JPH10261582A - ウエハ周辺露光装置のウエハ処理ステージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウエハ固定部の傾き調整を簡便に行うことがで
きるウエハ処理ステージを提供すること。 【解決手段】ウエハ周辺露光装置のウエハを吸着保持す
るウエハ処理ステージのウエハ固定部１と軸３とを基材
２の孔１６を貫通しウエハ固定部１のウエハ吸着固定用
通路と軸３の真空吸着路１８とを連結する接続パイプ１
９により接続し、ウエハ固定部１の下面に３個のＶ溝体
４を設け、基材２に該基材２の表面に直角な方向に変位
可能な３個の支持軸５を設け、３個のＶ溝体４とそれぞ
れ対遇する３個の支持軸５によりウエハ固定部１が基材
２に対して傾斜可能に支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ上の不要レ
ジストを現像工程で除去するために適用されるウエハ周
辺露光装置において、ウエハを吸着固定して移動したり
回転したりするウエハ処理ステージに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばＩＣ、ＬＳＩ等の半導体装置の製
造に際しては、シリコンウエハ等の半導体ウエハの表面
にフォトレジスト（以下レジストと称する）を塗布し、
次いで回路パターンを露光し、これを現像して、レジス
トパターンを形成することが行われている。このレジス
トパターンをマスクにして、イオン注入、エッチング、
リフトオフなどの加工が施される。レジストの半導体ウ
エハ（以下ウエハと称する）への塗布は、塗布により形
成されるレジスト膜の厚みを均一にするために、通常、
スピンコート法によりウエハの全表面に対して行われ
る。よって、パターン形成領域としてあまり利用される
ことのないウエハの周辺部にもレジストが塗布される。

【０００３】レジストがポジ型レジストである場合に
は、周辺部が露光されないため現像後も周辺部にレジス
トが残留する。この周辺部に残留したレジストはウエハ
の搬送、保持の際に剥離等が発生して周辺機器を汚染
し、ひいてはウエハ表面の汚染となり、歩留りの低下を
招く原因となる。これは、特に、集積回路の高機能化、
微細化が進みつつある現在、深刻な問題となっている。

【０００４】そこで、周辺部の不要レジストを現像工程
で除去することが提案され、それを実現するために、パ
ターン形成領域における回路パターンの露光工程とは別
に、周辺部の不要レジストを露光するウエハ周辺露光工
程が採用されている。レジストの塗布されたウエハ表面
を逐次移動型縮小投影露光装置（ステッパー）によって
露光する場合、１チップ分の回路パターンを露光できな
い周辺部分の形状は階段状となる。ウエハ周辺露光工程
においてこのような階段状の不要レジストを露光する場
合は、レジストが塗布されたウエハを処理ステージに載
置して真空吸着により固定し、この処理ステージを互い
に直交する二方向（以下Ｘ−Ｙ方向と称する）に移動さ
せ、導光ファイバにより導かれる露光光をウエハ上の不
要レジストの階段状パターンに沿って移動させながらス
ポット的に照射する。

【０００５】図６にウエハ周辺露光装置における従来の
ウエハ処理ステージの構成例を示す。５１はウエハＷが
載置され固定される円板状のウエハ固定部である。ウエ
ハ固定部５１は、フランジ状の接続部材５２を介して、
不図示の回転モータに接続されている回転軸５８と連結
され、不図示の回転モータはさらにＸ−Ｙ方向に移動可
能な不図示のＸ−Ｙステージ上に取り付けられる。ま
た、ウエハ固定部５１の表面には、ウエハＷとの接触面
積を小さくしてウエハＷへの塵埃の付着量を小さくする
ための凹部６４と、ウエハＷを真空吸着により固定する
ための真空吸着溝７１が設けられている。

【０００６】尚、先に述べたように、階段状露光はウエ
ハ処理ステージをＸ−Ｙ方向に移動させることにより行
われるのでウエハＷを真空吸着により固定するウエハ固
定部５１を必ずしも回転させる必要はない。しかしなが
ら、例えば、露光される不要レジスト領域をウエハの中
央部を中心とした第１象限から第４象限まで象限ごとに
四等分し、第１象限領域を露光後、ウエハ固定部５１を
１／４回転させ停止し、第２象限領域を露光といった手
順で露光を行うようにすれば、ウエハを回転させず全て
の不要レジスト領域を露光する場合に比べて、ウエハ処
理ステージのＸ−Ｙ方向への移動距離を短くすることが
可能となり、装置を小型化することができる。

【０００７】接続部材５２の鍔部は同心円状に等角度間
隔で配置される複数個の孔５３を有し、これらの孔５３
に相当する位置に複数個の雌ねじ孔５４がウエハ固定部
５１の下面に設けられている。ウエハ固定部５１は、こ
れらの孔５３を貫通しウエハ固定部５１の雌ねじ孔５４
と螺合する複数個のねじ５５によって接続部材５２に取
り付けられる。接続部材５２の側部には３個または４個
の雌ねじ孔５６が設けられており、この雌ねじ孔５６に
螺合したセットビス５７により、接続部材５２の凹部に
挿入された回転軸５８に取り付けられる。なお、回転軸
５８のセットビス５７と接する部分５９は、平面状に加
工されている。

【０００８】ウエハ固定部５１には一端が真空吸着溝７
１に連通し他端がウエハ固定部５１の底面に開口する吸
引路７２が、接続部材５２には貫通孔７３が、回転軸５
８には一端が回転軸５８の上面に開口し他端が回転軸５
８の側部に開口する吸引路７４がそれぞれ設けられてい
て、真空吸着溝７１、吸引路７２、貫通孔７３、吸引路
７４よりウエハを真空吸着するための真空吸着系が形成
される。接続部材５２とウエハ固定部５１との接触面お
よび接続部材５２と回転軸５３との接触面にはＯリング
溝６０、６１が設けられ、このＯリング溝６０、６１に
挿入されるＯリング６２、６３によって、真空吸着系の
真空もれ（以下、リークと称する）が防止される。

【０００９】上記真空吸着系へ真空の供給は、例えば、
実開平３−１０６７２８号公報に記載されているように
行う。すなわち、内部に空洞を有する不図示のハウジン
グを、該空洞が上記回転軸５８の側部に位置する吸引路
７４の他端の開口を取り囲むように設置し、このハウジ
ングを介して不図示の真空ポンプより上記真空吸着系へ
真空の供給を行う。このような構造にすることにより、
回転軸５８が回転して上記開口がいずれの位置にあって
も常に真空を供給することが可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、導光ファイ
バにより導かれる露光光は、例えば、特開平８−３１７
３０号公報や特願平８−１６５５９３号等に記載されて
いるように、導光ファイバの出射端８１に設けられた不
図示のアパーチャ等により整形され、この整形された露
光光は、投影レンズ８２によりウエハ周辺部の不要レジ
スト上に結像される。これは、図７に示すように、ウエ
ハＷの周辺部の不要レジスト上に露光部分と非露光部分
の境界部における照度の変化をシャープにして、現像後
のレジストがテーパ状に残存するのを防止するためであ
る。すなわち、現像後のレジストがテーパ状に残存する
と、レジスト膜厚の薄いテーパの裾野におけるレジスト
が剥がれやすくなってしまうという問題を回避するため
である。

【００１１】このような結像関係は、ウエハＷがＸ−Ｙ
方向に移動する露光期間中維持されている必要がある。
すなわち、図６において、露光期間中ウエハＷの周辺部
表面（レジスト表面）と投影レンズ８２との距離を所定
範囲内（投影レンズ８２の焦点深度の範囲内）に維持す
る必要がある。例えば、ウエハ処理ステージをＸ−Ｙ方
向に移動させて円周部の直径が２００ｍｍであるウエハ
Ｗの階段状の不要レジストを露光する場合、上記所定範
囲は±２０μｍである。このような条件を満足するに
は、図８に示すように、ウエハ固定部５１の表面全体が
光軸に対して垂直であって互いに２０μｍ離間している
仮想平面の間の領域内に収まる必要がある。

【００１２】図６に示すウエハ処理ステージの場合、ウ
エハＷと直接接触する部分であるウエハ固定部５１の表
面の面精度を±１．５μｍ以内に加工することは可能で
ある。しかしながら、図６に示すウエハ処理ステージ
は、ウエハ固定部５１と接続部材５２との接続、接続部
材５２と回転軸５８との接続部分、回転軸５８と不図示
の回転モータとの接続部分等、一体として連結される機
械的な接続部分が複数個所設けられている。よって、各
接続部分の加工精度を高精度にしたとしても、ウエハ処
理ステージを組み立てたときには各接続部分を構成する
部品の加工精度の公差が累積し、ウエハＷが載置される
ウエハ固定部５１の表面が上記累積公差の分だけ傾き、
結局、ウエハ固定部５１の表面全体を上記２０μｍ離間
した空間内に収めることは困難となる。

【００１３】以上のような問題を踏まえれば、ウエハ固
定部５１の表面全体を上記２０μｍ離間した空間内に収
めるためには、ウエハ処理ステージを組み立てた後にウ
エハ固定部５１の傾きを調節することが実際的である。
図６に示すウエハ処理ステージの場合、３個または４個
のセットビス５７のねじ込み具合を調節することにより
上記傾き調節が行われている。すなわち、２個のセット
ビス５７の一方を緩め、他方を締め付けるといった作業
を繰り返して、リークが発生しない程度のＯリング６３
の弾性変形の範囲内でウエハ固定部５１の傾きを調節し
て、所定の傾きが達成された後両セットビス５７を締め
付けて固定する。

【００１４】すなわち、上記ウエハ処理ステージは傾き
調節を行うための機構を有しておらず、本来真空吸着系
のリーク防止のためのシールを実現するための部材であ
るＯリング６３の弾性変形を利用して便宜的に傾き調節
を行っている。そのため、傾き調節にあたって下記のよ
うな制約を受けることになる。

【００１５】（１）Ｏリング６３の弾性変形を利用した
傾き調整は、支点をＯリング６３とし力点をセットビス
５７の先端として２個のセットビス５７のねじ込み具合
による移動量により制御されるが、力点と支点との距離
が短いのでセットビス５７の単位長さ当たりの移動によ
るウエハ固定部５１の傾きの変化が大きい。発明者らが
製作した従来のウエハ処理ステージにおいては、セット
ビス５７のねじ山のピッチは０．７ｍｍであり、セット
ビス５７の一方を１５度回転させて緩め他方を１５度回
転させて締め付けるだけで、ウエハ固定部５１の傾きは
上記最大傾き角度０．４度に達し、ウエハ固定部５１の
周辺部は３５０μｍ上昇または下降した。手動で調整し
うるセットビス５７の最小回転角度は、経験的に５度が
限界であり、セットビス５７の最小回転角度が５度であ
るときウエハ固定部５１の周辺部は約１１７μｍ上昇ま
たは下降してしまう。よって、微妙な傾き調整を行うの
は不可能であり、ウエハ固定部５１の表面全体を上記２
０μｍ離間した空間内に収めるのは非常に困難である。

【００１６】本発明は以上のような事情を鑑みてなされ
たものであって、傾き調整機構を付加することにより、
微妙な傾き調整を簡便に行うことができるウエハ処理ス
テージを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、ウエハ周辺露光装置のウエハを吸着保持するウエハ
処理ステージを、互いに直行する二方向および回転方向
に駆動可能であって内部に真空吸着路を有する軸と、こ
の軸に取りつけられ中央部に孔を有するフランジ状の基
材と、表面にウエハを吸着固定するための真空吸着部が
設けられ内部に該真空吸着部と連通するウエハ吸着固定
用通路が設けられている円板状のウエハ固定部とから構
成し、ウエハ固定部と軸とを上記フランジ状の基材の孔
を貫通し該ウエハ固定部のウエハ吸着固定用通路と上記
軸の真空吸着路とを連結する接続パイプにより接続し、
上記ウエハ固定部の下面に３個のＶ溝体を設け、上記基
材に該基材表面に直角な方向に変位可能な３個の支持軸
を設け、上記３個のＶ溝体とそれぞれ対遇する上記３個
の支持軸により上記ウエハ固定部が上記基材に対する傾
斜角度が調節可能であるように支持するものである。

【００１８】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、基材に３個の貫通孔を設け、上記ウエハ固
定部材の下面に３個の雌ねじ孔が設け、３個のスプリン
グワッシャと上記３個の貫通孔とを貫通する３個の雄ね
じと上記雌ねじとをそれぞれ螺合させたものである。

【００１９】本発明の請求項３の発明は、請求項１、２
のいずれかの発明において、上記３個のＶ溝体を、上記
円板状のウエハ固定部の中心に対して同心円状であって
上記３個のＶ溝体の方向に一致する仮想線が一点で交わ
るように、配置したものである。

【００２０】本発明の請求項４の発明は、請求項３の発
明において、上記仮想線の交点を上記円板状のウエハ固
定部の中心と略一致させたものである。

【００２１】本発明の請求項５の発明は、請求項４の発
明において、上記３個の雌ねじと螺合する上記３個の雄
ねじを、上記円板状のウエハ固定部の中心に対して同心
円状であって、上記仮想線上に位置させ、上記真空吸着
部をウエハ固定部の表面の周辺部に円周状に設けている
ものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るウエハ周辺露
光装置のウエハ処理ステージの実施の形態を、図面に示
した実施例を用いて詳細に説明する。

【００２３】図１、２は本発明に係るウエハ周辺露光装
置のウエハ処理ステージの構成を説明する図である。こ
こで図１は図２におけるＡ−Ａ断面図である。図２は図
１に示すウエハ処理ステージを矢印Ｂから見た図であ
り、一部分は図１におけるＣ−Ｃ断面図となっている。

【００２４】１はウエハＷが載置され、真空吸着により
固定される円板状のウエハ固定部である。図６に示した
従来のウエハ処理ステージの構成例と同様、ウエハ固定
部１はフランジ状の接続部材２を介して不図示の回転モ
ータに接続されている円筒状の回転軸３と連結され、こ
の不図示の回転モータによりウエハ固定部１に固定され
るウエハＷが回転する。また、不図示の回転モータはさ
らにＸ−Ｙ方向に移動可能な不図示のＸ−Ｙステージ上
に取り付けられ、この不図示のＸ−Ｙステージを駆動制
御することにより、ウエハＷが固定されているウエハ固
定部１をＸ−Ｙ方向に移動させる。

【００２５】ここで、ウエハ処理ステージのウエハ固定
部１がＸ−Ｙ方向に移動するのみならず回転可能である
のは、従来の技術で述べたような手順で露光を行って、
ウエハ処理ステージのＸ−Ｙ方向への移動距離を短くし
て、装置を小型化するためである。なお、ウエハ固定部
１を移動させる代わりに露光光を放出する導光ファイバ
の出射端をＸ−Ｙ方向に移動させても構わない。この場
合もウエハ固定部１が回転可能であれば、従来の技術で
述べたような手順と同様に露光領域の１／４の範囲の露
光と１／４回転・停止とを組み合わせることにより導光
ファイバの出射端のＸ−Ｙ方向への移動距離を短くし
て、装置を小型化することができる。

【００２６】接続部材２の底面を表す図３に示すよう
に、接続部材２の下面側には、円筒状の回転軸３が挿入
される段部１０と、さらにこの回転軸３を半周だけ取り
囲む突出部１１とが設けられている。そして回転軸３の
残りの半周を取り囲む固定部材２４と前記突出部１１と
で回転軸３を挟み、突出部１１と固定部材２４とをネジ
止めすることにより、接続部材２は回転軸３に取り付け
られる。

【００２７】図１、２に戻り、ウエハ固定部１の表面に
は、図６に示した従来のウエハ処理ステージの構成例と
同様、ウエハＷとの接触面積を小さくしてウエハＷへの
塵埃の付着量を小さくするために凹部１２が設けられて
いる。また、ウエハ固定部１の表面の周縁部にはウエハ
Ｗを真空吸着により固定するための円周状の真空吸着溝
１３が設けられ、ウエハ固定部１の内部には一端が真空
吸着溝１３に連通し他端がウエハ固定部１の底面に設け
られた接続パイプ挿入孔１５に連通する吸引路１４が設
けられている。一方、接続部材２には貫通孔１６が、回
転軸３には一端が回転軸３の上面に設けられた接続パイ
プ挿入孔１７に連通し他端が回転軸３の側部に開口する
吸引路１８がそれぞれ設けられている。

【００２８】そして、接続パイプ１９の一端を接続パイ
プ挿入孔１５に、他端を接続パイプ挿入孔１７に挿入す
ることにより、吸引路１４と吸引路１８とが接続され
る。すなわち、真空吸着溝１３、吸引路１４、接続パイ
プ１９、吸引路１８よりウエハを真空吸着するための真
空吸着系が形成される。接続パイプ挿入孔１５と接続パ
イプ１９との接触面および接続パイプ挿入孔１７と接続
パイプ１９との接触面にはＯリング溝２０、２１が設け
られ、このＯリング溝２０、２１に挿入されるＯリング
２２、２３によって、真空吸着系のリークが防止され
る。

【００２９】上記真空吸着系へ真空の供給は、従来のウ
エハ処理ステージの構成例と同様、内部に空洞を有する
不図示のハウジングを、該空洞が上記回転軸３の側部に
位置する吸引路１８の開口を取り囲むように設置し、こ
のハウジングを介して不図示の真空ポンプより上記真空
吸着系へ真空の供給を行う。このような構造にすること
により、回転軸３が回転して上記開口がいずれの位置に
あっても常に真空を供給することが可能となる。

【００３０】本発明に係るウエハ周辺露光装置のウエハ
処理ステージのウエハ固定部１の傾き調節機構は以下の
ように構成される。ウエハ固定部１の底面を表す図４に
示すように、ウエハ固定部１の裏面には、直角二等辺三
角形の直角を挟む辺に沿って形成されたＶ溝部を有する
Ｖ溝体４ａ，４ｂ，４ｃが同心円状に等角度間隔で取り
つけられており、各Ｖ溝部に一致する仮想線ａ，ｂ，ｃ
は一点で交わり、この交点はウエハ固定部１の中心と略
一致する。一方、接続部材２には、先端に可動のボール
が埋設されているボール先ねじ５が３個貫通螺合してい
る。そして、図１、２に示すように、３個のＶ溝体４の
Ｖ溝部と３個のボール先ねじ５のボールとがそれぞれ対
偶して、ウエハ固定部１は接続部材２に対してある間隔
をもって保持される。なお、ボール先ねじ５の先端部の
ボールがＶ溝体４のＶ溝部に収まることにより、ウエハ
固定部１は接続部材２に対する回転が防止され、安定し
たウエハ固定部１と接続部材２との間の対偶が実現され
る。

【００３１】以上のように、本発明に係るウエハ処理ス
テージのウエハ固定部１の傾き調節機構は、ウエハ固定
部１の裏面に設けられたＶ溝体４ａ，４ｂ，４ｃと接続
部材２を貫通螺合する３個のボール先ねじ５とが各々対
偶している構成である。そして傾き調節は、３個のボー
ル先ねじ５のそれぞれのねじ込み具合を変えてウエハ固
定部１の接続部材２に対する傾き角度を変える調節を適
宜行うことによりなされる。例えば、Ｖ溝体４ａと対偶
するボール先ねじ５のねじ込み具合を変えると、ウエハ
固定部１の接続部材２に対する傾き角度はＶｂ−Ｖｃラ
インを中心に変化する。同様に、Ｖ溝体４ｂと対偶する
ボール先ねじ５のねじ込み具合を変えると、上記傾き角
度はＶｃ−Ｖａラインを中心に変化し、Ｖ溝体４ｃと対
偶するボール先ねじ５のねじ込み具合を変えると、上記
傾き角度はＶａ−Ｖｂラインを中心に変化する。また上
記傾き角度の調節範囲は、図５において、ウエハ固定部
１の下面に設けられた接続パイプ挿入孔１５と接続パイ
プ１９との間の隙間ｄおよび回転軸３の上面に設けられ
た接続パイプ挿入孔１７と接続パイプ１９との間の隙間
ｄにより規定される。

【００３２】実際の傾き調節は以下のような手順で行わ
れる。ウエハ固定部１をＸ−Ｙ方向に移動させる不図示
のＸ−Ｙステージが固定されているベースにダイヤルゲ
ージを固定し、このダイヤルゲージの測定部をウエハ固
定部１の表面の任意の部分に接触させてこの地点を基準
点として定め、ダイヤルゲージの目盛りを０に合わせ
る。ウエハ固定部１をＸ−Ｙ方向に移動させ、上記基準
点から適当な距離離れた複数の地点の光軸方向の変位を
ダイヤルゲージで測定する。上記複数の地点の変位量が
基準点を中心に±１０μｍの幅に入っているか、すなわ
ち、ウエハ固定部１の表面全体が光軸に対して垂直であ
って互いに２０μｍ離間している仮想平面の間の領域内
に収まっているかを測定し、この条件をみたしていなけ
れば上記傾き調整機構によりウエハ固定部１の傾きを調
整し、再度ダイヤルゲージでウエハ固定部１の表面の状
態を測定する。以上のような手順をウエハ固定部１の表
面全体が上記２０μｍ離間した空間内に収まるまで繰り
返す。

【００３３】なお、上記のような傾き調節機構が構成さ
れたウエハ固定部１と接続部材２は、接続部材２の貫通
孔６を貫通しウエハ固定部１の裏面に設けられている雌
ねじ孔８と螺合する３個の固定用ねじ７によって固定さ
れる。ここで、固定用ねじ７はスプリングワッシャ９を
貫通しており、このスプリングワッシャ９の弾性力によ
りウエハ固定部１は接続部材２に押しつけられている。
この押しつけ力により、Ｖ溝体４ａ，４ｂ，４ｃの各Ｖ
溝部と３個のボール先ねじ５のボールとの対偶が強固に
保持され、ウエハ処理ステージが何度もＸ−Ｙ方向に移
動しても３個のボール先ねじ５が緩むことなくウエハ固
定部１の傾きが維持される。

【００３４】以上のように、本発明に係るウエハ処理ス
テージはウエハ固定部１の傾き調節機構を有しているの
で、図６に示すような従来のウエハ処理ステージと比較
して以下の利点がある。

【００３５】（１）図４から明らかなように、傾き調整
時の支点はＶａ−Ｖｂライン上、Ｖｂ−Ｖｃライン上、
Ｖｃ−Ｖａライン上にあり、力点はボール先ねじ５の先
端である。一方、従来のウエハ処理ステージにおいては
支点がＯリング６３であり力点はセットビス５７の先端
である。よって、力点支点間距離が本発明のウエハ処理
ステージの方が長いので、ボール先ねじ５の単位長さ当
たりの移動によるウエハ固定部１の傾きの変化は、図６
に示す従来のウエハ処理ステージにおいてセットビス５
７の単位長さ当たりの移動によるウエハ固定部５１の傾
きの変化より小さくなる。すなわち、従来のウエハ処理
ステージに比べて、より微妙な傾き調整を行うことが可
能となり、調整を短時間で行うことができる。

【００３６】（２）また、スプリングワッシャ９を貫通
する３個の固定用ねじ７の押しつけ力により、Ｖ溝体４
ａ，４ｂ，４ｃの各Ｖ溝部と３個のボール先ねじ５のボ
ールとの対偶が強固に保持され、ウエハ処理ステージが
何度もＸ−Ｙ方向に移動しても３個のボール先ねじ５が
緩むことなくウエハ固定部１の傾きが維持される。

【００３７】以上のように、本発明に係るウエハ処理ス
テージにおいては、ウエハ固定部１の傾き調節機構によ
り、熟練を要することなく簡単にウエハ固定部１の傾き
を調整することができ、傾き調整後ウエハ処理ステージ
が何度もＸ−Ｙ方向に移動してもウエハ固定部１の傾き
が維持されるので、ウエハの周辺部の不要レジストの露
光において、露光期間中ウエハの周辺部表面（レジスト
表面）と導光ファイバの出射端側に配置されている投影
レンズとの距離は所定範囲内に維持され、ウエハの周辺
部の全周に渡って不要レジストの露光部分と非露光部分
の境界部における照度の変化をシャープにすることがで
き、現像後のレジストがテーパ状に残存するのを防止す
ることができる。

【００３８】ところで、前記したようにＶ溝部を有する
Ｖ溝体４ａ，４ｂ，４ｃは、同心円状に等角度間隔でウ
エハ固定部１の裏面に配置されていて、（１）各Ｖ溝部
に一致する仮想線ａ，ｂ，ｃは一点で交わっており、
（２）しかもこの交点はウエハ固定部１の中心と略一致
しているが、Ｖ溝体４ａ，４ｂ，４ｃの配置はこれに限
るものではない。しかしながら、以下の理由のため、上
記構成が好ましいものであると考えられる。

【００３９】（１）仮想線ａ，ｂ，ｃが一点で交わる場
合は、周囲温度の変化によるウエハ固定部１の熱伸縮は
上記交点を基準とした伸縮となりウエハ固定部１自体は
動かない。一方、仮想線ａ，ｂ，ｃが一点で交わらない
場合、周囲温度の変化によるウエハ固定部１の熱伸縮は
上記のようなある点を中心とした伸縮とはならず、熱伸
縮の結果ウエハ固定部１は回転方向に移動する。

【００４０】互いに直行する二方向を向いた辺からなる
階段状の不要レジストを露光する場合は、ウエハ固定部
１に載置されたウエハＷ、あるいは、露光光を放出する
導光ファイバの出射端を上記二方向と一致したＸ−Ｙ方
向（互いに直行する二方向）に移動させているので、露
光中にウエハ固定部１が移動してウエハＷが回転してし
まうと、所望の露光を達成できない。回路パターンの微
細化が進むにつれ回路パターンとの境界近傍での不要レ
ジストの露光位置精度が向上し、またウエハの大口径化
が進むにつれ不要レジストの露光にかかる時間が増大す
る傾向にあるので、将来的に上記熱伸縮によるウエハ固
定部１の移動の問題を看過できなくなる可能性もある。
よって、Ｖ溝部に一致する仮想線ａ，ｂ，ｃは一点で交
わることが望ましい。

【００４１】（２）ウエハ周辺露光工程においては、階
段状の不要レジストを露光する場合の他にウエハ周辺部
のレジストをウエハのエッジから一定の幅で環状に露光
する場合もある。この場合は、ウエハのエッジから一定
の幅の領域を照射するように露光光が放出される導光フ
ァイバの出射端の位置を位置制御しながら、ウエハが固
定されたウエハ処理ステージを回転させる。

【００４２】このように露光中にウエハを処理ステージ
を回転させるとき、仮想線ａ，ｂ，ｃが一点で交わる交
点がウエハ固定部１の中心と一致しない場合は、ウエハ
固定部１は上記交点を基準点とした熱伸縮が起こるので
熱伸縮時のウエハ固定部１の中心と回転中心との間に偏
心が発生し慣性モーメントの影響を受けるが、上記交点
がウエハ固定部１の中心と略一致すれば、熱伸縮時のウ
エハ固定部１の中心と回転中心との間に偏心が発生しな
いので慣性モーメントの影響を受けず、安定した回転が
実現できる。よって、上記交点はウエハ固定部１の中心
と略一致させておけば、本発明に係るウエハ処理ステー
ジは、ウエハの周辺部を階段状に露光する装置にも、環
状に露光する装置にも共通して用いることができる。

【００４３】また、図４においては、３個の固定用ねじ
７はおのおの上記仮想線ａ，ｂ，ｃ上にあって同心円状
に配置されている例が示されているが、これに限るもの
ではない。しかしながら、以下の理由のため、上記構成
が好ましいものであると考えられる。

【００４４】ウエハ固定部１はＶ溝体４ａ，４ｂ，４ｃ
の各Ｖ溝部と対偶する３個のボール先ねじ５によって上
方向の力が付勢される一方で、３個の固定用ねじ７の貫
通するスプリングワッシャ９の弾性力によりウエハ固定
部１は下方向の力が付勢されて接続部材２に押しつけら
れる。ここで、図４のように、ウエハ固定部１の中心で
交差し互いになす角度がそれぞれ等角度である仮想線
ａ，ｂ，ｃ上にあって、かつ、同心円状にボール先ねじ
５による上方向の力の作用点と固定用ねじ７の貫通する
スプリングワッシャ９による下方向の力の作用点とが各
々配置されていると、これらの力によりウエハ固定部１
の歪みが生じたとしても、この歪みはウエハ固定部１の
中心に対して対称に発生する。よって、ウエハ固定部１
の周辺部においてもウエハ固定部１の中心に対して対称
に歪むので、当該歪みが発生したとしてもウエハ固定部
１の表面の円周状の真空吸着溝１３とウエハＷとは一様
に接触することになり、真空吸着に対する影響は少ない
と考えられる。

【００４５】一方、Ｖ溝体４ａ，４ｂ，４ｃの各Ｖ溝部
と対偶する３個のボール先ねじ５の位置とスプリングワ
ッシャ９を貫通する３個の固定用ねじ７の位置との配置
関係が図４のような関係でなければ、ウエハ固定部１の
歪みが生じたとしても、この歪みはウエハ固定部１の中
心に対して対称には発生しない。よって、当該歪みが発
生した場合、ウエハ固定部１の表面の円周状の真空吸着
溝１３とウエハＷとの接触は一様ではなくなり、場合に
よっては、リークが発生してしまうと考えられる。よっ
て、上記図４に示したような構成が好ましいものと考え
られる。

【００４６】

【実施例】以下、本発明のウエハ処理ステージの具体的
な実施例について説明するが、本発明はこれに限定され
るものではない。

【００４７】図１〜図５に示す構成に従い、下記の条件
により、本発明に係るウエハ処理ステージを作成した。 ・ウエハ固定部１の直径：１００ｍｍ ・Ｖ溝体４ａ，４ｂ，４ｃの各Ｖ溝部の中心の位置 ：ウエハ固定部１の中心との距離 ３８ｍｍ ウエハ固定部１の中心に対し１２０°間隔 ・ボール先ねじ５：ねじピッチ０．５ｍｍの細めねじ ・隙間ｄ：０．２ｍｍ

【００４８】上記条件を満たすウエハ処理ステージにお
いて、ウエハ固定部１の接続部材２に対する傾き角度の
調節範囲は、±４°となった。ここで、３つのボール先
ねじ５のうち１つを手動で調整しうる最小回転角度であ
る５度だけ回転させると、ウエハ固定部１の周辺部は約
４．６μｍ上昇または下降した。すなわち、従来のウエ
ハ処理ステージにおいてウエハ固定部の周縁部の上昇距
離または下降距離が約１１７μｍであったのに対し、２
５倍以上の微妙な傾き調整を行うことが可能となった。

【００４９】

【発明の効果】本発明のウエハ処理ステージによれば、
ウエハ固定部の下面に３個のＶ溝体を設け、基材に該基
材表面に直角な方向に変位可能な３個の支持軸を設け、
上記３個のＶ溝体とそれぞれ対遇する上記３個の支持軸
により上記ウエハ固定部が上記基材に対する傾斜角度が
調節可能であるように支持したので、傾き調整時の力点
支点間距離をある程度長くすることができ、従来のウエ
ハ処理ステージに比べて、より微妙なウエハ固定部の傾
き調整を行うことが可能となりこの調整を短時間で行う
ことができる。

【００５０】また、上記基材に３個の貫通孔を設け、上
記ウエハ固定部材の下面に３個の雌ねじ孔が設け、３個
のスプリングワッシャと上記３個の貫通孔とを貫通する
３個の雄ねじと上記雌ねじとをそれぞれ螺合させれば、
上記スプリングワッシャを貫通する３個の雄ねじの押し
つけ力により、３個のＶ溝体の各Ｖ溝部と３個の支持軸
との対偶が強固に保持され、ウエハ処理ステージが何度
も互いに直交する二方向に移動したり、回転したりして
もウエハ固定部の傾きが安定に維持される。

【００５１】また、上記３個のＶ溝体を上記円板状のウ
エハ固定部の中心に対して同心円状であって上記３個の
Ｖ溝体の方向に一致する仮想線が一点で交わるように配
置すれば、周囲温度の変化によるウエハ固定部の熱伸縮
は上記交点を基準とした伸縮となりウエハ固定部自体が
動かない。よって、露光位置精度が向上し、ウエハの大
口径化による不要レジストの露光にかかる時間が増大し
ても、階段状の不要レジストの互いに直行する二方向を
向いた辺の方向と露光光がウエハに対して相対的に移動
する互いに直行する二方向とがずれることがなく、所望
の露光を達成できる。

【００５２】ここで、上記仮想線の交点を上記円板状の
ウエハ固定部の中心と略一致させておけば、ウエハ処理
ステージを回転させながらウエハ周辺部のレジストをウ
エハのエッジから一定の幅で環状に露光する場合におい
て、ウエハ固定部の熱伸縮は回転中心を中心に発生する
ので、安定した回転が実現できる。

【００５３】上記ウエハ固定部１は３個のＶ溝体の各Ｖ
溝部と対偶する３個の支持軸によって上方向の力が付勢
される一方で、３個の雄ねじの貫通するスプリングワッ
シャの弾性力により下方向の力が付勢されて上記基材に
押しつけられる。上記３個の雌ねじと螺合する上記３個
の雄ねじを、上記円板状のウエハ固定部の中心に対して
同心円状であって、上記仮想線上に位置させ、かつ、上
記真空吸着部をウエハ固定部の表面の周辺部に円周状に
設けられておけば、これらの上方向ならびに下方向の力
によりウエハ固定部の歪みが生じたとしても、この歪み
はウエハ固定部の中心に対して対称に発生し、ウエハ固
定部の周辺部においても該中心に対して対称に歪むの
で、ウエハ固定部の表面の円周状の真空吸着部とウエハ
とは一様に接触し、上記歪みの真空吸着に対する影響は
少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウエハ周辺露光装置のウエハ処理
ステージの構成を説明する図である。

【図２】本発明に係るウエハ周辺露光装置のウエハ処理
ステージの構成を説明する図である。

【図３】接続部材２の底面を表す図である。

【図４】ウエハ固定部１を表す図である。

【図５】隙間ｄを説明する図である。

【図６】ウエハ周辺露光装置における従来のウエハ処理
ステージの構成例を示す図である。

【図７】不要レジスト上の露光部分と非露光部分の境界
部における照度の変化と現像後のレジストの形状を示す
図である。

【図８】ウエハ固定部の表面と光軸に対して垂直であっ
て互いに２０μｍ離間している仮想平面の間の領域との
関係を説明する図である。

【符号の説明】

１ ウエハ固定部 ２ 接続部材 ３ 回転軸 ４ａ，４ｂ，４ｃ Ｖ溝体 ５ ボール先ねじ ６ 貫通孔 ７ 固定用ねじ ８ 雌ねじ孔 ９ スプリングワッシャ １０ 段部 １１ 突出部 １２ 凹部 １３ 真空吸着溝 １４ 吸引路 １５ 接続パイプ挿入孔 １６ 貫通孔 １７ 接続パイプ挿入孔 １８ 吸引路 １９ 接続パイプ ２０ Ｏリング溝 ２１ Ｏリング溝 ２２ Ｏリング ２３ Ｏリング ２４ 固定部材 ａ，ｂ，ｃ 仮想線 Ｗ ウエハ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハ上の不要レジストを露光するウエ
   ハ周辺露光装置において当該ウエハを吸着保持するウエ
   ハ処理ステージであって、 駆動手段に接続され該駆動手段により互いに直行する二
   方向および回転方向に駆動され内部に真空吸着路を有す
   る軸と、 該軸に取りつけられ中央部に孔を有するフランジ状の基
   材と、 表面にウエハを吸着固定するための真空吸着部が設けら
   れ内部に該真空吸着部と連通するウエハ吸着固定用通路
   が設けられている円板状のウエハ固定部とからなり、 該ウエハ固定部と該軸とは上記フランジ状の基材の孔を
   貫通し該ウエハ固定部のウエハ吸着固定用通路と上記軸
   の真空吸着路とを連結するための接続パイプにより接続
   されていて、 上記ウエハ固定部の下面には３個のＶ溝体が設けられ、 上記基材には該基材表面に直角な方向に変位可能な３個
   の支持軸が設けられ、 上記３個のＶ溝体とそれぞれ対遇する上記３個の支持軸
   により上記ウエハ固定部が上記基材に対する傾斜角度が
   調節可能であるように支持されていることを特徴とする
   ウエハ周辺露光装置のウエハ処理ステージ。
2. 【請求項２】 上記基材には３個の貫通孔が設けられ、 上記ウエハ固定部材の下面には３個の雌ねじ孔が設けら
   れ、 ３個のスプリングワッシャと上記３個の貫通孔とを貫通
   する３個の雄ねじと上記雌ねじとがそれぞれ螺合してい
   ることを特徴とする請求項１に記載のウエハ周辺露光装
   置のウエハ処理ステージ。
3. 【請求項３】上記３個のＶ溝体は上記円板状のウエハ固
   定部の中心に対して同心円状であって、 上記３個のＶ溝体の方向に一致する仮想線が一点で交わ
   るように配置されていることを特徴とする請求項１、２
   のいずれかに記載のウエハ周辺露光装置のウエハ処理ス
   テージ。
4. 【請求項４】上記仮想線の交点が上記円板状のウエハ固
   定部の中心と略一致していることを特徴とする請求項３
   に記載のウエハ周辺露光装置のウエハ処理ステージ。
5. 【請求項５】上記３個の雌ねじと螺合する上記３個の雄
   ねじは上記円板状のウエハ固定部の中心に対して同心円
   状であって、上記仮想線上に位置していて、上記真空吸
   着部はウエハ固定部の表面の周辺部に円周状に設けられ
   ていることを特徴とする請求項４に記載のウエハ周辺露
   光装置のウエハ処理ステージ。