基板ホルダー

【課題】レジストが形成された基板を保持した際に、押圧部材へのレジストの付着を抑制
することができる基板ホルダーを提供する。
【解決手段】レジスト１０１が形成された基板１００が載置されるステージ１４と、ステ
ージ１４上に載置された基板１００の周縁部に先端面１５ａが当接する爪部１５を備えて
基板１００をステージ１４側に向かって押圧する押圧部材１６とを有し、爪部１５の先端
面１５ａに複数の突起部２１が設けられている構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、イオンミリング装置等の基板処理装置において、レジストが形成さ
れた基板を保持するための基板ホルダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造には、イオンの衝突による物理的作用を利用して基板表面の処理、あるい
は基板上に設けられた配線や素子の加工等を行う基板処理装置、例えば、イオンミリング
装置等が用いられている。イオンミリング装置では、ステージ上に半導体ウエハー（シリ
コンウエハー）等の基板を載置し、ステージを回転させながらイオン源で発生させたイオ
ンビームをステージ上の基板に照射することで基板表面の処理を行う。すなわち、イオン
源によって生成したイオン（例えば、Ａｒイオン）を高電圧によって加速し、ターゲット
である基板の表面に衝突させる。これにより、基板の表面が削り取られる。その際、基板
上にレジストを所定パターンで形成しておくことで、基板のレジストが形成されていない
部分のみが削られて、所望の表面形状の基板を形成することができる。
【０００３】
ところで、このようなイオンミリング装置等の基板処理装置は、処理対象となる基板を
保持する基板ホルダーを備えている。基板ホルダーとしては、例えば、基板台（ステージ
）上に載置された基板の周縁部を、リングチャック（押圧部材）によって基板台上に押圧
することによって、基板台に載せられた基板をクランプするようにしたものがある（例え
ば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９７９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような基板ホルダーによって、ステージ上に載置された基板を良好に保持すること
ができる。しかしながら、押圧部材によってレジストが形成された基板をクランプする場
合、押圧部材を介してレジストに高温、高圧が直接加わると、押圧部材にレジストが付着
（転写）してしまう虞がある。押圧部材に付着したレジストは、次に処理する基板をクラ
ンプする際に、その基板に異物として付着（再転写）することがある。そして、異物が付
着したレジストは剥離し難くなってしまうという問題がある。さらに押圧部材と基板との
間に異物が存在すると、押圧部材によって基板を押圧する際に、異物を介して基板を局部
的に強く押圧することになり、基板の破損を生じさせる虞もある。
【０００６】
また基板処理装置の構成によっては、基板ホルダーに基板を下向きに保持させる場合が
ある。このような場合には、押圧部材でステージ上の基板を比較的強い力で押圧する必要
があるため、上述のような押圧部材へのレジスト付着の問題が特に生じやすい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レジストが形成された基板を
保持した際に、押圧部材へのレジストの付着を抑制することができる基板ホルダーを提供
することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、基板が載置されるステージと、該ステージ上に載置され
た前記基板の周縁部に先端面が当接する爪部を備えて前記基板を前記ステージ側に向かっ
て押圧する押圧部材とを有し、前記爪部の先端面に、複数の突起部が設けられていること
を特徴とする基板ホルダーにある。
かかる本発明では、押圧部材の爪部に突起部が設けられていることで、レジストに高温
、高圧が直接加わる領域が減少する。その結果、押圧部材へのレジストの付着が抑制され
る。
【０００９】
ここで、前記突起部の高さが、１０〜１００μｍであることが好ましい。また前記突起
部の間隔が、５０μｍ以上であることが好ましい。これにより、仮に爪部の先端面に異物
が付着した場合でも、異物が突起部の間に入り込む。したがって、押圧部材によって基板
を押圧する際に、異物を介して基板を局部的に強く押圧することがなくなる。
【００１０】
また前記突起部が、前記押圧部材の中心部に対して放射線状に配置されていることが好
ましい。基板を処理する際の加熱により基板が膨張すると、突起部によって基板上に設け
られているレジストが掻き取られてしまうことが考えられる。しかしながら、突起部が放
射線状に設けられていることで、レジストが掻き取られる量は最小限に抑えられる。した
がって、押圧部材へのレジストの付着量も最小限に抑えられる。
【００１１】
また前記突起部の横断面形状が円形であることが好ましい。これにより、突起部の剛性
が十分に確保される。したがって、ステージ上の基板を突起部によって比較的強い力で押
圧して良好に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るイオンミリング装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板ホルダーの平面図及び断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る押圧部材を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基板ホルダーの使用状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る押圧部材の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る押圧部材の変形例を示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る押圧部材の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を、実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、図１は本発明の一実施形
態に係る基板ホルダーを備えるイオンミリング装置の概略構成図であり、図２は、本実施
形態に係る基板ホルダーの平面図及び断面図であり、図３は、基板ホルダーを構成する押
圧部材の断面図である。
【００１４】
図１に示すように、イオンミリング装置１を構成する真空処理チャンバー２には、イオ
ン源チャンバー３が接続されている。イオン源チャンバー３には、アルゴン（Ａｒ）等の
不活性ガスが導入される導入管４が接続され、例えば、真空処理チャンバー２とは反対側
の面に、熱電子を放出するフィラメント５が設けられ、このフィラメント５には電源６が
接続されている。また、このイオン源チャンバー３には、真空処理チャンバー２との境界
側に、加速電極７と減速電極８とが設けられている。
【００１５】
一方、真空処理チャンバー２内には、基板ホルダー９が複数固定され、支持軸１０によ
って回転自在に支持された回転ステージ１１が設けられており、基板ホルダー９には、詳
しく後述するが、被処理基板としての複数のウエハー（基板）１００が載置保持されるよ
うになっている。例えば、本実施形態では、回転ステージ１１上には、４つの基板ホルダ
ー９が、支持軸１０を中心とする同一円周上に所定間隔で固定されている。また、本実施
形態では、この回転ステージ１１は、ウエハー１００の加工時には、イオン源チャンバー
３から引き出されるイオンビームの照射方向に対して、所定角度で傾斜した状態に配され
るようになっている。この回転ステージ１１と、イオン源チャンバー３に設けられた減速
電極８との間には、シャッター１２が配置されており、イオン源チャンバー３から引き出
されるイオンビームを必要に応じて遮断できるようになっている。
【００１６】
なお、真空処理チャンバー２又はイオン源チャンバー３には、排気系（ロータリーポン
プとターボモレキュラーポンプまたはクライオンポンプ等）１３が接続されており、この
排気系１３により真空処理チャンバー２及びイオン源チャンバー３の内部が所定の圧力に
減圧保持されるようになっている。なお、本実施形態では、排気系１３は、真空処理チャ
ンバー２に接続されている。
【００１７】
このようなイオンミリング装置１では、まず排気系１３によって真空処理チャンバー２
及びイオン源チャンバー３内を所定の圧力に減圧し、この圧力を維持した状態で、イオン
源チャンバー３に、不活性ガス、例えば、アルゴンガスが導入管４を介して導入する。イ
オン源チャンバー３内にアルゴンガスが充填された状態で、電源６からフィラメント５に
電力が供給されると、イオン源チャンバー３内のアルゴンガスがイオン化される。加速電
極７と減速電極８とに図示しない電源によって電圧を印加することにより、イオン化され
たアルゴンガス（アルゴンイオン）が加速されて、真空処理チャンバー２内にイオンビー
ムとして引き出される。そして、真空処理チャンバー２内に配置されているシャッター１
２を開放することにより、基板ホルダー９によって保持された各ウエハー１００にイオン
ビームが照射されるようになっている。なお、このように各ウエハー１００にイオンビー
ムを照射する際には、基板ホルダー９が固定された回転ステージ１１は、所定速度で連続
的に回転されており、これにより、回転ステージ１１上に基板ホルダー９によって保持さ
れた複数のウエハー１００が、それぞれ均一に加工されるようになっている。
【００１８】
ここで、本実施形態に係る基板ホルダー９の構成について説明する。本実施形態に係る
基板ホルダー９は、図２に示すように、ウエハー１００が載置されるウエハーステージ１
４と、ウエハーステージ１４上に載置されたウエハー１００の周縁部に当接してウエハー
１００をウエハーステージ１４との間に挟持可能に設けられた爪部１５を有する押圧部材
１６とを有する。
【００１９】
ウエハーステージ１４は、外形が略円形に形成されており、その周縁部近傍には、ウエ
ハーステージ１４の外形に沿って溝部１７が形成されており、この溝部１７にはＯリング
１８がはめ込まれている。そして、ウエハー１００は、このＯリング１８を介してウエハ
ーステージ１４上に載置されている。Ｏリング１８は、ウエハーステージ１４上に載置さ
れるウエハー１００の滑り止めとしての役割や、いわゆる衝撃吸収材としての役割等を果
たしている。
【００２０】
押圧部材１６は、ウエハーステージ１４上のウエハー１００の周縁部をウエハーステー
ジ１４側に向かって押圧するためのものであり、本実施形態では、ウエハー１００の周縁
部に対応するリング状に形成されている。また押圧部材１６の内周側の端部近傍は、外周
側の端部よりもウエハーステージ１４側に突出する爪部１５となっている。爪部１５は、
本実施形態では、その先端側に向かって厚さが漸小する形状を有する。そして、押圧部材
１６はこの爪部１５の先端面（当接面）１５ａがウエハーステージ１４上に載置されたウ
エハー１００の表面に当接可能に配置されている。
【００２１】
押圧部材１６の外周側の端部近傍には一対のガイド部材１９が固定されており、このガ
イド部材１９がウエハーステージ１４に形成されたガイド孔２０に挿通されている。つま
り押圧部材１６は、これらガイド部材１９及びガイド孔２０によって、ガイド孔２０に沿
って直線移動可能に構成されている。
【００２２】
このような基板ホルダー９では、ウエハーステージ１４上の所定位置にウエハー１００
を載置した状態で、押圧部材１６をウエハーステージ１４側に移動させることで、押圧部
材１６の爪部１５の先端面（当接面）１５ａでウエハー１００が押圧される。すなわち爪
部１５とウエハーステージ１４との間にウエハー１００が挟持される。これにより、ウエ
ハー１００はウエハーステージ１４上に良好に保持される。
【００２３】
そして、本発明では、図３に示すように、このような基板ホルダー９を構成する押圧部
材１６の爪部１５の先端面１５ａには、例えば、先端側ほど径の細い円錐状の複数の突起
部２１が所定間隔で全面に亘って設けられている。言い換えれば、爪部１５の先端面１５
ａに突起部２１を残して凹部が設けられている。すなわち爪部１５の先端面１５ａが凹凸
面となっている。
【００２４】
このような突起部２１が設けられていることにより、図４に示すようにウエハー１００
の表面にレジスト１０１が形成されている場合でも、押圧部材１６によってウエハー１０
０を良好に保持しつつ、爪部１５の先端面１５ａへのレジスト１０１の付着（転写）やレ
ジスト１０１の剥離といった問題の発生を抑制することができる。まずは、爪部１５の先
端面１５ａによってウエハー１００の所定範囲を押圧することでウエハー１００を良好に
保持することができる。さらに爪部１５の先端面１５ａに複数の突起部２１が設けられて
いることで、先端面１５ａのレジスト１０１との接触面積が比較的小さく抑えられ、先端
面１５ａへのレジスト１０１の付着（転写）が抑制される。
【００２５】
したがって、新たなウエハー１００をウエハーステージ１４上に保持する際に、その新
たなウエハー１００に押圧部材１６に付着したレジストが異物として付着することがなく
、各ウエハー１００に形成されたレジスト１０１の剥離が容易となる。さらに異物を介し
て押圧部材１６によってウエハー１００を局部的に強く押圧することもなくなり、ウエハ
ー１００の破損も抑制することができる。
【００２６】
突起部２１の高さは、特に限定されないが、１０〜１００μｍ程度であることが好まし
い。また各突起部２１の間隔は、５０μｍ以上であることが好ましい。これにより、爪部
１５の先端面１５ａに、仮に異物が付着した場合でも、異物が突起部２１の間に入り込み
、ウエハー１００が局部的に強く押圧されることがなくなる。
【００２７】
また本実施形態では、突起部２１を錐状に形成するようにしたが、突起部２１の形状は
、特に限定されず、例えば、図５に示すように柱状であってもよい。またこのような突起
部２１の形状に拘わらず、突起部２１の横断面形状は円形であることが好ましい。これに
より、ウエハー１００を良好に保持できる程度に、突起部２１の剛性を十分に確保するこ
とができる。勿論、突起部２１の横断面形状は特に限定されるものではない。
【００２８】
また各突起部２１は、本実施形態では、爪部１５の先端面１５ａに全面亘って所定間隔
で設けられているが、これら突起部２１の配置も特に限定されるものではない。例えば、
図６に示すように、突起部２１は、千鳥状に配置されていてもよい。何れの配置としても
、突起部２１が設けられていることで、押圧部材１６に対するレジストの付着を抑えるこ
とができる。
【００２９】
あるいは突起部２１は、例えば、図７（ａ）に示すように、押圧部材１６の中心（ウエ
ハー１００の中心）に対して放射線状に配置されていてもよい。さらに突起部２１を放射
状に形成する場合には、図７（ｂ）に示すように、突起部２１を爪部１５の内側端部から
外側端まで連続する梁状に形成するようにしてもよい。ウエハー１００を処理する際の加
熱によってウエハー１００が膨張すると、突起部２１によってレジスト１０１が掻き取ら
れてしまう虞があるが、突起部２１が放射線状に設けられていることでその量は最小限に
抑えられ、押圧部材１６へのレジスト１０１の付着量も最小限に抑えられるからである。
【００３０】
また突起部２１は、爪部１５の先端面１５ａに必ずしも規則的に設けられていなくても
よく、例えば、突起部２１はランダムに設けられていてもよいし、爪部１５の先端面１５
ａの表面を荒らすことによって形成されていてもよい。
【００３１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定される
ものではない。例えば、上述の実施形態では、複数枚のウエハー（基板）を同時に加工す
るタイプのイオンミリング装置を例示したが、勿論、一度に一枚の基板を加工するいわゆ
る枚様式の装置にも本発明を採用することができる。また例えば、上述の実施形態では、
イオンミリング装置を例示して本発明を説明したが、本発明に係る基板ホルダーは、レジ
ストが形成された基板を処理する他の基板処理装置にも採用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１イオンミリング装置、２真空処理チャンバー、３イオン源チャンバー、
４導入管、５フィラメント、６電源、７加速電極、８減速電極、９
基板ホルダー、１０支持軸、１１回転ステージ、１２シャッター、１３
排気系、１４ウエハーステージ、１５爪部、１５ａ先端面、１６押圧
部材、１７溝部、１８Ｏリング、１９ガイド部材、２０ガイド孔、２
１突起部、１００ウエハー、１０１レジスト

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置されるステージと、該ステージ上に載置された前記基板の周縁部に先端面が
当接する爪部を備えて前記基板を前記ステージ側に向かって押圧する押圧部材とを有し、
前記爪部の先端面に、複数の突起部が設けられていることを特徴とする基板ホルダー。
【請求項２】
前記突起部の高さが、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の基板
ホルダー。
【請求項３】
前記突起部の間隔が、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基
板ホルダー。
【請求項４】
前記突起部が、前記押圧部材の中心部に対して放射線状に配置されていることを特徴と
する請求項１〜３の何れか一項に記載の基板ホルダー。
【請求項５】
前記突起部の横断面形状が円形であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記
載の基板ホルダー。

【図１】