JPH0482176B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、Ｘ線リソグラフイ装置に関し、特に
レーザ・ビームが充分なパワーによりターゲツト
に衝突してＸ線を放射するプラズマを発生する方
法及びこれを用いた半導体装置の製造方法に関す
る。 半導体チツプは多年に亘つてリソグラフイと呼
ばれるプロセスにより製造されていた。典型的な
ものとして、エネルギ源からレジストにより被覆
されたシリコン・ウエーハ上にパターンを発生さ
せるマスクを介して紫外線を得ている。マスクに
より阻止されなかつた紫外線はシリコン・ウエー
ハ上のレジストを露光させ、露光した又は露光さ
れていないレジストをエツチングにより除去し、
公知の技術により更に処理可能なシリコン・ウエ
ーハ上にパターンを残す。 益々密な半導体チツプの要求が発生するに従つ
て、紫外線の使用上の限界が明らかとなつた。こ
の限界は、その中でも特に紫外線の波長と、充分
な分解能により光学系の能力に基づいている。こ
れらはいずれも半導体チツプ上に配置可能な1.0
〜1.5ミクロン・オーダの有限な線の太さを理由
とするものである。紫外線写真プロセスの密度の
障壁を破るために、異なるエネルギ源を使用しな
ければならないことが数年来知られていた。良く
示唆される第１形式のエネルギ源は、紫外線より
短い波長であり、複雑な光学装置を必要としない
Ｘ線であつた。Ｘ線リソグラフイは最初にソフト
Ｘ線リソグラフイ装置及び処理と題するスミス他
による米国特許第3743842号に示唆されている。
その後、ナーゲル（Nagel）他による米国特許第
4184078号にＸ線を発生するためにＸ線源を放射
するプラズマを用いることが示唆された。ここ
で、特に重要なことは、レーザが金属ターゲツト
に収束され、プラズマを発生させるナーゲル他の
実施例である。ナーゲルの基礎的な技術は、Ｘ線
発生源手段の改良に関連する米国出願番号第
669440号及び第669442号において本出願人により
改良されている。 本発明の第１の特徴によれば、一対の高エネル
ギのレーザ・ビームを発生する手段と、側壁に一
対のハーメツチク・シールの窓を有する排気室
と、その一端の第１の開口と、その他端の第２の
開口とを有するＸ線リソグラフイ装置が備えられ
る。更に、このＸ線リソグラフイは一対のレー
ザ・ビームを前記窓を介して前記第１の開口の焦
点に導き、収束させる手段と、焦点で前記ターゲ
ツトを移動させるように前記ターゲツトの確保、
位置決め、及び移動をさせ、その間に前記開口の
周辺に真空シールを形成する手段と、レジスト被
覆のウエーハを保持し、かつ移動させると共に、
前記ウエーハを保持し、かつ移動させる間に、前
記第２の開口上に真空シールを形成する手段とを
備えている。 最後に、このＸ線リソグラフイ装置は、レー
ザ・ビームの発生と、前記排気室の排気と、前記
ターゲツトを確保し、位置決めし、かつ移動させ
る手段、及び前記ウエーハを保持し、かつ移動さ
せる手段の移動を制御する手段とを備えている。 以下、図を詳細に参照して本発明の好ましい実
施例を説明する。 さて、第１図を参照すると、Ｘ線リソグラフイ
（XRL）装置１０が示されている。 Ｘ線リソグラフイ装置１０はレーザ装置１２、
材料取扱い装置１４およびＸ線発生装置１６、ウ
エーハ取扱い装置１８及び制御装置２０を備えて
いる。レーザ装置１２は高エネルギ、高速度繰返
レーザ発振器及び増幅手段と共に、複数のフイル
タ、シヤツタ及びミラーを備え、Ｘ線発生装置１
６に一対の強力なレーザ・ビームを指向させてい
る。レーザ装置１２の詳細を以下第１１図〜第１
４図に関連して説明する。 Ｘ線発生装置１６は排気された排気２２を備
え、レーザ装置１２からの一対のレーザ・ビーム
２４及び２４Ａを排気室２２に収束させている。
レーザ・ビーム２４及び２４Ａは排気室２２によ
りインタフエース接続されているターゲツト２６
を照射するように指向され、プラズマを発生させ
る。プラズマによりＸ線が発生し、これが排気室
２２、排気室２２内に配置されているマスクのＸ
線透過部分を介してウエーハ取扱い装置１８上の
シリコン・ウエーハに向かつて進行する。マスク
及びシリコン・ウエーハの所望部分は材料取扱い
装置１４により適当な位置に、かつアライメント
により配置され、保持される。 レーザ装置１２、材料取扱い装置１４、Ｘ線発
生装置１６及びウエーハ取扱い装置１８はそれぞ
れ制御装置２０により制御される。 第１Ａ図を参照すると、材料取扱い装置１４が
示されており、これにはアーム及びプラツトフオ
ーム機構３０を有するロボツト２８が備えられて
いる。ロボツト２８はアーム及びプラツトフオー
ム機構３０を制御してウエーハ、ターゲツト又は
マスクのような部材３２を取り上げて移動する。
移動のために積み上げられた部材３２は、Ｘ線リ
ソグラフイ装置１０にSMIFコンテナー３４を用
いてロードされる。SMIFコンテナー３４は移動
又はロードしている間に部材３２の汚染を避ける
ために浄化されたエア雰囲気を維持するように設
計されたものである。Ｘ線リソグラフイ装置１０
はSMIFコンテナー３４を受け止めるように一つ
を第１図に示す正面に、他方を側方（図示なし）
に配置した２つのリセプタクルを有する。 ロボツト２８はSMIFコンテナー３４を用いて
Ｘ線リソグラフイ装置１０に挿入された部材３２
を移動し、これらを種々の位置３６に積み重ねる
ように制御することができる。ロボツト２８は、
後で各部材３２を位置３６から以下で更に詳細に
説明する適当な位置に移動することができる。ウ
エーハは完全に処理されると、SMIFコンテナー
３４に戻され、SMIFコンテナー３４が一杯のと
きは、これをＸ線リソグラフイ装置１０から取り
除き、次の処理ステーシヨンに転送することがで
きる。同様に、未使用マスク又は使用済みターゲ
ツトをロボツト２８を用いて取り除くことができ
る。 次に、第２図を参照すると、外部パネルを取り
除いたＸ線リソグラフイ装置１０が示されてお
り、従つてウエーハ取扱い装置１８及び部分的な
Ｘ線発生装置１６が示されている。第２図におい
て、レーザ装置１２は花崗岩スラブ３８上に設定
されている。また花崗岩スラブ３８はプラツトフ
オーム４０上に設定され、プラツトフオーム４０
は第２の花崗岩スラブ４２に設定されている。第
２図には示されていないが、花崗岩スラブ４２は
制御装置２０上の支持体により保持されている。 花崗岩スラブ３８及び４２は非常に平坦かつ均
一な上面を有するように設計されている。特に花
崗岩スラブ４２の場合に、これは適当なアライメ
ントで処理しているウエーハを正しく処理し、配
置するようにウエーハ取扱い装置１８をエネーブ
ルするために必要である。更に、各花崗岩スラブ
３８及び４２は極端に重いので、従つてＸ線リソ
グラフイ装置１０の適当な動作に影響しないよう
に振動を防止する。 花崗岩スラブ３８はレーザ装置１２のレーザ・
ビーム２４及び２４ＡをＸ線発生装置１６に向か
つて指向するように、その内部を貫通する一対の
縦孔４４及び４６を有する。それぞれ２つの縦孔
４６はミラー４８及び５０にそれぞれ整列されて
いる。またミラー４８及び５０は互いに収束レン
ズ５２及び５４にむかつてレーザ・ビーム２４及
び２４Ａを反射し、収束レンズ５２及び５４はタ
ーゲツト２６領域上の小さな点にレーザ・ビーム
を収束させている。この構造の詳細を以下第４図
に関連して説明する。 レーザ・ビーム２４及び２４Ａをターゲツト２
６上に収束する結果、ターゲツト２６でプラズマ
は排気室２２の全域でＸ線５６を発生し、その一
部をウエーハに指向させる。プラズマ及びウエー
ハ５８との間の排気室２２内に配置されているマ
スクは、Ｘ線のパターンをウエーハ５８に衝突さ
せる。このパターンはウエーハ５８を覆うレジス
ト層を露光させるので、ウエーハ５８を更に処理
することができる。 ウエーハ５８はウエーハ取扱い装置１８による
雛散的なステツプにより移動される。ウエーハ取
扱い装置１８はチヤツク６０を備えており、チヤ
ツク６０は排気室２２からのＸ線５６のパターン
に一致して所望の位置に正しくウエーハ５８を配
置するように、Ｘ、Ｙ、Ｚ及びシータ方向に移動
可能性である。ウエーハ５８はミルロンの数十分
の一内にある非常に正確な位置を必要とするが、
これはＸ線５６を処理する際に用いられる種々の
ステツプでそのような精度を必要とするためであ
る。ウエーハ取扱い装置１８は通常のウエーハ・
ステツパ装置、例えばマーチン・Ｅ、リー
（Martin Lee）の名により「半導体ウエーハのダ
イスに一連のイメージを投影する装置
（Apparatus for Projecting ａ Series of
Images onto Dies of Semiconductor
Devices）」と題して米国特許第4444492号に更に
詳細に説明されているウルトラステツプ1000フオ
トリソグラフイ・システムであればよい。 第３図及び第４図を参照すると、Ｘ線発生装置
１６が更に詳細に示されている。特に、第３図は
排気室２２の内部の詳細を含む側面を示し、第４
図は排気室２２の内部の詳細を含む正面を示す。
縦孔４４および４６を介してレーザ装置１２から
投射されたレーザ・ビーム２４及び２４Ａは、ミ
ラー４８及び５０によつて偏向され、収束レンズ
５２及び５４を通過する。第４図において、収束
レンズ５４は複数のレンズ６２〜６４からなり、
切断された状態で示されている。レーザ・ビーム
２４及び２４Ａはそれぞれ収束レンズ５２及び５
４を通過し、排気室２２の外側に配置されたミラ
ー６６及び６８により窓７０及び７２を介してタ
ーゲツト２６に向かつて反射される。収束レンズ
５２，５４、ミラー６６及び６８は、レーザ・ビ
ーム２４及び２４Ａが収束レンズ５２及び５４に
よつて収束され、ミラー６６及び６８によつて反
射されるように、配置されており、ターゲツト２
６上で直径が50〜100ミクロン程度の狭いスポツ
ト７４に衝突する。従つて、ミラー６６又は６８
によつて反射されたときに、収束レンズ５２又は
５４からスポツト７４までの中心距離は、収束レ
ンズ５２及び５４の焦点距離に等しい。 排気室２２は数Torr以下の圧力に排気された
チヤンバーであるのが好ましい。排気室２２内に
残留するガスはヘリウムのような不活性ガスが好
ましい。レーザ・ビーム２４及び２４Ａが排気室
２２に進行するので真空を保持するために、窓７
０及び７２は排気室２２側で密閉されている。タ
ーゲツト２６は排気室２２の頂部に配置されてお
り、両者が移動できるように、ノチカナ第８図及
び第９図に関連して説明する真空シールが得られ
るようにしている。排気室２２の底部も第５図、
第５Ａ図、第６図、第７図及び第７Ａ図に関連し
て更に詳細に流体力学的に密閉され、かつ花崗岩
スラブ３８を介して可動である。 レーザ・ビーム２４及び２４Ａが収束レンズ５
２及び５４によつて収束され、ミラー６６及び６
８により焦点であるスポツト７４に向かつて反射
されるので、ターゲツト２６の温度は1000000℃
以上に上昇する。ターゲツト２６は通常の金属材
料、例えばステンレス鋼でよく、レーザ・ビーム
２４及び２４Ａがスポツト７４で収束されたとき
は、プラズマが生成され、これが排気室２２の完
全に排気した内部からＸ線５６を放射する。プラ
ズマを放射する一方法はジエームス・フオーサイ
ス（James Forsyth）の名により、かつ本出願人
に譲渡された米国特許出願第669441号に更に詳細
に説明されている。 プラズマが発生すると、Ｘ線の他に２種類の汚
染物質がプラズマから放出される。これらの汚染
物質は蒸発した金属及び荷電粒子に起因した微粒
子である。磁石７６は、第３図に示すように、排
気室２２の外側周辺、又は排気室２２内に配置し
たものでよく、リソグラフイ処理が発生している
重要な領域から荷電粒子を偏向により離すように
極性が与えられている。磁石７６の位置決めはレ
ーザ・ビーム２４及び２４Ａの経路外になければ
ならないので、排気室２２の外側が好ましい。微
粒子の大部分は、害を与えることなく、リソグラ
フイ処理に微妙に影響するＸ線５６の経路から窓
７０及び７２を支持する構造体に落下する。Ｘ線
５６の経路にある微粒子はＸ線透過膜７７により
阻止される。Ｘ線透過膜７７はシリコン膜でよ
く、通常の支持体により保持され、Ｘ線の経路か
ら収集した微粒子を除去するために、支持体と共
にＸ線透過膜７７を移動又は除去する手段を備え
てもよい。 製造応用に有用なＸ線リソグラフイ装置１０を
作成するために、ターゲツト２６は４〜８時間を
超える寿命を有する必要がある。ターゲツトの寿
命を伸ばすための１技術はジエームスM.フオー
サイスの名により、本出願人に譲渡された米国特
許出願第669440号に既に説明されている。本出願
人においては、金属のカセツト保持ストリツプ
か、又は金属ドラム状の対象を排気室２２の排気
した部分内に全て配置しているものとして示して
いる。Ｘ線リソグラフイ装置１０では、板又はデ
イスク状の対象をターゲツト２６として利用す
る。レーザ・ビーム２４及び２４Ａはデイスク状
ターゲツト２６の複数の異なるトラツクに沿つて
独立した別個の点に収束される。更に、米国特許
出願第669440号に説明したようなターゲツト２６
上に空洞が予め定められている領域に、複数の異
なるレーザ・パルスを点弧することによりデイス
ク材料の利用を増加させるのが好ましい。他に、
複数のレーザ・パルスを各露光のターゲツト領域
に点弧させてもよい。 ターゲツト２６は、排気室２２の上部から伸長
するプレート８０上で、円及び長さ方向に移動す
るように設計した真空チヤツク７８により保持し
てもよい。真空チヤツク７８及び保持したターゲ
ツト２６の移動は、ステツパ・モータ８２の制御
及び線形移動装置８４により制御される。線形移
動装置８４は、第４図に示すように左から右へス
テツパ・モータ８２を移動させる回転ネジを備え
てもよい。ステツパ・モータ８２は伸延するシヤ
フトを有し、これを制御装置２０からの命令に応
答して精密な量を回転させることができ、これに
よつて真空チヤツク７８及びターゲツト２６をタ
ーゲツト２６の種々のトラツクを回転するのを継
続させる。完全な１回転が特定のトラツクに発生
すると直ちに、線形移動装置８４はステツパ・モ
ータ８２を移動させるように噛合わせることがで
きるので、他のトラツクの回転が発生する。ター
ゲツト２６のトラツクの全てを使用した後、ター
ゲツト２６は新しいプレートにより置換される。 ステツパ・モータ８２のシヤフトは静止部分及
び回転部分を有する鉄流体カツプラ８６に結合さ
れる。静止部分は空気圧及びこれに結合されたエ
ア真空線を有し、これが更に鉄流体カツプラ８６
の回転部分に結合されている。次に、空気圧及び
真空路はシヤフト８８を介して結合され、真空チ
ヤツク７８を上昇又は下降させるのに用いるベロ
ー装置９０と、鉄流体カツプラ８６を介して空気
を注入するのか、又は除去するかに従つてターゲ
ツト２６を所定の位置に保持するのに用いる複数
の真空ポートとを制御する。ターゲツト２６を交
換したいときは、ベロー装置９６を上昇させ、こ
れによつて真空チヤツク７８を上昇させるので、
ロボツト２８のアーム及びプラツトフオーム機構
３０はターゲツト２６を取り除き、新しいターゲ
ツトと交換することができる。 Ｘ線の充分な強度を発生するために、生成され
たプラズマは部分的に排気された排気室２２に存
在する必要がある。従つて、レーザ・ビーム２４
及び２４Ａが衝突する少なくともロボツト２８の
表面は不完全真空でなければならない。 真空チヤツク７８が排気室２２内を不完全真空
に保持するための真空シールを形成し、かつロボ
ツト２８の移動を可能にするエア・ベアリングも
形成すると共に、レーザ・ビーム２４及び２４Ａ
をスポツト７４に収束することができるようにタ
ーゲツト２６を正しく配置させる構造について
は、以下第８図及び第９図により説明する。 排気室２２の底部にはマスク９４を配置するこ
とになつている開口９２がある。マスク９４は、
例えば金を堆積している重い金属のパターンを有
するシリコン膜のような通常のＸ線マスクでもよ
い。マスク９４に含まれるパターンは、排気室２
２の底部で開口９２に整列されなければならな
い。マスク９４の残りの部分は、前記シリコン膜
の支持体と、シールを保持するために接続される
真空及び圧力用の複数の入出力路とであり、エ
ア・ベアリングとなり、ウエーハ５８に関連して
マスクを正しく配置する。シール、エア・ベアリ
ング及び位置決めが発生する正確な方法を以下第
５図、第５Ａ図、第６図、第７図及び第７Ａ図に
関連して説明しよう。 通常、ベロー装置９６はマスク９４上の排気室
２２の下部に配置されている。ベロー装置９６は
通常のフオトリソグラフイ技術、例えば、前述の
米国特許第4444492号に説明されているウルトラ
ステツプ1000ステツパに使用されている技術によ
り、ウエーハを配置し、整列するために用いられ
ているアライメント機構の考え方と同様である。
しかし、アライメント技術がマスク９４のマーク
を利用し、マスク９４が排気室２２の排気された
部分内になければならないという一部の要求のた
めに、Ｘ線リソグラフイ装置１０アライメント機
構と、従来技術との間で特に相違がある。 アライメント機構は第３図に最もよく説明され
ており、一対の光エミツタ及び検出装置９８及び
１００を備えている。一対の可動チヤンバー１０
２及び１０４を介して光エミツタ及び検出装置９
８及び１００のそれぞれに光を送出し、また反射
した光を送出する。可動チヤンバー１０２及び１
０４はそれぞれウエーハ５８がウエーハ取扱い装
置１８により移動されているときに発生する閉成
した第３図の位置に示されている。光エミツタ及
び検出装置９８及び１００のエミツタ部分に水銀
アーク・ランプを備えているときは、光ビーム１
０６及び１０８は顕微鏡として機能する可動チャ
ンバー１０２及び１０４を介して進行し、ミラー
１１０及び１１２からウエーハ５８に向かつて反
射される。予め定めた光アライメント・マークが
光ビーム１０６及び１０８経路に存在しない限
り、光は同一の経路に沿つてミラー１１０及び１
１２に反射される。光エミツタ及び検出装置９８
及び１００の検出器部分のフアイバー光ケーブル
により結合されたミラー１１０及び１１２の小さ
な穴は、検出すべき反射光の経路となる。ウエー
ハ５８に現われるアライメント・マーカーは光ビ
ーム１０６及び１０８の経路に移動し、光は元の
経路から散乱し、散乱した光は光エミツタ及び検
出装置９８及び１００により検出され、ウエーハ
が一定の整列位置に移動したことを示す。 ウエーハ５８が光エミツタ及び検出装置９８及
び１００により正しく配置されると、電気信号が
制御装置２０に供給され、制御装置２０はウエー
ハ取扱い装置１８にウエーハ５８の移動を停止さ
せる。同時に、信号を出力して開口９２を介する
スポツト７４のＸ線５６の経路から可動チヤンバ
ー１０２及び１０４を移動させる。２つの可動チ
ヤンバー１０２及び１０４はベロー・コネクタ１
１４及び１１６により排気室２２にそれぞれ接続
され、ベロー・コネクタ１１４及び１１６は可動
チヤンバー１０２及び１０４の位置に関連するこ
となく、排気室２２内に不完全真空を保持させ
る。光ビーム１０６及び１０８は密封された窓１
１８及び１２０を介して可動チヤンバー１０２及
び１０４の終端に導かれる。可動チヤンバー１０
２及び１０４がＸ線５６の経路から移動させられ
たときは、レーザ・ビーム２４及び２４Ａはスポ
ツト７４に導かれて収束され、Ｘ線を発生させて
排気室２２の排気された内部を介してマスク９４
に導き、Ｘ線のパターンをウエーハ５８に導く。
その後、ベロー・コネクタ１１４及び１１６第３
図に示す位置に排気室２２を戻すように制御さ
れ、前述の方法により次の位置にウエーハ５８を
移動し、整列させる。 次に、第５図、第５Ａ図、第６図、第７図及び
第７Ａ図を参照し、マスク９４の底部とウエーハ
５８のレジスト層面との間のウエーハ・ギヤツプ
監視機構に対するエア・ベアリング、シール及び
マスクを説明しよう。この構造の一実施例は第５
図及び第５Ａ図に示されており、その側面に取り
付けられたシリコン膜１２４を有するマスク支持
リング１２２を備えている。マスク９４のパター
ン１２５はマスク支持リング１２２の開口１２６
上に伸延するシリコン膜１２４の部分に形成され
ている。第４図に示し、ここで詳細に説明するよ
うに、マスク支持リング１２２は、ガスを注入又
は排気することができる。一定の入出力路と整列
してマスク支持リング１２２の底部に挿入可能で
ある。 排気室２２の入出力路はマスク支持リング１２
２に伸延している。マスク支持リング１２２は、
第５図及び第５Ａ図に示すように、マスク支持リ
ング１２２の中心から２つの内部経路である真空
路１２８及び１３０と、ヘリウム圧力経路１３２
と、空気又は窒素圧力の経路１３４とを備えてい
る。真空路１２８と１３０との間、又は真空路１
３０とヘリウム圧力パス１３２との間の距離より
もヘリウム圧力経路１３２と経路１３４との間の
距離の方がかなり長い。真空ポンプは排気室２２
の底部近傍の真空路１２８及び１３０の出口側に
取り付けてもよく、また空気又は窒素をその入口
から排気室２２の底部近傍の経路まで経路１３４
を介し、ポンプにより排気してもよい。 マスク支持リング１２２及びシリコン膜１２４
の底部には複数のリング１４０，１４２及び１４
４がある。リング１３８は真空路１２８に結合さ
れ、リング１４０は真空路１３０に結合されてい
る。従つて、リング１３８又は１４０の領域に存
在するガスは真空経路１２８及び１３０を介して
排気される。同様の方法により、リング１４２は
ヘリウム圧力経路１３２及びリング１４４に結合
され、他のリング１３６，１３８及び１４０より
かなり広く、経路１３４に結合されている。 ３つの予備アライメント・ノツチ１４６はマス
ク支持リング１２２の側部に配置され、対応する
ソレノイド１４７と共に排気室２２の底部の領域
内にマスク支持リング１２２を予備整列するのに
用いられる。これは、第１Ａ図に示すように、ロ
ボツト２８がマスクのスタツクから第４図に示す
位置に、マスク支持リング１２２とシリコン膜１
２４とを備えているマスク９４を移動する時間中
に実行される。マスク９４が予備アライメント・
ノツチ１４６に伸延するソレノイド１４７のアー
ムにより配置されると、マスク９４は真空路１４
９により所定の位置に保持される。 ここで、第６図を参照して、マスク支持リング
１２２及びシリコン膜１２４が真空垂直ポジシヨ
ナに対して真空シールエア・ベアリング及びマス
クの働きをする方法を説明しよう。先ず、排気室
２２の内部は例えば数Torr以下の相対圧力下に
あり、排気室２２の外側は約760Torrの標準気圧
下にあることを理解すべきである。更に、シリコ
ン膜１２４のパターン１２５とウエハー５８の上
端との間の距離は約30ミクロとなるように厳密に
制御されなければならない。更に、ウエーハ５８
は排気室２２の排気した内部の圧力に影響を与え
ることなく、マスク支持リング１２２及びシリコ
ン膜１２４に関連して容易に移動可能でなければ
ならない。 真空路１２８及び１３０に真空ポンプを接続す
ることにより、また経路１３６′により排気室２
２の内部に真空路１２８を接続することにより、
排気室２２内の低圧真空は、第６図に線１４８及
び１５０により示すように、保持される。２以上
のチヤネル、例えば真空路１２８及び１３０を使
用することにより、排気室２２内の圧力を比較的
に低い値、例えば数Torr以下に保持することが
できる。このような真空シールは、バリアン・マ
イクロシール・システム（Varian Microseal
System）のウエーハ・トランスポート及びハン
ドリング機構で以前用いられていたものである。
しかし、更にシリコン膜１２４とウエーハ５８の
上端との間の距離を正確な値で保持し、かつセー
ルの両側の相対的な移動を可能にするこのような
構造を利用することができるときは、付加的な他
の構造を省略することができる。 これらの付加的な特徴を得るために、ヘリウム
圧力経路１３２が用いられる。ヘリウムはヘリウ
ム圧力経路１３２を介して供給され、また空気、
又は窒素は経路１３４を介して供給される。ヘリ
ウム圧力経路１３２及びパス１３４を介してヘリ
ウム、空気、又は窒素の圧力を調整することによ
り、高いレベル圧力を第６図に示すように、点１
５２に確率することができる。点１５２の高圧
は、他の部分で、例えば露光を行なう重要な領域
におけるシリコン膜１２４下の点１５４で比較的
に低い排気圧に関連して、シリコン膜１２４とウ
エーハ５８の上端との間の距離を正確に保持す
る。この距離はヘリウム圧力経路１３２及び１３
４を通過するヘリウム及び空気の圧力を変更する
ことにより、変更してもよい。更に、点１５２で
の高圧はエア・ベアリングとして作用し、シリコ
ン膜１２４とウエーハ５８との間で摩擦なしの自
由移動を可能にする。このような動作にも係わら
ず、真空路１２８及び１３０での真空は排気室２
２内と、シリコン膜１２４の両側でも維持されて
いる。更に、シリコン膜１２４の両側での排気さ
れた一定の圧力によりシリコン膜１２４が歪むの
を防止している。 第７図及び第７Ａ図を参照すると、第５図、第
５図及び第６図に関連して説明する他の実施例を
示す。この実施例では、第５図のリング１４４が
シリコン膜１２４を介する一連の小さな孔１５６
により置換されている。更に、３つのギヤツプ・
センサ１５８がシリコン膜１２４とウエーハ５８
との間のギヤツプ距離を検知するために備えられ
ている。このようなギヤツプ・センサ１５８は、
シリコン膜１２４とウエーハ５８との間が平行な
アライメンとを得るために各センサに対して同一
の背景を探し出すウルトラステツプ1000フオトリ
ソグラフイ・システムで用いられているものでも
よい。 第８図及び第９図をここで参照すると、ターゲ
ツト２６を保持している真空チヤツク７８と、排
気室２２の上端のプレート８０との間の真空シー
ル及びエア・ベアリングが示されている。ターゲ
ツト２６は、複数の真空支持体１６０により真空
チヤツク７８の凹型中心に対してしつかりと保持
されており、真空支持体１６０はそれぞれ排気ポ
ート１６２をその中心に有する真空ポンプ（図示
なし）に接続している。 ターゲツト２６をステツパ・モータ８２及び／
又は線形移動装置８４により移動しようとすると
きは、真空チヤツク７８の凹んでいない周辺がプ
レート８０上を摺動することになる。第６図に関
連して説明したものと同様のエア・ベアリング及
びシールは、真空チヤツク７８の周辺で排気室２
２内からの真空の損失を防止すると共に、プレー
ト８０に関連する真空チヤツク７８の摩擦のない
自由な移動を可能にしている。しかし、この実施
例では、一本の真空路１６４及び一本の空気路１
６６のみを用いている。真空路１６４及び空気路
１６６はそれぞれ真空チヤツク７８の底部でリン
グ１６８及び１７０に接続されている。空気路１
６６に対する空気圧、及び真空路１６４の真空に
より第６図に関連して説明したエア・ベアリング
及びシールが形成される。実際に、更に正確な方
法で真空を得と共に、距離を調節するためには、
第６図に示すように、複数の真空路１６４及びリ
ング１６８と、複数の空気路１６６及び複数のリ
ング１７０を用いることが望ましい。 ここで、第１０図、第１１図、第１２図、第１
３図、及び第１４Ａ図〜第１４Ｃ図を参照してレ
ーザ装置１２を説明しよう。第１０図は、一本の
レーザ・ビーム２４をレーザ装置１２により発生
し、続いてビーム分割器を介して伝送し、二つの
レーザ・ビーム２４及び２４Ａを形成し、これら
を２つの縦孔４４及び４６を介して伝送し、２つ
のミラー４８及び５０により反射し、収束レンズ
５２及び５４を介し、ミラー６６及び６８により
反射する様子を示している。２つのレーザ・ビー
ム２４及び２４Ａを用いた理由は、プラズマを生
成するためにレーザに必要とするパワーが非常に
大きいので、通常のミラー及び収束装置によりビ
ームを処理すると、特殊な誘電体の被覆をしても
部品の寿命を短縮する結果となるためである。排
気室２２に印加する２つのレーザ・ビーム２４及
び２４Ａの強度をそれぞれ約50パーセント低減さ
せることにより、通常の部品材質でもそれらの通
常の有効寿命で用いることができる。レーザ・ビ
ームが通過する部品材料のいくつかは交換に非常
に費用が掛かるので、このことは特に重要であ
る。 第１１図は２つのレーザ・ビーム２４及び２４
Ａを発生する方法を概要的に示すものであり、第
１２図は３つのそれぞれがレーザ増幅器を通過す
るレーザ・ビーム２４の形状及び位置を示す。第
１３図は第１１図で説明する主要な部品のそれぞ
れの位置決めを表わす３次元の配置図であり、第
１４Ａ図、第１４Ｂ図、第１４Ｃ図はそれぞれ第
１３図に示す３次元構造の平面図、正面図及び側
面図である。以下、第１１図に関連して詳細に、
また時々第１２図を参照して個々の部品を説明を
しよう。第１３図及び第１４Ａ図〜第１４Ｃ図に
部品の参照番号を付記したが、特に説明はしな
い。 第１１図において、通常のレーザ発振器１７２
は開口１７２を介して細いレーザ・ビーム２４を
発射する。レーザ・ビーム２４は約２倍にビーム
２４の太さを増加させる空間フイルタを介してミ
ラー１７６及び１７８により反射される。第１１
図に説明した参照番号は第１３図、第１４Ａ図、
第１４Ｂ図及び第１４Ｃ図の参照番号によること
に注意すべきである。しかし、第１３図、第１４
Ａ図、第１４Ｂ図及び第１４Ｃ図ではこれらの図
を明確にするために重要でない部品を省略してあ
る。 空間フイルタ１８０のレーザ・ビーム２４は再
びミラー１８２，１８４及び１８６により反射さ
れ、レーザ・ビーム増幅器１８８に入力される。
レーザ・ビーム増幅器１８８は一対のフラツシ
ユ・ランプ要素１９２及び１９４により囲まれ、
ガラスをネオジムによりドープしたスラブからな
る。レーザ・ビーム増幅器１８８はウイリアムＳ
マーチン（Willam S. Martin）の名により、
「多重内部反射面ポンプド・レーザ（Multiple
Internal Reflection Face Pumped Laser）」と
題して米国特許第3633126号に説明されている形
式と同一である。一般に、レーザ・ビーム２４は
レーザ・ビーム増幅器１８８に入射され、フラツ
シユ・ランプ要素１９２及び１９４を励起するこ
とによりガラスに蓄積されたエネルギを取り出
す。従つて、レーザ・ビーム増幅器１８８の出力
端のレーザ・ビーム２４は入射されたレーザ・ビ
ーム２４よりもかなりパワーが増強されている。 次に、レーザ・ビーム２４は前に通過したと同
一の経路によりレーザ・ビーム増幅器１８８を介
してミラー１９６及び１９８により反射される。
レーザ・ビーム２４が第２経路上のレーザ・ビー
ム増幅器１８８を通過するときは、第１２図にビ
ームＡにより示すように、形成され、位置決めさ
れている。 次に、レーザ・ビーム２４はミラー２００，２
０２及び２０４により反射され、空間フイルタ２
０６に進入し、空間フイルタ２０６は約1.6の係
数によりレーザ・ビーム２４の太さを全方向に拡
大する。その後、レーザ・ビーム２４はシヤツ
タ・アツセンブリ２１２を介してミラー２０８及
び２１０により反射される。シヤツタ・アツセン
ブリ２１２は第１の線形偏波器（polarizet）２
１４、ポツケルス・セル２１６、及び第１の線形
偏波器２１４に対して90°回転されている第２の
線形偏波器２１８からなる。ポツケルス・セル２
１６は制御装置２０の信号により制御され、周知
のように付勢されたときに入射されたビームの偏
光を90°変化させる。従つて、ポツケルス・セル
２１６が付勢されると、レーザ・ビーム２４はシ
ヤツタ・アツセンブリ２１２を介して通過し続
け、ポツケルス・セル２１６が付勢されなかつた
ときは、レーザ・ビーム２４は線形偏波器２１８
により遮断される。シヤツタ・アツセンブリ２１
２は双方向に同一に動作するので、ポツケルス・
セル２１６がされなかつたときは、発振器１７２
内で発生したビームが遮断されると同じように、
反射されたビームが遮断されることに注意すべき
である。従つて、制御装置２０により付勢された
ポツケルス・セル２１６の付勢信号は、発振器１
７２が発生したレーザ・ビーム２４の１又は複数
のパルスのみを通過させ、反射されたビームをブ
ロツクするように時間制御された非常に短いパル
スでなければならない。 次に、ミラー２２０，２２２及び２２４はレー
ザ・ビーム増幅器１８８を介してレーザ・ビーム
２４を２回通過させ、ミラー２２６及び２２８は
増幅したレーザ・ビーム２４をレーザ・ビーム増
幅器１８８を通過する同一の経路に戻す。２回目
にレーザ・ビーム増幅器１８８が励起されると、
レーザ・ビーム２４は第１２図に示すように、ビ
ームＢとして位置決めされると共に、形成され
る。ビームＢは空間フイルタ２０６による乗算の
ために、ビームＡの約1.6倍になつていることに
注意すべきである。更に、ミラー２２２及び２２
４は、レーザ・ビーム増幅器１８８を介する２回
目の通過の際に、１回目の通過の際に発生したと
きと異なる経路に沿つてレーザ・ビーム２４を導
く。 レーザ・ビーム増幅器１８８の出力はアナモフ
イツク（anamorphic）ビーム・エキスパンダ２
３２に導かれる。アナモフイツク・ビーム・エキ
スパンダ２３２は、第１面が三角形をなし、この
第１面に対して垂直な第２面が方形をなす３つの
プリズムからなる。３つのプリズムのそれぞれは
１方向のみにビームを拡張するように作用をす
る。この場合に、アナモフイツク・ビーム・エキ
スパンダ２３２の３つのプリズム２３４，２３６
及び２３８はＸ方向にのみレーザ・ビームを拡張
する。 その後、アナモフイツク・ビーム・エキスパン
ダ２３２のレーザ・ビーム２４は、レーザ・ビー
ム２４の大きさを変更することがない空間フイル
タ２４２を介してミラー２４０により導かれる。
次に、レーザ・ビーム２４はミラー２４４及び２
４６を介して第２のシヤツタ２４８に導かれる。
シヤツタ２４８は偏波器２５０、ポツケルズ・セ
ル２５２及び偏波器２５４を備えている。ポツケ
ルス・セル２５２、偏波器２５４及びシヤツタ２
４８はシヤツタ・アツセンブリ２１２に関連して
先に説明したと同様の方法により動作する。反射
された全てのビームを停止させるためには、シヤ
ツタを介していくらか光が漏れるので、装置内で
は一対のシヤツタを用いることが好ましい。 次に、レーザ・ビーム２４は、ミラー２５６，
２５８及び２６０を介してプリズム２６４，２６
６及び２６８を備えている第２のアナモフイツ
ク・ビーム・エキスパンダ２６２に導かれる。ア
ナモフイツク・ビーム・エキスパンダ２６２でも
Ｘ方向にのみレーザ・ビーム２４を拡張する。レ
ーザ・ビーム２４は、アナモフイツク・ビーム・
エキスパンダ２６２からミラー２７０及び２７２
を介して第３の経路のレーザ・ビーム増幅器１８
８に導かれ、ミラー２７４及び２７６はレーザ・
ビーム増幅器１８８を介してレーザ・ビーム２４
に戻す。この第３回目の通過において、レーザ・
ビーム２４は第１２図でビームＣとして示され、
Ｘ方向に大きく拡張されたことが示されている
が、Ｙ方向の太さがビームＢの形状であつたとき
と同様である。更に、ミラーはスラブ１９０に沿
つて異なる位置にビームＣを位置決めするので、
ビームはその位置でスラブ１９０のエネルギを取
り出すことができる。空間フイルタ１８０，２０
６，２４２、アナモフイツク・ビーム・エキスパ
ンダ２３２，２６２及びスラブ１９０の断面の大
きさとが全て選択されているので、レーザ・ビー
ム２４はＹ方向でスラブ１９０のＹ寸法より太く
ならないように拡張されるが、Ｘ方向でＹ寸法よ
りかなり大きくなるように拡張可能なことに注意
すべきである。この形式の拡張によりスラブ１９
０が蓄積しているエネルギを可能な限りレーザ・
ビーム２４に吸収させる。 レーザ・ビーム２４は、第３回目の通過を完了
し、レーザ・ビーム増幅器１８８から出射される
と、再び全体として円形の断面となるように、プ
リズム２７８を介してＹ方向にレーザ・ビーム２
４を拡張するプリズム２８２，２８４及び２８６
からなる第３のアナモフイツク・ビーム・エキス
パンダ２８０に導かれる。レーザ・ビーム２４
は、アナモフイツク・ビーム・エキスパンダ２８
０からアイソレータ２８８を通過し、ミラー２９
０，２９２及び２９４を介してビーム分割器２９
６に導かれる。ビーム分割器２９６はレーザ・ビ
ーム２４を全体として等しい強度の独立した２つ
のレーザ・ビーム２４及び２４Ａに分割する。ビ
ーム分割器２９６のレーザ・ビーム２４のうちの
一つは、先に述べたようにミラー２９８及び３０
０により開口４４を介して収束レンズ５２に、更
にターゲツト２６に導かれる。ビーム分割器２９
６のレーザ・ビーム２４Ａは、ミラー３０２，３
０４及び３０６及び収束レンズ５４を介し、花崗
岩スラブ３８の開口４６を利用してターゲツト２
６に導かれる。 レーザ装置１２の動作は以下ののことを考慮し
て設計されている。高いピーク・パワーのレー
ザ・パルスを適当なターゲツトに収束する手段に
より軟Ｘ線の強力なパルスを発生させることは、
軟Ｘ線リソグラフイの分野において商業的に非常
に有用なものである。前記米国特許第4184078号
に説明したように、パルス化したネオジミウム・
レーザは本発明に用いるのに適している。このよ
うな応用でネオジミウム・レーザが充分な強度の
パルスを発生するように構築するときは、パルス
化して、典型的なものとしてＱスイツチ・ネオジ
ウム発振器と関連して通常、１段以上の増幅が採
用される。小規模の装置において都合よく達成可
能とするこのようなパルスの増幅度は、典型的の
ものとして、増幅系に従属して用いる光学系の表
面が永久的な損傷を受けることなく、レーザ・パ
ルスの強さに耐える能力により、制限される。こ
のことは、レーザ・ビーム・トランスポートの効
率を改善するために多層誘電体の光学的な被覆を
採用したときに、特に成立する。増幅度を損傷の
見地から許容し得るものに制限することにより、
増幅媒体は典型的なものではレーザ・パルスが通
過した後で未だかなり増幅余裕がある。残つてい
るこのような増幅度は、ネオジミウムにおける励
起レーザ状態の放射減衰のために、短時間で消滅
する未利用レーザ・ポンプ・エネルギを表わす。
換言すれば、未だ利用していない利用可能エネル
ギは低減したシステム・エネルギに対応する。 この問題を最少化するための１解決方法は、レ
ンズ及び／又はプリズムを使用することにより増
幅直後のレーザ・ビームの断面積を拡大すること
である。このような解決方法は、米国カルフオル
ニア州リバモア、ローレンス・リバモア国立研究
所（Lawrece Livemore National Laboratory）
に設置された大パルス・ネオジミウム・システム
のNOVAシステムで用いられており、単純なレ
ーザ・パルスの経路に増幅器が蓄積したエネルギ
から最大可能部分を取り出し可能にさせている。
このような解決方法はレーザ装置の光学的な部品
を収容するために提供されるスペースをかなり犠
牲にするものである。即ち、本質的に全ての出力
部品は増幅器の断面積よりも大きくなる。典型的
なものとして、レーザ級の光部品はその断面積よ
り急速に増加するので、この解決方法ではスペー
ス及び部品のコストが急速に増加する。 軟Ｘ線リソグラフイの応用では、適当なフオト
レジストにマスク・パターンを露光するために必
要とするＸ線を全て１パルスによつてフオトレジ
ストに照射する必要はない。ナーゲル（Nagel）
他は、反復パルスのNd：YAGレーザ（光学応用
（Applied Optics）23、142B（1984））を用いて多
重パルスＸ線リソグラフイ露光を開示している。
この作業で用いたレーザ装置は10Hzのパルス繰返
速度を有するが、低エネルギのレーザ・パルスを
使用しているために、PBSフオトレジストに20
分の露光時間が必要である。各レーザ・パルスは
増幅器のエネルギ蓄積時間に比較して長い時間隔
によつて離されている。従つて、このような装置
は効率が悪い。 最近の光ステツプ及び繰返リソグラフイ機械で
は、満足すべきフオトレジスト露光を達成するた
めに紫外線を照射するのに必要とする時間は、典
型的なものとして数百ミリ秒又はその程度であ
る。従つて、Ｘ線ステツプ及び繰返リソグラフイ
機械は、総合的な露光時間が数百ミリ秒以下程度
である限り、精細な線を作成するリソグラフイに
使用するのに魅力的なものである。このために、
レーザ装置１２の動作において、リソグラフイク
装置の効率を最大にするためには、発振器１７２
が一連のレーザ・パルスを数百ミリ秒以下の時間
窓内に発生しなければならない。 Ｘ線発生及びレーザ装置効率の最適化は、いく
つかの要素を考慮することが必要である。多段パ
ルスレーザ増幅装置から得たエネルギの大きな部
分を高い強度のものに収束可能にさせるために
は、典型的なものとして、１以上の空間フイルタ
をレーザ装置に備えることになる。空間フイルタ
は、典型的なものとして、それぞれ固有の焦点長
の総和により分離されている一対の正のレンズか
らなり、かつ小さなピンホールが共通焦点に位置
決めされている。（例えば、ハント（Hunt）他、
光学応用17、2053（1978）を参照すべきである）。
Ｘ線発生用に設計された高ピーク・パワー装置で
は、共通焦点近傍のレーザ強さは非常に高いの
で、空気の絶縁破壊によりフイルタを介する伝送
損失を発生させる。従つて、本発明における空間
フイルタは、典型的なものとして、排気されてい
る。しかし、レーザ・エネルギのある部分はピン
ホールの側面に衝突し、プラズマを発生させ、ピ
ンホール内で膨張する。このようなプラズマが形
成されると、プラズマが消滅するまで、ピンホー
ル内を不透明にさせる。その消滅時間は、一連の
レーザ増幅器を介して連続的なパルスの伝搬を可
能にする速度を限定する。ピンホールの壁から高
熱物質が50000cm／Ｓの平均速度（1000絶対温度
に対応する）を有するときは、典型的なものとし
て、直径が200ミクロンのピンホールを清澄にす
るのに最小200〜400nsを必要とすることになる。
これがパルス間隔の下限を設定する。 この下限はレーザ・ターゲツトの表面に形成さ
れたＸ線放射プラズマが消滅するのに必要とする
時間と両立するので、次のレーザ・パルスによる
新しいＸ線放射プラズマの形成を妨害しないよう
にする。固形物の表面に収束したレーザ・パルス
により高熱のプラズマを形成するのに伴い、通
常、固形物の表面に小さなクレータを発生させ
る。このようなクレータに収束された次のレー
ザ・パルスは、1984年11月11日に出願された米国
特許出願第669440号に説明されたようにＸ線発生
の増加を示す。 パルス・ポンプ式のネオジミウムのようにフラ
ツシユ・ランプ駆動レーザ装置において、電源供
供給の電気エネルギからレーザ・エネルギの蓄積
への総合的な最適変換は、フラツシユ・ランプの
電流パルスが増幅媒体の特性レーザ・エネルギ蓄
積時間と同一時間のときに得られる。これが最大
効率のパルス間隔についての上限を設定する。 ここで、第１６図に示すように接続した第１５
図、第１６図及び第１６Ｂ図を参照して、本発明
の制御装置２０を説明しよう。制御装置２０の核
心は一対の中央処理装置（CPU）３０８及び３
１０である。CPU３０８はパロ・アルト・カル
フオルニア（Palo Alto Calfornia）のヒユーレ
ツト・パツカード（Hewlett Packard）により
製造されたHP300ミニコンピユータでよく、全
般的にウエーハ処理装置１８を制御するために用
いられる。CPU３１０はゼンデツクス
（Zendex）により製造された8088マイクロプロセ
ツサ又はそれと同等のものでよく、全般的に制御
装置２０内の残りの装置及びタイミングを制御す
る。CPU３０８は一対のバス３１２及び３１４
に接続される。バス３１２は、ステツプ・モータ
３１６、レーザ干渉計３１８、ギヤツプ調整機構
３２０及びステージ・モーシヨン装置３２２のよ
うなCPU３０８の種々の部分を相互接続する。
バス３１４はCPU３０８及びCPU３１０を接続
するので、これらは互いに通信することができ
る。更に、プリンタ３２４フオトマルチプライヤ
管（PMT）３２６及びアライメント機構３２８
もバス３１４に接続される。 CPU３１０は、更に複数の異なる部品がCPU
３１０から命令を受け取り、又は情報を供給する
バス３３０に接続される。これらにはスラブ・レ
ーザ３３２は、ユテイリテイー３３４、発振器３
３６、ローダ３３８、ターゲツト３４０、診断３
４２、異物制御回路３４４、デイスプレイ３４６
及びキーボード３４８を備えている。 第１６Ａ図及び第１６Ｂ図を参照すると、第１
５図の制御装置２０の更に詳細にブロツクが示さ
れている。第１６Ａ図及び第１６Ｂ図を第１６図
に示す方法により一緒に配置する必要があること
に注意すべきである。第１６Ａ図では、第１５図
のバス３１２及び３１４をバス３１２が存在する
一本のバス３１４に統合してある。 CPU３０８はバス３１４に接続され、CPU３
１０及びバス３１４の左側の種々のブロツクに
種々の信号を供給している。これらのブロツクに
はバス３１４にウエーハ位置及び誤り信号を供給
するレーザ干渉計３１８が含まれている。アライ
メント回路３２８はＸモーシヨン・アライメント
装置３２８Ａ及びＹモーシヨン・アライメント装
置３２８Ｂとして示されており、それぞれ行き先
信号及び許容誤差信号を受け取り、現在位置信号
を供給する。最後に、PMT装置はバス３１４を
介するCPU３０８から供給される設定ゲイン及
び設定閾値信号に応答する。 バス３１２はバス３１４を32ビツト・インタフ
エース回路３５０に接続し、これよりタイミング
信号をチツプ・チルト３２０Ｃ、クロス・マスク
３２０Ａ及び対象配置器３２０Ｂとして示すギヤ
ツプ調整回路に供給する。更に、タイミグ信号は
ステツプ・モータ３１６、シヤツタ３２２Ａ、及
びウエーハ・ロード３２２Ｂに供給され、シヤツ
タ３２２Ａ、及びウエーハ・ロード３２２Ｂは第
１５図に示すステージ・モーシヨン装置３２２の
一部を形成している。 CPU３１０はCPU３０８の信号に応答すると
共に、バス３１４に介してCPU３０８に信号を
供給する。更に、CPU３１０は照射準備完了信
号を発振器３３６に供給し、発振器３３６の照射
完了信号に応答する。発振器３３６は発振器１７
２に関連する電子回路でよい。更に、CPU３１
０はロード・マスク及びアンロード・マスク信号
をローダー３３８に供給し、ローダー３３８から
のマスク準備完了信号に応答する。最後に、
CPU３１０はカセツトへ信号及びローダー３３
８から外部位置へ信号に応答する。 CPU３１０は制御装置２０内の種々の回路、
即ち発振器３３６、ローダー３３８、スラブ増幅
回路３３２Ａ、異物制御回路３４４、ポツケル
ス・セル回路３３２Ｂ、診断回路３４２、グリコ
ール及び水制御回路３３４Ｂ、真空制御回路３３
４Ｅ、ターゲツト・ロード回路３４０Ａ、収束回
路３４０Ｂ、ターゲツト位置回路３４０Ｃ、蒸留
水回路３３４Ａ、ヘリウム回路３３４Ｄ、グリコ
ール及び水制御回路３３４Ｂ及び空気インターロ
ツク制御回路３３４Ｃのそれぞれにシステム・イ
ニシヤライズ信号を供給している。システム・イ
ニシヤライズ信号の発生により、前記の各回路は
イニシヤライズされてその目的機能を実行する。
システム・イニシヤライズ信号は以下、第１７Ａ
図及び第１７Ｂ図に関連して説明するＸ線リソグ
ラフイ装置１０のイニシヤライズ中に供給され
る。 発振器３３６はCPU３１０からの照射準備完
了信号と、蒸留回路３３４Ａから蒸留水温度状態
信号、ヘリウム回路３３４Ｄからヘリウム状態信
号及び収束回路３４０Ｂのターゲツト状態信号の
ような種々のステータス信号に応答する。これら
の信号が全て正しいときは、発振器３３６は、照
射準備完了信号に応答して先に説明したレーザ・
パルス列を発生し、CPU３１０に照射完了信号
を送出する。更に、照射完了信号は異物制御回路
３４４、ターゲツト位置回路３４０Ｃ及びターゲ
ツト・ロード回路３４０Ａにも供給する。レー
ザ・ビーム２４及び２４Ａを制御するために、発
振器３３６は当該装置内の複数の信号を授受す
る。発振器３３６により供給された信号には、Ｑ
スイツチ・オン／オフ信号、インターロツク・リ
レー信号、開始信号、Ｑスイツチ電圧設定、
PFN電圧設定、シマー（simmer）トリガ信号、
Ｑスイツチ電圧点弧信号、ランプ・トリガ信号、
ポツケルス・セル・トリガ信号及び増幅器チヤー
ジ開始信号が含まれている。発振器３３６は主電
源インターロツク信号、ドア・インターロツク信
号、サーマル・インターロツク信号、Ｑスイツチ
電圧監視信号、Ｑスイツチ・モニタ１信号及びＱ
スイツチ・モニタ２信号及びPFM電圧モニタ信
号に応答する。 第１６Ｂ図を参照すると、スラブ増幅回路３３
２Ａはグリコール及び水流状態信号、グリコール
及び水温状態信号、更に真空系状態信号、DI水
流水状態信号、DI水温状態信号、及びポツケル
ス・セル回路３３２Ｂからのポツケルス・セル状
態信号に応答する。スラブ増幅回路３３２Ａは更
に外部トリガ信号及び外部コントローラ電圧信号
を含む外部信号に応答する。スラブ増幅回路３３
２Ａが出力する他の信号には、AT電圧信号、
HV低下確認信号、ランプ点灯失敗信号及びド
ア・インターロツク信号が含まれる。スラブ増幅
回路３３２Ａは、ランプ・アツプ信号、ランプ・
ダウン信号、トリガ禁止信号及びレーザ・エネル
ギ・オフ信号を含め、第１１図に示すレーザ・ビ
ーム増幅器１８８のフラツシユ・ランプを点灯す
るための制御信号を供給する。更に、スラブ増幅
回路３３２ＡからHVオン及びHVオフ信号を供
給する。 ポツケルス・セル回路３３２ＢはCPU３１０
からのシステム・イニシヤライズ信号に応答し、
また発振器３３６から供給されるポツケルス・セ
ル・トリガ信号に応答してスラブ増幅回路３３２
Ａにポツケルス・セル状態信号を供給する。更
に、ポツケルス・セル回路３３２Ｂは、第１１図
に示すポツケルス・セル２１６及び２５２に関連
する回路からポツケルズ・セル電圧降下信号、ポ
ツケルス・セルOK信号を入力している。 診断回路３４２はシステム・イニシヤライズ信
号、レーザ出力ダイオード、Ｘ線出力ダイオー
ド、発振器出力ダイオード及びPCトリガ信号に
応答してウエーブ・プレート調整信号を供給す
る。 真空制御回路３３４はシステム・イニシヤライ
ズ信号大び露光タンク圧力信号空間フイルタ圧力
信号、ポンプ・エンクロージヤ・インターロツク
信号及びドア・インターロツク信号に応答して、
スラブ増幅回路３３２Ａに真空システム状態信号
を供給する。更に、真空制御回路３３４Ｅはバル
ブ開閉信号及びポンプ・オン・オフ信号を供給す
る。 ターゲツト・ロード回路３４０Ａはシステム・
イニシヤライズ信号及び発振器３３６の照射完了
信号に応答する。更に、ターゲツト・ロード回路
３４０Ａはターゲツト存在検知信号、マガジン・
ダウン・ローダ検知信号及びマガジン・アツプ位
置検知信号に応答して、ターゲツト・マガジン・
ロード信号及びターゲツト・マガジン・アンロー
ド信号を供給する。 収束回路３４０ＢはCPU３１０からのシステ
ム・イニシヤライズ信号、及びターゲツト・ロー
ド回路３４０Ｃからターゲツト準備完了信号に応
答する。更に、収束回路３４０ＢはＺ位置ターゲ
ツト信号に応答して、ターゲツト信号のＺ位置信
号及びターゲツト状態信号を供給する。 ターゲツト位置回路３４０Ｃはシステム・イニ
シヤライズ信号及び照射完了信号に応答して、タ
ーゲツト機構にＸ位置増加信号及びＹ位置増加信
号を供給する。 蒸留水回路３３４Ａはシステム・イニシヤライ
ズ信号、発振器温度検知信号、発振器流れ信号、
スラブ増幅器温度検知信号及びスラブ増幅器流れ
検知信号に応答する。蒸留水回路３３４Ａは先に
説明した蒸留水温度状態と信号及び蒸留水流れ信
号を供給する。 ヘリウム回路３３４Ｄはシステム・イニシヤラ
イズ信号、入力バルブ検知信号及びヘリウム出力
圧力検知信号に応答する。ヘリウム回路３３４Ｄ
は発振器３３６に対してヘリウム・システム状態
信号を供給し、またヘリウム圧力を制御するため
に入力バルブ開閉信号及びヘリウム・ポンプ系オ
ン・オフ信号を供給する。 空気インターロツク制御回路３３４Ｃはシステ
ム・イニシヤライズ信号、カセツト・アウト・マ
スク信号、カセツト、イン・マスク信号、イン・
プレース・マスク１信号及び外部ドア開閉状態１
信号に応答する。空気インターロツク制御回路３
３４Ｃはステツパ出力アンロード信号、ステツパ
出力ロード信号、ステツパ入力アンロード信号、
ステツパ入力ロード信号を供給する。更に、空気
インターロツク制御回路３３４Ｃは内側ドア開閉
信号、外側開閉信号、ポンプ出力エントリー信号
を供給する。 グリコール及び水制御回路３３４ＢはCPU３
１０からのシステム・イニシヤライズ信号、漏れ
検出信号１、漏れ検出信号２、一対の発振器流れ
検知信号、一対のスラブ増幅器流れ検知信号に応
答して、グリコール及び水温度状態信号、水流状
態信号をスラブ増幅回路３３２Ａに供給する。 異物制御回路３４４はシステム・イニシヤライ
ズ信号、照射完了信号と共に、異物シールド信号
及びポツケルス・セル・トリガ信号に応答して、
微粒子の異物を阻止するためにターゲツトを介し
てＸ線透過膜７７を移動させるシールド前進信号
を供給する。 ロード制御マスク回路３３８ＢはCPU３１０
からのシステム・イニシヤライズ信号及びマス
ク・ロード信号に応答する。更に、ロード制御マ
スク回路３３８Ｂはマスク移動機構から供給され
るカセツト設定１信号及びマスク検知信号に応答
する。ロード制御マスク回路３３８ＢはCPU３
１０にカセツトへ信号及び外部位置へ信号を供給
し、更に電磁石オン・オフ信号、マスク・スロツ
ト要求信号、チヤツクにマスク設定信号、及びチ
ヤツクからマスク取り外し信号を供給する。 第１６Ａ図及び第１６Ｂ図を同時に参照すると
明らかとなるように、当該装置の制御はCPU３
１０及び一定の時点で一定の事象を生起させるよ
うに一定な信号を供給するプログラムにより実行
される。一旦開始されると、他のことは種々の制
御回路のそれぞれに基づいて順次自動的に発生
し、Ｘ線リソグラフイ装置１０を介して互いに又
は一定のトランスデユーサと通信をする。 装置の全体でCPU３１０によるプログラム制
御の例を第１７Ａ図、第１７Ｂ図、第１８図、第
１９図、第２０図及び第２１図に示す。第１７Ａ
図及び第１７Ｂ図を参照して、初期化プログラマ
ブルを説明しよう。 先ず、ブロツク３６０により、全てのパワーが
オンになつたかを判断する。判断がノーのとき
は、ブロツク３６２によりエラー・メツセージを
印刷してパワーが印加されていず、プログラムを
打切りにすることを示す。ブロツク３６０におい
て、パワーがオンになつていることを判断したと
きは、ウエーハ処理装置１８のチヤツク６０であ
るxyステージの位置をデイジタル化する。 次に、ブロツク３６６により、全てのステツ
パ・モータをホーム・ポジシヨンに復帰させ、ブ
ロツク３６８に示すように、モータ・エラーがあ
るか否かの判断をする。イエスのときは、エラ
ー・メツセージを印刷してプログラムを打切りに
する。モータエラーがないときは、ブロツク３７
２により、レーザ安全インターロツクをデイジタ
ル化し、ブロツク３７４によりデイジタル化した
レーザ安全インターロツクが正しいか否かの判断
をする。ノーのときは、ブロツク３７６によりプ
リンタがエラー・メツセージと、推奨するオペレ
ータ操作を印刷する。次に、ブロツク３７８によ
り、オペレータが打切りを命令したか否かを判断
する。イエスのときは、ブロツク３８０により打
切り処理が実行される。ブロツク３８７において
オペレータが推奨された正しい操作を実行したと
きは、ブロツク３７２に戻つてレーザ・インター
ロツクを再びデイジタル化し、ブロツク３７４に
示す再チエツクを実行する。 ブロツク３７４においてレーザ・インターロツ
クが正しいと判断されたときは、ブロツク３８２
により蒸留水を放出し、オペレータにそのことを
示すメツセージを印刷する。次に、ブロツク３８
４により蒸留水の停止をし、ブロツク３８６によ
りレーザ窒素を放出し、オペレータにその操作を
示すメツセージを印刷する。次に、ブロツク３８
８によりレーザ窒素を防止する。 次に、ブロツク３９０によりグリコール冷却を
オンにし、このことを示すメツセージをオペレー
タに送出する。次に、ブロツク３９２により、グ
リコール・インタラプトを付勢し、ブロツク３９
４により全てのシヤツタを閉じる。その後、ブロ
ツク３９６に示すように、シヤツタは閉じられた
かについての判断をする。ノーのときは、ブロツ
ク３９８によりエラー・メツセージを印刷し、打
切り処理を実行する。ブロツク３９６によりシヤ
ツタが閉じられていたときは、ブロツク４００に
示すように、レーザ発振器は1/2電力によりオン
となり、ブロツク４０２によりこのことを示すメ
ツセージをオペレータに送出する。次に、ブロツ
ク４０４により、スラブ増幅器は1/2電力により
オンとなり、またブロツク４０６によりこのこと
を示すメツセージをオペレータに送出する。 次に、ブロツク４０８により、フロツグ・アー
ムを作動させる。「フロツグ・アーム」とは第１
Ａ図に示す材料取扱い装置１４、ロボツト２８及
びアーム及びプラツトフオーム機構３０に与えた
名称である。先に説明したように、ロボツト２８
のアーム及びプラツトフオーム機構３０はＸ線リ
ソグラフイ装置１０内のマスク、ターゲツト及び
ウエーハを移動させる。次に、ブロツク４１０に
より、フロツグ・アーム誤りがあるかついての判
断をする。イエスのときは、エラー・メツセージ
を印刷し、打切り処理を実行する。 ブロツク４１０によりフロツグ・アームが正し
く作動していると判断したときは、ブロツク４１
４により２つのSMIFポート・エレベータを上昇
させる。SMIFポート・エレベータは、フロツ
グ・アームにロードする位置にポートに存在する
項目を移動させるエレベータを備えており、第１
図に示すSMIFコンテナー３４を挿入する。次
に、第１７Ｂ図のブロツク４１６が断続し、
SMIFポート・エレベータは上部位置にあるか否
かを判断をする。ノーのときは、ブロツク４１８
により、エラー・メツセージを印刷し、ブロツク
４２０によりオペレータに続けるのか、打切りに
するのかの督促をする。ブロツク４２２によりオ
ペレータが打切りを決定したときは、ブロツク４
２４は打切りを表示する。ブロツク４２２におい
てオペレータが断続を希望する決定をしたとき
は、ブロツク４２６により各SMIFポートのステ
ータスを記憶し、ブロツク４２８により断続とな
る。ブロツク４２８により、ターゲツト、マガジ
ン・ステータスを調べ、次のブロツク４３０によ
りターゲツトが存在するか否かを判断をする。ブ
ロツク４３０によりターゲツトが存在しないこと
が判断されたときは、ブロツク４３２により
SMIFポートにターゲツトをロードするようにオ
ペレータを督促する。次に、ブロツク４３４によ
り、ターゲツトはロードの準備ができているか否
かを判断をする。ノーのときは、ターゲツトはロ
ードの準備を完了したと判断されるまで、ブロツ
ク４３４の開始に戻る。ターゲツトがロードの準
備を完了となると、ブロツク４３６により、フロ
ツク・アームはターゲツトをSMIFポートからス
トレージ・トレーにロードし、ブロツク４３０に
復帰する。この時点で、ターゲツトは存在すると
判断する。 続いてブロツク４３８により、マスク・マガジ
ン・ステータスを調べ、ブロツク４３０によつて
マスクが存在するか否かを判断をする。マスクが
存在しないときは、ブロツク４４２により、
SMIFポートにマスクをロードするようにオペレ
ータを督促する。更に、このメツセージはオペレ
ータがどのくらいマスクをロードすべきを知ら
れ、次にブロツク４４４により、マスクはシステ
ムにロードする準備を完了しているか否かの判断
をする。このような状態になるまで、処理はブロ
ツク４４４に留まる。マスクがシステムにロード
する準備を完了すると、ブロツク４４６により、
SMIFポートから一番上のマスクを取るようにフ
ロツグ・アームに指示する。次に、ブロツク４４
８によりマスクIDをトレーから読み出し、ブロ
ツク４５０により、フロツグ・アームはマスクを
ストレージ・トレーに蓄積し、ID読み出しにつ
いて位置を記録する。次に、ブロツク４５２によ
り、最後のマスクを蓄積したか否かの判断をす
る。ノーのときは、ブロツク４４６に復帰し、ス
トレージ・トレーに最後のマスク及びマスクID
数と関連して記録された位置を蓄積するまで、ブ
ロツク４４６，４４８，４５０及び４５２を反復
する。最後のマスクを蓄積すると、ブロツク４４
０に復帰する。 ブロツク４４０によつてマスクが存在すると判
断したときは、ブロツク４５２により、システム
が初期化されたというメツセージをオペレータに
送り、ブロツク４５６によつてメイン・メニユー
を表示する。次に、第１８図に示すメイン・オペ
レーテイング・プログラムとして点Ａから初期化
プログラムが断続する。 ここで第１８図を参照すると、メイン・オペレ
ーテイング・プログラムのフローチヤートが示さ
れている。このフローチヤートは、表示されたメ
イン・メニユーと関連して用いられ、ここで便宜
上、メイン・オペレーテイング・プログラムＡと
レベル付けしてある。一般に、オペレーテイング
がメイン・メニユーから選択するまで、メイン・
オペレーテイング・プログラムＡ即ちシステム・
オペレーテイング・プログラムを連続して反復す
る。この場合は他のプログラムＢ〜Ｌのうちの一
つの分岐する。選択したこのプログラムを実行し
たときは、プログラムＡに復帰し、プログラムは
次のオペレータ・コマンドを待機する。 先ず、ブロツク４５８により、ユーザ・インタ
ーフエイスを開始し、ブロツク４６０によりスク
リーンをクリアする。次に、ブロツク４６２によ
りユーザ・メニユーを表示する。更に、ブロツク
４６４により、ユーザ・メニユーに従つて機能要
求を入力したか否かを判断する。ノーのときは、
ブロツク４６６によりエラー条件の全てを調べ、
ブロツク４６８によりエラーの存在が判断された
ときは、エラー条件を印刷し、打切りとなる。ブ
ロツク４６８における判断によりエラーがなかつ
たときは、ブロツク４６４に戻り、機能要求又は
エラー報告があるまで待機する。 ブロツク４６４により機能要求が検出される
と、ブロツク４７２〜４９２（偶数のみ）が断続
する。ブロツク４７２〜４９２（偶数のみ）のそ
れぞれは要求可能な種々の機能をそれぞれ表わし
ている。ブロツク４７２〜４９２（偶数のみ）の
うちの１つが存在すると判断されると、各プログ
ラムＢ〜Ｌへの分岐が発生する。 次の機能はブロツク４７２〜４９２（偶数の
み）により選択可能な以下のプログラムに対応す
る。

【表】 マシン・データをロード、ターゲツトをロード
及びマシンにマスクをロードの命令をそれぞれ表
わすプログラムＢ、Ｃ及びＤの例を、以下第１９
図、第２０図及び第２１図に示す線に従い、かつ
プログラムＥ〜Ｌの付加説明に従つて展開するこ
とができる。 第１９図を参照すると、マシン・データをロー
ドのプログラムＢが示されている。最初に、ブロ
ツク４９４により、CPU３１０に接続されてい
るデイスクのフアイルからマシン・データをロー
ドする。ブロツク４９６により、マシン変数はエ
ラー及びステータス・チエツクにより決定された
情報の基づいて更新される。最後に、オペレータ
の便宜のために現在のマシン動作変数を表示、印
刷する。次に、第１８図に示すメイン・オペレー
テイング・プログラムＡに戻る。 第２０図を参照すると、ターゲツトのロードに
関連するプログラムＣを示す。最初に、ブロツク
５００により、ターゲツト・メモリに空きがある
か否かの判断をする。ノーのときは、メツセージ
「ターゲツトメモリは一杯」を表示し、メイン・
オペレーテイング・プログラムＡに戻る。 ブロツク５００により、ターゲツト・メモリに
空きがあると判断したときは、ブロツク５０４に
より、前面のSMIFポートにターゲツトが有るか
否かの判断をする。ノーのときは、ブロツク５０
６により側面のSMIFポートにターゲツトがある
か否かを判断をする。ブロツク５０４及び５０６
の判断が共にノーであつたときは、オペレータは
SMIFポートにターゲツトをロードするように、
督促され、ブロツク５１０により、ターゲツトは
準備を完了しているかの判断をする。ノーのとき
は、準備完了状態であると判断されるまで、ブロ
ツク５１０に戻る。この時点ではクリア信号が出
力されてブロツク５０４に戻る。ブロツク５０６
により、ターゲツトが側面のSMIFポートにある
と判断されたときは、ブロツク５１２によつて側
面のSMIFポートを入力ポートと決定される。ブ
ロツク５０４により、ターゲツトが前面のSMIF
ポートであると判断されたときは、ブロツク５１
４により前面のSMIFポートは入力ポートと定め
られる。 いずれの場合もブロツク５１６を断続し、Ｚ、
即ち垂直方向にSMIFプレートの高さまで移動す
るように、フロツグ・アームに命令する。次に、
ブロツグ５１８により、ブロツク５１２又は５１
４により定められた指定の入力ポートに回転する
ようにフロツグ・アームに命令する。次に、ブロ
ツク５２９において、フロツグ・アームを指定さ
れた入力ポートにおいてSMIFプレートに届くよ
うに伸ばし、ブロツク５２２によりフロツグ・ア
ームはSMIFポート・エレベータを下げる。次
に、ブロツク５２４により、フロツグ・アームを
引つ込め、ブロツク５２６によりSMIFポート・
エレベータは降下したか否かの判断をする。ノー
のときは、ブロツク５２８により示すようにエラ
ー・メツセージを印刷し、ブロツク５３０により
示すように、打切りとなる。ブロツク５２６によ
り、SMIFポート・エレベータが下降していると
判断したときは、ブロツク５３２により、一番上
のターゲツトを配置する。次に、ブロツク５３４
により、フロツグ・アームを移動してこのターゲ
ツトを利用するために必要とするＺ距離を計算
し、ブロツク５３６によりフロツグ・アームを
（計算した高さ）−（小クリアランス）に移動させ
る。次に、ブロツク５３８により、フロツグ・ア
ームをターゲツト・トレーに伸ばし、ブロツク５
４０によりクリアランス量までフロツグ・アーム
を移動させる。 次に、ブロツク５４２により、真空をオンする
ことにより、フロツグ・アームを下げてターゲツ
トを取ることができるようにする。次に、ブロツ
ク５４６により、フロツグ・アームを蓄積領域に
回転させ、ブロツク５４８によりフロツグ・アー
ムを蓄積領域に伸ばす。次に、ブロツク５５０に
よりターゲツトを蓄積できるように真空チヤツク
をオフにし、ブロツク５５２によりフロツグ・ア
ームを下げ、ターゲツトをクリアし、ブロツク５
５４によりフロツグ・アームを迷路を出るように
中央に戻す。 次に、ブロツク５５６により、未だターゲツト
があるかの判断をする。ノーのときは、ターゲツ
トのロードを完了したというメツセージを表示
し、メイン・オペレーテイング・プログラムＡに
戻る。ブロツク５５６により未だロードするター
ゲツトがあると判断したときは、ブロツク５６０
によりターゲツトのスペースがあるか否かの判断
をする。ノーのときは、ブロツク５６２により、
メツセージ「ターゲツト・メモリは一杯」を表示
し、メイン・オペレーテイング・プログラムＡに
戻る。ブロツク５６０で更にメモリ・スペーサが
あると判断したときは、ブロツク５６４により、
フロツグ・アームを回転させて入力ポートに戻
る。ブロツク５３６に戻つてブロツク５３６から
同一の処理を開始し、これをブロツク５５８か、
又はブロツク５６２かに行くまで、メイン・オペ
レーテイング・プログラムＡに戻ることを繰り返
す。 ここで第２１図を参照すると、マシンにマスク
をロードするのに関連するプログラムＤが示され
ている。プログラムＤは、ブロツク５４４とブロ
ツク５４６との間にブロツク５６６，５６８，５
７０及び５７２が付加されていることを除き、プ
ログラムＣと同一である。ブロツク５６６は、ブ
ロツク５４４により中央に戻されたフロツグ・ア
ームをバー・コード・リーダーに回転させ、ブロ
ツク５６８によりフロツグ・アームをバー・コー
ド・リーダーに伸ばす。次に、ブロツク５７０に
より、マスクIDをバー・コード・リーダーによ
り読み取り、ブロツク５７２によりマスクIDを
蓄積位置に対応させて記憶する。その後、先に説
明したプログラムはブロツク５４６に行き、ここ
でフロツグ・アームを蓄積領域に回転させ、マス
クを記憶する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部は破断した本発明のＸ線リソグラ
フイ装置（また第１Ａ図は材料取扱い装置）の斜
視図、第２図は本発明のＸ線リソグラフイ装置の
ウエーハ処理部及びＸ線発生装置の一部の正面
図、第３図は本発明のＸ線リソグラフイ装置のＸ
線発生装置の更に詳細な側面図及び部分断面図、
第４図は本発明のＸ線発生装置の更に詳細な全面
図及び部分断面図、第５図及び第５Ａ図は本発明
のＸ線発生室とウエーハとの間の第１形式のイン
タフエースの平面図及び断面図、第６図は第５図
及び第５Ａ図に示す本発明の動作を説明するため
の図、第７図及び第７Ａ図はＸ線発生室とウエー
ハとの間のインタフエースの他の実施例を示す
図、第８図はＸ線発生プラズマを発生する際に用
いられるターゲツト及び関連するターゲツト移動
機構を示す概要図、第９図はターゲツト及び本発
明の真空室を仲介するために用いるターゲツト移
動機構の底面図、第１０図はレーザ装置及びＸ線
発生プラズマを発生する際に用いられるレーザ・
ビームの通路を示す図、第１１図は本発明のＸ線
リソグラフイ装置を表わす概要図、第１２図は第
１１図に示す増幅器を通過する種種の信号路にお
けるレーザ・ビームの増幅器ガラス・スラブの形
状及び位置を示す図、第１３図は第１１図に示す
Ｘ線リソグラフイ装置の部品配置を示す３次元
図、第１４Ａ図、第１４Ｂ図及び第１４Ｃ図は第
１３図に示す部品配置の平面図、正面図及び側面
図、第１５図は本発明の電気制御装置の総合ブロ
ツク図、第１６図は第１６Ａ図及び第１６Ｂ図を
一緒に配置する方法を示す図、第１６Ａ図及び第
１６Ｂ図は本発明の詳細な電気系統のブロツク
図、第１７Ａ図は第１７Ｂ図は製造において本発
明を用いる前の開始手順を示すフローチヤート、
第１８図は本発明の待機処理のフローチヤート、
第１９図は本発明のコンピユータにデータをロー
ドする方法を示すフローチヤート、第２０図は本
発明のＸ線リソグラフイ装置にターゲツトをロー
ドする方法を示すフローチヤート、第２１図は本
発明のＸ線リソグラフイ装置にマスクをロードす
る方法を示すフローチヤートである。 １８……ウエーハ処理装置、２０……制御装
置、２２……排気室、２６……ターゲツト、５８
……ウエーハ、７０，７２……窓、７４……スポ
ツト７、７８……真空チヤツク、８０……プレー
ト、８２……ステツパ・モータ、８４……線形移
動装置、８６……鉄流体カツプラ、８８……シヤ
フト、９０……ベロー装置、９２……開口、９４
……マスク、１２２……マスク支持リング、１２
８，１３０……真空路、１３２……経路、１３
８，１４０，１４２，１４４，１７０……リン
グ、１４７……ソレノイド、１５２……点、１６
４……真空路、１６６……空気路、３３４Ｃ……
空気インターロツク制御回路、３３４Ｄ……ヘリ
ウム回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ターゲツト手段２６と、レジストを被覆した
   ウエーハ手段５８と、レーザ・ビーム２４，２４
   Ａを発生し、前記窓７０，７２を介して焦点７４
   に向かつて収束させる手段１２，５２，５４とを
   有するＸ線リソグラフイ装置において、更に前記
   排気室はその側壁にシールされた窓７０，７２を
   有し、その一端における第１開口７４及びその他
   端における第２開口９２と、前記ターゲツト手段
   ２６のターゲツト面を前記焦点７４とを一致させ
   るように前記ターゲツト手段２６を保持して移動
   させると共に、前記ターゲツト手段２６を保持し
   て移動する間に前記第１の開口７４の周辺に真空
   シールを形成する手段７８，８２〜９０と、前記
   レジストにより被覆したウエーハ手段５８を保持
   して移動すると共に、前記ターゲツト手段２６を
   保持して移動している間に前記第１の開口７４の
   周辺に真空シールを形成する手段１８と、前記レ
   ジストにより被覆したウエーハ手段５８を保持し
   て移動すると共に、前記レジストにより被覆した
   ウエーハ手段５８を保持して移動する間に前記第
   ２開口９２の周辺に真空シールを形成する手段１
   ８と、前記レーザ・ビーム２４，２４Ａの発生、
   前記排気室２２の排気及び前記ターゲツトを保持
   して移動する手段７８，８２〜９０及び前記ウエ
   ーハを保持して移動する手段１８の移動を制御す
   る手段２０とを備えていることを特徴とするＸ線
   リソグラフイ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のＸ線リソグラフ
   イ装置において、更にウエーハ手段５８を保持し
   て移動する前記手段１８はエア・ベアリング第５
   図、第５Ａ図及び第６図を備えていることを特徴
   とするＸ線リソグラフイ装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載のＸ線
   リソグラフイ装置において、更に前記ターゲツト
   手段２６を保持して移動する前記手段７８，８２
   〜９０はエア・ベアリング及び真空シール手段第
   ８図、第９図を備えていることを特徴とするＸ線
   リソグラフイ装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のＸ線リソグラフ
   イ装置において、更に前記第１開口７４は第１平
   面８０により囲まれ、前記ターゲツト手段２６を
   保持して移動する前記手段７８，８２〜９０は第
   ２平面７８の底部を備え、その少なくとも一部は
   前記第１平面８０と整列されると共に、前記第１
   及び第２平面７８，８０の底部のうちの一つは前
   記第１平面７８と前記第２平面８０との間の間隙
   を保持するための圧力供給手段（AIR及びHF）
   に取り付けられた流路１６６を備えていることを
   特徴とするＸ線リソグラフイ装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のＸ線リソグラフ
   イ装置において、更に前記第１及び第21平面７８
   及び８０の底面は排気手段（VAC）に取り付け
   られた第２流路１６４を備え、前記第２流路１６
   ４は前記第１流路１６６と前記第１開口７４との
   間の位置に保持されている前記間隙により配置さ
   れていることを特徴とするＸ線リソグラフイ装
   置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載のＸ線リソグラフ
   イ装置において、更に前記第２流路１６４は前記
   第１平面７８の底部に配置された埋め込みリング
   １７０を備えていることを特徴とするＸ線リソグ
   ラフイ装置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載のＸ線リソグラフ
   イ装置において、更に前記埋め込みリング１７０
   は前記第１開口７４を取り囲むことを特徴とする
   Ｘ線リソグラフイ装置。 ８ 特許請求の範囲第６項記載のＸ線リソグラフ
   イ装置において、更に前記埋め込みリング１７０
   は前記ターゲツト手段２６の移動中に前記第１開
   口７４を取り囲むことを特徴とするＸ線リソグラ
   フイ装置。 ９ 特許請求の範囲第１項記載のＸ線リソグラフ
   イ装置において、更に前記第２開口９２は前記第
   １平面２２及び１２２の底部により取り囲まれ、
   前記ウエーハ手段５８を保持して移動する前記手
   段１８は第２平面５８の頂部を有し、その少なく
   とも一部は前記第１平面２２及び１２２の底部と
   整列され、前記第１又は第２平面２２及び１２２
   の底部、または５８の頂部は前記第１平面と第２
   平面２２及び１２２の底部、又は５８の頂部との
   間の間隙１５２を保持する圧力供給手段（AIR及
   びHE）に取り付けられた流路１３２，１３４を
   備えていることを特徴とするＸ線リソグラフイ装
   置。 １０ 特許請求の範囲第１項記載のＸ線リソグラ
   フイ装置において、更に前記第１又は第２平面２
   ２及び１２２の底部、又は５８の頂部のうちの一
   つは排気手段（Vac）に取り付けられた第２流路
   １２８，１３０を備え、前記第２流路１２８，１
   ３０は前記流路１３２，１３４と前記第２流路１
   ２８，１３０との間の位置に保持していう間隙１
   ５２により配置されていることを特徴とするＸ線
   リソグラフイ装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載のＸ線リソグ
   ラフイ装置において、更に前記第２流路１２８，
   １３０は前記第１平面１２２の底部に配置した埋
   め込みリング１３８，１４０を備えていることを
   特徴とするＸ線リソグラフイ装置。 １２ 特許請求の範囲第１１項記載のＸ線リソグ
   ラフイ装置において、更に前記埋め込みリング１
   ３８，１４０は前記第２開口９２を取り囲むこと
   を特徴とするＸ線リソグラフイ装置。 １３ 特許請求の範囲第１１項記載のＸ線リソグ
   ラフイ装置において、更に前記埋め込みリング１
   ３８，１４０は前記ウエーハ手段５８の移動中に
   前記第２開口９２を取り囲むことを特徴とするＸ
   線リソグラフイ装置。 １４ 充分なエネルギによりターゲツト２６にレ
   ーザ・ビーム２４，２４Ａを収束することにより
   排気室２２内でＸ線５６を発生させるＸ線リソグ
   ラフイ装置１０に用いると共に、前記 Ｘ線リソ
   グラフイ装置１０は更にＸ線マスクと、前記Ｘ線
   マスク９４によりパターン化されたＸ線５６が照
   射されるレジスト被覆基板５８とを備え、前記排
   気室２２は少なくとも前記ターゲツト２６のうち
   の一つと、前記Ｘ線マスク９４と、レジスト被覆
   基板５８とを配置した少なくとも一つの開口７
   ４，９２有し、前記シール及びエア・ベアリング
   は前記ターゲツトのうちの一つ、マスク、又は基
   板のうちの一つを保持する手段７８，１４７又は
   １８を備えた真空シール及びエア・ベアリングに
   おいて、前記排気室２２の開口７４，９２から伸
   延する平面８０，２２の底部又は１２２と、前記
   ターゲツト２６を保持する前記手段７８，１４７
   又は１８のうちの一つ、前記Ｘ線マスク９４、又
   は前記平面８０，２２の底部又は１２２と、前記
   ターゲツト２６、前記Ｘ線マスク９４若しくは前
   記レジスト被覆基板５８を保持する手段７８，１
   ４７又は１８との間の第１流路１３２，１３４，
   １６６にガス（He、Air）を供給することにより
   前記平面８０，２２の底部、又は１２２から間隔
   を置いて配置された前記レジスト被覆基板５８を
   維持する圧力供給手段１３２，１３４，１６６，
   ３３４Ｃ，３３４Ｄと、前記圧力供給手段１３
   ２，１３４，１６６，３３４Ｃ，３３４Ｄから供
   給されたガスと、及び前記開口７４，９２と前記
   圧力供給手段１３２，１３４，１６６との間に配
   置された第２流路１２８，１３０，１６４を介し
   て排気した前記排気室２２内のガスを排気する排
   気手段１２８，１３０，１６４とを備えたことを
   特徴とする真空シール及びエア・ベアリング。 １５ 特許請求の範囲第１４項記載の真空シール
   及びエア・ベアリングにおいて、更に前記圧力供
   給手段１３２，１３４，１６６，３３４Ｃ，３３
   ４Ｄは互いに隣接し、印加される大気圧より大き
   な圧力下でそれぞれガス有する一対の流路１３
   ２，１３４を備えたことを特徴とする真空シール
   及びエア・ベアリング。 １６ 特許請求の範囲第１５項記載の真空シール
   及びエア・ベアリングにおいて、更に前記一対の
   流路１３２，１３４はポンプ手段３３４Ｃ，３３
   ４Ｄから圧力供給手段１３２，１３４，１６６，
   ３３４Ｃ，３３４Ｄにより形成されたスペース１
   ５２に伸延することを特徴とする真空シール及び
   エア・ベアリング。 １７ 特許請求の範囲第１４項、第１５項又は第
   １６項記載の真空シール及びエア・ベアリングに
   おいて、更に前記第１流路１６６はポンプ手段３
   ３４Ｃ，３３４Ｄから圧力供給手段１３２，１３
   ４，１６６，３３４Ｃ，３３４Ｄにより形成され
   たスペース１５２に伸延することを特徴とする真
   空シール及びエア・ベアリング。 １８ 特許請求の範囲第１４項から第１７項まで
   に記載の真空シール及びエア・ベアリングにおい
   て、更に前記保持手段７８，１８は平面７８の底
   面又は５８の上面を備え、前記一対の流路１３
   ２，１３４は前記保持手段７８，１８の前記平面
   ７８の底面又は５８の上面と、前記排気室２２か
   ら伸延する平面２２又は１２２の底部、８０との
   間に伸延することを特徴とする真空シール及びエ
   ア・ベアリング。 １９ 特許請求の範囲第１８項記載の真空シール
   及びエア・ベアリングにおいて、更に前記保持手
   段７８，１８の前記平面７８の底面又は５８の上
   面は開口７４，９２を取り囲む領域に伸延するこ
   とを特徴とする真空シール及びエア・ベアリン
   グ。 ２０ 特許請求の範囲第１８項又は第１９記載の
   真空シール及びエア・ベアリングにおいて、更に
   前記保持手段７８，１８は前記ターゲツト２６又
   はレジスト被覆基板５８を保持し、更に前記プラ
   ズマの位置に関連して保持した前記ターゲツト２
   ６又はレジスト被覆基板５８のうちの一つを移動
   させることを特徴とする真空シール及びエア・ベ
   アリング。 ２１ 特許請求の範囲第１８項、第１９項又は第
   ２０項記載の真空シール及びエア・ベアリングに
   おいて、更に前記保持手段７８，１８の前記平面
   ７８の底面又は５８の上面は前記保持手段７８，
   １８の移動中に開口７４，９２を取り囲むのに充
   分な大きさの領域に伸延していることを特徴とす
   る真空シール及びエア・ベアリング。 ２２ 特許請求の範囲第１８項から第２１項まで
   に記載の真空シール及びエア・ベアリングにおい
   て、更に前記圧力供給手段１３２，１３４，１６
   ６，３３４Ｃ，３３４Ｄは互いに隣接し、印加さ
   れる大気圧より大きな圧力下でそれぞれガス有す
   る一対の流路１３２，１３４を備えたことを特徴
   とする真空シール及びエア・ベアリング。 ２３ 特許請求の範囲第２２項記載の真空シール
   及びエア・ベアリングにおいて、更に前記一対の
   流路１３２，１３４はポンプ手段３３４Ｃ，３３
   ４Ｄから圧力供給手段１３２，１３４，１６６，
   ３３４２，３３４Ｄにより形成されたスペース１
   ５２に伸延することを特徴とする真空シール及び
   エア・ベアリング。 ２４ 特許請求の範囲第２２項又は第２３項記載
   の真空シール及びエア・ベアリングにおいて、更
   に前記一対の流路１３２，１３４はそれぞれ開口
   ７４，９２を取り囲むのに充分な大きさの領域に
   伸延している前記平面１２２の底面にて囲み開口
   １３８，１４０を備えたことを特徴とする真空シ
   ール及びエア・ベアリング。 ２５ 特許請求の範囲第２４項記載の真空シール
   及びエア・ベアリングにおいて、更に前記一対の
   流路１３２，１３４，１６６の前記囲み開口１３
   ８，１４０は前記保持手段１８の移動中に前記開
   口９２を取り囲むのに充分な大きさであることを
   特徴とする真空シール及びエア・ベアリング。 ２６ 保持したターゲツト上に充分なエネルギに
   よりレーザ・ビーム・パルス２４，２４Ａを収束
   してＸ線を放射するプラズマを形成することによ
   り排気室２２の内部に発生させた前記Ｘ線５６で
   あつて、放射された前記Ｘ線５６を保持レジスト
   被覆半導体基板５８上のパターンの露光に用いる
   半導体装置の製造方法において、前記排気室２２
   の第１開口７４の周辺に真空シールを形成する間
   に、前記ターゲツト手段２６のターゲツト表面２
   ６の底面が収束した前記レーザー・ビーム・パル
   ス２４，２４Ａの焦点７４と一致して前記排気室
   ２２内を移動するように前記ターゲツト手段２６
   を移動させるステツプと、内部を前記排気室２２
   において第２開口９２の周辺に真空シールを形成
   する間に、第１露光位置から隣接する次の露光位
   置へ前記基板５８を移動させるステツプとを備え
   たことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２７ 特許請求の範囲第２６項記載の半導体装置
   の製造方法において、前記ターゲツトを移動させ
   る前記ステツプは前記排気室２２と前記ターゲツ
   ト手段２６を保持する手段７８との間に高圧ゾー
   ンを発生するステツプと、前記ゾーンと前記排気
   室２２内との間の領域を排気するステツプとを備
   えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２８ 特許請求の範囲第２６項又は第２７項記載
   の半導体装置の製造方法において、前記ターゲツ
   トを移動させる前記ステツプは前記排気室２２と
   前記ターゲツト手段２６を保持する手段７８との
   間にエア・ベアリング及びシールを形成するステ
   ツプを備えたことを特徴とする半導体装置の製造
   方法。 ２９ 特許請求の範囲第２６項、第２７項又は第
   ２８項記載の半導体装置の製造方法において、前
   記基板を移動させる前記ステツプは前記排気室２
   ２と前記基板５８を保持する手段１８との間に高
   圧ゾーン１５２を発生するステツプと、前記高圧
   ゾーン１５２と前記排気室２２内との間の領域を
   排気するステツプとを備えたことを特徴とする半
   導体装置の製造方法。 ３０ 特許請求の範囲第２６項から第２９項まで
   に記載の半導体装置の製造方法において、前記基
   板を移動させる前記ステツプは前記排気室２２と
   前記基板５８を保持する手段１８との間にエア・
   ベアリング及びシールを形成するステツプを備え
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。