JPH10218364A - ウエハ保持用ステージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハとの接触面積が小さく、ウエハの反り
を確実に矯正した状態で、当該ウエハを吸着保持するこ
とのできるウエハ保持用ステージを提供する。 【解決手段】 ウエハを処理するために当該ウエハを吸
着保持するためのウエハ保持用ステージであって、円板
状の基台11と、この基台11の周縁に沿って当該基台11か
ら上方に突出するよう形成された、載置されたウエハ１
の周辺部を吸着することによって当該ウエハ１を保持す
るウエハ保持部12とを有してなり、ウエハ１の周辺部が
前記ウエハ保持部12に吸着された状態において、当該ウ
エハ保持部12によって囲まれた、当該ウエハ１と前記基
台11との間の空間Ｓを外気と連通させる開放用通路15が
形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハを処理する
ために当該ウエハを吸着保持するためのウエハ保持用ス
テージに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＩＣ、ＬＳＩ等の製造工程におい
ては、半導体ウエハの表面に感光性のレジストを塗布
し、この塗布層をマスクを介して露光して現像すること
により、ウエハの表面に回路パターンを形成するが、ウ
エハの表面にレジストを塗布した後、回路パターンを形
成する前に、当該ウエハの周辺部に塗布された不要レジ
ストを露光して現像することにより、当該不要レジスト
を除去することが行われている。そして、ウエハの周辺
部に塗布された不要レジストを露光する露光装置におい
ては、ウエハを保持して回転させるウエハ保持用ステー
ジが用いられている。このようなウエハ保持用ステージ
においては、ウエハとの接触面積が小さいことが肝要で
ある。これは、ウエハとの接触面積が大きいと、ウエハ
に塵埃が付着する量が多くなるからである。また、ウエ
ハを保持する手段としては、一般に、吸着による手段が
採用されている。

【０００３】図６は、従来のウエハ保持用ステージの一
例における構成を示す説明用断面図である。このウエハ
保持用ステージ８０は、全体が円板状の形状を有し、そ
の上面には、ウエハ１を吸着するための吸着用凹所８１
が形成されていると共に、当該ウエハ保持用ステージ８
０をその厚み方向に貫通して吸着用凹所８１に連通する
吸引路８２が形成されており、このウエハ保持用ステー
ジ８０の上面にウエハ１が載置されてその中央部が吸着
されることによって当該ウエハ１が保持されている。ウ
エハ保持用ステージ８０の下面には、当該ウエハ保持用
ステージ８０に対して垂直に伸びる回転軸８５が設けら
れており、この回転軸８５には、その軸方向に沿って伸
び、一端が吸引路８２に連通し、他端が当該回転軸８５
の外周面に開口する空気通路８６が形成されており、空
気通路８６の他端には、適宜の吸引装置（図示省略）が
接続されている。また、回転軸８５の下端には、モータ
８７が設けられている。２は、露光装置の光出射部であ
り、この光出射部２には、導光ファイバ４からの光線束
をウエハ１の周辺部に結像するための投影レンズ３が設
けられている。

【０００４】このようなウエハ保持用ステージ８０によ
れば、ウエハ１の中央部のみが吸着されることによって
当該ウエハが保持されるので、ウエハ１との接触面積が
小さく、これにより、ウエハ１に付着する塵埃の量を少
なくすることができる。

【０００５】しかしながら、上記のウエハ保持用ステー
ジ８０においては、以下のような問題がある。ウエハ１
は厳密には平らなものではなく、例えば直径が２００ｍ
ｍ程度のウエハには、その周辺部において例えば±６０
〜７０μｍの反りが生じている。そして、図７に示すよ
うに、反りが生じたウエハ１の中央部をウエハ保持用ス
テージ８０に保持した状態で、当該ウエハ保持用ステー
ジ８０をモータ８６により回転させると、光出射部２
と、この光出射部２の直下におけるウエハ１の周辺部と
の距離が変動する。従って、投影レンズ３によって、導
光ファイバからの光線束をウエハ１の周辺部に安定に結
像することができず、そのため、ウエハ１の周辺部をシ
ャープに露光することが困難となる。

【０００６】一方、ウエハとの接触面積が小さいウエハ
保持用ステージとしては、ウエハの周辺部を吸着するこ
とによって当該ウエハを保持する構成のものが考えられ
る。このようなウエハ保持用ステージの構成例を図８に
示す。このウエハ保持用ステージ９０は、円板状の基台
９１と、この基台９１の全周縁から上方に突出するウエ
ハ保持部９２とを有し、このウエハ保持部９２には、ウ
エハを吸着するための吸着用溝９３が形成されており、
基台９１には、当該基台９１の径方向に伸び、両端の各
々が吸着用溝９３に連通するよう、吸引路９４が形成さ
れている。そして、ウエハ保持部９２にウエハ１の周辺
部が吸着されることによって当該ウエハ１が保持されて
いる。このような構成のウエハ保持用ステージ９０にお
いては、ウエハ保持部９２によってウエハ１の周辺部が
吸着されるので、当該ウエハ保持部９２の吸引力によ
り、ウエハ１の周辺部における反りが矯正されることが
期待される。

【０００７】しかしながら、このような構成のウエハ保
持用ステージ９０においても、以下のような問題がある
ことが判明した。ウエハ１の裏面は鏡面処理されていな
いため、当該裏面には微細な凹凸が形成されている。こ
のようなウエハ１をウエハ保持用ステージ９０に保持さ
せると、ウエハ１とウエハ保持部９２との間に僅かな間
隙が存在し、この間隙を介して、ウエハ保持部９２によ
って囲まれた、ウエハ１と基台９１との間の空間Ｓに存
在する空気が吸引され、これにより、当該空間Ｓが減圧
状態となるので、ウエハ１の中央部が下方にへこみ、当
該ウエハ１に、より大きい反りが発生するため、所期の
露光処理を達成することができない。

【０００８】また、図９に示すように、基台９１の中央
部に、ウエハ保持部９２と同等の高さに突出する支持部
９５を設けることにより、ウエハ１の中央部を支持する
構成のウエハ保持用ステージ９０も考えられるが、ウエ
ハ１におけるウエハ保持部９２と支持部９５との間の部
分が下方にへこむため、結局、ウエハ１の反りを矯正す
ることはできない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
ウエハとの接触面積が小さく、しかも、ウエハの周辺部
の反りを確実に矯正した状態で、当該ウエハを吸着保持
することのできるウエハ保持用ステージを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のウエハ保持用ス
テージは、ウエハを処理するために当該ウエハを吸着保
持するためのウエハ保持用ステージであって、円板状の
基台と、この基台の周縁に沿って当該基台から上方に突
出するよう形成された、載置されたウエハの周辺部を吸
着することによって当該ウエハを保持するウエハ保持部
とを有してなり、ウエハの周辺部が前記ウエハ保持部に
吸着された状態において、当該ウエハ保持部によって囲
まれた、当該ウエハと前記基台との間の空間を外気と連
通させる開放用通路が形成されていることを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、本発明のウエハ保持用ステ
ージの一例を示す説明用平面図、図２は、図１のウエハ
保持用ステージにおけるＡ−Ａ断面図、図３は、図１の
ウエハ保持用ステージにおけるＢ−Ｂ断面図であり、例
えば、ウエハ上の周辺部における不要レジストを露光す
るための露光装置に用いられるものである。

【００１２】このウエハ保持用ステージ１０は、円板状
の基台１１と、この基台１１の周縁から上方に突出する
ウエハ保持部１２とを有し、このウエハ保持部１２に、
ウエハ１の周辺部が吸着保持されている。具体的に説明
すると、ウエハ保持部１２は、基台１１の周縁に沿って
その全周にわたって伸びるよう形成され、このウエハ保
持部１２には、ウエハを吸着するための吸着用溝１３が
形成されている。基台１１には、当該基台１１の径方向
に伸び、両端の各々が吸着用溝１３に連通するよう、吸
引路１４が形成されている。そして、基台１１には、ウ
エハ保持部１２によって囲まれた、ウエハ１と基台１１
との間の空間Ｓを外気と連通させるための開放用通路１
５が、基台１１の厚み方向に貫通するよう形成されてい
る。

【００１３】ウエハ保持用ステージ１０における基台１
１の下面には、当該基台１１に対して垂直に伸びる回転
軸２０が設けられており、この回転軸２０には、その軸
方向に沿って伸び、一端が吸引路１４に連通し、他端が
当該回転軸２０の外周面に開口する空気流路２１が形成
されており、空気通路２１の他端には、適宜の吸引装置
（図示省略）が接続されている。また、回転軸２０の下
端には、モータ３０が設けられている。

【００１４】上記のウエハ保持用ステージ１０において
は、ウエハ保持部１２上にウエハ１が載置された状態で
吸引装置を作動させると、回転軸２０の空気通路２１お
よび吸引路１４を介して吸着用溝１３に負圧が作用さ
れ、この負圧による吸引力により、ウエハ１の周辺部が
ウエハ保持部１２に吸着されることによって当該ウエハ
１が保持される。ここで、吸着用溝１３に作用される負
圧の大きさは、例えば５００ｍｍＨｇ（絶対圧として２
６０ｍｍＨｇ）である。以上において、吸着用溝１３に
負圧が作用されることにより、ウエハ１の裏面とウエハ
保持部１２の上面との間の僅かな間隙を介して、ウエハ
１と基台１１との間の空間Ｓに存在する空気が吸引され
るが、この空間Ｓは、基台１１に形成された開放用通路
１５によって外気と連通しているので、ウエハ１と基台
１１との間の空間Ｓが減圧状態となることが確実に防止
される。

【００１５】そして、このようなウエハ保持用ステージ
１０によれば、ウエハ保持部１２にウエハ１の周辺部の
みが吸着されることによって当該ウエハ１が保持される
ので、ウエハ１との接触面積が小さく、これにより、ウ
エハ１に付着する塵埃の量を少なくすることができる。
しかも、基台１１には、ウエハ保持部１２によって囲ま
れた、ウエハ１と基台１１との間の空間Ｓを外気と連通
させる開放用通路１５が形成されているため、ウエハ１
と基台１１との間の空間Ｓが減圧状態となることが防止
され、その結果、吸着用溝１３に作用される負圧による
吸引力により、ウエハ１の周辺部の反りを確実に矯正し
た状態で当該ウエハ１を吸着保持することができる。

【００１６】以上、本発明の実施の一形態について説明
したが、本発明は上記のウエハ保持用ステージに限定さ
れるものではなく、種々の変更を加えることが可能であ
る。例えば、開放用通路は、ウエハ保持部１２によって
囲まれた、ウエハ１と基台１１との間の空間Ｓを外気と
連通させるものであれば、当該ウエハ保持用ステージの
適宜の個所に形成されていればよく、図４および図５に
示すように、基台１１の周縁に沿って伸びるウエハ保持
部１２の一部を切り欠くことにより、開放用通路１６を
形成することもできる。また、本発明のウエハ保持用ス
テージの用途は、ウエハ上の周辺部における不要レジス
トを露光する露光装置に限定されず、種々のウエハ処理
装置に利用することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明のウエハ保持用ステージの具体
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。

【００１８】〈実施例〉図１〜図３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保持用ステージ
を作製した。 基台（１１）：直径１２０ｍｍ，厚み２０ｍｍ， ウエハ保持部（１２）：突出高さ１ｍｍ，幅６ｍｍ， 吸着用溝（１３）：深さ１ｍｍ，幅１ｍｍ， 開放用通路（１５）：直径２ｍｍ

【００１９】直径が１５０ｍｍ、厚みが０．６７５ｍｍ
で、周辺部における初期の反りの大きさが±５０μｍで
あるシリコンウエハを用い、吸引装置によって上記のウ
エハ保持用ステージにおける吸着用溝に５００ｍｍＨｇ
の負圧を作用させることにより、ウエハ保持部にシリコ
ンウエハを吸着させ、この状態で、当該シリコンウエハ
の周辺部における反りの大きさを測定したところ、±
２．５μｍであった。この値は、ウエハ保持部の上面の
平面精度と同等であり、ウエハの周辺部の反りを確実に
矯正した状態で、当該ウエハを吸着保持することができ
ることが確認された。

【００２０】〈比較例〉基台に開放用通路を形成しなか
ったこと以外は実施例と同様の条件により、比較用のウ
エハ保持用ステージを作製し、このウエハ保持用ステー
ジに実施例１と同様のシリコンウエハを吸着保持させた
ところ、ウエハと基台との間の空間が減圧されて、ウエ
ハが約１ｍｍ（ウエハの中心部を測定）へこんでしま
い、ウエハの周辺部の反りを矯正した状態で、当該ウエ
ハを吸着保持することができなかった。

【００２１】

【発明の効果】本発明のウエハ保持用ステージによれ
ば、ウエハ保持部にウエハの周辺部のみが吸着されるこ
とによって当該ウエハが保持されるので、ウエハとの接
触面積が小さく、これにより、ウエハに付着する塵埃の
量を少なくすることができる。しかも、ウエハ保持部に
よって囲まれた、ウエハと基台との間の空間を外気と連
通させる開放用通路が形成されているため、ウエハと基
台との間の空間が減圧状態となることが防止され、その
結果、ウエハ保持部の吸引力により、ウエハの周辺部の
反りを確実に矯正した状態で当該ウエハを吸着保持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウエハ保持用ステージの一例を示す説
明用平面図である。

【図２】図１に示すウエハ保持用ステージにおけるＡ−
Ａ断面図である。

【図３】図１に示すウエハ保持用ステージにおけるＢ−
Ｂ断面図である。

【図４】本発明のウエハ保持用ステージの他の例を示す
説明用平面図である。

【図５】図４に示すウエハ保持用ステージにおけるＣ−
Ｃ断面図である。

【図６】従来のウエハ保持用ステージの一例を示す説明
用断面図である。

【図７】ウエハの反りの状態を示す説明図である。

【図８】ウエハの周辺部を吸着保持するウエハ保持用ス
テージの構成例を示す説明用断面図である。

【図９】ウエハの中央部を支持する支持部が設けられた
ウエハ保持用ステージの構成例を示す説明用断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ウエハ ２ 光照射部 ３ 投影レンズ ４ 導光ファイバ １０ ウエハ保持用ステージ １１ 基台 １２ ウエハ保持部 １３ 吸着用溝 １４ 吸引路 １５，１６ 開放用通路 ２０ 回転軸 ２１ 空気通路 ３０ モータ ８０ ウエハ保持用ステージ ８１ 吸着用凹所 ８２ 吸引路 ８５ 回転軸 ８６ 空気通路 ８７ モータ ９０ ウエハ保持用ステージ ９１ 基台 ９２ ウエハ保持部 ９３ 吸着用溝 ９４ 吸引路 ９５ 支持部 Ｓ 空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハを処理するために当該ウエハを吸
   着保持するためのウエハ保持用ステージであって、 円板状の基台と、 この基台の周縁に沿って当該基台から上方に突出するよ
   う形成された、載置されたウエハの周辺部を吸着するこ
   とによって当該ウエハを保持するウエハ保持部とを有し
   てなり、 ウエハの周辺部が前記ウエハ保持部に吸着された状態に
   おいて、当該ウエハ保持部によって囲まれた、当該ウエ
   ハと前記基台との間の空間を外気と連通させる開放用通
   路が形成されていることを特徴とするウエハ保持用ステ
   ージ。