(57)【要約】【課題】  基板載置面の溝部からの異物除去が容易であり、異物に起因した露光工程での素子欠損を少なくできるようにした露光装置を提供する。【解決手段】  ウエーハを載置する面（載置面）に溝部を有するホルダ１０及び、移動ステージ１と、この移動ステージ１と向かい合う位置に配置された投影光学系２０と、投影光学系２０側に保持されたブラシ４０と、を備える。移動ステージ１はＸ方向及びＹ方向（水平方向）へ移動可能であり、ブラシ４０はＺ方向（垂直方向）へ移動可能、かつ、ホルダ１０に向いた状態で自転可能である。ブラシ４０の先端部４４は毳毳（けばけば）しているので、この先端部４４をホルダ１０の載置面に接触させ、かつ自転させることで、その毛先を溝部の隅の部分まで行き届かせることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板載置面に溝部を有するステージと、
前記ステージと向かい合う位置に配置された投影光学系と、
前記投影光学系側に保持されたブラシと、を備え、
前記ブラシは前記ステージ側を向いた状態で自転可能であることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記ステージは水平方向へ移動可能であり、前記ブラシは垂直方向へ移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記ブラシを前記ステージに接触させると共に、当該ブラシを自転させ、この状態で、
前記ブラシに前記基板載置面の中心からその外側へ徐々に拡径しながら円周を描かせるように前記ステージを移動させる動作制御手段、を備えたことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記ステージの画像情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記画像情報に基づいて前記ステージに異物が付着しているか否かを判断する判断手段と、を備え、  
前記動作制御手段は、
前記判断手段が前記ステージに前記異物が付着していると判断したときのみ、前記ブラシを前記ステージに接触させると共に当該ブラシを自転させる、ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記ブラシ又はその周辺に吸引口を有し、当該吸引口から異物を吸引する吸引手段、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記ブラシと前記ステージとの間に配置され、当該ブラシから該ステージへの異物の飛散を防止する飛散防止部材、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記基板載置面に載置される基板と前記投影光学系とを位置合わせするための撮像装置を備え、前記撮像装置は前記取得手段に兼用されていることを特徴とする請求項４から請求項６の何れか一項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。即ち、特許文献１には、ウエーハホルダをクリーニングするためにクリーニング用工具を備えた露光装置が開示されており、かかる露光装置にあっては、クリーニング用工具は砥石又は無塵布等からなり、このような部材をウエーハホルダの表面に接触させた状態で、ウエーハホルダをＸ方向及びＹ方向に小さく振動させ、塵等が付着した位置の清掃を行っていた。
【特許文献１】特開平７−６６１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ウエーハホルダのウエーハを載置する面（以下、「載置面」ともいう。）には、通常、平面視での形状が同心円状である溝部が設けられており、この溝部の底面にはウエーハホルダの載置面からその反対側の面に至る貫通孔がそれぞれ設けられている。これは、ウエーハホルダの載置面に載せたウエーハを吸着固定するためである。
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の技術では、クリーニング用工具は砥石又は無塵布等で構成されているので、このような部材を溝部の隅の部分まで行き届かせることは難しかった。
【０００４】
クリーニング用工具が溝部の隅の部分まで行き届かないと、この部分に付着した塵等を溝部の外へ十分に掃きだすことはできない。また、溝部内の塵等を十分に掻き出せないまま露光処理を開始すると、溝部内の塵等が舞い上がってウエーハホルダの別箇所に付着してしまうおそれがある。
そこで、本発明は、このような解決すべき課題に着目してなされたものであって、基板載置面の溝部からの異物除去が容易であり、異物に起因した露光工程での素子欠損を少なくできるようにした露光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、発明１の露光装置は、基板載置面に溝部を有するステージと、前記ステージと向かい合う位置に配置された投影光学系と、前記投影光学系側に保持されたブラシと、を備え、前記ブラシは前記ステージ側を向いた状態で自転可能であることを特徴とするものである。ここで、「投影光学系」とは、ステージの基板載置面に向けて所定のパターンを投影するものであり、投影レンズ等を含んだ光学機器のことである。
【０００６】
また、発明２の露光装置は、発明１の露光装置において、前記ステージは水平方向へ移動可能であり、前記ブラシは垂直方向へ移動可能であることを特徴とするものである。
発明１，２の露光装置によれば、ブラシは毳毳（けばけば）しているので、前記ブラシを前記ステージに接触させ、かつ自転させることで、その毛先を溝部の隅の部分まで行き届かせることができる。このため、従来の技術と比べて、溝部内から異物を掃き出して取り除くことが容易であり、異物に起因した露光工程での素子欠損を少なくすることが可能である。
【０００７】
発明３の露光装置は、発明２の露光装置において、前記ブラシを前記ステージに接触させると共に、当該ブラシを自転させ、この状態で、前記ブラシに前記基板載置面の中心からその外側へ徐々に拡径しながら円周を描かせるように前記ステージを移動させる動作制御手段、を備えたことを特徴とするものである。ここで、ステージの基板載置面の溝部は、その平面視での形状として同心円状である場合が多い。
【０００８】
発明３の露光装置によれば、溝部の平面視での形状が同心円状や、渦巻き状等である場合に、ブラシはあたかも溝部に沿って移動するので、溝部内の異物を効率良く掃き出すことができる。
発明４の露光装置は、発明３の露光装置において、前記ステージの画像情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記画像情報に基づいて前記ステージに異物が付着しているか否かを判断する判断手段と、を備え、前記動作制御手段は、前記判断手段が前記ステージに前記異物が付着していると判断したときのみ、前記ブラシを前記ステージに接触させると共に当該ブラシを自転させる、ことを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成であれば、ステージに異物が付着しているときだけクリーニングを実施するので、露光装置の生産性を必要以上に落とさないようにすることができる。
発明５の露光装置は、発明１から発明４の何れか一の露光装置において、前記ブラシ又はその周辺に吸引口を有し、当該吸引口から異物を吸引する吸引手段、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
このような構成であれば、溝部内から掃き出した異物のステージへの再付着をある程度防ぐことができる。
発明６の露光装置は、発明１から発明５の何れか一の露光装置において、前記ブラシと前記ステージとの間に配置され、当該ブラシから該ステージへの異物の飛散を防止する飛散防止部材、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成であれば、例えば基板に対する露光処理時に、ブラシからステージへの異物の飛散が防止されるので、異物に起因した露光工程での素子欠損をさらに少なくすることが可能である。
発明７の露光装置は、発明４から発明６の何れか一の露光装置において、前記基板載置面に載置される基板と前記投影光学系とを位置合わせするための撮像装置を備え、前記撮像装置は前記取得手段に兼用されていることを特徴とするものである。ここで、一般に、露光装置には、基板載置面の全面を観察できる位置に位置合わせ用の撮像装置が配置されており、この撮像装置によって、基板のアライメントマークの座標検出が行われている。
【００１２】
発明７の露光装置によれば、露光装置に取り付けられる撮像装置の台数の増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る露光装置１００の構成例を示す概念図である。図１に示すように、この露光装置１００は、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能な移動ステージ１と、この移動ステージ１上に取り付けられたホルダ１０と、ホルダ１０と向かい合う位置に配置された投影光学系２０と、投影光学系２０を通してホルダ１０側に光を照射する光源８０と、レチクル８２及びレチクルホルダ８４と、アライメントＣＣＤ３２，３４と、クリーニング用のブラシ４０と、飛散防止板（カバー）５０と、制御装置６０（図４参照。）と、を含んだ構成となっている。
【００１４】
図１に示すように、移動ステージ１は、Ｘ−Ｙ面（即ち、水平面）に対して平行に配置されており、Ｘ方向及びＹ方向（即ち、水平方向）に移動可能となっている。この移動ステージ１の移動動作は、ステージ駆動部３（図４参照。）によって行われる。また、ホルダ１０は、露光処理するウエーハを載置し固定するためのものであり、その上面がウエーハを載置する面（載置面）となっている。
【００１５】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ホルダ１０の載置面の構成例を示す平面図、及びＡ−Ａ´矢視断面図である。図２（Ａ）に示すように、このホルダ１０の載置面には、平面視での形状が同心円状である溝部１２が設けられており、隣り合う溝部１２の間は土手１４で仕切られている。また、図２（Ｂ）に示すように、これらの溝部１２の底面には、その表面から裏面に至る貫通孔１６が設けられている。ホルダ１０の載置面にウエーハＷを載置し、溝部１２内の空間から貫通孔１６を通して吸気することで、ウエーハＷを載置面に固定することができる。
【００１６】
溝部１２の深さ（即ち、土手１４の高さ）は、例えば５０［μｍ］程度である。また、土手１４の幅は例えば１〜２［ｍｍ］程度である。さらに、溝部１２の幅は、例えば４〜５［ｃｍ］程度である。
図１に戻って、投影光学系２０は、ホルダ１０の載置面に向けて所定のパターンを投影するものであり、投影レンズ等を含んだ光学機器である。この投影光学系２０は、移動ステージ１と向かい合う位置に配置されており、その光軸はＸ−Ｙ面と垂直に交差するように調整されている。図１に示すように、この投影光学系２０のホルダ１０と向かい合う側には投影レンズを固定するレンズホルダ２１が取り付けられている。
【００１７】
アライメントＣＣＤ３２，３４は、ホルダ１０の載置面に固定されたウエーハをＸ−Ｙ面内で位置決めするためのものである。このアライメントＣＣＤ３２，３４は、例えばレンズホルダ２１の側面等に金具（図示せず）等を介して固定されており、ホルダ１０の載置面の全面を観察することができるようになっている。ウエーハにはアライメントマークが形成されているが、この露光装置１００では、このアライメントマークの座標をアライメントＣＣＤ３２，３４で検出し、その検出結果に基づいて、移動ステージ１の位置を調整するようになっている。
【００１８】
ブラシ４０は、その毛をステージ１側に向けた状態で、例えばレンズホルダ２１の側面等に金具（図示せず）等を介して取り付けられている。
図３は、ブラシ４０と飛散防止板５０のそれぞれの構成例を示す概念図である。ブラシ４０は、ホルダ１０の載置面をクリーニングするためのものであり、例えば、円筒形の柄４２の先端部４４に多数本の毛４５が密集した状態で取り付けられたものである。これらの毛４５は、その１本１本が例えばある程度の柔軟性を有する合成樹脂からなるものである。また、この柄４２の先端部４４には、その中心に吸引口４６が設けられている。この吸引口４６は、柄４２の内部の管４７を通って図示しない排気ポンプに接続しており、毛４５に付着した異物や、周辺へ掃き出した異物等を吸引して取り除くことが可能となっている。柄４２の先端部４４は、交換可能である。
【００１９】
また、このブラシ４０は、柄４２の先端部４４が自転可能であり、先端部４４以外の部分（図３において、先端部４４よりも上側の部分）は自転しない構造となっている。先端部４４の自転動作は、例えば、ブラシ回転駆動部４３（図４参照。）によって行われ、その速度は無段回で変更が可能である。さらに、このブラシ４０は、ブラシ昇降駆動部４９（図４参照。）によって、上昇及び下降が可能となっている。
【００２０】
一方、図３に示す飛散防止板５０は、ブラシ４０からホルダ１０や、移動ステージ１への異物の落下を防止するためのものである。図３に示すように、この飛散防止板５０の一端には支持具５２が取り付けられている。そして、この支持具５２が自転することによって、飛散防止板５０がＸ−Ｙ面内で回転し、ブラシ４０とホルダ１０との間を出たり入ったりするようになっている。このような飛散防止板５０の回転動作は、カバー回転駆動部５３（図４参照。）が支持具５２を自転させることによって行われる。
【００２１】
図４は、制御装置６０の構成と、各駆動部等との接続関係の一例を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置６０は、ロジックＩＣ等からなる制御部６１と、ＲＡＭ及びハードディスク等からなる記憶部６２と、を含んだ構成となっている。図４に示すように、制御部６１は、アライメントＣＣＤ３２，３４と、ステージ駆動部３と、ブラシ回転駆動部４３と、ブラシ昇降駆動部４９と、カバー回転駆動部５３と、それぞれ有線又は無線を介して双方向にデータ通信可能に接続されている。また、記憶部６２には、例えば、ホルダ１０の載置面をクリーニングするためのプラグラムや、異物が付着していない状態での載置面の画像情報等が格納されている。
【００２２】
次に、上述した露光装置１００において、ホルダ１０をクリーニングする際の装置の動作例について説明する。
図５は、クリーニング動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、アライメントＣＣＤ３２，３４と、ステージ駆動部３と、ブラシ回転駆動部４３と、ブラシ昇降駆動部４９と、カバー回転駆動部５３は、全て制御部６１の制御下で動作することを前提とする。
【００２３】
まず始めに、ステップＳ１では、ホルダ１０の載置面の全面をアライメントＣＣＤ３２，３４が撮影する。この撮影によって得られた画像情報が制御部６１に送られる。次に、ステップＳ２では、制御部６１は、この送られてきた画像と、記憶部６２に格納された「異物が付着していない状態での載置面の画像」とを比較し、その比較の結果から、ホルダ１０の載置面に異物が付着しているか否かを判断する。異物が付着している場合は、ステップＳ３へ進む。また、異物が付着していない場合は、そのままクリーニング動作を終了する。
【００２４】
ステップＳ３では、図４に示したカバー回転駆動部５３が動作して、飛散防止板５０がＸ−Ｙ面に対して平行に回転移動し、飛散防止板５０はブラシ４０の直下からその外側へ移動する。
次に、ステップＳ４では、図４に示したブラシ昇降駆動部４９が動作して、ブラシ４０が待機位置からホルダ１０と接触する位置まで下降する。また、このブラシ４０の下降動作と前後、又は同時に、図４に示したステージ駆動部３が動作して、移動ステージ１をＸ方向及びＹ方向に移動させ、ホルダ１０の載置面の中心をブラシ４０の直下にセットする。
【００２５】
そして、ステップＳ５では、図４に示したブラシ回転駆動部４３が動作して、ブラシ４０を自転させる。また、ブラシ４０の自転とほぼ同時に、ブラシ４０の先端部４４の吸引口４６から異物の吸引を開始する。
次に、ステップＳ６では、ステージ駆動部３が動作して、移動ステージ１をＸ方向及びＹ方向に交互にステッピングさせる。ここでは、ホルダ１０の載置面に設けられた溝部１２の形状が平面視で同心円状である点を考慮し、図６に示すように、ブラシ４０の先端部４４にホルダ１０の載置面の中心からその外側へ徐々に拡径しながら円周を描かせるように、移動ステージ１を移動させる。図６の太線矢印は、このような移動ステージ１の移動によって描かれる、先端部４４の軌跡を示している。
【００２６】
このような移動ステージ１の移動動作によって、ブラシ４０は自転しながら、あたかも溝部１２に沿って移動するので、溝部１２内の異物を効率良く掃き出すことができる。また、図５のステップＳ６では、ブラシ４０の自転速度は一定速度でも良いが、緩急をつけるように無段回で自転速度を変えても良い。
ブラシ４０によって溝部１２内から掃き出された異物の多くは、吸引口４６に吸い取られていくので、掃き出した異物のホルダ１０等への再付着をある程度防ぐことができる。ブラシ４０の先端部４４が載置面の中心から外周まで来たら、図５のステップＳ７へ進む。
【００２７】
ステップＳ７では、ブラシ昇降駆動部４９が動作して、ブラシ４０が待機位置まで上昇する。次に、ステップＳ８では、ブラシ４０の自転動作を止める。また、自転動作の終了と同時に、ブラシ４０の先端部４４に設けられた吸引口４６から異物の吸引も停止する。そして、ステップＳ９では、ホルダ１０の載置面の全面をアライメントＣＣＤ３２，３４が撮影し、得られた画像情報は制御部６１に送られる。
【００２８】
ステップＳ１０では、制御部６１は、この送られてきた画像と、記憶部６２に格納された「異物が付着していない状態での載置面の画像」とを比較し、その比較の結果から、ホルダ１０の載置面に異物が付着しているか否かを判断する。異物が付着している場合は、ステップＳ３へ戻る。また、異物が付着していない場合は、クリーニング動作を終了する。
【００２９】
このように、本発明の実施の形態に係る露光装置１００によれば、ブラシ４０の先端部４４は毳毳（けばけば）しているので、この先端部４４をホルダ１０の載置面に接触させ、かつ自転させることで、その毛先を溝部１２の隅の部分まで行き届かせることができる。このため、従来の技術と比べて、溝部１２内から異物を掃き出して取り除くことが容易であり、異物に起因した露光工程での素子欠損を少なくすることが可能である。
【００３０】
また、この露光装置１００では、図５のフローチャートで示したように、ホルダ１０の載置面に異物が付着しているときだけクリーニングを実施するので、露光装置の生産性を必要以上に落とさないようにすることができる。さらに、この露光装置１００では、ウエーハＷに対する露光処理を行っている間は、ブラシ４０とホルダ１０との間に飛散防止板５０が配置され、ブラシ４０からホルダ１０への異物の飛散が防止されるので、異物に起因した露光工程での素子欠損をさらに少なくすることが可能である。
【００３１】
この実施の形態では、ウエーハＷが本発明の「基板」に対応し、ホルダ１０の載置面が本発明の「基板載置面」に対応している。また、移動ステージ１及びホルダ１０が本発明の「ステージ」に対応し、制御装置６０、ステージ駆動部３、ブラシ回転駆動部４３及びブラシ昇降駆動部４９が本発明の「動作制御手段」に対応している。さらに、アライメントＣＣＤ３２，３４が本発明の「取得手段」に対応し、制御装置６０が本発明の「判断手段」に対応している。また、吸引口４６、管４７及び図示しない排気ポンプが本発明の「吸引手段」に対応し、飛散防止板５０が本発明の「飛散防止部材」に対応している。さらに、アライメントＣＣＤ３２，３４が本発明の「位置合わせするための撮像装置」に対応している。
【００３２】
なお、この実施の形態では、ホルダ１０の載置面に異物が付着していると判断した場合のみ、ホルダ１０の載置面全体をブラシ４０でクリーニングする、ということを説明した。しかしながら、載置面に異物が付着していると判断した場合に、載置面全体をクリーニングするのではなく、載置面の中でも異物が付着している箇所及びその周辺のみを重点的にクリーニングする、というようにしても良い。
【００３３】
また、この実施の形態では、制御装置６０を構成する記憶部６２に「異物が付着していない状態での載置面の画像」を予め格納しておき、この格納された画像とアライメントＣＣＤ３２，３４で撮影した画像とを比較して、ホルダ１０の載置面に異物が付着しているか否かを判断する、ということを説明した。しかしながら、異物の有無の判断基準は、これに限られることはなく、例えば、載置面のある範囲での画像をアライメントＣＣＤ３２，３４で取り込み、取り込んだ画像をその範囲の周辺の画像と比較して、異物の有無を判断するようにしても良い。このような方法でも、異物の有無を信頼性高く判断することが可能である。
【００３４】
さらに、この実施の形態では、溝部１２の平面視での形状が同心円状である場合について説明したが、溝部１２の平面視での形状はこれに限られることはなく、例えば、図７に示すように、渦巻き状にしても良い。渦巻き状の場合は、同心円状の場合よりもさらに、先端部４４の軌跡が溝部１２の形状に近くなるので、溝部１２内の異物をよりいっそう効率良く掃き出すことが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態に係る露光装置１００の構成例を示す図。
【図２】ホルダ１０の載置面の構成例を示す図。
【図３】ブラシ４０と飛散防止板５０のそれぞれの構成例を示す図。
【図４】制御装置６０の構成と、各駆動部等との接続関係の一例を示す図。
【図５】クリーニング動作の一例を示すフローチャート。
【図６】ブラシ４０の先端部４４の軌跡を示す図。
【図７】ホルダ１０の載置面の他の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００３６】
１  移動ステージ、３  ステージ駆動部、１０  ホルダ、１２  溝部、１４  土手、１６  貫通孔、２０  投影光学系、２１  レンズホルダ、３２，３４  アライメントＣＣＤ、４０  ブラシ、４２  柄、４３  ブラシ回転駆動部、４４  先端部、４５  毛、４６  吸引口、４７  管、４９  ブラシ昇降駆動部、５０  飛散防止板、５２  支持具、５３  カバー回転駆動部、６０  制御装置、６１  制御部、６２  記憶部、８０  光源、８２  レチクル、８４  レチクルホルダ、１００  露光装置
【図１】
2007005449.tif 000003
【図２】
2007005449.tif 000004
【図３】
2007005449.tif 000005
【図４】
2007005449.tif 000006
【図５】
2007005449.tif 000007
【図６】
2007005449.tif 000008
【図７】
2007005449.tif 000009