JPH1084027A - 基板搬送装置および露光装置 - Google Patents
基板搬送装置および露光装置Info
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- JPH1084027A JPH1084027A JP25736596A JP25736596A JPH1084027A JP H1084027 A JPH1084027 A JP H1084027A JP 25736596 A JP25736596 A JP 25736596A JP 25736596 A JP25736596 A JP 25736596A JP H1084027 A JPH1084027 A JP H1084027A
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- stage
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
- G03F7/70741—Handling masks outside exposure position, e.g. reticle libraries
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光装置に用いて、その露光装置における露
光ステージの軽量化を図り、スループットや露光精度を
向上させる。 【解決手段】 基板を搬送して可動ステージに受け渡す
搬送ハンドを有する基板搬送装置において、前記搬送ハ
ンドの機構内に、前記基板を該基板のパターン描画平面
内と該平面に垂直な軸回りとに微動させる微動機構を設
ける。
光ステージの軽量化を図り、スループットや露光精度を
向上させる。 【解決手段】 基板を搬送して可動ステージに受け渡す
搬送ハンドを有する基板搬送装置において、前記搬送ハ
ンドの機構内に、前記基板を該基板のパターン描画平面
内と該平面に垂直な軸回りとに微動させる微動機構を設
ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクルや半導体
ウエハ等の基板を搬送する基板搬送装置に関し、特に露
光装置に用いられて露光ステージに前記基板を搬送した
際、該露光ステージに対する前記基板の位置決めを行な
うことが可能な基板搬送装置およびそれを用いた露光装
置に関する。
ウエハ等の基板を搬送する基板搬送装置に関し、特に露
光装置に用いられて露光ステージに前記基板を搬送した
際、該露光ステージに対する前記基板の位置決めを行な
うことが可能な基板搬送装置およびそれを用いた露光装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一括露光方式の露光装置（ステッパ）で
は、投影光学系がレンズによって構成されている場合、
結像領域は円形状となる。しかしながら、半導体集積回
路は一般的に矩形形状であるため、一括露光の場合の転
写領域は、投影光学系の有する円の結像領域に内接する
矩形の領域となる。従って、最も大きな転写領域でも円
の直径の１／√２の辺の正方形である。これに対して、
投影光学系の有する円形状の結像領域のほぼ直径の寸法
を有するスリット形状の露光領域を用いて、レチクルと
ウエハとを同期させながら走査移動させることによっ
て、転写領域を拡大させる走査露光方式（ステップアン
ドスキャン方式）が提案されている。この方式では、同
一の大きさの結像領域を有する投影光学系を用いた場
合、投影レンズを用いて各転写領域ごとに一括露光を行
なうステップアンドリピート方式に比べてより大きな転
写領域を確保することができる。すなわち、走査方向に
対しては光学系による制限がなくなるので走査ステージ
のストローク分だけ確保することができ、走査方向に対
して直角な方向には概ね√２倍の転写領域を確保するこ
とができる。
は、投影光学系がレンズによって構成されている場合、
結像領域は円形状となる。しかしながら、半導体集積回
路は一般的に矩形形状であるため、一括露光の場合の転
写領域は、投影光学系の有する円の結像領域に内接する
矩形の領域となる。従って、最も大きな転写領域でも円
の直径の１／√２の辺の正方形である。これに対して、
投影光学系の有する円形状の結像領域のほぼ直径の寸法
を有するスリット形状の露光領域を用いて、レチクルと
ウエハとを同期させながら走査移動させることによっ
て、転写領域を拡大させる走査露光方式（ステップアン
ドスキャン方式）が提案されている。この方式では、同
一の大きさの結像領域を有する投影光学系を用いた場
合、投影レンズを用いて各転写領域ごとに一括露光を行
なうステップアンドリピート方式に比べてより大きな転
写領域を確保することができる。すなわち、走査方向に
対しては光学系による制限がなくなるので走査ステージ
のストローク分だけ確保することができ、走査方向に対
して直角な方向には概ね√２倍の転写領域を確保するこ
とができる。
【０００３】半導体集積回路を製造するための露光装置
は、高い集積度のチップの製造に対応するために、転写
領域の拡大と解像力の向上が望まれている。より小さい
投影光学系を採用できることは、光学性能上からも、コ
スト的にも有利であり、ステップアンドスキャン方式の
露光方法は、今後の露光装置の主流として注目されてい
る。
は、高い集積度のチップの製造に対応するために、転写
領域の拡大と解像力の向上が望まれている。より小さい
投影光学系を採用できることは、光学性能上からも、コ
スト的にも有利であり、ステップアンドスキャン方式の
露光方法は、今後の露光装置の主流として注目されてい
る。
【０００４】このようなステップアンドスキャン方式の
露光装置においては、レチクルとウエハを高精度に位置
合わせする必要があり、例えば、レチクル交換等でレチ
クルステージ上に載置されたレチクルはレチクルアライ
メントスコープによりレチクルステージの基準マークに
対する位置を高精度に計測される。このレチクルスコー
プは、精度が高ければ高いほど、計測範囲が狭くなり、
本発明者らが目指している２５６Ｍ対応の露光装置にお
けるレチクルアライメントスコープの計測範囲は２μｍ
程度である。
露光装置においては、レチクルとウエハを高精度に位置
合わせする必要があり、例えば、レチクル交換等でレチ
クルステージ上に載置されたレチクルはレチクルアライ
メントスコープによりレチクルステージの基準マークに
対する位置を高精度に計測される。このレチクルスコー
プは、精度が高ければ高いほど、計測範囲が狭くなり、
本発明者らが目指している２５６Ｍ対応の露光装置にお
けるレチクルアライメントスコープの計測範囲は２μｍ
程度である。
【０００５】従来のレチクルハンドでは、レチクルを２
μｍ程度の誤差でレチクルステージに載置することはま
ず不可能である。そこで、レチクルステージ上にＸＹθ
微動機構を設け、レチクルアライメントスコープを低倍
率に切り換えてレチクルの位置ずれを２μｍ以内に追い
込むことが考えられる。しかし、レチクルステージ上に
ＸＹθ微動機構を設けると、レチクルステージが重くな
り、特にレチクルをスキャンさせるような露光装置では
ステージの移動速度が遅くなってスループットが低下し
たり、レチクルステージの重量によりステージ定盤が撓
んで露光精度が低下する等の問題が生じる。
μｍ程度の誤差でレチクルステージに載置することはま
ず不可能である。そこで、レチクルステージ上にＸＹθ
微動機構を設け、レチクルアライメントスコープを低倍
率に切り換えてレチクルの位置ずれを２μｍ以内に追い
込むことが考えられる。しかし、レチクルステージ上に
ＸＹθ微動機構を設けると、レチクルステージが重くな
り、特にレチクルをスキャンさせるような露光装置では
ステージの移動速度が遅くなってスループットが低下し
たり、レチクルステージの重量によりステージ定盤が撓
んで露光精度が低下する等の問題が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
例における問題点に鑑みてなされたもので、露光装置に
用いた際、露光装置におけるレチクルステージの軽量化
を図り、スループットや露光精度を向上させることが可
能な基板搬送装置を提供することを目的とする。
例における問題点に鑑みてなされたもので、露光装置に
用いた際、露光装置におけるレチクルステージの軽量化
を図り、スループットや露光精度を向上させることが可
能な基板搬送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の基板搬送装置は、基板を搬送して可動ステ
ージに受け渡す搬送ハンドを有する基板搬送装置におい
て、前記搬送ハンドの機構内に、前記基板を該基板のパ
ターン描画平面内と該平面に垂直な軸回りとに微動させ
る微動機構を設けたことを特徴とする。
め、本発明の基板搬送装置は、基板を搬送して可動ステ
ージに受け渡す搬送ハンドを有する基板搬送装置におい
て、前記搬送ハンドの機構内に、前記基板を該基板のパ
ターン描画平面内と該平面に垂直な軸回りとに微動させ
る微動機構を設けたことを特徴とする。
【０００８】本発明の好ましい実施の形態において、前
記搬送ハンドは、水平および垂直方向に移動可能な搬送
ハンド本体部と、該本体部に対し鉛直方向に弾性支持さ
れ、前記基板を実質水平に保持する基板吸着部を有する
ことを特徴とする。また、このような基板搬送装置を用
いた露光装置においては、可動ステージである露光ステ
ージとの基板受け渡し位置において、前記搬送ハンドを
垂直方向に降下させて前記基板を前記露光ステージ上の
エアーパッドに接触または押し付け、該エアーパッドか
らエアーを吹き出して前記基板を微少量浮上させ、前記
微動機構により該基板を微動させて該基板の位置決めを
行なう制御手段とを具備することを特徴とする。
記搬送ハンドは、水平および垂直方向に移動可能な搬送
ハンド本体部と、該本体部に対し鉛直方向に弾性支持さ
れ、前記基板を実質水平に保持する基板吸着部を有する
ことを特徴とする。また、このような基板搬送装置を用
いた露光装置においては、可動ステージである露光ステ
ージとの基板受け渡し位置において、前記搬送ハンドを
垂直方向に降下させて前記基板を前記露光ステージ上の
エアーパッドに接触または押し付け、該エアーパッドか
らエアーを吹き出して前記基板を微少量浮上させ、前記
微動機構により該基板を微動させて該基板の位置決めを
行なう制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によれば、搬送ハンドに基板位置決め用
の微動機構を設けることにより、可動ステージ上の微動
機構が不要となり、ステージを軽くし、ステージの移動
速度を向上させることができる。また、ハンドの基板吸
着部を弾性支持することにより、微動Ｚ機構が不要にな
り高速に位置決めすることが可能になる。
の微動機構を設けることにより、可動ステージ上の微動
機構が不要となり、ステージを軽くし、ステージの移動
速度を向上させることができる。また、ハンドの基板吸
着部を弾性支持することにより、微動Ｚ機構が不要にな
り高速に位置決めすることが可能になる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る露光装置を側方から
見た様子を模式的に示す図であり、図２は、その露光装
置の外観を示す斜視図である。これらの図に示すよう
に、この露光装置は、レチクルステージ１上の原版のパ
ターンの一部を投影光学系２を介してウエハステージ３
上のウエハに投影し、投影光学系２に対し相対的にレチ
クルとウエハをＹ方向に同期走査することによりレチク
ルのパターンをウエハに露光するとともに、この走査露
光を、ウエハ上の複数の転写領域（ショット）に対し
て、繰り返し行なうためのステップ移動を介在させなが
ら行なうステップ・アンド・スキャン型の露光装置であ
る。
る。図１は本発明の一実施例に係る露光装置を側方から
見た様子を模式的に示す図であり、図２は、その露光装
置の外観を示す斜視図である。これらの図に示すよう
に、この露光装置は、レチクルステージ１上の原版のパ
ターンの一部を投影光学系２を介してウエハステージ３
上のウエハに投影し、投影光学系２に対し相対的にレチ
クルとウエハをＹ方向に同期走査することによりレチク
ルのパターンをウエハに露光するとともに、この走査露
光を、ウエハ上の複数の転写領域（ショット）に対し
て、繰り返し行なうためのステップ移動を介在させなが
ら行なうステップ・アンド・スキャン型の露光装置であ
る。
【００１１】レチクルステージ１はリニアモータ４によ
ってＹ方向へ駆動し、ウエハステージ３のＸステージ３
ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステー
ジ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよう
になっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、レ
チクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向へ一定
の速度比率（例えば４：−１、なお、「−」は向きが逆
であることを示す）で駆動させることにより行なう。ま
た、Ｘ方向へのステップ移動はＸステージ３ａにより行
なう。Ｘステージ３ａには不図示のＺ−チルトステージ
が搭載され、その上にはウエハを保持する不図示のウエ
ハチャックが取り付けられている。
ってＹ方向へ駆動し、ウエハステージ３のＸステージ３
ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステー
ジ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよう
になっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、レ
チクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向へ一定
の速度比率（例えば４：−１、なお、「−」は向きが逆
であることを示す）で駆動させることにより行なう。ま
た、Ｘ方向へのステップ移動はＸステージ３ａにより行
なう。Ｘステージ３ａには不図示のＺ−チルトステージ
が搭載され、その上にはウエハを保持する不図示のウエ
ハチャックが取り付けられている。
【００１２】ウエハステージ３は、ステージ定盤７上に
設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して３
点で床等の上に支持されている。レチクルステージ１お
よび投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定盤
９は床等に載置されたベースフレーム１０上に３つのダ
ンパ１１および支柱１２を介して支持されている。ダン
パ８は６軸方向にアクティブに制振もしくは除振するア
クティブダンパであるが、パッシブダンパを用いてもよ
く、あるいはダンパを介せずに支持してもよい。
設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して３
点で床等の上に支持されている。レチクルステージ１お
よび投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定盤
９は床等に載置されたベースフレーム１０上に３つのダ
ンパ１１および支柱１２を介して支持されている。ダン
パ８は６軸方向にアクティブに制振もしくは除振するア
クティブダンパであるが、パッシブダンパを用いてもよ
く、あるいはダンパを介せずに支持してもよい。
【００１３】また、この露光装置は、鏡筒定盤９とステ
ージ定盤７との間の距離を３点において測定するレーザ
干渉計、マイクロエンコーダ等の距離測定手段１３を備
えている。
ージ定盤７との間の距離を３点において測定するレーザ
干渉計、マイクロエンコーダ等の距離測定手段１３を備
えている。
【００１４】投光手段２１と受光手段２２は、ウエハス
テージ３上のウエハが投影光学系２のフォーカス面に位
置しているか否かを検出するためのフォーカスセンサを
構成している。すなわち、鏡筒定盤９に固定された投光
手段２１によりウエハに対して斜め方向から光を照射
し、その反射光の位置を受光手段２２によって検出する
ことにより投影光学系２の光軸方向のウエハ表面の位置
が検出される。
テージ３上のウエハが投影光学系２のフォーカス面に位
置しているか否かを検出するためのフォーカスセンサを
構成している。すなわち、鏡筒定盤９に固定された投光
手段２１によりウエハに対して斜め方向から光を照射
し、その反射光の位置を受光手段２２によって検出する
ことにより投影光学系２の光軸方向のウエハ表面の位置
が検出される。
【００１５】図１の装置においては、図示しないレーザ
干渉計光源から発せられた光がレチクルステージ用Ｙ方
向レーザ干渉計２４に導入される。そして、Ｙ方向レー
ザ干渉計２４に導入された光は、レーザ干渉計２４内の
ビームスプリッタ（不図示）によってレーザ干渉計２４
内の固定鏡（不図示）に向かう光とＹ方向移動鏡２６に
向かう光とに分けられる。Ｙ方向移動鏡２６に向かう光
は、Ｙ方向測長光路２５を通ってレチクルステージ４に
固設されたＹ方向移動鏡２６に入射する。ここで反射さ
れた光は再びＹ方向測長光路２５を通ってレーザ干渉計
２内のビームスプリッタに戻り、固定鏡で反射された光
と重ね合わされる。このときの光の干渉の変化を検出す
ることによりＹ方向の移動距離を測定する。このように
して計測された移動距離情報は、図示しない走査制御装
置にフィードバックされ、レチクルステージ４の走査位
置の位置決め制御がなされる。Ｙステージ３ｂも、同様
に、ウエハステージ用Ｙ方向レーザ干渉計２３による測
長結果に基づいて走査位置の位置決め制御がなされる。
干渉計光源から発せられた光がレチクルステージ用Ｙ方
向レーザ干渉計２４に導入される。そして、Ｙ方向レー
ザ干渉計２４に導入された光は、レーザ干渉計２４内の
ビームスプリッタ（不図示）によってレーザ干渉計２４
内の固定鏡（不図示）に向かう光とＹ方向移動鏡２６に
向かう光とに分けられる。Ｙ方向移動鏡２６に向かう光
は、Ｙ方向測長光路２５を通ってレチクルステージ４に
固設されたＹ方向移動鏡２６に入射する。ここで反射さ
れた光は再びＹ方向測長光路２５を通ってレーザ干渉計
２内のビームスプリッタに戻り、固定鏡で反射された光
と重ね合わされる。このときの光の干渉の変化を検出す
ることによりＹ方向の移動距離を測定する。このように
して計測された移動距離情報は、図示しない走査制御装
置にフィードバックされ、レチクルステージ４の走査位
置の位置決め制御がなされる。Ｙステージ３ｂも、同様
に、ウエハステージ用Ｙ方向レーザ干渉計２３による測
長結果に基づいて走査位置の位置決め制御がなされる。
【００１６】この構成において、不図示の搬送手段によ
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てウエ
ハステージ３上にウエハが搬入され、所定の位置合せが
終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移動
を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対して
レチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際して
は、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向
（走査方向）へ、所定の速度比で移動させて、スリット
状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。走査露光中、ウエハ表面の高さは前記フォーカ
スセンサで計測され、その計測値に基づきウエハステー
ジ３の高さとチルトがリアルタイムで制御され、フォー
カス補正が行なわれる。１つの露光領域に対する走査露
光が終了したら、Ｘステージ３ａをＸ方向へ駆動してウ
エハをステップ移動させることにより、他の露光領域を
走査露光の開始位置に対して位置決めし、走査露光を行
なう。なお、このＸ方向へのステップ移動と、Ｙ方向へ
の走査露光のための移動との組合せにより、ウエハ上の
複数の露光領域に対して、順次効率良く露光が行なえる
ように、各露光領域の配置、Ｙの正または負のいずれか
への走査方向、各露光領域への露光順等が設定されてい
る。
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てウエ
ハステージ３上にウエハが搬入され、所定の位置合せが
終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移動
を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対して
レチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際して
は、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向
（走査方向）へ、所定の速度比で移動させて、スリット
状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。走査露光中、ウエハ表面の高さは前記フォーカ
スセンサで計測され、その計測値に基づきウエハステー
ジ３の高さとチルトがリアルタイムで制御され、フォー
カス補正が行なわれる。１つの露光領域に対する走査露
光が終了したら、Ｘステージ３ａをＸ方向へ駆動してウ
エハをステップ移動させることにより、他の露光領域を
走査露光の開始位置に対して位置決めし、走査露光を行
なう。なお、このＸ方向へのステップ移動と、Ｙ方向へ
の走査露光のための移動との組合せにより、ウエハ上の
複数の露光領域に対して、順次効率良く露光が行なえる
ように、各露光領域の配置、Ｙの正または負のいずれか
への走査方向、各露光領域への露光順等が設定されてい
る。
【００１７】図３および４は、本発明の一実施例に係る
基板搬送装置の構成を示す。この基板搬送装置は、図１
の装置においてレチクルステージおよびそれに載置され
るレチクルを交換するためのレチクルハンドとして用い
られる。
基板搬送装置の構成を示す。この基板搬送装置は、図１
の装置においてレチクルステージおよびそれに載置され
るレチクルを交換するためのレチクルハンドとして用い
られる。
【００１８】図３および４において、１は露光ステージ
（レチクルステージ）、４は露光ステージアクチュエー
タ（リニアモータ）、３０は搬送ハンド、３１はＸＹ平
面内微動機構、３２は搬送ハンド本体、３３は板ばね、
３４は基板吸着部、３５は基板搬送機構部、３７はエア
−パッド、３８は基板（レチクル）、３９ａ，３９ｂは
基板位置検出顕微鏡（レチクルアライメントスコープ）
である。
（レチクルステージ）、４は露光ステージアクチュエー
タ（リニアモータ）、３０は搬送ハンド、３１はＸＹ平
面内微動機構、３２は搬送ハンド本体、３３は板ばね、
３４は基板吸着部、３５は基板搬送機構部、３７はエア
−パッド、３８は基板（レチクル）、３９ａ，３９ｂは
基板位置検出顕微鏡（レチクルアライメントスコープ）
である。
【００１９】基板交換時、新たな基板３８は不図示のレ
チクルライブラリ等で搬送ハンド３０に載置され、基板
吸着部３４で吸着保持された状態で基板搬送機構部３５
ごと図３に示す位置に搬送される。次いで、搬送ハンド
３０は、基板搬送機構部３５のＹおよびＺ機構により図
４に示す位置まで水平（Ｙ方向）および垂直に（Ｚ方
向）搬送される。図４に示す位置において、基板搬送機
構部３５のＺ機構は、基板３８が露光ステージ１上のエ
ア−パッド３７に接触する位置まで降下した（図５
（ａ））後、さらに微少量下がり、基板３８を支持して
いる板ばね３３を撓ませる（図５（ｂ））。そして、エ
ア−パッド３７から空気を吹き出してそのエアーフロー
により基板３８をエア−パッド３７より微少量浮上させ
る（図５（ｃ））。
チクルライブラリ等で搬送ハンド３０に載置され、基板
吸着部３４で吸着保持された状態で基板搬送機構部３５
ごと図３に示す位置に搬送される。次いで、搬送ハンド
３０は、基板搬送機構部３５のＹおよびＺ機構により図
４に示す位置まで水平（Ｙ方向）および垂直に（Ｚ方
向）搬送される。図４に示す位置において、基板搬送機
構部３５のＺ機構は、基板３８が露光ステージ１上のエ
ア−パッド３７に接触する位置まで降下した（図５
（ａ））後、さらに微少量下がり、基板３８を支持して
いる板ばね３３を撓ませる（図５（ｂ））。そして、エ
ア−パッド３７から空気を吹き出してそのエアーフロー
により基板３８をエア−パッド３７より微少量浮上させ
る（図５（ｃ））。
【００２０】この状態で、基板位置検出顕微鏡３９ａ，
３９ｂにより露光ステージ１に対する基板３８のずれを
検出する。基板３８はエア−パッド３７より浮上してい
るが、基板位置検出顕微鏡３９ａ，３９ｂの焦点深度
（例えば１０μｍ）より小さな微少量、例えば２〜数μ
ｍ程度であり、位置ずれ検出は充分な精度で行なわれ
る。次にその検出値に基づいてＸＹ平面内微動機構３１
により搬送ハンド本体３２を基板３８のマークが顕微鏡
３９ａ，３９ｂの計測中心に来るように位置決めする。
位置決め後は、エア−パッド３７からのエアーフローを
切ることにより露光ステージ１に位置決めされた基板３
８が載置される。エア−パッド３７で基板３８を真空吸
着することにより、基板３８が露光ステージ１に固定さ
れる。搬送ハンド３０の基板吸着部３４による真空吸着
を切ることにより搬送ハンド３０から基板３８が分離さ
れ搬送が完了する。搬送完了後は顕微鏡３９ａ，３９ｂ
により基板３８上に形成された位置合わせマークと露光
ステージ１に設けられている位置合わせマークとの位置
ずれ量を計測し、その計測値に応じてウエハステージ３
上のウエハのＸＹθを設定して走査露光を行なう。
３９ｂにより露光ステージ１に対する基板３８のずれを
検出する。基板３８はエア−パッド３７より浮上してい
るが、基板位置検出顕微鏡３９ａ，３９ｂの焦点深度
（例えば１０μｍ）より小さな微少量、例えば２〜数μ
ｍ程度であり、位置ずれ検出は充分な精度で行なわれ
る。次にその検出値に基づいてＸＹ平面内微動機構３１
により搬送ハンド本体３２を基板３８のマークが顕微鏡
３９ａ，３９ｂの計測中心に来るように位置決めする。
位置決め後は、エア−パッド３７からのエアーフローを
切ることにより露光ステージ１に位置決めされた基板３
８が載置される。エア−パッド３７で基板３８を真空吸
着することにより、基板３８が露光ステージ１に固定さ
れる。搬送ハンド３０の基板吸着部３４による真空吸着
を切ることにより搬送ハンド３０から基板３８が分離さ
れ搬送が完了する。搬送完了後は顕微鏡３９ａ，３９ｂ
により基板３８上に形成された位置合わせマークと露光
ステージ１に設けられている位置合わせマークとの位置
ずれ量を計測し、その計測値に応じてウエハステージ３
上のウエハのＸＹθを設定して走査露光を行なう。
【００２１】なお、上記の位置ずれ検出に際しては、先
ず、基板３８の表面を顕微鏡３９ａ，３９ｂで観察し、
基板３８の位置合わせマークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの
計測範囲内にあった場合は、上記位置決め処理をするこ
となくエア−パッド３７のエアーフローを真空吸着に切
り換え、基板吸着部３４による真空吸着を切って基板３
８の搬送を完了することができる。また、基板３８のマ
ークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの計測範囲内にはなくて
も、該顕微鏡３９ａ，３９ｂの視野内にあった場合は、
顕微鏡３９ａ，３９ｂの倍率を切り換えることなく、前
記基板３８の位置ずれ検出を行なうことができる。基板
３８のマークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの視野内にない場
合は、顕微鏡３９ａ，３９ｂの倍率を低倍率に切り換え
て、視野を拡大した後、前記基板３８の位置ずれ検出を
行なう。
ず、基板３８の表面を顕微鏡３９ａ，３９ｂで観察し、
基板３８の位置合わせマークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの
計測範囲内にあった場合は、上記位置決め処理をするこ
となくエア−パッド３７のエアーフローを真空吸着に切
り換え、基板吸着部３４による真空吸着を切って基板３
８の搬送を完了することができる。また、基板３８のマ
ークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの計測範囲内にはなくて
も、該顕微鏡３９ａ，３９ｂの視野内にあった場合は、
顕微鏡３９ａ，３９ｂの倍率を切り換えることなく、前
記基板３８の位置ずれ検出を行なうことができる。基板
３８のマークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの視野内にない場
合は、顕微鏡３９ａ，３９ｂの倍率を低倍率に切り換え
て、視野を拡大した後、前記基板３８の位置ずれ検出を
行なう。
【００２２】［微小デバイスの製造の実施例］図６は微
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なう。ステップ２（マスク製
作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作
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（組み立て）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り、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なう。こうした工程を
経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ
７）する。
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なう。ステップ２（マスク製
作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作
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（組み立て）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り、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なう。こうした工程を
経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ
７）する。
【００２３】図７は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。
【００２４】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、搬
送ハンド側にＸＹθ微動機構を持たせたので、可動ステ
ージ上の微動機構が不要となり、露光ステージ等の可動
ステージを軽くすることができる。したがって、ステー
ジの移動速度を向上させることができ、スループットを
向上させることができる。また、ステージの重量による
ステージ定盤等の撓みを少なくすることができ、露光精
度を向上させることができる。
送ハンド側にＸＹθ微動機構を持たせたので、可動ステ
ージ上の微動機構が不要となり、露光ステージ等の可動
ステージを軽くすることができる。したがって、ステー
ジの移動速度を向上させることができ、スループットを
向上させることができる。また、ステージの重量による
ステージ定盤等の撓みを少なくすることができ、露光精
度を向上させることができる。
【００２６】さらに、ハンドの基板吸着部を弾性支持し
た場合は、微動Ｚ機構が不要になり高速に位置決めする
ことが可能になる。
た場合は、微動Ｚ機構が不要になり高速に位置決めする
ことが可能になる。
【図１】 本発明の一実施例に係る露光装置を側方から
見た様子を模式的に示す図である。
見た様子を模式的に示す図である。
【図２】 図１の露光装置の外観を示す斜視図である。
【図３】 図１の装置における露光ステージおよび搬送
ハンドの構成を示す斜視図である。
ハンドの構成を示す斜視図である。
【図４】 図３の搬送ハンドが基板受け渡し位置にある
様子を示す斜視図である。
様子を示す斜視図である。
【図５】 図４の要部の側面図である。
【図６】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図７】 図６におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
示す図である。
１：レチクルステージ、２：投影光学系、３：ウエハス
テージ、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：Ｙステージ、４，
５，６：リニアモータ、７：ステージ定盤、８：ダン
パ、９：鏡筒定盤、１０：ベースフレーム、１１：ダン
パ、１２：支柱、１３：距離測定手段、２１：投光手
段、２２：受光手段、２３，２４：レーザ干渉計、２
５：レーザ測長光路、２６，２７：移動鏡、３０：搬送
ハンド、３１：ＸＹ平面内微動機構、３２：搬送ハンド
本体、３３：板ばね、３４：基板吸着部、３５：基板搬
送機構部、３７：エア−パッド、３８：基板、３９ａ，
３９ｂ：基板位置検出顕微鏡。
テージ、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：Ｙステージ、４，
５，６：リニアモータ、７：ステージ定盤、８：ダン
パ、９：鏡筒定盤、１０：ベースフレーム、１１：ダン
パ、１２：支柱、１３：距離測定手段、２１：投光手
段、２２：受光手段、２３，２４：レーザ干渉計、２
５：レーザ測長光路、２６，２７：移動鏡、３０：搬送
ハンド、３１：ＸＹ平面内微動機構、３２：搬送ハンド
本体、３３：板ばね、３４：基板吸着部、３５：基板搬
送機構部、３７：エア−パッド、３８：基板、３９ａ，
３９ｂ：基板位置検出顕微鏡。
Claims (4)
- 【請求項１】 基板を搬送して可動ステージに受け渡す
搬送ハンドを有する基板搬送装置において、 前記搬送ハンドの機構内に、前記基板を該基板のパター
ン描画平面内と該平面に垂直な軸回りとに微動させる微
動機構を設けたことを特徴とする基板搬送装置。 - 【請求項２】 前記搬送ハンドは、水平および垂直方向
に移動可能な搬送ハンド本体部と、該本体部に対し鉛直
方向に弾性支持され、前記基板を実質水平に保持する基
板吸着部を有することを特徴とする請求項１記載の基板
搬送装置。 - 【請求項３】 基板を前記可動ステージである露光ステ
ージに受け渡す請求項２記載の基板搬送装置と、該露光
ステージとの基板受け渡し位置において、前記搬送ハン
ドを垂直方向に降下させて前記基板を前記露光ステージ
上のエアーパッドに接触または押し付け、該エアーパッ
ドからエアーを吹き出して前記基板を微少量浮上させ、
前記微動機構により該基板を微動させて該基板の位置決
めを行なう制御手段とを具備することを特徴とする露光
装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの装置を用いる
ことを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25736596A JP3483403B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 露光装置 |
| US08/925,137 US6307616B1 (en) | 1996-09-09 | 1997-09-08 | Exposure apparatus and substrate handling system therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25736596A JP3483403B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1084027A true JPH1084027A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3483403B2 JP3483403B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=17305380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25736596A Expired - Fee Related JP3483403B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3483403B2 (ja) |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP25736596A patent/JP3483403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3483403B2 (ja) | 2004-01-06 |
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