JPS584452B2

JPS584452B2 - マスク、ウエ−ハ密着方法

Info

Publication number: JPS584452B2
Application number: JP54082439A
Authority: JP
Inventors: 岡田正思; 吉田和衛; 堀内敏行
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp; NTT Inc
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1983-01-26
Also published as: JPS567430A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、密着露光を行なうために、マスクとウエーハ
とを密着させるマスク、ウエーハ密着機構に関するもの
である。

従来のこの種のマスク、ウエーハ密着方法は第１図に示
したように構成されている。

第１図において、１はマスク、２はウエーハ、３はマス
クステージ、４はウエーハステージ、５は密着用シール
ゴムである。

この従来の密着機構によりマスク１とウエーハ２を密着
させて密着露光を行なうには、まずマスク１をマスクス
テージ３に、ウエーハ２をウエーハステージ４にそれぞ
れ真空吸着し、マスク１とウエーハ２を数μｍ〜数１０
μｍの間隔に近接させる。

この間隙設定はマメクステージ３またはウエーハステー
ジ４を上下させて行なう。

この間隙を所定の値にセットした後、既にウエーハ上に
形成されているバタンとこれに重ねて転写すべきマスク
のバタンとの位置合わせを行なう。

この位置合わせは、マスクステージ３またはウエーハス
テージ４を前後左右に動かし、また左右に回転させて行
なう。

このようにしてアスク１とウエーハ２との位置合わせが
完了した後、密着用シールゴム５によって囲まれたウエ
ーハ２の周辺の空間を真空に引き、同時にウエーハステ
ージ４へのウエーハ２の真空吸着を解除することによっ
てウエーハ２をマスク１に密着させる。

以上のように構成された従来のマスク、ウエーハ密着機
構では、近接状態でマスク１とウエーハ２の位置合わせ
を行なった後、そのままマスク１及びウエーハ２の間を
真空に引いて両者を密着させる機構にしているので、ウ
エーハ２がウエーハステージ４を離れてマスク１に密着
する迄の間にウエーハ２は拘束を受けないフリーな状態
となり、マスク１とウエーハ２との相対位置を正確に合
わせても、マスク１とウエーハ２とを密着させて露光す
る状態の時点で位置ずれが生じるという欠点があった。

このため、ＬＳＩの微細パタンのように、高精度の位置
合わせ重ね露光を要する転写においては、マスク１とウ
エーハ２を再度離して位置合わせをやり直し、再密着さ
せるという過程を、密着時にそれらの位置が合う迄、繰
り返えさなければならず、その上、密着時の位置のずれ
方は全くランダムであり、この過程を所定回数繰り返え
すことによって必ず所要の精度で位置合わせができると
いう保証は無く、高精度の位置合わせが期待できないば
かりでなく、位置合わせに多大の時間がかかり、作業者
の熟練度によって位置合わせ時間が相当異なる。

また熟練した作業者でも何度も操作を繰り返すことによ
って精神的な疲労が大きいという欠点があり、さらに密
着を繰り返すたびにマスク１にウエーハ２上のレジスト
片が転移するので、転写パタンの欠陥が増大し、歩留り
の低下や転写パタンの品質低下が生じるという欠点があ
った。

本発明は、上記従来例の欠点を解消するために、ウエー
ハステージをウエーハホルダとウエーハステージとに分
割し、ウエーハホルダをウエーハステージにばねで懸架
するか、またはマスクステージをマスクホルダとマスク
ステージとに分割してマスクホルダをマスクステージに
ばねで懸架するようにしたもので、マスクとウエーハを
近接状態で位置合わせした後、ウエーハステージを上昇
させるか、マスクステージを下降させることにより、マ
スクとウエーハの間隙をつめて突き当て、さらにステー
ジ間隔をせばめて、ホルダとステージの間のばねにより
、マスクとウエーハを押し付け、マスクとウエーハが相
対的に動かないようにしてから両者の密着をはかり、密
着時の位置ずれを大巾削減させることを特徴としたもの
であり、高精度の位置合わせを要する密着露光転写を再
現性良く、この位置合わせを短時間でできるようにし、
密着のやり直しを無くすことによって、欠陥の低減、転
写バタン品質の向上、マスク洗浄回数の減少をはかるよ
うにしたマスク、ウエーハ密着方法を提供するものであ
る。

以下、図面により実施例を詳細に説明する。

第２図は、本発明（特許請求の範囲第１項の発明）の実
施に使用する装置の一例を示したもので、６はマスク、
７はマスクステージ、８はウエーハ、９はウエーハホル
ダ、１０はウエーハステージ、１１はばね、１２は密着
用シールゴムである。

次に、本実施例の高精度位置合わせの密着方法を説明す
る。

まず、マスク６をマスクステージ７に真空吸着し、ウエ
ーハ８をウエーハホルダ９に真空吸着し、マスク６とウ
エーハ８とを近接状態に置く。

そしてこの状態でマスク６とウエーハ８との水平面内で
前後、左右の回転の位置合わせを行ない、ウエーハ８上
の既に形成されているパタンにマスク６のパタンを所定
の相対位置関係になるように重ねる。

この位置合わせは、マスクステージ７またはウエーハス
テージ１０を動かして行なう。

位置合わせが終った後、マスクステージ７を下降させる
かあるいはウエーハステージ１０を上昇させてマスク６
とウエーハ８とを突きあてる。

ここで、マスクステージ７を位置合わせ時の近接間隙以
上に下降させるか、またはウエーハステージ１０を位置
合わせ時の近接間隙以上に上昇させると、ウエーハホル
ダ９とウエーハステージ１０との間のばね１１がたわみ
、このばね１１のたわみに応じた力で緩やかに損傷する
ことなくマスク６とウエーハ８が押し付けられる。

この時、マスク６とウエーハ８との間に相対的位置ずれ
を生じてはならないが、ばね１１を第３図に示すような
円板はね１３や第４図に示すような十字ばね１４あるい
は第５図に示すようなＹ字形ばね１５等にしておけば、
ばね１１の水平方向の剛性が垂直方向の剛性に比しては
るかに大きくなるので、位置ずれをほとんど生じないよ
うにすることができる第６図は、本発明（特許請求の範
囲第１項の発明）の実施に使用する装置の他の例を示し
たもので、第２図と同一符号のものは同一の部分を示し
ているが、本実施例では、ばね１１をウエーハステージ
１０に取り付けず、ウエーハホルダ９に付けている。

第７図は、本発明（特許請求の範囲第１項の発明）の実
施に使用する装置のさらに他の例を示したもので、第２
図と同一符号のものは同一の部分を示しているが、本実
施例では、ばね１１の代りに円輪状のＶ形断面ばね１６
を用いた点が異っている。

また第８図のようにでは、ばね１１の代りに円輪状のＵ
形断面ばね１７を使用してもよい。

また第７図，第８図の円輪状のはね１６．１７の代りに
、第９図に示した円弧状板はね１８を３〜６枚用いても
ウエーハホルダ９とウエーハステージ１０を結合しても
よい。

本発明の密着方法は、以上に示した実施例のように、マ
スク６とウエーハ８を位置ずれなく押し付ケた後に、ウ
エーハ８のウエーハホルダ９への真空吸着１を解き、ウ
エーハ８周辺の密着用シールゴム１２で囲まれた空間を
真空に引いて、マスク７とウエーハ８とを密着させる。

マスク７とウエーハ８とはばね力によって予め押し付け
られているので、ウエーハ８のウエーハホルダ９への真
空吸着を解いたり、ウエーハ８周辺を真空に引いたりし
てもその相対的位置ずれはほとんど生じない。

このようにして、本実施例の密着方法を用いれば、近接
状態におけるマスク７とウエーハ８との位置合わせの精
度を有効に密着状態まで保持することができる。

なお、上記の説明においては、従来のウエーハステージ
４をウエーハホルダ９とウエーハステージ１０とに分割
したが、マスクステージ３を分割しても同様の密着機能
を得ることができる。

第１０図は、本発明（特許請求の範囲第２項の発明）に
使用する装置の一例を示したもので、第２図と同一符号
のものは同一の部分を示しており、また１９はマスクホ
ルダ、２０はマスクステージ、２１はウエーハステージ
、２２は円輪状板バネである。

このマスク６とウエーハ８を押し付けた場合、このばね
２２がたわむ以外に、その作用はウ工−ハ８側にばねを
設けた場合と全く同じである。

この実施例においても、ばねの形状は第４図，第５図，
第７図，第８図，第９図に示したようなものでもよい。

以上説明したように、本発明によれば、近接状態での位
置合わせ精度が密着によって損なわれることがないので
、高精度位置合わせを保証し得る密着露光が可能であり
、密着露光によって転写し得るパタンの線幅精度、解像
度に見合った位置合わせ精度を得ることができる。

したがって従来の装置では不可能だった高集積度の素子
製作が可能となり、また密着時に位置ずれがおきないの
で、従来のように、位置合わせと密着を伺度も繰り返し
たリせずにすみ、熟練度を要さずに短時間で高位置合わ
せ精度にて密着露光ができる利点があり、密着回数が大
幅に減少するので、ウエーハからマスクへのレジストの
転移に帰因する欠陥が減り、転写バタン品質が向上して
、マスク洗浄回数も減少できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマスク、ウエーハ密着機構の断面図、第
２図は本発明（特許請求の範囲第１項の発明）の実施に
使用する装置の一例の断面図、第３図，第４図，第５図
は第２図の実施例に用いる装置に用いるばねの構成図、
第６図，第７図，第８図は本発明（特許請求の範囲第１
項の発明）の実施に使用する装置の他の例の断面図、第
９図は第７図，第８図に用いるばねの他の構成を示した
図、第１０図は本発明のさらに他の実施例に用いる装置
の断面図である。１・・・マスク、２・・・ウエーハ、３・・・マスクス
テージ、４・・・ウエーハステージ、５・・・密着用シ
ールゴム、６・・・マスク、７・・・マスクステージ、
８・・・ウエーハ、９・・・ウエーハホルタ、１０・・
・ウエーハステージ、１１・・・ばね、１２・・・密着
用シールゴム、１３・・・円板ばね、１４・・・十字ば
ね、１５・・・Ｙ字形ばね、１６・・・円輪状の■形断
面はね、１７・・・円輪状Ｕ形断面ばね、１８・・・円
弧状板はね、１９・・・マスクホルダ、２０・・・マス
クステージ、２１・・・ウエーハステージ、２２・・・
円輪状板はね。

Claims

【特許請求の範囲】１マスクをマスクステージに真空吸着させ、ウエーハ
をウエーハステージにばねで懸架されたウエーハホルダ
に真空吸着させ、前記マスクと前記ウエーハとを所定の
間隙に接近させて相対的に位置合わせを行った後、前記
マスクステージまたは前記ウエーハステージを動かし、
前記マスクとウエーハの間隙をつめて前記マスクと前記
ウエーハを押し付けることにより前記ばねかたわみ、緩
やかに接触して損傷が生じないようにすると共に、前記
マスクと前記ウエーハに位置ずれが生じないようにし、
次に、前記ウエーハホルダにおける前記ウエー八の真空
吸着を解除して、前記ウエーハ周辺を真空に引くことに
より前記マスクと前記ウエーハを密着させ、前記ばねの
押し付け力による摩擦力によって、前記マスクと前記ウ
エーハ間に位置ずれが生じないようにすることにより、
近接状態における位置合わせ精度を失うことなく、密着
露光を可能としたことを特徴とするマスク、ウエーハ密
着方法。２ウエーハをウエーハステージに真空吸着させ、マス
クをマスクステージにばねで懸架されたマスクホルダに
真空吸着させ、前記マスクと前記ウエーハとを所定の間
隙に接近させて相対的に位置合わせを行った後、前記マ
スクステージを動かし、前記マスクとウエーハの間隙を
つめて前記マスクと前記ウエーハを押し付けることによ
り前記ばねかたわみ、緩やかに接触して損傷が生じない
ようにすると共に、前記マスクと前記ウエーハに位置ず
れが生じないようにし、次に、前記ウエーハステージに
おける前記ウエーハの真空吸着を解除して、前記ウエー
ハ周辺を真空に引くことにより前記マスクと前記ウエー
ハを密着させ、前記ばねの押し付け力による摩擦力によ
って、前記マスクと前記ウエーハ間に位置ずれが生じな
いようにすることにより、近接状態における位置合わせ
精度を失うことなく、密着露光を可能としたことを特徴
とするマスク、ウエーハ密着方法。