JPH0963929A - Ｘ線露光装置およびそれを用いたｘ線露光方法 - Google Patents
Ｘ線露光装置およびそれを用いたｘ線露光方法Info
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- JPH0963929A JPH0963929A JP7217272A JP21727295A JPH0963929A JP H0963929 A JPH0963929 A JP H0963929A JP 7217272 A JP7217272 A JP 7217272A JP 21727295 A JP21727295 A JP 21727295A JP H0963929 A JPH0963929 A JP H0963929A
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線マスクとウエハとの間の倍率誤差の補正
方法を、簡単な機構により、経済的かつ高精度にできる
ようにする。 【解決手段】 Ｘ線マスク１の露光領域の大きさとこの
Ｘ線マスク１に対応するウエハ２０に形成された下地パ
タン２２の領域の大きさとの相対的な倍率誤差を検出す
る検出機構と、Ｘ線マスク１の温度を一定値に制御する
温度制御機構８と、ウエハ２０の温度を一定値に制御す
る温度制御機構２７と、温度制御機構８および温度制御
機構２７に倍率誤差を補正する相対的な温度差を与える
温度指令機構３０と、倍率誤差が許容範囲内に補正され
たウエハにＸ線１１を照射して露光を行う露光機構とか
ら構成する。
方法を、簡単な機構により、経済的かつ高精度にできる
ようにする。 【解決手段】 Ｘ線マスク１の露光領域の大きさとこの
Ｘ線マスク１に対応するウエハ２０に形成された下地パ
タン２２の領域の大きさとの相対的な倍率誤差を検出す
る検出機構と、Ｘ線マスク１の温度を一定値に制御する
温度制御機構８と、ウエハ２０の温度を一定値に制御す
る温度制御機構２７と、温度制御機構８および温度制御
機構２７に倍率誤差を補正する相対的な温度差を与える
温度指令機構３０と、倍率誤差が許容範囲内に補正され
たウエハにＸ線１１を照射して露光を行う露光機構とか
ら構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
に用いられるＸ線露光装置およびそれを用いたＸ線露光
方法に関するものである。
に用いられるＸ線露光装置およびそれを用いたＸ線露光
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化には目
覚ましいものがある。これを支えているのは、回路パタ
ンをウエハ上に焼き付ける露光技術の進歩である。従
来、露光には、紫外線を光源とした光露光技術が用いら
れてきたが、パタンが小さくなるのに伴い、光の回折の
影響による解像性の劣化の問題がクローズアップされて
きた。これに対して軟Ｘ線を光源としたＸ線露光技術
は、波長が短いことから、光露光では困難な高い解像性
が得られる利点を有している。このことから、Ｘ線露光
技術は、次世代用の露光技術として期待されており、そ
の研究開発が盛んに進められている。
覚ましいものがある。これを支えているのは、回路パタ
ンをウエハ上に焼き付ける露光技術の進歩である。従
来、露光には、紫外線を光源とした光露光技術が用いら
れてきたが、パタンが小さくなるのに伴い、光の回折の
影響による解像性の劣化の問題がクローズアップされて
きた。これに対して軟Ｘ線を光源としたＸ線露光技術
は、波長が短いことから、光露光では困難な高い解像性
が得られる利点を有している。このことから、Ｘ線露光
技術は、次世代用の露光技術として期待されており、そ
の研究開発が盛んに進められている。
【０００３】これまで、主に開発されてきたＸ線露光技
術は、Ｘ線マスクとウエハとを数十μｍ程度の間隙で近
接配置してＸ線を照射するプロキシミティ露光技術であ
る。原理的には、Ｘ線マスクパタンが１：１にウエハ上
に転写される等倍露光法を利用している。本露光技術を
実用化するための課題の一つに幾つもの露光層間での重
ね合わせ精度の向上がある。これまで重ね合わせ精度を
向上させるために幾つかのＸ線露光装置用アライメント
（位置合わせ）システムが開発されてきた。これらのア
ライメントシステムは、何れもＸ線マスクとウエハに形
成したアライメントマークとを光学的に検出する方法が
採用されている。
術は、Ｘ線マスクとウエハとを数十μｍ程度の間隙で近
接配置してＸ線を照射するプロキシミティ露光技術であ
る。原理的には、Ｘ線マスクパタンが１：１にウエハ上
に転写される等倍露光法を利用している。本露光技術を
実用化するための課題の一つに幾つもの露光層間での重
ね合わせ精度の向上がある。これまで重ね合わせ精度を
向上させるために幾つかのＸ線露光装置用アライメント
（位置合わせ）システムが開発されてきた。これらのア
ライメントシステムは、何れもＸ線マスクとウエハに形
成したアライメントマークとを光学的に検出する方法が
採用されている。
【０００４】最近、Ｘ線マスクとウエハとのアライメン
ト精度は急激に向上している。例えば、０．０３μｍ
（３σ）の精度のアライメントシステムも開発されてい
る。しかしながら、実際の露光では、露光すべきウエハ
に予め形成された下地パタンとＸ線マスクパタンとの間
に何らかの原因で倍率誤差が生じ、前述したアライメン
ト精度に係わらず、総合重ね合わせ精度は、０．１μｍ
より悪い値に劣化し、要求値を満足できなくなることが
多い。
ト精度は急激に向上している。例えば、０．０３μｍ
（３σ）の精度のアライメントシステムも開発されてい
る。しかしながら、実際の露光では、露光すべきウエハ
に予め形成された下地パタンとＸ線マスクパタンとの間
に何らかの原因で倍率誤差が生じ、前述したアライメン
ト精度に係わらず、総合重ね合わせ精度は、０．１μｍ
より悪い値に劣化し、要求値を満足できなくなることが
多い。
【０００５】前述した倍率誤差の発生原因としては、Ｘ
線マスクの製造誤差やＬＳＩ製造プロセスに伴うウエハ
の伸縮などのプロセス誤差が考えられる。従来、プロキ
シミティＸ線露光装置では、光露光装置のようなレンズ
光学系を使用していないために光学的な倍率調整が原理
的にできないという問題があった。このため、倍率誤差
を補正する方法として、 Ｘ線マスクパタンの製造工程で補正する方法。 露光中のＸ線マスクに引っ張りまたは圧縮などの外力
を加えて補正する方法。 照射Ｘ線の広がりによる転写パタン位置のシフト（ラ
ンアウト）を利用する方法。 などが提案されている。
線マスクの製造誤差やＬＳＩ製造プロセスに伴うウエハ
の伸縮などのプロセス誤差が考えられる。従来、プロキ
シミティＸ線露光装置では、光露光装置のようなレンズ
光学系を使用していないために光学的な倍率調整が原理
的にできないという問題があった。このため、倍率誤差
を補正する方法として、 Ｘ線マスクパタンの製造工程で補正する方法。 露光中のＸ線マスクに引っ張りまたは圧縮などの外力
を加えて補正する方法。 照射Ｘ線の広がりによる転写パタン位置のシフト（ラ
ンアウト）を利用する方法。 などが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の倍率誤差の補正方法の中での方法は、Ｘ線マ
スクの作り直しを意味しており、時間的および経済的に
問題がある。また、の方法は、高精度な機構が必要で
あるため、装置が複雑で高価になる問題およびＸ線マス
ク面内での均一な補正が難しい問題がある。また、の
方法は、露光ギャップを変更することにより実現される
が、解像性に悪影響が及ぼすため、本手法の採用は現実
的ではない。
た従来の倍率誤差の補正方法の中での方法は、Ｘ線マ
スクの作り直しを意味しており、時間的および経済的に
問題がある。また、の方法は、高精度な機構が必要で
あるため、装置が複雑で高価になる問題およびＸ線マス
ク面内での均一な補正が難しい問題がある。また、の
方法は、露光ギャップを変更することにより実現される
が、解像性に悪影響が及ぼすため、本手法の採用は現実
的ではない。
【０００７】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、従
来のＸ線マスクとウエハとの間の倍率誤差の補正方法に
代わり、簡単な機構により、経済的かつ高精度に倍率誤
差が補正できるＸ線露光装置およびそれを用いたＸ線露
光方法を提供することにある。
を解決するためになされたものであり、その目的は、従
来のＸ線マスクとウエハとの間の倍率誤差の補正方法に
代わり、簡単な機構により、経済的かつ高精度に倍率誤
差が補正できるＸ線露光装置およびそれを用いたＸ線露
光方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明によるＸ線露光装置は、Ｘ線マスクの露
光領域の大きさとこのＸ線マスクに対応するウエハに形
成された下地パタンの領域の大きさとの相対的な倍率誤
差を検出する検出機構と、Ｘ線マスクの温度を一定値に
制御する第１の温度制御機構と、ウエハの温度を一定値
に制御する第２の温度制御機構と、第１の温度制御機構
および第２の温度制御機構に倍率誤差を補正する相対的
な温度差を与える温度指令機構と、倍率誤差が許容範囲
内に補正されたときにウエハにＸ線を照射して露光を行
う露光機構とから構成され、露光前に露光状態における
ウエハに形成された下地パタンとＸ線マスクパタンとの
相対的な倍率誤差を簡単で短時間かつ高精度に求めるこ
とができる。また、露光中のＸ線マスクおよびウエハに
温度差を与え、Ｘ線マスクとウエハとの伸縮の相対的な
差を作ることにより、倍率誤差を簡単でリアルタイムか
つ高精度に補正し、高い重ね合わせ精度で露光すること
が可能となる。
るために本発明によるＸ線露光装置は、Ｘ線マスクの露
光領域の大きさとこのＸ線マスクに対応するウエハに形
成された下地パタンの領域の大きさとの相対的な倍率誤
差を検出する検出機構と、Ｘ線マスクの温度を一定値に
制御する第１の温度制御機構と、ウエハの温度を一定値
に制御する第２の温度制御機構と、第１の温度制御機構
および第２の温度制御機構に倍率誤差を補正する相対的
な温度差を与える温度指令機構と、倍率誤差が許容範囲
内に補正されたときにウエハにＸ線を照射して露光を行
う露光機構とから構成され、露光前に露光状態における
ウエハに形成された下地パタンとＸ線マスクパタンとの
相対的な倍率誤差を簡単で短時間かつ高精度に求めるこ
とができる。また、露光中のＸ線マスクおよびウエハに
温度差を与え、Ｘ線マスクとウエハとの伸縮の相対的な
差を作ることにより、倍率誤差を簡単でリアルタイムか
つ高精度に補正し、高い重ね合わせ精度で露光すること
が可能となる。
【０００９】また、本発明によるＸ線露光方法は、前記
構成のＸ線露光装置を用いたＸ線露光方法であって、露
光平面をＸＹ平面としたとき、ＸＹ軸方向の少なくとも
一軸方向に距離Ｌだけ離れた２点で該軸方向に座標の大
きい点のマークを１，小さい点のマークを２とし、ウエ
ハのウエハマークを基準にしたときのＸ線マスクのマス
クマークの該軸方向の位置ずれ量δL1，δL2を検出し、
該軸方向のウエハに形成された下地パタンの領域の大き
さとこれに対応するＸ線マスクの露光領域の大きさとの
相対的な倍率誤差（δL1−δL2）／Ｌを求め、初期値が
シリコンの線膨張係数である変数をσ1 としたとき、Ｘ
線マスクの温度を基準にしてウエハの温度が（δL1−δ
L2）／Ｌ・σ1 ℃だけ変わるようにＸ線マスクとウエハ
とに温度差を与えて再度倍率誤差を検出することを繰り
返し、この倍率誤差が許容範囲に入るまで、変数σ1 を
変えながら、温度差を制御し、この倍率誤差が許容範囲
内に補正された後、露光を行うようにしたものである。
構成のＸ線露光装置を用いたＸ線露光方法であって、露
光平面をＸＹ平面としたとき、ＸＹ軸方向の少なくとも
一軸方向に距離Ｌだけ離れた２点で該軸方向に座標の大
きい点のマークを１，小さい点のマークを２とし、ウエ
ハのウエハマークを基準にしたときのＸ線マスクのマス
クマークの該軸方向の位置ずれ量δL1，δL2を検出し、
該軸方向のウエハに形成された下地パタンの領域の大き
さとこれに対応するＸ線マスクの露光領域の大きさとの
相対的な倍率誤差（δL1−δL2）／Ｌを求め、初期値が
シリコンの線膨張係数である変数をσ1 としたとき、Ｘ
線マスクの温度を基準にしてウエハの温度が（δL1−δ
L2）／Ｌ・σ1 ℃だけ変わるようにＸ線マスクとウエハ
とに温度差を与えて再度倍率誤差を検出することを繰り
返し、この倍率誤差が許容範囲に入るまで、変数σ1 を
変えながら、温度差を制御し、この倍率誤差が許容範囲
内に補正された後、露光を行うようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態について詳細に説明する。図１は、本発明によるＸ
線露光装置の一実施形態による構成を示す断面図であ
る。図１において、１はＸ線マスクであり、このＸ線マ
スク１は、吸収体パタン２と、メンブレン３と、シリコ
ン基板４と、保持マウント５とから構成され、Ｘ線マス
クステージ６に装着されている。
形態について詳細に説明する。図１は、本発明によるＸ
線露光装置の一実施形態による構成を示す断面図であ
る。図１において、１はＸ線マスクであり、このＸ線マ
スク１は、吸収体パタン２と、メンブレン３と、シリコ
ン基板４と、保持マウント５とから構成され、Ｘ線マス
クステージ６に装着されている。
【００１１】また、このＸ線マスクステージ６には、通
常の位置合わせのための図示しない微動機構の他に気体
流７の噴出口９およびその吸入口１０が装備されてお
り、気体流７の供給源および温度制御機構８が接続され
ている。気体流７は、Ｘ線マスク１の裏面に沿って流れ
るように設計されており、その温度は温度制御機構８に
より一定値に制御されている。例えば、２３℃に温度設
定した清浄空気を用いた例では、約０．６５μｍ厚さの
Ｔａ吸収体パタン２と約２μｍ厚のＳｉＮメンブレン３
とを有するＸ線マスク１の表面温度は、±０．２℃の精
度で温度制御が可能であった。なお、図中、Ｌm は照射
Ｘ線１１の広がりを考慮したウエハ面上に露光されるＸ
線マスク１の露光領域の大きさを示している。
常の位置合わせのための図示しない微動機構の他に気体
流７の噴出口９およびその吸入口１０が装備されてお
り、気体流７の供給源および温度制御機構８が接続され
ている。気体流７は、Ｘ線マスク１の裏面に沿って流れ
るように設計されており、その温度は温度制御機構８に
より一定値に制御されている。例えば、２３℃に温度設
定した清浄空気を用いた例では、約０．６５μｍ厚さの
Ｔａ吸収体パタン２と約２μｍ厚のＳｉＮメンブレン３
とを有するＸ線マスク１の表面温度は、±０．２℃の精
度で温度制御が可能であった。なお、図中、Ｌm は照射
Ｘ線１１の広がりを考慮したウエハ面上に露光されるＸ
線マスク１の露光領域の大きさを示している。
【００１２】また、図１において、２０は露光すべきウ
エハであり、このウエハ２０は、シリコン基板２１と、
下地パタン２２と、被加工膜２３と、露光用レジスト２
４とを有して構成されている。また、ウエハステージ２
５は、真空吸引型ピンチャックにてウエハ２０を保持す
る機構の他に電熱線を利用したホットプレート２６を有
している。このホットプレート２６は、いわゆるＰＩＤ
制御を用いた温度制御機構２７に接続されており、ウエ
ハ２０は、その温度が±０．１℃の精度で制御される。
３０は前述した温度制御機構８および温度制御機構２７
に相対的な温度差を与える温度指令機構である。なお、
図中、Ｌw は、下地パタン２２の領域の大きさを示して
いる。
エハであり、このウエハ２０は、シリコン基板２１と、
下地パタン２２と、被加工膜２３と、露光用レジスト２
４とを有して構成されている。また、ウエハステージ２
５は、真空吸引型ピンチャックにてウエハ２０を保持す
る機構の他に電熱線を利用したホットプレート２６を有
している。このホットプレート２６は、いわゆるＰＩＤ
制御を用いた温度制御機構２７に接続されており、ウエ
ハ２０は、その温度が±０．１℃の精度で制御される。
３０は前述した温度制御機構８および温度制御機構２７
に相対的な温度差を与える温度指令機構である。なお、
図中、Ｌw は、下地パタン２２の領域の大きさを示して
いる。
【００１３】Ｘ線マスク１の露光領域の大きさとウエハ
２０の下地パタン２２との倍率誤差は、下地パタン２２
を基準としたとき、（Ｌm−Ｌw）／Ｌw で表される。こ
の倍率誤差が正の場合は、Ｘ線マスク１の露光領域の大
きさの方がウエハ２０の下地パターン２２より大きいこ
とを意味する。また、このＸ線露光装置では、この倍率
誤差に起因する重ね合わせ誤差が許容範囲内に抑えられ
るように温度指令機構３０によりウエハ２０の温度がＸ
線マスク１の温度よりも高くなるように制御する。
２０の下地パタン２２との倍率誤差は、下地パタン２２
を基準としたとき、（Ｌm−Ｌw）／Ｌw で表される。こ
の倍率誤差が正の場合は、Ｘ線マスク１の露光領域の大
きさの方がウエハ２０の下地パターン２２より大きいこ
とを意味する。また、このＸ線露光装置では、この倍率
誤差に起因する重ね合わせ誤差が許容範囲内に抑えられ
るように温度指令機構３０によりウエハ２０の温度がＸ
線マスク１の温度よりも高くなるように制御する。
【００１４】次に図２に示す倍率誤差検出機構を用いて
Ｘ線マスクと下地パタンとの倍率誤差の補正原理につい
て詳細に説明する。図２において、露光領域をＸＹ平面
とし、露光中心をＸＹ軸の原点とする。Ｘ線マスクの露
光領域をＡm とし、これに対応するウエハの下地パタン
の領域をＡw とし、それぞれ一辺の長さをＬm，Ｌwの正
方形とする。この図２では、Ｘ線マスクの露光領域Ｌm
＞下地パタンの領域Ｌwの場合について説明する。倍率
誤差（Ｌm−Ｌw）／Ｌw を求めるために本発明によるＸ
線露光装置では、ＸＹ軸方向の少なくとも一軸方向、本
実施形態ではＸ軸方向に距離Ｌだけ離れた２点でアライ
メントマークの検出を行う。
Ｘ線マスクと下地パタンとの倍率誤差の補正原理につい
て詳細に説明する。図２において、露光領域をＸＹ平面
とし、露光中心をＸＹ軸の原点とする。Ｘ線マスクの露
光領域をＡm とし、これに対応するウエハの下地パタン
の領域をＡw とし、それぞれ一辺の長さをＬm，Ｌwの正
方形とする。この図２では、Ｘ線マスクの露光領域Ｌm
＞下地パタンの領域Ｌwの場合について説明する。倍率
誤差（Ｌm−Ｌw）／Ｌw を求めるために本発明によるＸ
線露光装置では、ＸＹ軸方向の少なくとも一軸方向、本
実施形態ではＸ軸方向に距離Ｌだけ離れた２点でアライ
メントマークの検出を行う。
【００１５】ここで、Ｘ軸方向で座標の大きいマークを
マーク１とし、小さいマークをマーク２とする。それぞ
れの点でのウエハマークに対するマスクマークのＸ軸方
向の位置ずれ量δL1および位置ずれ量δL2を検出する。
これらの値は、ウエハマークを基準としたときのマスク
マークのずれ量を表す符号を持つベクトル量とする。本
実施形態では、アライメントマークとして回折格子マー
クを用い、光ヘテロダインマーク検出法により位置ずれ
量δL1および位置ずれ量δL2を検出した。なお、Ｍ1，
Ｍ2およびＷ1，Ｗ2は、それぞれマスクおよびウエハの
回折格子マークを意味する。
マーク１とし、小さいマークをマーク２とする。それぞ
れの点でのウエハマークに対するマスクマークのＸ軸方
向の位置ずれ量δL1および位置ずれ量δL2を検出する。
これらの値は、ウエハマークを基準としたときのマスク
マークのずれ量を表す符号を持つベクトル量とする。本
実施形態では、アライメントマークとして回折格子マー
クを用い、光ヘテロダインマーク検出法により位置ずれ
量δL1および位置ずれ量δL2を検出した。なお、Ｍ1，
Ｍ2およびＷ1，Ｗ2は、それぞれマスクおよびウエハの
回折格子マークを意味する。
【００１６】倍率誤差（Ｌm−Ｌw）／Ｌw は、（δL1−
δL2）／Ｌにより求められる。本実施形態では、位置ず
れ量の差（δL1−δL2）は０．２μｍであり、距離Ｌは
２０ｍｍとした。最初、変数σ1 の初期値としてシリコ
ンの線膨張率係数２．４×１０-6（１／℃）を選択し、
Ｘ線マスクの温度を基準にしてウエハの温度を（δL1−
δL2）／（Ｌ・σ1 ）℃だけ変化させた。したがって温
度指令機構３０によりウエハ温度を４．２℃マスク温度
よりも高くした。再度、位置ずれ量の差（δL1−δL2）
を検出したところ、−０．０５μｍとなり、オーバー補
正となった。そこで、変数σ1 を３．０×１０-6（１／
℃）に変更して温度指令機構３０によりウエハの温度
を、マスク温度との差が３．３℃になるまで下げた。こ
れにより、位置ずれ量の差（δL1−δL2）は測定限界ま
で小さいことが確認されたので、露光を行った。
δL2）／Ｌにより求められる。本実施形態では、位置ず
れ量の差（δL1−δL2）は０．２μｍであり、距離Ｌは
２０ｍｍとした。最初、変数σ1 の初期値としてシリコ
ンの線膨張率係数２．４×１０-6（１／℃）を選択し、
Ｘ線マスクの温度を基準にしてウエハの温度を（δL1−
δL2）／（Ｌ・σ1 ）℃だけ変化させた。したがって温
度指令機構３０によりウエハ温度を４．２℃マスク温度
よりも高くした。再度、位置ずれ量の差（δL1−δL2）
を検出したところ、−０．０５μｍとなり、オーバー補
正となった。そこで、変数σ1 を３．０×１０-6（１／
℃）に変更して温度指令機構３０によりウエハの温度
を、マスク温度との差が３．３℃になるまで下げた。こ
れにより、位置ずれ量の差（δL1−δL2）は測定限界ま
で小さいことが確認されたので、露光を行った。
【００１７】なお、前述した実施形態では、Ｘ軸方向の
２つの光ヘテロダインマークを用いて倍率誤差を求めた
が、これらのマークの内、１つのマークはＸ軸のアライ
メントマークとしても共用した。
２つの光ヘテロダインマークを用いて倍率誤差を求めた
が、これらのマークの内、１つのマークはＸ軸のアライ
メントマークとしても共用した。
【００１８】また、前述した実施形態では、Ｘ軸方向に
距離Ｌだけ離れた２点でアライメントマーク検出を行
い、ウエハマークに対するマスクマークのＸ軸方向の位
置ずれ量δL1，位置ずれ量δL2を検出し、倍率誤差を補
正したが、Ｙ軸方向にも同様の２点で位置ずれ量を検出
すれば、Ｘ軸方向とＹ軸方向との平均倍率誤差に対して
補正を行うことができる。また、Ｘ軸方向および／また
はＹ軸方向のそれぞれ２箇所以上で倍率誤差を測定する
ようにしてそれらの平均値に対して補正を行っても良
い。
距離Ｌだけ離れた２点でアライメントマーク検出を行
い、ウエハマークに対するマスクマークのＸ軸方向の位
置ずれ量δL1，位置ずれ量δL2を検出し、倍率誤差を補
正したが、Ｙ軸方向にも同様の２点で位置ずれ量を検出
すれば、Ｘ軸方向とＹ軸方向との平均倍率誤差に対して
補正を行うことができる。また、Ｘ軸方向および／また
はＹ軸方向のそれぞれ２箇所以上で倍率誤差を測定する
ようにしてそれらの平均値に対して補正を行っても良
い。
【００１９】また、前述した図１で示した実施形態で
は、Ｘ線マスクの温度制御精度がウエハの温度制御精度
より悪い値であったため、Ｘ線マスク温度を一定にして
ウエハの温度を変えることにより相対温度差を発生させ
た。しかし、Ｘ線マスクの温度制御機構８の精度や気体
流７の流量，噴出口９の方向，形状などを改良してＸ線
マスク温度の制御精度をウエハ温度の制御精度と同等以
上に設定して主としてマスク温度の制御によって相対温
度差を発生させても良い。
は、Ｘ線マスクの温度制御精度がウエハの温度制御精度
より悪い値であったため、Ｘ線マスク温度を一定にして
ウエハの温度を変えることにより相対温度差を発生させ
た。しかし、Ｘ線マスクの温度制御機構８の精度や気体
流７の流量，噴出口９の方向，形状などを改良してＸ線
マスク温度の制御精度をウエハ温度の制御精度と同等以
上に設定して主としてマスク温度の制御によって相対温
度差を発生させても良い。
【００２０】またはＸ線マスクとウエハとの温度を同時
に変化させながら、相対温度差を発生させても良い。可
能であれば、Ｘ線マスクの温度を中心に変化させる方
が、制御時間の観点からは有利である。これは、Ｘ線マ
スク１のメンブレン３の厚さが薄いため、熱容量が小さ
く、温度を変化させるのに要する時間が短縮できるため
である。
に変化させながら、相対温度差を発生させても良い。可
能であれば、Ｘ線マスクの温度を中心に変化させる方
が、制御時間の観点からは有利である。これは、Ｘ線マ
スク１のメンブレン３の厚さが薄いため、熱容量が小さ
く、温度を変化させるのに要する時間が短縮できるため
である。
【００２１】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
露光ウエハに形成された下地パタンの領域の大きさに対
応するＸ線マスクの露光領域の大きさを露光状態で計測
することにより、両者間の倍率誤差が求められ、この倍
率誤差がＸ線マスクとウエハとに温度差を与えながら、
露光することにより、簡単に補正できるので、重ね合わ
せ精度の向上に顕著な効果が得られる。また、補正に要
する時間も従来の方法に比べて極めて小さくできる。
露光ウエハに形成された下地パタンの領域の大きさに対
応するＸ線マスクの露光領域の大きさを露光状態で計測
することにより、両者間の倍率誤差が求められ、この倍
率誤差がＸ線マスクとウエハとに温度差を与えながら、
露光することにより、簡単に補正できるので、重ね合わ
せ精度の向上に顕著な効果が得られる。また、補正に要
する時間も従来の方法に比べて極めて小さくできる。
【００２２】また、本発明によれば、ウエハの歪量がウ
エハ毎に異なっても、その場対応が可能であるので、経
済的であるとともに、歩留まりの向上に大きく貢献でき
るという極めて優れた効果が得られる。
エハ毎に異なっても、その場対応が可能であるので、経
済的であるとともに、歩留まりの向上に大きく貢献でき
るという極めて優れた効果が得られる。
【図１】 本発明によるＸ線露光装置の一実施形態によ
る構成を示す断面図である。
る構成を示す断面図である。
【図２】 Ｘ線マスクと下地パタンとの最大誤差の補正
の原理を説明するための図である。
の原理を説明するための図である。
１…Ｘ線マスク、２…吸収体パタン、３…メンブレン、
４…シリコン基板、５…保持マウント、６…Ｘ線マスク
ステージ、７…気体流、８…温度制御機構、９…気体流
の噴出口、１０…気体流の吸入口、１１…照射Ｘ線、２
０…ウエハ、２１…シリコン基板、２２…下地パタン、
２３…被加工膜、２４…露光用レジスト、２５…ウエハ
ステージ、２６…ホットプレート、２７…温度制御機
構、３０…温度指令機構、Ａm …Ｘ線マスクの露光領
域、Ａw …下地パタンの領域、Ｌm …Ｘ線マスクの露光
領域のＸ軸方向の長さ、Ｌw …下地パタンの領域のＸ軸
方向の長さ、Ｗ1 …ウエハマーク１、Ｗ2 …ウエハマー
ク２、Ｍ1 …マスクマーク１、Ｍ2 …マスクマーク２、
Ｌ…ウエハマーク間距離、δL1…マーク１でのウエハに
対するマスクマークの位置ずれ量、δL2…マーク２での
ウエハに対するマスクマークの位置ずれ量。
４…シリコン基板、５…保持マウント、６…Ｘ線マスク
ステージ、７…気体流、８…温度制御機構、９…気体流
の噴出口、１０…気体流の吸入口、１１…照射Ｘ線、２
０…ウエハ、２１…シリコン基板、２２…下地パタン、
２３…被加工膜、２４…露光用レジスト、２５…ウエハ
ステージ、２６…ホットプレート、２７…温度制御機
構、３０…温度指令機構、Ａm …Ｘ線マスクの露光領
域、Ａw …下地パタンの領域、Ｌm …Ｘ線マスクの露光
領域のＸ軸方向の長さ、Ｌw …下地パタンの領域のＸ軸
方向の長さ、Ｗ1 …ウエハマーク１、Ｗ2 …ウエハマー
ク２、Ｍ1 …マスクマーク１、Ｍ2 …マスクマーク２、
Ｌ…ウエハマーク間距離、δL1…マーク１でのウエハに
対するマスクマークの位置ずれ量、δL2…マーク２での
ウエハに対するマスクマークの位置ずれ量。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｅ (72)発明者 三好 一功 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 露光用レジストを塗布したウエハとＸ線
マスクとを対向配置して位置合わせした後、前記Ｘ線マ
スクを通して前記ウエハにＸ線を照射して前記Ｘ線マス
クのマスクパタンを前記露光用レジストに転写するＸ線
露光装置において、 前記Ｘ線マスクの露光領域の大きさと前記Ｘ線マスクに
対応する前記ウエハに形成された下地パタンの領域の大
きさとの相対的な倍率誤差を検出する検出機構と、 前記Ｘ線マスクの温度を一定値に制御する第１の温度制
御機構と、 前記ウエハの温度を一定値に制御する第２の温度制御機
構と、 前記第１の温度制御機構および第２の温度制御機構に前
記倍率誤差を補正する相対的な温度差を与える温度指令
機構と、 前記倍率誤差が許容範囲内に補正されたときに前記ウエ
ハにＸ線を照射して露光を行う露光機構と、を備えたこ
とを特徴とするＸ線露光装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のＸ線露光装置を用いたＸ
線露光方法であって、露光平面をＸＹ平面としたとき、
ＸＹ軸方向の少なくとも一軸方向に距離Ｌだけ離れた２
点で該軸方向に座標の大きい点のマークを１，小さい点
のマークを２とし、前記ウエハのウエハマークを基準に
したときの前記Ｘ線マスクのマスクマークの該軸方向の
位置ずれ量δL1，δL2を検出し、該軸方向の前記ウエハ
に形成された下地パタンの領域の大きさとこれに対応す
る前記Ｘ線マスクの露光領域の大きさとの相対的な倍率
誤差（δL1−δL2）／Ｌを求め、初期値がシリコンの線
膨張係数である変数をσ1 としたとき、前記Ｘ線マスク
の温度を基準にして前記ウエハの温度が（δL1−δL2）
／Ｌ・σ1 ℃だけ変わるように前記Ｘ線マスクと前記ウ
エハとに温度差を与えて再度倍率誤差を検出することを
繰り返し、この倍率誤差が許容範囲に入るまで、前記変
数σ1 を変えながら、前記温度差を制御し、この倍率誤
差が許容範囲内に補正された後、露光を行うことを特徴
とするＸ線露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217272A JPH0963929A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Ｘ線露光装置およびそれを用いたｘ線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217272A JPH0963929A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Ｘ線露光装置およびそれを用いたｘ線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963929A true JPH0963929A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16701547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7217272A Pending JPH0963929A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Ｘ線露光装置およびそれを用いたｘ線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0963929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010225140A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-10-07 | Technology Currents Llc | 意図的なエラーによるエネルギー最適化 |
| EP2264523A2 (en) * | 2000-07-16 | 2010-12-22 | Board Of Regents, The University Of Texas System | A method of forming a pattern on a substrate in imprint lithographic processes |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7217272A patent/JPH0963929A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2264523A2 (en) * | 2000-07-16 | 2010-12-22 | Board Of Regents, The University Of Texas System | A method of forming a pattern on a substrate in imprint lithographic processes |
| JP2010225140A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-10-07 | Technology Currents Llc | 意図的なエラーによるエネルギー最適化 |
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