JPH079878B2 - X線露光装置 - Google Patents
X線露光装置Info
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- JPH079878B2 JPH079878B2 JP62029609A JP2960987A JPH079878B2 JP H079878 B2 JPH079878 B2 JP H079878B2 JP 62029609 A JP62029609 A JP 62029609A JP 2960987 A JP2960987 A JP 2960987A JP H079878 B2 JPH079878 B2 JP H079878B2
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- exposure apparatus
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- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、X線露光装置に係り、特にマスクパターンを
高精度に基板に位置合わせして焼付けるプロキシミテイ
露光又は投影露光に有効なX線露光装置に関する。
高精度に基板に位置合わせして焼付けるプロキシミテイ
露光又は投影露光に有効なX線露光装置に関する。
この種のX線露光装置の従来技術としては、特公昭53−
34466号公報、および論文「高精度X線露光装置の開
発」(山崎新一外3名.精密機械46巻4号1980年P79〜8
4)に開示されている技術があり、その概要を第5図に
示す。
34466号公報、および論文「高精度X線露光装置の開
発」(山崎新一外3名.精密機械46巻4号1980年P79〜8
4)に開示されている技術があり、その概要を第5図に
示す。
その第5図に示す従来のX線露光装置は、防振台11を介
して床に固定された架台2と、この架台2に固定された
X線源3と、マスク6と試料としての基板(ウエハ)7
の位置合わせを行なうマスク合わせ装置9と、このマス
ク合わせ装置9と、このマスク合わせ装置9のマスク合
わせ装置架台10と、防振台11とを備えている。
して床に固定された架台2と、この架台2に固定された
X線源3と、マスク6と試料としての基板(ウエハ)7
の位置合わせを行なうマスク合わせ装置9と、このマス
ク合わせ装置9と、このマスク合わせ装置9のマスク合
わせ装置架台10と、防振台11とを備えている。
前記X線源3は、回転対陰極4に定められたX線発生点
5からマスク6にX線を照射し、ウエハ7にマスクパタ
ーンを転写するようになっている。
5からマスク6にX線を照射し、ウエハ7にマスクパタ
ーンを転写するようになっている。
前記マスク合わせ装置9は、マスク合わせ装置架台10と
防振台11とにより支持されており、マスク合わせ装置9
に床1からの振動が伝わらないように、またX線源3の
回転対陰極4による振動によってマスク合わせ装置9に
振動が伝搬しないようになっている。
防振台11とにより支持されており、マスク合わせ装置9
に床1からの振動が伝わらないように、またX線源3の
回転対陰極4による振動によってマスク合わせ装置9に
振動が伝搬しないようになっている。
上記従来技術では、防振台11の振動等による位置不確定
によるX線源とマスク合わせ装置との位置ずれの問題が
認識されていなかった。
によるX線源とマスク合わせ装置との位置ずれの問題が
認識されていなかった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、防振台
の振動や不感帯によってX線源とマスク・ウエハ位置合
わせ装置との間生じる位置ずれをなくし、パターン転写
誤差を低減するようにしたX線露光装置を提供すること
にある。
の振動や不感帯によってX線源とマスク・ウエハ位置合
わせ装置との間生じる位置ずれをなくし、パターン転写
誤差を低減するようにしたX線露光装置を提供すること
にある。
即ち、本発明は、床に取付けられた架台と、この架台の
上方中央部に固定されたX線源と、マスクとウエハとを
位置合わせするマスク・ウエハ位置合せ装置と、該マス
ク・ウエハ位置合せ装置を固定するマスク・ウエハ位置
合せ装置用架台と、該マスク・ウエハ位置合せ装置用架
台を振動が伝搬しないように支持する防振台と、上記架
台マスク・ウエハ位置合せ装置との間で3次元(少なく
とも3軸方向)の相対的位置を検出する検出手段と、該
検出手段によって検出された3次元の相対的位置にもと
づいてマスクパターンの基板への転写位置ずれ量を演算
して求める演算手段と、該演算手段によって求められた
位置ずれを修正する修正手段とを備え、上記防振台の変
位によりX線源から出射されるX線に対してマスク・ウ
エハ位置合せ装置が傾いても自動的に高精度に位置合せ
されて常にマスクの回路パターンを正しい位置に転写で
きるようにしたX線露光装置である。
上方中央部に固定されたX線源と、マスクとウエハとを
位置合わせするマスク・ウエハ位置合せ装置と、該マス
ク・ウエハ位置合せ装置を固定するマスク・ウエハ位置
合せ装置用架台と、該マスク・ウエハ位置合せ装置用架
台を振動が伝搬しないように支持する防振台と、上記架
台マスク・ウエハ位置合せ装置との間で3次元(少なく
とも3軸方向)の相対的位置を検出する検出手段と、該
検出手段によって検出された3次元の相対的位置にもと
づいてマスクパターンの基板への転写位置ずれ量を演算
して求める演算手段と、該演算手段によって求められた
位置ずれを修正する修正手段とを備え、上記防振台の変
位によりX線源から出射されるX線に対してマスク・ウ
エハ位置合せ装置が傾いても自動的に高精度に位置合せ
されて常にマスクの回路パターンを正しい位置に転写で
きるようにしたX線露光装置である。
更に本発明は上記X線露光装置において、X線源とマス
ク・ウエハ位置合せ装置との間をHeガス等のX線減衰防
止ガスを封入すべく密閉構造で接続し、この接続された
密閉構造の少なくとも一部分が形状可変に構成し、X線
の減衰を防止して精度よく、しかもスループットを高め
て転写できるようにしたX線露光装置である。
ク・ウエハ位置合せ装置との間をHeガス等のX線減衰防
止ガスを封入すべく密閉構造で接続し、この接続された
密閉構造の少なくとも一部分が形状可変に構成し、X線
の減衰を防止して精度よく、しかもスループットを高め
て転写できるようにしたX線露光装置である。
また、本発明は、X線源とマスク・ウエハ位置合せ装置
との間に、防振台を有し、両者の相対的回転中心がX線
発生点の高さと一致させ、マスクパターンの基板への転
写位置ずれをなくすようにしたことを特徴とするX線露
光装置である。
との間に、防振台を有し、両者の相対的回転中心がX線
発生点の高さと一致させ、マスクパターンの基板への転
写位置ずれをなくすようにしたことを特徴とするX線露
光装置である。
防振台の変位によりX線源から出射されるX線に対して
マスク・ウエハ位置合せ装置がずれたり、傾いても、検
出手段により相対位置が検出され、この検出値からマス
クパターンの基板への転写位置ずれを演算し、転写位置
ずれの修正手段により修正するので、転写位置ずれは生
ずることがない。
マスク・ウエハ位置合せ装置がずれたり、傾いても、検
出手段により相対位置が検出され、この検出値からマス
クパターンの基板への転写位置ずれを演算し、転写位置
ずれの修正手段により修正するので、転写位置ずれは生
ずることがない。
又、防振台の変位が生じても、X線源とマスク・ウエハ
位置合せ装置間の形状可変な密閉構造により、X線減衰
防止ガスがリークせず、スループット良く転写が可能と
なる。
位置合せ装置間の形状可変な密閉構造により、X線減衰
防止ガスがリークせず、スループット良く転写が可能と
なる。
又、X線源とマスク・ウエハ位置合せ装置間の防振台に
よる両者の相対傾きは、両者の回転中心を一致させるこ
とにより、X線が放射状に出射されるので、転写誤差を
生ずることはない。
よる両者の相対傾きは、両者の回転中心を一致させるこ
とにより、X線が放射状に出射されるので、転写誤差を
生ずることはない。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す正面図、第3図はこの
実施例におけるX線源とマスク・ウエハ位置合せ装置と
の相対的位置ずれにより生じるマウクとウエハの転写誤
差の関係を示す説明図である。
実施例におけるX線源とマスク・ウエハ位置合せ装置と
の相対的位置ずれにより生じるマウクとウエハの転写誤
差の関係を示す説明図である。
その第1図に示す実施例のX線露光装置は、床1に固定
された架台2と、これに固定されたX線源3と、マスク
6とウエハ7の位置合せを行なうマスク・ウエハ位置合
せ装置9と、これのマスク・ウエハ位置合せ用架台(定
盤)10と、弁12を有する空気ばね等から構成された防振
台11と、X線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との
相対的位置の検出手段としての位置センサ15a,15b,15c
と、X線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との相対
的位置ずれ量を演算するとともに位置ずれを修正するコ
ントローラ16とを備えて構成されている。
された架台2と、これに固定されたX線源3と、マスク
6とウエハ7の位置合せを行なうマスク・ウエハ位置合
せ装置9と、これのマスク・ウエハ位置合せ用架台(定
盤)10と、弁12を有する空気ばね等から構成された防振
台11と、X線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との
相対的位置の検出手段としての位置センサ15a,15b,15c
と、X線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との相対
的位置ずれ量を演算するとともに位置ずれを修正するコ
ントローラ16とを備えて構成されている。
前記X線源3は、回転対陰極4のX線発生点5からマス
ク6にX線5aを照射し、ウエハ7にマスクパターン6aを
転写するようになっている。
ク6にX線5aを照射し、ウエハ7にマスクパターン6aを
転写するようになっている。
このX線源3の具体的構成は例えばU.S.P.No.4566116に
記載されている。この他X線源3としては、プラズマフ
ォーカス型X線源、レーザープラズマ型X線源等のブラ
ズマ型X線、又はSOR(Syncrotron Orbital Radiatio
n)の如くマスク・ウエハ位置合せ装置9に比べ、大き
な線源でもよい。
記載されている。この他X線源3としては、プラズマフ
ォーカス型X線源、レーザープラズマ型X線源等のブラ
ズマ型X線、又はSOR(Syncrotron Orbital Radiatio
n)の如くマスク・ウエハ位置合せ装置9に比べ、大き
な線源でもよい。
次に上記防振台11について具体的に説明する。即ち第2
図に示すように架台2または10に固定されたレバー12b
にセンサバー12aが接触しており、センサバー12aはエア
供給バルブ12cと排出バルブ12dに接続している。架台2
または10があらかじめ決められた位置より上がると、セ
ンサバー12aが上昇し、排気バルブ12dが開き、エアタン
ク11a内のエアーが抜けて架台2または10は下降する。
又架台2または10が下がりすぎると、センサバー12aが
下がり、アエ供給バルブ12cが開き、アエタンク11aにエ
アが入り、架台2または10は上昇する。このようなエア
サーボ定盤では、エア供給の設定位置とエア排気設定位
置との間には不感帯(数mm)が設けられていて、不要な
エアーのロス・エア出入りによる振動を防いでいる。ま
たエアタンク11は左右に位置規制されておらず、数mmは
位置が不確定である。振動を除く防振台では、上記制御
可能な空気ばねの如く、上下左右に不確定なものが多
い。また制御(サーボ)のないゴムのみの防振台のよう
なタイプでも、十分な早さ(0.1sec位)で十分な位置に
確定(±0.1mm)するものは少ない。
図に示すように架台2または10に固定されたレバー12b
にセンサバー12aが接触しており、センサバー12aはエア
供給バルブ12cと排出バルブ12dに接続している。架台2
または10があらかじめ決められた位置より上がると、セ
ンサバー12aが上昇し、排気バルブ12dが開き、エアタン
ク11a内のエアーが抜けて架台2または10は下降する。
又架台2または10が下がりすぎると、センサバー12aが
下がり、アエ供給バルブ12cが開き、アエタンク11aにエ
アが入り、架台2または10は上昇する。このようなエア
サーボ定盤では、エア供給の設定位置とエア排気設定位
置との間には不感帯(数mm)が設けられていて、不要な
エアーのロス・エア出入りによる振動を防いでいる。ま
たエアタンク11は左右に位置規制されておらず、数mmは
位置が不確定である。振動を除く防振台では、上記制御
可能な空気ばねの如く、上下左右に不確定なものが多
い。また制御(サーボ)のないゴムのみの防振台のよう
なタイプでも、十分な早さ(0.1sec位)で十分な位置に
確定(±0.1mm)するものは少ない。
前記マスク・ウエハ位置合せ装置9は、マスク支持台9a
と、U.S.P.No.4475223又はU.S.P.No.4504045に記載され
ているようにマスクとの間隙を一定に保持できるような
機構を有するウエハ載置台9bと、このウエハ載置台9bを
取付けたX,Y,θ(回転)ステージ9cとを有している。前
記マスク支持台9aには、ウエハ7に転写するパターンを
有するマスク6が固定されている。前記ウエハ載置台9b
には、試料としてのウエハ7が載置されている。さら
に、マスク・ウエハ位置合せ装置9は前記マスク・ウエ
ハ位置合せ用架台10と防振台11により支持されていて、
このマスク・ウエハ位置合せ装置9に床1からの振動が
伝わらないように、またX線源3から発生する振動によ
ってマスク・ウエハ位置合せ装置9に位置ずれが生じな
いようになっている。
と、U.S.P.No.4475223又はU.S.P.No.4504045に記載され
ているようにマスクとの間隙を一定に保持できるような
機構を有するウエハ載置台9bと、このウエハ載置台9bを
取付けたX,Y,θ(回転)ステージ9cとを有している。前
記マスク支持台9aには、ウエハ7に転写するパターンを
有するマスク6が固定されている。前記ウエハ載置台9b
には、試料としてのウエハ7が載置されている。さら
に、マスク・ウエハ位置合せ装置9は前記マスク・ウエ
ハ位置合せ用架台10と防振台11により支持されていて、
このマスク・ウエハ位置合せ装置9に床1からの振動が
伝わらないように、またX線源3から発生する振動によ
ってマスク・ウエハ位置合せ装置9に位置ずれが生じな
いようになっている。
前記X線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9は、蛇腹
等の柔軟な膜(ベローズ)で形成された振動遮断手段13
により接続されており、X線源3からマスク・ウエハ位
置合せ装置9へ振動が伝わらないようになっている。
等の柔軟な膜(ベローズ)で形成された振動遮断手段13
により接続されており、X線源3からマスク・ウエハ位
置合せ装置9へ振動が伝わらないようになっている。
また、振動遮断手段13は、U,S,P.No.4492356に記載され
ているように密閉効果を持ち、アライメント光学系13a
等を内設する露光チエンバ13bと一体で、X線5aを吸収
しにくい気体例えばHeガス13cを中に入れることによ
り、X線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との間が
相対的に動いてもマスク6へのX線5aの照射量が安定し
て強く保たれる。
ているように密閉効果を持ち、アライメント光学系13a
等を内設する露光チエンバ13bと一体で、X線5aを吸収
しにくい気体例えばHeガス13cを中に入れることによ
り、X線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との間が
相対的に動いてもマスク6へのX線5aの照射量が安定し
て強く保たれる。
更に上記マスク・ウエハ位置合せ装置9は、マスクとウ
エハ間のX,Y,θ方向の位置合せを行なうもので、アライ
メント光学系13aを用いてマスク6とウエハ7上とにあ
るアライメントパターンを光学的に検出し、X,Y,θステ
ージ9cをX軸方向、Y軸方向、及びθ(回転)方向に微
動させ、マスクアライメントパターンにウエハアライメ
ントパターンとを合わせ、位置合せする。マスクステー
ジ9aは通常X,Y軸方向に微動できるようにX,Yステージを
有するように構成されているため、マスク6を微動させ
て位置合せすることもできる。マスクステージ9a,アラ
イメント光学系13aはマスク架台8に取付けられてい
る。このマスク架台8はマスク・ウエハ位置合せ用架台
10に取付けられる。
エハ間のX,Y,θ方向の位置合せを行なうもので、アライ
メント光学系13aを用いてマスク6とウエハ7上とにあ
るアライメントパターンを光学的に検出し、X,Y,θステ
ージ9cをX軸方向、Y軸方向、及びθ(回転)方向に微
動させ、マスクアライメントパターンにウエハアライメ
ントパターンとを合わせ、位置合せする。マスクステー
ジ9aは通常X,Y軸方向に微動できるようにX,Yステージを
有するように構成されているため、マスク6を微動させ
て位置合せすることもできる。マスクステージ9a,アラ
イメント光学系13aはマスク架台8に取付けられてい
る。このマスク架台8はマスク・ウエハ位置合せ用架台
10に取付けられる。
前記位置センサ15a,15b,15cは、マスク・ウエハ位置合
せ装置9に取り付けられ、かつその先端部はX線源3の
架台2に当接されていて、X線源3とマスク・ウエハ位
置合せ装置9との相対的位置を検出し、その検出結果を
コントローラ16に送り込むようになっている。
せ装置9に取り付けられ、かつその先端部はX線源3の
架台2に当接されていて、X線源3とマスク・ウエハ位
置合せ装置9との相対的位置を検出し、その検出結果を
コントローラ16に送り込むようになっている。
前記コントローラ16は、前記位置センサ15a,15b,15cか
らX線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との相対的
位置の検出結果を取り込み、これに基づいてX線源3と
マスク・ウエハ位置合せ装置9との相対的位置ずれ量を
後述の(1)〜(5)式のように算出し、この位置ずれ
量に伴うマスクパターン6aのウエハ7への転写誤差Gを
演算する機能と、前記転写誤差Gをマスク・ウエハ位置
合せ装置9にフィードバックし、この実施例ではマウク
・ウエハ位置合せ用架台10に搭載されたX,Y,θステージ
9cを第1図に符号17で示すように、転写誤差Gを消去す
る方向に移動させ、前記転写誤差Gを修正する機能とを
有している。
らX線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との相対的
位置の検出結果を取り込み、これに基づいてX線源3と
マスク・ウエハ位置合せ装置9との相対的位置ずれ量を
後述の(1)〜(5)式のように算出し、この位置ずれ
量に伴うマスクパターン6aのウエハ7への転写誤差Gを
演算する機能と、前記転写誤差Gをマスク・ウエハ位置
合せ装置9にフィードバックし、この実施例ではマウク
・ウエハ位置合せ用架台10に搭載されたX,Y,θステージ
9cを第1図に符号17で示すように、転写誤差Gを消去す
る方向に移動させ、前記転写誤差Gを修正する機能とを
有している。
以下第3図により前記転写誤差Gの修正について説明す
る。なお第3図中、8はマスク・ウエハの鉛直線を示
す。
る。なお第3図中、8はマスク・ウエハの鉛直線を示
す。
前記実施例のX線露光装置は、次のように操作され、作
用する。
用する。
すなわち、位置センサ15a,15b,15cにより、X線源3が
固定されている架台2とマスク・ウエハ位置合せ装置9
との相対的位置を検出し、この検出結果をコントローラ
16に送り込みコントローラ16により前記検出結果からX
線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との相対的位置
ずれ量を算出するとともに、この時の転写誤差Gを演算
する。
固定されている架台2とマスク・ウエハ位置合せ装置9
との相対的位置を検出し、この検出結果をコントローラ
16に送り込みコントローラ16により前記検出結果からX
線源3とマスク・ウエハ位置合せ装置9との相対的位置
ずれ量を算出するとともに、この時の転写誤差Gを演算
する。
いま、第3図に示すように、X線源3に対してマスク6
とウエハ7が水平方向にX、傾き角でθ、ずれているも
のとする。
とウエハ7が水平方向にX、傾き角でθ、ずれているも
のとする。
この時の転写誤差Gは、 G=G1+G2 ……(1) となる。
ここで、G1:傾き角θによる誤差 G2:水平方向のずれ量Xによる誤差 である。
そして、前記誤差G1,G2はそれぞれ となる。
ただし、A:X線源3のX線発生点5とマスクパターンと
の距離 B:マスクパターンとウエハ表面との距離 である。
の距離 B:マスクパターンとウエハ表面との距離 である。
またX,θは第1図のセンサ15a,15b,15cの値yL,yk,xとセ
ンサ15a,15b間距離Lとセンサ15cとマスク6の距離Hか
ら以下のようにして求まる。
ンサ15a,15b間距離Lとセンサ15cとマスク6の距離Hか
ら以下のようにして求まる。
いま、例えばA=300mm,B=15μm,X=1mm,θ=5/1000と
すると、 G1=0.075μm G2=0.05 μm G=0.125μm となり、この転写誤差G=0.125μmは、0.1μmレベル
の位置合せの場合には許容できない誤差となる。
すると、 G1=0.075μm G2=0.05 μm G=0.125μm となり、この転写誤差G=0.125μmは、0.1μmレベル
の位置合せの場合には許容できない誤差となる。
そこで、前記式で演算された転写誤差Gに基づき、コン
トローラ16によりX,Y,θステージ9cによりウエハ7を第
3図に示すごとく−Gだけ移動させる。その結果、修正
前の転写誤差G=0.05〜0.1μmを修正後は0.005μm以
下に抑えることができ、したがって0.8μm以下の線幅
のLSI焼き付けに、X線露光によるプロキシミティ露光
を適用することが可能となる。(上記説明においてはX,
Z軸平面についてであるが、Y,Z軸平面についても同様で
ある。) なお、X線源3に対するマスク・ウエハの鉛直線8方向
のずれは、マスク6からウエハ7への転写倍率に効くの
で、これも修正する必要がある。その場合には、マスク
6に対してウエハ載置台9bを前記中心線8方向に移動さ
せ、マスクパターンとウエハ表面との距離Bを変化させ
て修正する。
トローラ16によりX,Y,θステージ9cによりウエハ7を第
3図に示すごとく−Gだけ移動させる。その結果、修正
前の転写誤差G=0.05〜0.1μmを修正後は0.005μm以
下に抑えることができ、したがって0.8μm以下の線幅
のLSI焼き付けに、X線露光によるプロキシミティ露光
を適用することが可能となる。(上記説明においてはX,
Z軸平面についてであるが、Y,Z軸平面についても同様で
ある。) なお、X線源3に対するマスク・ウエハの鉛直線8方向
のずれは、マスク6からウエハ7への転写倍率に効くの
で、これも修正する必要がある。その場合には、マスク
6に対してウエハ載置台9bを前記中心線8方向に移動さ
せ、マスクパターンとウエハ表面との距離Bを変化させ
て修正する。
また第1図において防振台11を前記のように制御可能な
空気ばねで構成し、コントローラ16によりこの空気ばね
の空気圧をアエバルブ12により制御すれば転写誤差Gの
修正も可能である。その圧力補正信号を符号18で示す。
この実施例の場合は、応答時間を考慮した制御が必要で
ある。
空気ばねで構成し、コントローラ16によりこの空気ばね
の空気圧をアエバルブ12により制御すれば転写誤差Gの
修正も可能である。その圧力補正信号を符号18で示す。
この実施例の場合は、応答時間を考慮した制御が必要で
ある。
また第4図に示すようにX線発生点5と同じ高さにマス
ク・ウエハ位置合せ装置用架台10の防振台11を設置すれ
ば、X線5aはX線発生点5より放射状に出るので、傾き
角θによる誤差G1はなくなる。よって水平方向のずれ量
による誤差のみを考えれば良いことになる。
ク・ウエハ位置合せ装置用架台10の防振台11を設置すれ
ば、X線5aはX線発生点5より放射状に出るので、傾き
角θによる誤差G1はなくなる。よって水平方向のずれ量
による誤差のみを考えれば良いことになる。
一方水平方向の誤差を許容値以下に抑えて水平方向の誤
差も機構的になくすことも考えられる。
差も機構的になくすことも考えられる。
更にX線源3の防振台11をX線発生点5と同じ高さにし
てもよい。しかしこの場合、マスク・ウエハ位置合せ装
置9への床からの一般的振動は防げないので、床全体で
防振する等の処理が必要となる。
てもよい。しかしこの場合、マスク・ウエハ位置合せ装
置9への床からの一般的振動は防げないので、床全体で
防振する等の処理が必要となる。
また、本発明では架台10と空気ばね11間に、水平方向と
上下方向とX線の照射方向に対する傾き角とを調整可能
な駆動ステージを組み込み、この駆動ステージを作動さ
せて転写誤差Gを修正するようにしてもよい。
上下方向とX線の照射方向に対する傾き角とを調整可能
な駆動ステージを組み込み、この駆動ステージを作動さ
せて転写誤差Gを修正するようにしてもよい。
さらに、本発明ではX線源3を架台2に対して単独で駆
動させ、または架台2とX線源3とを一体に駆動させて
転写誤差Gを修正するようにしてもよい。
動させ、または架台2とX線源3とを一体に駆動させて
転写誤差Gを修正するようにしてもよい。
また、前述の実施例ではX線源3とマスク・ウエハ位置
合せ装置9の水平方向のずれ量Xと傾き角θとについて
相対的位置ずれを検出し転写誤差Gを修正するようにし
ているが、本発明では3次元方向の相対的位置ずれを検
出し、その検出結果に基づいて転写誤差Gを修正するよ
うにしてもよいことは勿論である。
合せ装置9の水平方向のずれ量Xと傾き角θとについて
相対的位置ずれを検出し転写誤差Gを修正するようにし
ているが、本発明では3次元方向の相対的位置ずれを検
出し、その検出結果に基づいて転写誤差Gを修正するよ
うにしてもよいことは勿論である。
さらに本発明では式(1)〜(3)から明らかなよう
に、水平方向のずれ量Xによる誤差G1と、傾き角θによ
る誤差G2とをキャンセルさせるように修正することも可
能である。
に、水平方向のずれ量Xによる誤差G1と、傾き角θによ
る誤差G2とをキャンセルさせるように修正することも可
能である。
第6図に本発明の動作を示す。ステップ&リピート(st
ep and repeat)式X線露光装置の場合、ステージ9cのs
tep and repeat動作により、重心が変化することと、加
減速により防振台11が位置ずれを生じる。1つの例で
は、水平ずれは2mm、傾きはL=1mでyL,ykの差が3.0mm
であった。これを(1)〜(5)式で計算すると、転写
誤差Gは0.14μmとなる。第6図(b)に示すようにX
線露光動作はステージ9cの区間21の粗動及び区間22の微
動の後、区間23でアライメントを行ない区間24でX線露
光を行ない、1回の露光サイクル25が終了する。これら
をウエハの必要露光数だけ繰り返す。このX線露光動作
に従い、第6図(a)に示すように転写誤差Gは実線の
如く推移する。実線27の例では、ステージ9cが停止して
区間23でアライメント動作に入っても防振台11の応答が
遅く(数Hz以下が普通)、転写誤差Gが−0.14μm残
り、1.5秒程して後、転写誤差Gは安定するが、防振台1
1の不感帯31のため、元に戻らず、−0.1μmの転写誤差
Gが残る。第6図(c)に示すようにこの転写誤差Gを
区間28で検出・演算し、ステージ9cの微動と同時に区間
29で修正を行なうと、第6図(a)に示す点線30の如く
転写誤差Gは±0.005μm以下に入れられる。
ep and repeat)式X線露光装置の場合、ステージ9cのs
tep and repeat動作により、重心が変化することと、加
減速により防振台11が位置ずれを生じる。1つの例で
は、水平ずれは2mm、傾きはL=1mでyL,ykの差が3.0mm
であった。これを(1)〜(5)式で計算すると、転写
誤差Gは0.14μmとなる。第6図(b)に示すようにX
線露光動作はステージ9cの区間21の粗動及び区間22の微
動の後、区間23でアライメントを行ない区間24でX線露
光を行ない、1回の露光サイクル25が終了する。これら
をウエハの必要露光数だけ繰り返す。このX線露光動作
に従い、第6図(a)に示すように転写誤差Gは実線の
如く推移する。実線27の例では、ステージ9cが停止して
区間23でアライメント動作に入っても防振台11の応答が
遅く(数Hz以下が普通)、転写誤差Gが−0.14μm残
り、1.5秒程して後、転写誤差Gは安定するが、防振台1
1の不感帯31のため、元に戻らず、−0.1μmの転写誤差
Gが残る。第6図(c)に示すようにこの転写誤差Gを
区間28で検出・演算し、ステージ9cの微動と同時に区間
29で修正を行なうと、第6図(a)に示す点線30の如く
転写誤差Gは±0.005μm以下に入れられる。
転写誤差Gの検出・演算の時間28は10msec内であり、0.
1μm程度のステージ9cの修正動作も、数msec内である
ので、応答速度は数10Hz以上(〜数100Hz)あり、防振
台の動作に比較して十分早い。また修正動作は時により
(区間28に示す粗動時、区間32で示す安定時)行なう必
要がない。
1μm程度のステージ9cの修正動作も、数msec内である
ので、応答速度は数10Hz以上(〜数100Hz)あり、防振
台の動作に比較して十分早い。また修正動作は時により
(区間28に示す粗動時、区間32で示す安定時)行なう必
要がない。
応答は十分早いので、防振台11の特性はかなり早い振動
(20Hz)位までは十分応答できる。
(20Hz)位までは十分応答できる。
また、ステージ9c以外の修正手段により、転写誤差Gを
なくしても勿論良い。即ち修正手段として防振台制御、
カウンタウエイトがあり、検出・演算手段により得られ
る転写誤差Gをフィードバックすれば容易に実現でき
る。
なくしても勿論良い。即ち修正手段として防振台制御、
カウンタウエイトがあり、検出・演算手段により得られ
る転写誤差Gをフィードバックすれば容易に実現でき
る。
また検出・演算のみして、許容誤差内時のみ露光する方
式も容易に実現可能である。
式も容易に実現可能である。
また、位置センサには、通常の接触型センサの外に、加
速度計、または傾斜計のようなセンサや、光学式等の非
接触センサを使用することも可能である。更にX線源
(架台2)側から位置センサを付けても良いことは勿論
である。
速度計、または傾斜計のようなセンサや、光学式等の非
接触センサを使用することも可能である。更にX線源
(架台2)側から位置センサを付けても良いことは勿論
である。
以上説明したように本発明によれば、マスク・ウエハ位
置合せ装置を防振台で支持して、X線源や外部から振動
等による影響をなくすと共に、防振台で支持したことに
よるX線源とマスク・ウエハ位置合せ装置との間に生ず
る位置ずれ誤差を検出手段及び演算手段により求め、こ
の位置ずれ誤差を修正して転写誤差を著しく小さくして
0.8μm以下の線幅のLSI焼付けに、即ちX線露光による
プロキシミティ露光又は投影露光の適用を可能ならしめ
る効果を有する。
置合せ装置を防振台で支持して、X線源や外部から振動
等による影響をなくすと共に、防振台で支持したことに
よるX線源とマスク・ウエハ位置合せ装置との間に生ず
る位置ずれ誤差を検出手段及び演算手段により求め、こ
の位置ずれ誤差を修正して転写誤差を著しく小さくして
0.8μm以下の線幅のLSI焼付けに、即ちX線露光による
プロキシミティ露光又は投影露光の適用を可能ならしめ
る効果を有する。
また本発明によれば、更にX線源とマクス・ウエハ位置
合せ装置間のX線通過部分を形状可変で密閉構造で構成
したことにより、X線の減衰を防止し、高精度でスルー
プットを向上させて露光することができる。
合せ装置間のX線通過部分を形状可変で密閉構造で構成
したことにより、X線の減衰を防止し、高精度でスルー
プットを向上させて露光することができる。
第1図は本発明のX線露光装置の一実施例を示す正面
図、第2図は第2図に示す防振台をよく具体的に示した
拡大図、第3図はX線源とマスク・エウハ位置合せ装置
との相対的位置ずれにより生じるマスクとウエハの転写
誤差の関係を示す説明図、第4図は本発明のX線露光装
置の他の実施例を示す正面図、第5図は従来技術を示す
正面図、第6図(a)は転写誤差と時間の関係を示した
図、第6図(b)はX線露光動作の時間関係を示した
図、第6図(c)は転写誤差検出・修正の時間関係を示
した図である。 3……X線源、6……マスク、7……ウエハ、9……マ
スク・ウエハ位置合せ装置、10……マスク・ウエハ位置
合せ装置架台(定盤)、11……防振台、13……振動遮断
手段、15a〜15c……位置センサ、16……コントローラ。
図、第2図は第2図に示す防振台をよく具体的に示した
拡大図、第3図はX線源とマスク・エウハ位置合せ装置
との相対的位置ずれにより生じるマスクとウエハの転写
誤差の関係を示す説明図、第4図は本発明のX線露光装
置の他の実施例を示す正面図、第5図は従来技術を示す
正面図、第6図(a)は転写誤差と時間の関係を示した
図、第6図(b)はX線露光動作の時間関係を示した
図、第6図(c)は転写誤差検出・修正の時間関係を示
した図である。 3……X線源、6……マスク、7……ウエハ、9……マ
スク・ウエハ位置合せ装置、10……マスク・ウエハ位置
合せ装置架台(定盤)、11……防振台、13……振動遮断
手段、15a〜15c……位置センサ、16……コントローラ。
Claims (9)
- 【請求項1】床に取付けられた架台と、この架台に固定
されたX線源と、マスクとの間隙を一定に保持制御でき
るように構成されたウエハ載置台を取付けたX・Y・θ
ステージと、マスクを取付けできるようにマスクステー
ジを装着し、マスクのアライメントパターンとウエハの
アライメントパターンとを光学的に検出するアライメン
ト光学系を備えたマスク架台とを設置し、マスクとウエ
ハとを相対的に位置合わせするマスク・ウエハ位置合わ
せ装置と、該マスク・ウエハ位置合わせ装置を固定する
マスク・ウエハ位置合わせ装置用架台と、該マスク・ウ
エハ位置合わせ装置用架台を振動が伝搬しないように支
持する防振台と、上記架台とマスク・ウエハ位置合わせ
装置との間で3次元の相対的位置を検出する検出手段
と、該検出手段によって検出された3次元の相対的位置
にもとづいてマスクパターンの基板(ウエハ)への転写
位置ずれ量を演算して求める演算手段と、該演算手段に
よって求められた転写位置ずれ量を修正する修正手段と
を備え付けたことを特徴とするX線露光装置。 - 【請求項2】上記防振台は、床に取付けたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のX線露光装置。 - 【請求項3】上記防振台を、X線発生点と同じ高さに上
記架台に取付け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。 - 【請求項4】修正手段として、求められた位置ずれ量に
基づいてマスクとウエハとを相対的に微動させることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のX線露光装置。 - 【請求項5】修正手段として、更にマスクに対してウエ
ハ載置台を微動させることを特徴とする特許請求の範囲
第4項記載のX線露光装置。 - 【請求項6】修正手段として、マスクとウエハとの相対
的変位測定手段を有することを特徴とする特許請求の範
囲第4項または第5項記載のX線露光装置。 - 【請求項7】マスク架台上に、X線源とマスクとの間を
X線が減衰しないようにHe等のガスを封入した密閉室を
形成し、この密閉室の上端とX線源との間を形状変形可
能なジャバラで接続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。 - 【請求項8】上記防振台を制御可能な空気バネで構成し
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。 - 【請求項9】上記X線源として、プラズマX線源で構成
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 |
---|---|---|---|
JP62029609A JPH079878B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | X線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62029609A JPH079878B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | X線露光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63198326A JPS63198326A (ja) | 1988-08-17 |
JPH079878B2 true JPH079878B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=12280805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62029609A Expired - Lifetime JPH079878B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | X線露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH079878B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2583120B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1997-02-19 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP62029609A patent/JPH079878B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63198326A (ja) | 1988-08-17 |
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