JPH11154637A - リソグラフィー装置、投影露光装置およびコータデベロッパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】投影露光装置とコータデベロッパーを常時は遮
断してウエハ受け渡しの間のみ連通することにより、投
影露光装置とコータデベロッパーの間の空気の流通を減
少させる。 【解決手段】コータデベロッパー１００と投影露光装置
２００とをインライン接続してウエハＷの受け渡しを行
う。コータデベロッパー１００と投影露光装置２００と
を連通遮断するシャッタ２３０を投影露光装置２００の
ウエハ受け渡し窓２２１に設ける。ウエハＷの受け渡し
時にシャッタ２３０を開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子、薄膜磁
気ヘツド、液晶表示素子等の製造工程で使用されるコー
タデベロッパー、投影露光装置、あるいは両者で構成さ
れるリソグラフイー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体等のリングラフィー工程で転写さ
れるパターンは、半導体素子の集積度の向上とともに微
細化が進み、現在では０．２５μｍ程度のパターンの転
写が行われるようになりつつある。ここで、微細なパタ
ーンを十分な焦点深度をもって解像するためには、露光
波長の短波長化が必要である。このため、パターンサイ
ズが０．５μｍ程度までは波長４３６ｎｍの水銀灯のｇ
線が、０．３μｍ程度までは波長３６５ｎｍのｉ線が用
いられてきた。しかし、パターンサイズが０．３μｍ未
満の転写をｉ線光源で行なうことは難しく、波長２４８
ｎｍのＫｒＦエキシマレーザが用いられるようになって
いる。またさらに、微細化が進んだときには波長１９３
ｎｍのＡｒＦエキシマレーザが光源として用いられよう
としている。

【０００３】このように光源の短波長化が進んだ結果、
ＫｒＦエキシマレーザ光源やＡｒＦエキシマレーザ光源
ではｇ線やｉ線光源に対して光子１個あたりのエネルギ
ーが大きくなり、従来では起きなかったような光化学反
応が発生する。その結果、光化学反応による生成物が光
学系に付着して光学系が曇る現象が問題となってきてい
る。

【０００４】また、リソグラフィーで使用されるレジス
トも、ｉ線以前のノボラック系の材料を用いたものか
ら、ＫｒＦエキシマレーザ光源やＡｒＦエキシマレーザ
光源では化学増幅型といわれるタイプに変っている。

【０００５】波長が短いＡｒＦエキシマレーザを光源と
し、化学増幅型レジストを用いるリソグラフィー工程
は、 （１）ＨＭＤＳ処理 （２）レジスト塗布 （３）プリベーク （４）冷却 （５）露光 （６）ポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ） （７）冷却 （８）現像 （９）リンス （１０）乾燥 の順に行われる。ここで、（５）の工程で露光されたレ
ジスト表面の露光領域に酸が発生し、（６）のＰＥＢで
レジスト表面の露光領域の酸濃度が増大し、（８）の現
像時にその露光領域がアルカリ性の現像液に溶解すると
いうメカニズムでパターンが形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなパターン形
成メカニズムを採用しているため、化学増幅型レジスト
は環境の変化に弱く、露光とＰＥＢの間にアンモニア等
のアルカリ性物質の蒸気にさらされると、レジスト表面
では露光によって発生した酸が中和されてしまい、ＰＥ
Ｂ時に酸濃度が増大しなくなる。このため、感度の変化
やレジスト表面のみレジストの現像が進まず、レジスト
パターンの断面が庇を持ち、Ｔ字型になるような現象が
生じる。さらには庇どうしがつながり、結果として解像
しない。

【０００７】この問題を解決するためには、可能な限り
レジスト塗布後のウエハ表面に汚染物質を含んだガスが
触れないことが望ましい。このため次のような対策が取
られている。 （１）投影露光装置やコータデベロッパーの内部を空調
する空調装置の管路にケミカルフィルタを設置してアン
モニア等の汚染物質を除去したクリーンエアを流す。 （２）投影露光装置とコータデベロッパーとをインライ
ン接続して、ウエハ表面が外部の汚染物質濃度が高い空
気に触れないようにするとともに、投影露光装置とコー
タデベロッパー内部の気圧を外部に対して高く設定し
て、外部から汚染物質濃度がより高い空気の流入を防止
する。

【０００８】しかしながら、ケミカルフィルタで十分に
汚染物質が除去されない場合には、レジストの安定性が
不十分となってパターン線幅が均一にならないといった
問題があり、かつ投影露光装置の光学系に曇りが生じて
しまう。

【０００９】また、ケミカルフィルターによってクリー
ンエアを流しても、レジスト種によっては投影露光装置
からＰＥＢまでの放置時間、すなわち引き置き時間に感
度が敏感なものが残っている。この場合には引き置き時
間が長いほどレジストの感度が低くなり、その分、ポジ
レシストであれば線幅が太くなってしまう。たとえば、
投影露光装置から露光が終了したウエハをコータデベロ
ッパーに戻す直前に、レジストを塗布した次に露光する
ウエハを投影露光装置へ搬送する工程計画の場合、露光
前のウエハを投影露光装置に搬入する時間だけ、露光後
のウエハは投影露光装置内で待機することになる。この
待機時間は、コータデベロッパー内でのウエハ搬送系の
動作のタイミングによってはさらに長くなる。

【００１０】さらに、投影露光装置とデベロッパーの処
理速度は異なり、投影露光装置での処理時間よりもコー
タデベロッパーでの処理時間が短い。そのため、投影露
光装置とコータデベロッパーとの間のインターフェース
ユニット（受け渡し装置）にウエハが引き置かれるよう
な工程計画の場合には、後から処理されたウエハほど、
露光後のＰＥＢまでの待機時間が長くなるという問題も
ある。

【００１１】本発明の目的は、投影露光装置とコータデ
ベロッパーの間の空気の流通を減少させることにある。
本発明の他の目的は、露光からＰＥＢまでの引き置き時
間を極力一定に保ち、ウエハ間のレジスト線幅均一性を
向上させることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者等が鋭意実験な
どにより検討した結果、上記の光学系の曇りの原因の一
つに、コータデベロッパーで用いられている薬剤の蒸気
や、コータデベロッパーで加熱されたウエハから発生す
るガスが投影露光装置に流入していることが判明した。
すなわち、 （１）コータデベロッパーでは、テトラメチルアンモニ
ウムハイドライド（ＴＭＡＨ）を含んだアルカリ性の現
像液や、レジストの密着性向上のためのヘキサメチルジ
シラザン（ＨＭＤＳ）といった、光学系の曇り物質であ
る硫酸アンモニウムや二酸化珪素を生成しうる物質を扱
っている。 （２）コータデベロッパーの内部圧力と投影露光装置の
内部圧力を外部の圧力よりも高くして外部の汚染された
空気が流入するのを防止しているので、ウエハの受け渡
し窓を通ってお互いの内部空気が流通する。 （３）その結果、コータデベロッパー内のテトラメチル
アンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）を含んだアルカ
リ性の現像液や、レジストの密着性向上のためのヘキサ
メチルジシラザン（ＨＭＤＳ）の蒸気が投影露光装置に
流入し、露光時の光化学反応により硫酸アンモニウムや
二酸化珪素が生成されて、光学系に付着する。

【００１３】そこで、本発明では次のようにして上記問
題を解決する。実施の形態の図に対応づけて本発明を説
明する。 （１）図１において、請求項１の発明は、コータデベロ
ッパー１００と投影露光装置２００とをインライン接続
してウエハＷの受け渡しを行うようにしたリソグラフィ
ー装置に適用される。そして上述した目的は、コータデ
ベロッパー１００と投影露光装置２００とを連通遮断す
る開閉装置２３０と、ウエハＷの受渡時に開閉装置２３
０を開く制御装置１０２とを具備することにより達成さ
れる。 （２）請求項２の発明は、請求項１のリソグラフィー装
置において、開閉装置２３０を投影露光装置２００のウ
エハＷの受け渡し窓２２１に設けたものである。 （３）請求項３の発明は、請求項１のリソグラフィー装
置において、開閉装置１３０をコータデベロッパー１０
０のウエハＷの受け渡し窓１５１に設けたものである。 （４）請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかのリ
ソグラフィー装置において、制御装置１０２をコータデ
ベロッパー１００に設けたものである。 （５）図４において、請求項５の発明は、コータデベロ
ッパー１００と投影露光装置２００とをインライン接続
してウエハＷの受け渡しを行うようにしたリソグラフィ
ー装置に適用される。そして上述した目的は、コータデ
ベロッパー１００のウエハＷの受け渡し窓１５１に設け
られた第１の開閉装置１３０と、投影露光装置２００の
ウエハＷの受け渡し窓２２１に設けられた第２の開閉装
置２３０と、ウエハＷの受け渡し動作時に窓１５１ある
いは２２１を開くように第１および第２の開閉装置１３
０，２３０を制御する制御装置１０２，２０５とを具備
することにより達成される。 （６）図１において、請求項６の発明は、コータデベロ
ッパー１００とインライン接続されて受け渡し窓２２１
を介してウエハＷの受け渡しが行われる投影露光装置２
００に適用される。そして上述した目的は、受け渡し窓
２２１に設けられ、コータデベロッパー１００と連通遮
断する開閉装置２３０と、ウエハＷの受け渡し動作時に
窓２２１を開くように開閉装置２３０を制御する制御装
置２０５とを具備することにより達成される。 （７）図５において、請求項７の発明は、投影露光装置
２００とインライン接続されて受け渡し窓１５１を介し
てウエハＷの受け渡しが行われるコータデベロッパー１
００に適用される。そして上述した目的は、ウエハＷの
受け渡し窓１５１に設けられ、投影露光装置２００と連
通遮断する開閉装置１３０と、ウエハＷの受け渡し動作
時に窓１５１を開くように開閉装置１３０を制御する制
御装置１０２とを具備することにより達成される。 （８）図１において、請求項８の発明は、コータデベロ
ッパー１００と投影露光装置２００とをインライン接続
してウエハＷの受け渡しを行うようにしたリソグラフィ
ー装置に適用される。そして上述した目的は、コータデ
ベロッパー１００の圧力を投影露光装置２００の圧力よ
り低く設定することにより達成される。 （９）請求項９の発明は、コータデベロッパー１００と
投影露光装置２００とを受け渡し装置３００を介してイ
ンライン接続してウエハの受け渡しを行うようにしたリ
ソグラフィー装置に適用される。そして、上述した目的
は、受け渡し装置３００内の汚染物質を排気する排気装
置を備えることにより達成される。 （１０）図６において、請求項１０の発明は、レチクル
Ｒに形成されたパターンを照明する照明光学系２１０
と、照明光で形成されるパターンの像をウエハＷに結像
する投影光学系２０４とを備える投影露光装置に適用さ
れる。そして上述した目的は、ウエハＷを加熱する加熱
装置２０６と、ウエハＷを冷却する冷却装置２０７とを
具備することにより達成される。 （１１）請求項１１の発明は、請求項１０の投影露光装
置において、加熱装置２０６と冷却装置２０７が露光空
間とは別の空間に設置されるようにそれぞれを覆う筐体
２５０と、その空間で発生する汚染物質を回収する回収
装置４００とを設けたものである。

【００１４】なお、本発明の構成を説明している上記課
題を解決するための手段の項では、分かりやすく説明す
るため実施の形態の図に対応づけて説明したが、これに
より本発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１５】

【発明の実施の形態】−第１の実施の形態− 図１は本発明の第１の実施の形態を説明する概略構成図
である。コータデベロッパー１００と投影露光装置２０
０とはウエハ受け渡し装置３００によっていわゆるイン
ライン接続されている。コータデベロッパー１００と、
投影露光装置２００と、ウエハ受け渡し装置３００とに
よりリソグラフィー装置が構成され、このリソグラフィ
ー装置はクリーンルームＣＲに収容されている。クリー
ンルームＣＲは周知のように、不図示の空調装置により
室温が目標値に設定されるとともに、いわゆるクリーン
エアが流される。

【００１６】コータデベロッパー１００は、図示するウ
エハ搬送用ロボットアーム１０１と、コンピュータ１０
２と、それぞれ図示を省略したＨＭＤＳ処理槽と、レジ
ストのスピンコーターと、ホットプレートと、クーリン
グプレートなどを備えている。これらの機器は筐体１５
０内に設置され、筐体１５０内は所定の温度、圧力にな
るように空調が行われる。露光前のウエハＷはロボット
アーム１０１によりコータデベロッパー１００内を搬送
され、コンピュータ１０２の指令に基づいてＨＭＤＳ処
理、レジスト塗布、ブリベーク、および冷却が施され
る。露光後のウエハＷに対しては、ポストエクスポージ
ャベーク（ＰＥＢ）、冷却、現像、リンス、乾燥が施さ
れる。ウエハＷは、筐体１５０に設けられたウエハ受け
渡し窓１５１を介してコータデベロッパー１００に対し
て搬入、搬出される。

【００１７】投影露光装置２００は、ロボットアーム２
０１と、プリアライメント機構２０２と、ウエハステー
ジ２０３と、照明系２１０と、レチクルＲのパターンの
像をウエハＷに投影する投影光学系２０４と、コンピュ
ータ２０５とを備え、図１に示すようにこれらの機器は
筐体２２０で覆われ、所定の温度、圧力になるように空
調されている。ウエハＷはロボットアーム２０１により
投影露光装置２００内を搬送され、コンピュータ２０５
の指令に基づいて、プリアライメントメント処理、投影
露光処理が行われる。筐体２２０にはウエハ受け渡し窓
２２１が設けられ、この窓２２１はシャッタ装置２３０
により開閉可能に構成され、ウエハＷの受け渡し時にの
み、シャッタ装置２３０を開いて投影露光装置２００と
コータデベロッパー１００を連通するようにしている。

【００１８】受け渡し装置３００はウエハ搬送用ロボッ
トアーム３０１を備え、コータデベロッパー１００と投
影露光装置２００との間でウエハの受け渡しを行なう。
通常、受け渡し装置３００はコータデベロッパー１００
のコンピュータ１０２によって制御され、投影露光装置
２００のコンピュータ２０５とコータデベロッパー１０
０のコンピュータ１０２とは相互に通信を行って、ウエ
ハの受け渡しを行う。

【００１９】このように構成されたリソグラフィー装置
によるウエハ処理手順を図２および図３のフローチャー
トを参照して説明する。コータデベロッパー１００でウ
エハＷにレジストが塗布され、加熱、冷却処理されると
（ステップＳ１０１）、ウエハＷは、コータデベロッパ
ー１００のロボットアーム１０１により受け渡し装置３
００のロボットアーム３０１に受け渡され（ステップＳ
１０２）、受け渡し装置３００はウエハを投影露光装置
２００へ搬送する準備を行なう。次いでコンピュータ１
０２は投影露光装置２００のコンピュータ２０５と通信
を行い（ステップＳ１０３）、露光前のウエハを搬出し
たことを報知する。

【００２０】コンピュータ２０５は、コータデベロッパ
ー１００のコンピュータ１０２からウエハの搬出が報知
されと（ステップＳ２０１）、ロボットアーム２０４ヘ
ウエハ受け取り用の所定の位置へ移動するように命令
し、ロボットアーム２０１は所定の受取り位置へ移動す
る（ステップＳ２０２）。ロボットアーム２０１から移
動完了の信号を受けると（ステップＳ２０３）、コンピ
ュータ２０５はウエハ受け渡し窓２２１に設けられたシ
ャッタ２３０に開くよう命令を送る（ステップＳ２０
４）。シャッタ２３０の開動作完了の信号を受けると
（ステップＳ２０５）、投影露光装置２００のコンピュ
ータ２０５は、コータデベロッパー１００のコンピュー
タ１０２と通信を行い、ウエハ受け入れ準備が完了した
ことを伝える（ステップＳ２０６）。この通信を待って
（ステップＳ１０４）、コータデベロッパー１００のコ
ンピュータ１０２は受け渡し装置３００に対して、ウエ
ハＷを窓２２１を通して投影露光装置２００のロボット
アーム２０１へ渡すよう命令する（ステップＳ１０
５）。

【００２１】投影露光装置２００のコンピュータ２０５
は、ロボットアーム２０１からのウエハ受け取りの信号
を受信すると（ステップＳ２０７）、コータデベロッパ
ー１００のコンピュータ１０２へ、受け渡し装置３００
を待機位置に戻すように要求する（ステップＳ２０
８）。この要求信号がコータデベロッパー１００で受信
されると（ステップＳ１０６）、コンピュータ１０２は
受け渡し装置３００を待機位置へ移動するように指令す
る（ステップＳ１０７）。受け渡し装置３００が待機位
置へと戻ると、コンピュ一夕１０２はコンピュータ２０
５に戻り動作完了を知らせる（ステップＳ１０８）。戻
り完了信号を受信すると（ステップＳ２０９）、コンピ
ュータ２０５はシャッタ２３０を閉じるように命令する
（ステップＳ２１０）。投影露光装置２００は、シャッ
タ２３０が閉じたのを確認すると（ステップＳ２１
１）、ウエハＷをプリアライメント機構２０２でプリア
ライメントしてステージ２０３上にセットする。ウエハ
Ｗはさらにファインアライメントされて露光される（ス
テップＳ２１２）。

【００２２】投影露光装置２００でウエハＷの露光が終
了し、ロボットアーム２０４がウエハＷを受け渡し装置
３００へ戻す準備が完了すると（ステップＳ２１３）、
コンピュータ２０５はコンピュータ１０２と通信し、ウ
エハ受け波し装置３００が露光後のウエハを受取る準備
をするように要求する（ステップＳ２１４）。

【００２３】コンピュータ１０２はこの要求信号を受信
すると（ステップＳ１０９）、受け渡し装置３００にウ
エハ受取り準備を命令する（ステップＳ１１０）。受け
渡し装置３００の準備が完了すると、コンピュータ１０
２は完了の信号をコンピュータ２０５へ返送する（ステ
ップＳ１１１）。コンピュータ２０５は、この信号を受
信すると（ステップＳ２１５）シャッタ２３０へ開くよ
うに命令する（ステップＳ２１６）。コンピュータ２０
５は、シャツター２３０から開動作完了の信号を受信す
ると（ステップＳ２１７）、コンピュータ１０２へ準備
完了の信号を送る（ステップＳ２１８）。コンピュータ
１０２は、準備完了信号を受信すると（ステップＳ１１
２）、受け渡し装置３００に窓２２１を通してロボット
アーム２０１からウエハＷを受取るように命令する（ス
テップＳ１１３）。

【００２４】受け渡し装置３００が窓２２１を通して投
影露光装置２００からウエハＷを取り出し、ロボット３
０１が所定の位置に到達すると（ステップＳ１１４）、
コンピュータ１０２はコンピュータ２０５に取り出し完
了を知らせる（ステップＳ１１５）。コンピュータ２０
５は、取り出し完了信号を受信すると（ステップＳ２１
９）、シャッタ２３０へ窓２２１を閉じるよう命令する
（ステップＳ２１９）。このとき、受け渡し装置３００
はウエハＷをコータデベロッパー１００へ搬送し、ウエ
ハＷはコータデベロッパー１００において加熱処理、現
像処理が施される。

【００２５】以上の動作により、コータデベロッパー１
００と投影露光装置２００との間は、ウエハ受け渡し時
を除いてシャッタ２３０により遮蔽されることになり、
相互間の空気の流通を防ぐことができる。また、上記の
動作ではシャッタ２３０の開閉時間とその確認時間と通
信時間の分、処理速度が低下するように見えるが、これ
らに要する実際の時間は極めて短く、処理速度の低下は
極めて少ない。

【００２６】上述したようなウエハ受け渡し方式による
曇り低減効果を従来方式と比較した結果を次に説明す
る。波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザを光源と
し、化学増幅型レジストを用いるリソグラフィー装置を
製作して、シャッタ２３０を常に開いたままの場合とウ
エハ受け渡し時のみシャッタ２３０を開くようにした場
合について比較した。前者の場合には、曇り物質が投影
露光装置２００の光学系に付着して１ヶ月間に５％の照
度低下があったが、後者の場合には、１ヶ月間の照度低
下は１．５％となり、約１／３に減らすことができた。
また、レジストパターン形状や感度については両方の場
合の間に差は見られなかった。

【００２７】−第２の実施の形態− 第１の実施の形態では、投影露光装置２００にシャッタ
２３０を設置したが、図４に示すように投影露光装置２
００とコータデベロッパー１００の受け渡し窓２２１と
１５１の双方にシャッタ１３０，２３０を設けてもよ
い。この場合には、コータデベロッパー１００と投影露
光装置２００の間の空気の流通量をより小さくでき、そ
の結果露光装置２３０内の汚染をより減らせるという結
果が得られる。

【００２８】−第３の実施の形態− あるいは、図５に示すように、コータデベロッパー１０
０の受け渡し窓１５１にだけャッタ１３０を設置しても
よい。この場合にも、第１の実施例と同等の投影露光装
置２００内部の汚染防止の効果が得られる。

【００２９】−第４の実施の形態− さらにまた、上記シャッタ１３０および／または２３０
の設置だけでなく、ウエハ受け渡し装置３００内の汚染
物質を排出する排気装置を接続し、ウエハ受け渡し装置
３００内部の気圧をコータデベロッパー１００と投影露
光装置２００よりも低く、クリーンルームＣＲよりも高
く保つようにすると、投影露光装置２００とコータデベ
ロッパー１００間の空気の流通がさらに減少して好適で
ある。

【００３０】第４の実施の形態のような圧力設定をした
場合、シャッタ１３０および／２３０を省略してもよ
い。

【００３１】−第５の実施の形態− また、コータデベロッパーと投影露光装置とをインライ
ン接続してウエハの受け渡しを行うようにしたリソグラ
フィー装置において、図１，図４，図５に示したような
シャッタ２３０，１３０を設けることなく、コータデベ
ロッパー１００の圧力を投影露光装置２００の圧力より
低く設定することにより、コータデベロッパー１００で
発生する汚染物質が投影露光装置２００に流入しないよ
うにすることができる。

【００３２】なお、上記実施の形態では、コータデベロ
ッパー側にウエハ受け渡し装置の制御を行わせたが、ウ
エハ受け渡し装置の制御を投影露光装置が行なってもよ
い。さらに、制御上、独立したウエハ受け渡し装置を用
いて、直接投影露光装置やコータデベロッパーのコンピ
ュータと通信を行うようにしてもよい。

【００３３】また、上記実施の形態では露光光源にＫｒ
Ｆエキシマレーザを用いたが、ＡｒＦエキシマレーザや
Ｆ２エキシマレーザのようにさらに波長の短いエキシマ
レーザを用いた光源やＹＡＧレーザの高調波を用いた光
源を搭載するものにも本発明を適用することができる。
このとき、露光に用いる光源の波長が短いほど光化学反
応が起きやすく、シャッタによる曇り発生防止の効果が
大きい。

【００３４】−第６の実施の形態− 図６は本発明の第６の実施の形態によるコータデベロッ
パー１００と投影露光装置２００Ａとからなるリソグラ
フィー装置の概略構成図である。図１と同様な箇所には
同一の符号を付して相違点を主に説明する。図１の実施
の形態との一番の相違は、シャッタ２３０を省略すると
ともに、ＰＥＢを投影露光装置２００Ａで行なうように
した点である。

【００３５】第６の実施の形態の投影露光装置２００Ａ
には、露光後のウエハＷをＰＥＢのために加熱するホッ
トプレート２０６と、加熱されたウエハＷを冷却するク
ーリングプレート２０７とが筐体２５０で覆われて設け
られている。筐体２５０には排気ダクト２５１が接続さ
れ、筐体２５０内部はガス回収装置４００で排気され
る。すなわち、ホットプレート２０６から発生する熱が
投影露光装置本体の精度に影響したり、ホットプレート
２０６上で加熱されたウエハＷのレジストからの脱ガス
が投影露光装置２００の投影レンズ２０４等の光学系を
汚染しないようにする。

【００３６】コータデベロッパー１００で必要な処理が
行われた露光前のウエハＷはロボットアーム１０１によ
り受け渡し装置３００へ搬送される。受け渡し装置３０
０はロボットアーム３０１によりウエハＷを投影露光装
置２００Ａへ搬送する。投影露光装置２００では、露光
前のウエハＷはロボットアーム２０１によりプリアライ
メント機構２０２を経て、ウエハステージ２０３へと送
られ、レチクルＲのパターンの像が投影レンズ２０４を
介してウエハＷに投影されて露光される。露光終了後の
ウエハＷは、ロボットアーム２０１によりホットプレー
ト２０６へ搬送されて加熱され、クーリングプレート２
０７へ搬送されて冷却される。その後、再度受け渡し装
置３００を介してコータデベロッパー１００へ戻され、
そこで現像、リンス、乾燥の処理が行われる。

【００３７】上記のような構成の投影露光装置２００Ａ
とコータデベロッパー１００の組合わせにより、ＫｒＦ
エキシマレーザ光源を用いてシリコンウエハ上に化学増
幅型レジストを塗布、プリベークし、露光、ＰＥＢ、現
像、リンスを行う場合の効果を従来例と比較して説明す
る。

【００３８】投影露光装置２００Ａは１枚のウエハを５
０秒で露光し、コータデベロッパー１００は６０秒で１
枚のウエハを処理できるとする。最初のウエハは搬送以
外の待ち時間なく露光後のＰＥＢが行われるが、従来の
ようにＰＥＢをコータデベロッパー１００で行う場合に
は、ウエハ１枚ごとに処理時間の差の１０秒分ずつ待ち
時間が増え、２５枚目のウエハでは２４０秒、すなわち
４分の待ち時間が生じる。

【００３９】これに対して、ＰＥＢを投影露光装置２０
０Ａで行なうようにした第６の実施の形態では、投影露
光装置２００Ａのウエハの処理を、 （１）コータデベロッパー１００からロード （２）露光 （３）ホットプレート２０６で９０℃、６０秒加熱 （４）クーリングプレート２０７で６０秒冷却 （５）コータデベロッパー１００ヘアンロード と設定すれば、露光後のウエハを一時的に保管する場所
はないため、自動的に露光後ＰＥＢまでの時間を一定に
することができる。

【００４０】このような機能により、従来の方式では２
５枚のウエハに対して０．２５μｍ線幅の密集パターン
を露光した時に、ロット先頭のウエハでは線幅が０．２
５μｍ、２５枚目のウエハでは線幅がＯ．２８μｍとな
り、かつその断面を観察すると、表面に難溶化層が認め
られた。これに対して、第６の実施の形態によれば、ロ
ット先頭と２５枚目のウエハでは線幅の違いは認められ
なかった。さらに、ほっとプレート２０６を筐体２５０
で覆い、発生する汚染物質を回収するようにしたので、
投影露光装置２００Ａ内部にホットプレート２０６があ
ることによる重ね合せ精度の低下や、光学系の曇りの発
生もなかった。

【００４１】なお、上記第６の実施の形態では光源をＫ
ｒＦエキシマレーザとしたが、光源は上記実施の形態に
限定されるものではなく、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキ
シマレーザ光源、波長１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザ
光源、さらにはＹＡＧレーザの高調波を用いた光源など
種々の光源を使用した装置にも本発明を適用できる。さ
らに光露光に限定されるものではなく、電子ビームやイ
オンビームに代表される荷電粒子線を光源とするもの、
Ｘ線を光源とするものなど光以外のビームを用いるもの
にも本発明を適用できる。さらには、化学増幅型のレジ
ストを使用できる投影露光装置で、その引き置き時間を
短縮する効果が得られれば、どのような投影露光装置に
も適用が可能である。

【００４２】さらにまた、上記実施の形態ではＰＥＢの
み投影露光装置側で行うこととしたが、プリベークも投
影露光装置側で行えるように、もう一組ホットプレート
とクーリングプレートを投影露光装置に設置してもよ
い。このときの投影露光装置でのウエハ処理は、 （１）レジストを塗布したウエハをコ−ターデベロツパ
ーからロード （２）ホットプレートで９０℃、６０秒加熱 （３）クーリングプレートで６０秒冷却 （４）露光 （５）ホットプレートで９０℃、６０秒加熱 （６）クーリングプレートで６０秒冷却 （７）コータデベロッパーヘアンロード となる。

【００４３】以上の実施の形態の構成要素と請求項との
対応において、シャッタ１３０，２３０が開閉装置を、
ホットプレート２０６が加熱装置を、クーリングプレー
ト２０７が冷却装置をコンピュータ１０２，２０５が制
御装置をそれぞれ構成する。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば次のような効果を奏する。 （１）請求項１〜３の発明によれば、コータデベロッパ
ーと投影露光装置とをインライン接続してウエハの受け
渡しを行うようにしたリソグラフィー装置において、コ
ータデベロッパーと投影露光装置とを連通遮断する開閉
装置を設け、ウエハの受け渡し時にその開閉装置を開く
ようにしたので、コータデベロッパーで発生する汚染物
質が投影露光装置に侵入するのを効果的に防止でき、光
学系の曇りを防止できる。 （２）請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかのリ
ソグラフィー装置において、コータデベロッパー側に設
けた制御装置で開閉装置を制御するようにしたので、コ
ータデベロッパーと投影露光装置間の通信が不要とな
り、信頼性が向上する。 （３）請求項５の発明によれば、コータデベロッパーと
投影露光装置とをインライン接続してウエハの受け渡し
を行うようにしたリソグラフィー装置において、コータ
デベロッパーと投影露光装置のウエハ受け渡し窓にそれ
ぞれ開閉装置を設けるようにしたので、コータデベロッ
パーで発生する汚染物質が投影露光装置に侵入するのを
効果的に防止でき、光学系の曇りを防止できるととも
に、いずれか一方に開閉装置を設ける場合に比べて、処
理工程の自由度が増加する。 （４）請求項６の発明は、コータデベロッパーとインラ
イン接続されて受け渡し窓を介してウエハの受け渡しが
行われる投影露光装置において、受け渡し窓に開閉装置
を設け、コータデベロッパー側からウエハを受け取ると
きに窓を開くようにしたので、コータデベロッパーで発
生する汚染物質が投影露光装置に侵入するのを効果的に
防止でき、光学系の曇りを防止できる。 （５）請求項７の発明は、投影露光装置とインライン接
続されて受け渡し窓を介してウエハの受け渡しが行われ
るコータデベロッパーにおいて、受け渡し窓に開閉装置
を設け、コータデベロッパー側からウエハを受け渡すと
きに窓を開くようにしたので、コータデベロッパーで発
生する汚染物質が投影露光装置に侵入するのを効果的に
防止でき、光学系の曇りを防止できる。 （６）請求項８の発明は、コータデベロッパーと投影露
光装置とをインライン接続してウエハの受け渡しを行う
ようにしたリソグラフィー装置において、コータデベロ
ッパーの圧力を投影露光装置の圧力より低く設定するよ
うにしたので、開閉装置を設けることなく、コータデベ
ロッパーで発生する汚染物質が投影露光装置に侵入する
のを効果的に防止でき、光学系の曇りを防止できる。 （７）請求項９の発明は、コータデベロッパーと投影露
光装置とを受け渡し装置を介してインライン接続してウ
エハの受け渡しを行うようにしたリソグラフィー装置に
おいて、受け渡し装置内の汚染物質を排気するようにし
たので、コータデベロッパーから発生する汚染物質が投
影露光装置に流れ込むおそれがなく、光学系の曇りが防
止される。また、露光後の引き置き時間が長くてもレジ
スト表面が中和されるおそれも少なくなり、線幅が均一
化される。 （８）請求項１０の発明は、投影露光装置側で露光後の
ウエハを加熱し、冷却（ＰＥＢ）するようにしたので、
露光後にレジスト表面の酸を増大させる加熱処理までの
時間を短縮し、化学型増幅型レジストの安定性を高める
ことができ、線幅を均一化できるる。 （９）請求項１１の発明は、請求項９の投影露光装置に
おいて、加熱装置と冷却装置を露光空間とは別の空間に
設置し、加熱により発生する汚染物質を回収するように
したので、投影露光装置側に露光後の加熱装置を設けて
も光学系の曇りを防止できる。また、コータデベロッパ
ーから搬送される露光前のウエハに汚染物質が悪影響を
与えるおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられるリソグラフィー装置の第１
の実施の形態の概略構成図

【図２】第１の実施の形態のコータデベロッパでのウエ
ハ処理手順を示すフローチャート

【図３】第１の実施の形態の投影露光装置でのウエハ処
理手順を示すフローチャート

【図４】本発明に用いられるリソグラフィー装置の第２
の実施の形態の概略構成図

【図５】本発明に用いられるリソグラフィー装置の第３
の実施の形態の概略構成図

【図６】本発明に用いられるリソグラフィー装置の第６
の実施の形態の概略構成図

【符号の説明】

１００ コータデベロッパー １０１，２０１ ロボットアーム １０２，２０５ コンピュータ １３０ 開閉装置 １５０ 筐体 １５１ 窓 ２００，２００Ａ 投影露光装置 ２０１ ロボットアーム ２０２ ロプリアライメント機構 ２０３ ステージ ２０４ 投影光学系 ２０５ ステージ ２０６ ホットプレート ２０７ クーリングプレート ２１０ 照明系 ２２０ 筐体 ２２１ 窓 ２３０開閉装置 ２５０ 筐体 ２５１ ダクト ３００ 受け渡し装置 Ｗ ウエハ Ｒ レチクル

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コータデベロッパーと投影露光装置とをイ
   ンライン接続してウエハの受け渡しを行うようにしたリ
   ソグラフィー装置において、 前記コータデベロッパーと前記投影露光装置とを連通遮
   断する開閉装置と、 ウエハの受渡時に前記開閉装置を開く制御装置とを具備
   することを特徴とするリソグラフィー装置。
2. 【請求項２】請求項１のリソグラフィー装置において、 前記開閉装置は前記投影露光装置のウエハの受け渡し窓
   に設けられていることを特徴とするリソグラフィー装
   置。
3. 【請求項３】請求項１のリソグラフィー装置において、 前記開閉装置は前記コータデベロッパーのウエハの受け
   渡し窓に設けられていることを特徴とするリソグラフィ
   ー装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかのリソグラフィー
   装置において、 前記制御装置は前記コータデベロッパーに設けられてい
   ることを特徴とするリソグラフィー装置。
5. 【請求項５】コータデベロッパーと投影露光装置とをイ
   ンライン接続してウエハの受け渡しを行うようにしたリ
   ソグラフィー装置において、 前記コータデベロッパーのウエハの受け渡し窓に設けら
   れた第１の開閉装置と、 前記投影露光装置のウエハの受け渡し窓に設けられた第
   ２の開閉装置と、 ウエハの受け渡し動作時に前記窓を開くように前記第１
   および第２の開閉装置を制御する制御装置とを具備する
   ことを特徴とするリソグラフィー装置。
6. 【請求項６】コータデベロッパーとインライン接続され
   て受け渡し窓を介してウエハの受け渡しが行われる投影
   露光装置において、 前記受け渡し窓に設けられ、前記コータデベロッパーと
   連通遮断する開閉装置と、 ウエハの受け渡し動作時に前記窓を開くように前記開閉
   装置を制御する制御装置とを具備することを特徴とする
   投影露光装置。
7. 【請求項７】投影露光装置とインライン接続されて受け
   渡し窓を介してウエハの受け渡しが行われるコータデベ
   ロッパーにおいて、 ウエハの受け渡し窓に設けられ、前記投影露光装置と連
   通遮断する開閉装置と、 ウエハの受け渡し動作時に前記窓を開くように前記開閉
   装置を制御する制御装置とを具備することを特徴とする
   コータデベロッパー。
8. 【請求項８】コータデベロッパーと投影露光装置とをイ
   ンライン接続してウエハの受け渡しを行うようにしたリ
   ソグラフィー装置において、 前記コータデベロッパーの圧力を前記投影露光装置の圧
   力より低く設定することを特徴とするリソグラフィー装
   置。
9. 【請求項９】コータデベロッパーと投影露光装置とを受
   け渡し装置を介してインライン接続してウエハの受け渡
   しを行うようにしたリソグラフィー装置において、 前記受け渡し装置内の汚染物質を排気する排気装置を備
   えることを特徴とするリソグラフィー装置。
10. 【請求項１０】レチクルに形成されたパターンを照明す
    る照明光学系と、 照明光で形成される前記パターンの像をウエハに結像す
    る投影光学系とを備える投影露光装置において、 ウエハを加熱する加熱装置と、 ウエハを冷却する冷却装置とを具備することを特徴とす
    る投影露光装置。
11. 【請求項１１】請求項１０の投影露光装置において、 前記加熱装置と冷却装置が露光空間とは別の空間に設置
    されるように覆う筐体と、 その空間で発生する汚染物質を回収する回収装置とを具
    備することを特徴とする投影露光装置。