專利名稱：曝光方法和曝光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在減壓氣氛中，將掩模(包含初縮掩模版)的圖形復(fù)制到感應(yīng)基板上的曝光方法和曝光裝置。特別是涉及一種能容易進(jìn)行掩模交換和溫度管理的曝光方法和曝光裝置。
圖5所示的曝光裝置的主體100包括照明光學(xué)系統(tǒng)鏡筒101；初縮掩模版容納腔103；投影光學(xué)系統(tǒng)鏡筒105；晶片容納腔107。
在裝置主體100上部的照明光學(xué)系統(tǒng)鏡筒101內(nèi)具有電子槍和射束形成孔徑、聚光透鏡(condenser lens)、射束偏轉(zhuǎn)器等，但其圖示省略。投影光學(xué)系統(tǒng)鏡筒105通過初縮掩模版容納腔103，設(shè)置在照明光學(xué)系統(tǒng)鏡筒101的下方。投影光學(xué)系統(tǒng)鏡筒105內(nèi)具有投影透鏡和射束偏轉(zhuǎn)器、各種校正線圈等，但其圖示省略。在初縮掩模版容納腔103內(nèi)設(shè)有用于承載初縮掩模版的初縮掩模版載物臺(tái)104。在投影光學(xué)系統(tǒng)鏡筒105下方的晶片容納腔107內(nèi)設(shè)有用于承載晶片(感應(yīng)基板)的晶片載物臺(tái)108。
在初縮掩模版容納腔103的圖中右端，連接有初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室111。在初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室111內(nèi)，設(shè)有作為初縮掩模版交換裝置的真空側(cè)搬運(yùn)機(jī)械手113。在初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室111的圖中右方，配置有大氣側(cè)搬運(yùn)機(jī)械手115和初縮掩模版臺(tái)119。在初縮掩模版臺(tái)119上配置有初縮掩模版容器117。在初縮掩模版容器117內(nèi)收藏有形成多種不同圖形的初縮掩模版120。
在進(jìn)行初縮掩模版交換時(shí)，由操作人員用手將收藏在初縮掩模版容器117內(nèi)的初縮掩模版120放置在初縮掩模版臺(tái)119上。當(dāng)操作人員發(fā)出初縮掩模版裝入的指令時(shí)，大氣側(cè)搬運(yùn)機(jī)械手115從初縮掩模版容器117內(nèi)取出初縮掩模版120，向初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室111內(nèi)搬運(yùn)。然后，通過未圖示的真空泵使初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室111內(nèi)真空排氣，使其內(nèi)部成為減壓氣氛。搬運(yùn)到初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室111內(nèi)的初縮掩模版通過真空側(cè)搬運(yùn)機(jī)械手113被搬運(yùn)·設(shè)置在初縮掩模版容納腔103內(nèi)的初縮掩模版載物臺(tái)104上。當(dāng)初縮掩模版被設(shè)置在初縮掩模版載物臺(tái)104上之后，進(jìn)行最后的初縮掩模版位置對(duì)準(zhǔn)。
(1)當(dāng)進(jìn)行初縮掩模版交換時(shí)，操作人員必須每次都將初縮掩模版容器117內(nèi)的初縮掩模版120放置在初縮掩模版臺(tái)119上。因此，在頻繁地交換多種初縮掩模版進(jìn)行曝光的情況下，其操作很煩瑣。
(2)當(dāng)從初縮掩模版容器117內(nèi)向初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室111內(nèi)搬運(yùn)初縮掩模版時(shí)，初縮掩模版從大氣中移入減壓氣氛中。此時(shí)，初縮掩模版發(fā)生溫度變化，到該溫度穩(wěn)定為止需花費(fèi)時(shí)間。
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的是提供一種能容易進(jìn)行初縮掩模版交換和溫度管理的曝光方法和曝光裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種曝光方法，在減壓氣氛中將掩模(包括初縮掩模版)上的圖形復(fù)制到感應(yīng)基板上，其特征在于，將預(yù)定使用的多枚掩模保持在與曝光裝置連通的減壓氣氛中。
在本發(fā)明的曝光方法中，當(dāng)上述掩模處于從掩模容器露出的狀態(tài)下，可以將上述掩模保持在上述減壓氣氛中。
在本發(fā)明的曝光方法中，可以將上述掩模容器保持在大氣中。
掩模容器通常由樹脂制成，當(dāng)將其保持在減壓氣氛中時(shí)，氣體可能會(huì)從容器中逸出，造成真空度下降。本發(fā)明僅將掩模保持在減壓氣氛中，由此可以降低真空度的下降。此外，通過保持多枚掩模，當(dāng)進(jìn)行掩模交換時(shí)，不必進(jìn)行頻繁地操作，一次就可以完成。
在本發(fā)明的曝光方法中，在保持上述掩模時(shí)，可以將該掩模的溫度調(diào)節(jié)到曝光時(shí)的適宜溫度。
掩模在曝光時(shí)接收照明射束，溫度上升。因此，通過預(yù)測(cè)曝光時(shí)的溫度上升，并調(diào)節(jié)到適宜的溫度，可以穩(wěn)定掩模的溫度。
在本發(fā)明的曝光方法中，在上述掩模和掩模容器上貼有辨認(rèn)標(biāo)記，當(dāng)將掩模送回對(duì)應(yīng)的掩模容器時(shí)，可以通過讀取上述辨認(rèn)標(biāo)記來確認(rèn)對(duì)應(yīng)關(guān)系。
在掩模和掩模容器成對(duì)的情況下，必須將使用后的掩模送回原來的掩模容器(使用前收藏該掩模的掩模容器)。此時(shí)，通過讀取辨認(rèn)標(biāo)記(條形碼等)來確認(rèn)掩模和掩模容器的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以無誤地將掩模送回原來的掩模容器中。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式的曝光裝置，在減壓氣氛中將掩模(包括初縮掩模版)上的圖形復(fù)制到感應(yīng)基板上，其特征在于，包括裝載聯(lián)鎖室，用于掩模出入曝光裝置；掩模收藏庫，設(shè)置在上述裝載聯(lián)鎖室的內(nèi)側(cè)，在減壓氣氛中收藏多枚掩模。進(jìn)而，可以在上述掩模收藏室上設(shè)置上述掩模的溫度調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式的曝光裝置，在減壓氣氛中將掩模(包括初縮掩模版)上的圖形復(fù)制到感應(yīng)基板上，其特征在于，包括與曝光裝置連接的多個(gè)裝載聯(lián)鎖室，用于掩模出入曝光裝置。
圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的曝光裝置的構(gòu)成簡(jiǎn)圖。
圖3是表示初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室的實(shí)例的簡(jiǎn)圖。
圖4是表示電子射線曝光裝置(分割復(fù)制方式)的構(gòu)成例的簡(jiǎn)圖。
圖5是表示現(xiàn)有的曝光裝置的簡(jiǎn)圖。
首先，對(duì)電子射線曝光裝置的整體構(gòu)成和成像關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。
圖4是表示電子射線曝光裝置(分割復(fù)制方式)的構(gòu)成例的簡(jiǎn)圖。
配置在光學(xué)系統(tǒng)最上級(jí)的電子槍1向下方發(fā)射電子射線。在電子槍1的下方具有聚光透鏡2和照明透鏡3，電子射線通過上述透鏡2、3，對(duì)初縮掩模版10進(jìn)行照明。
在以上述透鏡2、3為主要構(gòu)成要素的照明光學(xué)系統(tǒng)中，配置有照明射束形成孔徑和消隱(blanking)偏轉(zhuǎn)器、消隱孔徑、照明射束偏轉(zhuǎn)器等，但圖中未示出。在照明光學(xué)系統(tǒng)中成形的照明射束IB，在初縮掩模版10上順次掃描，對(duì)照明光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)內(nèi)的初縮掩模版10的各子區(qū)(subfield)進(jìn)行照明。
初縮掩模版10具有多個(gè)子區(qū)，置于可移動(dòng)的初縮掩模版載物臺(tái)11上。通過使初縮掩模版載物臺(tái)11在光軸垂直面內(nèi)移動(dòng)，可以照明比照明光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)更寬范圍內(nèi)的初縮掩模版上的各子區(qū)。
在初縮掩模版10的下方設(shè)有第一投影透鏡15、第二投影透鏡19以及用于像差校正和成像位置調(diào)整的偏轉(zhuǎn)器16(16-1～16-6)。通過初縮掩模版10的一個(gè)子區(qū)的電子射線，通過投影透鏡15、19、偏轉(zhuǎn)器16，在晶片(感應(yīng)基板)23的規(guī)定位置上成像。在晶片23上涂覆適合的光致抗蝕劑，對(duì)光致抗蝕劑照射一定劑量的電子射線，從而使初縮掩模版10上的圖形縮小(例如1/4)復(fù)制到晶片23上。
在以縮小比例內(nèi)分初縮掩模版10和晶片23之間的點(diǎn)上，形成交叉區(qū)(cross-over)C.O.，在該交叉區(qū)位置上設(shè)有對(duì)比(contrast)孔徑18。該孔徑18遮擋在初縮掩模版10的非圖形部分散射的電子射線，以使其射不到晶片23上。
通過靜電夾具(chuck)把晶片23置于在XY方向上可移動(dòng)的晶片載物臺(tái)24上。通過使初縮掩模版載物臺(tái)11和晶片載物臺(tái)24在彼此相反的方向上同步掃描，可以順次掃描比投影光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)更寬的器件圖形。
以下，對(duì)本發(fā)明的曝光裝置的初縮掩模版保管·交換系統(tǒng)進(jìn)行說明。


圖1(A)是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的曝光裝置的構(gòu)成簡(jiǎn)圖，圖1(B)是該曝光裝置的真空初縮掩模版庫的初縮掩模版臺(tái)的放大簡(jiǎn)圖。
如圖1(A)所示的曝光裝置包括具有前述的電子槍1和聚光透鏡2、照明透鏡3等的照明光學(xué)系統(tǒng)鏡筒51。在照明光學(xué)系統(tǒng)鏡筒51的下方設(shè)置具有初縮掩模版載物臺(tái)11的初縮掩模版容納腔53。在初縮掩模版容納腔53的下方設(shè)置具有前述的第一投影透鏡15和第二投影透鏡19、偏轉(zhuǎn)器16等的投影光學(xué)系統(tǒng)鏡筒55。在投影光學(xué)系統(tǒng)鏡筒55的下方，設(shè)置具有晶片載物臺(tái)24的晶片容納腔57。
在初縮掩模版容納腔53的圖中右側(cè)，配置有真空側(cè)搬運(yùn)機(jī)械手63。在該機(jī)械手63的旁邊，連接有真空初縮掩模版庫64和初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61。在真空初縮掩模版庫64和初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61之間設(shè)有閘門閥62。此外，在初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61的入口也設(shè)有閘門閥71。在真空初縮掩模版庫64上設(shè)有用于放置被搬運(yùn)的初縮掩模版的多級(jí)(圖1(A)中為4級(jí))初縮掩模版臺(tái)68。如圖1(b)所示，在真空初縮掩模版庫64的初縮掩模版臺(tái)68內(nèi)，形成液道68a。該液道68a與未圖示的配管連通，在其內(nèi)部流過水等溫度調(diào)節(jié)流體。
由于初縮掩模版臺(tái)68的液道68a內(nèi)流過用于溫度調(diào)節(jié)的水，可調(diào)節(jié)真空初縮掩模版庫64的初縮掩模版臺(tái)上的初縮掩模版的溫度。通過該溫度調(diào)節(jié)，可以使由于真空排氣而溫度變化的初縮掩模版的溫度盡早穩(wěn)定?；蛘撸粌H能調(diào)節(jié)初縮掩模版由于真空排氣而產(chǎn)生的溫度變化量，而且能進(jìn)行以下調(diào)節(jié)，即由于曝光而產(chǎn)生溫度上升，為此，預(yù)測(cè)并設(shè)定該溫度上升，將溫度調(diào)節(jié)至該預(yù)測(cè)溫度附近。在這種情況下，可以同時(shí)改變多枚初縮掩模版的設(shè)定溫度。
在初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61的圖中右方，通過大氣側(cè)搬運(yùn)機(jī)械手65，配置有大氣初縮掩模版庫66。在大氣初縮掩模版庫66上設(shè)有多級(jí)(圖1(A)中為4級(jí))初縮掩模版臺(tái)69。在各初縮掩模版臺(tái)69上分別承載有初縮掩模版容器67。在初縮掩模版容器67內(nèi)，收藏有多枚不同的初縮掩模版。在初縮掩模版容器67和各初縮掩模版上，貼有條形碼(辨認(rèn)標(biāo)記)70。
當(dāng)搬運(yùn)初縮掩模版時(shí)，首先讀取貼在初縮掩模版上的條形碼70，對(duì)要搬運(yùn)的初縮掩模版進(jìn)行確認(rèn)。在初縮掩模版和初縮掩模版容器67成對(duì)的情況下，必須將使用后的初縮掩模版送回原來的初縮掩模版容器。在這種情況下，讀取初縮掩模版和初縮掩模版容器的條形碼70，對(duì)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行確認(rèn)后，將初縮掩模版10送回初縮掩模版容器。這樣，通過讀取條形碼70，對(duì)初縮掩模版進(jìn)行辨認(rèn)，由此不會(huì)錯(cuò)誤地將初縮掩模版送回初縮掩模版容器。
在圖1(A)中，初縮掩模版庫(初縮掩模版和初縮掩模版容器)64、66縱向重疊而構(gòu)成，但也可以使搬運(yùn)機(jī)械手在上下方向上可移動(dòng)地構(gòu)成，或者初縮掩模版庫64、66自身在上下方向上可移動(dòng)地構(gòu)成。
當(dāng)在真空初縮掩模版庫64和大氣初縮掩模版庫66之間搬運(yùn)初縮掩模版時(shí)，可以由操作人員通過控制臺(tái)等發(fā)送指令，也可以操作設(shè)置在大氣初縮掩模版庫66上的搬運(yùn)開關(guān)等(未圖示)來進(jìn)行。
在將初縮掩模版搬運(yùn)到初縮掩模版載物臺(tái)11上之前，有時(shí)需要對(duì)初縮掩模版進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)。該預(yù)對(duì)準(zhǔn)可以在將初縮掩模版從大氣初縮掩模版庫66搬運(yùn)到初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61的途中進(jìn)行，也可以在將初縮掩模版放置在真空初縮掩模版庫64之前進(jìn)行，或者在兩種情況下均進(jìn)行。
以下，對(duì)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的曝光裝置的構(gòu)成簡(jiǎn)圖。
圖3是表示初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室的實(shí)例的簡(jiǎn)圖。
如圖2所示的曝光裝置設(shè)置多個(gè)初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61′，代替圖4的曝光裝置的真空初縮掩模版庫64。在這種情況下，在各初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61′內(nèi)，分別保持初縮掩模版。各初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61′內(nèi)是大氣狀態(tài)還是真空狀態(tài)，由操作人員選擇。這樣，通過設(shè)置多個(gè)初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61′，可以在大氣和真空側(cè)之間迅速地移動(dòng)初縮掩模版。如圖3所示，在各初縮掩模版裝載聯(lián)鎖室61′內(nèi)，可以設(shè)置保持多枚初縮掩模版的盒子71。
從以上的說明可知，采用本發(fā)明，可以容易地進(jìn)行初縮掩模版交換和溫度管理。
權(quán)利要求
1.一種曝光方法，在減壓氣氛中將掩模(包括初縮掩模版)上的圖形復(fù)制到感應(yīng)基板上，其特征在于，將預(yù)定使用的多枚掩模保持在與曝光裝置連通的減壓氣氛中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光方法，其特征在于，當(dāng)上述掩模處于從掩模容器露出的狀態(tài)下，將上述掩模保持在上述減壓氣氛中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光方法，其特征在于，將上述掩模容器保持在大氣氣氛中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光方法，其特征在于，在保持上述掩模時(shí)，將該掩模的溫度調(diào)節(jié)到曝光時(shí)的適宜溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曝光方法，其特征在于，在上述掩模和掩模容器上貼有辨認(rèn)標(biāo)記，當(dāng)將掩模送回對(duì)應(yīng)的掩模容器時(shí)，通過讀取上述辨認(rèn)標(biāo)記來確認(rèn)對(duì)應(yīng)關(guān)系。
6.一種曝光裝置，在減壓氣氛中將掩模(包括初縮掩模版)上的圖形復(fù)制到感應(yīng)基板上，其特征在于，包括裝載聯(lián)鎖室，用于掩模出入曝光裝置；掩模收藏庫，設(shè)置在上述裝載聯(lián)鎖室的內(nèi)側(cè)，在減壓氣氛中收藏多枚掩模。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的曝光裝置，其特征在于，在上述掩模收藏室上設(shè)置有上述掩模的溫度調(diào)節(jié)裝置。
8.一種曝光裝置，在減壓氣氛中將掩模(包括初縮掩模版)上的圖形復(fù)制到感應(yīng)基板上，其特征在于，包括與曝光裝置連接的多個(gè)裝載聯(lián)鎖室，用于掩模出入曝光裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曝光裝置，其特征在于，各上述裝載聯(lián)鎖室可以容納多枚掩模。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能容易地進(jìn)行掩模交換和溫度管理的曝光方法和曝光裝置。在真空初縮掩模版庫64上設(shè)有用于承載放置被搬運(yùn)的初縮掩模版的多級(jí)初縮掩模版臺(tái)68。在該初縮掩模版臺(tái)68內(nèi)形成液道68a。通過使溫度調(diào)節(jié)用的水流過初縮掩模版臺(tái)68的液道68a，可以對(duì)初縮掩模版臺(tái)上的初縮掩模版進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。另一方面，在大氣初縮掩模版庫66上設(shè)有多級(jí)初縮掩模版臺(tái)69。初縮掩模版容器67分別放置在各初縮掩模版臺(tái)69上。在初縮掩模版容器67和各初縮掩模版上貼有條形碼70。當(dāng)搬運(yùn)初縮掩模版時(shí)，通過讀取貼在初縮掩模版上的條形碼70，可以對(duì)所搬運(yùn)的初縮掩模版進(jìn)行確認(rèn)。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1424627SQ0215453
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月6日
發(fā)明者平柳德行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康