JPH03225940A - 半導体装置の製造方法 - 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〕 基板を積載し、また固定する真空チャックへの基板の吸
着方法に、関し、 パターン転写前に基板表面の異常を検知し、対処するこ
とのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的
とし、 吸着面に凹凸を有する真空チャック上の所定位置に、基
板を吸着する工程と、該基板表面の平坦度を測定する工
程とを有し、前記測定の結果、非平坦部が存在した前記
基板を前記真空チャックより取り外し、該基板を該真空
チャック上の前記所定位置とは異なる位置に再吸着する
ように製造する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、基板を積載し、また固定する真空チャックへ
の基板の吸着方法に関する。

近年の半導体装置の微細化に伴い、各種露光工程時にも
精密なパターン転写が求められている。

そのためには露光時に基板を高精度で水平に固定し、且
つその表面を平坦化しておく必要がある。

〔従来の技術〕

基板に対する従来のパターン転写の方法は、およそ以下
の通りであった。

（１）基板を所定の搬送手段にて真空チャック上に吸着
し、該真空チャック上の所定の位置に固定する。

（２）基板上へのパターン転写はチップ単位にて行われ
るため、アライメントスコープという位置合わせ用の顕
微鏡を用い、まず第一のチップ領域の正確な位置合わせ
を行う。

（３）　　フォーカスセンサを用い、前記第一のチップ
領域の高さ合わせを行う。

ここで第３図はフォーカスセンサの原理を示す説明図で
あり、ｌＯは位置センサ、１４は光源、１１．１２はミ
ラー、１３．１３ａは基板表面を示すものである。

フォーカスセンサは、光源１４からの光を所定の角度に
て基板表面に入射させ、その反射光の位置を位置センサ
１０にて計測するものである。同図に示す如く、異なる
高さを有する基板表面１３．１３ａに対して光源からの
光が照射された場合、該基板表面１３．１３ａの高さに
応じて位置センサ１０への反射光の入射位置も異なって
くるため、これを基にして基板表面の高さを測定するこ
とができるのである。

（４）第一のチップ領域において、所定のパターン転写
を行う。

この後その他のチップ領域においても、上述と同様の工
程を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら従来の方法では、基板と真空チャックとの
間に異物等が存在した場合、基板表面に凸部が発生し、
基板が平坦性を失ってしまうという問題があった。この
状態にてパターン転写を行うと、基板表面に凸部の斜面
が存在することから、部分的にデイフォーカス（ピント
ずれ）が発生してしまったのである。

このためパターン転写後にデイフォーカスに気付いた場
合、基板に転写したパターン、レジスト等を全て除去し
、異物を取り除いた上で再度パターン転写を行わなけれ
ばならなかった。これは製造工程上多大な手間を招いた
のである。

本発明はパターン転写前に基板表面の異常を検知し、対
処することのできる半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、吸着面に凹凸を有
する真空チャック上の所定位置に、基板を吸着する工程
と、該基板表面の平坦度を測定する工程とを有し、前記
測定の結果、非平坦部が存在した前記基板を前記真空チ
ャックより取り外し、該基板を該真空チャック上の前記
所定位置とは異なる位置に再吸着するように製造する。

〔作用〕

本発明では、表面に凹凸を有する真空チャックに基板を
吸着した後、基板表面全体の平坦度を測定している。そ
して非平坦部を検知した場合は、−旦基板を真空チャッ
クより取り外し、位置をずらした後に再吸着している。

従って、基板裏面と真空チャックの凸部との間に異物が
存在して基板表面が平坦度を失っていたとしても、本発
明ではそれを検知して異物が真空チャックの凹部に収ま
るように基板を真空チャックに再吸着しているために、
基板表面の平坦性を回復させることができるのである。

そしてこの後に該基板上にパターン転写を行うため、本
発明において基板に対するパターン転写は常時正確に行
うことが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を工程順に示す説明図であり、
１は基板、２はステージ、３は表面に凹凸を有し、例え
ばその凸部より真空吸着を行う真空チャックである。こ
の真空チャック３は、凸部の間隔が例えば３Ｉｎｆｆｌ
、凸部の幅は例えば１ｍ程度である。４は異物、５は真
空吸着機能を具備したハンドラであり、基板ｌを真空チ
ャック３より持ち上げるためのものである。

第１図（ａ）参照 基板１を所定の搬送手段にて真空チャック３上６ に吸着し、該真空チャック３上の所定の位置に固定する
。

例えばフォーカスセンサを適用し、基板１表面の高さを
チップ単位で全て測定する。

ここで第２図は本発明における基板平坦度測定例を示す
説明図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）は異常時である
。

基板１裏面と真空チャック３の凸部との間に異物４が存
在しない場合は、該基板１表面は高度な平坦性を有する
ため、同図（ａ）の如く基板１表面の高さはチップ単位
でどこもほぼ均一となる。

しかしながら基板１裏面と真空チャック３の凸部との間
に異物４が存在した場合、基板１表面には該異物４の大
きさに応じた凸部が形成されるため、同図（ｂ）の如く
基板１表面には他のチップ領域とは高さの異なるチップ
領域が形成される。

この際に、測定したチップ領域の高さが他の領域に比べ
て異常であるかどうかを判断する手段として、例えば次
のような手段を適用する。

まずフォーカスセンサによって基板表面のチップ領域の
高さを測定する際に、各チップ領域の測定値を一旦全て
記憶する。

次いで各チップ領域において得られた測定値を、該チッ
プ領域に隣接する複数のチップ領域において得られた測
定値の平均値と比較する。

例えば第２図（ｂ）において高さを判断しようとするチ
ップ領域の高さをＸ、隣接する複数のチップ領域の高さ
をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとすれば、ｘ　−（ａ　＋　
ｂ　十ｃ　＋　ｄ　）　／　４　ｌを算出する。

本実施例において、上述の算出値が異常かどうかを判断
する目安は例えば２μｍである。

発明者のデータによれば、基板１表面における高さ分布
が±２μｍ以内であるならば、後に行われるパターン転
写等に影響はでない。

従って算出値が２μｍ以上であった場合に、異物４によ
る凸部が形成されていると判断するのである。この際本
発明に適用するフォーカスセンサは市販のものであるが
、０．２μｍ程度の凹凸までは測定可能な性能を有して
いるため、２μｍ以上の高低差を検知することには何の
問題も無い。

以上の工程の結果、基板１表面において凸部が検出され
た場合は、後に行うパターン転写の際にデイフォーカス
が出ないように以下の工程を実施する。

第１図（ｂ）参照 ハンドラ５によって基板１の端部を真空吸着し、該基板
ｌを真空チャック３の上方へ持ち上げる。

次いでステージ２を、真空チャック３の凸部の幅程度移
動させる。例えば本実施例における真空チャック３の凸
部は幅が１ｍｍ程度であるため、移動距離も１　ｍｍ程
度である。

異物４の大きさが１陶を越えることは通常有り得ないた
め（１ｍｍを越えるような大きさを有する異物は、基板
１が真空チャック３に吸着される以前に検知され、除去
されるのである。）、ステージ２を真空チャック３の凸
部程度移動させることにより、基板１裏面に付着した異
物４は真空チャック３の凸部上から四部上へと移動した
ことになるのである。

第１図（Ｃ）参照 ハンドラ５により持ち上げていた基板１を、再度真空チ
ャック３上に吸着し、固定する。

この結果、基板１表面に凸部を形成する原因となってい
た異物４は真空チャック３の凹部に収まるため、該基板
１の平坦性は回復するのである。

ところで基板１表面の平坦性に係わるような大きさを有
する異物４は〜実際には事前の処理によって、その多く
が露光処理工程以前に除去される。

従って異物４が、１枚の基板１裏面に同時に多数存在す
ることは実際にはほとんど無い。

このため上記工程の実施の結果、特定の異物４によって
基板１表面に形成されていた凸部が平坦化される代わり
に、他の異物４が真空チャック３の凸部上に移動して該
基板１表面に新たな凸部が形成されるという可能性はほ
とんど無い。

また上記工程を実施しても基板１裏面の平坦性が回復し
なかった場合は、異物４が基板１裏面ではなく真空チャ
ック３の凸部に付着していることが予想される。従って
この場合は、例えば警告音０ を発して当事者に知らせるといった手段が有効である。

この後公知の方法により、チップ単位で基板１に所定の
パターン転写を行う。

他の実施例の説明 上述の実施例で用いた真空チャックは、その凸部より真
空吸着を行ったが、これは凹部より真空吸着を行うもの
であってももちろん構わない。

上述の実施例では基板を持ち上げるハンドラは１つであ
るが、これは１つである必要はなく、複数用いても良い
。

上述の実施例では、基板を持ち上げた後にステージを移
動させているが、これは真空チャックを移動させるため
であり、必ずしもステージを移動させる必要はない。ま
たこの際に真空チャックではなく、基板を移動させても
これは構わない。

また以上の記載においては、本発明を基板の露光処理工
程に対応させて説明してきた。しかしながら本発明は、
例えば基板の研磨工程やエツチング工程等、基板を固定
する必要のある処理工程な■ らば他の処理工程に適用することも可能であり、本発明
の適用対象を限定するものではない。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の趣旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、常時正確なパター
ン転写ができるという効果を奏する。

従ってパターン転写におけるデイフォーカスが発生せず
、パターン転写をやり直す必要がなくなるために、係わ
る半導体装置の生産性向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を工程順に示す説明図、第２図
は本発明はおける基板平坦度測定例を示す説明図、 第３図はフォーカスセンサの原理を示す説明図である。 ■ 図中、 １゜ ２゜ ３゜ ４゜ ５゜ １０゜ １１゜ １３゜ １．基板１ ０．ステージ１ ９．真空チャック１ ０．異物１ ３．ハンドラ１ ７０位置センサ、 １２、、、　　ミラー、 １３ａ、、基板表面。 ３ １０位冒甘せサ ＼１３０基板表面 フォ ーカスセンサの 第　２ 片理【飲す説明図 〉 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸着面に凹凸を有する真空チャック（３）上の所定位置
   に、基板（１）を吸着する工程と、該基板（１）表面の
   平坦度を測定する工程とを有し、 前記測定の結果、非平坦部が存在した前記基板（１）を
   前記真空チャック（３）より取り外し、該基板（１）を
   該真空チャック（３）上の前記所定位置とは異なる位置
   に再吸着することを特徴とする半導体装置の製造方法。