JP2006049390A - 基板保持装置、除電方法、基板保持装置制御プログラムおよびその記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 軟Ｘ線を放射することによって基板を除電する除電手段を備えたステッパ（基板保持装置）１において、静電気破壊を確実に防止しつつ、軟Ｘ線の放射時間を削減して、安全性を向上させるとともに、メンテナンスサイクルを延ばす。
【解決手段】 軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを、露光ステージ１１に基板１００を搬入・搬出するためのリフトピン１２の動作に連動させて切り替える。これにより、露光ステージ１１から基板１００をリフトアップする際には軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮにして基板１００の除電を行い、剥離帯電に伴う基板１００の静電気破壊を防止するとともに、基板１００が搬入されていない場合や基板１００を露光ステージ１１に吸着保持している場合には軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体や液晶表示素子等の基板を保持する基板保持装置、特に、軟Ｘ線を放射して基板の除電を行う除電手段を備えた基板保持装置、当該基板保持装置における基板の除電方法、基板保持装置制御プログラムおよびその記録媒体に関する。

近年、半導体集積回路や液晶表示素子等の微細化、高密度化、高集積化が目覚しい速度で進んでいる。このような半導体集積回路や液晶表示素子等の微細化、高集積化を牽引してきた技術の一つとして、シリコン基板（ウェハ）等の上にレジストを塗布し、塗布したレジストをステッパ等の露光装置でマスクパターンを介して露光し、それを現像して所望のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、基板のエッチング、ドーピング、薄膜の成膜等の処理を行う、リソグラフィー技術があげられる。

ところで、近年では、半導体集積回路や表示素子等の微細化、高集積化のために、半導体集積回路や液晶表示素子等における、隣接する導電部同士の間隔がより短く、すなわち導電部同士を隔てる絶縁膜の膜厚がより薄くなってきている。このため、製造工程において基板に生じる静電気により、絶縁膜の絶縁性が破壊されるといった、静電気破壊（ＥＳＤ）が大きな問題となっている。

特に、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（ステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（スキャニング・ステッパ）等の露光装置では、精密なパターニング精度が要求されるため、基板を吸着保持するのが一般的であるが、吸着保持後の剥離工程で生じる剥離帯電による静電気破壊が大きな問題となっている。より詳細には、ステッパ等の精密なパターニングが要求される装置では、通常、ピンなど微小な受けは、補助的保持などの特段の目的で用いる場合を除き、基板面積の約２０％以上をステージの平面で受けて吸着保持する、いわゆる全面吸着による基板保持が行われるが、パターニング後の基板搬送のために吸着面を剥離させる際、剥離によって生じる静電気によって基板が帯電し、帯電した電荷が基板周囲の雰囲気あるいは基板内に放電することによって絶縁膜が破壊されてしまうという問題がある。また、基板の帯電により、描画不良、異物付着が起こるという不具合も生じる。

そこで、このような静電気の影響を防止するために、基板を除電することが考えられる。例えば、特許文献１には、図形データを用い基板上のレジスト部を電離放射線にて選択的に露光描画する方式の露光描画装置であって、基板の除電を行うための除電手段を備えた露光描画装置が開示されている。また、特許文献１には、基板を取り巻く雰囲気を軟Ｘ線（EUV; extreme ultra violet）照射によってイオン化させることによって、基板の除電を行うことが記載されている。
特開平１０−２３３３５５号公報（１９９８年９月２日公開）

しかしながら、特許文献１のように軟Ｘ線照射によって基板の除電を行う場合には、軟Ｘ線に対する十分な安全対策が必要である。このため、通常、例えば、軟Ｘ線を透過しない所定の厚さの鋼板，塩化ビニル板，アクリル板等で装置内を安全区画化するなどの処置が施される。

ところが、装置内を周囲と遮断して安全区画化しても、例えばメンテナンス等のために装置を開放して作業することが必要になる場合もあり、安全対策としては区画化だけでは必ずしも十分でない場合がある。

また、軟Ｘ線除電装置（軟Ｘ線イオナイザ）におけるヘッド部の電球の寿命は、運転時間、すなわち軟Ｘ線の放出時間に依存する。このため、軟Ｘ線の放出を常時継続すると、軟Ｘ線除電装置（軟Ｘ線イオナイザ）の寿命（メンテナンスサイクル）が短くなるという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、軟Ｘ線を放射することによって基板を除電する除電手段を備えた基板保持装置において、静電気破壊を確実に防止しつつ、軟Ｘ線の放射時間を削減して、安全性を向上させるとともに、メンテナンスサイクルを延ばすことにある。

本発明の基板保持装置は、上記の課題を解決するために、基板を保持する保持手段と、軟Ｘ線を放射することによって上記基板を除電する除電手段とを備えた基板保持装置であって、上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御する制御手段を備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御する。このため、例えば、除電処理が必要な場合にのみ除電手段を起動し、除電処理が必要でない場合には除電手段を停止させるように制御できる。

したがって、基板に帯電した静電気によって静電気破壊が生じることを確実に防止しつつ、軟Ｘ線の放射時間を削減することができる。これにより、静電気破壊を防止して製造歩留りを向上させるとともに、軟Ｘ線に対する安全性を向上させることができ、また、除電手段のメンテナンスサイクルを延ばすことによってメンテナンスコストの削減と製造効率の向上とを図ることができる。

また、上記保持手段上に上記基板を搬出入する搬送手段を備え、上記制御手段は、上記除電手段の起動および停止を、上記搬送手段の搬出入動作に応じて制御する構成としてもよい。

上記の構成によれば、上記除電手段の起動および停止を、上記搬送手段の搬出入動作に応じて制御する。このため、例えば、除電処理が必要な場合にのみ除電手段を起動し、除電処理が必要でない場合には除電手段を停止させるように制御できる。

したがって、基板に帯電した静電気によって静電気破壊が生じることを確実に防止しつつ、軟Ｘ線の放射時間を削減することができる。

また、上記保持手段は上記基板を吸着保持するものであり、上記搬送手段は上記吸着保持後の基板を上記保持手段から剥離させて搬出するものであって、上記制御手段は、上記除電手段を起動させた後に、上記搬送手段による上記剥離動作を開始させる構成としてもよい。また、この場合、例えば、上記保持手段は、上記基板における基板面の２０％以上の面積を設計面として受けて接触保持するものであってもよい。

保持手段によって基板を吸着保持する構成基板を保持手段から剥離させる際に生じる剥離帯電によって、基板が静電気破壊されるおそれがある。特に、基板面の２０％以上の面積を設計面として受けて接触保持する構成では、剥離時に生じる剥離帯電の影響が大きい。

そこで、上記の構成では、上記制御手段が、上記除電手段を起動させた後に、上記搬送手段による上記剥離動作を開始させる。これにより、上記保持手段から基板を剥離させる際に生じる剥離帯電を確実に防止することができる。

また、上記制御手段は、上記保持手段によって上記基板を吸着保持している期間中、上記除電手段を停止させる構成としてもよい。また、上記制御手段は、上記搬送手段によって上記基板を上記保持手段上に搬入する期間中、上記除電手段を停止させる構成としてもよい。

上記保持手段によって上記基板を吸着保持している期間中、および、上記搬送手段によって上記基板を上記保持手段上に搬入する期間中は、例えば基板を保持手段から剥離するときに比べて、静電気の発生量が少ない。そこで、これらの期間中、上記除電手段を停止させておくことにより、静電気破壊の危険性を誘発することなく、軟Ｘ線の放射時間を削減することができる。このため、製造歩留りを低下させることなく、軟Ｘ線に対する安全性を向上させることができ、また、除電手段のメンテナンスサイクルを延ばすことによってメンテナンスコストの削減と製造効率の向上とを図ることができる。

本発明の除電方法は、上記の課題を解決するために、基板を保持する保持手段と、軟Ｘ線を放射することによって上記基板を除電する除電手段とを備えた基板保持装置における上記基板の除電方法であって、上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御することを特徴としている。

上記の方法によれば、上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御する。このため、例えば、除電処理が必要な場合にのみ除電手段を起動し、除電処理が必要でない場合には除電手段を停止させるように制御できる。

したがって、基板に帯電した静電気によって静電気破壊が生じることを確実に防止しつつ、軟Ｘ線の放射時間を削減することができる。これにより、静電気破壊を防止して製造歩留りを向上させるとともに、軟Ｘ線に対する安全性を向上させることができ、また、除電手段のメンテナンスサイクルを延ばすことによってメンテナンスコストの削減と製造効率の向上とを図ることができる。

本発明の基板保持装置制御プログラムは、基板保持装置に備えられたコンピューターを、上記した基板保持装置の制御手段として機能させるためのものである。

上記のようなコンピューターにこれらのプログラムを読み取らせることで、基板保持装置における制御手段の機能を、そのコンピューターによって実現することが可能となる。

また、これらのプログラムをコンピューターによって読取可能な記録媒体に記録させておくことで、プログラムの保存・流通を容易に行えるようになる。さらに、この記録媒体をコンピューターに読み込ませることで、コンピューターによって、基板保持装置における制御手段の処理を実施できる。

本発明の基板保持装置は、上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御する制御手段を備えている。また、本発明の除電方法は、上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御する。

それゆえ、例えば、除電処理が必要な場合にのみ除電手段を起動し、除電処理が必要でない場合には除電手段を停止させるように制御できる。したがって、基板に帯電した静電気によって静電気破壊が生じることを確実に防止しつつ、軟Ｘ線の放射時間を削減することができる。これにより、静電気破壊を防止して製造歩留りを向上させるとともに、軟Ｘ線に対する安全性を向上させることができ、また、除電手段のメンテナンスサイクルを延ばすことによってメンテナンスコストの削減と製造効率の向上とを図ることができる。

本発明の基板保持装置制御プログラムは、基板保持装置に備えられたコンピューターを、上記した基板保持装置の制御手段として機能させるためのものである。

上記のようなコンピューターにこれらのプログラムを読み取らせることで、基板保持装置における制御手段の機能を、そのコンピューターによって実現することが可能となる。

また、これらのプログラムをコンピューターによって読取可能な記録媒体に記録させておくことで、プログラムの保存・流通を容易に行えるようになる。さらに、この記録媒体をコンピューターに読み込ませることで、コンピューターによって、基板保持装置における制御手段の処理を実施できる。

本発明の一実施形態について説明する。図２は、本実施形態にかかるステッパ（露光装置、基板保持装置）１の概略構成を示すブロック図である。

この図に示すように、ステッパ１は、露光ステージ（保持手段）１１、リフトピン（搬送手段）１２、軟Ｘ線イオナイザ（除電手段、軟Ｘ線除電装置）１３、投影レンズユニット１４、光源ユニット１５、入力部１６、ドア開閉センサ１７、制御部（制御手段）２０を備えている。

露光ステージ１１は、基板保持面に載置された基板１００を吸着保持しつつ、投影レンズユニット１４を介して照射される光に垂直、かつ、互いに直交する２方向にそれぞれ独立して移動可能となっている。なお、吸着保持とは、例えば露光ステージ１１に設けた複数個の穴部や溝部を減圧することにより、露光ステージ１１と基板１００とを吸着させて保持することを意味している。本実施形態にかかるステッパ１では、基板１００における基板面の約２０％以上を設計面として受けて接触させ、吸着保持する、いわゆる全面吸着を行うようになっている。これにより、露光ステージ１１上で基板１００を精密に保持した状態で、基板１００の表面に、図示しないレチクル（またはマスク）のパターンをステップ・アンド・リピート方式で高精度に転写できるようになっている。

リフトピン１２は、露光ステージ１１内に複数個設けられている。各リフトピン１２は、露光ステージ１１内に格納された状態と、露光ステージ１１の基板保持面に対して垂直な方向に突出した状態とに変化するように動作する。これにより、リフトピン１２を突出させた状態で基板１００を受け取り、リフトピン１２を露光ステージ１１内に格納することによって受け取った基板１００を露光ステージ１１上に搬送（搬入）する。また、露光処理後の基板１００を、リフトピン１２を突出させることによって露光ステージ１１から剥離させて持ち上げ、基板１００をステッパ１の外部に搬出するためのアーム（図示せず）に受け渡す位置まで基板１００を搬送（搬出）する。

軟Ｘ線イオナイザ１３は、軟Ｘ線を放射することによって基板１００の周囲の雰囲気をイオン化させることにより、基板１００を除電するためのものである。

図３は、ステッパ１における除電処理中の状態を示す断面図である。この図に示すように、ステッパ１では、露光ステージ１１の両側に軟Ｘ線イオナイザ１３をそれぞれ備えている。軟Ｘ線イオナイザ１３の除電能力は、軟Ｘ線イオナイザ１３から除電対象物までの距離が増大するにつれて低下するが、ステッパ１では、軟Ｘ線イオナイザを基板１００の両側に備えることにより、基板１００から軟Ｘ線イオナイザ１３までの距離は、露光ステージ１１がいずれの方向に移動しても、２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内に保たれ、基板１００を確実かつ高速に除電することが可能となっている。

投影レンズユニット１４は、光源ユニット１５から、ミラー、ハーフミラー、シャッター、レチクル（またはマスク）など（いずれも図示せず）を介して入射した光を、基板１００上に所定の倍率で投影するものである。

光源ユニット１５は、基板１００に照射するための光を供給するものである。ステッパ１では、光源ユニット１５から発射される光を基板１００に照射することによって基板１００に対するフォトリソグラフィ工程を行うようになっている。

入力部１６は、ステッパ１に対するユーザからの指示を受け付け、制御部２０に伝達するものである。なお、入力部１は複数の操作キーからなるが、これに限らず、例えば、パソコンなどの外部機器と接続可能なインターフェースを備え、接続された外部機器を介してユーザからの指示を受け付ける構成としてもよい。

ドア開閉センサ１７は、ステッパ１が備えられるクリーンルーム（チャンバ）のドアの開閉を検知し、その情報を制御部２０に伝達する。

制御部２０は、ステッパ１における各部の動作を制御する制御手段であり、駆動制御部２１、露光ステージ駆動部２２、リフトピン駆動部２３、タイマー２４、リフトピン駆動信号検出部２５、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６、光学系駆動部２７、記憶部２８を備えている。

駆動制御部２１は、入力部１６を介して入力された指示に基づいて、ステッパ１の各部の動作を統括的に制御するものである。また、駆動制御部２１は、各部を制御するための情報やプログラムなどを記憶部２８に記憶させ、また、それを読み出すことが可能になっている。また、駆動制御部２１は、ドア開閉センサ１７が、ステッパ１が備えられるクリーンルーム（チャンバ）のドアが開操作されたことを検知した場合、軟Ｘ線イオナイザ１３の動作を直ちにＯＦＦするとともに、他の動作を中断するようになっている。

露光ステージ駆動部２２は、駆動制御部２１からの指示に応じて、露光ステージ１１の動作、すなわち投影レンズユニット１４からの照射光の光軸（Ｚ軸方向）に略垂直で、かつ、互いに直交する２方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に露光ステージ１１を移動させ、基板１００にマスクパターンを転写させる。

リフトピン駆動部２３は、駆動制御部２１からの指示に応じて、リフトピン１２の動作を制御し、適切なタイミングで露光ステージ１１の基板保持面に略垂直な方向にリフトピン１２を突出させ、また、リフトピン１２を露光ステージ１１内に格納する。なお、リフトピン駆動部２３はタイマー２４に接続されており、駆動制御部２１からリフトピン１２を駆動させるように指示（駆動信号）を受けると、タイマー２４による計時を開始し、計時時間が所定の時間経過した後にリフトピン１２を駆動させる。これにより、ステッパ１では、軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ（起動）／ＯＦＦ（停止）の切り替えと、リフトピン１２の動作とが、適切なタイミングでなされるようになっている（詳細は後述する）。

リフトピン駆動信号検出部２５は、駆動制御部２１からリフトピン駆動部２３に伝送されるリフトピン駆動信号を検出し、検出結果を軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６に伝送する。

軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６は、リフトピン駆動信号の検出結果に応じて、軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

光学系駆動部２７は、駆動制御部２１からの指示に応じて、投影レンズユニット１４、光源ユニット１５、シャッター（図示せず）などの動作を制御する。

記憶部２８は、駆動制御部２１が各部を制御するための情報、プログラムなどを記憶する。

次に、軟Ｘ線イオナイザ１３の動作とリフトピン１２の動作との関係について、図１（ａ）〜図１（ｄ）および図４を用いて説明する。図１（ａ）〜図１（ｄ）は、リフトピン１２の状態と軟Ｘ線イオナイザのＯＮ／ＯＦＦ状態との関係を示した断面図である。また、図４は、ステッパ１における動作の流れを示すフロー図である。

図１（ａ）はステッパ１の初期状態、すなわち、露光ステージ１１上に基板が搬送されていない状態を示している。この状態では、リフトピン１２は露光ステージ１１内に格納されており、軟Ｘ線イオナイザ１３の動作はＯＦＦとなっている。つまり、軟Ｘ線イオナイザ１３は軟Ｘ線を放射していない状態である。

まず、駆動制御部２１は、リフトピン駆動部２３にリフトピン１２を駆動（突出）させるように指示（リフトピン駆動信号）を伝送する（Ｓ１）。

リフトピン駆動部２３は、リフトピン１２を突出させるリフトピン駆動信号を受信すると、タイマー２４による計時を開始する（Ｓ２）。

また、駆動制御部２１からリフトピン駆動部２３にリフトピン駆動信号が伝送されると、リフトピン駆動信号検出部２５がこの信号を検出し、検出結果を軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６に伝送する。軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６は、リフトピン駆動信号検出部２５がリフトピン駆動信号を検出すると、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮにする（Ｓ３）。これにより、軟Ｘ線イオナイザ１３からの軟Ｘ線の放射が開始される。

一方、リフトピン駆動部２３は、タイマー２４による計時時間が、所定の時間に達したか否かを判断する（Ｓ４）。そして、所定の時間に達していない場合には、所定の時間に達するまで待機する。

タイマー２４の計時時間が所定時間に達すると、リフトピン駆動部２３はリフトピン１２を駆動させて、露光ステージ１１から突出（リフトアップ）させる（Ｓ５）。これにより、ステッパ１では、リフトピン１２を突出させる際には、必ず、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮにして除電を開始し、所定時間経過した後に、リフトピン１２の突出動作が開始されるようになっている。

次に、リフトピン１２を突出させた状態で、基板１００をリフトピン１２上に載置する（Ｓ６）。図１（ｂ）は、リフトピン１２を突出させ、リフトピン１２上に基板１００を載置した状態を示している。

そして、駆動制御部２１は、リフトピン駆動部２３にリフトピン１２を駆動（格納）させるように指示（リフトピン駆動信号）を伝送する（Ｓ７）。

リフトピン駆動部２３は、リフトピン駆動信号を受信すると、リフトピン１２を露光ステージ１１内に格納するように駆動する（Ｓ８）。また、これと並行して、リフトピン駆動信号検出部２５が、駆動制御部２１からリフトピン駆動部２３へのリフトピン駆動信号を検出し、検出結果を軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６に伝送する。軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６は、リフトピン駆動信号検出部２５がリフトピン駆動信号を検出すると、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦにする（Ｓ９）。これにより、軟Ｘ線イオナイザ１３からの軟Ｘ線の放射が停止される。

そして、リフトピン１２が格納され、露光ステージ１１上に載置されると、駆動制御部２１は、露光ステージ駆動部２２を制御して、露光ステージ１１上に基板１００を吸着保持させ、露光工程を行わせる（Ｓ１０）。図１（ｃ）は露光ステージ１１上に基板１００を吸着保持している状態を示している。

次に、駆動制御部２１は、Ｓ１〜Ｓ５と同様の処理によって、軟Ｘ線イオナイザ１３による除電処理を行いながら、リフトピン１２を突出させるように駆動し、露光ステージ１１上に吸着保持されていた基板１００をリフトアップする（Ｓ１１）。なお、上記したように、ステッパ１では、リフトピン１２を突出させる際には、必ず、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮにして除電を開始し、所定時間経過した後に、リフトピン１２の突出動作が開始されるようになっているので、基板１００の剥離帯電を確実に防止できるようになっている。図１（ｄ）は露光ステージ１１上から基板１００を搬出するために、リフトピン１２を突出（リフトアップ）させた状態を示している。

次に、駆動制御部２１は、次の基板１００があるか否かを判断する（Ｓ１２）。そして、次の基板１００がある場合（次の基板１００を搬入する場合）には、Ｓ６以降の処理を繰り返す。一方、次の基板１００がない場合（次の基板１００を搬入しない場合）には、Ｓ７〜Ｓ９の処理を行い（Ｓ１３）、動作を終了する。

以上のように、本実施形態にかかるステッパ１では、駆動制御部２１からリフトピン駆動部２３にリフトピン１２を突出させるためのリフトピン駆動信号が伝送されると、リフトピン駆動信号検出部２５がこの信号を検出し、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６が軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮさせる。

これにより、リフトピン１２の駆動時には必ず軟Ｘ線イオナイザ１３がＯＮされる。このため、露光ステージ１１上に吸着保持されていた基板１００を剥離させる場合には、必ず、軟Ｘ線イオナイザ１３による除電が行われるので、基板１００に剥離帯電に伴う静電気破壊が生じることを確実に防止できる。すなわち、基板１００の状態に応じて、軟Ｘ線イオナイザ１３がＯＮされ、基板１００に剥離帯電に伴う静電気破壊が生じることを確実に防止できる。

また、本実施形態にかかるステッパ１では、駆動制御部２１からリフトピン駆動部２３にリフトピン１２を格納させるためのリフトピン駆動信号が伝送されると、リフトピン駆動信号検出部２５がこの信号を検出し、軟Ｘ線イオナイザ１３がＯＦＦされる。

これにより、除電の必要がない状態では軟Ｘ線イオナイザ１３の動作を停止させることができる。したがって、軟Ｘ線の放射時間および放射量を削減して安全性の向上を図ることができる。また、軟Ｘ線イオナイザにおけるヘッド部の電球の寿命は、軟Ｘ線の放出時間に依存するので、軟Ｘ線の放射時間を低減することによってメンテナンスサイクルを延ばし、メンテナンス費用の削減および製造効率の向上を図ることができる。すなわち、基板１００の状態に応じて、軟Ｘ線イオナイザ１３がＯＦＦすることによって、軟Ｘ線の放射時間および放射量を削減し、安全性の向上とメンテナンスサイクルの延長を図ることができる。

また、ステッパ１では、駆動制御部２１からリフトピン駆動部２３にリフトピン１２を突出させるためのリフトピン駆動信号が伝送された場合、リフトピン駆動部２３が、タイマー２４による計時を開始し、所定時間経過した後にリフトピン１２の突出動作を開始させる。

このため、計時開始からリフトピン１２の動作開始までの時間を適切に設定しておくことで、軟Ｘ線イオナイザ１３による除電が開始した後に、リフトピン１２の突出動作を開始させることができる。また、軟Ｘ線イオナイザ１３による除電が開始され、所定の時間が経過した後にリフトピン１２の突出動作を開始させるように設定することで、基板１００に対する除電効果が最大となるように設定することもできる。

また、本実施形態にかかるステッパ１は、ステッパ１が備えられるチャンバのドアの開閉状態を検出するドア開閉センサ１７を備えており、ドアが開操作された場合には、駆動制御部２１が直ちに軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦさせ、軟Ｘ線の放射を停止させる。これにより、安全性をより向上させることができる。

また、本実施形態にかかるステッパ１では、リフトピン駆動信号検出部２５が、駆動制御部２１からリフトピン駆動部２３へのリフトピン駆動信号（突出指示または格納指示）を検出し、検出した信号に応じて、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６が軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮまたはＯＦＦさせる。つまり、検出したリフトピン駆動信号がリフトピン１２を突出させる指示である場合には軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮにし、検出したリフトピン駆動信号がリフトピン１２を格納させる指示である場合には軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦにする。

このように、リフトピン駆動信号を検出し、それに応じて軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える場合、例えば、駆動制御部２１とリフトピン駆動部２３との間の配線に信号取り出し用の端子を設け、この端子にリフトピン駆動信号検出部２５を接続するとともに、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６をリフトピン駆動信号検出部２５の検出結果に応じて軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦさせるように設定するだけで、リフトピン１２の動作に応じた軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦの切り替えが可能になる。したがって、従来のステッパに簡単な構成を付加するだけで、基板１００の露光処理工程（露光シーケンス）に連動させ、基板１００の状態に応じた軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことができる。

また、本実施形態にかかるステッパ１では、リフトピン１２の突出動作について、露光ステージ１１内に格納された位置から、基板１００の受け渡し位置まで突出させる動作を１段階の動作で行っているが、これに限るものではない。例えば、リフトピン１２の突出動作を所定の高さで停止し、所定時間経過後に再度動作させて基板の受け渡し突出させる、２段階の動作を行うようにしてもよい。あるいは、リフトピン１２をさらに多段階で動作させてもよい。

これにより、例えば、大きな除電効果が得られる高さで基板１００を停止させて所定の時間除電を行い、除電効果を高めることができる。ここで、大きな除電効果が得られる高さとは、例えば基板１００と露光ステージ１１との間隔（例えば露光ステージ１１からの基板１００の剥離状態）によって決まる高さ、あるいは、軟Ｘ線イオナイザ１３の設置位置と基板１００との相対位置によって決まる高さ（例えば軟Ｘ線イオナイザ１３との相対位置が最小となる高さ）など、複数の位置が考えられる。

図６は、リフトピン１２の突出動作を多段階とした場合の動作タイミングの一例を示すフロー図である。なお、図６に示す各ステップのタイミング制御は、例えば駆動制御部２１が、タイマー２４による計時時間に基づいて行うようにすればよい。

図６に示すように、まず、駆動制御部２１は、露光ステージ駆動部２２を制御し、露光ステージ１１を基板１００の受け渡し位置まで移動させる（Ｓ２１）。

次に、駆動制御部２１は、露光ステージ駆動部２２を制御し、基板１００の吸着保持を解除させる（Ｓ２２）。すなわち、露光ステージ１１に備えられたプレートホルダー（図示せず）のバキューム（Ｖａｃ．）をＯＦＦさせる。なお、露光ステージ１１を基板１００の受け渡し位置まで移動させた後、基板１００の吸着保持を解除させるまでの間隔は、例えば０．５秒に設定すればよい。

次に、駆動制御部２１は、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６を制御し、軟Ｘ線イオナイザ（フォトイオナイザ）１３をＯＮさせる（Ｓ２３）。なお、基板１００の吸着保持が解除されてから、軟Ｘ線イオナイザ２６をＯＮにするまでの間隔は、例えば０．５秒以内とすればよい。

次に、駆動制御部２１は、リフトピン駆動部２３を制御し、リフトピン１２を１段目の設定高さ（例えば露光ステージ１１から１０ｍｍ）まで突出（センターアップ）させる（Ｓ２４）。なお、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮさせてから、リフトピン１２を１段目の突出位置まで突出させるまでの時間は、例えば１秒に設定すればよい。また、１段目の設定高さは上記の例に限らず、基板１００のサイズや材質等に応じて、良好な除電効果が得られる高さに適宜設定すればよい。

次に、駆動制御部２１は、リフトピン駆動部２３を制御し、リフトピン１２を１段目の設定高さで停止させ、その位置で所定時間（例えば２．５５秒）待機させる（Ｓ２５）。なお、１段目の設定高さでの待機時間は、必要とする除電効果が得られるまでの所要時間に応じて、適宜設定すればよい。

次に、駆動制御部２１は、リフトピン駆動部２３を制御し、リフトピン１２を払い出し高さ（２段目の設定高さ）まで突出させる（Ｓ２６）。なお、１段目の設定高さから払い出し高さまでの突出動作に要する時間は、例えば１秒に設定すればよい。

その後、ステッパ１から基板１００を搬出するためのアンロードスライダー（図示せず）によって基板１００が払い出される（Ｓ２７）。なお、リフトピン１２を払い出し高さまで突出させた後、アンロードスライダーによって基板１００を払い出すまでの時間は、例えば１秒に設定すればよい。リフトピン１２を払い出し高さまで突出させた後、アンロードスライダーによって基板１００を払い出すまでの期間も軟Ｘ線イオナイザ１３による除電を継続することにより、基板１００の除電を確実に行うことができる。

その後、ステッパ１に基板１００を搬入するためのロードスライダー（図示せず）によって、次に露光処理を行う基板１００がリフトピン１２による受け取り位置まで搬送されてくる（Ｓ２８）。なお、アンロードスライダーによって露光処理後の基板１００を払い出した後、ロードスライダーによって次に処理する基板１００が受け取り位置に搬送されてくるまでの間隔は、例えば１秒に設定すればよい。

次に、駆動制御部２１は、リフトピン駆動部２３を制御してリフトピン１２をさらに突出させ、搬送されてきた基板１００を持ち上げて受け取る（Ｓ２９）。また、リフトピン１２によって基板１００が受け取られた後、ロードスライダーは退避する。なお、ロードスライダーによって、次に露光処理を行う基板１００が受け取り位置まで搬送されてから、リフトピン１２によって基板１００を持ち上げるまでの間隔は、例えば１秒に設定すればよい。

次に、駆動制御部２１は、リフトピン駆動部２３を制御し、リフトピン１２を露光ステージ１１内の格納位置まで下降させる（Ｓ３０）。なお、リフトピン１２によって基板１００を持ち上げてから、リフトピン１２の下降を開始するまでの間隔は、例えば１秒に設定すればよい。

また、駆動制御部２１は、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６を制御し、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦさせる（Ｓ３１）。なお、リフトピン１２の下降を開始してから、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦするまでの間隔は、例えば１秒に設定すればよい。

次に、駆動制御部２１は、露光ステージ駆動部２２を制御し、基板１００の吸着保持を開始させる（Ｓ３２）。すなわち、露光ステージ１１に備えられたプレートホルダー（図示せず）のバキュームをＯＮさせる。なお、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦしてから、吸着保持開始までの時間は、例えば０．５秒に設定すればよい。

その後、ステッパ１による所定の露光工程を開始する（Ｓ３２）。そして、露光工程が収容すると、再びＳ２１からの処理を行う。なお、Ｓ２７で露光処理後の基板１００を払いだした後、次に処理する基板１００がない場合には、駆動制御部２１が、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦにさせ、リフトピン１２を露光ステージ１１内に格納して動作を終了するようにすればよい。

このように、基板１００のリフトアップ（リフトピン１２の突出動作）を多段階にすることにより、１段目の設定高さで十分に基板１００の除電を行うことができ、払い出し高さ（２段目の設定高さ）における基板１００の帯電量を大幅に低減することができる。また、通常、基板１００の帯電量が１０ｋＶを超えると静電破壊（静電気破壊）が起きやすくなるが、このように基板１００のリフトアップを多段階にすることによって、基板１００の除電を効果的に行い、静電破壊を防止することができる。

また、基板１００の払い出し時における搬送タクトへの影響を低減するためには、リフトピン１２の突出動作が完了してからアンロードスライダーに基板１００を渡すまでの間に、基板１００の除電を急速に行う必要がある。つまり、アンロードスライダーと基板１００が接触する際に基板１００の除電が十分になされていないと、静電破壊が発生するおそれがある。このため、従来のように基板１００を露光ステージ１１から剥離させる際に生じる剥離帯電によって基板１００が帯電した後、基板１００を除電しない構成では、静電破壊の問題が顕著であった。また、除電のために放電式イオナイザを用いる場合、十分な除電速度が得られず、静電破壊を十分に防止することができなかった。

そこで、本実施形態にかかるステッパ１では、軟Ｘ線イオナイザ１３を用いることにより、放電式イオナイザでは実現できなかった急速の除電が可能となっており、基板１００の静電破壊を効果的に防止することができるようになっている。

図７は、ステッパ１において、除電処理を行わなかった場合の基板１００の帯電量を示すグラフである。また、図８は、ステッパ１において、図６に示した動作を行った場合の基板１００の帯電量を示すグラフである。

図７に示すように、除電処理を行わない場合、基板１００の帯電量は約−６ｋＶであった。これに対して、図６のような動作を行うことにより、基板１００の帯電量は約−２ｋＶまで減少した。

また、軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦの切り替え方法は上記した方法に限るものではない。すなわち、基板１００の露光ステージ１１からの剥離を開始する前に軟Ｘ線イオナイザ１３による除電を開始させて、剥離帯電に伴う静電気破壊を適切に防止するとともに、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦさせても剥離帯電による静電気破壊が生じるおそれがないときには軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦさせることができる構成であればよい。

例えば、駆動制御部２１が、リフトピン駆動部２３および軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６の動作タイミングを一括して制御するようにしてもよい。図５は、この場合のステッパ１の構成例を示すブロック図である。この図に示す例では、図２の場合と異なり、タイマー２４およびリフトピン駆動信号検出部２５が備えられていない。また、駆動制御部２１、リフトピン駆動部２３、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６に代えて、駆動制御部２１ａ、リフトピン駆動部２３ａ、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６ａが備えられている。

この図に示す例では、リフトピン１２を突出させる際、まず駆動制御部２１ａが軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６ａに軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮさせる。そして、軟Ｘ線イオナイザ１３がＯＮされると、次に、駆動制御部２１ａはリフトピン駆動部２３ａにリフトピン１２を突出するように駆動させる。

なお、この際、軟Ｘ線イオナイザ１３がＯＮされ、除電が開始された後にリフトピン１２の駆動がなされるように、駆動制御部２１ａが図示しないタイマーによって軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６ａに軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮさせるための指示を送信してからの経過時間を計時し、所定時間経過後にリフトピン１２の駆動を開始させるようにしてもよい。あるいは、軟Ｘ線イオナイザ駆動部２６ａが、軟Ｘ線イオナイザ１３の起動が正常に完了したことを示す信号を駆動制御部２１ａに伝達し、駆動制御部２１ａがこの信号を受信した後にリフトピン１２の突出動作を開始させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、軟Ｘ線イオナイザ１３をステッパ１に備える構成において、軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦを露光工程に応じて（連動させて）制御する構成ついて説明したが、本発明の適用対象はステッパに限るものではない。すなわち、ステッパに限らず他の露光装置に適用してもよく、また、露光装置に限らず、半導体集積回路や液晶表示素子等に用いられる基板について、基板の除電が必要なあらゆる装置（基板保持装置）に適用できる。これらの装置において、軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦを、当該装置における処理工程に連動させ、基板の状態に応じて制御することにより、必要な除電を適切に行うとともに、軟Ｘ線の放射時間を低減し、安全性の向上、および、メンテナンスサイクルの延長によるメンテナンスコストの低減と製造効率の向上とを図ることができる。

なお、例えばステッパ１のように、吸着支持した基板を剥離させる工程を伴う装置において、軟Ｘ線イオナイザ１３のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを剥離工程に連動させて制御することにより、剥離帯電に伴う静電気破壊を確実に防止するとともに、軟Ｘ線イオナイザ１３による軟Ｘ線の放射時間を低減し、安全性を向上させ、かつ、メンテナンスサイクルを延ばすことによってメンテナンスコストの低減と製造効率の向上とを図ることができる。

また、軟Ｘ線イオナイザ１３を、例えばコーターやデベロッパー塗布などの溶剤雰囲気中で処理を行う装置に用いることもできる。すなわち、溶剤などの可燃性雰囲気中では、引火防止のために放電式イオナイザを用いることができないが、軟Ｘ線イオナイザのように電離空気を用いて除電することにより、防爆区域に設置しても引火の危険性を伴うことなく、基板の除電を行うことができる。

また、放電式イオナイザを用いる場合、放電式イオナイザを基板の側方に設置する構成では、基板全面に対する十分な除電効果が得られなかった。このため、露光装置のように基板面の上方にイオナイザを設置することが困難な場合、基板の除電を十分にできなかった。これに対して、本実施形態のように、軟Ｘ線照射方式のイオナイザを用いる場合、ダウンフローなどの環境の影響をうけにくいので、軟Ｘ線イオナイザを基板の横方向へ設置しても、高い除電効果が得られる。また、軟Ｘ線イオナイザは、本質的に、放電式イオナイザよりもはるかに高い除電効果を奏し、また除電速度も速い。また、軟Ｘ線イオナイザは、構造的に発塵する部分がないので、クリーンルームへの適用にも適している。

また、本実施形態では、軟Ｘ線イオナイザ１３を露光ステージ１１の両側にそれぞれ備えているが、軟Ｘ線イオナイザ１３の設置台数および設置位置はこれに限るものではない。ただし、軟Ｘ線イオナイザ１３の除電能力は、除電対象物である基板１００と軟Ｘ線イオナイザ１３との距離に反比例するため、除電対象物までの距離が増大すると、除電が不十分になったり、除電に要する時間が増加する場合がある。このため、各製造工程における除電対象物と軟Ｘ線イオナイザ１３との距離が、必要な除電能力および除電速度を得るために十分近い距離となるよう、軟Ｘ線イオナイザ１３の設置台数および設置位置を決定することが好ましい。

また、本実施形態では、リフトピン１２が突出動作をする際には必ず軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮにするようになっているが、これに限るものではない。例えば、１枚目の基板１００を搬入するためにリフトピン１２を突出させる場合のように、露光ステージ１１上に基板を保持していない状態からリフトピン１２を突出させる場合には、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＦＦにしたままでリフトピン１２を突出させてもよい。

また、本実施形態では、複数の基板１００を連続してステッパ１に搬出入し、露光処理を行う場合、露光処理後の基板１００を露光ステージ１１から剥離させて搬出するためにリフトピン１２を突出させる動作と、次に露光処理を行う基板１００を露光ステージ１１上に搬入するためにリフトピン１２を突出させる動作とが共通になっている。このため、リフトピン１２を突出させる前に軟Ｘ線イオナイザ１３がＯＮにされた後、リフトピン１２に次に露光処理を行う基板１００が載置される際にも軟Ｘ線が照射されている。これにより、露光ステージ１１から剥離させて搬出する基板１００の除電を行うとともに、リフトピン１２上に載置される、次に露光処理を行う基板１００の除電を併せて行うことができる。

ただし、これに限らず、例えば、次に露光処理を行う基板１００をステッパ１に搬入する前に除電処理しておき、ステッパ１では露光処理前に除電処理を行わないようにしてもよい。したがって、例えば、露光処理後の基板１００を露光ステージ１１から剥離させる工程でのみ、軟Ｘ線イオナイザ１３をＯＮにするようにしてもよい。

また、本実施形態では、ステッパ１における全ての処理を、制御部２０の制御により行うとしている。しかしながら、これに限らず、これらの処理を行うためのプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムを読み出すことのできる情報処理装置を、制御部２０に代えて用いるようにしてもよい。

この構成では、情報処理装置の演算装置（ＣＰＵやＭＰＵ）が、記録媒体に記録されているプログラムを読み出して処理を実行する。したがって、このプログラム自体が処理を実現するといえる。

ここで、上記の情報処理装置としては、一般的なコンピューター（ワークステーションやパソコン）の他に、コンピューターに装着される、機能拡張ボードや機能拡張ユニットを用いることができる。

また、上記のプログラムとは、処理を実現するソフトウェアのプログラムコード（実行形式プログラム，中間コードプログラム，ソースプログラム等）のことである。このプログラムは、単体で使用されるものでも、他のプログラム（ＯＳ等）と組み合わせて用いられるものでもよい。また、このプログラムは、記録媒体から読み出された後、装置内のメモリー（ＲＡＭ等）にいったん記憶され、その後再び読み出されて実行されるようなものでもよい。

また、プログラムを記録させる記録媒体は、情報処理装置と容易に分離できるものでもよいし、装置に固定（装着）されるものでもよい。さらに、外部記憶機器として装置に接続するものでもよい。

このような記録媒体としては、ビデオテープやカセットテープ等の磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯ，ＭＤ，ＤＶＤ，ＣＤ−Ｒ等の光ディスク（光磁気ディスク）、ＩＣカード，光カード等のメモリカード、マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリーなどを適用できる。また、ネットワーク（イントラネット・インターネット等）を介して情報処理装置と接続されている記録媒体を用いてもよい。この場合、情報処理装置は、ネットワークを介するダウンロードによりプログラムを取得する。すなわち、上記のプログラムを、ネットワーク（有線回線あるいは無線回線に接続されたもの）等の伝送媒体（流動的にプログラムを保持する媒体）を介して取得するようにしてもよい。なお、ダウンロードを行うためのプログラムは、装置内（あるいは送信側装置・受信側装置内）にあらかじめ記憶されていることが好ましい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、基板を保持するあらゆる基板保持装置に適用できる。特に、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（ステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（スキャニング・ステッパ）等に備えられる、基板を精密に保持するために吸着保持する基板保持装置に好適である。また、溶剤雰囲気中での処理を伴う基板保持装置に適用することもできる。

（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施形態にかかる露光装置の断面図であり、（ａ）は露光ステージ上に基板を保持していない状態、（ｂ）は露光ステージ上に基板を搬送中の状態、（ｃ）は露光ステージ上に基板を吸着保持している状態、（ｄ）は露光ステージ上から基板を搬送中の状態、をそれぞれ示している。 本発明の一実施形態にかかる露光装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる露光装置における除電処理中の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる露光装置における動作の流れを示すフロー図である。 本発明の一実施形態にかかる露光装置の変形例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる露光装置における、動作タイミングの一例を示すフロー図である。 本発明の一実施形態にかかる露光装置において、基板の除電処理お行わなかった場合の基板の帯電量を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる露光装置において、図６に示した動作を行った場合の基板の帯電量を示すグラフである。

符号の説明

１ ステッパ（基板保持装置）
１１ 露光ステージ（保持手段）
１２ リフトピン（搬送手段）
１３ 軟Ｘ線イオナイザ（除電手段）
１４ 投影レンズユニット
１５ 照明ユニット
１６ 入力部
１７ ドア開閉センサ
２０ 制御部（制御手段）
２１，２１ａ 駆動制御部（制御手段）
２２ 露光ステージ駆動部
２３，２３ａ リフトピン駆動部（制御手段）
２４ タイマー（制御手段）
２５ リフトピン駆動信号検出部（制御手段）
２６，２６ａ 軟Ｘ線イオナイザ駆動部（制御手段）
２７ 光学系駆動部
２８ 記憶部
１００ 基板

Claims (9)

1. 基板を保持する保持手段と、軟Ｘ線を放射することによって上記基板を除電する除電手段とを備えた基板保持装置であって、
   上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御する制御手段を備えていることを特徴とする基板保持装置。
2. 上記保持手段上に上記基板を搬出入する搬送手段を備え、
   上記制御手段は、上記除電手段の起動および停止を、上記搬送手段の搬出入動作に応じて制御することを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
3. 上記保持手段は上記基板を吸着保持するものであり、上記搬送手段は上記吸着保持後の基板を上記保持手段から剥離させて搬出するものであって、
   上記制御手段は、上記除電手段を起動させた後に、上記搬送手段による上記剥離動作を開始させることを特徴とする請求項２に記載の基板保持装置。
4. 上記保持手段は、上記基板における基板面の２０％以上の面積を設計面として受けて接触保持することを特徴とする請求項３に記載の基板保持装置。
5. 上記制御手段は、上記保持手段によって上記基板を吸着保持している期間中、上記除電手段を停止させることを特徴とする請求項３または４に記載の基板保持装置。
6. 上記制御手段は、上記搬送手段によって上記基板を上記保持手段上に搬入する期間中、上記除電手段を停止させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板保持装置。
7. 基板を保持する保持手段と、軟Ｘ線を放射することによって上記基板を除電する除電手段とを備えた基板保持装置における上記基板の除電方法であって、
   上記除電手段の起動および停止を、上記基板の状態に応じて制御することを特徴とする除電方法。
8. 基板保持装置に備えられたコンピューターを、請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御手段として機能させるための基板保持装置制御プログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムを記録したコンピューターによって読取可能な記録媒体。

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