JP2005228978A - Exposure device and manufacturing method for semiconductor device - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the alignment accuracy of an exposure device. <P>SOLUTION: The exposure device performs the projection transfer of a pattern drawn on a reticle 6 via a reduction projection lens 3 at a wafer 4A. This exposure device is provided with an elastic seal 7C having a support face which supports reticle 6 by that periphery, and a reticle clamp pad 7A which supports the elastic seal 7C. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体製造プロセスで用いられる露光装置及び半導体デバイスの製造方法に関し、特に、原版及び基板の支持手段に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device used in a semiconductor manufacturing process, and more particularly to a support for a master and a substrate.

半導体集積回路等のパターンが高密度化および微細化するにつれて、露光装置のアライメント精度の更なる向上が求められている。露光装置のアライメント精度を下げる要因としては種々のものが考えられている。   As patterns of semiconductor integrated circuits and the like become denser and finer, further improvement in alignment accuracy of an exposure apparatus is required. Various factors are considered as factors for lowering the alignment accuracy of the exposure apparatus.

例えば、露光光によるレチクルの熱膨張及びその周辺部の熱変形によって、アライメント精度の低下や結像性能の劣化が引き起こされうる。この問題を解決するために、レチクルやレチクルの支持部に高い熱伝導率・熱拡散率を有する物体を設けて、熱を排除、拡散若しくは均一化し又は所定の分布にするものがある(例えば、特許文献1参照。)。   For example, the thermal expansion of the reticle due to the exposure light and the thermal deformation of the peripheral portion thereof can cause a decrease in alignment accuracy and a deterioration in imaging performance. In order to solve this problem, a reticle or an object having high thermal conductivity / thermal diffusivity is provided on a reticle or a support portion of the reticle to eliminate heat, diffuse or equalize, or make a predetermined distribution (for example, (See Patent Document 1).

また、レチクル自身の自重による自重タワミ変形や、レチクル面の変形、クランプ時のレチクル面の変形等によって、レチクル面上のパターンがウエハ上面での像面湾曲、パターン横ずれ、ディストーション、パターン面内デフォーカス等が生じ、パターン解像度が劣化しうる。この問題を解決するために、レチクル面の変位を検出し、その検出結果に基づいて、レチクルを固定する部材を変位させ、レチクル面の変形を補正するものもある(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, due to deformation of the reticle due to its own weight, deformation of the reticle surface, deformation of the reticle surface during clamping, etc., the pattern on the reticle surface may change the curvature of field on the wafer upper surface, pattern lateral deviation, distortion, and in-pattern deformation. Focusing or the like may occur, and the pattern resolution may deteriorate. In order to solve this problem, there is a technique that detects the displacement of the reticle surface, and based on the detection result, displaces a member that fixes the reticle to correct the deformation of the reticle surface (see, for example, Patent Document 2). ).

また、マスクを マスクを4つの支持面で当接支持し、2つの支持面の支持中心でこの2つの支持面を揺動させるマスク支持台が開示されている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, a mask support base is disclosed in which the mask is abutted and supported by four support surfaces, and the two support surfaces are swung at the support center of the two support surfaces (see, for example, Patent Document 3).

また、被処理材をガイド機構を有する保持部材で保持し、このガイド機構によって被処理材を昇降させて移動ステージ上に位置決めする固定装置が開示されている(例えば、特許文献4を参照。)。   Further, a fixing device is disclosed in which a material to be processed is held by a holding member having a guide mechanism, and the material to be processed is moved up and down by the guide mechanism and positioned on a moving stage (see, for example, Patent Document 4). .

また、被処理材の下面の内側をコイルバネで支持し、被処理材の端部ををクランプして、平面度を向上させる固定装置が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。
特開2001−035764号公報 特開2001−148335号公報 特開平07−326566号公報 特開平08−288371号公報 特開平08−167553号公報
In addition, a fixing device that improves the flatness by supporting the inside of the lower surface of the material to be processed with a coil spring and clamping the end of the material to be processed is disclosed (for example, see Patent Document 5).
JP 2001-035764 A JP 2001-148335 A JP 07-326666 A Japanese Patent Laid-Open No. 08-288371 Japanese Patent Laid-Open No. 08-167553

しかしながら、特許文献1、2等の従来の技術では、レチクルとその支持面との間に入り込んだ異物によるアライメント精度の低下を抑えることは困難である。これについて、図13〜図15を用いて説明する。   However, in the conventional techniques such as Patent Documents 1 and 2, it is difficult to suppress a decrease in alignment accuracy due to foreign matter entering between the reticle and its support surface. This will be described with reference to FIGS.

図13は、従来の露光装置の構成を示す図である。レチクル101は、露光パターンの原版である。レチクルステージ102は、レチクル101を搭載し、露光光(不図示)に対してレチクル101をスキャン露光させる。レチクルクランプ103は、セラミックで構成されており、レチクル101をレチクルステージ102にクランプする。縮小投影レンズ104は、レチクル101上のパターンを、基板(ウエハ)105上に縮小投影する。ウエハステージ106、は、シリコン基板等のウエハ105を搭載し、レチクルステージ102と同期して、露光光に対してスキャン移動露光する。   FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a conventional exposure apparatus. The reticle 101 is an original of an exposure pattern. The reticle stage 102 mounts the reticle 101 and scan-exposes the reticle 101 to exposure light (not shown). The reticle clamp 103 is made of ceramic, and clamps the reticle 101 to the reticle stage 102. The reduction projection lens 104 reduces and projects the pattern on the reticle 101 onto the substrate (wafer) 105. The wafer stage 106 mounts a wafer 105 such as a silicon substrate, and performs scanning movement exposure with respect to exposure light in synchronization with the reticle stage 102.

図14は、図13のレチクルステージ102の上面図(図14(a))及び側面図(図14(b))である。図14(a)、(b)に示すように、レチクル101は、レチクルクランプ103のレチクルクランプパッド103Aによって、レチクルステージ102にクランプされる。   FIGS. 14A and 14B are a top view (FIG. 14A) and a side view (FIG. 14B) of the reticle stage 102 of FIG. As shown in FIGS. 14A and 14B, reticle 101 is clamped to reticle stage 102 by reticle clamp pad 103 </ b> A of reticle clamp 103.

図15は、図14のレチクルクランプ103の拡大図である。図15(a)、(b)に示すように、レチクル101は、レチクルクランプパッド103Aの凹部10に接続された排気孔11を通して、ポンプ12により真空吸着される。   FIG. 15 is an enlarged view of the reticle clamp 103 of FIG. As shown in FIGS. 15A and 15B, the reticle 101 is vacuum-adsorbed by the pump 12 through the exhaust hole 11 connected to the recess 10 of the reticle clamp pad 103A.

図15(a)に示すように、このようなレチクルステージ102では、レチクル101をクランプするときに、レチクルクランプパッド103Aの上面(クランプ面)とレチクル6との間に異物103Bが挟まる場合がある。その結果、レチクル101面上のパターンをウエハ上に投影する際に、パターン面内のデフォーカスが悪化し、ウエハ上のパターン精度が低下するという問題がある。   As shown in FIG. 15A, in such a reticle stage 102, when the reticle 101 is clamped, a foreign substance 103B may be sandwiched between the upper surface (clamp surface) of the reticle clamp pad 103A and the reticle 6. . As a result, when a pattern on the surface of the reticle 101 is projected onto the wafer, there is a problem that defocus in the pattern surface is deteriorated and pattern accuracy on the wafer is lowered.

また、特許文献3では、マスク面にゴミが介在したときに、マスクを揺動支持させてたわみ形状を一定にしているが、ゴミの存在によってマスク面が移動し、パターン面内のデフォーカスが悪化するという問題は避けられない。   Further, in Patent Document 3, when dust is present on the mask surface, the mask is rocked and supported to make the deflection shape constant, but the mask surface moves due to the presence of dust, and defocus in the pattern surface is reduced. The problem of getting worse is inevitable.

基板をステージにクランプする場合にも、同様にして、チャックの平坦度の悪化によって、像面湾曲、パターン横ずれ、ディストーション、パターン面内デフォーカスの劣化等が生じ、基板上のパターン精度が悪化するという問題がある。   Similarly, when the substrate is clamped on the stage, the deterioration of the flatness of the chuck causes the curvature of field, the lateral displacement of the pattern, the distortion, the deterioration of the defocus in the pattern surface, and the like, and the pattern accuracy on the substrate deteriorates. There is a problem.

例えば、特許文献4では、被処理材の昇降機構が別途必要であるためホルダ装置が複雑化するとともに、被処理材との接触面にゴミが載った場合には、描画精度の劣化が避けられない。   For example, Patent Document 4 requires a separate lifting mechanism for the material to be processed, which complicates the holder device and avoids deterioration in drawing accuracy when dust is placed on the contact surface with the material to be processed. Absent.

また、特許文献5では、マスクブランクスの端部を挾持するマスクバサミがバネで弾性支持されているものの、マスクブランクスの端部がマスクバサミによって機械的に挾持されているため、マスクブランクスの端部に応力がかかるという問題がある。   Moreover, in patent document 5, although the mask scissors which hold the edge part of a mask blank are elastically supported by the spring, since the edge part of a mask blank is mechanically held by the mask scissors, the edge part of a mask blank There is a problem that stress is applied.

また、従来のレチクルクランプは、支持面がセラミックで形成されており、セラミックの支持面と原版との間の接触面の不安定性及び摩擦係数の不安性により、原版移動時に微小なズレが生じるという問題もある。   Further, in the conventional reticle clamp, the support surface is formed of ceramic, and due to the instability of the contact surface between the ceramic support surface and the original plate and the instability of the friction coefficient, a slight deviation occurs when the original plate moves. There is also a problem.

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、露光装置のアライメント精度を改善することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to improve the alignment accuracy of an exposure apparatus.

本発明の第1の側面は、原版上に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影転写する露光装置に係り、前記原版又は前記基板をその周辺部で支持する支持面を有する弾性部材と、前記弾性部材を支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。   A first aspect of the present invention relates to an exposure apparatus that projects and transfers a pattern drawn on an original onto a substrate via a projection optical system, and has an elastic surface having a support surface that supports the original or the substrate at its peripheral portion. And a support member that supports the elastic member.

本発明の第2の側面は、原版上に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影転写する投影露光装置に係り、前記原版又は前記基板を支持する支持面を有する金属薄膜層と、前記弾性部材を支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。   A second aspect of the present invention relates to a projection exposure apparatus that projects and transfers a pattern drawn on an original onto a substrate via a projection optical system, and a metal thin film layer having a support surface that supports the original or the substrate; And a support member that supports the elastic member.

本発明の第3の側面は、半導体デバイスの製造方法に係り、基板に感光材を塗布する塗布工程と、前記塗布工程で前記感光材が塗布された前記基板に上記の露光装置を利用してパターンを転写する露光工程と、前記露光工程で前記パターンが転写された前記基板の前記感光材を現像する現像工程と、を有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, the application step of applying a photosensitive material to a substrate, and the exposure apparatus described above applied to the substrate on which the photosensitive material is applied in the application step. An exposure process for transferring a pattern; and a development process for developing the photosensitive material on the substrate onto which the pattern has been transferred in the exposure process.

本発明によれば、露光装置のアライメント精度を改善することができる。   According to the present invention, the alignment accuracy of the exposure apparatus can be improved.

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。以下の実施形態では、露光装置のレチクルステージを一例として説明するが、本発明はこれに限定されない。本発明の好適な実施の形態に係る発明は、例えば、露光装置のウエハステージについても同様にして適用することができる。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の好適な実施の形態に係る露光装置の構成を示す概念図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, a reticle stage of an exposure apparatus will be described as an example, but the present invention is not limited to this. The invention according to a preferred embodiment of the present invention can be similarly applied to, for example, a wafer stage of an exposure apparatus.
[First embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of an exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

照明系ユニット1は、光源からの露光光を均一な露光光として導光する。レチクルステージ2は、露光用の原版(レチクル)を搭載し、照明系ユニット1により導光された露光光に対して、原版(レチクル)をスキャン露光させる。縮小投影レンズ3は、レチクルステージ2に搭載された原版(レチクル)のパターンを、ウエハ上に縮小投影する。ウエハステージ4は、シリコンや化合物半導体等の半導体材料を含むウエハ(図3の4A参照)を搭載する。ウエハステージ4は、レチクルステージ2と同期して、露光光に対してスキャン移動することによって、スキャン露光を行うことができる。露光装置本体5は、レチクルステージ2、縮小投影レンズ3及びウエハステージ4等を支持する。   The illumination system unit 1 guides exposure light from the light source as uniform exposure light. The reticle stage 2 is equipped with an exposure original (reticle), and scan exposure of the original (reticle) is performed with respect to the exposure light guided by the illumination system unit 1. The reduction projection lens 3 reduces and projects an original (reticle) pattern mounted on the reticle stage 2 onto the wafer. The wafer stage 4 mounts a wafer (see 4A in FIG. 3) containing a semiconductor material such as silicon or a compound semiconductor. The wafer stage 4 can perform scan exposure by scanning and moving the exposure light in synchronization with the reticle stage 2. The exposure apparatus main body 5 supports the reticle stage 2, the reduction projection lens 3, the wafer stage 4, and the like.

図2〜図5は、図1のレチクルステージ2の構成を詳細に示す概念図である。   2 to 5 are conceptual diagrams showing in detail the configuration of the reticle stage 2 of FIG.

図2は、図1のレチクルステージ2の斜視図である。レチクルステージ2は、レチクル6をレチクルクランプ(不図示)上に保持する。レチクル(原版)6には、露光パターンが形成されている。レチクル6の両側には、リニアモータ可動子201a、201bが配置されている。リニアモータ可動子201a、201bは、リニアモータ固定子202a、202bとリニアモータを構成し、レチクル6を走査方向に駆動する。   FIG. 2 is a perspective view of the reticle stage 2 of FIG. The reticle stage 2 holds the reticle 6 on a reticle clamp (not shown). An exposure pattern is formed on the reticle (original plate) 6. On both sides of the reticle 6, linear motor movable elements 201a and 201b are arranged. The linear motor movable elements 201a and 201b constitute linear motors with the linear motor stators 202a and 202b, and drive the reticle 6 in the scanning direction.

図3は、図1の露光装置の構成を詳細に示す概念図である。レチクルステージ2は、レチクル6を支持する支持部材としてのレチクルクランプ7を備える。レチクルクランプ7上には、レチクル6をその周辺部で支持する支持面を有する弾性シール7Cが配置されている。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing in detail the configuration of the exposure apparatus of FIG. The reticle stage 2 includes a reticle clamp 7 as a support member that supports the reticle 6. On the reticle clamp 7, an elastic seal 7C having a support surface for supporting the reticle 6 at its periphery is disposed.

図4は、レチクルステージ2の上面図(図4(a))及び側面図(図4(b))である。図4(a)に示すように、レチクル6の原版パターンに対してスリット状の露光光8が透過する。   FIG. 4 is a top view (FIG. 4A) and a side view (FIG. 4B) of the reticle stage 2. FIG. As shown in FIG. 4A, slit-shaped exposure light 8 passes through the reticle pattern of the reticle 6.

図5及び図6は、レチクル6を位置決めして保持する構造を詳細に示す概念図である。   5 and 6 are conceptual views showing in detail the structure for positioning and holding the reticle 6.

図5(a)は、レチクルステージ2の上面図である。レチクル6は、レチクルクランプパッド7A上面に位置決めされ、保持された状態にある。図5(b)は、図5(a)の状態におけるレチクルステージ2の断面図を示す。レチクルクランプパッド7Aは、上面に凹部10aが形成されている。凹部10aの外周部10bには、弾性シール7Cが配置されている。凹部10a内には排気孔11が設けられている。排気孔11に接続されたポンプ12によって、レチクル6が吸着される。弾性シール7Cは、このような吸着機構のシール機能を果たす。弾性シールCとしては、例えば、フッ素系樹脂又はポリパラキシレン樹脂等を用いることができる。   FIG. 5A is a top view of the reticle stage 2. The reticle 6 is positioned and held on the upper surface of the reticle clamp pad 7A. FIG. 5B is a sectional view of the reticle stage 2 in the state of FIG. The reticle clamp pad 7A has a recess 10a formed on the upper surface. An elastic seal 7C is disposed on the outer periphery 10b of the recess 10a. An exhaust hole 11 is provided in the recess 10a. The reticle 6 is adsorbed by the pump 12 connected to the exhaust hole 11. The elastic seal 7C performs the sealing function of such a suction mechanism. As the elastic seal C, for example, a fluorine-based resin or a polyparaxylene resin can be used.

図6は、レチクルクランプパッド7Aを詳細に示す概念図である。図6(a)、(b)に示すように、レチクルクランプパッド7Aの凹部10a内には、突起部としてのピン7Bが複数配列されている。ピン部材7Bは、レチクル6を位置決め可能であれば、どのような形状であってもよい。ピン7Bの高さは、ポンプ12のバキューム圧力Vacによってレチクル6がクランプされて、弾性シール7Cが弾性変形してレチクル6下面に倣い密着したときに、ピン7Bの先端部がレチクル6下面に突き当たる位置で位置決めするように調整される。このようにして、ピン7Bによりレチクル6の上下方向の位置が決定される。   FIG. 6 is a conceptual view showing the reticle clamp pad 7A in detail. As shown in FIGS. 6A and 6B, a plurality of pins 7B as protrusions are arranged in the recess 10a of the reticle clamp pad 7A. The pin member 7B may have any shape as long as the reticle 6 can be positioned. The height of the pin 7B is such that when the reticle 6 is clamped by the vacuum pressure Vac of the pump 12 and the elastic seal 7C is elastically deformed and closely contacts the lower surface of the reticle 6, the tip of the pin 7B hits the lower surface of the reticle 6. Adjusted to position at position. In this way, the vertical position of the reticle 6 is determined by the pin 7B.

なお、弾性シール7Cは、レチクルクランプパッド7Aによりレチクル6が支持される支持面に鉛直な方向の弾性係数が、この支持面に水平な方向の弾性係数よりも小さいことが望ましい。レチクルクランプパッド7A又は弾性シール7Cは、レチクルクランプパッド7Aによりレチクル6が支持される支持面に鉛直な方向の弾性係数が、この支持に水平な方向の弾性係数よりも小さくなるように弾性支持されていることが望ましい。   The elastic seal 7C preferably has an elastic coefficient in a direction perpendicular to the support surface on which the reticle 6 is supported by the reticle clamp pad 7A smaller than an elastic coefficient in the direction horizontal to the support surface. The reticle clamp pad 7A or the elastic seal 7C is elastically supported so that the elastic coefficient in the direction perpendicular to the support surface on which the reticle 6 is supported by the reticle clamp pad 7A is smaller than the elastic coefficient in the horizontal direction on this support. It is desirable that

以上のような構成により、レチクルクランプパッド7Aの上面部の弾性シール7Cに微小の異物が付着した場合でも、弾性シール部材が変形することによって、異物によるレチクル6への歪の発生や、バキュームリーク等の問題を回避することができる。   With the above-described configuration, even when a minute foreign matter adheres to the elastic seal 7C on the upper surface of the reticle clamp pad 7A, the elastic seal member is deformed to cause distortion on the reticle 6 due to the foreign matter, or a vacuum leak. Etc. can be avoided.

また、凹部内に設けられたピン部7Bが、接触面積が非常に小さい微小ピンを複数配置した構成をとることにより、異物がレチクル6との間に介在する確率を非常に小さくすることが可能になる。その結果、異物によるレチクル6への歪の発生頻度を非常に小さくすることができる。   In addition, the pin portion 7B provided in the concave portion has a configuration in which a plurality of micro pins with a very small contact area are arranged, so that the probability that foreign matter is interposed between the reticle 6 and the pin portion 7B can be extremely reduced. become. As a result, the frequency of occurrence of distortion on the reticle 6 due to foreign matter can be greatly reduced.

なお、ウエハステージ4についても、本実施形態に係るレチクルステージ7Aと同様に、ウエハを真空吸着するウエハパッドの表面に凹部を形成し、凹部の外周部に弾性シールを配置する構成を採用することができる。以下、他の実施形態についてもレチクルステージを一例として説明しているが、同様にしてウエハステージ4にも適用することができる。   The wafer stage 4 also has a configuration in which a recess is formed on the surface of a wafer pad that vacuum-sucks the wafer, and an elastic seal is disposed on the outer periphery of the recess, similarly to the reticle stage 7A according to the present embodiment. Can do. Hereinafter, the reticle stage is described as an example in other embodiments as well, but can be applied to the wafer stage 4 in the same manner.

以上説明したように、本実施形態によれば、レチクル面とレチクル支持面の間に異物が付着した際に、支持面を弾性部材にすることにより微小異物を弾性部材の厚み内に埋没させることができる。その結果、異物によるレチクル歪の発生を防止して、レチクルの変形を直接的に抑えることができ、露光精度を向上させるという顕著な効果を奏する。
[第2の実施形態]
図7は、本発明の好適な第2の実施の形態に係るレチクルクランプパッドの構成を示す概念図である。本実施形態のレチクルクランプパッド7Aは、概略的には図6に示した第1の実施の形態に係るレチクルクランプパッド7Aと同様である。ただし、弾性シール7Cが着脱可能であるように構成されている点で、第1の実施形態の構成とは相違する。その他の構成については、第1の実施の形態と実質的に同様の構成であるため、第2の実施の形態ではその説明を省略する。
As described above, according to the present embodiment, when a foreign object adheres between the reticle surface and the reticle support surface, the support surface is made an elastic member so that the minute foreign material is buried within the thickness of the elastic member. Can do. As a result, reticle distortion due to foreign matter can be prevented, reticle deformation can be suppressed directly, and the exposure accuracy can be improved.
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle clamp pad according to a preferred second embodiment of the present invention. The reticle clamp pad 7A of the present embodiment is generally the same as the reticle clamp pad 7A according to the first embodiment shown in FIG. However, it differs from the structure of 1st Embodiment by the point comprised so that the elastic seal | sticker 7C can be attached or detached. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted in the second embodiment.

図7は、レチクル6をレチクルステージ2上のレチクルクランプパッド7Aに位置決め保持する構成を例示的に示す。図7(a)は、レチクルクランプパッド7Aの上面図であり、図7(b)は、レチクルクランプパッド7Aの断面図である。レチクルクランプパッド7Aの上面周囲には、窪みとしての弾性シールブラケット接合面7Eが形成されている。弾性シールブラケット接合面7E上には、ポンプ12によるバキュームクランプのシール機能を有する弾性シール7Cが設けられている。図7(a)、(b)に示すように、レチクルクランプパッド7A上面には、突起部としてのピン7Bが複数配列されている。ピン7Bの高さは、ポンプ12のバキューム圧力Vacによってレチクル6がクランプされ、弾性シール7Cが弾性変形してレチクル6下面に倣い密着したときに、ピン7Bの先端部がレチクル6下面に突き当たる位置で位置決めするように調整されうる。このようにして、ピン7Bによりレチクル6の上下方向の位置が決定することができる。   FIG. 7 exemplarily shows a configuration in which the reticle 6 is positioned and held on the reticle clamp pad 7A on the reticle stage 2. FIG. 7A is a top view of the reticle clamp pad 7A, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the reticle clamp pad 7A. An elastic seal bracket joint surface 7E as a depression is formed around the upper surface of the reticle clamp pad 7A. An elastic seal 7C having a vacuum clamp sealing function by the pump 12 is provided on the elastic seal bracket joint surface 7E. As shown in FIGS. 7A and 7B, a plurality of pins 7B as protrusions are arranged on the upper surface of the reticle clamp pad 7A. The height of the pin 7B is such that when the reticle 6 is clamped by the vacuum pressure Vac of the pump 12 and the elastic seal 7C is elastically deformed and closely contacts the lower surface of the reticle 6, the tip of the pin 7B hits the lower surface of the reticle 6. Can be adjusted to position. In this way, the vertical position of the reticle 6 can be determined by the pin 7B.

以上のような構成により、本実施形態によれば、弾性シール7Cに異物が付着し、異物の影響によってバキュームリーク等が発生した場合であっても、図8に示すように、レチクルクランプパッド7Aから弾性シール7Cが接合された弾性シールブラケット7Dを取り外し、他の弾性シールブラケット7Dに容易に交換することができる。
[第3の実施形態]
図9は、本発明の好適な第3の実施の形態に係るレチクルクランプパッドの構成を示す概念図である。本実施形態のレチクルクランプパッド7Aは、概略的には図7に示した第2の実施の形態に係るレチクルクランプパッド7Aと同様である。ただし、レチクルクランプパッド7Aの上面の凹部内に弾性シート7F又は弾性発泡シート7Gが設けられている点で、第2の実施形態の構成とは相違する。その他の構成については、第2の実施の形態と実質的に同様の構成であるため、第3の実施の形態ではその説明を省略する。
With the configuration as described above, according to the present embodiment, even when a foreign substance adheres to the elastic seal 7C and a vacuum leak or the like occurs due to the influence of the foreign substance, as shown in FIG. The elastic seal bracket 7D to which the elastic seal 7C is bonded can be removed from the other and easily replaced with another elastic seal bracket 7D.
[Third embodiment]
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle clamp pad according to a preferred third embodiment of the present invention. The reticle clamp pad 7A of the present embodiment is generally the same as the reticle clamp pad 7A according to the second embodiment shown in FIG. However, this is different from the configuration of the second embodiment in that an elastic sheet 7F or an elastic foam sheet 7G is provided in a recess on the upper surface of the reticle clamp pad 7A. The other configurations are substantially the same as those in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted in the third embodiment.

図9は、本発明の好適な第3の実施の形態に係るレチクルクランプパッドの構成を示す概念図である。図9は、レチクル6をレチクルステージ2上のレチクルクランプパッド7Aに位置決め保持する構成を例示的に示したものである。図9(a)は、レチクルクランプパッド7Aの上面図であり、図9(b)は、図9(a)のレチクルクランプパッド7Aの断面図(図9(a)のAAで切断したAA断面図及び図9(a)のBBで切断したBB断面図)である。レチクルクランプパッド7Aの上面周囲には、バキュームクランプのシール機能を有する弾性シール7Cが設けられている。   FIG. 9 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle clamp pad according to a preferred third embodiment of the present invention. FIG. 9 exemplarily shows a configuration in which the reticle 6 is positioned and held on the reticle clamp pad 7A on the reticle stage 2. 9A is a top view of the reticle clamp pad 7A, and FIG. 9B is a cross-sectional view of the reticle clamp pad 7A in FIG. 9A (cross section taken along AA in FIG. 9A). FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 9 and FIG. An elastic seal 7C having a vacuum clamp sealing function is provided around the upper surface of the reticle clamp pad 7A.

また、図9(a)、(b)に示すように、レチクルクランプパッド7A上面の凹部内には、突起部としてのピン7Bが複数配列されている。ピン7Bの高さは、ポンプ12のバキューム圧力Vacによってレチクル6がクランプされて、弾性シール7Cが弾性変形してレチクル6下面に倣い密着したときに、ピン7Bの先端部がレチクル6下面に突き当たる位置で位置決めするように調整される。このようにして、ピン7Bによりレチクル6の上下方向の位置が決定することができる。   Also, as shown in FIGS. 9A and 9B, a plurality of pins 7B serving as protrusions are arranged in the recesses on the upper surface of the reticle clamp pad 7A. The height of the pin 7B is such that when the reticle 6 is clamped by the vacuum pressure Vac of the pump 12 and the elastic seal 7C is elastically deformed and closely contacts the lower surface of the reticle 6, the tip of the pin 7B hits the lower surface of the reticle 6. Adjusted to position at position. In this way, the vertical position of the reticle 6 can be determined by the pin 7B.

本実施形態では、凹部10a内のピン7Bの間には、弾性シート7F又は弾性発泡シート7Gが配置されている。弾性シート7F又は弾性発泡シート7Gは、弾性シール7Cと同様にして、レチクル6がクランプされたときに弾性変形しながら、レチクル6下面に倣い密着する。   In the present embodiment, the elastic sheet 7F or the elastic foam sheet 7G is disposed between the pins 7B in the recess 10a. Similar to the elastic seal 7C, the elastic sheet 7F or the elastic foam sheet 7G closely adheres to the lower surface of the reticle 6 while being elastically deformed when the reticle 6 is clamped.

以上のような構成により、図10(b)にクランプ状態が示されているように、弾性シート7F又は弾性発泡シート7Gがクランプ時に弾性変形することによって、レチクル6との接触面積が増加する。また、弾性シート7F又は弾性発泡シート7Gに異物が付着しても、異物がこれらのシート内に埋没するため、レチクル6へのクランプ保持力を増加させることができる。また、弾性発泡シート7Gは、連続気泡体のため、レチクル6面との接触面の空気層を素早く逃がし、クランプ時の摩擦係数の安定化させて、クランプ保持力(ズレ方向)を大きくすることができる。弾性発泡シート7Gとしては、例えば、発泡材料又は多孔質材料を用いることができる。
[第4の実施形態]
図11は、本発明の好適な第4の実施の形態に係るレチクルクランプパッドの構成を示す概念図である。本実施形態のレチクルクランプパッド7Aは、概略的には図6に示した第1の実施の形態に係るレチクルクランプパッド7Aと同様である。ただし、第1の実施の形態のピン7Bに代えて、発泡セラミックピン7Hが設けられている点で、第1の実施形態の構成とは相違する。その他の構成については、第1の実施の形態と実質的に同様の構成であるため、第4の実施の形態ではその説明を省略する。
With the above configuration, as shown in FIG. 10B, the contact area with the reticle 6 is increased by the elastic sheet 7F or the elastic foam sheet 7G being elastically deformed during clamping. Even if foreign matter adheres to the elastic sheet 7F or the elastic foamed sheet 7G, the foreign matter is buried in these sheets, so that the holding force of the clamp on the reticle 6 can be increased. Further, since the elastic foam sheet 7G is an open cell body, the air layer on the contact surface with the reticle 6 surface is quickly released, the friction coefficient at the time of clamping is stabilized, and the clamp holding force (displacement direction) is increased. Can do. As the elastic foam sheet 7G, for example, a foam material or a porous material can be used.
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle clamp pad according to a preferred fourth embodiment of the present invention. The reticle clamp pad 7A of the present embodiment is generally the same as the reticle clamp pad 7A according to the first embodiment shown in FIG. However, it differs from the configuration of the first embodiment in that a foamed ceramic pin 7H is provided instead of the pin 7B of the first embodiment. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted in the fourth embodiment.

図11は、本発明の好適な第4の実施の形態に係るレチクルクランプパッドの構成を示す概念図である。第1〜第3の実施形態では、突起部としてのピン部材7Bをレチクルクランプパッド7Aと同一材質で構成していた。本実施形態では、レチクル6のクランプ接触部面の空気層を素早く除去し、逃がすために、連続連通孔を有する連通多孔体としての発泡セラミックピン7Hを用いる。これによって、クランプ接触部面の空気層による摩擦係数の低下を招くことなく、安定して部材同士の摩擦係数を補償することができるため、クランプ保持力(ズレ方向)を大きくすることが可能になる。
[第5の実施形態]
図12は、本発明の好適な第5の実施の形態に係るレチクルクランプパッドの構成を示す概念図である。本実施形態のレチクルクランプパッド7Aは、概略的には図6に示した第1の実施の形態に係るレチクルクランプパッド7Aと同様である。ただし、第1の実施の形態の弾性シール7Cに代えて、金属薄膜層7Jを用いる点で、第1の実施形態の構成とは相違する。その他の構成については、第1の実施の形態と実質的に同様の構成であるため、第5の実施の形態ではその説明を省略する。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle clamp pad according to a preferred fourth embodiment of the present invention. In the first to third embodiments, the pin member 7B as the protrusion is made of the same material as the reticle clamp pad 7A. In the present embodiment, in order to quickly remove and release the air layer on the clamp contact surface of the reticle 6, the foamed ceramic pin 7H as a continuous porous body having continuous communication holes is used. As a result, the friction coefficient between the members can be stably compensated without causing a decrease in the friction coefficient due to the air layer on the surface of the clamp contact portion, so that the clamp holding force (displacement direction) can be increased. Become.
[Fifth Embodiment]
FIG. 12 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle clamp pad according to a preferred fifth embodiment of the present invention. The reticle clamp pad 7A of the present embodiment is generally the same as the reticle clamp pad 7A according to the first embodiment shown in FIG. However, it differs from the configuration of the first embodiment in that a metal thin film layer 7J is used instead of the elastic seal 7C of the first embodiment. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted in the fifth embodiment.

図12は、本発明の好適な第5の実施の形態に係るレチクルクランプパッドの構成を示す概念図である。第1〜第4の実施形態では、弾性シール7Cを用いたが、本実施形態では、レチクル6の下面クランプ部の表面処理状態によって、レチクル6及びその表面に形成されたパターンと同一材質であるクロム、ニッケル、シリコン等の金属薄膜層7Jを用いることができる。その際、同一材質同士における摩擦係数が大きいという効果を用いて、クランプ保持力(ズレ方向)を大きくすることが可能になる。金属薄膜層7Jは、例えば、金属メッキ、溶着、蒸着等のプロセスを用いて、成膜される。
[応用例]
次に、この露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図16は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク作製)では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ5によって作製されたウエ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)等の組み立て工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ7でこれを出荷する。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing a configuration of a reticle clamp pad according to a preferred fifth embodiment of the present invention. In the first to fourth embodiments, the elastic seal 7C is used. However, in this embodiment, the reticle 6 and the pattern formed on the surface thereof are the same material depending on the surface treatment state of the lower surface clamp portion of the reticle 6. A metal thin film layer 7J such as chromium, nickel, or silicon can be used. At that time, it is possible to increase the clamp holding force (shift direction) by using the effect that the friction coefficient between the same materials is large. The metal thin film layer 7J is formed using, for example, a process such as metal plating, welding, or vapor deposition.
[Application example]
Next, a semiconductor device manufacturing process using this exposure apparatus will be described. FIG. 16 is a diagram showing a flow of an entire manufacturing process of a semiconductor device. In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (mask fabrication), a mask is fabricated based on the designed circuit pattern. On the other hand, 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 using the above-described exposure apparatus and lithography technology using the above-described mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 5, and is an assembly process (dicing, bonding), packaging process (chip encapsulation), etc. Process. In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. A semiconductor device is completed through these processes, and is shipped in Step 7.

上記ステップ4のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するCVDステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに転写する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。   The wafer process in step 4 includes the following steps. An oxidation step for oxidizing the surface of the wafer, a CVD step for forming an insulating film on the wafer surface, an electrode formation step for forming electrodes on the wafer by vapor deposition, an ion implantation step for implanting ions on the wafer, and applying a photosensitive agent to the wafer A resist processing step, an exposure step for transferring the circuit pattern to the wafer after the resist processing step by the above exposure apparatus, a development step for developing the wafer exposed in the exposure step, and an etching step for scraping off portions other than the resist image developed in the development step A resist stripping step that removes the resist that has become unnecessary after etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

このように、アライメント精度が改善された露光装置を半導体デバイスの製造プロセスに適用することによって、半導体集積回路等のパターンの更なる高密度化および微細化を図ることができる。   In this way, by applying the exposure apparatus with improved alignment accuracy to the semiconductor device manufacturing process, it is possible to further increase the density and miniaturization of patterns of semiconductor integrated circuits and the like.

, , , , , 本発明の好適な第1の実施の形態に係る露光装置の構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing a configuration of an exposure apparatus according to a preferred first embodiment of the present invention. , 本発明の好適な第2の実施の形態に係る露光装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the exposure apparatus which concerns on suitable 2nd Embodiment of this invention. , 本発明の好適な第3の実施の形態に係る露光装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the exposure apparatus which concerns on the suitable 3rd Embodiment of this invention. 本発明の好適な第4の実施の形態に係る露光装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the exposure apparatus which concerns on the suitable 4th Embodiment of this invention. 本発明の好適な第5の実施の形態に係る露光装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the exposure apparatus which concerns on the suitable 5th Embodiment of this invention. , , 従来の露光装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the conventional exposure apparatus. 半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the whole manufacturing process of a semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

1、照明系ユニット
2、レチクルステージ
3、縮小投影レンズ
4、ウエハステージ
4A、ウエハ
5、露光装置本体
6、レチクル
7、レチクルクランプ
7A、レチクルクランプパッド
7B、ピン
7C、弾性シール
7D、弾性シールブラケット
7E、弾性シールブラケット接合面(着脱面)
7F、弾性シート
7G、弾性発泡シート
7H、発泡セラミックピン
7J、金属薄膜層
スリット露光光
101、レチクル
101A、スリット露光光
102、レチクルステージ
103、レチクルクランプ
103A、レチクルクランプパッド
103B、異物
104、縮小投影レンズ
105、ウエハ
106、ウエハステージ
1. Illumination system unit 2, reticle stage 3, reduction projection lens 4, wafer stage 4A, wafer 5, exposure apparatus main body 6, reticle 7, reticle clamp 7A, reticle clamp pad 7B, pin 7C, elastic seal 7D, elastic seal bracket 7E, elastic seal bracket joint surface (detachable surface)
7F, elastic sheet 7G, elastic foam sheet 7H, foam ceramic pin 7J, metal thin film layer slit exposure light 101, reticle 101A, slit exposure light 102, reticle stage 103, reticle clamp 103A, reticle clamp pad 103B, foreign matter 104, reduced projection Lens 105, wafer 106, wafer stage

Claims (14)

原版に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影転写する露光装置であって、
前記原版又は前記基板をその周辺部で支持する支持面を有する弾性部材と、
前記弾性部材を支持する支持部材と、
を備えることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that projects and transfers a pattern drawn on an original to a substrate via a projection optical system,
An elastic member having a support surface for supporting the original plate or the substrate at the periphery thereof;
A support member for supporting the elastic member;
An exposure apparatus comprising:
前記支持部材は、
その表面に形成された凹部と、前記凹部内に配置された、前記原版又は前記基板を支持するための複数の突起部と、を有し、
前記弾性部材は、前記凹部の外周部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
The support member is
A concave portion formed on the surface, and a plurality of protrusions disposed in the concave portion for supporting the original plate or the substrate,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the elastic member is disposed on an outer peripheral portion of the concave portion.
前記凹部内に配置された弾性シートを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, further comprising an elastic sheet disposed in the recess. 前記凹部内に配置された弾性発泡シートを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, further comprising an elastic foam sheet disposed in the recess. 前記弾性部材は、前記支持部材に着脱自在に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the elastic member is detachably disposed on the support member. 前記弾性部材は、前記支持部材上に着脱可能に配置されたブラケット上に配置されることを特徴とする請求項5に記載の露光装置。   6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the elastic member is disposed on a bracket that is detachably disposed on the support member. 前記突起部は、連通多孔体を含むことを特徴とする請求項2に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the protrusion includes a communicating porous body. 前記連通多孔体は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項7に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 7, wherein the communicating porous body includes a ceramic material. 前記弾性部材は、フッ素系樹脂又はポリパラキシレン樹脂を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the elastic member includes a fluorine-based resin or a polyparaxylene resin. 前記弾性部材は、前記支持面に鉛直な方向の弾性係数が、前記支持面に水平な方向の弾性係数よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の露光装置。   10. The elastic member according to claim 1, wherein an elastic coefficient in a direction perpendicular to the support surface is smaller than an elastic coefficient in a direction horizontal to the support surface. 11. Exposure device. 前記支持部材又は前記弾性部材は、前記支持面に鉛直な方向の弾性係数が、前記支持面に水平な方向の弾性係数よりも小さくなるように弾性支持されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9の少なくとも1項に記載の露光装置。   2. The support member or the elastic member is elastically supported so that an elastic coefficient in a direction perpendicular to the support surface is smaller than an elastic coefficient in a direction horizontal to the support surface. The exposure apparatus according to at least one of claims 9 to 9. 原版に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影転写する投影露光装置であって、前記原版又は前記基板を支持する支持面を有する金属薄膜層と、
前記弾性部材を支持する支持部材と、
を備えることを特徴とする露光装置。
A projection exposure apparatus for projecting and transferring a pattern drawn on an original to a substrate via a projection optical system, the metal thin film layer having a support surface for supporting the original or the substrate,
A support member for supporting the elastic member;
An exposure apparatus comprising:
前記金属薄膜層は、クロム、ニッケル、シリコンを含むことを特徴とする請求項12に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 12, wherein the metal thin film layer includes chromium, nickel, and silicon. 基板に感光材を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程で前記感光材が塗布された前記基板に請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の露光装置を利用してパターンを転写する露光工程と、
前記露光工程で前記パターンが転写された前記基板の前記感光材を現像する現像工程と、
を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
An application process for applying a photosensitive material to the substrate;
An exposure process of transferring a pattern using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the photosensitive material is applied in the application process.
A developing step of developing the photosensitive material of the substrate on which the pattern has been transferred in the exposure step;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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