JPH0454963B2 - - Google Patents
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- JPH0454963B2 JPH0454963B2 JP57216853A JP21685382A JPH0454963B2 JP H0454963 B2 JPH0454963 B2 JP H0454963B2 JP 57216853 A JP57216853 A JP 57216853A JP 21685382 A JP21685382 A JP 21685382A JP H0454963 B2 JPH0454963 B2 JP H0454963B2
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- ray
- mask
- circuit pattern
- wafer
- displacement
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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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、マスクと半導体ウエハとの間に微小
間〓を形成した状態で、Ｘ線源からのＸ線をマス
ク上に形成された回路パターン露光領域に照射し
て回路パターンを基板上に露光するＸ線露光装置
に関するものである。
間〓を形成した状態で、Ｘ線源からのＸ線をマス
ク上に形成された回路パターン露光領域に照射し
て回路パターンを基板上に露光するＸ線露光装置
に関するものである。
近年、半導体の集積化にともない、パターンの
微細化が進み、現在、フオトリソグラフイー技術
による各種の露光装置、たとえば、紫外線などを
用いた反射投影形、縮小投影形の露光装置によ
り、１〜２ミクロンのパターンが形成できるよう
になつた。しかし、さらに高集積化を図るため、
１ミクロン以下のいわゆるサブミクロンパターン
が要求されているが、従来のフオトリソグラフイ
ー技術では、光の回折、多重反射、及び干渉など
の問題により、投影像の精度が得られないため、
新しい露光装置として、波長が４〜14Å程度の軟
Ｘ線を利用したＸ線露光装置が開発されている。
微細化が進み、現在、フオトリソグラフイー技術
による各種の露光装置、たとえば、紫外線などを
用いた反射投影形、縮小投影形の露光装置によ
り、１〜２ミクロンのパターンが形成できるよう
になつた。しかし、さらに高集積化を図るため、
１ミクロン以下のいわゆるサブミクロンパターン
が要求されているが、従来のフオトリソグラフイ
ー技術では、光の回折、多重反射、及び干渉など
の問題により、投影像の精度が得られないため、
新しい露光装置として、波長が４〜14Å程度の軟
Ｘ線を利用したＸ線露光装置が開発されている。
まずＸ線露光装置の原理を第１図に従つて説明
する。
する。
高真空雰囲気（10-6torr以下）１に保つた真空
チエンバー２内で、電子銃３から加速した電子ビ
ーム４をターゲツト５に照射すると、ターゲツト
５の材質に応じた特性Ｘ線６が発生するこのＸ線
６を、Be（ベリリウム）などのＸ線を透過し易い
Ｘ線取出し窓７から取り出し、Ｘ線を透過し易い
材質（BN，SiO2，Al2O3など）のマスク支持材
８に、Ｘ線を吸収する金などの金属によりパター
ン９を形成したマスク１０を通してウエハ１１上
に塗布したＸ線６に反応するレジスト１２に照射
した後、現象処理することにより、ウエハ１１上
にパターン９を転写することができる。この方式
は、波長の短い（４〜14Å）の軟Ｘ線を利用する
ため、回折やウエハ１１上のごみによる散乱が少
ないため、高精度の微細パターンの転写が可能で
ある。
チエンバー２内で、電子銃３から加速した電子ビ
ーム４をターゲツト５に照射すると、ターゲツト
５の材質に応じた特性Ｘ線６が発生するこのＸ線
６を、Be（ベリリウム）などのＸ線を透過し易い
Ｘ線取出し窓７から取り出し、Ｘ線を透過し易い
材質（BN，SiO2，Al2O3など）のマスク支持材
８に、Ｘ線を吸収する金などの金属によりパター
ン９を形成したマスク１０を通してウエハ１１上
に塗布したＸ線６に反応するレジスト１２に照射
した後、現象処理することにより、ウエハ１１上
にパターン９を転写することができる。この方式
は、波長の短い（４〜14Å）の軟Ｘ線を利用する
ため、回折やウエハ１１上のごみによる散乱が少
ないため、高精度の微細パターンの転写が可能で
ある。
Ｘ線露光装置においては、Ｘ線を平行線束とし
て取り出すことが現実上困難であるため、通常
は、ターゲツト５からの発散線束を使用する。こ
のため、マスク１０上のパターン９は、ウエハ１
１上には、ｂだけずれた位置に転写されることに
なる。このパターンずれ量ｂは、Ｘ線源からマス
ク１０までの距離をＤ、マスク１０とウエハ１１
とのギヤツプをＳ、実効マスク径（最外パターン
間寸法）をＷとするとｂ＝ＳＷ／2Dで与えられる。
て取り出すことが現実上困難であるため、通常
は、ターゲツト５からの発散線束を使用する。こ
のため、マスク１０上のパターン９は、ウエハ１
１上には、ｂだけずれた位置に転写されることに
なる。このパターンずれ量ｂは、Ｘ線源からマス
ク１０までの距離をＤ、マスク１０とウエハ１１
とのギヤツプをＳ、実効マスク径（最外パターン
間寸法）をＷとするとｂ＝ＳＷ／2Dで与えられる。
さらにまた、Ｘ線６は、電子線４のスポツト径ｄ
に応じてターゲツト５から発散するためマスク１
０上のパターン９は、ウエハ１１上で転写像のぼ
け量Ｃを生ずる。このぼけ量Ｃは、機何的に算出
され、Ｃ＝Ｓ・ｄ／Ｄで与えられる。
に応じてターゲツト５から発散するためマスク１
０上のパターン９は、ウエハ１１上で転写像のぼ
け量Ｃを生ずる。このぼけ量Ｃは、機何的に算出
され、Ｃ＝Ｓ・ｄ／Ｄで与えられる。
Ｘ線露光装置により、サブミクロンの微細パタ
ーンを高精度に転写するには、このぼけ量Ｃは、
0.1ミクロン以下であることが必要である。また、
パターンずれ量ｂについては、その絶対値は、直
接には、転写精度には影響しないが、露光中又
は、あるリソグラフイーと次のリソグラフイーと
の間におけるバラツキ△ｂは±0.1μｍ以内である
ことが必要である。なお、△ｂは、ギヤツプＳの
変動値を△Ｓとすると△ｂ＝△Ｓ・Ｗ／2Dで与えら れる。
ーンを高精度に転写するには、このぼけ量Ｃは、
0.1ミクロン以下であることが必要である。また、
パターンずれ量ｂについては、その絶対値は、直
接には、転写精度には影響しないが、露光中又
は、あるリソグラフイーと次のリソグラフイーと
の間におけるバラツキ△ｂは±0.1μｍ以内である
ことが必要である。なお、△ｂは、ギヤツプＳの
変動値を△Ｓとすると△ｂ＝△Ｓ・Ｗ／2Dで与えら れる。
ここで、電子ビーム４のスポツト径ｄ＝３mmＸ
線源からマスク１０までの距離Ｄ＝300mm、実効
マスク径Ｗ＝75mmとし、パターン９の許容ボケ量
Ｃを0.1ミクロンとすると、マスク１０とウエハ
１１のギヤツプＳは、10ミクロンとなる。またパ
ターンずれ量ｂのバラツキを±0.1ミクロンとす
るには、ギヤツプＳのばらつき△Ｓを±0.8ミク
ロン（≒・±１ミクロン）としなくてはならな
い。
線源からマスク１０までの距離Ｄ＝300mm、実効
マスク径Ｗ＝75mmとし、パターン９の許容ボケ量
Ｃを0.1ミクロンとすると、マスク１０とウエハ
１１のギヤツプＳは、10ミクロンとなる。またパ
ターンずれ量ｂのバラツキを±0.1ミクロンとす
るには、ギヤツプＳのばらつき△Ｓを±0.8ミク
ロン（≒・±１ミクロン）としなくてはならな
い。
以上述べた、ボケ量Ｃとずれ量のバラツキ△ｂ
は、パターンの転写精度（解像度）の低下に結び
つくため、可能な限り小さくする必要がある。し
かし、ボケ量Ｃは、Ｘ線源−マスク間距離Ｄと実
効マスク径ＷとギヤツプＳにより決定されシステ
ム設計上0.1μｍ前後が通常選ばれている。しか
し、ずれ量のばらつき△ｂは、マスク−ウエハ間
のギヤツプＳのばらつきを少なくすることにより
向上できる性質のものである。
は、パターンの転写精度（解像度）の低下に結び
つくため、可能な限り小さくする必要がある。し
かし、ボケ量Ｃは、Ｘ線源−マスク間距離Ｄと実
効マスク径ＷとギヤツプＳにより決定されシステ
ム設計上0.1μｍ前後が通常選ばれている。しか
し、ずれ量のばらつき△ｂは、マスク−ウエハ間
のギヤツプＳのばらつきを少なくすることにより
向上できる性質のものである。
以上のように、Ｘ線露光装置においては、マス
ク１０とウエハ１１との高精度なキヤツプコント
ロールが必要であり、従来よりマスクとウエハ間
にスペーサを入れる方法や、光学的にギヤツプを
検出してギヤツプを制御する方式が提案されてい
る。第２図は、従来のＸ線露光装置におけるギヤ
ツプ制御装置を示した斜視図である。
ク１０とウエハ１１との高精度なキヤツプコント
ロールが必要であり、従来よりマスクとウエハ間
にスペーサを入れる方法や、光学的にギヤツプを
検出してギヤツプを制御する方式が提案されてい
る。第２図は、従来のＸ線露光装置におけるギヤ
ツプ制御装置を示した斜視図である。
マスク１０には、転写パターン１３とＸ，Y1，
Y2の３つのアライメントマーク１４が設けられ
ており、またウエハ１１には、マスク１０のアラ
イメントマーク１４に対応した位置に、アライメ
ントマーク１５が設けられている。マスク１０の
上には、マスク１０とウエハ１１のアライメント
マーク１４，１５を同時に観察できる２重焦点
（焦点距離差＝Ｓ）のアライメント光学系１６及
びアライメント検出器１７がある。ウエハ１１
は、円周３等分の位置に設けたウエハチルト用ア
クチユエータ１８により上下方向にチルトできる
ようになつている。マスク１０とウエハ１１のギ
ヤツプ制御は、アライメント検出器でウエハ１１
のアライメントマーク１４の検出コントラストが
最大となるところまですなわち、合焦点となるま
で、ウエハ１１をチルト用アクチユエータ１８
で、独立にチルトさせる方法である。なお、マス
ク１０は、あらかじめアライメントマーク１４
が、アライメント光学系１６において、合焦点位
置となるようにセツトしておくものとする。
Y2の３つのアライメントマーク１４が設けられ
ており、またウエハ１１には、マスク１０のアラ
イメントマーク１４に対応した位置に、アライメ
ントマーク１５が設けられている。マスク１０の
上には、マスク１０とウエハ１１のアライメント
マーク１４，１５を同時に観察できる２重焦点
（焦点距離差＝Ｓ）のアライメント光学系１６及
びアライメント検出器１７がある。ウエハ１１
は、円周３等分の位置に設けたウエハチルト用ア
クチユエータ１８により上下方向にチルトできる
ようになつている。マスク１０とウエハ１１のギ
ヤツプ制御は、アライメント検出器でウエハ１１
のアライメントマーク１４の検出コントラストが
最大となるところまですなわち、合焦点となるま
で、ウエハ１１をチルト用アクチユエータ１８
で、独立にチルトさせる方法である。なお、マス
ク１０は、あらかじめアライメントマーク１４
が、アライメント光学系１６において、合焦点位
置となるようにセツトしておくものとする。
以上のようにして、マスク１０とウエハ１１と
のギヤツプを所定の値Ｓにした後、Ｘ，Ｙ，θ方
向に移動可能なウエハステージ１９で、マスク合
わせを行なう。Ｘ線露光は、Ｘ線６の照射領域か
らアライメント光学系（主に対物レンズ部）１６
を退避位置２１へ退避させた後行なう。
のギヤツプを所定の値Ｓにした後、Ｘ，Ｙ，θ方
向に移動可能なウエハステージ１９で、マスク合
わせを行なう。Ｘ線露光は、Ｘ線６の照射領域か
らアライメント光学系（主に対物レンズ部）１６
を退避位置２１へ退避させた後行なう。
以上説明したようにギヤツプ制御を行うアライ
メント光学系１６を退避位置２１へ退避させた
後、Ｘ線露光を行う場合において、問題となるこ
とは、第１に、Ｘ線露光中に、マスク１０とウエ
ハ１１とのギヤツプＳが変化した場合、第１図で
示したような、パターンのズレ量ｂに変化が生ず
るため、転写精度が劣化することである。すなわ
ち、現在、まだＸ線露光時間は、光露光に較べて
１ケタから２ケタ以上要するため、露光中の、マ
スク１０とウエハ１１のギヤツプを長時間、何ら
制御を行なうことなく、高精度に保つておくこと
は、困難だからである。
メント光学系１６を退避位置２１へ退避させた
後、Ｘ線露光を行う場合において、問題となるこ
とは、第１に、Ｘ線露光中に、マスク１０とウエ
ハ１１とのギヤツプＳが変化した場合、第１図で
示したような、パターンのズレ量ｂに変化が生ず
るため、転写精度が劣化することである。すなわ
ち、現在、まだＸ線露光時間は、光露光に較べて
１ケタから２ケタ以上要するため、露光中の、マ
スク１０とウエハ１１のギヤツプを長時間、何ら
制御を行なうことなく、高精度に保つておくこと
は、困難だからである。
第２には、ギヤツプ制御を行なう度に、ウエハ
１１を徐々にチルトさせながら焦点合わせをする
必要があり、高速制御が困難である。また、ステ
ツプアンドリピート方式で分割露光する場合、ギ
ヤツプ制御回数が増し、スループツトの低下をも
たらすという問題があつた。
１１を徐々にチルトさせながら焦点合わせをする
必要があり、高速制御が困難である。また、ステ
ツプアンドリピート方式で分割露光する場合、ギ
ヤツプ制御回数が増し、スループツトの低下をも
たらすという問題があつた。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決す
べく、マスクと基板とを位置合せしたＸ線露光位
置の状態でマスクの回路パターン面と基板表面と
の間の間〓の値を所望の値に制御することを可能
にしてマスク上に形成された回路パターンの基板
へのＸ線による転写精度を向上させるようにした
Ｘ線露光装置を提供することにある。
べく、マスクと基板とを位置合せしたＸ線露光位
置の状態でマスクの回路パターン面と基板表面と
の間の間〓の値を所望の値に制御することを可能
にしてマスク上に形成された回路パターンの基板
へのＸ線による転写精度を向上させるようにした
Ｘ線露光装置を提供することにある。
即ち、本発明は、上記目的を達成するために、
Ｘ線用マスク上に形成されたマスクアライメント
マークの光像と基板上に形成されたアライメント
マークの光像とを検出し、露光時にはＸ線が照射
されるＸ線照射領域外に退避可能に形成されたア
ライメント検出手段を備え、該アライメント検出
手段から得られる信号に基いてＸ線用マスクと基
板とを相対的にアライメントしてＸ線源からのＸ
線をＸ線用マスク上に形成された回路パターン露
光領域に照射して該Ｘ線用マスクから間〓を形成
して配置された基板上に露光するＸ線露光装置に
おいて、前記退避可能に形成されたアライメント
検出手段に干渉することなく、前記Ｘ線用マスク
の回路パターン露光領域の周囲の少なくとも３個
所の各々に、前記回路パターンの薄膜面の変位を
測定する薄膜面用の静電容量形非接触微小変位計
と、該薄膜面用の静電容量形非接触微小変位計で
測定する薄膜面に隣接して形成された窓を通して
基板表面の変位を測定する基板面用の静電容量形
非接触微小変位計とを配置し、該隣接して配置さ
れた薄膜面用の静電容量形非接触微小変位計及び
基板面用の静電容量形非接触微小変位計で、回路
パターン露光領域の周囲の少なくとも３個所にお
けるＸ線用マスクと基板表面との間〓を測定する
測定手段と、前記基板表面を複数個所で上下方向
に変位させる上下変位機構を有し、Ｘ線露光位置
において、前記測定手段により測定された回路パ
ターン露光領域の周囲の少なくとも３個所におけ
るＸ線用マスクと基板表面との間〓が等しく且つ
所望の値となるように、前記上下変位機構の各々
を制御する間〓制御手段とを備えたことを特徴と
するＸ線露光装置である。
Ｘ線用マスク上に形成されたマスクアライメント
マークの光像と基板上に形成されたアライメント
マークの光像とを検出し、露光時にはＸ線が照射
されるＸ線照射領域外に退避可能に形成されたア
ライメント検出手段を備え、該アライメント検出
手段から得られる信号に基いてＸ線用マスクと基
板とを相対的にアライメントしてＸ線源からのＸ
線をＸ線用マスク上に形成された回路パターン露
光領域に照射して該Ｘ線用マスクから間〓を形成
して配置された基板上に露光するＸ線露光装置に
おいて、前記退避可能に形成されたアライメント
検出手段に干渉することなく、前記Ｘ線用マスク
の回路パターン露光領域の周囲の少なくとも３個
所の各々に、前記回路パターンの薄膜面の変位を
測定する薄膜面用の静電容量形非接触微小変位計
と、該薄膜面用の静電容量形非接触微小変位計で
測定する薄膜面に隣接して形成された窓を通して
基板表面の変位を測定する基板面用の静電容量形
非接触微小変位計とを配置し、該隣接して配置さ
れた薄膜面用の静電容量形非接触微小変位計及び
基板面用の静電容量形非接触微小変位計で、回路
パターン露光領域の周囲の少なくとも３個所にお
けるＸ線用マスクと基板表面との間〓を測定する
測定手段と、前記基板表面を複数個所で上下方向
に変位させる上下変位機構を有し、Ｘ線露光位置
において、前記測定手段により測定された回路パ
ターン露光領域の周囲の少なくとも３個所におけ
るＸ線用マスクと基板表面との間〓が等しく且つ
所望の値となるように、前記上下変位機構の各々
を制御する間〓制御手段とを備えたことを特徴と
するＸ線露光装置である。
以下、本発明の具体的な一実施例を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第３図および第４図は、本発明に係るＸ線露光
装置におけるマスク１０とウエハ１１との間〓を
検出する非接触変位計およびアライメント検出光
学系等の配置関係を示したもので、第３図はマス
ク１０の上からみた構成を示し、第４図は、断面
Ａ−Ａの矢視図である。
装置におけるマスク１０とウエハ１１との間〓を
検出する非接触変位計およびアライメント検出光
学系等の配置関係を示したもので、第３図はマス
ク１０の上からみた構成を示し、第４図は、断面
Ａ−Ａの矢視図である。
まず、マスク１０、（本実施例では、Ｘ線露光
用マスクとする）は、基板３０（例えばSi基板）、
数〜10数μｍの有機あるいは有機物質の支持膜３
１、Ｘ線を吸収する金属（例えば、Au）により
形成された回路パターン部１３及びＸ線吸収膜３
２から構成されている。
用マスクとする）は、基板３０（例えばSi基板）、
数〜10数μｍの有機あるいは有機物質の支持膜３
１、Ｘ線を吸収する金属（例えば、Au）により
形成された回路パターン部１３及びＸ線吸収膜３
２から構成されている。
マスク１０には、ウエハ１１とのマスクアライ
メントのためのアライメントマーク１４が形成さ
れており、その上に、アライメント検出光学系１
６がある。この光学系１６は、Ｘ線露光時には、
第２図で示したように、Ｘ線照射を妨げないよう
に退避する。この光学系１６の移動及び配置に干
渉しない位置で、かつ、マスク１０の薄膜部３３
の上に、非接触微小変位形３４，３５を、円周３
等分割位置に、２つずつ隣接して配置されてい
る。この変位計３４，３５は、マスク１０とウエ
ハ１１との間のギヤツプを検出するためのもの
で、小形で実装性に富み、かつ0.1μｍ以下の精度
で、高安定な非接触センサである必要がある。本
実施例では、上記の条件を満足するものとして、
静電容量形微小変位測定器を用いている。これ
は、被測定物（導電体）と、測定プローブとの間
の静電容量の変化をＣ−Ｖ（静電容量−電圧）変
換して間隙に対応した電圧を取り出して変位量を
検知するもので、この方式は、U.S.P
ApplicationNo.64240に開示されている公知のもの
である。
メントのためのアライメントマーク１４が形成さ
れており、その上に、アライメント検出光学系１
６がある。この光学系１６は、Ｘ線露光時には、
第２図で示したように、Ｘ線照射を妨げないよう
に退避する。この光学系１６の移動及び配置に干
渉しない位置で、かつ、マスク１０の薄膜部３３
の上に、非接触微小変位形３４，３５を、円周３
等分割位置に、２つずつ隣接して配置されてい
る。この変位計３４，３５は、マスク１０とウエ
ハ１１との間のギヤツプを検出するためのもの
で、小形で実装性に富み、かつ0.1μｍ以下の精度
で、高安定な非接触センサである必要がある。本
実施例では、上記の条件を満足するものとして、
静電容量形微小変位測定器を用いている。これ
は、被測定物（導電体）と、測定プローブとの間
の静電容量の変化をＣ−Ｖ（静電容量−電圧）変
換して間隙に対応した電圧を取り出して変位量を
検知するもので、この方式は、U.S.P
ApplicationNo.64240に開示されている公知のもの
である。
各場所の２つの変位計３４，３５のうち、３４
は回路パターン部１３の周辺部のＸ線吸収膜
（Au）３２までの距離を検出するものである。ま
た、隣接する変位計３５は、ウエハ１１の表面ま
での距離を検出するためのものである。そのた
め、第４図に示すように、変位計３５の直下の薄
膜部３３にはＸ線吸収膜３２のない窓３６を、マ
スク製作時にあらかじめ形成しておく。なお、こ
の窓３６の大きさは、変位計３５が、Ｘ線吸収膜
３２により検出値が影響されない最小寸法とする
ことが望ましい。また、Ｘ線露光時に、その窓３
６を通して、Ｘ線がもれ、必要以外の領域を露光
してしまわない様に、窓３６のサイズ及び変位計
３５の設置を工夫する必要がある。
は回路パターン部１３の周辺部のＸ線吸収膜
（Au）３２までの距離を検出するものである。ま
た、隣接する変位計３５は、ウエハ１１の表面ま
での距離を検出するためのものである。そのた
め、第４図に示すように、変位計３５の直下の薄
膜部３３にはＸ線吸収膜３２のない窓３６を、マ
スク製作時にあらかじめ形成しておく。なお、こ
の窓３６の大きさは、変位計３５が、Ｘ線吸収膜
３２により検出値が影響されない最小寸法とする
ことが望ましい。また、Ｘ線露光時に、その窓３
６を通して、Ｘ線がもれ、必要以外の領域を露光
してしまわない様に、窓３６のサイズ及び変位計
３５の設置を工夫する必要がある。
第５図は本発明に係るＸ線露光装置の一実施例
の全体構成を示す図である。即ち本発明のＸ線露
光装置の全体構成は、第２図に示した従来の構成
に、新たにマスクとウエハとの間〓検出用の非接
触変位計を加えたものであり、本発明はアライメ
ント検出光学系１６を退避させた後、マスクとウ
エハとの間〓を制御しながらＸ線露光を行うよう
にしたことに特徴を有する。
の全体構成を示す図である。即ち本発明のＸ線露
光装置の全体構成は、第２図に示した従来の構成
に、新たにマスクとウエハとの間〓検出用の非接
触変位計を加えたものであり、本発明はアライメ
ント検出光学系１６を退避させた後、マスクとウ
エハとの間〓を制御しながらＸ線露光を行うよう
にしたことに特徴を有する。
まず、マスク１０の下に、ウエハ１１が、セツ
トされる。ウエハ１１は、ウエハチヤツク３７上
に固定され、かつ、ウエハチヤツク３７全体は、
円周３等分位置に設けた、ウエハチルト用アクチ
ユエータ１８により、上下できる構造になつてい
る。なお、このアクチユエータ１８と１２は、後
述するマスク−ウエハ間隙制御のために、0.1μｍ
以下の微動分解能をもち、数10μｍ以上のストロ
ークを有し、安定性にすぐれ、かつ小形である必
要があり、本実施例では、電圧の引加により伸縮
する電歪素子（ピエゾ）を用いている。なお上
記、特徴を有するものであれば、ピエゾ素子に限
定するものでない。
トされる。ウエハ１１は、ウエハチヤツク３７上
に固定され、かつ、ウエハチヤツク３７全体は、
円周３等分位置に設けた、ウエハチルト用アクチ
ユエータ１８により、上下できる構造になつてい
る。なお、このアクチユエータ１８と１２は、後
述するマスク−ウエハ間隙制御のために、0.1μｍ
以下の微動分解能をもち、数10μｍ以上のストロ
ークを有し、安定性にすぐれ、かつ小形である必
要があり、本実施例では、電圧の引加により伸縮
する電歪素子（ピエゾ）を用いている。なお上
記、特徴を有するものであれば、ピエゾ素子に限
定するものでない。
マスク１０の上には、第３、第４図で示した如
く、非接触変位計３４，３５が配置されており、
各各、マスク１０のＸ線吸収膜３２までの距離
Wm、ウエハ表面までの距離Wwを検出する。
く、非接触変位計３４，３５が配置されており、
各各、マスク１０のＸ線吸収膜３２までの距離
Wm、ウエハ表面までの距離Wwを検出する。
なお、Ｘ線露光において、問題としているマス
ク１０−ウエハ１１のギヤツプＳは、マスク１０
の表面（Ｘ線吸収膜３２のウエハ側表面）とウエ
ハ１１の表面までの距離である。上記変位計３
４，３５で測定するのは、マスク１０のＸ線吸収
膜３２の支持膜３１側面と、ウエハ表面までの距
離であるため、ギヤツプＳは、Wm−WwからＸ
線吸収膜３２の厚さβ（約0.5μｍ程度）をひいた
値Wm−Ww−βを制御装置３８で演算し、この
値が所定の値Ｓ（例えば10μｍ）になるように、
ウエハチルト用アクチユエータ１８に、ドライバ
３９を介して駆動する。
ク１０−ウエハ１１のギヤツプＳは、マスク１０
の表面（Ｘ線吸収膜３２のウエハ側表面）とウエ
ハ１１の表面までの距離である。上記変位計３
４，３５で測定するのは、マスク１０のＸ線吸収
膜３２の支持膜３１側面と、ウエハ表面までの距
離であるため、ギヤツプＳは、Wm−WwからＸ
線吸収膜３２の厚さβ（約0.5μｍ程度）をひいた
値Wm−Ww−βを制御装置３８で演算し、この
値が所定の値Ｓ（例えば10μｍ）になるように、
ウエハチルト用アクチユエータ１８に、ドライバ
３９を介して駆動する。
本実施例では、変位計３４，３５として、検出
精度0.1μｍ以下の静電容量形センサ、また、チル
ト用アクチユエータ１８として、微動分解能
0.05μｍのエピゾ素子を用いることにより、マス
ク１０とウエハ１１とのギヤツプを、測定点にお
いては±0.1μｍ以内に制御することが可能であ
る。なお、Ｘ線吸収膜３２の厚さβのバラツキを
±0.1μｍまた、測定点と実際の回路パターン部１
３との間に存在する平坦度を考慮しても、上記方
法により、マスク１０とウエハ１１とのギヤツプ
を±0.5μｍ以内に制御することが十分可能であ
る。又、支持膜３１の厚さαは、２つの変位計３
４，３５に共通に検知されるが、相殺される。
精度0.1μｍ以下の静電容量形センサ、また、チル
ト用アクチユエータ１８として、微動分解能
0.05μｍのエピゾ素子を用いることにより、マス
ク１０とウエハ１１とのギヤツプを、測定点にお
いては±0.1μｍ以内に制御することが可能であ
る。なお、Ｘ線吸収膜３２の厚さβのバラツキを
±0.1μｍまた、測定点と実際の回路パターン部１
３との間に存在する平坦度を考慮しても、上記方
法により、マスク１０とウエハ１１とのギヤツプ
を±0.5μｍ以内に制御することが十分可能であ
る。又、支持膜３１の厚さαは、２つの変位計３
４，３５に共通に検知されるが、相殺される。
以上のギヤツプ制御を完了した後、第２図及び
第３図に示したようなアライメント光学系１６及
びアライメント検出器１７を利用してウエハステ
ージ１９をＸ，Ｙ，θ方向に微動し、マスクアラ
イメントを行なつた後、アライメント光学系１６
を、Ｘ線２０の照射を妨げない位置まで退避させ
Ｘ線露光を行なう。
第３図に示したようなアライメント光学系１６及
びアライメント検出器１７を利用してウエハステ
ージ１９をＸ，Ｙ，θ方向に微動し、マスクアラ
イメントを行なつた後、アライメント光学系１６
を、Ｘ線２０の照射を妨げない位置まで退避させ
Ｘ線露光を行なう。
従来の装置では、Ｘ線露光中のマスク１０とウ
エハ１１とのギヤツプは、何ら保障されなかつた
が、本発明では、露光中も引きつづき、非接触変
位計３４，３５でギヤツプ変動を検出し、常に所
定の値Ｓとなるようにウエハ１１のチルト用アク
チユエータ１８をフイードバツク制御することに
より、ギヤツプ変動によるパターンのずれ量ｂを
一定にすることが可能である。
エハ１１とのギヤツプは、何ら保障されなかつた
が、本発明では、露光中も引きつづき、非接触変
位計３４，３５でギヤツプ変動を検出し、常に所
定の値Ｓとなるようにウエハ１１のチルト用アク
チユエータ１８をフイードバツク制御することに
より、ギヤツプ変動によるパターンのずれ量ｂを
一定にすることが可能である。
すなわち、高精度なパターン転写が実現できる
わけである。
わけである。
以上説明したように本発明によれば、Ｘ線露光
装置において、Ｘ線露光位置においてマスクと基
板との間の間〓を直接測定しながら高速で、且つ
高精度の間〓制御を行うことができ、サブミクロ
ンパターンの高精度なＸ線露光転写が可能とな
り、LSI等の歩留まりを大幅に向上させることが
できる効果を奏する。
装置において、Ｘ線露光位置においてマスクと基
板との間の間〓を直接測定しながら高速で、且つ
高精度の間〓制御を行うことができ、サブミクロ
ンパターンの高精度なＸ線露光転写が可能とな
り、LSI等の歩留まりを大幅に向上させることが
できる効果を奏する。
第１図はＸ線露光装置の原理を示す図、第２図
は従来方式によるＸ線露光装置を示す図、第３図
は本発明に係るＸ線露光装置におけるマスクとウ
エハとの間〓を測定する非接触微小変位計等の配
置を示した正面図、第４図は第３図の矢視断面
図、第５図は本発明に係るＸ線露光装置の全体構
成を示す図である。 ６……Ｘ線、１０……マスク、１１……ウエ
ハ、１６……アライメント光学系、１８……チル
ト用アクチユエータ、３４，３５……非接触微小
変位計、１９……ウエハステージ。
は従来方式によるＸ線露光装置を示す図、第３図
は本発明に係るＸ線露光装置におけるマスクとウ
エハとの間〓を測定する非接触微小変位計等の配
置を示した正面図、第４図は第３図の矢視断面
図、第５図は本発明に係るＸ線露光装置の全体構
成を示す図である。 ６……Ｘ線、１０……マスク、１１……ウエ
ハ、１６……アライメント光学系、１８……チル
ト用アクチユエータ、３４，３５……非接触微小
変位計、１９……ウエハステージ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線用マスク上に形成されたマスクアライメ
ントマークの光像と基板上に形成された基板アラ
イメントマークの光像とを検出し、露光時にはＸ
線が照射されるＸ照射領域外に退避可能に形成さ
れたアライメント検出手段を備え、該アライメン
ト検出手段から得られる信号に基いてＸ線用マス
クと基板とを相対的にアライメントしてＸ線源か
らのＸ線をＸ線用マスク上に形成された回路パタ
ーン露光領域に照射して該Ｘ線用マスクから間〓
を形成して配置された基板上に露光するＸ線露光
装置において、前記退避可能に形成されたアライ
メント検出手段に干渉することなく、前記Ｘ線用
マスクの回路パターン露光領域の周囲の少なくと
も３個所の各々に、前記回路パターンの薄膜面の
変位を測定する薄膜面用の静電容量形非接触微小
変位計と、該薄膜面用の静電容量形非接触微小変
位計で測定する薄膜面に隣接して形成された窓を
通して基板表面の変位を測定する基板面用の静電
容量形非接触微小変位計とを配置し、該隣接して
配置された薄膜面用の静電容量形非接触微小変位
計及び基板面用の静電容量形非接触微小変位計
で、回路パターン露光領域の周囲の少なくとも３
個所におけるＸ線用マスクと基板表面との間〓を
測定する測定手段と、前記基板表面を複数個所で
上下方向に変位させる上下変位機構を有し、Ｘ線
露光位置において、前記測定手段により測定され
た回路パターン露光領域の周囲の少なくとも３個
所におけるＸ線用マスクと基板表面との間〓が等
しく且つ所望の値となるように、前記上下変位機
構の各々を制御する間〓制御手段とを備えたこと
を特徴とするＸ線露光装置。 ２ 前記上下変位機構としてピエゾ素子で構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
Ｘ線露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216853A JPS59107515A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | Ｘ線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216853A JPS59107515A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | Ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107515A JPS59107515A (ja) | 1984-06-21 |
| JPH0454963B2 true JPH0454963B2 (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=16694926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57216853A Granted JPS59107515A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107515A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084065B2 (ja) * | 1986-12-19 | 1996-01-17 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JP2009021393A (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Toyota Motor Corp | ビーム照射方法とビーム照射装置 |
| DE202007015563U1 (de) * | 2007-10-23 | 2008-02-07 | Bagela Baumaschinen Gmbh & Co. | Vorrichtung zum Entfernen und Weiterbehandeln von biegsamen, strangförmigen Gegenständen aus ihren Nutzungs-Lagerorten |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5243692A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-05 | Sumiyoshi Heavy Ind | Apparatus for hauling with hauling roller having angle changeable fishing net linkkgethering member |
| JPS52108776A (en) * | 1976-03-09 | 1977-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Pattern sticking device |
| JPS5410827A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-26 | Bosch Gmbh Robert | Controller of fuel feeder for external ignition internal combustion engine that compress mixture |
| JPS5516457A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Gap detecting method |
| JPS5698829A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-08 | Toshiba Corp | Gap setting device |
| JPS577931A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-16 | Toshiba Corp | Method for measuring gap |
| JPS5784306A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-26 | Toshiba Corp | Method for providing gap |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP57216853A patent/JPS59107515A/ja active Granted
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5243692A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-05 | Sumiyoshi Heavy Ind | Apparatus for hauling with hauling roller having angle changeable fishing net linkkgethering member |
| JPS52108776A (en) * | 1976-03-09 | 1977-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Pattern sticking device |
| JPS5410827A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-26 | Bosch Gmbh Robert | Controller of fuel feeder for external ignition internal combustion engine that compress mixture |
| JPS5516457A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Gap detecting method |
| JPS5698829A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-08 | Toshiba Corp | Gap setting device |
| JPS577931A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-16 | Toshiba Corp | Method for measuring gap |
| JPS5784306A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-26 | Toshiba Corp | Method for providing gap |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59107515A (ja) | 1984-06-21 |
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