JPS5950539A - マスク又はウエハ用吸着チヤツク - Google Patents

マスク又はウエハ用吸着チヤツク

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JPS5950539A
JPS5950539A JP16202982A JP16202982A JPS5950539A JP S5950539 A JPS5950539 A JP S5950539A JP 16202982 A JP16202982 A JP 16202982A JP 16202982 A JP16202982 A JP 16202982A JP S5950539 A JPS5950539 A JP S5950539A
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JP
Japan
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wafer
mask
chuck
suction
linear expansion
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Pending
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JP16202982A
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English (en)
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Shinji Tsutsui
慎二 筒井
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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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、集積回路製造過程に於て、半導体露光装置で
、フォトマスクのパターンを半導体ウェハ上に転写する
際の、前工程パターンに対する倍率誤差を除去する技術
に関するものであ集積回路製造過程では、マスクパター
ンを半導体ウェハ基板上に投影転写する工程が、複数回
存在する。この時、前工程でウェハ上に転写されたマス
クパターンに対し、次工程のマスクパターンが、ウェハ
全面にわたって高精度で位置整合されることが必要とな
る。
一般に半導体ウェハは、ウェハを支持固定する為の支持
具であるところのウェハチャックに真空吸着され、−担
、ウェハがウェノ1チャックに吸着されると、露光が終
了するまで真空は解除されない。従来、ウェハチャック
は、アルミニウムあるいは、ステンレス鋼等の金属でつ
くられておシ、一般に周辺の温度変動による熱的な膨張
収縮に関しては、ウエノ)に比べ非常に敏感である。す
なわち、ウエノ・をウエノ1チャックに真空吸着した状
態で、ウエノ・チャックが微小量の伸縮を起こすと、ウ
エノ・もこれに追従してウェハ本来の伸び率以上の伸縮
を起こすことが確認された。例えば、シリコンウェハが
アルミニウム製のウェハチャックに吸着されてから、露
光が開始されるまでにチャック周辺の温度が0.2°C
上昇し、ウェハ及びウェハチャック温度もこれにならっ
て上昇したと仮定する。従来、このような場合、シリコ
ンウェハの線膨張係数(2,5X10 7℃)により5
1nchウエハの場合、約0.06μmの膨張量でしか
なく無視しうる量であると考えられていた。しかし、こ
の時、ウェハチャック(線膨張係数23X10 7℃)
は約06B ??!膨張しており、ウェハはチャックと
の摩擦力によシ引張られてこれに近い伸びを示すことに
なる。従って、この状態で露光を行なった場合、前工程
パターンと今回のパターンとで倍率誤差が生じウェハ全
面にわたる高精度の位置奨金が不可能となる。近年、ウ
ェハの温度を制御することにより、マスクパターンとウ
ェハパターンを高精朋で位置整合させる為の41π々の
方法が考案されている。しかし、ウェハがウェハチャッ
クに真空吸着された後、ウェハチャック温度を変動させ
た場合、ウェハチャックの伸びj。
が大きい為、ウェハはこれに引張られ、心安以上の伸縮
を起こしてしまうという欠点を持っている。
上記理由により、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属
を材質とするウェハチャックを用いた場合、ウェハ全面
にわたる高精度の位置整合を達成することは非常に困難
であった。
また上H己のことは、ウェノ・とウェノ・チャックにつ
いてのみで々くマスクとマスクチャックについても程度
の差はあれ同様の傾向が発生すると思われる。
本発明は上記欠点を除去し、フォトマスクまたはウェハ
をマスクチャックまたはウェハチャックにそれぞれ真空
吸着した後のマスク、ウェハまたは、マスクチャック、
ウェハチャックの温度変化による、マスクパターンとウ
ェハパターンの倍率誤差の発生を防止することを可能と
するものである。これはチャックにマスク又はウェハの
線膨張係数以下の低い線膨張係数を有する材質を用いる
ことによシ達成される。
以下、本発明の詳細な説明するに先立ち、第1図にフォ
トマスク及びウェハと各々、これを支持するマスクチャ
ック及びウェハチャックの一般的な位置関係及び構造を
示す。
フォトマスク1はマスクチャック3上に、またウェハ2
はウェハチャック4上に各々真空源6によって真空吸着
され、露光用光束7が照射されたマスクチャック3のマ
スクパターンは投影光学系5によってウェハ2上に投影
される。。
さて以下、本発明の実施例を示す。ここでは、半導体ウ
ェハの材質がシリコンである場合についてのみ考える。
第一の実施例では、ウェハチャックの材り1としてセラ
ミックス、シリコン、ハステロイAを用いることとする
。これらの線膨張係数はセラミックス、とりわけ望化珪
素(SisN4)が3.0×10/℃(工業材料、 3
0.25(1982)であり、又、シリコンが2.5X
10 7℃(物理定数表)ハステロイAが2.7XiO
’/℃(機械工学便欄第6版)と7リコンウエハの線膨
張係数(2,5X 10  /c)にほぼ一致している
。これらの材質のウエハチャックを用いることにより次
の効果が得られる。
まず、ウェハチャックにウェハを真空吸着した後、何ら
かの影響によシチャック周辺の温度が変化し、ウェハチ
ャック及びウェハの温度がこれにならって変化したとす
る。従来、ウェハチャックはアルミニウムあるいはステ
ンレスで作られており、特にアルミニウムの場合、シリ
コンの約10倍の線膨張係数を持つため、小さい温度変
化であってもチャックの伸縮量は無視しがたく、ウェハ
もチャックの伸縮に引張られる為、この温度変化が倍率
誤差につながってくるわけである。従って、ウェハチャ
ックの材質として、先に述べたウェハの膨張係数に近い
膨張係数を持つ材質を用いることにより若干の温度変化
に対しては、ウェハチャック及びウェハともにその伸縮
量は従来のチャックに比べ小さく、無視しうるものとな
シ、また、伸縮がウェハとチャックで同時にほぼ同量だ
け起こる為、伸縮によりウェハ内部に熱による応力が残
留しない。
更に、ウェハあるいはウェハチャックの温度倍率誤差を
補正する装置に於てウェハをウェハチャックに吸着して
からウェハに温度便化を与える場合でも、上記材質のウ
ェハチャックを用いればウェハの伸縮はチャックにさ寸
だげられることが無い為、その伸縮量の正置な予測が可
能であり、高精度の倍率誤差補正がF’J’ filg
となる効果を持つ。
ただし、ウェハチャックとしてセラミック、あるいはシ
リコンを用いる場合、これらの利質は加工が容易でない
為、これらの拐質でチャック全体を構成することは非常
に回前tなことが予測される。しかし、これについては
、必ずしもチャック全体を1つの拐質で構成する心安は
なくウェハを吸着する部分にだけ、必要とする材質を用
い、他の部分には例えは従来用いられている金属を用い
ることによシ充分な効果が得られる。ただし、ウェハを
吸着する部分は、金属の変形をウェハに伝えないだけの
充分な厚さを持たねばならないことは旨うまでもない。
この二体構造を持つウェハチャックの一例を第2図に示
す。図中、  4aがウェハチャックセラミックlS。
4bがウェハチャック金属部である。
次に、第二の実施例としてマスクチャックの材質が、セ
ラミックスあるいはインバーである場合を説明する。フ
ォトマスクの材質としてはソーダーライム、 LE−3
0,石英ガラスが一般に用いられているが、ここでは、
LE−30と石英ガラスについて考える。セラミックス
の中で炭化珪t−(SiC)(7)線膨張係数ハ4.0
X10 ’/℃(結晶型、焼結方法によシ若干異なる)
で、LE−30の線膨張係数3.7X10 ’/℃にほ
ぼ一致し、インバーは0.9X10 ’/℃(機械工学
便欄第6版、インバーはその成分調整により線膨張係数
が可変)と石英ガラスの0.5X10″/℃に近い。従
ってこれらの材質を用いてマスクチャックを作成するこ
とにより上述の第一の実施例と同様の効果が得られる。
次に第三の実施例として、マスクチャック又はウェハチ
ャックの材質として超インバーを用いる例を説明する。
これは線膨張係数が−o、oiXIO/℃(機械工学便
梱第6版)と、シリコンウェハや石英ガラスマスク等と
比較して極めて小さな値である。この為、超インバーを
拐質とするマスクチャック又はウェハチャックを用いれ
ば、−担マスク又はウェハを吸着し/こ後に周囲温度が
変動したとしても両チャックに伸縮はほとんど起こらず
、従って、これに真墾吸着によシ固定されているフォト
マスク又はウェハ基板も伸縮が抑制される。このように
超インバーのマスクチャックあるいはウェハチャックを
用いればマスク又はウェハの伸縮が温度に対して非常例
安定となシ、温度変化に起因する倍率誤差の発生を容易
に防止できるわけである。
以上述べたように、マスクチャック又はウェハチャック
の材質に、フォトマスク又はウェハと同等か又はそれよ
シ小さな絶対的に低い線膨張係数を持つものを使用する
ことにより、マスク及び、ウェハの温度変化に起因する
平面的な伸縮は、従来の金属チャックを用いた場合に比
べ大幅に軽減され、マスクパターンをウェノ・上に投影
転写する際の倍率誤差が小さくなり、ウェハ全面にわた
るよシ高精度の位置整合を達成させることが可能となる
なお、上記実施例中では、半導体ウェハ基板の材質とし
てシリコン単結晶を代表として取シ挙げたが、その他の
ウェハ基板、例えばGaAs +SO8、石英基板等に
ついても同様の考え方が適用でき本発明の実施により充
分な効果が期待される。
なお本発明においてチャック吸着部の線膨張係数がマス
ク又はウェハの線膨張係数と略一致する「低い」線膨張
係数である実IN例を述ベプこが、チャック吸着部の線
膨張係数がマスク又はウェハの線膨張係数と略一致する
「1稍い」線膨張係数である場合には例えばウニ/・チ
ャノ〉及びウェハが共にアルミニウムであった場合には
マスク又はウェハの温度制御を行なう半導体露光装置に
おいて使用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、フォトマスク及びウェハとそれぞれを支持す
るマスクチャック及びウェハチャックの一般的な位置関
係及び41¥遺の概念図、第2図は二体構造をとったウ
ェハチャックの概念図。 図中1il−1フオトマスク、   lユウェハ113
はマスクチャック、  4はウェハチャック、4aはウ
ェハチャックセラミックス部、4bはウェハチャツタ釜
属部、  5は投q6光学系、6はA ’?−源、  
7は露光用光束である。 出 願 人  キャノン株式会社 192 手続補正書(自発) 特許庁長官 若 杉和夫  殿 1 事件の表示 昭和57年 特許願  第 162029  号2 発
明の名称 マスク又はつX、/1月吸着チャック 3 補正をする者 事件との関係       特許出願人任 所 東京都
大田区下丸子3−30−2名称 (100)キャノン株
式会社 5、補正の対象 明細書 6、WI正の内容 (1)−1明細書第5頁第18行目の「以下の低い」を
「と同等か又はそれより小さな」と訂正する。 (1)−2明細書第9頁第2行目末尾の「セラミックス
部」を「金属部」と訂正する。 (1)−3明細書第9頁第6行目の「金属部」を「セラ
ミックス部」と訂正する。 (1)−4明細書第11頁第13行目の「する」の後に
一対値として」を追加する。 (1)−5明細書第11頁第15行目の「略一致するj
の後に「絶対値として」を追加する。 (1)−6明細省°第11頁第16行目の「例えば・・
・」から同第17行目末尾の「・・・あった場合には」
までを削除する。 (1)−7明細書第12頁第7行目の「セラミックス部
」を「金属部」と訂正する。 (1)−8明細書第12頁第8行目の「金属部」を「セ
ラミックス部」と訂正する。 (2、特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 特許請求の範囲 1、マスク又はウエノ・を吸着するマスク又はウェハ用
吸着チャックにおいて、少なくとも該チャックの吸着部
は、マスク又はウエノ・の線膨張係数と同等か又はそれ
より小さな線膨張係数を有する材質から成り、温度変化
に伴なうマスク又はウェハの伸縮を抑制したことを特徴
とするマスク又はウェハ用吸着チャック。 2前記吸着部の線膨張係数が、マスク又はウェハの線膨
張係数よシ絶対値として極めて低い特許請求の範囲第1
項記載のマスク又はウコー)・用吸着チャック。 3、前記吸着部が超インバーである特許請求の範囲第2
項記載のマスク又はウェハ用吸着チャック。 4、前記吸着部の線膨張係数が、マスク又はウェハの線
膨張係数と略一致する絶対値として低い線膨張係数であ
る特許請求の範囲第1項記載のマスク又はウェハ用吸着
チャック。 5、前記吸着部がセラミックスである特許請求の範囲第
3項記載のマスク又はウェハ用吸着チャック。 6、前記吸着部がシリコンである特許請求の範囲第3項
記載のマスク又はウェハ用吸着チャック。 7、前記吸着部がハステロイAである特許請求の範囲第
6項記載のマスク又はウェハ用吸着チャック。 8、前記吸着部がインバーである特許請求の範囲第6項
記載のマスク又はウェハ用吸着チャック〇194−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 マスク又はウェハを吸着するマスク又はウェハ用
    吸着チャックにおいて、少なくとも該チャックの吸着部
    は、マスク又はウェハの線膨張係数以下の低い線膨張係
    数を有する材質から成シ、温度変化に伴なうマスク又は
    ウェハの伸縮を抑制したことを特徴とするマスク又はウ
    ェハ用吸着チャック。 2 前記吸着部の線膨張係数が、マスク又はウェハの線
    膨張係数より極めて低い特許請求の範囲第1項記載のマ
    スク又はウェノ・用吸着チャック。 3 前記吸着部が超インバーである特許請求の範囲第2
    項記載のマスク又はウエノ・用吸着チャック。 4 前記吸着部の線膨張係数が、マスク又はつ数である
    特許請求の範囲第1項記載のマスク又はウェハ用吸着チ
    ャック。 5、 前記吸着部がセラミックスである特許請求の範囲
    第3項記載のマスク又はウエノ・用吸着チャック。 6、前記吸着部がシリコンである特許請求の範囲第3項
    記載のマスク又はウエノ・用吸着チャック。 7 前記吸着部がノ)ステロイAである!vj許請求の
    範囲第3項記載のマスク又はウエノ・用吸着チャック。 8 前記吸着部がインバーである特許請求の範囲第3項
    記載のマスク又はウエノ・用吸着チャック・
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017227914A (ja) * 2012-12-12 2017-12-28 大日本印刷株式会社 露光用部材、露光マスクの保持部材

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5833705U (ja) * 1981-08-31 1983-03-04 株式会社日立製作所 圧延機の加熱油による発電装置

Patent Citations (1)

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