JP2017034174A

JP2017034174A - Transport device, lithographic device, and article manufacturing method

Info

Publication number: JP2017034174A
Application number: JP2015154806A
Authority: JP
Inventors: 伸郎今岡; Noburo Imaoka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-08-05
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2017-02-09

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transport mechanism which is advantageous in terms of alignment accuracy.SOLUTION: A transport device 100 transports a substrate 102 to formation parts which perform pattern formation on the substrate 102. The transport device 100 includes: an alignment part 101 which aligns the substrate 102; a transport part 103 which holds the substrate 102 aligned by the alignment part 101 and transports the substrate 102 to one of the formation parts; a guide member 110 arranged along the formation parts; and a driving part which moves the alignment part 101 and the transport part 103 along the guide member 110.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、搬送装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to a transport apparatus, a lithographic apparatus, and an article manufacturing method.

微細パターンを基板に形成するリソグラフィ装置は、パターン形成が行われるステージと、ステージ上に基板を搬送する搬送機構と、ステージ上に搬送する前に基板の（プリ）アライメントを行う（プリ）アライメント機構とを備える。当該アライメント機構は、ステージからの距離が大きくなるほどアライメント状態の変化が大きくなりうるため、ステージからの距離がより小さいのが望ましい。 A lithography apparatus that forms a fine pattern on a substrate includes a stage on which pattern formation is performed, a transport mechanism that transports the substrate onto the stage, and a (pre) alignment mechanism that performs (pre) alignment of the substrate before transporting onto the stage With. The alignment mechanism preferably has a smaller distance from the stage because the change in the alignment state can increase as the distance from the stage increases.

特許文献１は、搬入アームが基板を保持したときに、（プリ）アライメント機構（検出系）によって、搬入アーム上に形成された２つのマークと基板との相対位置関係を検出する。搬入アームからステージに基板を受け渡すポジション近傍では、撮像装置によって、それらのマークの位置情報を検出するだけとする。このようにして、基板の外形等から基板の位置情報を検出する大掛かりなアライメント機構をローディングポジションに備えずにローディングポジションをステージ（投影光学系）のより近くに配置している。 In Patent Document 1, when the carry-in arm holds the substrate, the (pre) alignment mechanism (detection system) detects the relative positional relationship between the two marks formed on the carry-in arm and the substrate. In the vicinity of the position where the substrate is transferred from the carry-in arm to the stage, only the position information of these marks is detected by the imaging device. In this way, the loading position is arranged closer to the stage (projection optical system) without providing a large alignment mechanism for detecting the position information of the substrate from the outer shape of the substrate.

特開２００４―２４７５４８号公報JP 2004-247548 A

しかしながら、パターン形成（パターニング）を基板に行う形成部を複数有するクラスタ型のリソグラフィ装置の場合、アライメント機構から複数の形成部への距離が互いに異なりうる。 However, in the case of a cluster-type lithography apparatus having a plurality of formation portions that perform pattern formation (patterning) on the substrate, the distances from the alignment mechanism to the plurality of formation portions may be different from each other.

本発明は、例えば、アライメント精度の点で有利な搬送装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a transfer device that is advantageous in terms of alignment accuracy, for example.

上記課題を解決するために、本発明は、それぞれがパターン形成を基板に行う複数の形成部に該基板を搬送する搬送装置であって、前記基板をアライメントするアライメント部と、前記アライメント部によりアライメントされた前記基板を保持して前記形成部のうちのいずれかに搬送する搬送部と、前記複数の形成部に沿って配置された案内部材と、前記アライメント部と前記搬送部とを前記案内部材に沿って移動させる駆動部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a transport apparatus that transports a substrate to a plurality of forming portions that each perform pattern formation on the substrate, and aligns the alignment portion with the alignment portion and the alignment portion. A transport unit that holds the transported substrate and transports it to any one of the formation units, a guide member that is disposed along the plurality of formation units, and the alignment unit and the transport unit. And a drive unit that moves along the axis.

本発明によれば、例えば、アライメント精度の点で有利な搬送装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a transfer device that is advantageous in terms of alignment accuracy.

本実施形態に係るリソグラフィ装置の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a lithography apparatus according to an embodiment. 基板搬送機構およびステージの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a board | substrate conveyance mechanism and a stage. 基板搬送機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a board | substrate conveyance mechanism.

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態では、リソグラフィ装置として、電子線をビームとして用いてパターンを描画する電子線描画装置を例に挙げて説明する。本実施形態に係る電子線描画装置は、複数の処理部（形成部）を備える。図１は、そのうちの１つの処理部の構成例を示す図である。電子線描画装置は、真空中で電子線を用いて基板２に描画を行う装置である。図１に示す電子線描画装置の処理部１０は、電子光学系３、基板ステージ１、駆動装置４および真空チャンバ５を有する。電子光学系３は、電子線を基板２に照射する。なお、電子線は、イオン線等の他の荷電粒子線であってもよい。 In this embodiment, an electron beam drawing apparatus that draws a pattern using an electron beam as a beam will be described as an example of the lithography apparatus. The electron beam drawing apparatus according to the present embodiment includes a plurality of processing units (forming units). FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of one of the processing units. The electron beam drawing apparatus is an apparatus that performs drawing on the substrate 2 using an electron beam in a vacuum. The processing unit 10 of the electron beam drawing apparatus shown in FIG. 1 includes an electron optical system 3, a substrate stage 1, a driving device 4, and a vacuum chamber 5. The electron optical system 3 irradiates the substrate 2 with an electron beam. The electron beam may be another charged particle beam such as an ion beam.

基板ステージ１は、基板２を保持して駆動可能なステージである。駆動装置４は、電子光学系３に対する基板２の位置を決めるために基板ステージ１を駆動させる。真空チャンバ５は、不図示の真空ポンプによって真空排気されており、真空チャンバ５内に電子光学系３、基板ステージ１および駆動装置４が配置されている。 The substrate stage 1 is a stage that can hold and drive the substrate 2. The driving device 4 drives the substrate stage 1 in order to determine the position of the substrate 2 with respect to the electron optical system 3. The vacuum chamber 5 is evacuated by a vacuum pump (not shown), and the electron optical system 3, the substrate stage 1, and the driving device 4 are disposed in the vacuum chamber 5.

図２は、搬送機構および基板ステージの構成を示す図である。搬送機構１００は、基板１０２を保持し、基板ステージ１０４〜１０９のそれぞれと位置合わせするアライメント機構１０１と、基板搬送ハンド１０３と、ガイドレール１１０および駆動機構（不図示）を有する。搬送機構および基板ステージは定盤１１１上に配置される。各基板ステージ１０４〜１０９は、図１で示した基板ステージ１に対応し、基板１０２は、基板２に対応する。すなわち、図２では、図１で示した処理部を６つ含む構成を示している。 FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the transport mechanism and the substrate stage. The transport mechanism 100 includes an alignment mechanism 101 that holds the substrate 102 and aligns with each of the substrate stages 104 to 109, a substrate transport hand 103, a guide rail 110, and a drive mechanism (not shown). The transport mechanism and the substrate stage are arranged on the surface plate 111. Each of the substrate stages 104 to 109 corresponds to the substrate stage 1 shown in FIG. 1, and the substrate 102 corresponds to the substrate 2. That is, FIG. 2 shows a configuration including six processing units shown in FIG.

駆動機構（不図示）は、位置合わせ機構（アライメント部）１０１および基板搬送ハンド１０３を、ガイドレール１１０に沿って、搬送元から所定の場所（一例として基板ステージ１０４）へと移動させる。 The drive mechanism (not shown) moves the alignment mechanism (alignment unit) 101 and the substrate transport hand 103 from the transport source to a predetermined location (for example, the substrate stage 104) along the guide rail 110.

ガイドレール（案内部材）１１０は、基板１０２の搬送経路として搬送元から所定の場所（基板ステージ）まで基板の搬送方向に延在するレールである。アライメント機構１０１は、基板１０２へのパターン形成を実施する前に、基板１０２と基板ステージとの位置合わせを行う（本実施形態では基板ステージ１０４）。基板搬送ハンド（搬送部）１０３は、位置合わせが終わった基板１０２を基板ステージへ載置する。 The guide rail (guide member) 110 is a rail that extends in the substrate transfer direction from a transfer source to a predetermined place (substrate stage) as a transfer path of the substrate 102. The alignment mechanism 101 aligns the substrate 102 and the substrate stage before performing pattern formation on the substrate 102 (the substrate stage 104 in this embodiment). The substrate transport hand (transport unit) 103 places the substrate 102 on which the alignment has been completed on the substrate stage.

次に、基板ステージ１０４に基板１０２を搬送する搬送の流れについて説明する。まず、アライメント機構１０１に基板１０２が載置されると、基板１０２を保持したアライメント機構１０１が駆動機構（駆動部）により、ガイドレール１１０に沿って基板ステージ１０４の近傍まで移動する。移動が完了すると、図３にて後述するアライメント機構１０１に備えられた基板位置計測機構１１２および基板位置駆動機構１１３が、パターン形成を実施する基板１０２の位置合わせ（アライメント）を行う。なお、上記移動とともに（並行して）上記位置合わせを行ってもよい。 Next, a transport flow for transporting the substrate 102 to the substrate stage 104 will be described. First, when the substrate 102 is placed on the alignment mechanism 101, the alignment mechanism 101 holding the substrate 102 is moved along the guide rail 110 to the vicinity of the substrate stage 104 by the drive mechanism (drive unit). When the movement is completed, a substrate position measuring mechanism 112 and a substrate position driving mechanism 113 provided in the alignment mechanism 101 described later with reference to FIG. 3 perform alignment (alignment) of the substrate 102 on which pattern formation is performed. The alignment may be performed along with the movement (in parallel).

位置合わせが完了すると、基板搬送ハンド１０３は、基板１０２をアライメント機構１０１から取得し、基板ステージ１０４上に載置する。同様にして、基板ステージ１０５〜１０９に対しても高精度にかつ高速に基板１０２を搬送できる。 When the alignment is completed, the substrate transport hand 103 acquires the substrate 102 from the alignment mechanism 101 and places it on the substrate stage 104. Similarly, the substrate 102 can be transported to the substrate stages 105 to 109 with high accuracy and at high speed.

上述のように、アライメント機構１０１は、ガイドレール１１０に沿って目的の基板ステージ１０４〜１０９まで移動することができる。これにより、位置合わせ後の基板１０２を、基板搬送ハンド１０３がアライメント機構１０１からステージまで運ぶ距離を短くすることができる。 As described above, the alignment mechanism 101 can move to the target substrate stages 104 to 109 along the guide rail 110. Thereby, the distance which the board | substrate conveyance hand 103 conveys the board | substrate 102 after alignment from the alignment mechanism 101 to a stage can be shortened.

図３は、搬送機構１００の構成の一例を示す図である。図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、アライメント機構１０１および基板搬送ハンド１０３が独立して構成される例を示す図である。図３（Ａ）に示すように、アライメント機構１０１および基板搬送ハンド１０３は、ガイドレール１１０上に構成され、ガイドレール１１０上を高速かつ高精度に移動する。このとき、アライメント機構１０１は第１駆動部により移動され、基板搬送ハンド１０３は第２駆動部により移動される。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the transport mechanism 100. 3A and 3B are diagrams showing an example in which the alignment mechanism 101 and the substrate transport hand 103 are configured independently. As shown in FIG. 3A, the alignment mechanism 101 and the substrate transport hand 103 are configured on the guide rail 110 and move on the guide rail 110 at high speed and with high accuracy. At this time, the alignment mechanism 101 is moved by the first drive unit, and the substrate transport hand 103 is moved by the second drive unit.

なお、図３では、アライメント機構１０１および基板搬送ハンド１０３が駆動可能な方向に沿ってＸ軸を設定する。また、Ｘ軸と直交する方向に沿ってＺ軸を設定し、ＸＺ平面に垂直な方向にＹ軸を設定する。図３（Ｂ）は、図中のＸ軸方向から見た搬送機構１００の構成を示す。図３（Ｂ）に示すように、ガイドレール１１０は定盤１１１上に載置される。 In FIG. 3, the X axis is set along the direction in which the alignment mechanism 101 and the substrate transport hand 103 can be driven. Further, the Z axis is set along the direction orthogonal to the X axis, and the Y axis is set in the direction perpendicular to the XZ plane. FIG. 3B shows the configuration of the transport mechanism 100 as viewed from the X-axis direction in the drawing. As shown in FIG. 3B, the guide rail 110 is placed on the surface plate 111.

図３（Ｃ）は、アライメント機構１０１と基板搬送ハンド１０３が一体化した構成を示す図である。図１および図３（Ａ）では、アライメント機構１０１と基板搬送ハンド１０３とが独立して移動する例について説明したが、図３（Ｃ）に示すように、位置合わせ機構１０１と基板搬送ハンド１０３とが一体化していてもよい。具体的には、位置合わせ機構１０１と基板搬送ハンド１０３とが一体として同一の支持部材（不図示）により支持され、支持部材がガイドレール１１０上を移動する構成としてもよい。 FIG. 3C is a diagram illustrating a configuration in which the alignment mechanism 101 and the substrate transport hand 103 are integrated. 1 and 3A, an example in which the alignment mechanism 101 and the substrate transport hand 103 move independently has been described. However, as shown in FIG. 3C, the alignment mechanism 101 and the substrate transport hand 103 are moved. And may be integrated. Specifically, the alignment mechanism 101 and the substrate transport hand 103 may be integrally supported by the same support member (not shown), and the support member may move on the guide rail 110.

また、図３（Ｄ）は、基板位置計測機構１１２および基板位置駆動機構１１３を複数有する搬送機構１００を示す図である。図３（Ｄ）に示す搬送機構１００は、基板位置計測機構１１２および基板位置駆動機構１１３を複数有し、さらに、昇降機構１１４を有することで、一度に複数の基板の位置合わせ、搬入および搬送することができる。 FIG. 3D shows the transport mechanism 100 having a plurality of substrate position measuring mechanisms 112 and substrate position driving mechanisms 113. The transport mechanism 100 illustrated in FIG. 3D includes a plurality of substrate position measurement mechanisms 112 and substrate position driving mechanisms 113, and further includes an elevating mechanism 114, thereby aligning, loading, and transporting a plurality of substrates at a time. can do.

なお、上記実施形態では、主に複数のステージと１つのガイドレール１１０と１組のアライメント機構１０１および基板搬送ハンド１０３を備える構成を例に説明したが、ステージの数に応じて、装置コストと省スペース化の観点から、妥当な数で構成してもよい。例えば、複数のステージに対してそれぞれ基板搬送ハンドが配置され、２つのガイドレールと２つのアライメント機構を備える構成であってもよい。また、単独のステージを有する構成に適用してもよい。 In the above-described embodiment, a configuration mainly including a plurality of stages, one guide rail 110, one set of alignment mechanism 101, and substrate transport hand 103 has been described as an example. However, depending on the number of stages, apparatus cost and From the viewpoint of space saving, a reasonable number may be used. For example, a configuration may be adopted in which substrate transport hands are arranged for a plurality of stages, and two guide rails and two alignment mechanisms are provided. Further, the present invention may be applied to a configuration having a single stage.

また、基板搬送ハンド１０３がアライメント機構１０１と連動して目的のステージ位置まで移動する例について説明したが、基板搬送ハンド１０３は各ステージ１０４〜１０９に対応して一つずつ複数設けられていてもよい。具体的には、基板ステージ１０４〜１０９の近傍にそれぞれ基板搬送ハンド１０３が配置され、共通のアライメント機構１０１が目的とする基板ステージ１０４〜１０９の近傍まで移動し、基板１０２を基板搬送ハンド１０３に受け渡してもよい。さらに、基板搬送ハンド１０３は、基板１０２を搬送する機構であるが、基板以外の素子（例えば、露光量計測素子）を搬送してもよい。 Further, although an example in which the substrate transport hand 103 moves to the target stage position in conjunction with the alignment mechanism 101 has been described, a plurality of substrate transport hands 103 may be provided one by one corresponding to each stage 104-109. Good. Specifically, the substrate transport hand 103 is disposed in the vicinity of the substrate stages 104 to 109, and the common alignment mechanism 101 moves to the vicinity of the target substrate stage 104 to 109, and the substrate 102 is moved to the substrate transport hand 103. You may hand it over. Furthermore, although the substrate transport hand 103 is a mechanism for transporting the substrate 102, an element other than the substrate (for example, an exposure amount measuring element) may be transported.

以上、本発明により、アライメントのための光学系や、光学的、熱的な干渉を防止するためのチャンバ等を備えなくても、アライメント機構とステージとを接近させることができる。また、位置合わせ後の基板１０２の搬送による位置ずれ量を抑え、基板を基板ステージ上に高精度かつ高速に搬送することができる。 As described above, according to the present invention, the alignment mechanism and the stage can be brought close to each other without including an optical system for alignment and a chamber for preventing optical and thermal interference. Further, it is possible to suppress the amount of misalignment due to the conveyance of the substrate 102 after alignment, and to convey the substrate onto the substrate stage with high accuracy and high speed.

（物品製造方法）
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。当該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の露光装置を用いてパターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、当該工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。 (Product manufacturing method)
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a micro device such as a semiconductor device or an element having a fine structure. The manufacturing method includes a step of forming a pattern on the photosensitive agent coated with the photosensitive agent using the above exposure apparatus (a step of drawing on the substrate), and a substrate on which a latent image pattern is formed in the step. Developing the step. Further, the manufacturing method may include other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

１００基板搬送装置
１０１アライメント機構
１０２基板
１０３基板搬送ハンド
１１０ガイドレール DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Substrate conveyance apparatus 101 Alignment mechanism 102 Substrate 103 Substrate conveyance hand 110 Guide rail

Claims

それぞれがパターン形成を基板に行う複数の形成部に該基板を搬送する搬送装置であって、
前記基板をアライメントするアライメント部と、
前記アライメント部によりアライメントされた前記基板を保持して前記形成部のうちのいずれかに搬送する搬送部と、
前記複数の形成部に沿って配置された案内部材と、
前記アライメント部と前記搬送部とを前記案内部材に沿って移動させる駆動部と、を有する
ことを特徴とする搬送装置。 Each of which is a transport device that transports the substrate to a plurality of forming portions that perform pattern formation on the substrate,
An alignment unit for aligning the substrate;
A transport unit that holds the substrate aligned by the alignment unit and transports the substrate to one of the forming units;
A guide member disposed along the plurality of forming portions;
And a drive unit that moves the alignment unit and the transport unit along the guide member.

前記搬送部は、前記複数の形成部のうちの１つにおいて前記基板を保持するステージに前記基板を搬送する
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。 The transport apparatus according to claim 1, wherein the transport unit transports the substrate to a stage that holds the substrate in one of the plurality of forming units.

前記アライメント部は、前記駆動部による移動と並行して前記アライメントを行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送装置。 The transport device according to claim 1, wherein the alignment unit performs the alignment in parallel with the movement by the driving unit.

前記アライメント部と前記搬送部とを支持する支持部材を有し、
前記駆動部は、前記支持部材を前記案内部材に沿って移動させる
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の搬送装置。 A support member that supports the alignment unit and the transport unit;
The transport device according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving unit moves the support member along the guide member.

前記駆動部は、前記アライメント部を駆動する第１駆動部と、前記搬送部を駆動する第２駆動部とを含む
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の搬送装置。 4. The drive unit according to claim 1, wherein the drive unit includes a first drive unit that drives the alignment unit and a second drive unit that drives the transport unit. 5. Transport device.

前記アライメント部を複数有する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の搬送装置。 The transport apparatus according to claim 1, wherein the transport device includes a plurality of the alignment units.

前記搬送部を複数有する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の搬送装置。 The transport apparatus according to claim 1, comprising a plurality of the transport sections.

前記案内部材を複数有する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の搬送装置。 The transport apparatus according to claim 1, wherein the transport apparatus includes a plurality of the guide members.

それぞれがパターン形成を基板に行う複数の形成部と、
前記複数の形成部に基板を搬送する請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の搬送装置と、を有する
ことを特徴とするリソグラフィ装置。 A plurality of forming portions each performing pattern formation on the substrate;
A lithographic apparatus comprising: the transport apparatus according to claim 1, which transports a substrate to the plurality of forming portions.

請求項９に記載のリソグラフィ装置を用いてパターン形成を基板に行う工程と、
前記工程で前記パターン形成を行われた前記基板を処理する工程と、を含む
ことを特徴とする物品製造方法。 Performing pattern formation on a substrate using the lithography apparatus according to claim 9;
And a step of processing the substrate on which the pattern has been formed in the step.