KR101478898B1 - 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법 - Google Patents

하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법 Download PDF

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Abstract

위치 어긋남을 해소하기 위해 정밀하게 위치를 계측하는 것이 가능한 묘화 장치를 제공한다.
묘화 장치(100)는, 묘화 대상 기판의 위치를 계측하는 레이저 변위계(53)와, 레이저 변위계에 의해 계측된 기판의 위치에 관해, 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 보정하는 보정부와, 하전 입자빔을 이용하여, 위치 어긋남량이 보정된 기판 상에 패턴을 묘화하는 묘화부(150)를 구비한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하면, 위치 어긋남을 해소하기 위해 정밀하게 위치를 계측할 수 있다.

Description

하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법{CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND CHARGED PARTICLE BEAM WRITING METHOD}
본 발명은 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법에 관한 것으로, 예컨대, 기판 커버가 장착된 기판에 전자빔을 이용하여 패턴을 묘화하는 묘화 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일하게 패턴을 생성하는 매우 중요한 프로세스이다. 최근, LSI의 고집적화에 따라, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 이러한 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 정밀한 원화(原畵) 패턴(레티클 또는 마스크라고도 함)이 필요해진다. 여기서, 전자선(전자빔) 묘화 기술은 본질적으로 우수한 해상성을 갖고 있어, 정밀한 원화 패턴의 생산에 이용된다.
도 16은, 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 가변 성형형 전자선(EB : Electron beam) 묘화 장치는, 이하와 같이 동작한다. 제1 애퍼처(410)에는, 전자선(330)을 성형하기 위한 직사각형, 예컨대 장방형의 개구(411)가 형성되어 있다. 또, 제2 애퍼처(420)에는, 제1 애퍼처(410)의 개구(411)를 통과한 전자선(330)을 원하는 직사각형 형상으로 성형하기 위한 가변 성형 개구(421)가 형성되어 있다. 하전 입자 소스(430)로부터 조사되어, 제1 애퍼처(410)의 개구(411)를 통과한 전자선(330)은, 편향기에 의해 편향되고, 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 일부를 통과하여, 정해진 한방향(예컨대, X방향으로 함)으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)에 조사된다. 즉, 제1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)를 모두 통과할 수 있는 직사각형 형상이, X방향으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)의 묘화 영역에 묘화된다. 제1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)를 모두 통과시켜, 임의의 형상을 작성하는 방식을 가변 성형 방식이라고 한다.
묘화 장치에서 묘화를 행할 때에는, 조사되는 전자빔의 반사 전자에 의해 시료가 되는 마스크(기판)의 단부면의 절연부가 대전되지 않도록 외측 둘레부를 프레임형의 마스크 커버로 커버하여 묘화를 행하는 경우가 있다. 이러한 경우, 마스크 커버를 묘화 장치 내의 진공중인 반송 경로에 보관하여, 묘화시에 마스크에 배치한다. 마스크와 마스크 커버 사이의 위치 어긋남(오차)이 생기는 경우가 있다. 얼라이먼트를 행하지 않고 복수회 묘화에 사용한 경우, 오차가 누적되어 허용할 수 없는 위치 어긋남이 생겨 버리는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 이러한 오차를 누적시키지 않기 위해서는, 마스크에 배치하기 전에 매회 얼라이먼트를 행하여 마스크에 대하여 정밀한 위치에 커버를 배치하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 마스크 커버를 지지하는 지지대와 마스크 커버의 얼라이먼트용 지지대를 별도로 설치하여, 마스크로부터 마스크 커버를 제거한 후에 마스크 커버의 얼라이먼트를 행하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 공보 중 일본 특허 공개 제2011-14630호 공보 참조).
또, 마스크와 마스크 커버 사이의 위치 어긋남 외에, 반송 도중에 마스크 자체의 이상(理想) 위치로부터의 위치 어긋남도 상정된다. 이러한 문제에 대하여, 종래, 반송 경로 상에서 마스크 자체의 얼라이먼트를 행했다. 그 때, 마스크의 위치를 파악하기 위해 CCD 카메라 등으로 마스크의 모서리부를 포함하는 영역을 위쪽 또는 아래쪽으로부터 촬상한 화상을 이용했다. 그러나, 이러한 카메라의 촬상에서는, 마스크를 사이에 두고 카메라로 향하는 조명이 필요하게 되고, 마스크 기판의 단부면 형상, 마스크의 모서리부의 C면 형상 및 투과율의 변동 등에 의해, 계측되는 마스크마다 조명의 회절 상태가 변화하게 된다. 그 때문에 계측 결과에 변동이 생겨 버린다. 또한, 조명 기구의 점등, 소등 동작에 의해 계측 시간도 길어진다.
전술한 바와 같이, 마스크 기판과 마스크 기판 커버 사이의 위치 어긋남을 억제하는 것이 요구되고 있다. 또, 위치 어긋남량을 파악하기 위해 정밀하게 위치를 계측할 필요성도 생겼다. 그러나, 종래, 이러한 문제를 충분히 해결하는 방법이 확립되어 있지 않았다.
따라서, 본 발명은, 이러한 문제를 극복하고, 위치 어긋남을 해소하기 위해 정밀하게 위치를 계측하는 것이 가능한 묘화 장치 및 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다. 또, 기판과 기판 커버 사이의 위치 어긋남을 정밀하게 억제하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일양태의 하전 입자빔 묘화 장치는,
묘화 대상 기판의 위치를 계측하는 레이저 변위계와,
레이저 변위계에 의해 계측된 기판의 위치에 관해, 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 보정하는 보정부와,
하전 입자빔을 이용하여, 위치 어긋남량이 보정된 기판 상에 패턴을 묘화하는 묘화부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태의 하전 입자빔 묘화 장치는,
묘화 대상 기판의 외측 둘레부 전체를 위쪽으로부터 커버하는 기판 커버가 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 기판 커버의 위치를 계측하는 레이저 변위계와,
기판 커버가 기판에 장착된 상태로, 하전 입자빔을 이용하여 기판 상에 패턴을 묘화하는 묘화부와,
기판 커버가 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 기판의 기준 위치에 대한 기판 커버의 상대 기준 위치와, 레이저 변위계에 의해 계측된 기판 커버의 위치 사이에서의 기판 커버의 위치 어긋남량만큼, 기판의 위치를 이동시킴으로써 기판과 기판 커버의 상대 위치를 보정하는 보정부와,
기판의 위치를 이동시킴으로써 기판과 기판 커버의 상대 위치가 보정된 기판에 기판 커버를 장착하고, 기판으로부터 기판 커버를 제거하는 기판 커버 착탈 기구부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 레이저 변위계는, 묘화부에 의해 묘화되기 전에, 기판 커버가 기판에 장착된 상태로 기판의 위치를 계측하고,
보정부는, 기판 커버가 기판에 장착된 상태로, 레이저 변위계에 의해 계측된 기판의 위치에 관해, 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 보정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일양태의 하전 입자빔 묘화 방법은,
묘화 대상 기판의 외측 둘레부 전체를 위쪽으로부터 커버하는 기판 커버가 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 기판 커버의 위치를 계측하는 공정과,
기판 커버가 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 기판의 기준 위치에 대한 기판 커버의 상대 기준 위치와, 계측된 기판 커버의 위치 사이에서의 기판 커버의 위치 어긋남량만큼, 기판의 위치를 이동시킴으로써 기판과 기판 커버의 상대 위치를 보정하는 공정과,
기판의 위치를 이동시킴으로써 기판과 기판 커버의 상대 위치가 보정된 기판에 기판 커버를 장착하는 공정과,
기판 커버가 기판에 장착된 상태로, 하전 입자빔을 이용하여 기판 상에 패턴을 묘화하는 공정
을 포함한 것을 특징으로 한다.
또, 기판 커버의 위치는, 레이저 변위계를 이용하여 계측되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일양태에 의하면, 위치 어긋남을 해소하기 위해 정밀하게 위치를 계측할 수 있다. 또, 본 발명의 다른 일양태에 의하면, 기판과 기판 커버 사이의 위치 어긋남을 정밀하게 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2는 실시형태 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 실시형태 1에서의 기판 커버를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판 커버가 기판에 장착된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 3의 기판 커버의 단면도이다.
도 6은 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다.
도 7은 실시형태 1에서의 기판 커버의 위치 계측 방법의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 실시형태 1에서의 계측 기구의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 9는 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다.
도 10은 실시형태 1에서의 묘화 장치 내의 반송 경로를 나타내는 상면 개념도이다.
도 11은 실시형태 1에서의 반송 로봇에 의한 반송 모습을 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다.
도 13은 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다.
도 14는 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다.
도 15는 실시형태 1에서의 3개의 얼라이먼트 지지 부재의 상면의 형상을 나타내는 개념도이다.
도 16은 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 실시형태에서는, 하전 입자빔의 일례로서, 전자빔을 이용한 구성에 관해 설명한다. 단, 하전 입자빔은, 전자빔에 한정되는 것은 아니고, 이온빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다.
실시형태 1.
도 1은, 실시형태 1에서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 1에서, 묘화 장치(100)는, 묘화부(150), 제어부(160), 반출 반입구(I/F)(120), 로드록(L/L) 챔버(130), 로봇 챔버(140), 기판 커버 착탈 챔버(148) 및 진공 펌프(170)를 구비한다. 묘화 장치(100)는 하전 입자빔 묘화 장치의 일례가 된다. 그리고, 묘화 장치(100)는 기판(101)에 원하는 패턴을 묘화한다.
묘화부(150)는, 전자 경통(102) 및 묘화실(103)을 갖고 있다. 전자 경통(102) 내에는, 전자총(201), 조명 렌즈(202), 제1 애퍼처(203), 투영 렌즈(204), 편향기(205), 제2 애퍼처(206), 대물 렌즈(207) 및 편향기(208)가 배치되어 있다. 또, 묘화실(103) 내에는, 이동 가능하게 배치된 XY 스테이지(105)가 배치되어 있다. XY 스테이지(105) 상에는, 기판 커버(10)가 장착된 기판(101)이 배치되어 있다. 도시하지 않지만, 기판 커버(10)를 개재하고 기판(101)은 묘화 장치(100)에 어스 접속(접지)되어 있다. 또, 반출 반입구(120) 내에는, 기판(101)을 반송하는 반송 로봇(122)이 배치되어 있다. 로봇 챔버(140) 내에는, 기판(101)을 반송하는 반송 로봇(142)이 배치되어 있다.
진공 펌프(170)는, 밸브(172)를 통해 로봇 챔버(140), 얼라이먼트 챔버(146) 및 기판 커버 착탈 챔버(148) 내의 기체를 배기한다. 이에 따라, 로봇 챔버(140) 및 기판 커버 착탈 챔버(148) 내는 진공 분위기로 유지된다. 또, 진공 펌프(170)는, 밸브(174)를 통해 전자 경통(102) 내 및 묘화실(103) 내의 기체를 배기한다. 이에 따라, 전자 경통(102) 내 및 묘화실(103) 내는 진공 분위기로 유지된다. 또, 진공 펌프(170)는, 밸브(176)를 통해 로드록 챔버(130) 내의 기체를 배기한다. 이에 따라, 로드록 챔버(130) 내는 필요에 따라서 진공 분위기로 제어된다. 또, 반출 반입구(120)와 로드록 챔버(130)와 로봇 챔버(140)와 묘화실(103)의 각각의 경계에는 게이트 밸브(132, 134, 136)가 배치된다. 기판(101)으로서, 예컨대, 웨이퍼에 패턴을 전사하는 노광용 마스크 기판이 포함된다. 또, 이 마스크 기판은, 예컨대, 아직 아무런 패턴이 형성되어 있지 않은 마스크 블랭크가 포함된다.
제어부(160)는, 제어 계산기(110), 제어 회로(112), 메모리(61) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(114, 116)를 갖고 있다. 제어 계산기(110), 제어 회로(112), 메모리(61) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(114, 116)는, 도시하지 않은 버스를 통해 서로 접속되어 있다. 또, 묘화 장치(100)는, 제어 계산기(110)로부터의 신호에 의해 제어된 제어 회로(112)에 의해 제어되고, 그 제어 내용에 따라서, 묘화부(150), 반출 반입구(120), 로드록 챔버(130) 및 기판 커버 착탈 챔버(148) 내의 각 기기를 구동시킨다.
제어 계산기(110) 내에는, 묘화 데이터 처리부(60), 반송 처리부(62), 계측 처리부(64), 위치 어긋남 연산부(66), 보정 처리부(68), 커버 착탈 처리부(70) 및 묘화 제어부(72)가 배치된다. 묘화 데이터 처리부(60), 반송 처리부(62), 계측 처리부(64), 위치 어긋남 연산부(66), 보정 처리부(68), 커버 착탈 처리부(70) 및 묘화 제어부(72)와 같은 각 기능은, 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 좋고, 이러한 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 좋다. 또는, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 좋다. 묘화 데이터 처리부(60), 반송 처리부(62), 계측 처리부(64), 위치 어긋남 연산부(66), 보정 처리부(68), 커버 착탈 처리부(70) 및 묘화 제어부(72)에 입출력되는 정보 및 연산중의 정보는 메모리(61)에 그 때마다 저장된다.
여기서, 도 1에서는, 실시형태 1을 설명하는 데에 있어서 필요한 구성 부분에 관해 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어서, 통상 필요한 그 밖의 구성이 포함되어도 물론 상관없다.
도 2는 실시형태 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타내는 흐름도이다. 도 2에서, 실시형태 1에서의 묘화 방법은, 기판 커버 계측 위치 이동 공정(S102)과, 기판 커버 위치 계측 공정(S104)과, 기판 커버 위치 어긋남 연산 공정(S106)과, 기판 커버 이동 공정(S108)과, 기판 반송 공정(S110)과, 기판 위치 계측 공정(S112)과, 기판 위치 보정 공정(S114)과, 커버 부착 공정(S116)과, 커버 탑재 기판 계측 위치 이동 공정(S118)과, 기판 위치 계측 공정(S120)과, 기판 위치 어긋남 연산 공정(S122)과, 커버 탑재 기판 위치 보정 공정(S124)과, 묘화 공정(S126)과, 커버 제거 공정(S128)과, 반출 공정(S130)과 같은 일련의 공정을 실시한다.
도 3은 실시형태 1에서의 기판 커버를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판 커버가 기판에 장착된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 3의 기판 커버의 단면도이다.
기판 커버(10)는, 3개의 접점 서포트 부재(12) 및 프레임(16)(프레임형 부재의 일례)을 구비한다. 접점 서포트 부재(12)는, 3점 지지로 기판 커버(10)를 지지하는 위치에 프레임(16)의 상면측으로부터 부착되어 있다. 그리고, 접점 서포트 부재(12)는, 프레임(16)의 내측 둘레 단부보다 내측으로 그리고 외측 둘레 단부보다 외측으로 돌출되도록 부착되어 있다. 접점 서포트 부재(12)는, 프레임(16)에, 예컨대 나사 또는 용접 등으로 고정되어 있다. 각 접점 서포트 부재(12)의 이면측에는, 프레임(16)의 내측 둘레 단부보다 내측의 위치에 접점부가 되는 핀(18)이 선단을 이면측을 향하게 하여 배치된다. 또, 각 접점 서포트 부재(12)의 이면측에는, 프레임(16)의 외측 둘레 단부보다 외측의 위치에 반구형의 볼록부(14)가 배치되고, 볼록부(14)의 구면이 외부측으로 향하도록 배치된다.
프레임(16)은, 판재에 의해 구성되며, 외측 둘레 치수가 기판(101)의 외측 둘레 단부보다 크고, 내측의 중앙부에 형성된 개구부의 치수가 기판(101)의 외측 둘레 단부보다 작게 형성되어 있다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이 기판(101)의 상부에 기판 커버(10)를 위쪽으로부터 겹친 경우에, 점선으로 나타내는 기판(101)의 외측 둘레부의 전체 둘레가 프레임(16)에 겹치도록 형성되어 있다. 이와 같이, 기판 커버(10)는, 기판(101)의 외측 둘레부 전체를 위쪽으로부터 커버한다. 그리고, 기판 커버(10)를 기판(101)에 부착했을 때, 3개의 핀(18)이 기판(101) 상에 형성되어 있는 막 내에 파고 들어가, 마찬가지로 기판(101) 상에 형성되어 있는 도전막과 도통한다.
기판 커버(10)는, 전체가 도전성 재료로 형성되어 있는 것, 또는 전체가 절연 재료로 형성되고, 그 표면에 도전성 재료가 코팅되어 있는 것 등이 바람직하다. 도전성 재료로서는, 금속 재료, 예컨대 구리(Cu)나 티탄(Ti) 및 그 합금 등이 바람직하고, 절연 재료로는, 예컨대 알루미나 등의 세라믹스 재료 등이 바람직하다.
도 6은 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다. 도 6에서는, 기판 커버 계측 위치 이동 공정(S102)부터 기판 커버 위치 계측 공정(S104)까지의 동작을 나타내고 있다.
도 6의 (a)에서, 기판 커버 착탈 챔버(148) 내에는 기판 커버 착탈 기구(30)(기판 커버 착탈부)가 배치된다. 기판 커버(10)는, 기판(101)에 장착하기 전의 단계에서는, 기판 커버 착탈 기구(30) 상에 배치되어 있다. 기판 커버 착탈 기구(30)는, 막대형의 3개의 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24), 승강대(26), 승강축(28), 회전축(23), 회전 베이스(21) 및 막대형의 3개의 기판 지지핀(40)을 구비한다. 기판 커버 착탈 기구(30)는, 묘화 대상 기판의 외측 둘레부 전체를 위쪽으로부터 커버하는 기판 커버(10)를 기판(101)에 착탈한다. 3개의 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)는 승강대(26) 상에 고정되어 있다. 승강대(26)는 승강축(28)에 의해 이면이 지지된다. 승강축(28)은 상하로 이동 가능하게 배치되며, 승강축(28)의 이동에 따라서, 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)가 상하로 이동한다. 또, 3개의 기판 지지핀(40)은 회전 베이스(21) 상에 고정된다. 회전 베이스(21)는 회전축(23) 상에 배치되며, 기판 커버 착탈 챔버(148) 밖에 배치된 도시하지 않은 회전 기구에 의해 정해진 회전 각도 범위내에서 회전한다. 또한, 승강대(26)에는, 회전 베이스(21)가 정해진 회전 각도 범위내에서 회전한 경우라도 3개의 기판 지지핀(40)과 접촉하지 않도록 개구부가 형성되어 있다. 3개의 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)는, 기판 커버(10)의 3개의 볼록부(14)가 각각 배치 가능한 위치에 배치된다. 3개의 기판 지지핀(40)은 기판(101)의 이면을 3점 지지하는 위치에 배치된다. 회전축(23)은 기판(101)면의 중심을 축으로 회전한다. 따라서, 회전 베이스(21) 및 그 위에 배치된 3개의 기판 지지핀(40)은, 기판(101)면의 중심을 축으로 회전하게 된다.
또, 기판 커버 착탈 챔버(148)의 벽면에는 정해진 높이 위치에 유리창(49)이 배치되고, 유리창(49)의 외측에는 레이저 변위계(53)가 배치된다. 이와 같이 레이저 변위계(53)는 기판 커버 착탈 챔버(148)의 외측에 배치된다. 이에 따라 레이저 변위계(53)로부터의 발열이 기판 커버 착탈 챔버(148) 내에 전달되는 것을 억제할 수 있다. 레이저 변위계(53)는, 유리창(49)을 통해서 레이저광(11)을 기판 커버 착탈 챔버(148) 내의 계측 대상물에 조사하고, 유리창(49)을 통해서 그 반사광을 수광한다. 레이저 변위계(53)의 설정 높이 위치는, 기판 커버(10)가 승강한 경우에 이동 가능한 높이 위치로서, 3개의 기판 지지핀(40)과 간섭하지 않는 높이 위치에 배치되면 된다.
기판 커버 계측 위치 이동 공정(S102)으로서, 커버 착탈 처리부(70)는 기판 커버(10)를 계측 위치로 이동시킨다. 도 6의 (a)에 나타내는 위치로부터 승강축(28)을 예컨대 하강시킴으로써, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기판 커버(10)의 측면이 레이저 변위계(53)로부터의 레이저광이 닿는 높이 위치까지 기판 커버(10)를 이동시킨다.
도 6의 (b)에서, 기판 커버 위치 계측 공정(S104)으로서, 계측 처리부(64)는, 레이저 변위계(53)를 제어하고, 레이저 변위계(53)는, 묘화 대상 기판의 외측 둘레부 전체를 위쪽으로부터 커버하는 기판 커버(10)가 기판(101)에 장착되어 있지 않은 상태로, 레이저광(11)을 기판 커버(10)의 측면에 조사하여, 기판 커버(10)의 위치를 계측한다.
도 7은 실시형태 1에서의 기판 커버의 위치 계측 방법의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 7에서, 기판 커버(10)의 위치는, 예컨대, 기준 위치(X0, Y0)로부터 X', X"의 각 위치에서의 기판 커버(10)의 단부면까지의 y방향의 거리 ΔY', ΔY"와, 기준 위치(X0, Y0)로부터 Y'의 위치에서의 기판 커버(10)의 단부면까지의 x방향의 거리 ΔX'를 계측한다. 이러한 3점의 위치 정보에 의해, 계측 좌표계에서의 기판 커버(10)의 x 위치(x1)와 y 위치(y1)와 회전 위치(θ1)를 계측할 수 있다. 도 7의 예에서는, X', X"의 위치가 반송 로봇(142)의 로봇 핸드(141)로 지지되는 양측의 위치로 되어 있지만 이것으로 한정되지는 않는다. X', X"의 위치가 모두 반송 로봇(142)의 로봇 핸드(141)보다 기준 위치측에 있어도 좋다. 또는 그 반대측이어도 좋다. 여기서는, 기판 커버(10)의 위치로서 (x1, y1, θ1)을 구하고 있지만, 이것으로 한정되지는 않고, 실시형태 1에서는, 적어도 x, y 위치(x1, y1)가 구해지면 된다. 그리고, 이러한 기판(101) 장착전에 계측된 기판 커버(10)의 위치 정보는 기억 장치(116)에 저장(기억)된다.
도 8은 실시형태 1에서의 계측 기구의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 8에서, 계측 기구(50)는 복수의 레이저 변위계(53)를 갖고 있다. 여기서는, 3개의 레이저 변위계(53a, 53b, 53c)가 배치된다. 구체적으로는, 화상 데이터에서의 기준 위치(X0, Y0)로부터 X', X"의 각 위치와 기준 위치(X0, Y0)로부터 Y'의 위치에 각각 배치된다. 각 레이저 변위계(53)는 기판 커버 착탈 챔버(148)의 외측에 배치된다. 그리고 이러한 3개소의 각 위치로부터 기판 커버(10)의 단부면까지의 거리를 계측한다. 3개의 레이저 변위계(53a, 53b, 53c)에서는, 각각 레이저 발광기(54)로부터 발생한 레이저광이 유리창(49)을 통해 기판 커버(10)의 단부면에서 반사되고, 수광기(55)에서 반사광을 수광함으로써 그 위치를 계측하면 된다. 그리고, 얻어진 위치 데이터는 계측 처리부(64)에 출력된다. 레이저 변위계(53)로 위치를 계측함으로써, 기판의 단부면 형상, 마스크의 모서리부의 C면 형상 및 투과율의 변동 등, 기판(101)의 형상에 의존한 계측의 변동을 억제할 수 있다. 또, 종래의 CCD 카메라 등에 의한 촬상과는 달리 조명이 불필요하다. 따라서, 계측 시간도 단축시킬 수 있다. 예컨대, CCD 카메라를 이용한 경우의 기판(101)의 형상 의존에 의한 오차가 72 ㎛였던 데 비해, 레이저 변위계(53)를 이용한 경우의 형상 의존에 의한 오차는 8.3 ㎛으로 저감시킬 수 있다. 또, 계측 시간에 관해서는, 예컨대, CCD 카메라를 이용한 경우에 5.39초 걸렸던 데 비해, 레이저 변위계(53)를 이용한 경우에 0.93초로 단축할 수 있다. 또한, 수광기(55)에는 ND 필터를 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 광택이 강한 경면을 측정할 때 최적의 레이저광량으로 감쇠시킬 수 있어, 보다 정밀한 측정을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 크롬(Cl)막이 기판(101)의 측면에 부착되거나 하여 기판(101)의 측면이 경면이 되는 경우가 있다. 레이저 발광기(54)로부터 발생한 레이저광을 그대로 경면에 조사하고, 그 반사광을 그대로 수광하면 광량이 지나치게 커져 버리는 경우가 있어, CCD 카메라 등의 오차보다는 작으면서도 측정 결과에 오차가 생길 수 있다. ND 필터를 설치함으로써, 이러한 경우의 광량을 감쇠시킬 수 있기 때문에, 미리 설정했던 광량으로 위치 계측을 할 수 있다.
기판 커버 위치 어긋남 연산 공정(S106)으로서, 계측 처리부(64)는, 레이저 변위계(53)로부터 출력된 위치 데이터를 이용하여 기판 커버(10)의 위치를 연산한다. 그리고, 위치 어긋남 연산부(66)는, 기판 커버(10)가 기판(101)에 장착되어 있지 않은 상태로, 기판(101)의 기준 위치에 대한 기판 커버(10)의 상대 기준 위치와, 레이저 변위계(53)에 의해 계측된 기판 커버(10)의 위치 사이에서의 기판 커버(10)의 위치 어긋남량(Δx1, Δy1, Δθ1)을 연산한다. 이러한 기판(101) 장착전에 계측된 기판 커버(10)의 위치 어긋남량(Δx1, Δy1, Δθ1)의 정보는 기억 장치(116)에 저장(기억)된다.
도 9는 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다. 도 9에서는, 기판 커버 이동 공정(S108)부터 기판 위치 계측 공정(S112)까지의 동작을 나타내고 있다.
도 9의 (a)에서, 기판 커버 이동 공정(S108)으로서, 커버 착탈 처리부(70)는, 기판 커버(10)를 계측 위치로부터 상측으로 이동시킨다. 승강축(28)을 예컨대 상승시킴으로써, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판(101)이 반입된 경우라도 기판 커버(10)와 간섭하지 않는 높이 위치까지 기판 커버(10)를 이동시킨다.
도 9의 (b)에서, 기판 반송 공정(S110)으로서, 반송 처리부(62)는, 기판(101)을 기판 커버 착탈 챔버(148) 내에 반송한다. 그 때문에, 우선은 이하의 반송 동작을 행한다. 우선, 반송 처리부(62)는, 반출 반입구(120)에 배치된 기판(101)의 반송 처리를 행한다.
도 10은 실시형태 1에서의 묘화 장치 내의 반송 경로를 나타내는 상면 개념도이다.
도 11은 실시형태 1에서의 반송 로봇에 의한 반송 모습을 설명하기 위한 개념도이다.
반출 반입구(120)에 배치된 기판(101)은, 게이트 밸브(132)를 연 후, 반송 로봇(122)에 의해 L/L 챔버(130) 내의 지지 부재 상에 반송된다. 그리고, 게이트 밸브(132)를 닫은 후, 게이트 밸브(134)를 열어, 반송 로봇(142)에 의해 로봇 챔버(140)을 통해 기판 커버 착탈 챔버(148) 내의 기판 커버 착탈 기구(30) 상에 반송된다. 단, 여기서는, 기판(101)은, 반송 로봇(142)에 의해 기판 커버 착탈 기구(30)의 3개의 기판 지지핀(40) 상에 그대로 내리면 되는 위치에 반입된 후에, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 반송 로봇(142)의 로봇 핸드(141)에 배치한 상태로, 레이저 변위계(53)로 계측 가능한 계측 위치의 높이로 조정된다.
기판 위치 계측 공정(S112)으로서, 계측 처리부(64)는, 레이저 변위계(53)를 제어하고, 레이저 변위계(53)는, 기판 커버(10)가 기판(101)에 장착되어 있지 않은 상태로, 레이저광(11)을 기판(101)의 측면에 조사하여, 기판(101)의 위치를 계측한다. 기판(101)의 위치는, 기판 커버(10)의 위치를 계측한 경우와 동일한 방법으로 계측하면 된다. 도 7에서 설명한 바와 같이, 예컨대, 기준 위치(X0, Y0)로부터 X', X"의 각 위치에서의 기판(101)의 단부면(측면)까지의 y방향의 거리 ΔY', ΔY''와, 기준 위치(X0, Y0)로부터 Y'의 위치에서의 기판(101)의 단부면(측면)까지의 x방향의 거리 ΔX'를 계측한다. 이러한 3점의 위치 정보에 의해, 계측 좌표계에서의 기판(101)의 x 위치(x2)와 y 위치(y2)와 회전 위치(θ2)를 계측할 수 있다. 여기서는, 기판(101)의 위치로서 (x2, y2, θ2)를 구하고 있지만, 이것으로 한정되지는 않고, 실시형태 1에서는, 적어도 x, y 위치(x2, y2)가 구해지면 된다. 그리고, 기판 커버(10) 장착전에 계측된 기판(101)의 위치 정보는 기억 장치(116)에 저장(기억)된다.
그리고, 계측 처리부(64)는, 레이저 변위계(53)로부터 출력된 위치 데이터를 이용하여 기판(101)의 위치를 연산한다. 그리고, 위치 어긋남 연산부(66)는, 기판 커버(10)가 기판(101)에 장착되어 있지 않은 상태로, 기판(101)의 기준 위치에 대한 위치 어긋남량(Δx2, Δy2, Δθ2)을 연산한다. 이러한 기판 커버(10) 장착전에 계측된 기판(101)의 위치 어긋남량(Δx2, Δy2, Δθ2)의 정보는 기억 장치(116)에 저장(기억)된다.
기판 위치 보정 공정(S114)으로서, 보정 처리부(68)는, 전술한 기판 커버(10)의 상대 기준 위치와, 레이저 변위계(53)에 의해 계측된 기판 커버(10)의 위치 사이에서의 기판 커버(10)의 위치 어긋남량(Δx1, Δy1, Δθ1)만큼 기판(101)의 위치를 이동시킴으로써 기판(101)과 기판 커버(10)의 상대 위치를 보정하도록 제어한다. 여기서는, 우선 기판(101) 자체의 위치 어긋남량(Δx2, Δy2, Δθ2)을 기판(101)의 기준 위치로 보정한 다음, 기판 커버(10)의 위치 어긋남량(Δx1, Δy1, Δθ1)만큼 기판(101)의 위치를 이동시키는 것이 바람직하다. 구체적으로, 이동량은, 기판 커버(10)의 위치 어긋남량(Δx1, Δy1, Δθ1)과 기판(101) 자체의 위치 어긋남량(Δx2, Δy2, Δθ2)의 차분으로 하면 되고, 이러한 이동량만큼 기판(101)의 위치를 이동시키면 된다. 이에 따라, 기판(101)과 기판 커버(10)의 상대 위치를 이상 위치 관계로 할 수 있다.
실제의 위치 보정은, x, y방향의 이동량에 관해서는, 보정 처리부(68)의 제어하에 반송 로봇(142)에 의해 보정한다. x, y방향의 위치 어긋남량의 보정은, 반송 로봇(142)의 아암의 위치를 제어함으로써 행한다. 구체적으로는 이하와 같이 제어한다. 예컨대, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 반송 로봇(142)의 아암(로봇 핸드)에 의해 기판(101)을 지지한 상태로부터, 보정 처리부(68)는, 반송 로봇(142)을 제어하여, 기판 커버 착탈 기구(30)에 배치하는 기판(101)의 위치를 x, y방향의 이동량만큼 기판(101)의 위치를 이동시키도록 제어한다. 반송 로봇(142)은 보정부의 일례이다. 다음으로, 회전 방향의 위치 어긋남량만큼 기판(101)의 위치를 이동시킨다.
도 12는 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다. 도 12에서는, 기판 위치 보정 공정(S114)부터 커버 부착 공정(S116)까지의 동작을 나타내고 있다.
도 12의 (a)에서, x, y방향의 이동량만큼 기판(101)의 위치를 이동시킨 후, 반송 처리부(62)는, 이러한 어긋난 상태의 기판(101)을 기판 커버 착탈 기구(30)의 3개의 기판 지지핀(40) 상에 배치한다. 그리고, 보정 처리부(68)의 제어하에, 3개의 기판 지지핀(40)과 회전 베이스(21)에 의해 구성되는 회전 스테이지에 의해, 회전 방향의 이동량만큼 회전시킴으로써 기판(101)의 위치를 이동시킨다. 이와 같이 회전 방향의 위치 어긋남량(이동량)에 관해서는, 회전 스테이지를 회전시킴으로써 보정한다. 회전 스테이지는 보정부의 일례이다.
도 12의 (b)에서, 커버 부착 공정(S116)으로서, 커버 착탈 처리부(70)는, 기판(101)의 위치를 이동시킴으로써 기판(101)과 기판 커버(10)의 상대 위치가 보정된 기판(101)에 기판 커버(10)를 장착한다. 구체적으로는, 도 12의 (a)에 나타낸 상태로부터, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이 승강축(28)을 하강시킴으로써, 기판 커버(10)가 기판(101) 상에 배치된다. 여기서는, 기판 커버(10)가 부착된 기판(101)을 반출할 수 있도록, 3개의 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)가 볼록부(14)보다 아래쪽에 위치할 때까지 하강시킨다.
도 13은 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다. 도 13에서는, 커버 탑재 기판 계측 위치 이동 공정(S118)부터 커버 탑재 기판 위치 보정 공정(S124)까지의 동작을 나타내고 있다.
도 13의 (a)에서, 커버 탑재 기판 계측 위치 이동 공정(S118)으로서, 반송 처리부(62)의 제어하에, 반송 로봇(142)은, 자신의 로봇 핸드(141)를 기판(101)의 이면 아래쪽에 넣어, 기판 커버(10)가 부착된 기판(101)을 들어 올린다. 그리고, 반송 로봇(142)의 로봇 핸드(141)에 배치한 상태로, 기판(101)을 레이저 변위계(53)로 계측 가능한 계측 위치의 높이로 조정한다.
그리고, 기판 위치 계측 공정(S120)으로서, 계측 처리부(64)의 제어하에, 레이저 변위계(53)에 의해, 묘화부(150)에 의해 묘화되기 전에, 기판 커버(10)가 기판(101)에 장착된 상태로 기판(101)의 위치를 계측한다. 계측 방법은 전술한 내용과 동일하다.
그리고, 기판 위치 어긋남 연산 공정(S122)으로서, 계측 처리부(64)는, 레이저 변위계(53)로부터 출력된 위치 데이터를 이용하여 기판(101)의 위치를 연산한다. 그리고, 위치 어긋남 연산부(66)는, 기판 커버(10)가 기판(101)에 장착된 상태로, 기판(101)의 기준 위치에 대한 위치 어긋남량(Δx3, Δy3, Δθ3)을 연산한다. 이러한 기판 커버(10) 장착후에 계측된 기판(101)의 위치 어긋남량(Δx3, Δy3, Δθ3)의 정보는 기억 장치(116)에 저장(기억)된다.
커버 탑재 기판 위치 보정 공정(S124)으로서, 레이저 변위계(53)에 의해 계측된 기판(101)의 위치에 관해, 기판(101)의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 보정한다. 구체적으로는, x, y방향의 위치 어긋남량(Δx3, Δy3)에 관해서는, 보정 처리부(68)의 제어하에 반송 로봇(142)에 의해 보정한다. 보정 방법은 전술한 내용과 동일하다. 그리고, 보정후에는, 기판(101)을 기판 커버 착탈 기구(30)의 3개의 기판 지지핀(40) 상에 배치한다. 또, 회전 방향의 위치 어긋남량(Δ3)에 관해서는, 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 보정 처리부(68)의 제어하에 회전 스테이지를 회전시킴으로써 보정된다.
이상과 같이 기판 커버(10)와 기판(101)의 상대 위치 관계를 보정한 후, 기판 커버(10) 탑재 기판(101)의 위치 어긋남을 보정한다. 이에 따라, 기판 커버(10)와 기판(101)의 상대 위치 관계도 정밀하게 얼라이먼트할 수 있고, 기판(101)의 위치도 정밀하게 얼라이먼트할 수 있다. 그리고, 이들 위치 어긋남량이 보정된, 기판 커버(10)가 장착된 기판(101)은, 반송 로봇(142)에 의해 그 후 게이트 밸브(136)를 열고, 묘화실(103)의 XY 스테이지(105) 상에 반송된다. 그리고, 게이트 밸브(136)를 닫은 후, XY 스테이지(105) 상의 기판(101)에는 정해진 패턴이 묘화된다.
묘화 공정(S126)으로서, 묘화부(150)는, 기판 커버(10)가 기판(101)에 장착된 상태로, 전자빔(200)을 이용하여, 위치 어긋남량이 보정된 기판(101) 상에 패턴을 묘화한다. 구체적으로는, 우선 묘화 데이터 처리부(60)가 기억 장치(114)로부터 묘화 데이터를 판독하고, 복수단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷(shot) 데이터를 생성한다. 샷 데이터는 기억 장치(144)에 일시적으로 저장된다. 그리고, 묘화 제어부(72)는, 이러한 샷 데이터를 따라서, 제어 회로(112)를 제어하고, 묘화부(150)를 구동한다. 그리고, 묘화부(150) 내에서는 이하와 같이 동작한다.
조사부의 일례가 되는 전자총(201)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 직사각형, 예컨대 장방형의 구멍을 갖는 제1 애퍼처(203) 전체를 조명한다. 여기서, 전자빔(200)을, 우선 직사각형, 예컨대 장방형으로 성형한다. 그리고, 제1 애퍼처(203)를 통과한 제1 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은, 투영 렌즈(204)에 의해 제2 애퍼처(206) 위에 투영된다. 이러한 제2 애퍼처(206) 상에서의 제1 애퍼처 이미지의 위치는, 편향기(205)에 의해 편향 제어되어, 빔형상과 치수를 변화(가변 성형)시킬 수 있다. 그 결과, 전자빔(200)은 매 샷마다 가변 성형된다. 그리고, 제2 애퍼처(206)를 통과한 제2 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은, 대물 렌즈(207)에 의해 촛점을 맞추고, 편향기(208)에 의해 편향된다. 그 결과, 연속 이동하는 XY 스테이지(105) 상의 기판(101)의 원하는 위치에 조사된다. 이상의 동작으로, 복수의 샷의 전자빔(200)을 조사하고, 각 샷에 의해 형성된 샷 도형을 서로 연결함으로써 원하는 패턴이 묘화된다.
묘화가 종료하면, 게이트 밸브(136)를 열어, 묘화실(103)의 XY 스테이지(105)로부터 반송 로봇(142)에 의해 기판 커버(10)가 장착된 기판(101)을 로봇 챔버(140) 내로 이동시킨다. 그리고, 게이트 밸브(136)를 닫은 후, 기판 커버 착탈 챔버(148) 내에 반입한다.
도 14는 실시형태 1에서의 기판 커버 착탈 기구의 구성 및 동작을 나타내는 개념도이다. 도 14에서는, 커버 제거 공정(S128)의 동작을 나타내고 있다.
도 14에서, 커버 제거 공정(S128)으로서, 커버 착탈 처리부(70)는, 묘화 종료후, 기판 커버(10)가 장착된 기판(101)으로부터 기판 커버(10)를 제거한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다. 반송 로봇(142)은, 우선 승강축(28)이 하강한 상태로 기판 커버(10)가 장착된 기판(101)을 3개의 기판 지지핀(40) 상에 배치한다. 이러한 상태로 승강축(28)을 상승시킴으로써, 도 14에 나타낸 바와 같이 기판(101)으로부터 기판 커버(10)가 제거된다. 기판 커버(10)가 제거되면 이하와 같이 얼라이먼트가 이루어지는 것이 바람직하다.
도 15는 실시형태 1에서의 3개의 얼라이먼트 지지 부재의 상면의 형상을 나타내는 개념도이다. 도 15의 (a)에서는, 얼라이먼트 지지 부재(20)의 평면도가, 도 15의 (b)에서는, 얼라이먼트 지지 부재(20)의 정면 단면도가 나타나 있다. 얼라이먼트 지지 부재(20)의 상면에는, 원추형의 홈에 형성된 원추홈부가 형성되어 있다. 도 15의 (c)에서는, 얼라이먼트 지지 부재(22)의 평면도가, 도 15의 (d)에서는, 얼라이먼트 지지 부재(22)의 정면 단면도가 나타나 있다. 얼라이먼트 지지 부재(22)의 상면에는, V자형의 홈으로 형성된 V홈부가 형성되어 있다. 그리고, 도 15의 (e)에서는, 얼라이먼트 지지 부재(24)의 평면도가, 도 15의 (f)에서는, 얼라이먼트 지지 부재(24)의 정면 단면도가 나타나 있다. 얼라이먼트 지지 부재(24)의 상면은, 평면으로 형성된 평면부가 형성되어 있다. 그리고, 각 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)는, 기판 커버(10)의 반구형의 볼록부(14)를 배치한다. 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)는, 착지한 기판 커버(10)의 자체 중량에 의해 기판 커버(10)의 얼라이먼트를 행한다. 즉, 하나의 볼록부(14)가 원추홈부의 경사를 따라서 이동함으로써, 어떤 1점에 위치 결정된다. 또, 다른 하나의 볼록부(14)가 V홈부의 경사에 의해 평면 방향 중 어떤 한방향으로 이동함으로써 위치 결정된다. 그리고, 나머지 하나의 볼록부(14)가 평면부 상에서 평면 방향에 대하여 자유로워진다. 따라서, 원추홈부에 의해 위치 결정된 점을 규준(規準)으로 위치를 확정할 수 있다. 또, 도 15에 나타낸 바와 같이, 얼라이먼트 지지 부재(24)의 상면 높이는, 다른 2개의 얼라이먼트 지지 부재(20, 22)에 볼록부(14)가 배치되었을 때의 높이와 일치하도록 형성된다. 여기서, 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)와 볼록부(14)의 최대 정지 마찰 계수 μ를 이용하여, 원추홈부와 V홈부의 z축에 대한 경사각 θ은, sinθ×cosθ>2μ를 만족하도록 설정되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성함으로써, 승강축(28)을 상승시켜 기판 커버(10)가 얼라이먼트 지지 부재(20, 22, 24)와 접촉을 개시하더라도, 기판 커버(10)의 평면 방향의 이동(옆으로 슬라이딩)은 발생하지 않는다. 또는 발생하더라도 소량이다. 따라서, 기판 커버(10)와 기판(101)의 슬라이딩을 억제 또는 더욱 저감시킬 수 있다. 그 결과, 기판(101)에 슬라이딩에 의해 스크래치가 생기는 것을 억제 또는 더욱 저감시킬 수 있다.
반출 공정(S130)으로서, 반송 처리부(62)는, 기판 커버(10)가 제거된 기판(101)을 반출한다. 구체적으로는, 우선 반송 로봇(142)의 로봇 핸드(141)를 기판 커버(10)가 제거된 기판(101)의 이면측에 넣어 들어 올린다. 그리고, 기판(101)이 지지된 로봇 핸드(141)를 원래 자리로 되돌림으로써, 기판(101)은 로봇 챔버(140)에 반송된다. 그리고, 게이트 밸브(134)를 열어, 반송 로봇(142)에 의해 기판(101)은 로드록 챔버(130) 내의 스테이지에 반송된다. 그리고, 게이트 밸브(134)를 닫은 후, 게이트 밸브(132)를 열어, 반송 로봇(122)에 의해 기판(101)은 반출 반입구(120)에 반출된다.
이상 설명한 반송 동작시에, 각 챔버 내의 진공도가 낮아진 경우에는, 그 때마다 진공 펌프(170)가 작동하여 진공도를 유지한다. 또는, 밸브(172) 또는 밸브(174)가 개폐되어 작동중인 진공 펌프(170)에 의해 진공 상태로 되어, 원하는 진공도를 유지하면 된다.
이상과 같이, 실시형태 1에 의하면, 위치 어긋남을 해소하기 위해 정밀하게 위치를 계측할 수 있다. 또, 기판(101)과 기판 커버(10) 사이의 위치 어긋남을 정밀하게 억제할 수 있다. 또한, 기판 커버(10)를 탑재한 기판(101)의 위치 어긋남에 관해서도 정밀하게 보정할 수 있다.
이상, 구체예를 참조하면서 실시형태에 관해 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들 구체예로 한정되지는 않는다. 전술한 예에서는, 회전 스테이지 기구가, 회전 방향의 위치 어긋남량(Δθ)을 보정하고 회전 방향의 이동량만큼 기판(101)을 이동시키고 있지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 반송 로봇(142)이 x, y방향 위치 외에, 또한, 회전 방향 위치의 위치 어긋남량(Δθ)을 보정하고 회전 방향의 이동량만큼 기판(101)을 이동시키도록 구성해도 좋다.
또, 전술한 예에서는, 기판 커버 착탈 기구(30)에 기판 커버(10)의 얼라이먼트 기능을 부가하고 있지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 전술한 예에서는, 기판 커버 착탈 기구(30) 상의 기판 커버(10)에 위치 어긋남이 생긴 경우라 하더라도, 레이저 변위계(53)로 위치를 계측하여, 기판(101)과의 상대 위치 관계를 보정하고 있기 때문에, 기판 커버 착탈 기구(30)에 의해 얼라이먼트하지 않아도 상관없다.
또, 장치 구성이나 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 관해서는 기재를 생략했지만, 필요한 장치 구성이나 제어 방법을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 예컨대, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 관해서는 기재를 생략했지만, 필요한 제어부 구성을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다.
그 밖에, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절하게 설계 변경할 수 있는 모든 기판에 대한 커버 착탈 기구, 기판에 대한 커버 착탈 방법, 묘화 장치 및 묘화 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 기판 커버 12 : 접점 서포트 부재
14 : 볼록부 16 : 프레임
18 : 핀 20, 22, 24 : 얼라이먼트 지지 부재
21 : 회전 베이스 23 : 회전축
26 : 승강대 28 : 승강축
30 : 기판 커버 착탈 기구 40 : 기판 지지핀
49 : 유리창 53 : 변위 센서
54 : 레이저 발광기 55 : 수광기
60 : 묘화 데이터 처리부 61 : 메모리
62 : 반송 처리부 64 : 계측 처리부
66 : 위치 어긋남 연산부 68 : 보정 처리부
70 : 커버 착탈 처리부 72 : 묘화 제어부
100 : 묘화 장치 101 : 기판
102 : 전자 경통 103 : 묘화실
105 : XY 스테이지 110 : 제어 계산기
112 : 제어 회로 114, 116 : 기억 장치
120 : 반출 반입구 122, 142 : 반송 로봇
130 : 로드록 챔버 132, 134, 136 : 게이트 밸브
140 : 로봇 챔버 148 : 기판 커버 착탈 챔버
150 : 묘화부 160 : 제어부
170 : 진공 펌프 172, 174, 176 : 밸브
200 : 전자빔 201 : 전자총
202 : 조명 렌즈 203, 410 : 제1 애퍼처
204 : 투영 렌즈 205, 208 : 편향기
206, 420 : 제2 애퍼처 207 : 대물 렌즈
330 : 전자선 340 : 시료
411 : 개구 421 : 가변 성형 개구
430 : 하전 입자 소스

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 묘화 대상 기판의 외측 둘레부 전체를 위쪽으로부터 커버하는 기판 커버가 상기 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 레이저광을 조사하여 상기 기판 커버의 단면에서 반사된 반사광을 수광하는 것에 의해, 상기 기판 커버의 위치를 계측하는 레이저 변위계와,
    상기 기판 커버가 상기 기판에 장착된 상태로, 하전 입자빔을 이용하여 상기 기판 상에 패턴을 묘화하는 묘화부와,
    상기 기판 커버가 상기 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 상기 기판의 기준 위치에 대한 상기 기판 커버의 상대 기준 위치와, 상기 레이저 변위계에 의해 계측된 상기 기판 커버의 위치 사이에서의 상기 기판 커버의 위치 어긋남량만큼, 상기 기판의 위치를 이동시킴으로써 상기 기판과 상기 기판 커버의 상대 위치를 보정하는 보정부와,
    상기 기판의 위치를 이동시킴으로써 상기 기판과 상기 기판 커버의 상대 위치가 보정된 상기 기판에 상기 기판 커버를 장착하고, 상기 기판으로부터 상기 기판 커버를 제거하는 기판 커버 착탈 기구부
    를 구비하고,
    상기 레이저 변위계는, 상기 묘화부에 의해 묘화되기 전에, 상기 기판 커버가 상기 기판에 장착된 상태로 상기 기판의 위치를 계측하고,
    상기 보정부는, 상기 기판 커버가 상기 기판에 장착된 상태로, 상기 레이저 변위계에 의해 계측된 상기 기판의 위치에 관해, 상기 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 보정하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  3. 삭제
  4. 묘화 대상 기판의 외측 둘레부 전체를 위쪽으로부터 커버하는 기판 커버가 상기 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 레이저 변위계를 이용하여 레이저광을 조사하여 상기 기판 커버의 단면에서 반사된 반사광을 수광하는 것에 의해, 상기 기판 커버의 위치를 계측하는 공정과,
    상기 기판 커버가 상기 기판에 장착되어 있지 않은 상태로, 상기 기판의 기준 위치에 대한 상기 기판 커버의 상대 기준 위치와, 계측된 상기 기판 커버의 위치 사이에서의 상기 기판 커버의 위치 어긋남량만큼, 상기 기판의 위치를 이동시킴으로써 상기 기판과 상기 기판 커버의 상대 위치를 보정하는 공정과,
    상기 기판의 위치를 이동시킴으로써 상기 기판과 상기 기판 커버의 상대 위치가 보정된 상기 기판에 상기 기판 커버를 장착하는 공정과,
    상기 기판 커버가 상기 기판에 장착된 상태로, 하전 입자빔을 이용하여 상기 기판 상에 패턴을 묘화하는 공정
    을 포함하고,
    상기 레이저 변위계는, 상기 묘화하는 공정 전에, 상기 기판 커버가 상기 기판에 장착된 상태로 상기 기판의 위치를 계측하고,
    상기 기판 커버가 상기 기판에 장착된 상태로, 상기 레이저 변위계에 의해 계측된 상기 기판의 위치에 관해, 상기 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남량을 보정하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
  5. 삭제
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