JP4685041B2 - ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
接触検出手段は、ウエハWをウエハ微動ステージ1上に搭載されているチャックプレートCPに保持した状態で下方向に移動させた際、駆動部25で発生した実電流値の変化量からウエハWとピン状配管12の接触を検出する。接触検出手段が接触を検出すると、制御手段22は、駆動部25によるウエハ微動ステージ1の下方向の駆動を停止させ、接触を検出した時の座標位置を記憶部24に記憶しておく。座標位置は、露光装置においてウエハの位置及び姿勢を制御するために設定された座標系における位置、例えばウエハ微動ステージ1の座標位置を用いることができる。
まず、ウエハ微動ステージ1、及びレチクルステージ7の駆動目標値設定について説明する。ウエハ微動ステージ1は、レーザ干渉計27から発光されるレーザビームがバーミラー3で反射された後の値を読み取り、解析することによりX方向、Y方向、回転方向(θ方向)などに駆動される。レーザ干渉計27には3軸のレーザ光源が搭載されている為、θ方向やチルト方向の駆動量も検出することが可能になっている。ある一定時間間隔でレーザ干渉計27で読み込まれた位置情報は、装置全体の動作を統括制御する制御部21に供給される。制御部21は、一定時間間隔毎に駆動部25に対して駆動電流値を含む駆動指令を送り、この制御を繰り返し行うことによりウエハ微動ステージ1は目標位置ヘと駆動される。レチクルステージ7もウエハ微動ステージ1と同様である。すなわち、バーミラー8で反射されたレーザビームの値をレーザ干渉計28で読み取り、その値をもとに制御部21が駆動量を計算し、レチクルステージ駆動部26に対して駆動命令を行うことによりレチクルステージ7の目標位置への駆動が実現される。
図2は、ウエハWをチャックプレートCP上に載せて吸着保持している状態を表した図である。チャックプレートCPの表面にはエアーを吸引するための小さな穴が多数空いており、ウエハWを載せた際にエアーを吸引することでチャックプレートCP上にウエハWを吸着保持することが可能となっている。また、チャックプレートCPとウエハ微動ステージ1にはピン状配管12を通すための穴が空いており、ウエハ微動ステージ1はピン状配管に沿って上下方向、さらにはレベリング方向に駆動することができる。
図4はチャックプレートCPを上方からみた図である。本実施例ではウエハWを吸着するためのピン状配管12が3本設置されているが、ピン状配管12はウエハの保持が可能であるならば何本設置されていても構わない。
まず、駆動時の電流値を監視しながらウエハWを持ち替えるフローに関して図5を用いて説明する。図5では、横軸に時間、縦軸にウエハ微動ステージ1(すなわちチャックプレートCP)のZ軸の座標を表現している。まず、高速駆動を行うA区間では、ウエハ微動ステージ1をピン状配管近傍まで高速で駆動させる。その後、低速駆動にて電流値のモニタを行う区間Bでは、ウエハ微動ステージ1を低速で下方向に駆動させ、駆動部25に発生する駆動電流値を常時監視し、ウエハ裏面がピン状配管12に接触した際に変化した電流値を検出する。ウエハ微動ステージ1を低速で駆動させる理由は、高速で動作させると駆動時の電流値と接触時の電流値が区別しにくくなるため、及び高速でウエハ裏面をピン状配管12に接触させると、ウエハ裏面にダメージを与えてしまう可能性があるためである。低速駆動中に電流値の変化が検出できたらウエハ微動ステージ1を停止させて、その時のZ座標を記憶部24(図1)に記録しておく。Z座標を記憶する際には、検出したZ座標とハード設計上の理論的な接触座標を比較して、あるトレランス以上設計値からずれている場合には異常値とみなして記憶部24に記録しないという異常値除去を行う。
次の低速駆動を行う区間Dにおいては、ウエハ微動ステージ1を低速で微小距離だけ下降させ、最後の高速駆動を行う区間Eにおいてウエハ微動ステージ1を高速で駆動させて最終的なZ位置まで駆動させる。
電流値の監視を行わずに持ち替えを行うためには、一度電流値の監視を行った持ち替えを実施し、その時のウエハ微動ステージ1の座標位置を記憶しておく必要がある。図6の高速駆動を行う区間Aでは、以前電流値を監視して持ち替えを行った際に記憶していたウエハ裏面とピン状配管12が接触する座標位置を取得し、その座標を目標位置として高速で下方向に駆動させる。電流値を監視する必要がないため、ウエハ微動ステージを高速で駆動させることが可能である。
吸着切り替えを行う区間C以降は図5のフローと同様であり、この区間ではチャックプレートCPでの吸着を開放状態にし、それと平行してピン状配管12の吸着を行い、ウエハWをピン状配管12上に吸着保持する。そして、低速駆動を行う区間Dにおいては、ウエハ微動ステージ1を低速で微小距離だけ下降させ、最後の高速駆動を行う区間Eにおいてウエハ微動ステージ1を高速で駆動させて最終的なZ位置まで駆動させる。
次に、この露光装置を利用した微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造プロセスを説明する。
図7は半導体デバイスの製造のフローを示す。
ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成したマスク(原版またはレチクルともいう)を製作する。
一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハ(基板ともいう)を製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクを設置した露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップ5(組立)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程である。後工程は、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組立工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ7でこれを出荷する。
Claims (6)
- 保持面を有し且つ該保持面に基板を吸着保持するチャックプレートと、前記チャックプレートに設けられた穴を通して該保持面から突出可能であり且つ該基板を吸着保持するピン状配管と、駆動部と、前記チャックプレートと前記ピン状配管との相対的な位置関係を変化させるために前記駆動部により駆動される被駆動部材と、前記駆動部を制御する制御部とを有し、該駆動を介して前記チャックプレートによる該基板の吸着保持と前記ピン状配管による該基板の吸着保持とを選択的に行うステージ装置であって、
記憶部を有し、
前記制御部は、
前記駆動部により第1の速度で前記被駆動部材を移動させることにより、前記チャックプレートに保持された第1の基板に前記ピン状配管が接触したことの判定を行い、
該判定がなされたときの前記被駆動部材の位置の情報を前記記憶部に記憶させ、
前記チャックプレートに第2の基板が保持されている状態で、前記記憶部に記憶された該位置の情報に対応する位置を目標位置として、前記駆動部により該第1の速度より高速な第2の速度で前記被駆動部材を移動させる、
ことを特徴とするステージ装置。 - 前記チャックプレートが搭載されるステージを有し、
前記被駆動部材は、前記ステージを含む、ことを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。 - 前記制御部は、該判定を前記駆動部の駆動電流値に基づいて行う、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のステージ装置。
- 前記制御部は、該判定がなされたときの前記被駆動部材の位置が、予め定められた許容範囲内にある場合に、該位置の情報を前記記憶部に記憶させる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のステージ装置。
- 基板を露光する露光装置であって、
該基板を保持するための請求項1乃至4のいずれかに記載のステージ装置を有する、ことを特徴とする露光装置。 - 請求項5に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
該露光された基板を現像するステップと、
を有することを特徴とするデバイス製造方法。
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