JP7143587B2 - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関する。

従来、半導体製造装置（各種プロセス処理装置）において半導体ウエハを載置するステージとして、半導体ウエハを載置する面（以下、吸着面とする）に半導体ウエハを吸着させて固定するチャック（Ｃｈｕｃｋ）が公知である。このようなステージでは、載置された半導体ウエハにより塞がれ略閉じた空間となる溝（以下、吸着溝とする）が吸着面に設けられており、当該吸着溝の内部を真空にすることで半導体ウエハがステージの吸着面に吸着される。このようなステージを備えた半導体製造装置として、所定のパターンに開口されたレジストマスクを形成する露光装置が知られている。

従来の半導体製造装置のステージについて、露光装置を例に説明する。図９は、従来の半導体製造装置の要部のレイアウトを示す平面図である。図９には、従来の半導体製造装置のステージ１０１の吸着面１０２に設けられた吸着溝１０３を当該吸着面１０２側から見たレイアウトを示す。図１０Ａは、図９の切断線ＡＡ－ＡＡ’における断面構造を示す断面図である。図１０Ａでは、吸着溝１０３の個数を何個か省略して図９よりも少ない個数で図示しているが、図９，１０Ａには同一のステージ１０１が図示されており、実際には図９，１０Ａともに吸着溝１０３の個数は同一である。図１０Ｂは、図１０Ａの領域Ｚの拡大図である。図１０Ｂは、理解を容易にするために模式的に記載した説明図であり、寸法等は正確なものではない。

図９，１０Ａに示す従来の半導体製造装置は、半導体ウエハ１１１を載置する表面（吸着面１０２）に当該半導体ウエハ１１１を吸着して固定するステージ１０１を備える。ステージ１０１の吸着面１０２には、所定の間隔ｗ１０１で同心円状に設けられた複数の溝（吸着溝）１０３と、半導体ウエハ１１１の一方の主面に接触して半導体ウエハ１１１を保持するウエハ保持部１０４と、が設けられている。吸着溝１０３は、ステージ１０１の内部の空洞（不図示）に連結され、当該空洞に連結された排気管を介して真空装置（排気手段）に接続されている。ウエハ保持部１０４は、吸着溝１０３に沿って設けられた突起部である。

まず、半導体ウエハ１１１を、一方の主面をステージ１０１の吸着面１０２側にして当該吸着面１０２のウエハ保持部１０４上に載置する。次に、真空装置によりステージ１０１の吸着溝１０３内を排気して真空にし、ステージ１０１の吸着面１０２に半導体ウエハ１１１の一方の主面を吸着することで、当該吸着面１０２のウエハ保持部１０４上に半導体ウエハ１１１を固定して保持する。次に、半導体ウエハ１１１の他方の主面上に、一般的なフォトリソグラフィ工程により所定パターンに開口されたレジストマスク１４４を形成する。その後、吸着溝１０３の内部を大気圧にすることで、ステージ１０１の吸着面１０２から半導体ウエハ１１１を取り外す。

従来の半導体製造装置の別の一例として、ステージの吸着面を、半導体ウエハの裏面を保持する多数の凸部が形成された粗面とすることで、当該粗面の凸部の周囲を囲む凹部にパーティクル（微小なごみ）を補足させて、半導体ウエハの裏面へのパーティクル付着や金属汚染をなくした装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

また、従来の半導体製造装置の別の一例として、一方の主面をステージの吸着面側にして当該吸着面のウエハ保持部上に半導体ウエハを固定した後、半導体ウエハの他方の主面の平坦性を高めるように、ステージの吸着面のウエハ保持部の高さを調整する装置が提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。

また、従来の半導体製造装置の別の一例として、ステージの吸着面に設けられた複数の吸着溝のうち、最外周部の吸着溝を真空装置に接続する排気管の径を、残りの吸着溝を真空装置に接続する排気管の径よりも大きくして排気管抵抗を低くすることで、半導体ウエハ全面の吸着力を均一にした装置が提案されている（例えば、下記特許文献３参照。）。

また、従来の半導体製造装置の別の一例として、ステージの吸着面に半導体ウエハを吸着するために設けられた複数の吸着溝間に、ステージの吸着面と半導体ウエハとの間に介在するパーティクルが補足される溝を半導体ウエハの吸着溝と同じ幅で設けた装置が提案されている（例えば、下記特許文献４参照。）。

また、従来の半導体製造装置の別の一例として、ステージの吸着面のウエハ保持部の間に設けられ、ステージの吸着面上に載置された半導体ウエハを吸着した状態で昇降可能な複数の円筒状のピンの高さを変えることで、半導体ウエハを反った状態で保持する装置が提案されている（例えば、下記特許文献５参照。）。

特開平８－３３０４０１号公報 特開２００４－０８７９４３号公報 特開平１０－０９２７２８号公報 特開平３－２２８３４８号公報 特開２０１５－０１８９２７号公報

しかしながら、従来の半導体製造装置のステージ１０１では、吸着溝１０３内において半導体ウエハ１１１をステージ１０１側へ引っ張る大きな負圧が生じ、半導体ウエハ１１１が部分的にステージ１０１側に引っ張られる。このため、半導体ウエハ１１１の厚さｔ１０１が薄くなっている場合、半導体ウエハ１１１は、ステージ１０１の吸着面１０２への吸着箇所（吸着溝１０３に対向する箇所）でステージ１０１側に引っ張られて凹み、当該吸着箇所を基点として略波状に変形してしまう（図１０Ａ参照）。このため、半導体ウエハ１１１の平坦度が悪化したり、半導体ウエハ１１１をステージ１０１の吸着面１０２に正常に吸着させることができなかったり、半導体ウエハ１１１が破損する虞がある。

また、半導体ウエハ１１１の平坦度が悪化した場合、その後の半導体ウエハ１１１のフォトリソグラフィ工程の露光時に、一部では例えばレジスト膜の最表面に焦点が合い、他の一部ではこのレジスト膜の下層の半導体ウエハ１１１との境界に焦点が合うなど、露光処理の焦点深度が部分的に異なってしまう。このため、半導体ウエハ１１１の他方の主面に転写されるマスクパターンの解像が、半導体ウエハ１１１の、ステージ１０１の吸着面１０２の吸着溝１０３への吸着箇所付近１２１で伸び、かつ当該吸着箇所付近１２１から離れた部分１２２で狭くなる等の解像不具合が生じ、設計図通りのパターンを得られない虞がある。

さらに、図１０Ａ，１０Ｂに示すように、半導体ウエハ１１１の平坦度が悪化して半導体ウエハ１１１が斜めに傾いている領域Ｚでは、光源からフォトマスク１４０を通過して入射する光１４２がレジストマスク１４４に対し斜めに入射する。これにより、レジストマスク１４４の開口部１４４Ａの位置が設計からずれ、解像不具合が生じ、設計図通りのパターンを得られない虞がある。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ステージの表面に固定され保持された半導体ウエハの平坦度を向上させることができる半導体製造装置および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体製造装置は、ステージ、排気手段および処理手段を備え、次の特徴を有する。前記ステージの、半導体基板が載置される面に同心円状に複数の吸着溝が設けられている。前記吸着溝は、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面を吸着する。前記排気手段は、前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる。前記処理手段は、前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に所定処理を行う。前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記処理手段による処理終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定される。隣り合う前記吸着溝間の間隔は１２ｍｍ未満である。前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ－２５ｋＰａ以下－５０ｋＰａ以上に設定される。前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触するか、または前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成する。

また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記処理手段は、前記ステージに載置された前記半導体基板の第２主面に、素子構造に応じた露光処理を行う露光手段である。前記負圧の前記設定値は、前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となるように設定されることを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体製造装置は、ステージ、排気手段および露光処理を備え、次の特徴を有する。前記ステージの、半導体基板が載置される面に同心円状に複数の吸着溝が設けられている。前記吸着溝は、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面を吸着する。前記排気手段は、前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる。前記露光手段は、前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に素子構造に応じた露光処理を行う。前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記露光手段による前記露光処理の終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定される。隣り合う前記吸着溝間の間隔は、前記半導体基板の第１主面の全面にわたって前記半導体基板の、前記吸着溝への吸着箇所が分散される狭さの間隔に設定される。前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となるように設定される。前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触するか、または前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成する。

また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記焦点深度は、前記露光手段により前記露光処理を処理可能な前記半導体基板の凹凸の高さの上限値であることを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記焦点深度は±１０μｍの範囲内であることを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記ステージの、前記半導体基板が載置される面から突出した凸状で、かつ前記吸着溝の周囲を囲む同心円状に設けられ、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面に接触して前記半導体基板を保持する保持部をさらに備える。前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、互いに隣り合う前記保持部間において前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成することを特徴とする。また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記ステージは、前記半導体基板が載置される面に、外周に沿って、中央部よりも外周部を凹ませてなる第１段差を有し、前記第１段差によって中央部の厚さを外周部の厚さよりも厚くした断面形状であることを特徴とする。また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記半導体基板は、第１主面に、外周に沿って、中央部を外周部よりも凹ませてなる第２段差を有し、前記第２段差によって外周部の厚さを中央部の厚さよりも厚くした断面形状であり、前記半導体基板が前記ステージに載置されたときに、前記半導体基板の第１主面の前記ステージ側に突出した外周部が前記ステージの前記第１段差に収容されることを特徴とする。また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に生じる前記負圧は、－１８ｋＰａよりも高く、かつ－３６．７ｋＰａよりも低く、前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする。また、この発明にかかる半導体製造装置は、上述した発明において、前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、次の特徴を有する。まず、半導体製造装置のステージに、第１主面を前記ステージ側にして半導体基板を載置する載置工程を行う。次に、前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられた複数の吸着溝内を排気手段により排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて、前記半導体基板の第１主面を前記吸着溝に吸着させることにより、前記ステージに前記半導体基板を固定する排気工程を行う。次に、前記排気工程を継続させた状態で、素子構造に応じた露光処理を前記半導体基板の第２主面に行う露光工程を行う。前記半導体製造装置に、前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記露光工程の終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定される。前記ステージの隣り合う前記吸着溝間の間隔は、前記半導体基板の第１主面の全面にわたって前記半導体基板の、前記吸着溝への吸着箇所が分散される狭い間隔に設定される。前記排気工程では、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に、前記閾値以上で、かつ前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となる設定値で前記負圧を生じさせる。前記排気工程では、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触するか、または前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成する。また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記ステージは、前記半導体基板が載置される面に、外周に沿って、中央部よりも外周部を凹ませてなる第１段差を有し、前記第１段差によって中央部の厚さを外周部の厚さよりも厚くした断面形状であることを特徴とする。また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記半導体基板は、第１主面に、外周に沿って、中央部を外周部よりも凹ませてなる第２段差を有し、前記第２段差によって外周部の厚さを中央部の厚さよりも厚くした断面形状であり、前記載置工程では、前記半導体基板の第１主面の前記ステージ側に突出した外周部が前記ステージの前記第１段差に収容されることを特徴とする。また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする。

上述した発明によれば、半導体基板の各吸着溝への吸着箇所それぞれをステージ側へ引っ張る方向に生じる負圧を低くすることができ、かつ当該吸着箇所を狭い間隔で半導体ウエハ全面にわたって分散させることができる。これにより、各吸着溝への吸着箇所で半導体基板がステージ側に引っ張られて凹み、略波状に変形することを抑制することができる。

本発明にかかる半導体製造装置および半導体装置の製造方法によれば、ステージの表面に固定され保持された半導体ウエハの平坦度を向上させることができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる半導体製造装置の要部のレイアウトを示す平面図である。 図１の切断線Ａ－Ａ’における断面構造を示す断面図である。 実施の形態２にかかる半導体製造装置の要部を示す断面図である。 実施の形態３にかかる半導体製造装置の要部を示す断面図である。 実施の形態３にかかる半導体製造装置の要部を示す断面図である。 実施例１のステージの吸着面に吸着された状態の半導体ウエハの変形量を示す特性図である。 従来のステージの吸着面に吸着された状態の半導体ウエハの変形量を示す特性図である。 実施例３の半導体ウエハをステージ側へ引っ張る負圧の好適な範囲（太枠部分）を示す特性図である。 従来の半導体製造装置の要部のレイアウトを示す平面図である。 図９の切断線ＡＡ－ＡＡ’における断面構造を示す断面図である。 図１０Ａの領域Ｚの拡大図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる半導体製造装置および半導体装置の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本明細書において、半導体ウエハ（半導体基板）をステージ側へ引っ張るように生じさせる負圧（吸着圧）は大気圧を０ｋＰａとしてマイナス値で示し、その絶対値の大小で負圧の大小をあらわしている。

（実施の形態１）
実施の形態１にかかる半導体製造装置（各種プロセス処理装置）の構造について説明する。図１は、実施の形態１にかかる半導体製造装置の要部のレイアウトを示す平面図である。図１には、実施の形態１にかかる半導体製造装置のステージ１の吸着面２に設けられた吸着溝３を当該吸着面２側から見たレイアウトを示す。図２は、図１の切断線Ａ－Ａ’における断面構造を示す断面図である。図１では、吸着溝３をハッチングで示し、ウエハ保持部４を図示省略する。図２では、吸着溝３の個数を何個か省略して図１よりも少ない個数で図示しているが、図１，２には同一のステージ１が図示されており、実際には図１，２ともに吸着溝３の個数は同一である。なお、吸着溝３は、矩形状に図示されているが、これに限らず、テーパ状等他の形状であってもよい。

図１，２に示す実施の形態１にかかる半導体製造装置は、例えば所定のパターンに開口されたレジストマスクを形成する露光装置であり、半導体ウエハ（半導体基板）１１を載置する表面（吸着面２）に当該半導体ウエハ１１を吸着して固定するステージ１を備える。ステージ１は、例えば、少なくとも半導体ウエハ１１の全体を吸着面２上に収めることができる程度の表面積を有する。すなわち、ステージ１の平面形状が略矩形状である場合、ステージ１の各辺の長さは半導体ウエハ１１の直径以上である。ステージ１の平面形状が略円形状である場合、ステージ１の直径は半導体ウエハ１１の直径以上である。

ステージ１の吸着面２には、複数の溝（吸着溝）３と、半導体ウエハ１１の一方の主面に接触して半導体ウエハ１１を保持するウエハ保持部４と、が設けられている。ウエハ保持部４は、ステージ１の吸着面２から凸状に盛り上がった断面形状を有し、ステージ１の吸着面２側から見て同心円状に複数設けられている。隣り合うウエハ保持部４間に挟まれた部分に、ステージ１の吸着面２の中心から外側へ向かう方向に１つおきに吸着溝３が設けられている。すなわち、吸着溝３は、ステージ１の吸着面２側から見て同心円状に複数設けられている。ウエハ保持部４は、円形状の平面形状の各吸着溝３の内側および外側それぞれに沿って設けられ、吸着溝３の周囲を囲む。

半導体ウエハ１１は、一方の主面をステージ１の吸着面２側にして当該吸着面２のウエハ保持部４上に載置される。吸着溝３は、ステージ１の吸着面２のウエハ保持部４上に載置された半導体ウエハ１１により塞がれ略閉じた空間となる。吸着溝３は、例えばステージ１の内部の空洞（不図示）に連結され、当該空洞に連結された排気管を介して真空装置に連結されている。半導体ウエハ１１により塞がれ略閉じた空間となっている吸着溝３内を真空装置により排気することで、吸着溝３内に、半導体ウエハ１１の、吸着溝３と対向する部分（吸着溝３を塞ぐ部分）をステージ１側へ引っ張る方向に圧力（すなわち負圧（吸着圧））が生じる。

このように吸着溝３内を排気することで、半導体ウエハ１１は、ステージ１の吸着面２に吸着され、当該吸着面２のウエハ保持部４上に固定され保持される。吸着溝３内の排気を継続して行うことで、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る負圧が生じた状態が維持され、半導体ウエハ１１のステージ１の吸着面２への吸着が維持される。吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に後述する閾値以上の負圧を生じさせるために真空装置に設定される負圧（以下、負圧の設定値とする）は、従来の半導体製造装置（図９，１０）で吸着溝１０３内に半導体ウエハ１１１をステージ１０１側へ引っ張る方向に閾値以上の負圧を生じさせるための負圧の設定値（例えば－７８ｋＰａ程度）よりも低い。吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に生じさせる負圧の設定値は、後述する負圧の閾値以上で、かつ当該負圧により半導体ウエハ１１に生じる凹凸が露光処理の焦点深度以下となるように設定される。

具体的には、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に閾値以上の負圧を生じさせるための負圧の設定値は、例えば－２５ｋＰａ以上－５０ｋＰａ以下程度である。その理由は、次の通りである。吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に閾値以上の負圧を生じさせるための負圧の設定値が－２５ｋＰａ未満である場合、半導体ウエハ１１がステージ１の吸着面２に正常に吸着されない虞があるからである。ステージ１の吸着面２のウエハ保持部４に接触する、半導体ウエハ１１の一方の主面（例えば半導体ウエハ１１の表面）には、素子構造に応じた段差（不図示）が存在する。半導体ウエハ１１の一方の主面に表面素子構造が形成されている場合、半導体ウエハ１１の一方の主面には、例えば、層間絶縁膜により１μｍ程度、表面電極により５μｍ程度、パッシベーション膜により１５μｍ程度の高さの段差が生じる。この段差により、半導体ウエハ１１の、吸着溝３内の排気時に吸引される部分の面積（表面積）が半導体ウエハ１１に段差が生じていない場合（すなわち吸着溝３の平面形状の表面積）よりも小さくなる。

吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に閾値以上の負圧を生じさせるための負圧の設定値は、真空装置に設定される。半導体ウエハ１１の、吸着溝３内の排気時に吸引される部分の面積が小さくなるほど、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に実際に生じる負圧は真空装置に設定された負圧の設定値よりも小さくなる。例えば、真空装置に設定された負圧の設定値が－３０ｋＰａである場合、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に実際に生じる負圧は－２２ｋＰａ程度である。そこで、半導体製造装置には、半導体ウエハ１１を吸着溝３に吸着させるために吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に実際に生じさせる必要のある負圧の下限値（例えば－１８ｋＰａ程度）が負圧の閾値として設定される。半導体製造装置は、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に実際に生じている負圧が閾値を満たしている（すなわち負圧の閾値以上である）場合に、正常な吸着であると特定する。すなわち、正常な吸着とは、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に実際に生じている負圧が予め設定された閾値を満たしており、半導体製造装置によって半導体ウエハ１１がステージ１の吸着面２に吸着されていると特定されることである。半導体製造装置は、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に実際に生じている負圧の閾値を満たしていない（すなわち負圧の閾値未満である）場合、正常な吸着でないと特定する。半導体製造装置が正常な吸着でないと特定した場合、ステージ１の吸着面２に半導体ウエハ１１が吸着されない、または、露光処理の途中でステージ１から半導体ウエハ１１が剥離して、露光処理が途中で終了される等の問題が生じる。

吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に生じさせる負圧の設定値が－５０ｋＰａを超える場合、半導体ウエハ１１がステージ１の吸着面２の吸着溝３への吸着箇所（吸着溝３を塞ぐ箇所）でステージ１側に引っ張られて凹み、略波状に変形する。吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に生じさせる負圧の設定値を大きくするほど、半導体ウエハ１１の変形による凹凸が大きくなり、その変形の大きさが従来の半導体製造装置（図１０参照）を用いた場合に近づく。この半導体ウエハ１１の変形による凹凸の高さが露光処理の焦点深度を超えた場合、従来の半導体製造装置のステージ１０１と同様の問題が生じるからである（図１０参照）。露光処理の焦点深度とは、露光処理可能な半導体ウエハ１１の凹凸の高さの上限値である。具体的には、半導体ウエハ１１の凹凸の凸部および凹部の各高さの上限値は、半導体ウエハ１１に凹凸が生じていない状態と比較して、例えばそれぞれ±１０μｍ程度の範囲内であり、好適には例えばそれぞれ±５μｍ程度の範囲内であることがよい。

吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に生じさせる負圧の設定値が上記範囲内である場合、例えば３０μｍ以上４００μｍ以下程度の厚さｔ１１を有する半導体ウエハ１１に適用可能である。好ましくは、例えば４０μｍ以上３５０μｍ以下程度の厚さｔ１１を有する半導体ウエハ１１に適用することで、本発明の効果（ステージ１の吸着面２のウエハ保持部４上に固定され保持された半導体ウエハ１１の平坦性）がより得られる。本発明は、一様な厚さｔ１１の半導体ウエハ１１（図２参照）に適用してもよいし、後述する外周部３１ｃの厚さｔ３１を中央部３１ｄの厚さｔ３２よりも厚く残した半導体ウエハ３１（図４，５参照）に適用してもよい。

吸着溝３の幅ｗ２は、例えば１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下程度である。隣り合う吸着溝３間の間隔ｗ１は、従来の半導体製造装置（図９，１０参照）のステージ１０１の吸着面１０２の隣り合う吸着溝１０３間の間隔ｗ１０１よりも狭く設定されている。具体的には、ステージ１の吸着面２の隣り合う吸着溝３間の間隔ｗ１は、例えば１２ｍｍ未満程度であり、好適には例えば６ｍｍ程度であることがよい。また、半導体ウエハ１１の厚さｔ１１が薄いほど、ステージ１の吸着面２の隣り合う吸着溝３間の間隔ｗ１を狭くすることがよい。具体的には、半導体ウエハ１１の厚さｔ１１が４０μｍである場合、吸着溝３が同心円状に例えば１６個設けられ、半導体ウエハ１１の厚さｔ１１が１００μｍである場合、吸着溝３が同心円状に例えば１９個設けられる。

より具体的には、半導体ウエハ１１の直径および厚さｔ１１がそれぞれ８インチおよび１２０μｍである場合、ステージ１の吸着面２の隣り合う吸着溝３間の間隔ｗ１は例えば６ｍｍ程度であり、ステージ１に例えば１６個の吸着溝３が同心円状に設けられる。各吸着溝３間の間隔ｗ１は一定である。一方、従来の半導体製造装置では、半導体ウエハ１１１の直径および厚さｔ１０１が８インチおよび１２０μｍである場合、ステージ１０１の吸着面１０２の隣り合う吸着溝１０３間の間隔ｗ１０１は例えば１２ｍｍ程度であり、従来のステージ１０１には例えば８つの吸着溝１０３が設けられる。また、図９には、各吸着溝１０３間の間隔ｗ１０１を等間隔に図示しているが、各吸着溝１０３間の間隔ｗ１０１は一定ではない。

この実施の形態１にかかる半導体製造装置においては、まず、実施の形態１にかかる半導体製造装置に、ウエハカセットや他の半導体製造装置から半導体ウエハ１１を搬送する。次に、半導体ウエハ１１を、一方の主面をステージ１の吸着面２側にして当該吸着面２のウエハ保持部４上に載置する。次に、真空装置によりステージ１の吸着溝３内を排気して、吸着溝３内に半導体ウエハ１１をステージ１側へ引っ張る方向に少なくとも半導体製造装置に予め設定された負圧の閾値以上の負圧を生じさせるように負圧を生じさせる。これによって、ステージ１の吸着面２に半導体ウエハ１１の一方の主面が吸着され、当該吸着面２のウエハ保持部４上に半導体ウエハ１１が固定され保持される。次に、半導体ウエハ１１の他方の主面上に、一般的なフォトリソグラフィ工程により所定パターンに開口されたレジストマスクを形成する。その後、吸着溝３の内部を大気圧にすることで、ステージ１の吸着面２から半導体ウエハ１１を取り外し、例えばウエハカセットに回収するか、後の工程で用いる半導体製造装置に搬送する。

以上、説明したように、実施の形態１によれば、ステージの吸着面の吸着溝に半導体ウエハを吸着させるために吸着溝内に半導体ウエハをステージ側へ引っ張る方向に生じさせる負圧（吸着圧）を所定範囲以下に低くし、かつステージの吸着面の隣り合う吸着溝間の間隔を所定範囲以下に狭くする。これによって、半導体ウエハの各吸着溝への吸着箇所それぞれをステージ側へ引っ張る方向に生じる負圧を低くすることができ、かつ当該吸着箇所を狭い間隔で半導体ウエハ全面にわたって分散させることができる。これにより、各吸着溝への吸着箇所で半導体ウエハがステージ側に引っ張られて凹み、略波状に変形することを抑制することができる。このため、ステージの吸着面上に固定され保持された半導体ウエハの平坦度を向上させることができる。半導体ウエハの平坦度が向上することで、露光処理時に従来のような解像不具合が生じることを防止することができる。また、半導体ウエハの平坦度が向上することで、吸着エラー（ステージの吸着面に半導体ウエハを吸着することができない、または露光処理途中でステージの吸着面から半導体ウエハが剥離する等）やウエハ割れを低減させることができる。本発明は、半導体ウエハの厚さが薄いほど有用であり、高い効果が得られる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる半導体製造装置の構造について説明する。図３は、実施の形態２にかかる半導体製造装置の要部を示す断面図である。図３のステージ１’の吸着面２’に設けられた吸着溝３’を当該吸着面２’側から見たレイアウトは、実施の形態１（図１参照）と同様である。すなわち、図３には、図１の切断線Ａ－Ａ’における断面形状が示されている。

実施の形態２にかかる半導体製造装置が実施の形態１にかかる半導体製造装置と異なる点は、ステージ１’の吸着面２’からステージ１’の深さ方向に凹んでなる吸着溝３’が設けられている点である。ステージ１’の吸着面２’の、吸着溝３’間に挟まれた部分がウエハ保持部４’となる。すなわち、吸着溝３’は、ステージ１’の吸着面２’に直接設けられている。ウエハ保持部４’は、ステージ１’の吸着面２’から凸状に盛り上がっていない。ステージ１’の吸着面２’の隣り合う吸着溝３間の間隔ｗ１’、および、吸着溝３の幅ｗ２’は、実施の形態１と同様である。

以上、説明したように、実施の形態２によれば、吸着溝を吸着面に直接設けたステージを備える場合においても、吸着溝間の間隔を狭くして、ステージの吸着面に半導体ウエハを吸着させるために吸着溝内に半導体ウエハをステージ１側へ引っ張る方向に生じさせる負圧を低くすることで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる半導体製造装置の構造について説明する。図４，５は、実施の形態３にかかる半導体製造装置の要部を示す断面図である。図４のステージ２１の吸着面２２に設けられた吸着溝２３を当該吸着面２２側から見たレイアウトは、実施の形態１（図１参照）と同様である。すなわち、図４，５には、図１の切断線Ａ－Ａ’における断面形状が示されている。実施の形態３にかかる半導体製造装置が実施の形態１にかかる半導体製造装置と異なる点は、外周部３１ｃの厚さｔ３１を中央部３１ｄの厚さｔ３２よりも厚く残した半導体ウエハ３１に適用可能なステージ２１を備える点である。

図４，５に示すように、実施の形態３にかかる半導体製造装置のステージ２１の吸着面２２には、ステージ２１の中央部２１ｂよりも外周部２１ａを凹ませてなる段差２５が設けられている。この段差２５は、ステージ２１の外周に沿って設けられ、ステージ２１の中央部２１ｂの周囲を囲む。この段差２５により、ステージ２１は、中央部２１ｂの厚さｔ２２を外周部２１ａの厚さｔ２１よりも厚くした断面形状となっている。ステージ２１の中央部２１ｂにおいて吸着面２２上に、実施の形態１と同様に、吸着溝２３およびウエハ保持部２４が設けられている。ステージ２１の吸着面２２の隣り合う吸着溝２３間の間隔ｗ１１、および、吸着溝２３の幅ｗ１２は、実施の形態１と同様である。

半導体ウエハ３１は、中央部３１ｄを裏面（他方の主面）３１ｂ側から研削し、外周部３１ｃの厚さｔ３１を中央部３１ｄの厚さｔ３２よりも厚く残した半導体ウエハである。すなわち、半導体ウエハ３１の表面（一方の主面）３１ａは、略平坦である。半導体ウエハ３１の裏面３１ｂには、半導体ウエハ３１の外周部３１ｃよりも中央部３１ｄを凹ませてなる段差３２が形成されている。半導体ウエハ３１の中央部３１ｄの厚さｔ３２は、実施の形態１の半導体ウエハ１１の厚さｔ１１（図２参照）と同じ範囲に設定される。

半導体ウエハ３１は、裏面３１ｂをステージ２１の吸着面２２側にして当該吸着面２２上に保持されてもよいし（図４）、表面３１ａをステージ２１の吸着面２２側にして当該吸着面２２上に保持されてもよい（図５）。半導体ウエハ３１をステージ２１の吸着面２２上に保持させたとき、半導体ウエハ３１の中央部３１ｄはステージ２１の中央部２１ｂに対向し、半導体ウエハ３１の外周部３１ｃはステージ２１の外周部２１ａに対向する。

図４に示すように、半導体ウエハ３１を、裏面３１ｂをステージ２１の吸着面２２側にして当該吸着面２２上に保持させる場合、半導体ウエハ３１の外周部３１ｃの段差３２により中央部３１ｄよりも突出した部分は、ステージ２１の外周部２１ａの段差２５に収容される。すなわち、半導体ウエハ３１の外周部３１ｃが最外周の吸着溝２３よりも外側に位置するように、半導体ウエハ３１がステージ２１の吸着面２２上に保持される。

実施の形態３に実施の形態２のステージ１’の吸着溝３’およびウエハ保持部４’（図３参照）を適用してもよい。

以上、説明したように、実施の形態３によれば、半導体ウエハであっても、実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。

（実施例１）
次に、ステージの吸着面に吸着された状態の半導体ウエハの変形量について検証した。図６は、実施例１のステージの吸着面に吸着された状態の半導体ウエハの変形量を示す特性図である。図７は、従来のステージの吸着面に吸着された状態の半導体ウエハの変形量を示す特性図である。変形とは、ステージの吸着面の各吸着溝への吸着箇所で半導体基板がステージ側に引っ張られて凹み、略波状になることである。

図６，７は、半導体ウエハ３１の中心を中心（０ｍｍ）として半導体ウエハ３１の主面に平行な方向の距離を正負の符号を付して示す横軸と、半導体ウエハ３１の深さ方向の高低差を正負の符号を付して示す縦軸と、の直交座標である。なお、図６，７では、半導体ウエハ３１の深さ方向の高低差を示すために、半導体ウエハ３１の深さ方向の所定の位置を縦軸の中心（０μｍ）として図示する。

実施の形態３にかかる半導体製造装置を用いて、ステージ２１の吸着面２２の凸状のウエハ保持部２４上に、裏面３１ｂをステージ２１の吸着面２２側にして固定され保持された半導体ウエハ３１（図４参照）の変形量を測定した結果を図６に示す（以下、実施例１とする）。

実施例１において、ステージ２１の吸着面２２の隣り合う吸着溝２３間の間隔ｗ１１を６ｍｍとし、吸着溝２３の幅ｗ１２を１．７ｍｍとし、吸着溝２３の個数を１６個とした。外周部３１ｃの厚さｔ３１を６１０μｍとし、中央部３１ｄの厚さｔ３２を１２０μｍとした８インチの半導体ウエハ３１を用いた。ステージ２１の吸着面２２の吸着溝２３内を排気してステージ２１の吸着面２２の吸着溝２３内に当該吸着面２２上の半導体ウエハ３１をステージ２１側へ引っ張る方向に生じさせる負圧（吸着圧）の設定値を－３０ｋＰａとした。

比較として、従来の半導体製造装置（図９，１０参照）を用いて、ステージ１０１の吸着面１０２上に、裏面をステージ１０１の吸着面１０２側にして固定され保持された半導体ウエハの変形量を測定した結果を図７に示す（以下、従来例とする）。

従来例では、ステージ１０１の吸着面１０２の隣り合う吸着溝１０３間の間隔ｗ１０１を１２ｍｍとし、吸着溝１０３の幅ｗ１０２を１．７ｍｍとし、吸着溝１０３の個数を８つとした。ステージ１０１の吸着面１０２の吸着溝１０３内を排気してステージ１０１の吸着面１０２の吸着溝１０３内に当該吸着面１０２上の半導体ウエハをステージ１０１側へ引っ張る方向に生じさせる負圧（吸着圧）の設定値を－５０ｋＰａとした。従来例の半導体ウエハの条件は、実施例１の半導体ウエハ３１と同様である。

図７に示す結果より、従来例では、ステージ１０１の吸着面１０２に吸着させて保持された状態で半導体ウエハの中央部が波状に変形し、その凹凸の高さは＋１５μｍ～－１０μｍ（すなわち半導体ウエハの中央部に生じた凹凸の高低差２５μｍ）に及ぶことが確認された。図７に示す結果において、波状の曲線の下向きの複数のピーク１３１が、半導体ウエハの、負圧により吸着溝１０３内に引っ張られている部分である。

一方、図６に示す結果より、実施例１において、ステージ２１の吸着面２２に吸着させて保持された状態で半導体ウエハ３１の中央部３１ｄに生じた凹凸の高さは±５μｍの範囲内（具体的には、半導体ウエハ３１の中央部３１ｄに生じた凹凸の高低差５μｍ程度）であり、従来例と比べて半導体ウエハ３１の平坦性を向上させることができることが確認された。

図示省略するが、半導体ウエハ３１を、表面３１ａをステージ２１の吸着面２２側にして当該吸着面２２の凸状のウエハ保持部２４上に保持させた場合（図５参照）や、実施の形態３に実施の形態２のステージ１’の吸着溝３’およびウエハ保持部４’（図３参照）を適用した場合や、実施の形態１，２のように一様な厚さｔ１１の半導体ウエハ１１を用いた場合（図１～３参照）においても、半導体ウエハの中央部に生じた凹凸の高さを±１０μｍ程度の範囲内にすることができ、実施例１と同様の結果が得られることが確認された。

（実施例２）
次に、ステージの吸着面に半導体ウエハを吸着させるために吸着溝内に半導体ウエハをステージ側へ引っ張る方向に生じさせる負圧（吸着圧）の範囲について検証した。図８は、実施例３の半導体ウエハをステージ側へ引っ張る方向に生じさせる負圧の好適な範囲（太枠部分）を示す特性図である。図８には、半導体ウエハのステージに接触する主面上の段差の高さと、ステージの吸着面に半導体ウエハを吸着させるために吸着溝内に半導体ウエハをステージ側へ引っ張る方向に所定の負圧を生じさせるために半導体製造装置に設定される負圧の設定値（吸着圧設定値）と、の関係を示す。図８には、半導体製造装置が正常な吸着であると特定した場合を「○」で示し、正常な吸着でないと特定した場合を「×」で示す。半導体製造装置に設定された負圧の閾値は、－１８ｋＰａとした。

実施の形態３にかかる半導体製造装置を用いて、ステージ２１の吸着面２２の凸状のウエハ保持部２４上に表面３１ａをステージ２１側にして半導体ウエハ３１を載置した後（図５参照）、当該吸着面２２の吸着溝２３内を排気して吸着溝２３内に半導体ウエハ３１をステージ２１側へ引っ張る方向に所定の負圧を生じさせる負圧（吸着圧）の設定値を種々変更して、当該吸着面２２に半導体ウエハ３１が吸着されたか否かを確認した結果を図８に示す（以下、実施例２とする）。ステージ２１の条件は、実施例１のステージ２１と同様である。

実施例２の半導体ウエハ３１として、表面３１ａの段差（不図示）の高さを、層間絶縁膜により１μｍとした試料１と、層間絶縁膜および表面電極を積層して６μｍとした試料２と、層間絶縁膜、表面電極およびパッシベーション膜を積層して２１μｍとした試料３と、を用意した。層間絶縁膜は、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏ Ｐｈｏｓｐｈｏ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）膜である。表面電極は、アルミニウム－シリコン（Ａｌ－Ｓｉ）膜である。パッシベーション膜は、ポリイミド（ＰＩ：ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）膜である。実施例２の半導体ウエハ３１の、表面３１ａの段差以外の条件は、実施例１の半導体ウエハ３１と同様である。

図８に示す結果より、ステージ２１の吸着面２２の吸着溝２３内に半導体ウエハ３１をステージ２１側へ引っ張る方向に所定の負圧を生じさせる負圧の設定値を－２５ｋＰａ未満とすると、表面３１ａの段差の高さが大きい場合に（具体的には試料２，３）、ステージ２１の吸着面２２に半導体ウエハ３１が固定されないことが確認された。一方、ステージ２１の吸着面２２の吸着溝２３内に半導体ウエハ３１をステージ２１側へ引っ張る方向に所定の負圧を生じさせる負圧の設定値を－２５ｋＰａ以上とした場合に、ステージ２１の吸着面２２の凸状のウエハ保持部２４上に半導体ウエハ３１が固定され保持されることが確認された。すなわち、負圧の設定値を－２５ｋＰａ以上とすることで、吸着溝２３内に半導体ウエハ３１をステージ２１側へ引っ張る方向に閾値以上の負圧が生じることが確認された。しかし、ステージ２１の吸着面２２の吸着溝２３内に半導体ウエハ３１をステージ２１側へ引っ張る方向に所定の負圧を生じさせる負圧の設定値が－６０ｋＰａ以上である場合、半導体ウエハ３１がステージ２１の吸着面２２の吸着溝２３への吸着箇所でステージ２１側に引っ張られて凹み、略波状に変形し、半導体ウエハ３１の裏面３１ｂに露光処理により形成されたレジストマスクに従来と同様の不具合が生じることが確認された。したがって、ステージの吸着面に半導体ウエハを吸着させるために吸着溝内に半導体ウエハをステージ側へ引っ張る方向に閾値以上の負圧を生じさせる負圧の設定値は、－２５ｋＰａ以上－５０ｋＰａ以下であることが好ましいことがわかる。

以上において本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、表面をステージの吸着面側にして当該吸着面上に半導体ウエハを保持した後（すなわち各実施の形態において、半導体ウエハの一方の主面を表面とし、他方の主面を裏面とする）、半導体ウエハの表面のアライメント（位置合わせ）マークを基準としてアライメントし、半導体ウエハの裏面にフォトリソグラフィ工程を行う場合、ステージの吸着面に、半導体ウエハの表面のアライメントマークの位置を確認するためのカメラが設けられていてもよい。この場合、例えば、ステージの吸着面に埋め込まれるようにカメラが配置され、ステージの吸着面の、当該カメラを配置した部分に吸着溝を設けない構成とすればよい。

以上のように、本発明にかかる半導体製造装置および半導体装置の製造方法は、厚さの薄い半導体ウエハに所定の素子構造を形成して作製（製造）される半導体装置に有用であり、特に、一方の主面の素子構造に対応したパターンで、他方の主面の素子構造が形成される半導体装置に適している。一方の主面の素子構造に対応したパターンで、他方の主面の素子構造が形成される半導体装置としては、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）と、このＩＧＢＴに逆並列に接続したＦＷＤ（Ｆｒｅｅ Ｗｈｅｅｌｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：還流ダイオード）とを同一の半導体基板（半導体チップ）１上に一体化してなる逆導通ＩＧＢＴ（ＲＣ－ＩＧＢＴ：Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＩＧＢＴ）や、半導体基板の裏面からｎ⁺型カソード領域よりも深い位置にｐ型浮遊領域を有するＦＷＤが挙げられる。

１，１'，２１ ステージ
２，２'，２２ ステージの吸着面
３，３'，２３ ステージの吸着面の吸着溝
４，４'，２４ ステージの吸着面のウエハ保持部
１１ 半導体ウエハ
２１ａ ステージの外周部
２１ｂ ステージの中央部
２５ ステージの吸着面の段差
３１ 半導体ウエハ
３１ａ 半導体ウエハの表面
３１ｂ 半導体ウエハの裏面
３１ｃ 半導体ウエハの外周部
３１ｄ 半導体ウエハの中央部
３２ 半導体ウエハの裏面の段差
ｗ１，ｗ１'，ｗ１１ ステージの隣り合う吸着溝間の間隔
ｗ２，ｗ２'，ｗ１２ 吸着溝の幅

Claims (20)

1. 半導体基板が載置されるステージと、
   前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられ、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面を吸着する複数の吸着溝と、
   前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる排気手段と、
   前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に所定処理を行う処理手段と、
   を備え、
   前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記処理手段による処理終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
   隣り合う前記吸着溝間の間隔は１２ｍｍ未満であり、
   前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ－２５ｋＰａ以下－５０ｋＰａ以上に設定され、
   前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触し、
   前記処理手段は、前記ステージに載置された前記半導体基板の第２主面に、素子構造に応じた露光処理を行う露光手段であり、
   前記負圧の前記設定値は、前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となるように設定されることを特徴とする半導体製造装置。
2. 半導体基板が載置されるステージと、
   前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられ、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面を吸着する複数の吸着溝と、
   前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる排気手段と、
   前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に所定処理を行う処理手段と、
   を備え、
   前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記処理手段による処理終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
   隣り合う前記吸着溝間の間隔は１２ｍｍ未満であり、
   前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ－２５ｋＰａ以下－５０ｋＰａ以上に設定され、
   前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触し、
   前記ステージは、
   前記半導体基板が載置される面に、外周に沿って、中央部よりも外周部を凹ませてなる第１段差を有し、
   前記第１段差によって中央部の厚さを外周部の厚さよりも厚くした断面形状であることを特徴とする半導体製造装置。
3. 半導体基板が載置されるステージと、
   前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられ、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面を吸着する複数の吸着溝と、
   前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる排気手段と、
   前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に所定処理を行う処理手段と、
   を備え、
   前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記処理手段による処理終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
   隣り合う前記吸着溝間の間隔は１２ｍｍ未満であり、
   前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ－２５ｋＰａ以下－５０ｋＰａ以上に設定され、
   前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触し、
   前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に生じる前記負圧は、－１８ｋＰａよりも高く、かつ－３６．７ｋＰａよりも低く、
   前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、
   前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする半導体製造装置。
4. 半導体基板が載置されるステージと、
   前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられ、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面を吸着する複数の吸着溝と、
   前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる排気手段と、
   前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に所定処理を行う処理手段と、
   を備え、
   前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記処理手段による処理終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
   隣り合う前記吸着溝間の間隔は１２ｍｍ未満であり、
   前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ－２５ｋＰａ以下－５０ｋＰａ以上に設定され、
   前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成することを特徴とする半導体製造装置。
5. 前記処理手段は、前記ステージに載置された前記半導体基板の第２主面に、素子構造に応じた露光処理を行う露光手段であり、
   前記負圧の前記設定値は、前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となるように設定されることを特徴とする請求項４に記載の半導体製造装置。
6. 半導体基板が載置されるステージと、
   前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられ、前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記半導体基板の第１主面を吸着する複数の吸着溝と、
   前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる排気手段と、
   前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に素子構造に応じた露光処理を行う露光手段と、
   を備え、
   前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記露光手段による前記露光処理の終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
   隣り合う前記吸着溝間の間隔は、前記半導体基板の第１主面の全面にわたって前記半導体基板の、前記吸着溝への吸着箇所が分散される狭さの間隔に設定され、
   前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となるように設定され、
   前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触し、
   前記焦点深度は、前記露光手段により前記露光処理を処理可能な前記半導体基板の凹凸の高さの上限値であることを特徴とする半導体製造装置。
7. 半導体基板が載置されるステージと、
   前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられ、前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記半導体基板の第１主面を吸着する複数の吸着溝と、
   前記ステージに前記半導体基板が載置されたときに前記吸着溝内を排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて前記吸着溝に吸着させる排気手段と、
   前記排気手段により第１主面が前記ステージの前記吸着溝に吸着された前記半導体基板の第２主面に素子構造に応じた露光処理を行う露光手段と、
   を備え、
   前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記露光手段による前記露光処理の終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
   隣り合う前記吸着溝間の間隔は、前記半導体基板の第１主面の全面にわたって前記半導体基板の、前記吸着溝への吸着箇所が分散される狭さの間隔に設定され、
   前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に前記排気手段により生じさせる前記負圧の設定値は、前記閾値以上で、かつ前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となるように設定され、
   前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成することを特徴とする半導体製造装置。
8. 前記焦点深度は、前記露光手段により前記露光処理を処理可能な前記半導体基板の凹凸の高さの上限値であることを特徴とする請求項１、５、７のいずれか一つに記載の半導体製造装置。
9. 前記焦点深度は±１０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項８に記載の半導体製造装置。
10. 前記ステージの、前記半導体基板が載置される面から突出した凸状で、かつ前記吸着溝の周囲を囲む同心円状に設けられ、前記ステージに載置された前記半導体基板の第１主面に接触して前記半導体基板を保持する保持部をさらに備え、
    前記ステージの前記吸着溝に前記半導体基板が吸着されたときに、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、互いに隣り合う前記保持部間において前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成することを特徴とする請求項４または７に記載の半導体製造装置。
11. 前記ステージは、
    前記半導体基板が載置される面に、外周に沿って、中央部よりも外周部を凹ませてなる第１段差を有し、
    前記第１段差によって中央部の厚さを外周部の厚さよりも厚くした断面形状であることを特徴とする請求項１、３～１０のいずれか一つに記載の半導体製造装置。
12. 前記半導体基板は、
    第１主面に、外周に沿って、中央部を外周部よりも凹ませてなる第２段差を有し、
    前記第２段差によって外周部の厚さを中央部の厚さよりも厚くした断面形状であり、
    前記半導体基板が前記ステージに載置されたときに、前記半導体基板の第１主面の前記ステージ側に突出した外周部が前記ステージの前記第１段差に収容されることを特徴とする請求項１１に記載の半導体製造装置。
13. 前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に生じる前記負圧は、－１８ｋＰａよりも高く、かつ－３６．７ｋＰａよりも低く、
    前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、
    前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする請求項１または４に記載の半導体製造装置。
14. 前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、
    前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする請求項６または７に記載の半導体製造装置。
15. 半導体製造装置のステージに、第１主面を前記ステージ側にして半導体基板を載置する載置工程と、
    前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられた複数の吸着溝内を排気手段により排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて、前記半導体基板の第１主面を前記吸着溝に吸着させることにより、前記ステージに前記半導体基板を固定する排気工程と、
    前記排気工程を継続させた状態で、素子構造に応じた露光処理を前記半導体基板の第２主面に行う露光工程と、
    を含み、
    前記半導体製造装置に、前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記露光工程の終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
    前記ステージの隣り合う前記吸着溝間の間隔は、前記半導体基板の第１主面の全面にわたって前記半導体基板の、前記吸着溝への吸着箇所が分散される狭い間隔に設定され、
    前記排気工程では、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に、前記閾値以上で、かつ前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となる設定値で前記負圧を生じさせ、
    前記排気工程では、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触し、
    前記ステージは、
    前記半導体基板が載置される面に、外周に沿って、中央部よりも外周部を凹ませてなる第１段差を有し、
    前記第１段差によって中央部の厚さを外周部の厚さよりも厚くした断面形状であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
16. 半導体製造装置のステージに、第１主面を前記ステージ側にして半導体基板を載置する載置工程と、
    前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられた複数の吸着溝内を排気手段により排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて、前記半導体基板の第１主面
    を前記吸着溝に吸着させることにより、前記ステージに前記半導体基板を固定する排気工程と、
    前記排気工程を継続させた状態で、素子構造に応じた露光処理を前記半導体基板の第２主面に行う露光工程と、
    を含み、
    前記半導体製造装置に、前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記露光工程の終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
    前記ステージの隣り合う前記吸着溝間の間隔は、前記半導体基板の第１主面の全面にわたって前記半導体基板の、前記吸着溝への吸着箇所が分散される狭い間隔に設定され、
    前記排気工程では、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に、前記閾値以上で、かつ前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となる設定値で前記負圧を生じさせ、
    前記排気工程では、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、全域で前記半導体基板の第１主面に接触し、
    前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、
    前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
17. 半導体製造装置のステージに、第１主面を前記ステージ側にして半導体基板を載置する載置工程と、
    前記ステージの、前記半導体基板が載置される面に同心円状に設けられた複数の吸着溝内を排気手段により排気し、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所を前記ステージ側へ引っ張る負圧を前記吸着溝内に生じさせて、前記半導体基板の第１主面を前記吸着溝に吸着させることにより、前記ステージに前記半導体基板を固定する排気工程と、
    前記排気工程を継続させた状態で、素子構造に応じた露光処理を前記半導体基板の第２主面に行う露光工程と、
    を含み、
    前記半導体製造装置に、前記吸着溝への前記半導体基板の吸着を前記露光工程の終了時まで維持可能な前記負圧の下限値が前記負圧の閾値として予め設定され、
    前記ステージの隣り合う前記吸着溝間の間隔は、前記半導体基板の第１主面の全面にわたって前記半導体基板の、前記吸着溝への吸着箇所が分散される狭い間隔に設定され、
    前記排気工程では、前記半導体基板の第１主面の、前記吸着溝に対向する箇所に、前記閾値以上で、かつ前記負圧により前記半導体基板に生じる凹凸が前記露光処理の焦点深度以下となる設定値で前記負圧を生じさせ、
    前記排気工程では、前記ステージの、互いに隣り合う前記吸着溝間の部分は、前記半導体基板の第１主面との間に密閉空間を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
18. 前記ステージは、
    前記半導体基板が載置される面に、外周に沿って、中央部よりも外周部を凹ませてなる第１段差を有し、
    前記第１段差によって中央部の厚さを外周部の厚さよりも厚くした断面形状であることを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
19. 前記半導体基板は、
    第１主面に、外周に沿って、中央部を外周部よりも凹ませてなる第２段差を有し、
    前記第２段差によって外周部の厚さを中央部の厚さよりも厚くした断面形状であり、
    前記載置工程では、前記半導体基板の第１主面の前記ステージ側に突出した外周部が前記ステージの前記第１段差に収容されることを特徴とする請求項１５または１８に記載の半導体製造装置の製造方法。
20. 前記半導体基板の厚さは、３０μｍ以上４００μｍ以下であり、
    前記半導体基板は、第１主面に素子構造による２１μｍ以下の高低差の段差を有することを特徴とする請求項１５、１７～１９のいずれか一つに記載の半導体製造装置の製造方法。

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