JPH01303720A - チャッキング装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はチャッキング装置に係わり、とくにワークに
歪みが生じた場合にその歪みを補正して保持することが
できるチャッキング装置に関する。

（従来の技術） たとえば、半導体を製造する場合、ワークであるウェハ
に回路パターンを印刷する露光工程がある。この露光工
程においては、マスクに形成された回路パターンを上記
ウェハに焼付けてからエツチングをするということが行
なわれ、その焼付けとエツチングとは多い場合には十数
口あるいはそれ以上にわたって繰返される。そのため、
上記ウェハは焼付は時やエツチング時の熱影響を繰返し
て受けることになるから、それによって歪みが生じるこ
とが避けられない。

このように、ウェハに歪みが生じた状態でこのウェハを
露光装置のテーブルに保持し、たとえばウェハとマスク
との中央部分を合せてこれらを位置決めすることにより
露光とエツチングとを繰返°すと、ウェハにすでに印刷
されたパターンとこれから印刷されるマスクのパターン
との周辺部のずれ量が次第に大きくなり、印刷不良の発
生を招くという問題が生じる。とくに、最近ではウニ／
％の大径化によってそのウェハに歪みが生じやすく、ま
た回路パターンの精密化が著しいため、ウエノ＼に生じ
る歪みがわずかでも、印刷不良になりやすいということ
がある。

（課題を解決するための手段及び作用）このように、従
来はウエノ１に歪みが生じると、このウェハに印刷され
たパターンと、上記ウエノ＼にこれから印刷しようとす
るマスクのパターンとにずれが生じ、それによって印刷
不良を招くということがあった。

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、ワークに歪みが生じた場合、その歪
みを補正した状態で上記ワークを保持することができる
ようにしたチャッキング装置を提供することにある。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）上記課題を解決
するためにこの発明は、ベースと、このベースの少なく
とも中央部分に設けられワークのほぼ中央部分を吸引保
持するメインチャックと、このメインチャックの周辺部
近傍にｌ上記ベース面上をＸ、Ｙ方向に移動自在に配置
され上記メインチャックの吸引保持面と同一面の吸引保
持面を有し上記ワークの中央部分以外を部分的に吸引保
持する複数の補助チャックとこれら補助チャックを上記
ベース上でそれぞれＸ、Ｙ方向に変位させて上記ワーク
に生じた歪みを補正する駆動素子とを具備する。そして
、ワークに歪みが生じたならば、ワークの周辺部を保持
した補助チャックを駆動して上記ワークを歪みがないと
きと同じ形状になるよう変形させるようにしたものであ
る。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図はワークとしてのウェハ２に回路パターンを印刷
するための露光装置を示し、この露光装置は装置本体１
を有する。この装置本体１上にはＹ方向に駆動されるＹ
テーブル４と、このＹテーブル４上でＸ方向に駆動され
るＸテーブル５と、このＸテーブル５上に設けられたＺ
テーブル３およびＺテーブル３上で回転方向に駆動され
るθテーブル６とが順次設けられている。なお、各テー
ブルを駆動する駆動源は図示するのを省略する。

そして、上記θテーブル６上には上記ウェハ２を保持す
るためのチャッキング装置１０が設けられている。この
チャッキング装置１０は矩形板状のベース１０ａを有す
る。このベース１０ａ上には第１図に示すようにメイン
チャック７と補助チャック８とが設けられている。上記
ベース１０ａの中央部分に上記メインチャック７が配置
され、周辺部の四隅にそれぞれ上記補助チャック８が配
に固定された柱状の固定部材９の上端面に固着された吸
引プレート１１を有する。この吸引プレート１１の上面
には中央吸着部１２と、この中央吸着部１２の周囲に４
つの周辺吸着部１３とが形成されている。各吸着部１２
．１３はそれぞれ中央上面に形成された格子状の連通溝
１２ｂ、１３ｂに連通し、それによって吸引口１２ａ、
１３ａに発生する吸引力が各吸着部１２．１３のほぼ全
面にわたって作用するようになっている。

上記中央吸着部１２の吸引口１２ａは上記固定部材９に
穿設された第１の連通路１４を介して上記ベース８に穿
設された第１の吸引路１５に連通している。この第１の
吸引路１５は図示しない第１の制御弁を介して同じく図
示しない吸引ポンプに接続されている。また、各周辺吸
着部１３の４つの吸引口１３ａは上記固定部材９に穿設
された第２の連通路１６を介して上記ベース８に穿設さ
れた第２の吸引路１７に連通している。この第２の吸引
路１７は図示しない第２の制御弁を介して吸引ポンプに
連通している。

上記補助チャック８は矩形状の固定枠１８を有する。こ
の固定枠１８は上記ベース１０ａに固定されていて、そ
の枠内には可動体１９が配置されている。この可動体１
９は上記固定枠１８よりも小さな可動枠２１と、この可
動枠２１内に設けられた角柱状の吸着体２２とから構成
されている。

上記可動枠２１は第５図に示すＸ方向に沿う一対の側辺
が上記固定枠１８の一対の側辺にそれぞれ第１の板ばね
２３によって連結されている。したがって、上記可動枠
１９は上記板ばね２３を弾性変形させてＸ方向と直交す
るｙ方向に変位自在となっている。上記吸着体２２と上
記可動枠２１とはｙ方向に対向位置する側辺がそれぞれ
第２の板ばね３４によって連結され、それによって上記
吸着体２２はＸ方向に弾性的に変位自在となっている。

上記固定枠１８と可動枠２１とのｙ方向に沿う一方の側
壁間には駆動素子としてのＸピエゾ素子２４が介装され
、上記可動枠２１と吸着体２２とのＸ方向に沿う一方の
側壁間にはＸピエゾ素子２５が介装されている。各補助
チャック８のピエゾ素子２４．２５は図示しない制御部
に電気的に接続され、この制御部からの電気信号の大き
さに応じて伸縮するようになっている。

上記吸着体２２の上面は、第４図に示すように上記メイ
ンチャック７の中央吸着部１２および周辺吸着部１３と
同じ高さに設定され、そこには補助吸着部２６が形成さ
れている。この補助吸着部２６は上記吸着体２２の上面
に開口した吸引口２２ａと、この吸引口２２ａに通じる
連通溝２２ｂとからなり、上記吸引口２２ａは上記吸着
体２２に穿設された第３の連通路２７を介して上記ベー
ス１０ａに穿設された第３の吸引路２８に連通している
。この第３の吸引路２８は図示しない第３の制御弁を介
して上記吸引ポンプに連通している。なお、上記可動体
１９はベース１０ａの面上でスライドするので、それに
よって第３の連通路２７と第３の吸引路２８との連通状
態が遮断されないようこれらは上記ベース１０ａの上面
に形成された大径部３０を介して連通している。

このように構成されたチャッキング装置１０の中央吸着
部１２、周辺吸着部１３および補助吸着部２６によって
ワークとしてのウェハ２が各吸引口−１２ａ、１３ａ、
２２ａに発生する吸引力によって吸着される。このウェ
ハ２の上方にはマスクホルダ３１が配置され、このマス
クホルダ３１には上記ウェハ２に回路パターンを印刷す
るためのマスク３２が保持されている。

つぎに、上記構成の露光装置によってウェハ２に回路パ
ターンを印刷する場合の手順について説明する。まず、
チャッキング装置１０のメインチャック７と補助チャッ
ク８との上にウェハ２を載置し、各吸着部１２．１３．
２２によって上記ウェハ２を吸引保持したならば、図示
しないアライメント装置を用いてマスク３２の中央部と
ウェハ２の中央部とのパターンのずれ量を検知し、それ
に応じてＹテーブル４、Ｘテーブル５およびθテーブル
６を駆動して上記ウェハ２とマスク３２との中央部分の
位置合わせを行なう。

上記アライメント装置としては、たとえばウェハ２とマ
スク３２とに印されたマークが一致しているか否やかを
レーザ光を走査させて光学的に検知する方法やウェハ２
とマスク３２との対向する部位に回折格子を設け、これ
ら回折格子の垂直方向からレーザ光を入射させ、上記回
折格子からの回折光の強度を検知して位置合わせする方
法などがある。

上記ウェハ２とマスク３２との中央部分の位置合わせを
したら、これらの四隅部の位置ずれ量を別のアライメン
ト装置を用いて検出する。上記ウェハ２に対する回路パ
ターンの印刷回数が少ない場合は上記ウェハ２に生じる
歪みが少ないから、四隅部におけるウェハ２と・マスク
３２とのパターンのずれ量も小さい。しかしながら、印
刷回数が多くなり、上記ウェハ２が繰返して熱影響を受
けると、上記ウェハ２に歪みが生じるから、ウェハ２と
マスク３２との周囲、　たとえばこれらが矩形状である
ならば四隅部におけるパターンに生じるずれが大きくな
る。この状態を第６図にもとずいて説明すると、同図中
鎖線はウェハ２に歪みが生じていないときのパターンＰ
１を示し、それがウェハ２に歪みが生じると同図中実線
で示すパターンＰ２のように変形してしまう。

このようにしてウェハ２とマスク３２との四隅部におけ
るパターンのずれが検出されたぬら、メインチャック７
の４つの周辺吸着部１３を大気圧にし、その中央吸着部
１２と補助チャック８の４つの補助吸着部２６とで上記
ウェハ２の中央部分と周辺四隅部とを吸引保持する。つ
いで、各補助チャック８のＸピエゾ素子２４とＸピエゾ
素子２５とにアライメント装置によって検出されたずれ
量に応じた強さの電圧が供給される。すると、各補助チ
ャック８の吸着体２２がベース１０ａ上でＸＹ力方向駆
動され、上記ウェハ２をそれに生じた歪みを除去する状
態、つまりアライメント装置からの偏差出力が零になる
状態に変形させる。

その状態でメインチャック７の周辺吸着部１３に再度吸
引力を発生させて全ての吸着部１２．１３．２６でウェ
ハ２を保持したならば、再度ウェハ２の中央部と四隅部
とのアライメントを行なう。そして、これらの間にずれ
がなければ、上記マスク３２に照明光を入射させ、その
マスク３２のパターンを上記ウェハに精密に焼付けるこ
とにより、印刷不良の発生を防止することができる。

なお、上記一実施例ではウェハの周囲をそれぞれ４つの
補助チャック８で吸引保持するようにしたが、ウェハが
円形である場合にはその四隅部には通常回路パターンが
形成されないから、その四隅部をクランプ方式など他の
手段によって保持するようにしてもよい。なお、ワーク
としては円形のウェハに限られず、矩形のウェハやウェ
ハ以外のものであってもよいこと無論である。

また、補助チャックを駆動する駆動素子としてピエゾ素
子を用いたが、ねじ送りなどの他の手段によって駆動す
るようにしてもよい。また、この発明に係わるチャッキ
ング装置は露光装置以外に用いるようにしてもよいこと
無論であり、さらに補助チャックの数もなんら限定され
るものでない。

［発明の効果コ 以上述べたようにこの発明は、ベースのほぼ中央部分に
、ワークのほぼ中央部分を吸引保持するメインチャック
を配置し、このメインチャックの周辺部近傍に上記ワー
クの中央部分以外の部分を部分的に吸引保持する補助チ
ャックを上記ベースに対して移動自在に配置し、これら
補助チャックを駆動素子によって上記ベース上でＸＳＹ
方向に変位させるようにした。したがって、上記ワーク
に歪みが生じた場合、上記補助チャックを駆動してワー
クを変形させることにより、このワークに生じた歪みを
補正することができるから、たとえば露光装置に用いれ
ば、露光を繰返すことによってワークの歪みが生じても
、回路パターンをずれのない状態で印刷することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はチャッキン
グ装置の平面図、第２図は露光装置の概略的構成の側面
図、第３図は第１図の■−■線に沿う断面図、第４図は
ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は補助チャックの拡
大平面図、第６図はウェハのパターンが正常な状態と歪
みが生じた状態との説明図である。 ７・・・メインチャック、８・・・補助チャック、１０
ａ・・・チャッキング装置、２４．２５・・・ピエゾ素
子（駆動素子）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第５図　　　第６図 手続補装置 １、事件の表示 特願昭６３−１３２６１８号 ２、発明の名称 チャッキング装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 （３０７）　　株式会社　東芝 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル玖 ニ ア、補正の内容 明細書第３ページ１７行目に「考案の構成」とあるのを
「発明の構成」と補正する。 へ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ベースと、このベースの少なくとも中央部分に設けら
   れワークのほぼ中央部分を吸引保持するメインチャック
   と、このメインチャックの周辺部近傍に上記ベース面上
   をＸ、Ｙ方向に移動自在に配置され上記メインチャック
   の吸引保持面と同一面の吸引保持面を有し上記ワークの
   中央部分以外を部分的に吸引保持する複数の補助チャッ
   クとこれら補助チャックを上記ベース上でそれぞれＸ、
   Ｙ方向に変位させて上記ワークに生じた歪みを補正する
   駆動素子とを具備したことを特徴とするチャッキング装
   置。