JPH05234839A - 半導体露光方法および装置 - Google Patents
半導体露光方法および装置Info
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- JPH05234839A JPH05234839A JP4070069A JP7006992A JPH05234839A JP H05234839 A JPH05234839 A JP H05234839A JP 4070069 A JP4070069 A JP 4070069A JP 7006992 A JP7006992 A JP 7006992A JP H05234839 A JPH05234839 A JP H05234839A
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- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
- G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光直前のウエハ温度と装置内基準温度とを
一致させ、ウエハに対する熱的影響による変形のバラつ
きを防止し、パターン露光精度の向上を図る。 【構成】 半導体露光において、露光(ステップ5)の
ために被露光物を吸着する(ステップ4)前に、強制温
調を行う。
一致させ、ウエハに対する熱的影響による変形のバラつ
きを防止し、パターン露光精度の向上を図る。 【構成】 半導体露光において、露光(ステップ5)の
ために被露光物を吸着する(ステップ4)前に、強制温
調を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体露光方法および装
置に関し、特に露光直前のウエハの温度を装置内の基準
温度に一致させる為の技術に関するものである。
置に関し、特に露光直前のウエハの温度を装置内の基準
温度に一致させる為の技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しょうとする課題】投影
露光装置において、装置外から搬入されたウエハは、ウ
エハ搬送系を経由してウエハチャック上に転送され、ウ
エハチャックに吸着された後、投影露光される。一般に
ウエハの温度は、装置外から搬入された時点ではチャッ
ク温度とは異なっているが、ウエハ搬送中に、主として
周囲の空気との間の熱伝導によって、チャック温度に近
づく。6インチウエハが従来の投影露光装置に搬入され
た場合の、ウエハ温度の変化の様子を図4(a)に示
す。図4(a)において、時刻0に21.2℃の温度の
ウエハが搬入され、約20秒後に20℃の温度のチャッ
クに吸収されると仮定した。搬送中のウエハは、約0.
3C/Wの熱抵抗で周囲の空気温度(20℃)に近づ
き、また吸着後は0.08C/Wの熱抵抗でチャック温
度に近づくとした。一方、シリコンウエハの線膨張率
は、4.2ppm/℃であることが知られている。ウエ
ハの伸び縮みを、図4(a)と同じ時間スケールで示し
たのが図4(b)である。20℃のウエハの伸び縮みを
0ppmとして示す。図3(b)において、チャック吸
着時のウエハの温度は、チャックに対して約0.5℃程
高く、そのためウエハは2.1ppm程伸びた状態で吸
着される。吸着時におけるウエハとチャックとの温度差
は、主としてウエハが装置に搬入されてからの経過時間
によって定まる。一般にウエハ搬送系はパイプライン形
式でウエハを搬送する。このとき順次搬送時間がウエハ
一枚の露光時間より短く設計されているため、第2枚目
以降のウエハは、搬送系上のどこかのステージで待機す
ることになる。したがって1枚目のウエハの経過時間と
2枚目以降の経過時間は大きく異なる。また、ウエハ搬
送系の各部分の温度を、例えば0.5℃範囲内で均一に
保つためには、大規模な温度制御機構が必要となる。通
常は搬送系内の各部分で0.5℃程度の温度差が存在し
ている。したがって搬送途中の周囲温度によっても、ま
たウエハの待機状態によっても、チャック吸着時の各ウ
エハの温度は互いに異なることとなる。この結果、以下
の3点の問題が引き起こされる。 (1)投影露光系の倍率が厳しく管理されていても、ウ
エハの熱膨張(縮小)によって実際に投影露光されたパ
ターンの大きさおよび間隔がウエハ毎に異なってしま
う。 (2)吸着動作中および吸着直後から、温度に応じた大
きさになろうとするウエハと、ウエハを一定の大きさに
留めようとするチャックの間にストレスが生じる。この
ため吸着動作によってウエハが変形したり、吸着力が異
物等によって弱くなった場合には、露光途中で倍率が変
化する。 (3)ステップアンドリピート方式で露光する装置の場
合には、ステップ間隔がウエハ毎に変動する。
露光装置において、装置外から搬入されたウエハは、ウ
エハ搬送系を経由してウエハチャック上に転送され、ウ
エハチャックに吸着された後、投影露光される。一般に
ウエハの温度は、装置外から搬入された時点ではチャッ
ク温度とは異なっているが、ウエハ搬送中に、主として
周囲の空気との間の熱伝導によって、チャック温度に近
づく。6インチウエハが従来の投影露光装置に搬入され
た場合の、ウエハ温度の変化の様子を図4(a)に示
す。図4(a)において、時刻0に21.2℃の温度の
ウエハが搬入され、約20秒後に20℃の温度のチャッ
クに吸収されると仮定した。搬送中のウエハは、約0.
3C/Wの熱抵抗で周囲の空気温度(20℃)に近づ
き、また吸着後は0.08C/Wの熱抵抗でチャック温
度に近づくとした。一方、シリコンウエハの線膨張率
は、4.2ppm/℃であることが知られている。ウエ
ハの伸び縮みを、図4(a)と同じ時間スケールで示し
たのが図4(b)である。20℃のウエハの伸び縮みを
0ppmとして示す。図3(b)において、チャック吸
着時のウエハの温度は、チャックに対して約0.5℃程
高く、そのためウエハは2.1ppm程伸びた状態で吸
着される。吸着時におけるウエハとチャックとの温度差
は、主としてウエハが装置に搬入されてからの経過時間
によって定まる。一般にウエハ搬送系はパイプライン形
式でウエハを搬送する。このとき順次搬送時間がウエハ
一枚の露光時間より短く設計されているため、第2枚目
以降のウエハは、搬送系上のどこかのステージで待機す
ることになる。したがって1枚目のウエハの経過時間と
2枚目以降の経過時間は大きく異なる。また、ウエハ搬
送系の各部分の温度を、例えば0.5℃範囲内で均一に
保つためには、大規模な温度制御機構が必要となる。通
常は搬送系内の各部分で0.5℃程度の温度差が存在し
ている。したがって搬送途中の周囲温度によっても、ま
たウエハの待機状態によっても、チャック吸着時の各ウ
エハの温度は互いに異なることとなる。この結果、以下
の3点の問題が引き起こされる。 (1)投影露光系の倍率が厳しく管理されていても、ウ
エハの熱膨張(縮小)によって実際に投影露光されたパ
ターンの大きさおよび間隔がウエハ毎に異なってしま
う。 (2)吸着動作中および吸着直後から、温度に応じた大
きさになろうとするウエハと、ウエハを一定の大きさに
留めようとするチャックの間にストレスが生じる。この
ため吸着動作によってウエハが変形したり、吸着力が異
物等によって弱くなった場合には、露光途中で倍率が変
化する。 (3)ステップアンドリピート方式で露光する装置の場
合には、ステップ間隔がウエハ毎に変動する。
【0003】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであって、露光直前のウエハ温度と装置内基準
温度とを一致させ、ウエハに対する熱的影響による変形
のバラつきを防止し、パターン露光精度の向上を図った
半導体露光装置の提供を目的とする。
れたものであって、露光直前のウエハ温度と装置内基準
温度とを一致させ、ウエハに対する熱的影響による変形
のバラつきを防止し、パターン露光精度の向上を図った
半導体露光装置の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、ウエハ吸着時において、ウエハの温度
とチャックの温度を一致させる。しかしながら、このた
めには、搬送系全体に大規模な温度制御系を設け、十分
安定した後に露光用チャックへ搬送する方法や、吸着に
よって熱抵抗を下げ短い時定数でウエハ温度をチャック
温度に近づける方法等が考えられるが、いずれも露光時
のウエハ温度制御の精度やスループットに問題がある。
め、本発明では、ウエハ吸着時において、ウエハの温度
とチャックの温度を一致させる。しかしながら、このた
めには、搬送系全体に大規模な温度制御系を設け、十分
安定した後に露光用チャックへ搬送する方法や、吸着に
よって熱抵抗を下げ短い時定数でウエハ温度をチャック
温度に近づける方法等が考えられるが、いずれも露光時
のウエハ温度制御の精度やスループットに問題がある。
【0005】
【作用】本発明によれば、露光のための吸着直前にウエ
ハ温度をモニタしながらウエハチャック上で温調を行な
う。
ハ温度をモニタしながらウエハチャック上で温調を行な
う。
【0006】
【実施例】図2(a)に本発明のウエハ搬送シーケンス
を、図2(b)に従来のウエハ搬送シーケンスを示す。
本発明シーケンスにおいては、まずウエハを搬入し(ス
テップ1)、これを回転補正する(ステップ2)。同時
に、ウエハ温度を基準温度に近づけるため、強制空調を
行なう(ステップ3)。続いて、露光のためのチャック
吸着を行い(ステップ4)、露光し(ステップ5)、チ
ャック吸着を解除して(ステップ6)、ウエハを搬出す
る(ステップ7)。従来との相違点は、露光のためのウ
エハの吸着(ステップ4)の前に、強制空調を行なう点
である。
を、図2(b)に従来のウエハ搬送シーケンスを示す。
本発明シーケンスにおいては、まずウエハを搬入し(ス
テップ1)、これを回転補正する(ステップ2)。同時
に、ウエハ温度を基準温度に近づけるため、強制空調を
行なう(ステップ3)。続いて、露光のためのチャック
吸着を行い(ステップ4)、露光し(ステップ5)、チ
ャック吸着を解除して(ステップ6)、ウエハを搬出す
る(ステップ7)。従来との相違点は、露光のためのウ
エハの吸着(ステップ4)の前に、強制空調を行なう点
である。
【0007】図1に本発明における搬入後のウエハの温
度変化(a)およびウエハの大きさの変動の様子(b)
を6インチウエハの場合を例にとって示す。図1(b)
では20℃におけるウエハの大きさを基準としそれから
の変化分を比率で示す。時刻0に21.2℃の温度で搬
入されたウエハは、搬送中およびウエハ回転の補正を受
けている間、0.3C/Wの熱抵抗で搬送系周囲の空気
温度20℃に近付く。搬入20秒後に投影露光用のチャ
ック上にウエハが送り込まれ、強制空調機直下に移動し
て20.05℃まで空冷される。チャックは温度20℃
で、十分大きな熱容量を持っているとする。空調中、ウ
エハは0.04C/Wの低い熱抵抗で冷やされ約1.3
秒で目標温度になる。温度差が0.05℃となっている
ため、基準サイズからの変化分は、約0.2ppmとな
る。露光のために吸着される時には、ウエハはほぼ標準
の大きさとなっているので、吸着時のストレスの蓄積は
ない。ウエハの大きさ変化は0.1ppm以下である。
さらに搬送途中のウエハの履歴が異なっていて、チャッ
ク上に搬送されたときのウエハの温度がばらついていた
としても、空調によってチャック温度に揃えられてしま
うため、露光のための吸着時には、ウエハの温度のばら
つきも大きさのばらつきもない。
度変化(a)およびウエハの大きさの変動の様子(b)
を6インチウエハの場合を例にとって示す。図1(b)
では20℃におけるウエハの大きさを基準としそれから
の変化分を比率で示す。時刻0に21.2℃の温度で搬
入されたウエハは、搬送中およびウエハ回転の補正を受
けている間、0.3C/Wの熱抵抗で搬送系周囲の空気
温度20℃に近付く。搬入20秒後に投影露光用のチャ
ック上にウエハが送り込まれ、強制空調機直下に移動し
て20.05℃まで空冷される。チャックは温度20℃
で、十分大きな熱容量を持っているとする。空調中、ウ
エハは0.04C/Wの低い熱抵抗で冷やされ約1.3
秒で目標温度になる。温度差が0.05℃となっている
ため、基準サイズからの変化分は、約0.2ppmとな
る。露光のために吸着される時には、ウエハはほぼ標準
の大きさとなっているので、吸着時のストレスの蓄積は
ない。ウエハの大きさ変化は0.1ppm以下である。
さらに搬送途中のウエハの履歴が異なっていて、チャッ
ク上に搬送されたときのウエハの温度がばらついていた
としても、空調によってチャック温度に揃えられてしま
うため、露光のための吸着時には、ウエハの温度のばら
つきも大きさのばらつきもない。
【0008】図3に本発明の構成を示す。同図におい
て、3はレチクル、5はウエハ、1は露光光を照射する
照明系、2はウエハ5とレチクル3との位置ずれを測定
するためのアライメントスコープ、4はレチクル3のパ
ターンをウエハ5に投影するための投影レンズ、7はウ
エハ5を移動するXYステージ、9はウエハを収納して
おくウエハカセット、10はウエハ搬送系、8は装置ベ
ースを表わす。本発明で新たに加わった部分として、1
1はウエハ温調機、12はダクト、13はエアーフィル
タ、14はウエハ温度センサ、15はチャック温度セン
サである。
て、3はレチクル、5はウエハ、1は露光光を照射する
照明系、2はウエハ5とレチクル3との位置ずれを測定
するためのアライメントスコープ、4はレチクル3のパ
ターンをウエハ5に投影するための投影レンズ、7はウ
エハ5を移動するXYステージ、9はウエハを収納して
おくウエハカセット、10はウエハ搬送系、8は装置ベ
ースを表わす。本発明で新たに加わった部分として、1
1はウエハ温調機、12はダクト、13はエアーフィル
タ、14はウエハ温度センサ、15はチャック温度セン
サである。
【0009】ウエハは、ウエハ搬送系からXYステージ
上のチャックにおかれた直後、吸着前にエアーフィルタ
直下に移動し、ここで温調される。この温調は、温度セ
ンサ15でモニタされるチャック温度と、温度センサ1
4でモニタされるウエハ温度との差分を最小にするよう
に制御される。温度センサ14としては、非接触型の赤
外線センサ等が考えられる。いずれにしても、この温度
の差分が、あらかじめ定められた閾値以下になったとき
にウエハは吸着され、次の露光シーケンスに進む。
上のチャックにおかれた直後、吸着前にエアーフィルタ
直下に移動し、ここで温調される。この温調は、温度セ
ンサ15でモニタされるチャック温度と、温度センサ1
4でモニタされるウエハ温度との差分を最小にするよう
に制御される。温度センサ14としては、非接触型の赤
外線センサ等が考えられる。いずれにしても、この温度
の差分が、あらかじめ定められた閾値以下になったとき
にウエハは吸着され、次の露光シーケンスに進む。
【0010】10のウエハ搬送系の内部に、予備的な粗
温調機構を持っていれば、本発明の温調に要する時間の
短縮となる。
温調機構を持っていれば、本発明の温調に要する時間の
短縮となる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、露光の為の吸着以
前に空調など公知の種々の手段による強制温調を行うこ
とによって、露光吸着時のウエハの大きさを一定に揃え
ることができる。この結果マスクとパターンの重ね合わ
せ精度が向上し、またステップアンドリピート型の投影
露光装置では露光されたパターンの配列間隔が均一とな
る。
前に空調など公知の種々の手段による強制温調を行うこ
とによって、露光吸着時のウエハの大きさを一定に揃え
ることができる。この結果マスクとパターンの重ね合わ
せ精度が向上し、またステップアンドリピート型の投影
露光装置では露光されたパターンの配列間隔が均一とな
る。
【図1】 (a)(b)はそれぞれ本発明に係わる半導
体露光装置におけるウエハ搬入後の経過時間に対するウ
エハの温度変化および大きさの変化を表すグラフであ
る。
体露光装置におけるウエハ搬入後の経過時間に対するウ
エハの温度変化および大きさの変化を表すグラフであ
る。
【図2】 (a)(b)はそれぞれ本発明実施例および
従来技術による露光シーケンスのフローチャートであ
る。
従来技術による露光シーケンスのフローチャートであ
る。
【図3】 本発明に係わる空調装置を設けた半導体露光
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図4】 (a)(b)はそれぞれ従来の半導体露光装
置におけるウエハ搬入後の経過時間に対するウエハの温
度変化およびウエハの大きさの変化を表すグラフであ
る。
置におけるウエハ搬入後の経過時間に対するウエハの温
度変化およびウエハの大きさの変化を表すグラフであ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体露光において、被露光物の搬入後
露光のために被露光物を吸着する前に、被露光物を強制
温調することを特徴とする半導体露光方法。 - 【請求項2】移動用ステージ上の特定の部分に被露光物
の温度を測定するためのセンサと温調設備を設けたこと
を特徴とする半導体露光装置。 - 【請求項3】 ウエハ温度とチャック温度の差分を一定
温度以内に制御するようにした温度調節器を持つ半導体
露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4070069A JP2646413B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4070069A JP2646413B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 投影露光方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05234839A true JPH05234839A (ja) | 1993-09-10 |
JP2646413B2 JP2646413B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=13420886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4070069A Expired - Fee Related JP2646413B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 投影露光方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2646413B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005252247A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-09-15 | Nikon Corp | 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 |
JP2006024715A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Toshiba Corp | リソグラフィー装置およびパターン形成方法 |
KR100733050B1 (ko) * | 2000-03-06 | 2007-06-27 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 반도체 제조 장치에 있어서의 기판 탑재 방법 및 장치 |
JP2009200486A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
WO2024160162A1 (zh) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 传输装置、半导体工艺设备及晶圆传输方法 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP4070069A patent/JP2646413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100733050B1 (ko) * | 2000-03-06 | 2007-06-27 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 반도체 제조 장치에 있어서의 기판 탑재 방법 및 장치 |
JP2005252247A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-09-15 | Nikon Corp | 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 |
JP2006024715A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Toshiba Corp | リソグラフィー装置およびパターン形成方法 |
US7796237B2 (en) | 2004-07-07 | 2010-09-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Lithography apparatus, method of forming pattern and method of manufacturing semiconductor device |
JP2009200486A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
US8228487B2 (en) | 2008-02-20 | 2012-07-24 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
WO2024160162A1 (zh) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 传输装置、半导体工艺设备及晶圆传输方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2646413B2 (ja) | 1997-08-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |