JP2004537867A - レチクルを保護及び搬送する装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発明の分野
本発明は、概してリソグラフィ、特にリソグラフィレチクルの保護に関する。
【0002】
関連技術
リソグラフィは、対象物の表面上に特徴を形成するために使用されるプロセスである。このような対象物は、フラットパネルディスプレイ、回路板、様々な集積回路、及び同様のものを製造する場合に使用される基板を含むことができる。例えば、集積回路を製造するための基板として半導体ウェハを使用することができる。
【0003】
リソグラフィ中には、別の典型的な基板であるレチクルが、所望の対象物上に所望のパターンを転移させるために使用される。レチクルは、使用されるリソグラフィの波長に対して透明な材料から形成されている。例えば、可視光線の場合、レチクルはガラスから形成される。レチクルは、その上に印刷された画像を有する。レチクルのサイズは、使用される特定のシステムに対して選択される。リソグラフィ中は、ウェハステージによって支持されたウェハは、レチクル上の画像に対応するウェハの表面上に投射される画像に露光させられる。
【0004】
投射された画像は、層、例えばウェハの表面上に堆積されたホトレジストの特性を変化させる。これらの変化は、露光時にウェハに投射される特徴に対応する。露光後、層は、パターン形成された層を生ぜしめるようにエッチングされることができる。パターンは、露光時にウェハに投射された特徴に対応する。このパターン形成された層は、次いで、ウェハ内の下に位置する構造的な層の露光された部分、例えば導電層、半導体層又は絶縁層を除去するために使用される。次いで、所望の特徴がウェハの表面上に形成されるまでこのプロセスは、他のステップと共に繰り返される。上記の説明から分かるように、リソグラフィによって生ぜしめられる特徴の正確な配置及びサイズは、ウェハ上に投射された画像の精度に直接対応している。
【0005】
前記透過性レチクルに加えて、この技術分野では反射式レチクルも使用される。例えば、反射式レチクルは、短い波長のために使用され、この短い波長はさもなければ透過性ガラスレチクルによって吸収される。
【0006】
レチクル表面の汚染を最小限に抑制するために、リソグラフィプロセスはクリーンルームにおいて行われる。クリーンルームとは、特別に制御された粒子濃度を有する閉鎖室である。特別に制御された粒子濃度を維持するために、ガス状材料が、閉鎖室に供給されかつ閉鎖室から除去される。クリーンルームを維持することに関連して著しいコストがかかる。このコストは、部分的にはクリーンルームの大きさと、クリーンルームを維持するために必要な機器とに依存する。例えば、レチクルが、リソグラフィプロセスにおける1つのステージから別のステージへ搬送される場合、レチクルは、処理領域内に存在する粒子によって汚染されやすい。汚染の可能性を最小限に抑制するために、レチクルが搬送される室全体は、通常クリーン状態に維持されている。したがって、クリーン状態に維持されなければならない環境を減じることが推奨されている。クリーンルームの大きさを低減するための別の要因は、安全性である。場合によっては、クリーンルームは酸素が欠乏するので、人間の入室には不適切である。クリーンルームが、より小さな環境に隔離されることができるならば、取り囲む領域は、安全な使用及び人間による占有のために維持されることができる。
【0007】
概して、レチクルは、閉鎖された箱又は“ポッド”として、EUVリソグラフィ装置を含むリソグラフィ装置に到着しかつこれから搬出される。振動、圧力衝撃、及び空気乱流が、箱を開放することにより生じるおそれがあり、粒子を巻き上げ、これらの粒子は、まず、箱の内面、例えば底の上側又は内壁及び蓋の天井に堆積する。粒子は、表面から解離されることができ、次いで箱内のガス容積内を自由かつ不規則に移動することができる。一部の粒子は、最終的に箱内の保護されていないレチクルの露出した表面に再び堆積するおそれがある。
【0008】
2001年5月29日にCateyに発行され、Silicon Valley Group, Inc.、現在はASML US Inc. に共同譲渡された米国特許第6239863号(引用により全体が本願に組み込まれる)は、リソグラフィシステムにおいて使用されるレチクルを保護するための取り外し可能なカバーを開示している。取り外し可能なカバーは、フレームと、フレームによって支持された膜とを有している。取り外し可能なカバーはさらに、少なくとも1つのレチクルファスナを有しており、このレチクルファスナは、レチクルに力を加え、これにより、取り外し可能なカバーが所定の位置にある場合に、取り外し可能なカバーがレチクルに対して移動することを防止している。しかしながら、レチクルファスナを使用することにより、レチクルをレチクルファスナとの接触により汚染が生じる場合がある。
【0009】
レチクルは通常大気環境に保存されている。露光の準備のために、レチクルは大気環境から高真空環境へ搬送される。EUVリソグラフィにおける最大の関心事は、一時的な混乱中にレチクルの重要な領域、すなわちレチクルパターン又はパターン形成された領域に粒子を付加することなくレチクルを大気圧環境から高真空環境へどのように搬送するか、といいうことである。一時的な混乱とは、ロードロックから空気を除去しなければならないことにより生じる空気の乱流によりEUVリソグラフィ装置のロードロック内で粒子が巻き上げられることを言う。このことは、リソグラフィ装置の内容における新たな問題である。なぜならば、EUV装置は、レチクルを真空にさらす第1の装置でありかつ保護ペリクルを備えないからである。
【0010】
マスクを書き込む装置、すなわち“マスク書き込み装置”を設計する人によって、前に同様の問題が生じた。マスク書き込み装置は、設計データから直接にマスクブランクに、一度に数ピクセルだけ書き込むために1つ又は2つ以上の電子ビームを使用し、これは長い時間がかかる(リソグラフィ装置のように光で1つの迅速なパスにおいてパターンをマスクからウェハに複製するのとは異なる)。マスク書き込み装置における電子ビームは、レチクルが高い真空にさらされることを必要とし、リソグラフィにおけるEUV光と同様に、ペリクルの使用を排除している。
【0011】
文献「最新の電子ビーム書き込み装置のための新たなマスクブランク取り扱いシステム(New Mask Blank Handling System for the Advanced Electron Beam Writer)」(1999年9月に帆とマスク技術に関する第19回年地BACUSシンポジウムの進行において発行された、SPIE 第3873巻、参照番号0277−786X/99)ヨシタケ他、は、問題に対する解決策を示している。要するに、ヨシタケは、大気圧と真空との移行時に、マスクブランクが、メンブレンフィルタを有する箱(クリーンフィルタポッド又はCFP)内に保持されていると、多くのより少ない粒子がマスクブランク上に堆積する傾向があることを見つけた。したがって、ヨシタケの解決手段は、マスクブランクを、ガスに対してのみ透過性の箱内に配置し、箱をロードロック内に配置し、ロードロックを大気圧と真空との間で移動させ、箱を開放し、箱及びロードロックからマスクブランクを取り出す、というものである。
【0012】
しかしながら、ヨシタケの解決手段は、解決すべき付加的な問題を導入する。第1に、マスクが閉鎖された箱又はポッド内に収容されているような実施例においては、マスクは保護されていない。その結果、閉鎖された箱又はポッドが開放されたときにマスクが汚染されるおそれがある。第2に、マスクが、フィルタを有する箱内に収容されているような実施例の場合、箱からマスクブランクを取り出すために同じ装置が使用される。このことは、クロス汚染を生じるおそれがある。
【0013】
要するに、搬送中にレチクルが汚染される可能性をさらに低減する方法が必要とされている。同様に、レチクルが大気圧と真空との間を移動しているときにレチクルが汚染される可能性を低減する必要もある。
【0014】
発明の概要
本発明は、リソグラフィ装置のための、レチクル保護及び搬送システム及び方法を提供する。システムは、インデクサを有しており、このインデクサは、複数の基板、例えばレチクル、及び取出し可能なレチクルカセットを貯蔵する。取出し可能なレチクルカセットは、内部チャンバと外部チャンバとを有している。システムはさらに、ロボットアームに連結された端部エフェクタを有している。端部エフェクタは、複数のレチクルのうちの1つに係合し、これにより、レチクルが、取出し可能なレチクルカセット内に配置され、その後に搬送されることができる。取出し可能なレチクルカセット内のレチクルをさらに保護するために、システムはさらに、端部エフェクタとロボットアームとに連結されたシールを有している。
【0015】
レチクルを搬送するために、レチクルはまず端部エフェクタに装填される。次いで、端部エフェクタは、レチクルが取出し可能なレチクルカセットに装填される配列を形成するために使用される。重要なことは、レチクルと取出し可能なレチクルカセットとが互いに接触しないということである。次いで、この配列はシールされ、インデクサから、リソグラフィ露光を行うためのマウントへ搬送される。リソグラフィ露光が完了すると、配列はインデクサへ戻され、インデクサにおいてレチクルは、取出し可能なレチクルカセットから引き出されて貯蔵される。
【0016】
別の実施例では、本発明は、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システムを提供し、リソグラフィ装置は1つ又は2つ以上の取出し可能な基板搬送カセットを有する。それぞれの取出し可能な基板搬送カセットは、少なくとも1つの通気孔と少なくとも1つのフィルタとを有している。さらに別の実施例では、本発明は、基板を大気環境から真空環境へ交換するための出入モジュールを提供する。
【0017】
これらの利点及び特徴ならびにその他の利点及び特徴は、発明の以下の詳細な説明を読むと容易に明らかとなるであろう。
【0018】
図面の簡単な説明
本発明は、添付図面を参照して説明される。図面中、同一の部材及び機能的に類似のエレメントは同じ符号で示されている。付加的に、参照符号の一番左側の数値は、その参照符号が最初に示されている図面の番号を表している。
【0019】
図1は、本発明の実施例に基づくレチクル搬送システムを示す図である。
【0020】
図2は、本発明の実施例に基づく、取出し可能なレチクルカセットを示す図である。
【0021】
図3は、本発明の実施例に基づく、取出し可能なレチクルカセット内のレチクルとペリクルとの配列を示す図である。
【0022】
図4及び図5は、本発明の実施例による取出し可能なレチクルカセットにレチクルを装填する方法を示す図である。
【0023】
図6は、本発明の実施例による基板搬送システムを示す図である。
【0024】
図7A〜7Hは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【0025】
図8は、本発明の実施例による、取出し可能な基板搬送カセットを示す図である。
【0026】
図9A〜9Kは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【0027】
有利な実施例の詳細な説明
本発明の実施例を詳細に説明する。特定の特徴、構成及び配列が論じられるが、これは例示のためのみのものであることが理解されるべきである。当業者は、本発明の思想及び範囲から逸脱することなしに本発明の特徴を達成するために、その他のステップ、構成及び配列又は装置が使用されてよいことを認識するであろう。実際には、簡潔にするために、慣用の電子部品、半導体デバイスの製造、方法/装置のその他の機能的側面(及び装置の個々の構成部材)は、ここでは詳細に説明されない。
【0028】
図1は、リソグラフィ装置のためのレチクル搬送システム100を示している。レチクル搬送システム100は、インデクサ105を有している。本発明の実施例によれば、インデクサ105はさらに、リソグラフィ装置内にシェルフの貯蔵室(図示せず)を有している。不活性ガス雰囲気がインデクサ105内に維持されている。実施例によれば、例えばインデクサ105は、窒素ガスと、クリーンルーム要求を満たすために必要なその他の気体材料で充填されている。
【0029】
複数のレチクル109が、インデクサ105内のシェルフ(図示せず)上に貯蔵されている。レチクルは、基板、例えば半導体ウェハ、パネルディスプレイ、回路基板及び同様のものに特定のパターンを転移するために使用される。レチクルは、リソグラフィ技術分野の当業者に明らかなように、反射型又は透過型であってよい。レチクル109を汚染から保護するために、レチクル109上にはペリクル110が固定されていてよい。本発明に関連して使用することができるペリクルの例は、共同で所有された、2000年2月10日に出願された、係属中の米国非仮特許出願番号09/501180号、「パージされたペリクルからレチクルまでのギャップを備えたレチクルのための方法及び装置(Method and Apparatus for a Reticle with Pueged Pellicle−to−Reticle Gap)」に記載されており、この特許は引用により本願に組み込まれる。
【0030】
図1に示されたレチクルは互いに垂直に配置されているが、この配置は単なる例であって限定的ではない。択一的な実施例では、レチクルは互いに水平に貯蔵することもできる。同様に、別の実施例では、レチクルは、カルーセルに貯蔵することができ、レチクルを、インデクサ内の特定の位置に回転させることができる。実施例では、レチクル109とペリクル110とは逆さに貯蔵されている。このようにすると、レチクル上に落下するあらゆる汚染物が裏側に落下する。レチクル109及びペリクル110が垂直に貯蔵されているならば(図1に示したように)、端部エフェクタ113は、レチクル及びペリクルを逆さに回転させるように形成されている。この開示を読んだ後、関連技術分野の当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、レチクル109及びペリクル110をインデクサ105内に貯蔵するための別の配列を認識するであろう。
【0031】
取出し可能なレチクルカセット111もインデクサ105内に貯蔵されている。取出し可能なレチクルカセット111は、搬送中にレチクル109を収容するために使用される。取出し可能なレチクルカセット111の環境も、“クリーン”状態に維持される。このようにすると、クリーンルーム状態は、著しく小さな空間容積に維持される。インデクサ105は、1つの取出し可能なレチクルカセット111のみを有するように示されているが、これは単なる例であり、本願を限定するものではない。取出し可能なレチクルカセット111の数及び同様に貯蔵されたレチクル109の数は、インデクサ105の空間制限によって決定される。本発明は、ペリクルが取り付けられたレチクルに関して説明されている。しかしながら、これは単なる例であり、限定するものではない。本発明の範囲及び思想から逸脱することなく、ペリクルを備えないレチクルを使用することができる。さらに、取出し可能なレチクルカセット111の詳細が、以下に図2を参照して提供される。
【0032】
レチクル搬送システム100はさらに、ロボットアーム115に連結された端部エフェクタ113を有している。端部エフェクタ113は、レチクル109及びペリクル110を取出し可能なレチクルカセット111内に配置するために複数のレチクル109及びペリクル110に係合する。択一的な実施例では、レチクル又はペリクル(設けられている場合)に係合することができる杖又はそのための手動又はロボット装置が使用されてもよい。実施例では、端部エフェクタ113は、静電引力によってレチクル109及びペリクル110に係合する。択一的な実施例では、端部エフェクタは、真空引力によってレチクル109及びペリクル110に係合することができる。
【0033】
レチクル搬送システム100においてシール117も使用されている。シール117は、取出し可能なレチクルカセット111内にレチクルを固定するために使用される。シール117は、取出し可能なレチクルカセット111内にレチクル109を固定することができると同時に、汚染物が取出し可能なレチクルカセット111内に進入するのを防止し、窒素が取出し可能なレチクルカセット111から逃げ出すのを防止することができるあらゆる装置であってよい。例えば、シール117は、真空シール又は磁気シールであってよい。すなわち、真空システムと、磁気システム、又は同様のものも、シール機能を促進するために、本発明に関連して使用されることができる。
【0034】
レチクル搬送システム100はさらにドア107を有している。ドア197は、汚染物がインデクサ105内に進入するのを防止し、窒素ガスが逃げ出すのを防止するために使用される。択一的な実施例では、インデクサ105には2つ以上のドアが設けられていてよい。例えば、付加的なドアが、複数のレチクル109及び取出し可能なレチクルカセット111の手動又は自動の挿入のために、インデクサ105へのアクセスを提供するために使用されてよい。インデクサ105にアクセスするための予想可能な理由は、インデクサ105の修理、レチクル109の交換等を含む。さらに、端部エフェクタ113は、レチクル109に係合する前に、1つ又は2つ以上のドア107を通過するように形成されていることができる。
【0035】
図2は、本発明の実施例に基づく、典型的な取出し可能なレチクルカセット111の斜視図を提供している。この実施例では、取出し可能なレチクルカセット111は、内部チャンバ205と外部チャンバ210とを有している。内部チャンバ205は、レチクル109及びペリクル110を支持している。内部チャンバ205は、レチクル交換の間シール117によって外部チャンバ内にシールされている。外部チャンバ210は、クリーン状態環境を提供するために必要な窒素ガス及びその他の気体材料を含むために使用される。
【0036】
取出し可能なレチクルカセット111のために使用される材料は、リソグラフィシステムと共に使用される標準的なクリーニング剤と両立可能であるべきである。材料は、アミン、又はその他のリソグラフィ処理に有害な望ましくない物質のアウトガスを生ぜしめるべきではない。さらに、材料は、機械的な負担に対して耐性であるべきであう。使用されることができる可能な材料の例は、繊維補強成形ポリマ、Derlin(商標名)又はPTFE(テフロン(商標名))でコーティングされた金属、例えばアルミニウム又はチタンである。その他の材料は、本発明の範囲から逸脱することなく使用されてよい。
【0037】
本発明の実施例によれば、取出し可能なレチクルカセット111は、あらゆるタイプのペリクルを備えたレチクル、及びペリクルを備えないレチクルを収容する。さらに、取出し可能なレチクルカセット111は、中実の又は通気性のあるペリクルフレームをも収容する。
【0038】
図3は、本発明に基づく、取出し可能なレチクルカセット111内にシールされたレチクル109及びペリクル110の配列を示しており、この取出し可能なレチクルカセット111は、ロボットアーム115による搬送のために用意ができている。端部エフェクタ111はレチクル及びペリクルに係合して示されている。択一的な実施例では、杖又はその他の材料、レチクル又はペリクルに係合することができる機械的、電気機械的又はロボット装置が使用されてもよい。この開示を読んだ後、関連する技術分野の当業者には付加的な係合手段が明らかになるであろう。レチクル109をインデクサ105から搬送する方法を、図4及び図5を参照してこれから説明する。
【0039】
図4を参照すると、リソグラフィシステムにおいてレチクル109をインデクサ105から搬送する方法は、端部エフェクタ113がインデクサ105の内容物へのアクセスを得ることができるようにドア107を開放することで開始する。
【0040】
次いで、レチクル109とペリクル110とが端部エフェクタ113によって係合させられる。本発明の実施例によれば、端部エフェクタ113は、真空、静電荷、磁気、杖、又はその他の持上げ装置によってレチクル109及びペリクル110に係合することができる。レチクル109とペリクル110とが端部エフェクタ113に固定されると、端部エフェクタ113を取出し可能なレチクルカセット111に向かって操作するためにロボットアーム115が使用される。実施例において、レチクル109とペリクル110とは、逆さになるように配置されている。このようにすると、あらゆる潜在的な汚染はレチクルの裏側に生じる。
【0041】
図5は、取出し可能なレチクルカセット111内に装填されているレチクル109及びペリクル110を示しており、取出し可能なレチクルカセット111はレチクル109及びペリクル110と接触していない。レチクル109及びペリクル110が取出し可能なレチクルカセット111内に配置されると、クリーン環境を保証するためにシール117が使用され、これにより、シールされた配列を形成する。
【0042】
最後に、シールされた配列をインデクサ105から、リソグラフィ露光を行うためのマウントに搬送するためにロボットアーム115が使用される。リソグラフィ露光プロセスが完了すると、本発明に実施例によれば、シールされた配列はインデクサ105へ戻される。次いで、レチクル109及びペリクル110は、図4及び図5に示されたプロセスを逆の順序で行うことにより、取出し可能なレチクルカセット111から取り出される。
【0043】
前記のように、レチクルの臨界的な領域に粒子を付加することなくレチクルを大気圧環境から高真空環境へどのように移行させるかということが、EUVリソグラフィにおける主要な懸念事項である。そこで、本発明の実施例に基づき、EUVリソグラフィ装置においてレチクルを移行させる場合に使用するための基板搬送システムの他の典型的なシステム及び方法をここで説明する。基板という用語は、ここに説明される幾つかの典型的な実施例において使用される。他の典型的な実施例では、レチクルと呼ばれる。この開示を読んだ後、レチクル以外の基板、例えばマスクブランク、ウェハ、フラットパネルディスプレイ等を使用してよいことが当業者に明らかとなるであろう。このような同様の基板は、本発明の範囲に含まれると考慮される。
【0044】
ここで、図6及び図7A〜7Hを参照に、典型的な基板搬送システム600を説明する。シェル607を有する取出し可能な基板搬送カセット600が図6に示されている。実施例では、基板601は水平にトレイ603に取り付けられている。基板の4つの底部の角隅はトレイ位置決め部材605に係合している。トレイ603及び基板601は開口611を介して内部シェル607に取り付けられる。シェル607の反対側の端部624は、閉鎖された端部である。トレイ603が内部シェル607に配置されていると、フランジ609が、ラッチ手段(図示せず)によって開口611をシールし、前記開口をガス及び粒子が流過するのを実質的に防止する。ラッチ手段は、例えば永久磁石と、電磁石と、機械的ラッチと、受動的フック及びアイ等を含むことができる。開口611にフランジ609をシールするための付加的な手段は、ここに示された教示に基づき、関連する技術分野の当業者に明らかであろう。取出し可能な基板搬送カセット600内に基板601を配置することは、ここではカセット・基板配列と呼ばれる。
【0045】
実施例では、シェル607にはさらに1つ又は2つ以上のフィルタ621及び通気孔626が設けられている。有利には、粒子ではなくガスは、フィルタ621及び通気孔626を流過することができる。実施例では、1つのフィルタ621及び通気孔626が、基板601のパターン形成された側623とは反対側に配置されている。図6には、EUV工具における実際の配列と一貫して、パターン形成された側623は、下方へトレイ603に面している。したがって、基板601のブランク側625が、上方へ、フィルタ621及び通気孔626に面している。フィルタ及び通気孔が粒子の流過を許容しなくとも、最初にフィルタ621の内側に付着された汚染粒子は、圧力移行(すなわちベンティング)中に取出し可能な基板搬送カセット600の外部から内部へガスが流れる場合に解放される。基板601の配置により、解放された粒子は、基板601のパターン形成された側623ではなくブランク側625に衝突しやすい。したがって、少なくとも1つのフィルタ621を基板601のパターン形成された側に対して好適に配置することにより、パターンをより粒子から保護することができる。
【0046】
実施例では、基板搬送システム699は、さらに基板搬送装置627から成る。端部エフェクタ615を使用して、真空両立可能マニピュレータ又は動作装置、すなわち“真空ロボット”(図示せず)は、基板搬送装置627内の基板601を掴み、リソグラフィ装置内でステーションからステーションへ搬送することができる。このプロセスを、図7A〜7Hを参照して以下にさらに説明する。
【0047】
この説明を継続して、端部エフェクタ615には、少なくとも1つの端部エフェクタ位置決め部材619が設けられている。基板搬送装置627の保持を促進するために、係合タブ613がフランジ609に連結されている。係合タブにはタブ位置決め部材617が設けられている。このようにすると、端部エフェクタ615のエフェクタ位置決め部材619が、個々に係合タブ613のタブ位置決め部材617に係合することができる。端部エフェクタ位置決め部材619と係合タブ位置決め部材617との対は、孔におけるピン、スロットにおけるピン、及び同様のものから成ることができる。シェル607がフランジ609に取り付けられている場合、真空ロボットは、レチクル搬送装置627と、シェル607と、包囲された基板601とをリソグラフィ装置のプロセスチャンバ内でステーションからステーションへ移動させるために、端部エフェクタ615と係合タブ613とを使用することができる。ここで、図7A〜7C及び7F〜7Gを参照して、基板搬送システム699の付加的な実施例を説明する。
【0048】
図7Aを参照すると、本発明の実施例において、基板搬送システム699はさらに箱701から成っている。箱701は、カセット・基板配列を収容するために使用される。一般的なタイプの箱は、“標準機械的インタフェース(SMIF)レチクルポッド”である。しかしながら、“箱”は、とは、一般的に、実質的に平坦なベース711と解離可能な蓋713とを有するあらゆる気密容器を表すために使用され、この容器内において基板601は機械から機械へ搬送される。蓋713に連結されたハンドル715は、マニピュレータ又は動作装置、すなわち“空気圧ロボット”717が、ハンドル715によって箱を取り上げることを可能にする。ラッチ手段(図示せず)は、ベース711と蓋713とを一時的に連結させたまま保持する。ベース711と蓋713との間のシール(図示せず)は、ガス及び粒子が箱701に流入すること及び箱から流出することを防止する。
【0049】
本発明の実施例では、基板601と取出し可能な基板搬送カセット600は、箱701内に貯蔵されかつ搬送される。箱内でのカセット・基板配列の配列は、ここでは箱・カセット・基板配列と呼ばれる。各基板601は、所有の取出し可能な基板搬送カセット600内に配置されている。単純化及び明瞭化のために、ここでの説明は、1つの基板、例えば基板601のみを保持する箱に限定されているが、複数の基板を保持する箱が本発明によって取り扱われることもできることがすぐに明らかとなるであろう。例えば、現在使用されているSMIFレチクルポッドの1つのタイプは、6つまでのレチクルを保持することができる。本発明の実施例では、箱701は、第1の貯蔵ラック709のシェルフ707上に一時的に配置される。実施例では、第1の貯蔵ラック709は、“非真空(アウト・オブ・バキューム(OOV))ラック”である。
【0050】
図7Bを参照すると、本発明の実施例によれば、基板搬送システム699はさらに、解離装置718を有する。解離装置718は、ベース711を蓋713から解離させることができる。典型的な解離装置は、“ディポッディングステーション”及び、ポッド・ポッパとしても知られる手動SMIFディポッディングステーションを含んでいる。
【0051】
図7Cを参照すると、本発明の実施例では、基板搬送システム699はさらにロードロック719を有する。ロードロック719は、大気側ドア721と、真空側ドア723とを有しており、真空側ドア723は、ロードロック719をプロセスチャンバ725に接続している。真空側ドア723は、真空両立可能搬送機構、すなわち“真空ロボット”727がロードロック719内へアクセスできるようにするために設けられている。真空ロボット727は、位置決め部材対617(図示せず)及び619を使用して、取出し可能な基板搬送カセット600に連結されることができる。
【0052】
図7Fを参照すると、本発明の実施例において、基板搬送システム699は、さらに、プロセスチャンバ725内に配置された第2の貯蔵ラック731が設けられている。第2の貯蔵ラック731は、取出し可能な基板カセット600と基板601(すなわちカセット・基板配列)を貯蔵するための複数のシェルフ729を有している。典型的な第2の貯蔵ラックは、真空内(in−vacuum(IV))貯蔵室である。
【0053】
図7Gを参照すると、本発明のさらに別の実施例において、基板搬送システム699はさらにロッキング装置733を有する。ロッキング装置733は、シェル607の凹所と係合し、シェル607を第2の貯蔵ラック731に一時的に連結する。
【0054】
基板、例えば基板601を、本発明の実施例に基づく基板搬送システムを使用して大気圧からリソグラフィ装置内の真空へ移行させるための典型的な方法を、以下に図7A〜図7Hを参照して説明する。
【0055】
図7Aを参照すると、リソグラフィ装置に到達すると、取出し可能な基板搬送カセット600と基板601を収容した箱701(箱・カセット・基板配列)は、第1の貯蔵ラック709のシェルフ707の上に一時的に配置される。特定の基板、例えば基板601を真空プロセスチャンバ内へ移動させる要求を受け取ると、大気圧ロボット717は、箱・カセット・基板配列を貯蔵ラック709から取り上げ、この箱・カセット・基板配列を解離装置718へ搬送し、蓋からベースを解離させる。図7Bは、解離装置718に載置されたベース711を示している。蓋713は既に取り外されており、図示されていない。ロボット717は、カセット・基板配列を保持している。
【0056】
箱701を開放することにより生じる振動、圧力衝撃、空気乱流は、最初から箱701の内面、例えば底部の上側又は蓋713の内壁及び天井、に付着している粒子を巻き上げる。粒子は、表面から離反され、次いで、箱701内のガス容積内を自由かつ不規則に移動することができる(ブラウン運動)。一部の粒子は、最終的に箱701内の基板の露出された表面に再び堆積するおそれがある。例えば、箱701が保護されていないレチクルを収容していると、粒子は、レチクルの露出した表面に落下するおそれがある。しかしながら、本発明のレチクルは完全に包囲され、取出し可能な基板搬送カセット600によって保護されているので、粒子は、レチクルのあらゆる表面に到達するのを妨げられる。
【0057】
図7Cは、大気圧ロボット717は、ロードロック719内にカセット・基板配列を配置する。このステップの間、大気側ドア721は開放されているのに対し、真空側ドア723は閉鎖されている。次いで、大気ロボット717は、ロードロック719内にカセット・基板配列を残し、引き出される。大気ロボット717が引き出されると、大気側ドア721が閉鎖され、ロードロック719内にポンプによって真空が提供される。ポンプによる真空形成ステップが図7Dに示されている。
【0058】
ポンプによる真空形成時、基板601は、大気圧から真空へ移行させられる。特に、ガスが、フィルタ621及び通気孔626を介して取出し可能な基板搬送カセット600から排出させられるが、取出し可能な基板搬送カセット600の外側の粒子が、取出し可能な基板搬送カセット600に進入して基板601を汚染することが防止される。ロードロック719のポンプによる真空形成時、ロードロック710の内面に堆積している粒子の一部は、巻き上げられ、ロードロック719内で自由かつ不規則に移動し始める。同様に、取出し可能な基板搬送カセット600の外面に堆積している粒子も、離反させられ、ロードロック719内を自由かつ不規則に移動し始める。しかしながら、粒子は基板601に到達することができない。なぜならば、フィルタ621及び通気孔626が、取出し可能な基板搬送カセット600の中実な壁部と共に、粒子に対する透過不可能なバリヤとなっているからである。
【0059】
基板601が最初に取出し可能な基板搬送カセット600内に配置された時に取出し可能な基板搬送カセット600の内壁に粒子が堆積していることが可能である。これらの内部粒子の存在を最小限に抑制するために、取出し可能な基板搬送カセット600の内面は、基板601を導入する前に徹底的にクリーニングされるべきである。しかしながら、関連する技術分野の当業者に明らかであるように、利用可能な最良のクリーニング技術を用いてさえも、全ての粒子を排除することはほとんど不可能である。したがって、基板601の臨界的な領域へのあらゆる残留する内部粒子の移動の可能性も、最小限に抑制されなければならない。すなわち、本発明の実施例において、ガスの流速が低減され、これにより、粒子が取出し可能な基板搬送カセット600の内壁から離反される傾向を最小限に抑制する。本発明の実施例では、フィルタ621と通気孔626とは、取出し可能な基板搬送カセット600内の低い流速を保証する手段を提供する。なぜならば、フィルタ621と通気孔626とは、分子の通路を減速させるからである。フィルタの厚さに亘って大きすぎる圧力差が形成された場合にフィルタ621に生じる損傷を回避するために、十分に大きなフィルタ面積を有することが重要である。このような損傷の可能性は、ガス分子が、取出し可能な基板搬送カセット607を出発するために利用可能な開放領域全体の量を過剰に制限することによって形成される。さらに、ガス流を過剰に制限するフィルタを使用することは、長いポンプによる真空形成時間を必要とし、このことは、リソグラフィ装置のスループットを低減し、経済的に不都合な影響を与える。
【0060】
ガス流が、粒子のサイズに応じて、表面に堆積している粒子の動作に種々異なる影響を与えることが観察された。より大きな粒子(例えば>5ミクロン)は容易に離反されやすいのに対し、より小さな粒子(例えば<0.1ミクロン)は頑固に付着しやすい。粒子が大きいほど、所定のガス流速で表面から離反しやすくなる。幸い、この同じ理由から、より大きな粒子は、表面からクリーニング除去しやすく、このことは、より大きな粒子が、徹底的にクリーニングされた取出し可能な基板搬送カセット607内で見つけにくいということを意味する。したがって、発明の実施例において、所定のサイズ、例えば1ミクロンに等しい又はこれよりも小さな粒子を除去しない程度に十分に低い速度で(すなわち“許容できる最大のガス流速”)で取出し可能な基板搬送カセット607内のガスを除去すれば十分であり、前記所定のサイズは、クリーニングプロセスによって有効に除去されることができる粒子サイズ、例えば0.5ミクロンよりも幾分大きい。統計的にこの実施例において、クリーニング後には>0.5ミクロンの粒子は存在しにくく、流速は、>1ミクロンの粒子を妨害しやすい流速よりも低いので、あらゆる残留する粒子(<0.5ミクロン)が圧力移行中に取出し可能な基板搬送カセットの内面から離反される傾向は低い。許容できる最大のガス流速は、フィルタ621の近傍の位置において取出し可能な基板搬送カセット内で測定されるべきである。なぜならば、容器の入口又は出口に接近するにつれて速度が増大するからである。
【0061】
基板601に取外し可能なカバーを取り付けることによって粒子から基板601の敏感な領域を保護することによって、保護のさらに大きな手段を達成することができる。すなわち、本発明の実施例では、米国特許第6239863号(上に引用した)に開示されているペリクル等の取外し可能なカバーがレチクルに取り付けられ、カバーされたレチクルは取出し可能な基板搬送カセット600内において包囲される。別の意味で用いられない限り、「マスク」及び「レチクル」という用語は両方とも本発明の文脈において、露出されたレチクルと、取外し可能なカバーによって保護されたレチクルとを指す。
【0062】
図7Eを参照すると、ポンプによる真空形成の後、真空側ドア723が開放し、真空ロボット727がロードロック719に到達する。位置決め部材対617及び619を使用してカセット・基板配列に連結された後、ロボット727は、カセット・基板配列をロードロック719から取出し、これをプロセスチャンバ725へ移動させる。
【0063】
図7Fを参照すると、真空ロボット727は、カセット・基板配列を第2の貯蔵シェルフ729上に配置し、カセット・基板配列から分離する。本発明の実施例において、基板は、特定の基板、例えば基板601がプロセスチャンバから排出されることを要求されるか又は特定の基板が真空チャンバにおけるリソグラフィ露光、すなわち“処理”のために必要とされるまで、第2の貯蔵ラック貯蔵室内において、取出し可能な基板搬送カセット600内に貯蔵されている。チャンバからの排出が要求された場合、特定のレチクルを収容しているカセット・基板配列は、前記ステップを全く逆の順序を辿ることにより取り出される。プロセスチャンバのリソグラフィ露光段階において基板を処理するための別のステップを、図7G及び図7Hを参照してこれから説明する。
【0064】
図7Gを参照すると、真空ロボット727が、カセット・基板配列に取り付けられるために接近すると、ロッキング装置733が展開し、シェル607における凹所(図示せず)に係合する。このようにして、ロッキング装置733は、シェル607を一時的に第2の貯蔵ラック731に連結させる。
【0065】
図7Hを参照すると、真空ロボット727は、基板601を収容している基板搬送装置627を引っ張り、この基板搬送装置をシェル607から分離させ、シェルは、第2の貯蔵ラック731のシェルフ729上で空のままである。図示していないが、ここから、真空ロボット729は、基板601をステージのマウント又はチャック(図示せず)上に配置する。次いで、基板601は、基板搬送装置627から分離される。本発明の実施例では、チャッキングの間又はその後、基板搬送装置627は真空ロボット727に連結されたままである。ステージからの基板601の取出し、第2の貯蔵ラック731にとどまっている、空のシェル607における基板搬送装置627及び基板601の交換、及びロッキング装置733の解放は、上記のステップを全く逆の順序を辿る。
【0066】
取出し可能な基板搬送カセットの択一的な実施例が図8に示されている。図8を参照すると、下側部分807と上側部分811とを有する取出し可能な基板搬送カセット800が示されている。下方に面したパターン形成された領域803(破線で、四角形の中にXを加えた形状として示されている)を有する基板801は、取出し可能な基板搬送カセット800の下側部分807に載置されている。特に、基板の下部の角隅809は、下側部分807の下側部分位置決め部材805内に嵌合している。取出し可能な基板搬送カセットの上側部分811、すなわち“トップ”は基板801に載置されている。特に、基板801の上部の角隅813は、トップ811における上側部分位置決め部材815によって形成された凹所に嵌合している。基板が、下側部分807に嵌合されかつトップ811が基板に載置されていると、シール817が、第1の面819と向き合う。シール817の目的は、粒子が取出し可能な基板搬送カセット800に進入するのを防止することである。シール817は、ガスを透過させることができるが、粒子を透過させることはできない。例えば、実施例において、シール817は、第1の面819における対応する溝にゆるく嵌合する、突出した同心的な垂直なフランジを備えた隆起された面を有する、“曲がりくねった経路”であることができる。択一的に、シール817は、ガス及び粒子の両方に対して不透過性であるように選択されることができる。例えば実施例において、図8に示したようにシール817はOリング型エラストマシールである。トップ811が所定の位置にある場合、縁部帯材821が、下側部分の側方縁部823をゆるく取り囲んでいる。縁部帯材821の目的は、より曲がりくねった経路を形成することによって、外部から取出し可能な基板搬送カセット800内への粒子の進入をさらに妨害することである。縁部帯材821はさらに、基板801を取り出すために取出し可能な基板搬送カセット800が開放状態に保持されている場合に、トップ811を支持するために使用されることができる第2の面825を提供するために使用される。フィルタ827と通気孔829とは、パターン形成された領域803とは反対側、つまり基板のブランク側に面して配置されている。フィルタ827と通気孔829とにより、ガスは、閉鎖された取出し可能な基板搬送カセット800に自由に進入及び流出することができるが、粒子の通過流を妨害しない。本発明の実施例に基づく取出し可能な基板搬送カセット800を有する基板搬送システムをこれから図9A〜9B及び9H〜9Jを参照に説明する。
【0067】
図9Aを参照すると、本発明の実施例において、基板搬送システム999は箱903を有する。箱903は、取出し可能な基板搬送カセット800と基板801とを収容するために使用されている。一般的なタイプの箱は、“標準機械的インタフェース(SMIF)レチクルポッド”である。すなわち、しかしながら、“箱”は概して、実質的に平坦なベース919と解離可能な蓋915とを有するあらゆる気密な容器を表すために使用され、この容器において基板801が機械から機械へ搬送される。蓋915に結合されたハンドル905によって、マニピュレータ又は動作装置、すなわち“大気ロボット”901はハンドル905によって箱903を取り上げることができる。ラッチ手段(図示せず)はベース919と蓋915とを一時的に結合させたまま保持する。ベース919と蓋915との間のシール(図示せず)は、ガス及び粒子が箱913に進入しかつ箱から流出するのを防止する。
【0068】
本発明の実施例では、基板801と取出し可能な基板搬送カセット800は、箱903内で貯蔵及び搬送される。各基板801は、個々の取出し可能な基板搬送カセット800内に配置され(これによりカセット・基板配列を形成している)、取出し可能な基板搬送カセット800自体は、箱903内に配置されている(これにより、箱・カセット・基板配列を形成している)。簡略化及び明瞭性のために、ここでの説明は、1つの基板のみを保持する箱に限定されているが、複数の基板を保持する箱も本発明によって取り扱われることもできることがすぐに明らかになるであろう。例えば、現在使用されているSMIFレチクルポッドの1つのタイプは、6つまでのレチクルを保持することができる。
【0069】
本発明の実施例において、箱・カセット・基板配列は、一時的に第1の貯蔵ラック911のシェルフ909に配置される。実施例では、第1の貯蔵ラック911は、“非真空(OOV)ラック”である。
【0070】
図9Bを参照すると、本発明の実施例では、基板搬送システム999はさらに、出入モジュール913を有する。出入モジュール913は、解離装置(図示せず)と、ロードロック925と、搬送シャトル923とから成っている。さらに、実施例において、出入モジュール913にはさらに、段部917とエレベータ921とが設けられている。さらに別の実施例では、出入モジュール913は、大気側ゲート弁931と、真空側ゲート弁933と、プロセスチャンバ937とを有する。
【0071】
実施例では、出入モジュール913のコンパクトな配列は、大気ロボット901から要求される動作範囲を著しく低減する。このようにして、著しく小さな大気ロボット901を使用することが可能である。より小さな大気ロボット901を使用できることにより、概してリソグラフィ装置において極めて欠乏している、貴重な空間を解放させる。さらに、本発明の実施例に基づくより小さな大気ロボット901を使用できることにより、ロボット901により生ぜしめられる熱及び振動の量が低減される。熱及び振動は、リソグラフィ装置における性能低下の主要な原因である。
【0072】
図9Hに示したように、本発明の別の実施例では、出入モジュール913はさらに真空ロボット935を有する。
【0073】
図9Iは、第2の貯蔵ラック939の単純化された正面図を示している。本発明の実施例では、真空ロボット935はカセット・基板配列を、プロセスチャンバ937内に配置された第2の貯蔵ラック939へ搬送する。第2の貯蔵ラック939には、複数のシェルフ941と段部943とが設けられている。プロセスチャンバ937のリソグラフィ露光段階において基板を処理するための別の特徴を、ここで図9Jを参照して説明する。
【0074】
図9Jを参照すると、リソグラフィ露光のための準備において、真空ロボット935は、基板801をリソグラフィ露光段階947のチャック945に配置する。チャック945は、例えば、エネルギ供給された又は電気的に負荷された時にレチクル締付け力を形成するために、及びエネルギ供給停止された時、短絡した時、又はその他の形式で電気的に放電されたときにレチクルを解放するために使用される静電的なチャックであることができる。
【0075】
本発明の実施例に基づく基板搬送システムを使用してリソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための典型的な方法をここで図9A〜9Kを参照して説明する。
【0076】
図9Aには、大気ロボット901が示されており、この大気ロボット901は、箱・カセット・基板配列(取出し可能な基板搬送カセット800と基板801とを収容した箱903)を第1の貯蔵ラック911におけるシェルフ909上に配置する。特定のレチクルに対する要求に基づき、大気ロボット901は、箱・カセット・基板配列をラック911から、図9Bに示された出入モジュール913へ搬送する。
【0077】
図9Bを参照すると、箱の蓋915は、モジュール913の段部917に載置されている。解離装置(図示せず)は箱の蓋915をベース919から解離させる。ベース919はエレベータ921に載置されている。
【0078】
次いで、図9Cに示したように、エレベータ921はベース919を下降させ、このベース919はカセット・基板配列(基板801を収容した取出し可能な基板搬送カセット800)を蓋915から離れて支持している。シャトル923は、ロードロック925内に停止させられたままであり、これにより、エレベータ921と、ベース919と、カセット・基板配列とは、衝突することなくシャトル923を通過して下方へ移動する。
【0079】
図9D及び9Eを参照すると、シャトル923は、カセット・基板配列へ移動し、これを掴む。次いで、エレベータ921はさらにベース919を下降させ、シャトル923はベース位置決め部材929を通過することができる。この時点において、カセット・基板配列のベース部分907は、唯一シャトルフィンガ927に載置される。シャトル923は次いでカセット・基板配列をロードロック925内へ移動させる。
【0080】
図9F及び9Gを参照すると、シャトル923は依然としてロードロック925内に位置したまま、エレベータ921がベース919を蓋915にまで持上げる。箱ラッチ/ラッチ解除装置(図示せず)は、ベース919と蓋915とをラッチ結合する。この時点において、エレベータ921は下降し、段部917に載置された箱903を残留させる。
【0081】
望まれるならば、大気ロボット901は、いまや空の箱903を取り出し、この箱を、別の箱・カセット・基板配列と交換する。例えば、2つの出入モジュール913を有するリソグラフィ装置においては、第1のモジュール913は、基板装填機能を行うことに専従させられることができ、第2のモジュール913は、基板排出機能を行うことに専従させられることができる。その場合、大気ロボット901は、空の箱903を第1のモジュール913から取り出し、この箱を、既に処理されたレチクルを受け取るための第2のモジュール913に配置する。次いで、大気ロボット901は、処理された基板を収容する箱903を、第2のモジュール913から取り出し、この箱を貯蔵ラックに配置する。次いで、大気ロボット901は、処理したい次の基板を収容した箱903を貯蔵ラックから取り出し、この箱を第1のモジュール913に配置する。これに対して、出入モジュール913を1つしか有していないリソグラフィ装置の場合、モジュール913はレチクルの装填及び排出のために使用される。この場合、大気ロボット901は、レチクルが処理されて箱903内に戻るまで待機し、この後箱903を取り出す。単一又は複数の出入モジュール913を有する装置のための製造スループットを最大化するその他の一連動作が、ここの開示に基づき当業者に明らかとなるであろう。これらの一連動作は、スループットを最大化するために空の箱903を出入モジュール913から取り出すことを必要としてもしなくてもよい。
【0082】
図9Gに示したように、エレベータ921が経路から外れている場合、シャトル923は、エレベータ921上に引っ込み、大気側ゲート弁931が閉鎖するための経路を開放する。次いで、ロードロック925にポンプで真空が形成される。上に説明したように、箱903は、この時点に存在してもしなくてもよい。
【0083】
図9Hを参照すると、所望の真空レベルがロードロック925内に達成されると、真空側ゲート弁933が開放し、真空ロボット935がロードロック925内に到達してカセット・基板配列を取り上げ、プロセスチャンバ937内へ搬送する。
【0084】
図9Iを参照すると、真空ロボット935は次いでカセット・基板配列をプロセスチャンバ437内の第2の貯蔵ラック939へ搬送する。図9Iは、シェルフ941及び段部943を有する、第2の貯蔵ラック939の単純化された正面図を示している。この図において、レチクルの挿入及び取り出し方向は、紙面に対して垂直方向である。図9Iの下半分を参照すると、真空ロボット935の端部エフェクタ940がカセット・基板配列を底部シェルフ941に挿入しているところが示されている。実施例では、挿入は、段部943との上部811の縁部帯材821の干渉を回避するのに十分な高さで行われる。水平方向の挿入動作を行った後、端部エフェクタ940を使用して、真空ロボット935が下部807を底部シェルフ941まで下降させ、抜き出る。
【0085】
図9Iの上半分を参照すると、下部807が、真空ロボット935によって中間シェルフ941に配置された後にこの中間シェルフに載置されているところが示されている。前記下方へのロボット動作の間、縁部帯材821の表面825は、段部943に載置させられ、これにより上部811がベースプレート307から分離させられ、この動作は、シェルフ941に到達するまで下方へ継続する。つまり、実施例において、全てのカセット・基板配列は、開放状態において第2の貯蔵ラックに貯蔵されている。端部エフェクタ部分をシェルフ441とベースプレート307との間に挿入した後、真空ロボット935は、小さな上方移動を行うことによって基板801をステージに取り付けるために、下部807及び基板801を抜き出すことができる。この動作は、下部807及び基板801の取出し可能なレチクルカセットを提供するが、上部811の取出し可能なレチクルカセットは提供しない。このプロセスをさらに詳しく以下に説明する。小さな上方移動の後、基板801は、依然として段部943によって支持されている上部811に接触しない。次いで、真空ロボット935は、紙面に対して垂直な水平動作を用いて下部807及び基板801を抜き出し、上部811を段部943上に載置させておく。基板をリソグラフィ装置から排出するために、真空ロボット935は、上に説明しかつ図9Iの下半分に示したように、挿入動作順序を全く逆の順序で辿ることによってカセット・基板配列の全体を取り出す。プロセスチャンバ937のリソグラフィ露光段階における基板を処理するためのさらなるステップを、図9J及び9Kを参照してこれから説明する。
【0086】
リソグラフィ露光の準備を行うとき、真空ロボット935は基板801をリソグラフィ露光ステージ947のチャック945に配置する。真空ロボット935は、基板801がチャック945に接触するまでまず上方へ移動する。次いで、チャック945にエネルギ供給され、基板801を締付ける(図9J)。この後、真空ロボット935は下方へ移動し、チャック945に取り付けられた基板801を置き去り、チャック945に取り付けられていない下側部分807を運び去る(図9K)。露光ステージ947からの基板の開放及び除去は、全く逆の順序で行われる。
【0087】
基板、構成部材、及びリソグラフィシステムのその他の特徴の操作を命令するプログラムを実行するために、プログラムされたコンピュータシステムが使用される。ここに記載された教示に基づき、本発明のシステム及び方法を実施するためのプログラムの設計が、関連技術分野の当業者に明らかとなるであろう。
【0088】
結論
本発明の様々な実施例が上に説明されているが、これらの実施例は単なる例として示されたものであり、限定ではないと理解されたい。形状及び細部における様々な変更が、添付の請求項に定義されているような発明の思想及び範囲から逸脱することなく、前記実施例に加えられることは当業者によって理解されるであろう。したがって、本発明の幅及び範囲は、上記の典型的な実施例のいずれによっても限定されるべきでなく、冒頭の請求項及びその均等物に基づいてのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の実施例に基づくレチクル搬送システムを示す図である。
【図2】
本発明の実施例に基づく、取出し可能なレチクルカセットを示す図である。
【図3】
本発明の実施例に基づく、取出し可能なレチクルカセット内のレチクルとペリクルとの配列を示す図である。
【図4】
本発明の実施例による取出し可能なレチクルカセットにレチクルを装填する方法を示す図である。
【図5】
本発明の実施例による取出し可能なレチクルカセットにレチクルを装填する方法を示す図である。
【図6】
本発明の実施例による基板搬送システムを示す図である。
【図7A】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図7B】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図7C】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図7D】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図7E】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図7F】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図7G】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図7H】
本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。
【図8】
本発明の実施例による、取出し可能な基板搬送カセットを示す図である。
【図9A】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9B】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9C】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9D】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9E】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9F】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9G】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9H】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9I】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9J】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【図9K】
本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。
【符号の説明】
100 レチクル搬送システム、 105 インデクサ、 107 ドア、 109 レチクル、 110 ペリクル、 111 レチクルカセット、 113 端部エフェクタ、 115 ロボットアーム、 117 シール、 205 内部チャンバ、 210 外部チャンバ、 600 基板搬送カセット、 601 基板、 603 トレイ、 605 トレイ位置決め部材、 607 シェル、 611 シェル、 613 係合タブ、 615 端部エフェクタ、 617 タブ位置決め部材、 619 端部エフェクタ位置決め部材、 621 フィルタ、 623 パターン形成された側、 625 ブランク側、 626 通気孔、 627 基板搬送装置、 701 箱、 707シェルフ、 709 第1の貯蔵ラック、 711 ベース、 713 蓋、 715 ハンドル、 717 大気圧ロボット、 718 解離装置、 719 ロードロック、 721 大気側ドア、 723 真空側ドア、 725 プロセスチャンバ、 727 真空ロボット、 729 シェルフ、 731 第2の貯蔵ラック、 733 ロッキング装置、 800 基板搬送カセット、 801 基板、 803 パターン形成された領域、 805 下側部分位置決め部材、 807 下側部分、 811 上側部分、 815 上側部分位置決め部材、 817 シール、 819 第1の面、 821 縁部帯材、 823 側方縁部、 827 フィルタ、 829 通気孔、 897 下側部分、 901 大気ロボット、 903 箱、 905 ハンドル、 907 ベース部分、 909 シェルフ、 911 貯蔵ラック、 913 出入モジュール、 913 箱、 915 蓋、 917 段部、 919 ベース、 921 エレベータ、 923 搬送シャトル、 925 ロードロック、 927 シャトルフィンガ、 929 ベース位置決め部材、 931 大気側ゲート弁、 933 真空側ゲート弁、 935 真空ロボット、 939 第2の貯蔵ラック、 937 プロセスチャンバ、 940 端部エフェクタ、 941 シェルフ、 945 チャック、 947 リソグラフィ露光装置、 999 基板搬送システム
Claims (52)
- ロボットアームを有するリソグラフィ装置のためのレチクル搬送システムにおいて、
(a)複数のレチクルと取出し可能なレチクルカセットとを貯蔵するインデクサが設けられており、
(b)前記ロボットアームに結合された端部エフェクタが設けられており、該端部エフェクタが、前記複数のレチクルのうちの1つが前記取出し可能なレチクルカセット内に配置されかつその後に搬送されることを可能にするために、前記複数のレチクルのうちの1つに係合するようになっており、
(c)前記複数のレチクルのうちの前記1つを前記取出し可能なレチクルカセット内にシールするためのシールが設けられていることを特徴とする、リソグラフィ装置のためのレチクル搬送システム。 - 前記取出し可能なレチクルカセットが、内部チャンバと外部チャンバとを有している、請求項1記載のレチクル搬送システム。
- 前記シールが前記端部エフェクタに結合されている、請求項1記載のレチクル搬送システム。
- 前記シールが前記ロボットアームに結合されている、請求項1記載のレチクル搬送システム。
- 前記シールが、前記取出し可能なレチクルカセットをロボットアームに取り付けるための真空システムを含んでいる、請求項1記載のレチクル搬送システム。
- 前記シールが、前記取出し可能なレチクルカセットをロボットアームに取り付けるための磁気システムを含んでいる、請求項1記載のレチクル搬送システム。
- レチクルをインデクサからリソグラフィ装置におけるマウントまで搬送する方法において、
(a)インデクサ内に貯蔵されたレチクルを端部エフェクタに装填し、
(b)所定の配列を形成するために、インデクサに貯蔵された取出し可能なレチクルカセット内にレチクルを装填し、この場合前記取出し可能なレチクルカセットが前記レチクルに接触せず、
(c)前記配列をインデクサから、リソグラフィ露光を行うためのマウントにまで搬送するステップから成ることを特徴とする、レチクルをインデクサからリソグラフィ装置におけるマウントまで搬送する方法。 - リソグラフィ露光を行った後に前記配列をインデクサに戻すステップを有する、請求項7記載の方法。
- リソグラフィ装置においてレチクルを搬送する方法において、
(a)複数のレチクル及び取出し可能なレチクルカセットをインデクサに貯蔵し、
(b)前記複数のレチクルのうちの1つが取出し可能なレチクルカセット内に配置されることを可能にするために、複数のレチクルのうちの1つに係合する端部エフェクタをロボットアームに結合し、
(c)端部エフェクタに結合されたシールを用いて前記複数のレチクルのうちの1つを取出し可能なレチクルカセット内にシールし、シールされた配列を形成し、
(d)該シールされた配列を搬送する
ステップを有することを特徴とする、リソグラフィ装置においてレチクルを搬送する方法。 - リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システムにおいて、
少なくとも1つの取出し可能な基板搬送カセットが設けられており、それぞれの取出し可能な基板搬送カセットが、少なくとも1つの通気孔と少なくとも1つのフィルタとを有しており、
基板搬送装置が設けられており、該基板搬送装置が、トレイと、基板を支持する少なくとも1つのトレイ位置決め部材とを有しており、
ロボットアームに結合された端部エフェクタが設けられており、該端部エフェクタが、カセット・基板配列を形成するために、基板が前記取出し可能な基板搬送カセットのうちの1つの内部に配置されることを可能にするために前記基板搬送装置と係合するようになっていることを特徴とする、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システム。 - それぞれの取出し可能な基板搬送カセットがさらに、基板が取出し可能な基板搬送カセット内に配置された後に該取出し可能な基板搬送カセットの開口をフランジに対してシールするシールを有している、請求項10記載の基板搬送システム。
- 前記シールが前記基板搬送装置に結合されている、請求項11記載の基板搬送システム。
- 前記シールが、前記取出し可能な基板搬送カセットを前記フランジに取り付けるための真空システムを含んでいる、請求項11記載の基板搬送システム。
- 前記シールが、前記取出し可能なカセットを前記フランジに取り付けるための磁気システムを含んでいる、請求項11記載の基板搬送システム。
- 前記少なくとも1つの通気孔と少なくとも1つのフィルタとが、基板のパターン形成された側とは反対側に配置されている、請求項10記載の基板搬送システム。
- 前記フランジに結合された係合タブが設けられており、該係合タブが、1つ又は2つ以上のタブ位置決め部材を有している、請求項10記載の基板搬送システム。
- 1つ又は2つ以上の端部エフェクタ位置決め部材が設けられており、該端部エフェクタ位置決め部材が、前記1つ又は2つ以上のタブ位置決め部材に係合し、前記カセット・基板配列を搬送するようになっている、請求項16記載の基板搬送システム。
- ベース及び蓋を有する箱が設けられており、前記カセット・基板配列のうちの1つ又は2つ以上が、前記箱内に配置され、箱・カセット・基板配列を形成するようになっている、請求項10記載の基板搬送システム。
- 前記箱が、標準的な機械的なインタフェースである、請求項18記載の基板搬送システム。
- 1つ又は2つ以上のシェルフを有する第1の貯蔵ラックが設けられており、前記シェルフが、前記箱・カセット・基板配列を保持する、請求項18記載の基板搬送システム。
- 前記第1の貯蔵ラックが、非真空貯蔵ラックである、請求項20記載の基板搬送システム。
- 解離装置が設けられており、前記蓋が前記ベースから解離されるようになっている、請求項18記載の基板搬送システム。
- 前記解離装置が、ディポッディングステーションである、請求項22記載の基板搬送システム。
- 前記解離装置が、標準的な機械的なインタフェースディポッディングステーションである、請求項22記載の基板搬送システム。
- 前記カセット・基板配列を前記箱・カセット・基板配列から取り出した後に前記カセット・基板配列を収容するロードロックが設けられている、請求項18記載の基板搬送システム。
- 前記カセット・基板配列が大気圧から真空へ移行させられた後に前記カセット・基板配列を収容するプロセスチャンバが設けられており、前記少なくとも1つの通気孔と前記少なくとも1つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入しかつ移行中に基板の表面に到達するのを制限するようになっている、請求項25記載の基板搬送システム。
- 前記プロセスチャンバ内に配置された第2の貯蔵ラックが設けられており、該第2の貯蔵ラックが、前記カセット・基板配列を保持する1つ又は2つ以上のシェルフを有している、請求項26記載の基板搬送システム。
- 前記第2の貯蔵ラックが、真空の貯蔵室である、請求項27記載の基板搬送システム。
- リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための取出し可能な基板搬送システムにおいて、
下部と上部とが設けられており、
基板の1つ又は2つ以上の下部角隅を支持する、前記下部内に配置された1つ又は2つ以上の下部位置決め部材が設けられており、
前記上部内に配置された1つ又は2つ以上の上部位置決め部材が設けられており、該上部位置決め部材に、基板の1つ又は2つ以上の上部角隅が嵌合させられるようになっており、
前記基板のパターン形成された側とは反対側に配置された、少なくとも1つのフィルタと少なくとも1つの通気孔とが設けられていることを特徴とする、基板を大気圧から真空へ移行させるための取出し可能な基板搬送システム。 - 基板が取出し可能な基板搬送カセット内に配置された後に前記下部と前記上部とをシールするシールが設けられている、請求項29記載の取出し可能な基板搬送カセット。
- 前記下部の1つ又は2つ以上の側縁部を取り囲んだ縁部帯材が設けられており、前記縁部帯材が、取出し可能な基板搬送カセットの外部からその内部への粒子の進入を防止し、前記縁部帯材が、前記上部を支持するための表面を提供する、請求項29記載の取出し可能な基板搬送カセット。
- 前記シールが、ガスに対して透過性であるが、粒子に対して実質的に不透過性である、請求項30記載の取出し可能な基板搬送カセット。
- 前記シールが、突出した同心的な垂直なフランジを備えた隆起面から成っており、前記フランジが、前記上部に設けられた1つ又は2つ以上の対応する溝に嵌合するようになっている、請求項30記載の取出し可能な基板搬送カセット。
- 前記シールが、ガスに対して透過性であるが、粒子に対して実質的に不透過性である、請求項30記載の取出し可能な基板搬送カセット。
- 前記シールが、Oリングエラストマシールである、請求項30記載の取出し可能な基板搬送カセット。
- リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システムにおいて、
1つ又は2つ以上の取出し可能な基板搬送カセットが設けられており、該それぞれの取出し可能な基板搬送カセットが、少なくとも1つの通気孔と少なくとも1つのフィルタとを有しており、
ロボットアームに結合された端部エフェクタが設けられており、該端部エフェクタにより、基板が、前記取出し可能な基板搬送カセット内に配置されることができ、これにより、カセット・基板配列を形成し、
ベース及び蓋を有する箱が設けられており、該箱が、前記カセット・基板配列のうちの1つ又は2つ以上を保持するようになっており、
箱・カセット・基板配列を保持するための、1つ又は2つ以上のシェルフを有する第1の貯蔵ラックが設けられており、
前記カセット・基板配列を大気圧から真空へ移行させるロードロックを有する出入モジュールが設けられており、前記少なくとも1つの通気孔と前記少なくとも1つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入して基板の表面に到達することを制限するようになっていることを特徴とする、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システム。 - 前記出入モジュールがさらに大気ディポッダを有している、請求項36記載の基板搬送システム。
- 前記出入モジュールがさらに、前記カセット・基板配列を昇降させるエレベータを有している、請求項36記載の基板配列システム。
- 前記出入モジュールがさらに、前記カセット・基板配列に係合して該カセット・基板配列を前記ロードロック内に搬送するシャトルを有している、請求項36記載の基板搬送システム。
- 前記カセット・基板配列が真空に移行させられた後に該カセット・基板配列を収容するプロセスチャンバが設けられている、請求項36記載の基板搬送システム。
- 前記プロセスチャンバ内に第2の貯蔵ラックが設けられており、該第2の貯蔵ラックが、前記カセット・基板配列を貯蔵するための複数のシェルフを有している、請求項40記載の基板搬送システム。
- リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法において、
(a)基板を取出し可能な基板搬送カセットに装填してカセット・基板配列を形成し、前記取出し可能な基板搬送カセットが、少なくとも1つの通気孔と少なくとも1つのフィルタとを有しており、
(b)前記カセット・基板配列を箱に装填して箱・カセット・基板配列を形成し、該箱が、ベースと蓋とを有しており、
(c)前記箱・カセット・基板配列を第1の貯蔵ラックのシェルフへ搬送し、
(d)前記箱・カセット・基板配列を解離装置へ搬送し、該解離装置において大気ロボットが前記蓋を前記ベースから解離させ、
(e)前記カセット・基板配列を前記箱から取り出し、
(f)前記カセット・基板配列をロードロックに装填し、
(g)前記ロードロックを大気圧から真空に移行させ、この移行中に、前記少なくとも1つの通気孔と前記少なくとも1つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入して基板の表面に到達することを制限することを特徴とする、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法。 - 1ミクロン以下の粒子を移動させないような低いガス流速度で、カセット・基板配列からガスを除去する、請求項42記載の方法。
- 前記移行ステップ(g)が完了した後、前記カセット・基板配列を前記ロードロックからプロセスチャンバへ搬送する、請求項42記載の方法。
- 前記カセット・基板配列を、前記プロセスチャンバ内に配置された第2に貯蔵ラックにおけるシェルフ上に貯蔵する、請求項44記載の方法。
- リソグラフィ装置において基板をインデクサからマウントに搬送する方法において、
(a)ロッキング装置をカセット・基板配列の凹所に係合させ、これにより前記カセット・基板配列のシェル部分をインデクサに結合させ、
(b)端部エフェクタを前記カセット・基板配列の基板搬送装置に係合させ、これにより、基板が前記カセット・基板配列から引き出された後に搬送されることを可能にし、
(c)前記基板搬送装置をマウントへ搬送し、
(d)リソグラフィ露光を行う前に前記基板を前記マウント上に配置する
ことを特徴とする、リソグラフィ装置において基板をインデクサからマウントに搬送する方法。 - リソグラフィ露光を行った後、基板を前記基板搬送装置へ戻し、該基板搬送装置を前記取出し可能な基板搬送カセットへ戻す、請求項46記載の方法。
- リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法において、
(a)基板を取出し可能な基板搬送カセットに装填してカセット・基板配列を形成し、前記取出し可能な基板搬送カセットが少なくとも1つの通気孔と少なくとも1つのフィルタとを有しており、
(b)前記カセット・基板配列を箱に装填して箱・カセット・基板配列を形成し、前記箱がベースと蓋とから成っており、
(c)前記箱・カセット・基板配列を第1の貯蔵ラックのシェルフへ搬送し、
(d)非真空における前記箱を、前記第1の貯蔵ラックから出入モジュールへ搬送し、
(e)前記箱のベースから前記箱の蓋をラッチ解除し、
(f)エレベータ上の前記ベースを下降させ、該ベースが前記カセット・基板配列を支持しており、
(g)前記カセット・基板配列をシャトルと係合させ、
(h)該シャトルを使用して前記カセット・基板配列をロードロック内へ搬送し、
(i)該ロードロックを大気圧から真空へ移行させ、この移行中に、前記少なくとも1つの通気孔と前記少なくとも1つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入して基板の表面に到達することを制限する
ことを特徴とする、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法。 - 前記移行ステップ(i)が完了した後に、前記カセット・基板配列を前記ロードックからプロセスチャンバへ搬送する、請求項48記載の方法。
- 前記カセット・基板配列を、前記プロセスチャンバ内に配置された第2の貯蔵ラックに設けられたシェルフ上に貯蔵する、請求項49記載の方法。
- 前記貯蔵ステップが、前記取出し可能な基板搬送カセットの縁部帯材が前記真空貯蔵室のシェルに関連した一組の段部の上に位置するように、前記カセット・基板配列を挿入することを含む、請求項50記載の方法。
- 前記取出し可能な基板搬送カセットの下部が前記シェルフの底面に載置されかつ前記取出し可能な基板搬送カセットの上部が、前記シェルフに関連した前記一組の段部に載置されるように、前記取出し可能な基板搬送カセットを下降させる、請求項51記載の方法。
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