JP2003195476A - パターン形成装置およびパターン形成方法 - Google Patents
パターン形成装置およびパターン形成方法Info
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- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、レチクルを製造するための装置にお
いて、パターン描画時のガラス基板の温度を均一化でき
るようにすることを最も主要な特徴とする。 【解決手段】まず、Ｘ−Ｙステージ２１上に温度計４１
ａを内蔵したダミーマスク４１を保持させる。そして、
パターン描画装置２７による原画パターンの描画を行っ
た際の、ダミーマスク４１の温度の変化を温度計４１ａ
により測定する。この後、Ｘ−Ｙステージ２１上にガラ
ス基板を保持させ、パターン描画装置２７による原画パ
ターンの描画を行う。その際に、ダミーマスク４１の温
度の測定結果をもとに、描画容器１１とは別に、ガラス
基板の近傍に配置された恒温化容器３１の設定温度を独
立に制御する構成とされている。
いて、パターン描画時のガラス基板の温度を均一化でき
るようにすることを最も主要な特徴とする。 【解決手段】まず、Ｘ−Ｙステージ２１上に温度計４１
ａを内蔵したダミーマスク４１を保持させる。そして、
パターン描画装置２７による原画パターンの描画を行っ
た際の、ダミーマスク４１の温度の変化を温度計４１ａ
により測定する。この後、Ｘ−Ｙステージ２１上にガラ
ス基板を保持させ、パターン描画装置２７による原画パ
ターンの描画を行う。その際に、ダミーマスク４１の温
度の測定結果をもとに、描画容器１１とは別に、ガラス
基板の近傍に配置された恒温化容器３１の設定温度を独
立に制御する構成とされている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パターン形成装
置およびパターン形成方法に関するもので、特に、原画
パターンが描画されたレチクル（あるいは、マスクとも
言う）を製造するための装置および方法に関する。
置およびパターン形成方法に関するもので、特に、原画
パターンが描画されたレチクル（あるいは、マスクとも
言う）を製造するための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩの高集積化・大容量化にと
もない、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。この種の半導体装置は、従来、高精
度に位置合わせされたレチクル上の、所望の回路パター
ンが形成された数十種類の原画パターンがウエハ上の露
光領域に転写されることにより、作成される。
もない、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。この種の半導体装置は、従来、高精
度に位置合わせされたレチクル上の、所望の回路パター
ンが形成された数十種類の原画パターンがウエハ上の露
光領域に転写されることにより、作成される。
【０００３】原画パターンの転写に用いられる転写装置
は、高精度な光学系を有する縮小投影露光装置であり、
ウエハの全面に原画パターンを露光できるように、ウエ
ハは高精度なＸ−Ｙステージ上に固定される。光学系に
対して、ウエハがステップ＆リピートにより移動される
ため、この縮小投影露光装置はステッパとも呼ばれてい
る。
は、高精度な光学系を有する縮小投影露光装置であり、
ウエハの全面に原画パターンを露光できるように、ウエ
ハは高精度なＸ−Ｙステージ上に固定される。光学系に
対して、ウエハがステップ＆リピートにより移動される
ため、この縮小投影露光装置はステッパとも呼ばれてい
る。
【０００４】レチクル上の原画パターンは、高精度に仕
上げられたガラス基板上に描画され、レジストプロセス
などを経て、Ｃｒパターンとして形成される。通常、ガ
ラス基板としては、その片面に蒸着されたＣｒ上に、レ
ジストを均一に塗布したものが使用される。パターン描
画装置の収束した電子を光源としたエネルギビーム（電
子ビーム）が、ガラス基板上の所望の場所のレジストに
照射される。そして、設計（描画）データに応じたビー
ムスポットによって、ガラス基板の全面が走査される。
その際に、変質したレジストを使って、Ｃｒエッチング
を場所によって抑制させることにより、所望のＣｒパタ
ーンが得られる。また、この時に絞られたビームスポッ
トを繋いで一つの原画パターンを形成していくため、ビ
ーム位置のコントロール次第では原画パターンを高精度
に形成することが可能となっている。
上げられたガラス基板上に描画され、レジストプロセス
などを経て、Ｃｒパターンとして形成される。通常、ガ
ラス基板としては、その片面に蒸着されたＣｒ上に、レ
ジストを均一に塗布したものが使用される。パターン描
画装置の収束した電子を光源としたエネルギビーム（電
子ビーム）が、ガラス基板上の所望の場所のレジストに
照射される。そして、設計（描画）データに応じたビー
ムスポットによって、ガラス基板の全面が走査される。
その際に、変質したレジストを使って、Ｃｒエッチング
を場所によって抑制させることにより、所望のＣｒパタ
ーンが得られる。また、この時に絞られたビームスポッ
トを繋いで一つの原画パターンを形成していくため、ビ
ーム位置のコントロール次第では原画パターンを高精度
に形成することが可能となっている。
【０００５】これまでは、光の波長限界から、ステッパ
では、１ミクロン以下の原画パターンは解像できないと
いわれてきた。現在は、光学系・照明系の改良やレチク
ル上での光の位相を調整する位相シフトマスクなどの出
現により、サブミクロンオーダーの原画パターンを解像
するまでに至っている。
では、１ミクロン以下の原画パターンは解像できないと
いわれてきた。現在は、光学系・照明系の改良やレチク
ル上での光の位相を調整する位相シフトマスクなどの出
現により、サブミクロンオーダーの原画パターンを解像
するまでに至っている。
【０００６】ところが、ガラス基板上に微細な原画パタ
ーンを描画する場合、描画の途中にガラス基板の温度が
変化すると、材料の膨張・収縮が生じる。ガラス基板は
レーザ干渉計により精密に位置制御される描画ステージ
上に固定されており、ガラス基板のどこに原画パターン
を描画するかは、レーザ干渉計の測定値にもとづいて制
御される。しかしながら、描画中のガラス基板の膨張・
伸縮までは検知できない。そのため、描画される原画パ
ターンに位置誤差が生じる。
ーンを描画する場合、描画の途中にガラス基板の温度が
変化すると、材料の膨張・収縮が生じる。ガラス基板は
レーザ干渉計により精密に位置制御される描画ステージ
上に固定されており、ガラス基板のどこに原画パターン
を描画するかは、レーザ干渉計の測定値にもとづいて制
御される。しかしながら、描画中のガラス基板の膨張・
伸縮までは検知できない。そのため、描画される原画パ
ターンに位置誤差が生じる。
【０００７】たとえば、ガラス基板は合成石英などが主
な材料である。合成石英の線膨張係数αは０．４×１０
-6であるので、描画中のガラス基板の温度が１℃変化す
ると、ガラス基板上の１３０ｍｍ隔てた２点間の距離は
１３０×１０6 ×１×α＝５２ｎｍも変化し、これが原
画パターンの位置誤差となる。つまり、描画中のガラス
基板の温度は、一定に保つ必要がある。
な材料である。合成石英の線膨張係数αは０．４×１０
-6であるので、描画中のガラス基板の温度が１℃変化す
ると、ガラス基板上の１３０ｍｍ隔てた２点間の距離は
１３０×１０6 ×１×α＝５２ｎｍも変化し、これが原
画パターンの位置誤差となる。つまり、描画中のガラス
基板の温度は、一定に保つ必要がある。
【０００８】上記の問題点を解決するために、描画ステ
ージが設置されている描画室は、高精度に温度調整され
た恒温水を近傍に通過させることにより、温度の安定化
を図っている。しかし、ガラス基板の近傍にはさまざま
な機械部品が配置されている。たとえば、電子ビームを
ガラス基板上に照射する電子鏡筒は、磁力を発生するコ
イルを駆動する電力により発熱し、温度を変化させる一
因となっている。
ージが設置されている描画室は、高精度に温度調整され
た恒温水を近傍に通過させることにより、温度の安定化
を図っている。しかし、ガラス基板の近傍にはさまざま
な機械部品が配置されている。たとえば、電子ビームを
ガラス基板上に照射する電子鏡筒は、磁力を発生するコ
イルを駆動する電力により発熱し、温度を変化させる一
因となっている。
【０００９】この影響を除去するためには、温度変化に
応じた恒温水の温度調整が必要であるが、描画室の機械
部品は非常に大きな質量を持つため、恒温水の温度変化
に対する追従性が極めて悪いという問題がある。さら
に、ガラス基板の周囲の機械部品はそれ自体が発熱源で
あり、かつ発生する熱量も一定ではない。したがって、
原画パターンを描画する際に、描画室内をガラス基板が
移動すると、場所によって温度変化の影響が異なること
になる。これにより、描画室の温度を制御するだけで
は、描画中のガラス基板の温度を均一に保つことは極め
て難しいという問題もあった。
応じた恒温水の温度調整が必要であるが、描画室の機械
部品は非常に大きな質量を持つため、恒温水の温度変化
に対する追従性が極めて悪いという問題がある。さら
に、ガラス基板の周囲の機械部品はそれ自体が発熱源で
あり、かつ発生する熱量も一定ではない。したがって、
原画パターンを描画する際に、描画室内をガラス基板が
移動すると、場所によって温度変化の影響が異なること
になる。これにより、描画室の温度を制御するだけで
は、描画中のガラス基板の温度を均一に保つことは極め
て難しいという問題もあった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、原画パターンを描画する際の描画用基板の温度を
より均一に維持でき、微細な原画パターンをも高精度に
描画することが可能なパターン形成装置およびパターン
形成方法を提供することにある。
を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、原画パターンを描画する際の描画用基板の温度を
より均一に維持でき、微細な原画パターンをも高精度に
描画することが可能なパターン形成装置およびパターン
形成方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明のパターン形成装置にあっては、原画パ
ターンを描画するための描画用基板が設置される第一の
容器と、前記第一の容器を恒温化するための第一の温度
制御手段と、前記第一の容器とは別に、前記描画用基板
の近傍に配置された第二の容器と、前記原画パターンを
描画する際の前記描画用基板の温度が略均一になるよう
に、前記第二の容器の設定温度を独立して制御する第二
の温度制御手段とを具備したことを特徴とする。
めに、この発明のパターン形成装置にあっては、原画パ
ターンを描画するための描画用基板が設置される第一の
容器と、前記第一の容器を恒温化するための第一の温度
制御手段と、前記第一の容器とは別に、前記描画用基板
の近傍に配置された第二の容器と、前記原画パターンを
描画する際の前記描画用基板の温度が略均一になるよう
に、前記第二の容器の設定温度を独立して制御する第二
の温度制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１２】また、この発明のパターン形成方法にあっ
ては、第一の温度制御手段によって恒温化される第一の
容器内に設置されたダミー基板の位置を変化させつつ、
原画パターンを描画する際の、前記ダミー基板の温度変
化を温度測定手段により測定する工程と、前記温度測定
手段の測定結果をもとに、前記ダミー基板の位置に対す
る温度分布を算出手段により算出する工程と、描画用基
板に対し、前記原画パターンを描画する際に、前記第一
の容器とは別に、前記描画用基板の近傍に配置された第
二の容器の設定温度を独立して制御するための第二の温
度制御手段を、前記温度分布にもとづいて制御する工程
とを備えたことを特徴とする。
ては、第一の温度制御手段によって恒温化される第一の
容器内に設置されたダミー基板の位置を変化させつつ、
原画パターンを描画する際の、前記ダミー基板の温度変
化を温度測定手段により測定する工程と、前記温度測定
手段の測定結果をもとに、前記ダミー基板の位置に対す
る温度分布を算出手段により算出する工程と、描画用基
板に対し、前記原画パターンを描画する際に、前記第一
の容器とは別に、前記描画用基板の近傍に配置された第
二の容器の設定温度を独立して制御するための第二の温
度制御手段を、前記温度分布にもとづいて制御する工程
とを備えたことを特徴とする。
【００１３】さらに、この発明のパターン形成方法にあ
っては、第一の温度制御手段によって恒温化される第一
の容器内に設置された描画用基板に対し、原画パターン
を描画する際の、前記描画用基板の温度変化を温度測定
手段により測定する工程と、前記描画用基板の位置を変
化させつつ、前記原画パターンを描画する際に、前記第
一の容器とは独立して設けられ、前記描画用基板の近傍
に配置された第二の容器の設定温度を制御するための第
二の温度制御手段を、前記温度測定手段の測定結果をも
とに制御する工程とを備えたことを特徴とする。
っては、第一の温度制御手段によって恒温化される第一
の容器内に設置された描画用基板に対し、原画パターン
を描画する際の、前記描画用基板の温度変化を温度測定
手段により測定する工程と、前記描画用基板の位置を変
化させつつ、前記原画パターンを描画する際に、前記第
一の容器とは独立して設けられ、前記描画用基板の近傍
に配置された第二の容器の設定温度を制御するための第
二の温度制御手段を、前記温度測定手段の測定結果をも
とに制御する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】この発明のパターン形成装置およびパター
ン形成方法によれば、描画室とは独立して、原画パター
ンを描画する際の描画用基板の温度を制御できるように
なる。これにより、微細な原画パターンをも高精度に描
画することが容易に可能となるものである。
ン形成方法によれば、描画室とは独立して、原画パター
ンを描画する際の描画用基板の温度を制御できるように
なる。これにより、微細な原画パターンをも高精度に描
画することが容易に可能となるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００１６】（第一の実施形態）図１は、本発明の第一
の実施形態にかかる微細パターン形成装置の概略構成を
示すものである。ここでは、ガラス基板上に原画パター
ンを描画してレチクルを製造するレチクル製造装置を例
に説明する。
の実施形態にかかる微細パターン形成装置の概略構成を
示すものである。ここでは、ガラス基板上に原画パター
ンを描画してレチクルを製造するレチクル製造装置を例
に説明する。
【００１７】たとえば、描画室としての描画容器（第一
の容器）１１は、温度制御された第１の恒温水（冷却
水）１３が内部を循環するように構成されている。第１
の恒温水１３の温度は、第一の温度制御手段である第１
の温度調整器１５によって高精度に調整（制御）される
ようになっている。
の容器）１１は、温度制御された第１の恒温水（冷却
水）１３が内部を循環するように構成されている。第１
の恒温水１３の温度は、第一の温度制御手段である第１
の温度調整器１５によって高精度に調整（制御）される
ようになっている。
【００１８】描画容器１１の内側には、原画パターンを
描画するための描画用基板としてのガラス基板（図示し
ていない）を保持する、Ｘ−Ｙステージ（描画ステー
ジ）２１が設けられている。Ｘ−Ｙステージ２１は、駆
動機構部２３の駆動により、Ｘ方向およびＹ方向にそれ
ぞれ移動自在に設けられている。また、Ｘ−Ｙステージ
２１は、その位置がレーザ干渉計２５により精密に制御
されている。
描画するための描画用基板としてのガラス基板（図示し
ていない）を保持する、Ｘ−Ｙステージ（描画ステー
ジ）２１が設けられている。Ｘ−Ｙステージ２１は、駆
動機構部２３の駆動により、Ｘ方向およびＹ方向にそれ
ぞれ移動自在に設けられている。また、Ｘ−Ｙステージ
２１は、その位置がレーザ干渉計２５により精密に制御
されている。
【００１９】ガラス基板としては、たとえば、合成石英
などのガラス素材の片面にクロム（Ｃｒ）が蒸着され、
その上に、レジストを均一に塗布したものが使用され
る。ガラス基板に対しては、パターン描画装置（描画手
段）２７からの電子ビームが所望の場所のレジストに照
射され、描画データに応じたビームスポットによって全
面が走査される。これにより、所望のＣｒパターンの形
成が行われる。こうして、所望の回路パターンに対応し
た原画パターンがガラス基板上に描画されてなる、レチ
クルが製造される。
などのガラス素材の片面にクロム（Ｃｒ）が蒸着され、
その上に、レジストを均一に塗布したものが使用され
る。ガラス基板に対しては、パターン描画装置（描画手
段）２７からの電子ビームが所望の場所のレジストに照
射され、描画データに応じたビームスポットによって全
面が走査される。これにより、所望のＣｒパターンの形
成が行われる。こうして、所望の回路パターンに対応し
た原画パターンがガラス基板上に描画されてなる、レチ
クルが製造される。
【００２０】描画容器１１の、上記ガラス基板が対向す
る部位には、第二の容器としての恒温化容器３１が配置
されている。恒温化容器３１は、上記描画容器１１とは
別に、高精度に温度制御された第２の恒温水（冷却水）
３３が内部を循環するように構成されている。第２の恒
温水３３の温度は、上記第１の温度調整器１５とは独立
して設けられる、第二の温度制御手段である第２の温度
調整器３５によって制御（調整）されるようになってい
る。
る部位には、第二の容器としての恒温化容器３１が配置
されている。恒温化容器３１は、上記描画容器１１とは
別に、高精度に温度制御された第２の恒温水（冷却水）
３３が内部を循環するように構成されている。第２の恒
温水３３の温度は、上記第１の温度調整器１５とは独立
して設けられる、第二の温度制御手段である第２の温度
調整器３５によって制御（調整）されるようになってい
る。
【００２１】すなわち、このレチクル製造装置の場合、
たとえば、描画容器１１とは別に、これとは独立して温
度制御が可能な恒温化容器３１を設け、ガラス基板上に
原画パターンを描画する際の、恒温化容器３１内を流れ
る第２の恒温水３３の温度を、第２の温度調整器３５に
より高精度に調整する。こうすることにより、描画容器
１１のみで温度の安定化を図る場合よりも、描画中のガ
ラス基板の温度を略均一に保つことが容易に可能とな
り、原画パターンの高精度な描画を実現できる。
たとえば、描画容器１１とは別に、これとは独立して温
度制御が可能な恒温化容器３１を設け、ガラス基板上に
原画パターンを描画する際の、恒温化容器３１内を流れ
る第２の恒温水３３の温度を、第２の温度調整器３５に
より高精度に調整する。こうすることにより、描画容器
１１のみで温度の安定化を図る場合よりも、描画中のガ
ラス基板の温度を略均一に保つことが容易に可能とな
り、原画パターンの高精度な描画を実現できる。
【００２２】ここで、上記した第２の恒温水３３の温度
の調整には、図１に示すように、ダミーマスク（ダミー
基板）４１が用いられる。ダミーマスク４１は、たとえ
ば、ガラス基板と同じ材質で、略等しい形状に作られて
いる。また、ダミーマスク４１は、その内部に温度計
（温度測定手段）４１ａが設けられている。
の調整には、図１に示すように、ダミーマスク（ダミー
基板）４１が用いられる。ダミーマスク４１は、たとえ
ば、ガラス基板と同じ材質で、略等しい形状に作られて
いる。また、ダミーマスク４１は、その内部に温度計
（温度測定手段）４１ａが設けられている。
【００２３】本実施形態においては、後述するように、
上記ダミーマスク４１をＸ−Ｙステージ２１上に保持
し、この状態で、実際のガラス基板の場合と同様に、ダ
ミーマスク４１に対する原画パターンの描画を行った際
の、ダミーマスク４１の温度を測定するようにしてい
る。したがって、任意の位置でのダミーマスク４１の温
度測定が可能なだけでなく、Ｘ−Ｙステージ２１を移動
させながらダミーマスク４１の温度を測定することで、
移動による温度変化（位置の変化による温度差）をも測
定できる。
上記ダミーマスク４１をＸ−Ｙステージ２１上に保持
し、この状態で、実際のガラス基板の場合と同様に、ダ
ミーマスク４１に対する原画パターンの描画を行った際
の、ダミーマスク４１の温度を測定するようにしてい
る。したがって、任意の位置でのダミーマスク４１の温
度測定が可能なだけでなく、Ｘ−Ｙステージ２１を移動
させながらダミーマスク４１の温度を測定することで、
移動による温度変化（位置の変化による温度差）をも測
定できる。
【００２４】一方、上記レチクル製造装置には、これに
対応して、上記温度計４１ａの測定結果を記憶する記憶
回路４３が設けられている。記憶回路４３は、上記Ｘ−
Ｙステージ２１上に保持された上記ダミーマスク４１に
対して、実際に原画パターンの描画を実施した際の、上
記ダミーマスク４１の温度の変化（任意の位置に対する
温度の測定結果）を記憶するものである。この記憶装置
４３には、上記温度計４１ａの測定結果が、上記Ｘ−Ｙ
ステージ２１の支持アーム２１ａ内の配線２１ｂを介し
て供給されるようになっている。
対応して、上記温度計４１ａの測定結果を記憶する記憶
回路４３が設けられている。記憶回路４３は、上記Ｘ−
Ｙステージ２１上に保持された上記ダミーマスク４１に
対して、実際に原画パターンの描画を実施した際の、上
記ダミーマスク４１の温度の変化（任意の位置に対する
温度の測定結果）を記憶するものである。この記憶装置
４３には、上記温度計４１ａの測定結果が、上記Ｘ−Ｙ
ステージ２１の支持アーム２１ａ内の配線２１ｂを介し
て供給されるようになっている。
【００２５】また、このレチクル製造装置には、上記記
憶回路４３に記憶された上記ダミーマスク４１の温度測
定結果をもとに、Ｘ−Ｙステージ２１の位置に対するダ
ミーマスク４１の温度分布を算出する算出手段としての
演算回路４５が設けられている。
憶回路４３に記憶された上記ダミーマスク４１の温度測
定結果をもとに、Ｘ−Ｙステージ２１の位置に対するダ
ミーマスク４１の温度分布を算出する算出手段としての
演算回路４５が設けられている。
【００２６】さらに、このレチクル製造装置には、上記
演算回路４５にて算出された上記温度分布にもとづい
て、上記第１，第２の温度調整器１５，３５を制御する
温度制御回路（制御手段）４７が設けられている。
演算回路４５にて算出された上記温度分布にもとづい
て、上記第１，第２の温度調整器１５，３５を制御する
温度制御回路（制御手段）４７が設けられている。
【００２７】なお、このレチクル製造装置には、必要に
応じて、上記パターン描画装置２７による、原画パター
ンを描画するための描画データに、上記温度分布にもと
づいた補正値を与えるための描画制御回路４９が設けら
れる。たとえば、描画制御回路４９は、上記記憶回路４
３に記憶された上記ダミーマスク４１の温度測定結果を
もとに描画データを補正し、上記パターン描画装置２７
に供給するようになっている。
応じて、上記パターン描画装置２７による、原画パター
ンを描画するための描画データに、上記温度分布にもと
づいた補正値を与えるための描画制御回路４９が設けら
れる。たとえば、描画制御回路４９は、上記記憶回路４
３に記憶された上記ダミーマスク４１の温度測定結果を
もとに描画データを補正し、上記パターン描画装置２７
に供給するようになっている。
【００２８】次に、上記した構成のレチクル製造装置に
おいて、ガラス基板上に原画パターンを描画する際の動
作（レチクルの製造方法）について説明する。
おいて、ガラス基板上に原画パターンを描画する際の動
作（レチクルの製造方法）について説明する。
【００２９】レチクルの製造を開始する場合、その前
に、まず、Ｘ−Ｙステージ２１上に温度計４１ａを内蔵
したダミーマスク４１を保持させる。そして、このダミ
ーマスク４１に対して、実際に、位置を変化させつつ、
パターン描画装置２７による原画パターンの描画を行っ
て、その際のダミーマスク４１の温度を、逐次、温度計
４１ａにより測定する。
に、まず、Ｘ−Ｙステージ２１上に温度計４１ａを内蔵
したダミーマスク４１を保持させる。そして、このダミ
ーマスク４１に対して、実際に、位置を変化させつつ、
パターン描画装置２７による原画パターンの描画を行っ
て、その際のダミーマスク４１の温度を、逐次、温度計
４１ａにより測定する。
【００３０】つまり、図示していない真空装置によっ
て、描画容器１１の内側を真空状態にする。また、第１
の温度調整器１５によって第１の恒温水１３の温度を制
御し、描画容器１１の設定温度を一定に保つ（恒温化す
る）。この状態で、レーザ干渉計２５によりＸ−Ｙステ
ージ２１の位置を精密に制御しながら、駆動機構部２３
によってＸ−Ｙステージ２１をＸ方向およびＹ方向にそ
れぞれ移動させつつ、パターン描画装置２７からの電子
ビームを照射して、ダミーマスク４１上に原画パターン
を描画する。そして、この描画の際に、温度計４１ａに
よりダミーマスク４１の温度を測定し、その測定結果を
記憶回路４３に記憶する。
て、描画容器１１の内側を真空状態にする。また、第１
の温度調整器１５によって第１の恒温水１３の温度を制
御し、描画容器１１の設定温度を一定に保つ（恒温化す
る）。この状態で、レーザ干渉計２５によりＸ−Ｙステ
ージ２１の位置を精密に制御しながら、駆動機構部２３
によってＸ−Ｙステージ２１をＸ方向およびＹ方向にそ
れぞれ移動させつつ、パターン描画装置２７からの電子
ビームを照射して、ダミーマスク４１上に原画パターン
を描画する。そして、この描画の際に、温度計４１ａに
よりダミーマスク４１の温度を測定し、その測定結果を
記憶回路４３に記憶する。
【００３１】こうして、ダミーマスク４１の温度を測定
した後、実際に、ガラス基板に対する原画パターンの描
画（レチクルの製造）が開始される。すなわち、Ｘ−Ｙ
ステージ２１上に、原画パターンを描画することによっ
てレチクルを製造するためのガラス基板を保持させる。
した後、実際に、ガラス基板に対する原画パターンの描
画（レチクルの製造）が開始される。すなわち、Ｘ−Ｙ
ステージ２１上に、原画パターンを描画することによっ
てレチクルを製造するためのガラス基板を保持させる。
【００３２】また、実際にレチクルを製造する際におい
て、記憶回路４３に記憶された測定結果をもとに、演算
回路４５により温度分布を算出する。そして、その温度
分布にもとづいて、温度制御回路４７により、少なくと
も第２の温度調整器３５を制御する。この場合、Ｘ−Ｙ
ステージ２１上に保持されたガラス基板が所定の温度に
より近くなるような設定温度を求め、第２の温度調整器
３５によって第２の恒温水３３の温度を制御し、恒温化
容器３１の温度を最適な一定の温度（恒温化状態）に保
つ。
て、記憶回路４３に記憶された測定結果をもとに、演算
回路４５により温度分布を算出する。そして、その温度
分布にもとづいて、温度制御回路４７により、少なくと
も第２の温度調整器３５を制御する。この場合、Ｘ−Ｙ
ステージ２１上に保持されたガラス基板が所定の温度に
より近くなるような設定温度を求め、第２の温度調整器
３５によって第２の恒温水３３の温度を制御し、恒温化
容器３１の温度を最適な一定の温度（恒温化状態）に保
つ。
【００３３】この状態で、レーザ干渉計２５によりＸ−
Ｙステージ２１の位置を精密に制御しながら、駆動機構
部２３によってＸ−Ｙステージ２１をＸ方向およびＹ方
向にそれぞれ移動させつつ、パターン描画装置２７から
の電子ビームを照射して、ガラス基板上に原画パターン
を描画する。
Ｙステージ２１の位置を精密に制御しながら、駆動機構
部２３によってＸ−Ｙステージ２１をＸ方向およびＹ方
向にそれぞれ移動させつつ、パターン描画装置２７から
の電子ビームを照射して、ガラス基板上に原画パターン
を描画する。
【００３４】この場合、描画中のガラス基板の温度を略
均一に保つことが可能となるため、微細な原画パターン
をも高精度に描画できる。すなわち、温度の測定に用い
たダミーマスク４１は、原画パターンを描画することに
よってレチクルを製造するためのガラス基板と略同一な
ので、ダミーマスク４１の温度の測定結果にもとづいて
恒温化容器３１を恒温化させるようにすることにより、
描画中のガラス基板の温度を略均一に保つことが容易に
可能となる。よって、ほとんど位置誤差なしに原画パタ
ーンを描画できる。
均一に保つことが可能となるため、微細な原画パターン
をも高精度に描画できる。すなわち、温度の測定に用い
たダミーマスク４１は、原画パターンを描画することに
よってレチクルを製造するためのガラス基板と略同一な
ので、ダミーマスク４１の温度の測定結果にもとづいて
恒温化容器３１を恒温化させるようにすることにより、
描画中のガラス基板の温度を略均一に保つことが容易に
可能となる。よって、ほとんど位置誤差なしに原画パタ
ーンを描画できる。
【００３５】図２は、ダミーマスク４１の位置に対する
温度分布を示すもので、同図（ａ）は恒温化容器３１を
最適温度に恒温化する前の温度分布であり、同図（ｂ）
は恒温化容器３１を最適温度に恒温化した後の温度分布
である。
温度分布を示すもので、同図（ａ）は恒温化容器３１を
最適温度に恒温化する前の温度分布であり、同図（ｂ）
は恒温化容器３１を最適温度に恒温化した後の温度分布
である。
【００３６】最適温度に恒温化する前の温度差が０．０
８５℃だったのに対し、最適温度に恒温化した後の温度
差は０．０３℃となった。このことからも、恒温化容器
３１を最適温度に恒温化させること、つまりは、たとえ
ば最適温度に恒温化する前の温度分布にもとづいて第２
の恒温水３３の設定温度を調整して、恒温化容器３１の
設定温度を最適な値にすることが、描画中のガラス基板
の温度を均一に保つのに有効であることがわかる。
８５℃だったのに対し、最適温度に恒温化した後の温度
差は０．０３℃となった。このことからも、恒温化容器
３１を最適温度に恒温化させること、つまりは、たとえ
ば最適温度に恒温化する前の温度分布にもとづいて第２
の恒温水３３の設定温度を調整して、恒温化容器３１の
設定温度を最適な値にすることが、描画中のガラス基板
の温度を均一に保つのに有効であることがわかる。
【００３７】上記したように、描画容器とは独立して、
原画パターンを描画する際のガラス基板の温度を制御で
きるようにしている。
原画パターンを描画する際のガラス基板の温度を制御で
きるようにしている。
【００３８】すなわち、描画容器とは独立して温度制御
することが可能な恒温化容器を設け、この恒温化容器の
設定温度を、ガラス基板と略等価なダミーマスクの温度
をあらかじめ測定した結果にもとづいて制御するように
している。これにより、描画中のガラス基板が所定の温
度となるような温度によって、恒温化容器を容易に最適
な温度に恒温化できるようになる。したがって、単に描
画容器のみでガラス基板の温度の安定化を図る場合より
も、原画パターンを描画する際のガラス基板の温度をよ
り均一に制御することが可能となり、微細な原画パター
ンをも高精度に描画できるようになるものである。
することが可能な恒温化容器を設け、この恒温化容器の
設定温度を、ガラス基板と略等価なダミーマスクの温度
をあらかじめ測定した結果にもとづいて制御するように
している。これにより、描画中のガラス基板が所定の温
度となるような温度によって、恒温化容器を容易に最適
な温度に恒温化できるようになる。したがって、単に描
画容器のみでガラス基板の温度の安定化を図る場合より
も、原画パターンを描画する際のガラス基板の温度をよ
り均一に制御することが可能となり、微細な原画パター
ンをも高精度に描画できるようになるものである。
【００３９】なお、上記した第一の実施形態において
は、恒温化容器３１を恒温化する、つまり、恒温化容器
３１の設定温度を最適な一定の温度に制御する場合を例
に説明したが、これに限らず、たとえば描画中のガラス
基板に位置の変化による温度変化が生じないように、ダ
ミーマスク４１の温度を測定した際の結果にもとづい
て、恒温化容器３１の設定温度を変化させるようにする
ことも容易に可能である。この場合、より高精度に原画
パターンの描画を実現できる。
は、恒温化容器３１を恒温化する、つまり、恒温化容器
３１の設定温度を最適な一定の温度に制御する場合を例
に説明したが、これに限らず、たとえば描画中のガラス
基板に位置の変化による温度変化が生じないように、ダ
ミーマスク４１の温度を測定した際の結果にもとづい
て、恒温化容器３１の設定温度を変化させるようにする
ことも容易に可能である。この場合、より高精度に原画
パターンの描画を実現できる。
【００４０】また、ガラス基板上に原画パターンを描画
する際においては、たとえば描画制御回路４９により、
ダミーマスク４１の温度を測定した際の温度分布にもと
づいて、パターン描画装置２７による、原画パターンを
描画するための描画データに補正値を与えるようにする
ことによっても、高精度な原画パターンの描画は可能で
ある。この場合、恒温化容器３１の設定温度の制御と組
み合わせることで、その効果を格段に向上できる。すな
わち、原画パターンを描画するための描画データを温度
分布にもとづいて補正するようにした場合には、恒温化
容器３１の設定温度の制御にかかわらず、ある程度の高
精度な原画パターンの描画は十分に可能である。
する際においては、たとえば描画制御回路４９により、
ダミーマスク４１の温度を測定した際の温度分布にもと
づいて、パターン描画装置２７による、原画パターンを
描画するための描画データに補正値を与えるようにする
ことによっても、高精度な原画パターンの描画は可能で
ある。この場合、恒温化容器３１の設定温度の制御と組
み合わせることで、その効果を格段に向上できる。すな
わち、原画パターンを描画するための描画データを温度
分布にもとづいて補正するようにした場合には、恒温化
容器３１の設定温度の制御にかかわらず、ある程度の高
精度な原画パターンの描画は十分に可能である。
【００４１】また、恒温化容器３１の設定温度だけを制
御する場合に限らず、ダミーマスク４１の温度を測定し
た際の温度分布にもとづいて、恒温化容器３１および描
画容器１１の設定温度をそれぞれ制御することにより、
描画時のガラス基板の温度の安定化を図るようにしても
よい。
御する場合に限らず、ダミーマスク４１の温度を測定し
た際の温度分布にもとづいて、恒温化容器３１および描
画容器１１の設定温度をそれぞれ制御することにより、
描画時のガラス基板の温度の安定化を図るようにしても
よい。
【００４２】（第二の実施形態）図３は、本発明の第二
の実施形態にかかる微細パターン形成装置の概略構成を
示すものである。ここでは、ガラス基板上に原画パター
ンを描画してレチクルを製造するレチクル製造装置にお
いて、レチクルを製造する際のガラス基板の温度を測定
し、その測定結果にもとづいて、恒温化容器の設定温度
を制御するように構成した場合について説明する。
の実施形態にかかる微細パターン形成装置の概略構成を
示すものである。ここでは、ガラス基板上に原画パター
ンを描画してレチクルを製造するレチクル製造装置にお
いて、レチクルを製造する際のガラス基板の温度を測定
し、その測定結果にもとづいて、恒温化容器の設定温度
を制御するように構成した場合について説明する。
【００４３】図３に示すように、Ｘ−Ｙステージ２１上
には、温度計５１が取り付けられている。そして、この
温度計５１によって、上記Ｘ−Ｙステージ２１上に保持
されたガラス基板５３の、原画パターンを描画する際の
温度が測定される。
には、温度計５１が取り付けられている。そして、この
温度計５１によって、上記Ｘ−Ｙステージ２１上に保持
されたガラス基板５３の、原画パターンを描画する際の
温度が測定される。
【００４４】すなわち、このレチクル製造装置において
は、上述した第一の実施形態に示したダミーマスク４１
に代えて、Ｘ−Ｙステージ２１上に取り付けられた温度
計５１によって、逐次、レチクルを製造する際のガラス
基板５３の温度の変化を測定するように構成されてい
る。
は、上述した第一の実施形態に示したダミーマスク４１
に代えて、Ｘ−Ｙステージ２１上に取り付けられた温度
計５１によって、逐次、レチクルを製造する際のガラス
基板５３の温度の変化を測定するように構成されてい
る。
【００４５】実際に、ガラス基板５３に対する原画パタ
ーンの描画（レチクルの製造）が開始されると、上記温
度計５１によりガラス基板５３の温度が測定される。そ
して、逐次、測定される温度の測定結果をもとに、たと
えば、記憶回路４３、演算回路４５、および、温度制御
回路４７を介して、第２の温度調整器３５により恒温化
容器３１内を流れる第２の恒温水３３の温度が高精度に
制御される。これにより、ガラス基板５３が常に最適な
温度となるように、恒温化容器３１の設定温度が変化さ
れて、描画時のガラス基板５３の温度の均一化が図られ
る。
ーンの描画（レチクルの製造）が開始されると、上記温
度計５１によりガラス基板５３の温度が測定される。そ
して、逐次、測定される温度の測定結果をもとに、たと
えば、記憶回路４３、演算回路４５、および、温度制御
回路４７を介して、第２の温度調整器３５により恒温化
容器３１内を流れる第２の恒温水３３の温度が高精度に
制御される。これにより、ガラス基板５３が常に最適な
温度となるように、恒温化容器３１の設定温度が変化さ
れて、描画時のガラス基板５３の温度の均一化が図られ
る。
【００４６】この場合、温度計５１によるガラス基板５
３の温度の測定結果にもとづき、描画時のガラス基板５
３の位置（Ｘ−Ｙステージ２１の位置）の変化に応じ
て、逐次、恒温化容器３１の設定温度を変化させること
が可能となる。その結果、ガラス基板５３の位置の変化
による温度変化を生じることなく、高精度な原画パター
ンの描画を実現できる。
３の温度の測定結果にもとづき、描画時のガラス基板５
３の位置（Ｘ−Ｙステージ２１の位置）の変化に応じ
て、逐次、恒温化容器３１の設定温度を変化させること
が可能となる。その結果、ガラス基板５３の位置の変化
による温度変化を生じることなく、高精度な原画パター
ンの描画を実現できる。
【００４７】なお、上記した第二の実施形態において
も、上述した第一の実施形態の場合と同様に、恒温化容
器３１を恒温化する、つまり、恒温化容器３１の設定温
度が一定となるように制御することも容易に可能であ
る。
も、上述した第一の実施形態の場合と同様に、恒温化容
器３１を恒温化する、つまり、恒温化容器３１の設定温
度が一定となるように制御することも容易に可能であ
る。
【００４８】また、第一の実施形態の場合と同様に、ガ
ラス基板５３上に原画パターンを描画する際において
は、たとえば描画制御回路４９により、ガラス基板５３
の温度を測定した際の温度測定結果にもとづいて、パタ
ーン描画装置２７による、原画パターンを描画するため
の描画データに補正値を与えるようにすることによって
も、高精度な原画パターンの描画は可能である。この場
合も、恒温化容器３１の設定温度の制御と組み合わせる
ことで、その効果を格段に向上できる。すなわち、原画
パターンを描画するための描画データを温度測定結果に
もとづいて補正するようにした場合には、恒温化容器３
１の設定温度の制御にかかわらず、ある程度の高精度な
原画パターンの描画は十分に可能である。
ラス基板５３上に原画パターンを描画する際において
は、たとえば描画制御回路４９により、ガラス基板５３
の温度を測定した際の温度測定結果にもとづいて、パタ
ーン描画装置２７による、原画パターンを描画するため
の描画データに補正値を与えるようにすることによって
も、高精度な原画パターンの描画は可能である。この場
合も、恒温化容器３１の設定温度の制御と組み合わせる
ことで、その効果を格段に向上できる。すなわち、原画
パターンを描画するための描画データを温度測定結果に
もとづいて補正するようにした場合には、恒温化容器３
１の設定温度の制御にかかわらず、ある程度の高精度な
原画パターンの描画は十分に可能である。
【００４９】また、恒温化容器３１の設定温度だけを制
御する場合に限らず、ガラス基板５３の温度を測定した
際の結果にもとづいて、恒温化容器３１および描画容器
１１の設定温度をそれぞれ制御することにより、描画時
のガラス基板５３の温度の安定化を図るようにしてもよ
い。
御する場合に限らず、ガラス基板５３の温度を測定した
際の結果にもとづいて、恒温化容器３１および描画容器
１１の設定温度をそれぞれ制御することにより、描画時
のガラス基板５３の温度の安定化を図るようにしてもよ
い。
【００５０】その他、本発明は、上記（各）実施形態に
限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱
しない範囲で種々に変形することが可能である。さら
に、上記（各）実施形態には種々の段階の発明が含まれ
ており、開示される複数の構成要件における適宜な組み
合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、
（各）実施形態に示される全構成要件からいくつかの構
成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の
欄で述べた課題（の少なくとも１つ）が解決でき、発明
の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも１つ）
が得られる場合には、その構成要件が削除された構成が
発明として抽出され得る。
限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱
しない範囲で種々に変形することが可能である。さら
に、上記（各）実施形態には種々の段階の発明が含まれ
ており、開示される複数の構成要件における適宜な組み
合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、
（各）実施形態に示される全構成要件からいくつかの構
成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の
欄で述べた課題（の少なくとも１つ）が解決でき、発明
の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも１つ）
が得られる場合には、その構成要件が削除された構成が
発明として抽出され得る。
【００５１】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、原画パターンを描画する際の描画用基板の温度をよ
り均一に維持でき、微細な原画パターンをも高精度に描
画することが可能なパターン形成装置およびパターン形
成方法を提供できる。
ば、原画パターンを描画する際の描画用基板の温度をよ
り均一に維持でき、微細な原画パターンをも高精度に描
画することが可能なパターン形成装置およびパターン形
成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる微細パターン
形成装置の概略を、レチクル製造装置を例に示す構成
図。
形成装置の概略を、レチクル製造装置を例に示す構成
図。
【図２】同じく、図１のレチクル製造装置におけるダミ
ーマスクの温度分布を、恒温化前と後とを対比して示す
特性図。
ーマスクの温度分布を、恒温化前と後とを対比して示す
特性図。
【図３】本発明の第二の実施形態にかかる微細パターン
形成装置の概略を、レチクル製造装置を例に示す構成
図。
形成装置の概略を、レチクル製造装置を例に示す構成
図。
１１…描画容器
１３…第１の恒温水
１５…第１の温度調整器
２１…Ｘ−Ｙステージ
２１ａ…支持アーム
２１ｂ…配線
２３…駆動機構部
２５…レーザ干渉計
２７…パターン描画装置
３１…恒温化容器
３３…第２の恒温水
３５…第２の温度調整器
４１…ダミーマスク
４１ａ…温度計
４３…記憶回路
４５…演算回路
４７…温度制御回路
４９…描画制御回路
５１…温度計
５３…ガラス基板
フロントページの続き
(72)発明者 井村 了
静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式
会社内
(72)発明者 中山田 憲昭
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株
式会社東芝研究開発センター内
Ｆターム(参考） 2H095 BA02 BB01 BB10 BB38
2H097 CA16 GB04 LA20
Claims (16)
- 【請求項１】 原画パターンを描画するための描画用基
板が設置される第一の容器と、 前記第一の容器を恒温化するための第一の温度制御手段
と、 前記第一の容器とは別に、前記描画用基板の近傍に配置
された第二の容器と、 前記原画パターンを描画する際の前記描画用基板の温度
が略均一になるように、前記第二の容器の設定温度を独
立して制御する第二の温度制御手段とを具備したことを
特徴とするパターン形成装置。 - 【請求項２】 前記第二の容器は冷却水を循環させるた
めの循環路を有し、 前記第二の温度制御手段は、前記冷却水を一定の温度に
制御することを特徴とする請求項１に記載のパターン形
成装置。 - 【請求項３】 ダミー基板に対し、前記原画パターンを
描画する際の、前記ダミー基板の温度を測定するための
温度測定手段と、 前記ダミー基板の位置を変化させつつ、前記温度測定手
段による測定結果を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記測定結果をもとに、前記
ダミー基板の位置に対する温度分布を算出する算出手段
と、 前記温度分布にもとづいて、前記第二の温度制御手段を
制御する制御手段とをさらに具備したことを特徴とする
請求項２に記載のパターン形成装置。 - 【請求項４】 前記ダミー基板は、前記描画用基板と略
等しい材質および形状を有することを特徴とする請求項
３に記載のパターン形成装置。 - 【請求項５】 前記温度測定手段は、前記ダミー基板に
取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の
パターン形成装置。 - 【請求項６】 前記原画パターンの描画を行う描画手段
をさらに備え、 前記描画手段による、前記原画パターンを描画するため
の描画データに、前記温度分布にもとづいた補正値を与
えることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装
置。 - 【請求項７】 前記第二の容器は冷却水を循環させるた
めの循環路を有し、 前記第二の温度制御手段は、前記冷却水の温度を、前記
描画用基板の温度変化に応じて制御することを特徴とす
る請求項１に記載のパターン形成装置。 - 【請求項８】 前記原画パターンを描画する際の、前記
描画用基板の温度変化を測定するための温度測定手段
と、 前記温度測定手段の測定結果にもとづいて、前記第二の
温度制御手段を制御する制御手段とをさらに具備したこ
とを特徴とする請求項７に記載のパターン形成装置。 - 【請求項９】 前記温度測定手段は、前記描画用基板を
移動自在に保持するためのステージに取り付けられてい
ることを特徴とする請求項８に記載のパターン形成装
置。 - 【請求項１０】 前記原画パターンの描画を行う描画手
段をさらに備え、 前記描画手段による、前記原画パターンを描画するため
の描画データに、前記温度測定手段の測定結果にもとづ
いた補正値を与えることを特徴とする請求項８に記載の
パターン形成装置。 - 【請求項１１】 第一の温度制御手段によって恒温化さ
れる第一の容器内に設置されたダミー基板の位置を変化
させつつ、原画パターンを描画する際の、前記ダミー基
板の温度変化を温度測定手段により測定する工程と、 前記温度測定手段の測定結果をもとに、前記ダミー基板
の位置に対する温度分布を算出手段により算出する工程
と、 描画用基板に対し、前記原画パターンを描画する際に、
前記第一の容器とは別に、前記描画用基板の近傍に配置
された第二の容器の設定温度を独立して制御するための
第二の温度制御手段を、前記温度分布にもとづいて制御
する工程とを備えたことを特徴とするパターン形成方
法。 - 【請求項１２】 前記第二の温度制御手段を制御する工
程は、前記原画パターンを描画する際の前記描画用基板
の温度が最適な値となるように、前記第二の容器の設定
温度を一定に制御するものであることを特徴とする請求
項１１に記載のパターン形成方法。 - 【請求項１３】 描画手段による、前記原画パターンを
描画するための描画データに、前記温度分布にもとづい
た補正値を与える工程をさらに備えることを特徴とする
請求項１１に記載のパターン形成方法。 - 【請求項１４】 第一の温度制御手段によって恒温化さ
れる第一の容器内に設置された描画用基板に対し、原画
パターンを描画する際の、前記描画用基板の温度変化を
温度測定手段により測定する工程と、 前記描画用基板の位置を変化させつつ、前記原画パター
ンを描画する際に、前記第一の容器とは独立して設けら
れ、前記描画用基板の近傍に配置された第二の容器の設
定温度を制御するための第二の温度制御手段を、前記温
度測定手段の測定結果をもとに制御する工程とを備えた
ことを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項１５】 前記第二の温度制御手段を制御する工
程は、前記原画パターンを描画する際の前記描画用基板
の温度が最適な値となるように、前記第二の容器の設定
温度を、前記描画用基板の温度変化に応じて制御するこ
とを特徴とする請求項１４に記載のパターン形成方法。 - 【請求項１６】 描画手段による、前記原画パターンを
描画するための描画データに、前記測定結果にもとづい
た補正値を与える工程をさらに備えることを特徴とする
請求項１４に記載のパターン形成方法。
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