JP2774574B2 - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、IC,LSIの製造に用いられる露光装置に関す
る。
〔従来の技術〕
半導体リソグラフイ工程においては、露光装置により
マスクを介してウエハを露光しウエハ上にパターンを転
写形成している。この様な装置においては、高精度のパ
ターンを形成するためにウエハの温度を一定にし熱によ
る変形を極力防止する必要がある。このため従来ではウ
エハを吸着するウエハチエツクに温度調整用の冷却媒体
を常に一定量流してウエハチヤツク上のウエハ温度を一
定に保っていた。
〔発明が解決しようとしている課題〕
しかしながら、前記従来技術においては、ウエハ露光
に伴う温度上昇を抑えるために必要な流量の冷却媒体を
一定量として、常に流す必要があるが、このような流量
の冷却媒体をウエハチヤツク内の媒体流路を通して流す
と、この流れに伴いウエハチヤツク及びその周囲のウエ
ハ支持部が振動する。この振動による変位は0.0数μm
〜0.数μmに及び露光時のパターン形成精度を低下させ
ていた。
一方、冷却媒体の流れに伴う振動がパターン形成精度
に影響を与えない程度の流量の冷却媒体を流したので
は、露光時に照射されるエネルギーを吸収し、ウエハの
温度上昇を許容温度以下に抑えることができない。
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので
あって、流れの振動によるパターン形成精度の低下を来
すことなく、露光時のウエハ温度上昇を許容温度以下に
抑えることが出来るウエハ支持部の温度調整機構を備え
た露光装置の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決する本発明の露光装置は、マスク上の
パターンを基板に順次露光転写する露光装置において、
前記基板を吸着する吸着面を有する吸着手段と、前記吸
着面の複数領域に対応して設けられた複数の流路と、前
記複数の流路のそれぞれに流れる温調流体を制御する制
御手段とを備え、該制御手段は露光状況に応じて各流路
の温調流体の流量を個別に変化させ、非露光時に比べて
露光時に前記温調流体の総流量を減少させるように制御
を行なうことを特徴とするものである。
ここで好ましくは、前記制御手段は、露光する領域に
対応した流路の流量を、他の流路の流量よりも増大させ
るように制御を行なう。
〔実施例〕
以下図面を用いて、本発明の実施例について詳しく説
明する。
第1図、第2図、第3図、第4図は本発明の第1の実
施例を示す。
第1図は本発明に係わる露光装置のブロツク構成図で
ある。第1図において101は露光を行なうための光源、1
02は所望の露光時間だけ露光するためのシヤツター、10
3は転写すべきパターンを有するマスク、104はパターン
転写すべきウエハ、105はウエハを吸着保持するウエハ
チヤツク、106はウエハとマスクを位置合わせするため
の位置合わせ用ステージ、107は露光手順を制御すると
ころの露光制御部、108は流量調節バルブを制御するた
めの流量調節部、109は温度調整用媒体を循環させるた
めの温調ポンプであり、図示しない熱交換手段により媒
体温度は一定に制御される。110a,110b,110c,110d,110e
は温度調整用媒体の流量を加減するための流量調節バル
ブ、111a,111b,111c,111d,111eは温度調整媒体が流れる
配管A,配管B,配管Cである。112は露光制御部107から流
量調節部108へ、露光状態や露光位置を伝える通信線、1
13はウエハチヤツクの温度をモニタするところの温度セ
ンサである。
次に第2図は、第1の実施例のウエハ保持部を詳しく
示している。201aは配管A111aにつながる流路203aの流
入口であり、以下同様に201b〜201eは、配管B111b〜配
管E111eにつながる流路203b〜203eの流入口である。202
aは流路203aの流出口であり、以下同様に202b〜202eは
流路203b〜203eの流出口である。203a〜203eは配管A111
a〜配管E111eにつながる流路である。それ以外の構成は
第1図と同様である。
次に第3図は第1の実施例の特徴をよく示す、タイミ
ングチヤートである。同図において、301は露光装置が
露光中であるか否かを示す露光状態タイミング、302は
ウエハ104の表面の露光されている場所を示すところの
露光タイミング、303は配管A111aに流れている温度調整
媒体の流量を示す配管A流量であり、以下同様に304〜3
07は配管B111b〜配管E111eの流量をあらわしている。
次に第4図は、第1の実施例において、ウエハ104を
露光する順番を示している。401は1回の露光シヨツト
で露光ができる範囲を示しており、他のマス目も同様で
ある。
次に上記構成において、各構成における動作の説明を
行う。まず、第1図において温調ポンプ109より、温度
調整媒体が送出される。この媒体温度は23℃±2/100℃
に制御され循環を繰り返す。本実施例の温調ポンプ109
は、5系統の配管に温度調整用媒体を送出することがで
きる。
第1の系統は、温調ポンプ109から、配管A111aにはい
り、ウエハチヤツク105及びウエハ104の熱を吸収して、
流量調節バルブ110aを経由して、温調ポンプ109に戻
り、ここで再び23℃±2/100℃に温度制御され循環を繰
り返す。
同様に第2の系統は配管B111bと流量調節バルブ110b
とで構成される。第3の系統は配管C111cと流量調節バ
ルブ110cとで構成される。第4の系統は配管D111dと流
量調節バルブ110dとで構成される。第5の系統は配管E1
11eと流量調節バルブ110eとで構成される。
露光制御部107は、通信線112を介して、装置が露光中
か否かを示す露光情報およびウエハ104上のどの場所を
露光しているかを示す露光位置情報を流量調節部108に
伝える。
尚、露光制御部107にはあらかじめウエハ上をどの様
な領域に分けて露光を行うかのレイアウト設定データが
入力されており、露光作業中は、このレイアウト設定デ
ータを基に露光位置を判別している。又、露光状態情報
は例えば、基板上の領域とマスクパターンとのアライメ
ント時のアラインメント完了信号を基に判別している。
又この判別はシヤツター102の始動開始信号より行って
も良い。そして流量調節部108は、露光位置情報および
露光状態情報に応じて流量調節バルブ110a〜110eを制御
して、温調媒体の流量を三段階に調節する。また、露光
制御部107は温度センサ113によりウエハチヤツク105の
温度を読み込み、ウエハ104の温度を推定することがで
きる。露光制御部107は前述のウエハチヤツク105の温度
または推定したウエハ104の温度の情報を流量調節部108
へ送る。流量調節108は、前述の三段階のあらかじめ決
められた基礎流量に対して受信した前述の温度情報に応
じて流量補正をかけることができる。
一方、露光制御部107は、予めウエハチヤツク105上に
搭載吸着されたウエハ104の第1露光位置にマスク103の
パターンを転写するために、位置合せ用ステージ106を
不図示の駆動機構により駆動してウエハ104の第1露光
位置とマスク103とを位置合せする。次に、露光制御部1
07は不図示のシヤツター駆動機構により、シヤツター10
2を所定時間だけ開いて第1露光位置の露光を行う。所
定時間経過したら、シヤツター102を閉じて第1露光位
置の露光を終了する。
次に、位置合わせ用ステージ106を駆動してウエハ104
の第2露光位置とマスク103とを位置合わせして、前述
の第1露光位置の場合と同様に露光する。以下第3、第
4と順次位置合わせと露光を繰り返してウエハ104の露
光プロセスをすべて終了する。次に本発明における温度
制御について第2図、第3図を用いて更に詳しく説明す
る。第2図はウエハチヤツク105を詳しく図示したもの
である。同図においてウエハチヤツク105を透視して内
部の温調媒体流路が示されている。5系統の流路があ
り、ウエハチヤツク5の各部分の冷却を担当させてい
る。
すなわち、露光制御部107から送られてくる露光位置
情報より流量調節部が流路A203aの上または、近傍であ
ると判断したときは、流路A203aの流量はL1という値に
なる。そして同じく露光制御部107より送られてくる露
光状態情報より、露光が終了したことを判断すると、流
路A203aの流量はSTDという値になる。他の流路の制御に
ついても同様である。ここで流量L1と流量STDの関係
は、 STD>L1 である。
さらに露光シーケンスが進んで、露光位置が流露E203
eの上または近傍であるとき、流路A203aの流量は露光中
にL2という値になり、非露光中はSTDという値になる。
ここで流量L1と流量L2と流量STDの関係は、 STD>L1>L2 である。
次に第4図は、露光順序を示しており、第1露光位置
がa1、第2露光位置がa2と順次に以下、a3→b1→b2→b3
→b4→b5→c1→c2→c3→c4→c5→d1→d2→d3→d4→d5→
e1→e2→e3の純に露光する。前述の露光順序は代表的な
一例を示したままで、これに限定されるものではない。
またウエハを21個のマス目に分割して図示したが、これ
に限定されるものではない。
次に以上の動作を第3図のタイミングチヤートを用い
て説明する。露光位置タイミング302で第1露光位置a1
に位置合わせを完了するまでは、流量A203a、流路B203
b、流路C203c、流路D203d、流路E203eの流量は、すべて
STDである。次にa1の位置合わせが完了して露光位置a1
に対する露光が開始される前に、流路A203aの流量は、L
1になり、その他の流路203b〜203eの流量はL2になる。
前述のように、流量L1,L2,STDの関係はSTD>L1>L2であ
る。露光位置a1に対する露光が終了すると、すべての流
路203a〜203eの流量はSTDになり、次の露光位置a2に対
する位置合わせがはじまる。つぎにa2の位置合わせが完
了して、露光位置a2に対する露光が開始される前に、流
路A203aの流量は再びL1になり、その他の流路203b〜203
eの流量も再びL2になる。以下前記と同様に露光位置a2
とa3の露光手順を終了し、その時点で流路203a〜203eの
流量はSTDになっている。次に露光位置b1の位置合わせ
を開始し、流量の変化はなくすべてSTDである。
露光位置b1,b2,b3,b4,b5は、第2図における流路B203
bの上または近傍に位置するので、露光位置b1の位置合
せが完了し、露光が開始される前に、流路B203bの流量
はL1になり、その他の流路203a,203c〜203eの流量はす
べて同じL2になる。次に露光位置b1に対する露光が終了
すると、すべての流路203a〜203eの流量はSTDになる。
以下前述と同様に露光シーケンスが進んでいく。
尚、本実施例においては、露光位置に対向する流体管
路の流量をL2とし、他の位置に対応する流体管路の流量
をL1としてSTD>L2>L1としてチヤツクの温度制御を行
ったが、これに限らず本発明においては、露光時におい
て、チヤツクに流れる流体の単位時間あたりの総流量
が、露光に影響を与える振動を発生させて、且つ露光位
置の熱を充分除去できる様な流量であれば良いわけであ
り、上記の様な定義のかぎりではない。
例えば、露光時には、露光位置以外の位置の流体供給
を停止させ、露光位置に対応する流体管路のみに、露光
に影響を与える振動を発生させない程度の流量を供給す
る様にしても良い。
この場合はSTD>L2とはかぎらない。
〔他の実施例〕
第5図は本発明の第2の実施例を示した図である。本
実施例では、ウエハチヤツクの流路の系統数を増やして
より細かくウエハチヤツク502の面を分解して、温調媒
体の流量を制御しようとするものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明においては、ウエハチヤ
ツク内に流す温度調節用媒体の流量制御手段を備えてい
るため、露光状態に応じて媒体流量を制御することがで
き、露光プロセスのスループツトを低下させることな
く、ウエハ温度を所定の許容温度以下に保ち、媒体の流
れの振動によるパターン精度の低下を防止し、高精度の
パターニングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる第1の実施例の構成図。 第2図は第1の実施例のウエハチヤツク部の詳細図。 第3図は第1の実施例のタイミングチヤート。 第4図は第1の実施例の露光順序を示す図。 第5図は本発明に係わる第2の実施例。 101……光源 102……シヤツタ 103……マスク 104……ウエハ 105……ウアハチヤツク 106……位置合わせ用ステージ 107……露光制御部 108……流量調節部 109……温調ポンプ 110a〜110e……流量調節バルブ 111a〜111e……配管A〜配管E 112……通信線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田 幸二 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小澤 邦貴 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 鵜沢 俊一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−67714(JP,A) 特開 平2−260411(JP,A) 特開 平1−152639(JP,A) 特開 昭61−142743(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスク上のパターンを基板に順次並べて露
    光転写する露光装置において、前記基板を吸着する吸着
    面を有する吸着手段と、前記吸着面の複数領域に対応し
    て設けられた複数の流路と、前記複数の流路のそれぞれ
    に流れる温調流体を制御する制御手段とを備え、該制御
    手段は露光状況に応じて各流路の温調流体の流量を個別
    に変化させ、非露光時に比べて露光時に前記温調流体の
    総流量を減少させるように制御を行なうことを特徴とす
    る露光装置。
  2. 【請求項2】前記制御手段は、露光する領域に対応した
    流路の流量を、他の流路の流量よりも増大させるように
    制御を行なうことを特徴とする請求項1記載の露光装
    置。
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