TW201030476A - Workpiece platen and exposure apparatus using the same - Google Patents

Description

201030476 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於保持被施予曝光等加工處理之基板的工 件台，尤其係關於可吸附保持產生翹曲之晶圓等基板（工 件）的工件台、及使用該工件台的曝光裝置。 【先前技術】 φ 以往，在製造半導體、印刷基板、液晶基板等（以下 亦稱爲工件）之工程中，在進行曝光等加工處理時，以使 工件不會發生位置偏移的方式而使用將工件作吸附保持的 工件台。 第8圖係顯示習知技術之具備有將工件作吸附保持之 工件台之曝光裝置之一例示圖。 如該圖所示，該曝光裝置100係由：出射紫外線的光 照射部101、形成有圖案的遮罩102、保持遮罩102的遮 Φ 罩台1 03、保持塗佈有阻劑的晶圓或印刷基板等工件1 04 的工件台105、及將遮罩1〇2的圖案像投影在被保持在工 件台105上的工件1〇4上的投影透鏡106等所構成。其中 ’在曝光裝置100中亦有未具備有投影透鏡106者。此外 ’光照射部1 〇 1係具備有··放射包含紫外線之光的燈 1 〇 1 1、及將來自燈1 0 1 1的光作反射的反射鏡1 0 1 2。此外 ’在工件台105的表面形成有真空吸附溝（或複數真空吸 附孔）1051。在工件台1〇5連接有配管1 052，透過配管 1 052，對真空吸附孔（真空吸附溝）1()51，當在保持工件 201030476 104時係被供給真空，另外當在將工件104由工件台105 卸除時則係被供給空氣。 以下簡單說明該曝光裝置的動作。藉由未圖示的搬送 手段’在曝光裝置100的工件台105上置放印刷基板等工 件1 04。在工件1 04的表面（形成圖案之側）塗佈有阻劑 。對工件台1 0 5的真空吸附孔（真空吸附溝）i 〇 5 i供給 真空，工件1 04係被吸附保持在工件台i 05上。對於工件 台105之真空的供給係在曝光處理中，以工件1〇4不會移 動的方式持續進行。若曝光處理結束，藉由控制部108來 切換電磁閥1〇7，中止對於真空吸附孔（真空吸附溝） 1051之真空的供給而解除工件1〇4的吸附保持，對真空 吸附孔（真空吸附溝）1051供給空氣，使空氣由真空吸 附孔（真空吸附溝）1 〇 5 1吹出。藉此，工件1 〇4係由工 件台105脫離’藉由未圖示的搬送手段而被搬送至曝光裝 置1 0 0外。 [先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2002-134597號公報 [專利文獻2]曰本特開2007-238290號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 一般而言’進行曝光等處理的工件係具有：晶圓或玻 -6- 201030476 璃基板、稍厚的印刷基板、薄且軟的薄膜狀基板等各種種 類。此外，亦有例如在反覆進行CVD工程或蝕刻工程中 產生翹曲或變形者。最近依用途的不同，亦逐漸使用在玻 璃基板上黏貼矽晶圓，或在藍寶石基板上黏貼氮化鎵的特 殊基板。如上所示，貼合材質不同的2枚基板的工件由於 各材質的熱膨張係數不同，故容易發生翹曲。工件台係爲 了將如上所述之各種材質或已變形的工件作吸附保持，真 • 空吸附溝（孔）的形狀或真空吸附方法已有各種被提出。 以下就其一例加以說明。 專利文獻1所記載的工作台裝置係具備有：供給真空 的孔、及由該孔朝放射狀延伸的複數真空吸附溝，藉由構 成爲如上所示，可將薄且軟的可撓性基板在不會發生空氣 積存的情形作吸附保持。 此外，專利文獻2所記載的工件平台係將吸附保持工 件的多孔質板料區分爲：與周緣部空氣室相連通的周緣部 # 區域、及與中央部空氣室相連通的中央部區域，例如由周 緣部區域朝中央部區域依序供給真空，藉此可吸附保持已 產生翹曲之較薄的工件。 本件發明人等針對將已產生翹曲的晶圓矯正翹曲且可 以全面作吸附保持的工件台精心硏究。已產生翹曲的晶圓 係例如第9圖（a)所示，在翹曲成碗形爲φ i20mm的晶 圓201中，周邊部2〇11係相對於中央部2〇12翹曲1 mm 或翹曲1 mm以上。此外，依晶圓，如第9圖（b )所示， 亦有周邊部202 1呈波狀變形者。爲了吸附保持產生如上 201030476 所示之翹曲的晶圓202，使用例如專利文獻1或專利文獻 2所記載之工件台來進行實驗，但是並無法將全面作吸附 保持。其中，在該等圖中，爲了易於理解起見，工件翹曲 量係被誇張顯示。以下針對難以全面吸附的理由加以說明 〇 如習知技術之第10圖（a)之工件台301的剖面圖所 示’當使用具備有朝放射狀延伸的複數真空吸附溝3011 的工件台301時，即使對真空吸附溝3011供給真空，空 氣亦由晶圓302之翹曲的周邊部302 1朝向真空吸附溝 3011流入’真空吸附溝3011的真空吸附壓會降低，而無 法吸附晶圓3 02。 此外，如習知技術之第10圖（b)之工件台303的剖 面圖所示，當使用在表面具備有多數真空吸附孔3031的 工件台3 03時，晶圓3 04的中央部3 04 1係被吸附在所相 接的工件台3 03的中央部的真空吸附孔3 03 1，但是空氣 仍然會由晶圓3 04之翹曲的周邊部3042流入真空吸附孔 3 03 1，因此若再持續該情形，真空吸附壓會降低，而無法 吸附保持晶圓304全面。 此外，如習知技術之第11圖（a) 、（b)之工件台 的剖面圖及平面圖所示，將環狀的真空吸附溝，由工件台 401的中央部形成複數的第1真空吸附溝4011、第2真空 吸附溝4 0 1 2、第3真空吸附溝4 0 1 3…，由內側的真空吸 附溝依序將真空供給至第1真空吸附溝4011、第2真空 吸附溝4 0 1 2、第3真空吸附溝4 0 1 3…。但是，如該圖所 201030476 示’雖然會有晶圓402接近工件台401的部分4021被吸 附且自此朝向外側被吸附的傾向，但是所被吸附的部分的 相反側相反地會離開工件台4 0 1，自此洩漏而使真空吸附 壓降低，仍然無法吸附保持晶圓402全面。 本發明之目的係鑑於上述習知技術的問題點而提供一 種在藉由真空吸附來吸附保持基板（工件）的工件台中， 即使爲已產生碗形翹曲的基板（工件），亦可矯正該翹曲 # 而吸附保持基板（工件）全面的工件台及使用該工件台的 曝光裝置。 (解決課題之手段） 本發明係爲了解決上述課題，而採用以下所示之手段 〇 第1手段係一種工件台’係藉由真空吸附來吸附保持 工件的工件台’其特徵爲具備有：在將工件作吸附保持的 工件台表面，以放射狀配置有複數列由與第〗配管相連接 之複數真空吸附孔所成之真空吸附孔列的第1真空吸附孔 群；形成在被上述第1真空吸附孔群所包夾的區域，與第 2配管相連接的第2真空吸附孔群；及在將上述工件吸附 保持時，由上述第1配管對上述第1真空吸附孔群供給真 空，接著，由上述第2配管對上述第2真空吸附孔群供給 真空的控制部。 第2手段係一種曝光裝置’係具備有：將光出射的光 出射部；保持形成有圖案之遮罩的遮罩台；及保持被轉印 -9- 201030476 形成在上述遮罩之圖案之工件的工件台的曝光裝置，其特 徵爲：上述工件台係上述第1手段所記載之工件台。 (發明之效果） 藉由本發明之工件台，即使爲產生碗形翹曲的工件或 呈波浪起伏的工件，亦可一面矯正翹曲，一面將工件確實 地吸附保持在工件台全面。 此外，藉由本發明之曝光裝置，可提供可將產生碗形 參 翹曲的工件或呈波浪起伏的工件確實地吸附保持工件台全 面的曝光裝置。 【實施方式】 使用第1圖至第6圖，說明本發明之一實施形態。 第1圖係顯示具備有本實施形態之發明之工件台的曝 光裝置的槪略構成剖面圖。其中，以下就曝光裝置所用之 工件台爲例加以說明，但是即使爲曝光裝置以外，若爲將 © 工件（基板）作吸附保持而進行處理的裝置，即可適用本 發明之工件台。 如該圖所示，該曝光裝置1係由：將紫外線出射的光 照射部2、形成有圖案的遮罩3、保持遮罩3的遮罩台4 、保持塗佈有阻劑的晶圓或印刷基板等工件5的工件台6 、在被保持在工件台6上的工件5上投影遮罩3之圖案像 的投影透鏡7等所構成。其中，在曝光裝置1中亦有未具 備有投影透鏡7者。光照射部2係具備有：放射包含紫外 -10- 201030476 線之光的燈2 1、及將來自燈2 1的光作反射的反射鏡22。 此外’在工件台6的表面形成有真空吸附孔群61、62。 在工件台6連接有第1真空配管71及第2真空配管 72’由控制部9控制第1電磁閥81及第2電磁閥82，藉 此透過第1真空配管71及第2真空配管72，對真空吸附 孔’當在保持工件5時係被供給真空，另外當在將工件5 由工件台6卸除時則係被供給空氣。若針對對於工件台6 φ 之真空供給機構加以詳述，在第1真空配管71係被安裝 有第1電磁閥81，在第2真空配管72則係被安裝有第2 電磁閥82。第1電磁閥81與第2電磁閥82係分別與控 制部9相連接’藉由來自控制部9的動作訊號進行動作。 構成爲在第1真空配管71與第2真空配管72係獨立被供 給真空’若第1電磁閥81進行動作，係對第1真空配管 71供給真空’若第2電磁閥8 2進行動作，則係對第2真 空配管72供給真空。 ® 第2圖係第1圖所示之工件台6的放大平面圖，第3 圖（a )係第2圖之A-A部分的剖面圖，第3圖（b )係 第2圖之B-B部分的剖面圖。 如第2圖所示，在工件台6具備有：第1真空吸附孔 群61與第2真空吸附孔群62。第1真空吸附孔群6係將 複數真空吸附孔X將由工件台6的中央部朝向周邊部（ 外側）作排列的真空吸附孔列以放射狀配置複數列而形成 (圖中以X表示）。其中’在該圖中，第1真空吸附孔 群6 1係排列成直線狀’但是若爲在某一範圍內，亦可配 -11 - 201030476 置成蛇行（彎曲）或千鳥格狀（z字形）。此外，第2真 空吸附孔群62係形成在被第i真空吸附孔群61所包夾的 區域（圖中以Y表示）。在本實施形態中，各真空吸附 孔的直徑爲Φΐιηιη，其個數係第1真空吸附孔群61的真 空吸附孔X爲10個，第2真空吸附孔群62的真空吸附 孔Υ爲19個。第丨真空吸附孔群61的真空吸附孔X係 全部與第1真空配管71相連接，此外，第2真空吸附孔 群62的真空吸附孔γ係全部與第2真空配管72相連接 參 。對於第1真空配管71與第2真空配管72係獨立供給有 工件吸附用的真空。 使用第4圖、第5圖、及第6圖，針對本發明之工件 台的動作加以說明。第4圖（a )〜第4圖（c )係相當於 第3圖（a)的情形，第5圖（a)〜第5圖（c)係相當 於第3圖（b)的情形。其中，在該等圖中，爲了易於理 解起見，工件翹曲量係被誇張顯示。此外，第6圖係由上 方觀看工件台6的圖，以模式顯示工件5被吸附的態樣。 ❹ 首先’如第4圖（a)所示，已發生翹曲的工件（晶 圓等）5被未圖示的搬送機構所搬送且被載置在工件台6 。第1圖所示之控制部9使第1電磁閥81作動作，對第 1真空配管71供給工件吸附用的真空。對第1真空吸附 孔群71的真空吸附孔X供給真空。工件5係翹曲成碗形 ’在其中央部或其周邊與工件台6相接。因此，工件5係 藉由設在工件台6中央的第1真空吸附孔群61的真空吸 附孔X所吸附。 -12- 201030476 接著’如第4圖（b)所示，第1真空吸附孔群61係 以放射狀形成3列，因此已翹曲的工件5係被拉至該3列 中以工件5與工件台6的間隔爲最窄之列之工件台6的中 央部（內側）的真空吸附孔X而被吸附。如此一來，這 次係位於該列之外側的真空吸附孔X與工件5的間隔變 窄，被拉至該真空吸附孔X而被吸附（與第6圖的箭號 (1 )相對應）。其他列的真空吸附孔X在該階段並無法 參 吸附工件5而產生洩漏。但是，形成在工件台6的真空吸 附孔X ( Y )的直徑小爲φ 1 mm，而且真空吸附孔χ(Υ) 的個數亦少，因此供給至第1真空配管71的真空壓力會 上升（接近於大氣壓）之程度的大量空氣並不會流入。 不久，如第4圖（c)所示，翹曲的工件5係被第1 真空吸附孔群71的1列所吸附（與第6圖的箭號（1 )相 對應）。若以第2圖的Β-Β剖面圖觀看該狀態，則如第5 圖（a )所示。 # 接著，在第5圖（〇所示狀態下，控制部9係使第 2電磁閥82進行動作，當對第2真空配管72供給工件吸 附用的真空時，係對第2真空吸附孔群62供給真空。對 第2真空配管72供給真空的時序係在對第1真空配管71 供給真空之後再對第2真空配管72供給真空爲止的時間 (數秒至數十秒），可利用計時器予以設定，亦可當工件 5被第1真空吸附孔群61的〗列所吸附時，供給至第1 真空配管71的真空壓力會產生變動（壓力稍微下降）， 因此藉由真空感測器來檢測該變動，而供給至第2真空配 -13- 201030476 管72。 接著，如第5圖（b)所示，工件5係被第1真空吸 附孔群6 1的1列所吸附，因此位於正在吸附工件5之真 空吸附孔X之列相鄰的第2真空吸附孔群62的真空吸附 孔Y與工件5的間隔會變窄。因此，工件5係被拉至該 第2真空吸附孔群62的真空吸附孔Y而被吸附（與第6 圖的箭號（2)相對應）。若工件5被吸附在位於第1真 空吸附孔群61相鄰的第2真空吸附孔群62的真空吸附孔 @ Y時，在第2真空吸附孔群62中，工件5係被吸附在另 外在其圓周方向相鄰的真空吸附孔Y或直徑方向（外側 )相鄰的真空吸附孔Y (與第6圖的箭號（3)相對應） 〇 如第5圖（c)所示，工件5係一面矯正翹曲一面依 序朝圓周方向被吸附，到達最初未吸附工件5之第1真空 吸附孔群6 1的真空吸附孔列。如此一來，在現階段，工 件5係被第2真空吸附孔群62所吸附，因此工件5與第 0 1真空吸附孔群6 1的真空吸附孔列的間隔會變窄，工件5 係被第1真空吸附孔群61的真空吸附孔列所吸附（與第 6圖的箭號（4)相對應）。若工件5被吸附至第1真空 吸附孔群61的真空吸附孔列X時，工件5係被另外位於 其相鄰的第2真空吸附孔群62的真空吸附孔Y，以工件 台6的圓周方向與直徑方向依序被吸附（與第6圖的箭號 (5)相對應）。接著，最後工件5被矯正翹曲且在工件 台6全面被吸附保持（與第6圖的箭號（7)相對應）。 -14- 201030476 本案發明人等係使用本實施形態之發明之工件台，實 際上使用周邊部相對於中央部翹曲lmm左右並且周邊部 呈波狀變形的10枚Φ 120mm晶圓來作爲工件，結果確認 出1 〇枚晶圓全部均可藉由工件台而以全面作吸附保持。 第7圖係顯示第2實施形態之發明之工件台之構成的 平面圖。 相對於在第1實施形態的工件台6中以放射狀形成3 ❹ 列第1真空吸附孔群61，如該圖所示，該工件台6係以 放射狀形成4列，在這方面有所不同。在本實施形態之工 件台6中，亦可具有與第1實施形態之工件台6相同的功 tb 。 將上述各實施形態之發明之工件台要點彙整如下。第 1，形成在工件台6表面的真空吸附手段61、62係形成爲 孔而非溝。藉此，可防止因洩漏所造成之真空吸附壓力的 降低。第2，以放射狀形成的第1真空吸附孔群61的真 Φ 空吸附孔X的圓周方向相鄰形成的真空吸附孔係設爲第2 真空吸附孔群62的真空吸附孔Y。其中，在第2真空吸 附孔群62的真空吸附孔Y的圓周方向相鄰可具有第2真 空吸附孔群62的真空吸附孔Y。藉此，將翹曲成碗形之 工件5先朝1個部位（或1列）以直徑方向吸附，接著朝 圓周方向吸附。因此，工件5係慢慢被矯正翹曲，而被吸 附在工件台6全面。 【圖式簡單說明】 -15- 201030476 第1圖係顯示具備有第1實施形態之發明之工件台之 曝光裝置之構成的剖面圖。 第2圖係第1圖所示之工件台6的放大平面圖。 第3圖係由第2圖之A-A剖面及B-B剖面所觀看的 工件台6的放大剖面圖。 第4圖係顯示由第2圖之A-A剖面所觀看之工件被 吸附保持在工件台全面之過程的示意圖。 第5圖係顯示由第2圖之B-B剖面所觀看之工件被吸 _ 附保持在工件台全面之過程的示意圖。 第ό圖係顯示由工件台的表面所觀看之工件被吸附保 持在工件台全面之過程的示意圖。 第7圖係第2實施形態之發明之工件台的放大平面圖 〇 第8圖係顯示習知技術之具備有將工件作吸附保持之 工件台的曝光裝置的構成剖面圖。 第9圖係顯示翹曲成碗形之晶圓及周邊部呈波狀變形 參 之晶圓的正面圖。 第10圖係顯示習知技術之工件台無法吸附翹曲成碗 形之晶圓之態樣的剖面圖。 第11圖係顯示其他習知技術之工件台無法吸附翹曲 成碗形之晶圓之態樣的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 :曝光裝置 -16- 201030476 2 :光照射部 3 :遮罩 4 :遮罩台 5 :工件 6 :工件台 7 :投影透鏡 21 :燈 _ 22 :反射鏡 61 :第1真空吸附孔群 62 :第2真空吸附孔群 63 :第1真空配管 64 :第2真空配管 65 :第1電磁閥 66 :第2電磁閥 6 7 :控制部 Φ 71 :第1真空配管 72 :第2真空配管 81 :第1電磁閥 8 2 :第2電磁閥 100 :曝光裝置 1 〇 1 :光照射部 1 0 2 :遮罩 1 0 3 .遮罩台 1 0 4 :工件 -17 201030476 1 0 5 :工件台 1 0 6 :投影透鏡 1 0 1 1 :燈 1 0 1 2 :反射鏡 1 0 5 1 :真空吸附溝（或複數真空吸附孔） 1 052 :配管 1 0 7 :電磁閥

1 0 8 :控制部 Q 2 0 1 :晶圓 2011:周邊部 2 0 1 2 :中央部 2 0 2 :晶圓 202 1 :周邊部 3 0 1 :工件台 3 0 1 1 :真空吸附溝 3 0 2 :晶圓 © 3 0 2 1 :周邊部 3 0 3 :工件台 3 0 3 1:真空吸附孔 304 :晶圓 3 0 4 1:中央部 3 042 :周邊部 4 0 1 :工件台 4 0 1 1 :第1真空吸附溝 -18 - 201030476 4012 :第2真空吸附溝 4013 :第3真空吸附溝 402 :晶圓 401的部分 真空吸附孔 真空吸附孔 402 1 :晶圓402接近工件 X :第1真空吸附孔群61 Y :第2真空吸附孔群62

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Claims (1)

1. 201030476 七、申請專利範圍： 1.—種工件台，係藉由真空吸附來吸附保持工件的 工件台，其特徵爲具備有：在將工件作吸附保持的工件台 表面，以放射狀配置有複數列由與第1配管相連接之複數 真空吸附孔所成之真空吸附孔列的第1真空吸附孔群；形 成在被上述第1真空吸附孔群所包夾的區域，與第2配管 相連接的第2真空吸附孔群；及在將上述工件吸附保持時 ’由上述第1配管對上述第1真空吸附孔群供給真空，接 著’由上述第2配管對上述第2真空吸附孔群供給真空的 控制部。 2· —種曝光裝置’係具備有：將光出射的光出射部 ;保持形成有圖案之遮罩的遮罩台；及保持被轉印形成在 上述遮罩之圖案之工件的工件台的曝光裝置，其特徵爲： 上述工件台係申請專利範圍第1項之工件台。 -20-