KR102296682B1 - 리소그래피 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

리소그래피 장치 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

중첩 정밀도 및 스루풋의 점에서 유리한, 복수의 처리부를 갖는 리소그래피 장치를 제공한다.
리소그래피 장치는, 복수의 온도 조정부를 포함하는 중계부와, 제1 챔버와, 제2 챔버와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치된 제2 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치되어, 각각이 기판 상에 패턴을 형성하는 복수의 처리부를 구비하고, 상기 제1 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로 기판을 반송하도록 구성되고, 상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판을 수취하여 상기 복수의 처리부 중 선택된 처리부로 반송한다.

Description

리소그래피 장치 및 물품 제조 방법 {LITHOGRAPHY APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은, 리소그래피 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 물품을 제조하기 위한 리소그래피 장치로서, 예를 들어 임프린트 장치 및 노광 장치 등의 리소그래피 장치를 들 수 있다. 임프린트 장치는, 기판 상에 배치된 임프린트재에 형을 접촉시켜, 그 상태에서 임프린트재를 경화시킴으로써 기판 상에 임프린트재가 경화물을 포함하는 패턴을 형성한다. 노광 장치는, 예를 들어 기판 상에 배치된 감광재에 원판의 패턴을 따르는 광을 투영계를 개재하여 조사함으로써 현상 가능한 잠상을 기판 상(의 감광재)에 형성한다. 잠상이 현상됨으로써 물리적인 패턴이 형성된다. 노광 장치 중에는, 기판 상에 배치된 감광재에 하전 입자선을 조사함으로써 현상 가능한 잠상을 기판 상(의 감광재)에 형성하는 묘화 장치도 있다.
기판은, 온도에 의해 치수가 바뀔 수 있으므로, 리소그래피 장치에는, 목표 온도로 온도 조정된 기판이 공급될 수 있다. 일반적으로는, 카세트로부터 취출된 기판 또는 전처리가 이루어진 기판은, 온도 조정부에서 온도 조절된 후에 리소그래피 장치로 반송된다.
특허문헌 1에는, 레지스트막의 도포 처리 등을 행하는 처리 블록과 노광 처리를 행하는 노광 블록 사이에 인터페이스 블록이 배치된 시스템이 기재되어 있다. 인터페이스 블록에서는, 도포 처리부에서 도포 처리된 후에 인터페이스 블록의 냉각부에 의해 소정의 온도로 냉각된 웨이퍼가 노광 블록의 전달대(EIF-IN)로 반송된다. 또한, 인터페이스 블록에서는, 노광 장치에 의해 노광 처리가 이루어진 웨이퍼가 노광 블록의 전달대(EIF-OUT)로부터 수취된다. 노광 장치에 구비된 반송 기구는, 전달대(EIF-IN)로부터 웨이퍼를 수취하여 웨이퍼 스테이지로 반송하고, 또한, 노광 처리를 종료한 웨이퍼를 웨이퍼 스테이지로부터 수취하여 전달대(EIF-OUT)로 반송하는 것으로서 이해된다.
일본 특허 공개 제2013-162111호 공보
특허문헌 1에 기재된 인터페이스 블록에서는, 웨이퍼는 냉각부에 의해 소정의 온도로 냉각된 후에 전달대(EIF-IN)로 반송되고, 그 후에 노광 장치에 도입된다. 따라서, 특허문헌 1에 기재된 인터페이스 블록에서는, 도포 처리 등이 이루어진 웨이퍼를 온도 조절하여 노광 장치에 공급하는 동작이 비효율적이고, 소정의 온도로 냉각된 웨이퍼가 전달대(EIF-IN)에 놓임으로써 웨이퍼의 온도가 변화할 수 있다. 이것은, 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 정밀도(중첩 정밀도)를 저하시킬 수 있다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 인터페이스 블록은, 스루풋의 향상을 위하여 복수의 처리부(리소그래피 처리부 또는 스테이션)에서 복수의 기판을 병행하여 처리하는 클러스터형의 리소그래피 장치에 대한 적용에 부적합하다. 이것은, 노광 장치에 웨이퍼를 공급하기 위한 전달대(EIF-IN)가 하나밖에 없고, 전달대(EIF-IN)에 있어서 웨이퍼의 지체가 일어날 수 있기 때문이다.
본 발명은, 예를 들어 중첩 정밀도 및 스루풋의 점에서 유리한, 복수의 처리부를 갖는 리소그래피 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 측면은, 리소그래피 장치에 관계되고, 상기 리소그래피 장치는, 복수의 온도 조정부를 포함하는 중계부와, 제1 챔버와, 제2 챔버와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치된 제2 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치되어, 각각이 기판 상에 패턴을 형성하는 복수의 처리부를 구비하고, 상기 제1 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로 기판을 반송하도록 구성되고, 상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정완료의 기판을 수취하여 상기 복수의 처리부 중 선택된 처리부로 반송한다.
본 발명에 따르면, 예를 들어 중첩 정밀도 및 스루풋의 점에서 유리한, 복수의 처리부를 갖는 리소그래피 장치가 제공된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태의 리소그래피 장치의 구성을 도시하는 모식도.
도 2는, 중계부의 구성예를 도시하는 도면.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태의 리소그래피 장치에 있어서의 기판의 제1 반송예를 도시하는 모식도.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태의 리소그래피 장치에 있어서의 기판의 제2 반송예를 도시하는 모식도.
도 5는, 처리부의 일례로서의 임프린트 처리부의 구성예를 도시하는 도면.
도 6은, 물품 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은, 물품 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명을 그 예시적인 실시 형태를 통하여 설명한다.
이하에서는, 리소그래피 장치가 임프린트 장치인 예를 중심으로 하여 설명하지만, 리소그래피 장치는, 기판 상에 잠상을 형성하도록 구성된 노광 장치여도 된다. 임프린트 장치는, 기판 상에 배치된 임프린트재와 형을 접촉시켜, 임프린트재에 경화용의 에너지를 부여함으로써, 형의 요철 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성하는 장치이다. 노광 장치는, 예를 들어 기판 상에 배치된 감광재에 원판의 패턴을 따르는 광을 투영계를 개재하여 조사함으로써 기판 상(의 감광재)에 잠상을 형성하는 장치일 수 있다. 또는, 노광 장치는, 기판 상에 배치된 감광재에 하전 입자선을 조사함으로써 기판 상(의 감광재)에 잠상을 형성하는 장치(묘화 장치)일 수 있다.
임프린트재로서는, 경화용의 에너지가 부여됨으로써 경화하는 경화성 조성물(미경화 상태의 수지라고 칭하는 경우도 있음)이 사용된다. 경화용의 에너지로서는 전자파, 열 등이 사용될 수 있다. 전자파는, 예를 들어 그 파장이 10nm 이상 1mm 이하의 범위로부터 선택되는 광, 예를 들어 적외선, 가시광선, 자외선 등일 수 있다. 경화성 조성물은, 광의 조사에 의해, 또는, 가열에 의해 경화하는 조성물일 수 있다. 이들 중, 광의 조사에 의해 경화하는 광경화성 조성물은, 적어도 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 더 함유해도 된다. 비중합성 화합물은 증감제, 수소 공여체, 내첨부형 이형제, 계면 활성제, 산화 방지제, 중합체 성분 등의 군에서 선택되는 적어도 1종이다. 임프린트재는 토출부에 의해, 액적 형상, 또는 복수의 액적이 연결되어서 생긴 섬 형상 또는 막 형상으로 되어 기판 상에 배치될 수 있다. 임프린트재의 점도(25℃에서의 점도)는, 예를 들어 1mPa·s 이상 100mPa·s 이하일 수 있다. 기판의 재료로서는, 예를 들어 유리, 세라믹스, 금속, 반도체, 수지 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라, 기판의 표면에, 기판과는 다른 재료를 포함하는 부재가 설치되어도 된다. 기판은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 석영 유리이다.
도 1에는, 본 발명의 일 실시 형태의 리소그래피 장치(300)의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 본 명세서 및 첨부 도면에서는, 수평 방향을 XY 평면으로 하는 XYZ 좌표계에 있어서 방향을 나타낸다. XYZ 좌표계에 있어서의 X축, Y축, Z축에 각각 평행한 방향을 X 방향, Y 방향, Z 방향이라로 하고, X축 둘레의 회전, Y축 둘레의 회전, Z축 둘레의 회전을 각각 θX, θY, θZ라 한다. X축, Y축, Z축에 관한 제어 또는 구동은, 각각 X축에 평행한 방향, Y축에 평행한 방향, Z축에 평행한 방향에 관한 제어 또는 구동을 의미한다. 또한, θX축, θY축, θZ축에 관한 제어 또는 구동은, 각각 X축에 평행한 축의 둘레 회전, Y축에 평행한 축의 둘레 회전, Z축에 평행한 축의 둘레 회전에 관한 제어 또는 구동을 의미한다. 또한, 위치는, X축, Y축, Z축의 좌표에 기초하여 특정될 수 있는 정보이고, 자세는 θX축, θY축, θZ축의 값으로 특정될 수 있는 정보이다. 위치 결정은, 위치 및/또는 자세를 제어하는 것을 의미한다. 위치 정렬은, 기판 및 형 중 적어도 한쪽의 위치 및/또는 자세의 제어를 포함할 수 있다. 리소그래피 장치(300)는, 기판(1)을 그 주면(표면)이 수평면(XY 평면)에 평행이 되도록 조작하도록 구성될 수 있다.
리소그래피 장치(300)는, 제1 챔버(100)와, 제2 챔버(200)를 구비할 수 있다. 또한, 리소그래피 장치(300)는, 제1 챔버(100) 내에 배치된 제1 반송부(30)와, 제2 챔버(200) 내에 배치된 제2 반송부(50)와, 제2 챔버(200) 내에 배치된 복수의 처리부(210A 내지 210D)를 구비할 수 있다. 복수의 처리부(210A 내지 210D)는, 각각 기판 상에 패턴을 형성한다. 또한, 리소그래피 장치(300)는, 중계부(40)을 구비할 수 있다. 중계부(40)는 도 2의 (a), (b)를 참조하여 후술되는 바와 같이, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)를 포함한다. 리소그래피 장치(300)는, 제1 반송부(30), 제2 반송부(50), 복수의 처리부(210A 내지 210D) 및 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)를 제어하는 제어부(500)를 더 구비할 수 있다. 중계부(40)에 설치된 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)의 개수는, 제2 챔버(200) 내에 배치된 복수의 처리부(210A 내지 210D)의 개수 이상인 것이 바람직하다. 제어부(500)는 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)에 있어서 기판(1)이 병행하여 온도 조정될 수 있다. 리소그래피 장치(300)는, 복수의 기판 수용기(10A 내지 10H)를 지지하는 지지부(12)를 더 구비할 수 있다.
제1 반송부(30)는, 제1 챔버(100)에 있어서 기판(1)을 반송하도록 구성될 수 있다. 제1 반송부(30)는, 복수의 기판 수용기(10A 내지 10H) 후 제어부(500)에 의해 선택된 기판 수용기로부터 기판(1)을 취출하여 제1 챔버(100)에 있어서 반송하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 반송부(30)는, 중계부(40)의 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D) 중 제어부(500)에 의해 선택된 온도 조정부로 기판(1)을 반송하도록 구성될 수 있다. 제1 반송부(30)는 복수의 반송 로봇으로서, 제1 반송 로봇(30A) 및 제2 반송 로봇(30B)을 포함할 수 있다. 제1 반송 로봇(30A) 및 제2 반송 로봇(30B)은, 제1 챔버(100)에 있어서 기판(1)을 반송하도록 구성될 수 있다. 제1 반송 로봇(30A), 제2 반송 로봇(30B)은, 각각 기판(1)을 보유지지하는 핸드(32A, 32B)를 가질 수 있다.
제2 반송부(50)는, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D) 중 제어부(500)에 의해 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판(1)을 수취하여, 복수의 처리부(210A 내지 210D) 중 제어부(500)에 의해 선택된 처리부로 반송할 수 있다. 제2 반송부(50)는 하나 또는 복수의 핸드(52)를 가질 수 있다. 제2 반송부(50)는 복수의 온도 조정부(41A 내지 D) 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판(1)을 핸드(52)에 의해 수취하여 보유지지할 수 있다. 그리고, 제2 반송부(50)는, 핸드(52)에 의해 해당 온도 조정이 완료된 기판(1)을 보유지지한 채, 복수의 처리부(210A 내지 D) 중 선택된 처리부로 반송할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)의 어느 것인가에 의해 온도 조정된 기판(1)은, 제2 챔버(200) 내에 배치된 제2 반송부(50)에 의해 복수의 처리부(210A 내지 210D) 중 선택된 처리부로 반송된다. 이에 의해, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)의 어느 것인가에 의해 온도 조정된 기판(1)은, 그 온도가 목표 범위로 유지된 채 복수의 처리부(210A 내지 210D) 중 선택된 처리부로 반송된다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)의 어느 것인가로부터 처리부(210A 내지 210D) 중 선택된 처리부에 대하여 제2 챔버(200) 중의 제2 반송부(50)에 의해 직접 반송된다. 이에 의해, 온도 조정부와 처리부 사이에서 기판(1)의 지체가 발생할 수 있는 문제를 해소할 수 있다.
도 2의 (a), (b)에 예시되는 바와 같이, 중계부(40)는 기판(1)을 수용하는 복수의 수용부(47)를 가질 수 있다. 또한, 중계부(40)는 복수의 제1 액세스 개구 AOP1과, 복수의 제2 액세스 개구 AOP2를 가질 수 있다. 복수의 제1 액세스 개구 AOP1은, 제1 챔버(100)의 측으로부터 제1 반송부(30)가 복수의 수용부(47)에 액세스하기 위하여 이용될 수 있다. 복수의 제2 액세스 개구 AOP2는, 제2 챔버(200)의 측으로부터 제2 반송부(50)가 복수의 수용부(47)에 액세스하기 위하여 이용될 수 있다. 복수의 수용부(47)의 전부 또는 일부의 각각에 대하여, 전술한 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D) 중 어느 하나가 배치될 수 있다. 도 2의 (a), (b)에 나타난 예에서는, 복수의 수용부(47)의 일부 각각에, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D) 중 어느 하나가 배치되고, 복수의 수용부(47)의 다른 일부의 각각에, 기판을 지지하기 위한 지지부(45A, 45B) 중 어느 하나가 배치되어 있다. 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)는, 기판을 지지하는 지지부로서도 기능한다. 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)는, 기판(1)의 온도를 제어부(500)로부터 지시된 온도 범위 내의 온도로 조정한다. 지지부(45A, 45B)는, 기판의 온도를 조정하는 기능을 갖고 있어도 된다.
제1 액세스 개구 AOP1은, 제1 반송 로봇(30A)이 복수의 수용부(47)에 액세스하기 위한 제1 개구 OPA와, 제2 반송 로봇(30B)이 복수의 수용부(47)에 액세스하기 위한 제2 개구 OPB를 포함할 수 있다. 이에 의해, 복수의 수용부(47) 중 서로 다른 수용부에 대하여, 제1 반송 로봇(30A) 및 제2 반송 로봇(30B)은, 서로 간섭하지 않고, 동시에 액세스할 수 있다.
리소그래피 장치(300)는, 제1 챔버(100)의 내부 공간과 제2 챔버(200)의 내부 공간이 적어도 중계부(40)를 개재하여 연통하도록 구성될 수 있다. 제1 챔버(100)의 내부 공간의 압력은, 제2 챔버(200)의 내부 공간의 압력보다도 낮게 유지될 수 있다. 리소그래피 장치(300)는, 예를 들어 제2 챔버(200)의 내부 공간에 대하여 온도 조정된 기체(전형적으로는, 클린 드라이 에어 등의 공기)를 공급하는 기체 공급부(250)를 구비할 수 있다. 기체 공급부(250)는, 케미컬 필터 등의 필터를 개재하여 기체를 제2 챔버(200)의 내부 공간에 공급하도록 구성될 수 있다. 기체 공급부(250)에 의해 제2 챔버(200)의 내부 공간에 공급된 기체는, 화살표(254)에 도시된 바와 같이, 중계부(40)(의 제2 액세스 개구 AOP2 및 제1 액세스 개구 AOP1)를 개재하여 제1 챔버(100)에 유입될 수 있다. 제1 챔버(100)에 유입한 기체는, 제1 챔버(100)에 설치된 배기 개구(도시하지 않음)를 통하여 제1 챔버(100)의 밖으로 배기될 수 있다. 이에 의해, 제1 챔버(100)의 내부 공간의 압력이 제2 챔버(200)의 내부 공간의 압력보다도 낮게 유지될 수 있다. 또한, 제2 챔버(200)의 내부 공간의 온도가 조정되는 것 외에, 제1 챔버(100)의 내부 공간의 온도가 조정된다.
중계부(40)는, 제1 챔버(100)의 내부 공간과 제2 챔버(200)의 내부 공간 사이에 배치될 수 있다. 중계부(40)는, 예를 들어 제1 챔버(100)로 둘러싸인 공간의 일부를 점유하도록 배치되어도 되고, 제2 챔버(200)로 둘러싸인 공간의 일부를 점유하도록 배치되어도 된다.
리소그래피 장치(300)는, 제1 챔버(100) 중에 있어서 기판(1)의 얼라인먼트를 위한 처리를 행하는 얼라인먼트부(20)를 구비할 수 있다. 얼라인먼트부(20)는, 기판(1)의 위치 및 방향을 목표 위치 및 목표 방향으로 조정하기 위하여 이용될 수 있다. 리소그래피 장치(300)는, 제1 챔버(100) 중에 있어서 기판(1)을 가열하는 하나 또는 복수의 가열부(21A 내지 21F)를 구비할 수 있다. 이하에서는, 가열부(21A 내지 21F)를 대표적으로 가열부(21)라고도 기재한다. 가열부(21A 내지 21F)는, 예를 들어 기판(1)을 설정된 온도(예를 들어, 230℃ 내지 280℃의 범위 내의 임의의 온도)까지 가열함으로써, 기판(1)에 부착되어 있는 유기물 등의 오염 물질을 제거하도록 구성될 수 있다. 가열부(21A 내지 21F)의 개수는, 예를 들어 복수의 처리부(210A 내지 210D)의 개수 이상이 될 수 있다. 리소그래피 장치(300)는, 제1 챔버(100) 중에 있어서 기판(1)을 냉각하는 하나 또는 복수의 냉각부(25A 내지 25F)를 구비할 수 있다. 이하에서는, 냉각부(25A 내지 25F)를 대표적으로 냉각부(25)라고도 기재한다. 냉각부(25A 내지 25F)는, 가열부(21A 내지 21F)에 의해 가열된 기판(1)을 설정된 온도(예를 들어, 23℃)까지 급속 냉각하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 기판(1)의 냉각을 기다리는 시간을 단축하고, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 3에는, 리소그래피 장치(300)에 있어서의 기판(1)의 제1 반송예가 모식적으로 도시되어 있다. 기판(1)의 반송은, 제어부(500)가 제1 반송부(30) 및 제2 반송부(50)를 제어함으로써 이루어진다. 먼저, 제1 챔버(100)에 있어서의 기판(1)의 반송에 대하여 설명한다. 기판 수용기(10A 내지 10H) 중 제어부(500)에 의해 선택된 기판 수용기로부터 제1 반송부(30)에 의해 기판(1)이 취출되어, 얼라인먼트부(20)로 반송된다. 얼라인먼트부(20)에서는, 기판(1)의 위치 및 방향의 계측을 포함하는 얼라인먼트 처리가 이루어진다. 기판(1)의 위치 및 방향을 목표 위치 및 목표 방향에 일치시키는 동작은, 얼라인먼트부(20)에 의해 이루어져도 되고, 해당 동작의 일부는, 얼라인먼트부(20)에 의한 계측 결과에 기초하여 제1 반송부(30)에 의해 이루어져도 된다.
얼라인먼트 처리의 종료 후, 제1 반송부(30)에 의해 얼라인먼트부(20)로부터 가열부(21)로 기판(1)이 반송된다. 가열부(21)에서는, 기판(1)이 설정된 온도(예를 들어, 230℃ 내지 280℃의 범위 내의 임의의 온도)까지 가열되고, 이에 의해, 기판(1)에 부착되어 있는 유기물 등의 오염 물질이 제거된다. 계속해서, 제1 반송부(30)에 의해 가열부(21)로부터 냉각부(25)로 기판(1)이 반송된다. 냉각부(25)에서는, 기판(1)이 설정된 온도(예를 들어, 23℃)까지 급속 냉각된다. 계속해서, 제1 반송부(30)에 의해 냉각부(25)로부터 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D) 중 제어부(500)에 의해 선택된 온도 조정부로 기판(1)이 반송되어, 해당 온도 조정부에 의해 기판(1)이 설정된 온도 범위 내의 온도가 되도록 온도 조정된다.
계속해서, 제2 챔버(200)에 있어서의 기판(1)의 반송에 대하여 설명한다. 제2 챔버(200) 내에 배치된 제2 반송부(50)에 의해 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D) 중 제어부(500)에 의해 선택된 온도 조정부로부터 복수의 처리부(210A 내지 210D) 중 제어부(500)에 의해 선택된 처리부로 기판(1)이 반송된다. 기판(1)이 반송된 처리부는, 기판(1) 상에 패턴을 형성한다. 패턴이 형성된 기판(1)은 처리부로부터, 복수의 지지부(45A, 45B) 중 제어부(500)에 의해 선택된 지지부로 반송된다.
이상과 같은 기판의 반송 및 처리는, 복수의 처리부(210A 내지 210D)에 의해 복수의 기판(1)이 병행하여 처리되도록 이루어진다. 여기서, 도 3에 도시된 예에서는, 하나의 기판 수용기에 수용된 기판(1)은 그 기판 수용기에 대응하는 온도 조정부에 의해 온도 조정되고, 그 기판 수용기에 대응하는 처리부에 의해 처리되어, 그 기판 수용기에 수용될 수 있다. 환언하면, 복수의 온도 조정부(41A 내지 D) 및 복수의 처리부(210A 내지 D)는, 하나의 온도 조정부에 하나의 처리부가 대응하도록 대응지어져 있다. 그리고, 제2 반송부(50)는, 복수의 온도 조정부(41A 내지 D)의 각각에 있어서 온도 조정된 기판(1)을 복수의 처리부(210A 내지 D) 중 대응하는 처리부로 반송한다. 이에 의해, 하나의 기판 수용부에 수용된 기판(1)을 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D) 사이의 기기차 및 복수의 처리부(210A 내지 210D) 사이의 기기차의 영향을 받지 않고 처리할 수 있다.
여기서, 예를 들어 온도 조정부(41A)와 처리부(210A), 온도 조정부(41B)와 처리부(210B), 온도 조정부(41C)와 처리부(210C), 온도 조정부(41D)와 처리부(210D)가 각각 대응지어져 있는 경우를 생각한다. 이 경우에 있어서, 처리부(210A)에 있어서 트러블이 발생하면, 온도 조정부(41A)에 존재하는 기판(1)은, 처리부(210A)가 트러블로부터 복귀할 때까지 대기시켜질 수 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 온도 조정부(41A) 이외에 온도 조정부(41B 내지 41D)가 존재하고, 제2 반송부(50)가 다른 온도 조정부(41B 내지 41)에 액세스 가능하다. 따라서, 예를 들어 온도 조정부(41B 내지 41D) 및 처리부(210B 내지 210D)에 의한 처리는, 처리부(210A)에 있어서의 트러블의 영향을 받는 경우가 없다. 가령, 온도 조정부(41A) 이외에, 제2 반송부(50)가 액세스 가능한 온도 조정부(41B 내지 41D)가 존재하지 않는 경우에는, 온도 조정부(41A)에 있어서 기판(1)의 지체가 발생하고, 처리부(210B 내지 210D)에 의한 처리가 밀리게 된다.
도 4에는, 리소그래피 장치(300)에 있어서의 기판(1)의 제2 반송예가 모식적으로 도시되어 있다. 기판(1)의 반송은, 제어부(500)가 제1 반송부(30) 및 제2 반송부(50)를 제어함으로써 이루어진다. 이하에서는, 도 3을 참조하면서 설명한 제1 반송예와의 상위점을 설명한다. 이하에서 언급하지 않는 사항은, 도 3을 참조하면서 설명한 제1 반송예와 공통될 수 있다.
제2 반송예에서는, 제어부(500)는 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)에서 온도 조정된 기판(1)을 복수의 처리부(210A 내지 210D) 중 기판(1)을 받아들이기 가능한 처리부에 대하여 제2 반송부(50)에 의해 반송시킨다. 이에 의해 리소그래피 장치(300)에 있어서의 기판(1)의 처리 스루풋을 향상시킬 수 있다. 여기서, 일례로서, 처리부(210A 내지 210C)가 기판(1)의 처리 중이고, 처리부(210D)가 기판(1)의 제공을 기다리고 있는 상태를 생각한다. 이 상태에서는, 제어부(500)는 복수의 온도 조정부(41A 내지 41)의 어느 것인가에 있어서 온도 조정이 완료된 기판(1)이 처리부(210D)로 반송되도록 제2 반송부(50)를 제어할 수 있다.
상기와 같은 제어 대신에, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)의 일부를 복수의 처리부(210A 내지 S10D)의 일부에 대하여 할당하고, 복수의 온도 조정부(41A 내지 41D)의 다른 일부를 복수의 처리부(210A 내지 S10D)의 다른 일부에 대하여 할당해도 된다. 이러한 제어는, 예를 들어 복수의 처리부(210A 내지 S10D)의 일부가 요구하는 기판(1)의 온도와, 복수의 처리부(210A 내지 210D)의 다른 일부가 요구하는 기판(1)의 온도가 상이한 경우에 유용하다.
도 5에는, 처리부(210A 내지 210D)의 일례로서의 임프린트 처리부(210)의 구성예가 나타나 있다. 임프린트 처리부(210)는, 임프린트에 의해 기판(1) 상에 패턴을 형성한다. 예를 들어, 임프린트 처리부(210)는, 기판(1) 상에 배치된 임프린트재(15)에 형(5)(의 패턴 영역(5a))을 접촉시켜, 그 상태에서 임프린트재(15)를 경화시킴으로써 기판(1) 상에 임프린트재(15)의 경화물을 포함하는 패턴을 형성한다.
임프린트 처리부(210)는, 기판(1)을 보유지지하는 기판 보유지지부(2), 기판 보유지지부(2)를 구동함으로써 기판(1)을 구동하는 기판 구동 기구(3), 및 기판 보유지지부(2) 및 기판 구동 기구(3)를 지지하는 지지 베이스(4)를 포함할 수 있다. 또한, 임프린트 처리부(210)는, 형(5)을 보유지지하여 형(5)을 구동하는 형 구동 기구(16)를 구비할 수 있다. 또한, 임프린트 처리부(210)는, 기판(1) 상에 배치된 임프린트재(15)에 그것을 경화시키기 위한 에너지(예를 들어, 광)를 조사하는 경화부(6)를 구비할 수 있다. 또한, 임프린트 처리부(210)는, 기판(1) 상에 임프린트재(15)를 배치하는 도포부(디스펜서)(17), 및 도포부(17)에 임프린트재(15)를 공급하는 공급부(8)를 구비할 수 있다. 또한, 임프린트 처리부(210)는, 기판(1)과 형(5)의 얼라인먼트를 위한 계측을 행하는 얼라인먼트 스코프(11)를 구비할 수 있다. 이상의 구성 요소는, 하우징(13) 내에 배치될 수 있다. 하우징(13)의 내부 공간은, 공조기(14a)에 의해 높은 청정도로 유지될 수 있다. 기판 보유지지부(2)에는, 전술한 제2 반송부(50)에 의해 기판(1)이 반송되어, 패턴이 형성된 기판(1)은 제2 반송부(50)에 의해 기판 보유지지부(2)로부터 제거된다.
이하, 임프린트 처리부(210)를 사용하여 물품을 제조하는 물품 제조 방법을 설명한다. 임프린트 처리부(210)를 사용하여 형성한 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 항구적으로, 또는 각종 물품을 제조할 때에 일시적으로, 사용된다. 물품이란, 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 또는, 형 등이다. 전기 회로 소자로서는 DRAM, SRAM, 플래시 메모리, MRAM과 같은, 휘발성 또는 불휘발성의 반도체 메모리나, LSI, CCD, 이미지 센서, FPGA와 같은 반도체 소자 등을 들 수 있다. 광학 소자로서는 마이크로 렌즈, 도광체, 도파로, 반사 방지막, 회절 격자, 편광 소자, 컬러 필터, 발광 소자, 디스플레이, 태양 전지 등을 들 수 있다. MEMS로서는 DMD, 마이크로 유로, 전기 기계 변환 소자 등을 들 수 있다. 기록 소자로서는 CD, DVD와 같은 광 디스크, 자기 디스크, 광자기 디스크, 자기 헤드 등을 들 수 있다. 센서로서는, 자기 센서, 광 센서, 자이로 센서 등을 들 수 있다. 형으로서는, 임프린트용의 몰드 등을 들 수 있다.
경화물의 패턴은, 상기 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서, 그대로 사용되거나, 또는, 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판의 가공 공정에 있어서 에칭 또는 이온 주입 등이 행해진 후, 레지스트 마스크는 제거된다.
이어서, 물품 제조 방법의 구체예에 대하여 설명한다. 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 절연체 등의 피가공재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비하고, 계속해서, 잉크젯법 등에 의해, 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 여기에서는, 복수의 액적 형상이 된 임프린트재(3z)가 기판 상에 부여된 모습을 나타내고 있다.
도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 임프린트용의 형(4z)을, 그 요철 패턴이 형성된 측을 기판 상의 임프린트재(3z)를 향하여, 대향시킨다. 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1)과 형(4z)을 접촉시켜, 압력을 가한다. 임프린트재(3z)는 형(4z)과 피가공재(2z)의 간극에 충전된다. 이 상태에서 경화용의 에너지로서 광을 형(4z)을 투과하여 조사하면, 임프린트재(3z)는 경화한다.
도 6의 (d)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후, 형(4z)과 기판(1z)을 분리하면, 기판(1z) 상에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에 대응한 형상으로 되어 있으며, 즉, 임프린트재(3z)에 형(4z)의 요철 패턴이 전사되게 된다.
도 6의 (e)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 내에칭 마스크로서 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면 중, 경화물이 없거나 또는 얇게 잔존한 부분이 제거되어, 홈(5z)이 된다. 도 6의 (f)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는 경화물의 패턴을 제거했지만, 가공 후에도 제거하지 않고, 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연용의 막, 즉, 물품의 구성 부재로서 이용해도 된다.
이어서, 물품 제조 방법의 다른 예에 대하여 설명한다. 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 석영 유리 등의 기판(1y)을 준비하고, 계속해서, 잉크젯법 등에 의해, 기판(1y)의 표면에 임프린트재(3y)를 부여한다. 필요에 따라, 기판(1y)의 표면에 금속이나 금속 화합물 등의 다른 재료의 층을 형성해도 된다.
도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 임프린트용의 형(4y)을, 그 요철 패턴이 형성된 측을 기판 상의 임프린트재(3y)를 향해, 대향시킨다. 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3y)가 부여된 기판(1y)과 형(4y)을 접촉시켜, 압력을 가한다. 임프린트재(3y)는 형(4y)과 기판(1y)의 간극에 충전된다. 이 상태에서 광을 형(4y)을 투과하여 조사하면, 임프린트재(3)는 경화한다.
도 7의 (d)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3y)를 경화시킨 후, 형(4y)과 기판(1y)을 분리하면, 기판(1y) 상에 임프린트재(3y)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이렇게 하여 경화물의 패턴을 구성 부재로서 갖는 물품이 얻어진다. 또한, 도 7의 (d)의 상태에서 경화물의 패턴을 마스크로 하여, 기판(1y)을 에칭 가공하면, 형(4y)에 대하여 오목부와 볼록부가 반전된 물품, 예를 들어 임프린트용의 형을 얻을 수도 있다.
1: 기판
20: 얼라인먼트부,
21A-21F: 가열부,
25A-25F: 냉각부,
30: 제1 반송부,
30A: 제1 반송 로봇,
30B: 제2 반송 로봇,
40: 중계부,
41A 내지 41D: 온도 조정부,
45A, 45B: 지지부
50: 제2 반송부,
52: 핸드,
210A 내지 210D: 처리부,
300: 리소그래피 장치.

Claims (19)

  1. 복수의 온도 조정부 및 지지부를 포함하는 중계부와, 제1 챔버와, 제2 챔버와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치된 제2 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치되어, 각각이 기판 상에 패턴을 형성하는 복수의 처리부를 구비하고,
    상기 복수의 온도 조정부의 개수는, 상기 복수의 처리부의 개수 이상이며,
    상기 제1 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로 기판을 반송하도록 구성되고, 상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판을 수취하여 상기 복수의 처리부 중 선택된 처리부로 반송하며, 상기 제2 반송부는 상기 처리부에서 패턴이 형성된 기판을 상기 지지부로 반송하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반송부는 핸드를 갖고, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판을 상기 핸드에 의해 수취하여 보유지지하고, 상기 핸드에 의해 해당 온도 조정이 완료된 기판을 보유지지한 채 상기 복수의 처리부 중 선택된 처리부로 반송하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중계부는 상기 지지부를 포함하여 2 이상의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중계부는, 각각이 기판을 수용하는 복수의 수용부와, 상기 제1 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제1 액세스 개구와, 상기 제2 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제2 액세스 개구를 갖고,
    상기 복수의 수용부는 중력 방향으로 적층하여 설치되어 있으며,
    상기 복수의 수용부의 전부 또는 일부의 각각에, 상기 복수의 온도 조정부와 상기 지지부 중 어느 하나가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 챔버의 내부 공간과 상기 제2 챔버의 내부 공간이 적어도 상기 중계부를 개재하여 연통하고 있는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 챔버의 상기 내부 공간의 압력이 상기 제2 챔버의 상기 내부 공간의 압력보다 낮은 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 챔버의 상기 내부 공간에 온도 조정된 기체를 공급하는 공급부를 더 구비하고, 상기 공급부에 의해 상기 제2 챔버의 상기 내부 공간에 공급된 기체가 상기 중계부를 개재하여 상기 제1 챔버에 유입하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 반송부는, 제1 반송 로봇 및 제2 반송 로봇을 포함하고, 상기 제1 액세스 개구는, 상기 제1 반송 로봇이 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 제1 개구와, 상기 제2 반송 로봇이 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 제2 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내에 있어서 기판의 얼라인먼트를 위한 처리를 행하는 얼라인먼트부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내에 있어서 기판을 가열하는 가열부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내에 있어서 기판을 냉각하는 냉각부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 온도 조정부 및 상기 복수의 처리부는, 하나의 온도 조정부에 하나의 처리부가 대응하게 대응지어져 있고, 상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부의 각각에 있어서 온도 조정된 기판을 상기 복수의 처리부 중 대응하는 처리부로 반송하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부의 각각에 있어서 온도 조정된 기판을 상기 복수의 처리부 중 기판의 받아들이기가 가능한 처리부로 반송하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 처리부 중 적어도 하나의 처리부는, 임프린트에 의해 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 처리부 중 적어도 하나의 처리부는, 기판 상에 잠상을 형성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 리소그래피 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 공정에 있어서 상기 패턴이 형성된 기판의 처리를 행하는 공정을 포함하고,
    상기 처리가 행해진 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는, 물품 제조 방법.
  17. 복수의 온도 조정부를 포함하는 중계부와, 제1 챔버와, 제2 챔버와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치된 제2 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치되어, 각각이 기판 상에 패턴을 형성하는 복수의 처리부를 구비하고,
    상기 제1 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로 기판을 반송하도록 구성되고, 상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판을 수취하여 상기 복수의 처리부 중 선택된 처리부로 반송하고,
    상기 중계부는, 각각이 기판을 수용하는 복수의 수용부와, 상기 제1 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제1 액세스 개구와, 상기 제2 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제2 액세스 개구를 갖고,
    상기 복수의 수용부의 전부 또는 일부의 각각에, 상기 복수의 온도 조정부 중 어느 하나가 배치되어 있고,
    상기 제1 챔버의 내부 공간과 상기 제2 챔버의 내부 공간이 적어도 상기 중계부를 개재하여 연통하고 있고,
    상기 제1 챔버의 상기 내부 공간의 압력이 상기 제2 챔버의 상기 내부 공간의 압력보다 낮은 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  18. 복수의 온도 조정부를 포함하는 중계부와, 제1 챔버와, 제2 챔버와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치된 제2 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치되어, 각각이 기판 상에 패턴을 형성하는 복수의 처리부를 구비하고,
    상기 제1 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로 기판을 반송하도록 구성되고, 상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판을 수취하여 상기 복수의 처리부 중 선택된 처리부로 반송하고,
    상기 중계부는, 각각이 기판을 수용하는 복수의 수용부와, 상기 제1 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제1 액세스 개구와, 상기 제2 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제2 액세스 개구를 갖고,
    상기 복수의 수용부의 전부 또는 일부의 각각에, 상기 복수의 온도 조정부 중 어느 하나가 배치되어 있고,
    상기 제1 챔버의 내부 공간과 상기 제2 챔버의 내부 공간이 적어도 상기 중계부를 개재하여 연통하고 있고,
    상기 제2 챔버의 상기 내부 공간에 온도 조정된 기체를 공급하는 공급부를 더 구비하고, 상기 공급부에 의해 상기 제2 챔버의 상기 내부 공간에 공급된 기체가 상기 중계부를 개재하여 상기 제1 챔버에 유입하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  19. 복수의 온도 조정부를 포함하는 중계부와, 제1 챔버와, 제2 챔버와, 상기 제1 챔버 내에 배치된 제1 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치된 제2 반송부와, 상기 제2 챔버 내에 배치되어, 각각이 기판 상에 패턴을 형성하는 복수의 처리부를 구비하고,
    상기 제1 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로 기판을 반송하도록 구성되고, 상기 제2 반송부는, 상기 복수의 온도 조정부 중 선택된 온도 조정부로부터 온도 조정이 완료된 기판을 수취하여 상기 복수의 처리부 중 선택된 처리부로 반송하고,
    상기 중계부는, 각각이 기판을 수용하는 복수의 수용부와, 상기 제1 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제1 액세스 개구와, 상기 제2 반송부가 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 복수의 제2 액세스 개구를 갖고,
    상기 복수의 수용부의 전부 또는 일부의 각각에, 상기 복수의 온도 조정부 중 어느 하나가 배치되어 있고,
    상기 제1 반송부는, 제1 반송 로봇 및 제2 반송 로봇을 포함하고, 상기 제1 액세스 개구는, 상기 제1 반송 로봇이 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 제1 개구와, 상기 제2 반송 로봇이 상기 복수의 수용부에 액세스하기 위한 제2 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
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