JP2004063934A - Storage device, aligner, cleaning processing method and exposure method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、収納装置、露光装置、清掃処理装置及び露光方法に係り、更に詳しくは、物体の保持に用いられる保持装置を収納する収納装置、ステージ上で物体を保持する保持装置を清掃してステージ上に再度搭載する清掃処理方法、エネルギビームにより物体を露光して該物体上に所定のパターンを形成する露光装置及び露光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下「レチクル」と総称する)に形成されたパターンを投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、「ウエハ」と総称する)上に転写する露光装置が用いられている。近年では、半導体素子の高集積化に伴い、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)や、このステッパに改良を加えたステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ)等の逐次移動型の投影露光装置が主流となっている。
【0003】
この種の露光装置では、2次元面内を移動可能なウエハステージが設けられており、このウエハステージ上にウエハを真空吸着或いは静電吸着等により保持するウエハホルダが載置される。
【0004】
また、半導体素子(集積回路等)の高集積化による回路パターンの微細化に伴い、この種の露光装置には、高い解像力が要求されるようになってきた。解像力Reは、露光波長をλ、投影光学系の開口数をN.A.とすると、レイリーの式に則り、Re=k・λ/N.A.の式で表すことができる。ここでkはいわゆるプロセス係数である。
【0005】
上記の解像力の定義式からも明らかなように、投影露光装置の解像力の向上には、露光波長の短波長化とともに、投影光学系の開口数(N.A.)を大きくすること、すなわち大N.A.化が有効である。このため、従来においても、投影光学系の大N.A.化へ向けての鋭意研究開発が行われており、今やN.A.が0.8を超える投影光学系も実用に供されている。しかし、大N.A.化は、その一方で投影光学系の焦点深度の狭小化を必然的に招く。この結果、現在、ウエハに要求される平面度(平坦度)は非常に厳しくなってきている。将来的に半導体素子はより高集積化し、これに伴い回路パターンはより微細化することは確実であり、必然的に、投影露光装置にもより一層の高解像力が要求されることは疑いがない。このため、次世代以降の投影露光装置では、より一層の平坦度が要求されることとなる。
【0006】
ウエハの平面度を悪化させる要因の1つとして、ウエハを保持するウエハホルダとウエハとの間の異物(例えばレジスト片など)の挟み込みが挙げられる。すなわち、ウエハホルダとウエハとの間に異物が挟みこまれると、ウエハのその部分が局所的に盛り上がるため、この部分を露光する際にデフォーカスが生じ、これにより露光不良が発生して、最終製品であるデバイスの歩留まりの低下を招くおそれがある。また、ウエハホルダのウエハを保持する面とは反対側の面(裏面)側に異物が付着した場合にも、露光精度の悪化を引き起こすこととなる。このように、ウエハホルダへの異物の付着を回避することは非常に重要である。
【0007】
従来においては、ウエハホルダ上の異物を除去するためのウエハホルダ表面の清掃に際し、作業者がアクセス性の悪いのを我慢してチャンバ内に収納されたウエハステージ上のウエハホルダに直接アクセスし、砥石や無塵布を用いて手作業で清掃作業を行ったり、あるいは、大変な作業であるにも拘わらず、ウエハステージをそれを支持する架台ごとチャンバ外部に引き出して、クリーン度の低い環境下で上記と同様に作業者等が清掃を行ったりしていた。
【0008】
この他、ウエハホルダをウエハステージ上から取り外し、露光装置から離れた場所に設置された専用のホルダ清掃装置(例えば超音波を利用した洗浄装置など)の所まで搬送し、そのホルダ清掃装置でウエハホルダの清掃を行った後、再度露光装置内に戻すこともなされている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したチャンバ内で清掃を行う場合には、その清掃の際に発生する塵等によって却ってチャンバ内のクリーン度を低下させるおそれがあった。また、ウエハステージをチャンバ外部に引き出して、クリーン度の低い環境の下で作業を行うと、清掃後に雰囲気中のパーティクルがウエハホルダ表面等に付着するおそれがあった。
【0010】
また、上述したホルダ清掃装置によりウエハホルダの清掃を行う場合には、ウエハホルダの表面は勿論、裏面までも清掃が可能であるが、露光装置に戻すまでの搬送経路中において、雰囲気中のパーティクルがウエハホルダに付着するおそれがあった。また、これに加えて、ステージから取り外した後、例えば清掃中などにウエハホルダの温度がその取り外し前から変化しており、再度ステージに取り付けた際にウエハホルダの温度がチャンバ内の温度になり、かつ安定化するのを待って露光を再開する必要があった。これは、通常の露光装置のチャンバ内は、高精度の露光を実現するために目標温度±0.1℃という非常に厳しい温度制御が行われており、ウエハホルダにもその温度に対する安定化が要求されるからである。
【0011】
この場合において、これまではホルダの温度安定化の尺度は明確にされていなかったため、温度が安定化するまでの時間を経験則等に基づいて判断していた。そのため、その時間が短すぎて温度不安定のまま露光動作を行うこととなったり、逆にその時間が長すぎてスループットを無駄に低下させることとなったりする可能性が高かった。特に温度が不安定な状態で露光動作を行うと、ウエハホルダとウエハとの温度差のためにウエハに歪みが生じ、結果的にアライメント精度、露光精度を低下させるという不都合があった。
【0012】
ところで、最近の投影露光装置では、ウエハステージ上には、ウエハホルダの他、いわゆる基準マーク板、照明むらセンサ、照度モニタなどに加え、いわゆる基準照度計の設置スペースやポータブルタイプの波面収差計測器などの設置スペースなども確保する必要が生じている。このため、ステージの小型化を容易に実現することが困難な状況にあり、このことがスループットが飛躍的に向上するであろうことが期待されている、いわゆるツインステージタイプの露光装置の小型化の実現を妨げる一因となっていた。また、ツインステージタイプの露光装置が今後の主流になるものと思われ、ウエハホルダの清掃に関する一連のシーケンスについても、ウエハステージが2つあるというツインステージの特徴を考慮することが望ましい。
【0013】
本発明はかかる事情の下になされたものであり、その第1の目的は、保持装置の清浄度の維持を容易にする収納装置を提供することにある。
【0014】
本発明の第2の目的は、スループットの向上に寄与する露光装置を提供することにある。
【0015】
本発明の第3の目的は、ステージ上から保持装置を外し、再度搭載する場合に、その再搭載後に保持装置に保持される物体の変形を効果的に抑制することが可能な清掃処理方法を提供することにある。
【0016】
本発明の第4の目的は、露光対象の物体の変形に起因する露光不良の発生を効果的に抑制することが可能な露光方法を提供することにある。
【0017】
本発明の第5の目的は、露光対象の物体を保持する保持装置が搭載されるステージを2つ有する露光装置で用いられる、スループット向上に寄与する清掃処理方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、物体(W1、W2)の保持に用いられる保持装置(H1,H2)を収納する収納装置であって、ベース板(79)と、該ベース板に設けられ前記保持装置を前記ベース板から所定距離隔てて支持する支持部材(78A,78B)とを有する本体部(90)と;前記本体部の全体を覆う状態で前記ベース板に着脱自在に取り付けられ、その内部に保持装置収納空間を形成するカバー(77)と;前記カバーの一部に固定されたカバー持ち上げ用の把持部(76)と;前記カバーに取り付けられ、前記支持部材によって支持された前記保持装置と前記ベース板と保持装置との間の空隙に対してその先端部を挿入及び離脱可能な少なくとも2本のアーム部材(75A,75B)と、前記各アーム部材の先端部を前記空隙に挿入する第1状態と前記空隙内から離脱する第2状態とを切り換える切り換え機構(99)とを有する切り換えアーム機構と;を備える収納装置である。
【0019】
ここで、切り換え機構は、モータ等の駆動源を用いて各アームの第1状態と第2状態とを切り換えるものに限らず、手動により切り換えるものも含む。
【0020】
これによれば、収納装置は、ベース板と該ベース板に設けられ保持装置をベース板から所定距離隔てて支持する支持部材とを有する本体部と、該本体部の全体を覆う状態でベース板に着脱自在に取り付けられ、その内部に保持装置収納空間を形成するカバーとを含んで構成されている。このため、この収納装置の内部、すなわち保持装置収納空間内に保持装置を収納することにより、保持装置を外気から隔離することができ、これにより大気中のパーティクルなどの異物が付着するのが防止される。また、カバーには持ち上げ用の把持部が固定されているので、本体部にカバーが一体化されている状態で把持部を把持して持ち上げることにより、保持装置を収納したままで収納装置を持ち上げる、あるいは持ち上げて搬送することができる。従って、クリーン度を維持した状態で保持装置を保管ないしは搬送することが可能となるとともに、外部の清掃装置で清掃した際には、清掃後に再び収納することにより、保持装置のクリーン度を維持することができる。
【0021】
収納装置は、さらに、前記カバーに取り付けられ、前記支持部材によって支持された前記保持装置と前記ベース板との間の空隙に対してその先端部を挿入及び離脱可能な少なくとも2本のアーム部材と、前記各アーム部材の先端部を前記空隙に挿入する第1状態と前記空隙内から離脱する第2状態とを切り換える切り換え機構とを有する切り換えアーム機構を、備えている。このため、切り換え機構を介して各アーム部材が第2の状態に切り換えられた状態で、持ち上げアームを把持してカバーを持ち上げるとカバーを本体部から取り外すことができ、この状態では支持部材に支持された保持装置の表面(上面)を無塵布などを用いて手作業にて簡単に清掃することが可能となる。また、切り換え機構を介して各アーム部材が第1の状態に切り換えられた状態で、持ち上げアームを把持してカバーを持ち上げると、カバーと一緒にアーム部材によって支持された保持装置を持ち上げることができ、この状態では、アーム部材により下側から支持された保持装置の裏面を無塵布などを用いて手作業にて簡単に清掃することが可能となる。すなわち、専用の清掃装置などを用いることなく、保持装置の表裏面を簡易に清掃することも可能となる。従って、本発明の収納装置を用いることにより、保持装置の清浄度の維持が容易になる。
【0022】
この場合において、請求項2に記載の収納装置の如く、前記カバーと前記ベース板との間に設けられ、当該両者間の離脱を阻止する第1のロック機構(93)を更に備えることとすることができる。
【0023】
上記請求項1及び2に記載の各収納装置において、請求項3に記載の収納装置の如く、前記カバーが前記本体部から離脱された状態で、前記本体部の前記ベース板の前記支持部材側に設置可能でかつ取り外し可能なゴミ受けトレー(98)を更に備えることとすることができる。
【0024】
上記請求項1〜3に記載の各収納装置において、請求項4に記載の収納装置の如く、前記カバー及び前記ベース板の少なくとも一方に設けられ、前記保持装置を所定位置に位置決めする位置決め機構を更に備えることとすることができる。
【0025】
上記請求項1〜4に記載の各収納装置において、請求項5に記載の収納装置の如く、前記カバーの少なくとも一部には透明部(77A)が設けられていることとすることができる。
【0026】
上記請求項1〜5に記載の各収納装置において、請求項6に記載の収納装置の如く、前記カバーには、少なくともパーティクル除去フィルタを有する少なくとも2つの通気孔(77B)が形成されていることとすることができる。
【0027】
上記請求項1〜6に記載の各収納装置において、請求項7に記載の収納装置の如く、前記カバー及び前記ベース部材の少なくとも一方は、その少なくとも一部が導電性部材によって形成されていることとすることができる。
【0028】
上記請求項1〜7に記載の各収納装置において、請求項8に記載の収納装置の如く、前記ベース板は、前記保持装置よりも一回り大きい開口部を有するベース板本体(79A)と、該ベース板本体の前記開口部を開閉可能で前記支持部材が設けられた蓋部材(79B)とを有することとすることができる。
【0029】
この場合において、請求項9に記載の収納装置の如く、前記ベース板本体と前記蓋部材との間に設けられ、当該両者間の離脱を阻止する第2のロック機構(94)を更に備えることとすることができる。
【0030】
請求項10に記載の発明は、ステージ(WST1,WST2)上で保持装置(H1,H2)によって保持された物体(W1,W2)をエネルギビーム(IL)により露光して前記物体上に所定のパターンを形成する露光装置本体(100A)と;該露光装置本体の少なくとも一部を収容する露光室(ER)に接続され、その内部のクリーン度が維持され、かつ前記保持装置又は前記ステージに装着可能な物体を収納する収納装置(70)が配置されるチャンバ(152)と;前記チャンバの内部で前記収納装置を外部に対してほぼ気密状態として開閉可能な開閉装置(52)と;前記チャンバの内部に設けられ、前記保持装置又は前記ステージに装着可能な物体を収納可能なバッファ部(51)と;前記ステージと前記開閉装置及び前記バッファ部との間で、前記保持装置又は前記ステージに装着可能な物体を搬送する搬送系(57,101)と;を備える露光装置である。
【0031】
これによれば、露光装置本体の少なくとも一部を収容する露光室に接続され、その内部のクリーン度が維持されたチャンバには、保持装置又はステージに装着可能な物体を収納する収納装置が配置される。また、チャンバ内には収納装置を外気に対してほぼ気密状態として開閉可能な開閉装置が設けられるとともに、前記チャンバの内部には、保持装置又はステージに装着可能な物体を収納可能なバッファ部が設けられている。そして、ステージと開閉装置との間、ステージとバッファ部との間で保持装置又はステージに装着可能な物体を搬送する搬送系が設けられている。このため、開閉装置により収納装置が開放された状態で、搬送系がステージ上から保持装置(又はステージに装着可能な物体)を収納装置内に搬入することにより、チャンバの内部空間のクリーン度を維持した状態で保持装置(又はステージに装着可能な物体)を収納装置内に搬入することができる。また、搬送系は、保持装置が取り外されたステージに対してバッファ部から保持装置又はステージに装着可能な物体を搬送することも可能である。すなわち、例えば保持装置を収納装置内に搬入して外部に持ち出し、その収納装置内から取り出された保持装置の清掃が行われている間に、バッファ部からステージ上に保持装置又はステージに装着可能な物体を搬送することにより、保持装置の清掃を行うためステージ上に保持装置がなく露光不能な空き時間を利用して種々の作業を行うことができる。例えば、保持装置の清掃が行われている間にバッファ部からステージ上に搬送される物体が、ステージに装着可能な計測装置(例えば、基準照度計あるいはポータブルタイプの波面収差計測器など)である場合には、上記の空き時間を利用して上記所定の計測を行うことができ、同時並行処理によりスループットの向上が可能となる。この場合、ステージ上に上記の計測装置を設置するためのスペースを予め確保しておく必要がないので、ステージの小型化ひいてはステージの位置制御性の向上、例えば位置決め整定時間の短縮などによるスループットの向上が可能となる。また、保持装置の清掃が行われている間にバッファ部からステージ上に搬送されるものが、保持装置(予備の保持装置)の場合には、その保持装置を搬送系がステージ上に搬送することにより、そのステージ上に搬送された保持装置を用いて直ちに露光を開始できるので、前述の空き時間が極力短くなり、この点においてスループットの向上を図ることが可能となる。また、保持装置又はステージに装着可能な物体の搬送は、搬送経路の空間のクリーン度を維持した状態で行われるので、ゴミなどに起因する露光不良が発生するのも極力抑制することができる。
【0032】
この場合において、請求項11に記載の露光装置の如く、前記収納装置はボトムオープンタイプであり、前記開閉装置は、前記収納装置の底部をその内部を外部に対してほぼ気密状態として開閉可能であることとすることができる。
【0033】
上記請求項10及び11に記載の各露光装置において、請求項12に記載の露光装置の如く、前記チャンバ内には、請求項8又は9に記載の収納装置が設置可能であることとすることができる。
【0034】
上記請求項10〜12に記載の各露光装置において、請求項13に記載の露光装置の如く、前記バッファ部は、外側からアクセス可能な構成であることとすることができる。
【0035】
上記請求項10〜13に記載の各露光装置において、請求項14に記載の露光装置の如く、前記収納装置は、前記チャンバ内で載置台に載置可能であるとともに、前記載置台上の前記収納装置が載置された空間は、扉により開閉可能な閉空間であり、該閉空間内はダウンフロー空調が行われていることとすることができる。
【0036】
上記請求項10〜14に記載の各露光装置において、請求項15に記載の露光装置の如く、前記搬送系は、前記ステージ、前記開閉装置及び前記バッファ部の三者間で、前記保持装置又は前記ステージに装着可能な物体を搬送することとすることができる。
【0037】
上記請求項10〜15に記載の各露光装置において、請求項16に記載の露光装置の如く、前記チャンバから前記ステージに移送される前記保持装置又は前記ステージに装着可能な物体の温度を調整可能な温度調整装置を更に備えることとすることができる。
【0038】
上記請求項10〜16に記載の各露光装置において、請求項17に記載の露光装置の如く、前記ステージに装着可能な物体は、前記保持装置と実質的に同形状を有する照度計及び波面収差センサの少なくとも1つであることとすることができる。
【0039】
この場合において、請求項18に記載の露光装置の如く、前記収納装置には前記保持装置が収納され、前記バッファ部には、予備の保持装置、前記照度計及び前記波面収差センサの少なくとも1つが収納されることとすることができる。
【0040】
上記請求項10〜18に記載の各露光装置において、請求項19に記載の露光装置の如く、前記ステージ上に前記保持装置が載置された際に、その保持装置の温度の安定化状態を検出する温度安定化検出装置(60a,60b)を更に備えることとすることができる。
【0041】
上記請求項10〜19に記載の各露光装置において、請求項20に記載の露光装置の如く、前記温度安定化検出装置は、前記保持装置に保持された物体を計測対象として所定の光学的な計測を行って、その計測結果に基づいて前記保持装置の温度の安定化状態を検出することとすることができる。
【0042】
上記請求項19及び20に記載の各露光装置において、請求項21に記載の露光装置の如く、前記露光装置本体は、パターンを投影する投影光学系(PL)を備え、前記温度安定化検出装置は、前記保持装置に保持された物体の前記投影光学系の光軸方向に関する位置情報を検出可能な焦点位置検出系(60a,60b)を含むこととすることができる。
【0043】
この場合において、請求項22に記載の露光装置の如く、前記焦点位置検出系は、前記保持装置の平坦度を測定する平坦度計測装置を兼ねることとすることができる。
【0044】
上記請求項10〜22に記載の各露光装置において、請求項23に記載の露光装置の如く、前記搬送系は、前記ステージ上への物体の搬入及び前記ステージからの物体の搬出をも行うこととすることができる。
【0045】
上記請求項10〜23に記載の各露光装置において、請求項24に記載の露光装置の如く、前記露光装置本体は、前記ステージを複数有することとすることができる。
【0046】
請求項25に記載の発明は、エネルギビーム(IL)により物体(W1、W2)を露光して該物体上に所定のパターンを形成する露光装置であって、前記物体の保持に用いられる保持装置(H1,H2)が載置されるステージ(WST1,WST2)を複数備え、各ステージ上の保持装置に保持された物体に対する露光を行う露光装置本体(100A)と;前記ステージに対する前記保持装置の搬入及び前記ステージからの保持装置の搬出を行う搬送系(57,101)と;を備え、前記いずれかのステージ上に前記保持装置が存在しない状態で、残りのステージが移動可能に構成されていることを特徴とする露光装置である。
【0047】
これによれば、複数のステージのうちのいずれかのステージ上に保持装置が存在しない状態で、残りのステージが移動可能とされているので、1つのステージ上に保持装置が存在しない状態では、他のステージの移動を一切禁止する場合と比べて、スループットを向上させることができる。例えば、1つのステージ上に載置されていた保持装置がそのステージ上から搬出され、清掃が行われているときに、これと並行して他のステージを所望の位置に移動することができる。また例えば、他のステージを保持装置の交換位置に移動させるなどが可能となる。更に、場合によっては、保持装置上の物体に対するアライメントや露光などを行うことも可能となる。いずれにしても1つのステージ上に保持装置が存在しない空き時間を有効に利用することができ、これによりスループットの向上が可能となる。
【0048】
請求項26に記載の発明は、ステージ(WST1,WST2)上で物体(W1,W2)を保持する保持装置(H1,H2)を、前記ステージ外で清掃した後に前記ステージ上に再度搭載する清掃処理方法であって、前記ステージ上から前記保持装置を搬出して回収する工程と;前記回収した保持装置を清掃する工程と;前記清掃後の保持装置を前記ステージ上に搬入する工程と;前記搬入した保持装置をステージに真空吸着する工程と;前記吸着された保持装置の温度安定化を確認する工程と;前記温度安定化が確認された保持装置表面のゴミ付着状況が良好であることを確認する工程と;を含む清掃処理方法である。
【0049】
これによれば、ステージ上から保持装置を搬出して回収し、その回収した保持装置を清掃する。この場合、専用の清掃装置などを用いて保持装置を清掃しても良く、かかる場合には保持装置を十分に清掃することができる。次いで、その清掃後の保持装置をステージ上に搬入し、その搬入した保持装置をステージに真空吸着する。そして、保持装置の温度安定化を確認した後、その温度安定化が確認された保持装置の表面のゴミ付着状況が良好であることを確認する。従って、本発明によれば、保持装置をステージ上から外して再度搭載することに起因する不都合、具体的には保持装置の温度が不安定な場合に生じる物体の変形や、保持装置と物体との間にゴミが挟みこまれることによる物体の局所的な変形を抑制することができる。
【0050】
この場合において、請求項27に記載の清掃処理方法の如く、前記温度安定化を確認する工程では、前記保持装置上に物体をロードし、該ロードした物体を計測対象として所定の光学的な計測を行い、その計測結果に基づいて前記保持装置の温度安定化を確認することとすることができる。
【0051】
この場合において、請求項28に記載の清掃処理方法の如く、前記保持装置上にロードされた物体は、平坦度が高い基板(SFW)であり、前記光学的な計測に際しては、前記基板表面に光を照射してその反射光の光電変換信号に基づいて前記基板の平坦度を計測し、前記温度の安定化の確認は、前記光電変換信号の揺らぎに基づいて行われることとすることができる。
【0052】
請求項29に記載の発明は、エネルギビーム(IL)によりステージ(WST1,WST2)上に載置された保持装置(H1,H2)によって保持された物体(W1,W2)を露光して前記物体上に所定のパターンを形成する露光方法であって、請求項26〜28のいずれか一項に記載の清掃処理方法を前記ステージ上の保持装置に対して実行する工程と;前記表面のゴミ付着状況が良好であることが確認された前記保持装置上に前記物体を搬入する工程と;前記搬入された物体に対して前記露光を行う工程と;を含む露光方法である。
【0053】
これによれば、請求項26〜28のいずれか一項に記載の清掃処理方法をステージ上の保持装置に対して実行し、表面のゴミ付着状況が良好であることが確認された後、保持装置上に物体が搬入され、該物体に対して露光が行われる。従って、物体の局所的な変形が抑制された状態で露光が行われることから、物体の変形に起因する種々の露光不良、例えば物体の凹凸変形に起因するデフォーカス(像ボケ)や、物体の熱変形(熱応力による歪み)に起因するパターンの形成状態(異なるレイヤ間の重ね合わせ状態など)の悪化を効果的に抑制することができる。
【0054】
請求項30に記載の発明は、物体(W1、W2)を保持して独立に2次元平面内で移動可能な2つのステージ(WST1,WST2)を備える露光装置(100)で用いられる、前記各ステージに搭載され前記物体を保持する保持装置(H1,H2)を清掃して前記各ステージ上に再度搭載する清掃処理方法であって、前記両ステージ上に前記保持装置が搭載された初期状態から、一方のステージから保持装置を搬出して清掃するのと並行して他方のステージ上の保持装置を搬出してバッファ部(51)に待機させる工程を含む清掃処理方法である。
【0055】
これによれば、2つのステージ上に保持装置が搭載された初期状態から、一方のステージから保持装置を搬出して清掃するのと並行して他方のステージ上の保持装置を搬出してバッファ部に待機させておく。このため、一方のステージから保持装置を搬出して清掃し、その清掃後の保持装置を一方のステージ上に再度搭載した後に、他方のステージから保持装置を搬出して清掃し、その清掃後の保持装置を他方のステージに再度搭載するという、シーケンシャルな動作を行う場合と比べて、スループットの向上を図ることが可能となる。
【0056】
この場合において、請求項31に記載の清掃処理方法の如く、前記バッファ部内に前記保持装置が待機している状態を継続中に、前記清掃が終了した保持装置を前記一方のステージ上に搬入する工程を更に含むこととすることができる。
【0057】
この場合において、請求項32に記載の前記バッファ部に待機させていた保持装置を取り出して清掃するのと並行して、前記一方のステージ上に搭載されている前記保持装置上に物体を搬入する工程を更に含むこととすることができる。
【0058】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図16(D)に基づいて説明する。図1には、本発明に係る露光装置を含む一実施形態の基板処理システム200が示されている。この図1は、基板処理システム200を一部省略した横断面図にて示すものである。
【0059】
この基板処理システム200は、クリーン度がクラス100〜1000程度のクリーンルーム内に設置されている。この基板処理システム200は、クリーンルームの床面F上にX軸方向(図1における紙面内左右方向)に所定間隔を隔てて並べて配置されたコータ・デベロッパ(coater/developer:以下、「C/D」と略述する)33及びいわゆるツインウエハステージタイプのステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである露光装置100、並びにこれらC/D33と露光装置100とをインラインにて接続するインタフェース部31及びウエハ中継ユニット49等を備えている。
【0060】
前記C/D33は、露光対象の物体としてのウエハに対して感光剤としてのレジストを塗布するとともに、露光後のウエハを現像する装置である。このC/D33は、チャンバ154と、このチャンバ154内に収容され、ウエハに対して感光剤(レジスト)を塗布するコータ(レジスト塗布装置)、及びデベロッパ(現像装置)、及びウエハの搬送系等(いずれも図示省略)を備えている。
【0061】
前記インタフェース部31は、C/D33の+X側(図1における紙面右側)に配置された平面視(上方から見て)矩形のチャンバ156と、該チャンバ156の内部に収容された第1ウエハ搬送系27とを備えている。前記チャンバ156のX軸方向一側、他側の壁には、開口156a、156bがそれぞれ形成されている。前記第1ウエハ搬送系27は、X軸方向に延びるXガイド28、及び該Xガイド28に沿ってそれぞれ移動するロードスライダ29A、アンロードスライダ29B等を備えている。ロードスライダ29A、アンロードスライダ29Bには、ウエハを吸着するバキュームチャック(図示省略)がそれぞれ設けられている。
【0062】
前記ロードスライダ29A、アンロードスライダ29Bは、リニアモータ等の不図示の駆動装置をそれぞれ介して、C/D33側の不図示の制御装置によって制御されるようになっている。スライダ29A、29Bは、C/D33からインタフェース部31の+X側(図1における紙面右側)に配置されたウエハ中継ユニット49へのウエハの搬送を行うとともに、ウエハ中継ユニット49からC/D33へのウエハの搬送を行う。
【0063】
前記ウエハ中継ユニット49は、平面視(上方から見て)Y軸方向に細長い長方形状のチャンバ61と、該チャンバ61内部の+Y側の隅部に設置されたオープンキャリアOCと、前記チャンバ61内部のオープンキャリアOCの−Y側に配設された第2ウエハ搬送系37とを備えている。
【0064】
前記チャンバ61の−X側の壁には、Y軸方向に所定間隔を隔てて2つの開口61a、61bが形成され、+X側の壁にはその−Y側の端部近傍に開口61cが形成されている。前記−X側の一方の開口61aは、前述したチャンバ156の開口156bと対応する位置に形成され、他方の開口61bは、開口61aの−Y側に位置している。前記開口61cは、+X側の壁の開口61bのほぼ対向する位置に形成されている。
【0065】
前記オープンキャリアOCは、複数枚のウエハを保持可能な複数段の棚を有しており、インタフェース部31側から搬送されてきたウエハを一時的に保管しておいたり、あるいは、露光装置100側から搬送されてきたウエハを一時的に保管しておいたりすることができるようになっている。また、オープンキャリアOC内には各種計測に用いられる表面の平坦度が極めて高い超平坦基板としてのスーパーフラットウエハも保管されている。
【0066】
前記第2ウエハ搬送系37は、Y軸方向に延びるYガイド38、及び該Yガイド38に沿って移動可能な多関節ロボット(以下、「ロボット」と呼ぶ)39等を備えている。ロボット39のアームには、ウエハを吸着保持するための不図示のバキュームチャックが設けられている。
【0067】
ロボット39は、インタフェース部31内のロードスライダ29AによりC/D33から搬送されてきたウエハをウエハ中継ユニット49の+X側に配置された後述する本体チャンバ152内に搬送したり、露光済みのウエハを本体チャンバ152内からインタフェース部31内に搬送したりする。また、ロボット39は、オープンキャリアOCに対するウエハ(又はスーパーフラットウエハ)の搬入及びそのウエハ(又はスーパーフラットウエハ)の搬出も行うことができるようになっている。
【0068】
前記インタフェース部31の−Y側には、ウエハ中継ユニット49に隣接してFOUP増設ユニット241が設けられている。このFOUP増設ユニット241は、チャンバ61に接して配置されたFOUP増設用ハウジング141、及び該FOUP増設用ハウジング141の内部に収容された多関節ロボット(以下、「ロボット」と呼ぶ)48等を備えている。FOUP増設用ハウジング141の内部の−Y側の端部には、床面から所定高さの位置にウエハキャリアの一種であるフロント・オープニング・ユニファイドポッド(Front Opening Unified Pod:以下、「FOUP」と略述する)47を載置するためのFOUP台が設けられ、このFOUP台の+Y側には、載置台上方の空間を仕切る仕切り壁141Bが設けられている。この仕切り壁141Bに対向するFOUP増設用ハウジング141の−Y側の壁には、開口部から成るFOUP増設ポート141Aが形成されている。また、このFOUP増設ポート141Aの上端部の位置に前述のFOUP台に対向して天井壁(不図示)が設けられている。すなわち、FOUP増設ポート141Aの内部には、FOUP台、ハウジング141の左右側壁及び天井壁で囲まれる空間が形成され、この空間内に、オペレータは、例えばPGV(手動型搬送車)等を用いて搬送したFOUP47を、FOUP増設ポート141Aを介して搬入し、FOUP台上に設置したり、その設置されたFOUPをFOUP増設ポート141Aを介して外部に搬出したりすることができるようになっている。
【0069】
ところで、FOUP47内からウエハを取り出すためには、FOUP47の前面(不図示の扉が設けられた側の面)を開口部41aが設けられた前述の仕切り壁141Bの−Y側面に押し付けて、FOUP47の扉を開口部41aを介して開閉する必要がある。そのため、本実施形態では、図示は省略されているが、仕切り壁141Bの+Y側にFOUP47の扉の開閉機構(オープナとも呼ばれる)が配置されている。通常、仕切り壁141Bの開口部41aは、開閉機構を構成する開閉部材によって閉塞されており、ハウジング141の仕切り壁141Bより内部の空間は、外気から隔離されている。
【0070】
そして、FOUP47がFOUP台に設置され、FOUP47の前面が仕切り壁141Bに押し付けられた状態で、開閉機構によりFOUP47の扉を開放することにより、FOUP47の内部を外気から隔離した状態で、FOUP47の扉を開放できるようになっている。この場合、FOUP47の内部は、元々クリーン度がクラス1程度に設定され、ハウジング141の内部もそれと同程度のクリーン度に設定されているので、扉の開放によってFOUP47の内部のクリーン度が低下することがない構成となっている。なお、FOUP47の内部に窒素あるいは希ガスなどの不活性ガスを充填し、ハウジング141の内部を同様の不活性ガス雰囲気とすることにより、FOUP47内部をケミカルクリーンな状態に維持することも可能である。
【0071】
前記FOUP増設用ハウジング141の+X側の壁には、前記チャンバ61の開口61bと対応する位置に開口41bが形成されている。ロボット48のアームは、FOUP47の内部からウエハを取り出し、開口41b、61bを介してウエハ中継ユニット49を構成するロボット39に渡したり、開口41b、61bを介して露光済みのウエハをロボット39から受け取ったりすることができるようになっている。
【0072】
前記露光装置100は、チャンバとしての本体チャンバ152、本体チャンバ152内に収容された露光装置本体100A及びウエハ搬送システム21などを備えている。本体チャンバ152の内部の空間は、そのY軸方向中央やや−Y側の部分にXZ面に平行に配置された仕切り壁162によって2つの空間に仕切られている。以下では、仕切り壁162の−Y側の空間をローダ室LRと呼び、仕切り壁162の+Y側の空間を露光室ERと呼ぶものとする。
【0073】
この場合、露光室ER内に、露光装置本体100A(厳密に言えば、光源を除く部分)が収容され、ローダ室LR内にウエハ搬送システム21が収容されている。なお、本実施形態では照明ユニット10を構成する照明光学系の少なくとも一部、レチクルステージRST、投影光学系PL、ウエハステージWST1,WST2、及びアライメント系ALG1、ALG2などを含む露光装置本体100Aを露光室ERに配置するものとしているが、露光室ERに配置する露光装置本体100Aの構成はこれに限られるものではなく、本実施形態ではその露光装置本体100Aの一部のみを露光室ER内に含んでいても良く、具体的には少なくとも1つのウエハステージを含んでいれば良い。
【0074】
前記露光装置本体100Aは、図2に示されるように、照明ユニット10、レチクルRを主として所定の走査方向(Y軸方向(図2における紙面直交方向))に駆動するレチクル駆動系、レチクルRの下方に配置された投影光学系PL、及び該投影光学系PLの下方に配置され、露光対象の物体であるウエハW1、ウエハW2をそれぞれ保持して独立して2次元面内(XY面内)で移動するステージとしてのウエハステージWST1、ウエハステージWST2を含むステージ装置50等を備えている。
【0075】
前記照明ユニット10は、本体チャンバ152の外部に設けられた不図示の光源に不図示の引き回し光学系(一部にビームマッチングユニットと呼ばれる光軸調整用の光学系を含む)を介して接続されている。
【0076】
光源としては、ここではArFエキシマレーザ(出力波長193nm)が用いられている。なお、F2レーザ(出力波長157nm)などの真空紫外域のパルス紫外光を出力するパルスレーザ光源や、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)などの遠紫外域のパルス紫外光を出力するパルスレーザ光源などを、光源として用いても良い。
【0077】
照明ユニット10は、照明系ハウジング2と、オプティカルインテグレータ(フライアイレンズ、ロッド型(内面反射型)インテグレータ、あるいは回折光学素子など)、集光レンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系(いずれも図示省略)等から構成される照明光学系とを備え、レチクルR上の矩形(あるいは円弧状)の照明領域を均一な照度で照明する。本実施形態の照明光学系と同様の構成の照明光学系は、例えば特開平6−349701号公報などに開示されている。
【0078】
前記レチクル駆動系は、レチクルRを保持して図2に示されるレチクルステージベース32に沿ってXY2次元面内で移動可能なレチクルステージRSTと、このレチクルステージRSTを駆動する不図示のリニアモータ等を含むレチクル駆動部30と、このレチクルステージRSTの位置を管理するレチクル干渉計システム36とを備えている。
【0079】
レチクルステージRSTは、実際には、レチクルステージベース32の上面に沿ってY軸方向に所定ストローク範囲で移動するレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ステージに対してX軸方向、Y軸方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)に微小駆動可能なレチクル微動ステージとから構成されている。レチクル微動ステージ上に不図示の静電チャック又は真空チャックを介してレチクルRが吸着保持されている。
【0080】
前記レチクル駆動部30は、実際には、レチクル粗動ステージをY軸方向に駆動するリニアモータと、レチクル微動ステージをX、Y及びθzの3自由度方向に微小駆動するボイスコイルモータ等を含んで構成されている。
【0081】
上述のように、レチクルステージRSTは、実際には2つのステージから構成されるが、以下においては、便宜上、レチクルステージRSTは、レチクル駆動部30によりX軸、Y軸方向の微少駆動、θz方向の微少回転、及びY軸方向の走査駆動がなされる単一のステージであるものとして説明する。なお、レチクル駆動部30は、リニアモータ、ボイスコイルモータ等を含んで構成されるが、図2では図示の便宜上から単なるブロックとして示されている。
【0082】
レチクルステージRSTの位置及び回転量は、レチクルステージRST上に固定された移動鏡34を介してレチクルステージベース32上に固定されたレチクル干渉計システム36によって計測され、このレチクル干渉計システム36の計測値がステージ制御装置19及びこれを介して主制御装置20に供給されるようになっている。
【0083】
前記投影光学系PLは、物体面側(レチクル側)と像面側(ウエハ側)の両方がテレセントリックで、例えば1/4(又は1/5)縮小倍率の縮小系が用いられている。このため、レチクルRにエネルギビームとしての照明光(紫外パルス光)ILが照射されると、レチクルR上に形成された回路パターン領域のうちの照明光ILによって照明された部分からの結像光束が投影光学系PLに入射し、その回路パターンの部分倒立像が照明光ILの各パルス照射の度に投影光学系PLの像面側の視野の中央にスリット状又は矩形状(多角形)に制限されて結像される。これにより、投影された回路パターンの部分倒立像は、投影光学系PLの結像面に配置されたウエハW上の複数ショット領域のうちの1つのショット領域表面のレジスト層に縮小転写される。
【0084】
投影光学系PLとしては、光源としてArFエキシマレーザ、あるいはKrFエキシマレーザを用いる場合には、屈折光学素子(レンズ素子)のみから成る屈折系が主として用いられるが、F2レーザ光源等を用いる場合には、例えば特開平3−282527号公報に開示されているような、屈折光学素子と反射光学素子(凹面鏡やビームスプリッタ等)とを組み合わせたいわゆるカタディオプトリック系(反射屈折系)、あるいは反射光学素子のみから成る反射光学系が主として用いられる。但し、F2レーザ光源を用いる場合に、屈折系を用いることは可能である。
【0085】
前記ステージ装置50は、床面Fの上方で少なくとも3つの防振ユニット(不図示)を介してほぼ水平に支持されたウエハステージベース12、該ウエハステージベース12の上面に沿って走査方向であるY軸方向及び非走査方向であるX軸方向に独立して2次元移動する2つのウエハステージWST1、WST2、及びこれらのウエハステージWST1、WST2をそれぞれ駆動するステージ駆動系等を備えている。
【0086】
前記ステージ駆動系は、不図示ではあるが、ウエハステージWST1をX軸方向に駆動するX軸リニアモータ及びY軸方向に駆動するY軸リニアモータ、ウエハステージWST2をX軸方向に駆動するX軸リニアモータ及びY軸方向に駆動するY軸リニアモータ等を含んで構成されている。
【0087】
これらX軸リニアモータ及びY軸リニアモータのそれぞれは、主制御装置20の指示の下、ステージ制御装置19によって制御される。
【0088】
前記ウエハステージWST1上には、図1、図2等に示されるように、保持装置としてのウエハホルダH1が真空吸着等により吸着保持されている。ウエハホルダH1上には、不図示のバキュームチャックを介して不図示のバキュームポンプの真空吸引力によりウエハW1が吸着保持される。ウエハホルダH1の中央部近傍には、例えば3つの貫通孔(不図示)が形成され、これら3つの貫通孔には、ウエハステージWST1上面から上方に突出した状態で設けられたセンタピンが挿入されている。これらのセンタピンは、不図示の駆動装置によって上下動することにより、その上端部が貫通孔を介してウエハホルダH1の上面の外部に出没自在となっている。なお、以下においては、上記のセンタピンを「センタアップ」と呼ぶものとする。また、不図示ではあるが、ウエハステージWST1には、ウエハホルダH1を下方から支持した状態で上下動可能なホルダ上下動機構も設けられている。
【0089】
また、図1に示されるように、ウエハステージWST1の上面には、X軸方向の一端(−X側端)に、X軸方向に直交する反射面を有するX移動鏡96XがY軸方向に延設され、Y軸方向の一端(+Y側端)に、Y軸方向に直交する反射面を有するY移動鏡96YがX軸方向に延設されている。これらの移動鏡96X,96Yの各反射面には、後述する干渉計システムを構成する各干渉計からの干渉計ビーム(測長ビーム)が投射され、その反射光を各干渉計で受光することにより、各移動鏡反射面の基準位置(一般には投影光学系側面や、アライメント系の側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面とする)からの変位が計測され、これにより、ウエハステージWST1の2次元位置が計測されるようになっている。
【0090】
他方のウエハステージWST2の構成は、ウエハステージWST1と同様となっている。すなわち、ウエハステージWST2上には、図1及び図2に示されるように、保持装置としてのウエハホルダH2が真空吸着等により吸着保持されており、このウエハホルダH2上にはウエハW2が真空吸着等により吸着保持されている。ウエハホルダH2にも上記ウエハホルダH1と同様に例えば3つの貫通孔が形成され、該貫通孔を介してセンタアップがウエハホルダH2上面の外部に出没自在となっている。また、ウエハステージWST2にもウエハホルダH2を下方から支持して上下動するホルダ上下動機構が設けられている。
【0091】
また、図1に示されるように、ウエハステージWST2の上面には、X軸方向の他端(+X側端)に、X軸方向に直交する反射面を有するX移動鏡97XがY軸方向に延設され、Y軸方向の一端(+Y側端)に、Y軸に直交する反射面を有するY移動鏡97YがX軸方向に延設されている。これらの移動鏡97X,97Yの各反射面には、後述する干渉計システムを構成する各干渉計からの干渉計ビームが投射され、ウエハステージWST2の2次元位置が上記ウエハステージWST1と同様にして計測されるようになっている。
【0092】
なお、ウエハステージWST1、WST2の端面を鏡面加工して反射面(前述の移動鏡96X、96Y、97X、97Yそれぞれの反射面に相当)を形成しても良い。
【0093】
前記投影光学系PLのX軸方向の両側には、図1及び図2に示されるように、同じ機能を持ったマーク検出系としてのオフアクシス(off−axis)方式のアライメント系ALG1とアライメント系ALG2とが、投影光学系PLの光軸中心(レチクルパターン像の投影中心とほぼ一致)からそれぞれ同一距離だけX軸方向の一側、他側に離れた位置に設置されている。
【0094】
前記アライメント系ALG1,ALG2としては,本実施形態では、画像処理方式の結像式アライメントセンサの一種であるFIA(Filed Image Alignment)系のアライメントセンサが用いられている。これらのアライメント系ALG1,ALG2は、検出光学系を構成する光源(例えばハロゲンランプ)及び結像光学系、検出基準となる指標マークが形成された指標板、及び撮像素子(CCD)等を含んで構成されている。これらのアライメント系ALG1,ALG2では、光源からのブロードバンド(広帯域)光により検出対象であるマークを照明し、このマーク近傍からの反射光を結像光学系及び指標を介してCCDで受光する。このとき、マークの像が指標の像とともにCCDの撮像面に結像される。このCCDからの画像信号(撮像信号)に所定の信号処理を施すことにより、検出基準点である指標マークの中心を基準とするマークの位置を計測することができる。これらのアライメント系ALG1,ALG2のようなFIA系のアライメントセンサは、アルミ層やウエハ表面の非対称マークの検出に特に有効である。
【0095】
本実施形態では、一方のアライメント系ALG1は、ウエハステージWST1上のマーク、例えばウエハW1上に形成されたアライメントマークの位置計測等に用いられる。他方のアライメント系ALG2は、ウエハステージWST2上のマーク、例えばウエハW2上に形成されたアライメントマークの位置計測等に用いられる。
【0096】
アライメント系ALG1,ALG2からの画像信号は、不図示のアライメント制御装置によってA/D変換され、デジタル化された波形信号に基づいて所定の演算処理が行われ、指標中心を基準とするマークの位置が検出される。このマーク位置の情報が、アライメント制御装置から主制御装置20に送られるようになっている。
【0097】
なお、アライメント系ALG1,ALG2としては、上述したような画像処理方式のアライメントセンサに限らず、例えばコヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出したり、その対象マークから発生する2つの回折光(例えば同次数)を干渉させて検出したりするアライメントセンサを、単独であるいは適宜組み合わせて用いることとしても良い。
【0098】
露光装置本体100Aは、図2に示されるように、主制御装置20によってオン・オフが制御される光源を有し、投影光学系PLの結像面に向けて多数のピンホール像又はスリットの像を形成するための結像光束を光軸AXに対して斜め方向より照射する照射系60aと、それらの結像光束のウエハ表面での反射光束を受光してそれぞれの結像光束の照射領域(検出点)における焦点ずれ信号(デフォーカス信号)、例えばSカーブ信号を出力する受光系60bとを含む斜入射方式の多点焦点位置検出系(フォーカスセンサ)を備えている。主制御装置20では、受光系60b内の図示しない平行平板の反射光束の光軸に対する傾きを調整することにより、投影光学系PLのフォーカス変動に応じて多点焦点位置検出系(60a、60b)の原点位置の設定(キャリブレーション)を行う。これにより、前述の照明領域と共役なウエハ上の投影領域内で投影光学系PLの像面とウエハWの表面とが投影光学系PL焦点深度の範囲(幅)内で合致することになる。なお、本実施形態の多点焦点位置検出系(60a、60b)と同様の多点焦点位置検出系(フォーカスセンサ)の詳細な構成は、例えば特開平6−283403号公報等に開示されている。また、本実施形態の多点焦点位置検出系は上記構成に限られるものではなく、例えば明暗パターンをウエハ上に投影する、あるいは光ビームを集光してウエハ上に投影する構成などを採用しても良い。
【0099】
主制御装置20では、例えば走査露光時等に、受光系60bからの焦点ずれ信号(デフォーカス信号)、例えばSカーブ信号に基づいて焦点ずれが零となるようにウエハホルダH1(又はH2)のZ位置及びXY面に対する傾斜を不図示の駆動系を介して制御することにより、オートフォーカス(自動焦点合わせ)及びオートレベリングを実行する。
【0100】
図1に戻り、ウエハステージWST1、WST2に対するウエハのロード及びアンロードを行う位置(以下、単に「ウエハ交換位置」と呼ぶ)の上方には、プリアライメント機構23A,23Bが設けられている。これらのプリアライメント機構23A,23Bは、投影光学系PL及びアライメント系ALG1,ALG2を支持する架台から吊り下げても良いし、この架台とは別の支持部材によって支持しても良い。これらのプリアライメント機構23A,23Bのそれぞれは、ウエハを下側から複数点で支持することが可能な少なくとも2本のアームと、該アームを回転方向及び上下方向に駆動する駆動機構と、アームに支持されたウエハのノッチ部分を含むウエハ外縁の3箇所を撮像可能な3つのCCDカメラとを備えている(いずれも不図示)。
【0101】
次に、各ウエハステージの位置を計測する複数の干渉計から成る干渉計システムについて、図1に基づいて説明する。
【0102】
この図1に示されるように、ウエハステージWST1上のX移動鏡96Xの反射面には、投影光学系PLの光軸AXとアライメント系ALG1の光軸とを通るX軸に沿って、X軸干渉計40X1からの干渉計ビームが照射されている。同様に、ウエハステージWST2上のX移動鏡97Xの反射面には、投影光学系PLの光軸AXとアライメント系ALG2の光軸とを通るX軸に沿って、X軸干渉計40X2からの干渉計ビームが照射されている。そして、X軸干渉計40X1,40X2ではX移動鏡96X,97Xからの反射光をそれぞれ受光することにより、各反射面の基準位置からの相対変位を計測し、ウエハステージWST1,WST2のX軸方向位置を計測するようになっている。ここで、X軸干渉計40X1,40X2は、複数の光軸を有する多軸干渉計であり、ウエハステージWST1,WST2のX軸方向の計測以外に、チルト(θy)計測及びθz(ヨーイング)計測が可能となっている。また、各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている。
【0103】
なお、干渉計40X1,40X2それぞれの干渉計ビームは、ウエハステージWST1,WST2の移動範囲の全域で常にX移動鏡96X,97Xに当たるようになっている。従って、X軸方向については、投影光学系PLを用いた露光時、アライメント系ALG1,ALG2の使用時等のいずれのときにもウエハステージWST1,WST2の位置は、X軸干渉計40X1,40X2の計測値に基づいて管理される。
【0104】
さらに、投影光学系PLの光軸AXで干渉計40X1,40X2からの干渉計ビームと垂直に交差するY軸方向の干渉計ビームを照射するY軸干渉計40Y2と、アライメント系ALG1,ALG2それぞれの光軸で干渉計40X1,40X2干渉計ビームとそれぞれ垂直に交差するY軸方向の干渉計ビームをそれぞれ照射するY軸干渉計40Y1,40Y3とが設けられている。
【0105】
本実施形態では、投影光学系PLを用いた露光時のウエハステージWST1,WST2のY軸方向位置計測には、投影光学系PLの光軸AXを通過する干渉計ビームを照射するY軸干渉計40Y2の計測値が用いられ、アライメント系ALG1の使用時等のウエハステージWST1のY軸方向位置計測には、アライメント系ALG1の光軸を通過する干渉計ビームを照射するY軸干渉計40Y1の計測値が用いられ、アライメント系ALG2の使用時等のウエハステージWST2のY軸方向位置計測には、アライメント系ALG2の光軸を通過する干渉計ビームを照射するY軸干渉計40Y3の計測値が用いられる。
【0106】
なお、上記Y軸干渉計40Y1,40Y2,40Y3それぞれは、実際には複数の光軸を有する多軸干渉計であり、ウエハステージWST1,WST2のY軸方向の計測以外に、チルト(θx)計測が可能となっている。また、各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている。
【0107】
本実施形態では、上述の2つのX軸干渉計40X1,40X2、及び3つのY軸干渉計40Y1,40Y2,40Y3により干渉計システムが構成されている。そして、この干渉計システムを構成する各干渉計の計測値は、図2に示されるステージ制御装置19及びこれを介して主制御装置20に送られる。ステージ制御装置19では、主制御装置20からの指示に応じ、各干渉計の出力値に基づいてウエハステージWST1,WST2を前述した各ステージ駆動系を介して制御する。
【0108】
図1に戻り、前記ローダ室LRの側壁を構成する前記本体チャンバ152の−X側の壁には、前記チャンバ61の開口61cに対応する位置に開口152aが形成されている。この場合、開口61c、152aによって、チャンバ61の内部とローダ室LRの内部とが連通されており、前述のロボット39のアームがこれらの開口61c、152aを介してローダ室LR内部に対して進入し、ローダ室LR内から退避できるようになっている。
【0109】
前記仕切り壁162にはX軸方向に沿って所定間隔で2つの開口162a,162bが形成されている。これらの開口162a,162bは、後述するように、露光室ER内へのウエハ又はウエハホルダの搬出入口となっている。
【0110】
なお、これまでに説明した各チャンバ等に形成された開口には、それらチャンバ等内部の空間同士の気体の流通を抑制するための開閉扉(又はゲートバルブ)が設けられているが、本実施形態の説明では、必要以上の説明の煩雑化を避けるために、これらに関する記載は省略するものとする。
【0111】
前記ウエハ搬送システム21は、ローダ室LR内部の開口152aの近傍にY軸方向に所定間隔を隔てて配置されたウエハロード用テーブル63A及びウエハアンロード用テーブル63B、並びにローダ室内部の隔壁162の近傍に配置された第3ウエハ搬送系57等を備えている。
【0112】
前記ウエハロード用テーブル63Aは、その上面にウエハWを吸着するためのバキュームチャックを有する回転テーブル(ターンテーブル)によって構成されている。また、このウエハロード用テーブル63Aは、上下動も可能に構成されている。このウエハロード用テーブル63Aは、ステージ制御装置19によって制御される。このウエハロード用テーブル63Aの近傍、より具体的には、ウエハロード用テーブル63Aの上方にウエハWを配置し、両者の中心がほぼ一致した状態で、ウエハ外周縁の一部を検出可能な位置には、CCD等から成るノッチ検出センサ64A及び中心位置ずれ検出センサ64Bがそれぞれ設けられている。
【0113】
前記ウエハアンロード用テーブル63Bは、ウエハロード用テーブル63Aと同様に、その上面にウエハを吸着するためのバキュームチャックを有し、上下動が可能なテーブルによって構成されている。このウエハアンロード用テーブル63Bも、ステージ制御装置19によって制御される。
【0114】
前記第3ウエハ搬送系57は、隔壁162の近傍にX軸方向に延設されたXガイド58と、該Xガイド58に沿って移動可能な多関節ロボット(以下、「ロボット」と呼ぶ)59とを備えている。ロボット59のアームには不図示のバキュームチャックが設けられている。本実施形態では、ロボット59は、後述するように、ウエハのみならず、ウエハホルダをも吸着保持して、ローダ室LRと露光室ERとの間で搬送する。
【0115】
ローダ室LRの内部には、さらに、ウエハホルダの清掃及び搬送に関連する構成各部も設けられている。すなわち、ローダ室LRの+X側端部かつ−Y側端部のコーナーの部分には、ホルダ清掃部110が設けられている。なお、このホルダ清掃部110の構成等については、後に更に詳述する。
【0116】
また、ローダ室LR内のホルダ清掃部110の−X側には、ホルダ搬送機構101が設置されている。このホルダ搬送機構101は、その一端が本体チャンバ152内部の床面に固定されZ軸方向(図1における紙面直交方向)に延びるZ軸ガイド72と、該Z軸ガイド72に沿って不図示のリニアモータなどの駆動機構に沿ってZ軸方向(上下方向)に駆動される多関節ロボット(以下、「ロボット」という)71とを備えている。ロボット71及びその駆動機構は、ステージ制御装置19によって制御される。
【0117】
なお、ステージ制御装置19によって制御される前述の搬送系の構成各部を、例えば不図示の搬送系制御装置が主制御装置20からの指示に応じて制御する構成を採用することも勿論可能である。
【0118】
本体チャンバ152内部のロボット71の−X側かつXガイド58の−Y側の位置には、ホルダ載置テーブル63Cが設置されている。本実施形態では、このホルダ載置テーブル63Cを介してロボット71とロボット59との間で後述するようにウエハホルダなどのやりとりが行われる。
【0119】
次に、ホルダ清掃部110の構成等について、図3〜図5に基づいて詳述する。
【0120】
図3には、ホルダ清掃部110近傍の外観斜視図が示され、図4には、この図3の本体チャンバ152部分を大部分取り除き、その内部のホルダ清掃部110を一部破断した斜視図にて示されている。また、図5には、ホルダ清掃部110を構成するホルダ保管箱51が分解斜視図にて示されている。
【0121】
ホルダ清掃部110は、図4に示されるように、本体チャンバ152内部で床面上に載置されたバッファ部としてのホルダ保管箱51、該ホルダ保管箱51の上方の空間で鉛直方向に移動可能な開閉部材52Aを含む開閉装置としての上下動ユニット52、及び開閉部材52Aの上方の本体チャンバ152の一部に形成されたホルダ収容室65等を備えている。
【0122】
前記ホルダ保管箱51は、図5の分解斜視図に示されるように、仕切り板82Aにより上下2つの空間に仕切られた概略直方体状の箱本体81、該箱本体81が載置される台座96、及び箱本体81の−Y側の開口をそれぞれ介して仕切り板82Aの上下の空間にそれぞれ収納される引き出しユニット86A,86B等を備えている。
【0123】
箱本体81には、−X側にも仕切り板82Aの上下に開口がそれぞれ設けられている。箱本体81には、これらの開口を開閉する開閉扉83Xa,83Xbが開閉可能に取り付けられている。開閉扉83Xa,83Xbは不図示の駆動装置によって開閉される。
【0124】
前記一方の引き出しユニット86Aは、底板84A及び前板87Aのみから成る一種の引き出しであり、その底板84Aは略U字状に形成されている。この引き出しユニット86Aは、仕切り板82Aと箱本体81の天板との間の空間に挿入される。すなわち、仕切り板82Aと天板81とが一種の棚口(無目とも呼ばれる)を構成している。前板87Aの外面には、引き出しユニット86Aを箱本体81の内部に出し入れする際に用いられる取っ手である引手88Aが設けられている。
【0125】
箱本体81の−Y側の上端部には、引き出しユニット86Aを出し入れするための開口を開閉する開閉扉83Yaが開閉自在に取り付けられている。この開閉扉83Yaには、一対の取っ手91aが固定されている。
【0126】
他方の引き出しユニット86Bは、引き出しユニット86Aと同様に略U字状の底板84B及び前板87Bのみから成る一種の引き出しである。この引き出しユニット86Bは、箱本体81の底板82Bと仕切り板82Aとの間の空間に挿入される。すなわち、底板82Aと仕切り板82Aとが一種の棚口(無目とも呼ばれる)を構成している。前板87Bの外面には、引手88Bが設けられている。
【0127】
箱本体81の−Y側の仕切り板82Aよりやや下方の位置には、引き出しユニット86Bを出し入れするための開口を開閉する開閉扉83Ybが開閉自在に取り付けられている。この開閉扉83Ybには、一対の取っ手91bが固定されている。
【0128】
前記開閉扉83Xa、83Xbそれぞれには、ロボットのアームの接近を感知する不図示のセンサが設けられ、ステージ制御装置19は、それらのセンサの出力に基づき、駆動装置を介して開閉扉83Xa,83Xbを開閉する。また、開閉扉83Xa,83Xbが開放された状態では、箱本体81の仕切り板82A上下の空間に対してロボット71によりウエハホルダなどの出し入れを行うことができるようになっている。
【0129】
この一方、前記開閉扉83Ya,83Ybは、図3に示されるように、本体チャンバ152に形成された開口62A,62Bを介して本体チャンバ152の外部からアクセス可能とされており、オペレータ等は、取っ手91a,91bを把持して、開閉扉83Ya,83Ybの開閉を行うことができるようになっている。開閉扉83Ya,83Ybが開放された状態では、引手88A、88Bをそれぞれ把持して引き出しユニット86A、86Bを本体チャンバ152の外側まで引き出すことができるようになっている。
【0130】
なお、本実施形態では、箱本体81内部の仕切り壁上方の空間(以下、適宜「上部引き出し収納空間」と呼ぶ)は、後述するウエハホルダの清掃処理シーケンスの際のウエハホルダの一時収納空間として用い、箱本体81内部の仕切り壁下方の空間(以下、適宜「下部引き出し収納空間」と呼ぶ)内には、ウエハホルダの清掃を行っている間、その他のとき露光装置本体100Aの各種計測(例えば波面収差計測や照度計測など)を行うためのウエハホルダとほぼ同形状を有するステージに装着可能な物体としてのホルダ型計測器を収納するために用いられる。
【0131】
前記上下動ユニット52は、図4に示されるように、本体チャンバ152内部の床面上にその下端が固定され、上下方向(Z軸方向)に延びるZ軸ガイド52Bと、リニアモータなどの駆動機構によって該Z軸ガイド52Bに沿って駆動される概略板状の開閉部材52Aとを備えている。この開閉部材52Aの+Z側の面(上面)には、後述する載置台74に形成された円形開口74b(図6(B)参照)に嵌合可能な平面視(上方から見て)円形の凸部から成る閉塞部74Aが設けられている。また、開閉部材52Aには、後述するホルダポッドに設けられた第2ロック機構を解除する不図示のロック解除機構なども設けられている。開閉部材52Aは、前述のステージ制御装置19により駆動機構を介して制御される。
【0132】
前記ホルダ収容室65は、図4に示されるように、開閉部材52Aの上方に位置し、本体チャンバ152の内側に突出した状態で本体チャンバの一部に設けられた筐体165の内部に形成されている。この筐体165は、YZ断面がコ字状(U字状)でXZ断面が矩形の全体として直方体状の形状を有し、その−Y側の端面が開口部となっている。筐体は、本体チャンバ152の一部であっても良いし、本体チャンバ152の内面側に取り付けた別部材であっても良い。
【0133】
ホルダ収容室の底壁を構成する筐体165の底板74は、図3、図4に示されるように、収納装置としてのホルダポッド70が載置される載置台とされている。以下では、この底板74を載置台74と呼ぶ。
【0134】
ホルダ収容室65の−Y側の開口は、ホルダ収容室65内に外部からホルダポッドを搬入し、ホルダ収容室65内のホルダポッドを外部に搬出するための搬出入口とされている。この搬出入口は、本体チャンバ152に開閉可能(起伏回動可能)に取り付けられた扉としての開閉扉73によって開閉されるようになっている。この開閉扉73には前述の開閉扉83Ya,83Ybと同様に取っ手53が固定されている。オペレータは、この取っ手53を把持して開閉扉73を開閉することができるようになっている。
【0135】
前記ホルダ収容室65を構成する筐体165の上部には、図4に示されるように、ホルダ収容室65内に上方からクリーン度の高いガス(例えば窒素、ドライエアなど)を吹き付けるダウンフローユニット95が設置されており、このダウンフローユニット95による前記ガスの吹き付けにより、ホルダ収容室65の内部がクリーン度の高い雰囲気に維持されている。なお、ダウンフローユニットに代えて、本体チャンバ152内部を空調する空調用気体(例えばドライエア)をダウンフローにてホルダ収容室65内部に供給するような構成を採用しても良い。また、ダウンフローに限らず、サイドフローなどでも良い。
【0136】
次に、保持装置を収納する収納装置としてのホルダポッド70の構成について載置台74の構成とともに図6(A)及び図6(B)等に基づいて詳述する。
【0137】
図6(A)には、載置台74上に載置されたホルダポッド70の一部が破断して斜視図にて示されている。この図6(A)に示されるように、ホルダポッド70は、ベース板79と該ベース板79上面の中央部近傍に固定された一対の支持部材78A,78Bとを含む本体部材90、前記ベース板79の上面を覆うカバー77、及びカバー77の上面に取り付けられた把持部としてのカバー持ち上げ用ハンドル76等を備えている。カバー77とベース板79との間には、両者の離脱を阻止する第1のロック機構93が設けられている。
【0138】
前記ベース板79は、その中央部分に円形の開口が形成された円環状のベース板本体79Aと、該ベース板本体79Aの開口に嵌合可能な蓋部材79Bとを含んで構成されている。これらベース板本体79Aと蓋部材79Bとの間は、第2のロック機構94により固定されている。第2のロック機構94は、蓋部材79Bの開放時(ホルダポッド70の底部の開放時)に前述した開閉部材52A(の閉塞部74A)に設けられた不図示のロック解除機構によってロック及びその解除が行われるようになっている。第2のロック機構94が解除された状態で、開閉部材52Aの閉塞部74Aが蓋部材79Bを真空吸着又はメカニカルに係合して下降することにより、ホルダポッド70の内部(カバー77の内部)を外気に対してほぼ隔離した状態で、蓋部材79Bがベース板本体79Aから離脱、すなわちホルダポッド70の底部が開放されるようになっている。
【0139】
前記カバー77は、有底円筒状の形状を有する導電性の高い部材から構成されている。このカバー77の一部には、図4に示されるように、透明部材から成る透明部としての透明窓77Aが設けられている。また、このカバー77には、図6(A)に示されるように、ベース79とカバー77とによって囲まれるホルダポッド70の内部空間の内圧を外部の気圧と同一に維持するための少なくとも2つの通気孔77Bが形成されている。各通気孔77Bには、HEPAフィルタ、ULPAフィルタなどのパーティクル除去フィルタ及び化学物質除去フィルタ(ケミカルフィルタ)が設けられている。これらパーティクル除去フィルタ及びケミカルフィルタによりホルダポッド70内への外部からの汚染物質(塵や化学的汚染物質)の浸入が防止されている。なお、ホルダポッド70の内部を空気環境とする場合には、ケミカルフィルタは必ずしも設けなくても良い。
【0140】
前記カバーの内部には、その天井部から垂下された状態で設けられた略L字状の一対のアーム部材75A,75Bが設けられ、この一対のアーム部材75A,75Bは、カバー77の上部に設けられた切り換え機構としての駆動機構99によって互いに接近する方向及び離間する方向に駆動されるようになっている。支持部材78A、78Bによってウエハホルダが支持された状態で、アーム部材75A,75Bが互いに所定距離で接近する位置まで駆動されると、ベース板79とウエハホルダとの間の間隙にアーム部材75A,75Bの先端部分が入り込むようになっており、この反対にアーム部材75A,75Bが互いに所定距離以上離間する位置まで駆動されると、前記間隙から先端部分が外れるようになっている。なお、駆動機構99にはオペレータが操作可能なスイッチが設けられ、このスイッチの操作により駆動機構99を介してアーム部材75A,75Bが制御されるようになっている。
【0141】
前記カバー持ち上げ用ハンドル76は、オペレータ等がホルダポッド70を外部に持ち出したり、あるいは載置台74上でカバー77を開放したりする際に用いられる。
【0142】
前記載置台74のほぼ中央のホルダポッド70が載置される位置には、図6(B)に示されるように、前述のベース板本体79Aの開口とほぼ同形状の円形開口74bが形成され、該開口74bには前述した開閉部材52Aの閉塞部74Aが隙間無く嵌合するようになっている。
【0143】
開口74bは、通常の状態では、図6(A)に示されるように、開閉部材52Aの閉塞部74Aが嵌合して閉塞され、載置台74下方の空間を含む本体チャンバ152の内部空間は、外気から隔離されている。そして、ホルダポッド70がホルダ収容室65内に搬入され、載置台74の所定箇所に載置された後、図6(B)に示されるように、第2のロック機構94が前述のロック解除機構によって解除され、蓋部材79Bが開閉部材52Aとともに下降されると、ホルダポッド70の底部が開放され、ホルダポッド70の内部空間が本体チャンバ152の内部空間と連通する。この場合、前述の如く、ホルダポッド70の底部の開放は、その内部を外気に対して気密状態に維持した状態で行われるので、本体チャンバ152の内部ガスが本体チャンバ152外部に漏出するのを防止できるとともに、外気とともに塵等が本体チャンバ152の内部に浸入するのも防止することができる。
【0144】
一方、ホルダポッド70をホルダ収容室65内から搬出する場合には、それに先立って、必ず閉塞部材74Aが開口74bに嵌合した前述の通常状態となる。
【0145】
ホルダポッド70のカバー77の内部天井部分には、図6(A)、図6(B)に示されるように、少なくとも3本の位置決めピン22を含む接触式のホルダ位置決め機構が設けられている。この位置決め機構を構成する位置決めピン22は、不図示の駆動装置により、ホルダポッド70内に収納されるウエハホルダの半径方向に往復駆動可能とされている。この位置決め機構によると、オペレータ等によって、カバー77に設けられた不図示のスイッチ等が操作されることにより、位置決めピン22が駆動装置を介してウエハホルダと接触するよう駆動され、これにより、ウエハホルダの向き及び位置が所望の状態に設定されるようになっている。
【0146】
次に、本実施形態の基板処理システム200におけるウエハ搬送動作について説明する。ここで、実際には、ウエハの搬送動作は、本体チャンバ152の内部に同時に最大6枚、より具体的には、ウエハステージWST1上、ウエハステージWST2上、プリアライメント機構23Aのアーム上、プリアライメント機構23Bのアーム上、ロボット59のアーム上、並びにウエハアンロード用テーブル63B及びウエハロード用テーブル63Aのいずれかの上に、各1枚のウエハが同時に存在するようなシーケンスでウエハの搬送が行われるが、以下においては、説明を容易にするため、ウエハがC/D33からウエハステージWST1まで搬送される動作の流れ、及び露光終了後のウエハがウエハステージWST1からC/D33まで搬送される動作の流れについて簡単に説明する。なお、ウエハの搬送系を構成する前述した各部には、バキュームチャックが設けられているが、以下では、バキュームのオン・オフについての説明は省略する。また、ウエハの搬送系の各部は、前述したC/D側の制御装置、ステージ制御装置19などの制御装置によって制御されるが、以下では、説明の煩雑化の防止のため、制御装置に関する説明を省略する。
【0147】
まず、C/D33内のコータにてウエハ(以下、ウエハWとする)の表面にレジストが塗布されると、不図示のC/D内搬送系により、開口156aを介してインタフェース部31内の第1ウエハ搬送系27のロードスライダ29AにウエハWが受け渡され、そのウエハWを保持したロードスライダ29AがXガイド28に沿って+X方向に移動する。そして、ロードスライダ29Aが所定位置まで達すると、所定の位置(以下、「待機位置」と呼ぶ)で待機していた第2ウエハ搬送系37のロボット39のアームが開口156b,61aを介してウエハ中継ユニット49内のインタフェース部31内に浸入し、そのロボット39のアームにロードスライダ29AからウエハWが受け渡される。
【0148】
ウエハWを受け取ったロボット39は、アームにてウエハWを保持した状態でYガイド38に沿って−Y方向に移動し、所定位置(図1に示される位置)に達すると、ロボット39のアームは伸縮、回転、旋回などの動作により、開口61c,152aを介して本体チャンバ152内に侵入し、ウエハロード用テーブル63Aの上方にウエハWを位置決めする。この状態が図1に示されている。
【0149】
次いで、中心位置ずれ検出センサ64BによりウエハWの中心位置ずれが検出されると、該検出結果に基づいてロボット39のアームがXY面内で微小移動してウエハの中心位置合わせが行われる。この状態で、ウエハロード用テーブル63Aが所定量上昇すると、ロボット39のアームからウエハロード用テーブル63AにウエハWが受け渡される。その受け渡し完了後、ロボット39のアームは、ウエハWに干渉しない位置に退避する。なお、実際のシーケンスでは、この時点で、ウエハアンロード用テーブル63B上に、露光済みのウエハが存在する場合があり、この場合には、ロボット39のアームは、そのウエハアンロード用テーブル63B上のウエハを受け取った後、本体チャンバ152内から退避してウエハ中継ユニット49内に戻る。いずれにしても、その後、ロボット39のアームは、その露光済みのウエハの受け渡し及び次のウエハの受け取り、又は次のウエハの受け取りのため、前述の待機位置に戻る。
【0150】
一方、ウエハWを受け取ったウエハロード用テーブル63Aは、ウエハを保持(支持)した状態で回転し、その回転中にノッチ検出センサ64Aによりノッチ位置が検出される。そのノッチ位置の検出結果に基づいてウエハロード用テーブル63Aが回転駆動されることにより、ウエハの回転方向の概略の位置決めがなされる。なお、実際には、このウエハの回転方向の概略位置決め動作が行われている間に、第3ウエハ搬送系57を構成するロボット59のアームは、露光済みのウエハをウエハアンロードテーブル63Bに渡した後、所定位置で待機している。
【0151】
上記のウエハの回転方向の位置決め終了後、所定位置で待機していたロボット59のアームがウエハロード用テーブル63Aに保持されたウエハWの下側に入り込み、この状態でウエハロード用テーブル63Aが所定量下降することにより、ウエハロード用テーブル63Aからロボット59のアームにウエハWが受け渡される。
【0152】
ウエハWを受け取ったロボット59は、Xガイド58に沿って図1に示される位置まで移動し、この位置にてそのアームを伸長することにより、開口162aを介して露光室ER内にウエハWを搬送する。そして、プリアライメント機構23Aのアームの上方にウエハWが位置決めされ、そのプリアライメント機構23Aのアームが所定量上昇することにより、ロボット59のアームからプリアライメント機構23AのアームにウエハWが受け渡される。
【0153】
その後、ロボット59のアームは、プリアライメント機構23Aのアームの下方の位置から退避する。これは、ウエハステージWST1上のウエハに対する露光が終了して、ウエハステージWST1がプリアライメント機構23Aのアームの下方のウエハ交換位置に移動してきたときの干渉を避けるためである。
【0154】
一方、プリアライメント機構23Aでは、アームに保持されたウエハの外縁部が不図示のCCDカメラにより撮像され、この撮像結果に基づいて、ウエハを保持したアームが回転することによりウエハWの回転方向の位置合わせが行われる。
【0155】
そして、上記のようにしてウエハの回転方向の位置合わせが終了すると、プリアライメント機構23Aのアームはその位置(ウエハ交換位置の上方の位置)で待機する。
【0156】
なお、実際のウエハの搬送シーケンスでは、ロボット59のアームは、上記のプリアライメント機構23AのウエハWの受け渡し後、プリアライメント機構23AによるウエハWの回転位置合わせが行われている間及びその後の待機中に、他方のウエハステージWST2側のウエハ交換位置に移動してウエハステーWST2上で露光が終了した露光済みのウエハを、後述するようにして受け取った後、その露光済みのウエハをウエハアンロード用テーブルに受け渡した後に、所定の待機位置で待機している。
【0157】
このようにして、ロボット59のアーム、プリアライメント機構23Aのアームがそれぞれの待機位置で待機している間、ウエハステージWST上では先にロードしたウエハ(便宜上ウエハW’とする)に対して、後述する、ウエハアライメント及び露光が順次行われる。
【0158】
そして、ウエハW’に対する露光が終了すると、ウエハステージWST1がウエハ交換位置、すなわちプリアライメント機構23Aのアームが待機している位置の直下の位置に向けて移動を開始する。ウエハステージWST1がウエハ交換位置まで移動すると、ウエハW’を保持したセンタアップが上昇し、これによりウエハWがウエハホルダH1の上方に所定間隔をあけて保持された状態となる。そして、この状態で、ロボット59のアームが僅かに伸長することにより、ウエハホルダH1とウエハW’との間に入り込む。
【0159】
そして、この状態からウエハステージWST1上のセンタアップが所定量下降すると、センタアップからロボット59のアームにウエハW’が受け渡される。次いで、ロボット59のアームが縮むことにより、ウエハW’が開口162aを介してローダ室LR内に搬送され、更にロボット59のアームが伸縮、回転、旋回することにより、ウエハアンロード用テーブル63B上方にウエハW’が位置決めされる。そして、この状態からウエハアンロード用テーブル63Bが所定量上昇することにより、ロボット59のアームからウエハアンロード用テーブル63BへウエハW’が受け渡される。
【0160】
一方、上記の如くして、ウエハW’を保持したロボット59のアームがウエハ交換位置から所定距離(ウエハ交換位置の上方で待機中のプリアライメント機構23Aのアームに保持されている次に露光すべきウエハWに干渉しなくなる距離)−Y方向に移動した時点で、プリアライメント機構23Aのアームが所定量下降する。この下降の途中で、ウエハホルダH1の上面の上方にその上端面が突出した状態で待機しているセンタアップにプリアライメント機構23AのアームからウエハWが受け渡される。
【0161】
この受け渡しが完了の直後(この時点では、プリアライメント機構23AのアームはウエハWの裏面から離間している)に、ウエハステージWST1がウエハアライメントのためアライメント系ALG1の下方の位置に向かって+Y方向へ移動する。そして、センタアップに保持されたウエハWがプリアライメント機構23Aのアーム干渉しなくなる位置までウエハステージWST1が+Y方向に移動すると、プリアライメント機構23Aのアームは所定量上昇して次のウエハの受け取りのためその位置で待機する。一方、ウエハステージWST1上ではセンタアップが下降しウエハホルダH1上にウエハWがロードされ、その後ウエハステージWST1が、ウエハW上の最初のアライメントショット領域がアライメント系ALG1の直下に位置決めされる位置まで移動することとなる。
【0162】
この一方、ロボット59のアームから露光済みのウエハW’を受け取ったウエハアンロード用テーブル63Bは、ウエハWを保持して待機している。
【0163】
そして、第2ウエハ搬送系37のロボット39のアームがウエハW’の下方に入り込むと、ウエハアンロード用テーブル63Bは所定量下降し、これによりウエハアンロード用テーブル63Bからロボット39のアームにウエハW’が受け渡される。なお、このとき、実際のシーケンスとしては、ロボット39のアームは、次のウエハをウエハロード用テーブル63Aに前述と同様にして受け渡した後、ウエハW’を受け取るようなシーケンスを採用することも可能である。
【0164】
いずれにしても、ウエハW’を受け取ったロボット39のアームは、ウエハW’を保持してYガイド38に沿って+Y方向に移動する。そして、ロボット39のアームからインタフェース部31内のアンロードスライダ29BにウエハW’が受け渡され、その後、アンロードスライダ29BがXスライダ28に沿って+X方向に移動し、アンロードスライダ29BからC/D33内の搬送系にウエハW’が受け渡される。そして、ウエハW’はC/D33内のデベロッパにて現像される。
【0165】
他方のウエハステージWST2に対するC/D33からのウエハの搬送、及びウエハステージWST2からC/D33へのウエハの搬送も、上述と全く同様にして行われる。
【0166】
次に、2つのウエハステージWST1、WST2上にそれぞれ搭載されたウエハホルダH1,H2の清掃処理方法について、図7及び図8のフローチャートに沿って、かつ適宜他の図面を参照して説明する。ここでは、ウエハホルダH1,H2の清掃処理はロットの先頭のウエハに対する露光を開始する前に行われるものとする。
【0167】
図7及び図8には、ウエハホルダH1、H2の清掃処理に関する主制御装置20(内部のCPU)の処理アルゴリズムが示され、図9(A)〜図9(E)及び図10(A)〜図10(D)には、これに対応する処理の流れが模式的に示されている。
【0168】
なお、ウエハホルダの搬送系を構成する各部には、バキュームチャックが設けられているが、以下では、説明の煩雑化を避けるため、特に必要な場合を除き、バキュームのオン・オフについての説明は省略する。
【0169】
前提条件として、この清掃処理シーケンスが開始される前の初期状態においては、図9(A)に示されるように、ウエハステージ(以下、適宜「ステージ」と略述する)WST1、WST2上には、ウエハホルダ(以下、適宜「ホルダ」と略述する)H1、H2がそれぞれ搭載され、ホルダH1、H2上にはウエハは載置されていないものとする。
【0170】
この図7及び図8のフローチャート(対応する処理アルゴリズム)は、オペレータにより不図示のコンソール等の入出力装置を介してウエハホルダの清掃処理の開始指令が入力されたときにスタートする。
【0171】
まず、ステップ402において、ウエハホルダH1の清掃処理状況を示すフラグF1、及びウエハホルダH2の清掃処理状況を示すフラグF2をともに零に初期化(F1←0、F2←0)した後、ステップ406のステージからのホルダの回収及びホルダポッドへの搬入処理のサブルーチンに移行する。ここで、このステップ406では、ステージWST1、WST2の一方のみにホルダが載置されている場合には、そのステージからホルダを回収等し、ステージWST1、WST2の両者にホルダが載置されている場合には、ステージWST1の方からホルダを回収等するように予め優先順位が定められているものとする。従って、この初期状態では、ステージWST1上のホルダH1の回収等の処理が行われることとなる。
【0172】
サブルーチン406では、まず、図11のステップ502において、ステージ制御装置19に対しステージ(この場合ステージWST1(以下、単にステージ(WST1)と記述する)のウエハ交換位置への移動を指示した後、次のステップ504に進んでその移動が完了するのを待つ。上記の指示に応じ、ステージ制御装置19が、不図示のウエハステージ駆動部を介してステージWST1をウエハ交換位置に向けて移動を開始する。
【0173】
そして、上記の移動が完了し、ステージ制御装置19から上記の移動が完了した旨の通知を受けると、ステップ504からステップ506に進んで、ステージ制御装置19に対しホルダ(この場合ホルダH1(以下、単にホルダ(H1)と記述する)の回収を指示した後、ステップ508に進んでホルダ(H1)の回収が終了するのを待つ。
【0174】
上記のホルダ(H1)の回収指示に応じ、ステージ制御装置19は、不図示のホルダ上下動機構を介してホルダ(H1)を所定量上昇駆動した後、ロボット59のアームをウエハホルダ(H1)の下方でステージ(WST1)の上方の位置に移動する。次いで、ステージ制御装置19は、ホルダ(H1)を支持したホルダ上下動機構を所定量下降駆動する。これにより、ホルダ(H1)がホルダ上下動機構からロボット59のアームに受け渡され、ホルダ(H1)のステージ(WST1)からの搬出及び回収が終了する。
【0175】
そして、ステージ制御装置19から上記のホルダ(H1)の回収が終了した旨の通知を受け取ると、ステップ508からステップ510に進んでステージ制御装置19に対しホルダ(H1)のホルダ載置テーブル63Cへの受け渡しを指示した後、ステップ512に進んでその受け渡しが終了するのを待つ。
【0176】
上記の受け渡し指示に応じ、ステージ制御装置19は、ロボット59のアームを縮めてローダ室LR内にホルダ(H1)を搬送した後、ホルダ(H1)をそのアームで保持したロボット59をXガイド58に沿って+X方向に所定量駆動する。次いで、ステージ制御装置19は、ホルダ(H1)を保持したロボット59のアームを伸縮、回転、旋回することによりホルダ載置テーブル63Cの上方にホルダ(H1)を位置づけた後、ホルダ載置テーブル63Cを上昇駆動する。これにより、ロボット59のアームからホルダ載置テーブル63C上にホルダ(H1)が受け渡される。そして、ステージ制御装置19が、ロボット59のアームをホルダ(H1)に干渉しない位置まで退避させることにより、ホルダ(H1)のホルダ載置テーブル63Cへの受け渡しが完了する。
【0177】
そして、ステージ制御装置19から受け渡しの完了の通知を受け取ると、ステップ512からステップ514に進んでホルダ(H1)のホルダ載置テーブル63Cからの搬出を指示した後、ステップ516に進んでその搬出が終了するのを待つ。
【0178】
上記の搬出の指示に応じ、ステージ制御装置19は、ロボット71のアームを回転、旋回、伸縮及び上下動させて、ホルダ載置テーブル63C上のホルダ(H1)をロボット71のアームによって持ち上げる。これにより、ホルダ(H1)のホルダ載置テーブル63Cからの搬出が終了する。このとき、ホルダポッド70は、底部が開放された図6(B)に示される状態にあるものとする。
【0179】
ステージ制御装置19から搬出終了の通知を受けると、ステップ516からステップ518に進んでホルダ(H1)のホルダポッドへの搬入を指示した後、ステップ520に進んでその搬入が終了するのを待つ。
【0180】
上記の搬入指示に応じ、ステージ制御装置19は、ロボット71を上昇駆動するとともに、ロボット71のアームを伸縮、回転、旋回して、支持部材78A,78Bの上方にホルダ(H1)を搬送する。次いで、ステージ制御装置19は、ロボット71を下降駆動する、あるいは上下動ユニット52を構成する駆動機構を介して開閉部材52Aを上昇駆動することにより、ホルダ(H1)をロボット71のアームから支持部材78A,78B上に受け渡した後、ロボット71のアームを開閉部材52A上方から退避する。次いで、ステージ制御装置19は、開閉部材52Aを上昇駆動する。これにより、図6(A)に示されるように、支持部材78A,78B上にホルダ(H1)を保持した蓋部材79Bがベース板本体79Aに嵌合し、同時に閉塞部74Aが開口74bに隙間なく嵌合して、ホルダ(H1)のホルダポッド70内への搬入が終了する。
【0181】
ステージ制御装置19からホルダ(H1)の搬入が終了した旨の通知を受け取ると、ステップ520からステップ522に進んで、ステージ制御装置19に対し第2のロック機構のロックを指示した後、ステップ524に進んでそのロックの終了を待つ。
【0182】
上記のロックの指示に応じて、ステージ制御装置19は、開閉部材52Aのロック解除機構を介して第2のロック機構94をロックする。これにより、蓋部材79Bとベース板本体79Aとが一体化され、その内部がほぼ密閉状態とされる。図9(B)には、このときの状態が示されている。
【0183】
ステージ制御装置19から上記のロック終了の通知を受け取ると、サブルーチン406の処理を終了し、図7のメインルーチンのステップ408にリターンする。
【0184】
ステップ408では、不図示の入出力装置のディスプレイ上にホルダの清掃の指示、例えば「ホルダを清掃してください。」の文字などを表示した後、ステップ410に進んで、フラグF1、F2がともに零であるか否かを判断する。この場合、フラグF1、F2はともに零に初期化されているので、ここでの判断は肯定され、次のステップ412のステージ(WST2)からのホルダの回収及びホルダ保管箱内へ搬入の処理を行うサブルーチンに移行する。
【0185】
このステップ412のサブルーチンでは、ステージ(WST2)側のホルダ(H2)の、ホルダ保管箱51内(更に詳しくは、上段引き出し収納部)への搬送が前述のステージWST1側のホルダH1のホルダポッド内への搬入動作と同様にして行われる。
【0186】
すなわち、このサブルーチン412では、まず、図12のステップ532において、ステージ制御装置19に対しステージ(WST2)のウエハ交換位置への移動を指示した後、次のステップ534に進んでその移動が完了するのを待つ。
【0187】
上記の指示に応じ、ステージ制御装置19により、前述のステージWST1の場合と同様にしてステージWST2のウエハ交換位置への移動が行われる。そして、ステージ制御装置19から上記の移動が完了した旨の通知を受けると、ステップ534からステップ536に進んで、ステージ制御装置19に対しホルダ(H2)の回収を指示した後、ステップ538に進んでホルダ(H2)の回収が終了するのを待つ。
【0188】
上記のホルダ(H2)の回収指示に応じ、ステージ制御装置19により、前述と同様にしてホルダ(H2)のステージ(WST2)からの搬出及び回収が行われる。そして、ステージ制御装置19から上記のホルダ(H2)の回収が終了した旨の通知を受け取ると、ステップ538からステップ540に進んでステージ制御装置19に対しホルダ(H2)のホルダ載置テーブル63Cへの受け渡しを指示した後、ステップ542に進んでその受け渡しが完了するのを待つ。
【0189】
上記の受け渡し指示に応じ、ステージ制御装置19により前述と同様にしてホルダ(H2)のホルダ載置テーブル63Cへの受け渡しが行われる。そして、ステージ制御装置19から受け渡しの完了の通知を受け取ると、ステップ542からステップ544に進んでホルダ(H2)のホルダ載置テーブル63Cからの搬出を指示した後、ステップ546に進んでその搬出が終了するのを待つ。
【0190】
上記の搬出の指示に応じ、ステージ制御装置19により、ホルダ(H2)のホルダ載置テーブル63Cからの搬出が行われる。このとき、ホルダ保管箱51は、全ての開閉扉83Xa、83Xb、83Ya、83Ybが閉鎖状態にあり、かつ、少なくとも上段の引き出し収容部内には、引き出しユニット86A以外は収容されていない空き状態となっているものとする。
【0191】
ステージ制御装置19から搬出終了の通知を受けると、ステップ546からステップ548に進んでホルダ(H2)のホルダ保管箱51への搬入を指示した後、ステップ550に進んでその搬入が終了するのを待つ。
【0192】
上記の搬入指示に応じ、ステージ制御装置19は、ロボット71を上昇駆動するとともに、ロボット71のアームを伸縮、回転、旋回して、ホルダ保管箱51に向かって進ませる。このホルダ(H2)を保持したロボット71のアームが、ホルダ保管箱51の開閉扉83Xaの所定距離以内に接近すると、前述のセンサがこのアームの接近を検知(感知)する。このセンサの出力に基づいてステージ制御装置19は、不図示の駆動機構を介して開閉扉83Xaを開放する。その後、ステージ制御装置19は、ホルダH2を保持したロボット71のアームを、上段引き出し収納部内に挿入した後、僅かに下降駆動する。これにより、ホルダ(H2)が引き出しユニット86Aの底板84Aに載置され、かつロボット71のアームが、底板84AのU字状の切り欠き内部でホルダH2から僅かに下方に離間する。次いで、ステージ制御装置19は、ロボット71のアームを、縮めてホルダ保管部51内から外部に引き出した後、開閉扉83Xaの回動範囲外に退避させる。このアームの退避を前述のセンサが検知し、その出力に基づいてステージ制御装置19は、開閉扉83Xaを閉鎖する。これにより、ホルダ(H2)のホルダ保管箱51への搬入が終了する。このときの状態が、図9(C)に示されている。
【0193】
ステージ制御装置19からホルダ(H2)の搬入が終了した旨の通知を受け取ると、サブルーチン412の処理を終了し、メインルーチンのステップ414にリターンする。
【0194】
説明は前後するが、前述のステップ408における表示に応じて、オペレータは、ホルダポッド70内に搬入(収納)されたホルダ(H1)の清掃を開始しており、上記ステップ412の処理が行われている間、その清掃が行われている。この清掃方法としては、例えばオペレータは、チャンバ152の開閉扉53(図3参照)を開けて、持ち上げ用ハンドル76を把持してホルダポッド70を取り出し、外部のホルダ清掃装置の所に搬送して、そこで、ホルダポッド70を開けて内部のホルダ(この場合ホルダH1)を取り出し、ホルダ清掃装置でそのホルダ(この場合ホルダH1)の表裏面を清掃(洗浄)する。なお、これに限らず、オペレータは、後述する手順に従って、ホルダ収容室65内で、ホルダ(H1)の清掃を手作業にて行うこととしても良い。
【0195】
いずれにしても、ステップ412の処理が行われている間、これと並行してホルダポッド70に収納されたホルダ(H1)の清掃が行われているので、次のステップ414では、そのホルダ(H1)の清掃が終了するのを待つ。
【0196】
このとき、例えばオペレータは、清掃済みのホルダ(H1)を再びホルダポッド70内に収納して、その清掃済みのホルダが収納されたホルダポッド70を、再びホルダ収容室65内の所定の位置に搬入した後、開閉扉53を閉じ、さらに入出力装置などによりホルダ清掃完了を入力する。ここで、清掃済みのホルダ(H1)をホルダポッド70内の所定の位置に搬入した際に、オペレータは前述の位置決め機構を用いてそのホルダの向き及び位置を所望の状態に設定しているものとする。
【0197】
なお、開閉扉53の閉鎖と所定位置へのホルダポッド70の搬入とを、例えば不図示のセンサがそれぞれ検知し、これらのセンサの出力に基づいてステージ制御装置19が清掃終了を通知することとしても良い。
【0198】
上記の清掃完了の入力(あるいは通知)により、ステップ414における判断が肯定され、ステップ416の清掃済みのホルダをステージ上に搭載する処理を行うサブルーチンに移行する。
【0199】
このステップ416のサブルーチンでは、ホルダが存在しない方のステージ上にホルダが搭載される。なお、いずれのステージにもホルダが存在しない場合には、ステージWST1上にホルダが搭載されるように予め優先順位が定められているものとする。
【0200】
このサブルーチン416では、まず、図13のステップ552において、ステージ制御装置19に対しホルダポッド70の底部の開放を指示した後、ステップ554に進んでその開放が終了するのを待つ。
【0201】
上記のホルダポッド70の底部の開放指示に応じて、ステージ制御装置19は、前述の第2のロック機構94を開閉部材52Aのロック解除機構を介して解除した後、開閉部材52Aによって蓋部材79Bを真空吸着又はメカニカルに係合した後、不図示の駆動機構を介して開閉部材52AをZガイド52Bに沿って所定量下降駆動する。これにより、ホルダポッド70の底部が開放され、開閉部材52Aがホルダ(H1)を保持して図4に示される位置まで移動する。
【0202】
ステージ制御装置19から上記のホルダポッド70の底部の開放の終了の通知を受け取ると、ステップ554からステップ556に進んでステージ制御装置19に対してホルダ載置テーブル63Cへのホルダの受け渡しを指示した後、ステップ558に進んでその受け渡しが終了するのを待つ。
【0203】
上記の受け渡し指示に応じて、ステージ制御装置19は、ロボット71を所定量上昇駆動するとともにロボット71のアームを伸縮等して、開閉部材52A上で支持部材78A,78Bに支持されているホルダ(H1)と閉塞部材79Aとの間にそのアームを侵入させる。次いで、ステージ制御装置19は、ロボット71を上昇駆動する、あるいは上下動ユニット52を構成する駆動機構を介して開閉部材52Aを下降駆動することにより、ホルダ(H1)を支持部材78A,78Bからロボット71のアームに受け渡した後、そのホルダを保持したロボット71のアームを回転、旋回、伸縮するとともにロボット71を下降駆動して、ロボット71のアームからホルダ載置テーブル63C上にホルダ(H1)を受け渡す。
【0204】
ここで、前述のウエハロード用テーブル63Aと同様に、ホルダ載置テーブル63Cの近傍に、中心位置ずれ検出センサ、ノッチ検出センサなどを設けるとともに、ホルダ載置テーブルを回転可能なターンテーブルで構成しても良い。かかる場合には、ホルダの一部にウエハのバキュームに影響がない程度のノッチを予め形成しておくことにより、前述のウエハの場合と同様に受け渡しに先立ってホルダの中心位置ずれをロボット71のアームにより調整するとともに、ホルダ載置テーブル63C上にホルダが受け渡された際に、ホルダを回転することにより、ホルダの向き及び位置を所望の状態に設定することができる。この場合において、受け渡しに先立って必ずしも中心位置ずれを調整する必要はなく、受け渡し後に中心位置ずれを検出して、その位置ずれ量をメモリに記憶しておくこととしても良い。
【0205】
なお、ノッチに代えて所定のマークをホルダ上に形成しておき、このマークを検出するCCDカメラ等をノッチセンサに代えて設けても良い。あるいは、複数本の位置決めピンを含む接触式の位置決め機構をホルダ載置テーブル63Cの近傍に設置しておき、この位置決め機構によりホルダの向き及び位置を所望の状態に設定することとしても良い。
【0206】
このようなホルダのプリアライメント機構を設ける場合には、前述のホルダポッド70への清掃済みのホルダの搬入の際に、オペレータは必ずしもホルダの位置などの調整を行う必要がなくなるとともに、ホルダポッド70に前述の位置決め機構を必ずしも設ける必要もない。
【0207】
いずれにしても、ホルダ載置テーブル63C上に受け渡されたホルダ(H1)は、ホルダ載置テーブル63Cから搬出される時点では、その向き及び位置が所望の状態に調整されている。
【0208】
ステージ制御装置19から上記のホルダの受け渡し終了の通知を受け取ると、ステップ558からステップ560に進んでステージ制御装置19に対しホルダ載置テーブル63Cからのホルダの搬出を指示した後、ステップ562に進んでその搬出が終了するのを待つ。
【0209】
上記のホルダ搬出の指示に応じ、ステージ制御装置19は、ロボット59のアームを伸縮、回転、旋回することによりホルダ載置テーブル63Cに保持されたホルダ(H1)の下方に位置づけた後、ホルダ載置テーブル63Cを下降駆動する。これにより、ホルダ載置テーブル63Cからロボット59のアームにホルダ(H1)が受け渡される。これにより、ホルダ載置テーブル63Cからのホルダ(H1)の搬出が終了する。
【0210】
ステージ制御装置19から上記のホルダ搬出終了の通知を受け取ると、ステップ562からステップ564に進んで交換位置(上方)へのホルダの搬送を指示した後、ステップ566に進んでその搬送が終了するのを待つ。
【0211】
上記の搬送指示に応じ、ステージ制御装置19は、ホルダ(H1)をそのアームで保持したロボット59をXガイド58に沿って+X方向に所定量駆動し、そのアームを旋回等させた後、伸ばして露光室ER内のウエハ交換位置に待機しているステージWST1の上方の位置に移動する。これにより、交換位置の上方へのホルダ(H1)の搬送が終了する。
【0212】
ステージ制御装置19から上記の搬送終了の通知を受け取ると、ステップ566からステップ568に進んでステージ上へのホルダのロードを指示した後、ステップ570に進んでそのロードが完了するのを待つ。
【0213】
ステージ制御装置19では、上記のロードの指示に応じて、ロボット59のアームに保持されたホルダ(H1)の下方にあるホルダ上下動機構を所定量上昇駆動する。これによりホルダ(H1)が、ロボット59のアームからホルダ上下動機構に受け渡される。次いで、ステージ制御装置19は、ロボット59のアームを縮めてステージ上方から退避した後、ホルダ上下動機構を所定量下降駆動する。これにより、ホルダ(H1)がステージ(WST1)上にロードされる。このホルダH1のロードが完了したときの状態が、図9(D)に示されている。
【0214】
ステージ制御装置19から上記のロード完了の通知を受け取ると、ステップ570の判断が肯定され、サブルーチン416の処理を終了して、図7のメインルーチンのステップ418に戻る。
【0215】
ステップ418では、フラグF1、F2がともに零であるか否かを判断する。この場合、フラグF1、F2はともに零に初期化されているので、ここでの判断は肯定され、ステップ420のホルダ保管箱51内のホルダをホルダポッドへ移動する処理を行うサブルーチンに移行する。
【0216】
このステップ420のサブルーチンでは、まず、図14のステップ572において、ステージ制御装置19に対しホルダのホルダ保管箱51からの搬出を指示した後、ステップ574に進んでその搬出が終了するのを待つ。
【0217】
上記の搬出の指示に応じて、ステージ制御装置19は、ロボット71を上昇駆動するとともに、ロボット71のアームを伸縮、回転、旋回して、ホルダ保管箱51に向かって進ませる。このロボット71のアームが、ホルダ保管箱51の開閉扉83Xaの所定距離以内に接近すると、前述のセンサがこのアームの接近を検知(感知)する。このセンサの出力に基づいてステージ制御装置19は、不図示の駆動機構を介して開閉扉83Xaを開放する。その後、ステージ制御装置19は、アーム71のアームを上段引き出し収納部内の引き出しユニット86Aの底板84Aに載置されたホルダ(H2)の僅かに下方で底板84AのU字状の切り欠き内部の位置に挿入する。次いで、ステージ制御装置19は、ロボット71を僅かに上昇駆動する。これにより、ロボット71のアームによってホルダ(H2)が保持される。次いで、ステージ制御装置19は、ホルダ(H2)を保持したロボット71のアームを縮めてホルダ保管部51内から外部に引き出した後、開閉扉83Xaの回動範囲外に退避させる。このアームの退避を前述のセンサが検知し、その出力に基づいてステージ制御装置19は、開閉扉83Xaを閉鎖する。これにより、ホルダH2のホルダ保管箱51からの搬出が終了する。
【0218】
ステージ制御装置19から上記のホルダの搬出の終了の通知を受け取ると、ステップ574からステップ576に進んでステージ制御装置19に対してホルダのホルダポッドへの搬入を指示した後、ステップ578に進んでその搬入が終了するのを待つ。
【0219】
上記の搬入指示に応じ、ステージ制御装置19は、ロボット71を上昇駆動するとともに、ロボット71のアームを伸縮、回転、旋回して、支持部材78A,78Bの上方にホルダ(H2)を搬送する。次いで、ステージ制御装置19は、ロボット71を下降駆動する、あるいは上下動ユニット52を構成する駆動機構を介して開閉部材52Aを上昇駆動することにより、ホルダ(H2)をロボット71のアームから支持部材78A,78B上に受け渡した後、ロボット71のアームを開閉部材52A上方から退避する。次いで、ステージ制御装置19は、開閉部材52Aを上昇駆動する。これにより、図6(A)と同様に、支持部材78A,78B上にホルダ(H2)を保持した蓋部材79Bがベース板本体79Aに嵌合し、同時に閉塞部74Aが開口74bに隙間なく嵌合して、ホルダ(H2)のホルダポッド70内への搬入が終了する。
【0220】
ステージ制御装置19からホルダ(H2)の搬入が終了した旨の通知を受け取ると、ステップ578からステップ580に進んで、第2のロック機構のロックを指示した後、ステップ582に進んでそのロックの終了を待つ。
【0221】
上記のロックの指示に応じて、ステージ制御装置19は、開閉部材52Aのロック解除機構を介して第2のロック機構94をロックする。これにより、蓋部材79Bとベース板本体79Aとが一体化され、その内部がほぼ密閉状態とされる。図9(E)には、このときの状態が示されている。
【0222】
ステージ制御装置19から上記のロック終了の通知を受け取ると、サブルーチン420の処理を終了し、図7のメインルーチンのステップ424にリターンする。
【0223】
なお、上記ステップ420のサブルーチンの処理は、ここでは、説明の便宜上からステップ418の処理が終了した後に開始されるものとしたが、これに限らず、前述のサブルーチン416の処理中のホルダ載置テーブルへの清掃済みのホルダの受け渡し完了以後の時点であれば、いずれの時点で、サブルーチン420の処理を開始することとしても良い。この場合、清掃済みホルダ(H1)のステージ上への搭載の一部(残り)の処理と、清掃前のホルダ(H2)のサブルーチン420の処理とを、例えばいわゆる時分割処理により行うこととすれば良い。
【0224】
ステップ424では、不図示の入出力装置のディスプレイ上にホルダの清掃の指示、例えば「ホルダを清掃してください。」の文字などを表示した後、ステップ426に進む。このステップ426では、ステージ制御装置19に対してスーパーフラットウエハ(以下、適宜「計測用ウエハ」とも呼ぶ)SFWのホルダ上への搬入を指示した後、ステップ428に進んでその計測用ウエハの搬入が終了するのを待つ。
【0225】
上記の指示に応じ、ステージ制御装置19では、不図示のC/D側の制御装置と協働して、オープンキャリアOC内の計測用ウエハSFWをホルダ(この場合ホルダH1)上に搬入する。この計測用ウエハSFWの搬入は、ロボット39のアームによるオープンキャリアOC内からの計測用ウエハSFWの搬出→ロボット39のアームによる計測用ウエハSFWのYガイド38に沿った搬送→ロボット39のアームからロード用ウエハテーブル63Aへの受け渡し→ロボット59のアームによるロード用ウエハテーブル63Aからの計測用ウエハSFWの搬出→ロボット59のアームによる計測用ウエハSFWのホルダH1上方への搬送→計測用ウエハSFWのステージWST1上のホルダH1上へのロードの手順で、行われる。
【0226】
そして、ステージ制御装置19から計測用ウエハSFWの搬入(ロード)終了の通知を受け取ると、ステップ428からステップ430に進んで、フラグF1、F2がともに零であるか否かを判断する。この場合、フラグF1、F2は、零に初期化されているので、ここでの判断は肯定され、図8のステップ432のホルダ温度安定化チェック、スーパーフラットウエハの平坦度計測、及びホルダのステージ上への搬入のサブルーチンに移行する。
【0227】
このステップ432のサブルーチンでは、まず、図15のステップ602において、ホルダ温度安定化のチェックを行う。本実施形態では、このホルダ温度安定化のチェックは、前述の多点焦点位置検出系(60a,60b)を用いて、上記ステップ426にてステージ(WST1)上にロードされた計測用ウエハSFWの少なくとも1点に結像光束(検出ビーム)を照射し、その結像光束の計測用ウエハSFW表面からの反射光束を受光して得られる前述のデフォーカス信号を所定時間計測し、該計測時間内における空気揺らぎ(空気の温度揺らぎ)に起因するデフォーカス信号のばらつきを算出することとしている。ここではばらつきの指標値としてデフォーカス信号の値(計測値)の3σ(標準偏差の3倍の値)を算出する。
【0228】
次のステップ604では、上記ステップ602の計測結果(算出結果)に基づいて、ホルダ(H1)の温度が安定しているか否かの判断を行う。この判断は例えば標準的なデフォーカス信号のばらつき(デフォルト値)を3σ=40nmに設定しておくことにより、3σが40nm以上である場合には、ホルダ(H1)の温度は安定していないと判断し、3σが40nm未満である場合には、ホルダの温度は安定していると判断することができる。
【0229】
そして、このステップ604の判断が否定された場合には、ステップ606に移行し、ステージ制御装置19を介してホルダ(H1)のステージ(WST1)による真空吸着を解除した後、ステップ420に進んでホルダ(H1)の温度が安定化するような何らかの処理を行う。本実施形態では、3σの値に応じて決定される時間だけ、ホルダをそのままの状態で放置することとしている。なお、このような放置に限らず、適宜な温度調整装置を用いて積極的にホルダの温度を調整することとしても良い。また、この温度調整装置をウエハステージに取り付けておいても良いし、ウエハステージとは別に設けても良い。特に後者の場合には、例えばウエハステージを所定位置まで移動して、該所定位置にてウエハホルダに対し温度制御された気体を吹き付ける構成としても良い。
【0230】
そして、上記の3σの値に応じて決定される時間が経過した段階で、次のステップ610に進んでステージ制御装置19を介してステージ(WST1)にホルダ(H1)を再吸着した後、ステップ602に戻る。
【0231】
以後、前述のステップ602の処理を行った後、ステップ604で再びホルダ温度安定化の判断を行うが、このときは前述の3σの値に応じて決定される時間が経過しているため、ここでの判断は肯定され、ステップ612に移行する。なお、当初からステップ604における判断が肯定された場合にも、ステップ612に移行する。
【0232】
ステップ612では、ホルダポッド70内のホルダ(H2)の清掃が終了したか否かを前述と同様にして判断する。ここで、上記ステップ424のホルダ清掃指示の表示以後、この表示に応じてオペレータにより前述したホルダ(H1)の場合と同様にしてホルダ(H2)の清掃が行われている。すなわち、ホルダ(H2)の清掃が行われている間に、これと並行して、これまでに説明した計測用ウエハSFWのロード、ホルダ温度安定化のチェック、確認などの処理が少なくとも行われている。
【0233】
そして、このステップ612における判断が否定された場合、すなわちホルダポッド70内のホルダ(H2)の清掃が終了していない場合には、その清掃が終了するのを待つ。そして、その清掃が終了してステップ612における判断が肯定された場合、あるいは当初からステップ612における判断が肯定された場合には、ステップ614に移行する。図10(A)には、このホルダ(H2)の清掃が終了したときの状態が示されている。
【0234】
ステップ614では、ステージ制御装置19に対してホルダポッド70からステージ(WST2)上へのホルダ(H2)の搬入を指示した後、ステップ616に移行する。
【0235】
このステップ616では、多点焦点位置検出系(60a,60b)を用いて、計測用ウエハ(スーパーフラットウエハ)SFWの平坦度を計測する。この場合、例えばステージ制御装置19を介してステージ(WST1)を所定ステップピッチでXY2次元方向へ移動しつつ、その移動位置毎に多点焦点位置検出系(60a,60b)の複数の検出点でデフォーカス量を同時に計測することにより、その位置毎の計測用ウエハSFWの傾斜を含む凹凸を計測することによって、計測用ウエハSFWの平坦度を計測する。
【0236】
次のステップ618では、上記の平坦度の計測結果をRAMなどに記憶した後、ステップ620に進んで、上記ステップ614で指示した、ホルダのステージ(WST2)上への搬入が終了したか否かを判断する。この場合、上記の平坦度計測が行われるのと並行して、ステージ制御装置19によって、前述したサブルーチン416の場合と同様の手順で、ホルダ(H2)のステージ上への搬入動作が行われている。なお、図15のフローチャートでは、説明の便宜上からシーケンシャルな説明を行ったが、実際には、この場合の平坦度計測の処理と、ホルダ(H2)のステージ(WST2)上への搬入動作とは上記の如く並行して行われているので、その方法として例えば時分割処理を採用することとすれば良い。
【0237】
そこで、上記ステップ620における判断が否定された場合、すなわちホルダ(H2)のステージ(WST2)上への搬入が終了していない場合には、そのホルダのステージ上への搬入動作が終了するのを待ち、ステージ制御装置19からその搬入が終了した旨の通知がなされたときにステップ620の判断が肯定され、サブルーチン432の処理を終了して図8のメインルーチンのステップ434にリターンする。なお、ステップ620の判断が当初から肯定された場合には、サブルーチン432の処理を終了して図8のメインルーチンのステップ434にリターンすることは言うまでもない。図10(B)には、このホルダ(H2)のステージ(WST2)上への搬入が終了したときの状態が示されている。
【0238】
メインルーチンのステップ434では、上で記憶した平坦度の計測結果に基づいて、ホルダ(H1)上にゴミなどの異物(以下、単に「ゴミ」と呼ぶ)が存在するか否かを判断する。ここで、上記の平坦度の計測結果に基づいてホルダ上のゴミの存在を判断できる理由について簡単に説明する。これは、計測用ウエハSFWは、平坦度が非常に高く設定されているため、その表面の凹凸は、ホルダの表面の形状とほぼ同形状となる、すなわちホルダ表面の形状にならうはずである。しかるに、ホルダの表面は可能な限り平坦に形成されているのが通常であるから、ホルダに計測用ウエハSFWを吸着保持して、その計測用ウエハSFWの表面に許容値を越える凹凸がある場合には、その凹凸はホルダと計測用ウエハSFWとの間(又はホルダとステージとの間)に挟みこまれたゴミに起因すると判断しても間違いではないからである。
【0239】
そして、このステップ434における判断が肯定された場合、すなわちホルダ上にごみが存在する場合には、前述のフラグF1にホルダ清掃不良を示す「1」を設定した後、ステップ442に移行する。一方、ステップ434における判断が否定された場合、すなわちホルダ上にごみが存在しない場合には、ステップ436に移行してフラグF1にホルダ清掃完了を示す「2」を設定した後、ステップ442に移行する。
【0240】
ステップ442では、ステージ制御装置19に対してスーパーフラットウエハSFWのステージ(WST1)上からの回収及びステージ(WST2)上のホルダ(H2)上への搬入を指示した後、ステップ448に進んでその処理が終了するのを待つ。
【0241】
上記のスーパーフラットウエハSFWのステージ(WST1)上からの回収及びホルダ(H2)上への搬入の指示に応じ、ステージ制御装置19では、ステージ(WST1)上のセンタアップとロボット59とを用いた前述した通常のウエハのアンロード動作と同様の動作行って計測用ウエハSFWをステージ(WST1)からアンロード(回収)する。次に、ステージ制御装置19では、その計測用ウエハSFWを回収したロボット59を制御して、計測用ウエハSFWをステージ(WST2)の上方に搬送させる。次いで、ステージ制御装置19では、ステージWST2上のセンタアップとロボット59とを用いた前述した通常のウエハのロード動作と同様の動作により、計測用ウエハSFWをステージ(WST2)上にロードする。図10(C)には、この計測用ウエハSFWのステージ(WST2)上への載せ換えが終了したときの様子が示されている。
【0242】
ステージ制御装置19から上記の計測用ウエハSFWのステージ(WST2)上への載せ換え(搬入)の終了の通知を受け取ると、ステップ444のホルダ温度安定化チェックと計測用ウエハの平坦度計測の処理を行うサブルーチンに移行する。
【0243】
このステップ444のサブルーチンでは、前述のサブルーチン432と同様の処理(但し、ホルダのステージへの搬入に関する処理を除く)が行われるので、詳細説明は省略するが、このサブルーチンの処理によりホルダ(H2)は、温度安定化チェック及び温度安定化の後、ステージ(WST2)上に吸着保持される。そして、前述と同様にホルダ(H2)上にロードされたSFWの平坦度の計測結果がRAMなどに記憶されることとなる。
【0244】
次のステップ446では、ステージ制御装置19に対して計測用ウエハSFWのステージ(WST2)上からの回収を指示した後、ステップ448に進んで、上記ステップ444でRAM内に記憶されたSFWの平坦度の計測結果に基づいてホルダ(H2)上にごみが存在するか否かを判断する。なお、上記の計測用ウエハSFWのステージ(WST2)上からの回収の指示に応じ、ステージ制御装置19により、ステージ(WST2)上のセンタアップとロボット59とを用いた前述した通常のウエハのアンロード動作と同様の動作を行って計測用ウエハSFWのステージ(WST2)からのアンロード(回収)が行われることとなる。図10(D)には、このときの状態が示されている。
【0245】
そして、このステップ448における判断が肯定された場合、すなわちホルダ上にごみが存在する場合には、ステップ452に進んで前述のフラグF2にホルダ清掃不良を示す「1」を設定した後、ステップ454に移行する。一方、ステップ448における判断が否定された場合、すなわちホルダ上にごみが存在しない場合には、ステップ450に移行してフラグF2にホルダ清掃完了を示す「2」を設定した後、ステップ454に移行してフラグF1=2であるか否かを判断する。
【0246】
そして、このステップ454における判断が肯定された場合には、ステップ456に進んでフラグF2=2であるか否かを判断する。そして、この判断が肯定された場合、すなわちフラグF1=2が肯定され、かつフラグF2=2が肯定された場合には、ステージ(WST1、WST2)上のホルダ(H1、H2)の清掃が終了したので、本ルーチンの一連の処理を終了する。
【0247】
この一方、上記ステップ454における判断が否定された場合、すなわち、ホルダH1が清掃不良であった場合(この場合は、ステップ440においてフラグF1に「1」設定されている)には、ステップ460に移行してフラグF1を零に初期化(F1←0)し、ステップ461に移行する。このステップ461においては、フラグF2が「2」であるか否かを判断し、この判断が否定された場合、すなわち、ホルダH2が清掃不良であった場合(この場合は、ステップ452においてフラグF1に「1」が設定されている)には、ステップ462に移行して、フラグF2を「1」に初期化(F2←0)し、ステップ406に戻る。この場合、再度ステップ406以降の処理・判断は前述と同様にして行われる。すなわち、2つのホルダの清掃処理工程のやり直しが行われる。そして、ステップ456における判断が肯定された場合には、本ルーチンの一連の処理を終了する。
【0248】
また、上記ステップ454における判断が否定され、ステップ460でフラグF1を零に初期化(F1←0)されたが、ステップ461の判断が肯定された場合(F2が「2」に設定されている)には、そのままステップ406に戻る。
【0249】
ここで、ホルダH1のみが清掃不良であった場合を考えると、以後前述のステップ406→408の処理が行われ、ステップ410で、フラグF1、F2がともに零か否かが判断されるが、この場合、フラグF2=2であるため、このステップ410の判断は否定され、ステップ412をスキップしてステップ414に移行する。その後、ステップ414に続いてステップ416の処理が行われ、ステップ418で再度フラグF1、F2がともに零か否かが判断されるが、この判断も否定されてステップ420及びステップ424の処理をスキップしてステップ426に移行する。その後、ステップ426→428の処理が行われた後、ステップ430でフラグF1、F2がともに零か否かが判断されるが、この判断も否定されて、ステップ432以下の処理をスキップして、ステップ444に移行する。
【0250】
その後、前述のステップ444以下の処理が行われ、再度ステップ454でフラグF1=2であるか否かが判断され、ステップ454の判断が否定された場合には、ステップ454の判断が肯定されるまで、上で説明した処理が繰り返し行われることとなる。この一方、ステップ454における判断が肯定された場合には、ホルダH2の清掃は完了しているため、次のステップ456の判断が肯定された後、本ルーチンの一連の処理を終了する。
【0251】
次に、ホルダH2のみが清掃不良の場合を考える。この場合、ステップ454の判断が肯定された後、ステップ456における判断が否定され、ステップ462に移行してフラグF2が零に初期化された後、ステップ406に戻り、以降前述のホルダH1のみが清掃不良であった場合と同様のループの処理が、ステップ456の判断が肯定されるまで、少なくとも1回繰り返し行われることとなる。そして、ステップ456における判断が肯定された場合には、本ルーチンの一連の処理を終了する。
【0252】
以上のようにしてウエハホルダH1,H2の清掃処理が終了した後、1ロットに対する露光処理が行われる。なお、この露光処理については後に説明する。
【0253】
次に、ウエハホルダの手作業による清掃処理について、ウエハホルダH1を採りあげて、図16(A)〜図16(D)を用いて説明する。
【0254】
図16(A)には、上述のようにしてウエハホルダH1がホルダポッド70内に収納された状態が示されている。この状態では、アーム部材75A,75Bの先端部はウエハホルダH1とベース板79との間隙には位置しないようになっている。従って、この状態でカバー77とベース板79との間の第1のロック機構93を解除し、持ち上げ用アーム76を把持してカバー77を上側に持ち上げることにより、図16(B)に示されるように、ウエハホルダH1の上面の清掃が可能となる。この場合、載置台74に対して、上方から不活性ガスがダウンフローされているので、カバー77を持ち上げた場合であっても、ウエハホルダH1はクリーンな環境下に配置されていることになる。
【0255】
ここで、図16(B)に示されるように、清掃に先立ち、オペレータ等により、ベース板79の上面上にゴミ受けトレー98がセットされる。このような状態で、オペレータ等によりスクラブブラシ、無塵布等のホルダ清掃用の用具を用いてウエハホルダH1の表面(上面)の清掃が行われる。この場合、前述のようにウエハホルダH1の下方にはゴミ受けトレー98が設置されているので、ウエハホルダH1表面から除去されたレジスト片等のゴミ(異物)は、ゴミ受けトレー98上に落ちるようになっている。
【0256】
そして、上記のようにしてウエハホルダH1の表面の清掃が終了すると、カバー77がオペレータ等により元に戻される。なお、この際には、ゴミ受けトレー98はベース板79上に設置されたままとなっている。
【0257】
次いで、オペレータ等は駆動装置99を介して、アーム部材75A,75Bを互いに近接する方向、すなわちウエハホルダH1に近づく方向に駆動する。これにより、図16(C)に示されるように、ウエハホルダH1とベース板79との間にアーム部材75A,75Bの先端部がそれぞれ挿入される。このような状態で、オペレータ等によりカバー持ち上げ用ハンドル76が把持され、カバー77が上側に持ち上げられると、図16(D)に示されるようにウエハホルダH1もこれに伴って持ち上げられるので、ウエハホルダH1の裏面側の清掃を容易に行うことが可能となる。従って、オペレータ等は上述したウエハホルダH1の表面の清掃と同様にウエハホルダH1の裏面側の清掃をスクラブブラシ、無塵布等の清掃用具を用いて行う。この場合も、ウエハホルダH1の裏面側に付着していたゴミはゴミ受けトレー98上に落ちるようになっている。
【0258】
以上のようにして、ウエハホルダH1の表裏両面の清掃が終了した段階で、ゴミ受けトレー98をベース板79上から取り外し、カバー77を元に戻すとともに、駆動装置99を介してアーム部材75A,75Bを互いに離間する方向に駆動することにより、ホルダポッド70が清掃開始前と同様の状態(すなわち図16(A)に示される状態)に戻される。
【0259】
このようにして、ホルダポッド70内のホルダの上面(表面)及び裏面の清掃が終了した段階で、オペレータは前述した位置決め機構を用いてその清掃終了後のホルダの向き及び位置を所望の状態に設定し、清掃処理が終了する。
【0260】
次に、前述のウエハホルダH1,H2の清掃処理終了後などに行われる露光処理動作について簡単に説明する。
【0261】
本実施形態の露光装置100では、1つのウエハステージに着目すれば、通常のスキャニング・ステッパと同様に、ウエハ交換、ウエハアライメント、ウエハの露光(レチクルRのパターンの転写)が順次行われる。但し、本実施形態の露光装置100では、投影光学系PLの下方で一方のウエハステージWST1(又はWST2)上のウエハW1(又はW2)に対する露光動作が行われるのと並行して、他方のウエハステージWST2(又はWST1)側では前述のウエハ交換、アライメント系ALG2(又はALG1)直下におけるウエハアライメント動作が行われる点が通常のスキャニング・ステッパとは異なる。すなわち、露光装置100では、投影光学系PLの下方では、なるべく空き時間がない状態で、いずれかのウエハステージ上のウエハに対して露光が行われるように、上記の2つのウエハステージに関する並行動作が、交互に繰り返し行われるようになっている。なお、アライメント系ALG1、ALG2にそれぞれZ方向に関するウエハの位置を検出するセンサ(例えば、前述の多点焦点位置検出系と同一構成)を設け、アライメント系によるウエハ上のアライメントマーク、及びウエハステージ上の基準マークの検出と並行して、例えばウエハ上の少なくとも1つのショット領域の段差(凹凸)情報を検出するようにしても良い。
【0262】
また、本実施形態の露光装置100では、図1からも容易に想像されるように、ウエハアライメント位置(アライメント系の下方の位置)と露光位置(投影光学系PLの下方の位置)との間でウエハステージWST1、WST2が移動する際には、Y軸干渉計の干渉計ビームが移動鏡から外れてしまう。この点を考慮して、本実施形態では、アライメント系ALG1(又はALG2)の直下でウエハステージWST1(又はWST2)上の不図示の基準板上の基準マークを検出し、この検出結果と例えば特開昭61−44429号公報などに開示されるEGA方式のウエハアライメント結果とに基づいて、基準マークを基準とするウエハW1(又はW2)上の各ショット領域の位置情報を求め、さらに、ウエハステージWST1(又はWST2)を露光位置に移動するとともに、露光に先立って不図示のレチクルアライメント系を用い、投影光学系PLを介してレチクルRのマーク(又はレチクルステージRSTの基準マーク)と基準マーク板上の基準マークとを検出し、これによって、レチクルパターンの投影位置とウエハW1(又はW2)上の各ショット領域との位置関係を算出するという手法が採用されている。従って、ウエハステージの移動の途中でY軸側の干渉計による位置計測が不可能となり、干渉計のリセットが必要となるにも拘わらず、高精度なウエハ位置の制御を実現することができるようになっている。
【0263】
その他走査露光時の動作などは、通常のスキャニング・ステッパと同様である。
【0264】
本実施形態においては、上述の清掃が実行されたホルダ上にウエハが搬入され、該ウエハに対して露光が行われることから、ウエハの局所的な変形が抑制された状態で露光が行われることにより、ウエハの変形に起因する種々の露光不良、例えばウエハの凹凸変形に起因するデフォーカス(像ボケ)や、ウエハの熱変形(熱応力による歪み)に起因するパターンの形成状態(異なるレイヤ間の重ね合わせ状態など)の悪化を効果的に抑制することができる。
【0265】
なお、本実施形態と同様にウエハステージを2つ備えた露光装置で行われる、前述の並行処理動作や、干渉計のリセット動作などは、例えば特開2000−106340号公報及び特開平10−163098号公報などに詳細に開示されており、本実施形態においても、これらの公報に記載されるのと同様の並行処理動作、干渉計のリセット動作などが行われるので、その詳細説明は省略する。
【0266】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、アーム部材75A、75Bと切り替え機構としての駆動機構99とによりアーム機構が構成され、第3ウエハ搬送系57とホルダ搬送機構101とにより搬送系が構成されている。また、焦点位置検出系60a,60bにより温度安定化検出装置及び平坦度計測装置が構成されている。
【0267】
以上詳細に説明したように、本実施形態のホルダポッド70によると、ベース板79と該ベース板79に設けられホルダH1(又はH2)をベース板79から所定距離隔てて支持する支持部材78A、78Bとを有する本体部90と、該本体部90の全体を覆う状態でベース板79に着脱自在に取り付けられたカバー77とを含んで構成されていることから、このホルダポッド70の内部にホルダを収納することにより、ホルダを外気から隔離することができ、これにより大気中のパーティクルなどの異物が付着するのを防止することができる。また、カバー77には持ち上げ用ハンドル76が固定されているので、本体部90にカバー77が一体化されている状態でハンドル76を把持して持ち上げることにより、ホルダを収納したままでホルダポッド70を持ち上げる、あるいは持ち上げて搬送することができる。従って、クリーン度を維持した状態でホルダポッド70を保管ないしは搬送することが可能となるとともに、外部の清掃装置で清掃した際には、ホルダを清掃した後に再び収納することにより、ホルダのクリーン度を維持することができる。
【0268】
さらに、ホルダポッド70のカバー77には、支持部材78A,78Bによって支持されたホルダとベース板79との間の空隙に対してその先端部を挿入及び離脱可能な2本のアーム部材75A,75Bと、該各アーム部材75A,75Bの先端部を前記空隙に対して挿脱する駆動機構99が設けられている。このため、駆動機構99を介して各アーム部材75A、75Bの先端部が空隙から離脱された状態で、ハンドル76を把持してカバー77を持ち上げるとカバー77を本体部90から取り外すことができ、この状態では支持部材78A,78Bに支持されたホルダの表面(上面)を無塵布などを用いて手作業にて簡単に清掃することが可能である。また、駆動機構99を介して各アーム部材75A,75Bが空隙に挿入された状態で、ハンドル76を把持してカバー77を持ち上げると、カバー77と一緒にアーム部材75A,75Bによって支持されたホルダを持ち上げることができ、この状態では、アーム部材75A,75Bにより下側から支持されたホルダの裏面を無塵布などを用いて手作業にて簡単に清掃することが可能である。すなわち、専用の清掃装置などを用いることなく、ホルダの表裏面を簡易に清掃することも可能となる。従って、本実施形態のホルダポッドを用いることにより、ホルダの清浄度の維持が容易になる。
【0269】
また、本実施形態では、カバー77が本体部90から離脱された状態で、ホルダの下側にゴミ受けトレー98を設置し、その状態でホルダの清掃をすることにより、ゴミ(パーティクルなどの異物)がベース板79上に残ったり、周辺に離散したりすることがないので、周辺部に対してゴミの影響を与えることなくウエハホルダの清掃を行うことが可能である。
【0270】
また、カバー77にはホルダの位置決めに用いられる位置決めピン22を含む位置決め機構が設けられているので、ホルダ搬送の際の大きな位置ずれが生じることがなく、搬送エラーを防止することが可能である。
【0271】
また、カバー77には透明窓77Aが設けられていることから、オペレータ等は収納装置内部の状況(内部に保持装置が収納されているか否か)を把握した状態で、カバー77の開放、収納装置の持ち運び等を行うことができる。従って、確実かつ効率の良いホルダの清掃を実現することができる。
【0272】
更に、カバー77には、ケミカルフィルタ及びパーティクルフィルタを有する少なくとも2つの通気孔77Bが形成されているので、ホルダポッド70内のクリーン度を維持した状態で、ホルダポッド70内部の圧力を外気圧と同一に維持することができる。これにより、例えば、ホルダポッド内部の圧力が外気圧よりも高い場合のように、カバー77を開放した途端に、クリーン度の低い外気がホルダポッド70内部に急激に浸入するようなことを極力防止することが可能である。
【0273】
また、カバー77が導電性部材によって形成されているので、静電気の発生を極力抑えることができ、これによりパーティクル等の塵埃の付着を極力抑制することができる。この場合、カバー77に代えて又はこれと併せてベース板79を導電性部材によって形成することとしても良い。
【0274】
また、本実施形態の露光装置によると、露光装置本体10Aの少なくとも一部を収容する露光室ERに接続され、その内部のクリーン度が維持されたローダ室LRに、ホルダポッド70を載置可能な載置台74が形成されている。また、ローダ室LR内には載置台74に載置されたホルダポッド70の底部をホルダポッド70の内部を外気に対して気密状態として開閉する上下動ユニット52が設けられ、ローダ室LR内には、ホルダ及びホルダと同様の形状を有する物体を収納可能なホルダ保管箱51が設けられている。そして、ステージWST1、WST2と上下動ユニット52との間、ステージとホルダ保管箱51との間でホルダ等を搬送する搬送系が設けられている。従って、上下動ユニット52によりホルダポッド70の底部が開放された状態で、搬送系がステージ上からホルダ等をホルダポッド70の底部上に搬送し、この状態で上下動ユニット52がホルダの載置された底部を閉じることにより、ローダ室LR内部のクリーン度を維持した状態でホルダをホルダポッド70内に搬入することができる。また、搬送系は、ホルダが取り外されたステージに対してバッファ部からホルダと同様の形状を有する計測装置などを搬送することも可能である。すなわち、例えばホルダをホルダポッド70内に搬入して外部に持ち出し、そのホルダポッド70内から取り出されたホルダの清掃が行われている間に、ホルダ保管箱51からステージ上に計測装置等を搬送することにより、ホルダの清掃を行うためステージ上にホルダがなく露光不能な空き時間を利用して所定の計測等の作業を行うことができる。このように、同時並行処理によりスループットの向上が可能であり、また、ステージ上に計測装置を設置するためのスペースを予め確保しておく必要がないので、ステージの小型化ひいてはステージの位置制御性の向上、例えば位置決め整定時間の短縮などによるスループットの向上が可能となる。また、ホルダ等の搬送は、ローダ室LRのクリーン度が維持された空間で行われるので、ゴミなどに起因する露光不良が発生するのも極力抑制することができる。
【0275】
また、ホルダ保管箱51が外側からアクセス可能な構成となっていることから、ホルダポッド70を介することなく、ホルダ及び計測装置等を露光装置外に取り出したり交換したりすることができる。
【0276】
また、本実施形態においては、ホルダと同一の形状を有する計測装置を用いているので、計測装置のステージ上への搭載をホルダのステージへの搬入と同様に行うことができる。従って、これまで手作業等により行われていたステージに対する計測装置の取り付けを、より簡易、かつ人手を介することなく行うことが可能となる。
【0277】
また、本実施形態の露光装置によると、2つのステージWST1,WST2を有し、該2つのステージのうちの1つのステージ上にホルダが存在しない状態で、残りのステージが移動可能とされているので、1つのステージ上にホルダが存在しない状態では、他のステージの移動を一切禁止する場合と比べて、スループットを向上させることができる。例えば、1つのステージ上に載置されていたホルダがそのステージ上から搬出され、清掃が行われているときに、これと並行して他のステージを所望の位置に移動することができる。また例えば、他のステージをホルダの交換位置に移動させるなどが可能となる。更に、場合によっては、ホルダ上のウエハに対するアライメントや露光などを行うことも可能となる。いずれにしても1つのステージ上にホルダが存在しない空き時間を有効に利用することができ、これによりスループットの向上が可能となる。
【0278】
また、本実施形態の露光装置では、ホルダの搬送系の一部(第3ウエハ搬送系101)は、ウエハステージWST1,WST2上へのウエハの搬入及びウエハステージWST1,WST2からのウエハの搬出をも行うので、ホルダの搬送系とウエハの搬送系とを別々に設ける場合と比べて露光装置全体のフットプリントの狭小化を図ることが可能となる。
【0279】
また、本実施形態の露光装置では、露光装置本体は、ウエハステージを複数有しているので、ウエハ交換及びアライメントと露光動作とを並行して行うことによりスループットを向上させることが可能となっている。
【0280】
また、本実施形態の清掃処理方法によると、ステージ上からホルダを搬出して回収し、その回収したホルダを清掃し、その清掃後のホルダをステージ上に搬入し、その搬入したホルダをステージに真空吸着する。そして、ホルダの温度安定化を確認した後、その温度安定化が確認されたホルダの表面のゴミ付着状況が良好であることを確認するようになっている。従って、ホルダをステージ上から外して再度搭載することに起因する不都合、具体的にはホルダの温度が不安定な場合に生じるウエハの変形や、ホルダとウエハとの間にゴミが挟みこまれることによるウエハの局所的な変形を抑制することができる。
【0281】
また、本実施形態の露光方法によると、上記清掃処理方法をホルダに対して実行し、表面のゴミ付着状況が良好であることが確認された後、ホルダ上にウエハが搬入され、該ウエハに対して露光が行われるので、ウエハの局所的な変形が抑制された状態で露光が行われることにより、ウエハの変形に起因する種々の露光不良、例えばウエハの凹凸変形に起因するデフォーカス(像ボケ)や、ウエハの熱変形(熱応力による歪み)に起因するパターンの形成状態(異なるレイヤ間の重ね合わせ状態など)の悪化を効果的に抑制することができる。
【0282】
更に、本実施形態においては、2つのステージ上にホルダが搭載された初期状態から、一方のステージからホルダを搬出して清掃するのと並行して他方のステージ上のホルダを搬出してホルダ保管箱51に待機させておくこととしている。このため、一方のステージからホルダを搬出して清掃し、その清掃後のホルダを一方のステージ上に再度搭載した後に、他方のステージからホルダを搬出して清掃し、その清掃後のホルダを他方のステージに再度搭載するという、シーケンシャルな動作を行う場合と比べて、スループットの向上を図ることが可能となる。
【0283】
なお、上記実施形態では、ホルダポッド70のアーム部材75A,75Bを駆動する駆動機構として、オペレータ等によるスイッチの操作によって制御されるモータ等の駆動源を用いる場合について説明したが、これに限らず、駆動機構としては、手動によりアーム部材75A,75Bを駆動し、これにより、ホルダと本体部90との間の空隙に対してアーム部材75A,75Bが挿脱されるような機構を採用することも可能である。
【0284】
また、上記実施形態では、アーム部材を2本備える場合について説明したが、これに限らず、少なくとも2本であれば良く、3本,4本あるいはそれ以上のアーム部材を設けることとしても良い。特に3本のアーム部材を設ける場合には、これらのアーム部材をホルダの半径方向に移動可能に構成することにより、位置決め機構の機能を兼用させることも可能である。
【0285】
なお、上記実施形態では、カバー77とベース板79との間の離脱を阻止する第1のロック機構93、及びベース板本体79Aと蓋部材79Bとの間の離脱を阻止する第2のロック機構94が設けられている場合について説明したが、上記実施形態において説明した図16(A)〜図16(D)の清掃方法を採用し、ホルダポッド70を外部に持ち出さないのであれば、第1のロック機構93及び第2のロック機構の両方あるいは少なくとも一方を設けないこととしても良い。
【0286】
なお、上記実施形態では、ホルダの上面を清掃した後、ゴミ受けトレー98を取り外さずにカバー77を一旦閉じ、ホルダの裏面を清掃するために再度カバー77を開放することとしたが、これに限らず、ホルダ上面の清掃終了後、ゴミ受けトレー98を取り外してからカバー77を一旦閉じ、ホルダ裏面を清掃するためにカバー77を開放した後に、再度ゴミ受けトレー98を設置することとしても良い。このようにすることで、ゴミ受けトレー98をホルダポッド70内に収容することがないので、ホルダポッド70の内側へのゴミの付着を極力抑えることが可能となる。
【0287】
なお、上記実施形態では、位置決めピン22をカバー77に設けることとしたが、これに限らず、ベース板79に設けることとしても良い。また、位置決めピンに限らず、その他の位置決め機構(例えば、CCDカメラ及び駆動機構等)を設けることとしても良い。
【0288】
なお、上記実施形態においてはベース板79がベース板本体79Aと蓋部材79Bとにより構成されている場合について説明したが、ホルダポッド70内の気密を維持した状態でホルダを収容することができる構成であれば、上述した構成に限定されるものではない。すなわち、例えばホルダポッドが前述したFOUP47と同様に、前面が開放される構成を有し、該前面が開放された状態でホルダがホルダポッド内に内挿されるような構成を採用することとしても良い。
【0289】
なお、上記実施形態では、ホルダ保管箱51の下段に所定の計測装置を収容しておく場合について説明したが、これに限らず、ホルダ保管箱51の下段に露光処理用の予備のホルダを収容しておくことも可能である。この場合、清掃のためにウエハステージから搬出したウエハホルダの代わりに、その予備のホルダをステージ上に搬送することにより、そのステージ上に搬送されたホルダを用いて直ちに露光を開始できるので、空き時間が極力短くなり、この点においてスループットの向上を図ることが可能となる。
【0290】
なお、上記実施形態ではホルダの温度安定化状態の確認を焦点位置検出系(60a,60b)を用いて行うこととしているが、これに限らず、ウエハアライメントに用いられるアライメント系ALG1,ALG2として、前述のコヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出したり、その対象マークから発生する2つの回折光(例えば同次数)を干渉させて検出したりするアライメントセンサを用いる場合には、これらを用いて前述と同様にして温度安定化状態の確認を行うこととしても良い。
【0291】
この場合、ウエハホルダ上に少なくとも1層目の露光が行われたウエハを載置し、その状態で上記EGA計測を複数回行って、ウエハスケーリング量が安定しているか否かでホルダの温度安定化状態の確認を行うこととしても良い。また、上記実施形態の温度安定化検出装置は焦点位置検出系やアライメント系に限られるものではなく、例えばウエハステージに取り付けた温度センサなどでも良い。
【0292】
なお、上記実施形態ではホルダ保管箱として上下2段の棚を有する構成を採用したが、これに限らず、棚を横に並べた構成を採用しても良いし、あるいは、棚を1つのみ有する構成を採用しても良い。また、棚を3段以上有する構成を採用することとしても良い。さらに、上記実施形態ではホルダ保管箱51の上方にホルダ収納室65を配置するものとしたが、ホルダ保管箱51をホルダ収納室65の上方に配置しても良く、これによりホルダ保管箱51内の計測装置又は予備のホルダなどへの異物の付着を大幅に抑えることができる。
【0293】
また、上記実施形態のホルダ保管箱としては、外部からオペレータ等がアクセス可能な構成であるものとして説明したが、これに限らず、オペレータ等がアクセス不可能な構成、すなわち、開閉扉83Ya,83Ybが設けられていない構成を採用することとしても良い。この場合、ホルダ型計測器や予備のホルダ等の本体チャンバ内への搬入は、通常のホルダと同様、ホルダポッド、載置台、上下動ユニット等を介して行えば良い。
【0294】
なお、ホルダ保管箱としては、保管箱自体の設置位置を微調整することができる機構を具備しているのが好ましい。この場合、ウエハステージとホルダ保管箱と各搬送系の三者間の位置関係がずれた場合の復旧作業を効率的に行うことが可能となる。なお、上記機構としては、6自由度(X,Y,Z,θx,θy,θz)を有するものであることが最も好ましいが、機械的にずれ易い3自由度(X,Y,θz)方向のみ微調整可能な機構を採用しても、その効果は大きい。
【0295】
また、上記実施形態では上下動ユニット52によりローダ室LR内のクリーン度を維持しつつホルダをホルダポッド70内に搬入するものとしたが、ホルダ清掃部110の少なくとも一部、例えば少なくともホルダ収納室65を、ローダ室LR(本体チャンバ152)とは別の筐体(チャンバ)内に配置し、この筐体内にホルダを搬入してから、この筐体とローダ室LRとの開口を閉じた後に、ホルダ収納室65のカバーを開けてホルダを搬入するように構成しても良い。要は、ローダ室LRとホルダ収納室65とが連通しなければその構成は任意で構わない。
【0296】
さらに、上記実施形態ではオペレータなどによってホルダ収納室65内のホルダの清掃が行われた後、全てのカバーを閉じた状態でホルダ収納室65の強制排気を行ってから、ホルダ収納室65のカバーを開けてホルダを搬出することが好ましい。これにより、上記実施形態の露光装置におけるローダ室LR(本体チャンバ152)内の清浄度の低下を大幅に抑えることができる。
【0297】
また、上記実施形態では一方のウエハステージのホルダの清掃と並行して、他方のウエハステージのホルダの搬出を行うものとしたが、必ずしもこの並行処理を行わなくても良く、例えば2つのウエハステージの一方のみでホルダの清掃が必要と判断されたときは、そのホルダの清掃又は予備のホルダとの交換のみを行うだけでも良い。このとき、ホルダの清掃又は交換が行なわれている間、他方のウエハステージはウエハの露光処理を行うことなく待機しているだけでも良いし、あるいはシングルステージとみなして露光処理を行うようにしても良い。特に後者の場合には、2つのウエハステージを用いて露光処理を行うツインステージモードと、1つのウエハステージのみを用いて露光処理を行うシングルステージモードとを設定しておき、各ウエハステージでのホルダの状況に応じて一方のモードを選択可能としておくことが好ましい。
【0298】
さらに、上記実施形態では清掃処理シーケンスを実行した後で露光処理動作を開始するものとしたが、2つのウエハステージのいずれでもホルダの清掃が不要と判断されるときは、清掃処理シーケンスを実行することなく露光処理動作を開始し、その後に少なくとも一方のウエハステージでホルダの清掃が必要と判断された時点でその清掃を開始するようにしても良い。ここで、例えば清掃されたホルダがウエハステージに戻されてから、所定時間が経過した場合、あるいは所定枚数のウエハの露光処理が終了した場合に、ホルダの清掃が必要と判断しても良い。また、本体チャンバ152の扉の開閉回数が所定回数に達したら、ホルダの清掃が必要と判断しても良い。さらに、前述した計測用ウエハSFWを随時、あるいは露光不良の発生が予測又は確認された時点でウエハステージにローディングしてその平坦度を計測し、この計測結果に応じてホルダ清掃等の要否を判断するようにしても良い。
【0299】
また、上記実施形態では清掃後のホルダをウエハステージに戻した後で異物の有無のチェックなどを行うものとしたが、例えばそのチェックを行うことなく露光処理動作を開始しても良い。さらに、上記実施形態では清掃後のホルダをウエハステージに戻してから温度安定化を図るものとしたが、例えばホルダ清掃部110、あるいはホルダ清掃部110とウエハステージとの間のホルダ搬送路に前述の温度調整装置を設け、ここで温度調整したホルダをウエハステージに戻すようにしても良い。また、ホルダの搬送装置(アームなど)に温度調整装置を設け、搬送中にホルダの温度を安定化させるようにしても良い。
【0300】
さらに、上記実施形態の露光装置は、ウエハステージWST1をアライメント系ALG1と投影光学系PLとの間で移動し、ウエハステージWST2をアライメント系ALG2と投影光学系PLとの間で移動するスライド方式のツインステージを採用するものとしたが、例えば国際公開WO98/40791(及び対応する米国特許第6,262,796号)に開示されているように、アライメント系を1つのみとし、2つのウエハステージを交互にアライメント系と投影光学系との間で移動する、スイッチング方式のツインステージを採用しても良い。
【0301】
また、上記実施形態の露光装置はC/D33との間にインタフェース部31を有するものとしたが、インタフェース部31は必ずしも設ける必要はなく、あるいはインタフェース部をウエハ中継ユニット49と一体に構成しても良い。さらに、図1の露光装置ではFOUP増設ユニット241を有するものとしたが、FOUP増設ユニット241は必ずしも設ける必要はなく、あるいはFOUP増設ユニットをインタフェース部31とウエハ中継ユニット49との少なくとも一方と一体に構成しても良い。また、図1の露光装置ではプリアライメント機構23A,23Bを設けているが、これらのプリアライメント機構23A,23Bは必ずしも設ける必要はなく、あるいはプリアライメント機構をウエハロード用テーブル63Aと一体に構成しても良い。さらに、図1の露光装置では第3ウエハ搬送系57(ロボット59)を用いてホルダ清掃部110との間でホルダの搬送を行うものとしたが、これに限らず、例えばホルダ専用の搬送装置のみでウエハステージとホルダ清掃部110との間でその搬送を行うように構成しても良い。
【0302】
なお、上記実施形態では、本発明がツインウエハステージタイプのステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、シングルウエハステージタイプのステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置は勿論、ステップ・アンド・リピート型の投影露光装置、あるいはプロキシミティ方式の露光装置など他の露光装置にも適用できる。さらに、遠紫外域又は真空紫外域などの露光用照明光を用いる露光装置だけでなく、例えばEUV光又はX線、あるいは電子線やイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置などにも本発明を適用することができる。なお、真空紫外域、特に波長が180nm程度以下の紫外光を用いる露光装置では、ウエハステージが配置される露光室が窒素又はヘリウムなどの不活性ガスでパージされ、EUV光又はX線あるいは電子線などを用いる露光装置では露光室がほぼ真空となるので、これらの露光装置では露光室とホルダ清掃部110とを少なくとも1つの筐体で接続し、この筐体内をパージする、又は真空としてホルダや前述の計測装置などの搬送を行うように構成すれば良い。
【0303】
なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより、上記実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【0304】
また、本発明は、半導体製造用の露光装置に限らず、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置、プラズマディスプレイや有機ELなどの表示装置、薄膜磁気へッド、撮像素子(CCDなど)、マイクロマシン、DNAチップなどを製造するための露光装置などにも適用することができる。
【0305】
また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、DUV(遠紫外)光やVUV(真空紫外)光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
【0306】
半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。
【0307】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の収納装置によれば、保持装置の清浄度の維持を容易にすることができるという効果がある。
【0308】
また、本発明の露光装置によれば、スループットの向上を図ることができるという効果がある。
【0309】
また、本発明の第1の清掃処理方法(すなわち、請求項26〜28に記載の清掃処理方法)によれば、ステージ上から保持装置を外し、再度搭載する場合に、その再搭載後に保持装置に保持される物体の変形を効果的に抑制することができるという効果がある。
【0310】
また、本発明の露光方法によれば、露光対象の物体の変形に起因する露光不良の発生を効果的に抑制することができるという効果がある。
【0311】
また、本発明の第2の清掃処理方法(すなわち、請求項30〜32に記載の清掃処理方法)によれば、露光対象の物体を保持する保持装置が搭載されるステージを2つ有する露光装置で用いられ、そのスループット向上に寄与する露光方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置を含む基板処理システムを概略的に示す図である。
【図2】図1の露光装置本体の構成を示す図である。
【図3】ホルダ清掃部近傍の外観斜視図である。
【図4】図3の本体チャンバ部分を大部分取り除き、その内部のホルダ清掃部を一部破断した斜視図である。
【図5】ホルダ清掃部を構成するホルダ保管箱の分解斜視図である。
【図6】図6(A)は、載置台上に載置されたホルダポッドの一部を破砕して示す斜視図であり、図6(B)は、ホルダポッドの蓋部材が取り外された状態を示す斜視図である。
【図7】ウエハホルダの清掃処理に関する主制御装置(内部のCPU)の処理アルゴリズムを示すフローチャート(その1)である。
【図8】ウエハホルダの清掃処理に関する主制御装置(内部のCPU)の処理アルゴリズムを示すフローチャート(その2)である。
【図9】図9(A)〜図9(D)は、ウエハホルダの清掃処理の流れを模式的に示す図(その1)である。
【図10】図10(A)〜図10(D)は、ウエハホルダの清掃処理の流れを模式的に示す図(その2)である。
【図11】図7のステージWST1からのホルダH1の回収及びホルダポッドへの搬入シーケンスを示すフローチャートである。
【図12】図7のステージWST2からのホルダH2の回収及びホルダポッドへの搬入シーケンスを示すフローチャートである。
【図13】図7の清掃済みのホルダをステージ上に搭載するシーケンスを示すフローチャートである。
【図14】図7のホルダ保管箱内のホルダをホルダポッドへ移動するシーケンスを示すフローチャートである。
【図15】図8のホルダ温度安定化チェック、スーパーフラットウエハの平坦度計測、及びホルダのステージ上への搬入シーケンスを示すフローチャートである。
【図16】図16(A)〜図16(D)は、ホルダポッド内に収納されたウエハホルダの清掃方法を説明するための図である。
【符号の説明】
22…位置決めピン(位置決め機構の一部)、51…ホルダ保管箱(バッファ部)、52…上下動ユニット(開閉装置)、57…第3ウエハ搬送系(搬送系の一部)、60a,60b…焦点位置検出系(温度安定化検出装置、平坦度計測装置)、70…ホルダポッド(収納装置)、73…開閉扉(扉)、74…載置台、75A,75B…アーム部材(アーム機構の一部)、76…ハンドル(把持部)、77…カバー、77A…透明窓(透明部)、77B…通気孔、78A,78B…支持部材、79…ベース板、79A…ベース板本体(ベース板の一部)、79B…蓋部材(ベース板の一部)、90…本体部、93…第1のロック機構、94…第2のロック機構、98…ゴミ受けトレー、99…駆動機構(切り換え機構,アーム機構の一部)、100…露光装置、100A…露光装置本体、101…ホルダ搬送機構(搬送系の一部)、152…本体チャンバ(チャンバ)、ER…露光室、H1,H2…ウエハホルダ(保持装置)、IL…照明光(エネルギビーム)、PL…投影光学系、SFW…スーパーフラットウエハ(平坦度が高い基板)、W1,W2…ウエハ(物体)、WST1、WST2…ウエハステージ(ステージ)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a storage device, an exposure device, a cleaning processing device, and an exposure method, and more particularly, to a storage device that stores a holding device used for holding an object and a cleaning device that holds the object on a stage. The present invention relates to a cleaning method mounted on a stage again, an exposure apparatus for exposing an object with an energy beam to form a predetermined pattern on the object, and an exposure method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process for manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like, a wafer formed by applying a resist or the like to a pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter collectively referred to as a “reticle”) via a projection optical system. Alternatively, an exposure apparatus for transferring an image onto a substrate such as a glass plate (hereinafter, collectively referred to as a “wafer”) is used. In recent years, with the increase in the degree of integration of semiconductor elements, a step-and-repeat type reduced projection exposure apparatus (so-called stepper) or a step-and-scan type scanning projection exposure apparatus (an so-called step-and-scan type) in which this stepper has been improved. Sequentially moving projection exposure apparatuses such as a scanning stepper are mainly used.
[0003]
In this type of exposure apparatus, a wafer stage that can move in a two-dimensional plane is provided, and a wafer holder that holds a wafer by vacuum suction or electrostatic suction is mounted on the wafer stage.
[0004]
Also, with the miniaturization of circuit patterns due to the high integration of semiconductor elements (integrated circuits and the like), high resolution has been required for this type of exposure apparatus. The resolving power Re is expressed as follows: λ is the exposure wavelength, and N is the numerical aperture of the projection optical system. A. Then, according to Rayleigh's formula, Re = k · λ / N. A. Can be expressed by the following equation. Here, k is a so-called process coefficient.
[0005]
As is apparent from the above definition of the resolving power, in order to improve the resolving power of the projection exposure apparatus, it is necessary to increase the numerical aperture (NA) of the projection optical system as well as to shorten the exposure wavelength. N. A. Is effective. For this reason, even in the related art, the large N.P. A. Intensive research and development has been carried out toward A. The projection optical system of which is more than 0.8 is also provided for practical use. However, large N. A. On the other hand, on the other hand, the depth of focus of the projection optical system is inevitably reduced. As a result, the flatness (flatness) required of a wafer has become extremely severe. In the future, semiconductor elements will be more highly integrated, and circuit patterns will surely be finer with this, and there is no doubt that projection exposure apparatuses will require even higher resolution. . For this reason, further flatness is required for the next-generation and later projection exposure apparatuses.
[0006]
One of the factors that deteriorates the flatness of a wafer is the interposition of foreign matter (for example, a resist piece) between the wafer and a wafer holder that holds the wafer. That is, if a foreign object is caught between the wafer holder and the wafer, that part of the wafer is locally raised, so that defocusing occurs when exposing this part, thereby causing an exposure failure and resulting in a final product. This may lead to a decrease in the yield of the device. Further, even when foreign matter adheres to the surface (rear surface) of the wafer holder opposite to the surface holding the wafer, the exposure accuracy is deteriorated. As described above, it is very important to avoid the attachment of foreign matter to the wafer holder.
[0007]
Conventionally, when cleaning the surface of the wafer holder to remove foreign substances on the wafer holder, the operator has to put up with poor accessibility and directly accesses the wafer holder on the wafer stage housed in the chamber, and uses a grindstone or a dust-free machine. Perform the cleaning work by hand using a cloth, or, even though it is a difficult task, pull out the wafer stage together with the gantry supporting it out of the chamber, and in the same environment as above in a low clean environment Workers and others performed cleaning.
[0008]
In addition, the wafer holder is removed from the wafer stage and transported to a dedicated holder cleaning device (for example, a cleaning device using ultrasonic waves) installed at a location remote from the exposure apparatus. After cleaning, it is returned to the inside of the exposure apparatus again.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when cleaning is performed in the above-described chamber, there is a possibility that the degree of cleanness in the chamber may be reduced due to dust or the like generated during the cleaning. In addition, if the wafer stage is pulled out of the chamber and the operation is performed in an environment with low cleanliness, particles in the atmosphere may adhere to the surface of the wafer holder or the like after cleaning.
[0010]
When the wafer holder is cleaned by the holder cleaning device described above, the wafer holder can be cleaned not only on the front surface but also on the back surface. There was a risk of adhesion. In addition to this, after removal from the stage, for example, during cleaning, the temperature of the wafer holder has changed from before the removal, and when mounted on the stage again, the temperature of the wafer holder becomes the temperature in the chamber, and Exposure had to be resumed after stabilization. This is because extremely strict temperature control of the target temperature of ± 0.1 ° C is performed in the chamber of a normal exposure apparatus in order to realize high-precision exposure, and the wafer holder must be stabilized at that temperature. Because it is done.
[0011]
In this case, since the scale of the temperature stabilization of the holder has not been clarified so far, the time until the temperature is stabilized has been determined based on an empirical rule or the like. Therefore, there is a high possibility that the exposure operation will be performed while the time is too short and the temperature is unstable, or that the throughput will be needlessly reduced because the time is too long. In particular, when the exposure operation is performed in a state where the temperature is unstable, the wafer is distorted due to a temperature difference between the wafer holder and the wafer, and as a result, there is a disadvantage that the alignment accuracy and the exposure accuracy are reduced.
[0012]
By the way, in recent projection exposure apparatuses, in addition to a wafer holder, a so-called reference mark plate, an uneven illumination sensor, an illuminance monitor, etc., a so-called reference illuminometer installation space, a portable type wavefront aberration measuring instrument, etc. It is necessary to secure the installation space for the equipment. For this reason, it is difficult to easily realize the miniaturization of the stage, which is expected to dramatically improve the throughput. Was a factor that hindered the realization of In addition, it is expected that the twin stage type exposure apparatus will become the mainstream in the future, and it is desirable to consider the characteristic of the twin stage having two wafer stages also in a series of sequences relating to cleaning of the wafer holder.
[0013]
The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a storage device that facilitates maintaining the cleanliness of a holding device.
[0014]
A second object of the present invention is to provide an exposure apparatus that contributes to an improvement in throughput.
[0015]
A third object of the present invention is to provide a cleaning method capable of effectively suppressing deformation of an object held by a holding device after the holding device is removed from the stage and mounted again after the mounting. To provide.
[0016]
A fourth object of the present invention is to provide an exposure method capable of effectively suppressing the occurrence of exposure failure due to deformation of an object to be exposed.
[0017]
A fifth object of the present invention is to provide a cleaning processing method which is used in an exposure apparatus having two stages on which a holding device for holding an object to be exposed is mounted and which contributes to an improvement in throughput.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0019]
Here, the switching mechanism is not limited to switching between the first state and the second state of each arm using a driving source such as a motor, but also includes switching manually.
[0020]
According to this, the storage device includes a main body having a base plate and a support member provided on the base plate for supporting the holding device at a predetermined distance from the base plate, and the base plate covering the entire main body. And a cover forming a holding device storage space therein. Therefore, by holding the holding device inside the holding device, that is, in the holding device storage space, the holding device can be isolated from the outside air, thereby preventing foreign substances such as particles in the atmosphere from adhering. Is done. In addition, since the holding portion for lifting is fixed to the cover, the holding device is lifted while holding the holding device by holding and holding the holding portion in a state where the cover is integrated with the main body. Or lifted and transported. Therefore, the holding device can be stored or transported in a state where the cleanness is maintained, and when the cleaning device is cleaned by the external cleaning device, the cleaning device is stored again to maintain the cleanness of the holding device. be able to.
[0021]
The storage device is further attached to the cover, and at least two arm members capable of inserting and detaching a distal end thereof into a gap between the holding device supported by the support member and the base plate, and A switching arm mechanism having a switching mechanism for switching between a first state in which the distal end of each of the arm members is inserted into the gap and a second state in which the arm member is separated from the gap. For this reason, in a state where each arm member is switched to the second state via the switching mechanism, the cover can be removed from the main body by gripping the lifting arm and lifting the cover, and in this state, the cover is supported by the support member. The surface (upper surface) of the held holding device can be easily cleaned manually by using a dust-free cloth or the like. Further, when the cover is lifted by gripping the lifting arm in a state where each arm member is switched to the first state via the switching mechanism, the holding device supported by the arm member together with the cover can be lifted. In this state, the back surface of the holding device supported from below by the arm member can be easily cleaned manually using a dust-free cloth or the like. That is, the front and back surfaces of the holding device can be easily cleaned without using a dedicated cleaning device or the like. Therefore, by using the storage device of the present invention, it is easy to maintain the cleanliness of the holding device.
[0022]
In this case, as in the storage device according to claim 2, a first lock mechanism (93) provided between the cover and the base plate to prevent detachment between the cover and the base plate is further provided. be able to.
[0023]
In each of the storage devices according to the first and second aspects, as in the storage device according to the third aspect, in a state in which the cover is detached from the main body, the base plate of the main body is closer to the support member. And a trash receptacle (98) that can be installed and removed from the tray.
[0024]
In each of the storage devices according to
[0025]
In each of the storage devices according to the first to fourth aspects, as in the storage device according to the fifth aspect, at least a part of the cover may be provided with a transparent portion (77A).
[0026]
In each of the storage devices according to the first to fifth aspects, as in the storage device according to the sixth aspect, at least two ventilation holes (77B) having at least a particle removal filter are formed in the cover. It can be.
[0027]
In each of the storage devices according to the first to sixth aspects, as in the storage device according to the seventh aspect, at least one of the cover and the base member is at least partially formed of a conductive member. It can be.
[0028]
In each of the storage devices according to
[0029]
In this case, the storage device according to claim 9, further comprising a second lock mechanism (94) provided between the base plate main body and the lid member to prevent detachment therebetween. It can be.
[0030]
According to a tenth aspect of the present invention, an object (W1, W2) held by a holding device (H1, H2) on a stage (WST1, WST2) is exposed by an energy beam (IL) to a predetermined position on the object. An exposure apparatus main body (100A) for forming a pattern; connected to an exposure chamber (ER) accommodating at least a part of the exposure apparatus main body, the inside of which is kept clean, and mounted on the holding device or the stage. A chamber (152) in which a storage device (70) for storing possible objects is arranged; an opening and closing device (52) capable of opening and closing the storage device inside the chamber so as to be substantially airtight with respect to the outside; A buffer unit (51) provided inside the housing and capable of storing an object mountable on the holding device or the stage; and the stage, the opening / closing device, and the buffer. Between § portion, the holding device or conveying system for conveying the wearable object on the stage and (57,101) which is an exposure apparatus comprising a.
[0031]
According to this, a storage device that stores an object that can be mounted on a holding device or a stage is disposed in a chamber that is connected to an exposure chamber that stores at least a part of the exposure apparatus main body and that maintains a cleanness inside the exposure chamber. Is done. Further, an opening / closing device capable of opening and closing the storage device in a substantially airtight state with respect to the outside air is provided in the chamber, and a buffer unit capable of storing an object mountable on a holding device or a stage is provided inside the chamber. Is provided. A transport system is provided between the stage and the opening / closing device, and between the stage and the buffer unit, for transporting an object that can be mounted on the holding device or the stage. For this reason, in a state where the storage device is opened by the opening / closing device, the transfer system loads the holding device (or an object mountable on the stage) into the storage device from above the stage, thereby improving the cleanness of the internal space of the chamber. The holding device (or an object that can be mounted on the stage) can be carried into the storage device while being maintained. The transport system can also transport an object that can be mounted on the holding device or the stage from the buffer unit to the stage from which the holding device has been removed. That is, for example, the holding device can be carried into the storage device, taken out, and mounted on the stage from the buffer unit on the stage while the holding device taken out of the storage device is being cleaned. By transporting a proper object, various operations can be performed by using the idle time in which the holding device is not present on the stage and the exposure is not possible in order to clean the holding device. For example, the object conveyed from the buffer unit to the stage while the holding device is being cleaned is a measuring device (for example, a reference illuminometer or a portable type wavefront aberration measuring device) that can be mounted on the stage. In such a case, the predetermined measurement can be performed using the idle time, and the throughput can be improved by the simultaneous parallel processing. In this case, it is not necessary to reserve a space for installing the above-described measuring device on the stage in advance. Improvement is possible. If the holding device (spare holding device) is transferred from the buffer unit to the stage while the holding device is being cleaned, the transfer system transfers the holding device to the stage. Thus, the exposure can be started immediately using the holding device transported on the stage, so that the above-mentioned idle time is reduced as much as possible, and in this regard, the throughput can be improved. In addition, the transfer of an object that can be mounted on the holding device or the stage is performed while maintaining the cleanliness of the space of the transfer path, so that exposure defects due to dust and the like can be suppressed as much as possible.
[0032]
In this case, as in the exposure apparatus according to claim 11, the storage device is a bottom open type, and the opening and closing device can open and close the bottom of the storage device with the inside thereof being substantially airtight with respect to the outside. It can be.
[0033]
In each of the exposure apparatuses according to the tenth and eleventh aspects, like the exposure apparatus according to the twelfth aspect, the storage device according to the eighth or ninth aspect can be installed in the chamber. Can be.
[0034]
In each of the exposure apparatuses according to the tenth to twelfth aspects, as in the exposure apparatus according to the thirteenth aspect, the buffer unit may be configured to be accessible from the outside.
[0035]
In each of the exposure apparatuses according to
[0036]
In each of the exposure apparatuses according to
[0037]
In each of the exposure apparatuses according to the tenth to fifteenth aspects, as in the exposure apparatus according to the sixteenth aspect, the temperature of the holding device transferred from the chamber to the stage or an object mountable on the stage can be adjusted. It can be further provided with a suitable temperature adjusting device.
[0038]
In each of the exposure apparatuses according to
[0039]
In this case, as in the exposure apparatus according to claim 18, the holding device houses the holding device, and the buffer unit includes at least one of a spare holding device, the illuminometer, and the wavefront aberration sensor. It can be stored.
[0040]
In each of the exposure apparatuses according to the tenth to eighteenth aspects, when the holding apparatus is mounted on the stage as in the exposure apparatus according to the nineteenth aspect, the temperature of the holding apparatus is stabilized. The apparatus may further include a temperature stabilization detecting device (60a, 60b) for detecting.
[0041]
In each of the exposure apparatuses according to
[0042]
In each of the exposure apparatuses according to
[0043]
In this case, as in the exposure apparatus according to
[0044]
In each of the exposure apparatuses according to
[0045]
In each of the exposure apparatuses according to the tenth to twenty-third aspects, as in the exposure apparatus according to the twenty-fourth aspect, the exposure apparatus main body may include a plurality of the stages.
[0046]
26. An exposure apparatus for exposing an object (W1, W2) by an energy beam (IL) to form a predetermined pattern on the object, wherein the holding apparatus is used for holding the object. An exposure apparatus main body (100A) including a plurality of stages (WST1, WST2) on which (H1, H2) are mounted, and exposing an object held by a holding device on each stage; And a transfer system (57, 101) for carrying in and taking out the holding device from the stage, wherein the remaining stages are configured to be movable in a state where the holding device does not exist on any of the stages. An exposure apparatus.
[0047]
According to this, in a state where the holding device does not exist on any one of the plurality of stages and the remaining stages are movable, in a state where the holding device does not exist on one stage, The throughput can be improved as compared with the case where the movement of another stage is completely prohibited. For example, when a holding device placed on one stage is carried out from the stage and is being cleaned, another stage can be moved to a desired position in parallel with the cleaning. Further, for example, it is possible to move another stage to the replacement position of the holding device. Further, in some cases, alignment, exposure, and the like for an object on the holding device can be performed. In any case, the idle time in which the holding device does not exist on one stage can be effectively used, and thereby the throughput can be improved.
[0048]
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a cleaning device for cleaning a holding device (H1, H2) for holding an object (W1, W2) on a stage (WST1, WST2) outside the stage and then mounting the holding device again on the stage. A processing method, wherein the step of carrying out and collecting the holding device from the stage; the step of cleaning the collected holding device; the step of carrying the cleaned holding device onto the stage; A step of vacuum-sucking the loaded holding device onto the stage; a step of confirming the temperature stabilization of the sucked holding device; and a confirmation that the dust adhesion state on the surface of the holding device for which the temperature stabilization has been confirmed is good. And a step of confirming.
[0049]
According to this, the holding device is carried out from the stage and collected, and the collected holding device is cleaned. In this case, the holding device may be cleaned using a dedicated cleaning device or the like, and in such a case, the holding device can be sufficiently cleaned. Next, the holding device after the cleaning is carried on the stage, and the carried holding device is vacuum-sucked to the stage. Then, after confirming the temperature stabilization of the holding device, it is confirmed that the dust adhesion state on the surface of the holding device whose temperature stabilization has been confirmed is good. Therefore, according to the present invention, inconveniences caused by removing the holding device from the stage and mounting it again, specifically, deformation of an object caused when the temperature of the holding device is unstable, and It is possible to suppress local deformation of the object due to dust being caught between the objects.
[0050]
In this case, as in the cleaning processing method according to
[0051]
In this case, as in the cleaning processing method according to
[0052]
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, the object (W1, W2) held by the holding device (H1, H2) mounted on the stage (WST1, WST2) is exposed by the energy beam (IL). An exposure method for forming a predetermined pattern thereon, wherein the cleaning processing method according to any one of claims 26 to 28 is performed on a holding device on the stage; and adhesion of dust on the surface. An exposure method, comprising: loading the object onto the holding device for which the situation is confirmed to be favorable; and performing the exposure on the loaded object.
[0053]
According to this, the cleaning processing method according to any one of claims 26 to 28 is performed on the holding device on the stage, and after it is confirmed that the dust adhesion state on the surface is good, the holding method is performed. An object is carried into the apparatus, and the object is exposed. Therefore, since exposure is performed in a state where local deformation of the object is suppressed, various exposure defects due to deformation of the object, for example, defocus (image blur) due to uneven deformation of the object, Deterioration of the pattern formation state (such as the state of superimposition between different layers) due to thermal deformation (distortion due to thermal stress) can be effectively suppressed.
[0054]
The invention according to
[0055]
According to this, from the initial state where the holding device is mounted on the two stages, the holding device on the other stage is carried out and the buffer unit is carried out in parallel with carrying out and cleaning the holding device from one stage. To wait. For this reason, the holding device is carried out from one stage and cleaned, the holding device after the cleaning is mounted again on one stage, and then the holding device is carried out and cleaned from the other stage, and after the cleaning. It is possible to improve the throughput as compared with the case where the holding device is mounted on the other stage again and a sequential operation is performed.
[0056]
In this case, as in the cleaning processing method according to
[0057]
In this case, an object is carried into the holding device mounted on the one stage in parallel with taking out and cleaning the holding device that has been waiting in the buffer unit according to
[0058]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a
[0059]
The
[0060]
The C / D 33 is an apparatus that applies a resist as a photosensitive agent to a wafer as an object to be exposed and develops the exposed wafer. The C / D 33 includes a
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
The
[0064]
Two
[0065]
The open carrier OC has a plurality of shelves capable of holding a plurality of wafers, and temporarily stores the wafers transferred from the
[0066]
The second
[0067]
The
[0068]
On the −Y side of the
[0069]
By the way, in order to take out the wafer from the
[0070]
Then, the
[0071]
An opening 41b is formed in the + X side wall of the
[0072]
The
[0073]
In this case, the exposure apparatus
[0074]
As shown in FIG. 2, the exposure apparatus
[0075]
The
[0076]
Here, an ArF excimer laser (output wavelength: 193 nm) is used as a light source. Note that F 2 A pulsed laser light source that outputs pulsed ultraviolet light in the vacuum ultraviolet range such as a laser (output wavelength 157 nm) or a pulsed laser light source that outputs pulsed ultraviolet light in the far ultraviolet range such as a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm). You may use as.
[0077]
The
[0078]
The reticle driving system includes a reticle stage RST that holds a reticle R and is movable in an XY two-dimensional plane along a
[0079]
The reticle stage RST is actually a reticle coarse movement stage that moves within a predetermined stroke range in the Y-axis direction along the upper surface of the
[0080]
The
[0081]
As described above, reticle stage RST is actually composed of two stages, but in the following, for convenience, reticle stage RST is driven by
[0082]
The position and amount of rotation of reticle stage RST are measured by
[0083]
The projection optical system PL is telecentric on both the object plane side (reticle side) and the image plane side (wafer side), and uses, for example, a reduction system with a 1/4 (or 1/5) reduction magnification. Therefore, when the reticle R is irradiated with the illumination light (ultraviolet pulsed light) IL as an energy beam, an image forming light flux from a portion of the circuit pattern region formed on the reticle R illuminated by the illumination light IL. Is incident on the projection optical system PL, and a partial inverted image of the circuit pattern is formed into a slit or a rectangle (polygon) at the center of the field of view on the image plane side of the projection optical system PL each time each pulse of the illumination light IL is irradiated. The image is restricted. As a result, the projected partial inverted image of the circuit pattern is reduced and transferred to the resist layer on one of the plurality of shot areas on the wafer W arranged on the imaging plane of the projection optical system PL.
[0084]
When an ArF excimer laser or a KrF excimer laser is used as a light source for the projection optical system PL, a refraction system including only a refraction optical element (lens element) is mainly used. 2 When a laser light source or the like is used, a so-called catadioptric system (reflection) combining a refractive optical element and a reflective optical element (a concave mirror, a beam splitter, or the like) as disclosed in, for example, JP-A-3-282527. (Refractive system) or a reflective optical system composed of only a reflective optical element is mainly used. Where F 2 When a laser light source is used, it is possible to use a refraction system.
[0085]
The
[0086]
Although not shown, the stage drive system includes an X-axis linear motor that drives wafer stage WST1 in the X-axis direction, a Y-axis linear motor that drives wafer stage WST1 in the Y-axis direction, and an X-axis linear motor that drives wafer stage WST2 in the X-axis direction. It includes a linear motor, a Y-axis linear motor driven in the Y-axis direction, and the like.
[0087]
Each of the X-axis linear motor and the Y-axis linear motor is controlled by the
[0088]
As shown in FIGS. 1, 2 and the like, a wafer holder H1 as a holding device is suction-held on the wafer stage WST1 by vacuum suction or the like. The wafer W1 is sucked and held on the wafer holder H1 by a vacuum suction force of a vacuum pump (not shown) via a vacuum chuck (not shown). For example, three through holes (not shown) are formed in the vicinity of the central portion of wafer holder H1, and a center pin provided to project upward from the upper surface of wafer stage WST1 is inserted into these three through holes. . These center pins are moved up and down by a driving device (not shown), so that the upper ends thereof can freely go out of the upper surface of the wafer holder H1 through the through holes. In the following, the above center pin is referred to as “center up”. Although not shown, the wafer stage WST1 is also provided with a holder up-down movement mechanism that can move up and down while supporting the wafer holder H1 from below.
[0089]
As shown in FIG. 1, an X
[0090]
The configuration of the other wafer stage WST2 is similar to that of wafer stage WST1. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, a wafer holder H2 as a holding device is suction-held on wafer stage WST2 by vacuum suction or the like, and wafer W2 is held on wafer holder H2 by vacuum suction or the like. Adsorbed and held. Similarly to the wafer holder H1, for example, three through-holes are formed in the wafer holder H2, and the center-up can be freely protruded and retracted outside the upper surface of the wafer holder H2 through the through-holes. Wafer stage WST2 is also provided with a holder up-down movement mechanism that supports wafer holder H2 from below and moves up and down.
[0091]
Further, as shown in FIG. 1, on the upper surface of wafer stage WST2, an X
[0092]
Note that the end surfaces of wafer stages WST1 and WST2 may be mirror-finished to form reflecting surfaces (corresponding to the reflecting surfaces of
[0093]
On both sides of the projection optical system PL in the X-axis direction, as shown in FIGS. 1 and 2, an off-axis alignment system ALG1 and an alignment system as mark detection systems having the same function. The ALG 2 is installed at a position apart from the center of the optical axis of the projection optical system PL (substantially coincident with the projection center of the reticle pattern image) to one side and the other side in the X-axis direction by the same distance.
[0094]
In the present embodiment, as the alignment systems ALG1 and ALG2, FIA (Filled Image Alignment) type alignment sensors, which are a kind of image processing type alignment sensors, are used. These alignment systems ALG1 and ALG2 include a light source (for example, a halogen lamp) and an imaging optical system that constitute a detection optical system, an index plate on which index marks serving as detection references are formed, and an image pickup device (CCD). It is configured. In these alignment systems ALG1 and ALG2, a mark to be detected is illuminated by broadband (broadband) light from a light source, and reflected light from the vicinity of the mark is received by a CCD via an imaging optical system and an index. At this time, the image of the mark is formed on the imaging surface of the CCD together with the image of the index. By performing predetermined signal processing on the image signal (imaging signal) from the CCD, it is possible to measure the position of the mark with reference to the center of the index mark, which is the detection reference point. FIA-based alignment sensors such as these alignment systems ALG1 and ALG2 are particularly effective for detecting an asymmetric mark on an aluminum layer or a wafer surface.
[0095]
In the present embodiment, one alignment system ALG1 is used for position measurement of a mark on wafer stage WST1, for example, an alignment mark formed on wafer W1. The other alignment system ALG2 is used for position measurement of a mark on wafer stage WST2, for example, an alignment mark formed on wafer W2.
[0096]
The image signals from the alignment systems ALG1 and ALG2 are A / D-converted by an alignment control device (not shown), and predetermined arithmetic processing is performed based on the digitized waveform signal. Is detected. The information on the mark position is sent from the alignment control device to the
[0097]
In addition, the alignment systems ALG1 and ALG2 are not limited to the image processing type alignment sensors described above, and for example, irradiate a target mark with coherent detection light and detect scattered light or diffracted light generated from the target mark. Alternatively, an alignment sensor that detects two diffracted lights (for example, the same order) generated from the target mark by interfering with each other may be used alone or in an appropriate combination.
[0098]
As shown in FIG. 2, the exposure apparatus
[0099]
The
[0100]
Referring back to FIG. 1,
[0101]
Next, an interferometer system including a plurality of interferometers for measuring the position of each wafer stage will be described with reference to FIG.
[0102]
As shown in FIG. 1, the reflection surface of
[0103]
The interferometer 40X 1 , 40X 2 Each interferometer beam always hits
[0104]
Further, the interferometer 40X is connected to the optical axis AX of the projection optical system PL. 1 , 40X 2 Y-
[0105]
In the present embodiment, the Y-axis interferometer that irradiates an interferometer beam passing through the optical axis AX of the projection optical system PL is used to measure the position of the wafer stages WST1 and WST2 in the Y-axis direction during exposure using the projection optical system PL. 40Y 2 The Y-
[0106]
The Y-
[0107]
In the present embodiment, the above two X-axis interferometers 40X 1 , 40X 2 , And three Y-
[0108]
Returning to FIG. 1, an opening 152 a is formed at a position corresponding to the opening 61 c of the
[0109]
The
[0110]
In addition, the opening formed in each chamber and the like described so far is provided with an opening / closing door (or gate valve) for suppressing the flow of gas between the spaces inside the chamber and the like. In the description of the embodiments, descriptions thereof will be omitted to avoid unnecessarily complicated description.
[0111]
The
[0112]
The wafer loading table 63A is constituted by a rotary table (turntable) having a vacuum chuck for sucking the wafer W on its upper surface. The wafer loading table 63A is configured to be able to move up and down. The wafer loading table 63A is controlled by the
[0113]
The wafer unloading table 63B, like the wafer loading table 63A, has a vacuum chuck for adsorbing a wafer on its upper surface, and is configured as a vertically movable table. The wafer unloading table 63B is also controlled by the
[0114]
The third wafer transfer system 57 includes an
[0115]
Inside the loader chamber LR, components related to cleaning and transport of the wafer holder are further provided. That is, the
[0116]
A holder transport mechanism 101 is provided on the −X side of the
[0117]
In addition, it is of course possible to adopt a configuration in which each component of the above-described transport system controlled by the
[0118]
A holder mounting table 63C is installed at a position on the −X side of the
[0119]
Next, the configuration and the like of the
[0120]
FIG. 3 is an external perspective view of the vicinity of the
[0121]
As shown in FIG. 4, the
[0122]
As shown in the exploded perspective view of FIG. 5, the
[0123]
The
[0124]
The one
[0125]
An opening / closing door 83 </ b> Ya that opens and closes an opening through which the drawer unit 86 </ b> A is inserted and removed is attached to the upper end of the −Y side of the box
[0126]
Like the
[0127]
At a position slightly below the
[0128]
Each of the doors 83Xa and 83Xb is provided with a sensor (not shown) for detecting the approach of the arm of the robot. The
[0129]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the doors 83Ya and 83Yb are accessible from the outside of the
[0130]
In the present embodiment, the space above the partition wall inside the box main body 81 (hereinafter, appropriately referred to as “upper drawer storage space”) is used as a temporary storage space for the wafer holder during a wafer holder cleaning process sequence described later. In the space below the partition wall inside the box main body 81 (hereinafter, appropriately referred to as “lower drawer storage space”), various measurements (for example, wavefront aberration) of the exposure apparatus
[0131]
As shown in FIG. 4, the
[0132]
As shown in FIG. 4, the
[0133]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0134]
The opening on the −Y side of the
[0135]
As shown in FIG. 4, a down-
[0136]
Next, the configuration of the
[0137]
FIG. 6A is a perspective view of a part of the
[0138]
The
[0139]
The
[0140]
Inside the cover, a pair of substantially L-shaped
[0141]
The
[0142]
As shown in FIG. 6B, a
[0143]
In a normal state, the
[0144]
On the other hand, when the
[0145]
As shown in FIGS. 6A and 6B, a contact-type holder positioning mechanism including at least three
[0146]
Next, a wafer transfer operation in the
[0147]
First, when a resist is applied to the surface of a wafer (hereinafter, referred to as a wafer W) by a coater in the C / D 33, a transfer system in the C / D (not shown) transfers the resist in the
[0148]
The
[0149]
Next, when the center position shift of the wafer W is detected by the center position shift detection sensor 64B, the arm of the
[0150]
On the other hand, the wafer loading table 63A that receives the wafer W rotates while holding (supporting) the wafer, and the
[0151]
After the positioning of the wafer in the rotation direction is completed, the arm of the
[0152]
The
[0153]
Thereafter, the arm of the
[0154]
On the other hand, in the
[0155]
When the alignment of the wafer in the rotation direction is completed as described above, the arm of the
[0156]
Note that, in the actual wafer transfer sequence, the arm of the
[0157]
In this manner, while the arm of the
[0158]
When the exposure of wafer W ′ is completed, wafer stage WST1 starts moving toward the wafer exchange position, that is, the position immediately below the position where the arm of
[0159]
When the center-up on wafer stage WST1 is lowered by a predetermined amount from this state, wafer W 'is delivered to the arm of
[0160]
On the other hand, as described above, the arm of the
[0161]
Immediately after this transfer is completed (at this point, the arm of the
[0162]
On the other hand, the wafer unloading table 63B that has received the exposed wafer W ′ from the arm of the
[0163]
When the arm of the
[0164]
In any case, the arm of the
[0165]
The transfer of the wafer from C / D 33 to wafer stage WST2 and the transfer of the wafer from wafer stage WST2 to C / D 33 are performed in exactly the same manner as described above.
[0166]
Next, a method of cleaning wafer holders H1 and H2 mounted on two wafer stages WST1 and WST2, respectively, will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 7 and 8 and to other drawings as appropriate. Here, it is assumed that the cleaning process of the wafer holders H1 and H2 is performed before the exposure of the first wafer of the lot is started.
[0167]
FIGS. 7 and 8 show processing algorithms of main controller 20 (internal CPU) for cleaning processing of wafer holders H1 and H2, and are shown in FIGS. 9 (A) to 9 (E) and FIGS. 10 (A) to 10 (A). FIG. 10D schematically shows a flow of processing corresponding to this.
[0168]
In addition, a vacuum chuck is provided in each part constituting the transfer system of the wafer holder. However, in order to avoid complication of description, description of vacuum on / off is omitted unless particularly necessary. I do.
[0169]
As a precondition, in an initial state before the cleaning process sequence is started, as shown in FIG. 9A, wafer stages (hereinafter, abbreviated as “stages” as appropriate) WST1 and WST2 It is assumed that wafer holders (hereinafter abbreviated as “holders” as appropriate) H1 and H2 are respectively mounted, and no wafer is mounted on the holders H1 and H2.
[0170]
The flowcharts (corresponding processing algorithms) in FIGS. 7 and 8 start when an operator inputs a wafer holder cleaning process start command via an input / output device such as a console (not shown).
[0171]
First, in step 402, a flag F indicating the cleaning process status of the wafer holder H1 is performed. 1 F indicating the cleaning process status of the wafer holder H2 2 Are both initialized to zero (F 1 ← 0, F 2 After ← 0), the process proceeds to the subroutine of the processing of collecting the holder from the stage in
[0172]
In the
[0173]
When the above-described movement is completed and a notification to the effect that the above-mentioned movement is completed is received from the
[0174]
In response to the instruction to recover the holder (H1), the
[0175]
Then, upon receiving a notification from the
[0176]
In response to the transfer instruction, the
[0177]
Then, upon receiving the notification of the completion of the transfer from the
[0178]
In response to the unloading instruction, the
[0179]
Upon receiving the notification of the completion of unloading from the
[0180]
In response to the carry-in instruction, the
[0181]
Upon receiving a notification from the
[0182]
In response to the lock instruction, the
[0183]
Upon receiving the lock end notification from the
[0184]
In
[0185]
In the subroutine of
[0186]
That is, in the
[0187]
In response to the above instruction, the
[0188]
In response to the collection instruction of the holder (H2), the
[0189]
In response to the transfer instruction, the
[0190]
In response to the unloading instruction, the
[0191]
Upon receiving the notification of the completion of unloading from the
[0192]
In response to the carry-in instruction, the
[0193]
Upon receiving the notification from the
[0194]
Although the description is before and after, according to the display in
[0195]
In any case, while the process of
[0196]
At this time, for example, the operator stores the cleaned holder (H1) again in the
[0197]
Note that, for example, sensors (not shown) detect the closing of the opening / closing
[0198]
By the input (or notification) of the completion of cleaning described above, the determination in
[0199]
In the subroutine of
[0200]
In the
[0201]
In response to the instruction to open the bottom of the
[0202]
Upon receiving the notification of the end of the opening of the bottom of the
[0203]
In response to the transfer instruction, the
[0204]
Here, similarly to the above-described wafer loading table 63A, a center displacement detection sensor, a notch detection sensor, and the like are provided near the holder mounting table 63C, and the holder mounting table is configured by a rotatable turntable. May be. In such a case, a notch is formed in advance in a part of the holder so as not to affect the vacuum of the wafer, so that the center position of the holder can be shifted by the
[0205]
A predetermined mark may be formed on the holder instead of the notch, and a CCD camera or the like for detecting the mark may be provided instead of the notch sensor. Alternatively, a contact-type positioning mechanism including a plurality of positioning pins may be installed near the holder mounting table 63C, and the orientation and position of the holder may be set to a desired state by this positioning mechanism.
[0206]
When such a holder pre-alignment mechanism is provided, the operator does not always need to adjust the position of the holder when carrying the cleaned holder into the
[0207]
In any case, the orientation and the position of the holder (H1) delivered to the holder mounting table 63C are adjusted to a desired state when the holder (H1) is carried out of the holder mounting table 63C.
[0208]
Upon receiving the notification of the completion of the transfer of the holder from the
[0209]
In response to the instruction to carry out the holder, the
[0210]
When the notification of the completion of the holder unloading is received from the
[0211]
In response to the above transfer instruction, the
[0212]
Upon receiving the transfer completion notification from the
[0213]
The
[0214]
Upon receiving the load completion notification from the
[0215]
In
[0216]
In the subroutine of this
[0219]
In response to the unloading instruction, the
[0218]
Upon receiving the notification of the completion of the unloading of the holder from the
[0219]
In response to the carry-in instruction, the
[0220]
Upon receiving a notification from the
[0221]
In response to the lock instruction, the
[0222]
Upon receiving the lock end notification from the
[0223]
Here, the processing of the subroutine of
[0224]
In
[0225]
In response to the above instruction, the
[0226]
Upon receiving a notification of the completion of loading (loading) of the measurement wafer SFW from the
[0227]
In the subroutine of
[0228]
In the
[0229]
If the determination in
[0230]
When the time determined according to the value of 3σ elapses, the process proceeds to the
[0231]
Thereafter, after performing the processing of
[0232]
In
[0233]
If the determination in
[0234]
In
[0235]
In
[0236]
In the
[0237]
Therefore, when the determination in
[0238]
In
[0239]
If the determination in
[0240]
In
[0241]
In response to the instruction of collecting the super flat wafer SFW from the stage (WST1) and loading the super flat wafer SFW onto the holder (H2), the
[0242]
Upon receiving a notification from the
[0243]
In the subroutine of
[0244]
In the
[0245]
If the determination in
[0246]
If the determination at
[0247]
On the other hand, if the determination in
[0248]
In addition, the determination in
[0249]
Here, considering the case where only the holder H1 is defective in cleaning, the above-described processing of
[0250]
After that, the above-described processing of
[0251]
Next, consider a case where only the holder H2 is defective in cleaning. In this case, after the determination in
[0252]
After the cleaning process of the wafer holders H1 and H2 is completed as described above, the exposure process for one lot is performed. This exposure processing will be described later.
[0253]
Next, the manual cleaning process of the wafer holder will be described with reference to the wafer holder H1 and with reference to FIGS.
[0254]
FIG. 16A shows a state where wafer holder H1 is stored in
[0255]
Here, as shown in FIG. 16B, prior to cleaning, a
[0256]
Then, when the cleaning of the surface of the wafer holder H1 is completed as described above, the
[0257]
Next, the operator or the like drives the
[0258]
When the cleaning of the front and back surfaces of the wafer holder H1 is completed as described above, the
[0259]
In this manner, when the cleaning of the upper surface (front surface) and the rear surface of the holder in the
[0260]
Next, an exposure processing operation performed after the cleaning processing of the wafer holders H1 and H2 is completed will be briefly described.
[0261]
In the
[0262]
In addition, in the
[0263]
Other operations at the time of scanning exposure are the same as those of a normal scanning stepper.
[0264]
In the present embodiment, since the wafer is loaded onto the holder on which the above-described cleaning has been performed and the wafer is exposed, the exposure is performed in a state where local deformation of the wafer is suppressed. Various exposure defects due to the deformation of the wafer, such as defocusing (image blur) due to the unevenness of the wafer, and the pattern formation state (distortion between different layers) due to the thermal deformation (distortion due to thermal stress) of the wafer Deterioration) can be effectively suppressed.
[0265]
Note that the above-described parallel processing operation, interferometer reset operation, and the like performed by an exposure apparatus having two wafer stages as in the present embodiment are described in, for example, JP-A-2000-106340 and JP-A-10-163098. In this embodiment, a parallel processing operation, an interferometer reset operation, and the like similar to those described in these publications are performed, and a detailed description thereof will be omitted.
[0266]
As is apparent from the above description, in the present embodiment, an arm mechanism is configured by the
[0267]
As described above in detail, according to the
[0268]
Further, the
[0269]
Further, in the present embodiment, the
[0270]
Further, since the
[0271]
Further, since the
[0272]
Furthermore, since at least two
[0273]
In addition, since the
[0274]
Further, according to the exposure apparatus of the present embodiment, the
[0275]
Further, since the
[0276]
Further, in the present embodiment, since the measuring device having the same shape as the holder is used, the mounting of the measuring device on the stage can be performed in the same manner as the loading of the holder into the stage. Therefore, the mounting of the measuring device to the stage, which has been performed manually so far, can be performed more easily and without manual intervention.
[0277]
Further, according to the exposure apparatus of the present embodiment, there are two stages WST1 and WST2, and the remaining stages can be moved in a state where no holder is present on one of the two stages. Therefore, in a state where the holder does not exist on one stage, the throughput can be improved as compared with the case where the movement of another stage is prohibited at all. For example, when a holder placed on one stage is unloaded from the stage and is being cleaned, another stage can be moved to a desired position in parallel with the cleaning. Further, for example, it is possible to move another stage to the replacement position of the holder. Further, in some cases, alignment, exposure, and the like for the wafer on the holder can be performed. In any case, the idle time in which no holder is present on one stage can be effectively used, thereby improving the throughput.
[0278]
In the exposure apparatus of the present embodiment, a part of the transfer system of the holder (third wafer transfer system 101) loads a wafer onto wafer stages WST1 and WST2 and transfers a wafer from wafer stages WST1 and WST2. Therefore, the footprint of the entire exposure apparatus can be reduced as compared with the case where the transfer system of the holder and the transfer system of the wafer are separately provided.
[0279]
Further, in the exposure apparatus of the present embodiment, since the exposure apparatus body has a plurality of wafer stages, it is possible to improve throughput by performing wafer exchange, alignment, and exposure operation in parallel. I have.
[0280]
Further, according to the cleaning processing method of the present embodiment, the holder is unloaded and collected from the stage, the collected holder is cleaned, the cleaned holder is loaded on the stage, and the loaded holder is transferred to the stage. Vacuum suction. Then, after confirming the temperature stabilization of the holder, it is confirmed that the dust adhesion state on the surface of the holder for which the temperature stabilization has been confirmed is good. Therefore, inconvenience caused by removing the holder from the stage and mounting the holder again, specifically, deformation of the wafer caused when the temperature of the holder is unstable, and dust being caught between the holder and the wafer. Local deformation of the wafer due to the above.
[0281]
Further, according to the exposure method of the present embodiment, the cleaning processing method is performed on the holder, and after it is confirmed that the state of dust adhesion on the surface is good, a wafer is loaded onto the holder, and the wafer is loaded onto the holder. Since the exposure is performed on the wafer, the exposure is performed in a state where the local deformation of the wafer is suppressed, so that various exposure defects due to the deformation of the wafer, for example, defocusing (image It is possible to effectively suppress deterioration of the pattern formation state (such as the state of superimposition between different layers) due to blurring or thermal deformation (distortion due to thermal stress) of the wafer.
[0282]
Further, in the present embodiment, from the initial state in which the holder is mounted on the two stages, the holder on the other stage is carried out while the holder on the other stage is carried out for cleaning while carrying out the holder from one stage. The
[0283]
In the above-described embodiment, a case has been described in which a drive source such as a motor controlled by an operation of a switch by an operator or the like is used as a drive mechanism for driving the
[0284]
Further, in the above-described embodiment, the case where two arm members are provided has been described. However, the present invention is not limited to this. At least two arm members may be provided, and three, four, or more arm members may be provided. In particular, when three arm members are provided, by configuring these arm members to be movable in the radial direction of the holder, the function of the positioning mechanism can be shared.
[0285]
In the above-described embodiment, the
[0286]
In the above embodiment, after cleaning the upper surface of the holder, the
[0287]
In the above-described embodiment, the positioning pins 22 are provided on the
[0288]
In the above-described embodiment, the case where the
[0289]
In the above-described embodiment, a case has been described in which a predetermined measuring device is stored in the lower part of the
[0290]
In the above embodiment, the confirmation of the temperature stabilization state of the holder is performed using the focus position detection system (60a, 60b). However, the present invention is not limited to this, and the alignment systems ALG1 and ALG2 used for wafer alignment may be used. The above-described coherent detection light is applied to the target mark to detect scattered light or diffracted light generated from the target mark, or to detect two scattered lights (for example, the same order) generated from the target mark by interfering with each other. When an alignment sensor is used, the temperature stabilization state may be confirmed in the same manner as described above.
[0291]
In this case, the wafer on which at least the first layer has been exposed is placed on the wafer holder, and the EGA measurement is performed a plurality of times in that state, and the temperature of the holder is stabilized by determining whether the wafer scaling amount is stable. The state may be confirmed. Further, the temperature stabilization detection device of the above embodiment is not limited to the focus position detection system and the alignment system, but may be, for example, a temperature sensor attached to a wafer stage.
[0292]
In the above embodiment, a configuration having two upper and lower shelves as the holder storage box is employed. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which shelves are arranged horizontally may be employed, or only one shelf may be provided. May be employed. Further, a configuration having three or more shelves may be adopted. Further, in the above-described embodiment, the
[0293]
Further, the holder storage box of the above embodiment has been described as having a configuration that can be accessed by an operator or the like from the outside. However, the configuration is not limited to this. It is good also as employ | adopting the structure which is not provided. In this case, the carry-in of the holder-type measuring instrument and the spare holder into the main body chamber may be performed via a holder pod, a mounting table, a vertical movement unit, and the like, similarly to a normal holder.
[0294]
It is preferable that the holder storage box has a mechanism capable of finely adjusting the installation position of the storage box itself. In this case, it is possible to efficiently perform a recovery operation when the positional relationship among the three members of the wafer stage, the holder storage box, and each transfer system is shifted. It is most preferable that the mechanism has six degrees of freedom (X, Y, Z, θx, θy, θz), but it has three degrees of freedom (X, Y, θz) in which mechanical displacement is likely. Even if a mechanism capable of fine adjustment is adopted, the effect is great.
[0295]
In the above embodiment, the holder is carried into the
[0296]
Further, in the above embodiment, after the holder in the
[0297]
In the above embodiment, the holder of one wafer stage is carried out in parallel with the cleaning of the holder of the other wafer stage. However, the parallel processing is not necessarily performed. If it is determined that cleaning of the holder is necessary in only one of the cases, only the cleaning of the holder or replacement with a spare holder may be performed. At this time, while the holder is being cleaned or replaced, the other wafer stage may be in a standby state without performing the wafer exposure processing, or may be regarded as a single stage to perform the exposure processing. Is also good. In particular, in the latter case, a twin stage mode in which exposure processing is performed using two wafer stages and a single stage mode in which exposure processing is performed using only one wafer stage are set in advance, and It is preferable that one of the modes can be selected according to the condition of the holder.
[0298]
Further, in the above-described embodiment, the exposure processing operation is started after the cleaning processing sequence is executed. However, when it is determined that cleaning of the holder is unnecessary in any of the two wafer stages, the cleaning processing sequence is executed. Alternatively, the exposure processing operation may be started, and then, when it is determined that the holder needs to be cleaned on at least one of the wafer stages, the cleaning may be started. Here, for example, when a predetermined time has elapsed after the cleaned holder is returned to the wafer stage, or when the exposure processing of a predetermined number of wafers is completed, it may be determined that the holder needs to be cleaned. Further, when the number of times of opening and closing the door of the
[0299]
In the above-described embodiment, the presence / absence of foreign matter is checked after the cleaned holder is returned to the wafer stage. However, for example, the exposure processing operation may be started without performing the check. Further, in the above-described embodiment, the temperature is stabilized after returning the holder after cleaning to the wafer stage. However, for example, the
[0300]
Further, the exposure apparatus of the above-described embodiment uses a slide system in which wafer stage WST1 is moved between alignment system ALG1 and projection optical system PL, and wafer stage WST2 is moved between alignment system ALG2 and projection optical system PL. Although a twin stage was adopted, as disclosed in, for example, International Publication WO98 / 40791 (and corresponding US Pat. No. 6,262,796), only one alignment system was used and two wafer stages were used. May alternately be moved between the alignment system and the projection optical system.
[0301]
Although the exposure apparatus of the above embodiment has the
[0302]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a twin wafer stage type step-and-scan type projection exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and a single wafer stage type step-and-scan is used. The present invention can be applied not only to a projection exposure apparatus of a system but also to other exposure apparatuses such as a projection exposure apparatus of a step-and-repeat type or an exposure apparatus of a proximity system. Further, the present invention is applicable not only to an exposure apparatus using illumination light for exposure such as a deep ultraviolet region or a vacuum ultraviolet region, but also to an exposure device using EUV light or X-ray, or a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam. Can be applied. In an exposure apparatus using a vacuum ultraviolet region, in particular, an ultraviolet light having a wavelength of about 180 nm or less, an exposure chamber in which a wafer stage is disposed is purged with an inert gas such as nitrogen or helium, and EUV light or X-ray or electron beam is used. In an exposure apparatus using such a method, the exposure chamber is almost vacuum, so in these exposure apparatuses, the exposure chamber and the
[0303]
An illumination optical system and a projection optical system composed of a plurality of lenses are incorporated in the main body of the exposure apparatus, and optical adjustment is performed. Are connected, and the overall adjustment (electric adjustment, operation check, etc.) is performed, whereby the exposure apparatus of the above embodiment can be manufactured. It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature, cleanliness, and the like are controlled.
[0304]
In addition, the present invention is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, but also an exposure apparatus for a liquid crystal for transferring a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, a display apparatus such as a plasma display and an organic EL, and a thin film magnetic head. The present invention can also be applied to an exposure device for manufacturing an imaging device (such as a CCD), a micromachine, a DNA chip, and the like.
[0305]
In addition to micro devices such as semiconductor elements, glass substrates or silicon wafers for manufacturing reticles or masks used in light exposure equipment, EUV exposure equipment, X-ray exposure equipment, electron beam exposure equipment, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a substrate. Here, in an exposure apparatus using DUV (far ultraviolet) light or VUV (vacuum ultraviolet) light, a transmission type reticle is generally used, and as a reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, Magnesium fluoride, quartz, or the like is used. In a proximity type X-ray exposure apparatus, an electron beam exposure apparatus, or the like, a transmission mask (stencil mask, membrane mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate.
[0306]
For a semiconductor device, a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on this design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and a reticle pattern is transferred to the wafer by the exposure apparatus of the above-described embodiment. This is manufactured through a step of performing, a step of assembling a device (including a dicing step, a bonding step, and a package step), an inspection step, and the like.
[0307]
【The invention's effect】
As described above, according to the storage device of the present invention, there is an effect that it is possible to easily maintain the cleanliness of the holding device.
[0308]
Further, according to the exposure apparatus of the present invention, there is an effect that the throughput can be improved.
[0309]
According to the first cleaning processing method of the present invention (that is, the cleaning processing method according to claims 26 to 28), when the holding device is removed from the stage and mounted again, the holding device is mounted after the remounting. Thus, there is an effect that the deformation of the object held in the object can be effectively suppressed.
[0310]
Further, according to the exposure method of the present invention, there is an effect that occurrence of exposure failure due to deformation of an object to be exposed can be effectively suppressed.
[0311]
According to the second cleaning processing method of the present invention (that is, the cleaning processing method according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing a substrate processing system including an exposure apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an exposure apparatus main body of FIG.
FIG. 3 is an external perspective view of the vicinity of a holder cleaning unit.
FIG. 4 is a perspective view in which most of a main body chamber portion of FIG. 3 is removed, and a holder cleaning portion inside the main body chamber is partially cut away.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a holder storage box constituting a holder cleaning unit.
6A is a perspective view showing a part of a holder pod mounted on a mounting table, which is crushed, and FIG. 6B is a perspective view in which a lid member of the holder pod is removed. It is a perspective view showing a state.
FIG. 7 is a flowchart (part 1) illustrating a processing algorithm of a main controller (internal CPU) relating to a wafer holder cleaning process.
FIG. 8 is a flowchart (part 2) illustrating a processing algorithm of a main controller (an internal CPU) relating to a wafer holder cleaning process.
FIGS. 9A to 9D are diagrams (part 1) schematically showing a flow of a wafer holder cleaning process.
FIGS. 10A to 10D are diagrams (part 2) schematically showing a flow of a wafer holder cleaning process.
FIG. 11 is a flowchart showing a sequence of collecting the holder H1 from the stage WST1 of FIG. 7 and carrying it into the holder pod.
FIG. 12 is a flowchart showing a sequence of collecting the holder H2 from the stage WST2 of FIG. 7 and loading the holder H2 into the holder pod.
13 is a flowchart showing a sequence for mounting the cleaned holder of FIG. 7 on a stage.
14 is a flowchart showing a sequence of moving a holder in the holder storage box of FIG. 7 to a holder pod.
FIG. 15 is a flowchart showing a holder temperature stabilization check, a flatness measurement of a super flat wafer, and a loading sequence of a holder onto a stage in FIG. 8;
FIGS. 16A to 16D are views for explaining a method of cleaning the wafer holder stored in the holder pod.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 22: positioning pin (part of positioning mechanism), 51: holder storage box (buffer part), 52: vertical movement unit (opening / closing device), 57: third wafer transfer system (part of transfer system), 60a, 60b ... Focal position detection system (temperature stabilization detection device, flatness measurement device), 70 ... Holder pod (storage device), 73 ... Opening / closing door (door), 74 ... Placement table, 75A, 75B ... Arm member (of the arm mechanism) 76) Handle (gripping part), 77 ... Cover, 77A ... Transparent window (transparent part), 77B ... Vent, 78A, 78B ... Supporting member, 79 ... Base plate, 79A ... Base plate body (base plate) Part), 79B ... lid member (part of the base plate), 90 ... body part, 93 ... first lock mechanism, 94 ... second lock mechanism, 98 ... dust receiving tray, 99 ... drive mechanism (switching) Mechanism, part of the arm mechanism), 00: Exposure device, 100A: Exposure device main body, 101: Holder transfer mechanism (part of the transfer system), 152: Main body chamber (chamber), ER: Exposure chamber, H1, H2: Wafer holder (holding device), IL: Illumination Light (energy beam), PL: projection optical system, SFW: super flat wafer (substrate with high flatness), W1, W2: wafer (object), WST1, WST2: wafer stage (stage).
Claims (32)
ベース板と、該ベース板に設けられ前記保持装置を前記ベース板から所定距離隔てて支持する支持部材とを有する本体部と;
前記本体部の全体を覆う状態で前記ベース板に着脱自在に取り付けられ、その内部に保持装置収納空間を形成するカバーと;
前記カバーの一部に固定されたカバー持ち上げ用の把持部と;
前記カバーに取り付けられ、前記支持部材によって支持された前記保持装置と前記ベース板との間の空隙に対してその先端部が挿入及び離脱可能な少なくとも2本のアーム部材と、前記各アーム部材の先端部を前記空隙に挿入する第1状態と前記空隙内から離脱する第2状態とを切り換える切り換え機構とを有する切り換えアーム機構と;を備える収納装置。A storage device for storing a holding device used for holding an object,
A body having a base plate and a support member provided on the base plate for supporting the holding device at a predetermined distance from the base plate;
A cover detachably attached to the base plate so as to cover the entire body, and forming a holding device storage space therein;
A cover lifting portion fixed to a part of the cover;
At least two arm members each having a tip portion that can be inserted into and removed from a gap between the holding device and the base plate that is attached to the cover and supported by the support member, and A switching arm mechanism having a switching mechanism for switching between a first state in which a tip portion is inserted into the gap and a second state in which the tip section is separated from the gap.
前記チャンバの内部で前記収納装置を外部に対してほぼ気密状態として開閉可能な開閉装置と;
前記チャンバの内部に設けられ、前記保持装置又は前記ステージに装着可能な物体を収納可能なバッファ部と;
前記ステージと前記開閉装置及び前記バッファ部との間で、前記保持装置又は前記ステージに装着可能な物体を搬送する搬送系と;を備える露光装置。An exposure apparatus main body for exposing an object held by the holding apparatus on the stage with an energy beam to form a predetermined pattern on the object; an exposure apparatus main body connected to an exposure chamber accommodating at least a part of the exposure apparatus main body; A chamber in which a cleanness inside is maintained and a storage device for storing an object mountable on the holding device or the stage is arranged;
An opening and closing device capable of opening and closing the storage device inside the chamber in a substantially airtight state with respect to the outside;
A buffer unit provided inside the chamber and capable of storing an object mountable on the holding device or the stage;
A transport system that transports an object that can be mounted on the holding device or the stage, between the stage, the opening / closing device, and the buffer unit.
前記バッファ部には、予備の保持装置、前記照度計及び前記波面収差センサの少なくとも1つが収納されることを特徴とする請求項17に記載の露光装置。The holding device is stored in the storage device,
18. The exposure apparatus according to claim 17, wherein the buffer unit accommodates at least one of a spare holding device, the illuminometer, and the wavefront aberration sensor.
前記温度安定化検出装置は、前記保持装置に保持された物体の前記投影光学系の光軸方向に関する位置情報を検出可能な焦点位置検出系を含むことを特徴とする請求項19又は20に記載の露光装置。The exposure apparatus main body includes a projection optical system that projects a pattern,
21. The temperature stabilization detection device according to claim 19, wherein the temperature stabilization detection device includes a focus position detection system capable of detecting position information of the object held by the holding device in an optical axis direction of the projection optical system. Exposure equipment.
前記物体の保持に用いられる保持装置が載置されるステージを複数備え、各ステージ上の保持装置に保持された物体に対する露光を行う露光装置本体と;
前記ステージに対する前記保持装置の搬入及び前記ステージからの保持装置の搬出を行う搬送系と;を備え、
前記いずれかのステージ上に前記保持装置が存在しない状態で、残りのステージが移動可能に構成されていることを特徴とする露光装置。An exposure apparatus for exposing an object by an energy beam to form a predetermined pattern on the object,
An exposure apparatus main body that includes a plurality of stages on which a holding device used for holding the object is mounted, and performs exposure on the object held by the holding device on each stage;
A transport system for loading the holding device into and out of the holding device from the stage;
An exposure apparatus, wherein the remaining stages are configured to be movable in a state where the holding device does not exist on any of the stages.
前記ステージ上から前記保持装置を搬出して回収する工程と;
前記回収した保持装置を清掃する工程と;
前記清掃後の保持装置を前記ステージ上に搬入する工程と;
前記搬入した保持装置をステージに真空吸着する工程と;
前記吸着された保持装置の温度安定化を確認する工程と;
前記温度安定化が確認された保持装置表面のゴミ付着状況が良好であることを確認する工程と;を含む清掃処理方法。A cleaning processing method of mounting a holding device for holding an object on a stage, re-installing the stage on the stage after cleaning outside the stage,
Unloading and collecting the holding device from the stage;
Cleaning the collected holding device;
Loading the holding device after the cleaning onto the stage;
Vacuum adsorbing the loaded holding device to a stage;
Confirming temperature stabilization of the adsorbed holding device;
A step of confirming that the state of adhesion of dust on the surface of the holding device in which the temperature stabilization is confirmed is good.
前記光学的な計測に際しては、前記基板表面に光を照射してその反射光の光電変換信号に基づいて前記基板の平坦度を計測し、
前記温度の安定化の確認は、前記光電変換信号の揺らぎに基づいて行われることを特徴とする請求項27に記載の清掃処理方法。The object loaded on the holding device is a high flatness substrate,
In the optical measurement, irradiating the substrate surface with light and measuring the flatness of the substrate based on a photoelectric conversion signal of the reflected light,
The cleaning method according to claim 27, wherein the confirmation of the stabilization of the temperature is performed based on a fluctuation of the photoelectric conversion signal.
請求項26〜28のいずれか一項に記載の清掃処理方法を前記ステージ上の保持装置に対して実行する工程と;
前記表面のゴミ付着状況が良好であることが確認された前記保持装置上に前記物体を搬入する工程と;
前記搬入された物体に対して前記露光を行う工程と;を含む露光方法。An exposure method for exposing an object held by a holding device mounted on a stage by an energy beam to form a predetermined pattern on the object,
A step of performing the cleaning method according to any one of claims 26 to 28 on a holding device on the stage;
Loading the object onto the holding device where the dust adhesion state on the surface is confirmed to be good;
Performing the exposure on the carried object.
前記両ステージ上に前記保持装置が搭載された初期状態から、一方のステージから保持装置を搬出して清掃するのと並行して他方のステージ上の保持装置を搬出してバッファ部に待機させる工程を含む清掃処理方法。Used in an exposure apparatus having two stages capable of independently moving an object in a two-dimensional plane while holding the object, cleaning the holding device mounted on each stage and holding the object, and mounting the object again on each stage Cleaning processing method,
From the initial state in which the holding device is mounted on both stages, carrying out the holding device from one stage and cleaning it in parallel with carrying out the holding device on the other stage and waiting in the buffer unit Cleaning treatment method including:
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