(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内するためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備するステージ機構が、前記摩擦駆動機構の摺動部及び駆動源を冷却するヒートシンクを前記摩擦駆動機構の取り付け部材に備え、前記ヒートシンクによって前記摩擦駆動機構の摺動部及び駆動源を冷却しつつ、前記試料保持手段に設けられた温度センサからの温度情報に基づいて、前記試料保持手段に前記試料の裏面全面に対応して設けられたヒーターによって前記試料と前記試料保持手段の試料保持部を所望の温度に維持するよう構成されていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
真空あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内するためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備するステージ機構において、前記ステージを前記ステージガイドに沿って駆動させるために前記ステージガイドが設けられた部材に固定された超音波モータを駆動源とし、前記超音波モータの駆動力発生箇所と前記ステージとの間に所望の摩擦力を発生させるために、前記超音波モータを前記ステージガイドに対して直行する方向に移動可能とし、かつ前記超音波モータを背面より一定の力で前記ステージガイドに対して押し付けるためのネジと、前記ネジのトルクを測定可能なトルクセンサーと、前記ネジを所望の位置で固定したり自由に回転できるようにロックを解除することが可能なネジロック機構と、前記ネジロック機構を選択的に解除して前記トルクセンサーに従って前記ネジを回すための回転駆動機構からなる与圧調整機構を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項３】
真空あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内するためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備するステージ機構において、前記摩擦駆動機構の摺動部材は硬質セラミックスからなり、さらに前記摺動部材の摺動面は、固体潤滑作用のある導電性金属でコーティングされていることを特徴とする特許請求項２に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記摩擦駆動機構の摺動部材はＴｉ、Ｓｉ、Ａｌを含む少なくとも一種類以上の硬質セラミックスからなり部品から構成されていることを特徴とする特許請求項２及び３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記摩擦駆動機構の摺動部材において、摺動面にコーティングされている固体潤滑作用のある導電性金属は、金または銀であることを特徴とする特許請求項２及び３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
真空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照明光学系を介して第１の試料を照射するための光源と、前記第１の試料を着脱可能に保持するための第１の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第１のステージと、第２の試料を着脱可能に保持するための第２の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第２のステージと、第１のステージ上の第１の試料面上に前記照明光学系を介して入射された荷電粒子ビームのうち前記第１の試料面上で反射した荷電粒子ビームを、第２のステージ上の第２の試料面上に入射されるように導く、第１のステージと第２のステージとの間の光学系自体が屈曲した電子光学系と、前記第１のステージと前記第２のステージとを互いに同期を取って走査することにより、前記光源から照射された荷電粒子ビームにより第１の試料に予め設けられた半導体装置の回路パターンを、第２の試料上の所望の位置に縮小転写するためのステージ制御装置を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項７】
真空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照射するための光源と、第１の試料を着脱可能に保持するための第１の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第１のステージと、第２の試料を着脱可能に保持するための第２の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第２のステージと、前記第１のステージと前記第２のステージとは、同一平面上に構成されており、前記光軸が屈曲した電子光学系は、第１の試料面によって反射した荷電粒子ビームを１８０度方向を変えて、再度第二の試料面上に導かれることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項８】
真空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照明光学系を介して第１の試料を照射するための光源と、前記第１の試料を着脱可能に保持するための第１の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第１のステージと、第２の試料を着脱可能に保持するための第２の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第２のステージと、第１のステージ上の第１の試料面上に前記照明光学系を介して入射された荷電粒子ビームのうち前記第１の試料面上で反射した荷電粒子ビームを、第２のステージ上の第２の試料面上に入射されるように導く、第１のステージと第２のステージとの間の光学系自体が屈曲した電子光学系と、前記第１のステージと前記第２のステージとを互いに同期を取って走査することにより、前記光源から照射された荷電粒子ビームにより第１の試料に予め設けられた半導体装置の回路パターンを、第２の試料上の所望の位置に縮小転写するためのステージ制御装置を具備し、前記第１の試料保持手段に設けられた第１の温度センサからの温度情報と、前記第１の試料に予め設けられた半導体装置の回路パターンの寸法精度に応じて、前記第１の試料保持手段の試料保持部を任意の温度にすることが可能な第１の温度制御手段と、前記第２の試料保持手段に設けられた第２の温度センサからの温度情報に基づいて、前記第２の試料保持手段の試料保持部を任意の温度にすることが可能な第２の温度制御手段とを備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項９】
真空あるいは減圧雰囲気を実現するための密閉容器の内面の局所的な空間と、排気するためのポンプの入り口とを冷却するための冷却手段を具備することを特徴とする特許請求項１、２、３、４、５、６、７及び８に記載の半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体リソグラフィ技術によって、マスク上に描かれた所望の半導体装置の回路パターンを、ウエハ上に縮小転写するための半導体装置の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＳＩの高集積化に伴い半導体装置に要求される回路線幅は、ますます狭くなってきている（表１）。これらの半導体装置の製造には、これまでｇ線、ｉ線あるいは単波長化された光（ＫｒＦ，ＡｒＦ）等を光源として使い、所望の装置回路パターンが形成された数十種類の原画パターン（レティクルあるいはマスク）をウエハに対して高精度に位置合わせした後、ウエハ上の露光領域に５分の１あるいは４分の１に縮小されて転写するという手段が採られている。従来、光の波長から導かれる光学的な解像限界から、１μｍ以下のパターンは波長が１ｎｍ程度の軟Ｘ線を光源として使った露光装置や、電子ビーム直接描画装置などが光リソグラフィに取って代わるという議論がなされてきた。光リソグラフィ技術の進歩によって１ＧＤＲＡＭ、さらには４ＧＤＲＡＭの第一世代までは持ちこたえられるのではないかとの見通しが出てきているが、技術的な課題の大きさとこの技術が使える時間を考えると得策ではない。
【０００３】
上記のような課題に対して、特願平９−３７６４に記載されているような、従来にない概念に基づく荷電粒子ビーム転写光学系が提案され、これを用いた露光装置の開発が進められている。特願平９−３７６４に提案されているような、荷電粒子ビーム縮小転写光学系を使った露光装置においては、マスク上で選択的に反射した荷電粒子をウエハ上に導いて露光していくことになる。即ち、マスクとして用いられるのは電子ビーム直接描画装置等の微細加工技術を使って、荷電粒子の反射効率を考慮して選ばれた材料が蒸着されたシリコン基板上に設けられた所望の回路パターンとなる。このマスク製作は、４分の１に縮小されてウエハ上に転写されることを考えれば現在の技術を持ってしても不可能ではない。
【表１】
0003586386.tif 000002
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特願平９−３７６４に提案されているような、荷電粒子ビーム縮小転写光学系を用いた露光装置において使用される反射型マスクに要求される精度仕様は、表１からも分かるように非常に厳しい。
【０００５】
そこで本発明が解決しようとする課題は、マスクの熱膨張に伴う回路パターンの位置精度の劣化防止である。反射型マスクの基板として、プロセス的にも有利なシリコン基板（ウエハ）を使用することを考えると、シリコンの線熱膨張係数が２．４ｐｐｍであるため、１００ｍｍ角の領域が０．２４μｍ／℃の割合で変化することになる。４ＧＤＲＡＭの場合（表１）を想定すると、パターンの位置精度分を全て温度変化が占めたとすれば温度変化の許容範囲は０．１℃ということになる。しかし通常、表１に示されている値は、４分の１縮小の場合で誤差配分上マスクの取り分は５０％とされている上に、温度変化の取り分はその中の誤差要因の一つにすぎないために、実際に温度変化に対する許容誤差量はさらに厳しくなる。
【０００６】
また、本発明が解決しようとする別の課題は、真空中で荷電粒子ビームが照射するための光学系周辺でマスクとウエハとを相対的に走査するための高速・高剛性のステージである。軽量化を図って慣性を小さくし応答性を高めるために駆動源をステージ付近に設置すると、非磁性であるとの観点からピエゾ等から構成される超音波モータを使用することが考えられる。超音波モータの振動子を駆動して、ステージガイドに平行となるような方向に進行波を発生させると、摩擦力によって伝達された力によって振動子が接触しているステージ部材が動く。振動子の駆動周波数を変化させることによって、所望の方向及び所望の速度でステージ部材を駆動・制御することが可能になる。従って、超音波モータの振動子とステージ部材との間に生じる摩擦力が重要な役割を担っているのであるが、時間の経過とともに摩擦力が変化して、ステージの走行精度が悪くなる恐れがある。この原因はとしては超音波モータ自身の発熱等により生じる熱歪み、振動子とガイドとの接触部の摩耗などが考えられる。
【０００７】
上記の点に鑑み本発明では、真空あるいは減圧雰囲気中において荷電粒子ビーム縮小転写光学系を使用し、高速・高剛性のステージを備えてかつ高精度にマスク上に描かれた回路パターンをウエハ上に転写することが可能な半導体装置の製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため本発明の第１の手段においては、真空あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内するためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備するステージ機構において、前記摩擦駆動機構部の摺動部及び駆動源を冷却するためのヒートシンクを、前記摩擦駆動機構部の取り付け部材に備え、前記摺動部及び駆動源を冷却することが可能であり、前記試料保持手段に設けられた温度センサからの温度情報に基づいて、少なくとも試料と前記試料保持手段の試料保持部を任意の温度で恒温化することが可能なヒーターを備えるようにした半導体装置の製造装置を提供するものである。
【０００９】
また、本発明の第２の手段においては、真空あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保持するための試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能なステージと、前記ステージを少なくとも二軸の直交する軌道内に案内するためのステージガイドと、前記ステージガイドに沿って前記ステージを走査するための摩擦駆動機構を具備するステージ機構において、前記ステージを前記ステージガイドに沿って駆動させるために前記ステージガイドが設けられた部材に固定された超音波モータを駆動源とし、前記超音波モータの駆動力発生箇所と前記ステージとの間に所望の摩擦力を発生させるために、前記超音波モータを前記ステージガイドに対して直行する方向に移動可能とし、かつ前記超音波モータを背面より一定の力で前記ステージガイドに対して押し付けるためのネジと、前記ネジのトルクを測定可能なトルクセンサーと、前記ネジを所望の位置で固定したり自由に回転できるようにロックを解除することが可能なネジロック機構と、前記ネジロック機構を選択的に解除して前記トルクセンサーに従って前記ネジを回すための回転駆動機構からなる与圧調整機構を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置を提供するものである。
【００１０】
ここで、前記摩擦駆動機構の摺動部材を硬質セラミックスとして、さらに前記摺動部材の摺動面は、固体潤滑作用のある導電性金属でコーティングされていても良い。
【００１１】
また、前記摩擦駆動機構の摺動部材はＴｉ、Ｓｉ、Ａｌを含む少なくとも一種類以上の硬質セラミックスからなり部品から構成されていても良い。
【００１２】
さらに、前記摩擦駆動機構の摺動部材において、摺動面にコーティングされている固体潤滑作用のある導電性金属は、金または銀であっても良い。
【００１３】
また、本発明の第３の手段においては、真空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照射するための光源と、第１の試料を着脱可能に保持するための第１の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第１のステージと、第２の試料を着脱可能に保持するための第２の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第２のステージと、第１のステージ上の第１の試料面上に入射された荷電ビームのうち前記第１の試料面上で反射した荷電ビームを、第２のステージ上の第２の試料面上に入射されるように光軸が屈曲した電子光学系と、前記第１のステージと前記第２のステージとを互いに同期を取って走査することにより、前記光源から照射された荷電粒子ビームにより第１の試料に予め設けられた半導体装置の回路パターンを、第２の試料上の所望の位置に縮小転写するためのステージ制御装置を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置を提供するものである。
【００１４】
またさらに、本発明の第４の手段においては、前記第１のステージと前記第２のステージとを同一平面上に構成し、前記光軸が屈曲した電子光学系は、第１の試料面によって反射した荷電粒子ビームを１８０度方向を変えて、再度第二の試料面上に導かれている半導体装置の製造装置を提供するものである。
【００１５】
またさらに、本発明の第５の手段においては、真空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照射するための光源と、第１の試料を着脱可能に保持するための第１の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第１のステージと、第２の試料を着脱可能に保持するための第２の試料保持手段を備えかつ平面内を自在に走査することが可能な第２のステージと、第１のステージ上の第１の試料面上に入射された荷電ビームが、第２のステージ上の第２の試料面上に入射されるように光軸が屈曲した電子光学系と、前記第１のステージと前記第２のステージとを互いに同期を取って走査することにより、前記光源から照射された荷電粒子ビームにより第１の試料に予め設けられた半導体装置の回路パターンを、第２の試料上の所望の位置に縮小転写するためのステージ制御装置を具備し、前記第１の試料保持手段に設けられた第１の温度センサからの温度情報と、前記第１の試料に予め設けられた半導体装置の回路パターンの寸法精度に応じて、前記第１の試料保持手段の試料保持部を任意の温度にすることが可能な第１の温度制御手段と、前記第２の試料保持手段に設けられた第２の温度センサからの温度情報に基づいて、前記第２の試料保持手段の試料保持部を任意の温度にすることが可能な第２の温度制御手段とを備えている半導体装置の製造装置を提供するものである。さらに上記の発明においては、真空あるいは減圧雰囲気を実現するための密閉容器内に構成された板状部材と排気するためのポンプの入り口とを冷却するための冷却手段を具備しても良い。
【００１６】
上記のごとく本発明の第１の手段によれば、真空あるいは減圧雰囲気内において試料を着脱可能に保持してかつ平面内を自在に走査することが可能なステージ駆動機構部の摺動部及び駆動源を冷却しつつ、試料を所望の温度に維持するように作用する。
【００１７】
また、本発明の第２の手段によれば、真空あるいは減圧雰囲気内において、試料を着脱可能に保持してかつ平面内を自在に走査することが可能なステージの駆動源としている超音波モータの推力を一定にするように作用する。
【００１８】
さらに駆動機構部の摺動部材を硬質セラミックスとして、その表面を固体潤滑作用のある導電性金属でコーティングすることで、真空あるいは減圧雰囲気内においても、ステージがスムーズにかつ長期間にわたって動作するように作用する。
【００１９】
また、本発明の第３の手段においては、真空あるいは減圧雰囲気内において、荷電粒子ビームを照射光源として、マスクステージに着脱可能に保持されたマスク上に描かれた所望の回路パターンを、光軸が屈曲した電子光学系を通して、ウエハステージに着脱可能に保持されたウエハ上に導き、マスクステージとウエハステージとを互いに同期を取って制御することにより、ウエハ上に所望のパターンが得られるように作用する。
【００２０】
また、本発明の第４の手段においては、真空あるいは減圧雰囲気内において、マスクステージの走査面とウエハステージ走査面とが同一になるような屈曲した光軸を持つ電子光学系を使用することにより、製作・調整が容易になるように作用する。
【００２１】
また、本発明の第５の手段においては、マスクの保持温度をマスクの寸法精度に応じて制御することにより、マスクの製作誤差や転写に伴うマスクの温度変化の影響を緩和し、また所望の温度に制御された状態でウエハ上に転写するように作用する。
【００２２】
さらに、真空あるいは減圧雰囲気を実現するための密閉容器内部の板状部材と、排気するためのポンプの入り口とを冷却するための冷却手段によって、容器内の真空度及び真空の質を向上するように作用する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装置の構成図である。
【００２４】
本発明の第一の手段においては、真空あるいは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納められたマスクステージ１において、マスク２は図示されていない搬送手段により保持手段３上に搬送される。搬送されたマスク２は保持手段３により静電チャックなどにより固定される。なお、ここでは図示されていないが、マスク裏面に付着した異物などによるマスクパターンの変形を防ぐために、マスクの端面を機械的にクランプする等の手段でもよい。
【００２５】
図３に示される本発明のマスク保持部の上面図において、保持手段３上には搬送されたマスク２の裏面の温度を測定するための温度センサ４と、マスク２の裏面全面の温度を制御するためのヒーター５を備えている。また、ここでは図示していないが、マスクに対向する密閉容器内面にも輻射によりマスク表面の温度を制御するための別のヒートシンクと別のヒーターを備えていてもよい。
【００２６】
図２に示される本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装置の側断面図において、マスクステージ１はクロスローラガイド等によるステージガイド６と図示されていないステージガイド７によって軌道が決められており、中間ブロック部８とステージベース部９にはそれぞれステージを駆動するための超音波モータ１１が取り付けられている。ここで図１の構成図において、図示されていない超音波モータ自体の発熱と駆動力を発生する摺動部分の発熱を除くために、図示されていない密閉容器外において温度が管理された水を導入することにより、熱を取り除くヒートシンク１０を備えている。なお万が一、密閉容器内での漏れを考えて、冷媒には代替フロンやフロリナートのような不活性な液体を使用してもよい。
【００２７】
本発明の第二の手段においては、図２の側断面図に示される様にマスク２はマスク保持手段３によって保持されており、これらを所定の軌道に沿って走査させるためのステージガイド６を介して、中間ブロック部８に固定されている。また、中間ブロック８に固定された超音波モータ１１の振動部１２は、ステージ１の一部に当接しており接触部分に所定の周波数の進行波を発生させることにより、所望の方向へ所望の速度の駆動を可能にしている。そこで、超音波モータ１１の固定された部分をＬＭガイドのような小型案内機構１２によって移動可能として、超音波モータ１１の裏面よりステージとの接触部に向かって送りネジ機構１３により押し付けられている。この送りネジ機構１３には、押し付け力をモニタするためのネジトルクセンサ１４と所定の位置で固定または自在に回転できるように解放可能な図示していないロック・アンロック機構を備えている。さらに、ロック・アンロック機構により解放された送りネジ機構１３は、密閉容器１５に設けられた外部動力伝達機構１６により、ネジトルクセンサ１４に従って所望の位置まで超音波モータ１１の位置を移動することが可能である。
【００２８】
なお、超音波モータ１１の振動部１２と、ステージ１の一部が当接している接触部分を含むステージ１は、荷電粒子ビーム照射中に走査してマスク２上に描かれたパターンをウエハ１８上に転写する際の荷電粒子ビームの軌道に影響を及ぼさないよう非磁性で、かつチャージアップして局所的に電位分布が出来ないように導電性材料であることが必要となる。そこで、ステージ１の材料としてはＳｉＣやＴｉＣ等の硬質セラミックスが使用される。また、ステージ１と超音波モータ１１の振動部１２の接触部分は、潤滑性を持たせるために金または銀の固体潤滑作用を有する非磁性金属を蒸着して、発熱防止と寿命の向上を計っている。
【００２９】
また本発明の第三の手段においては図１に示される様に、真空あるいは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納められたマスクステージ１において、マスク２は図示されていない搬送手段によりマスク保持手段３上に搬送される。搬送されたマスク２はマスク保持手段３により静電チャック等により固定される。なお、ここでは図示されていないが、マスク裏面に付着した異物などによるマスクパターンの変形を防ぐために、機械的にクランプする等の手段でもよい。
【００３０】
さらに同様に真空あるいは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納められたウエハステージ１７において、ウエハ１８は図示されていない搬送手段によりウエハ保持手段１９上に搬送される。搬送されたウエハ１８はウエハ保持手段１９により静電チャック等により固定される。なお、ここでは図示されていないが、ウエハ裏面に付着した異物などによるウエハ上の下地パターンの変形を防ぐために、機械的にクランプする等の手段でもよい。
【００３１】
また、所望の大きさの荷電粒子ビームを照射するための照射光源２０から照射される荷電粒子ビームを、マスク２上に導くための照明光学系２１と、マスク２上で反射した荷電粒子ビームを所望の大きさに縮小して、ウエハ１８上の所望の位置に導くための縮小転写光学系２２とから構成されている。この時、縮小光学系２２は収差を減らすために、屈曲して構成されているため、マスクステージ１とウエハステージ１７とは平行ではなく、ある角度を持って対向するように構成される。
【００３２】
本発明の第四の手段においては、図４の本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装置の断面構成図に示されるように、真空あるいは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納められたマスクステージ１において、マスク２は図示されていない搬送手段によりマスク保持手段３上に搬送される。搬送されたマスク２はマスク保持手段３により静電チャック等により固定される。なお、ここでは図示されていないが、マスク裏面に付着した異物などによるマスクパターンの変形を防ぐために、機械的にクランプする等の手段でもよい。
【００３３】
さらに同様に真空あるいは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納められたウエハステージ１７において、ウエハ１８は図示されていない搬送手段によりウエハ保持手段１９上に搬送される。搬送されたウエハ１８はウエハ保持手段１９により静電チャック等により固定される。なお、ここでは図示されていないが、ウエハ裏面に付着した異物などによるウエハ上の下地パターンの変形を防ぐために、機械的にクランプする等の手段でもよい。
【００３４】
また、所望の大きさの荷電粒子ビームを照射するための照射光源２０から照射される荷電粒子ビームを、マスク２上に導くための照明光学系２１と、マスク２上で反射した荷電粒子ビームを所望の大きさに縮小して、ウエハ１８上の所望の位置に導くための縮小転写光学系２２とから構成されている。この時、縮小光学系２２には荷電粒子ビームの軌道をマスクステージ１と同一平面状に構成されたウエハステージ１７に導くために軌道修正用の軌道補正偏向光学系２３が付加されている。この軌道補正偏向光学系２３により、収差を減らすという観点にたてば自由度が減るが設計が困難となるが、ステージ周りの設計・組立が容易となる。
【００３５】
また、本発明の第五の手段においては、図１を用いて説明すると真空あるいは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納められたマスクステージ１において、マスク２は図示されていない搬送手段によりマスク保持手段３上に搬送される。搬送されたマスク２は、マスク保持手段３により静電チャック等により固定される。また図３に示されているように、マスク保持部に設けられた温度センサ４とヒーター等から構成される温度制御手段５によりマスク２の温度を制御することが可能となっている。ところで、ここでは図示されていないが、マスク裏面に付着した異物などによるマスクパターンの変形を防ぐために、機械的にクランプする等の手段でもよい。
【００３６】
さらに図１おいて同様に真空あるいは減圧雰囲気中とするための図示されてはいない密閉容器に納められたウエハステージ１７において、ウエハ１８は図示されていない搬送手段によりウエハ保持手段１９上に搬送される。搬送されたウエハ１８はウエハ保持手段１９により静電チャック等により固定される。また、ウエハ保持部に設けられた図示されていない温度センサと図示されていない温度制御手段によりウエハ１８の温度を制御することが可能となっている。またさらに、ここでは図示されていないが、ウエハ裏面に付着した異物などによるウエハ上の下地パターンの変形を防ぐために、機械的にクランプする等の手段でもよい。
【００３７】
また、所望の大きさの荷電粒子ビームを照射するための照射光源２０から照射される荷電粒子ビームを、マスク２上に導くための照明光学系２１と、マスク２上で反射した荷電粒子ビームを所望の大きさに縮小して、ウエハ１８上の所望の位置に導くための縮小転写光学系２２とから構成されている。
【００３８】
所望の回路パターンを転写するにあたっては、マスクステージ１上に搬送されたマスク２の温度を図３に示されているような温度センサ４にて計測し、予め測定・評価することによってわかっているマスク２のパターン位置精度に応じて決められた温度になるように、温度制御手段５によりマスクの温度を制御する。これとは別に、ウエハステージ１７上に搬送されたウエハ１８の温度を図示されていない温度センサにて計測し、ウエハ１８の温度を図示されていない温度制御手段によって予め決められた温度になるようにし、露光中もその温度が保たれるようにする。なお、ここでウエハ１８の温度は、周囲の環境温度もしくはステッパ等の露光装置が管理されている温度等に設定される。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、真空あるいは減圧雰囲気内において高速で走査可能な軽量高剛性のステージを提供し、露光中にマスクおよびウエハの熱膨張によるパターン位置精度の劣化等の影響を小さくする効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装置の概要構成を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装置の側断面図。
【図３】本発明の半導体装置の製造装置に用いられるマスクステージ上面図。
【図４】本発明の実施の形態を示す半導体装置の製造装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
１  マスクステージ
２  マスク
３  マスク保持手段
４  温度センサ
５  ヒーター
６  ステージガイド
７  ステージガイド
８  中間ブロック部
９  ステージベース部
１０  ヒートシンク
１１  超音波モータ
１２  小型案内機構
１３  送りネジ機構
１４  ネジトルクセンサ
１５  密閉容器
１６  外部動力伝達機構
１７  ウエハステージ
１８  ウエハ
１９  ウエハ保持手段
２０  照射光源
２１  照明光学系
２２  縮小転写光学系
２３  軌道補正偏向光学系
【図１】
0003586386.tif 000003
【図２】
0003586386.tif 000004
【図３】
0003586386.tif 000005
【図４】
0003586386.tif 000006