JPS62273729A - 高エネルギ・レーザ・ビーム発生器及び発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 　１１一 本発明は、Ｘ線リソグラフィ装置に関し、特にレーザ・
ビームが充分なパワーによりターゲットに衝突してＸ線
を放射するプラズマを発生する方法及びこれを用いた半
導体装置の製造方法に関する。

半導体チップは多年に亙ってリソグラフィと呼ばれるプ
ロセスにより製造されていた。弗型的なものとして、エ
ネルギ源からレジストにより被覆されたシリコン・ウェ
ーハ上にパターンを発生させるマスクを介して紫外線を
得ている。マスクにより阻止されなかった紫外線はシリ
コン・ウェーハ上のレジストを露光させ、露光した又は
露光されていないレジストをエツチングにより除去し、
公知の技術により更に処理可能なシリコン・つ工−ハ上
にパターンを残す。

益々密な半導体チップの要求が発生するに従って、紫外
線の使用上の限界が明らかとなった。この限界は、その
中でも特に紫外線の波長と、充分な分解能により光学系
の能力に基づいている。これらはいずれも半導体チップ
上に配置可能な１．０〜１．５ミクロン・Ａ−ダの有限
な線の太さを理由とするものである。紫外線写真プロセ
スの密度の障壁を破るために、異なるエネルギ源を使用
しなければならないことが数年来知られていた。良く示
唆される第１形式のエネルギ源は、紫外線より短い波長
であり、１！ＩＩＩな光学装置を必要としないＸ線であ
った。Ｘ線リソグラフィは最初にソフトＸ線リングラフ
ィ装置及び処理と題するスミス他による米国特許第３．
７４３．８４２号に示唆されている。その後、ナーゲル
（Ｈａｇｅｌ　）他による米国特許第４，１８４，０７
８号にＸ線を発生するためにＸ線源を放射するプラズマ
を用いることが示唆された。ここで、特に重要なことは
、レーザが金属ターゲットに収束され、プラズマを発生
させるナーゲル俵の実施例である。ナーゲルの基礎的な
技術は、Ｘ線発生源手段の改良に関連する米国出願番号
箱６６９．４４０号及び第６６９．４４２号において本
出願人により改良されている。

本発明の第１の特徴によれば、一対の高エネルギのレー
ザ・ビームを発生する手段と、側壁に一対のバーメツチ
ク・シールの窓を有する排気室と、 その一端の第１の開口と、 その他端の第２の開口と を有するＸ線リソグラフィ装置が備えられる。

更に、このＸ線リソグラフィは一対のレーザ・ビームを
前記窓を介して前記第１の開口の焦点に導き、収束させ
る手段と、 焦点で前記ターゲットを移動させるように前記ターゲッ
トの確保、位置決め、及び移動をさせ、その間に前記開
口の周辺に真空シールを形成する手段と、 レジスト被覆のウェーハを保持し、かつ移動させると共
に、前記ウェーハを保持し、かつ移動させる間に、前記
第２の開口上に真空シールを形成する手段とを備えてい
る。

最後に、このＸ線リソグラフィ装置は、レーザ・ビーム
の発生と、 前記排気室の排気と、前記 ターゲットを確保し、位置決めし、かつ移動させる手段
、及び前記ウェーハを保持し、かつ移動させる手段の移
動を制御する手段 とを備えている。

以下、図を詳細に参照して本発明の好ましい実施例を説
明する。

さて、第１図を参照すると、Ｘ線リソグラフィ（ＸＲＬ
）装置１０が示されている。

Ｘ線リソグラフィ装置１０はレーザ装置１２）材料取扱
い装置１４およびＸ線発生装置１６、つ工−ハ取扱い装
置１８及び制御装置２０を備えている。レーザ装＠１２
は高エネルギ、高速度繰返レーザ発振器及び増幅手段と
共に、複数のフィルタ、シャッタ及びミラーを備え、Ｘ
線発生装置１６に一対の強力なレーザ・ビームを指向さ
せている。レーザ装Ｎ１２の詳細を以下第１１図〜第１
４図に関連して説明する。

×１！発生装＠１６％よ排気された排気２２を備えレー
ザ装置１２からの一対のレーザ・ビーム２４及び２４Ａ
をｌｊｌ気室２２に収束させている。レーンタフェース
接続されているターゲット２６を照射するように指向さ
れ、プラズマを発生させる。

プラズマによりＸ線が発生し、これが排気室２２）排気
室２２内に配置されているマスクのＸ線透過部分を介し
てウェーハ取扱い装置１８上のシリコン・ウェーハに向
かって進行する。マスク及びシリコン・ウェーハの所望
部分は材料取扱い装置１４により適当な位置に、かつア
ライメントにより配置され、保持される。

レーザ装置１２）材料取扱い装置１４、Ｘ線発生装置１
６及びウェーハ取扱い装置１８はそれぞれ制御装置２０
により制御される。

第１Ａ図を参照すると、材料取扱い装置１４が示されて
おり、これにはアーム及びプラットフォーム機構３０を
有するロボット２８が備えられている。ロボット２８は
アーム及びブラン１−フオーム機ｖＡ３０をｔｉ制御し
てウェーハ、ターゲット又はマスクのような部材３２を
取り上げて移動する。

移動のために積み上げられた部材３２は、Ｘ線すソグラ
フイ装置１０にＳＭＩＦコンテナー３４を用いてロード
される。ＳＭＩＦコンテナー３４は移動又はＤ−ドして
いる間に部材３２の汚染を避けるために浄化されたエア
雰囲気を維持するように設計されたものである。Ｘ線リ
ソグラフィ装置１０はＳＭ　Ｉ　Ｆコンテナー３４を受
は止めるように一つを第１図に示す正面に、他方を側方
（図示なし）にＩｉ！置した２つのりセプタクルを有す
る。

ロボット２８はＳＭＩＦコンテナー３４を用いてＸ線リ
ソグラフィ装置１０に挿入された部材３２を移動し、こ
れらを種々の位置３６に積み重ねるように制御すること
ができる。ロボット２８は、後で各部材３２を位置３６
から以下で更に詳細に説明する適当な位置に移動するこ
とができる。ウェーハは完全に処理されると、ＳＭＩＦ
コンテナー３４に戻され、ＳＭＩＦ：］ンテナー３４が
一杯のときは、これをＸ線すソグラフィ装買１０から取
り除き、次の処理ステーシヨンに転送することができる
。同様に、未使用マスク又は使用済みターゲットをロボ
ット２８を用いて取り除くことができる。

次に、第２図を参照すると、外部パネルを取り除いたＸ
線すソグラフィ装＠１０が示されており、従ってウェー
ハ取扱い装置１８及び部分的なＸ線発生装置１６が示さ
れている。第２図において、レーザ装＠１２は花崗岩ス
ラブ３８」−に設定されている。また花崗岩スラブ３８
はプラットフォーム４０上に設定され、プラットフォー
ム４０は第２の花崗岩スラブ４２に設定されている。第
２図には示されていないが、花崗岩スラブ４２は制御装
置２０上の支持体により保持されている。

花崗岩スラブ３８及び４２は非常に平坦かつ均一な上面
を有するように設計されている。特に花崗岩スラブ４２
の場合に、これは適当なアライメントで処理しているウ
ェーハを正しく処理し、配置するようにつ■−ハ取扱い
装置１８をエネーブルするために必要である。更に、各
花崗岩スラブ３８及び４２は極端に重いので、従ってＸ
線リソグラフィ装置１０の適当な動作に影響しないよう
に振動を防止する。

花崗岩スラブ３８はレーザ装置１２のレーザ・ビーム２
４及び２４ＡをＸ線発生装置１６に向かって指向するよ
うに、その内部をｎ通する一対の縦孔４４及び４６を有
する。それぞれ２つの縦孔４６はミラー４８及び５０に
それぞれ整列されている。またミラー４８及び５０は互
いに収束レンズ５２及び５４にむかつてレーザ・ビーム
２４及び２４Ａを反射し、収束レンズ５２及び５４はタ
ーゲット２６領域上の小さな点にレーザ・ビームを収束
させている。この構造の詳細を以下第４図に関連して説
明する。

レーザ・ビーム２４及び２４Ａをターゲット２６上に収
束する結果、ターゲット２６でプラズマは排気室２２の
全域でＸ線５６を発生し、その一部をウェーハに指向さ
せる。プラズマ及びウェーハ５８との間の排気室２２内
に配置されているマスクは、Ｘ線のパターンをウェーハ
５８に衝突させる。このパターンはウェーハ５８を覆う
レジスト―を露光させるので、ウェーハ５８を更に処理
することができる。

ウェーハ５８はウェーハ取扱い装置１８による離散的な
ステップにより移動される。ウェーハ取扱い装置１８は
チャック６０を備えており、チャック６０は排気室２２
からのＸ線５６のパターンに一致して所望の位置に正し
くウェーハ５８を配置するように、Ｘ５ＹＳＺ及びシー
タ方向に移動可能性である。ウェーハ５８はミルロンの
数十分の一内にある非常に正確な位置を必要とするが、
これはＸ線５６を処理する際に用いられる種々のステッ
プでそのような精度を必要とするためである。ウェーハ
取扱い装置１８は通常のウェーハ・ステッパ装置、例え
ばマーチン・Ｅ１リ−（Ｈａｒｔｉｎ　Ｌｅｅ）の名に
より「半導体ウェーへのダイスに一連のイメージを投影
する装置（ＡＤＤａｒａｔｕｓｆｏｒ　Ｐｒｏｊｅｃｔ
ｉｎｏ　ａ　５ｅｒｉｅｓ　ｏｆ　Ｉｍａｏｅｓ　ｏｎ
ｔｏ　Ｄｉｅｓｏｆ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｄ
ｅｖｉｃｅｓ）　Ｊと題して米国特許第４，４４４．４
９２号に更に詳細に説明されているウルトラステップ１
０００フオトリソグラフイ・システムであればよい。

第３図及び第４図を参照すると、Ｘ線発生装置１６が更
に詳細に示されている。特に、第３図は排気室２２の内
部の詳細を含む側面を示し、第４図は排気室２２の内部
の詳細を含む正面を示す。

縦孔４４および４６を介してレーザ装置１２から役割さ
れたレーザ◆ビーム２４及び２４Ａは、ミラー４８及び
５０によって偏向され、収束レンズ５２及び５４を通過
する。第４図において、収束レンズ５４は複数のレンズ
６２〜６４からなり、切断された状態で示されている。

レーザ・ビーム２４及び２４八はそれぞれ収束レンズ５
２及び５４を通過し、排気室２２の外側に配置されたミ
ラー６６及び６８により窓７０及び７２を介してターゲ
ット２６に向かって反射される。収束レンズ５２．５４
、ミラー６６及び６８は、レーザ・ビーム２４及び２４
Ａが収束レンズ５２及び５４によって収束され、ミラー
６６及び６８によって反射されるように、配置されてお
り、ターゲット２６上で直径が５０〜１００ミクロン程
疫の狭いスポット７４に衝突Ｊる。従って、ミラー６６
又は６８によって反射されたときに、収束レンズ５２又
は５４からスポット７４までの中心距離は、収束レンズ
５２及び５４の焦点距離に等しい。

排気室２２は数■０「「以下の圧力に排気されたチャン
バーであるのが好ましい。排気室２２内に残留するガス
はヘリウムのような不活性ガスが好ましい。レーザ・ビ
ーム２４及び２４Ａが排気室２２に進行するので真空を
保持するために、窓７０及び７２は排気室２２側で密閉
されている。ターゲット２６は排気室２２の頂部に配置
されており、両者が移動できるように、ノヂカナ第８図
及び第　　９図に関連して説明する真空シールが得られ
るようにしている。排気室２２の底部も第５図、第５Ａ
図、第６図、第７図及び第７Ａ図に関連して更に詳細に
流体力学的に密閉され、かつ花崗岩スラブ３８を介して
可動である。

レーデ・ビーム２４及び２４Ａが収束レンズ５２及び５
４によって収束され、ミラー６６及び６８により焦点で
あるスポット７４に向かって反射されるので、ターゲッ
ト２６の温度は１，０００゜０００℃以上に上昇する。

ターゲット２６は通常の金属材料、例えばステンレス鋼
でよく、レーザ・ビーム２４及び２４Ａがスポット７４
で収束されたときは、プラズマが生成され、これが排気
室２２の完全に排気した内部からＸ線５６を放射する。

プラズマを放射する一方法はジェームス・フォーサイス
（Ｊａｎ＋ｅｓ　Ｆｏｒｓｖｔｈ　）の名により、かつ
本出願人に譲渡された米国特許出願第６６９．４４１号
に更に詳細に説明されている。

プラズマが発生ずると、Ｘ線の他に２種類の汚染物質が
プラズマから放出される。これらの汚染物質は蒸発した
金属及び荷電粒子に起因した微粒子である。磁石７６は
、第３図に示すように、排気室２２の外側周辺、又は排
気室２２内に配置したものでよく、リソグラフィ処理が
発生している重要な領域から荷電粒子を偏向により離す
ように極性が与えられている。磁石７６の位置決めはレ
ーザ・ビーム２４及び２４Ａの経路外になければならな
いので、排気室２２の外側が好ましい。微粒子の大部分
は、害を与えることなく、リソグラフィ処理に微妙に影
響するＸ線５６の経路から窓７０及び７２を支持する構
造体に落下する。Ｘ線５６の経路にある微粒子はＸＩ！
透過膜７７により阻止される。Ｘ線透過［１７７はシリ
コン膜でよく、通常の支持体により保持され、またＸ線
の経路から収集した微粒子を除去するために、支持体と
共にＸ線透過ＷＡ７７を移動又は除去する手段を備えて
もよい。

製造応用に有用なＸ線リソグラフィ装置１０を作成する
ために、ターゲット２６は４〜８時間を超える寿命を有
する必要がある。ターゲットの寿命を伸ばすための１技
術はジェームスＭ、フォーサイスの名により、本出願人
に譲渡された米国特許出願第６６９．４４０号に既に説
明されている。

本出願においては、金属のカレット保持ストリップか、
又は金属ドラム状の対象を排気室２２の排気した部分内
に全て配置しているものとして示している。Ｘ線リソグ
ラフィ装置１０では、板又はディスク状の対象をターゲ
ット２６として利用する。レーザ・ビーム２４及び２４
Ａはディスク状ターゲット２６の複数の異なるトラック
に沿って独立した別個の点に収束される。更に、米国特
許出願第６６９．４４０号に説明したようなターゲット
２６上に空洞が予め定められている領域に、複数の異な
るレーザ・パルスを点弧することによりディスク材料の
利用を増加させるのが好ましい。

他に、複数のレーザ・パルスを各露光のターゲット領域
に点弧さゼてもよい。

ターゲット２６は、排気室２２の上部から伸長するプレ
ート８０上で、円及び長さ方向に移動するように設計し
た真空チャック７８により保持してもよい。真空チャッ
ク７８及び保持したターゲット２６の移動は、ステッパ
・モータ８２の制御及び線形移動装＠８４により制御さ
れる。線形移動装置８４は、第４図に示すように左から
右へステッパ・モータ８２を移動させる回転ネジを備え
てもよい。ステッパ・モータ８２は伸延するシャフトを
有し、これを制御装置２ｏからの命令に応答して精密な
量を回転させることができ、これによって真空チャック
７８及びターゲット２６をターゲット２６０種々のトラ
ックを回転するのを継続きせる。完全な１回転が特定の
トラックに発生すると直ちに、線形移動装置８４はステ
ッパ・モータ８２を移動させるように噛合わせることが
できるので、他のトラックの回転が発生する。ターゲッ
ト２６のトラックの全てを使用した後、ターゲット２６
は新しいプレートにより置換される。

ステッパ・モータ８２のシャフトは静止部分及び回転部
分を有する鉄流体カップラ８６に結合される。静止部分
は空気圧及びこれに結合されたエア真空線を有し、これ
が更に鉄流体カップラ８６の回転部分に結合されている
。次に、空気圧及び真空路はシャフト８８を介して結合
され、真空チャック７８を上昇又は下降させるのに用い
るベロー装置９０と、鉄流体カップラ８６を介して空気
を注入するのか、又は除去Ｊ−るかに従ってターゲット
２６を所定の位置に保持するのに用いる複数の真空ポー
トとを制御する。ターゲット２Ｇを交換したいときは、
ベロー装置９６を上昇ｅ、セ、これによって真空チャッ
ク７８を１貸させるので、ロボット２８のアーム及びプ
ラン［・）゛オーム確構３０はターゲット２６を取り除
き、新しいターゲットと交換することができる。

Ｘ線の充分な強度を発生するために、生成されたプラズ
マは部分的に排気された排気室２２に存在する必要があ
る。従って、レーザ・ビーム２４及び２４Ａが衝突する
少なくともロボット２８の表面は不完全真空でなければ
ならない。

真空チャック７８が排気室２２内を不完全真空に保持す
るための真空シールを形成し、かつロボット２８の移動
を可能にするエア・ベアリングも形成すると共に、レー
ザ・ビーム２４及び２４Ａをスポット７４に収束するこ
とができるようにターゲット２６を正しく配置させる構
造については、以下第８図及び第９図により説明する。

排気室２２の底部にはマスク９４を配置することになっ
ている開口９２がある。マスク９４は、例えば金を堆積
している重い金属のパターンを有するシリコン膜のよう
な通常のＸ線マスクでもよい。マスク９４に含まれるパ
ターンは、排気室２２の底部で開口９２に整列されなけ
ればならない。

マスク９４の残りの部分は、前記シリコン膜の支持体と
、シールを保持するために接続される真空及び圧力用の
複数の入出力路とであり、エア・ベアリングとなり、ウ
ェーハ５８に関連してマスクを正しく配置する。シール
、エア・ベアリング及び位置決めが発生する正確な方法
を以下第５図、第５Ａ図、第６図、第７図及び第７Ａ図
に関連して説明しよう。　　　　　□ 通常、ベロー装置９６はマスク９４上の排気室２２の下
部に配置されている。ベロー装置９６は通常のフォトリ
ソグラフィ技術、例えば、前述の米国特許第４，４４４
．４９２号に説明されているウルトラステップ１０００
ステツパに使用されている技術にＪ：す、ウェーハを配
置し、整列するために用いられているアライメント機構
の考え方と同様である。しかし、アライメン１〜技術が
マスク９４のマークを利用し、マスク９４が排気室２２
の排気された部分内になければならないという一部の要
求のために、Ｘ線リソグラフィ装置１０のアライメント
機構と、従来技術との間で特に相違がある。

アライメント機構は第３図に最もよく説明されており、
一対の光エミッタ及び検出装置９８及び１００を備えて
いる。一対の可動チャンバー１０２及び１０４を介して
光エミッタ及び検出装置９８及び１００のそれぞれに光
を送出し、また反射した光を送出する。可動チャンバー
１０２及び１０４はそれぞれウェーハ５８がウェーハ取
扱い装置１８により移動されているときに発生する閉成
した第３図の位置に示されている。光エミッタ及び検出
装置９８及び１００のエミッタ部分に水銀アーク・ラン
プを備えているときは、光ビーム１０６及び１０８は顕
微鏡として機能する可動チャンバー１０２及び１０４を
介して進行し、ミラー１１０及び１１２からウェーハ５
８に向かって反射される。予め定めた光アライメントφ
マークが光ビーム１０６及び１０８の経路に存在しない
限り、光は同一の経路に沿ってミラー１１０及び１１２
に反射される。光エミッタ及び検出装置９８及び１００
の検出器部分のファイバー光ケーブルにより結合された
ミラー１１０及び１１２の小さな穴は、検出すべ□き反
射光の経路となる。ウェーハ５８に現われるアライメン
ト・マーカーは光ビーム１０６及び１０８の経路に移動
し、光は元の経路から散乱し、散乱した光は光エミッタ
及び検出装置９８及び１００により検出され、ウェーハ
が一定の整列位置に移動したことを示す。

ウェーハ５８が光エミッタ及び検出装置９８及び１００
により正しく配置されると、電気信号が制御装置２０に
供給され、制御装置２ｏはウェーハ取扱い装置１８にウ
ェーハ５８の移動を停止させる。同時に、信号を出力し
て開口９２を介するスポット７４のＸ線５６の経路から
可動チャンバー１０２及び１０４を移動さぜる。２つの
可動チャンバー１０２及び１０４はベロー・］ネクタ１
１４及び１１６により排気室２２にそれぞれ接続され、
ベロー・コネクタ１１４及び１１６は可動チャンバー１
０２及び１０４の位置に関連することなく、排気室２２
内に不完全真空を保持さＶる。

光ビーム１０６及び１０８は密封された窓１１８及び１
２０を介して可動チャンバー１０２及び１０４の終端に
導かれる。可動チャンバ−１０２及び１０４がＸ線５６
の経路から移動させられたときは、レーザ・ビーム２４
及び２４Ａはスポット７４に導かれて数乗され、Ｘ線を
発生させて排気室２２の排気された内部を介してマスク
９４に導き、Ｘ線のパターンをウェーハ５８に導く。そ
の後、ベロー・コネクタ１１４及び１１６第３図に示す
位置に排気室２２を戻すように制御され、前述の方法に
より次の位置にウェーハ５８を移動し、整列させる。

次に、第５図、第５Ａ図、第６図、第７図及び第７Ａ図
を参照し、マスク９４の底部とウェーハ５８のレジスト
層面との間のウェーノいギャップ監視機構に対するエア
・ベアリング、シール及びマスクを説明しよう。この構
造の一実施例は第５図及び第５Ａ図に示されており、そ
の側面に取り付けられたシリコン膜１２４を有するマス
ク支持リング１２２を備えている。マスク９４のパター
ン１２５はマスク支持リング１２２の開口１２６上に伸
延するシリコン膜１２４の部分に形成されている。第４
図に示し、ここで詳細に説明するように、マスク支持リ
ング１２２は、ガスを注入又は排気することができる。

一定の入出力路と整列してマスク支持リング１２２の底
部に挿入可能である。

排気室２２の入出力路はマスク支持リング１２２に伸延
している。マスク支持リング１２２は、第５図及び第５
Ａ図に示すように、マスク支持リング１２２の中心から
の２つの内部経路である真空路１２８及び１３０と、ヘ
リウム圧力経路１３２と、空気又は窒素圧力の経路１３
４とを備えている。真空路１２８と１３０との間、又は
真空路１３０とヘリウム圧力パス１３２との間の距離よ
りもヘリウム圧力経路１３２と経路１３４との間の距離
の方がかなり長い。真空ポンプは排気室２２の底部近傍
の真空路１２８及び１３０の出口側に取り付けてもよく
、また空気又は窒素をその入口から排気室２２の底部近
傍の経路まで経路１３４を介し、ポンプにより排気して
ｂよい。

マスク支持リング１２２及びシリコン膜１２４の底部に
は複数のリング１４０，１４２及び１４４がある。リン
グ１３８は真空路１２８に結合され、リング１４０は真
空路１３０に結合されている。従って、リング１３８又
は１４０の領域に存在するガスは真空経路１２８及び１
３ｏを介して排気される。同様の方法により、リング１
４２はヘリウム圧力経路１３２及びリング１４４に結合
され、他のリング１３６．１３８及び１４０よりかなり
広く、経路１３４に結合されている。

３つの予備アライメント・ノツチ１４６はマスク支持リ
ング１２２の側部に配置され、対応するソレノイド１４
７と共に排気室２２の底部の領域内にマスク支持リング
１２２を予備整列するのに用いられる。これは、第１Ａ
図に示すように、ロボット２８がマスクのスタックから
第４図に示す位置に、マスク支持リング１２２とシリコ
ン膜１２４とを備えているマスク９４を移動する時間中
に実行される。マスク９４が予備アライメント・ノツチ
１４６に伸延するソレノイド１４７のア一ムにより配置
されると、マスク９４は真空路１４９により所定の位置
に保持される。

ここで、第６図を参照して、マスク支持リング１２２及
びシリコン膜１２４が真空垂直ポジショナに対して真空
シールエア・ベアリング及びマスクの働きをする方法を
説明しよう。先ず、排気室２２の内部は例えば数Ｔｏｒ
ｒ以下の相対圧力下にあり、排気室２２の外側は約７５
　Ｑ　Ｔｏｒｒの標準気圧下にあることを理解すべきで
ある。更に、シリコン膜１２４のパターン１２５とウェ
ーハ５８の上端との間の距離は約３０ミクロとなるよう
に厳密に制御されなければならない。更に、ウェーハ５
８は排気室２２の排気した内部の圧力に影響を与えるこ
となく、マスク支持リング１２２及びシリコン膜１２４
に関連して容易に移動可能でなければならない。

真空路１２８及び１３０に真空ポンプを接続することに
より、また経路１３６′により排気室２２の内部に真空
路１２８を接続することにより、排気室２２内の低圧真
空は、第６図に線１４８及び１５０により示すように、
保持される。２以上のチャネル、例えば真空路１２８及
び１３０を使用することにより、排気室２２内の圧力を
比較的に低い値、例えば数ＴＯｒｒ以下に保持すること
ができる。このような真空シールは、パリアン・マイク
ロシールφシステム（Ｖａｒｉａｎ　Ｈｉｃｒｏｓｅａ
ｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）のウェーハ・トランスポート及びハ
ンドリング機構で以前用いられていたものである。しか
し、更にシリコンＷＡ１２４とウェーハ５８の上端との
間の距離を正確な値で保持し、かつセールの両側の相対
的な移動を可能にするこのような構造を利用することが
できるときは、付加的な他の構造を省略することができ
る。

これらの付加的な特徴を得るために、ヘリウム圧力経路
１３２が用いられる。ヘリウムはヘリウム圧力経路１３
２を介して供給され、また空気、又は窒素は経路１３４
を介して供給される。ヘリウム圧力経路１３２及びパス
１３４を介してヘリウム、空気、又は窒素の圧力を調整
することにより、高いレベル圧力を第６図に示すように
、点１５２に確率することができる。魚１５２の高圧は
、他の部分で、例えば露光を行なう重要な領域における
シリコン膜１２４下の点１５４で比較的に低い排気圧に
関連して、シリコン膜１２４とウェーハ５８の上端との
間の距離を正確に保持する。この距離はヘリウム圧力経
路１３２及び１３４を通過するヘリウム及び空気の圧力
を変更することにより、変更してもよい。更に、点１５
２での高圧はエア・ベアリングとして作用し、シリコン
膜１２４とウェーハ５８との間で摩擦なしの自由移動を
可能にする。このような動作にも係わらず、真空路１２
８及び１３０での真空は排気室２２内と、シリコン膜１
２４の両側でも維持されている。更に、シリコン膜１２
４の両側での排気された一定の圧力によりシリコン膜１
２４が歪むのを防止している。

第７図及び第７Ａ図を参照すると、第５図、第５図及び
第６図に関連して説明する他の実施例を示す。この実施
例では、第５図のリング１４４がシリコン膜１２４を介
する一連の小さな孔１５６により置換されている。更に
、３つのギャップ・センサ１５８がシリコンＩＩ！１２
４とウェーハ５８との間のギャップ距離を検知するため
に備えられている。このようなギャップ・センナ１５８
は、シリコン膜１２４とウェーハ５８との問が平行なア
ライメントを得るために各センサに対して同一の背圧を
探し出すウルトラステップ１０００フオトリソグラフイ
・システムで用いられているものでもよい。

第８図及び第９図をここで参照すると、ターゲット２６
を保持している真空チャック７８と、排気室２２の上端
のプレート８０との間の真空シール及びエア・ベアリン
グが示されている。ターゲット２６は、複数の真空支持
体１６０により真空チャック７８の凹型中心に対してし
っかりと保持されており、真空支持体１６０はそれぞれ
排気ボート１６２をその中心に有する真空ポンプ（図示
なし）に接続している。

ターゲット２６をステッパ・モータ８２及び／又は線形
移動装＠８４により移動しようとするときは、真空チャ
ック７８の凹んでいない周辺がプレート８０上を摺動す
ることになる。第６図に関連して説明したものと同様の
エア・ベアリング及びシールは、真空チャック７８の周
辺で排気室２２内からの真空の損失を防止すると共に、
プレート８０に関連する真空チャック７８の摩擦のない
自由な移動を可能にしている。しかし、この実施例では
、一本の真空路１６４及び一本の空気路１６６のみを用
いている。真空路１６４及び空気路１６６はそれぞれ真
空チャック７８の底部でリング１６８及び１７０に接続
されている。空気路１６６に対する空気圧、及び真空路
１６４の真空により第６図に関連して説明したエア・ベ
アリング及びシールが形成される。実際に、更に正確な
方法で真空を得と共に、距離を調節するためには、第６
図に示すように、複数の真空路１６４及びリング１６８
と、複数の空気路１６６及び複数のリング１７０を用い
ることが望ましい。

ここで、第１０図、第１１図、第１２図、第１３図、及
び第１４Ａ図〜第１４Ｃ図を参照してレ−ザ装置１２を
説明しよう。第１０図は、一本のレーザ・ビーム２４を
レーザ装置１２により発生し、続いてビーム分割器を介
して伝送し、二つのレーザ・ビーム２４及び２４Ａを形
成し、これらを２つの縦孔４４及び４６を介して伝送し
、２つのミラー４８及び５０により反射し、収束レンズ
５２及び５４を介し、ミラー６６及び６８により反射す
る様子を示している。２つのレーザ・ビーム２４及び２
４Ａを用いた理由は、プラズマを生成するためにレーザ
に必要とするパワーが非常に大きいので、通常のミラー
及び収束装置によりビームを処理すると、特殊な誘電体
の被覆をしても部品の寿命を短縮する結果となるためで
ある。排気室２２に印加づる２つのレーザ・ビーム２４
及び２４Ａの強度をそれぞれ約５０パーセント低減させ
ることにより、通常の部品１Ｆ４質でもそれらの通常の
有効寿命で用いることができる。レーザ・ビームが通過
する部品材料のいくつかは交換に非常に費用が掛かるの
で、このことは特に重要である。

＝　３９　− 第１１図は２つのレーザ・ビーム２４及び２４Ａを発生
する方法を概要的に示すものであり、第１２図は３つの
それぞれがレーザ増幅器を通過するレーザ・ビーム２４
の形状及び位置を示す。第１３図は第１１図で説明する
主要な部品のそれぞれの位置決めを表わす３次元の配置
図であり、第１４Ａ図、第１４８図、第１４Ｃ図はそれ
ぞれ第１３図に示す３次元構造の平面図、正面図及び側
面図である。以下、第１１図に関連して詳細に、また時
々第１２図を参照して個々の部品を説明をしよう。第１
３図及び第１４Ａ図〜第１４Ｃ図に部品の参照番号を付
記したが、特に説明はしない。

第１１図において、通常のレーザ発振器１７２は開口１
７２を介して細いレーザ・ビーム２４を発射する。レー
ザ・ビーム２４は約２倍にビーム２４の太さを増加させ
る空間フィルタを介してミラー１７６及び１７８により
反射される。第１１図に説明した参照番号は第１３図、
第１４Ａ図、第１４Ｂ図及び第１４Ｃ図の参照番号によ
ることに注意すべきである。しかし、第１３図、第１４
Ａ図、第１４Ｂ図及び第１４０図ではこれらの図を明確
にするために重要でない部品を省略しである。

空間フィルタ１８０のレーザ・ビーム２４は再びミラー
１８２．１８４及び１８６により反射され、レーザ・ビ
ーム増幅器１８８に入力される。

レーザ・ビーム増幅器１８８は一対のフラッシュ・ラン
プ要素１９２及び１９４により囲まれ、ガラスをネオジ
ムによりドープしたスラブからなる。

レーザ・ビーム増幅器１８８はウィリアムＳマーチン（
１４ｉ１１ａｍ　Ｓ、　Ｈａｒｔｉｎ）の名により、「
多重内部反射面ポンブト中し−ザ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　
ＩｎｔｅｒｎａｌＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｆａｃｅ　Ｐ
ｕｍｐｐｅｄ　Ｌａ５ｅｒ）　Ｊと題して米国特許第３
，６３３．１２６号に説明されている形式と同一である
。一般に、レーザ・ビーム２４はレーザ・ビーム増幅器
１８８に入射され、フラッシュ・ランプ要素１９２及び
１９４を励起することによりガラスに蓄積されたエネル
ギを取り出す。

従って、レーザ・ビーム増幅器１８８の出力端のレーザ
・ビーム２４は入射されたレーザ・ビーム２４よりもか
なりパワーが増強されている。

次に、レーザ・ビーム２４は前に通過したと同一の経路
によりレーザ・ビーム増幅器１８８を介してミラー１９
６及び１９８により反射される。

レーザ・ビーム２４が第２１１１．路上のレーザ・ビー
ム増幅器１８８を通過するときは、第１２図にビーム八
により示すように、形成され、位置決めされている。

次に、レーザ・ビーム２４はミラー２００，２０２及び
２０４により反射され、空間フィルタ２０６に進入し、
空間フィルタ２０６は約１．６の係数によりレーザ・ビ
ーム２４の太さを全方向に拡大する。その後、レーザ・
ビーム２４はシャッタ・アッセンブリ２１２を介してミ
ラー２０８及び２１０により反射される。シャッタ・ア
ッセンブリ２１２は第１の線形偏波器（ｐｏｌａｒｉｚ
ｅｒ　）　２１４、ポッケルス・セル２１６、及び第１
の線形偏波Ｎ２１４に対して９０’回転されている第２
の線形偏波器２１８からなる。ポッケルス・セル２１６
は制御装＠２０の信号により制御され、周知のように付
勢されたときに入射されたビームの偏光を９０°変化さ
Ｖる。従って、ポッケルス・セル２１６が付勢されると
、レーザ・ビーム２４はシャッタ・アッセンブリ２１２
を介して通過し続け、ポッケルス・セル２１６が付勢さ
れなかったときは、レーザ・ビーム２４は線形偏波器２
１８により遮断される。シャッタ・アッセンブリ２１２
は双方向に同一に動作するので、ポッケルス・セル２１
６が付勢されなかったときは、発振器１７２内で発生し
たビームが遮断されると同じように、反射されたビーム
が遮噺されることに注意すべきである。従って、制御装
置１２０により付勢されたポッケルス・セル２１６の付
勢信号は、発振器１７２が発生したレーザ・ビーム２４
の１又は複数のパルスのみを通過させ、反射されたビー
ムをブロックするように時間制御された非常に短いパル
スでなければならない。

次に、ミラー２２０．２２２及び２２４はレーザ・ビー
ム増幅器１８８を介してレーザ・ビーム２４を２回通過
させ、ミラー２２６及び２２８は増幅したレーザ・ビー
ム２４をレーザ・ビーム増幅器１８８を通過する同一の
経路に戻す。２回目にレーザ・ビーム増幅器１８８が励
起されると、レーザ・ビーム２４は第１２図に示すよう
に、ビームＢとして位置決めされると共に、形成される
。

ビームＢは空間フィルタ２０６による乗算のために、ビ
ームＡの約１．６倍になっていることに注意すべきであ
る。更に、ミラー２２２及び２２４は、レーザ・ビーム
増幅器１８８を介する２回目の通過の際に、１回目の通
過の際に発生したときと異なる経路に沿ってレーザ・ビ
ーム２４を導く。

レーザ・ビーム増幅器１８８の出力はアナモフィック（
ａｎａｍｏｒｐｈｉｃ）ビーム・エキスパンダ２３２に
導かれる。アナモフイツク・ビーム・エキスパンダ２３
２は、第１面が三角形をなし、この第１面に対して垂直
な第２面が方形をなす３つのプリズムからなる。３つの
プリズムのそれぞれは１方向のみにビームを拡張するよ
うに作用をする。

この場合に、アナモフイツク・ビーム・エキスパンダ２
３２の３つのプリズム２３４．２３６及び２３８はＸ方
向にのみレーザ・ビームを拡張する。

その後、アナモフイツク・ビーム・エキスパンダ２３２
のレーザ・ビーム２４は、レーザ・ビーム２４の大きさ
を変更することがない空間フィルタ２４２を介してミラ
ー２４０により導かれる。

次に、レーザ・ビーム２４はミラー２４４及び２４６を
介して第２のシャッタ２４８に導かれる。

シャッタ２４８は偏波器２５０、ポッケルス・セル２５
２及び偏波器２５４を備えている。ポッケルス・セル２
５２）偏波器２５４及びシャッタ２４８はシャツタパア
ツセンブリ２１２に関連して先に説明したと同様の方法
により動作する。反射された全てのビームを停止させる
ためには、シャッタを介していくらか光が漏れるので、
装置内では一対のシャッタを用いることが好ましい。

次に、レーザ・ビーム２４は、ミラー２５６．２５８及
び２６０を介してプリズム２６４．２６６及び２６８を
備えている第２のアナモフイツク・ビーム・エキスパン
ダ２６２に導かれる。アナモフイツク・ビーム・エキス
パンダ２６２でもＸ　４５一 方向にのみレーザ・ビーム２４を拡張する。レーザ・ビ
ーム２４は、アナモフイツク・ビーム・エキスパンダ２
６２からミラー２７０及び２７２を介して第３の経路の
レーザ・ビーム増幅器１８８に導かれ、ミラー２７４及
び２７６はレーザ・ビーム増幅器１８８を介してレーザ
・ビーム２４に戻す。この第３回目の通過において、レ
ーザ・ビーム２４は第１２図でビームＣとして示され、
Ｘ方向に大きく拡張されたことが示されているが、Ｙ方
向の太さがビームＢの形状であったときと同様である。

更に、ミラーはスラブ１９０に沿って異なる位置にビー
ムＣを位置決めするので、ビームはその位置でスラブ１
９０の■ネルギを取り出すことができる。空間フィルタ
１８０．２０６．２４２）アナモフイツク・ビーム・エ
キスパンダ２３２．２６２及びスラブ１９０の断面の大
きさとが全て選択されているので、レーザ・ビーム２４
はＹ方向でスラブ１９０のＹ寸法より太くならないよう
に拡張されるが、Ｘ方向でＹ寸法よりがなり大きくなる
ように拡張可能なことに注意すべきである。この形式の
拡張によりスラブ１９０が蓄積しているエネルギを可能
な限りレーザ・ビーム２４に吸収させる。

レーザ・ビーム２４は、第３回目の通過を完了し、レー
ザ・ビーム増幅器１８８から出射されると、再び全体と
して円形の断面となるように、プリズム２７８を介して
Ｙ方向にレーザ・ビーム２４を拡張するプリズム２８２
．２８４及び２８６からなる第３のアナモフイツク・ビ
ーム・エキスパンダ２８０に導かれる。レーザ・ビーム
２４は、アナモフイツク・ビーム・エキスパンダ２８０
からアイソレータ２８８を通過し、ミラー２９０゜２９
２及び２９４を介してビーム分割器２９６に導かれる。

ビーム分割器２９６はレーザ・ビーム２４を全体として
等しい強度の独立した２つのレーザ・ビーム２４及び２
４Ａに分割する。ビーム分割器２９６のレーザ・ビーム
２４のうちの一つは、先に述べたようにミラー２９８及
び３００により開口４４を介して収束レンズ５２に、更
にターゲット２６に導かれる。ビーム分割器２９６のレ
ーザ・ビーム２４Ａは、ミラー３０２．３０４及び３０
６及び収束レンズ５４を介し、花崗岩スラブ３８の開口
４６を利用してターゲット２６に導かれる。

レーザ装置１２の動作は以下のことを考慮して設計され
ている。高いピーク・パワーのレーザ・パルスを適当な
ターゲットに収束する手段により軟Ｘ線の強力なパルス
を発生させることは、軟Ｘ線リソグラフィの分野におい
て商業的に非常に有用なものである。前記米国特許第４
．１８４．０７８号に説明したように、パルス化したネ
オジミウム・レーザは本発明に用いるのに適している。

このような応用でネオジミウム・レーザが充分な強度の
パルスを発生するように構築するときは、パルス化して
、典型的なものとしてＱスイッチφネオジミウム発振器
と関連して通常、１段以上の増幅が採用される。小規模
の装置において都合よく達成可能とするこのようなパル
スの増幅度は、典型的なものとして、増幅系に従属して
用いる光学系の表面が永久的な損傷を受けることなく、
レ一ザ・パルスの強さに耐える能力により、制限される
。このことは、レーザ・ビーム中トランスボートの効率
を改善するために多層誘電体の光学的な被覆を採用した
ときに、特に成立する。増幅度を損傷の見地から許容し
得るものに制限することにより、増幅媒体は典型的なも
のではレーデ・パルスが通過した後で未だかなりの増幅
余裕がある。

残っているこのような増幅度は、ネオジミウムにおける
励起レーザ状態の放射減衰のために、短時間で消滅する
未刊用レーザ・ポンプ・エネルギを表わす。換言すれば
、未だ利用していない利用可能エネルギは低減したシス
テム・エネルギに対応する。

この問題を最少化するための１解決方法は、レンズ及び
／又はプリズムを使用することにより増幅直後のレーザ
・ビームの断面積を拡大することである。このような解
決方法は、米国カルフォルニア州すバモア、日−レンズ
・リバモア国立研究所（Ｌａｗｒｅｃｅ　Ｌｉｖｅｒｏ
＋ｏｒｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　
）に設置された大パルス・ネオジミウム・システム＝　
４９− のＮ０ＶＡシステムで用いられており、単純なレーザ・
パルスの経路に増幅器が蓄積したエネルギから最大可能
部分を取り出し可能にさせている。

このような解決方法はレーザ装置の光学的な部品を収容
するために提供されるスペースをかなり犠牲にするもの
である。即ち、本質的に全ての出力部品は増幅器の断面
積よりも大きくなる。典型的なものとして、レーザ級の
光部品はその断面積より急速に増加するので、この解決
方法ではスペース及び部品のコストが急速に増加する。

軟Ｘ線リソグラフィの応用では、適当なフオトレジス］
−にマスク・パターンを露光するために必要とするＸ線
を全て１パルスによってフォトレジストに照射する必要
はない。ナーゲル（Ｎａｇｅｌ）他は、反復パルスのＮ
ｄ：ＹＡＧレーザ（光学応用（＾１ｌｐｌｉ′ｅｄ　０
ｐｔｉｃｓ）　２３．１４２Ｂ　（１９８４）　）を用
いて多重パルスＸ線リソグラフィ露光を開示している。

この作業で用いたレーザ装置は１０Ｈｚのパルス繰返速
度を有するが、低エネルギのレーザ・パルスを使用して
いるために、ＰＢＳフォトレジストに２０分の露光時間
が必要である。各レーザ・パルスは増幅器のエネルギ蓄
積時間に比較して長い時間隔によって離されている。従
って、このような装置は効率が悪い。

最近の光ステップ及び繰返りソグラフイ機械では、満足
すべきフォトレジスト露光を達成するために紫外線を照
射するのに必要とする時間は、典型的なものとして数百
ミリ秒又はその程度である。

従って、Ｘ線ステップ及び繰返りソグラフイ機械は、総
合的な露光時間が数百ミリ秒以下程痕である限り、精細
な線を作成するりソグラフイに使用するのに魅力的なも
のである。このために、レーザ装置１２の動作において
、リソグラフイク装置の効率を最大に１Ｊるためには、
発振器１７２が一連のレーザ・パルスを数百ミリ秒以下
の時間窓内に発生しなければならない。

Ｘ線発生及びレーザ装置効率の最適化は、いくつかの要
素を考慮することが必要である。多段パルスレーザ増幅
装置から得たエネルギの大きな部分を高い強度のものに
収束可能にさせるためには、典型的なものとして、１以
上の空間フィルタをレーザ装置に備えることになる。空
間フィルタは、典型的なものとして、それぞれ固有の焦
点長の総和により分離されている一対の正のレンズから
なり、かつ小さなピンホールが共通焦点に位置決めされ
ている。（例えば、ハント（Ｈｕｎｔ　）他、光学応用
エユ、２０５３　（１９７８）を参照すべきである）。

Ｘ線発生用に設計された高ピーク・パワー装置では、共
通焦点近傍のレーザ強さは非常に高いので、空気の絶縁
破壊によりフィルタを介する伝送損失を発生させる。従
って、本発明における空間フィルタは、典型的なものと
して、排気されている。しかし、レーザ・エネルギのあ
る部分はピンホールの側面に衝突し、プラズマを発生さ
せ、ピンホール内で膨張する。このようなプラズマが形
成されると、プラズマが消滅するまで、ピンホール内を
不透明にさせる。その消滅時間は、一連のレーザ増幅器
を介して連続的なパルスの伝搬を可能にする速度を限定
する。ピンホールの壁から高熱物質が５０．０ＯＯｃＩ
Ｒ／Ｓの平均速度（１０００絶対温度に対応する）を有
するときは、典型的なものとして、直径が２００ミクロ
ンのピンホールを清澄にするのに最小２００〜４００ｎ
ｓを必要とすることになる。これがパルス間隔の下限を
設定する。

この下限はレーザ・ターゲットの表向に形成されたＸ線
放射プラズマが消滅するのに必要とする時間と両立する
ので、次のレーザ・パルスによる新しいＸ線放射プラズ
マの形成を妨害しないようにする。固形物の表面に収束
したレーザ・パルスにより高熱のプラズマを形成するの
に伴い、通常、固形物の表向に小さなりレータを発生さ
せる。このようなりレータに収束された次のレーザ・パ
ルスは、１９８４年１１月１１日に出願された米国特許
出願箱６６９．４４０号に説明されたようにＸＩＩ発生
の増加を示す。

パルス・ポンプ式のネオジミウムのようにフラッシュ・
ランプ駆動レーザ装置において、電源供供給の電気エネ
ルギからレーザ・エネルギの蓄積への総合的な最適変換
は、フラッシュ・ランプの電流パルスが増幅媒体の特性
レーザ・エネルギ蓄積時間と同一時間のときに得られる
。これが最大効率のパルス間隔についての上限を設定す
る。

ここで、第１６図に示すように接続した第１５図、第１
６Ａ図及び第１６Ｂ図を参照して、本発明の制御装置２
０を説明しよう。制御装置２０の核心は一対の中央処理
装置（ＣＰｔＪ）３０８及び３１０である。ＣＰＬＩ３
０８はパロ・アルド・カルフォルニア（Ｐａｌｏ　Ａｌ
ｔｏ　Ｃａ１ｆｏｒｎｉａ　）のヒユーレット・パラカ
ード（Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ　）により製造
されたＨＰ３００ミニ］ンビュータでよく、全般的にウ
ェーハ処理装置１８を制御するために用いられる。ＣＰ
Ｕ３１０はゼンデツクス（ＺＯｎｄｅＸ）により製造さ
れた８０８８マイクロプロセツサ又はそれと同等のもの
でよく、全般的に制御装置２０内の残りの装置及びタイ
ミングを制御する。ＣＰＬＩ３０８は一対のバス３１２
及び３１４に接続される。バス３１２は、ステップ・モ
ータ３１６、レーザ干渉計３１８、ギャップ調整機構３
２０及びステージ・モーション装置３２２のようなＣＰ
Ｕ３０８の種々の部分を相互接続する。バス３１４はＣ
ＰＵ３０８及びＣＰＵ３１０を接続するので、これらは
互いに通信することができる。更に、プリンタ３２４フ
オトマルチプライヤ管（ＰＭＴ）３２６及びアライメン
ト機構３２８もバス３１４に接続される。

ＣＰＵ３１０は、更に複数の異なる部品がＣＰＵ３１０
から命令を受は取り、又は情報を供給するバス３３０に
接続される。これらにはスラブ・レーザ３３２）ユテイ
リテイ−３３４、発振器３３６、ローダ３３８、ターゲ
ット３４０、診断３４２）異物制御回路３４４、ディス
プレイ３４６及びキーボード３４８を備えている。

第１６Ａ図及び第１６Ｂ図を参照すると、第１５図の制
御装置２００更に詳細にブロックが示されている。第１
６Ａ図及び第１６Ｂ図を第１６図に示す方法により一緒
に配置する必要があることに注意すべきである。第１６
Ａ図では、第１５図のバス３１２及び３１４をバス３１
２が存在する一本のバス３１４に統合しである。

ＣＰＵ３０８はバス３１４に接続され、ＣＰＵ３１０及
びバス３１４の左側の種々のブロックに種々の信号を供
給している。これらのブロックにはバス３１４につ■−
ハ位置及び誤り信号を供給するレーザ干渉計３１８が含
まれている。アライメント回路３２８はＸモーション・
アライメント装置１３２８Ａ及びＹモーション・アライ
メント装置３２８Ｂとして示されており、それぞれ行き
先信号及び許容誤差信号を受は取り、現在位置信号を供
給する。最後に、ＰＭＴ装置はバス３１４を介するＣＰ
Ｕ３０８から供給される設定ゲイン及び設定閾値信号に
応答する。

バス３１２はバス３１４を３２ビツト・インタフェース
回路３５０に接続し、これよりタイミング信号をチップ
・チルト３２０Ｇ、クロス・マスク３２０Ａ及び対象配
置器３２０Ｂとして示すギャップ調整回路に供給する。

更に、タイミング信号はステップ・モータ３１６、シャ
ッタ３２２Ａ。

及びウェーハ・ロード３２２Ｂに供給され、シャッタ３
２２Ａ、及びウェーハ・ロード３２２Ｂは第１５図に示
すステージ・モーション装＠３２２の一部を形成してい
る。

ＣＰＵ３１０はＣＰＵ３０８の信号に応答すると共に、
バス３１４を介してＣＰＵ３０８に信号を供給する。更
に、ＣＰＵ３０８ 信号を発振器３３６に供給し、発振器３３６の照射完了
信号に応答する。発振器３３６は発振器１７２に関連す
る電子回路でよい。更に、ＣＰＵ３１０はロード・マス
ク及びアンロード・マスク信号をローダ−３３８に供給
し、ローダ−３３８からのマスク準備完了信号に応答す
る。最後に、ＣＰＵ３１０はｈセットへ信号及びローダ
−３３８から外部位置へ信号に応答する。

ＣＰＵ３１０は制御ｌ装＠２０内の種々の回路、即ち発
振器３３６、ローダ−３３８、スラブ増幅回路３３２Ａ
、異物１ＩＩＩＩ１回路３４４、ポッケルス−セル回１
３３２Ｂ、　診１１１路３４２）グリコール及び水制御
回路３３４Ｂ、真空制御回路３３４Ｆ、ターゲット・０
−ド回路３４０Ａ、収束回路３４０Ｂ、ターゲット位置
回路３４０Ｇ、蒸留水回路３３４Ａ、ヘリウム回路３３
４Ｄ、グリコール及び水制御回路３３４Ｂ及び空気イン
ターロック制御回路３３４Ｃのそれぞれにシステム・イ
ニシャライズ信号を供給している。システム・イニシャ
ライズ信号の発生により、前記の各回路はイニシャライ
ズされてその目的機能を実行する。システム・イニシャ
ライズ信号は以下、第１７Ａ図及び第１７８図に関連し
て説明するＸ線リソグラフィ装置１０のイニシャライズ
中に供給される。

発振器３３６はＣＰＵ３１０からの照射準備完了信号と
、蒸留回路３３４Ａから蒸留水温度状態信号、ヘリウム
回路３３４Ｄからヘリウム状態信号及び収束回路３４０
Ｂのターゲット状態信号のような種々のステータス信号
に応答する。これらの信号が全て正しいときは、発振器
３３３は、照射準備完了信号に応答して先に説明したレ
ーザ・パルス列を発生し、ＣＰＵ３１０に照射完了信号
を送出する。更に、照射完了信号は巽物繕〜Ｊ　ｊＬ、
Ｑ路３４４、ターゲット位置回路３４０Ｃ及びターゲッ
ト・ロード回路３４０Ａにも供給する。し・−ザ・ビー
ム２４及び２４Ａを制御するために、発振器３３６は当
該装置内の複数の信号を授受する。

発振器３３６により供給された信号には、Ｑスイッチ・
オン／オフ信号、インターロック・リレー信号、開始信
号、Ｑスイッチ電圧設定、ＰＦＮｉ！圧設定、圧設−（
ｓｉｓａ＋ｅｒ）　）リガ信号、Ｑスイッチ電圧点弧信
号、ランプ・トリガ信号、ポッケルス・セル・トリガ信
号及び増幅器チャージ開始信号が含まれている。発振器
３３６は主Ｎ諒インターロック信号、ドア・インターロ
ック信号、サーマル・インターロック信号、Ｑスイッチ
電圧監視信号、Ｑスイッチ・モニタ１信号及びＱスイッ
チ・モニタ２信号及びＰＦＭ電圧モニタ信号に応答する
。

第１６８図を参照すると、スラブ増幅回路３３２Ａはグ
リコール及び水流状態信号、グリコール及び水温状態信
号、更に真空系状態信号、ＤＩ水水流状状態信号ＤＩＩ
温状態信号、及びポッケルス・セル回路３３２Ｂがらの
ポッケルス・セル状態信号に応答する。スラブ増幅回路
３３２Ａは更に外部トリガ信号及び外部コントローラ電
圧信号を含む外部信号に応答する。スラブ増幅回路３３
２Ａが出力する他の信号には、ＡＴ電圧信号、ＨＶ低下
確認信号、ランプ点灯失敗信号及びドア・インターロッ
ク信号が含まれる。スラブ増幅回路３３２Ａは、ランプ
・アップ信号、ランプ・ダウン信号、トリガ禁止信号及
びレーザ・エネルギ・オフ信号を含め、第１１図に示す
レーザ・ビーム増幅器１８８のフラッシュ・ランプを点
灯するだめの制御信号を供給する。更に、スラブ増幅回
路３３２ＡからＨＶオン及びＨＶオフ信号を供給する。

ポッケルス・セル回路３３２ＢはＣＰＵ３１０からのシ
ステム・イニシャライズ信号に応答し、また発振器３３
６から供給されるボッ扶ルス・セル・トリガ信号に応答
してスラブ増幅回路３３２Ａにポッケルス・セル状態信
号を供給する。更に、ポッケルス・セル回路３３２Ｂは
、第１１図に示すポッケルス・セル２１６及び２５２に
関連する回路からポッケルス・セル電圧降下信号、ポン
プルス・セルＯＫ　信号を入力している。

診断回路３４２はシステム・イニシャライズ信号、レー
ザ出力ダイオード、Ｘ線出力ダイオード、発振器出力ダ
イオード及びＰＣトリガ信号に応答してウェーブ・プレ
ート調整信号を供給する。

真空制御回路３３４Ｆはシステム・イニシャライズ信号
及び露光タンク圧力信号空間フィルタ圧力信号、ポンプ
・エンクロージャ・インターロック信号及びドア・イン
ターロック信号に応答して、スラブ増幅回路３３２Ａに
真空システム状態信号を供給する。更に、真空制御回路
３３４Ｆはバルブ開Ｗ１−号及びポンプ・オン・オフ信
号を供給する。

ターゲット・０−ド回路３４０Ａはシステム・イニシャ
ライズ信号及び発振器３３６の照射完了信号に応答する
。更に、ターゲット・ロード回路３４０Ａはターゲット
存在検知信号、マガジン・ダウン・０−ダ検知信号及び
マガジン・アップ位置検知信号に応答して、ターゲット
・マガジン・０−ド信号及びターゲット・マガジン・ア
ンＯ−ド信号を供給する。

収束回路３４０ＢはＣＰＵ３１０からのシステム・イニ
シャライズ信号、及びターゲット・ロード回路３４０Ｃ
からのターゲット準備完了信号に応答する。更に、収束
回路３４０ＢはＺ位置ターゲット信号に応答して、ター
ゲット信号のＺ位置信号及びターゲット状態信号を供給
する。

ターゲット位置回路３４０Ｃはシステム・イニシャライ
ズ信号及び照射完了信号に応答して、ターゲット機構に
Ｘ位置増加信号及びＹ位置増加信号を供給する。

蒸留水回路３３４Ａはシステム・イニシャライズ信号、
発振器温度検知信号、発振器流れ信号、スラブ増幅器温
度検知信号及びスラブ増幅器流れ検知信号に応答する。

蒸留水回路３３４Ａは先に説明した蒸留水温度状態と信
号及び蒸留水流れ信号を供給する。

ヘリウム回路３３４Ｄはシステム・イニシャライズ信号
、入力バルブ検知信号及びヘリウム出力圧力検知信号に
応答する。ヘリウム回路３３４Ｄは発振器３３６に対し
てヘリウム・システム状態信号を供給し、またヘリウム
圧力を制御するために入力バルブ開閉信号及びヘリウム
・ポンプ系オン・オフ信号を供給する。

空気インターロック制御回路３３４Ｃはシステム・イニ
シャライズ信号、カセット・アウト・マスク信号、カセ
ット、イン・マスク信号、イン・プレース・マスク１信
号及び外部ドア開閉状態１信号に応答する。空気インタ
ーロック制御ｌｌ四路３３４Ｃはステッパ出力アンロー
ド信号、ステッパ出力ロード信号、ステッパ入力アンロ
ード信号、ステッパ入力ロード信号を供給する。更に、
空気インターロック制御回路３３４Ｃは内側ドア開閉信
号、外側間ｌＷＩ信号、ポンプ出力エントリー信号を供
給する。

グリコール及び水制御回路３３４ＢはＣＰＵ３１０から
のシステム・イニシャライズ信号、漏れ検出信号１、漏
れ検出信号２）一対の発振器流れ検知信号、一対のスラ
ブ増幅器流れ検知信号に応答して、グリコール及び水混
痘状煕信号、水流状態信号をスラブ増幅回路３３２Ａに
供給する。

異物制御回路３４４はシステム・イニシャライズ信号、
照射完了信号と共に、異物シールド信号及びポッケルス
・セル・トリガ信号に応答して、微粒子の異物を阻止す
るためにターゲットを介してＸ線透過膜７７を移動させ
るシールド前進信号を供給する。

ロード制御マスク回路３３８ＢはＣＰ　Ｕ　３１０から
のシステム・イニシャライズ信号及びマスク・ロード信
号に応答する。更に、ロード制御マスク回路３３８Ｂは
マスク移動機構から供給されるカセット設定１信号及び
マスク検知信号に応答する。ロード制御マスク回路３３
８ＢはＣＰＵ３１０にカセットへ信号及び外部位置へ信
号を供給し、更に電磁石オン・オフ信号、マスク・スロ
ット要求信号、チャックにマスク設定信号、及びチャッ
クからマスク取り外し信号を供給する。

第１６Ａ図及び第１６Ｂ図を同時に参照すると明らかと
なるにうに、当該装置の制御はＣＰＵ３１０及び一定の
時点で一定の事象を生起させるように一定の信号を供給
するプログラムにより実行される。一旦開始されると、
他のことは種々の制御回路のそれぞれに基づいて順次自
動的に発生し、Ｘ線すソグラフィ装＠１０を介して互い
に又は一定のトランスデユーサと通信をする。

装置の全体でＣＰＵ３１０によるプログラム制御の例を
第１７Ａ図、第１７Ｂ図、第１８図、第１９図、第２０
図及び第２１図に示す。第１７Ａ図及び第１７Ｂ図を参
照して、初期化プログラマブルを説明しよう。

先ず、ブロック３６０により、全てのパワーがオンにな
ったかを判断する。判断がノーのときは、ブロック３６
２によりエラー・メツセージを印刷してパワーが印加さ
れていす、プログラムを打切りにすることを示す。ブロ
ック３６０において、パワーがオンとなっていることを
判断したときは、ウェーハ処理装置１８のチャック６０
であるｘｙステージの位置をディジタル化する。

次に、ブロック３６６により、全てのステッパ・モータ
をホーム・ポジションに復帰させ、プロツク３６８に示
すように、モータ・エラーがあるか否かの判断をする。

イエスのときは、エラー・メツセージを印刷してプログ
ラムを打切りにする。

モータ・エラーがないときは、ブロック３７２により、
レーザ安全インターロックをディジタル化し、ブロック
３７４によりディジタル化したレーザ安全インターロッ
クが正しいか否かの判断をする。ノーのとぎは、ブロッ
ク３７６によりプリンタがエラー・メツセージと、推奨
するオペレータ操作を印刷する。次に、ブロック３７８
により、オペレータが打切りを命令したか否かを判断す
る。

イエスのときは、ブロック３８０により打切り処理が実
行される。ブロック３８７においてオペレータが推奨さ
れた正しい操作を実行したとぎは、ブロック３７２に戻
ってレーザ・インターロックを再びディジタル化し、ブ
ロック３７４に示す再チェックを実行する。

ブロック３７４においてレーザ・インターロックが正し
いと判断されたときは、ブロック３８２により蒸留水を
放出し、オペレータにそのことを−６６＝ 示すメツセージを印刷する。次に、ブロック３８４によ
り蒸留水の停止をし、ブロック３８６にょリレーザ窒素
を放出し、オペレータにその操作を示すメツセージを印
刷する。次に、ブロック３８８によりレーザ窒素を停止
する。

次に、ブロック３９０によりグリコール冷却をオンにし
、このことを示すメツセージをオペレータに送出する。

次に、ブロック３９２により、グリコール・インタラブ
ドを付勢し、ブロック３９４により全てのシャッタを閉
じる。その後、ブロック３９６に示すように、シャッタ
は閉じられたかについての判断をする。ノーのときは、
ブロック３９８により、エラー・メツセージを印刷し、
打切り処理を実行する。ブロック３９６によりシャッタ
が閉じられていたときは、ブロック４００に示すように
、レーザ発振器は１／２電力によりオンとなり、ブロッ
ク４０２によりこのことを示すメツセージをオペレータ
に送出する。次に、ブロック４０４により、スラブ増幅
器は１／２電力によりオンとなり、またブロック４０６
によりこのことを示すメツセージをオペレータに送出す
る。

次に、ブロック４０８により、フロッグ・アームを作動
させる。「フロッグ・アーム」とは第１Ａ図に示す材料
取扱い装置１４、ロボット２８及びアーム及びプラット
フォーム機構３０に与えた名称である。先に説明したよ
うに、ロボット２８のアーム及びプラットフォーム機構
３０はＸ線リソグラフィ装置１０内のマスク、ターゲッ
ト及びウェーハを移動させる。次に、ブロック４１０に
より、フロッグ・アーム誤りがあるかについての判断を
する。イエスのどきは、エラー・メツセージを印刷し、
打切り処理を実行する。

ブロック４１０によりフロック・アームが正しく作動し
ていると判断したときは、ブロック４１４により２つの
ＳＭＩＦポート・エレベータを上昇させる。ＳＭＩＦポ
ート・エレベータは、フロッグ・アームにロードする位
置にボートに存在する項目を移動させるエレベータを備
えており、第１図に示すＳＭＩＦコンテナー３４を挿入
する。

次に、第１７Ｂ図のブロック４１６が継続し、８ＭＩＦ
ボート・エレベータは上部位置にあるが否かを判断をす
る。ノーのときは、ブロック４１８により、エラー・メ
ツセージを印刷し、ブロック４２０によりオペレータに
続けるのか、打切りにするのかの督促をする。ブロック
４２２によりオペレータが打切りを決定したときは、ブ
ロック４２４は打切りを表示する。ブロック４２２にお
いてオペレータが継続を希望する決定をしたときは、ブ
ロック４２６により各ＳＭＩＦボートのステータスを記
憶し、ブロック４２８により継続となる。ブロック４２
８により、ターゲット・マガジン・ステータスを調べ、
次のブロック４３０によりターゲットが存在するか否か
を判断をする。

ブロック４３０によりターゲットが存在しないことが判
断されたときは、ブロック４３２によりＳＭＩＦボート
にターゲットをロードするようにオペレータを督促する
。次に、ブロック４３４により、ターゲットはロードの
準備ができているか否かを判断をする。ノーのときは、
ターゲットはロードの準備を完了したと判断されるまで
、プロツク４３４の開始に戻る。ターゲットがロードの
準備を完了となると、フロック４３６により、７０ツグ
・アームはターゲットをＳＭＩＦポートからストレージ
・トレーにロードし、ブロック４３０に復帰する。この
時点で、ターゲットは存在すると判断する。

続いてブロック４３８により、マスク・マガジン・ステ
ータスを調べ、ブロック４３０によってマスクが存在す
るか否かを判断をする。マスクが存在しないときは、ブ
ロック４４２により、ＳＭＩＦポートにマスクをロード
するようにオペレータを督促する。更に、このメツセー
ジはオペレータがどのくらいマスクをロードすべきかを
知らせ、次にブロック４４４により、マスクはシステム
にロードする準備を完了しているか否かの判断をする。

このような状態になるまで、処理はブロック４４４に留
まる。マスクがシステムにロードする準備を完了すると
、ブロック４４６により、ＳＭＩＦボートから一番上の
マスクを取るようにフロッグ・アームに指示する。次に
、ブロック４４８によりマスク１０をトレーから読み出
し、ブロック４５０により、フロッグ・アームはマスク
をストレージ・トレーに蓄積し、ＩＤ読み出しについて
位置を記録する。次に、ブロック４５２により、最後の
マスクを蓄積したか否かの判断をする。ノーのときは、
ブロック４４６に復帰し、ストレージ・トレーに最後の
マスク及びマスクＩＤ数と関連して記録された位置を蓄
積するまで、ブロック４４６．４４８．４５０及び４５
２を反復する。最後のマスクを蓄積すると、ブロック４
４０に復帰する。

ブロック４４０によってマスクが存在すると判断したと
きは、ブロック４５２により、システムが初期化された
というメツセージをオペレータに送り、ブロック４５６
によってメイン・メニューを表示する。次に、第１８図
に示すメイン・オペレーティング・プログラムとして点
へから初期化プログラムが継続する。

ここで第１８図を参照すると、メイン・オペレーティン
グ・プログラムのフローチャートが示されている。この
フローチャートは表示されたメイン・メニューと関連し
て用いられ、ここで便宜上、メイン・オペレーティング
・プログラム八とレベル付けしである。一般に、オペレ
ータがメイン・メニューから選択するまで、メイン・オ
ペレーティング・プログラムＡ即ちシステム・オペレー
ティング・プログラムを連続して反復する。この場合は
弛のプログラムＢ−Ｌのうちの一つに分岐する。選択し
たこのプログラムを実行したときは、プログラム八に復
帰し、プログラムは次のオペレータ・コマンドを待機す
る。

先ず、ブロック４５８により、ユーザ・インターフェイ
スを開始し、ブロック４６０によりスクリーンをクリア
する。次に、ブロック４６２によりユーザ・メニューを
表示する。更に、ブロック４６４により、ユーザ・メニ
ューに従って機能要求を入力したか否かを判断する。ノ
ーのときは、ブロック４６６によりエラー条件の全てを
調べ、ブロック４６８によりエラーの存在が判断された
ときは、エラー条件を印刷し、打切りとなる。ブロック
４６８にお４ノる判断によりエラーがなかったときは、
ブロック４６４に戻り、機能要求又はエラー報告がある
まで待機する。

ブロック４６４により機能要求が検出されると、ブロッ
ク４７２〜４９２（偶数のみ）が継続する。

ブロック４７２へ・４９２（偶数のみ）のそれぞれは要
求可能な種々の機能をそれぞれ表わしている。

ブロック４７２〜４９２（偶数のみ）のうちの一つにお
いて機能のうちの一つが存在すると判断されると、各プ
ログラムＢ−１への分岐が発生する。

次の機能はブロック４７２〜４９２（偶数のみ）により
選択可能な以下のプログラムに対応する。

フロック　　　　　　　機　能　　　　プログラム番号 ４７２　　マシン・データをロード　　　Ｂ４７４　　
ターゲットをロード　　　　　Ｃ４７６マシンにマスク
をＯ−ド　　　Ｄ４７８　　マスクをＯ−ド　　　　　
　　Ｅ４８０　　ウェーハを処理　　　　　　　Ｅ４８
２　　データを印刷　　　　　　　　Ｇ４８４　　デー
タを変更　　　　　　　　ト１４８６　　ステータスを
読み込む　　　　Ｉ４８８　　ステータスを変更　　　
　　　Ｊ４９０　　　　　　　　　診　　断　　　　　
　　　　　　　　Ｋ２Ｏ２メニュー終了　　　　　　　
　しマシン・データをロード、ターゲットをロード及び
マシンにマスクをロードの命令をそれぞれ表わすプログ
ラムＢ、Ｃ及びＤの例を、以下第１９図、第２０図及び
第２１図に示す。他のプログラムについては第１９図は
、第２０図及び第２１図に示す線に従い、かつプログラ
ムＥ〜［のイ」加説用に従って展開することができる。

＝　７４　＝ 第１９図を参照覆ると、マシン・データをロードのプロ
グラムＢが示されている。最初に、ブロック４９４によ
り、ＣＰＵ３１０に接続されているディスクのファイル
からマシンやデータをロードする。ブロック４９６によ
り、マシン変数はエラー及びステータス・チェックによ
り決定された情報に基づいて更新される。最後に、オペ
レータの便宜のために現在のマシン動作変数を表示、印
刷する。次に、第１８図に示すメイン・オペレーティン
グ・プログラム八に戻る。

第２０図を参照すると、ターゲットのロードに関連する
プログラムＣを示す。最初に、ブロック５００により、
ターゲット・メモリに空きがあるか否かの判断をする。

ノーのときは、メツセージ「ターゲット・メモリは一杯
」を表示し、メイン・オペレーティング・プログラムＡ
に戻る。

ブロック５００にＪ：す、ターゲット・メモリに空きが
あると判断したとぎは、ブロック５０４により、前面の
ＳＭＩＦボートにターゲットが有るか否かの判断をＪ−
る。ノーのときは、ブロック５Ｏ６により側面のＳＭＩ
Ｆポートにターゲットがあるか否かの判断をする。ブロ
ック５０４及び５０６の判断が共にノーであったときは
、オペレータはＳＭＩＦポートにターゲットをロードす
るにうに、督促され、ブロック５１０により、ターゲッ
トは準備を完了しているかの判断をする。ノーのときは
、準備完了状態であると判断されるまで、ブロック５１
０に戻る。この時点ではクリア信号が出力されてブロッ
ク５０４に戻る。ブロック５０６により、ターゲットが
側面のＳＭＩＦボートにあると判断されたときは、ブロ
ック５１２によって側面のＳＭＩＦポートを入力ポート
と決定される。ブロック５０４により、ターゲットが前
面のＳＭ　Ｉ　Ｆボートであると判断されたときは、ブ
ロック５１４により前面のＳＭＩＦポートは入力ポート
と定められる。

いずれの場合もブロック５１６を継続し、Ｚ１即ち垂直
方向にＳＭＩＦプレートの高さまで移動するように、フ
ロッグ・アームに命令する。次に、ブロック５１８によ
り、ブロック５１２又は５１４により定められた指定の
入力ポートに回転するように７０ツグ・アームに命令す
る。次に、ブロック５２９において、フロッグ・アーム
を指定された入力ポートにおいてＳＭＩＦプレートに届
くように伸ばし、ブロック５２２によりフロッグ・アー
ムはＳＭＩＦポート・エレベータを下げる。

次に、ブロック５２４により、フロッグ・アームを引っ
込め、ブロック５２６によりＳＭＩＦポート・エレベー
タは降下したか否かの判断をする。

ノーのときは、ブロック５２８により示すようにエラー
・メツセージを印刷し、ブロック５３０により示すよう
に、打切りとなる。ブロック５２６により、ＳＭＩＦボ
ート・エレベータが下降していると判断したときは、ブ
ロック５３２により、一番上のターゲットを配置する。

次に、ブロック５３４により、フロッグ・アームを移動
してこのターゲットを利用するために必要とするｌ距離
を計算し、ブロック５３６によりフロッグ・アームを（
計算した高さ）−（小クリアランス）に移動させる。次
に、ブロック５３８により、フロッグ・アームをターゲ
ット・トレーに伸ばし、ブロック５４０によりクリアラ
ンス量までフロッグ・アームを移動させる。

次に、ブロック５４２により、真空をオンすることによ
り、７０ツグ・アームを下げてターゲットを取ることが
できるようにする。次に、ブロック５４６により、７０
ツグ・アームを蓄積領域に回転させ、ブロック５４８に
より７０ツグ・アームを蓄積領域に伸ばす。次に、ブロ
ック５５０によりターゲットを蓄積できるように真空チ
ャックをオフにし、ブロック５５２により７０ツグ・ア
ームを下げ、ターゲットをクリアし、ブロック５５４に
よりフロッグ・アームを通路を出るように中央に戻す。

次に、ブロック５５６により、未だターゲットがあるか
の判断をする。ノーのときは、ターゲットのロードを完
了したというメツセージを表示し、メイン・オペレーテ
ィング・プログラムＡに戻る。

ブロック５５６により未だロードするターゲットがある
と判断したときは、ブロック５６０によりターゲットの
スペースがあるか否かの判断をする。

ノーのときは、ブロック５６２により、メツセージしタ
ーゲット・メモリは一杯１を表示し、メイン・オペレー
ティング・プログラム八に戻る。ブロック５６０で更に
メモリ・スペースがあると判断したときは、ブロック５
６４により、フロッグ・アームを回転させて入力ポート
に戻る。ブロック５３６に戻ってブロック５３６から同
一の処理を開始し、これをブロック５５８か、又はブロ
ック５６２かに行くまで、メイン・オペレーティング・
プログラムＡに戻ることを繰り返す。

ここで第２１図を参照すると、マシンにマスクを０−ド
するのに関連するプログラムＤが示されている。プログ
ラムＤは、ブロック５４４とブロック５４６との間にブ
ロック５６６．５６８．５７０及び５７２が付加されて
いることを除き、プログラムＣと同一である。ブロック
５６６は、ブロック５４４ににり中央に戻されたフロッ
グ・アームをバー・コード・リーダーに回転させ、ブロ
ック５６８によりフロッグ・アームをバー・コード・リ
ーダーに伸ばす。次に、ブロック５７０により、マスク
ＩＤをバー・コード・リーダーにより読み取り、ブロッ
ク５７２によりマスクＩ［）を蓄積位置に対応させて記
憶する。その後、先に説明したプログラムはブロック５
４６に行き、ここで７０ツグ・アームを蓄積領域に回転
させ、マスクを記憶する。

【図面の簡単な説明】

第２図は本発明のＸ線リソグラフィ装置のつ工−ハ処理
部及びＸ線発生装置の一部の正面図、第３図は本発明の
Ｘ線リソグラフィ装置のＸ線発生装置の更に詳細な側面
図及び部分断面図、第４図は本発明のＸＩＩＡ発生装置
の更に詳細な全面図及び部分断面図、 第５図及び第５Ａ図は本発明のＸ線発生室とウェーハと
の間の第１形式のインタフェースの平面図及び断面図、 第６図は第５図及び第５Ａ図に示す本発明の動作を説明
するための図、 第７図及び第７Ａ図はＸ線発生室とウェーハとの間のイ
ンタフェースの他の実施例を示す図、第８図はＸ線発生
プラズマを発生する際に用いられるターゲット及び関連
するターゲット移動機構を示す概要図、 第９図はターゲット及び本発明の真空室を仲介するため
に用いるターゲット移動機構の底面図、第１０図はレー
ザ装置及びＸ線発生プラズマを発生する際に用いられる
レーザ・ビームの通路を示す図、 第１１図は本発明のＸ線リソグラフィ装置を表わす概要
図、 第１２図は第１１図に示す増幅器を通過づ゛る種棒の信
号路におけるレーザ・ビームの増幅器ガラス・スラブの
形状及び位置を示す図、 第１３図は第１１図に示すＸ線リソグラフィ装置の部品
配置を示す３次元図、 第１４Ａ図、第１４８図及び第１４Ｃ図は第１３図に示
す部品配置の平面図、正面図及び側面図、第１５図は本
発明の電気制御装置の総合ブロック図、 第１６図は第１６Ａ図及び第１６Ｂ図を一緒に配置する
方法を示す図、 第１６Ａ図及び第１６Ｂ図は本発明の詳ＩＩな電気系統
のプロ□ツク図、□ 第１７Ａ図及び第１７Ｂ図は製造において本発明を用い
る前の開始手順を示すフローチャート、第１８図は本発
明の待機処理のフローチャート、第１９図は本発明のコ
ンピュータにデータをロードする方法を示すフローチャ
ート、 第２０図は本発明のＸ線リソグラフィ装置にターゲット
をロードする方法を示すフローチャート、第２１図は本
発明のＸ線リソグラフィ装置にマスクをＯ−ドする方法
を示すフＯ−ヂャートである。 １８・・・ウェーハ処理装置、 ２ｏ・・・制御装置、 ２２・・・排気室、 ２６・・・ターゲット、 ５８・・・ウェーハ、 ７０，７２・・・窓、 ７４・・・スポット７． ７８・・・真空チャック、 ８０・・・プレー１−１ ８２・・・ステッパ・モータ、 ８４゛・・・線形移動装置、 ８６・・・鉄流体カップラ、 ８８・・・シャフト、 ９０・・・ベロー装置、 ９２・・・開口、 ９４・・・マスク、 １２２・・・マスク支持リング、 １２８．１３０・・・真空路、 １３２・・・ヘリウム圧力経路、 １３４・・・経路、 １３８．１４０，１４２．１４４．１７０・・・リング
、 １４７・・・ソレノイド、 １５２・・・点、 １６４・・・真空路、 １６６・・・空気路、 ３３４Ｃ・・・空気インターＯツクｉ制御回路、３３４
Ｄ・・・ヘリウム回路。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望の出力ビームに相対して狭い低エネルギのレ
   ーザー・ビームを供給するレーザ・ビーム発振器（１７
   ２）と、垂直方向の第１距離、及び前記第１距離よりか
   なり長い第２距離のレーザ・ビーム・エネルギを増幅す
   るための経路（１９０）を有するフェース・ポンプ・レ
   ーザ・ビーム増幅器（１８８）と、前記経路（１９０）
   の第１部分（第１２図の左部分）に沿う前記増幅器（１
   ８８）を介して前記発振器（１７２）により発生した前
   記レーザ・ビームを指向させる第１レーザ・ビーム指向
   手段（１７４〜１８６、１９６〜２３０）とを備えた高
   エネルギ・レーザ・ビーム発生器において、前記第２レ
   ーザ・ビーム指向手段（２３２〜３０６）は前記レーザ
   ・ビーム（２４）の第１軸に沿う前記第１距離より大き
   くなく、かつ他の軸に沿う前記第１距離と第２距離との
   間にレーザ・ビーム（２４）の大きさを拡張するビーム
   拡張手段（２３２及び２６２）を含み、 前記第２レーザ・ビーム方向手段（２３２〜３０６）は
   更に前記経路（１９０）の前記第１部分（第１２図の左
   部分）に交差させることなく、前記レーザ・ビーム（２
   ４）を前記経路（１９０）の第２部分（第１２図の右部
   分）に沿う前記フェース・ポンプ・レーザ・ビーム増幅
   器（１８８）を介して前記レーザ・ビーム（２４）を指
   向させる手段（２４０、２４４、２４６、２５８、２６
   ０、２７０及び２７２）を備えたことを特徴とする高エ
   ネルギ・レーザ・ビーム発生器。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の高エネルギ・レーザ
   ・ビーム発生器において、更に前記第２レーザ・ビーム
   指向手段（２３２〜３０６）はアナモフイツク・ビーム
   拡張器（２３４、２３６、及び２３８及び２６４、２６
   ６及び２６８）を含むことを特徴とする高エネルギ・レ
   ーザ・ビーム発生器。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の高エネル
   ギ・レーザ・ビーム発生器において、更に前記第２レー
   ザ・ビーム指向手段（２３２〜３０６）は前記第１軸に
   沿つて前記フェース・ポンプ・レーザ・ビーム増幅器（
   １８８）の前記通路（１９０）を励起する前記レーザ・
   ビーム（２４）を、前記他の軸に沿つて拡張されたと同
   一の大きさに拡張する第２ビーム拡張手段（２８０）を
   備えていることを特徴とする高エネルギ・レーザ・ビー
   ム発生器。
4. （４）特許請求の範囲第１項又は第３項記載の高エネル
   ギ・レーザ・ビーム発生器において、更に前記第２レー
   ザ・ビーム指向手段（２３２〜３０６）及び第２ビーム
   拡張手段（２８０）はそれぞれアナモフイツク・ビーム
   増幅器（２３４、２３６、及び２３８及び２６４、２６
   ６及び２６８）を備えているを備えていることを特徴と
   する高エネルギ・レーザ・ビーム発生器。
5. （５）特許請求の範囲第１項又は第３項記載の高エネル
   ギ・レーザ・ビーム発生器において、更に前記第２レー
   ザ・ビーム指向手段（２３２〜３０６）及び第２ビーム
   拡張手段（２８０）はそれぞれ複数の三角形状のプリズ
   ム（２３４、２３６、及び２３８；２６４、２６６及び
   ２６８及び２８２、２８４及び２８６）を備えているこ
   とを特徴とする高エネルギ・レーザ・ビーム発生器。
6. （６）高エネルギ・レーザ・ビーム（２４）を発生する
   レーザ・ビーム発生器（１２）において、最初のレーザ
   ・ビーム（２４）を発生するレーザ発振器（１７２）と
   、光エネルギを注入する２つの主面、及び前記２つの主
   面を分離する一定の高さの前記２つの主面と前記一定の
   高さに対して垂直、かつ前記一定の高さより大きい一定
   の幅との間の断面積を有するガラス・スラブ（１９０）
   を含む面注入レーザ・ビーム増幅器（１８８）と、ガラ
   ス・スラブ（１９０）の主面間の第１経路（第１２図の
   左部分）を介してレーザ発振器（１７２）から得たレー
   ザ・ビーム（２４）を指向させて前記第１増幅レーザ・
   ビーム（Ａ及びＢ）を得る第１指向手段（１７４〜１８
   ６、１９６〜２３０）とを備えた高エネルギ・レーザ・
   ビーム発生器において、前記高さにより定められる方向
   で前記高さより小さな寸法、及び前記幅により定められ
   る方向で前記高さより大きく、かつ前記幅より狭い寸法
   に、前記増幅した前記第１レーザ・ビーム（Ａ及びＢ）
   を拡張して拡張レーザ・ビーム（Ｃ）を得る手段（２３
   ２及び２６２）と、前記ガラス・スラブ（１９０）の主
   面間に前記第１経路（第１２図の左部分）から離れ、第
   ２経路（第１２図の右部分）を介して拡張した前記レー
   ザ・ビームを指向させ、前記高エネルギ・レーザ・ビー
   ム（２４及び２４Ａ）を得る第２指向手段（２７０〜２
   ７６）とを備えていることを特徴とする高エネルギ・レ
   ーザ・ビーム発生器。
7. （７）特許請求の範囲第６項記載の高エネルギ・レーザ
   ・ビーム発生器において、更に前記第１指向手段（１７
   ４〜１８６、１９６〜２３０）はシャッタ手段（２１２
   ）を備えていることを特徴とする高エネルギ・レーザ・
   ビーム発生器。
8. （８）特許請求の範囲第６項又は第７項記載の高エネル
   ギ・レーザ・ビーム発生器において、更に前記第２指向
   手段（２７０〜２７６）はシャッタ手段（２５２）を備
   えていることを特徴とする高エネルギ・レーザ・ビーム
   発生器。
9. （９）特許請求の範囲第６項、第７項又は第８項記載の
   高エネルギ・レーザ・ビーム発生器において、更に前記
   レーザ・ビーム発生器（１２）は前記高さにより定めら
   れた前記方向で前記高さより大きな寸法に拡張した前記
   拡張レーザ・ビーム（Ｃ）を拡張して高エネルギ・レー
   ザ・ビーム（２４、２４Ａ）を得る第２手段（２８０）
   を備えていることを特徴とする高エネルギ・レーザ・ビ
   ーム発生器。
10. （１０）特許請求の範囲第９項記載の高エネルギ・レー
    ザ・ビーム発生器において、更に拡張用の前記第１レー
    ザ・ビーム指向手段（２３２及び２６２）及び拡張用の
    前記第２手段（２８０）は複数のアナモフイツク・ビー
    ム拡張器を備えていることを特徴とする高エネルギ・レ
    ーザ・ビーム発生器。
11. （１１）特許請求の範囲第６項、第７項及び第８項記載
    の高エネルギ・レーザ・ビーム発生器において、拡張用
    の前記第１レーザ・ビーム指向手段（２３２及び２６２
    ）はアナモフイツク・ビーム拡張器を備えていることを
    特徴とする高エネルギ・レーザ・ビーム発生器。
12. （１２）特許請求の範囲第４項から第１１項記載の高エ
    ネルギ・レーザ・ビーム発生器において、前記第１指向
    手段（１７４〜１８６、１９６〜２３０）は照射された
    レーザ・ビームをほぼ対称的な方法により拡張する第１
    及び第２ビーム拡張手段（１８０）と、前記第１及び第
    ２ビーム拡張手段（１８０）に前記レーザ発振器（１７
    ２）のレーザ・ビーム（２４）を供給して前記高さより
    小さな寸法の第１拡張レーザ・ビームを得る手段（１７
    ４、１７６、１７８）と、前記第１経路の第１部分（第
    １２図の左側）に沿つて前記ガラス・スラブ（１９０）
    を介する前記第１拡張レーザ・ビーム（Ａ）を指向させ
    て第１増幅レーザ・ビーム（Ａ）を得る手段（１８２、
    １８４、１８６、１９６、１９８）と、前記第２ビーム
    拡張手段（２０６）に沿つて前記増幅レーザ・ビーム（
    Ａ）を供給して前記高さとほぼ同一の大きさにある第２
    拡張レーザを得る手段（２００〜２０４）と、前記第１
    部分（第１２図の左側）の前記第１部分と異なる第２部
    分に沿い、前記ガラス・スラブ（１９０）を介して前記
    第２拡張レーザ・ビームを指向させて前記第１増幅レー
    ザ・ビーム（Ｂ）を得る手段（２０８、２１０、２２２
    〜２２８）とを備えていることを特徴とする高エネルギ
    ・レーザ・ビーム発生器。
13. （１３）特許請求の範囲第１２項記載の高エネルギ・レ
    ーザ・ビーム発生器において、前記第１及び第２ビーム
    拡張手段（１８０）は空間フィルタを備えていることを
    特徴とする高エネルギ・レーザ・ビーム発生器。
14. （１４）特許請求の範囲第１２項又は第１３項記載の高
    エネルギ・レーザ・ビーム発生器において、前記第１経
    路（第１２図の左側）の前記第１及び第２部分は互いに
    隣接し、かつ前記ガラス・スラブ（１９０）と同一の空
    間にあることを特徴とする高エネルギ・レーザ・ビーム
    発生器。
15. （１５）光エネルギを注入する２つの主面と、２つの前
    記主面を離す一定の高さ及び前記一定の高さに対して垂
    直、かつより大きい一定の幅の２つの前記主面間の断面
    積とを有するガラス・スラブ（１９０）を備えた面注入
    レーザ・ビーム増幅器（１８８）を用い、高エネルギ・
    レーザ・ビーム（２４、２４Ａ）を発生すると共に、初
    期レーザ・ビームを発生するステップと、前記ガラス・
    スラブ（１９０）の主面間の第１経路（第１２図の左側
    ）を介して発生した前記初期レーザ・ビームを指向させ
    て増幅した増幅レーザ・ビーム（Ｂ）を得るステップと
    を含む高エネルギ・レーザ・ビーム発生方法において、
    更に前記高さより定められる方向で前記高さより小さい
    寸法、及び前記幅により定められる方向で前記高さより
    大きく、かつ前記幅より狭い寸法に前記増幅レーザ・ビ
    ーム（Ｂ）を拡張して拡張レーザ・ビームを得るステッ
    プと、前記ガラス・スラブ（１９０）の主面間の前記第
    １経路（第１２図の左側）から離れた第２経路（第１２
    図の右側）を介して前記拡張レーザ・ビーム（Ｃ）を指
    向させ、前記高エネルギ・レーザ・ビーム（２４、２４
    Ａ）を得るステップとを備えていることを特徴とする高
    エネルギ・レーザ・ビーム発生方法。
16. （１６）特許請求の範囲第１５項記載の高エネルギ・レ
    ーザ・ビーム発生方法において、更に発生した初期レー
    ザ・ビームを指向させるステップは前記初期レーザ・ビ
    ームを対称的に拡張するステップを備えていることを特
    徴とする高エネルギ・レーザ・ビーム発生方法。
17. （１７）特許請求の範囲１６項記載の高エネルギ・レー
    ザ・ビーム発生方法において、更に前記初期レーザ・ビ
    ームを対称的に拡張する前記ステップは前記ガラス・ス
    ラブ（１９０）の主面間の前記第１及び第２経路（第１
    ２図におけるビームＢ及びＣ）と異なる第３経路（第１
    ２図におけるビームＡの経路）を介して対称的に拡張し
    た前記初期レーザ・ビームを指向するステップを備えて
    いることを特徴とする高エネルギ・レーザ・ビーム発生
    方法。
18. （１８）特許請求の範囲第１７項記載の高エネルギ・レ
    ーザ・ビーム発生方法において、前記第３経路を介して
    前記レーザ・ビームを指向させるステップは前記レーザ
    ・ビームを前記高さにほぼ等しい寸法に対称的に拡張す
    る空間フィルタ（１８０及び２０６）を介して前記レー
    ザ・ビームを指向させる処理を備えていることを特徴と
    する高エネルギ・レーザ・ビーム発生方法。
19. （１９）特許請求の範囲第１５項から第１８項までに記
    載の高エネルギ・レーザ・ビーム発生器において、前記
    拡張レーザ・ビーム（Ｃ）を指向させるステップは更に
    前記幅に関連する方向に定められたとほぼ同一の寸法に
    ある前記高さにより定められた方向に前記ガラス・スラ
    ブ（１９０）から得た前記レーザ・ビームを拡張するス
    テップを備えていることを特徴とする高エネルギ・レー
    ザ・ビーム発生方法。