JPH10116760A

JPH10116760A - 露光装置及び基板保持装置

Info

Publication number: JPH10116760A
Application number: JP26702396A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Ebihara; 明光蛯原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】基板ホルダーの基板保持面の清掃を容易に行
うことのできる露光装置を提供する。【解決手段】感光基板１５と同程度の厚みと形状を有
し、表面に基板保持面を形成した基板保持用アダプター
１８を別部材として用意する。基板ステージのベースス
テージ１７上に基板保持用アダプター１８を真空吸着
し、その上に感光基板１５を真空吸着保持する。基板保
持用アダプター１８は基板搬送系によってベースステー
ジ１７から取り外して露光装置内を搬送し、露光装置内
の洗浄部もしくは基板収納ボックス内に搬送収納する。
洗浄部で洗浄されて異物が除去された基板保持用アダプ
ター、又は洗浄ののち基板収納ボックスに戻された基板
保持用アダプター１８は、再び基板搬送系によってベー
スステージ１７上に戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や液晶
表示装置の製造工程においてマスクに形成されたパター
ンを感光基板に露光するのに用いられる露光装置及び基
板保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子等の製造工程
においては、ステッパー等の露光装置を用いてフォトマ
スク又はレチクル（以下、マスクという）に形成された
パターンを半導体ウエハ又はガラスプレート等の感光基
板上に投影露光することが行われる。

【０００３】感光基板は、投影光学系の光軸に垂直な平
面内を２次元的に移動する基板ステージ上に真空吸着保
持される。基板ステージの概略平面図である図１４
（ａ）及びその断面図である図１４（ｂ）を用いて、従
来の基板ステージの構造及び基板ステージ上への感光基
板の受け渡しの方法を説明する。リニアガイド１０１に
沿って矢印Ｅ方向に直線移動するスライダー１０２に
は、２本のフォーク部１０３ａ，１０３ｂが設けられ、
水平面内で一次元的に感光基板Ｗを搬送する。フォーク
部１０３ａ，１０３ｂの上面には感光基板を載置して固
定する吸着孔１０４ａ，１０４ｂが形成されている。２
次元的に移動する基板ステージＳＴは予め図１４（ａ）
に示したローディング位置に位置決めされる。フォーク
部１０３ａ，１０３ｂ上の感光基板Ｗは、基板ステージ
ＳＴの上に設けられた基板ホルダーＷＨの真上の位置ま
で運ばれる。

【０００４】基板ホルダーＷＨの載置面１０５には細い
溝１０６が環状に複数本形成され、この細い溝１０６は
感光基板Ｗの裏面を吸着するために真空源によって減圧
される。さらに、基板ホルダーＷＨの載置面１０５の中
央部には、センターアップ部１０７が上下動可能に設け
られている。フォーク部１０３ａ，１０３ｂが所定の位
置に来ると、図１４（ｂ）に示すようにセンターアップ
部１０７が載置面１０５、及びフォーク部１０３ａ，１
０３ｂよりも上方に移動し、感光基板Ｗを受け取る。

【０００５】この状態でセンターアップ部１０７は感光
基板Ｗの裏面を真空吸着し、フォーク部１０３ａ，１０
３ｂは再び図１４（ａ）の位置まで戻る。そして、最後
にセンターアップ部１０７を載置面１０５よりも下方に
移動させ、感光基板Ｗを基板ホルダーＷＨの載置面１０
５に受け渡し、溝１０６を減圧して感光基板Ｗを真空吸
着保持する。これによって、感光基板Ｗは載置面１０５
の平面度にならって平坦化矯正される。また、載置面１
０５上の感光基板Ｗを取り出すときは、全く逆のシーケ
ンスが行われる。

【０００６】基板ステージＳＴは剛性の高いボディ構造
のなかに設置され、ボディ構造には露光前に感光基板Ｗ
を位置決めするためのアライメントセンサーや、感光基
板の表面を投影光学系の結像面に合わせるための焦点検
出センサーが基板ステージ上部に面して取り付けられて
いる。また、露光装置の内部には、マスク収納ボックス
や基板収納ボックスが配置され、マスク搬送系、基板搬
送系等も配置されている。装置全体はチャンバーの中に
設置されて、温度を厳密に制御されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体素子等の
高集積化に伴って感光基板上の露光領域（ショット領
域）に露光されるパターンの微細化が進み、露光装置は
解像度を上げるために開口数の大きな投影光学系を使用
するようになっている。開口数の大きな投影光学系では
焦点深度が浅くなるため、露光領域を正確に投影光学系
の焦点位置（焦点深度内）に位置づけることが望まれて
いる。また、一方では露光装置による露光領域の大面積
が進んでおり、それによって大型の素子の製造を可能に
したり、１回の露光で複数の素子のパターン露光を行っ
て装置のスループットの向上を図ることが行われてい
る。そのため、大型化する露光領域全体をより正確に投
影光学系の焦点位置に位置づけることが望まれている。

【０００８】このように、感光基板の露光領域を投影露
光装置の焦点位置に確実に位置づけるためには感光基板
表面の平坦性を確保することが必要である。感光基板の
表面が曲面を描いていれば、露光領域の全体を投影光学
系の焦点面内に位置づけることが困難だからである。

【０００９】ところで、露光装置の運転を続ける間に、
基板ホルダーの基板保持面にゴミ等の異物が付着するこ
とがある。基板ホルダーの基板保持面に異物が付着する
と、その上に感光基板を載置して真空吸着したとき、異
物のために感光基板が変形してフォーカスずれを生じて
しまう。異物の侵入を完全に防ぐことは現状では困難で
あるため、基板ホルダーの基板保持面を定期的に清掃す
る必要がある。現在、この清掃は人手によって行われて
いる。しかし、基板ホルダーは露光装置の中央部に位置
し、前述のように基板ステージの周囲には種々のユニッ
トが配置されていてスペースがないため手が届きにく
く、完全に清掃することが困難であった。また、完全に
清掃するために基板ホルダーを取り外そうとすると、周
囲のユニットを取り外したりする等の大がかりな作業が
必要となり、その間、装置の運転を停止しなければなら
ないため露光装置のスループットが低下してしまうとい
う問題があった。本発明はこのような従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、基板ホルダーの基板保持面の
清掃を容易に行うことのできる露光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】上記問題を解決するため
に本発明では、感光基板と同程度の厚みと形状を有し、
表面に基板保持面を形成した基板保持用アダプターを別
部材として用意する。そして、基板ステージ上に基板保
持用アダプターを保持して真空吸着し、基板保持用アダ
プターの上に感光基板を載置して真空吸着保持するよう
にする。基板保持用アダプターは感光基板と同様の形状
を有し感光基板と同様に取り扱うことができるので、露
光装置に備わっている基板搬送系によって基板ステージ
から取り外して露光装置内を自動搬送することができ
る。基板搬送系は、基板保持用アダプターを露光装置内
に設けられた洗浄部もしくは基板収納ボックス内に搬送
収納する。洗浄部で洗浄されて異物が除去された基板保
持用アダプター、又は基板収納ボックスごと装置外部に
取り出されて洗浄された基板保持用アダプターは、再び
基板搬送系によって自動的に基板ステージ上に戻され
る。

【００１１】すなわち、本発明は、マスクに形成された
パターンを感光基板上に投影する投影光学系と、感光基
板を載置する基板ステージとを含む露光装置において、
基板ステージは、感光基板を保持する着脱自在な基板保
持用アダプターと、基板保持用アダプターを固定する保
持部とを備えていることを特徴とする。基板ステージの
保持部は、多数の微小突起と排気手段に連通する開口と
を備え、多数の微小突起上に感光基板を載置した状態で
開口から保持部と感光基板の間の空間を排気することに
より感光基板を真空吸着して保持するタイプのもの、あ
るいは多孔質部材と、その多孔質部材と排気手段とを連
通する流路とを有し、多孔質部材上に感光基板を載置し
た状態で多孔質部材内を排気することにより感光基板を
真空吸着して保持するタイプのものとすることができ
る。

【００１２】感光基板には、例えば円形のウエハや矩形
のガラスプレート等、種類によって外形が異なるものが
あり、また寸法も種々のものがある。露光装置の基板ス
テージは、これら形状の異なる感光基板を保持する必要
があるため、基板保持用アダプターも感光基板の形状に
応じたものを複数種類用意しておき、露光する感光基板
の形状に合わせたものを使用するのがよい。また、基板
ステージの保持部を複数の領域に分割しておき、排気す
る領域を基板保持用アダプターの形状に応じて選択可能
とするのが好ましい。

【００１３】感光基板と基板保持用アダプターとは、上
下動機構により基板ステージ上で別々に上下動させるこ
とができる。感光基板は、この上下動機構を用いること
により、基板ステージ上の保持部に固定された基板保持
用アダプター上にロードしたり、アンロードしたりする
ことができる。同様に、基板保持用アダプターは、この
上下動機構により、基板ステージの保持部にロードした
り、アンロードしたりすることができる。また、本発明
による基板保持装置は、基板を保持する着脱自在な基板
保持用アダプターと、基板保持用アダプターを固定する
保持部とを備えることを特徴とする。この基板保持装置
は、前記露光装置に装着して用いられる。

【００１４】本発明によると、基板保持用アダプターが
感光基板と同じような形状をしているので、清掃時に基
板保持用アダプターの真空吸着保持を解除し、感光基板
を搬送する基板搬送系をそのまま利用して基板保持用ア
ダプターを基板収納ボックスに回収できる。そのまま基
板洗浄装置にかけ、清掃後、元の位置に戻せば、基板搬
送系が自動的に基板保持用アダプターを基板ステージ上
に搬送してくれる。あるいは、基板ステージから取り外
した基板保持用アダプターを露光装置内に設けられた洗
浄部に搬送し、洗浄した後、再び基板搬送系によって基
板ステージ上に戻すこともできる。基板保持部アダプタ
ーを再度基板ステージ上に真空吸着保持すれば、その上
に感光基板を堅固に保持することが可能になる。

【００１５】このようにして、基板ステージの周囲のユ
ニットを取り外したり、人手を介したりすることなく、
基板ステージの基板保持面を清掃することができる。ま
た、基板保持用アダプターを基板洗浄装置で清掃するこ
とができるので、異物の除去効果も大きく、デバイス製
造の歩留まりも向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明による露光装置の
一例を模式的に示した略図である。露光装置は、露光光
でマスク１２を照射する照明系１１、所定位置にマスク
１１を保持するマスクステージ１３、感光基板１５を保
持する基板ステージ１６、マスク１２に形成されたパタ
ーンを感光基板１５上に投影するための投影光学系１４
等を含む。感光基板１５は、ベースステージ１７と基板
保持用アダプター１８を備える基板ステージ１６上に真
空吸着保持されている。基板ステージ１６に設けられた
ベースステージ１７と基板保持用アダプター１８の詳細
については後述する。

【００１７】基板ステージ１６はモータ等の駆動手段２
１によって投影光学系１４の光軸と直交する方向に２次
的に移動可能になっている。また、基板ステージ１６に
は移動鏡２２が固定されていて、この移動鏡２２との間
の距離をレーザ干渉計２３で計測することにより、基板
ステージ１６の２次元座標位置が検出される。基板ステ
ージ１６は剛性の高いボディ構造２５のなかに設置さ
れ、ボディ構造２５には露光前に感光基板１５を位置決
めするためのアライメントセンサー２６や、感光基板１
５の表面を投影光学系１４の結像面に合わせるための焦
点検出センサー２７が基板ステージ上部に面して取り付
けられている。

【００１８】また、ボディ構造２５の周囲には、複数種
類のマスクを保管するマスク収納ボックス３１、マスク
収納ボックス３１から次に使用するマスクを取り出して
マスクステージ１３上に搬送したり、マスクステージ１
３上のマスク１２をマスク収納ボックス３１に戻すため
のマスク搬送系３２、複数枚の感光基板を収納した基板
収納ボックス３４、基板収納ボックス３４から未露光の
感光基板を取り出して基板ステージ１６上に載置し、ま
た露光済みの感光基板を基板収納ボックス３４の所定位
置に戻すための基板搬送系３５、超音波洗浄装置などを
備えた洗浄部３６等が配置されている。洗浄部３６への
基板等の搬送は基板搬送系３５によって行われる。装置
全体はチャンバー１０の中に設置されて、厳密な温度制
御がなされている。

【００１９】図２は、基板ステージの周辺の斜視図であ
り、図は感光基板１５が基板ステージ１６の上方で基板
搬送系の搬送アーム４５によって保持されている状態を
示す。基板ステージ１６はＸＹ平面内を２次元方向に移
動可能であり、上部にベースステージ１７と基板保持用
アダプター１８を備える。感光基板１５は、基板保持用
アダプター１８の上に載置され、真空吸引保持される。
基板ステージ１６はＸ駆動手段２１ＸによってＸ方向に
駆動されるとともに、Ｙ駆動手段２１ＹによってＹ方向
に駆動される。駆動手段２１Ｘ，２１Ｙは、基板ステー
ジ駆動制御装置４１によって制御される。

【００２０】基板ステージ１６上には、Ｘ方向に垂直な
反射面を有する移動鏡２２Ｘと、Ｙ方向に垂直な反射面
を有する移動鏡２２Ｙとがそれぞれ固設されている。レ
ーザ干渉計２３Ｘは移動鏡２２Ｘにレーザ光を投射し、
その反射鏡を受光して基板ステージ１６のＸ方向の位置
を検出し、レーザ干渉計２３Ｙは移動鏡２２Ｙにレーザ
光を投射し、その反射光を受光して基板ステージのＹ方
向の位置を検出するように構成されている。レーザ干渉
計２３Ｘ，２３Ｙによって検出された基板ステージ１６
の２次元位置検出信号は主制御系４２に供給される。主
制御系４２はステージ駆動制御装置４１を介してＸ駆動
装置２１Ｘ及びＹ駆動装置２１Ｙを駆動し、基板ステー
ジ１６の位置を制御する。

【００２１】基板ステージ１６には３本の基板上下ピン
５１ａ，５１ｂ，５１ｃが設けられている。基板上下ピ
ン５１ａ，５１ｂ，５１ｃは基板保持用アダプター１８
に設けられた円形開口６２ａ，６２ｂ，６２ｃに遊嵌
し、図示しない伸縮機構により基板保持用アダプター１
８に接触することなく上下動することができる。３本の
基板上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃの先端にはそれぞ
れ真空吸着用の吸着孔が設けられ、それらの先端は感光
基板１５の受け渡し時には搬送アーム４５との間で受け
渡しのできる高さまで上昇し、感光基板１５を基板保持
用アダプター１８の基板保持面に載置する際には、基板
保持面より低い位置まで下降する。このとき基板上下ピ
ン５１ａ，５１ｂ，５１ｃの先端を真空吸引することに
より、基板上下ピンの上に保持した感光基板１５がずれ
ないようにされる。

【００２２】搬送アーム４５から感光基板１５を基板保
持用アダプター１８の基板保持面上に受け取るとき、主
制御系４２は図示しない伸縮機構を介して基板上下ピン
５１ａ，５１ｂ，５１ｃを上方に移動させる。そして、
基板上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃが搬送アーム４５
から感光基板１５を受け取ると、搬送アーム４５を基板
ステージ１６の上方から退避させる。基板上下ピン５１
ａ，５１ｂ，５１ｃは感光基板１５を受け取ると下方へ
下がり、感光基板１５を基板保持用アダプター１８の基
板保持面上に載置する。基板ステージ１６が基板保持用
アダプター１８の基板保持面に感光基板１５を受け取る
と、真空吸着によって基板保持面に感光基板１５を吸着
して保持する。感光基板１５が基板ステージ１６上に載
置されると、主制御系４２は基板ステージ１６を投影光
学系１４の下方に移動して、アライメント動作やフォー
カス動作、及び露光動作を行う。

【００２３】図３は基板保持用アダプターの説明図であ
り、図３（ａ）は全体の斜視図、図３（ｂ）は図３
（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−
Ｂ断面図である。基板保持用アダプター１８は感光基板
１５と同程度の厚みと形状を有する、例えばセラミック
製の部材からなり、その表面の基板保持面に感光基板を
真空吸着保持するものである。基板保持面には複数の真
空吸着用の溝６０が設けられ、さらに３本の基板上下ピ
ン５１ａ，５１ｂ，５１ｃを遊嵌する３個の円形開口６
２ａ，６２ｂ，６２ｃが設けられている。真空吸着用の
溝６０には各々１箇所又は数箇所の真空吸引孔６１が裏
面まで貫通して設けられている。

【００２４】図４は、ベースステージの一例を示す斜視
図である。ベースステージ１７の上面、すなわち基板保
持用アダプター１８を載置して真空吸着により固定する
保持部は、一面に多数の突起７０が設けられ、この多数
の突起７０によって基板保持用アダプター１８の下面を
多点支持することで、基板保持用アダプター１８を平面
性を保った状態で保持する。また、ベースステージ１７
には３本の基板上下ピンを通す３箇所の貫通孔７２ａ，
７２ｂ，７２ｃと、基板保持用アダプター１８の真空吸
引孔６１に接続される複数の小孔７１が設けられてい
る。基板上下ピンを通す貫通孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ
の各々は、ベースステージ１７の中心に対して例えば３
０°の角度を張るように円周方向に延びた細長い形状を
している。保持部の外周部分７４、３箇所の貫通孔７２
ａ，７２ｂ，７２ｃの周壁部分７３ａ，７３ｂ，７３
ｃ、及び複数の小孔７１の周囲部分７５は、多数の突起
７０が設けられたベースステージ１７の保持部に基板保
持用アダプター１８を真空吸引したとき、それらの箇所
から空気漏れが生じないように気密な壁部で囲まれてい
る。

【００２５】基板保持用アダプター１８は、ベースステ
ージ１７上に位置決めされて載置される。すなわち、図
５に示すように、基板保持用アダプター１８の３つの開
口６２ａ，６２ｂ，６２ｃの位置をベースステージ１７
の保持部に設けられた３箇所の貫通孔７２ａ，７２ｂ，
７２ｃの位置にそれぞれ一致させ、また、基板保持用ア
ダプター１８の基板保持面に設けられた真空吸着用の溝
６０に連通する複数の真空吸引孔６１を各々ベースステ
ージ１７の保持面に設けられた複数の小孔７１にそれぞ
れ位置合わせした状態で載置される。

【００２６】図６は、基板ステージ１６に設けられたベ
ースステージ１７上面の保持部に基板保持用アダプター
１８を真空吸着保持し、さらに基板保持用アダプター１
８の基板保持面に感光基板１５を真空吸着保持している
状態を模式的に示した断面図である。３本（図には２本
のみ図示）の基板上下ピン５１ａ，５１ｂは下方位置に
ある。ベースステージ１７上面の保持部には、一面に設
けられた多数の突起７０の上に基板保持用アダプター１
８が平面性を保って多点支持されている。このとき、ベ
ースステージ１７の保持部と基板保持用アダプター１８
の下面との間に形成される空間は閉じた空間となり、外
部の真空排気ポンプに連通する排気通路７６からこの空
間を真空排気することで、基板保持用アダプター１８は
ベースステージ１７の保持部に真空吸着保持される。ま
た、外部の真空排気ポンプに連通する他の排気通路７７
から、ベースプレート１７の小孔７１及び基板保持用ア
ダプター１８の真空吸引孔６１を介して基板保持用アダ
プター１８の基板保持面の溝６０を真空排気すること
で、基板保持用アダプター１８の基板保持面に感光基板
１５が真空吸着保持される。

【００２７】この例のように多数の突起７０の上に基板
保持用アダプター１８を支持すると、仮に基板保持用ア
ダプター１８の下面や突起７０の上に異物が付着してい
たとしても、異物が基板保持用アダプター１８の下面と
突起７０の頂部の間に挟まって基板保持用アダプター１
８を変形させる可能性が小さくなる。３本の基板上下ピ
ン５１ａ，５１ｂ，５１ｃは一体として、ベースプレー
ト１８の中心の回りに約３０度回動可能になっている。
そして、基板上下ピンの回転方向位置を選択することに
より、基板上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃと基板搬送
系の搬送アーム４５との間に感光基板１５の受け渡しを
行ったり、基板保持用アダプター１８の受け渡しを行っ
たりすることができる。

【００２８】基板ステージ１６を上方から見た図７及び
図８を用いて、基板保持用アダプター１８の着脱方法に
ついて説明する。図７は感光基板１５の受け渡しを行う
ように基板上下ピンの位置が設定された基板ステージの
上面図であり、図８は基板保持用アダプターの受け渡し
を行うように基板上下ピンの位置が設定された基板ステ
ージの上面図である。感光基板１５の受け渡しを行うと
きは、図７に示したように、３本の基板上下ピン５１
ａ，５１ｂ，５１ｃの回転方向位置が円周方向に細長い
貫通孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃの例えば右端部分に設定
されており、基板上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃの位
置が基板保持用アダプター１８の開口６２ａ，６２ｂ，
６２ｃの位置と一致している。この状態では、基板上下
ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃは基板ステージ１６のベー
スステージ１７及び基板保持用アダプター１８を貫通し
て上下動することができ、図２に示したように、基板搬
送系の搬送アーム４５との間で感光基板１５の受け渡し
を行うことができる。

【００２９】一方、図８では、図７の状態から基板上下
ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃが反時計回りに回転して、
基板上下ピンの位置が円周方向に細長い貫通孔７２ａ，
７２ｂ，７２ｃの例えば左端部分に設定されている。こ
の状態では、基板上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃの位
置は基板保持用アダプター１８に設けられた開口６２
ａ，６２ｂ，６２ｃの位置と一致せず、基板上下ピンを
上昇させたとき先端が基板保持用アダプターの下面と衝
突する。したがって、ベースプレート１７と基板保持用
アダプター１８との間の真空吸着を解除したうえで基板
上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃを上昇させると、図９
に示すように、基板上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ
（図９には５１ａ及び５１ｂのみを図示）によって基板
保持用アダプター１８を持ち上げ、基板搬送系の搬送ア
ーム４５に受け渡すことができる。

【００３０】図１０は、基板保持用アダプター１８が基
板ステージ１６の上方で基板搬送系の搬送アーム４５に
よって保持されている状態を示す斜視図である。基板保
持用アダプター１８は感光基板と同様の厚さ及び形状を
有するため、露光装置内で感光基板と同様に取り扱うこ
とができ、図１０に示すように、基板搬送系のアーム４
５によって搬送することが可能である。基板ステージ１
６のベースステージ１７上面の保持部から除去された基
板保持用アダプター１８は、基板搬送系３５のアーム４
５に載置されて露光装置内の洗浄部３６（図１参照）に
搬送され、そこで例えば超音波洗浄などによって付着し
た異物の洗浄除去が行われる。異物除去が終了した基板
保持用アダプター１８は、再び基板搬送系３５の搬送ア
ーム４５によって基板ステージ上に搬送され、図２に示
した感光基板の受け渡しと同様の手順によって基板ステ
ージ１６のベースステージ１７上に載置され、前述のよ
うに保持部に真空吸着保持される。このように、感光基
板と同様の形状の基板保持アダプター１８を用いること
により、人手を介することなく基板保持面を清掃するこ
とができる。

【００３１】また、基板ステージ１６から取り外した基
板保持用アダプター１８は、露光装置内の洗浄部３６に
搬送せず、図１に示した基板収納ボックス３４内に回収
することも可能である。その後、露光装置から基板収納
ボックス３４を取り出し、その中に納められた基板保持
用アダプターを装置外部に設置された基板洗浄機にかけ
る。基板洗浄機で洗浄して異物が除去された基板保持用
アダプター１８を再び基板収納ボックス３４に収納し、
その基板収納ボックス３４を露光装置の元の位置に設置
すれば、その後は感光基板を基板ステージに搬送するの
と同様の手順で、基板搬送系３５により基板保持用アダ
プター１８を基板ステージ１６のベースステージ１７上
面の保持部に搬送することができる。

【００３２】図１１は、ベースステージの他の例を説明
する斜視図である。この例においては、基板保持用アダ
プターを載置して真空吸着により固定するベースステー
ジ１７Ａの保持部は、一定の厚さの多孔質セラミックス
８０で構成されている。ベースステージ１７Ａには３本
の基板上下ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃを通す３箇所の
貫通孔８２ａ，８２ｂ，８２ｃと、基板保持用アダプタ
ー１８の真空吸引孔６１に接続される複数の小孔８１が
設けられている。基板上下ピンを通す貫通孔８２ａ，８
２ｂ，８２ｃは、ベースステージ１７Ａの中心に対して
例えば３０°の角度をなすように各々円周方向に延びた
細長い形状をしている。ベースステージ１７Ａの保持部
の外周部分８４、３箇所の貫通孔８２ａ，８２ｂ，８２
ｃの周壁８３ａ，８３ｂ，８３ｃ、及び複数の小孔８１
の周囲部分８５は、保持部に基板保持用アダプター１８
を真空吸引したときそれらの箇所から空気漏れが生じな
いように、例えば多孔質セラミックスに樹脂を充填して
空気の透過を防止する処理を施したり、あるいは空気を
透過しないように多孔質ではない材料によって構成され
ている。

【００３３】基板保持用アダプター１８は、３つの開口
６２ａ，６２ｂ，６２ｃの位置をベースステージ１７Ａ
の保持部に設けられた３箇所の貫通孔８２ａ，８２ｂ，
８２ｃの位置にそれぞれ一致させ、また、基板保持用ア
ダプター１８の基板保持面に設けられた真空吸着用の溝
６０に連通する複数の真空吸引孔６１を保持部に設けら
れた複数の小孔８１にそれぞれ位置合わせした状態でベ
ースステージ１７Ａの保持部に載置される。

【００３４】図１２は、図１１に示したベースステージ
１７Ａの保持部に基板保持用アダプター１８を真空吸着
保持し、さらにその上に感光基板１５を真空吸着保持し
ている状態を模式的に示した断面図である。基板上下ピ
ン５１ａ，５１ｂは下方位置にある。ベースステージ１
７Ａ上面の多孔質セラミックス８０かならる保持部に
は、基板保持用アダプター１８が平面性を保って支持さ
れている。このとき、上部の開放面を基板保持用アダプ
ター１８によって塞がれたベースステージ１７Ａの多孔
質セラミックス８０を外部の真空排気ポンプに連通する
排気通路８６から真空排気することで、基板保持用アダ
プター１８はベースステージ１７Ａの保持面に真空吸着
保持される。また、外部の真空排気ポンプに連通する他
の排気通路８７から、ベースプレート１７Ａの小孔８１
及び基板保持用アダプター１８の真空吸引孔６１を介し
て基板保持用アダプター１８の基板保持面の溝６０を真
空排気することで、基板保持用アダプター１８の基板保
持面に感光基板１５が真空吸着保持される。

【００３５】この場合にも、基板保持用アダプター１８
の下面やベースステージ１７Ａの保持面に付着した異物
が保持面と基板保持用アダプター１８の下面との間に挟
まって、基板保持用アダプター１８を変形させる可能性
が小さくなる。基板保持用アダプター１８を清掃する時
の一連の動作は先の例と同じである。ところで露光装置
で扱う感光基板には、円形をしたウエハーや矩形のガラ
スプレート等、種類によって外形が異なるものがある。
その寸法も３インチ、６インチ、８インチ、１２インチ
などと種々のものがある。露光装置の基板ステージ１６
は、これら形状の異なる感光基板を保持する必要がある
ため、基板保持用アダプター１８も感光基板の形状に応
じたものを複数種類用意しておき、露光する感光基板の
形状に合わせたものを使用するのがよい。

【００３６】図１３は、複数の基板保持用アダプターを
交換して使用する場合に好適なベースステージを説明す
る上面図である。図は、基板保持用アダプターとして直
径の異なる２種類の円形のものを使用する場合のベース
ステージを示す。ベースステージ９０保持部は気密な境
界壁９６によって複数の領域、図の場合は内側領域９７
と外側領域９８の２つの領域に分割され、この２つの領
域９７，９８は各々独立して真空排気手段に接続される
ようになっている。基板上下ピンを貫通させる貫通孔９
２ａ，９２ｂ，９２ｃは保持部の内側領域９７に設けら
れている。小径の基板保持用アダプター１８ａを用いる
場合は、保持部の内側領域９７のみを使用する。すなわ
ち、基板保持用アダプター１８ａをその周辺部が境界壁
９６の上に乗るようにしてベースステージ９０の保持部
に載置し、保持部の内側領域９７のみを排気して基板保
持用アダプター１８ａを真空吸着保持する。

【００３７】一方、大径の基板保持用アダプター１８ｂ
を使用するときは、保持部の内側領域９７及び外側領域
１８ｂの２つの領域を同時に排気してベースステージ９
０の保持部の全面に基板保持用アダプター１８ｂを真空
吸着保持する。このようにベースステージ上面の保持部
を複数の領域に分割しておき、排気する領域を基板保持
用アダプターの形状に応じて選択可能とすることで、大
きさの異なる基板保持用アダプターを交換して使用する
ことができる。

【００３８】ここでは、感光基板が円形であり、従って
基板保持用アダプターもベースステージも円形である場
合について説明した。しかし、本発明は円形の感光基板
に対してだけでなく、矩形等他の形状の感光基板に対し
ても適用することができる。その場合、基板保持用アダ
プターやベースステージの形状は感光基板の形状と相似
形にするのが好都合である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、基板ステージ周囲のユ
ニットを取り外したり、人手を介したりすることなく基
板ステージの基板保持面を清掃することができる。ま
た、基板保持用アダプターを基板洗浄装置で清掃するこ
とができるので、異物の除去効果も大きく、半導体製造
の歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による露光装置の一例を模式的に示した
略図。

【図２】感光基板が基板ステージの上方で搬送アームに
よって保持されている状態を示す基板ステージの周辺の
斜視図。

【図３】基板保持用アダプターの説明図であり、（ａ）
は全体の斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−
Ｂ断面図。

【図４】ベースステージの一例を示す斜視図。

【図５】ベースステージと基板保持用アダプターの位置
合わせを説明する図。

【図６】ベースステージの保持部に基板保持用アダプタ
ーを真空吸着保持し、その上に感光基板を真空吸着保持
している状態を模式的に示した断面図。

【図７】感光基板の受け渡しを行うように基板法下ピン
の位置が設定された基板ステージの上面図。

【図８】基板保持用アダプターの受け渡しを行うように
基板法下ピンの位置が設定された基板ステージの上面
図。

【図９】基板上下ピンによって基板保持用アダプターを
持ち上げた状態を示す略断面図。

【図１０】基板保持用アダプターが基板ステージの上方
で搬送アームによって保持されている状態を示す斜視
図。

【図１１】ベースステージの他の例を説明する斜視図。

【図１２】ベースステージの保持部に基板保持用アダプ
ターを真空吸着保持し、その上に感光基板を真空吸着保
持している状態を模式的に示した断面図。

【図１３】複数の基板保持用アダプターを交換して使用
する場合に好適なベースステージを説明する上面図。

【図１４】（ａ）は従来の基板ステージの概略平面図、
（ｂ）はその断面図。

【符号の説明】

１１…照明系、１２…マスク、１３…マスクステージ、
１４…投影光学系、１５…感光基板、１６…基板ステー
ジ、１７…ベースステージ、１８…基板保持用アダプタ
ー、２１…駆動手段、２２…移動鏡、２３…レーザ干渉
計、２５…ボディ構造、２６…アライメントセンサー、
２７…焦点検出センサー、３１…マスク収納ボックス、
３２…マスク搬送系、３４…基板収納ボックス、３５…
基板搬送系、３６…基板洗浄部、４１…ステージ駆動制
御装置、４２…主制御系、４５…搬送アーム、５１ａ，
５１ｂ，５１ｃ…基板上下ピン、６０…溝、６１…真空
吸引孔、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ…円形開口、７０…突
起、７１…小孔、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ…貫通孔、７
６，７７…排気通路、８０…多孔質セラミックス、８１
…小孔、８２ａ，８２ｂ，８２ｃ…貫通孔、８６，８７
…排気通路、９０…ベースステージ、９２ａ，９２ｂ，
９２ｃ…貫通孔、９６…境界壁、９７…内側領域、９８
…外側領域、１０１…リニアガイド、１０２…スライダ
ー、１０３ａ，１０３ｂ…フォーク部、１０５…載置
面、１０６…溝、１０７…センターアップ部、ＳＴ…基
板ステージ、Ｗ…感光基板、ＷＨ…基板ホルダー

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を感光基板
上に投影する投影光学系と、前記感光基板を載置する基
板ステージとを含む露光装置において、前記基板ステージは、前記感光基板を保持する着脱自在
な基板保持用アダプターと、前記基板保持用アダプター
を固定する保持部とを備えたことを特徴とする露光装
置。
【請求項２】前記保持部は、多数の微小突起と排気手
段に連通する開口とを備え、前記多数の微小突起上に前
記感光基板を載置した状態で前記開口から前記保持部と
前記感光基板の間の空間を排気することにより前記感光
基板を真空吸着して保持することを特徴とする請求項１
記載の露光装置。
【請求項３】前記保持部は、多孔質部材と、該多孔質
部材と排気手段とを連通する流路とを有し、前記多孔質
部材上に前記感光基板を載置した状態で前記多孔質部材
内を排気することにより前記感光基板を真空吸着して保
持することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】前記基板保持用アダプターは、前記感光
基板の形状に応じたものが複数種類用意されていること
を特徴とする請求項１、２又は３記載の露光装置。
【請求項５】前記保持部は複数の領域に分割されてお
り、排気する領域を前記基板保持用アダプターの形状に
応じて選択可能であることを特徴とする請求項２、３又
は４記載の露光装置。
【請求項６】前記感光基板と前記基板保持用アダプタ
ーとを別々に上下動する上下動機構を備えることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１項記載の露光装置。
【請求項７】基板を保持する着脱自在な基板保持用ア
ダプターと、前記基板保持用アダプターを固定する保持
部とを備えることを特徴とする基板保持装置。