TWI529839B - Conveyors and exposure devices - Google Patents

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TWI529839B
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小野一也
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Description

搬送裝置及曝光裝置
本發明係關於一種搬送裝置及曝光裝置者。
本申請案依據2009年6月9日申請之美國專利臨時專利申請案第61/213,447號及2010年06月08日申請之美國專利申請案12/795,939號主張優先權，並將其內容援用於此。
光微影製程使用之曝光裝置，例如提案有揭示於下述專利文獻1之使用極短紫外(EUV: Extreme Ultra-Violet)光作為曝光之光的EUV曝光裝置。
先前此種曝光裝置係在真空處理室內搬送晶圓等之感光基板，而縮短搬送時間之技術，例如專利文獻2所揭示之以形成縫隙之隔壁劃分，設置真空度依次提高之複數(專利文獻2中為3個)加載互鎖真空室，經由隔壁之縫隙，而使感光基板依次通過複數個加載互鎖真空室的技術。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開2005-032510號公報
[專利文獻2]日本特開2004-179567號公報
上述之先前技術由於設置複數個加載互鎖真空室，因此可能造成裝置體積增大。
此外，近年來伴隨圖案趨於精細，要求之真空度提高，為了因應該要求，需要增加加載互鎖真空室數量，或是提高包含泵之排氣能力，而導致裝置進一步體積增大及價格提高。
此外，使用複數個加載互鎖真空室而依次提高真空度情況下，因為各加載互鎖真空室需要花費排氣時間，所以可能造成對感光基板之曝光處理的生產量惡化。
本發明之樣態的目的為提供一種可抑制裝置體積增大、價格提高，且可對應於高生產量及高真空度之搬送裝置及曝光裝置。
本發明一種樣態之搬送裝置，係在以隔壁隔開之第一空間與第二空間之間，經由形成於前述隔壁之開口部而搬送基板，且係具有：支撐裝置，其係具有支撐前述基板之支撐部，設置成在與前述隔壁之間形成間隙之狀態堵塞前述開口部，使前述支撐部從靠近前述第一空間之狀態移動至靠近前述第二空間之狀態；及調整裝置，其係調整插入前述開口部之前述支撐裝置與前述隔壁之間的間隙，以抑制流體在從前述第一空間向前述第二空間之間移動者。
本發明另外樣態之搬送裝置，係在以隔壁隔開之第一空間與第二空間之間搬送基板，且係具有：支撐裝置，其係具有支撐基板之支撐部，該支撐部在前述第一空間與前述第二空間之間移動；第三空間，其係連接於前述第一空間與前述第二空間，並形成前述支撐裝置之移動路徑的至少一部分；及排氣裝置，其係排出前述第三空間中之氣體；前述排氣裝置具有沿著前述基板之前述移動路徑而依次配置的彼此排氣特性不同之複數個排氣部者。
本發明另外樣態之曝光裝置，係具備前述記載之搬送裝置者。
此外，本發明另外樣態之處理室裝置，係具有：連絡空間，其係具有靠近前述內部空間之開口部，且使該內部空間與外部空間連通；及吸引裝置，其係具有設於前述連絡空間之吸引口者。
採用本發明之樣態時，可抑制裝置之體積增大、價格提高，並可對應於高真空度。
以下參照第一圖至第十二圖，說明本發明之搬送裝置及曝光裝置的實施形態。本實施形態係在以極短紫外(EUV: Extreme Ultra-Violet)光實施基板曝光之EUV曝光裝置中，在大氣壓下之無塵室與該無塵室內之概略真空狀態的曝光裝置之間搬送基板時為例作說明。
此外，以下之說明中，係設定XYZ正交座標系，並參照該XYZ正交座標系就各構件之位置關係作說明。以下各圖中，將水平面內之特定方向作為X軸方向，將水平面內之與X軸方向正交的方向作為Y軸方向，將與X軸方向及Y軸方向分別正交之方向(亦即垂直方向)作為Z軸方向。就圍繞X軸、Y軸及Z軸旋轉(傾斜)方向，分別作為θX、θY、θZ方向。
此外，基板係以使用半導體裝置製造用之半導體晶圓(以下簡稱為晶圓)時為例作說明，不過並非限定於此者。
(第一種實施形態)
第一圖所示之EUV曝光裝置EX具備包含光源之照明系IL。從照明系IL發射之EUV光(通常使用波長5~20nm，具體而言係使用13nm或11nm之波長)，以折回反射鏡1反射而照射於標線片(遮罩)2。
標線片2保持於標線片載台3上。該標線片載台3在掃描方向(Y軸)具有100mm以上之行程，在標線片面內之與掃描方向正交的方向(X軸)具有微小行程，光軸方向(Z軸)亦具有微小行程。XY方向之位置無圖示，係藉由雷射干擾儀實施高精度監控，Z方向係以由標線片聚焦送光系4與標線片聚焦受光系5構成之標線片聚焦感測器實施監控。
以標線片2反射之EUV光入射於圖中下側的光學鏡筒14內。該EUV光含有描繪於標線片2之電路圖案的資訊。在標線片2中形成有反射EUV光之多層膜(例如鉬/矽或鉬/鈹)，在該多層膜之上依有無吸收層(例如鎳或鋁)而予以圖案化。
入射於光學鏡筒14內之EUV光，以第一反射鏡6反射後，依次以第二反射鏡7、第三反射鏡8及第四反射鏡9反射，最後垂直入射於晶圓(基板)10。投影系之縮小倍率例如係1/4或1/5。本圖中有4片反射鏡，不過為了進一步增大N.A，宜採用6片或8片反射鏡。在鏡筒14附近配置有對準用之偏軸顯微鏡15。
晶圓10放置於晶圓載台11上。晶圓載台11在與光軸正交之面內(XY平面)可自由移動，行程例如係300~400mm。該晶圓載台11在光軸方向(Z軸)亦可上下微小移動，Z方向之位置以晶圓自動聚焦送光系12與晶圓自動聚焦受光系13構成之晶圓聚焦感測器實施監控。晶圓載台11在XY方向之位置無圖示，係藉由雷射干擾儀實施高精度監控。曝光動作中，標線片載台3與晶圓載台11係以與投影系之縮小倍率相同的速度比，亦即以4：1或5：1實施同步掃描。
其次，就曝光裝置EX之主處理室及基板搬送裝置作說明。
第二圖係模式顯示本發明之曝光裝置EX的主處理室及基板搬送裝置之圖。曝光裝置EX設於對氣壓(大氣壓)、濕度、溫度等加以管理之空間的無塵室(第一空間)CR內。
包含照明系IL之鏡筒及光學鏡筒14等(參照第一圖)收容於與無塵室CR隔開(劃分)之空間的處理室(第二空間)20內。而後，在處理室20內配置有第一圖之曝光裝置EX。另外，第二圖係顯示從曝光裝置EX中抽出放置晶圓W實施定位用的晶圓載台11。在該處理室20之圖中下側連接有包含渦輪分子泵及初期粗排氣泵等的排氣系26。藉由該排氣系26將處理室20內從大氣壓排氣至10-4Pa程度。
如此，無塵室CR(第一空間)成為設定成第一壓力之第一壓力室，處理室20(第二空間)成為設定成第二壓力之第二壓力室。不過並非限定於如此結構者，亦可設定前述第一空間與前述第二空間之壓力相等。本實施形態係至少構成可抑制氣體(流體)自第一空間向第二空間之移動，不過亦可抑制氣體(流體)自第二空間向第一空間之移動。
此外，例如亦可使前述第一空間與前述第二空間之氣體種類不同，以防止兩氣體混合。此時，均抑制氣體(流體)從第一空間向第二空間移動，及從第二空間向第一空間移動。
本實施形態及其他實施形態中所謂空間(或氣壓室)，並非特別限定於密閉或關閉之空間，例如只要是可維持其空間內之狀態者，亦可為開放一部分之空間。例如前述第一、第二空間在隔著前述隔壁之周邊可將各空間內之流體維持在特定之狀態，而在從前述隔壁離開之位置，無須如前述隔壁周邊嚴格設定狀態時等，亦可為不形成密閉之空間或是關閉之空間。本實施形態及其他實施形態中，亦可將此種情況作為空間(或是空域)來處理。
形成處理室20之隔壁21中，在無塵室CR與處理室20內部之間形成有成為搬送晶圓10時之路徑的開口部(連接部)22。開口部22之形狀如第三圖所示，係成為長度方向延伸於X軸方向(水平方向)之概略矩形的剖面形狀，並藉由一方接近無塵室CR內部而開口，另一端接近處理室20內部而開口，來連接兩空間。此外如第五圖所示，隔壁21中分別在+Z側及-Z側之面形成有接近開口部22而開口之排氣口21a。各排氣口21a連接於上述之排氣系26，而構成排出存在於開口部22內部及開口部22周邊之氣體。
此外，在本實施形態之曝光裝置EX中具備經由開口部22而搬送晶圓10之搬送裝置30。
如第三圖至第五圖所示，搬送裝置30具有：載入板(支撐裝置)31；在使載入板31插通於開口部22狀態下，而在Y方向來回移動之驅動裝置(無圖示)；及調整載入板31與開口部22間之間隙的調整裝置32。載入板31係延伸於Y方向之板狀構件，且如第三圖所示，具有在與開口部22之間形成微小量(例如數μm)之間隙的外形(X方向之寬度及Z方向之厚度)。在載入板31之上面(+Z側之面)形成有以比晶圓10之外形大的直徑，且與晶圓10之厚度概略相同之深度所形成之由支撐晶圓10之平面觀察為圓形的凹部構成的支撐部33。晶圓10之側面與支撐部33之壁面的間隔設定成數十至數百微米，並以氣體不致經由該間隔(間隙)而移動之方式設定尺寸。本實施形態係顯示在Y軸方向隔開間隔設有複數個(第二圖係2個)支撐部33之情況，不過亦可僅在一處設支撐部33。
載入板31在插入開口部22之狀態下藉由前述驅動裝置來回移動於Y方向，藉此支撐部33通過開口部22，而在成為處理室20外部(隔壁21之外部)之無塵室CR與處理室20內(隔壁21之內部)之間來回移動。因而，之後可將應曝光之晶圓10以支撐部33支撐，而從處理室20外部搬送至內部，或是將曝光處理完成之晶圓10從處理室20內部搬送至外部。
在此，於處理室20之外部，係將晶圓10放置於載入板31之支撐部33，並且從支撐部33取出晶圓10時之載入板31的位置作為第一位置(第十三圖之(a)部、(b)部所示之位置)。此外，於處理室20之內部，係將晶圓10放置於載入板31之支撐部33，並且從支撐部33取出晶圓10時之載入板31的位置作為第二位置(第十三圖之(c)部所示之位置)。例如載入板31在前述第一位置時，之後實施新的曝光處理之晶圓從晶圓匣盒等取出而放置於支撐部33上。其後，在晶圓藉由支撐部33而支撐之狀態下，載入板31從前述第一位置向前述第二位置移動(搬送動作)，晶圓通過開口部22而搬送至處理室20內。載入板31到達前述第二位置時，支撐部33之晶圓例如藉由支臂機構等取出而放置於曝光裝置EX的晶圓載台11上，進行特定之曝光處理。曝光處理結束之晶圓從晶圓載台11轉移至在前述第二位置待命之載入板31的支撐部33後，藉由載入板31向前述第一位置移動而搬送至處理室20外部。而後，載入板31到達前述第一位置時，從支撐部33取出晶圓，為了進行顯像處理等，進一步藉由另外之搬送裝置等實施搬送。
載入板31在Y方向之尺寸如第十三圖所示，設定成比開口部22中之隔壁21在Y方向的尺寸與晶圓10在Y方向之尺寸(例如晶圓10之直徑)相加之尺寸大。在第十三圖之(c)部中，若將載入板31在Y方向之尺寸設定為L，將開口部22中之隔壁21在Y方向之尺寸設定為H，將晶圓10在Y方向之尺寸(例如晶圓10之直徑)設定為D時，L比H與D相加之尺寸大(L＞H+D)。
不過並非限定於此者，亦可設定成L=H+D。
再者，本實施形態之情況，於載入板31在前述第一位置時，如第十三圖之(a)部、(b)部所示，載入板31之一部分成為貫穿開口部22之狀態。此外，載入板31在前述第二位置時，如第十三圖之(c)部所示，載入板31之一部分(與在前述第一位置時相反側之端部)成為貫穿開口部22之狀態。
藉此，在伴隨曝光處理而搬送晶圓10之動作中(例如在將處理室20內設定成特定之真空度的狀態下，使晶圓10在處理室20與無塵室CR之間移動時)，載入板31之一部分始終貫穿於開口部22，並且可藉由調整裝置32適切調整隔壁21與載入板31間之間隙。因而，可防止(管制)氣體經由開口部22而在處理室20內與無塵室CR之間移動，可將處理室20內維持在特定之真空狀態。亦即，係在將處理室20內維持真空之狀態下搬送晶圓10。
另外，在第十三圖之(a)部~(c)部中如兩點鏈線所示，亦可形成使載入板31不貫穿於開口部22，而插入開口部22至沿著載入板31之移動路徑的方向中途之狀態。即使該情況下，由於並未開放(全開)開口部22，因此可防止(管制)氣體經由開口部22而在處理室20內與無塵室CR之間移動。此時，將載入板31插入開口部22之量(Y方向之尺寸)例如可依排氣口21a所吸引之氣體流量及載入板31停止之時間等而適切設定，不過，例如前述搬送動作中，亦可設定成載入板31始終成為與排氣口21a相對之狀態(第十三圖之(a)部、(b)部中以兩點鏈線所示的狀態)。此外，進一步使載入板31與開口部22內壁面從排氣口21a在Y方向(移動方向)，前後數10mm程度相對即可。不過並非限定於此者。
如此，載入板31發揮隔離無塵室CR與處理室20之隔離構件的功能。
另外，前述驅動裝置係構成僅在直行方向(僅Y方向)驅動載入板31(支撐部33)，不過並非限定於此者。此外，驅動方法亦無特別限定，例如可利用使用線性馬達或滾珠螺桿等者。
此外，在支撐部33中設有藉由靜電力而使晶圓10吸附於載入板31(支撐部33)之靜電夾盤裝置38。另外，亦可以靜電夾盤以外之方法支撐晶圓10。
調整裝置32以引導部34Z、34X、電磁石(發磁裝置)35Z、35X、計測裝置36及控制裝置37為主體而構成。
引導部34Z以磁性材料形成，並大致涵蓋全長而分別埋設於在載入板31上面之寬度方向(X方向)兩側的端緣。引導部34X以磁性材料形成，並大致涵蓋全長而分別埋設於載入板31之寬度方向(Z方向或是厚度方向)的兩側面。電磁石35Z如第四圖所示，係分別與設於隔壁21之Y方向兩側的引導部34Z相對而配置。電磁石35X分別與設於隔壁21之Y方向兩側的引導部34X相對而配置。計測裝置36係分別計測與載入板31間之Z方向及X方向的距離後輸出至控制裝置37者，且分別設於電磁石35X、35Z附近。控制裝置37係藉由依計測裝置36之計測結果控制對電磁石35Z、35X之通電量，來調整各電磁石35Z、35X與引導部34Z、34X間之距離者。
此外，如第二圖及第五圖所示，在處理室20內之載入板31的支撐部33下方(-Z側之位置)，設有將搬送之晶圓10從下方吸附保持而昇降的上昇銷41，及使上昇銷41沿著Z方向而昇降之驅動裝置42。
另外，在處理室20內之載入板31的支撐部33上方(-Z側之+位置)設有在支撐部33與晶圓載台11之間搬送晶圓10的搬送支臂43。
另外，將晶圓10從支撐部33取出，或是放置於支撐部33時，未必需要使用上昇銷41，亦可以其他之方法進行。例如亦可從晶圓10之上方使用支臂等進行。
繼續，就上述曝光裝置EX中，在無塵室CR與處理室20之間搬送晶圓10的動作作說明。
保持於支撐部33之晶圓10，藉由載入板31藉著驅動裝置之驅動移動於Y方向，而經由開口部22而在無塵室CR與處理室20之間移動(搬送)。此外，從無塵室CR經由隔壁21與載入板31間之間隙而流入的氣體(空氣)，經由排氣口21a而藉由排氣系26排氣。
此時如第三圖所示，開口部22中之載入板31與隔壁21間的Z方向之間隙量SZ及X方向之間隙量SX，藉由計測裝置36計測並輸出至控制裝置37。控制裝置37藉由使計測之間隙量SZ、SX在容許值以內之方式，調整依該間隙方向而對電磁石35Z、35X之通電量，來調整該電磁石35Z、35X對引導部34Z、34X之吸引力。藉此，例如即使超過容許值而間隙量變大時，仍可控制該間隙量在容許範圍以內。
此外，檢測出在每個方向計測裝置36之計測結果產生差異，載入板31對開口部22超出容許值，而在θZ方向(圍繞Z軸之旋轉方向；Yawing方向)、θY方向(圍繞Y軸之旋轉方向；Rolling方向)、θX方向(圍繞X軸之旋轉方向；Pitching方向)傾斜時，控制裝置37藉由分別對各方向對應之複數個計測裝置36調整通電量，可修正載入板31之斜度。因此，本實施形態可使載入板31與隔壁21不致接觸及干擾，而在無塵室CR與處理室20之間搬送晶圓10。
如此，本實施形態藉由載入板31之移動而經由開口部22搬送晶圓10時，調整裝置32可調整隔壁21與載入板31間之間隙，防止此等之接觸及干擾。
如此，本實施形態可藉由載入板31之至少一部分，在隔壁21與載入板31之間形成了間隙的狀態下，形成大致堵塞開口部22之狀態，再者，可將隔壁21與載入板31間之間隙量設定成微小量。因而，可防止開放開口部22時氣體從其開放部分流入處理室20內。
此外，由於從無塵室CR流入該間隙之氣體，係經由排氣口21a而藉由排氣系26排氣，因此可輕易地提高處理室20之低壓度(真空度)，在連接複數個處理室而使用之情況下，可防止裝置體積增大及價格提高，並且無須花費將處理室20內形成低壓之時間，可使生產量提高。
另外，亦可一體地構成前述驅動裝置與調整裝置32。此時例如該驅動裝置除了使載入板31(支撐部33)在Y方向直行之外，也在X方向、Z方向、θZ方向、θY方向及θX方向移動即可，可適用可以6DOF移動之載台的驅動裝置等。
此外，本實施形態因為形成支撐部33之凹部的深度與晶圓10之厚度概略相同，所以可將晶圓10之上面與載入板31之上面概略形成同一面，可防止產生階差時，突出之階差部接觸於隔壁21，或反之無塵室CR之空氣經由凹陷之階差部流入處理室20內，而損害低壓度。
而後，本實施形態之曝光裝置EX藉由具備上述之搬送裝置30，可實現裝置體積縮小、價格降低及高生產量。
(第二種實施形態)
繼續就搬送裝置之第二種實施形態，參照第六圖至第九圖作說明。
此等圖中，就與第一圖至第五圖所示之第一種實施形態的構成要素相同之要素，註記同一符號，而省略其說明。
如第六圖所示，在本實施形態之載入板31的長度方向之概略中央部設有支撐部33。而後，隔壁21在晶圓搬送方向(Y方向)之長度，設定成比晶圓10之外徑，更詳細而言，比支撐部33之外徑大。因此，載入板31之長度係以支撐部33可露出於無塵室CR及處理室20兩者之方式，成為晶圓10之長度(直徑)的3倍以上。
此外，如第七圖所示，形成於隔壁21並插通載入板31之開口部22，係形成連接無塵室CR與處理室20之第三氣壓室50。本實施形態係從無塵室CR側沿著晶圓搬送方向依序配置，而設有以負壓吸引特性不同之複數個(此處為3個)吸引部21A~21C實施第三氣壓室50之排氣的吸引裝置51。另外，複數個吸引部21A~21C無須配置於同一直線上(例如圖中之X位置相同)，例如亦可為在X方向彼此移位之狀態。
吸引部21A連接有到達真空度為數KPa，且排氣速度(排氣容量)大之滾動泵26A。吸引部21B連接有到達真空度為數百Pa且排氣速度(排氣容量)比滾動泵26A小之乾泵26B。此外，吸引部21C連接有到達真空度為數十Pa且比排氣速度(排氣容量)大之滾動泵26A及乾泵26B小的渦輪分子泵26C。亦即，本實施形態係在第一壓力室及前述第二壓力室中，從氣壓高之無塵室CR側朝向氣壓低之處理室20側，依次配置吸引量大且吸引力小之吸引部21A，及負壓吸引量小且吸引力大之吸引部21C。
其他結構與上述第一種實施形態相同。
上述結構之搬送裝置30，係載入板31藉由驅動裝置之驅動而移動於Y方向，並經由第三氣壓室50(開口部22)在無塵室CR與處理室20之間移動(搬送)。此處，從無塵室CR經由隔壁21與載入板31間之間隙而流入的空氣，係藉由滾動泵26A之驅動而從吸引部21A排氣。此外，無法從隔壁21排氣而朝向處理室20之空氣，係藉由具有更大到達真空度之乾泵26B的驅動而從吸引部21B排氣。再者，無法從吸引部21A排氣而朝向處理室20之空氣，係藉由具有更加大之到達真空度的渦輪分子泵26C之驅動而從吸引部21C排氣。
此外，如第八圖所示，在晶圓10到達第三氣壓室50時，由於隔壁21在Y方向之長度比晶圓10及支撐部33之外徑大，因此晶圓10與支撐部33間之間隙不致露出於無塵室CR及處理室20兩者。因而阻止該間隙成為流路，而無塵室CR之空氣流入處理室20，如第九圖所示，不致妨礙將晶圓10搬送至處理室20。
本實施形態之情況，載入板31在Y方向之尺寸如第十四圖所示，設定成比開口部22中之隔壁21在Y方向的尺寸與晶圓10在Y方向之尺寸(例如晶圓10之直徑)相加的尺寸大。在第十四圖之(c)部中，若將載入板31在Y方向之尺寸設定為L，將開口部22中之隔壁21在Y方向的尺寸設定為H，將晶圓10在Y方向之尺寸(例如晶圓10之直徑)設定為D時，L比H與D相加之尺寸大(L＞H+D)。
再者，本實施形態之情況，於載入板31在前述第一位置時，如第十四圖之(a)部及(b)部所示，載入板31之一部分成為貫穿開口部22之狀態。此外，載入板31在前述第二位置時，如第十四圖之(c)部所示，載入板31之一部分(與在前述第一位置時相反側之端部)成為貫穿開口部22之狀態。
藉此，伴隨曝光處理而搬送晶圓10之動作中(例如在將處理室20內設定成特定真空度之狀態下，使晶圓10在處理室20與無塵室CR之間移動時)，可始終使載入板31之一部分貫穿於開口部22，並且藉由調整裝置32適切調整隔壁21與載入板31間之間隙。因而可防止(管制)氣體經由開口部22在處理室20內與無塵室CR之間移動，可將處理室20內維持在特定之真空狀態。
另外，亦可形成不使載入板31貫穿於開口部22，而插入開口部22至沿著載入板31之移動路徑的方向中途之狀態。即使是該情況，由於並未開放(全開)開口部22，因此可防止(管制)氣體經由開口部22在處理室20內與無塵室CR之間移動。此時，將載入板31插入開口部22之量(Y方向之尺寸)，例如可依排氣口21A吸引之氣體流量及載入板31停止之時間等而適切設定，例如在前述搬送動作中，只須形成載入板31始終與排氣口21C相對之狀態(第十四圖之(a)、(b)、(c)部中以二點鏈線所示之狀態)即可。此外，進一步從排氣口21C在Y方向(移動方向)之前後數10mm程度，只須使載入板31與開口部22內之壁面相對即可。不過，並非限定於此者。
如此，因為本實施形態亦阻止無塵室CR之空氣經由插通載入板31之第三氣壓室50而流入處理室20中，所以可輕易地提高處理室20之低壓度(真空度)，如連接複數個處理室而使用之情況下，可防止裝置之體積增大及價格提高，並且無須花費將處理室20內形成低壓之時間，可使生產量提高。此外，本實施形態由於係將整個晶圓10放入第三氣壓室50內，因此可防止晶圓10與支撐部33間之間隙成為連通無塵室CR與處理室20之流路，使空氣流入處理室20造成低壓度(真空度)降低。
以上係參照附圖就實施形態作說明，不過本發明當然不限定於上述之例。上述例中所示之各構件的各種形狀及組合等僅為一例，在不脫離本發明之主旨的範圍內，可依據設計要求等作各種變更。
例如上述各種實施形態係以構成曝光裝置EX中之晶圓的搬送裝置之情況為例作說明，不過亦可適用於遮罩(標線片)之搬送裝置。
此外上述第一種實施形態中之隔壁21在Y方向的寬度例如第四圖及第五圖所示，係顯示比晶圓10及支撐部33之外徑小，不過並非限定於此者。例如與第二種實施形態同樣地，藉由將隔壁21在Y方向之寬度形成比晶圓10及支撐部33之外徑大，可達到與第二種實施形態中說明之效果同樣的效果。
此外，上述實施形態係構成載入板31形成平面觀察為矩形之板狀，藉由驅動該載入板31而在無塵室CR與處理室20之間搬送晶圓10，不過並非限定於此者，例如第十圖所示，亦可將載入板31形成圓盤形狀，可圍繞設於隔壁21之延伸於Z方向的旋轉軸旋轉，而藉由旋轉驅動裝置55圍繞與Z方向平行之軸旋轉。該結構例如係挾著旋轉軸而對稱地配置2個支撐部33，藉由使載入板31旋轉，可使晶圓10經由開口部22在無塵室CR與處理室20之間依次移動。
此外，亦可構成分別在處理室20之內部與外部，複數個支撐部33露出於各空間。藉由設置複數個支撐部33，可分別對複數個晶圓個別作處理，因此可使生產量提高。
此外，上述實施形態係構成在載入板31之一面設置支撐部33，不過並非限定於此者，亦可構成在載入板31之兩面設置支撐部33，而同時搬送複數片晶圓10。該情況下晶圓10之搬送效率大幅提高，可使生產效率提高。另外，本實施形態係以調整插入開口部22之載入板31與隔壁21的間隙量，來抑制流體從第一空間向第二空間之移動為例作說明，不過本發明不限定於此。
此外，上述實施形態係說明開口部22及第三氣壓室50具有延伸於水平方向之概略矩形的剖面形狀者，不過並非限定於此者，例如亦可構成具有延伸於垂直方向之概略矩形的剖面形狀。此時可縮小腳印(foot print)(設置面積)，而縮小工廠中之專用面積。此外，上述之採用在載入板31的兩面設置支撐部33之結構的情況下，藉由將晶圓10在水平方向吸附於載入板31，可提高安全性。
此外，上述各種實施形態之曝光裝置EX係成為以無塵室CR包圍周圍之狀態，不過並非限定於此種結構者。例如亦可適用於連續配置複數個處理室，通過設於劃分此等處理室用之隔壁的開口部，而搬送基板之情況。
此外，上述各種實施形態係顯示將本發明之搬送裝置適用於曝光裝置之例，不過並非限定於此者，還可廣泛適用於在氣壓不同之複數個氣壓室間搬送基板的裝置。例如可適用於在真空處理室內，對於在基板上進行濺鍍等成膜處理之成膜裝置搬送基板的情況等。
再者，上述各種實施形態係以搬送裝置(載入板31)對隔壁移動之方式構成調整裝置，不過並非限定於此者。例如亦可在隔壁側設置移動構件，以調整隔壁與搬送裝置(載入板31)間之間隙量，並使兩者反方向移動之方式構成。此外，亦可固定搬送裝置(載入板31)側，以隔壁之一部分(與搬送裝置相對之部)對搬送裝置移動之方式而構成。
另外，上述各種實施形態之基板除了半導體裝置製造用之半導體晶圓之外，亦可適用顯示裝置用之玻璃基板及薄膜磁頭用之陶瓷晶圓等。或是亦可適用於曝光裝置使用之遮罩或標線片的原盤(合成石英、矽晶圓)等。
除了同步移動標線片2與晶圓10，將標線片2之圖案實施掃描曝光之步進及掃描方式的掃描型曝光裝置(掃描步進機)之外，曝光裝置EX亦可適用於在靜止狀態下對標線片2與晶圓10一起曝光標線片2之圖案，並使晶圓10依次步進移動之步進及反覆方式的投影曝光裝置(步進機)。
再者，在步進及反覆方式之曝光中，亦可以大致使第一圖案與基板靜止之狀態下，使用投影光學系在基板上轉印第一圖案之縮小影像後，在大致使第二圖案與基板靜止之狀態下，使用投影光學系將第二圖案之縮小影像與第一圖案部分重疊而一起曝光於基板上(縫合(stitch)方式之一起曝光裝置)。此外，縫合方式之曝光裝置，亦可適用於在基板上至少部分重疊2個圖案實施轉印，而使基板依次移動之步進及反覆方式的曝光裝置。
此外，本發明亦可適用於例如對應美國專利第6611316號說明書所揭示，經由投影光學系而在基板上合成2個遮罩圖案，藉由1次掃描曝光，大致同時在基板上之1個照射區域進行雙重曝光的曝光裝置等。此外，本發明亦可適用於鄰近方式之曝光裝置及鏡面投影對準曝光器等。
此外，本發明亦可適用於設置複數個基板載台(晶圓載台)之雙載台型的曝光裝置。雙載台型之曝光裝置的構造及曝光動作例如揭示於日本特開平10-163099號公報及特開平10-214783號公報(對應美國專利6,341,007號、6,400,441號、6,549,269號及6,590,634號)、特表2000-505958號(對應美國專利5,969,441號)或是美國專利6,208,407號。再者，亦可將本發明適用於本案申請人之前提出申請之特願2004-168481號之晶圓載台。
再者，亦可將本發明適用於例如美國專利第6897963號說明書等所揭示，具備保持基板之基板載台；及搭載形成了基準標記之基準構件及/或各種光電感測器，不保持曝光對象之基板的計測載台之曝光裝置。此外，亦可適用於具備複數個基板載台與計測載台之曝光裝置。
曝光裝置EX之種類，不限於在基板上實施半導體元件圖案曝光之半導體元件製造用的曝光裝置，亦可廣泛適用於液晶顯示元件製造用或顯示器製造用之曝光裝置，及用於製造薄膜磁頭、攝像元件(CCD)、微型機器、MEMS、DNA晶片或是標線片或遮罩等的曝光裝置等。
此外，本實施形態中係以曝光之光為EUV光的情況為例作說明，不過曝光之光亦可使用例如從水銀燈射出之亮線(g線、h線、i線)及氟化氪(KrF)準分子雷射光(波長248nm)等之遠紫外光(DUV光)、氟化氬(ArF)準分子雷射光(波長193nm)及氟(F2)雷射光(波長157nm)等之真空紫外光(VUV光)等。此時處理室20無須調整成真空狀態，例如可以與大氣壓不同之壓力的氣體充滿。以氣體充滿時，為了維持充滿氣體之處理室20的環境，只須以本實施形態之搬送裝置30搬送基板即可。
如以上所述，本實施形態之曝光裝置EX係以保持特定之機械性精度、電氣性精度及光學性精度之方式，組合包含各構成要素的各種子系統而製造。為了確保此等各種精度，在該組合之前後，就各種光學系進行用於達成光學性精度之調整，就各種機械系進行用於達成機械性精度之調整，就各種電氣系進行用於達成電氣性精度之調整。從各種子系統對曝光裝置之組合製程包含各種子系統相互之機械性連接、電路之配線連接及氣壓回路之配管連接等。在從該各種子系統對曝光裝置組合製程之前，當然還有各子系統的各個組合製程。各種子系統對曝光裝置之組合製程結束後，進行綜合調整，以確保整個曝光裝置的各種精度。另外，曝光裝置之製造應在控管溫度及潔淨度等的無塵室中進行。
其次，就微影製程使用本發明之實施形態的曝光裝置及曝光方法製造微型裝置之方法的實施形態作說明。第十一圖係顯示微型裝置(IC及LSI等半導體晶片、液晶面板、CCD、薄膜磁頭、微型機器等)之製造例的流程圖。
首先，在步驟S10(設計步驟)中，進行微型裝置之功能、性能設計(例如半導體裝置之電路設計等)，並進行用於實現其功能之圖案設計。繼續在步驟S11(遮罩製作步驟)中，製作形成了所設計之電路圖案的遮罩(標線片)。另外，在步驟S12(晶圓製造步驟)中，使用矽等之材料來製造晶圓。
其次，在步驟S13(晶圓處理步驟)中，使用以步驟S10~步驟S12所完成之遮罩與晶圓，如後述地藉由微影技術等在晶圓上形成實際之電路等。其次在步驟S14(裝置組合步驟)中，使用經步驟S13處理後之晶圓進行裝置組合。該步驟S14中依需要包含切割製程、接合製程及封裝製程(晶片密封)等之製程。最後在步驟S15(檢查步驟)中，進行以步驟S14所製作之微型裝置的動作確認測試及耐用性測試等的檢查。經過此種製程後完成微型裝置，並將其出貨。
第十二圖係顯示半導體裝置時之步驟S13的詳細製程之一例圖。在步驟S21(氧化步驟)中，使晶圓之表面氧化。在步驟S22(CVD步驟)中，於晶圓表面形成絕緣膜。在步驟S23(電極形成步驟)中，藉由蒸鍍而在晶圓上形成電極。在步驟S24(離子打入步驟)中，在晶圓中打入離子。以上之步驟S21~步驟S24的各個構成晶圓處理之各階段的前處理製程，並在各階段依必要之處理選擇來執行。
在晶圓製程之各階段，上述之前處理製程結束時，如以下所述地執行後處理製程。該後處理製程首先係在步驟S25(抗蝕層形成步驟)中，在晶圓上塗布感光劑。繼續在步驟S26(曝光步驟)中，藉由以上說明之微影系統(曝光裝置)及曝光方法，將遮罩之電路圖案轉印於晶圓上。其次在步驟S27(顯像步驟)中，將曝光之晶圓予以顯像，在步驟S28(蝕刻步驟)中，藉由蝕刻除去抗蝕層剩餘之部分以外部分的露出構件。而後在步驟S29(抗蝕層除去步驟)中，除去蝕刻後不需要之抗蝕層。藉由反覆進行此等前處理製程與後處理製程，而在晶圓上多重形成電路圖案。
此外，除了半導體元件等之微型裝置之外，本發明亦可適用於為了製造光曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線曝光裝置及電子線曝光裝置等使用之標線片或遮罩，而從母標線片對玻璃基板或矽晶圓等轉印電路圖案之曝光裝置。此處使用DUV(深紫外)及VUV(真空紫外)光等之曝光裝置，一般是使用透過型標線片，而標線片基板係使用石英玻璃、摻雜氟之石英玻璃、螢石、氟化鎂或水晶等。此外，鄰近方式之X射線曝光裝置及電子線曝光裝置等係使用透過型遮罩(型版遮罩、隔膜遮罩)，遮罩基板係使用矽晶圓等。另外，此種曝光裝置揭示於WO99/34255號、WO99/50712號、WO99/66370號、日本特開平11-194479號、日本特開2000-12453號、日本特開2000-29202號等。
一種實施形態之搬送裝置中，例如藉由支撐裝置(31)將基板(10)從高壓之第一空間(第一氣壓室)，經由開口部(22)而搬送至低壓之第二空間(第二氣壓室)時，可藉由調整裝置(32)微小量地調整開口部中之支撐裝置與隔壁間的間隙。因而，本實施形態可抑制第一空間之氣體從開口部中之支撐裝置與隔壁間的間隙流入第二空間，而造成第二空間之氣壓上昇。因而，本實施形態例如無須設置數個形成各空間之氣壓室等，即可輕易地提高第二空間之低壓度(例如真空度)，可防止裝置之體積增大及價格提高，並可使生產量提高。
一種實施形態中，搬送裝置例如藉由支撐裝置(31)將基板(10)從高壓之第一空間經由第三空間(50)搬送至低壓之第二空間時，可藉由負壓吸引第三空間，抑制第一空間之氣體經由第三空間流入第二空間，而造成第二空間之氣壓上昇。因為吸引裝置一般而言具有於更低壓情況下可吸引小容量之氣體，反之以大容量吸引氣體情況下，提高低壓度困難的負壓吸引特性，所以可藉由具有各負壓吸引特性之複數個吸引部(21A~21C)負壓吸引第三空間，以大容量在第三空間吸引朝向第二空間之氣體，並提高該第三空間之低壓度，結果可維持第二空間之低壓度。因而，本實施形態無須設置數個形成各空間之氣壓室，即可輕易地提高第二空間的低壓度(例如真空度)，可防止裝置之體積增大及價格提高，並可使生產量提高。
一種實施形態中，曝光裝置例如藉由搬送基板之裝置體積縮小、價格降低及生產量提高，可實現曝光裝置之體積縮小、價格降低及生產量提高。
第一圖係顯示EUV曝光裝置之一例(4片投影系列)的概略結構圖。
第二圖係模式顯示本發明之曝光裝置的處理室及搬送裝置之圖。
第三圖係顯示開口部及搬送裝置之結構圖。
第四圖係顯示搬送裝置之概略結構的平面圖。
第五圖係顯示搬送裝置之概略結構的前視剖面圖。
第六圖係顯示第二種實施形態之搬送裝置的概略結構之平面圖。
第七圖係顯示第二種實施形態之搬送裝置的概略結構之前視剖面圖。
第八圖係藉由該搬送裝置搬送晶圓之說明圖。
第九圖係藉由該搬送裝置搬送晶圓之說明圖。
第十圖係顯示搬送裝置之其他結構形態的部分平面圖。
第十一圖係顯示本發明之微型裝置的製程之一例的流程圖。
第十二圖係顯示第十一圖中之步驟S13的詳細製程之一例圖。
第十三圖係藉由載入板搬送晶圓之說明圖。
第十四圖係第二種實施形態中藉由載入板搬送晶圓之說明圖。
10．．．晶圓
20．．．處理室
21．．．隔壁
22．．．開口部
30．．．搬送裝置
31．．．載入板
32．．．調整裝置
33．．．支撐部
34Z、34X．．．引導部
35Z、35X．．．電磁石
CR．．．無塵室

Claims (31)

  1. 一種搬送裝置，係在以隔壁隔開而沿著第一方向配置之第一空間與第二空間之間，經由形成於前述隔壁之開口部而搬送基板，且具有：支撐部材，其係具有支撐前述基板之支撐部、當前述支撐部位於前述第一空間之內時插入前述開口部之第一部分、以及當前述支撐部位於前述第二空間之內時插入前述開口部之第二部分，前述支撐部材可相對前述開口部移動；驅動裝置，沿著前述第一方向驅動前述支撐部材；及調整裝置，其係就與前述第一方向交叉之第二方向，調整前述開口部之內前述第一部分與前述第二部分之至少一方、以及前述隔壁等二者的間隙之量。
  2. 如申請專利範圍第1項之搬送裝置，其中於前述支撐部位於前述第二空間之內之際，在前述第二部分插入前述開口部之狀態下，前述搬送裝置進行下列至少一項：將前述基板載置於前述支撐部；或將前述基板自前述支撐部取出。
  3. 如申請專利範圍第1項之搬送裝置，其中前述支撐裝置移動於特定方向，使前述支撐部在前述第一空間與前述第二空間之間移動，前述支撐裝置在前述特定方向之尺寸，比前述開口部中之前述隔壁在前述特定方向的尺寸與前述基板在前述特定方向之尺寸相加的尺寸大。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中前述調整裝置具有：第一構件，其係以磁性材料形成，並沿著前述基板之移動方向而設於前述支撐裝置上；及第二構件，其係與前述第一構件相對而配置，並藉由在與前述第一構件之間發生的電磁力，來調整與前述第一構件間之距離。
  5. 如申請專利範圍第4項之搬送裝置，其中前述第一構件及 前述第二構件分別設於前述支撐裝置之垂直方向的一方側，以及與前述支撐裝置之前述搬送方向正交的水平方向之兩側。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中進一步具有排氣裝置，其係排出在前述隔壁之前述開口部附近的流體。
  7. 如申請專利範圍第6項之搬送裝置，其中前述排氣裝置具有面對前述隔壁之前述開口部而開口的排氣口。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中前述支撐裝置形成剖面概略矩形狀，前述開口部具有延伸於水平方向之概略矩形的剖面形狀。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中前述支撐裝置形成剖面概略矩形狀，前述開口部具有延伸於垂直方向之概略矩形的剖面形狀。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中前述支撐部配置於設在前述支撐裝置之凹部。
  11. 如申請專利範圍第10項之搬送裝置，其中前述凹部之深度與前述基板之厚度概略相同。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中前述支撐部具有靜電吸盤裝置。
  13. 如申請專利範圍第3項之搬送裝置，其中前述支撐裝置在前述特定方向之尺寸，為前述基板在前述特定方向之尺寸的3倍以上。
  14. 如申請專利範圍第3項或第13項之搬送裝置，其中前述開口部在前述特定方向之尺寸，為前述基板在前述特定方向之尺寸以上。
  15. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中前述支撐部設於前述支撐裝置之厚度方向的兩側。
  16. 如申請專利範圍第2項之搬送裝置，其中前述搬送動作中，前述驅動裝置為前述支撐裝置貫穿前述開口部之狀態。
  17. 如申請專利範圍第2項之搬送裝置，其中前述驅動裝置使前述支撐裝置旋轉，並使前述支撐部在前述第一空間與前述第二空間之間旋轉移動。
  18. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中前述第一空間之壓力與前述第二空間之壓力設定成彼此不同。
  19. 如申請專利範圍第1項或第2項之搬送裝置，其中更具有一計測裝置，以計測前述開口部之內前述第一部分與前述第二部分之至少一方、以及前述隔壁等二者的間隙之量。
  20. 如申請專利範圍第19項之搬送裝置，其中前述調整裝置係使用前述計測裝置之計測結果以調整與前述隔壁的間隙之量。
  21. 一種搬送裝置，係在沿著第一方向配置之第一空間與第二空間之間搬送基板，且具有：第三空間，其係配置於前述第一空間與前述第二空間之間，並形成搬送前述基板時之移動路徑的至少一部分；支撐部材，其係具有支撐前述基板之支撐部、當前述支撐部位於前述第一空間之內時位於前述第三空間內之第一部分、以及當前述支撐部位於前述第二空間之內時位於前述第三空間內之第二部分；驅動裝置，沿著前述第一方向驅動前述支撐部材；及排氣裝置，其係排出前述第三空間中之氣體；其中，前述排氣裝置具有沿著前述基板之前述移動路徑而依次配置的彼此排氣特性不同之複數個排氣部，在前述支撐部位於前述第一空間內之位置、以及在前述第一部分位於前述第三空間內之狀態下，前述搬送裝置進行下列至少一項：將前述基板載置於前述支撐部；或將前述基板自前述支撐部取出。
  22. 如申請專利範圍第21項之搬送裝置，其中前述排氣裝置之 複數個排氣部係沿著前述移動路徑，因應各個排氣流量的大小而配置。
  23. 如申請專利範圍第21項之搬送裝置，其中前述排氣裝置之複數個排氣部係沿著前述移動路徑，因應各個排氣速度的大小而配置。
  24. 如申請專利範圍第21項或第22項之搬送裝置，其中前述第一空間之壓力設定成比前述第二空間高，前述排氣裝置之複數個排氣部係沿著前述移動路徑，隨著從前述第一空間朝向前述第二空間，而依次配置排氣量大且排氣力小之排氣部至排氣量小且排氣力大之排氣部。
  25. 如申請專利範圍第21項或第22項之搬送裝置，其中前述第三空間沿著前述移動路徑之尺寸，比前述基板沿著前述移動路徑之尺寸大。
  26. 如申請專利範圍第1、2及3項中任一項之搬送裝置，其中至少前述第二空間係真空。
  27. 如申請專利範圍第18項之搬送裝置，其中至少前述第二空間係真空。
  28. 如申請專利範圍第21項之搬送裝置，其中至少前述第二空間係真空。
  29. 如申請專利範圍第24項之搬送裝置，其中至少前述第二空間係真空。
  30. 一種曝光裝置，其具備申請專利範圍第1項至第24項中任一項之搬送裝置。
  31. 一種曝光裝置，其具有：形成曝光空間之處理室構件、配置於前述曝光空間內之基板保持裝置、及從前述曝光空間之外部搬送基板至前述基板保持裝置之申請專利範圍第1項至第24項中任一項的搬送裝置，且前述曝光空間係前述第一空間，前述隔壁係前述處理室構件之一部分。
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