JP6985815B2 - Manufacturing methods for transport equipment, systems, and goods - Google Patents
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Description
本発明は、搬送装置、システム、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a transfer device, a system, and a method for manufacturing an article.
基板にパターンを形成するリソグラフィ装置には、FOUP(Front Opening Unified Pod)などの収納ケースに収納された基板をリソグラフィ装置に搬送する搬送装置が設けられうる。このような搬送装置では、収納ケースから基板を取り出す際や収納ケースに基板を戻す際に基板と収納ケースとが接触すると、基板が破損したり、接触部分から異物(パーティクル)が発生したりしうる。特許文献1には、収納ケースに収納されている基板の高さ方向の位置を検出し、その検出結果に基づいて、収納ケースからの基板の取り出しを制御する方法が提案されている。
The lithography device that forms a pattern on the substrate may be provided with a transport device that transports the substrate housed in a storage case such as a FOUP (Front Opening Unified Pod) to the lithography device. In such a transport device, if the board and the storage case come into contact with each other when the board is taken out from the storage case or returned to the storage case, the board may be damaged or foreign matter (particles) may be generated from the contact portion. sell.
収納ケースは、製造誤差や経時変化などにより歪み、基板が収納されている位置が本来の位置から水平方向に変化していることがある。このような歪みが収納ケースに生じていると、収納ケースの設計値に基づいて収納ケースに基板を戻す際に基板と収納ケースとが接触する虞がある。 The storage case may be distorted due to manufacturing errors, changes over time, etc., and the position where the substrate is stored may change in the horizontal direction from the original position. If such distortion occurs in the storage case, there is a risk that the board and the storage case come into contact with each other when the board is returned to the storage case based on the design value of the storage case.
そこで、本発明は、収納ケースに基板を戻す際の基板と収納ケースとの接触を回避するために有利な搬送装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an advantageous transport device for avoiding contact between the substrate and the storage case when the substrate is returned to the storage case.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての搬送装置は、基板を搬送する搬送装置であって、前記基板を保持するハンドを有し、収納ケースからの前記基板の取り出しと前記収納ケースへの前記基板の戻しとを含む前記基板の搬送を行う搬送部と、前記搬送部により前記収納ケースから前記基板を取り出したときの前記ハンドに対する前記基板の位置ずれ量を検出する検出部と、前記搬送部による前記基板の搬送を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記収納ケースから前記基板を取り出したときと前記収納ケースに前記基板を戻すときとの前記基板の位置の差が小さくなるように、前記検出部で検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記搬送部によって前記収納ケースに前記基板を戻すときの前記基板の位置を制御するとともに、前記検出部で検出された前記位置ずれ量に応じて、前記搬送部によって前記収納ケースに前記基板を戻すときの搬送条件を制御し、前記搬送条件は、前記基板の速度および前記搬送部による前記基板の保持力のうち少なくとも1つを含む、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the transport device as one aspect of the present invention is a transport device that transports a substrate, has a hand for holding the substrate, and takes out the substrate from the storage case and stores the substrate. A transport unit that transports the substrate, including returning the substrate to the case, and a detection unit that detects the amount of misalignment of the substrate with respect to the hand when the substrate is taken out from the storage case by the transport unit. The control unit includes a control unit that controls the transfer of the substrate by the transfer unit, and the control unit includes a position of the substrate when the substrate is taken out from the storage case and when the substrate is returned to the storage case. Based on the amount of misalignment detected by the detection unit, the transport unit controls the position of the substrate when the substrate is returned to the storage case, and the detection unit controls the position of the substrate so that the difference between the two is small. According to the detected amount of misalignment, the transport unit controls the transport conditions when the substrate is returned to the storage case, and the transport conditions are the speed of the substrate and the holding force of the substrate by the transport unit. It is characterized by containing at least one of them.
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects or other aspects of the invention will be manifested in the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、例えば、収納ケースに基板を戻す際の基板と収納ケースとの接触を回避するために有利な搬送装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an advantageous transfer device for avoiding contact between the substrate and the storage case when the substrate is returned to the storage case.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。本発明に係る搬送装置は、例えばリソグラフィ装置や現像処理、エッチング処理などの処理を基板に行う処理装置を有するシステムに適用されうる。以下の説明では、基板にパターンを形成するリソグラフィ処理を行うリソグラフィ装置を有するリソグラフィシステムにおいて、本発明に係る搬送装置を適用する例ついて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same member or element is given the same reference number, and duplicate description is omitted. The transport device according to the present invention can be applied to a system having, for example, a lithography device and a processing device that performs processing such as development processing and etching processing on a substrate. In the following description, an example of applying the transfer device according to the present invention in a lithography system having a lithography device that performs a lithography process for forming a pattern on a substrate will be described.
<第1実施形態>
[装置構成について]
本発明に係る第1実施形態のリソグラフィシステム100について説明する。図1は、リソグラフィシステム100の構成を示す概略図である。本実施形態のリソグラフィシステム100は、基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置10と、収納ケース30に収納された基板Wをリソグラフィ装置10に搬送する搬送装置20とを含みうる。また、リソグラフィシステム100には、リソグラフィ装置10と搬送装置20とを制御する制御部40(制御装置)が設けられる。制御部40は、CPUや記憶部41(メモリ)などを有するコンピュータなどによって構成されうる。本実施形態の制御部40は、リソグラフィ装置10と搬送装置20との双方を制御するように構成されているが、リソグラフィ装置10を制御する制御部と搬送装置20を制御する制御部とが別々に設けられてもよい。
<First Embodiment>
[About device configuration]
The
リソグラフィ装置10は、基板Wを保持して位置決めする基板ステージ11(位置決め機構)を含み、基板ステージ11上への基板Wの供給と基板ステージ11上からの基板Wの回収とが搬送装置20によって行われる。搬送装置20による基板Wの供給と回収とを行う際には、基板ステージ11は、図1に破線で示された位置11’に移動されうる。リソグラフィ装置10としては、例えば、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置や、マスクのパターンを基板に投影露光する露光装置、荷電粒子線を用いて基板に描画を行う描画装置などが挙げられる。本実施形態のリソグラフィシステム100では、1つの搬送装置20に対して1つのリソグラフィ装置10が設けられているが、それに限られるものではなく、1つの搬送装置20に対して複数のリソグラフィ装置10が設けられてもよい。
The
搬送装置20は、例えば、載置台21と、搬送部22と、検出部23とを含みうる。
載置台21は、ロードポートとも呼ばれ、その上には、基板Wを収納する収納ケース30(例えばFOUP)が載置される。収納ケース30の具体的な構成については後述する。また、本実施形態の搬送装置20では、2つの載置台21が設けられているが、載置台21の数は任意である。また、2つの載置台21の隣りに配置された載置台24には、メンテナンス、クリーニングおよびティーチングなどに使用される基板W(メンテナンス用基板)が収納された収納ケース30’が載置される。
The
The mounting table 21 is also called a load port, on which a storage case 30 (for example, FOUP) for storing the substrate W is mounted. The specific configuration of the
搬送部22は、例えば、真空吸着により基板Wを保持するハンド22aと、ハンド22aを駆動する駆動機構22bとを含み、載置台21上の収納ケース30に収納された基板Wをリソグラフィ装置10に搬送する。駆動機構22bは、例えば、先端にハンド22aが取り付けられた水平多関節ロボットアームにより構成されうる。また、搬送部22には、ハンド22aによる基板Wの保持力を検出するセンサ(不図示)が設けられてもよい。このようなセンサを設けることにより、制御部40は、当該センサからの出力に基づいて、ハンド22aが正常に基板Wを保持しているか否かを判断することができる。ここで、本実施形態の搬送部22には、1つのハンド22aが設けられているが、駆動機構22b(ロボットアーム)の先端に複数のハンド22aが設けられてもよい。また、駆動機構22bを複数台並べて配置してもよい。このような構成とすることで、リソグラフィ装置10の基板ステージ11上から基板Wを回収してから、基板ステージ11上に新たな基板Wを供給するまでに要する時間を短縮することができるため、スループットの点で有利になりうる。
The
検出部23は、基板Wの位置を検出する所謂プリアライメントを行う。例えば、検出部23は、搬送部22により収納ケース30から取り出された基板Wが配置されるPAステージ23aを含み、PAステージ23a上に配置された基板Wのエッジの位置を検出することにより基板Wの位置を検出する。即ち、検出部23は、搬送部22により基板Wが配置されるべきPAステージ上の目標位置と実際に基板Wが配置されたPAステージ上の位置との水平方向の位置の差(ΔX、ΔY)を検出することができる。当該目標位置、基板Wの位置などは、例えば基板Wの中心位置である。そして、検出された当該差は、搬送部22により収納ケース30から基板Wを取り出したときのハンド22aに対する基板Wの位置ずれ量(以下では、単に「位置ずれ量」と呼ぶことがある)に対応させることができる。
The
図2は、検出部23の構成例を示す図である。図2(a)は、検出部23を上(+Z方向)から見た図であり、図2(b)は、検出部23を横(−Y方向)から見た図である。検出部23は、例えば、基板Wの中心部を保持して回転させるPAステージ23aと、PAステージ23aによって保持された基板Wのエッジに向けて光を射出する光源23bと、光源23bから射出された光の強度分布を検出するセンサ23cとを含みうる。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the
PAステージ23aは、真空吸着などにより基板の中心部を保持するチャック23a1と、チャック23a1(基板W)を回転させる回転駆動部23a2と、チャック23a1(基板W)をXY方向(水平方向)に駆動するXY駆動部23a3とを含みうる。光源23bとセンサ23cとは、それらの間の光路内に、PAステージ23aにより保持された基板Wのエッジが配置され、光源23bから射出された光の一部が当該基板Wによって遮られるように設けられる。これにより、センサ23cで検出された光強度分布(基板Wの半径方向)において光強度が大きく変化している部分を、基板Wのエッジの位置として検出することができる。そして、このような光源23bとセンサ23cとを基板Wの外周に沿って複数個ずつ配置することで(図2に示す例では、3個ずつ配置されている)、基板自体のXY方向の位置を検出することができる。また、回転駆動部23a2により基板Wを回転させながらセンサ23cに光強度分布を検出させると、基板Wに形成されたノッチ(またはオリフラ)の位置が得られるため、そのノッチの位置から基板Wの回転方向の位置(姿勢)を検出することができる。
本実施形態では、円形形状の基板Wの位置を検出する検出部23について説明したが、矩形形状の基板の位置も同様の構成の検出部によって検出することができる。例えば、矩形形状の基板の少なくとも2辺のそれぞれに対して光源およびセンサを設けると、当該基板のXY方向の位置を検出することができる。また、矩形形状の基板の少なくとも1辺に対して光源およびセンサを複数組設けると、当該基板の回転方向の位置を検出することができる。
In the present embodiment, the
ここで、収納ケース30の具体的な構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、収納ケース30の構成を示す図である。図3(a)は、収納ケース30を上(Z方向)から見た図であり、図3(b)は、収納ケース30の断面図(図3(a)におけるA−A断面図)である。収納ケース30は、例えばFOUP(Front Opening Unified Pod)やFOSB(Front Opening Shipping Box)など、基板Wを収納可能な複数の収納領域31(スロット)を有する棚状のケースである。各収納領域31は、基板Wの外周の一部を支持する支持部材32を有しており、Z方向に隣り合う基板Wと基板Wとの間に搬送部22のハンド22aを挿入することができるように配置されている。支持部材32は、テーパ形状に構成され、搬送部22により基板Wが収納領域31に挿入(搬入)されて支持部材32の上に置かれると、基板Wの自重により該収納領域31内での水平方向の位置が調整されうる。ここで、本実施形態の収納ケース30は、複数の基板Wを収納可能に構成されているが、それに限られず、1枚の基板Wのみを収納可能に構成されていてもよい。
Here, a specific configuration of the
[搬送装置の制御について]
次に、搬送装置20の制御について説明する。上述のように構成された搬送装置20では、収納ケース30に収納された基板Wが搬送部22によって収納ケース30から取り出され、検出部23のPAステージ23aの上に搬送される。検出部23によって基板Wの位置が検出されると、検出された基板の位置に基づいて、リソグラフィ装置10の基板ステージ11上の目標搬送位置に搬送部22によって基板Wが搬送される。そして、リソグラフィ装置において基板ステージ11により位置決めされてリソグラフィ処理が行われた基板は、搬送部によりステージ上から収納ケース30に戻される。
[Control of transport device]
Next, the control of the
しかしながら、収納ケース30は、例えば、製造誤差や経時変化などにより歪み、基板Wが収納されている位置が本来の位置(設計位置)から水平方向にずれていることがある。この場合、収納ケース30の歪みを考慮しないと、搬送部22によってリソグラフィ装置10(基板ステージ11上)から収納ケース30に基板Wを戻す際に、当該基板Wと収納ケース30とが接触する虞がある。例えば、収納ケース30の歪みを考慮せずに、基板ステージ11上の基板Wをハンド22aに対する本来の保持位置でハンド22aに保持させて、本来の搬送経路で当該収納ケース30に基板Wを戻してしまうと、基板Wと収納ケース30とが接触することがある。具体的には、基板Wの側面のうち収納ケースに近い側(−Y方向側)の部分と収納ケース30とが正面から衝突することや、基板Wと収納ケース30の内壁とが擦れながら基板Wが収納ケース30の奥行き方向(−Y方向)に挿入されたりすることがある。そして、これらの基板Wと収納ケース30との接触により、基板Wや収納ケース30が破損したり、接触部分からパーティクルが発生したりしうる。
However, the
そこで、本実施形態の搬送装置20では、搬送部22によって収納ケース30に基板Wを戻すときに、検出部23で検出された位置ずれ量に基づいて基板Wの位置を制御する。このとき、収納ケース30から基板Wを取り出すときと収納ケース30に基板Wを戻すときとの基板Wの位置の差が小さくなるように、基板Wの位置を制御する。これにより、収納ケース30に基板Wを戻すときの基板Wと収納ケース30との接触を回避することができる。以下に、本実施形態の搬送装置20における基板の搬送処理の制御方法について説明する。また、以下では、「搬送部22によって収納ケース30に基板Wを戻すときの基板Wの位置」を、「基板Wの戻し位置」と呼ぶことがある。基板Wの戻し位置は、少なくとも、収納ケース30の奥行方向に直交する方向(X軸方向)の位置を含む。
Therefore, in the
[基板の搬送処理の制御方法]
図4は、本実施形態の搬送装置20による基板Wの搬送処理の制御方法を示すフローチャートである。図4のフローチャートで示される工程を実行するためのプログラムは記憶部41に記憶されている。制御部40は、記憶部41に記憶された当該プログラムを読み出して、図4に示すフローチャートの各工程を実行する。
[Control method for board transfer processing]
FIG. 4 is a flowchart showing a control method of the transfer process of the substrate W by the
S11では、制御部40は、収納ケース30に収納された複数の基板Wのうち、リソグラフィ装置10に搬送する対象の基板Wをハンド22aによって保持し、当該基板Wを収納ケース30から取り出すように搬送部22を制御する。S12では、制御部40は、収納ケース30から取り出した基板Wを検出部23のPAステージ23a上に搬送(配置)するように搬送部22を制御する。収納ケース30に歪みがあり、基板Wの収納位置が本来の位置から水平方向にずれている場合、S11では、ハンド22aに対する基板Wの位置が本来の位置からずれている状態となる。なお、基板Wの収納位置は、収納ケース30に対する基板Wの位置ではなく、空間上の絶対的な位置を意味する。そして、それに伴って、S12では、搬送部22によってPAステージ23a上に配置された基板Wの位置(例えば中心位置)が、PAステージ23a上の目標位置からずれている状態となる。
In S11, the
S13では、制御部40は、搬送部22によってPAステージ23a上に配置された基板Wの位置と目標位置との差を、収納ケース30から基板Wを取り出したときのハンド22aに対する基板Wの位置ずれ量として検出部23に検出させる。S14では、制御部40は、検出部23からリソグラフィ装置10(基板ステージ11上)に基板Wを搬送するように搬送部22を制御する。このとき、基板ステージ11上の目標搬送位置に基板Wが搬送されるように、検出部23で検出された位置ずれ量に基づいて、ハンド22aに対する基板Wの位置や基板Wの搬送経路が補正される。ハンド22aに対する基板Wの位置の補正は、例えば、検出部23のPAステージ23a上に配置された基板Wをハンド22aに保持させる際に、XY駆動部23a3によって基板WのXY方向の位置を調整することによって行われうる。
In S13, the
S15では、制御部40は、リソグラフィ装置10における基板へのリソグラフィ処理が終了したか否かを判定する。リソグラフィ処理が終了した場合にはS16に進む。S16では、制御部40は、リソグラフィ処理が行われた基板Wを、リソグラフィ装置10から収納ケース30に戻すように搬送部22を制御する。このとき、制御部40は、S13において検出部23で検出された位置ずれ量に基づいて、収納ケース30から基板Wを取り出すときと収納ケース30に基板Wを戻すときの基板Wの位置の差が小さくなるように、収納ケース30への基板Wの戻し位置を制御する。
In S15, the
例えば、制御部40は、収納ケース30に前記基板を戻すときの目標位置として予め設定された設定位置から位置ずれ量だけシフトした位置に基板Wが戻されるように、基板Wの戻し位置を制御する。S13で検出された基板Wの位置ずれ量のX軸方向成分がΔX1であった場合、S15では設定値に対して基板WがΔX1だけずれて戻されるように基板Wの戻し位置を制御する。このとき、S13で検出された基板Wの位置ずれ量のY軸方向成分(収納ケースの奥行方向成分)についても同様である。収納ケース30から基板Wを取り出すときと収納ケース30に基板Wを戻すときとの基板Wの位置の差が小さくなるように基板Wの戻し位置を制御することが好ましい。
For example, the
基板Wの戻し位置を制御する方法としては、例えば、ハンド22aの移動経路を調整する方法がある。具体的には、制御部40は、収納ケース30に基板Wを戻すときのハンド22aの移動経路を、検出部23で検出された位置ずれ量だけ予定経路からずらす。これにより、基板Wの戻し位置を制御することができる。予定経路とは、収納ケース30の歪みが生じていない(即ち、収納ケース30から基板Wを取り出したときのハンド22aに対する基板Wの位置ずれ量が生じていない)と仮定した場合に、基板Wを収納ケース30に戻すときのハンドの移動経路のことである。つまり、予定経路とは、収納ケース30の歪み(位置ずれ量)を考慮していない状態において基板Wを収納ケース30に戻すときのハンド22aの移動経路のことであり、装置構成の設計情報に応じて事前に決定されうる。
As a method of controlling the return position of the substrate W, for example, there is a method of adjusting the movement path of the
また、基板Wの戻し位置を制御する方法としては、例えば、ハンド22aに対する基板Wの位置を調整する方法もある。具体的には、制御部40は、基板ステージ11上の基板Wをハンド22aに保持させる際、ハンド22aと基板ステージ11との相対位置を調整し、ハンド22aに対する基板Wの位置を、検出部23で検出された位置ずれ量だけ本来保持すべき位置からずらす。これによっても、基板Wの戻し位置を制御することができる。本来保持すべき位置とは、例えば、基板Wの重心(中心)とハンド22aの重心とが水平方向に一致するようにハンド22aが基板Wを保持したときのハンド22aに対する基板Wの位置のことである。
Further, as a method of controlling the return position of the substrate W, for example, there is also a method of adjusting the position of the substrate W with respect to the
ここで、本実施形態では、基板Wの戻し位置のみを制御しているが、それに限られるものではなく、例えば、収納ケース30に基板Wを戻すときの基板Wの速度、ハンド22aによる基板Wの保持力などの搬送条件の制御と併用してもよい。例えば、収納ケース30の歪みが小さい場合よりも大きい場合の方が基板Wを遅く移動させたり、基板Wの保持力を弱めたりするように制御してもよい。搬送条件を制御することにより、基板Wと収納ケース30とが接触してしまった場合であっても、接触時の衝撃を低減することができる。
Here, in the present embodiment, only the return position of the substrate W is controlled, but the present invention is not limited to this. For example, the speed of the substrate W when the substrate W is returned to the
S17では、制御部40は、次にリソグラフィ装置10に搬送すべき基板W(以下、次の基板W)が収納ケース30にあるか否かを判定する。次の基板Wがある場合にはS11に戻り、次の基板Wがない場合には終了する。
In S17, the
上述したように、本実施形態の搬送装置20は、収納ケース30から基板Wを取り出すときと収納ケース30に基板Wを戻すときの基板Wの位置の差が小さくなるように、検出部23で検出された位置ずれ量に基づいて基板Wの戻し位置を制御する。これにより、収納ケース30が歪み、基板Wの収納位置が水平方向に変化している場合であっても、収納ケース30に基板Wを戻す際に基板Wと収納ケース30とが接触することを回避することができる。
As described above, in the
また、本実施形態の搬送装置20を適用したリソグラフィシステム100は、処理済み基板Wと収納ケース30との接触を防ぐことで、同一の収納ケースに収納されている未処理の基板Wに対してパーティクルが付着することを抑制することができる。これにより、当該未処理の基板Wに対してリソグラフィ装置10でパターンを形成する際に、パターンの形成不良が発生することを低減することができる。例えば、リソグラフィ装置10としてインプリント装置を用いた場合、パーティクルが付着した部分で発生するパターン欠陥を低減することができる。また、それだけに限られず、基板Wを移動させている間に基板上のパーティクルが型(モールド)に付着し、当該パーティクルが付着した型で新たなパターンを形成することによる複数の被処理領域でのパターン欠陥の発生を低減することができる。さらに、パーティクルが付着した型を用いてパターン形成をし続けることによる型の破損のリスクを低減することができる。
Further, the
<第2実施形態>
本発明に係る第2実施形態の搬送装置について説明する。第2実施形態の搬送装置では、収納ケース30に取り付けられたICタグ33を読み取る読取部25が設けられ(図1参照)、検出部23で検出された位置ずれ量が収納ケース30および当該収納ケース30の収納領域31に対応付けて記憶部41に記憶される。そして、記憶部41に記憶された位置ずれ量の情報に基づいて、収納ケース30からの基板Wの取り出しと収納ケース30への基板Wの戻しとが制御される。ここで、第2実施形態の搬送装置の装置構成については、第1実施形態の搬送装置20と同様であるため説明を省略する。本実施形態においても、検出部23で検出された位置ずれ量の情報のうち、少なくとも収納ケース30の奥行方向に直交する方向(X軸方向)の情報を用いて基板Wを収納ケース30に収納する。
<Second Embodiment>
The transport device of the second embodiment according to the present invention will be described. In the transport device of the second embodiment, a
図5は、第2実施形態の搬送装置による基板Wの搬送処理の制御方法を示すフローチャートである。図5のフローチャートで示される工程を実行するためのプログラムは記憶部41に記憶されている。制御部40は、記憶部41に記憶された当該プログラムを読み出して、図5に示すフローチャートの各工程を実行する。
FIG. 5 is a flowchart showing a control method of the transfer process of the substrate W by the transfer device of the second embodiment. The program for executing the process shown in the flowchart of FIG. 5 is stored in the
S21では、制御部40は、収納ケース30に取り付けられたICタグ33(収納ケース30のID)を読取部25に読み取らせ、載置台21に載置された収納ケース30を特定する。S22では、制御部40は、載置台21に載置された収納ケース30についての位置ずれ量の情報が記憶部41に記憶されているか否かを判定する。位置ずれ量の情報が記憶部41に記憶されている場合にはS23に進み、当該収納ケース30についての位置ずれ量の情報を記憶部41から取得する。一方、位置ずれ量の情報が記憶部41に記憶されていない場合にはS24に進む。
In S21, the
S24〜S26は、図4のフローチャートにおけるS11〜S13と同様であるため説明を省略する。ここで、制御部40は、S23で位置ずれ量の情報を取得した場合には、S24において、当該位置ずれ量の情報に基づいて、搬送部22により収納ケース30から基板Wを取り出すときのハンド22aに対する基板Wの位置を補正するとよい。具体的には、制御部40は、収納ケース30にハンド22aを挿入する位置を、事前に設定された設定位置から、取得した位置ずれ量だけずらすことにより、ハンド22aに対する基板Wの位置を補正することができる。
Since S24 to S26 are the same as S11 to S13 in the flowchart of FIG. 4, the description thereof will be omitted. Here, when the
S27では、制御部40は、S26で検出された位置ずれ量と、S23で取得した位置ずれ量との差が許容範囲内か否かを判定する。許容範囲は任意に設定することができる。当該差が許容範囲内にない場合には、搬送装置20や収納ケース30に何らかの異常が発生している可能性が高い。そのため、S28に進み、制御部40は、搬送部22による基板Wの搬送を停止させ、異常が発生している可能性が高いことを、例えば搬送装置20に設けられたコンソール26に表示することなどによりユーザに通知する。一方、当該差が許容範囲内にある場合にはS29に進む。ここで、S22において位置ずれ量の情報が記憶部41に記憶されていないと判定された場合には、S27は省略される。
In S27, the
S29では、制御部40は、S26で検出された位置ずれ量を、収納ケース30(読取部25で読み取られた収納ケース30のID)および当該収納ケース30の収納領域31に対応付けて記憶部41に記憶する。つまり、記憶部41に記憶された位置ずれ量の情報が、S26で検出された位置ずれ量によって更新されることとなる。図6は、記憶部41に記憶された位置ずれ量の情報の一例を示す図である。図6に示す例では、3つの収納ケース30(F01〜F03)についての位置ずれ量の情報が示されている。各情報には、収納ケース30のIDのデータ41a、収納ケース30の各収納領域31における位置ずれ量のデータ41b、各収納領域31についての検出部23での検出結果の履歴データ41cが含まれうる。検出結果の履歴データ41cにおいて、No.1は最初の検出結果のデータを示し、No.nは、最新の検出結果のデータを示している。ここで、S24においてハンド22aに対する基板Wの位置を補正した場合、S26において検出部23で検出される位置ずれ量は、前回に検出部23で検出された位置ずれ量に対する差分となる。したがって、この場合、当該差分が検出結果の履歴データ41cに加えられるとともに、当該差分によって位置ずれ量のデータ41bが更新される。
In S29, the
S30では、制御部40は、検出部23からリソグラフィ装置10(基板ステージ11上)に基板Wを搬送する。S31では、制御部40は、リソグラフィ装置10における基板Wへのリソグラフィ処理が終了したか否かを判定する。リソグラフィ処理が終了した場合にはS32に進む。S32では、制御部40は、リソグラフィ処理が行われた基板Wを、リソグラフィ装置10から収納ケースに戻すように搬送部22を制御する。このとき、制御部40は、記憶部41に記憶された位置ずれ量の情報に基づいて、収納ケース30から基板Wを取り出すときと収納ケース30に基板Wを戻すときの基板Wの位置の差が小さくなるように基板Wの戻し位置を制御する。基板Wの戻し位置の制御については、図4のフローチャートにおけるS16と同様である。S33では、制御部40は、次の基板Wが収納ケース30にあるか否かを判定する。次の基板Wがある場合にはS24に戻り、次の基板Wがない場合には終了する。
In S30, the
上述したように、第2実施形態の搬送装置は、検出部で検出された位置ずれ量を記憶部に記憶して管理する。これにより、搬送部により収納ケースから基板を取り出すときのハンドによる基板の保持位置(即ち、ハンドの挿入位置)を補正することができる。そのため、収納ケースから基板を取り出す際に基板(若しくはハンド)と収納ケースとが接触することを回避することができる。 As described above, the transport device of the second embodiment stores and manages the amount of misalignment detected by the detection unit in the storage unit. As a result, it is possible to correct the holding position of the board by the hand (that is, the insertion position of the hand) when the board is taken out from the storage case by the transport unit. Therefore, it is possible to prevent the board (or hand) from coming into contact with the storage case when the board is taken out from the storage case.
ここで、リソグラフィ装置10によってリソグラフィ処理が行われた基板Wを戻すときの収納ケースが、当該基板Wを取り出したときの収納ケースと異なる場合がある。この場合においても、上述したような制御方法を適用することができる。具体的には、制御部40は、基板Wを戻すときの収納ケース(以下、「戻し用の収納ケースと呼ぶ」をICタグの読み取りによって特定し、戻し用の収納ケースについての位置ずれ量の情報を記憶部41から取得する。そして、取得した位置ずれ量の情報に基づいて、戻し用の収納ケースへの基板Wの戻し位置(搬入位置)を制御する。
Here, the storage case for returning the substrate W to which the lithography process has been performed by the
戻し用の収納ケースについての位置ずれ量の情報がない場合には、載置台24上の収納ケース30’に収納された基板W(メンテナンス用基板)を用いて位置ずれ量の情報を新たに生成してもよい。具体的には、制御部40は、搬送部22により、載置台24上の収納ケース30’に収納された基板Wを、戻し用の収納ケースに一旦収納させる。そして、戻し用の収納ケースから検出部23のPAステージ23a上に基板Wを搬送し、検出部23に位置ずれ量を検出させる。これにより、戻し用の収納ケースについての位置ずれ量の情報を新たに生成することができる。
If there is no information on the amount of misalignment for the storage case for return, information on the amount of misalignment is newly generated using the board W (maintenance board) stored in the storage case 30'on the mounting table 24. You may. Specifically, the
また、戻し用の収納ケースと、基板Wを取り出したときの収納ケースとが同一であったとしても、基板Wを戻すときの収納ケースの段(収納領域31)と、基板Wを取り出したときの収納ケースの段(収納領域31)とが異なる場合がある。この場合においても、上述したような制御方法を適用することができる。具体的には、制御部40は、位置ずれ量の情報を収納ケースの段ごとに記憶部41に記憶しておき、基板Wを戻すときの収納ケースの段についての位置ずれ量の情報を記憶部41から取得する。そして、取得した位置ずれ量の情報に基づいて、収納ケースへの基板Wの戻し位置を制御する。基板Wを戻すときの収納ケースの段についての位置ずれ量の情報がない場合には、載置台24状の収納ケース30’に収納された基板W(メンテナンス用基板)を用いて位置ずれ量の情報を新たに生成してもよい。
Further, even if the storage case for returning and the storage case when the board W is taken out are the same, when the stage (storage area 31) of the storage case when returning the board W and the board W are taken out. The stage (storage area 31) of the storage case may be different. Even in this case, the control method as described above can be applied. Specifically, the
<リソグラフィ装置の実施形態>
上述したように、リソグラフィシステム100に用いられるリソグラフィ装置10としては、インプリント装置や露光装置、描画装置などが挙げられる。インプリント装置は、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成する。露光装置は、i線やKrFエキシマレーザ光等により基板を露光して原版の転写パターンを基板上に形成する。描画装置は、レーザ光または荷電粒子線を用いて、基板上に潜像パターンを形成する。本実施形態では、これらのリソグラフィ装置のうち、インプリント装置について説明する。
<Embodiment of Lithography Equipment>
As described above, examples of the
インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。例えば、インプリント装置は、凹凸のパターンが形成されたモールド(型)を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化し、モールドと基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離(離型)する。これにより、基板上にインプリント材のパターンを形成することができる。 The imprint device is a device that forms a pattern of a cured product to which the uneven pattern of the mold is transferred by contacting the imprint material supplied on the substrate with the mold and applying energy for curing to the imprint material. Is. For example, the imprint device cures the imprint material in a state where the mold on which the uneven pattern is formed is in contact with the imprint material on the substrate, widens the distance between the mold and the substrate, and cures the imprint material. The mold is peeled off (released) from the imprinted material. This makes it possible to form a pattern of the imprint material on the substrate.
インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物(未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある)が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が10nm以上1mm以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。 As the imprint material, a curable composition (sometimes referred to as an uncured resin) that cures when energy for curing is applied is used. Electromagnetic waves, heat, etc. are used as the energy for curing. The electromagnetic wave is, for example, light such as infrared rays, visible light, or ultraviolet rays whose wavelength is selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less.
硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合成化合物と光重合開始材とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合成化合物または溶剤を含有してもよい。非重合成化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマ成分などの群から選択される少なくとも一種である。 The curable composition is a composition that cures by irradiation with light or by heating. Of these, the photocurable composition that is cured by light may contain at least a polysynthetic compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-heavy synthetic compound or a solvent, if necessary. The non-heavy synthetic compound is at least one selected from the group of sensitizers, hydrogen donors, internal release mold release agents, surfactants, antioxidants, polymer components and the like.
インプリント材は、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状または膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度(25℃における粘度)は、例えば、1mPa・s以上100mPa・s以下である。 The imprint material is applied in the form of a film on the substrate by a spin coater or a slit coater. Alternatively, the liquid injection head may be applied on the substrate in the form of droplets or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets. The viscosity of the imprint material (viscosity at 25 ° C.) is, for example, 1 mPa · s or more and 100 mPa · s or less.
図7は、リソグラフィ装置10としてのインプリント装置を示す図である。インプリント装置は、例えば、モールド1を保持するモールド保持部3と、基板2(基板W)を保持する基板ステージ4(基板ステージ11)と、計測部5と、硬化部6と、供給部7と、制御部8とを含みうる。制御部8は、例えばCPUやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、インプリント処理を制御する(インプリント装置の各部を制御する)。ここで、制御部8は、リソグラフィシステム100の制御部40の構成要素として構成されてもよい。
FIG. 7 is a diagram showing an imprint device as the
モールド1は、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域(パターン領域1a)には、基板上に供給されたインプリント材に転写するための凹凸のパターンが形成されている。また、基板2としては、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板2としては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板2との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。
The
モールド保持部3は、モールドチャック3aとモールド駆動部3bとを含む。モールドチャック3aは、例えば真空吸着力や静電力などによってモールド1を保持する。また、モールド駆動部3bは、例えばリニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、モールド1(モールドチャック3a)をZ方向に駆動する。本実施形態のモールド駆動部3bは、Z方向にモールド1を駆動するように構成されているが、それに限られず、例えば、XY方向およびθ方向(Z軸周りの回転方向)にモールド1を駆動する機能などを有してもよい。ここで、モールド保持部3には、モールド1の側面における複数箇所に力を加えてパターン領域を変形させる機構としての変形部9が設けられる。変形部9は、例えばピエゾ素子などのアクチュエータを複数含みうる。
The
基板ステージ4は、基板チャック4aと基板駆動部4bとを含む。基板チャック4aは、例えば真空吸着力や静電力などによって基板2を保持する。また、基板駆動部4bは、例えばリニアモータなどのアクチュエータを含み、基板2(基板チャック4a)をXY方向に駆動する。本実施形態の基板駆動部4bは、XY方向に基板2を駆動するように構成されているが、それに限られず、例えば、Z方向およびθ方向に基板2を駆動する機能などを有してもよい。ここで、本実施形態では、モールド1と基板2との間隔(Z方向の距離)を変える動作がモールド保持部3によって行われるが、基板ステージ4によって行われてもよいし、それらの双方によって相対的に行われてもよい。また、XY方向におけるモールド1と基板2との相対位置を変える動作が基板ステージ4によって行われるが、モールド保持部3によって行われてもよいし、それらの双方によって相対的に行われてもよい。
The
計測部5は、モールド1(パターン領域1a)に設けられたマークと基板2(ショット領域2a)に設けられたマークとを検出する検出部(スコープ)を有し、パターン領域1aとショット領域2aとの位置ずれ量および形状差を計測する。例えば、計測部5は、パターン領域1aの四隅に設けられたマークとショット領域2aの四隅に設けられたマークとを検出部によって検出する。これにより、計測部5は、パターン領域1aとショット領域2aとの位置ずれ量とともに、パターン領域1aとショット領域2aとの形状差を計測することができる。
The measuring
硬化部6(照射部)は、モールド1と基板上のインプリント材とが接触している状態で、基板上のインプリント材にモールド1を介して光(紫外線)を照射することにより当該インプリント材を硬化させる。また、供給部7は、基板上にインプリント材を供給(塗布)する。
The cured portion 6 (irradiation portion) is formed by irradiating the imprint material on the substrate with light (ultraviolet rays) through the
このように構成されたインプリント装置では、供給部7により基板上にインプリント材を供給した後、モールド保持部3により、モールド1と基板上のインプリント材とを接触させる。また、計測部5により計測された位置ずれ量および形状差に基づいて、基板ステージ4および変形部9によってモールド1と基板2との位置合わせを行う。位置合わせを行った後、モールド1と基板上のインプリント材とが接触している状態で、硬化部6により当該インプリント材に光を照射して硬化させる。そして、硬化したインプリント材からモールド1を剥離する。これにより、基板上にインプリント材のパターンを形成することができる。
In the imprint device configured as described above, the imprint material is supplied onto the substrate by the
<物品の製造方法の実施形態>
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、上記のリソグラフィ装置(インプリント装置)を用いて基板上にパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of manufacturing method of goods>
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. The method for manufacturing an article of the present embodiment includes a step of forming a pattern on a substrate by using the above-mentioned lithography apparatus (imprint apparatus), and a step of processing the substrate on which the pattern is formed in such a step. Further, such a manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, flattening, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). The method for manufacturing an article of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
インプリント装置を用いて成形した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、MEMS、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、MRAMのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、LSI、CCD、イメージセンサ、FPGAのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。 The pattern of the cured product formed by using the imprint device is used permanently for at least a part of various articles or temporarily when manufacturing various articles. The article is an electric circuit element, an optical element, a MEMS, a recording element, a sensor, a mold, or the like. Examples of the electric circuit element include volatile or non-volatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensor, and FPGA. Examples of the mold include a mold for imprinting.
硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。 The pattern of the cured product is used as it is as a constituent member of at least a part of the above-mentioned article, or is temporarily used as a resist mask. After etching or ion implantation in the substrate processing step, the resist mask is removed.
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図8(a)に示すように、絶縁体等の被加工材2zが表面に形成されたシリコンウェハ等の基板1zを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材2zの表面にインプリント材3zを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材3zが基板上に付与された様子を示している。
Next, a specific manufacturing method of the article will be described. As shown in FIG. 8A, a
図8(b)に示すように、インプリント用の型4zを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材3zに向け、対向させる。図8(c)に示すように、インプリント材3zが付与された基板1zと型4zとを接触させ、圧力を加える。インプリント材3zは型4zと被加工材2zとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型4zを透して照射すると、インプリント材3zは硬化する。
As shown in FIG. 8B, the
図8(d)に示すように、インプリント材3zを硬化させた後、型4zと基板1zを引き離すと、基板1z上にインプリント材3zの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材3zに型4zの凹凸パターンが転写されたことになる。
As shown in FIG. 8D, when the
図8(e)に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材2zの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝5zとなる。図8(f)に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材2zの表面に溝5zが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。
As shown in FIG. 8E, when etching is performed using the pattern of the cured product as an etching resistant mask, the portion of the surface of the
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ないことはいうまでもなく、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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
10:リソグラフィ装置、11:基板ステージ、20:搬送装置、21:載置台、22:搬送部、23:検出部、30:収納ケース、100:リソグラフィシステム 10: Lithography device, 11: Board stage, 20: Conveyor device, 21: Mounting stand, 22: Conveyance unit, 23: Detection unit, 30: Storage case, 100: Lithography system
Claims (14)
前記基板を保持するハンドを有し、収納ケースからの前記基板の取り出しと前記収納ケースへの前記基板の戻しとを含む前記基板の搬送を行う搬送部と、
前記搬送部により前記収納ケースから前記基板を取り出したときの前記ハンドに対する前記基板の位置ずれ量を検出する検出部と、
前記搬送部による前記基板の搬送を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記収納ケースから前記基板を取り出したときと前記収納ケースに前記基板を戻すときとの前記基板の位置の差が小さくなるように、前記検出部で検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記搬送部によって前記収納ケースに前記基板を戻すときの前記基板の位置を制御するとともに、前記検出部で検出された前記位置ずれ量に応じて、前記搬送部によって前記収納ケースに前記基板を戻すときの搬送条件を制御し、
前記搬送条件は、前記基板の速度および前記搬送部による前記基板の保持力のうち少なくとも1つを含む、ことを特徴とする搬送装置。 It is a transport device that transports the board.
A transport unit having a hand for holding the substrate and transporting the substrate including taking out the substrate from the storage case and returning the substrate to the storage case.
A detection unit that detects the amount of misalignment of the substrate with respect to the hand when the substrate is taken out from the storage case by the transport unit.
A control unit that controls the transfer of the substrate by the transfer unit,
Including
The control unit has the misalignment amount detected by the detection unit so that the difference in the position of the substrate between when the substrate is taken out from the storage case and when the substrate is returned to the storage case becomes small. Based on the above, the transport unit controls the position of the substrate when the substrate is returned to the storage case, and the transport unit returns the substrate to the storage case according to the amount of misalignment detected by the detection unit. By controlling the transport conditions when returning the board,
The transport device is characterized in that the transport condition includes at least one of the speed of the substrate and the holding force of the substrate by the transport unit.
前記制御部は、前記検出部で検出された前記位置ずれ量を収納領域ごとに前記記憶部に記憶する、ことを特徴とする請求項7に記載の搬送装置。 The storage case has a plurality of storage areas in which a plurality of boards are each stored.
The transfer device according to claim 7, wherein the control unit stores the misalignment amount detected by the detection unit in the storage unit for each storage area.
前記収納ケースについての前記位置ずれ量に関する情報に基づいて、前記搬送部による前記基板の搬送を制御し、Based on the information regarding the amount of misalignment of the storage case, the transport of the substrate by the transport unit is controlled.
前記情報における前記位置ずれ量と前記検出部で検出された前記位置ずれ量との差が許容範囲内である場合には、前記検出部で検出された前記位置ずれ量によって、前記情報を更新し、When the difference between the misalignment amount in the information and the misalignment amount detected by the detection unit is within the allowable range, the information is updated by the misalignment amount detected by the detection unit. ,
前記情報における前記位置ずれ量と前記検出部で検出された前記位置ずれ量との差が前記許容範囲内にない場合には、前記搬送部による前記基板の搬送を停止する、ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の搬送装置。When the difference between the misalignment amount in the information and the misalignment amount detected by the detection unit is not within the permissible range, the transfer of the substrate by the transfer unit is stopped. The transport device according to any one of claims 1 to 10.
収納ケースに収納された基板を前記処理装置に搬送する請求項1乃至11のいずれか1項に記載の搬送装置と、
を含むことを特徴とするシステム。 A processing device that processes the substrate and
The transport device according to any one of claims 1 to 11 , which transports the substrate stored in the storage case to the processing device.
A system characterized by including.
前記形成工程でパターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。 A forming step of forming a pattern on a substrate by using the system according to claim 13.
Including a processing step of processing the substrate on which a pattern is formed in the forming step.
A method for manufacturing an article, which comprises manufacturing an article from the substrate processed in the processing step.
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