JPS62193139A - ボ−ル接触型ウエハチヤツク - Google Patents

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、半導体製造装置においてクエへを保持するウ
ェハチャックに関し、特にウェハを複数点で支持して真
空吸着するポイントコンタクトヂャックのウェハ支持部
の改良に関する。

［発明の背景］ 半導体製造プロセスのフォトリソグラフィ工程において
、パターンを形成したマスクを介してウェハを露光し、
ウェハ上のレジスト層にパターンを焼付けてパターン転
写を行っている。このようなパターン転写を行うための
露光装置において、ウェハはウェハチャック上に固定保
持されアライナ部でマスクと相互に位置合せされて露光
焼付けが行われる。この場合、ウェハチャック上のウェ
ハが不必要に変形していると転写パターンが歪みあるい
はアライメントのずれが生じ、パターン精度が低下する
。特に近年のパターン密度の向上、パターンの微細化に
伴い、ウェハとウェハチャック間に挟まれたミクロン単
位の塵埃粒子によるウェハの変形が問題となる。また、
ウェハとマスクとを密着させて露光を行うコンタクト露
光方式においては、パターン精度不良、解像度の低下の
原因となるエアートラップ（マスクとウニへ間へのエア
ー封入現象）の防止が要求される。

前記紐埃粒子によるウェハ変形の問題等に対処するため
、ウェハとウェハチャックとの接触面積をできるだけ小
さくして磨埃の影響を最小限に抑えることを目的として
、ウェハの下面を複数の支持部材を用いて複数点て支持
して真空吸着を行ういわゆるポイントコンタクト式ウェ
ハチャックか用いられている。

［従来の技術］ 従来のこの種のウェハチャックは、複数のウェハ支持部
に対応してチャック基板材料を放電加工等により複数点
でくり抜いていた。従って製造時に放電加工機等の特殊
加工機を必要とし生産コストを増加させていた。また、
このような従来のウェハチャックの製造方法では、ウェ
ハとウェハチャックとの接触面積は０５φが限度であり
それ以上小さくすることはできなかった。

別のコンタクトポイント式ウェハチャックの例が特公昭
６０−１５１４７号公報に記載されている。この公知の
ウェハチャックにおいてはテーパー状の先端をもった複
数の円筒状ビンによりウェハを保持している。この公知
例においては、ウェハ支持布を平面化するため、ウェハ
チャック組立後にビン先端にラッピング加工が施され、
ウェハとウェハチャックとの接触面積の低減に限度があ
った。また、この公知例では、ウェハ支持用ビンの高さ
は一定に保たれ、例えばエアートラップ防止等のために
必要に応じてウェハを所望の形状に変形させることはで
きなかった。

［発明の目的コ 本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みなされたものであ
って、放電加工機等の特殊加工機を用いずに製造組立を
可能として生産性の向上を図り、またウェハとの接触面
積を充分小さくして接触面への塵埃の付着によるウェハ
の不要な変形を防止し、ざらにウェハとの接触点の位置
を変更可能として必要に応じウェハを所望形状に変形可
能とするポイントコンタクト式のウェハチャックの提供
を目的とする。

［実施例コ 第１図は本発明に係るウェハチャックの上面図（ａ図）
および断面図（ｂ図）である。チャック本体５は底板部
５ａとこの底板部上に設けた円°環状周壁５ｂとにより
構成されている。周壁５ｂの内側に凹所８が形成される
。この凹所８内に複数のボール（鋼球）挿入用の丸孔９
を有する鋼球保持枠３が装着され、各丸孔９内に鋼球４
が保持される。この凹所８は真空通路６を介して図示し
ない真空源と連通ずる。チャック本体５の周壁５ｂの上
面にはシールリング２が設けられる。ウェハ１はこのシ
ールリング２を介して周壁５ｂ上に搭載される。ウェハ
１を搭載することにより密封された凹所８が真空室を構
成する。複数の鋼球４の外径はすべて同一としかつチャ
ック本体５の底板部５ａの上面は完全に平坦面に形成し
ておく。

ウェハ１をチャック本体５上に搭載後真空通路６を介し
て凹所８内を減圧する。これにより凹所８が真空室を構
成しウェハ１はチャック本体５側に吸着される。このと
きウェハ１の下面は複数の鋼球４により複数点で支持さ
れる。この場合、各鋼球４とウェハ１との接触はほぼ点
接触であり、接触面積をほぼ；に近接させることができ
る。

第２図は本発明の別の実施例の断面図である。

この実施例においては、露光装置光学系の光学特性ある
いは真空吸着時のウェハの変形特性等に応じてウェハ１
を所望の形状に変形させるように各鋼球４の外径を相異
させたものである。図の例ではウェハ上面を凹面に変形
させた場合を示しているが、例えばコンタクト式露光装
置においてエアートラップを防止するためにウェハ上面
を凸面に変形させることもできる。その他の構成、作用
、効果は第１図の実施例と同様である。

第３図は本発明のさらに別の実施例の断面図である。チ
ャック本体５の底板部５ａを貫通して複数のネジ７が螺
着されている。各ネジ７はその上端部に鋼球４を保持し
ている。チャック本体５の底部側から各ネジ７を調節し
て鋼球４の高さを変えることができる。その他の構成、
作用、効果は第２図の実施例と同様である。

第４図は本発明のさらに別の実施例の断面図である。こ
の実施例は、露光装置光学系の光学特性あるいは真空吸
着時のウェハの変形特性等に応じてウェハ１を所望の形
状に変形させるようチャック本体５の底板部５ａの形状
を変形させたものである。図の例ではウェハ上面を凸面
に変形させた場合を示す。鋼球４の径は同一寸法にしで
ある。

ウェハの粗度形を底板部５ａの形状で、微変形を鋼球４
で行なうようにし、そのために鋼球４の径を求める形状
に合わせて微妙に相違させるようにすることもできる。

その他の構成、作用、効果は第３図の実施例と同様であ
る。

なお、各実施例において、各鋼球４を径の異る別の鋼球
と交換可能として、鋼球４を変換することによりウェハ
支持点の高さを変えるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るウェハチャックにお
いては、ウェハを複数のボール（ｍ球）により支持して
いる。従って、ウェハ支持点の接触面積をほぼτに近づ
けることができウェハとウェハチャック間に塵埃等の異
物が挟着される確率が大幅に低下し車検等によるウェハ
の変形が防止され高精度のパターン露光が可能となる。

各鋼球の径を異らせてウェハ支持点の高さを変えること
により、真空吸着時のウニへ表面の形状を任息に変形さ
せることができる。これによりアライナを用いたフォト
リングラフィ工程で問題となるウェハのディストーショ
ン量（変形量）の調整が可能になる。また、コンタクト
式露光装置において、ウェハを凸面形状に変形させれば
、ウェハとマスク間のエアートラップを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す上面図および断面図、
第２〜４図は本発明の別の実施例の断面図である。 １：ウェハ、 ３：鋼球保持枠、 ４：鋼球、 ５、チャック本体、 ６：真空通路。 第　３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チャック本体上にウェハを搭載し、該ウェハ下面の
   前記チャック本体内に真空室を形成して該ウェハをチャ
   ック本体上に真空吸着し、該ウェハ下面を支持する複数
   の支持部材を前記真空室内に設けたウェハチャックにお
   いて、前記各支持部材を鋼球により構成したことを特徴
   とするボール接触型ウェハチャック。 ２、前記複数の鋼球はすべて外径が同一であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のボール接触型ウェ
   ハチャック。 ３、前記複数の鋼球は外径の異る複数種類の鋼球を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のボール接
   触型ウェハチャック。 ４、前記各鋼球は外径の異る別の鋼球と交換可能である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のボール接
   触型ウェハチャック。 ５、前記各鋼球は、ウェハ下面に対し垂直方向に移動可
   能なネジ部材上に保持されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のボール接触型ウェハチャック。 ６、前記複数の鋼球は、各鋼球を挿入するための複数の
   丸孔を有する鋼球保持枠により保持されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のボール接触型ウェハチ
   ャック。 ７、前記チャック本体は、底板部と該底板部上に設けた
   実質上円環状の周壁からなり、該周壁の上縁にシール手
   段を介してウェハを搭載し、該周壁内部に前記真空室を
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ６項までのいずれか１項記載のボール接触型ウェハチャ
   ック。