JP2006032718A - 露光装置、基板処理装置、リソグラフィシステム及びデバイス製造方法 - Google Patents
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【課題】スループットの低下を招くことなく基板の温度調節を適切に行ない、適切に露光処理を行なうことのできる露光装置を提供する
【解決手段】露光装置の受け渡し部120は、基板処理装置から露光装置へ搬送する基板が載置される第1の基板載置部121及び露光装置から基板処理装置へ搬送する基板が載置される第3の基板載置部123とは別に、さらに別の基板載置部(第2の基板載置部122)を温度調節部として具備する。コータ・デベロッパから第1の基板載置部121に載置された基板は、すぐに温調部(第2の基板載置部122)に搬送され、第2のウエハ載置台122で基板温度が高精度に調節された後、露光装置本体に搬送される。ウエハがすぐに第2のウエハ載置台122に搬送されるので、第1の基板載置部121はすぐに空となり、次の基板を受け取れるようになり、コータ・デベロッパから露光装置への基板の搬送が待機状態となる事態が解消され、スループットの低下が防止される。
【選択図】 図2
【解決手段】露光装置の受け渡し部120は、基板処理装置から露光装置へ搬送する基板が載置される第1の基板載置部121及び露光装置から基板処理装置へ搬送する基板が載置される第3の基板載置部123とは別に、さらに別の基板載置部(第2の基板載置部122)を温度調節部として具備する。コータ・デベロッパから第1の基板載置部121に載置された基板は、すぐに温調部(第2の基板載置部122)に搬送され、第2のウエハ載置台122で基板温度が高精度に調節された後、露光装置本体に搬送される。ウエハがすぐに第2のウエハ載置台122に搬送されるので、第1の基板載置部121はすぐに空となり、次の基板を受け取れるようになり、コータ・デベロッパから露光装置への基板の搬送が待機状態となる事態が解消され、スループットの低下が防止される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、例えば半導体素子等のマイクロデバイスを製造する際に用いる露光装置、その露光装置にインラインにて接続されるコータ・デベロッパ等の基板処理装置、これら露光装置及び基板処理装置を有するリソグラフィシステム、及びその露光装置を用いてマイクロデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。
例えば半導体素子、液晶表示素子、CCD等の撮像素子、プラズマディスプレイ素子、薄膜磁気ヘッド、及びマイクロマシン等のマイクロデバイス(以下、電子デバイス又は単にデバイスと総称する)を製造する際のフォトリソグラフィ工程においては、マスクとしてのレチクルに形成されたパターンの像を、投影光学系を介してフォトレジストが塗布された半導体ウエハやガラスプレート等の感光基板(以下、単に基板又はウエハ、あるいは一般的に被処理体と称する)上に転写する露光装置が使用される。この露光装置としては、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置(ステッパー)や、レチクルとウエハとを投影光学系に対して同期して走査させて露光を行なうステップ・アンド・スキャン方式の露光装置(スキャニング・ステッパー)が広く使用されている。また、投影光学系と基板との間に液体を満たした液浸露光装置や、電子線を用いて露光を行なうEB露光装置も提案されている。
フォトリソグラフィ工程において、露光装置による露光工程の前工程は、フォトレジストをウエハに均一に塗布するレジスト塗布工程であり、また、露光装置による露光工程の後工程は、パターンを露光転写したウエハやガラスプレート等を現像する現像工程である。これら、露光工程の前後の工程におけるレジスト塗布及び現像を行なう装置として、ウエハを高速回転させフォトレジストをウエハに均一に塗布するスピンコータ等の塗布機能と、現像機能とを併せ持ったコータ・デベロッパ(C/D)と呼ばれる塗布・現像装置がある。塗布・現像装置は、必要に応じて冷却部やベーク部を有しており、さらに必要に応じてウエハ等の被処理体を一時保持しておくバッファ機能を有している。
このような露光装置や塗布・現像装置においては、各処理工程毎に処理ロットを投入する煩雑さを避けるとともに、フォトレジストの化学的特性を維持しつつスループットを向上させるために、通常、塗布・現像装置を露光装置に隣接して設置し、かつ塗布・現像装置と露光装置とを直接接続して、ウエハ等の被処理体を双方の装置間で自動で搬送する方式が採られている。一般的にインライン接続と呼ばれる方式であり、リソグラフィシステムの多くがこの方式による運用を行なっている。
露光装置と塗布・現像装置とをインライン接続した場合、双方の装置間に被処理体であるウエハを互いに受け渡すための受け渡し部が設けられる。受け渡し部は、塗布・現像装置から露光装置への受け渡し部、及び露光装置から塗布・現像装置への受け渡し部の両方の機能を有する必要があり、双方が独立して設けられる場合も、両方を兼ねた装置が設けられる場合もある。
露光装置と塗布・現像装置とをインライン接続した場合、双方の装置間に被処理体であるウエハを互いに受け渡すための受け渡し部が設けられる。受け渡し部は、塗布・現像装置から露光装置への受け渡し部、及び露光装置から塗布・現像装置への受け渡し部の両方の機能を有する必要があり、双方が独立して設けられる場合も、両方を兼ねた装置が設けられる場合もある。
また、近年、半導体のパターンが微細化するに伴って、露光工程における線幅等の露光性能の維持のために、被処理体であるウエハの温度管理に厳密さが要求されている。そのため、塗布・現像装置内部の冷却部とは別に、露光装置に投入する被処理体の温度管理を行なうための温度調節部(温調部)を具備したシステムもあるが、通常、この温度調節部は、塗布・現像装置の受け渡し部が兼ねている場合が多い。
これら受け渡し部及び温調部は、露光装置が管理及び制御をする場合もあるが、塗布・現像装置が管理及び制御する場合もある。また、露光装置や塗布・現像装置とは別個(上位)の装置(制御装置)が管理及び制御をする場合もある。
これら受け渡し部及び温調部は、露光装置が管理及び制御をする場合もあるが、塗布・現像装置が管理及び制御する場合もある。また、露光装置や塗布・現像装置とは別個(上位)の装置(制御装置)が管理及び制御をする場合もある。
このようなシステム、すなわち露光装置、塗布・現像装置、受け渡し装置、及びインライン接続のための搬送系等を有するリソグラフィシステムにおいて、高いスループットで効率よくマイクロデバイスを製造するためには、各装置間での基板の搬送を効率よく行なう必要がある。そのために、例えば各装置の制御部間で基板の搬送に関する情報をやり取りし、その情報に基づいて基板を搬送可能になるまでの時間を予測する等の処理を行なって、基板の受け渡しのスケジューリングや次動作の決定等を行なうシステムも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−75853号公報
塗布・現像装置は、通常、装置内に複数の基板処理部を具備しており、処理の終わった被処理体(ウエハ)から順に露光装置への搬送を行なう。すなわち、処理の終わった被処理体は順次受け渡し部に送り出される。
しかしながら、受け渡し部がウエハの温度を調節する温調部を兼ねていると、塗布・現像装置から露光装置に被処理体を送り込む時に、温度調節のために、被処理体が受け渡し部に長時間滞留することとなる。その結果、塗布・現像装置が露光装置に搬送する被処理体を受け渡し部に投入しようとする時に、未だ前の被処理体が受け渡し部に存在している確率が高くなり、新たな被処理体を受け渡し部に投入する際に待機時間が生じることとなり、あるいはまたその待機時間が長くなることとなり、スループットの低下を招くという問題がある。
しかしながら、受け渡し部がウエハの温度を調節する温調部を兼ねていると、塗布・現像装置から露光装置に被処理体を送り込む時に、温度調節のために、被処理体が受け渡し部に長時間滞留することとなる。その結果、塗布・現像装置が露光装置に搬送する被処理体を受け渡し部に投入しようとする時に、未だ前の被処理体が受け渡し部に存在している確率が高くなり、新たな被処理体を受け渡し部に投入する際に待機時間が生じることとなり、あるいはまたその待機時間が長くなることとなり、スループットの低下を招くという問題がある。
一方、露光処理の終了した被処理体では化学変化が持続しており、なるべく迅速に、しかもウエハ毎にばらつかないように露光装置から搬出し、塗布・現像工程においてベーク・現像等の次工程に投入する必要がある。
しかしながら、前述したように塗布・現像装置から露光装置への被処理体の搬入が効率よく行なえず被処理体が受け渡し部等に滞留することとなると、露光装置から塗布・現像装置への被処理体の搬送についても迅速に行なえなくなったり、あるいは露光から現像までの所要時間(露光の終了した被処理体の搬送時間)が被処理体によってばらついたりする可能性が高くなり、スループットの低下を招くとともに、製造したデバイスの特性にばらつきが生じる可能性が生じる。
しかしながら、前述したように塗布・現像装置から露光装置への被処理体の搬入が効率よく行なえず被処理体が受け渡し部等に滞留することとなると、露光装置から塗布・現像装置への被処理体の搬送についても迅速に行なえなくなったり、あるいは露光から現像までの所要時間(露光の終了した被処理体の搬送時間)が被処理体によってばらついたりする可能性が高くなり、スループットの低下を招くとともに、製造したデバイスの特性にばらつきが生じる可能性が生じる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、スループットの低下を招くことなく搬入される基板等の被処理体の温度調節を適切に行ない、適切に露光処理を行なうことのできる露光装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、露光装置に搬入する基板等の被処理体の温度調節を、スループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできる基板処理装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、基板処理装置から露光装置に基板等の被処理体を搬入する際に、その被処理体の温度調節をスループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできるリソグラフィシステムを提供することにある。
また本発明の他の目的は、スループットの低下を招くことなく基板等の被処理体の温度調節を適切に行なって露光処理を行なうことにより、高性能なデバイスを効率よく製造することのできるデバイス製造方法を提供することにある。
また本発明の他の目的は、露光装置に搬入する基板等の被処理体の温度調節を、スループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできる基板処理装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、基板処理装置から露光装置に基板等の被処理体を搬入する際に、その被処理体の温度調節をスループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできるリソグラフィシステムを提供することにある。
また本発明の他の目的は、スループットの低下を招くことなく基板等の被処理体の温度調節を適切に行なって露光処理を行なうことにより、高性能なデバイスを効率よく製造することのできるデバイス製造方法を提供することにある。
前記課題を解決するために、本発明に係る露光装置は、基板処理装置(20)とインラインにて接続され基板処理装置(20)との間で受け渡し部(120)を介して基板の受け渡しを行なう露光装置(10)であって、受け渡し部(120)は、前記基板処理装置(20)から搬入された基板が載置される第1の基板載置部(121)と、前記第1の基板載置部(121)の近傍に配置され、前記第1の基板載置部(121)に載置された前記基板が搬送されて載置され、当該載置された基板の温度調節を行なう第2の基板載置部(122)と、少なくとも前記第1の基板載置部(121)に載置された基板を前記第2の基板載置部(122)に搬送する搬送部(115)と、前記基板処理装置(20)に搬出する基板が載置される第3の基板載置部(123)と、を有し、前記第1の基板載置部(121)を介して搬入された基板を前記第2の基板載置部(122)において温度調節を行なって露光処理に供し、該露光処理の終了した前記基板を前記第3の基板載置部(123)を介して前記基板処理装置(20)に搬出する(図2参照)(請求項1)。
このような構成の露光装置(10)の受け渡し部(120)においては、基板処理装置(20)と露光装置(10)との間で基板を受け渡すための基板載置部が温調部を兼ねるのではなく、基板処理装置(20)から露光装置(10)へ搬送する基板が載置される第1の基板載置部(121)及び露光装置(10)から基板処理装置(10)へ搬送する基板が載置される第3の基板載置部(123)とは別に、温調部(第2の基板載置部(122))が設けられている。
従って、基板処理装置(20)から第1の基板載置部(121)に載置された基板は、すぐに搬送部(115)により温調部(第2の基板載置部(122))に搬送される。その結果、第1の基板載置部(121)はすぐに次の基板を受け取れるようになり、基板処理装置(20)において露光装置(10)への基板の搬送が待機される状態が解消される。またこれにより、露光装置(10)から基板処理装置(20)への基板の搬送も滞りなくスムースに行なわれることとなり、スループットの低下や特性のばらつきを防止することができる。また、基板の温度調節は専用の基板載置部において行なっているので、必要十分な時間を費やして高精度に行なうことができる。
従って、基板処理装置(20)から第1の基板載置部(121)に載置された基板は、すぐに搬送部(115)により温調部(第2の基板載置部(122))に搬送される。その結果、第1の基板載置部(121)はすぐに次の基板を受け取れるようになり、基板処理装置(20)において露光装置(10)への基板の搬送が待機される状態が解消される。またこれにより、露光装置(10)から基板処理装置(20)への基板の搬送も滞りなくスムースに行なわれることとなり、スループットの低下や特性のばらつきを防止することができる。また、基板の温度調節は専用の基板載置部において行なっているので、必要十分な時間を費やして高精度に行なうことができる。
好適には、少なくとも前記第1の基板載置部(121)及び前記第2の基板載置部(122)は、当該各基板載置部(121,122)の各基板載置面が鉛直方向に所定間隔をおいて略重なるように配置されている(図2参照)(請求項2)。
また好適には、前記基板を前記第1の基板載置部から前記第2の基板載置部に搬送する際の前記搬送部の移動範囲が、当該搬送部のみが移動する場合と比較して短くなるように、前記第1の基板載置部及び前記第2の基板載置部の何れか一方又は両方が、前記搬送部の前記搬送に伴って当該搬送部に対して相対的に移動する(請求項3)。
また好適には、第1〜第3の基板載置部の少なくとも何れか1つに対して、当該基板載置部の基板載置面にエアーフロー機構により所望の気体を吹き付けることにより(図4参照)、又は少なくとも一部にエアーカーテンを用いて仕切られた空間内に当該基板載置部を収容することにより(図5参照)、あるいは隔壁により仕切られた空間内に当該基板載置部を収容することにより(図6参照)、当該基板載置部に載置される基板を周囲雰囲気から隔離する(請求項4)。
また、本発明に係る基板処理装置は、露光装置とインラインにて接続され、前記露光装置との間で受け渡し部を介して基板の受け渡しを行なう基板処理装置であって、前記受け渡し部は、前記露光装置へ供給する基板が載置される第1の基板載置部と、前記第1の基板載置部の近傍に配置され、前記第1の基板載置部に載置された前記基板が搬送されて載置され、当該載置された基板の温度調節を行なう第2の基板載置部と、少なくとも前記第1の基板載置部に載置された基板を前記第2の基板載置部に搬送する搬送部と、前記露光装置から搬入された基板が載置される第3の基板載置部とを有し、露光対象の基板を前記第1の基板載置部を介して前記第2の基板載置部に搬送し、温度調節を行なって前記露光装置に供給し、前記露光装置において露光処理の終了した前記基板を前記第3の基板載置部を介して受け取る(請求項5)。
また、本発明に係るリソグラフィシステムは、基板処理装置と、前記基板処理装置と受け渡し装置を介してインラインにて接続される露光装置と、前記基板処理装置と前記露光装置との間に介在される前記受け渡し装置とを有するリソグラフィシステムであって、前記受け渡し装置は、前記基板処理装置から搬入される前記露光装置へ供給する基板が載置される第1の基板載置部と、前記第1の基板載置部の近傍に配置され、前記第1の基板載置部に載置された前記基板が搬送されて載置され、当該載置された基板の温度調節を行なう第2の基板載置部と、少なくとも前記第1の基板載置部に載置された基板を前記第2の基板載置部に搬送する搬送部と、前記露光装置から搬入された基板が載置される第3の基板載置部とを有し、露光対象の基板を前記第1の基板載置部を介して前記第2の基板載置部に搬送し、温度調節を行なって前記露光装置に供給し、前記露光装置において露光処理の終了した前記基板を前記第3の基板載置部を介して受け取り前記基板処理装置に搬出する(請求項6)。
また、本発明に係るデバイス製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、そのリソグラフィ工程では前述の何れかの露光装置を用いる(請求項7)。
なお、本欄においては、各構成に対して、添付図面に示されている対応する構成の符号を記載したが、これはあくまでも理解を容易にするためのものであって、何ら本発明に係る手段が添付図面を参照して後述する実施形態の態様に限定されることを示すものではない。
本発明によれば、スループットの低下を招くことなく搬入される基板等の被処理体の温度調節を適切に行ない、適切に露光処理を行なうことのできる露光装置を提供することができる。
また、露光装置に搬入する基板等の被処理体の温度調節を、スループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできる基板処理装置を提供することができる。
また、基板処理装置から露光装置に基板等の被処理体を搬入する際に、その被処理体の温度調節をスループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできるリソグラフィシステムを提供することができる。
また、スループットの低下を招くことなく基板等の被処理体の温度調節を適切に行なって露光処理を行なうことにより、高性能なデバイスを効率よく製造することのできるデバイス製造方法を提供することができる。
また、露光装置に搬入する基板等の被処理体の温度調節を、スループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできる基板処理装置を提供することができる。
また、基板処理装置から露光装置に基板等の被処理体を搬入する際に、その被処理体の温度調節をスループットの低下を招くことなく適切に行なうことのできるリソグラフィシステムを提供することができる。
また、スループットの低下を招くことなく基板等の被処理体の温度調節を適切に行なって露光処理を行なうことにより、高性能なデバイスを効率よく製造することのできるデバイス製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態のリソグラフィシステムについて、図1〜図7を参照して説明する。
まず、そのリソグラフィシステム1の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るリソグラフィシステム1の全体構成を示す図である。
図1に示すように、リソグラフィシステム1は、露光装置10及び基板処理装置としてのコータ・デベロッパ(C/D)20を有する。
なお、以下の説明においては、図1における紙面内の左右方向をX軸方向、図1における紙面内でX軸方向に直交する方向(上下方向)をY軸方向、また、これらX軸、Y軸に直交する紙面垂直方向をZ軸方向と規定して説明を行なう。
まず、そのリソグラフィシステム1の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るリソグラフィシステム1の全体構成を示す図である。
図1に示すように、リソグラフィシステム1は、露光装置10及び基板処理装置としてのコータ・デベロッパ(C/D)20を有する。
なお、以下の説明においては、図1における紙面内の左右方向をX軸方向、図1における紙面内でX軸方向に直交する方向(上下方向)をY軸方向、また、これらX軸、Y軸に直交する紙面垂直方向をZ軸方向と規定して説明を行なう。
まず、露光装置10の構成について説明する。
露光装置10は、チャンバ100を有し、そのチャンバ100は、仕切り壁103により内部が露光室101とローダ室102とに区分されている。
ローダ室102内には、露光装置側の基板搬送系としてのウエハローダ系110の大部分(図1中の符号111〜113、115〜118及び120の部分)が収容され、露光室101内には、レチクルのパターンをウエハWに転写する露光装置本体160が収容されている。
露光装置10は、チャンバ100を有し、そのチャンバ100は、仕切り壁103により内部が露光室101とローダ室102とに区分されている。
ローダ室102内には、露光装置側の基板搬送系としてのウエハローダ系110の大部分(図1中の符号111〜113、115〜118及び120の部分)が収容され、露光室101内には、レチクルのパターンをウエハWに転写する露光装置本体160が収容されている。
ウエハステージWSTは、不図示の防振パッドによって保持された不図示の定盤上をXY2次元方向に移動可能に構成されており、このウエハステージWSTに保持されたウエハWに対してレチクルパターンが転写されるようになっている。
なお、図1には、ウエハWが載置されるウエハステージWSTのみを示す。露光装置本体160のウエハステージWST以外の構成部は図示省略する。
なお、図1には、ウエハWが載置されるウエハステージWSTのみを示す。露光装置本体160のウエハステージWST以外の構成部は図示省略する。
ウエハローダ系110は、X軸方向に延びるXガイド111と、Xガイド111の上方(図1における紙面手前側、+Z側)においてXガイド111と交差してY軸方向に延びるYガイド112とを搬送ガイドとして備える。Yガイド112は、仕切り壁103を貫通した状態で設けられる。
ローダ室102内のXガイド111のチャンバ100の壁側(−Y側)には、X軸方向に所定間隔を隔ててキャリア台113A及び113Bが配置される。キャリア台113A及び113Bは、露光装置10をコータ・デベロッパ20とのインライン接続により運用する場合ではなく、複数のウエハを収納可能なオープンカセット(OC:Open Cassette)を用いて露光装置10に直接ウエハを投入する運用形態の場合に、そのオープンカセットOCが載置される台である。なお、オープンカセットの代わりに、フープ(FOUP:Front Opening Unified Pod)を載置する構造でも良い。
オープンカセットOC又はFOUPは、チャンバ100(ローダ室102)の−Y側の側壁に設けられた不図示の扉によって開閉可能な不図示の出し入れ口を介して、露光装置10の外部とローダ室102との間で出し入れされる。
オープンカセットOC又はFOUPは、手動型搬送車(PGV:Person Guided Vehicle )によって搬送しオペレータの手作業によって出し入れを行っても良いし、自走型搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)により搬送した後に自動的に出し入れを行なうようにしても良い。また、OHT(Over Head Transfer)を用いて上方からキャリア台113A及び113B上に設置しても良い。
オープンカセットOC又はFOUPは、手動型搬送車(PGV:Person Guided Vehicle )によって搬送しオペレータの手作業によって出し入れを行っても良いし、自走型搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)により搬送した後に自動的に出し入れを行なうようにしても良い。また、OHT(Over Head Transfer)を用いて上方からキャリア台113A及び113B上に設置しても良い。
Xガイド111上には、不図示の駆動装置に駆動されXガイド111に沿って移動する水平多関節型のロボット(スカラーロボット)115が設けられている。
また、Yガイド112には、不図示の駆動装置によって駆動されてYガイド112に沿って移動するウエハ・ロードアーム116とウエハ・アンロードアーム117とが設けられている。
さらに、Yガイド112の−Y方向端部の−X側の位置で、キャリア台113Aとキャリア台113Bとの間には、ターンテーブル(回転テーブル)118が配置され、ターンテーブル118からY方向に所定距離隔てた位置に、不図示のウエハエッジセンサが配置されている。
また、Yガイド112には、不図示の駆動装置によって駆動されてYガイド112に沿って移動するウエハ・ロードアーム116とウエハ・アンロードアーム117とが設けられている。
さらに、Yガイド112の−Y方向端部の−X側の位置で、キャリア台113Aとキャリア台113Bとの間には、ターンテーブル(回転テーブル)118が配置され、ターンテーブル118からY方向に所定距離隔てた位置に、不図示のウエハエッジセンサが配置されている。
また、Xガイド111のコータ・デベロッパ20側(−X側)の端部とローダ室102のコータ・デベロッパ20側の側壁との間に、本発明に係る装置間受け渡し部120が設けられている。
装置間受け渡し部120の構成を図2に示す。
装置間受け渡し部120は、図2に示すように、3個のウエハ載置台121〜123が、鉛直方向(Z方向)に所定間隔で配置された構成である。
装置間受け渡し部120の構成を図2に示す。
装置間受け渡し部120は、図2に示すように、3個のウエハ載置台121〜123が、鉛直方向(Z方向)に所定間隔で配置された構成である。
第1のウエハ載置台121は、コータ・デベロッパ20から露光装置10に搬入されるウエハ(露光処理前のウエハ)Wが一時的に載置される台であり、第3のウエハ載置台123は、露光装置10からコータ・デベロッパ20に搬送されるウエハ(露光処理前のウエハ)Wが一時的に載置される台である。これら第1のウエハ載置台121及び第3のウエハ載置台123は、各々、基台124及び126上に3本1組の支持ピン125及び127が設けられた構成であり、この支持ピン125及び127上に図示のごとく搬送対象のウエハWが載置される。
第2のウエハ載置台122は、コータ・デベロッパ20から露光装置10に搬入されるウエハWの基板温度を、露光処理に適した温度に高精度に調節する温度調節部としての基板載置部である。第2のウエハ載置台122には、コータ・デベロッパ20から一旦第1のウエハ載置台121に搬入されたウエハWが、ロボット115により移送されて載置される。また、第2のウエハ載置台122で温度調節のされたウエハWは、ロボット115により取り出され、ウエハ・ロードアーム116等を介して露光装置本体160のウエハステージWSTに搬入されて露光処理に供される。
第2のウエハ載置台122は、図示のごとく、基台128上に温調プレートとしての金属プレート129が設けられて形成される。第2のウエハ載置台122には、図示しない上下動ピンが設けられており、これが上昇することによりウエハWが金属プレート129より浮き上がり、ロボット115により保持され得る状態となる。また、これが下降することにより、ピン上に載置されたウエハWが金属プレート129上に密着して載置される。
金属プレート129の内部の表面(ウエハ載置面)近傍には、例えば同心円状あるいは渦巻き形状に、金属プレート129の温度を所望の温度に維持するための媒体が流れる流路が形成されている。金属プレート129のこの流路に、図示しないポンプ及び配管により所望の温度に制御された例えばHFE等の媒体を循環させることにより、金属プレート129の表面温度が高精度に所望の温度に維持・管理される。なお、温度制御のための構成物として、ペルチェ素子を用いるようにしても良い。
第2のウエハ載置台122において、ウエハWの温度は、露光装置本体160の露光環境の温度(さらに言えば、ウエハステージWST上のウエハ載置部の温度)と同一の温度となるように調整される。但し、装置間受け渡し部120からさらにウエハステージWSTまで運ばれる際の温度変化が正確に予測できる場合には、これを考慮した温度を目標温度としても良い。(例えば、受け渡し部120からウエハステージWSTまでウエハWを運ぶ間に、ウエハWがΔTだけ温度低下するような場合には、受け渡し部120(第2のウエハ載置台122)の目標温度をΔTだけ上げたものにしておく)。
第2のウエハ載置台122において、ウエハWの温度は、露光装置本体160の露光環境の温度(さらに言えば、ウエハステージWST上のウエハ載置部の温度)と同一の温度となるように調整される。但し、装置間受け渡し部120からさらにウエハステージWSTまで運ばれる際の温度変化が正確に予測できる場合には、これを考慮した温度を目標温度としても良い。(例えば、受け渡し部120からウエハステージWSTまでウエハWを運ぶ間に、ウエハWがΔTだけ温度低下するような場合には、受け渡し部120(第2のウエハ載置台122)の目標温度をΔTだけ上げたものにしておく)。
第1のウエハ載置台121〜第3のウエハ載置台123を有するこのような装置間受け渡し部120に対しては、露光装置10のYガイド111沿って移動するように設けられたロボット115、及び、後述するコータ・デベロッパ20の受け渡しインターフェイス部240のロボット243により、ウエハWが搬入されて載置され、また、載置されたウエハWが取り出される。
具体的には、コータ・デベロッパ20から露光装置10に投入されるウエハWは、受け渡しインターフェイス部240のロボット243により第1のウエハ載置台121に運び込まれ載置される。
第1のウエハ載置台121に載置されたウエハWは、露光装置10のロボット115により運び出され、第2のウエハ載置台122に移され、温度調節に供される。
第2のウエハ載置台122において温度調節されたウエハWは、ロボット115により取り出されて、Yガイド112に沿って移動するウエハ・ロードアーム116を介してウエハステージWSTに載置され、露光に供される。
第1のウエハ載置台121に載置されたウエハWは、露光装置10のロボット115により運び出され、第2のウエハ載置台122に移され、温度調節に供される。
第2のウエハ載置台122において温度調節されたウエハWは、ロボット115により取り出されて、Yガイド112に沿って移動するウエハ・ロードアーム116を介してウエハステージWSTに載置され、露光に供される。
また、露光処理の終了したウエハWは、Yガイド112に沿って移動するウエハ・アンロードアーム117によりウエハステージWSTからアンロードされ、ロボット115を介して第3のウエハ載置台123に搬入される。
そして、第3のウエハ載置台123に搬入されたウエハWは、コータ・デベロッパ20の受け渡しインターフェイス部240のロボット243により取り出され、コータ・デベロッパ20に搬入される。
そして、第3のウエハ載置台123に搬入されたウエハWは、コータ・デベロッパ20の受け渡しインターフェイス部240のロボット243により取り出され、コータ・デベロッパ20に搬入される。
ローダ室102(図1参照)内には、その他に、ローダ制御装置150が設けられている。
ローダ制御装置150は、露光装置10に投入されたウエハWが順次適切に露光装置本体160のウエハステージWSTにロードされ、また、露光処理の終了したウエハWが適切にウエハステージWSTからアンロードされるように、ウエハローダ系110の各部を制御する。また、ローダ制御装置150は、コータ・デベロッパ20との間で、コータ・デベロッパ20の受け渡しインターフェイス部240及び前述した露光装置10の装置間受け渡し部120を介して、ウエハWの受け渡しが効率よく適切に行なえるように、コータ・デベロッパ20との間で通信を行ない、ウエハローダ系110の各部を制御する。すなわち、コータ・デベロッパ20の制御装置と通信を行なうことにより、相互にウエハの処理状況に係る情報(データ)や処理の要求を送受し、これに基づいてウエハローダ系110における処理のスケジューリング等を行ない、最終的に、そのスケジューリング結果に従ってウエハの移動が行なえるようにウエハローダ系110の各部を制御する。
ローダ制御装置150は、露光装置10に投入されたウエハWが順次適切に露光装置本体160のウエハステージWSTにロードされ、また、露光処理の終了したウエハWが適切にウエハステージWSTからアンロードされるように、ウエハローダ系110の各部を制御する。また、ローダ制御装置150は、コータ・デベロッパ20との間で、コータ・デベロッパ20の受け渡しインターフェイス部240及び前述した露光装置10の装置間受け渡し部120を介して、ウエハWの受け渡しが効率よく適切に行なえるように、コータ・デベロッパ20との間で通信を行ない、ウエハローダ系110の各部を制御する。すなわち、コータ・デベロッパ20の制御装置と通信を行なうことにより、相互にウエハの処理状況に係る情報(データ)や処理の要求を送受し、これに基づいてウエハローダ系110における処理のスケジューリング等を行ない、最終的に、そのスケジューリング結果に従ってウエハの移動が行なえるようにウエハローダ系110の各部を制御する。
次に、コータ・デベロッパ20の構成について説明する。
コータ・デベロッパ20は、図1に示すように、ウエハ搬入系200、ウエハ処理部220及び受け渡しインターフェイス部240を有する。コータ・デベロッパ20は、図示のごとくX軸方向に隣接して配置された3つのチャンバ201、202及び241を有しており、これらのチャンバに、ウエハ搬入系200、ウエハ処理部220及び受け渡しインターフェイス部240が各々収容されている。
コータ・デベロッパ20は、図1に示すように、ウエハ搬入系200、ウエハ処理部220及び受け渡しインターフェイス部240を有する。コータ・デベロッパ20は、図示のごとくX軸方向に隣接して配置された3つのチャンバ201、202及び241を有しており、これらのチャンバに、ウエハ搬入系200、ウエハ処理部220及び受け渡しインターフェイス部240が各々収容されている。
ウエハ搬入系200において、チャンバ201の内部には、Y軸方向に延びるYガイド211が配置されている。Yガイド211上には、不図示の駆動装置に駆動されYガイド211に沿って移動する水平多関節型のロボット(スカラーロボット)212が設けられている。
Yガイド211のチャンバ201の壁側(−X側)には、Y軸方向に沿って3つのキャリア台213A〜213Cが配置されている。これらのキャリア台213A〜213Cには、オープンカセットOCが各々載置される。オープンカセットOCは、チャンバ201の−X側の側壁に設けられた不図示の扉によって開閉可能な不図示の出し入れ口を介して、外部とチャンバ201との間で搬出入される。
また、チャンバ201の内部には、C/D制御装置250が設けられている。
C/D制御装置250は、リソグラフィシステム1にオープンカセットOCを介して投入されたロット(ウエハ)が適切に搬送され、コータ・デベロッパ20の各処理部においてレジスト塗布や現像等の処理が行なわれ、また、露光装置10に搬出されて露光処理に供されるように、コータ・デベロッパ20の各部を制御する。また、C/D制御装置250は、受け渡しインターフェイス部240及び露光装置10の装置間受け渡し部120を介してウエハWの受け渡しが効率よく適切に行なえるように、露光装置10との間で通信を行ない、これに基づいてウエハ処理部220内のウエハ搬送系や受け渡しインターフェイス部240のロボット243を制御する。
C/D制御装置250は、リソグラフィシステム1にオープンカセットOCを介して投入されたロット(ウエハ)が適切に搬送され、コータ・デベロッパ20の各処理部においてレジスト塗布や現像等の処理が行なわれ、また、露光装置10に搬出されて露光処理に供されるように、コータ・デベロッパ20の各部を制御する。また、C/D制御装置250は、受け渡しインターフェイス部240及び露光装置10の装置間受け渡し部120を介してウエハWの受け渡しが効率よく適切に行なえるように、露光装置10との間で通信を行ない、これに基づいてウエハ処理部220内のウエハ搬送系や受け渡しインターフェイス部240のロボット243を制御する。
ウエハ搬入系200とウエハ処理部220との境界部分、すなわち、チャンバ201とチャンバ202との境界部分には、Y軸方向中央やや−Y側寄りの位置に、基板受け渡し部221が設けられている。この基板受け渡し部221は、基台及びその基台上に固定された3本の支持ピンから構成されており、この上にウエハWが一時的に載置されて、チャンバ201内のYガイド211に沿って移動するロボット212と、チャンバ202内のXガイド222に沿って移動するロボット223との間でウエハWが受け渡される。
ウエハ処理部220において、チャンバ202の内部には、基板受け渡し部221の+X側に、X軸方向に延びるXガイド222が配置されている。このXガイド222上には、不図示の駆動装置に駆動されXガイド222に沿って移動する水平多関節型のロボット(スカラーロボット)223が設けられている。
また、チャンバ202内には、Xガイド222の−Y側に、第1の塗布部231、第2の塗布部232及び冷却部233が、また、Xガイド222の+Y側に、第1の現像部234、第2の現像部235、ベーク部236が、各々配置されている。
第1の塗布部231及び第2の塗布部232は、スピンコータを有する。このスピンコータは、水平にしたウエハW上にレジストを滴下しウエハWを回転させることにより、ウエハW上に均一なレジスト膜を形成する。
冷却部233は、例えばクーリングプレートと呼ばれる冷却された平坦なプレートを有する。クーリングプレートは、例えば冷却水の循環等により冷却される。この他、ペルチェ効果による電子冷却を利用する場合もある。本実施形態では、後述するプリベーク(PB)の際に加熱されたウエハWを露光装置10内で影響のない温度あるいはそれに十分近い温度まで冷却する。
第1の現像部234及び第2の現像部235は、露光装置10により露光され、レジストにパターン像が形成されたウエハWを現像する現像装置を有する。この現像装置としては、スピン式、ディップ式、あるいはスプレー式等の任意の方式の装置を用いることができる。
ベーク部236は、ベーキング装置を有する。ベーキング装置としては、抵抗加熱方式、赤外線加熱方式等の装置を用いることができる。ベーク部236においては、ベーキング装置により、プリベーク(PB)及び現像前ベーク(post-exposure bake:PEB)を行なう。
プリベーク(PB)は、ウエハW上にレジストを塗布した後、塗布膜中の残留溶剤の蒸発と塗布膜とウエハWの密着性強化のために実施する熱処理である。露光前に行なうために、ポリマーが重合したり、添加物の熱分解が生じない温度以下で行なう。
また、PEBは、単一波長の光で露光した場合の定在波効果によるレジストパターン(レジスト側壁形状)の変形を軽減するため、露光後現像処理前に行なう熱処理である。また、化学増幅型レジストの露光後の触媒反応促進の目的でも行なう。
なお、ベーク部236には、複数のウエハWを同時に投入可能である。
プリベーク(PB)は、ウエハW上にレジストを塗布した後、塗布膜中の残留溶剤の蒸発と塗布膜とウエハWの密着性強化のために実施する熱処理である。露光前に行なうために、ポリマーが重合したり、添加物の熱分解が生じない温度以下で行なう。
また、PEBは、単一波長の光で露光した場合の定在波効果によるレジストパターン(レジスト側壁形状)の変形を軽減するため、露光後現像処理前に行なう熱処理である。また、化学増幅型レジストの露光後の触媒反応促進の目的でも行なう。
なお、ベーク部236には、複数のウエハWを同時に投入可能である。
ウエハ処理部220と受け渡しインターフェイス部240との境界部分、すなわち、Xガイド222の+X側のチャンバ202とチャンバ241との境界部分には、基板受け渡し部224が設けられている。この基板受け渡し部224は、基台及びその基台上に固定された3本の支持ピンから構成されており、この上にウエハWが一時的に載置されて、チャンバ202内のXガイド222に沿って移動するロボット223と、チャンバ241内のロボット243との間でウエハWが受け渡される。
受け渡しインターフェイス部240において、チャンバ241の内部には、必要に応じてウエハWを一時的に保管するためのバッファキャリア244が載置されるキャリア台242、及び、水平多関節型ロボット243を有する。
ロボット243は、C/D制御装置250の制御に基づいて、ウエハ処理部220内のロボット223により基板受け渡し部224に載置されたウエハWを受け取り、これを露光装置10の装置間受け渡し部120の第1のウエハ載置台121に搬送する。また、ロボット243は、C/D制御装置250の制御に基づいて、露光装置10の装置間受け渡し部120の第3のウエハ載置台123に載置されたウエハWを受け取り、これを基板受け渡し部224に載置する。
ロボット243は、C/D制御装置250の制御に基づいて、ウエハ処理部220内のロボット223により基板受け渡し部224に載置されたウエハWを受け取り、これを露光装置10の装置間受け渡し部120の第1のウエハ載置台121に搬送する。また、ロボット243は、C/D制御装置250の制御に基づいて、露光装置10の装置間受け渡し部120の第3のウエハ載置台123に載置されたウエハWを受け取り、これを基板受け渡し部224に載置する。
次に、このような構成のリソグラフィシステム1の動作、すなわちリソグラフィシステム1におけるリソグラフィ工程の処理の流れについて、特に、本発明に係るウエハの搬送動作を中心として、図1及び図3を参照して説明する。
なお、以下に説明するリソグラフィシステム1の各部の動作は、前述したC/D制御装置250、ローダ制御装置150を含む露光装置10及びコータ・デベロッパ20内の制御部により管理及び制御されて実行されるものである。
なお、以下に説明するリソグラフィシステム1の各部の動作は、前述したC/D制御装置250、ローダ制御装置150を含む露光装置10及びコータ・デベロッパ20内の制御部により管理及び制御されて実行されるものである。
例えば、処理対象のウエハWが、例えば25枚毎のロットを単位としてオープンカセットOCに収納され、コータ・デベロッパ20のウエハ搬入系200のキャリア台213Bにセットされると、ウエハ搬入系200のロボット212が、オープンカセットOCからウエハWを取り出し、基板受け渡し部221に載置する。
基板受け渡し部221に載置されたウエハWは、ウエハ処理部220のロボット223により受け取られて、例えば第1の塗布部231に搬入される。これにより、ウエハWに対して、第1の塗布部231のスピンコータによりレジストの塗布が行なわれる。
基板受け渡し部221に載置されたウエハWは、ウエハ処理部220のロボット223により受け取られて、例えば第1の塗布部231に搬入される。これにより、ウエハWに対して、第1の塗布部231のスピンコータによりレジストの塗布が行なわれる。
レジストの塗布が終了したウエハWは、ウエハ処理部220のロボット223により第1の塗布部231より搬出されて、ベーク部236に搬入される。これにより、ベーク部74内のベーキング装置によりウエハWに対してプリベーク(PB)が行なわれる。
プリベーク(PB)が終了したウエハWは、ウエハ処理部220のロボット223によりベーク部236から搬出されて、冷却部233に搬入される。これにより、冷却部233内でウエハWの冷却が行なわれる。
露光装置10に投入されるウエハWの温度は、露光装置10内で影響のない温度、すなわち、例えば20〜25℃の範囲で定められる露光装置10の露光室101内の空調系の温度を目標温度として調節するのが好ましい。しかしながら、リソグラフィシステム1においては、露光装置10のウエハローダ系110に温度調節プレート(第2のウエハ載置台122)を含む装置間受け渡し部120が設けられており、ウエハWの最終的かつ精細な温度調節はこの第2のウエハ載置台122で行なう。そのため、冷却部233では、ウエハWの温度がその目標温度にある程度近くなっていれば良く、最終的な目標温度より若干高めの温度であっても良い。
露光装置10に投入されるウエハWの温度は、露光装置10内で影響のない温度、すなわち、例えば20〜25℃の範囲で定められる露光装置10の露光室101内の空調系の温度を目標温度として調節するのが好ましい。しかしながら、リソグラフィシステム1においては、露光装置10のウエハローダ系110に温度調節プレート(第2のウエハ載置台122)を含む装置間受け渡し部120が設けられており、ウエハWの最終的かつ精細な温度調節はこの第2のウエハ載置台122で行なう。そのため、冷却部233では、ウエハWの温度がその目標温度にある程度近くなっていれば良く、最終的な目標温度より若干高めの温度であっても良い。
従って、冷却部233におけるウエハWの冷却目標温度は、露光装置10のウエハローダ系110の温度調節プレート(第2のウエハ載置台122)における精細な温度調節が効率よく行なえ、また、その温度調節プレートにおける温度調節時間が、コータ・デベロッパ20と露光装置10との間のウエハWの受け渡し効率に影響しない程度の時間に収まること、さらに、コータ・デベロッパ20内における冷却部233の運用効率等をも考慮して、C/D制御装置250により予め、あるいは適応的に決定される。
そのような所望の冷却目標温度まで冷却されたウエハWは、ウエハ処理部220のロボット223により冷却部233から搬出されて、露光装置10に投入されるべく基板受け渡し部224に載置される。
ウエハ搬入系200のロボット212及びウエハ処理部220のロボット223は、オープンカセットOCに収容されているウエハWを、順次このような一連の工程に投入する。
すなわち、ウエハ搬入系200のロボット212は、基板受け渡し部221に載置したウエハWがウエハ処理部220のロボット223により搬送されて基板受け渡し部221が空き状態となったら、オープンカセットOCから次のウエハWを取り出し、基板受け渡し部221に載置する。
ウエハ処理部220のロボット223は、第1の塗布部231あるいは第2の塗布部232におけるレジスト塗布、ベーク部236におけるプリベーク、冷却部233における冷却、及び冷却の終了したウエハWの基板受け渡し部224への搬出の各処理について、何れかの処理部においてウエハWに対する処理が終了し次工程の処理部に空きがある場合に、処理の終了したウエハWを順次次の工程の処理部に搬送する。
すなわち、ウエハ搬入系200のロボット212は、基板受け渡し部221に載置したウエハWがウエハ処理部220のロボット223により搬送されて基板受け渡し部221が空き状態となったら、オープンカセットOCから次のウエハWを取り出し、基板受け渡し部221に載置する。
ウエハ処理部220のロボット223は、第1の塗布部231あるいは第2の塗布部232におけるレジスト塗布、ベーク部236におけるプリベーク、冷却部233における冷却、及び冷却の終了したウエハWの基板受け渡し部224への搬出の各処理について、何れかの処理部においてウエハWに対する処理が終了し次工程の処理部に空きがある場合に、処理の終了したウエハWを順次次の工程の処理部に搬送する。
基板受け渡し部224に載置されたウエハWは、受け渡しインターフェイス部240のロボット243により保持され搬送されて、露光装置10のウエハローダ系110の装置間受け渡し部120の第1のウエハ載置台121に載置される(搬送動作(1)(図3参照))。
第1のウエハ載置台121に載置されたウエハWは、ウエハローダ系110のXガイド111に沿って移動するロボット115により、装置間受け渡し部120の最下層に配置された第2のウエハ載置台122たる温度調節プレートに搬送される(図3の搬送動作(2))。これにより、ウエハWの温度は、露光装置本体160による露光処理の際の環境温度に等しい所定温度に高精度に調節される。
ウエハWの温度調節が終了すると、ウエハローダ系110のロボット115が第2のウエハ載置台122よりそのウエハWを受け取り、Xガイド111に沿ってターンテーブル118の近傍に移動し、ウエハWをターンテーブル118上に載置する(図3の搬送動作(3))。
ウエハWの温度調節が終了すると、ウエハローダ系110のロボット115が第2のウエハ載置台122よりそのウエハWを受け取り、Xガイド111に沿ってターンテーブル118の近傍に移動し、ウエハWをターンテーブル118上に載置する(図3の搬送動作(3))。
ウエハWがターンテーブル118に載置されたら、不図示の駆動系によりターンテーブル118が回転され、これによってターンテーブル118に保持されたウエハWが回転される。このウエハWの回転中に、ウエハエッジセンサによってウエハエッジの検出が行なわれ、その検出信号に基づいてローダ制御装置150によって、ウエハWのノッチの方向、及びウエハ中心とターンテーブル118の中心との偏心量(方向及び大きさ)が求められる。そしてローダ制御装置150は、その結果に基づいてターンテーブル118を回転させ、ウエハWのノッチ部の方向を所定方向に合わせる(プリアライメント動作)。
ターンテーブル118上のウエハWは、所定のウエハ受け取り位置に移動されたウエハ・ロードアーム116により受け取られるが、この時、ウエハ・ロードアーム116は、先に求められたウエハ中心とターンテーブル118の中心との偏心量のY方向成分を補正できる位置まで一旦移動し、その後ウエハWを受け取る。
ウエハWを受け取ったら、ウエハ・ロードアーム116は、所定のローディングポジションに待機しているウエハステージWSTの上方に向かってYガイド112に沿って移動する。
ウエハWを受け取ったら、ウエハ・ロードアーム116は、所定のローディングポジションに待機しているウエハステージWSTの上方に向かってYガイド112に沿って移動する。
ウエハ・ロードアーム116は、ウエハステージWSTの上方までウエハWを搬送すると、ウエハWをウエハステージWSTに渡す。この時、先に求めた偏心量のX成分が補正されるように、ウエハ・ロードアーム116からウエハステージWSTにウエハWが渡される直前にウエハステージWSTがX軸方向に微少駆動される。
そして、露光装置本体160により、ウエハステージWST上に渡されたウエハWに対する露光処理が行なわれる。
露光処理は、例えば、ウエハステージWST上のウエハW上の各ショット領域を、不図示のレチクルステージに保持されたレチクルのパターンの投影光学系による投影位置に位置決めする動作と、レチクルを露光用照明光で照明してレチクルのパターンを投影光学系PLを介して各ショット領域に転写する動作とを繰り返すことにより行なわれる。
なお、露光装置本体160が走査露光方式の露光を行なう装置の場合には、露光処理は、レチクル(レチクルステージ)とウエハW(ウエハステージWST)とを各ショット領域の露光のための走査開始位置へ位置決めする動作と、レチクルとウエハWとを同期移動しつつレチクル上のスリット状の照明領域を露光用照明光により照明して、レチクルのパターンを投影光学系PLを介してウエハW上の各ショット領域に逐次転写する走査露光動作とを繰り返すことにより行なわれる。
露光処理は、例えば、ウエハステージWST上のウエハW上の各ショット領域を、不図示のレチクルステージに保持されたレチクルのパターンの投影光学系による投影位置に位置決めする動作と、レチクルを露光用照明光で照明してレチクルのパターンを投影光学系PLを介して各ショット領域に転写する動作とを繰り返すことにより行なわれる。
なお、露光装置本体160が走査露光方式の露光を行なう装置の場合には、露光処理は、レチクル(レチクルステージ)とウエハW(ウエハステージWST)とを各ショット領域の露光のための走査開始位置へ位置決めする動作と、レチクルとウエハWとを同期移動しつつレチクル上のスリット状の照明領域を露光用照明光により照明して、レチクルのパターンを投影光学系PLを介してウエハW上の各ショット領域に逐次転写する走査露光動作とを繰り返すことにより行なわれる。
露光処理が終了すると、ウエハステージWSTがアンローディングポジション、すなわち前述したローディングポジションまで移動し、ウエハ・アンロードアーム117が露光済みのウエハWを受け取り、Xガイド111上方まで搬送し、そこに待機しているロボット115に受け渡す。
ロボット115は、Xガイド111に沿ってウエハWをコータ・デベロッパ20方向に搬送し、装置間受け渡し部120の第3のウエハ載置台123に載置する(図3の搬送動作(4))。
ロボット115は、Xガイド111に沿ってウエハWをコータ・デベロッパ20方向に搬送し、装置間受け渡し部120の第3のウエハ載置台123に載置する(図3の搬送動作(4))。
なお、ターンテーブル118に載置したウエハW(第1のウエハW1)がウエハ・ロードアーム116により露光装置本体160方向に搬送されたら、次のウエハW(第2のウエハW2)が装置間受け渡し部120の第2のウエハ載置台122において温度調節が終了し次第、ロボット115は、このウエハW(W2)を第2のウエハ載置台122より受け取りターンテーブル118に搬送する。そして、ターンテーブル118は、前述したように回転して、ウエハエッジセンサによるウエハエッジの検出、ウエハWのノッチの方向及びウエハ中心とターンテーブル118の中心との偏心量(方向及び大きさ)の検出、及び、ウエハWのノッチ部の方向の調整を行なう。
従って、先のウエハW(W1)について露光処理が終了し、ウエハW(W1)がウエハ・アンロードアーム117からロボット115に受け渡され、ロボット115が干渉しない位置までコータ・デベロッパ20方向へ移動すると、ウエハ・ロードアーム116が既に回転調整の終了したウエハW(W2)をターンテーブル118上から直ちに受け取り、ローディングポジションに待機しているウエハステージWST上方に向けて搬送し、ウエハステージWST上に載置する。
そして、直ちに、ウエハステージWST上に渡されたウエハW(W2)に対する露光動作が行なわれる。
そして、直ちに、ウエハステージWST上に渡されたウエハW(W2)に対する露光動作が行なわれる。
露光処理が終了し装置間受け渡し部120の第3のウエハ載置台123に載置されたウエハWは、コータ・デベロッパ20の受け渡しインターフェイス部240のロボット243により受け取られ、基板受け渡し部224に載置される(図3の搬送動作(5))。
基板受け渡し部224に搬送されたウエハ(露光済みウエハ)Wは、ロボット223によりベーク部236に搬入され、ベーク部236のベーキング装置によりPEBが行なわれる。前述したように、ベーク部236は、複数のウエハを同時に収容可能である。
PEBが終了したウエハWは、ロボット223によりベーク部236から取り出され、例えば第1の現像部234に搬入され、第1の現像部234内の現像装置により現像が行なわれる。
そして、ウエハWの現像が終了すると、ロボット223はウエハWを第1の現像部234から取り出し、基板受け渡し部221に載置する。
そして、このウエハWは、最終的にウエハ搬入系200のロボット212により、オープンカセットOCの所定の収納段に搬入される。
そして、このウエハWは、最終的にウエハ搬入系200のロボット212により、オープンカセットOCの所定の収納段に搬入される。
リソグラフィシステム1においては、このような一連の処理を、一連のウエハWに対して順次連続的に行なう。
従って、露光処理の終了したウエハWが露光装置10からコータ・デベロッパ20に戻り始めた後は、コータ・デベロッパ20のロボット212、ロボット223及びロボット243、及び露光装置10のロボット115、ウエハ・ロードアーム116及びウエハ・アンロードアーム117は、オープンカセットOCからコータ・デベロッパ20の各処理部を介しての露光装置10へのウエハWの搬送と、露光の終了したウエハWの露光装置10からコータ・デベロッパ20の各処理部を介してのオープンカセットOCへの搬送とを、同時並行して行なうこととなる。
これら各処理部及び各ロボットにおけるウエハWの処理及び搬送は、既述したようにローダ制御装置150を含む露光装置10の制御部、及び、C/D制御装置250を含むコータ・デベロッパ20の制御部により緻密にスケジューリングされ実行される。
従って、露光処理の終了したウエハWが露光装置10からコータ・デベロッパ20に戻り始めた後は、コータ・デベロッパ20のロボット212、ロボット223及びロボット243、及び露光装置10のロボット115、ウエハ・ロードアーム116及びウエハ・アンロードアーム117は、オープンカセットOCからコータ・デベロッパ20の各処理部を介しての露光装置10へのウエハWの搬送と、露光の終了したウエハWの露光装置10からコータ・デベロッパ20の各処理部を介してのオープンカセットOCへの搬送とを、同時並行して行なうこととなる。
これら各処理部及び各ロボットにおけるウエハWの処理及び搬送は、既述したようにローダ制御装置150を含む露光装置10の制御部、及び、C/D制御装置250を含むコータ・デベロッパ20の制御部により緻密にスケジューリングされ実行される。
このように、本実施形態のリソグラフィシステム1においては、コータ・デベロッパ20から露光装置10にウエハWを搬送する際に、露光装置10のウエハローダ系110の装置間受け渡し部120において、ウエハW受け渡し用のプレート(基板載置部)ではなく、温度調節専用のプレート(第2のウエハ載置台122)を用いて、ウエハWの温度調節を高精度に行なっている。従って、露光装置本体160の環境温度に精度良く調節されたウエハWが露光装置10に投入されることとなり、適切な露光処理を行なうことができる。すなわち、露光処理の際の温度変動により線幅異常や重ね合わせ不良などが発生する可能性を低減することができ、高精細なレチクルパターンを精度良くウエハWに転写することができる。
また、ウエハWの温度調節は、コータ・デベロッパ20から露光装置10にウエハWを受け渡すための第1のウエハ載置台121とは別に設けられた第2のウエハ載置台122で行なっているため、温度調節を行なうために受け渡し部が塞がった状態となり露光装置10へのウエハWの受け渡しが待たされるような状態を回避することができる。すなわち、システムのスループットを低下させることなく温度調節を行なうことができ、効率よくリソグラフィ工程を施すことができる。
なお、本発明は本実施形態のリソグラフィシステム1に限定されるものではなく、任意好適な種々の改変が可能である。
例えば、本発明に係る装置間受け渡し部120の構成は、図1及び図2を参照して前述した構成に限られるものではない。
図2に示した装置間受け渡し部120においては、3つのウエハ載置台121〜123を鉛直方向(Z方向)に所定間隔で重なるように配置したが、ウエハローダ系110のスペースに水平方向(XY平面内)に余裕がある場合は、水平方向(X、Y方向)に並べて配置するようにしても良い。また、3つのウエハ載置台121〜123のうち、任意の2つを鉛直方向に重ねて配置し、残りの1つを水平方向の別の位置に配置するようにしても良い。
図2に示した装置間受け渡し部120においては、3つのウエハ載置台121〜123を鉛直方向(Z方向)に所定間隔で重なるように配置したが、ウエハローダ系110のスペースに水平方向(XY平面内)に余裕がある場合は、水平方向(X、Y方向)に並べて配置するようにしても良い。また、3つのウエハ載置台121〜123のうち、任意の2つを鉛直方向に重ねて配置し、残りの1つを水平方向の別の位置に配置するようにしても良い。
また、本実施形態では装置間受け渡し部120の3つのウエハ載置台121〜123はローダ室102内に固定的に設置されるものとした。しかしながら、受け渡しインターフェイス部240のロボット243、あるいは、ウエハローダ系110のロボット115が、ウエハ載置台121〜123の何れかにウエハWを出し入れする時に、ロボット243又はロボット115の移動に合わせて、装置間受け渡し部120も移動するような構成としても良い。その場合、装置間受け渡し部120は、ロボット243又はロボット115の移動ストロークが少なくなるように、換言すればロボット243又はロボット115と装置間受け渡し部120とがともに移動することにより(本実施形態の場合は、相対的にZ方向に移動することにより)、相対的にロボット243又はロボット115が装置間受け渡し部120に対して十分なストロークで移動できるように移動するのが好適である。そのような構成とすれば、ロボット243又はロボット115のストロークを小さくして本実施形態と同等の機能を有する装置間受け渡し部120を実現することができる。また、装置間受け渡し部120を介したウエハWの搬送時間を短くすることができ、より迅速にウエハWの搬送が行なえる。
なお、装置間受け渡し部120を移動させる場合、3つのウエハ載置台121〜123が一体的に移動するようにしても良いし、ウエハWの出し入れ対象となっているウエハ載置台等の必要な1つ又は2つのウエハ載置台のみが移動するようにしても良い。
なお、装置間受け渡し部120を移動させる場合、3つのウエハ載置台121〜123が一体的に移動するようにしても良いし、ウエハWの出し入れ対象となっているウエハ載置台等の必要な1つ又は2つのウエハ載置台のみが移動するようにしても良い。
また、本実施形態の装置間受け渡し部120は、ローダ室102内にウエハ載置台121〜123がそのまま露出した状態で設置されている。しかしながら、ウエハ載置台121〜123の全て、あるいは任意のウエハ載置台を、ローダ室102内の雰囲気から隔離するような構成としても良い。
具体的には、例えば図4に示すように、エアーフロー機構131及び132により、ウエハ載置台に載置されたウエハWの表面にエアーを流して、ウエハ表面の塵等を吹き飛ばすような構成としても良い。この場合は、例えば図4に示したように、コータ・デベロッパ20から露光装置10に搬送する露光前のウエハWが載置される第1のウエハ載置台121及び第3のウエハ載置台123にのみ、エアーを流すような構成も効果的である。
具体的には、例えば図4に示すように、エアーフロー機構131及び132により、ウエハ載置台に載置されたウエハWの表面にエアーを流して、ウエハ表面の塵等を吹き飛ばすような構成としても良い。この場合は、例えば図4に示したように、コータ・デベロッパ20から露光装置10に搬送する露光前のウエハWが載置される第1のウエハ載置台121及び第3のウエハ載置台123にのみ、エアーを流すような構成も効果的である。
また、例えば図5に示すように、ウエハ載置台121〜123を、ウエハWを出し入れする箇所にエアーカーテンを具備したサブチャンバ133〜135内に配置することにより、ウエハ載置台121〜123をローダ室102の雰囲気から隔離するような構成としても良い。
また、例えば図6に示すように、ウエハ載置台121〜123の周囲を隔壁136〜138により覆い、周囲からの塵等が入り難くしたような構成であっても良い。
何れの場合も、本実施形態のようにウエハ載置台121〜123が鉛直方向に並べて配置された場合で、発塵やコンタミネーションが問題となる場合等に特に有効である。
また、例えば図6に示すように、ウエハ載置台121〜123の周囲を隔壁136〜138により覆い、周囲からの塵等が入り難くしたような構成であっても良い。
何れの場合も、本実施形態のようにウエハ載置台121〜123が鉛直方向に並べて配置された場合で、発塵やコンタミネーションが問題となる場合等に特に有効である。
また、本実施形態においては、装置間受け渡し部120は、露光装置10のウエハローダ系110内に設置する構成としたが、例えば、コータ・デベロッパ20の受け渡しインターフェイス部240内に設置する構成としても良い。そのような構成とすれば、スループットの低下を招くことなく所望の温度に高精度に調節した状態でウエハWを露光装置10に供給することのできるコータ・デベロッパ20が実現できる。
また、コータ・デベロッパ20あるいは露光装置10とは全く別の装置として、装置間受け渡し部120を実現するようにしても良い。その場合は、コータ・デベロッパ20と露光装置10との間に、装置間受け渡し部120を有するウエハ受け渡し装置が介在することとなる。
また、コータ・デベロッパ20あるいは露光装置10とは全く別の装置として、装置間受け渡し部120を実現するようにしても良い。その場合は、コータ・デベロッパ20と露光装置10との間に、装置間受け渡し部120を有するウエハ受け渡し装置が介在することとなる。
その他、コータ・デベロッパ20の構成、露光工程の前後のウエハ処理工程の手順等は、本実施形態に限られるものではなく任意に変更してよい。
例えば、塗布部や現像部の数は各々1つでも良いし、3つ以上具備する構成でも良い。また、冷却部やベーク部をさらに複数有する構成でも良いし、これらの処理部以外の任意のウエハ処理部を含む構成でも良い。
例えば、塗布部や現像部の数は各々1つでも良いし、3つ以上具備する構成でも良い。また、冷却部やベーク部をさらに複数有する構成でも良いし、これらの処理部以外の任意のウエハ処理部を含む構成でも良い。
なお、上述した本実施形態においては、第1〜第3のウエハ載置台121〜123が、上から順に121,123,122と積層される配置となっているが、この積層順位は、これに限られるものではなく、適宜変更しても良い。特に図3や図4に示されるように、上部のウエハ載置台から下部のウエハ載置台へゴミ等が落下する可能性があるような構造の場合には、これから露光に供されるウエハが上部にくるような配置構成(上から121,122,123又は上から122,121,123)とするのが望ましい。)
また、露光装置10としては、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置、プロキシミティ方式の露光装置(X線露光装置等)を始めとする各種方式の露光装置を適用してよい。また、DNAチップ、マスク又はレチクル等の製造用に用いられる露光装置でも良い。
また、露光装置10としては、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置、プロキシミティ方式の露光装置(X線露光装置等)を始めとする各種方式の露光装置を適用してよい。また、DNAチップ、マスク又はレチクル等の製造用に用いられる露光装置でも良い。
最後に、このような本実施形態のリソグラフィシステム1を用いたデバイスの製造方法について図7を参照して説明する。
図7は、例えばICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等の電子デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
図7に示すように、電子デバイスの製造工程においては、まず、電子デバイスの回路設計等のデバイスの機能・性能設計を行ない、その機能を実現するためのパターン設計を行ない(工程S810)、次に、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する(工程S820)。
一方、シリコン等の材料を用いてウエハ(シリコン基板)を製造する(工程S830)。
図7は、例えばICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等の電子デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
図7に示すように、電子デバイスの製造工程においては、まず、電子デバイスの回路設計等のデバイスの機能・性能設計を行ない、その機能を実現するためのパターン設計を行ない(工程S810)、次に、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する(工程S820)。
一方、シリコン等の材料を用いてウエハ(シリコン基板)を製造する(工程S830)。
次に、工程S820で製作したレチクル及び工程S830で製造したウエハを使用して、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する(工程S840)。
具体的には、まず、ウエハ表面に、絶縁膜、電極配線膜あるいは半導体膜との薄膜を成膜する(工程S841)。
次に、そのウエハを例えば本実施形態のリソグラフィシステム1に投入し、まず、コータ・デベロッパ20においてウエハ表面の薄膜の全面にレジスト塗布装置(コータ)を用いて感光剤(レジスト)を塗布する(工程S842)。また、前述したようなプリベークや冷却を行ない露光装置10に搬送する。
露光装置10においては、このレジスト塗布後の基板の温度を装置間受け渡し部120の第2のウエハ載置台122において高精度に調節した後、露光装置10のウエハステージWST上にロードする。そして、工程S830において製造したレチクルをレチクルステージ上にロードして、そのレチクルに形成されたパターンをウエハ上に縮小転写する(工程S843)。
具体的には、まず、ウエハ表面に、絶縁膜、電極配線膜あるいは半導体膜との薄膜を成膜する(工程S841)。
次に、そのウエハを例えば本実施形態のリソグラフィシステム1に投入し、まず、コータ・デベロッパ20においてウエハ表面の薄膜の全面にレジスト塗布装置(コータ)を用いて感光剤(レジスト)を塗布する(工程S842)。また、前述したようなプリベークや冷却を行ない露光装置10に搬送する。
露光装置10においては、このレジスト塗布後の基板の温度を装置間受け渡し部120の第2のウエハ載置台122において高精度に調節した後、露光装置10のウエハステージWST上にロードする。そして、工程S830において製造したレチクルをレチクルステージ上にロードして、そのレチクルに形成されたパターンをウエハ上に縮小転写する(工程S843)。
露光が終了したら、ウエハをウエハホルダからアンロードし、装置間受け渡し部120を介してコータ・デベロッパ20に搬送し、コータ・デベロッパ20の現像部を用いて現像する(工程S844)。これにより、ウエハ表面にレチクルパターンのレジスト像が形成される。
リソグラフィシステム1においてこれらの処理が終了したウエハは、さらにエッチング装置等によりエッチング処理が施され(工程S845)、ウエハ表面に残存するレジストが、例えばプラズマアッシング装置等を用いて除去される(工程S846)。
これにより、ウエハの各ショット領域に、絶縁層や電極配線等のパターンが形成される。
そして、このような処理をレチクルを変えて順次繰り返すことにより、ウエハ上に実際の回路等が形成される。
リソグラフィシステム1においてこれらの処理が終了したウエハは、さらにエッチング装置等によりエッチング処理が施され(工程S845)、ウエハ表面に残存するレジストが、例えばプラズマアッシング装置等を用いて除去される(工程S846)。
これにより、ウエハの各ショット領域に、絶縁層や電極配線等のパターンが形成される。
そして、このような処理をレチクルを変えて順次繰り返すことにより、ウエハ上に実際の回路等が形成される。
ウエハ上に回路等が形成されたら、次に、デバイスとしての組み立てを行なう(工程S850)。具体的には、ウエハをダイシングして個々のチップに分割し、各チップをリードフレームやパッケージに装着し電極を接続するボンディングを行ない、樹脂封止等パッケージング処理を行なう。
そして、製造したデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行ない(工程S860)、デバイス完成品として出荷する。
そして、製造したデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行ない(工程S860)、デバイス完成品として出荷する。
1…リソグラフィシステム
10…露光装置
100…チャンバ
101…露光室 102…ローダ室
110…ウエハローダ系
111…Xガイド 112…Yガイド
113…キャリア台 115…ロボット
116…ウエハ・ロードアーム 117…ウエハ・アンロードアーム
118…ターンテーブル
120…装置間受け渡し部
121…第1のウエハ載置台
122…温度調整プレート(第2のウエハ載置台)
123…第3のウエハ載置台
124,126…基台
125,127…支持ピン
128…基台
129…金属プレート
131,132…エアーフロー機構
133〜135…サブチャンバ
136〜138…隔壁
150…ローダ制御装置
160…露光装置本体
WST…ウエハステージ
20…コータ・デベロッパ(C/D)
200…ウエハ搬入系
201…チャンバ 211…Yガイド
212…ロボット 213…キャリア台
220…ウエハ処理部
221…基板受け渡し部 222…Xガイド
223…ロボット 224…基板受け渡し部
231…第1の塗布部 232…第2の塗布部
233…冷却部 234…第1の現像部
235…第2の現像部 236…ベーク部
240…受け渡しインターフェイス部
241…チャンバ 242…キャリア台
243…ロボット
250…C/D制御装置
W…ウエハステージ
OC…オープンカセット
10…露光装置
100…チャンバ
101…露光室 102…ローダ室
110…ウエハローダ系
111…Xガイド 112…Yガイド
113…キャリア台 115…ロボット
116…ウエハ・ロードアーム 117…ウエハ・アンロードアーム
118…ターンテーブル
120…装置間受け渡し部
121…第1のウエハ載置台
122…温度調整プレート(第2のウエハ載置台)
123…第3のウエハ載置台
124,126…基台
125,127…支持ピン
128…基台
129…金属プレート
131,132…エアーフロー機構
133〜135…サブチャンバ
136〜138…隔壁
150…ローダ制御装置
160…露光装置本体
WST…ウエハステージ
20…コータ・デベロッパ(C/D)
200…ウエハ搬入系
201…チャンバ 211…Yガイド
212…ロボット 213…キャリア台
220…ウエハ処理部
221…基板受け渡し部 222…Xガイド
223…ロボット 224…基板受け渡し部
231…第1の塗布部 232…第2の塗布部
233…冷却部 234…第1の現像部
235…第2の現像部 236…ベーク部
240…受け渡しインターフェイス部
241…チャンバ 242…キャリア台
243…ロボット
250…C/D制御装置
W…ウエハステージ
OC…オープンカセット
Claims (7)
- 基板処理装置とインラインにて接続され、前記基板処理装置との間で受け渡し部を介して基板の受け渡しを行なう露光装置であって、
前記受け渡し部は、
前記基板処理装置から搬入された基板が載置される第1の基板載置部と、
前記第1の基板載置部の近傍に配置され、前記第1の基板載置部に載置された前記基板が搬送されて載置され、当該載置された基板の温度調節を行なう第2の基板載置部と、
少なくとも前記第1の基板載置部に載置された基板を前記第2の基板載置部に搬送する搬送部と、
前記基板処理装置に搬出する基板が載置される第3の基板載置部と、
を有し、前記第1の基板載置部を介して搬入された基板を前記第2の基板載置部において温度調節を行なって露光処理に供し、該露光処理の終了した前記基板を前記第3の基板載置部を介して前記基板処理装置に搬出することを特徴とする露光装置。 - 少なくとも前記第1の基板載置部及び前記第2の基板載置部は、当該各基板載置部の各基板載置面が鉛直方向に所定間隔をおいて重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記基板を前記第1の基板載置部から前記第2の基板載置部に搬送する際の前記搬送部の移動範囲が、当該搬送部のみが移動する場合と比較して短くなるように、前記第1の基板載置部及び前記第2の基板載置部の何れか一方又は両方が、前記搬送部の前記搬送に伴って当該搬送部に対して相対的に移動することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
- 前記第1〜第3の基板載置部の少なくとも何れか1つに対して、当該基板載置部の基板載置面にエアーフロー機構により所望の気体を吹き付けることにより、又は少なくとも一部にエアーカーテンを用いて仕切られた空間内に当該基板載置部を収容することにより、あるいは隔壁により仕切られた空間内に当該基板載置部を収容することにより、当該基板載置部に載置される基板を周囲雰囲気から隔離することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の露光装置。
- 露光装置とインラインにて接続され、前記露光装置との間で受け渡し部を介して基板の受け渡しを行なう基板処理装置であって、
前記受け渡し部は、
前記露光装置へ供給する基板が載置される第1の基板載置部と、
前記第1の基板載置部の近傍に配置され、前記第1の基板載置部に載置された前記基板が搬送されて載置され、当該載置された基板の温度調節を行なう第2の基板載置部と、
少なくとも前記第1の基板載置部に載置された基板を前記第2の基板載置部に搬送する搬送部と、
前記露光装置から搬入された基板が載置される第3の基板載置部と、
を有し、露光対象の基板を前記第1の基板載置部を介して前記第2の基板載置部に搬送し、温度調節を行なって前記露光装置に供給し、前記露光装置において露光処理の終了した前記基板を前記第3の基板載置部を介して受け取ることを特徴とする基板処理装置。 - 基板処理装置と、前記基板処理装置と受け渡し装置を介してインラインにて接続される露光装置と、前記基板処理装置と前記露光装置との間に介在される前記受け渡し装置とを有するリソグラフィシステムであって、
前記受け渡し装置は、
前記基板処理装置から搬入される前記露光装置へ供給する基板が載置される第1の基板載置部と、
前記第1の基板載置部の近傍に配置され、前記第1の基板載置部に載置された前記基板が搬送されて載置され、当該載置された基板の温度調節を行なう第2の基板載置部と、
少なくとも前記第1の基板載置部に載置された基板を前記第2の基板載置部に搬送する搬送部と、
前記露光装置から搬入された基板が載置される第3の基板載置部と、
を有し、露光対象の基板を前記第1の基板載置部を介して前記第2の基板載置部に搬送し、温度調節を行なって前記露光装置に供給し、前記露光装置において露光処理の終了した前記基板を前記第3の基板載置部を介して受け取り前記基板処理装置に搬出する
ことを特徴とするリソグラフィシステム。 - リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、請求項1〜4の何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
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JP (1) | JP2006032718A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008277528A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Tokyo Electron Ltd | 基板の処理方法、基板の処理システム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
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2004
- 2004-07-16 JP JP2004210425A patent/JP2006032718A/ja active Pending
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