JPH021905A - X-ray exposure system - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
Ｘ線露光装置の改良に関し、
マスクとウェーハとを離隔した状態でＸＹ力方向位置合
わせをなした後、これらのマスクとウェーハとの間隔を
狭める時に、マスクのメンブレンの変形が起こらないよ
うにして位置合わせ時間を短縮し、スルーブツトを向上
するように改良されたＸ線露光装置を提供することを目
的とし、Ｘ線源と、該Ｘ線源を収容しＸ線透過窓を有す
る真空室と、前記Ｘ線透過窓を介して前記真空室に対接
して設けられヘリウムを主成分とするガスが供給されＸ
線源に対向してメンブレンよりなるマスクが設けられる
与圧室と、ウェーハが載置されＺ軸方向にも移動可能な
ＸＹステージと、前記マスクを構成するメンブレンの中
心部におけるマスクとウェーハとの間隔の変位量を検出
するメンブレン中心部変位量検出手段と、該メンブレン
中心部変位量検出手段の出力するメンブレン中心部にお
ける該マスクと前記ウェーハとの間隔の変位量を入力さ
れ、前記マスクと前記ウェーハとの間隙の圧力変化量Δ
Ｐを算出する圧力変化量算出手段と、該圧力変化量算出
手段の出力に応答して、与圧室の圧力を制御する圧力制
御手段とをもって構成される。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the improvement of an X-ray exposure apparatus, after aligning the mask and wafer in the XY force direction with the mask and wafer separated, when the distance between the mask and the wafer is narrowed, the mask The purpose of the present invention is to provide an X-ray exposure apparatus that is improved to reduce alignment time and improve throughput by preventing deformation of the membrane of the X-ray source. A vacuum chamber having an X-ray transparent window, and a gas mainly composed of helium that is provided opposite to the vacuum chamber through the X-ray transparent window and are supplied with X-rays.
A pressurized chamber in which a mask made of a membrane is provided facing the radiation source, an XY stage on which a wafer is placed and movable in the Z-axis direction, and a connection between the mask and the wafer in the center of the membrane that constitutes the mask. Membrane center displacement amount detection means for detecting the displacement amount of the gap; and the displacement amount of the gap between the mask and the wafer at the center of the membrane output from the membrane center displacement amount detection means are inputted, and the displacement amount of the gap between the mask and the wafer is input. Amount of pressure change Δ in the gap with the wafer
It is comprised of a pressure change amount calculation means for calculating P, and a pressure control means for controlling the pressure of the pressurized chamber in response to the output of the pressure change amount calculation means.
本発明は、Ｘ線露光装置の改良に関する。特に、ステッ
パ式ｘｋｌＡｎ光装置において、マスクとつ工−ハとを
離隔した状態でＸＹ力方向位置合わせをなした後、これ
らのマスクとウェーハとの間隔を狭める時に、マスクを
構成するメンブレンの変形を少なくして、マスク位置合
わせ時間を短縮しうるように改良されたＸ線露光装置に
関する。The present invention relates to improvements in X-ray exposure apparatus. In particular, in a stepper-type XKlAn optical device, after alignment in the XY force direction is performed with the mask and the wafer separated, when the distance between the mask and the wafer is narrowed, the membrane constituting the mask may be deformed. The present invention relates to an X-ray exposure apparatus that has been improved so that mask positioning time can be shortened by reducing mask positioning time.
（従来の技術）
第２図参照
図においてｌはＸ線源であり、２はＸ線透過窓であり、
３は真空ポンプ３ａををする真空室であり、４はＸ線吸
収率の小さいヘリウムを主成分とするガスが供給される
与圧室であり、５はメンブレン８を有するマスクであり
、６は被露光ウェーハであり、７はＺ軸方向にも移動可
能なＸＹステージであり、ｌｌａはガス供給手段であり
、ｌｌｂはガス排出手段である。(Prior art) In the diagram shown in FIG. 2, l is an X-ray source, 2 is an X-ray transmission window,
3 is a vacuum chamber in which a vacuum pump 3a is operated, 4 is a pressurized chamber to which a gas mainly composed of helium with low X-ray absorption rate is supplied, 5 is a mask having a membrane 8, and 6 is a It is a wafer to be exposed, 7 is an XY stage movable also in the Z-axis direction, lla is a gas supply means, and llb is a gas exhaust means.
Ｘ線露光用マスクには、Ｘ線の透過率を良くするため、
水素化窒化ボロン（ＢＮ−Ｈ）、水素化炭化窒化ボロン
（ＢＮＣ−Ｈ）、水素化窒化シリコン（Ｓ’ｉＮ・Ｈ）
、炭化シリコン（ＳｉＣ）、シリコン（Ｓｉ）等からな
り膜厚が１〜６β厘であるメンブレン８が使用されてい
る。このメンブレン８のヤング率は０．５〜３ ＸＩＯ
”ｄｙｎ ／ ｃｄであり、内部応力は１〜１ｏｘｌｏ
’ ｄｙ口／ｃｄであり、その表裏両面間に僅かな差圧
が印加されても著しく弾性変形する。In order to improve the transmittance of X-rays, the X-ray exposure mask has
Boron hydrogenated nitride (BN-H), boron hydrogenated carbonitride (BNC-H), silicon hydrogenated nitride (S'iN・H)
, silicon carbide (SiC), silicon (Si), etc., and has a film thickness of 1 to 6 β. The Young's modulus of this membrane 8 is 0.5 to 3 XIO
”dyn/cd, and the internal stress is 1~1oxlo
'dy port/cd, and even if a slight differential pressure is applied between the front and back surfaces, it will undergo remarkable elastic deformation.
このため、マスク５を構成するメンブレン８と被露光ウ
ェーハ６との間隔を１０ｎ程度に離隔して保持した状態
でｘＹステージ７をＸＹ力方向位置合わせした後、マス
ク５を構成するメンブレン８と被露光ウェーハ６との間
隔を減少して露光に適切な間隔ｌＯ〜１５ｎとするため
に、ウェーハ６が載置されたＸ−Ｙステージ７を、図に
おいて上方に移動すると、このとき、マスク５を構成す
るメンブレン８とウェーハ６との間隙にある空気が外周
部に流出しきれず、過渡的にマスク５を構成するメンブ
レン８とウェーハ６との間隙の圧力が上昇し、マスク５
を構成するメンブレン８が、図ニ点線をもって示すよう
に、与圧室４の側に膨らんでしまい、再び平坦な状態に
戻るためにかなりな時間を要し、作業能率を低下する。For this reason, after aligning the xY stage 7 in the XY force direction with the membrane 8 constituting the mask 5 and the exposed wafer 6 maintained at a distance of approximately 10 nm, the membrane 8 constituting the mask 5 and the exposed wafer 6 are aligned. In order to reduce the distance from the exposed wafer 6 to a distance lO~15n suitable for exposure, the XY stage 7 on which the wafer 6 is placed is moved upward in the figure. The air in the gap between the membrane 8 and the wafer 6 that make up the mask 5 cannot flow out to the outer periphery, and the pressure in the gap between the membrane 8 and the wafer 6 that make up the mask 5 increases transiently.
As shown by the dotted line in FIG. 2, the membrane 8 bulging toward the pressurized chamber 4 takes a considerable amount of time to return to its flat state, reducing work efficiency.
ので、マスクの位置合わせのために、意外に長時間を要
し、スループットが低下する欠点がある。Therefore, it takes a surprisingly long time to align the mask, which has the drawback of reducing throughput.
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、マス
クとウェーハとを離隔した状態でＸＹ力方向位置合わせ
をなした後、マスクとウェーハとの間隔を露光に最適な
間隔に狭めた時に、マスクを構成するメンブレンに変形
が発生しないようにして、位１合わせ時間を短縮し、ス
ループットを向上するように改良されたｘ、＊ｉ光装置
を提供することにある。The purpose of the present invention is to eliminate this drawback, and after aligning the mask and wafer in the XY force directions with the mask and wafer separated, the distance between the mask and the wafer is narrowed to the optimum distance for exposure. An object of the present invention is to provide an x,*i optical device that is improved so as to prevent deformation of the membrane constituting the mask, shorten alignment time, and improve throughput.
ステッパ式Ｘ線露光装置において、マスクとウェーハと
の位置合わせをするにあたり、マスクとウェーハとを離
隔した状態でＸＹ力方向位置合わせをし、その後、マス
クとウェーハとの間隔を、露光に最適な間隔に狭めた時
に、上記したように、マスクを構成するメンブレンが変
形し、その変形が修復してマスクを構成するメンブレン
が元の平坦な状態に戻るまでに、意外に長い時間を要す
る〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は、下記の二つの手段のいづれによっても達
成される。In stepper type X-ray exposure equipment, when aligning the mask and wafer, the mask and wafer are aligned in the XY force directions with the mask and wafer separated, and then the distance between the mask and wafer is adjusted to the optimum distance for exposure. As mentioned above, when the spacing is narrowed, the membrane that makes up the mask deforms, and it takes a surprisingly long time for the deformation to be repaired and the membrane that makes up the mask to return to its original flat state [Problem] [Means for solving the problem] The above objective can be achieved by either of the following two means.
第１の手段（請求項１に対応）は、Ｘ線［（１）と、該
Ｘ線源（１）を収容しＸ線透過窓（２）を有する真空室
（３）と、前記Ｘ線透過窓（２）を介して前記真空室（
３）に対接して設けられ、ヘリウムを主成分とするガス
が供給され、前記Ｘ線源（１）と前記Ｘ線透過窓（２）
とに対向して、メンブレン（８）を有するマスク（５）
が設けられる与圧室（４）と、ウェーハ（６）が！３！
置されＺ軸方向にも移動可能なｘＹステージ（７）と、
前記マスク（５）を構成するメンブレン（８）の中心部
における該メンブレン（８）と前記ウェーハ（６）との
間隔の変位量（ｈ）を検出するメンブレン中心部変位量
検出手段（９）と、該メンブレン中心部変位量検出手段
（９）の出力するメンブレン中心部における該メンブレ
ン（８）と前記ウェーハ（６）との間隔の変位量（ｈ）
を入力され、前記マスク（５）を構成するメンブレン（
８）と前記ウェーハ（６）との間隙の圧力変化量（ΔＰ
）を算出する圧力変化量算出手段（１０）と、該圧力変
化量算出手段（１０）の出力に応答して前記与圧室（４
）の内圧を制御する圧力制御手段（１１）とを有するＸ
ｗＡ露光装置である。A first means (corresponding to claim 1) comprises: a vacuum chamber (3) containing an X-ray source (1) and having an X-ray transmission window (2); The vacuum chamber (
3), and a gas containing helium as a main component is supplied to the X-ray source (1) and the X-ray transmission window (2).
a mask (5) having a membrane (8) opposite to the
Pressurized chamber (4) where is installed and wafer (6)! 3!
an xY stage (7) that is placed and movable in the Z-axis direction;
Membrane center displacement amount detection means (9) for detecting the displacement amount (h) of the distance between the membrane (8) and the wafer (6) at the center of the membrane (8) constituting the mask (5); , the amount of displacement (h) of the distance between the membrane (8) and the wafer (6) at the center of the membrane output by the membrane center displacement amount detection means (9);
is input, and the membrane (
8) and the wafer (6) (ΔP
) and a pressure change amount calculating means (10) for calculating the pressure change amount calculating means (10);
) having a pressure control means (11) for controlling the internal pressure of
wA exposure equipment.
第２の手段（請求項３に対応）は、Ｘ線源（１）と、該
Ｘ線源（１）を収容しＸ線透過窓（２）を存する真空室
（３）と、前記Ｘ線透過窓（２）を介して前記真空室（
３）に対接して設けられ、ヘリウムを主成分とするガス
が供給され、前記Ｘ線源（１）と前記Ｘ線透過窓（２）
とに対向して、メンブレン（８）を有するマスク（５）
が設けられる与圧室（４）と、ウェーハ（６）が載置さ
れＺ軸方向にも移動可能なＸＹステージ（７）と、前記
メンブレン（８）と前記ウェーハ（６）との間隔を一定
速度をもって減少するときに発生すること−なる、前記
メンブレン（８）と前記ウェーハ（６）との間隙の圧力
の経時的変化！（ΔＰ）を代表し、前記メンブレン（８
）と前記ウェーハ（６）との間隔の初期値と最終値との
組をパラメータとして作成されたテーブル（１３）と、
前記メンブレン（８）と前記ウェーハ（６）との間隔の
前記初期値と最終値との組を人力する初期値・最終値人
力手段（１４）と、前記ＸＹステージ（７）のＺ軸方向
移動指令発生手段（１５）の発生するＺ軸方向移動指令
に応答して、前記テーブル（１３）をルックアップして
、前記与圧室（４）の圧力を先行制御する与圧室内圧先
行制御手段（１６）とを有するＸ線露光装置である。The second means (corresponding to claim 3) comprises an X-ray source (1), a vacuum chamber (3) accommodating the X-ray source (1) and having an X-ray transparent window (2), and The vacuum chamber (
3), and a gas containing helium as a main component is supplied to the X-ray source (1) and the X-ray transmission window (2).
a mask (5) having a membrane (8) opposite to the
a pressurized chamber (4) in which a wafer (6) is placed, an XY stage (7) that is movable in the Z-axis direction, and a constant interval between the membrane (8) and the wafer (6). Changes over time in the pressure in the gap between the membrane (8) and the wafer (6) that occur when the pressure decreases with a speed! (ΔP) and the membrane (8
) and the wafer (6), a table (13) created using a set of initial and final values of the distance as parameters;
an initial value/final value manual means (14) for manually setting a set of the initial value and final value of the distance between the membrane (8) and the wafer (6); and movement of the XY stage (7) in the Z-axis direction. pressurized chamber pressure advance control means that looks up the table (13) and pre-controls the pressure of the pressurized chamber (4) in response to a Z-axis direction movement command generated by the command generation means (15); (16) This is an X-ray exposure apparatus having the following.
上記いづれの手段においても、与圧室（４）へのヘリウ
ムの供給手段を２分し、一方はベース圧保持用の圧力調
整手段１２とこれによって制御されるベースガス供給手
段１１ａとし、他方は圧力制御手段１１（第１の手段の
場合）とガス供給手段１１ｃとの組み合わせ、または、
与圧室内圧先行制御手段１６（第２の手段の場合）とガ
ス供給手段１１ｃとの組み合わせとし、後者（圧力制御
手段１１（第１の手段の場合）とガス供給手段１１ｃと
の組み合わせ、または、与圧室内圧先行制御手段１６（
第２の手段の場合）とガス供給手段１１ｃとの組み合わ
せ）は、マスク５を構成するメンブレン８の直近に設け
ること−すれば、メンブレン８の変形防止の効果はさら
に顕著である。In any of the above means, the means for supplying helium to the pressurized chamber (4) is divided into two, one being the pressure adjusting means 12 for maintaining the base pressure and the base gas supplying means 11a controlled by this, and the other being the means for supplying helium to the pressurized chamber (4). A combination of the pressure control means 11 (in the case of the first means) and the gas supply means 11c, or
A combination of the pressurized chamber pressure advance control means 16 (in the case of the second means) and the gas supply means 11c, the latter (a combination of the pressure control means 11 (in the case of the first means) and the gas supply means 11c, or , pressurized chamber internal pressure advance control means 16 (
If the combination of the second means) and the gas supply means 11c is provided in the immediate vicinity of the membrane 8 constituting the mask 5, the effect of preventing deformation of the membrane 8 will be even more remarkable.
第１の手段においては、マスク５とウェーハ６との間隔
を減少した時に、マスク５を構成するメンブレン８の中
心部におけるメンブレン８とつニーハロとの間隔の変位
５１ｈを、メンブレン中心部変位量検出手段９を使用し
て検出する。具体的には、メンブレン８とウェーハ６と
の間の静電容量の変化量を利用して測定する方法、メン
ブレン８とウェーハ６とからの反射光による干渉縞を利
用して測定する方法等がある。メンブレン８の中心部に
おけるメンブレン８とウェーハ６との間隔の変位量りに
もとづき、メンブレン８とウェーハ６との間隙の圧力変
化量ΔＰを、圧力変化量算出手段１０を使用し、次式を
使用して算出する。In the first means, when the distance between the mask 5 and the wafer 6 is decreased, the displacement 51h of the distance between the membrane 8 and the knee halo at the center of the membrane 8 constituting the mask 5 is detected by detecting the amount of displacement at the center of the membrane. Detection is performed using means 9. Specifically, there are a method of measuring using the amount of change in capacitance between the membrane 8 and the wafer 6, a method of measuring using interference fringes due to reflected light from the membrane 8 and the wafer 6, etc. be. Based on the displacement measurement of the gap between the membrane 8 and the wafer 6 at the center of the membrane 8, the pressure change amount ΔP in the gap between the membrane 8 and the wafer 6 is calculated using the pressure change amount calculating means 10 using the following formula. Calculate.
（Ａ）
但し、 ΔＰは圧力変化！ （ｋｇ ／ｍｓ” ）であ
り、ｔはメンブレン８の厚さ（ｍａｄ）であり、Ｅはメ
ンブレン８のヤング率（ｋｇ／ｍｍ” ）であり、
ａはメンブレン８の半径（ｍ＋＊）であり、ｈはメンブ
レン８の中心部におけるメンブレン８とウェーハ６との
間隔の変位量（ｎｍ）であり、
νはメンブレン８のポアソン比であり、σ０はメンブレ
ン８の内部真性応力
（ｋｇ／ＩＩｍ” ）である。(A) However, ΔP is pressure change! (kg/ms"), t is the thickness (mad) of the membrane 8, E is the Young's modulus of the membrane 8 (kg/mm"), a is the radius (m+*) of the membrane 8, and , h is the displacement (nm) of the distance between the membrane 8 and the wafer 6 at the center of the membrane 8, ν is the Poisson's ratio of the membrane 8, and σ0 is the internal intrinsic stress of the membrane 8 (kg/IIm") It is.
圧力制御手段１１を使用して、上記圧力変化量ΔＰと同
じ圧力変化量を与圧室４に加え樵ば、メンブレン８の両
側の圧力がバランスしてメンブレン８は変形しない。If a pressure change amount equal to the pressure change amount ΔP is applied to the pressurized chamber 4 using the pressure control means 11, the pressures on both sides of the membrane 8 are balanced and the membrane 8 is not deformed.
第２の手段においては、マスク５とウェーハ６との間隔
を定速をもって減少した時に発生するメンブレン８とウ
ェーハ６との間隙の圧力の変化量ΔＰと時間との関係を
、メンブレン８とウェーハ６との間隔の初期値とこの間
隔を変化させる最終値との組をパラメータとして、この
間隔の初期値と最終値との組のそれぞれに対して、予め
測定して、この関係が入力されたテーブル１３を用意し
ておき、ＸＹ軸方向の位置合わせが完了した後Ｚ軸方向
の間隔調整をなすにあたって、メンブレン８とウェーハ
６との間隔の初期値と最終値との組を入力手段１４をも
って入力しておき、Ｚ軸方向移動指令発生手段１５の移
動指令に応答して、前記テーブル１３をルックアンプし
て前記初期値と最終値との組に対応してメンブレン８と
ウェーハ６との間隙の圧力変化量を読みとり、圧力先行
制御手段１６を使用して、上記の圧力変化量ΔＰと同じ
圧力変化量を、与圧室４に加えれば、マスク５のメンブ
レン８の両側に加わる圧力がバランスして保持され、マ
スク５のメンブレン８は変形しない。In the second means, the relationship between the amount of change ΔP in the pressure in the gap between the membrane 8 and the wafer 6, which occurs when the gap between the mask 5 and the wafer 6 is decreased at a constant speed, and time is expressed as A table in which this relationship is input by measuring in advance for each pair of the initial value and final value of this interval, using the pair of the initial value of the interval and the final value for changing this interval as a parameter. 13 is prepared, and when adjusting the distance in the Z-axis direction after the alignment in the XY-axis directions is completed, a set of initial and final values of the distance between the membrane 8 and the wafer 6 is input using the input means 14. In response to a movement command from the Z-axis direction movement command generation means 15, the table 13 is looked up and the gap between the membrane 8 and the wafer 6 is determined in accordance with the set of the initial value and the final value. By reading the amount of pressure change and applying the same amount of pressure change as the above pressure change ΔP to the pressurized chamber 4 using the pressure advance control means 16, the pressure applied to both sides of the membrane 8 of the mask 5 will be balanced. The membrane 8 of the mask 5 is not deformed.
第１の手段においても、第２の手段においても、圧力制
御手段１１または与圧室内圧先行制御手段１６の信号に
もとづいて、ヘリウムを主成分とするガスが供給される
与圧室４にガスを供給するガス供給手段１１ｃのアウト
レットｌｉｄをマスク５の直近に配置すれば、与圧室４
の圧力制御の追従性が向上する。In both the first means and the second means, gas is supplied to the pressurized chamber 4 to which gas containing helium as a main component is supplied based on a signal from the pressure control means 11 or the pressurized chamber pressure advance control means 16. If the outlet lid of the gas supply means 11c that supplies
The followability of pressure control is improved.
以下、図面を参照しつ一１本発明に係るＸ線露光装置の
四つの実施例について説明する。Hereinafter, four embodiments of the X-ray exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
募」」舛
第１ａ図参照
真空ポンプ３ａを有する真空室３に設けられたＸ線源１
の発生するＸ線は、ベリリウム等よりなるＸ線透過窓２
を介して、ヘリウムを主成分とするガスが充填される与
圧室４にＸ線源１とＸ線透過窓２とに対向して装着され
たＸ線露光用マスク５に入射される。マスク５を構成す
るメンブレン８とウェーハ６とが十分離隔した状態で、
被露光ウェーハ６をＺ軸方向にも移動可能のＸＹステー
ジ７に載置して、ＸＹ軸方向の位置合わせを完了した後
、ＸＹステージ７を上方に移動してマスク５のメンブレ
ン８とウェーハ６との間隔を１０−１５μ（露光に最適
な間隔）に減少し、Ｘ線を照射して露光する。X-ray source 1 installed in a vacuum chamber 3 having a vacuum pump 3a
The X-rays generated by
The light enters an X-ray exposure mask 5, which is placed in a pressurized chamber 4 filled with a gas containing helium as a main component, facing the X-ray source 1 and the X-ray transmission window 2. With the membrane 8 constituting the mask 5 and the wafer 6 sufficiently separated,
After placing the wafer 6 to be exposed on the XY stage 7, which is also movable in the Z-axis direction, and completing the alignment in the XY-axis directions, the XY stage 7 is moved upward to separate the membrane 8 of the mask 5 and the wafer 6. The distance between the two electrodes is reduced to 10-15 μm (the optimum distance for exposure), and X-rays are irradiated for exposure.
ウェーハ６を載置したＸＹステ」シフを上方に移動する
時に、マスク５を構成するメンブレン８とウェーハ６と
に挟まれた空隙の空気が外周部に逃げ切れず、この空隙
の圧力が上昇してマスク５を構成するメンブレン８が変
形する。メンブレン８の中心部において、マスク５を構
成するメンブレン８とウェーハ６との間隔の変位３１ｈ
をメンブレン中心部変位量検出手段９を使用して検出す
る。When the XY stage with the wafer 6 placed thereon is moved upward, the air in the gap between the membrane 8 that constitutes the mask 5 and the wafer 6 cannot escape to the outer periphery, and the pressure in this gap increases. The membrane 8 forming the mask 5 is deformed. Displacement 31h of the distance between the membrane 8 and the wafer 6 constituting the mask 5 at the center of the membrane 8
is detected using the membrane center displacement amount detection means 9.
具体的には、光干渉縞を利用する方法、マスク５とウェ
ーハ６との間の静電容量の変化量を利用する方法等が使
用可能である。この変位１ｈを圧力変化量算出手段１０
に入力し、こ〜で、前記の（Ａ）式を使用して圧力変化
量ΔＰを算出し、これを圧力制御手段１１に入力する。Specifically, a method using optical interference fringes, a method using the amount of change in capacitance between the mask 5 and the wafer 6, etc. can be used. This displacement 1h is calculated by the pressure change amount calculation means 10.
Here, the pressure change amount ΔP is calculated using the above equation (A), and this is input to the pressure control means 11.
圧力制御手段１１は、ガス供給手段１１ｃとガス排出手
段１１ｂとを使用して前記圧力変化量ΔＰと同じ圧力変
化量を、ヘリウムを主成分とするガスが供給される与圧
室４に与え、マスク５を構成するメンブレン８の両側の
圧力をバランスさせて、メンブレン８の変形を抑制する
。The pressure control means 11 uses the gas supply means 11c and the gas discharge means 11b to apply the same pressure change amount as the pressure change amount ΔP to the pressurized chamber 4 to which the gas containing helium as a main component is supplied, The pressure on both sides of the membrane 8 constituting the mask 5 is balanced to suppress deformation of the membrane 8.
蚤Ｉ炭
第１ｂ図、第１ｃ図参照
マスク５を構成するメンブレン８とウェーハ６との間隔
の初期値と間隔縮少後の最終値との組をパラメータとし
て、各パラメータに対応して、前記の間隔を初期値から
最終値まで定速で変化した場合発生するメンブレン８と
ウェーハ６とに挟まれた空隙の圧力の変化量の時間に対
する関係すなわち圧力の経時的変化量を予め測定してテ
ーブル化してテーブル１３に記憶しておく、メンブレン
８とウェーハ６との間隔の初期値と最終値との組を人力
手段１４を使用して入力しておき、ＸＹステージ７を上
方向に移動するＺ軸方向移動指令発生手段１５の指令に
応答して、さきに入力された初期値と最終値との組に対
応する圧力の経時的変化量（ΔＰ）を、テーブル１３を
ルックアップして読み取り、この読み取られた圧力の変
化量対時間の関係に追従して、与圧室４の圧力を圧力先
行制御手段１６を使用して制御し、マスク５を構成する
メンブレン８の両側の圧力をバランスさせながら、マス
ク５とウェーハ６との間隔を減少し、この過程における
メンブレン８の変形を抑制する。1b and 1c. The set of the initial value of the distance between the membrane 8 and the wafer 6 constituting the mask 5 and the final value after the distance reduction is set as a parameter, and the above-mentioned values are set corresponding to each parameter. The relationship between the amount of change in pressure in the gap between membrane 8 and wafer 6 that occurs when the interval is changed at a constant speed from the initial value to the final value, that is, the amount of change in pressure over time, is measured in advance and a table is prepared. A set of an initial value and a final value of the distance between the membrane 8 and the wafer 6, which is stored in the table 13, is input using the manual means 14, and the Z In response to the command from the axial movement command generation means 15, look up the table 13 and read the amount of change over time (ΔP) in pressure corresponding to the set of the initial value and final value input earlier; Following this read relationship between the amount of change in pressure and time, the pressure in the pressurized chamber 4 is controlled using the pressure advance control means 16, and the pressure on both sides of the membrane 8 constituting the mask 5 is balanced. At the same time, the distance between the mask 5 and the wafer 6 is reduced to suppress deformation of the membrane 8 during this process.
テーブル１３から読みとられたメンブレン８とウェーハ
６とに挟まれた空隙の圧力の変化量対時間の関係から、
この空隙の圧力変化の先行予測が可能であるため、与圧
室４の圧力制御を先行制御することができるので、マス
ク５を構成するメンブレン８の両側の圧力のバランス制
御性は向上する。From the relationship between the amount of change in pressure in the gap between the membrane 8 and the wafer 6 and time, which is read from the table 13,
Since the pressure change in the gap can be predicted in advance, the pressure in the pressurized chamber 4 can be controlled in advance, so that the balance controllability of the pressure on both sides of the membrane 8 constituting the mask 5 is improved.
玉主班
第１ｄ図参照
第１例において、圧力制御手段１１によって制御された
量のヘリウムを与圧室４に送入するガス供給手段１１ｃ
のアウトレットｌｉｄを、マスク５を構成するメンブレ
ン８の直近に設けて圧力制御の応答性を高め、メンブレ
ン８の変形抑制効果を高める構造とする。この場合、与
圧室４のベース圧力の調整は別途設けられた圧力調整手
段１２によって行われる。In the first example, a gas supply means 11c feeds helium in an amount controlled by the pressure control means 11 into the pressurized chamber 4.
The outlet lid is provided in the immediate vicinity of the membrane 8 constituting the mask 5 to improve the responsiveness of pressure control and to enhance the effect of suppressing deformation of the membrane 8. In this case, the base pressure of the pressurized chamber 4 is adjusted by a separately provided pressure adjustment means 12.
】し１匹
第１ｅ図参照
第２例において、与圧室内−圧力制御手段１６によって
制御された量のヘリウムを与圧室４に送入するガス供給
手段１１ｃのアウトレットｌｉｄを、マスク５を構成す
るメンブレン８の直近に設けて圧力制御の応答性を高め
、メンブレン８の変形抑制効果を高める構造とする。こ
の場合、与圧室４のベース圧力の調整は別途設けられた
圧力調整手段１２によって行われる。In the second example, the outlet lid of the gas supply means 11c for feeding helium in an amount controlled by the pressure control means 16 into the pressurized chamber 4 is connected to the mask 5. The structure is such that the membrane 8 is provided in close proximity to the membrane 8 to improve the responsiveness of pressure control and the effect of suppressing the deformation of the membrane 8. In this case, the base pressure of the pressurized chamber 4 is adjusted by a separately provided pressure adjustment means 12.
以上説明せるとおり、本発明に係るＸ線露光装置におい
ては、マスクを構成するメンブレンの中心部においてメ
ンブレンとウェーハとの間隔の変位量を検出するメンブ
レン中心部変位量検出手段と、この中心部変位量にもと
づいてメンブレンとウェーハとに挾まれた空隙の圧力変
化量を算出する圧力変化量算出手段と、この圧力変化量
に応答して与圧室内の圧力を制御する圧力制御手段とが
設けられているか、または、メンブレンとウェーハとの
間隔の初期値と最終値との組をパラメータとして、この
間隔を定速で変化させた時に発生する、メンブレンとウ
ェーハとに挾まれた空隙の圧力の経時的変化量をテーブ
ル化しておき、位置合わせにあたって、Ｚ軸方向のＸＹ
子テーブル動指令に応答して、上記の入力された初期値
と最終値との組に対応するメンブレンとウェーハとの間
隙の圧力の経時的変化量をテーブルルックアンプし、こ
れを使用して、与圧室の圧力を先行制御する圧力先行制
御手段が設けられているので、メンブレンの両側の圧力
が常にバランスして差圧が発生せず、マスクとウェーハ
との間隔を狭めた時のメンブレンの変形が僅かとなり、
マスクの位置合わせ時間が短縮され、スループットが向
上する。As explained above, the X-ray exposure apparatus according to the present invention includes membrane center displacement detection means for detecting the displacement of the distance between the membrane and the wafer at the center of the membrane constituting the mask, and A pressure change amount calculation means for calculating the amount of pressure change in the gap between the membrane and the wafer based on the amount, and a pressure control means for controlling the pressure in the pressurized chamber in response to the pressure change amount. Or, the pressure in the gap between the membrane and the wafer over time, which occurs when the distance between the membrane and the wafer is changed at a constant rate using a set of the initial value and the final value of the distance between the membrane and the wafer as a parameter. Make a table of the amount of change in the target, and when aligning,
In response to the child table motion command, table-look amplify the amount of change over time in the pressure in the gap between the membrane and the wafer that corresponds to the set of the input initial value and final value, and use this to Since a pressure advance control means is provided to advancely control the pressure in the pressurized chamber, the pressure on both sides of the membrane is always balanced, no differential pressure is generated, and the membrane is maintained even when the distance between the mask and the wafer is narrowed. The deformation is slight,
Mask alignment time is reduced and throughput is increased.
第１ａ図は、本発明に係るＸ線露光装置の第１実施例の
構成図である。
第１ｂ図は、本発明に係るＸ線露光装置の第２実施例の
構成図である。
第１ｃ図は、本発明に係るＸ線露光装置の第２実施例の
フローチャートである。
第１ｄ図は、本発明に係るＸ線露光装置の第３実施例の
構成図である。
第１ｅ図は、本発明に係るＸｖＡ露光装置の第４実施例
の構成図である。
第２図は、従来技術に係るＸ線露光装、置の構成図であ
る。
１ ・ ・
２ ・ ・
３ ・ ・
４ ・ ・
５ ・ ・
６ ・ ・
７ ・ ・
８ ・ ・
９ ・ ・
１０・ ・
１１・ ・
１１ａ ・
１１ｂ ・
１１ｃ ・
Ｘ線源、
Ｘ線透過窓、
真空室、
与圧室、
マスク、
ウェーハ、
ＸＹステージ、
メンブレン、
メンブレン中心部変位量検出手段、
圧力変化量算出手段、
圧力制御手段、
・ベースガス供給手段、
・ガス排出手段、
・ガス供給手段、
ｌｉｄ ・
１２・ ・
１３・ ・
１４・ ・
１５・ ・
１６・ ・
・ガス供給手段のアウトレット、
ベース圧保持用圧力調整手段、
テーブル、
初期値・最終値人力手段、
Ｚ軸方向移動指令発生手段、
圧力先行制御手段。FIG. 1a is a block diagram of a first embodiment of an X-ray exposure apparatus according to the present invention. FIG. 1b is a block diagram of a second embodiment of the X-ray exposure apparatus according to the present invention. FIG. 1c is a flowchart of a second embodiment of the X-ray exposure apparatus according to the present invention. FIG. 1d is a block diagram of a third embodiment of the X-ray exposure apparatus according to the present invention. FIG. 1e is a block diagram of a fourth embodiment of the XvA exposure apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a conventional X-ray exposure apparatus. 1 ・ ・ 2 ・ ・ 3 ・ ・ 4 ・ ・ 5 ・ ・ 6 ・ 7 ・ ・ 8 ・ ・ 9 ・ ・ 10 ・ 11 ・ 11a ・ 11b ・ 11c ・ X-ray source, X-ray transmission window, vacuum chamber , pressurized chamber, mask, wafer, XY stage, membrane, membrane center displacement detection means, pressure change amount calculation means, pressure control means, ・Base gas supply means, ・Gas exhaust means, ・Gas supply means, lid ・12・ ・ 13・ ・ 14・ ・ 15・ ・ 16・ ・ Outlet of gas supply means, pressure adjustment means for maintaining base pressure, table, initial value/final value manual means, Z-axis direction movement command generation means, pressure advance control means.
Claims (1)
、不活性ガスを主成分とするガスが供給され、前記Ｘ線
透過窓（２）に対向してメンブレン（８）を有するマス
ク（５）が設けられる与圧室（４）と、 ウェーハ（６）が載置されＺ軸方向に移動可能なステー
ジ（７）と、 前記マスク（５）を構成するメンブレン（８）と前記ウ
ェーハ（６）との間の圧力に応じて前記与圧室（４）の
内圧を制御する圧力制御手段（１１）とを有することを
特徴とするＸ線露光装置。 ［２］前記ステージ（７）が前記マスク（５）に向って
移動する時、前記圧力制御手段（１１）が前記与圧室（
４）の内圧を上げることを特徴とする請求項１記載のＸ
線露光装置。[Claims] [1] An X-ray source (1), an X-ray transmission window (2) provided opposite to the X-ray source (1), and a gas containing an inert gas as a main component supplied thereto. a pressurized chamber (4) in which a mask (5) having a membrane (8) is provided facing the X-ray transmission window (2); and a pressurized chamber (4) in which a wafer (6) is placed and movable in the Z-axis direction. a stage (7); pressure control means (11) for controlling the internal pressure of the pressurized chamber (4) according to the pressure between the membrane (8) constituting the mask (5) and the wafer (6); An X-ray exposure apparatus comprising: [2] When the stage (7) moves toward the mask (5), the pressure control means (11) controls the pressurized chamber (
X according to claim 1, characterized in that the internal pressure of 4) is increased.
Line exposure equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142672A JP2676526B2 (en) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | X-ray exposure equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142672A JP2676526B2 (en) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | X-ray exposure equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021905A true JPH021905A (en) | 1990-01-08 |
| JP2676526B2 JP2676526B2 (en) | 1997-11-17 |
Family
ID=15320820
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142672A Expired - Fee Related JP2676526B2 (en) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | X-ray exposure equipment |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676526B2 (en) |
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- 1988-06-09 JP JP63142672A patent/JP2676526B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2676526B2 (en) | 1997-11-17 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |