JP3168018B2 - 基板吸着保持方法 - Google Patents
基板吸着保持方法Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
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- G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Public Health (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板吸着保持方法に関
し、特にプロキシミティ方式の露光装置に最適な基板吸
着保持方法に関するものである。
し、特にプロキシミティ方式の露光装置に最適な基板吸
着保持方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体メモリの大容量化に伴ない、半導
体製造装置における微細化技術の向上が叫ばれている。
しかし、半導体製造装置の微細化技術を向上させるため
には、光源の高解像度化とともに、ウエハとマスクとの
位置合せ誤差の低減化が要求される。
体製造装置における微細化技術の向上が叫ばれている。
しかし、半導体製造装置の微細化技術を向上させるため
には、光源の高解像度化とともに、ウエハとマスクとの
位置合せ誤差の低減化が要求される。
【０００３】光源の高解像度化を達成するためには、従
来の露光装置で使用されている遠紫外光などの代わり
に、シンクロトロン放射光を光源として使用することが
考えられる（たとえば、特開平２ー１００３１１号公
報）。一方、位置合せ誤差の低減化を達成するために
は、ウエハとマスクとの位置合せを行うアライメント系
の精度の向上により位置検出誤差を低減させるほか、イ
オンミーリングやエッチングなどによるプロセス歪を補
償する必要がある。
来の露光装置で使用されている遠紫外光などの代わり
に、シンクロトロン放射光を光源として使用することが
考えられる（たとえば、特開平２ー１００３１１号公
報）。一方、位置合せ誤差の低減化を達成するために
は、ウエハとマスクとの位置合せを行うアライメント系
の精度の向上により位置検出誤差を低減させるほか、イ
オンミーリングやエッチングなどによるプロセス歪を補
償する必要がある。
【０００４】以上の点に鑑みて、半導体製造装置の微細
化技術の向上を図ったウエハ吸着保持方法として、以下
に示すものが提案されている。
化技術の向上を図ったウエハ吸着保持方法として、以下
に示すものが提案されている。
【０００５】（イ）ウエハおよびマスクをそれぞれ独立
に温度コントロールして伸縮させて倍率補正を行うこと
により、プロセス歪を補償する（たとえば、特開昭５３
ー９８７８２号公報）。
に温度コントロールして伸縮させて倍率補正を行うこと
により、プロセス歪を補償する（たとえば、特開昭５３
ー９８７８２号公報）。
【０００６】（ロ）ウエハとマスクとの間にエアーを流
してエアーカーテンをつくり、ウエハおよびマスクの少
なくとも一方を温度コントロールして伸縮させて倍率補
正を行うことにより、プロセス歪を補償する（たとえ
ば、特開昭５５ー１２３１３１号公報）。
してエアーカーテンをつくり、ウエハおよびマスクの少
なくとも一方を温度コントロールして伸縮させて倍率補
正を行うことにより、プロセス歪を補償する（たとえ
ば、特開昭５５ー１２３１３１号公報）。
【０００７】（ハ）ウエハチャックにウエハを吸着保持
したのち該吸着保持を一旦解除して、ウエハとウエハチ
ャックとの温度を等しくする（たとえば、特公平１ー１
４７０３号公報，特公平１ー５２８９８号公報）。
したのち該吸着保持を一旦解除して、ウエハとウエハチ
ャックとの温度を等しくする（たとえば、特公平１ー１
４７０３号公報，特公平１ー５２８９８号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各ウエハ吸着保持方法を、プロキシミティ方式の露光
装置の一つである、前記シンクロトロン放射光を光源と
するＸ線露光装置に用いる場合には、次に示すような問
題点がある。
た各ウエハ吸着保持方法を、プロキシミティ方式の露光
装置の一つである、前記シンクロトロン放射光を光源と
するＸ線露光装置に用いる場合には、次に示すような問
題点がある。
【０００９】（イ）特開昭５３ー９８７８２号公報に記
載されているものでは、前記Ｘ線露光装置のようにウエ
ハとマスクとが非常に狭いプロキシミティギャップ（通
常１０〜１００μｍ）をもって配置されている場合に
は、ウエハの温度を変えるとマスクの温度も変わってし
まうため、両者の温度を独立に変化させることが困難で
ある。
載されているものでは、前記Ｘ線露光装置のようにウエ
ハとマスクとが非常に狭いプロキシミティギャップ（通
常１０〜１００μｍ）をもって配置されている場合に
は、ウエハの温度を変えるとマスクの温度も変わってし
まうため、両者の温度を独立に変化させることが困難で
ある。
【００１０】（ロ）特開昭５５ー１２３１３１号公報に
記載されているものでは、前記Ｘ線露光装置においては
プロキシミティギャップが非常に狭いため、ウエハとマ
スクとの間にエアーカーテンを作るのが困難であるとと
もに、マスクが撓む可能性がある。
記載されているものでは、前記Ｘ線露光装置においては
プロキシミティギャップが非常に狭いため、ウエハとマ
スクとの間にエアーカーテンを作るのが困難であるとと
もに、マスクが撓む可能性がある。
【００１１】（ハ）特公平１ー１４７０３号公報または
特公平１ー５２８９８号公報に記載されているもので
は、ウエハの熱歪はとることができるが、倍率補正を行
うことができないため、プロセス歪を補償することがで
きない。
特公平１ー５２８９８号公報に記載されているもので
は、ウエハの熱歪はとることができるが、倍率補正を行
うことができないため、プロセス歪を補償することがで
きない。
【００１２】本発明の目的は、プロセス歪を精度よく補
償することができる基板吸着保持方法を提供することに
ある。
償することができる基板吸着保持方法を提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、温度制御された基板吸着保持装置に基板を
吸着保持する基板吸着保持方法において、前記基板を前
記基板吸着保持装置に吸着保持する第１の吸着保持工程
と、該吸着保持された基板のプロセス歪を測定するプロ
セス歪測定工程と、該プロセス歪の測定値が許容値以内
であるか否かを検出する検出工程と、前記プロセス歪の
測定値が許容値よりも大きいときに、前記吸着保持され
た基板の前記基板吸着保持装置への吸着保持を解除する
吸着保持解除工程と、該吸着保持が解除された基板の温
度を前記プロセス歪の測定値に応じて設定する温度設定
工程と、該温度設定された基板を前記基板吸着保持装置
に移動したのち、前記基板吸着保持装置に該基板を吸着
保持する第２の吸着保持工程とを具備することを特徴と
する。また本発明は、温度制御された基板吸着保持装置
に基板を吸着保持する基板吸着保持方法において、前記
基板の温度を保ち、前記基板を吸着保持する第１の吸着
保持工程と、該吸着保持された基板のプロセス歪を測定
するプロセス歪測定工程と、該プロセス歪の測定値が許
容値以内であるか否かを検出する検出工程と、前記プロ
セス歪の測定値が該許容値よりも大きいときに、該プロ
セス歪に応じて算出された設定温度に基づき、温度調節
手段の温度を設定する工程と、前記基板の吸着保持を解
除する基板吸着保持解除工程と、前記温度調節手段によ
り前記基板を前記設定温度まで加熱または冷却する温度
設定工程と、該温度設定された基板を前記基板吸着保持
装置に移動したのち、前記基板吸着保持装置に該基板を
吸着保持させる第２の吸着保持工程とを具備することを
特徴とする。 上記のような基板吸着保持方法において、
前記基板はウエハであって、プロセス歪の補償動作を各
ウエハごとに行うこと、あるいは、プロセス歪の補償動
作をウエハカセットから最初に取出したウエハについて
行うことが好ましい。
に本発明は、温度制御された基板吸着保持装置に基板を
吸着保持する基板吸着保持方法において、前記基板を前
記基板吸着保持装置に吸着保持する第１の吸着保持工程
と、該吸着保持された基板のプロセス歪を測定するプロ
セス歪測定工程と、該プロセス歪の測定値が許容値以内
であるか否かを検出する検出工程と、前記プロセス歪の
測定値が許容値よりも大きいときに、前記吸着保持され
た基板の前記基板吸着保持装置への吸着保持を解除する
吸着保持解除工程と、該吸着保持が解除された基板の温
度を前記プロセス歪の測定値に応じて設定する温度設定
工程と、該温度設定された基板を前記基板吸着保持装置
に移動したのち、前記基板吸着保持装置に該基板を吸着
保持する第２の吸着保持工程とを具備することを特徴と
する。また本発明は、温度制御された基板吸着保持装置
に基板を吸着保持する基板吸着保持方法において、前記
基板の温度を保ち、前記基板を吸着保持する第１の吸着
保持工程と、該吸着保持された基板のプロセス歪を測定
するプロセス歪測定工程と、該プロセス歪の測定値が許
容値以内であるか否かを検出する検出工程と、前記プロ
セス歪の測定値が該許容値よりも大きいときに、該プロ
セス歪に応じて算出された設定温度に基づき、温度調節
手段の温度を設定する工程と、前記基板の吸着保持を解
除する基板吸着保持解除工程と、前記温度調節手段によ
り前記基板を前記設定温度まで加熱または冷却する温度
設定工程と、該温度設定された基板を前記基板吸着保持
装置に移動したのち、前記基板吸着保持装置に該基板を
吸着保持させる第２の吸着保持工程とを具備することを
特徴とする。 上記のような基板吸着保持方法において、
前記基板はウエハであって、プロセス歪の補償動作を各
ウエハごとに行うこと、あるいは、プロセス歪の補償動
作をウエハカセットから最初に取出したウエハについて
行うことが好ましい。
【００１４】
【作用】本発明の基板吸着保持方法では、基板のプロセ
ス歪を測定するため、第１の吸着保持工程において、基
板吸着保持装置に前記基板を吸着保持したのち、プロセ
ス歪測定工程において、前記プロセス歪を測定するとと
もに、検出工程において、該測定されたプロセス歪が許
容値以内であるか否かを検出する。ここで、該測定され
たプロセス歪が許容値よりも大きいときには、前記基板
の温度を該プロセス歪に応じて設定して該基板を膨張ま
たは収縮させることにより、倍率補正を行って該プロセ
ス歪を補償するため、以下に示す各工程が行われる。
ス歪を測定するため、第１の吸着保持工程において、基
板吸着保持装置に前記基板を吸着保持したのち、プロセ
ス歪測定工程において、前記プロセス歪を測定するとと
もに、検出工程において、該測定されたプロセス歪が許
容値以内であるか否かを検出する。ここで、該測定され
たプロセス歪が許容値よりも大きいときには、前記基板
の温度を該プロセス歪に応じて設定して該基板を膨張ま
たは収縮させることにより、倍率補正を行って該プロセ
ス歪を補償するため、以下に示す各工程が行われる。
【００１５】吸着保持解除工程において、前記吸着保持
された基板の前記基板吸着保持装置への吸着保持を一旦
解除したのち、温度設定工程において、該吸着保持が解
除された基板の温度を前記測定されたプロセス歪に応じ
て設定し、該基板を膨張または収縮させる。その後、第
２の吸着保持工程において、膨張または収縮させた状態
を維持したまま、前記温度設定された基板を前記基板吸
着保持装置に吸着保持する。
された基板の前記基板吸着保持装置への吸着保持を一旦
解除したのち、温度設定工程において、該吸着保持が解
除された基板の温度を前記測定されたプロセス歪に応じ
て設定し、該基板を膨張または収縮させる。その後、第
２の吸着保持工程において、膨張または収縮させた状態
を維持したまま、前記温度設定された基板を前記基板吸
着保持装置に吸着保持する。
【００１６】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１７】図２は、本発明の基板吸着保持方法の一実
施例を示すＸ線露光装置の概略構成図である。
施例を示すＸ線露光装置の概略構成図である。
【００１８】このＸ線露光装置は、たとえば特開平２ー
１００３１１号公報に記載されているようなシンクロト
ロン放射光を光源とするＸ線露光装置であり、ウエハ１
およびマスク１２を縦にしたまま露光を行うものであ
る。
１００３１１号公報に記載されているようなシンクロト
ロン放射光を光源とするＸ線露光装置であり、ウエハ１
およびマスク１２を縦にしたまま露光を行うものであ
る。
【００１９】このＸ線露光装置は、図示左側に配設され
た、複数枚のウエハ（基板）が収納されたウエハカセッ
ト（不図示）と、該ウエハカセットから一枚のウエハ１
を取出して、図３に示すようにウエハ１の外周を吸着保
持して搬送するハンド４と、ステージ６に載置された、
ハンド４から図２に実線で示す受渡し位置においてウエ
ハ１を受取ってウエハ１の裏面を吸着保持する、温度制
御された基板吸着保持装置であるウエハチャック５と、
前記ウエハカセットとウエハチャック５との間に設けら
れた、ハンド４が図示矢印方向に摺動自在に取付けられ
たガイド３と、図示破線で示す露光位置に移動させられ
たウエハチャック５に吸着保持されたウエハ１とマスク
１２との位置合せをウエハ１の露光前に行うアライメン
ト装置１１とを具備する点については、従来のＸ線露光
装置と同じである。ここで、ウエハチャック５に設けら
れた排気管７は、ウエハチャック５のチャック面（ウエ
ハ１が吸着される面）と真空発生源（不図示）とを接続
するものであり、ウエハチャック５の内部で複数本に分
岐されたのち前記チャック面で開口されている。また、
ウエハチャック５の内部には、ウエハチャック５の温度
を一定に保つため、温調水循環装置９より供給される温
調水（温度調節された水）が循環される水路８が配管さ
れている。また、アライメント装置１１は、ウエハ１お
よびマスク１２に予めそれぞれ設けられた各アライメン
トマークにレーザ光を照射して、その反射光により両者
の位置ずれを検出するものである（たとえば、特開平２
ー１００３１１号公報）。
た、複数枚のウエハ（基板）が収納されたウエハカセッ
ト（不図示）と、該ウエハカセットから一枚のウエハ１
を取出して、図３に示すようにウエハ１の外周を吸着保
持して搬送するハンド４と、ステージ６に載置された、
ハンド４から図２に実線で示す受渡し位置においてウエ
ハ１を受取ってウエハ１の裏面を吸着保持する、温度制
御された基板吸着保持装置であるウエハチャック５と、
前記ウエハカセットとウエハチャック５との間に設けら
れた、ハンド４が図示矢印方向に摺動自在に取付けられ
たガイド３と、図示破線で示す露光位置に移動させられ
たウエハチャック５に吸着保持されたウエハ１とマスク
１２との位置合せをウエハ１の露光前に行うアライメン
ト装置１１とを具備する点については、従来のＸ線露光
装置と同じである。ここで、ウエハチャック５に設けら
れた排気管７は、ウエハチャック５のチャック面（ウエ
ハ１が吸着される面）と真空発生源（不図示）とを接続
するものであり、ウエハチャック５の内部で複数本に分
岐されたのち前記チャック面で開口されている。また、
ウエハチャック５の内部には、ウエハチャック５の温度
を一定に保つため、温調水循環装置９より供給される温
調水（温度調節された水）が循環される水路８が配管さ
れている。また、アライメント装置１１は、ウエハ１お
よびマスク１２に予めそれぞれ設けられた各アライメン
トマークにレーザ光を照射して、その反射光により両者
の位置ずれを検出するものである（たとえば、特開平２
ー１００３１１号公報）。
【００２０】しかし、このＸ線露光装置は、前記受渡し
位置近傍に配設された、ウエハ１の温度を調節する温度
調節板１０を具備する点と、アライメント装置１１およ
び温度調節板１０が第１および第２のインターフェース
１３1 ，１３2 を介してそれぞれ電気的に接続されたマ
イクロコンピュータ（以下、「ＣＰＵ」と称する。）１
４を具備する点とが、従来のＸ線露光装置と異なる。
位置近傍に配設された、ウエハ１の温度を調節する温度
調節板１０を具備する点と、アライメント装置１１およ
び温度調節板１０が第１および第２のインターフェース
１３1 ，１３2 を介してそれぞれ電気的に接続されたマ
イクロコンピュータ（以下、「ＣＰＵ」と称する。）１
４を具備する点とが、従来のＸ線露光装置と異なる。
【００２１】ここで、図４に示すように、温度調節板１
０は、温度調節時にウエハ１の裏面が密着される密着基
板２１と、密着基板２１内部に密着面（ウエハ１が密着
される面）と互いに平行に埋設された、ペルチェ素子ま
たは熱抵抗体などからなる加熱冷却素子２２と、密着基
板２１内部に前記密着面近傍に埋設されたサーミスタな
どからなる温度センサ２３と、加熱冷却素子２２，温度
センサ２３およびＣＰＵ１４と電気的に接続された、Ｃ
ＰＵ１４からのウエハ設定温度ＴW と温度センサ２３で
検出された温度Ｔとの差ＴW ーＴに応じて加熱冷却素子
２２に制御電流を出力する電源２４とを有する。
０は、温度調節時にウエハ１の裏面が密着される密着基
板２１と、密着基板２１内部に密着面（ウエハ１が密着
される面）と互いに平行に埋設された、ペルチェ素子ま
たは熱抵抗体などからなる加熱冷却素子２２と、密着基
板２１内部に前記密着面近傍に埋設されたサーミスタな
どからなる温度センサ２３と、加熱冷却素子２２，温度
センサ２３およびＣＰＵ１４と電気的に接続された、Ｃ
ＰＵ１４からのウエハ設定温度ＴW と温度センサ２３で
検出された温度Ｔとの差ＴW ーＴに応じて加熱冷却素子
２２に制御電流を出力する電源２４とを有する。
【００２２】次に、このＸ線露光装置の動作について、
図１を参照して説明する。
図１を参照して説明する。
【００２３】（イ）第１の吸着保持工程 露光動作が開始されると、ウエハ１が、ハンド４によっ
て前記ウエハカセットから取出されたのち、前記受渡し
位置まで搬送される（ステップ４０）。該受渡し位置に
おいて、ウエハ１はウエハチャック５に受取られて、裏
面が吸着保持される（ステップ４１）。このとき、ウエ
ハチャック５は前記温調水により温度が一定に保たれて
いるため、ウエハ１も該温度に保たれる。
て前記ウエハカセットから取出されたのち、前記受渡し
位置まで搬送される（ステップ４０）。該受渡し位置に
おいて、ウエハ１はウエハチャック５に受取られて、裏
面が吸着保持される（ステップ４１）。このとき、ウエ
ハチャック５は前記温調水により温度が一定に保たれて
いるため、ウエハ１も該温度に保たれる。
【００２４】（ロ）プロセス歪測定工程 ステージ６が駆動装置（不図示）により前記露光位置ま
で移動させられることにより、ウエハチャック５に吸着
保持されたウエハ１が前記露光位置まで移動させられる
（ステップ４２）。その後、アライメント装置１１で、
ウエハ１およびマスク１２に予め設けられた前記各アラ
イメントマークを用いて、ウエハ１とマスク１２との位
置合わせが行われる。このとき、ウエハ１が歪んでいる
場合には、ウエハ１に設けられた前記アライメントマー
クの間隔とマスク１２に設けられた前記アライメントマ
ークの間隔とが一致しないため、前記位置合わせを正確
に行うことができない。したがって、この場合には、プ
ロセス歪ΔＬを測定するために、ウエハ１に設けられた
前記アライメントマークの間隔Ｌ1 をアライメント装置
１１で測定し、該測定した間隔Ｌ1 と正規の間隔Ｌ0 と
を用いて、プロセス歪ΔＬ＝（Ｌ1 ーＬ0 ）／Ｌ0 をＣ
ＰＵ１４で演算する（ステップ４３）。 （ハ）検出工程 前記プロセス歪測定工程において測定したプロセス歪Δ
Ｌが、許容値以内であるか否かをＣＰＵ１４で検出し
（ステップ４４）、プロセス歪ΔＬが前記許容値以内で
ある場合には、ウエハ１への露光が開始される（ステッ
プ４９）。一方、プロセス歪ΔＬが前記許容値よりも大
きい場合には、次に示す吸着保持解除工程および温度設
定工程が行われる。
で移動させられることにより、ウエハチャック５に吸着
保持されたウエハ１が前記露光位置まで移動させられる
（ステップ４２）。その後、アライメント装置１１で、
ウエハ１およびマスク１２に予め設けられた前記各アラ
イメントマークを用いて、ウエハ１とマスク１２との位
置合わせが行われる。このとき、ウエハ１が歪んでいる
場合には、ウエハ１に設けられた前記アライメントマー
クの間隔とマスク１２に設けられた前記アライメントマ
ークの間隔とが一致しないため、前記位置合わせを正確
に行うことができない。したがって、この場合には、プ
ロセス歪ΔＬを測定するために、ウエハ１に設けられた
前記アライメントマークの間隔Ｌ1 をアライメント装置
１１で測定し、該測定した間隔Ｌ1 と正規の間隔Ｌ0 と
を用いて、プロセス歪ΔＬ＝（Ｌ1 ーＬ0 ）／Ｌ0 をＣ
ＰＵ１４で演算する（ステップ４３）。 （ハ）検出工程 前記プロセス歪測定工程において測定したプロセス歪Δ
Ｌが、許容値以内であるか否かをＣＰＵ１４で検出し
（ステップ４４）、プロセス歪ΔＬが前記許容値以内で
ある場合には、ウエハ１への露光が開始される（ステッ
プ４９）。一方、プロセス歪ΔＬが前記許容値よりも大
きい場合には、次に示す吸着保持解除工程および温度設
定工程が行われる。
【００２５】（ニ）吸着保持解除工程および温度設定工
程 ＣＰＵ１４において、ウエハ設定温度ＴW が次のように
して算出される（ステップ４５）。ウエハ設定温度ＴW
は、ウエハ１の線膨張係数をαとし、露光雰囲気温度を
ＴR とすると、 ＴW ＝ＴR ＋ΔＬ／α （１） より求まる。すなわち、たとえば、プロセス歪ΔＬ＝１
０ー6，線膨張係数α＝２．４×１０ー6（１／℃）および
露光雰囲気温度ＴR ＝２３．０（℃）とすると、（１）
式よりウエハ設定温度ＴW ＝２３．４２（℃）が求ま
る。ウエハ設定温度ＴW が求まると、ウエハ設定温度Ｔ
W と温度センサ２３で検出された温度Ｔとの差ＴW ーＴ
に応じた制御電流が、図４に示した電源２４から加熱冷
却素子２２に出力されることにより、温度調節板１０の
温度が設定される（ステップ４６）。また、ステージ６
が前記駆動装置で前記受渡し位置まで移動させられるこ
とにより、ウエハチャック５に吸着保持されたウエハ１
が前記受渡し位置まで移動させられる（ステップ４
７）。その後、ウエハ１のウエハチャック５への吸着保
持が解除されたのち（吸着保持解除工程）、ウエハ１は
ハンド４に受渡され、ハンド４により温度調節板１０の
前記密着面まで移動させられて、裏面が該密着面に密着
させられる（ステップ４８）。ウエハ１の裏面が前記密
着面に密着させられると、ウエハ１の温度がウエハ設定
温度ＴW （＝２３．４２℃）になり、ウエハ１は所定量
だけ膨張するため、倍率補正が行える（温度設定工
程）。
程 ＣＰＵ１４において、ウエハ設定温度ＴW が次のように
して算出される（ステップ４５）。ウエハ設定温度ＴW
は、ウエハ１の線膨張係数をαとし、露光雰囲気温度を
ＴR とすると、 ＴW ＝ＴR ＋ΔＬ／α （１） より求まる。すなわち、たとえば、プロセス歪ΔＬ＝１
０ー6，線膨張係数α＝２．４×１０ー6（１／℃）および
露光雰囲気温度ＴR ＝２３．０（℃）とすると、（１）
式よりウエハ設定温度ＴW ＝２３．４２（℃）が求ま
る。ウエハ設定温度ＴW が求まると、ウエハ設定温度Ｔ
W と温度センサ２３で検出された温度Ｔとの差ＴW ーＴ
に応じた制御電流が、図４に示した電源２４から加熱冷
却素子２２に出力されることにより、温度調節板１０の
温度が設定される（ステップ４６）。また、ステージ６
が前記駆動装置で前記受渡し位置まで移動させられるこ
とにより、ウエハチャック５に吸着保持されたウエハ１
が前記受渡し位置まで移動させられる（ステップ４
７）。その後、ウエハ１のウエハチャック５への吸着保
持が解除されたのち（吸着保持解除工程）、ウエハ１は
ハンド４に受渡され、ハンド４により温度調節板１０の
前記密着面まで移動させられて、裏面が該密着面に密着
させられる（ステップ４８）。ウエハ１の裏面が前記密
着面に密着させられると、ウエハ１の温度がウエハ設定
温度ＴW （＝２３．４２℃）になり、ウエハ１は所定量
だけ膨張するため、倍率補正が行える（温度設定工
程）。
【００２６】（ホ）第２の吸着保持工程 ウエハ１の温度がウエハ設定温度ＴW に設定されると、
ウエハ１はハンド４により前記受渡し位置に移動させら
れたのち、ウエハチャック５に受渡されて、裏面が吸着
保持される（ステップ４１）。このとき、ウエハチャッ
ク５は前記温調水により温度が露光雰囲気温度ＴR （＝
２３．０℃）に保たれているため、ウエハ１は収縮しよ
うとするが、それよりも強い力でウエハチャック５によ
り吸着保持されるので、収縮することはない。以後、前
述したステップ４２からステップ４４の動作が行われ、
ステップ４４においてプロセス歪ΔＬが前記許容値以内
になっていることが確認されると、露光が開始される
（ステップ４９）。
ウエハ１はハンド４により前記受渡し位置に移動させら
れたのち、ウエハチャック５に受渡されて、裏面が吸着
保持される（ステップ４１）。このとき、ウエハチャッ
ク５は前記温調水により温度が露光雰囲気温度ＴR （＝
２３．０℃）に保たれているため、ウエハ１は収縮しよ
うとするが、それよりも強い力でウエハチャック５によ
り吸着保持されるので、収縮することはない。以後、前
述したステップ４２からステップ４４の動作が行われ、
ステップ４４においてプロセス歪ΔＬが前記許容値以内
になっていることが確認されると、露光が開始される
（ステップ４９）。
【００２７】以上の説明において、温度調節板１０の温
度設定を行うために、ペルチェ素子または熱抵抗体など
からなる加熱冷却素子２２を用いたが、加熱冷却素子２
２を用いる代わりに、ウエハチャック５と同様に、温度
制御された温調水を密着基板２１の内部に循環させても
よい。
度設定を行うために、ペルチェ素子または熱抵抗体など
からなる加熱冷却素子２２を用いたが、加熱冷却素子２
２を用いる代わりに、ウエハチャック５と同様に、温度
制御された温調水を密着基板２１の内部に循環させても
よい。
【００２８】また、ウエハチャック５が温度調節板１０
を兼ねるようにしてもよい。ただし、この場合には、ウ
エハチャック５としては、線膨張係数αCがウエハ１の
線膨張係数αと異なる材質からなるものを用い、前記温
度設定工程におけるウエハ設定温度ＴW を、 ＴW ＝ＴR ＋ΔＬ／（αーαC ） （２） により求め、ウエハ１をウエハ設定温度ＴW にする。そ
の後、前記吸着保持解除工程において、ウエハ１のウエ
ハチャック５への吸着保持を解除して、ウエハチャック
５の温度を露光雰囲気温度ＴR にしたのち、第２の吸着
保持工程において、ウエハ１を再度ウエハチャック５へ
吸着保持させる。
を兼ねるようにしてもよい。ただし、この場合には、ウ
エハチャック５としては、線膨張係数αCがウエハ１の
線膨張係数αと異なる材質からなるものを用い、前記温
度設定工程におけるウエハ設定温度ＴW を、 ＴW ＝ＴR ＋ΔＬ／（αーαC ） （２） により求め、ウエハ１をウエハ設定温度ＴW にする。そ
の後、前記吸着保持解除工程において、ウエハ１のウエ
ハチャック５への吸着保持を解除して、ウエハチャック
５の温度を露光雰囲気温度ＴR にしたのち、第２の吸着
保持工程において、ウエハ１を再度ウエハチャック５へ
吸着保持させる。
【００２９】さらに、図２には図示していないが、この
種のＸ線露光装置においては、前記ウエハカセットとウ
エハチャック５との間に、ウエハ１の向きを調節するた
めのオリエンテーションフラット検知台が設けられる場
合がある（たとえば特開平２ー１００３１１号公報）。
このような場合には、該オリエンテーションフラット検
知台が温度調節板１０を兼ねるようにしてもよい。ま
た、ハンド４が温度調節板１０を兼ねるようにしてもよ
い。
種のＸ線露光装置においては、前記ウエハカセットとウ
エハチャック５との間に、ウエハ１の向きを調節するた
めのオリエンテーションフラット検知台が設けられる場
合がある（たとえば特開平２ー１００３１１号公報）。
このような場合には、該オリエンテーションフラット検
知台が温度調節板１０を兼ねるようにしてもよい。ま
た、ハンド４が温度調節板１０を兼ねるようにしてもよ
い。
【００３０】なお、上述したプロセス歪の補償動作は、
各ウエハごとに行ってもよいが、同一ロット（前記ウエ
ハカセットに収納されているウエハ全部）内でプロセス
歪に偏りがあまりない場合には、前記ウエハカセットか
ら最初に取出したウエハについてのみ、上述したプロセ
ス歪の補償動作を行わせて、２枚目以降のウエハについ
ては、前記ウエハカセットにおいて温度設定したのち、
ハンド４により取出すようにしてもよい。
各ウエハごとに行ってもよいが、同一ロット（前記ウエ
ハカセットに収納されているウエハ全部）内でプロセス
歪に偏りがあまりない場合には、前記ウエハカセットか
ら最初に取出したウエハについてのみ、上述したプロセ
ス歪の補償動作を行わせて、２枚目以降のウエハについ
ては、前記ウエハカセットにおいて温度設定したのち、
ハンド４により取出すようにしてもよい。
【００３１】ウエハ１が非等方的に歪んでいる場合に
は、温度調節板１０の温度分布をウエハ１の歪に応じて
設定してもよい。
は、温度調節板１０の温度分布をウエハ１の歪に応じて
設定してもよい。
【００３２】前記実施例では、シンクロトロン放射光を
光源とするＸ線露光装置について説明したが、紫外光を
光源とするプロキシミティ方式の露光装置に用いてもよ
い。また、プロセス歪を補償する対象としてはウエハに
限らず、たとえば薄膜トランジスタなどが形成される液
晶ディスプレイなどの基板であってもよい。
光源とするＸ線露光装置について説明したが、紫外光を
光源とするプロキシミティ方式の露光装置に用いてもよ
い。また、プロセス歪を補償する対象としてはウエハに
限らず、たとえば薄膜トランジスタなどが形成される液
晶ディスプレイなどの基板であってもよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００３４】本発明の基板吸着保持方法は、第１の吸着
保持工程，プロセス歪測定工程，検出工程，吸着保持解
除工程，温度設定工程および第２の吸着保持工程を有す
ることにより、基板とマスクとが非常に狭いプロキシミ
ティギャップをもって配置されていても、前記マスクの
温度に影響を与えることなく、前記基板の温度を該基板
のプロセス歪に応じて設定することができるため、該基
板の膨張または収縮による倍率補正を精度よく行うこと
ができるので、前記プロセス歪を精度よく補償すること
ができるという効果がある。
保持工程，プロセス歪測定工程，検出工程，吸着保持解
除工程，温度設定工程および第２の吸着保持工程を有す
ることにより、基板とマスクとが非常に狭いプロキシミ
ティギャップをもって配置されていても、前記マスクの
温度に影響を与えることなく、前記基板の温度を該基板
のプロセス歪に応じて設定することができるため、該基
板の膨張または収縮による倍率補正を精度よく行うこと
ができるので、前記プロセス歪を精度よく補償すること
ができるという効果がある。
【図１】図２に示した露光装置の動作を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図２】本発明の基板吸着保持方法の一実施例を示すＸ
線露光装置の概略構成図である。
線露光装置の概略構成図である。
【図３】図２に示したハンドの構造を示す概略構成図で
ある。
ある。
【図４】図２に示した温度調節板の構造を示す概略構成
図である。
図である。
１ ウエハ、 ３ ガイド、 ４ ハンド、 ５ ウエハチャック、 ６ ステージ、 ７ 排気管 ８ 水路 ９ 温調水循環装置 １０ 温度調節板 １１ アライメント装置 １２ マスク １３1 第１のインターフェース １３2 第２のインターフェース １４ ＣＰＵ ２１ 密着基板 ２２ 加熱冷却素子 ２３ 温度センサ ２４ 電源
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 521 H01L 21/68
Claims (4)
- 【請求項１】 温度制御された基板吸着保持装置に基板
を吸着保持する基板吸着保持方法において、 前記基板を前記基板吸着保持装置に吸着保持する第１の
吸着保持工程と、 該吸着保持された基板のプロセス歪を測定するプロセス
歪測定工程と、 該プロセス歪の測定値が許容値以内であるか否かを検出
する検出工程と、 前記プロセス歪の測定値が許容値よりも大きいときに、
前記吸着保持された基板の前記基板吸着保持装置への吸
着保持を解除する吸着保持解除工程と、 該吸着保持が解除された基板の温度を前記プロセス歪の
測定値に応じて設定する温度設定工程と、 該温度設定された基板を前記基板吸着保持装置に移動し
たのち、前記基板吸着保持装置に該基板を吸着保持する
第２の吸着保持工程とを具備することを特徴とする基板
吸着保持方法。 - 【請求項２】 温度制御された基板吸着保持装置に基板
を吸着保持する基板吸着保持方法において、 前記基板の温度を保ち、前記基板を吸着保持する第１の
吸着保持工程と、 該吸着保持された基板のプロセス歪を測定するプロセス
歪測定工程と、 該プロセス歪の測定値が許容値以内であるか否かを検出
する検出工程と、 前記プロセス歪の測定値が該許容値よりも大きいとき
に、該プロセス歪に応じて算出された設定温度に基づ
き、温度調節手段の温度を設定する工程と、 前記基板の吸着保持を解除する基板吸着保持解除工程
と、 前記温度調節手段により前記基板を前記設定温度まで加
熱または冷却する温度設定工程と、 該温度設定された基板を前記基板吸着保持装置に移動し
たのち、前記基板吸着保持装置に該基板を吸着保持させ
る第２の吸着保持工程とを具備することを特徴とする基
板吸着保持方法。 - 【請求項３】 前記基板はウエハであって、プロセス歪
の補償動作を各ウエハごとに行うことを特徴とする請求
項１または２に記載の基板吸着保持方法。 - 【請求項４】 前記基板はウエハであって、プロセス歪
の補償動作をウエハ カセットから最初に取出したウエハ
について行うことを特徴とする請求項１または２に記載
の基板吸着保持方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114091A JP3168018B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 基板吸着保持方法 |
| US08/095,484 US5329126A (en) | 1991-03-22 | 1993-07-23 | Apparatus and process for vacuum-holding an object |
| US08/519,755 US5680428A (en) | 1991-03-22 | 1995-08-28 | Process for holding an object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114091A JP3168018B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 基板吸着保持方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293225A JPH04293225A (ja) | 1992-10-16 |
| JP3168018B2 true JP3168018B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=13738101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8114091A Expired - Fee Related JP3168018B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 基板吸着保持方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5329126A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3559999B2 (ja) * | 1994-07-29 | 2004-09-02 | 株式会社オーク製作所 | マスク整合機構付露光装置およびワークの整合、露光、ならびに搬送方法。 |
| JP3591977B2 (ja) * | 1996-03-18 | 2004-11-24 | キヤノン株式会社 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法を用いた膜堆積方法および膜堆積装置 |
| JP3695000B2 (ja) * | 1996-08-08 | 2005-09-14 | 株式会社ニコン | 露光方法及び露光装置 |
| JP3184145B2 (ja) * | 1997-03-17 | 2001-07-09 | キヤノン株式会社 | 露光方法及び装置、ならびにこれを用いたデバイス製造方法 |
| JP3352354B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2002-12-03 | キヤノン株式会社 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| JPH1174190A (ja) * | 1997-07-01 | 1999-03-16 | Canon Inc | Ｘ線露光装置 |
| JP3178517B2 (ja) * | 1998-03-05 | 2001-06-18 | 日本電気株式会社 | パターン露光装置用試料台 |
| JP4700819B2 (ja) * | 2000-03-10 | 2011-06-15 | キヤノン株式会社 | 基板保持装置、半導体製造装置および半導体デバイス製造方法 |
| JP2001332609A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-11-30 | Nikon Corp | 基板保持装置及び露光装置 |
| JP3870002B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2007-01-17 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JP4234964B2 (ja) * | 2002-09-10 | 2009-03-04 | 株式会社オーク製作所 | 露光装置 |
| US8749762B2 (en) * | 2004-05-11 | 2014-06-10 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US7656506B2 (en) * | 2004-12-23 | 2010-02-02 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing a substrate handler |
| US20100186942A1 (en) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | Phillips Alton H | Reticle error reduction by cooling |
| US8794011B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-08-05 | Nikon Corporation | Method and apparatus for utilizing in-situ measurements techniques in conjunction with thermoelectric chips (TECs) |
| WO2012083978A1 (de) | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Aufnahmeeinrichtung zur halterung von wafern |
| NL2009533A (en) | 2011-10-27 | 2013-05-07 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method. |
| US10191368B2 (en) * | 2015-11-05 | 2019-01-29 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Multi-field overlay control in jet and flash imprint lithography |
| EP3376287A1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-19 | ASML Netherlands B.V. | Methods of determining corrections for a patterning process, device manufacturing method, control system for a lithographic apparatus and lithographic apparatus |
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| JPS55123131A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-22 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Exposer for mask alignment |
| JP2605344B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1997-04-30 | 日本合成ゴム株式会社 | 紙塗被組成物 |
| JPS6414703A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Nec Corp | Magnetic head |
| DE68929356T2 (de) * | 1988-06-03 | 2002-05-23 | Canon Kk | Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung |
| DE68921687T2 (de) * | 1988-09-02 | 1995-08-03 | Canon Kk | Belichtungseinrichtung. |
| JP2748127B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1998-05-06 | キヤノン株式会社 | ウエハ保持方法 |
| JP2770960B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1998-07-02 | キヤノン株式会社 | Ｓｏｒ−ｘ線露光装置 |
| JP2731950B2 (ja) * | 1989-07-13 | 1998-03-25 | キヤノン株式会社 | 露光方法 |
| US5231291A (en) * | 1989-08-01 | 1993-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer table and exposure apparatus with the same |
| JP2829642B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1998-11-25 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| EP0422814B1 (en) * | 1989-10-02 | 1999-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JP2766935B2 (ja) * | 1989-10-20 | 1998-06-18 | キヤノン株式会社 | Ｘ線露光装置 |
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| JPH05121543A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-05-18 | Teikoku Seiki Kk | ウエハーマウンタのウエハー支持方法、その装置及びその装置を備えるウエハーマウンタ |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP8114091A patent/JP3168018B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-07-23 US US08/095,484 patent/US5329126A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-28 US US08/519,755 patent/US5680428A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5329126A (en) | 1994-07-12 |
| US5680428A (en) | 1997-10-21 |
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