JPH04204445A - 露光原版および露光装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、露光原版および露光装置に関し、特に、半導
体装置の製造プロセスにおけるホトリソグラフィに適用
して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、半導体装置の製造プロセスでは、周知のホト
リソグラフィの反復によって、半導体基板に所望の回路
構造を転写形成することか行われている。

ところで、このような、ホトリソグラフィ技術に用いら
れる、ホトマスクやレチクルなとの露光原版としては、
たとえば株式会社オーム社、昭和５３年３月２０日発行
［半導体・ＩＣ用語事典」Ｐ２Ｓ５、などの文献に記載
されているように、ガラス基板などにクロムなとの金属
薄膜からなる遮光膜を所望の転写パターンに被着させた
構造のものか用いられている。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところか、上記の従来の露光原版では、１枚当たり１種
類のパターンしか転写てきないため、構造か複雑で、ホ
トリソグラフィの繰り返し数の多い半導体装置の場合に
は、当該繰り返し数分たけ、多数の露光原版を用意する
必要かあり、露光原版の製作や管理運用に多くのコスト
や工数を要するという問題かある。

また、−旦、特定のパターンか形成された露光原版を他
に転用するなとの柔軟な運用かできないという問題もあ
る。

そこで、本発明の目的は、実質的な製作コストの削減お
よび管理運用作業の簡略化を実現することか可能な露光
原版を提供することにある。

本発明の他の目的は、露光工程の所要時間の短縮および
コストの削減か可能な露光装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるてあろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になる露光原版は、露光光に対して透
明な基板に所望のパターンの遮光膜を被着してなる露光
原版であって、遮光膜か異なる温度で複数種のパターン
を記憶した形状記憶合金からなるものである。

また、本発明の露光原版は、遮光膜を構成する形状記憶
合金か、露光光に対して透明で、弾性に富む接着剤を介
して基板に被着されてなるものである。

また、本発明の露光原版は、形状記憶合金に複数種のパ
ターンを記憶させる操作か、形状記憶合金の変態温度に
おけるエネルギービームの照射によって基板に被着され
た形状記憶合金に所望のパターンを描画する第１の段階
と、描画後の形状記憶合金を所望の記憶温度に保持して
パターンを記憶させる第２の段階とを繰り返すことて行
われるようにしたものである。

また、本発明になる露光原版は、形状記憶合金に記憶さ
れた複数種のパターンを再生させる所望の温度に基板を
加熱する加熱手段を備えたものである。

本発明になる露光装置は、被露光物か載置される試料台
と、露光光を得る照明光学系と、露光光を所望のパター
ンに透過させる露光原版と、この露光原版を透過した露
光光を被露光物に照射する投影光学系とを備えた露光装
置であって、露光原版の温度を所望の値に制御する温度
制御手段を備えたものである。

また、本発明になる露光装置は、使用する露光原版か、
請求項１，２．３または４記載の露光原版からなるもの
である。

〔作用〕

上記した本発明の露光原版によれば、１枚の露光原版を
用いて、複数種のパターンの露光を行うことかでき、所
望の品種の半導体装置の製造プロセスなとにおいて、用
意し、なければならない露光原版の枚数を大幅に削減す
ることが可能となる。

また、露光装置などに対する露光原版の着脱頻度なとも
減少する。

これにより、露光原版の実質的な製作コストの削減およ
び管理運用作業の簡略化を実現することができる。

また、上記した本発明の露光装置によれば、たとえば、
形状記憶合金によって遮光膜か形成された露光原版の温
度を、複数種の記憶パターンの各々に固在の特定温度に
適宜制御して、当該露光原版に記憶されているパターン
を再生することで、露光原版の交換回数か減少し、当該
交換作業による露光作業の中断頻度か減少するので、露
光工程の所要時間の短縮およびコストの削減を図ること
かできる。

〔実施例１〕 以下、図面を参照しなから、本発明の一実施例である露
光原版および露光装置の一例について詳細に説明する。

第１図ｆａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施例である露光
原版の製造工程の一例を工程順に模式的に示す説明図で
あり、第２図および第３図は、それぞれ、本実施例の露
光原版の略断面図および平面図である。

本実施例の露光原版ｌＯは、露光光に対して透明なガラ
ス基板１１と、このガラス基板１１に、接着膜１２を介
して被着された形状記憶合金膜１３とを備えている。

接着膜１２は、露光光に対して透明であるとともに、ガ
ラス基板ＩＩの平面方向における形状記憶合金膜１３の
変位を容易ならしめるような適度の弾性を有している。

また、ガラス基板１１における形状記憶合金膜１３の被
着面には、当該形状記憶合金膜１３の被着領域を取り囲
むように配置された枠材１４を介して透明なペリクル１
５が被着されており、形状記憶合金膜１３に対する異物
の付着を防止している。

ここで、本実施例の形状記憶合金膜１３には、たとえば
、第１図（ａｌ〜（ｅ）に示される工程で、複数のパタ
ーンか記憶される。

すなわち、まず、ガラス基板１１の上に、接着膜１２を
介して形状記憶合金膜１３を被着させる（同図（ａ））
。

次に、形状記憶合金膜１３の変態温度（記憶したパター
ンを後に再現させる温度）の範囲内にした状懇で、たと
えば電子線なとの二不ルギヒームＥを照射し、形状記憶
合金膜１３に対して所望のパターン＋３ａを描画形成す
る（同図（ｂ））。

さらに、こうして所望のパターン＋３ａか描画された形
状記憶合金膜１３を、記憶温度に加熱または冷却して、
前述の描画パターン１３ａを記憶させる（同図（Ｃ））
。

その後、温度を変化させるなとして、形状記憶合金膜１
３を、パターン描画前の状懸にする（同図（ｄ））。

そして、記憶させるべきパターン１３ａ、パターン＋３
ｂ、パターン！３ｃ、、、の数だけ、適宜設定温度を変
化させなから同図（ｂｌ〜（ｄｌの工程を繰り返す。こ
れにより、形状記憶合金膜１３には、互いに異なる温度
て再現される複数のパターンか記憶される。

こうして、形状記憶合金膜１３に対して複数のパターン
を記憶させた後、枠材１４を介してペリクル１５を装着
する（同図（ｅ））。

次に、こうして製作された露光原版Ｉｏを用いる露光装
置２０の構成の一例を、第４図などを参照しなから説明
する。

水平面内なとにおいて移動自在な試料台２１の上には、
ホトレジストなどが表面に塗布された半導体基板２２か
載置される。

この試料台２１の上方には、下側から順に、投影光学系
２３．マスクステージ２４．照明光学系２５、露光光Ｐ
を放射する光源２６か、相互に光軸か一致するように配
置されている。マスクステージ２４には、前述の露光原
版ｌｏかセットされている。

この場合、マスクステージ２４には、当該マスクステー
ジ２４にセットされる露光原版１０の温度を所望の値に
制御する温度開園手段２４ａが配置されている。

以下、本実施例の露光原版１０および露光装置２０の作
用の一例について説明する。

まず、マスクステージ２４に、試料台２！に載置されて
いる半導体基板２２に転写すべき複数のパターンを記憶
した露光原版１ｏを装填し、光軸に対する位置決めを行
う。

さらに、マスクステージ２４に設けられた温度制御手段
２４ａによって、露光原版ｌＯの温度を目的のパターン
に応じた所望の値に設定し、これにより、形状記憶合金
膜１３は、たとえば当該設定温度に対応して記憶されて
いたパターン１３ａを再現する。

一方、試料台２１には、前記パターン１３ａを転写すべ
き、ホトリソグラフィの特定の露光段階にある半導体基
板２２が載置される。

次に、試料台２１を適宜移動／停止させ、半導体基板２
２の所望の部位を投影光学系２３の光軸上に位置決めす
る。この状懸で、光源２６から放射される露光光Ｐを、
照明光学系２５を介して露光原版１０のパターン１３ａ
を透過させ、さらに当該露光原版ｌＯを所定のパターン
１３ａに透過した露光光Ｐを投影光学系２３を介して半
導体基板２２に照射する。

これにより、半導体基板２２の表面に塗布されている図
示しないホトレジストかパターン１３ａに感光する。以
降は、試料台２１を適宜移動停止させなから、同様の操
作を繰り返しくステップアントリピート）、半導体基板
２２のほぼ全領域に所定のパターン１３ａを反復転写す
る。

次に、他の露光段階の半導体基板２２を露光処理する場
合には、マスクステージ２４の温度制御手段２４ａによ
り、露光原版ＩＯの温度を他の特定の値に変化させ、当
該温度に対応して記憶されていた他のパターン＋３ｂを
形状記憶合金膜１３によって再現し、前述のような露光
作業を遂行する。

すなわち、本実施例の露光原版ｌＯおよび露光装置２０
の場合には、複数のパターン１３ａ−１３０が露光原版
ｌＯに異なる温度で記憶され、当該露光原版１０の温度
を適宜変化させるたけてこれらの複数のパターンの任意
の一つを形状記憶合金膜１３に再現することが可能であ
る。

このため転写すべきパターンの異なる複数の露光段階の
各々について露光原版ＩＯを用意する必要かなく、製作
すべき露光原版ｌＯの枚数か大幅に削減され、特定の製
品品種の製造に要する露光原版１０の実質的な製造コス
トか減少するとともに、管理運用作業か簡略化される。

また、露光原版１０を交換することなく、露光装置２０
に露光原版１０を装着したままで、複数の露光段階毎に
おける露光作業を遂行できるので、露光作業が頻繁に中
断されることかなくなり、露光工程の所要時間の短縮お
よびコストの削減を実現することができる。

〔実施例２〕 第５図は本発明の他の実施例である露光原版ｌＯａの構
成の一例を模式的に示す略平面図である。

この実施例２の場合には、露光原版１０ａ自体に、当該
露光原版１０ａの温度を制御する手段か設けられている
ところが前記実施例１の場合と異なる。

すなわち、露光原版１０ａのガラス基板１１には、中央
部に設けられた形状記憶合金膜１３を取り囲むように温
度制御部材１６と、当該温度制御部材１６に電力を供給
するための複数の給電端子１７か配置されている。

温度１ｌＩＪ御部材１６は、たとえば給電端子１７から
得られる電力による、電気抵抗加熱やペルチェ効果など
を利用した冷却によって、露光原版１０ａ全体の温度制
御を行うものである。

そして、このような温度制御部材１６による露光原版１
０ａの任意の温度制御によって、当該露光原版１０ａを
構成する形状記憶合金膜Ｉ３に記憶されている複数のパ
ターンの個別的な再現か行われる。

このように、本実施例２の露光原版１０ａの場合にも、
前記実施例１の露光原版１０の場合と同様の効果を得る
ことかできる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したか、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、露光原版やｎ光装置の構造は前述の各実施例
に例示したものに限らない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりで
ある。

すなわち、本発明になる露光原版によれば、１枚の露光
原版によって、複数種のパターンの露光を行うことかで
き、所望の品種の半導体装置の製造プロセスなどにおい
て、用意しなければならない露光原版の枚数を大幅に削
減することか可能となる。また、露光装置などに対する
露光原版の着脱頻度なとも減少する。

これにより、露光原版の実質的な製作コストの削減およ
び管理運用作業の簡略化を実現することかできる。

また、本発明の露光装置によれば、たとえば、形状記憶
合金によって遮光膜か形成された露光原版の温度を、複
数種の記憶パターンの各々に固有の特定温度に適宜制御
して、当該露光原版に記憶されているパターンを再生す
ることで、露光原版の交換回数か減少し、当該交換作業
による露光作業の中断頻度が減少するので、露光工程の
所要暗闇の短縮およびコストの削減を図ることかできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜（ｅｌは、本発明の実施例１である露光
原版の製造工程の一例を工程順に模式的に示す説明図、 第２図は、本発明の実施例１である露光原版の略断面図
、 第３図は、本発明の実施例１である露光原版の平面図、 第４図は、本発明の一実施例である露光装置の構成の一
例を模式的に示す側面図、 第５図は、本発明の実施例２である露光原版の略平面図
である。 １０．１０ａ・・・露光原版、１１・・・ガラス基板、
１２・・・接着膜、１３・・・形状記憶合金膜、１３ａ
〜１３Ｃ・・・パターン、１４・・・枠材、１５・・・
ペリクル、１６・・・温度制御部材、１７・・・給電端
子、２ｏ・・・露光装置、２１・・・試料台、２２・・
・半導体基板、２３・・・投影光学系、２４・・・マス
クステージ、２４ａ・・・温度制御手段、２５・・・照
明光学系、２６・・・光源、Ｐ・・・露光光、Ｅ・・・
エネルギビーム。 代理人　弁理士　小　川　勝　男 第１図 第２図 榎 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、露光光に対して透明な基板に所望のパターンの遮光
   膜を被着してなる露光原版であって、前記遮光膜か、異
   なる温度で複数種の前記パターンを記憶した形状記憶合
   金からなることを特徴とする露光原版。 ２、前記遮光膜を構成する前記形状記憶合金か、前記露
   光光に対して透明で、弾性に富む接着剤を介して前記基
   板に被着されてなることを特徴とする請求項１記載の露
   光原版。 ３、前記形状記憶合金に複数種の前記パターンを記憶さ
   せる操作か、前記形状記憶合金の変態温度におけるエネ
   ルギービームの照射によって前記基板に被着された前記
   形状記憶合金に所望の前記パターンを描画する第１の段
   階と、描画後の前記形状記憶合金を所望の記憶温度に保
   持して前記パターンを記憶させる第２の段階とを繰り返
   すことで行われることを特徴とする請求項１または２記
   載の露光原版。 ４、前記形状記憶合金に記憶された複数種の前記パター
   ンを再生させる所望の温度に前記基板を加熱する加熱手
   段を備えたことを特徴とする請求項１、２または３記載
   の露光原版。 ５、被露光物が載置される試料台と、露光光を得る照明
   光学系と、前記露光光を所望のパターンに透過させる露
   光原版と、この露光原版を透過した前記露光光を前記被
   露光物に照射する投影光学系とを備えた露光装置であっ
   て、前記露光原版の温度を所望の値に制御する温度制御
   手段を備えたことを特徴とする露光装置。 ６、前記露光原版か、請求項１、２、３または４記載の
   露光原版からなることを特徴とする請求項５記載の露光
   装置。