CN108700827B - 衬底处理系统及光刻设备 - Google Patents

衬底处理系统及光刻设备 Download PDF

Info

Publication number
CN108700827B
CN108700827B CN201780013362.6A CN201780013362A CN108700827B CN 108700827 B CN108700827 B CN 108700827B CN 201780013362 A CN201780013362 A CN 201780013362A CN 108700827 B CN108700827 B CN 108700827B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
processing system
substrate processing
rotating
holding
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.)
Active
Application number
CN201780013362.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108700827A (zh
Inventor
M·J·沃奥尔戴尔冬克
J·洛夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN108700827A publication Critical patent/CN108700827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108700827B publication Critical patent/CN108700827B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
    • G03F9/7011—Pre-exposure scan; original with original holder alignment; Prealignment, i.e. workpiece with workpiece holder
    • 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
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/22—Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors
    • B65G47/24—Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors orientating the articles
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • 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
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/70741—Handling masks outside exposure position, e.g. reticle libraries
    • 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
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/7075—Handling workpieces outside exposure position, e.g. SMIF box
    • 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
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04—Detection means
    • B65G2203/042—Sensors

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Library & Information Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

提供一种用于处理衬底(W)的衬底处理系统(200)，所述衬底处理系统包括保持装置(202)、旋转装置(206)及移动装置(204)。所述保持装置用于保持所述衬底。所述旋转装置用于使所述保持装置围绕垂直于平面的轴线(208)旋转。所述移动装置用于使所述保持装置相对于所述轴线沿着所述平面中的路径移动。另外，提供一种包括所述衬底处理系统的光刻设备。所述衬底处理系统可以包括被布置成在第一情形中将所述保持装置耦接至所述移动装置和所述旋转装置中的一个的耦接装置(210)。所述耦接装置可以被布置成在第二情形中将所述保持装置与所述移动装置和所述旋转装置中的所述一个解耦。

Description

衬底处理系统及光刻设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月24日提交的欧洲申请16157034.6的优先权，并且它通过引用而全文合并到本发明中。
技术领域
本发明涉及一种用于处理衬底的衬底处理系统及光刻设备。
背景技术
光刻设备是一种用在集成电路(IC)的制造中的机器。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于所述IC的单层上的电路图案。可以将所述图案通过辐射束经由投影系统转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分上。通常将图案成像到设置于衬底上的辐射敏感材料层上来进行所述图案的转印。通常，单个衬底将包括被连续地形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分。已知的光刻设备还包括所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向扫描所述图案、同时沿与所述方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。
光刻设备通常设置有衬底处理系统。衬底处理系统被布置成从光刻设备的外部接收衬底和将所述衬底进一步转移至光刻设备中。在一些应用中，衬底处理系统被布置成从光刻设备中的一个部分接收衬底和将所述衬底转移至所述光刻设备的另一部分。衬底处理系统典型地具有两个功能。第一功能为将衬底与参照物对准，因此衬底的位置和方向在特定的所期望的范围内。该对准功能也被称作预对准。另一功能典型地为热调节所述衬底。
一种已知的衬底处理系统被公开于美国专利申请第US2015/0070666A1号中，并且它通过引用而并到本发明中。所述已知的衬底处理系统具有热调节系统，该热调节系统保持衬底且提供衬底与热调节系统之间的热传递。所述已知的衬底处理系统还具有用于在预对准期间旋转衬底的衬底位置操纵器。
发明内容
所述已知的衬底处理系统的缺点为热调节在预对准期间受到限制。在预对准期间，晶片在水平平面(x)中移动且围绕垂直于水平平面的轴线(Rz)旋转。在所述已知的衬底处理系统中，以两种方式中的一种沿Rz旋转衬底。在第一种方式中，气体膜设置于衬底与热调节装置之间。在与衬底交换热时，气体膜并不像与实体接触那样有效。在第二种方式中，进行实体接触。然而，当衬底将被旋转或移动时，衬底首先需要从热调节装置提高，这不利地影响衬底的热调节。
本发明的目的是提供一种衬底处理系统所述衬底处理系统提供对衬底的改善的热调节。
在本发明的第一方面中，提供一种衬底处理系统，包括
保持装置，用于保持衬底；
旋转装置，用于使所述保持装置围绕垂直于平面的轴线旋转；以及
移动装置，用于使所述保持装置相对于所述轴线沿着所述平面中的路径移动。
在本发明的第二方面中，提供一种包括衬底处理系统的光刻设备。
附图说明
现在仅通过举例的方式参考所附的示意图来描述本发明的实施例，附图中相应的附图标记表示相应的部件，并且在附图中：
图1描绘了根据本发明的光刻设备；
图2描绘了根据本发明的衬底处理系统；
图3描绘了根据本发明的另一实施例的衬底处理系统的部分；
图4描绘了根据本发明的实施例的衬底处理系统的细节视图。
具体实施方式
图1示意性地描绘包括照射系统IL、支撑结构MT、衬底台WT和投影系统PS的光刻设备。
所述照射系统IL配置成调节辐射束B。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，用于引导、成形、或控制辐射。
照射系统IL接收来自辐射源SO的辐射束。辐射源SO和光刻设备可以是分立的实体(例如当该辐射源SO为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该辐射源SO考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将辐射束B从辐射源SO传到照射系统IL。在其它情况下，辐射源SO可以是光刻设备的组成部分(例如当辐射源SO是汞灯时)。可以将辐射源SO和照射系统IL、以及如果需要时设置的束传递系统BD一起称作辐射系统。
照射系统IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器AD。此外，照射系统IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将照射系统IL用于调节辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
这里使用的术语“辐射束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有或约为365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。
所述支撑结构(例如掩模台)MT用于支撑所述图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA。所述支撑结构MT与被配置用于根据特定参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位系统PM相连。
所述支撑结构MT支撑，即承载所述图案形成装置MA的重量。支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如例如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于期望的位置上(例如相对于投影系统PS)。
这里所使用的术语“图案形成装置”应被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束B，以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束B的图案可能不与在衬底W的目标部分C上的所期望的图案完全相对应(例如如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束B的图案将与在目标部分C中产生的器件中的特定的功能层相对应，诸如集成电路。
图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程LCD面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。如此处所描述，所述设备是透射型的，其采用透射式掩模。
衬底台(例如晶片台)WT，用于保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W。所述衬底台WT与配置用于根据特定的参数精确地定位衬底W的第二定位系统PW相连。
投影系统PS被配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C上。
这里所使用的术语“投影系统”应被广义地理解为涵盖任何类型的投影系统PS，所述投影系统的类型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型的光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其它因素所适合的。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构MT上的所述图案形成装置MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位系统PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，可以将所述第一定位系统PM和另一个位置传感器(在图1中没有示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过长行程模块和短行程模块的帮助来实现支撑结构MT的移动。长行程模块提供短行程模块相对于投影系统PS在长范围内的粗定位。短行程模块提供图案形成装置MA相对于长行程模块在小范围内的精定位。类似地，可以采用形成所述第二定位系统PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。
可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记P1、P2占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，所述掩模对准标记M1、M2可以位于所述管芯之间。
光刻设备可以是具有两个或更多个衬底台WT和/或两个或更多个支撑结构MT的类型。除了至少一个衬底台WT以外，光刻设备还可以包括被布置以执行测量而不被布置以保持衬底的测量台。
所述光刻设备也可以是这种类型：其中衬底W的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统PS和衬底W之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备中的其它空间，例如在图案形成装置MA和投影系统PS之间的空间。在本领域中公知，浸没技术可以用于增加投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(诸如衬底W)浸入到液体中，而是仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统PS和所述衬底W之间。
可以将所示的光刻设备用于以下三种模式中的至少一种中：
在第一种模式(所谓的步进模式)中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上。然后，将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移位，使得可以对不同目标部分C曝光。
在第二种模式(所谓的扫描模式)中，在对图案形成装置MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。衬底台WT相对于图案形成装置MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。
在第三种模式中，将用于保持可编程图案形成装置MA的图案形成装置MA保持为基本静止，并且在将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每次移动后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置MA(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变形，或完全不同的使用模式。
图2描绘根据本发明的实施例的衬底处理系统200。衬底处理系统200包括保持装置202、移动装置204、旋转装置206和耦接装置210。保持装置202是用于保持衬底W。移动装置204是用于使保持装置202沿平面中的路径移动。旋转装置206被布置成用于使保持装置202沿垂直于所述平面的轴线208旋转。移动装置204是用于使保持装置202相对于轴线208沿着平面中的路径移动。
耦接装置210被布置成在第一种情形中将保持装置202耦接至移动装置204和旋转装置206中的一个。耦接装置210被布置成在第二种情形中将保持装置202与移动装置204和旋转装置206中的所述一个解耦或解除耦接。在图2的所描绘的实施例中，耦接装置210被布置成在第二情形中将保持装置202与旋转装置206解耦。
保持装置202可以被设置具有用于将衬底W夹持到保持装置202上的夹持装置。所述夹持装置可以被布置成利用负压或真空以将衬底W吸到保持装置202上。所述夹持装置可以具有静电夹具以将衬底W夹持到保持装置202上。保持装置202可以具有多个突起，衬底W可以保持在所述多个突起上。
保持装置202可以设置有调节衬底W的温度的热调节装置212。衬底W热连接至热调节装置212。热调节装置212可以设置有被布置成使流体流动通过的通道。流体具有特定的温度，所述特定的温度被选择成以便影响衬底W的温度。所述流体可以是液体，例如水，或可以是气体，例如氦气、氩气，或可以是液体与气体的组合。这样的组合可以包括在特定的压力(例如，10巴或50巴或100巴)下的CO2，因此衬底处理系统200的操作温度接近于CO2的相变温度。当热调节装置212将热负荷传递至衬底W或从衬底W接收热负荷时，CO2的温度保持相同，而气体量与液体量之间的比率改变。可使用任何其他类型的两相流体，而不使用CO2。另外或替代地，热调节装置212可包括电部件，诸如帕耳帖(Peltier)部件和/或电加热器。热调节装置212可被布置成调节衬底W的整个表面，或热调节装置212可被布置成调节衬底W的表面的一部分。热调节装置212可被布置成冷却衬底W、加热衬底W或冷却且加热衬底W。
移动装置204被布置成使保持装置202沿着平面中的路径移动。在本实施例中，所述平面为xy平面，其可以是水平面。所述路径可沿着一个方向，例如x方向；或可沿着两个方向，例如x方向和y方向；或其组合。所述路径可沿着xy平面中的任何方向。尽管图2指示移动装置204仅处于旋转装置206上，但移动装置204的部分可附接至保持装置202。例如，移动装置204可包括具有磁体和线圈的洛伦兹致动器。磁体可处于旋转装置206和保持装置202中的一个上。线圈可处于旋转装置206和保持装置202中的另一个上。移动装置204可包括用以使保持装置202移动的任何合适类型的致动器，例如磁性致动器、气动致动器或压电致动器。在一实施例中，移动装置204连接至旋转装置206。在另一实施例中，移动装置204连接至除旋转装置206外的另一部件，例如支撑旋转装置206的基座218。
旋转装置206被布置成使保持装置202沿着垂直于所述平面的轴线208旋转。旋转装置206可被布置成使保持装置202旋转至少60°、120°、180°或360°旋转装置206可被布置成使保持装置202旋转超过360°，例如370°或380°。
在图2的实施例中，耦接装置210被布置成在第一情形中将保持装置202与旋转装置206彼此耦接。在第二情形中，如图3中所示，耦接装置210被布置成将保持装置202与旋转装置206解耦。当处于第二情形中时，移动装置204可使保持装置202相对于轴线208沿着xy平面中的路径移动。当移动装置204使保持装置202相对于轴线208移动时，轴线208与保持装置202上的衬底W的中心之间的位置改变。
衬底处理系统200可设置有传感器214，以提供表示衬底W的中心相对于参考元件的位置的信号。传感器214布置在基座218上。传感器214提供覆盖衬底W的边缘的部分的测量束。在测量束已与衬底W的边缘相互作用之后，传感器214被布置成接收测量束。基于所接收的测量束，传感器214可提供表示衬底W的边缘的位置的信号。当旋转装置206使衬底W在传感器214的测量期间旋转时，衬底W的总边缘的至少部分由传感器214测量。基于总边缘的至少部分的测量位置，可确定衬底W的中心。在图2中，仅示出一个传感器214，但在一实施例中，提供多个传感器214，例如2个、3个或4个传感器214。传感器214可以是光学传感器，其具有用以将辐射束提供至衬底W的表面上的辐射源且具有用以在与表面相互作用之后接收辐射束的检测器。光学传感器可与衬底W的边缘和/或与衬底W的表面上的标识相互作用。光学传感器可包括用以捕获衬底W的图像的CCD芯片或CMOS芯片。传感器214可以是被布置成检测衬底W的边缘的任何其他类型的合适传感器，诸如电容传感器或电感传感器。传感器214基于衬底W的标记提供信号。例如，所述信号表示标记的位置。
衬底处理系统200可包括控制器，其被布置成基于由传感器214提供的信号来控制移动装置204的移动和旋转装置206的旋转。通过使用来自传感器214的信号，所述控制器可计算衬底W的中心的计算位置。计算位置可不同于衬底W的中心的期望位置。所述控制器可被布置成确定计算位置与期望位置之间的偏移302。为了将衬底W的中心定位至期望位置，所述控制器可首先使旋转装置旋转至所期望的旋转位置。在这一旋转期间，耦接装置210可将保持装置202耦接至旋转装置206，因此保持装置202由旋转装置206旋转。当实现所期望的旋转位置时，耦接装置210可将保持装置202与旋转装置206彼此解耦，如图3中所示。所述控制器可控制移动装置204以使保持装置202沿着xy平面中的路径移动至期望位置，从而将偏移302最小化。在利用移动装置204移动保持装置202之后，耦接装置210可再次将保持装置202与旋转装置206彼此耦接。旋转装置206可使保持装置202旋转，且传感器214可提供表示衬底W的调整后的中心的新信号。基于新信号，可选择以下选项中的一个或更多个。第一选项为重复使衬底W旋转至所期望的旋转位置、将保持装置202与旋转装置206解耦、利用移动装置204使保持装置202移动至期望位置及将保持装置202耦接至旋转装置206的方法。使用第一选项通常将进一步减小偏移302。第二选项为使用新信号作为光刻设备的信息。利用此信息，光刻设备可确定衬底W的位置且可相应地调整任何过程步骤。第三选项为检查衬底W是否在特定的范围内。依赖于第三选项的结果，可选择第一选项或第二选项。
所述控制器可被布置成确定相对于参照物的偏移302。所述参照物可以是传感器214或轴线208的位置。所述参照物可以是相对于传感器214或轴线208的校准后的偏移。
机器人可被布置成将衬底W装载至衬底处理系统200上和/或从衬底处理系统200卸除衬底W。通常，这样的机器人不足够准确以在维持偏移302的所期望的最大值的同时将衬底从衬底处理系统200转移至衬底台WT。
因此，衬底处理系统200可包括对接装置。在机器人将衬底W装载至保持装置202上或从保持装置202卸除衬底W之前，机器人与对接装置对接。对接装置可用作参考元件，因此使偏移302相对于对接装置最小化。机器人可具有用以与对接装置相互作用的接口。所述接口可接近于保持衬底W的机器人的部分，且因此可实现由机器人保持的衬底W的位置与接口之间的准确位置关系。在一实施例中，机器人为衬底处理系统200的部分。
除了对接装置之外或替代对接装置，衬底处理系统200也设置有机器人测量系统。机器人测量系统可提供表示机器人相对于参考元件的位置的输出。所述输出可由控制器使用以控制移动装置204、旋转装置206和/或耦接装置210。机器人测量系统可包括标记和检测器系统。标记可在机器人和衬底处理系统200中之一上。检测器系统可在机器人和衬底处理系统200中的另一个上。检测器系统可提供输出，其中所述输出依赖于标记相对于检测器系统的位置。
衬底处理系统200可包括用于提供表示移动装置204相对于参考元件的位置的传感器信号的另一传感器216。所述控制器可使用来自另一传感器216的传感器信号以控制移动装置204。另一传感器216可包括编码器系统、电容传感器或任何其他合适的传感器。另一传感器216可包括两个部分，例如编码器头及标尺。一个部分可布置在移动装置204上。另一部分可处于除移动装置204之外的另一部件(诸如旋转装置206或基座218)上。
在一实施例中，在第一情形中，移动装置204被布置成在移动旋转装置206的同时移动保持装置202。在第二情形中，移动装置204被布置成在不移动旋转装置206的情况下移动保持装置202。在另一实施例中，在第一情形中，旋转装置206被布置成在旋转移动装置204的同时旋转保持装置202。在第二情形中，旋转装置206被布置成旋转保持装置202而不旋转移动装置204。
图4显示根据本发明的实施例的耦接装置210的细节视图。耦接装置210包括第一部分401、第二部分402及致动器。第一部分401具有第一接触区域410。第二部分402具有第二接触区域420。耦接装置210被布置成在第一情形中耦接第一接触区域与第二接触区域420。所述致动器被布置成在第二情形中分离第一接触区域410与第二接触区域420。在第一情形中，第一接触区域410与第二接触区域420例如通过重力而夹持在一起。额外的夹持力可由夹具提供以将第一接触区域410与第二接触区域420夹持在一起。所述夹具可包括磁体或另一致动器。第一接触区域410和第二接触区域420可具有高的摩擦系数以在第一情形中防止xy平面中的任何滑动。通过提供粗糙表面或通过提供高摩擦材料，可产生高摩擦系数。
所述致动器可包括气体喷嘴430，其被布置成在第二情形中提供气体以分离第一接触区域410与第二接触区域420。气体喷嘴430可在第一部分401与第二部分402之间产生气体轴承，从而允许第一部分401和第二部分402在xy平面中相对于彼此移动。气体喷嘴430可以是适合于提供加压气体的任何类型的装置，且可包括出口、软管或管子。替代地，所述致动器可包括磁性致动器，诸如洛伦兹致动器；或可包括压电致动器或任何其他合适的致动器。
耦接装置210可包括连接第一部分401与第二部分402的柔性元件。柔性元件在xy平面中的方向上是柔性的，例如，在x方向上、在y方向上或在x方向及y方向两者上。柔性元件可在xy平面中的任何方向上是柔性的。柔性元件对于围绕轴线208的旋转可以是非柔性的，以防止第一部分401和第二部分402围绕轴线208相对于彼此旋转。柔性元件可包括两个片簧，所述片簧中的每一个在X方向上是柔性的且在y方向上是非柔性的。柔性元件可包括另外的两个片簧，所述另外的两个片簧中的每一个在y方向上是柔性的且在x方向上是非柔性的。片簧及另外的片簧可经由中间体彼此连接。两个片簧中的一个可连接至第一部分401，且另外的两个片簧中的一个可连接至第二部分402。
衬底处理系统200可设置有布置成从保持装置202提升衬底W的顶销。所述顶销包括被布置成接触衬底W的柔性尖端。柔性尖端可沿着xy平面中的一个或更多个轴线以可旋转方式挠曲。柔性尖端可防止由保持装置202与顶销之间的倾斜偏移引起的衬底W在xy平面中的移动。在一实施例中，柔性尖端可围绕中心旋转，其中在柔性尖端支撑衬底W时，中心的z位置位于衬底W中。中心的z位置在柔性尖端支撑衬底W时可位于衬底W下方，例如衬底W下方0.5mm或1mm或2mm。
衬底处理系统200可以是光刻设备中的组成单元。
衬底处理系统200可与除光刻设备以外的其他设备一起使用。例如，衬底处理系统200可用以从用于涂布衬底的涂布设备转移衬底及将衬底转移至所述涂布设备、从用于在高温下焙烤衬底的焙烤设备转移衬底及将衬底转移至所述焙烤设备、从用于清洁衬底的清洁设备转移衬底及将衬底转移至所述清洁设备。衬底处理系统200可被用在被布置成测量衬底W的属性的量测工具中。所述属性可以是衬底W上的标识的位置。衬底处理系统200可以是这样的设备的组成部分，或可以是单独的但连接至这样的设备。
虽然本文对光刻设备在制造IC中的应用做出了具体参考，但是应该理解，此处所述的光刻设备可以具有其它应用，诸如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将会认识到，在这样替换应用的情形中，此处使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以是在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底W上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中。另外，所述衬底W可以被处理一次以上，例如为产生多层IC，使得此处使用的所述术语衬底W也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
虽然上文已描述了本发明的具体实施例，但是应当理解，本发明可以采用所描述方式以外的其他方式来实施。
以上的描述意图是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员将明白，在不背离下面所阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

Claims (15)

1.一种用于处理衬底的衬底处理系统，包括：
保持装置，用于保持所述衬底；
旋转装置，用于使所述保持装置围绕垂直于平面的轴线旋转；
移动装置，用于使所述保持装置相对于所述轴线沿着所述平面中的路径移动；
耦接装置，所述耦接装置被布置成在第一情形中将所述保持装置耦接至所述移动装置和所述旋转装置中的一个，其中所述耦接装置被布置成在第二情形中将所述保持装置与所述移动装置和所述旋转装置中的所述一个解耦，
其中，在所述第一情形中，所述移动装置被布置成在移动所述旋转装置的同时移动所述保持装置，其中，在所述第二情形中，所述移动装置被布置成在不移动所述旋转装置的情况下移动所述保持装置。
2.根据权利要求1所述的衬底处理系统，其中，在所述第一情形中，所述旋转装置被布置成在旋转所述移动装置的同时旋转所述保持装置，其中，在所述第二情形中，所述旋转装置被布置成在不旋转所述移动装置的情况下旋转所述保持装置。
3.根据权利要求1所述的衬底处理系统，其中，所述耦接装置被布置成在所述第一情形中将所述保持装置与所述旋转装置彼此耦接和在所述第二情形中解耦所述保持装置与所述旋转装置。
4.根据权利要求1所述的衬底处理系统，其中，所述耦接装置包括第一部分、第二部分和致动器，其中所述第一部分具有第一接触区域，其中所述第二部分具有第二接触区域，其中所述耦接装置被布置成在所述第一情形中耦接所述第一接触区域与所述第二接触区域，其中所述致动器被布置成在所述第二情形中分离所述第一接触区域与所述第二接触区域。
5.根据权利要求4所述的衬底处理系统，其中，所述致动器包括气体喷嘴，其中所述气体喷嘴被布置成在所述第二情形中提供气体以分离所述第一接触区域与所述第二接触区域。
6.根据权利要求4所述的衬底处理系统，其中，所述耦接装置包括柔性元件，其中所述第一部分和所述第二部分经由所述柔性元件彼此连接，其中所述柔性元件在所述平面中的方向上是柔性的。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的衬底处理系统，其中，所述旋转装置被布置成使所述保持装置旋转至少360°。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的衬底处理系统，其中，所述保持装置包括用于调节所述衬底的温度的热调节装置。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的衬底处理系统，包括被布置成提供表示所述衬底的中心相对于参考元件的位置的信号的传感器。
10.根据权利要求9所述的衬底处理系统，包括被布置成基于所述信号来控制所述移动装置的移动和所述旋转装置的旋转的控制器。
11.根据权利要求10所述的衬底处理系统，其中，所述控制器被布置成基于所述信号来确定所述衬底的所述中心与所述参考元件之间的偏移。
12.根据权利要求11所述的衬底处理系统，其中，所述控制器被布置成通过控制所述移动装置的所述移动和所述旋转装置的所述旋转来改变所述偏移。
13.根据权利要求9所述的衬底处理系统，其中，所述参考元件包括对接装置，其中所述对接装置被布置成与机器人对接，所述机器人被布置成在所述机器人与所述对接装置对接时将所述衬底装载至所述保持装置上或从所述保持装置卸除所述衬底。
14.根据权利要求13所述的衬底处理系统，包括所述机器人。
15.一种光刻设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的衬底处理系统。
CN201780013362.6A 2016-02-24 2017-02-09 衬底处理系统及光刻设备 Active CN108700827B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16157034 2016-02-24
EP16157034.6 2016-02-24
PCT/EP2017/052806 WO2017144277A1 (en) 2016-02-24 2017-02-09 Substrate handling system and lithographic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108700827A CN108700827A (zh) 2018-10-23
CN108700827B true CN108700827B (zh) 2020-07-24

Family

ID=55436025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780013362.6A Active CN108700827B (zh) 2016-02-24 2017-02-09 衬底处理系统及光刻设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10345723B2 (zh)
JP (2) JP6637188B2 (zh)
CN (1) CN108700827B (zh)
NL (1) NL2018348A (zh)
TW (1) TWI720137B (zh)
WO (1) WO2017144277A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019218621A (ja) * 2018-06-22 2019-12-26 東京エレクトロン株式会社 基板載置台及び成膜装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071275A (zh) * 2007-06-08 2007-11-14 上海微电子装备有限公司 一种旋转交换的双台系统
CN101611470A (zh) * 2007-03-05 2009-12-23 株式会社尼康 移动体装置、图案形成装置及图案形成方法、设备制造方法、移动体装置的制造方法以及移动体驱动方法
CN102955372A (zh) * 2011-08-10 2013-03-06 Asml荷兰有限公司 衬底台组件、浸没光刻设备以及器件制造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4457664A (en) 1982-03-22 1984-07-03 Ade Corporation Wafer alignment station
US4775877A (en) * 1985-10-29 1988-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for processing a plate-like workpiece
JP2642216B2 (ja) 1989-05-23 1997-08-20 サイベック システムズ 半導体物品の予備位置決め方法及び装置
KR100300618B1 (ko) * 1992-12-25 2001-11-22 오노 시게오 노광방법,노광장치,및그장치를사용하는디바이스제조방법
WO1998028665A1 (en) 1996-12-24 1998-07-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Two-dimensionally balanced positioning device with two object holders, and lithographic device provided with such a positioning device
KR100307825B1 (ko) 1999-10-23 2001-11-02 윤종용 웨이퍼 예비정렬 스테이지에 사용되는 웨이퍼 온도 제어장치
US6495802B1 (en) 2001-05-31 2002-12-17 Motorola, Inc. Temperature-controlled chuck and method for controlling the temperature of a substantially flat object
US6882126B2 (en) * 2001-11-29 2005-04-19 Nikon Corporation Holder mover for a stage assembly
US6907742B2 (en) 2002-12-19 2005-06-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Apparatus and method for controlling wafer temperature
JP4315420B2 (ja) 2003-04-18 2009-08-19 キヤノン株式会社 露光装置及び露光方法
JP2007142238A (ja) * 2005-11-21 2007-06-07 Nikon Corp 基板保持装置、露光装置及びデバイスの製造方法
NL2003380A (en) * 2008-10-17 2010-04-20 Asml Netherlands Bv Imprint lithography apparatus and method.
JP5355043B2 (ja) * 2008-11-10 2013-11-27 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
US8792084B2 (en) * 2009-05-20 2014-07-29 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2012151418A (ja) * 2011-01-21 2012-08-09 Topcon Corp 吸着ステージ
CN102736429B (zh) 2011-04-07 2015-06-17 上海微电子装备有限公司 硅片温度稳定装置
NL2009533A (en) 2011-10-27 2013-05-07 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
NL2010642A (en) 2012-05-17 2013-11-20 Asml Netherlands Bv Thermal conditioning unit, lithographic apparatus and device manufacturing method.
JP2014204079A (ja) * 2013-04-09 2014-10-27 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101611470A (zh) * 2007-03-05 2009-12-23 株式会社尼康 移动体装置、图案形成装置及图案形成方法、设备制造方法、移动体装置的制造方法以及移动体驱动方法
CN101071275A (zh) * 2007-06-08 2007-11-14 上海微电子装备有限公司 一种旋转交换的双台系统
CN102955372A (zh) * 2011-08-10 2013-03-06 Asml荷兰有限公司 衬底台组件、浸没光刻设备以及器件制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6637188B2 (ja) 2020-01-29
US20190033733A1 (en) 2019-01-31
WO2017144277A1 (en) 2017-08-31
US10345723B2 (en) 2019-07-09
TWI720137B (zh) 2021-03-01
JP2020046686A (ja) 2020-03-26
CN108700827A (zh) 2018-10-23
JP6965332B2 (ja) 2021-11-10
NL2018348A (en) 2017-09-06
TW201740213A (zh) 2017-11-16
JP2019507897A (ja) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100855075B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
JP2019105854A (ja) 露光装置
NL1036511A1 (nl) Movable support, position control system, lithographic apparatus and method of controlling a position of an exchangeable object.
US7397539B2 (en) Transfer apparatus for transferring an object, lithographic apparatus employing such a transfer apparatus, and method of use thereof
TWI284252B (en) Lithographic projection apparatus, method and the device manufacturing method
US9195150B2 (en) Lithographic apparatus comprising a support for holding an object, and a support for use therein
US8189174B2 (en) Lithographic apparatus provided with a swap bridge
US7230676B1 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8947640B2 (en) Positioning device, lithographic apparatus, positioning method and device manufacturing method
JP4522762B2 (ja) 基板テーブル上に基板を位置決めする方法および装置
CN108700827B (zh) 衬底处理系统及光刻设备
US7379156B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8854598B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9852937B2 (en) Object table, lithographic apparatus and device manufacturing method
US8064045B2 (en) Method of transferring a substrate, transfer system and lithographic projection apparatus
US7151591B2 (en) Alignment system, alignment method, and lithographic apparatus
EP1465011A1 (en) Transfer apparatus for transferring an object and method of use thereof and lithographic projection apparatus comprising such a transfer apparatus
US20200363732A1 (en) Positioning Device, Lithographic Apparatus, Method for Compensating a Balance Mass Torque and Device Manufacturing Method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant