JPH1126562A - ウエハ載置台及びウエハ裏面の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハとウエハ載置台との間に異物が挟まる
と、ウエハ表面に局所的な圧力が加わって表面を平坦に
保つことができない。 【解決手段】 基台２１と、基台２１における上面２２
側に設けられた吸着溝２３とを有し、吸着溝２３に吸引
管２４を接続してなる真空吸着式のウエハ載置台２にお
いて、基台２１の上面２２側における吸着溝２３間に溝
２５を設け、溝２５内に低粘性樹脂２６を充填した。こ
れによって、ウエハＷの裏面に付着した異物が低粘性樹
脂２６または吸着溝２３内に吸収され、ウエハＷに圧力
が加わらないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ載置台及び
ウエハ裏面の処理方法に関し、特には露光用ステッパの
ような半導体装置の製造装置に設けられるウエハ載置台
および半導体装置の各製造工程における前処理として行
われるウエハ裏面の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程で用いられる露光
用ステッパのステージは、Ｘ−Ｙ方向に移動する移動ス
テージ上にウエハを載置するためのウエハ載置台が設け
られている。図８に示すように、このウエハ載置台１
は、基台１１におけるウエハＷの載置面１２側に同心円
状の吸着溝１３が形成され、この吸着溝１３の底面に吸
引管１４が接続された構成になっている。このように構
成されたウエハ載置台１では、載置されたウエハＷによ
って吸着溝１３が塞がれた状態になる。そして、吸引管
１４に接続された当該吸着溝１３内が陰圧になり、基台
１１上にウエハＷが真空吸着によって固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ウエハ載
置台には、以下のような課題があった。すなわち、ウエ
ハ載置台上に載置されるウエハの裏面側には、パーティ
クルが付着している場合がある。このような場合に、ウ
エハ載置台上にウエハを載置して真空吸着によって固定
すると、図９（図８のＡ−Ａ’断面図）に示すように、
異物ａが付着しているウエハＷ部分に局所的に圧力が加
わり、このウエハＷ部分だけが持ち上げられてしまう。
このため、露光時には上記ウエハＷ部分だけフォーカス
がズレ、正常なパターン露光を行うことができないとい
う問題があった。

【０００４】また、露光用ステッパのウエハ載置台だけ
ではなく、例えば回転塗布装置のウエハ載置台でも、上
記のようにパーティクルが付着している部分だけウエハ
が局所的に持ち上げられると、ウエハ上の塗布膜が局所
的に薄くなるという問題が発生する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、ウエハ載置台及びウエハ裏面の処理方法で
あり、特に請求項１に係るウエハ載置台は、真空吸着に
よってウエハが固定載置される基台の上面側の表面層を
低粘性樹脂で構成することを特徴としている。また、請
求項３に係るウエハ載置台は、挟み込みによってウエハ
が固定載置される基台上に低粘性樹脂層を設けたことを
特徴としている。

【０００６】上記各ウエハ載置台では、ウエハが固定載
置される面が低粘性樹脂で構成されることから、基台上
に載置されたウエハの裏面側（載置面側）の凹凸形状が
当該低粘性樹脂で吸収される。このため、ウエハの裏面
側に異物が付着した状態であっても、この異物の付着形
状が上記低粘性樹脂に吸収され、ウエハ載置台とウエハ
との間に異物が挟まることによる圧力がウエハに加わる
ことはない。したがって、ウエハの表面側は平坦な状態
に保たれる。

【０００７】また、本発明の請求項５に係るウエハ載置
台は、ウエハを支持する状態で基台上から突出自在に設
けられた支持具を有するウエハ載置台において、上記基
台上に接着性材料層を設け、上記支持具を上記接着性材
料層から上方に突出自在なものにしたことを特徴として
いる。そして、本発明の請求項６に係るウエハ裏面の処
理方法は、このウエハ載置台を用いたウエハ裏面の処理
方法であり、上記支持具を降下させた状態で上記接着性
材料層上にウエハを載置し、次に、上記支持具を上昇さ
せて上記接着性材料層上のウエハをこの支持具上に支持
させることを特徴としている。

【０００８】上記ウエハ載置台では、基台上に接着性材
料層を設け、この接着性材料層から支持具が突出自在に
設けられていることから、支持具を接着性材料層内に埋
没させた状態ではウエハは接着性材料層上に載置され、
支持具を降下させて接着性材料層から突出させた状態で
はウエハはこの支持具に支持される。

【０００９】そして、上記ウエハ裏面の処理方法では、
接着性材料層上にウエハを載置した後に支持具を上昇さ
せてこのウエハを支持具上に支持させるようにしたこと
で、ウエハの裏面側に異物が付着している場合にこの異
物は接着性材料層に接着され、ウエハの裏面から異物が
除去される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のウエハ載置台及び
ウエハ裏面の処理方法を適用した実施の形態を図面に基
づいて順次説明する。尚、ここで説明するウエハ載置台
は半導体装置の製造工程で用いられる露光装置のステッ
パステージ上や回転塗布装置に設けられるものであり、
ウエハ裏面の処理方法は半導体装置の製造における露光
工程や回転塗布による成膜工程の前処理として行われる
こととする。

【００１１】（第１実施形態）図１は第１実施形態のウ
エハ載置台の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’断面
図である。以下にこれらの図面に基づいて請求項１を適
用したウエハ載置台の構成を説明する。図に示すよう
に、第１実施形態のウエハ載置台２は、基台２１と、基
台２１における上面２２側に設けられた吸着溝２３とを
有し、吸着溝２３に吸引管２４を接続してなる真空吸着
式の載置台である。そして、特にこのウエハ載置台２に
は、基台２１の上面側における吸着溝２３間に溝２５を
設け、溝２５内に低粘性樹脂２６を充填してなる構成に
なっている。

【００１２】上記ウエハ載置台２の基台２１は、例えば
熱による収縮が小さい金属材料等で構成されている。そ
して、上記吸着溝２３は、基台２１の上面２２側に同心
円状に設けられており、各吸着溝２３の底面に上記吸引
管２４が接続されている。

【００１３】そして、吸着溝２３間に設けられた上記溝
２５は、基台２１の上面２２側において同心円状に設け
られる。この溝２５は、基台２１で構成される側壁で完
全に吸着溝２３と仕切られた状態で設けられることとす
る。このように溝２５を設けてこの内部に低粘性樹脂２
６を充填することによって、ウエハＷを載置した際に溝
２５から吸着溝２３内へのリークを防止して吸着溝２３
でのウエハＷの吸着を確実にすると共に、低粘性樹脂２
６が基台２１の表面層に効率的に配置されるようにす
る。また、溝２５は、できるだけ広い面積で設けられる
こととする。また、この溝２５内に充填される低粘性樹
脂２６としては、例えばアクリル樹脂やポリエチレン樹
脂のような接着性を有するゲル状の樹脂と、グラスファ
イバーやフッ素樹脂のような接着性を弱める疎水性の樹
脂とを混合したものを用いて好適である。

【００１４】上記構成のウエハ載置台２によれば、基台
２１上にウエハＷを載置することで吸着溝２３が塞がれ
た状態になり、さらに吸引管２４からの吸引で吸着溝２
３内が陰圧になることによって、上記ウエハＷが基台２
１上面に吸着固定される。ここで、ウエハＷの裏面（載
置面）側に異物ａが付着している場合、この異物ａは、
基台２１の表面層の低粘性樹脂２６に吸収されるか、ま
たは吸着溝２３内に吸収される。この際、複数の吸着溝
２３間のそれぞれに低粘性樹脂２６を設けているので、
ウエハＷ裏面の異物ａを低粘性樹脂２６に効率的に吸収
することができる。したがって、ウエハＷとウエハ載置
台２との間に異物ａが挟まれることによって、ウエハＷ
に圧力が加わる可能性を低減できる。このため、ウエハ
Ｗの裏面に異物ａが付着していても、ウエハＷの表面に
その影響が及ぼされて局所的に盛り上がることが防止さ
れ、ウエハＷの表面は平坦に保たれる。

【００１５】したがって、このウエハ載置台２を備えた
露光装置では、ウエハＷの裏面に異物が付着していて
も、ウエハＷの表面の全域で良好なフォーカス状態で露
光を行うことができる。また、このウエハ載置台２を備
えた回転塗布装置では、ウエハＷ上の全面で均一な膜厚
の塗布膜を成膜することができる。これは、ウエハＷの
裏面に傷等による除去不可能な凸部が形成されている場
合も同様である。また、露光工程前や成膜工程前に異物
除去のための洗浄工程を行っていた場合には、この洗浄
工程が不必要になり、半導体装置の製造工程が簡略化さ
れる。

【００１６】尚、上記低粘性樹脂２６には、接着性を持
たせても良い。これは、請求項２の発明を適用した実施
の形態になる。この場合、低粘性樹脂２６の接着性とし
ては、ウエハＷの裏面に低粘性樹脂２６が付着しない程
度とする。このような接着性を有する低粘性樹脂２６と
しては、例えばアクリル樹脂やポリエチレン樹脂等を用
いて好適である。

【００１７】このように、低粘性樹脂２６に接着性を持
たせたことによって、ウエハ載置台２上からウエハＷを
取り除いた際に、ウエハＷの裏面の上記異物ａを低粘性
樹脂２６に接着させてウエハＷの裏面から除去すること
が可能になる。したがって、ウエハＷの搬送系や次工程
で用いる製造装置が上記異物ａによって汚染されること
を防止できる。

【００１８】また、上記ウエハ載置台２は、薄板状に構
成しても良い。この薄板状のウエハ載置台には、吸着溝
２３，これに接続される吸引管２４，溝２５及びこれに
充填される低粘性樹脂２６が設けられていることとす
る。そして、従来の真空吸着式のウエハ載置台（図示省
略）上に、吸引管を連通させる状態でこの薄板状のウエ
ハ載置台を載置して使用することとする。これによっ
て、低粘性樹脂２６の流動性が損なわれたり、接着性を
有する低粘性樹脂２６に多くの異物が接着されてその接
着性が損なわれた場合、薄板状のウエハ載置台を交換す
ることで、ウエハ載置台２の機能を回復させることがで
きる。

【００１９】（第２実施形態）図３は、第２実施形態の
ウエハ載置台の斜視図であり、図４は図３のウエハ載置
台にウエハを載置した状態のＡ−Ａ’断面図である。以
下にこれらの図面に基づいて請求項３を適用したウエハ
載置台の構成を説明する。図に示すように、ウエハ載置
台３は、基台３１と、この基台３１の上面３２から突出
した状態で立設された固定ピン３３とを有している。そ
して、特にこのウエハ載置台３には、基台３１の上面３
２上に低粘性樹脂層３４が設けられ、上記固定ピン３３
は低粘性樹脂層３４よりも上方に突出して設けられてい
る。さらに、このウエハ載置台３には、ウエハＷを支持
する状態でこの低粘性樹脂層３４上から突出自在に設け
られた支持具３５を設けても良い。

【００２０】上記基台３１は、上記図１及び図２を用い
て説明した第１実施形態の基台（２１）と同様の材質で
構成されており、その上面３２は、載置されるウエハＷ
よりも十分に広い面積を有していることとする。また、
上記固定ピン３３は、ウエハＷの周縁を均等に３分割し
た位置においてウエハＷの周囲から中心方向に向かう状
態で基台３１に設けられたガイド孔３３ａ内に、それぞ
れ１本つづ計３本立設されている。そして、各固定ピン
３３は、低粘性樹脂層３４よりも上方に突出して立設さ
れた状態を保って、ガイド孔３３ａに沿ってウエハＷの
周囲から中心方向に向かって移動自在に設けられてい
る。

【００２１】そして、上記低粘性樹脂層３４は、例え
ば、ウエハＷよりも一回り小さい略円形に形成され、基
台３１上における３本の固定ピン３３で囲まれた部分に
設けられる。この低粘性樹脂層３４は、例えばアクリル
樹脂やポリエチレン樹脂のような接着性を有するゲル状
の樹脂と、グラスファイバーやフッ素樹脂のような接着
性を弱める疎水性の樹脂との混合材料で構成される。そ
して、低粘性樹脂層３４は、容易に交換可能なように、
裏面側に接着剤層３４ａを設けた基材フィルム３４ｂの
上面にこの低粘性樹脂層３４を設け、接着剤層３４ａを
基台３１に接着させることによって基台３１上に設ける
こととする。だだし、交換の手間を考慮する必要のない
場合には、低粘性樹脂層３４を基台３１上に直接設けて
も良い。

【００２２】さらに、上記支持具３５は、例えば３本の
ピンからなり、各ピンで構成される面上でウエハＷを支
持するように構成されている。そして、上記低粘性樹脂
層３４と上記基台３１には、この支持具３５の突出が可
能となるように、支持具３５の突出部分に穴パターン３
６が形成されている。

【００２３】上記構成のウエハ載置台３によれば、支持
具３５上にウエハＷを支持させた状態でこの支持具３５
を下降させて低粘性樹脂層３４内に埋没させることによ
って、ウエハＷが低粘性樹脂層３４上に載置される。こ
の状態で、固定ピン３３をウエハＷの中心方向に向かっ
て移動させていくと、各固定ピン３３間にウエハＷが挟
まれた状態で固定される。ここで、ウエハＷの裏面（載
置面）側に異物ａが付着している場合、この異物ａは、
低粘性樹脂層３４に吸収される。このため、ウエハＷと
ウエハ載置台３との間に異物ａが挟まれることによっ
て、ウエハＷに圧力が加わることが完全に防止される。
したがって、上記第１実施形態のウエハ載置台（２）と
同様の効果を得ることができる。しかも、ウエハＷを載
置した状態では、ウエハＷの裏面が殆ど全て低粘性樹脂
層３４に接触して、ウエハＷの裏面の凸形状を完全に吸
収することができるため、第１実施形態よりもさらに確
実にウエハＷの表面を平坦に保つ降下が得られる。

【００２４】尚、上記低粘性樹脂層３４には、接着性を
持たせても良い。これは、請求項４の発明を適用した実
施の形態になる。この場合、低粘性樹脂層３４の接着性
としては、ウエハＷの裏面に低粘性樹脂が付着しない程
度で、かつ接着剤層３４ａよりも接着力が弱いこととす
る。このような接着性を有する低粘性樹脂層３４を構成
する物質としては、例えばアクリル樹脂やポリエチレン
樹脂等を用いて好適である。

【００２５】このように、低粘性樹脂層３４に接着性を
持たせたことによって、上記第１実施形態と同様に、ウ
エハの搬送系や次工程で用いる製造装置が上記異物ａに
よって汚染されることを防止できる。

【００２６】（第３実施形態）図５は、第３実施形態の
ウエハ載置台の斜視図であり、図６は図５のウエハ載置
台にウエハを載置した状態のＡ−Ａ’断面図である。以
下にこれらの図面に基づいて請求項５を適用したウエハ
載置台の構成を説明する。図に示すように、ウエハ載置
台４は、基台４１と、ウエハＷを支持する状態でこの基
台４１の上面４２上から突出自在に設けられた支持具４
３とを有している。そして、特にこのウエハ載置台４に
は、基台４１の上面４２上に接着性材料層４４が設けら
れ、上記支持具４３はこの接着性材料層４４から上方に
突出自在となっている。

【００２７】上記基台４１は、上記図１及び図２を用い
て説明した第１実施形態の基台（２１）と同様の材質で
構成されており、その上面４２は、載置されるウエハＷ
よりも十分に広い面積を有していることとする。また、
上記支持具４３は、例えば３本のピンからなり、各ピン
で構成される面上でウエハＷを支持するように構成され
ている。そして、上記基台４１及び接着性材料層４４に
は、この支持具４３が基台４１の上面４２から突出自在
となるように、支持具４３の突出部分に穴パターン４５
が形成されている。

【００２８】そして、上記接着性材料層４４は、載置さ
れるウエハよりも十分に広い面積を有していることとす
る。この接着性材料層４４は、ウエハＷの裏面に接着性
材料が付着しない程度の接着性を有することとし、例え
ばアクリル樹脂やポリエチレン樹脂で構成される。そし
て、接着性材料層４４は、容易に交換可能なように、裏
面側に接着剤層４４ａを設けた基材フィルム４４ｂの上
面にこの接着性材料層４４を設け、接着剤層４４ａを基
台４１に接着させることによって基台４１上に設けるこ
ととする。この場合、接着性材料層４４よりも接着剤層
４４ａの接着力のほうが強力であることとする。だだ
し、交換の手間を考慮する必要のない場合には、接着性
材料層４４を基台４１上に直接設けても良い。

【００２９】上記構成のウエハ載置台４によれば、基台
４１上に接着性材料層４４を設け、この接着性材料層４
４から支持具４３を突出自在に設けたことで、支持具４
３を接着性材料層４４内に埋没させた状態ではウエハＷ
は接着性材料層４４上に載置され、支持具４３を接着性
材料層４４から突出させた状態ではウエハＷはこの支持
具４３によって支持される。

【００３０】図７は、上記第３実施形態のウエハ載置台
４を用いたウエハ裏面の処理方法を説明する断面工程図
である。以下に、請求項６に係るウエハ裏面の処理方法
の実施の形態を説明する。先ず、図７（１）に示すよう
に、ウエハ載置台４の支持具４３を上昇させて接着性材
料層４４から突出させた状態にする。次に、ウエハＷの
裏面を接着性材料層４４に対向させる状態で、このウエ
ハＷを支持具４３上に支持させる。

【００３１】この際、ウエハＷを搬送するための搬送ア
ーム５を用い、搬送アーム５上に載置したウエハＷを支
持具４３上に搬送して載置することとする。この搬送ア
ーム５の上面には、接着性材料層５１が設けられてい
る。この接着性材料層５１は、ウエハ載置台４の接着性
材料層４４と同様のものとする。

【００３２】次いで、図７（２）に示すように、搬送ア
ーム（５）をウエハＷ下から抜き出した後、支持具４３
を下降させて接着性材料層４４内に埋没させる。これに
よって、ウエハＷを接着性材料層４４上に載置し、ウエ
ハＷの裏面を接着性材料層４４に接着させる。

【００３３】その後、図７（３）に示すように、支持具
４３を上昇させ、接着性材料層４４上に載置されたウエ
ハＷを、接着性材料層４４上から支持具４３上に支持さ
せる。以降、必要に応じて支持具４３の下降と上昇とを
繰り返し行うことによって、ウエハ裏面の処理を行う。

【００３４】そして、ウエハ裏面の処理が終了した後、
支持具４３に支持されたウエハＷ下に搬送アーム（５）
を差し入れ、この搬送アーム（５）によってウエハＷを
次工程の製造装置のウエハ載置台上に搬送する。

【００３５】上記ウエハ裏面の処理方法によれば、図７
（２）に示したように接着性材料層４４上にウエハＷを
載置することで、ウエハＷの裏面側に異物ａが付着して
いる場合、この異物ａを接着性材料層４４に接着させる
ことができる。そして、接着性材料層４４上にウエハＷ
を載置した後に、支持具４３を上昇させてこのウエハＷ
を支持具４３上に支持させるようにしたことで、上記異
物ａを接着性材料層４４に接着させたまま当該接着性材
料層４４上に残し、ウエハＷの裏面から異物ａを除去す
ることができる。

【００３６】したがって、次にこのウエハＷが搬送され
る製造装置では、ウエハＷの裏面への異物ａの付着によ
る影響を考慮することなくウエハＷの処理を行うことが
可能になる。また、ウエハＷの搬送系や次工程で用いる
製造装置が上記異物ａによって汚染されることを防止で
きる。

【００３７】また、上記搬送アーム５にも接着性材料層
５１を設けたことで、この搬送アーム５によってもウエ
ハＷの裏面の異物ａを除去することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または請
求項３に係る本発明のウエハ載置台によれば、ウエハが
固定載置される面を低粘性樹脂で構成したことによっ
て、ウエハ載置台とウエハとの間に異物が挟まることに
よる圧力を上記低粘性樹脂で吸収させてウエハの表面側
を平坦な状態に保つことが可能になる。このため、例え
ばこのウエハ載置台を備えた露光装置ではウエハの全面
で良好なフォーカスを保って露光を行うことが可能にな
り、回転塗布装置ではウエハの全面上で均一な膜厚の塗
布膜を得ることが可能になる。

【００３９】また、本発明の請求項５に係る本発明のウ
エハ載置台は、基台上から突出自在に設けられたウエハ
用の支持具を有するウエハ載置台において、上記基台上
に接着性材料層を設けたことで、接着性材料層に対して
ウエハ裏面の接着剥離を自在に行うことが可能になる。
そして、このウエハ載置台を用いた請求項６記載のウエ
ハ裏面処理方法では、接着性材料層上にウエハを載置し
た後に、支持具を上昇させてこの支持具上にウエハを支
持させることで、ウエハの裏面側に付着した異物を接着
性材料層に接着させてウエハの裏面からこの異物を除去
することが可能になる。このため、次の工程ではウエハ
裏面の異物の影響を考慮することなく当該ウエハの処理
を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のウエハ載置台の上面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。

【図３】第２実施形態のウエハ載置台の斜視図である。

【図４】図３のＡ−Ａ’断面図である。

【図５】第３実施形態のウエハ載置台の斜視図である。

【図６】図５のＡ−Ａ’断面図である。

【図７】第３実施形態のウエハ載置台によるウエハ裏面
の処理方法を示す工程図である。

【図８】従来のウエハ載置台の一例を示す上面図であ
る。

【図９】図８のＡ−Ａ’断面図である。

【符号の説明】

２，３，４ ウエハ載置台 ２１，３１，４１ 基台 ２２，３２，４２ 上面 ２３ 吸着溝 ２４ 吸引管 ２５ 溝 ２６ 低粘性樹脂 ３３ 固定ピン ３４ 低粘性樹脂層 ４３ 支持具 ４４ 接着性樹脂層 Ｗ ウエハ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、当該基台における上面側に設け
   られかつ吸引管に接続された吸着溝とを有するウエハ載
   置台において、 前記基台の上面側における前記吸着溝間に設けられた溝
   と、 前記溝内に充填された低粘性樹脂と、 を備えたことを特徴とするウエハ載置台。
2. 【請求項２】 請求項１記載のウエハ載置台において、 前記低粘性樹脂は、接着性を有すること、 を特徴とするウエハ載置台。
3. 【請求項３】 基台と、当該基台上に立設された状態を
   保って当該基台上に載置されるウエハの周囲から中心方
   向に向かって移動自在に設けられた固定ピンとを有する
   ウエハ載置台において、 前記基台上には、低粘性樹脂層が設けられ、 前記固定ピンは前記低粘性樹脂層よりも上方に突出して
   いること、 を特徴とするウエハ載置台。
4. 【請求項４】 請求項３記載のウエハ載置台において、 前記低粘性樹脂層は、接着性を有すること、 を特徴とするウエハ載置台。
5. 【請求項５】 基台と、ウエハを支持する状態で前記基
   台上から突出自在に設けられた支持具とを有するウエハ
   載置台において、 前記基台上には、接着性材料層が設けられ、 前記支持具は前記接着性材料層から上方に突出自在であ
   ること、 を特徴とするウエハ載置台。
6. 【請求項６】 請求項５記載のウエハ載置台を用いたウ
   エハ裏面の処理方法であって、 前記支持具を降下させた状態で前記接着性材料層上に前
   記ウエハを載置し、 次に、前記支持具を上昇させて当該支持具を前記接着性
   材料層の表面から突出させることによって、当該接着性
   材料層上の前記ウエハを前記支持具上に支持させるこ
   と、 を特徴としたウエハ裏面の処理方法。