JPH0119252B2 - - Google Patents

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JPH0119252B2
JPH0119252B2 JP56215336A JP21533681A JPH0119252B2 JP H0119252 B2 JPH0119252 B2 JP H0119252B2 JP 56215336 A JP56215336 A JP 56215336A JP 21533681 A JP21533681 A JP 21533681A JP H0119252 B2 JPH0119252 B2 JP H0119252B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は半導体焼付装置の投影焼付方法、特に
ミラー結像光学系を用いてマスクのパターンをウ
エハに焼付ける半導体焼付装置の投影焼付方法に
関するものである。
［従来の技術］ 近年、半導体素子においては、IC、LSI、超
LSIというようにパターンの微細化と高集積化が
進んできている。従つて、近年では、半導体素子
製造用の焼付装置にも、高精度と高品質が要求さ
れるようになつてきている。
半導体素子製造用の焼付装置には、(a)線幅が１
〜2μｍの微細パターンの焼付けを可能とする、
(b)前工程のフオトマスクで焼付けられたウエハ上
のパターンに、次の工程のフオトマスクのパター
ンを正確に位置決め可能とする、ということ以外
に、(c)フオトマスクの像をウエハ上に倍率誤差な
く投影焼付けできるようにすることが要求される
ようになつてきている。
従来より、マスクもしくはウエハの温度管理を
行なえば、投影倍率誤差の補正が可能であること
は知られている。温度管理による倍率補正は、倍
率誤差が点対称な場合には有効である。
［発明が解決しようとしている問題点］ しかしながら、温度管理のみでは、Ｘ、Ｙの各
方向で倍率誤差が異なる場合や、直角度に方向性
がある誤差、または歪曲誤差に対しては、これを
補正することは困難であつた。従つて、従来の温
度管理のみによる倍率補正は未だ不十分なもので
あつた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもの
で、その目的は、Ｘ、Ｙ各方向の倍率誤差や直角
度誤差（歪曲誤差）のそれぞれを正確に補正した
状態で、マスクのパターンの像をウエハに焼付け
ることのできる投影焼付方法を提供することであ
る。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明は、上述の問題点を解決するために、マ
スクパターンの一部の像をミラー結像光学系によ
つてウエハ上に結像し、露光中、前記ミラー結像
光学系に対してマスクとウエハを所望の方向（Ｙ
方向）に一体的に移動させることにより、マスク
パターンの全体の像をウエハに焼付ける投影焼付
方法において、マスクとウエハの移動方向と直交
する方向（Ｘ方向）の倍率誤差の補正を、ウエハ
を保持するウエハチヤツクの温度を制御すること
により行なうと共に、移動方向の倍率誤差（及び
直角度誤差）の補正を、マスクとウエハを移動方
向に一体的に移動するための流体軸受の浮上子の
給気圧を、露光中、マスクとウエハの移動位置に
関連して制御することにより行なうことを特徴と
している。
このような本発明の特徴によれば、Ｘ、Ｙ各方
向の倍率誤差や直角度誤差（歪曲誤差）のそれぞ
れを個別に補正することが可能となるので、Ｘ、
Ｙ各方向の倍率誤差や直角度誤差（歪曲誤差）の
それぞれを正確に補正した状態で、フオトマスク
の像をウエハに焼付けることが可能となる。
［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明が適用されるミラー結像光学系
を有する半導体焼付装置を示している。この図に
おいて、１はフオトマスク、２はフオトマスク１
を連結台６に対して移動するためのフオトマスク
ステージ、３はウエハ、４はウエハ３を連結台６
に対して移動するためのウエハステージ、５は温
度制御可能なウエハチヤツクであり、ウエハ４を
吸着保持する。連結台６はフオトマスクステージ
２とウエハステージ４を連結している。
７，８は連結台６を支持するエアーベアリング
ガイド（流体軸受）である。エアーベアリングガ
イド７は姿勢の制御が可能な全拘束型であり、エ
アーベアリングガイド８は姿勢には影響を与えず
負荷容量機能のみを持つ上下拘束型である。
第９図に、このような反射型焼付装置における
倍率誤差と直角度誤差（歪曲誤差）の発生状態の
一例を示す。この図において、２１はウエハ、２
２はＸ方向の倍率誤差、２３はＹ方向の倍率誤
差、２４は直角度誤差をそれぞれ示している。
反射型焼付装置では、Ｘ方向の倍率誤差はミラ
ー結像光学系を構成するミラーの加工精度により
生じ、Ｙ方向の倍率誤差はフオトマスク１とウエ
ハ３を連結台６を介して一体でミラー結像光学系
に対し移動するための流体軸受７，８のガイド精
度により生じる。また、直角度誤差はミラー結像
光学系の光軸と流体軸受による連結台６の移動軸
の平行度の差により生じる。このため、反射型焼
付装置では、非常に高精度な加工、組立が要求さ
れると共に、装置に経年変化が生じた場合、上述
の誤差をユーザー先で調整することが困難であつ
た。
一方、本発明は、加工精度と組立精度から生じ
る上述の各誤差だけでなく、他の処理工程により
ウエハ３に生じた変形による倍率、直角度等の誤
差にも対応して、これらを補正した状態での投影
焼付けを可能としている。
次に、本発明におけるＸ方向の倍率誤差、Ｙ方
向の倍率誤差、並びに直角度誤差の補正方法を説
明する。
先ず、第２図を用いて、Ｘ方向の倍率誤差の補
正方法を説明する。第２図において、９はウエ
ハ、１０はウエハチヤツク（第１図では符合５で
示されている）、１１は温度制御用のヒーターま
たはペルチエ素子、１２は断熱材である。この構
成により、フオトマスク１（第１図参照）の像を
ウエハ９に焼付ける際に、Ｘ方向に倍率誤差が生
じている場合には、フオトマスク１に対しウエハ
９の温度を制御し、ウエハ９を伸縮させてＸ方向
の倍率誤差を補正する。
Ｙ方向の倍率誤差、及び直角度誤差は、焼付け
時（連結台６の移動中）、全拘束エアーベアリン
グガイド７の浮上子の給気圧を制御することによ
り補正する。
第３図に全拘束エアーベアリングガイド７の構
成を詳細に示す。この図において、１３はガイド
レール、１４はスライダである。スライダ１４
は、左右方向に関しては浮上パツド１５，１６，
１７，１８により拘束され、上下方向に関しては
浮上パツド１９，２０により拘束されている。
Ｙ方向の倍率誤差補正を第４図、第５図、並び
に第６図を用いて説明する。第４図、第５図、並
びに第６図は全拘束エアーベアリングガイド７を
側面から示すものである。
第４図は、浮上パツド１９，２０の給気圧を制
御しない場合のスライダ１４の挙動を示してい
る。給気圧の変動がなければ、浮上パツド１９，
２０とガイドレール１３の間隔ｄは移動位置によ
らず常に一定である。そのため、スライダ１４の
移動精度はガイドレール１３の精度によつて決定
される。
従つて、この第４図の場合、スライダ１４は凸
状に湾曲したガイドレール１３に沿つて凸面曲状
に移動する。そのため、スライダ１４の移動に応
じた傾きθがＹ方向の倍率誤差となつて現われ
る。反射型焼付装置では、フオトマスクとウエハ
を一体で光軸に対して回転した場合、回転角度を
θとし、フオトマスクとウエハ間の距離をＬとす
ると、Ltanθだけ倍率誤差が生じる。換言すれ
ば、Ｙ方向の倍率誤差は、傾きθの制御により補
正することが可能である。
第５図は、浮上パツド１９，２０の給気圧を制
御した場合のスライダ１４の挙動を示している。
ガイドレール１３の形状が凸湾曲状の場合でも、
移動開始位置では後パツド２０の給気圧を高く、
前パツド１９の給気圧を低くし、移動にともなつ
て、後パツド２０の給気圧を低く、前パツド１９
の給気圧を高くするように、各パツド１９，２０
の給気圧を制御すれば、第４図に示す移動による
傾きθを零に修正可能である。即ち、Ｙ方向の倍
率誤差を修正可能である。
また、ガイドレール１３の形状が、第６図のよ
うに凹湾曲状の場合には、移動開始位置では後パ
ツド２０の給気圧を低く、前パツド１９の給気圧
を高くし、移動にともなつて、後パツド２０の給
気圧を高く、前パツド１９の給気圧を低くするよ
うに、各パツド１９，２０の給気圧を制御すれば
良い。更に、ガイドレール１３の形状が凹凸の繰
返し形状の場合には、第５図、第６図における制
御を交互に行なえば良い。
次に、直角度誤差補正を第７図、第８図を用い
て説明する。第７図、第８図は全拘束エアーベア
リング７を上面から示すものである。
第７図は、浮上パツド１５，１６，１７，１８
の給気圧を制御しない場合のスライダ１４の挙動
を示している。給気圧の変動がなければ、浮上パ
ツド１５，１６，１７，１８とガイドレール１３
の間隔ｄは移動位置によらず常に一定である。そ
のため、スライダ１４の移動方向はガイドレール
１３の取付方向によつて決定される。スライダ１
４の移動方向（移動軸）と光軸が一致していなけ
れば、その量θ1に応じて直角度誤差が生じる。換
言すれば、直角度誤差は、その量θ1の制御により
補正することが可能である。
反射型焼付装置のミラー結像光学系は、フオト
マスクの像を反転してウエハに焼付ける光学系と
なつている。従つて、このような反射型焼付装置
では、全拘束エアーベアリングガイド７がＸ方向
にｄだけ移動した場合、フオトマスクの像とウエ
ハは相対的に2dの量だけずれる。
第８図は、浮上パツド１５，１６，１７，１８
の給気圧を制御した場合のスライダ１４の挙動を
示している。ガイドレール１３が光軸に対し第８
図のように傾いている場合には、移動にともなつ
て、パツド１５，１６の給気圧をリニアに高く
し、パツド１７，１８の給気圧をリニアに低くす
るように各パツド１５，１６，１７，１８の給気
圧を制御すれば良い。また、ガイドレール１３が
光軸に対し第８図の逆に傾いている場合には、移
動にともなつてパツド１５，１６の給気圧をリニ
アに低くし、パツド１７，１８の給気圧をリニア
に高くするように各パツド１５，１６，１７，１
８の給気圧を制御すれば良い。
この制御により、スライダ１４の移動軸と光軸
を常に平行にすることができ、直角度誤差を補正
できる。
［発明の効果］ 以上の如く、本発明によれば、Ｘ、Ｙ各方向の
倍率誤差や直角度誤差（歪曲誤差）のそれぞれを
個別に補正することが可能となるので、Ｘ、Ｙ各
方向の倍率誤差や直角度誤差（歪曲誤差）のそれ
ぞれを正確に補正した状態で、フオトマスクの像
をウエハに焼付けることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用される投影焼付装置を示
す図、第２図はウエハチヤツクを詳細に示す図、
第３図はエアーベアリングガイドを詳細に示す
図、第４図、第５図、並びに第６図はＹ方向の倍
率誤差の補正方法を説明するための図、第７図、
並びに第８図は直角度誤差の補正方法を説明する
ための図、第９図は倍率誤差と直角度誤差を説明
する図である。 １……フオトマスク、２……マスクステージ、
３……ウエハ、４……ウエハステージ、５……ウ
エハチヤツク、７，８……エアーベアリングガイ
ド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ マスクパターンの一部の像をミラー結像光学
    系によつてウエハ上に結像し、露光中、前記ミラ
    ー結像光学系に対してマスクとウエハを所望の方
    向に一体的に移動させることにより、マスクパタ
    ーンの全体の像をウエハに焼付ける投影焼付方法
    において、マスクとウエハの移動方向と直交する
    方向の倍率誤差の補正を、ウエハを保持するウエ
    ハチヤツクの温度を制御することにより行なうと
    共に、移動方向の倍率誤差の補正を、マスクとウ
    エハを移動方向に一体的に移動するための流体軸
    受の浮上子の給気圧を、露光中、マスクとウエハ
    の移動位置に関連して制御することにより行なう
    ことを特徴とする投影焼付方法。 ２ マスクパターンの一部の像をミラー結像光学
    系によつてウエハ上に結像し、露光中、前記ミラ
    ー結像光学系に対してマスクとウエハを所望の方
    向に一体的に移動させることにより、マスクパタ
    ーンの全体の像をウエハに焼付ける投影焼付方法
    において、マスクとウエハの移動方向と直交する
    方向の倍率誤差の補正を、ウエハを保持するウエ
    ハチヤツクの温度を制御することにより行なうと
    共に、移動方向の倍率誤差と直角度誤差の補正
    を、マスクとウエハを移動方向に一体的に移動す
    るための流体軸受の浮上子の給気圧を、露光中、
    マスクとウエハの移動位置に関連して制御するこ
    とにより行なうことを特徴とする投影焼付方法。
JP56215336A 1981-12-29 1981-12-29 投影焼付方法 Granted JPS58116735A (ja)

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