JP3613288B2

JP3613288B2 - Cleaning device for exposure apparatus

Info

Publication number: JP3613288B2
Application number: JP25224394A
Authority: JP
Inventors: 勝弥町野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: JPH08115868A; KR960015707A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子等をフォトリソグラフィ技術を用いて製造する際に使用される投影露光装置に備えられ、感光性の基板を保持するウエハホルダ等の基板保持部材の表面の清掃を行う装置に適用して好適な露光装置用のクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子又は液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する場合に、レチクル（又はフォトマスク等）のパターン像を投影光学系を介してウエハステージ上のウエハに露光する投影露光装置が使用されている。斯かる従来の投影露光装置ではウエハを平坦な状態で動かないように保持するために、ウエハステージ上に取り付けられたウエハホルダによりウエハを吸着して保持している。
【０００３】
しかしながら、ウエハを保持するウエハホルダとウエハとの間に塵又はゴミ等の異物が存在する状態でウエハを吸着すると、その異物によりウエハの露光面の平面度が悪化する。その露光面の変面度の悪化は、ウエハの各ショット領域の位置ずれ誤差やフォーカス誤差の要因となり、ＬＳＩ等を製造する際の歩留りを悪化させる大きな要因になっていた。そのため、従来は一般に一定の間隔で露光工程を停止して、ウエハホルダを作業者の手が届く位置に移動させて、砥石や無塵布を用いて作業者が手を動かしてウエハホルダ全体を拭いていた。
【０００４】
それに対して、清掃作業を効率化するため、本出願人は特願平４−２３００６９号、及び特願平５−２１６５７０号において、砥石等のクリーニング部材を用いて自動的にウエハホルダを清掃する技術や、ウエハのフォーカス位置（投影光学系の光軸方向の位置）を検出するためのフォーカス位置検出手段を用いて、前回のショット領域のフォーカス位置と今回のショット領域のフォーカス位置との比較により異物の有無の判定を行う技術や、そのフォーカス位置検出手段の検出結果を演算処理して、ウエハホルダの表面上で清掃の必要な領域を求め、その清掃が必要な領域を重点的に清掃する技術等を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウエハホルダ表面上の微小な異物は、各種の例えばファンデルワールス力、化学的結合力、静電気による結合力等によって強固に付着しているため、前述の新しい技術を用いても十分に除去することは困難であるという不都合があった。これは、ウエハホルダを無塵布や砥石等で拭き上げても、一度剥離したレジストや塵埃が再度他の領域に付着して、ウエハホルダ上にそのまま残存してしまうことにもよる。その他に、一度剥離したレジストや塵埃がウエハホルダ上の真空吸着溝や真空吸着穴に入り込み、ウエハホルダのバキュームオフ（吸着解除）のタイミング時に、それらのレジスト等が再度ウエハホルダの表面上に吹き上げて再汚染が生じてしまうこともあった。このような状態にあるレジストや塵埃は、従来の技術では完全な除去が困難であった。
【０００６】
更に、ウエハホルダの表面が各種のフォトレジスト等による影響で親水性では無くなっているために、無塵布等ではレジスト等を剥離して除去することが困難であった。従って、頻繁に砥石等の高硬度の研磨材を使用して自動的に、あるいは手動で清掃していたために、その研磨材によりウエハホルダ自身の表面を損傷する場合があった。
【０００７】
また、ウエハホルダには通常ウエハの受け渡し部（上下移動するピン等）が設けられているが、その上に付着したフォトレジストや塵埃が、その受け渡し部の強度の問題や位置の違い等の問題により除去できなかったため、その受け渡し部上に付着した残存レジストや塵埃が、ウエハの受け渡し時にウエハホルダまで移動することがあった。そのため、ウエハホルダを何度清掃しても良い結果の得られない場合があり、更に、残存レジスト等が当該ウエハホルダのみならずその周囲の装置（ステージ等）までも汚染することがあるという不都合があった。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑み、ウエハホルダ（基板保持部材）の表面に付着した種々の異物を自動的に容易に除去できる露光装置用のクリーニング装置を提供することを目的とする。
更に本発明は、種々の異物を容易に除去できると共に、一度剥離された異物が再びウエハホルダの他の領域に付着して残存することのない露光装置用のクリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、ウエハホルダの表面が親水性ではなくなっている場合でも、そのウエハホルダを損傷することなくその表面の異物を除去できる露光装置用のクリーニング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の露光装置用のクリーニング装置は、例えば図１及び図３に示すように、マスクパターンを基板保持部材（９）上に保持された感光性の基板（１０）上に露光する露光装置に備えられ、その基板保持部材の表面の清掃を行う装置において、基板保持部材（９）の表面に紫外線を照射する光源（５６Ａ）と、基板保持部材（９）の表面から光源（５６Ａ）までの空間とその外側の空間とを実質的に遮断する遮蔽部材（２４Ｂ，３６Ｂ）と、この遮蔽部材で覆われた基板保持部材（９）の表面近傍の気体を吸引して排気する排気手段（５２）と、を有するものである。
【００１２】
この場合、光源（５６Ａ）から照射される紫外線の照度を検出する照度検出手段（５３）と、この照度検出手段により検出された照度に基づいて光源（５６Ａ）の発光強度を制御する光源制御手段（４４）と、を設けることが望ましい。
更に、基板保持部材（９）の温度を検出する温度検出手段（４６）と、この温度検出手段の検出結果に基づいて基板保持部材（９）を冷却する冷却手段（４２）と、を設けることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の第２の露光装置用のクリーニング装置は、例えば図１〜図３に示すように、マスクパターンを基板保持部材（９）上に保持された感光性の基板（１０）上に露光する露光装置に備えられ、その基板保持部材の表面の清掃を行う装置において、固形状の第１の清掃部材（３３Ｂ）と、有機系材料を含む第２の清掃部材（３２Ｂ）とを基板保持部材（９）の表面に接触させて動かす駆動手段（２１）と、基板保持部材（９）の表面に紫外線を照射する光源（５６Ａ）と、基板保持部材（９）の表面からその光源までの空間とその外側の空間とを実質的に遮断する遮蔽部材（２４Ｂ，３６Ｂ）と、この遮蔽部材で覆われた基板保持部材（９）の表面近傍の気体を吸引して排気する排気手段（５２）とを有する照射排気手段（２２）と、駆動手段（２１）と、照射排気手段（２２）とを交互に基板保持部材（９）の表面に装着する切り替え手段（１８，１９，２０Ａ，２０Ｂ）と、を備えたものである。
【００１５】
【作用】
斯かる本発明の第１の露光装置用のクリーニング装置によれば、基板保持部材（９）の表面に紫外線が照射され、その紫外線によりオゾンが発生する。そのため、基板保持部材（９）の真空吸着溝や真空吸着穴等に入り込んだ剥離レジストや有機材料研磨剤等の小片は、紫外線及びオゾンとの相互作用により、二酸化炭素（ＣＯ₂ ）と水蒸気（Ｈ₂ Ｏ）とに分解されて排気される。したがって、基板保持部材（９）の表面を傷つけることなく除去することが可能である。且つ遮蔽部材が設けられているため、その周囲の装置を汚染する危険性を排除できる。
【００１６】
更に、基板保持部材（９）に基板の受け渡し部（４０）が設けられている場合、紫外線を基板保持部材（９）の表面、及びその受け渡し部（４０）の上面全域に照射することにより、それら照射面の全域が親水性化され、その表面上に存在する残存レジスト、塵埃及び有機材料研磨材等の小片が固着し難く（こびりつき難く）なり、且つ除去し易くなる。従って、それらの異物が容易に除去できるようになる。
【００１７】
また、照度検出手段（５３）の検出結果に応じて光源（５６Ａ）の発光強度を制御できる場合には、例えば照度検出手段（５３）の検出結果の積算値が所定の値に達するまで光源（５６Ａ）を発光させて、積算照射量を制御する。
更に、温度検出手段（４６）の検出結果に基づいて基板保持部材（９）を冷却する冷却手段（４２，４５）を設けた場合には、紫外線の照射により基板保持部材（９）の温度が上昇し過ぎないように、その基板保持部材（９）を冷却する。
【００１８】
次に、本発明の第２の露光装置用のクリーニング装置によれば、清掃部材で異物を拭き取る（又は削り取る）駆動手段（２１）と、照射排気手段（２２）とが設けられているため、種々の異物をそれぞれ効率的に除去できると共に、非接触の照射排気手段（２２）の使用により高硬度研磨剤等の第１の清掃部材の使用回数が減少するため、基板保持部材（９）の表面を損傷する危険性が大幅に減少する。また、非接触クリーニングのみを実施することも可能であり、様々な組み合わせで汚染の状況に応じて適切な清掃方法を選択することにより、自動的に容易に基板保持部材（９）を清浄にできる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明による露光装置用のクリーニング装置の一実施例につき図面を参照して説明する。本例は投影露光装置のウエハホルダ用のクリーニング装置に本発明を適用したものである。
図１は、本実施例のクリーニング装置を備えた投影露光装置の要部を示し、この図１において、露光用の照明光のもとで不図示のレチクルのパターンが、投影光学系１１を介してウエハ１０の各ショット領域に投影露光される。投影光学系１１の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内での直交座標系をＸ軸及びＹ軸とする。
【００２０】
先ず、不図示の防振台上にベース１が設置され、ベース１上に順次Ｙステージ２、Ｘステージ４、Ｚステージ６、回転板７（図２参照）、傾斜板８、及びウエハホルダ９が設置され、ウエハホルダ９上にウエハ１０が吸着保持されている。この場合、Ｙステージ２は駆動モータ３によりＹ方向に駆動され、Ｘステージ４は駆動モータ５によりＸ方向に駆動され、Ｚステージ６はＺ方向にウエハ１０の位置決めを行い、回転板７及び傾斜板８によりそれぞれウエハ１０の回転角及び傾斜角の補正が行われる。また、Ｚステージ６上にＸ軸用の移動鏡１２Ｘ、及びＹ軸用の移動鏡１２Ｙが固定され、移動鏡１２Ｘ及び１２Ｙによりそれぞれ干渉計１３Ｘ及び１３Ｙからの計測用のレーザビームＬＢＸ及びＬＢＹが反射され、干渉計１３Ｘ及び１３ＹによりそれぞれＺステージ６のＸ座標及びＹ座標が常時モニタされている。
【００２１】
本実施例のウエハホルダ９の表面にも吸着用の複数の溝（不図示）が形成され、これらの溝中の排気孔が真空ポンプ（不図示）に接続されている。また、図２（ａ）に示すように、Ｘステージ４の上面に固定されたＬ字型のガイド３７に沿って駆動モータ３９によりＺ方向に移動できるように、昇降台３８が取り付けられ、昇降台３８の上面に３本のピン状のウエハ受け渡し部４０が植設されている。これら３本のウエハ受け渡し部４０は、それぞれウエハホルダ９に設けられた貫通孔に挿通され、ウエハ受け渡し部４０は、Ｚ方向に沿ってウエハホルダ９の凸部より低い位置からその凸部より所定幅だけ高い位置までの任意の位置で停止できるようになっている。且つ、ウエハ受け渡し部４０の中心部には真空吸着用の排気孔が形成され、これらの排気孔は排気ダクト４１を介して不図示の真空ポンプに接続されている。
【００２２】
更に、ウエハホルダ９の表面近くにサーミスタ、熱電対等の温度センサ４６が埋設され、ウエハホルダ９の底面にウエハホルダ９を冷却するためのフロリナート等の流体（冷却液）を供給する冷却ホース４２が接続されている。
図１に戻り、投影光学系１１の側面部に投射光学系１４及び受光光学系１６よりなる斜入射方式の焦点位置検出系が配置されている。その投射光学系１４から、投影光学系１１の露光中心にあるウエハ１０上の計測点に対して、投影光学系１１の光軸に斜めにスリット像１５が投影され、ウエハ１０からの反射光が受光光学系１６内でそのスリット像１５を再結像している。ウエハ１０がＺ方向に変位すると、受光光学系１６内で再結像されるスリット像の位置が横ずれし、受光光学系１６からはその横ずれ量に対応するフォーカス信号が出力される。従って、そのフォーカス信号からウエハ１０のその計測点でのフォーカス位置（Ｚ方向の位置）が検出される。本実施例では、Ｘステージ４、及びＹステージ２を駆動して、その焦点位置検出系によりウエハ１０の全面でのフォーカス位置の分布を計測することにより、ウエハ１０の表面の平面度（フラットネス）を計測する。
【００２３】
次に、投影露光装置のベース１の手前側にクリーニング装置１７が配置されている。このクリーニング装置１７において、ベース１に近接してＺ軸駆動部１８が設置され、Ｚ軸駆動部１８上にＺ方向に移動自在に上下移動軸１９が設けられ、上下移動軸１９の回りに回転自在に、且つ所望の回転角で固定できるように２つの回転アーム２０Ａ及び２０Ｂが取り付けられている。上下移動軸１９のＺ方向の移動量と、回転アーム２０Ａ及び２０Ｂの回転角とは制御部４３により制御される。
【００２４】
その一方の回転アーム２０Ａの先端部の底面にスクラブユニット２１が固定され、他方の回転アーム２０Ｂの先端部の底面に紫外線を照射するための照射ユニット２２が固定されている。この場合、ウエハホルダ９からウエハ１０を取り出して、例えばＸステージ４を＋Ｘ方向に移動し、Ｙステージ２を−Ｙ方向に移動した状態で、上下移動軸１９を下方にスライドさせることにより、ウエハホルダ９上にスクラブユニット２１を装着できるようになっている。その後、上下駆動軸１９を上方にスライドさせて、回転アーム２０Ａを時計方向に回転させた後、回転アーム２０Ｂを時計方向に回転させて上下移動軸１９を下方にスライドさせることにより、ウエハホルダ９上に照射ユニット２２を装着できるようになっている。即ち、本実施例では、上下移動軸１９、及び回転アーム２０Ａ，２０Ｂの動作により、スクラブユニット２１及び照射ユニット２２の何れかをウエハホルダ９上に装着できるようになっている。また、その際の圧接力は上下移動軸１９のＺ方向の位置により調整できる。なお、図１の例では回転アーム２０Ａ及び２０Ｂは回転及び上下動ができるのみであるが、回転アーム２０Ａ，２０Ｂの途中にスライド機構を設け、回転アーム２０Ａ，２０Ｂが更に半径方向に進退できるようにしてもよい。
【００２５】
次に、図２を参照してスクラブユニット２１の構成につき詳細に説明する。図２（ａ）は、ウエハホルダ９上にスクラブユニット２１を装着した状態を示す断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡＡ線に沿う底面図である。図２（ａ）において、回転アーム２０Ａの底部に上フレーム２３がねじ止めされ、上フレーム２３を覆うように遮蔽カバー２４Ａが取り付けられている。また、回転アーム２０Ａの先端上部に駆動モータ２６が固定され、駆動モータ２６の駆動軸に歯車２７Ａが嵌着され、歯車２７Ａに３個の歯車（図２（ａ）では２個の歯車２７Ｂ，２７Ｃのみが現れている）が噛合し、これらの歯車は遊星歯車方式で駆動される。なお、駆動方式はベルト方式や遊星ローラ方式等で代替可能である。
【００２６】
その歯車２７Ａ、及び他の３個の歯車の底面側にベアリング２９Ａ等を介して中フレーム３０が固定され、中フレーム３０の底面に下フレーム３４が固定され、下フレーム３４の底面側から歯車２７Ａ〜２７Ｃ、及び他の不図示の歯車の軸にそれぞれ駆動ローラ２８Ａ〜２８Ｃ、及び不図示の駆動ローラが結合されている。そして、駆動ローラ２８Ａの底面に、図２（ｂ）に示すようにそれぞれ面形状が四分円状の板状の有機材料研磨材３２Ａ，３２Ｄ、及び高硬度研磨材３３Ａ，３３Ｃが全体として円板となるように固着され、駆動ローラ２８Ｂ及び２８Ｃの底面にそれぞれ円板状の有機材料研磨材３２Ｂ及び３２Ｃが固着され、不図示の駆動ローラの底面に円板状の高硬度研磨材３３Ｂが固着されている。その有機材料研磨材３２Ａ〜３２Ｄとしては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のブラシ、ナイロンのブラシ、又はスポンジ等が使用できる。一方、高硬度研磨材３３Ａ〜３３Ｃとしては砥石等が使用できる。
【００２７】
それら有機材料研磨材３２Ａ〜３２Ｄ、及び高硬度研磨材３３Ａ〜３３Ｃは並列にウエハホルダ９の凸部の表面に圧接されている。この際に、ウエハ受け渡し部４０の先端もウエハホルダ９の凸部の表面と同じ高さに設定され、ウエハ受け渡し部４０の先端の清掃もできるようになっている。
また、歯車２７Ｃと中フレーム３０との間に歪ゲージ、半導体圧力センサ等の圧力センサ３１が配置され、圧力センサ３１によりそれら研磨材３２Ａ〜３２Ｄ、及び３３Ａ〜３３Ｃからウエハホルダ９の凸部、及びウエハ受け渡し部４０の表面に対する圧接力が検出され、検出信号が図１の制御部４３に供給されている。制御部４３は、圧力センサ３１の検出信号が所定の圧接力に対応するレベルになるように、上下移動軸１９の位置を調整する。
【００２８】
更に、遮蔽カバー２４Ａの外側に下フレーム３４の側面に対抗するように遮蔽フード３６Ａが取り付けられ、遮蔽フード３６Ａには傾斜板８と遮蔽フード３６Ａとの間の圧接力を検出する圧力センサ３５Ａが設置され、この圧力センサ３５Ａの検出信号も図１の制御部４３に供給されている。この場合、研磨材３２Ａ〜３２Ｄ、及び３３Ａ〜３３Ｃがウエハホルダ９の凸部の表面に所定の圧接力で圧接されている状態で、遮蔽フード３６Ａが所定の別の圧接力で傾斜板８に圧接されるようになっている。これにより、ウエハホルダ９の清掃時に遮蔽カバー２４、及び遮蔽フード３６Ａの内部が密閉される。なお、図１の制御部４３は、圧力センサ３５Ａの検出出力に応じてスクラブユニット２１を上下動することも可能である。
【００２９】
また、上フレーム２３の上部の排気孔は、排気ダクト２５を介して不図示の吸引装置に接続され、排気ダクト２５を介して、遮蔽カバー２４、及び遮蔽フード３６Ａ内で発生する異物、塵埃等は総て吸引されるようになっている。更に、排気ダクト２５には排気圧力センサ（不図示）が接続され、この排気圧力センサにより排気の監視が行われている。なお、排気圧力センサは排気流速センサにより代替可能である。
【００３０】
本実施例において、図２（ａ）の駆動モータ２６を回転させることにより、図２（ｂ）に示すように有機材料研磨材３２Ａ，３２Ｄ及び高硬度研磨材３３Ａ，３３Ｃよりなる円板が時計方向に回転し、それによって有機材料研磨材３２Ｂ、有機材料研磨材３２Ｃ、及び高硬度研磨材３３Ｂがそれぞれ反時計方向に回転し、且つこれら有機材料研磨材３２Ｂ、有機材料研磨材３２Ｃ、及び高硬度研磨材３３Ｂは同期して下フレーム３４の輪帯状の開口中をθ方向に回転する。これにより、ウエハホルダ９の全面が有機材料研磨材、及び高硬度研磨材により交互に清掃される。また、この際に発生する異物、塵埃等は総て排気ダクト２５を介して吸引される。従って、種々の異物が効率的にほぼ完全にウエハホルダ９の凸部、及びウエハ受け渡し部４０の表面から落とされると共に、落とされた異物は外部に排出されて再付着することがない。
【００３１】
次に、図３及び図４を参照して照射ユニット２２の構成につき詳細に説明する。図３は、ウエハホルダ９上に照射ユニット２２を装着し、且つウエハ受け渡し部４０の先端の高さをウエハホルダ９の凸部の高さに合わせた状態を示す断面図であり、図４は図３に対してウエハ受け渡し部４０をＺ方向に上昇させた状態を示す断面図である。
【００３２】
図３において、回転アーム２０Ｂの底面にフレーム５１がねじ止めされ、フレーム５１の側面に遮蔽カバー２４Ｂが取り付けられ、遮蔽カバー２４Ｂの内側に固定されたランプ保持金具５５に４個の紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂ（他の２個は図３の紙面に垂直な方向に配置されている）が保持されている。遮蔽カバー２４Ｂと紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂとの間に紫外線を下方に反射する反射板５４が配置され、反射板５４内の開口を介してフレーム５１中にフォトダイオード等からなる紫外線光量センサ５３が設けられている。紫外線光量センサ５３での照度に対応した検出信号が電源部４４に供給され、電源部４４はその照度が所定値になるように紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂに電力を供給する。
【００３３】
また、遮蔽カバー２４Ｂから傾斜板８までを覆うように遮蔽フード３６Ｂが設けられ、遮蔽フード３６Ｂの表面に圧接力を検出するための圧力センサ３５Ｂが取り付けられ、圧力センサ３５Ｂの検出信号も図１の制御部４３に供給されている。制御部４３は、その圧力センサ３５Ｂからの検出信号に基づいて、遮蔽フード３６Ｂから傾斜板８に対する圧接力が予め定められた圧接力になるように、上下移動軸１９の位置を調整する。
【００３４】
図３において、紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂが点灯されると、その紫外線の照射領域でオゾン（Ｏ_３）、二酸化炭素（ＣＯ_２）や水蒸気（Ｈ_２Ｏ）が発生するが、これらの拡散は遮蔽カバー２４Ｂ、及び遮蔽フード３６Ｂにより防止される。更に、フレーム５１の中央部、及び回転アーム２０Ｂを貫通する孔に排気ダクト５２を介して吸引ポンプ（不図示）が連結され、遮蔽カバー２４Ｂ、及び遮蔽フード３６Ｂ内で発生する気体等はその排気ダクト５２を介して外部に排出されるようになっている。
【００３５】
更に、ウエハホルダ９内の温度センサ４６の検出信号が冷却装置４５に供給され、冷却装置４５は、ウエハホルダ９の温度が許容値を超えた場合には、冷却ホース４２を介して冷却液をウエハホルダ９の底面に供給する。これにより、紫外線照射によるウエハホルダ９の温度上昇が防止される。
なお、図２のスクラブユニット２１では、ウエハ受け渡し部４０の先端の清掃を行うことはできたが、その側面の清掃を行うのは困難であった。それに対して、本例の照射ユニット２２では、図４に示すように、ウエハ受け渡し部４０の先端部をウエハホルダ９の上面より高さＨだけ突き出して保持することにより、ウエハ受け渡し部４０の上面（吸着面）のみならず、側面にも紫外線を照射できるようになっている。これにより、ウエハ受け渡し部４０の側面の異物をも除去できる。
【００３６】
次に、本実施例において投影露光装置のウエハホルダ９及びウエハ受け渡し部４０の上面の清掃を行う場合の動作の一例につき図７及び図８のフローチャートを参照して説明する。本フローチャートは投影露光装置が紫外線の照射ユニット２２及びスクラブユニット２１の両方を備えている場合で、両ユニットを切り換えて使用する場合の動作を示す。
【００３７】
まず、図７のステップ１０１において、ウエハローダ系（不図示）から図１のウエハホルダ９上に突き出したウエハ受け渡し部４０（図４参照）に露光対象のウエハ１０が渡された後、そのウエハ受け渡し部４０が下降してウエハホルダ９上にウエハ１０が真空吸着される。その後、Ｙステージ２及びＸステージ４を介してウエハ１０を２次元的に移動させながら、投射光学系１４及び受光光学系１６よりなる焦点位置検出系を介してウエハ１０のフラットネス（平面度）を測定する。次のステップ１０２において、そのフラットネスの測定結果が予め決められた許容値内であれば、ステップ１０３に移行してそのウエハ１０に対する露光シーケンスが継続される。
【００３８】
しかし、そのフラットネスの計測結果が許容値を超えた場合にはステップ１０４に移行し、本例の投影露光装置が自動清掃モードに設定されているか否かを判断する。仮に、自動清掃モードに設定されていない場合はステップ１１２に移行して、フラットネスが許容値を超えたという警告表示を行った後に、ステップ１１３で予めホストコンピュータに記憶されている処理、又はオペレータコールによりオペレータに指示された処理を実行し、その後のステップ１１４で露光を終了する。
【００３９】
一方、ステップ１０４で自動清掃モードに設定されている場合は、ウエハホルダ９の過度の清掃による損傷を防止するために用意されている清掃設定回数パラメータの値をステップ１０５で評価する。既に清掃設定回数パラメータの値が所定の設定値までカウントアップされている場合は、ステップ１１２に移行して警告表示を行った後に、ステップ１１３へ進む。清掃設定回数パラメータの値が設定値以下である場合は、ステップ１０６にて同じウエハ１０を用いてフラットネスの再計測を行う。再計測された結果が許容値内となった場合はステップ１０２に処理が移り、それ以後のシーケンスは前述の通りとなる。
【００４０】
しかし、再測定結果が許容値を再度逸脱した場合は、ステップ１０７に移行して測定されたウエハ１０をアンロードカセット（不図示）に収納し、次にステップ１０８において、スクラブユニット２１がウエハホルダ９上に自動的に装着される。即ち、Ｘステージ４、Ｙステージ２はそれぞれ清掃位置に移動し、スクラブユニット２１の回転アーム２０Ａがウエハホルダ９の方向に回転した後、上下移動軸１９と共にスクラブユニット２１はウエハホルダ９側に垂直下方へ移動して図２（ａ）のような状態となる。
【００４１】
なお、露光時には、スクラブユニット２１及び紫外線の照射ユニット２２は図１に示す如く、Ｘステージ４、及びＹステージ２の移動ストローク範囲外で待機しており、露光動作を一切妨げないようになっている。
図２（ａ）のようにスクラブユニット２１が装着された後、ステップ１０９において、図２（ｂ）に示す高硬度研磨材３３Ａ〜３３Ｃと有機材料研磨材３２Ａ〜３２Ｄのウエハホルダ９に対する圧接力を圧力センサ３１で検出し、かつ遮蔽フード３６Ａの傾斜板８に対する圧接力を圧力センサ３５Ａで検出する。この検出結果のどちらか一方でも、予め決められた圧接力に所定の許容範囲内で合致しない判定された場合は、ステップ１１２に移行して警告等の処理が行われる。
【００４２】
両方の圧接力共に設定圧接力に合致した場合は、更に排気ダクト２５による排気が正常であるかどうかが、不図示の排気圧力センサの検出信号により判定される。排気ダクト２５による排気は、スクラブユニット２１の装着直前から開始されている。排気が正常でない場合にはステップ１１２に移行してエラー対策が実行され、排気が正常である場合には、ステップ１１０に移行して、予め設定されたスクラブ設定時間が経過するまでスクラブユニット２１の駆動モータ２６を回転させて、ウエハホルダ９及びウエハ受け渡し部４０の上面のスクラブ（拭き取り、及び削り取り）を行う。この際に、駆動ローラ２８Ａ，２８Ｂ，…は各々自転し、且つ周辺の駆動ローラ２８Ｂ，２８Ｃ，…は遊星回転を行うため、高硬度研磨材３３Ａ〜３３Ｃ、及び有機材料研磨材３２Ａ〜３２Ｄはウエハホルダ９及びウエハ受け渡し部４０の表面を摺動する。スクラブ後、ステップ１１１において、スクラブユニット２１をウエハホルダ９から上方に離脱させ、更に上昇及び回転を行わせることにより、スクラブユニット２１を元の待機位置へ移動させる。
【００４３】
次に、図８のステップ１１５において、紫外線の照射ユニット２２が自動的にウエハホルダ９上に装着される。前述の通り、図１に示す露光時には照射ユニット２２も、Ｘステージ４、及びＹステージ２の移動ストロークの範囲外で待機しており、露光動作を一切妨げない状態を保持している。照射ユニット２２の自動装着の方法はスクラブユニット２１の場合と同様である。
【００４４】
それに続くステップ１１６では、スクラブユニット２１の場合に行うステップ１０９での排気チェックより詳細な部分排気チェックがソフトウェア的に行われる。これは、以下の化学反応が図３（又は図４）の遮蔽カバー２４Ｂ及び遮蔽フード３６Ｂの内側で行われるためである。即ち、紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂが発光を始めると、本例では波長１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの紫外線が連続発光し、各々の波長は以下の２つの化学反応を連続して引き起こす。但し、以下の式において、ｈはプランク常数、νは光の周波数であり、ｈνはその光のエネルギーを表す。
【００４５】
【化１】
３Ｏ_２＋ｈν（波長１８５ｎｍ）→２Ｏ_３
【００４６】
【化２】
Ｏ_３＋ｈν（波長２５４ｎｍ） →Ｏ_２＋Ｏ^＊
この式で、Ｏ^＊は原子状酸素を示す。これは、遮蔽カバー２４Ｂ及び遮蔽フード３６Ｂ内に、オゾン（Ｏ_３）と原子状酸素（Ｏ^＊）とが発生することを意味する。
【００４７】
同時にウエハホルダ９及びウエハ受け渡し部４０上の残存レジスト、並びに有機材料研磨材３２Ａ〜３２Ｄ（１８ａ）の離脱小片は共に有機物であるため、前述の化学反応の他に以下の化学反応を引き起こす。つまり、有機物（炭化水素等）は炭素Ｃ、水素Ｈ、及び酸素Ｏの原子より構成されているが、Ｃ−Ｈ等の結合エネルギーは前述の紫外線のエネルギーｈνより小さいため、個々の結合が以下のように切断される。
【００４８】
【化３】
Ｃ−Ｈ＋ｈν（波長２５４ｎｍ及び１８５ｎｍ）→Ｃ＋Ｈ
また、このように切断された炭素原子（Ｃ）及び水素原子（Ｈ）は前述の化学反応で発生したオゾン（Ｏ_３）及び原子状酸素（Ｏ^＊）と結合し、以下のように二酸化炭素（ＣＯ_２）、及び水（Ｈ_２Ｏ）が発生する。
【００４９】
【化４】
Ｃ＋２Ｈ＋Ｏ_２＋Ｏ^＊ → ＣＯ_２＋Ｈ_２Ｏ
以上の化学反応は一般的に知られているが、上述の反応生成物をウエハホルダ９上から排除するために排気ダクト５２を介して排気が行われている。万一、排気が十分に（正常に）行われていない場合は、図１のステップ１１２に移行して警告表示を行い前述の処理が行われる。排気が十分に行われている場合は、ステップ１１７に移行して紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂを点灯させる。この際に供給される電力（電流）は例えば所定の一定の規格電力である。次にステップ１１８で、紫外線光量センサ５３の検出信号をモニタする。
【００５０】
その後、紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂの照度が正常であるときには、紫外線照射過程は発熱を伴うため、ステップ１１９で温度センサ４６の検出信号に基づいてウエハホルダ９の温度が正常であるかどうかを判定する。この際に、冷却装置４５によるウエハホルダ９の冷却は行われているが、それでもウエハホルダ９の温度が設定値より上昇した場合は、冷却装置４５の冷却能力を高めて対応する。また、それでもまだ不十分な場合は紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂの発光パワーを下げて照射を継続する。このような対策を施しても、仮にウエハホルダ９の温度が高くなり過ぎた場合には、ステップ１２０で警告表示を行った後に、ステップ１２２に移行して紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂの照射を停止させる。ウエハホルダ９の温度が正常であれば、ステップ１２１に移行して紫外線の照射時間が終了したかどうかを判定する。
【００５１】
本実施例では、予め設定された積算照射エネルギーが得られるように紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂの照射時間の制御を行う。一般的に紫外線ランプ（特に低圧水銀灯）は、図５に示すような点灯時間Ｔに対する照射パワーの変動特性を持ち、供給電力及び照射時間が同じ場合には、初期の時刻ｔ_０からの積算照射量と、例えば１０００時間点灯した後の時刻ｔ_１０００からの積算照射量とでは全く異なってしまう。そこで、紫外線光量センサ５３の検出信号を積分することにより、所望の積算照射量が得られたときに照射時間終了と判定するようにする。
【００５２】
具体的に、図６に示すように、時刻ｔ_０から紫外線ランプの発光を開始すると、その照射量［ｍＷ／ｃｍ^２］は曲線５７Ａのように変化し、時刻ｔ_１０００から紫外線ランプの発光を開始すると、その照射量は曲線５７Ｂのように変化し、曲線５７Ｂの収束値は曲線５７Ａの収束値より小さくなっている。従って、所定の積算照射量を得るためには、時刻ｔ_０から照射する場合には照射時間をＴ１として、時刻ｔ_１０００から照射する場合には照射時間をＴ２（Ｔ２＞Ｔ１）として、曲線５７Ａの積算面積５８Ａと曲線５７Ｂの積算面積５８Ｂとを等しくすればよい。この場合、積算面積５８Ａ及び５８Ｂは、それぞれ紫外線光量センサ５３の検出信号の積分値に所定の係数を乗じて得られる値であるため、どの時点から照射を行う場合でも、紫外線光量センサ５３の検出信号の積分値が所定の値になるように照射時間を設定すればよい。
【００５３】
所定の積算照射量に達していない場合には、ステップ１１６に戻り、以下所定の積算照射量が得られるまでステップ１１６〜１１９の動作が繰り返される。この際のステップ１１８では、紫外線光量センサ５３の検出信号を使って、紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂの不良又は寿命の検出を行っている。即ち、紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂが不点灯になるか、又は著しく発光光量が低下して照射時間が長くなり過ぎるような場合には、図１のステップ１１２へ移行して警告表示を行った後に前述の処理を行う。
【００５４】
ステップ１２１で積算照射量が所定の値に達して、照射時間が終了した場合には、ステップ１２２で紫外線照射が停止され、次のステップ１２３で予め設定された時間だけ排気ダクト５２を介した排気を続行しながら待機する。これは紫外線ランプ５６Ａ，５６Ｂが消灯しても、ウエハホルダ９等が即時には冷却されない場合、及び遮蔽カバー２４Ｂ、及び遮蔽フード３６Ｂの内側に前述の反応生成物が残存している場合があるためである。
【００５５】
照射ユニット２２をウエハホルダ９上に装着した状態、即ち紫外線照射位置で設定された時間だけ照射ユニット２２を待機させた後、ステップ１２４において照射ユニット２２をウエハホルダ９から上方に離脱させ、更に回転及び上昇させてその照射ユニット２２を図１に示す元の待機位置へ移動させる。
次のステップ１２５において、各種の異常による紫外線照射停止以外の場合、即ち正常に終了した場合には、ステップ１２６で清掃の状態を投影露光装置本体の制御部に記録し、清掃終了表示を行った後、ステップ１０１へ再度処理が移ることになる。なお、図７及び図８に示されているシーケンスは、選択可能なシーケンスの内の１つであり、種々の動作の組み合わせをウエハホルダ９やウエハ受け渡し部４０の表面の汚染状態に合わせて随時選択することが可能である。例えば、長時間自動清掃モードをオフにしていたため、ウエハホルダ９を清掃していなかった状態が続いた後には、ウエハホルダ９の表面が疎水性表面になっていることが考えられるため、清掃時には最初に照射ユニット２２を用いて紫外線照射を行った後で、スクラブユニット２１を用いてスクラブ清掃を行うといったシーケンスを選択することが可能である。
【００５６】
また、紫外線照射中にウエハ受け渡し部４０を上下させて、ウエハホルダ９にあるウエハ受け渡し部４０用の開口の内側や、ウエハ受け渡し部４０の先端だけでなくその側面に付着した有機物（残存レジストや塵埃）を除去するシーケンスを備えてもよい。
なお、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の第１の露光装置用のクリーニング装置によれば、紫外線の照射により異物を二酸化炭素や水蒸気等に分解し、これらの気体を排気するようにしているため、基板保持部材（ウエハホルダ）上の真空吸着溝や真空吸着孔のように研磨剤では清掃できないような場所に入り込んだ残存レジストや塵埃等を容易に除去できる利点がある。
【００６０】
同時に、紫外線照射により引き起こされる化学反応により、基板保持部材（ウエハホルダ、ウエハ受け渡し部）の表面が親水性化されるため、残存レジストや塵埃等が固着しにくく（こびりつきにくく）なっている。加えて、付着したレジストや塵埃等が除去し易くなったため、清掃頻度を減少させることが可能となった。
この際に、照度検出手段の検出結果に基づいて光源の発光強度を制御することにより、例えば積算照射量が所定値に達した時点で照射を停止させることができる。また、基板保持部材の温度に基づいてその基板保持部材を冷却する場合には、紫外線照射による基板保持部材の温度上昇を防ぐことができる。
【００６１】
更に、本発明の第２の露光装置用のクリーニング装置によれば、複数の清掃部材を摺動させる方式と、紫外線照射による方式とを切り換えて使用できるため、種々の異物を自動的に且つ容易に除去できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるクリーニング装置の一実施例を備えた投影露光装置の要部を示す斜視図である。
【図２】（ａ）はウエハホルダ９上にスクラブユニット２１を装着した状態を示す断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡＡ線に沿った底面図である。
【図３】ウエハホルダ９上に紫外線の照射ユニット２２を装着し、ウエハ受け渡し部４０の高さをウエハホルダ９の高さに合わせた状態を示す断面図である。
【図４】図３の状態からウエハ受け渡し部４０の高さをウエハホルダ９より高くした場合を示す拡大断面図である。
【図５】一般的な紫外線ランプの点灯時間に対する照射パワーの変化を示す図である。
【図６】本発明の一実施例における紫外線の照射量の制御方法の説明に供する図である。
【図７】スクラブユニットと紫外線の照射ユニットとを切り換えて清掃を行う場合の動作の一例の前半部を示すフローチャートである。
【図８】スクラブユニットと紫外線の照射ユニットとを切り換えて清掃を行う場合の動作の一例の後半部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２Ｙステージ
４Ｘステージ
６Ｚステージ
７回転板
８傾斜板
９ウエハホルダ
１０ウエハ
１１投影光学系
１４焦点位置検出系の投射光学系
１６焦点位置検出系の受光光学系
１７クリーニング装置
１９上下移動軸
２０Ａ，２０Ｂ回転アーム
２１スクラブユニット
２２照射ユニット
２４Ａ，２４Ｂ遮蔽カバー
２５，５２排気ダクト
３１，３５Ａ，３５Ｂ圧力センサ
３２Ａ〜３２Ｄ有機材料研磨材
３３Ａ〜３３Ｃ高硬度研磨材
３６Ａ，３６Ｂ遮蔽フード
４０ウエハ受け渡し部
４２冷却ホース
４５冷却装置
４６温度センサ
５３紫外線光量センサ
５６Ａ，５６Ｂ紫外線ランプ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is provided in a projection exposure apparatus used when, for example, a semiconductor element, a liquid crystal display element, or the like is manufactured using a photolithography technique, and cleans the surface of a substrate holding member such as a wafer holder that holds a photosensitive substrate. The present invention relates to a cleaning apparatus for an exposure apparatus that is suitable for application to an apparatus that performs the above.
[0002]
[Prior art]
A projection exposure apparatus that exposes a pattern image of a reticle (or a photomask or the like) onto a wafer on a wafer stage via a projection optical system when a semiconductor element or a liquid crystal display element is manufactured by a photolithography process is used. . In such a conventional projection exposure apparatus, in order to hold the wafer so as not to move in a flat state, the wafer is sucked and held by a wafer holder attached on the wafer stage.
[0003]
However, if the wafer is adsorbed in a state where foreign matter such as dust or dust exists between the wafer holder holding the wafer and the wafer, the flatness of the exposure surface of the wafer deteriorates due to the foreign matter. The deterioration of the degree of change in the exposure surface causes a positional shift error and a focus error in each shot area of the wafer, and is a major factor that deteriorates the yield when manufacturing an LSI or the like. Therefore, conventionally, the exposure process is generally stopped at regular intervals, the wafer holder is moved to a position where the operator can reach, and the operator moves the hand with a grindstone or dust-free cloth to wipe the entire wafer holder. It was.
[0004]
On the other hand, in order to improve the efficiency of the cleaning work, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 4-230069 and Japanese Patent Application No. Hei 5-216570 a technique for automatically cleaning a wafer holder using a cleaning member such as a grindstone. Or by using a focus position detecting means for detecting the focus position of the wafer (position in the optical axis direction of the projection optical system), and comparing the focus position of the previous shot area with the focus position of the current shot area. Technology for determining the presence or absence of the image, technology for computing the detection result of the focus position detection means, obtaining an area that needs to be cleaned on the surface of the wafer holder, and focusing on the area that needs to be cleaned, etc. Has proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the minute foreign matter on the wafer holder surface is firmly attached by various kinds of, for example, van der Waals force, chemical bonding force, electrostatic bonding force, and the like, and can be sufficiently removed even by using the above-described new technique. It was inconvenient that it was difficult. This is because even if the wafer holder is wiped with a dust-free cloth or a grindstone, the resist or dust once peeled off adheres again to other regions and remains on the wafer holder as it is. In addition, once peeled resist and dust enter the vacuum suction groove and vacuum suction hole on the wafer holder, and when the wafer holder is vacuumed off (resuction release), the resist etc. blows up again on the surface of the wafer holder for recontamination. Sometimes occurred. It has been difficult to completely remove the resist and dust in such a state by the conventional technique.
[0006]
Furthermore, since the surface of the wafer holder is not hydrophilic due to the influence of various photoresists and the like, it has been difficult to remove and remove the resist and the like with a dust-free cloth or the like. Therefore, the surface of the wafer holder itself may be damaged by the abrasive material because it is frequently cleaned automatically or manually using a high hardness abrasive material such as a grindstone.
[0007]
In addition, the wafer holder is usually provided with a wafer transfer section (such as a pin that moves up and down), but the photoresist and dust adhering to the wafer holder may be affected by problems such as strength problems and position differences of the transfer section. Since it could not be removed, the residual resist and dust adhering to the transfer portion sometimes moved to the wafer holder when the wafer was transferred. For this reason, the wafer holder may be cleaned many times, and the result may not be obtained. Furthermore, there is a disadvantage that the residual resist or the like may contaminate not only the wafer holder but also the surrounding devices (stage, etc.). It was.
[0008]
An object of the present invention is to provide a cleaning apparatus for an exposure apparatus that can automatically and easily remove various foreign substances attached to the surface of a wafer holder (substrate holding member).
It is another object of the present invention to provide a cleaning apparatus for an exposure apparatus that can easily remove various foreign substances and that does not leave the foreign substances that have been peeled off once again attached to other regions of the wafer holder. .
[0009]
It is another object of the present invention to provide a cleaning apparatus for an exposure apparatus that can remove foreign matter on the surface of the wafer holder without damaging the wafer holder even when the surface of the wafer holder is no longer hydrophilic.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Of the present inventionFirstThe exposure apparatus cleaning apparatus is provided in an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a photosensitive substrate (10) held on a substrate holding member (9), for example, as shown in FIGS. In the apparatus for cleaning the surface of the substrate holding member, a light source (56A) for irradiating the surface of the substrate holding member (9) with ultraviolet light, a space from the surface of the substrate holding member (9) to the light source (56A), and A shielding member (24B, 36B) that substantially blocks the outer space, and an exhaust means (52) that sucks and exhausts gas in the vicinity of the surface of the substrate holding member (9) covered with the shielding member; It is what has.
[0012]
In this case, an illuminance detection means (53) for detecting the illuminance of ultraviolet rays emitted from the light source (56A), and a light source control means for controlling the light emission intensity of the light source (56A) based on the illuminance detected by the illuminance detection means. It is desirable to provide (44).
Furthermore, a temperature detection means (46) for detecting the temperature of the substrate holding member (9) and a cooling means (42) for cooling the substrate holding member (9) based on the detection result of the temperature detection means are provided. Is desirable.
[0013]
In addition, the present inventionSecondThe exposure apparatus cleaning apparatus is provided in an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a photosensitive substrate (10) held on a substrate holding member (9), for example, as shown in FIGS. In the apparatus for cleaning the surface of the substrate holding member, a solid first cleaning member (33B) and a second cleaning member (32B) containing an organic material are provided on the surface of the substrate holding member (9). A driving means (21) that moves in contact with the substrate; a light source (56A) that irradiates the surface of the substrate holding member (9) with ultraviolet light; a space from the surface of the substrate holding member (9) to the light source; Irradiation exhaust means having a shielding member (24B, 36B) that substantially shields and an exhaust means (52) that sucks and exhausts gas in the vicinity of the surface of the substrate holding member (9) covered with the shielding member (22) and drive means (21) Switching means (18,19,20A, 20B) to be mounted on the surface of the irradiation exhaust means (22) wand alternately and (9) and, in which with a.
[0015]
[Action]
The first aspect of the present inventionAccording to the cleaning device for the exposure apparatus, the surface of the substrate holding member (9) is irradiated with ultraviolet rays, and ozone is generated by the ultraviolet rays. Therefore, a small piece such as a peeling resist or an organic material abrasive that has entered the vacuum suction groove or the vacuum suction hole of the substrate holding member (9) is exposed to carbon dioxide (CO2) due to the interaction with ultraviolet rays and ozone.₂ ) And water vapor (H₂ O) and exhausted. Therefore, it is possible to remove the substrate holding member (9) without damaging the surface. And since the shielding member is provided, the danger of contaminating the surrounding devices can be eliminated.
[0016]
Furthermore, when the substrate holding member (9) is provided with a substrate transfer portion (40), the surface of the substrate holding member (9) and the entire upper surface of the transfer portion (40) are irradiated with ultraviolet rays. The entire irradiated surface is made hydrophilic, and small pieces such as residual resist, dust, and organic material polishing material existing on the surface are difficult to stick (hard to stick) and easy to remove. Therefore, these foreign matters can be easily removed.
[0017]
Further, when the emission intensity of the light source (56A) can be controlled according to the detection result of the illuminance detection means (53), for example, the light source (until the integrated value of the detection result of the illuminance detection means (53) reaches a predetermined value. 56A) is emitted to control the integrated dose.
Further, when cooling means (42, 45) for cooling the substrate holding member (9) based on the detection result of the temperature detection means (46) is provided, the temperature of the substrate holding member (9) is increased by irradiation with ultraviolet rays. The substrate holding member (9) is cooled so as not to rise too much.
[0018]
Next, the present inventionSecondAccording to the exposure apparatus cleaning device, the drive means (21) and the irradiation exhaust means (22) for wiping (or scraping off) the foreign matters with the cleaning member are provided, so that various foreign matters are efficiently removed. In addition, the use of the non-contact irradiation exhaust means (22) reduces the number of times the first cleaning member such as a high-hardness abrasive is used, so that the risk of damaging the surface of the substrate holding member (9) is greatly increased. Decrease. It is also possible to perform only non-contact cleaning, and the substrate holding member (9) can be automatically and easily cleaned by selecting an appropriate cleaning method according to the state of contamination in various combinations. .
[0019]
【Example】
An embodiment of a cleaning apparatus for an exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this example, the present invention is applied to a cleaning device for a wafer holder of a projection exposure apparatus.
FIG. 1 shows a main part of a projection exposure apparatus provided with the cleaning apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, a reticle pattern (not shown) is exposed via a projection optical system 11 under exposure illumination light. Then, projection exposure is performed on each shot area of the wafer 10. The Z axis is taken parallel to the optical axis of the projection optical system 11, and the orthogonal coordinate system in a plane perpendicular to the Z axis is taken as the X axis and the Y axis.
[0020]
First, a base 1 is installed on a vibration isolation table (not shown), and a Y stage 2, an X stage 4, a Z stage 6, a rotating plate 7 (see FIG. 2), an inclined plate 8, and a wafer holder 9 are sequentially arranged on the base 1. The wafer 10 is installed and held on the wafer holder 9 by suction. In this case, the Y stage 2 is driven in the Y direction by the drive motor 3, the X stage 4 is driven in the X direction by the drive motor 5, the Z stage 6 positions the wafer 10 in the Z direction, the rotating plate 7 and the tilt The plate 8 corrects the rotation angle and tilt angle of the wafer 10 respectively. An X axis moving mirror 12X and a Y axis moving mirror 12Y are fixed on the Z stage 6, and laser beams LBX and LBY for measurement from the interferometers 13X and 13Y are respectively transmitted by the moving mirrors 12X and 12Y. The X coordinate and Y coordinate of the Z stage 6 are constantly monitored by the interferometers 13X and 13Y.
[0021]
A plurality of grooves (not shown) for suction are also formed on the surface of the wafer holder 9 of this embodiment, and exhaust holes in these grooves are connected to a vacuum pump (not shown). Further, as shown in FIG. 2 (a), an elevating platform 38 is attached so that it can be moved in the Z direction by a drive motor 39 along an L-shaped guide 37 fixed to the upper surface of the X stage 4. Three pin-shaped wafer transfer portions 40 are implanted on the upper surface of the table 38. These three wafer transfer portions 40 are respectively inserted into through holes provided in the wafer holder 9, and the wafer transfer portion 40 has a predetermined width from the convex portion of the wafer holder 9 from a position lower than the convex portion of the wafer holder 9 along the Z direction. It can be stopped at any position up to a high position. In addition, a vacuum suction exhaust hole is formed at the center of the wafer transfer unit 40, and these exhaust holes are connected to a vacuum pump (not shown) via an exhaust duct 41.
[0022]
Further, a temperature sensor 46 such as a thermistor or a thermocouple is embedded near the surface of the wafer holder 9, and a cooling hose 42 for supplying a fluid (coolant) such as Fluorinert for cooling the wafer holder 9 is connected to the bottom surface of the wafer holder 9. Yes.
Returning to FIG. 1, an oblique incidence type focal position detection system including a projection optical system 14 and a light receiving optical system 16 is disposed on the side surface of the projection optical system 11. From the projection optical system 14, a slit image 15 is projected obliquely on the optical axis of the projection optical system 11 with respect to the measurement point on the wafer 10 at the exposure center of the projection optical system 11, and reflected light from the wafer 10 is reflected. The slit image 15 is re-imaged in the light receiving optical system 16. When the wafer 10 is displaced in the Z direction, the position of the slit image re-imaged in the light receiving optical system 16 is laterally shifted, and the light receiving optical system 16 outputs a focus signal corresponding to the lateral shift amount. Accordingly, the focus position (position in the Z direction) at the measurement point of the wafer 10 is detected from the focus signal. In this embodiment, the X stage 4 and the Y stage 2 are driven, and the distribution of the focus position on the entire surface of the wafer 10 is measured by the focus position detection system, whereby the flatness (flatness) of the surface of the wafer 10 is measured. ).
[0023]
Next, a cleaning device 17 is disposed on the front side of the base 1 of the projection exposure apparatus. In this cleaning device 17, a Z-axis drive unit 18 is installed close to the base 1, and a vertical movement shaft 19 is provided on the Z-axis drive unit 18 so as to be movable in the Z direction, and rotates around the vertical movement shaft 19. Two rotating arms 20A and 20B are attached so that they can be freely fixed at a desired rotation angle. The amount of movement of the vertical movement shaft 19 in the Z direction and the rotation angles of the rotary arms 20A and 20B are controlled by the control unit 43.
[0024]
A scrub unit 21 is fixed to the bottom surface of the distal end portion of one rotating arm 20A, and an irradiation unit 22 for irradiating ultraviolet light to the bottom surface of the distal end portion of the other rotating arm 20B is fixed. In this case, the wafer 10 is taken out from the wafer holder 9 and, for example, the X stage 4 is moved in the + X direction and the Y stage 2 is moved in the −Y direction, and the vertical movement shaft 19 is slid downward, thereby the wafer holder 9. The scrub unit 21 can be mounted on the top. Thereafter, the vertical drive shaft 19 is slid upward, the rotary arm 20A is rotated clockwise, the rotary arm 20B is rotated clockwise, and the vertical movement shaft 19 is slid downward. The irradiation unit 22 can be attached to the camera. That is, in this embodiment, either the scrub unit 21 or the irradiation unit 22 can be mounted on the wafer holder 9 by the operations of the vertical movement shaft 19 and the rotary arms 20A and 20B. Further, the pressure contact force at that time can be adjusted by the position of the vertical movement shaft 19 in the Z direction. In the example of FIG. 1, the rotary arms 20A and 20B can only rotate and move up and down, but a slide mechanism is provided in the middle of the rotary arms 20A and 20B so that the rotary arms 20A and 20B can further advance and retract in the radial direction. It may be.
[0025]
Next, the configuration of the scrub unit 21 will be described in detail with reference to FIG. 2A is a cross-sectional view showing a state where the scrub unit 21 is mounted on the wafer holder 9, and FIG. 2B is a bottom view taken along the line AA in FIG. 2A. In FIG. 2A, the upper frame 23 is screwed to the bottom of the rotary arm 20 </ b> A, and a shielding cover 24 </ b> A is attached so as to cover the upper frame 23. A drive motor 26 is fixed to the upper end of the rotary arm 20A, and a gear 27A is fitted on the drive shaft of the drive motor 26. Three gears (two gears 27B in FIG. Only 27C appears), and these gears are driven in a planetary gear system. The drive system can be replaced by a belt system or a planetary roller system.
[0026]
The middle frame 30 is fixed to the bottom surface side of the gear 27A and the other three gears via bearings 29A and the like, the lower frame 34 is fixed to the bottom surface of the middle frame 30, and the gear 27A from the bottom surface side of the lower frame 34 is fixed. Drive rollers 28A to 28C and drive rollers (not shown) are coupled to the shafts of -27C and other gears (not shown), respectively. Then, on the bottom surface of the driving roller 28A, as shown in FIG. 2B, the plate-shaped organic material abrasives 32A and 32D and the high-hardness abrasives 33A and 33C are circular as a whole. The disk-shaped organic material abrasives 32B and 32C are fixed to the bottom surfaces of the drive rollers 28B and 28C, respectively, and the disk-shaped high-hardness abrasive material 33B is fixed to the bottom surface of the drive roller (not shown). It is fixed. As the organic material abrasives 32A to 32D, polyvinyl alcohol (PVA) brushes, nylon brushes, sponges, or the like can be used. On the other hand, a grindstone or the like can be used as the high hardness abrasives 33A to 33C.
[0027]
The organic material abrasives 32A to 32D and the high hardness abrasives 33A to 33C are pressed against the surface of the convex portion of the wafer holder 9 in parallel. At this time, the tip of the wafer delivery unit 40 is also set to the same height as the surface of the convex portion of the wafer holder 9 so that the tip of the wafer delivery unit 40 can be cleaned.
Further, a pressure sensor 31 such as a strain gauge or a semiconductor pressure sensor is disposed between the gear 27C and the middle frame 30, and the pressure sensor 31 causes the abrasive 32A to 32D and 33A to 33C to protrude from the convex portion of the wafer holder 9, and A pressure contact force with respect to the surface of the wafer transfer unit 40 is detected, and a detection signal is supplied to the control unit 43 in FIG. The controller 43 adjusts the position of the vertical movement shaft 19 so that the detection signal of the pressure sensor 31 is at a level corresponding to a predetermined pressure contact force.
[0028]
Further, a shielding hood 36A is attached to the outside of the shielding cover 24A so as to oppose the side surface of the lower frame 34, and a pressure sensor 35A for detecting a pressure contact force between the inclined plate 8 and the shielding hood 36A is attached to the shielding hood 36A. The detection signal of the pressure sensor 35A is also supplied to the control unit 43 in FIG. In this case, the shielding hood 36A is pressed against the inclined plate 8 with another predetermined pressing force while the polishing materials 32A to 32D and 33A to 33C are pressed against the surface of the convex portion of the wafer holder 9 with a predetermined pressing force. It has come to be. Thereby, the inside of the shielding cover 24 and the shielding hood 36A is sealed when the wafer holder 9 is cleaned. The control unit 43 in FIG. 1 can also move the scrub unit 21 up and down in accordance with the detection output of the pressure sensor 35A.
[0029]
Further, the upper exhaust hole of the upper frame 23 is connected to a suction device (not shown) via the exhaust duct 25, and foreign matter, dust, etc. generated in the shielding cover 24 and the shielding hood 36A via the exhaust duct 25. Are all aspirated. Further, an exhaust pressure sensor (not shown) is connected to the exhaust duct 25, and exhaust is monitored by the exhaust pressure sensor. The exhaust pressure sensor can be replaced by an exhaust flow rate sensor.
[0030]
In this embodiment, by rotating the drive motor 26 shown in FIG. 2A, the disc made of the organic material abrasives 32A and 32D and the high-hardness abrasives 33A and 33C is rotated as shown in FIG. The organic material abrasive 32B, the organic material abrasive 32C, and the high hardness abrasive 33B are rotated counterclockwise, and the organic material abrasive 32B, organic material abrasive 32C, and high The hardness abrasive 33 </ b> B rotates in the θ direction in the ring-shaped opening of the lower frame 34 in synchronization. Thereby, the entire surface of the wafer holder 9 is alternately cleaned with the organic material abrasive and the high hardness abrasive. Further, all foreign matters, dust and the like generated at this time are sucked through the exhaust duct 25. Therefore, various foreign matters are efficiently and almost completely dropped from the convex portion of the wafer holder 9 and the surface of the wafer transfer portion 40, and the dropped foreign matters are not discharged and reattached.
[0031]
Next, the configuration of the irradiation unit 22 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the irradiation unit 22 is mounted on the wafer holder 9 and the height of the tip of the wafer delivery portion 40 is matched to the height of the convex portion of the wafer holder 9. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where the wafer transfer unit 40 is raised in the Z direction with respect to FIG.
[0032]
In FIG. 3, the frame 51 is screwed to the bottom surface of the rotary arm 20B, the shielding cover 24B is attached to the side surface of the frame 51, and four ultraviolet lamps 56A, 56B (the other two are arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3). A reflector 54 that reflects ultraviolet rays downward is disposed between the shielding cover 24B and the ultraviolet lamps 56A and 56B, and an ultraviolet light quantity sensor 53 made of a photodiode or the like is provided in the frame 51 through an opening in the reflector 54. It has been. A detection signal corresponding to the illuminance at the ultraviolet light quantity sensor 53 is supplied to the power supply unit 44, and the power supply unit 44 supplies power to the ultraviolet lamps 56A and 56B so that the illuminance becomes a predetermined value.
[0033]
Further, a shielding hood 36B is provided so as to cover from the shielding cover 24B to the inclined plate 8, and a pressure sensor 35B for detecting the pressure contact force is attached to the surface of the shielding hood 36B. The detection signal of the pressure sensor 35B is also shown in FIG. Is supplied to the control unit 43. Based on the detection signal from the pressure sensor 35B, the control unit 43 adjusts the position of the vertical movement shaft 19 so that the pressure contact force from the shielding hood 36B to the inclined plate 8 becomes a predetermined pressure contact force.
[0034]
In FIG. 3, when the ultraviolet lamps 56A and 56B are turned on, ozone (O₃), Carbon dioxide (CO₂  ) And water vapor (H₂  O) occurs, but these diffusions are prevented by the shielding cover 24B and the shielding hood 36B. Further, a suction pump (not shown) is connected to a central portion of the frame 51 and a hole penetrating the rotary arm 20B through an exhaust duct 52, and gas generated in the shielding cover 24B and the shielding hood 36B is exhausted. It is discharged to the outside through the duct 52.
[0035]
Further, the detection signal of the temperature sensor 46 in the wafer holder 9 is supplied to the cooling device 45. When the temperature of the wafer holder 9 exceeds an allowable value, the cooling device 45 supplies the coolant via the cooling hose 42 to the wafer holder 9. Supply to the bottom of the. Thereby, the temperature rise of the wafer holder 9 by ultraviolet irradiation is prevented.
In the scrub unit 21 of FIG. 2, it was possible to clean the tip of the wafer transfer unit 40, but it was difficult to clean the side surface. On the other hand, in the irradiation unit 22 of the present example, as shown in FIG. 4, the front end portion of the wafer delivery portion 40 protrudes from the upper surface of the wafer holder 9 by a height H and is held. Not only the adsorption surface) but also the side surface can be irradiated with ultraviolet rays. Thereby, the foreign material on the side surface of the wafer transfer section 40 can also be removed.
[0036]
Next, an example of the operation when cleaning the upper surfaces of the wafer holder 9 and the wafer delivery unit 40 of the projection exposure apparatus in the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. This flowchart shows the operation when the projection exposure apparatus is provided with both the ultraviolet irradiation unit 22 and the scrub unit 21, and is used by switching both units.
[0037]
First, in step 101 of FIG. 7, after the wafer 10 to be exposed is transferred from the wafer loader system (not shown) to the wafer transfer section 40 (see FIG. 4) protruding onto the wafer holder 9 of FIG. 40 is lowered and the wafer 10 is vacuum-sucked onto the wafer holder 9. Thereafter, the wafer 10 is moved two-dimensionally via the Y stage 2 and the X stage 4, and the flatness (flatness) of the wafer 10 is detected via the focal position detection system including the projection optical system 14 and the light receiving optical system 16. Measure. In the next step 102, if the flatness measurement result is within a predetermined allowable value, the process proceeds to step 103 and the exposure sequence for the wafer 10 is continued.
[0038]
However, when the flatness measurement result exceeds the allowable value, the routine proceeds to step 104, where it is determined whether or not the projection exposure apparatus of this example is set to the automatic cleaning mode. If the automatic cleaning mode is not set, the process proceeds to step 112 to display a warning that the flatness exceeds the allowable value, and then the process stored in the host computer in advance in step 113 or the operator The processing instructed by the operator by the call is executed, and the exposure is terminated in the subsequent step 114.
[0039]
On the other hand, if the automatic cleaning mode is set in step 104, the value of the cleaning setting number parameter prepared for preventing damage due to excessive cleaning of the wafer holder 9 is evaluated in step 105. If the value of the cleaning setting number parameter has already been counted up to a predetermined setting value, the process proceeds to step 112 to display a warning, and then proceeds to step 113. If the value of the cleaning setting number parameter is equal to or less than the set value, the flatness is remeasured using the same wafer 10 in step 106. If the remeasured result falls within the allowable value, the process moves to step 102, and the subsequent sequence is as described above.
[0040]
However, when the re-measurement result deviates from the allowable value again, the process proceeds to step 107 and the measured wafer 10 is stored in an unload cassette (not shown). Next, in step 108, the scrub unit 21 is moved to the wafer holder 9. Mounted automatically on top. That is, the X stage 4 and the Y stage 2 each move to the cleaning position, and after the rotating arm 20A of the scrub unit 21 rotates in the direction of the wafer holder 9, the scrub unit 21 together with the vertical movement shaft 19 moves vertically downward toward the wafer holder 9 side. It moves to a state as shown in FIG.
[0041]
At the time of exposure, as shown in FIG. 1, the scrub unit 21 and the ultraviolet irradiation unit 22 stand by outside the movement stroke range of the X stage 4 and the Y stage 2 and do not disturb the exposure operation at all. Yes.
After the scrub unit 21 is mounted as shown in FIG. 2A, in step 109, the pressure contact force of the high hardness abrasives 33A to 33C and the organic material abrasives 32A to 32D shown in FIG. The pressure sensor 31 detects the pressure contact force of the shielding hood 36A against the inclined plate 8 with the pressure sensor 35A. If it is determined that either one of the detection results does not match a predetermined pressure contact force within a predetermined allowable range, the process proceeds to step 112 and processing such as warning is performed.
[0042]
When both the pressure contact forces match the set pressure contact force, it is further determined by a detection signal of an exhaust pressure sensor (not shown) whether or not the exhaust by the exhaust duct 25 is normal. Exhaust by the exhaust duct 25 is started immediately before the scrub unit 21 is mounted. If the exhaust is not normal, the process proceeds to step 112 and error countermeasures are executed. If the exhaust is normal, the process proceeds to step 110 and the scrub unit 21 is operated until a preset scrub set time elapses. The drive motor 26 is rotated to scrub (wipe and scrape) the upper surfaces of the wafer holder 9 and the wafer delivery unit 40. At this time, since the driving rollers 28A, 28B,... Rotate and the peripheral driving rollers 28B, 28C,... Perform planetary rotation, the high-hardness abrasives 33A to 33C and the organic material abrasives 32A to 32D The surface of the wafer holder 9 and the wafer transfer part 40 is slid. After scrubbing, in step 111, the scrub unit 21 is detached from the wafer holder 9 and further moved up and rotated to move the scrub unit 21 to the original standby position.
[0043]
Next, in step 115 of FIG. 8, the ultraviolet irradiation unit 22 is automatically mounted on the wafer holder 9. As described above, during the exposure shown in FIG. 1, the irradiation unit 22 also stands by outside the movement stroke range of the X stage 4 and the Y stage 2, and maintains a state that does not hinder the exposure operation at all. The method for automatically mounting the irradiation unit 22 is the same as that for the scrub unit 21.
[0044]
In the subsequent step 116, a partial exhaust check that is more detailed than the exhaust check in step 109 performed in the case of the scrub unit 21 is performed in software. This is because the following chemical reaction is performed inside the shielding cover 24B and the shielding hood 36B of FIG. 3 (or FIG. 4). That is, when the ultraviolet lamps 56A and 56B start to emit light, in this example, ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm and 254 nm are continuously emitted, and each wavelength causes the following two chemical reactions in succession. In the following expression, h is a Planck constant, ν is the frequency of light, and hν represents the energy of the light.
[0045]
[Chemical 1]
3O₂+ Hν (wavelength 185 nm) → 2O₃
[0046]
[Chemical 2]
O₃+ Hν (wavelength 254 nm) → O₂+ O^*
In this formula, O^*Represents atomic oxygen. This is because ozone (O) is contained in the shielding cover 24B and the shielding hood 36B.₃) And atomic oxygen (O^*  ) And occur.
[0047]
At the same time, since the remaining resist on the wafer holder 9 and the wafer transfer section 40 and the separated pieces of the organic material abrasives 32A to 32D (18a) are both organic, they cause the following chemical reaction in addition to the above-described chemical reaction. In other words, organic substances (hydrocarbons, etc.) are composed of carbon C, hydrogen H, and oxygen O atoms, but the bond energy of C—H, etc. is smaller than the aforementioned ultraviolet energy hν, so that the individual bonds are as follows: It is cut like this.
[0048]
[Chemical 3]
C−H + hν (wavelengths 254 nm and 185 nm) → C + H
Further, the carbon atom (C) and the hydrogen atom (H) cut in this way are ozone (O) generated by the above-described chemical reaction.₃) And atomic oxygen (O^*  ) And carbon dioxide (CO₂), And water (H₂O) occurs.
[0049]
[Formula 4]
C + 2H + O₂+ O^*  → CO₂+ H₂O
Although the above chemical reaction is generally known, exhaust is performed through the exhaust duct 52 in order to exclude the above-mentioned reaction product from the wafer holder 9. If exhaust is not performed sufficiently (normally), the process proceeds to step 112 in FIG. 1 to display a warning and the above-described processing is performed. If the exhaust is sufficiently performed, the process proceeds to step 117 and the ultraviolet lamps 56A and 56B are turned on. The power (current) supplied at this time is, for example, a predetermined constant standard power. Next, at step 118, the detection signal of the ultraviolet light quantity sensor 53 is monitored.
[0050]
Thereafter, when the illuminance of the ultraviolet lamps 56A and 56B is normal, the ultraviolet irradiation process is accompanied by heat generation. Therefore, in step 119, it is determined based on the detection signal of the temperature sensor 46 whether the temperature of the wafer holder 9 is normal. At this time, the cooling of the wafer holder 9 is performed by the cooling device 45, but if the temperature of the wafer holder 9 still rises above the set value, the cooling capacity of the cooling device 45 is increased to cope with it. If this is still insufficient, the emission power of the ultraviolet lamps 56A and 56B is lowered to continue irradiation. Even if such measures are taken, if the temperature of the wafer holder 9 becomes too high, a warning is displayed in step 120, and then the process proceeds to step 122 to stop the irradiation of the ultraviolet lamps 56A and 56B. If the temperature of the wafer holder 9 is normal, the routine proceeds to step 121 where it is determined whether or not the ultraviolet irradiation time has ended.
[0051]
In this embodiment, the irradiation time of the ultraviolet lamps 56A and 56B is controlled so that a preset integrated irradiation energy can be obtained. In general, an ultraviolet lamp (particularly a low-pressure mercury lamp) has a variation characteristic of irradiation power with respect to a lighting time T as shown in FIG.₀And the time t after lighting for 1000 hours, for example₁₀₀₀It is completely different from the integrated dose from. Therefore, by integrating the detection signal of the ultraviolet light amount sensor 53, it is determined that the irradiation time has ended when a desired integrated irradiation amount is obtained.
[0052]
Specifically, as shown in FIG.₀When the UV lamp starts to emit light, the irradiation dose [mW / cm²] Changes like a curve 57A, and the time t₁₀₀₀When the light emission of the ultraviolet lamp is started, the irradiation amount changes as shown by a curve 57B, and the convergence value of the curve 57B is smaller than the convergence value of the curve 57A. Therefore, in order to obtain a predetermined integrated dose, time t₀In the case of irradiation from the time t, the irradiation time is T1, and time t₁₀₀₀In the case of irradiation from the point of time, the irradiation time is T2 (T2> T1), and the integrated area 58A of the curve 57A and the integrated area 58B of the curve 57B may be made equal. In this case, since the integrated areas 58A and 58B are values obtained by multiplying the integrated value of the detection signal of the ultraviolet light quantity sensor 53 by a predetermined coefficient, the detection by the ultraviolet light quantity sensor 53 is performed at any point of time. The irradiation time may be set so that the integral value of the signal becomes a predetermined value.
[0053]
If the predetermined integrated dose has not been reached, the process returns to step 116, and the operations of steps 116 to 119 are repeated until the predetermined integrated dose is obtained. In step 118 at this time, the detection or failure of the ultraviolet lamps 56A and 56B is detected using the detection signal of the ultraviolet light quantity sensor 53. That is, when the ultraviolet lamps 56A and 56B are not turned on or the amount of emitted light is remarkably reduced and the irradiation time is too long, the process proceeds to step 112 in FIG. Perform the process.
[0054]
When the integrated irradiation amount reaches a predetermined value in step 121 and the irradiation time ends, the ultraviolet irradiation is stopped in step 122 and exhausted through the exhaust duct 52 for a preset time in the next step 123. Wait while continuing. This is because even if the ultraviolet lamps 56A and 56B are turned off, the wafer holder 9 and the like are not immediately cooled, and the reaction products described above may remain inside the shielding cover 24B and the shielding hood 36B. is there.
[0055]
After the irradiation unit 22 is mounted on the wafer holder 9, that is, after the irradiation unit 22 waits for a time set at the ultraviolet irradiation position, in step 124, the irradiation unit 22 is detached from the wafer holder 9 and further rotated and raised. Then, the irradiation unit 22 is moved to the original standby position shown in FIG.
In the next step 125, when the ultraviolet irradiation is not stopped due to various abnormalities, that is, when it is completed normally, the cleaning state is recorded in the control unit of the projection exposure apparatus main body in step 126, and the cleaning end display is performed. Thereafter, the process moves to step 101 again. The sequence shown in FIGS. 7 and 8 is one of selectable sequences, and a combination of various operations is selected at any time according to the contamination state of the surface of the wafer holder 9 or the wafer delivery unit 40. Is possible. For example, since the automatic cleaning mode has been turned off for a long time, after the wafer holder 9 has not been cleaned, the surface of the wafer holder 9 may be a hydrophobic surface. It is possible to select a sequence in which scrub cleaning is performed using the scrub unit 21 after the irradiation with the ultraviolet ray is performed using the irradiation unit 22.
[0056]
In addition, the wafer transfer unit 40 is moved up and down during the ultraviolet irradiation so that organic substances (residual resist and dust) adhered to the inside of the opening for the wafer transfer unit 40 in the wafer holder 9 and the side surface as well as the front end of the wafer transfer unit 40. ) May be provided.
In addition, this invention is not limited to the said Example, Of course, a various structure can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0059]
【The invention's effect】
Of the present inventionFirstAccording to the cleaning device for the exposure apparatus, the foreign matter is decomposed into carbon dioxide, water vapor and the like by irradiating ultraviolet rays, and these gases are exhausted. Therefore, a vacuum suction groove or vacuum on the substrate holding member (wafer holder) is used. There is an advantage that residual resist, dust, and the like that have entered a place that cannot be cleaned with an abrasive such as suction holes can be easily removed.
[0060]
At the same time, the surface of the substrate holding member (wafer holder, wafer transfer portion) is made hydrophilic by a chemical reaction caused by ultraviolet irradiation, so that residual resist, dust, and the like are hardly fixed (not easily stuck). In addition, since the attached resist and dust can be easily removed, the frequency of cleaning can be reduced.
At this time, by controlling the light emission intensity of the light source based on the detection result of the illuminance detection means, for example, the irradiation can be stopped when the integrated irradiation amount reaches a predetermined value. Further, when the substrate holding member is cooled based on the temperature of the substrate holding member, an increase in the temperature of the substrate holding member due to ultraviolet irradiation can be prevented.
[0061]
Furthermore, the present inventionSecondAccording to the exposure apparatus cleaning apparatus, a method of sliding a plurality of cleaning members and a method of irradiating with ultraviolet rays can be switched and used, so that there is an advantage that various foreign matters can be automatically and easily removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a projection exposure apparatus provided with an embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
2A is a cross-sectional view showing a state in which a scrub unit 21 is mounted on a wafer holder 9, and FIG. 2B is a bottom view taken along the line AA in FIG. 2A.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the ultraviolet irradiation unit 22 is mounted on the wafer holder 9 and the height of the wafer transfer section 40 is adjusted to the height of the wafer holder 9. FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view showing a case where the height of the wafer transfer section 40 is made higher than that of the wafer holder 9 from the state of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a change in irradiation power with respect to a lighting time of a general ultraviolet lamp.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of controlling the irradiation amount of ultraviolet rays in one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a first half of an example of an operation when cleaning is performed by switching between a scrub unit and an ultraviolet irradiation unit.
FIG. 8 is a flowchart showing the latter half of an example of the operation when cleaning is performed by switching between the scrub unit and the ultraviolet irradiation unit.
[Explanation of symbols]
2 Y stage
4 X stage
6 Z stage
7 Rotating plate
8 Inclined plate
9 Wafer holder
10 wafers
11 Projection optical system
14 Projection optical system of focal position detection system
16 Light receiving optical system for focal position detection system
17 Cleaning device
19 Vertical movement axis
20A, 20B Rotating arm
21 Scrub unit
22 Irradiation unit
24A, 24B Shielding cover
25,52 Exhaust duct
31, 35A, 35B Pressure sensor
32A-32D Organic material abrasive
33A-33C High hardness abrasive
36A, 36B Shielding hood
40 Wafer transfer section
42 Cooling hose
45 Cooling device
46 Temperature sensor
53 UV light quantity sensor
56A, 56B UV lamp

Claims

In an exposure apparatus that exposes a photosensitive substrate held on a substrate holding member with a mask pattern, and that cleans the surface of the substrate holding member,
A light source for irradiating the surface of the substrate holding member with ultraviolet rays;
A shielding member that substantially blocks a space from the surface of the substrate holding member to the light source and a space outside thereof;
A cleaning device for an exposure apparatus, comprising: exhaust means for sucking and exhausting a gas in the vicinity of the surface of the substrate holding member covered with the shielding member.

Illuminance detection means for detecting the illuminance of ultraviolet rays emitted from the light source;
該照degree based on the detected illuminance by the detecting means, characterized in that a, a light source control means for controlling the emission intensity of the light source according to claim 1 a cleaning device for exposure apparatus according.

Temperature detecting means for detecting the temperature of the substrate holding member;
Temperature detection means of the detection result to the cleaning device for the exposure apparatus according to claim 1, wherein in that a, a cooling means for cooling the substrate holding member based.

In an exposure apparatus that exposes a photosensitive substrate held on a substrate holding member with a mask pattern, and that cleans the surface of the substrate holding member,
Drive means for moving a solid first cleaning member and a second cleaning member containing an organic material in contact with the surface of the substrate holding member;
A light source that irradiates the surface of the substrate holding member with ultraviolet light; a shielding member that substantially blocks a space from the surface of the substrate holding member to the light source and a space outside thereof; and the shielding member that is covered with the shielding member. Irradiation exhaust means having exhaust means for sucking and exhausting gas in the vicinity of the surface of the substrate holding member;
A cleaning apparatus for an exposure apparatus, comprising: a switching unit that alternately mounts the driving unit and the irradiation exhaust unit on a surface of the substrate holding member.