JPS6194325A - 薄板の表面形状矯正装置 - Google Patents

薄板の表面形状矯正装置

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JPS6194325A
JPS6194325A JP59215149A JP21514984A JPS6194325A JP S6194325 A JPS6194325 A JP S6194325A JP 59215149 A JP59215149 A JP 59215149A JP 21514984 A JP21514984 A JP 21514984A JP S6194325 A JPS6194325 A JP S6194325A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin plate
wafer
surface shape
air pressure
pressure difference
Prior art date
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Pending
Application number
JP59215149A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Sakai
文夫 坂井
Junji Isohata
磯端 純二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to US06/786,077 priority patent/US4737824A/en
Publication of JPS6194325A publication Critical patent/JPS6194325A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、半導体ウェハ等の薄板の表面形状を矯正する
装置に関し、例えば半導体露光装置のウェハチャックに
適用されてウェハの平面度を矯i[しマスクとウェハの
フォーカスずれを補正するために用いられる表面形状矯
正装置に関する。
[発明の背票コ 従来、半導体露光装置のウェハを露光する過程において
は、マスクとウェハ間のフォーカスずれを無くづため、
ウェハチャックの平面度を良くし、その平面度に倣うよ
うにウェハを吸着固定していた。しかし、この場合、ウ
ェハチャックは表面に高精度な平面度が要求されるとと
もにその平面度を常に管理しなければならず、ウェハチ
ャックのコス1〜が増大したり、厳しい保守方法が必要
であるという不都合があった。また、このようなウェハ
全面を吸着する方法では、必ずしもウェハチャックの平
面度にウェハの平面度が倣って固定されるとは限らず、
その場合、マスクとウェハとの間のフォーカスずれを生
じマスクの像を忠実にウェハに転写することができない
という不都合があった。
一方、このような欠点を解消する目的で、ウェハ各部の
真空吸着力をそれぞれ独立して調整するようにしたもの
(特開昭57−87129号、特開昭57−17753
6号等)も提案されている。
しかし、このような吸着のみによる方法では、ウェハ中
央が凸形に反っている場合の矯正は比較的好適に行なわ
れるものの凹形の場合は矯正が難しいという不都合が残
っていた。
また、ウェハチャックとウェハとの接触面積が大きいと
、間にゴミの挟まる確率が高く、この場合、ゴミの挟ま
った部分が凸状に持ち上ってしまうため、この部分でフ
ォーカスずれを生じる可能性が大きいという不都合もあ
った。
さらに、マスクとウェハのフォーカスがウェハ面上でず
れている場合すなわち光学的にベストフォーカスの位置
が平面ではない場合、従来はウェハの表面形状をベスト
フォーカス面の形状に合わせることはできなかった。
[発明の目的コ 本発明は、上述の従来例における問題点に鑑み、ゴミを
挟み込むことによるウェハの局部的な突出を防止すると
ともに、もとのウェハの反り方向が凹凸いずれの場合で
あっても、ウェハの平面度を速い追従時間で矯正するこ
とが可能な表面形状矯正装置を提供することを目的とす
る。また、ベストフォーカス面が平面でない投影露光装
置等においても、この表面形状矯正装置を適用すること
により露光すべきウェハの表面形状をベストフォーカス
面の形状に合わせてウェハの全面をベストフォーカス位
置に設定することが可能な表面形状矯正装置を提供する
ことをさらなる目的とする。
[実施例の説明] 第1図は、本発明の一実施例に係る表面形状矯正装置を
適用したウェハチャックの構成を示す。
同図において、1はマスクの像が焼付けられるウェハ、
2はウェハチャック本体、3はウェハ固定用吸引管(以
下、チューブという)である。ウェハチャック本体2に
は、周辺部に環帯状のウェハ支持部21を設けるととも
にこのウェハ支持部21の内側には四部(ポケット部)
22が形成されており、さらにウェハ支持部21の頂部
にはこの頂部に沿って円状のウェハ吸着用真空溝23が
設けられている。真空溝23は、チューブ3に接続され
ており、ウェハチャック本体2のウェハ支持部21上に
l!置されたウェハ1は、真空溝23にチューブ3を介
して真空が印加されることによりウェハチャック本体2
に吸着固定される。
5はポケット部22の圧力を検出する圧力センサ、6は
ウェハ1の表面形状を設定する指令部、7は駆動部で、
駆動部7は電気信号によって動作する弁、ノズルおよび
オン/オフスイッチ等で構成される。8,9はそれぞれ
ポケット部22に真空および加圧空気を供給する真空デ
ユープおよび加圧チューブ、10はウェハ1の平面度を
測定する平面度測定器である。この平面度測定器10と
しては、例えば静電容量型変位測定装置またはレーザ型
変位測定装置等の変位測定装置を用いてウェハ1上の複
数箇所の変位を測定し、これらの測定値を比較すること
により平面度を求めるように構成すればよい。
11は駆動部7によって制御されたエアーをポケット部
22に供給するチューブ(あるいは管)、12は平面度
測定器10によって得られた値あるいは圧力センサ5で
得られた値と指令部6から与えられる指令値との差分を
駆動部7に動作量として与える演算回路である。
次に、上記構成に係るウェハチャックの動作を説明する
ウェハ1がウェハチャック本体2に載置されると、チュ
ーブ3に真空が印加され、ウェハ1は真空溝23により
ウェハチャック本体2に吸着固定される。これにより、
ウェハ1とポケット部22の間に空気圧の制御が可能な
閉空間が形成される。この閉空間すなわちポケット部2
2は初め大気圧(1気圧)にしである。続いて、平面度
測定器10が、ウェハ1の表面形状例えば平面度を測定
し、この平面度測定器10の出力は演算回路12に供給
される。
演算回路12は、この平面度測定器10の出力と指令部
6から出力されるウェハ1の表面形状信号との差分を演
算する。駆動部7は、演算回路12の演算出力に応じて
真空チューブ8からの真空または加圧チューブ9からの
加圧空気のポケット部22への供給を制御し、ポケット
部22の圧力を変化させる。
これにより、ウェハ1のポケット部22に当面した部分
が上または下に変位し、ウェハ1の表面形状が凸、平坦
または凹等に変化する。以上の平面度測定ないしポケッ
ト部22内の圧力制御動作を負帰還的に繰り返すことす
なわちフィードバック制御によってウェハ1の表面形状
が指令部6によって与えられた形状に矯正される。
なお、第1図の表面形状測定装置を半導体露光装置に適
用した場合、露光時は平面度測定器10でウェハ1の平
面度を測定することが困難なので、露光前までは平面度
測定器10を含むフィードバック系によりウェハ1の表
面形状を矯正するとともに、露光時およびそれ以後は平
面度測定器10を露光光路外へ退避させて代りに圧力セ
ンサ5を含むフィードバック系によりポケット部22内
の圧力を一定値に保持しウェハ1の表面形状を矯正保持
するようにしている。
この、ように第1図のウェハチャックにおいては、周辺
部でのみウェハ1を支持し固定するとともに、中央部に
ポケット部22を設け、このポケット部22内の圧力を
制御することでウェハの中央部を上下に駆動し表面形状
を平面または所望曲率の凹または凸状に矯正することが
できるようにしているため、半導体露光装置におけるウ
ェハの反りやベストフォーカス面が平面でないことに基
因するマスクとウェハのウェハ面内でのフォーカスずれ
を無くすことができ、そのフォーカスずれによるウェハ
への転写像の悪化を防ぐことができる。また、ウェハの
中央部は空気圧で保持されており、ウェハチャック本体
と接触しないため、この部分にゴミ等が挟まってフォー
カスに悪影響を及ぼすこともない。
[実施例の変形例] なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく適宜
変形して実施することができる。例えば上述の実施例に
おいて、ポケット部22は1つであったが、第2図に示
すように、多数のポケット部22を設けてそれぞれにフ
ィードバック系を接続し、ウェハ1の表面形状をウェハ
表面の様々の位置で矯正するようにすれば、より精密に
表面形状矯正を行なうことができる。
また、上述においてはウェハ1を真空吸着によりウェハ
チャックに固定しているが、第3図(a>に示すように
、ウェハチャックのウェハ支持部21に対向して設けた
押付は部14によりウェハ1を機械的に押付けて固定し
たり、あるいは第3図(b)に示すように、電気的吸着
手段例えば静電吸着手段15を設け、ウェハ支持部21
の頂部を帯電させてウェハ1を吸着固定する等、ウェハ
1をより強力に固定することによって、ポケット部22
の圧力を上記真空吸着による場合よりも高圧にすること
ができ、ウェハ1の表面形状矯正の範囲を広げることが
できる。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、ウェハ等の薄板の一部を
固定するとともに他の一部に空気圧を適用して該部分を
上下に変位させるようにしているため、薄板が凹凸いず
れに反っている場合であってもその表面形状を所望の平
面または曲面に矯正することができる。したがって、こ
の表面形状矯正装置を半導体露光装置に適用すればその
露光装置の投影系のベストフォーカス面が曲面の場合で
あってもウェハを所望の曲率に反らすことによりウェハ
全面をフォーカス位置に設定することができる。また、
薄板表面を空気圧により変位させているため、表面形状
矯正のための追従時間も速い。
さらば、薄板と該薄板を支持する手段との接触面積が少
ないため、支持手段との間に挟まったゴミ等により、薄
板の表面形状が影響されることもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るウェハチャックの概略
断面図、第2図は本発明の他の実施例に係るウェハチャ
ックの概略断面図、第3図(a)および(b)はそれぞ
れ本発明のさらに他の実施例に係るウェハチャックの概
略断面図である。 1:ウェハ、2:ウェハチャック本体、21・・・ウェ
ハ支持部、22・・・ポケット部、23:ウェハ吸着用
真空溝、3:ウェハ固定用吸引管1.5:圧力センサ、
6:指令部、7:駆動部、8:真空チューブ、9:加圧
チューブ、10:平面度測定器、12:演n回路、14
:押付は部、15・・・電気的吸着手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、薄板の一部を固定する固定手段と、該薄板の固定部
    分以外の少なくとも一部に空気圧差を適用して該薄板を
    変形させる手段と、該薄板の表面形状を測定する手段と
    、該表面形状測定手段の出力に基づいて上記空気圧差を
    制御する手段とを具備することを特徴とする薄板の表面
    形状矯正装置。 2、前記固定手段が、真空圧により薄板を吸着固定する
    特許請求の範囲第1項記載の薄板の表面形状矯正装置。 3、前記固定手段が、機械的な押付け手段により薄板を
    固定する特許請求の範囲第1項記載の薄板の表面形状矯
    正装置。 4、前記空気圧差を適用する手段が、前記薄板の裏面と
    の間に閉空間を形成する1つあるいは複数個に分割され
    た凹部からなり、該閉空間の気圧を制御して大気圧との
    間の空気圧差を上記薄板に適用する特許請求の範囲第1
    、2または3項記載の薄板の表面形状矯正装置。 5、前記固定手段が前記薄板の周辺部を固定し、前記空
    気圧差を適用する手段が該薄板の中央部に空気圧差を適
    用する特許請求の範囲第1〜4項いずれか1つに記載の
    薄板の表面形状矯正装置。 6、前記固定手段が前記薄板の略中心を中心とする同心
    円状の部分を固定し、前記空気圧差を適用する手段が上
    記薄板に対し上記各同心円状固定部分の間で同心円状に
    空気圧差を適用する特許請求の範囲第1〜4項いずれか
    1つに記載の薄板の表面形状矯正装置。 7、前記薄板がウェハである特許請求の範囲第1〜6項
    いずれか1つに記載の薄板の表面形状矯正装置。
JP59215149A 1984-10-16 1984-10-16 薄板の表面形状矯正装置 Pending JPS6194325A (ja)

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US06/786,077 US4737824A (en) 1984-10-16 1985-10-10 Surface shape controlling device

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6529266B1 (en) 1997-11-14 2003-03-04 Micronic Laser Systems Ab Device and method for flat holding of a substrate in microlithography
JP2007123872A (ja) * 2005-10-18 2007-05-17 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置
KR100819556B1 (ko) 2006-02-20 2008-04-07 삼성전자주식회사 웨이퍼 스테이지, 이를 갖는 노광설비 및 이를 사용한 웨이퍼 평평도 보정 방법

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