JP2014138041A - 処理装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 チャックによる基板の吸着不良の回復とスループットとを両立させる。
【解決手段】 ステージに設置されたチャックによって吸着されている基板に処理を行う処理装置は、基板を前記チャックに搬送する搬送部と、前記チャックによって吸着されている基板の反りを低減するように該基板を押圧する押圧部材と、前記押圧部材を前記ステージに搬送するロボットと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理装置及びデバイスの製造方法に関する。

半導体素子の製造に用いられる露光装置では、ウエハをウエハステージへ供給及び回収するウエハ搬送ハンド、プリアライメントステージ、ウエハステージ、ウエハチャックの異物除去部材を搬送する搬送ロボット等を有している。プリアライメントステージは、ウエハをウエハステージへ移動する前にノッチ又はオリエンテーションフラットを使用してウエハを位置合わせする。ウエハステージは、ウエハを真空吸着して保持し搬送する。ウエハチャックにより真空吸着されてウエハステージに保持された状態のウエハ表面の形状はフォーカスセンサを用いて測定され、その形状をもとにフォーカス位置にウエハ表面を合わせて露光を行っている。

現在、露光装置として、従来のほぼ正方形状に近い露光領域をウエハ上に縮小して一括投影露光するステッパと、露光領域を矩形のスリット形状とし、レチクルとウエハを相対的に高速走査し大画面を精度よく露光するスキャナとが使用されている。ウエハの各ショットとレチクルとのアライメントは、レチクル上の回路パターンと同時にウエハに露光転写された各ショットに対応したアライメントマークの位置を光学的に検出し、検出結果に基づいてウエハをレチクルに対して位置決めすることにより行われている。通常、アドバンスドグローバルアライメント（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｇｌｏｂａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：ＡＧＡ）が行われる。ＡＧＡは、複数のアライメントマークの位置情報による統計的推定計算に基づき、ウエハステージを露光位置に移動させるアライメント方式であり、ＡＧＡ計測に用いるアライメントマークの選択はウエハの形状によらず一定である。

半導体デバイスの高集積化に伴い、配線の微細化や多層化が進んでいる。配線層の多層化により、半導体製造工程の後工程になるに従い、成膜中に発生した膜歪が蓄積しウエハ全体に反りを生じさせる現象が見られる。半導体チップの積層技術となるＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ）工程では、貫通電極である金属(例えば銅)と周囲のシリコンとの熱膨張係数の違いにより貫通電極金属とシリコンの間で歪みが生じる。この歪みによってウエハに反りが発生する場合がある。こうしたウエハの反り量に対応できず、ウエハチャックによる真空吸着に異常が発生し、シーケンスが停止してしまうことがあった。ウエハが反った状態になっている場合には、ウエハチャック上のウエハに局所的なディストーションが発生し、ＡＧＡ計測やスキャン露光に影響を与えるといった問題がある。

特許文献１には、ウエハの反りを矯正する外周押さえ部材が設置されたウエハ搬送ロボットが開示されている。また、特許文献２にも、ウエハの反りを矯正する押圧プレートを有するウエハ搬送機構が開示されている。

特開２００１−２８４４３４号公報 特開２００３−２３４３９２号公報

しかし、特許文献１、２の装置では、ウエハ搬送ロボットにウエハの反りを矯正する外周押さえ部材又は押圧プレートが設置されているから、ロボットの搬送対象物の重量が大きくなり、吸着異常がない場合に、ウエハを高速、高精度で搬送することが難しい。また、外周押さえ部材又は押圧プレートによってウエハの反りを矯正して吸着異常に対応する場合に、後続ウエハの準備ができないので、ロット処理に時間がかかる。

本発明は、チャックによる基板の吸着不良の回復とスループットとを両立させることを目的とする。

本発明の１つの側面は、ステージに設置されたチャックによって吸着されている基板に処理を行う処理装置であって、基板を前記チャックに搬送する搬送部と、前記チャックによって吸着されている基板の反りを低減するように該基板を押圧する押圧部材と、前記押圧部材を前記ステージに搬送するロボットと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、基板ステージにおける基板の吸着不良の回復とスループットとの両立させることができる。

露光装置の構成を示す図である。 実施例１におけるウエハの搬送、吸着不良を回復させる部材の搬送に関わる部分を説明するための装置上面から見た模式図である。 ウエハを３ピンに受け渡す様子を説明する模式図である。 押圧プレートの搬送及び押圧プレートによる吸着不良の回復処理を説明するための模式図である。 実施例１における押圧プレートの搬送を説明する模式図である。 実施例１における異物除去部材の搬送を説明する模式図である。 実施例１におけるウエハステージ上の処理、ウエハ回収処理、ウエハ準備処理の流れを示したフローチャートである。 実施例２におけるウエハの搬送、ウエハの吸着不良を回復させる部材の搬送に関わる部分を説明するための装置上面から見た模式図である。 吸着不良を回復させる部材の格納状態を示す模式図である。 実施例２における押圧プレートの搬送を説明する模式図である。 実施例２における異物除去部材の搬送を説明する模式図である。 実施例２におけるウエハステージ上の処理、ウエハ回収処理、ウエハ準備処理の流れを示したフローチャートである。 実施例３におけるウエハステージ上の処理、ウエハ回収処理、ウエハ準備処理の流れを示したフローチャートである。 ウエハチャックを交換するサブプロセスを説明するフローチャートである。 実施例４におけるウエハステージ上の処理、ウエハ回収処理、ウエハ準備処理の流れを示したフローチャートである。 吸着不良の連続する場合のサブプロセスを説明するフローチャートである。

以下、図面を用いて本発明について説明する。本発明は、ステージに設置されたチャックによって吸着されている基板に処理を行う処理装置に適用可能であるが、基板に露光処理を行う露光装置で説明する。また、チャックは、基板を真空吸着する真空吸着チャックに限らず、基板を静電吸着する静電吸着チャックでも構わない。

［露光装置］
図１は、露光装置の概略構成を示す。図１に示すように、露光装置は、照明系１と、レチクル２を保持するレチクルステージ３と、レチクル位置計測器４と、投影光学系（投影露光レンズ）５と、ウエハ（基板）９を保持するウエハステージ（ステージ）６とを備える。露光装置は、さらに、レーザ干渉計７と、ウエハを真空吸着するウエハチャック（チャック）８と、ウエハチャック８の下部にあるウエハＺ駆動機構（不図示）と、ウエハ９のピント位置を計測するオートフォーカスユニット１０とを備える。照明系１は、光源及びシャッタを含む。レチクル２には、回路パターンが描かれている。レチクル位置計測器４は、レチクルステージ３上のレチクル２の位置を計測する。ウエハステージ６は、露光対象のウエハ９を載せてＸＹ平面内でＸ及びＹの２方向に移動する。レーザ干渉計７は、ウエハステージ６の位置を計測する。ウエハＺ駆動機構は、ウエハチャック８の下部に設けられ、ウエハ９を載せて、露光時のピントの調節（フォーカシング）のためにウエハ９を垂直方向（Ｚ方向）に移動させる。

［実施例１］
図２は、ウエハ９の搬送、ウエハチャック８によるウエハ９の吸着の不良を回復させる部材の搬送に関わる部分に注目した装置の上面から見た模式図である。露光装置は、扉３１を有するチャンバ３０と、ウエハチャック８と、３ピン１１と、ウエハステージ６と、ウエハ搬入ステーション１６と、ウエハ搬出ステーション１７と、制御部１５と、プリアライメント部１３と、を備えている。露光装置は、また、ウエハ搬送ロボットハンド１４と、ウエハ送り込みハンド１２と、ロボットハンド２３を備えている。チャンバ３０は、露光環境を一定温度湿度に維持する。ウエハチャック８は、投影露光レンズ５の下部でウエハ９を真空吸着する。３ピン１１は、ウエハチャック８にウエハ９を受け渡すために上下駆動する。ウエハステージ６は、ウエハ９とウエハチャック８と３ピン１１とを一体でＸＹ平面内のＸ及びＹの２方向に移動する。ウエハ搬入ステーション１６には、露光処理がされていないウエハ９がチャンバ３０の外部から搬入され配置される。ウエハ搬出ステーション１７には、露光処理がなされたウエハ９が配置されてチャンバ３０の外部に搬出される。制御部１５は、露光装置を制御するコンピューターであって、ユーザーインターフェース３２と電気的に接続されている。プリアライメント部１３は、露光処理に先立ってウエハ９のプリアライメント（前処理）を行う。

ウエハ搬送ロボットハンド１４は、ウエハ搬入ステーション１６に搬入されたウエハ９をプリアライメント部１３まで搬送し、また、露光処理がなされて３ピン１１上に配置されたウエハ９をウエハ搬出ステーション１７まで搬送する。ウエハ送り込みハンド１２は、プリアライメント部１３によってプリアライメントされたウエハ９を３ピン１１まで搬送する。ロボットハンド２３は、ウエハチャック８による吸着の不良を回復させる部材をウエハステージ６まで搬送する。ウエハ送り込みハンド１２は、基板をチャックに搬送する搬送部を構成し、ロボットハンド２３は、吸着の不良を回復させる部材をステージまで搬送するロボットを構成している。

ウエハチャック８と３ピン１１との間でのウエハ９の受渡しは、３ピン１１が上下する構造であっても、３ピン１１が停止してウエハチャック８が上下する構造であっても可能である。制御部１５は、１台のコンピューターから構成されていてもよいし、複数のコンピューターから構成されてもいてもよい。

次に、ウエハ９の受渡し位置、ウエハチャック８による吸着の不良の回復処理を実行する位置について説明する。ウエハ送り込みハンド１２は、ウエハ９をウエハ受け渡し位置１９でウエハステージ６に配置された３ピン１１に受け渡す。ウエハ搬送ロボットハンド１４は、ウエハ９をウエハ回収位置１８でウエハステージ６に配置された３ピン１１から受け取る。ロボットハンド２３は、押圧プレート（押圧部材）２４を回復処理位置２０に搬送し、押圧プレート２４によってウエハ９の反りを低減（矯正）することによって吸着の不良の回復処理を実行する。ウエハ回収位置１８、ウエハ受け渡し位置１９及び回復処理位置２０は、それぞれの処理が実行されるウエハステージ６の位置を示すのみである。

図３は、ウエハ送り込みハンド１２がウエハ９をウエハチャック８と一体構成となっている３ピン１１に受け渡す処理を横方向から見たもので、時系列に動きを示した模式図である。（ａ）では、ウエハ送り込みハンド１２がウエハ９を保持し３ピン１１の上方のウエハ受け渡し位置１９に移動する。（ｂ）では、ウエハ受け渡し位置１９でウエハ９を保持するウエハ送り込みハンド１２が下降し、３ピン１１にウエハ９を受け渡す。（ｃ）では、ウエハ９を３ピン１１に引き渡したウエハ送り込みハンド１２が退避する。（ｄ）では、ウエハ送り込みハンド１２の退避が完了し、ウエハ９のウエハチャック８への受け渡しが完了する。

図４は、ロボットハンド２３が吸着の不良を回復させる部材の１つである押圧プレート２４を回復処理位置２０に搬送し、回復処理を実行する様子を横方向から見たもので、時系列に動きを示した模式図である。（ａ）では、図３の（ｄ）でウエハ９のウエハチャック８への受け渡しが完了した後、ウエハチャック８と３ピン１１の高さの差を相対的に減少させ、ウエハ９をウエハチャック８で受け取った状態である。ウエハ９の受け渡しは、３ピン１１が固定したままでウエハチャック８が上昇する態様と、ウエハチャック８が固定したままで３ピン１１が下降する態様のどちらの態様でもよい。受け渡しが終了後、ウエハチャック８がウエハ９を吸着する。制御部１５は、例えば、ウエハチャック８の吸着力が許容範囲内であるか否かで吸着が不良であるか否かを判定する。（ｂ）では、制御部１５は、吸着不良との判定結果に応じて、吸着の不良の回復処理を実行するためにウエハステージ６を回復処理位置２０に移動し、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を準備する。ウエハステージ６が回復処理位置２０に移動する際には、ウエハ９をウエハチャック８から３ピン１１に受け渡し、ウエハ９を３ピン１１によって吸着保持してからウエハステージ６は移動する。一般的に、ウエハチャック８による吸着が不良と判定された場合であっても３ピン１１による吸着保持が可能となるように設計されている。

（ｃ）では、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を回復処理位置２０に移動する。移動が完了後、ウエハチャック８が上昇する。（ｄ）では、押圧プレート２４とウエハチャック８の間にウエハ９が挟み込まれ、ウエハ９の反りが矯正される。ウエハ９の反りが矯正されるとウエハチャック８による正常な吸着が可能と判断され、ウエハチャック８が下降する。（ｅ）では、ウエハ９がウエハチャック８によって正常に吸着保持され、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を待機領域へ退避する。

図５は、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を回復処理位置２０に搬送し、ウエハ９の反りを矯正することで吸着不良の回復処理を実行する様子を上方向から見たもので、時系列に動きを示した模式図である。（ａ）は、オペレーターが、扉３１を介してロボットハンド２３に押圧プレート２４をセットし、待機している状態である。制御部１５は、ウエハ受け渡し位置１９に位置するウエハステージ６のウエハチャック８によるウエハ９の吸着が不良か否かを判定する。（ｂ）では、制御部１５は、吸着が不良であるとの判定に基づいて、押圧プレート２４を保持したロボットハンド２３及びウエハステージ６を回復処理位置２０へ移動させる。回復処理位置２０で、図４で説明した吸着不良の回復処理を実行する。回復処理の終了後は、オペレーターが扉３１を介してロボットハンド２３の押圧プレート２４を回収してもよいし、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を保持したままで図５の（ａ）の位置で待機していてもよい。吸着不良の回復処理を連続に又は頻繁に実行する場合には、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を保持したまま待機位置で待機している方がよいことは言うまでもない。

図６は、ロボットハンド２３が、ウエハチャック８のチャック面に存在する異物を除去する異物除去部材２５を回復処理位置２０に搬送し、ウエハチャック８から異物を除去する様子を上方向から見たもので、時系列に動きを示した模式図である。異物除去部材２５は、ウエハチャック８のチャック面をクリーニングするクリーニング部材であり、ウエハチャック８による吸着不良を回復させる部材の１つである。異物除去部材２５は、例えば、異物を粉砕してウエハチャック８の真空吸着孔から除去するプレートや、異物を粘着機構で除去する部材である。（ａ）は、オペレーターが扉３１を介してロボットハンド２３に異物除去部材２５をセットし、待機している状態である。（ｂ）では、制御部１５は、異物除去部材２５を保持したロボットハンド２３及びウエハステージ６を回復処理位置２０へ移動させる。回復処理位置２０で、停止した異物除去部材２５に対して接触したままウエハステージ６がＸＹ方向に移動することでウエハチャック８に付着している異物を除去する。ウエハチャック８から異物を除去した後、オペレーターが扉３１を介してロボットハンド２３から異物除去部材２５を回収してもよいし、ロボットハンド２３が異物除去部材２５を保持したままで（ａ）の待機位置で待機していてもよい。異物を連続的に又は頻繁に除去する場合には、ロボットハンド２３が異物除去部材２５を保持したまま待機位置で待機している方が迅速に異物を除去できることは言うまでもない。

図７は、吸着不良の回復処理として押圧プレート２４によるウエハ９の反りの矯正を行う場合の、ウエハステージ６上の処理、ウエハ９の回収処理、ウエハ９の準備処理の流れを示したフローチャートである。フローチャートの左側部分は、ウエハステージ６上の処理、ウエハ９の回収処理の流れを示し、フローチャートの右側部分は、ウエハ９の準備処理の流れを示している。本実施例では、ウエハステージ６上の処理及びウエハ９の回収処理と、ウエハ９の準備処理とが、部分的に並行して行われので、スループットの点で有利である。Ｓ１０１において、ウエハ送り込みハンド１２は、１枚目のウエハ９をプリアライメント部（ＰＡ）１３より取得する。ウエハ搬送ロボットハンド１４は、チャンバ３０外からウエハ搬入ステーション１６に搬入されたウエハ９を事前にプリアライメント部１３まで搬送して、プリアライメント部１３で待機させている。

Ｓ１０２において、ウエハ送り込みハンド１２は、１枚目ウエハ９をプリアライメント部１３からウエハ受け渡し位置１９まで搬送する。このとき、ウエハステージ６もウエハ受け渡し位置１９に位置するように制御部１５により移動されている。Ｓ１０３において、図３の（ｂ）〜（ｃ）に示されるように、ウエハ受け渡し位置１９で１枚目ウエハ９を持ったウエハ送り込みハンド１２が下降し、３ピンにウエハ９を受け渡す。Ｓ１０４において、図３の（ｄ）に示されるように、ウエハ送り込みハンド１２は、ウエハ受け渡し位置１９から退避する。

Ｓ２０１において、制御部１５は、ウエハ９を３ピン１１からウエハチャック８に受け渡す。Ｓ２０１以降の工程とＳ１０４以降の工程とは並行して実施される。Ｓ１０５において、制御部１５は後続するウエハ９の処理があるか否かを判断する。後続するウエハが無い場合、ウエハの準備処理は終了し、Ｓ１０９でフローは終了する。後続ウエハ９がある場合には、フローはＳ１０６に進む。

Ｓ１０６において、ウエハ送り込みハンド１２は後続ウエハ９をプリアライメント部１３（ＰＡ）より取得する。ウエハ搬送ロボットハンド１４は、チャンバ３０外からウエハ搬入ステーション１６に搬入された後続ウエハ９を事前にプリアライメント部１３まで搬送して、プリアライメント部１３で待機させている。Ｓ１０７において、ウエハ送り込みハンド１２は、後続ウエハ９をプリアライメント部１３からウエハ受け渡し位置１９まで搬送する。ウエハ９を搬送するウエハ送り込みハンド１２と吸着不良を回復させる部材を搬送するロボットハンド２３とは、別々に構成されている。したがって、ウエハの準備処理のうちＳ１０４〜Ｓ１０７の工程が、吸着不良の回復処理と並行して実施できるので、回復処理を行うことが必要な場合でも、生産性の低下を最小限に抑えることができる。

Ｓ２０２において、ウエハチャック８は、３ピン１１から受け渡されたウエハ９を吸着する。Ｓ２０３において、制御部１５は、ウエハチャックによるウエハ９の真空吸着が正常か否か、即ち真空吸着の不良（吸着エラー）の有無を判断する。吸着が正常であると判定された場合には、Ｓ２０７に進む。吸着エラーが発生したと判定された場合には、Ｓ２０４に進む。Ｓ２０４において、制御部１５は、吸着不良の回復処理を実行するモードであるか否かの情報を参照し、回復処理モードであった場合には、Ｓ２０５へ進み、回復処理モードで無かった場合には、Ｓ２０９へ進む。吸着不良の回復処理を実行するモードであるか否かの情報は、オペレーターがユーザーインターフェース３２から入力し、制御部１５内に格納しておく。例えば、露光処理を行おうとするロットのウエハ９には反りが無いことが予め判明している場合には、オペレーターは、当該ロットのウエハ９に対して回復処理モードをとらないことを入力する。

Ｓ２０５において、制御部１５は、押圧プレート２４による吸着不良の回復処理の実行回数が所定回数に達したか否かを判定する。回復処理の実行回数が所定回数未満の場合はＳ２０６へ進み、所定回数以上の場合はＳ２０９へ進む。押圧プレート２４による吸着不良の回復処理の実行回数の上限を定める所定回数は、露光処理の対象とするロットのウエハ９の露光処理前の反りの状態に基づいてオペレーターが変更することができる。オペレーターは、所定回数の情報を、ユーザーインターフェース３２又はネットワークで接続された外部コンピューター（不図示）から入力することができる。所定回数は、例えば、反り量が大きいウエハのロットを露光処理する場合は多くし、反り量が小さいウエハのロットを露光処理する場合は少なく設定する。そうすることで、押圧プレート２４による処理の不要な実行を抑制したり、押圧プレート２４による処理で回復可能な吸着不良を救済することが可能となる。

Ｓ２０６において、制御部１５は、図４で説明した方法で、押圧プレート２４による吸着不良の回復処理を実行する。Ｓ２０７において、制御部１５は、露光処理を実行する。Ｓ２０８において、ウエハ搬送ロボットハンド１４が露光されたウエハ９をウエハステージ６から回収し、ウエハ搬出ステーション１７へ搬送する。ウエハ搬出ステーション１７へ搬送されたウエハ９はデベロッパー（不図示）によりチャンバ３０外に搬出される。Ｓ２０９において、制御部１５は、処理の継続は不可能と判断し、ロットの処理を中断する。制御部１５は、ロットの処理を中断する場合には、少なくともユーザーインターフェース３２又はネットワークで接続された外部コンピューター（不図示）にロットの処理の中断に関する情報を出力する。

以上、実施例１で説明したように、ウエハ９を搬送するハンド１２、１４と、押圧プレート２４を搬送するロボットハンド２３とを別に構成することで、ウエハ送り込みハンド１２およびウエハ搬送ロボットハンド１４を軽量に作ることができる。したがって、吸着不良の回復処理を行わない場合、高速、高精度でウエハ９をウエハステージ６に搬送することができる。また、押圧プレート２４による吸着不良の回復処理を実行して間であっても、ウエハ搬送ロボットハンド１４を用いて後続ウエハ９の準備を行うことができるので、ロットの処理時間の遅れを最小限に抑えることができる。さらに、ロボットハンド２３が、押圧プレート２４及び異物除去部材２５の着脱、搬送の機能を持つので、露光装置のフットプリントを増加することなく、かつ新たな搬送ロボットを準備する必要がないので、コスト負担の増大を避けることができる。

［実施例２］
実施例２を説明する。図１、図３の構成は、実施例１と同様に実施例２においても適用することができる。図８は、ウエハ９の搬送、吸着不良を回復する部材の搬送に関わる部分に注目した装置上面から見た模式図である。実施例２は、図２に示される実施例１に対して、リジェクトキャリア２１、ストッカー２２を設けた点で異なる。リジェクトキャリア２１は、露光処理中に異常が発生したウエハ９を、正常に露光処理されたウエハ９と区別して保管する。また、リジェクトキャリア２１は、装置のメンテナンスのための特殊なウエハを保管するために用いられる。ストッカー２２は、吸着不良を回復する部材にそれぞれ該当する、押圧プレート２４、異物除去部材２５、交換用のウエハチャック２６を保管する。押圧プレート２４、異物除去部材２５、交換用のウエハチャック２６は、事前に扉３１を介してロボットハンド２３によりストッカー２２に搬入され保管されている。

図９は、ストッカー（第１保管部）２２の横方向からの模式図である。ストッカー２２は、下から順番にｓｌｏｔ１、ｓｌｏｔ２、ｓｌｏｔ３、ｓｌｏｔ４、合計４スロットの格納部を有している。このスロット数は、４に限定される必要はない。ｓｌｏｔ１は、図９では何も配置されておらず空スロットとなっている。ｓｌｏｔ２には交換用のウエハチャック(第２チャック)２６が、ｓｌｏｔ３には異物除去部材２５が、ｓｌｏｔ４には押圧プレート２４が、それぞれ保管されている。保持部２７は、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を保持して搬送するための押圧プレート２４の一部である。同様に、保持部２８は、ロボットハンド２３が異物除去部材２５を保持して搬送するための異物除去部材２５の一部である。穴２９ａ、２９ｂは、ロボットハンド２３が交換用のウエハチャック２６を保持して搬送するためのウエハチャック２６に設けられたロボットハンド２３の挿入穴である。

図１０は、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を回復処理位置２０に搬送し、ウエハ９の反りを矯正して吸着不良を回復する様子を上方向から見たもので、時系列に動きを示した模式図である。（ａ）では、ロボットハンド２３を用いてストッカー２２に押圧プレート２４が搬入され配置されている。ロボットハンド２３は、ストッカー２２から押圧プレート２４を取得して、待機している。制御部１５は、ウエハステージ６がウエハ受け渡し位置１９でウエハ９を保持している状態でウエハチャック８によるウエハ９の真空吸着の状態を判定する。図１０では吸着不良の有無を判定する前に、ロボットハンド２３は押圧プレート２４をストッカー２２から取得して、待機している。ロボットハンド２３は、吸着不良の有無を判定した後で押圧プレート２４を取得することもできるが、押圧プレート２４を取得するのに要する時間だけ、吸着不良の有無の判定から復帰完了する時間が遅れることになる。

図１０の（ｂ）では、真空吸着の状態を判定した結果吸着不良と判定されて、制御部１５は、押圧プレート２４を保持したロボットハンド２３及びウエハステージ６に回復処理位置２０へ移動するように指示する。回復処理位置２０で、図４で説明した押圧プレート２４を用いてウエハ９の反りを矯正する。吸着不良の回復処理の終了後、ロボットハンド２３が押圧プレート２４をストッカー２２内に格納してもよいし、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を保持したまま、ストッカー２２近くの待機位置で待機していてもよい。押圧プレート２４によるウエハ９の反りの矯正処理を連続して又は頻繁に実行する場合は、ロボットハンド２３が押圧プレート２４を保持したまま待機している方が迅速に吸着不良の回復処理を実行できることは言うまでもない。

図１１は、ロボットハンド２３が異物除去部材２５を回復処理位置２０に搬送し、ウエハチャック８から異物を除去する様子を上方向から見たもので、時系列に動きを示した模式図である。図１１の（ａ）では、ロボットハンド２３を用いてストッカー２２に異物除去部材２５が搬入され格納されている。制御部１５は、ウエハチャック８上の異物除去が必要と判断した場合、ロボットハンド２３にストッカー２２から異物除去部材２５を取得させる。（ｂ）では、制御部１５は、異物除去部材２５を保持したロボットハンド２３及びウエハステージ６に回復処理位置２０への移動を指示する。回復処理位置２０で停止した状態の異物除去部材２５に対して接触したままウエハステージ６がＸＹ方向に移動することでウエハチャック８に付着している異物の除去作業が実行される。異物除去処理の終了後、ロボットハンド２３が異物除去部材２５をストッカー２２に搬送し格納してもよいし、ロボットハンド２３が保持したまま図１０ａの待機位置で待機していてもよい。

図１２は、押圧プレートにウエハの反りの矯正とウエハチャックの異物除去（チャッククリーニング）とからなる吸着不良の回復処理を含むウエハステージ上の処理、ウエハの回収処理、ウエハの準備処理の流れを示したフローチャートである。図１２は、Ｓ３０１からＳ３０５以外は図７と同じ処理となるので、その部分の説明を省略する。Ｓ３０１において、制御部１５は、同一ロット処理中に、既にチャッククリーニングを実施済か否かを判定する。既にチャッククリーニングを実施済である場合はＳ２０９に進み、未だチャッククリーニングを実施していない場合はＳ３０２に進む。

Ｓ３０２において、ウエハ搬送ロボットハンド１４が、ウエハチャック８上に配置されたウエハ９を取得し、リジェクトキャリア（第２保管部）２１に搬送し格納する。Ｓ３０３において、ロボットハンド２３が保持している押圧プレート２４をストッカー２２に搬送して格納し、代わりに異物除去部材２５を取得する。

Ｓ３０４で、異物除去処理を実施する。異物除去処理は、停止した異物除去部材２５に対して接触したままウエハステージ６がＸＹ方向に移動することでウエハチャック８に付着している異物を除去してすることができる。または、異物除去部材を２５をＸＹ方向に接触して移動させ、ウエハステージ６は停止したままであってもよい。Ｓ３０５において、ウエハ搬送ロボットハンド１４が、Ｓ３０２でリジェクトキャリア２１に保管したウエハ９を取得し、ウエハチャック８上に再配置する。

以上、実施例１で説明したように、押圧プレート２４による吸着不良の回復処理が所定回数行っても吸着不良が回復しない場合、異物除去部材２５を用いて、ウエハチャック８の異物を除去することができる。したがって、吸着不良の原因が、ウエハチャック８側にある場合であっても、吸着不良を回復することができる。本実施例２では、同一ロット処理中に、既にチャッククリーニングを実施済か否かを判断しているが、異なるロットであっても連続して露光処理する場合には、連続する処理枚数のウエハにおいて、既にチャッククリーニングを実施済か否かを判断しても良い。

［実施例３］
実施例３を説明する。図１３、図１４以外の構成は、実施例２と全て同等なのでそれらの説明を省略する。また、図１３のフローチャートのうち、Ｓ４００のウエハチャック交換のサブプロセス処理以外は、図１２と同等なのでＳ４００以外の説明を省略する。図１３は、吸着不良の回復処理にウエハチャック８の交換処理を含む場合のフローチャートである。Ｓ２０４で、制御部１５は、押圧プレート２４による吸着不良の回復処理を実行するモードであるか否かの情報を確認する。Ｓ２０４で、押圧プレート２４による吸着不良の回復処理を実行するモードで無いと判定された場合、また、Ｓ３０１で、既にチャッククリーニングが実施済と判定された場合に、制御部１５は、Ｓ４００において、ウエハチャック交換のサブプロセスを実行する。

図１４は、ウエハチャック８を交換するサブプロセスを説明するフローチャートである。Ｓ４００において、サブプロセスを開始する。Ｓ４０２において、制御部１５は、同一ロット処理中に、既にウエハチャック交換を実施済か否かを判断する。既にウエハチャック交換を実施済である場合には、制御部１５は、Ｓ４００のサブプロセスを終了し、ウエハチャック交換を未だ実施していない場合はＳ４０３に進む。Ｓ４０３において、ウエハ搬送ロボットハンド１４が、ウエハチャック８上に配置されたウエハ９を取得し、リジェクトキャリア２１に搬送し格納する。Ｓ４０４において、ロボットハンド２３がウエハチャック８をウエハステージ６から取得し、図９の空きスロットとなるｓｌｏｔ１に搬送し格納する。ロボットハンド２３は、次に図９のｓｌｏｔ２から未使用の交換用のウエハチャック（第２チャック）２６を取得し、ウエハステージ６まで搬送し配置する。Ｓ４０５において、ウエハ搬送ロボットハンド１４は、Ｓ４０３でリジェクトキャリア２１に保管したウエハ９を取得し、ウエハチャック８上に再配置する。次に図１２のＳ２０３に戻る。

［実施例４］
実施例４を説明する。図１５、図１６以外は実施例２と全て同等なので説明を省略する。また、図１５は、Ｓ５００のサブプロセスがある以外は図１３と同等なので、Ｓ５００以外の説明も省略する。図１５は、ロット内のウエハが連続してエラー発生した場合の連続ウエハ異常処理サブプロセスの詳細処理を説明するフローチャートである。同一ロットでウエハチャック８から異物を除去するチャッククリーニングを実施していない場合に、Ｓ５００のサブプロセスを実行する。

図１６は、Ｓ５００のサブプロセスを説明するフローチャートである。Ｓ５０１において、制御部１５は、吸着不良が連続して発生しているウエハ９の枚数が、予め設定されている所定枚数に達しているか否かを判定する。所定枚数とは、同一ロット内でウエハ９が何枚連続して吸着不良と判定された場合にチャッククリーニングを実行するかを指定するパラメータである。所定枚数以上のウエハ９で連続して吸着不良が発生している場合には、ウエハチャック８に異物が付着していることが吸着不良の原因であると推定される。すなわち、所定枚数以上のウエハ９で連続して吸着不良が発生している場合には、ウエハチャック８をただちにクリーニングすることで吸着不良を回復できる。予め保管してある所定枚数の情報は、ユーザーインターフェース３２またはネットワークで接続された外部コンピューター（不図示）から入力される。

Ｓ５０１において、吸着不良が連続して発生しているウエハ９の枚数が、所定定枚数に達していない場合にはＳ５０２へ進み、達していない場合にはＳ３０２に進む。Ｓ５０２において、ウエハ搬送ロボットハンド１４が、ウエハチャック８上に配置されたウエハ９を取得し、リジェクトキャリア２１に搬送して保管する。Ｓ５０３において、少なくとも、ユーザーインターフェース３２またはネットワークで接続された外部コンピューター（不図示）に、吸着不良が発生した対象ウエハ９をリジェクトキャリア２１に搬送し格納したとの情報を表示または通知する。Ｓ５０３が処理した後、フローはＳ１０８に進む。

実施例４では、吸着不良が連続して発生しているウエハ９の枚数を判定基準として予め設定できる。したがって、吸着不良の発生原因が、ウエハ９の裏面に付着した異物である場合と、ウエハチャック８に付着した異物である場合とで吸着不良の回復処理を変更することが可能となる。吸着不良の発生原因によって回復処理を変更することが可能となると、回復処理に要する時間を短縮することができる。例えば、１枚の特定のウエハ９の裏面に付着した異物が原因で吸着不良が発生している場合、そのウエハ９のみを不良ウエハとしてリジェクトキャリア２１に退避させ、後続するウエハ９を円滑に処理することで、不必要なチャッククリーニングを回避できる。ところが、多数のウエハ９で連続して吸着不良が発生した場合には、ウエハチャック８に異物が付着している可能性が高く、チャッククリーニングを実施することでロット処理を継続することが可能となる。

〔デバイス製造方法〕
次に、デバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

Claims (14)

1. ステージに設置されたチャックによって吸着されている基板に処理を行う処理装置であって、
   基板を前記チャックに搬送する搬送部と、
   前記チャックによって吸着されている基板の反りを低減するように該基板を押圧する押圧部材と、
   前記押圧部材を前記ステージに搬送するロボットと、
   を備えることを特徴とする処理装置。
2. 前記基板は、前記処理に先立って前処理が行われ、
   前記チャックによる前記基板の吸着が不良であった場合には、前記ロボットは、前記押圧部材を前記ステージに搬送し、前記ステージに搬送された前記押圧部材は、前記チャックによって吸着されている前記基板を押圧し、かつ、前記搬送部は、前記基板の次に前記処理を行う基板を前記前処理が行われる位置まで搬送する、ことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
3. 前記チャックのチャック面をクリーニングするクリーニング部材をさらに備え、
   前記ロボットは、前記クリーニング部材を前記ステージまで搬送する、ことを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
4. 前記チャックによって吸着されている前記基板の反りが許容範囲内であることが判明していて、前記チャックによる前記基板の吸着が不良であった場合には、前記基板は前記押圧部材により押圧されることなく前記搬送部により前記チャックから取り外され、前記ロボットは、前記クリーニング部材を前記ステージに搬送し、前記ステージに搬送された前記クリーニング部材は、前記チャック面をクリーニングする、ことを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
5. 前記押圧部材により所定回数の押圧が行われた後も前記基板の吸着が不良であった場合には、前記搬送部は、前記基板を前記チャックから取り外し、前記ロボットは、前記クリーニング部材を前記ステージに搬送し、前記ステージに搬送された前記クリーニング部材は、前記チャック面をクリーニングする、ことを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
6. 前記押圧部材により押圧が行われた後も前記チャックによる吸着の不良が所定枚数の基板に対して連続して発生した場合には、前記ロボットは、前記クリーニング部材を前記ステージに搬送し、前記ステージに搬送された前記クリーニング部材により前記チャック面をクリーニングする、ことを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
7. 交換用の第２チャックをさらに備え、
   前記ロボットは、前記第２チャックを前記ステージに搬送する、ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の処理装置。
8. 前記クリーニング部材が前記チャック面をクリーニングした後も前記チャックによる吸着が不良であった場合には、前記ロボットは、前記チャックを前記ステージから取り外し、前記第２チャックを前記ステージに搬送して設置する、ことを特徴とする請求項７に記載の処理装置。
9. 前記押圧部材、前記クリーニング部材および前記第２チャックを保管する第１保管部をさらに備え、前記ロボットは、前記押圧部材、前記クリーニング部材または前記第２チャックを前記第１保管部から前記ステージまで搬送する、ことを特徴とする請求項７または８に記載の処理装置。
10. 前記チャックから取り外された前記基板を保管する第２保管部をさらに備え、前記クリーニング部材により前記チャック面がクリーニングされた後、前記搬送部は、前記第２保管部に保管された前記基板を前記クリーニングされた前記チャックまで搬送することを特徴とする請求項４または５に記載の処理装置。
11. 前記チャックから取り外された前記基板を保管する第２保管部をさらに備え、前記ロボットにより前記第２チャックが前記ステージに設置された後、前記搬送部は、前記第２保管部に保管された前記基板を前記第２チャックまで搬送することを特徴とする請求項８に記載の処理装置。
12. 前記前処理として前記基板をプリアライメントするプリアライメント部をさらに備える、請求項２ないし１１のいずれか１項に記載の処理装置。
13. 前記処理は、前記基板を露光する露光処理を含む、ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の処理装置。
14. 請求項１３に記載の処理装置を用いて基板を露光する工程と、
    前記工程で露光された基板を現像する工程と、
    を含む、ことを特徴とするデバイス製造方法。

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