JP6390310B2 - Exposure device member support - Google Patents
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Description
本発明の態様は、一般的に、露光装置のチャックやミラーなどを支持する露光装置部材支持体に関する。 An aspect of the present invention generally relates to an exposure apparatus member support that supports a chuck or a mirror of an exposure apparatus.
母材のコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）にジルコンなどの添加剤を添加して焼成した低熱膨張セラミック部材が、例えば、特許文献１などで知られている。この低熱膨張セラミック部材では、低い熱膨張係数と、高い比剛性（ヤング率を嵩密度で割った値）と、を得ることができる。このため、コーディエライトを含む露光装置部材支持体は、高精度を求められる半導体製造装置などに用いられている。 A low thermal expansion ceramic member obtained by adding an additive such as zircon to a base material cordierite (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 ) and firing is known, for example, in Patent Document 1. With this low thermal expansion ceramic member, a low thermal expansion coefficient and high specific rigidity (value obtained by dividing Young's modulus by bulk density) can be obtained. For this reason, an exposure apparatus member support including cordierite is used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like that requires high accuracy.
露光装置部材支持体は、例えば、露光装置において、ウェーハチャックやミラーなどの被支持体を支持するための支持部材として好適に用いられている。露光装置では、レーザの照射による熱やＸＹステージ駆動用モータからの熱など、内部の部材に伝わる熱が大きい。露光装置では、こうした熱による部材の膨張が、露光精度に悪影響を及ぼし、スループット向上の妨げになる。例えば、支持部材の熱膨張によってウェーハチャックが変形すると、露光するパターンの位置ずれが生じてしまう。 The exposure apparatus member support is suitably used as a support member for supporting a support such as a wafer chuck or a mirror in an exposure apparatus, for example. In the exposure apparatus, a large amount of heat is transmitted to internal members, such as heat from laser irradiation and heat from an XY stage driving motor. In the exposure apparatus, the expansion of the member due to such heat adversely affects the exposure accuracy and hinders the improvement of the throughput. For example, when the wafer chuck is deformed by the thermal expansion of the support member, the position of the pattern to be exposed is displaced.
コーディエライトを含む露光装置部材支持体の熱膨張係数は、露光装置内で発生する熱に対して十分に低い。このため、装置内部で発生した熱では、膨張が、実質的に生じない。このため、コーディエライトを含む露光装置部材支持体を支持部材として露光装置に用いることで、例えば、露光精度の向上やスループットの向上を図ることができる。 The thermal expansion coefficient of the exposure apparatus member support including cordierite is sufficiently low with respect to the heat generated in the exposure apparatus. For this reason, the heat generated inside the apparatus does not substantially expand. For this reason, by using an exposure apparatus member support including cordierite as the support member in the exposure apparatus, for example, it is possible to improve exposure accuracy and throughput.
露光装置部材支持体を支持部材として用いる場合には、被支持体を支持するための面が、鏡面に仕上げられる。コーディエライトを含む露光装置部材支持体の鏡面仕上げでは、研磨傷や表面のマイクロクラックを極力少なくするためにシリカやアルミナに比べて硬度の低い酸化セリウム砥粒が一般的に用いられている。しかしながら、硬度の低い砥粒で研磨すると、母材のコーディエライトや添加剤と異なる結晶が研磨されず、研磨後の表面に突起物となって残ってしまうことがある。この突起物は、表面に接触して設置される被支持体の変形の要因となる。 When the exposure apparatus member support is used as a support member, the surface for supporting the supported body is finished to be a mirror surface. In the mirror finish of an exposure apparatus member support including cordierite, cerium oxide abrasive grains having a lower hardness than silica and alumina are generally used in order to minimize polishing scratches and surface microcracks. However, when polishing with abrasive grains having low hardness, crystals different from the cordierite or additive of the base material may not be polished and may remain as projections on the polished surface. This protrusion becomes a factor of deformation of the supported body placed in contact with the surface.
被支持体は、例えば、リンギング現象によって支持部材に支持される。すなわち、被支持体も鏡面に仕上げられた面を有し、この面を支持体の表面に密着させることによって、被支持体が支持部材に支持される。このため、支持部材の表面に突起物などが存在すると、被支持体と支持部材との密着性が低下し、例えば、ウェーハステージが加減速した際に、被支持体の位置がずれる可能性がある。こうした被支持体の位置ずれは、露光装置などの半導体製造装置において、スループットを低下させる要因となってしまう。 The supported body is supported on the support member by, for example, a ringing phenomenon. That is, the supported body also has a mirror-finished surface, and the supported body is supported by the support member by bringing this surface into close contact with the surface of the support. For this reason, if there is a projection or the like on the surface of the support member, the adhesion between the support and the support member decreases, and the position of the support may shift when the wafer stage is accelerated or decelerated, for example. is there. Such misalignment of the support is a factor that reduces throughput in a semiconductor manufacturing apparatus such as an exposure apparatus.
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、被支持体をより精度よく支持することができる露光装置部材支持体を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the recognition of such a problem, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus member support that can support a supported body with higher accuracy.
第１の発明は、被支持体をリンギング現象により支持する主面を有する本体部を備え、前記本体部は、負の線膨張係数を有するコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）と、正の線膨張係数を有し前記本体部の線膨張係数を調整するための添加剤と、を含み、前記本体部の線膨張係数は、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下であり、前記主面の粗さ曲線のクルトシスが６以下であることを特徴とする露光装置部材支持体である。 The first invention includes a body portion having a main surface for supporting the ringing the supported body, the main body portion, cordierite having a negative linear expansion coefficient (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2) And an additive for adjusting the linear expansion coefficient of the main body portion having a positive linear expansion coefficient, and the linear expansion coefficient of the main body portion is −10 ppb / K or more and 10 ppb / K or less at 22 ° C. The exposure apparatus member support is characterized in that the kurtosis of the roughness curve of the main surface is 6 or less.
この露光装置部材支持体によれば、主面上に載置された被支持体との密着性を高め、より強いリンギング効果を得ることができる。これにより、被支持体をより精度よく支持することができる。
また、この露光装置部材支持体によれば、熱膨張にともなう被支持体の位置ずれを抑え、被支持体をより精度よく支持することができる。
また、この露光装置部材支持体によれば、主面を酸化セリウムで研磨仕上げすることが可能となり、主面に生じるマイクロクラックや研磨傷を抑えることができる。また、露光装置部材支持体を半導体製造装置に用いた場合に、パーティクルによる装置内汚染を抑制し、ウェーハの酸化膜の耐圧不良やレジストの密着不良を抑えることができる。
According to this exposure apparatus member support, it is possible to improve the adhesion with a supported body placed on the main surface and obtain a stronger ringing effect. Thereby, a to-be-supported body can be supported more accurately.
Further, according to this exposure apparatus member support, it is possible to suppress the displacement of the supported body due to thermal expansion and to support the supported body with higher accuracy.
Further, according to the exposure apparatus member support, the main surface can be polished with cerium oxide, and microcracks and polishing scratches generated on the main surface can be suppressed. Further, when the exposure apparatus member support is used in a semiconductor manufacturing apparatus, contamination in the apparatus due to particles can be suppressed, and defective breakdown voltage of the oxide film of the wafer and poor adhesion of the resist can be suppressed.
第２の発明は、第１の発明において、前記本体部のヤング率を前記本体部の嵩密度で割った値が、５５以上であることを特徴とする露光装置部材支持体である。 A second invention is the exposure apparatus member support according to the first invention, wherein the value obtained by dividing the Young's modulus of the main body portion by the bulk density of the main body portion is 55 or more.
この露光装置部材支持体によれば、例えば、ステージ上で高速で加減速させた場合の変形が抑えられ、発振することなくステージの位置決め精度を保つことができる。 According to this exposure apparatus member support, for example, deformation when accelerated and decelerated at high speed on the stage is suppressed, and the positioning accuracy of the stage can be maintained without oscillation.
第３の発明は、第１または２の発明において、ＡｒＦまたはＥＵＶを光源とする露光装置に用いられることを特徴とする露光装置部材支持体である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus member support used in the first or second aspect of the present invention for an exposure apparatus using ArF or EUV as a light source.
この露光装置部材支持体によれば、被支持体を精度よく支持することができ、露光精度の向上やスループットの向上を図ることができる。 According to this exposure apparatus member support, the support can be supported with high accuracy, and the exposure accuracy and throughput can be improved.
第４の発明は、第３の発明において、前記露光装置において露光対象を着脱自在に支持するチャックと、前記露光装置において前記光の進行方向を変化させるミラーと、のいずれかの支持に用いられることを特徴とする露光装置部材支持体である。 A fourth invention is used in the third invention to support any one of a chuck that detachably supports an object to be exposed in the exposure apparatus and a mirror that changes a traveling direction of the light in the exposure apparatus. An exposure apparatus member support characterized by that.
この露光装置部材支持体によれば、チャックまたはミラーを精度よく支持することができる。被支持体をチャックとした場合には、露光対象の位置ずれを抑制することができる。被支持体をミラーとした場合には、光源から出射された光の投影精度を高めることができる。 According to this exposure apparatus member support, the chuck or the mirror can be accurately supported. When the supported body is a chuck, it is possible to suppress the displacement of the exposure target. When the support is a mirror, the projection accuracy of the light emitted from the light source can be increased.
本発明の態様によれば、被支持体をより精度よく支持することができる露光装置部材支持体が提供される。 According to the aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus member support that can support a supported body with higher accuracy.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態に係る露光装置を例示する模式的ブロック図である。
図１に表したように、露光装置３００は、露光装置部材支持体１００（支持部材）と、ウェーハチャック２１０と、ステージ２２０と、マスク保持部２３０と、光源２４０と、投影レンズ２５０と、を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 300 includes an exposure apparatus member support 100 (support member), a wafer chuck 210, a stage 220, a mask holding unit 230, a light source 240, and a projection lens 250. Prepare.
ウェーハチャック２１０は、露光装置部材支持体１００の上に設けられる。露光装置部材支持体１００は、ウェーハチャック２１０を被支持体として支持する。すなわち、この例において、露光装置部材支持体１００は、ウェーハチャック２１０を支持するためのチャックベースである。 The wafer chuck 210 is provided on the exposure apparatus member support 100. The exposure apparatus member support 100 supports the wafer chuck 210 as a supported body. In other words, in this example, the exposure apparatus member support 100 is a chuck base for supporting the wafer chuck 210.
ウェーハチャック２１０は、露光対象である基板５を着脱自在に支持する。基板５は、例えば、薄い板状であり、実質的に平坦な表面５ａを有する。ウェーハチャック２１０は、基板５の表面５ａを露呈させた状態で支持する。この例において、ウェーハチャック２１０は、表面５ａを上方に向けた状態で、基板５を支持する。ウェーハチャック２１０は、例えば、基板５の表面５ａと反対側の面を吸着する状態と、吸着を解除した状態とを切り替えることにより、基板５を着脱自在に支持する。 The wafer chuck 210 detachably supports the substrate 5 to be exposed. The substrate 5 is, for example, a thin plate and has a substantially flat surface 5a. The wafer chuck 210 supports the surface 5a of the substrate 5 in an exposed state. In this example, the wafer chuck 210 supports the substrate 5 with the surface 5a facing upward. For example, the wafer chuck 210 detachably supports the substrate 5 by switching between a state where the surface opposite to the surface 5a of the substrate 5 is sucked and a state where the suction is released.
基板５は、例えば、シリコンウェーハなどの半導体ウェーハでもよいし、ガラス基板などでもよい。ウェーハチャック２１０は、例えば、静電力によって基板５を吸着支持する静電チャックでもよいし、流体の吸引力によって基板５を吸着支持する真空チャックでもよい。 The substrate 5 may be, for example, a semiconductor wafer such as a silicon wafer or a glass substrate. The wafer chuck 210 may be, for example, an electrostatic chuck that sucks and supports the substrate 5 by an electrostatic force, or a vacuum chuck that sucks and supports the substrate 5 by a fluid suction force.
ここで、ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに対して平行な１つの方向をＸ軸方向とする。ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに対して平行でＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向は、換言すれば、ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに対して垂直な方向である。 Here, one direction parallel to the surface 5a of the substrate 5 supported by the wafer chuck 210 is defined as an X-axis direction. A direction parallel to the surface 5a of the substrate 5 supported by the wafer chuck 210 and perpendicular to the X-axis direction is taken as a Y-axis direction. A direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction is taken as a Z-axis direction. In other words, the Z-axis direction is a direction perpendicular to the surface 5 a of the substrate 5 supported by the wafer chuck 210.
ステージ２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な方向に移動自在に設けられた可動部２２２を有する。ステージ２２０は、図示を省略したモータを駆動することにより、可動部２２２をＸ−Ｙ平面に対して平行な任意の方向に移動させる。ステージ２２０は、例えば、可動部２２２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる、いわゆるＸ−Ｙステージである。 The stage 220 has a movable part 222 provided so as to be movable in a direction parallel to the XY plane. The stage 220 drives the motor (not shown) to move the movable part 222 in an arbitrary direction parallel to the XY plane. The stage 220 is a so-called XY stage that moves the movable part 222 in the X-axis direction and the Y-axis direction, for example.
露光装置部材支持体１００は、可動部２２２の上に設けられる。露光装置部材支持体１００は、例えば、ねじ止めや接着などによって可動部２２２に取り付けられる。これにより、可動部２２２を駆動することによって、ウェーハチャック２１０に支持された基板５を、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な任意の方向に移動させることができる。 The exposure apparatus member support 100 is provided on the movable part 222. The exposure apparatus member support 100 is attached to the movable portion 222 by, for example, screwing or bonding. Thereby, by driving the movable part 222, the substrate 5 supported by the wafer chuck 210 can be moved in an arbitrary direction parallel to the XY plane.
マスク保持部２３０は、所定のパターンが形成されたマスク２３２を着脱自在に保持する。マスク保持部２３０は、ステージ２２０の上に配置され、基板５とマスク２３２とを対向させる。この例において、マスク２３２は、透過型マスクである。露光装置３００は、透過型の露光装置である。 The mask holding unit 230 detachably holds the mask 232 on which a predetermined pattern is formed. The mask holding unit 230 is disposed on the stage 220 and makes the substrate 5 and the mask 232 face each other. In this example, the mask 232 is a transmissive mask. The exposure apparatus 300 is a transmission type exposure apparatus.
光源２４０は、マスク保持部２３０に保持されたマスク２３２に向けて光を照射する。 The light source 240 irradiates light toward the mask 232 held by the mask holding unit 230.
光源２４０には、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ光源やＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光源などが用いられる。ＡｒＦエキシマレーザ光源の波長は、約１９３ｎｍである。ＥＵＶ光源の波長は、約１３．５ｎｍである。これにより、露光装置３００は、４５ｎｍ以下の最小加工線幅の微細加工を可能とする。 For example, an ArF excimer laser light source or an EUV (Extreme Ultraviolet) light source is used as the light source 240. The wavelength of the ArF excimer laser light source is about 193 nm. The wavelength of the EUV light source is about 13.5 nm. Thereby, the exposure apparatus 300 enables fine processing with a minimum processing line width of 45 nm or less.
投影レンズ２５０は、マスク２３２を透過した光を基板５の表面５ａに投影する。これにより、マスク２３２に形成されているパターンが、基板５の表面５ａに転写される。露光装置３００においては、ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに予めフォトレジストを塗布しておく。マスク２３２のパターンは、フォトレジストに転写される。 The projection lens 250 projects the light transmitted through the mask 232 onto the surface 5 a of the substrate 5. Thereby, the pattern formed on the mask 232 is transferred to the surface 5 a of the substrate 5. In the exposure apparatus 300, a photoresist is applied in advance to the surface 5 a of the substrate 5 supported by the wafer chuck 210. The pattern of the mask 232 is transferred to the photoresist.
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施形態に係る露光装置部材支持体１００を例示する模式図である。
図２（ａ）は、露光装置部材支持体１００の模式的平面図であり、図２（ｂ）は、露光装置部材支持体１００の模式的断面図である。
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ１−Ａ２線断面を模式的に表す。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、露光装置部材支持体１００は、本体部１０２を有する。本体部１０２は、ウェーハチャック２１０を支持するための主面１０２ａを有する。この例において、本体部１０２は、矩形状である。本体部１０２の大きさは、例えば、４５０ｍｍ×４５０ｍｍ×６０ｍｍ程度である。本体部１０２の形状及び大きさは、これに限定されることなく、主面１０２ａを有する任意の形状及び大きさでよい。
2A and 2B are schematic views illustrating the exposure apparatus member support 100 according to this embodiment.
2A is a schematic plan view of the exposure apparatus member support 100, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the exposure apparatus member support 100. As shown in FIG.
FIG. 2B schematically shows a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the exposure apparatus member support 100 has a main body 102. The main body 102 has a main surface 102 a for supporting the wafer chuck 210. In this example, the main body 102 has a rectangular shape. The size of the main body 102 is, for example, about 450 mm × 450 mm × 60 mm. The shape and size of the main body 102 are not limited to this, and may be any shape and size having the main surface 102a.
本体部１０２は、中空状である。本体部１０２の主面１０２ａと反対側の面上には、露光装置部材支持体１００の強度を維持するための複数のリブ１０４が設けられている。 The main body 102 is hollow. On the surface opposite to the main surface 102a of the main body 102, a plurality of ribs 104 for maintaining the strength of the exposure apparatus member support 100 are provided.
主面１０２ａは、実質的に平面（鏡面）である。主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、６以下である。粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）とは、表面性状を示すパラメータの一つで、表面の突起物の有無を示すのに役立つ。 The main surface 102a is substantially a plane (mirror surface). The kurtosis (Rku) of the roughness curve of the main surface 102a is 6 or less. The roughness curve kurtosis (Rku) is one of the parameters indicating the surface properties, and serves to indicate the presence or absence of surface protrusions.
図３は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示するグラフ図である。
図３は、突起物高さと粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）との関係の計算値の一例を示す。
図３に表したように、突起物高さが高くなるにつれて、粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）の値が大きくなることがわかる。表面粗さのパラメータで一般的に用いられるものにＲａがあるが、これは面の凸凹の状態を平均化した数値であり、突起物の有無を検出できるものではない。
FIG. 3 is a graph illustrating characteristics of the exposure apparatus member support according to this embodiment.
FIG. 3 shows an example of a calculated value of the relationship between the protrusion height and the kurtosis (Rku) of the roughness curve.
As shown in FIG. 3, it can be seen that the value of the kurtosis (Rku) of the roughness curve increases as the height of the protrusion increases. Ra that is commonly used as a parameter for surface roughness is a numerical value obtained by averaging the uneven state of the surface, and the presence or absence of a protrusion cannot be detected.
本体部１０２は、コーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）と、線膨張係数を調整するための添加剤と、を含む。すなわち、露光装置部材支持体１００は、コーディエライト焼結体を含む低熱膨張セラミック部材である。添加材には、室温の線膨張係数が正で、母材の焼成温度において反応しない結晶を用いることが好ましい。添加剤としては、例えば、ＺｒＳｉＯ４、Ａｌ２ＭｇＯ４などが好適である。 The main body 102 includes cordierite (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 ) and an additive for adjusting the linear expansion coefficient. That is, the exposure apparatus member support 100 is a low thermal expansion ceramic member including a cordierite sintered body. As the additive, it is preferable to use a crystal that has a positive linear expansion coefficient at room temperature and does not react at the firing temperature of the base material. As the additive, for example, ZrSiO 4 , Al 2 MgO 4 and the like are suitable.
コーディエライトの２２℃（室温）における線膨張係数は、負である。添加材の２２℃における線膨張係数は、正である。露光装置部材支持体１００では、負の線膨張係数のコーディエライトに正の線膨張係数の添加剤を添加することにより、本体部１０２の線膨張係数が、実質的に０になるようにする。本体部１０２の線膨張係数は、例えば、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下である。また、本体部１０２の線膨張係数のバラつきは、１０ｐｐｂ／Ｋ以内である。なお、ｐｐｂは、「parts per billion」の略である。 Cordierite has a negative linear expansion coefficient at 22 ° C. (room temperature). The linear expansion coefficient of the additive at 22 ° C. is positive. In the exposure apparatus member support 100, an additive having a positive linear expansion coefficient is added to cordierite having a negative linear expansion coefficient so that the linear expansion coefficient of the main body 102 is substantially zero. . The linear expansion coefficient of the main body 102 is, for example, not less than −10 ppb / K and not more than 10 ppb / K at 22 ° C. Moreover, the variation of the linear expansion coefficient of the main-body part 102 is less than 10 ppb / K. Note that ppb is an abbreviation for “parts per billion”.
本体部１０２の比剛性は、５５以上である。比剛性は、本体部１０２のヤング率を本体部１０２の嵩密度で割った値（ヤング率／嵩密度）である。 The specific rigidity of the main body 102 is 55 or more. The specific rigidity is a value obtained by dividing the Young's modulus of the main body 102 by the bulk density of the main body 102 (Young's modulus / bulk density).
露光装置部材支持体１００は、ウェーハチャック２１０を主面１０２ａに密着させることにより、リンギング現象によってウェーハチャック２１０を支持する。 The exposure apparatus member support 100 supports the wafer chuck 210 by the ringing phenomenon by bringing the wafer chuck 210 into close contact with the main surface 102a.
例えば、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００にボルトで固定する場合には、金属製のインサートなどを露光装置部材支持体１００に埋め込む必要がある。また、ウェーハチャック２１０には、例えば、Ｓｉ−ＳｉＣ（Siliconized Silicon Carbide）などが用いられており、露光装置部材支持体１００の線膨張係数は、ウェーハチャック２１０の線膨張係数と異なる。このため、ボルト固定の場合には、露光装置部材支持体１００、ウェーハチャック２１０、ボルト及びナットサートのそれぞれの線膨張係数の違いから、ウェーハチャック２１０の変形を引き起こしてしまう可能性がある。 For example, when the wafer chuck 210 is fixed to the exposure apparatus member support 100 with bolts, it is necessary to embed a metal insert or the like in the exposure apparatus member support 100. For example, Si-SiC (Siliconized Silicon Carbide) is used for the wafer chuck 210, and the linear expansion coefficient of the exposure apparatus member support 100 is different from the linear expansion coefficient of the wafer chuck 210. For this reason, in the case of bolt fixation, the wafer chuck 210 may be deformed due to differences in the linear expansion coefficients among the exposure apparatus member support 100, the wafer chuck 210, the bolt and the nutsert.
例えば、コーディエライトとＳｉ−ＳｉＣとの熱膨張を考える。コーディエライトの線膨張係数は、例えば、１０ｐｐｂ／Ｋであり、０．１℃の温度変化に対して３００ｍｍで約０．３ｎｍ変位する。一方、Ｓｉ−ＳｉＣの線膨張係数は、例えば、２３００ｐｐｂ／Ｋであり、０．１℃の温度変化に対して３００ｍｍで約６９ｎｍ変位する。よって、それぞれの変位に、６９−０．３＝６８．７ｎｍの差が生じる。 For example, consider thermal expansion between cordierite and Si—SiC. Cordierite has a linear expansion coefficient of, for example, 10 ppb / K, and is displaced by about 0.3 nm at 300 mm with respect to a temperature change of 0.1 ° C. On the other hand, the linear expansion coefficient of Si—SiC is, for example, 2300 ppb / K, and is displaced by about 69 nm at 300 mm with respect to a temperature change of 0.1 ° C. Therefore, a difference of 69−0.3 = 68.7 nm occurs in each displacement.
これに対して、リンギング現象を用いた固定では、固定しつつ滑りを許容し、線膨張係数の違いに起因するウェーハチャック２１０の変形を抑制することができる。 On the other hand, in the fixing using the ringing phenomenon, slipping is allowed while fixing, and deformation of the wafer chuck 210 due to a difference in linear expansion coefficient can be suppressed.
露光装置部材支持体１００で使用されるコーディエライト粉末の組成は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）５０〜５３重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）３３〜３６重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１３〜１５重量％の範囲にする。このコーディエライト粉末に、少なくとも１種類以上の添加剤を含有させ、添加剤の混合割合を変化させることにより、本体部１０２の線膨張係数を、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下の範囲とすることができる。 The composition of the cordierite powder used in the exposure apparatus member support 100 is, for example, 50 to 53% by weight of silicon oxide (SiO 2 ), 33 to 36% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO ) Set to the range of 13 to 15% by weight. The cordierite powder contains at least one kind of additive, and by changing the mixing ratio of the additive, the linear expansion coefficient of the main body 102 is −10 ppb / K or more and 10 ppb / K or less at 22 ° C. Range.
上記組成のコーディエライト焼結体において、相対密度を９６％以上にする。これにより、本体部１０２の嵩密度を、２．６ｇ/ｃｍ３以下にすることができる。また、本体部１０２のヤング率を、１４３ＧＰａ以上にすることができる。これにより、本体部１０２の比剛性を５５以上にすることができる。本体部１０２の比剛性を５５以上とすることにより、例えば、ステージ２２０の可動部２２２を高加速度（例えば５Ｇ）で駆動した場合にも、露光装置部材支持体１００の変形及びそれにともなうウェーハチャック２１０の変形を抑えることができる。その結果、ステージ２２０の位置決め静定時間を短くすることができ、露光装置３００のスループットを向上させることができる。 In the cordierite sintered body having the above composition, the relative density is set to 96% or more. Thereby, the bulk density of the main-body part 102 can be 2.6 g / cm < 3 > or less. Further, the Young's modulus of the main body 102 can be set to 143 GPa or more. Thereby, the specific rigidity of the main-body part 102 can be 55 or more. By setting the specific rigidity of the main body 102 to 55 or more, for example, even when the movable part 222 of the stage 220 is driven at a high acceleration (for example, 5 G), the exposure apparatus member support 100 is deformed and the wafer chuck 210 is accordingly accompanied. Can be prevented from being deformed. As a result, it is possible to shorten the time for positioning the stage 220 and improve the throughput of the exposure apparatus 300.
露光装置部材支持体１００の製造においては、まず、上記の混合割合になるよう、添加剤の粉末とコーディエライト粉末とを秤量し、ボールミルやビーズミルなどで混合・粉砕する。粉砕後の粉末を篩にかける。この際、篩目の開きを２５μｍ以下にする。これにより、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶が、本体部１０２に形成されてしまうことを抑制することができる。コーディエライト及び添加剤と異なる結晶とは、例えば、添加剤が凝集した凝集晶や異物などである。 In manufacturing the exposure apparatus member support 100, first, the additive powder and the cordierite powder are weighed so as to have the above mixing ratio, and mixed and pulverized by a ball mill, a bead mill or the like. The ground powder is sieved. At this time, the mesh opening is set to 25 μm or less. Thereby, it can suppress that the crystal | crystallization different from a cordierite and an additive will be formed in the main-body part 102. FIG. The crystals different from cordierite and the additive are, for example, aggregated crystals or foreign matters in which the additive is aggregated.
上記の方法で混合・粉砕された粉末は、プレス成形、押出し成形、射出成形または鋳込成形などによって成形され、その後、必要に応じて、生加工や仮焼加工などを経て、焼結体の相対密度が９６％以上になるような適当な温度で焼成し、本体部１０２の形状を作製する。焼結体の表面（主面１０２ａ）を酸化セリウム砥粒によって研磨する。これにより、主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を、６以下とすることができる。また、研磨に酸化セリウム砥粒を用いることにより、主面１０２ａに生じるマイクロクラックや研磨傷を抑えることができる。
以上により、上記特性の露光装置部材支持体１００が製造される。
The powder mixed and pulverized by the above method is molded by press molding, extrusion molding, injection molding or cast molding, and then subjected to raw processing, calcining processing, etc. Baking is performed at an appropriate temperature such that the relative density is 96% or more, and the shape of the main body 102 is produced. The surface (main surface 102a) of the sintered body is polished with cerium oxide abrasive grains. Thereby, the kurtosis (Rku) of the roughness curve of the main surface 102a can be made 6 or less. In addition, by using cerium oxide abrasive grains for polishing, microcracks and polishing flaws generated on the main surface 102a can be suppressed.
Thus, the exposure apparatus member support 100 having the above characteristics is manufactured.
露光装置部材支持体１００の下には、ステージ２２０の駆動用部品（モータ等）が設置されている。加減速駆動において加速度が高いと、モータの発熱量が大きい。また、ウェーハチャック２１０側（主面１０２ａ側）では、光源２４０からの照射光による発熱もある。例えば、モータ発熱及び照射光による発熱にともなう部材の温度変化が、０．１℃だと仮定する。従来の線膨張係数１００ｐｐｂ／Ｋの露光装置部材支持体の場合、ウェーハチャック２１０の搭載される部分（主面１０２ａ）の横方向（Ｘ−Ｙ平面に対して平行な方向）の変位は、約３ｎｍである。これに対して、本実施形態に係る露光装置部材支持体１００では、本体部１０２の線膨張係数を±１０ｐｐｂ／Ｋとしているので、ウェーハチャック２１０の搭載される部分の横方向の変位が、約０．３ｎｍである。このように、露光装置部材支持体１００では、従来の露光装置部材支持体に比べて、主面１０２ａの横方向の変位が、約１／１０に改善される。 Below the exposure apparatus member support 100, driving components (such as a motor) for the stage 220 are installed. When acceleration is high in acceleration / deceleration driving, the amount of heat generated by the motor is large. Further, on the wafer chuck 210 side (main surface 102a side), heat is also generated by the irradiation light from the light source 240. For example, it is assumed that the temperature change of the member due to the motor heat generation and the heat generation by the irradiation light is 0.1 ° C. In the case of a conventional exposure apparatus member support having a linear expansion coefficient of 100 ppb / K, the lateral displacement (direction parallel to the XY plane) of the portion (main surface 102a) on which the wafer chuck 210 is mounted is about 3 nm. On the other hand, in the exposure apparatus member support 100 according to the present embodiment, the linear expansion coefficient of the main body 102 is ± 10 ppb / K, so that the lateral displacement of the portion on which the wafer chuck 210 is mounted is about 0.3 nm. Thus, in the exposure apparatus member support 100, the lateral displacement of the main surface 102a is improved to about 1/10 compared to the conventional exposure apparatus member support.
露光装置３００に求められる性能は、ＣＤ（Critical Dimension）精度と呼ばれており、形成する線幅の１０％以下とされている。例えば、将来のＮＡＮＤメモリの線幅ハーフピッチ１０ｎｍレベルを露光する露光装置仕様のＣＤ精度は、１ｎｍ以下である。本実施形態に係る露光装置部材支持体１００では、これを満たすことができる。 The performance required for the exposure apparatus 300 is called CD (Critical Dimension) accuracy and is 10% or less of the line width to be formed. For example, the CD accuracy of an exposure apparatus specification for exposing a line width half pitch 10 nm level of a future NAND memory is 1 nm or less. The exposure apparatus member support 100 according to this embodiment can satisfy this.
本体部１０２の線膨張係数は、０±１０ｐｐｂ／Ｋであることが好ましい。０±３０ｐｐｂ／Ｋでも温度変化０．１℃に対してはウェーハチャック２１０の搭載される部分の横方向の変位が０．９ｎｍである。また、線膨張係数が０±１０ｐｐｂ／Ｋであれば、温度変化が０．３℃でもウェーハチャック２１０の搭載される部分の横方向の変位が０．９ｎｍである。従って、どちらも露光装置のＣＤ精度を満たしている。 The linear expansion coefficient of the main body 102 is preferably 0 ± 10 ppb / K. Even at 0 ± 30 ppb / K, the lateral displacement of the portion on which the wafer chuck 210 is mounted is 0.9 nm with respect to a temperature change of 0.1 ° C. If the linear expansion coefficient is 0 ± 10 ppb / K, the lateral displacement of the portion on which the wafer chuck 210 is mounted is 0.9 nm even when the temperature change is 0.3 ° C. Therefore, both satisfy the CD accuracy of the exposure apparatus.
図４は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示するグラフ図である。
図４は、コーディエライト焼結体の線膨張係数を測定した実験結果の一例を示す。
図４の横軸は、温度（℃）であり、縦軸は、線膨張係数ＣＴＥ（ｐｐｂ／Ｋ）である。 実験では、４つのサンプルを作製した。各サンプルにおいて、コーディエライト粉末の組成は、酸化珪素（ＳｉＯ２）を５０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を３６重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を１３重量％とした。添加剤には、ＺｒＳｉＯ４を用いた。
FIG. 4 is a graph illustrating characteristics of the exposure apparatus member support according to this embodiment.
FIG. 4 shows an example of an experimental result obtained by measuring the linear expansion coefficient of the cordierite sintered body.
The horizontal axis in FIG. 4 is the temperature (° C.), and the vertical axis is the linear expansion coefficient CTE (ppb / K). In the experiment, four samples were prepared. In each sample, the composition of the cordierite powder was 50% by weight of silicon oxide (SiO 2 ), 36% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and 13% by weight of magnesium oxide (MgO). ZrSiO 4 was used as an additive.
図４に表したように、上記組成のコーディエライト焼結体とすることで、２２℃における線膨張係数を、−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下とすることができる。 As shown in FIG. 4, by using a cordierite sintered body having the above composition, the linear expansion coefficient at 22 ° C. can be set to −10 ppb / K or more and +10 ppb / K or less.
図５は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示する表である。
図５は、酸化セリウム砥粒により研磨した主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシスを測定した実験結果の一例を示す表である。
実験では、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶のないサンプルと、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶のあるサンプルと、のそれぞれの測定を行い、その結果を比較した。測定には、オリンパス製レーザ顕微鏡LEXT OLS4000（登録商標）を使用した。粗さ曲線を面で観察しているので、図５では、面のクルトシス（Ｓｋｕ）で表わしている。
FIG. 5 is a table illustrating characteristics of the exposure apparatus member support according to the present embodiment.
FIG. 5 is a table showing an example of experimental results obtained by measuring the kurtosis of the roughness curve of the main surface 102a polished by the cerium oxide abrasive grains.
In the experiment, each of a sample having no crystals different from cordierite and additives and a sample having crystals different from cordierite and additives were measured, and the results were compared. An Olympus laser microscope LEXT OLS4000 (registered trademark) was used for the measurement. Since the roughness curve is observed on the surface, it is represented by surface kurtosis (Sku) in FIG.
図５に表したように、異なる結晶のないサンプルの面のクルトシス（Ｓｋｕ）は、約３．８である。一方、異なる結晶のあるサンプルの面のクルトシス（Ｓｋｕ）は、約２７．７である。このように、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶が、本体部１０２に形成されないようにすることで、研磨後の主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を６以下にすることができる。 As shown in FIG. 5, the kurtosis (Sku) of the surface of the sample without different crystals is about 3.8. On the other hand, the kurtosis (Sku) of the surface of a sample with different crystals is about 27.7. Thus, by preventing the crystals different from cordierite and additives from forming on the main body 102, the kurtosis (Rku) of the roughness curve of the main surface 102a after polishing can be made 6 or less. .
図６は、本実施形態のモデルを示す模式図である。
図７は、本実施形態に係る露光装置部材支持体１００の実測結果を示す模式図である。 図６および図７は、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００の主面１０２ａの上に置いた状態の一例を示す模式図およびグラフ図である。
図７（ａ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍのときの実測結果を示すグラフ図である。図７（ｂ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが３ｍｍのときの実測結果を示すグラフ図である。図７（ｃ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが４ｍｍのときの実測結果を示すグラフ図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a model of the present embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram showing the actual measurement result of the exposure apparatus member support 100 according to this embodiment. 6 and 7 are a schematic diagram and a graph showing an example of a state in which the wafer chuck 210 is placed on the main surface 102a of the exposure apparatus member support 100. FIG.
FIG. 7A is a graph showing an actual measurement result when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm. FIG. 7B is a graph showing an actual measurement result when the thickness of the wafer chuck 210 is 3 mm. FIG. 7C is a graph showing an actual measurement result when the thickness of the wafer chuck 210 is 4 mm.
図６に表したように、主面１０２ａのＸ軸方向の一端に突起物１０２ｂがあるモデルを採用した。φ３００の半導体ウェーハを想定し、主面１０２ａのＸ軸方向の長さは、３００ｍｍとした。このように、突起物１０２ｂがある主面１０２ａの上にウェーハチャック２１０を置いたときのウェーハチャック２１０の変形を測定した。具体的には、クルトシスに対応したウェーハチャック２１０の傾き及びウェーハチャック２１０の自重たわみからウェーハチャック２１０の変形を測定した。ウェーハチャック２１０は、直径３００ｍｍ、厚さ２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍの円板状である。ウェーハチャック２１０の材料は、ＳｉＣとした。厚さが２ｍｍのウェーハチャック２１０の重量は、０．４４ｋｇである。ウェーハチャック２１０の弾性係数は、４００ＧＰａである。また、ウェーハチャック２１０の面２１０ａに接する主面１０２ａのクルトシスを４、５、６、７とした。クルトシス（Ｒｋｕ）は、以下に示す（１）式で求めた。但し、（１）式において、Ｒｑは、粗さ曲線の二乗平均平方根高さであり、ｌｒは、基準長さであり、Ｚ（ｘ）は、粗さ曲線（山の高さ）である。すなわち、クルトシス（Ｒｋｕ）とは、基準長さにおけるＺ（ｘ）の四乗平均を二乗平均平方根の四乗で割ったものである。
図７（ａ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が６の場合には、主面１０２ａのＸ軸方向の他端側に接するウェーハチャック端から１８０ｍｍの地点まで、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。そして、これ以降３００ｍｍの地点まで変形が大きくなっている。すなわち、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が６の場合には、突起物１０２ｂから周囲１２０ｍｍの範囲では、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに厳密に密着せず、１２０ｍｍを超える範囲では、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに密着する。ウェーハチャック２１０の半径は、１５０ｍｍであるから、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が６以下の場合には、主面１０２ａの中央付近で、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに密着し、リンギング現象の効果を適切に得ることができる。ステージ２２０の可動部２２２を例えば５Ｇの高加速度で駆動した場合にも、ウェーハチャック２１０の位置ずれを抑制し、ウェーハチャック２１０を精度よく支持することができる。 As shown in FIG. 7A, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 6, the wafer chuck end in contact with the other end side in the X-axis direction of the main surface 102a. From the point of 180 mm to 180 mm, the deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less. And after that, the deformation increases to a point of 300 mm. That is, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 6, the wafer chuck 210 does not closely adhere to the main surface 102a in the range of 120 mm from the protrusion 102b, and 120 mm. In the range exceeding 1, the wafer chuck 210 is in close contact with the main surface 102a. Since the radius of the wafer chuck 210 is 150 mm, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 6 or less, the wafer chuck 210 is near the center of the main surface 102a. Adhering to 102a, the effect of the ringing phenomenon can be appropriately obtained. Even when the movable part 222 of the stage 220 is driven at a high acceleration of 5 G, for example, the positional deviation of the wafer chuck 210 can be suppressed and the wafer chuck 210 can be supported with high accuracy.
ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシスが７の場合には、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となるのは、ウェーハチャック端から１２０ｍｍの地点までである。そして、これ以降３００ｍｍの地点まで変形が大きくなっている。すなわち、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、突起物１０２ｂから周囲１８０ｍｍの範囲では、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに密着していない。この場合、ウェーハチャック２１０の全体面積のうちの２０％の面積の部分は、主面１０２ａと接触している。そのため、リンギング現象が発生する。主面１０２ａのＸ軸方向の一端に突起物１０２ｂがある場合において、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａと接触する面積（接触面積）が２０％となる地点は、主面１０２ａのＸ軸方向の他端側に接するウェーハチャック端から７７ｍｍの地点である。 When the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis is 7, the deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less from the end of the wafer chuck to a point 120 mm. And after that, the deformation increases to a point of 300 mm. That is, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 7, the wafer chuck 210 is not in close contact with the main surface 102a in the range of 180 mm from the protrusion 102b. In this case, 20% of the entire area of the wafer chuck 210 is in contact with the main surface 102a. Therefore, a ringing phenomenon occurs. When there is a protrusion 102b at one end in the X-axis direction of the main surface 102a, the point where the area (contact area) where the wafer chuck 210 is in contact with the main surface 102a is 20% is other than the X-axis direction of the main surface 102a. This is a point of 77 mm from the end of the wafer chuck in contact with the end side.
図７（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが３ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック端から４０ｍｍの地点まで、ウェーハチャック２１０の変形は、０．５μｍ以下である。この場合の接触面積は、８％である。そのため、リンギング現象は、発生しない。
図７（ｃ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが４ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック端から２０ｍｍの地点まで、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。この場合の接触面積は、３％である。そのため、リンギング現象は、発生しない。
As shown in FIG. 7B, when the thickness of the wafer chuck 210 is 3 mm and the kurtosis (Rku) is 7, the deformation of the wafer chuck 210 from the wafer chuck end to the point of 40 mm is as follows. 0.5 μm or less. In this case, the contact area is 8%. Therefore, no ringing phenomenon occurs.
As shown in FIG. 7C, when the thickness of the wafer chuck 210 is 4 mm and the kurtosis (Rku) is 7, the deformation of the wafer chuck 210 is 0 to the point 20 mm from the end of the wafer chuck. .5 μm or less. The contact area in this case is 3%. Therefore, no ringing phenomenon occurs.
図８は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の実測結果を示す模式図である。
図８（ａ）および図８（ｂ）は、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００の主面１０２ａの上に置いた状態の他の一例を示す模式図およびグラフ図である。
FIG. 8 is a schematic view showing the actual measurement result of the exposure apparatus member support according to the present embodiment.
8A and 8B are a schematic diagram and a graph showing another example of a state in which the wafer chuck 210 is placed on the main surface 102a of the exposure apparatus member support 100. FIG.
図８（ａ）に表したように、主面１０２ａのＸ軸方向の中心部に突起物１０２ｂがあるモデルを採用した。ウェーハチャック２１０の大きさ、材料およびクルトシス（Ｒｋｕ）は、前述した通りである。図８（ｂ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍのときの実測結果を表すグラフ図である。 As shown in FIG. 8A, a model having a protrusion 102b at the center in the X-axis direction of the main surface 102a was adopted. The size, material, and kurtosis (Rku) of the wafer chuck 210 are as described above. FIG. 8B is a graph showing an actual measurement result when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm.
図８（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６の場合には、ウェーハチャック端からそれぞれ９０ｍｍの地点の外周、５０ｍｍの地点の外周、３０ｍｍの地点の外周において、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、接触面積は、２０％以上である。そのため、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、リンギング現象が発生する。 As shown in FIG. 8B, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 4, 5, and 6, the outer periphery at a point 90 mm from the wafer chuck end, 50 mm The deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less at the outer periphery of the point of 3 and the outer periphery of the point of 30 mm. In any case where kurtosis (Rku) is 4, 5, or 6, the contact area is 20% or more. Therefore, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 4, 5, or 6, the ringing phenomenon occurs.
図８（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる領域は、存在しない。そのため、この場合には、リンギング現象は、発生しない。 As shown in FIG. 8B, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 7, there is a region where the deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less. do not do. Therefore, in this case, the ringing phenomenon does not occur.
図９は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の実測結果を示す模式図である。
図９（ａ）および図９（ｂ）は、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００の主面１０２ａの上に置いた状態の他の一例を示す模式図およびグラフ図である。
FIG. 9 is a schematic view showing the actual measurement result of the exposure apparatus member support according to the present embodiment.
9A and 9B are a schematic diagram and a graph showing another example of a state in which the wafer chuck 210 is placed on the main surface 102a of the exposure apparatus member support 100. FIG.
図９（ａ）に表したように、主面１０２ａのＸ軸方向の一端および中心部のそれぞれに突起物１０２ｂがあるモデルを採用した。ウェーハチャック２１０の大きさ、材料およびクルトシス（Ｒｋｕ）は、前述した通りである。図９（ｂ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍのときの実測結果を表すグラフ図である。 As shown in FIG. 9A, a model in which the protrusions 102b are provided at one end and the center of the main surface 102a in the X-axis direction was adopted. The size, material, and kurtosis (Rku) of the wafer chuck 210 are as described above. FIG. 9B is a graph showing an actual measurement result when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm.
図９（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６の場合には、ウェーハチャック端からそれぞれ９０ｍｍの地点の外周の半分、５０ｍｍの地点の外周の半分、３０ｍｍの地点の外周の半分において、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、接触面積は、２０％以上である。そのため、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、リンギング現象が発生する。 As shown in FIG. 9B, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 4, 5, or 6, half of the outer circumference at a point 90 mm from the wafer chuck end. The deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less in the half of the outer periphery at the point of 50 mm and the half of the outer periphery of the point of 30 mm. In any case where kurtosis (Rku) is 4, 5, or 6, the contact area is 20% or more. Therefore, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 4, 5, or 6, the ringing phenomenon occurs.
図９（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる領域は、存在しない。そのため、この場合には、リンギング現象は、発生しない。 As shown in FIG. 9B, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm and the kurtosis (Rku) is 7, there is a region where the deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less. do not do. Therefore, in this case, the ringing phenomenon does not occur.
図１０は、図６〜図９に関する実測結果をまとめた表である。
図１０に示した結果は、実際に露光装置部材支持体にクルトシス４〜７相当の突起を形成してウェーハチャックを支持し、ＸＹステージ上に搭載し、ステージを加速度５Ｇで加速させた後のウェーハチャックのずれを測定した結果である。ウェーハチャックのずれは、ＸＹステージに取り付けたマイクロスコープで測定した。図１０には、測定した結果から、ウェーハチャックのずれの有無を判断した結果が表される。なお、リンギング現象は２つの物体が密接に付く現象であり、場合によっては憂慮すべき現象である。しかし、本発明においては、リンギング現象を積極的に利用する。本発明においては、リンギング現象の効果が高ければ高いほどよい。
FIG. 10 is a table summarizing the measurement results related to FIGS.
The results shown in FIG. 10 are obtained after actually forming projections corresponding to kurtosis 4 to 7 on the exposure apparatus member support to support the wafer chuck, mounting it on the XY stage, and accelerating the stage at an acceleration of 5G. It is the result of measuring the deviation of the wafer chuck. Wafer chuck displacement was measured with a microscope attached to an XY stage. FIG. 10 shows a result of determining whether or not the wafer chuck is displaced from the measurement result. Note that the ringing phenomenon is a phenomenon in which two objects are closely attached, and in some cases is a alarming phenomenon. However, in the present invention, the ringing phenomenon is actively used. In the present invention, the higher the effect of the ringing phenomenon, the better.
このように、本願発明者らは、主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を６以下とすることで、ウェーハチャック２１０などの被支持体を精度よく支持できることを見出した。また、製造工程において、粉砕後の粉末を２５μｍ以下の開きの篩目で篩にかけることにより、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶の形成を抑制し、研磨後の主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を６以下にできることを見出した。 Thus, the inventors of the present application have found that the supported body such as the wafer chuck 210 can be accurately supported by setting the kurtosis (Rku) of the roughness curve of the main surface 102a to 6 or less. In addition, in the manufacturing process, the powder after pulverization is sieved with a sieve having an opening of 25 μm or less to suppress the formation of crystals different from cordierite and additives, and the roughness curve of the main surface 102a after polishing It was found that the kurtosis (Rku) can be reduced to 6 or less.
本実施形態に係る露光装置部材支持体１００によれば、ステージ２２０の可動部２２２を例えば５Ｇの高加速度で駆動した場合でも、基板５がずれることなく露光することができる。基板５がずれることがないので、露光装置のＣＤ精度を満たす回路原版どおりの回路を基板５に露光することができる。これは、本願発明者らの検討によって導き出された新たな効果である。 According to the exposure apparatus member support 100 according to the present embodiment, even when the movable part 222 of the stage 220 is driven at a high acceleration of 5G, for example, the substrate 5 can be exposed without being displaced. Since the substrate 5 is not displaced, a circuit according to the circuit original plate that satisfies the CD accuracy of the exposure apparatus can be exposed on the substrate 5. This is a new effect derived by the study of the present inventors.
好ましくは、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍである場合において、主面１０２ａのクルトシス（Ｒｋｕ）を５以下とする。こうすれば、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる範囲が、ウェーハチャック端から２００ｍｍ地点までとなり、リンギング現象の効果をより高めることができる。さらに好ましくは、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍである場合において、クルトシス（Ｒｋｕ）を４以下とする。こうすれば、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる範囲が、ウェーハチャック端から２４０ｍｍ地点までとなり、リンギング現象の効果をさらに高めることができる。ウェーハチャック２１０の厚さが３ｍｍまたは４ｍｍである場合については、図１０に表した表の通りである。ウェーハチャック２１０などの被支持体をより適切に支持することができる。 Preferably, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm, the kurtosis (Rku) of the main surface 102a is set to 5 or less. By doing so, the range in which the deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less extends from the wafer chuck end to the 200 mm point, and the effect of the ringing phenomenon can be further enhanced. More preferably, when the thickness of the wafer chuck 210 is 2 mm, the kurtosis (Rku) is set to 4 or less. By doing so, the range in which the deformation of the wafer chuck 210 is 0.5 μm or less extends from the wafer chuck end to the 240 mm point, and the effect of the ringing phenomenon can be further enhanced. The case where the thickness of the wafer chuck 210 is 3 mm or 4 mm is as shown in the table of FIG. A supported body such as the wafer chuck 210 can be more appropriately supported.
なお、図６〜図１０に関して前述した説明は、図６、図８（ａ）および図９（ａ）に関して前述したモデルを採用した場合についての実測結果である。突起物１０２ｂの位置、分布および数などによっては、例えばリンギング現象の可否などに関する結果が前述した実測結果とは異なることがある。また、本実施形態の被支持体の厚さは、４ｍｍ以下である。また、本実施形態の被支持体の形状は、直径３００ｍｍ以上の円板状、あるいは一辺３００ｍｍ以上の矩形板状である。 6 to 10 are actual measurement results when the model described above with reference to FIGS. 6, 8A, and 9A is employed. Depending on the position, distribution, number, and the like of the protrusions 102b, for example, the result regarding whether or not the ringing phenomenon is possible may be different from the actual measurement result described above. Moreover, the thickness of the to-be-supported body of this embodiment is 4 mm or less. Moreover, the shape of the to-be-supported body of this embodiment is a disc shape with a diameter of 300 mm or more, or a rectangular plate shape with a side of 300 mm or more.
図１１は、本実施形態に係る他の露光装置を例示する模式的ブロック図である。
図１１に表したように、この例の露光装置３２０は、第１ミラー２６１、第２ミラー２６２、露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０をさらに備える。
第１ミラー２６１は、光源２４０から出射された光を第２ミラー２６２に向けて反射させる。第２ミラー２６２は、第１ミラー２６１で反射した光をマスク保持部２３０に向けてさらに反射させる。露光装置部材支持体１２０は、第１ミラー２６１を被支持体として支持する。露光装置部材支持体１３０は、第２ミラー２６２を被支持体として支持する。露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０は、例えば、露光装置３２０の筐体などに保持され、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２の位置を決める。
FIG. 11 is a schematic block diagram illustrating another exposure apparatus according to this embodiment.
As shown in FIG. 11, the exposure apparatus 320 of this example further includes a first mirror 261, a second mirror 262, an exposure apparatus member support 120, and an exposure apparatus member support 130.
The first mirror 261 reflects the light emitted from the light source 240 toward the second mirror 262. The second mirror 262 further reflects the light reflected by the first mirror 261 toward the mask holding unit 230. The exposure apparatus member support 120 supports the first mirror 261 as a supported body. The exposure apparatus member support 130 supports the second mirror 262 as a supported body. The exposure apparatus member support 120 and the exposure apparatus member support 130 are held by, for example, a housing of the exposure apparatus 320, and determine the positions of the first mirror 261 and the second mirror 262.
露光装置部材支持体１２０は、本体部１２２を有する。本体部１２２は、第１ミラー２６１を支持するための主面１２２ａを有する。主面１２２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、６以下である。露光装置部材支持体１３０は、本体部１３２を有する。本体部１３２は、第２ミラー２６２を支持するための主面１３２ａを有する。主面１３２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、６以下である。露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０は、露光装置部材支持体１００と実質的に同じコーディエライト焼結体である。すなわち、露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０の線膨張係数や比剛性は、露光装置部材支持体１００の線膨張係数や比剛性と実質的に同じである。 The exposure apparatus member support 120 has a main body 122. The main body 122 has a main surface 122 a for supporting the first mirror 261. The kurtosis (Rku) of the roughness curve of the main surface 122a is 6 or less. The exposure apparatus member support 130 has a main body 132. The main body part 132 has a main surface 132 a for supporting the second mirror 262. The kurtosis (Rku) of the roughness curve of the main surface 132a is 6 or less. The exposure apparatus member support 120 and the exposure apparatus member support 130 are substantially the same cordierite sintered bodies as the exposure apparatus member support 100. That is, the linear expansion coefficient and specific rigidity of the exposure apparatus member support 120 and the exposure apparatus member support 130 are substantially the same as the linear expansion coefficient and specific rigidity of the exposure apparatus member support 100.
露光装置３２０では、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２を精度よく支持することができる。このように、露光装置部材支持体によって支持される被支持体は、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２でもよい。露光装置部材支持体の支持するミラーは、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２に限ることなく、光源２４０から出射された光の進行方向を変化させる任意のミラーでよい。 The exposure apparatus 320 can support the first mirror 261 and the second mirror 262 with high accuracy. As described above, the supported body supported by the exposure apparatus member support body may be the first mirror 261 and the second mirror 262. The mirror supported by the exposure apparatus member support is not limited to the first mirror 261 and the second mirror 262, and may be any mirror that changes the traveling direction of the light emitted from the light source 240.
上記実施形態では、露光装置部材支持体に支持される被支持体として、ウェーハチャック２１０、投影レンズ２５０、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２を示している。被支持体は、これに限ることなく、例えば、マスク保持部２３０や光源２４０など、露光装置に用いられる任意の部材でよい。 In the above-described embodiment, the wafer chuck 210, the projection lens 250, the first mirror 261, and the second mirror 262 are shown as the supports to be supported by the exposure apparatus member support. The supported body is not limited to this, and may be any member used in the exposure apparatus such as the mask holding unit 230 and the light source 240.
上記実施形態では、露光装置に用いられる支持部材に露光装置部材支持体を適用した例を示している。露光装置部材支持体は、露光装置用の支持部材に限ることなく、例えば、成膜装置やエッチング装置など、他の半導体製造装置の部材をリンギング現象によって支持するための支持部材などに適用してもよい。 In the said embodiment, the example which applied the exposure apparatus member support body to the support member used for exposure apparatus is shown. The exposure apparatus member support is not limited to a support member for an exposure apparatus, but is applied to a support member for supporting a member of another semiconductor manufacturing apparatus such as a film forming apparatus or an etching apparatus by a ringing phenomenon. Also good.
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、露光装置３００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention. For example, the shape, size, material, arrangement, and the like of each element included in the exposure apparatus 300 are not limited to those illustrated, but can be changed as appropriate.
Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
５ 基板、 ５ａ 表面、 １００、１２０、１３０ 露光装置部材支持体（支持部材）、 １０２、１２２、１３２ 本体部、 １０２ａ、１２２ａ、１３２ａ 主面、 １０２ｂ 突起物、 １０４ リブ、 ２１０ ウェーハチャック、 ２１０ａ 面、 ２２０ ステージ、 ２２２ 可動部、 ２３０ マスク保持部、 ２３２ マスク、 ２４０ 光源、 ２５０ 投影レンズ、 ２６１ 第１ミラー、 ２６２ 第２ミラー、 ３００、３２０ 露光装置 5 substrate, 5a surface, 100, 120, 130 exposure apparatus member support (support member), 102, 122, 132 main body, 102a, 122a, 132a main surface, 102b protrusion, 104 rib, 210 wafer chuck, 210a surface , 220 stage, 222 movable part, 230 mask holding part, 232 mask, 240 light source, 250 projection lens, 261 first mirror, 262 second mirror, 300, 320 exposure apparatus
Claims (4)
前記本体部は、負の線膨張係数を有するコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）と、正の線膨張係数を有し前記本体部の線膨張係数を調整するための添加剤と、を含み、
前記本体部の線膨張係数は、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下であり、
前記主面の粗さ曲線のクルトシスが６以下であることを特徴とする露光装置部材支持体。 A main body having a main surface for supporting the support by ringing phenomenon;
The main body has cordierite (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 ) having a negative linear expansion coefficient, and an additive for adjusting the linear expansion coefficient of the main body having a positive linear expansion coefficient And including
The linear expansion coefficient of the main body portion is −10 ppb / K or more and 10 ppb / K or less at 22 ° C.,
An exposure apparatus member support, wherein a kurtosis of a roughness curve of the main surface is 6 or less.
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