JPH0831719A - 半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置 - Google Patents
半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置Info
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- JPH0831719A JPH0831719A JP16046394A JP16046394A JPH0831719A JP H0831719 A JPH0831719 A JP H0831719A JP 16046394 A JP16046394 A JP 16046394A JP 16046394 A JP16046394 A JP 16046394A JP H0831719 A JPH0831719 A JP H0831719A
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- 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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】基板ホルダー上に載置された感光基板が露光さ
れる時に、露光光の照射エネルギーによって感光基板周
辺領域に生じる不均一な熱膨張をなくす事を目的とす
る。 【構成】感光基板を吸着保持する基板ホルダーを備えた
露光装置において、感光基板と基板ホルダーとの接触部
は、基板ホルダー上のほぼ中央を中心とした所定幅の環
状突出部の複数を中央から径方向に所定の間隔で形成し
てなり、基板ホルダーの載置面のうち、少なくともパタ
ーンの露光領域のサイズとほぼ等しい幅の周辺領域で
は、突出部の間隔を他の内部領域よりも狭くした露光装
置。
れる時に、露光光の照射エネルギーによって感光基板周
辺領域に生じる不均一な熱膨張をなくす事を目的とす
る。 【構成】感光基板を吸着保持する基板ホルダーを備えた
露光装置において、感光基板と基板ホルダーとの接触部
は、基板ホルダー上のほぼ中央を中心とした所定幅の環
状突出部の複数を中央から径方向に所定の間隔で形成し
てなり、基板ホルダーの載置面のうち、少なくともパタ
ーンの露光領域のサイズとほぼ等しい幅の周辺領域で
は、突出部の間隔を他の内部領域よりも狭くした露光装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子（ＩＣ等）
を製造する際に半導体基板を保持する吸着ホルダー並び
にそれを備えた投影露光装置に関するものである。
を製造する際に半導体基板を保持する吸着ホルダー並び
にそれを備えた投影露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体基板（ウェハ）に所定のパ
ターンを露光する場合、半導体基板を保持する（真空）
吸着ホルダーが必要である。これは、ウェハを平坦に保
持し、その上でパターンをウェハ上のフォトレジストに
露光したいからである。この場合、パターンの微細化に
伴い、最近では投影露光装置が用いられる。投影露光装
置は、レチクルの回路パターンを１／５等の倍率でウェ
ハ表面へ縮小投影するための縮小投影光学系を有する。
縮小投影光学系は、広い投影領域を確保しつつ１μｍ以
下の高い解像力を得る必要があるために、年々Ｎ．Ａ．
が高まり、それに伴って焦点深度も浅くなってきてい
る。ある種の投影光学系では、１５mm角の露光フィール
ド（１ショットの露光領域）内で±１μｍ程度の焦点深
度しかないため、露光する時、投影光学系の結像面と露
光フィールドのウェハ面（厳密に言えばフォトレジスト
面）をほぼ一致させる必要がある。ところがいくつかの
処理工程を経たウェハは、しばしば反ってしまってい
る。
ターンを露光する場合、半導体基板を保持する（真空）
吸着ホルダーが必要である。これは、ウェハを平坦に保
持し、その上でパターンをウェハ上のフォトレジストに
露光したいからである。この場合、パターンの微細化に
伴い、最近では投影露光装置が用いられる。投影露光装
置は、レチクルの回路パターンを１／５等の倍率でウェ
ハ表面へ縮小投影するための縮小投影光学系を有する。
縮小投影光学系は、広い投影領域を確保しつつ１μｍ以
下の高い解像力を得る必要があるために、年々Ｎ．Ａ．
が高まり、それに伴って焦点深度も浅くなってきてい
る。ある種の投影光学系では、１５mm角の露光フィール
ド（１ショットの露光領域）内で±１μｍ程度の焦点深
度しかないため、露光する時、投影光学系の結像面と露
光フィールドのウェハ面（厳密に言えばフォトレジスト
面）をほぼ一致させる必要がある。ところがいくつかの
処理工程を経たウェハは、しばしば反ってしまってい
る。
【０００３】このため、従来、投影露光装置において
は、吸着ホルダー（以下単にホルダーと略す）の上にウ
ェハを吸着し、それによりウェハを平坦に矯正する。こ
れによって、露光フィールド内のウェハ面全域が焦点深
度内に入るようにする。例えば、図６（ａ）は従来のホ
ルダー３０の接触面形状を示す平面図であり、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ´矢視断面図である。ホル
ダー３０には、その中心付近を中心とする同心円状に形
成された一対の突条（Ｐ1、Ｐ2）があり、この一対をこ
こで突出部と定義する。ウェハを吸着保持するため、突
出部３１ａ〜３１ｄがホルダー３０の中心から外径方向
に等間隔に複数形成されている。この突出部の間（実施
例で言う「吸着溝」）に吸着穴３２ａ〜３２ｄが開口し
ており、これらの穴はホルダー本体内に形成された排気
路に続いている。この排気路を通じて排気すると、吸着
溝内が減圧になり、ウェハを吸着保持することができ
る。ホルダー３０中心部に設けられたセンターアップ３
３は、上下動する事ができる。センターアップ３３は、
ウェハ搬送系によって搬送されたウェハをホルダー上に
載せる時、逆にホルダー上のウェハを他へ搬送する時、
ウェハを上に上げる。このときにもウェハを吸着保持す
るために、真空状態とする為の吸着穴３４が設けられて
いる。これらの複数の突出部によってウェハを吸着保持
することによって、ホルダー上のウェハを平坦に保持す
ることができる。
は、吸着ホルダー（以下単にホルダーと略す）の上にウ
ェハを吸着し、それによりウェハを平坦に矯正する。こ
れによって、露光フィールド内のウェハ面全域が焦点深
度内に入るようにする。例えば、図６（ａ）は従来のホ
ルダー３０の接触面形状を示す平面図であり、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ´矢視断面図である。ホル
ダー３０には、その中心付近を中心とする同心円状に形
成された一対の突条（Ｐ1、Ｐ2）があり、この一対をこ
こで突出部と定義する。ウェハを吸着保持するため、突
出部３１ａ〜３１ｄがホルダー３０の中心から外径方向
に等間隔に複数形成されている。この突出部の間（実施
例で言う「吸着溝」）に吸着穴３２ａ〜３２ｄが開口し
ており、これらの穴はホルダー本体内に形成された排気
路に続いている。この排気路を通じて排気すると、吸着
溝内が減圧になり、ウェハを吸着保持することができ
る。ホルダー３０中心部に設けられたセンターアップ３
３は、上下動する事ができる。センターアップ３３は、
ウェハ搬送系によって搬送されたウェハをホルダー上に
載せる時、逆にホルダー上のウェハを他へ搬送する時、
ウェハを上に上げる。このときにもウェハを吸着保持す
るために、真空状態とする為の吸着穴３４が設けられて
いる。これらの複数の突出部によってウェハを吸着保持
することによって、ホルダー上のウェハを平坦に保持す
ることができる。
【０００４】ところで、突出部とウェハとの間に異物が
挟まると、平面度が悪化する。これを防ぐために、ウェ
ハとの接触面積をできるだけ小さくすべく、突条の幅は
極めて狭い。
挟まると、平面度が悪化する。これを防ぐために、ウェ
ハとの接触面積をできるだけ小さくすべく、突条の幅は
極めて狭い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような吸着ホルダ
ーを備えた投影露光装置を使用して、一枚のウェハ上に
所定のレチクルパターンを順次（逐次）露光する。する
と、実際に露光されたパターンが設計上の位置からずれ
る問題点があった。図８はこのずれ量を示す。破線は露
光順序を示す。図８の最下段の右から最上段の右へ順番
に、ウェハ上のマークを検出せずに移動ステージ４をス
テッピングさせながら、露光が繰り返される。図８の矢
印の長さは、各露光位置でのパターンの位置ずれ量を最
下段の右のショット位置ＥＳを基準として示している。
ーを備えた投影露光装置を使用して、一枚のウェハ上に
所定のレチクルパターンを順次（逐次）露光する。する
と、実際に露光されたパターンが設計上の位置からずれ
る問題点があった。図８はこのずれ量を示す。破線は露
光順序を示す。図８の最下段の右から最上段の右へ順番
に、ウェハ上のマークを検出せずに移動ステージ４をス
テッピングさせながら、露光が繰り返される。図８の矢
印の長さは、各露光位置でのパターンの位置ずれ量を最
下段の右のショット位置ＥＳを基準として示している。
【０００６】さらに、図８のようなショット（露光）配
列を持ったウェハ６に対して、前記位置ずれ誤差を検出
し、この検出された結果に基づいてウェハ上のショット
配列のＸ、Ｙ方向のオフセット、ウェハローテーショ
ン、Ｘ，Ｙ方向スケーリング、Ｘ、Ｙ軸直交度の誤差成
分を求める。この誤差成分は、線形誤差であり、図８の
露光で形成されたマークに対して位置合せを行い露光す
る事によって補正が可能である。この誤差成分を補正し
て露光した時の残留誤差成分を図９に示す。図９はウェ
ハの中心ＷＣを基準としたショットの位置ずれ誤差を示
している。この図９ではウェハの周辺に近い部分で大き
な重ね合せ誤差が発生している事がわかる。
列を持ったウェハ６に対して、前記位置ずれ誤差を検出
し、この検出された結果に基づいてウェハ上のショット
配列のＸ、Ｙ方向のオフセット、ウェハローテーショ
ン、Ｘ，Ｙ方向スケーリング、Ｘ、Ｙ軸直交度の誤差成
分を求める。この誤差成分は、線形誤差であり、図８の
露光で形成されたマークに対して位置合せを行い露光す
る事によって補正が可能である。この誤差成分を補正し
て露光した時の残留誤差成分を図９に示す。図９はウェ
ハの中心ＷＣを基準としたショットの位置ずれ誤差を示
している。この図９ではウェハの周辺に近い部分で大き
な重ね合せ誤差が発生している事がわかる。
【０００７】本発明は、このウェハ周辺領域に生じる原
因を解明し、ウェハ周辺領域でも良好な重ね合せ精度を
得る半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置を提供
する
因を解明し、ウェハ周辺領域でも良好な重ね合せ精度を
得る半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置を提供
する
【０００８】事を目的とする。
【課題を解決するため手段】本発明者は、ウェハ周辺領
域において発生する位置ずれの原因について解明した。
図７は、レチクル（不図示）の所定パターンが投影光学
系３を介してウェハ６上に投影（露光）される状態を示
す。露光により熱が発生するので、ウェハ６は膨張す
る。この場合、ウェハ６は熱伝導率が高いため、熱は露
光された領域からその周囲全方向に均等に熱が逃げ、さ
らにホルダー５（正確には突条）とウェハ６との接触面
を伝ってホルダー５に逃げる。しかしながら、ウェハ６
の周辺領域では、熱がウェハ中心方向のみに伝わるので
逃げ難い。そのため、ウェハ６の周辺領域と内部領域で
熱の逃げ条件が異なる事になり、その結果、熱による膨
張が不均一に生じてしまう。
域において発生する位置ずれの原因について解明した。
図７は、レチクル（不図示）の所定パターンが投影光学
系３を介してウェハ６上に投影（露光）される状態を示
す。露光により熱が発生するので、ウェハ６は膨張す
る。この場合、ウェハ６は熱伝導率が高いため、熱は露
光された領域からその周囲全方向に均等に熱が逃げ、さ
らにホルダー５（正確には突条）とウェハ６との接触面
を伝ってホルダー５に逃げる。しかしながら、ウェハ６
の周辺領域では、熱がウェハ中心方向のみに伝わるので
逃げ難い。そのため、ウェハ６の周辺領域と内部領域で
熱の逃げ条件が異なる事になり、その結果、熱による膨
張が不均一に生じてしまう。
【０００９】本発明は、以上のような原因によって生じ
る位置ずれを次の手段によって解決した。本発明の第１
は、同心円状の一対の突条を突出部と定義するとき、ホ
ルダー本体と、その上に形成された複数の同心円状の突
出部からなり、前記一対の突条の間に開口した排気路が
前記ホルダー本体に設けられた半導体基板用吸着ホルダ
ーに適用される。本発明の第１は、この突出部同士の間
隔が、露光フィールドの大きさにほぼ相当する周辺領域
では内部領域より狭い事を特徴とする。
る位置ずれを次の手段によって解決した。本発明の第１
は、同心円状の一対の突条を突出部と定義するとき、ホ
ルダー本体と、その上に形成された複数の同心円状の突
出部からなり、前記一対の突条の間に開口した排気路が
前記ホルダー本体に設けられた半導体基板用吸着ホルダ
ーに適用される。本発明の第１は、この突出部同士の間
隔が、露光フィールドの大きさにほぼ相当する周辺領域
では内部領域より狭い事を特徴とする。
【００１０】本発明の第２は、光源と、レチクルを載置
する載置台と、縮小投影光学系と、半導体基板を載せる
ホルダーと、該ホルダーを載せた移動ステージとからな
る投影露光装置に適用される。本発明の第２は、その吸
着ホルダーを前記第１発明の吸着ホルダーとした事を特
徴とする。本発明の第３は、かかる投影露光装置におい
て、ホルダーに周辺領域の温度を内部領域よりも低くす
る温度調節手段を設けた事を特徴とする。
する載置台と、縮小投影光学系と、半導体基板を載せる
ホルダーと、該ホルダーを載せた移動ステージとからな
る投影露光装置に適用される。本発明の第２は、その吸
着ホルダーを前記第１発明の吸着ホルダーとした事を特
徴とする。本発明の第３は、かかる投影露光装置におい
て、ホルダーに周辺領域の温度を内部領域よりも低くす
る温度調節手段を設けた事を特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の第１、第２は、周辺領域の突出部を密
に配置する事によって、ウェハとホルダーとの接触面積
を周辺領域で大きくした。それによって周辺領域でも熱
を逃げ易くし、ウェハ全域で熱の逃げ条件をほぼ等しく
した。一般に、ホルダーには、突出部と突出部との間の
領域で、（１）吸着を行う構造と（２）吸着を行なわな
い構造とがある。本発明は、後者（２）の構造をとって
いる。ところで、本発明のホルダーでは、突出部が密に
存在するホルダー周辺領域付近では、異物が突条とウェ
ハとの間に挟まる可能性が高くなる。しかしながら、本
発明の第１、第２では、構造（２）の故に、仮に突条と
ウェハとの間に異物が挟まっても、異物が一方向（つま
り、吸着溝の方向）にのみ吸引されるので、異物が外れ
易い。
に配置する事によって、ウェハとホルダーとの接触面積
を周辺領域で大きくした。それによって周辺領域でも熱
を逃げ易くし、ウェハ全域で熱の逃げ条件をほぼ等しく
した。一般に、ホルダーには、突出部と突出部との間の
領域で、（１）吸着を行う構造と（２）吸着を行なわな
い構造とがある。本発明は、後者（２）の構造をとって
いる。ところで、本発明のホルダーでは、突出部が密に
存在するホルダー周辺領域付近では、異物が突条とウェ
ハとの間に挟まる可能性が高くなる。しかしながら、本
発明の第１、第２では、構造（２）の故に、仮に突条と
ウェハとの間に異物が挟まっても、異物が一方向（つま
り、吸着溝の方向）にのみ吸引されるので、異物が外れ
易い。
【００１２】本発明の第３は、ウェハの周辺領域の温度
を低くする温度調節手段を設けることにより、ウェハ周
辺領域の熱を積極的に逃がす。これによって、ウェハ全
域で熱の逃げ条件をほぼ等しくした。このときは、ホル
ダーの突出部を多くする事なしに目的を達成できるた
め、異物の介在による平面度の悪化は避けられる。
を低くする温度調節手段を設けることにより、ウェハ周
辺領域の熱を積極的に逃がす。これによって、ウェハ全
域で熱の逃げ条件をほぼ等しくした。このときは、ホル
ダーの突出部を多くする事なしに目的を達成できるた
め、異物の介在による平面度の悪化は避けられる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の第１の実施例について説明す
る。図１は本実施例における投影露光装置の構成を示し
ている。照明系１は、ガラス基板上に回路パターンが形
成されたレチクル２へ露光光を照射する。回路パターン
は投影光学系３を介して移動ステージ４のホルダー５上
に載置されたウェハ６上に投影される。ウェハ６上には
予めフォトレジストが塗布されている。移動ステージ４
は投影光学系３の光軸に対して垂直な面内を移動可能で
ある。Ｘ駆動装置７は、Ｘ方向に移動ステージ４の移動
を行い、干渉計８は移動ステージ４の位置検出を行い、
位置信号を主制御装置９へ出力する。そして、主制御装
置９は干渉計８からの位置信号に基づいてＸ駆動装置７
の駆動量を制御して指定位置へ移動ステージ４を移動さ
せる。Ｘ方向と同様にＹ方向にも不図示ではあるがＹ駆
動装置とＹ干渉計が設けられ、主制御装置９は指定位置
へ移動ステージ４を移動させる事が可能となっている。
また、ホルダー５は移動ステージ４上に設置され、ウェ
ハ搬送系（不図示）から搬送されたウェハ６を真空吸着
する事によって移動ステージ４に固着する。以上のよう
な構成でレチクル２上のパターンをウェハ６上の複数の
露光領域へ所定のショット配列で移動ステージ４を移動
させながら露光を行う。
る。図１は本実施例における投影露光装置の構成を示し
ている。照明系１は、ガラス基板上に回路パターンが形
成されたレチクル２へ露光光を照射する。回路パターン
は投影光学系３を介して移動ステージ４のホルダー５上
に載置されたウェハ６上に投影される。ウェハ６上には
予めフォトレジストが塗布されている。移動ステージ４
は投影光学系３の光軸に対して垂直な面内を移動可能で
ある。Ｘ駆動装置７は、Ｘ方向に移動ステージ４の移動
を行い、干渉計８は移動ステージ４の位置検出を行い、
位置信号を主制御装置９へ出力する。そして、主制御装
置９は干渉計８からの位置信号に基づいてＸ駆動装置７
の駆動量を制御して指定位置へ移動ステージ４を移動さ
せる。Ｘ方向と同様にＹ方向にも不図示ではあるがＹ駆
動装置とＹ干渉計が設けられ、主制御装置９は指定位置
へ移動ステージ４を移動させる事が可能となっている。
また、ホルダー５は移動ステージ４上に設置され、ウェ
ハ搬送系（不図示）から搬送されたウェハ６を真空吸着
する事によって移動ステージ４に固着する。以上のよう
な構成でレチクル２上のパターンをウェハ６上の複数の
露光領域へ所定のショット配列で移動ステージ４を移動
させながら露光を行う。
【００１４】次に、図２を用いてホルダー５の詳細につ
いて説明する。図２（ａ）は、ホルダー５の平面図、図
２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ´矢視断面図である。ウ
ェハ６がホルダー５に載置された時に接触する領域は、
ホルダー５の中心から同心円状に一対の突条で形成され
た突出部１０ａ〜１０ｆである。この突出部１０ａ〜１
０ｆは径方向に複数形成されている。突出部１０ａ〜１
０ｆでは、ウェハ６を真空吸着するため、吸着穴１２ａ
〜１２ｆから排気路に接続されている。この排気路を通
して排気する事によって、吸着溝内が減圧になりウェハ
６を吸着保持する事ができる。
いて説明する。図２（ａ）は、ホルダー５の平面図、図
２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ´矢視断面図である。ウ
ェハ６がホルダー５に載置された時に接触する領域は、
ホルダー５の中心から同心円状に一対の突条で形成され
た突出部１０ａ〜１０ｆである。この突出部１０ａ〜１
０ｆは径方向に複数形成されている。突出部１０ａ〜１
０ｆでは、ウェハ６を真空吸着するため、吸着穴１２ａ
〜１２ｆから排気路に接続されている。この排気路を通
して排気する事によって、吸着溝内が減圧になりウェハ
６を吸着保持する事ができる。
【００１５】この突出部１０ａ〜１０ｆの間には、溝１
１ａ〜１１ｅが形成されている。この溝１１ａ〜１１ｅ
は、ウェハ６上の熱（照射エネルギー）をホルダー５へ
少しでも伝える事ができるように浅い溝（ほぼ２０μ
ｍ）で形成されている。そして、突出部１０ａ〜１０ｃ
は、ホルダー５の外周から中心へ向かって、レチクル２
上のパターンがウェハ６上での最大露光領域の一辺の長
さとほぼ等しい幅を持つホルダー５の周辺領域に形成さ
れるている。この突出部１０ａ〜１０ｃの間隔はホルダ
ー５の内部領域の突出部１０ｄ〜１０ｆの間隔より狭く
形成されている。これによって、ホルダー５の周辺領域
では、ウェハ６と接触する単位当りの面積が内部領域よ
りも大きくなっている。
１ａ〜１１ｅが形成されている。この溝１１ａ〜１１ｅ
は、ウェハ６上の熱（照射エネルギー）をホルダー５へ
少しでも伝える事ができるように浅い溝（ほぼ２０μ
ｍ）で形成されている。そして、突出部１０ａ〜１０ｃ
は、ホルダー５の外周から中心へ向かって、レチクル２
上のパターンがウェハ６上での最大露光領域の一辺の長
さとほぼ等しい幅を持つホルダー５の周辺領域に形成さ
れるている。この突出部１０ａ〜１０ｃの間隔はホルダ
ー５の内部領域の突出部１０ｄ〜１０ｆの間隔より狭く
形成されている。これによって、ホルダー５の周辺領域
では、ウェハ６と接触する単位当りの面積が内部領域よ
りも大きくなっている。
【００１６】また、ホルダー５の中心部には、ウェハ６
をウェハ搬送系からホルダー５へ受け渡しを行うための
センターアップ１３が設置されている。ウェハ搬送系に
よってホルダー５の上部までウェハ６が搬送された時
に、センターアップ１３が上昇して、ウェハ６の受け渡
しが行われる。このセンターアップ１３は吸着穴１４か
ら排気する事によってウェハ６を真空吸着し、下降し、
ホルダー５へウェハ６を受け渡す。このセンターアップ
１３の上下駆動は、上下駆動装置（不図示）によって行
われている。
をウェハ搬送系からホルダー５へ受け渡しを行うための
センターアップ１３が設置されている。ウェハ搬送系に
よってホルダー５の上部までウェハ６が搬送された時
に、センターアップ１３が上昇して、ウェハ６の受け渡
しが行われる。このセンターアップ１３は吸着穴１４か
ら排気する事によってウェハ６を真空吸着し、下降し、
ホルダー５へウェハ６を受け渡す。このセンターアップ
１３の上下駆動は、上下駆動装置（不図示）によって行
われている。
【００１７】ホルダー５のウェハ吸着動作と、センター
アップ１３のウェハ吸着動作と、センターアップ１３の
上下駆動装置の動作とは、全て主制御装置９によって制
御されている。このように構成された装置において露光
動作を行なった時に、ウェハ６に照射された露光光の熱
は、ウェハ６の内部領域上では、熱はウェハ周囲に均等
に伝達される。そして、ウェハ６の周辺領域上に照射さ
れた照射エネルギーは、図３に示すように、ホルダー５
へも伝達され、ウェハ６周辺領域に生じる不均一な熱膨
張を抑える事が可能になる。
アップ１３のウェハ吸着動作と、センターアップ１３の
上下駆動装置の動作とは、全て主制御装置９によって制
御されている。このように構成された装置において露光
動作を行なった時に、ウェハ６に照射された露光光の熱
は、ウェハ６の内部領域上では、熱はウェハ周囲に均等
に伝達される。そして、ウェハ６の周辺領域上に照射さ
れた照射エネルギーは、図３に示すように、ホルダー５
へも伝達され、ウェハ６周辺領域に生じる不均一な熱膨
張を抑える事が可能になる。
【００１８】また、ホルダー５の周辺領域ではウェハ６
との接触面積がふえて、ウェハ６裏面に付着した異物が
ホルダー５の突出部１０ａ〜１０ｆ（特に１０ａ〜１０
ｃ）に挟まる可能性が高くなる。この異物が挟まる事に
よって、ウェハ６の平面度を悪化させてしまう。しか
し、本実施例では、真空吸着を行う突出部１０ａ〜１０
ｆの間に真空吸着を行なわない溝１１ａ〜１１ｅを配置
している。このため、ウェハ６をホルダー５上に載置し
て吸着動作を開始する時、ウェハ６がホルダー５に密着
するまでの僅かな時間だけ溝１１ａ〜１１ｅから突出部
１０ａ〜１０ｆの吸着路へ空気の流れが生じる。この空
気の流れによって図４に示すように、ホルダー５とウェ
ハ６に挟まった異物２５が突出部１０ａ〜１０ｆの吸着
路へ吸い込まれる事になり、異物２５が挟まる事によっ
て生じる平面度の悪化を防いでいる。
との接触面積がふえて、ウェハ６裏面に付着した異物が
ホルダー５の突出部１０ａ〜１０ｆ（特に１０ａ〜１０
ｃ）に挟まる可能性が高くなる。この異物が挟まる事に
よって、ウェハ６の平面度を悪化させてしまう。しか
し、本実施例では、真空吸着を行う突出部１０ａ〜１０
ｆの間に真空吸着を行なわない溝１１ａ〜１１ｅを配置
している。このため、ウェハ６をホルダー５上に載置し
て吸着動作を開始する時、ウェハ６がホルダー５に密着
するまでの僅かな時間だけ溝１１ａ〜１１ｅから突出部
１０ａ〜１０ｆの吸着路へ空気の流れが生じる。この空
気の流れによって図４に示すように、ホルダー５とウェ
ハ６に挟まった異物２５が突出部１０ａ〜１０ｆの吸着
路へ吸い込まれる事になり、異物２５が挟まる事によっ
て生じる平面度の悪化を防いでいる。
【００１９】本発明においては、ウェハ６上の露光光に
よる熱をホルダー５へ逃がすために、ホルダー５やウェ
ハ６は熱伝達係数の大きな材質でなければならない。本
実施例では、突出部が真空吸着する事によってウェハ６
を保持する説明を行なった。しかしながら、本発明は真
空吸着に限らず、静電吸着等でウェハ６の保持を行なっ
てもよい。
よる熱をホルダー５へ逃がすために、ホルダー５やウェ
ハ６は熱伝達係数の大きな材質でなければならない。本
実施例では、突出部が真空吸着する事によってウェハ６
を保持する説明を行なった。しかしながら、本発明は真
空吸着に限らず、静電吸着等でウェハ６の保持を行なっ
てもよい。
【００２０】次に、図５を用いて本発明における第２の
実施例について説明する。ここで、図５（ａ）は第２の
実施例におけるホルダーの平面図、図５（ｂ）は図５
（ａ）のＢ−Ｂ´矢視断面図である。本実施例における
ホルダー５のウェハ６との接触面形状は、従来のホルダ
ーのウェハとの接触面形状と同じである。ホルダー５中
心から径方向に一定の間隔で形成された同心円状をな
し、真空吸着を行う突出部１６ａ〜１６ｄが形成されて
いる。この突出部１６ａ〜１６ｄの間には真空吸着を行
なわない浅い（２０μｍ程度）溝１７ａ〜１７ｃが形成
されている。突出部１６ａ〜１６ｄでは、ウェハ６を真
空吸着するため、吸着穴１８ａ〜１８ｄから排気路に接
続されている。この排気路を通して排気する事によっ
て、吸着溝内が減圧になりウェハ６を吸着保持する事が
できる。ホルダー５の中心にはウェハ受け渡しをするセ
ンターアップ１９が設けられる。ここにウェハ６を保持
するための吸着穴２０が設けられているのは、第１の実
施例と同様である。
実施例について説明する。ここで、図５（ａ）は第２の
実施例におけるホルダーの平面図、図５（ｂ）は図５
（ａ）のＢ−Ｂ´矢視断面図である。本実施例における
ホルダー５のウェハ６との接触面形状は、従来のホルダ
ーのウェハとの接触面形状と同じである。ホルダー５中
心から径方向に一定の間隔で形成された同心円状をな
し、真空吸着を行う突出部１６ａ〜１６ｄが形成されて
いる。この突出部１６ａ〜１６ｄの間には真空吸着を行
なわない浅い（２０μｍ程度）溝１７ａ〜１７ｃが形成
されている。突出部１６ａ〜１６ｄでは、ウェハ６を真
空吸着するため、吸着穴１８ａ〜１８ｄから排気路に接
続されている。この排気路を通して排気する事によっ
て、吸着溝内が減圧になりウェハ６を吸着保持する事が
できる。ホルダー５の中心にはウェハ受け渡しをするセ
ンターアップ１９が設けられる。ここにウェハ６を保持
するための吸着穴２０が設けられているのは、第１の実
施例と同様である。
【００２１】本実施例では、さらにホルダー５の内部に
ホルダー５の周辺領域の温度調節を行うための流体を流
すための管２１ａ、２１ｂがホルダー上面付近に形成さ
れている。この管２１ａ、２１ｂは流体の温度を調節す
るための温度調節器２２から温度調節された流体が供給
される。さらに、ホルダー５表面付近の温度を計測する
温度センサー２３ａ〜２３ｃが管２１ａ、２１ｂの近く
に設けられている。この温度センサー２３ａ〜２３ｃの
検出温度を電気信号として主制御装置９へ出力される。
主制御装置９はこの電気信号に基づいて温度調節器２２
へ温度設定値を指示し、温度調節器２２はこの温度設定
値に基づいて流体の温度を調節する。また、ホルダー５
内部領域のホルダー５の表面付近の温度を計測するため
の温度センサー２４ａ〜２４ｃが設けられている。
ホルダー５の周辺領域の温度調節を行うための流体を流
すための管２１ａ、２１ｂがホルダー上面付近に形成さ
れている。この管２１ａ、２１ｂは流体の温度を調節す
るための温度調節器２２から温度調節された流体が供給
される。さらに、ホルダー５表面付近の温度を計測する
温度センサー２３ａ〜２３ｃが管２１ａ、２１ｂの近く
に設けられている。この温度センサー２３ａ〜２３ｃの
検出温度を電気信号として主制御装置９へ出力される。
主制御装置９はこの電気信号に基づいて温度調節器２２
へ温度設定値を指示し、温度調節器２２はこの温度設定
値に基づいて流体の温度を調節する。また、ホルダー５
内部領域のホルダー５の表面付近の温度を計測するため
の温度センサー２４ａ〜２４ｃが設けられている。
【００２２】主制御装置９は、この流体の温度をホルダ
ー５の内部領域の温度よりも低く設定する。この事によ
って、ホルダー５の周辺領域上のウェハ６に露光光が照
射された時の熱が、ウェハ６とホルダー５の単位当りの
接触面積が小さくても、照射の熱に対する温度差が大き
いためホルダー５へ伝わっていく。この内部領域の温度
は、ホルダー５周囲の雰囲気中の温度と考えて設定すれ
ばよい。具体的な温度設定として、低く設定しすぎると
ウェハ６に異常収縮が生じたり、露光装置周辺部にも悪
影響を与える。このため、雰囲気中の温度の約１０％低
い温度に設定することが望ましい。
ー５の内部領域の温度よりも低く設定する。この事によ
って、ホルダー５の周辺領域上のウェハ６に露光光が照
射された時の熱が、ウェハ６とホルダー５の単位当りの
接触面積が小さくても、照射の熱に対する温度差が大き
いためホルダー５へ伝わっていく。この内部領域の温度
は、ホルダー５周囲の雰囲気中の温度と考えて設定すれ
ばよい。具体的な温度設定として、低く設定しすぎると
ウェハ６に異常収縮が生じたり、露光装置周辺部にも悪
影響を与える。このため、雰囲気中の温度の約１０％低
い温度に設定することが望ましい。
【００２３】本実施例では、ホルダー５の内部領域にも
温度調節する管を設けて、内部領域に対しても温度調節
してもよい。この場合、内部領域の温度をホルダー近傍
の雰囲気温度に設定されるように流体の温度を調節し、
ホルダー５の周辺領域の温度は内部領域の温度よりも約
１０％低く設定することが望ましい。この様に設定する
事によって、ホルダー５周辺領域に照射される露光光に
よる熱が内部領域よりもホルダー５へ伝わりやすくな
り、周辺領域の不均一な熱膨張を抑える事が可能にな
る。
温度調節する管を設けて、内部領域に対しても温度調節
してもよい。この場合、内部領域の温度をホルダー近傍
の雰囲気温度に設定されるように流体の温度を調節し、
ホルダー５の周辺領域の温度は内部領域の温度よりも約
１０％低く設定することが望ましい。この様に設定する
事によって、ホルダー５周辺領域に照射される露光光に
よる熱が内部領域よりもホルダー５へ伝わりやすくな
り、周辺領域の不均一な熱膨張を抑える事が可能にな
る。
【００２４】また、本実施例では縮小投影光学系を備え
た露光装置において説明したが、露光領域よりも大きな
基板に複数のショットを露光するような液晶用などの露
光装置にも同様に適用することができる。これも本発明
の範囲内である。
た露光装置において説明したが、露光領域よりも大きな
基板に複数のショットを露光するような液晶用などの露
光装置にも同様に適用することができる。これも本発明
の範囲内である。
【００２５】
【発明の効果】以上の通り、本発明の第１、第２によれ
ば、周辺領域の突出部を増したので、露光時の熱による
ウェハの不均一な膨張が低減される。そのため、ウェハ
周辺領域での重ね合せ精度の悪化が防止される。尚、周
辺領域において半導体基板との接触面積が増加するた
め、本発明のホルダーは異物が間に挟まり易くなる。し
かし、本発明のホルダーは、突出部と突出部との間では
吸着を行わない構造（２）である。そのため、仮に異物
が間に挟まっても一方向（つまり、吸着溝の方向）にの
み吸引されるので、外れ易い事から問題ない。
ば、周辺領域の突出部を増したので、露光時の熱による
ウェハの不均一な膨張が低減される。そのため、ウェハ
周辺領域での重ね合せ精度の悪化が防止される。尚、周
辺領域において半導体基板との接触面積が増加するた
め、本発明のホルダーは異物が間に挟まり易くなる。し
かし、本発明のホルダーは、突出部と突出部との間では
吸着を行わない構造（２）である。そのため、仮に異物
が間に挟まっても一方向（つまり、吸着溝の方向）にの
み吸引されるので、外れ易い事から問題ない。
【００２６】本発明の第３は、温度調整手段により不均
一な膨張を低減したので、同様に、重ね合せ精度の悪化
が防止される。
一な膨張を低減したので、同様に、重ね合せ精度の悪化
が防止される。
【図１】 本発明による一実施例における投影露光装置
の概略的な構造を示す平面図
の概略的な構造を示す平面図
【図２】 （ａ）は本発明の第１の実施例にかかるホル
ダー形状の平面図で、（ｂ）は同じく断面図
ダー形状の平面図で、（ｂ）は同じく断面図
【図３】 第１の実施例にかかるホルダー周辺領域で露
光光による熱が逃げる経路を示す図
光光による熱が逃げる経路を示す図
【図４】 第１の実施例にかかるホルダーがウェハを吸
着する時の異物除去機能を説明する断面図
着する時の異物除去機能を説明する断面図
【図５】 （ａ）は本発明の第２の実施例におけるホル
ダーの形状の平面図で、（ｂ）は同じく断面図
ダーの形状の平面図で、（ｂ）は同じく断面図
【図６】 （ａ）は従来技術におけるホルダーの平面図
で、（ｂ）は同じく断面図
で、（ｂ）は同じく断面図
【図７】 露光光による熱が逃げる経路を示した断面図
【図８】 従来技術におけるウェハの位置ずれを示した
説明図
説明図
【図９】 従来技術におけるウェハの位置ずれを線形誤
差を補正して示した説明図
差を補正して示した説明図
３ 投影光学系 ５ 吸着ホルダー ６ ウェハ（半導体基板） ９ 主制御装置 １０ａ〜１０ｆ 突出部 １９ センターアップ ２２ 温度調節器（温度調節手段の一例） ２３ａ〜２３ｃ 温度センサー ２４ａ〜２４ｃ 温度センサー
Claims (3)
- 【請求項１】同心円状の一対の突条を突出部と定義する
とき、ホルダー本体と、その上に形成された複数の同心
円状の突出部からなり、前記一対の突条の間に開口した
排気路が前記ホルダー本体に設けられた半導体基板用吸
着ホルダーにおいて、 前記突出部同士の間隔が、露光フィールドの大きさにほ
ぼ相当する周辺領域では内部領域より狭い事を特徴とす
る半導体基板用吸着ホルダー。 - 【請求項２】光源と、レチクルを載置する載置台と、投
影光学系と、半導体基板を載せる吸着ホルダーと、該ホ
ルダーを載せた移動ステージとからなる投影露光装置に
おいて、 前記吸着ホルダーが請求項第１項記載のホルダーである
ことを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項３】光源と、レチクルを載置する載置台と、投
影光学系と、半導体基板を載せる吸着ホルダーと、該ホ
ルダーを載せた移動ステージとからなる投影露光装置に
おいて、 前記吸着ホルダーに周辺領域の温度を内部領域よりも低
くする温度調節手段を設けた事を特徴とする投影露光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16046394A JPH0831719A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16046394A JPH0831719A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831719A true JPH0831719A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15715494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16046394A Pending JPH0831719A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831719A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7425238B2 (en) | 2002-10-16 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate holding device |
| JP2017216375A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | キヤノン株式会社 | チャック、基板保持装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法 |
| WO2021163664A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | Jabil Inc. | Apparatus, system and method for providing a substrate chuck |
| WO2023208055A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 吸盘组件、硅片吸附装置、曝光设备及翘曲硅片吸附方法 |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP16046394A patent/JPH0831719A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7425238B2 (en) | 2002-10-16 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate holding device |
| JP2017216375A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | キヤノン株式会社 | チャック、基板保持装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法 |
| WO2017209051A1 (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | キヤノン株式会社 | チャック、基板保持装置、パターン形成装置、及び物品の製造方法 |
| US10754262B2 (en) | 2016-06-01 | 2020-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Chuck, substrate-holding apparatus, pattern-forming apparatus, and method of manufacturing article |
| WO2021163664A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | Jabil Inc. | Apparatus, system and method for providing a substrate chuck |
| WO2023208055A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 吸盘组件、硅片吸附装置、曝光设备及翘曲硅片吸附方法 |
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