JPS607127A - 半導体ウエ−ハの露光方法 - Google Patents
半導体ウエ−ハの露光方法Info
- Publication number
- JPS607127A JPS607127A JP58114240A JP11424083A JPS607127A JP S607127 A JPS607127 A JP S607127A JP 58114240 A JP58114240 A JP 58114240A JP 11424083 A JP11424083 A JP 11424083A JP S607127 A JPS607127 A JP S607127A
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- JP
- Japan
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- wafer
- voltage
- electrode
- semiconductor wafer
- exposure
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- Pending
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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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、半導体ウェーハの露光方法で、複数個の電極
を有する静電吸着装置上に半導体ウェーハを置き、前記
電極に電圧を印加して半導体ウェーハを吸着し、ウェー
ハの反りを矯正し、平面度を良く保った状態でウェーハ
露光を行なう方法に関する。
を有する静電吸着装置上に半導体ウェーハを置き、前記
電極に電圧を印加して半導体ウェーハを吸着し、ウェー
ハの反りを矯正し、平面度を良く保った状態でウェーハ
露光を行なう方法に関する。
肴埠ト契ヰし鼾見Pト耽−辱祷→番→−半導体ウニー−
・上に形成する回路パターンが微細化し光の波長限界に
近づくにつれ、電子ビーム露光装置や電子ビーム転写装
置によるウェーハ露光が一般的に行われるようになって
来ている。
・上に形成する回路パターンが微細化し光の波長限界に
近づくにつれ、電子ビーム露光装置や電子ビーム転写装
置によるウェーハ露光が一般的に行われるようになって
来ている。
この際ウェーハを試料台に保持するのに機械的手段によ
るメカニカルチャックを使うとチャックの腕がウェーハ
表面を被い、チャックで被われた部分には半導体装置を
形成することができず、ウェー・・面を損失することに
なり、また、チャックの力が部分的しかかからないため
、ウェーハに反りや歪みがある場合、これらを矯正して
ウェーハを平担当代することが困雛である。
るメカニカルチャックを使うとチャックの腕がウェーハ
表面を被い、チャックで被われた部分には半導体装置を
形成することができず、ウェー・・面を損失することに
なり、また、チャックの力が部分的しかかからないため
、ウェーハに反りや歪みがある場合、これらを矯正して
ウェーハを平担当代することが困雛である。
又、電子ビーム露光装置や電子ビーム転写装置などでは
10−’Torr前後の高真空雰囲気にウェーハを置い
てパターン露光を行なうため、真空チャックは使用不可
能である。
10−’Torr前後の高真空雰囲気にウェーハを置い
てパターン露光を行なうため、真空チャックは使用不可
能である。
一方半導体ウエーハには、既に述べたように、20〜6
0μm程度の反りがあり、電子ビーム露光装置や′電子
ビーム転写装置などで焦点ぼけや位置ずれを発生させな
いためには、この反りを矯正した状態での露光が不可欠
である。
0μm程度の反りがあり、電子ビーム露光装置や′電子
ビーム転写装置などで焦点ぼけや位置ずれを発生させな
いためには、この反りを矯正した状態での露光が不可欠
である。
従来用いられた、ウェーハを機械的に固定して露光する
方法ではウェーハの反りの矯正が充分でなくパターンの
位置ずれや寸法誤差を生じ、又ウェーハを接着剤で接着
両足して露光する方法では作業に時間がかかり過ぎると
いう難点があり、何れも半導体製造の歩留まり向上の点
で問題かあ−った。
方法ではウェーハの反りの矯正が充分でなくパターンの
位置ずれや寸法誤差を生じ、又ウェーハを接着剤で接着
両足して露光する方法では作業に時間がかかり過ぎると
いう難点があり、何れも半導体製造の歩留まり向上の点
で問題かあ−った。
本発明は従来の露光方法が半導体ウェー・・の反りや走
みを矯正した状態で保持するという点で充分で無く結果
として描画パターンの位置ずれや寸法誤差が発生17半
導体装置の歩留り低下を招くという問題に鑑み、高具空
で安定して半導体ウェーハを保持し、しかもウェーハの
反りも矯正して高精度でパターン描画する露光方法を提
供する目的でなされた。
みを矯正した状態で保持するという点で充分で無く結果
として描画パターンの位置ずれや寸法誤差が発生17半
導体装置の歩留り低下を招くという問題に鑑み、高具空
で安定して半導体ウェーハを保持し、しかもウェーハの
反りも矯正して高精度でパターン描画する露光方法を提
供する目的でなされた。
本発明では複数個の4極を有する静電吸着装置に半導体
ウェーハを置き、これらの電極への電圧印加をそれぞれ
独立にコントロールして反りや歪みを矯正して半導体ウ
ェーハを吸着保持し、平面度を充分保ってウェーハを露
光する。静電吸着によるウェーハ保持では反ったウェー
ハを吸引する際に歪みが発生するが吸着電極を分割し、
各々の電極に印加する電圧や印加順序をコントロールす
ることにより歪みを極限に迄小さくしほぼ完全に平面度
を保った状態でウェーハ露光をする。
ウェーハを置き、これらの電極への電圧印加をそれぞれ
独立にコントロールして反りや歪みを矯正して半導体ウ
ェーハを吸着保持し、平面度を充分保ってウェーハを露
光する。静電吸着によるウェーハ保持では反ったウェー
ハを吸引する際に歪みが発生するが吸着電極を分割し、
各々の電極に印加する電圧や印加順序をコントロールす
ることにより歪みを極限に迄小さくしほぼ完全に平面度
を保った状態でウェーハ露光をする。
本発明は、静電吸着によるウェーハ保持装置は真空中で
の使用に耐え、比較的軽量な装置で実現できる利点があ
り、本発明では更にウェーハを静電吸着する際に発生す
る歪みも除去するため、ウェーハのほぼ完全な平面度が
保たれ電子ビーム露光装置や電子ビーム転写装置などで
パターンの位置ずれや寸法誤差を抑制して歩留まりの良
い半導体製造が可能となる。
の使用に耐え、比較的軽量な装置で実現できる利点があ
り、本発明では更にウェーハを静電吸着する際に発生す
る歪みも除去するため、ウェーハのほぼ完全な平面度が
保たれ電子ビーム露光装置や電子ビーム転写装置などで
パターンの位置ずれや寸法誤差を抑制して歩留まりの良
い半導体製造が可能となる。
平らな電極上に絶縁物を介してウェーハを置き、電極と
ウェーハ間に電圧を印加するとウェーハを静電的に吸着
することができる。この静電吸着方式については例えば
、0ptik 62.NO,2(1982)pl)、1
23−129 ” Interferometrisc
heuntersuchungev einer el
ectrostat: schenSpanuovor
richtungvm Vakuuw ”に記述が見ら
れる。それによると誘電層(絶縁層)の厚さτ、比誘電
率C2印加成圧Uのとき真空の銹電率ε0としてウェー
ハに働らく単位面積当たりの吸引力はで表わすことがで
きる。ウェーハと誘電層の間にhの隔たりがあると吸引
力は となる。一方そり(ho−h) をもつウェー−・を矯
正するのに必要な力は、ウェーハのヤング率E。
ウェーハ間に電圧を印加するとウェーハを静電的に吸着
することができる。この静電吸着方式については例えば
、0ptik 62.NO,2(1982)pl)、1
23−129 ” Interferometrisc
heuntersuchungev einer el
ectrostat: schenSpanuovor
richtungvm Vakuuw ”に記述が見ら
れる。それによると誘電層(絶縁層)の厚さτ、比誘電
率C2印加成圧Uのとき真空の銹電率ε0としてウェー
ハに働らく単位面積当たりの吸引力はで表わすことがで
きる。ウェーハと誘電層の間にhの隔たりがあると吸引
力は となる。一方そり(ho−h) をもつウェー−・を矯
正するのに必要な力は、ウェーハのヤング率E。
厚さt、半径Rとして
λR4
と表わせる。λはポアソン比及び支持条件から定まる値
で通常0.2<λ<0.7である。誘電層の厚さ、比誘
電率および印加電圧を適当に選べば、(2)式で表わさ
れる吸引力Peが、(3)式で表わされるPmを上まわ
りウェーハを静電的に吸着保持できることになる。
で通常0.2<λ<0.7である。誘電層の厚さ、比誘
電率および印加電圧を適当に選べば、(2)式で表わさ
れる吸引力Peが、(3)式で表わされるPmを上まわ
りウェーハを静電的に吸着保持できることになる。
だが上記方法で吸着したウェーハ面は電子ビーム露光装
置や電子ビーム転写装置で処理する上で必要とされる平
担度を必ずしも満足していない。
置や電子ビーム転写装置で処理する上で必要とされる平
担度を必ずしも満足していない。
それは反ったウェーハを一様な電界で吸着するためウェ
ーハ面上でのストレスのかかり方が均一でなくなり、吸
着後それが新たな反りや歪みとなって残ってし丑うから
である。電極を幾つかに分割し各々の電極での吸着力を
コントロールすることにより上述の吸着後の反りや歪み
が著しく低減しウェーハ露光でのパターン位置ずれや寸
法誤差が抑えられる。
ーハ面上でのストレスのかかり方が均一でなくなり、吸
着後それが新たな反りや歪みとなって残ってし丑うから
である。電極を幾つかに分割し各々の電極での吸着力を
コントロールすることにより上述の吸着後の反りや歪み
が著しく低減しウェーハ露光でのパターン位置ずれや寸
法誤差が抑えられる。
第1図に本発明に基づくウェーハ露光の例を示す。本図
は電子ビーム転写装置に実施した例を示し、UV光lは
マスク2を透過してホトカソード3に照射される。ホー
ドカソード3からは電子線が出てウェーハ6上に塗布し
た感光性物質レジスト5に照射されてパターンを形成す
る。電極8はe1〜e7まで7個に分割され、上面及び
各′電極の境界に誘電体7を接着しである。ウェーハ6
上のせる上面は平担性を艮くするため5 mm程の厚さ
から旋盤で削って2mma度にし、さらに湿式研削盤に
よる加工、仕上げ暦きを経て平担衣1μm以下を得てい
る。電極8のel−e7およびウェーハ6間には電圧発
生装置9から電圧が供給される。ストッパ10はウェー
ハ6の位置決めと電圧発生装置9とウェー−・6との電
気的導通を図る役割を果たす。
は電子ビーム転写装置に実施した例を示し、UV光lは
マスク2を透過してホトカソード3に照射される。ホー
ドカソード3からは電子線が出てウェーハ6上に塗布し
た感光性物質レジスト5に照射されてパターンを形成す
る。電極8はe1〜e7まで7個に分割され、上面及び
各′電極の境界に誘電体7を接着しである。ウェーハ6
上のせる上面は平担性を艮くするため5 mm程の厚さ
から旋盤で削って2mma度にし、さらに湿式研削盤に
よる加工、仕上げ暦きを経て平担衣1μm以下を得てい
る。電極8のel−e7およびウェーハ6間には電圧発
生装置9から電圧が供給される。ストッパ10はウェー
ハ6の位置決めと電圧発生装置9とウェー−・6との電
気的導通を図る役割を果たす。
スペーサ11はストッパ10を固定し、′電極8と電気
的にアイソレーションする役割を果たす。
的にアイソレーションする役割を果たす。
第2図は第1図に示したクエー71露光方法の実施例で
用いられるウェー・・保持装置を示す。電極8は長方形
の′ば極群el−e7から成り、ストッパ10が点線で
示したウェーハ6の水平方向位置を決めている。ストッ
パ10?!−介して電極8とウェーハ6に電圧が印加さ
れると絶縁層(図示せず)の上下で電極8とウェーハ6
が吸着し合う。
用いられるウェー・・保持装置を示す。電極8は長方形
の′ば極群el−e7から成り、ストッパ10が点線で
示したウェーハ6の水平方向位置を決めている。ストッ
パ10?!−介して電極8とウェーハ6に電圧が印加さ
れると絶縁層(図示せず)の上下で電極8とウェーハ6
が吸着し合う。
第3図Fi第1図に示したウェー−・露光方法の実施例
で用いられるウェー−・保持装置で使う電圧発生装置を
示す。クロック発生器12からはI KHzのクロック
パルスがカウンタ13とリセットコントロール18に送
られる。カウンタ13出力はデコーダ14でデコードし
、その出力で15.1〜15.7までのF/F (ノリ
ツブフロップ)をセットする。つまりカウンタ13がク
ロック発生器12からのクロックパルスをそのt−iカ
ウントすると151〜157までの7個のシ41が1m
s間隔で次々とセットする。カラ/り13はリセットコ
ントロール18からの指示で、クロック発生器12から
のクロックパルスを間引きながらカウントすることも可
能で、例えば1000クロツク毎にカウントすれば】S
間隔で151〜157のシ41が順次セットする。16
1〜167のリレーは151〜157のシ4゛がセット
時に各々高圧電源17(IKV)の電圧を’t4ii8
のel−e7に供給するように切換わり、151〜15
7のF/Fがリセット時、接地電位を電極8の01〜e
7に供給するように切換わる。
で用いられるウェー−・保持装置で使う電圧発生装置を
示す。クロック発生器12からはI KHzのクロック
パルスがカウンタ13とリセットコントロール18に送
られる。カウンタ13出力はデコーダ14でデコードし
、その出力で15.1〜15.7までのF/F (ノリ
ツブフロップ)をセットする。つまりカウンタ13がク
ロック発生器12からのクロックパルスをそのt−iカ
ウントすると151〜157までの7個のシ41が1m
s間隔で次々とセットする。カラ/り13はリセットコ
ントロール18からの指示で、クロック発生器12から
のクロックパルスを間引きながらカウントすることも可
能で、例えば1000クロツク毎にカウントすれば】S
間隔で151〜157のシ41が順次セットする。16
1〜167のリレーは151〜157のシ4゛がセット
時に各々高圧電源17(IKV)の電圧を’t4ii8
のel−e7に供給するように切換わり、151〜15
7のF/Fがリセット時、接地電位を電極8の01〜e
7に供給するように切換わる。
即ち、カウンタ13がクロック発生器12からのクロッ
クパルスをカウントアンプするときの速さで151−1
57のF/、1’がセットし、161〜167のリレー
を通してel”87”までの電極に次々と電圧が供給さ
れることになる。リセットコントロール18は151〜
157のF/Fのリセット、カウンタ13のカウント停
止指令(本図の場合、7までカウントしたとき)出力、
カウンタのクリアも行なう。カウンタ13でカウントす
る際の間引きの指定については既に述べた通りである。
クパルスをカウントアンプするときの速さで151−1
57のF/、1’がセットし、161〜167のリレー
を通してel”87”までの電極に次々と電圧が供給さ
れることになる。リセットコントロール18は151〜
157のF/Fのリセット、カウンタ13のカウント停
止指令(本図の場合、7までカウントしたとき)出力、
カウンタのクリアも行なう。カウンタ13でカウントす
る際の間引きの指定については既に述べた通りである。
−14図に電圧印加のタイミングを示す。先ずカウンタ
13でI KI(zのクロックパルスがカウントされ電
極8のe1〜C7まで1.msS間隔tKVの電圧が印
加される。このときウェーハ6は瞬時に靜′ぽ吸着され
る。以上が予備吸着だが、この段階ではウェーハ上で反
り−v1走みが残っている。リセットコントロール18
はカウンタ13のカウント動作を停止させたあと、同カ
ウンタのクリアと151〜157までのF/Fのリセッ
トを行なう。同時に161〜167のリレーは接地入力
に切換わるがウェーハ6は直ちに吸着状態から脱却せず
ある緩和時間(ウェー・・サイズ、印加′電圧などで異
なる)で自由状態に戻る。第4図に示す本吸着はこのタ
イミングで実行するのが最も良い。このときリセットコ
ントロール18はカウンタ13に指示を送り、カウンタ
13はクロック発生器12からのクロックパルスを10
00クロツク毎にカウントする。
13でI KI(zのクロックパルスがカウントされ電
極8のe1〜C7まで1.msS間隔tKVの電圧が印
加される。このときウェーハ6は瞬時に靜′ぽ吸着され
る。以上が予備吸着だが、この段階ではウェーハ上で反
り−v1走みが残っている。リセットコントロール18
はカウンタ13のカウント動作を停止させたあと、同カ
ウンタのクリアと151〜157までのF/Fのリセッ
トを行なう。同時に161〜167のリレーは接地入力
に切換わるがウェーハ6は直ちに吸着状態から脱却せず
ある緩和時間(ウェー・・サイズ、印加′電圧などで異
なる)で自由状態に戻る。第4図に示す本吸着はこのタ
イミングで実行するのが最も良い。このときリセットコ
ントロール18はカウンタ13に指示を送り、カウンタ
13はクロック発生器12からのクロックパルスを10
00クロツク毎にカウントする。
従ってこの場合、ウェーッ・6は第2図の右端の方から
徐々に再吸着されて行く。電圧が印加された電極部分で
は静電的に同定されるが残りの部分ではウェーハ自身が
持つ復元力で伸びようとし、その状態で新たに電圧を印
加された電極部分によシ固定される。つまりウェー・・
は全面が同時に吸着される場合と異な抄、端の方から徐
々に反りや歪みがほぼ完全に矯正された状態で保持され
ることになる。これによりウェーハのほぼ完全な平担性
が得られ、パターンの位置ずれや寸法誤差を著しく低減
してパターン露光が行える。
徐々に再吸着されて行く。電圧が印加された電極部分で
は静電的に同定されるが残りの部分ではウェーハ自身が
持つ復元力で伸びようとし、その状態で新たに電圧を印
加された電極部分によシ固定される。つまりウェー・・
は全面が同時に吸着される場合と異な抄、端の方から徐
々に反りや歪みがほぼ完全に矯正された状態で保持され
ることになる。これによりウェーハのほぼ完全な平担性
が得られ、パターンの位置ずれや寸法誤差を著しく低減
してパターン露光が行える。
以上は亀子ビーム転写装置による露光例を示したが、そ
の他電子ビーム露光装置による露光などあらゆる露光で
利用されうる。
の他電子ビーム露光装置による露光などあらゆる露光で
利用されうる。
その他電極の分割数2分割方法(例えばメツシュ状に分
割)電圧の印加力法など種々の変形例が可能である。
割)電圧の印加力法など種々の変形例が可能である。
第1図は本発明の一実施例を説明する為の説明図、第2
図は比1図の例で使用されるウェーハ保持装置を示す平
面図、第3図は第1図の例で使用される電圧発生装置を
示す回路図、第4図は第1図に於ける各電極に対する電
圧引加のタイミングを示す特性図である13 e1〜e7・・・・電 極 9・・・・電圧発生装置(
7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)αυ 第 1 図 第2図
図は比1図の例で使用されるウェーハ保持装置を示す平
面図、第3図は第1図の例で使用される電圧発生装置を
示す回路図、第4図は第1図に於ける各電極に対する電
圧引加のタイミングを示す特性図である13 e1〜e7・・・・電 極 9・・・・電圧発生装置(
7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)αυ 第 1 図 第2図
Claims (1)
- 半導体製造工程で半導体ウェーハを露光する方法に於い
て、電圧値や電圧を印加するタイミングを各々独立に設
定できるようにした複数個の電極を有する静電吸着装置
上に半導体ウェーハを置き前記電極への電圧印加をコン
トロールして半導体ウェーハを保持した状態でパターン
露光をすることを特徴とする半導体ウェーハの露光方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58114240A JPS607127A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 半導体ウエ−ハの露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58114240A JPS607127A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 半導体ウエ−ハの露光方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS607127A true JPS607127A (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=14632777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58114240A Pending JPS607127A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 半導体ウエ−ハの露光方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS607127A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0992604A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Nikon Corp | レチクル保持装置および保持方法 |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58114240A patent/JPS607127A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0992604A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Nikon Corp | レチクル保持装置および保持方法 |
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