JPH08330217A

JPH08330217A - 清掃装置

Info

Publication number: JPH08330217A
Application number: JP7160061A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Miyai; 恒夫宮井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】基板保持部材の清掃を確実に行なうと共に、
清掃時に除去した異物が基板保持部材に再付着するのを
防止する。【構成】ウエハ３０がホルダ４０上からアンロードさ
れると、移動手段によりホルダ４０上に清掃用の砥石が
載置され、清掃手段によってホルダ上で砥石が回転駆動
される。清掃終了後、移動手段によってホルダ４０上か
ら砥石が退避させると、吸引手段３００では、ホルダ４
０表面近傍の空気を吸込口３１６を介して吸引する。こ
のとき、吸引手段３００で吸引が行なわれている間は、
ホルダ４０の全面を吸入口３１６が走査するようにＸス
テージ３８が移動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、清掃装置に係り、さら
に詳しくは、半導体素子等をフォトリソグラフィ工程で
製造する際に使用される、マスクのパターンを感光基板
上に転写する露光装置に用いられる基板保持部材（ホル
ダ）の清掃装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、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、種々の
露光装置が使用されているが、現在では、フォトマスク
又はレチクルのパターンを表面にフォトレジスト等の感
光剤が塗布された基板、例えばウエハ上に投影光学系を
介して転写する露光装置が一般的に使用されている。か
かる従来の露光装置ではウエハを平坦な状態で固定する
ために、ウエハステージ上に取り付けられたウエハホル
ダによってウエハを吸着して保持していた。

【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。その露光面の平面度の悪化は、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
大きな要因となっていた。そのため、従来は一般に一定
間隔で装置を停止して露光作業を中断し、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
用いて作業者が手作業にてウエハホルダ全体を拭いてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように作業者がマニュアル（手作業）でウエハホルダの
清掃を行うのでは、ウエハホルダの全面を拭くのに例え
ば３０分から１時間程度の時間を要し、実際の露光を行
える時間が短縮されてスループットが低下するという不
都合があった。また、露光を行える時間を長くするため
に、ウエハホルダの清掃頻度を一日に１回程度にした場
合には、ウエハホルダ上に異物が吸着されたままウエハ
への露光が行われる確率が高くなり、半導体素子等の歩
留まりが悪化するおそれがあった。更には、作業者がマ
ニュアルで清掃を行うため、作業者の習熟度の差による
清掃具合の差も発生して、特定の作業者のみしか作業を
行うことができない等の不具合も発生していた。

【０００５】ところで、近年の半導体製造工場では、ク
リーン度がクラス１０〜１００以下の精度で、加えて無
人化が進められている。これは、ますます精密化、微細
化する半導体製造工程においては、ますます高精度なア
ライメント及びオートフォーカス技術が要求されるよう
になり、ウエハ裏面に存在する異物によってウエハ自身
が変形し、このため、アライメント結果に誤差をもたら
したり、露光に支障をもたらす等の不具合が発生し、ゴ
ミ等の異物の存在が製品の歩留りに大きく影響するよう
にあってきたからである。異物の発生原因としては人間
に関係するものが大きな割合を占めており、例えば作業
者からの新たな発塵がウエハホルダに付着する２次的な
発塵も問題となってきた。

【０００６】かかる傾向の中で、ウエハホルダ上の異物
を取り除く作業を作業者が行うことは、この傾向から遅
れたものであるばかりか、作業を行うことで、却ってク
リーン度を悪化させているおそれもある。

【０００７】かかる問題点を改善すべく、近年になって
ウエハホルダの自動清掃機構が種々提案されている（特
開平５−８２４１１号公報等参照）。

【０００８】しかしながら、ウエハ裏面とウエハホルダ
との間の異物は簡単に落ちるものもあるが、ウエハホル
ダにこびりついて離れないものがあり、従来の自動清掃
機構では必ずしも異物を十分に除去することができなか
った。また、ウエハホルダのウエハとの接触面から取り
除かれた異物がウエハホルダの表面に形成された溝に落
ち込み、ウエハ交換時その他のときに空気の乱れ等によ
って空中に浮遊し、ウエハホルダの接触面に再付着する
おそれもあった。このような異物がウエハホルダのウエ
ハとの間に挟み込まれると、異物によりウエハに横ずれ
が生じ、前述したようにますます微細化される半導体製
造工程においては、このウエハに横ずれに起因する重ね
合わせ精度（アライメント精度）の悪化は大きな問題に
なってきた。

【０００９】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなされたもので、その目的は、特に、基板保持
部材の清掃を確実に行なうと共に、除去した異物が基板
保持部材に再付着するのを防止することができる清掃装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
マスクに形成されたパターンが転写される感光基板を吸
着保持する基板保持部材と、当該基板保持部材を保持し
て基準平面内を２次元方向に移動する基板ステージとを
備えた露光装置に設けられ、前記基板保持部材の清掃を
行なうための清掃装置であって、前記基板保持部材上に
清掃用の砥石を載置すると共に前記基板保持部材上から
前記砥石を退避させる移動手段と；前記基板保持部材上
で前記砥石を回転駆動することにより前記基板保持部材
の清掃を行なう清掃手段と；前記基板保持部材表面近傍
の空気を吸込口を介して吸引する吸引手段とを有する。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の清
掃装置において、前記吸引手段は、前記吸込口が前記基
板ステージ上の基板保持部材に接近及び離間可能に構成
されていることを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の清掃装置において、前記基板保持部材表面に向けて
空気を吹き付けると共に前記吸込口に対向して空気の吹
出口が配置された吹出手段を更に有する。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、移動手段により
基板保持部材上に清掃用の砥石が載置されると、清掃手
段では基板保持部材上で砥石を回転駆動することにより
基板保持部材の清掃を行なう。清掃終了後、移動手段で
は基板保持部材上から砥石を退避させる。吸引手段で
は、基板保持部材表面近傍の空気を吸込口を介して吸引
する。この場合において、吸引手段で吸引が行なわれて
いる間は、基板保持部材の全面を吸入口が走査するよう
に基板ステージを移動させることが望ましい。これは、
基板保持部材の表面に凹凸がある場合にその凹部内に入
り込んだ異物は勿論、基板との接触部以外にある異物を
も取り除くことが出来、これにより、一度除去した異物
が基板保持部材の基板との接触面に再付着するのを防止
できるからである。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、吸引手段
は、吸込口が基板ステージ上の基板保持部材に接近及び
離間可能に構成されていることから、吸込口部分を不使
用時に退避させることができると共に、吸引手段を露光
装置内のスペース的に余裕のある場所に配置することが
可能になる。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、吹出手段が
基板保持部材表面に向けて空気を吹き付けると、保持部
材表面に凹凸があってもその近傍に付着していた異物が
空中に舞い上がり、吹出口に対向して配置された吸込口
を介して吸引手段によって吸い込まれる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図９に
基づいて説明する。図１ないし図２には、本発明に係る
清掃装置が適用された一実施例の露光装置１０の全体構
成が概略的に示されている。図１は、この露光装置１０
の概略縦断面図であり、図２は概略横断面図である。

【００１７】この露光装置１０は、防塵のためのチャン
バ１２を備え、このチャンバ１２内は、温度と湿度が一
定に保たれている。このチャンバ１２内は、設定温度、
例えば２３℃に対し常時±０．１℃にコントロールされ
ている。また、このチャンバ１２には、ＩＣ製造作業と
装置のメンテナンスに必要な扉が必要最低限だけ取り付
けられている。なお、このチャンバ１２は、図示しない
別のチャンバで覆われている。

【００１８】チャンバ１２の内部には、露光光の照射光
学系１４、投影光学系１６及びＸＹステージ装置１８等
が収容されている。

【００１９】照射光学系１４は、超高圧水銀ランプ、エ
キシマレーザ（ＫｒＦ、ＡｒＦ）、ＹＡＧレーザ等を含
む光源２０と、この光源２０から出射される露光光（例
えば、ｇ線又はｉ線、エキシマ光（波長２４８ｎｍ：Ｋ
ｒＦ、１９３ｎｍ：ＡｒＦ）、ＹＡＧレーザの高調波
（波長２００ｎｍ以下）等）のみを透過させるフィルタ
（図示省略）、オプチカルインテグレータとしてのフラ
イアイレンズ（図示省略）及び露光光の照射領域を設定
する絞り（図示省略）等を含む照明光学系２２と、折曲
げミラー２４とを有している。

【００２０】折曲げミラー２４は、投影光学系１６の鉛
直上方（光軸方向上方）で光源２０とほぼ同じ高さ位置
にほぼ４５度で斜設されており、この折曲げミラー２４
と投影光学系１６との間には、水平方向（光軸直交方
向）に向けてマスクとしてのレチクル２６が配置されて
いる。このレチクル２６は、水平面（ＸＹ平面）内を２
次元方向に移動可能で鉛直軸（Ｚ軸）回りに微小角度範
囲で回動可能に構成されたレチクルステージ２８上に保
持されている。レチクル２６の下面には、所定のパター
ン領域ＰＡが設けられ、このパターン領域ＰＡ内に露光
すべき回路パターンが形成されている。

【００２１】一方、投影光学系１６の下方には、表面に
フォトレジストが塗布された感光基板としてのウエハ３
０が、その表面が投影光学系１６に関して前述したレチ
クル３０のパターン領域ＰＡが設けられた面と共役とな
るようにＸＹステージ装置１８上に保持されている。

【００２２】このため、光源２０から出射された露光光
が照明光学系２２を通ってレチクル２６に照射される
と、この露光光がレチクル２６上のパターン領域ＰＡを
透過して投影光学系１６に入射し、投影光学系１６の倍
率分縮小されたパターンの像がウエハ３０上に形成され
る。

【００２３】次に、ＸＹステージ装置１８について説明
する。このＸＹステージ装置１８は、架台３２上に固定
されたベース３４と、このベース３４上を図１の左右方
向（Ｙ軸方向）に移動可能なＹステージ３６と、このＹ
ステージ３６上を図１の紙面直交方向（Ｘ軸方向）に移
動可能な基板ステージとしてのＸステージ３８とを備え
ている。このＸステージ３８上には、基板保持部材とし
ての段付き円板状のウエハホルダ（以下、「ホルダ」と
いう）４０が図示しない真空吸着手段、例えばバキュー
ム・チャックを介して吸着されている。Ｘステージ３８
上にはホルダ４０を貫通した状態で上下動する３本のピ
ンとこれらのピンを駆動する駆動機構（いずれも図示省
略）とから成るウエハ上下動機構４２（図７参照）が設
けられている。ホルダ４０上には、バキューム・チャッ
ク４４（図７参照）によってウエハ３０が吸着されてい
る。

【００２４】前記投影光学系１６の両脇には、投影光学
系１６の露光フィールド内にウエハ３０が位置したと
き、ウエハ３０の表面のＺ方向（光軸ＡＸ方向）の位置
を検出するための斜入射方式の焦点検出系４６（図７参
照）を構成する照射光学系４８と集光光学系５０とが、
投影光学系１６の光軸に関して対称に配置されている。
照射光学系４８がウエハ３０の表面に斜めに結像光束を
投射すると、集光光学系５０ではその光束の反射光を受
光して光電検出し、ウエハ３０の表面の高さ位置（フォ
ーカス位置）又は投影光学系１６の結像面からのずれ量
に応じた焦点信号を出力するようになっている。この焦
点検出系４６は、例えば特開昭５６−４２２０５号公報
や特開昭６０−１６８１１２号公報に開示されているも
のと同等である。

【００２５】チャンバ１２内には、この他、アライメン
ト光源５２、ハーフミラー５４、ミラー５６、及びアラ
イメント顕微鏡５８等からなるウエハ３０の重ね合わせ
用のＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のアライメント
センサ６０や、Ｘステージ３８の位置測定用の干渉計シ
ステム６２（図１では図示省略、図７参照）等も設置さ
れている。

【００２６】前記チャンバ１２の図１及び図２における
左側の側壁には、当該側壁を貫通した状態でＹ方向に延
びるＹガイド６４が設けられている。このＹガイド６４
には当該Ｙガイド６４に沿って移動可能でかつＸ方向に
は所定距離範囲で移動可能に構成されたウエハ搬送アー
ム（以下、「搬送アーム」という）６６が取り付けられ
ている。この搬送アーム６６は、ウエハを吸着するため
の吸着手段６８（図７参照）が設けられている。本実施
例では、この搬送アーム６６と前述したウエハ上下動機
構４２とによってホルダ４０上に後述する清掃用の砥石
９６を載置すると共にホルダ４０上から砥石９６を退避
させる移動手段が構成されている。

【００２７】チャンバ１２の図１及び図２における左側
の側壁には、Ｙガイド６４及び搬送アーム６６に対応す
る大きさの開口のみが形成されている。また、この左側
の側壁には、図１及び図２に示されるようにＨＥＰＡフ
ィルタ（high efficiency particulate air-filter）７
０が設置され、ＨＥＰＡフィルタ７０を介して流入した
清浄な空気が投影光学系１６側に向かって流れるように
なっている。

【００２８】更に、本実施例では、架台３２上のベース
３４の図１における右側（ＨＥＰＡフィルタ７０と反対
側）には、清掃手段としての砥石駆動装置７２が設置さ
れている。この砥石駆動装置７２は、図３に拡大して示
されるように、本体部７４と、水平方向駆動系７６と、
垂直方向駆動系７８とを備えている。

【００２９】これをさらに詳述すると、本体部７４は、
箱型とされ、その内部には、図示しないモータ制御系８
０（図７参照）が収納されている。本体部７４の図１及
び図３における紙面手前側には、同じく箱型の第１モー
タ収納部８２が設けられており、この第１モータ収納部
８２内に収納された第１モータ（図示省略）と当該第１
モータによって回転駆動される第１の送りねじ８４とに
よって水平方向駆動系７６が構成されている。また、第
１の送りねじ８４の先端には、第１の送りねじ８４の回
転によってＹ方向（図１〜図３における左右方向）に移
動する第２モータ収納部８６が取り付けられており、こ
の第２モータ収納部８６内には第２の送りねじ８８を駆
動する第２モータ（図示省略）が収納されており、この
第２モータと第２の送りねじ８８とによって垂直方向駆
動系７８が構成されている。

【００３０】第１モータ収納部８２内には、第２モータ
収納部８６が図１ないし図３における左側に所定量以上
飛び出さないように、第１の送りねじ８２の駆動量を制
限するためのフォトセンサ等から成る電気的リミットス
イッチと、この電気的リミットスイッチによる制限が機
能しなかった場合に強制的に送りねじの駆動を停止する
メカ的リミット手段としてのストッパが設けられ、これ
らによって第１モータの暴走対策が行なわれている。第
２モータ収納部８６内にも同様の第２モータの暴走防止
のための各種リミット手段が設けられている。

【００３１】第２の送りねじ８８の先端（下端）には、
シャフト９２及びこのシャフト９２の先端に一体的に設
けられた係合部材としての係合アーム９４を回転させる
回転駆動手段９０が設けられている。この回転駆動手段
は、シャフト９２を回転させる第３モータ（図示省略）
を有している。

【００３２】係合アーム９４は、シャフト９２の先端
（下端）に水平方向に向けて固着されたアーム部９４Ａ
と、このアーム部９４Ａの両端に垂直下方に向けて設け
られた一対の爪部９４Ｂとから成る。爪部９４Ｂは、本
実施例では断面円形状とされているが、断面矩形その他
の形状であってもよい。

【００３３】駆動装置７２は、このようにして構成さ
れ、後述するようにして係合アーム９４の爪部９４Ｂが
砥石９６に係合されると、回転駆動手段９０により係合
アーム９４と一体的に砥石９６をホルダ４０上で回転さ
せるようになっている。

【００３４】次に、ホルダ清掃用の砥石について図４に
基づいて説明する。図４（Ａ）には、砥石９６の平面図
が示され、同図（Ｂ）には底面図が示され、同図（Ｃ）
には、（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図が示されている。

【００３５】砥石９６は、多孔質部材（例えば、アルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、白セラミックス、アルカンサスストー
ン、ＴiＯ₂、ＺrＯ₂、ルビー、アルテック等）により形
成され、全体的な形状は、円板を一部直線上に切り欠い
たようなオリエンテーションフラット付きウエハと同様
の形状とされている。砥石９６の大きさは、ホルダ４０
の７〜８割程度の大きさとなっており、前述したウエハ
搬送系によって搬送可能になっている。砥石９６の底面
（ホルダ４０に接触する側の面）には、図４（Ｂ）に示
されるように、ホルダ４０と同様の複数本の同心円状の
溝９６Ａが形成されている。また、この砥石９６の上面
（ホルダ４０に接触する側と反対側の面）には、図４
（Ａ）に示されるように、砥石９６の中心に関して点対
称な一対の凹溝９６Ｂが形成されている。各凹溝９６Ｂ
は、反時計回りに進むにつれて半径方向の開口幅が狭く
なるような形状とされている。これは、図５（Ａ）に矢
印Ａで示されるように、係合アーム９４を上方から降ろ
していき、凹溝９６Ｂの前記開口幅が広い部分に爪部９
４Ｂの先端が挿入された状態で係合アームを軸Ｂを中心
にθ₁方向に回転させることにより、爪部９４Ｂが凹溝
９６Ｂの開口幅が狭い部分に嵌合して係合アーム９４と
砥石９６とが容易に係合し、矢印θ₁方向と反対方向に
係合アーム９４を回転させれば、係合アーム９４と砥石
９６との係合が解除されるようにするためである。

【００３６】更に、本実施例では、図１では図面の錯綜
を避けるため図示を省略したが、投影光学系１６の側面
（より詳しくは鏡筒の側面）には、図６に示されるよう
な吸引手段３００が設けられている。この吸引手段３０
０は、投影光学系１６の側面に取り付けられた取付部３
０２と、この取付部３０２から下方に突設された第１の
筒部材３０４と、この第１の筒部材３０４の内部にその
一端部が摺動可能に装備されたくの字状に曲折された第
２の筒部材３０６と、この第２の筒部材３０６の他端部
内に摺動可能に装備された第３の筒部材３０８と、取付
部３０２の内部空間に配管３１０を介して連結された吸
引ポンプ３１２とを備えている。取付部３０２内には、
第２の筒部材３０６を矢印Ｅ方向（上下方向）に駆動す
ると共に第３の筒部材３０８を矢印Ｆ方向（斜め上下方
向）に駆動する駆動機構３１４（図７参照）が収納され
ている。即ち、第２、第３の筒部材３０６、３０８は、
自動車のラジオアンテナのように伸縮自在の構造となっ
ており、駆動機構３１４としては、例えば、第３の筒部
材３０８の上端に一端が連結された樹脂製のワイヤの他
端側を巻き取るリールと、このリールを回転駆動するモ
ータ等から成るものが使用される。

【００３７】第２の筒部材３０６の他端部は、図２に示
されるように、平面視ではＹガイド６４側へ向けて曲折
されている。このため、第３の筒部材３０８を伸ばすこ
とにより、投影光学系１６から離れた位置で空気の吸引
を行なうことができるようになっている。

【００３８】第３の筒部材３０８の先端は、ＸＺ面に平
行にカットされており、これによってＨＥＰＡフィルタ
７０側へ向かって開口した吸込口３１６が形成されてい
る。このようにしたのは、チャンバ１２内ではＨＥＰＡ
フィルタ７０側から投影光学系１６側へ向かって空気が
流れるので吸入口３１６を風下に置くとともに空気中に
浮遊しているゴミ等を空気と一緒に効率よく吸引するた
めである。

【００３９】次に、露光装置１０を構成するホルダの清
掃に関連する制御系について説明する。この制御系は、
図７に示されるように、ミニコンピュータ又はマイクロ
コンピュータから成る主制御部９７を中心として構成さ
れている。主制御部９７の入力側には、焦点検出系４６
及び干渉計システム６２が接続されている。また、この
主制御部９７の出力側には、ステージ駆動系９８、バキ
ューム・チャック４４、吸着手段６８、ウエハ上下動機
構４２、搬送アーム駆動系９９、モータ制御系８０、駆
動機構３１４及び吸引ポンプ３１２が接続されている。
ここで、ステージ駆動系９８は、Ｘステージ３８、Ｙス
テージ３６をそれぞれ駆動する図示しない送りねじとモ
ータ等から構成され、Ｘステージ３８を２次元方向に駆
動するものである。また、搬送アーム駆動系９９は、前
述したＹガイド６４に設けられ、搬送アーム６６をＹガ
イド６４に沿って駆動する送りねじとモータ（いずれも
図示省略）等によって構成されている。

【００４０】次に、上述のようにして構成された本実施
例のホルダ清掃処理について、主制御部９７の主要な制
御アルゴリズムを示す図８のフローチャートに沿って説
明する。この制御アルゴリズムは、予め設定された所定
回数の露光処理が終了した時点で自動的にスタートする
が、この他、露光処理中にウエハのフラットネスの不良
等により露光不良が発生し、オペレータにより図示しな
い清掃開始ボタンが押下され、清掃開始指示コマンドが
主制御部９７に入力した時にもスタートする。前提条件
として、Ｘステージ３８は、予め定められた清掃時の待
機位置（Ｘステージ３８の図２における左上コーナー部
分が投影光学系１６の下方に位置し、ホルダ４０が投影
光学系１６の図２における右斜め下側の位置に離れて存
在する位置）に待機しており、ホルダ４０上のウエハは
アンロードされているものとする。

【００４１】ステップ１００で図示しないカセットから
砥石を取り出す。具体的には、搬送アーム駆動系９９を
介して搬送アーム６６の先端をカセット内に挿入し、搬
送アーム６６に設けられた吸着手段６８を作動してカセ
ット内の砥石９６を吸着保持させ、この状態で搬送アー
ム６６の先端をカセットの外部に出して砥石９６を搬出
する。

【００４２】次のステップ１０２では搬送アーム駆動系
９９を介して砥石９６を保持した搬送アーム６６をＹガ
イド６４に沿って駆動することにより、砥石９６をホル
ダ４０前方まで搬送する。

【００４３】次のステップ１０４では砥石９６をホルダ
４０上に載置する。具体的には、搬送アーム駆動系９９
を介して搬送アーム６６を制御し、搬送アーム６６に吸
着保持された砥石９６を一旦ホルダ４０の上方まで移動
させ、ウエハ上下動機構４２を上昇制御して当該ウエハ
上下動機構４２によって砥石９６を下方から保持させ
る。そして、吸着手段６８を停止して搬送アーム６６に
よる砥石９６の吸着を解除した後、ウエハ上下動機構４
２を下降制御することにより砥石９６がホルダ４０上に
載置される。

【００４４】次のステップ１０６ではモータ制御系８０
を介して第１モータを駆動し、回転駆動手段９０及び係
合アーム９４を一体的にホルダ４０上方まで水平移動す
る。

【００４５】次のステップ１０８では係合アーム９４を
ホルダ４０上に載置された砥石９６に係合する。具体的
には、モータ制御系８０を介して第２モータを駆動し、
係合アーム９４先端の一対の爪部９４Ｂが砥石９６上面
の一対の凹溝９６Ｂ内に挿入されるまで回転駆動手段９
０及び係合アーム９４を一体的に垂直方向に降下させた
後第２モータを停止する。係合アーム９４の爪部９４Ｂ
が砥石９６上面の凹溝９６Ｂ内に挿入されたときの状態
が、図５（Ａ）に示されている。次いで、モータ制御系
８０を介して第３モータを駆動して係合アーム９４を所
定方向（θ1 方向）に比較的ゆっくりと回転させる。こ
れにより、前述した如くして、爪部９４Ｂが砥石９６の
凹溝９６Ｂに係合する。この爪部９４Ｂと凹溝９６Ｂと
の係合が終了した後、第２モータを駆動して所定の荷重
を砥石９６に加える。

【００４６】なお、本実施例では、係合アーム９４と砥
石９６とを係合させる際には、爪部９４Ｂの先端が砥石
９６の凹溝９６Ｂ以外の部分に接触しないように、凹溝
９６Ｂの開口幅が広い部分に爪部９４Ｂの先端が対応す
るように、予めまたは係合アーム９４を下降中に、第３
モータを駆動して係合アーム９４の回転角度が調整され
るようになっている。また、砥石に荷重を加える必要が
ない場合は、図５（Ｂ）に示されるように、爪部９４Ｂ
の先端が凹溝９６Ｂから浮いた状態で、モータ制御系８
０を介して第３モータを駆動して係合アーム９４をθ₁
方向に比較的ゆっくりと回転させて、爪部９４Ｂと凹溝
９６Ｂとを係合させればよい。

【００４７】次のステップ１１０ではモータ制御系８０
を介して第３モータを駆動し、砥石９６の回転駆動を開
始すると同時にステージ駆動系９８を介してＸステージ
３８を２次元方向に駆動する。このとき、Ｘステージ３
８は砥石９６がホルダ４０の面全体に接触する範囲内で
駆動される。

【００４８】このようにして清掃が終了すると、ステッ
プ１１２で砥石９６の回転駆動とＸステージ３８の移動
を停止した後、ステップ１１４に進んで係合アーム９４
の砥石９６に対する係合を解除する。具体的には、モー
タ制御系８０を介して第２モータを所定量前と反対方向
に駆動して係合アーム９４を少し持ち上げ、この状態で
モータ制御系８０を介して第３モータをゆっくりと前と
反対方向に駆動する。これにより、係合アーム９４と凹
溝９６Ｂとの係合が解除される。

【００４９】次のステップ１１６では係合アーム９４を
退避させる。具体的には、モータ制御系８０を介して第
２モータ、第１モータを順次前と反対方向に回転駆動す
る。これにより、係合アーム９４及び回転駆動手段９０
が上昇して第２の送りねじ８８が第２モータ収納部８６
内に収納された後、第１の送りねじ８４が第１モータ収
納部８２内に収納される。

【００５０】次のステップ１１８では砥石９６を搬送ア
ーム６６に渡す。具体的には、搬送アーム駆動系９９を
介して搬送アーム６６をホルダ４０上方まで移動させ、
吸着手段６８を作動する。この状態でウエハ上下動機構
４２を上昇制御して砥石９６を搬送アーム６６の位置ま
で持ち上げる。これにより、吸着手段６８によって砥石
９６が吸着され保持される。その後、ウエハ上下動機構
４２を下降制御する。

【００５１】次のステップ１２０では砥石９６を図示し
ないカセット前方まで搬送する。具体的には、搬送アー
ム駆動系９９を介して砥石９６を吸着保持した搬送アー
ム６６をＹガイド６４に沿ってカセット前方まで駆動す
る。次のステップ１２２で砥石９６をカセットに戻す。

【００５２】次のステップ１２３では、ホルダ表面付近
の空気と共に異物を吸引する。具体的には、駆動機構３
１４を介して第２、第３の筒部材３０６、３０８を所定
量伸ばし、吸込口３１６をホルダ４０の表面に極く近接
させる。この状態で、吸引ポンプ３１２をオンにして吸
引を開始し、吸引中砥石９６での清掃の時と同じように
ステージ駆動系９８を介してＸステージ３８を２次元移
動させる。これは、ホルダ３８上およびその周辺部分を
もれなく一通り吸込口３１６が通過するようにするため
であり、このようにするのは、ホルダ４０の溝部に入り
込んでいる異物や当該ホルダ４０とウエハとの接触部以
外の部分に存在する異物をも確実に吸引して、砥石９６
により除去された異物がホルダ４０のウエハとの接触面
に再付着することがないようにするためである。なお、
吸込口３１６をホルダ４０の表面に極く近接させるに際
し、ホルダ面の高さが常に一定である場合には、予め定
められた所定量だけ駆動機構３１４を構成するモータを
回転させればよいが、ホルダ面の高さが可変である場合
には、吸込口３１６の位置をフォトセンサや、エンコー
ダ等で管理してホルダ４０に接触しないようにする必要
がある。

【００５３】このようにして、砥石９６及び吸引手段３
００によるホルダの清掃が完了すると、ステップ１２４
の「ホルダの清掃状態を確認」のサブルーチンに移行す
る。このサブルーチンでは図９のフローチャートに示さ
れるように、ステップ２００でテスト用ウエハを図示し
ないウエハキャリアから取り出す。このテスト用ウエハ
の取り出しは、前述したステップ１００の砥石の取り出
しと同様にして行なわれる。ここで、テスト用ウエハと
しては、平面度の高いウエハが用いられる。

【００５４】次のステップ２０２ではテスト用ウエハを
搬送する。このテスト用ウエハの搬送は、前述したステ
ップ１０２の砥石の搬送と同様にして行なわれる。

【００５５】次のステップ２０４ではテスト用ウエハを
ホルダ４０上に載置する。このテスト用ウエハのホルダ
上への載置は、前述したステップ１０４の砥石のホルダ
上への載置と同様して行なわれる。テスト用ウエハをホ
ルダ４０上に載置した後、バキューム・チャック４４を
作動してテスト用ウエハをホルダ４０上に吸着する。

【００５６】次のステップ２０６では、テスト用ウエハ
の各計測点における焦点ずれ量を計測し、その結果をメ
モリに記憶する。この計測は、ステージ駆動系９９を介
してＸステージ３８を移動しつつ、所定の計測点（各計
測領域について少なくとも１点定められる）における焦
点検出系４６の出力をモニタすることによりなされる。

【００５７】焦点ずれ量の計測が終了すると、ステップ
２０８でテスト用ウエハを搬送アームに渡す。このステ
ップ２０８における処理は、前述したステップ１１８に
おける処理と同様にして行なわれる。

【００５８】ステップ２１０〜２１２では前述したステ
ップ１２０〜１２２と同様にしてテスト用ウエハを搬送
後、ウエハキャリアに戻した後、このサブルーチンの処
理を終了してメインルーチンのステップ１２６にリター
ンする。

【００５９】ステップ１２６では、異物が除去されたか
否かを判断する。この判断は、次のようにして行なわれ
る。即ち、ステップ２０６でメモリに記憶された各計測
点における焦点ずれ量に基づいてウエハの所定の計測領
域（以下の説明では、ショット領域と同一の分割領域を
意味する）毎の平面度、厳密に言うならば投影光学系の
結像面と所定の計測領域の表面との平行度が許容値以内
であるか否かを判断することによりなされる。

【００６０】例えば、各計測領域について３点以上測定
点が定められている場合は、いずれか３つの測定点にお
ける焦点ずれ量に基づいてその領域の傾斜を求め、この
傾斜と計測領域の寸法とに基づいてその領域の全体が所
定の焦点深度内に入っているか否かを判断することによ
り、その計測領域で結像不良が生じるか否かを判断する
ことができる。また、例えば、各計測領域について各１
点の計測点（領域の中心点）が定められている場合に
は、隣接する少なくとも３つの領域における計測点の焦
点ずれ量に基づいて当該目的領域の少なくとも３つの端
点の焦点ずれ量を計算で求め、この３点の焦点ずれ量に
基づいてその領域の傾斜を求め、この傾斜と計測領域の
寸法とに基づいてその領域の全体が所定の焦点深度内に
入っているか否かを判断することにより、その計測領域
で結像不良が生じるか否かを判断することができる。

【００６１】そして、このステッ１２６における判断が
否定された場合には、ステップ１００に戻って上記処理
・判断を繰り返す。一方、このステップ１２６における
判断が肯定された場合には、本ルーチンの一連の処理を
終了する。

【００６２】以上説明したように、本実施例によると、
砥石９６をホルダ４０上で回転駆動したり、この砥石９
６の回転中にＸステージ３８を２次元移動することによ
りホルダ４０上の異物の清掃が行なわれるので、強力な
清掃効果が期待でき、従来除去が困難であった異物であ
っても除去することが可能になる。また、砥石９６は清
掃時にのみホルダ４０上に置かれ、それ以外の時には搬
送アーム６６によりチャンバ１２外へ運び去られること
から、清掃時にゴミが付着した砥石９６がチャンバ１２
内に放置されることによる２次的発塵を回避することが
でき、更には、ホルダ清掃後にホルダ表面近傍の空気を
吸引手段により吸引するので、空中に浮遊する異物が吸
い込まれ、一度除去した異物がホルダ４０のウエハとの
接触面に再付着するのを防止することがきる。従って、
ホルダ４０とウエハ３０との間に異物が挟まることで生
じるウエハの横ズレによる重ね合わせ精度の悪化を防止
するこができる。なお、砥石９６によるホルダ清掃中に
吸引手段による異物の吸引を同時に行なうようにしても
よい。

【００６３】また、本実施例では、清掃時以外に砥石９
６は外部のカセットに保管されるので、装置を全く停止
することなく、砥石９６の交換が可能になるという利点
もある。

【００６４】さらに、本実施例では、ホルダ４０の清掃
を自動化することで、一定期間毎に清掃を行うときで
も、何等かの原因でホルダ４０上に異物がついて不良品
が発生したときでも、常に一定の条件で作業を行うこと
が可能となることから、作業者の個人差による作業のバ
ラツキを無くすことができると共に、無人化によって発
塵を抑さえることができるという効果がある。特に、急
に異物がホルダ４０上に付着し結像不良が発生した場合
に、従来のように作業者が直接装置の所まで行って清掃
作業を行なう必要がないことから、装置の停止時間を短
縮することができ、また、作業者は清掃開始ボタンを押
下するだけで良いので、操作性が良好となる。

【００６５】また、砥石９６を多孔質部材によって形成
しているので、砥石の回転によりホルダ４０上から除去
されたゴミ等の異物が砥石９６の表面に形成された多く
の孔の中に取り込まれるので、清掃時に異物が飛散する
のを防止することが可能である。

【００６６】なお、上記実施例では、異物除去の判定を
装置が自動的に行なう場合を例示したが、例えば、清掃
の終了をオペレータに通知するようにしておいて、オペ
レータが自分の目により異物除去の判定を行なうように
しても良い。このようにすると、露光に影響の少ない場
所に異物が付着したりした場合に、オペレータの判断に
より、ウエハホルダの繰り返し清掃を行なうことなく、
露光を続行することができるので、スループットを不必
要に低下させるのを防止することができる。

【００６７】あるいは、自動清掃の繰り返し回数に所定
の限度を設け、限度内の回数は異物除去の自動判定及び
自動清掃を繰り返し行ない、限度を超えた場合に異物除
去をオペレータの目で判定するようにしても良い。この
ようにすると、自動清掃では、除去することが困難なホ
ルダ上の場所に異物がある等の場合にオペレータが手作
業にて素早くその部分のみを清掃することが可能にな
り、無駄な自動清掃の繰り返しを防止することができ
る。

【００６８】さらに、図１０に示されるように、吸込口
３１６と対峙（対向）するように配置された吹出口３１
８を有する吹出手段３２０を設けてもよい。このように
すれば、吹出手段３２０の吹出口３１８からホルダ４０
表面に向けて空気が吹き付けられると、ホルダ表面に凹
凸があってもその近傍に付着していた異物が空中に舞い
上がり、吹出口３１８に対向して配置された吸込口３１
６を介して吸引手段３００によって吸い込まれるので、
より一層確実にホルダ４０の凹溝内の異物を除去するこ
とができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
砥石を基板保持部材上で回転させることにより基板保持
部材上の異物をほぼ確実に除去することができると共
に、一度除去した異物が基板保持部材の基板との接触面
に再付着するのを防止することがき、これにより基板保
持部材と基板との間に異物が挟まることで生じる基板の
横ズレによる重ね合わせ精度の悪化を防止するこができ
るという従来にない優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る露光装置の概略縦断面図であ
る。

【図２】図１の装置の概略横断面図である。

【図３】図１の砥石の駆動装置を拡大して示す図であ
る。

【図４】砥石を説明するための図であって、（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面
図である。

【図５】係合アームと砥石の係合時の作用を説明するた
めの図である。

【図６】Ｘステージ及び投影光学系と共に吸引手段を示
す図である。

【図７】図１の装置のホルダ清掃に関連する制御系の概
略構成を示すブロック図である。

【図８】主制御部の主要な制御アルゴリズムを示すフロ
ーチャートである。

【図９】図７の「ホルダの清掃状態を確認」のサブルー
チンを示すフローチャートである。

【図１０】変形例の主要部を示す図である。

【符号の説明】

１０露光装置２６レチクル（マスク）３０ウエハ（感光基板）３８Ｘステージ（基板ステージ）４０ホルダ（基板保持部材）４２ウエハ上下動機構（移動手段の一部）６６搬送アーム（移動手段の一部）９６砥石７２砥石駆動装置（清掃手段）３００吸引手段３１６吸込口３１８吹出口３２０吹出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクに形成されたパターンが転写され
る感光基板を吸着保持する基板保持部材と、当該基板保
持部材を保持して基準平面内を２次元方向に移動する基
板ステージとを備えた露光装置に設けられ、前記基板保
持部材の清掃を行なうための清掃装置であって、前記基板保持部材上に清掃用の砥石を載置すると共に前
記基板保持部材上から前記砥石を退避させる移動手段
と；前記基板保持部材上で前記砥石を回転駆動すること
により前記基板保持部材の清掃を行なう清掃手段と；前
記基板保持部材表面近傍の空気を吸込口を介して吸引す
る吸引手段とを有する清掃装置。
【請求項２】前記吸引手段は、前記吸込口が前記基板
ステージ上の基板保持部材に接近及び離間可能に構成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の清掃装置。
【請求項３】前記基板保持部材表面に向けて空気を吹
き付けると共に前記吸込口に対向して空気の吹出口が配
置された吹出手段を更に有する請求項１又は２記載の清
掃装置。