JP2009076578A - 物体処理システム、物体処理方法、露光装置、露光方法、塗布現像装置、塗布現像方法及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】均一なパターンを形成することが可能な物体処理システム、物体処理方法、露光装置、露光方法、塗布現像装置、塗布現像方法及びデバイス製造方法を提供すること。
【解決手段】第1処理を行う第1処理装置と、物体に第2処理を行い前記第2処理後の前記物体を前記第1処理装置に供給する第2処理装置とを備えた物体処理システムであって、前記第1処理装置と前記第2処理装置とを接続し、前記第1処理装置と前記第2処理装置との間で情報を通信させる通信装置と、前記第1処理装置から前記第2処理装置へ前記通信装置を介して通知された前記第1処理に関する情報に基づいて、前記第2処理が行われる第2処理位置及び当該第2処理位置の上流側に位置する第3処理位置のうち少なくとも一方で前記第2処理の開始まで前記物体を待機させる制御装置とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】第1処理を行う第1処理装置と、物体に第2処理を行い前記第2処理後の前記物体を前記第1処理装置に供給する第2処理装置とを備えた物体処理システムであって、前記第1処理装置と前記第2処理装置とを接続し、前記第1処理装置と前記第2処理装置との間で情報を通信させる通信装置と、前記第1処理装置から前記第2処理装置へ前記通信装置を介して通知された前記第1処理に関する情報に基づいて、前記第2処理が行われる第2処理位置及び当該第2処理位置の上流側に位置する第3処理位置のうち少なくとも一方で前記第2処理の開始まで前記物体を待機させる制御装置とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、物体処理システム、物体処理方法、露光装置、露光方法、塗布現像装置、塗布現像方法及びデバイス製造方法に関するものである。
電子部品等の物体の製造工程では、複数の処理装置を用いた処理が行われることがある。このような複数の処理装置を用いて処理が行われる電子部品の製造工程の一例として、半導体ウエハ(以下、「ウエハ」という)のリソグラフィ工程では、例えば基板(物体)上にレジストなどの感光材を塗布する機能と、露光後に基板の現像を行う機能とを有するコータ・デベロッパ装置(以下C/D装置)を露光装置にインラインで接続したインライン・リソグラフィシステムを用いることがある(例えば、特許文献1参照)。インライン・リソグラフィシステムでは、塗布処理、露光処理及び現像処理を連続して行うことができるため、効率的な処理が可能となる。
このようなインライン・リソグラフィシステムでは、従来と同様、ロットごとにウエハに対して塗布処理、露光処理及び現像処理を行うのが一般的である。具体的には、ロットごとに塗布処理を行い、塗布処理の終了したウエハを露光装置に搬送して露光処理を行う。露光処理の終了後には、露光装置からC/D装置へとウエハが搬送され、C/D装置に設けられた温調部によってウエハの温度調節を行ってから現像処理に移る。
ウエハに塗布されたレジストは、時間の経過と共に化学的性質が変化することがある。特に露光処理が完了してから、ウエハの温度調整を行いウエハの現像処理にいたるまでの間、レジストの化学的性質が変化しやすくなる。レジストの化学的性質がウエハごとに異なる状態で現像処理を行うと、ウエハに形成される例えば配線パターンの幅などにバラつきが生じてしまう。このため、レジストの化学的性質が変化しやすい時間、すなわち、露光処理の終了からウエハの現像処理が行われるまでの時間(以下、「PED時間」という)をウエハごとに均一にし、当該レジストの化学的性質をウエハごとに均一にした状態で現像処理を行うようにしている。
特開2005−244232号公報
露光終了後、C/D装置においてウエハの温度調節を行う際、温度調節のタイミングとしては、例えばロットごとにその温度を変更する。複数のロットについて連続して処理を行う場合では、ロットが切り替わるときに温調部の温度が変更されることがあり、温調部の温度を変更する間、露光終了後のウエハをC/D装置内に搬送することができないため、PED時間にバラつきが生じてしまう。このため、ウエハに形成されるパターンにバラつきが生じるという問題がある。
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、均一なパターンを形成することが可能な物体処理システム、物体処理方法、露光装置、露光方法、塗布現像装置、塗布現像方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図1ないし図5に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明に係る物体処理システム(100)は、第1処理を行う第1処理装置(50)と、物体(W)に第2処理を行い前記第2処理後の前記物体を前記第1処理装置に供給する第2処理装置(10)とを備えた物体処理システムであって、前記第1処理装置と前記第2処理装置とを接続し、前記第1処理装置と前記第2処理装置との間で情報を通信させる通信装置(CS)と、前記第1処理装置から前記第2処理装置へ前記通信装置を介して通知された前記第1処理に関する情報に基づいて、前記第2処理が行われる第2処理位置及び当該第2処理位置(PL)の上流側に位置する第3処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で前記第2処理の開始まで前記物体を待機させる制御装置(120)とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、第1処理装置(50)から第2処理装置(10)に通信装置(CS)を介して第1処理に関する情報が通知されると、制御装置(120)は第2処理が行われる第2処理位置(PL)及び当該第2処理位置の上流側に位置する第3処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で第2処理の開始まで物体(W)を待機させる。第2処理が行われた後で待機させるのではなく、第2処理が行われる前に物体を待機させるため、物体に第2処理が行われてから第1処理装置に供給されるまでの時間を均一にすることができる。
また、本発明に係る物体処理方法は、第1処理装置(50)にて第1処理を行い、第2処理装置(10)にて物体(W)に第2処理を行い前記第2処理後の前記物体を前記第1処理装置に供給する物体処理方法であって、前記第1処理装置から前記第2処理装置へ前記第1処理に関する情報を通知する通知工程と、前記第1処理に関する情報に基づいて、前記第2処理が行われる第2処理位置(PL)及び当該第2処理位置の上流側に位置する第3処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で前記第2処理の開始まで前記物体を待機させる待機工程とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、第1処理装置(50)から第2処理装置(10)に第1処理に関する情報が通知されると、待機工程において第2処理が行われる第2処理位置(PL)及び当該第2処理位置の上流側に位置する第3処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で第2処理の開始まで物体(W)を待機させることになる。第2処理が行われた後で物体が待機するのではなく、第2処理が行われる前に物体を待機させるため、物体に第2処理が行われてから第1処理装置に供給されるまでの時間を均一にすることができる。
また、本発明に係る露光装置(10)は、基板(W)に露光処理を行い前記露光処理後の前記基板を外部に供給する露光装置であって、前記外部から通知される所定の処理に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる制御装置(120)を備えることを特徴とする。
本発明によれば、外部から露光装置(10)に第1処理に関する情報が通知されると、制御装置(120)は露光処理が行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で露光処理の開始まで基板(W)を待機させる。露光処理が行われた後で基板を待機させるのではなく、露光処理が行われる前に基板を待機させるため、基板に露光処理が行われてから外部に供給されるまでの時間を均一にすることができる。
また、本発明に係る露光方法は、露光装置(10)によって基板(W)に露光処理を行い前記露光処理後の前記基板を外部に供給する露光方法であって、外部から通知される所定の処理に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる待機工程を備えることを特徴とする。
本発明によれば、外部から露光装置(10)に第1処理に関する情報が通知されると、制御装置(120)は露光処理が行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で露光処理の開始まで基板(W)が待機することになる。露光処理が行われた後で基板を待機させるのではなく、露光処理が行われる前に基板を待機させるため、基板に露光処理が行われてから外部に供給されるまでの時間を均一にすることができる。
本発明に係る塗布現像装置(50)は、基板(W)に塗布処理を行い前記塗布処理後の前記基板を外部に供給すると共に、前記外部において露光処理が行われた前記基板に現像処理を行う塗布現像装置であって、前記塗布処理及び前記現像処理のうち少なくとも一方に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる制御装置(62)を備えることを特徴とする。
本発明によれば、制御装置(62)が塗布処理及び現像処理のうち少なくとも一方に関する情報に基づいて、露光処理の行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で露光処理の開始まで基板(W)を待機させることができる。露光処理が行われた後で基板を待機させるのではなく、露光処理が行われる前に基板を待機させるため、基板に露光処理が行われてから外部に供給されるまでの時間を均一にすることができる。
本発明に係る塗布現像方法は、基板(W)に塗布処理を行い前記塗布処理後の前記基板を外部に供給すると共に、前記外部において露光処理が行われた前記基板に現像処理を行う塗布現像方法であって、前記塗布処理及び前記現像処理のうち少なくとも一方に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる待機工程を備えることを特徴とする。
本発明によれば、塗布処理及び前記現像処理のうち少なくとも一方に関する情報に基づいて、露光処理の行われる露光位置(PL)及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置(PSU、114A)のうち少なくとも一方で露光処理の開始まで基板(W)が待機することになる。露光処理が行われた後で基板を待機させるのではなく、露光処理が行われる前に基板を待機させるため、基板に露光処理が行われてから外部に供給されるまでの時間を均一にすることができる。
本発明に係るデバイス製造方法は、先に記載の物体処理方法又は露光方法を用いることを特徴とすることを特徴とするものである。
従って、本発明のデバイス製造方法では、物体に第2処理が行われてから第1処理装置に供給されるまでの時間を均一にすることができるので、物体に均一なパターンを形成することができ、高品質のデバイスを製造できる。
従って、本発明のデバイス製造方法では、物体に第2処理が行われてから第1処理装置に供給されるまでの時間を均一にすることができるので、物体に均一なパターンを形成することができ、高品質のデバイスを製造できる。
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
本発明では、均一なパターンを形成することができる。
以下、図面を参照して本発明の物体処理システム、物体処理方法、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法の実施の形態を説明する。
本実施形態では、物体処理システムを構成する第1処理装置としてコータ・デベロッパ装置(以下、「C/D装置」という)を用い、第2処理装置として露光装置を用いる場合を説明する。なお、C/D装置は、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ(物体、基板)に対する感光材塗布処理を行うとともに露光処理が施されたウエハに現像処理を施す装置である。露光装置は、C/D装置から搬送されたウエハに対して露光処理(第2処理)を施す装置である。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1には、本発明に係る露光装置及びC/D装置を含んで構成された第1実施形態に係るリソグラフィシステムの構成が、平面図にて示されている。
この図1に示されるリソグラフィシステム(物体処理システム)100は、クリーンルーム内に設置されている。このリソグラフィシステム100は、クリーンルームの床面上に設置された露光装置(第2処理装置)10と、該露光装置10の−Y側(図1における紙面左側)に、インライン・インタフェース部(以下、「インラインI/F部」と呼ぶ)110を介して接続された第1処理装置としてのC/D装置50とを備えている。
この図1に示されるリソグラフィシステム(物体処理システム)100は、クリーンルーム内に設置されている。このリソグラフィシステム100は、クリーンルームの床面上に設置された露光装置(第2処理装置)10と、該露光装置10の−Y側(図1における紙面左側)に、インライン・インタフェース部(以下、「インラインI/F部」と呼ぶ)110を介して接続された第1処理装置としてのC/D装置50とを備えている。
露光装置10は、図1におけるY軸方向の中央やや−Y側寄りの位置に仕切り壁14が設けられたチャンバ16と、該チャンバ16内部の仕切り壁14によって区画されたX軸方向一側(−X側)の大部屋12Aの内部に収容された露光装置本体10A(図1では、ウエハステージWST及び投影光学系PL以外の部分は図示省略)と、チャンバ16内部の仕切り壁14によって区画されたX軸方向他側(+X側)の小部屋12Bの内部にその大部分が収容された基板搬送系としてのウエハローダ系40とを備えている。ウエハローダ系40は、搬送アームH1〜H4を備えており、Y軸方向に延びるYガイド18と、該Yガイド18の上方(図1における紙面手前側)に位置しX軸方向に延びるXガイド20とを搬送ガイドとして備えている。露光装置本体10Aには、チャンバ16の外部に配置された光源としてのレーザ装置1が、引き回し光学系BMUを介して接続されている。
図2には、露光装置10の構成が正面図にて概略的に示されている。但し、この図2では、チャンバ16が仮想線(二点鎖線)にて示されている。この露光装置10は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置、すなわちいわゆるスキャナ(スキャニング・ステッパとも呼ばれる)である。
この露光装置10は、露光光ILによりレチクルRを照明する照明光学系ILUと、レチクルRを保持して移動可能なレチクルステージRSTと、レチクルRから射出される露光光ILをウエハW上に投射する投影光学系PLと、ウエハWを保持して移動可能なウエハステージWSTと、投影光学系PL等を保持すると共にウエハステージWSTが搭載される本体コラムCLとを有しており、露光装置10を統括的に制御する主制御装置120等を有している。
照明光学系ILUは、レチクルステージRSTに支持されているレチクルRを露光光ILで照明する光学系である。この照明光学系ILUは、レーザ装置1から射出された露光光ILの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、レチクルR上の露光光ILによる照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等(いずれも不図示)を有しており、レチクルR上の所定の照明領域をより均一な照度分布の露光光ILで照明可能となっている。レーザ装置1から射出される露光光ILとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線(g線、h線、i線)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)等の紫外光が用いられる。
レチクルステージRSTは、レチクルRを支持しつつ、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内の2次元移動及び微小回転を行うステージ装置である。レチクルステージRST上のレチクルRの2次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計13によりリアルタイムで測定され、その測定結果は主制御装置120に出力されるようになっている。レチクルステージRST上には、このレーザ干渉計13からのレーザビームを反射する移動鏡15が設けられている。また、レチクルステージRSTには不図示のリニアモータが設けられており、主制御装置120がレーザ干渉計13の測定結果に基づいて当該リニアモータを駆動することで、レチクルステージRSTに支持されているレチクルRの位置決めが行われるようになっている。
投影光学系PLは、レチクルRに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハWに投影露光する光学系であり、複数の光学素子が鏡筒内に収容された構成になっている。本実施形態において、投影光学系PLは、投影倍率βが例えば1/4あるいは1/5の縮小系である。なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。この投影光学系PLの鏡筒には、フランジFLGが設けられ、該フランジFLGを介して投影光学系PLが鏡筒定盤138によって支持されている。
前記ウエハステージWSTは、リニアモータあるいは平面モータ等の不図示の駆動系によってXY二次元面内(θz回転を含む)でステージベースSB上面に沿って自在に駆動されるXYステージ141と、該XYステージ141上に搭載されたウエハテーブルTBとを含んで構成されている。前記ステージベースSBは、不図示の防振ユニットを介して床面に支持されている。ウエハテーブルTB上には、レーザ干渉計31からのレーザビームを反射する移動鏡27が固定されている。レーザ干渉計31により、ウエハテーブルTBのXY面内の位置が常時検出されている。ウエハテーブルTBの位置情報は主制御装置120に送られ、主制御装置120では前記位置情報に基づいてウエハテーブルTBを制御する。
また、図1に戻って、ローダ室12B内には、温調・アライメントユニット(第2温調部)PSUが設けられている。温調・アライメントユニットPSUには、不図示のウエハエッジセンサ及びターンテーブルが配置されていると共に、ウエハステージWSTに搬送されるウエハWに対して当該ウエハステージWSTの温度(露光装置本体10Aの雰囲気温度)に温度調整する例えばクールプレートなどの温調ユニットが設けられている。また、ローダ室12B内には、ウエハローダ系40の各部を制御するとともに、後述するC/D側の制御装置との間で通信回線を介して搬送中のウエハに関する情報の交換、すなわち通信を行うローダ制御装置34が設けられている。
インラインI/F部110は、インライン受け渡し部114、キャリア台118及び水平多関節型ロボット116等を備えている。なお、インライン受け渡し部114には、供給用テーブル(搬入部)114Aと回収用テーブル114Bとが設けられている。
図3は、C/D装置50の概略構成を示す平面図である。同図に示すように、C/D装置50は、カセットステーション30と、処理ステーション31と、インターフェース部32とを一体に接続した構成を有している。
カセットステーション30は、カセット載置台21上の突起21aの位置に複数個のウエハカセットCRがそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション31側に向けてX方向一列に載置された構成になっており、カセット配列方向(X方向)およびウエハカセットCR内に収納されたウエハのウエハ配列方向(Z方向)に移動可能なウエハ搬送体22が各ウエハカセットCRに選択的にアクセスするようになっている。さらに、このウエハ搬送体22は、θ方向に回転可能に構成されている。
カセットステーション30は、カセット載置台21上の突起21aの位置に複数個のウエハカセットCRがそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション31側に向けてX方向一列に載置された構成になっており、カセット配列方向(X方向)およびウエハカセットCR内に収納されたウエハのウエハ配列方向(Z方向)に移動可能なウエハ搬送体22が各ウエハカセットCRに選択的にアクセスするようになっている。さらに、このウエハ搬送体22は、θ方向に回転可能に構成されている。
処理ステーション31は、装置背面側(図中上方)において、カセットステーション30側から処理ユニット部G3、処理ユニット部G4及び処理ユニット部G5がそれぞれ配置され、これら処理ユニット部G3と処理ユニット部G4との間には、主ウエハ搬送部A1が設けられている。主ウエハ搬送部A1は、ロボットアーム68aが処理ユニット部G1、処理ユニット部G3及び処理ユニット部G4等に選択的にアクセスできるように設置されている。また、処理ユニット部G4と処理ユニット部G5との間には主ウエハ搬送部A2が設けられ、主ウエハ搬送部A2は、ロボットアーム68bが処理ユニット部G2、処理ユニット部G4及び処理ユニット部G5等に選択的にアクセスできるように設置されている。
主ウエハ搬送部A1の背面側には熱処理ユニットが設置されており、例えばウエハWを疎水化処理するためのアドヒージョンユニット(AD)110、ウエハWを加熱する加熱ユニット(HP)113が下方から順に複数段ずつ重ねられている。アドヒージョンユニット(AD)はウエハWを温調する機構を更に有する構成にしてもよい。主ウエハ搬送部A2の背面側には、ウエハWのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置(WEE)120及びウエハWに塗布されたレジスト膜厚を検査する検査装置が設けられている。これら周辺露光装置(WEE)120や検査装置は多段に配置しても構わない。
処理ユニット部G3では、ウエハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えばウエハWに所定の加熱処理を施す第1の熱処理ユニットである高温度熱処理ユニット、ウエハWに精度の良い温度管理化で加熱処理を施す高精度温調ユニット、ウエハ搬送体22からロボットアーム68aへのウエハWの受け渡し部となるトランジションユニット、温調ユニットが上から順に重ねられている。処理ユニット部G4では、例えば熱処理ユニットとしてプリベークユニット、レジスト塗布後のウエハWに加熱処理を施すポストベークユニットPBU、高精度温調ユニットが上から順に重ねられている。処理ユニット部G5では、例えば露光後のウエハWに加熱処理を施すポストエクスポージャーベーキングユニット(PEベーキングユニット)PBU、高精度温調ユニットが例えば上から順に重ねられている。
処理ステーション31の装置正面側(図中下方)には、処理ユニット部G1と処理ユニット部G2とがY方向に併設されている。この処理ユニット部G1とカセットステーション30との間、及び処理ユニット部G2とインターフェース部32との間には、各処理ユニット部G1及びG2に供給する処理液の温調に使用される液温調ポンプ24、25がそれぞれ設けられており、この処理システム外に設けられた不図示の空調器からの清浄な空気を各処理ユニット部G1〜G5内部に供給するためのダクトD1、D2が設けられている。
処理ユニット部G1では、カップCP内で半導体ウエハWをスピンチャックに載せて所定の処理を行うレジスト塗布ユニット、露光時の光の反射を防止するために反射防止膜を形成するボトムコーティングユニットが下方から順に重ねられている。処理ユニット部G2では、例えば現像ユニットが下方から順に複数段重ねられている。
なお、カセットステーション30の下方部にはこのC/D装置50のシステム全体を制御する塗布・現像制御装置62が設けられている。
インターフェース部32の正面部には可搬性のピックアップカセットCRと定置型のバッファカセットBRが2段に配置され、中央部にはロボットアーム47が設けられている。このロボットアーム47は、X,Z方向に移動して両カセットCR,BRにアクセスすると共に、インラインI/F部110にアクセス可能になっている。
図4には、本発明に係る露光装置及びC/D装置を含んで構成されたリソグラフィシステムの搬送系の概略構成が示されている。
図1及び図4に示すように、当該ウエハローダ系40には、インラインI/F部110における供給用テーブル114Aから温調・アライメントユニットPSUにウエハWを搬送する搬送アームH1と、温調・アライメントユニットPSUからから露光装置本体10A(ウエハステージWST)にXガイド20に沿って搬入する搬送アームH2と、露光処理が終了したウエハWを露光装置本体10AからXガイド20に沿って搬出する搬送アームH3と、搬送アームH3からウエハWを受け取ってインラインI/F部110における回収用テーブル114Bに搬送する搬送アームH4とを備えている。なお、仕切り壁14には、搬送アームH2及び搬送アームH3がそれぞれ通過可能な開口が形成されている。
図1及び図4に示すように、当該ウエハローダ系40には、インラインI/F部110における供給用テーブル114Aから温調・アライメントユニットPSUにウエハWを搬送する搬送アームH1と、温調・アライメントユニットPSUからから露光装置本体10A(ウエハステージWST)にXガイド20に沿って搬入する搬送アームH2と、露光処理が終了したウエハWを露光装置本体10AからXガイド20に沿って搬出する搬送アームH3と、搬送アームH3からウエハWを受け取ってインラインI/F部110における回収用テーブル114Bに搬送する搬送アームH4とを備えている。なお、仕切り壁14には、搬送アームH2及び搬送アームH3がそれぞれ通過可能な開口が形成されている。
本実施形態では、露光装置10側のローダ制御装置34とC/D装置50の塗布・現像制御装置62との間、及び主制御装置120と塗布・現像制御装置62との間で、それぞれに接続された通信装置CSを介してそれぞれデータ通信が可能な構成となっている。この場合、ローダ制御装置34と塗布・現像制御装置62との間では、主として搬送中のウエハに関する情報のやり取りが行われる。また、主制御装置120と塗布・現像制御装置62との間では、露光装置10とC/D装置50との間のウエハWの供給に関する情報等の種々の情報のやり取りが行われる。
また、本実施形態では、露光装置10の主制御装置120に表示装置200が接続されている。この表示装置200は、露光装置10における処理状況及びC/D装置50における処理状況を表示可能になっている。露光装置10における処理状況の情報は、例えば主制御装置120を介して表示装置200に供給されるようになっている。また、C/D装置50における処理状況の情報は、例えば塗布・現像制御装置62から通信装置CS及び主制御装置120を介して表示装置200に供給されるようになっている。この表示装置200は、塗布・現像制御装置62に接続されていても良いし、主制御装置120及び塗布・現像制御装置62の両方にそれぞれ接続されていても良い。また、露光装置10における処理状況及びC/D装置50における処理状況のいずれか一方のみを表示可能になっている構成であっても構わない。
次に、リソグラフィシステム100によるウエハの処理動作について説明する。
ここでは、基板(物体)としての第1枚目のウエハWがカセット載置台21上に載置されているものとする。そこで、ロボット22は、カセット載置台21上からウエハWを例えば処理ユニットG1内に搬入する。処理ユニットG1のレジスト塗布ユニット内でレジスト(感光材)の塗布が開始される。そして、ウエハWのレジスト塗布が終了すると、ロボット68aは、ウエハWをレジスト塗布ユニットからポストベークユニットに移動させ、ポストベーキング処理を行う。
ここでは、基板(物体)としての第1枚目のウエハWがカセット載置台21上に載置されているものとする。そこで、ロボット22は、カセット載置台21上からウエハWを例えば処理ユニットG1内に搬入する。処理ユニットG1のレジスト塗布ユニット内でレジスト(感光材)の塗布が開始される。そして、ウエハWのレジスト塗布が終了すると、ロボット68aは、ウエハWをレジスト塗布ユニットからポストベークユニットに移動させ、ポストベーキング処理を行う。
ポストベーキング処理を行ったウエハWを例えば20〜25℃の範囲で定められた温度に冷却した後、当該ウエハWは、ロボット68b及びロボット47を介してロボット116に受け渡され、ロボット116によってインライン受け渡し部114の供給用テーブル114A上に載置される。
一方、露光装置10側では、まず、搬送アームH1が、供給用テーブル114AからウエハWを受け取り、温調・アライメントユニットPSUのターンテーブル上に載置する。ここでウエハエッジセンサによってウエハエッジの検出が行われ、その検出信号に基づいてローダ制御装置34によってターンテーブルを回転させてウエハWのノッチ部の方向を所定方向に合わせる。また、ウエハステージWSTに搬送されるウエハWが当該ウエハステージWSTの温度に温度調整される。温度調整が終了したら、搬送アームH2によってウエハWをウエハステージWSTに搬送する。
ウエハステージWST上に搬送されたウエハWに対しては、レチクルR(レチクルステージRST)とウエハW(ウエハステージWST)とを各ショット領域の露光のための走査開始位置へ位置決めする動作と、レチクルRとウエハWとを同期移動しつつレチクルR上のスリット状の照明領域を露光用照明光により照明して、レチクルRのパターンを投影光学系PLを介してウエハW上の各ショット領域に逐次転写する走査露光動作とを、繰り返すことにより露光処理が行われる。上記の露光処理が終了すると、搬送アームH3が、露光済みのウエハWを受け取り、搬送アームH4に渡す。搬送アームH4は、ウエハWを受け取った後、当該ウエハWをインライン受け渡し部114の回収用テーブル114Bに搬送する。
この後、露光済みのウエハWは、ロボット116により回収用テーブル114Bからロボット47に受け渡され、さらにロボット47及びロボット68bにより処理ユニットG5のPEベーキングユニット内に搬入され、PEベーキングユニットPBU内でポストエクスポージャーベーク(PEB)が行われる。
一方、PEBが終了したウエハWは、ロボット68bによりPEベーキングユニットPBUから取り出され、例えば処理ユニットG4の現像ユニット内に搬入され、現像処理される。現像が終了したウエハWは、ロボット68a及びロボット22を介してカセット載置台21上に載置される。
このように、リソグラフィシステム100における一連の処理が完了する。
このように、リソグラフィシステム100における一連の処理が完了する。
ところで、リソグラフィシステム100においては、上記の一連の処理をロットごとに行うことが多く、露光処理後にPEBを行う際にはロットごとにPEベーキングユニットPBUの加熱温度の変更処理(第1処理)を行う場合もある。PEベーキングユニットPBUの加熱温度を変更する場合、PEベーキングユニットPBU内が変更後の温度になるまでPEB処理を行うことができない。
そこで、本実施形態では、C/D装置50においてPEベーキングユニットPBUの温度を変更する際には、当該PEベーキングユニットPBUの温度変更に関する情報を通信装置CSを介して主制御装置120に送信する(通知工程)。この情報には、例えばPEベーキングユニットPBUにて温度変更を行う時間に関する情報や、PEベーキングユニットPBUの温度変更が完了するまでの時間に関する情報などが含まれている。
塗布・現像制御装置62からPEベーキングユニットPBUの温度変更に関する情報を受信した主制御装置120は、当該情報に基づいて、PEベーキングユニットPBUの温度変更が完了するまでの間、露光処理が行われる位置(図1における符号PLの位置:第2処理位置)よりも上流側の位置(第3処理位置、基板処理位置)にウエハWを待機させる(待機工程)。
ウエハWを待機させる位置としては、例えば温調・アライメントユニットPSUなど露光装置10内の位置であっても良いし、インラインI/F部110内の供給用テーブル114Aなど露光装置10の外部であっても良い。また、ウエハWを待機させる位置が露光位置PLであっても構わない。この場合には、ウエハWを露光位置PLへ搬送した後、露光処理を行わずに待機させることになる。また、ウエハWをウエハステージWSTに載置した状態で、露光位置PLの上流側に待機させておいても構わない。また、複数のウエハWを待機させる場合には、上記各位置のそれぞれに待機させておいても構わないし、上記各位置のうち複数の位置に待機させておいても構わない。
この待機工程において、主制御装置120は、PEベーキングユニットPBUの温度変更に関する情報に基づいて、当該PEベーキングユニットPBUの温度変化が完了するタイミングを計算する。PEベーキングユニットPBUの温度調整が完了したと判断したら、ウエハWを現在の待機位置から露光位置PLへと搬送させ、露光処理を行わせる。
PEベーキングユニットPBUにおいては温度変化が完了しており、ウエハWを収容可能な状態になっているため、露光終了後にはウエハWを待機させること無くスムーズに搬出させることができる。このため、露光処理が完了してからウエハWがPEベーキングユニットPBUに供給されてPEBが行われるまでの時間(PED時間)は、各ウエハWについて均一になる。
なお、この場合、主制御装置120は、露光時間及び露光位置PLからPEベーキングユニットPBUまでの搬送時間の合計時間を計算し、PEベーキングユニットPBUの温度変化が完了するタイミングに対して当該合計時間だけ早いタイミングで露光処理を行わせるようにしても良い。この制御により、露光処理が終了したウエハWを当該合計時間だけ早いタイミングでPEベーキングユニットPBUに供給することができるので、スループットの向上につながる。
また、主制御装置120は、ウエハWの上記各待機位置から露光位置PLまでの搬送時間を上記合計時間に加え、当該搬送時間も含めた時間だけ早いタイミングで露光処理を行わせるようにしても構わない。この制御により、露光処理が終了したウエハWをPEベーキングユニットPBUの温度変化が完了した直後に当該PEベーキングユニットPBUに供給することができるため、スループットの一層の向上につながることになる。
なお、上記通知工程及び処理工程を含めた一連のリソグラフィシステム100によるウエハの処理動作は、露光装置10における処理状況、C/D装置50における処理状況を表示装置200によって表示しながら行う。また、上記通知工程及び処理工程を含めた一連の動作を塗布・現像制御装置62によって行うようにしても構わない。
このように、本実施形態では、C/D装置50から露光装置10にPEベーキングユニットPBUの温度変更処理に関する情報が通知されると、主制御装置120は露光処理が行われる露光位置PL及び当該露光位置PLの上流側の位置のうち少なくとも一方で露光処理の開始までウエハWを待機させる。露光処理が行われた後でウエハWを待機させるのではなく、露光処理が行われる前にウエハWを待機させるため、ウエハWに露光処理が行われてからC/D装置50のPEベーキングユニットPBUに供給されるまでの時間(PED時間)を均一にすることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記各実施形態の基板(物体)としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。
露光装置10としては、レチクルRとウエハWとを同期移動してレチクルRのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、レチクルRとウエハWとを静止した状態でレチクルRのパターンを一括露光し、ウエハWを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。また、本発明はウエハW上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
露光装置10の種類としては、ウエハWに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
また、本発明が適用される露光装置の光源には、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)等のみならず、g線(436nm)及びi線(365nm)を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、上記実施形態では、反射屈折型の投影光学系を例示したが、これに限定されるものではなく、投影光学系の光軸(レチクル中心)と投影領域の中心とが異なる位置に設定される屈折型の投影光学系にも適用可能である。
また、本発明は、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たし、該液体を介して基板を露光する、所謂液浸露光装置についても適用可能である。液浸露光装置については、国際公開第99/49504号パンフレットに開示されている。さらに、本発明は、特開平6−124873号公報、特開平10−303114号公報、米国特許第5,825,043号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。
また、本発明は、基板ステージ(ウエハステージ)が複数設けられるツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平10−163099号公報及び特開平10−214783号公報(対応米国特許6,341,007号、6,400,441号、6,549,269号及び6,590,634号)、特表2000−505958号(対応米国特許5,969,441号)或いは米国特許6,208,407号に開示されている。更に、本発明を本願出願人が先に出願した特願2004−168481号のウエハステージに適用してもよい。
また、本発明が適用される露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図5は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップS10(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS11(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクル)を製作する。一方、ステップS12(ウエハ製造ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
次に、ステップS13(ウエハ処理ステップ)において、ステップS10〜ステップS12で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS14(デバイス組立ステップ)において、ステップS13で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップS14には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS15(検査ステップ)において、ステップS14で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
図6は、半導体デバイスの場合におけるステップS13の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS21(酸化ステップ)おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップS22(CVDステップ)においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成ステップ)においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24(イオン打込みステップ)においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップS21〜ステップS24のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の第1工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
ステップS21(酸化ステップ)おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップS22(CVDステップ)においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成ステップ)においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24(イオン打込みステップ)においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップS21〜ステップS24のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の第1工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
ウエハプロセスの各段階において、上述の第1工程が終了すると、以下のようにして第2工程が実行される。この第2工程では、まず、ステップS25(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS26(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置)及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップS27(現像ステップ)においては露光されたウエハを現像し、ステップS28(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS29(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの第1工程と第2工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、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等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ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。ここで、DUV(深紫外)やVUV(真空紫外)光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、WO99/34255号、WO99/50712号、WO99/66370号、特開平11−194479号、特開2000−12453号、特開2000−29202号等に開示されている。
10…露光装置(第2処理装置)、 50…C/D装置(第1処理装置)、 PBU…ポストベークユニット(第1温調部)、 62…塗布・現像制御装置(制御装置) 100…リソグラフィシステム(物体処理システム)、 114A…供給用テーブル(搬入部)、120…主制御装置(制御装置)、 CS…通信装置、 W…ウエハ(基板、物体)、PL…露光位置(第2処理位置、基板処理位置)、 PSU…温調・アライメントユニット(第2温調部)
Claims (27)
- 第1処理を行う第1処理装置と、物体に第2処理を行い前記第2処理後の前記物体を前記第1処理装置に供給する第2処理装置とを備えた物体処理システムであって、
前記第1処理装置と前記第2処理装置とを接続し、前記第1処理装置と前記第2処理装置との間で情報を通信させる通信装置と、
前記第1処理装置から前記第2処理装置へ前記通信装置を介して通知された前記第1処理に関する情報に基づいて、前記第2処理が行われる第2処理位置及び当該第2処理位置の上流側に位置する第3処理位置のうち少なくとも一方で前記第2処理の開始まで前記物体を待機させる制御装置と
を備えることを特徴とする物体処理システム。 - 前記制御装置は、前記物体に対する前記第2処理が開始されてから前記第2処理を完了した前記物体が前記第1処理装置に供給されるまでの時間に基づいて、前記物体を待機させる
ことを特徴とする請求項1に記載の物体処理システム。 - 前記制御装置は、前記第2処理が可能となったときに、前記物体が前記第3処理位置を移動してから前記第1処理装置に供給されるまでの時間に基づいて、前記物体を待機させる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の物体処理システム。 - 前記第1処理は、前記第1処理装置に設けられ前記物体の温度を調節する第1温調部の温度変更処理であり、
前記第2処理は、前記物体を露光する露光処理である
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の物体処理システム。 - 前記第3処理位置は、前記第2処理装置に設けられ前記物体の温度を調節する第2温調部である
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の物体処理システム。 - 前記第3処理位置は、前記第2処理装置に設けられ前記物体を搬入する搬入部である
ことを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の物体処理システム。 - 第1処理装置にて第1処理を行い、第2処理装置にて物体に第2処理を行い前記第2処理後の前記物体を前記第1処理装置に供給する物体処理方法であって、
前記第1処理装置から前記第2処理装置へ前記第1処理に関する情報を通知する通知工程と、
前記第1処理に関する情報に基づいて、前記第2処理が行われる第2処理位置及び当該第2処理位置の上流側に位置する第3処理位置のうち少なくとも一方で前記第2処理の開始まで前記物体を待機させる待機工程と
を備えることを特徴とする物体処理方法。 - 前記待機工程では、前記物体に対する前記第2処理が開始されてから前記第2処理を完了した前記物体が前記第1処理装置に供給されるまでの時間に基づいて、前記物体を待機させる
ことを特徴とする請求項7に記載の物体処理方法。 - 前記待機工程では、前記第2処理が可能となったときに、前記物体が前記第3処理位置を移動してから前記第1処理装置に供給されるまでの時間に基づいて、前記物体を待機させる
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の物体処理方法。 - 前記第1処理は、前記第1処理装置内の前記物体の温度を調節する第1温調部の温度変更処理であり、
前記第2処理は、前記物体を露光する露光処理である
ことを特徴とする請求項7から請求項9のうちいずれか一項に記載の物体処理方法。 - 前記第3処理位置は、前記第2処理装置に設けられ前記物体の温度を調節する第2温調部である
ことを特徴とする請求項7から請求項10のうちいずれか一項に記載の物体処理方法。 - 前記第3処理位置は、前記第2処理装置に設けられ前記物体を搬入する搬入部である
ことを特徴とする請求項7から請求項11のうちいずれか一項に記載の物体処理方法。 - 基板に露光処理を行い前記露光処理後の前記基板を外部に供給する露光装置であって、
前記外部から通知される所定の処理に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる制御装置を備える
ことを特徴とする露光装置。 - 前記制御装置は、前記基板に対する前記露光処理が開始されてから前記露光処理終了後外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項13に記載の露光装置。 - 前記制御装置は、前記露光処理が可能となったときに、前記基板が前記基板処理位置を移動してから前記外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の露光装置。 - 前記基板処理位置は、前記基板の温度を調節する温調部である
ことを特徴とする請求項13から請求項15のうちいずれか一項に記載の露光装置。 - 露光装置によって基板に露光処理を行い前記露光処理後の前記基板を外部に供給する露光方法であって、
外部から通知される所定の処理に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる待機工程を備える
ことを特徴とする露光方法。 - 前記待機工程では、前記基板に対する前記露光処理が開始されてから前記露光処理終了後外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項17に記載の露光方法。 - 前記待機工程では、前記露光処理が可能となったときに、前記基板が前記基板処理位置を移動してから前記外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項17又は請求項18に記載の露光方法。 - 前記基板処理位置は、前記基板の温度を調節する温調部である
ことを特徴とする請求項17から請求項19のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - 基板に塗布処理を行い前記塗布処理後の前記基板を外部に供給すると共に、前記外部において露光処理が行われた前記基板に現像処理を行う塗布現像装置であって、
前記塗布処理及び前記現像処理のうち少なくとも一方に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる制御装置を備える
ことを特徴とする塗布現像装置。 - 前記制御装置は、前記基板に対する前記露光処理が開始されてから前記露光処理終了後外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項21に記載の塗布現像装置。 - 前記制御装置は、前記露光処理が可能となったときに、前記基板が前記基板処理位置を移動してから前記外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項21又は請求項22に記載の塗布現像装置。 - 基板に塗布処理を行い前記塗布処理後の前記基板を外部に供給すると共に、前記外部において露光処理が行われた前記基板に現像処理を行う塗布現像方法であって、
前記塗布処理及び前記現像処理のうち少なくとも一方に関する情報に基づいて、前記露光処理の行われる露光位置及び当該露光位置の上流側に位置する基板処理位置のうち少なくとも一方で前記露光処理の開始まで前記基板を待機させる待機工程を備える
ことを特徴とする塗布現像方法。 - 前記待機工程では、前記基板に対する前記露光処理が開始されてから前記露光処理終了後外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項24に記載の塗布現像方法。 - 前記待機工程では、前記露光処理が可能となったときに、前記基板が前記基板処理位置を移動してから前記外部に供給されるまでの時間に基づいて、前記基板を待機させる
ことを特徴とする請求項24又は請求項25に記載の塗布現像方法。 - 請求項7から請求項12のうちいずれか一項に記載の物体処理方法又は請求項17から請求項20のうちいずれか一項に記載の露光方法又は請求項24から請求項25のいずれか一項に記載の塗布現像方法を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
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