JP2821678B2 - 基板の吸着装置 - Google Patents
基板の吸着装置Info
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- JP2821678B2 JP2821678B2 JP8854397A JP8854397A JP2821678B2 JP 2821678 B2 JP2821678 B2 JP 2821678B2 JP 8854397 A JP8854397 A JP 8854397A JP 8854397 A JP8854397 A JP 8854397A JP 2821678 B2 JP2821678 B2 JP 2821678B2
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- Japan
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- concave portion
- substrate
- mounting surface
- suction device
- wafer
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子（ＬＳ
Ｉ、ＶＬＳＩ等）を製造するための半導体ウェハ、もし
くは液晶素子を製造するためのガラスブレート等の基板
を平坦に吸着固定する装置に関するものである。
Ｉ、ＶＬＳＩ等）を製造するための半導体ウェハ、もし
くは液晶素子を製造するためのガラスブレート等の基板
を平坦に吸着固定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、この種の基板を加工する装置、例え
ば投影型露光装置、レーザリペア装置等においては、基
板を真空吸着して所定の平面内に平坦化矯正する真空吸
着ホルダーが使用されている。特にこの種の製造装置で
は、基板を高い精度で平坦化する必要がある。投影型露
光装置（ステッパー）の場合、レチクルの回路パターン
を等倍、1／5又は1／10等の倍率で基板表面へ結像投影
するための投影レンズが設けられている。この投影レン
ズは広い投影領域を確保しつつ、1／5縮小の場合は1μ
ｍ以下の高い解後力を得る必要があるため、年々高N.A.
化され、それに伴って焦点探度も浅くなってきている。
ある種の投影レンズでは、15×15mm角のフィールド内で
±１μｍ程度の焦点深度しかなく、これに伴って、より
高精度な焦点合わせの技術も要求されてきている。
ば投影型露光装置、レーザリペア装置等においては、基
板を真空吸着して所定の平面内に平坦化矯正する真空吸
着ホルダーが使用されている。特にこの種の製造装置で
は、基板を高い精度で平坦化する必要がある。投影型露
光装置（ステッパー）の場合、レチクルの回路パターン
を等倍、1／5又は1／10等の倍率で基板表面へ結像投影
するための投影レンズが設けられている。この投影レン
ズは広い投影領域を確保しつつ、1／5縮小の場合は1μ
ｍ以下の高い解後力を得る必要があるため、年々高N.A.
化され、それに伴って焦点探度も浅くなってきている。
ある種の投影レンズでは、15×15mm角のフィールド内で
±１μｍ程度の焦点深度しかなく、これに伴って、より
高精度な焦点合わせの技術も要求されてきている。
【０００３】一方、露光すべき15×15mm角内の領域全面
において±１μｍの焦点深度しかないため、基坂上の露
光すべき１つの領域の全面は、投影レンズの最良結像面
と正確にー致させる必要がある。ところがウェハやガラ
スプレートの表面には、局所的には数μｍ程度、全面で
は数十μｍ程度のそりや凹凸が存在するため、そのまま
では良好な解像特性でパターンを露光することは困難で
ある。
において±１μｍの焦点深度しかないため、基坂上の露
光すべき１つの領域の全面は、投影レンズの最良結像面
と正確にー致させる必要がある。ところがウェハやガラ
スプレートの表面には、局所的には数μｍ程度、全面で
は数十μｍ程度のそりや凹凸が存在するため、そのまま
では良好な解像特性でパターンを露光することは困難で
ある。
【０００４】そこで、一例として図２（Ａ）、（Ｂ）に
示すようなウェハホルダー（真空チャック）１によって
ウェハＷを平坦化矯正することが考えられている。この
ウェハホルダー１はステッパーのウェハステージの最上
部に投影レンズと対向するように設けられ、ウェハステ
ージとともに、投影レンズの下を２次元移動（ステッピ
ング等）する。
示すようなウェハホルダー（真空チャック）１によって
ウェハＷを平坦化矯正することが考えられている。この
ウェハホルダー１はステッパーのウェハステージの最上
部に投影レンズと対向するように設けられ、ウェハステ
ージとともに、投影レンズの下を２次元移動（ステッピ
ング等）する。
【０００５】図２（Ａ）はウェハホルダー１の平面図で
あり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＣ−３矢印断面図であ
る。ウェハホルダー１は、ウェハＷよりも十分に厚い金
属又はセラミックス材で円板状に作られており、載置面
の形状は、ウェハＷの直径よりもわずかに小さい径の円
形であるものとする。ウェハホルダー１の中心部には、
ウェハＷの載置や取りはずしのためのウェハ受渡し用昇
降機構２が上下動のときに貫通するような円形開口部ｌ
aが形成されている。またウェハホルダー１の載置面に
は、ホルダー１の中心から放射方向に同心円状の環状凸
部10a、10b、10c、10d、10e、10f、10gが放射方向にー
定ピッチでリム状に形成されている。ここで載置面の最
外周側に位置する環状凸部10aの半径は、ウェハＷの中
心から直線的な切欠き（オリエンテーションフラット）
ＯＦまでの半径よりもわずかに小さく定められている。
また、各環状凸部10a〜10gの上端面の幅（径方向の寸
法）は極力小さくなるように作られており、その各上端
面によって規定される面が、平坦化の基準平面となる。
尚、最も内側の環状凸部10gは開口部ｌaの周囲に形成さ
れ、この凸部10gと凸部10aとによって雰囲気圧（大気
圧）とのりークが防止される。
あり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＣ−３矢印断面図であ
る。ウェハホルダー１は、ウェハＷよりも十分に厚い金
属又はセラミックス材で円板状に作られており、載置面
の形状は、ウェハＷの直径よりもわずかに小さい径の円
形であるものとする。ウェハホルダー１の中心部には、
ウェハＷの載置や取りはずしのためのウェハ受渡し用昇
降機構２が上下動のときに貫通するような円形開口部ｌ
aが形成されている。またウェハホルダー１の載置面に
は、ホルダー１の中心から放射方向に同心円状の環状凸
部10a、10b、10c、10d、10e、10f、10gが放射方向にー
定ピッチでリム状に形成されている。ここで載置面の最
外周側に位置する環状凸部10aの半径は、ウェハＷの中
心から直線的な切欠き（オリエンテーションフラット）
ＯＦまでの半径よりもわずかに小さく定められている。
また、各環状凸部10a〜10gの上端面の幅（径方向の寸
法）は極力小さくなるように作られており、その各上端
面によって規定される面が、平坦化の基準平面となる。
尚、最も内側の環状凸部10gは開口部ｌaの周囲に形成さ
れ、この凸部10gと凸部10aとによって雰囲気圧（大気
圧）とのりークが防止される。
【０００６】さらに各環状凸部10a〜10gの間の各凹部
（環状）には、真空吸着のための吸気孔ｌcが径方向に
並べて形成され、各吸気孔ｌcはホルダー１内部に径方
向に伸びたスリーブ状の孔ｌbと連通している。この孔
ｌbを真空源につなげて、減圧することによって、ウェ
ハＷの裏面と輪帯状の各凹部とでかこまれた空間が負圧
になり、ウェハＷの裏面は環状凸部10a〜10gの上端面に
ならって平坦化矯正される。
（環状）には、真空吸着のための吸気孔ｌcが径方向に
並べて形成され、各吸気孔ｌcはホルダー１内部に径方
向に伸びたスリーブ状の孔ｌbと連通している。この孔
ｌbを真空源につなげて、減圧することによって、ウェ
ハＷの裏面と輪帯状の各凹部とでかこまれた空間が負圧
になり、ウェハＷの裏面は環状凸部10a〜10gの上端面に
ならって平坦化矯正される。
【０００７】また、ウェハ裏面との接触面積を極力小さ
くして、凸部の上端面とウェハ裏面との間に微小なゴミ
粒子がはさみ込まれる確率を小さくする構造のウェハホ
ルダーも考えられている。図３（Ａ）、（Ｂ）は、所謂
ピンチャック方式と呼ばれるもので、図３（Ａ）の平面
図に示すように、載置面の最外周には、ウェハＷの中心
から切欠きＯＦまでの半径よりわずかに小さな半径で、
幅1〜2mm程度の環状凸部10aが形成され、ウェハ受渡し
用昇降機構２が通る開口部ｌaの周囲にも、幅1〜2mm程
度の環状凸部10gが形成されている。そして環状凸部10a
と10gに挟まれた輪帯状の凹部には、２次元にー定ピッ
チ（2〜5mm程度）で0.1〜1mm角又は丸のドット状の微小
凸部１１が複数形成されている。これら微小凸部１１の
各上端面と、環状凸部10a、10gの各上端面とは、ウェハ
Ｗの裏面と接触する基準平面を規定する。
くして、凸部の上端面とウェハ裏面との間に微小なゴミ
粒子がはさみ込まれる確率を小さくする構造のウェハホ
ルダーも考えられている。図３（Ａ）、（Ｂ）は、所謂
ピンチャック方式と呼ばれるもので、図３（Ａ）の平面
図に示すように、載置面の最外周には、ウェハＷの中心
から切欠きＯＦまでの半径よりわずかに小さな半径で、
幅1〜2mm程度の環状凸部10aが形成され、ウェハ受渡し
用昇降機構２が通る開口部ｌaの周囲にも、幅1〜2mm程
度の環状凸部10gが形成されている。そして環状凸部10a
と10gに挟まれた輪帯状の凹部には、２次元にー定ピッ
チ（2〜5mm程度）で0.1〜1mm角又は丸のドット状の微小
凸部１１が複数形成されている。これら微小凸部１１の
各上端面と、環状凸部10a、10gの各上端面とは、ウェハ
Ｗの裏面と接触する基準平面を規定する。
【０００８】図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＣ−４矢視断面
図であり、スリーブ状の孔ｌbがホルダー１内の径方向
に伸び、これとつながった吸気孔ｌcが載置面の凹部内
に形成される。孔ｌbを真空源につなげることにより、
環状凸部10aと10gに挟まれた凹部とウェハ裏面とで囲ま
れた空間が負圧になり、ウェハＷは基準平面にならって
平坦化矯正される。
図であり、スリーブ状の孔ｌbがホルダー１内の径方向
に伸び、これとつながった吸気孔ｌcが載置面の凹部内
に形成される。孔ｌbを真空源につなげることにより、
環状凸部10aと10gに挟まれた凹部とウェハ裏面とで囲ま
れた空間が負圧になり、ウェハＷは基準平面にならって
平坦化矯正される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記図２（Ａ）、
（Ｂ）、又は図３（Ａ）、（Ｂ）に示したウェハホルダ
ー１では、いずれもウェハＷの最外周部は、環状凸部10
aよりも外側にオーバーハングしているため、ウェハ最
外周部は実効的には吸着力を受けていない。同様にウェ
ハホルダー１の中央部の開口部ｌaのところでも吸着力
は働かない。このためウェハ全面で真空吸着力を受ける
部分と受けない部分（大気圧に解放されている部分）と
の隣接部では、吸着力を受けている部分にくらべて、大
きなソリが発生することがわかった。このソリの大きさ
は、ステッパー等で要求されるウェハ表面の平面度の規
格からはずれることもあり、露光されるパターンの解像
不良を招く恐れがある。
（Ｂ）、又は図３（Ａ）、（Ｂ）に示したウェハホルダ
ー１では、いずれもウェハＷの最外周部は、環状凸部10
aよりも外側にオーバーハングしているため、ウェハ最
外周部は実効的には吸着力を受けていない。同様にウェ
ハホルダー１の中央部の開口部ｌaのところでも吸着力
は働かない。このためウェハ全面で真空吸着力を受ける
部分と受けない部分（大気圧に解放されている部分）と
の隣接部では、吸着力を受けている部分にくらべて、大
きなソリが発生することがわかった。このソリの大きさ
は、ステッパー等で要求されるウェハ表面の平面度の規
格からはずれることもあり、露光されるパターンの解像
不良を招く恐れがある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、ウェハ等の
基板を吸着したときのソリ、特に実効的な吸着力が働く
部分と、働かない部分との隣接部で生じるソリを極力小
さくすることを目的としている。かかる目的を達成する
ために、本発明の基板の吸着装置では、 平坦化矯正す
べき基板が載置される載置面を有し、該載置面に形成さ
れた凹部を雰囲気圧よりも減圧することによって、前記
基板の裏面を吸着する吸着装置において、前記凹部に
は、前記載置面の外周に位置する外周凹部と、前記載置
面の中央近傍に位置する中央凹部と、該外周凹部と該中
央凹部との間に位置する中間凹部があり、該外周凹部と
該中央凹部との放射方向の幅は、該中間凹部の放射方向
の幅より小さくしたことを特徴とする。又、前記各凹部
は、前記載置面の周方向に沿って形成されていることを
特徴とする。又、前記各凹部は、前記周方向に沿って連
続的に形成された一対の凸部の間に形成されることを特
徴とする。又、前記中央凹部は、同心円状に複数設けら
れていることを特徴とする。
基板を吸着したときのソリ、特に実効的な吸着力が働く
部分と、働かない部分との隣接部で生じるソリを極力小
さくすることを目的としている。かかる目的を達成する
ために、本発明の基板の吸着装置では、 平坦化矯正す
べき基板が載置される載置面を有し、該載置面に形成さ
れた凹部を雰囲気圧よりも減圧することによって、前記
基板の裏面を吸着する吸着装置において、前記凹部に
は、前記載置面の外周に位置する外周凹部と、前記載置
面の中央近傍に位置する中央凹部と、該外周凹部と該中
央凹部との間に位置する中間凹部があり、該外周凹部と
該中央凹部との放射方向の幅は、該中間凹部の放射方向
の幅より小さくしたことを特徴とする。又、前記各凹部
は、前記載置面の周方向に沿って形成されていることを
特徴とする。又、前記各凹部は、前記周方向に沿って連
続的に形成された一対の凸部の間に形成されることを特
徴とする。又、前記中央凹部は、同心円状に複数設けら
れていることを特徴とする。
【００１１】又、複数の凸部は、載置面のほぼ中央から
所定の間隔で放射方向に設けられることを特徴とする。
又、凸部は、雰囲気圧に接する第１凸部（10a、又は10
g）と放射方向に関して第１凸部と隣接する第２凸部（1
0b、又は10f）とを含み、第２凸部は第１凸部に沿って
該第１凸部とほぼー定の間隔で配列されることを特徴と
する。
所定の間隔で放射方向に設けられることを特徴とする。
又、凸部は、雰囲気圧に接する第１凸部（10a、又は10
g）と放射方向に関して第１凸部と隣接する第２凸部（1
0b、又は10f）とを含み、第２凸部は第１凸部に沿って
該第１凸部とほぼー定の間隔で配列されることを特徴と
する。
【００１２】又、かかる目的を達成するために、本発明
の基板の吸着装置では、平坦化矯正すべき基板が載置さ
れる載置面を有し、該載置面に形成された凹部を雰囲気
圧よりも減圧することによって、前記基板の裏面を前記
複数の凸部の上端面によって規定される基準面にならわ
せて吸着する吸着装置において、前記凹部には、前記載
置面の最外周に位置する第1凹部と、該第1凹部の内周側
に位置する第2凹部とがあり、前記凸部には、該両凹部
の間に形成された第1凸部があり、該第1凹部の放射方向
の幅は、該第2凹部の放射方向の幅より小さく形成さ
れ、該第1凸部の放射方向の幅は、該第1凹部の放射方向
の幅より小さくしたことを特徴とする。又、前記各凹部
は、前記載置面の周方向に沿って形成されていることを
特徴とする。又、前記第１凹部の外周側には第２凸部が
形成され、該第２凸部の放射方向の幅は該第1凹部より
小さいことを特徴とする。又、前記第１、第２の両凸部
は前記周方向に沿って連続的に形成されていることを特
徴とする。又、前記第１、第２の両凹部は、同心円状に
設けられていることを特徴とする。
の基板の吸着装置では、平坦化矯正すべき基板が載置さ
れる載置面を有し、該載置面に形成された凹部を雰囲気
圧よりも減圧することによって、前記基板の裏面を前記
複数の凸部の上端面によって規定される基準面にならわ
せて吸着する吸着装置において、前記凹部には、前記載
置面の最外周に位置する第1凹部と、該第1凹部の内周側
に位置する第2凹部とがあり、前記凸部には、該両凹部
の間に形成された第1凸部があり、該第1凹部の放射方向
の幅は、該第2凹部の放射方向の幅より小さく形成さ
れ、該第1凸部の放射方向の幅は、該第1凹部の放射方向
の幅より小さくしたことを特徴とする。又、前記各凹部
は、前記載置面の周方向に沿って形成されていることを
特徴とする。又、前記第１凹部の外周側には第２凸部が
形成され、該第２凸部の放射方向の幅は該第1凹部より
小さいことを特徴とする。又、前記第１、第２の両凸部
は前記周方向に沿って連続的に形成されていることを特
徴とする。又、前記第１、第２の両凹部は、同心円状に
設けられていることを特徴とする。
【００１３】又、本発明の基板の吸着装置では、平坦化
矯正すべき基板が載置される載置面を有し、該載置面に
形成された凹部を雰囲気圧よりも減圧することによっ
て、前記基板の裏面を前記複数の凸部の上端面によって
規定される基準面にならわせて吸着する吸着装置におい
て、前記載置面には、前記基板の受け渡しを行うための
昇降機構が貫通する開口部がり、前記凸部には、前記開
口部を囲うように位置する開口用凸部があり、前記凹部
には、前記開口用凸部に隣接した第１凹部と、該第1凹
部の前記開口用凸部とは異なる側の載置面に位置する第
2凹部とがあり、前記第１凹部の放射方向の幅は、前記
第２凹部の放射方向の幅より小さくしたことを特徴とす
る。
矯正すべき基板が載置される載置面を有し、該載置面に
形成された凹部を雰囲気圧よりも減圧することによっ
て、前記基板の裏面を前記複数の凸部の上端面によって
規定される基準面にならわせて吸着する吸着装置におい
て、前記載置面には、前記基板の受け渡しを行うための
昇降機構が貫通する開口部がり、前記凸部には、前記開
口部を囲うように位置する開口用凸部があり、前記凹部
には、前記開口用凸部に隣接した第１凹部と、該第1凹
部の前記開口用凸部とは異なる側の載置面に位置する第
2凹部とがあり、前記第１凹部の放射方向の幅は、前記
第２凹部の放射方向の幅より小さくしたことを特徴とす
る。
【００１４】
【００１５】
【作用】基板の真空吸着時におけるソリ量を、基板の形
状、材質等から材料力学上のモデルより考察してみる
と、基板吸着面の周辺部のソリ量は、微小幅で考えると
凸部のピッチの４乗に比例することが予想される。従っ
て吸着面の周辺部での凸部のピッチを他の部分より小さ
くしておくことによって、基板の非吸着部でも、吸着部
と同程度のソリ量に押えることが可能となる。
状、材質等から材料力学上のモデルより考察してみる
と、基板吸着面の周辺部のソリ量は、微小幅で考えると
凸部のピッチの４乗に比例することが予想される。従っ
て吸着面の周辺部での凸部のピッチを他の部分より小さ
くしておくことによって、基板の非吸着部でも、吸着部
と同程度のソリ量に押えることが可能となる。
【００１６】そこで図４、図５に示したモデルを用い
て、基板（ウェハＷ）のソリ量を考えてみる。図４は、
ウェハホルダー１上の凸部がー方向にピッチｌ1で並ん
でいる部分（内面部）のウェハＷのたわみ（ソリ）の様
子を誇張して示す図である。この場合、吸着部の内面部
では各凸部を支点a、b、c、dとし、各支点a〜dのウェハ
中立面は水平とした等分布荷重をうける両端固定梁のモ
デルがあてはまる。
て、基板（ウェハＷ）のソリ量を考えてみる。図４は、
ウェハホルダー１上の凸部がー方向にピッチｌ1で並ん
でいる部分（内面部）のウェハＷのたわみ（ソリ）の様
子を誇張して示す図である。この場合、吸着部の内面部
では各凸部を支点a、b、c、dとし、各支点a〜dのウェハ
中立面は水平とした等分布荷重をうける両端固定梁のモ
デルがあてはまる。
【００１７】このモデルの場合、材料力学の計算式は、
凸部と凸部の間の凹部におけるウェハＷのたわみ量をＷ
1とすると、
凸部と凸部の間の凹部におけるウェハＷのたわみ量をＷ
1とすると、
【００１８】
【数１】
【００１９】式（１）で表わされる。ここでｑ、Ｅ、Ｉ
はそれぞれｑ：単位長さ当りの荷重、Ｅ：縦弾性係数、
Ｉ：断面二次モーメントを表わす。一方、図５はウェハ
ホルダー１の外周部におけるウェハＷのたわみ、そりの
様子を誇張して示した図である。吸着面の最外周とその
すぐ内側の２ケ所の凸部がピッチｌ2で並んでおり、そ
の間の凹部が減圧されているものとする。この場合、内
側の凸部を支点Ａとすると、支点Ａのウェハ中立面は水
平になるが、最外周の凸部のＢ点ではウェハＷを支持し
ているだけなので、Ｂ点から外側にｌ3だけオーバーハ
ングしたウェハ外周部には基準平面に対してＷ3のそり
量が生じる。また、Ａ点、Ｂ点間にもたわみ量Ｗ2が生
じる。このようは場合は材料力学上のモデルとして、等
分布荷重をうける片側固定一片側支持のモデルがあては
まる。
はそれぞれｑ：単位長さ当りの荷重、Ｅ：縦弾性係数、
Ｉ：断面二次モーメントを表わす。一方、図５はウェハ
ホルダー１の外周部におけるウェハＷのたわみ、そりの
様子を誇張して示した図である。吸着面の最外周とその
すぐ内側の２ケ所の凸部がピッチｌ2で並んでおり、そ
の間の凹部が減圧されているものとする。この場合、内
側の凸部を支点Ａとすると、支点Ａのウェハ中立面は水
平になるが、最外周の凸部のＢ点ではウェハＷを支持し
ているだけなので、Ｂ点から外側にｌ3だけオーバーハ
ングしたウェハ外周部には基準平面に対してＷ3のそり
量が生じる。また、Ａ点、Ｂ点間にもたわみ量Ｗ2が生
じる。このようは場合は材料力学上のモデルとして、等
分布荷重をうける片側固定一片側支持のモデルがあては
まる。
【００２０】ここでたわみ量Ｗ2を求めてみると、式
（２）のようになる。
（２）のようになる。
【００２１】
【数２】
【００２２】ここで内面側と最外周側の凸部のピッチｌ
1とｌ2が等しいとした場合、すなわち図２（Ａ）、
（Ｂ）のようなウェハホルダーの場合、式（１）、
（２）からたわみ量の比Ｗ2／Ｗ1を求めると、Ｗ2／Ｗ1
＝2.08となる。つまり、図２（Ａ）、（Ｂ）ように環状
凸部10a〜10gを径方向に等しいピッチで配置すると、凸
部10aと10bの間、もしくは凸部10fと10gの間では、他の
凹部のところにくらべて最大約2.1倍のたわみ量が生じ
ることになる。
1とｌ2が等しいとした場合、すなわち図２（Ａ）、
（Ｂ）のようなウェハホルダーの場合、式（１）、
（２）からたわみ量の比Ｗ2／Ｗ1を求めると、Ｗ2／Ｗ1
＝2.08となる。つまり、図２（Ａ）、（Ｂ）ように環状
凸部10a〜10gを径方向に等しいピッチで配置すると、凸
部10aと10bの間、もしくは凸部10fと10gの間では、他の
凹部のところにくらべて最大約2.1倍のたわみ量が生じ
ることになる。
【００２３】また、ウェハ外周部でオーバーハング量ｌ
3が生じている場合、そり量Ｗ3は式（３）のようにな
る。
3が生じている場合、そり量Ｗ3は式（３）のようにな
る。
【００２４】
【数３】
【００２５】ここでΘBはＢ点でのウェハ傾斜角であ
る。従って吸着面周辺部のたわみ量を内面側のたわみ量
とほぼ等しく（Ｗ1≒Ｗ2）するためには、先の式
（１）、（２）から、ピッチｌ2をピッチｌ1に対して約
1／1.2の値にすればよいことになる。さらにオーバーハ
ングによるそり量Ｗ3を小さくすることを考えると、ｌ2
／ｌ1＜１／1.2に設定すればよく、これによってウェハ
全面（特に周辺部）に渡って均一な平坦度が得られるこ
とになる。
る。従って吸着面周辺部のたわみ量を内面側のたわみ量
とほぼ等しく（Ｗ1≒Ｗ2）するためには、先の式
（１）、（２）から、ピッチｌ2をピッチｌ1に対して約
1／1.2の値にすればよいことになる。さらにオーバーハ
ングによるそり量Ｗ3を小さくすることを考えると、ｌ2
／ｌ1＜１／1.2に設定すればよく、これによってウェハ
全面（特に周辺部）に渡って均一な平坦度が得られるこ
とになる。
【００２６】図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例によ
る吸着装置（ウェハホルダー）の構造を示し、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示した構造のうち、環状凸部10a〜10g
の配置を、本発明の趣旨に沿って変更したものである。
図１（Ａ）はホルダー１の平面図、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）のＣ−１矢視断面図である。ここでは最外周の環
状凸部10aとその内側の環状凸部10bとのピッチ、及び開
口部ｌa周囲の環状凸部10gとその外側の環状凸部10fと
のピッチをｌ2として、他の隣接する環状凸部同志のピ
ッチをｌ1として、先にも述べたようにｌ2／ｌ1＜１／
1.2を満すように定めた。ここで各環状凸部10a〜10gの
上端面の径方向の幅は、平面度悪化の原因となるゴミの
乗る確率を小さくするため極力小さくした方がよく、加
工性も考慮して0.1〜0.5mm程度である。
る吸着装置（ウェハホルダー）の構造を示し、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示した構造のうち、環状凸部10a〜10g
の配置を、本発明の趣旨に沿って変更したものである。
図１（Ａ）はホルダー１の平面図、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）のＣ−１矢視断面図である。ここでは最外周の環
状凸部10aとその内側の環状凸部10bとのピッチ、及び開
口部ｌa周囲の環状凸部10gとその外側の環状凸部10fと
のピッチをｌ2として、他の隣接する環状凸部同志のピ
ッチをｌ1として、先にも述べたようにｌ2／ｌ1＜１／
1.2を満すように定めた。ここで各環状凸部10a〜10gの
上端面の径方向の幅は、平面度悪化の原因となるゴミの
乗る確率を小さくするため極力小さくした方がよく、加
工性も考慮して0.1〜0.5mm程度である。
【００２７】そしてオーバーハング量8mm程度を見込ん
で、ｌ2／ｌ1の値を1／2程度にして実験したところ、ほ
ぼ良好な結果が得られた。以上、本発明の実施例では、
同心円状の環状凸部を基準平面を規定するものとして例
示したが、その他の形状にしてもよい。例えば凸部パタ
ーンが図４に示される様なピンチャックの場合は、同様
の理由から大気隣接部（最外周、又は最内周）付近のピ
ンピッチを小さくする、又は内側ピンピッチよりも小さ
なピッチで輪帯状の凸部を配置する事により、前記同様
の効果が得られる。
で、ｌ2／ｌ1の値を1／2程度にして実験したところ、ほ
ぼ良好な結果が得られた。以上、本発明の実施例では、
同心円状の環状凸部を基準平面を規定するものとして例
示したが、その他の形状にしてもよい。例えば凸部パタ
ーンが図４に示される様なピンチャックの場合は、同様
の理由から大気隣接部（最外周、又は最内周）付近のピ
ンピッチを小さくする、又は内側ピンピッチよりも小さ
なピッチで輪帯状の凸部を配置する事により、前記同様
の効果が得られる。
【００２８】以上、本発明の実施例では、ウェハホルダ
ー１の中央部には、ウェハＷの載置や取りはずしのため
のウェハ受渡し用昇降機構２が上下動のときに貫通する
ような吸着力の働かない開口部ｌaが形成されている
が、ウェハ受渡し用昇降機構２がない場合は、開口部ｌ
aを設ける必要はなく、ウェハホルダー１の中央部を、
適宜、吸着面あるいは大気圧解放面にしておいてもよ
い。
ー１の中央部には、ウェハＷの載置や取りはずしのため
のウェハ受渡し用昇降機構２が上下動のときに貫通する
ような吸着力の働かない開口部ｌaが形成されている
が、ウェハ受渡し用昇降機構２がない場合は、開口部ｌ
aを設ける必要はなく、ウェハホルダー１の中央部を、
適宜、吸着面あるいは大気圧解放面にしておいてもよ
い。
【００２９】また実施例では、円形のウェハＷの吸着を
考えたが、矩形のガラスプレート等の吸着の場合は、ホ
ルダーの外形が、それにあわせて矩形となり、環状凸部
も円形ではなく矩形に形成される。さらに環状凸部のう
ち最外周の凸部10a（又は最内周の凸部10g）は大気圧へ
のリークを防止するため、連続している必要があるが、
例えば図１（Ａ）中の環状凸部10b、10c、10d、10e、10
f等は、円周方向に2〜5mm程度のピッチでドット状に分
断しておいてもよい。このようにすると、図１のウェハ
ホルダー１の接触面積はさらに小さなものになる。
考えたが、矩形のガラスプレート等の吸着の場合は、ホ
ルダーの外形が、それにあわせて矩形となり、環状凸部
も円形ではなく矩形に形成される。さらに環状凸部のう
ち最外周の凸部10a（又は最内周の凸部10g）は大気圧へ
のリークを防止するため、連続している必要があるが、
例えば図１（Ａ）中の環状凸部10b、10c、10d、10e、10
f等は、円周方向に2〜5mm程度のピッチでドット状に分
断しておいてもよい。このようにすると、図１のウェハ
ホルダー１の接触面積はさらに小さなものになる。
【００３０】またウェハ裏面を吸着する輪帯状の各吸着
面は、スリーブ状の孔ｌbによってー括に減圧せずに、
それぞれ所定の時間遅れを与えて、載置面の中央から外
側（又は逆方向）の順に減圧してもよい。さらに輪帯状
の吸着面は、円周方向に２〜４分割にして、独立に減圧
できるようにしてもよい。尚、最外周の環状凸部10aを
ウェハ外形とぴったりとー致させる場合は、オーバーハ
ングによるそり量Ｗ3は考慮しなくてもよい。
面は、スリーブ状の孔ｌbによってー括に減圧せずに、
それぞれ所定の時間遅れを与えて、載置面の中央から外
側（又は逆方向）の順に減圧してもよい。さらに輪帯状
の吸着面は、円周方向に２〜４分割にして、独立に減圧
できるようにしてもよい。尚、最外周の環状凸部10aを
ウェハ外形とぴったりとー致させる場合は、オーバーハ
ングによるそり量Ｗ3は考慮しなくてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板を真
空吸着した時に生じるそりやたわみ量を全面に渡って小
さく押えることができる。そのため特に基板の真空吸着
力を受ける部分と受けない部分（大気圧に解放されてい
る部分）との隣接部で起りがちな平面度の悪化が少な
く、ステッパー等に組み込んだ場合は、解像不良による
歩留りの低下を少なくすることが期待できる。また、基
坂上に位置合わせ用のアライメントマークが形成され、
このマークの位置を検出する際も、このマークがウェハ
全面のどこにあっても、その部分のたわみ角が小さくな
るため、マークの位置ずれ（たわみによる横ずれ）を小
さく押えることができ、その結果、アライメント精度、
重ね合わせ精度の向上も期待できる。
空吸着した時に生じるそりやたわみ量を全面に渡って小
さく押えることができる。そのため特に基板の真空吸着
力を受ける部分と受けない部分（大気圧に解放されてい
る部分）との隣接部で起りがちな平面度の悪化が少な
く、ステッパー等に組み込んだ場合は、解像不良による
歩留りの低下を少なくすることが期待できる。また、基
坂上に位置合わせ用のアライメントマークが形成され、
このマークの位置を検出する際も、このマークがウェハ
全面のどこにあっても、その部分のたわみ角が小さくな
るため、マークの位置ずれ（たわみによる横ずれ）を小
さく押えることができ、その結果、アライメント精度、
重ね合わせ精度の向上も期待できる。
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例による吸
着装置（ホルダー）の構造を示す平面図と断面図。
着装置（ホルダー）の構造を示す平面図と断面図。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は従来より考えられていた
吸着装置の構造を示す平面図と断面図。
吸着装置の構造を示す平面図と断面図。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は従来より考えられていた
他の吸着装置の構造を示す平面図と断面図。
他の吸着装置の構造を示す平面図と断面図。
【図４】図４はそれぞれウェハを吸着したときに生じる
たわみやそりの様子を誇張して示す図である。
たわみやそりの様子を誇張して示す図である。
【図５】図５はそれぞれウェハを吸着したときに生じる
たわみやそりの様子を誇張して示す図である。
たわみやそりの様子を誇張して示す図である。
１……ウェハホルダー ２……ウェハ受渡し用昇降機構 ｌa……開口部 ｌb……スリーブ状孔 ｌc……吸気孔 10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i……環
状凸部 Ｗ……ウエハ
状凸部 Ｗ……ウエハ
Claims (10)
- 【請求項１】 平坦化矯正すべき基板が載置される載置
面を有し、該載置面に形成された凹部を雰囲気圧よりも
減圧することによって、前記基板の裏面を吸着する吸着
装置において、 前記凹部には、前記載置面の外周に位置する外周凹部
と、前記載置面の中央近傍に位置する中央凹部と、該外
周凹部と該中央凹部との間に位置する中間凹部があり、
該外周凹部と該中央凹部との放射方向の幅は、該中間凹
部の放射方向の幅より小さくしたことを特徴とする基板
の吸着装置。 - 【請求項２】 前記各凹部は、前記載置面の周方向に沿
って形成されていることを特徴とする請求項１の基板の
吸着装置。 - 【請求項３】 前記各凹部は、前記周方向に沿って連続
的に形成された一対の凸部の間に形成されることを特徴
とする請求項２の基板の吸着装置。 - 【請求項４】 前記中央凹部は、同心円状に複数設けら
れていることを特徴とする請求項３の基板の吸着装置。 - 【請求項５】 平坦化矯正すべき基板が載置される載置
面を有し、該載置面に形成された凹部を雰囲気圧よりも
減圧することによって、前記基板の裏面を前記複数の凸
部の上端面によって規定される基準面にならわせて吸着
する吸着装置において、 前記凹部には、前記載置面の最外周に位置する第1凹部
と、該第1凹部の内周側に位置する第２凹部とがあり、
前記凸部には、該両凹部の間に形成された第1凸部があ
り、該第1凹部の放射方向の幅は、該第２凹部の放射方
向の幅より小さく形成され、該第1凸部の放射方向の幅
は、該第1凹部の放射方向の幅より小さくしたことを特
徴とする基板の吸着装置。 - 【請求項６】 前記各凹部は、前記載置面の周方向に沿
って形成されていることを特徴とする請求項５の基板の
吸着装置。 - 【請求項７】 前記第1凹部の外周側には第2凸部が形成
され、該第2凸部の放射方向の幅は該第１凹部より小さ
いことを特徴とする請求項５または６の基板の吸着装
置。 - 【請求項８】 前記第1、第2の両凸部は前記周方向に沿
って連続的に形成されていることを特徴とする請求項７
の基板の吸着装置。 - 【請求項９】 前記第1、第2の両凹部は、同心円状に設
けられていることを特徴とする請求項5の基板の吸着装
置。 - 【請求項１０】 平坦化矯正すべき基板が載置される載
置面を有し、該載置面に形成された凹部を雰囲気圧より
も減圧することによって、前記基板の裏面を前記複数の
凸部の上端面によって規定される基準面にならわせて吸
着する吸着装置において、 前記載置面には、前記基板の受け渡しを行うための昇降
機構が貫通する開口部がり、前記凸部には、前記開口部
を囲うように位置する開口用凸部があり、前記凹部に
は、前記開口用凸部に隣接した第１凹部と、該第1凹部
の前記開口用凸部とは異なる側の載置面に位置する第2
凹部とがあり、前記第１凹部の放射方向の幅は、前記第
２凹部の放射方向の幅より小さくしたことを特徴とする
基板の吸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8854397A JP2821678B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 基板の吸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8854397A JP2821678B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 基板の吸着装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152693A Division JPH0831514B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 基板の吸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050810A JPH1050810A (ja) | 1998-02-20 |
| JP2821678B2 true JP2821678B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=13945773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8854397A Expired - Lifetime JP2821678B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 基板の吸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821678B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6762826B2 (en) | 1999-08-19 | 2004-07-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate attracting and holding system for use in exposure apparatus |
| US7425238B2 (en) | 2002-10-16 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate holding device |
| US9233455B2 (en) | 2010-12-02 | 2016-01-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Chucking device and chucking method |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6383890B2 (en) * | 1997-12-26 | 2002-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer bonding method, apparatus and vacuum chuck |
| US6556281B1 (en) * | 2000-05-23 | 2003-04-29 | Asml Us, Inc. | Flexible piezoelectric chuck and method of using the same |
| KR100375984B1 (ko) * | 2001-03-06 | 2003-03-15 | 삼성전자주식회사 | 플레이트 어셈블리 및 이를 갖는 가공 장치 |
| JP4649066B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2011-03-09 | 太平洋セメント株式会社 | 真空チャック |
| US7227619B2 (en) * | 2004-04-01 | 2007-06-05 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2006305713A (ja) | 2005-03-28 | 2006-11-09 | Nikon Corp | 吸着装置、研磨装置、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法 |
| JP2009212345A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Nsk Ltd | ワークチャック、露光装置及びフラットパネル製造方法 |
| JP6340693B2 (ja) * | 2013-07-18 | 2018-06-13 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 基板の保持装置及び密着露光装置並びに近接露光装置 |
| JP6758920B2 (ja) * | 2016-06-01 | 2020-09-23 | キヤノン株式会社 | チャック、基板保持装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58168139U (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体ウエハの吸着保持装置 |
| JPS59146944U (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-01 | 沖電気工業株式会社 | ウエハチヤツク基台 |
| JPS62186430U (ja) * | 1986-05-17 | 1987-11-27 |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP8854397A patent/JP2821678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6762826B2 (en) | 1999-08-19 | 2004-07-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate attracting and holding system for use in exposure apparatus |
| US6809802B1 (en) | 1999-08-19 | 2004-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate attracting and holding system for use in exposure apparatus |
| US7425238B2 (en) | 2002-10-16 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate holding device |
| US9233455B2 (en) | 2010-12-02 | 2016-01-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Chucking device and chucking method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1050810A (ja) | 1998-02-20 |
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