JP2004158643A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents
露光方法及び露光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004158643A JP2004158643A JP2002322822A JP2002322822A JP2004158643A JP 2004158643 A JP2004158643 A JP 2004158643A JP 2002322822 A JP2002322822 A JP 2002322822A JP 2002322822 A JP2002322822 A JP 2002322822A JP 2004158643 A JP2004158643 A JP 2004158643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- loader
- exposure
- stage
- exposure apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【課題】マスク交換を効率的に行えるよう改良を加えた露光方法及び露光装置を提供する。
【解決手段】複数枚のマスクA、Bのうち露光装置のマスクステージ11上に搭載していないマスクBを、マスクへの搬送装置50(ローダー)のエンドエフェクタ59−2上で待機させる。そして、1枚の感応基板の露光の途中でマスクステージ11上のマスクAと待機中のマスクBを交換しながらABBAABBAABB…と露光する。これによりマスクの交換回数を減らすことができ、装置全体のスループットが向上し、さらに、ローダー50の作動回数を減らすことができるため、ローダー50の作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】複数枚のマスクA、Bのうち露光装置のマスクステージ11上に搭載していないマスクBを、マスクへの搬送装置50(ローダー)のエンドエフェクタ59−2上で待機させる。そして、1枚の感応基板の露光の途中でマスクステージ11上のマスクAと待機中のマスクBを交換しながらABBAABBAABB…と露光する。これによりマスクの交換回数を減らすことができ、装置全体のスループットが向上し、さらに、ローダー50の作動回数を減らすことができるため、ローダー50の作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路等の露光方法及び露光装置に関する。特には、マスクの搬送に改良を加えた露光方法及び露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子ビーム露光装置のように真空(減圧)雰囲気下で露光を行う装置においては、マスクや感応基板を、マスク(レチクル)や感応基板(ウェハ)が収容されているカセットからプリアライナ装置等の前処理装置に搬送し、その後同前処理装置から露光装置の露光チャンバに搬送している。カセットは、常圧、雰囲気下にあり、前処理装置や露光装置は真空雰囲気下にある。
【0003】
図6は、従来の電子ビーム露光装置の露光装置におけるマスク搬送装置を模式的に説明するための平面図である。
この例の露光装置の露光チャンバには、前処理された複数枚のマスクが収容されているマスクストッカ61と、マスクローダー100が配置されている。露光チャンバ内で、マスクは、ローダー100によって、マスクストッカ61から露光チャンバ内のマスクステージ11上に搬送されて、同ステージ11上に載置され、露光転写に供される。ローダー100は、第1アーム101、同アーム101と回転可能に連結された第2アーム103、同アーム103と回転可能に連結された第3アーム105から構成されている。第1アーム101にはエンドエフェクタ(手)109が備えられている。
【0004】
上述のような搬送装置においては、マスクは、マスクストッカ61からマスクステージ11へローダー100により一枚ずつ搬送される。また、転写終了後にマスクステージ11からマスクストッカ61へ戻される場合も、一枚ずつ搬送される。
【0005】
ところで、露光されるデバイスパターンが大きくて1枚のマスクに入りきらない場合は、パターンを分割して2枚(あるいはそれ以上の)マスクに形成している。また、いわゆるパターンのコンプリメンタリー分割を行う場合にも、デバイスパターンの1つのレイヤーを露光するのに2枚のマスクを用いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一つのパターンが複数のマスク上に形成されている場合、パターンを1枚のウェハに転写する際に、途中でマスクを交換する必要がある。マスクの搬送は上述のように1枚ずつ行われるため、このマスク交換には時間がかかる。この結果、装置全体のスループットが低下してしまう。
【0007】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、マスク交換を効率的に行えるよう改良を加えた露光方法及び露光装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の露光方法は、 1枚の感応基板上に形成するデバイスパターンの1つのレイヤーの露光に複数枚のマスクを用いてパターンを前記感応基板上に転写する露光方法であって、 前記複数枚のマスクのうち露光装置のマスクステージ上に搭載していないマスクを、前記マスクの搬送装置(ローダー)上で待機させることを特徴とする。
マスクを露光毎にカセットから搬送する必要がないのでマスク交換時間を短縮でき、露光装置のスループットを向上できる。さらに、ローダーの作動時間を短くできるため、ローダーの作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができ、パターン精度がへの影響を低減できる。なお、露光に用いるエネルギ線の種類に限定はなく、光、紫外光、X線、電子線、イオンビームなどを用いることができる。また、露光の方式も限定されず、縮小投影露光及び等倍近接転写、描画式などに適用できる。
【0009】
本発明においては、 1枚の感応基板の露光の途中で前記マスクステージ上のマスクと前記待機中のマスクを交換しながら露光することができる。例えば、コンプリメンタリーな2枚のマスクA、Bを露光する際は、2枚のマスクを交換しながらABBAABBAABB…と露光すると、マスクの交換回数を減らすことができる。これにより、装置全体のスループットが向上し、さらに、ローダーの作動回数を減らすことができるため、ローダーの作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができ、パターン精度が向上する。
【0010】
本発明においては、 1枚の感応基板上の全チップにつき1番目のマスクを用いて転写を行い、その後にマスク交換して2番目のマスクを用いて全チップにつき転写を行うこととすれば、マスクの交換回数を減らすことができる。
【0011】
本発明においては、 複数枚の感応基板上の全チップにつき1番目のマスクを用いて転写を行い、その後にマスク交換して2番目のマスクを用いて該複数枚の感応基板上の全チップにつき転写を行うこととできる。つまり、1ロット(例えば12枚)の全ての感応基板についてマスクAの転写を行い、その後、同ロットの全ての感応基板についてマスクBの転写を行う(AAAAA…ABBBBB…B)ことにより、マスク交換回数を減らすことができる。
【0012】
本発明においては、 前記ローダーの搬送アームとその上で待機中のマスクとの間の位置関係を計測しておき、該マスクを前記マスクステージ上に搭載する際に前記位置関係の計測結果を用いてマスク搭載位置を補正することが好ましい。マスクアライメント(位置合わせ時間)を短縮でき、スループットが向上する。
【0013】
本発明においては、 前記ローダーで待機しているマスクの温度を制御して、露光中の温度上昇に対応するエネルギーを与えれば、待機中のマスクの温度低下を防ぐことができる。したがって、マスクの熱変形を低減でき、露光精度が向上する。
【0014】
本発明の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 露光待機中のマスクを前記ローダー上で待機させることを特徴とする。
【0015】
本発明の他の態様の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 前記ローダーの搬送アームとその上で待機中のマスクとの間の位置関係を計測する手段を備え、 該マスクを前記マスクステージ上に搭載する際に前記位置関係計測手段の計測結果を用いてマスク搭載位置を補正することを特徴とする。
【0016】
本発明の他の態様の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 前記ローダー上で待機中のマスクの温度を計測する手段及び該マスクの温度を制御する手段を備えることを特徴とする。
【0017】
本発明の他の態様の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 前記ローダーが複数のエンドエフェクターを有することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
まず、電子線露光装置全体の構成と結像関係の概要について説明する。
図5は、電子線露光装置(分割転写方式)の構成例を模式的に示す図である。光学系の最上流に配置されている電子銃1は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃1の下方には、コンデンサレンズ2及び照明レンズ3が備えられており、電子線は、これらのレンズ2、3を通って、マスク10を照明する。
【0019】
これらのレンズ2、3を主な構成要素とする照明光学系中には、図示されていないが、照明ビーム成形開口やブランキング偏向器、ブランキング開口、照明ビーム偏向器等が配置されている。照明光学系において成形された照明ビームIBは、マスク10上で順次走査され、照明光学系の視野内にあるマスク10の各サブフィールドの照明を行う。
【0020】
マスク10は多数のサブフィールドを有し、移動可能なマスクステージ11に載置されている。マスクステージ11を光軸垂直面内で移動させることにより、照明光学系の視野よりも広い範囲に広がるマスク上の各サブフィールドを照明する。
【0021】
マスク10の下方には第1投影レンズ15、第2投影レンズ19、及び、収差補正や像位置調整に用いられる偏向器16(16−1〜16−6)が設けられている。マスク10の一つのサブフィールドを通過した電子線は、投影レンズ15、19、偏向器16によってウェハ(感応基板)23上の所定の位置に結像される。ウェハ23上には適当なレジストが塗布されており、レジスト上に電子線のドーズが与えられ、マスク10上のパターンが縮小(一例で1/4)されてウェハ23上に転写される。なお、投影光学系中には、図示は省略されているが、各種の収差補正レンズや倍率・形状補正レンズも設けられている。
【0022】
マスク10とウェハ23の間を縮小率比で内分する点にクロスオーバーC.O.が形成され、同クロスオーバー位置にはコントラスト開口18が設けられている。同開口18は、マスク10の非パターン部で散乱された電子線がウェハ23に達しないように遮断する。
【0023】
ウェハ23は、静電チャックを介してXY方向に移動可能なウェハステージ24上に載置されている。マスクステージ11とウェハステージ24とを互いに逆方向に同期走査することにより、投影光学系の視野を越えて広がるデバイスパターンの各部を順次露光することができる。
【0024】
次に、本発明に係る露光装置に使用されるマスクローダーについて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置(ローダー)の構造を模式的に示す平面図である。
ローダー50は、露光装置のチャンバ80内に設置されており、チャンバ80内のマスクストッカ61とマスクステージ11との間でマスクを搬送する。この例では、ウェハ23に露光すべき1つのパターンが2枚のマスクA、Bに分割されている場合を示す。
ローダー50は、第1アーム部材51と、第2アーム部材53と、第3アーム部材55とから構成される。第3アーム部材55の一端は露光装置内に固定された台座57に回転可能に取り付けられ、他端は第2アーム部材53の一端に回転可能に接続している。第2アーム部材53の他端は、第1アーム部材51の中央に回転可能に接続している。
【0025】
第1アーム部材51は直線状で、その両端には、各々エンドエフェクタ(手)59が設けられている。このエンドエフェクタ59にマスクが載せられる。各アーム部材は接続部を中心に回転して、マスクをエンドエフェクタ59に載せてマスクストッカ61とマスクステージ11との間で搬送する。
【0026】
このローダー50を用いてマスクを露光する手順を説明する。
まず、エンドエフェクタ59−1でマスクAをマスクストッカ61から取り出し、次に、第1アーム部材51を回転させて、エンドエフェクタ59−2でマスクBをマスクストッカ61から取り出す。そして、マスクAをマスクステージ11に搬送し、同ステージ上に載置してマスクAの露光を行う。マスクAの露光が終了すると、マスクAをエンドエフェクタ59−1でマスクステージ11から取り出す。そして、第1アーム部材51を回転させて、エンドエフェクタ59−2でマスクBをマスクステージ11に搬送し、同ステージ上に載置してマスクBの露光を行う。これにより、マスクAとマスクBからなる一つのパターンを1枚のウェハに露光できる。なお、この間、マスクAはエンドエフェクタ59−1上で待機している。
【0027】
そして、露光終了後のウェハを次のウェハに交換する。この間、マスクBはマスクステージ11上で待機している。次のウェハがウェハステージに載置されると、今度は、最初にマスクBの露光が行われる。そして、マスクBの露光終了後、第1アーム部材51を回転させてエンドエフェクタ59−1上で待機していたマスクAをマスクステージ11に載置する。このように、ABBAABBAABBA…の順序でマスクをマスクステージ11に搬送して、露光する。これにより、露光終了後のマスクをいったんマスクストッカ61に戻したり、同ストッカから取り出す操作が必要なくなるため、マスク交換時間を短縮できる。
【0028】
なお、この例では、ウェハ1枚ごとにマスクAとマスクBを交換していたが、1ロット(例えば12枚)のウェハについては、全てのウェハにマスクAの転写を終了した後、マスクAを待機中のマスクBと交換して、全てのウェハにマスクBを転写してもよい。つまり、AAAAA…ABBBBB…Bの順序とする。この場合もマスク交換時間を短縮できる。
【0029】
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す平面図である。
この例のローダー50’は、第1アーム部材51が十字状で、4つのエンドエフェクタ59−1〜4が等角度で配置されている。このようにエンドエフェクタを4個設けることにより、最大で3枚のマスクB、C、Dを待機させておくことができる。
【0030】
図3は、本発明の第3の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図3(A)は平面図、図3(B)は一部を示す平面図、図3(C)は図3(B)の側面図である。
この例のローダー50’’は、図1のローダーとほぼ同様の構成を有するが、マスクとエンドエフェクタ59の各々に位置検出用マーク63、65が設けられている。そして、待機位置にあるエンドエフェクタ59の下方に、マーク位置検出センサ67が配置されている。マーク位置検出センサ67としては、例えば画像処理方式の顕微鏡センサを使用できる。
【0031】
あるマスク(A)が待機中のとき、マーク位置検出センサ67でマスクAとエンドエフェクタ59の各マーク63、65の位置を検出して、マスクAとエンドエフェクタ59の相対位置関係を求めておく。そして、待機中のマスクAをマスクステージ11に搬送する際に、得られた位置関係に基づいてマスクステージ11をXY方向に移動させて、マスクAを所定の位置に位置決めする。
【0032】
一般に、マスクAの位置は、アーム51の回転によってはずれず、主にマスクAの載せ降ろしによってずれる。このため、マスクAのマスクステージ11とエンドエフェクタ59との間の載せ降ろしの繰り返しによって、マスクの位置ずれが徐々に発生する。そこで、待機中のマスクAとエンドエフェクタ59の相対位置関係を予め求めておき、このマスクAをマスクステージ11に位置決めする際に、エンドエフェクタ59とマスクステージ11との位置関係に基づいて、マスクAが所定の位置となるようにマスクステージ11をXY方向に移動させる。
【0033】
この例においては、マスクのマスクステージ上への設置精度が向上し、マスクステージ上でのマスク位置合わせ時間を短縮できる。
【0034】
図4は、本発明の第4の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は一部を示す側面図である。
この例のローダー50’’’は、図1のローダーとほぼ同様の構成を有するが、待機位置にあるエンドエフェクタ59の下方に、非接触温度センサ71と非接触加熱手段73が配置されている。非接触温度センサ71は、待機中のマスクAの温度を計測し、非接触加熱手段73は同マスクAを加熱する。非接触温度センサ71としては、例えば放射温度計を使用できる。非接触加熱手段73としては、例えば加熱用ランプを使用できる。
【0035】
マスクAは、露光中は、露光ビームを若干吸収して温度上昇するが、待機中ではその熱が発散して温度が低下する。そこで、待機中のマスクAの温度を非接触温度センサ71で計測し、温度がマスクステージ上のマスクの温度より低下した場合、加熱用ランプ73でマスクAの温度を上昇させる。これにより、マスクAは露光中と待機中でほぼ同じ温度に維持され、露光開始後のマスクの温度上昇勾配を小さくできる。このため、熱によるマスクの変形が起こらず、露光精度が向上する。
【0036】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、マスクステージ上に搭載していないマスクを、ローダー上で待機させることにより、マスク交換時間を短縮でき、露光装置のスループットを向上できる。さらに、ローダーの作動時間を短くできるため、ローダーの作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができ、パターン精度への影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置(ローダー)の構造を模式的に示す平面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す平面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図3(A)は平面図、図3(B)は一部を示す平面図、図3(C)は図3(B)の側面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は一部を示す側面図である。
【図5】電子線露光装置(分割転写方式)の構成例を模式的に示す図である。
【図6】従来の電子ビーム露光装置の露光装置におけるマスク搬送装置を模式的に説明するための平面図である。
【符号の説明】
11 マスクステージ
50 ローダー 51 第1アーム部材
53 第2アーム部材 55 第3アーム部材
57 台座 59 エンドエフェクタ
61 マスクストッカ 63 位置検出用マーク
65 位置面出用マーク 67 マーク位置検出センサ
71 非接触温度センサ 73 非接触加熱手段
80 チャンバ
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路等の露光方法及び露光装置に関する。特には、マスクの搬送に改良を加えた露光方法及び露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子ビーム露光装置のように真空(減圧)雰囲気下で露光を行う装置においては、マスクや感応基板を、マスク(レチクル)や感応基板(ウェハ)が収容されているカセットからプリアライナ装置等の前処理装置に搬送し、その後同前処理装置から露光装置の露光チャンバに搬送している。カセットは、常圧、雰囲気下にあり、前処理装置や露光装置は真空雰囲気下にある。
【0003】
図6は、従来の電子ビーム露光装置の露光装置におけるマスク搬送装置を模式的に説明するための平面図である。
この例の露光装置の露光チャンバには、前処理された複数枚のマスクが収容されているマスクストッカ61と、マスクローダー100が配置されている。露光チャンバ内で、マスクは、ローダー100によって、マスクストッカ61から露光チャンバ内のマスクステージ11上に搬送されて、同ステージ11上に載置され、露光転写に供される。ローダー100は、第1アーム101、同アーム101と回転可能に連結された第2アーム103、同アーム103と回転可能に連結された第3アーム105から構成されている。第1アーム101にはエンドエフェクタ(手)109が備えられている。
【0004】
上述のような搬送装置においては、マスクは、マスクストッカ61からマスクステージ11へローダー100により一枚ずつ搬送される。また、転写終了後にマスクステージ11からマスクストッカ61へ戻される場合も、一枚ずつ搬送される。
【0005】
ところで、露光されるデバイスパターンが大きくて1枚のマスクに入りきらない場合は、パターンを分割して2枚(あるいはそれ以上の)マスクに形成している。また、いわゆるパターンのコンプリメンタリー分割を行う場合にも、デバイスパターンの1つのレイヤーを露光するのに2枚のマスクを用いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一つのパターンが複数のマスク上に形成されている場合、パターンを1枚のウェハに転写する際に、途中でマスクを交換する必要がある。マスクの搬送は上述のように1枚ずつ行われるため、このマスク交換には時間がかかる。この結果、装置全体のスループットが低下してしまう。
【0007】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、マスク交換を効率的に行えるよう改良を加えた露光方法及び露光装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の露光方法は、 1枚の感応基板上に形成するデバイスパターンの1つのレイヤーの露光に複数枚のマスクを用いてパターンを前記感応基板上に転写する露光方法であって、 前記複数枚のマスクのうち露光装置のマスクステージ上に搭載していないマスクを、前記マスクの搬送装置(ローダー)上で待機させることを特徴とする。
マスクを露光毎にカセットから搬送する必要がないのでマスク交換時間を短縮でき、露光装置のスループットを向上できる。さらに、ローダーの作動時間を短くできるため、ローダーの作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができ、パターン精度がへの影響を低減できる。なお、露光に用いるエネルギ線の種類に限定はなく、光、紫外光、X線、電子線、イオンビームなどを用いることができる。また、露光の方式も限定されず、縮小投影露光及び等倍近接転写、描画式などに適用できる。
【0009】
本発明においては、 1枚の感応基板の露光の途中で前記マスクステージ上のマスクと前記待機中のマスクを交換しながら露光することができる。例えば、コンプリメンタリーな2枚のマスクA、Bを露光する際は、2枚のマスクを交換しながらABBAABBAABB…と露光すると、マスクの交換回数を減らすことができる。これにより、装置全体のスループットが向上し、さらに、ローダーの作動回数を減らすことができるため、ローダーの作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができ、パターン精度が向上する。
【0010】
本発明においては、 1枚の感応基板上の全チップにつき1番目のマスクを用いて転写を行い、その後にマスク交換して2番目のマスクを用いて全チップにつき転写を行うこととすれば、マスクの交換回数を減らすことができる。
【0011】
本発明においては、 複数枚の感応基板上の全チップにつき1番目のマスクを用いて転写を行い、その後にマスク交換して2番目のマスクを用いて該複数枚の感応基板上の全チップにつき転写を行うこととできる。つまり、1ロット(例えば12枚)の全ての感応基板についてマスクAの転写を行い、その後、同ロットの全ての感応基板についてマスクBの転写を行う(AAAAA…ABBBBB…B)ことにより、マスク交換回数を減らすことができる。
【0012】
本発明においては、 前記ローダーの搬送アームとその上で待機中のマスクとの間の位置関係を計測しておき、該マスクを前記マスクステージ上に搭載する際に前記位置関係の計測結果を用いてマスク搭載位置を補正することが好ましい。マスクアライメント(位置合わせ時間)を短縮でき、スループットが向上する。
【0013】
本発明においては、 前記ローダーで待機しているマスクの温度を制御して、露光中の温度上昇に対応するエネルギーを与えれば、待機中のマスクの温度低下を防ぐことができる。したがって、マスクの熱変形を低減でき、露光精度が向上する。
【0014】
本発明の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 露光待機中のマスクを前記ローダー上で待機させることを特徴とする。
【0015】
本発明の他の態様の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 前記ローダーの搬送アームとその上で待機中のマスクとの間の位置関係を計測する手段を備え、 該マスクを前記マスクステージ上に搭載する際に前記位置関係計測手段の計測結果を用いてマスク搭載位置を補正することを特徴とする。
【0016】
本発明の他の態様の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 前記ローダー上で待機中のマスクの温度を計測する手段及び該マスクの温度を制御する手段を備えることを特徴とする。
【0017】
本発明の他の態様の露光装置は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、 該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、を備える露光装置であって、 前記ローダーが複数のエンドエフェクターを有することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
まず、電子線露光装置全体の構成と結像関係の概要について説明する。
図5は、電子線露光装置(分割転写方式)の構成例を模式的に示す図である。光学系の最上流に配置されている電子銃1は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃1の下方には、コンデンサレンズ2及び照明レンズ3が備えられており、電子線は、これらのレンズ2、3を通って、マスク10を照明する。
【0019】
これらのレンズ2、3を主な構成要素とする照明光学系中には、図示されていないが、照明ビーム成形開口やブランキング偏向器、ブランキング開口、照明ビーム偏向器等が配置されている。照明光学系において成形された照明ビームIBは、マスク10上で順次走査され、照明光学系の視野内にあるマスク10の各サブフィールドの照明を行う。
【0020】
マスク10は多数のサブフィールドを有し、移動可能なマスクステージ11に載置されている。マスクステージ11を光軸垂直面内で移動させることにより、照明光学系の視野よりも広い範囲に広がるマスク上の各サブフィールドを照明する。
【0021】
マスク10の下方には第1投影レンズ15、第2投影レンズ19、及び、収差補正や像位置調整に用いられる偏向器16(16−1〜16−6)が設けられている。マスク10の一つのサブフィールドを通過した電子線は、投影レンズ15、19、偏向器16によってウェハ(感応基板)23上の所定の位置に結像される。ウェハ23上には適当なレジストが塗布されており、レジスト上に電子線のドーズが与えられ、マスク10上のパターンが縮小(一例で1/4)されてウェハ23上に転写される。なお、投影光学系中には、図示は省略されているが、各種の収差補正レンズや倍率・形状補正レンズも設けられている。
【0022】
マスク10とウェハ23の間を縮小率比で内分する点にクロスオーバーC.O.が形成され、同クロスオーバー位置にはコントラスト開口18が設けられている。同開口18は、マスク10の非パターン部で散乱された電子線がウェハ23に達しないように遮断する。
【0023】
ウェハ23は、静電チャックを介してXY方向に移動可能なウェハステージ24上に載置されている。マスクステージ11とウェハステージ24とを互いに逆方向に同期走査することにより、投影光学系の視野を越えて広がるデバイスパターンの各部を順次露光することができる。
【0024】
次に、本発明に係る露光装置に使用されるマスクローダーについて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置(ローダー)の構造を模式的に示す平面図である。
ローダー50は、露光装置のチャンバ80内に設置されており、チャンバ80内のマスクストッカ61とマスクステージ11との間でマスクを搬送する。この例では、ウェハ23に露光すべき1つのパターンが2枚のマスクA、Bに分割されている場合を示す。
ローダー50は、第1アーム部材51と、第2アーム部材53と、第3アーム部材55とから構成される。第3アーム部材55の一端は露光装置内に固定された台座57に回転可能に取り付けられ、他端は第2アーム部材53の一端に回転可能に接続している。第2アーム部材53の他端は、第1アーム部材51の中央に回転可能に接続している。
【0025】
第1アーム部材51は直線状で、その両端には、各々エンドエフェクタ(手)59が設けられている。このエンドエフェクタ59にマスクが載せられる。各アーム部材は接続部を中心に回転して、マスクをエンドエフェクタ59に載せてマスクストッカ61とマスクステージ11との間で搬送する。
【0026】
このローダー50を用いてマスクを露光する手順を説明する。
まず、エンドエフェクタ59−1でマスクAをマスクストッカ61から取り出し、次に、第1アーム部材51を回転させて、エンドエフェクタ59−2でマスクBをマスクストッカ61から取り出す。そして、マスクAをマスクステージ11に搬送し、同ステージ上に載置してマスクAの露光を行う。マスクAの露光が終了すると、マスクAをエンドエフェクタ59−1でマスクステージ11から取り出す。そして、第1アーム部材51を回転させて、エンドエフェクタ59−2でマスクBをマスクステージ11に搬送し、同ステージ上に載置してマスクBの露光を行う。これにより、マスクAとマスクBからなる一つのパターンを1枚のウェハに露光できる。なお、この間、マスクAはエンドエフェクタ59−1上で待機している。
【0027】
そして、露光終了後のウェハを次のウェハに交換する。この間、マスクBはマスクステージ11上で待機している。次のウェハがウェハステージに載置されると、今度は、最初にマスクBの露光が行われる。そして、マスクBの露光終了後、第1アーム部材51を回転させてエンドエフェクタ59−1上で待機していたマスクAをマスクステージ11に載置する。このように、ABBAABBAABBA…の順序でマスクをマスクステージ11に搬送して、露光する。これにより、露光終了後のマスクをいったんマスクストッカ61に戻したり、同ストッカから取り出す操作が必要なくなるため、マスク交換時間を短縮できる。
【0028】
なお、この例では、ウェハ1枚ごとにマスクAとマスクBを交換していたが、1ロット(例えば12枚)のウェハについては、全てのウェハにマスクAの転写を終了した後、マスクAを待機中のマスクBと交換して、全てのウェハにマスクBを転写してもよい。つまり、AAAAA…ABBBBB…Bの順序とする。この場合もマスク交換時間を短縮できる。
【0029】
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す平面図である。
この例のローダー50’は、第1アーム部材51が十字状で、4つのエンドエフェクタ59−1〜4が等角度で配置されている。このようにエンドエフェクタを4個設けることにより、最大で3枚のマスクB、C、Dを待機させておくことができる。
【0030】
図3は、本発明の第3の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図3(A)は平面図、図3(B)は一部を示す平面図、図3(C)は図3(B)の側面図である。
この例のローダー50’’は、図1のローダーとほぼ同様の構成を有するが、マスクとエンドエフェクタ59の各々に位置検出用マーク63、65が設けられている。そして、待機位置にあるエンドエフェクタ59の下方に、マーク位置検出センサ67が配置されている。マーク位置検出センサ67としては、例えば画像処理方式の顕微鏡センサを使用できる。
【0031】
あるマスク(A)が待機中のとき、マーク位置検出センサ67でマスクAとエンドエフェクタ59の各マーク63、65の位置を検出して、マスクAとエンドエフェクタ59の相対位置関係を求めておく。そして、待機中のマスクAをマスクステージ11に搬送する際に、得られた位置関係に基づいてマスクステージ11をXY方向に移動させて、マスクAを所定の位置に位置決めする。
【0032】
一般に、マスクAの位置は、アーム51の回転によってはずれず、主にマスクAの載せ降ろしによってずれる。このため、マスクAのマスクステージ11とエンドエフェクタ59との間の載せ降ろしの繰り返しによって、マスクの位置ずれが徐々に発生する。そこで、待機中のマスクAとエンドエフェクタ59の相対位置関係を予め求めておき、このマスクAをマスクステージ11に位置決めする際に、エンドエフェクタ59とマスクステージ11との位置関係に基づいて、マスクAが所定の位置となるようにマスクステージ11をXY方向に移動させる。
【0033】
この例においては、マスクのマスクステージ上への設置精度が向上し、マスクステージ上でのマスク位置合わせ時間を短縮できる。
【0034】
図4は、本発明の第4の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は一部を示す側面図である。
この例のローダー50’’’は、図1のローダーとほぼ同様の構成を有するが、待機位置にあるエンドエフェクタ59の下方に、非接触温度センサ71と非接触加熱手段73が配置されている。非接触温度センサ71は、待機中のマスクAの温度を計測し、非接触加熱手段73は同マスクAを加熱する。非接触温度センサ71としては、例えば放射温度計を使用できる。非接触加熱手段73としては、例えば加熱用ランプを使用できる。
【0035】
マスクAは、露光中は、露光ビームを若干吸収して温度上昇するが、待機中ではその熱が発散して温度が低下する。そこで、待機中のマスクAの温度を非接触温度センサ71で計測し、温度がマスクステージ上のマスクの温度より低下した場合、加熱用ランプ73でマスクAの温度を上昇させる。これにより、マスクAは露光中と待機中でほぼ同じ温度に維持され、露光開始後のマスクの温度上昇勾配を小さくできる。このため、熱によるマスクの変形が起こらず、露光精度が向上する。
【0036】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、マスクステージ上に搭載していないマスクを、ローダー上で待機させることにより、マスク交換時間を短縮でき、露光装置のスループットを向上できる。さらに、ローダーの作動時間を短くできるため、ローダーの作動に伴う振動の発生や磁場の外乱を最小に抑えることができ、パターン精度への影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置(ローダー)の構造を模式的に示す平面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す平面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図3(A)は平面図、図3(B)は一部を示す平面図、図3(C)は図3(B)の側面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態に係る露光装置のマスク搬送装置の構造を模式的に示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は一部を示す側面図である。
【図5】電子線露光装置(分割転写方式)の構成例を模式的に示す図である。
【図6】従来の電子ビーム露光装置の露光装置におけるマスク搬送装置を模式的に説明するための平面図である。
【符号の説明】
11 マスクステージ
50 ローダー 51 第1アーム部材
53 第2アーム部材 55 第3アーム部材
57 台座 59 エンドエフェクタ
61 マスクストッカ 63 位置検出用マーク
65 位置面出用マーク 67 マーク位置検出センサ
71 非接触温度センサ 73 非接触加熱手段
80 チャンバ
Claims (10)
- 1枚の感応基板上に形成するデバイスパターンの1つのレイヤーの露光に複数枚のマスクを用いてパターンを前記感応基板上に転写する露光方法であって、
前記複数枚のマスクのうち露光装置のマスクステージ上に搭載していないマスクを、前記マスクの搬送装置(ローダー)上で待機させることを特徴とする露光方法。 - 1枚の感応基板の露光の途中で前記マスクステージ上のマスクと前記待機中のマスクを交換しながら露光することを特徴とする請求項1記載の露光方法。
- 1枚の感応基板上の全チップにつき1番目のマスクを用いて転写を行い、その後にマスク交換して2番目のマスクを用いて全チップにつき転写を行うことを特徴とする請求項1記載の露光方法。
- 複数枚の感応基板上の全チップにつき1番目のマスクを用いて転写を行い、その後にマスク交換して2番目のマスクを用いて該複数枚の感応基板上の全チップにつき転写を行うことを特徴とする請求項1記載の露光方法。
- 前記ローダーの搬送アームとその上で待機中のマスクとの間の位置関係を計測しておき、該マスクを前記マスクステージ上に搭載する際に前記位置関係の計測結果を用いてマスク搭載位置を補正することを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の露光方法。
- 前記ローダーで待機しているマスクの温度を制御することを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の露光方法。
- 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、
該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、
を備える露光装置であって、
露光待機中のマスクを前記ローダー上で待機させることを特徴とする露光装置。 - 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、
該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、
を備える露光装置であって、
前記ローダーの搬送アームとその上で待機中のマスクとの間の位置関係を計測する手段を備え、
該マスクを前記マスクステージ上に搭載する際に前記位置関係計測手段の計測結果を用いてマスク搭載位置を補正することを特徴とする露光装置。 - 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、
該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、
を備える露光装置であって、
前記ローダー上で待機中のマスクの温度を計測する手段及び該マスクの温度を制御する手段を備えることを特徴とする露光装置。 - 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスクを載置するマスクステージと、
該マスクステージにマスクを搭載するローダーと、
を備える露光装置であって、
前記ローダーが複数のエンドエフェクターを有することを特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002322822A JP2004158643A (ja) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | 露光方法及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002322822A JP2004158643A (ja) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | 露光方法及び露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004158643A true JP2004158643A (ja) | 2004-06-03 |
Family
ID=32802904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002322822A Pending JP2004158643A (ja) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | 露光方法及び露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004158643A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009253291A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Asml Holding Nv | ロボット位置キャリブレーションツール(rpct) |
JP2011517128A (ja) * | 2008-04-18 | 2011-05-26 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィレチクル用の高速交換デバイス |
-
2002
- 2002-11-06 JP JP2002322822A patent/JP2004158643A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009253291A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Asml Holding Nv | ロボット位置キャリブレーションツール(rpct) |
JP2011517128A (ja) * | 2008-04-18 | 2011-05-26 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィレチクル用の高速交換デバイス |
US9268241B2 (en) | 2008-04-18 | 2016-02-23 | Asml Holding N.V. | Rapid exchange device for lithography reticles |
US9983487B2 (en) | 2008-04-18 | 2018-05-29 | Asml Holding N.V | Rapid exchange device for lithography reticles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW513617B (en) | Lithographic projection apparatus and method of manufacturing a device using a lithographic projection apparatus | |
US6577382B2 (en) | Substrate transport apparatus and method | |
US6710857B2 (en) | Substrate holding apparatus and exposure apparatus including substrate holding apparatus | |
US6727978B2 (en) | Projection exposure apparatus and projection exposure method | |
WO2007080779A1 (ja) | 物体搬送装置、露光装置、物体温調装置、物体搬送方法、及びマイクロデバイスの製造方法 | |
US9013695B2 (en) | Projection aligner | |
KR101885751B1 (ko) | 센서 시스템, 기판 핸들링 시스템 및 리소그래피 장치 | |
JP2000349022A (ja) | リソグラフィ用投影装置のマスク・ハンドリング装置 | |
JP2008227505A (ja) | 露光装置及びデバイスの製造方法 | |
TW200302405A (en) | Exposure method and device | |
JP4978471B2 (ja) | 物体の搬出入方法及び搬出入装置、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 | |
JP2006128698A (ja) | リソグラフィ装置、リソグラフィ装置を制御する制御システム、およびデバイス製造方法 | |
JP2007266079A (ja) | 変形量計測装置、調整方法及び判定方法 | |
JP2013098552A (ja) | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 | |
JPH11284052A (ja) | 基板搬送方法、基板搬送装置、及び露光装置、並びにデバイス製造方法 | |
JP3983488B2 (ja) | リソグラフィ投影装置のためのオブジェクト位置決め方法 | |
JP2008098635A (ja) | リソグラフィ装置、リソグラフィ装置とプロセシングモジュールとの組合せ、及び、デバイス製造方法 | |
KR102611765B1 (ko) | 오버레이 에러 감소를 위한 시스템 및 방법 | |
JPH09139342A (ja) | プリアライメント方法及び装置 | |
JP2007188987A (ja) | 物体搬送装置、露光装置、計測システム、物体処理システム、及び計測方法 | |
JP2003156322A (ja) | 位置計測方法及び装置、位置決め方法、露光装置、並びにマイクロデバイスの製造方法 | |
JP2004158643A (ja) | 露光方法及び露光装置 | |
JPH0774084A (ja) | 基板処理装置 | |
JP2001075294A (ja) | 面位置検出方法及び装置、並びに露光方法及び装置、露光装置の製造方法、半導体デバイス製造方法 | |
US7170578B2 (en) | Pattern control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040315 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040316 |