(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェハ処理工程で使用されるウェハを保持する真空吸着冶具において、ウェハ裏面の中央部にゴミ等の異物が付着せず、ウェハがメンブレン部を持つ場合でも、メンブレン部が破壊しない、又はウェハ処理不良を起こさないウェハの吸着冶具を提供する。【解決手段】表面の外周部に、円周状に所定の幅で連続した区域に吸着部分２と、該吸着部分２の内側に、円状の中央空間部６とを備え、裏面に備えた減圧管排気口４０と、前記吸着部分２とを連結する吸着冶具内を貫通するウェハ吸着用減圧管４と、裏面に備えた大気開放口３と、前記中央空間部６とを連結する吸着冶具内を貫通する大気開放連通管３０とを備えた真空吸着冶具５であって、ウェハ裏側の外周部のみを真空吸着し、前記中央空間部６の内圧を大気開放する大気開放口３によりウェハ１の歪みを排除し、ウェハ裏面の中央部に触れずに保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ処理工程で使用されるウェハを保持する真空吸着冶具において、
真空吸着冶具の表面は、
その外周部に、円周状に所定の幅で連続した区域に形成した吸着部分と、
該吸着部分の内側、その中央部に、円状の中央空間部とを備え、
真空吸着冶具の裏面は、
減圧管排気口と、
大気開放口とを備え、
前記吸着部分と減圧管排気口とを連結する吸着冶具内を貫通するウェハ吸着用減圧管と、前記中央空間部と大気開放口とを連結する吸着冶具内を貫通する大気開放連通管とを備えることを特徴とする真空吸着冶具。
【請求項２】
前記大気開放口、又は大気開放連通管は、その内側にフィルタを具備することを特徴とする請求項１記載の真空吸着冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程のうち、ウェハ処理工程の、特にレジスト塗布工程、又はレジスト現像工程及ウェハ搬送の際に、ウェハを保持するための真空吸着冶具に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程のウェハ処理工程において、多くの場合、ウェハを処理装置内で保持する必要がある。ウェハを保持する方法としては、機械式保持、真空吸着保持、静電チャック保持などがある。ウェハ処理工程のレジスト塗布工程、又はレジスト現像工程及びウェハ搬送など、大気中での処理では、主として、真空吸着による方法が用いられている。
【０００３】
また、半導体製造工程においては、ゴミ等の異物付着による歩留低下が問題となっている。ウェハ処理工程では、ウェハの表面、又は裏面でもゴミ等の異物を付着させないことが望ましい。なぜならば、ステッパなどの露光機では、ウェハ裏面に付着したゴミ等の異物により、露光中にデフォーカスが発生し、フォトリソ不良となり、歩留低下を引き起こすという問題が発生している。
【０００４】
特に、ＥＰＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、又はＰＥＬ（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用のマスクであるメンブレンマスク作製においては、後半の工程にてウェハの裏面を加工する場合があり、裏面を清浄に保つ必要がある。
【０００５】
従来、ウェハのレジスト塗布工程、レジスト現像工程及び搬送は、ウェハ裏面の全面、又はその中央部のみを真空吸着し、保持していた。ウェハ裏面の全面、又は中央部を真空吸着する場合、吸着冶具とウェハが接触した部分は、ゴミ等の異物が付着する、又はキズが発生する問題がある。
【０００６】
前記ＥＰＬ、又はＰＥＬ用のマスクであるメンブレンマスク作製においては、後半の工程であるウェハの裏面を加工する場合、裏面にゴミ等の異物やキズがあると、その部位に欠陥が発生する問題がある。
【０００７】
また、極薄膜のメンブレン部を形成したウェハを保持する場合、メンブレン部に吸着冶具を接触させ保持すると、メンブレン部は破壊されるか、又は塑性変形の状態で処理した場合、レジスト塗布ムラなどが発生して、処理不良の原因となる問題がある。
【０００８】
公知の文献では、ウェハの端部を保持し、搬送することによって、ウェハ裏面のゴミの付着を防止する治具が開示されている。この方法でウェハの端部を保持した場合、レジスト塗布工程でのスピンコート時や現像工程のスピン現像時に、ウェハの端部の保持位置近傍で処理液が処理槽の内壁から跳ね返りが発生することや、処理液が不規則な流れとなることにより、若しくは処理槽内の風の流れが乱れることにより、処理不良やパターン寸法不良を引き起こし、パーティクルの発生要因となるなど、問題が発生する（特許文献１参照）。
【０００９】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開平０６−９７２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ウェハ処理工程で使用されるウェハを保持する吸着冶具を用いて、ウェハを保持した場合、ウェハ裏面の中央部にゴミ等の異物が付着することがない、ウェハがメンブレン部を持つ場合でも、メンブレン部が破壊しない、又はウェハ処理不良を起こさないウェハを保持する吸着冶具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明は、ウェハ処理工程で使用されるウェハを保持する真空吸着冶具において、真空吸着冶具の表面は、その外周部に、円周状に所定の幅で連続した区域に形成した吸着部分と、該吸着部分の内側、その中央部に、円状の中央空間部とを備え、真空吸着冶具の裏面は、減圧管排気口と、大気開放口とを備え、前記吸着部分と減圧管排気口とを連結する吸着冶具内を貫通するウェハ吸着用減圧管と、前記中央空間部と大気開放口とを連結する吸着冶具内を貫通する大気開放連通管とを備えることを特徴とする真空吸着冶具である。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、前記大気開放口、又は大気開放連通管は、その内側にフィルタを具備することを特徴とする請求項１記載の真空吸着冶具である。
【００１３】
請求項１および２に係る発明では、ウェハ裏側の外周部のみを、吸着部分で保持するとともに、中央空間部が大気外部と貫通しており、中央空間部と外部の圧力差を生じない真空吸着冶具である。
【００１４】
請求項３に係る発明では、大気開放口、又は大気開放連通管は、その内部にフィルタを具備しており、中央空間部へゴミ等の異物が浸入しない構造の真空吸着冶具である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のウェハの吸着冶具を用いれば、ウェハ裏面外周部のみで吸着することにより、ウェハ裏面中央部との接触をなくし、ウェハ裏面中央部へのゴミの付着を防ぐことが出来る。
【００１６】
本発明のウェハの吸着冶具を用いれば、中央部にメンブレンを持つウェハであっても、外周部のみを吸着することにより、メンブレンを破壊することがない、もしくは、塑性変形させることなく吸着することにより、ウェハ処理不良を起こさない処理工程を提供することができ、フォトリソ不良及び歩留低下を防止できる効果がある。
【００１７】
本発明は半導体に限らず、マイクロマシンなど、ウェハ表裏面の加工をする分野においても適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の真空吸着冶具を一実施形態に基づいて以下説明する。図１は、本発明のウェハの真空吸着冶具の構造を示す説明図で、（ａ）は、上面面であり、（ｂ）は、側断面図である。
【００１９】
図１（ａ）に示す本発明のウェハの吸着冶具は、真空吸着冶具５であって、真空吸着冶具５の表面に、その外周部は、円周状で所定の幅の連続した区域に吸着部分２と、その吸着部分の内側、すなわちその中央部には、円状の中央空間部６とを備えた構造である。
【００２０】
前記円周状の吸着部分２は、被保持基板のウェハの側端面から内側へ１〜３ｍｍの範囲内の幅で、連続した区画に形成されている。
【００２１】
また、図１（ｂ）に示すように、真空吸着冶具５の裏面は、減圧管排気口４０と、大気開放口３０とを備えている。前記吸着部分２と減圧管排気口４０とは、吸着冶具内を貫通するウェハ吸着用減圧管４により連結され、吸着部分の内圧調整は、一括して行い、減圧管排気口４０より外部の排気設備により実行する。また、前記中央空間部６と大気開放口３０は、吸着冶具内を貫通する大気開放連通管３により連結された構造であり、前記中央空間部６の内圧調整は、一括して行い、大気開放口３０より大気開放により実行する。
【００２２】
前記大気開放口３０、又は大気開放連通管３は、その内側にフィルタ７を具備した構造である。中央空間部６の内部では、清浄な大気が供給されている。
【００２３】
図１（ｂ）の真空吸着冶具上にウェハ１を保持した場合、吸着部分２とウェハ１との位置関係では、ウェハ１の裏側の外周部のウェハ未処理領域６１のみを前記吸着部分の表面で真空吸着し、ウェハ表裏側のウェハ処理領域６０には接触しないように工夫した真空吸着冶具である。
【００２４】
例えば、真空吸着冶具５の吸着部分２上でウェハ裏面と接触し、保持する場合、ウェハ処理領域６０より外側位置で接触する。図１（ｂ）に示すウェハ１は、中央にウェハ処理領域６０を持ち、その外側はウェハ未処理領域６１である。ウェハ処理領域６０では、表面は被処理面であり、その裏面は中央空間部６に面し、全て非接触とした。
【００２５】
図２は、本発明の真空吸着冶具によるウェハの保持を説明する説明図で、（ａ）は、側断面図であり、（ｂ）は、その部分拡大図である。
【００２６】
図２（ａ）の吸着部分２は、一括して、ウェハ吸着用減圧管４から減圧することにより、ウェハ裏側外周部のみを接触させ、真空吸着する。中央空間部６は、真空吸着冶具５とウェハ１に囲まれた空間となる。この中央空間部６の内側には、ゴミ等異物が混入することはない。
【００２７】
大気開放口３０には、ゴミ等の異物の侵入を防ぐため、ケミカルやパーティクルフィルタ７を具備する。大気開放口３０の位置は、処理中でのウェハを固定し、高速回転時の風切りや薬液などの流入などを考慮し、なるべく回転軸中心に近いところに設置することが望ましい。大気開放口３０の穴の径は２ｍｍ程度でよい。図２（ａ）に示すように、真空吸着冶具５の外気は、大気圧Ｐ、中央空間部６の内圧Ｐｏ、吸着部分２の内圧Ｐｉとした場合、内圧Ｐｏ及び内圧Ｐｉは、任意に微調節、変更可能な構造に工夫した。図では、内圧Ｐｏは大気開放としているが、大気開放口３の近傍に排気装置を装備し、任意に設定する方法もある。
【００２８】
ウェハ１と吸着部分２の間でリークが生じ中央空間部６が、負圧になる場合、若しくは、チャック高速回転時に中央空間部６と大気８に圧力差が生じる場合に備え、中央空間部６と大気８が同圧となり、中央空間部６の負圧を免れることができるにように、吸着冶具５に大気開放口３０を設ける。図では、内圧Ｐｏは大気開放したため、内圧Ｐとなり、ウェハ表裏側の圧力は均衡される。
【００２９】
図２（ｂ）では、前記中央空間部６は大気開放連通管３を介して大気開放したため、その内圧Ｐｏは、大気圧Ｐと同等となり、すなわちウェハの上面側と下面側の圧が均衡され、ウェハの歪みを排除する。ウェハ裏面の中央部に触れずに保持することにより、ウェハの汚染、又は傷の発生を排除する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のウェハの真空吸着冶具の構成を示す説明図で、（ａ）は、上面面であり、（ｂ）は、側断面図である。
【図２】本発明の真空吸着冶具によるウェハの保持を説明する説明図で、（ａ）は、側断面図であり、（ｂ）は、その部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…ウェハ
２…吸着部分
３…大気開放口
４…ウェハ吸着用減圧管
５…真空吸着冶具
６…中央空間部
７…パーティクルフィルタ
８…外部（大気圧）
３０…大気開放連通管
４０…減圧管排気口
６０…ウェハ処理領域
６１…ウェハ未処理領域
【図１】
2006351572.tif 000003
【図２】
2006351572.tif 000004