TWI584401B - 光刻設備及物品的製造方法 - Google Patents

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Description

光刻設備及物品的製造方法
本發明係相關於光刻設備及物品的製造方法。
習知上，諸如曝光設備等光刻設備可連同(直線連接)抗蝕塗佈及顯影設備(塗佈機/顯影機)一起使用。在此事例中，對從抗蝕劑塗佈機/顯影機相繼運入之基板按順序執行光刻處理(圖案化)。以被保持的運入順序將已執行處理之基板運出到抗蝕劑塗佈機/顯影機。若光刻設備因為未能對基板執行預定處理而未運出基板到抗蝕劑塗佈機/顯影機(亦稱作“基板的耗損”)，則光刻設備通知抗蝕劑塗佈機/顯影機此情況。如上述，即使習知光刻設備未運出基板的一部分，習知光刻設備仍在未改變運入基板的順序之下運出所運入的基板到抗蝕劑塗佈機/顯影機。習知上，一抗蝕劑塗佈機/顯影機係與一光刻設備直線連接。如此，只要光刻設備包括被組構成傳送有關幾批基板之間的交換之資訊的裝置與被組構成接收有關基板的耗損之資訊的裝置，並且確保基板的運入順序與運出順序 之間沒有差異，抗蝕劑塗佈機/顯影機仍可為基板執行處理。
此處，日本專利號碼3938409揭示基板處理設備，其包括複數個處理單元設置在其內，平行處理複數個基板，及根據運入順序運出基板到下游側，而不管完成基板的處理之時間。
然而，此對由以運入順序運出基板到外部設備之複數個光刻單元所構成的集束型光刻設備是不利的。此處，外部設備為例如執行預處理或後處理的至少其中之一的設備。為了以運入順序運出基板到外部設備，已完成處理之基板必須被封裝以取代被立刻運出，因為處理一基板所需的時間會隨著複數個光刻單元的每一個而改變。在集束型光刻設備中，複數個光刻單元平行處理處理內容(原型、製法等)彼此不同之複數批中的基板。在此事例中，處理一基板所需的時間亦會隨著各個單元而改變。
另一方面，對盡可能降低從光刻處理到顯影處理所花費的時間有要求，或者對依據所使用的抗蝕劑類型，盡可能保持從光刻處理到顯影處理所花費的時間有要求。為了符合此種要求，降低不需要的等待基板時間及立刻運輸基板到顯影機對光刻設備是有利的。在集束型光刻設備中，個別光刻單元之間的處理時間差異容易發生。如此，若試圖在未改變其順序之下運出所運入的基板，則難以符合上述要求。
本發明提供例如光刻設備，其有利於以不同於基板運入順序的順序運出在其每一個上已執行圖案化之基板。
為了克服上述環境，設置在基板上執行圖案化之光刻設備，其包括處理器，係組構成執行分配指示複數個基板之運入順序的順序資訊給從第一外部設備相繼運入之複數個基板的每一個之處理；複數個單元，係組構成分別平行執行複數個基板的圖案化；以及傳送裝置，係組構成傳送對應於由複數個單元的其中之一在基板上圖案化之後所運出的複數個基板之一基板的順序資訊到第二外部設備。
從下面參考附圖的例示實施例之說明，將使本發明的其他特徵變得顯而易見。
1‧‧‧台
2‧‧‧基板
3‧‧‧電子光學系統
4‧‧‧驅動設備
5‧‧‧真空室
10‧‧‧處理單元
101‧‧‧抗蝕劑塗佈機
102‧‧‧單元
103‧‧‧光刻設備
104‧‧‧顯影機
105‧‧‧轉運站
106‧‧‧基板運入單元
107‧‧‧基板運出單元
108‧‧‧傳送裝置
109‧‧‧基板運出單元
110‧‧‧基板運出順序記錄單元
111‧‧‧基板運出單元
112‧‧‧通訊網路
113‧‧‧基板運出資訊接收單元
114‧‧‧基板運輸機構
115‧‧‧集束控制器
圖1為可應用根據本實施例之光刻設備的設備之組態的方塊圖。
圖2為本實施例之光刻單元的處理單元之組態圖。
圖3為根據本實施例之處理的流程之流程圖。
在下文中，將參考圖式詳細說明本發明的較佳實施例。
首先，將採用可應用根據本實施例的實施例之光刻設備的設備之特定例子進行說明。圖1為應用根據本實施例 的實施例之光刻設備的設備之組態的方塊圖。設備包括抗蝕劑塗佈機101(預處理設備、第一外部設備)、由複數個單元102(單元)所組成之集束型光刻設備103、顯影機104(後處理設備、第二外部設備)、以及在抗蝕劑塗佈機101、顯影機104、及光刻設備103之間轉運的轉運站105。從光刻設備103觀看，抗蝕劑塗佈機101為針對基板執行光刻處理的預處理之外部設備，而顯影機104為針對基板執行光刻處理的後處理之外部設備。光刻設備103包括基板運輸(運送)機構114，其在轉運站105與單元102之間運輸基板。光刻設備103亦包括集束控制器115(處理器)，其為用以控制光刻單元及監視其狀態之資訊處理設備。當複數個單元102平行執行複數個基板的圖案化時，集束控制器115可建立合作關係及共享資訊。
抗蝕劑塗佈機101為針對運入基板到光刻設備內執行一連串預處理之設備，諸如塗佈光敏材料在基板上作為預處理等。抗蝕劑塗佈機101具有基板運出單元109，其傳遞基板到轉運站105，以運出基板到光刻設備103；以及基板運出順序記錄單元110，其記錄基板的運出順序。轉運從抗蝕劑塗佈機101的基板運出單元109已運出之基板到光刻設備103的轉運站105係設置在光刻設備103與抗蝕劑塗佈機101之間。藉由基板運輸機構114，從轉運站105運入基板到單元102的任一個之基板運入單元106內。
顯影機104為對基板執行顯影處理、烘烤處理等作為 光刻處理的後處理並且具有基板運入單元111及基板運出資訊接收單元113之設備。使用基板運輸機構114，經由轉運站105的轉運，基板運入單元111運送從設置在光刻設備103中之單元102的任一個之基板運出單元107已運出的基板到顯影機104。基板運出資訊接收單元113從單元102接收已藉由使用通訊網路112所傳送之指示基板的運出順序之順序資訊。
單元102為執行基板的圖案化之單元，其可體現作為例如曝光設備、製圖設備、或壓印設備。曝光設備使用例如(超)紫外線來形成(潛像)圖案到基板上(到抗蝕劑上)。製圖設備使用例如帶電粒子束(電子束等)形成(潛像)圖案到基板上(到抗蝕劑上)。壓印設備藉由使用塑模來塑造塗佈在其上之壓印材料以形成圖案在基板上。如圖1所示，單元102具有基板運入單元106、基板運出單元107、及順序資訊傳送裝置108(傳送裝置)。基板運入單元106從抗蝕劑塗佈機101接收已藉由基板運輸機構114經由轉運站105的轉運來運送之基板。基板運出單元107傳遞已經過藉由單元102來曝光或製圖之基板到基板運輸機構114，以運出基板到顯影機104。傳送裝置108將藉由將其對準到運出基板透過通訊網路112在基板的運入時已獲得之順序資訊傳送到顯影機104(第二外部設備)。單元102亦具有執行圖案形成之處理單元10。下面將說明處理單元10的特定組態。
圖2為如上述之包括在單元102中的處理單元10之 組態圖。此處，使用電子束之製圖設備被利用作為光刻單元。需注意的是，電子束亦可以是諸如離子束等其他帶電粒子束。單元102的處理單元10包括真空室5，及兩者都容納在真空室5中之電子光學系統3與驅動設備4，及使用電子束在真空中於基板2上執行製圖。台(支托單元)1支托基板2。
接著，將說明根據本實施例之處理的流程。圖3為根據本實施例之處理的流程之流程圖。首先，抗蝕劑塗佈機101將抗蝕劑塗佈到基板上(步驟S1)，而後運出基板到光刻設備103以執行光刻處理(步驟S2)。通常，抗蝕劑塗佈機101在相同條件下執行抗蝕劑塗佈到複數個基板上，及管理指示抗蝕劑被塗佈到被設定條件的基板上之情況的資訊。接著，從抗蝕劑塗佈機101相繼運出之基板被分配，及經由轉運站105的轉運運送到單元102的任一個。雖然考量可以一些方法來完成分配方法，但是分配方法係藉由例如管理光刻設備103的狀態之集束控制器115來執行。集束控制器115決定單元102的裝載狀態，而後分配基板到各自單元102，以便增加其總生產量。接著，單元102接收基板(步驟S3)，及集束控制器115(處理器)記錄能夠辨識由抗蝕劑塗佈機101(第一外部設備)所運出之第n個數目基板的順序資訊(運入順序)(步驟S4)。作為產生順序資訊之方法，例如，轉運站105產生順序資訊及將其分配到基板，及同時將順序資訊給予運送基板之光刻單元。若轉運站105未產生順序資訊，則不知 道運入到一單元102內之基板與運入到另一單元102內之基板之間的前後關係。如此，例如，各個單元102記錄基板已運入在其中之時間，以便識別相繼運入到集束型光刻設備103內之基板的順序。而且，為各個單元102計算由考慮來自抗蝕劑塗佈機101的不同運送時間所標準化之時間，及時間被定義作指示基板的運送順序之順序資訊。當集束控制器115(處理器)記錄順序資訊時(步驟S4)，單元102藉由電子束等對準基板，以執行諸如曝光、製圖等光刻處理(步驟S5)。然後，將基板置放在基板運出單元107上，及基板運輸機構114從基板運出單元107運送基板到轉運站105(步驟S6)。同時，充作運送裝置之運送裝置108將指示在其運入時已記錄之基板的順序之順序資訊給予轉運站105(步驟S7)。此處，與習知基板的運出相反，不會由於先前運入到另一單元102的基板之處理的未完成，而擱置已藉由各個個別單元102完成處理之基板的運出。各個個別單元102運出已完成處理之基板。將基板從轉運站105運入到顯影機104的基板運入單元111(步驟S8)。顯影機104從轉運站105接收有關運入基板的順序資訊(步驟S9)。若前一基板尚未被運入，則基板待命著，及若前一基板被運入，則重新安排基板的順序(步驟S10)。執行諸如顯影、烘烤等等處理(步驟S11)，及將最後基板儲存在貯存器中(步驟S12)。需注意的是，在顯影及烘烤處理之後(即、在步驟S12之後)亦可執行步驟10中之基板的順序資訊。
需注意的是，在步驟S7及S9中，藉由添加表示用於基板之曝光處理的單位之批資訊給順序資訊，可傳送/接收順序資訊。由充作處理器之集束控制器115來執行用以分配指定對應於複數個基板的每一個之一批的批資訊給複數個基板的每一個之處理。因為可由集束型光刻設備103處理不同批中之基板的混合，所以顯影機104可不僅藉由順序資訊就決定包括各個基板的順序之重新排列的處理內容。如此，傳送裝置108傳送對應於順序資訊之批資訊(例如、特有批名稱及各批的序號)給顯影機104，及提供決定處理內容所需的資訊給顯影機104。儘管在步驟S7及S9中顯影機104透過轉運站105執行順序資訊的傳送/接收，但是透過通訊網路112亦可直接傳送/接收順序資訊至/自單元102。而且，若用以共享及管理資訊之資訊處理設備設置在光刻設備與抗蝕劑塗佈機101及顯影機104二者之間，則在步驟S7及S9中亦可透過資訊處理設備傳送/接收基板順序資訊。尤其是，亦可將順序資訊傳送到用於光刻管理的資訊處理設備，及可由順序資訊管理充作後處理設備之顯影機104。
儘管在本實施例中已採用設置抗蝕劑塗佈機101及顯影機104作為獨立設備之例子來進行說明，但是本發明並不局限於此，而是本發明的光刻設備亦可應用到抗蝕劑塗佈機101與顯影機104整合在一起之塗佈機/顯影機。在此種事例中，只要找出在朝向光刻設備103運出的基板回去時如何重新排列基板之順序，就可解決問題。抗蝕劑塗 佈機101及顯影機104可依據基板的類型來自由調整處理內容及重新排列基板的順序。例如，若僅僅重新排列具有表示曝光處理的單位之相同批名稱的基板之順序則處理繼續，但若在不同批之間重新排列順序，則決定重新排列基板的順序。
儘管在本實施例中已利用使用電子束的製圖設備作為光刻單元、利用抗蝕劑塗佈機作為前處理設備，及利用顯影機作為後處理設備之事例來給予說明，但是本發明並不局限於此。例如，在利用壓印設備作為光刻單元之光刻設備的事例中，可利用抗蝕劑塗佈機作為前處理設備，及可利用蝕刻設備作為後處理設備。
儘管在本實施例中利用轉運站105產生順序資訊、利用集束控制器115作為執行分配順序資訊給各個基板之處理器、及利用順序資訊傳送裝置作為傳送裝置之事例給予說明，但是本發明並不局限於此。例如，基板運輸機構114亦可產生順序資訊，及管理順序資訊直到運出基板為止。在此事例中，基板運輸機構114可充作處理器及傳送裝置二者(或者至少其一部分)。基板運輸機構114亦可產生順序資訊以將其移轉到單元102。
如上述，根據本實施例，藉由外部設備在接收時，可決定從執行前處理的外部設備運出之已在集束型光刻設備中被各個光刻單元處理的第n個數目基板。如此，以不同於運入順序之順序，各個光刻單元可運出已執行圖案化之基板，而不必在意由另一光刻單元處理基板所花的時間以 及最後基板的運出。如此，可符合降低從光刻處理到顯影處理所花的時間之要求，結果提高生產力。
(物品製造方法)
在製造諸如諸如半導體裝置等微型裝置、具有微結構之元件等物品時，根據本發明的實施例之物品製造方法較佳。物品製造方法可包括使用上述光刻設備來執行物品(如、塗佈光敏材料之基板)之圖案化的步驟(如、潛像圖案)；以及處理已在前一步驟執行潛像圖案之物品的步驟(如、顯影的步驟)。而且，物品製造方法可包括其他已知步驟(氧化、膜形成、汽相沈積、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕劑剝除、晶錠分割、黏合、封裝等等)。與習知裝置製造方法比較，此實施例的裝置製造方法在裝置的性能、品質、生產力、及生產成本的至少其中之一具有優勢。
儘管已參考例示實施例說明本發明，但是應明白本發明並不局限於所揭示的例示實施例。下面申請專利範圍的範疇係涵蓋最廣泛的闡釋，以便包含所有此種修改與同等結構及功能。
本申請案申請2014年4月15日所發表之日本專利申請案號碼2014-083392的權益，藉以併入其全文做為參考。
10‧‧‧處理單元
101‧‧‧抗蝕劑塗佈機
102‧‧‧單元
103‧‧‧光刻設備
104‧‧‧顯影機
105‧‧‧轉運站
106‧‧‧基板運入單元
107‧‧‧基板運出單元
108‧‧‧傳送裝置
109‧‧‧基板運出單元
110‧‧‧基板運出順序記錄單元
111‧‧‧基板運出單元
112‧‧‧通訊網路
113‧‧‧基板運出資訊接收單元
114‧‧‧基板運輸機構
115‧‧‧集束控制器

Claims (15)

  1. 一種光刻設備，其在基板上執行圖案化，該設備包含：處理器，係組構成執行分配指示複數個基板之運入順序的順序資訊給從第一外部設備相繼運入之該複數個基板的每一個之處理；複數個單元，係組構成分別平行執行該複數個基板的圖案化；以及傳送裝置，係組構成傳送對應於由該複數個單元的其中之一在該基板上圖案化之後所運出的該複數個基板之一基板的該順序資訊到第二外部設備。
  2. 一種光刻設備，其在基板上執行圖案化，該設備包含：處理器，係組構成執行分配包含複數個基板的每一個的批的名稱和該批中的序號之順序資訊給從第一外部設備相繼運入之該複數個基板的每一個之處理；複數個單元，係組構成分別平行執行該複數個基板的圖案化；以及傳送裝置，係組構成傳送對應於由該複數個單元的其中之一在該基板上圖案化之後所運出的該複數個基板之一基板的該順序資訊到第二外部設備。
  3. 一種光刻設備，其在基板上執行圖案化，該設備包含：處理器，係組構成執行分配包含複數個基板的每一個 的批的名稱和該批中的序號之順序資訊給從外部設備相繼運入之該複數個基板的每一個之處理；複數個單元，係組構成分別平行執行該複數個基板的圖案化；以及傳送裝置，係組構成傳送對應於由該複數個單元的其中之一在該基板上圖案化之後所運出至該外部設備中的該複數個基板之一基板的該順序資訊到該外部設備。
  4. 根據申請範圍第1項之光刻設備，其中，該處理器係組構成執行另分配指定所對應的一批之批資訊給該複數個基板的每一個之處理，及該傳送裝置係組構成另傳送對應於該順序資訊的該批資訊到該第二外部設備。
  5. 根據申請專利範圍第1項或第2項之光刻設備，其中，該第一外部設備為預處理設備，其執行該圖案的預處理。
  6. 根據申請專利範圍第1項或第2項之光刻設備，其中，該第二外部設備為後處理設備，其執行該圖案化的後處理。
  7. 根據申請專利範圍第1項或第2項之光刻設備，其中，該第一外部設備和該第二外部設備係包括在單一機器中。
  8. 根據申請專利範圍第7項之光刻設備，其中，該第一外部設備和該第二外部設備係包括在塗佈及顯影機器中。
  9. 根據申請專利範圍第1項或第2項之光刻設備， 其中，該第二外部設備為組構成管理光刻之資訊處理設備。
  10. 根據申請專利範圍第9項之光刻設備，其中，該資訊處理設備係組構成管理被組構成執行該圖案的後處理之後處理設備。
  11. 根據申請專利範圍第1項、第2項或第3項之光刻設備，其中，該複數個單元的每一個係組構成使用光、帶電粒子、及塑模的至少其中之一在基板上執行圖案化。
  12. 根據申請專利範圍第3項之光刻設備，其中，該外部設備為預處理設備，其執行該圖案的預處理。
  13. 根據申請專利範圍第3項之光刻設備，其中，該外部設備為後處理設備，其執行該圖案化的後處理。
  14. 根據申請專利範圍第3項之光刻設備，其中，該外部設備係塗佈及顯影設備。
  15. 一種物品的製造方法，該方法包含以下步驟：使用申請專利範圍第1項、第2項或第3項所定義之光刻設備在基板上執行圖案化，以及處理已執行該圖案化之該基板，以製造該物品。
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