JP2006049440A - Xy stage and apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent incorrect positioning due to particles adhered to a travelling wheel and a stage track of an XY stage equipped in a vacuum chamber. <P>SOLUTION: At least one stage of the XY stage 100 is provided with wheel cleaning rollers 5 which are rotatably and elastically in contact with a plurality of travelling wheels and track cleaning rollers 6 which are roratably and elastically in contact with a plurality of the stage tracks. The wheel cleaning rollers 5 remove particles adhered to the surface of the travelling wheel by sticking, and the track cleaning rollers 6 remove particles adhered to the surface of the stage track by sticking. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置の製造装置に関し、特に電子ビーム露光装置のような減圧雰囲気中でウエハを保持して微動させるＸＹステージに対して塵に起因した不具合を防止する手段を設けた製造装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus, and more particularly to a manufacturing apparatus provided with means for preventing defects caused by dust on an XY stage that holds and finely moves a wafer in a reduced-pressure atmosphere such as an electron beam exposure apparatus. .

半導体装置の半導体素子や磁気装置の磁気ヘッドなどを製造する際においては、ホトリソグラフィを用いて超微細なパターンを生成する技術が不可欠である。しかも、その際には、光源の如何に関わらず、例えば、半導体素子の場合にはシリコンウェーハのような基板を微移動させることが必要である。   In manufacturing a semiconductor element of a semiconductor device, a magnetic head of a magnetic device, and the like, a technique for generating an ultrafine pattern using photolithography is indispensable. In addition, in that case, for example, in the case of a semiconductor element, it is necessary to slightly move a substrate such as a silicon wafer regardless of the light source.

一般に、物体を水平のＸＹ方向、場合によっては垂直のＺ方向にも移動させるにはＸＹテーブルとも呼ばれるＸＹステージが用いられる。しかし、半導体装置などの製造においては、移動の絶対量がサブミクロンと小さい上に高精度な極微移動が要求される。   In general, an XY stage, also called an XY table, is used to move an object in the horizontal XY direction, and in some cases also in the vertical Z direction. However, in the manufacture of semiconductor devices and the like, the absolute amount of movement is as small as submicron, and high-precision micro movement is required.

ところで、ＸＹステージを装備した各種製造装置には、例えば、可視光や紫外線、電子ビーム、Ｘ線などを光源としたホトリソグラフィ用の露光装置、ＳＥＭやＴＥＭなどの顕微鏡、欠陥検査装置、イオンビーム打込み装置などがある。これらの装置の多くは、真空チャンバー内で精度よく位置決めが必要な装置である。   By the way, various manufacturing apparatuses equipped with an XY stage include, for example, an exposure apparatus for photolithography using a light source such as visible light, ultraviolet light, electron beam, and X-ray, a microscope such as SEM and TEM, a defect inspection apparatus, and an ion beam. There are driving devices. Many of these devices are devices that require accurate positioning in a vacuum chamber.

図３はＸＹステージを用いた一製造装置の模式図である。製造装置２００は、電子ビーム露光装置を一例としたもので、要部を模式的に示したものである。ウェーハ９をホトリソグラフィによってパターニング加工する場合には、まず、ウェーハ９をロードロック室２０３に移送し、ゲートバルブ２０２を閉じた後ロードロック室２０３を図示してない真空排気系によって減圧する。   FIG. 3 is a schematic diagram of one manufacturing apparatus using an XY stage. The manufacturing apparatus 200 is an electron beam exposure apparatus as an example, and schematically shows the main part. When patterning the wafer 9 by photolithography, first, the wafer 9 is transferred to the load lock chamber 203, and after closing the gate valve 202, the load lock chamber 203 is decompressed by a vacuum exhaust system (not shown).

ロードロック室２０３が減圧された真空チャンバー２０１と同じ気圧になったらゲートバルブ２０２を開けて、搬送ロボット２０４によってウェーハ９を真空チャンバー２０１内に搬入する。真空チャンバー２０１内にはＸＹステージ１００が装備されており、搬入されたウェーハ９はＸＹステージ１００に載置される。   When the load lock chamber 203 reaches the same pressure as the decompressed vacuum chamber 201, the gate valve 202 is opened, and the wafer 9 is carried into the vacuum chamber 201 by the transfer robot 204. An XY stage 100 is provided in the vacuum chamber 201, and the loaded wafer 9 is placed on the XY stage 100.

ＸＹステージ１００には、ウェーハ９などの平板状の被処理物をステージ上に保持するためにチャック２０５が設けられている。チャック２０５には、機械式の外に真空によって吸引する真空チャックと静電引力によって吸引する静電チャックの二つがよく知られているが、真空チャンバー２０１の中では主として静電チャックが用いられる。真空チャンバー２０１の中に搬入にされたウェーハ９は、チャック２０５の上に位置決めして置かれた後、チャック２０５によってＸＹステージ１００の上に吸着固持される。   The XY stage 100 is provided with a chuck 205 for holding a plate-shaped workpiece such as the wafer 9 on the stage. As the chuck 205, there are well known two types, a vacuum chuck that attracts by vacuum and an electrostatic chuck that attracts by electrostatic attraction, and in the vacuum chamber 201, an electrostatic chuck is mainly used. The wafer 9 carried into the vacuum chamber 201 is positioned and placed on the chuck 205, and is then adsorbed and held on the XY stage 100 by the chuck 205.

ウェーハ９は、電子ビーム２０６によって描画される際には、ＸＹステージ１００のテーブルの動きに連動して水平な前後左右のＸＹ方向、場合によっては垂直な上下のＺ方向に移動する。ＸＹステージ１００を他の製造装置内の装備して用いる場合にも、基本的な動作原理は変わらない。   When the wafer 9 is drawn by the electron beam 206, the wafer 9 moves in the horizontal front / rear / left / right XY directions, and in some cases, the vertical upper / lower Z directions in conjunction with the movement of the table of the XY stage 100. Even when the XY stage 100 is installed and used in another manufacturing apparatus, the basic operation principle does not change.

図４はＸＹステージの要部を模式的に示した斜視図である。ＸＹステージ１００は、二つのステージが直交して上下に重なった構成になっている。上下関係はどちらでもよいが、例えば、Ｘ方向に移動する下ステージ１２１とＹ方向に移動する上ステージ１１１とが重なった構成になっている。   FIG. 4 is a perspective view schematically showing the main part of the XY stage. The XY stage 100 has a configuration in which two stages are vertically overlapped with each other. For example, the lower stage 121 that moves in the X direction and the upper stage 111 that moves in the Y direction overlap each other.

上下のステージ１１１、１２１のそれぞれは、できるだけ磨耗した夾雑物が発生しないように、例えば、セラミックス製や金属製の四つの走行車輪で自在に前進・後退の直進移動ができるようになっている。また、走行車輪が乗っかるステージ軌道も、走行車輪との摩擦によって夾雑物が発生しないように、例えば、セラミックス製となっている。   Each of the upper and lower stages 111 and 121 can be moved straight forward and backward by, for example, four traveling wheels made of ceramics or metal so as to prevent generation of worn impurities as much as possible. The stage track on which the traveling wheel rides is also made of, for example, ceramics so that no foreign matter is generated due to friction with the traveling wheel.

下ステージ１２１は、例えば、基盤２０に固定されたパルスモータやサーボモータなどからなる下駆動部材１２４によって押引され、基盤２０の上に設けられた下ステージ軌道２２の上を下走行車輪１２２が転動してＸ方向に移動する。   The lower stage 121 is pushed and pulled by, for example, a lower driving member 124 made of a pulse motor, a servo motor, or the like fixed to the base 20, and the lower traveling wheel 122 is placed on the lower stage track 22 provided on the base 20. Roll to move in the X direction.

上ステージ１１１は、下ステージ１２１に固定された上駆動部材１１４によって駆動され、下ステージ１２１の上に設けられた上ステージ軌道２１の上を上走行車輪１１２が転動してＹ方向に移動する。基本的には、上駆動部材１１４と下駆動部材１２４、上走行車輪１１２と下走行車輪１２２のそれぞれは、名称で分ける程の機能的な相違はない。   The upper stage 111 is driven by an upper driving member 114 fixed to the lower stage 121, and the upper traveling wheel 112 rolls on the upper stage track 21 provided on the lower stage 121 and moves in the Y direction. . Basically, the upper drive member 114 and the lower drive member 124, and the upper traveling wheel 112 and the lower traveling wheel 122 are not functionally different from each other by name.

また、上下のステージ１１１、１２１のそれぞれには、上拘束ガイド３１と下拘束ガイド３２を把持するように上ガイドローラ１１３と下ガイドローラ１２３が設けられている。そして、上下の走行車輪１１２、１２２のそれぞれが上下のステージ軌道２１、２２から脱輪して上ステージ１１１がＸ方向、下ステージ１２１がＹ方向にそれぞれ揺動しないようになっている。   Each of the upper and lower stages 111 and 121 is provided with an upper guide roller 113 and a lower guide roller 123 so as to hold the upper constraint guide 31 and the lower constraint guide 32. The upper and lower traveling wheels 112 and 122 are removed from the upper and lower stage tracks 21 and 22, respectively, so that the upper stage 111 does not swing in the X direction and the lower stage 121 does not swing in the Y direction.

ここでは、上下のＺ方向については図示してないが、必要があれば拘束ガイドを設けてガイドローラで把持し、ステージが上下方向に移動する際に、前後左右の水平方向に揺動しないように拘束することもできる。   Here, the upper and lower Z directions are not shown, but if necessary, a restraint guide is provided and gripped by a guide roller so that the stage does not swing horizontally in the front, rear, left and right directions when moving in the vertical direction. Can also be restrained.

ところで、ＸＹステージ１００が上下の走行車輪１１２、１２２で上下のステージ軌道２１、２２の上を走行する際に、上下のステージ軌道２１、２２の軌道面上にパーティクルと呼ばれる粒子状の塵が付着して汚染されることが間々起こる。   By the way, when the XY stage 100 travels on the upper and lower stage tracks 21 and 22 with the upper and lower traveling wheels 112 and 122, particulate dust called particles adheres to the track surfaces of the upper and lower stage tracks 21 and 22. It often happens that it is contaminated.

パーティクルは、ＪＩＳによれば、粒径が１０μｍ程度以下を微粒子、粒径が１μｍ程度以下を超微粒子（サブミクロンパーティクル）などに分けられる。近年、パターンの超微細化に伴い、ステージ軌道に付着するパーティクルで不具合の原因となるものは微粒子以上の大きな粒状物質、つまり、粒径が数μｍから数ｍｍまでの大きなパーティクルに止まらず、超微粒子も半導体などの製造精度に多大な不具合を起こすようになっている。   According to JIS, the particles are classified into fine particles having a particle size of about 10 μm or less and ultrafine particles (submicron particles) having a particle size of about 1 μm or less. In recent years, along with ultra-fine patterning, particles that adhere to the stage trajectory are not limited to particles that are larger than fine particles, that is, particles that have a particle size of several μm to several mm. Fine particles have also caused great problems in manufacturing accuracy of semiconductors and the like.

パーティクルは、ＸＹステージが装備される装置自体から発生するものもある。しかし、半導体装置の製造を例にとれば、ウェーハプロセスの際に、ウェーハの表面に形成される生成物や、露光やエッチングの際に被着されるレジスト、ウェーハをチップ状にスクライブする際の切り子や破片、さらに、こうした工程によってウェーハの裏面に付着したものなど種々ある。   Some particles are generated from the apparatus itself equipped with the XY stage. However, taking semiconductor device manufacturing as an example, during the wafer process, products formed on the surface of the wafer, resist applied during exposure and etching, and when scribing the wafer into chips There are various types such as chips and fragments, and those adhered to the back surface of the wafer by such a process.

一方、ウェーハの裏面に付着したパーティクルを除去することに対しては、特許文献１に示された対応策もある。しかし、パーティクルが除去されて不具合が起らない程に完全ではない（特許文献１参照）。   On the other hand, there is also a countermeasure disclosed in Patent Document 1 for removing particles adhering to the back surface of the wafer. However, it is not so complete that the particles are removed and no malfunction occurs (see Patent Document 1).

図５はパーティクルを除塵する一方法の要部の拡大図である。図５は、ＸＹステージ１００の一要部を拡大したものであるが、下ステージ軌道２２の上を下ステージ１２１の下走行車輪１２２が転動しながら矢印の方向に移動している。下走行車輪１２２の前方にはスクレーパ４と呼ぶ引っ掻き具を設ける。このスクレーパ４は、例えば、可撓性をもったプラスチック製で、下ステージ軌道２２の上にあるパーティクル８をスクレーパ４が擦りながら引っ掻いて軌道上から除塵するようになっている。図示してない上ステージの場合にも、全く同様の除塵を行うようになっている。   FIG. 5 is an enlarged view of a main part of one method for removing particles. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the XY stage 100, and the lower traveling wheel 122 of the lower stage 121 moves in the direction of the arrow while rolling on the lower stage track 22. A scratching tool called a scraper 4 is provided in front of the lower traveling wheel 122. The scraper 4 is made of, for example, plastic having flexibility, and the particles 8 on the lower stage track 22 are scratched while being scraped by the scraper 4 to remove dust from the track. In the case of the upper stage (not shown), exactly the same dust removal is performed.

このようなＸＹステージの軌道上の除塵をスクレーパ４で行うことは、ＸＹステージにおいて実際に行われている。しかし、スクレーパ４を潜り抜けて除塵し切れない微小なパーティクル８の処理について革新的で参考となるような特許文献や非特許文献は見い出せなかった。
特開２０００−２２８４３９ Such dust removal on the orbit of the XY stage is actually performed in the XY stage by the scraper 4. However, patent and non-patent literatures that are innovative and useful for the treatment of the minute particles 8 that cannot pass through the scraper 4 can be found.
JP2000-228439

スクレーパによる軌道上の除塵は、比較的大きなパーティクルに対しては有効に機能する。ところが、超微粒子に相当する粒径が１μｍ以下の超微細なパーティクルは、スクレーパで除去できない不具合が間々起こる。その場合には、例えば、ＸＹステージが装備されている真空チャンバーを一旦大気圧に戻し、ワイプを溶剤や水で湿らせて拭き取ることが行われていた。   The dust removal on the track by the scraper functions effectively for relatively large particles. However, the ultrafine particles having a particle size of 1 μm or less corresponding to the ultrafine particles often fail to be removed by the scraper. In that case, for example, the vacuum chamber equipped with the XY stage is once returned to atmospheric pressure, and the wipe is wetted with a solvent or water and wiped off.

このようにＸＹステージのクリーニング作業によって、ＸＹステージを装備している製造装置を再稼働するためには数日間を要することもあった。そのため、ＸＹステージのクリーニング作業は非常に非効率的であった。   As described above, it may take several days to restart the manufacturing apparatus equipped with the XY stage by the cleaning operation of the XY stage. For this reason, the cleaning operation of the XY stage is very inefficient.

さらに、走行車輪がステージ軌道上を移動する際に、図６に示したようにステージ軌道上に付着したパーティクルの上を通過した場合を考える。図６（Ａ）に示したように、上または下の走行車輪１１２または１２２がパーティクル８に乗り上がると、上ステージ１１１または下ステージ１２１が傾き、その結果、ＸＹステージ１００それ自体が傾く。   Further, consider a case in which the traveling wheel passes over particles adhering to the stage track as shown in FIG. 6 when moving on the stage track. As shown in FIG. 6A, when the upper or lower traveling wheel 112 or 122 rides on the particle 8, the upper stage 111 or the lower stage 121 tilts, and as a result, the XY stage 100 itself tilts.

従って、例えば、ＸＹステージ１００を装備している装置が電子ビーム露光を行う半導体製造装置であれば、図６（Ｂ）に示したのように、ＸＹステージ１００が傾斜度：θ°傾けば、ビームの位置ずれ距離：δとなり、所定のパターニングが不能となる不具合が生じることになる。   Therefore, for example, if the apparatus equipped with the XY stage 100 is a semiconductor manufacturing apparatus that performs electron beam exposure, as shown in FIG. 6B, if the XY stage 100 is tilted at an inclination of θ °, The positional deviation distance of the beam is δ, which causes a problem that predetermined patterning is impossible.

そこで、本発明は、粘着性の素材をローラに被着した清掃ローラをＸＹステージの走行車輪やステージ軌道に弾接し、車輪や軌道に付着したパーティクルを粘着させて除塵するＸＹステージを提供することを目的としている。   Accordingly, the present invention provides an XY stage that removes dust by adhering particles adhering to a wheel or a track by elastically contacting a cleaning roller having an adhesive material attached to the roller to a traveling wheel or a stage track of the XY stage. It is an object.

上で述べた課題は、請求項１において、ＸＹステージの少なくとも一方のステージが、複数の走行車輪のそれぞれに回動自在に弾接する車輪清掃ローラと複数のステージ軌道のそれぞれに回動自在に弾接する軌道清掃ローラとを有し、該車輪清掃ローラは、走行車輪の表面に付着したパーティクルを粘着除塵し、該軌道清掃ローラは、ステージ軌道の表面に付着したパーティクルを粘着除塵するように構成されたＸＹステージによって解決される。   The above-described problem is that, in claim 1, at least one of the XY stages has a wheel cleaning roller that elastically contacts each of a plurality of traveling wheels, and a plurality of stage tracks that can rotate freely. A track cleaning roller in contact therewith, the wheel cleaning roller is configured to adhere and remove particles adhering to the surface of the traveling wheel, and the track cleaning roller is configured to adhere and remove particles adhered to the surface of the stage track. It is solved by the XY stage.

つまり、本願発明においては、スクレーパに除塵し切れずにＸＹステージの走行車輪やステージ軌道に付着したパーティクルを、走行車輪と弾接して回動する車輪清掃ローラおよびステージ軌道に弾接して回動する軌道清掃ローラに粘着させて除塵する。   In other words, in the present invention, the particles adhered to the traveling wheels and stage track of the XY stage without being completely dust-removed by the scraper are rotated and elastically contacted with the wheel cleaning roller and the stage track that are rotated in contact with the traveling wheel. Adhere to the track cleaning roller to remove dust.

次いで、請求項２において、該車輪清掃ローラと軌道清掃ローラは、表面に粘着性を有するゴム系樹脂膜が被着されているように構成された請求項１記載のＸＹステージによって解決される。   Next, in claim 2, the wheel cleaning roller and the track cleaning roller are solved by the XY stage according to claim 1, wherein a rubber-based resin film having adhesiveness is attached to the surface.

つまり、車輪清掃ローラと軌道清掃ローラの表面には、いわゆる粘着性（タッキネス）をもったゴム系の樹脂を被着する。タッキネスの強さは、弾接したローラが自在に回動する程度に弱い必要があり、接着剤自身の凝集力が弱いために粘着力が比較的弱い感圧接着性をもったものなどが好ましい。   That is, a rubber-based resin having a so-called adhesiveness is attached to the surfaces of the wheel cleaning roller and the track cleaning roller. The strength of tackiness needs to be weak enough for the elastic roller to rotate freely, and the adhesive itself has a weak cohesive force, so that it has a pressure sensitive adhesive with a relatively weak adhesive force, etc. .

次いで、請求項３に置いて、該車輪清掃ローラと軌道清掃ローラは、ローラ軸が軸支持部材によって弾発的に押圧されているように構成された請求項１記載のＸＹステージによって解決される。   Next, according to claim 3, the wheel cleaning roller and the track cleaning roller are solved by the XY stage according to claim 1, wherein the roller shaft is elastically pressed by the shaft support member. .

つまり、車輪清掃ローラと軌道清掃ローラの表面はタッキネスをもったゴム系の樹脂によって被着されている。しかし、車輪清掃ローラや軌道清掃ローラが上下の走行車輪や軌道と弾接することをより円滑にするために、軸支持部材がローラ軸を弾発的に押圧するようにしている。   That is, the surfaces of the wheel cleaning roller and the track cleaning roller are attached by rubber-based resin having tackiness. However, in order to make it smoother that the wheel cleaning roller and the track cleaning roller come into elastic contact with the upper and lower traveling wheels and the track, the shaft support member presses the roller shaft resiliently.

次いで、請求項４において、請求項１記載のＸＹステージが装備されているように構成された半導体装置の製造装置によって解決される。   Next, in claim 4, the problem is solved by a semiconductor device manufacturing apparatus configured to be equipped with the XY stage according to claim 1.

つまり、本願発明になるＸＹステージは、例えば、一旦真空を破った後排気して再稼働までのリードタイムが長い真空チャンバーを装備した半導体装置の製造装置において効果的である。   That is, the XY stage according to the present invention is effective, for example, in a semiconductor device manufacturing apparatus equipped with a vacuum chamber that has a long lead time until it is evacuated and then restarted after breaking the vacuum.

次いで、請求項５において、該ＸＹステージが真空チャンバーの中に装備されているように構成された請求項４記載の半導体装置の製造装置によって解決される。   Next, in claim 5, the problem is solved by the semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the XY stage is provided in a vacuum chamber.

つまり、本発明になるＸＹステージは、大気中で用いる場合はもちろんであるが、清掃などを含むメンテナンスが行い難い真空チャンバーの中で用いる方が大いに特徴を発揮することができる。   In other words, the XY stage according to the present invention can be greatly used when used in a vacuum chamber where maintenance including cleaning and the like is difficult to perform, as well as when used in the atmosphere.

本発明によれば、ＸＹステージの走行車輪やステージ軌道に付着したスクレーパで除塵し切れない微細なパーティクルを、表面に粘着性を付与した清掃ローラを弾接させて自発的に除去することができる。   According to the present invention, fine particles that cannot be completely removed by a scraper attached to a traveling wheel of an XY stage or a stage track can be spontaneously removed by elastically contacting a cleaning roller having a surface with adhesiveness. .

従って、特に、ＸＹステージが真空チャンバー内に装備されている半導体装置の製造装置の場合には、稼働中にチャンバーの外からクリーニングすることが不可能なので大いに効果がある。   Therefore, in particular, in the case of a semiconductor device manufacturing apparatus in which an XY stage is installed in a vacuum chamber, it is very effective because it cannot be cleaned from outside the chamber during operation.

ＸＹステージの全ての走行車輪とステージ軌道のそれぞれに、表面に粘着性をもった樹脂を被着した車輪清掃ローラと軌道清掃ローラを回動自在に弾接し、スクレーパで除塵し切れなかった微細なパーティクルを粘着除塵する。   The wheel cleaning roller and the track cleaning roller, which are coated with resin with adhesive on the surface, are elastically contacted to all the running wheels and the stage track of the XY stage so that the dust cannot be completely removed by the scraper. Remove dust particles.

図１は本発明の一実施例の説明図、図２は図１の要部の拡大図である。図１において、ＸＹステージ１００は、図示してない真空チャンバーなどの中に装備されており、上ステージ１１１が下ステージ１２１の上に重なった構成になっている。   FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. In FIG. 1, an XY stage 100 is installed in a vacuum chamber (not shown) or the like, and an upper stage 111 is overlaid on a lower stage 121.

下ステージ１２１は四隅に設けられた、例えば、セラミックス製の四つの下走行車輪１２２の上に載置されている。そして、基盤２０の上に設けられた、例えば、セラミックス製の下ステージ軌道２２の上を自在に移動できるようになっている。ただし、実際の動きは、図示してない駆動源に連なる上駆動部材１１４によって高精度に制御性よく前進・後退し、図１の紙面上では左右に移動するようになっている。   The lower stage 121 is placed on four lower traveling wheels 122 made of, for example, ceramics provided at four corners. And it can move freely on the lower stage track 22 made of, for example, ceramics provided on the base 20. However, the actual movement is advanced and retracted with high controllability with high controllability by an upper drive member 114 connected to a drive source (not shown), and moves to the left and right on the paper surface of FIG.

上ステージ１１１は四隅に設けられた、例えば、セラミックス製の四つの上走行車輪１１２の上に載置されている。そして、下ステージ１２１の上に設けられ、下ステージ軌道２２と直交する、例えば、セラミックス製の上ステージ軌道２１の上を自在に移動できるようになっている。ただし、実際の動きは、図示してない駆動源によって高精度に制御性よく前進・後退し、図１の紙面上では前後に移動するようになっている。   The upper stage 111 is placed on four upper traveling wheels 112 made of, for example, ceramics provided at four corners. And it is provided on the lower stage 121 and can move freely on the upper stage track 21 made of, for example, ceramics orthogonal to the lower stage track 22. However, the actual movement is advanced and retracted with high controllability with high accuracy by a drive source (not shown), and moves back and forth on the paper surface of FIG.

また、横方向の揺動を防ぐために、上ステージ１１１の下に設けられた二つの上ガイドローラ１１３が、下ステージ１２１の上に突設された上拘束ガイド３１を挟持して自在に転動するようになっている。下ステージ１２１の揺動についても同様の構成になっているが、ここでは省略している。   Further, in order to prevent lateral swing, the two upper guide rollers 113 provided below the upper stage 111 can freely roll with the upper restraint guide 31 protruding on the lower stage 121 interposed therebetween. It is supposed to be. The swinging of the lower stage 121 has the same configuration, but is omitted here.

下ステージ１２１の前端と後端のそれぞれにはスクレーパ４が取り付けてある。このスクレーパ４は、下ステージ軌道２２の上を扱いて下ステージ軌道２２の上に付着したパーティクル８を除塵するものである。スクレーパ４は上ステージ１１１の前端と後端のそれぞれにも取り付けてあるが、ここでは図示してない。   A scraper 4 is attached to each of the front end and the rear end of the lower stage 121. The scraper 4 handles the upper stage track 22 and removes particles 8 adhering to the lower stage track 22. Although the scraper 4 is attached to each of the front end and the rear end of the upper stage 111, it is not shown here.

さらに、上ステージ１１１の上には、チャック２０５が取り付けてあり、例えば、ウェーハ９などが吸着される。チャック２０５は、ＸＹステージ１００が大気圧雰囲気の時には真空チャックが用いられるが、ＸＹステージ１００が、例えば、真空チャンバーの中に装備されている場合には静電チャックが用いられる。ただし、このことは本願発明の作用・効果に直接関係はない。   Further, a chuck 205 is attached on the upper stage 111, and, for example, the wafer 9 is adsorbed. The chuck 205 is a vacuum chuck when the XY stage 100 is in an atmospheric pressure atmosphere, but an electrostatic chuck is used when the XY stage 100 is installed in a vacuum chamber, for example. However, this is not directly related to the action / effect of the present invention.

下ステージ１２１の下走行車輪１２２の表面には、車輪清掃ローラ５が回動自在に弾接している。また、下ステージ軌道２２の軌道面には、下ステージ１２１に取り付けた軌道清掃ローラ６が回動自在に弾接している。   The wheel cleaning roller 5 is in elastic contact with the surface of the lower traveling wheel 122 of the lower stage 121 so as to be rotatable. Further, the track cleaning roller 6 attached to the lower stage 121 is in elastic contact with the track surface of the lower stage track 22 so as to be rotatable.

図２（Ａ）において、ＸＹステージ１００の取り付けられた車輪清掃ローラ５と軌道清掃ローラ６は、粘着性（タッキネス）をもった素材をローラの表面に被着した構成になっている。つまり、この素材は、例えば、天然ゴムや、シリコーン系やウレタン系などの合成ゴムにタッキファイアと呼ばれる粘着性付与剤を適宜加えたものである。タッキファイアには、例えば、テルペン系樹脂やキシレン樹脂などを用いる。   In FIG. 2A, the wheel cleaning roller 5 and the track cleaning roller 6 to which the XY stage 100 is attached have a configuration in which a material having adhesiveness (tackiness) is attached to the surface of the roller. That is, this material is obtained by appropriately adding a tackifier called a tackifier to natural rubber or synthetic rubber such as silicone or urethane. For the tackifier, for example, terpene resin or xylene resin is used.

また、感圧接着性をもった素材も適用できる。例えば、天然ゴムやブタジェン系の合成ゴムにクマロン樹脂やフェノール樹脂などのタッキファイアを加えたものである。これらの素材は、接着剤としては凝集力が小さいので接着力は強くなく、しかもタッキファイアによって接着力も制御できる。従って、感圧接着性をもった素材も、車輪清掃ローラ５や軌道清掃ローラ６のローラ表面に被着してパーティクルに対する粘着性を付与するのに適用できる。   A material having pressure-sensitive adhesiveness can also be applied. For example, natural rubber or butadiene synthetic rubber is added with a tackifier such as coumarone resin or phenol resin. Since these materials have a low cohesive force as an adhesive, the adhesive force is not strong, and the adhesive force can also be controlled by a tackifier. Therefore, a material having pressure-sensitive adhesiveness can also be applied to adhere to the roller surfaces of the wheel cleaning roller 5 and the track cleaning roller 6 to provide adhesion to particles.

タッキネスをもった素材は、車輪清掃ローラ５や軌道清掃ローラ６の表面に塗布して被着することもできる。しかし、パーティクルが粘着したあとは適宜剥離して交換するために、フィルムに塗布したものを車輪清掃ローラ５や軌道清掃ローラ６の表面に巻き付けて被着することもできる。   The material having tackiness can be applied and applied to the surfaces of the wheel cleaning roller 5 and the track cleaning roller 6. However, after the particles are adhered, the film applied to the film can be wound around and attached to the surface of the wheel cleaning roller 5 or the track cleaning roller 6 in order to peel and replace as appropriate.

ところで、車輪清掃ローラ５や軌道清掃ローラ６の軸は、軸支持部材７の先端に支持されている。この軸支持部材７には、車輪清掃ローラ５や軌道清掃ローラ６が上下の走行車輪１１２、１２２や上下のステージ軌道２１、２２に弾接するようにアクチュエータが組み込まれている。このアクチュエータには、例えば、直進機構のプランジャマグネットなどが適用できる。しかし、弾接移動のストロークや押圧力がそれ程大きい必要がない。従って、動力源が不要な圧縮ばねを適用することもできる。   By the way, the shafts of the wheel cleaning roller 5 and the track cleaning roller 6 are supported by the tip of the shaft support member 7. An actuator is incorporated in the shaft support member 7 so that the wheel cleaning roller 5 and the track cleaning roller 6 elastically contact the upper and lower traveling wheels 112 and 122 and the upper and lower stage tracks 21 and 22. As this actuator, for example, a plunger magnet of a rectilinear mechanism can be applied. However, the stroke and pressing force of the elastic contact movement need not be so large. Therefore, a compression spring that does not require a power source can be applied.

スクレーパ４で除塵し切れずに上下のステージ軌道２１、２２の上に残ったパーティクル８は、軌道清掃ローラ６で除塵される。ところが、軌道清掃ローラ６によっても除塵し切れずに残ったパーティクル８は、上下の走行車輪１１２、１２２に付着して乗り移れば、図２（Ｂ）に示したように車輪清掃ローラ５によって除塵される。   The particles 8 remaining on the upper and lower stage tracks 21 and 22 without being completely removed by the scraper 4 are removed by the track cleaning roller 6. However, if the particles 8 that remain without being removed by the track cleaning roller 6 adhere to and move on the upper and lower traveling wheels 112 and 122, they are removed by the wheel cleaning roller 5 as shown in FIG. Is done.

ここでは図示してないが、パーティクルは沈降して付着するので、比較的付着し難い傾向にあるが、上下の拘束ガイドのそれぞれを挟持して横揺れを防ぐ上下のガイドローラのそれぞれについても、拘束ガイドあるいはガイドローラに弾接する清掃ローラによって除塵することができる。   Although not shown here, the particles settle and adhere to each other, and thus tend to be relatively difficult to adhere, but each of the upper and lower guide rollers that sandwich the upper and lower restraint guides to prevent the roll, The dust can be removed by a restraining guide or a cleaning roller that elastically contacts the guide roller.

本発明になるＸＹステージは、例えば、図示してない真空チャンバー内で電子ビームを用いて露光する電子ビーム露光装置や顕微鏡、欠陥検査装置などのように、特に、パーティクルの存在を嫌うけれども真空チャンバー内で除塵が厄介な半導体装置の製造装置に装備すると威力を発揮する。   The XY stage according to the present invention is particularly suitable for vacuum chambers such as an electron beam exposure apparatus, a microscope, and a defect inspection apparatus that are exposed using an electron beam in a vacuum chamber (not shown). It is very effective when installed in a semiconductor device manufacturing device where dust removal is difficult.

ただし、ＸＹステージをクリーンルームの様な大気圧雰囲気の中で用いる場合にも、本発明になるステージを用いれば、ステージの移動がパーティクルに影響されないようにすることができ、種々の変形が可能である。   However, even when the XY stage is used in an atmospheric pressure atmosphere such as a clean room, if the stage according to the present invention is used, the movement of the stage can be prevented from being affected by particles, and various modifications are possible. is there.

ＸＹステージの走行車輪やステージ軌道に対して、粘着性をもった素材を被着した清掃ローラを弾接して除塵するに際して、清掃ローラを弾接させる軸支持部材の構成には、例示した以外にも種々の変形が可能である。   The configuration of the shaft support member that elastically contacts the cleaning roller when removing the dust by adhering the cleaning roller coated with a sticky material to the traveling wheel or stage track of the XY stage, other than illustrated Various modifications are possible.

ＸＹステージの上下のＺ方向の移動については、ここでは例示しなかった。しかし、粘着性素材を被着した清掃ローラを走行車輪や軌道に弾接することによって除塵が可能であり、種々の変形が可能である。
（付記１） ＸＹステージの少なくとも一方のステージが、複数の走行車輪のそれぞれに回動自在に弾接する車輪清掃ローラと複数のステージ軌道のそれぞれに回動自在に弾接する軌道清掃ローラとを有し、
該車輪清掃ローラは、走行車輪の表面に付着したパーティクルを粘着除塵し、
該軌道清掃ローラは、ステージ軌道の表面に付着したパーティクルを粘着除塵する
ことを特徴とするＸＹステージ（請求項１）。
（付記２） 該車輪清掃ローラと軌道清掃ローラは、表面に粘着性を有するゴム系樹脂膜が被着されている
ことを特徴とする付記１記載のＸＹステージ（請求項２）。
（付記３） 該車輪清掃ローラと軌道清掃ローラは、ローラ軸が軸支持部材によって弾発的に押圧されている
ことを特徴とする付記１記載のＸＹステージ（請求項３）。
（付記４） 該車輪清掃ローラは、走行車輪の前面部に弾接し、該軌道清掃ローラは、ステージ軌道の前後の走行車輪の中間部に弾接する
ことを特徴とする付記１記載のＸＹステージ。
（付記５） 付記１記載のＸＹステージが装備されている
ことを特徴とする半導体装置の製造装置（請求項４）。
（付記６） 該ＸＹステージが真空チャンバーの中に装備されている
ことを特徴とする付記５記載の半導体装置の製造装置。 The vertical movement of the XY stage in the Z direction is not illustrated here. However, dust can be removed by elastically contacting the cleaning roller with the adhesive material to the traveling wheel or the track, and various modifications are possible.
(Supplementary Note 1) At least one of the XY stages has a wheel cleaning roller that elastically contacts each of the plurality of traveling wheels and a track cleaning roller that elastically contacts each of the plurality of stage tracks. ,
The wheel cleaning roller sticks and removes particles adhering to the surface of the traveling wheel,
The track cleaning roller sticks and removes particles adhering to the surface of the stage track, and an XY stage (Claim 1).
(Supplementary note 2) The XY stage according to supplementary note 1, wherein the wheel cleaning roller and the track cleaning roller have an adhesive rubber-based resin film attached to the surface (Claim 2).
(Supplementary note 3) The XY stage according to supplementary note 1, wherein the wheel cleaning roller and the track cleaning roller have their roller shafts elastically pressed by a shaft support member (Claim 3).
(Supplementary note 4) The XY stage according to supplementary note 1, wherein the wheel cleaning roller is in elastic contact with a front portion of the traveling wheel, and the track cleaning roller is elastically in contact with an intermediate portion of the traveling wheel before and after the stage track.
(Additional remark 5) The XY stage of Additional remark 1 is equipped. The manufacturing apparatus of the semiconductor device characterized by the above-mentioned (Claim 4).
(Additional remark 6) The said XY stage is equipped in the vacuum chamber. The manufacturing apparatus of the semiconductor device of Additional remark 5 characterized by the above-mentioned.

産業上の利用の可能性Industrial applicability

本発明のＸＹステージは、特に、発生するパーティクルの除塵が難しい真空チャンバー内に装備されて電子ビーム露光を行う電子ビーム露光装置などの半導体装置の製造装置の稼働率向上に寄与する。   The XY stage of the present invention contributes particularly to an improvement in the operating rate of a semiconductor device manufacturing apparatus such as an electron beam exposure apparatus that is mounted in a vacuum chamber where it is difficult to remove particles that are generated and performs electron beam exposure.

本発明の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of this invention. 図１の要部の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part of FIG. ＸＹステージを用いた一製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of one manufacturing apparatus using an XY stage. ＸＹステージの要部を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed the principal part of the XY stage typically. パーティクルを除塵する一方法の要部の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part of one method of removing particles. 付着したパーティクルの振舞いの説明図である。It is explanatory drawing of the behavior of the adhering particle.

符号の説明Explanation of symbols

１００ ＸＹステージ
１１１ 上ステージ １２１ 下ステージ
１１２ 上走行車輪 １２２ 下走行車輪
１１３ 上ガイドローラ １２３ 下ガイドローラ
１１４ 上駆動部材 １２４ 下駆動部材
２０ 基盤 ２１ 上ステージ軌道 ２２ 下ステージ軌道
２０５ チャック
３１ 上拘束ガイド ３２ 下拘束ガイド
４ スクレーパ
５ 車輪清掃ローラ
６ 軌道清掃ローラ
７ 軸支持部材
８ パーティクル
９ ウェーハ 100 XY stage 111 upper stage 121 lower stage 112 upper traveling wheel 122 lower traveling wheel 113 upper guide roller 123 lower guide roller 114 upper drive member 124 lower drive member 20 base 21 upper stage track 22 lower stage track 205 chuck 31 upper restraint guide 32 Lower restraint guide 4 Scraper 5 Wheel cleaning roller 6 Orbit cleaning roller 7 Shaft support member 8 Particle 9 Wafer

Claims (5)

ＸＹステージの少なくとも一方のステージが、複数の走行車輪のそれぞれに回動自在に弾接する車輪清掃ローラと複数のステージ軌道のそれぞれに回動自在に弾接する軌道清掃ローラとを有し、
該車輪清掃ローラは、走行車輪の表面に付着したパーティクルを粘着除塵し、
該軌道清掃ローラは、ステージ軌道の表面に付着したパーティクルを粘着除塵する
ことを特徴とするＸＹステージ。 At least one stage of the XY stage has a wheel cleaning roller that elastically contacts each of the plurality of traveling wheels and a track cleaning roller that elastically contacts each of the plurality of stage tracks,
The wheel cleaning roller sticks and removes particles adhering to the surface of the traveling wheel,
The track cleaning roller is an XY stage characterized in that particles adhering to the surface of the stage track are adhered and removed. 該車輪清掃ローラと軌道清掃ローラは、表面に粘着性を有するゴム系樹脂膜が被着されている
ことを特徴とする請求項１記載のＸＹステージ。 2. The XY stage according to claim 1, wherein the wheel cleaning roller and the track cleaning roller have an adhesive rubber-based resin film attached to the surface. 該車輪清掃ローラと軌道清掃ローラは、ローラ軸が軸支持部材によって弾発的に押圧されている
ことを特徴とする請求項１記載のＸＹステージ。 2. The XY stage according to claim 1, wherein the wheel cleaning roller and the track cleaning roller are elastically pressed by a shaft support member. 3. 請求項１記載のＸＹステージが装備されている
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。 An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising the XY stage according to claim 1. 該ＸＹステージが真空チャンバーの中に装備されている
ことを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造装置。
The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the XY stage is mounted in a vacuum chamber.
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