JPH0616484B2 - Ｘ線リソグラフイ装置及び処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｘ線リソグラフィ装置に関し、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亙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３，７４
３，８４２号に示唆されている。その後、ナーゲル（Na
gel）他による米国特許第４，１８４，０７８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６６９，
４４０号及び第６６９，４４２号において本出願人によ
り改良されている。

従来のリソグラフィ装置ではマスク、ウエーハの設置及
び除去のためには各々のための別個の移送装置が使用さ
れていた。また従来の光学的リソグラフィ装置では（プ
ラズマ、Ｘ線発生用）ターゲットは一般には使用されな
かったが、最近のＸ線リソグラフィ装置では使用されて
おり、かかるターゲットは従来手動的に置換されてい
た。従来技術ではターゲット、マスク、ウエーハが個々
に移送されていた理由は、これらが比較的に大きな距離
で離れた状態にあったことである。従ってこれらの移送
のための共通移送（又は転送）手段の使用は不可であっ
た。

本発明の目的は、種々の移動対象、特にマスク及びウエ
ーハの設置及び除去を行ない、またターゲット装置の置
換をも可能とする共通移送（転送）手段を使用するリソ
グラフィ装置及びＸ線リソグラフィ処理方法を提供する
ことである。

本発明構成によれば、ウエーハ５８、マスク９４、ター
ゲツト２６を含む置き替え可能な対象２６，５８，９４
上に作用を及ぼし、半導体装置を製造するときに、Ｘ線
リソグラフィ装置１０上の次の位置決めのために、異な
る少なくとも一つのスタック３６の位置に、前記置き替
え可能な対象２６，５８，９４から選択した未配置の一
つを蓄積する処理室を備え、半導体装置の製造に用いる
Ｘ線リソグラフィ装置１０において、オペレータの命令
により線多したスタック３６の位置から前記置き替え可
能な対象２６，５８，９４のうちの選択した一つを取り
上げて、前記Ｘ線リソグラフィ装置１０上を移送して位
置決めし、次のオペレータ命令により前記選択した前記
置き替え可能な対象２６，５８，９４を前記装置上の位
置から選択したスタック３６位置へ戻すために移送する
共通転送手段１４を備えていることを特徴とするＸ線リ
ソグラフィ装置が提供される。

本発明により、移送機構を２重に設けることを回避して
費用を削減し且つ装置内空間を節約したＸ線リソグラフ
ィ装置が提供される。

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（ＸＲ
Ｌ）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１６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１
６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又は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２
４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
ーゲット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２６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による離散的な
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（Ap
paratus for Projecting a Series of Images onto Die
s of Semicondcutor Devices）」と題して米国特許第
４，４４４，４９２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２４
Ａはそれぞれ収束レンズ５２及び５４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７
０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２６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７０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５２及び５
４によつて収束され、ミラー６６及び６８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１，０００，０００℃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６６９，４４１号に詳細に説明され
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、また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６６９，４４０号に既に説
明されている。本出願においては、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６６９，４４０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２２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４，４４
４，４９２号に説明されているウルトラステツプ１００
０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のアライメント機
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１０２及び１０４を介して
光エミツタ及び検出装置９８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１０４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１０６及び１０８は顕
微鏡として機能する可能チヤンバー１０２及び１０４を
介して進行し、ミラー１１０及び１１２からウエーハ５
８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の経路に存在しない
限り、光は同一の経路に沿つてミラー１１０及び１１２
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１００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１
０２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１０
８は密封された窓１１８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１０２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７
４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１２２に伸延
している。マスク支持リング１２２は、第５図及び第５
Ａ図に示すように、マスク支持リング１２２の中心から
の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１３
４とを備えている。真空路１２８と１３０との間、又は
真空路１３０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１４４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１
３０を介して排気される。同様の方法により、リング１
４２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１４
７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１２４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１４９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７６０To
rr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とウエーハ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２
２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２２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１３
２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１５２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１３４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１
５２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１
２８及び１３０での真空は排気室２２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１
２４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
ライメントを得るために各センサに対して同一の背圧を
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２２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１６６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１６６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１６
８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１３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２
４及び２４Ａの強度にそれぞれ約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２４Ａ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１
３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１
７２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１９
４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 Refle
ction Face Pumped Laser)」と題して米国特許第３，６
３３，１２６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１８
８に入射され、フラツシユ・ランプ要素１９２及び１９
４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２
４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１９
６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、２０２及び
２０４により反射され、空間フイルタ２０６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（polarizer）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２１６は制御装置２
０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２１２は双方向に
同一に動作するので、ポツケルス・セル２１６が付勢さ
れなかつたときは、発振器１７２内で発生したバームが
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１７２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２２４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２３２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２
３８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２４６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２４８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、２６６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１８８に導か
れ、ミラー２７４及び２７６はレーザ・ビーム増幅器１
８８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、２０６、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１９０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２４を拡張するプリズム２８
２、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２９０、２
９２及び２９４を介してビーム分割器２９６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２９
８及び３００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、３０４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２６に導かれる。

レーザ装置１２の動作は以下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
４，１８４，０７８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。このような応相でネオジミウム・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・ネオジミウム発
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、典型的なものとして、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の
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 Livermore 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：Ｙ
ＡＧレーザ（光学応用（Applied Optics）２３，１４２
Ｂ（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１
０Hz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
用に設計された高ビーク・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５０，０００cm／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
ルを正調にするのに最小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６６９，４４０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１
６Ａ図及び第１６Ｂ図を参照して、本発明の制御装置２
０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３１０である。ＣＰＵ３０８
はパロ・アルト・カルフオルニア（Palo Alto Calforni
a）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３
２０及びステージ・モーシヨン装置３２２のようなＣＰ
Ｕ３０８の種々の部分を相互接続する。バス３１４はＣ
ＰＵ３０８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ＣＰＵ３１０
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、ユテイ
リテイー３３４、発振器３３６、ローダ３３８、ターゲ
ツト３４０、診断３４２、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１５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１
６Ａ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１６
Ａ図では、第１５図のバス３１２及び３１４をバス３１
２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、ＣＰＵ３１０及
び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ＣＰＵ３
０８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、タイミング信号はステツプ・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を介して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１７２に関する電子回路でよい。更
に、ＣＰＵ３１０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、ＣＰＵ３
１０はカセツトへ信号及びローダー３３８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３３４Ｅ、ターゲツト・ロード回路３４０
Ａ、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３４
０Ｂ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３４
４、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、ＰＦ
Ｎ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３３２Ａ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３３
６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３３２Ａ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ス・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３３４Ｅはシステム・イニシヤライズ信号
及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
からの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３３４Ｃ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ＣＰＵ３１０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３３４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ＣＰＵ３１０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ＣＰＵ３１０及び一定の
時点で一定の事象を生起させるように一定の信号を供給
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３６
２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、パワーがオンとなつていることを
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３７２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３
８０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３８４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３８８によりレーザ窒素を停止する。

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３９４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４０
６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１Ａ図に示す材料
取扱い装置１４、ロボツト２８及びアーム及びブラツト
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についての判断を
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４１４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が継続し、Ｓ
ＭＩＦポート・エレベータは上部位置にあるか否かを判
断する。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４２４は打切りを表示する。ブロツク４２
２においてオペレータが継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により継続となる。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４
３６により、フロツグ・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４
３０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かを
知らせ、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４４８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４４０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継続する。

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
ータがメイン・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のうちの一つに分岐する。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）が継続する。ブロツク４
７２〜４９２（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４７２〜４９
２（偶数のみ）のうちの一つにおいて機能のうちの一つ
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。

ブロツク 機 能 プログラム 番号 ４７２ マシン・データをロード Ｂ ４７４ ターゲツトをロード Ｃ ４７６ マシンにマスクをロード Ｄ ４７８ マスクをロード Ｅ ４８０ ウエーハを処理 Ｆ ４８２ データを印刷 Ｇ ４８４ データを変更 Ｈ ４８６ ステータスを読み込む Ｉ ４８８ ステータスを変更 Ｊ ４９０ 診 断 Ｋ ４９２ メニユー終了 Ｌ マシン・データロード、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２
１図に示す。他のプログラムについては第１９図は、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
り決定された情報に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Ｓ
ＭＩＦ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５０６により側面のＳＭＩＦポ
ートにターゲツトがあるか否かの判断をする。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５
０４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５
１４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を継続し、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、ブロツク５１８によ
り、ブロツク５１２又は５１４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５
２６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５４０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５５４に
よりフロツグ・アームを通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・スペース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５５
８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、５７０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５４
６に行き、ここでフロツグ・アームを蓄積領域に回転さ
せ、マスクを記録する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を破断した本発明のＸ線リソグラフイ装置
または第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図及び第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、 １２８、１３０……真空路、 １３２……ヘリウム圧力経路、 １３４……経路、 １３８、１４０、１４２、１４４、１７０……リング、 １４７……ソレノイド、 １５２……点、 １６４……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。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｆ 8418−4Ｍ 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３３１ Ｊ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェーハ（５８）、マスク（９４）、ター
   ゲット（２６）を含む置き替え可能な対象（２６，５
   ８，９４）上に作用を及ぼし、半導体装置を製造すると
   きに、Ｘ線リソグラフィ装置（１０）上の次の位置決め
   のために、異なる少なくとも一つのスタック（３６）の
   位置に、前記置き替え可能な対象（２６，５８，９４）
   から選択した未配置の一つを蓄積する処理室を備え、半
   導体装置の製造に用いるＸ線リソグラフィ装置（１０）
   において、オペレータの命令により前記置き替え可能な
   対象（２６，５８，９４）のうちの選択した一つを選択
   したスタック（３６）の位置から取り上げて、前記Ｘ線
   リソグラフィ装置（１０）上を移送して、位置決めし、
   次のオペレータ命令により前記選択した前記置き替え可
   能な対象（２６，５８，９４）を前記装置上の位置から
   選択したスタック（３６）位置へ戻すために移送する共
   通転送手段（１４）を備えていることを特徴とするＸ線
   リソグラフィ装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のＸ線リソグラ
   フィ装置において、更に前記共通転送手段（１４）はプ
   ラットフォーム（３２）と、アーム（３０）とを備えて
   いることを特徴とするＸ線リソグラフィ装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項記載のＸ
   線リソグラフィ装置において、更に前記置き替え可能な
   対象（２６，５８，９４）はそれぞれ複数のスタック位
   置を有する複数のスタック（３６，３６）に蓄積される
   ことを特徴とするＸ線リソグラフィ装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載のＸ線リソグラ
   フィ装置において、更に前記共通転送手段（１４）は前
   記オペレータの命令に応答して前記共通転送手段（１
   ４）の移動を制御するプロセッサ手段（２０）を備えて
   いることを特徴とするＸ線リソグラフィ装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項から第４項までのい
   ずれか一項記載のＸ線リソグラフィ装置において、更に
   前記ターゲットは排気室（２２）に配置され、前記共通
   転送手段は前記排気室（２２）内の排気及び真空解除を
   制御する手段（２０，３３４Ｅ，３４０Ａ）を備えてい
   ることを特徴とするＸ線リソグラフィ装置。
6. 【請求項６】ターゲット（２６）、マスク（９４）及び
   ウエーハ（５８）を含む置き替え可能な対象（２６，５
   ８，９４）をＸ線リソグラフィ装置（１０）の作動中に
   配置すると共に、前記置き替え可能な対象（２６，５
   ８，９４）は前記Ｘ線リソグラフィ装置（１０）の処理
   のために配置されていないときは、前記置き替え可能な
   対象（２６，５８，９４）の少なくとも一つのスタック
   （３６）に蓄積されている前記Ｘ線リソグラフィ装置
   （１０）の処理を準備するＸ線リソグラフィ処理方法に
   おいて、オペレータの命令により置き替え可能な対象
   （２６，５８，９４）のうちの選択した一つを選択した
   スタック（３６）の位置から取り上げるステップと、Ｘ
   線リソグラフィ装置（１０）上に前記取り上げた対象
   （２６，５８，９４のうちの一つ）を位置決めして配置
   するステップと、次のオペレータ命令により前記選択し
   た置き替え可能な対象（２６，５８，９４のうちの一
   つ）を前記Ｘ線リソグラフィ装置（１０）上の位置から
   移動させて選択したスタック（３６）位置に戻るステッ
   プとを備えていることを特徴とするＸ線リソグラフィ処
   理方法。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第６項記載のＸ線リソグラ
   フィ処理方法において、前記取り上げた置き替え可能な
   対象（２６，５８，９４のうちの一つ）を位置決めする
   前に、該対象（２６，５８，９４のうちの一つ）を移送
   するステップを備えていることを特徴とするＸ線リソグ
   ラフィ処理方法。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第６項又は第７項記載のＸ
   線リソグラフィ処理方法において、前記ターゲット（２
   ６）は排気室（２２）内に配置されると共に、更に、前
   記位置決めステップの前に前記排気室（２２）を開放す
   るステップと、前記位置決めステップの後に、前記排気
   室（２２）を排気するステップとを備えていることを特
   徴とするＸ線リソグラフィ処理方法。
9. 【請求項９】特許請求の範囲第６項、第７項又は第８項
   記載のＸ線リソグラフィ処理方法において、前記置き替
   え可能な対象（２６，５８，９４）は複数のスタック
   （３６，３６）に蓄積されると共に、更に前記オペレー
   タの命令に応答して選択した前記置き替え可能な対象
   （２６，５８，９４のうちの一つ）を取り上げるべき適
   正なスタック（３６）を選択するステップを備えている
   ことを特徴とするＸ線リソグラフィ処理方法。
10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項記載のＸ線リソグ
    ラフィ処理方法において、前記オペレータの命令に応答
    して前記Ｘ線リソグラフィ装置（１０）上の位置から前
    記選択した置き替え可能な対象（２６，５８，９４のう
    ちの一つ）を移送すべき適正なスタック（３６）を選択
    するステップを備えていることを特徴とするＸ線リソグ
    ラフィ処理方法。
11. 【請求項１１】特許請求の範囲第６項から第１０項まで
    のいずれかの項に記載のＸ線リソグラフィ処理方法にお
    いて、前記Ｘ線リソグラフィ装置（１０）上の位置から
    前記選択した置き替え可能な対象（２６，５８，９４の
    うちの一つ）を取り上げるステップと、前記選択した置
    き替え可能な対象（２６，５８，９４のうちの一つ）を
    前記選択したスタック（３６，３６）位置から移動させ
    るステップとを前記移動ステップが含んでいることを特
    徴とするＸ線リソグラフィ処理方法。