KR20150092001A - 리소그래피 장치, 리소그래피 시스템 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

리소그래피 장치, 리소그래피 시스템 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판에 레지스트를 도포하는 도포 장치로부터 반송된 기판에 패턴을 형성하는 처리를 행하는 리소그래피 장치를 제공하며, 상기 리소그래피 장치는, 상기 도포 장치에 의해 레지스트가 도포되어 상기 처리가 행해질 복수의 기판 중 상기 도포 장치로부터 상기 리소그래피 장치로 반송되는 처리 대상 기판을 특정하는 제1 특정 정보를, 상기 도포 장치로부터 취득하도록 구성된 취득 유닛과, 상기 제1 특정 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋 보정 정보로부터 상기 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋 보정 정보를 선택하고, 선택된 상기 오프셋 보정 정보를 사용해서 상기 처리 대상 기판에 상기 처리를 행하도록 구성된 처리 유닛을 포함한다.

Description

리소그래피 장치, 리소그래피 시스템 및 물품의 제조 방법{LITHOGRAPHY APPARATUS, LITHOGRAPHY SYSTEM, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은, 리소그래피 장치, 리소그래피 시스템 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스, 액정 디바이스 등의 제조 공정인 리소그래피 공정에서, 레티클(마스크)의 패턴을 투영 광학계를 개재하여 기판(표면에 레지스트가 도포된 웨이퍼나 유리 플레이트)에 전사하는 노광 장치가 사용되고 있다. 반도체 디바이스의 리소그래피 공정에는, 노광 장치에 의한 노광 공정의 전공정으로서, 레지스트(포토레지스트)를 기판의 표면에 도포하는 도포 공정이 있고, 후속 공정으로서, 패턴이 전사된 기판을 현상하는 현상 공정이 있다. 도포 공정 및 현상 공정을 행하는 장치로서, 기판을 고속 회전시키면서 레지스트를 기판의 표면에 균일하게 도포하는 도포 기능(스핀 코터)과, 현상 기능을 갖는 코터/디벨로퍼라고 불리는 도포/현상 장치가 있다.
노광 장치와 도포/현상 장치 사이의 기판의 반송은, 각 공정에서 처리된 로트를 반입하는 번잡한 동작을 피하고, 또한, 레지스트의 화학적 특성을 유지하면서 스루풋을 향상시키기 위해서, 인접하는 장치 사이에 배치된 기판 반송 기구가 자동으로 행한다. 또한, 이와 같이 노광 장치와 도포/현상 장치를 접속하는 방식은 인라인 접속이라고 불리고, 많은 리소그래피 시스템에서 채용되고 있다.
반도체 디바이스의 리소그래피 공정에서는, 에칭이나 불순물의 주입을 행할 때에 마스크로 기능하는 레지스트 패턴이 형성된다. 이 경우, 기판에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치에 기초하여 노광 위치를 보정하면서(즉, 얼라인먼트 처리를 행하면서), 하부의 패턴에 레티클의 패턴을 중첩시키는 노광이 행하여진다.
중첩 정밀도를 향상시키기 위해서, 기판의 모든 샷 영역에 대해서 얼라인먼트 처리를 행할 수 있다. 이러한 기술을 반도체 디바이스의 제조 공정에 적용하기 위해서는, 스루풋의 요건 또한 만족시킬 필요가 있다. 이러한 상황에서, 제1 층의 패턴의 형성 위치 왜곡을 나타내는 초기 왜곡 데이터를 제2 층 및 그 이후의 층의 패턴 노광의 얼라인먼트에 사용함으로써, 제2 층 및 그 이후의 층의 얼라인먼트 검출 횟수를 저감시키는 기술이 일본 특허 제4419233호 및 일본 특허 제4905617호에서 제안되었다.
중첩 정밀도와 스루풋을 더욱 향상시키기 위해서, 단일 로트 내의 각 기판마다 변화하는 보정값(오프셋)을 관리하고, 각 보정값을 반영하는 것을 고려할 수 있다.
그러나, 기판 단위로 오프셋을 반영하여 중첩 정밀도를 향상시킬 경우, 각 기판마다 오프셋이 제대로 반영되지 않고 중첩 정밀도를 양호하게 유지할 수 없는 경우가 있다. 이것은, 예를 들어 도포/현상 장치에서, 기판 소실이 발생하고, 로트의 기판의 결함(누락)이 발생한 경우, 기판 단위의 오프셋과 처리 대상 기판의 관계에 부정합(기판 어긋남)이 발생하기 때문이다. 이 경우, 이러한 로트의 기판에서는 중첩 정밀도가 저하되어, 재작업이 필요하게 된다.
일본 특허 제4419233호 일본 특허 제4905617호
본 발명은, 로트의 복수의 기판 중 처리 대상 기판에 대하여, 대응하는 오프셋 보정 정보를 반영하는 데에 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 레지스트를 도포하는 도포 장치로부터 반송된 기판에 패턴을 형성하는 처리를 행하는 리소그래피 장치로서, 상기 도포 장치에 의해 레지스트가 도포되어 상기 처리가 행해질 복수의 기판 중 상기 도포 장치로부터 상기 리소그래피 장치로 반송되는 처리 대상 기판을 특정하는 제1 특정 정보를, 상기 도포 장치로부터 취득하도록 구성된 취득 유닛과, 상기 제1 특정 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋 보정 정보로부터 상기 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋 보정 정보를 선택하고, 선택된 상기 오프셋 보정 정보를 사용해서 상기 처리 대상 기판에 상기 처리를 행하도록 구성된 처리 유닛을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부 도면을 참조하여 아래의 예시적인 실시 형태의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면으로서의 리소그래피 시스템의 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 도 1에 도시하는 노광 장치의 노광 처리 유닛의 구성을 도시하는 개략도.
도 3은 종래 기술에서의 노광 장치, 도포/현상 장치 및 호스트 컴퓨터 사이의 시퀀스 타이밍 차트.
도 4는 노광 장치에서의 로트에 대응하는 보정값 및 기판 단위의 오프셋의 반영을 개념적으로 도시하는 도면.
도 5는 기판 소실이 발생한 경우에 로트에 대응하는 보정값 및 기판 단위의 오프셋의 반영을 개념적으로 도시하는 도면.
도 6은 본 실시 형태에서의 노광 장치, 도포/현상 장치 및 호스트 컴퓨터 사이의 시퀀스 타이밍 차트.
도 7은 본 실시 형태에서 기판 소실이 발생한 경우에 로트에 대응하는 보정값 및 기판 단위의 오프셋의 반영을 개념적으로 도시하는 도면.
본 발명의 바람직한 실시 형태가 첨부 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타내고, 그 반복적인 설명은 생략될 것임에 주의한다.
도 1은 본 발명의 일측면으로서의 리소그래피 시스템(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 리소그래피 시스템(1)은 노광 장치(10) 및 도포/현상 장치(20)를 포함하고, 반도체 디바이스, 액정 디바이스 등의 제조 공정인 리소그래피 공정에서 사용되는 시스템이다. 또한, 리소그래피 시스템(1)은 네트워크를 통해서 노광 장치(10) 및 도포/현상 장치(20)에 접속되고, 노광 장치(10) 및 도포/현상 장치(20)를 제어하는 호스트 컴퓨터를 포함한다.
노광 장치(10)는 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이다. 본 실시 형태에서는, 이러한 장치는 스텝 앤드 리피트 방식(step-and-repeat scheme) 또는 스텝 앤드 스캔 방식(step-and-scan scheme)을 사용하여 도포/현상 장치(20)로부터 반송된 기판을 노광한다. 노광 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 챔버(11)에 수납되고, 노광 본체 유닛(12)과, 기판 반송 유닛(13)을 포함한다.
노광 본체 유닛(12)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 레티클 패턴을 기판에 전사하는 노광 처리 유닛(100)을 포함한다. 도 2는 노광 처리 유닛(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 처리 유닛(100)은 조명 광학계(101), 레티클을 유지하는 레티클 스테이지(102), 투영 광학계(103), 기판을 유지하는 기판 스테이지(121) 및 제어 유닛(130)을 포함한다.
조명 광학계(101)는 렌즈, 미러, 옵티컬 인테그레이터(optical integrator) 및 조리개를 포함하는 광학계이며, 광원으로부터의 광을 사용하여, 패턴이 형성된 레티클을 조명한다. 광원으로서, 예를 들어 파장 약 193nm의 ArF 엑시머 레이저, 파장 약 153nm의 F2 레이저, YAG 레이저, 수은 램프 또는 크세논 램프를 사용할 수 있다. 광원으로서 레이저가 사용될 경우, 조명 광학계(101)는 광원으로부터의 평행광을 미리 정해진 형상으로 정형하는 정형 광학계 또는 코히런트 광(coherent light)을 인코히런트 광(incoherent light)으로 변환하는 인코히런트 광학계를 포함할 수 있다.
투영 광학계(103)는 레티클의 패턴(즉, 기판에 형성될 패턴)의 상을 기판에 투영하는 광학계이다. 투영 광학계(103)로서, 복수의 렌즈만으로 이루어지는 광학계, 복수의 렌즈와 1개 이상의 오목면 미러를 포함하는 광학계, 복수의 렌즈와 1개 이상의 회절 광학 소자를 포함하는 광학계, 또는 복수의 미러만으로 이루어지는 광학계를 사용할 수 있다.
레티클 스테이지(102) 및 기판 스테이지(121)는, 예를 들어 리니어 모터에 의해 이동가능하게 구성된다. 노광 장치(10)가 스텝 앤드 스캔 방식을 채용하는 경우, 레티클 스테이지(102) 및 기판 스테이지(121)는 동기해서 이동한다. 레티클(의 패턴)과 기판을 위치 정렬하기 위해서, 레티클 스테이지(102) 및 기판 스테이지(121) 중 1개 이상은 액추에이터를 포함한다.
제어 유닛(130)은 CPU, 메모리 및 통신 포트를 포함하는 노광 장치(10)의 전체(동작)를 제어한다. 예를 들어, 제어 유닛(130)은 통신 포트를 개재하여 호스트 컴퓨터 및 도포/현상 장치(20)로부터 송신되는 각종 정보를 취득하는 취득 유닛으로서 기능한다.
도 1을 다시 참조하면, 기판 스테이지(121)는 방진 패드에 의해 유지된 정반 상을 2차원 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로 이동가능하게 구성된다. 기판 스테이지(121)에 의해 유지된 기판에 대하여 레티클의 패턴이 형성된다.
기판 반송 유닛(13)은 노광 본체 유닛(12)과 기판 반송 유닛(13) 사이에서 기판을 반송하는 반송 핸드(131)와, 기판 반송 유닛(13)의 내부에서 기판을 반송하는 반송 핸드(133)를 포함한다. 반송 핸드(133)는 수평 다관절형의 로봇(스칼라(SCARA) 로봇)으로 구성되어, 기판의 반입 및 반출을 행한다.
또한, 기판 반송 유닛(13)은 기판을 유지하면서 프로세스(프리얼라인먼트 등)를 처리하는 프리얼라인먼트 유닛(132)과, 캐리어 포트(136)를 포함한다. 캐리어 포트(136)는, 노광 장치(10)와 도포/현상 장치(20)를 인라인 접속하는 대신에, 복수의 기판을 수납가능한 오픈 카세트를 사용하는(노광 장치(10)에 기판을 직접 반입하는) 경우에, 오픈 카세트를 적재하는 베이스의 역할을 한다. 단, 캐리어 포트(136)는 오픈 카세트 대신에 밀폐형의 캐리어인 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 적재하는 베이스이어도 됨에 주의한다. 오픈 카세트 또는 FOUP는, PGV(수동형 반송자(Person Guided Vehicle))에 의해 반송한 후에, 자동으로 반입 및 반출을 행해도 된다. 또는, OHT(Over Head Transfer) 기구를 사용하여, 오픈 카세트 또는 FOUP를 클린 룸 내의 상방으로부터 캐리어 포트(136)에 적재해도 된다.
또한, 기판 반송 유닛(13)은 노광 장치(10)와 도포/현상 장치(20) 사이에서 기판의 교환(반입 및 반출)을 행하는 반입 유닛(134) 및 반출 유닛(135)을 포함한다. 도포/현상 장치(20)로부터 노광 장치(10)로 레지스트가 도포된 기판(미노광의 기판)을 반입(반송)하기 위한 반입 유닛(134)은, 프로세스(온도 조정, 프리얼라인먼트 등)를 처리하는 프로세싱 유닛의 기능을 구비하고 있어도 된다. 마찬가지로, 노광 장치(10)로부터 도포/현상 장치(20)로 노광된 기판(노광이 완료된 기판)을 반출(반송)하는 반출 유닛(135)도 주변 노광 등의 프로세스를 처리하는 프로세싱 유닛의 기능을 구비하고 있어도 된다.
도포/현상 장치(20)는 기판에 레지스트를 도포하는 도포 장치의 기능과, 노광된 기판을 현상하는 현상 장치의 기능을 구비한다. 본 실시 형태에서는, 도포/현상 장치(20)는 도포/현상 처리 유닛(21)과, 기판 반송 유닛(22)을 포함한다. 도포/현상 처리 유닛 (21) 및 기판 반송 유닛(22)은 각각 독립된 챔버에 수납된다.
도포/현상 처리 유닛(21)은 오픈 카세트 또는 FOUP를 적재하는 캐리어 포트(211)와, 수평 다관절형의 로봇(SCARA 로봇)에 의해 구성되고, 캐리어 포트(211)로부터 기판을 반송하는 반송 핸드(212)를 포함한다. 도포/현상 처리 유닛(21)은, 레지스트 도포 유닛(213)과, 가열 유닛(214)과, 현상 유닛(215)과, 냉각 유닛(216) 또한 포함한다.
레지스트 도포 유닛(213)은 기판에 레지스트를 도포(공급)하는 기능을 갖는다. 레지스트 도포 유닛(213)은 기판을 회전시키면서 기판에 레지스트를 적하함으로써, 기판에 균일하게 레지스트를 도포하는(레지스트 막을 형성하는) 스핀 코터로 구성된다.
가열 유닛(214)은 저항 가열 방식이나 적외선 가열 방식을 사용해서 베이크 처리를 행한다. 보다 구체적으로는, 가열 유닛(214)은, 미노광의 기판에 대하여, PB(프리베이크(PreBake)) 처리 및 PEB(노광후 베이크(Post Exposure Bake)) 처리를 행한다. PB 처리는, 기판에 레지스트를 도포한 후, 이러한 레지스트에 포함되는 잔류 용제의 증발이나, 레지스트와 기판 간의 밀착성의 강화를 위해서 행하여지는 열처리이다. PB 처리는 노광 전에 (미노광의 기판에 대하여) 행해지기 때문에, 이러한 처리는, 중합 또는 레지스트에 포함되는 첨가물의 열분해가 발생하지 않는 온도에서 행할 필요가 있다. 또한, PEB 처리는, 단일 파장의 광을 사용하여 노광을 행했을 경우의 정재파 효과에 의한 레지스트 패턴의 변형을 저감하기 위해서, 노광 후, 현상 처리 전에 행하는 열처리이다. 또한, PEB 처리는, 화학 증폭 레지스터의 노광 후 촉매 반응을 촉진하기 위해서 행하여진다.
현상 유닛(215)은 노광 장치(10)에 의해 노광된 기판을 현상한다. 현상 유닛(215)은 현상 방식으로서 스핀 방식이나 스프레이 방식 등의 임의의 방식을 사용할 수 있다.
냉각 유닛(216)은, 예를 들어 쿨링 플레이트라고 불리는 냉각된 평탄한 플레이트를 포함하고, 이 쿨링 플레이트에 의해 유지된 기판을 냉각시킨다. 쿨링 플레이트는, 예를 들어 냉각수의 순환에 의해 냉각된다. 또는, 쿨링 플레이트는, 펠티에 효과(Peltier effect)에 기초하는 전자 냉각에 의해 냉각되어도 된다.
기판 반송 유닛(22)은 전처리(레지스트 도포, PB 처리, 냉각 등)가 완료된 기판(미노광의 기판), 혹은, 노광 장치(10)에 의해 노광된 기판을, 반송 핸드(212)와 반송 핸드(223) 사이에서 교환하는 반입 유닛(221) 및 반출 유닛(222)을 포함한다.
반송 핸드(223)는 반송 핸드(212)에 의해 반입 유닛(221)에 적재된 기판을 노광 장치 측의 반입 유닛(134)에 반송한다. 또한, 반송 핸드(223)는 노광 장치 측의 반출 유닛(135)에 적재된 기판을 반출 유닛(222)에 반송한다.
리소그래피 시스템(1)에서의 기판의 반송 동작에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 노광 장치(10)에 의해 처리될 기판이 25장의 기판 단위(즉, 1 로트)로 오픈 카세트에 수납되어, 도포/현상 장치(20)의 캐리어 포트(211)에 적재되는 것으로 가정한다.
반송 핸드(212)는 오픈 카세트에 수납된 기판을 레지스트 도포 유닛(213)에 반입(반송)한다. 레지스트 도포 유닛(213)은 반송 핸드(212)에 의해 반입된 기판에 대하여 레지스트를 도포한다.
반송 핸드(212)는 레지스트가 도포된 기판을 레지스트 도포 유닛(213)으로부터 반출하고, 그 기판을 가열 유닛(214)에 반입한다. 가열 유닛(214)은 반송 핸드(212)에 의해 반입된 기판에 대하여 PB 처리를 행한다.
반송 핸드(212)는 PB 처리가 완료된 기판을 가열 유닛(214)으로부터 반출하고, 그 기판을 냉각 유닛(216)에 반입한다. 냉각 유닛(216)은 반송 핸드(212)에 의해 반입된 기판에 대하여 냉각 처리를 행한다. 노광 장치(10)에 반입되는 기판의 온도는, 노광 장치(10)를 수납하는 챔버(11)의 내부에 영향을 주지 않는 온도, 즉, 노광 본체 유닛(12)의 내부 온도(노광 처리 시의 환경 온도)를 목표 온도로 해서 조정된다. 단, 리소그래피 시스템(1)에서는, 노광 장치 측의 반입 유닛(134)(기판 반송 유닛(13))이 기판의 온도를 조정하는 기능을 구비하고, 기판에 대한 최종적인 세밀한 온도 조정을 행함에 주의한다. 따라서, 냉각 유닛(216)은 기판의 온도가 목표 온도에 어느 정도 가까이 될 때까지 온도 조정(냉각 처리)을 행하면 되고, 기판의 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 온도 조정을 행할 필요는 없다(즉, 기판의 온도가 목표 온도보다 높은 온도이어도 된다).
냉각 유닛(216)에 의해 온도 조정(냉각 처리)된 기판을 노광 장치(10)에 반입하기 위해서, 반송 핸드(212)는 냉각 유닛(216)으로부터 기판을 반출하여, 그 기판을 도포/현상 장치 측의 반입 유닛(221)에 반송(적재)한다. 반송 핸드(212)는 오픈 카세트에 수납된 25장의 기판 각각을 상술한 방식으로 반송한다.
도포/현상 장치 측의 반입 유닛(221)에 의해 반송된 기판은, 반송 핸드(223)에 의해 노광 장치 측의 반입 유닛(134)에 반송(적재)된다. 반입 유닛(134)에 적재된 기판의 온도는, 노광 본체 유닛(12)의 내부 온도와 동일한 온도로 조정된다.
반송 핸드(133)는 반입 유닛(134)에 의한 온도 조정이 완료된 기판을 반입 유닛(134)으로부터 반출하고, 프리얼라인먼트 유닛(132)에 반입(적재)한다. 프리얼라인먼트 유닛(132)은 기판을 회전시키면서 CCD 센서에 의해 기판의 에지를 검출하고, 기판의 노치, 중심 및 편심량을 구한다. 그리고, 기판의 노치 방향을 미리 정해진 방향과 일치시키는 프리얼라인먼트가 행하여진다.
반송 핸드(131)는 프리얼라인먼트가 완료된 기판을 프리얼라인먼트 유닛(132)으로부터 반출하고, 노광 처리 유닛(100)에 반입한다. 기판 스테이지(121)는 그 기판을 유지한다. 노광 처리 유닛(100)은 기판 스테이지(121)에 의해 유지된 기판에 대하여 노광 처리를 행한다.
반송 핸드(133)는 노광 처리가 완료된 기판을 기판 스테이지(121)로부터 반출하고, 그 기판을 노광 장치 측의 반출 유닛(135)에 반입(적재)한다.
반송 핸드(223)는 노광 장치 측의 반출 유닛(135)에 적재된 기판(노광 완료된 기판)을 반출 유닛(135)으로부터 반출하고, 그 기판을 도포/현상 장치 측의 반출 유닛(222)에 반입(적재)한다.
반송 핸드(212)는 도포/현상 장치 측의 반출 유닛(222)에 적재된 기판을 반출 유닛(222)으로부터 반출하고, 그 기판을 가열 유닛(214)에 반입한다. 가열 유닛(214)은 반송 핸드(212)에 의해 반입된 기판에 대하여 PEB 처리를 행한다.
반송 핸드(212)는 PEB 처리가 완료된 기판을 가열 유닛(214)으로부터 반출하고, 그 기판을 현상 유닛(215)에 반입한다. 현상 유닛(215)은 반송 핸드(212)에 의해 반입된 기판에 대하여 현상 처리를 행한다.
반송 핸드(212)는 현상 처리가 완료된 기판을 현상 유닛(215)으로부터 반출하고, 그 기판을 캐리어 포트(211)에 적재된 오픈 카세트의 미리 정해진 슬롯에 반입(수납)한다.
리소그래피 시스템(1)은 상술한 바와 같은 일련의 처리를 오픈 카세트에 수납된 모든 기판(본 실시 형태에서는, 25장의 기판)에 대하여 순차적으로 행한다.
이하에서, 도 3을 참조하여, 종래 기술에 따른 리소그래피 시스템(1)의 동작에 대해서 설명한다. 도 3은 노광 장치(10), 도포/현상 장치(20) 및 호스트 컴퓨터의 사이의 시퀀스 타이밍 차트이다.
공정 S21-1에서, 호스트 컴퓨터는 도포/현상 장치(20)에 대하여 프로세스 잡 PJ를 송신한다. 공정 S21-2에서, 도포/현상 장치(20)는, 호스트 컴퓨터로부터 송신된 프로세스 잡 PJ를 수신한다. 프로세스 잡 PJ는 기판에 패턴을 형성하는 처리를 행할 것을 지시하며, 이러한 처리를 행해야 할 복수의 기판의 상세를 나타내는 기판 상세 정보를 포함하고 있다. 기판 상세 정보는, 예를 들어 기판을 식별하기 위한 기판 식별자, 각각의 기판이 속하는 로트를 나타내는 로트 번호, 각각의 기판이 수납되는 슬롯을 나타내는 슬롯 번호 및 각각의 기판의 종별을 나타내는 기판 종별을 포함한다. 도포/현상 장치(20)는, 호스트 컴퓨터로부터 프로세스 잡 PJ를 수신하면, 기판에 레지스트를 도포하는 처리를 개시한다.
공정 S21-3에서, 호스트 컴퓨터는 노광 장치(10)에 대하여 프로세스 잡 PJ를 송신한다. 공정 S21-3에서 송신되는 프로세스 잡 PJ는 공정 S21-1에서 송신되는 프로세스 잡 PJ와 동일하다. 공정 S21-4에서, 노광 장치(10)는, 호스트 컴퓨터로부터 프로세스 잡 PJ를 수신하면, 도포/현상 장치(20)로부터 반송된 기판을 노광하는 노광 처리를 개시한다.
공정 S21-5에서, 노광 장치(10)는 도포/현상 장치(20)에 대하여 기판의 반입을 요구하는 반입 요구 신호를 송신한다. 공정 S21-6에서, 도포/현상 장치(20)는 노광 장치(10)에 대하여 레지스트가 도포된 기판의 반입을 개시한다. 공정 S21-7에서, 도포/현상 장치(20)는, 노광 장치(10)에 대하여, 노광 장치(10)에의 기판의 반입의 완료를 통지하는 반입 완료 신호를 송신한다.
공정 S21-8에서, 노광 장치(10)는 도포/현상 장치(20)로부터 반입된 기판을 반송하고, 그 기판을 노광 처리 유닛(100)에 반입한다(기판 스테이지(121)가 기판을 유지하게 한다). 공정 S21-9에서, 노광 장치(10)는 기판 스테이지(121)에 의해 유지된 기판의 얼라인먼트 처리를 행하고, 로트에 대응하는(즉, 로트 단위의) 보정값을 반영한다. 공정 S21-10에서, 노광 장치(10)는, 예를 들어 미리 초기 로트로부터 취득된 각 기판마다의(즉, 기판 단위의) 오프셋(오프셋 보정 정보)을 반영한다. 공정 S21-11에서, 노광 장치(10)는, 기판에 대하여, 로트에 대응하는 보정값 및 각 기판마다의 오프셋을 반영하면서 노광 처리를 행한다.
도 4는 노광 장치(10)에서의 각 로트에 대응하는 보정값 및 기판 단위의 오프셋의 반영을 개념적으로 도시하는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 노광 장치(10)는, 각 기판에 대하여, 얼라인먼트 마크의 계측 결과 외에, 로트 단위의 보정값 및 기판 단위의 오프셋을 반영하면서 노광 처리를 행한다. 이 경우에, 로트 단위의 보정값 및 기판 단위의 오프셋은, 예를 들어 노광 처리를 행할 때의 기판의 위치 결정에 사용되는 정보를 포함한다. 도 4를 참조하면, 기판 단위의 오프셋과 처리 대상 기판의 관계는 정합하고 있다. 단, 도포/현상 장치(20)에서의 에러에 기인하여 기판 소실이 발생하고, 로트의 기판의 결함(누락)이 발생하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 기판 단위의 오프셋과 처리 대상 기판의 관계에 부정합(기판 어긋남)이 발생함에 주의한다. 이 경우, 기판 단위의 오프셋과 처리 대상 기판의 관계에 부정합이 발생하면, 후속 기판에 대한 중첩 정밀도가 저하되고, 결국 재작업의 대상이 된다.
이러한 상황에서, 본 실시 형태의 리소그래피 시스템(1)은, 도포/현상 장치(20)에 기판 소실이 발생한 경우라도, 기판 단위의 오프셋과 처리 대상 기판의 관계에 어떠한 부정합도 발생시키지 않고, 중첩 정밀도를 유지하도록 구성된다.
도 6을 참조하여, 본 실시 형태의 리소그래피 시스템(1)의 동작에 대해서 설명한다. 도 6은, 노광 장치(10), 도포/현상 장치(20) 및 호스트 컴퓨터의 사이의 시퀀스 타이밍 차트이다.
공정 S31-1에서, 호스트 컴퓨터는, 도포/현상 장치(20)에 대하여, 프로세스 잡 PJ를 송신한다. 공정 S31-2에서, 도포/현상 장치(20)는, 호스트 컴퓨터로부터 송신된 프로세스 잡 PJ를 수신한다. 프로세스 잡 PJ는, 기판에 패턴을 형성하는 처리를 행할 것을 지시하고, 이러한 처리를 행해야 할 복수의 기판의 상세를 나타내는 기판 상세 정보를 포함하고 있다. 도포/현상 장치(20)는, 호스트 컴퓨터로부터 프로세스 잡 PJ를 수신하면, 기판에 레지스트를 도포하는 처리를 개시한다.
또한, 공정 S31-3에서, 호스트 컴퓨터는 노광 장치(10)에 대하여 프로세스 잡 PJ를 송신한다. 공정 S31-3에서 송신되는 프로세스 잡 PJ는, 공정 S31-1에서 송신되는 프로세스 잡 PJ와 동일하다. 노광 장치(10)는, 호스트 컴퓨터로부터 프로세스 잡 PJ를 수신하면, 도포/현상 장치(20)로부터 반송된 기판을 노광하는 노광 처리를 개시한다.
공정 S31-5에서, 노광 장치(10)는, 도포/현상 장치(20)에 대하여, 기판의 반입을 요구하는 반입 요구 신호를 송신한다. 공정 S31-6에서, 도포/현상 장치(20)는, 노광 장치(10)에 대하여, 노광 장치(10)에 반입될 예정인 기판을 특정하는 특정 정보(제1 특정 정보)를 송신한다. 이러한 특정 정보는, 도포/현상 장치(20)에 의해 레지스트가 도포되어서 노광 처리되어야 할 복수의 기판 중, 도포/현상 장치(20)로부터 노광 장치(10)로 반송되는 처리 대상 기판을 특정하기 위한 정보이다. 보다 구체적으로는, 특정 정보는, 기판을 식별하기 위한 기판 식별자(기판 ID) 및 기판이 수납된 슬롯을 나타내는 슬롯 번호 중 하나 이상을 포함한다. 본 실시 형태에서는, 기판 ID 및 슬롯 번호 외에, 로트 번호 및 기판 종별을 포함한다. 이와 같이, 도포/현상 장치(20)는, 노광 장치(10)에 대하여, 도포/현상 장치(20)로부터 노광 장치(10)로 반송되는 처리 대상 기판을 특정하는 특정 정보를 통지하는 통지 유닛의 기능을 구비하고 있다. 이러한 통지 유닛은, 도포/현상 장치(20)의 전체를 제어하는 제어 유닛에 의해 구현될 수도 있다.
공정 S31-7에서, 노광 장치(10)는, 도포/현상 장치(20)로부터 특정 정보를 취득한다. 공정 S31-8에서, 노광 장치(10)는, 공정 S31-3에서 호스트 컴퓨터로부터 취득된 기판 상세 정보와, 도포/현상 장치(20)로부터 취득된 특정 정보를 대조하고, 도포/현상 장치(20)에 대하여, 특정 정보가 취득된 것을 통지하는 취득 신호를 송신한다.
공정 S31-9에서, 도포/현상 장치(20)는, 노광 장치(10)에 대하여, 레지스트가 도포된 기판, 보다 구체적으로는, 공정 S31-6에서 송신된 특정 정보에 의해 특정되는 기판의 반입을 개시한다. 공정 S31-10에서, 도포/현상 장치(20)는, 노광 장치(10)에 대하여, 노광 장치(10)에의 기판의 반입의 완료를 통지하는 반입 완료 신호를 송신한다.
공정 S31-11에서, 노광 장치(10)는, 도포/현상 장치(20)로부터 반입된 기판을 반송하고, 그 기판을 노광 처리 유닛(100)에 반입한다(기판 스테이지(121)가 그 기판을 유지하게 한다). 공정 S31-12에서, 노광 장치(10)는, 기판 스테이지(121)에 의해 유지된 기판의 얼라인먼트 처리를 행하고, 로트에 대응하는(즉, 로트 단위의) 보정값을 반영한다.
공정 S31-13에서, 노광 장치(10)는, 공정 S31-7에서 취득된 특정 정보에 기초하여, 미리 초기 로트로부터 취득된 각 기판마다의(즉, 기판 단위의) 오프셋(오프셋 보정 정보)을 반영한다. 보다 구체적으로는, 노광 장치(10)는, 특정 정보에 포함되는 기판 ID 또는 슬롯 번호에 기초하여, 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋으로부터 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋을 선택하고, 선택된 오프셋을 반영한다. 노광 장치(10)는, 로트에 포함되는 모든 기판에 대하여, 호스트 컴퓨터로부터 기판 상세 정보를 취득하므로(공정 S31-4), 노광 처리를 행해야 할 복수의 기판 각각에 대응하는 오프셋을 선택할 수 있다.
공정 S31-14에서, 노광 장치(10)는, 기판에 대하여, 로트에 대응하는 보정값 및 각 기판마다의 오프셋을 반영하면서 노광 처리를 행한다.
도 7은, 본 실시 형태의 리소그래피 시스템(1)에서, 도포/현상 장치(20)에서 기판 소실이 발생한 경우에, 각 로트에 대응하는 보정값 및 기판 단위의 오프셋의 반영을 개념적으로 도시하는 도면이다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 노광 장치(10)는 처리 대상 기판을 특정하는 특정 정보를 도포/현상 장치(20)로부터 취득하기 때문에, 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋으로부터 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋을 선택할 수 있다. 따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 도포/현상 장치(20)에서 기판 소실이 발생한 경우에도, 기판 단위의 오프셋과 처리 대상 기판의 관계에 어떠한 부정합(기판 어긋남)도 발생시키지 않고서, 기판 단위의 오프셋과 처리 대상 기판의 사이에 정합 관계를 확립할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 처리 대상 기판을 특정하는 특정 정보에 기초하여, 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋으로부터 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋을 선택하고, 선택된 오프셋을 사용해서 처리 대상 기판에 노광 처리를 행할 수 있다. 따라서, 리소그래피 시스템(1)(노광 장치(10))은, 기판 소실이 발생해도 중첩 정밀도를 유지하면서, 높은 스루풋으로 매우 경제적인, 고품질의 디바이스 등의 물품을 제공할 수 있다. 이러한 제조 방법은, 리소그래피 시스템(1)(노광 장치(10))을 사용함으로써, 레지스트가 도포된 기판에 패턴을 형성하는 공정과, 패턴이 형성된 기판을 처리하는(예를 들어, 현상하는) 공정을 포함한다. 또한, 상기 형성 공정에 이어서, 상기 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 하나 이상에 있어서 유리하다.
또한, 리소그래피 시스템(1)에서, 노광 장치(10)는 호스트 컴퓨터로부터 기판 상세 정보를 취득하였기 때문에, 노광 장치(10)는 도포/현상 장치(20)에서의 기판 소실의 발생을 검지할 수 있다. 호스트 컴퓨터로부터의 기판 상세 정보는, 로트에 포함되는 복수의 기판 각각을 특정하는 정보(제2 특정 정보)이다. 따라서, 도포/현상 장치(20)로부터의 특정 정보 및 호스트 컴퓨터로부터의 기판 상세 정보에 기초하여, 로트에 포함되는 복수의 기판 중에서, 도포/현상 장치(20)로부터 노광 장치(10)로 반송되지 않는 기판(기판 소실)을 검지할 수 있다. 이러한 기판 소실을 검지하는 검지 유닛의 기능은 통신 포트를 포함하는 제어 유닛(130)에 의해 구현될 수도 있음에 주의한다.
또한, 본 실시 형태는, 노광 장치(10)가, 도포/현상 장치(20)로부터 취득된 처리 대상 기판을 특정하는 특정 정보에 기초하여, 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋으로부터 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋을 선택하는 경우를 예로 들어서 설명했다. 단, 노광 장치(10)는, 상술한 바와 같이, 기판 소실을 검지하는 것도 가능하다. 따라서, 노광 장치(10)는, 기판 소실의 검지 결과에 기초하여, 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋으로부터, 처리 대상 기판과 오프셋 간의 정합을 확립하도록, 처리 대상 기판에 대응하는 1개의 오프셋을 선택할 수도 있다.
본 발명은 노광 장치에 한정되지 않고, 묘화 장치나 임프린트 장치 등의 리소그래피 장치에도 적용할 수 있다. 여기서, 묘화 장치는, 하전 입자선(예를 들면, 전자선이나 이온빔)으로 기판을 묘화하는 리소그래피 장치이다. 임프린트 장치는, 기판 상의 임프린트 재료(예를 들면, 수지)를 성형해서 패턴을 기판에 형성하는 리소그래피 장치이다.
본 발명이 예시적인 실시 형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시 형태에 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 아래의 청구범위의 범위는 모든 변경과, 등가 구조 및 기능을 포함하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.

Claims (11)

  1. 기판에 레지스트를 도포하는 도포 장치로부터 반송된 기판에 패턴을 형성하는 처리를 행하는 리소그래피 장치로서,
    상기 도포 장치에 의해 레지스트가 도포되어 상기 처리가 행해질 복수의 기판 중 상기 도포 장치로부터 상기 리소그래피 장치로 반송되는 처리 대상 기판을 특정하는 제1 특정 정보를, 상기 도포 장치로부터 취득하도록 구성된 취득 유닛과,
    상기 제1 특정 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋 보정 정보로부터 상기 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋 보정 정보를 선택하고, 선택된 상기 오프셋 보정 정보를 사용해서 상기 처리 대상 기판에 상기 처리를 행하도록 구성된 처리 유닛
    을 포함하는 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 특정 정보는, 기판을 식별하기 위한 기판 식별자 및 상기 기판이 수납된 슬롯을 나타내는 슬롯 번호 중 하나 이상을 포함하는 리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 오프셋 보정 정보는, 상기 처리를 행할 때에 기판을 위치 결정하는 데에 사용되는 정보를 포함하는 리소그래피 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 취득 유닛은, 상기 복수의 기판 각각을 특정하는 제2 특정 정보를 상기 리소그래피 장치에 접속된 호스트 컴퓨터로부터 취득하고,
    상기 리소그래피 장치는, 상기 제1 특정 정보 및 상기 제2 특정 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 중 상기 도포 장치로부터 상기 리소그래피 장치로 반송되지 않은 기판을 검지하도록 구성된 검지 유닛을 더 포함하는 리소그래피 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 처리 유닛은, 상기 패턴에 대응하는 상을 상기 처리 대상 기판에 투영하도록 구성된 투영 광학계를 포함하는 리소그래피 장치.
  6. 기판에 레지스트를 도포하는 도포 장치로부터 반송된 기판에 패턴을 형성하는 처리를 행하는 리소그래피 장치로서,
    상기 도포 장치에 의해 레지스트가 도포되어 상기 처리가 행해질 복수의 기판 중 상기 도포 장치로부터 상기 리소그래피 장치로 반송되는 처리 대상 기판을 특정하는 제1 특정 정보를 상기 도포 장치로부터 취득하고, 상기 복수의 기판을 특정하는 제2 특정 정보를 상기 리소그래피 장치에 접속된 호스트 컴퓨터로부터 취득하도록 구성된 취득 유닛과,
    상기 제1 특정 정보 및 상기 제2 특정 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판 중 상기 도포 장치로부터 상기 리소그래피 장치로 반송되지 않은 기판을 검지하도록 구성된 검지 유닛
    을 포함하는 리소그래피 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 검지 유닛에 의해 취득된 검지 결과에 기초하여, 상기 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋 보정 정보로부터, 상기 처리 대상 기판과 선택되는 오프셋 보정 정보 사이의 정합을 확립하도록 1개의 오프셋 보정 정보를 선택하고, 선택된 상기 오프셋 보정 정보를 사용해서 상기 처리를 행하는 처리 유닛을 더 포함하는 리소그래피 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 처리 유닛은, 상기 패턴에 대응하는 상을 상기 처리 대상 기판에 투영하도록 구성된 투영 광학계를 포함하는 리소그래피 장치.
  9. 리소그래피 시스템으로서,
    기판에 레지스트를 도포하도록 구성된 도포 장치와,
    상기 도포 장치로부터 반송된 기판에 패턴을 형성하는 처리를 행하도록 구성된 리소그래피 장치
    를 포함하며,
    상기 도포 장치는, 상기 도포 장치에 의해 레지스트가 도포되어서 상기 처리가 행해질 복수의 기판 중 상기 도포 장치로부터 상기 리소그래피 장치로 반송되는 처리 대상 기판을 특정하는 제1 특정 정보를 상기 리소그래피 장치에 통지하도록 구성된 통지 유닛을 포함하고,
    상기 리소그래피 장치는, 상기 통지 유닛에 의해 통지된 상기 제1 특정 정보에 기초하여, 상기 복수의 기판에 각각 대응하는 복수의 오프셋 보정 정보로부터 상기 처리 대상 기판에 대응하는 오프셋 보정 정보를 선택하고, 선택된 상기 오프셋 보정 정보를 사용해서 상기 처리 대상 기판에 상기 처리를 행하도록 구성된 처리 유닛을 포함하는 리소그래피 시스템.
  10. 물품의 제조 방법으로서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 리소그래피 장치를 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 공정
    을 포함하는 물품의 제조 방법.
  11. 물품의 제조 방법으로서,
    제9항에 따른 리소그래피 시스템을 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 공정
    을 포함하는 물품의 제조 방법.
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