JPH01124232A

JPH01124232A - レベリング装置

Info

Publication number: JPH01124232A
Application number: JP62281962A
Authority: JP
Inventors: Shiro Hamada; 史郎浜田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1989-05-17
Also published as: JPH0548948B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、レベリング装置に関する。

［従来の技術］ここで、レベリング装置とは、ある基準面に対して平行
に対象物を設置するものであり、例えば、ＸｔｌＡＢ光
装置において用いられるレベリング装置では、マスクが
基準面、その対象物はウェハであり、マスクに対して平
行になるように、ウェハがレベリングされる。

第２図を用いて、Ｘ線露光装置に用いられる従来のレベ
リング装置の機構を説明する。

１はマスクに代わる基準面である。その対象物であるウ
ェハ２が基準面１に対向してウェハチャック３に搭載さ
れている。この基準面１の位置には、３個の静電容量型
変位計４が、互いに等間隔を置いて設置されている。こ
れら静電容量型変位計４の軸上には、ウェハチャック３
を３個の鋼球８を介して３点支持する３個のピエゾアク
チュエータ５が設けられ、静電容量型変位計４の出力を
等しくするように作動する。これにより、ウェハチャッ
ク３に搭載されたウェハ２を基準面１に対して平行に設
置している。なお、６は差動トランス変位計であり、ピ
エゾアクチュエータ５に隣接して、その作動量を制御す
るためのフィードバックセンサとして機能するものであ
る。７は鋼球８にウェハチャック３を安定して３点支持
するための固定バネである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上述した従来のレベリング装置では、静
電容量型変位計を使用するため、静電容量の異なる材質
の対象物では、正確なレベリングが困難となる。例えば
、ウェハ表面の材質が、酸化シリコン膜とアルミ膜とで
は、それぞれの静電容量が異なることから、正確なレベ
リングを行うために、材質が変わる毎に、変位計の補正
操作をしなければならず、レベリング作業が煩雑になる
という問題があった。

また、ピエゾアクチュエータ及び差動トランス変位計等
の複数の部品を必要とすることから、レベリング装置自
体のサイズを大きくせざるを得す、装置のコンパクト化
及び軽量化の要請を満足するものではなかった。

そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に淫み、対象
物の材質に拘らず、高精度なレベリングを簡単に行なえ
、しかも、コンパクト化及び軽量化の要請を満足するレ
ベリング装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］本発明によれば、ウェハを搭載するウェハチャック部と
、該ウェハチャック部を搭載するフレーム部と、前記ウ
ェハチャック部及び前記ウェハの少なくともどちらか一
方にレベル調整用ガスをノズルより噴射するレベル調整
用ガス供給手段と、前記ノズルを所定方向にスライドさ
せるスライド手段とを有し、前記ウェハチャック部及び
フレーム部に、互いに対向してエアーベアリング構造を
成す球面を各々設け、前記ウェハチャ・ツク部及びフレ
ーム部の少なくともどちらか一方には、フロート用ガス
供給手段と真空吸着手段とを設け、前記フロート用ガス
供給手段は、前記球面間に、フロート用ガスを供給して
前記ウェハチャック部をフロートさせ、前記真空吸着手
段は、前記球面間のフロート用ガスを外部に排出して、
前記球面を互いに真空吸着させることを特徴するレベリ
ング装置が得られる。

［実施例］次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すとおり、１６は搬送可能なフレーム部であ
り、その上面には凹部状の球面部１６−１が形成されて
いる０球面部１６−１は複数の孔部を有する多孔質構造
からなる。その球面１６−１上には、ウェハチャック部
１５が載置されている。ウェハチャック部１５の下面は
、球面部１６−１とエアーベアリング構造を成すように
凸部状の球面１５−１が形成されている。また、本実施
例の場合は、フレーム部１６は外部に備えられた切替え
バキューム装置、１７に接続されており、球面部１６−
１の孔部を通して、球面部１５−１と球面部１６−１と
の間に空気を供給し、或は、真空吸引するものである。

これにより、ウェハチャック部１５をフロートさせ、或
は、両線面部１５−１．１６−１を真空吸着して、ウェ
ハチャック部１５をフレーム部１６に固定している。さ
らに、ウェハチャック部１５は、外部に設けた真空ポン
プ（図示しない）からの吸引力を利用して、上面に搭載
した円形のウェハ２を固定している。このとき、ウェハ
チャック部１５の重心を通る垂線上に円形のウェハ２の
中心が一致するように固定されていることが好ましい、
これは、後述するように、レベル調整用空気の噴出圧力
の調整を簡単に精度良く行うためである。

一方、ウェハチャック部１５の上方には、例えば、ウェ
ハ２に用いるＸ線露光用のマスク等の設置位置を基準面
と定義すれば、その基準面で互いに等間隔に離間して位
置する、換言すれば、正三角形の角部に各々相当する位
置関係を以て配置される３個のノズル１１　Ａ、Ｂ、Ｃ
が配置されている。

外部より供給されるレベル調整用空気の圧力を調整する
ための３個の空気圧調整装置１４　Ａ、Ｂ、Ｃ（但し、
空気圧調整装置１４ｃは図示しない）が、３個のノズル
１１＾、Ｂ、Ｃに夫々接続されている。

ノズル１１八、Ｂ、Ｃには、ノズルＩＩＡ、Ｂ、Ｃから
噴出されるレベル調整用空気の噴出圧力を微調整する３
個のノズル圧力調整装置１３Ａ、Ｂ、Ｃが夫々取付けら
れている。なお、ノズル１１＾、Ｂ、Ｃとウェハ２との
間に、Ｘ線露光用等のマスク等を設け、このマスクに平
行なレベルをノズル＾、Ｂ、Ｃの基準面を設定しても良
い。

また、これら３個のノズル１１＾、Ｂ、Ｃを同時に基準
面と垂直方向にエアースライドするエアースライド装置
１８が３個のノズルＩＩＡ、Ｂ、Ｃの上端側に設けられ
ている。エアースライド装置１８は、エアーシリンダ１
０と、エアーシリンダ１０に上端を接続し下端を３個の
ノズル１１＾、８．Ｃに接続されたスライド１９と、膨
張体１２とから構成されている。膨張体１２は、スライ
ド１９を囲周する多孔質面を有し、外部より空気を供給
されることにより膨脹してスライド１９との間にギャッ
プを作り、スライド１９をエアースライド化し、−方、
空気の供給を止めることにより、スライド１９を締付け
、基準面を構成するノズル１１　Ａ、Ｂ、Ｃを高精度に
ガタつくことなく固定する。

次に、本実施例のレベリング装置の操作状態を説明する
。

まず、ウェハ２の中心とウェハチャック部１５の重心と
を通る軸が、ウェハチャック部１５の上面と垂直となる
ように、円形のウェハ２をウェハチャック部１５の上面
に載せ、外部に設けた真空ポンプで、ウェハ２をウェハ
チャック部１５に真空吸着させて固定する。

次に、３個の空気圧調整装置１４　Ａ、Ｂ、Ｃにより圧
力調整されたレベル調整用空気をノズル１１Ａ。

８、Ｃに供給する。

このとき、エアースライド装置１８が作動する。

膨張体１２には外部より空気が供給され、膨脹してスラ
イド１９との間にギャップが形成される。

これにより、スライド１９がエアースライド化する。ま
た、エアーシリンダ１０は、スライド１９を徐々に下降
させて、ノズルＩＩＡ、Ｂ、Ｃをウェハ２に近付ける。

ノズル１１＾、Ｂ、Ｃがウェハ２に所定の第１の距離範
囲に達すると、外部に備えられた切替えバキューム装置
１７より、フレーム部１６の球面部１６−１の孔部を通
して、球面部１５−１と球面部１６−１との間に空気が
供給され、ウェハチャック部１５をフロート状態にし、
エアーベアリング構造が形成される。なお、ノズルＩＩ
Ａ、Ｂ。

Ｃのウェハ２への近接を検知するためには、近接スイッ
チをエアーシリンダ１０に設けても良い。

そして、ノズル１１　Ａ、Ｂ、Ｃがさらにウェハ２へ接
近し、所定の第２の離間距離に達すると、エアーシンリ
ンダ１０の作動を止め、同時に、エアースライド装置１
８の膨張体１２への空気の供給を止め、スライド１９が
固定される。

このとき、３個のノズル圧調整装置１３Ａ、Ｂ、Ｃによ
り噴出圧力を微調整された夫々のレベル調整用空気が、
３個のノズル１１＾、Ｂ、Ｃよりフロート状態のウェハ
チャック部１５に噴出される。ウェハチャック部１５は
、３個のノズルＩＩＡ、Ｂ、Ｃからのレベル調整用空気
の噴出圧力が等しくなるようにフレーム部１６の球面部
１６−１に沿って回転し、ウェハ２のレベリングが行わ
れる。

ここで、３個のノズルｔ　Ｉ　Ａ、Ｂ、Ｃとウェハチャ
ック部１５との位置関係について述べる。−３個のノズ
ル１１　Ａ、Ｂ、Ｃに規定される正三角形の重心位置と
、ウェハチャック部１５及び円形のウェハ２の重心位置
とが基準面の同−垂線上と一致している場合は、３個の
ノズルＩＩＡ、Ｂ、Ｃより噴出されるレベル調整用空気
の噴出圧力を等しくするようにノズル圧力調整装置１３
を設定する。

これにより、迅速かつ精密に、ウェハ２の位置が基準面
、即ち、マスクと平行になるように、ウェハチャック部
１５を回転させて傾けることができる。一方、３個のノ
ズル１１Ａ、Ｂ、Ｃに規定される正三角形の重心位置と
、ウェハチャック部１５及び円形のウェハ２の重心位置
とが基準面の同−垂線上と一致していない場合は、基準
面の同−垂線上に一致するように３個のノズル圧力調整
装置１３＾、Ｂ、Ｃを夫々微調整すれば良い。

最後に、ウェハ２のレベリングが完了した後、切替えバ
キューム装置１７は、空気の供給を徐々にバキュームに
切替え、フレーム部１６の球面部１６−１の孔部を通し
て、球面部１５−１と球面部１６−９１とを真空吸着し
、ウェハ２のにベリング状態を保持したままウェハチャ
ック部１５をフレーム部１６に固定する。そして、ノズ
ルＩＩＡ、Ｂ、Ｃからのレベル調整用空気の噴出が停止
される。

なお、本実施例では、ノズルが３個の場合について説明
したが、本発明の趣旨はノズルの個数に限定されるもの
ではないことは明白である。また、ウェハチャック部１
５とフレーム部１６とは、互いにフロート吸着する機構
であればよく、磁石を用いても可能である。更に、膨張
体には、ピエゾアクチュエータを用いたクランプでもよ
い。

［発明の効果］以上の説明のとおり、本発明によれば、−旦、フロート
状態にしたウェハチャック部に搭載される対象物に、所
定の基準面に平行になるようにガスを噴出させて、レベ
リングを行い、その対象物のレベリング状態を保持した
まま、ウェハチャック部を固定することができるから、
対象物の材質に拘らず、高精度なレベリングを行うこと
ができ、しかも、従来、必要とされたピエゾアクチュエ
ータ及び差動トランス変位計等の複数の部品を必要とす
るこがないから、コンパクト化及び軽量化の要請を満足
するレベリング装置を提供することである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わるレベリング装置の断面
図、第２図は従来のレベリング装置の概略図である。１・・・マスラフ、２・・・ウェハ、１０・・・エアー
シリンダ、１１＾、Ｂ、Ｃ・・・ノズル、１２・・・膨
張体、１３Ａ、８．Ｃ・・・ノズル圧力調整装置、１４
　Ａ、Ｂ、Ｃ・・・空気圧調整装置、１５・・・ウェハ
チャック部、１５−１．１６−１・・・球面部、１６・
・・フレーム部、１７・・・切替えバキューム装置、１
８・・・エアースライド装置、１９・・・スライド。手続補正書（自制昭和６２年１２月１０日

Claims

【特許請求の範囲】１、ウェハを搭載するウェハチャック部と、該ウェハチ
ャック部を搭載するフレーム部と、前記ウェハチャック
部及び前記ウェハの少なくともどちらか一方にレベル調
整用ガスをノズルより噴射するレベル調整用ガス供給手
段と、前記ノズルを所定方向にスライドさせるスライド
手段とを有し、前記ウェハチャック部及びフレーム部に
、互いに対向してエアーベアリング構造を成す球面を各
々設け、前記ウェハチャック部及びフレーム部の少なくともどち
らか一方には、フロート用ガス供給手段と真空吸着手段
とを設け、前記フロート用ガス供給手段は、前記球面間に、フロー
ト用ガスを供給して前記ウェハチャック部をフロートさ
せ、前記真空吸着手段は、前記球面間のフロート用ガスを外
部に排出して、前記球面を互いに真空吸着させることを
特徴するレベリング装置。２、特許請求の範囲第１項記載のレベリング装置におい
て、前記フロート用ガス供給手段は、前記ウェハチャッ
ク部及びフレーム部の少なくともどちらか一方の球面に
開口した孔部を通して、前記球面間に前記フロート用ガ
スを供給することを特徴するレベリング装置。３、特許請求の範囲第１項記載のレベリング装置におい
て、前記真空吸着手段は、前記ウェハチャック部及びフ
レーム部の少なくともどちらか一方の球面に開口した孔
部を通して、前記球面間に前記フロート用ガスを真空吸
引することにより、前記球面間を真空吸着することを特
徴するレベリング装置。４、特許請求の範囲第１項記載のレベリング装置におい
て、前記レベル調整用ガス供給手段は、前記レベル調整
用ガスが噴出する３以上のノズルと、前記ウェハを所定
の基準面と平行になるように、前記ノズルからの前記レ
ベル調整用ガスの噴出圧力を調整するガス圧力調整部を
有することを特徴するレベリング装置。５、特許請求の範囲第４項記載のレベリング装置におい
て、前記スライド手段は、前記ノズルを前記基準面と垂
直方向にエアースライドさせることを特徴するレベリン
グ装置。６、特許請求の範囲第４項又は第５項記載のレベリング
装置において、前記ノズルは、前記基準面上で互いに等
間隔に離間して位置する３個のノズルからなり、前記ウ
ェハ及びウェハチャック部の重心は、前記３個のノズル
に規定される重心を通る前記基準面の垂線上に位置し、
前記３個のノズルより噴出される前記レベル調整用ガス
の噴出圧力は、実質的に同一であることを特徴するベア
リング装置。