪化させるという問題があ
った。
いては、接着剤とマスク基板あるいは支持フレームの熱
膨張率の差による熱応力や、接着剤硬化時の収縮による
応力がパターン歪を起こさせるという問題があった。特
に、第４図の例のように、マスク基板全周に接着剤を施
した場合、接着剤の厚みむらにより硬化収縮量が異り、
収縮に伴う応力はマスク基板と支持フレームのそれぞれ
に加わり、パターン歪を生じさせる。また、第５図のよ
うに、接着剤層を設けた場合、接着剤収縮の際、マスク
パターン面の平面度を著しく悪化させるという問題があ
った。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであ
って、接着剤による熱応力や収縮時の応力の影響を軽減
させ、露光装置に装着した際マスク面とウエハとが高精
度に平行面を構成するマスクを作成することができるマ
スク組立て方法の提供を目的とする。
って、接着剤による熱応力や収縮時の応力の影響を軽減
させ、露光装置に装着した際マスク面とウエハとが高精
度に平行面を構成するマスクを作成することができるマ
スク組立て方法の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明に係るマスク組立て
方法は、片面にマスクパターンが形成された薄膜を有す
るマスク基板を用意する工程、露光転写の際にマスクチ
ャックに取り付けられる取付け面を持った支持フレーム
を用意する工程、前記マスク基板の前記マスクパターン
が形成されている側の面を第１保持部材で保持する工
程、前記支持フレームの前記取付け面をする工程、第１
保持部材により保持されたマスク基板と第２保持部材に
より保持された支持フレームとを対向させ、複数の位置
において前記第１保持部材と第２保持部材との間隔を調
整することによって、前記支持フレームの取付け面と前
記マスクパターン側の面とを平行化する工程、および前
記平行化された状態を保って、前記マスク基板と前記支
持フレームとを固着する工程を有することを特徴とす
る。
方法は、片面にマスクパターンが形成された薄膜を有す
るマスク基板を用意する工程、露光転写の際にマスクチ
ャックに取り付けられる取付け面を持った支持フレーム
を用意する工程、前記マスク基板の前記マスクパターン
が形成されている側の面を第１保持部材で保持する工
程、前記支持フレームの前記取付け面をする工程、第１
保持部材により保持されたマスク基板と第２保持部材に
より保持された支持フレームとを対向させ、複数の位置
において前記第１保持部材と第２保持部材との間隔を調
整することによって、前記支持フレームの取付け面と前
記マスクパターン側の面とを平行化する工程、および前
記平行化された状態を保って、前記マスク基板と前記支
持フレームとを固着する工程を有することを特徴とす
る。
本発明の好ましい実施例において、前記間隔を調整す
る工程は、複数の位置にそれぞれギャップセンサを配置
して、各位置において第１保持部材と第２保持部材の間
隔を測定する工程、または第１保持部材と第２保持部材
の間の複数の位置にそれぞれスペーサ部材を配置する工
程を含む。前記固着する工程は、前記マスク基板と前記
支持フレームとを接着剤によって固定する。前記第１保
持部材へのマスク基板の保持ならびに前記第２部材への
支持フレームの保持は、真空吸着方式もしくは静電吸着
方式によって吸着保持する。マスクはＸ線プロキシミテ
ィ露光に用いられるものである。
る工程は、複数の位置にそれぞれギャップセンサを配置
して、各位置において第１保持部材と第２保持部材の間
隔を測定する工程、または第１保持部材と第２保持部材
の間の複数の位置にそれぞれスペーサ部材を配置する工
程を含む。前記固着する工程は、前記マスク基板と前記
支持フレームとを接着剤によって固定する。前記第１保
持部材へのマスク基板の保持ならびに前記第２部材への
支持フレームの保持は、真空吸着方式もしくは静電吸着
方式によって吸着保持する。マスクはＸ線プロキシミテ
ィ露光に用いられるものである。
［作用］ 高平面度加工されたマスク基板のマスク面（マスクパ
ターンが形成されている側の面）を同じく高平面度加工
された面を有する第１のベース（第１保持部材）で保持
し、高平面度加工された支持フレームの取付け面を同じ
く高平面度加工された面を有する第２のベース（第２保
持部材）で保持して、これらのマスク基板と支持フレー
ムを対向させ、第１、第２のベース間を所定の間隔に保
ちながらマスク基板と支持フレームを固着する。これに
より、マスク基板のマスク面の平面度を保ち、かつ該マ
スク面と支持フレームの取付け面とが高精度に平行なマ
スクを作成することができる。
ターンが形成されている側の面）を同じく高平面度加工
された面を有する第１のベース（第１保持部材）で保持
し、高平面度加工された支持フレームの取付け面を同じ
く高平面度加工された面を有する第２のベース（第２保
持部材）で保持して、これらのマスク基板と支持フレー
ムを対向させ、第１、第２のベース間を所定の間隔に保
ちながらマスク基板と支持フレームを固着する。これに
より、マスク基板のマスク面の平面度を保ち、かつ該マ
スク面と支持フレームの取付け面とが高精度に平行なマ
スクを作成することができる。
［実施例］ 第３図は本発明のマスク組立て方法により作成された
Ｘ線マスクの例を示す。なお、前述の第4,5図の例と同
じ部材について同一番号を付して説明を省略する。この
例は、パイレックス、石英等の支持フレーム１に凹所５
を設け、この凹所５内に接着剤層６を介してマスク基板
２を固定したものである。スリット状の応力緩和溝７が
接着剤層６の両側の支持フレーム１に形成されている。
マスク基板２には位置合わせマーク８が設けられ、支持
フレーム１に設けた位置合わせマーク９と整合させるこ
とによりマスク基板２と支持フレーム１が相互に位置決
めされる。
Ｘ線マスクの例を示す。なお、前述の第4,5図の例と同
じ部材について同一番号を付して説明を省略する。この
例は、パイレックス、石英等の支持フレーム１に凹所５
を設け、この凹所５内に接着剤層６を介してマスク基板
２を固定したものである。スリット状の応力緩和溝７が
接着剤層６の両側の支持フレーム１に形成されている。
マスク基板２には位置合わせマーク８が設けられ、支持
フレーム１に設けた位置合わせマーク９と整合させるこ
とによりマスク基板２と支持フレーム１が相互に位置決
めされる。
第１図は本発明のマスク組立て方法に係るＸ線マスク
接着治具の構成図である。マスク基板２は、真空溝18お
よび真空配管19を介して真空ポンプ（図示しない）によ
り第１の上側ベース17の下面27に真空吸着される。マス
ク基板２のマスク面（上面）10（第３図）は所定の平面
度以上に平面仕上げ加工されている。このマスク面に対
面係合する第１のベース17の下面27も同様に高平面度に
仕上げ加工されている。一方、支持フレーム１は、真空
溝14および真空配管16を介して、真空ポンプ（図示しな
い）により第２の下側ベース12の上面に真空吸着され
る。支持フレーム１の下面11（第３図）およびこれに当
接する第２のベース12の上面13はともに高平面度に仕上
げ加工されている。第２のベース12には、θ回転（Ｚ軸
廻り回転）用θステージ20、傾斜角度調整用チルトステ
ージ21,XY方向位置調整用Ｘステージ22およびＹステー
ジ23が連結されている。また、第１のベース17にはＺ方
向（マスク面に垂直方向）の位置調整用Ｚステージ26が
連結されている。24は顕微鏡であり、ベース17の孔29を
通して位置合わせ用マーク8,9を観察してマスク基板２
と支持フレーム１とを相互に位置決めする。25はギャッ
プセンサであり、第１および第２のベース17,12間の間
隔を検出する。ギャップセンサ25は少なくとも３本設け
ることが望ましい。30はマスク保護カバーである。
接着治具の構成図である。マスク基板２は、真空溝18お
よび真空配管19を介して真空ポンプ（図示しない）によ
り第１の上側ベース17の下面27に真空吸着される。マス
ク基板２のマスク面（上面）10（第３図）は所定の平面
度以上に平面仕上げ加工されている。このマスク面に対
面係合する第１のベース17の下面27も同様に高平面度に
仕上げ加工されている。一方、支持フレーム１は、真空
溝14および真空配管16を介して、真空ポンプ（図示しな
い）により第２の下側ベース12の上面に真空吸着され
る。支持フレーム１の下面11（第３図）およびこれに当
接する第２のベース12の上面13はともに高平面度に仕上
げ加工されている。第２のベース12には、θ回転（Ｚ軸
廻り回転）用θステージ20、傾斜角度調整用チルトステ
ージ21,XY方向位置調整用Ｘステージ22およびＹステー
ジ23が連結されている。また、第１のベース17にはＺ方
向（マスク面に垂直方向）の位置調整用Ｚステージ26が
連結されている。24は顕微鏡であり、ベース17の孔29を
通して位置合わせ用マーク8,9を観察してマスク基板２
と支持フレーム１とを相互に位置決めする。25はギャッ
プセンサであり、第１および第２のベース17,12間の間
隔を検出する。ギャップセンサ25は少なくとも３本設け
ることが望ましい。30はマスク保護カバーである。
以上のような構成において、予め支持フレーム１に接
着剤６を塗布し、顕微鏡24で位置合わせマーク8,9を観
察しながらθステージ20およびX,Yステージ22,23を駆動
してマスク基板２および支持フレーム１を相互に位置合
わせする。接着剤６としては、硬化時の収縮量が少ない
もので、高い粘性があり硬化時間の長いもの、または光
硬化型タイプが望ましい。さらに、３本のギャップセン
サ25により両ベース17,12間の間隔を計測し、これに基
づいてチルトステージ21およびＺステージ26をサーボ制
御し、両ベース間を所定の平行間隔に調整する。本実施
例ではセンサ25として静電容量センサを用いた。
着剤６を塗布し、顕微鏡24で位置合わせマーク8,9を観
察しながらθステージ20およびX,Yステージ22,23を駆動
してマスク基板２および支持フレーム１を相互に位置合
わせする。接着剤６としては、硬化時の収縮量が少ない
もので、高い粘性があり硬化時間の長いもの、または光
硬化型タイプが望ましい。さらに、３本のギャップセン
サ25により両ベース17,12間の間隔を計測し、これに基
づいてチルトステージ21およびＺステージ26をサーボ制
御し、両ベース間を所定の平行間隔に調整する。本実施
例ではセンサ25として静電容量センサを用いた。
以上のような方法により、ウエハに対面するマスク面
およびこれと反対側のマスクチャック取付け面が高精度
に平行にされたＸ線マスクが接着し組立てられる。な
お、各ベース12,17への支持フレーム１およびマスク基
板２の吸着方式は真空吸着に限らず静電吸着方式やその
他の吸着方式を用いてもよい。
およびこれと反対側のマスクチャック取付け面が高精度
に平行にされたＸ線マスクが接着し組立てられる。な
お、各ベース12,17への支持フレーム１およびマスク基
板２の吸着方式は真空吸着に限らず静電吸着方式やその
他の吸着方式を用いてもよい。
第２図は本発明の別の実施例の構成図である。この実
施例では、上下のベース12,17間に各ベースとの当接面
が高平面度に仕上げ加工されたリング状のスペーサ28が
介装される。このスペーサ28により両ベース12,17間は
所定の平行間隔に保たれる。したがって、第１図の実施
例で用いた間隔検出用ギャップセンサ25、チルトステー
ジ21およびＺステージ26は省略できる。その他の構成、
作用効果は前述の実施例と同様である。
施例では、上下のベース12,17間に各ベースとの当接面
が高平面度に仕上げ加工されたリング状のスペーサ28が
介装される。このスペーサ28により両ベース12,17間は
所定の平行間隔に保たれる。したがって、第１図の実施
例で用いた間隔検出用ギャップセンサ25、チルトステー
ジ21およびＺステージ26は省略できる。その他の構成、
作用効果は前述の実施例と同様である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、マスク両面を高平
面度加工し、同じく高平面度加工した２つのベース間に
挟持し、マスク基板と支持フレーム間の接着剤が硬化す
る前に両者を位置合わせし、その状態で接着剤が硬化す
るまで高精度の平行間隔を保持することができるため、
ウエハに対面するマスク面およびこれと反対側のマスク
チャック取付け面が高精度に平行にされたＸ線マスクが
接着組立てされる。
面度加工し、同じく高平面度加工した２つのベース間に
挟持し、マスク基板と支持フレーム間の接着剤が硬化す
る前に両者を位置合わせし、その状態で接着剤が硬化す
るまで高精度の平行間隔を保持することができるため、
ウエハに対面するマスク面およびこれと反対側のマスク
チャック取付け面が高精度に平行にされたＸ線マスクが
接着組立てされる。
第１図は本発明の実施例の構成図、 第２図は本発明の別の実施例の構成図、 第３図は本発明の治具により作成したＸ線マスクの一例
の構成図、 第４図および第５図は各々従来のＸ線マスクの構成図で
ある。 1:支持フレーム、 2:マスク基板、 6:接着剤、 10:マスク面、 12:第２のベース、 17:第１のベース。
の構成図、 第４図および第５図は各々従来のＸ線マスクの構成図で
ある。 1:支持フレーム、 2:マスク基板、 6:接着剤、 10:マスク面、 12:第２のベース、 17:第１のベース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水澤 伸俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 刈谷 卓夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 鵜澤 俊一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 福田 惠明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−98783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−36019（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−152625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−137422（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (6)
- 【請求項１】片面にマスクパターンが形成された薄膜を
有するマスク基板を用意する工程、露光転写の際にマス
クチャックに取り付けられる取付け面を持った支持フレ
ームを用意する工程、 前記マスク基板の前記マスクパターンが形成されている
側の面を第１保持部材で保持する工程、 前記支持フレームの前記取付け面をする工程、 第１保持部材により保持されたマスク基板と第２保持部
材により保持された支持フレームとを対向させ、複数の
位置において前記第１保持部材と第２保持部材との間隔
を調整することによって、前記支持フレームの取付け面
と前記マスクパターン側の面とを平行化する工程、およ
び 前記平行化された状態を保って、前記マスク基板と前記
支持フレームとを固着する工程 を有することを特徴とするマスク組立て方法。 - 【請求項２】前記間隔を調整する工程は、複数の位置に
それぞれギャップセンサを配置して、各位置において第
１保持部材と第２保持部材の間隔を測定する工程を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマスク組
立て方法。 - 【請求項３】前記間隔を調整する工程は、第１保持部材
と第２保持部材の間の複数の位置にそれぞれスペーサ部
材を配置する工程を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のマスク組立て方法。 - 【請求項４】前記固着する工程は、前記マスク基板と前
記支持フレームとを接着剤によって固定することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のマスク組立て方法。 - 【請求項５】前記第１保持部材へのマスク基板の保持な
らびに前記第２部材への支持フレームの保持は、真空吸
着方式もしくは静電吸着方式によって吸着保持すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマスク組立て
方法。 - 【請求項６】マスクはＸ線プロキシミティ露光に用いら
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマス
ク組立て方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9493790A JP2802665B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | マスク組立て方法 |
| EP19910302988 EP0453133B1 (en) | 1990-04-12 | 1991-04-04 | Method and apparatus for manufacture of X-ray mask |
| DE1991626738 DE69126738T2 (de) | 1990-04-12 | 1991-04-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Röntgenmaske |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9493790A JP2802665B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | マスク組立て方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293716A JPH03293716A (ja) | 1991-12-25 |
| JP2802665B2 true JP2802665B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=14123869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9493790A Expired - Fee Related JP2802665B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | マスク組立て方法 |
Country Status (3)
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