JPH10321710A - ウエハステージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステージ本体の上面あるいはウエハの裏面に
存在するダストの影響による露光の際のピントずれを抑
え、これにより半導体装置の信頼性および製造歩留りの
向上を図る。 【解決手段】 ウエハステージ１は、ウエハを載せてこ
のウエハを吸着保持するステージ本体２を備え、ステー
ジ本体２の上面側にウエハを吸引するための溝５が形成
されたもので、上記溝５が、その開口部５ａの面積が、
ステージ本体２の上面にウエハが接触する接触部２ａの
面積よりも大きくなるように形成された構成となってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置製造
に際して用いられるウエハステージに関し、特に半導体
装置製造のリソグラフィプロセスで用いるウエハ露光装
置のステージとして好適なウエハステージに関する。

【０００２】

【従来の技術】リソグラフィプロセスで用いる露光装置
に備えられるウエハステージとしては、例えば図４、図
５に示すように、ステージ本体２１とこのステージ本体
２１を支持する支持体２２とから構成されているものが
知られている。ステージ本体２１は例えば円盤状に形成
されており、その上面の略中心位置には吸引口２３が形
成されている。またステージ本体２１の上面には、２〜
３本の細く浅い溝２４が吸引口２３を略中心にして同心
円状に形成されており、各溝２４は互いに連通しかつ吸
引口２３と連通する状態で形成されている。

【０００３】このステージ本体２１の下面の略中心位置
には、例えば柱状の支持体２２が立設されている。また
支持体２２内部には、ステージ本体２１の内部を介して
吸引口２３に連通しかつ図示しない負圧源に接続された
中空部（図示略）が形成されている。そして、ステージ
本体２１にウエハ１０を載せ、負圧源から中空部、吸引
口２３および溝２４を介してウエハ１０の裏面からこの
ウエハ１０を真空引きして吸引することにより、ステー
ジ本体２１の上面にウエハ１０が吸着保持されるように
なっている。露光装置に備えられるこのようなウエハス
テージは、その上面が露光基準面となるため、上面の平
坦度が極めて良いものであることが必須の条件となって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
装置製造にて様々な工程を経たウエハの裏面には、多く
のダストが付着している。このダストにはウエハの裏面
に残るものと装置内のウエハステージに付着するものと
があるが、上述した従来のウエハステージでは、いずれ
のダストが存在してもこのダストが露光に与える影響が
非常に大きいという課題がある。

【０００５】すなわち、上述したように従来のウエハス
テージはステージ本体に細く浅い溝が２〜３本あるのみ
であるため、ステージ本体の上面にウエハの裏面のほと
んどが接触した状態で吸引保持される。よって、ステー
ジ本体の上面、ウエハの裏面のいずれにダストが存在し
ていても、ステージ本体の上面にウエハが吸引保持され
た際にステージ本体の上面とウエハの裏面との間にダス
トが挟まれ、このダストによってウエハの表面に段差が
生じてしまう。その結果、露光の際に段差付近において
ピントずれが生じてしまい、ウエハの表面に形成された
フォトレジストのパターンくずれや露光不良が発生する
という不具合が生じる。このことは、半導体装置の信頼
性および製造歩留りの低下を招く原因になっている。

【０００６】したがって、ステージ本体の上面あるいは
ウエハの裏面に存在するダストの影響による露光の際の
ピントずれを抑えることができ、これにより半導体装置
の信頼性および製造歩留りの向上を図れるウエハステー
ジの開発が切望されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、ウエハを載せてこのウエハを吸着
保持するステージ本体を備え、ステージ本体の上面側に
ウエハを吸引するための溝が形成されたウエハステージ
において、上記溝が、その開口部の面積が、ステージ本
体の上面にウエハが接触する接触部の面積よりも大きく
なるように形成された構成となっている。

【０００８】ステージ本体の上面にウエハを吸着保持さ
せた場合、溝の開口部はウエハの裏面が接触しない非接
触部となる。本発明では、非接触部となる開口部の面積
が接触部の面積よりも大きくなるように溝が形成されて
いるため、ステージ本体の上面全体において接触部の占
める割合が非常に少ないものとなり、ウエハの裏面にダ
ストが付着していても、このダストが溝の中に入り込む
確率が非常に高くなる。またステージ本体の上面の面積
が従来と同じである場合、接触部の面積が従来に比較し
て小さくなることから、ステージ本体の接触部上に存在
するダスト数も少なくなる。よって、ステージ本体にウ
エハを載せた際に、ステージ本体とウエハの裏面との間
に挟まれるダストによるウエハの表面の段差の発生が少
なくなり、ウエハの表面がほぼ平坦な状態で吸着保持さ
れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るウエハステー
ジの実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明
のウエハステージの一実施形態を示す斜視図であり、図
２は一実施形態に係るウエハステージの平面図である。
また図３は一実施形態に係るウエハステージの断面図で
あり、ウエハを載せた状態を示してある。

【００１０】図１〜図３に示すように本実施形態のウエ
ハステージ１は、ステージ本体２とこのステージ本体２
を支持する支持体３とを備えて構成されている。ステー
ジ本体２は円盤状をなし、例えばこれに載せるウエハ１
０の径よりも若干大きい径に形成されている。ステージ
本体２の略中心位置には上下面に亘って吸引路４が形成
されており、よってステージ本体２の上面の略中心には
吸引路４の開口である吸引口４ａが設けられた状態とな
っている。

【００１１】またステージ本体２の上面側には、複数の
溝５が吸引口４ａを略中心にして同心円状に形成されて
いる。これら複数の溝５は、各溝５の開口部５ａの面積
の合計が、ステージ本体２にウエハ１０の裏面が接触す
る接触部２ａの面積よりも大きくなるように形成されて
いる。また各溝５は、従来のウエハステージに形成され
ている溝とは異なり、ステージ本体２の上面およびウエ
ハ１０の裏面に付着する可能性のあるいずれの大きさの
ダストであっても、溝５内に入り込んだ場合に、入り込
んだダストがステージ２の本体の上面以上の高さになら
ないような深さに形成されている。

【００１２】例えばステージ本体２が１５ｍｍ程度の厚
みに形成されている場合、従来のウエハステージにおけ
る溝の深さが１．５ｍｍ程度であったのに対し、各溝５
は深さが従来の溝よりも深く、２ｍｍ程度〜１０ｍｍ程
度の範囲に形成されている。また各溝５は、ここでは例
えば断面略コ字状に形成されている。したがって、従来
のウエハステージの溝に比較して溝５内の容積が大きい
ものとなっている。

【００１３】さらに各溝５は互いに連通する状態で形成
されているとともに、吸引路４にも連通する状態で形成
されている。具体的には、溝５とこの溝５に隣接する溝
５との間のステージ本体２に切欠き６が形成されて溝５
同士が連通した状態となっている。同様に吸引路４とこ
の外側に隣接する溝５との間のステージ本体２に切欠き
６が形成されて溝５と吸引トランジスタ４とが連通した
状態となっている。なお、複数の溝５のうち最も外側に
形成されている溝５は、ステージ本体２にウエハ１０を
載せた状態においてウエハ１０の周縁よりも内側に溝５
の外側の側面が位置するように設けられている。

【００１４】このステージ本体２の下面の略中心位置に
は、従来と同様に例えば柱状の支持体３が立設されてお
り、支持体内部にはステージ本体２の吸引路４に連通し
かつ図示しない負圧源に接続された中空部（図示略）が
形成されている。そして、ステージ本体２にウエハ１０
を載せ、負圧源から中空部、吸引路４、吸引口４ａおよ
び溝５を介してウエハ１０の裏面からこのウエハ１０を
真空引きして吸引することにより、ステージ本体２にウ
エハ１０が吸着保持されるように構成されている。

【００１５】上記のように構成されたウエハステージ１
では、ステージ本体２の上面にウエハ１０を吸着保持さ
せた場合、溝５の開口部５ａはウエハ１０の裏面が接触
しない非接触部となる。本実施形態では、この非接触部
となる各溝５の開口部５ａの合計の面積が、ウエハ１０
が接触する接触部２ａの面積よりも大きくなるように溝
５が形成されているため、ステージ本体２の上面全体に
おいて接触部２ａの占める割合が非常に少ないものとな
っている。よって、ウエハ１０の裏面にダストが付着し
ていても、このダストが溝５の中に入り込む確率が非常
に高くなる。またステージ本体２の上面の面積が従来と
同じである場合、接触部の面積が従来に比較して小さく
なるので、ステージ本体２の上面に存在するダスト数も
少ないものとなる。

【００１６】さらに、溝５が深く形成されているため、
溝５内にダストが存在している場合あるいはウエハ１０
の裏面に付着しているダストがちょうど溝５部分に位置
した場合において、このダストがステージ本体２の上面
以上の高さになることを防止することができる。よっ
て、ステージ本体２にウエハ１０を載せた際に、ステー
ジ本体２とウエハ１０の裏面との間に挟まれるダスト数
を低減できるので、このダストによるウエハ１０の表面
の段差の発生を抑えることができ、ウエハ１０の表面を
ほぼ平坦な状態で吸着保持できる。

【００１７】また各溝５が同心円状に形成されていると
ともに互いに連通して形成されているため、ウエハ１０
の裏面全体をほぼ均一な吸引力で吸着保持することがで
きる。加えて従来のウエハステージの溝に比較して溝５
内の容積が大きく吸着力が強いため、万が一、ウエハ１
０のずれて載置されて溝５が外部と連通した状態とな
り、吸引力が若干落ちても、ウエハ１０の裏面全体を確
実に安定して吸着保持することができる。

【００１８】したがって、このウエハステージ１が露光
装置内のウエハステージである場合に、ステージ本体２
の上面（露光基準面）にウエハ１０をその表面がほぼ平
坦な状態で吸着保持できることから、ウエハ１０全面に
亘ってピントずれの発生を抑制できて均一な露光を行う
ことができる。この結果、ウエハ１０全面に亘って、露
光後の現像によって得られるフォトレジストのパターン
の形状を良好とすることができるので、本実施形態のウ
エハステージ１によれば半導体装置の信頼性および製造
歩留りの向上を図ることができる。

【００１９】なお、本実施形態では、本発明の溝が断面
略コ字状である場合について述べたがこの例に限定され
ない。溝の形、溝の幅については、ウエハ径やダストの
大きさにより様々に変化させてもよい。また複数の溝が
同心円状に形成されている例を述べたが、ウエハの表面
の平坦度を維持しつつ全体を均一に吸着保持できれば溝
の形成状態を変えることも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウエハ
ステージによれば、開口部の面積が、ウエハが接触する
接触部の面積よりも大きくなるように溝が形成されてい
ることにより、ステージ本体にウエハを載せた際に、ウ
エハの裏面あるいはステージ本体の上面に存在するダス
トの影響を抑えるようにしたので、このダストによるウ
エハの表面の段差の発生を抑えることができ、ウエハの
表面をほぼ平坦な状態で吸着保持できる。よって、この
ウエハステージが露光装置内のウエハステージである場
合に、ウエハ全面に亘ってピントずれの発生を抑制でき
て均一な露光を行うことができるので、本発明を用いる
ことにより半導体装置の信頼性および製造歩留りの向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウエハステージの一実施形態を示
す斜視図である。

【図２】本発明に係るウエハステージの一実施形態を示
す平面図である。

【図３】本発明に係るウエハステージの一実施形態を示
す断面図である。

【図４】従来のウエハステージの一例を示す斜視図であ
る。

【図５】従来のウエハステージの一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ウエハステージ ２ ステージ本体 ２ａ 接
触部 ５ 溝 ５ａ 開口部 １０ ウエハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハを載せた状態でこのウエハを吸着
   保持するステージ本体を備え、該ステージ本体の上面側
   にウエハを吸引するための溝が形成されているウエハス
   テージにおいて、 前記溝は、その開口部の面積が、前記ステージ本体の上
   面にウエハが接触する接触部の面積よりも大きくなるよ
   うに形成されていることを特徴とするウエハステージ。
2. 【請求項２】 前記溝は、前記ステージ本体の上面に複
   数形成され、 これら複数の溝は、同心円状に設けられているとともに
   互いに連通する状態で形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のウエハステージ。