JP2019169536A - Substrate transport system and substrate neutralization method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板搬送システム及び基板除電方法に関する。 The present invention relates to a substrate transfer system and a substrate charge removal method.
基板の帯電に伴うパーティクル付着を防止するために、処理室と外部との間で基板を搬入出する通路となる搬送ユニットに除電器が設けられている。例えば、コロナ放電式の除電器が搬送ユニットの上方に設置され、放電電極へ電界を集中させることによりコロナ放電が起き、イオンが発生する。イオン化した空気が、ファンフィルタユニット(FFU)により形成された下向流によって基板に当たり、基板が除電される。 In order to prevent adhesion of particles due to charging of the substrate, a static eliminator is provided in a transfer unit serving as a passage for carrying the substrate in and out of the processing chamber. For example, a corona discharge type static eliminator is installed above the transport unit, and an electric field is concentrated on the discharge electrode to cause corona discharge and generate ions. The ionized air hits the substrate by the downward flow formed by the fan filter unit (FFU), and the substrate is discharged.
従来、除電器の除電出力は常時一定となっていた。そのため、搬送ユニット内で基板の搬送高さが変わる場合、一方の搬送高さでは基板を除電できるが、他方の搬送高さでは除電できない又は基板を帯電させてしまうおそれがあった。 Conventionally, the static elimination output of the static eliminator has always been constant. For this reason, when the transport height of the substrate changes in the transport unit, the substrate can be neutralized at one transport height, but the other transport height cannot be neutralized or the substrate may be charged.
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、基板の搬送高さが変わる場合でも基板を効果的に除電し、パーティクルの付着を防止できる基板搬送システム及び基板除電方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides a substrate transfer system and a substrate charge removal method that can effectively eliminate the substrate even when the substrate transfer height changes and prevent the adhesion of particles. This is the issue.
本発明の一態様による基板搬送システムは、基板を搬送する基板搬送部と、前記基板を除電する除電器と、を備える基板搬送システムであって、前記基板搬送部は前記基板の搬送高さを変え、前記除電器は、前記基板の搬送高さに基づいて除電出力を変えるものである。 A substrate transport system according to an aspect of the present invention is a substrate transport system including a substrate transport unit that transports a substrate and a static eliminator that neutralizes the substrate, wherein the substrate transport unit has a transport height of the substrate. In other words, the static eliminator changes the static elimination output based on the transport height of the substrate.
本発明の一態様による基板搬送システムにおいて、前記除電器は、前記基板搬送部により搬送される基板よりも上方に設けられ、前記基板の搬送高さが高い程、除電出力を弱める。 In the substrate transport system according to one aspect of the present invention, the static eliminator is provided above the substrate transported by the substrate transport unit, and the higher the transport height of the substrate, the weaker the static elimination output.
本発明の一態様による基板搬送システムにおいて、導入部を介して流入した空気を下方へ送出する送出ファンをさらに備え、前記除電器はコロナ放電式除電器であり、コロナ放電によって発生したイオンが、前記送出ファンによって送出された空気によって下方へ移動する。 In the substrate transfer system according to an aspect of the present invention, the substrate transfer system further includes a delivery fan that sends the air that has flowed in through the introduction portion downward, and the static eliminator is a corona discharge static eliminator, and ions generated by the corona discharge are It moves downward by the air delivered by the delivery fan.
本発明の一態様による基板搬送システムにおいて、前記基板搬送部は、第1の高さと、前記第1の高さより高い第2の高さで前記基板を搬送し、前記除電器は、前記基板が前記第1の高さで搬送されている間は前記基板の除電を行い、前記基板が前記第2の高さで搬送されている間はオフになる。 In the substrate transport system according to one aspect of the present invention, the substrate transport unit transports the substrate at a first height and a second height higher than the first height, and the static eliminator has the substrate The substrate is neutralized while being transported at the first height, and is turned off while the substrate is transported at the second height.
本発明の一態様による基板除電方法は、基板を搬送する基板搬送部と、前記基板を除電する除電器と、を備える基板搬送システムにおける基板除電方法であって、前記基板の搬送高さに応じて前記除電器の除電出力を変えるものである。 A substrate neutralization method according to an aspect of the present invention is a substrate neutralization method in a substrate conveyance system including a substrate conveyance unit that conveys a substrate and a static eliminator that neutralizes the substrate, according to the conveyance height of the substrate. Thus, the static elimination output of the static eliminator is changed.
本発明によれば、基板の搬送高さが変わる場合でも基板を効果的に除電し、パーティクルの付着を防止できる。 According to the present invention, it is possible to effectively neutralize the substrate even when the transport height of the substrate changes, and to prevent adhesion of particles.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る基板搬送システムを備えた電子ビーム描画装置の平面図であり、図2は電子ビーム描画装置の一部であるライティングチャンバ(Wチャンバ)400及び電子ビーム鏡筒500の断面図である。図1、図2に示すように、電子ビーム描画装置は、基板搬送システム100、搬入出(I/O)チャンバ200、ロボットチャンバ(Rチャンバ)300、Wチャンバ400、電子ビーム鏡筒500、制御装置600、及びゲートバルブG1〜G3を備える。図1では、電子ビーム鏡筒500の図示を省略している。
FIG. 1 is a plan view of an electron beam drawing apparatus provided with a substrate transfer system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a writing chamber (W chamber) 400 and an electron beam column that are part of the electron beam drawing apparatus. FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the electron beam lithography apparatus includes a
基板搬送システム100は、マスク基板Wを搬送する搬送ロボット(搬送アーム)110を有し、マスク基板Wを外部から受け入れ、マスク基板Wの除電を行いながら後段側のチャンバへ搬送する。また、基板搬送システム100は、描画後のマスク基板Wの除電を行いながら、マスク基板Wを外部へ搬出する。基板搬送システム100の詳細な構成は後述する。
The
I/Oチャンバ200は、Rチャンバ300内を真空(低気圧)に保ったままマスク基板Wを搬入出するためのいわゆるロードロックチャンバである。I/Oチャンバ200は真空ポンプ210及びガス供給系220を備え、基板搬送システム100との間にゲートバルブG1が設けられている。真空ポンプ210は、例えば、ドライポンプやターボ分子ポンプ等であり、I/Oチャンバ200内を真空引きする。ガス供給系220は、I/Oチャンバ200を大気圧とする際にI/Oチャンバ200内へベント用ガス(例えば、窒素ガスやCDA)を供給する。
The I /
I/Oチャンバ200内を真空引きする際は、I/Oチャンバ200に接続された真空ポンプ210を用いて真空引きする。また、I/Oチャンバ200内を大気圧に戻す際には、ガス供給系220からベント用ガスが供給され、I/Oチャンバ200内が大気圧となる。なお、I/Oチャンバ200内を真空引きする際及び大気圧とする際には、ゲートバルブG1,G2はClose(閉)される。
When the inside of the I /
Rチャンバ300は、真空ポンプ310と、アライメント室320と、マスクカバー収容室330と、搬送ロボット340とを備える。Rチャンバ300は、ゲートバルブG2を介してI/Oチャンバ200と接続されている。
The
真空ポンプ310は、例えば、クライオポンプやターボ分子ポンプ等である。真空ポンプ310は、Rチャンバ300に接続されており、Rチャンバ300内を真空引きして高真空を保つ。アライメント室320は、マスク基板Wを位置決め(アライメント)するためのチャンバである。
The
マスクカバー収容室330は、マスクカバーHを収容するチャンバである。マスクカバーHは導電性を有し、中央部に開口部を有する額縁形状の枠体に、複数のアース機構が設けられたものである。枠体のサイズはマスク基板Wよりやや大きくなっている。マスクカバーHは、電子ビームの照射によりマスク基板Wに蓄積する電荷を排出するためのものである。
The mask
搬送ロボット340は、I/Oチャンバ200、アライメント室320、マスクカバー収容室330及びWチャンバ400間で、マスク基板Wを搬送する。
The
Wチャンバ400は、真空ポンプ410と、X−Yステージ420と、駆動機構430A,430Bと、を備え、ゲートバルブG3を介してRチャンバ300と接続されている。
The
真空ポンプ410は、例えば、クライオポンプやターボ分子ポンプ等である。真空ポンプ410は、Wチャンバ400に接続されており、Wチャンバ400内を真空引きして高真空を保つ。X−Yステージ420は、マスク基板Wを載置するための台である。駆動機構430Aは、X−Yステージ420をX方向に駆動する。駆動機構430Bは、X−Yステージ420をY方向に駆動する。
The
図2に示すように、電子ビーム鏡筒500は、電子銃510、ブランキングアパーチャ520、第1アパーチャ522、第2アパーチャ524、ブランキング偏向器530、成形偏向器532、対物偏向器534、レンズ540(照明レンズ(CL)、投影レンズ(PL)、対物レンズ(OL))等から構成される電子ビーム照射手段を備え、X−Yステージ420上に載置されたマスク基板Wに電子ビームを照射する。電子ビームが照射されるマスク基板WにはマスクカバーHがセットされるが、図2ではマスクカバーHの図示を省略する。
As shown in FIG. 2, an
電子銃510から放出された荷電粒子ビームの一例となる電子ビーム502は、照明レンズCLにより矩形、例えば正方形の穴を持つ第1アパーチャ522全体を照明する。ここで、電子ビーム200をまず矩形、例えば正方形に成形する。そして、第1アパーチャ522を通過した第1アパーチャ像の電子ビームは、投影レンズPLにより第2アパーチャ524上に投影される。第2アパーチャ524上での第1アパーチャ像の位置は、成形偏向器532によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第2アパーチャ524を通過した第2アパーチャ像の電子ビームは、対物レンズOLにより焦点を合わせ、対物偏向器534により偏向されて、移動可能に配置されたX−Yステージ420上のマスク基板Wの所望する位置に照射される。成形偏向器532や対物偏向器534への偏向電圧の印加や、X−Yステージ420の移動等は、制御装置600により制御される。電子ビーム描画装置は可変成形型の描画装置である。
An
電子銃510から放出された電子ビーム502は、ブランキング偏向器530によって、ビームオンの状態では、ブランキングアパーチャ520を通過するように制御され、ビームオフの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ520で遮蔽されるように偏向される。ビームオフの状態からビームオンとなり、その後ビームオフになるまでにブランキングアパーチャ520を通過した電子ビームが1回の電子ビームのショットとなる。各ショットの照射時間により、マスク基板Wに照射される電子ビームのショットあたりの照射量が調整されることになる。
The
制御装置600は、例えば、コンピュータ等であり、各チャンバやゲートバルブ等を制御する機能を有している。
The
図3は基板搬送システム100の概略図である。図3では搬送ロボット110の図示を省略している。基板搬送システム100の搬入出口142を介して、外部との間でマスク基板Wの搬入出が行われる。マスク基板Wは、描画装置の外部ではケース(図示略)に収容した状態で移送されている。そのため、マスク基板Wを収容したケースが、搬入出口142から基板搬送システム100に搬入される。昇降部140によりマスク基板Wを下降させ、ケースからマスク基板Wが外される。
FIG. 3 is a schematic diagram of the
昇降部140を下降したマスク基板Wは、搬送ロボット110により、後段のI/Oチャンバ200側へ向かって水平方向に移動する。
The mask substrate W that has moved down the elevating
図3に示すように、昇降部140による下降後のマスク基板Wの高さH1と、基板搬送システム100とI/Oチャンバ200との接続部分の高さH2とが異なる。より詳細には、ゲートバルブG1の一端が接続された、基板搬送システム100とI/Oチャンバ200との間でマスク基板Wを搬入出する搬入出口150が、昇降部140による下降後のマスク基板Wの位置よりも高い位置に設けられている。
As shown in FIG. 3, the height H <b> 1 of the mask substrate W after being lowered by the elevating
そのため、搬送ロボット110は、昇降部140を下降したマスク基板Wを後段のI/Oチャンバ200側へ向かって水平方向に移動する途中で、搬入出口150の高さH2まで垂直方向に上昇させ、その後、水平方向への移動を再開する。
Therefore, the
描画処理後のマスク基板Wを外部へ搬出する場合、搬送ロボット110は、搬入出口150を介してI/Oチャンバ200側から搬入されたマスク基板Wを昇降部140側へ水平方向に移動させる。搬送ロボット110は、途中でマスク基板Wを垂直方向に下降させ、その後、水平方向への移動を再開し、昇降部140へ搬入する。マスク基板Wは昇降部140を上昇し、ケースに収容されて、搬入出口142から外部へ搬出される。
When carrying out the mask substrate W after the drawing process to the outside, the
高さH1と高さH2との間でマスク基板Wを昇降する位置は特に限定されない。高さH1から高さH2にマスク基板Wを上昇させる位置と、高さH2から高さH1にマスク基板Wを下降させる位置とが異なっていてもよい。 The position where the mask substrate W is moved up and down between the height H1 and the height H2 is not particularly limited. The position where the mask substrate W is raised from the height H1 to the height H2 may be different from the position where the mask substrate W is lowered from the height H2 to the height H1.
基板搬送システム100には、空気の下向流を形成するファンフィルタユニット(以下、FFUと記載する。)が設けられている。FFUは、筐体上部の導入部134から導入された空気を下方へ向けて送出する送出ファン130と、送出ファン130を通過した空気中の塵埃を集塵するフィルタ(図示略)とを有する。
The
FFUは、導入部134を介して基板搬送システム100の内部に流入し、搬送ロボット110が設けられた基板搬送部を経て排出部136から流出する空気の下向流を形成すると共に、空気中に含まれる塵埃を捕集、除去する。これにより、基板搬送システム100の筐体内部の空気が清浄化される。
The FFU flows into the
搬送ロボット110により搬送されるマスク基板Wの搬送ルートと、送出ファン130及びフィルタとの間、すなわち、マスク基板Wの搬送ルートよりも上方かつフィルタよりも下方に、除電器120が設けられている。
A
除電器120は、例えば、コロナ放電式の除電器であり、高圧電源、電極針及びアース電極を有する。電極針に高電圧を印加することで電極針の先端部分でコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると、電極針周辺に存在している空気が電気的に分解されイオンが発生する。コロナ放電で発生したイオンが、FFUが形成した下向流によって下方へ移動し、搬送ロボット110により搬送されているマスク基板Wが除電される。
The
上述したように、マスク基板Wが昇降部140を下降した位置と、搬入出口150とで高さが異なるため、マスク基板Wの搬送中に搬送高さが変化する。除電器120の除電出力(電極針に印加される電圧)が一定である場合、マスク基板Wが昇降部140を下降した高さH1に除電出力を合わせると、マスク基板Wが搬入出口150の高さH2にある時に帯電するおそれがある。一方、搬入出口150の高さH2に除電出力を合わせると、マスク基板Wが高さH1にある時に、マスク基板Wを十分に除電できないおそれがある。
As described above, since the height is different between the position where the mask substrate W descends the
そこで、本実施形態では、マスク基板Wの搬送高さに応じて、除電器120の除電出力を変える。具体的には、マスク基板Wが昇降部140を下降した高さH1を移動しているときの第1除電出力よりも、マスク基板Wが搬入出口150の高さH2を移動しているときの第2除電出力を小さくする。
Therefore, in the present embodiment, the static elimination output of the
これにより、高さH1を移動するマスク基板Wを十分に除電できると共に、マスク基板Wが高さH2を移動しているときはイオン発生量を抑えてマスク基板Wの帯電を防止し、マスク基板Wにパーティクルが付着することを抑制できる。 Accordingly, the mask substrate W moving at the height H1 can be sufficiently discharged, and when the mask substrate W is moving at the height H2, the amount of ions generated is suppressed to prevent the mask substrate W from being charged. It is possible to prevent particles from adhering to W.
例えば、描画対象のマスク基板Wが基板搬送システム100に搬入され、昇降部140を下降すると、除電器120は第1除電出力でイオンの発生を開始する。マスク基板Wが高さH1を移動している間、除電器120は第1除電出力でイオンを発生し続ける。
For example, when the mask substrate W to be drawn is carried into the
搬送ロボット110が、マスク基板Wを高さH1から高さH2に垂直方向に上昇させる際、除電器120は除電出力を第1除電出力から第2除電出力に弱める。マスク基板WがI/Oチャンバ200へ搬出された後は、第2除電出力のままとしてもよいし、除電器120の運転をオフにしてもよい。
When the
描画されたマスク基板WがI/Oチャンバ200から基板搬送システム100に搬入されると、除電器120は第2除電出力でイオンの発生を開始する。マスク基板Wが高さH2を移動している間、除電器120は第2除電出力でイオンを発生し続ける。
When the drawn mask substrate W is carried into the
搬送ロボット110が、マスク基板Wを高さH2から高さH1に垂直方向に下降させる際、除電器120は除電出力を第2除電出力から第1除電出力に強める。マスク基板Wが昇降部140を上昇した後は、除電器120の運転をオフにする。
When the
上記実施形態では、マスク基板Wが高さH2を移動する際の第2除電出力を、マスク基板Wが高さH1を移動する際の第1除電出力よりも小さくする例について説明したが、第2除電出力をゼロにしてもよい。すなわち、マスク基板Wが高さH1を移動するときのみ除電器120をオンにし、マスク基板Wが高さH2を移動するときは除電器120をオフにする。これにより、除電器120の運転時間が短縮され、電極クリーニングや電位測定等のメンテナンスの周期を延ばすことができる。
In the above-described embodiment, an example in which the second static elimination output when the mask substrate W moves the height H2 is smaller than the first static elimination output when the mask substrate W moves the height H1 has been described. 2 The static elimination output may be zero. That is, the
上記実施形態では、高さH1と高さH2の2種類の搬送高さがある例について説明したが、搬送高さは3種類以上あってもよい。搬送高さに応じて除電器120の除電出力を変え、搬送高さが低い程、すなわち除電器120から離れる程、除電出力を大きくする。
In the above embodiment, an example in which there are two types of conveyance heights, height H1 and height H2, has been described, but there may be three or more types of conveyance heights. The static elimination output of the
図4に示すように、昇降部140を下降したマスク基板Wを、搬入出口150まで斜め上方に向かって直線的に移動させてもよい。この場合、マスク基板Wの高さに合わせて、除電器120の除電出力を連続的に変化させる(徐々に弱める)ことが好ましい。描画されたマスク基板WがI/Oチャンバ200から基板搬送システム100に搬入された場合は、搬入出口150から昇降部140までマスク基板Wを斜め下方に向かって直線的に移動させる。この場合、マスク基板Wの高さに合わせて、除電器120の除電出力を徐々に強めることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the mask substrate W that has descended the elevating
上記実施形態では、電子ビーム描画装置に設けられた基板搬送システム100がマスク基板Wを搬送する例について説明したが、基板搬送システム100は描画装置だけでなく、エッチング装置、CVD装置など様々な装置に適用することができる。また、搬送する基板は、マスク基板に限定されず、シリコンウェーハ、金属基板など他の基板であってもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
100 基板搬送システム
110 搬送ロボット
120 除電器
140 昇降部
200 搬入出チャンバ
300 ロボットチャンバ
400 ライティングチャンバ
500 電子ビーム鏡筒
600 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板を除電する除電器と、
を備える基板搬送システムであって、
前記基板搬送部は前記基板の搬送高さを変え、
前記除電器は、前記基板の搬送高さに基づいて除電出力を変えることを特徴とする基板搬送システム。 A substrate transport section for transporting the substrate;
A static eliminator for neutralizing the substrate;
A substrate transfer system comprising:
The substrate transport unit changes the transport height of the substrate,
The static eliminator changes the static elimination output based on the conveyance height of the substrate.
前記除電器はコロナ放電式除電器であり、コロナ放電によって発生したイオンが、前記送出ファンによって送出された空気によって下方へ移動することを特徴とする請求項2に記載の基板搬送システム。 It further comprises a delivery fan that sends the air that has flowed in through the introduction portion downward,
3. The substrate transfer system according to claim 2, wherein the static eliminator is a corona discharge type static eliminator, and ions generated by the corona discharge move downward by the air sent out by the sending fan.
前記除電器は、前記基板が前記第1の高さで搬送されている間は前記基板の除電を行い、前記基板が前記第2の高さで搬送されている間はオフになることを特徴とする請求項2又は3に記載の基板搬送システム。 The substrate transport unit transports the substrate at a first height and a second height higher than the first height,
The static eliminator performs neutralization of the substrate while the substrate is transported at the first height, and is turned off while the substrate is transported at the second height. The substrate transfer system according to claim 2 or 3.
前記基板の搬送高さに応じて前記除電器の除電出力を変えることを特徴とする基板除電方法。 A substrate discharge method in a substrate transfer system, comprising: a substrate transfer unit that transfers a substrate; and a static eliminator that neutralizes the substrate,
A substrate static elimination method, wherein the static elimination output of the static eliminator is changed in accordance with the transport height of the substrate.
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