CN109782549A - 基板处理装置以及物品制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板处理装置以及物品制造方法。基板处理装置具备：对具有夹持基板的夹持面的基板夹具进行保持的基板台；驱动上述基板台的台驱动机构；对具有用于清理上述夹持面的清理面的清理板进行驱动的板驱动机构；以及以通过上述基板夹具相对于上述清理板相对地移动而清理上述夹持面的方式控制上述台驱动机构以及上述板驱动机构中至少一方的动作的控制部，上述控制部根据表示上述夹持面的高度分布的夹持面信息和表示上述清理面的高度分布的清理面信息来控制上述动作。

Description

基板处理装置以及物品制造方法
技术领域
本发明涉及基板处理装置以及物品制造方法。
背景技术
近年来在半导体存储器的制造领域中，电路的微细化愈发发展，所要求的电路线宽达到了0.01μm以下。为了满足这样的要求，必须提高在光刻工序中通过曝光将电路图案转印到基板上的曝光装置的析像力。关于这一点，虽然通过增大投影透镜的开口数而提高了析像力，但开口数的增加减小了焦点深度。因而，投影透镜的焦点深度变得非常短。为了应对该非常短的焦点深度，基板所要求的平面度变得严格起来。有时在基板与夹持基板的基板夹具之间会有微小的颗粒(异物)例如光阻剂碎片夹入。当发生这种情况时，基板的位于颗粒上方的部分会鼓起。因而会发生局部的失焦，由此产生芯片不良。这成为曝光工序的生产率降低的原因。
专利文献1记载的是具有以下功能的半导体制造装置：通过使晶片台上的夹具的表面与清理用基板的下表面接触，使夹具在与其表面平行的面内运动来清理夹具的表面。专利文献2记载的是具有以下功能的半导体曝光装置：通过使清理晶片夹具的清理板与晶片夹具的表面接触并使清理板旋转来对晶片夹具的表面进行清理。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特愿平7-130637号公报
专利文献2：日本特开平9-283418号公报
发明内容
发明所要解决的课题
由于反复进行基板夹具的夹持面的清理，清理板的清理面会因摩耗而导致平坦度降低。另外，由于用于保持清理板的部件的构造，也会导致清理板的清理面的平坦度降低。另外，由于用于保持清理板的部件的公差等，也会导致清理板的清理面的平坦度降低。若清理面的平坦度降低，则难以通过清理来满足基板夹具的夹持面的要求精度。
本发明的目的在于提供对基板夹具的夹持面的清理有利的技术。
用于解决课题的方案
本发明的一方面涉及基板处理装置，上述基板处理装置具备：基板台，该基板台对具有夹持基板的夹持面的基板夹具进行保持；台驱动机构，该台驱动机构驱动上述基板台；板驱动机构，该板驱动机构对具有用于清理上述夹持面的清理面的清理板进行驱动；以及控制部，该控制部控制上述台驱动机构以及上述板驱动机构中至少一方的动作，以便通过上述基板夹具相对于上述清理板相对地移动而清理上述夹持面，上述控制部根据表示上述夹持面的高度分布的夹持面信息和表示上述清理面的高度分布的清理面信息来控制上述动作。
发明的效果
根据本发明，可提供对基板夹具的夹持面的清理有利的技术。
附图说明
图1是示出本发明的基板处理装置的一个实施方式的曝光装置的构成的图。
图2是示意性示出使用清理板来清理基板夹具的夹持面的处理的图。
图3A是例示出清理板与把持部的位置关系的图。
图3B是例示出清理处理中夹持面相对于清理板的相对移动的图。
图4是示意性示出基板夹具的夹持面的高度分布(夹持面信息)的一例的图。
图5是示出对基板夹具的夹持面进行清理的清理处理的流程的图。
图6是例示出方位角AZ＝0时的夹持面的第2区域与凹陷区域的关系、以及第2区域与面对区域的关系的图。
图7是例示出方位角AZ＝az1时的夹持面的第2区域与凹陷区域的关系、以及第2区域与面对区域的关系的图。
图8是示出有关夹持面的第2区域的配置的其他例的图。
图9是例示出图8的例子的第2区域与AZ＝0时的凹陷区域以及面对区域的关系的图。
图10是例示出图8的例子的第2区域与AZ＝az2时的凹陷区域以及面对区域的关系的图。
图11是例示出图8的例子的第2区域与AZ＝az3时的凹陷区域以及面对区域的关系的图。
图12是例示出将图8所例示的夹持面清理后的夹持面信息的图。
图13是例示出根据图12的夹持面信息进行了更新的清理面信息(凹陷区域以及面对区域)的图。
图14是例示出下一步处理中的方位角的图。
具体实施方式
以下，参照附图通过例示性的实施方式来说明本发明。以下，对将本发明所涉及的基板处理装置应用于作为图案形成装置的曝光装置的例子进行说明，但本发明还可以应用于例如等离子体处理装置、离子注入装置、研磨装置(包含CMP装置)或者检查装置等那样的其他基板处理装置。另外，图案形成装置的概念除了曝光装置之外也可包括压印装置。
图1示出了本发明的基板处理装置的一个实施方式的曝光装置EX的构成。曝光装置EX可具备：照明系统1、底版台3、测量器4、投影光学系统5、基板夹具8、基板台13、基板台驱动机构14、测量器7、支承基座、焦点测量器10、板驱动机构30以及控制部18。在该说明书以及附图中，在将与投影光学系统5的光轴AX平行的方向作为Z轴的XYZ坐标系中表示方向。将分别与XYZ坐标系中的X轴、Y轴、Z轴平行的方向设为X方向、Y方向、Z方向，将围绕X轴的旋转、围绕Y轴的旋转、围绕Z轴的旋转分别设为θX、θY、θZ。关于X轴、Y轴、Z轴的控制或者驱动分别是指关于与X轴平行的方向、与Y轴平行的方向、与Z轴平行的方向的控制或者驱动。另外，关于θX轴、θY轴、θZ轴的控制或者驱动分别是指与围绕X轴平行的轴的旋转、围绕与Y轴平行的轴的旋转、围绕与Z轴平行的轴的旋转的控制或者驱动。另外，位置是可根据X轴、Y轴、Z轴的坐标确定的信息，姿势是可按照θX轴、θY轴、θZ轴的值确定的信息。
底版台3夹持(保持)底版(标线片)2。底版台3通过未图示的底版台驱动机构关于X轴、Y轴、Z轴、θX轴、θY轴、θZ轴被驱动。测量器4测量底版台3的位置(X轴、Y轴、Z轴)以及姿势(θX轴、θY轴、θZ轴)。投影光学系统5将底版2的图案投影到基板9上。基板夹具8夹持(保持)基板9。基板台13保持基板夹具8。基板台驱动机构14关于X轴、Y轴、Z轴、θX轴、θY轴、θZ轴驱动基板台13。测量器7测量基板台13的位置(X轴、Y轴、Z轴)以及姿势(θX轴、θY轴、θZ轴)。支承基座15支承基板台13。焦点测量器10测量基板9的表面的高度以及姿势(θX轴、θY轴)。
板驱动机构30利用把持部31把持并驱动清理板20。板驱动机构30例如可构成为关于Z轴以及θZ轴驱动清理板20。清理板20具有用于对基板夹具8的夹持面81(夹持基板9的面)进行清理的清理面21。控制部18例如可由FPGA(Field Programmable Gate Array的简称)等PLD(Programmable Logic Device的简称)、或者ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit的简称)、或者输入了程序的通用计算机、或者它们的全部或一部分的组合构成。
图2示意性示出使用清理板20对基板夹具8的夹持面81进行清理的清理处理。在基板夹具8的夹持面81的清理处理中，控制部18控制基板台驱动机构14以及板驱动机构30，以便在规定的作业区域使清理板20的清理面21与夹持面81接触。并且，控制部18控制基板台驱动机构14的动作，以便夹持面81相对于清理板20相对地移动。由此，实施基板夹具8的夹持面81的清理。在此，控制部18也可以构成为控制基板台驱动机构14以及板驱动机构30中至少一方的动作，以便实施夹持面81的清理。控制部18可根据表示夹持面81的高度分布的夹持面信息和表示清理面21的高度分布的清理面信息来生成驱动控制信息。高度分布可以是将2维空间内的多个位置的高度映射化的信息。
图3A例示出清理板20与把持部31的位置关系。图3A是从下方观看的图。清理面21包括有效区域61和非有效区域40，非有效区域40可包括相比有效区域61凹陷的凹陷区域41。有效区域61是平坦的区域，是在基板夹具8的夹持面81的清理处理中与夹持面81接触而有助于夹持面81的清理的区域。非有效区域40的凹陷区域41由于相比有效区域61凹陷，所以是在基板夹具8的夹持面81的清理处理中不与夹持面81接触而相对夹持面81的接触压力比有效区域61低的区域。
图3B例示性示出清理处理中夹持面81相对于清理板20的相对移动。控制部18可控制基板夹具8(夹持面81)相对于清理板20的相对移动，以便在该相对移动中夹持面81的中心C围绕从中心C偏离的点A进行公转。换言之，控制部18可控制该相对移动，以便基板夹具8进行偏心运动。有效区域61可包括在基板夹具8相对于清理板20相对地移动的期间的一部分时段凹陷区域41与夹持面81面对的面对区域42。依靠面对区域42的夹持面81的清理效果比依靠有效区域61的夹持面81的清理效果低。
控制部18也可以控制基板夹具8相对于清理板20的相对移动，以便在该相对移动中清理板20的中心围绕从该中心偏离的点进行公转。换言之，控制部18也可以控制该相对移动，以便清理板20进行偏心运动。
凹陷区域41例如可以是由把持部31把持的区域(即，起因于把持部31的构造的区域)。或者，凹陷区域41可通过反复进行基板夹具8的夹持面81的清理处理而摩耗清理面21(有效区域61)来获得。或者，凹陷区域41可通过用于保持清理板20的把持部31的公差来获得。有关θZ轴的清理板20(清理面21)的姿势由方位角AZ表示。有关θZ轴的清理板20(清理面21)的姿势(方位角AZ)例如可由板驱动机构30控制。凹陷区域41可根据表示清理面21的高度分布的清理面信息来确定。
图4示意性示出了基板夹具8的夹持面81的高度分布(或者表示该高度分布的夹持面信息)的一例。在图4的例子中，在夹持面81上附着有颗粒P，由此在夹持面81形成凹凸，平坦度降低。夹持面81可包括第1区域(平坦的区域或者不存在颗粒P的区域)和从第1区域突出的第2区域(存在颗粒P的区域)。控制部18可根据夹持面信息来确定第2区域，控制基板台驱动机构14以及板驱动机构30中至少一方的动作，以便通过清理面21的有效区域61对夹持面81的第2区域进行清理。
控制部18可包括管理部181。管理部181可使夹持面信息跟具有与该夹持面信息相关的夹持面81的基板夹具8关联对应地进行管理。或者，管理部181可使夹持面信息跟基板夹具8关联对应地进行管理，并且管理该基板夹具8的夹持面81的清理所使用的清理板20的清理面信息。管理部181例如每当取得新的夹持面信息，就根据该新的夹持面信息来更新当前登记的夹持面信息。夹持面信息既可以通过未图示的测量装置的测量来生成，也可以通过在由基板夹具8夹持基板9的状态下由焦点测量器10在基板9的整个区域测量基板9的表面的高度来生成。在基板夹具8的夹持面81上附着有颗粒P的场合，夹持面信息可由基板9的表面的高度测量的结果表示。在基板9的表面具有比其他区域高的区域的场合，夹持面81在该高的区域的下方会具有颗粒。
图5例示性示出对基板夹具8的夹持面81进行清理的清理处理的流程。该清理处理由控制部18控制。在工序S101中，控制部18取得表示清理板20的清理面21的高度分布的清理面信息。清理面信息可以是确定清理面21之中的凹陷区域41的信息。或者，清理面信息可以是确定清理面21之中的非有效区域40的信息。或者，清理面信息可以是分别确定清理面21之中的凹陷区域41以及面对区域42的信息。在清理板20最初被使用的场合，清理面信息也可以是表示清理面21的整个区域平坦这样情况的信息(即，表示整个区域为有效区域61这样情况的信息)。以下，在工序S101中，对控制部18取得分别确定图3A所示的凹陷区域41以及面对区域42的清理面信息的构成进行说明。
在工序S102中，控制部18取得表示基板夹具8的夹持面81的高度分布的夹持面信息。夹持面信息既可以通过未图示的测量装置的测量来生成，也可以通过在由基板夹具8夹持基板9的状态下由焦点测量器10在基板9的整个区域测量基板9的表面的高度来生成。或者，夹持面信息也可以由操作者来提供。以下，在工序S102中，对控制部18取得确定图4所示的第2区域(存在颗粒P的区域)的夹持面信息的构成进行说明。
在工序S103中，关于清理板20的多个方位角AZ的每一个，控制部18对凹陷区域41与第2区域(存在颗粒P的区域)的重叠、以及面对区域42与第2区域的重叠进行评价，求算评价值。例如，控制部18一边每隔规定角(例如1度)就使方位角AZ变化，一边在各方位角AZ对凹陷区域41与第2区域(存在颗粒P的区域)的重叠、以及面对区域42与第2区域的重叠进行评价。该评价例如可以是，关于各方位角AZ，求算凹陷区域41与第2区域重叠的区域的面积、以及面对区域42与第2区域重叠的区域的面积。另外，评价值可以是凹陷区域41与第2区域重叠的区域的面积、以及面对区域42与第2区域重叠的区域的面积。在该场合，作为评价值的面积越小，评价结果就越优异。
在工序S104中，控制部18根据工序S103中的评价结果来决定清理板20的方位角AZ。方位角AZ也可以理解为基板夹具8与清理板20的相对方位角(方位角差)。方位角AZ是控制清理处理中的夹持面81相对于清理板20的相对移动的参数。在一例中，控制部18决定凹陷区域41与第2区域重叠的区域的面积最小的清理板20的方位角AZ。在此，在凹陷区域41与第2区域重叠的区域的面积最小的清理板20的方位角AZ存在多个的场合，可选择多个方位角AZ之中面对区域42与第2区域重叠的区域的面积最小的方位角AZ。或者，可选择多个方位角AZ之中清理板20的旋转驱动量最小的方位角AZ。
图6例示了方位角AZ＝0时的第2区域(存在颗粒P的区域)与凹陷区域41的关系、以及第2区域与面对区域42的关系。在图6的例子中，存在有第2区域(存在颗粒P的区域)与凹陷区域41重叠的区域。因此，若在AZ＝0时执行清理处理，则推定发生清理不良，即残留了未除去颗粒P的区域。另外，在图6的例子中，存在第2区域与面对区域42重叠的区域。因而，即便是从存在第2区域与面对区域42的重叠这样的观点出发，也推定发生清理不良，即残留了未除去颗粒P的区域。
图7例示了AZ＝az1时的第2区域(存在颗粒P的区域)与凹陷区域41的关系、以及第2区域与面对区域42的关系。在图7的例子中，不存在第2区域(存在颗粒P的区域)与凹陷区域41重叠的区域。因此，若在AZ＝az1时执行清理处理，则推定获得良好的清理结果。另外，在图7的例子中，也不存在第2区域与面对区域42重叠的区域。因而，即便是从不存在第2区域与面对区域42的重叠这样的观点出发，也推定获得良好的清理结果。图7的例子中的评价结果优于图6的例子中的评价结果。
图8示出有关夹持面81的第2区域(存在颗粒P的区域)的配置的其他例子。图9例示出图8的例子的第2区域(存在颗粒P的区域)与AZ＝0时的凹陷区域41以及面对区域42的关系。在图9的例子中，在AZ＝0时，存在第2区域与凹陷区域41重叠的区域。因此，若在AZ＝0时执行清理处理，则推定发生清理不良，即残留了未除去颗粒P的区域。另外，在图9的例子中，存在第2区域与面对区域42重叠的区域。因而，即便是从存在第2区域与面对区域42的重叠这样的观点出发，也推定发生清理不良，即残留了未除去颗粒P的区域。
图10例示了图8的例子的第2区域(存在颗粒P的区域)与AZ＝az2时的凹陷区域41以及面对区域42的关系。在图10的例子中，存在第2区域(存在颗粒P的区域)与凹陷区域41重叠的区域。因此，若在AZ＝0时执行清理处理，则推定发生清理不良，即残留了未除去颗粒P的区域。
图11例示了图8的例子的第2区域(存在颗粒P的区域)与AZ＝az3时的凹陷区域41以及面对区域42的关系。在图11的例子中，不存在第2区域(存在颗粒P的区域)与凹陷区域41重叠的区域。因此，若在AZ＝az3时执行清理处理，则推定获得良好的清理结果。其中，在图11的例子中，存在第2区域与面对区域42重叠的区域。在一例中，对于图8的例子那样的第2区域的配置，比较图9、图10、图11那样的清理板20(清理面21)的方位角AZ处的评价结果，则图11的方位角AZ＝az3的评价结果最优。在此，在图11的方位角AZ＝az3处存在第2区域与面对区域42重叠的区域。假设存在第2区域与凹陷区域41不重叠且第2区域与面对区域42不重叠的方位角AZ的场合，则该方位角AZ处的评价结果最优。
在工序S105，控制部18控制板驱动机构30，以便清理板20的方位角AZ成为在工序S104决定的方位角AZ。另外，在工序S105，控制部18控制板驱动机构30，以便清理板20的清理面21与基板夹具8的夹持面81接触。在工序S106，控制基板台驱动机构14，以便夹持面81相对于清理板20相对地移动。夹持面81相对于清理板20的相对移动例如可仿照图3B的例子。由此，达成基板夹具8的夹持面81的清理。在此，也可以在清理板20的清理面21与基板夹具8的夹持面81接触之前，开始由基板台驱动机构14进行的基板夹具8(基板台13)的驱动。
在以上的例子中，根据在工序S103求得的评价值在工序S104决定清理板20的方位角AZ，但也可以根据在工序S103求得的评价值来决定夹持面81相对于清理板20的相对移动的轨迹。
在工序S107中，控制部18取得表示基板夹具8的夹持面81的高度分布的夹持面信息。夹持面信息既可以通过未图示的测量装置的测量来生成，也可以通过在由基板夹具8夹持基板9的状态下由焦点测量器10在基板9的整个区域测量基板9的表面的高度来生成。
在工序S108中，控制部18(的管理部181)根据在工序S107取得的夹持面信息来更新清理面信息。例如，在工序S102取得的夹持面信息是图8的夹持面信息，在工序S104决定的方位角AZ如图11所示那样是AZ＝az3，在工序S107取得的夹持面信息是图12的夹持面信息。图12的夹持面信息示出在清理处理之后存在残留了颗粒P2的区域(发生清理不良的不良发生区域)。这意味着清理板20的清理面21之中与残留了颗粒P2的区域(不良发生区域)面对的区域是比其他区域凹陷的区域。因此，控制部18如图13所例示的那样，可根据清理处理的结果确定不良发生区域，将清理面信息更新成与该不良发生区域面对的区域是比其他区域凹陷的区域。具体来讲，控制部18可将凹陷区域41、面对区域42分别更新为凹陷区域41’、面对区域42’。凹陷区域41’比凹陷区域41大，面对区域42’比面对区域42大。
这样被更新过的清理面信息在接下来执行的清理处理的工序S101中由控制部18取得。因而，在接下来执行的清理处理中，在工序S104中，控制部18能够如图14例示那样将清理板20的方位角AZ决定为方位角AZ＝az4。
在上述的例子中，在工序S108中，根据1次清理(工序S106)的结果更新清理面信息，但也可以根据多次清理(工序S106)的结果更新清理面信息。另外，也可以根据多次清理(工序S106)的结果通过机械学习来更新清理面信息。
如上所述，根据本实施方式，能够根据清理板的清理面以及基板夹具的夹持面的状态来有效地进行清理。
以下，对本发明的一个实施方式的物品制造方法进行说明。物品制造方法包括由曝光装置EX等图案形成装置在基板形成图案的工序和对形成有图案的基板进行处理的工序，从进行过处理的基板制造物品。在图案形成装置为曝光装置的场合，基板是具有光阻剂膜的基材，在形成图案的工序中，可在光阻剂膜上形成与底版对应的图案(潜像)。具有形成了图案(潜像)的光阻剂膜的基材接受显影处理，从而可形成光阻剂图案。光阻剂图案例如可被用于在基材形成图案或向基材注入离子。在图案形成装置为压印装置的场合，在基板上通过压印材的硬化物来形成图案。根据压印材的硬化物，图案可被用于将该图案的底层图案化或向基板注入离子。
附图标记的说明
EX：曝光装置(基板处理装置)，8：基板夹具，81：夹持面，13：基板台，14：台驱动机构，20：清理板，21：清理面，30：板驱动机构，40：非有效区域，41：凹陷区域，42：面对区域，61：有效区域，AZ：方位角，P：颗粒。

Claims (13)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
基板台，该基板台对具有夹持基板的夹持面的基板夹具进行保持；
台驱动机构，该台驱动机构驱动上述基板台；
板驱动机构，该板驱动机构对具有用于清理上述夹持面的清理面的清理板进行驱动；以及
控制部，该控制部控制上述台驱动机构以及上述板驱动机构中至少一方的动作，以便通过上述基板夹具相对于上述清理板相对地移动而清理上述夹持面，
上述控制部根据表示上述夹持面的高度分布的夹持面信息和表示上述清理面的高度分布的清理面信息来控制上述动作。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
上述清理面包括有效区域和非有效区域，上述非有效区域包括相比上述有效区域凹陷的凹陷区域，
上述夹持面包括第1区域和从上述第1区域突出的第2区域，
上述控制部根据上述夹持面信息来确定上述第2区域，控制上述动作以便由上述有效区域清理上述第2区域。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，上述非有效区域包括在上述基板夹具相对于上述清理板相对地移动的期间的一部分时段上述凹陷区域面对上述夹持面的面对区域。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部控制上述台驱动机构的动作，以便在上述基板夹具相对于上述清理板的相对移动过程中上述夹持面的中心围绕从上述中心偏离的点公转。
5.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部控制上述板驱动机构的动作，以便在上述基板夹具相对于上述清理板的相对移动过程中上述清理面的中心围绕从上述中心偏离的点公转。
6.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部根据上述夹持面信息以及上述清理面信息来决定上述清理面相对于上述夹持面的相对方位角。
7.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，还具备通过通过测量来生成上述夹持面信息的测量器。
8.如权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，上述测量器根据对由上述夹持面保持的上述基板的表面的高度分布进行测量的结果来生成上述夹持面信息。
9.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部根据上述夹持面的清理之后的上述夹持面信息来更新上述清理面信息。
10.如权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部根据上述清理之后的上述夹持面信息来确定发生清理不良的不良发生区域，将上述清理面信息更新成：上述清理面中在上述清理时面对上述不良发生区域的区域是相比其他区域凹陷的区域。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部包括使上述夹持面信息与上述基板夹具关联对应地进行管理的管理部。
12.如权利要求1至10中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，作为在上述基板形成图案的图案形成装置而构成。
13.一种物品制造方法，其特征在于，包括：
通过如权利要求12所述的基板处理装置在上述基板形成图案的工序；以及
对形成有上述图案的上述基板进行处理的工序，
由进行过上述处理的上述基板制造物品。
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