JP3305188B2 - 原版、原版保持装置およびこれを用いた露光装置ならびにディバイス製造方法 - Google Patents

原版、原版保持装置およびこれを用いた露光装置ならびにディバイス製造方法

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JP3305188B2
JP3305188B2 JP4549596A JP4549596A JP3305188B2 JP 3305188 B2 JP3305188 B2 JP 3305188B2 JP 4549596 A JP4549596 A JP 4549596A JP 4549596 A JP4549596 A JP 4549596A JP 3305188 B2 JP3305188 B2 JP 3305188B2
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    • 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
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details

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  • 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)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線等を露光光と
する微細化の進んだ露光装置のマスク等原版、原版保持
装置およびこれを用いた露光装置ならびにディバイス製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体ディバイスの高集積化に伴
って半導体素子の微細化が一層進み、２５６ＭＤＲＡＭ
の半導体素子においては０．２５μｍ、１ＧＤＲＡＭの
半導体素子では０．１８μｍの線幅が要求されており、
また、焼き付けパターンの重ね合わせ精度については、
例えば２５６ＭＤＲＡＭの半導体素子の場合は８０ｎ
ｍ、１ＧＤＲＡＭの半導体素子の場合では６０ｎｍであ
る。
【０００３】このように微細化されたパターンを高い重
ね合わせ精度でウエハ等基板に焼き付けるための露光装
置のマスク（原版）は、一般的に、図１３に示す工程に
よって製作される。すなわち、図１３の（ａ）に示すよ
うにＳｉ基板Ｓ0 の片面にＳｉＣ膜やＳｉＮ膜等の薄膜
Ｍ0 をＣＶＤ法等によって成膜し、（ｂ）に示すように
バックエッチングによってＳｉ基板Ｓ0 の中央部分を除
去して薄膜（メンブレン）Ｍ0 で覆われた開口部Ｒを形
成したのち、（ｃ）に示すようにＳｉ基板Ｓ0の裏面を
ＳｉＣ等の高剛性セラミックスやガラスで作られたマス
クフレームＨ0に接着し、（ｄ）に示すようにメンブレ
ンＭ0 上に公知のＥＢ描画法やメッキ等によって重金属
のパターンＰ0 を形成する。
【０００４】このようにして製作されたマスクＥ0 は露
光装置のマスクステージやパターン検査機等に磁力また
は真空吸着力によって吸着される。
【０００５】例えば、図１４に示すように、マスクＥ0
のマスクフレームＨ0 の裏面に磁気リングＧ1 を固着
し、これを、図１５に示すようにマスクチャックＢ0 に
固定された磁気リングＧ2 に磁気吸着力によって吸着さ
せる。このとき、マスクＥ0 の外周縁をＶブロックＮ0
に当接することで、マスクＥ0 のパターン面に平行な平
面内の位置決め（ＸＹ方向の位置決め）を行なう。
【０００６】このようにしてマスクチャックＢ0 に保持
されたマスクＥ0 に矢印Ｃの方向（Ｚ軸方向）からＸ線
等を照射し、マスクＥ0 のパターンＰ0 を図示しないウ
エハに投影する。
【０００７】真空吸着力を利用する方法は、磁気リング
の替わりにマスクフレームに吸着孔を設け、マスクチャ
ックとマスクフレームを真空吸着力によって面接触させ
る。
【０００８】このように磁気吸着力や真空吸着力を利用
するマスク保持装置（原版保持装置）は、マスクフレー
ムとマスクチャックの接触面に高精度の表面仕上げを必
要とするため、設備費の高騰を招く。例えば、マスクフ
レームの厚さが１３ｍｍで両者の平面度に０．３μｍの
誤差があると、マスクチャックに保持させる前のマスク
のパターンとマスクチャックに保持させた状態のマスク
のパターンとの間に９０ｎｍの位置ずれが発生し、マス
クフレームの厚さが２ｍｍの場合でもパターンの位置ず
れが２７ｎｍに達することが確認されている。
【０００９】そこで、図１６に示すように、ＸＹ平面に
沿って離間した３個のクランプユニット１０１〜１０３
によってそれぞれマスクＥ0 をＺ軸方向にクランプする
ことでマスクチャック１１０にマスクＥ0 を固定するい
わゆる３点クランプ方式のマスク保持装置が開発され
た。これは、まず、マスクチャック１１０と一体である
３個の位置決め部材１１１〜１１３に押圧装置１１４，
１１５によってマスクＥ0 の外周縁を弾力的に当接する
ことでマスクＥ0 のＸＹ方向（Ｘ軸方向とＹ軸方向とω
Ｚ軸方向）の位置決めを行ない、続いて、各クランプユ
ニット１０１〜１０３を駆動してマスクＥ0 をＺ軸方向
にクランプすることで、マスクＥ0 のＺ軸方向とωＸ軸
方向とωＹ軸方向の位置決めを行なうものであり、磁気
吸着力や真空吸着力を利用する場合のようにマスクとマ
スクチャックの表面を高精度で仕上げる必要がないうえ
に、電子ビームを用いるＥＢ描画装置にもそのまま適用
できる。従って、マスクにパターンを設ける工程からマ
スクを用いてウエハを露光する工程までマスク保持装置
の機構をすべて同じにすることで、マスクの移し換えに
よるパターンの変形を回避することができるという特筆
すべき長所を有する。
【００１０】ところが、３点クランプ方式のマスク保持
装置は、前述のようなＥＢ描画装置によるマスクの製造
工程においてメンブレンに反り等の歪が発生した場合、
あるいは露光中に露光光のエネルギーをメンブレンが吸
収して熱歪等を起こした場合には、真空吸着力や磁気吸
着力を用いたマスク保持装置のようにマスクチャックの
温度や平坦度を利用してパターンの形状や位置を補正す
ることはできない。
【００１１】すなわち、真空吸着力や磁気吸着力を用い
たマスク保持装置であれば、マクスチャックの内部配管
等に温度調節用の液体を供給してマスクチャックの温度
制御を行ない、マスクチャックに面接触しているマスク
の温度を調節することで熱歪を解消したり（特開昭５６
−１１２７３２号公報参照）、マスクチャックの表面に
マスクフレームを吸着することでマスクチャックの平坦
度を利用してマスクフレームの曲がり等を防ぐことがで
きるが、３点クランプ方式の場合は、マスクとマスクチ
ャックの間が点接触であるために両者の間の熱伝達効率
が低く、マスクチャックの平坦度や伝熱を利用したパタ
ーンの補正は難しい。
【００１２】また、特にＸ線等を露光光とする露光装置
のマスクは、メンブレンの厚さが２μｍ程と極めて薄
く、従って剛性が低い。このために、メンブレン上のパ
ターンは、方形の露光画角の四方のエッジが直線状にな
らず、それぞれ露光画角の内側あるいは外側へ湾曲する
歪を有し、これは、マスクを露光装置のマスクチャック
等に保持させたときのクランプ力等によって様々に変化
する。
【００１３】そこで、このようなマスクメンブレンの歪
によるパターンの露光画角の変形を図１７の（ａ）〜
（ｉ）に示すような９種類の形状に分類し、マスクの移
し換えによってパターンの変形や位置ずれが生じたとき
には、メンブレンの外周縁を変形させてパターンの形を
補正するためのＰＺＴフィルムをメンブレンに付加した
マスクが開発された（米国特許明細書第４，９６４，１
４５号参照）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、３点クランプ方式によってマスクを保
持するマスク保持装置においては、マスクチャックの温
度制御によってマスクのパターンの変形や位置ずれを解
消することが極めて困難である。前述のようにメンブレ
ンにＰＺＴフィルムを付加した場合でも、露光装置等の
マスクを交換するたびに各ＰＺＴの電極をマスクチャッ
クの配線に接続する作業が必要で、マスクの交換作業が
頻雑であるうえに、剛性の低いメンブレンに直接ＰＺＴ
の圧力が作用するためにメンブレンが破損する等のトラ
ブルが多発する。
【００１５】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、３点クランプ方式
等によってマスク等原版を保持する露光装置のマスクス
テージ等において、メンブレンの熱歪等によるパターン
の変形や位置ずれを簡単に補正できる原版、原版保持装
置およびこれを用いた露光装置ならびにディバイス製造
方法を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の原版は、開口部を有するフレーム部材と、
該フレーム部材の前記開口部に配設されたメンブレンを
有し、前記フレーム部材が、原版保持装置のパターン補
正手段に着脱自在に結合する貫通孔または凹凸からなる
結合部を備えておりこれを介して前記パターン補正手段
から伝達される圧縮力または引張力によって前記メンブ
レンを変形させるように構成されていることを特徴とす
る。
【００１７】結合部が、フレーム部材の各側縁の中央部
分に形成されているとよい。
【００１８】また、開口部を有するフレーム部材と、該
フレーム部材の前記開口部に配設されたメンブレンを有
し、前記フレーム部材が、前記メンブレンに近接する空
所と該空所の寸法を変化させることで前記メンブレンを
変形させるための寸法調節手段を備えていることを特徴
とする原版であってもよい。
【００１９】本発明の原版保持装置は、メンブレンとフ
レーム部材を有する原版を位置決めする位置決め手段
と、前記原版の前記フレーム部材に設けられた結合部に
着脱自在に結合されるパターン補正手段を有し、該パタ
ーン補正手段が、駆動手段によって発生される圧縮力ま
たは引張力を前記結合部を介して前記フレーム部材に伝
達し前記メンブレンを変形させるように構成されている
ことを特徴とする。
【００２０】パターン補正手段が、原版のフレーム部材
の結合部を吸着する吸着手段を有し、駆動手段が前記吸
着手段を往復移動させるように構成されているとよい。
【００２１】パターン補正手段が、原版のフレーム部材
の結合部に係合する少なくとも１個の係合部材を有し、
駆動手段が前記係合部材を往復移動させるように構成さ
れていてもよい。
【００２２】
【作用】原版保持装置にマスク等原版を位置決めし、原
版のフレーム部材の貫通孔または凹凸からなる結合部に
パターン補正手段を結合させる。該パターン補正手段の
圧縮力または引張力を前記結合部を介してフレーム部材
に伝達し、メンブレンを変形させることによってメンブ
レン上のパターンの変形や位置ずれを補正する。
【００２３】ウエハ等基板の露光画角をステップ移動さ
せるたびにメンブレンのパターンの変形や位置ずれを計
測し、パターン補正手段を駆動してパターンの変形や位
置ずれを解消すれば、転写ずれのない高精度なパターン
の転写、焼き付けを行なうことができる。
【００２４】原版を交換するときは、使用済みの原版の
結合部とパターン補正手段の結合を解除して原版保持装
置から搬出し、新たな原版を搬入してその結合部をパタ
ーン補正手段に結合する。結合部が原版のフレーム部材
に形成された貫通孔や凹凸であって、これをパターン補
正手段の係合部材に係合させるように構成されていれ
ば、結合部のためにフレーム部材の形状が複雑になるお
それがないうえに、結合部をパターン補正手段に結合さ
せる作業は簡単である。また、結合部がフレーム部材の
側縁であって、これをパターン補正手段の吸着手段が吸
着するように構成されていれば、結合部のために原版の
形状を変える必要はない。
【００２５】メンブレンにＰＴＺフィルム等を付加して
パターンの補正を行なう場合に比べて、原版を交換する
ときに複雑な配線接続作業等を必要とすることなく、原
版の交換が簡単で露光装置のスループットを大幅に向上
できる。加えて、メンブレンを変形させる圧縮力や引張
力がフレーム部材に伝達されるものであるため、ＰＴＺ
の圧力等をメンブレンに直接作用させる場合のようにメ
ンブレンが破損するおそれもない。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【００２７】図１は第１実施例による原版であるマスク
Ｅ1 を示すもので、これは、従来例と同様にＳｉ基板等
で作られたマスク基板Ｓ1 とその中央の開口部に設けら
れたメンブレンＭ1 とマスク基板Ｓ1 に接着された方形
のフレーム部材であるマスクフレームＨ1 を有し、メン
ブレンＭ1 上にはＡｕ等の重金属のＸ線吸収体からなる
パターンＰ1 が形成されている。
【００２８】マスクフレームＨ1 の材料は低熱膨張材料
であるガラスやＳｉＣ，ＳｉＮ等のセラミックあるいは
Ｓｉ基板を母材とするものが用いられる。また、マスク
基板Ｓ1 は接着あるいは陽極接合によってマスクフレー
ムＨ1 に結合される。メンブレンＭ1 はＸ線を透過させ
るＳｉＮ等の薄膜であり、これを平板状のマスク基板Ｓ
1 にＣＶＤ法等によって成膜し、マスク基板Ｓ1 の中央
部分をバックエッチングによって除去することで前記開
口部を形成する。パターンＰ1 は、開口部を形成したマ
スク基板Ｓ1 をマスクフレームＨ1 に結合させたうえで
メンブレンＭ1上にＡｕ等の薄膜を成膜し、これを、Ｅ
Ｂ描画装置等によってパターニングすることによって得
られる。
【００２９】ＥＢ描画装置や半導体製造用のＸ線露光装
置等においてマスクＥ1 を保持する原版保持装置である
マスク保持装置は３点クランプ方式によってマスクＥ1
を固定（位置決め）する。すなわち、図２に示すように
マスクチャック１０と一体であるＸ軸方向とＹ軸方向の
位置決め部材１１ａ〜１１ｄからなるＸＹ位置決め装置
にマスクＥ1 の直交する２つの側縁を当接し、押圧部材
１２ａ〜１２ｄからなる押圧装置によってマスクＥ1 を
前記ＸＹ位置決め装置に押圧することでマスクＥ1 のＸ
軸方向とＹ軸方向とωＺ軸方向の位置決めを行ない、続
いて、前記ＸＹ位置決め装置とともに位置決め手段を構
成する３個のクランプユニット１３ａ〜１３ｃによって
それぞれマスクＥ1 をＺ軸方向にクランプすることで、
Ｚ軸方向とωＸ軸方向とωＹ軸方向の位置決めを行う。
このようにしてマスクＥ1 を６軸方向に位置決めし、Ｅ
Ｂ描画装置や半導体製造用のＸ線露光装置等においてマ
スクＥ1 を安定保持する。
【００３０】ところが、３点クランプ方式のマスク保持
装置は、前述のようなＥＢ描画装置によるマスクの製造
工程においてメンブレンに反り等の歪が発生した場合、
あるいは露光中に露光光のエネルギーをメンブレンが吸
収して熱歪等を起こした場合には、真空吸着力や磁気吸
着力を用いたマスク保持装置のようにマスクチャックの
温度や平坦度を利用してパターンの形状や位置を補正す
ることはできない。
【００３１】すなわち、真空吸着力や磁気吸着力を用い
たマスク保持装置であれば、マクスチャックの内部配管
等に温度調節用の液体を供給してマスクチャックの温度
制御を行ない、マスクチャックに面接触しているマスク
の温度を調節することでＸ線の反りや熱歪を解消したり
（特開昭５６−１１２７３２号公報参照）、マスクチャ
ックの表面にマスクフレームを吸着することでマスクチ
ャックの平坦度を利用してマスクフレームの曲がり等を
防ぐこともできるが、３点クランプ方式の場合は、マス
クとマスクチャックの間が点接触であるために両者の間
の熱伝達効率が低く、従って、マスクチャックの温度制
御によるパターンの補正は難しい。
【００３２】そこで、マスクフレームＨ1 の外周縁を図
１の矢印Ｌ1 〜Ｌ4 で示すようにＸ軸方向またはＹ軸方
向に押したり引いたりすることによって、メンブレンＭ
1 の方形の外周縁を図１７に示す９種類のいずれかの形
状に湾曲させ、これによってパターンＰ1 の変形や位置
ずれを補正するパターン補正手段である第１〜第４のパ
ターン補正装置２１〜２４を設ける。
【００３３】各パターン補正装置２１〜２４は、図２に
示すように、マスクフレームＨ1 の結合部である側縁を
真空吸着力等によって吸着する吸着手段である吸着パッ
ド２１ａ〜２４ａと、これらをそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸
方向に進退させる駆動手段であるエアシリンダ２１ｂ〜
２４ｂを有する。第１のパターン補正装置２１は、Ｘ軸
方向の位置決め部材１１ａ，１１ｂとともに第１の位置
決めブロック１４に保持され、第２のパターン補正装置
２２はＹ軸方向の位置決め部材１１ｃ，１１ｄとともに
第２の位置決めブロック１５に保持され、第３のパター
ン補正装置２３はＸ軸方向の押圧部材１２ａ，１２ｂと
ともに第１の押圧ブロック１６に保持され、第４のパタ
ーン補正装置２４はＹ軸方向の押圧部材１２ｃ，１２ｄ
とともに第２の押圧ブロック１７に保持される。
【００３４】また、第１、第２の位置決めブロック１
４，１５はマスクチャック１０上にビス止めされてお
り、第１、第２の押圧ブロック１６，１７はそれぞれシ
リンダ等の駆動装置１６ａ，１７ａによってＸ軸方向、
Ｙ軸方向に駆動され、各押圧部材１２ａ〜１２ｄをマス
クフレームＨ1 の側縁に押圧し、これによって前述の位
置決めが行なわれる。各クランプユニット１３ａ〜１３
ｃはマスクチャック１０上に支持され、図示しない回転
機構と直動機構からなるアクチュエータによって前述の
クランプ動作を行なう。
【００３５】なお、第１の位置決めブロック１４はその
中央部分を１個のビス１４ｂによってマスクチャック１
０に固定されており、ビス１４ｂのまわりをわずかに枢
動自在に構成される。これは、各押圧部材１２ａ〜１２
ｄをマスクフレームＨ1 の側縁に押圧してマスクＥ1 を
位置決めしたとき、各押圧ブロック１６，１７の駆動力
のアンバランス等によってマスクＥ1 に回転モーメント
が発生したときに第１の位置決めブロック１４を枢動さ
せ、マスクＥ1 が過剰に拘束されるのを回避するための
ものである。
【００３６】また、各パターン補正装置２１〜２４は位
置決め部材１１ａ〜１１ｄおよび押圧部材１２ａ〜１２
ｄの間に配設され、マスクフレームＨ1 の各側縁の中央
部分を押したり引いたりするように構成されている。こ
のようにマスクフレームＨ1の各側縁の中央部分を押し
たり引いたりすることで、マスクフレームＨ1 にＸ軸方
向およびＹ軸方向の圧縮力または引張力を作用させてメ
ンブレンＭ1 を変形させ、これによって、パターンＰ1
の形状や位置ずれを補正する。パターンＰ1 を補正する
力を位置決め部材１１ａ〜１１ｄ等の間の中央に発生さ
せることで、パターンＰ1 の変形や位置ずれの補正を極
めて迅速かつ正確に行なうことができる。
【００３７】各パターン補正装置２１〜２４によるパタ
ーンＰ1 の補正は、位置決め部材１１ａ〜１１ｄと押圧
部材１２ａ〜１２ｄによるＸ軸方向とＹ軸方向とωＺ軸
方向の位置決めと、各クランプユニット１３ａ〜１３ｃ
によるＺ軸方向とωＸ軸方向とωＹ軸方向の位置決めを
完了したうえで、後述するように、マスクＥ1 のアライ
メントマークを用いてメンブレンＭ1 の各側縁近傍の歪
をそれぞれ歪測定手段であるアライメントスコープによ
って検出し、これらを解消するように各パターン補正装
置２１〜２４のエアシリンダ２１ｂ〜２４ｂの駆動量を
図示しない制御手段によって制御することによって行な
われる。
【００３８】本実施例によれば、マスクフレームを変形
させることによってメンブレン上のパターンの変形や位
置ずれを補正するものであるため、メンブレンの外周縁
をＲＺＴフィルム等によって直接変形させる場合のよう
に剛性の弱いメンブレンに過大なストレスがかかって破
損する等のトラブルを回避して、高精度でしかも安全な
パターン補正を行なうことができる。
【００３９】加えて、マスクを交換するたびにＰＺＴの
電極をマスクチャックの配線に接続する等のインターフ
ェースを必要とせず、従ってマスクの交換を極めて迅速
に行なうことができる。
【００４０】さらに、パターン補正装置がマスクの側縁
を吸着パッドによって吸着して押したり引いたりするも
のであるから、マスクの方にはこれにパターン補正装置
を結合させるための形状変更等を必要としない。従っ
て、マスクの構成が複雑化することなく、マスクの低価
格化と長寿命化に大きく貢献できる。
【００４１】図３は第２実施例による原版保持装置であ
るマスク保持装置を示すもので、これは、第１実施例の
マスクＥ1 の各側縁を吸着する吸着パッド２１ａ〜２４
ａの替わりに、原版であるマスクＥ2 のフレーム部材で
あるマスクフレームＨ2 に設けられた結合部である４個
の貫通孔Ｏ1 〜Ｏ4 にそれぞれ係合する係合部材である
係止ピン３１ａ〜３４ａを用いたものである。なお、図
４に示すように、係止ピン３１ａ〜３４ａをＸ軸方向、
Ｙ軸方向に進退させる駆動手段であるエアシリンダ３１
ｂ〜３４ｂはマスクチャック１０の裏面側に配設されて
おり、図５に示すように、各係止ピン３１ａ〜３４ａは
マスクチャック１０に設けられた貫通孔１０ａ〜１０ｄ
を通ってマスクチャック１０の表面に突出する。マスク
チャック１０、位置決め部材１１ａ〜１１ｄ、押圧部材
１２ａ〜１２ｄ、クランプユニット１３ａ〜１３ｄ等に
ついては第１実施例と同様であるから、同一符号で表わ
し説明は省略する。
【００４２】本実施例は、係止ピン３１ａ〜３４ａをマ
スクフレームＨ2 の貫通孔Ｏ1 〜Ｏ4 に係止させること
でパターン補正装置をマスクフレームＨ2 に結合するも
のであるため、パターン補正装置とマスクフレームの結
合が強化され、パターンの補正をより高精度で安定して
行なうことができるという長所を有する。その他の点は
第１実施例と同様である。
【００４３】なお、マスクフレームＨ2 にパターン補正
装置の係止ピン３１ａ〜３４ａを係合させる貫通孔Ｏ1
〜Ｏ4 を設ける替わりに、図６に示すように、マスクフ
レームＨ3 の裏面に各側縁に沿ってのびる直線状の凹凸
である係止溝Ｄ1 〜Ｄ4 を設け、各係止溝Ｄ1 〜Ｄ4
に、図７に示す複数の係止ピン４１ａ〜４４ａを係止さ
せるように構成してもよい。この場合には、複数の係止
ピン４１ａ〜４４ａをそれぞれ個別に進退させるエアシ
リンダ４１ｂ〜４４ｂをマスクチャック１０の表面側に
配設する。パターン補正装置が数多くの係止ピン４１ａ
〜４４ａを有するため、マスクＥ3 のパターンの補正を
より一層高精度で微細に行なうことができるうえに、係
止ピン４１ａ〜４１ｄがマスクＥ3 を堅固に位置決めす
る機能を兼ね備えているため、マスクＥ3 を位置決めす
るための押圧部材１２ａ〜１２ｄや押圧ブロック１６，
１７を省略することができるという利点を有する。
【００４４】図８は第３実施例による原版であるマスク
Ｅ4 を示すもので、これは、マスクフレームＨ4 の各側
縁に沿ってその内側に空所である長孔Ｋ1 〜Ｋ4 を形成
し、各長孔Ｋ1 〜Ｋ4 の長さ方向に互に離間した複数の
寸法調節手段である直動ねじ５１ａ〜５４ａを設けたも
のであり、各直動ねじ５１ａ〜５４ａの先端を各長孔Ｋ
1 〜Ｋ4 の内側の側面に当接し、その対向面に設けられ
たねじ穴に螺合させたものである。各直動ねじ５１ａ〜
５４ａを手動または図示しない治具を用いて回転させる
ことで長孔Ｋ1 〜Ｋ4 内に露出する長さを調節し、これ
によって長孔Ｋ1 〜Ｋ4 の幅方向の寸法を調節すること
でメンブレンＭ4 を変形させる。各長孔Ｋ1 〜Ｋ4 によ
ってマスクフレームＨ4 の剛性が大幅に低下しており、
マスクフレームＨ4 が変形しやすいためにより高精度の
パターン補正を行なうことができるという利点を有す
る。
【００４５】次に、第１実施例によるマスク保持装置を
搭載した露光装置において、マスクＥ1 のメンブレンＭ
1 の歪を検出する方法を図９に基づいて説明する。マス
クＥ1 を保持するマスクチャック１０は、露光装置のマ
スクステージ５１の開口部に弾性ヒンジ５１ａを介して
結合されており、メンブレンＭ1 は、各側縁に沿って４
個のアライメントマークＡ1 〜Ａ4 を有する。これらの
アライメントマークＡ1 〜Ａ4 を、ウエハＷ1 を吸着し
たウエハステージ５２上のアライメントマークＢ1 〜Ｂ
4 とともにアライメントスコープ５３によって観察し、
マスクＥ1 とウエハＷ1 のアライメントマークＡ1 〜Ａ
4 、Ｂ1 〜Ｂ4 が重なり合うようにウエハステージ５２
を駆動し、その駆動量を、ミラー５４の反射光を受光す
る干渉計５５の出力に基づいて検出することによってマ
スクＥ1 のメンブレンＭ1 の歪を測定する。なお、ウエ
ハステージ５２のアライメントマークＢ1 〜Ｂ4 は、ウ
エハステージ５２の端部に接合されたマーク台５６上の
Ｓｉウエハに描画されている。
【００４６】メンブレンＭ1 の歪を実測して自動的に各
パターン補正２１〜２４のエアーシリンダ２１ｂ〜２４
ｂ（図２参照）を駆動し、マスクＥ1 のパターンの変形
や位置ずれを解消する工程は、例えば以下のように行な
われる。アライメントスコープ５３によってマスクＥ1
のアライメントマークＡ1 を観察しながらウエハステー
ジ５２を移動させて、マーク台５６上のアライメントマ
ークＢ1 がマスクＥ1のアライメントマークＡ1 と重な
る位置で停止する。このときのウエハステージ５２のＸ
軸方向の駆動量ｄｘ1 を干渉計５５の出力から検出す
る。続いて、マスクＥ1 のアライメントマークＡ2 とウ
エハステージ５２のアライメントマークＢ2 が重なるよ
うにウエハステージ５２を移動させてそのＸ軸方向の駆
動量ｄｘ2を得る。前記駆動量ｄｘ1 ，ｄｘ2 の差△ｄ
ｘ1 （ｄｘ1 −ｄｘ2 ）を算出し、これをメンブレンＭ
1 の一側縁の寸法としてパターン補正２３のエアシリン
ダ２３ｂの駆動量Ｐ1 とともに記憶回路に記憶させる。
次いで、エアシリンダ２３ｂの出力を変えて新たな駆動
量Ｐ2 とし、この状態でマスクＥ1 のアライメントマー
クＡ1 ，Ａ2 とウエハステージ５２のアライメントマー
クＢ1 ，Ｂ2 を用いて上記と同様のアライメントスコー
プ５３による計測を行ないメンブレンＭ1 の側縁の寸法
△ｄｘ2 を得る。メンブレンＭ1 の他の側縁についても
同様の計測を行ない、このように得られたデータｄｘ
1 ，ｄｘ2 ，Ｐ1 ，Ｐ2 等から最小自乗法によってメン
ブレンＭ1 の各側縁を所定の値にするための各エアシリ
ンダ２１ｂ〜２４ｂの最適駆動量を求める。得られた最
適駆動量に基づいて各エアシリンダ２１ｂ〜２４ｂの駆
動力を制御することでメンブレンＭ1 の歪を解消し、パ
ターンの変形や位置ずれを補正する。
【００４７】次に本実施例による露光装置の全体を図１
０に基づいて説明する。
【００４８】これは、露光手段である光源７０から発生
される荷電粒子蓄積リング放射光等のＸ線を拡大ミラー
７１によって拡大したうえで図示しない減圧チャンバ内
に配設されたマスクＥ1 を経てウエハＷ1 に照射し、マ
スクＥ1 のパターンをウエハＷ1 に転写するもので、マ
スクＥ1 と拡大ミラー７１の間には、Ｘ線の強度分布を
均一にするためのシャッター７２が配設される。
【００４９】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体ディバイスの製造方法の実施例を説明する。図１１は
半導体ディバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あ
るいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ス
テップＳ１（回路設計）では半導体ディバイスの回路設
計を行なう。ステップＳ２（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Ｓ
３（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Ｓ４（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）、パッケージング工程（チップ封入）等
の工程を含む。ステップＳ６（検査）ではステップＳ５
で作製された半導体ディバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
ディバイスが完成し、これが出荷（ステップＳ７）され
る。
【００５０】図１２は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップＳ１１（酸化）ではウエハの表面を
酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面
に絶縁膜を形成する。ステップＳ１３（電極形成）では
ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１
４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ス
テップＳ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗
布する。ステップＳ１６（露光）では上記説明した露光
装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光
する。ステップＳ１７（現像）では露光したウエハを現
像する。ステップＳ１８（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Ｓ１９（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なうこと
によって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成され
る。本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難し
かった高集積度の半導体ディバイスを製造することがで
きる。
【００５１】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
【００５２】３点クランプ方式等によってマスク等原版
を保持する露光装置のマスクステージ等において、メン
ブレンの熱歪等によるパターンの変形や位置ずれを簡単
に解消できる。これによって、極めて微細化されたパタ
ーンを高精度で転写、焼き付けする露光装置を実現でき
る。
【００５３】また、原版の構造が複雑化したり、原版を
交換する作業が複雑になってスループットが低下するお
それもないため、露光装置の生産性の向上に大きく貢献
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例によるマスクを示すもので、（ａ）
はその平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】第１実施例によるマスク保持装置を示す模式平
面図である。
【図３】第２実施例によるマスクとマスク保持装置を示
す模式平面図である。
【図４】図３に示す装置を裏面側からみた模式平面図で
ある。
【図５】図３に示す装置の一部分を示す部分模式断面図
である。
【図６】第２実施例の一変形例によるマスクを裏面側か
らみた平面図である。
【図７】第２実施例の一変形例によるマスク保持装置を
示す模式平面図である。
【図８】第３実施例によるマスクとマスク保持装置を示
す模式平面図である。
【図９】第１実施例による露光装置の一部分を示す部分
斜視図である。
【図１０】露光装置の全体を説明する説明図である。
【図１１】半導体ディバイスの製造フローを示すフロー
チャートである。
【図１２】ウエハプロセスを示すフローチャートであ
る。
【図１３】マスクの製造工程を説明する図である。
【図１４】一従来例によるマスクを示すものである。
【図１５】図１４のマスクを保持するマスク保持装置を
示すものである。
【図１６】別の従来例によるマスクとマスク保持装置を
説明する図である。
【図１７】マスクのメンブレンの変形を９種類の形状に
分類して示すものである。
【符号の説明】
Ｅ1 〜Ｅ4 マスク Ｍ1 〜Ｍ4 メンブレン Ｏ1 〜Ｏ4 貫通孔 Ｄ1 〜Ｄ4 係止溝 Ｋ1 〜Ｋ4 長孔 １０ マスクチャック １３ａ〜１３ｃ クランプユニット １４，１５ 位置決めブロック １６，１７ 押圧ブロック ２１〜２４ パターン補正装置 ２１ｂ〜２４ｂ，３１ｂ〜３４ｂ，４１ｂ〜４４ｂ
エアシリンダ ３１ａ〜３４ａ，４１ａ〜４４ａ 係止ピン ５１ａ〜５４ａ 直動ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−307285（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/20 - 7/24 G03F 9/00 - 9/02 H01L 21/027

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 開口部を有するフレーム部材と、該フレ
    ーム部材の前記開口部に配設されたメンブレンを有し、
    前記フレーム部材が、原版保持装置のパターン補正手段
    に着脱自在に結合する貫通孔または凹凸からなる結合部
    を備えておりこれを介して前記パターン補正手段から伝
    達される圧縮力または引張力によって前記メンブレンを
    変形させるように構成されていることを特徴とする原
    版。
  2. 【請求項２】 フレーム部材が３点クランプ方式によっ
    てクランプされるように構成されていることを特徴とす
    る請求項１記載の原版。
  3. 【請求項３】 結合部が、フレーム部材の各側縁の中央
    部分に形成されていることを特徴とする請求項１または
    ２記載の原版。
  4. 【請求項４】 開口部を有するフレーム部材と、該フレ
    ーム部材の前記開口部に配設されたメンブレンを有し、
    前記フレーム部材が、前記メンブレンに近接する空所と
    該空所の寸法を変化させることで前記メンブレンを変形
    させるための寸法調節手段を備えていることを特徴とす
    る原版。
  5. 【請求項５】 寸法調節手段が、少なくとも１個のねじ
    を有することを特徴とする請求項４記載の原版。
  6. 【請求項６】 メンブレンとフレーム部材を有する原版
    を位置決めする位置決め手段と、前記原版の前記フレー
    ム部材に設けられた結合部に着脱自在に結合されるパタ
    ーン補正手段を有し、該パターン補正手段が、駆動手段
    によって発生される圧縮力または引張力を前記結合部を
    介して前記フレーム部材に伝達し前記メンブレンを変形
    させるように構成されていることを特徴とする原版保持
    装置。
  7. 【請求項７】 パターン補正手段が、原版のフレーム部
    材の結合部を吸着する吸着手段を有し、駆動手段が前記
    吸着手段を往復移動させるように構成されていることを
    特徴とする請求項６記載の原版保持装置。
  8. 【請求項８】 パターン補正手段が、原版のフレーム部
    材の結合部に係合する少なくとも１個の係合部材を有
    し、駆動手段が前記係合部材を往復移動させるように構
    成されていることを特徴とする請求項６記載の原版保持
    装置。
  9. 【請求項９】 位置決め手段が、３点クランプ方式によ
    って原版を位置決めするように構成されていることを特
    徴とする請求項６ないし８いずれか１項記載の原版保持
    装置。
  10. 【請求項１０】 請求項６ないし９いずれか１項記載の
    原版保持装置と、これに保持された原版を通して照射さ
    れる露光光によって基板を露光する露光手段を有する露
    光装置。
  11. 【請求項１１】 原版のメンブレンの歪を測定する歪測
    定手段と、その出力に基づいてパターン補正手段を制御
    する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項
    １０記載の露光装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０または１１記載の露光装置
    によって基板を露光する露光工程を有するディバイス製
    造方法。
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US20050270516A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-08 Molecular Imprints, Inc. System for magnification and distortion correction during nano-scale manufacturing
CN101379435A (zh) * 2004-06-03 2009-03-04 得克萨斯州大学系统董事会 用于改进显微蚀刻的对齐和覆盖的系统和方法
JP4714033B2 (ja) * 2006-02-03 2011-06-29 株式会社オーク製作所 マスク保持機構
US7675607B2 (en) * 2006-07-14 2010-03-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4856798B2 (ja) * 2006-10-18 2012-01-18 Ｈｏｙａ株式会社 反射型マスクブランクの製造方法及び反射型マスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法
US9746787B2 (en) 2011-02-22 2017-08-29 Nikon Corporation Holding apparatus, exposure apparatus and manufacturing method of device
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