JPS6349892B2 - - Google Patents
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- JPS6349892B2 JPS6349892B2 JP56089545A JP8954581A JPS6349892B2 JP S6349892 B2 JPS6349892 B2 JP S6349892B2 JP 56089545 A JP56089545 A JP 56089545A JP 8954581 A JP8954581 A JP 8954581A JP S6349892 B2 JPS6349892 B2 JP S6349892B2
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- 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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
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-
- G—PHYSICS
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- G03F7/703—Non-planar pattern areas or non-planar masks, e.g. curved masks or substrates
-
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- G03F9/7034—Leveling
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、シリコンウエハ、バブルウエハ、セ
ラミツク基板、プリント基板などにマスクに設け
た所定のパターンを焼きつける露光方法及びその
装置に関するものである。
ラミツク基板、プリント基板などにマスクに設け
た所定のパターンを焼きつける露光方法及びその
装置に関するものである。
近年、半導体の集積化にともない、パターンの
微細化が進み、現在、フオトリソグラフイー技術
による各種の露光方法、たとえば、紫外線などを
用いた反射投影形、縮小投影形の露光方法によ
り、1〜2ミクロンのパターンが形成できるよう
になつた。しかし、さらに高集積化を図るため、
1ミクロン以下のいわゆるサブミクロンパターン
が要求されているが、従来のフオトリソグラフイ
ー技術では、光の回折、多重反射、及び干渉など
の問題により、投影像の精度が得られないため、
新しい露光方法として、波長が4〜14Å程度の軟
X線を利用したX線露光方法が開発されている。
微細化が進み、現在、フオトリソグラフイー技術
による各種の露光方法、たとえば、紫外線などを
用いた反射投影形、縮小投影形の露光方法によ
り、1〜2ミクロンのパターンが形成できるよう
になつた。しかし、さらに高集積化を図るため、
1ミクロン以下のいわゆるサブミクロンパターン
が要求されているが、従来のフオトリソグラフイ
ー技術では、光の回折、多重反射、及び干渉など
の問題により、投影像の精度が得られないため、
新しい露光方法として、波長が4〜14Å程度の軟
X線を利用したX線露光方法が開発されている。
まずX線露光方法の原理を第1図に従つて説明
する。
する。
高真空雰囲気(10-6torr以下)1、に保つた真
空チエンバー2内で、電子銃3から加速した電子
ビーム4をターゲツト5に照射すると、ターゲツ
ト5の材質に応じた特性X線6が発生するこのX
線6を、Be(ベリリウム)などのX線を透過し易
いX線取出し窓7から取り出し、X線を透過し易
い材質(SiO2、Al2O3など)のマスク支持材8
に、X線を吸収する金などの金属によりパターン
9を形成したマスク10を通して、ウエハ11上
に塗布したX線6に反応するレジスト12に照射
した後、現象処理することにより、ウエハ11上
にパターン9を転写することができる。この方式
は、波長の短い(4〜14Å)の軟X線を利用する
ため、回折やウエハ11上のごみによる散乱が少
ないため、高精度の微細パターンの転写が可能で
ある。
空チエンバー2内で、電子銃3から加速した電子
ビーム4をターゲツト5に照射すると、ターゲツ
ト5の材質に応じた特性X線6が発生するこのX
線6を、Be(ベリリウム)などのX線を透過し易
いX線取出し窓7から取り出し、X線を透過し易
い材質(SiO2、Al2O3など)のマスク支持材8
に、X線を吸収する金などの金属によりパターン
9を形成したマスク10を通して、ウエハ11上
に塗布したX線6に反応するレジスト12に照射
した後、現象処理することにより、ウエハ11上
にパターン9を転写することができる。この方式
は、波長の短い(4〜14Å)の軟X線を利用する
ため、回折やウエハ11上のごみによる散乱が少
ないため、高精度の微細パターンの転写が可能で
ある。
X線露光装置においては、X線を平行線束とし
て取り出すことが現実上困難であるため、通常
は、ターゲツト5からの発散線束を使用する。こ
のため、マスク10上のパターン9は、ウエハ1
1上には、bだけずれた位置に転写されることに
なる。このパターンずれ量bは、X線源からマス
ク10までの距離をD、マスク10とウエハ11
とのギヤツプをS、実効マスク径(最外パターン
間寸法)をWとするとb=SW/2Dで与えられる。
て取り出すことが現実上困難であるため、通常
は、ターゲツト5からの発散線束を使用する。こ
のため、マスク10上のパターン9は、ウエハ1
1上には、bだけずれた位置に転写されることに
なる。このパターンずれ量bは、X線源からマス
ク10までの距離をD、マスク10とウエハ11
とのギヤツプをS、実効マスク径(最外パターン
間寸法)をWとするとb=SW/2Dで与えられる。
さらにまた、X線6は、電子線4のスポツト径d
に応じてターゲツト5から発散するためマスク1
0上のパターン9は、ウエハ11上で転写像のぼ
け量Cを生ずる。このぼけ量Cは、機何的に算出
され、C=S・d/Dで与えられる。
に応じてターゲツト5から発散するためマスク1
0上のパターン9は、ウエハ11上で転写像のぼ
け量Cを生ずる。このぼけ量Cは、機何的に算出
され、C=S・d/Dで与えられる。
X線露光装置により、サブミクロンの微細パタ
ーンを高精度に転写するには、このぼけ量Cは、
0.1ミクロン以下であることが必要である。また、
パターンずれ量bについては、その絶対値は、直
接には、転写精度には影響しないが、あるリソグ
ラフイーと次のリソグラフイーとの間におけるバ
ラツキは±0.1μm以内であることが必要である。
ーンを高精度に転写するには、このぼけ量Cは、
0.1ミクロン以下であることが必要である。また、
パターンずれ量bについては、その絶対値は、直
接には、転写精度には影響しないが、あるリソグ
ラフイーと次のリソグラフイーとの間におけるバ
ラツキは±0.1μm以内であることが必要である。
ここで、電子ビーム4のスポツト径d=3mmX
線源からマスク10までの距離D=300mm、実効
マスク径W=75mmとし、パターン9の許容ボケ量
Cを0.1ミクロンとすると、マスク10とウエハ
11のギヤツプSは、10ミクロンとなる。またパ
ターンずれ量bのバラツキを±0.1ミクロンとす
るには、ギヤツプSのばらつきを+0.8ミクロン
(≒±1ミクロン)としなくてはならない。
線源からマスク10までの距離D=300mm、実効
マスク径W=75mmとし、パターン9の許容ボケ量
Cを0.1ミクロンとすると、マスク10とウエハ
11のギヤツプSは、10ミクロンとなる。またパ
ターンずれ量bのバラツキを±0.1ミクロンとす
るには、ギヤツプSのばらつきを+0.8ミクロン
(≒±1ミクロン)としなくてはならない。
従来より、試作、研究レベルで発表されている
X線露光装置においては、マスク10とウエハ1
1とは第2図に示す様に、薄く弱いマスク10の
変形、たわみにより、ギヤツプSが均一でなく高
精度なパターン転写が困難であつた。
X線露光装置においては、マスク10とウエハ1
1とは第2図に示す様に、薄く弱いマスク10の
変形、たわみにより、ギヤツプSが均一でなく高
精度なパターン転写が困難であつた。
すなわち、マスク10は、X線6を透過し易い
材質、たとえば、SiO2・Al2O3、ポリイミドなど
の高分子材料、などのマスク支持材8を用いたも
ので、厚さも数〜数10ミクロンの薄膜であるた
め、強度的に弱く、気圧、温度の変化などにより
変形し易い。この傾向は、マスク10が大形化す
ることにより顕著になり、X線による一括露光装
置開発のネツクとなつていた。
材質、たとえば、SiO2・Al2O3、ポリイミドなど
の高分子材料、などのマスク支持材8を用いたも
ので、厚さも数〜数10ミクロンの薄膜であるた
め、強度的に弱く、気圧、温度の変化などにより
変形し易い。この傾向は、マスク10が大形化す
ることにより顕著になり、X線による一括露光装
置開発のネツクとなつていた。
また、ウエハ11はマスク10に比べると、約
200ミクロンと厚いため、変形、たわみ量は少な
いが、平担度は通常でも4ミクロン以上あり中に
は±10ミクロン以上のものがある。しかし現状で
は、ウエハ製造工程において、ウエハ10の平担
度を改善することは困難である。
200ミクロンと厚いため、変形、たわみ量は少な
いが、平担度は通常でも4ミクロン以上あり中に
は±10ミクロン以上のものがある。しかし現状で
は、ウエハ製造工程において、ウエハ10の平担
度を改善することは困難である。
以上のように、従来の方式では、ウエハ11と
マスク10とのギヤツプSのバラツキが±数10ミ
クロン以上となる場合があり、パターンズレ量
b、及びパターンぼけ量Cが、露光のたびに変化
するため、サブミクロンパターンの高精度転写で
きないという問題点がある。また、従来技術とし
て、特公昭57−23418号公報に記載された薄片平
坦化装置がある。この装置において、ウエハ保持
装置は、筐体の周囲に多数設けられたモータに減
速機を介して連結した棒状カムの各々によつてバ
イアス用スプリングのばね力に抗して上下動する
管状シヤフトを多数筐体の上面から室内に延ばし
て2次元的に配置し、ウエハの裏面を、多数配置
された管状シヤフトの上端に形成された吸引カツ
プで直接吸着保持し、上記管状シヤフトの上下動
によりウエハを変形させるものである。更にこの
装置には、ウエハの表面の幾何学的状態を感知す
るために、感知装置を多数設置したヘツドを取付
けたピボツトアームが水平方向に回転できるよう
に設けられている。更に上記筐体の周囲にウエハ
保持装置と同様な3個のマスク保持装置と、ノズ
ルからなる3個の感知装置とが設けられている。
しかしながら、この装置においては、管状シヤフ
トによつてウエハを直接吸着保持しているため、
ウエハの小さい変形を矯正できないばかりでな
く、ウエハの極部に剪断力が作用し、割れたりす
る危険性がある。また、この装置においては、ノ
ズルからなる3個の感知装置が筐体に固定されて
いる関係で、マスクがウエハの径より大きい場合
にしか適用できない問題点を有している。
マスク10とのギヤツプSのバラツキが±数10ミ
クロン以上となる場合があり、パターンズレ量
b、及びパターンぼけ量Cが、露光のたびに変化
するため、サブミクロンパターンの高精度転写で
きないという問題点がある。また、従来技術とし
て、特公昭57−23418号公報に記載された薄片平
坦化装置がある。この装置において、ウエハ保持
装置は、筐体の周囲に多数設けられたモータに減
速機を介して連結した棒状カムの各々によつてバ
イアス用スプリングのばね力に抗して上下動する
管状シヤフトを多数筐体の上面から室内に延ばし
て2次元的に配置し、ウエハの裏面を、多数配置
された管状シヤフトの上端に形成された吸引カツ
プで直接吸着保持し、上記管状シヤフトの上下動
によりウエハを変形させるものである。更にこの
装置には、ウエハの表面の幾何学的状態を感知す
るために、感知装置を多数設置したヘツドを取付
けたピボツトアームが水平方向に回転できるよう
に設けられている。更に上記筐体の周囲にウエハ
保持装置と同様な3個のマスク保持装置と、ノズ
ルからなる3個の感知装置とが設けられている。
しかしながら、この装置においては、管状シヤフ
トによつてウエハを直接吸着保持しているため、
ウエハの小さい変形を矯正できないばかりでな
く、ウエハの極部に剪断力が作用し、割れたりす
る危険性がある。また、この装置においては、ノ
ズルからなる3個の感知装置が筐体に固定されて
いる関係で、マスクがウエハの径より大きい場合
にしか適用できない問題点を有している。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、基板を破壊することなく、しかも小さなう
ねりをなくしてマスクの形状に合せて、基板とマ
スクとの間隔が所望の値を保つように基板を変形
させてマスクのパターンを基板上に高解像度でも
つて転写露光し、半導体や磁気バブル、厚膜、薄
膜回路やプリント基板などの歩留りを向上させる
ようにした露光方法及びその装置を提供すること
にある。
くし、基板を破壊することなく、しかも小さなう
ねりをなくしてマスクの形状に合せて、基板とマ
スクとの間隔が所望の値を保つように基板を変形
させてマスクのパターンを基板上に高解像度でも
つて転写露光し、半導体や磁気バブル、厚膜、薄
膜回路やプリント基板などの歩留りを向上させる
ようにした露光方法及びその装置を提供すること
にある。
即ち、本発明は、上記目的を達成するために、
基板の全裏面をほぼ吸着できる大きさと上面に基
板を吸着すべく空間部とを有した変形し得る可撓
性の板を介して該板の下面と一体的に係合する上
端を有する複数の変位発生装置を2次元的に配置
し、上記空間部に板の裏側から真空源を接続した
基板移動ステージを露光位置に近接した基板高さ
測定位置へ移動させてこの基板高さ測定位置にお
いて上記基板の表面に対向すべく設けられた基板
高さ測定器により基板の表面の複数個所について
その高さを測定する基板高さ測定工程と、マスク
高さ測定器をマスクの下面に対向すべく移動させ
てマスクの下面の複数個所についてその高さを測
定するマスク高さ測定工程と、上記基板高さ測定
工程により測定された基板の高さと上記マスク高
さ測定工程により測定されたマスクの高さとに基
いて上記複数の変位発生装置を作動させて上記板
を介して上記基板を変形させてマスクと基板との
間の間隙を所望の寸法に制御する間隙制御工程
と、上記マスク高さ測定器を露光領域から退避さ
せ、更に上記基板移動ステージを露光位置へと移
動させ、この露光位置においてマスクに形成され
た回路パターンを対向する基板上に露光焼付する
露光工程とを備えたことを特徴とする露光方法で
ある。
基板の全裏面をほぼ吸着できる大きさと上面に基
板を吸着すべく空間部とを有した変形し得る可撓
性の板を介して該板の下面と一体的に係合する上
端を有する複数の変位発生装置を2次元的に配置
し、上記空間部に板の裏側から真空源を接続した
基板移動ステージを露光位置に近接した基板高さ
測定位置へ移動させてこの基板高さ測定位置にお
いて上記基板の表面に対向すべく設けられた基板
高さ測定器により基板の表面の複数個所について
その高さを測定する基板高さ測定工程と、マスク
高さ測定器をマスクの下面に対向すべく移動させ
てマスクの下面の複数個所についてその高さを測
定するマスク高さ測定工程と、上記基板高さ測定
工程により測定された基板の高さと上記マスク高
さ測定工程により測定されたマスクの高さとに基
いて上記複数の変位発生装置を作動させて上記板
を介して上記基板を変形させてマスクと基板との
間の間隙を所望の寸法に制御する間隙制御工程
と、上記マスク高さ測定器を露光領域から退避さ
せ、更に上記基板移動ステージを露光位置へと移
動させ、この露光位置においてマスクに形成され
た回路パターンを対向する基板上に露光焼付する
露光工程とを備えたことを特徴とする露光方法で
ある。
また本発明は、複数箇所で各々独立して上下方
向に微動させる複数の変位発生手段と、これら変
位発生手段の上面に一体的に係合し、更に基板の
全裏面をほぼ吸着できる大きさを有する可撓性の
板を設置し、該可撓性の板の上面に基板の裏面を
吸着させて基板を可撓性の板に倣わせる吸着手段
とを備えたチヤツクを設け、マスクの形状に合せ
て基板を変形させ、マスクと基板との間隙を所望
の寸法に制御してマスクのパターンを基板上に高
解像度でもつて露光焼付けするように構成したこ
とを特徴とする露光装置である。
向に微動させる複数の変位発生手段と、これら変
位発生手段の上面に一体的に係合し、更に基板の
全裏面をほぼ吸着できる大きさを有する可撓性の
板を設置し、該可撓性の板の上面に基板の裏面を
吸着させて基板を可撓性の板に倣わせる吸着手段
とを備えたチヤツクを設け、マスクの形状に合せ
て基板を変形させ、マスクと基板との間隙を所望
の寸法に制御してマスクのパターンを基板上に高
解像度でもつて露光焼付けするように構成したこ
とを特徴とする露光装置である。
以下本発明の具体的実施例を図に従つて具体的
に説明する。
に説明する。
本発明をX線露光方法及び装置に適用した場合
についで詳しく説明する。X線露光方法の原理
は、第1図に示す通りであり、従来の技術の項に
既に述べた通り、マスク10の変形、そりとウエ
ハ11の厚さ寸法精度のばらつきにより、第2図
に示す様にマスク10とウエハ11との間のギヤ
ツプSは一定に保つことが困難である。そこで、
本発明は、第3図に示す様にウエハ11を、マス
ク10の形状にあわせて変形させ、双方のギヤツ
プSを均一にすることに大きな特徴をもつ。
についで詳しく説明する。X線露光方法の原理
は、第1図に示す通りであり、従来の技術の項に
既に述べた通り、マスク10の変形、そりとウエ
ハ11の厚さ寸法精度のばらつきにより、第2図
に示す様にマスク10とウエハ11との間のギヤ
ツプSは一定に保つことが困難である。そこで、
本発明は、第3図に示す様にウエハ11を、マス
ク10の形状にあわせて変形させ、双方のギヤツ
プSを均一にすることに大きな特徴をもつ。
第4図は、本発明による露光方法及び装置の具
体的な一実施例を示す。露光ステーシヨン13に
は露光源14の下に、後述するウエハ11とマス
ク10との位置合わせを行なうための位置検出器
(アライメントスコープ)15と、マスク10が
設けられている。
体的な一実施例を示す。露光ステーシヨン13に
は露光源14の下に、後述するウエハ11とマス
ク10との位置合わせを行なうための位置検出器
(アライメントスコープ)15と、マスク10が
設けられている。
マスク高さ測定器16は、露光ステーシヨン1
3から待避位置17へ移動できるように高精度な
直線ガイドレール18上をスライドするステージ
19に組み込まれており、露光ステーシヨン13
で、マスク10の高さWmを測定できるようにな
つている。また、露光ステーシヨン13に隣接し
て、ウエハ高さ測定ステーシヨン20があり、こ
こに設けたウエハ高さ測定器21により、ウエハ
11の高さWwを測定する。ウエハ11は、ウエ
ハ変形チヤツク22に吸着支持されている。マス
ク高さWm及びウエハ高さWwは各々複数箇所に
ついて測定されコントローラ23、対応する各点
でのマスク−ウエハ間のギヤツプSを計算し、ド
ライバ24にギヤツプSが一定となるようなウエ
ハ高さ補正量ΔWwを指示する。このデータに従
つて、ドライバ24は、複数個のウエハ変形チヤ
ツク22に入力を与え、ウエハ11を変形させ
る。
3から待避位置17へ移動できるように高精度な
直線ガイドレール18上をスライドするステージ
19に組み込まれており、露光ステーシヨン13
で、マスク10の高さWmを測定できるようにな
つている。また、露光ステーシヨン13に隣接し
て、ウエハ高さ測定ステーシヨン20があり、こ
こに設けたウエハ高さ測定器21により、ウエハ
11の高さWwを測定する。ウエハ11は、ウエ
ハ変形チヤツク22に吸着支持されている。マス
ク高さWm及びウエハ高さWwは各々複数箇所に
ついて測定されコントローラ23、対応する各点
でのマスク−ウエハ間のギヤツプSを計算し、ド
ライバ24にギヤツプSが一定となるようなウエ
ハ高さ補正量ΔWwを指示する。このデータに従
つて、ドライバ24は、複数個のウエハ変形チヤ
ツク22に入力を与え、ウエハ11を変形させ
る。
なお、ウエハ高さ補正量ΔWwは、各測定器の
基準面高さの差をh、マスク−ウエハ間ギヤツプ
の設定値をSとすると、ΔWw=(S+h)−(Wm
+Ww)で与えられる。しかし、この演算方法
は、測定方法、及び測定基準の設定により異なる
ため、上記の演算式に従う必要は必ずしもない。
基準面高さの差をh、マスク−ウエハ間ギヤツプ
の設定値をSとすると、ΔWw=(S+h)−(Wm
+Ww)で与えられる。しかし、この演算方法
は、測定方法、及び測定基準の設定により異なる
ため、上記の演算式に従う必要は必ずしもない。
ウエハ変形チヤツク22はウエハ移動ステージ
25に設けられており、直進ガイドレール18上
を露光ステーシヨン13に、移動される。前述の
ように、マスク高さ測定器16は、ステージ19
とともに、マスク高さ測定後、待避位置17に移
動する。第5図は、露光時の状態を示したもので
ある。
25に設けられており、直進ガイドレール18上
を露光ステーシヨン13に、移動される。前述の
ように、マスク高さ測定器16は、ステージ19
とともに、マスク高さ測定後、待避位置17に移
動する。第5図は、露光時の状態を示したもので
ある。
ウエハ移動ステージ25は、ウエハ11を露光
位置13に移動させるだけではなく、ウエハ11
とマスク10のパターン位置合わせ(アライメン
ト)をするためのウエハ位置調整機構としての
X、YZ移動機構を有している。アライメントス
コープ15は、露光前にマスク10の上に移動
し、ウエハ移動ステージ25で、パターン位置合
わせを行なつた後、露光線束を妨げないように待
避する。
位置13に移動させるだけではなく、ウエハ11
とマスク10のパターン位置合わせ(アライメン
ト)をするためのウエハ位置調整機構としての
X、YZ移動機構を有している。アライメントス
コープ15は、露光前にマスク10の上に移動
し、ウエハ移動ステージ25で、パターン位置合
わせを行なつた後、露光線束を妨げないように待
避する。
なお、ウエハ11の変形は、ウエハ高さ測定ス
テーシヨン20において、マスク10の高さとウ
エハの高さを測定しながら行なう場合と、各高さ
を記憶させておき、露光ステーシヨン13で変形
させる場合と2通り考えられるが、制御上都合の
よい方を選べばよい。
テーシヨン20において、マスク10の高さとウ
エハの高さを測定しながら行なう場合と、各高さ
を記憶させておき、露光ステーシヨン13で変形
させる場合と2通り考えられるが、制御上都合の
よい方を選べばよい。
次に、ウエハ変形方法及びウエハ変形チヤツク
22の構造を具体的実施例をもとに説明する。
22の構造を具体的実施例をもとに説明する。
第6図a,bは、ウエハ変形チヤツクの変形を
各分割部分を上下することにより可能にして、ウ
エハ11をマスク10の形状にならわせて変形さ
せる一実施例を示す図である。第6図a,bはウ
エハ変形装置を詳細に説明した平面図と断面図で
ある。第6図aのように分割した格子の1つ1つ
に、bのようにモータ33、ギヤ34、送りネジ
による上下コマ35で1組の上下変位発生装置3
6を構成し、各組が独立な上下変位発生装置3
6、各上下変位発生装置36に対応したウエハ高
さ測定器21、上下変位発生装置36を内蔵し、
かつ、ウエハ11を吸着保持するためのチヤツク
本体38、本図には記されていない真空配管に連
通し、チヤツク本体内を真空にする配管37、全
てのウエハ高さ測定値と、マスク高さ測定値とを
演算し、各上下変位発生装置36の上下量ΔWw
を決定するコントローラ23、各モータ33を駆
動するドライバ24からなる。
各分割部分を上下することにより可能にして、ウ
エハ11をマスク10の形状にならわせて変形さ
せる一実施例を示す図である。第6図a,bはウ
エハ変形装置を詳細に説明した平面図と断面図で
ある。第6図aのように分割した格子の1つ1つ
に、bのようにモータ33、ギヤ34、送りネジ
による上下コマ35で1組の上下変位発生装置3
6を構成し、各組が独立な上下変位発生装置3
6、各上下変位発生装置36に対応したウエハ高
さ測定器21、上下変位発生装置36を内蔵し、
かつ、ウエハ11を吸着保持するためのチヤツク
本体38、本図には記されていない真空配管に連
通し、チヤツク本体内を真空にする配管37、全
てのウエハ高さ測定値と、マスク高さ測定値とを
演算し、各上下変位発生装置36の上下量ΔWw
を決定するコントローラ23、各モータ33を駆
動するドライバ24からなる。
ウエハ11は、真空吸引され、上下変位発生装
置36の先端のならい、個々の上下変位発生装置
36に対応したウエハ面を上下させることができ
る。
置36の先端のならい、個々の上下変位発生装置
36に対応したウエハ面を上下させることができ
る。
ウエハ高さとマスク高さを測定した後、修正量
ΔWwにもとづいて各モータ33が回転し、減速
ギヤ34により減速した回転運転は送りネジで上
下コマ35を上下させる。モータ33がDCモー
タの場合、減速ギヤ比は1万〜10万等の十分な減
速が必要となるが、パルスモータの場合は、0.5
ミクロン単位程度に、上下コマ35を制御できる
程度ならよく、大きなギヤ比を必要としない。ま
た、DCモータは、検出器21を用いてのクロー
ズドループによる上下量の制御がし易いが、パル
スモータではオープンループで制御可能である。
ただし、パルスモータは、DCモータより大きく
停止中も熱をもつ欠点を有するが、いずれも、バ
ツクラツシユ、ガタなどをなくすか、あるいは、
あつてもコントロール可能な値に抑える必要があ
る。
ΔWwにもとづいて各モータ33が回転し、減速
ギヤ34により減速した回転運転は送りネジで上
下コマ35を上下させる。モータ33がDCモー
タの場合、減速ギヤ比は1万〜10万等の十分な減
速が必要となるが、パルスモータの場合は、0.5
ミクロン単位程度に、上下コマ35を制御できる
程度ならよく、大きなギヤ比を必要としない。ま
た、DCモータは、検出器21を用いてのクロー
ズドループによる上下量の制御がし易いが、パル
スモータではオープンループで制御可能である。
ただし、パルスモータは、DCモータより大きく
停止中も熱をもつ欠点を有するが、いずれも、バ
ツクラツシユ、ガタなどをなくすか、あるいは、
あつてもコントロール可能な値に抑える必要があ
る。
すなわち、ウエハ変形チヤツク22の上面は、
複数個の上下コマ35から成つており、各々のコ
マ35は変位発生装置36により、各々独立に微
小距離上下可能になつている。
複数個の上下コマ35から成つており、各々のコ
マ35は変位発生装置36により、各々独立に微
小距離上下可能になつている。
また、上下変位発生装置36としては、上記モ
ータに連結されたねじの他に、電歪素子、磁歪素
子、熱変形素子、マグネツト利用、流体によるも
の、テコ等による微細変位機構、それらの組合せ
でも良い。半導体ウエハの場合、ストローク30ミ
クロン、位置決め精度±1ミクロン以下、変形速
度がスループツトに比べて早く、かつ露光時に安
定していなければならない。
ータに連結されたねじの他に、電歪素子、磁歪素
子、熱変形素子、マグネツト利用、流体によるも
の、テコ等による微細変位機構、それらの組合せ
でも良い。半導体ウエハの場合、ストローク30ミ
クロン、位置決め精度±1ミクロン以下、変形速
度がスループツトに比べて早く、かつ露光時に安
定していなければならない。
また、マスクの高さの測定法には、単一素子を
用いて、幾つかの点をシリアルに測定する方法
と、複数の点をパラレルに測定する方法とが考え
られる。
用いて、幾つかの点をシリアルに測定する方法
と、複数の点をパラレルに測定する方法とが考え
られる。
また、上記の変位発生装置36として、第7図
のように、以上述べてきた複数個に分割された変
位発生装置36の上に、薄板47を貼ることもで
きる。その他の変位発生手段として複数の室に分
割された各室の真空圧力を調整することにより、
薄板47をダイヤフラム状に変形させることもで
きる。なお、48はウエハ11を薄板47に吸着
するための穴である。即ち、薄板(可撓性の板)
47に形成された穴48は、上面にウエハ(基
板)11を吸着するための空間部である。
のように、以上述べてきた複数個に分割された変
位発生装置36の上に、薄板47を貼ることもで
きる。その他の変位発生手段として複数の室に分
割された各室の真空圧力を調整することにより、
薄板47をダイヤフラム状に変形させることもで
きる。なお、48はウエハ11を薄板47に吸着
するための穴である。即ち、薄板(可撓性の板)
47に形成された穴48は、上面にウエハ(基
板)11を吸着するための空間部である。
更に、第5図に示すようにコントローラ23及
びドライバ24は、ウエハ高さ測定器21により
測定されたウエハの高さWwとマスク高さ測定器
16により測定されたマスクの高さWmとに基い
て複数の変位発生装置36を作動させて上記薄板
(可撓性の板)47を介して上記ウエハ(基板)
11を変形させてマスクと基板との間のギヤツプ
(間隙)Sを所望の寸法に制御する間隙制御手段
を構成する。
びドライバ24は、ウエハ高さ測定器21により
測定されたウエハの高さWwとマスク高さ測定器
16により測定されたマスクの高さWmとに基い
て複数の変位発生装置36を作動させて上記薄板
(可撓性の板)47を介して上記ウエハ(基板)
11を変形させてマスクと基板との間のギヤツプ
(間隙)Sを所望の寸法に制御する間隙制御手段
を構成する。
ウエハ11及びマスク10の高さ測定器には、
接触式と非接触式がある。接触式の典型的な例は
ダイヤルゲージがあるが、薄くて変形し易いマス
ク10の高さ測定には不向きである。また、非接
触式には、空気マイクロメータ、電磁気型測定
器、静電容量形測定器、光学的測定器、超音波利
用の測定器などのように様々な手段が考えられ
る。なお、本発明の具体的実施例として、ウエハ
11とマスク10とのギヤツプは、各々の高さを
独立に測定して、均一化する方式を示したが、ウ
エハ11とマスク10を合わせた状態で、直接、
ギヤツプ量を測定して、ギヤツプの均一化を図る
ことが望ましい。
接触式と非接触式がある。接触式の典型的な例は
ダイヤルゲージがあるが、薄くて変形し易いマス
ク10の高さ測定には不向きである。また、非接
触式には、空気マイクロメータ、電磁気型測定
器、静電容量形測定器、光学的測定器、超音波利
用の測定器などのように様々な手段が考えられ
る。なお、本発明の具体的実施例として、ウエハ
11とマスク10とのギヤツプは、各々の高さを
独立に測定して、均一化する方式を示したが、ウ
エハ11とマスク10を合わせた状態で、直接、
ギヤツプ量を測定して、ギヤツプの均一化を図る
ことが望ましい。
以上説明したように、本発明によれば、基板を
破壊することなく、しかも小さなうねりをなくし
てマスクの大きさに関係なくマスクの形状に合せ
て基板を高精度に変形させることが可能となり、
マスクとウエハとの間隙を±1μm程度の高精度
で所望の寸法に制御でき、転写パターンのずれ
量、並びにぼけ量を一定に保つことができ、高解
像度でもつて転写可能となる作用効果を奏する。
例えばX線露光の場合には1μm以下のサブミク
ロンパターンについて高精度に転写可能となる。
また、フオトリソグラフイーにおいても、光の解
像度の限界までの微細パターンの転写が可能とな
り、LSIなどの歩留りを大幅に向上することがで
きる。
破壊することなく、しかも小さなうねりをなくし
てマスクの大きさに関係なくマスクの形状に合せ
て基板を高精度に変形させることが可能となり、
マスクとウエハとの間隙を±1μm程度の高精度
で所望の寸法に制御でき、転写パターンのずれ
量、並びにぼけ量を一定に保つことができ、高解
像度でもつて転写可能となる作用効果を奏する。
例えばX線露光の場合には1μm以下のサブミク
ロンパターンについて高精度に転写可能となる。
また、フオトリソグラフイーにおいても、光の解
像度の限界までの微細パターンの転写が可能とな
り、LSIなどの歩留りを大幅に向上することがで
きる。
第1図はX線露光法の原理を示す図、第2図は
従来方式によるマスクとウエハのギヤツプ関係を
示す図、第3図は本発明によるマスクとウエハの
ギヤツプ関係を示す図、第4図及び第5図は本発
明による露光方法及び装置を示す図、第6図aは
本発明によるウエハ変形装置一実施例を示す平面
図、第6図bは第6図aの断面図第7図aは本発
明によるウエハ変形装置の一実施例を示す平面
図、第7図bは第7図aの断面図である。 8……マスク支持材、9……パターン、10…
…マスク、11……ウエハ、13……露光ステー
シヨン、14……露光光源、16……マスク高さ
測定器、17……待避位置、19……ステージ、
20……ウエハ高さ測定ステーシヨン、21……
ウエハ高さ測定器、22……ウエハ変形チヤツ
ク。
従来方式によるマスクとウエハのギヤツプ関係を
示す図、第3図は本発明によるマスクとウエハの
ギヤツプ関係を示す図、第4図及び第5図は本発
明による露光方法及び装置を示す図、第6図aは
本発明によるウエハ変形装置一実施例を示す平面
図、第6図bは第6図aの断面図第7図aは本発
明によるウエハ変形装置の一実施例を示す平面
図、第7図bは第7図aの断面図である。 8……マスク支持材、9……パターン、10…
…マスク、11……ウエハ、13……露光ステー
シヨン、14……露光光源、16……マスク高さ
測定器、17……待避位置、19……ステージ、
20……ウエハ高さ測定ステーシヨン、21……
ウエハ高さ測定器、22……ウエハ変形チヤツ
ク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 基板の全裏面をほぼ吸着できる大きさと上面
に基板を吸着すべく空間部とを有した変形し得る
可撓性の板を介して該板の下面と一体的に係合す
る上端を有する複数の変位発生装置を2次元的に
配置し、上記空間部に板の裏側から真空源を接続
した基板移動ステージを露光位置に近接した基板
高さ測定位置へ移動させてこの基板高さ測定位置
において上記基板の表面に対向すべく設けられた
基板高さ測定器により基板の表面の複数個所につ
いてその高さを測定する基板高さ測定工程と、マ
スク高さ測定器をマスクの下面に対向すべく移動
させてマスクの下面の複数個所についてその高さ
を測定するマスク高さ測定工程と、上記基板高さ
測定工程により測定された基板の高さと上記マス
ク高さ測定工程により測定されたマスクの高さと
に基いて上記複数の変位発生装置を作動させて上
記板を介して上記基板を変形させてマスクと基板
との間の間隙を所望の寸法に制御する間隙制御工
程と、上記マスク高さ測定器を露光領域から退避
させ、更に上記基板移動ステージを露光位置へと
移動させ、この露光位置においてマスクに形成さ
れた回路パターンを対向する基板上に露光焼付す
る露光工程とを備えたことを特徴とする露光方
法。 2 基板の全裏面をほぼ吸着できる大きさと上面
に基板を吸着すべく空間部とを有した変形し得る
可撓性の板を介して該板の下面と一体的に係合す
る上端を有する複数の変位発生装置を2次元的に
配置し、上記空間部に板の裏側から真空源を接続
し、露光位置と基板高さ測定位置との間を移動自
在に形成された基板移動ステージと、露光位置に
おいて上記基板と対向するようにマスクを保持す
るマスク保持手段と、上記基板移動ステージによ
つて上記基板高さ測定位置に移動せしめられた基
板の表面に対向し、基板の表面の複数個所につい
てその高さを測定する基板高さ測定器と、マスク
の下面に対向すべく移動させてマスクの下面の複
数個所についてその高さを測定するマスク高さ測
定器と、上記基板高さ測定器により測定された基
板の高さと上記マスク高さ測定器により測定され
たマスクの高さとに基いて上記複数の変位発生装
置を作動させて上記板を介して上記基板を変形さ
せてマスクと基板との間の間隙を所望の寸法に制
御する間隙制御手段と、露光位置においてマスク
に形成された回路パターンを対向する基板上に露
光焼付する露光手段とを備えたことを特徴とする
露光装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56089545A JPS57204547A (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Exposing method |
US06/387,206 US4475223A (en) | 1981-06-12 | 1982-06-10 | Exposure process and system |
DE8282105096T DE3266519D1 (en) | 1981-06-12 | 1982-06-11 | Exposure process for transferring a mask pattern to a wafer |
EP82105096A EP0077878B1 (en) | 1981-06-12 | 1982-06-11 | Exposure process for transferring a mask pattern to a wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56089545A JPS57204547A (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Exposing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57204547A JPS57204547A (en) | 1982-12-15 |
JPS6349892B2 true JPS6349892B2 (ja) | 1988-10-06 |
Family
ID=13973781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56089545A Granted JPS57204547A (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Exposing method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4475223A (ja) |
EP (1) | EP0077878B1 (ja) |
JP (1) | JPS57204547A (ja) |
DE (1) | DE3266519D1 (ja) |
Families Citing this family (79)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4525852A (en) * | 1983-03-15 | 1985-06-25 | Micronix Partners | Alignment apparatus |
US4584699A (en) * | 1984-01-06 | 1986-04-22 | The Perkin-Elmer Corporation | X-ray anode assembly |
US4592081A (en) * | 1984-02-10 | 1986-05-27 | Varian Associates, Inc. | Adaptive X-ray lithography mask |
GB2155201B (en) * | 1984-02-24 | 1988-07-13 | Canon Kk | An x-ray exposure apparatus |
JPS61105841A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-23 | Seiko Epson Corp | 露光装置及び露光方法 |
EP0194487B1 (de) * | 1985-02-28 | 1990-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Lagebestimmung eines Objekts in einem automatisierten Fertigungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US4749867A (en) * | 1985-04-30 | 1988-06-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
JPS61287229A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光装置、及び該露光装置を用いた回路パターン製造方法 |
JPS6231121A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Canon Inc | 被露光物体用チヤツクとそれを利用した縮小投影型露光装置 |
US4700077A (en) * | 1986-03-05 | 1987-10-13 | Eaton Corporation | Ion beam implanter control system |
US4724222A (en) * | 1986-04-28 | 1988-02-09 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Wafer chuck comprising a curved reference surface |
EP0253283A3 (de) * | 1986-07-15 | 1988-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur Belichtung von Halbleiterscheiben mittels Synchrotronstrahlung in einem Lithographiegerät |
DE3639346A1 (de) * | 1986-11-18 | 1988-05-26 | Siemens Ag | Verfahren und anordnung zur aenderung des abbildungsmassstabes in der roentgenlithografie |
JPS63172148A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-15 | Hitachi Ltd | 基板表面変形装置 |
US4870668A (en) * | 1987-12-30 | 1989-09-26 | Hampshire Instruments, Inc. | Gap sensing/adjustment apparatus and method for a lithography machine |
JP2690960B2 (ja) * | 1988-09-07 | 1997-12-17 | 株式会社日立製作所 | 拡大投影露光方法及びその装置 |
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JP3004045B2 (ja) * | 1990-11-19 | 2000-01-31 | 株式会社東芝 | 露光装置 |
KR0157279B1 (ko) * | 1994-03-15 | 1999-05-01 | 모리시타 요이찌 | 노광방법 |
JP2644692B2 (ja) * | 1995-01-30 | 1997-08-25 | キヤノン株式会社 | X線転写装置 |
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US20040137734A1 (en) * | 1995-11-15 | 2004-07-15 | Princeton University | Compositions and processes for nanoimprinting |
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