JP2007207887A - Processor and processing method, and exposure apparatus - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は処理装置及び処理方法、並びに露光装置に係り、更に詳しくは、エネルギビームを照射して物体を処理する処理装置及び処理方法、並びに露光装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus, a processing method, and an exposure apparatus, and more particularly to a processing apparatus, a processing method, and an exposure apparatus that process an object by irradiating an energy beam.
半導体素子、液晶表示素子等のマイクロデバイス(電子デバイスなど)を製造するための露光装置においては、Mooreの法則に対応するために、微細化を続けてきた。この微細化の流れの中で、露光装置によりウエハ上に形成されるパターンの線幅が細くなるにつれて、ウエハ上の異なる層間の重ね合わせ精度も厳しくなってきている。 In an exposure apparatus for manufacturing a micro device (such as an electronic device) such as a semiconductor element or a liquid crystal display element, miniaturization has been continued in order to comply with Moore's law. In the process of miniaturization, as the line width of the pattern formed on the wafer by the exposure apparatus becomes narrower, the overlay accuracy between different layers on the wafer becomes stricter.
このため、露光装置では、ウエハ上に既に形成されたパターンと、露光によって形成されるパターンとを最適な相対位置関係にする操作(アライメント)が必要であるが、露光精度(重ね合わせ精度)を向上するためには、アライメント時と露光時におけるウエハの温度をほぼ一定に維持して、アライメント時と露光時におけるウエハの変形(伸縮)を防止する必要がある。 For this reason, the exposure apparatus requires an operation (alignment) to bring the pattern already formed on the wafer and the pattern formed by the exposure into an optimum relative positional relationship. In order to improve, it is necessary to keep the wafer temperature at the time of alignment and exposure substantially constant to prevent the deformation (expansion / contraction) of the wafer at the time of alignment and exposure.
露光装置の中でも特にi線露光装置では、露光パワーが大きく、ウエハが加熱され易く、これに伴って、ウエハを保持するウエハホルダの温度が上昇するおそれがある。したがって、最近の露光装置においては、ウエハホルダに冷媒を流すための流路を設け、この流路を通る冷媒によりウエハホルダの温度安定化を図る冷却機構が開発されている(例えば、特許文献1参照)。 Among the exposure apparatuses, in particular, in the i-line exposure apparatus, the exposure power is large and the wafer is easily heated, which may increase the temperature of the wafer holder holding the wafer. Therefore, in recent exposure apparatuses, a cooling mechanism has been developed in which a flow path for flowing a coolant through the wafer holder is provided, and the temperature of the wafer holder is stabilized by the coolant passing through the flow path (see, for example, Patent Document 1). .
しかしながら、従来の冷却機構では、ウエハを保持して移動するステージの可動部に冷媒を供給するためにステージに配管を接続する必要があった。この配管の張力はステージの位置制御に対する外乱要因となり、ステージの高精度な位置決めを妨げる可能性がある。 However, in the conventional cooling mechanism, it is necessary to connect a pipe to the stage in order to supply the coolant to the movable part of the stage that holds and moves the wafer. The tension of this pipe becomes a disturbance factor for the position control of the stage, and there is a possibility that high-precision positioning of the stage is hindered.
本発明は、上述した事情の下になされたもので、第1の観点からすると、エネルギビームを照射して物体を処理する処理装置であって、前記物体が載置され、該載置された物体を保持する保持装置と;前記保持装置に対向した状態で前記保持装置を冷却する冷却機構と;を備える第1の処理装置である。 The present invention has been made under the circumstances described above. From the first viewpoint, the present invention is a processing apparatus for processing an object by irradiating an energy beam, wherein the object is placed and placed. A first processing apparatus comprising: a holding device that holds an object; and a cooling mechanism that cools the holding device in a state of facing the holding device.
これによれば、冷却機構が保持装置に対向した状態で、保持装置を冷却するので、保持装置の温度上昇に起因する保持装置に保持される物体の熱的な影響を回避することが可能である。また、従来のように、保持装置内部を冷却するための配管等を保持装置に接続する必要がないことから、保持装置が移動する場合における配管の張力に起因する外乱の発生を排除することができ、高精度な物体の位置決めを行うことが可能である。 According to this, since the cooling device cools the holding device while facing the holding device, it is possible to avoid the thermal influence of the object held by the holding device due to the temperature rise of the holding device. is there. Further, since it is not necessary to connect a piping for cooling the inside of the holding device to the holding device as in the prior art, it is possible to eliminate the occurrence of disturbance due to the tension of the pipe when the holding device moves. It is possible to position the object with high accuracy.
本発明は、第2の観点からすると、エネルギビームを照射して物体を処理する処理装置であって、前記物体が載置され、該載置された物体を保持する保持装置と;前記保持装置から前記物体を搬出する位置で前記保持装置を冷却する冷却機構と;を備える第2の処理装置である。 From a second aspect, the present invention is a processing apparatus for processing an object by irradiating an energy beam, the holding apparatus on which the object is placed and holding the placed object; and the holding apparatus And a cooling mechanism that cools the holding device at a position where the object is unloaded from the second processing apparatus.
これによれば、冷却機構は、保持装置から物体を搬出する位置で、保持装置を冷却するので、保持装置の温度上昇に起因する、保持装置にその後保持される物体の熱的な影響を回避することが可能である。また、物体の処理中に、保持装置の冷却を行わないことから冷却用の配管などを保持装置に接続しておく必要がなく、高精度な物体の移動が可能となり、物体の搬出(交換)と保持装置の冷却を並行して行うことができるので、スループットの低下もほとんど生じない。 According to this, since the cooling mechanism cools the holding device at the position where the object is carried out of the holding device, the thermal influence of the object subsequently held by the holding device due to the temperature rise of the holding device is avoided. Is possible. Also, since the holding device is not cooled during the processing of the object, it is not necessary to connect a cooling pipe to the holding device, and the object can be moved with high accuracy, and the object can be carried out (replaced). Since the cooling of the holding device can be performed in parallel, the throughput hardly decreases.
本発明は、第3の観点からすると、本発明の第1、第2の処理装置を備え、前記エネルギビームを照射して前記物体を露光する露光装置である。 From a third aspect, the present invention is an exposure apparatus that includes the first and second processing apparatuses of the present invention and that irradiates the energy beam to expose the object.
これによれば、保持装置に対するエネルギビーム照射による物体の熱的な影響を回避することが可能な処理装置を備えていることから、高精度な物体の露光を行うことが可能となる。 According to this, since the processing apparatus which can avoid the thermal influence of the object by energy beam irradiation with respect to a holding | maintenance apparatus is provided, it becomes possible to perform exposure of a highly accurate object.
本発明は、第4の観点からすると、物体を載置可能な保持装置に前記物体を載置して保持させる工程と;前記物体にエネルギビームを照射して処理する工程と;前記物体を前記保持装置から搬出する位置で、前記保持装置を冷却する工程と;を含む物体の処理方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a step of placing and holding the object on a holding device capable of placing the object; a step of irradiating the object with an energy beam; and processing the object; And a step of cooling the holding device at a position where it is unloaded from the holding device.
これによれば、物体を保持装置に保持させて、該物体にエネルギビームを照射して処理するとともに、物体を保持装置から搬出する位置で保持装置を冷却することから、保持装置の温度上昇に起因する、保持装置にその後載置される物体の熱的な影響を回避することが可能となる。また、物体の処理中に、保持装置の冷却を行わないことから冷却用の配管などを保持装置に接続しておく必要がなく、高精度な物体の移動、ひいては物体に対する高精度な処理を行うことが可能となる。 According to this, the object is held by the holding device, and the object is irradiated with the energy beam and processed, and the holding device is cooled at a position where the object is carried out of the holding device, so that the temperature of the holding device is increased. It is possible to avoid the thermal influence of an object subsequently placed on the holding device. In addition, since the holding device is not cooled during the processing of the object, there is no need to connect a cooling pipe or the like to the holding device, and the object can be moved with high accuracy, and thus the object can be processed with high accuracy. It becomes possible.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。図1には、本発明に係る露光装置を含む一実施形態に係る基板処理システム100の概略平面図が示されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic plan view of a substrate processing system 100 according to an embodiment including an exposure apparatus according to the present invention.
この図1の基板処理システム100は、クリーン度がクラス100〜1000程度のクリーンルーム内に設置されている。この基板処理システム100は、クリーンルームの床面F上にX軸方向(図1における紙面内左右方向)に所定間隔を隔てて並べて配置された露光装置10及びコータ・デベロッパ(以下、「C/D」という)12並びにこれら露光装置10とC/D12とをインラインにて接続するインタフェース部14とを備えている。
The substrate processing system 100 of FIG. 1 is installed in a clean room having a cleanliness class of about 100 to 1000. The substrate processing system 100 includes an
前記露光装置10は、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光装置(いわゆるステッパ)であり、図1に示されるように、本体チャンバ120を備えている。この本体チャンバ120内には、図2に示される露光装置本体10Aが収容されている。
The
前記露光装置本体10Aは、図2に示されるように、光源及び照明光学系を含む照明系IOP、レチクルRを保持するレチクルホルダRH、投影光学系PL、ウエハWが載置されるウエハステージWST、オフアクシス方式のアライメント検出系ALG等を備えている。
As shown in FIG. 2, the
前記照明系IOPは、例えば特開平2−50417号公報(対応する米国特許第4,931,830号)などに開示されるように、光源、オプティカルインテグレータ(例えばフライアイレンズ、ロッドインテグレータ(内面反射型インテグレータ)あるいは回折光学素子など)等を含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、リレーレンズ、レチクルブラインド等(いずれも不図示)を含んで構成されている。この照明系IOPでは、レチクルブラインドで規定されるレチクルR上の矩形、例えば正方形の照明領域を照明光ILによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ILとしては、一例として、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線(例えばi線)が用いられている。なお、照明光ILとしては、g線を用いることも可能であるし、例えば、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)や、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などを用いることも可能である。 The illumination system IOP includes a light source, an optical integrator (for example, fly-eye lens, rod integrator (internal reflection), as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-50417 (corresponding US Pat. No. 4,931,830)). Illuminance uniformizing optical system including a type integrator) or a diffractive optical element), a beam splitter, a relay lens, a reticle blind, etc. (all not shown). In this illumination system IOP, a rectangular, for example, square illumination region on the reticle R defined by the reticle blind is illuminated with illumination light IL with a substantially uniform illuminance. Here, as the illumination light IL, for example, an ultraviolet bright line (for example, i-line) from an ultrahigh pressure mercury lamp is used. As the illumination light IL, g-line can be used, for example, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), or the like can be used.
前記レチクルホルダRH上にはレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルホルダRHは、ここでは、リニアモータ等から成るレチクルステージ駆動系を介して、投影光学系PLの光軸に垂直なXY平面内で微小駆動(回転を含む)することが可能である。 On the reticle holder RH, the reticle R is fixed by, for example, vacuum suction. Here, the reticle holder RH can be finely driven (including rotation) in the XY plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL via a reticle stage drive system composed of a linear motor or the like.
レチクルホルダRHのXY面内の位置情報(θz回転を含む)は、レチクルレーザ干渉計58Rによって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。
Position information (including θz rotation) of the reticle holder RH in the XY plane is always detected by the
前記投影光学系PLは、例えば、両側テレセントリックな縮小系であり、共通のZ軸方向の光軸を有する不図示の複数のレンズエレメントから構成されている。また、この投影光学系PLとしては、投影倍率βが例えば1/4、1/5、又は1/8などのものが使用されている。このため、上述のようにして、照明光(露光光)ILによりレチクルRが照明されると、そのレチクルR上で照明領域内のパターンが投影光学系PLによって投影倍率βで縮小されて、表面にレジスト(感光剤)が塗布されたウエハW上に投影され転写される。 The projection optical system PL is, for example, a double-sided telecentric reduction system, and is composed of a plurality of lens elements (not shown) having a common optical axis in the Z-axis direction. Further, as the projection optical system PL, one having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8 is used. For this reason, as described above, when the reticle R is illuminated by the illumination light (exposure light) IL, the pattern in the illumination area on the reticle R is reduced by the projection optical system PL at the projection magnification β, and the surface And transferred onto the wafer W coated with a resist (photosensitive agent).
前記ウエハステージWSTは、投影光学系PLの図2における下方で、不図示のベース上に配置され、その上面にウエハホルダWHが載置されている。このウエハホルダWH上にウエハWが例えば真空吸着等によって固定されている。ウエハホルダWHの中央部近傍には、ほぼ正三角形の各頂点の位置に上下方向(Z軸方向)に貫通する3つの貫通孔(不図示)が形成されている。これらの貫通孔それぞれには、円柱形状を有する上下動ピン(センタピン)CT(図6等参照)がそれぞれ挿入され、これら3つのセンタピンCTは、不図示の上下動機構を介して、上下方向(Z軸方向)に昇降自在となっている。後述するウエハロード、ウエハアンロード時には、センタピンCTが上下動機構により駆動されることで、3本のセンタピンCTによってウエハWを下方から支持したり、ウエハWを支持した状態で上下動させたりする。 The wafer stage WST is disposed on a base (not shown) below the projection optical system PL in FIG. 2, and a wafer holder WH is placed on the upper surface thereof. A wafer W is fixed on the wafer holder WH by, for example, vacuum suction. Near the center of the wafer holder WH, three through-holes (not shown) that penetrate in the vertical direction (Z-axis direction) are formed substantially at the positions of the apexes of the equilateral triangle. A vertical movement pin (center pin) CT (see FIG. 6 and the like) having a cylindrical shape is inserted into each of these through holes, and these three center pins CT are moved in the vertical direction (not shown) via a vertical movement mechanism (not shown). It can be moved up and down in the Z-axis direction). At the time of wafer loading and wafer unloading, which will be described later, the center pin CT is driven by the vertical movement mechanism, so that the wafer W is supported from below by the three center pins CT or is moved up and down while the wafer W is supported. .
ウエハステージWSTは、モータ等を含むウエハステージ駆動系によりX軸及びY軸方向に駆動される。そして、このウエハステージWSTによって、ウエハW上の各ショット領域を露光する動作と、次のショットの露光のための移動動作とを繰り返すステップ・アンド・リピート動作が実行される。 Wafer stage WST is driven in the X-axis and Y-axis directions by a wafer stage drive system including a motor and the like. Then, by this wafer stage WST, a step-and-repeat operation that repeats the operation of exposing each shot area on wafer W and the movement operation for exposure of the next shot is executed.
ウエハステージWSTのXY平面内での位置情報は、ウエハレーザ干渉計58Wによって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されて不図示の制御装置に送られ、制御装置ではそれに基づきウエハステージ駆動系を介してウエハステージWSTの駆動制御を行う。
The position information of wafer stage WST in the XY plane is always detected by
また、ウエハステージWSTは、ウエハステージ駆動系によりZ軸方向、θx方向(X軸回りの回転方向)、θy方向(Y軸回りの回転方向)及びθz方向(Z軸回りの回転方向)にも微小駆動される。 Wafer stage WST is also moved in the Z-axis direction, θx direction (rotation direction around X axis), θy direction (rotation direction around Y axis), and θz direction (rotation direction around Z axis) by the wafer stage drive system. It is driven minutely.
前記アライメント検出系ALGは、投影光学系PLの側面に配置されている。本実施形態では、ウエハW上に形成されたストリートラインや位置検出用マーク(ファインアライメントマーク)を検出する結像式アライメントセンサがアライメント検出系ALGとして用いられている。このアライメント検出系ALGの詳細な構成は、例えば、特開平9−219354号公報に開示されている。アライメント検出系ALGによる検出結果は、不図示の制御装置に供給される。 The alignment detection system ALG is disposed on the side surface of the projection optical system PL. In the present embodiment, an imaging type alignment sensor that detects street lines and position detection marks (fine alignment marks) formed on the wafer W is used as the alignment detection system ALG. The detailed configuration of the alignment detection system ALG is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-219354. The detection result by the alignment detection system ALG is supplied to a control device (not shown).
図1に戻り、前記C/D12は、チャンバ等の筐体と、該筐体の内部に設けられた不図示のコータ(レジスト塗布装置)、デベロッパ(現像装置)及びウエハの搬送を行うC/D内搬送系等を備えている。C/D12の筐体の+X側の側壁部分には、不図示ではあるが、出入り口(開口)が形成されており、この出入り口を介して、C/D内搬送系が、コータにてレジストが塗布されたウエハWをインタフェース部14内に搬送するとともに、露光装置本体10Aにおける露光が終了したウエハをインタフェース部14内からデベロッパに搬入する。
Referring back to FIG. 1, the C /
前記インタフェース部14は、チャンバ等の筐体122を備え、筐体122の内部には、図3に示されるウエハ搬送系150が収容されている。
The
図3には、ウエハ搬送系150が斜視図にて示されている。このウエハ搬送系150は、露光装置本体10AとC/D12との間を搬送されるウエハWの中継部26と、ウエハ搬送用のロボット28と、ウエハWが載置される回転部材(ターンテーブル)29を含むプリアライメント装置31と、プリアライメント部31からウエハステージWSTにウエハWをロードするためのロードアームLA及びその駆動機構34と、露光済みのウエハWをウエハステージWSTからアンロードするためのアンロードアームUA及びその駆動機構36と、アンロードされた露光済みのウエハWが一時的に載置されるアンロードテーブル32と、を含む。更に、本実施形態では、例えばオフラインでウエハの露光を可能とするため、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド(Front Opening Unified Pod:以下、「FOUP」と略述する)22が載置可能となっており、ウエハ搬送系150はFOUP22に対してウエハの搬出入を行うFOUPアクセスロボット24も有する。
FIG. 3 shows a perspective view of the
前記FOUP22は、例えば特開平8−279546号公報に開示された搬送コンテナと同様の開閉型のコンテナ(密閉型のウエハカセット)である。このFOUP22の中には、ウエハWが複数枚上下方向に所定間隔を隔てて収納されている。このFOUP22は、不図示のFOUP搬送装置又はオペレータにより、図1及び図3に示される位置(インタフェース部14の筐体外)にセッティングされ、その位置でFOUP22の+Y側が開閉装置23により開放されることにより、FOUP内部のウエハWがインタフェース部14の筐体122内に搬入可能とされる。
The
前記FOUPアクセスロボット24は、そのアームの先端にウエハWを吸着保持して搬送可能なロボットであり、FOUP22から中継部26へのウエハの搬送、中継部26からの露光済みのウエハの回収を行う。
The
前記中継部26は、2段の棚を有しており、その下段には、C/D内搬送系との間でやり取りがされるウエハが載置されるようになっている。また、上段には、FOUPアクセスロボット24との間でやり取りがされるウエハが載置されるようになっている。なお、中継部26の棚の数などについては上記に限られるものではない。
The
前記ロボット28は、そのアームの先端にウエハWを吸着保持して搬送可能な水平多関節ロボットであり、中継部26とターンテーブル29との間、及びアンロードテーブル32と中継部26との間でウエハの搬送を行う。
The
前記ターンテーブル29は、真空吸着あるいは静電吸着などによりウエハWを吸着保持するとともに上下動可能かつZ軸回りの回転方向に回転可能となっている。
The
前記プリアライメント装置31は、不図示ではあるが、ターンテーブル29によって回転されるウエハWのエッジを検出するユニット(例えば、一対の投光器及び受光器(光量センサ又はラインセンサなど)と、複数の撮像装置(CCDなど)を含む)と、ターンテーブル29に保持されたウエハWの裏面と対向するように配置される円板状のクールプレート30とを有する。このクールプレート30により、ウエハの温度を所定温度に調整することが可能となっている。
Although not shown, the
前記ロードアームLAは、露光装置10の本体チャンバ120に形成された不図示の開口を介して、図3に示されるように本体チャンバ120内に侵入可能とされている。すなわち、ロードアームLAは、駆動機構34により、インタフェース部14の筐体122内と本体チャンバ120内との間でX軸方向に移動(スライド)可能とされており、ターンテーブル29上に保持されたウエハWを受け取ることが可能であるとともに、受け取った状態で+X方向に移動することにより、ウエハステージWST上にウエハWをロードするための位置(ローディング位置)上方にウエハWを搬送することが可能となっている。
The load arm LA can enter the
前記アンロードアームUAは、ロードアームLAと同様、露光装置10の本体チャンバ120に形成された不図示の開口を介して、本体チャンバ120内に侵入できるようになっている。すなわち、アンロードアームUAは、駆動機構36により、インタフェース部14の筐体122と本体チャンバ120との間でX軸方向に移動(スライド)可能とされており、ウエハをウエハステージWSTから搬出する位置(アンローディング位置(図3に符号WST’で示される位置))にあるウエハステージWSTからウエハWを受け取ることが可能であるとともに、受け取った状態で−X方向に移動して、アンロードテーブル32上にウエハWを搬送することが可能となっている。
Like the load arm LA, the unload arm UA can enter the
図4には、アンロードアームUAを下方から見た状態が分解斜視図にて示されている。この図4に示されるように、アンロードアームUAは、アーム本体52と、該アーム本体52の下面(−Z側面)に貼り付けられた状態のカバー部材54とを含んでいる。
FIG. 4 shows an exploded perspective view of the unload arm UA as viewed from below. As shown in FIG. 4, the unload arm UA includes an arm
前記アーム本体52は、略円盤状の円盤部と、該円盤部の図4における右側において、紙面手前側に突設した状態で設けられた腕部とを含んでいる。円盤部には、略U字状(コ字状)の切り欠き52bが形成されている。このアーム本体52の下面(−Z側面)には、その全域にわたって、蛇行した溝部52aが形成されている。
The arm
前記カバー部材54は、平面視(上方又は下方から見て)アーム本体52と同一の形状及び大きさを有した板状の部材である。このカバー部材54は、アーム本体52の−Z側面に貼り付けられ、これにより、アーム本体52に形成された溝部52aとカバー部材54により形成される空間が液体の流路とされている。
The
この流路には、不図示の液体供給装置から、本体チャンバ120内の雰囲気の温度よりも10℃〜20℃程度低い温度の冷媒(例えば水など)が供給される。したがって、この冷媒により、アンロードアームUAの下面が冷却されるようになっている。なお、冷却用の液体(冷媒)は水(純水)に限られるものではなく、例えば水に比べて沸点が低いHFE(ハイドロフルオロエーテル)などの他の液体を用いても良い。
A refrigerant (for example, water) having a temperature lower by about 10 ° C. to 20 ° C. than the temperature of the atmosphere in the
また、不図示ではあるが、少なくとも一部がアンロードアームUAに設けられるガスフローシステムによって、アンロードアームUAによるウエハホルダWHの冷却と並行して、ウエハホルダWHとの間に気体をフローすることが可能となっており、アンロードアームUAの下面の前記冷媒の流路とは機械的に干渉しない位置に気体噴出し口が設けられており、該気体噴出し口からは、不図示の気体供給機構から供給される気体(例えば、化学的にクリーンなエアー(空気、ドライエアーなど)、ヘリウムあるいは窒素など)が下方(−Z方向)に向けて噴出される(フローされる)ようになっている。 Although not shown, a gas flow system in which at least a part is provided in the unload arm UA allows gas to flow between the wafer holder WH and the wafer holder WH in parallel with the cooling of the wafer holder WH by the unload arm UA. A gas ejection port is provided at a position that does not mechanically interfere with the refrigerant flow path on the lower surface of the unload arm UA, and a gas supply (not shown) is provided from the gas ejection port. Gas supplied from the mechanism (for example, chemically clean air (air, dry air, etc.), helium or nitrogen, etc.) is ejected (flowed) downward (−Z direction). Yes.
図3に戻り、前記アンロードテーブル32は、略直方体状の部材から成り、アンロードアームUAとロボット28との間のほぼ中間位置に配置されている。
Returning to FIG. 3, the unload table 32 is formed of a substantially rectangular parallelepiped member, and is disposed at a substantially intermediate position between the unload arm UA and the
以上のように構成されるウエハ搬送系150では、以下のようにしてウエハが搬送される。なお、以下の動作は不図示の制御装置の指示のもと行われるが、説明の煩雑化を避けるため、特に必要な場合を除き、制御装置の記載は省略するものとする。
In the
まず、FOUPアクセスロボット24がFOUP22からウエハを取り出して中継部26の棚に載置するか、又はC/D12内からC/D内搬送系がウエハを搬送し、中継部26の棚に載置すると、ロボット28による、中継部26に載置されたウエハのプリアライメント装置31(ターンテーブル29)上への搬送が行われる。
First, the
プリアライメント装置31では、ターンテーブル29によってウエハWを所定の角速度で回転させながら、前述した不図示の検出ユニット(例えば、一対の投光器及び受光器)によってウエハWのノッチ(切り欠き)を検出する。そして、制御装置は、その検出結果に基づいて、ウエハWの回転量(ノッチの回転方向の位置)を算出し(これについては、例えば特開平10−12709号公報参照)、その算出結果に基づいて、ターンテーブル29の回転によりウエハWの位置の調整を行う。この場合、前記回転量はターンテーブル29の回転により調整することが可能である。また、前記偏心量は、ターンテーブル29をXY2次元方向に移動可能としておき調整することも可能であるし、ロボット28が再度ウエハWを載置しなおすようにすることも可能である。
In the
更に、プリアライメント装置31では、前述した不図示の検出ユニット(例えば、複数の撮像装置)によって上記回転調整が終了したウエハWのエッジ部を撮像する。そして、制御装置は、該撮像結果に基づいてターンテーブル29の中心に対するウエハWの中心のXY2次元平面内の偏心量(位置ずれ量)を算出し、その算出結果に基づき、例えばターンテーブル29をXY2次元方向に移動する、あるいはロボット28によってウエハWを載せ直すことにより、ウエハWの中心位置を所望の位置に設定する。なお、プリアライメント装置31ではウエハWの位置補正を行わず上記偏心量の検出だけを行うようにしても良く、この場合には、例えばウエハWをターンテーブル29からロードアームLAに載せ換えるときに、ロードアームLAの停止位置(ウエハの受け渡し位置)をずらすことで、ウエハWの位置ずれを補正しても良いし、あるいはロードアームLAに載置されたウエハWをウエハステージWSTに受け渡すときに、ローディング位置におけるロードアームLAとウエハステージWSTとの少なくとも一方の位置を調整することで、ウエハWの位置ずれを補正しても良い。また、プリアライメント装置31にて検出されるウエハWの回転量についても同様に、ターンテーブル29の回転以外、例えばロードアームLAの回転などによってその補正(回転調整)を行うようにしても良い。
Further, in the
そして、ターンテーブル29上のウエハWは、ロードアームLAによってローディング位置上方まで搬送され、ローディング位置で待機していたウエハステージWST上に、ウエハをロードする。この場合、ロードアームLAが、ウエハステージWST上にウエハを搬送するとともに、センタピンCTが上昇し、センタピンCTにウエハが受け渡される。この受け渡しが完了すると、ロードアームLAは−X側に退避する。そして、センタピンCTが下降駆動されることにより、ウエハWがウエハホルダWH上に載置されるようになっている。
Then, the wafer W on the
その後、ウエハホルダWHによるウエハWの真空吸着が開始され、露光装置本体10Aにおいて、ウエハアライメント動作及びステップ・アンド・リピート方式による露光動作が行われる。そして、ウエハWに対する露光動作が終了すると、ウエハステージWSTは、図3に示されるアンローディング位置WST’に位置決めされる。
Thereafter, vacuum suction of the wafer W by the wafer holder WH is started, and the exposure operation by the wafer alignment operation and the step-and-repeat method is performed in the exposure apparatus
そして、アンロードアームUAを用いた、ウエハステージWSTからのウエハのアンロードが実行される。 Then, unloading of the wafer from wafer stage WST using unload arm UA is executed.
図5(A)には、アンローディング位置に位置決めされたウエハステージWSTにおいて、センタピンCTが上昇駆動され、ウエハホルダWHとウエハWとの間に隙間が形成された状態が示されている。 FIG. 5A shows a state where the center pin CT is driven up and a gap is formed between the wafer holder WH and the wafer W in the wafer stage WST positioned at the unloading position.
この状態で、アンロードアームUAは、駆動機構36により+X方向に駆動され、図5(B)に示されるようにウエハWとウエハホルダWHとの間に挿入される。この場合、アンロードアームUAに略U字状(コ字状)の切り欠き52b及び54aが形成されていることにより、センタピンCTとアンロードアームUAとの接触が回避されるようになっている。
In this state, the unload arm UA is driven in the + X direction by the
そして、図5(B)に示されるような状態でセンタピンCTが下降駆動され、アンロードアームUAにウエハWが受け渡されるが、この受け渡しのときに、アンロードアームUAを用いたウエハホルダWHの冷却が行われている。 Then, the center pin CT is driven downward in the state shown in FIG. 5B, and the wafer W is delivered to the unload arm UA. At this delivery, the wafer holder WH using the unload arm UA is moved. Cooling is taking place.
すなわち、図5(B)を+X側から見た状態を示す図6からわかるように、上記受け渡しのときに、アンロードアームUA内に供給されている液体により、アンロードアームUAの下面が冷却されているので、露光動作において照射された照明光に起因してウエハホルダWHに溜まった熱が、ウエハホルダWHからアンロードアームUAに伝導(及び輻射)するようになっている(図6では、熱の伝導方向が、白抜き矢印にて示されている)。ここで、一般的に平面壁間を熱伝導により通過する熱は、熱量をq、気体の熱伝導率をk、平面間距離をb、ウエハホルダWHの温度をt1、アンロードアームUAの温度をt2とすると、q=k(t1−t2)/bとなる。したがって、温度差(t1−t2)が大きいほど、アンロードアームUAとウエハホルダWHとの距離(b)が小さいほど、ウエハホルダWHからアンロードアームUAに伝導する熱量は大きくなる。 That is, as can be seen from FIG. 6 showing the state when FIG. 5B is viewed from the + X side, the lower surface of the unload arm UA is cooled by the liquid supplied into the unload arm UA during the delivery. Therefore, the heat accumulated in the wafer holder WH due to the illumination light irradiated in the exposure operation is conducted (and radiated) from the wafer holder WH to the unload arm UA (in FIG. 6, heat is applied). The conduction direction is indicated by a white arrow). Here, generally heat passing through the planar walls by thermal conduction, the heat q, the thermal conductivity of the gas k, the plane distance b, t 1 the temperature of the wafer holder WH, the temperature of the unload arm UA Is t 2 , q = k (t 1 −t 2 ) / b. Therefore, the greater the temperature difference (t 1 −t 2 ) and the smaller the distance (b) between the unload arm UA and the wafer holder WH, the greater the amount of heat conducted from the wafer holder WH to the unload arm UA.
また、この状態で、アンロードアームUAでは、該アンロードアームUAの下面(−Z側面)に形成された気体噴出し口から気体を噴出することとしている(図6では気体の噴出(フロー)方向が黒矢印にて示されている)ので、ウエハホルダWHとアンロードアームUAとの間に気体の流れを生じさせることができ、これにより、上記熱の伝導が効率良く行われるようになっている。 In this state, the unload arm UA ejects gas from a gas ejection port formed on the lower surface (−Z side surface) of the unload arm UA (in FIG. 6, gas ejection (flow)). Since the direction is indicated by a black arrow), a gas flow can be generated between the wafer holder WH and the unload arm UA, whereby the heat conduction is performed efficiently. Yes.
これについて、具体的な数値を用いて説明すると、例えば、ウエハホルダWHの上面とアンロードアームUAの下面との間のギャップが1mmである場合において、気体として窒素(N2)を噴出した場合における熱移動率は25[W/(m2・K)]となる。これは、気体を噴出しない場合における熱移動率の10〜20倍程度に相当する。 This will be described using specific numerical values. For example, when the gap between the upper surface of the wafer holder WH and the lower surface of the unload arm UA is 1 mm, nitrogen (N 2 ) is ejected as a gas. The heat transfer rate is 25 [W / (m 2 · K)]. This corresponds to about 10 to 20 times the heat transfer rate when no gas is ejected.
ここで、露光中(照明光としてi線を用いた場合)において、ウエハ一枚が受ける露光エネルギは、144[J]程度である。この場合に、ウエハホルダWHの熱容量が700[J/K]であるとすると、全ての露光エネルギがウエハからウエハホルダWHに吸収されたとしても、ウエハホルダWHの上昇温度は約0.2[K]である。なお、ウエハホルダWHの冷却を行うことなく、更にウエハの露光を続行すると、当然ながらウエハホルダWHに熱が蓄積され、その温度は許容値を超えてしまうことになる。 Here, during exposure (when i-line is used as illumination light), the exposure energy received by one wafer is about 144 [J]. In this case, if the heat capacity of the wafer holder WH is 700 [J / K], the rising temperature of the wafer holder WH is about 0.2 [K] even if all the exposure energy is absorbed by the wafer holder WH. is there. If exposure of the wafer is further continued without cooling the wafer holder WH, naturally, heat is accumulated in the wafer holder WH, and the temperature exceeds the allowable value.
この0.2[K]という温度は、ウエハの変形(伸縮)にはさほど影響を与えないことがわかっている。したがって、本実施形態のように、ウエハWをウエハホルダWHからアンロードするときにウエハホルダWHの冷却を行うこととしても、露光中にウエハが大きく変形することはなく、露光中にウエハホルダを冷却する場合と比較しても、露光精度にはさほど影響がない。 It has been found that the temperature of 0.2 [K] does not significantly affect the deformation (stretching) of the wafer. Therefore, as in the present embodiment, even when the wafer holder WH is cooled when the wafer W is unloaded from the wafer holder WH, the wafer is not greatly deformed during exposure, and the wafer holder is cooled during exposure. Compared with, the exposure accuracy is not significantly affected.
上記のようにして、ウエハホルダWH上からアンロードしたウエハは、アンロードアームUAにより、図3に示されるアンロードテーブル32上に載置され、その後ロボット28により、ウエハが中継部26のいずれかの棚に搬送される。そして、このウエハが、FOUPアクセスロボット24によってFOUP22内に搬送されるか、あるいはC/D内搬送系によりC/D12内のデベロッパに搬送されるようになっている。
The wafer unloaded from above the wafer holder WH as described above is placed on the unload table 32 shown in FIG. 3 by the unload arm UA, and then the wafer is either one of the
その後、上記と同様にして、ロードアームLAによって新たなウエハがウエハステージWSTに搬送され、上述したように冷却(温調)されたウエハホルダWH上で保持された新たなウエハに対するウエハアライメント及び露光動作が行われるようになっている。 Thereafter, in the same manner as described above, a new wafer is transferred to wafer stage WST by load arm LA, and wafer alignment and exposure operations are performed on the new wafer held on wafer holder WH cooled (temperature-controlled) as described above. Is to be done.
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、ウエハホルダWHにアンロードアームUAが対向した状態で、冷媒により冷却されたアンロードアームUAの下面を介してウエハホルダWHが冷却されるので、アライメントから露光までの間における、ウエハホルダWHの温度上昇に起因するウエハの変形を防ぐことができ、アライメント結果を用いて、高精度な露光を行うことが可能である。また、従来のように、ウエハホルダWHの内部に冷媒を通す経路等を設ける必要がなく、また経路に冷媒を供給する配管を接続する必要がないことから、ウエハホルダが移動する場合における配管に起因する外乱の発生を排除することができ、高精度なウエハの位置決め、ひいては露光精度の向上を図ることが可能である。 As described above in detail, according to the present embodiment, the wafer holder WH is cooled via the lower surface of the unload arm UA cooled by the refrigerant in a state where the unload arm UA faces the wafer holder WH. The wafer can be prevented from being deformed due to the temperature rise of the wafer holder WH during the period from exposure to exposure, and high-precision exposure can be performed using the alignment result. Further, unlike the prior art, it is not necessary to provide a path for passing the coolant inside the wafer holder WH, and it is not necessary to connect a pipe for supplying the coolant to the path, resulting in the piping when the wafer holder moves. It is possible to eliminate the occurrence of disturbance and to improve the positioning of the wafer with high accuracy and hence the exposure accuracy.
また、本実施形態によると、アンロードアームUA内を流れる冷媒により冷却されたアンロードアームの下面を介して、ウエハホルダWHからウエハWを搬出する位置でウエハホルダを冷却することから、ウエハの交換(搬出)と並行してウエハホルダの冷却をすることが可能となる。したがって、冷却に要する時間を別途設けなくても良く、露光装置全体のスループットの低下を防止することが可能となる。 In addition, according to the present embodiment, the wafer holder is cooled at the position where the wafer W is unloaded from the wafer holder WH via the lower surface of the unload arm cooled by the refrigerant flowing in the unload arm UA. The wafer holder can be cooled in parallel with the unloading. Therefore, it is not necessary to separately provide a time required for cooling, and it becomes possible to prevent a decrease in throughput of the entire exposure apparatus.
また、本実施形態によると、ウエハホルダWHからウエハをアンロードする際にアンロードアームUAとウエハホルダWHとの間に気体をフローさせることから、ウエハホルダWHからアンロードアームUAの熱伝導率を向上することができ、短時間でウエハホルダを冷却することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, when the wafer is unloaded from the wafer holder WH, the gas flows between the unload arm UA and the wafer holder WH, so that the thermal conductivity of the unload arm UA from the wafer holder WH is improved. Therefore, the wafer holder can be cooled in a short time.
なお、上記実施形態では、センタピンCTによってウエハホルダWHからウエハWを離脱させた後にアンロードアームUAをウエハホルダWH(載置面)と対向して配置し、上記冷媒により冷却されたアンロードアームUAの下面を介してウエハホルダWHを冷却することとしたが、これに限らず、ウエハをロードするロードアームLAに冷媒を通し、該冷媒により冷却されたロードアームLAの下面を介してウエハホルダWHを冷却することとしても良い。この場合、例えば露光されたウエハのアンロード後かつウエハホルダによる次のウエハの保持前に、ロードアームLAをウエハホルダWH(載置面)と対向して配置してその冷却が行われる。また、ウエハをロードするアームとアンロードするアームが共通である場合には、そのアームに冷媒を通し、該冷媒により冷却されたアームの下面を介してウエハホルダWHを冷却することとしても良い。更に、上記実施形態では、前述の搬送アーム(アンロードアーム、ロードアーム)によるウエハホルダWHの冷却をウエハの交換位置(ウエハの搬出が行われるアンロード位置、又はウエハの搬入が行われるロード位置)で行うようにし、ウエハホルダの冷却をウエハの交換動作(ウエハのロード及びアンロードの少なくとも一部を含む)と並行して行うことが好ましいが、これに限らず、例えばウエハの交換位置と異なる位置にて、センタピンCTによりウエハホルダWHからウエハWを離した状態で搬送アームによるウエハホルダの冷却を行うようにしても良い。 In the above embodiment, after the wafer W is detached from the wafer holder WH by the center pin CT, the unload arm UA is arranged to face the wafer holder WH (mounting surface), and the unload arm UA cooled by the refrigerant is used. Although the wafer holder WH is cooled via the lower surface, the present invention is not limited to this. The coolant is passed through the load arm LA that loads the wafer, and the wafer holder WH is cooled via the lower surface of the load arm LA that is cooled by the coolant. It's also good. In this case, for example, after unloading of the exposed wafer and before holding the next wafer by the wafer holder, the load arm LA is disposed facing the wafer holder WH (mounting surface) to cool the wafer. Further, when the arm for loading the wafer and the arm for unloading are common, a coolant may be passed through the arm, and the wafer holder WH may be cooled via the lower surface of the arm cooled by the coolant. Furthermore, in the above-described embodiment, the wafer holder WH is cooled by the transfer arm (unload arm, load arm) described above to replace the wafer (an unload position where the wafer is unloaded or a load position where the wafer is loaded). The wafer holder is preferably cooled in parallel with the wafer exchange operation (including at least part of the wafer loading and unloading), but is not limited to this, for example, a position different from the wafer exchange position. Then, the wafer holder may be cooled by the transfer arm while the wafer W is separated from the wafer holder WH by the center pin CT.
なお、上記実施形態では、露光装置におけるウエハのロード位置とアンロード位置とが異なるものとしたが、両方の位置が同一であっても良い。また、上記実施形態では不図示の気体供給装置からの冷媒を搬送アーム内で循環させるものとしたが、これに限らず、搬送アーム内に封入した冷媒を定期的に交換するようにしても良い。更に、上記実施形態では、センタピンCTの上下動により、ロードアームLA又はアンロードアームUAとウエハホルダWH(ウエハステージWST)との間でウエハの受け渡しを行うものとしたが、これに限らず、例えばロードアームLA又はアンロードアームUAを上下動させてセンタピンCTとの間でウエハの受け渡しを行うようにしても良いし、ウエハホルダWHを上下動させてセンタピンCTとの間でウエハの受け渡しを行うようにしても良い。 In the above embodiment, the wafer loading position and the unloading position in the exposure apparatus are different from each other. However, both positions may be the same. In the above embodiment, the refrigerant from the gas supply device (not shown) is circulated in the transfer arm. However, the present invention is not limited to this, and the refrigerant sealed in the transfer arm may be periodically replaced. . Further, in the above-described embodiment, the wafer is transferred between the load arm LA or unload arm UA and the wafer holder WH (wafer stage WST) by the vertical movement of the center pin CT. The load arm LA or unload arm UA may be moved up and down to transfer wafers to and from the center pins CT, or the wafer holder WH may be moved up and down to transfer wafers to and from the center pins CT. Anyway.
また、ウエハを搬送するためのアームとは別に、ウエハホルダを冷却する冷却用の機構を設け、例えばウエハの交換位置(アンロード位置又はロード位置)にてウエハホルダに対向してその冷却用の機構を配置することとしてもよい。この場合、その冷却用の機構を駆動するアクチュエータ(駆動機構)を設け、上記実施形態のアンロードアームと同様に、ウエハの交換動作に応じて冷却用の機構をウエハホルダと対向させるようにしても良いし、あるいはその冷却用の機構は固定とし、ウエハホルダにウエハが保持されていない(例えば、センタピンによりウエハホルダからウエハが離脱された)状態で、ウエハステージの移動によりその冷却用の機構とウエハホルダとを対向させるようにしても良い。また、その冷却用の機構に前述したガスフローシステムの気体噴出口を設け、ウエハホルダへの気体の吹き付けをも行うようにしても良い。さらに、ウエハをアンロード又はロード(交換、搬送)するたびに冷却する場合に限らず、所定回数(複数回)のアンロード又はロード(交換、搬送)毎に冷却用の機構(前述のアームなど)を用いてウエハホルダWHを冷却することとしても良い。 In addition to the arm for transporting the wafer, a cooling mechanism for cooling the wafer holder is provided. For example, the cooling mechanism is opposed to the wafer holder at the wafer replacement position (unload position or load position). It is good also as arranging. In this case, an actuator (driving mechanism) for driving the cooling mechanism is provided, and the cooling mechanism is made to face the wafer holder in accordance with the wafer replacement operation in the same manner as the unload arm of the above embodiment. The cooling mechanism is fixed, and the wafer is not held by the wafer holder (for example, the wafer is detached from the wafer holder by the center pin). May be made to face each other. Further, the gas jet port of the gas flow system described above may be provided in the cooling mechanism, and gas may be blown to the wafer holder. Further, not only when the wafer is cooled every time it is unloaded or loaded (exchanged or transferred), but also for every predetermined number of times (multiple times) of unloading or loading (exchanged or transferred) (such as the aforementioned arm). ) May be used to cool the wafer holder WH.
なお、上記実施形態では、アンロードアームUAの下面からウエハホルダに向けて気体を噴出する場合について説明したが、これに限らず、気体を噴出しなくてもウエハホルダの冷却を十分に行なえる場合等においては、気体を噴出しなくても良い。 In the above-described embodiment, the case where the gas is ejected from the lower surface of the unload arm UA toward the wafer holder has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the wafer holder can be sufficiently cooled without ejecting the gas. In this case, it is not necessary to eject gas.
なお、上記実施形態では、冷媒をアンロードアームUAに通して、アンロードアームUAの下面を冷却することとしたが、これに限らず、ペルチェ素子などの冷却機構を用いることとしても良いし、アンロードしない間に、アンロードアームUAとは別に設けた所定の冷却装置によりアンロードアームUA自体を冷却することとしても良い。また、例えばウエハホルダ又はウエハステージに冷媒の流路を形成しておき、前述したウエハの交換位置にてその流路に配管を接続して冷媒の循環によるウエハホルダの冷却を行うようにしても良い。この場合、ウエハホルダの冷却とウエハの交換とを並行して行うことが可能であり、露光装置のスループットの低下を防止できるとともに、上記交換位置からウエハステージが離れると、配管の接続が解除されるので、露光中などは配管の影響を受けることなく高精度なウエハの移動(位置決め)が可能であり、露光精度の向上を図ることができる。また、配管の接続が解除されてもウエハホルダ又はウエハステージに低温の冷媒を残留させておくことで、ウエハの露光(照明光の照射)に伴うウエハホルダの温度上昇も抑えることができ、次に配管を接続してウエハホルダを冷却するときにその時間の短縮も図ることが可能となる。 In the above embodiment, the refrigerant is passed through the unload arm UA to cool the lower surface of the unload arm UA. However, the present invention is not limited to this, and a cooling mechanism such as a Peltier element may be used. While unloading, the unload arm UA itself may be cooled by a predetermined cooling device provided separately from the unload arm UA. Further, for example, a coolant channel may be formed in the wafer holder or the wafer stage, and the wafer holder may be cooled by circulating the coolant by connecting a pipe to the channel at the wafer replacement position described above. In this case, it is possible to perform the cooling of the wafer holder and the exchange of the wafer in parallel to prevent a reduction in the throughput of the exposure apparatus, and the connection of the pipe is released when the wafer stage moves away from the exchange position. Therefore, during exposure, the wafer can be moved (positioned) with high accuracy without being affected by the piping, and the exposure accuracy can be improved. In addition, even if the connection of the pipe is released, by leaving a low-temperature refrigerant in the wafer holder or the wafer stage, it is possible to suppress the temperature rise of the wafer holder accompanying the wafer exposure (illumination light irradiation). It is possible to shorten the time when the wafer holder is cooled by connecting.
なお、上記実施形態では、図1に示される露光装置10にインタフェース部14が接続され、該インタフェース部14の筐体(チャンバ)122の内部に図3に示されるウエハ搬送系150が収容されているものとした。したがって、厳密に言えば、上記実施形態の場合には、インタフェース部14を含んで処理装置としての露光装置が構成されているともいえる。もちろん、露光装置が、露光装置本体が収容される本体チャンバとローダチャンバとを備える場合には、そのローダチャンバ内にウエハ搬送系150と同様のウエハ搬送系を収容しても良い。あるいは、露光装置の本体チャンバ内に露光装置本体とともにウエハ搬送系を収容しても良い。これらの場合、内部にウエハ搬送ロボットなどが配置された筐体(インライン・インタフェース部とも呼ばれる)を介して、そのローダチャンバ又は本体チャンバにC/Dを接続しても良いし、インライン・インタフェース部を介することなくC/Dを接続しても良い。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、ウエハホルダWHが真空吸着などによりウエハステージWST上に固定されるものとしたが、これに限らず、例えばウエハステージWSTの一部(一例としては、Z軸方向に微動可能かつ傾斜可能なテーブル)と一体に形成しても良い。 Further, in the above embodiment, the wafer holder WH is fixed on the wafer stage WST by vacuum suction or the like. However, the present invention is not limited to this. For example, a part of the wafer stage WST (for example, fine movement in the Z-axis direction is possible. And a tiltable table).
なお、上記実施形態では、本発明の処理装置が露光装置である場合について説明したが、これに限られるものではなく、物体にエネルギビームを照射して処理する装置であれば、種々の装置に適用することが可能である。 In the above-described embodiment, the case where the processing apparatus of the present invention is an exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. Various apparatuses can be used as long as the apparatus irradiates an object with an energy beam. It is possible to apply.
なお、国際公開第2004/53955号パンフレットに開示される液浸露光装置に本発明を適用することも可能である。また、上記実施形態の露光装置は、例えば国際公開第2005/074014号パンフレットなどに開示されているように、ウエハステージとは別に計測ステージを備えるものでも良い。 Note that the present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus disclosed in International Publication No. 2004/53955 pamphlet. In addition, the exposure apparatus of the above embodiment may include a measurement stage separately from the wafer stage as disclosed in, for example, pamphlet of International Publication No. 2005/074014.
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・リピート方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、さらに、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも、本発明は適用できる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-repeat method has been described, but it is needless to say that the scope of the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to a step-and-scan projection exposure apparatus, a step-and-stitch exposure apparatus, a proximity exposure apparatus, and a mirror projection aligner.
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。以上のように、上記実施形態でエネルギビームが照射される物体はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。 The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but for example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern. As described above, the object irradiated with the energy beam in the above embodiment is not limited to the wafer, but may be another object such as a glass plate, a ceramic substrate, or a mask blank.
また、上記実施形態では、露光装置の照明光としては波長100nm未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、70nm以下のパターンを露光するために、SORやプラズマレーザを光源として、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を発生させるとともに、その露光波長(例えば13.5nm)の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたEUV露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられる。 In the above embodiment, it goes without saying that light having a wavelength of less than 100 nm may be used as illumination light of the exposure apparatus. For example, in recent years, in order to expose a pattern of 70 nm or less, EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength region of 5 to 15 nm) is generated using an SOR or a plasma laser as a light source, and its exposure wavelength Development of an EUV exposure apparatus using an all-reflection reduction optical system designed under (for example, 13.5 nm) and a reflective mask is underway. In this apparatus, a configuration in which scanning exposure is performed by synchronously scanning a mask and a wafer using arc illumination is conceivable.
また、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。なお、電子線露光装置は、ペンシルビーム方式、可変成形ビーム方式、セルプロジェクション方式、ブランキング・アパーチャ・アレイ方式、及びマスク投影方式のいずれであっても良い。 The present invention can also be applied to an exposure apparatus that uses a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam. The electron beam exposure apparatus may be any of a pencil beam method, a variable shaped beam method, a cell projection method, a blanking aperture array method, and a mask projection method.
また、上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターンまたは反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(又は可変成形マスク、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器とも呼ばれる)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。かかる可変成形マスクを用いる場合には、前述のアライメントマークの検出結果を考慮して、ウエハ上の複数の区画領域のうち、アライメントマーク検出時に露光していたショット領域より後に露光が行われる少なくとも一つの別のショット領域の露光の際に、電子データに基づいて形成すべき、透過パターン又は反射パターンを変化させることで、ウエハとパターン像との相対位置制御を行っても良い。 In the above embodiment, a light transmissive mask (reticle) in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive substrate is used. Instead of this reticle, for example, As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (or a variable shaping mask, which forms a transmission pattern or a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, For example, a non-light emitting image display element (including DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of spatial light modulator) may be used. In the case of using such a variable shaping mask, in consideration of the detection result of the alignment mark described above, at least one of the plurality of partitioned areas on the wafer that is exposed after the shot area that was exposed when the alignment mark was detected. The relative position control between the wafer and the pattern image may be performed by changing a transmission pattern or a reflection pattern to be formed based on electronic data at the time of exposure of two different shot areas.
なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した調整方法によりパターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置で、マスクに形成されたパターンを感光物体上に転写するリソグラフィステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、パターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置が用いられるので、高集積度のデバイスの生産性を向上することが可能である。 The pattern transfer characteristics of a semiconductor device are adjusted by a step of designing the function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the adjustment method described above. The exposure apparatus according to the embodiment is manufactured through a lithography step for transferring a pattern formed on a mask onto a photosensitive object, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like. In this case, since the exposure apparatus of the above embodiment in which the pattern transfer characteristics are adjusted in the lithography step is used, it is possible to improve the productivity of a highly integrated device.
以上説明したように、本発明の処理装置及び処理方法はエネルギビームを物体に照射して処理するのに適している。また、本発明の露光装置は、エネルギビームを物体に露光するのに適している。 As described above, the processing apparatus and processing method of the present invention are suitable for processing by irradiating an object with an energy beam. The exposure apparatus of the present invention is suitable for exposing an energy beam to an object.
IL…照明光(エネルギビーム、露光用照明光)、W…ウエハ(物体、感光基板)、WH…ウエハホルダ(保持装置)、UA…アンロードアーム(冷却機構、搬出部材)。 IL: illumination light (energy beam, exposure illumination light), W: wafer (object, photosensitive substrate), WH: wafer holder (holding device), UA: unload arm (cooling mechanism, unloading member).
Claims (19)
前記物体が載置され、該載置された物体を保持する保持装置と;
前記保持装置に対向した状態で前記保持装置を冷却する冷却機構と;を備える処理装置。 A processing apparatus for processing an object by irradiating an energy beam,
A holding device on which the object is placed and holding the placed object;
A cooling mechanism that cools the holding device in a state of facing the holding device.
前記物体が載置され、該載置された物体を保持する保持装置と;
前記保持装置から前記物体を搬出する位置で前記保持装置を冷却する冷却機構と;を備える処理装置。 A processing apparatus for processing an object by irradiating an energy beam,
A holding device on which the object is placed and holding the placed object;
A cooling mechanism that cools the holding device at a position where the object is unloaded from the holding device.
前記エネルギビームを照射して前記物体を露光する露光装置。 A processing apparatus according to any one of claims 1 to 13, comprising:
An exposure apparatus that exposes the object by irradiating the energy beam.
前記物体にエネルギビームを照射して処理する工程と;
前記物体を前記保持装置から搬出する位置で、前記保持装置を冷却する工程と;を含む物体の処理方法。 Placing and holding the object on a holding device capable of placing the object;
Irradiating the object with an energy beam and processing;
Cooling the holding device at a position where the object is unloaded from the holding device.
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