(57)【要約】【課題】基板から塵が発生せず基板の上面の平坦性を悪化させない基板ホルダを提供する。【解決手段】絶縁材料により形成され一方の面を基板保持面とし、該基板保持面に基板Ｗを保持する複数のピン状の凸部１２を有する基板載置部１０と、前記基板載置部の内部または他方の面に設けられた単極の電極１６と、前記基板保持面に設けられた少なくとも1つの吸気口２４と、前記基板保持面に設けられた少なくとも1つの排気口３０と、前記吸気口から前記基板保持面上に供給される気体を電離させる電離部の少なくとも一部２６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面の所定領域内に、基板を支持する複数の突起状の第１支持部を有し、絶縁材料で形成される基板載置部と、
前記基板載置部の内部または他方の面に設けられた単極の電極と、
前記一方の面の所定領域内に設けられた少なくとも1つの吸気口と、
前記一方の面の所定領域内に設けられた少なくとも1つの排気口と、
前記吸気口から供給される気体を電離させる電離部の少なくとも一部と
を備える基板ホルダ。
【請求項２】
前記所定領域を取り囲み、前記複数の第１支持部と共に、前記基板を支持する第２の支持部を備える請求項１記載の基板ホルダ。
【請求項３】
真空雰囲気チャンバ内に請求項１または請求項２に記載の基板ホルダを備え、
前記基板ホルダに載置された基板上に、原版のパターンを転写する露光装置。
【請求項４】
前記基板ホルダ上に前記基板を搬送する搬送装置を更に備え、
前記搬送装置は、前記基板の表面側の外縁部の一部と、前記基板の裏面側の外周部の一部とを把持する把持部を有する請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の露光装置を用いて原版のパターンを基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記基板を現像する現像工程と、
を含むデバイスの製造方法。
【請求項６】
一方の面の所定領域内に設けられ、基板を支持する複数の突起状の第１支持部と、前記所定領域を取り囲み、前記複数の第１支持部と共に、前記基板を支持する第２の支持部とを有する基板載置部上に前記基板を搬送する工程と、
前記基板載置部の内部または他方の面に設けられた単極の電極に電圧を印加する工程と、
前記所定領域内に設けられた少なくとも１つの吸気口から電離した気体を供給する工程と、を含む基板搬送方法。
【請求項７】
搬送装置が有する把持部により、前記基板の表面側の外縁部の一部及び前記基板の裏面側の外周部の一部を把持した状態で前記基板を搬送し、前記基板を前記基板載置部に載置した後、前記把持部から前記基板を離して前記搬送装置を退避する工程とを含む請求項６に記載の基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を載置する基板ホルダ、該基板ホルダを備える露光装置、該露光装置を用いるデバイスの製造方法及び該基板ホルダに対して基板の搬送を行う基板搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、露光光として波長約５〜４０ｎｍの領域の極端紫外、すなわち、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  ｖｉｏｌｅｔ）光を用いてレチクル（原版）のパターンを感光性基板上に転写する露光装置の実用化が進められている。ＥＵＶＬ（極端紫外リソグラフィ）用の露光装置においては、ＥＵＶ光が空気によって吸収されるため、装置を収容するチャンバ内を高度の真空に保つ必要がある。従って、レチクルのパターンを転写する基板を基板ホルダ上に保持する際に、真空吸着を行うことができないために、クーロン力を利用した静電チャックが用いられている。クーロン力を利用した静電チャックには、絶縁体で形成された基板載置部の内部に単極の電極を設け、この電極に電圧を印加して発生させたクーロン力により、基板を基板載置部に吸着させる単極型の静電チャックが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−８６１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の単極型の静電チャックにおいては、基板載置部に載置された基板と基板載置部の内部に設けられた単極の電極との間に所定の電位差を生じさせる必要があるため、電極に所定の電圧を印加すると共に、基板の裏面側に導電性針の先端部を接触させて、電極と基板との間に所定の電位差が生じるような電圧を基板に印加している。しかしながら、基板の裏面側に導電性針の先端部を接触させることによって、基板から塵が発生する虞があった。また、基板の裏面側に導電性針の先端部を接触させることによって、その先端部が接触した部分が基板の表面の一部を隆起させ、基板表面の平坦性を悪化させる虞があった。
【０００４】
この発明の目的は、基板から塵が発生せず、あるいは基板表面の平坦性を悪化させない単極型の静電チャックを備える基板ホルダ、該基板ホルダを備える露光装置、該露光装置を用いるデバイスの製造方法及び該基板ホルダに対して基板の搬送を行う基板搬送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に本発明の構成を一実施形態の符号を付して説明するが、本発明は本実施形態の構成に限定されるものではない。
【０００６】
本発明の基板ホルダは、一方の面の所定領域内に、基板（Ｗ）を支持する複数の突起状の第１支持部（１２）を有し、絶縁材料で形成される基板載置部（１０）と、前記基板載置部の内部または他方の面に設けられた単極の電極（１６）と、前記一方の面の所定領域内に設けられた少なくとも1つの吸気口（２４）と、前記一方の面の所定領域内に設けられた少なくとも1つの排気口（３０）と、前記吸気口から供給される気体を電離させる電離部の少なくとも一部（２６）とを備える。
【０００７】
また、本発明の露光装置は、真空雰囲気チャンバ（１００）内に本発明の基板ホルダ（ＷＨ）を備え、前記基板ホルダに載置された基板（Ｗ）上に、原版のパターンを転写する。
【０００８】
また、本発明のデバイスの製造方法は、本発明の露光装置を用いて原版のパターンを基板上に露光する露光工程（Ｓ３０３）と、前記露光工程により露光された前記基板を現像する現像工程（Ｓ３０４）とを含む。
【０００９】
また、本発明の基板搬送方法は、一方の面の所定領域内に設けられ、基板を支持する複数の突起状の第1支持部と、前記所定領域を取り囲み、前記複数の突起状の第1支持部と共に、前記基板を支持する第２の支持部とを有する基板載置部上に前記基板を搬送する工程（Ｓ１０）と、前記基板載置部の内部または他方の面に設けられた単極の電極に電圧を印加する工程（Ｓ１１）と、前記所定領域内に設けられた少なくとも１つの吸気口から電離した気体を供給する工程（Ｓ１２）とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の基板ホルダによれば、基板から塵を発生させることなく、また基板表面の平坦性を悪化させることなく基板を確実に保持することができる。
【００１１】
また、本発明の露光装置によれば、基板から塵を発生させることなく、また基板表面の平坦性を悪化させることのない基板ホルダを備えているため、良好な露光を行なうことができる。
【００１２】
また、本発明のデバイスの製造方法によれば、基板から塵を発生させることなく、また基板表面の平坦性を悪化させることのない基板ホルダを備えた露光装置を用いて露光を行うため、良好なデバイスを製造することができる。
【００１３】
また、本発明の基板搬送方法によれば、搬送装置の拘束部により基板の外縁部を搬送方向と交差する方向に拘束した状態で、基板を第２支持部が設けられた基板載置部に搬送し、その後、基板載置部に設けられた単極の電極に電圧を印加して、電離した気体を供給しているので、供給した気体が真空雰囲気チャンバ内に漏れるのを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態に係るウエハホルダ（基板ホルダ）について説明する。図１は実施の形態に係るウエハホルダ上にウエハを載置した状態を示す断面図であり、図２はウエハホルダのウエハ保持面を示す平面図である。
【００１５】
ウエハホルダ（基板ホルダ）ＷＨは、絶縁材料であるＳｉＣにより形成された円板上のウエハ載置部（基板載置部）１０を備えている。ウエハ載置部１０のウエハ保持面（一方の面）には、ウエハＷを支持するために、同一の高さを有する複数の突起状の凸部（第１支持部）１２が形成されている。また、ウエハ保持面には、その外周部に一方の端面が接続するように形成された円筒形状を有するガードリング（第２支持部）１４が設けられている。ここでガードリング１４は、ウエハ保持面に設けられた複数のピン状の凸部１２の高さと一致する高さを有しており、複数の凸部１２と共にウエハＷを支持する。なお、複数の凸部１２は、ウエハ保持面内の中央領域に設けれ、ガードリング１４は、その中央領域の外側を取り囲むように設けられている。ウエハ載置部１０の内部には、円板状の電極（単極電極）１６が、ウエハ保持面と平行になるように配置されており、電極１６には、電源１８よりスイッチ２０を介して所定の直流電圧が印加される。
【００１６】
ウエハ載置部１０のウエハ保持面には、吸気ライン２２を介して電離したN２ガスを供給するための吸気口２４が設けられている。また、吸気ライン２２の吸気口２４の近傍には、N２ガスを電離させるためのイオナイザー（電離部）の一部を形成する放電針２６が設けられている。また、ウエハ保持面には、吸気ライン２２から供給された電離したN２ガスを排気ライン２８に排気する排気口３０が設けられている。なお、吸気口２４及び排気口３０は、ウエハ保持面内の任意の位置に設けることができる。
【００１７】
図３は、実施の形態に係るウエハホルダＷＨにウエハＷが吸着される状態を示す図である。図３に示すように電極１６に電源１８より直流電圧が印加された状態で、吸気口２４から電離したN２ガスが供給されると、電極１６に誘起された電荷と逆極性の電荷がウエハＷに帯電して、静電吸着力によりウエハ載置部１０にウエハＷが吸着される。なお、この場合に余分な電荷は、N２ガスと共に排気口３０から排気される。
【００１８】
図４は、本実施の形態に係るウエハホルダＷＨを備えるＥＵＶ露光装置の露光部４０の概略構成を示す図である。この露光部４０は、真空雰囲気チャンバ１００内に収容されており、ＥＵＶ光を射出するプラズマ光源を含み、複数の反射光学部材により構成される照明光学系ＩＬを備えている。照明光学系ＩＬから射出したＥＵＶ光は、後述する投影光学系ＰＬの物点の位置に配置される反射型レチクル（原版）Ｒに入射する。反射型レチクルＲには、ウエハＷに転写露光するためのパターンが形成されている。反射型レチクルＲはレチクルステージＲＳＴにより保持されている。反射型レチクルＲに形成されているパターンにより反射されたＥＵＶ光は、投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは、複数の反射光学部材により構成され、反射型レチクルＲに形成されているパターンを所定の倍率で、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダＷＨ上に載置されて吸着されているウエハＷ上に結像する。即ち、投影光学系ＰＬを介したＥＵＶ光は、反射型レチクルＲに形成されているパターンの像をウエハＷ上に形成し、ウエハＷの露光領域に反射型レチクルＲのパターンを露光する。
【００１９】
図５に示すように、本実施の形態に係るＥＵＶ露光装置は、反射型レチクルＲに形成されているパターンを感光性基板であるウエハＷ上に露光する露光部４０、露光部４０に搬入し、露光部４０から搬出されたウエハＷを搬送するウエハ搬送部４２を備えている。また、このＥＵＶ露光装置は、ウエハ搬送部４２に備えられている大気側ロボット４６により搬送されたウエハＷを受け取るロードロック室４８、露光部４０とロードロック室４８との間においてウエハＷの搬送を行なう真空側ロボット５０を備えている。ここでウエハ
搬送部４２、大気側ロボット４６、ロードロック室４８及び真空側ロボット５０が搬送装置を構成する。露光部４０及び真空側ロボット５０は、真空雰囲気チャンバ内に収容されている。また、ロードロック室４８は、真空排気及び大気開放可能に構成されている。
【００２０】
図６（ａ）は、真空側ロボット５０のローダアームの先端部に設けられているエンドエフェクタ５０ａによりウエハＷを拘束してウエハホルダＷＨ上に搬送した状態を示す図であり、図６（ｂ）は、エンドエフェクタ５０ａの先端部分の形状を示す拡大図である。この図に示すように、エンドエフェクタ５０ａは、ウエハＷの縁部が進入するＶ字上の凹部を有しており、Ｖ字上の凹部を形成する上下の壁面に、ウエハＷの表面及び裏面の縁部の角が接触し、ウエハＷの上下方向（ウエハＷの厚さ方向）への移動を拘束した状態で、ウエハＷの搬送が行われる。即ち、エッジグリッパ方式のエンドエフェクタ５０ａによりウエハＷの搬送が行われる。
【００２１】
次に、図７に示すフローチャートを参照して、実施の形態にかかる露光部４０に対するウエハＷの搬入（搬送）方法について説明する。まず、大気側ロボット４６を用いて、ウエハ搬送装置４２の所定の位置４４に搬入されたウエハＷをロードロック室１２に搬入する。ウエハＷがロードロック室４８に搬入された後に、真空雰囲気の露光部４０に対してウエハＷを搬入するためにロードロック室４８を真空排気し、ロードロック室４８内を真空雰囲気にする。次に、真空側ロボット５０のローダアームの先端部のエンドエフェクタ５０ａによりウエハＷを上下方向への移動を拘束して、ウエハＷを露光部４０のウエハホルダＷＨ上に搬送する（ステップＳ１０）。従って、ウエハホルダＷＨのガードリング１４の他方の端面である上端面及びピン状の凸部１２の先端がウエハＷの下面に接した状態になる。
【００２２】
次に、スイッチ２０をオンすることにより直流電源１８を用いて電極１６に所定の電圧を印加する（ステップＳ１１）。この時点では、ウエハＷには、電荷が帯電していないので、ウエハホルダＷＨとの間に吸着力はほとんど発現しない。
【００２３】
次に、ウエハ保持面と、ガードリング１４と、ウエハＷとで形成される空間（以下、閉空間という）に、吸気口２４から電離したＮ２ガスを供給し、同時に排気口３０から閉空間に供給されたＮ２ガスの排気を行う（ステップＳ１２）。この場合にウエハ保持面の外周部には、ガードリング１４が設けられていることから、ウエハ保持面に供給されたＮ２ガスが露光部４０が収容されている真空チャンバ１００内に漏れ出すことなく、ウエハＷに対して、電極１６に誘起された電荷と逆極性の電荷を帯電させることができる。そして、ウエハＷに帯電した電荷と、電極１６に誘起された電荷とが互いに引き合うことによって、静電吸着力によりウエハ載置部１０にウエハＷが吸着される。
【００２４】
次に、ウエハ載置部１０にウエハＷが静電吸着力により吸着した後、閉空間への電離したＮ２ガスの供給を停止し（ステップＳ１３）、ウエハ載置部１０とウエハＷ間の真空度がある程度上昇（ウエハの上面の圧力＜静電吸着力）したところでエンドエフェクタ５０ａによるウエハＷの把持を解除して、ローダアームが退避する（ステップＳ１４）。
【００２５】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、実施の形態にかかる露光部４０からのウエハＷの搬出（搬送）方法について説明する。まず、真空側ロボット５０のローダアームの先端部のエンドエフェクタ５０ａによりウエハＷを把持し（ステップＳ２０）、スイッチ２０をオフすることにより直流電源１８からの電極１６に対する電圧の印加を停止する（ステップＳ２１）。この時点では、またウエハＷに電荷が帯電したままであり静電吸着力が存在する。
【００２６】
次に、吸気口２４から電離したＮ２ガスを閉空間に供給し、同時に排気口３０から閉空間に供給されたＮ２ガスの排気を行う（ステップＳ２２）。これによりウエハＷ帯電している電極１６に誘起されていた電荷が、電離したＮ２ガスに含まれる逆極性の電荷によって中和される。
【００２７】
そして、ある程度静電吸着力が弱くなったところで（静電吸着力＜ウエハ上の面の圧力）、真空側ロボット５０のローダアームによりウエハＷを把持したまま、ウエハホルダＷＨから持ち上げ（ステップＳ２３）、吸気口２４からのＮ２ガスの供給を停止する（ステップＳ２４）。従って、真空チャンバ内の真空度を高いレベルで維持した状態で、ウエハＷをウエハホルダＷＨから離脱させることができる。なお、ステップＳ２３のウエハＷのウエハホルダＷＨからの離脱と、ステップＳ２４のＮ２ガスの供給の停止は、略同時に行うようにしてもよい。そして真空ロボット５０のローダアームによりウエハＷをロードロック室１２に搬入する。その後、ロードロック室４８を大気開放し、大気側ロボット４６を用いて、ウエハＷをウエハ搬送装置４２の所定の位置４４まで搬送する。
【００２８】
本実施形態に係るウエハホルダによれば、ウエハＷから塵を発生させることなく、またウエハＷの表面の平坦性を悪化させることなくウエハを確実に保持することができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る露光装置によれば、ウエハＷから塵を発生させることなく、またウエハＷの表面の平坦性を悪化させることのないウエハホルダＷＨを備えているため、良好な露光を行なうことができる。
【００３０】
また、本実施形態に係るウエハ搬送方法によれば、真空側ロボット５０のローダアームのエンドエフェクタ５０ａによりウエハＷの外縁部を把持した状態でウエハＷを複数の凸部１２及びガードリング１４を備えたウエハ載置部１０上に搬送し、その後、閉空間に電離した気体を供給し、ウエハ載置部１０に静電吸着によってウエハＷを吸着した後にローダアームのエンドエフェクタ５０ａによる把持を解除してローダアームを退避させるため、閉空間に供給した気体が真空雰囲気チャンバ内に漏れるのを確実に防止することができる。
【００３１】
上述の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置では、投影光学系を用いてマスクにより形成された転写用のパターンを感光性基板（ウエハ）に露光（露光工程）することにより、電子デバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、電子デバイスとしての半導体デバイスを製造する方法を図９のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
先ず、図９のステップＳ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置を用いて、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスクにより形成されたパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。
【００３３】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００３４】
本実施形態に係るデバイスの製造方法によれば、ウエハから塵を発生させることなく、またウエハ表面の平坦性を悪化させることのないウエハホルダを備えた露光装置を用いて露光を行うため、良好な半導体デバイスを製造することができる。
【００３５】
なお、上述の実施形態においては、ウエハ載置部１０をＳｉＣにより形成しているが、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等により形成してもよい。
【００３６】
また、上述の実施形態においては、ウエハ載置部１０のウエハ保持面に１つの吸気口と、1つの排気口を設けているが、複数個の吸気口と複数個の排気口を設けてもよい。
【００３７】
また、上述の実施形態においては、本発明のウエハホルダＷＨをＥＵＶ露光装置のウエハホルダとして用いているが、電子ビーム露光装置のウエハホルダ、スパッタリング装置、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置等の基板処理装置の基板ホルダとして用いてもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態においては、ウエハ載置部１０の内部に単極の電極１６を設けているが、ウエハ載置部の他方の面（裏面）に単極の電極を設けるようにしてもよい。
【００３９】
また、上述の実施形態においては、真空側ロボット５０のローダアームの先端部にエッジグリッパ方式のエンドエフェクタを備えているが、ウエハの上下方向の移動を拘束可能であれば、その方式はエッジグリッパ方式に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施の形態に係るウエハホルダ上にウエハを載置した状態を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係るウエハホルダのウエハ保持面を示す平面図である。
【図３】実施の形態に係るウエハホルダのウエハ吸着状態を説明するための図である。
【図４】実施の形態にかかる露光部の構成を示す図である。
【図５】実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置の構成を示す図である。
【図６】実施の形態に係るロードアームの先端に設けられたエンドエフェクタの形状を示す図である。
【図７】実施の形態にかかるレチクルの搬送方法を説明するフローチャートである。
【図８】実施の形態にかかるレチクルの搬送方法を説明するフローチャートである。
【図９】実施の形態にかかるデバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
４…ウエハ、１０…ウエハ載置部、１２…突起状の凸部、１４…ガードリング、１６…電極、１８…直流電源、２０…スイッチ、２２…吸気ライン、２４…吸気口、２６…放電針、２８…排気ライン、３０…排気口、４０…露光部、４２…ウエハ搬送部、４６…大気側ロボット、４８…ロードロック室、５０…真空側ロボット、５０ａ…エンドエフェクタ、１００…真空チャンバ、ＩＬ…照明光学系、Ｒ…反射レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＷＨ…ウエハホルダ、ＷＳＴ…ウエハステージ
【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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