JPH0217627A - X線露光装置 - Google Patents

X線露光装置

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JPH0217627A
JPH0217627A JP63166839A JP16683988A JPH0217627A JP H0217627 A JPH0217627 A JP H0217627A JP 63166839 A JP63166839 A JP 63166839A JP 16683988 A JP16683988 A JP 16683988A JP H0217627 A JPH0217627 A JP H0217627A
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JP
Japan
Prior art keywords
mask
wafer
membrane
exposure
ray exposure
Prior art date
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Pending
Application number
JP63166839A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Sugishima
賢次 杉島
Hironobu Kitajima
弘伸 北島
Shunsuke Fueki
俊介 笛木
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH0217627A publication Critical patent/JPH0217627A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

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】 〔概要〕 スルーブツトを向上しうるようにするxmn光装置の改
良に関し、 X線露光用マスク8と被露光ウェーハ17とは密着され
ていることが望ましいが、この状態では位置合わせがで
きないため、若干の距#離隔させて位置合わせをなし、
位置合わせ完了後に、xmi光用マスク8との距離をで
きるだけ短縮して、露光する 位置合わせを容易にするため、マスクとウェーハとを離
隔させてマスクとウェーハとを位置合わせした後、X線
露光に適する距離まで、マスクとウェーハとの間隙を狭
めた時に、マスクのメンブレンの変形が少なくなるよう
にし、また、メンブレンが速やかに平坦な状態に戻るよ
うにし、露光装置の位置合わせ時間を短縮し、スループ
ットを向上しうるようにしたX線露光装置を提供するこ
とを目的とし、 X線源と、このX線源が放出するX線を透過し、メンブ
レンとメンブレン支持手段とよりなるX線露光用マスク
を有し、ヘリウム等不活性ガスが充満される不活性ガス
チェンバーと、前記のX線露光用マスクに対向して被露
光ウェーハが載置され、移動可能であるステージとを有
するX線露光装置において、前記のメンブレン支持手段
の周辺部には、露光領域における前記のメンブレンと前
記のウェーハとの間隔より大きな間隔を保持する段差が
設けられているX線露光装置をもって達成される。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、X線露光装置の改良に関する。特に、スルー
プットを向上しうるようにする改良に関する。
〔従来の技術〕
第5図参照 図は従来技術に係るX線露光装置の1例の構成図である
0図において、14はX線源であり、真空室19中に配
置され、X線XRを、図において、下方に放出する。真
空室19を透過したX線は、X線透過窓20を介して、
不活性ガスチェンバー15中に入射する。不活性ガスチ
ェンバー15には、不活性ガス導入手段21を介してヘ
リウム等の不活性ガスが導入され、不活性ガスは不活性
ガス排出手段22を介して、不活性ガスチェンバー15
外に排出される。また、不活性ガスチェンバー15には
、X腺XRが照射される領域にX線露光用マスク8が設
けられて、マスクパターンに対応して選択的にX線XR
を透過する。16は被露光ウェーハ17が載置されるス
テージであり、x−y−z方向に移動可能であり、ステ
ップアンドリピート方式をもって逐次移動されて、その
上に載置されるウェーハ17の各露光領域を逐次露光す
る。
ところで、露光精度を向上するには、xgn光用マスク
8と被露光ウェーハ17とは密着されていることが望ま
しいが、この状態では位置合わせができないため、若干
の距離離隔させて位置合わせをなし、位置合わせ完了後
に、X線露光用マスク8との距離をできるだけ短縮して
、露光することが一般である。
次に、X線露光用マスク8の製造工程について説明する
第6図参照 シリコン基板等1上に、水素化窒化ボロン(以下BN−
Hと言う)、水素化炭化窒化ボロン(以下BNC−Hと
言う)、水素化窒化シリコン(以下5IN−Hと言う)
、炭化シリコン(以下SICと言う)等のグループから
選択された材料をCVD法等を使用して堆積し、厚さ1
〜6nの堆積層2を形成する。
第7図参照 堆積層2の表面にメツキベース材の薄膜を形成し、シリ
コン基板等1に、フォトリソグラフィー法を使用して露
光領域に対応するシリコン基板1の中央線3をエツチン
グ除去して補助枠9を形成し、堆積層2上にフォトリソ
グラフィー法を使用してパターン(図示せず)を形成し
、このパターン上に、金、タンタル、タングステン等を
メツキするか、スパッタ法を使用して形成するかして、
これをパターニングしてX線露光用パターン12を形成
し、シリコン基板の補助枠9に保持され、堆積層2上に
パターンの形成されているメンブレン10よりなるマス
ク本体を形成する。
第8図参照 マスク本体を、セラミック、炭化シリコン等からなる枠
状支持体4に接着し、xmg光用マスク8を形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
第9図参照 第5図に示す従来技術に係るX線露光装置を使用するに
あたっては、上記のとおり、上記のマスク8をX線露光
装置の不活性ガスチェンバー15の底板をなすマスク支
持部5に装着し、マスク8とウェーハ支持台たるステー
ジ16に載置されたウェーハ17との間隙を約1Onに
セットして、マスク8のパターン12(第8図参照)と
ウェーハ17とを位置合わせした後、この間隙をxvx
n光に最適な10〜15.nに減少するためにウェーハ
支持台たるステージ16を上方に移動すると、マスク8
とウェーハ17との間隙に存在する空気または雰囲気ガ
スが外方へ逃げきれず、マスク8とウェーハ17とに挟
まれた空間の圧力が上昇し、マスク8のメンブレン10
が図に破線をもって示すように膨らんでしまう、メンブ
レン10に、あらかじめ偏力が充分に与えられていない
と、この変形は特に大きく、メンブレン10が平坦化す
るまでの時間が長くなり、この結果、マスク8とウェー
ハ17との位置合わせ時間が長くなってスルーブツトが
低下する。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、X線
源と、このX線源が放出するX線を透過し、メンブレン
とメンブレン支持手段とよりなるX線露光用マスクを有
し、ヘリウム等不活性ガスが充満される不活性ガスチェ
ンバーと、前記のX線露光用マスクに対向して被露光ウ
ェーハが載置され、移動可能であるステージとを有する
X線露光装置を使用して、X線露光するにあたり、マス
クとウェーハとを離隔させて位置合わせをした後、マス
クとウェーハとの間隙をX線露光に最適な10〜15n
に減少するために、マスクとウェーハとつ間隙を狭めた
時に、マスクを構成するメンブレンの変形を少なくし、
また、メンブレンが速やかに平坦な状態に戻るようにし
、露光装置の位置合わせ時間が短縮し、スループットが
向上しうるように改良したX線露光装置を提供すること
にある。
〔!119Iを解決するための手段〕 上記の目的は、X線源(14)と、このX線源(14)
が放出するX線を透過し、メンブレン(10)とメンブ
レン支持手段(11)とよりなるX線露光用マスク(8
)を有し、ヘリウム等不活性ガスが充満される不活性ガ
スチェンバー(15)と、前記のX線露光用マスク(8
)に対向して被露光ウェーハ(17)が載置され、移動
可能であるステージ(16)とを有するX線露光装置に
おいて、前記のメンブレン支持手段(11)の周辺部に
は、露光領域における前記のメンブレン(10)と前記
のウェーハ(17)との間隔より大きな間隔を保持する
段差(1日)が設けられているX線露光装置によって達
成される。
〔作用〕
第1図、第4図参照 1〜6nと極めて薄いメンブレン10を保持するシリコ
ン基板等の補助枠9を枠状支持体4に接着固定するため
に、補助枠9の幅は余り小さくできない、このため、マ
スク8とウェーハ17とが狭い間隙をもって対向する面
積が不所望に大きくなり、マスク8とウェーハ17とに
挟まれた流体のコンダクタンスが小さくなる。
そのため、マスク8とウェーハ17とを、XY軸方向に
位置合わせをなした後、マスク8とウェーハ17との間
隙を狭めたときに、マスク8とウェーハ17との間にあ
る流体の圧力が上昇し、この上昇式で与えられる。こ\
で、Poは大気圧であり、Cはマスクとウェーハとの間
の流体のコンダクタンスであり、Kは常数である。
コンダクタンスCが小さいと、時定数Tは大きくなり、
変形したメンブレン10が元の状態に戻るまでの時間が
長くなる。そこで、メンブレン10を保持する補助枠9
と枠状支持体4との接着固定面積は従来通り確保しなが
ら、マスク8とウェーハ17との間の流体のコンダクタ
ンスCを大きくする手段がないかという点に着目し、こ
れを具体化して、本発明を完成したものである。
狭い間隙を有する平行2面間を流れる流体のコンダクタ
ンスCは間隙の2乗に比例すると云う物理学上の法則を
利用し、補助枠9の枠状支持体4との接着面積は従来通
りとし、補助枠9の接着面と反対側の面の外周に段差1
8を設けて補助枠9の外周部とウェーハ17との間隙を
大きくし、この部分のコンダクタンスCを太き(するこ
とによって、前記の時定数Tを小さくすることを可能と
したものである。
〔実施例〕
以下、図面を参照して、本発明の一実施例に係るX線露
光装置に使用され、本発明の要旨に係るX線露光用マス
クの製造工程と、このX線露光用マスクを使用する本発
明の一実施例に係るX線露光装置とについて説明して、
本発明の構成と特有の効果をさらに明らかにする。
まづ、マスクの製造工程について説明する。
第2図参照 フォトリソグラフィー法を使用して、シリコン基板1の
外周部を除去し、此処に段差18(図において下面に形
成される)を形成し、CVD法を使用して、その段差1
8をカバーして、BN−H。
BNC−HSSIN−H,SiC等を堆積し、1〜6μ
厚の堆積層2を形成する。
第3図参照 堆積層2の表面(図において下面)にメツキベースの薄
膜(図示せず)を形成し、これにフォトリソグラフィー
法を使用してパターン(図示せず)を形成し、このパタ
ーン上に金、タンタル、タングステン等をメツキするか
、スパッタ法を使用して形成するかして、これをパター
ニングしてX線露光用パターン12を形成し、フォトリ
ソグラフィー法を使用して、シリコン基板1の露光領域
(パターン領域)に対応する中央部をエツチング除去し
て補助枠9を形成して、マスク本体を形成する。この補
助枠9は、パターンが形成されているメンブレン10を
強固に保持するが、使用されるとき、ウェーハ17(第
1図参照)と対接する領域(内周領域)は極めて小さい
第4図参照 前記マスク本体を、セラミック、SiC等からなる枠状
支持体4に接着して、X線露光式ステッパ用マスクを形
成する。
なお、補助枠9と枠状支持体4とを一体的に形成するこ
とも可能である。
次に、本発明の要旨に係るX線露光用マスクを使用する
本発明の一実施例に係るX線露光装置の構造について説
明する。
図において、14はX線源であり、真空室19中に配置
され、X線XRを図において、下方に放出する。真空室
19を透過したX線はX線透過窓20を介して、不活性
ガスチェンバー15中に入射する。不活性ガスチェンバ
ー15には、不活性ガス導入手段21を介してヘリウム
等の不活性ガスが導入され、ヘリウム等の不活性ガスは
不活性ガス排出手段22を介して、不活性ガスチェンバ
ー15外に排出される。またζ不活性ガスチェンバー1
5にはX&lX Rが照射される領域にX線露光用マス
ク8が設けられて、マスクパターンに対応して選択的に
X線XRが透過する。
ところで、マスク8を構成し、枠状支持体4と補助枠9
とよりなる支持手段11の周辺部には、露光領域におけ
る前記のメンブレン10と前記のウェーハ17との間隔
より大きな間隔を保持する段差18が設けられている。
上記メンブレン10の材料の一例としてヤング率3 X
IO”dyn /cjのβ−3ICよりなる外径60m
のメンブレンを初期張力9 x10” dyn /cd
となるよう形成した外径75aiのマスク本体と外径1
00鴎のウェーハとの間隙を1Onから15.IFmに
変化させた場合に、変形したマスクのメンブレンが平坦
化するまでの所要時間は、従来構造のマスクにおいては
7秒であったが、上記せる本発明の一実施例に係るマス
クにおいては0.5秒に短縮された。
〔発明の効果〕
以上説明せるとおり、本発明に係るX線露光装置は、マ
スクを構成する支持手段の周辺部に、露光領域における
前記メンブレンと前記ウェーハとの間隔より大きな間隔
を保持する段差が設けられているマスクが使用されてい
るので、マスクと被露光ウェーハとの間の流体のコンダ
クタンスが大きくなり、XY方向位置合わせ完了後にマ
スクとウェーハとの間隙を狭めた時に、マスクのメンブ
レンの変形が少なくなるとともに、速やかにメンブレン
が平坦な状態に戻り、露光マスクの位1合わせ時間が短
縮され、スループットが向上するX線露光装置が実現す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係るX線露光装置の構成
図である。 第2図、第3図、第4図は、本発明の一実施例に係るX
線露光用マスクの製造工程図である。 第5図は、従来技術に係るX線露光装置の構成図である
。 第6図、第7図、第8図は、従来技術に係るX線露光用
マスクの製造工程図である。 第9図は、X線露光装置のマスク装着部の構造図である
。 1・・・シリコン基板等 2・・・BN−H,BNC−H,S lN−H。 SiC等の堆積層、 ・・マスクの中央部、 ・・マスクの枠状支持体、 ・・マスク支持部、 ・・被露光ウェーハ、 ・・ウェーハ支持台、 ・・X線露光用マスク、 ・・マスクの補助枠、 ・・マスクのメンブレン、 本発明 第1図 工程図 第2図 メンブレン支持手段、 X線露光用パターン、 X線源、 不活性ガスチェンバー ステージ、 被露光ウェーハ、 段差、 真空室、 X線透過窓、 不活性ガス導入手段、 不活性ガス排出手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 X線源(14)と、 該X線源(14)が放出するX線を透過し、メンブレン
    (10)とメンブレン支持手段(11)とよりなるX線
    露光用マスク(8)を有し、不活性ガスが充満される不
    活性ガスチェンバー(15)と、前記X線露光用マスク
    (8)に対向して被露光ウェーハ(17)が載置され、
    移動可能であるステージ(16)と を有するX線露光装置において、 前記メンブレン支持手段(11)の周辺部には、露光領
    域における前記メンブレン(10)と前記ウェーハ(1
    7)との間隔より大きな間隔を保持する段差(18)が
    設けられてなる ことを特徴とするX線露光装置。
JP63166839A 1988-07-06 1988-07-06 X線露光装置 Pending JPH0217627A (ja)

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JP63166839A JPH0217627A (ja) 1988-07-06 1988-07-06 X線露光装置

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60251620A (ja) * 1984-05-29 1985-12-12 Hitachi Ltd X線マスク
JPS6167917A (ja) * 1984-09-11 1986-04-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> X線取り出し筒
JPS61102734A (ja) * 1984-10-26 1986-05-21 Hitachi Ltd X線露光装置
JPS6249623A (ja) * 1985-07-19 1987-03-04 Nec Corp X線露光マスク

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