JP2006093701A - リソグラフィ装置、デバイス製造方法および交換可能物品の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検出装置の付勢ケーブルが物品交換用ロボットの動きを制限しないリソグラフィ装置の提供。
【解決手段】本発明はリソグラフィ装置に係わり、放射ビームを調整する照明系と、放射ビームの横断面にパターンを与えるパターン付与装置を支持する支持構造と、基板を保持する基板テーブルと、パターン付与されたビームを基板のターゲット箇所に投影する投影系と、交換可能物品を交換するロボットとを含む。ロボットは基礎部分と可動部分を含み、可動部分は基礎部分に可動に連結され、交換可能物品を操作する物品操作具を含む。リソグラフィ装置は、物品操作具に交換可能物品が存在するか否かを検出する物品検出器を含み、検出装置は信号を発信する送信機と信号を受信する受信機とを含み、送信機と受信機がロボットの可動部分から離れて配設される。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ装置、デバイス製造方法および交換可能物品の処理装置に関するものである。

リソグラフィ装置は、基板のターゲット箇所に所望パターンを付与する機械である。例えば、リソグラフィ装置は集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その分野では、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを形成するためにマスク等のパターン付与装置が使用され、また、このパターンによって、放射光感応物質（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコン・ウェーハ）のターゲット箇所（例えば、一つまたは幾つかのダイの部分を含む）に画像を形成できる。一般に、一つの基板は、順次露光される、ネットワークに互いに隣接する複数のターゲット箇所を含む。従来のリソグラフィ装置は、一度に一つのターゲット箇所にパターン全体を露光することによって個々のターゲット箇所の照射を行う所謂ステッパと、投影ビームによりパターンを所定方向（走査方向）へ走査するとともに、これと同期して、その方向と実質的に平行または反平行方向へ基板を走査することによって、個々のターゲット箇所の照射を行う所謂スキャナとを含む。

従来のリソグラフィ装置では、交換可能物品を交換するためにロボットが用いられる。そのような交換可能物品の例は、引き続き照射するために交換される基板と、基板の照射時に異なるパターンを投与するために交換されるパターン付与装置すなわちマスクである。

従来のロボットは、通常はリソグラフィ装置の静止部分に連結される基礎部分と、相互連結された複数のアームを含む可動部分とを一般に含む。可動部分の基端は基礎部分に可動的に連結される。可動部分の先端に交換可能物品、例えば基板を保持する物品操作具が配置される。

リソグラフィ装置は、物品操作具に配置されてその物品操作具における物品の存在を検出できるセンサーを一般に含む。物品操作具における物品の存在を検出することは、物品が適正に操作されることを保証するために望ましい。そのセンサーによって与えられる信号を使用して、例えば物品操作具が新しい物品を取上げる前にその物品操作具に物品が存在しないことをチェックすることが望ましい。このようにして物品の損傷は回避することができる。

前記従来型ロボットでは、センサーを付勢し、またコンピュータや信号処理する装置へセンサーを接続するために、基礎部分から物品操作具にケーブルが配線されている。ケーブルがロボットの可動部分やリソグラフィ装置のその他の部分の間に噛込まれることを避けるため、通常、ロボットのアームに沿ってケーブルが導かれる。ケーブルがロボットのアームに沿って導かれる結果として、ロボットの移動、例えば回転の自由は制限を受けることになる。さらに、ケーブルの動きは交換可能物品の近くで粒子発生を引き起こすことになり、これは一般に望ましくない。

さらに、例えば真空室のように或る種の処理環境が維持されている処理室内でロボットが使用される時、その処理室内でのケーブル使用が、さらにその他の多くの難問をもたらすことになる。処理環境内のケーブルの存在はケーブル材料のガス化をもたらし兼ねず、また処理環境内の温度に望ましくない影響を及ぼすだろう。さらに、処理室壁を通したケーブルの導入は、その導入箇所のシーリングを必要にする。

本発明の実施形態は、交換可能物品を交換するロボットと、そのロボットの物品操作具における交換可能物品の存在を検出するように構成された検出装置または物品検出器とを含み、ロボットの可動部分の動きの自由度が検出装置用のケーブル配線の存在によって制限されないリソグラフィ装置を含む。

本発明の一実施形態によれば、交換可能物品の操作を伴うリソグラフィ処理を実行するリソグラフィ装置が提供される。
このリソグラフィ装置は、
放射ビームを提供する照明系と、
放射ビームの横断面にパターンを与える働きを有するパターン付与装置を支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターン付与された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する投影系と、
基礎部分および可動部分を有する、交換可能物品を交換するためのロボットとを含み、前記可動部分が、前記基礎部分に対して可動的に連結されるとともに、交換可能物品を操作する物品操作具を有し、
リソグラフィ装置は、更に
前記物品操作具における前記交換可能物品の存在を検出する検出装置すなわち物品検出器を含み、前記検出装置が、信号を送信する送信機と、信号を受信する受信機とを有し、前記送信機と前記受信機がロボットの可動部分から離れて配設される。

本発明の別の実施形態によるリソグラフィ装置は、放射ビームを調整するように構成された照明系と、放射ビームの横断面にパターンを与えるように構成されたパターン付与装置を支持するようになされた支持構造と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付与されたビームを基板のターゲット箇所に投影するように構成された投影系と、交換可能物品を交換するように構成されたロボットとを含み、ロボットは基礎部分と可動部分を有し、可動部分は基礎部分に対して可動的に連結されるとともに交換可能物品を操作するようになされた物品操作具を含み、また、リソグラフィ装置は、前記物品操作具における交換可能物品の存在を検出するようになされた物品検出器を含み、該物品検出装置は信号を発信するようになされた送信機と、信号を受信するようになされた受信機とを含み、送信機と受信機がロボットの可動部分から離れて配置される。

送信機と受信機をロボットの可動部分に配設せず、リソグラフィ装置の他の場所（例えば、ロボットの基礎部分、または、リソグラフィ装置の支持フレーム等の静止部分）に配設することによって、物品操作具上またはその隣に配設されるセンサーへのケーブル配置は必要でなくなる。この結果、交換可能物品はロボットの可動部分の自由な動きを制限せず、また、ケーブル配線材料の動きやガス化によって生じる交換可能物品近傍での粒子や分子による汚染を生じることなく交換可能物品を検出できる。

信号は、ケーブルや案内部材（例えば、光ファイバー）等の経路に沿って延在する案内部材を必要とせずに空間を移動できる適当な種類のものであってよい。本明細書で使用する「送信機」という用語は、信号をワイヤレスで伝達できる「ワイヤレス送信機」を広く指しており、信号に対する応答は受信機で受信される。可能な信号は、電気、磁気または超音波、またはそれらのいずれかの組合せであってよい。

本発明の一実施形態では、送信機が光信号を発信できる光送信機であり、受信機が光信号を受信できる光受信機である。光信号は、非常に適することが立証されている。光ビーム（特に、レーザー・ビーム）等の光信号は、案内部材を必要とせずに実質的な直線に沿うことができる。この光信号は、鏡面、または、プリズム等のその他の光学装置を設けることにより容易に別の方向に指向可能である。

本発明の一実施形態では、リソグラフィ装置が処理室を含み、ロボットは、少なくとも部分的に処理室内に置かれ、送信機と受信機は処理室の外部に配設される。

本明細書で使用する用語「処理室」は、広い意味で、例えば真空等の或る処理状態が内部に維持される空間を指す。処理室は、処理状態を得て制御するために、外部環境に対して実質的にシールしなければならない。

送信機および受信機を処理室の外部に配置することにより、送信機および受信機を付勢し、またそれらを信号処理ユニット（例えば、コンピュータ）、または、コネクタやセンサー盤等のなんらかのその他の電子機器に接続するための（電気）ケーブル配線を処理室内に設ける必要がない。したがって、処理室壁に供給路を設ける必要がない。また、ケーブルが処理室の外部に配置されるので、真空環境で生じ得るケーブル材料のガス化が処理室内で生じることはない。したがって、ケーブル材料から生じる粒子が処理室内に発生することがない。

処理室の壁が信号を遮蔽する場合、処理室壁を信号が通過できるようにする窓を処理室壁に設けることができる。

本発明の一実施形態では、ロボットの可動部分が一つ以上のアームを含み、該一つ以上のアームのうちの第一アームの基端が基礎部分に対して回転可能に連結される。物品操作具は、前記一つ以上のアームの先端に配置される。

本発明の別の実施形態では、基礎部分と第一アームとの間の第一結合部が、送信機から出る光信号を物品操作具に指向させ鏡面を含む。

この鏡面は、例えば、一方向ロボットが使用され、物品操作具が実質的に直線に沿って動く場合に、基礎部分に結合することができる。この場合、物品操作具が動き得る直線に沿って信号が方向づけされるように、鏡面を配設できる。

また、鏡面は、結合部位置で第一アームの基端部に配設され、信号が常に第一アームの先端に向けられるように構成できる。このような構成は、物品操作具を第一アームの先端に配設するか、または、別の鏡面を第一アームの先端に設けて、信号をさらに別の方向（例えば、第一アームに連結された第二のアームの基端から第二のアームの先端へ向かう方向）指向させるように構成する場合に有効である。

本発明の別の実施形態では、可動部分が二つ以上のアームを含み、この二つ以上のアームはさらに別の結合部によって互いに回転可能に連結されており、第一および第二の結合部の各々は少なくとも一つの鏡面を含み、それぞれの鏡面を経て送信機からの光信号を物品操作具へ向けるようになされている。物品操作具内の物品をロボットによって一以上の方向で動かすことができる場合には、物品操作具のあらゆる位置でその物品操作具へ信号を方向づけなければならない。ロボットのそれぞれのアームの間の全ての結合部に鏡面を備えることにより、信号はロボットのアームに沿って導くことができ、これにより物品操作具の位置に拘わりなく物品操作具へ常に向けることができる。

本発明の一実施形態では、送信機から伝達される信号の方向を、例えば物品操作具の位置を保存およびアップデートする制御ユニットによって信号が常に物品操作具へ直接に向けて方向決めされるように制御することが可能であり、これにより信号は物品操作具へ向けて方向決めされ、例えば送信機の回転またはその他の動きによって周知位置へ向けて方向決めすることができる。

本発明の一実施形態では、ロボットが信号を吸収するように構成された吸収装置を含み、この吸収装置は交換可能な物品が物品操作具に存在していないときに信号が吸収装置によって吸収されるように構成される。

この構造は、例えば反射性物品と共に使用できる。物品が物品操作具に存在しているとき、信号は反射され、受信機で受取ることができる。他方、物品操作具に物品が存在しないときには、信号は物品が保持されているであろう空間を通って伝達され、吸収装置がその信号を吸収する。したがって、受信機は送信機から伝達された信号を受取ることはない。この結果、物品が物品操作具に存在する場合が明白となるであろう。

反射性物品に代えて、送信機から伝達される信号を吸収する交換可能物品が使用される場合には、ロボットは信号を反射するように構成された反射器を含むことができ、その反射器は物品操作具に交換可能物品が存在しない場合にその反射器で光信号が反射されるように構成される。

交換可能物品が使用される信号に対して吸収性または反射性を有していない場合には、物品に所望の特性を有する材料片を与えることでその特性を得ることができる。

本発明の一実施形態では、検出装置または物品検出器が物品操作具における交換可能物品の存在を検出することができる。本発明の他の実施形態において、検出装置または物品検出器は物品の種別（識別属性）を検出することができる。この種別は、例えば受信機が読取ることのできるバーコードを物品に付すことで検出できる。そのようなバーコードは、例えば、引き続く照射のためにパターン付与装置を支持構造と交換するときにその適当なパターン付与装置が物品操作具によって保持されているか否かをチェックするために、または異なる基板の独特の識別コードをチェックするために使用できる。

本発明の別の実施形態によれば、デバイス製造方法が提供される。このデバイス製造方法は、運転段階における、照明系を使用した放射ビームの形成、放射ビームの横断面にパターンを与えるパターン付与装置の使用、パターン付与された放射ビームの基板のターゲット箇所への投影、および、交換段階における、ロボットを使用した基板やパターン付与装置のような交換可能物品の交換を含み、これによりロボットにおける交換可能物品の存在すなわち識別子は検出装置または物品検出器により検出することができ、検出装置または物品検出器は信号を伝達する送信機および信号を受取る受信機を含み、送信機および受信機はロボットの可動部分から離して配置される。

本発明の一実施形態によるデバイス製造方法は、放射ビームのパターン付与、パターン付与された放射ビームの基板のターゲット箇所への投影、およびロボットを使用した交換可能物品の交換を含み、この交換は、物品検出器を使用してのロボットにおける交換可能物品の存在の検出を含み、物品検出器は信号を伝達するように構成された送信機と信号を受取るように構成された受信機とを含み、送信機および受信機はロボットの可動部分から離して配置される。

本発明のさらに別の実施形態によれば、交基礎部分および可動部分を有し、可動部分は基礎部分に対して可動的に連結されると共に交換可能物品を保持する物品操作具を含んでなるロボットを換可能物品の交換のために有している交換可能物品の処理装置が提供され、この装置は物品操作具における交換可能物品の検出を行うように構成された検出装置または物品検出器を含み、この検出装置は信号を発信する送信機および信号を受信する受信機を含み、送信機および検出器はロボットの可動部分から離して配置される。

本発明の一実施形態による交換可能物品の処理装置は交換可能物品を交換するように構成されたロボットを含み、このロボットは基礎部分および可動部分を含んでおり、可動部分は基礎部分に対して可動的に連結されると共に交換可能物品を操作するように構成された物品操作具を含み、またロボットは物品操作具における交換可能物品の存在を検出するように構成された物品検出器を含んでおり、この物品検出器は信号を発信するように構成された送信機と、信号を受信するように構成された受信機とを含み、送信機および受信機はロボットの可動部分から離して配置される。

本発明の一実施形態による物品を交換するように構成された装置は、静止部分に可動的に連結された可動部分を含み、その可動部分は一つのアームを含み、そのアームの第一の部分が静止部分に可動的に連結されており、また装置は物品を保持するように構成された物品保持具を含み、この物品保持具はアームの第二の部分に配置されており、さらにまた装置は物品保持具に光学的に接続された物品検出器を含んでおり、可動部分が物品検出器および物品保持具の間の光信号を継続するように構成された光学要素担持している。

ここではＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用を特別に言及するが、本明細書で説明されるリソグラフィ装置は一体光学システム、磁気定義域メモリのガイドおよび検出パターン、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の応用例のあることも理解しなければならない。このような代替応用例では、本明細書の「ウェーハ」や「ダイ」の用語の使用は、それぞれさらに一般的な用語の「基板」や「ターゲット箇所」と同義語であると考えることができることを当業者は認識するであろう。本明細書で引用する基板は、露光前または露光後に例えばトラック（典型的に基板にレジスト層を付与し、また露光したレジストを現像する工具）、冶金工具または検査工具にて処理することができる。適用できるならば、本明細書の開示内容はそれらの基板処理工具や他の基板処理工具に適用することができる。さらに、基板は、例えば複層ＩＣを製造するために一回以上処理されることができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数回処理して得た層を含む基板も示すことができる。

本明細書で使用する「放射光」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）線（例えば、３６５，２４８，１９３，１５７または１２６ｎｍの波長を有する）、および極紫外（ＥＵＶ）線（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームのような粒子ビームを含む全ての種類の電磁放射線を包含する。

本明細書で使用する「パターン付与装置」というは用語は、例えば基板のターゲット箇所にパターンを形成するために、放射ビームの横断面にパターンを付与するために使用できる装置を示すものと広く解釈されねばならない。放射ビームに付与されたパターンは基板のターゲット箇所に望まれるパターンと厳密に同じではないことに留意すべきである。一般に放射ビームに付与されるパターンは、ターゲット箇所に形成される集積回路のようなデバイスの特定の機能層に一致する。

パターン付与装置は透過式または反射式であってよい。パターン付与装置の例には、マスク、プログラム可能なミラー・アレー、およびプログラム可能なＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィでは周知であり、二値化式、交番位相シフト式、減衰位相シフト式、ならびに各種のハイブリッド・マスクのようなマスク形式が含まれる。例とするプログラム可能なミラー・アレーは小さなミラーのマトリックス配列を使用しており、個々のミラーは入射する放射ビームを異なる方向へ反射するように個別に傾動されることができ、これにより反射ビームがパターン化される。パターン付与装置のそれぞれの例において、支持構造は例えばフレームまたはテーブルとすることができ、必要に応じて固定されるか移動可能とされ、またパターン付与装置が例えば投影系に対して望まれる位置となることを保証することができるようになされる。本明細書で使用する「焦点板」または「マスク」という用語は、より一般的な「パターン付与手段」という用語と同義であると考えてよい。

本明細書で使用する「投影系」という用語は、例えば露光用放射光の使用、または浸漬流体の使用や真空圧の使用のような別の要因に対して適当となるように、屈折光学系、反射光学系および屈折反射光学系を含む各種形式の投影系を包含するものと広く解釈しなければならない。本明細書で使用する「レンズ」という用語はさらに一般的な「投影系」という用語と同義であると考えてよい。

照明系もまた、放射ビームの方向決め、成形または制御を行う屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系の要素を含む各種の形式の光学要素を包含することができ、それらの要素は以下に、集合体または単体で「レンズ」とも称される。

このリソグラフィ装置は二つ（デュアル・ステージ）以上の基板テーブル（および（または）二つ以上のマスク・テーブル）を有する形式とされることができる。そのような「多段」機械においては、付加されるテーブルは平行状態で使用されるか、一つ以上のテーブルが露光に使用されている間に他の一つ以上のテーブルが準備作業を実行するようになされ得る。

このリソグラフィ装置はまた、基板が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水の中に浸されて投影系の最終要素と基板との間隙を液体が充満するような形式の装置とすることもできる。浸漬液体はリソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の要素との間にも与えられることができる。浸漬技術は投影系の口径値を増大させるために当分野で良く知られている。

本発明の実施形態が、単なる例として添付概略図を参照して以下に説明される。以下の説明および図面において、同じ符号は同じ部分を示す。

図１は本発明の具体例によるリソグラフィ装置を模式的に示す。この装置は、放射光（例えば、ＵＶ（紫外）線）の放射ビームＰＢを形成する照明系（照射装置）ＩＬと、パターン付与装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、部材ＰＬ（レンズ）に対してそのパターン付与装置を正確に位置決めするように構成された第一の位置決め装置ＰＭに連結された第一の支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴとを含む。この装置はまた、基板Ｗ（例えばレジスト被覆ウェーハ）を保持するように構成され、部材ＰＬ（レンズ）に対して基板を正確に位置決めするために第二の位置決め装置ＰＷに連結された基板テーブル（例えばウェーハ・テーブル）ＷＴと、パターン付与装置ＭＡにより放射ビームＰＢに与えたパターンを基板Ｗのターゲット箇所Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）に像形成するように構成された投影系（例えば、屈折投影レンズ）とを含む。

本明細書に記載するように、この装置は透過式（例えば、透過式マスクを使用する）とされる。これに代えて、この装置を反射式（例えば、上述で説明したプログラム可能なミラー配列の形式を使用する）とすることもできる。

照明系ＩＬは放射光源ＳＯから放射ビームを受入れる。例えば放射光源が励起レーザーである場合には、放射光源およびリソグラフィ装置を完全に分離することができる。その場合、放射光源はリソグラフィ装置の一部を形成するものと考えるのではなく、放射ビームは放射光源ＳＯから、例えば適当な方向決めミラーおよび（または）ビーム拡張機を含むビーム導入システムＢＤによって照射装置ＩＬへ送られる。他の例では、例えば放射光源が水銀ランプであるときは、放射光源は装置に一体の部分となされる。放射光源ＳＯおよび照射装置ＩＬは、必要ならばビーム導入システムＢＤと一緒にして放射系と称することができる。

照射装置ＩＬは、ビームの角度的な強度分布を調整する調整装置ＡＭを含むことができる。一般に、照射装置の瞳面における強度分布の半径方向の少なくとも外側範囲および（または）内側範囲（一般にそれぞれσ−アウターおよびσ−インナーと称される）は調整することができる。さらに、照射装置ＩＬは積分装置ＩＮおよびコンデンサーＣＯのような他のさまざまな構成部材を一般に含む。照射装置は、放射ビームＰＢと称される横断面に所望の均一性および強度分布を有する調整された放射ビームを形成する。

放射ビームＰＢはマスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡを照射する。マスクＭＡを横断した放射ビームＰＢはレンズＰＬを透過する。このレンズＰＬは基板Ｗのターゲット箇所Ｃ上にビームの焦点を結ぶ。第二の位置決め装置ＰＷおよび位置センサーＩＦ（例えば、干渉装置）によって、例えばビームＰＢの光路内に異なるターゲット箇所Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴは正確に移動されることができる。同様に、例えば、マスク保管場所からマスクが機械的に取出された後または走査時に、ビームＰＢの光路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために第一の位置決め装置ＰＭおよび他の位置センサー（図１に明確に示されてはいない）を使用できる。一般に、物品テーブルＭＴ，ＷＴの動作は、位置決め装置ＰＭ，ＰＷの一部を構成する長ストローク用モジュール（粗い位置決め）および短ストローク用モジュール（微細な位置決め）によって行われる。しかしながら、ステッパの場合には（走査とは反対に）、マスク・テーブルＭＴは短ストローク用アクチュエータのみに連結されるか、固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗはマスク整合マーカーＭ１，Ｍ２および基板整合マーカーＰ１，Ｐ２を使用して整合される。

図示装置は以下の好ましいモードで使用できる。

１．ステップ・モード。投影ビームに与えられたパターン全体が一度にターゲット箇所Ｃ上に投影される（すなわち、一回の静止露光）間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保持される。その後基板テーブルＷＴはＸおよび（または）Ｙ方向へ移動されて、別のターゲット箇所Ｃが露光できるようになされる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズが一回の静止露光で像形成されるターゲット箇所Ｃのサイズを制限する。

２．走査モード。放射ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃ上に投影（すなわち、一回の動的露光）される間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期して走査される。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、倍率（縮小率）および投影系ＰＬの像転倒特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズは一回の動的露光でのターゲット箇所の幅（非走査方向）を制限するのに対して、走査動作の長さはターゲット箇所の高さ（走査方向）を決定する。

３．他のモード。マスク・テーブルＭＴはプログラム可能なパターン付与装置を実質的に静止した状態に保持し、基板テーブルＷＴは放射ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃに投影される間に移動または走査される。このモードでは、一般にパルス化された放射光源が使用され、プログラム可能なパターン付与装置は基板テーブルＷＴの各々の移動の後、または走査時の連続的な放射光パルスの間に、要求に応じてアップデートされる。この作動モードは、上述で引用した形式のプログラム可能なミラー配列のようなプログラム可能なパターン付与装置を使用するマスクの無いリソグラフィに容易に適用することができる。

上述した使用モードまたは全く異なる使用モードの組合せおよび（または）変更も使用することができる。

図１はマスクＭＡをマスク・テーブルＭＴと交換するように構成された第一のロボット１と、ウェーハＷをウェーハ・テーブルＷＴと交換するように構成された第二のロボット１’とを示す。両ロボット１，１’の全ての部品に関して同じ番号が使用されており、これにより基板ロボットを示すそれらの番号には上付きカンマが付されている。

以下に、マスクを移動させる第一のロボット１が詳細に説明される。基板ロボット１’はロボット１と同じ部品を一般に含み、ロボット１と同じの機能を一般に果たす。したがって、ロボット１に関する以下の説明は基板Ｗを交換するように構成されたロボット１’にも適用できることが明白となるであろう。

ロボット１は図２にさらに詳細に示されている。ロボット１はリソグラフィ装置の支持フレームに連結された基礎部分２と、この基礎部分２に可動的に連結された可動部分３とを含む。可動部分３は三つのアーム４，５，６を含む。第一アーム４の基端は基礎部分２に対して回転可能に連結されている。第一アーム４の先端は第二のアーム５の基端に回転可能に連結されている。第二のアーム５も第三のアーム６の基端に連結された先端を含む。第三のアーム６の先端にはマスクＭＡを操作するように構成された物品操作具７が配置されている物品操作具７は操作システム、例えばグリッパ部材、真空部材または静電部材を含み、これによってマスクＭＡが保持される。

ロボット１は一方向形式のロボットであり、このことは物品操作具７が、したがってその物品操作具に保持されているマスクＭＡが一つの軸線（図２に示されるＹ方向）に沿ってロボット１により送られることができる。この一方向形式の物品操作具７は、一つ以上の軸線のまわりを回転するようにさらに構成されている。

リソグラフィ装置はマスクＭＡが物品操作具に存在するかを検出するように構成された検出装置すなわち物品検出器を含む。検出装置または物品検出器はレーザー・ビームのような光信号を伝達するように構成された送信機と、その送信機から伝達された信号に応答した光信号を受止める受信機とを含む。

送信機および受信機は一つのセンサー・ハウジング８と一体化されている。センサー・ハウジング８はリソグラフィ装置の支持フレーム上に配置される。センサー・ハウジングは送信機および恐らく受信機にエネルギーを供給するためにケーブルによってエネルギー源に接続され、また受信機をコンピュータのような信号処理ユニットに接続するためにケーブルによって接続されている。

送信機は、ロボット１の基礎部分２および可動部分３の間の結合部に配置されている鏡面９へ向けて光信号を伝達する。鏡面９は基礎部分２に連結されており、送信機からの光信号を物品操作具７へ向けて反射するように配置されている。反射された信号の方向は物品操作具７が移動できる方向と同じである。したがって、光信号は常に物品操作具７を横断する。光信号の経路は図２に矢印点のある線で示されている。

したがって、鏡面９は物品操作具７の移動線において光信号を方向決めするために使用される。送信機からの光信号が物品操作具７の移動方向へ直接に方向決めされるようにセンサー・ハウジング８を配置することも可能である。しかしながらそのような構造では、センサー・ハウジング８の可能な配置は、センサー・ハウジング８が物品操作具の移動線と一直線となるように配置されねばならないので制限される。さらに、所望の方向へ光信号を向けるためにロボット１つ以上の鏡面を使用することも可能である。

図１のリソグラフィ装置に取付けられるマスクの材料は、送信機から伝達された光信号を吸収する形式のものとすることができる。これにより、マスクＭＡが物品操作具７に存在するならば、送信機から伝達された光信号はマスクＭＡの材料で吸収されることになる。この結果、受信機は光信号の戻りを受取ることはない。したがって、受信機が信号を受信しないときは、マスクＭＡが物品操作具に存在している。

マスクＭＡが物品操作具７に存在していないならば、送信機から伝達された光信号は物品操作具７上に配置された反射器１０で反射される。反射された信号は鏡面９へ向けて反対方向へ反射され、鏡面９で反射された後に受信機で受取られる。したがって、受信機が光信号を受信する場合は、これはマスクＭＡが物品操作具７に存在していないことの表示となる。

図２において、送信機および受信機はロボット１の可動部分３から離して配置されていることが分かるであろう。したがって、例えば或る処理条件の下で維持される真空室のような処理室内にロボット１を配置することが可能であり、同時に送信機および受信機はその処理室の外部に配置される。この構造であることから、センサーを付勢し、また信号をコンピュータのような信号処理ユニットへ戻すために電気的接続を処理室内に備える必要はない。

図２において、そのような処理室が例えば点線で示されている。光信号は進入でき、また反射器１０で反射されるならば、その処理環境から処理室１１の壁に配置された窓１２を経て進出する。

反射性のマスクＭＡがリソグラフィ装置に使用される場合、反射器１０の代わりに吸収装置を使用できることが認識されるであろう。そのような構造では、信号が受信機で受取られるならばマスクＭＡは物品操作具に存在する。マスクＭＡが使用される信号に対する吸収または反射の特性を有さないのであれば、所望の特性を有する表面または材料片をマスクＭＡに備えることでもその特性を得ることができる。

物品操作具７における反射器１０の使用に代えて、ロボットの反対側に送信機から離して受信機を配置することも可能である。この構造では、マスクＭＡが物品操作具７に存在していないならば、光信号は同じ側にて継続されて、例えばリソグラフィ装置の支持フレームに配置することのできる受信機によって受信される。

図３は本発明の実施例によるロボット、および検出装置または物品検出器の模式的表示を示す。図１における場合と同じ機能を果たすように構成されたロボットの部品および検出装置または物品検出器は図１と同じ番号で示されている。

ロボット１は、静止されてリソグラフィ装置の支持フレームに連結された基礎部分２と、基礎部分２に回転可能に連結された可動部分３とを含む。可動部分３は三つのアーム４，５，６を含み、それらのアームは互いに回転可能に連結される。

図３に示されるように、ロボット１の物品操作具７は一方向に制限されることはなく、物品操作具７は平面内で何れの方向へも移動できる。物品操作具７は送信機に対して一線に留まらないので、マスクＭＡの存在または識別子を検出するために光信号が物品操作具７へ向けて導かれねばならない。

基礎部分と第一アーム４との間の結合部、第一アーム４と第二のアーム５との間および第二のアーム５と第三のアーム６との間の二つの結合部上に光信号のガイドを備えるために、送信機から伝達された光信号を物品操作具７へ導くために鏡面９が備えられる。各々の鏡面９はそれぞれのアームの基端に連結され、鏡面９で反射された光信号がそれらのアームの基端へ向けられるように構成される。このようにして、光信号はロボット１の可動部分３のアームに沿って第三のアーム６の先端に配置された物品操作具７へ向けて導かれる。

物品操作具７にマスクＭＡが存在しないことで光信号が鏡面９により反射されるならば、光信号はそれぞれの鏡面９によって戻され、センサー・ハウジング８に送信機と共に配置されている受信機によって受信される。マスクＭＡが物品操作具に存在しているのであれば、信号は吸収され、（光）信号は受信機で受信されないことになる。

図４は、本発明の実施例によるロボットおよび検出装置または物品検出器を示す。ロボット１の同じ部品に同じ番号が使用されている。図４のロボット１により、物品操作具７もまた平面内を移動されることができる。したがって、送信機から伝達された光信号はロボット１の可動部分２のアーム４，５，６に沿って導かれる。各結合部毎に一つの鏡面９を使用する代わりに、各結合部には基端アームの先端と、先端アームの基端との間に２つの鏡面９が備えられる。

少なくとも一つの鏡面９は先端アームの基端に連結され、これにより信号は同じアームの先端へ向けて導かれる。他の鏡面９は基端アームの先端に連結されるか、その代わりとして先端アームの基端に連結されることができる。一つの結合部に二つの鏡面を備える利点は、信号経路がアームの近くに維持できることである。さらに、信号が沿って伝達されるアームの側部を変更することは可能である。後者の構造はロボット１の可動部分２の設計自由度をさらに大きくする。

本発明の上述の実施例において、ロボット１はマスクをマスク・テーブルＭＴと交換することについて説明した。先に示したようにウェーハ・テーブルＷＴに配置されたウェーハに対して、またはその他のいずれかの交換可能物品に対して同様の検出装置（または物品検出器）を備えた同様のロボットが使用でき、これによりロボットの物品操作具に物品が存在するか否かを知ることが重要となる。さらに、説明したように交換可能物品がロボットによって操作される他のいずれの装置にもこのロボットを使用することができる。

さらに、例えば送信機から送信された信号の戻り信号によって読取ることのできるバーコードが交換可能物品に配置されるとき、その物品操作具の物品の識別子を検出するために検出装置（または物品検出器）を使用できることは認識されるであろう。

本発明の特別な実施例が上述で説明されたが、本発明は記載した以外の方法で実現することができることは認識されるであろう。この説明は本発明を限定することを意図するものではない。

本発明の一実施例に係わるリソグラフィ装置を示す。 本発明の一実施例に係わる図１のロボットおよび検出装置（または物品検出器）の詳細を模式的に示す。 本発明の一実施例に係わるロボットおよび検出装置（または物品検出器）を模式的に示す。 本発明の一実施例に係わるロボットおよび検出装置（または物品検出器）を模式的に示す。

Claims (14)

1. 放射ビームを調整するように構成された照明系と、
   放射ビームの横断面にパターンを付与する構成のパターン付与装置を支持するように構成された支持構造と、
   基板を保持するように構成された基板テーブルと、
   パターン付与されたビームを基板のターゲット箇所に投影するように構成された投影系と、
   交換可能物品を交換するように構成されたロボットであり、基礎部分および可動部分を含み、該可動部分が、前記基礎部分に対して可動的に連結されるとともに、交換可能物品を操作するように構成された物品操作具を含む前記ロボットと、
   前記物品操作具における前記交換可能物品の存在を検出するように構成された物品検出器であって、信号を送信するように構成された送信機および信号を受信するように構成された受信機を含み、該送信機と該受信機が前記ロボットの前記可動部分から離れて配置されている前記物品検出器とを含むリソグラフィ装置。
2. 前記送信機と前記受信機が前記ロボットの前記基礎部分に配設されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
3. 実質的に静止した部分（例えば、前記リソグラフィ装置のフレーム）を更に含み、前記送信機と前記受信機が前記静止した部分に配設されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
4. 処理室（例えば、真空室）を更に含み、前記ロボットが少なくとも部分的に前記処理室内に配置され、前記送信機と前記受信機が処理室の外部に配置されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
5. 前記送信機が光信号を伝えるように構成された光送信機であり、前記受信機が光信号を受信するように構成された光受信機である請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
6. 前記可動部分が一つ以上のアームを含み、前記一つ以上のアームから成る第一アームの基端部が前記基礎部分に対して回転可能に連結され、また、前記一つ以上のアームの先端部に前記物品操作具が配設されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
7. 前記基礎部分と前記第一アームとの間の第一結合部に鏡面が配設され、前記送信機からの信号を前記物品操作具の方向へ指向させるように前記鏡面が構成されている請求項６に記載されたリソグラフィ装置。
8. 前記可動部分が二つ以上のアームを含み、該二つ以上のアームが複数の結合部によって互いに回転可能に連結され、少なくとも一つの鏡面が複数の結合部の各々に配設され、該少なくとも一つの鏡面が前記送信機からの信号を該鏡面の各々を経て前記物品操作具に指向させるように構成されている請求項６に記載されたリソグラフィ装置。
9. 前記物品検出器が、前記物品操作具における前記交換可能物品の存在および／または種別を検出するように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
10. 放射ビームにパターンを付与する段階と、
    パターン付与された前記放射ビームを、基板のターゲット部分に投影する段階と、
    ロボットを用いて交換可能物品の交換を行なう段階とを含み、
    前記交換を行なう段階が、ロボットにおける前記交換可能物品の存在、および／または、その種別を物品検出器を用いて検出することを含み、
    前記物品検出器が、信号を送信するように構成された送信機と、信号を受信するように構成された受信機とを含み、
    前記送信機および前記受信機が、前記ロボットの可動部分から離れて配置されているデバイス製造方法。
11. 交換可能物品を交換するように構成されたロボットと、
    物品操作具における交換可能物品の存在を検出するように構成された物品検出器と、
    前記ロボットが、基礎部分と可動部分を含み、該可動部分が、前記基礎部分に対して移動可能に連結されるとともに、交換可能物品を操作するように構成された物品操作具を含み、
    前記物品検出器が、信号を発信するように構成された送信機と、信号を受信するように構成された受信機とを含み、
    前記送信機と前記受信機が前記ロボットの可動部分から離れて配置されている交換可能物品の処理装置。
12. 静止部分に対して移動可能に連結された可動部分であって、アームを含み、該アームの第一部分が前記静止部分に対して移動可能に連結された前記可動部分と、
    前記アームの第二部分に配置され、物品を保持するように構成された物品保持具と、
    前記物品保持具と光学的に接続された物品検出器とを含み、
    前記物品検出器と前記物品保持具との間で光信号を伝えるように構成された光学要素を前記可動部分が担持している、物品を交換するための装置。
13. 前記光信号が実質的に前記アームに沿って伝達されるように、前記光学要素が前記アームに配設されている請求項１２に記載された物品を交換するための装置。
14. 別のアームを更に含み、前記光学要素が前記アーム間の連結部に配設されている請求項１３に記載された物品を交換するための装置。

Images