JP3830041B2

JP3830041B2 - ステージベース、及び基板処理装置

Info

Publication number: JP3830041B2
Application number: JP2003177025A
Authority: JP
Inventors: 利治田中; 逸史飯尾; 勤宮武
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: JP2005012120A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体装置の製造に好適なステージベース、及び基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板処理装置として、電子ビームを利用した描画装置は、真空チャンバを備えている。真空チャンバは、容器本体とこの容器本体の上部開口を塞ぐ上蓋とを有している。上蓋には電子線を照射する照射部が設けられており、容器本体内には半導体ウェハを位置決め保持するウェハステージが設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示の電子ビーム描画装置は、半導体ウェハを位置決め保持するために、Ｘテーブル及びＹテーブルを含むウェハステージを備え、更にウェハステージを搭載するためのステージベースを備えている。
【０００４】
この描画装置において、Ｙテーブルは、Ｘテーブル上に搭載されて、Ｙ方向に移動可能に設けられている。Ｘテーブルは、ステージベース上に搭載されて、Ｘ方向に移動可能に設けられている。ステージベースは、Ｙ方向に沿う側面に取り付けられた車輪を介し、メインチャンバの基準面上を移動可能に設けられている。
【０００５】
かかる描画装置において、ステージベースは容器本体の側壁部と連結されて位置決めされており、ウェハステージのメンテナンス時には、ステージベースと側壁部とが一体としてＹ方向に引き出され、メインチャンバ外でウェハステージをメンテナンスできるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−１７１７１５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の基板処理装置のステージベースは、メインチャンバの基準面上に車輪を介して搭載される構成であるため、また、両側面に取り付けられている車輪で荷重を受けることで撓みが生じ易いため、ウェハステージの真直が出し難く、牽いては半導体ウェハの水平が出し難いという問題があった。
【０００８】
特に、電子ビームを利用した近接露光では、マスクと半導体ウェハとが数μｍ〜数十μｍ程度に近接して配置されることから、マスクと干渉することなく半導体ウェハ上に正確な露光を行うためには、半導体ウェハの水平度が非常に重要となる。
【０００９】
本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、メンテナンス性を損なうことなく、高い真直度を実現可能とするステージベース、及び基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るステージベースは、基板の位置決めを行うステージを搭載するためのステージベースである。このステージベースは、（１）基準面に当接する底面を有するベース本体と、（２）基準面から底面が離間するように、ベース本体を昇降させる昇降装置と、を備え、昇降装置は、基準面に対して傾斜する第１の傾斜面を含む上面を有し、車輪が取り付けられた台車部と、第１の傾斜面と当接する第２の傾斜面を含む下面を有し、ベース本体に取り付けられるガイド部と、ガイド部に対して台車部をスライドさせるための操作部と、を有する。そして、昇降装置によりベース本体を基準面から離間させたとき、基準面上を移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このステージベースでは、ベース本体の底面が基準面と当接するため、高い真直度を実現し易い。また、ステージベースを移動させるときは、昇降装置によりベース本体を基準面から離間させ、基準面上を移動させることができるため、メンテナンス性を損なうおそれがない。特に、操作部によりガイド部に対して台車部をスライドさせることで、第１の傾斜面上を第２の傾斜面が摺動しながら上昇或いは下降して、ベース本体が昇降される。ステージベースの基準面上での移動は、車輪を介してなされる。
【００１２】
本発明に係るステージベースでは、ベース本体の底面には凹部が設けられており、昇降装置は、凹部に収容されていることを特徴としてもよい。このようにすれば、スペースの有効利用が図られる。これにより、このステージベースが真空チャンバに適用される場合は、チャンバの大型化が抑制されると共に、真空ポンプ等への負荷が軽減される。
【００１３】
また本発明に係るステージベースは、基板の位置決めを行うステージを搭載するためのステージベースである。このステージベースは、（１）基準面に当接する底面を有するベース本体と、（２）基準面から底面が離間するように、ベース本体を昇降させる昇降装置と、を備える。ベース本体の底面には凹部が設けられており、昇降装置は、基準面に対して傾斜する第１の傾斜面を含む上面を有し、車輪が取り付けられた台車部と、凹部の底面に設けられており第１の傾斜面と当接する第２の傾斜面と、第２の傾斜面に対して台車部をスライドさせるための操作部と、を有する。そして、昇降装置によりベース本体を基準面から離間させたとき、基準面上を移動可能に構成されていることを特徴とする。
このステージベースでは、ベース本体の底面が基準面と当接するため、高い真直度を実現し易い。また、ステージベースを移動させるときは、昇降装置によりベース本体を基準面から離間させ、基準面上を移動させることができるため、メンテナンス性を損なうおそれがない。特に、操作部により第２の傾斜面に対して台車部をスライドさせることで、第１の傾斜面上を第２の傾斜面が摺動しながら上昇或いは下降して、ベース本体が昇降される。ステージベースの基準面上での移動は、車輪を介してなされる。
【００１４】
本発明に係る基板処理装置は、上記したステージベースと、ステージベース上に搭載されており、基板の位置決めを行うステージと、ステージが搭載されたステージベースを収容する真空チャンバと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る基板処理装置は、電子ビームを利用した近接露光装置であることを特徴としてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る基板処理装置としての電子ビーム近接露光装置（以下、単に「露光装置」ともいう）の構成を示す斜視図である。図１に示すように、露光装置１０は、メインチャンバ（真空チャンバ）１２とサブチャンバ１４とを備えている。
【００１８】
図２は、メインチャンバ１２及びサブチャンバ１４の構成を示す断面図である。メインチャンバ１２は、上端が開口した容器本体１６と、この容器本体１６の上部開口を塞ぐ上蓋１８とを有している。
【００１９】
上蓋１８は、平断面が矩形状をなし、中央に電子ビームを照射するための電子ビーム照射部２０が設けられている。電子ビーム照射部２０は、上壁部と側壁部とを含む電子鏡筒２２と、電子鏡筒２２内で上壁部に設けられた電子銃２４と、電子銃２４から出射された電子ビームをコリメートするレンズ２６と、偏光器２８とを有している。これら電子銃２４、レンズ２６、及び偏光器２８は、鉛直下方に向かってこの順に配置されており、電子銃２４から出射された電子ビームは、レンズ２６によりコリメートされ、偏光器２８により走査されて半導体ウェハＷ上に照射される。
【００２０】
容器本体１６は、平断面が矩形状をなす底壁部１６ａとこの底壁部１６ａの縁部に立設された２組の側壁部１６ｂとを有する。底壁部１６ａ上には、基準面としての真直な上面３０ａを有する定盤３０が搭載されている。容器本体１６内であって定盤３０上には、図２及び図３に示すように、ステージベース３２が設けられている。ステージベース３２上には、露光処理の対象である半導体ウェハＷを位置決め保持するためのウェハステージ３４が搭載されている。
【００２１】
ステージベース３２は、ベース本体３６、昇降装置３８、及び車輪４０を有している。ベース本体３６は、図４に示すように、平面視が矩形をなす。このベース本体３６は、例えばＳｉカーバイトとアルミとの混合材料から形成されており、制震性が高い。ベース本体３６の上面３６ａと底面３６ｂは平行に設けられ、真直度が高い。ベース本体３６の底面３６ｂには、所定方向（図３におけるＸ方向）に延びる凹部４２が一対、並設されている。これら凹部の４２一端はベース本体３６の側面まで延びており、側面において拡径されている。また、これら凹部４２の底面には、等間隔で４つのネジ穴４４が穿設されている。また、ベース本体３６の上面３６ａには、所定方向（図３におけるＸ方向）に延びる一対の突条４６が設けられている。
【００２２】
昇降装置３８は、図５に示すように、台車部４８、ガイド部５０、及び操作部５２を有している。台車部４８は、図６に示すように、長手方向に垂直な断面が略正方形状をなす基体部５４を含んでいる。この基体部５４には、上下面を貫通する車輪穴５６が長手方向に等間隔で４つ設けられており、各車輪穴５６内に車輪４０が回転可能に取り付けられている。各車輪４０は、基体部５４の下面からその一部が露出している。基体部５４の上面には、３つの傾斜面（第１の傾斜面）５８が設けられている。これら傾斜面５８は、４つの車輪穴５６の間に設けられている。また、基体部５４の上面には、４つの凹部６０が穿設されている。更に、基体部５４の前端は幅狭に加工されて、後述する操作部５２を取り付けるための取付部６２とされている。この取付部６２には長穴６４が貫通形成されており、この長穴６４の長軸は上下方向に沿っている。
【００２３】
ガイド部５０は、図７に示すように、基板部５０ａと、基板部５０ａの両縁を屈曲した側板部５０ｂとを有し、長手方向に垂直な断面が略コ字状をなす。ガイド部５０の基板部５０ａには、等間隔に４つの孔６６が形成されている。基板部５０ａの下面には、３つの傾斜面（第２の傾斜面）６８が設けられている。これら傾斜面６８は、４つの孔６６の間に設けられている。
【００２４】
ガイド部５０の長さは、台車部４８の基体部５４の長さよりも若干短く設けられている。ガイド部５０は、台車部４８の基体部５４上面側に嵌め合わさる。この状態で、ガイド部５０の傾斜面６８と台車部４８の傾斜面５８とが当設する。
【００２５】
操作部５２は、図５及び図８に示すように、周面に雄ネジが切られたネジ棒７０と、平断面がコ字状をなす連結部材７２と、平断面が略Ｔ字状をなす取付部材７４とを含んでいる。連結部材７２は、基底部７２ａと基底部７２ａから突設された一対の突設部７２ｂとを含んでいる。基底部７２ａには、ネジ棒７０が挿通される孔７６が形成されている。また取付部材７４には、ネジ棒７０が挿通される雌ネジ孔７８が形成されている。取付部材７４のフランジ部７４ａには、４つのネジ孔８０が形成されている。
【００２６】
操作部５２は、図５及び図８に示すように、連結部材７２の孔７６にネジ棒７０を挿通し、更に取付部材７４の雌ネジ孔７８にネジ棒７０を挿通して構成される。かかる操作部５２は、連結部材７２の一対の突設部７２ｂ間に台車部４８の取付部６２を嵌め合わせ、取付部６２に設けられた長孔６４を通して一対の突設部７２ｂ間にピン８２が横架されることで、台車部４８と連結される。従って、操作部５２は、ピン８２が長孔６４にガイドされることで、台車部４８に対して上下動可能になっている。
【００２７】
上記した構成の昇降装置３８が、図９に示すように、ベース本体３６の底面３６ｂに設けられた一対の長孔４２に、それぞれ収容されている。このとき、ガイド部５０は基板部５０ａに設けられた４つの孔６６を通して、ベース本体３６の凹部４２に設けられたネジ孔４４にネジ止めされて固定されている。また操作部５２は、図１０に示すように、取付部材７４のフランジ部７４ａに設けられたネジ孔８０を通して、ベース本体３６の凹部４２の拡径された部位にネジ８４によりネジ止めされて固定されている。
【００２８】
図１１は、ベース本体３６の凹部４２に昇降装置３８が収容された状態を示す断面図である。露光処理時においては、ベース本体３６の底面３６ｂは定盤３０の上面３０ａと当接している。
【００２９】
ウェハステージ３４は、図２及び図３に示すように、Ｘステージ８４、Ｙステージ８６、及び静電チャック８８を有している。Ｘステージ８４は、上記したステージベース３２上に搭載されている。Ｘステージ８４の下面には、Ｘ方向に延びる断面コ字状の一対のライナ９０が設けられており、これら一対のライナ９０が、ステージベース３２上の一対の突条４６に嵌合されている。またＸステージ８４の上面には、図３中のＹ方向に延びる一対の突条９２が設けられている。また、開閉扉５１と対面するＸステージの右側面には、Ｘ方向に延びる連結ロッド９４が設けられている。この連結ロッド９４は、開閉扉５１に貫通形成された貫通孔９６を通して、後述するサブチャンバ１４の駆動ロッド９８と着脱可能に連結される。従って、駆動ロッド９８により連結ロッド９４がＸ方向に押されたり、或いは引かれたりすることで、ステージベース３２上の一対の突条４６にガイドされて、Ｘステージ８４のＸ方向の位置決めが行われる。
【００３０】
Ｙステージ８６は、Ｘステージ８４上に搭載されている。Ｙステージ８６の下面には、Ｙ方向に延びる断面コ字状の一対のライナ１００が設けられており、これら一対のライナ１００がＸステージ８４上の一対の突条９２に嵌合されている。また、Ｙステージ８６の下面には、超音波モータ１０４が設けられている。Ｘステージ８６の上面には、Ｙ方向に延びるロッド１０２が連結されており、超音波モータ１０４がこのロッド１０２に対しＹ方向に変位する。これにより、Ｘステージ８４上の一対の突条９２にガイドされて、Ｙステージ８６のＹ方向の位置決めがなされる。かかるＹステージ８６の上面に、静電チャック８８が搭載されている。従って、半導体ウェハＷは静電チャック８８により吸着された状態で、Ｘステージ８４及びＹステージ８６により位置決めがなされる。なお、ウェハステージ３４は、更にＸ方向及びＹ方向の数μｍ程度の微細な位置決めを行う微動ステージを有していてもよい。
【００３１】
ウェハステージ３４が搭載されたステージベース３２は、図３（ｂ）に示すように、露光処理時において定盤３０上に位置決めされて固定される。この位置決め固定は、３つの位置決めピン１０６と４つのクランプ部材１０８とにより為される。２つの位置決めピン１０６は、メインチャンバ１２の左側壁部に沿って設けられている。残りの１つの位置決めピン１０６は、メインチャンバ１２の後側壁部に沿って設けられている。
【００３２】
４つのクランプ部材１０８は、定盤３０上に着脱可能に取り付けられる。各クランプ部材１０８は、図３（ａ）及び図１２に示すように、略Ｌ字状の部材であり、立設部１１０と屈曲部１１２とを有する。立設部１１０は、ステージベース３２の厚みより若干長く設けられ、水平方向に貫通形成されたネジ孔１１０ａを含んでいる。また屈曲部１１２は、鉛直方向に貫通形成されたネジ孔１１２ａを含んでいる。図３（ｂ）に示すように、２つのクランプ部材１０８は、前側壁部に沿って定盤３０上に着脱可能に固定されており、残り２つのクランプ部材１０８は、右側壁部に沿って定盤３０上に着脱可能に固定されている。そして、図１２に示すように、立設部１１０に設けられたネジ孔１１０ａに押しネジ１１４が挿通され、押しネジ１１４の先端がステージベース３２の側面を押すことで、位置決めピン１０６との間で水平方向の精密且つ強固な位置決めが図られている。また、屈曲部１１２に設けられたネジ孔１１２ａに押しネジ１１６が挿通され、押しネジ１１６の先端がステージベース３２の上面を押すことで、定盤３０との間で鉛直方向の精密且つ強固な位置決めが図られている。
【００３３】
また容器本体１６内には、図２に示すように、所望パターンが形成されたマスクＭを位置決め保持するためのマスクステージ１１８が収容されている。マスクステージ１１８は、水平面内における回転方向（θ方向）、鉛直方向、及び傾きの細かい位置決めを行う。このマスクステージ１１８は、メインチャンバ１２の定盤３０上に立設された基準ベース１２０上に搭載されている。
【００３４】
また容器本体１６内には、マスクM上及び半導体ウェハW上に光を照射し、図示しないアライメントマークによって散乱された光を検出する白色光顕微鏡などの光検出器１２２が設けられている。この光検出器１２２は、基準ベース１２０上に搭載されている。この光検出器１２２により検出されたデータは、図示しない画像処理装置に送られて処理され、アライメントマークの重なり具合からマスクMと半導体ウェハWとの位置関係が求められる。そして、マスクMと半導体ウェハWとに位置ズレがあるときには、マスクM及び／又は半導体ウェハWの位置を修正する信号が生成され、この信号に基づいてマスクM及び／又は半導体ウェハWの位置が微修正される。このようにして、マスクMと半導体ウェハWとの精密な位置決めがなされる。なお本実施形態では、マスクMは半導体ウェハWに近接（マスクMと半導体ウェハWとの間隙が１０μｍ〜１００μｍ程度）して配置される。
【００３５】
メインチャンバ１２は、図示しない真空ポンプにより内部空間が減圧される。この減圧環境下において、電子ビーム照射部２０から出射された電子ビームによりマスクMの全面を走査することで、所望パターンが半導体ウェハW上のレジストに等倍で転写される。
【００３６】
このメインチャンバ１２は、図１及び図２に示すように、底壁部１６ａの下方に設けられた除震台１２４上に搭載されている。また、メインチャンバ１２の右側壁部には開口部１２６が設けられており、この開口部１２６に開閉扉５１が設けられている。この開閉扉５１は、蝶番により容器本体１６に開閉可能に取り付けられている。従って、この開閉扉５１を開き、ウェハステージ３４を搭載したステージベース３２を水平方向（図３のＸ方向）にスライドさせて引き出すことで、メインチャンバ１２外でウェハステージ３４のメンテナンスを行うことが可能となっている。
【００３７】
サブチャンバ１４は、図１及び図２に示すように、メインチャンバ１２外において開閉扉５１と対面する位置に隣接して配置されている。このサブチャンバ１４は、Ｘ方向に延びる駆動ロッド９８と、駆動ロッド９８をＸ方向に変位させる駆動源と、これら駆動ロッド９８及び駆動源を収容する筐体１２７とを有している。駆動源は、表面にネジが螺旋状に刻設されたスクリューロッド１２８と、スクリューロッド１２８をその軸を中心として回転させるモータ１３０とを含んでいる。このスクリューロッド１２８は、Ｘ方向に沿って延びている。スクリューロッド１２８には筒状部材１３２が挿通されており、筒状部材１３２の内面に刻設されたネジがスクリューロッド１２８の表面に刻設されたネジに噛合している。
【００３８】
この筒状部材１３２は、駆動ロッド９８の起端に連結されている。筒状部材１３２の底部は、上面にＸ方向に沿って延びる溝が形成されたライナ１３５に嵌め込まれており、筒状部材１３２は回転を規制された状態で、Ｘ方向への移動が案内されるようになっている。従って、モータ１３０が回転してスクリューロッド１２８が回転すると、筒状部材１３２がＸ方向に移動し、これに伴い駆動ロッド９８がＸ方向に移動される。この駆動ロッド９８の移動により、連結ロッド９４を介してＸステージ８４（及びこれに搭載されたＹステージ８６）のＸ方向の位置決めがなされる。
【００３９】
このサブチャンバ１４が、メインチャンバ１２の右側壁部の下部に設けられた支持台１３４の上に搭載され支持されている。また、サブチャンバ１４とメインチャンバ１２の開閉扉５１との間には、これらサブチャンバ１４とメインチャンバ１２との間の空間を気密に閉塞する蛇腹状のベローズ１３６が着脱可能に設けられている。ベローズ１３６の一端は、連結ロッド９４及び駆動ロッド９８が挿通される開閉扉５１の貫通孔９６の周りに気密に取り付けられ、他端は駆動ロッド９８が挿通されるサブチャンバ１４の筐体１２７の前面に気密に取り付けられて、駆動ロッド９８と連結ロッド９４との連結部分を被覆している。これにより、図示しない真空ポンプにより、メインチャンバ１２内及びサブチャンバ１４内が真空排気されて、減圧環境が実現される。
【００４０】
次に、上記した構成を有する露光装置１０の作用及び効果について説明する。
【００４１】
通常運転時（露光処理時）には、図１及び図２に示すように、サブチャンバ１４は支持台１３４上に搭載されて支持された状態で、メインチャンバ１２外において開閉扉５１と対面する位置に隣接して配置されている。駆動ロッド９８は、開閉扉５１の貫通孔９６を通して、ウェハステージ３４の連結ロッド９４と連結されている。そして、サブチャンバ１４とメインチャンバ１２の開閉扉５１との間には、ベローズ１３６が取り付けられて、これらサブチャンバ１４とメインチャンバ１２との間の空間が気密に閉塞されている。
【００４２】
この状態で、図２に示すように、容器本体１６内に半導体ウェハWが供給され、静電チャック８８上に吸着される。また、容器本体１６内にマスクMが供給され、マスクステージ１１８上に保持される。そして、マスクMと半導体ウェハWとの位置決めがなされる。マスクMと半導体ウェハWとの位置決めは、光検出器１２２により検出した信号に基づいて、図示しない制御装置によりマスクMと半導体ウェハWとの位置関係が求められ、これら両者の位置を修正する信号に基づいて行われる。
【００４３】
このとき、半導体ウェハＷの位置決めは、次のようにして行われる。すなわち、図２及び図３に示すように、サブチャンバ１４のモータ１３０の回転によりスクリューロッド１２８が回転されると、筒状部材１３２がライナ１３５によりＸ方向に案内され、駆動ロッド９８がＸ方向に変位する。駆動ロッド９８がＸ方向に変位すると、これと連結された連結ロッド９４がＸ方向に押されたり引かれたりする。これにより、Ｘステージ８４（及びこれに搭載されたＹステージ８６）がＸ方向に位置決めされる。また、超音波モータ１０４がロッド１０２に対しＹ方向に変位する。これにより、Ｙステージ８６がＹ方向に位置決めされる。このようにして、半導体ウェハWのＸＹ方向の位置決めがなされる。なお、本実施形態では、マスクMと半導体ウェハWとは互いに近接した状態（マスクMと半導体ウェハWとの間隙が１０μｍ〜１００μｍ程度）で位置決めされる。
【００４４】
次に、減圧環境下のメインチャンバ１２内で電子ビーム照射部２０から電子ビームの照射が開始される。電子ビーム照射部２０の電子銃２４から出射された電子ビームは、レンズ２６によりコリメートされ、偏光器２８により走査されてマスクM全面が走査される。これにより、所望のマスクパターンが半導体ウェハW上のレジストに等倍で転写される。
【００４５】
上記工程を繰り返し、所定回数の露光処理が行われるが、定期的或いは突発的なトラブル時に、メインチャンバ１２内からウェハステージ３４を引き出してメンテナンスを行う。
【００４６】
メンテナンスにおいては、まずベローズ１３６を外してからサブチャンバ１４の駆動ロッド９８とウェハステージ３４の連結ロッド９４との連結を解除する。次に、サブチャンバ１４をメインチャンバ１２の近傍から移動させる。
【００４７】
次に、図１３に示すように、メインチャンバ１２の開閉扉５１を開く。そして、クランプ部材１０８によるステージベース３２のクランプを解除する。次に、図１４に示すように、操作部５２のネジ棒７０を回転させ、昇降装置３８の台車部４８をガイド部５０に対してスライドさせて、図１４の左方向に台車部４８を押し込む。これにより、ガイド部５０の傾斜面６８が台車部４８の傾斜面５８上を摺動しながら上昇して、ベース本体３６が僅かに（３ｍｍ程度）上昇される。
【００４８】
図１４及び図１５に示すように、この状態でベース本体３６の底面３６ｂは定盤３０の上面３０ａから離間しているため、ステージベース３２は車輪４０を介して定盤３０上を移動可能となる。なお、操作部５２はベース本体３６と共に上昇するが、操作部５２の連結部材７２はピン８２を介して台車部４８の長穴６４に沿って上下動可能であるため、台車部４８は定盤３０上に搭載されたままである。また、台車部４８をガイド部５０に対してスライドさせるとき、ガイド部５０をステージ本体３６に取り付けるためのネジ１４０と台車部４８とが干渉するおそれがあるが、台車部４８の上面には４つの凹部６０が穿設されているため、ネジ１４０の頭部はこの凹部６０内に収容されて干渉のおそれがない。
【００４９】
次に、図１６に示すように、メインチャンバ１２の開口部１２６に架台１５０を取り付ける。この架台１５０は、基台部１５２と一対のレール１５４とを有している。基台部１５２の底面には車輪１５６が設けられており、露光装置１０の設置面上を容易に移動可能になっている。一対のレール１５４は、互いに平行な状態で基台部１５２の上面に設けられている。一対のレール１５４間の距離は、ステージベース３２の車輪４０の間隔に対応するように設定されている。一対のレール１５４の長手方向の長さは、基台部１５２の当該方向の長さより長く、これらレール１５４の両端部は、基台部１５２の側壁から突出している。一対のレール１５４の上面には、ステージベース３２の車輪４０をガイドするための溝が設けられている。なお、一対のレール１５４のメインチャンバ１２側の端部は、ステージベース３２が搭載された定盤３０の上面３０ａと実質的に同一の高さに位置し、開口部１２６まで延びている。これにより、ウェハステージ３４を搭載したステージベース３２の一対のレール１５４への移動がスムーズに行われるようになっている。
【００５０】
上記した架台１５０のレール１５４上を車輪４０を介してガイドしながら、図１７に示すように、ウェハステージ３４を搭載したステージベース３２を架台１５０上に引き出す。架台１５０上に引き出されたウェハステージ３４は、ステージベース３２の右側壁が突起部１５８に当接され、左側壁がストッパー１６０に当接されることにより、Ｘ方向の動きを規制して位置決め可能となっている。これにより、メインチャンバ１２外でクリーニング等のウェハステージ３４のメンテナンスが可能となる。このようにして、ウェハステージ３４のメンテナンスが行われる。
【００５１】
メンテナンスが終了すると、架台１５０上の一対のレール１５４により案内しながら、ウェハステージ３４を搭載したステージベース３２をメインチャンバ１２内に戻す。次に、図３（ｂ）に示すように、３つの位置決めピン１０６によりステージベース３４の仮の位置決めを行う。
【００５２】
次に、図１１に示すように、操作部５２のネジ棒７０を回転させ、昇降装置３８の台車部４８をガイド部５０に対してスライドさせて、図１１の右方向に台車部４８を引き戻す。これにより、ガイド部５０の傾斜面６８が台車部４８の傾斜面５８上を摺動しながら下降して、ベース本体３６が下降される。そして、図３（ｂ）に示すように、３つの位置決めピン１０６と４つのクランプ部材１０８により、ステージベース３２の精密な位置決めを行う。
【００５３】
次に、メインチャンバ１２近傍から架台１５０を移動させる。そして、開閉扉５１を閉めてメインチャンバ１２の開口部１２６を閉塞する。次に、サブチャンバ１４を支持台１３４上に戻して支持させる。そして、開閉扉５１の貫通孔９６を通してメインチャンバ１２外に端部が出ているウェハステージ３４の連結ロッド９４と、サブチャンバ１４の駆動ロッド９８とを連結し、ベローズ１３６を取り付ける。
【００５４】
以上詳述したように、本実施形態に係る露光装置１０では、通常運転時においてベース本体３６の底面３６ｂが定盤３０の上面３０ａと当接するため、ステージベース３２の高い真直度（ここでは３μｍ程度）を実現し易い。また、ステージベース３２を移動させるときは、昇降装置３８によりベース本体３６を定盤３０の上面３０ａから離間させ、車輪４０を介して定盤３０上を移動させることができるため、メンテナンス性を損なうおそれがない。
【００５５】
また本実施形態に係る露光装置１０では、ベース本体３６の底面３６ｂには凹部４２が設けられており、昇降装置３８は、凹部４２に収容されているため、スペースの有効利用が図られる。その結果、メインチャンバ１２の大型化が抑制されると共に、真空ポンプ等への負荷が軽減される。
【００５６】
また本実施形態に係る露光装置１０では、昇降装置３８の台車部４８の上面は傾斜面５８を含み、また昇降装置３８のガイド部５０の下面は傾斜面５８と当接する傾斜面６８を含み、操作部５２を介してガイド部５０に対して台車部４８をスライドさせることで、傾斜面５８上を傾斜面６８が摺動しながら上昇或いは下降して、ベース本体３６が昇降される。このような、いわゆるジャッキアップ式の昇降装置３８により、極めて容易にベース本体３６の昇降を実現することができる。
【００５７】
特に、本実施形態に係る露光装置１０は、電子ビームを利用した近接露光装置１０であり、マスクＭと半導体ウェハＷとが数μｍ〜数十μｍ程度に近接して配置されることから、マスクＭと干渉することなく半導体ウェハＷ上に正確な露光を行うためには、半導体ウェハＷの水平度が非常に重要となる。このとき、上記したようにステージベース３２の高い真直度を容易に実現可能であるため、ウェハステージ３４に位置決め保持された半導体ウェハＷの水平が容易に実現されることで、マスクＭと干渉することなく半導体ウェハＷ上に正確な露光を行うことが可能となる。
【００５８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、昇降装置３８の台車部４８の傾斜面５８と当接する傾斜面６８を有するガイド部材５０を備えることとしたが、このようなガイド部材５０を備えることなく、図１８に示すように、ステージベース３２の凹部４２の底面に、台車部４８の傾斜面５８と当接する傾斜面１７０を直接加工して設けてもよい。この場合、台車部４８、操作部５２、及び傾斜面１７０を含めて、昇降装置３８が構成される。
【００５９】
また、上記実施形態では、基板処理装置として電子ビーム近接露光装置１０の実施形態について説明したが、これに限定されることなく、本発明のステージベース３２は他の処理装置にも適用可能である。例えば、半導体ウェハＷ上に直接描画を行う電子ビーム描画装置や、紫外線などを光源とする露光装置にも適用可能である。
【００６０】
また、本発明のステージベース３２は、半導体ウェハＷに対して何らかの処理を施す場合のみならず、Ｘ線や電子ビームを用いた欠陥検査装置にも適用可能である。この意味で、本発明に係る基板処理装置における「処理」には、欠陥検査も含まれる。
【００６１】
また、本発明は半導体ウェハＷの処理のみならず、液晶パネル形成においてガラス基板上にITO膜などのパターン形成等を行う液晶パネル製造にも適用可能である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、メンテナンス性を損なうことなく、高い真直度を実現可能とするステージベース、及び基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電子ビーム近接露光装置の構成を示す斜視図である。
【図２】メインチャンバ及びサブチャンバの構成を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は、メインチャンバ内に設けられたウェハステージ及びステージベースの構成を示す斜視図である。図３（ｂ）は、位置決めピンとクランプ部材とによるステージベースの位置決めの様子を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、ベース本体を上方から見た斜視図である。図４（ｂ）は、ベース本体を下方から見た斜視図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線断面図である。
【図５】昇降装置の構成を示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）は、昇降装置の台車部の構成を示す斜視図である。図６（ｂ）は、この台車部の構成を示す側面図である。
【図７】図７（ａ）は、昇降装置のガイド部の構成を示す斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線断面図である。図７（ｃ）は、このガイド部の構成を示す側面図である。
【図８】昇降装置の操作部の構成を示す分解斜視図である。
【図９】ステージベースの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】ベース本体の凹部に昇降装置が収容され取り付けられている様子を示す図である。
【図１１】露光処理時においてベース本体が下降して、ベース本体底面が定盤の上面と当接している状態を示す断面図である。
【図１２】クランプ部材によるクランプの様子を説明するための図である。
【図１３】メンテナンス時において、開閉扉を開いた状態の露光装置を示す斜視図である。
【図１４】メンテナンス時においてベース本体が上昇して、ベース本体底面が定盤の上面から離間している状態を示す断面図である。
【図１５】ベース本体底面が定盤の上面から離間して、ステージベースが車輪により定盤上を移動可能である状態を示す断面図である。
【図１６】メインチャンバの開口部に架台を配置した状態を示す斜視図である。
【図１７】架台上にウェハステージを搭載したステージベースを引き出した状態を示す正面図である。
【図１８】ステージベースの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…電子ビーム近接露光装置、１２…メインチャンバ、１４…サブチャンバ、３０…定盤、３０ａ…上面、３２…ステージベース、３４…ウェハステージ、３６…ベース本体、３６ａ…底面、３８…昇降装置、４０…車輪、４２…凹部、４８…台車部、５０…ガイド部、５１…開閉扉、５２…操作部、５８…傾斜面、６８…傾斜面、１５０…架台、Ｗ…半導体ウェハ、Ｍ…マスク。

Claims

基板の位置決めを行うステージを搭載するためのステージベースであって、
基準面に当接する底面を有するベース本体と、
前記基準面から前記底面が離間するように、前記ベース本体を昇降させる昇降装置と、を備え、
前記昇降装置は、
前記基準面に対して傾斜する第１の傾斜面を含む上面を有し、車輪が取り付けられた台車部と、
前記第１の傾斜面と当接する第２の傾斜面を含む下面を有し、前記ベース本体に取り付けられるガイド部と、
前記ガイド部に対して前記台車部をスライドさせるための操作部と、を有し、
前記昇降装置により前記ベース本体を前記基準面から離間させたとき、前記基準面上を移動可能に構成されていることを特徴とするステージベース。
前記ベース本体の前記底面には凹部が設けられており、
前記昇降装置は、前記凹部に収容されていることを特徴とする請求項１に記載のステージベース。
基板の位置決めを行うステージを搭載するためのステージベースであって、
基準面に当接する底面を有するベース本体と、
前記基準面から前記底面が離間するように、前記ベース本体を昇降させる昇降装置と、を備え、
前記ベース本体の前記底面には凹部が設けられており、
前記昇降装置は、
前記基準面に対して傾斜する第１の傾斜面を含む上面を有し、車輪が取り付けられた台車部と、
前記凹部の底面に設けられており前記第１の傾斜面と当接する第２の傾斜面と、
前記第２の傾斜面に対して前記台車部をスライドさせるための操作部と、を有し、
前記昇降装置により前記ベース本体を前記基準面から離間させたとき、前記基準面上を移動可能に構成されていることを特徴とするステージベース。
請求項１又は３に記載のステージベースと、
前記ステージベース上に搭載されており、前記基板の位置決めを行うステージと、
前記ステージが搭載された前記ステージベースを収容する真空チャンバと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
電子ビームを利用した近接露光装置であることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。