JP4700819B2 - 基板保持装置、半導体製造装置および半導体デバイス製造方法 - Google Patents

基板保持装置、半導体製造装置および半導体デバイス製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板（ウエハ）を保持するための基板保持装置に関する。また、このような基板保持装置を用いた露光装置は半導体デバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の微細化が進むにつれ、ウエハ等の半導体基板における裏面の異物付着、あるいはウエハチャックの汚染等によって、半導体に欠陥が発生し、生産性を著しく低下させるようになった。この為、半導体製造工程では、半導体基板裏面の異物の付着を防止するために、基板側では、バックリンスと称する洗浄を行うなどの対策を講じ、製造装置側では、チャックの形状、材質等を改良して、異物が付着するのを防止する方策をとってきた。
【０００３】
しかし、搬送時に半導体基板裏面をハンドリングすることから、完全な防止策は見つかっていないのが現状である。
【０００４】
半導体基板の処理で、露光装置のウエハチャックに付着する異物の多くは、半導体基板の裏面に付着して運ばれた感光剤（フォトレジスト）の一部である。このチャック上に付着した感光剤が、ウエハチャック上で固まってしまう。この他には、装置の置かれている雰囲気中の浮遊塵埃の堆積等も考えられる。
【０００５】
半導体製造工程で特に問題となるのは、上述の固形化した感光剤がチャックに付着した場合で、これは簡単なクリーニング作業では除去できない。
【０００６】
このチャックに付着した固形状の異物を除去するためには、ウエハチャックを装置から取り外し、鋭いエッジを有するもので削り取らなければならない。しかし、ナイフエッジを有する刃物やヤスリ等を使用すると、０．１μｍオーダーの平面精度を必要とするウエハチャックの表面を損傷したり面精度を劣化させる原因にもなる。このため、ウエハチャックのクリーニングでは、ウエハチャックと同程度の面精度を有する平板に細い溝を複数刻んだ鋭いエッジがたくさんある特殊な工具を作り、この溝を刻んだ面とクリーニングするチャックの表面を接触させ、こすりあわせてチャック表面に付着した異物を削り取る方法が用いられている。
【０００７】
ここで第１０図に従来のウエハチャック形状を示す（特許公報第２７４８１８１号）。
【０００８】
１１５がウエハチャック、１１６が吸着溝でウエハのほぼ全面を吸着保持する。図のように従来のウエハチャックは数mmから数十ｍｍの厚みで構成するのが一般的である。これはチャックの平面度を維持する為に必要最小限の厚みであり、極端に薄いウエハチャックの製作は困難とされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
現在、半導体製造工程では、定期的（あるいは不定期の場合もあるが）にメンテナンス作業者が基板保持手段（ウエハチャック）を手作業で装置から取りはずして、この方法でクリーニング作業を実施している。しかし、この方法ではチャック交換時間に時間がかかったり、装置の温度安定化等の問題で、一定時間装置を休止しなければならない等の問題があり、生産性低下の要因の一つとなっている。
【００１０】
また、この対策の一手段として装置上でウエハチャックをクリーニングする手段も提案されている（特開平０７−１３０６３７）。しかし、装置内のクリーン環境維持の観点から最善策とはいえない。
【００１１】
本発明の目的は、この従来技術の問題点に鑑み、半導体製造装置において、チャック等の基板保持手段を簡単に脱着、クリーニングでき、生産性の高い製造装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明は、基板を保持する基板保持装置であって、基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部の下に位置するように設けられることを特徴としている。
【００３０】
また、本発明の別の観点では、基板を保持する基板保持装置であって、
基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部のうち９０％以上の突起部の下に位置するように設けられることを特徴としている。
【００３３】
また、本発明の別の観点では、基板を保持する基板保持装置であって、基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、前記複数の第１突起部と前記複数の第２突起部は、同軸上に位置することを特徴としている。
【００３４】
また、本発明の別の観点では、基板を保持する基板保持装置であって、基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、前記複数の第１突起部の各々の中心軸が前記第２突起部の各々の面内に位置することを特徴としている。
【００３５】
また、本発明の別の観点では、基板を保持する基板保持装置であって、基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、前記複数の第２突起部の各々の中心軸が前記複数の第１突起部の各々の中心軸から５ｍｍ以下の範囲にあることを特徴としている。
【００４８】
さらに、上記の基板保持装置を用いて半導体デバイスを製造する方法も本発明の範疇である。
【００４９】
【発明の実施の形態】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体製造装置の基板保持装置（ウエハチャック）の構成を示すウエハチャック断面図である。また、図２は、 図１を部品毎に分解して表わしたウエハチャック構成図である。
【００５０】
本実施形態の基板保持装置は、半導体基板（ウエハ）にレチクル上の回路パターンを順次転写するためのウエハステージと呼ばれる駆動機構に保持されている。ここで、ウエハステージは、駆動機構によってＸＹＺ並進方向およびＸＹＺ軸周りの回転方向に位置決め可能である。ただし、ここでは、基板保持装置以外の機能については省略してある。
【００５１】
１は、不図示のウエハステージ上に固定されるベース部材である。ベース部材１では、内部に部材温度を一定に維持するための温調流路６が形成され、そこに温調媒体が循環される。なお、露光時や駆動機構からの熱などにより、基板保持ベースの温度が温められるような場合は、冷却液を用いる。また、温調媒体としては、純水やオイル等が用いられる。
【００５２】
２は、ベース部材１に保持され、ウエハ３を直接保持するプレートである。プレート２は、チャッククリーニング時にはプレート２のみが取り外され、プレート２のクリーニングが行われる。これについては、後述する。
【００５３】
該プレート２は、プレート吸着機構４により、ベース部材１とプレート２との間隙が負圧となって、ベース部材１上に真空吸着される。このために、プレート吸着孔１５が設けられている。
【００５４】
５は、ウエハをプレート２に真空吸着するためのウエハ吸着機構である。ウエハ吸着機構５は、ベース部材１に配設されている。尚、ウエハ吸着機構５からウエハまでの配管経路として、ベース部材１とプレート２にウエハ吸着孔１４を貫通させている。これにより、プレート２にウエハ３を真空吸着保持している。すなわち、プレート２に設けられる吸着孔と、ベース部材１に設けられた吸着孔とが合うように、プレート２は、ベース部材１に位置決めされて載置される。
【００５５】
ウエハがプレート２にない状態においても、プレート２がベース部材１に吸着されていることが望ましい。そのため、本実施形態では、プレート吸着機構４とウエハ吸着機構５がそれぞれ独立に機能するようにしている。
【００５７】
７は、プレート２にウエハ３を保持する際の接地部となるウエハ接地用ピンである。また、２ａは、プレートの外縁に設けられた円環状の接地部である。ウエハ３は、接地部２ａとピン７によって支持され、平面に矯正される。８は、ベース部材１にプレート２を把持する際の接地部となるプレート接地用ピンである。また、１ａは、ベース部材１の外縁に設けられた円環状の接地部である。プレート２は、接地部１ａとピン８によって支持される。
【００５８】
本実施例では、設置面積を少なくしてゴミのかみ込みを回避するため、それぞれの接地部にピン形状の突起を構成している。なお、同様の効果があれば、接地部はピン状のものに限らず、例えばリング状の突起であっても良い。また、プレートの突起がピン状であっても、ベース部材の突起にリング状の突起が用いられても良い。
【００５９】
図３（ａ）は、プレート２に設けられたピン７と、ベース部材１に設けられたピン８との位置関係を示している。また、図３（ｂ）は、プレート２の突起（例えばピン７等）の中心軸とベース部材１の突起（例えばピン８等）の中心軸とのずれｄを示している。
【００６０】
プレート２を完全な剛体で構成することは不可能であり、プレート２は、弾性体としての性質を有する。したがって、例えばベース部材１とプレート２との間隙が負圧となったときやプレート２とウエハ３との間隙が負圧となったとき等に、プレート２が弾性変形する。しかし、例えプレート２が弾性変形しても、ウエハ３を平面矯正するために、ウエハ３を保持するピン７の表面の平面度を維持する必要がある。
【００６１】
そこで、図３（ａ）に示すように、プレート２の突起（例えばピン７等）の下に、ベース部材１の突起（例えばピン８等）があるように構成することが望ましい。
【００６２】
つまり、プレート２の突起とベース部材の突起との位置関係は、できるだけ同軸上であることが望ましい。ここで、『同軸上』とは、完全な同軸を意味するのみではなく、位置ずれｄによりプレート２に生ずる平面度の劣化が許容値内であれば良い。例えば、位置ずれｄが、５ｍｍ以下であれば望ましく、１ｍｍ以下であればより望ましく、０．５ｍｍ以下であればさらに望ましく、いずれもプレート２の平面度が許容値に収まるのであれば、『同軸』の範疇である。また、プレート２の突起の中心軸がベース部材の突起の面内にあることを『同軸』としても良い。
【００６３】
また、プレート２の全ての突起の下にベース部材１の突起を設けることが望ましい。但し、これは必ずしも必要ではない。プレート２の突起の９０％以上の下に、ベース部材１の突起が設けられていれば良い。
【００６５】
次に上記構成でプレートを自動で脱着するためのプレート搬送の模式図（図４）を示す。
【００６６】
１３は、図１および図２で不図示だったウエハステージである。ウエハステージ１３は、ウエハステージ駆動機構２２によってＸＹＺの並進方向およびＸＹＺ軸周りの回転方向に位置決め可能なように構成されている。ウエハステージ１３には、上述のウエハチャックの他に、バーミラー１１が搭載されている。バーミラー１１には、レーザビーム１２が照射され、バーミラー１１の反射面の位置が計測される。つまり、不図示のレーザ干渉計とバーミラー１１により、ウエハステージ１３の位置計測が行われる。計測結果は、コントローラ２１に入力される。コントローラ２１は、入力されたウエハステージ１３の位置情報に基づいて、ウエハステージ駆動機構２２に駆動信号を出力する。駆動機構２２は、駆動信号に基づいて、ウエハステージ１３を駆動する。
【００６７】
９は、ウエハ３の供給回収およびプレート２の供給回収に使用する搬送用のハンドである。ハンド９は、先端部に搭載された把持機構部１０によって、ウエハ３またはプレート２の側面を把持する。把持機構部１０は、コントローラ２１からの信号に基づいて制御される。また、Ｚ駆動機構２５は、ハンド９をＺ方向に駆動できる。Ｚ駆動機構２５は、コントローラ２１からの信号に基づいて制御される。Ｚ駆動機構２５により、把持したウエハまたはプレートをベース部材等に載置したり、また、載置されたウエハまたはプレートを取り外したりすることができる。本実施例ではウエハ３およびプレート２のエッジ部を把持する方式を採用している。なお、搬送時の受け渡し方法については、側面を把持する方法に限られるものではない。例えば、ウエハ３をプレート２に対してＺ方向に持ち上げ、または、プレート２をベース部材１に対してＺ方向に持ち上げ、ハンドがウエハ３やプレート２の底面を保持するようにしても良い。
【００６８】
なお、ハンド９は、例えばウエハ３およびプレート２を露光室外に搬送するため、ハンド９をＸ方向またはＹ方向に駆動するためのハンド駆動機構２３が設けられている。駆動機構２３は、コントローラ２１からの信号に基づいて、ハンド９の駆動を行う。
【００６９】
図５（ａ）に上記の構成におけるプレート２の取り付け時のシーケンス、図５（ｂ）にプレート２の取り外し時のシーケンスを示す。前記コントローラ２１は、当該シーケンスに基づいて、必要な駆動機構等を制御する。
【００７０】
初期状態は、ベース部材１上にプレート２とウエハ３がない状態とする。この初期状態からプレート２を設置する際には、まず、複数個用意されたプレートの中から取り付けたいプレートを指定する（ａ１）。このプレートの指定は、例えば、コントローラ２１に信号を入力することにより、または、記憶された露光情報に基づいて、行われる。そして、プレート２とウエハ３がない状態を確認する（ａ２、ａ３）。この確認動作は、例えばプレート吸着機構４やウエハ吸着機構５に設けられた圧力センサの信号に基づいて行う。その後、不図示のプレート置き台（ウエハキャリアとの併用可）から不図示の搬送装置にて指定したプレートを第４図に示す状態まで搬送する（ａ４）。
【００７１】
ベース部材１の上にプレート２を搬送したらZ駆動機構２５にてプレート２を下降させ、プレート２をベース部材１に接地させる（ａ５）。ベース部材１上へのプレート２の接地を確認したら、 図１に示すプレート吸着機構４を吸着状態にして両者を吸着保持する（ａ６）。ベース部材１とプレート２の吸着は、ここでは真空吸着にて行っている。
【００７２】
吸着状態を確認後、ハンド９は、把持機構部１０を非把持状態にして（ａ７）、ハンド９を退避し（ａ８）、プレートの設置完了となる（ａ９）。
【００７３】
また、プレートの取り外し時は、ウエハ３がなくプレート２がある状態を確認し、上記した方法の逆の順序で行う。
【００７４】
すなわち、まず、ウエハがプレート上になく、プレートがベース部材上にある状態を確認する（ｂ１、ｂ２）。搬送ハンド９をプレートの側面に挿入し（ｂ３）、搬送ハンド９の把持機構部１０を把持状態にする（ｂ４）。そして、プレート吸着機構を開放してプレートを非吸着状態とし（ｂ５）、Ｚ駆動機構２５により搬送ハンド９を上に駆動させてプレート２をベース部材１から分離し（ｂ６）、図４の状態となる。その後、プレートを不図示のプレート置き台に搬送する。
【００７５】
尚、プレート２は、ベース部材１に設置された状態で超平面となるようにあらかじめ加工が施されている。万一脱着時にゴミを挟む恐れがある場合は脱着後に平面度をチェックする機能、構成があればなお良い。
【００７６】
プレート２のウエハ接地面を超平面にするためには、ベース部材１とプレート２のそれぞれが超平面であることが望ましい。しかし、実際には加工限界があるため、特に面の反りに関して精度を完璧に達成することは困難である。その理由として、超平面加工は、研削またはラップ加工によって精度出しが行われるが、この場合、加工部材に僅かながら内部応力が発生するため、本実施形態のような薄い板状のプレートだと、反りが発生してしまうためである。なお、厚みむらに関しては、このような問題は発生しないので、高精度な厚み管理が可能である。
【００７７】
そこで、本実施形態では、ベース部材１を超平面で構成し、プレート２では厚さを管理し、ベース部材１がプレート２を平面矯正することとしている。したがって、プレート２単体では多少の反りがあっても、ベース部材１に吸着することでプレート２のウエハ接地面を平面矯正することができる。例えば、両者の吸着面がφ３００ｍｍ（吸着面積約７０７ｃｍ２）で真空吸着する場合、最大７０７ｋｇｆの力で吸着することができ、この力をプレートの反りの矯正に利用することができる。
【００７８】
一方、プレート２がベース部材１に平面矯正されると、ベース部材１には、ベース部材を反らせようとする力が加わることになる。しかし、ベース部材が供される範囲を超えて反ってしまうと、最終的にはウエハの平面を矯正するという機能が低下する。
【００７９】
そこで、ベース部材１の剛性は、プレート２の剛性よりも大きいことが望ましい。例えば、プレート２の剛性を１とした場合、ベース部材１の剛性は２以上であることが望ましい。
【００８０】
一般的に、半導体露光プロセスにおけるウエハ面精度への割り振られる焦点深度は２μｍ以下（λ＝０．３６５、ＮＡ＝０．３、ｋ＝１、ウエハ面精度への割り振りを５０％とした場合（λ／ＮＡ２）×ｋ×０．５）であり、プレートの平面加工限界は４μｍ（例えばφ１５０ｍｍ）である。上述したプレート２とベース部材１の剛性の大きさの関係は、この場合のベース部材１に要求される剛性比である（ここでは簡易的に説明するためベース部材１の面形状は無視している）。なお、加工精度と剛性比（プレート２の剛性／ベース部材１の剛性）と平面矯正後のプレート２の平面度との関係は、次式のとおりである。
【００８１】
加工精度×剛性比＝平面矯正後のプレート２の平面度
したがって、薄いプレート（例えばウエハ厚さ程度）を作成することにより、プレートに反りが生じたとしても、十分な剛性を持つベース部材に吸着保持することにより、プレート２の接地面を超平面にすることが可能である。
【００８２】
なお、将来焦点深度が小さくなったとしても、プレートの剛性に対するベース部材の剛性を高めることで対応が可能である。また、プレートの剛性に対するベース部材の剛性が大きい方が、平面矯正後のプレート２の平面度を高めることができる。したがって、より望ましくは、プレート２の剛性を１とした場合、ベース部材１の剛性が１０以上であることが良い。さらには、プレート２の剛性を１とした場合、ベース部材１の剛性が２０以上であると良い。
【００８３】
なお、プレート２は、所定のシーケンスに基づいて、前記ベース部材から取り外される。プレート２がベース部材１から取り外されるタイミングとしては、▲１▼プレートの汚れを検知し、プレートが所定の基準よりも汚れていたときにプレートを取り替えるために取り外す、▲２▼プレートをベース部材に保持してから、所定の時間を経過したときにプレートを取り替えるために取り外す、▲３▼上記の基板保持装置が露光装置に用いられた場合にあっては、露光履歴に従って、プレートを取り外す、等が考えられる。
【００８４】
搬出されたプレート２は、不図示の洗浄器によってプレート２に付着したゴミを取り去り、再利用される。また、再利用されるプレートのゴミを検査する装置を設けると望ましく、また、プレートの平滑度や傷などを検査する装置を設けると望ましい。
【００８５】
なお、取り外したプレートを洗浄している間に、別のプレートを用意して使用すれば、プレートを洗浄している間も生産が中断されることはない。
【００８６】
また、プレート２の突起の下にベース部材１の突起が位置するようにするために、プレート２をベース部材１に対して位置あわせをする必要がある。したがって、例えばウエハのノッチ１８やオリフラ等と同様に、プレートに同様のノッチやオリフラ等の位置合わせ基準１９を構成し、搬送時にウエハと同じ方法で位置合わせを行うとよい。なお、プレート２をベース部材１に位置合わせする方法は、これに限られるものではない。他の位置合わせのための基準を設けても良い。例えば、プレート２にアライメントマークを形成してもよく、磁気によってプレート２の位置またはプレート２とベース部材の相対位置を検知するためのターゲットを構成してもよく、また、プレート２にエッジを設けてベース部材１から該エッジを計測するようにしても良い。また、この場合、プレートに設けられた位置合わせのための基準を検出するためのセンサを設けた方がよい。なお、このセンサは、ベース部材１に設けても良い。
【００８７】
さらにプレートのローカルな面精度までパターン精度に影響するプロセスを想定し、露光に使用したプレートをバーコードや刻印で管理するとなお良い。但し、バーコードや刻印に限られるものではなく、プレートを識別できる標識であれば良い。この場合、プレートに設けられた識別標識を認識する識別センサを設けることが必要となる。また、識別センサからの識別信号に基づいて、プレートの使用状況を記録する記憶装置を設けることが望ましい。そして、記憶装置に記憶された情報に基づいて、コントローラは、露光処理などのプロセスの制御を行う。
【００８８】
また、プレート２は直接ウエハに接するため、材質はセラミック（例えばＳｉＣ、ＳｉＮ）であることが望ましい。また、プレート２を保持する基板保持ベース部材の材質もセラミックであることが望ましい。
【００８９】
ここで、プレート２を露光室外から搬送したことによる装置との温度差についてはベース部材１に内蔵する冷却機構（冷却流路６）によって短時間での温度制御を可能にしている。なお、ベース部材１でプレート２を効果的に温調するためには、両者を吸着している空間に気体を介在させることにより、ベース部材１とプレート２との熱伝達を上げることができる。すなわち、プレート２を吸着できる程度にベース部材１ープレート２間の間隙の圧力を調整するようにし、気体がほとんど存在しない真空状態とするのは避けるようにする。そのため、ベース部材１とプレート２との間の間隙の圧力を調整するため、プレート吸着機構４は、圧力調整機構（不図示）と圧力センサ（不図示）とを備えるのが良い。そして、圧力センサが出力する圧力に関する信号をコントローラ２１に入力し、コントローラ２１は、圧力信号に基づいて、圧力調整機構を制御する。圧力調整機構としては、例えば、絞り等があり、絞りの開口面積を制御することにより、圧力を調整する。
【００９０】
次に、この状態からウエハを設置する際には、不図示ウエハキャリアから不図示搬送装置にてプレート２の搬送と同様の方法で搬送する。
【００９１】
プレート２の上にウエハ３を搬送し、Ｚ駆動機構２５にて下降させプレート２に接地させる。接地を確認後、図１に示すウエハ吸着機構５を吸着状態にして両者を吸着保持する。ウエハとプレートとの吸着は、ここでは真空吸着保持にて行っている。
【００９２】
吸着状態を確認後、搬送ハンド９は、把持機構部１０を非把持状態にして退避し、プレートの設置完了となる。また、ウエハの取り外し時は、上記した方法の逆の順序で行う。
【００９３】
尚、ここでは、プレート２とウエハ３の搬送手段を同じ搬送装置で併用したが、システムによっては各々別の搬送系を使用しても構わない。
【００９４】
本実施形態では、ウエハと接触することでウエハの感光剤等が付着し汚れることが予想されるプレートを取りかえることができるので、従来と比較して汚れを取り除くための時間がかからず、生産性を向上させることができる。
【００９５】
また、平板上のプレートを取り外せるため、汚れを除去するための洗浄が容易である。
【００９６】
＜実施形態２＞
図６は本発明の第２の実施形態に係る半導体製造装置の基板保持装置（ウエハチャック）の構成を示すウエハチャック断面図である。
【００９７】
本実施例ではプレートを図に示したようなウエハ径に対応したプレート３２で構成している。
【００９８】
これは、例えば単一の装置でφ３００ｍｍ（１２インチ）ウエハとφ２００ｍｍ（８インチ）ウエハのように径の異なるウエハの露光を併用する際に、本来ならばウエハチャック全体を交換しなければならないのに対し、本実施形態では、プレート形状を図のような凸型に変えるだけで、各種ウエハ径に対応することができる。つまり、本実施形態では、プレートを適宜交換することにより、プレートがウエハを吸着する領域をウエハの径に合わせて変更できる。
【００９９】
ウエハ径に対応したプレート３２だけの交換であれば図４に示した搬送機構による自動交換が可能になり作業時間を大幅に改善することができる。
【０１００】
つまり、コントローラ２１に入力された露光条件若しくはコントローラ２１の記憶部（不図示）に記録された露光条件から、保持するウエハの種類を特定する。そして、コントローラ２１は、特定したウエハの種類に基づいて、ベース部材１に吸着させるべきプレートを指定する。この際のプレートの識別には、例えば前述のプレートに設けられたバーコード等の識別標識を用いるのが良い。なお、その後のプレートの着脱動作は、第１の実施形態で説明したとおりである。
【０１０１】
＜実施形態３＞
次に前述した第１および第２の実施形態の基板保持装置をウエハステージに搭載した走査型露光装置の実施形態を、図７を用いて説明する。
【０１０２】
鏡筒定盤９６は床または基盤９１からダンパ９８を介して支持されている。また鏡筒定盤９６は、レチクルステージ定盤９４を支持すると共に、レチクルステージ９５とウエハステージ９３の間に位置する投影光学系９７を支持している。
【０１０３】
ウエハステージ９３は、床または基盤９１から支持されたステージ定盤９２上に支持され、ウエハを載置して位置決めを行う。また、レチクルステージ９５は、鏡筒定盤９６に支持されたレチクルステージ定盤９４上に支持され、回路パターンが形成されたレチクルを搭載して移動可能である。レチクルステージ９５上に搭載されたレチクルをウエハステージ９３上のウエハに露光する露光光は、照明光学系９９から発生される。
【０１０４】
なお、ウエハステージ９３は、レチクルステージ９５と同期して走査される。レチクルステージ９５とウエハステージ９３の走査中、両者の位置はそれぞれ干渉計によって継続的に検出され、レチクルステージ９５とウエハステージ９３の駆動部にそれぞれフィードバックされる。これによって、両者の走査開始位置を正確に同期させるとともに、定速走査領域の走査速度を高精度で制御することができる。投影光学系９７に対して両者が走査している間に、ウエハ上にはレチクルパターンが露光され、回路パターンが転写される。
【０１０５】
＜実施形態４＞
次に上記説明した露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図８は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ１４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップＳ７）される。
【０１０６】
図９は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を用いれば、従来では製造効率が低かったデバイス製造工程を改善することができる。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明の基板保持装置によれば、プレートを取り外すことができるので、汚れを取り除くための時間がかからず、生産性を向上させることができる。また、平板上のプレートが着脱可能であるため、プレートの交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の基板保持装置の断面図
【図２】本発明の第１実施形態の基板保持装置の構成図
【図３】プレートの突起とベース部材の突起との位置関係の説明図
【図４】本発明の第１実施形態の基板搬送装置の模式図
【図５】（ａ）本発明の第１実施形態のプレートを取り付けるときのシーケンス、（ｂ）本発明の第１実施形態のプレートを取り外すときのシーケンス
【図６】本発明の第２実施形態の基板保持装置の断面図
【図７】本発明の第３実施形態の半導体露光装置の概略図
【図８】半導体デバイス製造フロー図
【図９】ウエハプロセスフロー図
【図１０】従来の基板保持装置の概略図
【符号の説明】
１ ベース部材
２ プレート
３ ウエハ
４ プレート吸着機構
５ ウエハ吸着機構
６ 冷却流路
７ ウエハ接地用ピン
８ プレート接地用ピン
９ 搬送ハンド
１０ 把持機構部
１１ バーミラー
１２ 干渉計ビーム
１３ ウエハステージ
１８ ノッチ
１９ 位置合わせ基準
２１ コントローラ
２２ ウエハステージ駆動機構
２３ ハンド駆動機構
２５ Ｚ駆動機構
３２ ウエハ径対応プレート

Claims (17)

  1. 基板を保持する基板保持装置であって、
    基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、
    前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、
    前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、
    前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部の下に位置するように設けられることを特徴とする基板保持装置。
  2. 前記第２突起部は、ピン形状であることを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
  3. 基板を保持する基板保持装置であって、
    基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、
    前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、
    前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、
    前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部のうち９０％以上の突起部の下に位置するように設けられることを特徴とする基板保持装置。
  4. 前記プレートには、位置を合わせるための基準が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板保持装置。
  5. 前記基準は、オリフラ、アライメントマーク、磁気によるターゲット、エッジのうちの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の基板保持装置。
  6. 基板を保持する基板保持装置であって、
    基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、
    前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、
    前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、
    前記複数の第１突起部と前記複数の第２突起部は、同軸上に位置することを特徴とする基板保持装置。
  7. 基板を保持する基板保持装置であって、
    基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、
    前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、
    前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、
    前記複数の第１突起部の各々の中心軸が前記第２突起部の各々の面内に位置することを特徴とする基板保持装置。
  8. 基板を保持する基板保持装置であって、
    基板を保持する複数の第１突起部を有するプレートと、
    前記プレートを保持する複数の第２突起部を有するベース部材と、
    前記複数の第２突起部の間の空間を負圧にすることによって、前記プレートを吸着して保持するための吸着機構と、を備え、
    前記複数の第２突起部の各々の中心軸が前記複数の第１突起部の各々の中心軸から５ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする基板保持装置。
  9. 前記複数の第２突起部の各々の中心軸と前記複数の第１突起部の各々の中心軸とのずれが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の基板保持装置。
  10. 前記複数の第２突起部の各々の中心軸と前記複数の第１突起部の各々の中心軸とのずれが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の基板保持装置。
  11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基板保持装置を有することを特徴とする半導体製造装置。
  12. 前記プレートを搬送する搬送機構を有することを特徴とする請求項１１記載の半導体製造装置。
  13. 前記搬送機構は、前記プレートの側面を把持することを特徴とする請求項１２に記載の半導体製造装置。
  14. 前記搬送機構は、用意された前記プレートから指定されたプレートを搬送することを特徴とする請求項１２または１３に記載の半導体製造装置。
  15. 前記搬送機構により取り外した前記プレートを洗浄し、再び該プレートを搬送機構によって前記ベース部材に搬送することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  16. 前記プレートの使用状況を記録する記憶装置を有することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  17. 前記基板に感光剤を塗布する工程と、
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載の基板保持装置に該基板を搬送する工程と、
    該基板に原版のパターンを露光する工程と、
    露光された基板を現像する工程とを有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
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