CN103370655A - 光刻系统和在该光刻系统中处理基板的方法 - Google Patents
光刻系统和在该光刻系统中处理基板的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103370655A CN103370655A CN2011800675730A CN201180067573A CN103370655A CN 103370655 A CN103370655 A CN 103370655A CN 2011800675730 A CN2011800675730 A CN 2011800675730A CN 201180067573 A CN201180067573 A CN 201180067573A CN 103370655 A CN103370655 A CN 103370655A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- unit
- etching
- order
- exposed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
- G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70975—Assembly, maintenance, transport or storage of apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/16—Vessels; Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J37/185—Means for transferring objects between different enclosures of different pressure or atmosphere
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31774—Multi-beam
Landscapes
- Public Health (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
本发明关于一种包括多个光刻系统单元的光刻系统(300)。每一个光刻系统单元都包括:光刻设备(301),其被排列在真空腔室中,用以图案化基板;装载锁定系统(310),用以将基板传输至该真空腔室里面和外面;以及出入口,用以达到进入该真空腔室以进行维修的目的。每一个光刻系统单元的装载锁定系统与出入口会被提供在相同侧并且面向该光刻系统某一侧的自由区,明确地说,面向维修区(305)。
Description
技术领域
本发明大体上关于一种包括多个光刻系统单元的光刻系统。本发明还进一步关于一种在此种光刻系统内处理基板的方法。
背景技术
在半导体工业中,因为对于制造具有高精确性与可靠度的更小结构的需求越来越高,因此对晶圆处理技术的要求也大幅提高。明确地说,最大化晶圆处理设备的晶圆总处理量同时保持最低资本成本与作业成本并且不超额使用厂区空间(floor space)非常重要。半导体制造环境中的厂区空间相当昂贵,因为大部分的空间都需要符合高标准的无尘室条件。所以,优选地,尽可能地限制被晶圆处理设备占用的厂区空间,也就是,所谓的覆盖面积(footprint)。再者,为确保能够保持无尘室条件,优选地,在无尘室里面维修晶圆处理设备。
在晶圆上制造集成电路的非常关键的步骤是光刻技术。在光刻处理中,预定的图案会被转印到半导体基板(通常称为晶圆)上。目前,利用光刻设备来图案化的结构的最小维度的尺寸约为70nm。然而,为生产更快速的电路,需要更小尺寸的电路结构。
用能够以更高精确性来进行图案化的新型系统取代目前的光刻系统不应该造成处理速度的大幅下降。目前,光刻设备每个小时会图案化约100片晶圆。许多新开发的光刻设备能够图案化比目前更小的结构,它们的目标是达到每个小时约10片晶圆的总处理量。用这种新型设备来简单地取代目前的光刻设备会因而将总处理量缩减10倍,通常这是无法接受的。
希望开发一种用以达成这种更小的晶圆图案并且能够被整合在目前的无尘室中而不需要对电路制造过程中所使用的仪器进行重大调整的光刻设备。换言之,优选的新开发的较高分辨率的光刻设备能够取代先前的光刻设备,但却不需要对尺寸、总处理量、以及可靠度进行重大调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种符合上面提出的需求同时允许进行高总处理量作业的光刻系统。换言之,本发明提供一种光刻系统,其中,基板会被精确地处理和曝光,并且具有充分的总处理量。所以,本发明提供一种包括多个光刻系统单元的光刻系统,每一个光刻系统单元都包括:光刻设备,举例来说,带电粒子光刻设备,其被排列在真空腔室中,用以对基板进行图案化;装载锁定系统,用以将基板传输到该真空腔室里面和外面;以及出入口(door),用以达到进入该真空腔室以进行维修的目的;其中,每一个光刻系统单元的装载锁定系统与出入口被提供在相同侧并且面向该光刻系统某一侧的自由区。由于该装载锁定系统和出入口的“向外(outward)”或是“由内朝外(inside-out)”的取向,可以从没有仪器从而为该光刻系统提供维修区的区域处来直接接取(access)光刻系统单元(包括真空腔室里面的光刻设备在内)。直接接取会简化该光刻系统的维修,并且可以缩短该系统或其零件的停工时间。
该光刻系统里面的光刻系统单元可能会以背对背(back-to-back)的方式被排列在两列中。光刻系统单元的背对背布局让光刻系统具有有限的“覆盖面积”。工厂里面的厂区空间非常宝贵,而且工厂厂区空间的有效使用非常重要。
该出入口可能会以可移除的方式被连接至该真空腔室。可移除的连接出入口可允许容易且直接接取该真空腔室里面的组件,而达到维修的目的。容易接取该组件能够改良维修质量并且可以缩短维修所需要的全部时间。移除该出入口的一种简单方式是让该出入口配备一个或多个传输组件,例如,转轮或轨道。
该装载锁定系统可会被整合至该出入口之中。整合该装载锁定系统与该出入口以形成单一单元会减少用于制造该光刻系统单元的材料的数量。使用较少的材料会降低成本。再者,如果该出入口以可移除的方式被连接的话,该出入口会更容易操纵。
该光刻系统单元可包括存储单元,用以暂时存储基板。如果在该光刻系统单元中发生与基板供应和/或基板处理有关的小问题时,能够暂时存储基板会使得该光刻系统单元得以继续工作。
该光刻系统可能包括制备(preparation)系统,用以制备基板以便在光刻设备中进行图案化。在该光刻系统单元里面制备该基板会确保制备的位置和图案化的位置之间有非常短的距离。此短距离会减少和污染及类似情况有关的风险。为更进一步缩短此距离,优选的是,每一个光刻系统单元都包括制备系统。
该装载锁定系统与该制备系统之间的传输可以通过机器人来执行,以便更进一步减少污染的风险。
该制备单元可包括钳止单元,用以在基板结构上钳止基板,以便形成夹钳体(clamp)。
在一些实施例中,该光刻系统还进一步包括:基板供应系统,用以供应基板至该光刻系统;以及基板传输系统,用以在该基板供应系统与该多个光刻系统单元之间传输该基板。配合基板传输系统来使用基板供应系统可达到将该光刻系统有效安装在半导体制造环境里面的现有的处理线之中。为进一步自动化该光刻系统,可以使用机器人在传输系统与制备系统之间传输基板。
该基板供应系统可被排列成用以容纳基板存储单元,以便暂时存储基板。使用基板存储单元能够减少因基板供应的暂时性短缺和/或从该光刻系统处移除已图案化基板而暂时缺少基板所造成的该光刻系统里面的处理停滞。该基板存储单元可以是可移除的基板存储单元,例如,前端开口式联合晶圆盒(Front Open Unified Pod)。
该基板供应系统可以是可连接至轨道系统的。将该基板供应系统连接至轨道系统会在半导体制造环境里面的处理线中改良该光刻系统的整合效果。
该基板传输系统可被排列在该光刻系统单元的该锁定系统的上方。此种定位会简化光刻系统单元里面的组件的维修,而不会干扰该光刻系统里面其它光刻系统单元的工作。
显而易见的是,本发明的创新概念可以各种方式来实行。
附图说明
下面将参考图中所示的实施例进一步解释本发明的各个方面,在附图中:
图1是带电粒子光刻设备的一个实施例的简化示意图;
图2a是模块式光刻设备的简化框图;
图2b示意性地显示用以移除与更换图2a的光刻设备中的模块的装配件(assembly);
图3a示出了根据本发明的一个实施例的光刻系统的布局的俯视图;
图3b示意性地显示图3a的光刻系统的一部分的剖面侧视图;
图3c示意性地显示图3a的光刻系统的另一部分的侧视图;
图4a示意性地显示根据本发明的一个实施例的光刻系统单元;
图4b示意性地显示根据本发明的一个实施例的基板供应系统;
图5a、5b示意性地显示用以将基板供应系统耦合至轨道系统的两种不同方式;
图6示意性地显示在光刻系统单元中处理基板的方法的动作流程;以及
图7示意性地显示光刻系统单元中基板搬运机器人的一个示范性轨迹。
具体实施方式
下面将通过仅作为范例的方式并且参考附图来说明本发明的各种实施例。
图1示出了带电粒子光刻设备100的一个实施例的简化示意图。举例来说,这种光刻系统已经在美国专利案第6,897,458号以及第6,958,804号以及第7,019,908号以及第7,084,414号以及第7,129,502号、以及美国专利申请公开案第2007/0064213号、以及共同待审的美国专利申请案序号第61/031,573号以及第61/031,594号以及第61/045,243号以及第61/055,839号以及第61/058,596号以及第61/101,682号中作过说明,前述所有专利案全部已受让给本发明的拥有者而且本文以引用的方式将它们全部完整结合在本文中。
在图1中所示的实施例中,该光刻设备100包括电子源101,用以产生扩大电子射束120。该扩大电子射束120会经过准直器透镜系统102的准直处理。该经过准直的电子射束121会照射在一个或多个孔径阵列103上,该孔径阵列103会阻隔该射束的一部分,用以创造多个小射束122。该系统会产生大量的小射束122,优选的是,约10,000至1,000,000道小射束。
该电子小射束122会通过聚焦透镜阵列104,该聚焦透镜阵列104会将该电子小射束122聚焦在射束遮挡器阵列105的平面之中,该射束遮挡器阵列105包括多个遮挡器,用以偏折该电子小射束中的一道或多道电子小射束。该已偏折和未偏折的电子小射束123会抵达射束阻止阵列108,该射束阻止阵列108具有多个孔径。该小射束遮挡器阵列105与射束阻止阵列108会一起工作,以阻隔该小射束123或是让该小射束123通过。如果小射束遮挡器阵列105使小射束偏折的话,则该小射束就不会通过射束阻止阵列108中的对应孔径,而是会被阻隔;但是,如果小射束遮挡器阵列105没有使小射束偏折的话,那么,该小射束便会通过射束阻止阵列108中的对应孔径,并且会通过射束偏折器阵列109和投射透镜阵列110。
射束偏折器阵列109会在X方向和/或Y方向(其实质上垂直于该未被偏折小射束的方向)中偏折每一个小射束124,以便跨越目标物或基板130的表面来扫描该小射束。接着,该小射束124会通过投射透镜阵列110并且会被投射在基板130上。该投射透镜排列优选的是提供约100至500倍的缩倍率。该小射束124会照射在被定位在用于承载基板130的可移动平台132上的基板130的表面上。对光刻应用来说,该基板通常包括具备带电粒子敏感层或光阻层的晶圆。
该带电粒子光刻设备100工作在真空环境之中。该设备希望工作在真空之中以便移除:可能会被该带电粒子射束离子化并且被吸引至该电子源的粒子;可能会解离并且被沉积在该机构组件上的粒子;以及可能会分散该带电粒子射束的粒子。一般来说,需要至少10-6巴的真空。为保持真空环境,该带电粒子光刻系统会被放置在真空腔室140之中。该光刻设备100中的所有主要组件优选的是被收纳在共享的真空腔室之中,其包括该带电粒子源、用以将该小射束投射在该基板上的投射系统和该可移动的平台。
在一个实施例中,该带电粒子源环境会以独特的方式被抽空至10-10mbar的相当高的真空。在该实施例中,该带电粒子源可能被放置在分离的腔室中,也就是,来源腔室中。抽吸降低该来源腔室中的压力水平可以下面的方式来实施。首先,将该真空腔室和该来源腔室抽吸降压至该真空腔室的水平。接着,该来源腔室被额外抽吸降压至所希望的更低压力,优选的是,依照本领域熟练技术人员已知的方式通过化学吸气剂来进行。通过使用再生性、化学性,以及所谓的被动式抽吸泵,例如,吸气剂,不需要使用真空涡轮泵便可以达到让该来源腔室里面的压力水平变成比该真空腔室140中的压力水平还低的水平的目的。使用吸气剂可以防止在该真空腔室的内部或外部附近会受到如同利用真空涡轮泵或是类似物来达到此目的的情况中的声频和/或机械性震动的影响。
图2a示出了模块式光刻设备200的主要组件的简化框图。该光刻设备200优选的被设计成模块的形式,以允许容易进行保养。主要的子系统优选的是被设计成自给式和可移除式的模块,使得能够从该光刻设备中将该子系统移除,从而尽可能对其它子系统产生很小的干扰。这对被密封在真空腔室之中的光刻机构(其接取会受到限制)来说特别有利。因此,故障的子系统能够迅速地被移除和更换,而不需要中断其它系统的连接或是干扰其它系统。
在图2a中所示的实施例中,该模块式子系统包括:照射光学组件模块201,其包括该带电粒子射束源101和射束准直系统102;孔径阵列和聚焦透镜模块202,其包括孔径阵列103和聚焦透镜阵列104;射束切换模块203,其包括小射束遮挡器阵列105;以及,投射光学组件模块204,其包括射束阻止阵列108、射束偏折器阵列109和投射透镜阵列110。该模块被设计成从对齐框架处滑入和滑出。在图2a中所示的实施例中,该对齐框架包括对齐内侧子框架205和对齐外侧子框架206。框架208会通过振动阻尼底座207来支撑该对齐子框架205和206。该基板130座落在基板支撑结构209之上,而该基板支撑结构209则被放置在夹盘210之上。该夹盘210位于平台短行程211和长行程212之上。该光刻机构被封闭在真空腔室240之中,该真空腔室240可包括一个或多个坡莫合金(mu metal)屏障层215。该机构座落在受到多个框架部件221支撑的基底平板220上。
每一个模块都需要大量的电信号和/或光学信号,以及供其工作的电功率。该真空腔室240里面的该模块会从通常位于该腔室240外面的多个控制系统处接收这些信号。该真空腔室240包括多个开口,称为端口(port),用以让承载该信号的缆线从该控制系统处进入该真空壳体中,同时在该缆线附近保持真空密封。每一个模块优选的是拥有经由该模块专属的一个或多个端口被绕送(routed)的自己的电连接缆线群、光学连接缆线群和/或功率连接缆线群。这可以中断连接、移除并且更换特殊模块的缆线,但却不会干扰任何其它模块的缆线。
图2b示意性地显示用于以快速和简单的方式来移除与更换图2a的光刻设备200中的可上抬(liftable)模块272的装配件。为达此目的,该装配件包括模块支撑结构,其设置有用以引导主体266的轨道260,该主体266设置有第一转轮267和第二转轮268。该主体266包括多个引导转轮273,用以引导和支撑该模块272。该轨道包括用以形成实质上水平的托盘的多个部分,该多个部分由形成斜坡的多个部分来连接。该转轮267、268被定位成当该主体266遵循该轨道260时使得该主体266能够垂直平移而不会旋转移动,该转轮267、268保持接触该轨道260。当该主体266在该轨道上前进时,其会在垂直方向以及水平方向两者之中平移,而没有任何旋转。结果,接触该主体的模块272便可能以类似的方式来平移。
图2b的装配件进一步包括可移动的运输车251,其包括多个引导转轮252,用以引导和支撑该模块272。该可移动的运输车可进一步包括多个调整器253,用以调整该引导转轮的位置和/或方位。该运输车251可具备多个转轮254,用以让该运输车朝该模块的支撑架移动以及从该模块的支撑架处移开。
当该运输车251被定位在靠近该可上抬模块附近时,该引导转轮252的位置和/或方位可能会被调整,以便让它们对齐该主体的该引导转轮273。该运输车251和该主体266可设置有对接接口(docking interface)255,以便连接该运输车251和该主体266。该模块272被上抬之后,其可能会沿着该主体266和该运输车251两者的引导转轮在该运输车251上移动。接着,该模块272便可能会在被该可移动的运输车251承载时被移开。
图3a示出了根据本发明的一个实施例的光刻系统300的布局的俯视图,其包括一组光刻系统单元。下文中,该布局可能会被称为光刻系统300或群集(cluster)300。图3b示意性地显示该光刻系统300的一部分的剖面侧视图。
在该特定实施例中,该光刻系统300包括由十个光刻系统单元所组成的组。该光刻系统单元会以背对背(back-to-back)的方式被排列在两列中,每列五个。群集300旁边的厂区空间被保留作为维修区305。每一个光刻系统单元自有的真空腔室中都包括光刻设备301,每一个真空腔室的其中一侧面向另一列中的光刻系统单元;而相反侧则面向该群集300的周围环境,明确地说,面向维修区305。
在带电粒子光刻设备的情况下,该真空腔室优选的是包括用于进行光刻处理的所有组件,其包括:带电粒子源;投射系统,用以将多道带电粒子小射束投射在要被图案化的基板上;以及,可移动的基板平台。举例来说,该真空腔室可对应于前面参考图2a讨论过的腔室240。
该光刻系统单元中面向被提供用于维修的自由区的一侧包括装载锁定系统310,用以将基板传输至该真空腔室里面和外面;并且还包括接取出入口330,其能够被打开而达到该维修的目的。
该光刻系统单元在和该装载锁定系统310同一侧处设置有出入口330。该出入口330可以可移除的方式被附接,并且可以完全移除,举例来说,通过使用传输单元340。该传输单元340可被排列成用以支撑该出入口330并且可包括一个或多个传输组件345,例如,转轮或轨道。该光刻设备301可受到支撑结构335的支撑,以便将该光刻设备定位在升高的位置处。
在该装载锁定系统与该接取出入口所在的一侧处的自由区优选的是非常大,足以容纳该出入口与该装载锁定的覆盖面积。再者,本发明还希望该自由区非常大,足以容纳用于承载该光刻设备的组件的系统的覆盖面积。举例来说,如果使用运输车(例如,图2b中的运输车251)来传输模块的话,那么,该自由区优选的是非常大,足以将该运输车上的模块朝该光刻系统单元传输以及从该光刻系统单元处将该运输车上的模块送走。
因此,该光刻系统300包括多个光刻系统单元,它们具有装载锁定系统310以及面向周围环境(更明确地说,面向该光刻系统300周围的维修区305)的出入口330。由于该装载锁定系统310和出入口330的“向外(outward)”的取向的关系,可以从该维修区305处直接接取该光刻系统单元(包括该真空腔室里面的光刻设备301在内)。直接接取会简化该光刻系统300的维修,并且可以缩短该光刻系统或其零件的停工时间。单一特定真空腔室可以被打开以进行维修,但是却不会影响该光刻系统300里面其它光刻系统单元的总处理量。
该光刻系统单元的背对背布局让光刻系统300具有有限的“覆盖面积”。工厂里面的厂区空间非常宝贵,因此,工厂厂区空间的有效使用非常重要。
该装载锁定系统310可能会被整合至该出入口330之中。整合该装载锁定系统310与该出入口330会减少用于制造该光刻系统单元的材料的数量。该出入口330的一部分可直接作为该装载锁定系统310的侧壁之中的其中一个。材料减少的优点是该出入口与装载锁定系统组合在维修期间会比较容易搬运。再者,因为在制造期间需要用到较少的材料,所以,制造该光刻系统的成本同样会下降。
该光刻系统300还进一步包括基板供应系统315。该基板供应系统315会被排列成用以接收要被该光刻系统300处理的基板,并且用以提供该基板给该光刻系统单元进行处理。这实际上可能意味着该基板供应系统315会提供该基板给制备系统320以达前置处理的目的。在图案化之后,该基板供应系统315可能会收集该已图案化的基板。使用基板供应系统315可以让该光刻系统300和工厂中的其它仪器有效地协同工作,因为其很容易更换目前使用的光刻系统。
图3c示意性地显示图3a的光刻系统300的另一侧视图。在该图中所示的实施例中,该光刻系统300还进一步包括基板传输系统350,用以从该基板供应系统315处接收基板和/或将基板送往该基板供应系统315。该基板传输系统350的形式可以是适宜的运送器系统,举例来说,在实质上水平方向中延伸的运送器系统。
优选的是,该基板传输系统350会被设计成不会干扰该光刻系统单元的出入口330。这可如图3C中所示的来完成。在此实施例中,该基板传输系统350系延伸在实质上水平的方向中并且被排列在该光刻系统单元的该装载锁定系统310以及该制备单元320的上方。因此,该光刻系统300里面的光刻系统单元的出入口可以被打开以达到进行维修的目的,而当该基板传输系统350仍然能够在该基板供应系统315和该光刻系统300里面的其它光刻系统单元之间继续传输基板。
参考图3a至3c所述的布局会让一组光刻系统单元具有有限的复杂性。该布局很容易缩放(scaled)。举例来说,如果该光刻系统300需要配合80%容量来工作的话,那么,该十个光刻系统单元中仅需要其中八个是可工作的和/或被安装即可。
此外,该光刻系统300还能够提供可靠的总处理量。如果其中一个光刻系统单元发生故障和/或需要维修的话,该群集300里面的其它光刻系统单元可以继续它们的工作。因此,如果有10个光刻系统单元且每一个光刻系统单元的总处理量为每小时10片基板(10wph)的话,那么,其中一个光刻系统单元发生故障会让该群集300以90%的效率继续工作。也就是,其接着工作的总处理量为9x10wph=90wph,而非理想的100wph。相比较之下,现有技术的光学光刻设备虽然可以以100wph的总处理量来工作;但是,如果此光学光刻设备里面的某个组件发生故障的话,整个设备便需要关机,从而会将总处理量降为0wph。
在进入该真空腔室中之前,基板通常会经过钳止、前置对齐,以及抽吸降压(pump down)的动作。在本文中,钳止的定义是在基板支撑结构上提供基板,用以形成单一结构,下文中称为“夹钳体”。再者,本文中还使用“被钳止的基板”来表示被钳止到基板支撑结构上的基板。前置对齐是关于对齐该基板和/或夹钳体,使得能够在特定的方位中在该基板的预设部分上实施图案化。抽吸降压是关于降低该基板周围的压力的步骤,以便最小化污染并且降低该基板在插入该光刻设备301之中时对真空腔室压力的影响。
在经过由该光刻设备301实施的图案化动作之后,该基板通常会进行排气动作以及解除钳止动作,也就是,将该基板与该基板支撑结构分离。在排气动作以及解除钳止动作之间,可传输基板。
该装载锁定系统310会形成接口连接至该真空腔室里面的真空环境。该系统310通常用于上面所述的抽吸降压动作与排气动作。为达此目的,该装载锁定系统310包括一个或多个腔室,其中,压力可能会被调节。该装载锁定系统310可能包括适合抽吸降压动作与排气动作两者的单一腔室。或者,该系统310包括多个分离的腔室,用以进行抽吸降压和排气。对抽吸降压动作来说,该系统310包括多个泵,用以将腔室里面的压力抽吸降压至低压,举例来说,适合将该被钳止的基板与基板支撑架传输至该光刻设备301的真空。对排气动作来说,该装载锁定系统310包括多个排气孔,用以为腔室排气,以便在该光刻设备301中处理该被钳止的基板之后提高压力。
钳止和/或解除钳止可以是在制备系统320之中实施。或者,可以在提供该基板给该制备系统320之前在不同位置处(举例来说,在该共享的基板供应系统315里面)实施该钳止作业。又,在另一替代例中,钳止和/或解除钳止可以在装载锁定系统310之中实施。
钳止和/或解除钳止虽然可以在分离的单元之中实施;但是,也可在相同的单元之中实施。下文中,“钳止单元”一词是指一种用于钳止和/或解除钳止的单元。
图4a示意性地显示光刻系统单元,其具备:用于抽吸降压的第一装载锁定腔室310a;用于排气的第二装载锁定腔室310b;以及制备系统320,其包括多个钳止单元360a-d。在该实施例中,夹钳体会被形成在该制备系统320中的适宜的钳止单元360a-d中并且接着会通过该第一装载锁定腔室310a被插入该真空腔室之中。在通过该光刻设备301来图案化该基板之后,该夹钳体便会通过该第二装载锁定腔室310b被回传至该制备系统320中的适宜的钳止单元360a-d,用以解除钳止。
在图4a中所示的实施例中,该制备系统320进一步包括前置对齐单元370,用以在基板通过该第一装载锁定腔室310a进入该光刻设备301中之前前置对齐该基板。前置对齐可以是必要的作业以便确保该基板支撑结构上的基板的定位和/或方位适合在该光刻设备301里面进行精确曝光。前置对齐可以是在个别基板被钳止之前在该基板上实施。然而,在这种情况中,该钳止作业必须以非常精确且协调的方式来完成。优选的是,在该基板被钳止在基板支撑结构上时,对其进行前置对齐。在该前置对齐单元370中进行前置对齐之后,该基板便会被提供至该第一装载锁定腔室310a作进一步处理。
制备系统320还可进一步包括一个或多个额外的单元。举例来说,该制备系统320可包括调适单元,用于在曝露于该光刻设备301中之前先调适被钳止的基板和/或未被钳止的基板。如本领域熟练技术人员已知的,该调适单元可能会被排列成用以热调适被钳止或未被钳止的基板,举例来说,通过移除该基板(以及基板支撑结构)的热能,来改良光刻图案化的精确性。
基板和/或夹钳体可能会通过使用工作在机器人空间400里面的机器人在不同的单元之间被传输。在图4a的示范性实施例中,该机器人包括能够够在实质上垂直的方向中移动的载具(carrier)401。该载具401被排列成适合在该装载锁定腔室310a、310b、该钳止单元360a-d、以及该前置对齐单元370之间运送基板和/或夹钳体。此外,该机器人401还可进一步被排列成用以操控与基板传输系统350所进行的基板交换。
光刻系统单元还可进一步包括存储单元410,用以暂时存储基板。被存储的基板可以是仍需要被该光刻设备301图案化的基板。可替代地,或者额外地,该基板存储单元410可被排列成用以存储正在等待通过该基板传输系统350来进行传输的已图案化的基板。在图4a中所示的实施例中,该存储单元410虽然被耦合至该基板传输系统350;但是,可替代地,或者额外地,该存储单元410也可被耦合至可更换的单元并且可具有所谓的前端开口式联合晶圆盒(Front Open Unified Pod,FOUP)的形式。FOUP可以在(无尘室)环境中在其中一个FOUP之中非常安全地传输数个基板。又,在另一实施例中,该存储单元410是可更换的单元,例如,FOUP。
除此之外,图4a还示意性地显示出,用以确保光刻设备301的正确操作所需要的电子组件420可以被放置在该光刻设备301的顶端。就如同图3b中所示的实施例,举例来说,该出入口330可以连同该真空腔室外面的其它组件一起被传输单元340(其包括一个或多个传输组件345)移除。
在图4b示意性显示的实施例中,该基板供应系统315包括实质上被放置在彼此顶端的多个钳止单元360a至360z。除此之外,该基板供应系统315还会以适宜的方式被连接至被钳止的基板或夹钳体传输系统350’。
该基板供应系统315包括工作在机器人空间500之中的基板搬运机器人。该机器人被排列成用以朝该钳止单元360a至360z运送基板以及从该钳止单元360a至360z处将基板运走。在图4b的示范性实施例中,该机器人包括能够在实质上垂直的方向中移动的载具501。除此之外,该载具501还可能能够在实质上水平的方向中移动,举例来说,用以可通过连接外部系统(例如,本文中参考图5a、5b讨论的轨道系统)的接口来交换未被钳止的基板。因为该基板供应系统315会进一步以适宜的方式被连接至该被钳止基板传输系统350’,所以,载具501可被排列成用以在该该钳止单元360a至360z以及该夹钳体传输系统350’之间运送夹钳体。
可替代地,或者额外地,该基板供应系统315还可能具备供应和/或存储单元510,用以供应和/或存储基板。如果该基板供应系统315包括存储单元510的话,该载具501便会被排列成用以安排将夹钳体和/或基板运送至该存储单元510以及从该存储单元510处运走。该存储单元510可能不仅会被排列成用以在进行钳止之前先存储未经过处理的基板;还可能会被排列成用以存储在光刻系统单元中的光刻设备之中经过处理之后被该基板供应系统315收集的已图案化的基板(也称为已曝光基板)。集中分布和收集基板能够将该光刻群集有效地整合在工厂生产线之中。
该供应和/或存储单元510可以是可更换的单元并且可具有所谓的前端开口式联合晶圆盒(FOUP)的形式。FOUP可以在(无尘室)环境中其中一个FOUP中非常安全地传输多个基板。
图4a、4b中虽然显示出不同的组件位于彼此的顶端;但是,在替代实施例中也可以设计成让该组件中的一个或多个被定位成在实质上水平的方向中彼此相邻。此外,也可以有额外的支撑单元,用以在该载具501与钳止单元360a至360z之间传输基板。
在该光刻系统的其它实施例中,图4a、4b中未示出,在该装载锁定系统310里面实施钳止和/或解除钳止。因此,能够执行此等动作的装载锁定系统310必须具有更精密的本质。
钳止方法包括,但是并不限于:利用毛细管作用力来进行钳止,举例来说,如美国专利申请案第201p/0265486号中所述,该案已转让给本发明的拥有者而且本文以引用的方式将其完整并入;通过运用真空来进行钳止;通过将该基板冻结至该基板支撑结构来进行钳止;以及通过使用电磁作用力来进行钳止。钳止的类型可能会取决于要在该基板上使用的连续处理的类型。
光刻系统的该钳止和/或解除钳止单元如果被提供在该光刻系统单元里面(举例来说,被提供在如图4a中所示的制备系统320里面或是被提供在装载锁定系统310里面)的话,该光刻系统可能会被视为具有区域式未被钳止基板供应的群集300,下文中将其称为区域式群集。在区域式群集中,未被钳止的基板会被运送至非常靠近该光刻设备301的区域中,该未被钳止的基板即将在该光刻设备301中被处理。接着,该基板被钳止在基板支撑结构上,并且最后该夹钳体(也就是,被钳止在基板支撑结构上的基板)会被提供给该光刻设备301。
光刻系统的该钳止和/或解除钳止单元如果被集中提供(举例来说,被提供在如图4b中所示的基板供应系统315里面)的话,该光刻系统可以被称为集中式群集300。在集中式群集中,未被钳止的基板被钳止在中央位置处。接着,该夹钳体便会进一步被传输至该群集中,以便由该多个光刻设备301作进一步处理。
容易了解,集中式群集里面的组件的数量可能会低于区域式群集里面的组件的数量,特别是在该钳止与解除钳止单元360被该群集300里面的所有光刻系统单元301共享的情况。相反地,区域式群集可能会比较容易缩放,因为新增和/或移除光刻系统单元仅意味着至多必须对该基板传输系统进行调整。再者,在区域式群集的情况中,该基板供应系统315的覆盖面积通常会小于集中式群集的覆盖面积,前提是该群集包括相同数量的光刻系统单元。如果该光刻系统300里面的光刻系统单元的数量有限的话,特别会达到此覆盖面积缩减的目的。
该装载锁定系统310以及该光刻系统里面的其它单元(举例来说,该制备系统320中的一个或多个单元,例如,前置对齐单元370、钳止/解除钳止单元360,以及基板存储系统410)可包括一个或多个阀门,以便创造受控压力环境。让该基板和/或夹钳体保持在受控压力环境中,以在该基板附近保持低污染的环境。该受控压力环境可以是介于大气压力与该光刻设备301的高度真空之间的中度真空。该中度真空会降低污染,同时又可防止具有在高度真空下保持的大型体积。尤其是,如果有未被图案化基板的话,该中度真空有助于制备该基板以便稍后在该光刻设备的真空环境中进行处理。
该基板供应系统315可能会在半导体制造环境中被连接至其它工具(例如,轨道系统)以便交换基板。图5a、5b示意性地显示用以将基板供应系统315耦合至轨道系统600的两种不同方式。
在图5a、5b中,该轨道系统600包括两条轨道生产线610a、610b,由实线箭头所示。在图5a中,该轨道系统600具备基板搬运器620,用以从轨道生产线610a、610b处接收基板并且将该基板传送至该光刻系统300以进行处理。此外,该基板搬运器620还会被排列成用以从该光刻系统300处接收已图案化的基板并且将该基板传送至该轨道里面适宜的生产线,也就是,轨道线610a或610b。该基板供应系统315包括基板搬运器520,用以在该轨道系统600与基板传输系统(由虚线箭头所示)之间传输基板。该基板供应系统315与该光刻系统单元之间的基板传输如实线箭头所示。此基板传输可以由任何适宜的基板传输系统来执行,举例来说,参考图3c与4a中所示及所述的基板传输系统350或是参考图4b中所示及所述的夹钳体传输系统350’。该基板供应系统315里面的基板搬运器520可具有参考图4b中所示及所述的搬运器501的形式。
在图5b中,轨道系统600里面的该轨道生产线610a、610b会直接被耦合至基板供应系统315。该基板供应系统315现在包括两个基板搬运器520a、520b,其中,第一基板搬运器520a会被排列成用以协调该轨道生产线610a与该光刻系统之间的传输,而第二基板搬运器520b则会被排列成用以协调该轨道生产线610b与该光刻系统之间的传输。基板搬运器520a、520b两者都可具有机器人的形式,举例来说,如参考图4b所述的包括载具的机器人。如图5b中所示,该基板搬运器520a、520b可能会进一步被排列成用以协调该基板供应系统315的一部分里面的基板传输。
图6示意性地显示在光刻系统单元中处理基板的方法的动作流程。该光刻系统单元包括存储单元SU、制备系统PS,以及装载锁定器LL。该存储单元SU,举例来说,可包括上面所述的存储单元410;该制备系统PS,举例来说,可包括上面所述的制备单元320;而该装载锁定器LL,举例来说,可包括上面所述的装载锁定系统310。该装载锁定器LL被连接至光刻设备,以便对要被曝光的基板的目标表面上的图案进行曝光。除此之外,该光刻系统单元还包括基板搬运机器人,例如包括和/或具有图4a中载具401的形式的机器人,用以在该光刻系统单元里面不同的组件之间传输基板。
首先,在动作601中会提供要被曝光的基板。提供该基板给该光刻系统单元虽然可以利用图3c中所示的基板供应系统315与基板传输系统350的组合来完成;不过,也可以使用其它方式来提供基板。如图6中所示,该基板虽然可被提供给存储单元;不过,其也可被放置在该机器人上,举例来说,在该光刻系统单元与该外部供应系统之间的接口处,举例来说,基板传输系统处。
在使用存储单元的一些实施例中,该基板可在进行进一步动作之前先被指引至预定的方位。这种类型的“粗略”对齐会减少进一步的对齐程序,因为该曝光方法中要被曝光的基板以大致相同的方位被送入。
接着,该基板便会在动作602中被机器人传输至基板制备系统PS。应该注意的是,如果没有存储单元SU的话,该机器人便不会如图6中所示的从存储单元SU处拾取该基板,而会在基板被提供到该光刻系统单元和外部供应系统的接口处之后,将该基板传输至该制备系统PS。
在制备系统PS中,该基板会在动作603中至少被钳止到基板支撑结构上。除此之外,优选的是,在进行钳止动作之前还可以进行其它前置调适动作,例如(进一步)对齐。
接着,在动作604中,该机器人便会将该被钳止的基板传输至该装载锁定器LL。该装载锁定器LL被连接至该光刻设备,而由该机器人传送的该被钳止的基板则会通过该装载锁定器LL来接取该光刻设备。接着,该被钳止的基板便会在动作605中在该光刻设备中被曝光。
在曝光之后,该基板便会被回传至该装载锁定器LL。接着,在动作606中,该机器人便会将该已曝光的被钳止的基板传输至该制备系统PS。
在该制备系统PS中,该已曝光的基板会在动作607中与该基板支撑结构分离。最后,已分离的已曝光的基板会在动作608中被机器人传输至移除点,以便从该光刻系统单元处移除。此移除点可位于该存储单元SU中,如图6中示意性地示出的;不过,此移除点也可位于该光刻系统单元与外部供应系统的接口处。
图7示意性地显示光刻系统单元中用以处理基板的另一动作流程。基板的传输可以利用基板搬运机器人来完成,图7说明的是用以完成该传输序列的机器人的轨迹。该机器人可包括和/或具有图4a中载具401的形式。在图7中,“IF”表示该基板传输系统与该机器人之间的接口。再者,该示范性光刻系统单元包括存储单元SU、第一制备系统单元PSU-1、第二制备系统单元PSU-2,以及被耦合至光刻设备的装载锁定器LL。该接口IF,举例来说,可包括上面所说的基板传输系统350与光刻系统单元之间的接口;该存储单元SU,举例来说,可包括上面所说的存储单元410;该制备单元PSU-1和PSU-2,举例来说,可包括上面所说的钳止单元360中其中的两个;而该装载锁定器LL,举例来说,可包括上面所说的装载锁定系统310。实线箭头代表该机器人实际上传输基板的移动,虚线箭头则表示该机器人仅有移动而没有基板传输。
图7中的轨迹是从将该机器人定位在该界面IF处开始。第一次移动包括在动作701中将要被曝光的新的未被钳止的基板从该接口IF处传输至该存储单元SU,用以暂时存储。在将该基板放置在该存储单元SU中之后,在动作702中,该机器人朝该第一制备系统单元PSU-1移动。在制备系统单元PSU-1处,该机器人拾取已曝光的未被钳止的基板,并且在动作703中将此基板传输至该接口IF,以便从该光刻系统单元处将其移除。接着,该机器人会在动作704中移回到存储单元SU,用以拾取在动作701结束时被放置在该处的要曝光的未被钳止的基板。在动作705中,该未被钳止的基板从该存储单元SU处被拾取并且被传输至该制备系统单元PSU-1。在将该未被钳止的基板放置在该PSU-1中之后,该机器人在动作706中移到该制备系统单元PSU-2。接着,该机器人拾取要被曝光的被钳止的基板,并且将该被钳止的基板传输至该装载锁定器LL,以便在动作707中在该光刻设备之中进行曝光。在移除装载锁定器处的被钳止的基板之后,该机器人在动作708中拾取已曝光的被钳止的基板,并且将此基板传输至制备系统单元PSU-2,以便进行解除钳止。最后,该机器人在动作709中移到该接口IF,但是并没有承载基板。动作序列701至709称为“循环A”。
接着,在接口IF处,图7中的轨迹继续执行动作711,该动作类似于动作701。然而,在放置要被曝光的新的未被钳止基板之后,该机器人并未如同在动作702中般地移到制备系统单元PSU-1,取而代之的是在动作712中移到制备系统单元PSU-2。接着,在动作713中,该机器人拾取出现在制备系统单元PSU-2之中的已曝光的被钳止的基板,并且将此基板传输至接口IF,以便从该光刻系统单元处移除该基板。接着,该基板在动作714中移到该存储单元SU,其方式类似于在动作704中的方式。接着,该机器人在动作715中从该存储单元SU处拾取要被曝光的未被钳止的基板,并且将此基板传输至该制备系统单元PSU-2。在传送此未被钳止的基板之后,该机器人在动作716中移到制备系统单元PSU-1,拾取要被曝光的被钳止的基板,并且将该被钳止的基板传输至该装载锁定器LL,以便在动作717中进行曝光。在移除装载锁定器处的被钳止的基板之后,该机器人便会在动作718中拾取已曝光的被钳止的基板,并且将此基板传输至制备系统单元PSU-1,以便进行解除钳止。最后,该机器人在动作719中移到该接口IF,但是并没有承载基板。动作序列711至719称为“循环B”。
该机器人现在可重复图7的轨迹,这实际上意味着其会在接下来的循环A与循环B之间交替进行,其中,这两个循环之间的差别在于制备系统单元PSU-1与制备系统单元PSU-2的角色。图7中所示的轨迹特别适用于当制备系统单元中的钳止动作所花费的时间大于整个循环的时间持续长度时确保基板的连续性流动。
本文虽然已经参考包括十个光刻系统单元的光刻系统说明了本发明的一些实施例;然而,光刻系统里面的光刻系统单元的数量可以是不同的。举例来说,可以不使用十个光刻系统单元,取而代之的,可使用一个以上任何其它数量的光刻系统单元。
本文已经参考上面讨论的特定实施例说明过本发明;不过,应该理解的是,这些实施例可能有本领域技术人员所熟知的各种修正和替代形式,而并不会脱离本发明的精神与范畴。据此,本文虽然已经说明过特定的实施例;然而,这些实施例仅为范例而并没有限制本发明的范畴,本发明的范畴由随附的申请专利范围定义。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种包括多个光刻系统单元的光刻系统(300),每一个光刻系统单元包括:
真空腔室;
光刻设备(301),其被排列在真空腔室中,用以对基板进行图案化;
装载锁定系统(310),用以将基板传输至所述真空腔室的里面和外面;以及
出入口(330),用以达到进入所述真空腔室以进行维修的目的;
其中,每一个光刻系统单元的所述装载锁定系统和所述出入口被设置在所述光刻系统单元的相同侧并且面向所述光刻系统一侧的自由区。
2.如权利要求1所述的系统,其中,所述光刻系统单元以背对背的方式被排列在两列中。
3.如权利要求1所述的系统,其中,所述出入口以可移除的方式被连接至所述真空腔室。
4.如权利要求3所述的系统,其中,所述出入口配备有一个或多个传输组件(345)。
5.如前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述装载锁定系统被整合至所述出入口中。
6.如前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述光刻系统单元包括存储单元(410),用以暂时存储基板。
7.如前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括制备系统(320),用以制备基板以便在光刻设备(301)中进行图案化。
8.如权利要求1-6中任一项所述的系统,其中,每一个光刻系统单元包括制备系统。
9.如权利要求8所述的系统,其中,光刻系统单元包括机器人(401、501),用以在所述制备系统与所述装载锁定系统之间传输基板。
10.如权利要求7-9所述的系统,其中,所述制备系统包括钳止单元(360),用以钳止在基板支撑结构(403)上的基板(405),以便形成夹钳体。
11.如前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括:
基板供应系统(315),用以使基板能够被供应至所述多个光刻系统单元;以及
基板传输系统(350、350’),用以在所述基板供应系统与所述多个光刻系统单元之间传输所述基板。
12.如权利要求11所述的系统,其中,每一个光刻系统单元包括制备系统和机器人,所述机器人在所述基板传输系统与所述制备系统之间传输基板。
13.如权利要求11或12所述的系统,其中,所述基板供应系统被排列成用以容纳基板存储单元(510),以便暂时存储基板。
14.如权利要求13所述的系统,其中,所述基板存储单元是可移除的基板存储单元,例如,前端开口式联合晶圆盒(Front Open Unified Pod)FOUP。
15.如权利要求11-14中任一项所述的系统,其中,所述基板供应系统能够连接至轨道系统(600)。
16.如权利要求11-15中任一项所述的系统,其中,所述基板传输系统被排列在所述光刻系统单元的所述装载锁定系统的上方。
17.如前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述光刻设备是带电粒子光刻设备。
18.一种用于在根据前述权利要求中任一项所述的光刻系统的光刻系统单元中处理基板的方法,所述光刻系统单元进一步包括基板制备系统和基板搬运机器人,所述基板搬运机器人用以在所述装载锁定系统与所述基板制备系统之间传输基板,其中,所述方法包括:
提供要被曝光的基板;
通过所述机器人将所述基板传输至所述基板制备系统;
将所述基板钳止到所述基板制备系统中的基板支撑结构上;
通过所述机器人将所述被钳止的基板传输至所述装载锁定系统,以便在所述光刻设备中进行曝光;
对所述光刻设备中的所述被钳止的基板进行曝光;
通过所述机器人将所述已曝光的被钳止的基板从所述装载锁定系统传输至所述基板制备系统;
从所述基板制备系统中的所述基板支撑结构分离所述已曝光的基板;以及
通过所述机器人将所述已曝光的基板传输至移除点,以便从所述光刻系统单元处移除。
19.如权利要求18所述的方法,进一步包括,在所述钳止之前先将所述基板与在所述基板制备系统中的所述基板支撑结构对齐。
20.如权利要求18或19所述的方法,其中,所述光刻系统单元进一步包括基板存储单元,用以存储一个或多个基板中的其中一个,并且其中,所述要被曝光的基板被提供至所述基板存储单元。
21.如权利要求20所述的方法,其中,所述基板存储单元进一步被排列成用以存储一个或多个已曝光的基板,并且其中,将所述已曝光的基板传输至所述移除点包括,通过所述机器人将所述已曝光的基板传输至所述基板存储单元。
22.如权利要求18-21中任一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括,在传输至所述基板制备单元之前先将所述基板指引至预定的方位。
23.如权利要求18-22中任一项所述的方法,其中,所述基板制备系统包括第一基板制备单元和第二基板制备单元,所述第一和第二基板制备单元被排列成用以将要被曝光的基板钳止在基板支撑结构上,并且将已曝光的基板与基板支撑结构分离,其中,所述机器人以交替的方式将所述基板传输至所述第一和第二基板制备单元和传输来自所述第一和第二基板制备单元的所述基板。
24.如权利要求18-23所述的方法,其中,所述光刻系统进一步包括,基板供应系统和基板传输系统,所述基板供应系统包括用以接收要被曝光的基板的输入端和用以提供已曝光基板的输出端,并且所述基板传输系统用以在所述基板供应系统与所述光刻系统单元之间传输基板,并且其中,提供所述要被曝光的基板包括,通过所述基板传输系统将所述要被曝光的基板从所述基板供应系统的所述输入端传输至所述光刻系统单元。
25.如权利要求24所述的方法,其中,所述方法进一步包括,通过借助所述基板传输系统将所述已曝光的基板从所述光刻系统单元处传输至所述基板供应系统的所述输出端处,来从所述光刻系统移除所述已曝光的基板
Claims (25)
1.一种包括多个光刻系统单元的光刻系统(300),每一个光刻系统单元包括:
光刻设备(301),其被排列在真空腔室中,用以对基板进行图案化;
装载锁定系统(310),用以将基板传输至所述真空腔室的里面和外面;以及
出入口(330),用以达到进入所述真空腔室以进行维修的目的;
其中,每一个光刻系统单元的所述装载锁定系统和所述出入口被设置在相同侧并且面向所述光刻系统一侧的自由区。
2.如权利要求1所述的系统,其中,所述光刻系统单元以背对背的方式被排列在两列中。
3.如权利要求1所述的系统,其中,所述出入口以可移除的方式被连接至所述真空腔室。
4.如权利要求3所述的系统,其中,所述出入口配备有一个或多个传输组件(345)。
5.如前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述装载锁定系统被整合至所述出入口中。
6.如前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述光刻系统单元包括存储单元(410),用以暂时存储基板。
7.如前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括制备系统(320),用以制备基板以便在光刻设备(301)中进行图案化。
8.如权利要求1-6中任一项所述的系统,其中,每一个光刻系统单元包括制备系统。
9.如权利要求8所述的系统,其中,光刻系统单元包括机器人(401、501),用以在所述制备系统与所述装载锁定系统之间传输基板。
10.如权利要求7-9所述的系统,其中,所述制备系统包括钳止单元(360),用以钳止在基板支撑结构(403)上的基板(405),以便形成夹钳体。
11.如前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括:
基板供应系统(315),用以使基板能够被供应至所述多个光刻系统单元;以及
基板传输系统(350、350’),用以在所述基板供应系统与所述多个光刻系统单元之间传输所述基板。
12.如权利要求11所述的系统,其中,每一个光刻系统单元包括制备系统和机器人,所述机器人在所述基板传输系统与所述制备系统之间传输基板。
13.如权利要求11或12所述的系统,其中,所述基板供应系统被排列成用以容纳基板存储单元(510),以便暂时存储基板。
14.如权利要求13所述的系统,其中,所述基板存储单元是可移除的基板存储单元,例如,前端开口式联合晶圆盒(Front Open Unified Pod)FOUP。
15.如权利要求11-14中任一项所述的系统,其中,所述基板供应系统能够连接至轨道系统(600)。
16.如权利要求11-15中任一项所述的系统,其中,所述基板传输系统被排列在所述光刻系统单元的所述装载锁定系统的上方。
17.如前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述光刻设备是带电粒子光刻设备。
18.一种用于在根据前述权利要求中任一项所述的光刻系统的光刻系统单元中处理基板的方法,所述光刻系统单元进一步包括基板制备系统和基板搬运机器人,所述基板搬运机器人用以在所述装载锁定系统与所述基板制备系统之间传输基板,其中,所述方法包括:
提供要被曝光的基板;
通过所述机器人将所述基板传输至所述基板制备系统;
将所述基板钳止到所述基板制备系统中的基板支撑结构上;
通过所述机器人将所述被钳止的基板传输至所述装载锁定系统,以便在所述光刻设备中进行曝光;
对所述光刻设备中的所述被钳止的基板进行曝光;
通过所述机器人将所述已曝光的被钳止的基板从所述装载锁定系统传输至所述基板制备系统;
从所述基板制备系统中的所述基板支撑结构分离所述已曝光的基板;以及
通过所述机器人将所述已曝光的基板传输至移除点,以便从所述光刻系统单元处移除。
19.如权利要求18所述的方法,进一步包括,在所述钳止之前先将所述基板与在所述基板制备系统中的所述基板支撑结构对齐。
20.如权利要求18或19所述的方法,其中,所述光刻系统单元进一步包括基板存储单元,用以存储一个或多个基板中的其中一个,并且其中,所述要被曝光的基板被提供至所述基板存储单元。
21.如权利要求20所述的方法,其中,所述基板存储单元进一步被排列成用以存储一个或多个已曝光的基板,并且其中,将所述已曝光的基板传输至所述移除点包括,通过所述机器人将所述已曝光的基板传输至所述基板存储单元。
22.如权利要求18-21中任一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括,在传输至所述基板制备单元之前先将所述基板指引至预定的方位。
23.如权利要求18-22中任一项所述的方法,其中,所述基板制备系统包括第一基板制备单元和第二基板制备单元,所述第一和第二基板制备单元被排列成用以将要被曝光的基板钳止在基板支撑结构上,并且将已曝光的基板与基板支撑结构分离,其中,所述机器人以交替的方式将所述基板传输至所述第一和第二基板制备单元和传输来自所述第一和第二基板制备单元的所述基板。
24.如权利要求18-23所述的方法,其中,所述光刻系统进一步包括,基板供应系统和基板传输系统,所述基板供应系统包括用以接收要被曝光的基板的输入端和用以提供已曝光基板的输出端,并且所述基板传输系统用以在所述基板供应系统与所述光刻系统单元之间传输基板,并且其中,提供所述要被曝光的基板包括,通过所述基板传输系统将所述要被曝光的基板从所述基板供应系统的所述输入端传输至所述光刻系统单元。
25.如权利要求24所述的方法,其中,所述方法进一步包括,通过借助所述基板传输系统将所述已曝光的基板从所述光刻系统单元处传输至所述基板供应系统的所述输出端处,来从所述光刻系统移除所述已曝光的基板。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US42274510P | 2010-12-14 | 2010-12-14 | |
US61/422,745 | 2010-12-14 | ||
US201161480163P | 2011-04-28 | 2011-04-28 | |
US61/480,163 | 2011-04-28 | ||
PCT/EP2011/072654 WO2012080278A1 (en) | 2010-12-14 | 2011-12-13 | Lithography system and method of processing substrates in such a lithography system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103370655A true CN103370655A (zh) | 2013-10-23 |
CN103370655B CN103370655B (zh) | 2016-03-16 |
Family
ID=45418651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180067573.0A Active CN103370655B (zh) | 2010-12-14 | 2011-12-13 | 光刻系统和在该光刻系统中处理基板的方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8895943B2 (zh) |
EP (1) | EP2681624B1 (zh) |
JP (1) | JP6158091B2 (zh) |
KR (1) | KR101907433B1 (zh) |
CN (1) | CN103370655B (zh) |
RU (1) | RU2579533C2 (zh) |
TW (1) | TWI548950B (zh) |
WO (1) | WO2012080278A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106206401A (zh) * | 2015-05-27 | 2016-12-07 | 苏斯微技术光刻有限公司 | 用于处理圆盘形基板的装置和支撑适配器 |
CN107111251A (zh) * | 2014-11-14 | 2017-08-29 | 迈普尔平版印刷Ip有限公司 | 用于在光刻系统中转移基材的加载锁定系统和方法 |
CN107272352A (zh) * | 2013-09-07 | 2017-10-20 | 迈普尔平版印刷Ip有限公司 | 目标处理单元 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012062932A1 (en) * | 2010-11-13 | 2012-05-18 | Mapper Lithography Ip B.V. | Charged particle lithography system with intermediate chamber |
US10679883B2 (en) * | 2012-04-19 | 2020-06-09 | Intevac, Inc. | Wafer plate and mask arrangement for substrate fabrication |
JP6049367B2 (ja) | 2012-09-13 | 2016-12-21 | 株式会社Screenセミコンダクターソリューションズ | 基板処理装置および基板処理システム |
US8907280B1 (en) | 2012-09-19 | 2014-12-09 | Sandia Corporation | Fast electron microscopy via compressive sensing |
NL2010624C2 (en) | 2013-04-08 | 2014-10-09 | Mapper Lithography Ip Bv | Cabinet for electronic equipment. |
CN106462084B (zh) | 2014-05-07 | 2018-10-19 | 迈普尔平版印刷Ip有限公司 | 用于目标处理机械的封闭件 |
JP2016207755A (ja) * | 2015-04-17 | 2016-12-08 | 株式会社ニコン | 露光システム及び交換方法 |
SG10201906641WA (en) * | 2015-10-01 | 2019-09-27 | Intevac Inc | Wafer plate and mask arrangement for substrate fabrication |
EP3667696A1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-17 | ASML Netherlands B.V. | Stage apparatus suitable for electron beam inspection apparatus |
EP4117017A1 (en) * | 2021-07-05 | 2023-01-11 | ASML Netherlands B.V. | Charged particle detector |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1540443A (zh) * | 2003-03-11 | 2004-10-27 | Asml荷兰有限公司 | 光刻投影组件、用于处理基底的处理装置和处理基底的方法 |
US20100136492A1 (en) * | 2004-12-06 | 2010-06-03 | Sokudo Co., Ltd. | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
WO2010094802A1 (en) * | 2009-02-22 | 2010-08-26 | Mapper Lithography Ip B.V. | Preparation unit for lithogrpahy machine |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3157308A (en) | 1961-09-05 | 1964-11-17 | Clark Mfg Co J L | Canister type container and method of making the same |
US3159408A (en) | 1961-10-05 | 1964-12-01 | Grace W R & Co | Chuck |
US4524308A (en) | 1984-06-01 | 1985-06-18 | Sony Corporation | Circuits for accomplishing electron beam convergence in color cathode ray tubes |
AU6449994A (en) | 1993-04-30 | 1994-11-21 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Megavoltage scanning imager and method for its use |
EP0766405A1 (en) | 1995-09-29 | 1997-04-02 | STMicroelectronics S.r.l. | Successive approximation register without redundancy |
JP3460909B2 (ja) * | 1996-06-26 | 2003-10-27 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理システム |
JP2000252188A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Nikon Corp | 露光装置及びリソグラフィシステム、並びにデバイス |
JP2000311850A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-11-07 | Nikon Corp | 露光装置及びリソグラフィシステム、並びにデバイス製造方法及びデバイス |
JP2000269299A (ja) | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Kokusai Electric Co Ltd | 半導体製造装置 |
JP2001160534A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-06-12 | Nikon Corp | 安全システム及び露光装置 |
JP2001203167A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体製造装置 |
US6261853B1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-07-17 | Therma-Wave, Inc. | Method and apparatus for preparing semiconductor wafers for measurement |
US6519045B2 (en) * | 2001-01-31 | 2003-02-11 | Rudolph Technologies, Inc. | Method and apparatus for measuring very thin dielectric film thickness and creating a stable measurement environment |
US6669783B2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-12-30 | Lam Research Corporation | High temperature electrostatic chuck |
JP2003142393A (ja) * | 2001-11-07 | 2003-05-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 電子ビーム露光装置 |
EP2336830B1 (en) | 2002-10-25 | 2016-09-21 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system |
CN101414127A (zh) | 2002-10-30 | 2009-04-22 | 迈普尔平版印刷Ip有限公司 | 电子束曝光系统 |
EP1602121B1 (en) | 2003-03-10 | 2012-06-27 | Mapper Lithography Ip B.V. | Apparatus for generating a plurality of beamlets |
JP3977767B2 (ja) * | 2003-04-10 | 2007-09-19 | 住友重機械工業株式会社 | 基板処理装置 |
JP2004311890A (ja) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 移動体のガイド機構 |
EP1627412B1 (en) | 2003-05-28 | 2007-04-04 | Mapper Lithography Ip B.V. | Charged particle beamlet exposure system |
JP2005016255A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 扉ロック装置、及び扉システム |
DE602004010824T2 (de) | 2003-07-30 | 2008-12-24 | Mapper Lithography Ip B.V. | Modulator-schaltkreise |
US20070269297A1 (en) * | 2003-11-10 | 2007-11-22 | Meulen Peter V D | Semiconductor wafer handling and transport |
US7564552B2 (en) * | 2004-05-14 | 2009-07-21 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Systems and methods for measurement of a specimen with vacuum ultraviolet light |
JP4559427B2 (ja) * | 2004-07-13 | 2010-10-06 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
RU2305918C2 (ru) * | 2005-04-19 | 2007-09-10 | Закрытое акционерное общество "Элма-Фотма" | Способ получения фотошаблонных заготовок |
US7709815B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-05-04 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system and projection method |
US20070235665A1 (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Applied Materials, Inc. | Charged particle beam system and method for manufacturing and inspecting LCD devices |
US20080225261A1 (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Noriyuki Hirayanagi | Exposure apparatus and device manufacturing method |
US8277165B2 (en) * | 2007-09-22 | 2012-10-02 | Dynamic Micro System Semiconductor Equipment GmbH | Transfer mechanism with multiple wafer handling capability |
NL1036164A1 (nl) * | 2007-11-15 | 2009-05-18 | Asml Netherlands Bv | Substrate processing apparatus and device manufacturing method. |
US8757026B2 (en) * | 2008-04-15 | 2014-06-24 | Dynamic Micro Systems, Semiconductor Equipment Gmbh | Clean transfer robot |
JP2010157639A (ja) * | 2008-12-27 | 2010-07-15 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
JP2010165948A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Nikon Corp | チャンバ装置、基板処理装置、露光装置、デバイス製造方法、及びメンテナンス方法 |
KR101025288B1 (ko) * | 2009-02-12 | 2011-03-29 | 국민대학교산학협력단 | 전자빔 리소그래피 장치의 나노 스테이지 |
GB2469112A (en) | 2009-04-03 | 2010-10-06 | Mapper Lithography Ip Bv | Wafer support using controlled capillary liquid layer to hold and release wafer |
US20110049393A1 (en) * | 2009-02-22 | 2011-03-03 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography Machine and Substrate Handling Arrangement |
WO2011128162A1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-20 | Asml Netherlands B.V. | Substrate handling apparatus and lithographic apparatus |
KR102072200B1 (ko) * | 2011-04-22 | 2020-01-31 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 머신들의 클러스터를 위한 네트워크 아키텍처 및 프로토콜 |
TWI514089B (zh) * | 2011-04-28 | 2015-12-21 | Mapper Lithography Ip Bv | 在微影系統中用於轉移基板的設備 |
US10168208B2 (en) | 2015-04-03 | 2019-01-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Light amount detection device, immune analyzing apparatus and charged particle beam apparatus that each use the light amount detection device |
-
2011
- 2011-12-13 EP EP11802033.8A patent/EP2681624B1/en active Active
- 2011-12-13 CN CN201180067573.0A patent/CN103370655B/zh active Active
- 2011-12-13 KR KR1020137018345A patent/KR101907433B1/ko active IP Right Grant
- 2011-12-13 WO PCT/EP2011/072654 patent/WO2012080278A1/en active Application Filing
- 2011-12-13 US US13/323,950 patent/US8895943B2/en active Active
- 2011-12-13 RU RU2013132215/28A patent/RU2579533C2/ru active
- 2011-12-13 JP JP2013543728A patent/JP6158091B2/ja active Active
- 2011-12-14 TW TW100146173A patent/TWI548950B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1540443A (zh) * | 2003-03-11 | 2004-10-27 | Asml荷兰有限公司 | 光刻投影组件、用于处理基底的处理装置和处理基底的方法 |
US20100136492A1 (en) * | 2004-12-06 | 2010-06-03 | Sokudo Co., Ltd. | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
WO2010094802A1 (en) * | 2009-02-22 | 2010-08-26 | Mapper Lithography Ip B.V. | Preparation unit for lithogrpahy machine |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107272352A (zh) * | 2013-09-07 | 2017-10-20 | 迈普尔平版印刷Ip有限公司 | 目标处理单元 |
CN107111251A (zh) * | 2014-11-14 | 2017-08-29 | 迈普尔平版印刷Ip有限公司 | 用于在光刻系统中转移基材的加载锁定系统和方法 |
US10087019B2 (en) | 2014-11-14 | 2018-10-02 | Mapper Lithography Ip B.V. | Load lock system and method for transferring substrates in a lithography system |
CN106206401A (zh) * | 2015-05-27 | 2016-12-07 | 苏斯微技术光刻有限公司 | 用于处理圆盘形基板的装置和支撑适配器 |
CN106206401B (zh) * | 2015-05-27 | 2021-06-29 | 苏斯微技术光刻有限公司 | 用于处理圆盘形基板的装置和支撑适配器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014501442A (ja) | 2014-01-20 |
RU2013132215A (ru) | 2015-01-20 |
JP6158091B2 (ja) | 2017-07-05 |
KR20130131398A (ko) | 2013-12-03 |
TW201241575A (en) | 2012-10-16 |
US8895943B2 (en) | 2014-11-25 |
TWI548950B (zh) | 2016-09-11 |
KR101907433B1 (ko) | 2018-10-12 |
CN103370655B (zh) | 2016-03-16 |
EP2681624B1 (en) | 2016-07-20 |
WO2012080278A1 (en) | 2012-06-21 |
RU2579533C2 (ru) | 2016-04-10 |
US20120175527A1 (en) | 2012-07-12 |
EP2681624A1 (en) | 2014-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103370655A (zh) | 光刻系统和在该光刻系统中处理基板的方法 | |
KR101607618B1 (ko) | 리소그라피 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법 | |
US9443699B2 (en) | Multi-beam tool for cutting patterns | |
KR20070081723A (ko) | 복합적층형 로봇시스템을 구비하는 반도체 제조설비 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190430 Address after: Holland Weide Eindhoven Patentee after: ASML Holland Co., Ltd. Address before: About Holland Patentee before: Mapper Lithography IP B. V. |
|
TR01 | Transfer of patent right |