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発明の名称 露光装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−5449(P2007−5449A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−181876(P2005−181876)
出願日 平成17年6月22日(2005.6.22)
代理人 【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
発明者 熊谷 正浩
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。
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




 

 


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