JPH02248033A - 基板保持具 - 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】 〔概要〕 基板保持具、特に集積回路パターン露光等の半導体製造
工程に必要なブランクス（乾板）を製作する際の基板を
保持する治具に関し、 被保持基板を直接吸着チャックにより保持することなく
、それを間接的に保持し、面内でのレジスト感度を均一
にすること、及び角型基板においては、該角型基板の四
隅にレジスト膜を精度良く塗布することを目的とし、 本体基板部の上面に、被保持基板載置用の凹部が設けら
れていることを含み構成し、 前記凹部の内面に気密部材が設けられ、かつ該凹部に外
部に通じる開口部が設けられていることを含み構成し、 前記凹部の内面の一部に、補助凹部が設けられ、かつ該
凹部の底部に、被保持基板を載置する載置補助部材が設
けられていることを含み構成し、前記凹部の内面の一部
に、補助凹部が設けられ、かつ該凹部及び補助凹部に気
密部材が設けられ、前記凹部の底部に、外部に通じる開
口部及び被保持基板を載置する載置補助部材が設けられ
ていることを含み構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、基板保持具に関するものであり、更に詳しく
言えば集積回路パターン露光等の半導体製造工程に必要
なレチクル等のブランクス（乾板）を製作する際の基板
を保持する治具に関するものである。

近年、半導体集積回路（ＬＳＩ）装置の高集積化、高密
度化に伴い、集積回路パターンの焼付は等に用いるレチ
クルも高精度、高品質のものが要求されている。

ところで、レチクル等のブランクスは、厚さ数［ｍ］程
度の石英（ガラス）等の基板にクロム（ｃｒ）と、レジ
ストが形成されて成るものである。このブランクスの製
造工程において、熱処理装置等にブランクスを出し入れ
する場合には、それが直接吸着チャック等により吸引さ
れ、搬送されている。また、通常、レチクルに使用され
ている角型のｃｒを形成した石英基板上にレジストを塗
布する場合には、角型であるために、直接基板を回転さ
せると、基板が風を切る際、四隅で乱気流が発生してい
た。

このため、前者の場合には、吸着チャックの影響により
、ブランクスのレジスト感度に分布差を生じたり、後者
の場合には、ブランクスの四隅のレジストがフリンジ（
脈打ち）現象を起こしたりするという問題がある。

そこで、間接的にブランクス等を保持して、レジスト感
度を均一にすること、及び精度良くその四隅にレジスト
を塗布することができる治具の要望がある。

〔従来の技術〕

％９，１０図は、従来例に係る説明図である。

第９図（ａ）、　　（ｂ）は、従来例の基板保持具に係
る説明図を示している。

同図（ａ）は吸着チャックによりブランクスを搬送する
状態を示している。

図において、レチクル等のブランクス（乾板）１は、厚
さ数［ａ］程度の石英基板ｌａ上に、スパッタ法等によ
り形成されたクロム膜１ｂと、レジスト塗布工程により
形成されたレジスト膜１ｃから成る。ブランクス１は２
００（”Ｃ）程度のブリベイクのために吸着チャック２
等により直接保持されて加熱装置等に搬入される。熱処
理が終わると、常温（２５℃程度）に置かれた吸着チャ
ック２を直接、ブランクスｌに吸着してそこから搬出さ
れる。

同図（ｂ）は、クロムを形成した石英基板ｌａ上に、レ
ジストを塗布する状態を示している。

図において、レジスト膜１ａは、クロムを形成した石英
基板１ａを、回転吸着チャック４により直接保持して回
転させ、そのクロム膜１ｂ上等にレジスト液３を滴下す
ることにより形成される。

第１Ｏ図（ａ）、（ｂ）は、従来例の問題点に係る説明
図であり、同図（ａ）は、吸着チャック２によりブラン
クス１を保持した場合のレジスト感度を説明する図を示
している。

図（ａ）において、５はレジスト感度不均一部分であり
、熱処理工程等において、直接吸着チャックによりブラ
ンクス１を保持したために生じたものである。これは、
高温に加熱されたブランクス１に、常温の吸着チャック
２を接触保持したことにより、両者の温度差や熱容量差
を原因として、吸着チャック２から離れた領域のレジス
ト感度と、吸着チャック２に接触した領域のレジスト感
度との間に感度差が生じたものである。

同図（ｂ）は、角型基板を回転させた場合のレジスト膜
の塗布状態を示している。

同図（ｂ）において、６はフリンジ（脈打ち）部分であ
る。

フリンジ部分６は、回転する角型ブランクス１の四隅が
気流を乱すことにより乱流（風）を生じ、この風に基づ
く影響が四隅のレジスト膜に反映したものである。この
現象は、角型基板で目立つもので、丸型基板には発生し
ない。

（発明が解決しようとする課題］ 従って、レチクル等の乾板となるブランクス１を、直接
吸着チャック２等により保持して搬送すると、第１０図
（ａ）に示すように、角型基板にレジスト等を塗布する
際にはレジスト感度不均一部分５の発生を招くことがあ
る。また、第１０図（ｂ）に示すようにレジスト膜ＩＣ
の四隅にフリンジ部分６の発生を招くことがある。

これにより、例えば、レジスト感度不均一部分５等に、
集積回路パターンが露光された場合、１２６Ｘ１２６［
ｍｍ］のレチクルにおいて、０．１〜０．１５（μｍ〕
程度の面内寸法バラツキを生じることがある。

このため、直接ブランクス等の保持する方法では、精度
良いレチクル等を製作することができないという問題が
ある。

本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、被保持基板を、直接、吸着チャックにより保持
することなく、それを間接的に保持し、該基板の保温状
態を良くして、レジスト感度を均一にすること、及び角
型基板を丸型に模擬的に変えることにより、該基板の四
隅にレジスト膜を精度良く塗布することを可能とする基
板保持具の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１〜４図は、本発明の第１〜第４の基板保持具に係る
原理図を示している。

その第１の基板保持具は、第１図（ａ）、　　（ｂ）に
示すように、本体基板部１１の上面に、被保持基板１３
載置用の凹部１２が設けられていることを特徴し、 その第２の基板保持具は、第２図（ａ）、（ｂ）に示す
ように、第１の基板保持具であって、前記凹部１２の内
面に気密部材１４が設けられ、かつ該凹部１２に外部に
通じる開口部１５が設けられていることを特徴とし、 その第３の基板保持具は、第３図（ａ）、　　（ｂ）に
示すように、第１の基板保持具であって、前記凹部１２
の内面の一部に、補助凹部１６が設けられ、かつ該凹部
１２の底部に、被保持基板１３を載置する載置補助部材
１７が設けられていることを特徴とし、 その第４の基板保持具は、第４図（ａ）、（ｂ）に示す
ように、第１の基板保持具であって、前記凹部１２の内
面の一部に、補助凹部１６が設けられ、かつ該凹部１２
及び補助凹部１６に気密部材１４が設けられ、 前記凹部１２の底部に、外部に通じる開口部（１５）及
び被保持基板１３を載置する載置補助部材１７が設けら
れていることを特徴とし、上記目的を達成する。

〔作用〕

本発明の第１の基板保持具によれば、本体基板部１１の
凹部１２に、被保持基板１３が載置される。

このため、被保持基板１３と、吸着チャックや回転吸着
チャック等の搬送手段との間に本体基板部１１を介在さ
せた状態で、該被保持基板１１を間接的に保持すること
ができる。従って、従来のように被保持基板１３と、こ
れ等の搬送手段とを接触して保持する事態が無くなる。

これにより、搬送手段に接触した本体基板部１１の温度
分布が変化しても、搬送手段の温度の影響が波及しなく
なる。従って、被保持基板１３の温度分布を均一に保持
することが可能となる。

また、第２の基板保持具によれば、凹部１２の内面に気
密部材１４が設けられ、かつ該凹部１２に外部に通じる
開口部１５が設けられている。

このため、被保持基板１３が凹部１２に気密部材１４を
介在させた状態で、本体基板部１１に載置され、かつ該
気密部材１４と、被保持基板１３とが形成する凹部Ｉ２
の内側の気圧を、開口部１５を介して制御することによ
り本体基板部１１の表面と、被保持基板１３との表面と
を、面位置において、平坦状態にすることが可能となる
。

これにより、角型形状の被保持具板のレジスト塗布工程
において、従来のような角型基板に発生していたフリン
ジ現象の発生を低減し、四隅に再現性良く、かつ暗度良
くレジスト液を塗布することが可能となる。

さらに、第３の基板保持具によれば、凹部１２の内面の
一部に補助凹部１６が設けられ、がっ該凹部１２の底面
に載置補助部材１７が設けられている。

このため、本体基板部１１の凹部１２の表面形状と、被
保持基板１３の外周形状とがほとんど等しい場合、補助
凹部１６を介して、フック金具等の取出し手段を該被保
持基板１３の裏面に挿入することができる。また、第１
の基板保持具に比べて第３の基板保持具では、載置補助
部材１７により被保持基板１３を、さらに間接的に保持
することができる。

これにより、本体基板部１１の凹部１２がら被保持基板
１３を外部に取り出す動作を、容易にすること及び、搬
送手段の温度による影響をさらに抑制することが可能と
なる。

また、第４の基板保持具によれば、凹部１２の内面と、
補助凹部１６とに気密部材１４が設けられ、かつ該凹部
１２の底部に開口部１５と、載置補助部材１７とが設け
られている。

このため、載置補助部材１７の高さを凹部１２の深さか
ら被保持基板１３の厚さを差し引いた値にし、かつ凹部
１２の内圧を制御することにより、第２の基板保持具に
比べて、本体基板部１１の表面と、被保持基板１３との
表面とを、面位置において、載置補助部材１７をストッ
パーにして容易に、かつ即座に平坦状態にすることが可
能となる。

これにより、第２の基板保持具と同様に、四隅に再現性
良く、かつ精度良くレジスト液を塗布すること、及び第
３の基板保持具と同様に、被保持基板１３の取り出しを
容易にすることが可能となる。

〔実施例〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。

第５〜８図は、本発明の実施例に係る基板保持具を説明
する°図である。

（ｉ）本発明の第１の実施例 第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施例の基板
保持具に係る説明図を示している。

同図（ａ）は、第１の基板保持具を搬送する状態を示す
斜視図である。

図において、１０１は、第１の基板保持具であり、その
上部に被保持基板１３を載置する凹部２２を設けた本体
基板部２１から成る０本体基板部２１は被保持基板と共
に熱処理をすることができる耐熱性部材から成り、本発
明の実施例では円形状の石英やセラミックスを用いる。

２２は凹部であり、被保持基板１３の外周形状に対応し
た内周形状を有ｐている０本発明の実施例では内周形状
が四角形を有している。

２３は、被保持基板１３の一実施例となるブランクス（
乾板）であり、石英基板にスパッタ法や蒸着法等により
形成されたｃｒ膜と、レジスト塗布工程により形成され
たレジスト膜との積ＲＷＪ板から成る。なお、被保持基
板１３には、ブランクス（乾板）２３の他に液晶基板等
を凹部１２に載置して搬送しても良い。

２８は、吸着チャックであり、第１の基板保持具１０１
を熱処理装置等に出し入れをする搬送手段である。

同図（ｂ）は、第１の基板保持具１０１を吸着チャック
２８により搬送している状態を示す断面図である。

図において、Ａは第１の基板保持具１０１の直径方向の
長さであり、本発明の実施例では２０〔〔〕程度である
。また、Ｂは第１の基板保持具１０１の厚み方向の厚さ
であり、本発明の実施例では６．５〔閣〕程度である。

これにより、例えば大きさ１２６Ｘ１２６（ｍ）程度、
膜厚２．３［■］程度のブランクス（乾板）２３を本体
基板部２１の凹部に載置することができる。また、第１
の基板保持具１０１は、その裏面吸着チャック２８によ
り、吸引保持して運搬等をすることができる。

このようにして、第１の実施例によれば本体基板部２１
の凹部２２に、ブランクス（乾板）２３等が！！置され
ている。

このため、ブランクス２３等と、吸着チャック２８等と
の間に該ブランクス２３等の膜厚２，３［＋ｍ］よりも
、はるかに厚み（約６．５［閣］程度）のある本体基板
部２１を介在させた状態でブランクス２３を間接的に保
持することができる。

従って、従来のようにブランクス２３と、吸着チャック
２８等とを直接、接触して保持する事態が無くなる。

これにより、吸着チャック２８に接触した本体基板部２
１の温度分布が変化しても、該本体基板部２１よりも薄
いブランクス２３には、少なくとも該吸着チャック２８
の温度の影響が波及しなくなる。従って、ブラ゛ンクス
２３の温度分布を均一に保持すること、すなわち、ブラ
ンクス２３の面内レジスト感度バラツキを低減すること
が可能となる。

（ｉｉ）本発明の第２の実施例 第６図（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施例の基板
保持具に係る説明図であり、同図（ａ）は、第２の基板
保持具を回転し、レジストを塗布している状態を示す斜
視図である。

図において、１０２は第２の基板保持具であり、第１の
基板保持具１０１と同様に、本体基板部２１に凹部２２
が設けられている。本体基板部２１は、第１の基板保持
具１０１と同等の材質でも良く、また軽量化を図るため
の粗材から成るものであっても良い。これは、レジスト
塗布工程において基板等を載置した第２の基板保持具１
０２を直接熱処理工程に移行する場合には、同質のもの
を使用することによって、作業工程の省略化を図ること
ができる。また、ブランクス２３等が大型化することに
より、吸着チャックの吸引保持能力が低下する場合には
、第２の基板保持具１０２の軽量化を図ることにより回
転吸着チャック２９の負荷を軽くすることができる。

２４は、気密部材１４の一実施例となるゴムバッキング
である。２９は、回転吸着チャックであり第２の基板保
持具１０２を吸引して、回転する機能を有している。

同図（ｂ）は、第２の基板保持具１０２にレジスト液３
０を塗布する基板等を載置した断面図を示している。

図において、２５は開口部であり、本発明の実施例では
本体基板部２１の底部に設けられたものである。また、
開口部２５は、本体基板部２１の重さが重い場合にはそ
の口径を小さくし、その重さが軽い場合には、その口径
を大きくすることによって、ブランクス２３に加わる圧
力を制御することができる。

さらに、本体基板部２１の表面と、ブランクス２３の表
面とは平坦、すなわち面位置が平坦状態に維持されてい
る。この状態において、第２の基板保持具１０２が回転
され、スポイト３１等により滴下されたレジスト液３０
がブランクス２３等の四隅に遠心力によってスピンコー
ティングされる。

このようにして、第２の実施例によれば凹部２２の内面
にバッキング２４が設けられ、かっ凹部２２の底部に通
ずる開口部２５が設けられている。

このため、ブランクス２３が凹部２２にバッキング２４
を介在させた状態で、本体基板部２１に！！置され、か
つ該バッキング２４′とブランクス２３とで形成する凹
部２２の内側の気圧を開口部２５を介して制御すること
により、本体基板部２１の表面と、ブランクス２３の表
面とを面位置において、平坦状態を維持することが可能
となる。

これにより、回転吸着チャック２９を用いた四角形状の
ブランクス２３のレジスト塗布工程において、角型基板
を模擬的に丸型にすることにより、乱気流が原因で生じ
るフリンジ現象め発生を低減でき、四隅に再現性良く、
かつ精度良くレジスト液３０を塗布することが可能とな
る。

（１ｉ）本発明の第３の実施例 第７図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施例の基板
保持具に係る説明図であり、同図（ａ）は、その斜視図
を示している。

図において、１０３は第３の基板保持具であり、第１の
基板保持具１０１に、補助凹部２６と、オーリング２７
とを設けたものである。補助凹部２６は、本発明の実施
例では凹部２２の四隅に設けられる。またオーリング２
７は、ブランクス２３を載置する載置補助部材１７の一
実施例であり、凹部２２の底部に設けられている。

同図（ｂ）は、第３の基板保持具１０３に基板等を！！
置した断面図である。

図において、ブランクス２３は、本体基板部２１の凹部
２２の底部のオーリング２７を介して、間接的に載置さ
れている。従って、ブランクス２３の運搬時の吸着チャ
ック２８等の搬送手段と、ブランクス２３とは、本体基
板部２１及びオーリング２７を挟間した状態になる。

これにより、第１の基板保持具１０１に比べて第３の基
板保持具１０３では、吸着チャック２８等の温度の影響
が極力、低減され、ブランクス２３の温度分布をより均
一に維持することができる。

同図（ｃ）は、載置された基板等を第３の基板保持具１
０３から取り出す状態を示している。

図において、３２ａ、３２ｂはフック金具であり、ブラ
ンクス２３等を引き上げる機能を有している。これは、
凹部２２の四隅に設けた直径数■程度の補助凹部２６か
ら該凹部２６の底部にフック金具３２　ａ、　　３２　
ｂを挿入することによって、ブランクス２３等を引き出
し易くしたものである。

このようにして、第３の実施例によれば、凹部２２の四
隅に補助凹部２６が設けられ、かつ該凹部２２の底面に
オーリング２７が設けられている。

このため、凹部２２の表面形状と、ブランクス２３の外
周形状とがほとんど等しい場合、補助凹部２６を介して
、フック金具３２ａ、３２ｂ等を、ブランクス２３の裏
面に挿入することができる。

また、第１の基板保持具１０１に比べて第３の基板保持
具１０３では、ブランクス２３を、オーリング２７を介
して、さらに間接的に保持することができる。

これにより、凹部２２からブランクス２３を外部へ取り
出す動作を容易にすること、及び吸着チャック２８の温
度の影響を、さらに抑制することが可能となる。

（ｉｖ）本発明の第４の実施例 第８図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施例の基板
保持具に係る説明図であり、同図（ａ）はその斜視図を
示している。

図において、１０４は第４の基板保持具であり、第２の
基板保持具１０２に、補助凹部２６と、オーリング２７
とを設けたものである。なお、第２の実施例と同じ符号
のものは同じ機能を有しているので説明を省略する。

補助凹部２６は、第３の実施例と同様に、凹部２２の四
隅に設けられている。また、オーリング２７も凹部２２
の底部に設けられている。この際、オーリング２７にゴ
ム製オーリングを用いることにより、ゴムバッキング２
４を省略することができる。

同図（ｂ）は、第４の基板保持具１０４にブランクス２
３を載置した断面図である。

図におル）て、ブランクス２３は、第３の実施例と同様
に、本体基板部２１の凹部２２の底部のオーリング２７
を介して間接的に載置されている。

この際のオーリング２７の厚さは、凹部２２の深さから
、ブランクス２３の厚みを減算したものとする。これに
より、第２の実施例に比べて、第４の実施例では、本体
基板部２１の表面と、ブランクス２３の表面とを、面位
置において、オーリング２７をストッパーにして第２の
実施例と同様に回転吸着チャック２９等により容易に、
かつ即座に平坦状態を維持することができる。

その後、回転吸着チャック２９等を回転させて、第２の
実施例と同様に基板等の表面にレジスト塗布処理等を行
う。

同図（ｃ）は、載置された基板等を第４の基板保持具１
０４から取り出す状態を示している。

図において、レジスト塗布処理等を終了した同図（ｂ）
のようなブランクス２３を第４の基板保持具１０４から
取り出す場合には、まず、凹部２２の内面及び補助凹部
２６に設けられたゴムパツキン２４を取り外す。次いで
、第３の実施例のように、フック金臭３２ａ、３２ｂを
補助凹部２６に挿入して、それをブランクス２３の裏面
に引っ掛ける。これにより、凹部２２から外部へ、ブラ
ンクス２３が取り出される。

このようにして、第４の実施例によれば、第２第３の実
施例と同様に凹部２２の内面と、補助凹部２６とに、バ
ッキング２４が設けられ、がっ凹部２２の底部に開口部
２５と、オーリング２７とが設けられている。

このため、オーリング２７の高さを、凹部２２の深さか
らブランクス２３の厚さを差し引いた値にして、凹部２
２の内圧を制御することにより、第２の実施例に比べて
、本体基板部２１の表面と、ブランクス２３との表″面
とを、面位置において、オーリング２７をストッパーに
して容易にかっ即座に平坦状態を維持することができる
。

これにより、第２の実施例と同様に、四隅に再現性良く
、かつ精度良くレジスト液を塗布すること、及び第３の
実施例と同様に、ブランクス２３の取りだしを容易にす
ることが可能となる。

なお、本発明の実施例では、第１〜４の基板保持具１０
１〜１０４を吸着チャック２８等の搬送手段や回転吸着
チャンク２９等のレジスト塗布処理手段の補助治具とし
て説明したが、ブランクスやレチクル等の検査工程にお
いて、本発明の第１〜第４の基板保持具１０１〜１０４
をそれ等の試料台として用いることも可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、搬送工程やレジス
ト塗布工程等において、第１〜４の基板保持具によりブ
ランクス等の被保持基板を間接的に保持することができ
る。

このため、前者の場合、被保持基板の保温状態が良好と
なり、レジスト感度を均一にすることが可能となる。後
者の場合、被保持基板の四隅にレジスト膜等を精度良く
形成することが可能となる。

また、本発明によれば、オーリング等の載置補助部材や
補助凹部により、被保持基板のセツティング及び取り出
しを容易にすることができる。従って、被保持基板の載
置／取り出し処理の自動化を図ることが可能となる。

これにより、ブランクス等の自動製造化に寄与するとこ
ろが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の基板保持具に
係る原理図、 第２図（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の基板保持具に
係る原理図、 第３図（ａ）、　　（ｂ）は、本発明の第３の基板保持
具に係る原理図、 第４図（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施例の基板
保持具に係る原理図、 第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施例の基板
保持具に係る説明図、 第６図（ａ）、　　（ｂ）は、本発明の第２の実施例の
基板保持具に係る説明図、 第７図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施例の基板
保持具に係る説明図、 第８図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施例の基板
保持具に係る説明図、 第９図は（ａ）、（ｂ）は、従来例の基板保持具に係る
説明図、 第１０図（ａ）、（ｂ）は、従来例の問題点に係る説明
図である。 （符号の説明） １１・・・本体基板部、 １２・・・凹部、 １４・・・気密部材、 １５・・・開口部、 １６・・・補助凹部、 １７・・・載置補助部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体基板部（１１）の上面に、被保持基板（１３
   ）載置用の凹部（１２）が設けられていることを特徴と
   する基板保持具。
2. （２）前記請求項１記載の基板保持具であって、前記凹
   部（１２）の内面に気密部材（１４）が設けられ、かつ
   該凹部（１２）に外部に通じる開口部（１５）が設けら
   れていることを特徴とする基板保持具。
3. （３）前記請求項１記載の基板保持具であって、前記凹
   部（１２）の内面の一部に、補助凹部（１６）が設けら
   れ、かつ該凹部（１２）の底部に、被保持基板（１３）
   を載置する載置補助部材（１７）が設けられていること
   を特徴とする基板保持具。
4. （４）前記請求項１記載の基板保持具であって、前記凹
   部（１２）の内面の一部に、補助凹部（１６）が設けら
   れ、かつ該凹部（１２）及び補助凹部（１６）に気密部
   材（１４）が設けられ、前記凹部（１２）の底部に、外
   部に通じる開口部（１５）及び被保持基板（１３）を載
   置する載置補助部材（１７）が設けられていることを特
   徴とする基板保持具。