JPH10242020A - X-ray exposure apparatus and x-ray exposure mask - Google Patents

X-ray exposure apparatus and x-ray exposure mask

Info

Publication number
JPH10242020A
JPH10242020A JP3906897A JP3906897A JPH10242020A JP H10242020 A JPH10242020 A JP H10242020A JP 3906897 A JP3906897 A JP 3906897A JP 3906897 A JP3906897 A JP 3906897A JP H10242020 A JPH10242020 A JP H10242020A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
wafer
frame
ray exposure
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3906897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Gomyo
由夫 五明
Soichiro Mitsui
壮一郎 三井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3906897A priority Critical patent/JPH10242020A/en
Publication of JPH10242020A publication Critical patent/JPH10242020A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately align a mask and a wafer even if the wafer is deformed and improve exposure accuracy. SOLUTION: The apparatus is constituted so that an X-ray exposure mask 10 and a wafer 20 are faced to each other via a minute gap to transfer a pattern of the mask 10 onto the wafer 20. A frame 13 of the mask 10 is formed of a conductive material to be heated with electric power. Moreover, the wafer 20 is also constituted to be heated with electric power. A temperature difference is given rise to between the wafer 20 and mask frame 13, so that the pattern on the mask 10 can be registered to a lower pattern on the wafer 20 with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X線露光技術に係
わり、特にマスク・ウェハのアライメント手法の改良を
はかったX線露光装置及びX線露光用マスクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray exposure technique, and more particularly to an X-ray exposure apparatus and an X-ray exposure mask in which an alignment method of a mask / wafer is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIパターンを転写する技術として
は、従来より可視領域の光を利用する縮小露光装置が用
いられてきた。この装置では、ガラスマスク基板上にC
r薄膜を形成し、レジストを塗布後、電子ビーム描画装
置などでウェハ上の実パターンの4〜5倍体の原画を描
画した後、現像,エッチング工程を経てマスクパターン
を形成する。縮小露光装置は、レンズ,反射鏡などの要
素を用いて縮小光学系を構成し、マスク上のパターンを
ウェハ上に転写する。このとき、ウェハ上の下層パター
ンにマスク上のパターンを高精度で位置合わせすること
が、露光装置に要求される重要な性能である。
2. Description of the Related Art As a technique for transferring an LSI pattern, a reduction exposure apparatus utilizing light in a visible region has been conventionally used. In this apparatus, C is placed on a glass mask substrate.
An r thin film is formed, a resist is applied, a 4-5-fold original of the actual pattern on the wafer is drawn by an electron beam drawing apparatus or the like, and then a mask pattern is formed through development and etching steps. The reduction exposure apparatus forms a reduction optical system using elements such as a lens and a reflecting mirror, and transfers a pattern on a mask onto a wafer. At this time, it is an important performance required for the exposure apparatus to align the pattern on the mask with the lower layer pattern on the wafer with high accuracy.

【0003】ウェハ上のパターンには、LSIの機能を
付与するための各種の加工プロセスで微妙な変形が生じ
ることがある。縮小露光装置では、必要に応じてその縮
小率を調整することにより、マスクとウェハ下層パター
ンとの位置合わせを改善している。
A pattern on a wafer may be slightly deformed by various processing processes for imparting an LSI function. In the reduction exposure apparatus, the alignment between the mask and the wafer lower layer pattern is improved by adjusting the reduction ratio as needed.

【0004】LSIの微細化に伴い、露光装置にはより
高い解像度が必要となる。従来の縮小露光装置では、用
いる光を短波長化すること、及びマスクを透過する光に
位相情報を与えること(いわゆる位相シフトマスクの使
用)で高精度化を実現してきた。しかし、このような手
段を用いても、0.15μm以下の微細パターンが対象
になると、十分な焦点深度や照射量裕度の下にパターン
を解像することは極めて困難な状況である。
With the miniaturization of LSI, higher resolution is required for an exposure apparatus. In a conventional reduction exposure apparatus, high accuracy has been realized by shortening the wavelength of light to be used and by giving phase information to light transmitted through a mask (use of a so-called phase shift mask). However, even if such a means is used, it is extremely difficult to resolve the pattern with a sufficient depth of focus and a sufficient irradiation dose when a fine pattern of 0.15 μm or less is targeted.

【0005】この状況を乗り越える手段に、X線露光装
置がある。X線露光に用いるマスクは、X線透過薄膜
(1〜2μm程度のSiN,SiC膜等が使用される)
上に、X線吸収材である重金属膜(0.3〜0.5μm
のW,Ta等)を配置し、光露出光用のマスクと同様に
電子ビーム描画装置などを用いてパターンを形成する。
X線透過薄膜はSi等の基板枠に保持され、さらにその
基板枠は強固なフレームに固定されるのが通例である。
An X-ray exposure apparatus is a means for overcoming this situation. The mask used for X-ray exposure is an X-ray transparent thin film (SiN or SiC film of about 1 to 2 μm is used)
On top, a heavy metal film (0.3-0.5 μm
W, Ta, etc.), and a pattern is formed using an electron beam drawing apparatus or the like in the same manner as the mask for light exposure light.
The X-ray transmitting thin film is held on a substrate frame made of Si or the like, and the substrate frame is generally fixed to a strong frame.

【0006】X線はいわゆるレンズ作用を利用すること
ができないため、露光に際してはマスクとウェハを極め
て狭い間隔(10〜30μm程度)で対峙させて1:1
の露光を行うのが通例である。即ち、マスク上のパター
ンをウェハ上に転写するに際し、縮小光学系を介するこ
とがない。従って、ウェハ上のパターンに、LSIの機
能を付与するための加工プロセスで微妙な変形が生じた
時には、マスク自身のパターンに修正を加える必要があ
る。
[0006] Since X-rays cannot utilize a so-called lens function, a mask and a wafer are opposed to each other at an extremely small interval (about 10 to 30 µm) during exposure, and the exposure is performed 1: 1.
Is generally performed. That is, when transferring the pattern on the mask onto the wafer, the pattern does not pass through the reduction optical system. Therefore, when a subtle deformation occurs in a processing process for imparting an LSI function to a pattern on a wafer, it is necessary to correct the pattern of the mask itself.

【0007】ウェハの変形の程度が一定で、予め分って
いれば、X線吸収体上でパターンを描画する時に修正が
可能であるが、特にプロセスの開発段階では状況把握に
時間を要し、困難が伴う。必要な修正量は1ppmのオ
ーダであるため、マスクフレームに対し拡張力或いは締
め付け力を作用させることにより、パターンの変形を与
え得ることが分っている。しかし、膜構造のX線マスク
を無歪に近い状態で露光装置に装着し、かつそのマスク
に力を作用させて望みの変形を与えるということは極め
て困難な課題である。
[0007] If the degree of deformation of the wafer is constant and known in advance, it is possible to correct the pattern when drawing the pattern on the X-ray absorber, but it takes time to grasp the situation, especially in the development stage of the process. , With difficulties. Since the necessary correction amount is on the order of 1 ppm, it has been found that the pattern can be deformed by applying an expanding force or a tightening force to the mask frame. However, it is extremely difficult to attach an X-ray mask having a film structure to an exposure apparatus in a state of almost no distortion and apply a force to the mask to give a desired deformation.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように従来、X線
露光装置においては、光学系を用いないでマスクとウェ
ハを対峙させた1:1の露光であるため、ウェハに変形
が生じマスクとのアライメントがずれた場合、これを補
正することは困難であった。
As described above, in the conventional X-ray exposure apparatus, since the mask and the wafer are opposed to each other by 1: 1 without using an optical system, the wafer is deformed and the It is difficult to correct this misalignment.

【0009】本発明は、上記の事情を考慮して成された
もので、その目的とするところは、ウェハの変形が生じ
てもマスクとウェハのアライメントを精度良く行うこと
ができ、露光精度の向上に寄与し得るX線露光装置及び
X線露光用マスクを提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable accurate alignment between a mask and a wafer even when the wafer is deformed, thereby improving the exposure accuracy. An object of the present invention is to provide an X-ray exposure apparatus and an X-ray exposure mask that can contribute to improvement.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(構成)上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。 (1)薄膜マスク体をフレームで保持したX線露光用マ
スクとウェハを微小ギャップを介して対峙させ、マスク
に形成されたパターンをウェハ上に転写するX線露光装
置において、前記マスクのフレームに導電性を有する材
料を使用し、該マスクフレームを通電加熱することによ
り、前記ウェハとマスクフレームに温度差を付与するこ
とを特徴とする。
(Structure) In order to solve the above problem, the present invention employs the following structure. (1) An X-ray exposure apparatus in which a mask for X-ray exposure, in which a thin film mask body is held by a frame, and a wafer are opposed through a minute gap, and a pattern formed on the mask is transferred onto the wafer, The method is characterized in that a temperature difference is applied between the wafer and the mask frame by using a conductive material and electrically heating the mask frame.

【0011】(1-1) 必要に応じてウェハを通電加熱する
こと。 (1-2) マスクとウェハが対峙する空間に温度制御された
ガスを流すこと。 (1-3) 薄膜マスク体の一部を、X線透過部近傍を除いて
対峙するウェハ面から後退する構成としたこと。 (1-4) マスクとウェハの1方向の2箇所で両者のアライ
メント信号を検出する手段を有し、該2箇所の一方で両
者のアライメントを行った上で、他方のアライメント信
号が所定の寸法精度を満たすように、マスクフレームに
流す電流を制御すること。
(1-1) Electric heating of the wafer if necessary. (1-2) Flowing a temperature-controlled gas into the space where the mask and wafer face each other. (1-3) A part of the thin film mask body is set back from the facing wafer surface except for the vicinity of the X-ray transmitting portion. (1-4) There are means for detecting alignment signals of the mask and the wafer at two locations in one direction, and after performing alignment of one of the two locations, the other alignment signal has a predetermined size. To control the current flowing through the mask frame to satisfy the accuracy.

【0012】(2)X線吸収体で形成されたデバイスパ
ターンを有するX線透過薄膜を薄膜支持枠で支持した薄
膜マスク体とウェハを微小ギャップを介して対峙させ、
マスクに形成されたパターンをウェハ上に転写するX線
露光装置において、前記薄膜支持枠を通電加熱すること
により、前記ウェハと薄膜支持枠に温度差を付与するこ
とを特徴とする。
(2) A thin film mask body supporting an X-ray transmitting thin film having a device pattern formed by an X-ray absorber and supported by a thin film support frame is opposed to a wafer via a minute gap.
An X-ray exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask onto a wafer is characterized in that a temperature difference is imparted between the wafer and the thin film support frame by electrically heating the thin film support frame.

【0013】(2-1) 必要に応じてウェハを通電加熱する
こと。 (2-2) マスクとウェハが対峙する空間に温度制御された
ガスを流すこと。 (2-3) 薄膜支持枠を、X線透過部近傍を除いて対峙する
ウェハ面から後退する構成としたこと。 (2-4) マスクとウェハの1方向の2箇所で両者のアライ
メント信号を検出する手段を有し、該2箇所の一方で両
者のアライメントを行った上で、他方のアライメント信
号が所定の寸法精度を満たすように、薄膜支持枠に流す
電流を制御すること。
(2-1) Electric heating of the wafer as required. (2-2) Flowing a temperature-controlled gas into the space where the mask and wafer face each other. (2-3) The thin-film support frame is configured to recede from the confronting wafer surface except for the vicinity of the X-ray transmitting portion. (2-4) Means for detecting alignment signals of the mask and the wafer at two locations in one direction, and performing alignment of one of the two locations, and the other alignment signal having a predetermined size To control the current flowing through the thin film support frame so as to satisfy the accuracy.

【0014】(3)薄膜マスク体をフレームで保持した
X線露光用マスクとウェハを微小ギャップを介して対峙
させ、マスクに形成されたパターンをウェハ上に転写す
るX線露光装置において、前記マスクのフレームとウェ
ハに所定の温度差を付与する手段と、前記マスクとウェ
ハが対峙する空間に温度制御されたガスを流す手段とを
具備してなることを特徴とする。
(3) An X-ray exposure apparatus for transferring an X-ray exposure mask holding a thin film mask body by a frame and a wafer through a minute gap and transferring a pattern formed on the mask onto the wafer. Means for giving a predetermined temperature difference between the frame and the wafer, and means for flowing a gas whose temperature is controlled into a space where the mask and the wafer are opposed to each other.

【0015】(3-1) 薄膜マスク体の一部を、X線透過部
近傍を除いて対峙するウェハ面から後退する構成とした
こと。 (3-2) マスクフレームとウェハに所定の温度差を付与す
るために、マスクフレーム及びウェハの少なくとも一方
を通電加熱すること。 (3-3) マスクフレームとウェハに所定の温度差を付与す
るために、マスクに対してウェハと反対側に、マスクフ
レームを加熱するための加熱用ランプを設けること。 (3-4) マスクとウェハの1方向の2箇所で両者のアライ
メント信号を検出する手段を有し、該2箇所の一方で両
者のアライメントを行った上で、他方のアライメント信
号が所定の寸法精度を満たすように、マスクフレームと
ウェハ間の温度差を制御すること。 (3-5) マスクとウェハの1方向の2箇所で両者のアライ
メント信号を検出する手段を有し、該2箇所の一方で両
者のアライメントを行った上で、他方のアライメント信
号が所定の寸法精度を満たすように、加熱用ランプのパ
ワーを制御すること。
(3-1) A part of the thin film mask body is set back from the confronting wafer surface except for the vicinity of the X-ray transmitting portion. (3-2) Energizing and heating at least one of the mask frame and the wafer to impart a predetermined temperature difference between the mask frame and the wafer. (3-3) To provide a predetermined temperature difference between the mask frame and the wafer, a heating lamp for heating the mask frame is provided on the side opposite to the wafer with respect to the mask. (3-4) There is a means for detecting alignment signals of the mask and the wafer at two locations in one direction, and after performing alignment of one of the two locations, the other alignment signal has a predetermined size. To control the temperature difference between the mask frame and the wafer to meet the accuracy. (3-5) There are means for detecting alignment signals of the mask and the wafer at two locations in one direction, and after performing alignment of both at one of the two locations, the other alignment signal has a predetermined size. To control the power of the heating lamp to meet the accuracy.

【0016】(4)薄膜マスク体をマスクフレームで保
持したX線露光用マスクとウェハを微小ギャップを介し
て対峙させ、マスクに形成されたパターンをウェハ上に
転写するX線露光装置において、前記マスクのウェハと
非対峙側に加熱用ランプを設けてなることを特徴とす
る。
(4) An X-ray exposure apparatus for causing an X-ray exposure mask holding a thin film mask body by a mask frame to face a wafer through a minute gap and transferring a pattern formed on the mask onto the wafer. A heating lamp is provided on a side of the mask not facing the wafer.

【0017】(5)X線透過薄膜上にX線吸収体のパタ
ーンを形成した薄膜マスク体と、この薄膜マスク体を保
持するフレームとを具備したX線露光用マスクにおい
て、前記フレームを導電性を有する材料で形成し、通電
加熱可能に構成したことを特徴とする。
(5) An X-ray exposure mask comprising a thin-film mask having a pattern of an X-ray absorber formed on an X-ray transmitting thin film and a frame for holding the thin-film mask. Characterized in that it is made of a material having

【0018】(6)薄膜マスク体をフレームで保持した
X線露光用マスクとウェハを微小ギャップを介して対峙
させ、マスクに形成されたパターンをウェハ上に転写す
るX線露光装置において、前記マスクのフレームとウェ
ハに所定の温度差を付与する手段と、前記マスクのステ
ージ及び前記ウェハのステージの少なくとも一方に温度
制御された媒体を流す流路を設けてなることを特徴とす
る。
(6) In an X-ray exposure apparatus for transferring an X-ray exposure mask holding a thin film mask body by a frame and a wafer through a minute gap and transferring a pattern formed on the mask onto the wafer, Means for providing a predetermined temperature difference between the frame and the wafer, and a flow path through which a temperature-controlled medium is flown is provided in at least one of the mask stage and the wafer stage.

【0019】(6-1) マスクとウェハが対峙する空間に温
度制御されたガスを流すこと。 (6-2) 薄膜マスク体の一部を、X線透過部近傍を除いて
対峙するウェハ面から後退する構成としたこと。 (6-3) 必要に応じてマスクのウェハに非対峙空間で温度
制御されたガスを流すこと。 (6-4) マスクフレームとウェハに所定の温度差を付与す
るために、マスクフレーム及びウェハの少なくとも一方
を通電加熱すること。 (6-5) マスクフレームとウェハに所定の温度差を付与す
るために、マスクに対してウェハと反対側に、マスクフ
レームを加熱するための加熱用ランプを設けること。 (6-6) マスクとウェハの1方向の2箇所で両者のアライ
メント信号を検出する手段を有し、該2箇所の一方で両
者のアライメントを行った上で、他方のアライメント信
号が所定の寸法精度を満たすように、マスクフレームと
ウェハ間の温度差を制御すること。 (6-7) マスクとウェハの1方向の2箇所で両者のアライ
メント信号を検出する手段を有し、該2箇所の一方で両
者のアライメントを行った上で、他方のアライメント信
号が所定の寸法精度を満たすように、加熱用ランプのパ
ワーを制御すること。
(6-1) Flowing a temperature-controlled gas into a space where the mask and the wafer face each other. (6-2) A part of the thin film mask body is set back from the facing wafer surface except for the vicinity of the X-ray transmitting portion. (6-3) Flow a gas whose temperature is controlled in the non-confronting space to the mask wafer as necessary. (6-4) At least one of the mask frame and the wafer is electrically heated in order to provide a predetermined temperature difference between the mask frame and the wafer. (6-5) To provide a predetermined temperature difference between the mask frame and the wafer, a heating lamp for heating the mask frame is provided on the side opposite to the wafer with respect to the mask. (6-6) There is a means for detecting alignment signals of the mask and the wafer at two locations in one direction, and after performing alignment of both at one of the two locations, the other alignment signal has a predetermined size. To control the temperature difference between the mask frame and the wafer to meet the accuracy. (6-7) There is means for detecting alignment signals of the mask and the wafer at two locations in one direction, and after performing alignment of both at one of the two locations, the other alignment signal has a predetermined size. To control the power of the heating lamp to meet the accuracy.

【0020】(作用)本発明の基本は、X線露光用マス
クが薄膜構造体であることから、X線透過薄膜上に形成
されたマスクパターンが、マスク構成体の中で最も剛性
の高いマスクフレームの変形にならうことに着目し、マ
スクパターンに拡大方向の変形が必要な場合にはマスク
フレームの温度上昇により、またウェハ上の下層パター
ンに拡大方向の変形が必要な場合にはウェハの温度上昇
により、必要な変形量を与えることである。
(Function) The basic principle of the present invention is that the mask pattern formed on the X-ray transparent thin film has the highest rigidity among the mask structures since the X-ray exposure mask is a thin film structure. Focusing on following the deformation of the frame, if the mask pattern needs to be deformed in the enlargement direction, the temperature of the mask frame rises.If the lower layer pattern on the wafer needs to be deformed in the enlargement direction, the wafer must be deformed. The purpose is to give a necessary amount of deformation by increasing the temperature.

【0021】本発明によれば、マスクフレーム及びウェ
ハの通電加熱等によりマスクフレームとウェハの温度を
独立に制御することによって、マスクとウェハを独立に
変形させることができる。このため、ウェハ上の下層パ
ターンとマスクパターンの座標のきざみを必要程度に一
致させることができ、高精度アライメントが可能とな
る。
According to the present invention, the mask and the wafer can be deformed independently by controlling the temperature of the mask frame and the wafer independently by applying electric current to the mask frame and the wafer. Therefore, the coordinates of the coordinates of the lower layer pattern and the mask pattern on the wafer can be made to coincide with each other to a necessary degree, and high-precision alignment can be performed.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。図1〜図3は本発明の一実施形
態に係わるX線露光装置を説明するためのもので、図1
はマスク及びウェハステージの断面該略図、図2はマス
クとウェハが微小ギャップで対峙する部分の断面図、図
3はマスクとウェハを位置合わせするアライメントマー
クの配置を示す模式図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. 1 to 3 illustrate an X-ray exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a mask and a wafer stage, FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion where the mask and the wafer face each other with a small gap, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an arrangement of alignment marks for aligning the mask and the wafer.

【0023】X線吸収体で形成されたデバイスパターン
を有するX線透過薄膜11はSi基板枠(薄膜支持枠)
12により保持され、そのSi基板枠12は更にSiの
補強フレーム13に固定されている。ここで、X線透過
薄膜11及び基板枠12から薄膜マスク体が構成され、
薄膜マスク体及びフレーム13からX線露光用マスク1
0が構成されている。マスクフレーム13は3点支持に
より無歪の状態でマスクステージ14に固定される。こ
の支点は電極を兼ね、3支点間にほぼ等しい電流が流れ
るように電圧を印加することができるようになってい
る。
The X-ray transparent thin film 11 having a device pattern formed of an X-ray absorber is a Si substrate frame (thin film support frame).
The Si substrate frame 12 is further fixed to a Si reinforcing frame 13. Here, a thin film mask body is composed of the X-ray transmitting thin film 11 and the substrate frame 12,
X-ray exposure mask 1 from thin film mask body and frame 13
0 is configured. The mask frame 13 is fixed to the mask stage 14 with no distortion by three-point support. This fulcrum also serves as an electrode, and can apply a voltage so that substantially the same current flows between the three fulcrums.

【0024】マスクステージ4には、必要に応じてマス
クの温度の基点を取るために、入り口部で定められた温
度の媒体を流すことができる流路15が備えられてい
る。さらに、温度の基点を確保するために、必要に応じ
て吹き出し部16で定められた温度のガスを循環させる
ようになっている。なお、この循環ガスはウェハ20が
置かれる空間には殆ど漏れないように工夫されている。
The mask stage 4 is provided with a flow path 15 through which a medium having a temperature determined at the entrance can flow in order to take a starting point of the mask temperature as required. Further, in order to secure a base point of the temperature, a gas having a temperature determined by the blowing unit 16 is circulated as necessary. The circulating gas is designed so that it hardly leaks into the space where the wafer 20 is placed.

【0025】X線透過薄膜11を支持するSi基板枠1
2は、図2に示す如く、X線透過部のごく近傍を除いて
対峙するウェハ面から後退するように加工され、かつ必
要に応じてウェハとマスクが対峙する空間に、吹き出し
部18で定められた温度のガスを流すことができるよう
になっている。なお、この定められた温度のガスは、ウ
ェハとマスク間の熱絶縁として機能する。
Si substrate frame 1 supporting X-ray transmitting thin film 11
As shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, the wafer 2 is processed so as to recede from the facing wafer surface except in the very vicinity of the X-ray transmitting portion, and is defined by the blowing portion 18 in a space where the wafer and the mask face each other as necessary. The gas of the specified temperature can be flowed. Note that the gas at the determined temperature functions as thermal insulation between the wafer and the mask.

【0026】ウェハ20はウェハステージ21に真空チ
ャックにより固定される。ウェハステージ21には電極
22が、また必要に応じてウェハ20の温度の基点を取
るために、入口部で定められた温度の媒体を流すことが
できる流路23が備えられている。そして、ウェハ20
には電極22を介して必要な電圧を印加することができ
るようになっている。
The wafer 20 is fixed to a wafer stage 21 by a vacuum chuck. The wafer stage 21 is provided with electrodes 22 and, if necessary, a flow path 23 through which a medium having a temperature determined at the entrance can flow in order to take the base point of the temperature of the wafer 20. Then, the wafer 20
A required voltage can be applied through the electrode 22.

【0027】マスク10及びウェハ20には、図3に示
すように、露光領域の周辺部に沿って1方向の2箇所に
アライメントマーク31が設けられている。マスク10
のパターンとウェハ20上の下層パターンの座標情報が
未知の場合には、まずアライメントマーク31の一方で
位置合わせを行った後、他方のマーク位置で所望の合わ
せ精度が得られるようにマスクフレーム13或いはウェ
ハに印加する電圧を調整する。
As shown in FIG. 3, the mask 10 and the wafer 20 are provided with alignment marks 31 at two locations in one direction along the periphery of the exposure area. Mask 10
If the pattern information and the coordinate information of the lower layer pattern on the wafer 20 are unknown, first, alignment is performed on one of the alignment marks 31, and then the mask frame 13 is adjusted so that desired alignment accuracy is obtained at the other mark position. Alternatively, the voltage applied to the wafer is adjusted.

【0028】より具体的には、マスク10とウェハ20
の1方向の2箇所で両者のアライメント信号を検出する
手段を設け、該2箇所の一方で両者のアライメントを行
った上で、他方のアライメント信号が所定の寸法精度を
満たすように、マスクフレーム13或いはウェハ20に
流す電流値を制御することにより、マスク10とウェハ
20との正確なアライメントが可能となる。
More specifically, the mask 10 and the wafer 20
Means for detecting both alignment signals at two locations in one direction, and performing alignment of the two at one of the two locations so that the other alignment signal satisfies predetermined dimensional accuracy. Alternatively, by controlling the value of the current flowing through the wafer 20, accurate alignment between the mask 10 and the wafer 20 becomes possible.

【0029】また、マスクフレーム13を加熱する手段
として、マスク10に対してウェハ20と反対側に加熱
用ランプ24を設けてもよい。この場合も、アライメン
ト信号検出手段の出力を基に、2箇所のアライメント信
号が基準値以下の合致信号を与えるようにランプパワー
を制御すればよい。
As means for heating the mask frame 13, a heating lamp 24 may be provided on the side of the mask 10 opposite to the wafer 20. Also in this case, the lamp power may be controlled based on the output of the alignment signal detecting means so that the two alignment signals give a matching signal equal to or less than the reference value.

【0030】このように本実施形態によれば、マスク1
0上のパターンとウェハ20上のパターンの位置座標の
きざみに微小な不一致がある場合に、マスクフレーム1
3とウェハ20に適度の温度差を与えることにより、両
者の位置座標系を必要な範囲で一致させることができ
る。このため、ウェハ20の変形が生じてもマスク10
とウェハ20のアライメントを精度良く行うことがで
き、露光精度の向上に寄与することができる。
As described above, according to the present embodiment, the mask 1
If there is a slight inconsistency between the position coordinates of the pattern on the wafer 0 and the pattern on the wafer 20, the mask frame 1
By giving an appropriate temperature difference between the wafer 3 and the wafer 20, the position coordinate systems of the two can be matched within a necessary range. Therefore, even if the wafer 20 is deformed, the mask 10
And the wafer 20 can be aligned with high accuracy, which can contribute to an improvement in exposure accuracy.

【0031】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。実施形態では、マスクフレーム及び
ウェハの双方を通電加熱となるように構成したが、これ
らの一方のみを通電加熱可能となるように構成しても良
い。また、マスクとウェハとの間或いはマスクの裏面側
に流す温度制御されたガスは、必要に応じて省略するこ
ともできる。
The present invention is not limited to the above embodiment. In the embodiment, both the mask frame and the wafer are configured to be energized and heated, but only one of them may be configured to be energized and heated. The temperature-controlled gas flowing between the mask and the wafer or on the back side of the mask can be omitted as necessary.

【0032】また、X線等か薄膜を支持した基板枠がS
iウェハ等の導電性を有する材料であれば、マスクフレ
ームを通電加熱する代わりに基板枠を通電加熱する構成
としてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。
The substrate frame supporting a thin film such as X-rays is S
A conductive material such as an i-wafer may be configured to heat the substrate frame instead of heating the mask frame. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
スクフレームの通電加熱等によりマスクフレームとウェ
ハの温度を独立に制御することによって、マスクとウェ
ハを独立に変形させることができ、ウェハの変形が生じ
てもマスクとウェハのアライメントを精度良く行うこと
ができ、X線露光装置による露光精度の向上に寄与する
ことが可能となる。
As described above, according to the present invention, the mask and the wafer can be independently deformed by independently controlling the temperature of the mask frame and the wafer by conducting heating of the mask frame and the like. Even if the deformation occurs, the alignment between the mask and the wafer can be performed with high accuracy, and it is possible to contribute to the improvement of the exposure accuracy by the X-ray exposure apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係わるX線露光装置を示
す概略断面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an X-ray exposure apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態におけるマスクとウェハが対峙する
部分の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a portion where the mask and the wafer face each other in the embodiment.

【図3】同実施形態におけるアライメントマークの配置
を示す模式図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of alignment marks in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…X線露光用マスク 11…X線透過薄膜 12…Si基板枠 13…マスクフレーム 14…マスクステージ 15,23…媒体流路 16,18…恒温ガス吹き出し部 20…ウェハ 21…ウェハステージ 22…電極 30…露光領域 31…マーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray exposure mask 11 ... X-ray transmission thin film 12 ... Si substrate frame 13 ... mask frame 14 ... mask stage 15, 23 ... medium flow path 16, 18 ... constant temperature gas blowing part 20 ... wafer 21 ... wafer stage 22 ... Electrode 30 Exposure area 31 Mark

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/30 531M ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/30 531M

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】薄膜マスク体をマスクフレームで保持した
X線露光用マスクとウェハを微小ギャップを介して対峙
させ、マスクに形成されたパターンをウェハ上に転写す
るX線露光装置において、 前記マスクフレームに導電性を有する材料を使用し、該
マスクフレームを通電加熱することにより、前記ウェハ
とマスクフレームに温度差を付与することを特徴とする
X線露光装置。
1. An X-ray exposure apparatus for transferring an X-ray exposure mask holding a thin film mask body by a mask frame and a wafer via a minute gap and transferring a pattern formed on the mask onto the wafer. An X-ray exposure apparatus, wherein a temperature difference is applied between the wafer and the mask frame by using a conductive material for the frame and electrically heating the mask frame.
【請求項2】X線吸収体で形成されたデバイスパターン
を有するX線透過薄膜を薄膜支持枠で支持した薄膜マス
ク体とウェハを微小ギャップを介して対峙させ、マスク
に形成されたパターンをウェハ上に転写するX線露光装
置において、 前記薄膜支持枠を通電加熱することにより、前記ウェハ
と薄膜支持枠に温度差を付与することを特徴とするX線
露光装置。
2. A thin film mask body in which an X-ray transmitting thin film having a device pattern formed by an X-ray absorber is supported by a thin film support frame, and a wafer are opposed to each other through a minute gap. An X-ray exposure apparatus for transferring images onto an upper surface, wherein a temperature difference is applied between the wafer and the thin-film support frame by electrically heating the thin-film support frame.
【請求項3】薄膜マスク体をフレームで保持したX線露
光用マスクとウェハを微小ギャップを介して対峙させ、
マスクに形成されたパターンをウェハ上に転写するX線
露光装置において、 前記マスクのフレームとウェハに所定の温度差を付与す
る手段と、前記マスクとウェハが対峙する空間に温度制
御されたガスを流す手段とを具備してなることを特徴と
するX線露光装置。
3. An X-ray exposure mask holding a thin film mask body by a frame and a wafer are opposed to each other through a minute gap.
An X-ray exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask onto a wafer, comprising: means for imparting a predetermined temperature difference between the frame of the mask and the wafer; and a gas whose temperature is controlled in a space where the mask and the wafer face each other. An X-ray exposure apparatus comprising: a flowing unit.
【請求項4】薄膜マスク体をマスクフレームで保持した
X線露光用マスクとウェハを微小ギャップを介して対峙
させ、マスクに形成されたパターンをウェハ上に転写す
るX線露光装置において、 前記マスクのウェハと非対峙側に加熱用ランプを設けて
なることを特徴とするX線露光装置。
4. An X-ray exposure apparatus for transferring an X-ray exposure mask holding a thin film mask body by a mask frame and a wafer via a minute gap and transferring a pattern formed on the mask onto the wafer. An X-ray exposure apparatus comprising a heating lamp provided on a side not facing the wafer.
【請求項5】X線透過薄膜上にX線吸収体のパターンを
形成した薄膜マスク体と、この薄膜マスク体を保持する
フレームとを具備してなり、 前記フレームは導電性を有する材料で形成され、通電可
能に構成されていることを特徴とするX線露光用マス
ク。
5. A thin film mask having a pattern of an X-ray absorber formed on an X-ray transmitting thin film, and a frame for holding the thin film mask, wherein the frame is formed of a conductive material. An X-ray exposure mask, characterized in that the mask is configured to be energized.
JP3906897A 1997-02-24 1997-02-24 X-ray exposure apparatus and x-ray exposure mask Pending JPH10242020A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3906897A JPH10242020A (en) 1997-02-24 1997-02-24 X-ray exposure apparatus and x-ray exposure mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3906897A JPH10242020A (en) 1997-02-24 1997-02-24 X-ray exposure apparatus and x-ray exposure mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10242020A true JPH10242020A (en) 1998-09-11

Family

ID=12542820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3906897A Pending JPH10242020A (en) 1997-02-24 1997-02-24 X-ray exposure apparatus and x-ray exposure mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10242020A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10451983B2 (en) 2018-02-23 2019-10-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Exposure apparatus and method of fabricating semiconductor device using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10451983B2 (en) 2018-02-23 2019-10-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Exposure apparatus and method of fabricating semiconductor device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6226073B1 (en) Stage system with driving mechanism, and exposure apparatus having the same
US4720732A (en) Pattern transfer apparatus
US8891172B2 (en) Optical element and method
US20030176079A1 (en) Periodic clamping method and apparatus to reduce thermal stress in a wafer
US20080212052A1 (en) Optical arrangement and projection exposure system for microlithography with passive thermal compensation
US5680428A (en) Process for holding an object
JPH02209724A (en) Method of hardening photoresist
US4540251A (en) Thermo-mechanical overlay signature tuning for Perkin-Elmer mask aligner
JP4476622B2 (en) Temperature control chuck
TWI253674B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100294561B1 (en) Mask holding device, exposure device, device manufacturing device and mask structure
JPH10242020A (en) X-ray exposure apparatus and x-ray exposure mask
KR19990045161A (en) Positioning and Projection Exposure Equipment
US6381005B1 (en) Mask holding device, exposure apparatus and device manufacturing method
JP3634539B2 (en) Mask holding apparatus, exposure apparatus, device manufacturing method, and mask structure
JP2003077823A (en) Exposure apparatus and method of exposure
JP3394158B2 (en) Magnification correction device and magnification correction method
US6190808B1 (en) X-ray mask and method of manufacturing the same
JPH08195335A (en) Exposure method and exposure system
JP2001144362A (en) Semiconductor laser device and manufacturing method therefor
JPH0777193B2 (en) Method for improving X-ray mask pattern position accuracy
JPH02168614A (en) Mask for x-ray exposure and exposing method using same
JPH10312947A (en) X-ray exposure system and method
JPS60250640A (en) Temperature measuring device by fluorescent light
JP2748980B2 (en) X-ray exposure apparatus and X-ray exposure method