(57)【要約】【課題】半導体ウェハをステージ上に配置する際、確実に位置決め精度を向上させることができる技術を提供する。【解決手段】本発明における位置決めガイドＰＡＧがリング形状をしているため、半導体ウェハの外縁部全体にわたって位置決めガイドＰＡＧで保持することができる。このことから、たとえ、半導体ウェハの外縁部の一部に割れやカケが存在していても、本発明における位置決めガイドＰＡＧによれば、半導体ウェハを確実に保持することができる。【選択図】図１
2013065658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体ウェハを配置するステージと、
（ｂ）前記ステージ内に設けられ、昇降可能でリング形状をした位置決めガイドであって、前記リング形状の先端部の外周側が前記先端部の内周側よりも高くなるように傾斜したすべり面を有する前記位置決めガイドと、
（ｃ）前記位置決めガイドの内側に設けられ、昇降可能な複数の支持体と、を備える位置決め機構付ステージ。
【請求項２】
請求項１に記載の位置決め機構付ステージであって、
前記ステージには、径の異なる複数の前記位置決めガイドが設けられている位置決め機構付ステージ。
【請求項３】
半導体ウェハを配置するステージと、
前記ステージ内に設けられ、昇降可能でリング形状をした位置決めガイドであって、前記リング形状の先端部の外周側が前記先端部の内周側よりも高くなるように傾斜したすべり面を有する前記位置決めガイドと、
前記位置決めガイドの内側に設けられ、昇降可能な複数の支持体と、を備える位置決め機構付ステージの動作方法であって、
（ａ）前記複数の支持体を上昇させて、前記ステージから前記複数の支持体を突き出す工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記複数の支持体で前記半導体ウェハを支持する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記位置決めガイドを上昇させて、前記ステージから前記位置決めガイドを突き出す工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記半導体ウェハを支持している前記複数の支持体を下降させて、前記半導体ウェハの外縁部を前記位置決めガイドの前記すべり面で保持することにより、前記半導体ウェハの位置を調整する工程と、
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記半導体ウェハを保持している前記位置決めガイドを下降させて、前記半導体ウェハを前記ステージ上に配置する工程と、を備える位置決め機構付ステージの動作方法。
【請求項４】
（ａ）半導体ウェハに半導体素子を形成する工程と、
（ｂ）前記半導体素子の上方に配線層を形成する工程と、
（ｃ）前記配線層を覆うように表面保護膜を形成する工程と、
（ｄ）前記表面保護膜に開口部を設けて、前記配線層の一部を露出することにより、パッドを形成する工程と、
（ｅ）前記パッドに探針を押し当てて、前記半導体素子および前記配線層を含む集積回路の電気的特性検査を実施する工程と、を備え、
前記（ｅ）工程は、
（ｅ１）前記半導体ウェハを配置するステージと、前記ステージ内に設けられ、昇降可能でリング形状をした位置決めガイドであって、前記リング形状の先端部の外周側が前記先端部の内周側よりも高くなるように傾斜したすべり面を有する前記位置決めガイドと、前記位置決めガイドの内側に設けられ、昇降可能な複数の支持体と、を有する位置決め機構付ステージの上方へ前記半導体ウェハを搬送する工程と、
（ｅ２）前記（ｅ１）工程後、前記複数の支持体を上昇させて、前記ステージから前記複数の支持体を突き出す工程と、
（ｅ３）前記（ｅ２）工程後、前記複数の支持体で前記半導体ウェハを支持する工程と、
（ｅ４）前記（ｅ３）工程後、前記位置決めガイドを上昇させて、前記ステージから前記位置決めガイドを突き出す工程と、
（ｅ５）前記（ｅ４）工程後、前記半導体ウェハを支持している前記複数の支持体を下降させて、前記半導体ウェハの外縁部を前記位置決めガイドの前記すべり面で保持することにより、前記半導体ウェハの位置を調整する工程と、
（ｅ６）前記（ｅ５）工程後、前記半導体ウェハを保持している前記位置決めガイドを下降させて、前記半導体ウェハを前記ステージ上に配置する工程と、
（ｅ７）前記（ｅ６）工程後、前記ステージ上に配置されている前記半導体ウェハに形成されている前記パッドに前記探針を押し当てる工程と、を有する半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記ステージには、径の異なる複数の前記位置決めガイドが設けられている半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め機構付ステージおよびその動作方法ならびに半導体装置の製造技術に関し、特に、可動アームにより搬送されてきた半導体ウェハをステージ上に搭載する際に使用される位置決め機構付ステージに適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８は、第１従来技術におけるステージの構成を示す斜視図である。図１８に示すように、第１従来技術におけるステージＳＴは、ステージＳＴからピン形状をした複数の支持体ＳＢが突き出るように構成されており、この複数の支持体ＳＢによって半導体ウェハＷＦを支持するようになっている。つまり、第１従来技術では、例えば、可動アームにより搬送されてきた半導体ウェハＷＦを、ピン形状の支持体ＳＢで支持し、その後、支持体ＳＢを下降させることにより、半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に配置するものである。
【０００３】
また、図１９は、第２従来技術（特開平０５−３４３５０６号公報）におけるステージの構成を示す斜視図である。図１９に示すように、第２従来技術におけるステージＳＴは、ステージＳＴの外縁部に等間隔で離間して、３つの支持体ＳＢが配置されている。そして、この３つの支持体ＳＢの先端部には、半導体ウェハＷＦを支持した際、半導体ウェハＷＦの位置が調整可能なようにすべり面ＳＰが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−３４３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した第１従来技術では、半導体ウェハＷＦの下面を、ピン形状をした支持体ＳＢで保持する構成をしているため、支持体ＳＢを下降させる際の振動などによって、半導体ウェハＷＦが支持体ＳＢからずれやすくなる。この結果、半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に配置したとき、半導体ウェハＷＦがステージＳＴの中心からずれて、半導体ウェハＷＦの正確な位置決めができなくなる問題点が生じる。
【０００６】
また、上述した第２従来技術では、３つの支持体ＳＢで半導体ウェハＷＦを保持する構成をしているため、例えば、支持体ＳＢで支持する半導体ウェハＷＦの位置に割れやカケがある場合には、支持体ＳＢで半導体ウェハＷＦを確実に保持することができない問題点がある。このように、第２従来技術におけるステージＳＴを使用する場合、割れやカケがある半導体ウェハＷＦの支持が困難になる。特に、半導体装置の製造工程では、その製造工程中で、半導体ウェハＷＦに割れやカケが生じる場合があるが、割れやカケが発生した半導体ウェハＷＦをそのまま廃棄したのでは、半導体装置の歩留まり低下を招くことになる。このことから、たとえ、割れやカケがある半導体ウェハＷＦであってもチップ領域が正常である半導体ウェハＷＦは、半導体装置の製造工程中で使用することが、半導体装置の歩留まり向上の観点から望ましい。したがって、半導体装置の製造工程中には、割れやカケが生じた半導体ウェハＷＦが流れることになるが、上述した第２従来技術では、割れたカケが生じた半導体ウェハＷＦの取り扱いが困難になる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
（１）代表的な実施の形態における位置決め機構付ステージは、ステージ内に設けられ、昇降可能でリング形状をした位置決めガイドであって、リング形状の先端部の外周側が先端部の内周側よりも高くなるように傾斜したすべり面を有する位置決めガイドと、位置決めガイドの内側に設けられ、昇降可能な複数の支持体と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
（２）また、代表的な実施の形態における位置決め機構付ステージの動作方法は、複数の支持体で半導体ウェハを支持した後、位置決めガイドを上昇させて、ステージから位置決めガイドを突き出す。続いて、半導体ウェハを支持している複数の支持体を下降させて、半導体ウェハの外縁部を位置決めガイドのすべり面で保持することにより、半導体ウェハの位置を調整する。その後、半導体ウェハを保持している位置決めガイドを下降させて、半導体ウェハをステージ上に配置することを特徴とするものである。
【００１０】
（３）さらに、代表的な実施の形態における半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体ウェハに半導体素子を形成する工程と、（ｂ）前記半導体素子の上方に配線層を形成する工程と、（ｃ）前記配線層を覆うように表面保護膜を形成する工程と、を備える。そして、（ｄ）前記表面保護膜に開口部を設けて、前記配線層の一部を露出することにより、パッドを形成する工程と、（ｅ）前記パッドに探針（プローブ）を押し当てて、前記半導体素子および前記配線層を含む集積回路の電気的特性検査を実施する工程と、を備える。ここで、前記（ｅ）工程では、複数の支持体で半導体ウェハを支持した後、位置決めガイドを上昇させて、ステージから位置決めガイドを突き出す。続いて、半導体ウェハを支持している複数の支持体を下降させて、半導体ウェハの外縁部を位置決めガイドのすべり面で保持することにより、半導体ウェハの位置を調整する。その後、半導体ウェハを保持している位置決めガイドを下降させて、半導体ウェハをステージ上に配置する。そして、ステージ上に配置されている半導体ウェハのパッドに探針（プローブ）を押し当てるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１２】
半導体ウェハをステージ上に配置する際、確実に位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるステージの模式的な構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１におけるステージの一断面を示す断面図である。
【図３】位置決めガイドの先端部近傍を示す断面図である。
【図４】実施の形態１における位置決め機構付ステージの動作方法を説明する断面図である。
【図５】図４に続く位置決め機構付ステージの動作方法を説明する断面図である。
【図６】図５に続く位置決め機構付ステージの動作方法を説明する断面図である。
【図７】図６に続く位置決め機構付ステージの動作方法を説明する断面図である。
【図８】図７に続く位置決め機構付ステージの動作方法を説明する断面図である。
【図９】図８に続く位置決め機構付ステージの動作方法を説明する断面図である。
【図１０】図９に続く位置決め機構付ステージの動作方法を説明する断面図である。
【図１１】実施の形態２におけるステージの模式的な構成示す斜視図である。
【図１２】径の小さな位置決めガイドで半導体ウェハを保持している状態を示す断面図である。
【図１３】径の大きな位置決めガイドで半導体ウェハを保持している状態を示す断面図である。
【図１４】実施の形態３における半導体装置の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【図１５】電気的特性検査を実施するための検査装置の模式的な構成を示す図である。
【図１６】ステージ上に搭載されている半導体ウェハのパッドに探針を押し当てる様子を示す断面図である。
【図１７】露光装置の一例を示す模式図である。
【図１８】第１従来技術におけるステージの構成を示す斜視図である。
【図１９】第２従来技術におけるステージの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１５】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１６】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１７】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１８】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００１９】
（実施の形態１）
＜実施の形態１における位置決め機構付ステージの構成＞
図１は、本実施の形態１におけるステージＳＴの模式的な構成を示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態１におけるステージＳＴは、例えば、円柱形状をしており、このステージＳＴ上に半導体ウェハが配置される。このとき、ステージＳＴ上に配置される半導体ウェハの位置がずれると、その後の半導体ウェハの処理や検査に支障をきたすため、ステージＳＴ上の所定位置に正確に位置合わせした状態で、半導体ウェハをステージＳＴ上に配置する必要がある。このことから、本実施の形態１における技術的思想では、半導体ウェハを正確に位置合わせした状態でステージＳＴ上に配置できるように、ステージＳＴの構成に工夫を施している。
【００２０】
以下に、この工夫を施した本実施の形態１におけるステージＳＴの構成について説明する。図１において、本実施の形態１におけるステージＳＴには、まず、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧが設けられている。この位置決めガイドＰＡＧは、半導体ウェハの位置を調整する機能を有しており、本実施の形態１の特徴的構成に相当する。この位置決めガイドＰＡＧは、平常時においては、ステージＳＴの内部に埋めこまれており、半導体ウェハをステージＳＴ上に配置する状態になると、ステージＳＴから突き出るように構成される。つまり、位置決めガイドＰＡＧは、昇降可能なように構成されており、ステージＳＴ内に埋め込まれることができるようになっている一方、ステージＳＴの表面から突き出ることもできるように構成されている。
【００２１】
続いて、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧの内側には、複数の支持体ＳＢが設けられている。この複数の支持体ＳＢのそれぞれは、例えば、ピン形状をしている（支持ピン）。そして、これらの複数の支持体ＳＢは、可動アームによってステージＳＴ上に搬送されてきた半導体ウェハを支持する機能を有する。この支持体ＳＢも、平常時においては、ステージＳＴの内部に埋めこまれており、半導体ウェハをステージＳＴ上に配置する状態になると、ステージＳＴから突き出るように構成される。つまり、複数の支持体ＳＢのそれぞれは、昇降可能なように構成されており、ステージＳＴ内に埋め込まれることができるようになっている一方、ステージＳＴの表面から突き出ることもできるように構成されている。
【００２２】
図２は、本実施の形態１におけるステージＳＴの一断面を示す断面図である。図２に示すように、ステージＳＴの表面側には、例えば、位置決めガイドＰＡＧや支持体ＳＢを埋め込む溝が形成されており、この溝の内部に位置決めガイドＰＡＧや支持体ＳＢが埋め込まれている。そして、溝の内部に配置されている位置決めガイドＰＡＧや支持体ＳＢは、昇降可能なように構成されており、ステージＳＴの表面から突き出すことができるようになっている。特に、本実施の形態１では、位置決めガイドＰＡＧよりも支持体ＳＢの方がステージＳＴの表面から大きく突き出すことができるように構成されている。
【００２３】
図３は、位置決めガイドＰＡＧの先端部近傍を示す断面図である。図３においては、ステージＳＴから位置決めガイドＰＡＧが突き出ており、この位置決めガイドＰＡＧによって半導体ウェハＷＦが支持されている。特に、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧでは、先端部にすべり面ＳＰが形成されており、このすべり面ＳＰによって、半導体ウェハＷＦの位置が微調整されるようになっている。具体的に、すべり面ＳＰとは、位置決めガイドＰＡＧの先端部の外周側が先端部の内周側よりも高くなるように傾斜した面として定義することができる。このすべり面ＳＰによって、半導体ウェハＷＦの位置が強制的に調整されるようになっている。つまり、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧは、先端部にすべり面ＳＰを有することにより、半導体ウェハＷＦの位置合わせが可能なように構成されているのである。
【００２４】
本実施の形態１におけるステージＳＴは上記のように構成されており、その特徴的構成は、ステージＳＴに位置決めガイドＰＡＧが設けられている点である。この位置決めガイドＰＡＧには、以下に示す特徴点がある。
【００２５】
（特徴Ａ）位置決めガイドＰＡＧがステージＳＴ上に埋め込まれることができるようになっており、半導体ウェハＷＦが搬送されてきた段階で、ステージＳＴから突き出るように構成されている。つまり、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧは、昇降可能となっており、半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に搭載する段階で位置決めガイドＰＡＧがステージＳＴから突き出るように構成されている。これにより、位置決めガイドＰＡＧをステージＳＴ上から突き出して半導体ウェハＷＦの位置調整を行なうことができる。その後、位置決めガイドＰＡＧを下降させて、位置決めガイドＰＡＧをステージＳＴ内に埋め込むことにより、位置決めガイドＰＡＧで半導体ウェハＷＦを保持した状態から、速やかに半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に搭載することができる。
【００２６】
（特徴Ｂ）本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧがリング形状をしているため、半導体ウェハＷＦの外縁部全体にわたって位置決めガイドＰＡＧで保持することができる。このことから、たとえ、半導体ウェハＷＦの外縁部の一部に割れやカケが存在していても、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧによれば、半導体ウェハＷＦを確実に保持することができる。
【００２７】
（特徴Ｃ）本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧは、先端部にすべり面ＳＰを有しているので、このすべり面ＳＰで半導体ウェハＷＦの位置ずれを容易に低減する方向へ半導体ウェハＷＦをガイド（調整）することができる。このように本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧは、上述した特徴点を有することから、半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に配置する際、確実に半導体ウェハＷＦの位置決め精度を向上させることができる。以下では、具体的に、本実施の形態１におけるステージＳＴの動作方法について説明し、これによって、本発明の技術的思想の有用性について説明する。
【００２８】
＜実施の形態１における位置決め機構付ステージの動作方法＞
まず、例えば、ウェハ供給用ローダにセットされた半導体ウェハを可動アームによって取り出し、この可動アームで半導体ウェハをステージの上方に搬送する。このとき、図４に示すように、ステージＳＴに形成されている溝に、位置決めガイドＰＡＧと支持体ＳＢが埋め込まれた状態となっている。その後、図５に示すように、昇降可能な支持体ＳＢを上昇させることにより、ステージＳＴから支持体ＳＢを突き出す。続いて、図６に示すように、可動アーム（図示せず）によって搬送されてきた半導体ウェハＷＦを、ステージＳＴから突き出した複数の支持体ＳＢで支持する。具体的に、可動アームによって、半導体ウェハＷＦをステージＳＴの上方に搬送してきた後、可動アームを下降させて、半導体ウェハＷＦを、ステージＳＴから突き出した支持体ＳＢに当接させる。そして、可動アームをステージＳＴ上から後退させる。これにより、半導体ウェハＷＦが複数の支持体ＳＢで支持されることになる。このとき、搬送されてきた半導体ウェハＷＦには、例えば、半導体素子や配線層を含む集積回路が形成されており、半導体ウェハＷＦの表面にパッドＰＤが形成されている。
【００２９】
次に、図７に示すように、支持体ＳＢの外側に配置されているリング形状をした位置決めガイドＰＡＧを上昇させて、ステージＳＴの表面から位置決めガイドＰＡＧを突き出す。ここで、位置決めガイドＰＡＧの突き出し量は、支持体ＳＢの突き出し量よりも小さくなるように設定される。この位置決めガイドＰＡＧの先端部には、すべり面ＳＰが形成されている。すべり面ＳＰとは、位置決めガイドＰＡＧの先端部の外周側が先端部の内周側よりも高くなるように傾斜した面のことである。リング形状をした位置決めガイドＰＡＧの径は、半導体ウェハＷＦを支持できる大きさとなっている。このため、例えば、図８に示すように、半導体ウェハＷＦを支持している支持体ＳＢを下降させると、ステージＳＴから突き出ている位置決めガイドＰＡＧに半導体ウェハＷＦが当接することになる。なお、下降した支持体ＳＢは、ステージＳＴの内部に埋め込まれる。
【００３０】
このとき、図８に示すように、半導体ウェハＷＦの位置がずれている場合であっても、半導体ウェハＷＦが位置決めガイドＰＡＧに当接すると、図９に示すように、位置決めガイドＰＡＧの先端部に形成されているすべり面ＳＰにより、半導体ウェハＷＦのずれは小さくなるように調整される。具体的に、図８では、図の右側にずれている半導体ウェハＷＦが示されているが、この右側にずれている半導体ウェハＷＦが位置決めガイドＰＡＧのすべり面ＳＰに接触することにより、図９に示すように、図の左側にガイドされて、半導体ウェハＷＦのずれが調整される。
【００３１】
特に、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧは、リング形状をしており、半導体ウェハＷＦの外縁部の大部分の領域が、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧのすべり面に接触するため、確実に、半導体ウェハＷＦのずれを調整することができる。つまり、半導体ウェハＷＦの外縁部に割れやカケが存在する場合であっても、本実施の形態１によれば、位置決めガイドＰＡＧがリング形状をしているため、割れやカケの存在しない半導体ウェハＷＦの大部分の外縁部を保持することができる。この結果、本実施の形態１によれば、割れやカケのある半導体ウェハＷＦであっても、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧで確実に保持することができ、かつ、半導体ウェハＷＦの位置ずれを調整することができる。
【００３２】
例えば、離散的に配置された支持体で半導体ウェハの外縁部を保持する構成を採用する場合、支持体で支持する半導体ウェハの位置に割れやカケがある場合には、支持体で半導体ウェハを確実に保持することができなくなってしまう。この場合、割れやカケがある半導体ウェハの支持が困難になる。特に、半導体装置の製造工程では、その製造工程中で、半導体ウェハに割れやカケが生じる場合があるが、割れやカケが発生した半導体ウェハをそのまま廃棄したのでは、半導体装置の歩留まり低下を招くことになる。このことから、たとえ、割れやカケがある半導体ウェハであってもチップ領域が正常である半導体ウェハは、半導体装置の製造工程中で使用することが、半導体装置の歩留まり向上の観点から望ましい。したがって、半導体装置の製造工程中には、割れやカケが生じた半導体ウェハが流れることになるが、離散的に配置された支持体で半導体ウェハの外縁部を保持する構成では、割れたカケが生じた半導体ウェハの取り扱いが困難になる。
【００３３】
これに対し、本実施の形態１によれば、離散的な配置された支持体ではなく、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧによって、半導体ウェハＷＦの外縁部の大部分を保持する構成となっている。このことから、たとえ、半導体ウェハＷＦの外縁部の一部に割れやカケがある場合であっても、その他の大部分の正常な外縁部を、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧのすべり面ＳＰで保持することができるため、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧで確実に保持することができ、かつ、半導体ウェハＷＦの位置ずれを調整することができる。特に、割れやカケが存在する半導体ウェハＷＦの取り扱いも容易に可能となり、割れやカケの存在する半導体ウェハＷＦを有効利用することができるので、半導体装置の歩留まり向上も図ることができる。
【００３４】
以上のようにして、リング形状をし、かつ、すべり面ＳＰを有する位置決めガイドＰＡＧで、半導体ウェハＷＦの位置ずれを調整した後、図１０に示すように、位置決めガイドＰＡＧを下降させる。そして、位置決めガイドＰＡＧがステージＳＴの内部に埋め込まれるまで下降させることにより、半導体ウェハＷＦがステージＳＴ上に搭載される。そして、例えば、半導体ウェハＷＦは、ステージＳＴに真空吸着される。このとき、位置決めガイドＰＡＧによって、半導体ウェハＷＦの位置ずれが補正されているため、ステージＳＴ上に配置される半導体ウェハＷＦの位置決め精度を向上させることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態１では、半導体素子や配線層を含む集積回路が形成され、かつ、表面にパッドＰＤが形成されている半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に搭載する例について説明した。もちろん、本実施の形態１の技術的思想はこれに限らず、例えば、半導体素子や配線層あるいはパッドＰＤを製造する前段階の半導体ウェハＷＦや、半導体素子や配線層の一部を形成した状態の半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に搭載する場合にも適用することができる。
【００３６】
＜本実施の形態１における効果＞
以上のように構成されている本実施の形態１における位置決め機構付ステージによれば、以下に示すような効果が得られる。
【００３７】
（１）例えば、本実施の形態１によれば、位置決めガイドＰＡＧがステージＳＴ上に埋め込まれることができるようになっており、半導体ウェハＷＦが搬送されてきた段階で、ステージＳＴから突き出るように構成されている。つまり、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧは、昇降可能となっており、半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に搭載する段階で位置決めガイドＰＡＧがステージＳＴから突き出るように構成されている。これにより、位置決めガイドＰＡＧをステージＳＴ上から突き出して半導体ウェハＷＦの位置調整を行なうことができる。その後、位置決めガイドＰＡＧを下降させて、位置決めガイドＰＡＧをステージＳＴ内に埋め込むことにより、位置決めガイドＰＡＧで半導体ウェハＷＦを保持した状態から、速やかに半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に搭載することができる。
【００３８】
（２）本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧがリング形状をしているため、半導体ウェハＷＦの外縁部全体にわたって位置決めガイドＰＡＧで保持することができる。このことから、たとえ、半導体ウェハＷＦの外縁部の一部に割れやカケが存在していても、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧによれば、半導体ウェハＷＦを確実に保持することができる。つまり、本実施の形態１によれば、半導体ウェハＷＦの外縁部の一部に割れやカケがある場合であっても、その他の大部分の正常な外縁部を、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧのすべり面ＳＰで保持することができる。このため、リング形状をした位置決めガイドＰＡＧで確実に保持することができ、かつ、半導体ウェハＷＦの位置ずれを調整することができる。特に、割れやカケが存在する半導体ウェハＷＦの取り扱いも容易に可能となり、割れやカケの存在する半導体ウェハＷＦを有効利用することができるので、半導体装置の歩留まり向上も図ることができる。
【００３９】
（３）さらに、本実施の形態１における位置決めガイドＰＡＧは、先端部にすべり面ＳＰを有しているので、このすべり面ＳＰで半導体ウェハＷＦの位置ずれを容易に低減する方向へ半導体ウェハＷＦをガイド（調整）することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、ステージに、径の異なる複数の位置決めガイドを設ける例について説明する。図１１は、本実施の形態２におけるステージＳＴの模式的な構成を示す斜視図である。図１１に示すように、本実施の形態２におけるステージＳＴは、例えば、円柱形状をしており、このステージＳＴには、径の小さなリング形状をした位置決めガイドＰＡＧ１と、位置決めガイドＰＡＧ１の径よりも大きな径のリング形状をした位置決めガイドＰＡＧ２が設けられている。そして、径の小さな位置決めガイドＰＡＧ１の内側に複数の支持体ＳＢが設けられている。
【００４１】
このように構成されている本実施の形態２におけるステージＳＴの利点は次のようなものである。図１２は、径の小さな位置決めガイドＰＡＧ１で半導体ウェハＷＦ１を保持している状態を示す断面図である。図１２に示すように、例えば、径の小さな半導体ウェハＷＦ１をステージＳＴ上に配置する場合には、径の小さな位置決めガイドＰＡＧ１で半導体ウェハＷＦ１を支持して位置ずれを調整することができる。一方、図１３は、径の大きな位置決めガイドＰＡＧ２で半導体ウェハＷＦ２を保持している状態を示す断面図である。図１３に示すように、例えば、径の大きな半導体ウェハＷＦ２をステージＳＴ上に配置する場合には、径の大きな位置決めガイドＰＡＧ２で半導体ウェハＷＦ２を支持して位置ずれを調整することができる。
【００４２】
このように本実施の形態２におけるステージＳＴによれば、ステージＳＴ内に径の異なる２種類の位置決めガイドＰＡＧ１および位置決めガイドＰＡＧ２を設けているので、径の異なる複数の種類の半導体ウェハＷＦ１および半導体ウェハＷＦ２のステージＳＴ上での位置決め精度を向上させることができる。つまり、本実施の形態２によれば、ステージＳＴ内に径の異なる２種類の位置決めガイドＰＡＧ１および位置決めガイドＰＡＧ２を設けているので、径の異なる半導体ウェハＷＦ１および半導体ウェハＷＦ２にも対応可能となり、ステージＳＴの汎用性を向上させることができる。
【００４３】
特に、例えば、図１２および図１３に示すように、本実施の形態２における位置決めガイドＰＡＧ１および位置決めガイドＰＡＧ２は、半導体ウェハＷＦ１あるいは半導体ウェハＷＦ２を保持している場合以外は、ステージＳＴの内部に埋め込まれている。したがって、例えば、図１３に示すように、ステージＳＴから突き出した位置決めガイドＰＡＧ２で半導体ウェハＷＦ２を保持する場合であっても、径の小さな位置決めガイドＰＡＧ１は、ステージＳＴ内に埋め込まれているので、位置決めガイドＰＡＧ１が、位置決めガイドＰＡＧ２による半導体ウェハＷＦ２の保持を邪魔することがなく、スムーズに位置決めガイドＰＡＧ２で半導体ウェハＷＦ２を保持することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態２では、ステージＳＴに径の異なる２つの位置決めガイドＰＡＧ１および位置決めガイドＰＡＧ２を設ける例について説明しているが、本発明の技術的思想はこれに限らず、例えば、ステージＳＴ上に、径の異なるリング形状の位置決めガイドを３つ以上設けるように構成してもよい。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、前記実施の形態１や前記実施の形態２で説明した位置決め機構付ステージを半導体装置の製造工程で使用する具体例について説明する。
【００４６】
＜半導体装置の製造工程＞
まず、半導体装置の製造工程の概要について図面を参照しながら説明する。図１４は、本実施の形態３における半導体装置の製造工程の流れを示すフローチャートである。図１４に示すように、半導体ウェハを準備する（Ｓ１０１）。そして、半導体ウェハ上に半導体素子を形成する（Ｓ１０２）。半導体素子を形成する工程は、例えば、成膜技術、エッチング技術、熱処理技術、イオン注入技術、あるいは、フォトリソグラフィ技術などの製造技術を使用することにより形成される。例えば、半導体素子としては、シリコン基板上に形成されたＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、バイポーラトランジスタを挙げることができる。また、半導体素子として、化合物半導体基板上に形成された電界効果トランジスタ、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）、ＨＢＴ（Heterojunction Bipolar Transistor）などに代表される能動素子や、抵抗素子、容量素子あるいはインダクタ素子に代表される受動素子などを挙げることができる。
【００４７】
続いて、半導体素子を形成した半導体ウェハ上に配線層を形成する（Ｓ１０３）。配線層は、層間絶縁膜上に形成された金属膜をパターニングすることにより形成される。通常、配線層は、多層配線構造とすることが多いが単層の配線層としてもよい。配線層を構成する配線は、例えば、アルミニウム膜を使用した配線や、銅膜を使用した配線（ダマシン配線）から構成される。その後、最上層配線層上に表面保護膜を形成する（Ｓ１０４）。表面保護膜は、半導体素子や配線層を機械的応力や不純物の侵入から保護するために設けられる膜であり、例えば、窒化シリコン膜から形成される。そして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、表面保護膜に開口部を形成し、この開口部から最上層配線の一部を露出することによりパッドを形成する（Ｓ１０５）。
【００４８】
このようにして半導体ウェハの各チップ領域に半導体素子および配線層を含む集積回路を形成することができる。この後、良品チップだけをパッケージ工程（組立工程）に送るために、半導体ウェハの状態で各チップ領域に形成されている集積回路の電気的特性検査が実施される（Ｓ１０６）。これにより、半導体ウェハの各チップ領域に形成されている集積回路の良否判定が行なわれる。
【００４９】
次に、半導体ウェハの裏面研削を実施した後、半導体ウェハの各チップ領域をダイシングすることにより、半導体ウェハを複数の半導体チップに分割する（Ｓ１０７）。そして、分割された半導体チップを、例えば、リードフレームや配線基板上に搭載する（Ｓ１０８）。続いて、リードフレームや配線基板上に搭載した半導体チップの表面に形成されているパッドと、リードフレームのリード端子や配線基板の接続端子とを、例えば、金線などからなるワイヤで電気的に接続する（Ｓ１０９）。その後、リードフレームや配線基板に搭載した半導体チップやワイヤを樹脂で封止する（Ｓ１１０）。この樹脂による封止は、例えば、半導体チップを外部環境から保護したり、取り扱いを容易にするといった目的で実施される。続いて、樹脂封止することにより形成されたパッケージの外部端子を形成する（Ｓ１１１）。具体的に、リードフレームタイプのパッケージでは、アウターリードに半田めっきを施した後、アウターリードを所定形状に加工する。一方、配線基板タイプ（ＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプ）のパッケージでは、配線基板の裏面に半田ボールを取り付ける。このようにして、パッケージ工程（組立工程）が終了すると、パッケージ製品の信頼性を確保する工程（バーンイン工程）と、電気的に良品・不良品を判別する工程とを実施する（Ｓ１１２）。その後、パッケージ製品は包装されて出荷される（Ｓ１１３）。以上のようにして、半導体装置を製造することができる。
【００５０】
＜電気的特性検査工程＞
ここで、本実施の形態３では、電気的特性検査工程（Ｓ１０６）に着目する。半導体ウェハの各チップ領域には、半導体素子や配線層を含む集積回路が形成されるが、上述した半導体装置の製造工程においては、様々な原因でゴミ、キズ、汚れが発生する。このゴミや汚れが半導体ウェハ上に付着したり、レジスト膜、絶縁膜あるいは金属膜などに取り込まれたりすると、部分的にパターニングが正常に行われずにパターン欠陥が発生する。また、イオン注入技術では、ゴミ、キズ、汚れの混入部分には、不純物が正常に注入されず、拡散異常が生じる。したがって、半導体ウェハのチップ領域に作りこまれた集積回路の中には、上述したパターン欠陥、拡散異常、あるいは、半導体製造装置の異常が原因となって、正常に動作しないものができることがある。
【００５１】
そこで、半導体装置の製造工程においては、上述した不良の集積回路が形成されたチップ領域を特定するため、半導体ウェハの各チップ領域の電気回路特性を検査する電気的特性検査工程が実施される。この電気的特性検査工程によって、電気的特性が不良となる集積回路が形成されているチップ領域には、不良品としてマークが付けられ、正常な集積回路が形成されているチップ領域と区別される。
【００５２】
以下、具体的な電気的特性検査について説明する。図１５は、電気的特性検査を実施するための検査装置の模式的な構成を示す図である。図１５に示すように、まず、半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上にセットし、半導体ウェハＷＦの各チップ領域に形成されているパッドと探針（プローブ）ＰＢの先端の位置を正確に合わせる。具体的には、複数のパッドの位置に合わせて多数の探針ＰＢを並べたプローブカードＰＣを使用して、パッドと探針ＰＢとを確実に電気接続している。プローブカードＰＣは、テストヘッドＨＤを介して、測定項目、測定の順番、良・不良判定基準などをプログラムしたテスタＴＥＳＴと電気的に接続されている。そして、テスタＴＥＳＴから探針ＰＢを経由してパッドから半導体ウェハに形成されている集積回路に電気信号が送られる。この電気信号が集積回路を経由して、再び、パッドから電気信号としてテスタＴＥＳＴへ送信され、回路特性が検査される。以上のようにして電気的特性検査が実施されるが、この電気的特性検査で重要な点は、パッドと探針ＰＢとの正確な位置合わせにある。すなわち、パッドと探針ＰＢが正確に位置合わせされていない場合、集積回路とテスタＴＥＳＴが電気的に接続されず、電気的特性検査が実施されないばかりか、探針ＰＢがパッド以外の領域に接触し、半導体ウェハの不良を招くことになる。
【００５３】
そこで、前記実施の形態１や前記実施の形態２で説明した位置合わせ機構付ステージを電気的特性検査を行なう検査装置のステージＳＴに使用することが有用となる。なぜなら、本発明における位置合わせ機構付ステージによれば、すべり面を有し、かつ、リング形状をした位置決めガイドを備えており、ステージＳＴ上の正確な位置に半導体ウェハを配置することが可能となるからである。つまり、本発明における位置合わせ機構付ステージを前記実施の形態１の図４から図１０で説明した動作をさせることにより、ステージＳＴ上の所定位置に半導体ウェハを正確に位置合わせすることができる。具体的には、複数の支持体ＳＢで半導体ウェハＷＦを支持した後、位置決めガイドＰＡＧを上昇させて、ステージＳＴから位置決めガイドＰＡＧを突き出す。続いて、半導体ウェハＷＦを支持している複数の支持体ＳＢを下降させて、半導体ウェハＷＦの外縁部を位置決めガイドＰＡＧのすべり面ＳＰで保持することにより、半導体ウェハＷＦの位置を調整する。その後、半導体ウェハＷＦを保持している位置決めガイドＰＡＧを下降させて、半導体ウェハＷＦをステージＳＴ上に配置する。次に、図１６に示すように、本実施の形態３では、ステージＳＴの所定位置に半導体ウェハＷＦを正確に位置合わせすることができるので、半導体ウェハＷＦに形成されているパッドＰＤと探針ＰＢとを正確に位置合わせすることができる。この結果、探針ＰＢを確実にパッドＰＤに接触させることができ、これによって、電気的特性検査の信頼性を向上できるだけでなく、探針ＰＢがパッドＰＤ以外の領域に当接することによる半導体ウェハＷＦの不良発生も抑制することができる。
【００５４】
＜他の製造工程への適用例＞
本発明の技術的思想は、位置合わせ機構付ステージに関するものであり、この位置合わせ機構付ステージが、すべり面を有し、かつ、リング形状をした位置決めガイドを備えているため、ステージＳＴ上の正確な位置に半導体ウェハを配置することが可能となるものである。したがって、ステージＳＴ上に半導体ウェハＷＦを搭載しながら処理を実施する半導体装置の製造工程に幅広く適用することができる。特に、ステージＳＴ上の所定位置に正確に半導体ウェハＷＦを位置合わせする必要がある工程では、本発明の技術的思想が有用となる。
【００５５】
例えば、図１７は、露光装置ＳＴＰの一例を示す模式図である。図１７に示すように、この露光装置ＳＴＰは、レーザ光を射出するレーザ光源ＬＳと、照明レンズ系ＬＥＮ１と、マスクパターンが形成されたレチクルＭＳＫと、投影レンズ系ＬＥＮ２と、ステージＳＴとを有し、ステージＳＴ上に半導体ウェハＷＦが搭載されている。そして、このように構成されている露光装置ＳＴＰでは、レーザ光源ＬＳから射出されたレーザ光が照明レンズ系ＬＥＮ１を介してレチクルＭＳＫに照射される。その後、レチクルＭＳＫに照射されたレーザ光は、投影レンズ系ＬＥＮ２を介して半導体ウェハＷＦ上に照射される。これにより、レチクルＭＳＫに形成されているパターンが、半導体ウェハＷＦ上に縮小投影される。したがって、ステージＳＴ上に搭載されている半導体ウェハＷＦの位置が所定位置からずれている場合、半導体ウェハＷＦの正確な位置にパターンが縮小投影されないことになる。このことから、露光装置ＳＴＰにおいても、ステージＳＴ上に配置される半導体ウェハＷＦの位置精度が重要となる。
【００５６】
そこで、前記実施の形態１や前記実施の形態２で説明した位置合わせ機構付ステージを露光装置ＳＴＰのステージＳＴに使用することが有用となる。なぜなら、本発明における位置合わせ機構付ステージによれば、すべり面を有し、かつ、リング形状をした位置決めガイドを備えており、ステージＳＴ上の正確な位置に半導体ウェハを配置することが可能となるからである。これにより、露光装置ＳＴＰにおいて、半導体ウェハＷＦの正確な位置にパターンを縮小投影することができる。
【００５７】
なお、本発明の技術的思想は、電気的特性検査を行なう検査装置や露光装置に適用されるだけでなく、半導体装置の製造工程で使用される様々な半導体製造装置のステージとして有効に適用することができる。例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、スパッタリング装置などに代表される成膜装置や、ドライエッチング装置に代表されるエッチング装置などの幅広く利用することができる。この場合、本発明の技術的思想によって、ステージの上の半導体ウェハの位置が正確に調整することができる結果、それぞれの半導体製造装置における成膜特性の向上やエッチング特性の向上を図ることができる。
【００５８】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
ＨＤ  テストヘッド
ＬＥＮ１  照明レンズ系
ＬＥＮ２  投影レンズ系
ＬＳ  レーザ光源
ＭＳＫ  レチクル
ＰＡＧ  位置決めガイド
ＰＡＧ１  位置決めガイド
ＰＡＧ２  位置決めガイド
ＰＢ  探針
ＰＣ  プローブカード
ＰＤ  パッド
ＳＢ  支持体
ＳＰ  すべり面
ＳＴ  ステージ
ＳＴＰ  露光装置
ＴＥＳＴ  テスタ
ＷＦ  半導体ウェハ
ＷＦ１  半導体ウェハ
ＷＦ２  半導体ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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