JP4724954B2 - 露光装置、デバイス製造システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パターンを基板に露光する露光装置、基板を収納するための基板収納装置、露光装置を用いてフォトリソグラフィ工程により半導体デバイスを製造するデバイス製造システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、半導体素子や液晶表示素子あるいは薄膜磁気ヘッド等を製造する際のフォトリソグラフィ工程においては種々の露光装置が用いられているが、露光光(露光用照明光)でフォトマスクあるいはレチクル(以下、「マスク」と称する)を照明し、マスクに形成されたパターンの像を、表面にフォトレジスト等の感光剤が塗布された感光性基板上に投影光学系を介して投影露光する露光装置が一般的に使用されている。このような露光装置は、マスクのパターンを感光性基板に露光する露光本体部、露光本体部に対してマスクをロード・アンロードするマスク搬送装置、露光本体部に対して感光性基板をロード・アンロードする基板搬送装置、露光本体部や搬送装置の動作制御を行う制御装置など複数の装置から構成されており、これらはチャンバ内に収容されている。
【0003】
感光性基板は、ウエハやガラスプレートなどの基材にレジスト(感光剤、感光物質)を塗布したものであるが、このレジストの塗布工程は、露光装置外部に設けられているコータ(塗布装置)によって行われる。レジストを塗布された感光性基板は、搬送装置によってチャンバ内の露光本体部に搬送される。一方、露光本体部で露光処理を施された感光性基板は、搬送装置によってチャンバ内からデベロッパ(現像装置)に搬送され、デベロッパにおいて現像処理される。このように、露光装置には、感光性基板に対して所定の処理を行う周辺装置が設けられており、感光性基板は露光本体部と周辺装置との間で搬送されるようになっている。
【0004】
露光装置と周辺装置との間で感光性基板の搬送を行う際、感光性基板は、搬送経路中に設けられている受け渡し用のステージ部(受け渡しステージ部)を介して行われる。つまり、周辺装置(コータ)から露光装置に感光性基板を搬送するには、周辺装置側に設けられている搬送装置が感光性基板を受け渡しステージ部に載置し、露光装置側に設けられている搬送装置が受け渡しステージ部に載置された感光性基板を保持して露光本体部に搬送する。一方、露光装置から周辺装置(デベロッパ)に感光性基板を搬送するには、露光装置側の搬送装置が感光性基板を受け渡しステージ部に載置し、周辺装置側に設けられている搬送装置が受け渡しステージ部に載置された感光性基板を保持して周辺装置に搬送する。
【0005】
ここで、搬送装置は、感光性基板を搬送するに際し、受け渡しステージ部と感光性基板との位置合わせを精度良く行わないと、例えば周辺装置側の搬送装置が周辺装置側の基準位置に対して感光性基板を精度良く搬送できない場合がある。つまり、受け渡しステージ部と感光性基板との位置合わせが精度良く行われていないと、周辺装置側の搬送装置が受け渡しステージ部から感光性基板を受け取る際、周辺装置の基準位置に対してずれた状態で感光性基板を保持してしまい、そのままの状態で搬送すると、感光性基板は周辺装置側の基準位置に搬送されない場合がある。したがって、搬送装置は、感光性基板を搬送するに際し、受け渡しステージ部と感光性基板との位置合わせを精度良く行う必要がある。従来において、搬送装置に保持された感光性基板と受け渡しステージ部との位置合わせは、オペレータによって手動で行われていた。すなわち、搬送装置に保持されている感光性基板が受け渡しステージ部の所定位置に対して位置決めされつつ搬送されるように、オペレータが、目視によって搬送装置の姿勢を微調整しつつ位置合わせし、前記所定位置に対する搬送装置のオフセット量を求め、この求めたオフセット量に基づいて搬送装置の姿勢が調整されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、露光装置と周辺装置との間で感光性基板を搬送する際の受け渡しステージ部に対する感光性基板の位置合わせは、オペレータによって手動で行われており、作業効率が大変低いものであった。周辺装置がコータ・デベロッパである場合には、露光装置とコータ・デベロッパとの位置関係は変動しないため、位置合わせ動作を頻繁に行う必要は無いが、例えば、周辺装置が感光性基板を収納可能なカセット(収納装置)であり、このカセットに対して感光性基板を搬送する場合、オペレータによる位置合わせ動作を頻繁に行う必要がある。すなわち、カセットの位置はカセット交換など種々の処理によって移動(変動)することが多いので、カセットを移動して再設置する毎に、上述したようなオペレータによる位置合わせ動作を行う必要がある。この場合、オペレータの負担が増大するとともに、位置合わせ動作を含むデバイス製造に関する全体の処理時間も長くなって生産性が低下する。
【0007】
そして、前述したように、感光性基板の受け渡しステージ部に対する位置合わせが精度良く行われていないと、搬送装置が受け渡しステージ部から感光性基板を受け取る際、カセットの収納位置に対してずれた状態で感光性基板を保持してしまい、そのままの状態でカセットに搬送すると、感光性基板がカセットの収納位置に納まらなかったり、感光性基板とカセットとがぶつかって傷付いてしまったりするといった不都合が生じる。
【0008】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基板を搬送する際の搬送経路中の特定位置に対する位置合わせ動作を効率良く且つ精度良く行って基板を安定して搬送し精度良い露光処理を行うことができる露光装置、基板を収納位置に安定して収納できる基板収納装置、デバイス製造に関する全体の処理時間を短縮し所望の性能を有するデバイスを安定して製造できるデバイス製造システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図1〜図8に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置(S)は、パターンを基板(P)に露光する露光本体部(EX)と、露光本体部(EX)から露光本体部(EX)外部の特定位置(ST,ST2,21)まで基板(P、TP)を搬送する搬送装置(H1,H2)とを備えた露光装置において、搬送装置(H1,H2)の、特定位置(ST,ST2,21)を含む搬送経路中に設けられ、搬送装置(H1)に保持されている基板(TP)の位置を検出する検出装置(20,21,24)と、検出装置(20,21,24)の検出結果に基づいて、特定位置(ST,ST2,21)に対する搬送装置(H1)の姿勢情報を求め、求めた姿勢情報に基づいて、基板(P)を特定位置(ST,ST2,21)に搬送する際の、特定位置(ST,ST2,21)に対する搬送装置(H1)の姿勢を制御する制御装置(CONT)とを備えることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、露光本体部から露光本体部外部の特定位置まで基板を搬送する際、搬送装置に保持されている基板の位置を検出装置で検出し、この検出結果に基づいて、特定位置に対する搬送装置の姿勢情報を求め、求めた姿勢情報に基づいて特定位置に対する搬送装置の姿勢を制御するので、搬送装置は、保持した基板を特定位置に対して精度良く位置決めしつつ搬送することができる。また、位置合わせ動作は検出装置の検出結果に基づいて行われるので、従来のようなオペレータの目視による位置合わせ動作と異なり、高い位置決め精度を実現し、オペレータの負担を減らすことができる。
【0011】
本発明の基板収納装置(F)は、パターンを基板(P)に露光する露光装置(S)との間で基板(P,TP)の搬送を行う搬送装置(H3)を備えた基板収納装置において、収納装置(F)内の基準位置(F、10)と、露光装置(S)内の特定位置(ST,21)に対する搬送装置(H3)の姿勢との関係が予め記憶されている記憶部(R)と、記憶部(R)に記憶されている関係に基づいて、基板(P)を特定位置(ST,21)と基準位置(F,10)との間で搬送する際の、特定位置(ST,21)に対する搬送装置(H3)の姿勢を制御する制御装置(CONT)とを備えることを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、基板収納装置に設けられている搬送装置が、収納装置内の基準位置と露光装置内の特定位置との間で基板を搬送する際、記憶部に予め記憶されている、収納装置内の基準位置と、露光装置内の特定位置に対する搬送装置の姿勢との関係に基づいて、特定位置に対する搬送装置の姿勢を制御するようにしたので、制御された搬送装置は、特定位置に対して精度良く位置決めされつつ特定位置にある基板を保持し、収納装置の基準位置に精度良く搬送することができる。したがって、基板を収納装置にぶつけたりすることなく安定して収納することができる。また、収納装置は露光装置に対して移動する頻度が高いが、搬送装置の姿勢制御を精度良く素早く行うことができるので、全体の処理時間を短縮し、作業性を向上することができる。
【0013】
本発明のデバイス製造システム(SYS)は、パターンを基板(P)に露光する露光装置(S)と、露光装置(S)外部に設けられ基板(P)に対して所定の処理をする周辺装置(F,C/D)とを備えたデバイス製造システムにおいて、露光装置(S)と周辺装置(F,C/D)との間で基板(P,TP)の搬送を行う搬送装置(H1,H2,H3,H4)と、搬送装置(H1,H2,H3,H4)の搬送経路中に設けられた特定位置(ST,ST2,21)において、搬送装置(H1,H2,H3,H4)に保持されている基板(TP)の特定位置(ST,ST2,21)に対する位置を検出する検出装置(20,21,24)と、検出装置(20,21,24)の検出結果に基づいて、特定位置(ST,ST2,21)に対する搬送装置(H1,H3,H4)の姿勢情報を求め、求めた姿勢情報に基づいて、基板(P)を特定位置(ST,ST2,21)に搬送する際の、特定位置(ST,ST2,21)に対する搬送装置(H1,H3,H4)の姿勢を制御する制御装置(CONT)とを備えることを特徴とする。
【0014】
本発明によれば、搬送装置によって露光装置と周辺装置との間で基板を搬送する際、搬送装置に保持されている基板の位置を検出し、この検出結果に基づいて、搬送経路中にある特定位置に対する搬送装置の姿勢情報を求め、求めた姿勢情報に基づいて特定位置に対する搬送装置の姿勢を制御するので、制御された搬送装置は、保持した基板を特定位置に対して精度良く位置決めしつつ搬送できる。そして、特定位置に対して精度良く位置決めされた基板は、更に周辺装置に搬送される際、周辺装置に対して位置決めされた状態で安定して搬送される。したがって、周辺装置は基板に対して所定の処理を安定して行うことができるので、所望の性能を有するデバイスを安定して製造することができる。そして、位置合わせ動作は、検出装置の検出結果に基づくものであるので、従来のようなオペレータによる位置合わせ動作と異なり、高い位置決め精度を効率良く実現することができるとともに、デバイス製造に関する処理時間を短縮することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置、基板収納装置、デバイス製造システムについて図面を参照しながら説明する。図1は本発明の露光装置及び基板収納装置(周辺装置)を備えたデバイス製造システムの一実施形態を示す図であって側方から見た概略構成図、図2は図1を上方から見た図である。また、図3は露光装置と基板収納装置との間における感光性基板の搬送経路中に設けられた受け渡しステージ部を示す図であって(a)は側面図、(b)は(a)のL−L矢視図、図4はデバイス製造システムSYSの制御系を示すブロック図である。
【0016】
図1,図2において、デバイス製造システムSYSは、パターンを感光性基板Pに露光する露光装置Sと、露光装置Sの外部に設けられ、感光性基板Pを収納する基板収納装置(周辺装置)Fと、感光性基板Pの基材であるウエハにレジスト(感光物質)を塗布するコータ(周辺装置)Cと、露光装置Sにおいて露光処理を施された感光性基板Pを現像処理するデベロッパ(周辺装置)Dとを備えている。
【0017】
露光装置Sは、露光光を用いてマスクMのパターンを感光性基板Pに露光する露光本体部EXと、感光性基板Pを搬送する第1搬送装置H1及び第2搬送装置H2と、基板収納装置Fと露光本体部EXとの間での感光性基板Pの搬送経路中に設けられた受け渡しステージ部(ステージ部、特定位置)STと、第1プリアライメント部AR1と、第2プリアライメント部AR2とを備えており、これらはチャンバC1内に収容されている。一方、露光装置Sの外部に設けられている基板収納装置Fは、露光装置Sとの間で感光性基板Pを搬送する第3搬送装置H3を備えている。露光装置Sの外部に設けられているコータC及びデベロッパD(以下、「コータ・デベロッパC/D」と称する)は、露光装置Sとの間で感光性基板Pを搬送する第4搬送装置H4を備えており、チャンバC2内に収容されている。また、基板収納装置Fの第3搬送装置H3は、チャンバC3内に収容されている。
【0018】
露光装置S側のチャンバC1と基板収納装置F側のチャンバC3との対面する部分には、それぞれ開口部K,K3が形成されており、チャンバC1側の開口部Kには開閉可能なシャッタTが設けられ、チャンバC3側の開口部K3には開閉可能なシャッタT3が設けられている。基板収納装置Fと露光装置Sとの間で感光性基板Pが搬送される際、シャッタT,T3のそれぞれが開放される。
また、チャンバC1及びチャンバC2の対面する部分にもそれぞれ開口部K1,K2が形成されており、チャンバC1側の開口部K1には開閉可能なシャッタT1が設けられ、チャンバC2側の開口部K2には開閉可能なシャッタT2が設けられている。コータ・デベロッパC/Dと露光装置Sとの間で感光性基板Pが搬送される際、シャッタT1,T2のそれぞれが開放される。
なお、このシャッタT,T1,T2,T3は必須のものではない。しかしながら、各チャンバC1〜C3の環境(温度や気圧や湿度など)をより厳密に制御する上においてはあった方が好ましい。
【0019】
図1に示すように、露光本体部EXは、露光光(露光用照明光)でマスクステージMSTに支持されているマスクMを照明する照明光学系ILと、露光光で照明されたマスクMのパターンの像を感光性基板P上に投影する投影光学系PLと、感光性基板Pを保持する基板ホルダPHと、この基板ホルダPHを支持する基板ステージPSTとを備えている。本実施形態における露光本体部EXは、2つの基板ステージPST1,PST2を有している。
【0020】
ここで、以下の説明において、露光本体部EXのうち投影光学系PLの光軸方向をZ方向とし、Z方向と直交する方向をそれぞれX方向及びY方向とする。また、それぞれの軸周りの回転方向をθZ、θX、θYとする。
【0021】
照明光学系ILは、露光用光源、光源から射出した光束を集光する楕円鏡、楕円鏡で集光された光束をほぼ平行な光束に変換するインプットレンズ、インプットレンズを通過した光束をほぼ均一な照度分布の光束に調整して露光光に変換するフライアイインテグレータ、フライアイインテグレータからの露光光を集光してマスクMを均一な照度で照明するコンデンサレンズ系、などを備えている。
【0022】
マスクステージMSTは、4つのコーナー部分に真空吸着部を有するマスクホルダを介してマスクMを支持し、不図示の駆動機構によりX方向、Y方向、θZ方向に微動可能となっており、これによってパターン領域の中心(マスクセンター)が投影光学系PLの光軸を通るようにマスクMの位置決めをする。マスクステージMSTの駆動は、制御装置CONTによって制御される(図4参照)。
【0023】
基板ステージPST(PST1,PST2)は、基板ホルダPHを介して感光性基板Pを支持する。基板ホルダPHは、不図示の真空ポンプに接続した真空吸着用溝を有しており、感光性基板Pを真空吸着保持する。基板ステージPSTは、不図示の駆動機構により、X方向、Y方向、更に、Z方向及びθZ方向にも移動可能に設けられているとともに、投影光学系PLの光軸に対して傾斜方向にも移動可能に設けられており、感光性基板Pを支持した際、感光性基板Pのレベリング調整を含む位置調整を可能としている。感光性基板Pを保持する基板ホルダPHのX方向及びY方向の位置は、レーザ干渉計によって検出され、感光性基板PのZ方向の位置は、フォーカス位置検出系によって検出される。レーザ干渉計及びフォーカス位置検出系のそれぞれの検出結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザー干渉システム及び多点フォーカス位置検出系のそれぞれの検出結果に基づいてステージ駆動機構を介して基板ステージPSTを駆動し、感光性基板Pの位置制御を行う(図4参照)。
【0024】
図2に示すように、露光装置SのチャンバC1内には、感光性基板Pを搬送可能な第1搬送装置H1と第2搬送装置H2とが設けられている。第1搬送装置H1は、チャンバC1内の中央より+Y側においてX方向に延びるように設けられたXガイド部1と、Xガイド部1に沿って移動可能に設けられたアーム部2とを備えている。第2搬送装置H2は、チャンバC1内の中央より−X側においてY方向に延びるように設けられたYガイド部3と、Yガイド部3に沿って移動可能に設けられたアーム部4とを備えている。
【0025】
第1搬送装置H1のアーム部2及び第2搬送装置H2のアーム部4は、多関節型のロボットアームによって構成されており、先端部分に感光性基板Pを吸着保持するための吸着保持部を備えている。そして、第1搬送装置H1及び第2搬送装置H2のアーム部のそれぞれは吸着保持部に連結された真空ポンプ(不図示)の駆動・停止により感光性基板Pを吸着保持・解除する。また、第1搬送装置H1及び第2搬送装置H2のそれぞれはθZ方向に旋回可能に設けられているとともに関節を伸縮自在に設けられており、保持した感光性基板Pを任意の位置に搬送可能となっている。第1搬送装置H1及び第2搬送装置H2の駆動は、制御装置CONTによって制御される(図4参照)。
【0026】
ここで、第1搬送装置H1のアーム部2は、受け渡しステージ部ST、第1プリアライメント部AR1に対してアクセス可能となっている。一方、第2搬送装置H2のアーム部4は、第1プリアライメント部AR1、第2プリアライメント部AR2、基板ステージPST(PST1,PST2)に対してアクセス可能となっている。基板ステージPSTに対する感光性基板Pのロード・アンロードは、第2搬送装置H2のアーム部4によって行われる。
なお、第2搬送装置H2のアーム部4を基板ステージPST(PST1,PST2)に対してアクセスさせない代わりに、基板ステージPSTと第2プリアライメント部AR2との間で、感光性基板Pの受け渡しを行うためのロードアームやアンロードアームを設けるように構成することも可能である。しかし、本実施形態では、第2搬送装置H2のアーム部4が十分に長い構成を持つもの(基板ステージPSTに対してアクセス可能なもの)として説明をする。
【0027】
第1プリアライメント部AR1では、露光処理されるべき感光性基板Pの露光本体部EXに対するラフプリアライメントが行われる。第2プリアライメント部AR2では、第1プリアライメント部AR1でラフプリアライメントされた感光性基板Pの露光本体部EXに対するファインアライメントが行われる。
【0028】
図1に示すように、露光装置Sの外部に設けられた基板収納装置(周辺装置)Fは、複数の感光性基板Pを収容可能なカセット部(基準位置、収納位置)10と、カセット部10を支持する支持部11と、カセット部10に収納されている感光性基板Pを取り出して露光装置S側に搬送するとともに、露光装置Sから搬送されてきた感光性基板Pを受け取ってカセット部10に収納する第3搬送装置H3とを備えている。カセット部10のうち第3搬送装置H3と対面する部分には開口部K10が形成されており、この開口部K10には開閉可能なシャッタT10が設けられている。
【0029】
チャンバC3に収容されている第3搬送装置H3は、Z方向に延びるように設けられたZガイド部5と、Zガイド部5に沿って昇降可能に設けられたアーム部6とを備えている。第3搬送装置H3のアーム部6も、多関節型のロボットアームによって構成されており、先端部分に感光性基板Pを吸着保持するための吸着保持部を備えている。そして、アーム部6は吸着保持部に連結された真空ポンプ(不図示)の駆動・停止により感光性基板Pを吸着保持・解除する。また、第3搬送装置H3のアーム部6はθZ方向に旋回可能に設けられているとともに関節を伸縮自在に設けられており、保持した感光性基板Pを任意の位置に搬送可能となっている。第3搬送装置H3の駆動は、制御装置CONTによって制御される(図4参照)。
【0030】
そして、第3搬送装置H3のアーム部6は、カセット部(基準位置、収納位置)10の内部に対してアクセス可能であるとともに、受け渡しステージ部(特定位置)STに対してもアクセス可能となっている。すなわち、基板収納装置Fの第3搬送装置H3は、露光装置Sとの間で感光性基板Pの搬送を行う。第3搬送装置H3のアーム部6がカセット部10の内部にアクセスする際には、不図示の開閉装置によってカセット部10のシャッタT10が開放される。また、第3搬送装置H3によって露光装置Sとの間で感光性基板Pを搬送する際には、シャッタT,T3が開放される。
【0031】
露光本体部EXによって露光処理された感光性基板Pは、第1〜第3搬送装置H1〜H3によって、基板収納装置Fのカセット部10に搬送され収納されるようになっており、露光処理済みの感光性基板Pを複数収納したカセット部10はAGV等の搬送車によって外部装置(別のコータ・デベロッパ)に搬送される。
一方、別のコータ・デベロッパ(不図示)においてレジストを塗布され、カセット部10内に収納されている未露光処理状態の感光性基板Pを、第1〜第3搬送装置H1〜H3によって露光本体部EXに搬送し、露光処理することもできる。未露光処理状態の感光性基板Pを収納したカセット部10は、AGV等の搬送車によって外部装置(別のコータ・デベロッパ)より基板収納装置Fに搬送される。
【0032】
基板収納装置Fのカセット部10に収納されている感光性基板Pを露光本体部EXに搬送するには、まず、第3搬送装置H3のアーム部6がカセット部10の内部にアクセスし、カセット部10に収容されている感光性基板Pを保持する。このとき、カセット部10のシャッタT10は開放状態とされている。アーム部6は感光性基板Pを保持したら下降する。これと同時に、チャンバC1とチャンバC3との間のシャッタT及びシャッタT3が開放される。アーム部6は感光性基板Pを受け渡しステージ部STに載置する。
受け渡しステージ部STに感光性基板Pが載置されたら、受け渡しステージSTに対して第1搬送装置H1のアーム部2がアクセスし、感光性基板Pを保持する。第1搬送装置H1はアーム部2で保持した感光性基板Pを第1プリアライメント部AR1に搬送する。第1プリアライメント部AR1では、感光性基板Pの露光本体部EXに対するラフプリアライメントが行われる。第1プリアライメント部AR1の感光性基板Pに対して第2搬送装置H2のアーム部4がアクセスし、感光性基板Pを保持する。そして、感光性基板Pは、第2プリアライメント部AR2においてファインアライメントされた後、第2搬送装置H2のアーム部4によって露光本体部EXの基板ステージPSTにロードされる。基板ステージPSTに感光性基板Pが支持されたら、露光本体部EXは、照明光学系ILによってマスクMを露光光ELで照明し、マスクMに形成されているパターンを投影光学系PLを介して、基板ステージPSTに支持されている感光性基板Pに転写する。
【0033】
露光本体部EXの基板ステージPSTから、露光処理済みの感光性基板Pをアンロードして基板収納装置Fに搬送するには、まず、第2搬送装置H2のアーム部4が基板ステージPSTにアクセスし、基板ステージPSTに支持されている感光性基板Pを保持してアンロードする。次いで、第2搬送装置H2は、露光処理済みの感光性基板Pを第1搬送装置H1に渡す。第1搬送装置H1はアーム部2で感光性基板Pを保持し、受け渡しステージ部STに載置する。受け渡しステージ部STに載置された感光性基板Pに対して、基板収納装置Fの第3搬送装置H3のアーム部6がアクセスし、この感光性基板Pを保持する。第3搬送装置H3はアーム部6で感光性基板Pを保持したら、この感光性基板Pを基板収納装置Fのカセット部10に収納する。
【0034】
このように、感光性基板Pは、第1〜第3搬送装置H1〜H3によって、露光装置Sと基板収納装置Fとの間で、受け渡しステージ部STを経由して搬送される。
このとき、上述したように、カセット部10は、感光性基板Pを収納した状態で、外部装置(別のコータ・デベロッパ)との間でAGV等の搬送車によって搬送される。したがって、カセット部10の、露光装置S及び第3基板搬送装置H3に対する位置は、搬送される毎に変化する。
【0035】
次に、受け渡しステージ部STについて図3を参照しながら説明する。
受け渡しステージ部(特定位置)STは、上述したように、露光装置Sの露光本体部EXと基板収納装置Fとの間で感光性基板Pを搬送する第1〜第3搬送装置H1〜H3の搬送経路中に設けられているものであって、第1搬送装置H1あるいは第3搬送装置H3に保持されている感光性基板Pの位置を検出する検出装置20を備えている。検出装置20は、感光性基板Pを載置可能なステージ部21と、第1搬送装置H1あるいは第3搬送装置H3によりステージ部21上に搬送された感光性基板Pの位置を光学的に検出するセンサ部24とを有している。また、ステージ部21には、感光性基板Pを昇降可能なリフトピン23が設けられている。ステージ部21に載置された感光性基板Pは、リフトピン23によって上昇されることにより、ステージ部21との間に空間(アーム部2またはアーム部6が進入するための空間)を形成する。
【0036】
センサ部24は、ステージ部21に設けられた発光部24aと、発光部24aと対向する上方位置に設けられ、発光部24aからの光束を受光可能な受光部24bとを有している。受光部24bは、ステージ部21に対向する上方位置において離間して設けられている受光部支持部22に設けられている。発光部24aから射出される光束は、露光光とは異なる波長を有するものである。発光部24aは光源24D(例えばLED)からの光束を射出する。
【0037】
図3(b)に示すように、発光部24aは、ステージ部21において感光性基板Pの大きさに応じた位置に複数配置されており、本実施形態においては3つ設けられている。発光部24aのそれぞれの位置は、感光性基板Pがステージ部21の中心位置(特定位置)Oに対して所定の位置に配置された際、具体的には、感光性基板Pの中心とステージ部21の中心位置Oとが一致した際、発光部24aのそれぞれから射出した光束が、この感光性基板Pのエッジ部の外側近傍を通過するように設定されている。
【0038】
このうち、2つの発光部24aは互いに90度の関係になるように配置されており、残りの1つは、90度の関係に配置されている2つの発光部24aの間(つまり135度の関係)に配置されている。受光部24bは、発光部24aと同じ数だけ設けられ、受光部支持部22において発光部24aと同様の位置関係で配置されている。
【0039】
感光性基板Pがステージ部21の中心位置Oからずれて配置されている場合には、3つある発光部24aのそれぞれから射出された光束のうち、いずれかの光束が感光性基板Pに遮られて受光部24bに達しないように設定されている。一方、感光性基板Pがステージ部21に対して所定の位置(すなわち、ステージ部21の中心位置Oに対して感光性基板Pの中心が位置決めされた位置)に配置されている場合には、3つある発光部24aのそれぞれから射出された光束は全て、感光性基板Pに遮られずに受光部24bに達するように設定されている。受光部24bの検出信号は、センサアンプを介して制御装置CONTに出力される。
【0040】
なお、発光部24aのそれぞれと受光部24bのそれぞれとの間には、発光部24aからの光束の拡がりを規制して受光部24bに導くピンホール部24cがそれぞれ設けられている。受光部24bはピンホール部24cを介した光を受光する。
【0041】
更に、受け渡しステージ部STには、ステージ部21上に感光性基板Pが存在しているかどうかを判別するための有無センサ28が設けられている。この有無センサ28は、センサ部24同様、ステージ部21のほぼ中央部(3つある発光部24aの少なくとも内側の領域)に設けられた発光部28aと、受光部支持部22のうち有無センサ28の発光部28aと対向する位置に設けられている不図示の受光部とを有している。そして、感光性基板Pがステージ部21上に存在している場合には、有無センサ28の発光部28aから射出された光束は感光性基板Pに遮られて有無センサ28の受光部に達せず、感光性基板Pがステージ部21上に存在しない場合には、有無センサ28の発光部28aから射出された光束は有無センサ28の受光部に達する。有無センサ28の受光部の検出信号は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTは、有無センサ28の受光部が発光部28aからの光束を検出したかどうかでステージ部21上に感光性基板Pが存在するかどうかを判断する(図4参照)。
【0042】
ところで、本実施形態において、露光本体部EXに搬送される感光性基板Pは、基板収納装置Fからのものに限らず、コータ・デベロッパC/Dからも搬送されるようになっている。コータ・デベロッパC/Dから露光装置S側に感光性基板Pを搬送する際には、図2に示すように、コータ・デベロッパC/DのチャンバC2内に設けられている第4搬送装置H4が、コータ・デベロッパC/Dから感光性基板Pを受け取り、チャンバC1とチャンバC2との間に設けられている開口部K1,K2を介して露光装置SのチャンバC1内に設けられている第2受け渡しステージ部ST2にこの感光性基板Pを載置する。第2受け渡しステージ部ST2に載置された感光性基板Pは、第1搬送装置H1のアーム部2に保持され、この第1搬送装置H1によって第1プリアライメント部AR1に搬送され、載置される。第1プリアライメント部AR1でラフプリアライメントされた感光性基板Pは、第2搬送装置H2のアーム部4に保持され、第2プリアライメント部AR2に搬送される。そして、感光性基板Pは第2プリアライメント部AR2においてファインアライメントされた後、第2搬送装置H2によって、露光本体部EXの基板ステージPSTにロードされる。露光本体部EXの基板ステージPSTに搬送された感光性基板Pは露光本体部EXによって露光処理される。
【0043】
一方、露光本体部EXで露光処理された感光性基板Pは、基板収納装置Fに搬送されることに限らず、コータ・デベロッパC/Dにも搬送されるようになっている。露光処理を施された感光性基板Pをコータ・デベロッパC/Dに搬送するには、第2搬送装置H2のアーム部4が基板ステージPSTから露光処理済みの感光性基板Pをアンロードする。基板ステージPSTからアンロードされた感光性基板Pは、第2搬送装置H2から第1搬送装置H1のアーム部2に渡される。感光性基板Pをアーム部2で保持した第1搬送装置H1は、この感光性基板Pを第2受け渡しステージ部ST2に載置する。第2受け渡しステージ部ST2に載置された露光処理済みの感光性基板Pは、コータ・デベロッパC/DのチャンバC2内に設けられている第4搬送装置H4に保持され、コータ・デベロッパC/D側に搬送される。
【0044】
このように、感光性基板Pは、露光装置Sとコータ・デベロッパC/Dとの間においても、第1、第2、第4搬送装置H1、H2、H4によって第2受け渡しステージ部ST2を介して搬送されるようになっている。
ここで、第2受け渡しステージ部ST2は、受け渡しステージ部STと同様の構成を有している。すなわち、第2受け渡しステージ部ST2も、搬送装置に保持されている感光性基板Pの位置を検出するための発光部及び受光部、感光性基板Pの有無を検出する有無センサなどを有している。
【0045】
なお、基板収納装置Fに収納されている未露光処理状態の感光性基板Pは、例えば、コータ・デベロッパC/Dが何らかの原因で作動不能になってコータ・デベロッパC/Dから露光本体部EXに感光性基板Pを搬送できなくなったときに用いられ、露光装置Sの露光本体部EXには、2つの周辺装置(すなわち、基板収納装置、コータ・デベロッパ)から感光性基板Pが適宜供給されるようになっている。
【0046】
次に、上述した構成を備えるデバイス製造システムSYSにおいて感光性基板Pを搬送する方法について説明する。
上述したように、感光性基板Pは、第1〜第3搬送装置H1〜H3によって、受け渡しステージ部(特定位置)STを介して露光本体部EXと基板収納装置Fとの間で搬送される。このとき、受け渡しステージ部STに対する感光性基板Pの位置合わせが精度良く行われていないと、露光本体部EXから基板収納装置Fに感光性基板Pを搬送する際、基板収納装置Fのカセット部(基準位置)10に対する感光性基板Pの位置が設計値(理論値)とずれた状態で搬送されてしまい、カセット部10の収納位置(基準位置)に収まらず、感光性基板Pをカセット部10にぶつけてしまう恐れが生じる。
【0047】
したがって、露光本体部EXから受け渡しステージ部STまで搬送された感光性基板Pが、受け渡しステージ部STの中心位置(特定位置)Oに対して所定の位置に位置決めされるように(中心位置Oに対して感光性基板Pの中心が一致するように)、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢の校正(ティーチング)処理を行う。以降では、この第1搬送装置H1のティーチング処理を、ティーチング処理1(第1のティーチング処理)と呼ぶ。
また、受け渡しステージ部STから基板収納装置Fのカセット部10まで搬送されてきた感光性基板Pが、カセット部10の収納位置(基準位置)に対して所定の位置に位置決めされるように(収納位置に正確に収納されるように)、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢の校正(ティーチング)処理を行う。以降では、この第3搬送装置H3のティーチング処理を、ティーチング処理2(第2のティーチング処理)と呼ぶ。
【0048】
これらティーチング処理1,2においては、テスト用基板(位置検出用基板)TPが用いられる。このテスト用基板TPとは、レジスト等の感光性物質が塗布されていない基板であって、実際の露光処理を施されるレジストが塗布された感光性基板(露光用基板)Pと同一の形状を有している。
【0049】
ティーチング処理1,2を行う際の全体のシーケンスは次の通りである。
まず基板収納装置Fのカセット部10にテスト用基板TPを入れておく。
次に、このテスト用基板TPを、第3搬送装置H3によりカセット部10から受け渡しステージ部STまで搬送する。この搬送の際に、上述のティーチング処理2を行う(このティーチング処理2の詳細については後述する)。
次に、受け渡しステージ部STに載置されたテスト用基板TPを、搬送装置H1が第1プリアライメント部AR1まで搬送する。
次に、第1プリアライメント部AR1でラフプリアライメントされたテスト用基板TPを、第2搬送装置H2が第2プリアライメント部AR2まで搬送する。
次に、第2プリアライメント部AR2でファインプリアライメントされたテスト用基板TPを、第2搬送装置H2が基板ステージPSTまで搬送する。
次に、第2搬送装置H2が、基板ステージPSTからテスト用基板TPを受け取って、第1搬送装置H1まで搬送する。
次に、第1搬送装置H1が、第2搬送装置H2からテスト用基板TPを受け取った後に、該テスト用基板TPを受け渡しステージ部STまで搬送する。この搬送の際に、上述のティーチング処理1を行う(このティーチング処理1の詳細については後述する)。
以上でティーチング処理1,2が完了する。
【0050】
このティーチング処理1,2の完了後は、受け渡しステージ部STからテスト用基板TPを作業者が取り除いて、露光用基板Pの処理を開始してもよいし、或いは、引き続き第3搬送装置H3を上述のティーチング処理2の結果をふまえて駆動制御して受け渡しステージ部STからカセット部10までテスト用基板TPを搬送させることにより、ティーチング処理2の正しさを確認し、その後でカセット部10に収納されたテスト用基板TPを取り除いてもよい。
【0051】
なお、上述の実施形態では、最初にティーチング処理2を行った後に、ティーチング処理1を行っている。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、最初にティーチング処理1を行った後に、ティーチング処理2を行うような手順を採用してもよい。
その一例として例えば次のような手順が挙げられる。
まずテスト用基板TPを、作業者が手動により第1プリアライメント部AR1に載置する。以降は、上記と同様の自動搬送による基板の流れ(第1プリアライメント部AR1→第2搬送装置H2→第2プリアライメント部AR2→第2搬送装置H2→基板ステージPST→第2搬送装置H2→第1搬送装置H1→受け渡しステージ部ST)でテスト用基板TPを搬送する。そして、第1搬送装置H1が受け渡しステージ部STへテスト用基板TPを搬送する際にティーチング処理1を行う。次に作業者が手動により受け渡しステージ部STからテスト用基板TPを取り除いてから、カセット部10にそのテスト用基板TPを装填し、以降は第3搬送装置H3によりカセット部10から受け渡しステージ部STまでテスト用基板TPを搬送せしめ、その搬送の際にティーチング処理2を行う。
【0052】
また、ティーチング処理1,2を連続的に行うばかりでなく、必要に応じて個別に行うようにしても良い。この場合には上記のように、ティーチング処理1を行う際には、作業者が第1プリアライメント部AR1にテスト用基板TPを載置して、その後は自動的に受け渡しステージ部STまでテスト用基板TPを搬送してティーチング処理1を行えば良く、またティーチング処理2を行う際には、カセット部10に作業者がテスト用基板TPを装填して、その後は自動的に受け渡しステージ部STまでテスト用基板TPを搬送してティーチング処理2を行えばよい。
【0053】
以降では、図5,図6を参照しながら、上述のティーチング処理1,2における詳細な動作を説明する。
まず、図5を参照しながら、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1のティーチング処理手順(ティーチング処理1)について説明する。
【0054】
まず、制御装置CONTは、第1搬送装置H1のアーム部2にテスト用基板TPを保持させ、図3に示すように、テスト用基板TPを保持したアーム部2を受け渡しステージ部STのステージ部21上方に配置する(ステップSA1)。
ここで、テスト用基板TPは、既にプリアライメント部AR1,AR2を経て第1搬送装置H1に搬送されてきたものとする。つまり、テスト用基板TPは、既述の如く、実際のプロセス(実際の露光処理)と同様の搬送経路を経て第1搬送装置H1のアーム部2に保持される。すなわち、テスト用基板TPは、露光本体部EXに対して位置決めされた後、第2搬送装置H2を介して第1搬送装置H1に搬送されたものである。
【0055】
次いで、制御装置CONTは、第1搬送装置H1のアーム部2に保持されているテスト用基板TPの受け渡しステージ部STに対する位置を、検出装置20を用いて検出する(ステップSA2)。
制御装置CONTは、センサ部24の発光部24aに位置検出用光束を射出させる。
【0056】
制御装置CONTは、3つの受光部24bのそれぞれの検出信号に基づいて、テスト用基板TPが受け渡しステージ部STに対して所定の位置にあるかどうかを判別する(ステップSA3)。
ここで、3つある発光部24aのうち、全ての発光部24aから射出された光束が受光部24bに検出されれば、第1搬送装置H1のアーム部2に保持されているテスト用基板TPは、ステージ部21の中心位置Oに対して所定の位置にある状態(中心位置Oに対してテスト用基板TPの中心が一致している状態)である。一方、3つある発光部24aのそれぞれから射出された光束のうち、少なくともいずれか1つの光束がテスト用基板TPに遮光されて受光部24bに受光されなかったら、第1搬送装置H1のアーム部2に保持されているテスト用基板TPは、ステージ部21の中心位置Oに対して所定の位置にない状態(ずれた状態)である。
このように、制御装置CONTは、発光部24aのそれぞれから射出させた光束を受光部24bのそれぞれが検出したかどうかによって、第1搬送装置H1のアーム部2に保持されているテスト用基板TPの受け渡しステージ部STに対する位置を検出する。
【0057】
3つの受光部24bの全てが発光部24aからの光束を受光した場合、テスト用基板TPは受け渡しステージ部STに対して所定の位置に搬送されることになるので、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢(搬送座標)は所定の状態である。一方、3つの受光部24bのうち、いずれかの受光部24bが発光部24aからの光束をテスト用基板TPに遮られて受光しない場合、テスト用基板TPは受け渡しステージ部STに対して所定の位置に搬送されないことになるので、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢(搬送座標)は所定の状態ではない。
このようにして、制御装置CONTは、センサ部24(検出装置20)の検出結果に基づいて、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢情報を求めることができる。
なお、第1搬送装置H1が所定の状態とは、受け渡しステージ部STのステージ部21の中心位置Oとテスト用基板TPの中心とを一致させることができる姿勢状態である。
【0058】
ステップSA3において、検出装置20の検出結果に基づいて第1搬送装置H1に保持されているテスト用基板TPが所定の位置にないと判断したら、制御装置CONTは、第1搬送装置H1に保持されているテスト用基板TPを所定の位置に配置するように、この第1搬送装置H1を移動させる(ステップSA4)。
つまり、制御装置CONTは、3つの発光部24aのそれぞれから光束を射出させつつテスト用基板TPを保持しているアーム部2をXY方向に移動させ、受け渡しステージ部STにおいて、3つの発光部24aのそれぞれから射出した光束の全てがテスト用基板TPによって遮光されずに受光部24bに受光されるように、テスト用基板TPの位置(移動)を制御する。
【0059】
その後、再びステップSA2に戻り、テスト用基板TPが所定の位置に位置決めされたか否かを確認する。そして、ステップSA3において、もし、まだ所定の位置からずれていれば、ステップSA4の動作を繰り返す。
ステップSA4において、第1搬送装置H1に保持されたテスト用基板TPが所定の位置に配置されたら(換言すればステップSA3でYESの判定が出されたら)、制御装置CONTは、このときの第1搬送装置H1の姿勢を保持(記憶)する(ステップSA5)。
具体的には、制御装置CONTは、ステップSA2における第1搬送装置H1の姿勢(搬送座標系における位置)に対する、ステップSA4において求めた第1搬送装置H1の姿勢のオフセット量(補正量)を求めて保持する。この場合における第1搬送装置H1の姿勢情報あるいはオフセット量は、制御装置CONTに接続している記憶部R(図4参照)に記憶される。
このように、ステップSA2において求めたテスト用基板TPの位置情報に基づいてそのときの第1搬送装置H1の姿勢情報を求め、この求めた第1搬送装置H1の姿勢情報及びステップSA4における移動量に基づいて、テスト用基板TPを受け渡しステージ部STに対して所定の位置に配置するための第1搬送装置H1の補正量(オフセット量)が求められる。
【0060】
一方、ステップSA3において、検出装置20の検出結果に基づいて第1搬送装置H1に保持されているテスト用基板TPが所定の位置にあると判断したら、制御装置CONTは、第1搬送装置H1の受け渡しステージ部STに対する姿勢も所定の状態であると判断し、このときの第1搬送装置H1の姿勢情報を制御装置CONTに接続されている記憶部Rに記憶させる(ステップSA5)。
【0061】
以上のようにして、テスト用基板TPを受け渡しステージ部STに対して所定の位置に搬送できる第1搬送装置H1の姿勢を求めたら、制御装置CONTは、第1搬送装置H1に対するティーチング処理を終了する。
【0062】
次に、図6を参照しながら、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3のティーチング処理手順(ティーチング処理2)について説明する。
受け渡しステージ部STから感光性基板Pを搬送する際の第3搬送装置H3の受け渡しステージ部STに対する姿勢のティーチング処理においても、前記テスト用基板(位置検出用基板)TPが用いられる。
【0063】
テスト用基板TPは、基板収納装置Fのカセット部10に収納されている。制御装置CONTは、第3搬送装置H3のアーム部6にカセット部10に収納されているテスト用基板TPを保持させる。このとき、制御装置CONTは、第3搬送装置H3のアーム部6がカセット部10にアクセスしてテスト用基板TPを保持した際の第3搬送装置H3の姿勢(搬送座標系における位置)を記憶部Rに記憶させる(ステップSB1)。
すなわち、制御装置CONTは、カセット部10の収納位置における第3搬送装置H3の姿勢、ひいてはカセット部10の収納位置を記憶部Rに記憶する。
【0064】
制御装置CONTは、第3搬送装置H3にカセット部10内のテスト用基板TPを保持させたら、受け渡しステージ部STまで搬送させ、図3に示すように、テスト用基板TPを保持したアーム部6を、受け渡しステージ部STのステージ部21上方に配置させる(ステップSB2)。
【0065】
次いで、制御装置CONTは、第3搬送装置H3のアーム部6に保持されているテスト用基板TPの受け渡しステージ部STに対する位置を、検出装置20を用いて検出する(ステップSB3)。
制御装置CONTは、センサ部24の発光部24aに位置検出用光束を射出させる。
【0066】
制御装置CONTは、3つの受光部24bのそれぞれの検出信号に基づいて、テスト用基板TPが受け渡しステージ部STに対して所定の位置にあるかどうかを判別する(ステップSB4)。
ここで、3つある発光部24aのうち、全ての発光部24aから射出された光束が受光部24bに検出されれば、第3搬送装置H3のアーム部6に保持されているテスト用基板TPは、ステージ部21の中心位置Oに対して所定の位置にある状態(中心位置Oに対してテスト用基板TPの中心が一致している状態)である。一方、3つある発光部24aのそれぞれから射出された光束のうち、少なくともいずれか1つの光束がテスト用基板TPに遮光されて受光部24bに受光されなかったら、第3搬送装置H3のアーム部2に保持されているテスト用基板TPは、ステージ部21の中心位置Oに対して所定の位置にない状態(ずれた状態)である。
このように、制御装置CONTは、発光部24aのそれぞれから射出させた光束を受光部24bのそれぞれが検出したかどうかによって、第3搬送装置H3のアーム部6に保持されているテスト用基板TPの受け渡しステージ部STに対する位置を検出する。
【0067】
3つ受光部24bの全てが発光部24aからの光束を受光した場合、テスト用基板TPは受け渡しステージ部STに対して所定の位置に搬送されることになるので、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢(搬送座標)は所定の状態である。一方、3つの受光部24bのうち、いずれかの受光部24bが発光部24aからの光束をテスト用基板TPに遮られて受光しない場合、テスト用基板TPは受け渡しステージ部STに対して所定の位置に搬送されないことになるので、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢(搬送座標)は所定の状態ではない。
このようにして、制御装置CONTは、センサ部24(検出装置20)の検出結果に基づいて、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢情報を求めることができる。
なお、第3搬送装置H3が所定の状態とは、受け渡しステージ部STのステージ部21の中心位置Oとテスト用基板TPの中心とを一致させることができる姿勢状態である。
【0068】
ステップSB4において、検出装置20の検出結果に基づいて第3搬送装置H3に保持されているテスト用基板TPが所定の位置にないと判断したら、制御装置CONTは、第3搬送装置H3に保持されているテスト用基板TPが所定の位置に配置するように、この第3搬送装置H3を移動させる(ステップSB5)。
つまり、制御装置CONTは、3つの発光部24aのそれぞれから光束を射出させつつテスト用基板TPを保持しているアーム部6をXY方向に移動させ、受け渡しステージ部STにおいて、3つの発光部24aのそれぞれから射出した光束の全てがテスト用基板TPによって遮光されずに受光部24bに受光されるように、テスト用基板TPの位置(移動)を制御する。
【0069】
その後、再びステップSB3に戻り、そしてステップSB4においてテスト用基板TPが所定の位置に位置決めされたか否かを確認する。もし、まだ所定の位置に位置決めされていなければ、ステップSB5の動作を繰り返す。
ステップSB5において、第3搬送装置H3に保持されたテスト用基板TPが所定の位置に配置されたら(換言すれば、ステップSB4でYESの判定が出たら)、制御装置CONTは、このときの第3搬送装置H3の姿勢を保持(記憶)する(ステップSB6)。
具体的には、制御装置CONTは、ステップSB3における第3搬送装置H3の姿勢(搬送座標系における位置)に対する、ステップSB5において求めた第3搬送装置H3の姿勢のオフセット量(補正量)を求めて保持する。この場合における第3搬送装置H3の姿勢情報あるいはオフセット量も記憶部Rに記憶される。
このように、ステップSB3において求めたテスト用基板TPの位置情報に基づいてそのときの第3搬送装置H3の姿勢情報を求め、この求めた第3搬送装置H3の姿勢情報に基づいて、テスト用基板TPを受け渡しステージ部STに対して所定の位置に配置するための第3搬送装置H3の補正量(オフセット量)が求められる。
【0070】
一方、ステップSB4において、検出装置20の検出結果に基づいて第3搬送装置H3に保持されているテスト用基板TPが所定の位置にあると判断したら、制御装置CONTは、第3搬送装置H3の受け渡しステージ部STに対する姿勢も所定の状態であると判断し、このときの第3搬送装置H3の姿勢情報を制御装置CONTに接続されている記憶部Rに記憶させる(ステップSB6)。
【0071】
以上のようにして、テスト用基板TPを受け渡しステージ部STに対して所定の位置に搬送できる第3搬送装置H3の姿勢を求めたら、制御装置CONTは、第3搬送装置H3に対するティーチング処理を終了する。
【0072】
ここで、記憶部Rは、第3搬送装置H3がカセット部10の収納位置から搬出したテスト用基板TPをステージ部21に対して所定の位置(中心位置Oに位置決めされる位置)に配置できる姿勢を記憶している。そして、第3搬送装置H3の動作再現性は良好であって往復の動作は一致するので、テスト用基板TPがステージ部21の中心位置Oに位置決めして載置されていれば、第3搬送装置H3は、ティーチング処理によって得られ記憶部Rに記憶されている、受け渡しステージ部STに対する姿勢(搬送座標系における位置)とカセット部10の収納位置との関係に基づいて、このステージ部21に載置されているテスト用基板TPを保持してカセット部10の収納位置に搬送可能である。
なお、上述の動作再現性に関しては第1搬送装置H1においても同様のことが言える。
【0073】
以上、図5,図6を用いて説明したように、記憶部Rには、第1搬送装置H1がテスト用基板Pを受け渡しステージ部STまで搬送した際に求めた、テスト用基板TPを受け渡しステージ部STに対して所定の位置に対して配置可能なような第1搬送装置H1の姿勢情報が記憶されているとともに、第3搬送装置H3がテスト用基板TPをカセット部10と受け渡しステージ部STとの間で搬送した際に求めた、カセット部10の収納位置と、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢との関係が記憶される。
【0074】
次に、テスト用基板TPを用いてティーチング処理を施された第1搬送装置H1及び第3搬送装置H3によって、レジスト(感光物質)が塗布された感光性基板(露光用基板)Pを基板収納装置Fと露光本体部EXとの間で搬送する方法について、図7を参照しながら説明する。
基板収納装置Fのカセット部10に複数枚収納されている感光性基板Pは、前述したように、第3搬送装置H3によってカセット部10から取り出された後、受け渡しステージ部ST、第1搬送装置H1、第1プリアライメント部AR1、第2搬送装置H2、第2プリアライメント部AR2を経由して、露光本体部EXに搬送され、露光処理を施される。
露光処理を施された感光性基板Pは、第2搬送装置H2によって露光本体部EXの基板ステージPSTからアンロードされた後、第1搬送装置H1に渡される。第1搬送装置H1は、露光処理済みの感光性基板Pを受け渡しステージ部STに搬送する。
【0075】
第1搬送装置H1が受け渡しステージ部STに感光性基板Pを搬送するに際し、制御装置CONTは、ティーチング処理において記憶部Rに記憶しておいた受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢情報に基づいて、第1搬送装置H1の受け渡しステージ部STに対する姿勢を制御する。すなわち、制御装置CONTは、感光性基板Pの中心と、受け渡しステージ部STのステージ部21の中心位置Oとが一致するように、第1搬送装置H1の姿勢(搬送座標系における位置)を補正する(ステップSC1)。
【0076】
次いで、制御装置CONTは姿勢を制御した第1搬送装置H1に保持されている感光性基板Pを受け渡しステージ部ST上方に配置する(ステップSC2)。
【0077】
制御装置CONTは、第1搬送装置H1によって受け渡しステージ部ST上方に配置された感光性基板Pの受け渡しステージ部STに対する位置を検出装置20を用いて検出する(ステップSC3)。
【0078】
制御装置CONTは、検出装置20(センサ部24の受光部24b)の検出結果に基づいて、第1搬送装置H1に保持されている感光性基板Pが受け渡しステージ部STに対して所定の位置にあるかどうかを判別する(ステップSC4)。
すなわち、感光性基板Pの中心とステージ部21の中心位置Oとが位置決めされているかどうかを判別する。
【0079】
ステップSC4において、感光性基板Pが受け渡しステージ部STに対して所定の位置にあると判断したら、制御装置CONTは第1搬送装置H1に感光性基板Pを受け渡しステージ部STのステージ部21に載置させる(ステップSC5)。
ここでは、ステージ部21に設けられているリフトピン23が上昇し、第1搬送装置H1から感光性基板Pを受け取る。そして、感光性基板Pがリフトピン23に渡されたら、制御装置CONTは第1搬送装置H1のアーム部2をリフトピン23とステージ部21との空間から退避させるとともに、感光性基板Pを受け取ったリフトピン23を下降させる。こうして、感光性基板Pはステージ部21の中心位置Oに対して位置決めされつつ載置される。
【0080】
ステップSC5において、受け渡しステージ部STの所定の位置に感光性基板Pを載置したら、制御装置CONTは、基板収納装置Fの第3搬送装置H3を受け渡しステージ部STにアクセスさせ、第3搬送装置H3のアーム部6に、受け渡しステージ部STに載置されている感光性基板Pを保持させる(ステップSC6)。
ここで、制御装置CONTは、記憶部Rに記憶されている、基板収納装置Fのカセット部10の収納位置と、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢(搬送座標系における位置)との関係に基づいて、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢を制御する。すなわち、制御装置CONTは、受け渡しステージ部STの中心位置Oに対して位置決めされている感光性基板Pを保持してカセット部10の収納位置に搬送可能なように、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢を制御する。
【0081】
制御装置CONTは、第3搬送装置H3によって感光性基板Pを保持したら、基板収納装置Fのカセット部10に搬送する(ステップSC7)。
第3搬送装置H3は、記憶部Rに記憶されている、基板収納装置Fのカセット部10の収納位置と、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢との関係に基づいて、受け渡しステージ部STに対する姿勢を制御された状態で感光性基板Pを保持し、カセット部10に搬送するので、感光性基板Pはカセット部10と衝突することなく、カセット部10の収納位置に精度良く安定して搬送される。
【0082】
一方、ステップSC4において、第1搬送装置H1の受け渡しステージ部STに対する姿勢が前述したティーチング処理結果に基づいて制御されているにもかかわらず、何らかの原因で、感光性基板Pが受け渡しステージ部STに対して所定の位置にないと判断したら、制御装置CONTは、エラー処理を行う(ステップSC8)。
エラー処理の一例としては、制御装置CONTは、発光部24aからのそれぞれの光束の全てが受光部24bに検出されるように、すなわち、感光性基板Pの中心とステージ部21の中心位置Oとが位置決めされるように、この感光性基板Pを保持している第1搬送装置H1のアーム部2をXY方向に微動させる。そして、感光性基板Pの受け渡しステージ部STに対する位置決めを行ったら、この感光性基板Pをステージ部21に載置する。なお、制御装置CONTは、このときの第1搬送装置H1の受け渡しステージ部STに対する姿勢を記憶部Rに記憶させ、この記憶させた姿勢情報に基づいて、次の感光性基板Pを搬送する際の第1搬送装置H1の姿勢制御を行うようにしてもよい。すなわち、ティーチング処理を感光性基板Pを用いて再度行い、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢を制御する際の記憶部Rに記憶する姿勢情報を更新するようにしてもよい。
【0083】
なお、エラー処理として、制御装置CONTは、第1搬送装置H1による感光性基板Pの搬送動作を停止するとともに、露光装置Sの外部に設けられた不図示の表示装置(ディスプレイやランプ)や警報装置(アラーム)を用いて、感光性基板Pが受け渡しステージ部STの所定の位置に搬送されなかった旨を報知し、オペレータに、テスト用基板TPを用いたティーチング処理を再度行うように促してもよい。オペレータは、表示装置の表示に基づき、感光性基板Pが受け渡しステージ部STの所定の位置に搬送されなかった原因(センサ部の故障など)を探し、特定することができる。そして、オペレータは、特定した原因に応じて、例えば、テスト用基板TPを用いて再びティーチング処理が必要かどうかを判断することができる。
【0084】
以上説明したように、第1搬送装置H1に保持されているテスト用基板TPの位置を検出装置20で検出し、この検出結果に基づいて、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢情報を求め、求めた姿勢情報に基づいて、露光本体部EXから受け渡しステージ部STまで感光性基板Pを搬送する際の、受け渡しステージ部STに対する第1搬送装置H1の姿勢を制御するようにしたので、第1搬送装置H1は保持した感光性基板Pを受け渡しステージ部STに対して所定の位置(中心位置Oに対して位置決めされた位置)に精度良く搬送することができる。
【0085】
そして、テスト用基板TPを用いて、カセット部10の収納位置と受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢との関係を予め求めておいて記憶部Rに記憶しておき、この記憶部Rに記憶してある関係に基づいて、受け渡しステージ部STに対する第3搬送装置H3の姿勢を制御するようにしたので、第3搬送装置H3は受け渡しステージ部STからカセット部10まで感光性基板Pを搬送する際、受け渡しステージ部STの中心位置Oに対して位置決めして載置されている感光性基板Pを、前記関係に基づいてカセット部10の収納位置に安定して搬送することができる。また、カセット部10は露光装置Sや第3搬送装置H3に対して移動する頻度が高いが、本実施形態によれば、第3搬送装置H3のティーチング処理を高い精度で効率良く行うことができるので、作業性を向上することができる。
【0086】
そして、第1搬送装置H1や第3搬送装置H3のティーチング処理は検出装置20の検出結果に基づいて行われるので、従来のようなオペレータの目視による姿勢調整と異なり、高い位置決め精度を得ることができるとともに、オペレータの負担を減らすことができる。また、ティーチング処理を短時間で効率良くおこなうことができるので、デバイス製造に関する全体の処理時間を短縮し、作業性・生産性を向上することができる。
【0087】
ティーチング処理にレジストが塗布されていないテスト用基板TPを用いたことにより、ティーチング処理中にテスト用基板TPを誤ってカセット部10などにぶつけてしまっても、レジストが剥がれることに起因するゴミの発生を抑えることができる。さらに、レジストが塗布され実際のプロセス処理で用いられる感光性基板(露光用基板)Pに比べて、テスト用基板TPとして高い形状精度を有するものを使用することができるので、搬送装置H1,H3のティーチング処理を精度良く行うことができる。
【0088】
なお、上記実施形態において、ティーチング処理は、露光本体部EXから基板収納装置Fまで基板P(TP)を搬送する際の第1搬送装置H1、第3搬送装置H3の姿勢制御を行うものであるが、基板収納装置Fから露光本体部EXまで基板P(TP)を搬送する際の姿勢制御を行うものでもよい。しかしながら、基板収納装置Fから露光本体部EXまで基板P(TP)を搬送する際には、搬送経路中で、第1,第2プリアライメント部AR1,AR2において露光本体部EXに対する基板P(TP)の位置決め処理が行われるため、受け渡しステージ部STにおいてこの受け渡しステージ部STに対する基板P(TP)の位置決め処理を省略しても、露光本体部EXに対する基板P(TP)の位置決めは精度良く行われる。
【0089】
上記実施形態において、基板収納装置Fの第3搬送装置H3は、露光装置S側に設けられた制御装置CONTによって制御されるように説明したが、基板収納装置Fに第2の制御装置を設け、この第2の制御装置によって第3搬送装置H3を制御することができる。そして、この第2の制御装置に、前記ティーチング処理において求めた姿勢情報を記憶した第2の記憶部を接続することにより、第2の制御装置は、この第2の記憶部に記憶されている情報に基づいて第3搬送装置H3を制御することができる。
【0090】
第1搬送装置H1のティーチング処理を行う際の初期段階(ステップSA1より前段階)において、テスト用基板TPは、露光本体部EXに対して位置決めされた後、第2搬送装置H2を介して第1搬送装置H1に搬送されて保持されるように説明したが、第3搬送装置H3のティーチング処理を行った後に第1搬送装置H1のティーチング処理を行うようにすれば、はじめにテスト用基板TPを基板収納装置Fのカセット部10に収納させておき、ティーチング処理済みの第3搬送装置H3を用いてこのテスト用基板TPを受け渡しステージ部STに搬送し、この受け渡しステージ部STに載置されたテスト用基板TPを第1搬送装置H1に保持させてから、第1搬送装置H1のティーチング処理を行うようにしてもよい。
【0091】
上記実施形態において、露光装置Sに対して感光性基板Pが搬送される周辺装置を基板収納装置Fとして説明したが、コータ・デベロッパC/Dでもよい。この場合、コータ・デベロッパC/Dの第4搬送装置H4の姿勢制御や露光装置Sの第1搬送装置H1の姿勢制御は、第2受け渡しステージ部ST2に対するものである。
【0092】
本実施形態において、露光装置本体は基板ステージを2つ有しているが、1つの基板ステージであってもよい。
【0093】
上記実施形態では、センサ28,24を図3に示す配置及び個数構成としているが、本発明はこれに限られず、センサの配置や個数は適宜変更しても良い。また、上記実施形態では、受け渡しステージ部ST上にテスト用基板TPや露光用基板Pを載置するようにしているが、センサ24,28さえあれば、アーム部6とアーム部2との間で直接基板をやりとりするようにしてもよい。
【0094】
受け渡しステージ部STは、露光本体部EXと基板収納装置(周辺装置)Fとの間の搬送経路中のいずれかにあればよい。また、例えば第1プリアライメント部AR1に対して搬送装置の姿勢制御を行うようにしてもよい。
【0095】
上記実施形態の露光本体部EX(露光装置S)として、マスクMと感光性基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを露光し、感光性基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置に適用することができるし、マスクMと感光性基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを露光する走査型の露光装置に適用することもできる。
【0096】
露光本体部EXの用途としては、半導体製造用の露光装置や、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置、あるいは、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置などに広く適当できる。
【0097】
本実施形態の露光本体部EXの露光用光源は、g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)のみならず、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)を用いることもできる。
【0098】
投影光学系PL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。
【0099】
投影光学系PLとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、F2レーザやX線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【0100】
基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【0101】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット(永久磁石)と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側(ベース)に設ければよい。
【0102】
基板ステージPSTの移動により発生する反力は、特開平8−166475号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0103】
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0104】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、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。
【0105】
半導体デバイスは、図8に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスクを製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ204、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)205、検査ステップ206等を経て製造される。
【0106】
【発明の効果】
本発明によれば、搬送装置によって露光装置と周辺装置との間で基板を搬送する際、搬送装置に保持されている基板の位置を検出し、この検出結果に基づいて、搬送経路中にある特定位置に対する搬送装置の姿勢情報を求め、求めた姿勢情報に基づいて特定位置に対する搬送装置の姿勢を制御するので、搬送装置は、保持した基板を特定位置に対して精度良く位置決めしつつ搬送することができる。そして、特定位置に対して精度良く位置決めしてから周辺装置に対して基板を搬送することにより、基板は周辺装置に対しても精度良く位置決めされて搬送されるので、周辺装置は、基板に対する所定の処理を精度良く安定して行うことができる。したがって、所望の性能を有するデバイスを安定して製造することができる。また、位置合わせ動作は検出装置の検出結果に基づくものであるので、高い位置決め精度を得ることができるとともに、デバイス製造に関する全体の処理時間を短縮することができ、作業性・生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置及び基板収納装置を備えたデバイス製造システムの一実施形態を示す側方から見た概略構成図である。
【図2】図1のデバイス製造システムを上方情報から見た図である。
【図3】本発明に係るステージ部を示す図であって、(a)は側面図、(b)は(a)のL−L矢視図である。
【図4】本発明のデバイス製造システムの制御系を示すブロック図である。
【図5】本発明のデバイス製造システムのうち、第1搬送装置に対するティーチング処理を説明するためのフローチャート図である。
【図6】本発明のデバイス製造システムのうち、第3搬送装置に対するティーチング処理を説明するためのフローチャート図である。
【図7】ティーチング処理された搬送装置を用いて基板を搬送する手順を説明するためのフローチャート図である。
【図8】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
10 カセット部(基準位置、収納位置)
20 検出装置
21 ステージ部(特定位置)
24 センサ部
CONT 制御装置
EX 露光本体部
F 基板収納装置(周辺装置、基準位置)
H1 第1搬送装置
H2 第2搬送装置
H3 第3搬送装置
H4 第4搬送装置
P 感光性基板(基板、露光用基板)
R 記憶部
S 露光装置
ST 受け渡しステージ部(ステージ部、特定位置)
SYS デバイス製造システム
TP テスト用基板(基板、位置検出用基板)
Claims (12)
- パターンを基板に露光する露光本体部と、前記露光本体部から該露光本体部外部の特定位置まで前記基板を搬送する搬送装置とを備えた露光装置において、
前記搬送装置の、前記特定位置を含む搬送経路中に設けられ、前記搬送装置に保持されている前記基板の位置を検出する検出装置と、
前記検出装置の検出結果から前記特定位置に対する前記搬送装置の姿勢情報を求める制御装置と、を備えることを特徴とする露光装置。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記姿勢情報に基づいて、前記基板を前記特定位置に搬送する際の、前記特定位置に対する前記搬送装置の姿勢を制御することを特徴とする露光装置。 - 請求項1又は2に記載の露光装置において、
前記検出装置は、前記特定位置に設けられ、且つ前記基板を載置可能なステージ部と、
前記搬送装置により前記ステージ部上に搬送された前記基板を光学的に検出するセンサ部とを含むことを特徴とする露光装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記検出装置による検出動作は、感光物質が塗布されていない位置検出用基板を用いて行われることを特徴とする露光装置。 - 請求項4に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記搬送装置が前記位置検出用基板を搬送した際に求められた前記姿勢情報に基づいて、感光物質が塗布された露光用基板を前記特定位置に搬送する際の、前記搬送装置の前記特定位置に対する姿勢を制御することを特徴とする露光装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は、液晶表示用のガラスプレートであることを特徴とする露光装置。 - パターンを基板に露光する露光装置と、前記露光装置外部に設けられ前記基板に対して所定の処理をする周辺装置とを備えたデバイス製造システムにおいて、
前記露光装置と前記周辺装置との間で前記基板の搬送を行う搬送装置と、
前記搬送装置の搬送経路中に設けられた特定位置において、前記搬送装置に保持されている前記基板の前記特定位置に対する位置を検出する検出装置と、
前記検出装置の検出結果から前記特定位置に対する前記搬送装置の姿勢情報を求める制御装置と、を備えることを特徴とするデバイス製造システム。 - 請求項7に記載のデバイス製造システムにおいて、
前記制御装置は、前記姿勢情報に基づいて、前記基板を前記特定位置に搬送する際の、前記特定位置に対する前記搬送装置の姿勢を制御することを特徴とするデバイス製造システム。 - 請求項7又は8に記載のデバイス製造システムにおいて、
前記制御装置は、前記周辺装置内の基準位置と前記特定位置に対する前記搬送装置の姿勢との関係を求め、該求めた関係に基づいて、前記基板を前記特定位置から前記基準位置に搬送する際、前記特定位置に対する前記搬送装置の姿勢を補正することを特徴とするデバイス製造システム。 - 請求項7〜9のいずれか一項に記載のデバイス製造システムにおいて、
前記特定位置は前記露光装置内に設けられており、
前記制御装置は、感光物質が塗布されていない位置検出用基板を前記搬送装置で搬送した際に求められた前記姿勢情報に基づいて、感光物質が塗布された露光用基板を搬送する際の、前記特定位置に対する前記搬送装置の姿勢を制御することを特徴とするデバイス製造システム。 - 請求項7〜10のいずれか一項に記載のデバイス製造システムにおいて、
前記搬送装置は、前記露光装置と前記特定位置との間で前記基板の搬送を行う第1の搬送装置と、前記特定位置と前記周辺装置との間で前記基板の搬送を行う第2の搬送装置とを有し、前記検出装置は前記第1搬送装置と前記第2搬送装置の少なくとも一方で保持されている前記基板の前記特定位置に対する位置を検出することを特徴とするデバイス製造システム。 - 請求項7〜11のいずれか一項に記載のデバイス製造システムにおいて、
前記露光装置は液晶用露光装置であることを特徴とするデバイス製造システム。
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