JP2958914B2 - X-ray mask structure and positioning and holding method thereof - Google Patents
X-ray mask structure and positioning and holding method thereofInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は露光光としてシンクロトン放射光を使用する
Ｘ線露光装置において、転写工程に用いられるＸ線マス
ク構造体およびその位置決め保持方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray mask structure used in a transfer step in an X-ray exposure apparatus using synchrotron radiation as exposure light, and a method for positioning and holding the same.
［従来の技術］ 第４図は従来より用いられているマスクの構造を示す
斜視図である。[Prior Art] FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a conventionally used mask.
マスク基板42の上面には、高集積なマスクパターン１
が形成され、該マスク基板42は耐熱ガラスや金属にて形
成された支持フレーム43上に接着剤により固着されてＸ
線マスク構造体を形成している。このように構成された
Ｘ線マスク構造体を露光時に所定の位置に位置決めする
ことは、第４図に示すようにＸ線マスク構造体が載置さ
れるマスクステージベース44上に固設された３本の位置
決めピン45〜47のすべてを支持フレーム43の側壁に接触
させることにより行われる。Ｘ線マスク構造体は上記の
位置決め終了後、マスクステージベース44に設けられた
不図示の真空吸着保持機構により吸着保持されて露光が
行われる。On the upper surface of the mask substrate 42, a highly integrated mask pattern 1
The mask substrate 42 is fixed on a support frame 43 made of heat-resistant glass or metal with an adhesive, and
A line mask structure is formed. Positioning the X-ray mask structure thus configured at a predetermined position during exposure is performed by fixing the X-ray mask structure on a mask stage base 44 on which the X-ray mask structure is mounted as shown in FIG. This is performed by bringing all three positioning pins 45 to 47 into contact with the side wall of the support frame 43. After the above-described positioning is completed, the X-ray mask structure is sucked and held by a vacuum suction holding mechanism (not shown) provided on the mask stage base 44 to perform exposure.
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のＸ線マスク構造体は、露光光であるＸ
線が上方から照射されることを前提としているため水平
にマスクステージベースに吸着保持されている。これに
対して、Ｘ線源にシンクロトロン放射光を用いる場合に
はこれを発生させるシンクロトロン放射光装置の構造
上、Ｘ線マスク構造体はマスクステージベースと共に垂
直に立てた状態で吸着保持する必要がある。このような
状態でＸ線マスク構造体を従来の位置決め機構によって
位置決めするためには、２本の位置決めピンに押し当て
ながら残りの位置決めピンに押し当てなければならな
い。この動作を搬送装置で行うには、複雑な機構が必要
となるという問題点がある。一方、Ｘ線マスク構造体を
高精度に位置決めしないで、マスクステージベースに吸
着保持した後、マスクステージベースを６軸ステージに
より、位置決めを行う方法もあるが、このものにおいて
も構成が複雑になってしまう。また、マスクステージベ
ース内の吸着保持機構にトラブルが発生した場合（例え
ば真空吸着方式のものにおいては真空ラインにリークが
生じたり、磁力吸着方式のものにおいては電源に異常が
発生して断となってしまう等）には吸着状態のＸ線マス
ク構造体が非吸着状態となり、その自重により、落下し
てしまうという問題点がある。[Problem to be Solved by the Invention] The above-described conventional X-ray mask structure has an X-ray exposure light.
Since it is assumed that the line is irradiated from above, the line is horizontally sucked and held on the mask stage base. On the other hand, when the synchrotron radiation is used as the X-ray source, the structure of the synchrotron radiation device that generates the synchrotron radiation causes the X-ray mask structure to be absorbed and held together with the mask stage base in a vertically standing state. There is a need. In order to position the X-ray mask structure by the conventional positioning mechanism in such a state, it is necessary to press the remaining positioning pins while pressing the two positioning pins. There is a problem that a complicated mechanism is required to perform this operation by the transport device. On the other hand, there is a method in which the X-ray mask structure is not positioned with high precision, but is held by suction on a mask stage base, and then the mask stage base is positioned by a six-axis stage. However, the structure is also complicated. Would. Also, if a trouble occurs in the suction holding mechanism in the mask stage base (for example, a vacuum suction method may cause a leak in the vacuum line, or a magnetic force suction method may cause a failure in the power supply, resulting in disconnection. The X-ray mask structure in the suction state is in the non-suction state, and falls due to its own weight.
本発明は上記従来技術が有する問題点に鑑みてなされ
たものであって、マスクステージと共に垂直に立てられ
た状態でシンクロトロン放射光によって露光が行われる
Ｘ線マスク構造体として、複雑な機構を用いることなく
高精度な位置決めを行うことができ、また吸着保持機構
にトラブルが発生した場合においても落下することのな
いＸ線マスク構造体およびその位置決め保持方法を実現
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and has a complicated mechanism as an X-ray mask structure in which exposure is performed by synchrotron radiation in a state where the mask stage is set upright. It is an object of the present invention to realize an X-ray mask structure that can perform high-precision positioning without using it and does not drop even when a trouble occurs in a suction holding mechanism, and a positioning and holding method thereof.
［課題を解決するための手段］ 本発明のＸ線マスク構造体は、マスクパターンが形成
されたマスク基板と、該マスク基板が固着される支持フ
レームによって構成され、２本の位置決めピンが間隔を
おいて突設されたマスクステージベースに位置決め保持
された状態にてＸ線で露光されるＸ線マスク構造体であ
って、 前記支持フレームには前記マスクフレームベースに突
設された２本の位置決めピンをそれぞれ挿通するための
２個の孔が設けられており、位置決め時には前記２個の
孔のうちの一方は挿通する位置決めピンと２個所にて接
し、他方は挿通する位置決めピンと１個所にて接するこ
とを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The X-ray mask structure of the present invention includes a mask substrate on which a mask pattern is formed, and a support frame to which the mask substrate is fixed. An X-ray mask structure that is exposed to X-rays while being positioned and held on a mask stage base protruding from the mask frame base, wherein the support frame has two positioning members protruding from the mask frame base. Two holes for inserting the pins are provided, and at the time of positioning, one of the two holes contacts the positioning pin to be inserted at two places, and the other contacts the positioning pin to be inserted at one place. It is characterized by the following.
この場合、前記Ｘ線マスク構造体は、前記２本の位置
決めピンによって垂直方向に吊下げ状態で保持されるこ
ととしてもよい。In this case, the X-ray mask structure may be vertically suspended by the two positioning pins.
また、前記２個の孔はそれぞれ方向が異なる矩形状で
あり、円柱状の前記ピンと接することとしてもよい。Further, the two holes may be rectangular in different directions, and may be in contact with the columnar pin.
本発明のＸ線マスク構造体の位置決め保持方法は、マ
スクパターンが形成されたマスク基板と、該マスク基板
が固着される支持フレームとによって構成されたＸ線マ
スク構造体を、２本の位置決めピンが間隔をおいて突設
されたマスクステージベースに位置決め保持するＸ線マ
スク構造体の位置決め保持方法であって、 前記支持フレームに設けられた２個の孔に、前記マス
クフレームベースに突設された２本の位置決めピンをそ
れぞれ挿通し、前記２個の孔のうちの一方は挿通する位
置決めピンと２個所にて接し、他方は挿通する位置決め
ピンと１個所にて接するようにして位置決めして保持す
ることを特徴とする。According to a method for positioning and holding an X-ray mask structure of the present invention, an X-ray mask structure including a mask substrate on which a mask pattern is formed and a support frame to which the mask substrate is fixed is attached to two positioning pins. Is a method for positioning and holding an X-ray mask structure for positioning and holding on a mask stage base protruding at an interval, wherein two holes provided in the support frame are provided so as to protrude from the mask frame base. The two positioning pins are respectively inserted, and one of the two holes is positioned and held so as to be in contact with the inserted positioning pin in two places, and the other is in contact with the inserted positioning pin in one place. It is characterized by the following.
この場合、前記Ｘ線マスク構造体は、前記２本の位置
決めピンによって垂直方向に吊下げ状態で保持されるこ
ととしてもよい。In this case, the X-ray mask structure may be vertically suspended by the two positioning pins.
また、前記２個の孔はそれぞれ方向が異なる矩形状で
あり、円柱状の前記ピンと接することとしてもよい。Further, the two holes may be rectangular in different directions, and may be in contact with the columnar pin.
［作用］ 露光時に２本の位置決めピンを介してマスクステージ
ベースに吊着されるＸ線マスク構造体は、各位置決めピ
ン３個所にて接触するものであるため、吊着することの
みで高精度な位置決めが２方向および１軸方向に関して
なされることになり、続いて吸着を行うことにより３方
向および３軸方向に関する位置決めが容易に行われるこ
ととなる。[Operation] The X-ray mask structure hung on the mask stage base via two positioning pins during exposure comes into contact with three positioning pins, so that high precision is achieved only by hanging. Positioning is performed in two directions and one axis direction, and subsequent suctioning facilitates positioning in three directions and three axis directions.
［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。Example Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the first embodiment of the present invention.
本実施例は、シンクロトロン放射光による露光に用い
られるＸ線マスク構造体とこれを吸着保持するマスクス
テージベースを示すもので、図中、12は高集積回路パタ
ーンであるマスクパターン11が描画されたマスク基板、
13は耐熱ガラスや金属から形成されたリング状の支持フ
レームであって、マスク基板12と支持フレーム13とは接
着剤によって固着され、Ｘ線マスク構造体19を構成して
いる。該Ｘ線マスク構造体19を吸着保持するマスクステ
ージベース17には不図示の真空吸着源と連結された真空
吸着保持機構18、２本の円柱状の位置決めピン14,15が
水平方向に間隔をおいて設けられている。各位置決めピ
ン14,15はマスクステージベース17に突設されており、
支持フレーム13には各位置決めピン14,15をそれぞれ挿
通するための矩形状の２個の孔13a,13bが設けられてい
る。露光動作はＸ線マスク構造体19およびマスクステー
ジベース17を共に垂直に立てた状態として行われるが、
一方の矩形状の孔13aはこの露光時に各２辺が水平、垂
直方向に平行となるように形成され、他方の孔13bは孔1
3aを45゜回転運動させた向きに形成されている。This embodiment shows an X-ray mask structure used for exposure with synchrotron radiation and a mask stage base for holding the X-ray mask structure by suction. In the figure, reference numeral 12 denotes a mask pattern 11 which is a highly integrated circuit pattern. Mask substrate,
Reference numeral 13 denotes a ring-shaped support frame formed of heat-resistant glass or metal, and the mask substrate 12 and the support frame 13 are fixed to each other with an adhesive to form an X-ray mask structure 19. A vacuum suction holding mechanism 18 connected to a vacuum suction source (not shown) and two columnar positioning pins 14 and 15 are horizontally spaced from a mask stage base 17 for suction holding the X-ray mask structure 19. Is provided. Each positioning pin 14, 15 is protruded from the mask stage base 17,
The support frame 13 is provided with two rectangular holes 13a and 13b through which the positioning pins 14 and 15 are inserted. The exposure operation is performed with the X-ray mask structure 19 and the mask stage base 17 both standing upright.
One rectangular hole 13a is formed so that each side is parallel to the horizontal and vertical directions during this exposure, and the other hole 13b is
It is formed to rotate 3a by 45 °.
上記のように構成された本実施例のものにおいて、Ｘ
線マスク構造体19をマスクステージベース17上に位置決
めして保持することは、各位置決めピン14,15を各孔13
a,13bにそれぞれ挿通することによって吊下げ状態と
し、この後、真空吸着保持機構18により真空吸着して保
持することにより行われる。前記孔13aにおいては位置
決めピン14と１辺にて接触し、前記孔13bにおいては位
置決めピン15と２辺にて接触するため、Ｘ線マスク構造
体19は吊下げ状態とするだけで３点にて位置決めされる
こととなり、ｘ方向,y方向およびwz方向が定まることに
なる。さらに、真空吸着によりマスクステージベース17
の吸着面に吸着されると、ｚ方向、wx方向およびwy方向
が定まり、Ｘ線マスク構造体19は高精度に位置決めされ
た状態で吸着保持される。In the present embodiment configured as described above, X
Positioning and holding the line mask structure 19 on the mask stage base 17 is performed by positioning each positioning pin 14, 15 with each hole 13.
The suspension is performed by inserting the members into the hanging state by inserting them into the a and 13b, respectively, and then performing vacuum suction and holding by the vacuum suction holding mechanism 18. In the hole 13a, the positioning pin 14 is in contact with one side, and in the hole 13b, the positioning pin 15 is in contact with two sides. And the x, y, and wz directions are determined. Furthermore, the mask stage base 17
Once attracted to the suction surface of, z-direction, Sadamari is w x direction and w y directions, X-rays mask structure 19 is attracted to and held in a state of being positioned with high accuracy.
以上説明したように実施例は、Ｘ線マスク構造体19を
吊下げ状態としてから真空吸着を行うものであるため、
真空吸着機構18の真空吸着源に不具合いが生じること等
によって、吸着力が失われてしまった場合においてもＸ
線マスク構造体19が落下することはない。As described above, in the embodiment, the vacuum suction is performed after the X-ray mask structure 19 is in the suspended state.
Even if the suction force is lost due to a malfunction of the vacuum suction source of the vacuum suction mechanism 18, X
The line mask structure 19 does not fall.
第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the second embodiment of the present invention.
本実施例はＸ線マスク構造体29を構成する支持フレー
ム23を略八角形の形状とし、該支持フレーム23に設けら
れる２個の矩形状の孔23a,23bを形成する位置を重心を
挟んで相対する位置とし、かつ、その間の距離を第１図
に示したものよりも長いものとしたものである。各孔23
a,23bが形成される向きは第１の実施例のものと同様で
あり、また、不図示ではあるがマスクステージベースに
突設される２本の位置決めピンの設置間隔も各孔23a,23
bに応じたものとされている。In the present embodiment, the support frame 23 constituting the X-ray mask structure 29 is formed in a substantially octagonal shape, and the positions where the two rectangular holes 23a and 23b provided in the support frame 23 are formed with the center of gravity interposed therebetween. The positions are opposed to each other, and the distance between them is longer than that shown in FIG. Each hole 23
The directions in which a and 23b are formed are the same as those in the first embodiment, and although not shown, the spacing between the two positioning pins projecting from the mask stage base is also different from each other in the holes 23a and 23b.
According to b.
本実施例のものにおいては、各孔23a,23bの間の距離
を長いものとすることにより、wz方向の位置決め精度を
向上することができた。In the present embodiment, the positioning accuracy in the wz direction could be improved by increasing the distance between the holes 23a and 23b.
第３図（ａ）は本発明の第３の実施例の構成を示す斜
視図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）中の支持フレーム33
の正面図である。FIG. 3 (a) is a perspective view showing the configuration of a third embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a support frame 33 in FIG. 3 (a).
FIG.
第３図（ａ）には支持フレーム33や位置決めブロック
34等から構成されるＸ線マスク構造体39とマスクステー
ジベース37とが示されている。支持フレーム33には円形
の２つの孔33a,33bが設けられており、支持フレーム33
の各孔33a,33bが設けられたマスクステージベース37側
の面は切削され、該切削部にはこれと対応適合する形状
の位置決めブロック34が接着されている。位置決めブロ
ック33の各孔33a,33bに対応する部分には第１図に示し
た矩形状の各矩13a,13bの各辺と同様の作用を生じさせ
るための２個の切欠き34a,34bがそれぞれ形成されてい
る。一方の切欠き34aは前記孔13aと同様にその上辺が水
平方向となるように形成され、他方の切欠き34bは前記
孔13bと同様に頂角が垂直上方を向くように形成されて
いる。また、第３図（ａ）に示される35,36は、Ｘ線マ
スク構造体を位置決めするための位置決めピンであっ
て、その先端部は、Ｘ線マスク構造体が吊下げられたと
きのひっかかりとなるようにピン径よりも大きく形成さ
れている。FIG. 3A shows the support frame 33 and the positioning block.
An X-ray mask structure 39 composed of 34 and the like and a mask stage base 37 are shown. The support frame 33 is provided with two circular holes 33a and 33b.
The surface on the mask stage base 37 side where the holes 33a and 33b are provided is cut, and a positioning block 34 having a shape corresponding to the cut surface is adhered to the cut portion. Two notches 34a, 34b for producing the same action as each side of each of the rectangular rectangles 13a, 13b shown in FIG. 1 are provided at portions corresponding to the respective holes 33a, 33b of the positioning block 33. Each is formed. One notch 34a is formed so that the upper side thereof is in the horizontal direction, similarly to the hole 13a, and the other notch 34b is formed so that the apex angle is vertically upward, similarly to the hole 13b. Reference numerals 35 and 36 shown in FIG. 3 (a) denote positioning pins for positioning the X-ray mask structure, and the leading ends of the pins are caught when the X-ray mask structure is suspended. It is formed so as to be larger than the pin diameter.
上記のように構成された本実施例において、Ｘ線マス
ク構造体は第１の実施例と同様な方法で位置決めされる
が、フレーム構成を支持フレーム33と位置決めブロック
34との２つに分けたので、それぞれの加工が容易なもの
となり、製造コストを低減することが可能となった。In the present embodiment configured as described above, the X-ray mask structure is positioned in the same manner as in the first embodiment, but the frame configuration is changed to the support frame 33 and the positioning block.
34, which facilitates the processing of each and reduces the manufacturing cost.
なお、以上述べた各実施例においては、マスクステー
ジベースに設けられる位置決めピンを円柱状のものと
し、Ｘ線マスク構造体に形成される孔を矩形状のものと
して説明したが、位置決めピンを角柱状のものとし、孔
を円柱状のものとしても同様の効果を得ることは明白で
あり、このように構成してもよい。In each of the embodiments described above, the positioning pins provided on the mask stage base are cylindrical, and the holes formed in the X-ray mask structure are rectangular. However, the positioning pins are square. Obviously, the same effect can be obtained even if the hole is formed in a columnar shape and the hole is formed in a cylindrical shape.
［発明の効果］ 本発明は以上説明したように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。[Effects of the Invention] The present invention is configured as described above, and has the following effects.
マスクステージベースに水平方向に間隔をおいて突設
された２本の位置決めピンをそれぞれ挿通する２個の孔
を各位置決めピンと３箇所で接触するように設けたこと
により、マスクステージベースに吊下げることだけで高
精度な位置決めが行うことができる効果がある。また、
露光動作は、これを吸着状態として行われるが、吊下げ
られているために吸着機構にトラブルが発生しても落下
することはなく、安全性を向上することができる効果が
ある。Two holes are inserted into the mask stage base and project from the mask stage base at an interval in the horizontal direction. The two holes are provided so as to be in contact with the respective positioning pins at three places. This has the effect that highly accurate positioning can be performed. Also,
The exposure operation is performed in a suction state. However, since the exposure operation is suspended, even if a trouble occurs in the suction mechanism, the exposure mechanism does not drop and the safety can be improved.
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す斜視図、第
２図は本発明の第２の実施例の構成を示す斜視図、第３
図（ａ）は本発明の第３の実施例の構成を示す斜視図、
第３図（ｂ）は第３図（ａ）中の支持フレーム33の正面
図、第４図は従来例の構成を示す斜視図である。 11……マスクパターン、12……マスク基板、 13,23,33……支持フレーム、 13a,13b,23a,23b,33a,33b……孔、 14,15,35,36……位置決めピン、 17,37……マスクステージベース、 18……真空吸着機構、 19,29……Ｘ線マスク構造体、 34……位置決めブロック、 34a,34b……切欠き。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7A is a perspective view showing a configuration of a third embodiment of the present invention,
FIG. 3 (b) is a front view of the support frame 33 in FIG. 3 (a), and FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a conventional example. 11 ... Mask pattern, 12 ... Mask substrate, 13,23,33 ... Support frame, 13a, 13b, 23a, 23b, 33a, 33b ... Hole, 14,15,35,36 ... Positioning pin, 17 37, Mask stage base, 18 Vacuum suction mechanism, 19, 29 X-ray mask structure, 34 Positioning block, 34a, 34b Notch.
Claims (6)
と、該マスク基板が固着される支持フレームによって構
成され、２本の位置決めピンが間隔をおいて突設された
マスクステージベースに位置決め保持された状態にてＸ
線で露光されるＸ線マスク構造体であって、 前記支持フレームには前記マスクフレームベースに突設
された２本の位置決めピンをそれぞれ挿通するための２
個の孔が設けられており、位置決め時には前記２個の孔
のうちの一方は挿通する位置決めピンと２個所にて接
し、他方は挿通する位置決めピンと１個所にて接するこ
とを特徴とするＸ線マスク構造体。1. A mask substrate on which a mask pattern is formed, and a support frame to which the mask substrate is fixed, wherein two positioning pins are positioned and held on a mask stage base protruding at an interval. X in state
An X-ray mask structure exposed to X-rays, wherein the support frame includes two positioning pins protruding from the mask frame base.
An X-ray mask, wherein at the time of positioning, one of the two holes is in contact with a positioning pin to be inserted at two places, and the other is in contact with a positioning pin to be inserted at one place. Structure.
決めピンによって垂直方向に吊下げ状態で保持されるこ
とを特徴とする請求項１記載のＸ線マスク構造体。2. The X-ray mask structure according to claim 1, wherein said X-ray mask structure is held in a vertically suspended state by said two positioning pins.
状であり、円柱状の前記ピンと接することを特徴とする
請求項１記載のＸ線マスク構造体。3. The X-ray mask structure according to claim 1, wherein each of the two holes has a rectangular shape having a different direction, and is in contact with the cylindrical pin.
と、該マスク基板が固着される支持フレームとによって
構成されたＸ線マスク構造体を、２本の位置決めピンが
間隔をおいて突設されたマスクステージベースに位置決
め保持するＸ線マスク構造体の位置決め保持方法であっ
て、 前記支持フレームに設けられた２個の孔に、前記マスク
フレームベースに突設された２本の位置決めピンをそれ
ぞれ挿通し、前記２個の孔のうちの一方は挿通する位置
決めピンと２個所にて接し、他方は挿通する位置決めピ
ンと１個所にて接するようにして位置決めして保持する
ことを特徴とするＸ線マスク構造体の位置決め保持方
法。4. An X-ray mask structure comprising a mask substrate on which a mask pattern is formed and a support frame to which the mask substrate is fixed, is provided with two positioning pins projecting at an interval. A method for positioning and holding an X-ray mask structure that is positioned and held on a mask stage base, wherein two positioning pins protruding from the mask frame base are inserted into two holes provided in the support frame, respectively. An X-ray mask structure characterized in that one of the two holes is in contact with a positioning pin to be inserted at two locations, and the other is positioned and held in contact with a positioning pin to be inserted at one location. Body positioning and holding method.
決めピンによって垂直方向に吊下げ状態で保持されるこ
とを特徴とする請求項４記載のＸ線マスク構造体の位置
決め保持方法。5. The method for positioning and holding an X-ray mask structure according to claim 4, wherein said X-ray mask structure is held in a vertically suspended state by said two positioning pins.
状であり、円柱状の前記ピンと接することを特徴とする
請求項４記載のＸ線マスク構造体の位置決め保持方法。6. A method according to claim 4, wherein said two holes have a rectangular shape with different directions, and are in contact with said cylindrical pins.
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| JPH04155815A (en) | 1992-05-28 |
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