JPH01152639A - 吸着保持装置 - Google Patents

吸着保持装置

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JPH01152639A
JPH01152639A JP62310826A JP31082687A JPH01152639A JP H01152639 A JPH01152639 A JP H01152639A JP 62310826 A JP62310826 A JP 62310826A JP 31082687 A JP31082687 A JP 31082687A JP H01152639 A JPH01152639 A JP H01152639A
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cooling
insulating layer
workpiece
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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、静電吸着力および真空吸着力を利用してウェ
ハを保持する吸着保持装置に関し、特に、吸着台の温度
調整を可能にした吸着保持装置に関する。
[従来の技術] 従来、静電吸着力により物体を吸着して保持する静電吸
着保持装置としては、第5図に示すような構成のものが
知られている。この装置は、光やX線、電子ビーム、イ
オンビーム等を用いた半導体製造装置、例えば露光装置
やエツチング装置にマスクやウェハあるいはその装置の
構成部品等を必要に応じて固定し解放するために用いら
れる。
図中、1は有機物やセラミックス材料で作られた吸着基
板、2.3は一対の電極、4はシリコンの酸化膜や窒化
膜等の絶縁層、9は試料(被吸着物)である。
この装置において、電極2.3間に電圧を印加すると、
導電性の試料9を介して電界が絶縁層4の中に発生する
。この結果、絶縁層4は話電分極を生じである電荷を発
生するため、試料9と電極2.3との間に静電的な吸引
力が発生する。すなわち、試料9は絶縁層4に静電吸着
される。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、X線リソグラフィの場合のように、この
ような静電吸着保持装置に保持されているウェハに強力
な照射エネルギーが照射される場合、クエへの温度が上
昇するため種々の問題を生ずる。
ステップ・アンド・リピートを行なう露光方法のように
、照射エネルギーがウニへの一部に局所的に照射される
場合は、第6図に示すようにウェハの温度は、照射前の
温度に対して、照射後、照射範囲を中心にΔTだけ上昇
する。このような偏フたウニへの温度分布は局所的な熱
変位を引き起こしステップごとに位置合せを行なう場合
、位置ずれを生ずることになる。
本発明の目的は、上述の従来形の問題点に鑑み、静電吸
着ならびに真空吸着保持装置において、吸着面の温度変
化を制御することにより、照射エネルギーによる被保持
物たとえばウェハの熱的変形を抑制・安定化し、高精度
なパターン形成を可能にすることにある。
[問題点を解決するための手段および作用]上記目的を
達成するため本発明では、静電吸引力もしくは真空吸引
力によりクエへを吸着保持する吸着保持装置において、
吸着台の温度を調整する手段を備えている。
この構成において、強力な照射エネルギでウェハをステ
ップ・アンドリピートの露光方法で露光すると、クエへ
の温度は上昇して、ウェハおよび吸着台が部分的に変位
しようとするが、あらかじめ照射エネルギの強さと照射
時間、および露光シーケンスからウェハおよび吸着台の
温度上昇データに基づいた吸着台の温度調整を行なえば
、ウェハの温度は均一な所定の値に維持される。
したがって、上記熱による変形が抑制され、安定化され
て、ウェハに対して、高精度なりソグラフィが可能とな
る [実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を示す。
第1図は、本発明の実施例に係る基本的な考え方を示す
フローチャートである。同図において、静電吸着ならび
に真空保持装置に吸着保持されているウェハに、ある照
射エネルギ強度と照射エネルギ照射時間および焼付露光
シーケンスが与えられると、インプロセスですなわち実
際に焼付時に温度測定することなしで、吸着台の温度を
各種方法により均一温度にすることが可能となる。しか
しながら、そのためには、焼付露光シーケンスとステッ
プごとの吸着台の温度分布を測定しておくことが前提条
件となる。そのため、以下に示す実施例では温度センサ
が取り付けであるものの、実際のプロセスでは温度検出
は行なわないで温度調整を行なう。
第2図(a)は、本発明の第1の実施例に係る部分温度
調節付静電吸着保持装置の構成を示す概略断面図で(b
)はAA断面図である。同図において、1は有機物やセ
ラミックで作られた吸着基板、2.3は一対の電極、4
は絶縁層、5は吸着台(吸着基板1)の裏面に取り付け
られた管、6は管5内を流れる流体である。流体6とし
ては、液体または気体のいずれでもかまわないが主に水
、ヘリウムまたは窒素が用いられる。管5の材質は、流
体6によって決められ、ステンレス、真鍮、鋼等が用い
られる。管5の吸着台裏面における取付は位置は、ステ
ップ・アンド・リピート露光の中心位置となるように配
置しである。7はガラスウール等でできた断熱材である
。8は吸着台の裏面の温度を検知する温度センサで、最
も安定である白金測温抵抗体(制御幅±0.0001℃
)等を用い、ステップ数だけ配置しである。9はクエへ
等の試料である。21は吸着基板1上の試料9をステッ
プ送りさせる為の周知のXYステージ、22は複数の管
5の流体6の温度を個別制御する温度調節部、23はX
Yステージの駆動制御および温度調節部の制御を行なう
CPUである。
上記構成において、まず試料9として試験用ウェハを載
置し電極2.3間に電極を印加すると、試料9を介して
電解が絶縁層4の中に発生する。
この結果、絶縁層4は誘電分極を生じて、ある電荷を発
生するため、試料9と電極2.3との間に静電的な吸引
力が発生する。したがって、試料9は絶縁層4に静電吸
着される。まずこの試料9に、ステップ・アンド・リピ
ート露光を行なうと局所的な温度上昇は、温度センサ8
により検出される。この検出された温度に基づいて、吸
着台の温度を全体的に所定の設定温度に維持するための
管5を流れる流体6の温度および/または流量がコント
ロールされる。この温度調整は露光中にリアルタイムで
行なってもいいが、フィードバック制御では、遅れ時間
を生じるために露光前に、照射エネルギの強度、照射時
間、焼付露光シーケンスを決めてデータを収集しておく
ものとする。言いかえれば、この資料9の露光後、次の
試料、すなわち本露光用クエへを露光する場合にステッ
プ・アンド・リピート露光による各部分を順次照射した
際の、それぞれの部分照射時の局所的な温度上昇を、す
でにデータとして持っている制御装置により照射時刻と
のタイミングを図って各ステップ位置での局所温度上昇
に応じて管5それぞれを流れる流体6の温度および/ま
たは流量をコントロールし、吸着台温度制御時の応答性
を良くするものである。この実施例においては複数の管
5のうちエネルギ照射位置の下側あるいはその近辺にあ
たる管に流れる流体のみ冷却のため周囲の管の流体より
低い温度になるよう温度調節部で調節している。例えば
、第3図に示すように、照射前のウェハ温度が−様な温
度分布を示す場合、局所的な照射エネルギーによる温度
上昇は、その位置における集中した強制冷却により、所
定の吸着面温度に調整する。CPU23は試料の各部を
順次照射位置にステップ送りし、同時に温度調節部に前
述データに基づいて、照射によって温度が上昇する前に
照射位置の冷却が開始されるよう温度制御させる。照射
終了後、照射位置の冷却は終了し、次の照射位置が同様
に冷却される。
第4図は本発明の第2の実施例に係る静電吸着保持装置
を示す概略断面図である。第1図の装置と対応する部分
は第1図と同一の番号を付しである。第4図において、
12は吸熱フィン、 13は放熱フィン、14.15は
B1.Te、などの金属間化合物で電流を流すとペルチ
ェ効果により接合点の温度が下がる電子冷却素材である
同図の構成において、不図示の電源装置によりP型およ
びN型の電子冷却素材14.15に電流を流すと、上述
のペルチェ効果により吸着基板1の裏面が冷却されるが
、この電流をCPUからの信号に基づいて同様に制御す
ることにより、吸着基板1の裏面の温度を一定にする。
また、本発明の実施例では、静電吸着保持装置のみ示し
てきたが真空吸着保持装置においても、同様の温度調整
手段を設ければ、同様の効果が得られる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、照射エネルギー
による吸着面の温度変化を制御し、所定の温度にするこ
とによって被保持物の熱的安定性を向上させ、被保持物
例えばクエへ等に描かれた回路パターンの所定寸法を維
持し、高精度なりソグラフィを可能にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係る温度調整の考え方を示
すフローチャート、 第2図は、本発明の第1の実施例に係る部分温度調節静
電吸着保持装置の構成を示す概略断面図、 第3図は、第2図の装置における部分温度調整の概念を
示すグラフ、 第4図は、本発明の第2の実施例に係る静電吸着装置′
を示す概略断面図、 第5図は、従来例に係る静電吸着保持装置の構成を示す
概略断面図、 第6図は、部分照射におけるウェハの温度分布を示すグ
ラフである。 1:吸着基板、2.3=電極、4:絶縁層、5.5H:
管、6:流体、7:断熱材、8:温度センサ、9:試料
、 12:吸熱フィン、13:放熱フィン、14、15:電
子冷却素材。 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被保持物を吸着保持する吸着台と、前記吸着台に保
    持された被保持物の各部分を順次エネルギー照射位置に
    移動させる手段と、前記移動手段の移動と連動して被保
    持物の照射位置に移動した部分を集中的に強制冷却する
    様に前記吸着台を冷却する冷却手段とを備えたことを特
    徴とする吸着保持装置。 2、前記冷却手段は、あらかじめ求めた被保持物の各部
    分それぞれの照射時の局所的な温度上昇の情報に基づい
    て前記強制冷却を行なうことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の吸着保持装置。
JP62310826A 1987-12-10 1987-12-10 吸着保持装置 Pending JPH01152639A (ja)

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