JPH04186818A - Ｘ線露光装置用の基板把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Ｘ線露光装置用の基板把持装置に関し、特に
、ウェハ、マスクおよびレチクルなどの基板の裏面を真
空吸着して該基板を把持するＸ線露光装置用の基板把持
装置に関するものである。

［従来の技術］ 半導体装置、特に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
。

該微細化技術の向上の一手段として、シンクロトロン放
射光を光源とするＸ線露光装置が提案されている（たと
えば、特願昭６３−２５２９９１号）。なお、該Ｘ線露
光装置では、従来の遠紫外光などを光源とする露光装置
と異なり、ウェハやマスクなどを縦に配置して露光する
構成となっている。

このようなＸ線露光装置を構成する場合に、マスクパタ
ーンをウェハに転写する際、該ウェハを把持するために
用いるウェハ把持装置としては、一般に、ウニへの裏面
をウェハチャックのチャック面に真空吸着して把持する
真空吸着式のウェハ把持装置（たとえば、特公平１−１
４７０３号公報）が考えられる。

しかし、該真空吸着式のウェハ把持装置をそのまま用い
ると、真空吸着後、ウェハの裏面とウェハチャックのチ
ャック面（ウェハと対向する面）との間に形成される微
小空間に、熱を逃がすための熱媒体である気体が存在し
なくなるため、次に示すような問題が生じる。

ウェハ把持装置でウェハを把持したとき、該ウェハとウ
ェハチャックとの間の接触熱抵抗が大きいと、マスクパ
ターンを前記ウェハに転写する際の露光エネルギーが該
ウェハから前記ウェハチャックに逃げていかないため、
該ウェハの温度上昇および熱変形を招きパターン転写精
度が悪化する。

この問題を解決する一手段として、たとえば、特開昭６
３−９８１１９号公報に記載されているように、温度調
節された水（以下、「温調水」と称する。）をウェハ把
持装置のウェハチャック内に設けた流路に流すことによ
り、露光中のウェハの温度管理を行うものが考えられる
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した温調水を用いてウェハの温度管
理を行う真空吸着式のウェハ把持装置においても、該ウ
ェハ把持装置をシンクロトロン放射光を光源とするＸ線
露光装置に使用しようとすると、信頼性およびウニへ〇
熱歪に対して以下に示すような問題点がまだ存在する。

（１）信頼性に対する問題点 ウェハを真空吸着するための真空排気系が一つしかない
ため、該真空排気系を構成する真空ポンプの破損または
真空排気管のはずれなどの故障が生じた場合、ウェハを
把持するために十分な真空度か得られず、該ウニへのず
れ、または前記Ｘ線露光装置では該ウェハを縦にして把
持するため該ウニへの落下を招く。

（２）ウェハの熱歪に対する問題点 前記Ｘ線露光装置においては、露光に用いるＸ線の減衰
を防止するため、通常ウェハ把持装置は、２００　［Ｔ
ｏｒｒｌ程度に減圧されたＨｅガスで内部が満たされた
チャンバ内に設置される。したがって、真空吸着後のウ
ェハの表面の圧力（２００［Ｔｏｒｒｌ　）と裏面の圧
力との差を大きくして、大きな吸着力を得るために、到
達真空度が１０−２［Ｔｏｒｒ］程度の排気能力を有す
るロータリーポンプを真空ポンプとして使用して、ウェ
ハの裏面の圧力（すなわち、前記微小空間の圧力）カ月
０　［Ｔｏｒｒ］以下になるまでロータリーポンプて該
微小空間内のＨｅガスを排気する。しかし、該微小空間
内の圧力を１０　［Ｔｏｒｒ］以下にすると、第８図に
示す、該微小空間の高さをパラメータとして、該微小空
間の圧力と熱伝導率との関係を求めた一実験結果からも
わかるように、このときの熱伝導率は、たとえば約２Ｘ
　１０−２［Ｗ／ｍ−Ｋ］となり、前記微小空間の真空
吸着前（圧力が２００　［Ｔｏｒｒｌ）の熱伝導率であ
る約１０−’［Ｗ／ｍ−に１に対して約５分の１となる
ため、露光中にウェハに発生する熱がウェハチャックに
逃げにくくなり、ウェハの熱歪を引き起こす。

上記２つの問題点はウェハを把持するウェハ把持装置に
限らず、マスクまたはレチクルを把持するマスク把持装
置またはレチクル把持装置においても同様である。

本発明の目的は、高い信頼性を有するとともに、基板の
熱歪を引き起こすことのないＸ線露光装置用の基板把持
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置は、基板の裏面
が真空吸着されて把持される把持台と、 前記基板を真空吸着するための真空ポンプ、該真空ポン
プと前記把持台のチャック面とを接続する真空排気管、
および該真空排気管の途中に設けられた真空吸着圧力を
調節する調圧手段からなる真空排気系を複数系統有し、 該真空排気系の系統数分の溝が少なくとも一組、互いに
隣接して前記把持台のチャック面に形成されており、 該多溝ごとに、前記各真空排気系を構成する前記真空排
気管が分岐して開口されている。

また、各真空排気系を構成する調圧手段と把持台との間
にそれぞれ設けられた、該各真空排気系を構成する真空
排気管内の圧力を検出する圧力センサーと、 該各圧力センサーの出力信号が供給され、該冬用力信号
が示す前記各真空排気管内の露光中の圧力が所定の値と
なるよう、対応する前記調圧手段の制御を行う制御手段
とを有していてもよい。

［作用〕 本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置は、基板を真空
吸着するための真空ポンプ、該真空ポンプと把持台のチ
ャック面とを接続する真空排気管、および該真空排気管
の途中に設けられた真空吸着圧力を調節する調圧手段か
らなる真空排気系を複数系統有することにより、一つの
真空排気系において真空ポンプの破損または真空排気管
のはずれなどの故障が生じても、他の真空排気系は正常
に動作しているため、基板のずれや基板の落下を防ぐこ
とができる。

また、前記真空排気系の系統数分の溝が少なくとも一組
、互いに隣接して前記把持台のチャック面に形成されて
おり、該多溝ごとに、前記各真空排気系を構成する前記
真空排気管が分岐して開口されていることにより、前記
各真空排気系ごとに、前記基板の裏面を対称性よく把持
することができるため、前記各真空排気系のうち一つで
も正常に動作すれば、前記基板の平面性を維持しつつ該
基板を真空吸着することができる。

さらに、前記各真空排気系ごとにそれぞれ設けられた、
該各真空排気系を構成する前記真空排気管内の圧力を検
出する各圧力センサーの出力信号が供給され、該冬用力
信号が示す前記各真空排気管内の露光中の圧力が所定の
値となるよう、対応する前記調圧手段の制御を行う制御
手段を有することにより、前記微小空間内の露光中の圧
力を所定の熱伝導率が得られる値に保つことができるの
で、露光中にウェハに発生する熱をウェハチャックに逃
がすことができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して明する。

第１図は本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置の第１
の実施例を示すウェハ把持装置の概略構成図、第２図は
第１図のウェハチャック２のチャック面２２の構造を示
す概略図である。

このウェハ把持装置は、前述した特願昭６３−２５２９
９１号に記載されているＸ線露光装置に使用できるもの
であり、ウェハ１は縦にされた状態でウェハチャック２
に真空吸着され、露光ビームであるＸ線は第１図の左側
からウェハ１に対して垂直に照射される。

このウェハ把持装置は、基板であるウェハ１の裏面が真
空吸着されて把持される把持台であるウェハチャック２
と、第１の真空ポンプ４１．第１の真空排気管３１．第
１のコンダクタンス可変バルブ６１および第１のバルブ
７１からなる第１の真空排気系と、第２の真空ポンプ４
２．第２の真空排気管３□、第２のコンダクタンス可変
バルブ６２および第２のバルブ７２からなる第２の真空
排気系と、第１および第２の圧力センサー５１，５□と
、演算処理装置８と、駆動装置９とを有する。

ここで、第１および第２の真空ポンプ４０．４□は、そ
れぞれたとえばロータリーポンプよりなり、ウェハ１を
真空吸着するために用いられる。

第１の真空排気管３１は、ウェハチャック２のチャック
面２２（第２図参照）と第１の真空ポンプ４１とを接続
し、また、第２の真空排気管３□は、前記チャック面２
２と第２の真空ポンプ４□とを接続する。

第１および第２のコンダクタンス可変バルブ６８，６□
は、それぞれ第１および第２の真空排気管３１．３２の
途中に設けられており、第１および第２の真空ポンプ４
□、４□による真空吸着圧力の調節を行う。また、第１
のバルブ７Ｉは、第１の真空排気管３Ｉの第１のコンダ
クタンス可変バルブ６１と第１の真空ポンプ４、との間
に介在されており、第１の真空ポンプ４、による真空吸
着のオン／オフを行い、第２のバルブ７２は、第２の真
空排気管３２の第２のコンダクタンス可変バルブ６□と
第２の真空ポンプ４□との間に介在されており、第２の
真空ポンプ４２による真空吸着のオン／オフを行う。な
お、第１および第２のコンダクタンス可変バルブ６１．
６□と、第１および第２のバルブ７１．７２とは、本発
明の真空吸着圧力を調節する調圧手段として動作する。

第１の圧力センサー５１は、第１の真空排気管３１のウ
ェハチャック２と第１のコンダクタンス可変バルブ６Ｉ
との間に設けられており、第１の真空排気管３１内の圧
力を検出する。また、第２の圧力センサー５□は、第２
の真空排気管３□のウェハチャック２と第２のコンダク
タンス可変バルブ６□との間に設けられており、第２の
真空排気管３２内の圧力を検出する。

駆動装置９は、第１および第２のコンダクタンス可変バ
ルブ６１，６□のコンダクタンス値（開閉度）をそれぞ
れ独立に変化させるとともに、第１および第２のバルブ
７０．７□の開閉をそれぞれ独立に行う。また、演算処
理装置８は、第１および第２の圧力センサー５．．５２
の各出力信号が供給され、該多出力信号が示す第１およ
び第２の真空排気管３３，３□内の露光中の圧力に応じ
て駆動装置９を制御し、該露光中の圧力を所定の値に保
つ。ここで、演算処理装置８および駆動装置９は、本発
明の制御手段として動作する。

また、ウェハチャック２のチャック面２２の近傍には、
流路１０が配管されており、露光中のウェハ１の温度上
昇を防ぐための温調水が不図示の恒温槽から循環されて
いる。

さらに、第２図に示すように、ウェハチャック２のチャ
ック面２２には、第１および第２の溝２１＋、’２１□
が互い隣接して、かつ同心円状に６本ずつ形成されてい
る。ここで、第１および第２の真空排気管３１．３２は
、それぞれ各第１および各第２の溝２１．．２１□の同
図上下に１個ずつまた左右に１個ずつ分岐して開口され
ている。

次に、このウェハ把持装置の動作について説明する。

真空吸着されるウェハ１が公知の搬送ハント（不図示）
により第１図図示の位置まで搬送されてくると、演算処
理装置８は駆動装置９を制御して、第１および第２のコ
ンダクタンス可変バルブ６＋、６ｚを全開状態にさせる
とともに、第１および第２のバルブ７１．７□を開状態
にさせる。その結果、第１の真空排気管３１と第１の真
空ポンプ４、とが連通されるとともに、第２の真空排気
管３２と第２の真空ポンプ４□とが連通され、微小空間
（ウェハ１の裏面と、ウェハチャック２のチャック面２
２．各第１の溝２１□および各第２の溝２１□との間に
形成される空間）内に存在するＨｅガスが吸引されて、
該微小空間の圧力が減少し、これによって生じるウェハ
１の表面と裏面との圧力差によってウェハ１はウェハチ
ャック２に吸着・把持される。

その後、演算処理装置８は所定のタイミングで第１およ
び第２の圧力センサー５．．５□の各出力信号を取込ん
で、該多出力信号が示す第１および第２の真空排気管３
１．３２内の各圧力を監視して、該２つの圧力が把持の
信頼性を確保てきる値である約１０’［Ｔｏｒｒ］にな
っているか否かを調へる。

ここで、たとえば、第１の真空排気管３．に異常が発生
した場合、演算処理装置８は、第１の圧力センサー５．
から取込んだ出力信号より第１の真空排気管３□内の圧
力が所定の時間内にｌＯ［Ｔｏｒｒ］にならないことを
確認すると、第１のバルブ７、を閉じるよう駆動装置９
を制御して、前記第２の真空排気系のみでウェハ１の真
空吸着を行わせる。

したがって、このウェハ把持装置は、演算処理装置８で
第１および第２の真空排気管３１．３□内の各圧力が約
１０［Ｔｏｒｒ］になっているか否かを監視する点、ま
た前記第１および第２の真空排気系のいずれか一方に異
常が生じてもウェハｌを真空吸着することができる点か
ら、従来のものに比べて信頼性の向上が図れる。

以上のようにして、第１および第２の真空排気管３１．
３□内の少なくとも一方の圧力がｌＯ［Ｔｏｒｒ］以下
であることを確認すると、演算処理装置８はウェハｌへ
の露光開始を不図示の制御装置に指示するとともに、露
光中のウェハ１の温度上昇を防ぐため、所定のタイミン
グで第１および第２の圧力センサー５１．５□の各出力
信号を取込んで、該冬山力信号が示す第１および第２の
真空排気管３＋　、３２内の各圧力に応じて駆動装置９
を制御して、第１および第２のコンダクタンス可変バル
ブ６１．６２のコンダクタンス値（開閉度）を調節する
ことにより、前記微小空間内の圧力を５０〜＋００　［
Ｔｏｒｒ］程度に保つ。このときの前記微小空間の熱伝
導率は第８図より約１０−’［Ｗ／ｍ・に１となり、照
射される露光ビームのエネルギーが変換されてウェハｌ
に生じる熱を前記微小空間内に残存するＨｅガスを介し
て、温調水で温度調節されたウェハチャック２に効率よ
く逃がすことができるため、ウェハ１の熱歪な防止する
ことができる。

このときにも、たとえば第１の真空排気管３１に異常が
発生した場合、演算処理装置８は、第１の圧力センサー
５、から取込んだ出力信号より第１の真空排気管３．内
の圧力が所定の時間内に５０〜ｌｏＯ［Ｔｏｒｒ］　に
ならないことを確認すると、第１のバルブ７１を閉じる
よう駆動装置９を制御する。その後、前記第２の真空排
気系のみでウェハ１の真空吸着を行っても、前記微小空
間内の圧力を同様にして５０〜１００　［Ｔｏｒｒ］　
に保つことができるため、ウェハ１の熱歪を防止するこ
とができる。

さらに、このウェハ把持装置では、前述したように第１
および第２の真空排気管３１．３□は、ウェハチャック
２のチャック面２２に形成された第１および第２の溝２
１．，２１□に対称性よくそれぞれ分岐して開口されて
いるので、前記第１および第２の真空排気系のうちいず
れか一方に異常が発生しても、ウェハ１の平面性を保つ
ことができ、ウェハ１の露光を続けることができる。

第３図は本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置の第２
の実施例を示すウェハ把持装置の概略構成図である。

このウェハ把持装置は、基板であるウェハ３１の裏面が
真空吸着されて把持される把持台であるウェハチャック
３２と、第１の真空ポンプ３４□、第１の真空排気管３
３１．第１のコンダクタンス可変バルブ３６．および第
１の切換えバルブ３７１からなる第１の真空排気系と、
第２の真空ポンプ３４２．第２の真空排気管３３２．第
２のコンダクタンス可変バルブ３６□および第２の切換
えバルブ３７□からなる第２の真空排気系とを有する。

ここで、第１および第２の真空ポンプ３４．。

３４２は、それぞれたとえばロータリーポンプよりなり
、ウェハ３１を真空吸着するために用いられる。

第１および第２の真空排気管３３□、３３□は、それぞ
れウェハチャック３２の外側で２分岐されており、一方
は、第１および第２の切換えバルブ３７．．３７□を介
して、他方は、第１および第２のコンダクタンス可変バ
ルブ３６＋　、３６□と第１および第２の切換えバルブ
３７．．３７２とを介して、ウェハチャック３２のチャ
ック面（第２図に示した構造を有する。）と第１および
第２の真空ポンプ３４＋、３４２とを接続する。

第１および第２のコンダクタンス可変バルブ３６、．３
６□は、それぞれ第１および第２の真空ポンプ３４＋、
３４□による真空吸着圧力の調節を行う。なお、第１お
よび第２のコンダクタンス可変バルブ３６１．３６□は
、それぞれ真空吸着したのちの微小空間内の圧力が５０
〜１００　［Ｔｏｒｒ］　となるように、予めそのコン
ダクタンス値（開閉度）が調整されている。

第１の切換えバルブ３７．は、第１の真空ポンプ３４　
Ｉによる真空吸着を、第１のコンダクタンス可変バルブ
３６１を介して行うか否かの切換えを行い、第２の切換
えバルブ３７２は、第２の真空ポンプ３４２による真空
吸着を、第２のコンダクタンス可変バルブ３６□を介し
て行うか否かの切換えを行う。なお、第１および第２の
切換えバルブ３７．．３７□は、第１および第２のコン
ダクタンス可変バルブ３６．．３６□とともに、本発明
の真空吸着圧力を調節する調圧手段として動作する。

また、ウェハチャック３２のチャック面の近傍には流路
３９が配管されており、露光中のウェハ３１の温度上昇
を防ぐための温調水が不図示の恒温槽から循環されてい
る。

さらに、ウェハチャック３２のチャック面には、第２図
に示したウェハチャック２のチャック面２２と同様に、
第１および第２の溝が互いに隣接して、かつ同心円状に
６本ずつ形成されており、第１および第２の真空排気管
３３□、３３□が、それぞれ該各第１および各第２の溝
に４個ずつ対称性よく分岐して開口されている。

次に、このウェハ把持装置の動作について説明する。

真空吸着されるウェハ３１が公知の搬送ハント（不図示
）により第３図図示の位置まで搬送されてくると、第１
の切換えバルブ３７　ｊは、第１の真空排気管３３．と
第１の真空ポンプ３４．とを直接連通するように、また
第２の真空ポンプ３７２は、第２の真空排気管３３□と
第２の真空ポンプ３４２とを直接連通するように、不図
示の制御装置によりそれぞれ切換えられる。その結果、
微小空間（ウェハ３１の裏面と、ウェハチャック３２の
チャック面、各第１の溝および各第２の溝との間に形成
される空間）内に存在するｔｉｅガスが吸引されて、該
微小空間の圧力が減少し、これによって生じるウェハ３
１の表面と裏面との圧力差によってウェハ３１はウェハ
チャック３２に吸着・把持される。このとき、前記微小
空間内の圧力が約１０［Ｔｏｒｒ］になるまで前記Ｈｅ
ガスを吸引することにより、ウェハ３１を把持する際の
信頼性の向上を図っている。

以上のようにして、ウェハ３１がウェハチャック３２に
真空吸着されると、第１の切換えバルブ３７＋は、第１
の真空排気管３３、と第１の真空ポンプ３４１とを第１
のコンダクタンス可変バルブ３６．を介して連通ずるよ
うに、また第２の真空ポンプ３７□は、第２の真空排気
管３３□と第２の真空ポンプ３４□とを第２のコンダク
タンス可変バルブ３６２を介して連通ずるように、前記
制御装置によりそれぞれ切換えられる。その後、露光が
開始されるが、第１および第２のコンダクタンス可変バ
ルブ３６．．３６□は、それぞれ真空吸着後の前記微小
空間内の圧力が５０〜１００　［Ｔｏｒｒ］となるよう
に、予めそのコンダクタンス値（開閉度）が調整されて
いるため、露光中の前記微小空間内の圧力は５０〜＋０
０　［Ｔｏｒｒ］に保たれるので、ウェハ３１の温度上
昇を防止することができる。

以上の説明において、ウェハチャックのチャック面に形
成される第１および第２の溝の形状は、第２図に示すよ
うに同心円状としたが、これに限らず、たとえば第４図
に示すように放射線状としてもよい。すなわち、第４図
に示すウェハチャック４０では、そのチャック面４２に
、第１および第２の溝４１１．４１□が１２本ずつ互い
に隣接して周方向等間隔に形成されている。また、第１
および第２の真空排気管４３　Ｉ、　４３　ｚは、それ
ぞれ各第１および各第２の溝４１．．４１２に３個ずつ
対称性よく分岐して開口されている。

このウェハチャック４０でも、２つの真空排気系のうち
いずれか一方に異常が発生しても、ウェハの平面性を保
ちつつ該ウェハを真空吸着することができる。

第５図は本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置の第３
の実施例を示すマスク把持装置の概略構成図である。

このマスク把持装置は、第１図に示したウェハ把持装置
と同様に、第１の真空ポンプ５４１．第１の真空排気管
５３１．第１のコンダクタンス可変バルブ５６、および
第１のバルブ５７□からなる第１の真空排気系と、第２
の真空ポンプ５４□、第２の真空排気管５３□、第２の
コンダクタンス可変バルブ５６２および第２のバルブ５
７□からなる第２の真空排気系と、第１および第２の圧
力センサー５５１，５５２と、演算処理装置５８と、駆
動装置５９とを有するものである。

なお、基板であるマスク５１の裏面が真空吸着されて把
持される把持台であるマスクチャック５２は、第６図に
示すように、マスク５１の外周部の裏面のみを真空吸着
するためにトーナツツ状の形状をしており、そのチャッ
ク面６２には、同心円状の第１および第２の溝６１１．
６１２が１本ずつ互いに隣接して形成されている。また
、第１および第２の溝６１．，６１□には、第１および
第２の真空排気管５３．．５３□がそれぞれ図示上下お
よび左右に１個ずつ分岐して開口されている。

このマスク把持装置では、真空吸着されるマスク５１が
公知の搬送ハンド（不図示）により第５図図示の位置ま
で搬送されてくると、演算処理装置５８は駆動装置５９
を制御して、第１および第２のコンダクタンス可変バル
ブ５６ｉ、５６□を全開状態にさせるとともに、第１お
よび第２のバルブ５７．．５７□を開状態にさせる。そ
の結果、第１の真空排気管５３．と第１の真空ポンプ５
４、とが連通されるとともに、第２の真空排気管５３２
と第２の真空ポンプ５４□とが連通され、微小空間（マ
スク５１の裏面と、マスクチャック５２のチャック面６
２．各第１の溝６１、および各第２の溝６１２との間に
形成される空間）内に存在する）Ｉｅガスが吸引されて
、該微小空間の圧力が減少し、これによって生じるマス
ク５１の表面と裏面との圧力差によってマスク５１はマ
スクチャック５２に吸着・把持される。

その後、演算処理装置５８は所定のタイミングで第１お
よび第２の圧力センサー５５．．５５□の各出力信号を
取込んで、該冬用力信号が示す第１および第２の真空排
気管５３１．５３２内の圧力を監視して、該２つの圧力
が把持の信頼性を確保できる値である約１０［Ｔｏｒｒ
ｌになっているか否かを調へる。

ここで、たとえば、第１の真空排気管５３、に異常が発
生した場合、演算処理装置５８は、第１の圧力センサー
５５１から取込んだ出力信号より第１の真空排気管５３
、内の圧力が所定の時間内に１０’［Ｔｏｒｒｌになら
ないことを確認すると、第１のバルブ５７．を閉じるよ
うに駆動装置５９を制御して、前記第２の真空排気系の
みでマスク５１の真空吸着を行わせる。

以上のようにして、第１および第２の真空排気管５３．
．５３２内の少なくとも一方の圧力が１０［Ｔｏｒｒ］
以下であることを確認すると、演算処理装置５８はマス
ク５１への露光開始を不図示の制御装置に指示するとと
もに、露光中のマスク５１の温度上昇を防ぐため、所定
のタイミングで第１および第２の圧力センサー５５□、
５５□の各出力信号を取込んで、該冬用力信号が示す第
１および第２の真空排気管５３１．５３２内の各圧力に
応じて駆動装置５９を制御して第１および第２のコンダ
クタンス可変バルブ５６ｚ　、５６□のコンダクタンス
値（開閉度）を調節させることにより、前記微小空間内
の圧力を５０〜１００　［Ｔｏｒｒ］程度に保つ。

このときにも、たとえば、第１の真空排気管５３１に異
常が発生した場合、演算処理装置５８は、第１の圧力セ
ンサー５５１から取込んだ出力信号より第１の真空排気
管５３１内の圧力が所定の時間内に５０〜１００　［Ｔ
ｏｒｒｌにならないことを確認すると、第１のバルブ５
７１を閉じるように駆動装置５９を制御する。その後、
前記第２の真空排気系のみでマスク５１の真空吸着を行
っても、前記微小空間内の圧力を同様にして５０〜１０
０［Ｔｏｒｒｌに保つことができるため、マスク５１の
熱歪を防止することができる。

さらに、このマスク把持装置では、前述したように第１
および第２の真空排気管５３．．５３□は、マスクチャ
ック５２のチャック面６２に形成された第１および第２
の溝６１１，６１２に対称性よくそれぞれ分岐して開口
されているので、前記第１および第２の真空排気系のう
ちいずれか一方に異常が発生しても、マスク５１の平面
性を保つことができ、露光を続けることができる。

したがって、このマスク把持装置においても、第１図に
示したウェハ把持装置と同様に、従来のものにくらべて
信頼性の向上が図れるとともに、マスクの熱歪を防止す
ることができる。

なお、レチクルを把持する場合にも、該レチクルの外周
部の裏面を真空吸着するため、本実施例と同様の構成と
することにより、レチクル把持装置を構成することかで
きる。

第７図は、本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置の第
４の実施例を示すウェハ把持装置の概略構成図である。

このウェハ把持装置は、基板であるウェハ１０１の裏面
が真空吸着されて把持される把持台であるウェハチャッ
ク１０２と、第１の真空ポンプＩ０４＋。

第１の真空排気管１０３１および第１の三方弁１０６１
からなる第１のウェハチャック用真空排気系と、第２の
真空ポンプ１０４□、第２の真空排気管１０３□および
第２の三方弁１０６２からなる第２のウェハチャック用
真空排気系と、第１．第２．第３．第４の圧力センサー
１０５１．１０５２．１０５３．１０５４と、演算処理
装置１０８と、第１の駆動装置１０９１とを有する。

ここで、第１および第２の真空ポンプ１０４．。

１０４□は、それぞれ油回転ポンプよりなり、ウェハ１
０１を真空吸着するために用いられる。

ウェハチャック１０２は、第１図に示したウェハチャッ
ク２と同じ構成のものである（流路は不図示）。また、
第１の真空排気管１０３１はウェハチャック１０２のチ
ャック面（第２図参照）と第１の真空ポンプ１０４□と
を接続するためのものであり、第２真空排気管＋０３□
は前記チャック面と第２の真空ポンプ１０４□とを接続
するためのものである。

第１および第２の三方弁１０６．、１０６２は、それぞ
れ第１および第２の真空排気管１０３１．　＋０３゜の
途中に設けられており、第１および第２の真空ポンプ１
０４、、１０４２による真空吸着、雰囲気開放または閉
状態のいずれかに切換えられる。

第１の圧力センサー１０５、は、第１の真空排気管１０
３１のウェハチャック１０２と第１の三方弁１０６．と
の間のウェハチャック１０２寄りに設けられており、第
３の圧力センサー１０５３は、第１の真空排気管１０３
．のウェハチャック１０２と第１の三方弁１０６１との
間の第１の三方弁１０６１寄りに設けられており、とも
に第１の真空排気管１０３１内の圧力を検出する。また
、第２の圧力センサー１０５□は、第２の真空排気管１
０３□のウェハチャック１０２と第２の三方弁１０６□
との間のウェハチャック＋０２寄りに設けられており、
第４の圧力センサー１０５４は、第２の真空排気管１０
３□のウェハチャック１０２と第２の三方弁１０６□と
の間の第２の三方弁１０６２寄りに設けられており、と
もに第２の真空排気管１０３２内の圧力を検出する。

なお、第１の真空排気管１０３．は、ウェハチャック＋
０２と第１の三方弁１０６、とにねじ締結されており、
はずれない構造となっている。第２の真空排気管１０３
□についても同様である。

第１の駆動装置１０９．は、第１および第２の三方弁１
０６．．１０６□の切換えをそれぞれ独立に行う。また
、演算処理装置１０８は、前記４つの圧力センサー１０
５．〜１０５４の各出力信号Ｐｕｔ〜ＰＵ４が供給され
、各出力信号Ｐ１．＋１〜ＰＬＩ４が示す第１および第
２の真空排気管１０３．、１０３□内の露光中の圧力に
応じて第１の駆動装置１０９１を制御するとともに、第
１および第２の電磁弁１１１１．１１１２の開閉を制御
する。

また、このウェハ把持装置では、第１および第２の真空
ポンプ＋０４．．１０４□を用いて搬送ハント１２０に
おけるウェハ１０１の把持を行うために、第１の真空ポ
ンプ１０４＋、第１のハント用排気管１１２１および第
３の三方弁１０６３からなる第１のハント用真空排気系
と、第２の真空ポンプ１０４２．第２のハンド用排気管
＋１２□および第４の三方弁１０６４からなる第２のハ
ント用真空排気系と、第５．第６．第７、第８の圧力セ
ンサー１０５５．１０５６．１０５．．１０５゜と、第
２の駆動装置１０９□とを有する。

ここで、第１の真空ポンプ１０４１は、第１の電磁弁１
１１、と第１のディストリビュータ１１０＋とを介して
第１の真空排気管１０３１と第１のハンド用排気管１１
２、とに接続されており、また、第２の真空ポンプ１０
４□は、第２の電磁弁１１１２と第２のディストリビュ
ータ１１０□とを介して第２の真空排気管１０３２と第
２のハント用排気管１１２□とに接続されている。

第３および第４の三方弁１０６３．１０６．は、それぞ
れ第１および第２のハンド用排気管１１２＋、１１２□
の途中に設けられており、第１および第２の真空ポンプ
１０４．、１０４□による真空吸着、雰囲気開放または
閉状態のいずれかに切換えられる。

第５の圧力センサー１０５．は、第１のハント用排気管
１１２１の搬送ハント１２０と第３の三方弁１０６３と
の間の搬送ハント１２０寄りに設けられており、第７の
圧力センサー１０５７は、第１のハント用排気管１１２
、の搬送ハンド１２０と第３の三方弁１０６３との間の
第３の三方弁１０６３寄りに設けられており、ともに第
１のハンド用排気管１１２１内の圧力を検出する。また
、第６の圧力センサー１０５６は、第２のハンド用排気
管１１２□の搬送ハント１２０と第４の三方弁１０６４
との間の搬送ハント１２０寄りに設けられており、第８
の圧力センサー１０５８は、第２のハンド用排気管１１
２２の搬送ハント１２０と第４の三方弁１０６４との間
の第４の三方弁１０６４寄りに設けられており、ともに
第２のハント用排気管１１２□内の圧力を検出する。

なお、第１のハント用排気管１１２．は、搬送ハンド１
２０と第３の三方弁１０６．とにねじ締結されており、
はずれない構造となっている。第２のハント用排気管１
１２□についても同様である。

第２の駆動装置１０９□は、第３および第４の三方弁１
０６３．１０６４の切換えをそれぞれ独立に行う。また
、演算処理装置１０８は、前記４つの圧力センサー１０
５５〜１０５８の各出力信号ＰＨＩ〜ＰＨ４が供給され
、各出力信号ＰＨＩ〜ＰＨ４が示す第１および第２のハ
ント用排気管１１２□、１１２□内の露光中の圧力に応
じて第２の駆動装置１０９２を制御する。

次に、このウェハ把持装置における搬送ハント１２０か
らウェハチャック１０２ヘウエハ！０１を受渡すときの
動作について説明する。

搬送ハント１２０でウェハ１０１をウェハチャック１０
２まで搬送する際には、第１の駆動装置１０９１は第１
および第２の三方弁１０６．．１０６□を雰囲気開放側
に切換えるように不図示の制御装置により制御されてお
り、一方、第２の駆動装置１０９□は第３および第４の
三方弁１０６３．１０６４を真空吸着側に切換えるよう
に前記制御装置により制御されている。

搬送ハント１２０によりウェハ１０１がウェハチャック
１０２まで搬送されてくると、第１の駆動装置１０９□
は第１および第２の三方弁１０６□、　１０６２を真空
吸着側に切換えるように前記制御装置により制御され、
ウェハチャック１０２をウェハ１０１把持可能状態とす
る。

このとき、前記第１．第２のウェハチャック用真空排気
系および前記第１．第２のハント用真空排気系がともに
正常に動作している場合には、前記８つの圧力センサー
１０５１〜１０５８の各出力信号Ｐｉｌｌ〜Ｐ　Ｕ４＋
　Ｐ　Ｈ１〜ＰＨ４は、以下に示す関係を満たしている
。

ＰＵＩ＞ＰＬＩ３　　　　　　　　　　　（１）Ｐｕｚ
＞Ｐｕ４　　　　　　　　　　（２）ＰＨＩ＞Ｐ）＋３
　　　　　　　　　　　（３）ＰＨ２＞ＰＨ４（４） したがって、演算処理装置１０８は、前記８つの圧力セ
ンサー１０５１〜１０５８の各出力信号Ｐｕｔ〜Ｐυ４
．ＰＨＩ〜ＰＨ４を常時モニタし、上記（１）弐〜（４
）式の関係が満たされていることを確認しつつ、ウェハ
１０１の前記受渡し動作を続行させる。

一方、たとえば上記（１）式の関係が満たされていない
ことを確認すると、演算処理装置１０８は、前記第１の
ウェハチャック用真空排気系に異常が発生したと判断し
て、第１の三方弁１０６Ｉを閉状態に切換えるように第
１の駆動装置１０９．を制御し、ウェハチャック１０２
のチャック面（第２図参照）に連通ずる第１の真空排気
管１０３、に雰囲気ガスが流入することを防ぐとともに
、第１の電磁弁＋１１□を閉状態にして、第１の真空ポ
ンプ１０４１の大気圧近傍の無負荷運転を防止する。な
お、このとき、前記第２のウェハチャック用真空排気系
と第２のハント用真空排気系とは正常に動作しているた
め、ウェハ１０１の前記受渡し動作は続行される。

以下同様にして、演算処理装置１０８は、上記（２）式
の関係より前記第２のウェハチャック用真空排気系の異
常を確認すると、第２の三方弁１０６□を閉状態とする
ように第１の駆動装置１０９、を制御するとともに、第
２の電磁弁１１１２を閉状態にする。また、上記（３）
式の関係より前記第１のハント用真空排気系の異常を確
認すると、第３の三方弁１０６３を閉状態とするように
第２の駆動装置１０９□を制御するとともに、第１の電
磁弁１１１１を閉状態にする。さらに、上記（４）式の
関係より前記第２のハント用真空排気系の異常を確認す
ると、第４の三方弁１０６４を閉状態とするように第２
の駆動装置１０９２を制御するとともに、第２の電磁弁
１１１２を閉状態にする。

したがって、このウェハ把持装置では、露光雰囲気の圧
力によらず、前記第１．第２のウェハチャック用真空排
気系と前記第１．第２のハント用真空排気系の異常を見
つけることができるとともに、前記４つの真空排気系の
いずれか一つに異常が発生しても、ウェハ１０１の前記
受渡し動作を続行することができる。

以上の説明においては、本発明の基板把持装置が有する
真空排気系の系統数を２系統としたが、それ以上の系統
数であってもよい。

また、基板の把持台のチャック面に形成される第１およ
び第２の溝の本数、該第１および第２の溝に分岐して開
口される第１および第２の真空排気管の分岐数も、第２
図および第４図に示すものに限るものではなく、基板を
真空吸着するのに十分な吸着力が得られる本数１分岐数
であればよい。

［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。

請求項第１項記載のＸ線露光装置用の基板把持装置は、
基板を真空吸着するための真空ポンプ。

該真空ポンプと把持台のチャック面とを接続する真空排
気管、および該真空排気管の途中に設けられた真空吸着
圧力を調節する調圧手段からなる真空排気系を複数系統
有することにより、少なくとも一つの真空排気系が正常
に動作すれば、基板のずれや基板の落下を防ぐことがで
きるので、信頼性の向上が図れるという効果があるとと
もに、前記真空排気系の系統数分の溝が少なくとも一組
、互いに隣接して前記把持台のチャック面に形成されて
おり、該谷溝ごとに、前記真空排気系を構成する前記真
空排気管が分岐して開口されていることにより、前記各
真空排気系ごとに、前記基板の裏面を対称性よく把持す
ることができるため、前記各真空排気系のうち一つでも
正常に動作すれば、前記基板の平面性を維持しつつ該基
板を真空吸着することができるという効果がある。

請求項第２項記載のＸ線露光装置用の基板把持装置は、
前記各真空排気系ごとにそれぞれ設けられた、該各真空
排気系を構成する前記真空排気管内の圧力を検出する各
圧力センサーの出力信号が供給され、該冬用力信号が示
す前記各真空排気管内の露光中の圧力が所定の値となる
よう、対応する前記調圧手段の制御を行う制御手段を有
することにより、前記微小空間内の露光中の圧力を所定
の熱伝導率が得られる値に保つことができるため、露光
中にウェハに発生する熱をウェハチャックに逃がすこと
ができるので、前記基板の熱歪を引き起こすことがない
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置の第１
の実施例を示すウェハ把持装置の概略構成図、第２図は
第１図のウェハチャックのチャック面の構造を示す概略
図、第３図は本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置の
第２の実施例を示すウェハ把持装置の概略構成図、第４
図はウェハチャックのチャック面の他の構造を示す概略
図、第５図は本発明のＸ線露光装置用の基板把持装置の
第３の実施例を示すマスク把持装置の概略構成図、第６
図は第５図のマスクチャックのチャック面の構造を示す
概略図、第７図は本発明のＸ線露光装置用の基板把持装
置の第４の実施例を示すウェハ把持装置の概略構成図、
第８図は微小空間の高さをパラメータとして、該微小空
間の圧力と熱伝導率との関係を求めたー実験結果を示す
グラフである。 １、３１，１０１　・・・ウェハ、 ２、３２．４０．１０２・・・　ウェハチャック、３＋
、　３：Ｌ、　４３＋、　５３＋、　１０３＋　・・・
　第１の真空排気管、３２．３３□、４３□、５３□、
１０３□・・・　第２の真空排気管、４、．３４□、　
５４．、　＋０４．・・・　第１の真空ポンプ、４２．
３４２．５４□、１０４□・・・　第２の真空ポンプ、
５、、５５．、１０５．・・・　第１の圧力センサー、
５２、５５□、１０５□・・・　第２の圧力センサー、
６＋、３６＋、５６＋ ・・・第１のコンダクタンス可変バルブ、６□、３６□
、５６□ ・・・第２のコンダクタンス可変バルブ、７、．５７□
・・・第１のバルブ、 ７□、５７□・・・第２のバルブ、 ８、５８．１０８・・・演算処理装置、９．５９・・・
駆動装置、 １０．３９・・・流路、 ２１□、４１．．６１．・・・第１の溝、２１２、４１
２゜６１２・・・第２の溝、２２、４２．６２・・・　
チャック面、３７、・・・第１の切換えバルブ、 ３７□・・・第２の切換えバルブ、 ５１・・・　マスク、 ５２・・・　マスクチャック、 １０５３・・・　第３の圧力センサー、１０５４・・・
　第４の圧力センサー、１０５５・・・　第５の圧力セ
ンサー、１０５６・・・　第６の圧力センサー、１０５
□・・・　第７の圧力センサー、１０５８・・・　第８
の圧力センサー、１０６、・・・　第１の三方弁、 １０６゜・・・　第２の三方弁、 １０６３・・・　第３の三方弁、 １０６４・・・　第４の三方弁、 １０９１・・・　第１の駆動装置、 １０９２・・・　第２の駆動装置、 １１０□・・・　第１のディストリビュータ、１１０□
・・・　第２のディストリビュータ、１１１、・・・　
第１の電磁弁、 １１１□・・・　第２の電磁弁、 １１２１　・・・　第１のハント用排気管、１１２゜・
・・　第２のハント用排気管、１２０・・・搬送ハント
、 Ｐｕ＋〜Ｐ　ｕ４．　　Ｐ　Ｍｌ〜ＰＨ４・・・　出力
信号。 ３１第１の真空徘％管 ｌｌ′Ｘ３２第２の真空（非気管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板の裏面が真空吸着されて把持される把持台と、 前記基板を真空吸着するための真空ポンプ、該真空ポン
   プと前記把持台のチャック面とを接続する真空排気管、
   および該真空排気管の途中に設けられた真空吸着圧力を
   調節する調圧手段からなる真空排気系を複数系統有し、 該真空排気系の系統数分の溝が少なくとも一組、互いに
   隣接して前記把持台のチャック面に形成されており、 該各溝ごとに、前記各真空排気系を構成する前記真空排
   気管が分岐して開口されているＸ線露光装置用の基板把
   持装置。 ２、各真空排気系を構成する調圧手段と把持台との間に
   それぞれ設けられた、該各真空排気系を構成する真空排
   気管内の圧力を検出する圧力センサーと、 該各圧力センサーの出力信号が供給され、該各出力信号
   が示す前記各真空排気管内の露光中の圧力が所定の値と
   なるよう、対応する前記調圧手段の制御を行う制御手段
   とを有することを特徴とする請求項第１項記載のＸ線露
   光装置用の基板把持装置。