JPH01259534A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH01259534A JPH01259534A JP63088773A JP8877388A JPH01259534A JP H01259534 A JPH01259534 A JP H01259534A JP 63088773 A JP63088773 A JP 63088773A JP 8877388 A JP8877388 A JP 8877388A JP H01259534 A JPH01259534 A JP H01259534A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
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- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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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
- 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
- G03F7/70716—Stages
-
- 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
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
マスク上のパターンをシンクロトロン放射光（ＳＲ）に
より、ウェハ上に露光転写する半導体製造装置に関し、 ＳＲ光による露光エリアの全面照射の駆動が容易で、装
置が小型化された半導体製造装置を提供することを目的
とし、 マスクを保持し上下に移動可能なマスクステージと、ウ
ェハを保持しＸＹ力方向移動可能なウェハステージと、
露光転写の際、前記マスクステージを停止状態で前記ウ
ェハステージを動かし、マスフとウェハ間の位置決めを
行った後、該ウェハステージと該マスクステージを連結
する連結手段とを備え、該連結手段による連結状態のマ
スクステージを上下移動し、シンクロトロン放射光の照
射により露光転写して構成する。
より、ウェハ上に露光転写する半導体製造装置に関し、 ＳＲ光による露光エリアの全面照射の駆動が容易で、装
置が小型化された半導体製造装置を提供することを目的
とし、 マスクを保持し上下に移動可能なマスクステージと、ウ
ェハを保持しＸＹ力方向移動可能なウェハステージと、
露光転写の際、前記マスクステージを停止状態で前記ウ
ェハステージを動かし、マスフとウェハ間の位置決めを
行った後、該ウェハステージと該マスクステージを連結
する連結手段とを備え、該連結手段による連結状態のマ
スクステージを上下移動し、シンクロトロン放射光の照
射により露光転写して構成する。
本発明は、マスク上のパターンをシンクロトロン放射光
（Ｓ Ｒ）により、ウェハ上に露光転写する半導体製造
装置に関する。
（Ｓ Ｒ）により、ウェハ上に露光転写する半導体製造
装置に関する。
マスク上の高密度集積回路パターンを、Ｘ線によりウェ
ハ上に露光転写する半導体製造装置がある。該装置の転
写原理は、金属ターゲットに電子ビームを当てて発生さ
せたＸ線によって、レジストを塗ったウェハ表面に密着
或いは近接させたマスクを照射し、マスクを透過したＸ
線によってマスクパターンを、レジストに焼付けたもの
である。
ハ上に露光転写する半導体製造装置がある。該装置の転
写原理は、金属ターゲットに電子ビームを当てて発生さ
せたＸ線によって、レジストを塗ったウェハ表面に密着
或いは近接させたマスクを照射し、マスクを透過したＸ
線によってマスクパターンを、レジストに焼付けたもの
である。
この通常のＸ線転写では、線源が発散源であるために、
試料に到達するＸ線が距離に比例して減少してしまう。
試料に到達するＸ線が距離に比例して減少してしまう。
これを埋め合わせるには、強力なＸ線源を用いなければ
ならない。その１つの方法は、シンクロトロン放射光（
ＳＲ）のような集束性のある線源を用いることである。
ならない。その１つの方法は、シンクロトロン放射光（
ＳＲ）のような集束性のある線源を用いることである。
シンクロトロン放射光（ＳＲ）による半導体のＸ線リソ
グラフィは、次世代のサブミクロンパターン転写技術と
して注目されている。このシンクロトロン放射光半導体
製造用露光装置（ステッパ）においては、第４図に示す
ようにＳＲ光１が細長い形状である。即ち、電子は図示
しない加速器で加速されてストレージリング２に入射さ
れる。電子は、ストレージリング２に配置された偏向電
磁石３によって、軌道が曲げられながら、真空のストレ
ージリング（バイブ）２中を周回する。この偏向電磁石
３で電子軌道が曲げられる部分から、接線方向に放射光
が出る。この放射光に図示しないフィルタを入れ、Ｘ線
以外をカントしてＳＲ光を得る。
グラフィは、次世代のサブミクロンパターン転写技術と
して注目されている。このシンクロトロン放射光半導体
製造用露光装置（ステッパ）においては、第４図に示す
ようにＳＲ光１が細長い形状である。即ち、電子は図示
しない加速器で加速されてストレージリング２に入射さ
れる。電子は、ストレージリング２に配置された偏向電
磁石３によって、軌道が曲げられながら、真空のストレ
ージリング（バイブ）２中を周回する。この偏向電磁石
３で電子軌道が曲げられる部分から、接線方向に放射光
が出る。この放射光に図示しないフィルタを入れ、Ｘ線
以外をカントしてＳＲ光を得る。
ステッパで１回に露光するエリアを、ＳＲ光１は横方向
はカバーできるが、縦方向はカバーできないので、第５
図のような状況となる。４はワンショット露光エリアを
示す。
はカバーできるが、縦方向はカバーできないので、第５
図のような状況となる。４はワンショット露光エリアを
示す。
そこで、ステッパでは、マスクとウェハを重ね合′せた
状態を保ちつつ縦方向に動かして（以下これをスキャン
すると云う）、露光エリア全面をＳＲ光１に当てる必要
がある。また、ストレージリング２は、直径が５〜１０
ｍと大きい為に水平に置かれるので、ＳＲ光１は水平方
向に放出されるため、マスク及びウェハを立てる必要が
ある。
状態を保ちつつ縦方向に動かして（以下これをスキャン
すると云う）、露光エリア全面をＳＲ光１に当てる必要
がある。また、ストレージリング２は、直径が５〜１０
ｍと大きい為に水平に置かれるので、ＳＲ光１は水平方
向に放出されるため、マスク及びウェハを立てる必要が
ある。
このようなことをふまえて、従来は通常のステッパをた
てて（第６図のＸＹステージ５参照）、装置全体Ａを第
７図のように上下に動かすことにより、スキャンを行う
方式が考えられていた。この装置全体を上下に駆動する
機構は、スチールバンド８を装置に連結し、該スチール
バンド８をモータ６により駆動する。７はバランスをと
る為のウエートである。
てて（第６図のＸＹステージ５参照）、装置全体Ａを第
７図のように上下に動かすことにより、スキャンを行う
方式が考えられていた。この装置全体を上下に駆動する
機構は、スチールバンド８を装置に連結し、該スチール
バンド８をモータ６により駆動する。７はバランスをと
る為のウエートである。
なお、第８図は装置全体Ａの内部の詳細を示し、該内部
は、ウェハ９をウェハチャック１２で、ＸＹステージ５
に保持し、該ＸＹステージ５をＸＹステージベース１３
に固定する。また、マスクｌＯをマスクチャック１５で
マスクステージ１１に固定し、該マスクステージ１１は
構造物１４を介しＸＹステージベース１３に保持する。
は、ウェハ９をウェハチャック１２で、ＸＹステージ５
に保持し、該ＸＹステージ５をＸＹステージベース１３
に固定する。また、マスクｌＯをマスクチャック１５で
マスクステージ１１に固定し、該マスクステージ１１は
構造物１４を介しＸＹステージベース１３に保持する。
また、別の露光エリアの全面照射の方法としては、図示
しないが例えば、ミラーを用いＸ線を反射させて、ミラ
ーを動かすことにより行うと云う方法もある。
しないが例えば、ミラーを用いＸ線を反射させて、ミラ
ーを動かすことにより行うと云う方法もある。
しかし、前者の装置全体を上下（縦方向）に動かす方法
は、ウェハ９を載せたＸＹステージ５のベース（第８図
のＸＹステージベース１３）まで動かす必要がある。と
ころが、超精密位置合わせを行う装置のベース（ＸＹス
テージベース１３）は、振動を防ぐ必要があるため、ど
うしても重量が大きくなり勝ちである。従って、スキャ
ンのための上下駆動機構は、大がかりなものとなると云
う欠点があった。
は、ウェハ９を載せたＸＹステージ５のベース（第８図
のＸＹステージベース１３）まで動かす必要がある。と
ころが、超精密位置合わせを行う装置のベース（ＸＹス
テージベース１３）は、振動を防ぐ必要があるため、ど
うしても重量が大きくなり勝ちである。従って、スキャ
ンのための上下駆動機構は、大がかりなものとなると云
う欠点があった。
また、後者のミラーを用いＸ線を反射させる方法は、現
段階ではＸ線を効率よく反射するミラーがないこと、ま
た反射角が変わると反射する光の波長が変化するなどの
問題があった。
段階ではＸ線を効率よく反射するミラーがないこと、ま
た反射角が変わると反射する光の波長が変化するなどの
問題があった。
そこで、本発明では、ＳＲ光による露光エリアの全面照
射の駆動が容易で、装置が小型化された半導体製造装置
を提供することを目的とする。
射の駆動が容易で、装置が小型化された半導体製造装置
を提供することを目的とする。
前記問題点は、第１図に示されるように、マスク１０を
保持し上下に移動可能なマスクステージ１１と、 ウェハ９を保持しＸＹ力方向移動可能なウェハステージ
１６と、 露光転写の際、前記マスクステージ１１を停止状態で前
記ウェハステージ１６を動かし、マスク１０とウェハ９
間の相対位置決めを行った後、該ウェハステージ１６と
該マスクステージ１１を連結する連結手段とを備え、 該連結手段による連結状態のマスクステージ１１を上下
移動し、シンクロトロン放射光の照射により露光転写す
る本発明の半導体製造装置によって解決される。
保持し上下に移動可能なマスクステージ１１と、 ウェハ９を保持しＸＹ力方向移動可能なウェハステージ
１６と、 露光転写の際、前記マスクステージ１１を停止状態で前
記ウェハステージ１６を動かし、マスク１０とウェハ９
間の相対位置決めを行った後、該ウェハステージ１６と
該マスクステージ１１を連結する連結手段とを備え、 該連結手段による連結状態のマスクステージ１１を上下
移動し、シンクロトロン放射光の照射により露光転写す
る本発明の半導体製造装置によって解決される。
即ち、マスク１０とウェハ９をＳＲ光でスキャンする際
、所定位置に位置決めされたマスクＩＯの真下（図では
横）に、ウェハ９の露光領域を位置させた後、マスク１
０とウェハ９を連結させた状態で、マスクステージ１１
を垂直軸ガイド１９により上下方向に移動している。従
って、スキャンの駆動が、マスクステージ１１を上下さ
せるのみであり、従来のように装置全体（超精密位置合
わせを行うＸＹステージベース１３）を動かす必要がな
いので、駆動される部材が少なくて、軽量であり駆動が
容品である。従って装置の小型化が可能となる。
、所定位置に位置決めされたマスクＩＯの真下（図では
横）に、ウェハ９の露光領域を位置させた後、マスク１
０とウェハ９を連結させた状態で、マスクステージ１１
を垂直軸ガイド１９により上下方向に移動している。従
って、スキャンの駆動が、マスクステージ１１を上下さ
せるのみであり、従来のように装置全体（超精密位置合
わせを行うＸＹステージベース１３）を動かす必要がな
いので、駆動される部材が少なくて、軽量であり駆動が
容品である。従って装置の小型化が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を説明する図である。
なお、全図を通じて同一符号は同一対象物である。
第１図において、ｌはＳＲ光、５はＸＹステージ、９は
ウェハ、ＩＯはマスク、１１はマスクステージ、１３は
ＸＹステージベース、１６はウェハステージ、１９は垂
直軸ガイドである。
ウェハ、ＩＯはマスク、１１はマスクステージ、１３は
ＸＹステージベース、１６はウェハステージ、１９は垂
直軸ガイドである。
露光転写の際は、マスクステージ１１を停止状態にし、
ウェハステージ１６を動かして、マスク１０とウェハ９
間の位置決めを行う。位置決め完了後、ウェハステージ
１６がマスクステージ１１に連結（この方法の例は後述
）される。連結後のマスクステージ１１を駆動すること
により、スキャンが行われる。このとき、ウェハステー
ジ１６は、図のＹ軸ガイドを動く。
ウェハステージ１６を動かして、マスク１０とウェハ９
間の位置決めを行う。位置決め完了後、ウェハステージ
１６がマスクステージ１１に連結（この方法の例は後述
）される。連結後のマスクステージ１１を駆動すること
により、スキャンが行われる。このとき、ウェハステー
ジ１６は、図のＹ軸ガイドを動く。
連結方法について、
（１） サーボによる連結
第１図のマスクステージ１１とウェハステージ１６の相
対距離が測れるように、レーザ測長器２０を配置し、ウ
ェハステージ１６は、測定された値により制御される。
対距離が測れるように、レーザ測長器２０を配置し、ウ
ェハステージ１６は、測定された値により制御される。
マスクステージ１１は、図示しないが例えば、モータと
ボールネジにより駆動し、ロークリエンコーダにより制
御される。第２図はそのブロック図で、露光はマスクス
テージ１１の目標位置を初期位置とする。そして、ウェ
ハステージ１６の目標相対位置をサーボ回路■に与えて
、ウェハの露光エリアをマスクの下（図では横）に移動
させる。相対位置決め完了後、マスクステージ１１の目
標速度をサーボ回路■に与え、スキャンを行う。
ボールネジにより駆動し、ロークリエンコーダにより制
御される。第２図はそのブロック図で、露光はマスクス
テージ１１の目標位置を初期位置とする。そして、ウェ
ハステージ１６の目標相対位置をサーボ回路■に与えて
、ウェハの露光エリアをマスクの下（図では横）に移動
させる。相対位置決め完了後、マスクステージ１１の目
標速度をサーボ回路■に与え、スキャンを行う。
このとき、ウェハステージ１６は目標相対位置が制御さ
れているため、マスクとウェハは連結されて動くことに
なる。
れているため、マスクとウェハは連結されて動くことに
なる。
（２）機械的連結
例えば、第３図に示すようにウェハステージ１６の４隅
端に、吸着パット１７を設け、マスクステージ１１に真
空吸着或いは電磁吸着等で吸着し、マスクステージ１１
とウェハステージ１６は機械的に連結され、一体となっ
てスキャンする為の上下動を行う。１９は垂直軸ガイド
である。
端に、吸着パット１７を設け、マスクステージ１１に真
空吸着或いは電磁吸着等で吸着し、マスクステージ１１
とウェハステージ１６は機械的に連結され、一体となっ
てスキャンする為の上下動を行う。１９は垂直軸ガイド
である。
以上のように、スキャンのための駆動系は、マスクとウ
ェハの相対位置決め後、ウェハステージ１６とマスクス
テージ１１を連結し、マスクステージ１１を上下に動ず
のみであり、従来のような重重の大きい装置全体（ＸＹ
ステージベース１３）を上下に動かさせないので、駆動
が容易となり、装置全体が小型化される。
ェハの相対位置決め後、ウェハステージ１６とマスクス
テージ１１を連結し、マスクステージ１１を上下に動ず
のみであり、従来のような重重の大きい装置全体（ＸＹ
ステージベース１３）を上下に動かさせないので、駆動
が容易となり、装置全体が小型化される。
以上説明したように本発明によれば、スキャンの為のガ
イド及び駆動系は、主にマスクを上下に動かす構成でよ
く、従来のように装置全体を上下に駆動する必要がない
ので、駆動系が容易となり装置全体が小型化できる。
イド及び駆動系は、主にマスクを上下に動かす構成でよ
く、従来のように装置全体を上下に駆動する必要がない
ので、駆動系が容易となり装置全体が小型化できる。
第１図は本発明の一実施例を説明する図、第２図は本発
明のサーボによる連結ブロック図、第３図は本発明の機
械的連結の構成図、第４図はシンクロトロン放射光（Ｓ
Ｒ）の形状を示す図、 第５図は露光エリアとＳＲ光の関係図、第６図はＸＹス
テージを示す図、 第７図は装置全体の上下駆動を説明する図、第８図は従
来スキャン時に動かしていたものを示す図である。 図において、 １はＳＲ光、 ５はＸＹステージ、 ９はウェハ、 １０はマスク、 １１はマスクステージ、 １３はＸＹステージベース、 １６はウェハステージ、 １９は垂直軸ガイドを示す。 ２０はマスクステージガイド、 ５、ＸＹステージ λにイごｅ月グー実方セシ９−１２言脣−９月秒図男
１ 困 人全明りブーボｌ：よろ違粘ブｂツ２図第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 イｘ」毅λキマン旦予ｆ二ｔ！ｈＡ’ Ｌ ７ Ｌ ｌ
たもりを竹ンす７第 ｄ 図
明のサーボによる連結ブロック図、第３図は本発明の機
械的連結の構成図、第４図はシンクロトロン放射光（Ｓ
Ｒ）の形状を示す図、 第５図は露光エリアとＳＲ光の関係図、第６図はＸＹス
テージを示す図、 第７図は装置全体の上下駆動を説明する図、第８図は従
来スキャン時に動かしていたものを示す図である。 図において、 １はＳＲ光、 ５はＸＹステージ、 ９はウェハ、 １０はマスク、 １１はマスクステージ、 １３はＸＹステージベース、 １６はウェハステージ、 １９は垂直軸ガイドを示す。 ２０はマスクステージガイド、 ５、ＸＹステージ λにイごｅ月グー実方セシ９−１２言脣−９月秒図男
１ 困 人全明りブーボｌ：よろ違粘ブｂツ２図第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 イｘ」毅λキマン旦予ｆ二ｔ！ｈＡ’ Ｌ ７ Ｌ ｌ
たもりを竹ンす７第 ｄ 図
Claims (3)
- （１）マスク（１０）を保持し上下に移動可能なマスク
ステージ（１１）と、 ウェハ（９）を保持しＸＹ方向に移動可能なウェハステ
ージ（１６）と、 露光転写の際、前記マスクステージ（１１）を停止状態
で前記ウェハステージ（１６）を動かし、マスク（２０
）とウェハ（９）間の位置決めを行った後、該ウェハス
テージ（１６）と該マスクステージ（１１）を連結する
連結手段とを備え、 該連結手段による連結状態のマスクステージ（１１）を
上下移動し、シンクロトロン放射光の照射により露光転
写することを特徴とする半導体製造装置。 - （２）上記連結手段は、上記マスクステージ（１１）と
上記ウェハステージ（１６）の相対距離を、レーザ測長
器（２０’）で測定し、その値によりウェハステージ（
１１）を制御することを特徴とする請求項（１）項記載
の半導体製造装置。 - （３）上記連結手段は、上記ウェハステージ（１６）に
吸着パットを設け、上記マスクステージ（１１）を機械
的に連結することを特徴とする請求項（１）項記載の半
導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088773A JP2541279B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088773A JP2541279B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259534A true JPH01259534A (ja) | 1989-10-17 |
| JP2541279B2 JP2541279B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=13952172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63088773A Expired - Lifetime JP2541279B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541279B2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63088773A patent/JP2541279B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2541279B2 (ja) | 1996-10-09 |
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