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Info
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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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- 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
- G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
分類して示すものである。
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
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4549596A JP3305188B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 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 |
US08/797,467 US5854819A (en) | 1996-02-07 | 1997-02-06 | Mask supporting device and correction method therefor, and exposure apparatus and device producing method utilizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4549596A JP3305188B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09211872A JPH09211872A (ja) | 1997-08-15 |
JP3305188B2 true JP3305188B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=12720989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4549596A Expired - Fee Related JP3305188B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3305188B2 (ja) |
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JP3634563B2 (ja) * | 1997-05-09 | 2005-03-30 | キヤノン株式会社 | 露光方法および装置並びにデバイス製造方法 |
JP2003007597A (ja) | 2001-06-25 | 2003-01-10 | Canon Inc | マスクパターン偏倍方法、偏倍装置及びマスク構造体 |
US20050270516A1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-08 | Molecular Imprints, Inc. | System for magnification and distortion correction during nano-scale manufacturing |
KR101175108B1 (ko) * | 2004-06-03 | 2012-08-21 | 더 보드 오브 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 마이크로리소그래피를 위한 정렬 및 오버레이의 개선을 위한 시스템 및 방법 |
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 |
KR101962487B1 (ko) * | 2011-02-22 | 2019-07-17 | 가부시키가이샤 니콘 | 유지 장치, 노광 장치, 및 디바이스의 제조 방법 |
CN104749894B (zh) * | 2013-12-30 | 2017-08-29 | 上海微电子装备有限公司 | 一种改善掩模垂向重力弯曲的掩模台 |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP4549596A patent/JP3305188B2/ja not_active Expired - Fee Related
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