JPS58178536A - 加工片保持装置 - Google Patents

加工片保持装置

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JPS58178536A
JPS58178536A JP5059583A JP5059583A JPS58178536A JP S58178536 A JPS58178536 A JP S58178536A JP 5059583 A JP5059583 A JP 5059583A JP 5059583 A JP5059583 A JP 5059583A JP S58178536 A JPS58178536 A JP S58178536A
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wafer
temperature
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workpiece holding
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ヘルベルト・エ−・メイエル
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Censor Patent und Versuchsanstalt
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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】 本発明は、加工片保持装置に関し、評言すnば、ウェー
ハの下方に直接配置さnた開口【Mする支持プレー)k
備え、前記開口が真空発生用手段と接続している加工片
、とくに半導体ウエーノ1の保持装置に関するものであ
る。
かかる装置はマスクのグロジエクションコビーに際して
ウェーハ上で利用さn、かつ厳密に百えばウェーハ上に
待ち米′fcgnたフォトラックの本来の露光に際して
のみならず、場合tlc工って設けらnるプレポジショ
ン装a(プレアラインメントステーション)においても
利用ざnる。
醍く知らnている工うに@気門接続のフォトリソグラフ
ィック製造Vcl!してシリコン円板は感光ラックで覆
わnかつ感光層は対応して形成さn7cマスクから引き
出さnるパターンの形において続いて露光する。この過
程は一般に繰り返して連続的に同一位置において行なわ
n、そのさいそnは応答範囲がカバーに対して正確に達
することが必須である。こnを得るためtlcは、ウェ
ーハの膨張ま几は収縮がマスク像の有効な拡大または縮
小の変化′t−導くので、ウェーハの温度會正確に制御
することが必須である。
ウェーハの温度の正確な制御が電気的接続のリングラフ
製造KILして必須であることは公知であるけnどt、
こnまではこ7’LK対して通用ざnる+段は不十でめ
った。そのような意図から、温度差tウェーハ用位置決
め装置全体の範囲において出来るだけ小ざく憬待しかっ
この均一な温度をVすえば冷却または加熱空気の吹込み
に工って制御することt、その時その時に目Il!にし
ている。かがるシステムは発生する変1vIVc迅速な
応答を許容せず、かつとくに独立変数としてのウェーハ
温度の取扱いを許容しない。
本発明の目的は、そf’LVc対して、ウェーハの迅速
な加熱ま友は冷却tそn自体町#4しにし、そnにより
位置決めユニットの他の部分の加熱または冷却が僅かな
範囲において生するようになる装fltk作ることVC
ある。
本発明の他の目的は、ウェーハの加熱または冷却によっ
て生ずる装置の熱平衡Kbける不均衡全追加の熱循環に
よって除去することtlcある。
本発明の特別な目的は、マスクの、投射線のま7’(は
ウェーハのおよびマスク會支持する骨組の加熱または冷
却によって生ずる拡大尺度における変化を補償すべく、
ウェーハの温度の迅速な変化に対する可能性を作ること
に6る。
こnらのおよび他の目的は、本発明にょnば、支持プレ
ートの下側に加熱および冷却用手段が直列接続のベルチ
ェ素子の形で設けらnることによって達成ざnる。
ベルチェ素子によってそn k Rf’Lる流nの方向
に応じて局部的な加熱および冷却が達成さnることがで
きることが良く知らnかつそnゆえ詳述はしない。その
ようなベルチェ素子を支持プレートの加熱に利用するこ
とができる友めに、該ベルチェ素子は、 1kfiが直
列接続の素子を通って流nるならば、上側および下側が
その都度均一に加熱ま友は冷却さnるブロック内に配置
さnねばならない、このブロックの配置のため好しくけ
フレームが使用さn、このフレーム内でペルチェX子か
ら形成さnた構造ユニットは、かかるフレームが支持プ
レートシよび該支持プレート?叉持する基板との間の機
械的結合を容易に引き受けることができるので、締め付
けらnる。とくに加熱および冷却ユニットによって達成
さnた余剰熱の排出のために、原則的にしかしまた一時
的な熱供給の目的の友めに、1板は、それ全通って熱支
持体、例えば水が案内さnることができる通路システム
kmえている。
本発明の装置によnば、叉狩プレート内に配置さf′L
7を測定感知器によって管理さnるウェーハの温度は、
ベルチェ素子”tRfLる流nの方向および強さがII
!l整さnるので、迅速に上昇および降下することがで
きる。そnゆえウェーハの温には、その実現は本発明に
よって可能である本出願人によって既になさn7t−提
案によって、投射システムの温R変化にさかのぼる拡大
の変吏會補償するように、故意に変化さnることができ
る。
以下本発明を図面に基づいて詳細Llc説明する。
第1図は支持プレート2上のウエーノ曳1會示し、支持
プレート2は軸5のまわりに回転可能に取り付けである
。キャリッジ6および7はウエーノ1のX−X方向への
運動を許容する。
このような配置は、例えば、ウェー71がフォトリソグ
ラフ装置の本来の露光位置rc付ち米7′Cgf’Lる
@に、ウェーハを予め位置決めするのに利用さnる。ま
たこの方法の段階においては、ウエーノ1の収容による
露光位置における温度均衡の妨げ髪できる限り少なくし
なけnばならないので、ウェーハ1の正確な温度制−が
既に考えらnていゐ。
さらにまた、温度に制限さfi、6)IIP動によって
つ工−ハ1上での調整マークが阻害さnる光学的方法で
予め位置決めすることが既に生じている。
ウェーハ1の温度を制御する友めに、支持プレート2の
下方には該支持プレート2の加熱および冷却用手段上官
む中間プレート3が存する。該中間プレート6の下方に
配11さt″Lfc基板4は中間プレート3訃よび支持
グレート2全支持し力・つ余剰熱排出用手段を含んでい
る。
ウェーハ1用の支持装置の溝造は第2図ないしi@7図
に詳しく示しである。と(Vci3図および第4図に示
すごとく、支持プレート2の上側には排気開口8があり
、該排気開口8は支持プレート2の通路9と接続さnて
いる。rnらの通路円V(は孔10お工びJ路11を通
って空気導管12rこよって排気さnるとすぐに低圧(
真空)が存する。
真空#j定導管134介して制御可能であるこの低圧は
公知の方法においてウェーハ1の締付けのため支持プレ
ート2の上側に通じている。その時々のm度を保持する
丸めに支持プレート2はその中に止めネジ15によって
密閉さnる縣度感知器14が存する。該温度感知為14
.から信号M116が軸5円のケーブル通路17t−通
って外方rc通じている。1度感知器の場合に例えばミ
ニチュアpt −100$llj定抵抗に関係する。こ
nは誦い絶対梢度、良好な分析(レゾリュージョン)お
よび良好な再生性を特徴としている。
図示装@における発明の本質は第5図にとくに下方に描
かn2加熱および冷却装置である。これはブロック19
内にマトリックス状に配rItさnたペルチェ素子(P
ettier Element) 20 K工って形成
され、該ペルチェ素子20は直列に接続ざnかつ電導体
21および22に介して電圧全供給さ才する。この電圧
の極性に応じてブロック19の上側が冷却ざnそして下
側が加熱さnかつ逆転gnる。
代表的な電気的駆動値は5Aお工び4V′T:ある。
ブロック19はフレーム18内に把持さn、該フレーム
18はブロック19とともに中間プレート3會形成する
。このフレーム18は、トくに、ブロック19奮損傷す
ることなく、支持プレート2および基板4の正確な機械
的接続を可能にすることを目的としている。他方に訃い
てフレーム18は支持プレート2と基板4との間に出来
るだけ小さな寸法において熱的ブリッジ上水すだけで工
い。
そnゆえそnは支持プレート2と基板4において狭い7
2ンジの形で突き合せになっている。クリヤランス25
はフレーム18t−通して信号−16の導入t−可能に
する。
第6図に断面で示し次基板4はそnvc対抗する部分だ
けでなく、余剰熱を排出するような課題t%有している
。この目的のために、基板4は回路を形成する孔4會晴
え、該孔は熱支持体、例えば水の供給管28シよび排出
管29全介して通過さfる。基板4のクリヤランス30
rt軸5内Vc延びるケーブル通路25および24への
電導体21および22の導入を許容する。
部分2.5および4′jk正確vcJf1せることかで
きるように、フレーム18を支持プレート2と接続する
ネジ31が設けらnる。この接続がなさnると、ウェー
ハの把持面は平らに形成さnかつさらに他の4本のネジ
52かフレーム18と接続すnる一方平らな把rfrk
Jのねじnが回避2!nる。互いKm絖した部分の正確
な相互の調整の丸めにさらにピン55’f7((III
えている。
本発明による装置は、ウェーハ1の温度上第8図に略示
した方法においてリングラフ装置の拡大の安定の友めに
利用することを許容する。
この装置は、マスク35會レンズ系39’に介してウェ
ーハ1上に縮小して形成する露光装UIt54から実貿
的になる。レンズ35の温度まだはマスク35とウェー
ハ1會引き離す支持体57の長さ會変史すると、まずウ
ェーハ1は焦点面から外nるが、この焦点向は進歩的な
システムにおいて自動的に調整さnる。しかしながら、
そのさい連続する像の正確な被模が妨げらnる拡大の変
化音生じる。七nゆえ1にの温度上昇が1[]IIKの
エツジ長さ七七するケイ素プレート會約0.08μ変化
するので、ウェーハ1の温度は綿密に制御されねばなら
ないことが容易に理解さnる。他方において、ウェーハ
の加熱または冷却によって有効な拡大が変化さnること
ができる。
像の大きさはマスクの温度TMに対してほぼ比例しかつ
支持体の温度T。vc対して逆比例する。
I!たマスクと支持体の熱膨張係数aM、α0 が等し
いならば、レンズが像側に関してテレセンドリンク(t
ele−centric)であるので、像の大きざの変
化は温度平衡T = TM= Toおいて生じない。α
つ=α。
が技術に実際的な条件であるので、レンズの焦点距離f
が温度の複雑な関数f(TL)でないならば、完全な温
度平衡を生じる。
したがって、倍率に関してはコンピュータ制御の温度平
衡システムが利用さnねばならない。マスク、支神体、
レンズおよびウェーハの温度全符号36,38.40お
よび42において調べかつウェーハの加熱および冷却に
よって有効な拡大全調整する。係数 α、は唯一の制御
装置1t#/c関して8賛な入力パラメータである。
【図面の簡単な説明】
礪1図は本発明による装置tlsえたグレホジショニン
グステーション奮示す横断面図、第2図ないし第7図は
本発明によるウェーハ用把持装置の実施例を示し、厳密
に阿えば、第2区Iはその下面図、第5図は第2図のA
−A線に対応する断面図、第4図は第2図のB−B線゛
に対応する断面図、第5図は冷却シよび加熱素子の下面
図、第6図は第5図および第4図のC−C線による断面
図、第7図は第4@JのD−D線による拡大断面図であ
り、 第8図は電気的接続装置のフオ) IJングラフ製造に
おける拡大の安定のための本発明の罠用を示す略図であ
る。 自生、符号1はウェーノー、2は支持プレート、4は基
板、5は軸、8は開口、9は通路、12は空気導管、1
4は温度感知器、16は信号線、18はフレーム、19
はブロック、20はペルチェ素子、21.22は電導体
、25.50はクリヤランス、26は狭いフランジ、2
7は液体専管、28は供給管、29は排出管、35はマ
スク、37は支持体、41は制御ユニットである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)加工片、とくに半導体ウェーハの保持装置であっ
    て、該ウェーハの下方に直接配mさnた開口をゼする支
    持プレート全一え、前記開口が真空発生用手段と接続し
    ているものにおいて、Hσ紀支す守プレートの下1jl
    l]Vcは直列に接続さnたペルチェ系子の形の加熱お
    よび冷却用手段が設けらnることt%徴とする加工片保
    持装置。 (2)前記ペルチェ素子はブロックの形で配直さn。 該ブロックはフレームV′3に固層、とくに細め付けら
    nることを特徴とする特許1ri11求の範囲第1項d
    ピ載の加工片保持装置 (8) Atl記ブロブロックびi!tI記フレ一フレ
    ームにa基板が配置さn、該基板内には液体通路が刻設
    されることを特徴とする特許請求の4囲第2134 i
    ピ載の加工片保持装置。 (4)前記基板は回転可能な軸によって支持さn。 該軸P3には加熱および冷却ブロックの給電用導体なら
    びに空気導管シよび2本の水導管が案内さnることt4
    !徴とする特許請求の範囲第6項記載の加工片保持装置
    。 (6)前記フレームは前記支持プレートおよび前Ht基
    板を小さなフランジに沿ってのみ接触することt特徴と
    する特許請求の範囲第3項記載の加工片保持装置。 (6)前記支持プレート内には温度感知器か配ltさn
    、こnから信号線が前記フレームおよび前dピ基板のク
    リャランヌ會通って前記軸内に案内さnることft¥1
    f11とする特許請求の範囲@項いずnかに記載の加工
    片保持装置。 (テ)電流の供給は加熱および冷却装[K対して有用な
    極性上制御ユニットrc工って制御さn、該制御ユニッ
    トは前記ウェーハ上に収射物体會介して形成さnねばな
    らないマスクの温度によ゛つて影響を及はさnならびに
    前記投射物体の温度およびマスクtウエーノ・から距離
    tおいて保持している支持体の温度によって影響會及は
    さnることを特徴とする特許請求の範囲前項いずnかに
    記載の加工片保持装置。
JP5059583A 1982-03-31 1983-03-28 加工片保持装置 Granted JPS58178536A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/363,860 US4432635A (en) 1979-12-20 1982-03-31 Temperature-controlled support for semiconductor wafer
US6/363860 1982-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58178536A true JPS58178536A (ja) 1983-10-19
JPH0363218B2 JPH0363218B2 (ja) 1991-09-30

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ID=23432040

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JP5059583A Granted JPS58178536A (ja) 1982-03-31 1983-03-28 加工片保持装置

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DE (1) DE3306999A1 (ja)

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JPH0363218B2 (ja) 1991-09-30

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