JP2008172084A - 露光装置、集配装置、及び露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
露光装置への基板の集配を調整することによって、低コストで処理のスループットを向上させる基板集配装置を提供すること。
【解決手段】
基板集配装置60、70によって、コータ装置20から搬入された基板が露光部30に振り分け搬出され、露光部30から搬出された基板がデベロッパ装置40へ集約され搬出される。コータ装置20、デベロッパ装置40のスループットと複数の露光部30のスループットの合計とが略等しい場合、コータ装置20、デベロッパ装置40、露光部30のスループットを最大限に発揮させることができる。したがって、このような基板集配装置60、70を組み込むことにより、低スループットの露光部30でも安価にスループットを向上させることができる。
【選択図】図1
露光装置への基板の集配を調整することによって、低コストで処理のスループットを向上させる基板集配装置を提供すること。
【解決手段】
基板集配装置60、70によって、コータ装置20から搬入された基板が露光部30に振り分け搬出され、露光部30から搬出された基板がデベロッパ装置40へ集約され搬出される。コータ装置20、デベロッパ装置40のスループットと複数の露光部30のスループットの合計とが略等しい場合、コータ装置20、デベロッパ装置40、露光部30のスループットを最大限に発揮させることができる。したがって、このような基板集配装置60、70を組み込むことにより、低スループットの露光部30でも安価にスループットを向上させることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、マイクロデバイスを製造する際に用いる露光装置、その露光装置に接続され、基板の集配を行う基板集配装置、及びその露光装置を用いた露光方法に関する。
マイクロデバイスを製造する際のフォトリソグラフィ工程において、マスク(レチクル)に形成されたパターン像を、投影光学系を介してレジストが塗布されたウェハ等の基板上に転写する露光装置が使用される。
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、レジストをウェハに均一に塗布するレジスト塗布工程であり、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ェハ等を現像する現像工程である。これらの前工程及び後工程は、コータ装置、デベロッパ装置、或いはこれらを結合したコータ・デベロッパ装置によって行われている。
以上のような露光工程や前後工程を行う際には、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、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、コータ・デベロッパ装置等を露光装置に隣接して設置し、かつコータ・デベロッパ装置等と露光装置とを一対一で直接接続して、ウェハを双方の装置間において自動で搬送する方式が採られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−284413号公報
多くのウェハ等を処理したい場合、低スループットの露光装置では、高スループットの露光装置の場合よりも多く台数が必要となり、それに応じて露光装置の台数分のコータ・デベロッパ装置等が必要となる。つまり、コータ・デベロッパ装置等の台数は、高スループットの露光装置よりも低スループットの露光装置の方が多くなる。したがって、コータ・デベロッパ装置のスループットが露光装置のスループットより高い場合、各コータ・デベロッパ装置のスループットが露光装置のスループットに律速されて低下する。さらに、この場合、低スループットの露光装置を含むリソグラフィシステムは、コータ・デベロッパ装置の必要台数が、高スループットの露光装置を含むリソグラフィシステムよりも多くなるのでシステムのコストが高くなる。
そこで、本発明は、露光装置への基板の集配を調整することによって、低コストで処理のスループットを向上させる基板集配装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記のような基板集配装置を組み込んだ露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る振分用基板集配装置は、(a)コータ装置に対応して設けられた非露光側搬入口と、(b)複数の露光部に対応して設けられた複数の露光側搬出口と、(c)非露光側搬入口から複数の露光側搬出口にかけての空間に設けられ、基板が露光部側へ搬送される振分用搬送路と、(d)基板を保持して振分用搬送路上に沿って搬送可能であるとともに、非露光側搬入口及び複数の露光側搬出口にアクセス可能である振分用搬送装置と、(e)振分用搬送装置の動作制御を行うことによって、基板を搬入可能な状態にある少なくとも1台の露光部に向けて非露光側搬入口を介して受け取った基板を搬送させる振分用制御部とを備える。以上の振分用基板集配装置は、例えば、コータ装置と複数の露光部を含む露光部群との間にあってこれらの間で基板すなわちウェハを受け渡すインタフェイス部として実現される。
上記振分用基板集配装置によって、コータ装置から搬入された基板が振り分けられ、複数の露光部へ搬出される。コータ装置のスループットと複数の露光部のスループットの合計とが略等しい場合、コータ装置及び露光部のスループットを最大限に発揮させることができる。したがって、このような振分用基板集配装置を組み込むことにより、低スループットの露光装置でも安価にスループットを向上させることができる。
また、本発明に係る集約用基板集配装置は、(a)複数の露光部に対応して設けられた複数の露光側搬入口と、(b)デベロッパ装置に対応して設けられた非露光側搬出口と、(c)露光側搬入口から非露光側搬出口にかけての空間に設けられ、基板が前記デベロッパ装置側へ搬送される集約用搬送路と、(d)基板を保持して集約用搬送路上に沿って搬送可能であるとともに、露光側搬入口及び非露光側搬出口にアクセス可能である集約用搬送装置と、(e)集約用搬送装置の動作制御を行うことによって、基板を搬入可能な状態にある少なくとも1台のデベロッパ装置に向けて露光側搬入口を介して受け取った基板を搬送させる集約用制御部とを備える。以上の集約用基板集配装置は、例えば、デベロッパ装置と複数の露光部を含む露光部群との間にあってこれらの間で基板すなわちウェハを受け渡すインタフェイス部として実現される。
上記集約用基板集配装置によって、搬出可能な露光部から搬出された基板が集約され、デベロッパ装置へ搬出される。デベロッパ装置のスループットと複数の露光部のスループットの合計とが略等しい場合、デベロッパ装置及び露光部のスループットを最大限に発揮させることができる。したがって、このような集約用基板集配装置を組み込むことにより、低スループットの露光装置でも安価にスループットを向上させることができる。
また、本発明に係る基板集配装置は、(a)コータ・デベロッパ装置に対応して設けられた非露光側搬入出口と、(b)複数の露光部に対応して設けられた複数の露光側搬入出口と、(c)非露光側搬入出口から複数の露光側搬入出口にかけての空間に設けられ、基板を露光部とコータ・デベロッパ装置との間で搬送する搬送路と、(d)基板を保持して搬送路上に沿って搬送可能であるとともに、非露光側搬入出口及び複数の露光側搬入出口にアクセス可能である搬送装置と、(e)搬送装置の動作制御を行うことによって、非露光側搬入出口を介して受け取った基板を搬入可能な状態にある少なくとも1台の露光部へ搬送させるとともに、露光側搬入出口を介して受け取った基板を搬出可能な状態にある少なくとも1台の露光部から搬送させる制御部とを備える。以上の基板集配装置は、例えば、コータ・デベロッパ装置と複数の露光部を含む露光部群との間にあってこれらの間で基板を受け渡すインタフェイス部として実現される。
上記基板集配装置によって、コータ・デベロッパ装置から搬入された基板が露光部に振り分け搬出され、露光部から搬出された基板がコータ・デベロッパ装置へ集約され搬出される。コータ・デベロッパ装置のスループットと複数の露光部のスループットの合計とが略等しい場合、コータ・デベロッパ装置及び露光部のスループットを最大限に発揮させることができる。したがって、このような基板集配装置を組み込むことにより、低スループットの露光装置でも安価にスループットを向上させることができる。
また、本発明に係る露光装置は、(a)上記振分用基板集配装置と、(b)振分用基板集配装置により搬入された未露光の基板と露光された露光済の基板とを載置する基板蓄積部をそれぞれ有し、露光を行う複数の露光部と、(c)上記集約用基板集配装置と、(d)振分用基板集配装置、複数の露光部、集約用基板集配装置の動作を制御する主制御装置とを備える。
上記露光装置によれば、コータ装置から搬入された基板を振り分け、露光部に搬送し、基板を露光し、露光部から搬出された基板を集約し、デベロッパ装置に搬送する。この場合、余った基板は基板蓄積部に蓄積される。これらの一連の動作はコータ装置、露光部、デベロッパ装置の処理能力に応じて、動作が効率良くなるよう制御される。
本発明に係る露光方法は、マスクのパターン像を基板上に形成する露光方法であって、露光工程前に、振分用基板集配装置により基板を少なくとも1台のコータ装置から少なくとも2台の露光部へ振り分けする搬送を行う工程と、基板の搬送工程後に、各露光部においてパターン像を基板上に形成することによって露光を行う工程と、露光工程後に、集約用基板集配装置により基板を少なくとも2台の露光部から少なくとも1台のデベロッパ装置へ集約する搬送を行う工程とを備える。
上記露光方法によれば、コータ装置、デベロッパ装置、露光部を効率良く動作させることにより、露光装置のスループットを向上させることができる。
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態のリソグラフィシステムについて、図1〜図4を参照して説明する。
本発明の第1実施形態のリソグラフィシステムについて、図1〜図4を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るリソグラフィシステム10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10は、1台のコータ装置20と、2台の露光部30A、30Bを有する露光部群EGと、1台のデベロッパ装置40と、露光前の第1インタフェイス部60と、露光後の第2インタフェイス部70とを有する。このうち、露光部群EGとインタフェイス部60、70とを併せたものは露光装置とみることができる。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軸方向と規定して説明を行なう。
コータ装置20は、図1に示すように、ウェハ搬入系20Aと、ウェハ処理部20Bとを備える。
ウェハ搬入系20Aは、カセット載置部21と、搬入部22とを備える。このうち、カセット載置部21は、Y軸方向に延びる。カセット載置部21の載置台には、カセットCAが各々載置される。カセットCAは、載置台の−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搬入口を介して、外部との間で搬出入される。搬入部22には、Y軸方向に延びるYガイドと、Yガイド上で不図示の駆動装置に駆動されて移動する水平多関節型の搬送アーム22aとが設けられている。搬送アーム22aは、ウェハ処理部20Bに設けたウェハ搬送部23にウェハを受け渡す。
ウェハ処理部20Bは、塗布部25と、プリベーク部26と、冷却部27と、ストック部28と、ウェハ搬送部23とを備える。
塗布部25は、スピンコータを有する。このスピンコータは、水平にしたウェハW上にレジストを滴下しウェハWを回転させることにより、ウェハW上に均一なレジスト膜を形成する。プリベーク部26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。プリベーク部26においては、ベーキング装置により、プリベーク(PB)を行なう。プリベーク(PB)は、ウェハ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ェハ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たりしない温度以下で行なう。冷却部27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、プリベーク(PB)の際に加熱されたウェハWを露光部30A、30B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。ストック部28は、第1インタフェイス部60に送り出すウェハを一旦蓄える部分である。つまり、ストック部28は、ウェハ処理部20Bにおけるスピンコート、プリベーク等の一連の処理速度と、第1インタフェイス部60や露光部群EGにおける処理速度との差を緩和するバッファとして機能している。
ウェハ搬送部23は、塗布部25とストック部28とを含むブロックと、プリベーク部26と冷却部27とを含むブロックとの間に挟まれてX軸方向に延びる搬送路である。ウェハ搬送部23には、水平多関節型のアームを有する搬送ロボット23aが設けられている。また、ウェハ搬送部23は、不図示の駆動装置に駆動されて通路に沿って移動する。ウェハ搬送部23のウェハ搬入系20A側には、ウェハ受渡部(不図示)が設けられている。このウェハ受渡部は、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、この上にウェハWが一時的に載置されて、搬送ロボット23aと、搬送アーム22aとの間でウェハWが受け渡される。
第1インタフェイス部60は、コータ装置20の出口側と、露光部群EGの入口側との間に挟まれてY軸方向に延びる搬送路61と、水平多関節型のアームを有し搬送路61上を移動する搬送ロボット62とを備える。ここで、搬送路61は、振分用搬送路を具体化した一例であり、搬送ロボット62は、振分用搬送装置を具体化した一例である。
搬送路61において、コータ装置20側には、コータ装置20のウェハ搬送部23からウェハWを受け取る非露光側搬入口65が設けられている。また、搬送路61において、各露光部30A、30B側には、各露光部30A、30Bの入口側ロードロック31にウェハWを渡す露光側搬出口66が設けられている。ウェハWを保持して搬送路61上を移動する搬送ロボット62は、1つの非露光側搬入口65と、2つの露光側搬出口66とにアクセスをしてウェハWの受け渡しを行う。
以下、露光部群EGの構成について説明する。露光部群EGは、2つの露光部30A、30Bからなり、両露光部30A、30Bは、同一の構造を有する。各露光部30A、30Bは、例えば極端紫外線露光機であり、内部が露光室ECとローダ室LCとに区分されている。ローダ室LC内には、露光部30A、30B側のウェハ搬送系としてのウェハローダ系の大部分が収容され、露光室EC内には、レチクルのパターンをウェハWに転写する露光機本体が収容されている。
露光室ECにおいて、ウェハステージ36は、投影レンズ37の下方に配置され、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、このウェハステージ36に保持されたウェハ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、ウェハWが載置されるウェハステージ36及び投影レンズ37のみを示す。他の部分、例えば光源、照明光学系、マスクステージ等については図示を省略する。
ウェハローダ系は、入口側ロードロック31と、ウェハ搬出入部TPと、ロード・アンロード機構35と、出口側ロードロック39とを備える。このうち、入口側ロードロック31は、露光部30A、30B内を真空状態に維持したままで露光部30A、30B内にウェハWを搬入するためのチャンバであり、ウェハWの受け渡し部、ゲートバルブ等を備える。この入口側ロードロック31により、第1インタフェイス部60の搬送ロボット62によって搬送されて来た未露光のウェハWを露光部30A、30B内に導入することができる。ウェハ搬出入部TPは、ウェハ移動部32と、ストック部33とを備える。ウェハ移動部32は、水平多関節型のアームを有する搬送ロボット32aが設けられており、不図示の駆動装置に駆動されて移送路32b上を移動する。
ストック部33は、X軸方向に延びる。ストック部33の載置台には、カセットCAが各々載置される。なお、ストック部33は、バッファとして機能するが、コータ装置20やデベロッパ装置40に待機機能があれば必ずしも必要ない。ロード・アンロード機構35は、Y軸方向に延びるYガイド35aと、Yガイド35a上で不図示の駆動装置に駆動されて移動するロード・アンロードアーム35bとが設けられている。ロード・アンロードアーム35bは、ストック部33に設けた搬送ロボット32aとの間でウェハWを受け渡す。このため、ターンテーブルやウェハエッジセンサを備えるウェハ受渡部34が設けられている。出口側ロードロック39は、露光部30A、30B内を真空状態に維持したままで露光部30A、30B内からウェハWを搬出するためのチャンバであり、ウェハWの受け渡し部、ゲートバルブ等を備える。この出口側ロードロック39により、露光部30A、30B内に蓄えられた露光済のウェハWを第2インタフェイス部70の搬送ロボット72に渡すことができる。
第2インタフェイス部70は、露光部群EGの出口側と、デベロッパ装置40の入口側との間に挟まれてY軸方向に延びる搬送路71と、水平多関節型のアームを有し搬送路71上を移動する搬送ロボット72とを備える。ここで、搬送路71は、集約用搬送路を具体化した例であり、搬送ロボット72は、集約用搬送装置を具体化した例である。
搬送路71において、各露光部30A、30B側には、各露光部30A、30Bの出口側ロードロック39からウェハWを受け取る露光側搬入口75が設けられている。また、搬送路71において、デベロッパ装置40側には、デベロッパ装置40のウェハ搬送部41にウェハWを渡す非露光側搬出口76が設けられている。ウェハWを保持して搬送路71上を移動する搬送ロボット72は、2つの露光側搬入口75と、1つの非露光側搬出口とにアクセスしてウェハWの受け渡しを行う。
デベロッパ装置40は、図1に示すように、ウェハ処理部40Aと、ウェハ搬出系40Bとを備える。
ウェハ処理部40Aは、現像部44と、ポストベーク部45と、冷却部46と、ストック部42と、ウェハ搬送部41とを備える。
現像部44は、露光部30A、30Bにより露光され、レジストにパターン像が形成されたウェハ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。ポストベーク部45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。ポストベーク部45においては、ベーキング装置により、現像前ベーク(post-exposure bake:PEB)を行なう。冷却部46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、現像前ベーク(PEB)の際に加熱されたウェハWをウェハ処理部40A外に搬出して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。
ストック部42は、第2インタフェイス部70から送り込まれたウェハを一旦蓄える部分である。つまり、ストック部42は、ウェハ処理部40Aにおける現像、ポストベーク等の一連の処理速度と、第2インタフェイス部70や露光部群EGにおける処理速度との差を緩和するバッファとして機能する。
ウェハ搬送部41は、現像部44とストック部42とを含むブロックと、ポストベーク部45と冷却部46とを含むブロックとの間に挟まれてX軸方向に延びる搬送路である。ウェハ搬送部41には、水平多関節型のアームを有する搬送ロボット41aが設けられている。また、搬送ロボット41aは、不図示の駆動装置に駆動されて通路に沿って移動する。ウェハ搬送部41のウェハ搬出系40B側には、ウェハ受渡部(不図示)が設けられている。このウェハ受渡部は、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、この上にウェハWが一時的に載置されて、搬送ロボット41aと、搬送アーム47aとの間でウェハWが受け渡される。
ウェハ搬出系40Bは、搬出部47と、カセット載置部48とを備える。
搬出部47には、Y軸方向に延びるYガイドと、Yガイド上で不図示の駆動装置に駆動されて移動する水平多関節型の搬送アーム47aとが設けられている。搬送アーム47aは、ウェハ処理部40Aに設けたウェハ受渡部からウェハを受け取る。
カセット載置部48は、Y軸方向に延びる。カセット載置部48の載置台には、カセットCAが各々載置される。カセットCAは、載置台の+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搬出口を介して、外部とコータチャンバとの間で搬出入される。
図2は、図1に示すリソグラフィシステム10の制御系を説明するブロック図である。リソグラフィシステム10は、制御系として、コータ制御部91と、第1インタフェイス制御部92と、第1露光部制御部93と、第2露光部制御部94と、第2インタフェイス制御部95と、デベロッパ制御部96と、主制御装置98とを備える。
コータ制御部91は、コータ本体制御部91aと、コータ搬送制御部91bとを含む。このうち、コータ本体制御部91aは、ウェハ処理部20Bに設けた塗布部25、プリベーク部26、及び冷却部27による処理動作を管理している。コータ搬送制御部91bは、ウェハ搬入系20Aに設けた搬入部22の搬送アーム22aや、ウェハ処理部20Bに設けたウェハ搬送部23によるウェハの移送タイミング等を管理している。これにより、効率よくウェハWを受け入れ可能な露光部に搬送することができる。
第1インタフェイス制御部92は、第1インタフェイス部60に設置した搬送ロボット62の動作を管理している。具体的には、第1インタフェイス制御部92は、搬送ロボット62の動作タイミングや動作ルーチンを選択・切替等する制御によって、搬送ロボット62を搬送路61上の適所に移動させる。さらに、第1インタフェイス制御部92は、搬送ロボット62をコータ装置20側の非露光側搬入口65にアクセスさせて、ウェハ搬送部23からウェハWを受け取る。また、第1インタフェイス制御部92は、搬送ロボット62を各露光部30A、30B側の露光側搬出口66にアクセスさせて、各露光部30の入口側ロードロック31にウェハWを渡す。
第1露光部制御部93は、一方の露光部30Aの動作を管理するためのものであり、第1露光部本体制御部93aと、搬出入制御部93bとを含む。このうち、第1露光部本体制御部93aは、露光室ECに設置したウェハステージ36等の駆動機構の処理動作を管理しており、極端紫外線(EUV)等によるウェハの露光を可能にしている。
搬出入制御部93bは、ウェハローダ系を構成する入口側ロードロック31、ウェハ搬出入部TP、ロード・アンロード機構35、及び出口側ロードロック39間での調和したウェハ移送処理を管理している。搬出入制御部93bの制御下で、搬送ロボット32aは、入口側ロードロック31に搬入された未露光のウェハWをウェハ搬出入部TP内に搬入し、ストック部33に一旦蓄積することができる。また、搬出入制御部93bの制御下で、搬送ロボット32aは、ストック部33に蓄積されたウェハWをウェハ受渡部34に移載する。次に、ロード・アンロード機構35のロード・アンロードアーム35bは、搬出入制御部93bの制御下で、ウェハ受渡部34上の未処理のウェハWを受け取って、ウェハステージ36上にセットする。
一方、ロード・アンロードアーム35bは、搬出入制御部93bの制御下で、ウェハステージ36上の露光済のウェハWを受け取ってウェハ受渡部34に移載する。次に、ウェハ移動部32の搬送ロボット32aは、搬出入制御部93bの制御下で、ウェハ受渡部34上の処理済のウェハWを受け取って、ストック部33に一旦蓄積することができる。搬出入制御部93bの制御下で、搬送ロボット32aは、出口側ロードロック39に処理済のウェハを搬出する。
なお、以上において、入口側ロードロック31や搬送ロボット32aの動作は、第1インタフェイス制御部92等との連携動作によって、第1インタフェイス部60の搬送ロボット62の動作との間で同期が取られており、滑らかで無駄のないウェハWの受け渡しが可能になっている。同様に、出口側ロードロック39や搬送ロボット32aの動作は、第2インタフェイス制御部95等との連携動作によって、第2インタフェイス部70の搬送ロボット72の動作との間で同期が取られており、滑らかで無駄のないウェハWの受け渡しが可能になっている。
第2露光部制御部94は、他方の露光部30Bの動作を管理するためのものであり、第2露光部本体制御部94aと、搬出入制御部94bとを含む。これらの第2露光部本体制御部94a及び搬出入制御部94bは、第1露光部制御部93に含まれる第1露光部本体制御部93a及び搬出入制御部93bと同様のものである。つまり、第2露光部本体制御部94aによって、極端紫外線(EUV)等によるウェハWの露光が可能になり、搬出入制御部94bによって、未露光のウェハWの第2露光部30B内への搬入、ウェハステージ36上へのセット、露光済のウェハWの第2露光部30B外への搬出が可能になる。
なお、以上において、入口側ロードロック31やロボット32aの動作は、第1インタフェイス制御部92等との連携動作によって、第1インタフェイス部60の搬送ロボット62の動作との間で同期が取られており、滑らかで無駄のないウェハWの受け渡しが可能になっている。同様に、出口側ロードロック39やロボット32aの動作は、第2インタフェイス制御部95等との連携動作によって、第2インタフェイス部70の搬送ロボット72の動作との間で同期が取られており、滑らかで無駄のないウェハWの受け渡しが可能になっている。
第2インタフェイス制御部95は、第2インタフェイス部70に設置した搬送ロボット72の動作を管理している。具体的には、第2インタフェイス制御部95は、搬送ロボット72の動作タイミングや動作ルーチンを選択・切替等する制御によって、搬送ロボット72を搬送路71上の適所に移動させる。さらに、第2インタフェイス制御部95は、搬送ロボット72を各露光部30A、30B側の露光側搬入口75にアクセスさせて、各露光部30A、30Bの出口側ロードロック39からウェハWを受け取る。また、第2インタフェイス制御部95は、搬送ロボット72をデベロッパ装置40側の非露光側搬出口76にアクセスさせて、ウェハ搬送部41にウェハWを渡す。
デベロッパ制御部96は、デベロッパ本体制御部96aと、デベロッパ搬送制御部96bとを含む。このうち、デベロッパ本体制御部96aは、ウェハ処理部40Aに設けた現像部44、ポストベーク部45、及び冷却部46による処理動作を管理している。デベロッパ搬送制御部96bは、ウェハ搬出系40Bに設けた搬出部47の搬送アーム47aや、ウェハ処理部40Aに設けたウェハ搬送部41によるウェハWの移送タイミング等を管理している。これにより、効率よくウェハWを受け渡し可能な露光部から搬送することができる。
以下に、このような構成のリソグラフィシステム10の具体的動作、すなわちリソグラフィシステム10におけるリソグラフィ工程の処理の流れについて、特に、本発明に係るウェハWの搬送動作を中心として、図1及び図2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10の各部の動作は、前述したコータ制御部91、第1インタフェイス制御部92、第1露光部制御部93、第2露光部制御部94、第2インタフェイス制御部95、デベロッパ制御部96、主制御装置98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、外部からコータ装置20内に搬入されレジストの塗布、プリベーク、冷却が終了したウェハWは、ウェハ処理部20Bの搬送ロボット23aにより、ストック部28に蓄積される。蓄積されたウェハWは、第1インタフェイス部60によって、露光部30A、30Bのうち、ウェハWを受け入れ可能な露光部に搬送される。つまり、第1インタフェイス部60の搬送ロボット62により、1台のコータ装置20によって処理されたウェハW等を2台の露光部30A、30Bに振り分ける。例えば、第1露光部30Aへ搬送されたウェハWは、そこで露光処理される。第2露光部30Bでも同様の露光処理が行われる。結果的に、両露光部30A、30BでウェハWの並列処理が行われ、略2倍のスループットが確保される。その後、第1露光部30Aから搬出されたウェハWは、第2インタフェイス部70によりデベロッパ装置40に搬送される。同様に、第2露光部30Bから搬出されたウェハWは、第2インタフェイス部70によりデベロッパ装置40に搬送される。つまり、第2インタフェイス部70の搬送ロボット72により、2台の両露光部30A、30Bによって処理されたウェハWを1台のデベロッパ装置40に集約する。両露光部30A、30Bから順次搬送されたウェハWは、ウェハ処理部40Aの搬送ロボット41aにより、ストック部42に一旦蓄積され、デベロッパ装置40内でポストベーク、現像の処理が施される。
図3は、上記リソグラフィ工程の流れのうち、主に第1インタフェイス部60や主制御装置98の一動作例について説明したものである。なお、図3の動作例において、主制御装置98は、第1インタフェイス部60における搬送状態を管理するための振分用制御部として機能している。
主制御装置98は、コータ制御部91との間で通信を行って、コータ装置20のストック部28にウェハWが蓄積されているか否かを確認する(ステップS11)。コータ装置20のストック部28にウェハWが蓄積されている場合、主制御装置98は、露光部制御部93、94との間で通信を行って、ウェハWを搬入可能な露光部30A、30Bがあるか否かを確認する(ステップS13)。搬入可能状態の露光部30A、30Bがある場合、主制御装置98は、ウェハWを搬入可能な露光部30A、30Bが1台のみであるか否かを確認する(ステップS14)。ウェハWを搬入可能な露光部30A、30Bが1台のみの場合(ステップS14)、主制御装置98は、第1インタフェイス制御部92に指令を送って、第1インタフェイス部60の搬送ロボット62を適宜動作させ、その搬入可能な露光部30A、30Bにコータ装置20からのウェハWを搬入させる(ステップS16)。上記ステップS14で、搬入可能な露光部30A、30Bが複数であると判断された場合、主制御装置98は、第1インタフェイス制御部92に指令を送って、最も早く搬入可能になった露光部30A、30Bにコータ装置20からのウェハWを搬入させる(ステップS15)。ステップS11において、コータ装置20のストック部28にウェハWが蓄積されていないと判断された場合や、ステップS13において、搬入可能な露光部30A、30Bがないと判断された場合、主制御装置98は、第1インタフェイス制御部92に指令を送って、第1インタフェイス部60の搬送ロボット62を待機させる(ステップS12)。
図4は、上記リソグラフィ工程の流れのうち、主に第2インタフェイス部70や主制御装置98の一動作例について説明したものである。なお、図4の動作例において、主制御装置98は、第2インタフェイス部70における搬送状態を管理するための集約用制御部として機能している。
主制御装置98は、デベロッパ制御部96との間で通信を行って、デベロッパ装置40のストック部42にウェハWがストック可能か否かを確認する(ステップS21)。デベロッパ装置40のストック部42にストック可能である場合、主制御装置98は、露光部制御部93、94との間で通信を行って、ウェハWを搬出可能な露光部30A、30Bがあるか否かを確認する(ステップS23)。搬出可能状態の露光部30A、30Bがある場合、主制御装置98は、ウェハWを搬出可能な露光部30A、30Bが1台のみであるか否かを確認する(ステップS24)。ウェハWを搬出可能な露光部30A、30Bが1台のみの場合(ステップS24)、主制御装置98は、第2インタフェイス制御部95に指令を送って、第2インタフェイス部70の搬送ロボット72を適宜動作させ、その搬出可能な露光部30A、30Bからデベロッパ装置40へウェハWを搬送させる(ステップS26)。上記ステップS24で、搬出可能な露光部30A、30Bが複数であると判断された場合、主制御装置98は、第2インタフェイス制御部95に指令を送って、最も早く搬出可能になった露光部30A、30Bからデベロッパ装置40へウェハWを搬送させる(ステップS25)。ステップS21において、デベロッパ装置40のストック部42にストック可能でないと判断された場合や、ステップS23において、搬出可能な露光部30A、30Bがないと判断された場合、主制御装置98は、第2インタフェイス制御部95に指令を送って、第2インタフェイス部70の搬送ロボット72を待機させる(ステップS22)。
以下、第1実施形態に係るリソグラフィシステム10の具体的な実施例について説明する。本実施例について、例えば、露光部30のスループットが毎時50枚、コータ装置20及びデベロッパ装置40のスループットが毎時100枚の場合、1台のコータ装置20にて塗布等の処理を施された100枚のウェハWは、2台の露光部30に50枚ずつ振り分けられ、それぞれの露光部30において露光処理される。露光処理されたウェハWは、2台の露光部30から1台のデベロッパ装置40に集約され、現像等の処理を施される。露光部30の数に対するコータ装置20の数と、デベロッパ装置40の数との比率は、2分の1であり、露光部30のスループットの逆数に対するコータ装置20の逆数と、デベロッパ装置40の逆数とに略比例する。つまり、露光部30のスループットと台数に応じて、コータ装置20及びデベロッパ装置40のスループットに対応する台数が決まる。
本実施形態によれば、第1インタフェイス部60により、コータ装置20から搬入されたウェハWが複数の露光部30に振り分けられる。コータ装置20のスループットと第1露光部30A及び第2露光部30Bのスループットの合計とが略等しい場合、第1露光部30及び第2露光部30によって、コータ装置20のスループットに対応することができる。また、第2インタフェイス部70により、複数の露光部30から搬出されたウェハWがデベロッパ装置30に集約される。デベロッパ装置40のスループットと第1露光部30A及び第2露光部30Bのスループットの合計とが略等しい場合、第1露光部30及び第2露光部30によって、デベロッパ装置のスループットに対応することができる。これらのことにより、コータ装置20、露光部30、デベロッパ装置40のスループットを最大限に発揮させることができる。
すなわち、本実施形態のリソグラフィシステム10によれば、第1インタフェイス部60、第2インタフェイス部70を組み込むことにより、コータ装置20、露光部30、デベロッパ装置40のスループットが異なる場合でも、露光部30と同じ数のコータ装置20、デベロッパ装置40を必要とせずに済む。したがって、低スループットの露光部30でも、コータ装置20、デベロッパ装置40を増やすことなく、安価にスループットを向上させることができる。
〔第2実施形態〕
図5は、第2実施形態のリソグラフィシステムを説明する図である。本実施形態のリソグラフィシステム110は、図1に示す第1実施形態のリソグラフィシステム10を変形したものであり、同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、特に説明しない部分については第1実施形態と同様であるものとする。
図5は、第2実施形態のリソグラフィシステムを説明する図である。本実施形態のリソグラフィシステム110は、図1に示す第1実施形態のリソグラフィシステム10を変形したものであり、同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、特に説明しない部分については第1実施形態と同様であるものとする。
本実施形態のリソグラフィシステムの場合、リソグラフィシステム110は、少なくとも2台の要素を含むコータ装置群CGと、少なくとも3台の要素を含む露光部群EGと、少なくとも2台の要素を含むデベロッパ装置群DGと、露光前の第1インタフェイス部60と、露光後の第2インタフェイス部70とを有する。
コータ装置群CGは、複数のコータ装置20と、入口インタフェイス部150とを有する。入口インタフェイス部150には、例えばY軸方向に延びるYガイドと、Yガイド上で不図示の駆動装置に駆動されて移動する水平多関節型の搬送アーム51とが設けられている。搬送アーム51は、ウェハWを搬入可能なコータ装置20に対してウェハWを搬入する。
デベロッパ装置群DGは、複数のデベロッパ装置40と、出口インタフェイス部180とを有する。出口インタフェイス部180には、例えばY軸方向に延びるYガイドと、Yガイド上で不図示の駆動装置に駆動されて移動する水平多関節型の搬送アーム81とが設けられている。搬送アーム81は、ウェハWを搬出可能なデベロッパ装置40からウェハWを搬出する。
本実施形態によれば、第1インタフェイス部60により、コータ装置群CGから搬入されたウェハWが露光部群EGに振り分けられる。これらコータ装置群CGのスループットの合計と、これら露光部群EGのスループットの合計とが略等しい場合、露光部群EGによって、コータ装置群CGのスループットに対応することができる。また、第2インタフェイス部70により、複数の露光部群EGから搬出されたウェハWがデベロッパ装置群DGに集約される。これらデベロッパ装置群DGのスループットと、これら露光部群EGのスループットの合計とが略等しい場合、露光部群EGによって、デベロッパ装置群DGのスループットに対応することができる。これらのことにより、コータ装置20、露光部30、デベロッパ装置40のスループットを最大限に発揮させることができる。
すなわち、本実施形態のリソグラフィシステム110によれば、第1インタフェイス部60、第2インタフェイス部70を組み込むことにより、コータ装置20、露光部30、デベロッパ装置40のスループットが異なる場合でも、露光部30と同じ数のコータ装置20、デベロッパ装置40を必要とせずに済む。したがって、低スループットの露光部30でも、コータ装置20、デベロッパ装置40を増やすことなく、安価にスループットを向上させることができる。
以下、第2実施形態に係るリソグラフィシステム110の具体的な実施例について説明する。本実施例について、例えば、露光部30のスループットが毎時100枚、コータ装置20及びデベロッパ装置40のスループットが毎時140枚の場合、14台の露光部30に対して、コータ装置20、デベロッパ装置40をそれぞれ10台接続すればよい。各コータ装置20にて塗布等の処理された合計1400枚のウェハWは、14台の各露光部30に100枚ずつ振り分けられ、それぞれの露光部30において露光処理される。露光処理されたウェハWは、14台の各露光部30から10台の各デベロッパ装置40に集約され、現像等の処理を施される。
〔第3実施形態〕
図6は、第3実施形態のリソグラフィシステムを説明する図である。本実施形態のリソグラフィシステム210は、図1、5に示す第1、第2実施形態のリソグラフィシステム10、110を変形したものであり、同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、特に説明しない部分については第1実施形態等と同様であるものとする。
図6は、第3実施形態のリソグラフィシステムを説明する図である。本実施形態のリソグラフィシステム210は、図1、5に示す第1、第2実施形態のリソグラフィシステム10、110を変形したものであり、同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、特に説明しない部分については第1実施形態等と同様であるものとする。
本実施形態のリソグラフィシステムの場合、リソグラフィシステム210は、少なくとも1台の要素を含むコータ・デベロッパ装置群CDGと、少なくとも2台の要素を含む露光部群EGと、第3インタフェイス部360とを有する。
コータ・デベロッパ装置群CDGは、複数のコータ・デベロッパ装置220と、入口インタフェイス部150とを有する。入口インタフェイス部には、例えばY軸方向に延びるYガイドと、Yガイド上で不図示の駆動装置に駆動されて移動する水平多関節型の搬送アーム51とが設けられている。搬送アーム51は、ウェハW又はカセットCAを搬入可能なコータ・デベロッパ装置220に対してこのようなウェハW又はカセットCAを搬送する。
第3インタフェイス部360は、コータ・デベロッパ装置群CDGの入出口側と、露光部群EGの入出口側との間に挟まれてY軸方向に延びる搬送路361と、水平多関節型のアームを有し搬送路361上を移動する搬送ロボット362とを備える。
搬送路361において、各コータ・デベロッパ装置220側には、コータ・デベロッパ装置220から塗布処理等が行われたウェハWを受け取るとともに各露光部330で露光済のウェハWをコータ・デベロッパ装置220に渡すための少なくとも1つの非露光側搬入出口365が設けられている。また、搬送路361において、各露光部330側には、各露光部330に未露光のウェハWを渡すとともに各露光部330から露光済のウェハWを受け取るための少なくとも2つの露光側搬入出口375が設けられている。ウェハWを保持して搬送路361上を移動する搬送ロボット362は、少なくとも1つの非露光側搬入出口365と、少なくとも2つの露光側搬入出口375とにアクセスをしてウェハWの受け渡しを行うための搬送装置である。
露光済のウェハWを受け取った各コータ・デベロッパ装置220では、ウェハWの現像処理等が行われる。全てのリソグラフィ工程を終えたウェハWは、入口インタフェイス部150にある搬送アーム51によりコータ・デベロッパ装置群CDGから搬出される。
なお、詳細な説明は省略するが、コータ・デベロッパ装置群CDG、露光部群EG、及び第3インタフェイス部360の動作は、制御部として図2に示すと同様の主制御部98を含む制御系によって制御される。
本実施形態のリソグラフィシステム210において、第3インタフェイス部360を組み込むことにより、低スループットの露光部330でも安価にスループットを向上させることができる。
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第1インタフェイス部60、第2インタフェイス部70、第3インタフェイス部360が1つの場合について説明したが、接続するコータ装置20、露光部30、デベロッパ装置40等のスループットと数に応じて2つ以上あってもよい。つまり、例えばスループット毎時100枚の露光部330が14台、スループット毎時140枚のコータ装置・デベロッパ装置220が10台ある場合、全ての装置を2つ以上のインタフェイス部で接続して、インタフェイスの作業を分割してもよい。例えば、7台の露光部330に対して5台のコータ・デベロッパ装置220を第3インタフェイス360で接続し、リソグラフィシステム210を2つに分割してもよい。
また、それぞれの装置のスループットに応じて、各装置間を複数のインタフェイス部で接続することができる。インタフェイス部の数は、各装置のスループットに影響しなければ一致しなくてもよい。
また、上記実施形態では、インタフェイス部60、70、360においてウェハW単位で搬送が行われるものとしたが、ウェハWを複数搭載したカセットCA単位で搬送を行わせることができる。
10、110、210…リソグラフィシステム、 20…コータ装置、 20A…ウェハ搬入系、20B…ウェハ処理部、 21…カセット載置部、 22…搬入部、 23…ウェハ搬送部、 28…ストック部、 30、330…露光部、 31…入口側ロードロック、 32…ウェハ移動部、 33…ストック部、 34…ウェハ受渡部、 35…ロード・アンロード機構、 36…ウェハステージ、 37…投影レンズ、 39…出口側ロードロック、 40…デベロッパ装置、 40A…ウェハ処理部、 40B…ウェハ搬出系、 41…ウェハ搬送部、 42…ストック部、 47…搬出部、 48…カセット載置部、 51…搬送アーム、 60…第1インタフェイス部、 61…搬送路、 62…搬送ロボット、 65…非露光側搬入口、 66…露光側搬出口、 70…第2インタフェイス部、 71…搬送路、 72…搬送ロボット、 75…露光側搬入口、 76…非露光側搬出口、 81…搬送アーム、 91…コータ制御部、 92…第1インタフェイス制御部、 93…第1露光部制御部、 94…第2露光部制御部、 95…第2インタフェイス制御部、 96…デベロッパ制御部、 98…主制御装置、 W…ウェハ、 CA…カセット、 EG…露光部群、 EC…露光室、 LC…ローダ室、 TP…ウェハ搬出入部
Claims (12)
- コータ装置に対応して設けられた非露光側搬入口と、
複数の露光部に対応して設けられた複数の露光側搬出口と、
前記非露光側搬入口から前記複数の露光側搬出口にかけての空間に設けられ、基板が前記露光部側へ搬送される振分用搬送路と、
基板を保持して前記振分用搬送路上に沿って搬送可能であるとともに、前記非露光側搬入口及び前記複数の露光側搬出口にアクセス可能である振分用搬送装置と、
前記振分用搬送装置の動作制御を行うことによって、基板を搬入可能な状態にある少なくとも1台の露光部に向けて前記非露光側搬入口を介して受け取った基板を搬送させる振分用制御部と、
を備える振分用基板集配装置。 - 前記振分用搬送路は、少なくとも1台の前記コータ装置に接続されるとともに、前記コータ装置の台数よりも多い台数の露光部に接続される請求項1記載の振分用基板集配装置。
- 前記振分用制御部は、前記コータ装置内に未露光の基板が蓄積されており、かつ前記露光部内に未露光の基板が蓄積可能な場合において、前記振分用搬送装置を動作させ、それ以外の場合において前記振分用搬送装置を待機させる請求項1及び請求項2のいずれか一項記載の振分用基板集配装置。
- 前記振分用制御部は、未露光の基板を搬入可能な前記露光部が1つの場合において、前記振分用搬送装置によって、当該露光部に向けて未露光の基板を搬送させ、未露光の基板を搬入可能な前記露光部が複数の場合において、前記振分用搬送装置によって、最も早く搬入可能になった露光部に向けて未露光の基板を搬送させる請求項3記載の振分用基板集配装置。
- 複数の露光部に対応して設けられた複数の露光側搬入口と、
デベロッパ装置に対応して設けられた非露光側搬出口と、
前記露光側搬入口から前記非露光側搬出口にかけての空間に設けられ、基板が前記デベロッパ装置側へ搬送される集約用搬送路と、
基板を保持して前記集約用搬送路上に沿って搬送可能であるとともに、前記露光側搬入口及び前記非露光側搬出口にアクセス可能である集約用搬送装置と、
前記集約用搬送装置の動作制御を行うことによって、基板を搬入可能な状態にある少なくとも1台のデベロッパ装置に向けて前記露光側搬入口を介して受け取った基板を搬送させる集約用制御部と、
を備える集約用基板集配装置。 - 前記集約用搬送路は、少なくとも1台の前記デベロッパ装置に接続されるとともに、前記デベロッパ装置の台数よりも多い台数の露光部に接続される請求項5項記載の集約用基板集配装置。
- 前記集約用制御部は、前記露光部内に露光済の基板が蓄積されており、かつ前記デベロッパ装置に露光済の基板が蓄積可能な場合において、前記集約用搬送装置を動作させ、それ以外の場合において前記集約用搬送装置を待機させる請求項5及び請求項6のいずれか一項記載の集約用基板集配装置。
- 前記集約用制御部は、露光済の基板を搬出可能な前記露光部が1つの場合において、前記集約用搬送装置によって、当該露光部から露光済の基板を搬送させ、露光済の基板を搬出可能な前記露光部が複数の場合において、前記集約用搬送装置によって、最も早く搬出可能になった露光部から露光済の基板を搬送させる請求項7記載の集約用基板集配装置。
- コータ・デベロッパ装置に対応して設けられた非露光側搬入出口と、
複数の露光部に対応して設けられた複数の露光側搬入出口と、
前記非露光側搬入出口から前記複数の露光側搬入出口にかけての空間に設けられ、基板を前記露光部と前記コータ・デベロッパ装置との間で搬送する搬送路と、
基板を保持して前記搬送路上に沿って搬送可能であるとともに、前記非露光側搬入出口及び前記複数の露光側搬入出口にアクセス可能である搬送装置と、
前記搬送装置の動作制御を行うことによって、前記非露光側搬入出口を介して受け取った基板を搬入可能な状態にある少なくとも1台の露光部へ搬送させるとともに、前記露光側搬入出口を介して受け取った基板を搬出可能な状態にある少なくとも1台の露光部から搬送させる制御部と、
を備える基板集配装置。 - 請求項1記載の振分用基板集配装置と、
前記振分用基板集配装置により搬入された未露光の基板と露光された露光済の基板とを載置する基板蓄積部をそれぞれ有し、露光を行う複数の露光部と、
請求項5記載の集約用基板集配装置と、
前記振分用基板集配装置、前記複数の露光部、前記集約用基板集配装置の動作を制御する主制御装置と、
を備える露光装置。 - 前記複数の露光部の数に対する前記振分用基板集配装置に接続されるコータ装置の数と、前記集約用基板集配装置に接続されるデベロッパ装置の数との比率は、
前記複数の露光部のスループットの逆数に対する前記コータ装置のスループットの逆数と、前記デベロッパ装置のスループットの逆数とに略比例する請求項10記載の露光装置。 - マスクのパターン像を基板上に形成する露光方法であって、
露光工程前に、振分用基板集配装置により基板を少なくとも1台のコータ装置から少なくとも2台の露光部へ振り分けする搬送を行う工程と、
基板の搬送工程後に、各露光部においてパターン像を基板上に形成することによって露光を行う工程と、
露光工程後に、集約用基板集配装置により基板を前記少なくとも2台の露光部から少なくとも1台のデベロッパ装置へ集約する搬送を行う工程と、
を備える露光方法。
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