JPH0448716A - 基板保持装置および該装置を有する露光装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板の裏面を真空吸着することにより該基板
を保持するピンチャック方式の基板保持装置および該装
置を有する露光装置に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体製造装置の露光装置において、マスクパターンを
ウェハなどの基板に転写する際の基板保持装置としては
、該基板の裏面を真空吸着することにより保持する基板
保持装置（たとえば、特公平１−１４７０３号公報）が
よく用いられている。

一般に、基板保持装置で基板を保持したとき、該基板と
該基板保持装置の保持台間の接触熱抵抗が大きいと、マ
スクパターンを前記基板に転写する際の露光エネルギー
が該基板から前記保持台に逃げていかないため、該基板
の温度上昇および熱変形を招きパターン転写精度が悪化
する。特に、真空吸着による基板保持装置の場合には、
前記基板の裏面と前記保持台のチャック面（吸着された
基板と対向する面）との間に形成される微小空間に、熱
を逃がすための熱媒体である気体が存在しないため、前
記基板の温度上昇によるパターン転写精度の悪化が顕著
となる。

そこで、真空吸着された基板の露光中の温度管理が行え
てしかも該基板の平坦度も保てる基板保持装置として、
ピンチャック方式の基板保持装置が提案されている。該
基板保持装置は、温度調節された水（以下、「温調水」
と称する。）を該基板保持装置の保持台内に設けた水路
に流すことにより前記基板の温度管理をするとともに、
前記保持台のチャック面に複数の突起部を設けることに
より前記基板の平坦度を保ち、しかも前記チャック面と
前記基板との間にごみなどが入るのを避けるものである
。

第９図はピンチャック方式の基板保持装置の従来例の一
つを示す概略構成図である。

この基板保持装置は、外周壁１０１ａを有する保持台１
０１と、該保持台１０１のチャック面１０６に対称性よ
く設けられた２１個の円柱状の突起部１０２と、前記保
持台】０１のチャック面１０６に前記突起部１０２の間
に対称性よく設けられた１６個の吸弓口１０３と、該１
６個の吸引口１０３と不図示の真空発生源とを接続する
吸引管１０４と、前記保持台１０１内の前記各突起部１
０２の下を通るように配管された、不図示の恒温槽から
温調水が循環される水路１０５とを有する。

ここで、前記外周壁１０１ａと前記各突起部１０２とは
同じ高さとなっており、またそれらの真空吸着される基
板と接触する面（以下、「接触面」と称する。）は平面
仕上げされている。

この基板保持装置では、真空吸着される基板は、該基板
が保持台１（］１の外周壁１０１ａおよび各突起部１０
２の接触面と接触する位置まで公知の搬送ハンド（不図
示）により搬送されてくる。その後、吸引ｖ１０４が不
図示の真空発生源に連通されることにより、前記基板の
裏面が保持台１０１に真空吸着される。また、露光中の
前記基板の温度管理は、水路１０５に温調水を循環させ
て前記保持台１０１（特に、前記各突起部１０２）の温
度を一定に保つことにより行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例では、各突起部１０２の接触
面が平面仕上げされているにもかかわらず、該接触面に
は微小な凹凸やうねりが存在し、かつ基板の裏面にも微
小な凹凸やうねりが存在するため、前記基板の裏面を真
空吸着させたときの実際の接触面積は見かけの面積に比
へ非常に小さくなる。その結果、前記基板と前記各突起
部１０２との間の接触熱抵抗が大きくなるので、水路１
０５に温調水を循環させて前記各突起部１０２の温度を
一定に保っても前記基板から前記各突起部１０２に熱が
逃げていかないため、露光中に上昇する前記基板の温度
を低くすることができないという問題がある。

特に、Ｘ線露光装置（たとえば、特願昭６３−２５２９
９１号）などに使用される、マスクと基板とが数十ミク
ロンの距離を隔てて配置されてマスクパターンが転写さ
れるプロキシミティ方式による露光装置では、前記マス
クと前記基板との間には熱媒体である気体が存在するた
め、前記マスクの温度が前記基板の温度に追随するので
、該基板の温度上昇はそのまま前記マスクの熱歪を誘起
する。

たとえば、第９図に示した保持台＋０１および各突起部
１０２をＳＵＳ材で構成して、基板を真空吸着したのち
の該基板と前記保持台１０１間の接触熱抵抗を測定した
ところ、該接触熱抵抗は１０”［ｄｅｇ−ｃｍ”／　Ｗ
］であった。この接触熱抵抗値は、前記保持台１０１の
温度が一定であるとしても、Ｘ線露光で１００　［ｍＷ
／ｃｍ２１のエネルギーが投入されると、前記基板の温
度が数度上昇する値であり、該基板の温度上昇に伴なっ
て生じるマスクの熱歪によりパターンの位置ずれが生じ
てパターン転写精度が悪化する。

本発明の目的は、接触熱抵抗が小さくでき、パターン転
写精度の向上が図れる基板保持装置および該装置を有す
る露光装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の基板保持装置は、 基板の裏面を真空吸着することにより該基板を保持する
ピンチャック方式の基板保持装置であって、 保持台のチャック面に設けられた複数の吹出口と、 該複数の吹出口と外部空間またはボンベとを接続する吹
出管と、 該吹出管の途中に設けられた吹出量調節弁と、前記保持
台のチャック面の前記各吹出口からそれぞれ吹出された
気体を吸収できる部位にそれぞれ設けられた複数の吸引
口と、 該複数の吸引口と真空発生源とを接続する吸引管と、 該吸引管の途中に設けられた吸引量調節弁と、前記基板
の裏面と前記保持台のチャック面との間に形成される微
小空間の圧力を検出する圧力センサと、 該圧力センサの出力信号より前記吹出量調節弁および前
記吸引量調節弁の開閉を制御する制御手段とを有する。

また、前記制御手段は、前記微小空間の圧力が５０　［
Ｔｏｒｒ１以上となるように前記吹出量調節弁および前
記吸引量調節弁の開閉を制御してもよい。

さらに、前記微小空間の隣り合う４個の突起部に囲まれ
た空間ごとに、前記吹出口と前記吸引口とが設けられて
おり、 該吹出口の位置が該吸引口の位置よりも高くされていて
もよい。

本発明の露光装置は、請求項第１項乃至第３項いずれか
に記載の基板保持装置を有する。

［作用］ 本発明の基板保持装置では、保持台のチャック面に複数
の吹出口と複数の吸引口とが設けられており、基板の裏
面と前記保持台のチャック面との間に形成される微小空
間の圧力を圧力センサで検出し、該検出した圧力に応じ
て、前記複数の吹出口と外部空間またはボンベとを接続
する吹出管の途中に設けられた吹出量調節弁および前記
複数の吸引口と真空発生源とを接続する・吸引管の途中
に設けられた吸引量調節弁の開閉を制御手段が行うこと
により、前記微小空間の圧力を一定の値以上に保てるた
め、前記基板と前記保持台間の接触熱抵抗を一定の値以
下にすることができる。

また、前記微小空間の圧力が５０　［Ｔｏｒｒ１以上と
なるように、前記制御手段が前記吹出量調節弁および前
記吸引量調節弁の開閉を制御することにより、Ｘａ＊光
装置などで用いられるプロキシミティ方式による露光装
置用の基板保持装置において、パターン転写精度が悪化
しない程度に前記接触熱抵抗を小さくすることができる
。

さらに、前記吹出口の位置が前記吸引口の位置よりも高
くされて、前記吹出口と前記吸引口とが前記微小空間の
隣り合う４個の突起部に囲まれた空間ごとに設けられて
いることにより、前記吹出口より吹出される気体を滞り
なく前記吸引口から吸引することができるので、前記微
小空間内の圧力をより一定に保つことができる。

本発明の露光装置は、請求項第１項乃至第３項いずれか
に記載の基板保持装置を有することにより、前記接触熱
抵抗を一定の値以下した状態で露光を行うことができる
ので、パターン転写精度の向上が図れる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して明する。

第１図は本発明の基板保持装置の第１の実施例を示す概
略構成図である。

本実施例の基板保持装置は、外周壁１ａを有する保持台
１と、該保持台１のチャック面６に対称性よく設けられ
た複数（同図に示す断面には９個）の円柱状の突起部２
と、該各突起部２の下を通るように配管された水路５と
、該水路５に温調水を循環させる恒温槽１２とを有する
点については第９図に示した従来のものと同様であるが
、前記保持台１のチャック面６に設けられた複数（同図
に示す断面には５個）の吹出ロアと、該各吹出ロアと外
部空間とを接続する吹出管８と、該吹出管８の途中に設
けられた吹出量調節弁１４と、前記各吹出ロアからそれ
ぞれ吹出された気体を吸収できるよう該各吹出ロアと交
互に前記保持台１のチャック面６に設けられた複数（同
図に示す断面には５個）の吸引口３と、該各吸引口３と
真空発生源９とを接続する吸引管４と、該吸引管４の途
中に設けられた吸引量調節弁１０と、真空吸着された基
板の裏面と前記保持台１のチャック面６との間に形成さ
れる微小空間の圧力を検出する圧力センサとして、前記
吸引管４の前記吸引量調節弁ｌＯと前記各吸引口３との
間に設けられた、前記吸引管４内の圧力を検出する圧力
センサ１１と、該圧力センサ１１の出力信号より前記吹
出量調節弁１４および前記吸引量調節弁１ｏの開閉を制
御する制御手段としてのマイクロプロセッサ（以下、ｒ
ｃＰＵＪと称する。）１５およびコントローラ１６とを
有する点については、従来のものと異なる。

次に、本実施例の動作を説明する前に、プロキシミティ
方式による露光装置における露光中のマスクの温度上昇
について、第３図〜第５図を用いて詳しく説明する。

簡単化のために第４図に示すように、形状が板状である
厚さｔｃの保持台５ｏの反チャック面５２側の面が温調
水により温度が一定に保たれ、前記保持台５０のチャッ
ク面５２に厚さｔｗの基板５１の裏面が吸着され、該基
板５１の表面とブロキシミティギャップｇだけ離れた位
置にマスク５３が設置されているとする。

ここで、前記保持台５０の反チャック面５２側の面を原
点にして前記マスク５３に向って位置Ｘをとり、前記保
持台５０のチャック面５２の位置をｘｌ、前記基板５１
の表面の位置をＸ２．前記マスク５３の前記基板５１側
の面の位置をｘ３として、露光中の温度Ｔと位置Ｘとの
関係を求めたグラフを第３図に示す。

第３図により、次のことがわかる。

（１）位置ｘ＝０では前記保持台５０の温度が温調水に
より一定に保たれているので、温度Ｔ＝Ｔ０となる。

（２）前記保持台５０内部では温度Ｔは位置Ｘに比例し
て増加し、該保持台５ｏのチャック面５２の位置Ｘ＝Ｘ
、では温度Ｔ＝Ｔ、どなるが、同じ位置Ｘ＝Ｘ、にある
前記基板５１の裏面は前述した接触熱抵抗により温度Ｔ
　＝　Ｔ　、。

（Ｔ　＋＋＞　Ｔ　ｒ　）となる。

（３）前記基板５１内では温度Ｔは位置Ｘに比例して増
加し、該基板５１の表面の位置Ｘ　＝　Ｘ　ｚでは温度
Ｔ　”　Ｔ　ｔとなる。

（４）前記基板５１と前記マスク５３との間の空間（以
下、「ギャップ」と称する。）においても、熱媒体であ
る気体が存在するため温度Ｔは位置Ｘに比例して増加し
、前記マスク５３の前記基板５１側の面の位置Ｘ＝Ｘ３
での温度Ｔ＝Ｔ、となる。

したがって、前記保持台５０．前記基板５１および前記
ギャップ間に存在する気体の熱伝導率をそれぞれλ。、
λ、およびλ１とし、前記接触熱抵抗なＲ１前記保持台
５０と前記基板５１との単位面積当りの接触面積をＳと
し、単位時間、単位面積当りの前記マスク５３に照射さ
れるＸ線の強度を０丁とすると、 Ｔｓ　　Ｔｔ＝　　’−・Ｑｙ λ。

となるため、露光中の前記マスク５３の温度上昇ΔＴ　
（＝７３　Ｔｏ　）は、次式で表わされる。

ΔＴ＝（エニー＋・ニー＋１シー十旦−→・Ｑア　（１
）ね　Ｓ　λ、　λ６ また、該温度上昇６丁に伴なう前記マスク５３の熱歪Δ
ρは、線膨張係数をαとし、露光画角を２４とすると、 Δ１２＝ａ・ΔＴ−ε　　　　　　　　　（２）で表わ
される。

ここで、ヘリウムガス（以下、ｒＨｅガス」と称する。

）雰囲気中の露光条件を、 ｔｃ　＝０．２　　［ｃｍｌ λ、　＝＝０．２４５　（Ｗ／ｃｍ−ｄｅｇｌｔｗ　＝
＝０．０５　　［ｃｍｌ λｗ　＝０．８４　　［Ｗ／ｃｍ−ｄｅｇ１ｇ＝ｌｏ［
μｍｌ λｇ　＝　１．４２Ｘ　１０−’　　［Ｗ／ｃｍ−ｄｅ
ｇｌＳ　＝　０．５　　［ｃｍ”ｌ Ｑｙ　＝０．１　　［Ｗ／ｃｍ”ｌ とし、線膨張係数ａ　＝　２．７　Ｘ　１０−’（１／
ｄｅｇｌおよび露光画角２　Ｉ２＝　３０ｍｍの窒化シ
リコン（ＳｉｓＮＪマスクを用いた場合の露光中の前記
マスク５３の熱歪△βを求めてみる。

第５図は、前記基板５１と前記保持台５０のチャック面
との間に形成される微小空間に、）Ｉｅガスまたは空気
を閉じ込めたときの該微小空間の圧力と接触熱抵抗Ｒと
の関係を測定した一例を示すグラフである。ただし、前
記基板５１の表面と裏面との圧力差が１５０　［Ｔｏｒ
ｒｌ一定となるように、該基板５１の表面側の空間の圧
力を制御している。

第５図より、Ｈｅガス雰囲気中では、第９図に示した従
来例のように前記微小空間を真空（すなわち、圧力Ｊｖ
　Ｏ［Ｔｏｒｒｌ　）にしたときの接触熱抵抗Ｒは１０
”　［ｄｅｇ−ｃｍ”／Ｗｌ　となるため、この値を（
１）式に代入して露光中の前記マスク５３の温度上昇Δ
Ｔを求めると、 ΔＴ〜２０　　［ｄｅｇ］ となり、このときの前記マスク５３の露光中の熱歪Δρ
は（２）式より、 Δβ＝０．８１　［μｍ］ となる。

Ｘ線露光装置におけるアライメント精度を、たとえば０
．（１６［μｍｌ程度とすると、前記熱歪△４の最大許
容値Δβ。は０．０２５　［μｍｌ程度となるので、前
記熱歪△β＝０．８１　［μｍｌは前記最大許容値Δｔ
２ｏを大幅に超えてしまう。

そこで、（１）式および（２）式より、前記熱歪Δβが
最大許容値Δ℃。以下となる接触熱抵抗Ｒを求めると、 で表わされるため、前記露光条件を（３）式に代入する
と、 Ｒ≦２．３　　［ｄｅｇ−ｃｎ”／Ｗｌとなる。

したがって、接触熱抵抗Ｒが２．３　［ｄｅｇ−ｃｍ”
／ｗ３となる前記微小空間の圧力を第５図より求めると
、該圧力は５０　［Ｔｏｒｒ１以上であることがわかる
。

また、第５図より、空気中においても、前記微小空間の
圧力を５０　［Ｔｏｒｒ１以上とすることにより、前記
接触熱抵抗Ｒを２．３　［ｄｅｇ−ｃｍ”／Ｗ］以下に
することができることがわかる。

次に、本実施例の基板保持装置の動作について第１図を
用いて説明する。

この基板保持装置では、真空吸着される基板（不図示）
は、該基板が保持台１の外周壁１ａおよび各突起部２の
接触面と接触する位置まで公知の搬送ハンド（不図示）
により搬送されてくる。

その後、ＣＰＵ１５は吸引量調節弁１０を開くようにコ
ントローラ１６を制御する。該吸引量調節弁１０が開か
れると、吸引管４が真空発生源９に連通され、前記基板
の裏面と前記保持台１のチャック面６との間に形成され
る微小空間に存在する気体が吸引されて該微小空間の圧
力が減少し、これによりて生じる前記基板の表面と裏面
との圧力差によって該基板は前記保持台１に吸着・保持
される。また、露光中の前記基板の温度管理は、恒温槽
１２により水路５に温調水を循環させて前記保持台１（
特に、前記各突起部２）の温度を一定に保つことにより
行われる。

このようにして前記基板の真空吸着が開始されると、前
記接触熱抵抗Ｒを２．３　［ｄｅｇ−ｃｍ２／Ｗ］以下
にするため、前記ＣＰＵ１５は、所定のタイミングで前
記圧力センサ１１の８力信号を取り込んで該出力信号が
示す前記吸引管４内の圧力（すなわち、前記微小空間内
の圧力）を監視するとともに、該微小空間の圧力が常に
５０　［Ｔｏｒｒ１以上となるように、吸引量調節弁１
０および吹出量調節弁１４の開閉を行う前記コントロー
ラ１６を制御する。

なお、本実施例においては、吹出管８により各吹出ロア
と外部空間（真空吸着された前記基板の表面側の空間）
とを接続し、該外部空間と前記微小空間との間に生じる
圧力差を利用することにより、該微小空間に気体を送り
込んでいるが、前記外部空間に存在する気体と異なる気
体を前記微小空間に送り込む場合などには、送り込む気
体が充填されたボンベと各吹出ロアとを前記吹出管８に
より接続するようにしてもよい。

第６図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の基板保持装置
の第２の実施例における保持台６１の中央部を示す概略
構成図である。

本実施例の基板保持装置では、吹出口６７と吸引口６３
とが、基板（不図示ンの裏面と保持台６１のチャック面
６６との間に形成される微小空間の隣り合う４個の突起
部６２に囲まれた空間ごとに設けられており、かつ前記
吹出口６７の位置が前記吸引口６３の位置よりも高くさ
れて設けられている点が、第１図に示したものと異なる
。

すなわち、吸引口６３は、前記囲まれた空間ごとに、チ
ャック面６６の該囲まれた空間の中央部に設けられてい
る。また、吹出口６７は、各突起部６２の第６図（Ａ）
図示上下左右の側面に、該各突起部６２と前記チャック
面６６との中間の高さにそれぞれ４個ずつ設けられてい
る。

本実施例においても、前記微小空間内の圧力を常に５０
　［Ｔｏｒｒ１以上とするように、前記吹出口６７から
吹出す気体の量と前記吸引口６３から吸引する気体の量
とを調節することにより、第１図に示したものと同じ効
果が得られる。また、前記吹出口６７と前記吸引口６３
とを前記囲まれた空間ごとに、かつ前記吹出口６７の高
さを前記吸弓口６３の高さよりも高くして設けることに
より、前記各吹出口６７より吹出した気体を滞りなく前
記吸引口６３から吸引することができるため、前記各微
小空間内の圧力をより一定に保つことができるので、真
空吸着される基板の冷却効率をさらによくすることがで
きる。

なお、前記囲まれた空間ごとに形成される吹出口６７の
数は４個以外（たとえば、２個）であってもよい。

第７図は本発明の基板保持装置の第３の実施例における
保持台７１の中央部を示す断面図である。

本実施例の基板保持装置では、各突起部７２の形状をき
のこ状、すなわち該各突起部７２の上端部の幅を他の部
分の幅よりも広くしている点が、第６図に示した第２の
実施例と異なる。

したがって、第１図に示した第１の実施例および第６図
に示した第２の実施例では、各吹出ロア、６７から吹出
される気体が直接基板に当り該基板を振動させることが
あったが、本実施例では、各吹出ロア７から前記基板の
方向に吹出される気体は前記各突起部７２の上端部に当
って案内されるため、該気体が直接前記基板に当ること
を防ぐことができるので、前記基板の振動を防止するこ
とができる。

なお、前記囲まれた空間ごとに形成される吹出ロア７と
吸引ロア３の数は、４個以外（たとえば、２個）であっ
てもよい。

第８図は本発明の基板保持装置の第４の実施例における
保持台８１の中央部を示す断面図である。

本実施例では、基板（不図示）の裏面と保持台８１のチ
ャック面８６との間に形成される微小空間の隣り合う４
個の突起部８２に囲まれた空間ごとに、突起部８２より
も高さの低い吹出口８７用の突起８０が設けられており
、該各突起８０に４個の吹出口８７（同図左右と紙面前
方および後方）がそれぞれ設けられているとともに、前
記囲まれた空間内の前記突起８０の回りに４個の吸弓口
８３（同図左右と紙面前方および後方）が設けられてい
る点が、前述した第１．第２．第３の実棒例と異なる。

本実施例においても、各吹出口８７がら吹出される気体
は基板の裏面と平行する方向に吹出されるため、気体が
直接該基板に当ることを防ぐことができ、該基板の振動
を防止することができる。

なお、前記口まれた空間ごとに形成される吹出口８７と
吸引口８３の数は、４個以外（たとえば、２個）であっ
てもよい。

第２図は本発明の基板保持装置を有する露光装置の一実
施例を示す概略構成図である。

本実施例の露光装置は、保持台２１．吸引管２４、水路
２５．吹出管２８．真空発生源２９゜吸引量調節弁３０
．圧力センサ３１．恒温槽３２、吹出量調節弁３４．Ｃ
ＰＵ３５およびコントローラ３６を具備する第１図に示
した基板保持装置を有するＸ線露光装置である。

また、本実施例の露光装置は前記基板保持装置のほか、
蓄積リングなどにより発生されたＸ線を透過するヘリウ
ム（Ｈｅ）ガスで内部が満たされているチャンバ４１と
、該チャンバ４１の一部に設けられているＸ線透過用の
ベリリウム窓（以下、「Ｂｅ窓」と称する。）４２と、
前記チャンバ４１内の圧力を検出するチャンバ内圧力セ
ンサ４３と、前言己チャンバ４１内にＨｅガスを供給す
るＨｅボンベ４４と、前記チャンバ４１内へのＨｅガス
の供給量を調節するＨｅ調節弁４５と、該Ｈｅ調節弁４
５の開閉を行うＨｅコントローラ４６とを有する。

なお、前記ＣＰＵ３５は、前記吸引量調節弁３０と前記
吹出量調節弁３４との開閉を行う前記コントローラ３６
の制御のほかに、前記Ｈｅコントローラ４６の制御も行
う、また、マスクパターンの転写を行うための基板４７
は前記基板保持装置の保持台２１に真空吸着されており
、マスク４８は、前記基板４７から一定のギャップ（間
隙）をもって前１己チヤンバ４１内に設置されている。

次に、本実施例の露光装置の動作について説明する。

基板４７へのマスクパターンの転写を行う前に、ＣＰＵ
３５はチャンバ内圧力センサ４３の出力信号を取り込み
、該出力信号に応じて）Ｈｅコントローラ４６を制御し
てＨｅ調節弁４５を開閉させることにより、チャンバ４
１内の圧力を２００　［Ｔｏｒｒｌに保つ。その後、真
空吸着される基板４７が公知の搬送ハント（不図示）に
より図示の位置まで搬送されてくると、前記ＣＰＵ３５
は吸引量調節弁３０を開くようにコントローラ３６を制
御する。

該吸引量調節弁３０が開かれると、吸引管２４が真空発
生源２９に連通され、前記基板４７の裏面と保持台２１
のチャック面との間に形成される微小空間に存在するＨ
ｅガスが吸引されて該微小空間の圧力が減少し、これに
よって生じる前記基板４７の表面と裏面との圧力差によ
って該基板４７、は保持台２１に吸着・保持される。

このようにして前記基板４７の真空吸着が開始されると
、該基板４７と前記保持台２１間の接触熱抵抗Ｒを２．
３　［ｄｅｇ−ｃｍ”／Ｗ］以下にするため、前記ＣＰ
ｔ１３５は、所定のタイミングで圧力センサ３１の出力
信号を取り込んで該出力信号が示す前記吸引管２４内の
圧力（すなわち、前記微小空間内の圧力）を監視すると
ともに、該微小空間の圧力が常に５０　［Ｔｏｒｒｌ　
となるように、吸引量調節弁３０および吹出量調節弁３
４の開閉を行う゛前記コントローラ３６を制御する。

前記微小空間内の圧力を一定に保ったのち、Ｘ線をＢｅ
窓４２およびマスク４８を介して前記基板４７に照射す
ることにより、マスクパターンの転写が行われる。この
とき、露光中の前記基板４７の温度管理は、恒温槽３２
により水路２５に温調水を循環させて前記保持台２１の
温度を一定に保つことにより行われる。

本実施例においては、前記チャンバ４１内の圧力が２０
０　［Ｔｏｒｒｌとなり、前記微小空間内の圧力が５０
　［Ｔｏｒｒｌ　となるようにしたが、前記チャンバ４
１内の圧力と前記微小空間内の圧力との差が前記基板４
７を真空吸着するのに十分な値であれば、前記チャンバ
４１内の圧力および前記微小空間内の圧力はそれ以外の
圧力（ただし、前記微小空間内の圧力は５０　［Ｔｏｒ
ｒ］以上）であってもよい。

以上説明した本発明の露光装置の実施例では、基板保持
装置として第１図に示したものを用いたが、該基板保持
装置の代わりに、第６図、第７図または第８図に示した
実施例の基板保持装置を用いてもよい。

また、本発明の露光装置の実施例としてＸ線露光装置を
示したが、たとえば光を用いた露光装置のように基板を
一定温度に保ちかつ該基板の表面と裏面との圧力差によ
り該基板を保持する基板保持装置を有するすべての露光
装置に適用可能である。

［発明の効果］ 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

本発明の基板保持装置では、保持台のチャック面に複数
の吹出口と複数の吸引口とが設けられており、基板の裏
面と前記保持台のチャック面との間に形成される微小空
間の圧力を圧力センサで検出し、該検出した圧力に応じ
て、前記複数の吹出口と外部空間またはボンベとを接続
する吹出管の途中に設けられた吹出量調節弁および前記
複数の吸引口と真空発生手段とを接続する吸引管の途中
に設けられた吸引量調節弁の開閉を制御手段が行うこと
により、前記基板と前記保持台間の接触熱抵抗を一定の
値以下にすることができるため、前記基板の温度上昇に
よるマスクの熱歪を防ぐことができるので、パターン転
写精度の向上が図れるという効果がある。

本発明の露光装置は、請求項第１項乃至第３項いずれか
に記載の基板保持装置を有することにより、前記接触熱
抵抗を一定の値以下した状態で露光を行うことができる
ので、パターン転写精度の向上が図れるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板保持装置の第１の実施例を示す概
略構成図、第２図は本発明の基板保持装置を有する露光
装置の一実施例を示す概略構成図、第３図は露光中の温
度と位置との関係を求めたグラフ、第４図は第３図に示
したグラフの横軸である位置Ｘの意味を示す図、第５図
は基板と保持台のチャック面との間に形成される微小空
間にＨｅガスまたは空気を閉じ込めたときの該微小空間
の圧力と接触熱抵抗との関係を測定した一例を示すグラ
フ、第６図は本発明の基板保持装置の第２の実施例にお
ける保持台の中央部を示す概略構成図であり、（Ａ）は
その上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図
、第７図は本発明の基板保持装置の第３の実施例におけ
る保持台の中央部を示す断面図、第８図は本発明の基板
保持装置の第４の実施例における保持台の中央部を示す
断面図、第９図はピンチャック方式の基板保持装置の従
来例の一つを示す概略構成図であり、（Ａ）はその上面
図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 １、２１．５０．６１．７１．８１・・・保持台、１８
・・・　外周壁、　２．６２．７２．８２・・・　突起
部、３、６３．７３．８３・・・　吸引口、４２４６４
７４８４・・・吸引管、 ５２５６５．７５．８５・・・水路、 ６、５２．６６、７６、８６・・・チャック面、７、６
７、７７、８７・・・　吹出口、８、２８．６８．７８
．８８・・・吹出管、９．２９・・・　真空発生源、 ０．３０・・・　吸引量調節弁、 １３１・・・　圧力センサ、　１２．３２４．３４・・
・　吹出量調節弁、 ５３５・・・　ＣＰＵ、 ６．３６・・・　コントローラ、 ４１　・・・チャンバ、　　　　４２・・・Ｂｅ窓、４
３・・・チャンバ内圧力センサ、 ４４・・・Ｈｅボンベ、　　　　４５・・・Ｈｅ調節弁
、４６・・・Ｈｅコントローラ、　４７．５１　・・・
基板、４８、５３・・・マスク、　　　　８０・・・突
起、ｇ・・・プロキシミテイギャップ、 ｔｃ、ｔｗ・・・厚さ、 Ｘ、Ｘ＋　、Ｘｓ　、Ｘｓ　”・位置、Ｔ、Ｔ、、Ｔ、
、、　Ｔ＊　、Ｔ、・・・温度、・・・　恒温槽、 Ｒ・・・ 接触熱抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板の裏面を真空吸着することにより該基板を保持
   するピンチャック方式の基板保持装置において、 保持台のチャック面に設けられた複数の吹出口と、 該複数の吹出口と外部空間またはボンベとを接続する吹
   出管と、 該吹出管の途中に設けられた吹出量調節弁と、前記保持
   台のチャック面の前記各吹出口からそれぞれ吹出された
   気体を吸収できる部位にそれぞれ設けられた複数の吸引
   口と、 該複数の吸引口と真空発生源とを接続する吸引管と、 該吸引管の途中に設けられた吸引量調節弁と、前記基板
   の裏面と前記保持台のチャック面との間に形成される微
   小空間の圧力を検出する圧力センサと、 該圧力センサの出力信号より前記吹出量調節弁および前
   記吸引量調節弁の開閉を制御する制御手段とを有するこ
   とを特徴とする基板保持装置。 ２、制御手段は、微小空間の圧力が５０［Ｔｏｒｒ］以
   上となるように吹出量調節弁および吸引量調節弁の開閉
   を制御することを特徴とする請求項第１項記載の基板保
   持装置。 ３、微小空間の隣り合う４個の突起部に囲まれた空間ご
   とに、吹出口と吸引口とが設けられており、 該吹出口の位置が該吸引口の位置よりも高いことを特徴
   とする請求項第１項または第２項記載の基板保持装置。 ４、請求項第１項乃至第３項いずれかに記載の基板保持
   装置を有する露光装置。