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JP2008041898A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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JP2008041898A
JP2008041898A JP2006213569A JP2006213569A JP2008041898A JP 2008041898 A JP2008041898 A JP 2008041898A JP 2006213569 A JP2006213569 A JP 2006213569A JP 2006213569 A JP2006213569 A JP 2006213569A JP 2008041898 A JP2008041898 A JP 2008041898A
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JP
Japan
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wafer
outer peripheral
peripheral side
exposure
downward
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006213569A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeo Yoshii
健雄 吉井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
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Filing date
Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for semiconductor devices wherein, even with the inferior flatness of a wafer on its outer peripheral side, its flatness is improved by its sucking method up to the extent of making its exposure processing possible to be able to support it horizontally when sucking it. <P>SOLUTION: In the manufacturing method for semiconductor devices, a wall 13 is provided annularly on a base table 11 of a wafer chuck 10. Further, on the front surface of the base table 11 which exists on the inner side than the wall 13, a plurality of supporting pins 14a are so provided as to support the rear surface of a wafer by such supporting pins 14a. Moreover, in addition to this, a negative pressure is applied to the rear surface of the wafer which exists on the inner side than the wall 13 to suck the wafer. Furthermore, in such a suction of the wafer, underside-warp suppressing pins 15a are provided on the front surface of the base table 11 outer than the wall 13 to prevent the underside-warp of the wafer which generates on its outer peripheral side, and to make its exposure processing possible on its outer peripheral side. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体技術に関し、特に、露光処理等におけるウエハ面を水平に支持する必要がある場合に適用して有効な技術である。   The present invention relates to a semiconductor technology, and in particular, is a technology effective when applied to a case where it is necessary to horizontally support a wafer surface in exposure processing or the like.

以下に説明する技術は、本発明を完成するに際し、本発明者によって検討されたものであり、その概要は次のとおりである。   The technology described below has been studied by the present inventors in completing the present invention, and the outline thereof is as follows.

半導体装置の製造では、ウエハ表面を水平に支持した状態で処理する工程が多数存在する。かかる処理工程のうちで、特に露光工程でのウエハ表面の水平支持が特に厳しい。これは、半導体チップの微細化に伴い、露光波長の短波長化と、光学系露光装置の投影レンズの開口数の増大が図られ、その分、露光時の焦点深度が浅くなってきたためである。   In the manufacture of a semiconductor device, there are many processes for processing while the wafer surface is supported horizontally. Among such processing steps, the horizontal support of the wafer surface is particularly severe in the exposure step. This is because with the miniaturization of the semiconductor chip, the exposure wavelength is shortened and the numerical aperture of the projection lens of the optical system exposure apparatus is increased, and the depth of focus at the time of exposure is reduced accordingly. .

特許文献1には、ウエハ外周側が上に反るのを防止する目的で、吸着ステージの外周縁に連続した垂直壁を設け、かかる垂直壁の内側ステージ上面に、外径の小さな複数の突起を囲むように外径の大きな突起を設けた構成が開示されている。   In Patent Document 1, for the purpose of preventing the wafer outer peripheral side from warping upward, a continuous vertical wall is provided on the outer peripheral edge of the suction stage, and a plurality of protrusions having a small outer diameter are formed on the upper surface of the inner stage of the vertical wall. The structure which provided the processus | protrusion with a large outer diameter so that it may surround was disclosed.

また、特許文献2には、ピンコンタクトタイプの基板保持チャックで、保持されるウエハ等が片面加工の基板保持チャックの反りが原因とならないように、両面加工して基板保持チャック自体が反らないようにする技術が開示されている。
特開平6−132387号公報 特開2000−286330号公報
Further, in Patent Document 2, the substrate holding chuck itself is not warped by performing double-sided processing so that the wafer held by the pin contact type substrate holding chuck is not caused by warpage of the single-sided substrate holding chuck. Techniques for doing so are disclosed.
JP-A-6-132387 JP 2000-286330 A

ところが、上記ウエハ等の基板保持技術においては、以下の課題があることを本発明者は見出した。   However, the present inventor has found that the substrate holding technology such as the wafer has the following problems.

露光工程では、ウエハ表面に複数のショット単位でレチクルパターンを縮小露光する。しかし、製品ウエハの外周部側での平坦度が悪いと、これまでの露光装置のウエハチャックに吸着させても、水平度が一向に改善されない。そのため、ウエハ外周側では、十分な焦点深度の確保が行えず、焦点がぼけ、その領域での露光処理は適正に行われなくなるのである。   In the exposure step, the reticle pattern is reduced and exposed on the wafer surface in units of a plurality of shots. However, if the flatness on the outer peripheral side of the product wafer is poor, even if it is attracted to the wafer chuck of the conventional exposure apparatus, the levelness is not improved at all. For this reason, a sufficient depth of focus cannot be ensured on the outer peripheral side of the wafer, the focus is out of focus, and the exposure process in that region cannot be performed properly.

例えば、ウエハ外周側から約7.5mm内側に入るまでの範囲内では、ウエハの水平度が悪いため正確な露光処理が行えず、通常はこの範囲では製品取得ができなかった。   For example, in the range from the wafer outer periphery side to the inside of about 7.5 mm, the wafer level is poor, so that accurate exposure processing cannot be performed, and in general, product acquisition cannot be performed in this range.

かかる傾向は、前記の如く、半導体チップの小型化が求められ、露光波長の短波長化、光学系露光装置の投影レンズの開口数の増大が図られた結果、露光時の焦点深度が浅くなってきたために顕在化した問題である。   As described above, as described above, the semiconductor chip is required to be miniaturized, the exposure wavelength is shortened, and the numerical aperture of the projection lens of the optical system exposure apparatus is increased. As a result, the depth of focus during exposure becomes shallower. This is a problem that has become apparent.

かかる製品ウエハの外周側の平坦度に起因する問題は、本質的には、製品ウエハの結晶自体の平坦度の改善等を行うのが本筋ではあるが、しかし、かかる製品ウエハの改善に対しては、別の品質面等での懸念が生じることとなる。   The problem caused by the flatness on the outer peripheral side of the product wafer is essentially to improve the flatness of the crystal of the product wafer itself, but the improvement of the product wafer is This raises another quality concern.

すなわち、現行の製品ウエハをそのまま使用する場合とは異なり、結晶自体の平坦度の改善を行うため、ウエハ特性等が変化して、何らかの品質低下等が発生する虞もなくはない。また、製品ウエハのコストアップに繋がる虞も出てくる。このように、製品ウエハ自体を改善する対策は、品質等に不測の事態が生ずる虞があるため、簡単には受け入れられないのである。   That is, unlike the case where the current product wafer is used as it is, since the flatness of the crystal itself is improved, there is no risk that the quality of the wafer will change and some quality degradation will occur. In addition, there is a risk of increasing the cost of the product wafer. In this way, measures for improving the product wafer itself are not easily accepted because there is a possibility that an unexpected situation may occur in quality or the like.

そこで、本発明者は、製品ウエハ自体を改善することなく、ウエハの吸着処理に際して対処することができないかと考えた。   Therefore, the present inventor has wondered whether it is possible to cope with the wafer adsorption process without improving the product wafer itself.

本発明の目的は、外周側の平坦度の悪いウエハでも、露光処理可能な程度に吸着方法でその平坦度を改善し、吸着に際して水平支持ができるようにすることにある。   An object of the present invention is to improve the flatness of a wafer with poor flatness on the outer peripheral side by an adsorption method to such an extent that exposure processing is possible, and to enable horizontal support during adsorption.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

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。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、ウエハの吸着において、水平位置からの下反りを防止しつつ、ウエハの外周側を強く吸着する。   That is, in the wafer suction, the outer peripheral side of the wafer is strongly suctioned while preventing downward warping from the horizontal position.

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。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本発明では、水平位置からの下反りを防止しつつ、ウエハの外周側を吸着することで、ウエハ外周側の水平度を露光処理が可能な程に改善することができる。   In the present invention, the level of the wafer outer peripheral side can be improved to the extent that exposure processing is possible by adsorbing the outer peripheral side of the wafer while preventing downward warping from the horizontal position.

本発明では、ウエハ外周側が反っていても、ウエハの吸着支持に際して、ウエハ外周側を露光処理が可能な程度にその水平度を改善することができるので、かかる領域での製品取得数の向上が可能となる。   In the present invention, even when the wafer outer peripheral side is warped, the level of the wafer outer peripheral side can be improved to such an extent that the wafer outer peripheral side can be subjected to exposure processing, so that the number of products acquired in such an area can be improved. It becomes possible.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、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場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof may be omitted.

本発明は、半導体装置の製造に際して、ウエハ表面を水平に維持することで処理を行う、例えば露光処理等で有効に適用できる技術である。ウエハ外周側は平坦度が良好でない場合がある。かかる平坦度の悪い製品ウエハでも、吸着保持に際して、ウエハ外周側を下反りしないように留意して吸着保持することで、焦点深度との関係で厳密な水平度が求められる露光処理でも、処理可能な程度にウエハ外周側の平坦度を補正することができるのである。   The present invention is a technique that can be effectively applied in, for example, exposure processing or the like, in which processing is performed by maintaining the wafer surface horizontal when manufacturing a semiconductor device. The wafer outer peripheral side may not have a good flatness. Even wafers with such low flatness can be processed even during exposure processing that requires strict leveling in relation to the depth of focus by holding the wafer with care so that the wafer outer periphery does not warp. The flatness on the wafer outer peripheral side can be corrected to such an extent.

(実施の形態1)
図1は、本発明が適用されるウエハチャックの主要部の構成を模式的に示す平面図である。図2(a)は図1のA−A線での切断した様子を模式的に示す断面図であり、(b)は支持ピンの様子を模式的に示す断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a main part of a wafer chuck to which the present invention is applied. 2A is a cross-sectional view schematically showing a state cut along the line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing a state of the support pin.

ウエハチャック10は、図1に示すように、円形の基台11を有している。かかる基台11には、図2に示すように、吸着部材として、図示はしない真空ポンプに連結された吸引孔12が設けられている。さらに、基台11上には、図1、2に示すように、円形の負圧形成用の壁13が、リング状に設けられている。   As shown in FIG. 1, the wafer chuck 10 has a circular base 11. As shown in FIG. 2, the base 11 is provided with a suction hole 12 connected to a vacuum pump (not shown) as an adsorbing member. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a circular negative pressure forming wall 13 is provided on the base 11 in a ring shape.

壁13の内側には、ウエハを裏面から反らないように支持する支持部材14としての支持ピン14aが、複数設けられている。かかる支持ピン14aは、例えば、所定間隔でマトリックス状に設けておけばよい。   Inside the wall 13, a plurality of support pins 14a are provided as support members 14 for supporting the wafer so as not to bend from the back surface. For example, the support pins 14a may be provided in a matrix at predetermined intervals.

かかるマトリックス状に縦横に整列して設けられた複数の支持ピン14aは、例えば、円錐台形に形成され、ウエハ裏面を台形の上面の小面積のウエハ支持面14bで支えることができるように構成されている。このように、複数の支持ピン14aでウエハ裏面を支持することで、ウエハ裏面全体を大面積で支持する場合に比べて、間にパーティクル等が介在してウエハ支持に凹凸が生ずるのを防止することができる。   The plurality of support pins 14a provided in such a matrix and arranged vertically and horizontally are formed in a truncated cone shape, for example, and are configured so that the wafer back surface can be supported by a small area wafer support surface 14b on the top surface of the trapezoid. ing. As described above, by supporting the back surface of the wafer with the plurality of support pins 14a, it is possible to prevent the wafer support from being uneven due to intervening particles or the like, compared to the case where the entire back surface of the wafer is supported in a large area. be able to.

尚、図1では、かかる支持ピン14aは、簡単のために、直径方向の一列のみを示し、その他は省略した。   In FIG. 1, the support pins 14a are shown only in one row in the diameter direction for the sake of simplicity, and the others are omitted.

さらに、基台11上には、リング状に設けた壁13の外側に、ウエハの外周側が下に反らないように、下反り抑制部材15が設けられている。かかる下反り抑制部材15は、例えば、支持ピン14aと同様に、円錐台形状の下反り抑制ピン15aに構成しておけばよい。   Further, on the base 11, a downward warping suppressing member 15 is provided outside the ring-shaped wall 13 so that the outer peripheral side of the wafer does not warp downward. For example, the downward warpage suppressing member 15 may be configured as a truncated cone-shaped downward warping suppressing pin 15a in the same manner as the support pin 14a.

かかる下反り抑制ピン15aの外周側には、下反り抑制ピン15aを保護するガード部材16が設けられている。ガード部材16は、下反り抑制ピン15aを壊れないように保護できればどのような形状であっても構わない。図1に示す場合は、例えばリング状に形成されている場合を示した。   A guard member 16 that protects the lower warpage suppression pin 15a is provided on the outer peripheral side of the lower warpage suppression pin 15a. The guard member 16 may have any shape as long as it can protect the lower warp suppressing pin 15a from being broken. In the case shown in FIG. 1, the case where it was formed in the ring shape, for example was shown.

尚、かかる構成では、壁13、支持ピン14a、下反り抑制ピン15a、ガート部材16は、基台11を形成する際に、基台11の表面側をエッチングすることで設けられる。例えば、かかる基台11、壁13、支持ピン14a、下反り抑制ピン15a、ガート部材16等は、アルミナセラミックスで構成され、かかるアルミナセラミックスをエッチングして、その表面はTiNでコーティングしておけばよい。   In this configuration, the wall 13, the support pin 14 a, the downward warping suppression pin 15 a, and the gart member 16 are provided by etching the surface side of the base 11 when forming the base 11. For example, the base 11, the wall 13, the support pin 14a, the downward warping suppressing pin 15a, the gart member 16 and the like are made of alumina ceramic, and the surface of the alumina ceramic is etched and coated with TiN. Good.

このように構成されたウエハチャック10では、ウエハ裏面側の殆どの部分を、壁13より内側に設けられた支持ピン14aで支持されることとなる。かかる状態で、基台11に設けた吸着部材としての吸引孔12から、図示はしない真空ポンプで吸引排気することで、壁13により囲まれ、支持ピン14aで支持されたウエハ裏面側を負圧に構成し、ウエハ裏面を吸着支持する。   In the wafer chuck 10 configured as described above, most of the portion on the back side of the wafer is supported by the support pins 14 a provided inside the wall 13. In this state, by suctioning and exhausting with a vacuum pump (not shown) from a suction hole 12 as an adsorbing member provided in the base 11, a negative pressure is applied to the back side of the wafer surrounded by the wall 13 and supported by the support pins 14a. The back surface of the wafer is sucked and supported.

かかる吸着に際しては、ウエハの外周側まで、上記吸着支持の影響が及ぶように、極力、壁13の位置を外周側に近づけるようにする。このようにして、ウエハの外周側が水平位置より、少なくとも上側には反らないように吸着する。   At the time of such suction, the position of the wall 13 is made as close to the outer peripheral side as possible so that the above-mentioned suction support affects the outer peripheral side of the wafer. In this way, the wafer is attracted so that the outer peripheral side of the wafer does not warp at least above the horizontal position.

しかし、上記方法では、ウエハ外周側を上に反らないように吸着させることはできるものの、ウエハ外周側が当初より下反りの状態にあるものでは、その下反りの傾向がより助長されることも起きる。   However, in the above method, the wafer outer peripheral side can be adsorbed so that it does not warp upward, but if the wafer outer peripheral side is in a downward warped state from the beginning, the tendency of the downward warping may be further promoted. Get up.

そこで、本発明では、壁13の外周側に、下反り抑制部材15を設けるようにして、下反りの傾向の助長を抑制したのである。例えば、下反り抑制部材15を、支持ピン14aと同様の構成の下反り抑制ピン15aに構成することで、ウエハ外周側の下反り傾向を抑え、ウエハ外周側の水平支持が図れるようにした。   Therefore, in the present invention, the downward warpage suppressing member 15 is provided on the outer peripheral side of the wall 13 to suppress the promotion of the downward warping tendency. For example, the downward warping suppressing member 15 is configured as the downward warping suppressing pin 15a having the same configuration as that of the support pin 14a, thereby suppressing the downward warping tendency of the wafer outer peripheral side and achieving horizontal support on the wafer outer peripheral side.

極めて簡単な構成ではあるが、しかし、その効果は、著しく大きいものである。例えば、当初よりウエハ外周側が下に反り気味のウエハを用いても、ウエハ外周側を水平位置に吸着支持して、ウエハ全体を露光処理が可能な程度に水平度を確保することができるのである。   Although it is a very simple structure, the effect is remarkably large. For example, even if a wafer with the wafer outer peripheral side warped downward from the beginning is used, the wafer outer peripheral side can be sucked and supported at a horizontal position so that the entire wafer can be secured to the extent that exposure processing is possible. .

図3には、ウエハWをかかる構成のウエハチャック10に、水平に吸着支持させた状態を示した。図3に示す場合には、壁13の差し渡し長が146.6mmのリング状に形成され、ウエハWが150mmの径を有している場合を示した。支持ピン14aは、2.0mmの等間隔で、壁13の内側に複数設けられている。   FIG. 3 shows a state in which the wafer W is horizontally sucked and supported by the wafer chuck 10 having such a configuration. In the case shown in FIG. 3, the case where the wall 13 is formed in a ring shape with a passing length of 146.6 mm and the wafer W has a diameter of 150 mm is shown. A plurality of support pins 14a are provided inside the wall 13 at equal intervals of 2.0 mm.

下反り抑制ピン15aも、壁13の外側に、最外周側の支持ピン14aに対して、2.0mm離して設けた。さらに、下反り抑制ピン15aのウエハ裏面に接触する部分は、壁13から約0.8mm隔てて設けられている。   The downward warping suppression pin 15a is also provided on the outer side of the wall 13 with a distance of 2.0 mm from the outermost support pin 14a. Further, the portion of the lower warp suppression pin 15 a that contacts the back surface of the wafer is provided at a distance of about 0.8 mm from the wall 13.

下反り抑制ピン15aは、図3にも示すように、基本的には、壁13の外側から、ウエハの外周側までの間に、ウエハ裏面の支持面がくるように設ければよい。図3に示す場合は、かかる範囲のほぼ中央位置である約0.8mmの位置で、ウエハ支持面を設けた場合を示した。   As shown in FIG. 3, basically, the lower warpage suppressing pin 15 a may be provided so that the support surface on the back surface of the wafer comes between the outside of the wall 13 and the outer peripheral side of the wafer. In the case shown in FIG. 3, the case where the wafer support surface is provided at the position of about 0.8 mm, which is the substantially central position of such a range, is shown.

このように上記構成のウエハチャック10を用いることで、例えば、当初より下反り傾向があるウエハ外周側を、下反り傾向を助長させることなく支持させることができる。かかる様子を、図4(a)、図5(a)に示した。   Thus, by using the wafer chuck 10 having the above-described configuration, for example, the wafer outer peripheral side that tends to warp from the beginning can be supported without promoting the tendency to warp downward. This state is shown in FIGS. 4 (a) and 5 (a).

図4(a)は、図4(b)に示すように、ウエハWを基台11に吸着支持させた状態で、ウエハWのオリフラにかからない径方向ABで、吸着支持の水平度を調べた結果である。下反り抑制ピン15aを設けた場合には、ウエハWの下側への反りは、0を基準として、A端側、B端側は共に、下方向に約0.5μm程度の反りに抑えられていることが分かる。   In FIG. 4A, as shown in FIG. 4B, the level of the suction support is examined in the radial direction AB that does not cover the orientation flat of the wafer W while the wafer W is sucked and supported on the base 11. It is a result. When the lower warpage suppressing pin 15a is provided, the warpage to the lower side of the wafer W is suppressed to about 0.5 μm in the downward direction on both the A end side and the B end side with reference to 0. I understand that

しかし、下反り抑制ピン15aが無い場合には、A端側では約1μm程度反り、B端側で約3μmも下に反ることが確認された。このように、下反り抑制ピン15aが無い場合には、ウエハWの外周側が大きく下側に反り、かかる領域では、露光処理が適正に行えないのである。   However, it was confirmed that in the absence of the downward warp suppressing pin 15a, the warp is about 1 μm at the A end side and the warp is about 3 μm downward at the B end side. Thus, when there is no downward warp suppression pin 15a, the outer peripheral side of the wafer W is greatly warped downward, and in this region, the exposure process cannot be performed properly.

同様に、図5(a)では、ウエハWを基台11に吸着支持させた状態で、図5(b)に示すようにウエハWのオリフラにかかる径方向CDで、吸着支持の水平度を調べた結果である。下反り抑制ピン15aを設けた場合には、ウエハWの下側への反りは、C端側では約1.5μm程度、D端側では約0.5μm程度に抑えられていることが分かる。   Similarly, in FIG. 5A, the level of the suction support is set in the radial direction CD applied to the orientation flat of the wafer W as shown in FIG. It is the result of investigation. It can be seen that when the downward warp suppressing pin 15a is provided, the downward warping of the wafer W is suppressed to about 1.5 μm on the C end side and about 0.5 μm on the D end side.

しかし、下反り抑制ピン15aが無い場合には、C端側では約4μm程度、D端側では約1μm程度に下側に反っていることが確認された。   However, it was confirmed that in the absence of the downward warp suppressing pin 15a, the warp was warped downward by about 4 μm at the C end side and by about 1 μm at the D end side.

かかる場合でも、C端側では、下反り抑制ピン15aが無い場合には、下反り傾向が激しく起きており、AB方向の場合と同様に、適切な露光処理が行えないことが分かる。   Even in such a case, it can be seen that, on the C-end side, when there is no downward warp suppression pin 15a, the downward warping tendency is intense, and as in the case of the AB direction, appropriate exposure processing cannot be performed.

尚、図4(a)、図5(a)では、A端側、B端側の反りの状況、C端側、D端側の反り状況が、それぞれ左右端側で極端に異なっているが、これは吸着支持する際のウエハチャック10へのウエハの吸着位置のずれによる影響である。しかし、かかる程度のウエハ位置のずれは、実際上起こり得る範囲内であるため、そのままの生のデータを示したものである。   In FIGS. 4 (a) and 5 (a), the warp conditions on the A-end side and B-end side and the warp conditions on the C-end side and D-end side are extremely different on the left and right end sides. This is an influence due to the deviation of the wafer suction position on the wafer chuck 10 during suction support. However, such a deviation of the wafer position is within a range that can actually occur, and therefore shows raw data as it is.

このように本発明の構成のウエハチャック10では、下反り抑制ピン15aを設けることで、当初より下側に反った傾向のあるウエハWでも、ウエハWの外周側の下反り傾向を抑制して平坦度の補正を適正に行うことができることが分かった。   As described above, in the wafer chuck 10 having the configuration of the present invention, by providing the downward warp suppressing pin 15a, the downward warping tendency of the outer peripheral side of the wafer W can be suppressed even if the wafer W tends to warp downward from the beginning. It was found that the flatness can be corrected appropriately.

上記の如く、ウエハWの外周側までの水平度を、適切な露光処理が可能な程に補正することができるため、かかる領域での製品取得数の向上が図れる。製品取得数の観点から、上記構成の効果を検証した。例えば、図6(a)に模式的に示すように、オリフラにかからない径方向で、露光に際してのショットを7回行ったとする。これまでのウエハチャック10aを用いた場合には、1回目と、7回目のショットでは、図6(b)に示すように、ウエハWの外周側での下反り傾向が強いため、製品取得を行うことができなかった。   As described above, the level to the outer peripheral side of the wafer W can be corrected to such an extent that an appropriate exposure process can be performed, so that the number of products acquired in this region can be improved. The effect of the above configuration was verified from the viewpoint of the number of products acquired. For example, as schematically shown in FIG. 6A, it is assumed that shots during exposure are performed seven times in the radial direction not facing the orientation flat. When the conventional wafer chuck 10a is used, in the first and seventh shots, as shown in FIG. 6B, there is a strong tendency to warp on the outer peripheral side of the wafer W. Could not do.

しかし、上記のように下反り抑制ピン15aを設けるだけで、ウエハWの外周側の大きな下反りを防止することができるため、ウエハWの外周側までの製品取得が可能となるのである。例えば、図7(a)に示すように、これまでのウエハWでは、四隅の領域ではウエハWの外周側での下反りにより製品取得は行えないため、露光工程ではショットを行っていなかった。   However, since it is possible to prevent a large downward warp on the outer peripheral side of the wafer W only by providing the downward warp suppressing pin 15a as described above, it is possible to obtain products up to the outer peripheral side of the wafer W. For example, as shown in FIG. 7A, in the conventional wafer W, in the four corner regions, product acquisition cannot be performed due to warpage on the outer peripheral side of the wafer W, and thus no shot is performed in the exposure process.

しかし、本発明の構成のウエハチャック10を使用することで、ウエハ外周側まで露光が適正に行えるようになったため、図7(b)に示すように、例えば、ウエハWの四隅の領域(かかる追加領域は、図中×印で示した)のショットを追加することができるようになった。   However, by using the wafer chuck 10 having the configuration of the present invention, exposure can be appropriately performed up to the outer peripheral side of the wafer. For example, as shown in FIG. In the additional area, it is possible to add shots (indicated by crosses in the figure).

これまでは、ウエハ外周側から内側に約7.5mm入った範囲では、露光処理が適切に行えないと考えられていた。しかし、上記の如く、本発明を適用することで、ウエハ外周側まで適切な露光処理が行えるので、製品取得数の向上が図られるのである。   Until now, it was thought that the exposure process could not be performed properly within the range of about 7.5 mm inside from the outer peripheral side of the wafer. However, as described above, by applying the present invention, appropriate exposure processing can be performed up to the wafer outer peripheral side, so that the number of products acquired can be improved.

因に、例えば、チップサイズが横×縦で、4〜5mm×1〜2mmの場合に試算してみると、下反り抑制ピン15aを設けないこれまでのウエハチャックに比べて、製品取得数で、ウエハ一枚当りについて5%も向上することが確認されたのである。   Incidentally, for example, when the chip size is 4 × 5 mm × 1 to 2 mm and the chip size is 4 × 5 mm × 1 to 2 mm, the number of products acquired is smaller than that of the conventional wafer chuck that does not include the downward warp suppression pin 15a. It was confirmed that the wafer per wafer was improved by 5%.

かかる構成のウエハチャック10は、上記の如く、フォトリソリグラフィ処理の露光工程で、その真価が特に顕著に発揮される。そこで、フォトリソリグラフィ処理の例を挙げて、以下説明する。   As described above, the true value of the wafer chuck 10 having such a configuration is particularly remarkable in the exposure process of the photolithography process. Therefore, an example of photolithography process will be described below.

先ず、フォトリソリグラフィ処理を行うウエハに、フォトレジスト膜を塗布する。例えば、回転支持台上に真空チャックされたウエハの上に、感光性樹脂のフォトレジストを滴下する。滴下したフォトレジストを、ウエハを高速回転させる等して、薄いフォトレジスト膜にする。   First, a photoresist film is applied to a wafer to be subjected to photolithography. For example, a photoresist of a photosensitive resin is dropped on a wafer that is vacuum chucked on a rotating support base. The dropped photoresist is made into a thin photoresist film by rotating the wafer at high speed or the like.

このようにして形成されたフォトレジスト膜を、露光処理工程に搬送し、レチクルのパターンを転写する。かかる露光処理工程は、例えば、図8のような、露光装置20を使用する。露光装置20は、露光処理を行うウエハWを、水平に支持する上記構成のウエハチャック10を有する。   The photoresist film thus formed is transferred to an exposure process, and the reticle pattern is transferred. In this exposure processing step, for example, an exposure apparatus 20 as shown in FIG. 8 is used. The exposure apparatus 20 includes the wafer chuck 10 having the above-described configuration that horizontally supports a wafer W to be exposed.

かかるウエハチャック10は、XYステージ21により、水平方向に自在移動が可能に構成されている。一方、パターンをウエハW上に転写するため、水銀ランプ等に構成されたランプ22が、ウエハWに対面して設けられている。かかるランプ22から発する光は、コンデンサレンズ23を介して、レチクル24を照射するように構成されている。   The wafer chuck 10 is configured to be freely movable in the horizontal direction by an XY stage 21. On the other hand, in order to transfer the pattern onto the wafer W, a lamp 22 configured as a mercury lamp or the like is provided facing the wafer W. The light emitted from the lamp 22 is configured to irradiate the reticle 24 via the condenser lens 23.

コンデンサレンズ23を透過した光でレチクル24を照射することで、レチクル24上に描かれたマスクパターンが、縮小レンズ25を介して、ウエハW上に縮小露光される。   By irradiating the reticle 24 with light transmitted through the condenser lens 23, the mask pattern drawn on the reticle 24 is reduced and exposed on the wafer W through the reduction lens 25.

かかる構成の露光装置20を用いて、例えば、図9に示すような工程で、露光処理を行う。すなわち、ステップS110に示すように、ウエハWにフォトリソリグラフィ処理に適したレチクル24を用意し、露光装置20側に搬送する。その後、ステップS120に示すように、レチクル24のアライメントを行い、適切な位置にレチクル24をセットする。   Using the exposure apparatus 20 having such a configuration, for example, an exposure process is performed in a process as shown in FIG. That is, as shown in step S110, a reticle 24 suitable for photolithography processing is prepared on the wafer W, and is transferred to the exposure apparatus 20 side. Thereafter, as shown in step S120, the reticle 24 is aligned, and the reticle 24 is set at an appropriate position.

レチクル24を露光装置20にセットした後で、ステップS130に示すように、ウエハWを露光装置20に搬送する。その後のステップS140では、ウエハWの粗合せを行う。ウエハWの粗合せの後、ステップS150で、ウエハWをウエハチャック10にセットする。ウエハWは、ウエハチャック10に支持され、その際にウエハ外周側は下反り抑制ピン15aにより、下反りの傾向が抑制されて露光可能に水平支持される。   After the reticle 24 is set in the exposure apparatus 20, the wafer W is transferred to the exposure apparatus 20 as shown in step S130. In subsequent step S140, the wafer W is roughly aligned. After the rough alignment of the wafer W, the wafer W is set on the wafer chuck 10 in step S150. The wafer W is supported by the wafer chuck 10, and the wafer outer peripheral side is horizontally supported by the downward warpage suppressing pin 15 a so that the tendency of downward warping is suppressed and exposure is possible.

このようにして、ウエハWの外周側まで露光可能に、水平精度を良好に支持させた状態で、ステップS160に示すように、レチクル24のパターンを検出する。   In this manner, the pattern of the reticle 24 is detected as shown in step S160 in a state in which exposure to the outer peripheral side of the wafer W is performed and the horizontal accuracy is favorably supported.

その後、ステップS170に示すように、一回の露光処理でカバーできるショット範囲の最初の第一露光点へウエハWを移動させる。移動後、ステップS180で焦点を合せ、ステップS190に示すように露光処理を行う。その後、ステップ&リピートにより露光処理を必要に応じて複数回繰り返し、所要のショットを行い、露光処理をステップS200に示すように終了する。   Thereafter, as shown in step S170, the wafer W is moved to the first first exposure point in the shot range that can be covered by one exposure process. After the movement, the focus is adjusted in step S180, and exposure processing is performed as shown in step S190. Thereafter, the exposure process is repeated a plurality of times as necessary by step & repeat, a required shot is performed, and the exposure process is terminated as shown in step S200.

露光処理が終了したウエハWは、ステップS210に示すようにアンロードされ、露光装置20から次工程の現像処理工程に搬送され、露光工程は終了となる。   The wafer W for which the exposure process has been completed is unloaded as shown in step S210, and is transferred from the exposure apparatus 20 to the next development process, and the exposure process is completed.

その後の現像処理工程では、露光処理された部分、あるいは非露光部分を、現像剤により現像して、レチクル24の縮小パターンを具現化してマスクを形成する。適宜洗浄等を施した後に、かかるマスクを用いて、エッチング処理等を行えばよい。   In the subsequent development processing step, the exposed or non-exposed portion is developed with a developer, and a reduced pattern of the reticle 24 is embodied to form a mask. After performing appropriate cleaning or the like, an etching process or the like may be performed using such a mask.

因に、図10(a)、(b)に示すように、本発明のウエハチャック10を使用することで、フォトレジスト膜に形成する細線パターンの幅を、例えば、0.3μm幅に形成スルことができる。かかる線幅を±0.04μmの精度で形成することができる程度に、ウエハの外周側の水平支持が可能となった。   Incidentally, as shown in FIGS. 10A and 10B, by using the wafer chuck 10 of the present invention, the width of the fine line pattern formed on the photoresist film is, for example, 0.3 μm wide. be able to. To the extent that such a line width can be formed with an accuracy of ± 0.04 μm, it is possible to horizontally support the outer peripheral side of the wafer.

本発明は、例えば、上記のように、半導体装置の製造方法におけるフォトリソリグラフィ処理に際して、露光処理を行う場合に有効に適用することができるものであるが、本発明が適用される半導体装置としては、露光工程を製造段階に含むものであれば、どのような半導体装置にでも適用することができる。すなわち、半導体装置の種類には、関わらないのである。   For example, as described above, the present invention can be effectively applied when performing an exposure process in the photolithography process in the method for manufacturing a semiconductor device. As a semiconductor device to which the present invention is applied, the present invention can be applied. Can be applied to any semiconductor device as long as the exposure process is included in the manufacturing stage. That is, it does not relate to the type of semiconductor device.

そこで、パワーMISFETに構成した場合を例に挙げて、本発明の製造方法を適用する半導体装置100について説明する。   Therefore, the semiconductor device 100 to which the manufacturing method of the present invention is applied will be described by taking as an example a case where the power MISFET is configured.

すなわち、半導体装置100のパワーMISFETは、図11に示すように、n型の導電型を有するn型単結晶シリコン基板101Aの主面側に、n型の導電型を有する不純物(例えば、リン)がドープされたn型単結晶シリコン層101Bがエピタキシャル成長させられ、半導体基板101として使用されている。 That is, as shown in FIG. 11, the power MISFET of the semiconductor device 100 has an impurity (for example, phosphorous) on the main surface side of the n + type single crystal silicon substrate 101A having the n type conductivity. ) Doped n type single crystal silicon layer 101B is epitaxially grown and used as semiconductor substrate 101.

かかる半導体基板101は、パワーMISFETの活性セルが形成される活性セル領域ACA、不活性セルが形成される不活性セル領域NCA、パワーMISFETのゲート電極と電気的に接続する配線が形成されるゲート配線領域GLA及びフィールドリミッティングリングが形成されるターミネーション領域FLRを有している。   The semiconductor substrate 101 includes an active cell area ACA in which active cells of the power MISFET are formed, an inactive cell area NCA in which inactive cells are formed, and a gate in which wiring that is electrically connected to the gate electrode of the power MISFET is formed. A wiring region GLA and a termination region FLR in which a field limiting ring is formed are provided.

尚、n型単結晶シリコン基板101Aおよびn型単結晶シリコン層101Bは、パワーMISFETのドレイン領域となる。 The n + type single crystal silicon substrate 101A and the n type single crystal silicon layer 101B serve as the drain region of the power MISFET.

かかるn型単結晶シリコン層101Bの主面には、熱酸化により酸化シリコン膜103が形成される。さらに、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、この酸化シリコン膜103及びn型単結晶シリコン層101Bをエッチングする。かかるエッチングにより、活性セル領域ACA及び不活性セル領域NCAに溝104が形成され、ゲート配線領域GLAには溝105が形成される。 A silicon oxide film 103 is formed on the main surface of the n type single crystal silicon layer 101B by thermal oxidation. Further, the silicon oxide film 103 and the n -type single crystal silicon layer 101B are etched by using the wafer chuck 10 described above as a mask by using the photoresist film patterned by reduction exposure of the reticle by photolithographic processing and development. To do. By this etching, a trench 104 is formed in the active cell region ACA and the inactive cell region NCA, and a trench 105 is formed in the gate wiring region GLA.

また、基板に熱酸化処理を施すことにより、溝104、105の側壁および底部には、半導体基板101の熱酸化処理により酸化シリコン膜106が形成され、パワーMISFETのゲート絶縁膜となる。次に、例えば、リンがドープされた多結晶シリコン膜を溝104、105の内部を含む酸化シリコン膜103上に堆積し、その多結晶シリコン膜で溝104、105を埋め込む。   Further, by subjecting the substrate to thermal oxidation treatment, a silicon oxide film 106 is formed on the sidewalls and bottom portions of the trenches 104 and 105 by thermal oxidation treatment of the semiconductor substrate 101, and becomes a gate insulating film of the power MISFET. Next, for example, a polycrystalline silicon film doped with phosphorus is deposited on the silicon oxide film 103 including the inside of the grooves 104 and 105, and the grooves 104 and 105 are filled with the polycrystalline silicon film.

続いて、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、多結晶シリコン膜をエッチングし、多結晶シリコン膜を溝104、105内に残し、溝104内にパワーMISFETのゲート電極107を形成する。併せて、溝105内には、ゲート引き出し電極108を形成する。   Subsequently, using the wafer chuck 10 described above, the polycrystalline silicon film is etched using the photoresist film patterned by reduction exposure of the reticle by photolithographic processing and development as a mask, and the polycrystalline silicon film is groove 104. , 105, and the gate electrode 107 of the power MISFET is formed in the trench 104. In addition, a gate extraction electrode 108 is formed in the trench 105.

さらに、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、
酸化シリコン膜103をエッチングし、不要な酸化シリコン膜103を除去することによって、残った酸化シリコン膜103からフィールド絶縁膜103Aを形成する。
Further, using the wafer chuck 10 described above as a mask, a photoresist film patterned by reduction exposure of a reticle by photolithographic processing and development is used as a mask.
By etching the silicon oxide film 103 and removing the unnecessary silicon oxide film 103, a field insulating film 103A is formed from the remaining silicon oxide film 103.

その後、n型単結晶シリコン層101Bの表面に酸化シリコン膜109を堆積する。続いて、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、
p型の導電型を有する不純物イオン、例えばB(ホウ素)を所定の濃度(第1不純物濃度)でn型単結晶シリコン層101Bに導入し、半導体基板101を熱処理することでその不純物イオンを拡散させる。
Thereafter, a silicon oxide film 109 is deposited on the surface of the n type single crystal silicon layer 101B. Subsequently, using the wafer chuck 10 described above as a mask, the photoresist film patterned by reduction exposure of the reticle by photolithographic processing and development is used as a mask.
Impurity ions having p-type conductivity, such as B (boron), are introduced into the n -type single crystal silicon layer 101B at a predetermined concentration (first impurity concentration), and the semiconductor substrate 101 is subjected to heat treatment to thereby remove the impurity ions. Spread.

また、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして使用してターミネーション領域FLRにp型フィールドリミッティングリング110を形成する。さらに、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜を別のマスクとして、活性セル領域ACAにp型半導体領域(第2半導体層)111を形成する。 In addition, a p - type field limiting ring 110 is formed in the termination region FLR using a photoresist film patterned by reduction exposure of the reticle by photolithographic processing and development using the wafer chuck 10 described above as a mask. To do. Further, a p - type semiconductor region (second semiconductor) is formed in the active cell region ACA by using, as another mask, a photoresist film patterned by reduction exposure of the reticle by photolithographic processing and development using the wafer chuck 10 described above. Layer) 111 is formed.

かかるp型半導体領域111は、パワーMISFET形成後においてパワーMISFETのチャネル層となる。また、p型フィールドリミッティングリング110は、平面において、複数のリング状で活性セル領域ACA及び不活性セル領域NCAを取り囲む領域に形成される。 The p type semiconductor region 111 becomes a channel layer of the power MISFET after the power MISFET is formed. Further, the p type field limiting ring 110 is formed in a region surrounding the active cell region ACA and the inactive cell region NCA in a plurality of ring shapes in a plane.

かかるp型フィールドリミッティングリング110は、端部がゲート引き出し電極108の形成された溝105を超えて、p型半導体領域111が形成されている所まで達し、溝105の底部より深く形成されている。一方、p型半導体領域111は、端部がゲート引き出し電極108の形成された溝105の側壁に達するように形成され、さらに溝104、105の底部に達しない深さで形成されている。 The p type field limiting ring 110 has an end that extends beyond the groove 105 in which the gate lead electrode 108 is formed and reaches a place where the p type semiconductor region 111 is formed, and is formed deeper than the bottom of the groove 105. Has been. On the other hand, the p type semiconductor region 111 is formed so that the end thereof reaches the side wall of the trench 105 in which the gate extraction electrode 108 is formed, and is formed to a depth that does not reach the bottom of the trenches 104 and 105.

尚、フィールドリミッティングリングは、たとえば半導体用語大辞典編集委員会編集「半導体用語大辞典」、株式会社日刊工業新聞社発行、1999年3月20日、p.938に記載されているように、個別素子やICのプレーナ接合をリング状の接合で取り囲み、プレーナ接合のコーナー部の電界を緩和して高耐圧を実現するものである。   The field limiting ring is, for example, “Semiconductor Terminology Dictionary” edited by the Semiconductor Terminology Dictionary Editorial Committee, published by Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd., March 20, 1999, p. As described in U.S. Pat. No. 938, the planar junction of the individual element or IC is surrounded by a ring-shaped junction, and the electric field at the corner portion of the planar junction is relaxed to realize a high breakdown voltage.

続いて、n型の導電型を有する不純物イオン、例えばAs(ヒ素)を、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、半導体基板101に導入する。その後に熱処理を施すことによってその不純物イオンを拡散させ、活性セル領域ACAのp型半導体領域111内にn型半導体領域112を形成する。併せて、ターミネーション領域FLRのn型単結晶シリコン層101Bにn型ガードリング領域113を形成する。 Subsequently, an n-type conductivity type impurity ion, for example, As (arsenic) is masked with a photoresist film patterned by reduced exposure of the reticle by photolithographic processing and development by using the wafer chuck 10 described above. As introduced into the semiconductor substrate 101. Thereafter, heat treatment is performed to diffuse the impurity ions, and an n + type semiconductor region 112 is formed in the p type semiconductor region 111 of the active cell region ACA. In addition, an n + type guard ring region 113 is formed in the n type single crystal silicon layer 101B in the termination region FLR.

かかるn型ガードリング領域113は、半導体基板101を個々の半導体チップへと分割した時に、平面においてp型フィールドリミッティングリング110を取り囲むように形成され、パワーMISFET素子を保護する機能を有する。 The n + type guard ring region 113 is formed so as to surround the p type field limiting ring 110 in a plane when the semiconductor substrate 101 is divided into individual semiconductor chips, and has a function of protecting the power MISFET element. .

このようにして、n型単結晶シリコン基板101Aおよびn型単結晶シリコン層101Bをドレイン領域とし、n型半導体領域112をソース領域とするパワーMISFETを形成することができる。 In this manner, a power MISFET having the n + type single crystal silicon substrate 101A and the n type single crystal silicon layer 101B as a drain region and the n + type semiconductor region 112 as a source region can be formed.

その後、PSG(Phospho Silicate Glass)膜を堆積し、そのPSG膜上にSOG(Spin On Glass)膜を塗布して、そのPSG膜及びSOG膜からなる絶縁膜114を形成する。続いて、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、絶縁膜114及びn型単結晶シリコン層101Bをエッチングし、コンタクト溝115、116、117、118、119を形成する。 Thereafter, a PSG (Phospho Silicate Glass) film is deposited, an SOG (Spin On Glass) film is applied on the PSG film, and an insulating film 114 made of the PSG film and the SOG film is formed. Subsequently, using the wafer chuck 10 described above, the insulating film 114 and the n -type single crystal silicon layer 101B are etched using the reduced-size exposure of the reticle by photolithography processing and the photoresist film patterned by development as a mask. The contact grooves 115, 116, 117, 118, and 119 are formed.

かかるコンタクト溝115は、活性セル領域ACAにおいて、隣接するゲート電極107間に形成され、パワーMISFETのソース領域となるn型半導体領域112と接する。コンタクト溝116は、不活性セル領域NCAにおいて隣接するゲート電極107とゲート引き出し電極108との間に形成され、p型半導体領域111と接する。 The contact trench 115 is formed between the adjacent gate electrodes 107 in the active cell region ACA, and is in contact with the n + type semiconductor region 112 serving as the source region of the power MISFET. Contact trench 116 is formed between adjacent gate electrode 107 and gate extraction electrode 108 in inactive cell region NCA, and is in contact with p type semiconductor region 111.

コンタクト溝117は、ターミネーション領域FLRにおいて形成され、p型フィールドリミッティングリング110と接する。コンタクト溝118は、ターミネーション領域FLRにおいて形成され、n型ガードリング領域113と接する。コンタクト溝119は、ゲート配線領域GLAにおいて形成され、ゲート引き出し電極108に達する。 Contact groove 117 is formed in termination region FLR and is in contact with p -type field limiting ring 110. Contact groove 118 is formed in termination region FLR and is in contact with n + -type guard ring region 113. The contact trench 119 is formed in the gate wiring region GLA and reaches the gate lead electrode 108.

次に、コンタクト溝115、116、117、118の底部にp型の導電型を有する不純物イオン、例えばBF(二フッ化ホウ素)を導入し、その後の熱処理により不純物イオンを拡散させ、p型半導体領域120を形成する。かかるp型半導体領域120は、後に形成される配線をコンタクト溝115、116、117、118の底部にてp型半導体領域111またはp型フィールドリミッティングリング110とオーミック接触させるためのものである。 Next, impurity ions having p-type conductivity, such as BF 2 (boron difluoride), are introduced into the bottoms of the contact trenches 115, 116, 117, and 118, and the impurity ions are diffused by subsequent heat treatment, and p + A type semiconductor region 120 is formed. The p + type semiconductor region 120 is used to make an ohmic contact with the p type semiconductor region 111 or the p type field limiting ring 110 at the bottom of the contact trench 115, 116, 117, 118 at the p + type semiconductor region 120. It is.

次に、コンタクト溝115、116、117、118、119内部を含む絶縁膜114の上部に、バリア導体膜として、例えばスパッタリング法でTiW(チタンタングステン)膜を薄く堆積し、その後に熱処理を施す。続いて、そのTiW膜上に、たとえばスパッタリング法にてAl(アルミニウム)膜を堆積する。かかるバリア導体膜は、Alと基板(Si)とが接触することにより不所望な反応層が形成されることを防止する役割を果たす。尚、Al膜は、Alを主成分とする膜を意味し、他の金属等を含有していてもよい。   Next, a TiW (titanium tungsten) film is thinly deposited as a barrier conductor film on the insulating film 114 including the inside of the contact trenches 115, 116, 117, 118, and 119 by, for example, sputtering, and then heat treatment is performed. Subsequently, an Al (aluminum) film is deposited on the TiW film by sputtering, for example. Such a barrier conductor film serves to prevent an undesired reaction layer from being formed by contact between Al and the substrate (Si). The Al film means a film containing Al as a main component and may contain other metals.

続いて、前記説明のウエハチャック10を用いてフォトリソリグラフィ処理によりレチクルの縮小露光、及び現像によりパターンニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、そのTiW膜及びAl膜をエッチングすることにより、ゲート引き出し電極108と電気的に接続するゲート配線121、パワーMISFETのソース領域となるn型半導体領域112と電気的に接続するソースパッド(ソース電極)122を形成する。 Subsequently, the TiW film and the Al film are etched by using the wafer chuck 10 described above as a mask by using the photoresist film patterned by reduction exposure of the reticle by photolithographic processing and development, thereby obtaining a gate lead electrode. A gate wiring 121 that is electrically connected to 108 and a source pad (source electrode) 122 that is electrically connected to an n + type semiconductor region 112 that becomes a source region of the power MISFET are formed.

併せて、p型フィールドリミッティングリング110の1本と電気的に接続し、ソースパッド122と電気的に接続する配線123、配線123が電気的に接続するp型フィールドリミッティングリング110とは異なるp型フィールドリミッティングリング110と電気的に接続する配線124、n型ガードリング領域113と電気的に接続する配線125、及びゲート配線121と電気的に接続するゲートパッド(ゲート電極)をも形成されている。 In addition, p - -type field limiting rings 110 - type field and one electrically connected limiting rings 110, the source pad 122 electrically connected to the wiring 123, p wiring 123 are electrically connected Are a wiring 124 electrically connected to a different p type field limiting ring 110, a wiring 125 electrically connected to the n + type guard ring region 113, and a gate pad (gate electrode) electrically connected to the gate wiring 121. ) Is also formed.

上記のように、例えばMISFETに構成された半導体装置の製造で、上記フォトリソリグラフィ処理によるマスク形成等で、本発明が適用される。   As described above, the present invention is applied to, for example, the manufacture of a semiconductor device configured as a MISFET and the formation of a mask by the photolithography process.

以上、本発明者によってなされた発明を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いうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

前記説明では、ピンコンタクトタイプの場合を例に挙げて説明したが、かかるピンコンタクトタイプ以外の吸着構成でも、下反り抑制部材を設ける構成は適用できるものである。   In the above description, the case of the pin contact type has been described as an example, but the configuration in which the downward warp suppressing member is provided can be applied even to an adsorption configuration other than the pin contact type.

前記説明では、下反り抑制手段には、ピン構成の下反り抑制ピンを用いたが、例えば、リング状に構成することで、下反り抑制手段としても構わない。あるいは、連続的にリング状に設けることなく、例えば中間が適度に空いた間欠リング状に形成しても構わない。   In the above description, the downward warping suppressing means is a pin warping suppressing pin. However, for example, the downward warping suppressing means may be configured in a ring shape. Alternatively, it may be formed in an intermittent ring shape, for example, having an intermediate space, without being provided continuously in a ring shape.

また、ウエハ裏面を吸着させるに際して負圧形成に資するリング状の壁を、前記説明では一つ設けた場合について説明したが、2つ以上を同心円状に構成して、その各々に対応して吸引孔を設けるようにしても構わない。かかる構成を採用することで、よりウエハ裏面の吸着状況を適切に調整して、確実な裏面吸着を確保することができる。   Also, in the above description, the case where one ring-shaped wall that contributes to the formation of negative pressure when adsorbing the back surface of the wafer has been described, but two or more walls are configured concentrically, and suction is performed corresponding to each of them. You may make it provide a hole. By adopting such a configuration, it is possible to appropriately adjust the suction state on the back surface of the wafer, and to ensure reliable back surface suction.

前記実施の形態の説明では、当初よりウエハ外周側が下に反る傾向のあるウエハを吸着支持させた場合について説明したが、ウエハ外周側が上に反っている場合でも、同様に露光処理可能に水平度を維持しながら吸着できるものである。   In the description of the above embodiment, a case where a wafer whose wafer outer peripheral side tends to warp downward from the beginning has been described. However, even when the wafer outer peripheral side warps upward, the exposure processing can be performed horizontally in the same manner. It can be adsorbed while maintaining the degree.

本発明は、特許請求の範囲に半導体装置の製造方法として記載したが、前記説明の如く、半導体製造装置、あるいは露光装置、あるいはウエハ吸着支持装置、ウエハチャック、さらには製品取得数の向上方法等としても把握することができるものである。   Although the present invention has been described as a method for manufacturing a semiconductor device in the appended claims, as described above, a semiconductor manufacturing device, an exposure device, a wafer suction support device, a wafer chuck, and a method for improving the number of product acquisitions, etc. Can be grasped as well.

本発明は、例えば、半導体装置の製造等に際して、特に露光処理に際して、ウエハを水平に支持するに際して利用することができる。   The present invention can be used for horizontally supporting a wafer, for example, in manufacturing a semiconductor device, in particular, in an exposure process.

本発明の一実施の形態におけるウエハチャックの一実施例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically one Example of the wafer chuck | zipper in one embodiment of this invention. (a)は図1のA−A線で切断した様子を模式的に示す断面図であり、(b)は支持ピンの様子を模式的に示す部分断面図である。(A) is sectional drawing which shows typically a mode that it cut | disconnected by the AA line of FIG. 1, (b) is a fragmentary sectional view which shows typically the mode of a support pin. ウエハを吸着支持した様子を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a mode that the wafer was adsorbed and supported. (a)は下反り抑制ピンの有無における効果を比較した説明図であり、(b)は(a)の比較を行ったウエハにおける径方向を示した平面図である。(A) is explanatory drawing which compared the effect in the presence or absence of a downward curvature suppression pin, (b) is the top view which showed the radial direction in the wafer which performed the comparison of (a). (a)は下反り抑制ピンの有無における効果を比較した説明図であり、(b)は(a)の比較を行ったウエハにおける径方向を示した平面図である。(A) is explanatory drawing which compared the effect in the presence or absence of a downward curvature suppression pin, (b) is the top view which showed the radial direction in the wafer which performed the comparison of (a). (a)はウエハにおける露光ショットの状況を模式的に示した平面説明図であり、(b)は(a)の様子を模式的に示した断面図である。(A) is the plane explanatory view which showed typically the condition of the exposure shot in a wafer, (b) is sectional drawing which showed the mode of (a) typically. (a)はこれまでのウエハにおける露光時のショット範囲を模式的に示した平面図であり、(b)は本発明の適用による露光時のショット範囲を模式的に示した平面図である。(A) is the top view which showed typically the shot range at the time of exposure in the conventional wafer, (b) is the top view which showed typically the shot range at the time of exposure by application of this invention. 本発明で使用する露光装置の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the exposure apparatus used by this invention. 露光処理における手順の一例を示したフロー図である。It is the flowchart which showed an example of the procedure in an exposure process. (a)は本発明を適用してフォトレジスト膜を0.3μm幅で形成した一例を示す部分平面図であり、(b)は部分断面図である。(A) is a partial top view which shows an example which applied the present invention and formed the photoresist film by 0.3 micrometer width, (b) is a fragmentary sectional view. 本発明を適用する半導体装置の構成の一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically an example of the structure of the semiconductor device to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

10 ウエハチャック
10a ウエハチャック
11 基台
12 吸引孔
13 壁
14 支持部材
14a 支持ピン
14b ウエハ支持面
15 下反り抑制部材
15a 下反り抑制ピン
20 露光装置
21 XYステージ
22 ランプ
23 コンデンサレンズ
24 レチクル
100 半導体装置
101 半導体基板
101A n型単結晶シリコン基板
101B n型単結晶シリコン層
103 酸化シリコン膜
103A フィールド絶縁膜
104 溝
105 溝
106 酸化シリコン膜
107 ゲート電極
108 ゲート引き出し電極
109 酸化シリコン膜
110 p型フィールドリミッティングリング
111 p型半導体領域
112 n型半導体領域
113 n型ガードリング領域
114 絶縁膜
115 コンタクト溝
116 コンタクト溝
117 コンタクト溝
118 コンタクト溝
119 コンタクト溝
120 p型半導体領域
121 ゲート配線
122 ソースパッド(ソース電極)
123 配線
124 配線
125 配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer chuck 10a Wafer chuck 11 Base 12 Suction hole 13 Wall 14 Support member 14a Support pin 14b Wafer support surface 15 Bottom warp suppression member 15a Bottom warp suppression pin 20 Exposure device 21 XY stage 22 Lamp 23 Condenser lens 24 Reticle 100 Semiconductor device 101 Semiconductor substrate 101A n + type single crystal silicon substrate 101B n type single crystal silicon layer 103 Silicon oxide film 103A Field insulating film 104 Groove 105 Groove 106 Silicon oxide film 107 Gate electrode 108 Gate extraction electrode 109 Silicon oxide film 110 p type field limiting rings 111 p - -type semiconductor region 112 n + -type semiconductor regions 113 n + -type guard ring region 114 insulating film 115 contact grooves 116 contact trench 117 Ntakuto groove 118 contact grooves 119 contact grooves 120 p + -type semiconductor region 121 gate wirings 122 the source pad (source electrode)
123 wiring 124 wiring 125 wiring

Claims (5)

ウエハを水平に支持して処理する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハの水平支持には、前記ウエハの外周側を水平位置より下に反るのを抑制する手段を用いて行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device comprising a step of horizontally supporting and processing a wafer,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the horizontal support of the wafer is performed using means for suppressing the outer peripheral side of the wafer from warping below a horizontal position.
ウエハを水平に支持して処理する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハの水平支持には、前記ウエハの水平位置から下に反るのを抑制する下反り抑制ピンにより、前記ウエハの外周側を支持して行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device comprising a step of horizontally supporting and processing a wafer,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the horizontal support of the wafer is performed by supporting the outer peripheral side of the wafer by a downward warping suppression pin that suppresses downward warping from the horizontal position of the wafer.
ウエハを水平に支持して露光処理する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記露光工程では、前記ウエハの外周側を、水平位置から下に反るのを抑制する下反り抑制部材により支持して行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of horizontally supporting a wafer and performing an exposure process,
In the exposure step, the outer peripheral side of the wafer is supported by a downward warping suppressing member that suppresses downward warping from a horizontal position.
ウエハを水平に支持して露光処理する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記露光工程では、前記ウエハの外周側は、水平位置から下に反るのを抑制する下反り抑制部材により支持され、
前記下反り抑制部材は、前記下反り抑制部材より外縁側に設けたガード部材により守られることを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of horizontally supporting a wafer and performing an exposure process,
In the exposure step, the outer peripheral side of the wafer is supported by a downward warpage suppressing member that suppresses downward warping from a horizontal position,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the lower warpage suppressing member is protected by a guard member provided on an outer edge side of the lower warping suppressing member.
ウエハを水平に支持して露光処理する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記露光工程では、前記ウエハは複数の支持部材で支持された状態で吸着部材により吸着され、
前記吸着部材より外縁側に設けられ、前記ウエハの外周側が水平位置から下に反るのを抑制する下反り抑制部材により、前記ウエハの外周側が支持されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of horizontally supporting a wafer and performing an exposure process,
In the exposure step, the wafer is adsorbed by an adsorbing member while being supported by a plurality of supporting members,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the outer peripheral side of the wafer is supported by a lower warpage suppressing member that is provided on the outer edge side of the adsorption member and suppresses the outer peripheral side of the wafer from warping downward from a horizontal position. .
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