KR20040089477A - 기판 처리장치 및 그 유지보수 방법 - Google Patents

기판 처리장치 및 그 유지보수 방법 Download PDF

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KR20040089477A
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Abstract

소유 코스트의 저감과 기판 처리효율의 향상을 도모하는 것이 가능한 기판 처리장치 및 그 유지보수 방법을 제공한다.
용기 본체(16)와 용기 본체(16)의 상부 개구를 밀폐하는 상부 덮개(18)를 가지는 챔버(12)를 구비한 기판 처리장치(10)로서, 상부 덮개(18)를 승강시키는 승강장치(14)를, 챔버(12)의 상부에 챔버(12)와 일체로 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

기판 처리장치 및 그 유지보수 방법{Substrate processing device and maintenance method thereof}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판 처리를 행하기 위한 챔버를 구비한 기판 처리장치 및 그 유지보수 방법에 관한 것이다.
전자빔을 이용한 노광장치는, 진공챔버를 구비하고 있다. 진공챔버는, 용기 본체와 이 용기 본체의 상부 개구를 덮는 상부 덮개를 가지고 있다. 상부 덮개에는 전자선을 조사하는 조사부가 구비되어 있고, 용기 본체 내에는 마스크나 기판의 위치결정을 행하기 위한 얼라인먼트 기구가 구비되어 있다(예를 들면, 비특허문헌 1을 참조).
이와 같은 노광장치에 있어서, 대규모의 유지보수는, 지브 크레인(jib crane)이나 문형(門型)크레인과 같은 유지보수 지그(治具; jig)를 사용하여, 상부 덮개를 들어올림과 동시에 측방으로 빼내어, 용기 본체의 상부 개구를 완전히 개방한 상태에서 행하고 있었다.
< 비특허문헌 1 >
노즈에 히로시(野末寬), 외 4인, [차세대 전자선 노광장치의 개발], 2002년, 응용물리, 제71권, 제4호, p. 421-424
그런데, 상기한 바와 같은 유지보수 지그를 이용한 유지보수에서는, 막대한유지보수 스페이스를 요하고, 또한, 이와 같은 유지보수 지그의 보관에도 상응하는 스페이스가 필요하기 때문에, 소유 코스트(COO : Cost of Ownership)가 높아진다는 문제가 있었다. 또한, 유지보수시에 이들 지그의 설치에 상당한 시간을 요하기 때문에, 처리정지 기간(다운 타임)이 길어져서, 처리효율의 저하를 초래한다는 문제도 있었다.
본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 소유 코스트의 저감과 기판 처리 효율의 향상을 도모하는 것이 가능한 기판 처리장치 및 그 유지보수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 기판 처리장치로서, 전자빔 노광장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 진공챔버의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은, 진공챔버의 측벽에 구비된 도어로부터 웨이퍼 스테이지를 빼낸 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는, 가이드 포스트가 용기 본체에 세워져 설치되어 있는 상태를 설명하기 위한 사시도이다(설명의 편의상, 상부 덮개를 떼어낸 상태를 나타내고 있다).
도 5는, 상부 덮개의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은, 상부 덮개의 하나의 모서리에 구비된 모터, 및 동력변환 기구를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 상부 덮개의 다른 3개의 모서리에 구비된 동력변환 기구를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 가이드 포스트의 표면을 피복하여 보호하는 커버의 구성을 나타내는 도면이다(열린 상태).
도 9는, 가이드 포스트의 표면을 피복하여 보호하는 커버의 구성을 나타내는도면이다(닫힌 상태).
도 10은, 상부 덮개가 최하한에 위치하는 상태에서의 전자빔 노광장치를 나타내는 정면도이다.
도 11은, 상부 덮개가 최상한에 위치하는 상태에서의 전자빔 노광장치를 나타내는 정면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전자빔 노광장치
12 : 진공 챔버
14 : 승강장치
16 : 용기 본체
18 : 상부 덮개
20 : 전자빔 조사(照射)부
30 : 웨이퍼 스테이지
42 : 가이드 포스트
48 : 모터
50 : 동력변환 기구
54, 68 : 통형상 부재
57, 60, 73, 74 : 나사부
80 : 풀리(pulley)
82 : 타이밍 벨트
90 : 커버
본 발명에 관한 기판 처리장치는, 용기 본체와 용기 본체의 상부 개구를 밀폐하는 상부 덮개를 가지는 챔버를 구비한 기판 처리장치로서, 상부 덮개를 승강시키는 승강장치를, 챔버의 상부에 챔버와 일체로 구비한 것을 특징으로 한다.
이 기판 처리장치에서는, 상부 덮개를 승강시키는 승강장치가 챔버의 상부에 구비되어 있기 때문에, 종래보다도 유지보수 스페이스가 작아짐과 동시에, 승강장치를 보관하기 위한 스페이스도 불필요해져서, 소유 코스트의 저감이 도모된다. 또한, 승강장치는 챔버와 일체로 구비되어 있기 때문에, 유지보수에 임하여 종래 필요했던 지그의 설치를 위한 시간이 불필요해져서, 처리정지의 기간(다운 타임)이 짧아져서, 기판 처리 효율의 향상이 도모된다.
본 발명에 관한 기판 처리장치에서는, 승강장치는, 용기 본체의 상부에 세워져 설치되어 있고, 연직방향을 따라서 뻗는 제1 폴(pole)과, 상부 덮개에 구비되어있고, 소정의 회전력을 출력하는 구동원과, 구동원으로부터 출력되는 회전력을, 제1 폴을 따라서 상부 덮개를 승강시키기 위한 연직방향의 힘으로 변환하는 동력변환 기구를 가지는 것을 특징으로 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 구동원으로부터 출력된 회전력이, 동력변환 기구에 의해 연직방향의 힘으로 변환되므로, 제1 폴을 따라서 상부 덮개가 승강된다.
본 발명에 관한 기판 처리장치에서는, 동력변환 기구는, 제1 폴에 삽입 관통(揷通)됨과 동시에, 제1 폴의 둘레에서 회전 가능하게 상부 덮개에 지지된 제1 통형상 부재와, 제1 통형상 부재의 내면에 구비된 제1 나사부와, 제1 폴의 표면에 구비되어 있고, 제1 나사부와 맞물리는 제2 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 제1 통형상 부재가 제1 폴의 둘레에서 회전되므로, 제1 나사부와 제2 나사부의 맞물림 관계에 의해, 제1 통형상 부재가 제1 폴을 따라서 승강하고, 이에 의하여 제1 통형상 부재를 지지하는 상부 덮개가 승강된다.
본 발명에 관한 기판 처리장치에서는, 승강장치는, 용기 본체의 상부에 세워져 설치되어 있고, 연직방향을 따라서 뻗는 제2 폴과, 제2 폴에 삽입 관통됨과 동시에, 제2 폴의 둘레에서 회전 가능하게 상부 덮개에 지지된 제2 통형상 부재와, 제2 통형상 부재의 내면에 구비된 제3 나사부와, 제2 폴의 표면에 구비되어 있고, 제3 나사부와 맞물리는 제4 나사부와, 제1 통형상 부재와 제2 통형상 부재 사이에 구비되어 있고, 제2 통형상 부재를 제1 통형상 부재와 동기하여 회전시키는 동력전달 기구를 가지는 것을 특징으로 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 구동원으로부터의 회전력에 의해 제1 통형상 부재가 회전되고, 그 회전이 동력전달 기구를 통하여제2 통형상 부재에 전달되어, 제1 통형상 부재와 제2 통형상 부재가 동기하여 회전한다. 따라서, 제1 통형상 부재는 제1 나사부와 제2 나사부와의 맞물림 관계에 의해, 또한 제2 통형상 부재는 제3 나사부와 제4 나사부와의 맞물림 관계에 의해, 각각 제1 및 제2 폴을 따라서 연직방향으로 동일 페이스로 승강한다. 그 결과, 상부 덮개가 안정된 상태로 승강된다.
본 발명에 관한 기판 처리장치는, 제1 폴의 표면을 피복하도록, 제1 폴에 탈착 가능하게 장착되는 통형상의 커버를 구비하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 제1 폴의 그리스 도포된 표면을 보호할 수 있다. 또한, 상부 덮개 상승 후에 제1 폴의 하부, 즉 상부 덮개보다 아래 부분을 커버로 피복함으로써, 커버가 지지부재로서 기능하여, 상부 덮개의 낙하방지를 도모하는 것이 가능하다.
본 발명에 관한 기판 처리장치에서는, 챔버는, 기판을 위치결정하여 지지하기 위한 기판지지부와, 기판 상에 전자빔을 조사하기 위한 전자빔 조사부를 가지는 것을 특징으로 하여도 좋다. 본 발명은, 이와 같은 전자빔을 이용한 묘화(描畵)장치나 전사장치에 적합하다.
본 발명에 관한 기판 처리장치의 유지보수 방법은, 용기 본체와 용기 본체의 상부 개구를 밀폐하는 상부 덮개를 가지는 챔버를 구비한 기판 처리장치의 유지보수 방법으로서, 연직방향을 따라서 상부 덮개를 상승시켜서, 용기 본체의 상방으로 소정거리만큼 떨어진 위치에서 상부 덮개를 지지한 상태에서, 용기 본체 내의 유지보수를 행하는 것을 특징으로 한다.
이 방법에서는, 상부 덮개를 상승시켜서, 용기 본체의 상방으로 소정거리만큼 떨어진 위치에서 지지한 상태로, 용기 본체 내의 유지보수를 행하고 있기 때문에, 챔버의 상부 공간을 효율적으로 이용하는 것이라서 유지보수 스페이스가 작아져서, 소유 코스트의 저감이 도모된다. 또한, 용기 본체의 상방으로 상부 덮개를 승강시키는 것만으로 유지보수가 개시되고 종료되기 때문에, 처리정지의 기간(다운 타임)이 짧아져서, 기판 처리효율의 향상이 도모된다.
< 실시예 >
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서, 동일 요소에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 기판 처리장치로서의 전자빔 노광장치(이하, 단순히 「노광장치」라고도 한다)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 노광장치(10)는, 진공 챔버(12)와 승강장치(14)를 구비하고 있다.
진공 챔버(12)는, 상단이 개구된 용기 본체(16)와, 이 용기 본체(16)의 상부 개구를 밀폐하는 상부 덮개(18)를 가지고 있다.
상부 덮개(18)는, 평단면이 장방형 형상을 이루고, 중앙에 전자빔을 조사하기 위한 전자빔 조사부(20)가 구비되어 있다. 전자빔 조사부(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상벽부와 측벽부를 포함하는 전자 경통(電子鏡筒)(22)과, 전자 경통(22) 내에서 상벽부에 구비된 전자총(24)과, 전자총(24)으로부터 출사된 전자빔을 조준(collimate)하는 렌즈(26)와, 편광기(28)를 가지고 있다. 이들 전자총(24), 렌즈(26), 및 편광기(28)는, 연직 하방을 향하여 이 순서로 배치되어있어서, 전자총(24)으로부터 출사된 전자빔은, 렌즈(26)에 의해 조준되어, 편광기(28)에 의해 주사되어 반도체 웨이퍼(W) 위에 조사된다.
용기 본체(16)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 평단면이 장방형 형상을 이루는 저벽(底壁)부(16a)와 이 저벽부(16a)의 둘레부에 세워져 설치된 2세트의 측벽부(16b)를 가진다. 이 용기 본체(16) 내에는, 노광처리를 행하기 위한 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼 스테이지(기판지지부)(30)가 수용되어 있다. 웨이퍼 스테이지(30)는, 반도체 웨이퍼(W)의 위치결정을 행하는 위치결정 스테이지(32)와, 이 위치결정 스테이지(32) 위에 탑재되어 반도체 웨이퍼(W)를 흡착하여 지지하는 정전 척(34)을 가지고 있다. 위치결정 스테이지(32)는, 수평면 내에서 직교하는 2축 방향(XY 방향)의 대략적 위치결정을 행하는 조동 스테이지와, 이 조동 스테이지에 탑재되어 있고 XY 방향, XY 방향과 직교하는 연직방향(Z방향), 수평면 내에 있어서의 회전방향(θ방향), 및 기울기를 미세하게 조정하는 미동 스테이지를 포함하고 있다. 그리고, 정전 척(34)은 이 미동 스테이지에 탑재되어 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼(W)는 정전 척(34)에 의해 흡착된 상태에서, 위치결정 스테이지(32)에 의해 위치결정이 이루어진다.
또한 용기 본체(16) 내에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 원하는 패턴이 형성된 마스크(M)를 위치결정 지지하기 위한 마스크 스테이지(36)가 수용되어 있다. 마스크 스테이지(36)는, 수평면 내에 있어서의 회전방향(θ방향), 연직방향(Z방향), 및 기울기의 세밀한 위치결정을 행한다. 이 마스크 스테이지(36)는, 진공 챔버(12) 내에 고정된 기준 베이스(35) 위에 탑재되어 있다.
또한 용기 본체(16) 내에는, 마스크(M) 상 및 반도체 웨이퍼(W) 상에 빛을 조사하고, 도시하지 않은 얼라인먼트 마크에 의해 산란된 빛을 검출하는 백색광 현미경 등의 광검출기(37)가 구비되어 있다. 이 광검출기(37)는, 기준 베이스(35) 위에 탑재되어 있다. 이 광검출기(37)에 의해 검출된 데이터는, 도시하지 않은 화상처리장치에 보내져 처리되어서, 얼라인먼트 마크가 겹치는 정도로부터 마스크(M)와 반도체 웨이퍼(W)의 위치관계가 구해진다. 그리고, 마스크(M)와 반도체 웨이퍼(W)에 위치 어긋남이 있을 때에는, 마스크(M) 및/또는 반도체 웨이퍼(W)의 위치를 수정하는 신호가 생성되어서, 이 신호에 기하여 마스크(M) 및/또는 반도체 웨이퍼(W)의 위치가 미세 수정된다. 이와 같이 하여, 마스크(M)와 반도체 웨이퍼(W)의 정밀한 위치결정이 이루어진다. 또한, 본 실시형태에서는, 마스크(M)는 반도체 웨이퍼(W)에 근접(마스크(M)와 반도체 웨이퍼(W)의 간격이 50㎛ 정도)하여 배치된다.
이 진공 챔버(12)는, 도시하지 않은 진공 펌프에 의해 내부 공간이 감압된다. 이 감압환경 하에 있어서, 전자빔 조사부(20)에서 출사된 전자빔에 의해 마스크(M)의 전면(全面)을 주사함으로써, 원하는 패턴이 반도체 웨이퍼(W) 위의 레지스트에 등배로 전사된다.
이 진공 챔버(12)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 저벽부(16a)의 하방에 구비된 제진대(除震臺; 38) 위에 탑재되어 있다. 또한, 진공 챔버(12)의 우측벽부에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 개폐 가능한 도어(40)가 구비되어 있다. 따라서, 이 도어(40)를 열어서, 웨이퍼 스테이지(30)를 수평방향으로 슬라이드시켜서꺼냄으로써, 웨이퍼 스테이지(30)의 유지보수를 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
승강장치(14)는, 진공 챔버(12)의 상부에 진공 챔버(12)와 일체로 구비되어 있다. 여기에서, 도 4는, 상부 덮개(18)를 떼어낸 상태의 진공 챔버(12)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 승강장치(14)는, 연직방향을 따라서 뻗는 4개의 가이드 포스트(42)를 가지고 있다. 이들 가이드 포스트(42)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(16)의 앞벽부 위 둘레와 뒷벽부 위 둘레에 각각 한쌍 구비된 플랜지부(44) 위에 세워져 설치되어 있다. 또한, 이들 가이드 포스트(42)의 상단 사이에는 연결 리브(46)가 옆으로 걸쳐져 있어서, 가이드 포스트(42)의 강성이 강화되어 있다.
또한 승강장치(14)는, 후술하는 모터(구동원; 48)로부터 공급되는 회전력을, 가이드 포스트(42)를 따라서 상부 덮개(18)를 승강시키기 위한 연직방향의 힘으로 변환하는 4개의 동력변환 기구(50)를 가지고 있다. 이들 동력변환 기구(50)는, 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(16) 위에서 가이드 포스트(42)가 세워져 설치되어 있는 위치와 대응하도록, 상부 덮개(18)의 네 모퉁이와 가이드 포스트(42)에 구비되어 있다.
또한 승강기구(14)는, 소정의 회전력을 출력하는 모터(48)를 가지고 있다. 이 모터(48)는, 하나의 동력변환 기구(50)가 구비된 부위에 상부 덮개(18)와 일체로 구비되어 있다. 상기 모터(48)로서는 특히 비자성의 특성을 가지는 모터, 예컨대 에어모터를 사용하는 것이 바람직하다.
도 6은, 모터(48)와 이 모터(48)가 구비된 부위의 동력변환 기구(50)의 구성을 상세하게 설명하기 위한 일부 단면도이다. 모터(48)는, 출력축(52)이 연직방향과 직교하도록 배치된다. 동력변환 기구(50)는, 통형상 부재(제1 통형상 부재; 54)를 가지고 있다. 통형상 부재(54)는, 회전통(56)과 이 회전통(56)의 외주면에 일체 회전 가능하게 구비된 슬리브(58)를 포함하고 있다. 이 통형상 부재(54)는, 가이드 포스트(제1 폴; 42)에 삽입 관통됨과 동시에, 가이드 포스트(42)의 둘레에서 회전 가능하게 상부 덮개(18)에 지지되어 있다. 통형상 부재(54)의 회전통(56)의 내면에는, 나사부(제1 나사부; 57)가 구비되어 있다. 한편, 가이드 포스트(42)의 표면에는, 회전통(56)의 나사부(57)와 맞물리는 나사부(제2 나사부; 60)가 구비되어 있다. 따라서, 통형상 부재(54)가 가이드 포스트(42)의 주위를 회전함으로써, 나사부(57)와 나사부(60)의 맞물림 관계에 의해, 통형상 부재(54)는 가이드 포스트(42)를 따라서 승강 가능해진다. 그리고, 통형상 부재(54)의 슬리브(58)와 상부 덮개(18) 사이에는 베어링(62)이 구비되어 있어서, 통형상 부재(54)는 베어링(62)을 통하여 가이드 포스트(42)의 둘레에서 회전 가능한 상태로, 상부 덮개(18)에 지지되어 있다.
통형상 부재(54)의 슬리브(58)의 외주면에는, 베벨기어(傘齒車; bevel gear; 64)가 고착(固着)되어 있다. 그리고, 모터(48)의 출력축(52)에는, 슬리브(58)에 구비된 베벨기어(64)와 맞물리는 베벨기어(66)가 구비되어 있다. 따라서, 모터(48)의 출력축(52)이 도 6의 화살표 A 방향으로 회전함으로써, 출력축(52)의 회전운동이, 통형상 부재(54)의 가이드 포스트(42)를 중심으로 한 도 6의 화살표 B 방향의 회전운동으로 변환된다. 그리고, 통형상 부재(54)가 가이드 포스트(42)의 주위를 회전함으로써, 나사부(57)와 나사부(60)의 맞물림 관계에 의해, 통형상 부재(54)는 가이드 포스트(42)를 따라서 상승한다. 이때, 통형상 부재(54)는 베어링(62)를 통하여 상부 덮개(18)에 지지되어 있기 때문에, 통형상 부재(54)가 가이드 포스트(42)를 따라서 상승함으로써, 상부 덮개(18)가 가이드 포스트(42)를 따라서 상승된다.
도 7은, 모터(48)가 구비되어 있지 않은 부위의 동력변환 기구(50)의 구성을 상세히 설명하기 위한 일부 단면도이다. 이 동력변환 기구(50)는, 통형상 부재(제2 통형상 부재; 68)를 가지고 있다. 통형상 부재(68)는, 회전통(70)과 이 회전통(70)의 외주면에 일체 회전 가능하게 구비된 슬리브(72)를 포함하고 있다. 이 통형상 부재(68)는, 가이드 포스트(제2 폴; 42)에 삽입 관통됨과 동시에, 가이드 포스트(42)의 둘레에서 회전 가능하게 상부 덮개(18)에 지지되어 있다. 통형상 부재(68)의 회전통(70)의 내면에는, 나사부(제3 나사부; 73)가 구비되어 있다. 한편, 가이드 포스트(42)의 표면에는, 회전통(70)의 나사부(73)와 맞물리는 나사부(제4 나사부; 74)가 구비되어 있다. 따라서, 통형상 부재(68)가 가이드 포스트(42)의 주위를 회전함으로써, 나사부(73)와 나사부(74)의 맞물림 관계에 의해, 통형상 부재(68)는 가이드 포스트(42)를 따라서 승강 가능해진다. 그리고, 통형상 부재(68)의 슬리브(72)와 상부 덮개(18)의 사이에는 베어링(76)이 구비되어 있어서, 통형상 부재(68)는 베어링(76)을 통하여 가이드 포스트(42)의 둘레에서 회전 가능한 상태로, 상부 덮개(18)에 지지되어 있다.
여기에서, 모터(48)가 구비된 부위에 있어서의 동력변환 기구(50)인 통형상 부재(54)와, 모터(48)가 구비되어 있지 않은 부위에 있어서의 동력변환 기구(50)인통형상 부재(68)의 사이에는, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 모터(48)의 회전력을 전달하기 위한 동력전달 기구(78)가 구비되어 있다. 이 동력전달 기구(78)는, 각 통형상 부재(54, 68)의 슬리브(58, 72)의 상부 외주면 상에 일체 회전 가능하게 구비된 풀리(80)와, 이들 풀리(80)의 사이에 옆으로 걸쳐진 타이밍 벨트(82)를 포함하고 있다. 타이밍 벨트(82)는, 내면에 소정 간격으로 구비된 복수의 돌기(82a)를 가지고 있어서, 이 돌기(82a)가 풀리(80)와 맞물림하고 있다. 따라서, 모터(48)가 구동되어 모터(48)가 구비되어 있는 부위의 통형상 부재(54)가 회전하면, 이 회전이 타이밍 벨트(82)를 통하여 모터(48)가 구비되어 있지 않은 부위에 있어서의 통형상 부재(68)에 전달되어서, 이들 통형상 부재(54, 68)가 동기하여 회전하여서 가이드 포스트(42)를 따라서 승강한다. 이에 의하여, 상부 덮개(18)가 가이드 포스트(42)를 따라서 안정된 상태로 승강되도록 되어 있다.
또한 본 실시형태에 관한 노광장치(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가이드 포스트(42)의 표면을 피복하는 통형상의 커버(90)를 구비하고 있다. 이 커버(90)는, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 가이드 포스트(42)의 길이와 대략 동일한 길이를 가지는 통형상의 부재로서, 길이 방향을 따라서 분할된 두개의 파트(90a, 90b)로 구성되어 있다. 이들 두개의 파트(90a, 90b)는, 경첩(92)에 의해 개폐 가능하게 연결되어 있고, 개폐되는 면에는 잠금을 위한 잠금부(94)가 구비되어 있다. 또한, 이들 두개의 파트(90a, 90b)의 측면에는, 커버(90)의 개폐를 용이하게 하기 위한 손잡이부(把持部)(96)가 구비되어 있다. 이 커버(90)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상부 덮개(18)가 최하한에 위치하여 진공 챔버(12)가 폐쇄되어있는 상태에서, 각각의 가이드 포스트(42)에 탈착 가능하게 장착되어 있다. 이것에 의해, 가이드 포스트(42)의 표면에 도포된 그리스가, 유지보수 작업 중에 인체에 부착하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
일반적으로, 가이드 포스트(42)의 나사부(60, 74)에 도포된 그리스의 보호, 혹은 그리스가 다른 곳에(예를들면 인체) 부착하는 것을 방지하기 위하여, 주름상자(蛇腹; 속칭 자바라) 등의 신축식 커버가 이용될 수 있지만, 이에는 수축시의 커버 수납대가 가동 스트로크의 1/3 ~ 1/2 가까이 필요하게 되어서, 스페이스 상의 문제가 있었다. 이것에 대하여, 본 실시형태에 있어서는, 커버 수납대를 반드시 필요로 하는 것이 아니기 때문에, 상부 덮개(18)의 승강 스트로크를 크게 잡는 것이 가능하다.
다음으로, 상기한 구성을 가지는 노광장치(10) 및 그 유지보수 방법의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.
노광처리시에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 진공 챔버(12)의 상부 덮개(18)는 최하한에 위치하여, 용기 본체(16)의 상부 개구를 폐쇄하고 있다. 그리고, 4개의 가이드 포스트(42) 각각의 표면은, 커버(90)에 의해 피복되어 보호되고 있다. 이 상태에서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(16) 내에 반도체 웨이퍼(W)가 공급되어, 정전 척(34) 상에 흡착되어, 위치결정 스테이지(32)에 의해 위치결정이 이루어진다. 또한, 용기 본체(16) 내에 마스크(M)가 공급되어, 마스크 스테이지(36)에 의해 위치결정된다. 이에 의하여, 마스크(M)와 반도체 웨이퍼(W)가 근접한 상태에서 위치결정된다.
그리고, 전자빔 조사부(20)의 전자총(24)으로부터 출사된 전자빔은, 렌즈(26)에 의해 조준되고, 편광기(28)에 의해 주사되어서 마스크(M) 전면(全面)이 주사된다. 이에 의하여, 원하는 마스크 패턴이 반도체 웨이퍼(W) 상의 레지스트에 등배로 전사된다.
상기 공정을 반복하여, 소정 회수의 노광처리가 행해지는데, 정기적 혹은 돌발적인 트러블시에, 진공 챔버(12) 내의 유지보수를 행한다. 이때, 도 11에 나타내는 바와 같이, 진공 챔버(12)의 상부 덮개(18)를 상승시켜서, 용기 본체(16)의 상부 개구를 개방하여 유지보수를 행한다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 진공 챔버(12)의 우측벽부에 구비된 도어(40)를 열어서, 웨이퍼 스테이지(30)를 꺼내서 유지보수를 행하는 경우도 있다.
상부 덮개(18)를 상승시킬 때에는, 우선, 4개의 가이드 포스트(42)의 표면을 덮는 커버(90)를 벗긴다. 다음으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 모터(48)를 구동시켜서 출력축(52)을 화살표 A 방향으로 회전시킨다. 그리하면, 출력축(52)의 회전운동이, 베벨 기어(66, 64)를 통하여 통형상 부재(54)의 가이드 포스트(42)를 중심으로 한 화살표 B 방향의 회전운동으로 변환된다. 그리고, 통형상 부재(54)가 가이드 포스트(42)의 주위를 회전함으로써, 나사부(57)와 나사부(60)의 맞물림 관계에 의해, 통형상 부재(54)는 가이드 포스트(42)를 따라서 상승한다. 통형상 부재(54)는 베어링(62)을 통하여 상부 덮개(18)에 지지되어 있기 때문에, 통형상 부재(54)가 가이드 포스트(42)를 따라서 상승함으로써, 상부 덮개(18)가 가이드 포스트(42)를 따라서 상승된다.
또한, 모터(48)가 구비된 부위에 있어서의 통형상 부재(54)의 회전은, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 타이밍 벨트(82) 및 풀리(80)를 통하여, 모터(48)가 구비되어 있지 않은 부위에 있어서의 통형상 부재(68)에 전달된다. 즉, 모터(48)가 구비된 부위에 있어서의 통형상 부재(54)가 도 6의 화살표 B 방향으로 회전함으로써, 타이밍 벨트(82)가 도 6 및 도 7의 화살표 C 방향으로 회전한다. 이에 의하여, 도 7에 나타내는 바와 같이, 모터(48)가 구비되어 있지 않은 부위에 있어서의 통형상 부재(68)가, 가이드 포스트의 주위를 화살표 D 방향으로 회전함으로써, 나사부(73)와 나사부(74)의 맞물림 관계에 의해, 통형상 부재(68)는 가이드 포스트(42)를 따라서 상승한다. 통형상 부재(68)는 베어링(76)을 통하여 상부 덮개(18)에 지지되어 있기 때문에, 통형상 부재(68)가 가이드 포스트(42)를 따라서 상승함으로써, 상부 덮개(18)가 가이드 포스트(42)를 따라서 상승된다. 이때, 모터(48)가 구비된 부위에 있어서의 통형상 부재(54)의 회전과, 모터(48)가 구비되어 있지 않은 부위에 있어서의 통형상 부재(68)의 회전은, 타이밍 벨트(82) 및 풀리(80)를 통하여 동기되어 있기 때문에, 모든 통형상 부재(54, 68)은 동일 페이스로 상승하게 된다. 따라서, 상부 덮개(18)는 상승시에 기울어짐 없이, 안정된 상태로 상승한다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 상부 덮개(18)가 가이드 포스트(42)의 상단에 도달했을 때, 모터(48)를 정지시킨다. 상부 덮개(18)의 최상한의 위치는, 최하한의 위치보다도 1m 정도의 높이가 되도록 조절하면 바람직하다. 그리고, 떼어 냈던 커버(90)를 가이드 포스트(42) 각각에 다시 장착한다. 이에 의하여, 상부 덮개(18)가최상한에 위치할 때는, 커버(90)가 지지부재로서 기능하여, 상부 덮개(18)의 불의의 낙하를 방지하는 것이 가능하다. 이와 같이 커버(90)에 지지부재로서 기능을 부여하는 경우는, 커버(90)의 강도를 높게 할 필요가 있기 때문에, 커버(90)는 스텐레스, 강판 등의 재료로 형성하면 바람직하다. 이와 같이, 상부 덮개(18)가 최상한에 위치한 상태에서, 용기 본체(16) 내부의 마스크 스테이지(36)나 광검출기(37)를 포함하는 얼라인먼트 스테이지, 및 전자빔 조사부(20) 등의 유지보수를 행한다.
유지보수가 종료하면, 가이드 포스트(42)에서 커버(90)를 벗기고, 상부 덮개(18)의 상승시와는 역방향으로 모터(48)를 회전시켜서, 상부 덮개(18)를 하강시킨다. 그리고, 상부 덮개(18)가 최하한 위치까지 하강했을 때에, 모터(48)를 정지시킨다. 그리고, 가이드 포스트(42)에 커버(90)를 장착한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 노광장치(10)에서는, 상부 덮개(18)를 승강시키는 승강장치(14)가 진공 챔버(12)의 상부에 구비되어 있기 때문에, 종래보다도 유지보수 스페이스가 작아짐과 동시에, 승강장치(14)를 보관하기 위한 스페이스도 불필요하게 되어서, 설치면의 효율적 이용을 도모하는 것이 가능하게 되어 소유 코스트의 저감을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 승강장치(14)는 진공챔버(12)와 일체로 구비되어 있기 때문에, 유지보수에 임하여 종래 필요하였던 지그의 설치를 위한 시간이 불필요하게 되어서, 처리정지의 기간(다운 타임)이 짧아져서, 기판 처리 효율의 향상이 도모된다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니고 다양한 변형이 가능하다. 예를들면, 상기 실시형태에서는, 모터(48)는 출력축(52)이 연직방향과 직교하도록 배치되어 있었지만, 출력축(52)이 연직방향을 따르도록 모터(48)를 배치하여도 좋다. 이 경우는, 동력전달을 위한 베벨 기어(64, 66) 대신에, 평기어(spur gear, 平齒車)를 이용하면 바람직하다.
또한, 상기 모터(48)로서는 자성을 띄지 않는 모터, 예컨대 에어모터나 초음파모터 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 기판 처리장치로서 전자빔 노광장치(10)의 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 마스크를 통하지 않고 기판상에 직접 묘화를 행하는 전자빔 묘화장치에도 적용 가능하다.
또한 본 발명은, 진공챔버(12)를 구비하는 성막(成膜)장치(예를들면, CVD장치나 PVD장치)나 에칭장치에도 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼(W)의 처리장치뿐 아니라, 액정패널 형성에 있어서 유리기판 상에 ITO막 등의 성막처리 등을 행하는 액정패널 제조장치에도 적용 가능하다.
본 발명에 의하면, 소유 코스트의 저감과 기판 처리효율의 향상을 도모하는 것이 가능한 기판 처리장치 및 그 유지보수 방법이 제공된다.

Claims (7)

  1. 용기 본체와 이 용기 본체의 상부 개구를 밀폐하는 상부 덮개를 가지는 챔버를 구비한 기판 처리장치에 있어서,
    상기 상부 덮개를 승강시키는 승강장치를, 상기 챔버의 상부에 이 챔버와 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강장치는,
    상기 용기 본체의 상부에 세워져 설치되어 있고, 연직방향을 따라서 뻗는 제1 폴(pole)과,
    상기 상부 덮개에 구비되어 있고, 소정의 회전력을 출력하는 구동원과,
    상기 구동원에서 출력되는 회전력을, 상기 제1 폴을 따라서 상기 상부 덮개를 승강시키기 위한 상기 연직방향의 힘으로 변환하는 동력변환 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동력변환 기구는,
    상기 제1 폴에 삽입 관통됨과 동시에, 이 제1 폴의 둘레에서 회전 가능하게 상기 상부 덮개에 지지된 제1 통형상 부재와,
    상기 제1 통형상 부재의 내면에 구비된 제1 나사부와,
    상기 제1 폴의 표면에 구비되어 있고, 상기 제1 나사부와 맞물리는 제2 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 승강장치는,
    상기 용기 본체의 상부에 세워져 설치되어 있고, 연직방향을 따라서 뻗는 제2 폴과,
    상기 제2 폴에 삽입 관통됨과 동시에, 상기 제2 폴의 둘레에서 회전 가능하게 상기 상부 덮개에 지지된 제2 통형상 부재와,
    상기 제2 통형상 부재의 내면에 구비된 제3 나사부와,
    상기 제2 폴의 표면에 구비되어 있고, 상기 제3 나사부와 맞물리는 제4 나사부와,
    상기 제1 통형상 부재와 상기 제2 통형상 부재의 사이에 구비되어 있고, 이 제2 통형상 부재를 이 제1 통형상 부재와 동기하여 회전시키는 동력전달 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 폴의 표면을 피복하도록, 이 제1 폴에 탈착 가능하게 장착되는 통형상의 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는,
    기판을 위치결정 지지하기 위한 기판지지부와,
    상기 기판 상에 전자빔을 조사하기 위한 전자빔 조사부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  7. 용기 본체와 이 용기 본체의 상부 개구를 밀폐하는 상부 덮개를 가지는 챔버를 구비한 기판 처리장치의 유지보수 방법으로서,
    연직방향을 따라서 상기 상부 덮개를 상승시켜서, 상기 용기 본체의 상방으로 소정거리만큼 떨어진 위치로 이 상부 덮개를 지지한 상태에서, 이 용기 본체 내의 유지보수를 행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치의 유지보수 방법.
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