JP2007123360A - 落下検出装置および露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被搬送物が落下した場合に、被搬送物を保護し、同時に、被搬送物の落下を検出する落下検出装置、および、この落下検出装置を備えた露光装置を提供する。
【解決手段】被搬送物４５を搬送する搬送手段１７，４５の搬送路の下側に配置される網状部材５１、５９、６５、６７、６９と、網状部材５１、５９、６５、６７、６９に配置され網状部材５１、５９、６５、６７、６９の振動を検出する振動検出手段５３とを有する。また、振動検出手段５３は、網状部材５１、５９、６５、６７、６９に間隔を置いて複数配置され、複数の振動検出手段５３からの信号に基づいて被搬送物４５の落下位置を推定する落下位置推定手段を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置により搬送される被搬送物の落下を検出する落下検出装置、および、この落下検出装置を備えた露光装置に関する。

従来、露光装置では、レチクルやウエハ等の基板を、搬送装置によりレチクルステージあるいはウエハステージに搬送することが行われている。
特開２００５−１１６７２１号公報

しかしながら、従来の露光装置では、全ての基板をステージに確実に搬送することは困難であり、被搬送物である基板が搬送装置から落下するおそれがあった。そして、基板が落下すると、基板が破損するおそれがあった。また、特に、真空雰囲気内にウエハ，レチクル等の基板を収容して露光を行う露光装置では、基板の落下位置を外部から知ることが困難であり、基板の回収に多大な時間が必要になるおそれがあった。

本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、被搬送物が落下した場合に、被搬送物を保護し、同時に、被搬送物の落下を検出することができる落下検出装置およびこの落下検出装置を備えた露光装置を提供することを目的とする。

第１の発明の落下検出装置は、被搬送物を搬送する搬送手段の搬送路の下側に配置される網状部材と、前記網状部材に配置され前記網状部材の振動を検出する振動検出手段とを有することを特徴とする。
第２の発明の落下検出装置は、第１の発明の落下検出装置において、前記振動検出手段は、前記網状部材に間隔を置いて複数配置され、前記複数の振動検出手段からの信号に基づいて前記被搬送物の落下位置を推定する落下位置推定手段を有することを特徴とする。

第３の発明の落下検出装置は、第１または第２の発明の落下検出装置において、前記振動検出手段は、加速度センサであることを特徴とする。
第４の発明の露光装置は、基板を保持するステージ装置と、前記ステージ装置に前記基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段からの前記基板の落下を検出する落下検出装置とを有し、前記落下検出装置は、前記搬送手段の搬送路の下側に配置される網状部材と、前記網状部材に配置され前記網状部材の振動を検出する振動検出手段とを有することを特徴とする。

第５の発明の露光装置は、第４の発明の露光装置において、前記振動検出手段は、前記網状部材に間隔を置いて複数配置され、前記複数の振動検出手段からの信号に基づいて前記被搬送物の落下位置を推定する落下位置推定手段を有することを特徴とする。
第６の発明の露光装置は、第４または第５の発明の露光装置において、前記ステージ装置、前記搬送手段および前記落下検出装置は、真空雰囲気内に配置されていることを特徴とする。

第７の発明の露光装置は、第４ないし第６の発明のいずれか１の露光装置において、前記基板はウエハ、前記ステージ装置はウエハステージであり、前記ウエハステージの下側に前記網状部材を配置してなることを特徴とする。
第８の発明の露光装置は、第４ないし第７の発明のいずれか１の露光装置において、前記振動検出手段は、加速度センサであることを特徴とする。

本発明の落下検出装置では、被搬送物を搬送する搬送手段の搬送路の下側に網状部材を配置し、この網状部材に網状部材の振動を検出する振動検出手段を配置したので、被搬送物が落下した場合に、被搬送物を保護し、同時に、被搬送物の落下を検出することができる。
本発明の露光装置では、基板を搬送する搬送手段の搬送路の下側に網状部材を配置し、この網状部材に網状部材の振動を検出する振動検出手段を配置したので、基板が落下した場合に、基板を保護し、同時に、基板の落下を検出することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明の露光装置の実施形態を模式的に示す平面図である。この実施形態では、本発明が、真空雰囲気内において露光が行われるＥＵＶ露光装置に適用される。
この露光装置は、ウエハステージ１１が配置されるウエハステージチャンバ１３を有している。このウエハステージチャンバ１３には、ロードチャンバ１５が連通されている。ロードチャンバ１５内には真空ロボット１７が配置されている。ロードチャンバ１５には、ウエハプリアライメントチャンバ１９が連通されている。また、ロードチャンバ１５には温度補償チャンバ２１が連通されている。

そして、ロードチャンバ１５には第１のゲートバルブ２３を介してロードロック室２５が連通されている。ロードロック室２５の入口は第２のゲートバルブ２７を介して大気中に開放されている。ロードロック室２５には室内を真空引きするための真空ポンプ(不図示)が設けられている。ロードロック室２５の第２のゲートバルブ２７の外側には、大気ロボット２９が配置されている。この大気ロボット２９の外側には、ウエハカセット部３１が配置されている。

この実施形態では、ウエハステージ１１は、粗動ステージ３３を有している。粗動ステージ３３のＸ方向の両側には、粗動ステージ３３のＹスライダ３５を案内する一対のガイド部材３７が配置されている。また、粗動ステージ３３のＹ方向の両側には、粗動ステージ３３のＸスライダ３９を案内する一対のガイド部材４１が配置されている。
この粗動ステージ３３では、Ｙスライダ３５をリニアモータにより一対のガイド部材３７に沿って移動することにより、粗動ステージ３３のＹ方向の位置決めが行われる。また、Ｘスライダ３９をリニアモータにより一対のガイド部材４１に沿って移動することにより、粗動ステージ３３のＸ方向の位置決めが行われる。

粗動ステージ３３の上面には、図２に示すように、粗動ステージ３３より高精度でＸ，ＹおよびＺ方向に移動可能な微動テーブル４３が配置されている。この微動テーブル４３の上面には、ウエハ４５を吸着保持する静電チャック４７が配置されている。また、ガイド部材３７，４１は、図２に示すように、ステージベース４９上に支持されている。
そして、この実施形態では、粗動ステージ３３の下側には、網状部材５１が配置されている。網状部材５１は、例えばテフロン(登録商標)製のネットからなり、５ｍｍ角程度の網目を有している。この網状部材５１は、可能な限り軽量であることが望ましい。網状部材５１の外周は、ガイド部材３７，４１の下部に、粗動ステージ３３に干渉しないように固定されている。

網状部材５１には、網状部材５１の振動を検出する振動検出手段である加速度センサ５３が配置されている。この加速度センサ５３は、所定の間隔を置いて複数配置されている。各加速度センサ５３は、信号線５５を介して落下位置推定手段５７に接続されている。落下位置推定手段５７は、複数の加速度センサ５３からの出力信号に基づいてウエハ４５の落下位置を推定する。

より具体的には、落下位置推定手段５７は、各加速度センサ５３からの出力信号を常時入力しており、ウエハ４５の落下時に最も大きな振幅の出力信号を出力した加速度センサ５３の位置をウエハ４５の落下位置として推定する。そして、この位置を表示手段(不図示)に表示する。すなわち、網状部材５１にウエハ４５が落下すると、ウエハ４５の落下した部分の網状部材５１の振動が最も大きくなり、ウエハ４５の落下した部分に最も近い加速度センサ５３から出力される出力信号の振幅が最も大きくなる。従って、この加速度センサ５３の付近にウエハ４５が落下したと推定することができる。

この実施形態では、ウエハステージチャンバ１３には、４本のガイド部材３７，４１により囲まれた空間の外側にも網状部材５９が配置されている。この網状部材５９は、真空ロボット１７の搬送アーム６１の位置より下方となる位置に配置されている。そして、網状部材５９には、所定の間隔を置いて加速度センサ５３が配置されている。これらの加速度センサ５３は、信号線５５を介して落下位置推定手段５７に接続されている。

また、ロードチャンバ１５、ウエハプリアライメントチャンバ１９、温度補償チャンバ２１およびロードロック室２５にも網状部材６３，６５，６７，６９が配置されている。ロードチャンバ１５、ウエハプリアライメントチャンバ１９、温度補償チャンバ２１に配置される網状部材６３，６５，６７は、真空ロボット１７の搬送アーム６１の位置より下方となる位置に配置されている。また、ロードロック室２５に配置される網状部材６９は、真空ロボット１７の搬送アーム６１および大気ロボット２９の搬送アーム７１の位置より下方となる位置に配置されている。そして、各網状部材６３，６５，６７，６９には、所定の間隔を置いて複数の加速度センサ５３が配置されている。これ等の加速度センサ５３は、信号線５５を介して落下位置推定手段５７に接続されている。

上述した露光装置では、ウエハステージチャンバ１３内へのウエハ４５の搬送が以下述べるようにして行われる。
先ず、ウエハカセット部３１内のウエハ４５を大気ロボット２９の搬送アーム７１により取り出す。そして、ロードロック室２５の第２のゲートバルブ２７を開け搬送アーム７１によりウエハ４５をロードロック室２５内に搬送する。この後、第２のゲートバルブ２７を閉め、ロードロック室２５内が目的の真空度に達するまで真空引きを行う。

ロードロック室２５内が所定の真空度に達すると、ロードロック室２５とロードチャンバ１５間の第１のゲートバルブ２３が開かれる。そして、ロードチャンバ１５に備えられた真空ロボット１７の搬送アーム６１により、ロードロック室２５からウエハ４５が取り出され、一旦ロードチャンバ１５内に搬送された後、第１のゲートバルブ２３が閉められる。

この後、ウエハ４５が真空ロボット１７の搬送アーム６１によってロードチャンバ１５から温度補償チャンバ２１に搬送され、所定の温度まで加熱される。すなわち、ロードロック室２５が真空排気されると、ウエハ４５の温度が低下するため、低下した温度を補償するための加熱が行われる。
この後、ウエハ４５が真空ロボット１７の搬送アーム６１によってロードチャンバ１５からウエハプリアライメントチャンバ１９に搬送される。ウエハプリアライメントチャンバ１９では、ウエハプリアライナ(不図示)の検出器(不図示)によりウエハ４５の位置合わせ用マーク(ノッチ)が検出されウエハ４５の位置合わせが行われる。

ウエハ４５の位置合わせが終了すると、ウエハ４５が真空ロボット１７の搬送アーム６１によってロードチャンバ１５からウエハステージチャンバ１３へ搬送される。そして、ウエハ４５がウエハステージ１１の静電チャック４７に吸着固定される。
そして、ウェハステージチャンバ１３、ロードチャンバ１５、ウエハプリアライメントチャンバ１９、温度補償チャンバ２１あるいはロードロック室２５内において、搬送アーム６１，７１により搬送されるウエハ４５が落下すると、ウエハ４５が網状部材５１，５９，６３，６５，６７，６９上に落下し、ウエハ４５の破損が防止される。また、落下位置推定手段５７により、ウエハ４５の落下位置が推定される。

上述した露光装置では、ウエハ４５を搬送する真空ロボット１７の搬送アーム６１の搬送路の下側に網状部材５１，５９，６３，６５，６７，６９を配置し、この網状部材５１，５９，６３，６５，６７，６９に網状部材５１，５９，６３，６５，６７，６９の振動を検出する加速度センサ５３を配置したので、ウエハ４５が落下した場合に、ウエハ４５を保護し、同時に、ウエハ４５の落下を検出することができる。

そして、上述した露光装置では、ウェハステージチャンバ１３、ロードチャンバ１５、ウエハプリアライメントチャンバ１９および温度補償チャンバ２１が真空雰囲気であるため、ウエハ４５の落下位置を外部から直接知ることが困難であるが、落下位置推定手段５７によりウエハ４５の落下位置を容易に知ることが可能になる。従って、ウエハ４５の回収作業を容易なものにすることができる。
(第２の実施形態)
この実施形態では、図３に示すように、チャンバ７３内に配置される網状部材７５の両端部７５ａが、搬送路７７より上方に支持されている。そして、網状部材７５の中央部７５ｂが、搬送路７７より下方に位置されている。

また、図３の網状部材７５を上方から見た図４に示すように、網状部材７５の中央には、加速度センサ５３(１)が配置されている。そして、中央の加速度センサ５３(１)を中心とする円周上には、９０度の角度を置いて４個の加速度センサ５３(２)，５３(３)，５３(４)，５３(５)が配置されている。各加速度センサ５３は、図２に示したと同様に信号線５５を介して落下位置推定手段５７に接続されている。

この実施形態では、落下位置推定手段５７は、各加速度センサ５３からの出力信号を常時入力しており、各加速度センサ５３の出力信号の振幅に基づいてウエハ４５の落下位置を推定する。すなわち、例えば網状部材７５の加速度センサ５３(２)の位置あるいはその近傍にウエハ４５が落下すると、落下した位置の加速度センサ５３(２)の出力信号の振幅が大きくなるため、その加速度センサ５３(２)の位置あるいはその付近にウエハ４５が落下したと推定することができる。

また、例えば網状部材７５のＡ点にウエハ４５が落下すると、３個の加速度センサ５３(１)，５３(３)，５３(４)の出力信号の振幅が略同一になるため、Ａ点あるいはこの付近にウエハ４５が落下したと推定することができる。さらに、例えば網状部材７５のＢ点にウエハ４５が落下すると、２個の加速度センサ５３(１)，５３(３)の出力信号の振幅が略同一になるため、Ｂ点あるいはこの付近にウエハ４５が落下したと推定することができる。従って、ウエハ４５の落下位置をより正確に推定することができる。

また、この実施形態では、網状部材７５の両端部７５ａを、搬送路７７より上方に支持したので、例えば真空ロボット１７の搬送アーム６１が暴走した時には、搬送アーム６１がチャンバ７３に直接衝突する前に網状部材７５に衝突して保護される。従って、搬送アーム６１の暴走による被害を小さくすることができる。
(露光装置の詳細)
図５は、図１に示したＥＵＶ露光装置の光学系を模式化して示している。なお、この実施形態において上述した実施形態と同一の部材には、同一の符号を付している。

この実施形態では、露光の照明光としてＥＵＶ光が用いられる。ＥＵＶ光は０．１〜４００ｎｍの間の波長を持つもので、この実施形態では特に１〜５０ｎｍ程度の波長が好ましい。投影系は像光学系システム１０１を用いたもので、ウエハ４５上にレチクル１０３によるパターンの縮小像を形成するものである。
ウエハ４５上に照射されるパターンは、レチクルステージ１０２の下側に静電チャック１０４を介して配置されている反射型のレチクル１０３により決められる。この反射型のレチクル１０３は、真空ロボットによって搬入および搬出される（真空ロボットの図示は省略する）。また、ウエハ４５はウエハステージ１１の微動テーブル４３上に静電チャック４７を介して配置されている。典型的には、露光はステップ・スキャンによりなされる。

露光時の照明光として使用するＥＵＶ光は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光経路は、適当な真空ポンプ１０７を用いて真空に保たれた真空チャンバ１０６に囲まれている。またＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源はレーザ源１０８（励起光源として作用）とキセノンガス供給装置１０９からなっている。レーザプラズマＸ線源は真空チャンバ１１０によって取り囲まれている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は真空チャンバ１１０の窓１１１を通過する。

放物面ミラー１１３は、キセノンガス放出部の近傍に配置されている。放物面ミラー１１３はプラズマによって生成されたＥＵＶ光を集光する。放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。ＥＵＶ光は放物面ミラー１１３の多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通じて集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４は反射型のレチクル１０３へとＥＵＶ光を集光、反射させる。ＥＵＶ光は集光ミラー１１４で反射され、レチクル１０３の所定の部分を照明する。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４はこの装置の照明システムを構成する。

レチクル１０３は、ＥＵＶ光を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層を持っている。レチクル１０３でＥＵＶ光が反射されることによりＥＵＶ光は「パターン化」される。パターン化されたＥＵＶ光は像光学システム１０１を通じてウエハ４５に達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面第１ミラー１１５ａ、凸面第２ミラー１１５ｂ、凸面第３ミラー１１５ｃ、凹面第４ミラー１１５ｄの４つの反射ミラーからなっている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄにはＥＵＶ光を反射する多層膜が備えられている。

レチクル１０３により反射されたＥＵＶ光は第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、レチクル１０３パターンの縮小（例えば、１／４、１／５、１／６）された像を形成する。像光学系システム１０１は、像の側（ウエハ４５の側）でテレセントリックになるようになっている。
レチクル１０３は可動のレチクルステージ１０２によって少なくともＸ−Ｙ平面内で支持されている。ウエハ４５は、好ましくはＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動なウエハステージ１１によって支持されている。ウエハ４５上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりレチクル１０３の所定の領域に照射され、レチクル１０３とウエハ４５は像光学系システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、レチクルパターンはウエハ４５上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。

露光の際には、ウエハ４５上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに影響を与えないように、ウエハ４５はパーティション１１６の後ろに配置されることが望ましい。パーティション１１６は開口１１６ａを持っており、それを通じてＥＵＶ光がミラー１１５ｄからウエハ４５へと照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、レジストに照射することにより生じるガス状のゴミがミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはレチクル１０３に付着するのを防ぐ。それゆえ、これらの光学性能の悪化を防いでいる。

この実施形態の露光装置では、ウエハ４５が落下した場合に、ウエハ４５を保護し、同時に、ウエハ４５の落下を検出することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。

(１)上述した実施形態では、ウエハ４５の搬送路の下方に網状部材５１，５９，６３，６５，６７，６９，７５を配置した例について説明したが、例えばレチクル(マスク)等の搬送路の下方に網状部材を配置しても良い。
(２)上述した実施形態では、露光装置に本発明の落下検出装置を適用した例について説明したが、被搬送物を搬送する搬送手段を備えた装置に広く適用することができる。

(３)上述した実施形態では、振動検出手段に加速度センサ５３を用いた例について説明したが、例えば角速度センサ等の振動を検出するセンサを広く用いることができる。
(４)上述した実施形態では、ＥＵＶ露光装置に本発明を適用した例について説明したが、種々の露光装置に広く適用することができる。

本発明の露光装置の実施形態を示す説明図である。 図１のウエハステージの詳細を示す説明図である。 本発明の落下検出装置の他の実施形態を示す説明図である。 図３の網状部材への加速度センサの配置状態を示す説明図である。 図１の露光装置の光学系の詳細を示す説明図である。

符号の説明

１３：ウエハステージチャンバ、１５：ロードチャンバ、１７：真空ロボット、１９：ウエハプリアライメントチャンバ、２５：ロードロック室、２９：大気ロボット、４５：ウエハ、５１，５９，６３，６５，６７，６９：網状部材、５３：加速度センサ、５７：落下位置推定手段、６１：搬送アーム。

Claims (8)

1. 被搬送物を搬送する搬送手段の搬送路の下側に配置される網状部材と、
   前記網状部材に配置され前記網状部材の振動を検出する振動検出手段と、
   を有することを特徴とする落下検出装置。
2. 請求項１記載の落下検出装置において、
   前記振動検出手段は、前記網状部材に間隔を置いて複数配置され、前記複数の振動検出手段からの信号に基づいて前記被搬送物の落下位置を推定する落下位置推定手段を有することを特徴とする落下検出装置。
3. 請求項１または請求項２記載の落下検出装置において、
   前記振動検出手段は、加速度センサであることを特徴とする落下検出装置。
4. 基板を保持するステージ装置と、
   前記ステージ装置に前記基板を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段からの前記基板の落下を検出する落下検出装置とを有し、
   前記落下検出装置は、
   前記搬送手段の搬送路の下側に配置される網状部材と、
   前記網状部材に配置され前記網状部材の振動を検出する振動検出手段と、
   を有することを特徴とする露光装置。
5. 請求項４記載の露光装置において、
   前記振動検出手段は、前記網状部材に間隔を置いて複数配置され、前記複数の振動検出手段からの信号に基づいて前記被搬送物の落下位置を推定する落下位置推定手段を有することを特徴とする露光装置。
6. 請求項４または請求項５記載の露光装置において、
   前記ステージ装置、前記搬送手段および前記落下検出装置は、真空雰囲気内に配置されていることを特徴とする露光装置。
7. 請求項４ないし請求項６のいずれか１項記載の露光装置において、
   前記基板はウエハ、前記ステージ装置はウエハステージであり、前記ウエハステージの下側に前記網状部材を配置してなることを特徴とする露光装置。
8. 請求項４ないし請求項７のいずれか１項記載の露光装置において、
   前記振動検出手段は、加速度センサであることを特徴とする露光装置。
   

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