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JP5524668B2 - ウエハ保持装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体製造装置において用いられるウエハ保持装置及び方法に関する。
半導体集積回路の製造工程の一部であるホトレジスト露光工程においては、一般に露光ステージ上にウエハを搭載して露光処理がなされる。この際、露光ステージのウエハ搭載面とウエハ裏面との間に異物が挟まった場合、その部分のウエハ表面上のフォーカス位置が異物の高さ分だけずれる。その結果、ウエハ表面のホトレジストに転写された露光パターンの解像不良が生じてしまう。
かかる問題を解決するために従来、例えば図８に示されるような露光ステージが用いられていた。図８（ａ）は、従来の露光ステージ５００の一例である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。露光ステージ５００のウエハ搭載面には同心円状の突出部５１０が設けられている。図８（ｃ）は、従来の露光ステージ５２０の別の例である。露光ステージ５２０のウエハ搭載面には多数の剣山状の突起が設けられている。ウエハ搭載面をこのような形状とすることにより、ウエハ裏面とウエハ搭載面との接触面積が小さくなるので、ウエハ裏面に異物が付着していた場合にも、フォーカス位置がずれる確率が小さくなる。
また、例えば特許文献１には、フォーカス位置のずれ問題を解決することを目的とした露光装置が開示されている。当該露光装置は、圧縮空気をウエハホルダの表面の給気孔から噴出させて形成された圧縮空気層によってウエハを浮上させる。また、当該露光装置は、取り付け枠を用いてウエハを光源側から保持する構成も有する。これらの構成により、ウエハ裏面に異物が付着していた場合にも、フォーカス位置のずれを生じないようにしようとするものである。
特開平１０−２５６３５５号公報
しかしながら、図８に示される露光ステージの場合には、ウエハ裏面とウエハ搭載面との接触面積が小さくなることにより、フォーカス位置がずれる確率が小さくなるものの、フォーカスずれを完全に排除できず、一定の確率ではフォーカスずれが生じてしまうという問題がある。
また、特許文献１に開示されている露光装置は、ウエハを浮上させた後に静電吸着によってウエハを保持しているので、ウエハのフォーカス調整及びウエハの水平方向の位置調整が非常に困難であるという問題がある。また、静電吸着によってウエハを保持しているので、ウエハに形成される半導体デバイスの電気特性に影響を与えるおそれがあるという問題がある。
本発明は上記した如き問題点に鑑みてなされたものであって、ステージのウエハ搭載面とウエハ裏面との間の異物の影響を受けず、水平位置調整及びフォーカス調整が容易且つウエハに形成される半導体デバイスの電気特性に影響を与えないようにウエハを保持できるウエハ保持装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明によるウエハ保持装置は、半導体製造装置において用いられるウエハ保持装置であって、複数の噴出孔が分布して設けられたウエハ搭載領域を有するウエハ搭載ステージと、前記噴出孔を介して気体を噴出せしめる給気部と、前記ウエハ搭載領域の近傍に設けられて前記気体の噴出流によって前記ウエハに加わる圧力に抗するように前記ウエハを前記ウエハ搭載ステージに対して係止し得る係止部と、を含み、前記係止部は、前記ウエハ搭載ステージの上面側から見たときに前記ウエハ搭載領域の少なくとも周縁部に対応する位置にあって前記ウエハに係合し得る係合面を有する環状部と、前記環状部を前記ウエハ搭載ステージ上に支持する支柱部と、からなり、前記環状部は、前記係合面に開口した気体吸引路を有し、前記気体吸引路を介して前記ウエハを吸引し得る吸気部を更に含むことを特徴とする。
本発明によるウエハ保持方法は、半導体製造装置におけるウエハ保持方法であって、ウエハ搭載ステージに気体の噴出孔を介した噴出流路を形成する流路形成ステップと、前記噴出流路をよぎるようにウエハを配置するウエハ配置ステップと、前記気体の噴出流による前記ウエハにかかる圧力に抗するように前記ウエハを前記ウエハ搭載ステージに対して係止部の環状の係止面にて係止するウエハ係止ステップと、前記係合面に開口した気体吸引路を介して前記ウエハを吸引するウエハ吸引ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によるウエハ保持装置及び方法によれば、ステージのウエハ搭載面とウエハ裏面との間の異物の影響を受けず、水平位置調整及びフォーカス調整が容易且つウエハに形成される半導体デバイスの電気特性に影響を与えないようにウエハを保持できる。
（ａ）は、第１の実施例のウエハ保持装置の上面図である。（ｂ）は、第１の実施例のウエハ保持装置の側面図である。（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 図１のウエハ保持装置を露光部と共に表す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１のウエハ保持装置によるウエハ保持工程の各工程における側面図である。 図１のウエハ保持装置の係止部の変形例を表す上面図である。 （ａ）は、第２の実施例のウエハ保持装置の上面図である。（ｂ）は、第２の実施例のウエハ保持装置の側面図である。（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図５のウエハ保持装置によるウエハ保持工程の各工程における側面図である。 （ａ）は、第２の実施例のウエハ保持装置の上面図である。（ｂ）は、第２の実施例のウエハ保持装置の側面図である。（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）は、従来の露光ステージの一例である。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。（ｃ）は、従来の露光ステージの別の例である。
以下、本発明に係る実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜第１の実施例＞
図１（ａ）は、本実施例のウエハ保持装置１の上面図である。図１（ｂ）は、ウエハ保持装置１の側面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線におけるウエハ保持装置１の断面図をウエハ９０と共に表した断面図である。図１（ｂ）には、水平方向を表すＸ軸及びＹ軸、垂直方向を表すＺ軸が示されている。以下、Ｚ軸の矢印方向を上側、その反対方向を下側と称する。
ウエハ保持装置１は、半導体集積回路の製造工程の一部であるホトレジスト露光工程において、露光時にウエハ９０を所定位置に保持する装置である。
ステージ１０は、台座１１上に設けられており、Ｘ軸方向の駆動部２１及び送りネジ２２、Ｙ軸方向の駆動部２３及び送りネジ２４によってＸ−Ｙ軸方向（水平方向）に移動自在である。ステージ１０の表面には、露光前のウエハ９０が一時的に搭載される。
気体供給源３０は、例えばドライエアや窒素（Ｎ２）などの圧搾ガスを、ステージ１０内部に設けられた風洞部３３に、調整弁３１及び給気管３２を介して供給するものである。調整弁３１は、制御部６０からの風量調整指示に応じて気体供給源３０から風洞部３３への圧搾ガスの流量を調整する弁である。給気管３２は、調整弁３１によって流量調整された圧搾ガスを風洞部３３に供給するパイプである。風洞部３３は、ステージ１０の表面に接してその内部に設けられており、給気管３２を介して圧搾ガスの供給を受ける室である。
噴出孔３４は、風洞部３３に供給された圧搾ガスをステージ１０の表面に噴出する微小孔である。ステージ１０の表面には、保持対象のウエハ９０の円盤形状に対応するように円形のウエハ搭載領域１５が設けられており、複数の噴出孔３４がウエハ搭載領域１５に分布して設けられている。気体供給源３０から調整弁３１及び給気管３２を介して風洞部３３に供給された圧搾ガスが、噴出孔３４の各々からステージ１０の表面に噴出する。ウエハ９０がステージ１０の表面に搭載された状態で、複数の噴出孔３４から圧搾ガスが噴出することによってウエハ９０が浮上する。
噴出孔３４の個数に制限は無く、ウエハ９０を浮上させるのに十分な個数だけ設けられていれば良い。また、噴出孔３４の配置にも特に制限は無く、例えば格子状や同心円状に配置される。ウエハ９０を傾くことなく浮上させる観点からは、複数の噴出孔３４をウエハ９０のほぼ全面に対応するように分布して設けるのが好ましい。また、噴出孔３４の開口形状にも制限は無く例えば円形状である。
係止部４９は、環状部４０と、支柱部４１、４２及び４３とからなる。係止部４９は、ウエハ搭載領域１５の例えば外周部等の近傍に設けられて、噴出孔３４からの圧搾ガスの噴出流によって浮上したウエハ９０にかかる圧力に抗するように、ウエハ９０をステージ１０に対して係止するものである。
環状部４０は、ウエハ９０の外周上面からウエハ９０を係止するリング形状の部材であり、ステージ１０の上面側から見たときにウエハ搭載領域１５の少なくとも周縁部に対応する位置に存在する。環状部４０の断面は、図１（ｃ）に示されるようにＬ字型の形状である。すなわち、環状部４０は、ウエハ９０をその外周上面９０ａにおいて係止する水平部４０ａと、環状部４０の周縁部に水平部４０ａの下面から突出するように設けられた外周部４０ｂと、からなる。噴出孔３４からの圧搾ガスの噴出流によって浮上したウエハ９０は、その外周上面９０ａが水平部４０ａの下面（以下、係合面と称する）によって上側から係止される。また、ウエハ９０の周縁部９０ｂが環状部４０の外周部４０ｂに接することによって、ウエハ９０が水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）にずれ難い構造となっている。
環状部４０は、その水平部４０ａの係合面がステージ１０の表面と平行になるように、支柱部４１、４２及び４３によってステージ１０の表面から離間してステージ１０上に支持されている。支柱部４１、４２及び４３は、図１（ｂ）に示されるように各々の断面形状がかぎ状（すなわちＬ字型）からなり、図１（ａ）に示されるように環状部４０のリング形状に沿って１２０度の等間隔でステージ１０上に配置されている。支柱部４１、４２及び４３のかかる形状及び配置により、図示せぬウエハ搬送アームによってウエハ９０をウエハ搭載領域１５上に水平方向から差し入れることができる。支柱部４１、４２及び４３は、制御部６０からの昇降指示に応じた駆動部４４の昇降駆動によってステージ１０の表面に対して上下に昇降自在である。ウエハ９０の差し入れ時には、支柱部４１、４２及び４３を上昇させる。これにより、ウエハ９０を水平方向から容易に差し入れることができる。ウエハ９０の係止時には、支柱部４１、４２及び４３を下降させる。これにより、ウエハ９０を比較的低い位置で係止時できるので、噴出孔３４からの圧搾ガスの噴出量が少なくて済む。また、圧搾ガスの風圧も小さくて済むので、ウエハ９０を安定的に係止できる。係止部４９の材料には特に制限は無く、アルミニウムなどの金属やプラスチックなどの材料で良い。
支持ピン（支持部）５１、５２及び５３は、ウエハ９０がウエハ保持装置１の側面からステージ１０の上に差し入れられた際に、ウエハ９０をその下面からステージ１０の上側に一時的に保持するピンであり、ステージ１０に設けられている。支持ピン５１、５２及び５３は、例えばウエハ９０の中央付近に対応する位置に配置されている。また、支持ピン５１、５２及び５３はそれぞれ三角形の頂点に位置するように配置されていることが好ましく、これによりウエハ９０を安定的に支持できる。支持ピン５１、５２及び５３は、制御部６０からの昇降指示に応じた駆動部５４の昇降駆動によってステージ１０の表面に対して上下に昇降自在である。支持ピン５１、５２及び５３は、噴出孔３４からの圧搾ガスが噴出される前に下降し、ステージ１０の内部に納まる。これにより、ウエハ９０はステージ１０の上面に載せられる。なお、支持ピンの本数は３本以上であればこれに限られない。
制御部６０は、ウエハ保持装置１の動作を制御する例えばマイクロプロセッサなどの制御装置であり、例えば駆動部２１及び２３によるステージ１０の水平（Ｘ−Ｙ軸）方向及び垂直（Ｚ軸）方向の位置調整や、調整弁３１による圧搾ガスの流量調整を行う。制御部６０は、ウエハ９０を環状部４０の位置まで浮上させるのに十分な大きさの風量として予め設定された風量を表す風量調整指示を調整弁３１に与えることによって、噴出孔３４から適切な量の圧搾ガスを噴出させる。
図２は本実施例のウエハ保持装置１を露光部２及び撮像部３と共に表す側面図である。図２には、水平方向を表すＸ軸及びＹ軸、垂直方向を表すＺ軸が示されている。以下、Ｚ軸の矢印方向を上側、その反対方向を下側と称する。
露光部２は、ウエハ保持装置１の上側に設けられており、光源７０と、レチクル７１及びその支持部７２と、レンズ７３と、を含む。光源７０は、ウエハ９０の表面にレチクル７１のパターンを転写するための露光光を発する例えばエキシマレーザーなどの光源である。レチクル７１は、ウエハ９０の表面への転写パターンが形成されたフォトマスクである。レチクル７１は支持部７２によって光源７０の下側に支持されている。レチクル７１には、ウエハ９０との相対的な位置合わせをするためのアライメントマーク７４が形成されている。レンズ７３は、レチクル７１を介して到来した露光光を所定の縮小率で縮小してウエハ９０の表面に投影するレンズである。
撮像部３は、ミラー８０と、カメラ８１と、を含む。ミラー８０は、図示せぬ支持部材によって例えば光源７０とレチクル７１との間に支持されている。撮像部８１は、レチクル７１上のアライメントマーク７４と、ウエハ９０上のアライメントマーク９１とをミラー８０を介して撮像し、当該撮像によって得られた撮像信号を制御部６０に供給するカメラである。制御部６０は、当該撮像信号に画像処理を施し、アライメントマーク７４とアライメントマーク９１とのズレ量を解析する。そして、制御部６０は、そのズレ量に相当する分だけステージ１０を移動させるべく駆動信号をＸ軸位置調整用の駆動部２１へ与える。駆動部２１は当該駆動信号に応じて送りネジ２２を回転させてステージ１０を当該ズレ量に相当する分だけ移動させる。Ｙ軸の位置調整も同様になされる。
図３（ａ）〜（ｄ）は、ウエハ保持装置１によるウエハ保持工程の各工程における側面図である。以下、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ、ウエハ保持工程の各工程におけるウエハ保持装置１の動作について説明する。なお、台座１１（図１）等の一部の部材については図示を省略している。また、係止部４９（図１）については、環状部４０のみ図示し支柱部４１、４２及び４３（図１）については図示を省略している。
初期状態において、環状部４０は、制御部６０（図１）からの昇降指示に応じた駆動部４４（図１）による支柱部４１〜４３（図１）の上昇により、ステージ１０の表面から上昇した位置にある。支持ピン５１、５２及び５３も、制御部６０（図１）からの昇降指示に応じた駆動部５４（図１）の上昇駆動により、同様にステージ１０の表面から上昇した位置にある。環状部４０の下面と、支持ピン５１、５２及び５３の先端との間隔は、これらの間にウエハ９０を水平方向から差し入れるのに十分な間隔である。
かかる状態において、先ず、図示せぬウエハ搬送アームによって、環状部４０の下面と、支持ピン５１、５２及び５３の先端との間に、ウエハ９０が差し入れられ、支持ピン５１、５２及び５３の先端にウエハ９０が載せられる（図３（ａ））。
次に、支持ピン５１、５２及び５３が、制御部（図１）からの下降指示に応じた駆動部（図１）の下降駆動により、ステージ１０の内部に納められ、ウエハ９０がステージ１０の上面に載せられる（図３（ｂ））。この結果、ウエハ９０は、噴出孔３４からの噴出流路をよぎるようにステージ１０に配置される。
続いて、環状部４０が、駆動部（図１）による支柱部（図１）の下降により、ウエハ９０を搭載しているステージ１０の表面に向かって下降する（図３（ｃ））。環状部４０は、所定の位置まで下降するのであるが、ステージ１０の表面との間の距離が例えば数十〜数百ミクロンになるまで下降する。
次に、気体供給源（図１）からの風洞部３３へ供給された圧搾ガスが噴出孔３４からステージ１０の表面に噴出し、気体の噴出流路を形成する。ステージ１０の表面に搭載されていたウエハ９０が、噴出孔３４からの圧搾ガスの噴出流によって浮上する（図３（ｄ））。浮上したウエハ９０の上面は、環状部４０の水平部の係合面（図１（ｃ））に接触して係止される。すなわち、係止部は、気体の噴出流によるウエハ１０にかかる圧力に抗するようにウエハ１０をステージ１０に対して係止する。噴出孔３４からは、露光処理が完了するまで圧搾ガスが噴出され続け、ウエハ９０は露光処理の間、環状部４０の位置に係止される。係止されているウエハ９０の下面とステージ１０の表面との間の距離は例えば数十〜数百ミクロン程度である。
その後、ウエハ９０が環状部４０に係止された状態で、露光部２（図２）からの露光光の照射によりウエハ９０のレジスト塗布面（図の上側の面）にパターン転写がなされる。露光処理は、いわゆるステップ・アンド・リピート方式により、レジスト塗布面の各照射領域に順次パターン転写される。ステージ１０を水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動させることにより、ウエハ９０を係止したまま水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動させる。ウエハ９０は、係止部（環状部４０のみ図示）によってステージ１０上に係止されているので、ステージ１０が制御部６０からの移動指示に応じて水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動すると、ウエハ９０も同じ方向に同じ距離だけ移動する。また、焦点調整の際には、支柱部（図１）の昇降によってウエハ９０を垂直（Ｚ軸）方向に上下動させることもできる。
露光処理完了後は、先ず、圧搾ガスの供給を停止する。これにより、ウエハ９０は、係止状態から開放されて下降し、ステージ１０上面に着地する。次に、支柱部４１、４２及び４３を上昇させて、環状部４０を上昇させる。次に、支持ピン５１、５２及び５３を上昇させてウエハ９０の下面に接触させ、そのままウエハ９０を持ち上げる。その後、図示せぬウエハ搬送アームによってウエハ９０がウエハ保持装置１から抜き取られて露光処理が完了する。
このように、本実施例のウエハ保持装置１は、ウエハ９０をステージ１０の表面に載せた状態で、当該表面に分布して設けられた複数の噴出孔３４から圧搾ガスを噴出し、その噴出流によってウエハ９０を浮上させる。そして、ウエハ搭載領域の外周部に対応する環状部４０とその水平部４０ａの係合面をステージ１０の表面と平行に支持する支柱部４１、４２及び４３とからなる係止部４９によって、当該圧搾ガスの噴出流によるウエハ９０の移動に抗するようにこれを係止してステージ１０上側の所定の位置に保持する。
かかる構成によって、ウエハ９０の裏面に異物が付着している場合であっても、それに起因するフォーカス変動が生じず、転写パターンの解像不良が発生することを防止できる。また、ウエハ９０は、ステージ１０上に設けられた係止部４９によってステージ１０上の所定の位置に保持されているので、ステージ１０を水平移動させることによってウエハ９０を水平（Ｘ−Ｙ軸）方向に容易に移動させることができる。また、支柱部４１、４２及び４３の昇降によってウエハ９０を垂直（Ｚ軸）方向に移動させ、フォーカス位置を容易に調整することができる。更に、ウエハ９０を圧搾ガスの噴出流によって浮上させ、係止部４９によって所定の位置に保持するので、ウエハ９０に形成される半導体デバイスの電気特性に悪影響をおよぼすこともない。
図４は、ウエハ保持装置１の係止部４９の変形例を表す上面図である。図４に示されるように、係止部４９は、４本の支柱部４１、４２、４３及び４４が、物理的に分離した環状部４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ及び４０ｆをそれぞれ支持する構造でも良い。なお、ウエハ９０をステージ１０の表面に対して平行に保持する観点からは、環状部４０は、ウエハ９０の外周に対応したリング形状（例えば図１）であるのが望ましい。なお、支柱部同士の間隔は必ずしも等間隔である必要はないが、ステージ１０の表面と環状部４０の水平部４０ａの係合面（図１(ｃ)）とを高精度で平行に保つ観点からは、図１（ａ）に示されるように３本の支柱部を１２０度の等間隔で配置するのが望ましい。
＜第２の実施例＞
図５（ａ）は、本実施例のウエハ保持装置１の上面図である。図５（ｂ）は、本実施例のウエハ保持装置１の側面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。以下、第１の実施例と異なる部分について主に説明する。
環状部４０の水平部４０ａには、そのリング形状に沿って１２個の吸着孔４５−１〜４５−１２が等間隔に形成されている。吸着孔４５−１〜４５−１２の各々は水平部４０ａの下面（係合面）に開口している。吸着孔４５−１〜４５−１２の各々は、水平部４０ａの内部に、そのリング形状に沿って形成された連結管４５によって互いに連結されている。吸着孔４５−１は、環状部４０の外周部４０ｂに形成された接続管４６を介して吸引管３７に接続されている。かかる構成によって、吸着孔４５−１〜４５−１２の各々は、連結管４５及び接続管４６を介して吸引管３７に接続されている。以下、吸着孔４５−１〜４５−１２、連結管４５及び接続管４６を総称して気体吸引路とも称する。等間隔に形成された複数の吸着孔（４５−１〜４５−１２）からの吸引により、ウエハ９０を環状部４０の係合面に安定的に固定することができる。
吸気部３５は、これらの管内に存在する空気を吸引する吸引装置である。調整弁３６は、制御部６０からの吸引指示に応じて、吸気部３５による吸引量を調整する弁である。吸引管３７は、吸気部３５と、環状部４０の外周部４０ｂに形成された接続管４６とを接続するパイプである。
図６（ａ）〜（ｅ）は、本実施例のウエハ保持装置１によるウエハ保持工程の各工程における側面図である。図６（ａ）〜（ｄ）の各々に示される工程においては、第１の実施例と同じ処理がなされるので説明を省略する。
図６（ｄ）に示される工程において、噴出孔３４から噴出された圧搾ガス１００によって浮上したウエハ９０の外周上面は、環状部４０の水平部４０ａの下側に接触している。その状態において、吸気部３５による吸引１１０がなされると、吸着孔４５−１〜４５−１２からの吸引によってウエハ９０の外周上面は水平部４０ａの下側に吸着される（図６（ｅ））。
当該吸着によって、より安定的にウエハ９０を環状部４０に保持することができ、保持後にステージ１０を水平（Ｘ−Ｙ軸）方向に移動させた場合にも、ウエハ９０が環状部４０からずれるのを防止することができる。また、当該吸着後においては、圧搾ガス１００の噴出を停止しても、ウエハ９０を環状部４０に保持できる。ただし、圧搾ガス１００の噴出を停止した場合には、ウエハ９０の自重によって、その中心部が下側へ向かって弛んで反りが生じ得るので、吸着後も圧搾ガス１００を噴出し続けるのが好ましい。
なお、吸着孔の数は１２個に限られず、また、吸引孔同士の間隔は必ずしも等間隔である必要はない。
＜第３の実施例＞
図７（ａ）は、本実施例のウエハ保持装置１の上面図である。図７（ｂ）は、本実施例のウエハ保持装置１の側面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。以下、第１の実施例と異なる部分について主に説明する。
本実施例における風洞部３３は、３行３列に区分けされた９個の室３３ａ〜３３ｉからなる。室３３ａ〜３３ｉの各々について個別の調整弁（例えば３１ｂ）及び給気管（例えば３２ｂ）が設けられている。ウエハ搭載領域１５は、当該区分けに対応する９つの領域からなる。なお、見易さのため、図７（ａ）には噴出孔を図示していないが、ウエハ搭載領域１５には図１（ａ）と同様に複数の噴出孔が分布して設けられている。噴出孔の各々は、ウエハ搭載領域１５の９つの領域のうちのいずれか１つに属している。
制御部６０は、調整弁（例えば３１ｂや３１ｅ）毎に個別の風量調整指示を発して、噴出孔（例えば３３ｂや３３ｅ）からの圧搾ガス（例えば１００ｂや１００ｅ）の流量を室毎に調整することができる。制御部６０は、ウエハ９０上の例えば室３３ａ〜３３ｉの各々の中心に対応する各ポイントにおけるフォーカス位置の情報を、図示せぬフォーカス位置検出装置から取得し、各ポイント間のフォーカス位置のズレを補正するように風量調整指示を発する。例えばウエハ９０上の室３３ｅに対応する部分のフォーカス位置が下側にずれていた場合、制御部６０は、室３３ｅへの圧搾ガスの流量を他の室３３ａ〜３３ｄ及び３３ｆ〜３３ｉへの圧搾ガスの流量に比較して大きくなるように各調整弁（例えば３１ｂや３１ｅ）に風量調整指示を発する。フォーカス位置検出装置（図示せず）によるフォーカス位置検出は、通常用いられる例えばウエハ９０上に像を投影してその反射像とのズレからフォーカス位置を検出する斜入射方式などのフォーカス位置検出手段で良い。
かかる構成によれば、ウエハ９０上の各ポイント間のフォーカス位置のズレ量に応じて噴出量に強弱をつけることができ、より高精度にフォーカス位置の調整が可能となる。なお、上記の実施例において風洞部３３を３行３列の室３３ａ〜３３ｉに区分けしたのは一例であり、他の区分け態様でも良い。
１ ウエハ保持装置
２ 露光部
３ 撮像部
１０ ステージ
１１ 台座
１５ ウエハ搭載領域
２１、２３ 駆動部
２２、２４ 送りネジ
３０ 気体供給源
３１ 調整弁
３２ 給気管
３３ 風洞部
３４ 噴出孔
３５ 吸気部
３６ 調整弁
３７ 吸引管
４０ 環状部
４１、４２、４３ 支柱部
４４ 駆動部
４５−１〜４５−１２ 吸着孔
４５ 連結管
４６ 接続管
５１、５２、５３ 支持ピン
５４ 駆動部
６０ 制御部
７０ 光源
７１ レチクル
７２ 支持部
７３ レンズ
８０ ミラー
８１ カメラ
９０ ウエハ

Claims (7)

  1. 半導体製造装置において用いられるウエハ保持装置であって、
    複数の噴出孔が分布して設けられたウエハ搭載領域を有するウエハ搭載ステージと、
    前記噴出孔を介して気体を噴出せしめる給気部と、
    前記ウエハ搭載領域の近傍に設けられて前記気体の噴出流によって前記ウエハに加わる圧力に抗するように前記ウエハを前記ウエハ搭載ステージに対して係止し得る係止部と、を含み、
    前記係止部は、前記ウエハ搭載ステージの上面側から見たときに前記ウエハ搭載領域の少なくとも周縁部に対応する位置にあって前記ウエハに係合し得る係合面を有する環状部と、前記環状部を前記ウエハ搭載ステージ上に支持する支柱部と、からなり、
    前記環状部は、前記係合面に開口した気体吸引路を有し、
    前記気体吸引路を介して前記ウエハを吸引し得る吸気部を更に含むことを特徴とするウエハ保持装置。
  2. 前記係合面には前記気体吸引路の複数の開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のウエハ保持装置。
  3. 前記係止部を前記ウエハ搭載ステージの表面に対して垂直方向に上下動させる駆動部を更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハ保持装置。
  4. 各々が前記ウエハ搭載ステージに設けられ且つ前記ウエハ搭載ステージの表面に対して垂直方向に上下動自在に設けられて前記ウエハを支持し得る少なくとも３つの支持部を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のウエハ保持装置。
  5. 前記ウエハ搭載領域は複数の領域からなり、
    前記給気部は、前記複数の噴出孔のうちの前記領域の１に属する噴出孔を介して噴出せしめる前記気体の噴出量を、当該１の領域以外の領域に属する噴出孔を介して噴出せしめる前記気体の噴出量と異ならせることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のウエハ保持装置。
  6. 半導体製造装置におけるウエハ保持方法であって、
    ウエハ搭載ステージに気体の噴出孔を介した噴出流路を形成する流路形成ステップと、
    前記噴出流路をよぎるようにウエハを配置するウエハ配置ステップと、
    前記気体の噴出流による前記ウエハにかかる圧力に抗するように前記ウエハを前記ウエハ搭載ステージに対して係止部の環状の係止面にて係止するウエハ係止ステップと、
    前記係合面に開口した気体吸引路を介して前記ウエハを吸引するウエハ吸引ステップと、を含むことを特徴とするウエハ保持方法。
  7. 前記ウエハ配置ステップにおいて前記ウエハを配置した面に対して水平方向に前記ウエハを係止したまま移動させるウエハ移動ステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載のウエハ保持方法。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013130649A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 Dexerials Corp 干渉露光装置及び干渉露光方法
US9227261B2 (en) * 2013-08-06 2016-01-05 Globalfoundries Inc. Vacuum carriers for substrate bonding
LT3422396T (lt) * 2017-06-28 2021-09-10 Meyer Burger (Germany) Gmbh Substrato transportavimo įrenginys, valymo įrenginys su padėklu, pritaikytu minėto įrenginio substrato laikikliui, ir substrato apdorojimo naudojant minėtą substrato transportavimo įrenginį bei valymo įrenginį būdas
KR102592792B1 (ko) * 2018-08-23 2023-10-24 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 스테이지 장치 및 방법
FR3095295B1 (fr) * 2019-04-16 2021-04-09 Exagan Dispositif d’inspection visuelle pour identifier la présence de défauts sur la face avant d’un substrat
JP7386742B2 (ja) * 2020-03-24 2023-11-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 露光装置
US20220310412A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Rorze Technology Incorporated Gas circulation structure of equipment front end module (efem)
WO2023022736A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Mrsi Systems Llc Die bonding system with wafer lift and level assembly
CN116613100B (zh) * 2023-07-21 2023-09-22 无锡尚积半导体科技有限公司 载台及晶圆镀膜装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6325916A (ja) * 1986-07-17 1988-02-03 Sharp Corp 気相成長装置
US5665167A (en) * 1993-02-16 1997-09-09 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Plasma treatment apparatus having a workpiece-side electrode grounding circuit
EP0866375A3 (en) * 1997-03-17 2000-05-24 Nikon Corporation Article positioning apparatus and exposing apparatus having the same
JP2000323465A (ja) * 1999-05-13 2000-11-24 Sony Corp 枚葉式減圧ｃｖｄ方法及びその装置
JP4684403B2 (ja) * 2000-10-24 2011-05-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP2004338849A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Olympus Corp 基板位置決め装置
US7440081B2 (en) * 2004-11-05 2008-10-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and substrate table
JP5288191B2 (ja) * 2009-03-17 2013-09-11 大日本印刷株式会社 基板固定装置

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