特開 2024-94623 真空チャック、スピンドルチャック及び半導体デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024094623

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】真空チャック、スピンドルチャック及び半導体デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240703BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240703BHJP

   B05C 11/08 20060101ALI20240703BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 P

H01L21/304 648A

H01L21/304 643A

H01L21/304 648G

B05C11/08

H01L21/30 564C

H01L21/30 569C

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022211284

(22)【出願日】2022-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】株式会社レゾナック

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100163496

【弁理士】

【氏名又は名称】荒 則彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100137017

【弁理士】

【氏名又は名称】眞島 竜一郎

(72)【発明者】

【氏名】馬渕 雄一郎

【テーマコード（参考）】

4F042

5F131

5F146

5F157

【Ｆターム（参考）】

4F042AA07

4F042AB00

4F042EB09

4F042EB12

4F042EB16

5F131AA02

5F131AA21

5F131BA12

5F131BA14

5F131BA37

5F131CA09

5F131CA12

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA06

5F131EA24

5F131EB01

5F131EB02

5F131EB05

5F146JA10

5F146LA05

5F157AA22

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB20

5F157AB33

5F157AB90

5F157CD16

5F157CF04

5F157CF14

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF60

5F157DA42

(57)【要約】

【課題】貫通孔が形成された半導体ウェハを用いて半導体デバイスを製造する場合、液体処理の際に貫通孔を通って該半導体ウェハとの間に液体が入り込むことを抑制することができる真空チャック及び半導体デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】この真空チャックは、ウェハ載置面を表面に有する基体を備え、前記基体は、複数の吸引孔が形成されており、前記複数の吸引孔は、前記ウェハ載置面に半導体ウェハが載置された場合に前記半導体ウェハを吸引するか否かを独立に制御可能な孔である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェハ載置面を表面に有する基体を備え、
前記基体は、複数の吸引孔が形成されており、
前記複数の吸引孔は、前記ウェハ載置面に半導体ウェハが載置された場合に前記半導体ウェハを吸引するか否かを独立に制御可能な孔である、真空チャック。

【請求項2】

前記基体は、前記ウェハ載置面から前記基体の厚み方向に窪んだ複数の凹部が形成されており、
前記複数の凹部のそれぞれに前記吸引孔が形成されている、請求項１に記載の真空チャック。

【請求項3】

前記複数の凹部は、前記ウェハ載置面の平面視中心に対して点対称に形成されている、請求項２に記載の真空チャック。

【請求項4】

平面視における前記ウェハ載置面の面積に対する前記複数の凹部の占める面積の割合は、１０％以上である、請求項２に記載の真空チャック。

【請求項5】

前記ウェハ載置面に形成された凹部の数は、４個以上である、請求項２に記載の真空チャック。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の真空チャックを備えるスピンドルチャック。

【請求項7】

請求項１～５のいずれか一項に記載の真空チャックに半導体ウェハを吸着させて半導体デバイスを製造する半導体デバイスの製造方法であって、
前記半導体ウェハが貫通孔を有する場合に、
前記複数の吸引孔のうち、前記貫通孔と最近接の吸引孔で前記半導体ウェハを吸引せずに前記半導体ウェハを吸着した吸着状態で、前記半導体ウェハを加工する工程を含む、半導体デバイスの製造方法。

【請求項8】

前記基体は、前記ウェハ載置面から前記基体の厚み方向に窪んだ複数の凹部が形成され、前記複数の凹部のそれぞれに前記吸引孔が形成されている真空チャックを用いる半導体デバイスの製造方法であって、
前記吸着状態は、前記複数の凹部のうち、前記貫通孔と重なる凹部に形成された吸引孔で前記半導体ウェハを吸引せずに前記半導体ウェハを吸着した状態である、請求項７に記載の半導体デバイスの製造方法。

【請求項9】

前記半導体ウェハに対し、レジストを塗布するレジスト塗布工程を有し、
前記レジスト塗布工程を前記吸着状態で行う、請求項７に記載の半導体デバイスの製造方法。

【請求項10】

前記半導体ウェハに対して、現像液を塗布する現像液塗布工程を有し、
前記現像液塗布工程を前記吸着状態で行う、請求項７に記載の半導体デバイスの製造方法。

【請求項11】

前記半導体ウェハとしてＳｉＣウェハを用いる、請求項７に記載の半導体デバイスの製造方法。

【請求項12】

前記半導体ウェハを真空チャックに吸着させる前に、前記半導体ウェハに貫通孔が形成されているかを調べ、貫通孔が形成されている場合に半導体ウェハにおける貫通孔の位置座標を特定する特定工程をさらに有する、請求項７に記載の半導体デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空チャック、スピンドルチャック及び半導体デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスは、半導体ウェハに対して繰り返し種々の加工がされて作製される。例えば、半導体デバイスは、真空チャック又は静電チャックに吸着された半導体ウェハに対してエピタキシャル膜の成膜、レジストコーティング、露光、現像、エッチング、不純物ドープ、活性化、レジスト剥離、ダイシング等加工を経て作製されることが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

【0003】

特許文献１には、静電チャック又は真空チャックとして、ウェハと接触する表面層及び該表面層と界面で接する基体部として気孔率が調整されたＳｉＣの焼結体で構成されたものを用いることが開示されている。特許文献１の真空チャックには、基体部及び表面層を貫通する吸引孔が設けられており、吸引孔から吸引を行い、ウェハ状の雰囲気との圧力差によってウェハを表面層に吸着するとされている。

【0004】

特許文献２のウェハチャックは、本体と一体成型された支持ピンを備えています。該ウェハチャックは、平面視中心付近にただ一つの吸引孔が設けられるとともに、円周方向に沿って３個の貫通孔が設けられたウェハチャックが開示されている。特許文献２のウェハチャックは、各貫通孔内に上下移動可能であるとともに排気孔が設けられたリフトピンが挿通されており、リフトピンにより支持ピンよりも高い位置でウェハを支持することで、平面視中心が凹むように撓んだ状態でウェハを支持することが開示されている。

【0005】

ここで、半導体ウェハは、半導体インゴットからスライスして作製されるため、半導体インゴット中の欠陥が引き継がれることが知られている。例えば、マイクロパイプと呼称される貫通孔が半導体インゴットに発生すると、貫通孔として半導体ウェハに引き継がれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４３２１８５５号公報

【特許文献2】特開２００８－１０３７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

半導体ウェハにマイクロパイプ等の貫通孔が形成されている場合、典型的には、該半導体ウェハ上に成膜されたエピタキシャル膜にも該貫通孔が引き継がれ、半導体エピタキシャルウェハを貫通する貫通孔が形成されることになる。

【0008】

半導体エピタキシャルウェハに貫通孔が形成されていると、真空チャックに吸着された半導体ウェハに対してレジストをコーティングする工程や、現像工程など、液体処理が施される工程において、該貫通孔を液体が抜け、半導体ウェハ及び真空チャックの間に液体が入り込み、ウェハの表面に対して必要な液体処理をすることができない場合がある。必要な液体処理がされていないウェハは、不良品となる可能性が高く、信頼性の観点から次工程に流動せずに廃棄されることが一般的である。

【0009】

また、半導体ウェハ及び真空チャックの間に液体が入り込むと、真空チャックが汚染されてしまう。汚染された真空チャックは、清掃が必要であり、製造プロセスにダウンタイムが生じてしまう。そのため、貫通孔が形成された半導体ウェハを用いて半導体デバイスを製造する場合、液体処理の際に貫通孔を通ること、及び、それに伴い、半導体ウェハ及び真空チャックの間に液体が入り込むことを抑制することが求められている。

【0010】

本発明は、上記事情に鑑みてなされた発明であり、貫通孔が形成された半導体ウェハを用いて半導体デバイスを製造する場合、液体処理の際に貫通孔を通って該半導体ウェハとの間に液体が入り込むことを抑制することができる真空チャック、スピンドルチャック及び半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。

【0012】

（１）本発明の一態様に係る真空チャックは、ウェハ載置面を表面に有する基体を備え、前記基体は、複数の吸引孔が形成されており、前記複数の吸引孔は、前記ウェハ載置面に半導体ウェハが載置された場合に前記半導体ウェハを吸引するか否かを独立に制御可能な孔である。

【0013】

（２）上記（１）の真空チャックにおいて、前記基体は、前記ウェハ載置面から前記基体の厚み方向に窪んだ複数の凹部が形成されており、前記複数の凹部のそれぞれに前記吸引孔が形成されていてもよい。

【0014】

（３）上記（２）の真空チャックにおいて、前記複数の凹部は、前記ウェハ載置面の平面視中心に対して点対称に形成されていてもよい。

【0015】

（４）上記（２）又は（３）の真空チャックにおいて、平面視における前記ウェハ載置面の面積に対する前記複数の凹部の占める面積の割合が、１０％以上であってもよい。

【0016】

（５）上記（２）～（４）のいずれかの真空チャックにおいて、前記ウェハ載置面に形成された凹部の数は、４個以上であってもよい。

【0017】

（６）本発明の一態様に係るスピンドルチャックは、上記（１）～（５）のいずれかの真空チャックを備える。

【0018】

（７）本発明の一態様に係る半導体デバイスの製造方法は、上記（１）～（５）のいずれかの真空チャックに半導体ウェハを吸着させて半導体デバイスを製造する半導体デバイスの製造方法であって、前記半導体ウェハが貫通孔を有する場合に、前記複数の吸引孔のうち、前記貫通孔と最近接の吸引孔で前記半導体ウェハを吸引せずに前記半導体ウェハを吸着した吸着状態で、前記半導体ウェハを加工する工程を含む。

【0019】

（８）上記（７）の半導体デバイスの製造方法において、前記基体は、前記ウェハ載置面から前記基体の厚み方向に窪んだ複数の凹部が形成され、前記複数の凹部のそれぞれに前記吸引孔が形成されている真空チャックを用いる半導体デバイスの製造方法であって、前記吸着状態は、前記複数の凹部のうち、前記貫通孔と重なる凹部に形成された吸引孔で前記半導体ウェハを吸引せずに前記半導体ウェハを吸着した状態であってもよい。

【0020】

（９）上記（７）又は（８）の半導体デバイスの製造方法において、前記半導体ウェハに対し、レジストを塗布するレジスト塗布工程を有し、前記レジスト塗布工程を前記吸着状態で行ってもよい。

【0021】

（１０）上記（７）～（９）の半導体デバイスの製造方法において、前記半導体ウェハに対して、現像液を塗布する現像液塗布工程を有し、前記現像液塗布工程を前記吸着状態で行ってもよい。

【0022】

（１１）上記（７）～（１０）のいずれかの半導体デバイスの製造方法において、前記半導体ウェハとしてＳｉＣウェハを用いてもよい。

【0023】

（１２）上記（６）～（１１）のいずれかの半導体デバイスの製造方法において、前記半導体ウェハを真空チャックに吸着させる前に、前記半導体ウェハに貫通孔が形成されているかを調べ、貫通孔が形成されている場合に半導体ウェハにおける貫通孔の位置座標を特定する特定工程をさらに有してもよい。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、貫通孔が形成された半導体ウェハを用いて半導体デバイスを製造する場合、液体処理の際に貫通孔を通って該半導体ウェハとの間に液体が入り込むことを抑制することができる真空チャック、スピンドルチャック及び半導体デバイスの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一態様に係る真空チャックの構造を模式的に示す平面図である。

【図2】図１の真空チャックの切断線ＩＩ－ＩＩに沿う断面を説明する概念図である。

【図3】図１の真空チャックの変形例を示す平面図である。

【図4】図３の真空チャックの切断線ＩＶ－ＩＶに沿う断面を説明する概念図である。

【図5】図１の真空チャックの変形例を示す平面図である。

【図6】図１の真空チャックの他の変形例を示す平面図である。

【図7】図１の真空チャックの他の変形例を示す平面図である。

【図8】図１の真空チャックの他の変形例を示す平面図である。

【図9】図８の真空チャックの切断線ＩＸ－ＩＸに沿う断面を説明する概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合がある。このため、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっている場合がある。

【0027】

［真空チャック］
図１は、本発明の一態様に係る真空チャックの構造を模式的に示す平面図である。図２は、図１の真空チャックの構造を模式的に示す断面図である。図２は、図１の真空チャックの切断線ＩＩ－ＩＩに沿う断面を説明する概念図である。図２では、説明の便宜上、真空チャックに貫通孔Ｈが形成された半導体ウェハＷが載置されている様子を示す。貫通孔Ｈは、マイクロパイプ等の半導体ウェハＷを厚み方向に貫通する孔である。

【0028】

図１及び図２に示される真空チャック１００は、ウェハ載置面３０を表面に有する基体５０を備え、基体５０は、複数の吸引孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが形成されており、複数の吸引孔２０ａ～２０ｅは、ウェハ載置面３０に半導体ウェハＷが載置された場合に半導体ウェハＷを吸引するか否かを独立に制御可能な孔である。真空チャック１００は、図３及び図４に示すような基体５０に凹部１０が形成されたような構造であってもよい。図１及び図２に示される真空チャック１００における吸引孔２０の形成箇所は、一例であり、他の位置に形成されていてもよい。

【0029】

図３は、図１の真空チャックの変形例を示す平面図であり、図４は、図３の真空チャックの切断線ＩＶ－ＩＶに沿う断面を説明する概念図である。図３及び図４に示される真空チャック１００は、ウェハ載置面３０から基体５０の厚み方向に窪んだ複数の凹部１０ａ～１０ｅが形成されており、複数の凹部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅのそれぞれに吸引孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが形成されている。図３，４に示されるように真空チャックは、基体３０に凹部１０が形成され、凹部１０に吸引孔２０が形成されるものであってもよい。

【0030】

以下、本実施形態では、凹部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを区別しない場合、これらを総称して凹部１０と呼称する。同様に、吸引孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを区別しない場合、これらを総称して吸引孔２０と呼称する。

【0031】

ウェハ載置面３０，３０Ａは、真空チャック１００，１００Ａの基体５０，５０Ａのうち、半導体ウェハＷを載置する面であり、基体５０の厚み方向と直交する表面である。基体５０，５０Ａは、例えば、セラミックスで構成されている。基体５０，５０Ａを構成するセラミックスの例としては、ＳｉＣがあげられる。基体５０，５０Ａは、厚み方向において異なる構成の部材が組み合わせられていてもよい。例えば、基体５０，５０Ａは、ウェハ載置面３０，３０Ａに近接した領域をウェハ載置面３０，３０Ａから離間した領域と比べ、高純度の材料で構成してもよい。

【0032】

（凹部）
図３には、凹部１０の上面視形状が略四角形であり、断面視形状も略四角形である例を示すが、凹部１０は任意の形状にすることができる。凹部１０の配列は、任意であるが、例えば、凹部１０のそれぞれが並列に形成される。凹部１０のそれぞれの形状及び大きさは、同じであってもよく、異なっていてもよい。凹部１０は、ウェハ載置面３０の平面視中心Ｃに対して点対称とならないように形成されていることが好ましい。凹部１０がウェハ載置面３０Ａの平面視中心Ｃに対して点対称とならないように形成されていることで、半導体ウェハＷを所定の向きでウェハ載置面３０Ａに載置する場合に貫通孔Ｈが凹部１０と重ならない場合に、半導体ウェハＷを回転させてウェハ載置面３０Ａに載置することで貫通孔Ｈが凹部１０と重なるようにすることができる。

【0033】

凹部１０の深さは、ウェハ載置面３０Ａから凹部１０の底部までの距離に対応しており、例えば、基体５０Ａの厚みより小さい長さに設計できる。

【0034】

ウェハ載置面３０Ａに形成される凹部１０の数は、２つ以上であり、多いことが好ましい。例えば、４つ以上であることが好ましく、６つ以上であることがより好ましく、８つ以上であることがさらに好ましく、５０個以上であることがもっと好ましい。ウェハ載置面３０Ａに形成される凹部１０の数が多いほど、貫通孔Ｈを有する半導体ウェハＷを吸引しない領域を小さくすることができ、半導体ウェハＷを吸着する安定性を高められる。

【0035】

真空チャック１００Ａにおいて、平面視におけるウェハ載置面３０の面積に対する複数の凹部１０の占める面積の割合は、例えば、５％以上であり、１０%以上であることが好ましく、２５％以上であることがより好ましく、８５％以上であることがもっと好ましい。ここで、平面視におけるウェハ載置面３０の面積は、ウェハ載置面の外周で囲まれた領域の面積である。複数の凹部１０の占める面積は、ウェハ載置面３０に形成された凹部１０の面積の和を表す。平面視におけるウェハ載置面３０の面積に対する複数の凹部１０の占める面積の割合が高いことで、貫通孔Ｈが複数の凹部１０と重ならないように半導体ウェハＷが載置されることを抑制できる。

【0036】

ウェハ載置面３０は、例えば、表面の全面に亘って、面直方向に突出する微小の突起が設けられていてもよい。該突起は、支持ピンとも呼称される。

【0037】

凹部１０は、例えば、基体５０Ａに対して、研削加工等を行うことにより形成される。

【0038】

（吸引孔）
吸引孔２０は、基体５０に形成されている。真空チャック１００Ａにおいては、吸引孔２０は、それぞれ異なる凹部１０に形成されている。吸引孔２０は、例えば、１つの凹部１０に対して１つずつ形成されている。図３及び図４には、凹部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅのそれぞれの底部に吸引孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが形成されている様子が示されている。

【0039】

図２、図４に示されるように、吸引孔２０は、基体５０，５０Ａを厚み方向に貫通する。図４では、凹部１０の底部に吸引孔２０が形成されている例を示す。吸引孔２０は、例えば、バキュームポンプ、エジェクター等の真空発生装置からなる吸引源２３と接続する。各吸引孔２０及び吸引源２３の間には、例えば、電磁弁２１が設けられている。図４に示す例では、吸引源２３及び吸引孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの間に電磁弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅが設けられている。

【0040】

電磁弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅは、例えば、それぞれにアクチュエータ（不図示）が取り付けられており、制御部２２によって独立にＯＮ／ＯＦＦ制御可能な弁である。真空チャック１００Ａにおいて電磁弁２１がＯＮ状態では、吸引孔２０及び吸引源２３が連通状態となり、電磁弁２１がＯＦＦ状態では、吸引孔２０及び吸引源２３が非連通状態となる。

【0041】

上記構成により、真空チャック１００，１００Ａは、複数の吸引孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅのうち、いずれの吸引孔により半導体ウェハＷを吸引し、いずれの吸引孔により半導体ウェハＷを吸引するか否かを独立に制御可能である。

【0042】

本実施形態に係る真空チャック１００，１００Ａによれば、貫通孔Ｈを有する半導体ウェハを用いた場合であっても、貫通穴Ｈに対応する吸引孔２０ｂで半導体ウェハＷを吸引せず、他の吸引孔２０ａ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅで半導体ウェハＷを吸引することで、液体が貫通孔Ｈを抜け、半導体ウェハ及び真空チャックの間に液体が入り込むことを抑制し、また、吸引孔が該液体を吸引することを抑制できる。また、真空チャック１００Ａによれば、半導体ウェハＷが載置された際に、吸引孔２０、半導体ウェハＷ及び凹部１０が略閉じた空間となり、該閉じた空間における吸引孔２０で半導体ウェハＷを吸引しないように制御することで、真空チャック１００と比べて一層大きな効果を得られる。

【0043】

ここで、真空チャック１００のような凹部１０が設けられていない構造のものでは、貫通孔Ｈに対応する吸引孔として少なくとも貫通孔Ｈと最近接の吸引孔では半導体ウェハＷを吸引しない。また、吸引孔２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの少なくとも一つを用いて半導体ウェハＷを吸引して半導体ウェハＷを吸着する。また、例えば、貫通穴Ｈに対応する吸引孔として、平面視して貫通穴Ｈからの距離が所定値以下の吸引孔を非連通状態にし、該距離が所定値を超える吸引孔を連通状態にすることで半導体ウェハＷを吸引するように制御してもよい。上記所定値は、例えば、５ｍｍである。真空チャック１００をこのように制御することで、半導体ウェハＷの表面に滴下された液体が、貫通孔Ｈを抜け、半導体ウェハＷ及び真空チャック１００のウェハ載置面３０の間に入り込むことを抑制できる。

【0044】

ここまで、真空チャックの具体的な例について詳述した。本発明は、この例に限定されるものではなく、請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、図２，図４では、吸引孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅのそれぞれが、基体５０，５０Ａを貫通しており、基体５０，５０Ａの外側で電磁弁２１、制御部２２及び吸引源２３と接続している様子を示したが、真空チャック１００Ａにおいて、電磁弁２１、制御部２２及び吸引源２３は、基体５０，５０Ａの内部に形成されていてもよい。また、複数の凹部１０及び複数の吸引孔２０の配列を変更してもよい。また、上記例では、平面視して、真空チャック１００，１００Ａの大きさが半導体ウェハＷの大きさよりも大きい例を示したが、平面視して、真空チャックの大きさは、半導体ウェハＷより小さくてもよい。平面視した際の真空チャックの大きさが半導体ウェハＷの大きさよりも小さく、半導体ウェハＷの貫通孔Ｈが真空チャックのウェハ載置面と重ならない場合、貫通孔Ｈの近傍には吸引孔が設けられていない構造となる。そのため、貫通孔Ｈの裏側からウェハ載置のための吸引孔から吸引されることはなく、ウェハ載置面よりも面内方向外側に位置する吸引孔では、前述の課題が生じないと考えられる。変形例において、上記実施形態における構成と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。

【0045】

図５は、図１の真空チャックの変形例を示す平面図である。図５に示される真空チャック１００Ｂには、平面視円形の複数の凹部１０Ｂが形成されている。また、図５に示される真空チャック１００Ｂにおいて、複数の凹部１０Ｂは、ウェハ載置面３０の平面視中心Ｃに対して点対称でないように配列されているが、ウェハ載置面３０の平面視中心Ｃに対して点対称に配列されていてもよい。複数の凹部１０Ｂのそれぞれには、真空チャック１００Ａと同様に、ウェハ載置面３０に半導体ウェハＷが載置された場合に独立に半導体ウェハＷを吸引するか否か制御可能な吸引孔が設けられている。

【0046】

図６は、図１の真空チャックの他の変形例を示す平面図である。図６に示される真空チャック１００Ｃには、平面視扇型の複数の凹部１０Ｃが形成されている。複数の凹部１０Ｃのそれぞれには、真空チャック１００Ａと同様に、ウェハ載置面３０に半導体ウェハＷが載置された場合に独立に半導体ウェハＷを吸引するか否か制御可能な吸引孔が設けられている。

【0047】

凹部１０Ｃの半径は、例えば、ウェハ載置面３０の半径の１／５倍以上９／１０倍以下であり、１／２倍以上９／１０倍以下であることが好ましい。凹部１０Ｃは、例えば、ウェハ載置面３０の平面視中心Ｃに対して点対称に、互いに周方向に離隔して配列されている。真空チャック１００Ｃでは、複数の凹部１０Ｃが平面視扇型であることで、凹部１０Ｃ同士の隙間を小さくすることができるため、ウェハ載置面３０に対する平面視におけるウェハ載置面３０の面積に対する複数の凹部１０の占める面積の割合を高められ、貫通孔Ｈを有するウェハが載置された際に、貫通孔Ｈが凹部１０Ｃと重なるように制御しやすい。

【0048】

図７は、図１の真空チャックの他の変形例を示す平面図である。図７に示される真空チャック１００Ｄでは、真空チャック１００Ａの載置面３０において凹部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅが形成されていない部分に凹部１０ｆ、１０ｇが形成されている。凹部１０ｆ、１０ｇの平面視形状は、例えば、凹部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅと異なっており、ウェハ載置面３０において凹部１０が形成されていないマージン領域の形状に対応している。凹部１０ｆ、１０ｇは、凹部１０ａ～１０ｄと同様、独立に半導体ウェハを吸引可能な吸引孔が設けられている。凹部１０ｆ、１０ｇの平面視形状は、例えば、扇型である。真空チャック１００Ｄは、マージン領域に凹部１０ｆ、１０ｇが形成され、ウェハ載置面３０に異なる形の凹部が組み合わせられていることで、平面視におけるウェハ載置面３０の面積に対する複数の凹部１０の占める面積の割合を高められる。

【0049】

また、例えば、基体部の形状が図１～図７における基体５０，５０Ａと異なっていてもよい。図８は、図１の真空チャックの他の変形例を示す平面図であり、図９は、図８の真空チャックの切断線ＩＸ－ＩＸに沿う断面を説明する概念図である。

【0050】

図８及び図９に示される真空チャック１００Ｅにおいて、基体５０Ｅは、ウェハ載置面３０の周縁部Ｅから立接する環状外周部３１を有する。環状外周部３１は、ウェハ載置面３０の面直方向に突出している。周縁部Ｅは、例えば、ウェハ載置面３０の平面視中心Ｃを中心とする円上に位置する。周縁部Ｅの大きさは、真空チャック１００Ｅに載置される半導体ウェハＷの大きさに対応している。周縁部Ｅは、例えば、載置される半導体ウェハＷとの間隔が１０ｍｍ以下となるように形成されている。環状外周部３１は、真空チャック１００Ｅに載置される半導体ウェハＷの位置を調整する役割を担う部材であり、半導体ウェハＷは、環状外周部３１の径方向内側に載置される。

【0051】

環状外周部３１のウェハ載置面３０からの高さは、例えば、載置される半導体ウェハＷの厚みに対応している。環状外周部３１の高さは、半導体ウェハＷの厚みよりも小さいことが好ましい。環状外周部３１を有することで、真空チャック１００Ｅが、詳細を後述する不図示のスピンドルにより回転された際の半導体ウェハＷの位置に関する安定性を高められる。

【0052】

真空チャック１００Ｅは、ウェハのノッチやオリフラに対応する部分も立接している構造であってもよい。すなわち、環状外周部３１がウェハ載置面３０の平面視中心Ｃに近い側に入り込んだ構造であってもよい。すなわち、環状外周部３１の平面視形状がノッチやオリフラを有するウェハの平面視形状と相似形などであってもよい。

【0053】

上記実施形態の真空チャック１００Ａは、例えば、載置面３０と反対側から基体５０と接続するようにスピンドル（不図示）が設けられたスピンドルチャックであってもよい。スピンドルは、例えば、回転駆動装置と接続している。このような構成により、スピンドルチャックは、スピンドルを軸中心として基体５０を回転可能なように、スピンドルが基体５０を支持している。

【0054】

［半導体デバイスの製造方法］
以下、上記の真空チャックを用いて半導体デバイスを製造する方法について説明する。本実施形態の半導体デバイスの製造方法は、上記実施形態に係る真空チャック１００Ａに半導体ウェハＷを吸着させて半導体デバイスを製造する半導体デバイスの製造方法であって、半導体ウェハＷが貫通孔Ｈを有する場合に、複数の吸引孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅのうち、貫通孔Ｈと最近接の吸引孔で半導体ウェハＷを吸引せずに半導体ウェハＷを吸着した吸着状態で、半導体ウェハＷを加工する工程を含む。図１，２に示す例では、吸引孔２０ｂが貫通孔Ｈと重なるため、吸引孔２０ｂにより半導体ウェハＷを吸引せずに半導体ウェハＷを吸着した吸着状態で半導体ウェハＷを加工する。

【0055】

ここで、吸着状態は、複数の吸引孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅのうち、貫通孔Ｈと最近接の吸引孔を除く、吸引孔２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの少なくとも一つを用いて半導体ウェハＷを吸引して半導体ウェハＷを吸着した状態である。本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法において、該吸着状態を、貫通孔Ｈと最近接の吸引孔２０ｂだけでなく、貫通孔Ｈから半導体ウェハＷの面内方向に所定の距離以下の領域に位置する吸引孔で半導体ウェハＷを吸引せずに、該所定の距離を超える領域に位置する吸引孔で半導体ウェハＷを吸引してもよい。上記所定の距離は、例えば、５ｍｍである。すなわち、本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法では、複数の吸引孔で半導体ウェハＷを吸引せず、他の吸引孔で半導体ウェハＷを吸引した吸着状態で加工を行ってもよい。ここでいう半導体ウェハＷは、表面にエピタキシャル膜が形成されているもの及びエピタキシャル膜が形成されていないもののいずれも包含する。

【0056】

また、図３，４に示すような複数の凹部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅが基体５０Ａに形成され、複数の凹部のそれぞれに吸引孔が形成されている真空チャック１００Ａを用いる場合、以下のように制御することが好ましい。すなわち、吸着状態は、複数の凹部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅのうち、貫通孔Ｈと重ならない凹部１０ａ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅに形成された吸引孔２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの少なくとも一つを用いて半導体ウェハＷを吸引して半導体ウェハＷを吸着した状態である。本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法において、該吸着状態を、貫通孔Ｈと重ならない孔１０ａ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅに形成された吸引孔２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの全てを用いて半導体ウェハＷを吸引して半導体ウェハＷを吸着した状態とすることが好ましい。

【0057】

半導体デバイスは、例えば、インゴットをスライスして形成されたウェハに対して洗浄工程、成膜工程、再洗浄工程、レジスト塗布工程、露光工程、現像液塗布工程、不純物注入工程、活性化工程、レジスト剥離工程、及び組み立て工程を経て作製される。すなわち、半導体デバイスは、例えば、インゴットをスライスして形成されたウェハの表面を洗浄し（洗浄工程）、その表面にエピタキシャル膜を形成し（成膜工程）、エピタキシャル膜が形成されたエピタキシャルウェハを洗浄し（再洗浄工程）、エピタキシャルウェハに対してレジストを塗布し（レジスト塗布工程）、レジスト膜を変質させて所定のパターンを形成し（露光工程）、パターンが形成されたエピタキシャルウェハに対して現像液を塗布し（現像液塗布工程）、エピタキシャルウェハに不純物イオンを注入し（不純物注入工程）、不純物イオンを活性化し（活性化工程）、レジストを剥離し（レジスト剥離工程）、組み立てられ（組み立て工程）、作製される。半導体ウェハＷを加工する工程は、例えば、洗浄工程、成膜工程、再洗浄工程、レジスト塗布工程、露光工程、現像液塗布工程、不純物注入工程、活性化工程、レジスト剥離工程、及び組み立て工程を含む。

【0058】

半導体ウェハＷは、上記工程のうち、例えば、レジスト塗布工程、現像液塗布工程等において、真空チャック１００Ａに吸着された状態で処理される。
本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法では、半導体ウェハＷとして半導体で構成された任意のウェハを用いることが出来るが、ＳｉＣウェハを用いてＳｉＣデバイスを作製することが好ましい。

【0059】

本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法は、半導体ウェハＷを真空チャック１００Ａに吸着させる前に、半導体ウェハＷに貫通孔Ｈが形成されているかを調べ、貫通孔Ｈが形成されている場合に、半導体ウェハＷにおける貫通孔Ｈの位置座標を特定する（特定工程）。特定工程において、半導体ウェハＷにおける貫通孔Ｈの位置座標を特定する手段は、任意にすることが出来る。例えば、以下の手法により半導体ウェハＷにおける貫通孔Ｈの位置座標を特定する。

【0060】

例えば、１枚の半導体ウェハＷに対して、光学顕微鏡を用いて両面を観察し、半導体ウェハＷの両面の同様の位置に同様のサイズ及びコントラストである欠陥が形成されているか否か及び該欠陥の位置を識別し、半導体ウェハＷにおける貫通孔Ｈの位置座標を特定する。

【0061】

また例えば、貫通欠陥が同一のインゴットに対して直線的に形成されることを踏まえて、同一インゴットから位置座標を推定することで半導体ウェハＷにおける貫通孔Ｈの位置を特定してもよい。具体的には、同一のインゴットから得られた２枚以上の半導体ウェハのそれぞれの主面を観察して欠陥の位置を特定し、上記２枚以上の半導体ウェハのうち種結晶の最も近くに位置していた半導体ウェハを基準ウェハとし、基準ウェハの欠陥、及び、基準ウェハ以外のウェハの欠陥を比較することで特定工程を行ってもよい。具体的には、比較した２つの欠陥の［１１－２０］方向の欠陥距離が０．２ｍｍ未満である場合に該欠陥が貫通欠陥であると識別し、半導体ウェハＷにおける該欠陥の位置座標を特定する。上記手法において半導体ウェハの観察は、例えば、微分干渉顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡により行う。

【0062】

また例えば、同一のインゴットから得られた２枚以上の半導体ウェハのフォトルミネッセンス像を取得し、２枚以上の半導体ウェハのそれぞれにおける欠陥の位置を共焦点顕微鏡等により抽出し、２枚以上の半導体ウェハの間で、欠陥の位置及びフォトルミネッセンス像における欠陥のＳ／Ｎ比を比較することで特定工程を行ってもよい。具体的には、先ず上記２枚以上の半導体ウェハのうち種結晶の最も近くに位置していた半導体ウェハを基準ウェハとし、基準ウェハにおける欠陥の位置を全て特定する。次いで、上記２枚以上の半導体ウェハのうち基準ウェハ以外の比較ウェハにおける欠陥の位置を特定する。次いで、比較ウェハにおける欠陥の位置が、該欠陥と最近接の基準ウェハにおける欠陥の位置に対して、面内方向に所定の範囲以内であるかを判定する。所定の範囲内にあると判定された比較ウェハ中の欠陥のＳ／Ｎ比を該欠陥と最近接の欠陥のＳ／Ｎ比以下であるかを判定する。

【0063】

貫通孔Ｈの位置座標が特定された半導体ウェハＷは、例えば、その平面視中心が真空チャック１００Ａの載置面３０の平面視中心Ｃと重なるように配置される。ここで、半導体ウェハＷは、平面視中心に対する回転角が所定の値となるように調整された上で配置される。配置された半導体ウェハＷは、特定工程により貫通孔Ｈの位置が把握されているため、真空チャック１００Ａの載置面３０に対する半導体ウェハＷの貫通孔Ｈの位置情報が担保される。

【0064】

本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法は、好ましくは、半導体ウェハＷに対してレジストを塗布するレジスト塗布工程を吸着状態で行う。レジスト塗布工程は、例えば、スピンコートによりレジスト膜を半導体ウェハＷに対して形成する。スピンコートは、例えば、真空チャック１００Ａに一体又は別体成形されたスピンドルを用いて行う。

【0065】

レジスト塗布工程を吸着状態で行うことにより、半導体ウェハＷ表面のレジストが貫通孔Ｈから吸引されてしまい半導体ウェハＷの表面を適切に処理できないこと、及び、貫通孔Ｈから抜けたレジストにより真空チャック１００Ａのウェハ載置面３０Ａが汚染されることを抑制できる。

【0066】

また、本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法は、好ましくは、半導体ウェハＷに対して現像液を塗布する現像液塗布工程を吸着状態で行う。現像液塗布工程を吸着状態で行うことにより、上記レジスト塗布工程と同様の原理で、半導体ウェハＷ表面の現像液が貫通孔Ｈから抜けて半導体ウェハＷの表面を適切に処理できないこと、および、現像液が真空チャック１００Ａのウェハ載置面３０Ａに付着することが抑制される。

【0067】

本実施形態に係る半導体デバイスの製造方法によれば、ウェハ載置面３０に複数の吸引孔２０が形成されており、複数の吸引孔２０は、半導体ウェハＷを吸引するか否か独立に制御可能であるため、複数の吸引孔２０のうち、半導体ウェハＷの貫通孔Ｈに対応する吸引孔２０で半導体ウェハＷを吸引せずに半導体ウェハＷを吸着した吸着状態で、半導体ウェハＷを加工することにより、半導体表面に塗布された液体が貫通孔Ｈから抜けること、および、貫通孔Ｈから抜けた液体がウェハ載置面３０に付着することを抑制できる。従って、貫通孔Ｈを有する半導体ウェハであっても半導体ウェハＷの表面を適切に処理することができ、適切に処理できずに次工程に流動させることのできない半導体ウェハが生じることを抑制できる。また、真空チャック１００Ａのウェハ載置面３０の汚染を防ぐことで、真空チャック１００Ａの洗浄するためにデバイスプロセスにダウンタイムが生じることを抑制できる。そのため、半導体デバイスの製造に有用である。

【0068】

上記例では、半導体デバイスの製造方法として、真空チャック１００Ａを用いる場合の例を説明したが、この例に限定されず、真空チャック１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅを用いた場合であっても同様の効果を得られる。また、基体５０に凹部１０が形成されていない真空チャック１００を用いた場合であっても、半導体ウェハＷの貫通孔Ｈに対応する吸引孔で半導体ウェハを吸着しないように制御した状態で液体処理をした場合、液体が貫通孔Ｈを抜けて半導体ウェハＷ及びウェハ載置面３０の間に入り込むこと及び吸引孔が液体を吸引することを抑制できる。

【符号の説明】

【0069】

１０：凹部、２０：吸引孔、３０：ウェハ載置面、３１：環状外周部、５０：基体、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ：真空チャック、Ｅ：周縁部、Ｗ：半導体ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】