JPS609125A - Semiconductor wafer holding and fixing stand - Google Patents
Semiconductor wafer holding and fixing standInfo
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Classifications
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- G—PHYSICS
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、投影露光方式やＸ線露光方式等のパターン焼
付は装置における半導体ウェハ保持固定台忙関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a semiconductor wafer holding and fixing table in a pattern printing apparatus using a projection exposure method, an X-ray exposure method, or the like.
〔発明の背景〕 −
半導体回路の大規模集積化に伴い、反射投影式アライナ
によるパターン焼付けが主流となってきた。この方式に
よれば、良好な解像度パターンは、反射光学系の焦点深
度内に半導体ウェハ（以下ウェハと呼ぶ）の表面を合致
させることにより得られる。[Background of the Invention] - With the large-scale integration of semiconductor circuits, pattern printing using a reflective projection aligner has become mainstream. According to this method, a well-resolved pattern is obtained by matching the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as wafer) within the depth of focus of the reflective optical system.
従来、ウェハは高精度に仕上げられたウニノーチャック
面に、真空吸着で保持固定される。ウェハには、シリコ
ンインゴットからスライシングされる過程に生ずるそり
や、半導体集積回路製造工程中に現われる厚さむらがあ
ることを考慮する必要がある。しかし、これらは、高精
度なウェハチャック面の真空吸着により、そりは矯正さ
れる。又、厚さむらは、機械的な傾きの制御の平行出し
機構部（図示せず）を用いることにより、取り除くこ、
とは可能である。この様にして得られたウェハ表面は、
光学系の焦点深度内に位置決めされるはずであるが、時
により達成されない事がある。この原因として考えられ
るものに異物がある。異物とは、ウェハ裏面に付着した
異物、あるいは周辺に廻り込んだホトレジストの残留、
及びウェハチャック表面に付着した異物を指す。これら
異物が、ウェノ・表面の平坦度に悪影響を及ぼす。Conventionally, wafers are held and fixed by vacuum suction on a highly precisely finished Uni-no chuck surface. It is necessary to take into consideration that wafers have warpage that occurs during the process of slicing from a silicon ingot and uneven thickness that appears during the manufacturing process of semiconductor integrated circuits. However, these warps can be corrected by vacuum suction on the wafer chuck surface with high precision. In addition, thickness unevenness can be removed by using a parallel alignment mechanism (not shown) for mechanical tilt control.
is possible. The wafer surface obtained in this way is
It should be positioned within the depth of focus of the optical system, but this is sometimes not achieved. A possible cause of this is a foreign object. Foreign matter refers to foreign matter attached to the backside of the wafer, residual photoresist that has spread around the wafer,
and foreign matter attached to the wafer chuck surface. These foreign substances have an adverse effect on the flatness of the welding surface.
これを解決するため、ウェハチャック表面を凹凸状にし
、凸部の面積の占める割合をウェハに比較して小さくす
ると良く、方法が種々、考案されている。To solve this problem, various methods have been devised to make the surface of the wafer chuck uneven and to make the ratio of the area of the convex portions smaller than that of the wafer.
第１図は、ウェハを載置する真空保持装置の斜視図であ
る。第２図は第１図の構造体の斜視図。８Ｐ′３図は第
２図の縦断面図。以下、図を用いて説明する。円状のベ
ース板１の側面を包被する立上りリム２、立上りリム２
の上端に埋込まれたエツジ６、ベース板１に取付けられ
そして実質上これと垂直になって、複数の一定間隔を置
いた先端にテーパを有する円筒状ピン４、ベース板１の
中央部にをま、真空用通路５があり真空ポンプ（図示せ
ず）と連結されている。円筒状ピン４の先端６とエッヂ
６の上端７の高さは、面一になる様、機械加工・研摩を
施しである。この様な構成において、この面上にウェハ
８を載置し、真空用通路５に真空を供給するとウェハ保
持装置内の室部９が負圧となりウェハ８は吸着固定され
る。ウェハに比較して、ウェハの裏面に接する複数個の
ビンの面積が小さいので、前記異物１０をはさむ確率を
小さくでき効果的である。ここで注意する点は、ビンと
ピンとの間隔を必要以上に大きくすると、吸着力によっ
て生ずるウェハの局所たわみが増し、ウェハの平坦度が
悪化することである。これで異物に対する問題は解決さ
れた訳である。FIG. 1 is a perspective view of a vacuum holding device on which a wafer is placed. FIG. 2 is a perspective view of the structure shown in FIG. 1. Figure 8P'3 is a longitudinal sectional view of Figure 2. This will be explained below using figures. A rising rim 2 that covers the side surface of the circular base plate 1;
a recessed edge 6 in the upper end, a plurality of regularly spaced cylindrical pins 4 with tapered tips attached to and substantially perpendicular to the base plate 1, in the center of the base plate 1; There is also a vacuum passage 5 connected to a vacuum pump (not shown). The tip 6 of the cylindrical pin 4 and the upper end 7 of the edge 6 are machined and polished so that they are flush with each other. In such a configuration, when the wafer 8 is placed on this surface and a vacuum is supplied to the vacuum passage 5, the chamber 9 in the wafer holding device becomes a negative pressure, and the wafer 8 is fixed by suction. Since the area of the plurality of bins in contact with the back surface of the wafer is smaller than that of the wafer, it is possible to effectively reduce the probability of the foreign object 10 being caught. It should be noted here that if the distance between the bottle and the pin is made larger than necessary, the local deflection of the wafer caused by the attraction force will increase, and the flatness of the wafer will deteriorate. This means that the problem with foreign objects has been resolved.
このウェハ保持装置は、ベース板上に複数個のピンを設
置し、これらピン４間、及びエッヂ３を同一平面に高精
度に仕上げる必要があり、そのため高度な研摩・ラッピ
ング技術等が不可欠である。又製作費用も多くなり問題
であった。This wafer holding device has multiple pins installed on the base plate, and it is necessary to finish the pins 4 and the edges 3 on the same plane with high precision, so advanced polishing and lapping techniques are essential. . Moreover, the production cost was also high, which was a problem.
本発明の目的は、従来技術の問題点をなくしウェハ裏面
の異物、あるいは周辺に廻り込んだホトレジストの残留
、及びウェハチャック表面に付着した異物等を逃げてウ
ェノ・にそりを与えず、かつ所望の形状に変形させて固
定できるようにした半導体ウェハ保持固定台を提供する
ことにある。It is an object of the present invention to eliminate the problems of the prior art, to escape foreign matter on the back side of the wafer, residual photoresist that has gone around the wafer, and foreign matter adhering to the surface of the wafer chuck, and to prevent the wafer from warping and to achieve desired results. It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer holding and fixing stand which can be fixed after being deformed into the shape of.
即ち本発明は、上記目的を達成するため、半導体ウェハ
の裏面を固定してウェノ・の表面の平面度を良好にする
ための半導体ウェノ・保持固定台の上部基準平面上に、
エツチング加工によって複数の凹部を加工することによ
りつくられた複数の凸部の面積の割合が半導体ウェノ・
に比較して少ないことを特徴とするものである。That is, in order to achieve the above object, the present invention provides a method for fixing the back surface of a semiconductor wafer and improving the flatness of the surface of the semiconductor wafer by placing a base on the upper reference plane of a semiconductor wafer holding and fixing table.
The area ratio of multiple convex portions created by etching multiple concave portions is
It is characterized by a small amount compared to .
以下本発明を具体的に説明する。第４図及び第５図は、
ウェノ・チャック面製作のためのエツチング加工作業工
程図である。The present invention will be specifically explained below. Figures 4 and 5 are
FIG. 3 is an etching work process diagram for producing a weno chuck surface.
最初に、第５図（α）に示す如く、ウェノ・チャックの
素材１１ヲ用意する。ウェノ・チャック面となる金属表
面のごみ・油脂を、アルカリ性洗浄液によって脱脂洗浄
Ｐｒシ、取り除く。次に、６０℃〜７０℃の温度を１０
分間程度かげ乾燥Ｐ２を行なう。First, as shown in FIG. 5(α), a weno chuck material 11 is prepared. Remove dirt and oil from the metal surface, which will become the weno chuck surface, by degreasing and cleaning with an alkaline cleaning solution. Next, increase the temperature from 60℃ to 70℃ for 10
Perform shade drying P2 for about a minute.
乾燥後、スピンナーを用い、第５図（ｈ）に示す如くレ
ジスト塗布Ｐｓｋ行ない、均一な膜厚をウェハチャック
面に形成する。引続き、８０℃・１０分間の乾燥Ｐ４を
する。これで、露光の準備が整ったわけである。露光工
程Ｐ５では、第５図（−）に示す如くウェハチャック面
に形成すべきパターンが印刷されたネガフィルムシート
のマスク１６をウェハチャック上に置き上方より紫外光
１４を照射する。その後、現像Ｐ６を行なう。現像後、
５０〜６０℃の温水にてウェハチャック面をきれいに洗
浄する。（第５図（ｄ）に示す如くとなる。）次に、約
１５０℃にて１５分間程度の乾燥Ｐ、を行６５゜この後
、エツチングを施す。エツチング工程では、約５０℃の
塩化第２鉄を用いウェノ１チャック面全ハーフエツチン
グｐ、８をする。すると第５図（−）となる。ここで、
ハーフエツチングとは、エツチング深さを途中で止め、
貫通させない事を指シ、エツチング深さはエツチング時
間合制御することで決定できる。次に、ウェノ飄チャッ
ク面上に残っているレジストを除去するため、約８０℃
の苛性ソーダに浸す（Ｐ、）、、すると第５図（イ）と
々る。それから、水洗Ｐ１ｏ・乾燥Ｐ、１をする。After drying, resist coating Psk is performed using a spinner as shown in FIG. 5(h) to form a uniform film thickness on the wafer chuck surface. Subsequently, drying P4 is performed at 80° C. for 10 minutes. Now you are ready for exposure. In the exposure step P5, as shown in FIG. 5(-), a negative film sheet mask 16 on which a pattern to be formed on the wafer chuck surface is printed is placed on the wafer chuck, and ultraviolet light 14 is irradiated from above. After that, development P6 is performed. After development,
Thoroughly clean the wafer chuck surface with warm water at 50-60°C. (The result is as shown in FIG. 5(d).) Next, drying is performed at about 150° C. for about 15 minutes at 65°, and then etching is performed. In the etching process, half etching is performed on the entire chuck surface of the wafer 1 using ferric chloride at about 50°C. Then, Fig. 5 (-) is obtained. here,
Half-etching means that the etching depth is stopped mid-way.
The etching depth can be determined by controlling the etching time while ensuring that no penetration occurs. Next, in order to remove the resist remaining on the surface of the wafer chuck, the temperature was increased to approximately 80°C.
Soak it in caustic soda (P, ), and it will come out as shown in Figure 5 (A). Then, wash P1o and dry P1.
以上のエツチング加工作業工程を経ると、ウェハチャッ
ク面には、エツチング加工による凹部ができ、その結果
チャック全面に凹凸部が形成されたことになる。最終工
程として、ウェハチャック面に硬質クロムメッキ１５を
施す（第５図０）に示す。）。これはウェハの材質であ
るＳｉは非常に高い硬度を持っているため、この硬度以
上の表面処理をウェハチャック面に施し、チャック面を
保護する目的のものである。After the above etching process, recesses are formed on the wafer chuck surface by etching, and as a result, uneven parts are formed on the entire surface of the chuck. As a final step, hard chrome plating 15 is applied to the wafer chuck surface (FIG. 50). ). This is because Si, which is the material of the wafer, has a very high hardness, so the wafer chuck surface is subjected to a surface treatment that has a hardness higher than this to protect the chuck surface.
ウェハチャックの素材は、エツチング性に優れ、耐腐食
性があるステンレス鋼を使用したがｐｅ、Ｃｕ、、ＩＪ
、などを用いても良い。この場合、防錆のための表面処
理をする必要がある。また、ウェハチャックの素材とし
てＳｉを用いることができる。この場合、必ずしも表面
処理をする必要はない。前記、硬質クロムメッキ後、ウ
ェハ吸着用真空穴を機械加工によりウェハチャック裏面
にあけ、チャック表面に貫通させる。この様にして製作
されたウェハチャックを適用した例を上げて説明する。The material for the wafer chuck is stainless steel, which has excellent etching properties and is corrosion resistant.
, etc. may also be used. In this case, it is necessary to perform surface treatment to prevent rust. Further, Si can be used as a material for the wafer chuck. In this case, it is not necessarily necessary to perform surface treatment. After the hard chrome plating, vacuum holes for wafer suction are machined on the back side of the wafer chuck and penetrated through the chuck surface. An example in which the wafer chuck manufactured in this manner is applied will be described.
第６図は、本発明によるウェハチャック面を用いてウェ
ハを固定するウェハ保持固定台である。第７図は第６図
の縦断面図である。ウェノ・チャック面上に形成されて
いるパターンは、基盤の碁石のように整列されている。FIG. 6 shows a wafer holding and fixing table for fixing a wafer using a wafer chuck surface according to the present invention. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of FIG. 6. The patterns formed on the Weno Chuck surface are arranged like the Go stones of the base.
ランド２０の直径はφ０５圃、ランド間隔は２■、エツ
チング深さは０．２胡である。これにより、凸部面積は
ウェノ・に対し、面積比で約５チとなっている。第８図
、及び第９図は、本発明によるウェノ・チャック面の別
形状を示すもので、第８図は放射状に配列されたノくタ
ーンであり、第９図は螺旋状に配列されたノくターンで
ある。The diameter of the land 20 is φ05, the land spacing is 2cm, and the etching depth is 0.2cm. As a result, the area of the convex portion is approximately 5 cm in area ratio compared to Weno. Figures 8 and 9 show other shapes of the weno chuck surface according to the present invention, in which the grooves in Figure 8 are arranged radially, and the grooves in Figure 9 are arranged spirally. It's a noku turn.
エツチング加工法をヴエノーチャック面製作に適用した
結果、以下忙述べるものが特徴として上げられる。第１
図、高精度加工ができる事。As a result of applying the etching process to the production of the Veno chuck surface, the following features can be mentioned. 1st
Figure: Capable of high-precision machining.
エツチング加工では、ワークの塑性変形、撓み。In etching processing, the workpiece undergoes plastic deformation and deflection.
熱変形などが生じないので、エツチング加工前に高精度
に仕上げたウェノ・チャック面の面精度は維持される。Since thermal deformation does not occur, the surface accuracy of the weno chuck surface, which was finished with high precision before etching, is maintained.
又、エツチング加工により、微細なパターンを精度良く
つくる事ができる。Furthermore, etching allows fine patterns to be created with high precision.
第２として、特殊形状の加工が可能であること。従来、
機械加工ではつくれなかった複雑な形状パターンを容易
に製作できる。本実施例によるウェハチャック面より更
に微細なエツチングも可能であり、エツチング加工の限
界から言えることは、ランド直径φ０．１＋ｍｍ、ラン
ド間隔０２簡も製作可能である。Second, it is possible to process special shapes. Conventionally,
Complex patterns that cannot be created by machining can be easily created. It is possible to perform finer etching than the wafer chuck surface according to this embodiment, and from the limitations of etching processing, it is also possible to manufacture lands with a diameter of φ0.1+mm and a land spacing of 02 mm.
第３とし、リソグラフィ技術の利用により、マスク原版
のパターンが、正確にチャック面上に再現されることで
ある。よって、製品間にばらつきがなく、コストダウン
が期待できる。１以上のごとく、エツチング加工の特徴
を生かし、ディスクをウェノ・チャックに適用した方法
を説明してきたが、これとは別に、第１０図に示す貼り
合わせ方式によっても、ウェハチャック面を製作するこ
とができる。この方式は、厚さ０．３＋ｖｆＲのステン
レス鋼板２１に、前述エツチング加工を行ない、ウエノ
＼チャック面を仕上げる。Third, by using lithography technology, the pattern of the mask original can be accurately reproduced on the chuck surface. Therefore, there is no variation between products, and cost reduction can be expected. As mentioned above, we have explained the method of applying the disk to the wafer chuck by taking advantage of the characteristics of the etching process, but apart from this, it is also possible to fabricate the wafer chuck surface by the bonding method shown in Fig. 10. I can do it. In this method, the aforementioned etching process is performed on the stainless steel plate 21 having a thickness of 0.3+vfR to finish the Ueno\chuck surface.
これを接着剤２２を用い、ウェノ・チャック部材１１に
、圧力をかけ貼り付けるものである。このステンレス鋼
板をシリコンウエノ蔦に変工、シＩＪ コンエツチング
技術により、凹凸部をつくり、ウェハチャック面に適用
することもできる。This is attached to the weno chuck member 11 by applying pressure using an adhesive 22. This stainless steel plate can also be modified into a silicon vine, which can be applied to the wafer chuck surface by creating irregularities using the IJ contouring technique.
この半導体ウェノ・保持固定台を用℃・た軟Ｘ線露光装
置の一実施例を第１１図に示す。第１１図において、ベ
ース３１の上には、中央にＸＹテーフ゛ル６２と、その
両側にウエノ１平坦度検出器３６およびマスク平坦度検
出器６４が配置されて℃・る。前記ＸＹテーブル３２の
上には、薄板変形装置３１に配置され、平坦度の検出を
終ったウエノ・３６ヲ載置固定する。このウエノ・３６
の上方に（ま、平坦度の検出を終ったマスク３７が微小
な間隙ｙで対向配置される。マスク３７の上方には、ア
ライメント検出器３８が配置され、このアライメント検
出器３Ｂの出力に連動してＸＹテーブル３２が移動して
、マスク３７とウェノ＼３６の位置合せを行なう。FIG. 11 shows an embodiment of a soft X-ray exposure apparatus using this semiconductor wafer holding and fixing table at a temperature of .degree. In FIG. 11, an XY table 62 is disposed in the center on a base 31, and a wafer 1 flatness detector 36 and a mask flatness detector 64 are arranged on both sides thereof. On the XY table 32, a wafer 36, which is placed in the thin plate deforming device 31 and whose flatness has been detected, is placed and fixed. This Ueno 36
A mask 37 whose flatness has been detected is placed facing each other with a small gap y.Above the mask 37, an alignment detector 38 is placed and is interlocked with the output of this alignment detector 3B. Then, the XY table 32 moves and aligns the mask 37 and the weno\36.
そして、マスク３７とウエノ・３６の位置合せが終ると
、薄板変形装置３５が作動し、ウエノ・３６’ｉ所要の
形状に変形させる。さらにマスク３７の上方には、軟Ｘ
線発生装置３９が設置され、軟Ｘ線発生装置３９で発生
された軟Ｘ線が、マスク３７を通してウェハ３６上に照
射される。このとき、ウェハ３６上に、軟Ｘ線に反応す
るレジスタ被膜が形成されていると、マスク３７に形成
されたパターンをレジスト被膜上に転写することができ
る。When the mask 37 and the Ueno 36 are aligned, the thin plate deforming device 35 is activated to deform the Ueno 36'i into a desired shape. Furthermore, above the mask 37, a soft X
A ray generator 39 is installed, and soft X-rays generated by the soft X-ray generator 39 are irradiated onto the wafer 36 through a mask 37. At this time, if a resist film that reacts to soft X-rays is formed on the wafer 36, the pattern formed on the mask 37 can be transferred onto the resist film.
第１２図は、本発明に係る薄板変形装置３５の一例を示
すもので、同図において、環状の固定ベース４１は、Ｘ
Ｙテーブルに載置固定される。このベース４１の中央に
位置するように配置されたベース４２は、１２０度間隔
で配置された３個の板ばね４３によって、前記固定ベー
ス４１に結合されている。前記ベース４２上に形成され
た環状の溝に装着されたＯリング４４上には、上端に環
状のフランジ４５を形成した中空のケース４６が載置固
定され、ベース４２とケース４６の間の気密を保持する
ように力っている。前記フランジ４５の上端面の自回縁
側には、真空吸着用の環状の溝４７が形成されている。FIG. 12 shows an example of the thin plate deforming device 35 according to the present invention, in which the annular fixed base 41 is
It is placed and fixed on the Y table. A base 42 arranged at the center of the base 41 is coupled to the fixed base 41 by three leaf springs 43 arranged at 120 degree intervals. A hollow case 46 having an annular flange 45 formed at the upper end is placed and fixed on an O-ring 44 fitted in an annular groove formed on the base 42 to ensure airtightness between the base 42 and the case 46. I am trying to hold it. An annular groove 47 for vacuum suction is formed on the self-turning edge side of the upper end surface of the flange 45.
この溝４７を覆うようにフランジ４５上に載置された可
撓性を有する鋼、アルミ、ステンレス、シん青銅、Ｓｉ
等の０．４〜３ｍの金属薄板、または０．７ｍ程度のガ
ラス薄板で形成されたダイヤフラム式のチャック４８は
、前記溝４７に供給される真空によって吸着固定される
。Flexible steel, aluminum, stainless steel, thin bronze, or Si is placed on the flange 45 to cover this groove 47.
A diaphragm type chuck 48 formed of a thin metal plate of 0.4 to 3 m or a thin glass plate of about 0.7 m is fixed by suction by the vacuum supplied to the groove 47 .
前記チャック１８の上面には、前記の如＜Ｓｔ薄板にエ
ツチングによって浅い溝が形成され、この溝を介してウ
ェハを薄板に真空吸着するようになっている。前記ケー
ス４６の側面には、貫通穴４９が形成されている。この
貫通穴４９に嵌合する環状の枠４９の外周に形成された
溝には、０リング５０がはめ込まれ、枠４９をケース４
６に取付けたとき、ケース４６と枠４９の間の気密を保
持するようになっている。前記枠４９の中央は、前記ベ
ース４２とケース４６、およびチャック４Ｂで形成され
る空間と、この空間を通り前記チャック４８の表面の溝
と、前記溝４７にそれぞれ真空圧を供給するための複数
の配管（図示省略）と、後述するピエゾ素子に電圧を印
加するための複数の配線（図示省略）が貫通し、かつ、
残った空間は充填材２１によって埋られ、気密状態を保
持するようになっている。前記枠４９の外側面には、前
記配管および配線全支持するブラケット５２が固定され
ている。一方、前記枠４９の内側に位置するように、前
記配線および配管を支持するブラケット５３が、前記ベ
ース４２に立設されている。前記ベース４２上に＆ｊ、
多数の上下動素子５４（４インチウェハの全面に１０ｍ
間隔で配置する場合には１０５個、以下１０５個の場合
で説明する。）が所定の配列で配置されている。この上
下動素子２４は、前記ベース４２に固定されたチャンネ
ル状のケース５５と、ケース５５の下端に形成されたね
じ穴にねじ込まれた調整用のねじ５６と、ケース５５の
上端に形成されたねじ穴にねじ込まれた変位量取出し用
のチップ２７と、このねじ５６およびチップ５７に接す
る一対の鋼球５８の間に支持されたピエゾ素子５９とに
よって構成されている。そして、前記ケース５５の上方
には溝６０が形成され、ケース５５の上端が弾性変形し
易いように構成されている。また、前記ピエゾ素子５９
は、前記配線に接続されている。On the upper surface of the chuck 18, a shallow groove is formed by etching the thin plate as described above, and the wafer is vacuum-adsorbed onto the thin plate through this groove. A through hole 49 is formed in the side surface of the case 46. An O-ring 50 is fitted into a groove formed on the outer periphery of the annular frame 49 that fits into the through hole 49, and the frame 49 is inserted into the case 4.
6, the airtightness between the case 46 and the frame 49 is maintained. The center of the frame 49 includes a space formed by the base 42, the case 46, and the chuck 4B, and a plurality of holes passing through this space to supply vacuum pressure to the grooves on the surface of the chuck 48 and the grooves 47, respectively. Piping (not shown) and a plurality of wiring (not shown) for applying voltage to the piezo element to be described later pass through, and
The remaining space is filled with a filler 21 to maintain an airtight state. A bracket 52 that supports all of the piping and wiring is fixed to the outer surface of the frame 49. On the other hand, a bracket 53 that supports the wiring and piping is erected on the base 42 so as to be located inside the frame 49. &j on the base 42,
A large number of vertically moving elements 54 (10 m on the entire surface of a 4-inch wafer)
In the case of arranging them at intervals, 105 pieces are arranged, and the following description will be made using 105 pieces. ) are arranged in a predetermined arrangement. The vertical movement element 24 includes a channel-shaped case 55 fixed to the base 42, an adjustment screw 56 screwed into a screw hole formed at the lower end of the case 55, and an adjustment screw 56 formed at the upper end of the case 55. It consists of a tip 27 screwed into a screw hole for taking out displacement, and a piezo element 59 supported between a pair of steel balls 58 in contact with the screw 56 and the tip 57. A groove 60 is formed above the case 55 so that the upper end of the case 55 can be easily elastically deformed. Further, the piezo element 59
is connected to the wiring.
前記固定ベース４１には、前記板はね４３に対応して１
２０度間隔で３個の上下動素子６１が配置されている。The fixed base 41 has one plate corresponding to the plate spring 43.
Three vertical movement elements 61 are arranged at 20 degree intervals.
この上下動素子６１は、前記固定ベース４１に固定され
たＵ字状のケース６２と、一端がケース６２の上端に固
定され、かつ溝６３によって弾性変形可能に形成された
変位取出用のチップ６４と、ケース６２の下端に形成さ
れたねじ穴にねじ込まれた調整用のねじ６５と、チップ
６４とねじ６５の間に一対の鋼球６６を介して支持され
たピエゾ素子６７とによって構成されている。そして、
チップ６４が、その上端に載置された鋼球６８によって
、前記ケース４６のフランジ６５に配置されたブラケッ
ト６９ヲ支えることによって、ケース４６を支持するよ
、うな構成になっている。This vertically moving element 61 includes a U-shaped case 62 fixed to the fixed base 41, and a tip 64 for taking out displacement, which has one end fixed to the upper end of the case 62 and is formed to be elastically deformable by a groove 63. , an adjustment screw 65 screwed into a screw hole formed at the lower end of the case 62, and a piezo element 67 supported between the chip 64 and the screw 65 via a pair of steel balls 66. There is. and,
The chip 64 is configured to support the case 46 by supporting a bracket 69 disposed on the flange 65 of the case 46 by means of a steel ball 68 placed on its upper end.
したがって、上下動素子６１が作動すると、チャック４
８の全体の傾斜を変えることができる。また、ベース４
２とケース４６およびチャック４８で形成される空間に
真空圧を供給すると、チャック４８が大気圧に押され前
記上下動素子５４のチップ５７に接触するまで押下げら
れ、上下動素子５４によって支えられる。した゛がって
、チャック４８にウェハが吸着支持されているため、ウ
ェハもチャック４８にならって変形される。Therefore, when the vertical movement element 61 operates, the chuck 4
The overall slope of 8 can be changed. Also, base 4
When vacuum pressure is supplied to the space formed by 2, the case 46, and the chuck 48, the chuck 48 is pushed down by atmospheric pressure until it contacts the tip 57 of the vertically moving element 54, and is supported by the vertically moving element 54. . Therefore, since the wafer is suction-supported by the chuck 48, the wafer is also deformed following the chuck 48.
第１３図は、第１２図における上下動素子５４の駆動回
路の一例を示すもので、同図圧おいて、ＣＰＵ ７１は
、第１１図に示したウェハ平坦度検出器３およびマスク
平坦度検出器３４に接続され、各検出器３３．３４の検
出データを記憶し、かつ、上下動素子５４によるウェハ
３６の変形量、すなわち、上下動素子５４のピエゾ素子
５９に印加すべき電圧をめる。ＣＰＵ７１に接続された
出力ポードア２は、ＣＰＵ ７１の指令に基づいて、作
動させるべき上下動素子５４の選択信号と、各上下動素
子５４に印加すべき電圧のディジタル値を発振する。出
力ポードア２に接続されたデコーダ７６は出力ポードア
２から印加される選択信号に基づいて、ステップアンド
リピート回数に対応して予じめ設定された区画（実施例
では１２区分）を指定するための信号を発振する。デコ
ーダ７３に接続されたラッチ回路７４は、デコーダ７５
から印加される信号をラッチする。ラッチ回路７４に接
続されたバッファ回路７５は、ラッチ回路７４から印加
された信号に基づいて、ＯＲ回路７６を介して作動させ
るべきピエゾ素子５９のスイッチング回路（後述）Ｋ作
動信号を印加する。一方、出カホ−）７２に接続された
２５個のＤ／Ａコンバータ７７Ａ〜７７ＹＩｆＣは、Ｃ
ＰＵ７１の演算結果忙基づくディジタル信号が印加され
る。高圧電源７８とＤ／Ａ：Ｉンハ−ｐ ７７ Ａ〜７
７ ＹＶＣ接続された２５個のアンプ７９Ａ〜７９Ｙは
、高圧電源７７から印加される電圧から Ｄ／、４コン
バータｙ７Ａ〜７７Ｙから印加されるアナログ信号に基
づいて所要の電圧を取出す。前記アンプ７９Ａ〜７９
ｒＫは、それぞれ複数個のピエゾ素子５９と、各ピエゾ
素子５９に接続されたトランジスタで形成されるスイッ
チ回路８ｏが並列に接続されている。このスイッチ回路
８ｏには、前記バッファ回路７５かも発信された作動信
号８１が印加される。そして、作動信号８１が印加され
たスイッチ回路８０が作動すると、そのスイッチ回路８
０に接続された式ニジ素子５９に、アンプ７９′Ａ〜７
９Ｙからの電圧が印加される。FIG. 13 shows an example of a drive circuit for the vertical movement element 54 in FIG. It stores the detection data of each detector 33 and 34, and stores the amount of deformation of the wafer 36 by the vertical movement element 54, that is, the voltage to be applied to the piezo element 59 of the vertical movement element 54. . The output port door 2 connected to the CPU 71 oscillates a selection signal for the vertically moving element 54 to be operated and a digital value of the voltage to be applied to each vertically moving element 54 based on a command from the CPU 71. A decoder 76 connected to the output port door 2 is configured to specify a preset section (12 sections in the embodiment) corresponding to the number of step-and-repeat operations based on a selection signal applied from the output port door 2. oscillate a signal. The latch circuit 74 connected to the decoder 73 is connected to the decoder 75
Latch the signal applied from A buffer circuit 75 connected to the latch circuit 74 applies a switching circuit (described later) K activation signal to the piezo element 59 to be activated via an OR circuit 76 based on the signal applied from the latch circuit 74 . On the other hand, the 25 D/A converters 77A to 77YIfC connected to the output port 72
A digital signal based on the calculation result of the PU 71 is applied. High voltage power supply 78 and D/A: I-P 77 A~7
7 YVC-connected 25 amplifiers 79A to 79Y extract a required voltage from the voltage applied from the high voltage power supply 77 based on the analog signal applied from the D/4 converters y7A to 77Y. The amplifiers 79A to 79
Each rK has a plurality of piezo elements 59 and a switch circuit 8o formed of a transistor connected to each piezo element 59 connected in parallel. An actuation signal 81 also transmitted from the buffer circuit 75 is applied to this switch circuit 8o. When the switch circuit 80 to which the activation signal 81 is applied is activated, the switch circuit 80 is activated.
0, the amplifiers 79'A to 7
A voltage from 9Y is applied.
上記の構成において、たとえば、第１４図に示すよう忙
、チャック４８に支持されたウェハ３６を１２の区画（
１）〜（Ｘ［ｌ）に分けて露光する場合九ついて説明す
る。なお、上下動素子５４はチャック４８の下に配置さ
れている。そして、１回の露光の際には各露光範囲（Ｉ
）〜（刈）について、それぞれ、露光範囲の外周を含む
２５個の上下動素子５４を作動させ、露光範囲内の変形
状態が、その周囲の未変形部分から影響を受けないよう
にしている。In the above configuration, for example, as shown in FIG. 14, the wafer 36 supported by the chuck 48 is divided into 12 sections (
1) to (X[l)] The case of exposing separately will be explained. Note that the vertical movement element 54 is arranged below the chuck 48. Then, during one exposure, each exposure range (I
) to (kari), 25 vertically moving elements 54 including the outer periphery of the exposure range are operated to prevent the deformation state within the exposure range from being influenced by the surrounding undeformed portion.
また、１０５個の上下動素子２４と、それらを駆動する
２５個のアンプ７９Ａ〜７９Ｙは、第１５図に示すよう
に対応する。すなわち、１０５個の上下動素子５４含１
〜１０９（但し８，１６，９４，１０２は欠番）で示し
、２５個のアンプ７９Ａ〜ｙｑＹをＡ、Ｙで示すと、区
画（１）の場合、上下動素子１はアンプＣで駆動される
。同様に、上下動素子２はアンプＤＣ１３−Ｅ、４−Ａ
、５−Ｂ、９−Ｈ，１ｏ−７・・・・・・・・・・・・
４４−Ｕ、４５−Ｖが各々対応する。また、区画（ＩＩ
）の場合は、３−Ｅ、４−Ａ、５−Ｂ、６−Ｃ。Furthermore, the 105 vertically moving elements 24 and the 25 amplifiers 79A to 79Y that drive them correspond to each other as shown in FIG. 15. That is, 105 vertically moving elements 54 including 1
~109 (however, 8, 16, 94, and 102 are missing numbers), and the 25 amplifiers 79A to yqY are denoted by A and Y. In the case of section (1), the vertical movement element 1 is driven by the amplifier C. . Similarly, the vertical movement element 2 is the amplifier DC13-E, 4-A.
, 5-B, 9-H, 1o-7...
44-U and 45-V correspond to each other. Also, section (II
), 3-E, 4-A, 5-B, 6-C.
７−Ｄ 、 １１−１ 、１２−Ｆ −、・−−−−−
−４６−Ｗ、 ４７−Ｘ カ各各対応する。第６図この
ような関係を模式的に示すもので、バッファ７５から１
の作動信号５１が発振されると、アンプｙｑＡに接続さ
れた上下動素子５４の４番目のピエゾ素子５９（Ｐ４）
と、アンプ７９Ｂ Ｋ接続された上下動素子５４の５番
目のピエゾ素子５９（Ｐ５）と、・・・・・・・・・、
アンプ７９ＹＩＩＣ接続された上下動素子の４３番目の
ピエゾ素子５９（Ｐ４３）が作動することを示している
。7-D, 11-1, 12-F -, ·------
-46-W, 47-X correspond to each. FIG. 6 schematically shows such a relationship.
When the actuation signal 51 is oscillated, the fourth piezo element 59 (P4) of the vertical movement element 54 connected to the amplifier yqA
and the fifth piezo element 59 (P5) of the vertical movement element 54 connected to the amplifier 79BK,...
This shows that the 43rd piezo element 59 (P43) of the vertical movement elements connected to the amplifier 79YIIC is activated.
このようにして、ＣＰＵ８１から区画指定信号とその区
画において各アンプ７ｑＡ〜７９Ｙから出すべき電圧の
ディジタル信号が発振されると、露光領域とその周辺の
２５・個の上下動素子５４が作動して、ウェハ３６の露
光領域を所要の形状に変形させることができる。In this way, when the CPU 81 oscillates the division designation signal and the digital signal of the voltage to be output from each amplifier 7qA to 79Y in that division, the 25 vertical movement elements 54 in and around the exposure area are activated. , the exposure area of the wafer 36 can be transformed into a desired shape.
なお、本薄板変形装置は、Ｘ線露光装置の細光式露光装
置にもそのまま適用できる。Note that the present thin plate deforming device can also be applied as is to a fine-light type exposure device of an X-ray exposure device.
上下動素子はピエゾ素子の他、電磁力、流体等を用いる
こともできる。As the vertical movement element, in addition to a piezo element, electromagnetic force, fluid, etc. can also be used.
以上説明した工５に本発明によれば、パターン焼付は装
置に用いられる半導体ウェハ保持固定台において、ウェ
ノ・を固定する面積がウエノ・に比較して小さいので、
ウエノ１裏面の異物があった場合、あるいは周辺に廻り
込んだホトレジストの残留、及びウェノ・チャック表面
に付着した異物があった場合でも、吸着されたウエノ１
にそりが発生するのを防止し、しかも溝を付けたウェハ
保持固定面を高精度に形成できる故、ウェハ焼付面を高
精度に所要の形状に形成でき、ウェハへのマスクパター
ンの解像度が向上し、しいてはウェハの歩留が向上する
ことができる効果を奏する。特にウェノ・の形状を極部
的に修正することは不可能につき、溝を付けたウエノ・
保持固定面を高精度に平坦にする必要がある（極部的な
凹凸があったのでは使用にたえられない。）。従って、
本発明のようにエツチング技術ヲ用いることによってこ
の目的を達成することができる。According to the present invention, in step 5 explained above, the area for fixing the wafer in the semiconductor wafer holding and fixing table used in the device is smaller than that of the wafer.
Even if there are foreign objects on the back side of the wafer 1, residual photoresist that has gone around the periphery, or foreign objects attached to the surface of the wafer chuck, the wafer 1 that has been adsorbed will
Because it prevents warping from occurring and can form a grooved wafer holding and fixing surface with high precision, the wafer printing surface can be formed into the desired shape with high precision, improving the resolution of the mask pattern on the wafer. However, the yield of wafers can be improved. In particular, it is impossible to locally modify the shape of the weno.
It is necessary to flatten the holding and fixing surface with high precision (it is unusable if there are extreme unevenness). Therefore,
This objective can be achieved by using etching techniques as in the present invention.
第１図は従来のウェノ・を載置する真空保持装置の斜視
図、第２図は第１図の構造体の斜視図第３図は第２図の
縦断面図、第４図はウェハチャック面製作のためのエツ
チング加工作業工程を示す図、第５図は第４図に示す工
程によって形成されるウェハチャック面を示す図、第６
図は本発明によるウェハチャック面を用いてウェハを保
持固定するウェハ保持固定台を示す図、第７図は第６図
の縦断面図、第８図及第９図は各々本発明によるウェハ
チャック面の別形状を示す図、第１０図は貼り合わせ方
式によるウェノ・チャック面の製作例を示す図、第１１
図は本発明半導体ウェハ保持固定台を用いたＸ線露光装
置の一例を示す斜視図、第１２図は本発明に係る薄板変
形装置の一実施例を示す正面部分断面図、第１３図は第
１２図に示す薄板変形装置の駆動回路の一例を示すブロ
ック線図、第１４図はウニ／％と上下動素子の位置関係
を示す平面図、第１５図は上下動素子とその駆動回路と
の対応を示す平面図、第１６図は上下動素子とその駆動
回路の対応を示す模式図である。
１１・・・・・・・・・・・・・・・ウニ／・チャック
部材１２・・・・・・・・・・・・・・・レジスト１３
・・・・・・・・・・・・・・・マスク１５・・・・・
−・・・・・・・・硬質クロムメッキ２０・・・・・・
・・・・・・・・・ランド２２・・・・・・・・・・・
・・・・接着剤４８・・・・・・・・・・・−・・ダイ
ヤフラム式チャック５４・・・・・・・・・・・・・・
・ウニノー変形用上下動素子４９ 、５７・・・・・・
・・・ピエゾ素子６１・・・・・−・・・・−・・全体
傾斜調整用上下動素子部 １ 図
＠２ 図
第３ 図
第４図 第５図
第６ 図
第７閲
第８ 図
殖１０図
２１
第１１ 図
第１４図
絽
第１５ 図
第１６団Fig. 1 is a perspective view of a conventional vacuum holding device for placing a wafer, Fig. 2 is a perspective view of the structure shown in Fig. 1, Fig. 3 is a longitudinal sectional view of Fig. 2, and Fig. 4 is a wafer chuck. FIG. 5 is a diagram showing the etching work process for surface production; FIG. 5 is a diagram showing the wafer chuck surface formed by the process shown in FIG. 4;
The figure shows a wafer holding and fixing base for holding and fixing a wafer using a wafer chuck surface according to the present invention, FIG. 7 is a longitudinal sectional view of FIG. 6, and FIGS. 8 and 9 are each a wafer chuck according to the present invention. Figure 10 is a diagram showing another shape of the surface, Figure 10 is a diagram showing an example of manufacturing a weno chuck surface by the bonding method, Figure 11
The figure is a perspective view showing an example of an X-ray exposure apparatus using the semiconductor wafer holding and fixing table of the present invention, FIG. Fig. 12 is a block diagram showing an example of the drive circuit of the thin plate deforming device, Fig. 14 is a plan view showing the positional relationship between the vertical movement element and the vertical movement element, and Fig. 15 is a diagram showing the relationship between the vertical movement element and its drive circuit. FIG. 16 is a plan view showing the correspondence, and a schematic diagram showing the correspondence between the vertical movement element and its drive circuit. 11・・・・・・・・・・・・・Sea urchin/Chuck member 12・・・・・・・・・・・・Resist 13
・・・・・・・・・・・・Mask 15・・・・・・
−・・・・・・Hard chrome plating 20・・・・・・
・・・・・・・・・Land 22・・・・・・・・・・・・
...Adhesive 48...Diaphragm chuck 54...
・Vertical movement elements 49, 57 for Uni-No deformation...
. . . Piezo element 61 . . . - Vertical movement element section for overall inclination adjustment 1 Figure @ 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 View Figure 8 Figure 10 Figure 21 Figure 11 Figure 14 Figure 15 Figure 16 Group
Claims (1)
形成するための半導体ウェハ保持固定台であって、該半
導体ウェハ保持固定台の上部基準平面上に、エツチング
加工によって複数の凹部を加工することによりつくられ
た複数の凸部の面積の割合が半導体ウェハに比較して少
ないことを特徴とする半導体ウェハ保持固定台。A semiconductor wafer holding and fixing table for fixing the back side of a semiconductor wafer and forming a wafer front surface into a desired shape, wherein a plurality of recesses are formed by etching on an upper reference plane of the semiconductor wafer holding and fixing table. A semiconductor wafer holding and fixing stand characterized in that the area ratio of the plurality of convex portions formed by the above is smaller than that of the semiconductor wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115863A JPS609125A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Semiconductor wafer holding and fixing stand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115863A JPS609125A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Semiconductor wafer holding and fixing stand |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609125A true JPS609125A (en) | 1985-01-18 |
| JPS6330781B2 JPS6330781B2 (en) | 1988-06-21 |
Family
ID=14673009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115863A Granted JPS609125A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Semiconductor wafer holding and fixing stand |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS609125A (en) |
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| JPS5898941A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-13 | テンコ−・インストルメンツ | Wafer chuck |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58115863A patent/JPS609125A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898941A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-13 | テンコ−・インストルメンツ | Wafer chuck |
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| JPS62279629A (en) * | 1986-05-28 | 1987-12-04 | Hitachi Ltd | Exposure equipment |
| JP2009212345A (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Nsk Ltd | Work chuck, aligner, and process for producing flat panel |
| JP2009212344A (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Nsk Ltd | Work chuck, aligner, and process for producing flat panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6330781B2 (en) | 1988-06-21 |
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