JP2005064351A

JP2005064351A - Holder, exposure device having the holder, and device manufacturing method

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Publication number: JP2005064351A
Application number: JP2003294878A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hara; 真一原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2005-03-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a holder which reduces deformation caused when a substrate is sucked, in particular, deformation of an outer periphery of the substrate to prevent positional displacement, and also to provide an exposure device having the holder, and a device manufacturing method. SOLUTION: The holder for holding a predetermined substrate has a plurality of projections for sucking the predetermined substrate via a suction surface prescribing a reference surface for alignment of the predetermined substrate. The plurality of projections have an equal sucking force and are arranged so that a sucking density is increased toward the radial direction of the reference surface from the circumferential direction thereof. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一般には、光学部材を搭載する精密機械、特に、半導体素子、撮像素子（ＣＣＤ等）又は薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィー工程に使用される露光装置において、原版（例えば、レチクル又はマスク）の像を被処理体（例えば、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板）に投影露光する際、より正確な結像関係を得るための保持装置に関する。本発明は、特に、露光光として紫外線光や極端紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用する露光装置において、レチクルやウェハ等を保持するのに好適である。 In general, an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing a precision device on which an optical member is mounted, particularly a semiconductor element, an imaging element (CCD, etc.) or a thin film magnetic head, etc. The present invention relates to a holding device for obtaining a more accurate imaging relationship when projecting and exposing an image of a reticle or a mask onto an object to be processed (for example, a single crystal substrate for a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display (LCD)). . The present invention is particularly suitable for holding a reticle, a wafer, or the like in an exposure apparatus that uses ultraviolet light or extreme ultraviolet (EUV) light as exposure light.

フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル（又はマスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。 When manufacturing fine semiconductor elements such as semiconductor memories and logic circuits using photolithography (baking) technology, a circuit pattern drawn on a reticle (or mask) is projected onto a wafer or the like by a projection optical system. A reduction projection exposure apparatus for transferring the image has been used conventionally.

縮小投影露光装置が転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子への微細化の要求に伴い露光光の短波長化が進められ、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長約３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）と用いられる紫外線光の波長は短くなってきた。 The minimum dimension (resolution) that can be transferred by the reduction projection exposure apparatus is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the projection optical system. Therefore, the shorter the wavelength, the better the resolution. For this reason, in response to the recent demand for miniaturization of semiconductor elements, the exposure light has been shortened, and an ultra-high pressure mercury lamp (i-line (wavelength: about 365 nm)), KrF excimer laser (wavelength: about 248 nm), ArF excimer. The wavelength of ultraviolet light used with lasers (wavelength about 193 nm) has become shorter.

しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外線光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで、０．１μｍ以下の非常に微細な回路パターンを効率よく転写するために、紫外線光よりも更に波長が短い、波長１０ｎｍ乃至１５ｎｍ程度の極端紫外線（ＥＵＶ）光を用いた縮小投影露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」と称する。）が開発されている。 However, semiconductor elements are rapidly miniaturized, and there is a limit in lithography using ultraviolet light. Therefore, in order to efficiently transfer a very fine circuit pattern of 0.1 μm or less, a reduction projection exposure apparatus using extreme ultraviolet (EUV) light having a wavelength shorter than that of ultraviolet light and having a wavelength of about 10 nm to 15 nm ( Hereinafter, it is referred to as “EUV exposure apparatus”).

ＥＵＶ露光装置は、０．１μｍ以下の回路パターンの露光に使用されるため、レチクル又はウェハの面形状を非常に高い精度（即ち、平坦）で保持することが要求されている。そこで、２つの電極を有する双曲型の静電チャックを用いて静電吸着力によってレチクル及びウェハを平坦に保持し、露光中、常に最適な結像位置に保つようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−３０６８３４号公報 Since the EUV exposure apparatus is used for exposure of a circuit pattern of 0.1 μm or less, it is required to hold the surface shape of the reticle or wafer with very high accuracy (ie, flatness). Accordingly, a hyperbolic electrostatic chuck having two electrodes is used to hold the reticle and wafer flat by electrostatic attraction, so that an optimal imaging position is always maintained during exposure (for example, patents). Reference 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-306834

しかし、レチクル及びウェハの保持に用いられる静電チャックは、図９に示すように、レチクル又はウェハ等の基板１０００と静電チャック２０００との間にパーティクル（ゴミ）ＰＴを挟み込んでしまい、基板１０００にＹ方向の歪が生じる場合がある。これにより、基板１０００の局所的な反り量がθ変化するために、パーティクルＰＴを挟み込む前の位置をＬｒ、パーティクルＰＴを挟み込んだために変化した位置をＬｍ、基板１０００の厚みをｔとすると、基板１０００の表面は、以下の数式１で示す位置ずれΔＬを生じ、転写精度の悪化を招く。ここで、図９（ａ）は、局所的な反り量の変化に起因して表面の位置ずれが生じた基板１０００を示す概略断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すα部の拡大断面図である。 However, as shown in FIG. 9, the electrostatic chuck used for holding the reticle and the wafer sandwiches particles (dust) PT between the substrate 1000 such as the reticle or wafer and the electrostatic chuck 2000, and thus the substrate 1000. May be distorted in the Y direction. Accordingly, since the local warpage amount of the substrate 1000 changes by θ, the position before the particle PT is sandwiched is Lr, the position that is changed because the particle PT is sandwiched is Lm, and the thickness of the substrate 1000 is t. The surface of the substrate 1000 causes a positional deviation ΔL expressed by the following formula 1, which causes deterioration in transfer accuracy. Here, FIG. 9A is a schematic cross-sectional view showing the substrate 1000 in which the positional deviation of the surface has occurred due to a local change in the amount of warpage, and FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of FIG. It is an expanded sectional view of (alpha) part shown in FIG.

例えば、基板をウェハとして考えてみると、ウェハと静電チャックとの間にパーティクルを挟み込むことで０．１μｍのＹ方向への変形量が生じた場合、θ変化が大きく、５ｎｍ程度のＸ方向の位置ずれを生じてしまう。

For example, when the substrate is considered as a wafer, if the amount of deformation in the Y direction of 0.1 μm is caused by sandwiching particles between the wafer and the electrostatic chuck, the θ change is large and the X direction is about 5 nm. Misalignment will occur.

そこで、基板全面を吸着するのではなく、基板との接触面積を少なくしてパーティクルを挟み込む確率を低減させた静電チャック（ピンチャック又はリングチャック）が提案されている。かかる静電チャックは、チャック表面に形成した複数の凸部（ピン）の上端面によって規定される基準面に基板の裏面をならわせると共に、静電気による吸着力を凸部に発生させることで基板を吸着する。また、基板とチャックとの接触面積を更に少なくするために、凸部の先端の面積を小さくすることや凸部の間隔（ピッチ）を長くすることが考えられる。 Therefore, an electrostatic chuck (pin chuck or ring chuck) has been proposed in which the entire surface of the substrate is not attracted but the contact area with the substrate is reduced to reduce the probability of sandwiching particles. Such an electrostatic chuck causes the back surface of the substrate to be aligned with a reference surface defined by the upper end surfaces of a plurality of convex portions (pins) formed on the chuck surface, and generates a suction force due to static electricity on the convex portion. To adsorb. Further, in order to further reduce the contact area between the substrate and the chuck, it is conceivable to reduce the area of the tip of the convex portion or to increase the interval (pitch) between the convex portions.

基板１０００の裏面１０００ｂは、一般には、図１０（ａ）に示すように、表面１０００ａに比べて大きな面粗さを有する。従って、矢印ＣＦの位置を先端の面積を小さくしたピン２１００で吸着する場合を考えると、裏面１０００ｂの粗さによってピン２１００で支持する基板１０００（の裏面１０００ｂ）の高さは異なることになる。しかし、ピン２１００の高さは一定であるため、吸着後は、図１０（ｂ）に示すように、基板１０００の表面１０００ａに局所的な反りが発生し、転写精度の悪化を招くことになる。ここで、図１０（ａ）は、裏面１０００ｂに面粗さを有する基板１０００の概略断面図であり、図１０（ｂ）は、裏面１０００ｂの面粗さに起因して局所的な反りが発生した基板１０００を示す概略断面図である。 As shown in FIG. 10A, the back surface 1000b of the substrate 1000 generally has a larger surface roughness than the front surface 1000a. Therefore, considering the case where the position of the arrow CF is attracted by the pin 2100 having a reduced tip area, the height of the substrate 1000 (the back surface 1000b) supported by the pin 2100 differs depending on the roughness of the back surface 1000b. However, since the height of the pin 2100 is constant, as shown in FIG. 10B, a local warp occurs on the surface 1000a of the substrate 1000 after the suction, leading to deterioration in transfer accuracy. . Here, FIG. 10A is a schematic cross-sectional view of the substrate 1000 having a surface roughness on the back surface 1000b, and FIG. 10B shows a local warpage due to the surface roughness of the back surface 1000b. It is a schematic sectional drawing which shows the board | substrate 1000 which carried out.

また、基板１０００Ａには、プロセスを経て形成されたパターンの応力によって、図１１に示すように、中心部に対して外周部に反りが発生する場合がある。例えば、直径３００ｍｍ程度のウェハでは、プロセス後レジストを塗布し、露光装置に搬入した時点で最大１００ｎｍ程度の反りが発生している。ここで、図１１は、中心部に対して外周部に反りを生じた基板１０００Ａの概略断面図である。 Further, as shown in FIG. 11, the substrate 1000 A may be warped in the outer peripheral portion with respect to the central portion due to the stress of the pattern formed through the process. For example, in a wafer having a diameter of about 300 mm, a warp of about 100 nm at the maximum occurs when a resist is applied after the process and loaded into an exposure apparatus. Here, FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the substrate 1000A in which the outer peripheral portion is warped with respect to the central portion.

図１２は、外周部に反りが生じた基板１０００Ａをピンチャックで吸着した場合を示す概略図であって、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示すＡ−Ａ’断面図である。図１２を参照するに、基板１０００Ａの外周部において凹部１１００及び凸部１２００を生じ、特に、ピン２１００の間隔を長くするとより大きな凹部１１００及び凸部１２００となる。 12A and 12B are schematic views showing a case where a substrate 1000A having a warped outer periphery is sucked by a pin chuck, wherein FIG. 12A is a plan view and FIG. 12B is a diagram shown in FIG. It is AA 'sectional drawing. Referring to FIG. 12, the concave portion 1100 and the convex portion 1200 are formed in the outer peripheral portion of the substrate 1000A. In particular, when the interval between the pins 2100 is increased, the concave portion 1100 and the convex portion 1200 become larger.

基板の外周部に生じる凹部及び凸部の凹凸量に再現性があればよいが、形成されるパターンの応力によって基板の反り量が変わるため、凹凸量は基板によって異なることになる。この場合、基板の表面には、θ変化は小さいものの、上述したのと同様に、数式１で表される位置ずれを生じる。例えば、２０ｎｍ程度のＹ方向への変形があった場合、１．６ｎｍ程度のＸ方向の位置ずれが生じる。 The amount of unevenness of the concave portion and the convex portion generated in the outer peripheral portion of the substrate may be reproducible. However, the amount of warpage of the substrate varies depending on the stress of the pattern to be formed, and thus the amount of unevenness varies depending on the substrate. In this case, although the change in θ is small on the surface of the substrate, a positional shift represented by Formula 1 occurs as described above. For example, when there is a deformation in the Y direction of about 20 nm, a positional deviation in the X direction of about 1.6 nm occurs.

そこで、本発明は、基板を吸着する際に発生する変形、特に、基板の外周部での変形を低減して位置ずれを防止することができる保持装置、かかる保持装置を有する露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供することを例示的目的とする。 Accordingly, the present invention provides a holding device that can prevent deformation caused by sucking the substrate, in particular, deformation at the outer peripheral portion of the substrate to prevent displacement, an exposure apparatus having such a holding device, and It is an exemplary object to provide a device manufacturing method.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての保持装置は、所定の基板を保持する保持装置であって、前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、前記複数の凸部は、各々等しい吸着力を有し、吸着密度が前記基準面の周方向より径方向に大きくなるように配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a holding device according to one aspect of the present invention is a holding device that holds a predetermined substrate, wherein the holding device defines a reference surface that controls the predetermined substrate. The plurality of convex portions adsorbing a predetermined substrate, each of the plurality of convex portions has an equal adsorption force, and is arranged so that the adsorption density is larger in the radial direction than the circumferential direction of the reference surface. It is characterized by that.

本発明の別の側面としての保持装置は、所定の基板を保持する保持装置であって、前記所定の基板をならわせる基準面を規定する０．１ｍｍ以上の径の吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、前記複数の凸部は、前記所定の基板の面積に対して前記吸着面の総面積が１０％以下であり、前記複数の凸部の吸着密度が、前記基準面の周方向より径方向に大きいことを特徴とする。 A holding device according to another aspect of the present invention is a holding device for holding a predetermined substrate, and the holding device has a suction surface having a diameter of 0.1 mm or more that defines a reference surface for aligning the predetermined substrate. A plurality of protrusions for adsorbing a predetermined substrate, wherein the plurality of protrusions has a total area of the adsorption surface of 10% or less with respect to the area of the predetermined substrate; The density is larger in the radial direction than in the circumferential direction of the reference surface.

本発明の更に別の側面としての保持装置は、所定の基板を保持する保持装置であって、前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数のリング形状の凸部を有し、前記複数のリング形状の凸部は、前記基準面の径方向において、前記基準面の中心から離れるほど間隔が小さくなることを特徴とする。 A holding device according to still another aspect of the present invention is a holding device that holds a predetermined substrate, and sucks the predetermined substrate through a suction surface that defines a reference surface that aligns the predetermined substrate. It has a plurality of ring-shaped convex portions, and the intervals between the plurality of ring-shaped convex portions in the radial direction of the reference surface become smaller as the distance from the center of the reference surface increases.

本発明の更に別の側面としての露光装置は、光源から発せられた光束を投影光学系を介して上述の保持装置に保持された被処理体に照射して当該被処理体を露光することを特徴とする。 An exposure apparatus according to still another aspect of the present invention exposes an object to be processed by irradiating the object to be processed held by the holding device with a light beam emitted from a light source via a projection optical system. Features.

本発明の更に別の側面としての露光装置は、光源から発せられた光束を用いて上述の保持装置に保持された所望のパターンが形成されたレチクルを照明し、前記所望のパターンを被処理体に露光することを特徴とする。 An exposure apparatus according to yet another aspect of the present invention illuminates a reticle on which a desired pattern held by the above-described holding device is formed using a light beam emitted from a light source, and the desired pattern is irradiated on the object to be processed. It is characterized by exposing to the following.

本発明の更に別の側面としての露光装置は、上述の保持装置を有することを特徴とする。 An exposure apparatus according to still another aspect of the present invention includes the holding device described above.

本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とする。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: exposing a target object using the exposure apparatus described above; and performing a predetermined process on the exposed target object. And

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、基板を吸着する際に発生する変形、特に、基板の外周部での変形を低減して位置ずれを防止することができる保持装置、かかる保持装置を有する露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a holder that can reduce deformation that occurs when adsorbing a substrate, in particular, deformation at the outer peripheral portion of the substrate to prevent misalignment, an exposure apparatus that includes such a holder, and A device manufacturing method can be provided.

まず、本発明者は、基板を吸着する際に発生する変形、特に、基板の外周部での変形を低減して位置ずれを防止することができる保持装置を提供するにあたり、基本に戻って応力によって反りが生じた基板をピンチャックで吸着した場合に発生する変形（歪）について鋭意検討した結果、ピンチャックが規定する基準面の径方向に波をうつ変形であることを発見した。 First, the inventor returns to the basics to provide a holding device that can prevent deformation caused by adsorbing the substrate, in particular, deformation at the outer peripheral portion of the substrate to prevent misalignment. As a result of intensive studies on the deformation (strain) that occurs when a substrate with warpage caused by suction is attracted by a pin chuck, it has been found that the deformation is a wave-deformed deformation in the radial direction of the reference surface defined by the pin chuck.

そこで、本発明者は、基板への吸着力を基準面の径方向に多く与えることで、基板の変形、特に、基板の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができることを見出した。 Therefore, the present inventor can reduce the deformation of the substrate, in particular, the deformation at the outer peripheral portion of the substrate and prevent the positional deviation by giving a large amount of adsorption force to the substrate in the radial direction of the reference surface. I found it.

以下、添付図面を参照して、本発明の例示的一形態である保持装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については、同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の保持装置１００の構成を示す概略断面図である。 Hereinafter, a holding device which is an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, about the same member, the same reference number is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. Here, FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration of the holding device 100 of the present invention.

保持装置１００は、例えば、チャックの凸部（吸着ピン）でより大きな静電吸着力を発生する静電保持方式のピンチャックとして具体化され、基板を保持する。保持装置１００は、図１に示すように、電極１４０に電圧を印加することで、チャック１１０と所定の基板ＰＳとの間に電位差を与え、かかる電位差により吸着ピン１２０に発生する静電気力によって所定の基板ＰＳをチャック１１０に吸着する。所定の基板ＰＳとしては、例えば、所望のパターンが転写されるウェハやウェハに転写する所望のパターンが形成されたレチクルなどが挙げられる。 The holding device 100 is embodied as, for example, an electrostatic holding type pin chuck that generates a larger electrostatic attraction force at the convex portion (attraction pin) of the chuck, and holds the substrate. As shown in FIG. 1, the holding device 100 applies a voltage to the electrode 140 to give a potential difference between the chuck 110 and a predetermined substrate PS, and the electrostatic force generated on the suction pin 120 by the potential difference causes a predetermined difference. The substrate PS is adsorbed to the chuck 110. Examples of the predetermined substrate PS include a wafer on which a desired pattern is transferred, a reticle on which a desired pattern to be transferred to the wafer is formed, and the like.

チャック１１０は、複数の吸着ピン１２０を有する。吸着ピン１２０は、サンドブラスト後研磨することでチャック１１０の表面に形成される。吸着ピン１２０は、所定の基板ＰＳをならわせる基準面ＢＰを規定する吸着面１２２を上端に有し、かかる吸着面１２２を介して所定の基板ＰＳを吸着する。 The chuck 110 has a plurality of suction pins 120. The suction pin 120 is formed on the surface of the chuck 110 by sandblasting and polishing. The suction pin 120 has a suction surface 122 that defines a reference surface BP on which the predetermined substrate PS is arranged at the upper end, and sucks the predetermined substrate PS through the suction surface 122.

吸着ピン１２０は、所定の基板ＰＳの面積に対して吸着面１２２の総面積（即ち、複数の吸着ピン１２０の吸着面１２２の面積の合計）が１０％以下、且つ、吸着面１２２の径が０．１ｍｍ以上となるように形成される。これにより、所定の基板ＰＳとチャック１１０との間にパーティクル（ゴミ）を挟み込む確率を低減して、所定の基板ＰＳの変形による転写精度の悪化を防止することができる。吸着ピン１２０は、本実施形態では、１つの吸着面１２２の表面積を１０ｍｍ^２程度、吸着面１２２の中心の間隔、所謂、ピン間隔を１０ｍｍ程度としている。 The suction pin 120 has a total area of the suction surface 122 (that is, the total area of the suction surfaces 122 of the plurality of suction pins 120) of 10% or less with respect to the area of the predetermined substrate PS, and the diameter of the suction surface 122 is smaller. It is formed to be 0.1 mm or more. Accordingly, the probability of sandwiching particles (dust) between the predetermined substrate PS and the chuck 110 can be reduced, and deterioration of transfer accuracy due to deformation of the predetermined substrate PS can be prevented. In the present embodiment, the suction pins 120 have a surface area of one suction surface 122 of about 10 mm ^{2 and} a center interval between the suction surfaces 122, ie, a so-called pin interval of about 10 mm.

上述したように、応力によって反りが生じた基板を基準面ＢＰで矯正する場合に発生する変形は、基準面ＢＰの径方向に波をうつ変形であることから、複数の吸着ピン１２０を、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えるような配置にすることで、所定の基板ＰＳの外周部での変形を低減することができる。換言すれば、複数の吸着ピン１２０は、吸着密度が基準面ＢＰの周方向より径方向に大きくなるように配置されている。具体的には、基準面ＢＰの径方向の吸着密度を周方向の吸着密度に対して１．５倍乃至５倍となるように構成することが好ましい。 As described above, the deformation that occurs when the substrate that has warped due to stress is corrected by the reference plane BP is a deformation that waves in the radial direction of the reference plane BP. By arranging so as to give a large suction force in the radial direction of the surface BP, deformation at the outer peripheral portion of the predetermined substrate PS can be reduced. In other words, the plurality of suction pins 120 are arranged such that the suction density is larger in the radial direction than in the circumferential direction of the reference plane BP. Specifically, it is preferable to configure the suction density in the radial direction of the reference surface BP to be 1.5 to 5 times the suction density in the circumferential direction.

図２は、図１に示すチャック１１０表面の吸着ピン１２０の配置の一例を示す概略平面図である。図２を参照するに、複数の吸着ピン１２０は、基準面ＢＰの外周部ＢＰＯ（即ち、チャック１１０の外周部）において、吸着ピン１２０の間隔（ピッチ）が周方向のピッチよりも径方向のピッチの方が短くなるように配置されている。詳細には、任意の吸着ピン１２０ａと、任意の吸着ピン１２０ａと基準面ＢＰの中心（即ち、チャック１１０の中心）Ｏとを結ぶ線Ｐにおろした垂線Ｑ_１乃至Ｑ_３が最も短い吸着ピン１２０ｂとの距離Ｌ_１が、任意の吸着ピン１２０ａを通る同心円Ｓの接線Ｒに対しておろした垂線Ｔ_１乃至Ｔ_３が最も短い吸着ピン１２０ｃとの距離Ｌ_２よりも小さくなるように配置されている。これにより、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることができ、所定の基板ＰＳの変形、特に、基板ＰＳの外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。本実施形態では、従来、±２０ｎｍ程度あったＹ方向の変形が、±５ｎｍ程度以下に低減され、これにより、Ｘ方向の位置ずれは無視できる程度に小さくなり、転写精度が向上する効果が得られた。 FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of the arrangement of the suction pins 120 on the surface of the chuck 110 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the plurality of suction pins 120 are arranged such that the spacing (pitch) between the suction pins 120 is more radial than the circumferential pitch at the outer peripheral portion BPO of the reference surface BP (ie, the outer peripheral portion of the chuck 110). The pitch is arranged to be shorter. In particular, any adsorption pins 120a and the center of any of the suction pin 120a and the reference plane BP (i.e., the center of the chuck 110) O and shortest adsorption pins perpendicular _{Q 1} to _{Q 3} drawn to a line P connecting the distance _{L 1} and 120b are arranged so as to be smaller than the distance _{L 2} between the shortest adsorption pin 120c is perpendicular _{T 1} to _{T 3} drawn to a tangent R concentric S through any suction pin 120a ing. As a result, a large suction force can be applied in the radial direction of the reference surface BP, and deformation of a predetermined substrate PS, particularly deformation at the outer peripheral portion of the substrate PS can be reduced, thereby preventing misalignment. In the present embodiment, the deformation in the Y direction, which has conventionally been about ± 20 nm, is reduced to about ± 5 nm or less, so that the positional deviation in the X direction is reduced to a negligible level, and the transfer accuracy is improved. It was.

また、複数の吸着ピン１２０の配置は、図３に示すようにしてもよい。ここで、図３は、図１に示すチャック１１０表面の吸着ピン１２０の配置の別の一例を示す概略平面図である。図３を参照するに、チャック１１０は、基準面ＢＰの外周部ＢＰＯ（即ち、チャック１１０の外周部）において、基準面ＢＰの周方向に連続的に配置されたリング状の吸着ピン１２０Ａと、リング状の吸着ピン１２０Ａの内側に配置された吸着ピン１２０Ｂとを有する。また、リング状の吸着ピン１２０Ａと吸着ピン１２０Ｂとの配置関係は、図３に矢印で示すように、吸着ピン１２０Ａと吸着ピン１２０Ｂとの基準面ＢＰの径方向の間隔（ピッチ）を吸着ピン１２０Ｂの基準面ＢＰの径方向の間隔より狭くなるようにする。 Further, the arrangement of the plurality of suction pins 120 may be as shown in FIG. Here, FIG. 3 is a schematic plan view showing another example of the arrangement of the suction pins 120 on the surface of the chuck 110 shown in FIG. Referring to FIG. 3, the chuck 110 includes a ring-shaped suction pin 120 A continuously arranged in the circumferential direction of the reference surface BP at the outer peripheral portion BPO of the reference surface BP (that is, the outer peripheral portion of the chuck 110). A suction pin 120B disposed inside the ring-shaped suction pin 120A. In addition, the arrangement relationship between the ring-shaped suction pins 120A and the suction pins 120B is determined by changing the distance (pitch) in the radial direction of the reference surface BP between the suction pins 120A and 120B as shown by arrows in FIG. It is made narrower than the interval in the radial direction of the reference plane BP of 120B.

換言すれば、基準面ＢＰの周方向に連続するリング状に配置された吸着ピン１２０Ａは第１の吸着ピン群ＰＣ１を構成し、第１の吸着ピン群ＰＣ１の内側に分散して配置された吸着ピン１２０Ｂは第２の吸着ピン群ＰＣ２を構成する。
更に、第２の吸着ピン群ＰＣ２のうち、第１の吸着ピン群ＰＣ１側の最外吸着ピン１２０Ｂ_Ｏにおいて、第１の吸着ピン群ＰＣ１との距離Ｌ_４が、最外吸着ピン１２０Ｂ_Ｏを通る同心円Ｓの接線Ｒにおろした垂線Ｕ_１乃至Ｕ_３が最も短い吸着ピン１２０Ｂ_Ｓとの距離Ｌ_５よりも小さくなるように配置されている。 In other words, the suction pins 120A arranged in a ring shape continuous in the circumferential direction of the reference plane BP constitute the first suction pin group PC1 and are distributed and arranged inside the first suction pin group PC1. The suction pins 120B constitute a second suction pin group PC2.
Further, among the second adsorption pin group PC2, the outermost adsorbed pins 120B _O of the first adsorption pin group PC1 side, the distance _{L 4} between the first adsorption pin group PC1 is, the outermost suction pin 120B _O is perpendicular U ₁ to U ₃ drawn tangentially R concentric S are arranged so as to be smaller than the distance L ₅ between the shortest adsorption pin 120B _S through.

このような配置によって、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力が与えられ、所定の基板ＰＳの変形、特に、基板ＰＳの外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。 With such an arrangement, a large amount of attracting force is given in the radial direction of the reference surface BP, and deformation of a predetermined substrate PS, particularly deformation at the outer peripheral portion of the substrate PS can be reduced, thereby preventing misalignment. .

以下、図４を参照して、保持装置１００の変形例である保持装置１００Ａについて説明する。保持装置１００Ａは、保持装置１００と同様に、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることが可能な静電保持方式のピンチャックであるが、吸着ピン１６０に関して異なる。 Hereinafter, with reference to FIG. 4, a holding device 100 A that is a modification of the holding device 100 will be described. Similar to the holding device 100, the holding device 100A is an electrostatic holding type pin chuck that can apply a large amount of suction force in the radial direction of the reference surface BP.

吸着ピン１６０は、図４に示すように、サンドブラスト後研磨することでチャック１１０の表面に複数形成される。吸着ピン１６０は、所定の基板をならわせる基準面ＢＰを規定する吸着面１６２を上端に有し、かかる吸着面１６２を介して所定の基板を吸着する。ここで、図４は、本発明の保持装置１００Ａのチャック１１０の表面を示す概略平面図である。 As shown in FIG. 4, a plurality of suction pins 160 are formed on the surface of the chuck 110 by sandblasting and polishing. The suction pin 160 has a suction surface 162 that defines a reference surface BP on which a predetermined substrate is arranged at the upper end, and sucks the predetermined substrate through the suction surface 162. Here, FIG. 4 is a schematic plan view showing the surface of the chuck 110 of the holding device 100A of the present invention.

吸着ピン１６０は、所定の基板の面積に対して吸着面１６２の総面積（即ち、複数の吸着ピン１６０の面積の合計）が１０％以下、且つ、吸着面１６２の径が０．１ｍｍ以上となるように形成される。これにより、所定の基板とチャック１１０との間にパーティクル（ゴミ）を挟み込む確率を低減して、所定の基板の変形による転写精度の悪化を防止することができる。 The suction pin 160 has a total area of the suction surface 162 (that is, the total area of the plurality of suction pins 160) of 10% or less and a diameter of the suction surface 162 of 0.1 mm or more with respect to a predetermined substrate area. Formed to be. Thereby, the probability of sandwiching particles (dust) between the predetermined substrate and the chuck 110 can be reduced, and deterioration of transfer accuracy due to deformation of the predetermined substrate can be prevented.

上述したように、応力によって反りが生じた基板を基準面ＢＰで矯正する場合に発生する変形は、基準面ＢＰの径方向に波をうつ波形であることから、複数の吸着ピン１６０の吸着面１６２を、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えるような形状にすることで、所定の基板の外周部での変形を低減することができる。換言すれば、複数の吸着ピン１６０は、吸着密度が基準面ＢＰの周方向より径方向に大きくなるような形状を有する。具体的には、吸着ピン１６０の吸着面１６２の形状を、基準面ＢＰの径方向の吸着密度を周方向の吸着密度に対して１．５倍乃至５倍となるようにすることが好ましい。 As described above, the deformation that occurs when the substrate that has been warped due to stress is corrected by the reference surface BP is a waveform that waves in the radial direction of the reference surface BP. By making 162 a shape that gives a large suction force in the radial direction of the reference plane BP, deformation at the outer peripheral portion of a predetermined substrate can be reduced. In other words, the plurality of suction pins 160 have a shape such that the suction density is larger in the radial direction than the circumferential direction of the reference surface BP. Specifically, the shape of the suction surface 162 of the suction pin 160 is preferably such that the suction density in the radial direction of the reference surface BP is 1.5 to 5 times the suction density in the circumferential direction.

図４を参照するに、複数の吸着ピン１６０は、基準面ＢＰの中心（即ち、チャック１１０の中心）Ｏから放射状に配置され、基準面ＢＰの径方向の長さＫ_１が基準面ＢＰの周方向の長さＫ_２よりも長い形状の吸着面１６２を有する。本実施形態では、吸着ピン１６０の吸着面１６２は、基準面ＢＰの周方向の長さＫ_２に対して基準面ＢＰの径方向の長さＫ_１は、３倍となっている。なお、基準面ＢＰの周方向の長さＫ_２に対して基準面ＢＰの径方向の長さＫ_１は、１．５倍乃至５倍となるようにすることが好ましい。 Referring to FIG. 4, a plurality of suction pin 160, the center of the reference plane BP (i.e., the center of the chuck 110) is disposed radially from O, in the radial direction of the reference plane BP length K ₁ is the reference plane BP having a suction surface 162 of the circumferential direction of the longer shape than the length K _2. In this embodiment, suction surface 162 of the suction pin 160, the radial length K ₁ of the reference plane BP with respect to the circumferential direction of the length K ₂ of the reference plane BP is three-fold. Incidentally, the radial length K ₁ of the reference plane BP with respect to the circumferential direction of the length K ₂ of the reference plane BP is preferably set to be 1.5 times to 5 times.

これにより、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることができ、所定の基板の変形、特に、基板の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。本実施形態では、従来、±２０ｎｍ程度あったＹ方向の変形が、±５ｎｍ程度以下に低減され、これにより、Ｘ方向の位置ずれは無視できる程度に小さくなり、転写精度が向上する効果が得られた。なお、基準面ＢＰの周方向の長さＫ_２が基準面ＢＰの径方向の長さＫ_１よりも長い形状の吸着面を有する吸着ピンの場合では、Ｙ方向の変形が＋５ｎｍ乃至−２０ｎｍとなり改善効果が少ないことが実験によってわかった。 As a result, a large amount of adsorption force can be applied in the radial direction of the reference surface BP, and deformation of a predetermined substrate, in particular, deformation at the outer peripheral portion of the substrate can be reduced and misalignment can be prevented. In the present embodiment, the deformation in the Y direction, which has conventionally been about ± 20 nm, is reduced to about ± 5 nm or less, so that the positional deviation in the X direction is reduced to a negligible level, and the transfer accuracy is improved. It was. In the case of adsorption pins circumferential length K ₂ of the reference plane BP has a suction surface of the elongated than the radial length K ₁ in the reference plane BP is deformed in the Y direction + 5 nm to -20nm next Experiments have shown that the improvement effect is small.

以下、図５を参照して、保持装置１００の変形例である保持装置１００Ｂについて説明する。保持装置１００Ｂは、保持装置１００と同様に、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることが可能な静電保持方式のリングチャックであるが、吸着ピン１７０に関して異なる。 Hereinafter, a holding device 100B, which is a modification of the holding device 100, will be described with reference to FIG. Similar to the holding device 100, the holding device 100B is an electrostatic holding type ring chuck that can apply a large amount of suction force in the radial direction of the reference surface BP, but is different with respect to the suction pin 170.

吸着ピン１７０は、図５を示すように、サンドブラスト後研磨することでチャック１１０の表面に、基準面ＢＰの周方向に連続的なリング状に複数形成される。リング状の吸着ピン１７０は、所定の基板をならわせる基準面ＢＰを規定する吸着面１７２を上端に有し、かかる吸着面１７２を介して所定の基板を吸着する。ここで、図５は、本発明の保持装置１００Ｂのチャック１１０の表面を示す概略平面図である。 As shown in FIG. 5, a plurality of suction pins 170 are formed in a continuous ring shape in the circumferential direction of the reference surface BP on the surface of the chuck 110 by sand blasting and polishing. The ring-shaped suction pin 170 has a suction surface 172 that defines a reference surface BP on which a predetermined substrate is arranged at the upper end, and sucks the predetermined substrate through the suction surface 172. Here, FIG. 5 is a schematic plan view showing the surface of the chuck 110 of the holding device 100B of the present invention.

吸着ピン１７０は、所定の基板の面積に対して吸着面１７２の総面積（即ち、複数の吸着ピン１７０の面積の合計）が１０％以下、且つ、吸着面１７２の径が０．１ｍｍ以上となるように形成される。これにより、所定の基板とチャック１１０との間にパーティクル（ゴミ）を挟み込む確率を低減して、所定の基板の変形による転写精度の悪化を防止することができる。 The suction pin 170 has a total area of the suction surface 172 (that is, a total area of the plurality of suction pins 170) of 10% or less and a diameter of the suction surface 172 of 0.1 mm or more with respect to an area of a predetermined substrate. Formed to be. Thereby, the probability of sandwiching particles (dust) between the predetermined substrate and the chuck 110 can be reduced, and deterioration of transfer accuracy due to deformation of the predetermined substrate can be prevented.

上述したように、応力によって反りが生じた基板を基準面ＢＰで矯正する場合に発生する変形は、基準面ＢＰの径方向に波をうつ波形であることから、複数のリング状の吸着ピン１７０を、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えるような配置にするとで、所定の基板の外周部での変形を低減することができる。換言すれば、複数の吸着ピン１７０は、吸着密度が基準面ＢＰの周方向より径方向に大きくなるように配置されている。具体的には、基準面ＢＰの径方向の吸着密度を周方向の吸着密度に対して１．５倍乃至５倍となるように構成することが好ましい。 As described above, the deformation that occurs when the substrate that has warped due to stress is corrected by the reference plane BP is a waveform that waves in the radial direction of the reference plane BP. Is arranged so as to give a large adsorption force in the radial direction of the reference plane BP, it is possible to reduce deformation at the outer peripheral portion of the predetermined substrate. In other words, the plurality of suction pins 170 are arranged such that the suction density is larger in the radial direction than in the circumferential direction of the reference plane BP. Specifically, it is preferable to configure the suction density in the radial direction of the reference surface BP to be 1.5 to 5 times the suction density in the circumferential direction.

図５を参照するに、複数のリング状の吸着ピン１７０は、基準面ＢＰの中心（即ち、チャック１１０の中心）Ｏから同心円状、且つ、基準面ＢＰの径方向において、基準面の中心Ｏから離れるほど間隔が小さくなるように配置される。つまり、基準面の中心Ｏから離れる方向において、吸着ピン１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ、１７０ｄ及び１７０ｅとすると、吸着ピン１７０ａと吸着ピン１７０ｂとの距離Ｍ_１、吸着ピン１７０ｂと吸着ピン１７０ｃとの距離Ｍ_２、吸着ピン１７０ｃと吸着ピン１７０ｄとの距離Ｍ_３、吸着ピン１７０ｄと吸着ピン１７０ｅとの距離Ｍ_４は、以下の数式２で示す関係を満たす。 Referring to FIG. 5, the plurality of ring-shaped suction pins 170 are concentric from the center O of the reference surface BP (that is, the center of the chuck 110) and in the radial direction of the reference surface BP, It arrange | positions so that a space | interval may become so small that it leaves | separates from. That is, if the suction pins 170a, 170b, 170c, 170d, and 170e are separated from the center O of the reference plane, the distance M ₁ between the suction pins 170a and 170b and the distance M between the suction pins 170b and 170c. _2, the suction pin 170c and the distance _{M 3} between the suction pin 170d, the distance _{M 4} of the suction pin 170d and the suction pin 170e, satisfy the relation represented by the following equation 2.

リング状の複数の吸着ピン１７０をこのように配置することにより、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることができ、所定の基板の変形、特に、基板の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。

By arranging the plurality of ring-shaped suction pins 170 in this manner, a large amount of suction force can be applied in the radial direction of the reference surface BP, and deformation of a predetermined substrate, particularly, deformation at the outer peripheral portion of the substrate can be performed. It is possible to reduce and prevent misalignment.

以上、説明したように、吸着ピンの吸着面の表面積を小さくするのではなく、吸着ピンの配置及び吸着面の形状によって、基板とチャックの接触面積を低減し、且つ、反った基板を吸着したときに発生する基板の変形を低減することができるので、保持する基板の粗さなどに起因する転写精度の悪化を防止することができる。 As described above, instead of reducing the surface area of the suction surface of the suction pin, the contact area between the substrate and the chuck is reduced by the placement of the suction pin and the shape of the suction surface, and the warped substrate is sucked. Since deformation of the substrate that occurs sometimes can be reduced, it is possible to prevent deterioration in transfer accuracy due to the roughness of the substrate to be held.

以下、図６を参照して、本発明の保持装置１００を適用した例示的な露光装置５００について説明する。ここで、図６は、本発明の例示的な露光装置５００を示す概略光路図である。 Hereinafter, an exemplary exposure apparatus 500 to which the holding apparatus 100 of the present invention is applied will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a schematic optical path diagram showing an exemplary exposure apparatus 500 of the present invention.

本発明の露光装置５００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクル５２０に形成された回路パターンを被処理体５４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。 The exposure apparatus 500 of the present invention is formed on the reticle 520 by using, for example, a step-and-scan method or a step-and-repeat method using EUV light (for example, a wavelength of 13.4 nm) as exposure illumination light. This is a projection exposure apparatus that exposes a circuit pattern to a workpiece 540. Such an exposure apparatus is suitable for a lithography process of submicron or quarter micron or less, and in the present embodiment, a step-and-scan type exposure apparatus (also referred to as “scanner”) will be described as an example. Here, the “step and scan method” means that the wafer is continuously scanned (scanned) with respect to the reticle to expose the reticle pattern onto the wafer, and the wafer is stepped after completion of one shot of exposure. The exposure method moves to the next exposure area. The “step-and-repeat method” is an exposure method in which the wafer is stepped and moved to the exposure area of the next shot for every batch exposure of the wafer.

図６を参照するに、露光装置５００は、照明装置５１０と、レチクル５２０と、レチクル５２０を載置するレチクルステージ５２５と、投影光学系５３０と、被処理体５４０と、被処理体５４０を載置するウェハステージ５４５と、アライメント検出機構と、フォーカス位置検出機構５６０とを有する。 Referring to FIG. 6, exposure apparatus 500 mounts illumination apparatus 510, reticle 520, reticle stage 525 on which reticle 520 is mounted, projection optical system 530, target object 540, and target object 540. A wafer stage 545 to be placed, an alignment detection mechanism, and a focus position detection mechanism 560 are provided.

また、ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低く、残留ガス（高分子有機ガスなど）成分との反応によりコンタミを生成してしまうため、図６に示すように、少なくとも、ＥＵＶ光が通る光路中（即ち、光学系全体）は、真空雰囲気ＶＣとなっている。 Further, since EUV light has a low transmittance to the atmosphere and generates contamination due to a reaction with a residual gas (polymer organic gas or the like) component, as shown in FIG. 6, at least in an optical path through which the EUV light passes. (That is, the entire optical system) is in a vacuum atmosphere VC.

照明装置５１０は、投影光学系５３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、１３．４ｎｍ）によりレチクル５２０を照明する照明装置であって、ＥＵＶ光源５１２と、照明光学系５１４とを有する。 The illumination device 510 is an illumination device that illuminates the reticle 520 with arc-shaped EUV light (for example, 13.4 nm) with respect to the arc-shaped field of the projection optical system 530. The illumination device 510 includes the EUV light source 512 and the illumination optical system 514. Have.

ＥＵＶ光源５１２は、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。これは、真空容器中のターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射される、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属膜、ガスジェット、液滴などが用いられる。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方がよく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。 As the EUV light source 512, for example, a laser plasma light source is used. In this method, a target material in a vacuum vessel is irradiated with high-intensity pulsed laser light to generate high-temperature plasma, and EUV light having a wavelength of, for example, about 13 nm is emitted from the target material. As the target material, a metal film, a gas jet, a droplet, or the like is used. In order to increase the average intensity of the emitted EUV light, the repetition frequency of the pulse laser should be high, and it is usually operated at a repetition frequency of several kHz.

照明光学系５１４は、集光ミラー５１４ａ、オプティカルインテグレーター５１４ｂから構成される。集光ミラー５１４ａは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレーター５１４ｂは、レチクル５２０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また、照明光学系５１４は、レチクル５２０と共役な位置に、レチクル５２０の照明領域を円弧状に限定するためのアパーチャ５１４ｃが設けられている。 The illumination optical system 514 includes a condensing mirror 514a and an optical integrator 514b. The condensing mirror 514a collects EUV light emitted from the laser plasma isotropically. The optical integrator 514b has a role of uniformly illuminating the reticle 520 with a predetermined numerical aperture. In addition, the illumination optical system 514 is provided with an aperture 514c for limiting the illumination area of the reticle 520 to an arc shape at a position conjugate with the reticle 520.

レチクル５２０は、反射型レチクルで、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、レチクルステージ５２５に支持及び駆動される。レチクル５２０から発せられた回折光は、投影光学系５３０で反射されて被処理体５４０上に投影される。レチクル５２０と被処理体５４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置５００は、スキャナーであるため、レチクル５２０と被処理体５４０を走査することによりレチクル５２０のパターンを被処理体５４０上に縮小投影する。 The reticle 520 is a reflective reticle, on which a circuit pattern (or image) to be transferred is formed, and is supported and driven by a reticle stage 525. The diffracted light emitted from the reticle 520 is reflected by the projection optical system 530 and projected onto the object to be processed 540. The reticle 520 and the object to be processed 540 are arranged in an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 500 is a scanner, the pattern of the reticle 520 is reduced and projected onto the object 540 by scanning the reticle 520 and the object 540.

レチクルステージ５２５は、レチクル５２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。レチクルステージ５２５は、レチクルチャック５２５ａを介してレチクル５２０を保持する。かかるレチクルチャック５２５ａに本発明の保持装置１００を適用することができる。これにより、レチクル５２０の変形、特に、レチクル５２０の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止して転写精度の劣化を抑えることができる。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、少なくともＸ方向にレチクルステージ５２５を駆動することでレチクル５２０を移動することができる。露光装置５００は、レチクル５２０と被処理体５４０を同期した状態で走査する。ここで、レチクル５２０又は被処理体５４０面内で走査方向をＸ、それに垂直な方向をＹ、レチクル５２０又は被処理体５４０面内に垂直な方向をＺとする。 The reticle stage 525 supports the reticle 520 and is connected to a moving mechanism (not shown). The reticle stage 525 holds the reticle 520 via a reticle chuck 525a. The holding device 100 of the present invention can be applied to the reticle chuck 525a. Thereby, deformation of the reticle 520, particularly deformation at the outer peripheral portion of the reticle 520, can be reduced, displacement can be prevented, and deterioration of transfer accuracy can be suppressed. A moving mechanism (not shown) is configured by a linear motor or the like, and can move the reticle 520 by driving the reticle stage 525 at least in the X direction. The exposure apparatus 500 scans the reticle 520 and the workpiece 540 in a synchronized state. Here, X is the scanning direction in the surface of the reticle 520 or the object to be processed 540, Y is the direction perpendicular to the scanning direction, and Z is the direction perpendicular to the surface of the reticle 520 or the object to be processed 540.

投影光学系５３０は、複数の反射ミラー（即ち、多層膜ミラー）５３０ａを用いて、レチクル５２０面上のパターンを像面である被処理体５４０上に縮小投影する。複数の反射ミラー５３０ａの枚数は、４枚乃至６枚程度である。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、レチクル５２０と被処理体５４０を同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系５３０の開口数（ＮＡ）は、０．２乃至０．３程度である。 The projection optical system 530 uses a plurality of reflecting mirrors (that is, multilayer mirrors) 530a to reduce and project the pattern on the reticle 520 onto the object 540 that is the image plane. The number of the plurality of reflection mirrors 530a is about 4 to 6. In order to realize a wide exposure area with a small number of mirrors, the reticle 520 and the object to be processed 540 are scanned simultaneously using only a thin arc-shaped area (ring field) separated from the optical axis by a certain distance. Transfer the area. The numerical aperture (NA) of the projection optical system 530 is about 0.2 to 0.3.

被処理体５４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体５４０には、フォトレジストが塗布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高めるための表面改質（即ち、界面活性剤塗布による疎水性化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜をコート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング（焼成）工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。 The object to be processed 540 is a wafer in the present embodiment, but widely includes liquid crystal substrates and other objects to be processed. A photoresist is applied to the object to be processed 540. The photoresist coating process includes a pretreatment, an adhesion improver coating process, a photoresist coating process, and a prebaking process. Pretreatment includes washing, drying and the like. The adhesion improver coating process is a surface modification process for improving the adhesion between the photoresist and the base (that is, a hydrophobic process by application of a surfactant), and an organic film such as HMDS (Hexmethyl-disilazane) is used. Coat or steam. Pre-baking is a baking (baking) step, but is softer than that after development, and removes the solvent.

ウェハステージ５４５は、ウェハチャック５４５ａによって被処理体５４０を支持する。ウェハステージ５４５は、例えば、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被処理体５４０を移動する。レチクル５２０と被処理体５４０は、同期して走査される。また、レチクルステージ５２５の位置とウェハステージ５４５との位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。かかるウェハチャック５４５ａに本発明の保持装置１００を適用することができる。これにより、被処理体５４０の変形、特に、被処理体５４０の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止して転写精度の劣化を抑えることができる。 Wafer stage 545 supports object 540 to be processed by wafer chuck 545a. For example, the wafer stage 545 moves the object 540 in the XYZ directions using a linear motor. The reticle 520 and the object to be processed 540 are scanned synchronously. Further, the position of reticle stage 525 and the position of wafer stage 545 are monitored by, for example, a laser interferometer or the like, and both are driven at a constant speed ratio. The holding device 100 of the present invention can be applied to the wafer chuck 545a. Accordingly, deformation of the object to be processed 540, particularly deformation at the outer peripheral portion of the object to be processed 540 can be reduced, and displacement can be prevented to prevent deterioration of transfer accuracy.

アライメント検出機構５５０は、レチクル５２０の位置と投影光学系５３０の光軸との位置関係、及び、被処理体５４０の位置と投影光学系５３０の光軸との位置関係を計測し、レチクル５２０の投影像が被処理体５４０の所定の位置に一致するようにレチクルステージ５２５及びウェハステージ５４５の位置と角度を設定する。 The alignment detection mechanism 550 measures the positional relationship between the position of the reticle 520 and the optical axis of the projection optical system 530 and the positional relationship between the position of the workpiece 540 and the optical axis of the projection optical system 530, and The positions and angles of the reticle stage 525 and the wafer stage 545 are set so that the projected image coincides with a predetermined position of the workpiece 540.

フォーカス位置検出機構５６０は、被処理体５４０面でＺ方向のフォーカス位置を計測し、ウェハステージ５４５の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被処理体５４０面を投影光学系５３０による結像位置に保つ。 The focus position detection mechanism 560 measures the focus position in the Z direction on the surface of the object to be processed 540 and controls the position and angle of the wafer stage 545, so that the surface of the object to be processed 540 is always projected by the projection optical system 530 during exposure. Keep at the imaging position.

露光において、照明装置５１０から射出されたＥＵＶ光はレチクル５２０を照明し、レチクル５２０面上のパターンを被処理体５４０面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、レチクル５２０と被処理体５４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル５２０の全面を露光する。 In the exposure, the EUV light emitted from the illumination device 510 illuminates the reticle 520 and forms a pattern on the surface of the reticle 520 on the surface of the object to be processed 540. In this embodiment, the image surface is an arc-shaped (ring-shaped) image surface, and the entire surface of the reticle 520 is exposed by scanning the reticle 520 and the object to be processed 540 at a speed ratio of the reduction ratio.

露光装置５００が使用するレチクルチャック５２５ａ及びウェハチャック５４５ａに本発明の保持装置１００を適用することで、レチクル５２０及び被処理体５４０の変形及び位置ずれを抑えることができるので、高いスループットで経済性よく従来よりも高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。 By applying the holding device 100 of the present invention to the reticle chuck 525a and wafer chuck 545a used by the exposure apparatus 500, deformation and misalignment of the reticle 520 and the object to be processed 540 can be suppressed. A high-quality device (semiconductor element, LCD element, imaging element (CCD, etc.), thin film magnetic head, etc.) can be provided.

次に、図７及び図８を参照して、上述の露光装置５００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図７は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。 Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus 500 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, etc.). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), a device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by the lithography technique of the present invention using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4. The assembly process (dicing, bonding), packaging process (chip encapsulation), and the like are performed. Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図８は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、本発明の露光装置５００によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本発明のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、本発明のリソグラフィー技術を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。 FIG. 8 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 500 of the present invention to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to the device manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a higher quality device than before. As described above, the device manufacturing method using the lithography technique of the present invention and the resulting device also constitute one aspect of the present invention.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明の保持装置は、ＡｒＦエキシマレーザーやＦ_２レーザーなどのＥＵＶ光以外の波長２００ｎｍ以下の紫外線に適用することもでき、投影光学系や照明光学系などを構成する光学部材の保持にも適用可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. For example, the holding device of the present invention can be applied to ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less other than EUV light, such as ArF excimer laser and F ₂ laser, and can hold optical members constituting a projection optical system, illumination optical system, and the like. Is also applicable.

本発明の保持装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the holding | maintenance apparatus of this invention. 図１に示すチャック表面の吸着ピンの配置の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of arrangement | positioning of the suction pin of the chuck | zipper surface shown in FIG. 図１に示すチャック表面の吸着ピンの配置の別の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows another example of arrangement | positioning of the suction pin of the chuck | zipper surface shown in FIG. 本発明の保持装置のチャックの表面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the surface of the chuck | zipper of the holding | maintenance apparatus of this invention. 本発明の保持装置のチャックの表面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the surface of the chuck | zipper of the holding | maintenance apparatus of this invention. 本発明の例示的な露光装置を示す概略光路図である。1 is a schematic optical path diagram showing an exemplary exposure apparatus of the present invention. デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating manufacture of devices (semiconductor chips, such as IC and LSI, LCD, CCD, etc.). 図７に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。8 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG. 7. 局所的な反り量の変化に起因して表面の位置ずれが生じた基板を示す概略断面図、及び、拡大断面図である。It is the schematic sectional drawing and the expanded sectional view which show the board | substrate with which the position shift of the surface produced due to the change of the amount of local curvature. 裏面に面粗さを有する基板、及び、かかる面粗さに起因して局所的な反りが発生した基板を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the board | substrate which has surface roughness on the back surface, and the board | substrate which the local curvature generate | occur | produced due to this surface roughness. 中心部に対して外周部に反りを生じた基板の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the board | substrate which produced the curvature in the outer peripheral part with respect to the center part. 外周部に反りが生じた基板をピンチャックで吸着した場合を示す概略平面図、及び、断面図である。It is the schematic plan view and sectional drawing which show the case where the board | substrate which produced the curvature in the outer peripheral part was adsorbed with a pin chuck.

符号の説明Explanation of symbols

１００保持装置
１１０チャック
１２０吸着ピン
１２２吸着面
１４０電極
１００Ａ保持装置
１６０吸着ピン
１６２吸着面
１００Ｂ保持装置
１７０吸着ピン
１７２吸着面
ＰＳ所定の基板
ＢＰ基準面
ＰＣ１第１の吸着ピン群
ＰＣ２第２の吸着ピン群
５００露光装置
５２５レチクルステージ
５２５ａレチクルチャック
５４５ウェハステージ
５４５ａウェハチャック 100 holding device 110 chuck 120 suction pin 122 suction surface 140 electrode 100A holding device 160 suction pin 162 suction surface 100B holding device 170 suction pin 172 suction surface PS predetermined substrate BP reference surface PC1 first suction pin group PC2 second suction Pin group 500 Exposure apparatus 525 Reticle stage 525a Reticle chuck 545 Wafer stage 545a Wafer chuck

Claims

所定の基板を保持する保持装置であって、
前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、
前記複数の凸部は、各々等しい吸着力を有し、吸着密度が前記基準面の周方向より径方向に大きくなるように配置されていることを特徴とする保持装置。 A holding device for holding a predetermined substrate,
A plurality of protrusions for adsorbing the predetermined substrate through an adsorption surface that defines a reference surface for aligning the predetermined substrate;
The plurality of convex portions have the same suction force, and are arranged so that the suction density is larger in the radial direction than in the circumferential direction of the reference surface.

所定の基板を保持する保持装置であって、
前記所定の基板をならわせる基準面を規定する０．１ｍｍ以上の径の吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、
前記複数の凸部は、前記所定の基板の面積に対して前記吸着面の総面積が１０％以下であり、
前記複数の凸部の吸着密度が、前記基準面の周方向より径方向に大きいことを特徴とする保持装置。 A holding device for holding a predetermined substrate,
A plurality of protrusions for adsorbing the predetermined substrate through an adsorption surface having a diameter of 0.1 mm or more that defines a reference surface for aligning the predetermined substrate;
The plurality of convex portions, the total area of the suction surface with respect to the area of the predetermined substrate is 10% or less,
The holding device according to claim 1, wherein an adsorption density of the plurality of convex portions is larger in a radial direction than a circumferential direction of the reference surface.

前記基準面の径方向の吸着密度は、前記基準面の周方向の吸着密度の１．５倍乃至５倍であることを特徴とする請求項１又は２記載の保持装置。 3. The holding device according to claim 1, wherein the suction density in the radial direction of the reference surface is 1.5 to 5 times the suction density in the circumferential direction of the reference surface.

前記複数の凸部は、任意の凸部と、前記任意の凸部と前記基準面の中心とを結ぶ線におろした垂線が最も短い凸部との距離が、前記任意の凸部を通る同心円の接線に対しておろした垂線が最も短い凸部との距離よりも小さくなるように配置された凸部群を有することを特徴とする請求項１又は２記載の保持装置。 The plurality of convex portions are concentric circles in which the distance between the arbitrary convex portion and the convex portion having the shortest perpendicular line extending from the line connecting the arbitrary convex portion and the center of the reference plane passes through the arbitrary convex portion. The holding device according to claim 1, further comprising a convex portion group disposed so that a perpendicular line with respect to the tangent line is smaller than a distance from the shortest convex portion.

前記凸部群は、前記基準面の外周部に配置されることを特徴とする請求項４記載の保持装置。 The holding device according to claim 4, wherein the convex portion group is disposed on an outer peripheral portion of the reference surface.

前記吸着面は、前記基準面の径方向の長さが前記基準面の周方向の長さよりも長い形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載の保持装置。 The holding device according to claim 1, wherein the suction surface has a shape in which a length in a radial direction of the reference surface is longer than a length in a circumferential direction of the reference surface.

前記複数の凸部は、前記基準面の周方向に連続するリング状に配置された第１の凸部群と、
前記第１の凸部群の内側に分散して配置された第２の凸部群とを有し、
前記第２の凸部群のうち、前記第１の凸部群側の最外凸部において、前記第１の凸部群との距離が、前記最外凸部を通る同心円の接線におろした垂線が最も短い凸部との距離よりも小さくなるように配置されたことを特徴とする請求項１記載の保持装置。 The plurality of convex portions are a first convex portion group arranged in a ring shape continuous in the circumferential direction of the reference surface;
A second convex portion group arranged in a distributed manner inside the first convex portion group,
In the outermost convex portion on the first convex portion group side in the second convex portion group, the distance from the first convex portion group is reduced to a tangent line of a concentric circle passing through the outermost convex portion. The holding device according to claim 1, wherein the vertical line is arranged to be smaller than a distance from the shortest convex portion.

所定の基板を保持する保持装置であって、
前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数のリング形状の凸部を有し、
前記複数のリング形状の凸部は、前記基準面の径方向において、前記基準面の中心から離れるほど間隔が小さくなることを特徴とする保持装置。 A holding device for holding a predetermined substrate,
A plurality of ring-shaped convex portions that adsorb the predetermined substrate through an adsorption surface that defines a reference surface that aligns the predetermined substrate;
The holding device according to claim 1, wherein the plurality of ring-shaped convex portions are spaced apart from each other in the radial direction of the reference surface as the distance from the center of the reference surface increases.

前記所定の基板は、所望のパターンが転写されるウェハであることを特徴とする請求項１、２又は８のうちいずれか一項記載の保持装置。 The holding apparatus according to claim 1, wherein the predetermined substrate is a wafer onto which a desired pattern is transferred.

前記所定の基板は、ウェハに転写する所望のパターンが形成されたレチクルであることを特徴とする請求項１、２又は８のうちいずれか一項記載の保持装置。 The holding apparatus according to claim 1, wherein the predetermined substrate is a reticle on which a desired pattern to be transferred to a wafer is formed.

光源から発せられた光束を投影光学系を介して請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の保持装置に保持された被処理体に照射して当該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。 A light beam emitted from a light source is irradiated onto a target object held by a holding device according to any one of claims 1 to 8 through a projection optical system to expose the target object. Exposure equipment.

光源から発せられた光束を用いて請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の保持装置に保持された所望のパターンが形成されたレチクルを照明し、前記所望のパターンを被処理体に露光することを特徴とする露光装置。 The light beam emitted from the light source is used to illuminate the reticle on which the desired pattern held by the holding device according to any one of claims 1 to 8 is formed, and the target pattern is exposed to the object to be processed. An exposure apparatus characterized by:

請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の保持装置を有することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus comprising the holding device according to claim 1.

請求項１１乃至１３のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。 A step of exposing the object to be processed using the exposure apparatus according to claim 11;
And performing a predetermined process on the exposed object to be processed.