KR20180102493A - 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며, 상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지에서 조정된 상기 기판의 회전 방향을 유지한 상태에서 상기 제1 스테이지로부터 반송되는 상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제2 스테이지와, 상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서 상기 기판 상의 샷 영역의 위치를 계측하는 계측부와, 상기 계측부의 계측 결과에 기초하여, 상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 상기 샷 영역의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 상기 기판을 회전시키는 처리를, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지 중 어느 스테이지에 의해 행할지를 결정하는 제어부를 가지며, 상기 제2 스테이지는, 상기 처리로서, 상기 제2 스테이지의 회전 스트로크를 초과하는 회전량으로 상기 기판을 회전시키기 위하여 상기 회전 스트로크 내의 회전 동작을 적어도 2회 행하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치를 제공한다.

Description

리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법{LITHOGRAPHY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서는, 노광 장치 등의 리소그래피 장치를 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 처리가 행해지고 있다. 리소그래피 처리에는, 정밀도의 향상과 함께, 처리 시간의 단축이 요구되고 있고, 얼라인먼트 계측 및 보정에 요하는 시간의 단축이 진행되고 있다.
근년에는, 반도체 칩의 복잡화·다기능화에 수반하여, 기판 상의 다이(Die) 배열이 이상 상태로부터 크게 어긋나 있는 기판이 많아지고 있다. 예를 들어, 개별로 커트된 칩을 기판 상에 재배치하여 리소그래피 처리를 행하고, 반도체 디바이스를 제조하는 경우가 있다. 이러한 기판은, 재구성 기판이라 불리고 있다. 재구성 기판은, 기판 상의 다이를 스크라이브 라인으로 커트한 칩을, 본딩 머신으로 다른 기판에 재배치함으로써 구성되어 있다. 칩의 고정(정착)에는 수지재가 사용되고, 이러한 수지재는 칩간의 간극도 묻혀 있다. 따라서, 재구성 기판에서는, 칩의 재배치나 수지재의 신축의 영향에 따라, 칩 배열의 변동이 커지기 때문에, 노치 등의 외형 기준에 비해 기판 상의 다이 배열이 크게 어긋나는 경향이 있다.
기판의 얼라인먼트(기판의 회전(θ) 방향의 위치 정렬)에 관한 기술에 대해서는, 일본 특허 공개 제2006-73916호 공보에 제안되어 있다. 기판의 얼라인먼트에서는, 우선, 프리 얼라인먼트 스테이지에 있어서, 기판의 외형 기준으로 기판을 회전시켜 기판의 위치를 조정한다. 이어서, 기판 스테이지에 있어서, 다이 배열을 계측하고, 이러한 계측 결과에 기초하여 기판을 회전시켜 기판의 위치를 더 정밀하게 조정한다. 그 후, 글로벌 얼라인먼트 등의 파인 얼라인먼트를 행한다.
이러한 기판의 얼라인먼트에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지에서 기판의 위치를 조정한 후, 기판 스테이지에서의 조정에 필요한 기판의 회전량이 기판 스테이지의 1회의 회전 동작의 회전 스트로크를 초과해 버리는 경우가 있다. 이러한 경우, 기판 스테이지에서는, 기판을 보유 지지하는 보유 지지 핀과 기판을 흡착하는 척 사이에서 기판을 전달하는 동작이 필요해진다. 이러한 동작 중에, 기판 스테이지를 회전 스트로크의 원점 부근으로 되돌리고 나서, 다시, 기판 스테이지에 있어서 기판을 회전시켜 기판의 위치를 조정한다. 이러한 동작은, 기판 스테이지에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 다이 배열의 회전 방향의 어긋남이 허용 범위에 들어갈 때까지 반복된다.
기판 스테이지는, 일반적으로, 위치 결정 정밀도 등의 관계에서, 큰 회전 스트로크를 갖지 않는다. 또한, 제조 비용을 고려하면, 기판 스테이지의 회전 스트로크는, 기판의 외형 기준에 대한 기판마다의 다이 배열의 어긋남의 변동에 대하여, 10분의 1 정도가 되는 경우도 있다. 근년에는, 재구성 기판으로 대표되는 다이 배열의 어긋남이 큰 기판이 증가되고 있으며, 기판마다의 다이 배열의 어긋남의 변동이 ±10000ppm 정도가 되기도 한다. 이로 인해, 기판의 얼라인먼트에 요하는 시간이 길어져, 생산성의 저하를 초래해 버리게 된다.
본 발명은 기판 상의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기에 유리한 리소그래피 장치를 제공한다.
본 발명의 일측면으로서의 리소그래피 장치는, 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며, 상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지에서 조정된 상기 기판의 회전 방향을 유지한 상태에서 상기 제1 스테이지로부터 반송되는 상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제2 스테이지와, 상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서 상기 기판 상의 샷 영역의 위치를 계측하는 계측부와, 상기 계측부의 계측 결과에 기초하여, 상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 상기 샷 영역의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 상기 기판을 회전시키는 처리를, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지 중 어느 스테이지에 의해 행할지를 결정하는 제어부를 가지며, 상기 제2 스테이지는, 상기 처리로서, 상기 제2 스테이지의 회전 스트로크를 초과하는 회전량으로 상기 기판을 회전시키기 위하여 상기 회전 스트로크 내의 회전 동작을 2회 이상 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적 또는 기타의 측면은, 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 형태에 의해 밝혀질 것이다.
도 1은, 본 발명의 일측면으로서의 노광 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 일측면으로서의 노광 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3의 (a) 내지 (c)는, 기판 스테이지에 있어서의 기판 상의 샷 영역의 위치 어긋남의 보정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 도 1에 나타내는 노광 장치에 있어서의 기판을 노광하는 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는, 도 1에 나타내는 노광 장치에 있어서의 기판을 노광하는 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은, 기판의 외형 기준과 샷 영역의 배열의 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은, 본 발명의 일측면으로서의 노광 장치(100)의 구성을 나타내는 개략도이다. 노광 장치(100)는, 반도체 디바이스 등의 제조에 사용되는 리소그래피 장치이다. 노광 장치(100)는, 레지스트가 도포된 기판에 마스크(원판)의 패턴을 투영하고, 기판에 패턴을 형성한다.
노광 장치(100)는, 기판에 레지스트를 도포하는 기능 및 노광된 기판을 현상하는 기능을 갖는 도포 현상 장치(코터·디벨로퍼)(1)에 접속되어 있다. 노광 장치(100)와 도포 현상 장치(1)의 접속은, 통상 인라인 접속이라고 불린다. 도포 현상 장치(1)는, 노광 장치(100)와 도포 현상 장치(1) 사이에서 기판을 반송하는 제1 반송 기구(2)를 갖는다. 제1 반송 기구(2)는, 기판을 보유 지지하는 핸드나 로봇 등을 포함한다.
도포 현상 장치(1)로부터 노광 장치(100)에의 기판의 반송에 있어서, 기판은, 제1 반송 기구(2)를 통하여, 노광 장치(100)의 내부, 상세하게는, 온도 조정부(3)로 반송된다. 온도 조정부(3)는, 기판의 온도를 조정하는 기능을 갖고, 기판을 보유 지지한 상태에서 상하 방향으로 구동하는 구동 기구를 포함한다. 온도 조정부(3)는, 구동 기구를 통하여, 기판을 하강시키고, 기판의 온도가 소정의 온도로 조정되기까지, 기판을 일정 시간 유지한다. 기판의 온도가 소정의 온도로 조정되면, 온도 조정부(3)는, 구동 기구를 통하여, 기판을 상승시켜, 기판을 공급 회수 위치(4)에 적재한다.
공급 회수 위치(4)에 적재된 기판은, 제2 반송 기구(5)를 통하여, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 반송된다. 제2 반송 기구(5)는, 기판을 보유 지지하는 핸드나 로봇 등을 포함한다. 프리 얼라인먼트 스테이지(6)는, 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 스테이지이며, 기판을 회전시키는 회전 기구를 포함한다. 프리 얼라인먼트 스테이지(6)는, 기판의 외형, 구체적으로는, 기판에 설치된 노치나 오리엔테이션 플랫 등의 외형 기준을 검지하는 검지 기구도 포함된다. 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서는, 검지 기구로 검지된 외형 기준에 기초하여, 기판을 회전시켜 기판의 위치를 조정하는(기판의 회전(θ) 방향의 위치 정렬) 프리 얼라인먼트(준비 처리)가 행해진다.
프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 프리 얼라인먼트가 행하여진 기판은, 제3 반송 기구(7)를 통하여, 기판 스테이지(8)로 반송된다. 제3 반송 기구(7)는, 기판을 보유 지지하는 핸드나 로봇 등을 포함한다. 기판 스테이지(8)는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 조정된 기판의 위치를 유지한 상태에서 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로부터 반송되는 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 스테이지이다.
기판 스테이지(8)에 보유 지지된 기판은, 얼라인먼트 스코프(9)의 바로 아래로 반송된다. 얼라인먼트 스코프(9)는, 기판 상의 다이에 설치된 얼라인먼트 마크를 검출하여 기판 상의 샷 영역의 위치(위치 어긋남)를 구한다. 본 실시 형태에서는, 얼라인먼트 스코프(9)는, 기판 스테이지(8)에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서 기판 상의 샷 영역의 배열(위치)을 계측하는 계측부로서 기능한다.
제어부(10)는, CPU나 메모리 등을 포함하며, 노광 장치(100)의 전체(각 부)를 제어한다. 예를 들어, 제어부(10)는, 얼라인먼트 스코프(9)로 얻어진 위치(X위치, Y위치, Z위치, θ위치)에 기초하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 스테이지 드라이버(21)를 통하여, 기판 스테이지(8)를 구동한다. 이에 따라, 기판 스테이지(8)에 보유 지지된 기판 상의 샷 영역의 위치 어긋남이 보정된다. 기판 스테이지(8)에 있어서 위치 어긋남이 보정된 기판은, 기판 스테이지(8)에 의해, 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계(22) 아래로 반송되어, 투영 광학계(22)를 통하여 노광된다.
노광된 기판은, 기판 스테이지(8)에 의해, 투영 광학계(22) 아래로부터 공급 회수 위치(4)로 반송된다. 공급 회수 위치(4)로 반송된 기판은, 제1 반송 기구(2)를 통하여, 도포 현상 장치(1)로 반송되어 현상된다.
도 3의 (a) 내지 (c)를 참조하여, 기판 스테이지(8)에 있어서의 기판 상의 샷 영역의 위치 어긋남의 보정에 대하여 설명한다. 여기에서는, 특히, 기판 스테이지(8)에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리를 설명한다.
기판 스테이지(8)는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판 척(31)을 통하여, 기판을 보유 지지한다. 제3 반송 기구(7)로부터 기판 스테이지(8)에 기판을 전달할 때에는, 스테이지대(33)에 대해 기판 척(31)을 하강시킴과 함께, 스테이지대(33)로부터 보유 지지 핀(34)을 상승시킨다. 이러한 상태에 있어서, 제3 반송 기구(7)에 보유 지지된 기판을, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 보유 지지 핀(34)에 적재한다. 제3 반송 기구(7)를 퇴피시키면, 기판 척(31)을 상승시켜, 보유 지지 핀(34)에 적재된 기판을 기판 척(31)으로 보유 지지(흡착)함과 함께, 스테이지대(33)에 대해 보유 지지 핀(34)을 하강시킨다. 기판 척(31)은, 기판을 보유 지지한 상태에 있어서, 기판 스테이지(8)에 설치된 회전 기구(35)에 의해 회전 가능한 구조를 갖는다. 또한, 기판 척(31)은, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 보유 지지 핀(34)이 기판을 보유 지지한 상태에 있어서도, 회전 기구(35)에 의해 회전 가능한 구조를 갖는다. 회전 기구(35)에 의한 기판 척(31)의 회전 스트로크(즉, 기판 스테이지(8)의 1회의 회전 동작의 회전 스트로크)는, 위치 결정 정밀도의 관점에서, 크게 할 수 없다. 또한, 회전 기구(35)에 의한 기판 척(31)의 회전 스트로크는, 제조 비용의 관점에서, 적절한 회전 스트로크로 하는 것이 중요하다. 이러한 회전 스트로크는, 일반적으로, 기판마다의 샷 배열의 어긋남의 변동에 비하여 작은 쪽이 제조 비용의 면에서 유리하다.
프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서는, 상술한 바와 같이, 외형 기준으로 기판을 회전시켜 기판의 위치를 조정하는 프리 얼라인먼트가 행해진다. 단, 근년에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 재구성 기판 등의 외형 기준에 비하여 샷 영역의 배열(다이 배열)이 크게 어긋나 있는 기판이 많아지고 있다. 이러한 기판에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서의 위치 정렬 잔차(즉, 기판 스테이지(8)에 있어서의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남)가 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크를 초과하는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 기판 스테이지(8)에 있어서, 보유 지지 핀(34)과 기판 척(31) 사이에서 기판을 전달하는 동작이 필요해진다.
예를 들어, 얼라인먼트 스코프(9)의 계측 결과로부터 얻어지는, 기판 스테이지(8)에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 필요한 기판의 회전량이 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크를 초과하는 경우를 생각한다. 이 경우, 일반적으로는, 우선, 기판을 보유 지지한 기판 척(31)을, 회전 기구(35)에 의해, 최대의 회전량(즉, 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크)으로 제1 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전시킨다. 계속해서, 기판 척(31)에 보유 지지된 기판을 보유 지지 핀(34)에 전달하고 기판 척(31)이 기판을 보유 지지하지 않은 상태로 한다. 이러한 상태에서, 기판 척(31)을, 회전 기구(35)에 의해, 최대의 회전량으로 제1 방향과는 반대의 제2 방향(반시계 방향)으로 회전시킨다(즉, 기판 척(31)을 원래의 위치(원점)로 되돌린다). 그리고, 보유 지지 핀(34)에 보유 지지된 기판을 기판 척(31)에 전달한다. 이 때, 상술한 기판 스테이지(8)에서의 회전 동작에 의해, 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 필요한 기판의 회전량은 적게 되어 있다. 또한, 기판 척(31)은 원점으로 복귀되기 때문에, 최대의 회전량으로 회전시킬 수 있다. 그리고, 기판을 보유 지지한 기판 척(31)을, 회전 기구(35)에 의해, 제1 방향으로 다시 회전시킨다. 이러한 동작을, 기판 스테이지(8)에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남이 허용 범위에 들 때까지 반복한다. 이와 같이, 기판 상의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리에 있어서, 보유 지지 핀(34)과 기판 척(31) 사이에서 기판을 전달하는 동작이 필요하게 되면, 거기에 요하는 시간이 길어지고, 생산성이 저하되어 버린다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 기판 스테이지(8)에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리를, 프리 얼라인먼트 스테이지(6) 및 기판 스테이지(8)의 어느 스테이지에 의해 행할지를 결정한다. 또한, 기판 스테이지(8)는, 상술한 처리로서, 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크를 초과하는 회전량으로 기판을 회전시키기 위해 회전 스트로크 내의 회전 동작을 적어도 2회 행한다.
구체적으로는, 얼라인먼트 스코프(9)의 계측 결과로부터, 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리에서 필요한 기판의 회전량을 구하고, 이러한 처리를 기판 스테이지(8)에서 행할 때에 요하는 시간 A를 산출한다. 또한, 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리를 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행할 때에 요하는 시간 B를 산출한다. 여기서, 시간 B는, 제3 반송 기구(7)에 의한 기판의 반송 시간과, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 회전시키기 위하여 요하는 시간의 합이다. 제3 반송 기구(7)에 의한 기판의 반송 시간은, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 반송하기 위하여 요하는 시간과, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 회전시킨 기판을 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로부터 기판 스테이지(8)로 반송하기 위하여 요하는 시간을 포함한다.
이어서, 시간 A와 시간 B를 비교한다. 시간 A보다 시간 B가 짧은 경우에는, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 반송하고, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 기판을 회전시키고 나서, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로부터 기판 스테이지(8)에 기판을 다시 반송한다. 프리 얼라인먼트 스테이지(6)는, 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크보다 큰 회전 스트로크를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)는, 360˚의 회전 스트로크를 갖고 있기 때문에, 1회의 회전 동작에 의해, 기판 스테이지(8)에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 할 수 있다. 한편, 시간 A보다 시간 B가 긴 경우에는, 기판 스테이지(8)에 있어서, 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남이 허용 범위에 들어갈 때까지 기판을 회전시킨다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리를, 프리 얼라인먼트 스테이지(6) 및 기판 스테이지(8) 중 이러한 처리에 요하는 시간이 짧은 쪽의 스테이지에서 행한다. 이에 따라, 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리에 요하는 시간을 최단으로 하는 것이 가능해지고, 생산성의 저하를 방지할 수 있다.
도 4를 참조하여, 노광 장치(100)에 있어서의 기판을 노광하는 처리에 대하여 설명한다. 이러한 처리는, 제어부(10)가 노광 장치(100)의 각 부를 통괄적으로 제어함으로써 행해진다.
S41에서는, 기판을 로드한다. 구체적으로는, 도포 현상 장치(1)로부터 노광 장치(100)로 기판을 반송한다. 노광 장치(100)로 반송된 기판은, 온도 조정부(3)를 통하여, 공급 회수 위치(4)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 반송된다.
S42에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 있어서, 프리 얼라인먼트를 행한다. 프리 얼라인먼트에서는, 상술한 바와 같이, 기판의 외형 기준을 검지해서, 이러한 외형 기준으로 기판을 회전시켜 기판의 위치를 조정한다.
S43에서는, 제3 반송 기구(7)에 의해, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로부터 기판 스테이지(8)로 기판을 반송한다. 이 때, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로부터 기판의 반송을 개시한 시각을, 반송 개시 시각 P1로서 기억한다. 기판 스테이지(8)로 반송된 기판은, 기판 척(31)에 흡착된다. 기판 척(31)이 기판을 흡착한 시각을, 반송 종료 시각 P2로서 기억한다. 반송 종료 시각 P2와 반송 개시 시각 P1의 차분을, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로부터 기판 스테이지(8)로 기판을 반송하는 데 요하는 시간으로 한다.
S44에서는, 기판 스테이지(8)에 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 샷 영역의 배열의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 기판을 회전시키는 처리에서 필요한 기판의 회전량을 구한다. 구체적으로는, 얼라인먼트 스코프(9)에 의해 샷 영역의 배열을 계측하고, 이러한 계측 결과에 기초하여 기판의 회전량을 산출한다.
S45에서는, S44에서 구한 기판의 회전량이 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크를 초과하였는지 여부(기판 스테이지(8)의 회전 스트로크>기판의 회전량)를 판정한다. S44에서 구한 기판의 회전량이 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크를 초과하지 않는 경우에는, S46으로 이행한다. 한편, S44에서 구한 기판의 회전량이 기판 스테이지(8)의 회전 스트로크를 초과하는 경우에는, S50으로 이행한다.
S46에서는, 기판 스테이지(8)에 있어서, S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시킨다. 기판 스테이지(8)에 의한 기판을 회전시키는 처리는, 상술한 바와 같기 때문에, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다. S47에서는, 파인 얼라인먼트를 행한다. 파인 얼라인먼트는, 노광 전의 최종적인 기판의 위치 정렬이다. S48에서는, 기판을 노광한다. S49에서는, 기판을 언로드한다. 구체적으로는, 노광된 기판이, 기판 스테이지(8)로부터, 공급 회수 위치(4)를 통하여, 도포 현상 장치(1)로 반송된다.
S50에서는, S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시키는 처리를 기판 스테이지(8)에서 행할 때에 요하는 시간 A가 S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시키는 처리를 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행할 때에 요하는 시간 B보다도 긴지 여부(시간 A>시간 B)를 판정한다. 시간 A가 시간 B보다도 길지 않은 경우에는, S51로 이행한다. 한편, 시간 A가 시간 B보다도 긴 경우에는, S52로 이행한다.
S51에서는, 기판 스테이지(8)에 있어서, S44에서 구한 회전량이 될 때까지 기판을 회전시킨다. 이 동안, 기판 스테이지(8)에 있어서, 기판을 회전시키는 동작과, 보유 지지 핀(34)과 기판 척(31) 사이에서 기판을 전달하는 동작을 반복한다.
S52에서는, 제3 반송 기구(7)에 의해, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 반송한다. 바꾸어 말하면, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 있어서 기판을 회전시키기 위하여, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로부터 기판 스테이지(8)로 반송된 기판을 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 되돌린다.
S53에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 있어서, 기판 스테이지(8)에 있어서, S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시킨다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)는, 360˚의 회전 스트로크를 갖고 있기 때문에, 1회의 회전 동작에 의해, S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시킬 수 있다.
여기에서는, 기판을 회전시키는 처리를 기판 스테이지(8)에서 행할 때에 요하는 시간이 기판을 회전시키는 처리를 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행할 때에 요하는 시간보다 긴 경우에는, 이러한 처리를 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행한다고 결정하고 있다. 단, S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시키기 위하여 기판 스테이지(8)에서 필요한 회전 동작의 횟수에 기초하여, 이러한 처리를, 프리 얼라인먼트 스테이지(6) 및 기판 스테이지(8) 중 어느 스테이지에 의해 행할지 결정해도 된다. 이 경우, 기판 스테이지(8)에서 필요한 회전 동작의 횟수가, 미리 정해진 횟수 이하이면 기판을 회전시키는 처리를 기판 스테이지(8)에서 행한다고 결정하고, 미리 정해진 횟수보다 크면, 기판을 회전시키는 처리를 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행한다고 결정한다. 또한, S44에서 구한 회전량에 기초하여, 기판을 회전시키는 처리를, 프리 얼라인먼트 스테이지(6) 및 기판 스테이지(8) 중 어느 스테이지에 의해 행할지를 결정해도 된다. 이 경우, S44에서 구한 회전량이, 미리 정해진 회전량 이하이면 기판을 회전시키는 처리를 기판 스테이지(8)에서 행한다고 결정하고, 미리 정해진 회전량보다 크면, 기판을 회전시키는 처리를 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행한다고 결정한다. 또한, 임계값이 되는 횟수나 회전량은, 도 2에 도시된 바와 같이, 키보드나 마우스 등을 포함하는 입력부(23)를 통하여 설정되어도 되고, 호스트 컴퓨터 등의 외부 장치로부터 도입해도 된다.
또한, S44에서 구한 회전량은, 기억부(24)에 기억시키면 된다. 상술한 바와 같이, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 보유 지지된 기판을 기판 스테이지(8)로 반송하기 전에, 프리 얼라인먼트가 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행해진다. 따라서, S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시키는 처리를 기판 스테이지(8)에서 행한다고 결정한 경우는, 후속 기판에 대하여, 프리 얼라인먼트 이외에도, 후속 기판을 기억부(24)에 기억된 회전량으로 회전시키는 처리를 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 행한다. 또한, 후속 기판이란, S44에서 구한 회전량으로 기판을 회전시키는 처리가 기판 스테이지(8)에서 행해지는 기판에 이어 패턴이 형성되는 기판이다. 이에 의해, 후속 기판에 대해서는, 기판 스테이지(8)에서 필요한 회전량이 적어지기 때문에, 생산성의 향상에 기여한다. 또한, 기억부(24)에는, 과거에 처리한 동일 로트에 대한 회전량을 기억하고, 그 평균값을 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 회전시키는 회전량으로 해도 된다. 또한, 기억부(24)에 기억된 로트 내의 회전량의 경향을 학습하여, 그 값을 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에서 회전시키는 회전량으로 해도 된다.
도 4에 나타내는 처리에서는, 스루풋을 고려하지 않고, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 되돌리는 것이 가능한, 즉, 후속 기판을 대기시키고 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 단, 실제로는, 스루풋을 고려하면, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에는, 후속 기판이 보유 지지되어 있기 때문에, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 되돌릴 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 도 5에 나타내는 처리를 행하면 된다.
도 5에 나타내는 S501 내지 S511의 각각은, 도 4에 나타내는 S41 내지 S51과 동일한 처리이기 때문에, 여기서의 상세한 설명은 생략한다. 시간 A가 시간 B보다도 긴 경우(S510로 "예")에는, 상술한 바와 같이, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 되돌리게 된다. 단, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 후속 기판이 보유 지지되어 있으면, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 되돌릴 수 없다. 이러한 경우, 후속 기판을 모두 퇴피시키는 것은 가능하지만, 생산성을 현저하게 저하시켜 버린다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 후속 기판을 온도 조정부(3)에서 대기시킴으로써, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 기판이 보유 지지되지 않은 상태로 하고, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 되돌리는 것을 가능하게 한다.
S512에서는, 후속 기판의 반송을 정지한다. 구체적으로는, 노광 장치(100)로 반송되는 후속 기판을 온도 조정부(3)에서 대기시킨다.
S513에서는, 후속 기판이 노광 장치 내에서 대기하고 있는지 여부를 판정한다. 후속 기판이 노광 장치 내에서 대기하고 있지 않은 경우에는, S514로 이행한다. 한편, 후속 기판이 노광 장치 내에서 대기하고 있는 경우에는, S516으로 이행한다.
S514에서는, S52와 마찬가지로, 제3 반송 기구(7)에 의해, 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 기판을 반송한다. S515에서는, S53과 마찬가지로, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 있어서, 기판 스테이지(8)에 있어서, S504에서 구한 회전량으로 기판을 회전시킨다.
S516에서는, 기판 스테이지(8)에 보유 지지되어 있는 기판을 제2 반송 기구(5)로 보유 지지시킨다.
S517에서는, 제3 반송 기구(7)가 기판을 보유 지지하고 있는지 여부를 판정한다. 제3 반송 기구(7)가 기판을 보유 지지하고 있는 경우에는, S518로 이행한다. 한편, 제3 반송 기구(7)가 기판을 보유 지지하고 있지 않은 경우에는, S519로 이행한다.
S518에서는, 제3 반송 기구(7)에 보유 지지되어 있는 기판을 기판 스테이지(8)로 반송한다. 기판 스테이지(8)는, 제3 반송 기구(7)에 의해 반송된 기판을 보유 지지한다.
S519에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)가 기판을 보유 지지하고 있는지 여부를 판정한다. 프리 얼라인먼트 스테이지(6)가 기판을 보유 지지하고 있는 경우에는, S520으로 이행한다. 한편, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)가 기판을 보유 지지하고 있지 않은 경우에는, S521로 이행한다.
S520에서는, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 보유 지지되어 있는 기판을, 제3 반송 기구(7)로 보유 지지한다.
S521에서는, 제2 반송 기구(5)에 보유 지지되어 있는 기판을 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 반송한다. 이에 의해, 기판 스테이지(8)에 보유 지지되어 있던 기판이 기판 스테이지(8)로부터 프리 얼라인먼트 스테이지(6)로 반송된다.
S522에서는, S53과 마찬가지로, 프리 얼라인먼트 스테이지(6)에 있어서, 기판 스테이지(8)에 있어서, S504에서 구한 회전량으로 기판을 회전시킨다.
본 발명의 실시 형태에서의 물품의 제조 방법은, 예를 들어 디바이스(반도체 소자, 자기 기억 매체, 액정 표시 소자 등) 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 이러한 제조 방법은, 노광 장치(100)를 사용하여, 감광제가 도포된 기판을 노광하는(패턴을 기판에 형성하는) 공정과, 노광된 기판을 현상하는(기판을 처리하는) 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함할 수 있다. 본 실시 형태에서의 물품의 제조 방법은, 종래에 비해서, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않는 것은 물론이고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 예를 들어, 본 발명은 리소그래피 장치를 노광 장치에 한정하는 것은 아니고, 임프린트 장치나 묘화 장치 등의 리소그래피 장치에도 적용할 수 있다. 여기서, 임프린트 장치는, 기판 상에 공급된 임프린트재와 몰드를 접촉시키고, 임프린트재에 경화용의 에너지를 부여함으로써, 몰드의 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성한다. 또한, 묘화 장치는, 하전 입자선(전자선)으로 기판에 묘화를 행함으로써 기판 상에 패턴(잠상 패턴)을 형성한다. 상술한 물품의 제조 방법은, 이들 리소그래피 장치를 사용하여 행해도 된다.

Claims (11)

  1. 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며,
    상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제1 스테이지와,
    상기 제1 스테이지에서 조정된 상기 기판의 회전 방향을 유지한 상태에서 상기 제1 스테이지로부터 반송되는 상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제2 스테이지와,
    상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서 상기 기판 상의 샷 영역의 위치를 계측하는 계측부와,
    상기 계측부의 계측 결과에 기초하여, 상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 상기 샷 영역의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 상기 기판을 회전시키는 처리를, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지 중 어느 스테이지에 의해 행할지를 결정하는 제어부를 가지며,
    상기 제2 스테이지는, 상기 처리로서, 상기 제2 스테이지의 회전 스트로크를 초과하는 회전량으로 상기 기판을 회전시키기 위하여 상기 회전 스트로크 내의 회전 동작을 2회 이상 행하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 계측 결과로부터 얻어지는 상기 처리에서 필요한 상기 기판의 회전량에 기초하여, 상기 처리를, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지 중 어느 스테이지에서 행할지를 결정하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 처리를 상기 제2 스테이지에서 행할 때에 요하는 시간이 상기 처리를 상기 제1 스테이지에서 행할 때에 요하는 시간보다 긴 경우에는, 상기 처리를 상기 제1 스테이지에서 행한다고 결정하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송 기구를 추가로 갖고,
    상기 제어부는, 상기 반송 기구에 의해 상기 제2 스테이지로부터 상기 제1 스테이지에 상기 기판을 반송하기 위하여 요하는 시간과, 상기 제2 스테이지로부터 반송된 상기 기판을 상기 제1 스테이지에서 회전시키기 위하여 요하는 시간과, 상기 제1 스테이지에서 회전시킨 상기 기판을 상기 반송 기구에 의해 상기 제1 스테이지로부터 상기 제2 스테이지로 반송하기 위하여 요하는 시간의 합을, 상기 처리를 상기 제1 스테이지에서 행할 때에 요하는 시간으로 하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기판을 상기 계측 결과로부터 얻어지는 상기 처리에서 필요한 상기 기판의 회전량으로 회전시키기 위하여 상기 제2 스테이지에서 필요한 상기 회전 동작의 횟수를 구하고,
    상기 횟수가 미리 정해진 횟수 이하인 경우에는, 상기 처리를 상기 제2 스테이지에서 행한다고 결정하고,
    상기 횟수가 상기 미리 정해진 횟수보다 큰 경우에는, 상기 처리를 상기 제1 스테이지에서 행한다고 결정하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 계측 결과로부터 얻어지는 상기 처리에서 필요한 상기 기판의 회전량이 미리 정해진 회전량 이하인 경우에는, 상기 처리를 상기 제2 스테이지에서 행한다고 결정하고,
    상기 회전량이 상기 미리 정해진 회전량보다 큰 경우에는, 상기 처리를 상기 제1 스테이지에서 행한다고 결정하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 계측 결과로부터 얻어지는 상기 처리에서 필요한 상기 기판의 회전량을 기억하는 기억부를 추가로 갖고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 스테이지에 보유 지지된 상기 기판을 상기 제2 스테이지로 반송하기 전에, 상기 기판에 설치된 외형 기준에 기초하여 상기 기판을 회전시키는 준비처리를 상기 제1 스테이지에서 행하고,
    상기 처리를 상기 제1 스테이지에서 행한다고 결정한 경우에는, 상기 처리가 상기 제1 스테이지에서 행해지는 상기 기판에 이어 상기 패턴이 형성되는 후속 기판에 대하여, 상기 준비 처리 이외에도, 상기 후속 기판을 상기 기억부에 기억된 회전량으로 회전시키는 처리를 상기 제1 스테이지에서 행하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    마스크의 패턴을 상기 제2 스테이지에 보유 지지된 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스테이지는, 상기 기판을 보유 지지하는 척과, 상기 기판을 상기 척으로부터 이격시킨 상태에서 상기 기판을 보유 지지하는 핀을 갖고, 상기 제2 스테이지는, 상기 처리로서, 상기 제2 스테이지의 회전 스트로크를 초과하는 회전량으로 상기 기판을 제1 방향으로 회전시키기 위하여 상기 핀이 상기 기판을 보유 지지한 상태에서 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향의 회전 동작을 행하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
  10. 리소그래피 장치를 사용하여 패턴을 기판에 형성하는 공정과,
    상기 공정에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 공정과,
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정을 갖고,
    상기 리소그래피 장치는,
    상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제1 스테이지와,
    상기 제1 스테이지에서 조정된 상기 기판의 회전 방향을 유지한 상태에서 상기 제1 스테이지로부터 반송되는 상기 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 제2 스테이지와,
    상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서 상기 기판 상의 샷 영역의 위치를 계측하는 계측부와,
    상기 계측부의 계측 결과에 기초하여, 상기 제2 스테이지에 상기 기판이 보유 지지된 상태에 있어서의 상기 샷 영역의 회전 방향의 어긋남을 허용 범위에 들게 하기 위하여 상기 기판을 회전시키는 처리를, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지 중 어느 스테이지에 의해 행할지를 결정하는 제어부를 가지며,
    상기 제2 스테이지는, 상기 처리로서, 상기 제2 스테이지의 회전 스트로크를 초과하는 회전량으로 상기 기판을 회전시키기 위하여 상기 회전 스트로크 내의 회전 동작을 2회 이상 행하는 것을 특징으로 하는, 물품의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판은, 커트된 칩을 기판 상에 배치한 기판인 것을 특징으로 하는, 물품의 제조 방법.
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