JPS6342123A - Ｘ線露光方法 - 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】 〔目　次〕 ・概要 ・　産業上の利用分野 ・　従来の技術 ・　発明が解決しようとする問題点 ・　問題点を解決するための手段 ・作用 ・　実施例 ・　発明の効果 〔概　要〕 円周上にＶ溝を有する円板型回転ターゲット（陽極）を
用いたステップアンドリピート方式のＬＪ露光方法にお
いて、回転ターゲットの回転軸と直交方向にウェハーを
搭載したＸＹステージを移動し、ステップ移動動作毎に
ステージの振動に同期させてＸ線発生用電子ビームを偏
向させステージの振動中に露光開始可能としてスループ
ットの向上を図ったＸ線露光方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体リソグラフィープロセスにおいてマス
クを介してウェハーを露光しパターン転写を行うための
露光方法に関し、特に円周上に■溝を有する回転ターゲ
ットを用いたステップアンドリピート方式のＸ線露光方
法に関する。

〔従来の技術〕

Ｘ線出力の向上を図るために円周上にＶ溝を有する円板
型回転ターゲット（陽極）を用いて該ターゲットのＶ溝
中心部に電子ビームを照射してＸ線を発生させるＶ溝型
回転ターゲット式Ｘ線露光装置が既に本願出願人により
提案されている。

一方、半導体リソグラフィープロセスにおいて、生産性
を高めるために、ウェハー上に多数の同一素子を格子状
に形成し各素子に対し順番に露光を繰返してパターン転
写を行なうステップアンドリピート方式が用いられてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のステップアンドリピート式Ｘ線露光方法において
は、ウェハーのステップ移動毎にウェハーを搭載したＸ
Ｙステージが振動するため、振動が充分減衰するまで次
の露光プロセスができずスルーブツトが低下していた。

この問題を解消するためにＸＹステージの振動を検出し
、この振動に同期させてＸ線発生用電子ビームを振動さ
せ振動減衰の待ち時間を短縮させる方法が考えられるが
、前記■溝型回転ターゲットを用いたＸ線露光装置にお
いては、電子ビームがＶ溝頂部かられずかに側壁部にず
れるζχ線照射方向および発生量に大きく影響するため
、ウェハーのステップ移動方向によってはこのような電
子ビームの強制振動による時間短縮の方法が採用できず
スループントの向上が図られない。

本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたものであ
って、■溝型回転ターゲットを用いたステップアンドリ
ピート式Ｘ線露光装置において、ウェハーを搭載したＸ
Ｙステージの振動を検出しこれと同期した振動を電子ビ
ームに与えて振動減衰の待ち時間を省きスループットの
向上を図ることができるＸ線露光方法の提供を目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明では、回転ターゲット
の円周上に設けたＶ溝に対し偏向手段を介して電子線を
照射して該■溝からＸ線を発生させ、露光すべき素子を
格子状に複数個有するウェハーをＸＹステージ上に搭載
し、前記Ｘ線をウェハー上の各素子に対し順番に照射す
るステップアンドリピート方式のＸ線露光方法において
、前記回転ターゲットの回転軸に対し直角方向にウェハ
ーを移動して該方向に配列された各素子を順番に露光し
た後次の列の各素子に対し前記方向に沿って順番に露光
を行ない、前記各列内で順番に各素子を露光するために
ＸＹステージを移動した後移動停止時の振動による前記
ウェハーの位置決め用アライメント機構部とＸ線発生部
との相対位置の変位を検出し、該検出結果に基いて前記
偏向手段を駆動してＶ溝への電子線の照射位置を変動さ
せ振動に基く露光領域の変動を補正したことを特徴とす
る。

〔作　用〕

縦横に格子状に配列されたウェハー上の各素子に対し回
転ターゲットの回転軸と直交方向にウェハーを移動して
一列の素子に対し順番に露光を行ない、次に列を移動し
て次の列について同様に回転ターゲットの回転軸と直交
方向にウェハーを移動して各素子に対し順番に露光を行
なう。このとき各列内での露光工程毎にＸＹステージの
振動を検出し、これに同期させて電子ビームを偏向させ
て振動させながら回転ターゲットのＶ溝を照射する。

〔実施例〕

第１図は本発明方法に係るＸ線露光装置の構成図である
。Ｘ線発生部４０内に、円周上に環状のＶｉｌＪ＊１ａ
を有する回転ターゲット（陽極）１と、該回転ターゲッ
ト１の■溝１ａに電子線３を照射するための電子銃２と
、該電子線３をＶ溝１ａ方向に偏向させるための偏向器
４が配設されている。

Ｖ溝１ａから発生したＸ線５は窓６を通して外部に取出
される。７はシャッターである。Ｘ線取出窓６の下方に
はマスク８がマスク保持部２０に装着されている。マス
ク８の下部にはウェハー９がＸＹステージ１０に搭載さ
れて配置される。３０は露光位置合せのためのアライメ
ント部である。

Ｘ線発生部４０を支持する支持台５０には、Ｘ線発生部
４０と支持台５０内部のウェハー９、マスク８等を支持
するアライメント機構部との相対位置を検出するための
Ｘ方向位置検出器１１およびＸ方向位置検出器１２が取
付けられている。各位置検出器１１．１２はＣＰＵ１４
に接続され検出データが入力されるとともに偏向量演算
器１３により必要な電子ビーム偏向量が計算される。偏
向量演算器１３は各方向の偏向アンプ１５．１６を介し
て偏向器１７．１８に接続される。各偏向器１７．１８
が電子ビーム３を偏向させるための偏向器４を構成する
。ＣＰＵ１４は偏向量演算器１３に対し演算に必要なデ
ータを送るとともに、ＸＹステージ１０の駆動制御、シ
ャッター７の開閉制御等を行う。

ＸＹステージ１０はウェハー９上に格子状に形成された
各素子（図示しない）に対して順番に露光を行うために
ステップアンドリピート動作を行う、１つのステップ移
動動作のＸＹステージ位置変化を第３図［ａｌのグラフ
に示す。時間Ｔ１で前の素子の露光が終了しＸＹステー
ジ１０が移動開始する０時間Ｔ２でＸＹステージの移動
が停止し露光すべき素子が所定の位置に配置される。こ
のときＸＹステージを含むマスクアライメント機構部、
即ちマスク８、ウェハー９、ＸＹステージ１０、マスク
保持部２０、アライメント部３０等はＸ線発生部４０に
対し振動する。この振動はＸ方向。

Ｘ方向について位置検出器１１．１２により検出される
。この検出信号に基いて偏向量演算器１３により振動の
補正に必要な電子ビーム３の偏向量が計算される。この
計算結果に基き偏向アンプ１５゜１６を介してＸＸ方向
の偏向器（ａ）、　（ｂｌ　１７．　！　８が駆動され
る。即ち、所定のアライメント時間後に時間Ｔ、で第３
図（ｂ）に示すように電子線３の偏向が開始され、電子
線３はＸＹステージと同期して振動する。この時間Ｔ、
においてシャッター７を開き露光を開始する。このとき
ＸＹステージは振動しているが、電子線の同期振動によ
りＸ線５の照射方向は露光すべき領域に対し常に一定と
なり振動による変動が補正される。

ＸＹステージの移動方向について第２図を用いて説明す
る。ウェハー上に格子状に多数の素子ａ１〜ａ４が形成
される。ステップアンドリピート動作を行う場合、まず
図のＸ方向、即ち回転ターゲット１の回転軸に直角な方
向（Ｘ線照射位置での回転の接線方向）に移動して素子
ａ１〜ａ４の露光を行う。次にＸＹステージをＸ方向に
移動して次の列の素子ａ１〜ａ、に対しＸ方向に沿って
前列とは逆向き方向に順番に露光を行う。このようにし
て各素子ａ１〜ａ１６に対しジグザグ状にステージをス
テップ移動して露光を繰返す。このとき各素子列（ａＩ
　””’４　＋　　ａＳ　〜ａ１１　＋　　”９〜ａｌ
！、ａＩ３〜ａ、６）内でのＸ方向のステップ移動毎に
前述の電子ビーム偏向振動動作を行いステージの振動に
よる露光領域の変動を補正し、ステージの停止後、振動
減衰を待つことなく露光を開始する。

なお、各列間の移動、即ちａ４からａ、へ、ａ、からａ
、へ、およびａ、ｔ”’ａＩ３への移動については回転
ターゲット１のＶ溝に対し直交方向への移動であるため
、電子ビーム偏向により露光領域が変動する。従って、
このような各列間のステツブ移動（Ｙ方向の移動）の場
合には電子ビームの同期振動を行なわずに従来のように
振動減衰を待つ必要がある。しかしながら、格子状配列
の素子に対し、■溝方向に沿った方向（Ｘ方向）へのス
テップ移動が多くなるように移動方向を選定することに
より露光工程時間の短縮が図られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るＸ線露光方法におい
ては、回転ターゲットの回転軸に直交方向（■溝層開方
向）に沿ってＸＹステージを連続的にステップ移動し、
各ステップ移動毎にステージの振動に同期させてＸ線発
生用電子ビームを振動させＸ線露光領域の変動を補正し
ている。従って、ステップ移動停止時にステージの振動
の減衰を待つことなく露光を開始することができ露光工
程時間の短縮が図られスループットが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するためのＸ線露光装置の構
成図、第２図は本発明方法におけるｘｙステージの移動
方向説明図、第３図は本発明に係るＸ線露光装置の動作
を説明するためのグラフである。 １・・・回転ターゲット、　　１ａ・・・Ｖ溝、３・・
・電子線、　　　　　４．１７．１８・・・偏向器、５
・・・Ｘ線、　　　　　　　８・・・マスク、９・・・
ウェハー、　　　　１０・・・ＸＹステージ、１１．１
２・・・位置検出器、　２０・・・マスク保持部、３０
・・・アライメント部、４０・・・Ｘ線発生部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転ターゲット（１）の円周上に設けたＶ溝（１ａ
   ）に対し偏向手段（４）を介して電子線（３）を照射し
   て該Ｖ溝からＸ線（５）を発生させ、露光すべき素子（
   ａ＿１〜ａ＿１＿６）を格子状に複数個有するウェハー
   （９）をＸＹステージ（１０）上に搭載し、前記Ｘ線を
   ウェハー上の各素子に対し順番に照射するステップアン
   ドリピート方式のＸ線露光方法において、前記回転ター
   ゲット（１）の回転軸に対し直角方向にウェハー（９）
   を移動して該方向に配列された各素子を順番に露光した
   後次の列の各素子に対し前記方向に沿って順番に露光を
   行ない、前記各列内で順番に各素子を露光するためにＸ
   Ｙステージを移動した後移動停止時の振動による前記ウ
   ェハーの位置決め用アライメント機構部（１０、２０、
   ３０）とＸ線発生部（１、２、４、４０）との相対位置
   の変位を検出し、該検出結果に基いて前記偏向手段（４
   ）を駆動して前記Ｖ溝への電子線の照射位置を変動させ
   振動に基くＸ線露光位置の変動を補正したことを特徴と
   するＸ線露光方法。 ２、前記ウェハー上のＸ方向の一列の素子に対し露光し
   た後Ｙ方向に移動し次の列の素子に対しＸ方向の逆向き
   にウェハーを移動して露光を行い、ウェハー上の格子状
   素子に対しジグザグ状に露光を繰返すことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のＸ線露光方法。