JPH0795520B2 - 照射されるマスクを安定化する装置 - Google Patents
照射されるマスクを安定化する装置Info
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- JPH0795520B2 JPH0795520B2 JP1011754A JP1175489A JPH0795520B2 JP H0795520 B2 JPH0795520 B2 JP H0795520B2 JP 1011754 A JP1011754 A JP 1011754A JP 1175489 A JP1175489 A JP 1175489A JP H0795520 B2 JPH0795520 B2 JP H0795520B2
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- 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
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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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、照射線を透過性の構造を有する電磁的又は粒
子線（Teilchenstrahlung）を使用するリトグラフィー
装置のための照射されたマスクを安定化するための装置
に関連するものである。
子線（Teilchenstrahlung）を使用するリトグラフィー
装置のための照射されたマスクを安定化するための装置
に関連するものである。
現在、稼働中に高い熱応力にさらされそしてその際平ら
で許容可能な限界内でひずみなしでなければならない、
十分にストレスのないマスクフォイルを作る方法は、ミ
クロ製造システム（Mikrofabrikationssystemen）に緊
急の問題を示している。
で許容可能な限界内でひずみなしでなければならない、
十分にストレスのないマスクフォイルを作る方法は、ミ
クロ製造システム（Mikrofabrikationssystemen）に緊
急の問題を示している。
古い特許出願（オーストリー国第A3310/85号、ヨーロッ
パ第223770号、米国第06/930806号、日本昭61−270821
号及びオーストリー国第A3311/85号、ヨーロッパ第2227
37号、米国第06/930805号、日本昭61−270822号）では
マスクフォイルの安定化が熱的初期応力により、もしく
はマスクフォイルの枠加熱により達成される方法が開示
されている。
パ第223770号、米国第06/930806号、日本昭61−270821
号及びオーストリー国第A3311/85号、ヨーロッパ第2227
37号、米国第06/930805号、日本昭61−270822号）では
マスクフォイルの安定化が熱的初期応力により、もしく
はマスクフォイルの枠加熱により達成される方法が開示
されている。
熱的初期応力を加えられたマスクフォイルに写像物質
（Abbildungsmedium）により、つまり電子線又はイオン
線等により負荷を加える場合、照射線負荷（Strahlangs
belastung）により単に熱的初期応力が低減されるだけ
であるので、マスクフォイルの構造の状態は温度上昇に
より決定される負荷領域の内で実際には変わらないまま
である。初期応力を加えられたマスクの構造の状態と形
は、しかし、応力を加えられないマスクに対しては変わ
っている。この方法では稼動中にマスクフォイルは平ら
のままであるがマスクフォイルの寸法とマスク構造の状
態は初期応力により変えられることが欠点である。この
理由から、この方法はテストマスクには使用可能であ
る。更に熱的初期応力を加えられたマスクフォイルにお
いては、マスクが弾性領域内でのみ許容される熱的初期
応力が十分に使いつくされるような高さの照射線負荷に
さらされるときには初期応力は十分でない。
（Abbildungsmedium）により、つまり電子線又はイオン
線等により負荷を加える場合、照射線負荷（Strahlangs
belastung）により単に熱的初期応力が低減されるだけ
であるので、マスクフォイルの構造の状態は温度上昇に
より決定される負荷領域の内で実際には変わらないまま
である。初期応力を加えられたマスクの構造の状態と形
は、しかし、応力を加えられないマスクに対しては変わ
っている。この方法では稼動中にマスクフォイルは平ら
のままであるがマスクフォイルの寸法とマスク構造の状
態は初期応力により変えられることが欠点である。この
理由から、この方法はテストマスクには使用可能であ
る。更に熱的初期応力を加えられたマスクフォイルにお
いては、マスクが弾性領域内でのみ許容される熱的初期
応力が十分に使いつくされるような高さの照射線負荷に
さらされるときには初期応力は十分でない。
枠加熱の場合、マスクフォイルを保持する枠がマスクフ
ォイルの温度と同じか、若干高い温度に加熱され、それ
によりマスクフォイルの温度は可動中又一様であり十分
にストレスがないままであるので、許容できないゆがみ
が回避される。枠加熱においてはマスク交換に問題があ
り、しかも特にマスクフォイルが製造機械の場合のよう
に頻繁に急速に交換されなければならないときに問題が
あることに欠点が認められる。そのためにはマスク枠は
急速に加熱しなければならないだけでなく、又マスクを
取り除くために急速に冷却されることができなければな
らない、更にこの形態では温度変化に際して、マスクの
寸法が変わる。
ォイルの温度と同じか、若干高い温度に加熱され、それ
によりマスクフォイルの温度は可動中又一様であり十分
にストレスがないままであるので、許容できないゆがみ
が回避される。枠加熱においてはマスク交換に問題があ
り、しかも特にマスクフォイルが製造機械の場合のよう
に頻繁に急速に交換されなければならないときに問題が
あることに欠点が認められる。そのためにはマスク枠は
急速に加熱しなければならないだけでなく、又マスクを
取り除くために急速に冷却されることができなければな
らない、更にこの形態では温度変化に際して、マスクの
寸法が変わる。
本発明は、照射線負荷の下で透過性領域の構造部が変わ
らぬ写像を基体に確保するために、マスクフォイルが稼
動中許容される応力範囲内にあるように、十分にストレ
スのないそしてゆがみのないマスクフォイルを使用する
ことができる頭初に記載した種類の装置を提供すること
を課題としている。
らぬ写像を基体に確保するために、マスクフォイルが稼
動中許容される応力範囲内にあるように、十分にストレ
スのないそしてゆがみのないマスクフォイルを使用する
ことができる頭初に記載した種類の装置を提供すること
を課題としている。
前記の課題は、本発明により、マスクと照射線源の間と
マスクの後の少なくとも一方に、照射線路を囲むよう
に、導電材料特に金属から作られマスクより低い温度を
有する一つ又は複数の冷却面が照射線路の軸線から同じ
間隔で取付られており、その際冷却面の照射線路の軸線
からの間隔が前記構造部を含むマスクフォイルの領域の
縁部の照射線路の軸線からの間隔より大であることと、
マスクが壁の加熱により一定温度に、特に室温に調節さ
れた室内に配置されており、該室内では照射線路内にあ
り室壁の閉鎖可能な穴の後に可動であることと、前記穴
が前記室壁の一部を形成するシャッタにより閉鎖可能で
あることと、前記穴の後で照射線路内にマスクが配置さ
れているときに冷却面がマスクの視野内にあり、それに
よりマスクへの照射線の温度作用が冷却面により補正可
能であり、マスクか又照射の際ほぼ室温を維持すること
により解決されている。したがってマクスオン温度は、
マスクが又照射線負荷の下でも平らで十分にひずみない
のままでいる限り一定に保持される。
マスクの後の少なくとも一方に、照射線路を囲むよう
に、導電材料特に金属から作られマスクより低い温度を
有する一つ又は複数の冷却面が照射線路の軸線から同じ
間隔で取付られており、その際冷却面の照射線路の軸線
からの間隔が前記構造部を含むマスクフォイルの領域の
縁部の照射線路の軸線からの間隔より大であることと、
マスクが壁の加熱により一定温度に、特に室温に調節さ
れた室内に配置されており、該室内では照射線路内にあ
り室壁の閉鎖可能な穴の後に可動であることと、前記穴
が前記室壁の一部を形成するシャッタにより閉鎖可能で
あることと、前記穴の後で照射線路内にマスクが配置さ
れているときに冷却面がマスクの視野内にあり、それに
よりマスクへの照射線の温度作用が冷却面により補正可
能であり、マスクか又照射の際ほぼ室温を維持すること
により解決されている。したがってマクスオン温度は、
マスクが又照射線負荷の下でも平らで十分にひずみない
のままでいる限り一定に保持される。
本発明に係る装置では、その際、写像物質の予め与えら
れた照射線出力（Strahlungsleistung）において、例え
ばマスク枠とマスクフォイルからなるマスクを室温のま
まにし、そのため冷却面を低温に（場合によっては冷却
材を使用の下で）するか、又は逆にマスクを室温以上の
温度に維持し、冷却面を、技術的に簡単にすることがで
きるように、室温にすることが可能である。第２番目の
場合、すなわちマスクを囲むリトグラフィー系自体は冷
却面を室温に維持することができる。別の可能性は、
尚、マスクを室温以上の温度に維持し冷却面を室温以下
の温度に維持することにより与えられる。
れた照射線出力（Strahlungsleistung）において、例え
ばマスク枠とマスクフォイルからなるマスクを室温のま
まにし、そのため冷却面を低温に（場合によっては冷却
材を使用の下で）するか、又は逆にマスクを室温以上の
温度に維持し、冷却面を、技術的に簡単にすることがで
きるように、室温にすることが可能である。第２番目の
場合、すなわちマスクを囲むリトグラフィー系自体は冷
却面を室温に維持することができる。別の可能性は、
尚、マスクを室温以上の温度に維持し冷却面を室温以下
の温度に維持することにより与えられる。
枠加熱（及びマスクを取外すために枠を冷却する）の方
法に対する本質的な違いは、本発明に係る装置により、
前記課題が技術的に本質的に簡単に解決されることがで
きることにあり、それは全マスクがマスクを囲む室の熱
線により室温に、又は前記のように、場合によっては高
温にされることができ、したがってマスク枠が単独で加
熱（もしくは冷却）されなければならないということが
ないからである。室温はその際熱線を介してマスク温度
を与える。したがってマスクの形状安定性を確保するた
めに、マスク枠に温度サイクルが生じないようにすべき
であり、それによりマスクが簡単且つ迅速に交換される
ことができる。
法に対する本質的な違いは、本発明に係る装置により、
前記課題が技術的に本質的に簡単に解決されることがで
きることにあり、それは全マスクがマスクを囲む室の熱
線により室温に、又は前記のように、場合によっては高
温にされることができ、したがってマスク枠が単独で加
熱（もしくは冷却）されなければならないということが
ないからである。室温はその際熱線を介してマスク温度
を与える。したがってマスクの形状安定性を確保するた
めに、マスク枠に温度サイクルが生じないようにすべき
であり、それによりマスクが簡単且つ迅速に交換される
ことができる。
マスクフォイルの温度は、一方では（写像物質の）照射
線の、他方では放出される熱の出力密度（Leistungsdic
hte）により定められる。マスクフォイルは実際に熱伝
導が生じない程薄いので、熱放出は実際には輻射によっ
てのみ行われる。輻射冷却、つまり周囲に与えられる出
力密度と周囲から与えられる出力密度との間の差が（TM
4−TK 4）に比例し、その際TMはマスクフォイルの温度
を、TKは周囲の温度を゜Ｋで示したものである。周囲温
度は冷却面の調節された温度から最も広く定められるの
で、マスクから出る熱線が冷却面に入射することができ
る立体角Ωはできるだけ大きくしなければならない。更
に「相対輻射能（relativen Strahlungsemissionverm
gen）」εの輻射冷却、すなわち同温の黒体の輻射（Abs
trahlung）に対する対象面の輻射との間の関係はフォイ
ル表面に依存する。
線の、他方では放出される熱の出力密度（Leistungsdic
hte）により定められる。マスクフォイルは実際に熱伝
導が生じない程薄いので、熱放出は実際には輻射によっ
てのみ行われる。輻射冷却、つまり周囲に与えられる出
力密度と周囲から与えられる出力密度との間の差が（TM
4−TK 4）に比例し、その際TMはマスクフォイルの温度
を、TKは周囲の温度を゜Ｋで示したものである。周囲温
度は冷却面の調節された温度から最も広く定められるの
で、マスクから出る熱線が冷却面に入射することができ
る立体角Ωはできるだけ大きくしなければならない。更
に「相対輻射能（relativen Strahlungsemissionverm
gen）」εの輻射冷却、すなわち同温の黒体の輻射（Abs
trahlung）に対する対象面の輻射との間の関係はフォイ
ル表面に依存する。
できるだけ均一な輻射冷却を達成するために冷却面は特
に照射線路の軸線に同心的に配置された冷却管により形
成されることができる。
に照射線路の軸線に同心的に配置された冷却管により形
成されることができる。
冷却効果を高めるために、マスクの線源とは反対側に付
加的に１個又は複数の冷却面が、特に軸線に同軸に配置
される別の冷却管が配置されることができる。
加的に１個又は複数の冷却面が、特に軸線に同軸に配置
される別の冷却管が配置されることができる。
その際冷却管の材料と表面積は冷却管に当たる熱線がで
きるだけ完全に吸収されるような物理的特性をもつよう
にすべきである。冷却要素は、写像物質の線線の作用か
ら見て外側からマスクフォイルに熱線が達することがで
きないように準備作業されるべきである。更に冷却管の
材料が、受け入れた熱は放出することができるように良
好な熱伝導性をもつことが重要である。更に電子及びイ
オンリトグラフィー系においては表面に時間的に一定で
ない妨害場を作り出す可能性のある電気的負荷が形成さ
れる可能性がないように、冷却管の材料は導電性でなけ
ればならない。
きるだけ完全に吸収されるような物理的特性をもつよう
にすべきである。冷却要素は、写像物質の線線の作用か
ら見て外側からマスクフォイルに熱線が達することがで
きないように準備作業されるべきである。更に冷却管の
材料が、受け入れた熱は放出することができるように良
好な熱伝導性をもつことが重要である。更に電子及びイ
オンリトグラフィー系においては表面に時間的に一定で
ない妨害場を作り出す可能性のある電気的負荷が形成さ
れる可能性がないように、冷却管の材料は導電性でなけ
ればならない。
単数又は複数の冷却管の内壁には有利には循環溝を具備
することができ、該循環溝は優先的にはねじにより、特
に傾斜側面（Flanken）をもったねじにより形成され、
その際内壁は場合によっては吸収強化する（absorption
sverstrkend）材料により、特にグラファイトにより
被覆されている。したがって一方では反射された熱線の
成分が強く低減され、他方では反射される成分は大部分
が再び冷却管に当りそこに吸収されることができるの
で、冷却管の良好な吸収特性が得られる。
することができ、該循環溝は優先的にはねじにより、特
に傾斜側面（Flanken）をもったねじにより形成され、
その際内壁は場合によっては吸収強化する（absorption
sverstrkend）材料により、特にグラファイトにより
被覆されている。したがって一方では反射された熱線の
成分が強く低減され、他方では反射される成分は大部分
が再び冷却管に当りそこに吸収されることができるの
で、冷却管の良好な吸収特性が得られる。
周囲温度が冷却される表面の温度から立体角で定められ
る。その立体角（Raumwinkel）を大きくするため、冷却
面でもしくは冷却管のマスクからずっと離された端部に
接続するように１つ又は複数の照射線軸線近くまで達す
る蓋面が設けられることができる。
る。その立体角（Raumwinkel）を大きくするため、冷却
面でもしくは冷却管のマスクからずっと離された端部に
接続するように１つ又は複数の照射線軸線近くまで達す
る蓋面が設けられることができる。
マスクフォイルの輻射能εを高めるためにマスクの冷却
面に面した表面は放射助勢材料（emissionsfrdernden
Material）により、特に炭素により被覆され、それに
よりマスクフォイルのできるだけ最大の輻射冷却が達成
される。
面に面した表面は放射助勢材料（emissionsfrdernden
Material）により、特に炭素により被覆され、それに
よりマスクフォイルのできるだけ最大の輻射冷却が達成
される。
本発明に係る装置の別の形態では、マスクが可動に配置
されている室内にマスクに付加的にリトグラフィー装置
の別の要素が、例えばマスク交換器と（シャッタ）が照
射線の一部又は全部を絞るために配置されている。単数
又は複数のマスクはその際マスクの室内での配置により
熱線を介して室壁に温度が吸収される。
されている室内にマスクに付加的にリトグラフィー装置
の別の要素が、例えばマスク交換器と（シャッタ）が照
射線の一部又は全部を絞るために配置されている。単数
又は複数のマスクはその際マスクの室内での配置により
熱線を介して室壁に温度が吸収される。
マスクはこの室内でマスク交換器を用いて、マスクフォ
イルのマスク交換器に対する温度関係及び構造関係なし
に、動かされることができる。室の一部はリトグラフィ
ー装置の照射線路内にあり、その際室の照射線が当たる
部分には１つ又は複数のシャッタが配置される。シャッ
タは閉じた状態では室壁の一部として把握すべきであ
る。シャッタが閉じた場合、線源に面したシャッタ表面
は同時に又冷却管に面し（aussetzen）、それによりシ
ャッタ材料が適切な場合、もしくはシャッタの被覆が適
切な場合シャッタ温度は変わらない。シャッタ閉鎖位置
では、つまりマスクは急速且つ簡単に例えば回転可能な
マスク交換器を介して、室の露光ステーションにつま
り、室の照射線が通る部分に動かされ、そこで固定され
ることができる。シャッタが線源とマスクの間で開放位
置におかれると、マスクフォイルはシャッタ又はシャッ
タの上の開口により予め与えられた領域が照射される。
同時にこの照射された領域は冷却要素に面する。マスク
材料の放射能ε、入射線力率及び冷却要素の温度に応じ
て、本発明によると、照射効果と冷却効果との間の平衡
が作り出されることができ、したがって照射されるマス
クフォイルの温度が今や照射されないマスクの温度に対
して許容される量だけ変わる。したがってマスクは継続
的に照射線及び冷却線にさらされることができる。シャ
ッタを閉じることにより更に、マスク温度の変化は生じ
ない。それは今やシャッタは室壁の一部として作用して
いるからである。それからマスクは簡単に露光ステーシ
ョンから遠くへ動かされることができ、場合によっては
別のマスクが露光ステーションにもたらされることがで
きる。新しいマスクは簡単に室からもしくは室内に通さ
れる（Schleusen）ことができ、それはマスクフォイル
とマスクフォイルを担持するマスク枠とからなるマスク
全体が、マスク枠加熱の場合のような複雑な機械的過程
を必要とすることなしに、交換されることができるから
である。
イルのマスク交換器に対する温度関係及び構造関係なし
に、動かされることができる。室の一部はリトグラフィ
ー装置の照射線路内にあり、その際室の照射線が当たる
部分には１つ又は複数のシャッタが配置される。シャッ
タは閉じた状態では室壁の一部として把握すべきであ
る。シャッタが閉じた場合、線源に面したシャッタ表面
は同時に又冷却管に面し（aussetzen）、それによりシ
ャッタ材料が適切な場合、もしくはシャッタの被覆が適
切な場合シャッタ温度は変わらない。シャッタ閉鎖位置
では、つまりマスクは急速且つ簡単に例えば回転可能な
マスク交換器を介して、室の露光ステーションにつま
り、室の照射線が通る部分に動かされ、そこで固定され
ることができる。シャッタが線源とマスクの間で開放位
置におかれると、マスクフォイルはシャッタ又はシャッ
タの上の開口により予め与えられた領域が照射される。
同時にこの照射された領域は冷却要素に面する。マスク
材料の放射能ε、入射線力率及び冷却要素の温度に応じ
て、本発明によると、照射効果と冷却効果との間の平衡
が作り出されることができ、したがって照射されるマス
クフォイルの温度が今や照射されないマスクの温度に対
して許容される量だけ変わる。したがってマスクは継続
的に照射線及び冷却線にさらされることができる。シャ
ッタを閉じることにより更に、マスク温度の変化は生じ
ない。それは今やシャッタは室壁の一部として作用して
いるからである。それからマスクは簡単に露光ステーシ
ョンから遠くへ動かされることができ、場合によっては
別のマスクが露光ステーションにもたらされることがで
きる。新しいマスクは簡単に室からもしくは室内に通さ
れる（Schleusen）ことができ、それはマスクフォイル
とマスクフォイルを担持するマスク枠とからなるマスク
全体が、マスク枠加熱の場合のような複雑な機械的過程
を必要とすることなしに、交換されることができるから
である。
シャッタ等がリトグラフィー系の軸線上ではマスクとは
別の位置に配置されているので、シャッタ表面及びマス
ク表面の放射能が同じである場合には、冷却面が作用す
ることができる立体角の変化により、シャッタのために
達成可能な照射線と冷却線との補正がマスクフォイルと
共にでは最適にすることができない。このことはしか
し、一方ではシャッタにおいて又熱伝導により温度均衡
が生じ、他方ではシャッタのために基本的に大きな温度
許容がマスク用として許されるので欠点ではないことを
意味する。その際マスク交換器はマスク担持体としてマ
スク車を有することができ、マスク車の軸線は照射線路
外にある。しかし又マスク交換器は直線状に移動可能な
マスク担持体をもつこともできる。マスクを、望まない
時点で照射もしくは冷却もしくは照射の冷却を行うのを
避けるシャッタは、冷却管とマスク交換器もしくは室の
上部ケーシング部とマスク交換器との間に配置されるこ
とができ、その際シャッタは照射線もしくは冷却線が生
じる場合に自動的に閉じる。このシャッタは移動可能な
要素として又は回転要素として形成されることができ、
その際、回転シャッタの場合にはシャッタの回転軸線は
照射線路外に配置されている。このシャッタを用いて、
照射負荷の生じる場合にはフォイル温度は冷却管によ
り、マスクフォイルの塑性変形が、も早強い冷却により
生じるだけ低減されるのが回避される。マスクフォイル
は照射されるときはいつも同時に冷却管にさらされる。
その際付加的冷却面を配置する場合はマスクの下に別の
シャッタを設けられることができ、該シャッタはマスク
と付加的冷却面との間に配置されている。
別の位置に配置されているので、シャッタ表面及びマス
ク表面の放射能が同じである場合には、冷却面が作用す
ることができる立体角の変化により、シャッタのために
達成可能な照射線と冷却線との補正がマスクフォイルと
共にでは最適にすることができない。このことはしか
し、一方ではシャッタにおいて又熱伝導により温度均衡
が生じ、他方ではシャッタのために基本的に大きな温度
許容がマスク用として許されるので欠点ではないことを
意味する。その際マスク交換器はマスク担持体としてマ
スク車を有することができ、マスク車の軸線は照射線路
外にある。しかし又マスク交換器は直線状に移動可能な
マスク担持体をもつこともできる。マスクを、望まない
時点で照射もしくは冷却もしくは照射の冷却を行うのを
避けるシャッタは、冷却管とマスク交換器もしくは室の
上部ケーシング部とマスク交換器との間に配置されるこ
とができ、その際シャッタは照射線もしくは冷却線が生
じる場合に自動的に閉じる。このシャッタは移動可能な
要素として又は回転要素として形成されることができ、
その際、回転シャッタの場合にはシャッタの回転軸線は
照射線路外に配置されている。このシャッタを用いて、
照射負荷の生じる場合にはフォイル温度は冷却管によ
り、マスクフォイルの塑性変形が、も早強い冷却により
生じるだけ低減されるのが回避される。マスクフォイル
は照射されるときはいつも同時に冷却管にさらされる。
その際付加的冷却面を配置する場合はマスクの下に別の
シャッタを設けられることができ、該シャッタはマスク
と付加的冷却面との間に配置されている。
マスクフォルムの構造の基体上への結像の位置決めを簡
単にするため、冷却面をもつ装置であるか冷却面をもた
ない装置であるかに無関係に別のシャッタが回転要素又
は直線可動要素として設けられることができる。シャッ
タは室内に配置されることができるか又は室の一部とし
て形成されることができる、例えばマスクフォイルに平
行に延びる室壁の一部として形成されることができる。
単にするため、冷却面をもつ装置であるか冷却面をもた
ない装置であるかに無関係に別のシャッタが回転要素又
は直線可動要素として設けられることができる。シャッ
タは室内に配置されることができるか又は室の一部とし
て形成されることができる、例えばマスクフォイルに平
行に延びる室壁の一部として形成されることができる。
本発明の特別の形態では、その際シャッタの運動方向に
延び、運動方向に対して横に互いに離れる（beabstande
t）長穴対が配置されることができ、その際該長穴対は
シャッタの運動方向に間隔をおいて前後に続き、各長穴
対間に夫々１つの、特に四角形の穴が、マスクを選択的
に開放し、覆いするために配置されており、長穴対の夫
々の穴はマスク上の位置合わせマークに関連している照
射路の領域にある。斯かる形態により、支持細条から見
て、シャッタの夫々の位置にマスクの位置合わせマーク
の照射が保証されることが達成される、それは長く延び
シャッタの運動方向に延在する穴領域を通してマスクの
位置合わせマークが永続的に照射されることができるか
らである。両方の長穴領域の間に夫々配置される穴をあ
らかじめ備えることにより、次いで基体は開放される
か、又は穴を動かして離すことにより運動方向に穴に続
くシャッタの全領域により覆われる。その際、各対の長
穴の間に配置される穴が長穴対の夫々の長穴より短いと
きは好都合であり、その際場合によってはシャッタの運
動方向に対して横に延びる穴の縁が長穴の端部と一線に
並ぶ。シャッタが１つの軸線のまわりに回転可能に支承
され長穴対が互いに半径方向に間隔をおいてシャッタの
回転軸線に同軸状に延びる円環セクター（Kreisringsek
toren）であると、特に四角穴はシャッタの回転軸線に
対して同軸状に延びる２つの円弧状縁を有する。その際
１つの軸線のまわりに回転可能なシャッタの場合は、照
射線の照射線路の外側にある１つの軸線のまわりのシャ
ッタの連続回転により円弧セグメント穴がマスクの活性
的作用場にわたってもたらされるように行われる。シャ
ッタの特別の別の形態では、シャッタの運動方向に前後
に続く複数の穴を有するシャッタは、シャッタの運動方
向に延び互いに平行な縁（Berandung）を具備すること
と、互いに前後に続く穴が中央に拡がり部をもつ１つの
細条により互いに分離されており、拡がり部はマスクの
デザイン場（Designfeld）に関連する照射線路を覆うこ
とが行われることができる。その際細条の拡がり部には
窓が配置されることができ、該窓はマスクの位置合わせ
マークに関連している照射線の通過のために定められて
いる。窓に関連する位置合わせマークは、その際当然、
シャッターが一定の位置で変わらぬ間だけは使用可能で
ある。したがって窓には、一定不変にはもたらされない
位置決めマークが関連する。具体的にはこのことはゆが
み補正に役立つマークとされる。リトグラフィー系内に
若干のゆがみは短時間には変わらないので、ゆがみ補正
は絶えず行われチエックされ（gecheckt）なければなら
ないのではなく、単に一度マスク稼動の長い時間間隔の
間に行われればよい。
延び、運動方向に対して横に互いに離れる（beabstande
t）長穴対が配置されることができ、その際該長穴対は
シャッタの運動方向に間隔をおいて前後に続き、各長穴
対間に夫々１つの、特に四角形の穴が、マスクを選択的
に開放し、覆いするために配置されており、長穴対の夫
々の穴はマスク上の位置合わせマークに関連している照
射路の領域にある。斯かる形態により、支持細条から見
て、シャッタの夫々の位置にマスクの位置合わせマーク
の照射が保証されることが達成される、それは長く延び
シャッタの運動方向に延在する穴領域を通してマスクの
位置合わせマークが永続的に照射されることができるか
らである。両方の長穴領域の間に夫々配置される穴をあ
らかじめ備えることにより、次いで基体は開放される
か、又は穴を動かして離すことにより運動方向に穴に続
くシャッタの全領域により覆われる。その際、各対の長
穴の間に配置される穴が長穴対の夫々の長穴より短いと
きは好都合であり、その際場合によってはシャッタの運
動方向に対して横に延びる穴の縁が長穴の端部と一線に
並ぶ。シャッタが１つの軸線のまわりに回転可能に支承
され長穴対が互いに半径方向に間隔をおいてシャッタの
回転軸線に同軸状に延びる円環セクター（Kreisringsek
toren）であると、特に四角穴はシャッタの回転軸線に
対して同軸状に延びる２つの円弧状縁を有する。その際
１つの軸線のまわりに回転可能なシャッタの場合は、照
射線の照射線路の外側にある１つの軸線のまわりのシャ
ッタの連続回転により円弧セグメント穴がマスクの活性
的作用場にわたってもたらされるように行われる。シャ
ッタの特別の別の形態では、シャッタの運動方向に前後
に続く複数の穴を有するシャッタは、シャッタの運動方
向に延び互いに平行な縁（Berandung）を具備すること
と、互いに前後に続く穴が中央に拡がり部をもつ１つの
細条により互いに分離されており、拡がり部はマスクの
デザイン場（Designfeld）に関連する照射線路を覆うこ
とが行われることができる。その際細条の拡がり部には
窓が配置されることができ、該窓はマスクの位置合わせ
マークに関連している照射線の通過のために定められて
いる。窓に関連する位置合わせマークは、その際当然、
シャッターが一定の位置で変わらぬ間だけは使用可能で
ある。したがって窓には、一定不変にはもたらされない
位置決めマークが関連する。具体的にはこのことはゆが
み補正に役立つマークとされる。リトグラフィー系内に
若干のゆがみは短時間には変わらないので、ゆがみ補正
は絶えず行われチエックされ（gecheckt）なければなら
ないのではなく、単に一度マスク稼動の長い時間間隔の
間に行われればよい。
使用可能なリトグラフィー装置毎に、位置決めシャッタ
がマスクの上側もしくは下側に配置されることができ
る。位置決めシャッタの機能態様は、その際、位置決め
シャッタが開放位置で全作用場及びマスクの位置決めマ
ーク構造を開放し、しかし閉じられた状態で位置決めマ
ーク構造のみが、しかしデザイン構造は基体上に写像さ
れないように確定されている。
がマスクの上側もしくは下側に配置されることができ
る。位置決めシャッタの機能態様は、その際、位置決め
シャッタが開放位置で全作用場及びマスクの位置決めマ
ーク構造を開放し、しかし閉じられた状態で位置決めマ
ーク構造のみが、しかしデザイン構造は基体上に写像さ
れないように確定されている。
本発明に係る冷却装置の基本的利点は室も又室壁から来
る熱線により条件づいて室内にある個々の要素も予め与
えられた温度に特に室温に、もしくは若干高い温度に保
持されることができることにあり、したがってマスク交
換が室内で問題なく急速に進捗する。この利点は全ての
リトグラフィー装置において重要な意味があるが、しか
し特にマスクフォイルが製造機械の場合のように頻繁に
急速に交換されなければならないときに意味がある。更
に室の別の部分への到達は容易に可能である。したがっ
てマスクはマスク車から容易に取外されもしくは車に取
付けられることができる。
る熱線により条件づいて室内にある個々の要素も予め与
えられた温度に特に室温に、もしくは若干高い温度に保
持されることができることにあり、したがってマスク交
換が室内で問題なく急速に進捗する。この利点は全ての
リトグラフィー装置において重要な意味があるが、しか
し特にマスクフォイルが製造機械の場合のように頻繁に
急速に交換されなければならないときに意味がある。更
に室の別の部分への到達は容易に可能である。したがっ
てマスクはマスク車から容易に取外されもしくは車に取
付けられることができる。
本発明に係る装置の別の利点は尚又、マスクフォイルが
最小初期張力だけを加えられ、したがってツスクフォイ
ルは丁度平らであり、つまりマスクフォイルが照射線の
条件による応力水準を下げる温度負荷にさらされないの
で、たるまないことにある。
最小初期張力だけを加えられ、したがってツスクフォイ
ルは丁度平らであり、つまりマスクフォイルが照射線の
条件による応力水準を下げる温度負荷にさらされないの
で、たるまないことにある。
Ｊ、Ｎ、Randall等による理論的作業Mat、Res、Soc、Sy
mp、Proc、Vol.76、pp73〜77（1887）から、例えば50×
50mmの表面をもつ２μｍ厚さのSiマスクフォイルでの２
×107N/m2の初期応力が、0.5μｍより僅かの製造誘導さ
れるゆがみを、フォイル中に構造部がエッチングされる
ときに、生じることが認められる。
mp、Proc、Vol.76、pp73〜77（1887）から、例えば50×
50mmの表面をもつ２μｍ厚さのSiマスクフォイルでの２
×107N/m2の初期応力が、0.5μｍより僅かの製造誘導さ
れるゆがみを、フォイル中に構造部がエッチングされる
ときに、生じることが認められる。
このようなシリコンマスクフォイルは本発明の方法のた
めにこの許容されるゆがみで使用されることができる。
めにこの許容されるゆがみで使用されることができる。
本発明の詳細を以下に図面により説明する。
第１図と第２図はマスク温度tMの冷却管の温度tK1及び
入射照射線力率Ｉとの関係を示し、室温（tK2）に25℃
がとられている。第１図からマスクは放射能ε＝0.6及
び平均立体角Ω＝0.6×２π及び10mW/cm2の入射照射線
力率ＩにおいてはtK1の温度の冷却管K1により約−40℃
に冷却されなければならないことが認められ、したがっ
てマスク温度tMは室内の温度すなわちtM＝25℃に同じに
される。
入射照射線力率Ｉとの関係を示し、室温（tK2）に25℃
がとられている。第１図からマスクは放射能ε＝0.6及
び平均立体角Ω＝0.6×２π及び10mW/cm2の入射照射線
力率ＩにおいてはtK1の温度の冷却管K1により約−40℃
に冷却されなければならないことが認められ、したがっ
てマスク温度tMは室内の温度すなわちtM＝25℃に同じに
される。
例えばＩ＝20mW/cm2の高い照射線力率においては、第１
図から明らかなように、マスクは室加熱を介して最初か
ら若干高い温度に（ほぼtM＝tK2＝35℃）にもたらされ
なければならないが、それにより、技術的に簡単に冷却
管温度tK1≧−100℃を実現することが可能であり、マス
ク温度を又照射の間値tK2に保持することが可能であ
る。
図から明らかなように、マスクは室加熱を介して最初か
ら若干高い温度に（ほぼtM＝tK2＝35℃）にもたらされ
なければならないが、それにより、技術的に簡単に冷却
管温度tK1≧−100℃を実現することが可能であり、マス
ク温度を又照射の間値tK2に保持することが可能であ
る。
冷却管でなく、例えば25℃（つまりtK1＝tK2＝25℃）の
周囲温度において、約50℃の温度で20mW/cm2の負荷にお
いてマスクフォイルが加熱され（破線）、それにより温
度誘導されるゆがみが誘起される可能性があり、マスク
フォイルを使用する場合には僅かの初期張力で、マスク
構造の脱応力及びたるみが引き起こされる可能性があ
る。
周囲温度において、約50℃の温度で20mW/cm2の負荷にお
いてマスクフォイルが加熱され（破線）、それにより温
度誘導されるゆがみが誘起される可能性があり、マスク
フォイルを使用する場合には僅かの初期張力で、マスク
構造の脱応力及びたるみが引き起こされる可能性があ
る。
第２図はtK1＝−50℃、tK2（＝t/2）＝25℃、ε＝0.6、
Ω＝0.6×２πのための照射線力率Ｉに依存してマスク
温度tMを示す。結果は11mW/cm2の負荷のためにtK1＝−5
0℃の照射線冷却の場合ε＝0.6の表面のためのマスク温
度は室温tK2＝25℃に維持され、一方マスク温度は例え
ば約80℃まで高められ、そのときε＝0.1放射能を有す
る別の表面材料が使用される。ε＝0.6の放射能はシリ
コン表面のために有効であり、一方ε＝0.1は普通には
金属表面のために得られる。金属マスクはしたがって有
利には例えばグラファイト（ε≧0.9）のような材料で
被覆すべきである。
Ω＝0.6×２πのための照射線力率Ｉに依存してマスク
温度tMを示す。結果は11mW/cm2の負荷のためにtK1＝−5
0℃の照射線冷却の場合ε＝0.6の表面のためのマスク温
度は室温tK2＝25℃に維持され、一方マスク温度は例え
ば約80℃まで高められ、そのときε＝0.1放射能を有す
る別の表面材料が使用される。ε＝0.6の放射能はシリ
コン表面のために有効であり、一方ε＝0.1は普通には
金属表面のために得られる。金属マスクはしたがって有
利には例えばグラファイト（ε≧0.9）のような材料で
被覆すべきである。
１はイオン投射リトグラフィー装置の照射線源を示し、
照射線光路２には室４があり、該室内にはマスク交換器
６並びに回転シャッタ７及び照射線の中止（Ausfall）
の場合に自動的に綴じるシャッタ５とが配置されてい
る。シャッタは又直進運動可能に形成されることもでき
る。
照射線光路２には室４があり、該室内にはマスク交換器
６並びに回転シャッタ７及び照射線の中止（Ausfall）
の場合に自動的に綴じるシャッタ５とが配置されてい
る。シャッタは又直進運動可能に形成されることもでき
る。
室４と照射線源１との間には冷却管３（K1）が配置され
ており、該冷却管は照射線路を囲むように、本装置の光
軸と同軸状に配置され、その際冷却管の直径はマスクフ
ォイルの直径より大である。冷却管はしたがって照射線
源１の照射線路にはない。３′で別の冷却管（K2）が示
されている。
ており、該冷却管は照射線路を囲むように、本装置の光
軸と同軸状に配置され、その際冷却管の直径はマスクフ
ォイルの直径より大である。冷却管はしたがって照射線
源１の照射線路にはない。３′で別の冷却管（K2）が示
されている。
周囲温度の冷却管内の空間への流入を小さく保持するた
めに、冷却管には好ましくは尚覆い面３″を形成する別
の冷却要素が、冷却管に対して一定の傾斜をし、照射線
源の近くまで延びるように取付けられる、それは照射線
源と冷却管との間の間隔を出来るだけ僅かに保持するた
めでもある。冷却管３の内壁は溝を具備し、該溝は図示
された実施例ではねじ３として形成され、その際ねじ
の個々の部分は断面三角形を有する。ねじの傾斜側面の
傾きはその際多数反射のための条件が充足されるように
設定されるので、マスク８から放出される熱線６の周囲
から入射する熱線も、高々、熱線がマスク８に戻りつか
ず、内壁の上記実施の故に再び冷却管に当り最後には完
全に吸収されることができるように反射される。
めに、冷却管には好ましくは尚覆い面３″を形成する別
の冷却要素が、冷却管に対して一定の傾斜をし、照射線
源の近くまで延びるように取付けられる、それは照射線
源と冷却管との間の間隔を出来るだけ僅かに保持するた
めでもある。冷却管３の内壁は溝を具備し、該溝は図示
された実施例ではねじ３として形成され、その際ねじ
の個々の部分は断面三角形を有する。ねじの傾斜側面の
傾きはその際多数反射のための条件が充足されるように
設定されるので、マスク８から放出される熱線６の周囲
から入射する熱線も、高々、熱線がマスク８に戻りつか
ず、内壁の上記実施の故に再び冷却管に当り最後には完
全に吸収されることができるように反射される。
照射線路２の外側にある軸線のまわりに回転するシャッ
タ７の一実施例は第５図に拡大断面図で再現されてお
り、２つの同心的長穴９を有し、該長穴は優勢には貫通
リングセクタ状穴として形成され、その際両方の穴９の
間にあるリングは支持細条10を介してシャッタ７の担持
円板と連結されるている。両方のリングセクタ状穴９の
間に夫々あるリングセクタは穴11を具備し、その際隣り
合う穴９は穴９の間にあるリングの全領域がマスク８の
活性的作用場（aktive Wirkfeld）（デザイン構造）12
を覆うに十分であるだけ互いに離されている。
タ７の一実施例は第５図に拡大断面図で再現されてお
り、２つの同心的長穴９を有し、該長穴は優勢には貫通
リングセクタ状穴として形成され、その際両方の穴９の
間にあるリングは支持細条10を介してシャッタ７の担持
円板と連結されるている。両方のリングセクタ状穴９の
間に夫々あるリングセクタは穴11を具備し、その際隣り
合う穴９は穴９の間にあるリングの全領域がマスク８の
活性的作用場（aktive Wirkfeld）（デザイン構造）12
を覆うに十分であるだけ互いに離されている。
長穴９はその際、長穴がマスク８の位置合わせマーク13
のいつも上側にあるように配置されている。リングセク
タ状穴９が狭い支持細条10の上まで貫通しているので、
したがってマスク８の位置合わせマーク13のほぼ永続的
照射が照射線により与えられ、それにより処理すべき構
造部に関するマスクの非常に正確な整向（位置合わせ）
が、マスク８のデザイン構造12が基体上に照射されるこ
となしに可能とされる。両方の夫々の長穴９の間のリン
グ内の穴11の間に夫々位置する全領域により、夫々必要
に応じて、マスク８の活性作用場12を覆うこと、もしく
はこの場を照射することは、シャッタ７が穴11がマスク
８の全活性作用場12を開放する位置に旋回されるとき、
可能である。すでに引用したように、シャッタ７の夫々
の可能な位置では、マクス８の位置決めマーク13は照射
線により掴まれる場の中にある。したがっていつも処理
すべき構造に関するマスクの正確な調節の永続的コント
ロールが可能である。したがって投射される領域の基体
上への位置決めは又デザイン構造の照射の間で可能とさ
れる。
のいつも上側にあるように配置されている。リングセク
タ状穴９が狭い支持細条10の上まで貫通しているので、
したがってマスク８の位置合わせマーク13のほぼ永続的
照射が照射線により与えられ、それにより処理すべき構
造部に関するマスクの非常に正確な整向（位置合わせ）
が、マスク８のデザイン構造12が基体上に照射されるこ
となしに可能とされる。両方の夫々の長穴９の間のリン
グ内の穴11の間に夫々位置する全領域により、夫々必要
に応じて、マスク８の活性作用場12を覆うこと、もしく
はこの場を照射することは、シャッタ７が穴11がマスク
８の全活性作用場12を開放する位置に旋回されるとき、
可能である。すでに引用したように、シャッタ７の夫々
の可能な位置では、マクス８の位置決めマーク13は照射
線により掴まれる場の中にある。したがっていつも処理
すべき構造に関するマスクの正確な調節の永続的コント
ロールが可能である。したがって投射される領域の基体
上への位置決めは又デザイン構造の照射の間で可能とさ
れる。
イオン投射リトグラフィー系のために適切な位置決め方
法は、前記の特許出願（オーストリー第A1314/86号、ヨ
ーロッパ第87890.10−2.4号、米国207/056598号、日本
昭62−118733号、もしくはオーストリー第A1404/87号）
に詳しく開示されている。
法は、前記の特許出願（オーストリー第A1314/86号、ヨ
ーロッパ第87890.10−2.4号、米国207/056598号、日本
昭62−118733号、もしくはオーストリー第A1404/87号）
に詳しく開示されている。
位置決めマスク構造の第５図に示された装置は投射され
るイオン像のＸ方向及びＹ方向、回転及び縮尺の整向を
可能にする。更に基体上でチップ領域18としてのデザイ
ン構造12は、位置合わせマスク構造に適当するテスト線
が基体の記録マーク19の上に向けられるように、照射さ
れ、記録マークは第7a図に示すように、チップ領域18間
の割れ目溝（Ritzgrben）20の中に配置されることが
できる。この理由から非常に長い記録マーク、したがっ
て又適当に長い位置合わせテスト線が使用されることが
でき、そのことは位置決めの正確さと速度のために大き
な意味がある。位置合わせマスク開口をマスク８上のイ
オンの照射場の縁に配置することにより、位置合わせ照
射と記録マークができるだけ大きく互いに離され、その
ことは回転と縮尺の調節の精度のために非常に有利であ
る。
るイオン像のＸ方向及びＹ方向、回転及び縮尺の整向を
可能にする。更に基体上でチップ領域18としてのデザイ
ン構造12は、位置合わせマスク構造に適当するテスト線
が基体の記録マーク19の上に向けられるように、照射さ
れ、記録マークは第7a図に示すように、チップ領域18間
の割れ目溝（Ritzgrben）20の中に配置されることが
できる。この理由から非常に長い記録マーク、したがっ
て又適当に長い位置合わせテスト線が使用されることが
でき、そのことは位置決めの正確さと速度のために大き
な意味がある。位置合わせマスク開口をマスク８上のイ
オンの照射場の縁に配置することにより、位置合わせ照
射と記録マークができるだけ大きく互いに離され、その
ことは回転と縮尺の調節の精度のために非常に有利であ
る。
本発明は又４以上の位置合わせマスク穴もしくは構造部
を有するマスクを使用することを可能にする。８個の位
置合わせ構造のための配置の一例は、それに適し、具体
的例では回転可能である位置合わせシャッタと共に、第
６図に示されている。その際、この例では、マスク８の
位置合わせ穴13はマスク８の中心から間隔ａだけ離れて
おり、位置合わせ穴14はＸもしくはＹ方向に間隔ｂであ
る。第６図に再現された位置ではシャッタ15の支持細条
16の拡がり部17がマスク８のデザイン場12を覆い、一
方、位置合わせ穴の領域は開放したままである。したが
って４以上のステト線との位置合わせが可能である。こ
のテスト線は割れ目溝20内の第7b図に示された登録マー
ク21もしくは22の上に向けられることができる。その際
この登録マークはa/Mもしくはb/Mだけチップ領域中心
（投射されるデザイン構造）から離されており、その際
Ｍでリトグラフィー系の写像尺度が示される。したがっ
て投射されるイオン像の整向はＸ方向、Ｙ方向、回転及
び縮尺でのみ可能ではなく、特に投射されたイオン像の
アナモルフック（anamorphistische）な、例えば台形及
び菱面体状（rhomboedrische）のゆがみが検知されるこ
とができる。例えば、アナモルフイックなゆがみはＸ方
向にはＹ方向とは違っている写像縮尺により招く。この
場合、この違いをMxとMyで検知するため、基体に適当す
る登録マークと共に第５の位置合わせテスト線が十分で
ある。そのように設定されたこの像ゆがみはイン投射系
では電子的に補正されることができ、それは特許出願
（縮小結像のためにはオーストリー第A3313/85号、ヨー
ロッパ87890020.8、米国A009414、日本昭62−21643、影
投射（Schattenprojektion）のためにはオーストリー第
A3173/86）に示されている。
を有するマスクを使用することを可能にする。８個の位
置合わせ構造のための配置の一例は、それに適し、具体
的例では回転可能である位置合わせシャッタと共に、第
６図に示されている。その際、この例では、マスク８の
位置合わせ穴13はマスク８の中心から間隔ａだけ離れて
おり、位置合わせ穴14はＸもしくはＹ方向に間隔ｂであ
る。第６図に再現された位置ではシャッタ15の支持細条
16の拡がり部17がマスク８のデザイン場12を覆い、一
方、位置合わせ穴の領域は開放したままである。したが
って４以上のステト線との位置合わせが可能である。こ
のテスト線は割れ目溝20内の第7b図に示された登録マー
ク21もしくは22の上に向けられることができる。その際
この登録マークはa/Mもしくはb/Mだけチップ領域中心
（投射されるデザイン構造）から離されており、その際
Ｍでリトグラフィー系の写像尺度が示される。したがっ
て投射されるイオン像の整向はＸ方向、Ｙ方向、回転及
び縮尺でのみ可能ではなく、特に投射されたイオン像の
アナモルフック（anamorphistische）な、例えば台形及
び菱面体状（rhomboedrische）のゆがみが検知されるこ
とができる。例えば、アナモルフイックなゆがみはＸ方
向にはＹ方向とは違っている写像縮尺により招く。この
場合、この違いをMxとMyで検知するため、基体に適当す
る登録マークと共に第５の位置合わせテスト線が十分で
ある。そのように設定されたこの像ゆがみはイン投射系
では電子的に補正されることができ、それは特許出願
（縮小結像のためにはオーストリー第A3313/85号、ヨー
ロッパ87890020.8、米国A009414、日本昭62−21643、影
投射（Schattenprojektion）のためにはオーストリー第
A3173/86）に示されている。
位置合わせ工程が行われた後、位置合わせシャッタ15の
運動によりデザイン場12の構造を有するチップ照射が行
われる。シャッタの運動により、位置合わせ工程は短時
間だけ中断され、したがって又ほとんどチップ照射の全
時間の間、投射されるイオン写像のウエハ登録マークへ
の位置合わせが維持されることができる。
運動によりデザイン場12の構造を有するチップ照射が行
われる。シャッタの運動により、位置合わせ工程は短時
間だけ中断され、したがって又ほとんどチップ照射の全
時間の間、投射されるイオン写像のウエハ登録マークへ
の位置合わせが維持されることができる。
第８図の実施例では、シャッタはシャッタの運動方向
に、つまり互いに平行にシャッタの運動方向に延びる縁
（Berandungen）を有する。前後に続く穴24は中央に拡
がり部28を有する細条29により互いに分離されている。
拡がり部28はその際マスク８のデザイン場12に関連する
照射線路を覆うことができる。
に、つまり互いに平行にシャッタの運動方向に延びる縁
（Berandungen）を有する。前後に続く穴24は中央に拡
がり部28を有する細条29により互いに分離されている。
拡がり部28はその際マスク８のデザイン場12に関連する
照射線路を覆うことができる。
第８図には今や細条29の拡がり部28に１つの窓27が配置
されている。この窓はマスク８の上の位置合わせマーク
14に関連ある照射線路の貫通を可能にする。窓27とシャ
ッタ７の穴24との間にある細条29の拡がり部28の領域は
マスクのデザイン場に関連ある照射線路を覆う。最適の
配置を示す第８図に係るシャッタにより、チップ照射が
貫通する前に８つの照射線を用いてウエハとマスクの間
の正しい相対位置が調節される。その際全部で８つの照
射線もしくは照射線路が入れられることができ、それに
よりＸ方向、Ｙ方向、回転、縮尺で所望の整向を達成す
ることだけが可能ではなく、又投射される像の例えばＸ
方向の縮尺がＹ方向の縮尺と異なることにより生じるゆ
がみが補正されることができる。
されている。この窓はマスク８の上の位置合わせマーク
14に関連ある照射線路の貫通を可能にする。窓27とシャ
ッタ７の穴24との間にある細条29の拡がり部28の領域は
マスクのデザイン場に関連ある照射線路を覆う。最適の
配置を示す第８図に係るシャッタにより、チップ照射が
貫通する前に８つの照射線を用いてウエハとマスクの間
の正しい相対位置が調節される。その際全部で８つの照
射線もしくは照射線路が入れられることができ、それに
よりＸ方向、Ｙ方向、回転、縮尺で所望の整向を達成す
ることだけが可能ではなく、又投射される像の例えばＸ
方向の縮尺がＹ方向の縮尺と異なることにより生じるゆ
がみが補正されることができる。
斯かるアナモルヒスムス（Anarnorphismus）を避けるこ
とはその際照射線路を囲むイオン光学的補正素子の適当
する制御により行われることができる。第８図から判る
ように、構造13は又マスクのデザイン場12が細条29の拡
がり部28により覆われているときは穴24の内側にある。
したがって、しかし、ウエハのマーク21がマスクのマー
ク13から生じるテスト線と一致するかどうか、すなわち
マーク13がテスト線により実際ウエハのマーク21に写像
されるかどうか、絶えず制御可能である。マスクのマー
クに関連する照射線は窓27を貫通する。シャッタの運動
によりこの照射線は確かにすでに遮断され、すなわち位
置合わせはチップ照射の間中断される。しかしこのこと
は妨害できない限りゆがみコントロールのためにこのテ
スト線が、例えばいくらかのアナモルヒイムスを避ける
ために投入される。ここでは時々この補正を実施するこ
とだけで十分である。
とはその際照射線路を囲むイオン光学的補正素子の適当
する制御により行われることができる。第８図から判る
ように、構造13は又マスクのデザイン場12が細条29の拡
がり部28により覆われているときは穴24の内側にある。
したがって、しかし、ウエハのマーク21がマスクのマー
ク13から生じるテスト線と一致するかどうか、すなわち
マーク13がテスト線により実際ウエハのマーク21に写像
されるかどうか、絶えず制御可能である。マスクのマー
クに関連する照射線は窓27を貫通する。シャッタの運動
によりこの照射線は確かにすでに遮断され、すなわち位
置合わせはチップ照射の間中断される。しかしこのこと
は妨害できない限りゆがみコントロールのためにこのテ
スト線が、例えばいくらかのアナモルヒイムスを避ける
ために投入される。ここでは時々この補正を実施するこ
とだけで十分である。
一方第7b図によると全ての参照マークは直接ウエハにあ
り、８つの照射線によりウエハ上のマークとの直接の関
連が可能である間、このような関連は第９図に示すよう
に絶対的に必要ではない。それ故又マスクのマーク14は
イオンテスト線により今やウエハの上でなく参照板31の
上に配置されているマーク22に写像されることができ、
それに対し、ウエハの別のマーク、すなわちマーク21は
割れ目溝内にある。したがって参照板31を用いて、投射
されるイオン像をＸ方向、Ｙ方向の空間に、回動及び縮
尺に関して、そこからウエハとの関連が作り出されるこ
とができるように安定して位置決めされることができる
面を作ることがうまくいく。このことは例えば、ウエハ
がマーク21をすでに装備していることなしに、照射を行
うことを可能にする。例えばリトグラフィー装置を用い
マーク構造の尚登録マークをもたないウエハ上への第１
の照射が行われると、マスク構造に属する参照板31の構
造への位置合わせ照射線の捕捉（Einrasten）により投
射されるイオン像のための空間安定系が作り出されるこ
とができる。ウェハでの正確に位置決めされたチップ照
射は参照板に対してテーブルの相対位置をレーザインタ
フェロメータを介してコントロールされるときには、参
照板の下にあるテーブルの運動により行われることがで
きる。
り、８つの照射線によりウエハ上のマークとの直接の関
連が可能である間、このような関連は第９図に示すよう
に絶対的に必要ではない。それ故又マスクのマーク14は
イオンテスト線により今やウエハの上でなく参照板31の
上に配置されているマーク22に写像されることができ、
それに対し、ウエハの別のマーク、すなわちマーク21は
割れ目溝内にある。したがって参照板31を用いて、投射
されるイオン像をＸ方向、Ｙ方向の空間に、回動及び縮
尺に関して、そこからウエハとの関連が作り出されるこ
とができるように安定して位置決めされることができる
面を作ることがうまくいく。このことは例えば、ウエハ
がマーク21をすでに装備していることなしに、照射を行
うことを可能にする。例えばリトグラフィー装置を用い
マーク構造の尚登録マークをもたないウエハ上への第１
の照射が行われると、マスク構造に属する参照板31の構
造への位置合わせ照射線の捕捉（Einrasten）により投
射されるイオン像のための空間安定系が作り出されるこ
とができる。ウェハでの正確に位置決めされたチップ照
射は参照板に対してテーブルの相対位置をレーザインタ
フェロメータを介してコントロールされるときには、参
照板の下にあるテーブルの運動により行われることがで
きる。
第５図、第６図、第８図で回転可能に実施されるシャッ
タは類似の方法で又直線状に運動可能なシャッタとして
実施されることができる。
タは類似の方法で又直線状に運動可能なシャッタとして
実施されることができる。
更に具体的に第５図と６図に示されたシャッタ装置と使
用方法はイオン投射系に限定されず、類似又は光学リト
グラフィー系、レントゲンリトグラフィー系及び電子リ
トグラフィー等にも使用されることができる。
用方法はイオン投射系に限定されず、類似又は光学リト
グラフィー系、レントゲンリトグラフィー系及び電子リ
トグラフィー等にも使用されることができる。
第１図と第２図はマスク温度tMの冷却管の温度tK1及び
入射照射線力率Ｉとの関係を示す図、第３図は冷却管と
イオン源により照射されるマスク並びにシャッタの配置
を示す略図、第４図は本発明により形成されるイオン投
射リトグラフィー装置の上部を後続のイオンレンズ系な
しに示す略図、第５図はマスク及び照射線源に対し視野
の方向で回転する本発明に係るシャッタの断面図、第６
図は位置合わせシャッタの第５図を変形した実施例を示
す図、第7a図と第7b図はマスクのデザイン構造をもつチ
ップ状照射の可能性を示す図で、第7a図は４つの位置合
わせマーク開口部と第５図のシャッタを有するマスクの
使用に相当し、第7b図は位置合わせマーク開口に相当す
る８つの照射線まで適当するウエファー登録マークによ
り使用される第６図に示す場合を示す図、第８図はシャ
ッタの特に有利な実施例を示す図、第９図は参照板の斜
視図である。 １……照射線源、２……照射線路 ３……冷却面、４……室 ５……シャッタ、８……マスク
入射照射線力率Ｉとの関係を示す図、第３図は冷却管と
イオン源により照射されるマスク並びにシャッタの配置
を示す略図、第４図は本発明により形成されるイオン投
射リトグラフィー装置の上部を後続のイオンレンズ系な
しに示す略図、第５図はマスク及び照射線源に対し視野
の方向で回転する本発明に係るシャッタの断面図、第６
図は位置合わせシャッタの第５図を変形した実施例を示
す図、第7a図と第7b図はマスクのデザイン構造をもつチ
ップ状照射の可能性を示す図で、第7a図は４つの位置合
わせマーク開口部と第５図のシャッタを有するマスクの
使用に相当し、第7b図は位置合わせマーク開口に相当す
る８つの照射線まで適当するウエファー登録マークによ
り使用される第６図に示す場合を示す図、第８図はシャ
ッタの特に有利な実施例を示す図、第９図は参照板の斜
視図である。 １……照射線源、２……照射線路 ３……冷却面、４……室 ５……シャッタ、８……マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒルトン エフ グラビッシュ アメリカ合衆国、マサチュウセッツ 01970、サレム、10 ノーマン ストリー ト（無番地) (72)発明者 ハンス レッシュナー オーストリア国、Ａ‐1190 ウィーン フ ェガガッセ ６／２ (72)発明者 ゲルハルト ステングル オーストリア国、カリンチア、Ａ‐9241 ベルンベルク、ウムベルク 31 (72)発明者 アルフレッド シャルプカ オーストリア国、Ａ‐1170 ウィーン、ペ ズルガッセ 15／９ (56)参考文献 特開 昭59−87816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−15820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−60557（ＪＰ，Ａ)
Claims (17)
- 【請求項１】照射線用透過性構造部を有する、電磁的又
は粒子線を使用するリトグラフィー装置のための照射さ
れるマスクを安定化するための装置において、マスク
（８）と照射線源（１）の間とマスクの後の少なくとも
一方に、照射線路（２）を囲むように、導電材料から作
られマスクより低い温度を有する一つ又は複数の冷却面
（３）が照射線路（２）の軸線から同じ間隔で取付られ
ており、その際冷却面（３）の照射線路（２）の軸線か
らの間隔が前記構造部を含むマスクフォイルの領域の縁
部の照射線路（２）の軸線からの間隔より大であること
と、マスク（８）が壁の加熱により一定温度に調節され
た室（４）内に配置されており、該室（４）内では照射
線路内にあり室壁の閉鎖可能な穴の後に可動であること
と、前記穴が前記室壁の一部を形成するシャッタ（５）
により閉鎖可能であることと、前記穴の後で照射線路内
にマスクが配置されているときに冷却面（３）がマスク
（８）の視野内にあり、それによりマスクへの照射線の
温度作用が冷却面により補正可能であり、マクスが又照
射の際ほぼ室温を維持することを特徴とする照射される
マスクを安定化する装置。 - 【請求項２】室（４）内にマスク交換器（６）とシャッ
タ（５、７）とが照射線を部分的に又は全体的に絞るた
めに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の
装置。 - 【請求項３】シャッタ（５、７）が照射線もしくは冷却
線の中止の際に自動的に閉じることを特徴とする請求項
１又は２に記載の装置。 - 【請求項４】シャッタ（５、７）がそれ自身公知の態様
で回転素子又は直進動素子として形成されており、回転
素子の場合にシャッタとして回転軸が照射線路（２）の
外側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載
の装置。 - 【請求項５】マスク（８）の下に付加的冷却面（３′）
を配置する場合、シャッタ（７）はマスク（８）と付加
的冷却面（３′）との間に配置されていることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の装置。 - 【請求項６】冷却面（３）が照射線路（２）の軸線に共
軸状に配置されたそれ自身公知の冷却管として形成され
ていることを特徴とする請求項１又は５に記載の装置。 - 【請求項７】単数又は複数の冷却面が、その照射線路に
面した面に溝を有し、該溝は傾斜側面を有するねじ（３
）により形成されることを特徴とする請求項１又は６
に記載の装置。 - 【請求項８】冷却面（３）の内壁が吸収助勢材料、特に
グラファイトにより被覆されていることを特徴とする請
求項６又は７に記載の装置。 - 【請求項９】単数又は複数の冷却面（３）に、上を閉じ
るように照射線源（１）の近くまで達する１つ又は複数
の覆い面（３″）が設けられていることを特徴とする請
求項１、６、７又は８に記載の装置。 - 【請求項１０】マスク（８）の冷却面（３）に面した表
面は熱放射を助勢する材料、特にグラファイトにより被
覆されていることを特徴とする請求項１ないし９のいず
れか１つに記載の装置。 - 【請求項１１】冷却面（３）がマスクの照射冷却のため
に設けられ、それにより前記マスクを囲むリトグラフィ
ー装置が形成されることを特徴とする請求項１ないし10
のいずれか１つに記載の装置。 - 【請求項１２】シャッタの運動方向に延び、運動方向に
対して横に互いに離された長穴（９）の対が配置されて
いることと、斯かる穴の対がシャッタの運動方向に間隔
をおいて前後が続いていることと、各長穴対の間に夫々
１つの四角穴（11）がマスク（８）を選択的に開放及び
覆いをするために配置されていることと、１対の穴の各
穴がマスク（８）上の位置合わせマークに関連する照射
線路の領域にあることを特徴とする、請求項１ないし11
のいずれか１つに記載のマスクを安定化する装置を有す
る照射線リトグラフィー装置のため、特にリトグラフィ
ー装置のためのシャッタ。 - 【請求項１３】各対の長穴（９）の間に配置された穴
（11）が穴対の長穴（９）の夫々より短く、穴（11）の
シャッタの運動方向に対して横に延びる縁が長穴（９）
の端部と一線に並んでいることを特徴とする請求項12に
記載のシャッタ。 - 【請求項１４】シャッタは１つの軸線のまわりに回転可
能に支承され、長穴対が半径方向に互いに間隔をおいて
シャッタの回転軸線に同軸状に延びる円環セクタを形成
することと、四角穴（11）がシャッタの回転軸線に対し
同軸状に延びる２つの円弧縁を有することを特徴とする
請求項12又は13に記載のシャッタ。 - 【請求項１５】シャッタの運動方向に前後して続く穴
（30、24）を有するシャッタ（７）がシャッタの運動方
向に延びる互いに平行な縁（Berandungen）を具備する
ことと、前後して続く穴（30、24）は中央に拡がり部
（17、28）を有する細条（16、29）により互いに分離さ
れていることと、拡がり部（17、28）がマスク（８）の
デザイン場（12）に関連する照射線路を覆うことを特徴
とする請求項１ないし11のいずれか１つに記載のマスク
冷却装置を有する照射線リトグラフィー装置用、特にリ
トグラフィー装置用シャッタ。 - 【請求項１６】細条（29）の拡がり部（28）にマスク
（８）上の位置合わせマーク（14）に関連する照射線路
を貫通するために窓（27）が配置されていることを特徴
とする請求項15に記載のシャッタ。 - 【請求項１７】窓（27）とシャッタ（７）の穴（24）と
の間にある細条の拡がり部（28）の領域がマスク（８）
のデザイン場（12）に関連する照射線路を覆うことを特
徴とする請求項16に記載のシャッタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT118/88 | 1988-01-22 | ||
| AT118/88A AT393334B (de) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Anordnung zur stabilisierung einer bestrahlten maske |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023062A JPH023062A (ja) | 1990-01-08 |
| JPH0795520B2 true JPH0795520B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=3481994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1011754A Expired - Fee Related JPH0795520B2 (ja) | 1988-01-22 | 1989-01-20 | 照射されるマスクを安定化する装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4916322A (ja) |
| EP (1) | EP0325575B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0795520B2 (ja) |
| AT (2) | AT393334B (ja) |
| DE (1) | DE58908291D1 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT393925B (de) * | 1987-06-02 | 1992-01-10 | Ims Ionen Mikrofab Syst | Anordnung zur durchfuehrung eines verfahrens zum positionieren der abbildung der auf einer maske befindlichen struktur auf ein substrat, und verfahren zum ausrichten von auf einer maske angeordneten markierungen auf markierungen, die auf einem traeger angeordnet sind |
| US5157700A (en) * | 1988-09-02 | 1992-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus for controlling intensity of exposure radiation |
| DE68922061T2 (de) * | 1988-10-03 | 1995-08-31 | Canon Kk | Vorrichtung zum Regeln der Temperatur. |
| JP2860578B2 (ja) * | 1990-03-02 | 1999-02-24 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| US5306920A (en) * | 1992-11-23 | 1994-04-26 | Motorola, Inc. | Ion implanter with beam resolving apparatus and method for implanting ions |
| US5742062A (en) * | 1995-02-13 | 1998-04-21 | Ims Mikrofabrikations Systeme Gmbh | Arrangement for masked beam lithography by means of electrically charged particles |
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| US6342941B1 (en) | 1996-03-11 | 2002-01-29 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method preheating a mask before exposing; a conveyance method preheating a mask before exposing; and a device manufacturing system and method manufacturing a device according to the exposure apparatus and method |
| GB2351567A (en) * | 1999-04-19 | 2001-01-03 | Ims Ionen Mikrofab Syst | Transmission mask and mask-exposure arrangement for projection lithography |
| US6521901B1 (en) * | 1999-09-20 | 2003-02-18 | Applied Materials, Inc. | System to reduce heat-induced distortion of photomasks during lithography |
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| US6630984B2 (en) | 2000-08-03 | 2003-10-07 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US6455821B1 (en) | 2000-08-17 | 2002-09-24 | Nikon Corporation | System and method to control temperature of an article |
| KR100506663B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2005-08-10 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 노광용 마스크, 그 제조방법 및 노광방법 |
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| SG129254A1 (en) * | 2002-08-27 | 2007-02-26 | Asml Netherlands Bv | Lithographic projection apparatus and reflector assembly for use in said apparatus |
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| FR2890461B1 (fr) * | 2005-09-05 | 2008-12-26 | Sagem Defense Securite | Obturateur et illuminateur d'un dispositif de photolithographie |
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| US20080204683A1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-08-28 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
| US9156107B2 (en) * | 2009-03-30 | 2015-10-13 | Boegli-Gravures S.A. | Method and device for structuring the surface of a hard material coated solid body by means of a laser |
| JP5414884B2 (ja) | 2009-03-30 | 2014-02-12 | ボエグリ − グラビュル ソシエテ アノニム | 硬質材料をコーティングした物体の表面をレーザーによって構造化する方法及び装置 |
| EP2336810A1 (de) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | Boegli-Gravures S.A. | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Farbmustern mittels Beugungsgitter |
| EP2336823A1 (de) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | Boegli-Gravures S.A. | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Masken für eine Laseranlage zur Erzeugung von Mikrostrukturen. |
| WO2012062932A1 (en) | 2010-11-13 | 2012-05-18 | Mapper Lithography Ip B.V. | Charged particle lithography system with intermediate chamber |
| CN103353710B (zh) * | 2013-06-26 | 2015-03-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 曝光装置、曝光系统及曝光方法 |
| JP6416040B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2018-10-31 | 三菱電機株式会社 | 放射線モニタ |
| US20240064887A1 (en) * | 2022-08-19 | 2024-02-22 | Uchicago Argonne, Llc | Force Neutral Adjustable Phase Undulator |
Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
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