JPH0425107A - 縦型露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 シンクロトロン放射光（ＳＯＲ）等を用いてウェハ上に
マスクパターンを露光転写させる縦型露光装置に関し、 マスク保持用走査テーブルに対するウェハ搭載部の真空
吸着位置のずれ問題を解消し得ると共にウェハ搭載部が
水平方向変位部に所定の位置で真空吸着されなかった場
合にそれを直ちに検出し得るように構成された縦型露光
装置を提供することを目的とし、 垂直方向に延在する支持面上に取り付けられたＸＹステ
ージと、ＸＹステージに対して隔設され、しかも垂直方
向に沿って上下に駆動変位し得るマスク保持用走査テー
ブルと、ＸＹステージ上に搭載され、かつマスク保持用
走査テーブル側に向かう水平方向に沿って前後に駆動変
位し得る水平方向変位部とを具備し、水平方向変位部に
はマスク保持用走査テーブルと対面する側で垂直方向に
延在した真空吸着保持面が設けられ、更に、水平力向変
位部の真空吸着保持面に真空吸着され得るようになった
ウェハ搭載部を具備し、ウェハ搭載部はそこに搭載され
たウェハの位置を微調整し得るようになっており、しか
もそれ自身をマスク保持用走査テーブルに対して真空吸
着され得るようになっている縦型露光装置において、ウ
ェハ搭載部を水平方向変位部の真空吸着保持面に対して
所定位置で真空吸着させるべくウェハ搭載部と水平方向
変位部との間にそれぞれ互いに係合し得るようになった
垂直方向位置決め係合部材が設けられ、垂直方向位置決
め係合部材の双方が係合状態にあるか否かを検出する検
出手段が設けられることを特徴とする縦型露光装置を構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はシンクロトロン放射光（ＳＯＲ）等を用いてウ
ェハ上にマスクパターンを露光転写させる縦型線露光装
置に関する。

半導体の製造工程にはウェハ上にマスクパターンを露光
転写させる工程が含まれ、この露光転写工程を実施する
露光装置として、種々のタイプのものが知られている。

近年、露光転写のために用いられる照射光として、特に
シンクロトロン放射光（Ｘ線）が注目されている。とい
うのは、シンクロトロン放射光は拡散光としてではなく
平坦なシート状の平行光として得られ、このためサブミ
クロンのオーダの寸法精度を持つマスクパターンの露光
転写に適しているからである。シンクロトロン放射光等
の照射光を用いる露光装置としては、照射光を光学系で
もって偏向させてマスクをその偏向光でもって走査する
タイプのものと、照射光を固定させたままでマスクをウ
ェハと共に変位させて該マスクをその固定光でもって走
査するタイプのものとが知られている。本発明は後者の
タイプ、すなわち照射光に対してマスクをウェハと共に
変位させるタイプの縦型露光装置の改良に向けられてい
る。

〔従来の技術〕

第４図（ａ）ないし第４図（ｆ）を参照すると、照射光
としてシンクロトロン放射光を用いる従来の縦型露光装
置で露光操作を行う際の操作ステップが順に図示されて
いる。

縦型露光装置は支持基盤１０を具備し、この支持基盤１
０は垂直方向に延在する支持面ＩＱａを提供する。支持
基盤１０の支持面１０ａにはＸＹステージ１２が取り付
けられ、このＸＹステージ１２は支持基盤１０の支持面
１０ａ上に水平方向に固定された一対の平行な水平ガイ
ドレールＩ２ａ、１２ａと、この一対の水平ガイドレー
ル１２ａ、１２ａに沿って適当な駆動機構（図示されな
い）によって案内移動させられる垂直ガイドレール１２
ｂと、この垂直ガイドレール１２ｂに沿って適当な駆動
機構（図示されない）によって案内移動させられる搭載
台１２ｃとから構成される。

このような構成により、ＸＹステージ１２の搭載台１２
ｃはＸＹ力方向移動させられて所定位置に位置決めされ
ることになる。

縦型露光装置は、更に、ＸＹステージ１２に対して隔設
されたマスク保持用走査テーブル１４を具備し、このマ
スク保持用走査テーブル１４は例えば−枚岩から形成さ
れ、しかも適当な駆動機構（図示されない）によって垂
直方向に沿って上下に駆動変位させられる。なお、マス
ク保持用走査テーブル１４の内側壁面、すなわちＸＹス
テージ１２側に向けられた壁面にはマスクＭ（第４図で
破線で示す）が取り付けられる。

χＹステージ１２の搭載台１２ｃ上には水平方向変位部
Ｉ６が搭載され、この水平方向変位部１６はマスク保持
用走査テーブル１４側に向かう水平方向に沿って前後に
駆動変位させられる。この点について詳しく述べると、
第５図（ａ）および第５図（ｂ）から明らかなように、
水平方向変位部１６は矩形状の形態を呈し、その四隅側
には４つの軸受１６ａが設けられ、各軸受１６ａにはｘ
Ｙステージ１２の搭載台１２ｃから突出する案内ロッド
１６ｂが摺動自在に収容され、これにより水平方向変位
部１６はマスク保持用走査テーブル１４側に対して前後
に変位自在とされる。また、ＸＹステージ１２の搭載台
１２ｃと水平方向変位部１６との間には一対の作動シリ
ンダ１６ｃ、１６ｃが上下位置に配置され、この作動シ
リンダ１６ｃ、１６Ｃの作動によって、水平方向変位部
１６はマスク保持用走査テーブル１４側に対して前後に
変位駆動させられる。また、水平方向変位部１６にはマ
スク保持用走査テーブル１４と対面する側で垂直方向に
延在した真空吸着保持面１６ｄが設けられ、第５図（ａ
）から明らかなように、その真空吸着保持面１６ｄには
溝部１６ｅが適当なパターン形状で形成され、この溝部
１６ｅを適当な真空源例えば真空ポンプ等と連通させら
れる。なお、第５図（ｂ）では、溝部１６ｅを真空源に
連通させるためのホースが参照符号１６ｆで示されてい
る。

水平方向変位部１６の真空吸着保持面１６ｄにはウェハ
搭載部１８が真空吸着でもって保持され得るようになっ
ている。第６図（ａ）および第６図（ｂ）から明らかな
ように、ウェハ搭載部１８は略皿状の形態を呈したウェ
ハ搭載部本体１８ａからなり、その底側で水平方向変位
部１６の真空吸着保持面１６ｄに吸着保持される（第５
図（ｂ））。ウェハ搭載部１８にはウェハＷ（第４図で
破線で示す）を搭載し得るようになったＸＹ微動ステー
ジ１８ｂが設けられる。第６図（ａ）に示すように、χ
Ｙ微動ステージ１８ｂはウェハ搭載盤１８ｂ、を含み、
このウェハ搭載盤１８ｂ＋　は井桁状に配置された４つ
の板ばね１８ｂ２上に取り付けられる。ウェハ搭載盤１
８ｂ１には垂直方向および水平方向から適当な駆動体例
えば圧電素子が適用され、これら圧電素子への印加電圧
を適当に調節するとによって、ウェハ搭載盤１８ｂ１に
ＸＹ力方向微動変位を生じさせることが可能となる。ま
た、第６図（ａ）に示すように、ウェハ搭載盤１８ｂ＋
　には溝部１８ｃが適当なパターン形状で形成され、こ
の溝部１８ｃを適当な真空源例えば真空ポンプ等と連通
させることによって、ウェハＷはそこに真空吸着でもっ
て保持される。ウェハ搭載部本体１８ａの周囲縁部には
環状溝部１８ｄが形成され、この環状溝部１８ｄも適当
な真空源例えば真空ポンプ等と連通させられ、これによ
りウェハ搭載部１８は後述するようにマスク保持用走査
テーブル１４に対して真空吸着でもって保持させられる
。なお、第６図（ｂ）には環状溝部１８ｄを真空源に連
通させるためのポースが参照符号１８ｅで示されている
。

次に、第４図（ａ）ないし第４図（ｆ）を１頓次参照し
て、従来の縦型露光装置の露光作業について説明する。

なお、ここでは、マスクＭは半導体の一チップ分の単位
パターンを持つものとされる。

先ず、露光作業の開始段階では、第４図（ａ）に示すよ
うに、水平方向変位部１６はＸＹステージ１２側に接近
した位置すなわち初期位置に置かれ、水平方向変位部１
６の真空吸着保持面１６ｄにはウェハ搭載部１８が真空
吸着で保持されている。

また、マスクＭはマスク保持用走査テーブル１４の所定
位置に取り付けられ、一方つエバＷはウェハ搭載部１８
のウェハ搭載盤１８ｂ＋上に真空吸着で保持されている
。この状態でＸＹステージ１２を駆動することにより、
マスクＭに対するウェハＷの粗位置決めが行われ、この
ときウェハＷの任意の露光箇所がマスクＭに対してほぼ
整合された状態となる。

次いで、水平方向変位部１６の作動シリンダ１６ｃの駆
動により、ウェハ搭載部１８はマスク保持用走査テーブ
ル１４のマスク保持面に向かって変位させられると、ウ
ェハ搭載部８は第４図（１））に示すように該マスク保
持面に対して密着させられ、その結果ウェハＷの露光箇
所にはマスクＭが適用されることになる。しかしながら
、この状態では、ウェハＷの露光箇所がマスクＭに対し
て正確に整合されている訳ではないので、ウェハ搭載部
１８に設けたＸＹ微動ステージ１８ｂが駆動され、これ
によりウェハＷの露光箇所がマスクＭに対して正確に整
合させられる。このような整合位置決め′が完了すると
、ウェハ搭載部１８はその環状溝部１８ｄでもってマス
ク保持用走査テーブル１４に対して真空吸着させられ、
一方水平方向変位部１６とウェハ搭載部１８との間の真
空吸着状態は解除される。

その後、水平方向変位部１６の作動シリンダＩ６Ｃの駆
動により、水平方向変位部１６が初期位置に戻されると
、第４図（Ｃ）に示すように、ウェハ搭載部１８だけが
マスク保持用走査テーブル１４に保持された状態で残さ
れ、この時点で、露光プロセスの準備段階はすべて完了
したことになる。

そこで、第４図（ｄ）に示すような露光プロセスが行わ
れ、これによりマスクＭのマスクパターンがウェハＷに
露光転写されることになる。すなわち、第４図（ｄ）で
は′、マスク保持用走査テーブル１４が適当な駆動機構
によって垂直方向に沿って駆動変位させられると共にシ
ンクロトロン放射光（破線で示す矢印）が照射され、こ
れによりマスクＭは該シンクロトロン放射光でもって走
査され、このときウェハＷへのマスクパターンの露光転
写が達成される。

露光転写が終了すると、マスク保持用走査テーブル１４
は第４図（ｅ）に示すように初期位置まで戻される。次
いで、水平方向変位部１６の作動シリンダ１６ｃの駆動
により、水平方向変位部１６がウェハ搭載部１８側に向
かって駆動変位させられると、水平方向変位部１６は第
４図（ｆ）に示すようにウェハ搭載部１８に密着させら
れる。この状態で、ウェハ搭載部ＩＢが水平方向変位部
１６に真空吸着させられ、一方マスク保持用走査テーブ
ル１４とウェハ搭載部１８との間の真空吸着状態が解除
され、次いで水平方向変位部１６が初期位置に戻される
（第４図（ａ））。

以上の露光作業を順次繰り返すことにより、ウェハＷの
全域へのマスクパターンの露光転写が完了することにな
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第４図（ａ）に示すように、ウェハ搭載部Ｉ
８が水平方向変位部Ｉ６を介してｘＹステージ１２に対
して片持ち梁の態様で保持されているとき、ウェハ搭載
部１８はその自重のためにきわめて僅かな距離ではある
が垂直方向下側に偏向した位置を取り、また同様に水平
方向変位部１６もウェハ搭載部１８の荷重のためにきわ
めて僅かな距離ではあるが垂直方向下側に偏向した位置
を取る。なお、そのような位置偏向の要因としては、種
々の駆動系の僅かな遊び例えば軸受１６ａと案（Ｉ４） 内ロッド１６ｂとの間の僅かな遊び等が挙げられる。一
方、水平方向変位部１６がウェハ搭載部１８の荷重から
解放された際には垂直方向下側への位置偏向が解消され
る。すなわち、水平方向変位部１６ばウェハ搭載部１８
の荷重からの解放時に垂直方向上側にきわめて僅かな距
離ではあるが変位させられる。このためウェハ搭載部１
８を水平方向変位部１６とマスク保持用走査テーブル１
４との間で繰り返し移行させている間に、マスク保持用
走査テーブル１４に対して保持されるべきウェハ搭載部
１８の位置が次第に垂直方向下側にずれることになる。

このようなずれが生じても、そのずれ量がウェハ搭載部
１８に設けられたＸＹ微動ステージ１８ｂによっである
いはマスク保持用走査テーブル１４側に組み込まれた所
謂Ｚθ微動ステージによって得られる微調整範囲内であ
れば、マスクＭに対するウェハＷの露光箇所の正確な位
置決めは可能である。しかしながら、かかるずれ量が大
きくなるにつれて、ＸＹ微動ステージ１８ｂあるいはＺ
θ微動ステージによる微調整量が増え、このため位置決
め操作に必要な時間が長くなるという不都合が生じる。

また、マスク保持用走査テーブル１４に対するウェハ搭
載部１８の保持位置のずれ量が次第に累積してＸＹ微動
ステージあるいはＺθ微動ステージの微調整範囲を越え
た場合には、それら微動ステージによる位置決めを行い
得ないというきわめて面倒な事態に到る。

また、露光プロセスを行うべ（マスク保持用テーブル１
４を垂直方向に駆動する際にその駆動源の振動等のため
に、ウェハ搭載部１８が該マスク保持用テーブル１４に
対する真空吸着面内で任意方向の位置ずれ例えば回転方
向の位置ずれ等を受けたりすることもある。このような
任意の位置ずれは通常はきわめて僅かなものであり、そ
れを作業員が視認することは殆ど不可能である。かかる
任意方向の位置ずれが生じた場合には、ウェハ搭載部は
水平方向変位部に対して所定の位置で真空吸着されるこ
とはなく、それ以後ウェハに対する適正なマスクパター
ン露光転写を行うことができなくなる。

したがって、本発明の目的は、上述したようなタイプの
縦型露光装置であって、マスク保持用走査テーブルに対
するウェハ搭載部の真空吸着位置のずれ問題を解消し得
ると共に該ウェハ搭載部が水平方向変位部に所定の位置
で真空吸着されなかった場合にそれを直ちに検出し得る
ように構成された縦型露光装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による縦型露光装置は垂直方向に延在する支持面
上に取り付けられたＸＹステージと、このＸＹステージ
に対して隔設され、しかも垂直方向に沿って上下に駆動
変位し得るマスク保持用走査テーブルと、ＸＹステージ
上に搭載され、かつマスク保持用走査ギーブル側に向か
う水平方向に沿って前後に駆動変位し得る水平方向変位
部とを具備する。該水平方向変位部にはマスク保持用走
査テーブルと対面する側で垂直方向に延在した真空吸着
保持面が設けられる。本発明による縦型露光装置は更に
水平方向変位部の真空吸着保持面に真空吸着され得るよ
うになったウェハ搭載部を具備し、このウェハ搭載部は
そこに搭載されたウェハの位置を微調整し得るようにな
っており、しかもそれ自身をマスク保持用走査テーブル
に対して真空吸着され得るようになっている。本発明に
よれば、以上のような構成の縦型露光装置において、ウ
ェハ搭載部を水平方向変位部の真空吸着保持面に対して
所定位置で真空吸着させるべく該ウェハ搭載部と該水平
方向変位部との間にそれぞれ互いに係合し得るようにな
った垂直方向位置決め係合部材が設けられ、これら垂直
方向位置決め係合部材の双方が係合状態にあるか否かを
検出する検出手段が設けられることが特徴とされる。

〔作用〕

以上の構成から明らかなように、本発明による縦型露光
装置にあっては、ウェハ搭載部と水平方向変位部との間
にそれぞれ互いに係合し得るようになった垂直方向位置
決め係合部材が設けられ、この双方の垂直方向位置決め
係合部材の係合によって、ウェハ搭載部は水平方向変位
部の真空吸着保持面に対して所定位置で真空吸着される
ことになるが、該垂直方向位置決め係合部材が非係合状
態となっているときには、その非係合状態が検出手段に
よって検出され、その結果ウェハ搭載部が水平方向変位
部の真空吸着保持面に対して所定位置に置かれていない
ことが判明する。

〔実施例〕

次に、添付図面の第１図ないし第３図を参照して、 本発明による縦型露光装置の実施例について説明する。

本発明による縦型露光装置は第４図ないし第６図に示し
た従来の縦型露光装置の水平方向変位部１６およびウェ
ハ搭載部１８に代えて第１図（ａ）ないし第１図（Ｃ）
に示されるような水平方向変位部１６°およびウェハ搭
載部１８′を用いることによって得られる。換言すれば
、第４図ないし第６図を参照して説明した支持基盤１０
．ＸＹステージ１２およびマスク保持用走査テーブル１
４は本発明による縦型露光装置の構成要素ともなり得る
ものである。したがって、支持基盤１０．ＸＹステージ
１２およびマスク保持用走査テーブル１４についての説
明は本発明による縦型Ｘ線露光装置のものとして援用す
ることする。

第１図（ａ）ないし第１図（Ｃ）では、水平方向変位部
１６′が実線で示され、この水平方向変位部１６に真空
吸着されたウェハ搭載部１８’　は図示の複雑化を避け
るために破線で示されている。

水平方向変位部１６゛は第５図（ａ）および第５図（ｂ
）に示した水平方向変位部１６と実質的に同じ構成を持
つ。詳述すると、水平方向変位部１６゛には４つの軸受
１６ａ”が設けられ、これら軸受１５　ａｌ　の機能は
水平方向変位部１６の軸受１６ａと同じ機能を果たす。

すなわち、各水平方向変位部１６”にはＸＹステージ１
２の搭載台１２ｃがら突出する案内ガイド（第１図では
図示されないが、案内ガイド１６ｂに対応する）を受入
れ、これにより水平方向変位部１６”はマスク保持用走
査テーブル１４側に対して前後に変位自在とされる。ま
た、水平方向変位部１６′は一対の作動シリンダ１６ｃ
’　、１６Ｃ’　を具備し、これにより水平方向変位部
１６°はマスク保持用走査テーブル１４側に対して前後
に変位駆動させられる。更に、水平方向変位部１６゛に
はマスク保持用走査テーブル１４と対面する側で垂直方
向に延在した真空吸着保持面１６ｄ゛が設けられ、この
真空吸着保持面１６ｄ゛には溝部１６ｅ゛が適当なパタ
ーン形状で形成され、これにより水平方向変位部１６′
の真空吸着保持面１６ｄ’にはウェハ搭載部１８゛が真
空吸着でもって保持され得る。

一方、ウェハ搭載部１８°も第６図（ａ）および第６図
（ｂ）に示したウェハ搭載部１８と実質的に同じ構成を
持つ。第１図（ａ）ないし第１図（Ｃ）では、ウェハ搭
載部１８゛はウェハ搭載部１８とは異なって方形の形態
を呈しているが、ウェハ搭載部１８にはウェハの微細な
位置決めを行うＸＹ微動ステージ（ＸＹ微動ステージ１
８ｂに対応する）が設けられ、またウェハ搭載部１８”
自体をマスク保持用走査テーブル１４に真空吸着でもっ
て保持されるためにそのウェハ搭載部本体の周囲縁には
例えば矩形状溝部（環状溝部１８ｄに対応する）が形成
される。

水平方向変位部１６゛およびウェハ搭載部１８゛が水平
方向変位部１６およびウェハ搭載部１８と大きく異なる
点は、水平方向変位部１６゛およびウェハ搭載部１８゛
　との間に互いに係合するようになった傾斜面２０およ
び２２が形成され、しかもそれら傾斜面２０および２２
が共にマスク保持用走査テーブル１４側からｘＹステー
ジ１２側に向かって上向きとなっているということであ
る。

本実施例では、第１図（ｂ）に最もよ（示すように、あ
たかも円形短軸２４を約４５°の角度で切断し、その一
方の切断部分２４ａを水平方向変位部１６゛の上辺側に
、その他方の切断部分２４ｂをウェハ搭載部１８°の上
辺側に取り付けるような態様でもって、かかる傾斜面２
０および２２が与えられる。要するに、傾斜面２０を持
つ短軸要素２４ａと、傾斜面２２を持つ短軸要素２４ｂ
とがそれら傾斜面を互いに係合させ得るように水平方向
変位部１６゛およびウェハ搭載部１８゛のそれぞれの上
辺側に取り付けられる。また、本実施例では、第１図（
ａ）および第１図（Ｃ）から明らかなように、短軸要素
２４ａおよび２４ｂはそれぞれ一対ずつ設けられ、しか
も各対の短軸要素は水平方向変位部１６゛およびウェハ
搭載部１８゛の共通垂直軸線に対して対称に配置される
。ウェハ搭載部１８が水平方向変位部１６゛の真空吸着
保持面１６ｄに吸着保持される際、短軸要素２４ａおよ
び２４ｂはそれぞれの傾斜面２０および２２でもって互
いに係合してウェハ搭載部１８゛を水平方向変位部１６
°の真空吸着保持面１６ｄ゛に対して所定の垂直方向位
置に位置決めする垂直方向位置決め係合部材として機能
する。

また、本実施例では、水平方向変位部１６゛の両側辺に
は一対の突出部２６．２６が設けられ、各突出部２６．
２６にはＸＹステージ１２側に向かって外方に傾斜した
垂直傾斜面２８が形成される。一方、ウェハ搭載部１８
゛の両側辺には一対の半球最突出部３０．３０が形成さ
れ、各半球最突出部３０．３０はウェハ搭載部１８”が
水平方向変位部１６゛に吸着保持された際にそれに対応
した突出部２６の垂直傾斜面２８と係合させられるよう
になっている。すなわち、水平方向変位部１６゛の真空
吸着保持面１６ｄ゛に対するウェハ搭載部１８゛の吸着
保持時、突出部２６および半球最突出部３０は互いに係
合してウェハ搭載部１８゛を水平方向変位部１６゛の真
空吸着保持面１６ｄ’　に対して所定の水平方向位置に
位置決めする水平方向位置決め係合部材として機能する
。

本実施例においては、短軸要素２４ａおよび２４ｂ金属
等の導電性材料から形成され、第１図（ｂ）に示すよう
に、短軸要素２４ａは接地され、一方短軸要素２４ｂに
は例えば５ボルトの電圧が印加され、その間には電圧計
３２が設けられる。したがって、短軸要素２４ａおよび
２４ｂが係合状態にあるときは、電圧計３２は０ポルト
を指示するが、短軸要素２４ａおよび２４ｂが非係合状
態にあるときは、電圧計３２は５ボルトを指示すること
になる。すなわち、電圧計３２は短軸要素２４ａおよび
２４ｂが係合状態であるか否かを検出する検出手段とし
て機能する。同様に、突出部２６および半球最突出部３
０も導電性材料から形成され、突出部２６は接地され、
一方半球形突出部３０には例えば５ボルトの電圧が印加
され、その間には電圧計３４が設けられ、この電圧計３
４も突出部２６および半球最突出部３０が係合状態であ
るか否かを検出する検出手段として機能する。

次に、第２図（ａ）ないし第２図（ｆ）を参照して、本
発明による縦型Ｘ線露光装置での露光操作について説明
することにする。なお、第２図（ａ）ないし第２図げ）
では、図示の複雑化を避けるために、短軸要素２４ａの
傾斜面２０は水平方向変位部１６自体に、また短軸要素
２４ｂの傾斜面２２はウェハ搭載部１８′自体に形成さ
れたものとされており、また突出部２６および半球最突
出部３０の図示については省かれている。

第２図（ａ）では、第３図（ａ）の場合と同様に、先ず
、ＸＹ微動ステージ１２の駆動により、マスクＭに対す
るウェハＷの露光箇所の粗位置決めが行われる。なお、
このとき短軸要素２４ａおよび２４ｂならびに突出部２
６および半球最突出部３０はそれぞれ互いに係合状態に
あり、このためウェハ搭載部１８゛は水平方向変位部１
６°の真空吸着保持面１６ｄ”に対して垂直方向におい
ても水平方向においても所定位置で吸着保持されている
。

第２図（ｂ）では、第３図（ｂ）の場合と同様に、水平
方向変位部１６゛の作動シリンダ１６ｃ゛の駆動により
、ウェハ搭載部１８”がマスク保持用走査テーブル１４
のマスク保持面に向かって変位させられてそこに密着さ
せられる。なお、このときウェハ搭載部１８”はその自
重のためにきわめて僅かな距離ではあるが垂直方向下側
に偏向した位置を取る。次いで、ウェハ搭載部１８”の
ＸＹ微動ステージの駆動により、ウェハＷの露光箇所が
マスクＭに対して正確に整合させられる。このような整
合位置決めが完了すると、ウェハ搭載部１８゛はマスク
保持用走査テーブル１４に対して真空吸着でもって保持
させられ、一方水平方向変位部１６゛とウェハ搭載部１
８゛との間の真空吸着状態が解除される。このとき水平
方向変位部１６”はウェハ搭載部１８′の荷重から解放
されるので、ウェハ搭載部１８°の保持時の垂直方向下
側への偏向位置から垂直方向上側にきわめて僅かな距離
ではあるが変位させられる。

水平方向変位部１６゛が第２図（Ｃ）に示すように初期
位置に戻されると、ウェハ搭載部１８′はマスク保持用
走査テーブル１４側に残され、このとき露光プロセスの
準備段階がすべて完了することになる。

第２図（ｄ）では、第３図（ｄ）の場合と同様に、マス
ク保持用走査テーブル１４が適当な駆動機構によって垂
直方向に沿って駆動変位させられると共にシンクロトロ
ン放射光（破線で示す矢印）が照射され、これによりマ
スクＭは該シンクロトロン放射光でもって走査されて、
そのマスクパターンがウェハＷに露光転写される。

露光転写が終了すると、マスク保持用走査チープル１４
は第２図（ｅ）に示すように初期位置まで戻され、次い
で水平方向変位部１６゛がウェハ搭載部１８゛側に向か
って駆動変位させられてそこに密着させられると、短軸
要素２４ａおよび２４ｂならびに突出部２６および半球
形突出部３ｏが第２図（ｆ）に示されるようにそれぞれ
互いに係合させられると、水平方向変位部１６′がウェ
ハ搭載部１８゛の荷重ために水平方向下側に偏向された
ときと同じ位置でウェハ搭載部１８’に対して密着させ
られ、この場合にはウェハ搭載部１８“は水平方向変位
部１６′の真空吸着保持面１６ｄ″に対して垂直方向に
おいても水平方向においても所定位置で吸着保持された
ことになる。引き続き、上述の露光作業ステップを繰り
返すことにより、ウェハＭの全域にマスクパターンが露
光転写されることになる 一方、ウェハ搭載部１８“が露光プロセス中に何らかの
原因例えば振動、操作ミス等でマスク保持用走査テーブ
ル１４上の吸着位置がら任意方向例えば回転変位の伴う
垂直方向上向きにずれたりした場合には、水平方向変位
部１６°がウェハ搭載部１８”に対して密着させられて
も短軸要素２４ａおよび２４ｂならびに突出部２６およ
び半球形突出部３０がそれぞれ非係合状態となり、この
非係合状態は電圧計３２および３４の指示電圧（５ボル
ト）によって知ることができる。この場合には、水平方
向変位部１６゛の真空吸着保持面１６ｄ゛に対するウェ
ハ搭載部１８゛の再位置決めが行われ、その後露光作業
が再開される。なお、ウェハ搭載部１８′が露光プロセ
ス中にマスク保持用走査テーブル１４上の吸着位置から
垂直方向下向きにずれた場合には、短軸要素２４ａおよ
び２４ｂならびに突出部２６および半球形突出部３０の
それぞれ係合が保証されるので、ウェハ搭載部１８°は
水平方向変位部１６°の真空吸着保持面１６ｄ゛に対し
て所定位置に位置決めされ得ることになる。

第３図を参照すると、本発明による縦型露光装置の別の
実施例が示され、この実施例においては、電圧計３２お
よび３４により短軸要素２４ａおよび２４ｂならびに突
出部２６および半球形突出部３０のいずれが一方もしく
は双方の非係合状態が判明した際にウェハ搭載部１８”
を移動させて水平方向変位部１６”の真空吸着保持面１
６ｄ゛に対して所定位置に位置決めするための駆動手段
が設けられる。

本実施例では、かかる駆動手段は一対の垂直方向空気シ
リンダ３６．３６と１つの水平方向空気シリンダ３８と
から構成される。一対の垂直方向空気シリンダ３６．３
６はリニアガイド４０に取り付けられ、このリニアガイ
ド４０はマスク保持用テーブル１４の上辺に取り付けら
れたガイドレール４０ａに沿って自由に走行し得る。ま
た、水平方向シリンダ３８はリニアガイド４２に取り付
けられ、このリニアガイド４２はマスク保持用テーブル
１４の一方の側辺に取り付けられたガイドレール４２ａ
に沿って自由に走行し得る。要するに、一対の垂直空気
シリンダ３６はマスク保持用テーブル１４の上辺に沿っ
て自由に移動可能であり、また水平方向空気シリンダ３
８はマスク保持用テーブル１４の側辺に沿って自由に移
動可能である。

各垂直空気シリンダ３６の作動ロッド３６ａの先端部に
はリニアガイド３６ｂが取り付けられ、このリニアガイ
ド３５ｂはウェハ搭載部１８”の上辺に取り付けられた
ガイドレール３６ｃと係合させられる。同様に、水平空
気シリンダ３８の作動ロッド３８ａの先端部にもリニア
ガイド３８ｂが取り付けられ、このリニアガイド３８ｂ
はウェハ搭載部１８゛の一方の側辺に取り付けられたガ
イドレール３８ｃと係合させられる。ガイドレール３６
ｃおよびガイドレール３８ｃは共に第３図の紙面に対し
て直角方向に延在し、その長さはウェハ搭載部１８′の
水平方向に沿う移動距離（すなわち、水平方向変位部１
６゛の作動シリンダ１５　Ｃ１のストローク長）にほぼ
等しいかそれ以上とされる。すなわち、ウェハ搭載部１
８“かどのような位置にあっても、リニアガイド３６ｂ
、３８ｂはそれぞれのガイドレール３６ｃ、３８ｃと係
合状態に置かれる。しかしながら、垂直方向空気シリン
ダ３６および水平方向空気シリンダ３８が非作動状態下
に置かれているとき、それらの作動ロッド３６ａ、３８
ａは変位自在となっているので、ＸＹステージ１２によ
ってウェハ搭載部１８”をマスクに対して粗位置決めを
行う際に該ウェハ搭載部１８゛の移動が垂直方向空気シ
リンダ３６および水平方向空気シリンダ３日によって拘
束されるようなことはない。

垂直方向空気シリンダ３６および水平方向空気シリンダ
３８の作動については、電圧計３２および３４により短
軸要素２４ａおよび２４ｂならびに突出部２６および半
球形突出部３０のいずれが一方もしくは双方の非係合状
態が判明したときだけ行われ、このとき垂直方向空気シ
リンダ３６はウェハ搭載部１８°を垂直方向下向きに移
動させるように作動させられ、また水平方向空気シリン
ダ３８はウェハ搭載部１８”を水平方向に移動させるよ
うに作動させられ、これにより短軸要素２４ａおよび２
４ｂならびに突出部２６および半球形突出部３０が係合
状態とされて、ウェハ搭載部１８″は水平方向変位部１
６゛の真空吸着保持面１６ｄ゛に対して所定位置に位置
決めされることになる。

〔発明の効果〕

以上の記載から明らかなように、本発明による縦型露光
装置にあっては、ウェハ搭載部を水平方向変位部とマス
ク保持用走査テーブルとの間で繰り返し移行させても、
マスク保持用走査テーブルに対して吸着保持されるべき
ウェハ搭載部の位置が次第に垂直方向下側にずれるよう
なことはないので、またウェハ搭載部が露光プロセス中
に振動あるいは走査ミス等によってマスク保持用テーブ
ル上の吸着位置からずれても、そのずれが確実に検出さ
れるので、露光操作を長期に亘って安定して行い得ると
共にその信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明による縦型露光装置に用いられる
水平方向変位部の正面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
に示した水平方向変位部の右側面図、第１図（ｃ）は第
１図（ａ）に示した水平方向変位部の平面図、第２図（
ａ）ないし第２図（ｆ）は本発明による縦型露光装置で
の露光作業を説明する露光作業ステップ図、第３図は本
発明による縦型露光装置の別の実施例に用いられるマス
ク保持用テーブルおよびウェハ搭載部の正面図、第４図
（ａ）ないし第４図（ｆ）は従来の縦型Ｘ線露光装置で
の露光操作を説明する露光操作ステップ図、第５図（ａ
）は従来の縦型Ｘ線露光装置に用いられる水平方向変位
部の正面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のｂ−ｂ線に
沿う断面図、第６図（ａ）は従来の縦型Ｘ線露光装置に
用いられるウェハ搭載部の正面図、第６図（ｂ）は第６
図（ｂ）に示したウェハ搭載部の一部破断右側面図であ
る。 １０・・・支持基盤、 １２・・・ＸＹステージ、 １４・・・マスク保持用走査テーブル、１６”・・・水
平方向変位部、 １８”・・・ウェハ搭載部、 ０・２０・・・傾斜面、 ４ａ・２４ｂ・・・短軸要素、 ６・・・突出部、 ０・・・半球形突出部、 ２・３４・・・電圧計、 ６・・・垂直方向空気シリンダ、 ８・・・水平方向空気シリンダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、垂直方向に延在する支持面上に取り付けられたＸＹ
   ステージ（１２）と、 前記ＸＹステージ（１２）に対して隔設され、しかも垂
   直方向に沿って上下に駆動変位し得るマスク保持用走査
   テーブル（１４）と、 前記ＸＹステージ（１２）上に搭載され、かつ前記マス
   ク保持用走査テーブル（１４）側に向かう水平方向に沿
   って前後に駆動変位し得る水平方向変位部（１６’）と
   を具備し、この水平方向変位部（１６’）には前記マス
   ク保持用走査テーブル（１４）と対面する側で垂直方向
   に延在した真空吸着保持面（１６ｄ’）が設けられ、 更に、前記水平方向変位部（１６’）の真空吸着保持面
   （１６ｄ’）に真空吸着され得るようになったウェハ搭
   載部（１８’）を具備し、このウェハ搭載部（１８’）
   はそこに搭載されたウェハ（Ｗ）の位置を微調整し得る
   ようになっており、しかもそれ自身を前記マスク保持用
   走査テーブル（１４）に対して真空吸着され得るように
   なっている縦型露光装置において、 前記ウェハ搭載部（１８’）を前記水平方向変位部（１
   ６’）の真空吸着保持面（１６ｄ’）に対して所定位置
   で真空吸着させるべく該ウェハ搭載部（１８’）と該水
   平方向変位部（１６’）との間にそれぞれ互いに係合し
   得るようになった垂直方向位置決め係合部材（２４ａ、
   ２４ｂ）が設けられ、これら垂直方向位置決め係合部材
   （２４ａ、２４ｂ）の双方が係合状態にあるか否かを検
   出する検出手段（３２）が設けられることを特徴とする
   縦型露光装置。 ２、請求項１に記載の縦型露光装置において、前記垂直
   方向位置決め係合部材（２４ａ、２４ｂ）の双方が前記
   検出手段（３２）によって非係合状態にあることが判明
   した際に前記ウェハ搭載部（１８’）を垂直方向に移動
   させて該垂直方向位置決め係合部材の双方を係合状態と
   させる駆動手段（３６）が前記マスク保持用テーブル（
   １４）に設けられていることを特徴とする縦型露光装置
   。 ３、請求項１に記載の縦型露光装置において、前記ウェ
   ハ搭載部（１８’）と前記水平方向変位部（１６’）と
   の間のそれぞれには更に互いに係合し得るようになった
   水平方向位置決め係合部材（２６、３０）が設けられ、
   これら水平方向位置決め係合部材（２６、３０）の双方
   が係合状態にあるか否かを検出する検出手段（３４）が
   設けられることを特徴とする縦型露光装置。 ４、請求項３に記載の縦型露光装置において、前記水平
   方向位置決め係合部材の双方が前記検出手段（３４）に
   よって非係合状態にあることが判明した際に前記ウェハ
   搭載部（１８’）を水平方向に移動させて該水平方向位
   置決め係合部材（２６、３０）の双方を係合状態とさせ
   る駆動手段（３８）が前記マスク保持用テーブル（１４
   ）に設けられていることを特徴とする縦型露光装置。