JP3178517B2 - パターン露光装置用試料台 - Google Patents

パターン露光装置用試料台

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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の集積回
路やＬＣＤの製造に用いられるパターン露光装置に関
し、特にＸ線露光装置の試料台に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度化や高速
化を向上させるために、半導体集積回路の各素子寸法に
対する微細化の努力が続けられている。また、素子寸法
の微細化に伴って、種々の工程で形成された半導体素子
相互の重ね合わせが適切か否かが重要になってきてい
る。通常、重ね合わせ精度の要求値は素子寸法の１／４
から１／３であり、近年開発が進められている０．２５
あるいは０．１８μｍルールを採用したパターンにおい
ては、５０あるいは８０ｎm程度の精度が必要になる。
【０００３】一方、半導体集積回路製造に用いられるシ
リコン基板は、製造工程中に熱変化を受けたり、内部応
力を有する薄膜形成が行われたりして、僅かながら短縮
（収縮）あるいは伸長（膨張）することがある。例え
ば、６インチ径のシリコン基板上に厚さ０．２μｍの窒
化シリコン膜を形成した場合に、４ｐｐｍの短縮、すな
わち長さ２０ｍｍのパターンが８０ｎｍだけ短くなるこ
とがある。この短縮分８０ｎｍは、前述の重ね合わせ精
度と同程度となり、無視できない大きさである。従っ
て、次の露光工程のパターン転写においては、その分だ
け補正して露光しなければならない。
【０００４】また、シリコン基板上に厚さ１．０μｍの
酸化シリコン膜をＣＶＤ法にて形成した場合には５ｐｐ
ｍの伸長、すなわち長さ２０ｍｍのパターンが１００ｎ
ｍだけ長くなることがある。この伸長分１００ｎｍは、
前述の重ね合わせ精度と同程度以上となり、無視できな
い大きさである。従って、次の露光工程のパターン転写
においては、その分だけ補正して露光しなければならな
い。
【０００５】これに対して、紫外線を用いてマスクパタ
ーンの縮小転写を行う光露光装置においては、光学系の
組み合わせレンズ間隔を調整して、転写倍率を所定の値
から僅かに変更することができ、前述の露光工程におけ
る補正を容易に行うことができる。
【０００６】しかし、紫外線を用いた光露光では対応で
きない微細なパターン形成に有効なシンクロトロン放射
光（ＳＯＲ）を光源とするＸ線露光では、Ｘ線に有効な
実用的レンズが無いために、一般に等倍マスクが用いら
れており、パターン転写倍率を変更することができな
い。
【０００７】そこで、特開昭６３−２６００２３号公報
（以下、先行技術１と呼ぶ）では、マスク支持基板（溶
融石英）と試料基板（シリコン）の膨張係数が異なるこ
とに着目し、マスク支持基板と試料基板の双方の温度を
変化させて露光工程における補正を行っている（以下、
先行技術１と呼ぶ）。
【０００８】また、Ａ．Ｃ．Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．，
Ｐｒｏｃ． ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．２４３７，ｐｐ．１
４０−１５０（１９９５）（以下、先行技術２と呼ぶ）
では、マスク支持基板に外力を加え、強制的にマスクを
伸長して露光工程における補正を行っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術１お
よび２では次に述べるような問題点がある。
【００１０】まず、先行技術１では、マスク支持基板と
試料基板の温度変化に伴う装置自身の変動要因、すなわ
ち、倍率ずれ測定手段や位置ずれ測定手段の精度が劣化
するという問題が生ずる。更に、この先行技術１では、
温度を変えて安定するまでに１０ないし数１０分の時間
を要し、短時間で測定補正量を変更することができない
という問題もある。
【００１１】一方、先行技術２では、マスク基板に繰り
返し外力を加える必要があるために、マスク基板の疲労
を招きやすく、マスク自体あるいはマスク区支持基板の
破損を招きやすい。しかも、外力を加えるのはマスクを
伸長する方向に限られてしまうために、マスクパターン
に対して試料上のパターンが大きくなっている場合に限
られてしまい、逆に試料上のパターンが小さい場合には
対応できないという問題もある。
【００１２】このように、試料シリコン基板の伸縮に対
応する際に、短時間で調整を行うためには、温度変化を
利用する方法に比べて外力を用いる方法が有利である
が、外力をマスク支持基板に加える方法では、マスクあ
るいはマスク支持基板の破損が起こりやすい。
【００１３】そこで、本発明は、これら先行技術の有す
る問題点を解決すべく、外力を試料基板に加えることに
より、マスクパターンに対して試料基板上に既に構成さ
れているパターンを正確に整合させることができる、特
にＸ線露光装置において有効な露光装置用試料台を提供
することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するための技術的手段として、次に示すようなパ
ターン露光装置用試料台を提供する。
【００１５】すなわち、本発明によるパターン露光装置
用試料台は、マスク上に形成されている回路パターンを
試料上に転写する露光装置に使用され、上記試料が搭載
される露光装置用試料台であって、試料台は中央部とこ
の中央部を囲む周辺部とに分割されており、試料を吸着
した状態で、周辺部の少なくとも一部を試料台の半径方
向に移動する手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】（第１の実施の形態）図１及び図２は本発
明の第１の実施の形態によるパターン露光装置用試料台
の主要部の構成および全体構成を示す図である。
【００１８】本実施の形態によるパターン露光装置用試
料台は、図１に示されるように、試料台が試料台中央部
１１と試料台周辺固定部１２と複数個の試料台周辺可動
部１３とに分割されおり、それぞれに試料シリコン基板
２１を真空吸着して固定するためのチャック、即ち試料
台中央部真空チャック１４，試料台周辺固定部真空チャ
ック１５及び試料台周辺可動部真空チャック１６を有す
る構成を備えている。
【００１９】試料台周辺固定部１２と複数個の試料台周
辺可動部１３とは、試料台中央部１１の外周に設けられ
ている。換言すれば、試料台中央部１１は、試料台周辺
固定部１２および試料台周辺可動部１３によって囲まれ
ている。複数個の試料台周辺可動部１３は、図１に示す
如く、放射状に円周方向に沿って等角度間隔で配置され
ている。
【００２０】また、試料台周辺可動部１３は、図２に示
されるように、可動用モータ２３及び可動用バー２２に
よって、試料台の中央から半径方向に移動可能となって
いる。更に、試料台中央部真空チャック１４と試料台周
辺固定部真空チャック１５と試料台周辺可動部真空チャ
ック１６とは、それぞれ互いに独立の駆動装置である、
試料台中央部真空チャック駆動装置２４、試料台周辺固
定部真空チャック駆動装置２５、および試料台周辺可動
部真空チャック駆動装置２６によって駆動される。
【００２１】このような構成を備える本実施の形態によ
るパターン露光装置用試料台によれば、半導体集積回路
製造工程中のシリコン基板が、熱変化あるいは内部応力
を有する薄膜形成により、僅かながら短縮（収縮）して
いる場合には、次に示される手順に従い、必要なだけの
伸長（膨張）を行って、マスク（図示せず）との整合を
取ることができる。
【００２２】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部真空
チャック駆動装置２４を動作させ、それにより、試料台
中央部真空チャック１４を駆動して、試料台中央部１１
へ試料シリコン基板２１を吸着する。次いで、試料台周
辺可動部真空チャック駆動装置２６を動作させ、それに
より、試料台周辺可動部真空チャック１６を駆動して、
試料台周辺可動部１３に対して、試料シリコン基板２１
を吸着する。その後、試料台中央部真空チャック駆動装
置２４の動作を止めて試料台中央部真空チャック１４の
吸着機能を止める。このようにして、試料台周辺可動部
真空チャック１６のみによって試料シリコン基板２１を
吸着保持した状態で、可動用モータ２３を作動させ、可
動用バー２２によって個々の試料台周辺可動部１３を半
径方向の外側に向かって放射状に移動させる。それぞれ
の試料台周辺可動部１３が所定の長さだけ移動すれば、
試料シリコン基板２１全体が均一に伸長され、僅かなが
ら短縮されていた試料シリコン基板２１が本来の大きさ
に復することができる。この状態で、試料台中央部真空
チャック１４および試料台周辺固定部真空チャック１５
を作動させて試料シリコン基板２１全体を吸着保持す
る。
【００２３】本実施の形態のおいては、試料シリコン基
板２１の周辺を所定の長さだけ収縮・膨張させること
が、可動用モータ２３に加える動力及び／又は時間を制
御することにより行われている。また、試料シリコン基
板２１の周辺を所定の長さだけ収縮・膨張させることが
できたか否かは、試料シリコン基板２１上に予め付され
ているマーク（図示せず）をモニター装置（図示せず）
でモニターして判定することにより行われる。
【００２４】以上においては試料が収縮している場合に
ついて説明してきたが、逆に、半導体集積回路製造工程
中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部応力を有
する薄膜形成により、僅かながら伸長している場合もあ
りうる。本実施の形態によれば、そのような場合にも、
次に示されるような手順に従い、必要なだけの短縮を行
って、マスクとの整合を取ることができる。
【００２５】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部真空
チャック駆動装置２４を動作させ、それにより、試料台
中央部真空チャック１４を駆動して試料台中央部１１に
対して、試料シリコン基板２１を吸着する。次いで、試
料台周可動部真空チャック駆動装置１６を動作させ、そ
れにより、試料台周辺可動部真空チャック１６を駆動し
て、試料台周辺可動部１３に対しても試料シリコン基板
２１を吸着する。その後、試料台中央部真空チャック駆
動装置２４の動作を止めて試料台中央部真空チャック１
４の吸着機能を止める。このようにして、試料台周辺可
動部真空チャック１６のみによって試料シリコン基板２
１を吸着保持した状態で、可動用モータ２３を作動さ
せ、可動用バー２２によって個々の試料台周辺可動部１
３を半径方向の内側に向かって放射状に移動させる。そ
れぞれの試料台周辺可動部１３が所定の長さだけ移動す
れば、試料シリコン基板２１全体が均一に短縮され、僅
かながら伸長されていたシリコン基板２１が本来の大き
さに復することができる。この状態で、試料台中央部真
空チャック１４および試料台固定部真空チャック１５を
作動させ試料シリコン基板２１全体を吸着保持する。
【００２６】以上述べたように、この第１の実施の形態
による試料台を採用すれば、シリコン基板２１が伸長し
ていた場合にも、また、短縮していた場合にも、本来の
大きさに復することができ、マスク上のパターンを投影
したときの寸法ずれをなくすことができる。
【００２７】（第２の実施の形態）次に、図３および図
４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るパター
ン露光装置用試料台について説明する。
【００２８】本実施の形態によるパターン露光装置用試
料台は、図３に示されるように、試料台が試料台中央部
１１Ａとそれを囲む試料台可動部１３とに分割されてお
り、それぞれに試料シリコン基板２１を真空吸着して固
定するためのチャック、即ち試料台中央部真空チャック
１４Ａ及び試料台周辺可動部真空チャック１６を有する
構成を備えている。これらのことから理解されるよう
に、試料台中央部１１Ａは、上述した第１の実施の形態
における、試料台中央部１１と試料台周辺固定部１２と
を一体化したものに相当する。また、試料台中央部真空
チャック１４Ａは、上述した第１の実施の形態におけ
る、試料台中央部真空チャック１４と試料台周辺固定部
真空チャック１５とを組み合わせたものに相当する。
【００２９】また、試料台周辺可動部１３は、図４に示
されるように、可動用モータ２３および可動用バー２２
によって、試料台の中央から半径方向に放射状に移動可
能となっている。更に、試料台中央部真空チャック１４
Ａと試料台周辺可動部真空チャック１６とは、それぞれ
互いに独立の駆動装置である、試料台中央部真空チャッ
ク駆動装置２４Ａ及び試料台周辺可動部チャック駆動装
置２６によって駆動される。このことから理解されるよ
うに、試料台中央部真空チャック駆動装置２４Ａは、上
述した第１の実施の形態における、試料台中央部真空チ
ャック駆動装置２４と試料台周辺固定部真空チャック駆
動装置２５とを組み合わせたものに相当する。
【００３０】このような構成を備える本実施の形態によ
るパターン露光装置用試料台によれば、半導体集積回路
製造工程中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部
応力を有する薄膜形成により、僅かながら短縮している
場合には、次に示される手順に従い、必要なだけの伸長
を行って、マスク（図示せず）との整合を取ることがで
きる。
【００３１】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部真空
チャック駆動装置２４Ａを動作させ、それにより、試料
台中央部真空チャック１４Ａを駆動して、試料台中央部
１１Ａに対して試料シリコン基板２１を吸着する。次い
で、試料台周辺可動部真空チャック駆動装置２６を動作
させ、それにより、試料台周辺可動部真空チャック１６
を駆動して、試料台周辺可動部１３に対して試料シリコ
ン基板２１を吸着する。その後、試料台中央部真空チャ
ック駆動装置２４Ａの動作を止めて試料台中央部真空チ
ャック１４Ａの機能を止める。このようにして、試料台
周辺可動部真空チャック１６のみによって試料シリコン
基板２１を吸着保持した状態で、可動用モータ２３を作
動させ、可動バー２２によって個々の試料台周辺可動部
１３を半径方向外側に向かって放射状に移動させる。そ
れぞれの試料台周辺可動部１３が所定の長さだけ移動す
れば、試料シリコン基板２１全体が均一に伸長され、僅
かながら短縮されていたシリコン基板２１が本来の大き
さに復することができる。この状態で、試料台中央部真
空チャック１４Ａを作動させて試料シリコン基板２１を
吸着保持する。
【００３２】本実施の形態においても、試料シリコン基
板２１の周辺を所定の長さだけ収縮・膨張させること
は、可動モータ２３に加える動力及び／又は時間を制御
することにより行われている。また、試料シリコン基板
２１の周辺を所定の長さだけ収縮・膨張させることがで
きたか否かは、試料シリコン基板２１上に予め付された
マーク（図示せず）をモニター装置（図示せず）でモニ
ターして判定することにより行われる。
【００３３】以上においては試料が収縮している場合に
ついて説明してきたが、逆に、半導体集積回路製造工程
中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部応力を有
する薄膜形成により、僅かながら伸長している場合もあ
りうる。本実施の形態によれば、そのような場合にも、
次に示されるような手順に従い、必要なだけの短縮を行
って、マスク（図示せず）との整合を取ることができ
る。
【００３４】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部真空
チャック駆動装置２４Ａを動作させ、それにより、試料
台周辺可動部真空チャック１４Ａを駆動して、試料台中
央部１１Ａに対して、試料シリコン基板２１を吸着す
る。次いで、試料台中央部可動部真空チャック駆動装置
２６を動作させ、それにより、試料台周辺可動部真空チ
ャック１６を駆動し、試料台周辺可動部１３に対して
も、試料シリコン基板２１を吸着する。その後、試料台
中央部真空チャック駆動装置２４Ａの動作を止めて試料
台中央部真空チャック１４Ａの機能を止める。このよう
にして、試料台周辺可動部真空チャック１６のみによっ
て試料シリコン基板２１を吸着保持した状態で、可動用
モータ２３を作動させて、可動用バー２２によって個々
の試料台周辺可動部１３を所定の長さだけ移動すれば、
試料シリコン基板２１全体が均一に短縮され、僅かなが
ら伸長されていたシリコン基板２１が本来の大きさに復
することができる。この状態で、試料台中央部真空チャ
ック１４Ａを作動させて試料シリコン基板２１全体を吸
着保持する。
【００３５】以上述べたように、この第２の実施の形態
に係る試料台を採用すれば、シリコン基板２１が伸長し
ていた場合にも、また、短縮していた場合にも、本来の
大きさに復することができ、マスク上のパターンを投影
したときの寸法ずれをなくすことができる。
【００３６】なお、上述した第２の実施の形態について
の説明においては、試料台中央部１１Ａのうち、試料台
周辺可動部１３の間に位置する部分とそれ以外の中央部
分とで試料シリコン基板２１を吸着するチャック機構が
一緒に制御されているものとして説明したが、必ずしも
これに限定されるわけではなく、それぞれが独立に制御
されていてもよい。
【００３７】（第３の実施の形態）次に、図５および図
６を参照して、本発明の第３の実施の形態に係るパター
ン露光装置用試料台の構成について説明する。
【００３８】本実施の形態によるパターン露光装置用試
料台は、図５に示されるように、試料台１０が細分化さ
れていて、それぞれに試料台真空チャック２０を有する
構成を備えている。また、このような本実施の形態によ
るパターン露光装置用試料台においては、図６に示され
るように、各部が同時に中心から半径方向に放射状に移
動するように各部分に可動モータ２３および可動用バー
２２が設けられており、試料台１０の中央の一ヶ所のみ
が固定されている。更に、図６に示すように、試料台真
空チャック２０は、すべて共通の試料台真空チャック駆
動装置３０によって駆動される。
【００３９】このような構成を備える本実施の形態によ
るパターン露光装置用試料台によれば、半導体集積回路
製造工程中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部
応力を有する薄膜形成により、僅かながら短縮している
場合には、次に示される手順に従い、必要なだけの伸長
を行って、マスク（図示せず）との整合を取ることがで
きる。
【００４０】まず、試料台１０の中心軸と試料シリコン
基板２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台真空チ
ャック駆動装置３０を動作させ、それにより、試料台真
空チャック２０を駆動し、試料台１０に対して試料シリ
コン基板２１を吸着する。このようにして、試料台真空
チャック２０全体で試料シリコン基板２１を吸着保持し
た状態で、可動用モータ２３を作動させ、可動用バー２
２によって細分された試料台の各部分を半径方向外側に
向かって放射状に移動させる。試料台の各部分が所定の
長さだけ移動すれば、試料シリコン基板２１全体が均一
に伸長され、僅かながら短縮されていたシリコン基板２
１を本来の大きさに復することができる。
【００４１】本実施の形態においては、試料台の各部分
は、中心からの距離に応じて移動量が異なるように、可
動用バー２２の移動量に対してそれぞれ異なる比率で移
動するようになっている。また、本実施の形態において
は、この目的のために、可動用モータ２３によって丸棒
状の可動用バー２２が回転し、可動用バー２２の周囲に
刻まれているウォームギア（図示せず）と試料台の各部
分のギア（図示せず）が噛み合って、試料台の各部分が
移動するような構造が採用されており、それぞれの部分
でのギアの比率を、試料台の中心からの距離に応じて変
えることとしている。
【００４２】以上においては試料が収縮している場合に
ついて説明してきたが、逆に、半導体集積回路工程中の
シリコン基板２１が、熱変化あるいは内部応力を有する
薄膜形成により、僅かながら伸長している場合もありう
る。本実施の形態によれば、そのような場合にも、次に
示される手順に従って、必要なだけの短縮を行って、マ
スク（図示せず）との整合を取ることができる。
【００４３】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台真空チャッ
ク駆動装置３０を動作させ、試料台真空チャック２０を
駆動して、試料台１０に対して、試料シリコン基板２１
を吸着する。このようにして、試料台真空チャック２０
によって試料シリコン基板２１を吸着保持した状態で、
可動用モータ２３を作動させ、可動用バー２２によっ
て、細分された試料台１０の各部分を半径方向内側に向
かって放射状に移動させる。試料台１０の各部分を所定
の長さだけ移動すれば、試料シリコン基板２１全体が均
一に短縮され、僅かながら伸長されていたシリコン基板
２１を本来の大きさに復することができる。
【００４４】以上述べたように、この第３の実施の形態
に係る試料台を採用すれば、シリコン基板２１が伸長し
ていた場合にも、また、短縮していた場合にも、本来の
大きさに復することができ、マスク上のパターンを投影
したときの寸法ずれをなくすことができる。
【００４５】（第４の実施の形態）次に、図７および図
８を参照して、本発明の第４の実施の形態に係るパター
ン露光装置用試料台について説明する。
【００４６】本実施の形態によるパターン露光装置用試
料台は、図７に示されるように、試料台が試料台中央部
１１とそれを囲む試料台周辺固定部１２及び複数個の試
料台周辺可動部１３とに分割されており、それぞれに試
料シリコン基板２１を静電吸着して固定するためのチャ
ック、即ち試料台中央部静電チャック１４’、試料台周
辺固定部静電チャック１５’及び試料台周辺可動部静電
チャック１６’を有する構成を備えている。また、試料
台周辺可動部１３は、図８に示されるように、可動用モ
ータ２３および可動用バー２２によって、試料台の中央
から半径方向に放射状に移動可能となっている。更に、
試料台中央部静電チャック１４’と試料台周辺固定部静
電チャック１５’と試料台周辺可動部静電チャック１
６’とは、それぞれ互いに独立の駆動装置である、試料
台中央部静電チャック駆動装置２４’、試料台周辺固定
部静電チャック駆動装置２５’、および試料台周辺可動
部静電チャック駆動装置２６’によって駆動される。
【００４７】これらのことから理解されるように、本実
施の形態に係るパターン露光装置用試料台は、上述した
第１の実施の形態における、真空チャック機構の代わり
に静電チャック機構を使用したものである。
【００４８】このような構成を備える本実施の形態によ
るパターン露光装置用試料台によれば、半導体集積回路
製造工程中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部
応力を有する薄膜形成により、僅かながら短縮している
場合には、次に示される手順に従い、必要なだけの伸長
を行って、マスク（図示せず）との整合を取ることがで
きる。
【００４９】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部静電
チャック駆動装置２４’を動作させ、それによって、試
料台中央部静電チャック１４’を駆動し、試料台中央部
１１に対して試料シリコン基板２１を吸着する。次い
で、試料台周辺可動部静電チャック駆動装置２６’を動
作させ、それによって、試料台周辺可動静電チャック１
６’を駆動して、試料台周辺可動部１３に対しても試料
シリコン基板２１を吸着する。その後、試料台中央部静
電チャック駆動装置２４’の動作を止めて試料台中央部
静電チャック１４’の機能を止める。このようにして、
試料台周辺可動部真空チャック１６’のみによって試料
シリコン基板２１を吸着保持した状態で、可動用モータ
２３を作動させ、可動用バー２２によって個々の試料台
周辺可動部１３を半径方向外側に向かって放射状に移動
させる。その結果、それぞれの試料台周辺可動部１３を
所定の長さだけ移動すれば、試料シリコン基板１３全体
が均一に伸長され、僅かながら短縮されていたシリコン
基板１３を本来の大きさに復することができる。この状
態で、試料台中央部静電チャック１４’および試料台周
辺可動部静電チャック１５’を作動させて試料シリコン
基板２１全体を吸着保持する。
【００５０】本実施の形態においても、試料シリコン基
板２１の周辺を所定の長さだけ収縮・膨張させること
は、可動用モータ２３に加える動力及び／又は時間を制
御することにより行われている。また、試料シリコン基
板２１の周辺を所定の長さだけ収縮・膨張させることが
できたか否かは、試料シリコン基板２１上に予め付され
たマーク（図示せず）をモニター装置（図示せず）でモ
ニターして判定することにより行われる。
【００５１】以上においては試料が収縮している場合に
ついて説明してきたが、逆に、半導体集積回路工程中の
シリコン基板２１が、熱変化あるいは内部応力を有する
薄膜形成により、僅かながら伸長している場合もありう
る。本実施の形態によれば、そのような場合にも、次に
示されるような手順に従い、必要なだけの短縮を行っ
て、マスク（図示せず）との整合を取ることができる。
【００５２】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部静電
チャック駆動装置２４’を動作させ、それにより、試料
台中央部静電チャック１４’を駆動し、試料台中央部１
１に対して試料シリコン基板２１を吸着する。次いで、
試料台周辺可動部静電チャック駆動装置２６’を動作さ
せ、それにより、試料台周辺可動部静電チャック１６’
を駆動し、試料台周辺可動部１３に対しても試料シリコ
ン基板２１を吸着する。その後、試料台中央部静電チャ
ック駆動装置２４’の動作を止めて試料台中央部静電チ
ャック１４’の機能を止める。このようにして、試料台
周辺可動部静電チャック１６’のみによって試料シリコ
ン基板２１を吸着保持した状態で、可動用モータ２３を
作動させ、可動用バー２２によって個々の試料台周辺可
動部１３を半径方向内側に向かって放射状に移動させ
る。その結果、それぞれの試料台周辺可動部１３を所定
の長さだけ移動すれば、試料シリコン基板２１全体が均
一に短縮され、僅かながら伸長されていたシリコン基板
２１を本来の大きさに復することができる。この状態
で、試料台中央部静電チャック１４’および試料台周辺
固定部静電チャック１５’を動作させて試料シリコン基
板２１を吸着保持する。
【００５３】以上述べたように、この第４の実施の形態
に係る試料台を採用すれば、シリコン基板２１が伸長し
ていた場合にも、また、短縮していた場合にも、本来の
大きさに復することができ、マスク上のパターンを投影
したときの寸法ずれをなくすことができる。
【００５４】（第５の実施の形態）次に、図９および図
１０を参照して、本発明の第５の実施の形態に係るパタ
ーン露光装置用試料台について説明する。
【００５５】本実施の形態によるパターン露光装置用試
料台は、図９に示されるように、試料台が試料台中央部
１１Ａとそれを囲む試料台可動部１３とに分割されてお
り、それぞれに試料シリコン基板２１を静電吸着して固
定するためのチャック、即ち試料台中央部静電チャック
１４Ａ’及び試料台周辺可動部静電チャック１６’を有
する構成を備えている。これらのことから理解される通
り、試料台中央部１１Ａは、上述した第４の実施の形態
における、試料台中央部１１と試料台周辺固定部１２と
を一体にしたものに相当し、試料台中央部静電チャック
１４Ａ’は、上述した第４の実施の形態における、試料
台中央部静電チャック１４’と試料台周辺固定部静電チ
ャック１５’とを組み合わせたものに相当する。
【００５６】試料台周辺可動部１３は、図１０に示され
るように、可動用モータ２３および可動用バー２２によ
って試料台の中央から半径方向に放射状に移動可能とな
っている。更に、試料台中央部静電チャック１４Ａ’と
試料台周辺可動部静電チャック１６’とは、それぞれ互
いに独立の駆動装置である、試料台中央部静電チャック
駆動装置２４Ａ’及び試料台周辺可動部静電チャック駆
動装置２６’によって駆動される。これらのことから理
解されるように、試料台中央部静電チャック駆動装置２
４Ａ’は、上述した第４の実施の形態における、試料台
中央部静電チャック駆動装置２４’と試料台周辺固定部
静電チャック駆動装置２５’とを組み合わせたものに相
当する。
【００５７】換言すれば、本実施の形態に係るパターン
露光装置用試料台は、上述した第２の実施の形態におけ
る、真空チャック機構の代わりに静電チャック機構を使
用したものである。
【００５８】このような構成を備える本実施の形態によ
るパターン露光装置用試料台によれば、半導体集積回路
製造工程中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部
応力を有する薄膜形成により、僅かながら短縮している
場合には、次に示される手順に従い、必要なだけの伸長
を行って、マスクとの整合を取ることができる。
【００５９】まず、試料台１０の中心軸と試料シリコン
基板２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部
静電チャック駆動装置２４Ａ’を動作させ、それによ
り、試料台中央部静電チャック１４Ａ’を駆動させて、
試料台中央部１１Ａに対して試料シリコン基板２１を吸
着する。次いで、試料台周辺可動部静電チャック駆動装
置２６’を動作させ、それにより、試料台周辺可動部静
電チャック１６’を駆動して、試料台周辺可動部１３に
対しても試料シリコン基板２１を吸着する。その後、試
料台中央部静電チャック駆動装置２４’の動作を止めて
試料台中央部静電チャック１４’の機能を止める。この
ようにして、試料台周辺可動部静電チャック１６’のみ
によって試料シリコン基板２１を吸着保持した状態で、
可動用モータ２３を作動させ、可動用バー２２によって
個々の試料台周辺可動部１３を半径方向外側に向かって
放射状に移動させる。それぞれの試料台周辺可動部１３
が所定の長さだけ移動すれば、試料シリコン基板２１全
体が均一に伸長され、僅かながら短縮されていたシリコ
ン基板２１を本来の大きさに復することができる。この
状態で、試料台中央部静電チャック１４Ａ’を作動させ
て試料シリコン基板２１を吸着保持する。
【００６０】本実施の形態においても、試料シリコン基
板２１の周辺を所定の長さだけ収縮・膨張させること
は、可動用モータ２３に加える動力及び／又は時間を制
御することにより行われている。また、試料シリコン基
板２１を所定の長さだけ移動したかどうかは、試料シリ
コン基板２１上に予め付されているマーク（図示せず）
をモニター装置（図示せず）でモニターして判定するこ
とにより行われる。
【００６１】以上においては試料が収縮している場合に
ついて説明してきたが、逆に、半導体集積回路製造工程
中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部応力を有
する薄膜形成により、僅かながら伸長している場合もあ
りうる。本実施の形態によれば、そのような場合にも、
次に示されるような手順に従い、必要なだけの短縮を行
って、マスク（図示せず）との整合を取ることができ
る。
【００６２】まず、試料台の中心軸と試料シリコン基板
２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台中央部静電
チャック駆動装置２４Ａ’を動作させ、それにより、試
料台中央部静電チャック１４Ａ’を駆動し、試料台中央
部１１Ａに対して、試料シリコン基板２１を吸着する。
次いで、試料台周辺可動部静電駆動装置２６’を動作さ
せ、試料台周辺可動部静電チャック１６’を駆動し、試
料台周辺可動部１３に対しても試料シリコン基板２１を
吸着する。その後、試料台中央部静電チャック駆動装置
２４Ａ’の動作を止めて試料台中央部静電チャック１
４’の機能を止める。このようにして、試料台周辺可動
部静電チャック１６’のみによって試料シリコン基板２
１を吸着保持した状態で、可動用モータ２３を作動さ
せ、可動用バー２２によって個々の試料台周辺可動部１
３を半径方向内側に向かって放射状に移動させる。その
結果、それぞれの試料台周辺可動部１３が所定の長さだ
け移動すれば、試料シリコン基板２１全体が均一に短縮
され、僅かながら伸長されていたシリコン基板２１を本
来の大きさに復することができる。この状態で、試料台
中央部静電チャック１４Ａ’を作動させて試料シリコン
基板２１全体を吸着保持する。
【００６３】以上述べたように、この第５の実施の形態
に係る試料台によれば、シリコン基板２１が伸長してい
た場合にも、また、短縮していた場合にも、本来の大き
さに復することができ、マスク上のパターンを投影した
ときの寸法ずれをなくすことができる。
【００６４】なお、上述した第５の実施の形態について
説明では、試料台中央部１１Ａのうち、試料台周辺可動
部１３の間に位置する部分とそれ以外の中央部分とで試
料シリコン基板２１を吸着するチャック機構が一緒に制
御されているものとして説明したが、必ずしもこれに限
定されるわけではなく、それぞれが独立に制御されてい
てもよい。
【００６５】（第６の実施の形態）次に、図１１および
図１２を参照して、本発明の第６の実施の形態に係るパ
ターン露光装置用試料台の構成について説明する。
【００６６】本実施の形態によるパターン露光装置用試
料台は、図１１に示されるように、試料台１０が細分化
されていて、それぞれに試料台静電チャック２０’が設
けられた構成を備えている。また、本実施の形態による
パターン露光装置用試料台においては、各部が同時に試
料台１０の中心から半径方向に放射状に移動するように
各部分に可動用モータ２３および可動用バー２２が設け
られており、試料台１０の中央の一ヶ所のみが固定され
ている。更に、図１２に示すように、試料台静電チャッ
ク２０’は、すべて共通の試料台静電チャック駆動装置
３０’によって駆動される。
【００６７】これらのことから理解されるように、本実
施の形態に係るパターン露光装置用試料台は、上述した
第３の実施の形態における、真空チャック機構の代わり
に静電チャック機構を使用したものである。
【００６８】このような構成を備える本実施の形態によ
るパターン露光装置用試料台によれば、半導体集積回路
製造工程中のシリコン基板２１が、熱変化あるいは内部
応力を有する薄膜形成により、僅かながら短縮している
場合には、次に示される手順に従い、必要なだけの伸長
を行って、マスク（図示せず）との整合を取ることがで
きる。
【００６９】まず、試料台１０の中心軸と試料シリコン
基板２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台静電チ
ャック駆動装置３０’を動作させ、それにより、試料台
静電チャック１０’を駆動し、試料台１０に対して試料
シリコン基板２１を吸着する。このようにして、試料台
静電チャック１０’全体で試料シリコン基板２１を吸着
保持した状態で、可動用モータ２３を作動させ、可動用
バー２２によって細分された試料台１０の各部分を半径
方向外側に向かって放射状に移動させる。結果として、
試料台１０の各部分が所定の長さだけ移動すれば、試料
シリコン基板２１全体が均一に伸長され、僅かながら短
縮されていたシリコン基板２１を本来の大きさに復する
ことができる。
【００７０】本実施の形態においては、試料台１０の各
部分は、中心からの距離に応じて移動量が異なるよう
に、可動用バー２２の移動量に対してそれぞれ異なる比
率で移動するようになっている。また、本実施の形態に
おいては、この目的のために、可動用モータ２３によっ
て丸棒状の可動用バー２２が回転し、可動用バー２２の
周囲に刻まれているウォームギア（図示せず）と試料台
１０の各部分のギア（図示せず）が噛み合って、試料台
１０の各部分が移動するような構造が採用されており、
それぞれの部分でのギアの比率が、試料台１０の中心か
ら距離に応じて変えることとしている。
【００７１】以上においては試料が収縮している場合に
ついて説明してきたが、逆に、半導体集積回路工程中の
シリコン基板２１が、熱変化あるいは内部応力を有する
薄膜形成により、僅かながら伸長している場合もありう
る。本実施の形態によれば、そのような場合にも、次に
示される手順に従い、必要なだけの短縮を行って、マス
ク（図示せず）との整合を取ることができる。
【００７２】まず、試料台１０の中心軸と試料シリコン
基板２１の中心軸とを一致させた状態で、試料台静電チ
ャック駆動装置３０’を動作させ、それにより、試料台
静電チャック２０’を駆動し、試料台１０に対して、試
料シリコン基板２１を吸着する。このようにして、試料
台静電チャック２０’によって試料シリコン基板２１を
吸着した状態で、可動用モータ２３を作動させ、可動用
バー２２によって細分された試料台１０の各部分を半径
方向内側に向かって放射状に移動させる。試料台１０の
各部分が所定の長さだけ移動すれば、試料シリコン基板
２１全体が均一に短縮され、僅かながら伸長されていた
シリコン基板２１を本来の大きさに復することができ
る。
【００７３】以上述べたように、この第６の実施の形態
に係る試料台によれば、シリコン基板２１が伸長してい
た場合にも、また、短縮していた場合にも、本来の大き
さに復することができ、マスク上のパターンを投影した
ときの寸法ずれをなくすことができる。
【００７４】尚、本発明は、上述した実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を脱逸脱しない範囲内で種々の変
更が可能なのはいうまでもない。たとえば、上述した実
施の形態では、試料基板がシリコン基板の場合の例につ
いて説明しているが、他の基板にも適用できるのは勿論
である。また、露光装置はＸ線露光装置以外のものでも
よい。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、マス
ク上に形成されている回路パターンを試料上に転写する
露光装置用試料台において、倍率ずれ測定手段や位置ず
れ計測手段の精度が劣化することなく、また、マスク自
体あるいはマスク支持基板の破損を招くことなく、さら
に、マスクパターンに対して試料上のパターンが大きく
なっている場合のみならず試料上のパターンが小さい場
合にも、短時間で、試料シリコン基板を伸縮できるとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるパターン露光
装置用試料台の主要部の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示したパターン露光装置用試料台の全体
構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるパターン露光
装置用試料台の主要部の構成を示す概略斜視図である。
【図４】図３に示したパターン露光装置用試料台の全体
構成を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態によるパターン露光
装置用試料台の主要部の構成を示す概略斜視図である。
【図６】図５に示したパターン露光装置用試料台の全体
構成を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態によるパターン露光
装置用試料台の主要部の構成を示す概略斜視図である。
【図８】図７に示したパターン露光装置用試料台の全体
構成を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態によるパターン露光
装置用試料台の主要部の構成を示す概略斜視図である。
【図１０】図９に示したパターン露光装置用試料台の全
体構成を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態によるパターン露
光装置用試料台の主要部の構成を示す概略斜視図であ
る。
【図１２】図１１に示したパターン露光装置用試料台の
全体構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 試料台 １１、１１Ａ 試料台中央部 １２ 試料台周辺固定部 １３ 試料台周辺可動部 １４，１４Ａ 試料台中央部真空チャック １４’，１４Ａ’ 試料台中央部静電チャック １５ 試料台周辺固定真空チャック １５’ 試料台周辺固定部静電チャック １６ 試料台周辺可動部真空チャック １６’ 試料台周辺可動部静電チャック ２０ 試料台真空チャック ２０’ 試料台静電チャック ２１ 試料シリコン基板 ２２ 可動用バー ２３ 可動用モータ ２４，２４Ａ 試料台中央部真空チャック駆動装置 ２４’，２４Ａ’ 試料台中央部静電チャック駆動装
置 ２５ 試料台周辺固定部真空チャック駆動装置 ２５’ 試料台周辺可動部静電チャック駆動装置 ２６ 試料台周辺可動部真空チャック駆動装置 ２６’ 試料台周辺可動部静電チャック駆動装置 ３０ 試料台真空チャック駆動装置 ３０’ 試料台静電チャック駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ａ

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の部分に分割されたパターン露光装
    置用試料台において、中央部を除く分割された前記試料
    台の複数の部分が、試料を吸着した状態で前記試料台の
    半径方向の内外側に放射状に、前記試料上のマークをモ
    ニター装置でモニターして移動量を判定しながら移動す
    る手段を備えていることを特徴とするパターン露光装置
    用試料台。
  2. 【請求項２】 前記試料台の分割された複数の部分は試
    料を吸着するためのチャック機構を備えていることを特
    徴とする請求項１記載のパターン露光装置用試料台。
  3. 【請求項３】 前記試料がシリコン基板である、請求項
    ２に記載のパターン露光装置用試料台。
  4. 【請求項４】 前記露光装置がＸ線露光装置である、請
    求項２乃至３記載のパターン露光装置用試料台。
  5. 【請求項５】 前記チャック機構が前記試料を真空吸着
    する真空チャック機構である、請求項２乃至４記載のパ
    ターン露光装置用試料台。
  6. 【請求項６】 前記チャック機構が前記試料を静電吸着
    する静電チャック機構である、請求項２乃至４記載のパ
    ターン露光装置用試料台。
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