JPS60189746A

JPS60189746A - 露光装置

Info

Publication number: JPS60189746A
Application number: JP59044834A
Authority: JP
Inventors: Shinkichi Deguchi; 出口　信吉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-03-10
Filing date: 1984-03-10
Publication date: 1985-09-27

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】く技術分野〉本発明は、半導体露光装置、特に２つの物体を密着また
は近接させて露光する密着または近接露光装置に関する
。

〈従来技術〉従来、この種の装置では、第１図に示すようにマスク１
とウェハー３等の２つの物体間に、伸縮可能な閉空間６
を形成し、そこを真空にすることにより、マスク１の背
面に大気圧を働かせ、マスク１をウェハー３側に曲げる
ことによって両者を密着させていた。この際、従来のこ
の種の装置では、マスクドウェハー３間の真空圧をＯか
ら所望の密着度が得られる高真空圧へと急激に変化させ
ていたため、次に述べるような欠点があった。

まず第１に密着性の劣化である。従来では、マスク１と
ウェハー３は全面がほぼ同時に密着を開始する。すると
、ウェハー３中央付近にあったガスは逃げ場がなくなり
、その部分に閉じ込められてしまう。この傾向は、半導
体プロセスの工程が進み平面度の悪化したウェハー３に
於て顕著に見受けられる。このようにガスが閉じ込めら
れることにより、密着性は劣化する。そして、密着性が
劣化すると、マスク１とウェハー３の間に不均一に生じ
た「微小な・すきま」部分で光の回折が起こり解像力が
低下してしまう。つまり、上述したような密着露光装置
においては、密着性の劣化は即、焼付性能の劣化につな
がるのである。また閉じ込められたガスを抜くために、
従来は、コンタクト後しばらく時間をおいて焼付を行な
っていたが、これは単位時間当りの処理可能なウェハ一
枚数すなわちスループットの向上を妨げる一因となって
いた。

第２にピッチエラーの劣化である。従来この種の装置で
は、マスク１とウェハー３を密着させる際、両者を適当
な間隔に保持した後、両者間に形成された閉じた空間６
内を真空にし、マスク１の背面に大気圧を働かせること
により、マスク１をウェハー３側に曲げ、両者を密着さ
せていた。この際、初期に設定するマスク１とウェハー
３間のギャップ量は、両者の密着性に多大な影響を及ぼ
していた。

すなわち、ギャップ量を小さくとった場合、マスク１の
たわみ量（彎曲量）が小さいため、周辺部での密着性は
良（、いわゆるピッチエラー（マスク１の彎曲によりマ
スク１のパターン面が伸びた状態となり、ウェハー３上
において、マスクパターンが本来転写されるべき位置か
らずれた所に焼付けられる現象）も少ない。しかし前述
した通りウェハー３の中央付近の密着性は劣化する。

一方、第２図に示す様に、ギャップ量を大きくとった場
合、マスク１が太き（彎曲することにより、ウェハー３
に対してマスク１は中央部付近の小さな領域から密着を
開始し、真空度の上昇により、この領域が除々に周辺に
拡がる傾向が認められ、これにより密着時にマスク、ウ
ェハの中央部付近にガスが閉じ込められる上述の現象が
緩和され中央部での密着性は向上する。しかし、この場
合マスク１が、大きくウェハー３側に引き込まれ彎曲し
、大きなピッチエラーを生じることになる。

上述したように従来の密着露光装置は、マスク及びウェ
ハー等の２物体間の密着性を良くするためにギャップ量
を大きく設定すると、ピッチエラーが生じてしまい、逆
にピッチエラーをなくすためにギャップ量を小さくとれ
ば、密着性が悪くなってしまうという、相互に矛盾する
問題点を抱えていた。

また、この種の装置では、ウェハーのセツティング、マ
スクとウニ・・−の位置合せ等の各工程が空気中で行わ
れている。このため空気中に浮遊しているゴミ等がマス
クやウェハーに付着し、ゴミの像をパターニングしてし
まったり、マスクやウェハーダメージの原因になるとい
う問題もあった。

く目的〉本発明の目的は、上述した従来例の欠点を除去する、す
なわちピッチエラーの増大を抑制し、かつ中央部でガス
閉じ込め現象のない良好な密着状態を実現しつつ、ゴミ
等によるマスク、ウェハーダメージ及びパターニング欠
陥を減少させる密着または近接露光装置を提供すること
にある。

上記目的を達成するため、本発明の露光装置は、真空化
の可能な密封された部屋を具備しており、該部屋・を真
空にし、該真空雰囲気中にて、情報を有する第１の物体
（たとえばマスク等）と、該情報を記録するための第２
の物体（たとえばウェハー等）とを対向させ、密着又は
近接させて露光するようにしたものである。

〈実施例〉以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第３〜第５図に本発明の一実施例を示す。第３図で、１
は情報を有するマスク、２はマスク１を保持するマスク
ホルダー、３はマスク１の情報を記録するだめのウェハ
ー、４はウェハー３を載置するためのウェハーチャック
である。ウェハーチャック４は静電引力によりウエノ・
−３を強固に保持するものであり、また不図示の駆動手
段により上下可能であるが、駆動時以外は機械的に固定
されて静止状態を維持する。５はマスク押えであり、マ
スク１をマスクホルダー２上に保持する。６はマスクホ
ルダー２を下方から支持するマスクホルダー支持部材で
ある。７はウニ・・−チャック支持部材であり、上記不
図示の駆動手段によりウェハーチャック４を支持しなが
ら上下動する。８は露光用の紫外線を透過するガラス様
部材である。９はガラス様部材８をマスク１の上方に支
持するガラス様部材ホルダーで、接合部はシールしであ
る。

１０はベース部材で、その上面にマスクホルダー支持部
材６及びガラス様部材ホルダー９を固定する。ベース部
材１０とガラス様部材ホルダー９との接合部はシールし
である。ここで、ガラス様部材８、ガラス様部材ホルダ
ー９及びベース部材１０により、ひとつの密封された部
屋が形成される。

該部屋の内部は、マスク１、マスクホルダー２及びマス
クホルダー支持部材６により仕切られて、２つの空間１
１及び１２を形成するが、雨空間１１．１．２は互いに
連通している。１４は空間１１、’１２を同時に真空に
するための真空ラインである。

本実施例は上記のような構成を有しており、該装置を用
いて露光する場合の操作について以下１）〜１１１）に
説明する。

１）まず、真空ライン１４を通じて空間１１．１２を真
空に引く。この状態を所定時間維持することにより、マ
スク１及びウエハ−３の周辺雰囲気は実用的に十分なほ
どガス及びゴミが排除される。この時、大気圧はガラス
様部材８とガラス様部材ホルダー９にて吸収されるので
、マスク１等、各部材８，９．１０で囲まれた系には大
気圧の影響はなく、何ら力が加わることがな（ゝＯつまり、マスク１の平面性を保ったまま、密着不良及び
ゴミの原因であるガスを除去したのである。

１１）次に、マスク１とウエノ為−３とを不図示の手段
により所定の位置にセットする。続いてマスク１とウェ
ハー３とを不図示のＸＹθステージで位置合せする。こ
れが完了した後、マスク１とウェハー３とを不図示の手
段により、第４図に示したように所定の間隔に離間（近
接）配置する。そして、予め設定された離間量だけウェ
ハーチャック４を上昇させ、第５図に示したようにマス
ク１とウエノ１−３を密着又は近接させる。このように
上記操作を行うことにより、密着又は近接状態が実現さ
れる。またこの場合、マスク１及びウェハー３の彎曲は
ほとんどなく、ピッチエラーが発生することはない。

１１１）上記１）及び１１）の過程を経て、マスク１と
ウニ・・−３を密着あるいは近接させ、位置合せ精度が
目標内であれば、不図示の周知（特開昭５０−１０３９
７６号）の露光照明系により可視。

紫外、遠紫外光を与え文ウニ・・−３を露光する。

以上１）〜１１１）の操作を行うことにより、密着また
は近接露光が完了する。

次に、第６図に本発明の他の実施例を示す。同図では第
３〜第５図におけるマスク１とウェハー３を加圧する手
段を更に設けたものである。ここで１５はガラス様部材
であり、ガラス様部材ホルダー１６によって、マスク１
とガラス様部材８との間に固定されている。ガラス様部
材１５とガラス様部材ホルダー１６との接合部は密封し
である。

ガラス様部材ホルダー１６はマスクホルダー２上に固定
されている。１７はガラス様部材ホルダー１６とマスク
ホルダー２との接合部に形成された空気漏れ防止材であ
る。従って、マスク１、マスクホルダー２、ガラス様部
材１５及びガラス様部材ホルダー１６等によって包囲さ
れ、密封された空間１８が形成される。１９は密封され
た空間１８を真空にしたり、又は大気圧にしたりするた
めの真空ラインである。上記構成がマスク１及びウェハ
ー３の加圧手段として作用する。

以下、その作用について説明する。まず真空ライン１４
−．１９によって、空間１．１，１２．１８を真空にす
る。この状態で前述実施例と同様の手段により、マスク
１とウニ・・−３とを近接あるいは接触する位置に配置
する。その後ライン１９を通じて空間１８を真空から大
気圧に切換える。すなわち、マスク１の上面に大気圧を
加えて、マスク１をウェハー３に押しつげて密着する。

このように加圧手段を設ければ、ウェハー３の平面性が
悪くても、その周囲にガスが存在しない為、マスクは容
易にウェハーになじみ良好な密着状態を実現することが
できる。

尚、上述の実施例でウエノ１−チャック４に静電吸着型
のチャックを使用していたが、周囲に比して高い真空度
を達成させられるならば、真空吸着型のチャックを使用
しても良い。

く効果〉以上説明したように、本発明の露光装置は、マスク及び
ウエノ・−等の両物体の周辺雰囲気を真空にして密着又
は近接露光を行なうことのできる空間を形成したことに
より、ピッチエラーの増大を抑制し、かつ中央部でガス
閉じ込め現象のない良好な密着状態を実現でき、更には
ゴミ等によるマスク、ウェハー等のダメージ及びパター
ニング欠陥を減少させることができるという非常に優れ
た効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の密着露光装置の縦断面図、第
３〜第５図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第６図
は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。 ■・・・マスク　２・・マスクホルダー３・・・ウェハ
ー　４・・・ウエノ１−チャック８・・・ガラス様部材
　９・・・ガラス様部材ホルダー１０・・・ペース部材
　１１　＋’　１２・・・空間１４・・・真空ライン　
１５・・・ガラス様部材１６・・・ガラス様部材ホルダ
ー１８・・・空間　１９・・・真空ライン。第２図第３図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）情報を有する第１の物体と、該情報を記録するた
めの第２の物体とを密着又は近接させて露光する装置に
おいて、真空化可能な密封された部屋を具備し、該部屋
内で前記両物体の密着又は近接を行うようにしたことを
特徴とする露光装置。
（２）前記物体のうち少なくとも一方を他方へ向けて加
圧する手段を有し、該手段により前記密着又は近接を行
うようにした特許請求の範囲第１項に記載の露光装置。