JPH0267745A - ウエハ保持方法 - Google Patents

ウエハ保持方法

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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、半導体製造装置に関し、特にマスクパターン
をクエへに露光転写する際、ウェハを保持するためのウ
ェハ保持装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来のウェハ保持装置として、真空吸引力を利用した真
空吸着手段からなるもの及び静電力を利用した静電吸着
手段からなるものが公知である。
従来の真空吸着手段からなるウェハ保持装置を第２（ａ
）図及び第２（ｂ）図に示す、（ａ）図は上面図、（ｂ
）図は断面図である。本体２の上面に真空吸着溝４が形
成され、真空配管１４及び真空吸着口１５を介して図示
しない真空源に接続されている。
ウェハ１は本体２の上面の接触面上に搭載され真空吸着
溝４を介して真空吸引され雰囲気圧力により吸着される
。
従来の静電吸着手段からなるウェハ保持装置を第３（ａ
）図及び第３（ｂ）図に示す。（ａ）図は上面図、（ｂ
）図は断面図である。本体２の上面に電極８が配設され
その上面は絶縁層３で覆われる。ウェハ１は本体２の絶
縁層３の上面（接触面）上に搭載され電極８に電圧を印
加することにより静電力により接触面上に吸着される。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の真空吸着手段からなるウェハ
保持装置においては、ウェハと接触面との間に真空層が
できるため接触熱抵抗が著しく大きくなる。例えば、常
温常圧の空気；囲気中で真空吸着と静電吸着とを比較し
た場合、ウェハとウェハ梧載面との間の接触熱抵抗は、
真空吸着の場合１０−２［バ・ｍ２／Ｗ］　、静電吸着
の場合１０−’　［にｍ２／Ｗ］　となり、真空吸着の
方が２桁程接触熱抵抗が大きくなる。従って、マスクパ
ターンをウェハに露光転写する際、露光エネルギーの吸
収によりマスク及びウェハに発生した熱が保持装置側に
逃げることが出来ず、マスク及びウェハの温度上昇が起
こりマスクパターンの熱歪を生ずるという欠点があった
。
また、前記静電吸着手段からなるウェハ保持装置におい
ては、ウェハを吸着接触面上に搭載した後電極に電圧を
印加した際、ウェハと吸着面との間のギャップが小さい
部分では吸着力が大きく、ギャップが大きい部分では吸
着力が小さいため、クエへの凹凸（うねり）によりクエ
へ面内で吸着力の差が生じ、クエへの凹凸を吸着面に倣
って矯正出来ない場合があり、ウェハが脱落する場合が
あった。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、ウェハの接触熱抵抗を低下させて熱歪の発生を防止
し、ウェハを確実ニ搭載面上に固定保持可能なウェハ保
持装置の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係わるウェハ保持装置は、ウェハを固定保持す
るために、真空吸着手段と静電吸着手段の２つの保持手
段を備えている。
［作　用］ ウェハは真空吸引力及び静電力の両方により搭載面上に
吸着され、静電吸着力によりウェハを保持した状態で雰
囲気ガスを導入し接触熱抵抗を小さくする。
［実施例］ 第１（ａ）図は本発明に係わるウェハ保持装置の上面図
、第１（ｂ）図は第１（ａ）図のＡ−Ａ’断面図、第１
（ｃ）図は第１（ａ）図のＢ−Ｂ’断面図である。１は
ウェハ、２は装置本体、３は絶縁層である。装置本体２
は、Ａｍ２０．、ＳｉＣ等のセラミクスやＳＵＳ、Ａ１
等の金属からなる。絶縁層３は、ＡｆＬｚＯ８等の読電
率の高い材料からなり、厚さは５０〜４００μｍ程度で
ある。絶縁層が薄いと静電吸着力は大きくなるが、高電
圧を印加した際絶縁不良を起こし易く、厚いと静電吸着
力が小さくなる。この実施例ではＡＩＬｚＯｓを溶射形
成した後研磨し１００μｍの厚さにしている。この絶縁
層３上にウェハ１が搭載されクエへとの接触面を構成す
る。この接触面には真空吸着溝４が形成されている。真
空吸着溝４は真空配管１４及び真空吸着口５を介して図
示しない真空源に接続される。ウェハ保持装置本体２の
近傍の真空配管１４上には管内圧力を検知するための圧
力センサー６が設けられる。圧力センサー６と真空吸着
口５の間の真空配管１４上には三方弁７が設けられ、圧
力センサー側の管内に：囲気ガスを導入することが出来
る。
絶縁層３の下側には電極８が設けられる。電極８はスイ
ッチ９を介して高電圧源１０に接続される。スイッチ９
を閉じることにより電極８に高電圧が印加されウェハ１
との間に静電吸着力が発生しウェハ１は絶縁層３上に吸
着されて固定保持される。装置本体の材買が導体の場合
には電極８の下側にも絶縁層を設ける。
装置本体２の内部には温調水（温度調整用冷却水）の循
環領域１１が設けられる。所望の温度に調整された冷却
水が流路の入口１２から供給され、循環領域１１を流れ
装置本体２及びウェハ１から熱を奪い温度上昇を防止し
て装置本体２及びウェハ１を所定温度に侃ち、出口１３
より排出される。
上記ウェハ保持装置におけるクエへの吸着手順は以下の
通りである。
１）ウェハ１を装置本体２の絶縁層３上に搭載する。
２）ウェハ１と装置本体２との間を真空吸着口５を介し
て真空吸引しウェハ１を絶縁層３上に真空吸着する。こ
のとき圧力センサー６により管内圧力を監視しウェハが
吸着されたことを確認する。
３）ウェハ１の真空吸着を確認後、スイッチ９を閉じ電
極８に高電圧を印加する。これによりウェハ１は真空吸
着力と静電吸着力の両方の力で装置本体に固定保持され
る。
４）次に、三方弁７を開き装置本体側の真空配管１４内
に雰囲気ガスが導入する。これによりウェハ１と装置本
体２の絶縁層３の接触面との間に霊囲気ガスが導入され
両者間の接触熱抵抗が低下する。雰囲気ガスとしては、
熱伝導率の高いＨｅガス等が適当である。このときウェ
ハ１は静電吸着力のみによって保持されている。
上記実施例では、クエへを静電吸着した後、真空配管内
に雰囲気ガスを導入したが、別の構成として、真空配管
にガス導入経路を設けてもよい。
これにより、雰囲気ガスが空気や窒素等の比較的熱伝導
率の低いガスであっても、別のガス導入経路から真空配
管内にＨｅ等の熱伝導率の高いガスを導入することが出
来、クエへと装置本体の接触面との間の接触熱抵抗を小
さくすることが出来る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明においては、ウェハ保持手
段として、真空吸着手段及び静電吸着手段の両方を具備
することにより、ウェハを搭載面上に確実に固定保持し
、ウェハの凹凸（うねり）を装置本体の吸着面に倣って
矯正することが出来、またマスクパターンをウェハに露
光転写する際、ウェハの温度上昇を低く抑えることが出
来る。従って、マスク及びウェハの熱を効率良く外部に
逃がすことが出来、マスクパターンの熱歪を小さくする
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１（ａ）図は本発明に係わるウェハ保持装置の上面図
、第１（ｂ）図は第１（ａ）図のＡ−Ａ’断面図、第１
（ｃ）図は第１（ａ）図のＢ−Ｂ’断面図、第２（ａ）
図及び第２（ｂ）図は各々従来の真空吸着手段からなる
ウェハ保持装置の上面図及び断面図、第３（ａ）図及び
第３（ｂ）図は各々従来の静電吸着手段からなるウェハ
保持装置の上面図及び断面図である。 １・・・ウェハ、２・・・装置本体、３・・・絶縁層、
４・・・真空吸着溝、８・・・電極、１４・・・真空配
管。 特許出願人　　　キャノン株式会社 代理人　弁理士　　　伊　東　哲　也

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）真空吸引力によりウェハを搭載面に固定保持する
    真空吸着手段と、静電力によりウェハを搭載面に固定保
    持する静電吸着手段とを具備したことを特徴とするウェ
    ハ保持装置。
  2. （２）前記真空吸着手段は、ウェハ搭載面に設けた真空
    吸着溝と該真空吸着溝に接続する真空配管とからなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウェハ保持
    装置。
  3. （３）前記静電吸着手段は、ウェハ搭載面に設けた絶縁
    層と該絶縁層の下面に設けた電極とからなることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載のウェハ保持装置。
  4. （４）ウェハを搭載支持する装置本体の内部に温度調整
    用媒体を循環させる温度調整手段を具備したことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載のウェハ保持装置。
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