TWI667725B - 搬送系統、曝光裝置、曝光方法、元件製造方法及搬送方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之搬送系統具備:晶圓載台(WST),其係保持所放置之晶圓(W),並且可沿著XY平面移動;吸盤單元(153),其係在指定位置之上方,從上方以非接觸方式保持晶圓,且可上下移動;及複數個上下移動銷(140),其係當晶圓載台(WST)位於上述指定位置時,在晶圓載台(WST)上,可從下方支撐藉由吸盤單元(153)所保持之晶圓,並可上下移動。而後,藉由Z位置檢測系統(146)測定晶圓(W)之平坦度,依據其測定結果,獨立驅動保持(支撐)晶圓(W)之吸盤單元(153)與上下移動銷(140)。
Description
本發明係關於一種搬送系統、曝光裝置、搬送方法、曝光方法及元件製造方法、以及吸引裝置,特別是關於搬送板狀之物體的搬送系統、具備該搬送系統之曝光裝置、將板狀之物體搬送至移動體上的搬送方法、使用該搬送方法之曝光方法、使用前述曝光裝置或曝光方法之元件製造方法、以及吸引板狀之物體的吸引裝置。
過去,製造半導體元件(積體電路等)、液晶顯示元件等電子元件(微型元件)之微影術工序,主要使用步進及反覆方式之投影曝光裝置(即步進機),或是步進及掃瞄方式之投影曝光裝置(即掃瞄步進機(亦稱為掃瞄機))等。
此種曝光裝置上使用之成為曝光對象的晶圓或玻璃板等基板逐漸(例如晶圓之情況為每10年)大型化。雖然現在是以直徑300mm之300毫米晶圓為主流,不過到今天,直徑450mm之450毫米晶圓時代的到來已經迫在眉前。轉移為450毫米晶圓時,可從1片晶圓取出之小晶片(晶片)數量為現行之300毫米晶圓的2倍以上,有助於刪減成本。
但是,由於晶圓之厚度並未與其尺寸成正比增大,因此,450毫米晶圓與300毫米晶圓比較,其強度及剛性弱。因此,例如即使拿起搬送中之1個晶圓,若是照樣採用與目前300毫米晶圓同樣之手段方法時,可能使晶圓上產生應變而對曝光精度造成不良影響。因此,關於晶圓之搬送方法,曾提出一種藉由具備伯努利吸盤等之搬送構件,從上方以非接觸方式吸引晶圓,保持平坦度(平面度),而搬入晶圓保持器(保持裝置)之即使是450毫米晶圓亦可採用的搬送(搬入)方法等(例如參照專利文獻1)。
但是,關於晶圓搬送至晶圓載台(晶圓保持器)上之方法,採用上述之搬送構件而從上方非接觸吸引時,可能造成晶圓在水平面內產生依據計測結果實施修正困難而不能容許程度的位置偏差(旋轉偏差)。
[專利文獻1]美國專利申請公開第2010/0297562號說明書
關於消除因上述晶圓之搬送構件從上方非接觸吸引不當的方法,係考慮藉由伯努利吸盤等吸引構件從上方以非接觸方式吸引晶圓,並從下方亦以支撐構件(例如晶圓載台上之上下移動銷)支撐。然而,本案發明人等之實驗等結果,進行晶圓從上方非接觸吸引與從下方支撐,而在晶圓載台上進行晶圓載入時,證實因載入時吸引構件與支撐構件之驅動速度差異,會產生即使是300毫米晶圓也不能容許程度的應變。
根據本發明之第一樣態,提供一種搬送系統,係將板狀之物
體搬送至設有物體放置部的物體放置構件者,其具備:吸引構件,其係具有與前述物體相對之相對部,在該相對部與前述物體之間形成氣流,而產生對前述物體之吸引力;計測裝置,其係求出關於藉由前述吸引構件而吸引之前述物體形狀的資訊;驅動裝置,其係使前述吸引構件對前述物體放置部接近或分離而在上下方向相對移動;及控制裝置,其係使用前述計測裝置所求出之前述資訊,以前述物體以指定之形狀放置於前述物體放置部的方式,控制前述吸引構件與前述驅動裝置之至少一方。
藉此,可將物體在維持高平坦度之狀態下搬送至物體放置構件上。
根據本發明第二樣態,提供一種曝光裝置,係在物體上形成圖案者,其具備:上述搬送系統;及圖案生成裝置,其係以能量光束將藉由該搬送系統而搬送至前述物體放置構件上的前述物體曝光,而形成前述圖案。
根據本發明第三樣態,提供一種元件製造方法,其包含:使用上述曝光裝置將物體曝光;及將曝光後之前述物體顯像。
根據本發明第四樣態,提供一種搬送方法,係將板狀之物體搬送於物體放置構件者,其包含:在前述物體放置構件之上方,藉由吸引構件從上方以非接觸方式吸引前述物體;藉由驅動裝置使前述吸引構件對前述物體放置部朝上下方向相對移動;關於藉由前述吸引構件所吸引之前述物體的複數處,分別求出關於前述上下方向之位置的資訊;及使用所求出之前述資訊,以前述物體以指定之形狀放置於前述物體放置部的方式,控制前述吸引構件與前述驅動裝置之至少一方。
藉此,可將物體在維持高平坦度之狀態下搬送至物體放置構件上。
根據本發明第五樣態,提供一種曝光方法,其包含:藉由上述搬送方法搬送板狀之前述物體至前述物體放置構件上;及以能量光束將搬送後保持於前述物體放置構件上之前述物體曝光,而在前述物體上形成圖案。
根據本發明第六樣態,提供一種元件製造方法,其包含:藉由上述曝光方法將物體曝光;及將曝光後之前述物體顯像。
根據本發明第七樣態,提供一種第一吸引裝置,係吸引板狀之物體的吸引裝置,其具有:吸引構件,其係具有與前述物體相對之相對部,並從該相對部噴出氣體,而產生對前述物體吸引之力;及計測裝置,其係求出關於藉由前述吸引構件所吸引之前述物體形狀的資訊。
根據本發明第八樣態,提供一種第二吸引裝置,係對板狀之物體以非接觸方式作用吸引力的吸引裝置,其具備:基礎構件;複數個吸引部,其係設於前述基礎構件上,分別在前述物體周邊產生氣體流動,而產生對該物體之吸引力;及調整裝置,其係使前述物體變形,並藉由前述複數個吸引部產生之前述氣體的流動所產生之前述力吸引前述物體,且藉由前述調整裝置使前述物體變形。
藉此,可藉由複數個吸引部產生之氣體的流動而產生之吸引力吸引物體,並藉由調整裝置使物體例如可確保希望程度之平坦度的方式變形。
5‧‧‧液體供給裝置
6‧‧‧液體回收裝置
8‧‧‧局部浸液裝置
10‧‧‧照明系統
11‧‧‧標線片載台驅動系統
12‧‧‧基盤
13‧‧‧標線片干擾儀
14‧‧‧標線片對準檢測系統
15‧‧‧移動鏡
16‧‧‧Y干擾儀
17‧‧‧線圈
18‧‧‧永久磁鐵
19‧‧‧Y干擾儀
20‧‧‧主控制裝置
28‧‧‧板
30‧‧‧計測板
31A‧‧‧液體供給管
31B‧‧‧液體回收管
32‧‧‧噴嘴單元
34‧‧‧反射鏡
36‧‧‧浸液區域
40‧‧‧鏡筒
41‧‧‧晶圓放置面
44‧‧‧板構件
44A‧‧‧第一構件
44B‧‧‧第二構件
48‧‧‧氣體供給裝置
50‧‧‧載台裝置
51A‧‧‧粗動載台驅動系統
52A‧‧‧微動載台驅動系統
54‧‧‧多點焦點位置檢測系統
70‧‧‧干擾儀系統
81‧‧‧本體部
82a、82b‧‧‧動子部、框體
82b1‧‧‧上壁部
82b2‧‧‧底壁部
84‧‧‧靜電容感測器
86‧‧‧反射鏡
88‧‧‧照度不均感測器
89‧‧‧波前像差計測器
91‧‧‧粗動滑塊部
92a、92b‧‧‧側壁部
93a、93b‧‧‧定子部
94‧‧‧空氣軸承
95a、95b‧‧‧反射面
96‧‧‧空間影像計測器
97‧‧‧編碼器頭
98‧‧‧標尺
99‧‧‧對準裝置
100‧‧‧曝光裝置
120‧‧‧搬送系統
121‧‧‧搬入單元
123a~123c‧‧‧計測系統
124‧‧‧吸盤構件
125‧‧‧晶圓支撐構件
126‧‧‧驅動軸
127‧‧‧上下移動旋轉驅動部
128‧‧‧支撐板
128a‧‧‧反射鏡
128b‧‧‧吸著墊
131‧‧‧重量消除裝置
133a‧‧‧活塞構件
133b‧‧‧汽缸
136~139‧‧‧X干擾儀
140‧‧‧上下移動銷
141‧‧‧台座構件
142‧‧‧驅動裝置
143‧‧‧軸
144‧‧‧Z音圈馬達
145‧‧‧變位感測器
146‧‧‧Z位置檢測系統
147‧‧‧晶圓平坦度檢測系統
148‧‧‧吸盤單元位置檢測系統
149‧‧‧搬送臂
150‧‧‧中心支撐構件
151‧‧‧支撐板
152‧‧‧貫穿孔
153‧‧‧吸盤單元
154‧‧‧貫穿孔
156‧‧‧多孔軸承
159‧‧‧延設部
191‧‧‧前端透鏡
200‧‧‧曝光部
300‧‧‧計測部
AL1、AL21~AL24‧‧‧對準系統
AX‧‧‧光軸
BD‧‧‧主框架
B3、B41、B42‧‧‧測長光束
CUa、CUb‧‧‧線圈單元
FL‧‧‧框架
FLG‧‧‧凸緣部
IL‧‧‧照明光
IAR‧‧‧照明區域
LP‧‧‧載入位置
Lq‧‧‧液體
LV‧‧‧基準軸
FM‧‧‧第一基準標記
RM‧‧‧第二基準標記
MUa1、MUa2、MUb1、MUb2‧‧‧磁鐵單元
PL‧‧‧投影光學系統
PU‧‧‧投影單元
R‧‧‧標線片
W‧‧‧晶圓
RST‧‧‧標線片載台
WST‧‧‧晶圓載台
WFS‧‧‧微動載台
WCS‧‧‧粗動載台
WTB‧‧‧晶圓台
MST‧‧‧計測載台
MTB‧‧‧計測台
第一圖係概略顯示一種實施形態之曝光裝置的構成圖。
第二圖(A)係從+Z方向觀看第一圖之晶圓載台的圖(平面圖),第二圖(B)係從-Y方向觀看晶圓載台之圖(前視圖)。
第三圖係以投影光學系統為基準顯示曝光裝置具備之干擾儀、對準儀、多點AF系統等的配置圖。
第四圖係從-Y方向觀看第一圖之搬入單元及晶圓載台的圖(前視圖)。
第五圖係從-Z方向觀看第四圖之吸盤單元的圖。
第六圖係顯示以一種實施形態之曝光裝置的控制系統為中心而構成之主控制裝置的輸入輸出關係之區塊圖。
第七圖(A)係晶圓之搬入動作的說明圖(之1),第七圖(B)係晶圓之搬入動作的說明圖(之2),第七圖(C)係晶圓之搬入動作的說明圖(之3),第七圖(D)係晶圓之搬入動作的說明圖(之4)。
第八圖(A)係晶圓之搬入動作的說明圖(之5),第八圖(B)係晶圓之搬入動作的說明圖(之6),第八圖(C)係晶圓之搬入動作的說明圖(之7),第八圖(D)係晶圓之搬入動作的說明圖(之8)。
第九圖(A)係晶圓之搬入動作的說明圖(之9),第九圖(B)係晶圓之搬入動作的說明圖(之10)。
第十圖係晶圓平坦度檢測系統與吸盤單元位置檢測系統之構成的一例(變形例)之說明圖。
第十一圖係晶圓搬入動作中,將晶圓放置於晶圓載台之前的動作之一例的說明圖。
以下,依據第一圖~第九圖說明一種實施形態。
第一圖中概略顯示一種實施形態之曝光裝置100的構成。該曝光裝置100係步進及掃瞄方式之投影曝光裝置,即掃瞄機。如後述,本實施形態設有投影光學系統PL,在以下,將與該投影光學系統PL之光軸AX平行的方向設為Z軸方向,將在與其正交之面內,標線片與晶圓相對掃瞄之方向設為Y軸方向,將與Z軸及Y軸正交之方向設為X軸方向,並將X軸、Y軸及Z軸周圍之旋轉(傾斜)方向分別設為θx、θy、θz方向進行說明。
如第一圖所示,曝光裝置100具備:曝光部200,其係配置於在基盤12上之+Y側端部附近所配置的曝光站;計測部300,其係從曝光部200在-Y側離開指定距離而配置於計測站;載台裝置50,其係包含於基盤12上獨立而在XY平面內平面移動之晶圓載台WST及計測載台MST;搬入單元121,其係與無圖示之搬出單元及後述之晶圓支撐構件125一起構成搬送晶圓W的搬送系統120(參照第六圖);及此等之控制系統等。此處,基盤12係藉由防振裝置(省略圖示)而大致水平地(平行於XY平面地)支撐於地面上。基盤12係由具有平板狀之外形的構件而構成。此外,在基盤12之內部收容有包含構成平面馬達(後述)之定子,並將XY二維方向作為行方向、列方向而矩陣狀配置之複數個線圈17的線圈單元。另外,第一圖中在曝光站設有晶圓載台WST,並在晶圓載台WST(更詳細而言,係後述之晶圓台WTB)上保持晶圓W。此外,在曝光站附近設有計測載台MST。
曝光部200具備照明系統10、標線片載台RST、投影單元PU及局部浸液裝置8等。
照明系統10例如美國專利申請公開第2003/0025890號說明書等所揭示,包含:光源、包含光學積分器等之照度均勻化光學系統、及具有標線片遮簾等(均無圖示)的照明光學系統。照明系統10藉由照明光(曝光之光)IL以大致均勻之照度照明由標線片遮簾(亦稱為遮蔽系統)所設定(限制)之標線片R上的細縫狀照明區域IAR。此處,關於照明光IL,係使用氟化氬(ArF)準分子雷射光(波長193nm)作為一例。
在標線片載台RST上,例如藉由真空吸著而固定在其圖案面(第一圖之下面)形成有電路圖案等之標線片R。標線片載台RST例如藉由包含線性馬達或平面馬達等之標線片載台驅動系統11(第一圖中無圖示,參照第六圖),可在XY平面內微小驅動,並且可在掃瞄方向(第一圖中紙面內左右方向之Y軸方向)以指定之掃瞄速度驅動。
標線片載台RST在XY平面內之位置資訊(包含θz方向之旋轉資訊),例如藉由標線片雷射干擾儀(以下稱為「標線片干擾儀」)13,且經由固定於標線片載台RST之移動鏡15(實際上,設有具有與Y軸方向正交之反射面的Y移動鏡(或是後向反射鏡)、以及具有與X軸方向正交之反射面的X移動鏡),例如以0.25nm程度之解析度隨時檢測。標線片干擾儀13之計測值送至主控制裝置20(第一圖中無圖示,參照第六圖)。主控制裝置20依據標線片載台RST之位置資訊,經由標線片載台驅動系統11(參照第六圖)而驅動標線片載台RST。另外,本實施形態亦可使用編碼器取代上述之標線片干擾儀,來檢測標線片載台RST在XY平面內之位置資訊。
投影單元PU配置於標線片載台RST在第一圖中之下方。投影單元PU藉由水平配置於基盤12上方之主框架BD,並經由設於其外周部之
凸緣部FLG而支撐。如第一圖及第三圖所示,主框架BD由Y軸方向之尺寸比X軸方向之尺寸大的平面觀察為六角形狀(如將矩形之2個角切下的形狀)之板構件而構成,並藉由一部分包含無圖示之防振裝置的無圖示之支撐構件而支撐於地面上。如第一圖及第三圖所示,以包圍主框架BD之方式配置有平面觀察為矩形框狀之框架FL。框架FL係藉由與支撐主框架BD之支撐構件不同的支撐構件,在地面上支撐於與主框架BD相同高度之位置。從在框架FL之X軸方向離開的一對長邊部之-Y側的端部附近(與後述之載入位置LP大致相同Y位置),分別將XZ剖面為L字狀之一對(左右對稱)延設部159突設於下方(參照第四圖)。
投影單元PU包含鏡筒40、及保持於鏡筒40內之投影光學系統PL。關於投影光學系統PL,例如使用由沿著與Z軸平行之光軸AX而排列的複數個光學元件(透鏡部件)構成之折射光學系統。投影光學系統PL例如係兩側焦闌,且具有指定之投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因而,藉由來自照明系統10之照明光IL照明標線片R上之照明區域IAR時,藉由通過大致一致地配置投影光學系統PL之第一面(物體面)與圖案面的標線片R之照明光IL,經由投影光學系統PL(投影單元PU)將其照明區域IAR內之標線片R的電路圖案之縮小影像(電路圖案之一部分的縮小影像),形成於配置在投影光學系統PL之第二面(影像面)側,而與在表面塗佈了抗蝕劑(感應劑)之晶圓W上的前述照明區域IAR共軛的區域(以下,亦稱為曝光區域)IA。而後,藉由標線片載台RST與晶圓載台WST(更正確而言,係保持晶圓W之後述的微動載台WFS)同步驅動,對照明區域IAR(照明光IL)使標線片R在掃瞄方向(Y軸方向)相對移動,並且對曝光區域IA(照
明光IL),使晶圓W在掃瞄方向(Y軸方向)相對移動,來進行晶圓W上之1個照射區域(劃分區域)的掃瞄曝光,而在其照射區域轉印標線片R之圖案。亦即,本實施形態係藉由照明系統10及投影光學系統PL,在晶圓W上生成標線片R之圖案,並藉由照明光IL在晶圓W上之感應層(抗蝕層)的曝光而在晶圓W上形成其圖案。
局部浸液裝置8係曝光裝置100為了因應進行浸液方式之曝光而設。局部浸液裝置8包含液體供給裝置5、液體回收裝置6(第一圖中均無圖示,參照第六圖)及噴嘴單元32等。如第一圖所示,噴嘴單元32係以包圍保持構成投影光學系統PL之最靠近像面側(晶圓W側)的光學元件,此處係透鏡(以下亦稱為「前端透鏡」)191的鏡筒40下端部周圍之方式,經由無圖示之支撐構件而垂掛支撐於用以支撐投影單元PU等的主框架BD上。噴嘴單元32具備:液體Lq之供給口及回收口;相對配置晶圓W,且設有回收口之下面;及分別連接液體供給管31A及液體回收管31B(第一圖中均無圖示,參照第三圖)之供給流路及回收流路。液體供給管31A之一端連接有連接於液體供給裝置5(第一圖中無圖示,參照第六圖)的無圖示之供給管的另一端,液體回收管31B之一端連接有連接於液體回收裝置6(第一圖中無圖示,參照第六圖)的無圖示之回收管之另一端。本實施形態中,主控制裝置20係控制液體供給裝置5(參照第六圖),並經由液體供給管31A及噴嘴單元32而在前端透鏡191與晶圓W之間供給液體,並且控制液體回收裝置6(參照第六圖),並經由噴嘴單元32及液體回收管31B而從前端透鏡191與晶圓W之間回收液體。此時,主控制裝置20係以供給之液體量與回收之液體量經常相等的方式,控制液體供給裝置5與液體回收裝置6。因此,在
前端透鏡191與晶圓W之間經常更換保持一定量之液體Lq(參照第一圖)。本實施形態中,上述液體Lq係使用氟化氬準分子雷射光(波長193nm之光)透過的純水者。另外,純水對氟化氬準分子雷射光之折射率n大致為1.44,且在純水中,照明光IL之波長係短波長化成193nm×1/n=約134nm。另外,第三圖係以符號36顯示液體Lq所形成之浸液區域。
此外,計測載台MST位於投影單元PU下方時,亦可與上述同樣地在後述的計測台MTB與前端透鏡191之間充滿液體Lq。
此處,顛倒說明順序,先說明載台裝置50。如第一圖所示,載台裝置50具備:配置於基盤12上之晶圓載台WST及計測台MTB;及包含計測此等載台WST、MST之位置資訊的Y干擾儀16、19等之干擾儀系統70(參照第六圖)等。
從第一圖及第二圖(B)等瞭解,晶圓載台WST具有粗動載台WCS、以及非接觸狀態下被粗動載台WCS支撐,對粗動載台WCS可相對移動之微動載台WFS。此處,晶圓載台WST(粗動載台WCS)藉由粗動載台驅動系統51A(參照第六圖)在X軸及Y軸方向以指定行程驅動,並且在θz方向微小驅動。此外,微動載台WFS係藉由微動載台驅動系統52A(參照第六圖)對粗動載台WCS在6個自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及θz之各方向)驅動。
如第二圖(B)所示,粗動載台WCS具備:從平面觀察(從+Z方向觀看)X軸方向之長度比Y軸方向之長度稍長的長方形板狀之粗動滑塊部91;以平行於YZ平面之狀態分別固定於粗動滑塊部91長度方向之一端部與另一端部的上面,且將Y軸方向作為長度方向之長方形板狀的一對側
壁部92a、92b;及朝向內側固定於側壁部92a、92b各個上面之Y軸方向中央部的一對定子部93a、93b。另外,使側壁部92a、92b在Y軸方向之長度亦可與定子部93a、93b大致相同。亦即,側壁部92a、92b亦可僅設於粗動滑塊部91之長度方向的一端部與另一端部上面的Y軸方向之中央部。
在粗動載台WCS之底面,亦即粗動滑塊部91之底面,對應於配置在基盤12內部之線圈單元,如第二圖(B)所示,設有將XY二維方向作為行方向、列方向而矩陣狀配置的複數個永久磁鐵18所構成之磁鐵單元。磁鐵單元與基盤12之線圈單元一起構成由例如美國專利第5,196,745號說明書等揭示的電磁力(洛倫茲力)驅動方式之平面馬達所構成的粗動載台驅動系統51A(參照第六圖)。供給至構成線圈單元之各線圈17(參照第一圖)的電流大小及方向藉由主控制裝置20控制。
在粗動滑塊部91之底面,於上述磁鐵單元之周圍固定有複數個空氣軸承94。粗動載台WCS藉由複數個空氣軸承94,在基盤12之上方經由指定之間隙(餘隙、間隔),例如數μm程度之間隙而浮起支撐,並藉由粗動載台驅動系統51A而在X軸方向、Y軸方向及θz方向驅動。
另外,粗動載台驅動系統51A不限於電磁力(洛倫茲力)驅動方式之平面馬達,例如亦可使用可變磁阻驅動方式之平面馬達。此外,亦可藉由磁浮型平面馬達構成粗動載台驅動系統51A,可藉由該平面馬達在6個自由度方向驅動粗動載台WCS。此時,粗動滑塊部91之底面亦可不設空氣軸承。
一對定子部93a、93b分別例如由外形為矩形板狀之構件而構成,並在各個內部收容有由複數個線圈構成之線圈單元CUa、CUb。供給至
構成線圈單元CUa,CUb之各線圈的電流大小及方向藉由主控制裝置20來控制。
如第二圖(B)所示,微動載台WFS具備:例如由平面觀察為八角形之高度低的柱狀構件而構成之本體部81;分別固定於本體部81之X軸方向的一端部與另一端部之一對動子部82a、82b;及一體地固定於本體部81上面之由平面觀察為矩形的板狀構件構成之晶圓台WTB。
本體部81宜由熱膨脹率與晶圓台WTB相同或相同程度之素材而形成,且其素材宜為低熱膨脹率。
此處,在第二圖(B)省略圖示,而本體部81中設有***形成於晶圓台WTB(及無圖示之晶圓保持器)之無圖示的貫穿孔,且可上下移動之複數個(例如3支)上下移動銷140(參照第四圖)。3支上下移動銷140各個上面形成有真空排氣用之排氣口(無圖示)。此外,3支上下移動銷140之各個下端面固定於台座構件141的上面。3支上下移動銷140分別配置於台座構件141上面以平面觀察大致為三角形的頂點位置。分別設於3支上下移動銷140之排氣口,係經由形成於上下移動銷140(及台座構件141)之內部的排氣管路及無圖示之真空排氣管而連通於真空泵(無圖示)。台座構件141經由固定於下面中央部之軸143而連接於驅動裝置142。亦即,3支上下移動銷140與台座構件141一體地藉由驅動裝置142而在上下方向驅動。本實施形態係藉由台座構件141與3支上下移動銷140與軸143,而構成可從下方支撐晶圓下面之中央部區域的一部分之晶圓中心支撐構件(以下,簡稱為中心支撐構件)150。此處,3支上下移動銷140(中心支撐構件150)從基準位置在Z軸方向上的變位,例如藉由設於驅動裝置142之編碼器系統等
的變位感測器145(在第四圖無圖示,參照第六圖)來檢測。主控制裝置20依據變位感測器145之計測值,經由驅動裝置142在上下方向驅動3支上下移動銷140(中心支撐構件150)。
回到第二圖(B),一對動子部82a、82b具有分別固定於本體部81之X軸方向的一端面與另一端面之YZ剖面為矩形框狀的框體。以下,權宜上將此等框體使用與動子部82a、82b相同的符號,而註記為框體82a、82b。
框體82a具有Y軸方向尺寸(長度)及Z軸方向尺寸(高度)均比定子部93a稍長,在Y軸方向細長而YZ剖面為矩形的開口部。在框體82a之開口部內,以非接觸方式***粗動載台WCS之定子部93a在-X側的端部。在框體82a之上壁部82a1及底壁部82a2的內部設有磁鐵單元MUa1、MUa2。
動子部82b與動子部82a左右對稱而同樣地構成。在框體(動子部)82b之中空部內以非接觸方式***粗動載台WCS之定子部93b的+X側之端部。在框體82b之上壁部82b1及底壁部82b2的內部設有與磁鐵單元MUa1、MUa2同樣地構成之磁鐵單元MUb1、MUb2。
上述之線圈單元CUa、CUb以分別與磁鐵單元MUa1、MUa2及MUb1、MUb2相對的方式,而分別收容於定子部93a及93b之內部。
磁鐵單元MUa1、MUa2及MUb1、MUb2、以及線圈單元CUa、CUb之構成,例如詳細揭示於美國專利申請公開第2010/0073652號說明書及美國專利申請公開第2010/0073653號說明書等。
本實施形態包含前述動子部82a具有之一對磁鐵單元MUa1、MUa2及定子部93a具有的線圈單元CUa,以及動子部82b具有之一對
磁鐵單元MUb1、MUb2及定子部93b具有的線圈單元CUb,與上述美國專利申請公開第2010/0073652號說明書及美國專利申請公開第2010/0073653號說明書同樣地,係將微動載台WFS對粗動載台WCS以非接觸狀態浮起支撐,並且構成非接觸地向6個自由度方向驅動的微動載台驅動系統52(參照第六圖)。
另外,關於粗動載台驅動系統51(參照第六圖),使用磁浮型之平面馬達時,由於可藉由該平面馬達與粗動載台WCS一體地將微動載台WFS在Z軸、θx及θy之各方向微小驅動,因此,微動載台驅動系統52A亦可構成可在X軸、Y軸及θz之各方向,亦即在XY平面內之3個自由度方向驅動微動載台WFS。此外,例如亦可分別在粗動載台WCS之一對側壁部92a、92b上,與微動載台WFS之八角形的斜邊部相對設置各一對電磁鐵,並與各電磁鐵相對而在微動載台WFS上設置磁性體構件。如此,由於可藉由電磁鐵之磁力在XY平面內驅動微動載台WFS,因此,亦可藉由動子部82a、82b及定子部93a、93b構成一對Y軸線性馬達。
在晶圓台WTB之上面中央,經由無圖示之銷吸盤(Pin chuck)等設於晶圓保持部的晶圓保持器而藉由真空吸著等固定晶圓W。晶圓保持器亦可與晶圓台WTB一體形成,不過,本實施形態係分別構成晶圓保持器與晶圓台WTB,例如藉由真空吸著等,而將晶圓保持器固定於晶圓台WTB之凹部內。此外,如第二圖(A)所示,在晶圓台WTB之上面設有板(疏液板)28,其係具有與放置於晶圓保持器上之晶圓的表面大致成為同一面之對液體Lq經過疏液化處理的表面(疏液面),且外形(輪廓)係矩形,並在其中央部形成了比晶圓保持器(晶圓之放置區域)大一圈的圓形開口。
板28由低熱膨脹率之材料,例如由玻璃或陶瓷(例如SCHOTT公司之Zerodur(商品名稱)、三氧化二鋁(Al2O3)或碳化鈦(TiC)等)構成,並在其表面實施對液體Lq之疏液化處理。具體而言,例如藉由氟樹脂材料、聚四氟化乙烯(鐵氟龍(登錄商標))等的氟系樹脂材料、丙烯酸系樹脂材料或矽系樹脂材料等形成疏液膜。另外,板28係以其表面之全部(或一部分)與晶圓W之表面成為同一面的方式而固定於晶圓台WTB之上面。
在板28之+Y側的端部附近設有計測板30。在該計測板30中,於位在晶圓台WTB之中心線CL上的中心設有第一基準標記FM,並以夾著該第一基準標記FM之方式,設有一對標線片對準用之第二基準標記RM。
如第二圖(A)所示,在晶圓台WTB上,接近晶圓保持器而設有複數個(例如3個)反射鏡86。3個反射鏡86係分別在接近晶圓保持器之-Y側的位置(在中心線CL上一致,且晶圓W之缺口相對的位置,亦即從平面觀察對晶圓W之中心在6點鐘方向的位置)配置1個,對中心線CL對稱,從平面觀察對晶圓W之中心在5點、7點鐘方向各配置1個。另外,第二圖(A)中,權宜上係將反射鏡86圖示於晶圓板之圓形開口的外側,不過實際上,係配置於晶圓保持器與板28之圓形開口的邊界線部分,以及板28與晶圓W之間隙內。在此等反射鏡86之下方設有多孔體,無法藉由液體回收裝置6回收而殘留在晶圓台WTB上的液體Lq經由該多孔體回收。
載晶圓台WTB之-Y端面及-X端面分別實施鏡面加工,而形成第二圖(A)所示之反射面17a、反射面17b。
如第三圖所示,計測載台MST具備載台本體60、及搭載於
載台本體60上之計測台MTB。
在載台本體60之底面,與基盤12之線圈單元(線圈17)一起設有構成由電磁力(洛倫茲力)驅動方式之平面馬達構成的計測載台驅動系統51B(參照第六圖)之複數個永久磁鐵構成的磁鐵單元,不過無圖示。在載台本體60之底面,於上述磁鐵單元周圍固定有複數個空氣軸承(無圖示)。計測載台MST藉由前述之空氣軸承,在基盤12之上方經由指定的間隙(間隔、餘隙),例如經由數μm程度之間隙而浮起支撐,並藉由計測載台驅動系統51B驅動於X軸方向及Y軸方向。另外,亦可將計測載台MST形成具有在XY平面內之3個自由度方向驅動的粗動在台、及對該粗動載台在剩餘之3個自由度(或6個自由度)驅動的微動載台之構造。另外,以磁浮型平面馬達構成計測載台驅動系統51B情況下,例如亦可將計測載台形成可在6個自由度方向移動之單體載台。
計測台MTB由平面觀察為矩形之構件而構成。在計測台MTB上設有各種計測用構件。該計測用構件例如採用具有在投影光學系統PL之影像面上接收照明光IL的針孔狀受光部之照度不均感測器88、計測藉由投影光學系統PL而投影之圖案的空間影像(投影影像)之光強度的空間影像計測器96、及波前像差計測器89。照度不均感測器例如可使用與美國專利第4,465,368號說明書等所揭示者同樣之構成者。此外,空間影像計測器例如可使用與美國專利申請公開第2002/0041377號說明書等所揭示者同樣之構成者。此外,波前像差計測器例如可使用與國際公開第03/065428號(對應美國專利第7,230,682號說明書)說明書等所揭示者同樣之構成者。另外,除了上述各感測器之外,亦可採用例如美國專利申請公開第2002
/0061469號說明書等揭示之具有在投影光學系統PL之影像面上接收照明光IL的指定面積之受光部的照度監視器。
另外,本實施形態之計測台MTB(亦可包含前述之計測用構件)的表面亦以疏液膜(疏水膜)覆蓋。
計測台MTB之+Y側面及-X側面分別實施鏡面加工,而形成與上述之晶圓台WTB同樣的反射面95a,95b。
其次,說明計測晶圓載台WST及計測載台MST之位置資訊的干擾儀系統70。
干擾儀系統70(參照第六圖)包含計測晶圓載台WST(晶圓台WTB)或計測載台MST(計測台MTB)之位置資訊的複數個干擾儀,具體而言包含2個Y干擾儀16、19、及4個X干擾儀136、137、138、139等。本實施形態之上述各干擾儀,除了一部分之外,係使用具有複數個測長軸之多軸干擾儀。
如第一圖及第三圖所示,Y干擾儀16沿著從通過投影光學系統PL之投影中心(光軸AX,參照第一圖)的平行於Y軸之直線(以下稱為基準軸)LV(參照第三圖),同一距離向-X側、+X側離開之Y軸方向的測長軸,將測長光束B41、B42照射於晶圓台WTB之反射面17a,並接收各個反射光。此外,Y干擾儀16在測長光束B41、B42之間,於Z軸方向隔開指定間隔,並沿著平行於Y軸之測長軸(例如基準軸LV上之測長軸)朝向反射面17a照射測長光束B3,並接收反射面17a所反射之測長光束B3。
Y干擾儀19對計測台MTB之反射面95a,例如沿著從基準軸LV同一距離向-X側、+X側離開之Y軸方向的測長軸,照射2條測長光束
B21、B22,並接收各個反射光。
如第三圖所示,X干擾儀136沿著對通過投影光學系統PL之光軸的X軸方向之直線(基準軸)LH同一距離離開的2軸測長軸,將測長光束B51、B52照射於晶圓台WTB之反射面17b,並接收各個反射光。
如第三圖所示,X干擾儀137沿著通過後述之主要對準系統AL1的檢測中心之平行於X軸的直線LA,將測長光束B6照射於晶圓台WTB之反射面17b,並接收反射光。
X干擾儀138沿著通過進行晶圓載入之載入位置LP的平行於X軸之直線LUL,將測長光束B7照射於晶圓台WTB之反射面17b,並接收反射光。
X干擾儀139對反射面95b照射平行於X軸之測長光束,並接收其反射光。
干擾儀系統70之各干擾儀的計測值(位置資訊之計測結果)供給至主控制裝置20(參照第六圖)。主控制裝置20依據Y干擾儀16之計測值,求出關於晶圓台WTB在Y軸方向、θx方向及θz方向的位置資訊。此外,主控制裝置20依據X干擾儀136、137及138之任何一個的輸出,求出關於晶圓台WTB在X軸方向之位置資訊。另外,主控制裝置20亦可依據X干擾儀136之計測值求出關於晶圓台WTB在θz方向之位置資訊。
此外,主控制裝置20依據Y干擾儀19及X干擾儀139之計測值,求出關於計測台MTB(計測載台MST)在X軸、Y軸及θz方向的位置資訊。
此外,干擾儀系統70具備從基準軸LV同一距離離開-X側、
+X側而配置有一對Z干擾儀的Z干擾儀系統,該Z干擾儀係將在Z軸方向離開之一對平行於Y軸的測長光束,分別經由固定於粗動載台WCS之-Y側側面的移動鏡之上下一對反射面,照射於一對固定鏡,而接收來自其一對固定鏡之經由上述反射面的回射光。主控制裝置20依據該Z干擾儀系統之計測值,求出關於包含Z軸、θy、θz之各方向的至少3個自由度方向之晶圓載台WST的位置資訊。
另外,關於干擾儀系統70之詳細構成及詳細計測方法的一例,例如詳細揭示於美國專利申請公開第2008/0106722號說明書等。
為了計測關於晶圓載台WST及計測載台MST之位置資訊,本實施形態係使用干擾儀系統,不過亦可使用另外的手段。例如亦可使用美國專利申請公開第2010/0297562號說明書中記載之編碼器系統。
回到第一圖,計測部300具備安裝於主框架BD下面之對準裝置99、及其他計測系統。
對準裝置99包含第三圖所示之5個對準系統AL1、AL21~AL24。詳述如下。在檢測中心位於通過投影單元PU之中心(投影光學系統PL之光軸AX,本實施形態亦與前述之曝光區域IA的中心一致)且在基準軸LV上,從光軸AX於-Y側隔開指定距離之位置的狀態下配置主要對準系統AL1。夾著主要對準系統AL1,而在X軸方向之一側與另一側分別設有對於基準軸LV大致對稱地配置檢測中心的次要對準系統AL21、AL22與AL23、AL24。亦即,5個對準系統AL1、AL21~AL24係沿著X軸方向配置其檢測中心。另外,第一圖係包含5個對準系統AL1、AL21~AL24及保持此等之保持裝置而顯示為對準裝置99。
5個對準系統AL1、AL21~AL24分別例如將不使晶圓上之抗蝕劑感光的寬頻之檢測光束照射於對象標記,使用攝像元件(CCD)等拍攝藉由來自其對象標記之反射光成像於受光面的對象標記影像與無圖示之指標(設於各對準系統內之指標板上的指標圖案)影像,並輸出此等拍攝信號之圖像處理方式的FIA(場影像對準(Field Image Alignment))系統。來自5個對準系統AL1、AL21~AL24之拍攝信號供給至主控制裝置20(參照第六圖)。另外,對準裝置99之詳細構成例如揭示於美國專利申請公開第2009/0233234號說明書。
構成搬送系統120之一部分的搬入單元121(參照第一圖)係用於將曝光前之晶圓在載入晶圓台WTB上之前,於載入位置上方保持而載入晶圓台WTB上者。此外,無圖示之搬出單元係用於將曝光後之晶圓從晶圓台WTB卸載者。
如第三圖及第四圖所示,搬入單元121具有:由平面觀察(從上方觀看)為圓形板狀之構件而構成,從上方以非接觸方式吸引晶圓W之吸盤單元153;在上下方向驅動吸盤單元153之複數個,例如一對Z音圈馬達144;支撐吸盤單元153本身重量之複數個,例如一對重量消除裝置131;及將被吸盤單元153所吸引之晶圓W從下方支撐的一對晶圓支撐構件125等。
如第四圖所示,吸盤單元153具備例如平面觀察為圓形之指定厚度的板構件(板)44、及以指定之配置埋入板構件44下面的複數個吸盤構件124。此處,板構件44亦可兼在其內部設置配管等,藉由在其配管內流入調溫至指定溫度的液體,而將晶圓調溫成指定溫度用的冷卻板者。不過,板構件44未必需要兼冷卻板。
本實施形態中,如從-Z方向觀看之吸盤單元153的平面圖之第五圖所示,板構件44係將圓盤狀之第一構件44A、及配置於其外側之同心圓環狀的第二構件44B之2個構件一體化而構成。不過,未必需要將2個構件同心配置。此外,未必需要以2個構件構成板構件。
在第一構件44A之下面,其中央點(中心點)及以此為中心之假設的雙重同心圓上,分別在等間隔之複數個(例如19個)點上配置吸盤構件124。詳述如下,在內側之假設圓上,分別在間隔為中心角60度之6點配置吸盤構件124,在外側之假設圓上,分別在連結中央點與上述6點之各個的直線上包含6點之間隔為中心角30度的12點上配置吸盤構件124。複數個即合計19個吸盤構件124之各個下面在與板構件44之下面成為同一面的狀態下,而埋入板構件44之下面(參照第四圖)。另外,吸盤構件之配置並非限定於此者,且未必需要等間隔配置。
各吸盤構件124由所謂伯努利吸盤構成。如習知,伯努利吸盤係利用伯努利效應,局部增大噴出之流體(例如空氣)的流速,而吸引(非接觸保持)對象物之吸盤。此處,所謂伯努利效應,係指流體之壓力隨著流速增加而減少,伯努利吸盤係以吸引(保持、固定)對象物之重量、及從吸盤噴出之流體的流速來決定吸引狀態(保持/漂浮狀態)。亦即,對象物之大小已知時,依從吸盤噴出之流體的流速,來決定吸引時吸盤與保持對象物之間隙的尺寸。本實施形態中,吸盤構件124係用於從其氣體流通孔(例如噴嘴或噴出口)等噴出氣體,在晶圓W周邊產生氣體之流動(氣流)而吸引晶圓W者。吸引力(亦即噴出之氣體流速等)之程度可適當調整,藉由吸盤構件124吸引晶圓W而吸著保持,可限制在Z軸方向、θx及θy
方向的移動。
複數個(19個)吸盤構件124藉由主控制裝置20,並經由調整裝置115(參照第六圖)控制分別噴出之氣體流速、流量及噴出方向(氣體之噴出方向)等的至少1個。藉此,將各吸盤構件124之吸引力個別地設定成任意值。另外,亦可將複數個(19個)吸盤構件124以每個預定之群來設定吸引力而構成。另外,主控制裝置20亦可控制氣體之溫度。
如第五圖所示,在第一構件44A中形成有複數個包圍複數個吸盤構件124之各個且寬度窄(細長)的貫穿孔152。具體而言,複數個貫穿孔152之一部分形成構成包圍除了位於外周部之12個吸盤構件124以外的7個吸盤構件124之各個的六角形各邊之配置。剩餘一部分貫穿孔152係形成與前述一部分貫穿孔152中之一部分一起包圍位於外周部之12個吸盤構件124的中心部側半部之配置。如後述以吸盤構件124吸引晶圓W時,從吸盤構件124朝向晶圓W噴出之流體(例如空氣)經由貫穿孔152而放出外部(吸盤單元153之上方)。
在第二構件44B之內周部附近,且在位於第一構件44A之外周部的12個吸盤構件124之各個外側形成有複數個(例如12個)貫穿孔154。在各貫穿孔154內設有由陶瓷之多孔體構成的多孔軸承156。複數個(例如12個)多孔軸承156之各個經由配管(無圖示)而連接於例如由壓縮機等構成的氣體供給裝置48(參照第六圖)。藉由吸盤單元153吸引後述之晶圓W時,從氣體供給裝置48供給之氣體(例如加壓空氣)從各多孔軸承156向下方(朝向晶圓W)噴出,可防止晶圓W與吸盤單元153接觸。供給至各多孔軸承156之氣體壓力、流量等藉由主控制裝置20(參照第六圖)來控制。另
外,在不致與晶圓W接觸情況下,亦可不在吸盤單元153中設置多孔軸承156。
此處,供給至吸盤構件124之氣體係供給至少將溫度調節成一定,並清除了塵埃、微粒子等之潔淨空氣(例如壓縮空氣)。亦即,吸引於吸盤構件124之晶圓W藉由調溫後之壓縮空氣而保持在指定之溫度。此外,可將配置了晶圓載台WST等之空間溫度、潔淨度等保持在設定範圍。
如第四圖所示,在吸盤單元153上面之X軸方向的兩端部連接有在水平面(XY平面)內延伸於X軸方向的一對支撐板151之各個一端。
如第四圖所示,在前述框架FL之一對延設部159的各個上面,將Z音圈馬達144與重量消除裝置131排列固定於X軸方向。此時,係在Z音圈馬達144之內側配置有重量消除裝置131,不過不需要限定於此。
而後,藉由固定於一對延設部159之各個上面的重量消除裝置131與Z音圈馬達144而從下方支撐一對支撐板151之各個另一端部。
一對Z音圈馬達144分別在上下方向以指定之行程(包含吸盤單元153開始吸引晶圓W之第一位置、及將被吸盤單元153吸引之晶圓放置於晶圓保持器(晶圓台WTB)上的第二位置之範圍)驅動吸盤單元153。一對Z音圈馬達144分別藉由主控制裝置20控制(參照第六圖)。
一對重量消除裝置131分別具備活塞構件133a、及自由滑動地設有活塞構件133a之汽缸133b。活塞構件133a之活塞與汽缸133b劃分之汽缸133b內部的空間壓力設定成依吸盤單元153本身重量之值。活塞構件133a之桿部的上端連接於支撐板151之下面。一對重量消除裝置131分別係一種空氣彈簧裝置,且經由活塞構件133a對支撐板151賦予向上(+Z方向)之
力,藉此,藉由一對重量消除裝置131支撐吸盤單元153(及支撐板151)本身重量之全部或一部分。供給至重量消除裝置131之汽缸133b內部的加壓氣體壓力及量藉由主控制裝置20(參照第六圖)來控制。此處,由於重量消除裝置131係具備沿著汽缸133b而上下方向移動之活塞構件133a者,因此兼吸盤單元153上下移動時之引導。
一對晶圓支撐構件125分別具備:分別在框架FL之一對延設部159的各個經由無圖示之連接構件而一體安裝的上下移動旋轉驅動部127;藉由上下移動旋轉驅動部127驅動於Z軸方向(上下方向)及θz方向之驅動軸126;及將其上面之長度方向的一端固定於驅動軸126之下端面,且延伸於XY平面內之一軸方向的支撐板128。支撐板128藉由上下移動旋轉驅動部127將其長度方向之另一端部,在與吸盤單元153之外周部的一部分相對之第一支撐板位置以及不與吸盤單元153相對的第二支撐板位置之間,以驅動軸126作為旋轉中心而旋轉驅動於θz方向,並且亦以指定行程在上下方向驅動。在支撐板128之上面,於另一端部附近固定有吸著墊128b。吸著墊128b經由無圖示之配管構件而連接於真空吸引裝置(真空吸引裝置及配管構件分別省略圖示)。晶圓W從下方支撐於支撐板128(吸著墊128b)時,藉由吸著墊128b真空吸著而保持。亦即,晶圓W係藉由與吸著墊128b之間的摩擦力而限制X軸方向、Y軸方向及θz方向之移動。另外,亦可不設吸著墊128b,而使用晶圓W與晶圓支撐構件125之摩擦力。
以一方晶圓支撐構件125之支撐板128在第一支撐板位置時,從吸盤單元153之板構件44的中心觀看與5點鐘方向之外周緣相對,另一方晶圓支撐構件125之支撐板128在第一支撐板位置時,從吸盤單元153之
板構件44的中心觀看與7點鐘方向之外周緣相對(參照第三圖)的方式設定各個第一支撐板位置。在各個支撐板128之上面,於吸著墊128b之驅動軸126側固定有反射鏡128a。
將一對支撐板128分別在第一支撐板位置時,分別對各個支撐板128上之反射鏡128a,可從上方照射照明光之投射照明方式的一對計測系統123a、123b,設於一對晶圓支撐構件125附近。一對計測系統123a、123b分別經由無圖示之支撐構件而連接於主框架BD。
一對計測系統123a、123b分別係檢測晶圓W之邊緣部的位置資訊之圖像處理方式的邊緣位置檢測系統,且包含照明光源、複數個反射鏡等之光程彎曲構件、透鏡等、及CCD等之攝像元件等。
搬入單元121在從吸盤單元153之板構件44的中心觀看與6點鐘方向之外周緣相對的指定高度位置(在吸盤單元153中吸引晶圓W時,可與其晶圓之缺口相對的位置)進一步設有另外之反射鏡34(參照第三圖)。並設有對反射鏡34可從上方照射照明光之投射照明方式的計測系統123c(參照第六圖)。計測系統123c係與計測系統123a、123b同樣地構成。
藉由三個計測系統123a~123c分別進行晶圓W之邊緣檢測時,此等拍攝信號傳送至信號處理系統116(參照第六圖)。
搬入單元121進一步具備晶圓平坦度檢測系統147(參照第六圖)、及複數個吸盤單元位置檢測系統148(參照第四圖、第六圖)。
晶圓平坦度檢測系統147係藉由分別配置於主框架BD之複數處,例如晶圓W之外周部附近的上方3處、中心部附近之上方1處的複數個,此處係4個檢測晶圓W表面之Z軸方向位置(Z位置)的Z位置檢測系統
146(參照第四圖)而構成。本實施形態中,Z位置檢測系統146係使用接收照射於對象物之計測光束的反射光,來檢測對象物之位置(本實施形態係Z位置)的一種所謂光學式變位計之三角測量方式的位置檢測系統。本實施形態中,各Z位置檢測系統146係經由前述之貫穿孔152(參照第五圖)在晶圓W上面照射計測光束,並經由另外之貫穿孔152接收其反射光。
構成晶圓平坦度檢測系統147之複數個Z位置檢測系統146的計測值傳送至主控制裝置20(參照第六圖)。主控制裝置20依據複數個Z位置檢測系統146之計測值,檢測晶圓W上面之複數處的Z位置,並從其檢測結果求出晶圓W之平坦度。
將複數個(例如3個)吸盤單元位置檢測系統148固定於主框架BD上。各個吸盤單元位置檢測系統148係使用與Z位置檢測系統146同樣的三角測量方式之位置檢測系統。藉由3個吸盤單元位置檢測系統148檢測吸盤單元153上面複數處之Z位置,其檢測結果傳送至主控制裝置20(參照第六圖)。
第一圖並無以下之圖示,在標線片R之上方配置有用於同時觀察標線片R上之一對標線片對準標記、及與其對應之晶圓台WTB上的計測板30上經由一對第二基準標記RM之投影光學系統PL的影像,而使用曝光波長之TTR(經由標線片)方式的一對標線片對準檢測系統14(參照第六圖)。該一對標線片對準檢測系統14之檢測信號可供給至主控制裝置20。
此外,曝光裝置100係在投影光學系統PL附近設有:經由浸液區域36之液體Lq而在晶圓W表面照射複數個計測光束之照明系統;及由經由液體Lq接收各個反射光束之受光系統構成的多點焦點位置檢測系統54
(參照第六圖)(以下,稱為多點AF系統)。該多點AF系統54例如可使用揭示於美國專利申請公開第2007-0064212號說明書之照明系統及受光系統分別包含稜鏡,且均將投影光學系統PL之前端透鏡作為其構成要素而構成的多點焦點位置檢測系統。
第六圖中顯示主要構成曝光裝置100之控制系統,顯示統籌控制構成之各部分的主控制裝置20之輸入輸出關係的方塊圖。主控制裝置20包含工作站(或微電腦)等,而統籌控制曝光裝置100之構成的各部分。
如上述構成之本實施形態的曝光裝置100,在主控制裝置20之管理下,例如與美國專利第8,0544,472號說明書等揭示之曝光裝置同樣地,進行使用晶圓載台WST與計測載台MST之併行處理動作。本實施形態之曝光裝置100如後述,係在載入(搬入)晶圓載台WST上,並藉由晶圓台WTB所保持之晶圓W上,使用局部浸液裝置8形成浸液區域36,經由投影光學系統PL及浸液區域36之液體Lq,以照明光IL進行晶圓之曝光動作。該曝光動作係依據藉由主控制裝置事前進行之對準裝置99的對準系統AL1、AL21~AL24實施晶圓對準(EGA)之結果及對準系統AL1、AL21~AL24最新的基線等,反覆進行:使晶圓載台WST向用於對晶圓W上之各照射區域曝光的開始掃瞄位置(開始加速位置)移動的照射間移動動作;及對各照射區域以掃瞄曝光方式轉印標線片R之圖案的掃瞄曝光動作。此外,在上述併行處理動作時,在晶圓更換中,於計測載台MST上保持有浸液區域,藉由與計測載台更換,而將晶圓載台WST配置於投影單元PU正下方時,計測載台MST上之浸液區域移動至晶圓載台WST上。
不過,本實施形態與上述美國專利第8,054,472號說明書所
揭示之曝光裝置不同,在使用晶圓載台WST與計測載台MST之併行處理動作中,晶圓載台WST之位置資訊及計測載台MST之位置資訊係使用干擾儀系統70之各干擾儀來計測。此外,係使用一對標線片對準檢測系統14(參照第六圖)及晶圓載台WST上之計測板30(參照第二圖(A))等進行標線片對準。再者,關於曝光中晶圓台WTB在Z軸方向的控制,係使用前述之多點AF系統54即時進行。
另外,與上述美國專利第8,054,472號說明書揭示之曝光裝置同樣地,亦可取代多點AF系統54,而在對準裝置99與投影單元PU之間配置由照射系統及受光系統構成的多點AF系統。而後,亦可在晶圓對準時,於晶圓載台WST移動中,使用其多點AF系統預先取得晶圓W整個表面之Z位置,並依據在對準中所取得之晶圓W整個表面的Z位置,進行關於曝光中晶圓載台WST在Z軸方向之位置控制。此時,在晶圓對準時及曝光時,需要設置計測晶圓台WTB上面之Z位置的另外計測裝置。
其次,關於晶圓W之載入步驟,依據第七圖(A)~第九圖(B)作說明。另外,第七圖(A)~第九圖(B)中,為了簡化圖式及防止圖式錯綜複雜,省略除了主框架BD、上下移動銷140等之晶圓載台WST、晶圓平坦度檢測系統147及吸盤單元位置檢測系統148等。
前提是,如第七圖(A)所示,例如吸盤單元153藉由一對Z音圈馬達144移動於行程範圍內之移動上限位置(+Z側的移動界限位置)附近,亦即移動於前述之第一位置,並維持在其位置者。此外,此時,一對晶圓支撐構件125係藉由主控制裝置20將各個支撐板128設定於第二支撐板位置者。
在該狀態下,首先,晶圓W藉由搬送臂149從下方支撐狀態下搬入吸盤單元153之下方。此處,晶圓W藉由搬送臂149向載入位置LP之搬入,亦可在晶圓載台WST上進行對前1個曝光對象之晶圓(以下稱為前晶圓)的曝光處理時進行,亦可在進行對準處理等時進行。
其次,如第七圖(B)所示,主控制裝置20開始對複數個吸盤構件124供給流體(空氣),其後,藉由使搬送臂149稍微上昇(或是使吸盤單元153稍微下降),而將晶圓W保持指定之距離(間隔)以非接觸方式吸引於吸盤單元153(吸盤構件124)。另外,在第七圖(B)中,為了容易說明,晶圓W係藉由圖中劃滿小點而顯示之噴出空氣的流動(更正確而言,係藉由其流動而產生的負壓)吸引於吸盤單元153者。第七圖(C)~第九圖(A)之各圖中亦同。不過,實際上噴出之空氣的狀態並非限定於此等者。
其次,主控制裝置20以位於各個第一支撐板位置之方式,經由上下移動旋轉驅動部127驅動(旋轉)一對晶圓支撐構件125之支撐板128。此時,如第七圖(C)所示,各個支撐板128上面之吸著墊128b藉由一對晶圓支撐構件125之上下移動旋轉驅動部127而移動於與晶圓W之下面(背面)相對的位置。此外,在一對晶圓支撐構件125之支撐板128位於各個第一支撐板位置的狀態下,反射鏡128a分別與晶圓W背面之外周緣的指定位置相對。此外,在晶圓W背面之缺口位置,於吸引了晶圓W之階段,另外之反射鏡34與吸盤單元153相對。
當各個支撐板128上面之吸著墊128b與晶圓W相對時,如第七圖(D)所示,主控制裝置20以使支撐板128上昇之方式控制上下移動旋轉驅動部127。當各個支撐板128上面之吸著墊128b與晶圓W之下面接觸
時,主控制裝置20開始藉由一對吸著墊128b進行真空吸引,而藉由各個吸著墊128b吸著支撐晶圓W之下面。此時,晶圓W藉由吸盤單元153來自上方之吸引,限制Z、θx、θy之3個自由度方向的移動,並且藉由一對支撐板128來自下方之吸著支撐,而限制X、Y、θz之個自由度方向的移動,藉此限制6個自由度方向的移動。
晶圓W在該狀態下,亦即藉由吸盤單元153及一對晶圓支撐構件125進行吸引保持(支撐)之狀態下,以在載入位置LP上待機之方式,決定曝光裝置100之處理程序。曝光裝置100在晶圓W於載入位置LP待機中,係對保持於晶圓台WTB上之前晶圓進行曝光處理(及其之前的對準處理)等。此外,此時亦可處於藉由搬送臂149停止晶圓W之真空吸著的狀態。
而後,晶圓W在載入位置LP上待機中,如第八圖(A)所示,藉由3個計測系統123a~123c(計測系統123c無圖示。參照第六圖)分別進行晶圓W之邊緣檢測。3個計測系統123a~123c具有之攝像元件的攝像信號傳送至信號處理系統116(參照第六圖)。信號處理系統116例如藉由美國專利第6,624,433號說明書等揭示之方法,檢測包含晶圓之缺口的周緣部之3處位置資訊,而求出晶圓W之X軸方向、Y軸方向的位置偏差與旋轉(θz旋轉)誤差。而後,將此等位置偏差與旋轉誤差之資訊供給至主控制裝置20(參照第六圖)。
與上述晶圓W之邊緣檢測的開始顛倒,主控制裝置20將搬送臂149驅動於下方,使搬送臂149與晶圓W分離後,使搬送臂149從載入位置LP退出。
前晶圓之曝光處理完成,藉由無圖示之搬出裝置從晶圓台
WTB上卸載前晶圓時,藉由主控制裝置20經由粗動載台驅動系統51A將晶圓載台WST移動於吸盤單元153之下方(載入位置LP)。而後,如第八圖(B)所示,主控制裝置20經由驅動裝置142將具有3支上下移動銷140之中心支撐構件150驅動於上方。此時仍係藉由3個計測系統123a~123c繼續進行晶圓W之邊緣檢測,主控制裝置20依據晶圓W之位置偏差及旋轉誤差資訊,將晶圓載台WST微小驅動於與晶圓W之偏差量(誤差)相同量程度的相同方向,使晶圓W搭載於晶圓載台WST之指定位置。
而後,3支上下移動銷140之上面抵接於被吸盤單元153吸引的晶圓W下面時,主控制裝置20停止中心支撐構件150之上昇。藉此,晶圓W在位置偏差及旋轉誤差經過修正的狀態下,藉由3支上下移動銷140而吸著保持。
此處,某種程度正確地瞭解在待機位置被吸盤單元153所吸引之晶圓W的Z位置。因此,主控制裝置20依據變位感測器145之計測結果,藉由從基準位置指定量驅動中心支撐構件150,可使3支上下移動銷140抵接於被吸盤單元153所吸引之晶圓W的下面。但是不限於此,亦可在晶圓支撐部150(3支上下移動銷140)之上限移動位置,以3支上下移動銷140抵接於被吸盤單元153吸引之晶圓W下面的方式預先設定。
其後,主控制裝置20使無圖示之真空吸引泵動作,開始對3支上下移動銷140之晶圓W下面進行真空吸著。另外,在該狀態下亦可繼續進行藉由吸盤構件124吸引晶圓W。藉由吸盤構件124之吸引與來自3支上下移動銷140之下方的支撐而產生的摩擦力,限制晶圓W在6個自由度方向之移動。因此,在該狀態下,即使解除藉由晶圓支撐構件125之支撐板128吸
著保持晶圓W,仍不會有任何問題。
因此,將晶圓W支撐(吸著保持)於3支上下移動銷140時,如第八圖(C)所示,主控制裝置20使一對吸著墊128b之真空吸引結束後,使一對晶圓支撐構件125之支撐板128驅動於下方而從晶圓W離開。其後,經由上下移動旋轉驅動部127將各個支撐板128設定於第二支撐板位置。
其次,如第八圖(D)所示,主控制裝置20分別經由一對Z音圈馬達144及驅動裝置142將已吸引及支撐晶圓W之吸盤單元153及3支上下移動銷140(中心支撐構件150)向下方驅動。藉此,維持藉由吸盤單元153(吸盤構件124)對晶圓W之吸引狀態與藉由3支上下移動銷140之支撐狀態,而將吸盤單元153與3支上下移動銷140(中心支撐構件150)開始向下方驅動。此處,吸盤單元153之驅動,係藉由主控制裝置20依據複數個吸盤單元位置檢測系統148之檢測結果,驅動一對Z音圈馬達144來進行。
上述吸盤單元153與3支上下移動銷140(中心支撐構件150)之驅動,進行至晶圓W之下面(背面)抵接於晶圓台WTB之平面狀的晶圓放置面41(參照第九圖(A))。此處,晶圓放置面41實際上係藉由設於晶圓台WTB上之銷吸盤具備的多數個銷之上面端而形成的假設平坦面(區域),不過,第九圖(A)等係以晶圓台WTB之上面為其晶圓放置面41者。
在上述吸盤單元153與3支上下移動銷140(中心支撐構件150)開始向下方驅動前及驅動中,主控制裝置20經由晶圓平坦度檢測系統147(複數個Z位置檢測系統146(參照第四圖))計測晶圓W上面之平坦度。而後,主控制裝置20以晶圓W之平坦度在希望範圍內之方式,依據晶圓平坦度檢測系統147之計測結果,控制吸盤單元153及中心支撐構件150中反應
性佳之一方構件(此處為中心支撐構件150者)的下降速度對另一方構件(此處為吸盤單元153者)之下降速度。
亦即,例如藉由晶圓平坦度檢測系統147檢測出晶圓W變形成向下凸的形狀(內周部比外周部凹陷之形狀)時,主控制裝置20經由驅動裝置142使中心支撐構件150之下降速度比吸盤單元153之驅動速度慢。使中心支撐構件150之下降速度比吸盤單元153之驅動速度慢時,晶圓W實質上係從下方藉由3支上下移動銷140按住下面之中央部。而後,晶圓W之平坦度達到指定值時,主控制裝置20以相同速度(同步)將中心支撐構件150及吸盤單元153進一步向下方驅動。此處,所謂晶圓W之平坦度「達到指定值」,其一例係指晶圓W並非完全之平面,係變形成內周部比外周部凹入,而其凹陷程度為預定程度以下之形狀。
此外,例如藉由晶圓平坦度檢測系統147檢測出晶圓W變形成向上凸之形狀(內周部比外周部向上突出之形狀)時,主控制裝置20經由驅動裝置142使中心支撐構件150之下降速度比吸盤單元153之驅動速度快。使中心支撐構件150之下降速度比吸盤單元153之驅動速度快時,晶圓W因為吸著保持於3支上下移動銷140而實質上下面之中心部係向下方拉伸。而後,晶圓W之平坦度達到上述指定值時,主控制裝置20以相同速度(同步)將中心支撐構件150及吸盤單元153進一步向下方驅動。
另外,本實施形態中係在晶圓W之複數個點檢測該晶圓W在Z方向的位置,並從關於此等位置之資訊求出關於晶圓W之形狀(平坦度)的資訊,不過亦可使用其以外之方法。例如,亦可藉由相機等拍攝晶圓W之圖像,從獲得之圖像資訊求出關於晶圓W之形狀(平坦度)的資訊。
本實施形態係從以吸盤單元153從上方向吸引晶圓W,且從下方以上下移動銷140支撐之狀態,直至使晶圓W吸著保持於無圖示的晶圓保持器上,藉由主控制裝置20使用晶圓平坦度檢測系統147隨時計測晶圓W之變形狀態(平坦度)。因而,例如即使因為在吸盤單元153與3支上下移動銷140間之晶圓W向下具有凸的形狀,為了調整其平坦度,而對吸盤單元153之下降速度減慢上下移動銷140之下降速度,結果晶圓W成為向上凸之形狀等,進行了過度平坦度修正時,仍可藉由對吸盤單元153之下降速度加快上下移動銷140之下降速度,而將晶圓W之平坦度再度調節至指定值。不過,亦可僅在從將晶圓W從上方向以吸盤單元153吸引,且從下方向以上下移動銷140支撐之狀態,直至使晶圓W吸著保持於無圖示之晶圓保持器上的一部分時間性區間(例如在接觸晶圓放置面41之前),計測晶圓W之變形狀態(平坦度)。
而後,如第九圖(A)所示,當晶圓W之下面抵接於晶圓台WTB上面(晶圓放置面41)時,主控制裝置20經由調整裝置115停止從全部吸盤構件124流出高壓氣流,解除全部吸盤構件124對晶圓W之吸引後,開始藉由晶圓台WTB上無圖示之晶圓保持器吸著(吸引)晶圓W。
其次,如第九圖(B)所示,主控制裝置20經由一對Z音圈馬達144使吸盤單元153上昇至指定之待機位置(第一位置或其附近的位置)。藉此,晶圓W向晶圓台WTB上之載入(搬入)結束。
此處,將吸盤單元153向上方驅動而停止時(或上昇中),主控制裝置20使用前述之3個計測系統123a~123c進行晶圓W之邊緣位置檢測。此時,晶圓W之邊緣檢測,係藉由在晶圓台WTB上之3個反射鏡86上照
射來自計測系統123a、123b、123c的計測光束,計測系統123a、123b、123c之攝像元件接收來自其反射鏡86之反射光束來進行。3個計測系統123a~123c具有之攝像元件的攝像信號傳送至信號處理系統116(參照第六圖),晶圓W之位置偏差與旋轉誤差的資訊供給至主控制裝置20。主控制裝置20將其位置偏差與旋轉誤差之資訊作為偏置量而預先記憶於記憶體,在以後之晶圓對準時或曝光時等,考慮上述偏置量來控制晶圓台WTB之位置。另外,在前述待機中進行晶圓W之邊緣檢測,其結果獲得之位置偏差與旋轉誤差已修正的狀態下,由於晶圓W被3支上下移動銷140支撐後已搭載於晶圓台WTB上,因此,亦可不進行晶圓W向晶圓台WTB上載入後之晶圓W的邊緣檢測。
如以上之說明,採用本實施形態之搬送系統120及具備其之曝光裝置100時,主控制裝置20在將晶圓W載入晶圓台WTB上時,可使從上方吸引晶圓W之吸盤單元153與從下方支撐晶圓W之上下移動銷140(中心支撐構件150)獨立地上下移動。亦即,為了吸著保持於晶圓載台WST而使產生撓曲或應變等之變形的晶圓W下降時,藉由控制中心支撐構件150(3支上下移動銷140)之下降速度,可在將晶圓W之平坦度維持在希望範圍內之值的狀態下載入晶圓載台WST上。
此外,本實施形態係以3支構成上下移動銷140(中心支撐構件150),此等3支係一體上下移動而構成,不過不限定於此。例如,可以3支上下移動銷相互獨立地上下移動而構成中心支撐構件150,並依據晶圓之平坦度的計測結果,藉由使此等3支上下移動銷個別地上下移動,而使晶圓W之平坦度達到希望的範圍內。另外,上下移動銷數量不限於3支,亦可為
其以下或其以上。
此外,構成本實施形態之搬送系統120的一部分之搬入單元121,由於係藉由一對重量消除裝置131支撐吸盤單元153之本身重量,因此可減少將吸盤單元153在上下方向驅動時之力,並可縮小一對Z音圈馬達144之尺寸。
此外,本實施形態之搬送系統120係在將晶圓W載入晶圓載台WST上的中途,以主控制裝置20經由計測系統123a~123c計測晶圓W之位置偏差及旋轉偏差,並依據其計測結果修正晶圓W之位置偏差及旋轉偏差的方式來驅動晶圓載台WST。因此,可位置重現性良好地將晶圓W載入晶圓台WTB上。
此外,根據本實施形態之曝光裝置100,由於係對以在晶圓台WTB上平坦度高之狀態,且位置重現性良好地載入的晶圓W,以步進及掃瞄方式進行曝光,因此對於晶圓W上之複數個照射區域的各個,可重疊精度良好地且不致散焦地實施曝光,可對複數個照射區域良好地轉印標線片R之圖案。
另外,上述實施形態係鑑於3支上下移動銷140(中心支撐構件150)驅動時之反應性比吸盤單元153佳,而以在將晶圓W載入晶圓載台WST上時,調節3支上下移動銷140(中心支撐構件150)之下降速度,使晶圓W之平坦度達到希望範圍內之值的方式驅動驅動裝置142。但是,相反地,在吸盤單元153驅動時之反應性比3支上下移動銷140(中心支撐構件150)佳情況下,應調節吸盤單元153之下降速度。在3支上下移動銷140(中心支撐構件150)與吸盤單元153之驅動時的反應性相同程度情況下,亦可
調節中心支撐構件150及吸盤單元153之任何一方或兩者之下降速度。此外,由於只須將晶圓之平坦度維持在指定程度即可,因此不論反應性之優劣,亦可調節中心支撐構件150及吸盤單元153之任何一方或兩者之下降速度。
此外,上述實施形態係說明藉由複數個Z位置檢測系統146構成晶圓平坦度檢測系統147之情況,不過不限於此,亦可藉由對晶圓整個上面照射光,可檢測其面形狀之檢測裝置而構成晶圓平坦度檢測系統。此外,與上述實施形態同樣地,藉由複數個Z位置檢測系統構成晶圓平坦度檢測系統時,其Z位置檢測系統也不需要使用三角測量方式之位置檢測系統。亦即,由於晶圓平坦度檢測系統只須可檢測晶圓W之平坦度(複數處之Z位置)即可,因此如第十圖所示,亦可取代前述之Z位置檢測系統146,而在吸盤單元153之下面配置複數個靜電容感測器84。由於靜電容感測器84可使用比Z位置檢測系統146小型者,因此可比配置了複數個Z位置檢測系統146之計測點的例如在外周部有3處,在中央部有1處之合計4處配置於更多處。
此外,由於吸盤單元位置檢測系統只須可計測吸盤單元153之Z位置即可,因此不限於三角測量方式之位置檢測系統,例如第十圖所示,亦可使用由編碼器頭97與標尺98構成之編碼器系統而構成吸盤單元位置檢測系統。或是,例如在一對Z音圈馬達144之至少一方設置計測動子對其定子從基準點起在Z軸方向的變位量之編碼器,藉由該編碼器構成吸盤單元位置檢測系統。此外,亦可使用靜電容感測器構成吸盤單元位置檢測系統148。
另外,上述實施形態中,亦可在將晶圓W載入晶圓台WTB
之前,從吸盤構件124朝向晶圓W,以比將晶圓W吸引至此時的噴出速度快的噴出速度來噴出氣體。藉此,如第十一圖所示,晶圓W與吸盤構件124間之壓力上昇,晶圓W之外周部振動(引起所謂氣錘現象)。在發生該振動狀態下進一步使晶圓W下降時,晶圓W係在下面之外周部與無圖示之晶圓保持器上面的接觸面積小之狀態下放置於晶圓台WTB上。亦即,由於減低晶圓W下面與無圖示之晶圓保持器間的摩擦力,因此晶圓W吸著保持於無圖示之晶圓保持器時,係在抑制了吸著應變之發生的狀態下放置於晶圓台WTB。
另外,上述實施形態係藉由在吸盤單元153從上方吸引晶圓W,而3支上下移動銷140在背面真空吸著晶圓W之狀態下,向下方驅動吸盤單元153與3支上下移動銷140,而使晶圓W放置於晶圓台WTB的晶圓放置面41上,不過並非限定於此者。例如亦可取代3支上下移動銷140,而使用搬送臂149之構成。此時,搬送臂149係設為除了水平方向之外,在上下方向亦可在指定範圍內驅動之構成。而後,只須在以搬送臂149真空吸著晶圓W背面之狀態下,以吸盤單元153吸引晶圓W表面,使用晶圓平坦度檢測系統147之檢測結果,藉由主控制裝置20將吸盤單元153與搬送臂149之下降速度分別設定成指定值即可。
另外,為了避免將晶圓W放置於晶圓放置面41上時搬送臂149造成妨礙,亦可預先在晶圓放置面41上形成搬送臂149可進入之溝,預先使晶圓W與晶圓放置面41精度良好地接觸。而後,只須在該溝內部使搬送臂149在水平方向移動,而從晶圓放置面41退出即可。
此外,其他構成亦可在從搬送臂149將晶圓W交接至吸盤單元153後,不使用3支上下移動銷140,而在晶圓台WTB之晶圓放置面41上放
置晶圓W。此時,例如只須使用晶圓平坦度檢測系統147之檢測結果,藉由主控制裝置20控制吸盤單元153之下降速度或從吸盤構件124噴出之流體的流速(流量)或流體之流動方向,將吸盤單元153之吸引力分別設定成指定值即可。此時,使用晶圓支撐構件125之吸著墊125b吸著支撐晶圓W的背面時,與前述搬送臂149之情況同樣地,只須預先在晶圓放置面41上形成晶圓支撐構件125可進入之缺口,預先使晶圓W與晶圓放置面41可精度良好地接觸即可。此外,不需要約束晶圓W在橫方向(與放置面平行之方向)之移動時,亦可構成不設晶圓支撐構件125,僅以吸盤構件124藉由吸引來保持晶圓W,而在晶圓台WTB之晶圓放置面41上放置晶圓W。此時,亦例如只須使用晶圓平坦度檢測系統147之檢測結果,藉由主控制裝置20控制吸盤單元153之下降速度或從吸盤構件124噴出之流體的流速(流量)或流體之流動方向,將吸盤單元153之吸引力分別設定成指定值即可。
另外,上述實施形態中,說明之一例係在投影光學系統與晶圓之間形成包含照明光之光程的浸液空間,經由投影光學系統及浸液空間之液體,以照明光進行晶圓曝光之浸液曝光裝置,不過不限於此,不經由液體(水)而進行晶圓W之曝光的乾式曝光裝置亦可適用上述實施形態。
此外,上述實施形態及其變形例(以下稱為上述實施形態等)說明之曝光裝置,係步進及掃瞄方式等之掃瞄型曝光裝置的情況,不過不限於此,亦可在步進機等靜止型曝光裝置中適用上述實施形態等。此外,上述實施形態等亦可適用於合成照射區域與照射區域之步進及縫合方式的縮小投影曝光裝置、鄰近方式之曝光裝置、或鏡面投影對準曝光器等。再者,例如美國專利第6,590,634號說明書、美國專利第5,969,441號說明
書、美國專利第6,208,407號說明書等所揭示,亦可在具備複數個晶圓載台之多載台型的曝光裝置中適用上述實施形態等。
此外,上述實施形態等之曝光裝置中的投影光學系統除了縮小系統之外,亦可為等倍或是放大系統,投影光學系統PL除了折射系統之外,亦可為反射系統或是反射折射系統,其投影影像亦可為倒立影像或直立影像。此外,前述照明區域及曝光區域其形狀係矩形,不過不限於此,例如亦可為圓弧、梯形或平行四邊形等。
此外,上述實施形態等之曝光裝置的光源,不限於氟化氬準分子雷射光,亦可使用氟化氪(KrF)準分子雷射光(輸出波長248nm)、氟(F2)雷射光(輸出波長157nm)、氬(Ar2)雷射光(輸出波長126nm)、氪(Kr2)雷射光(輸出波長146nm)等脈衝雷射光源、發出g線(波長436nm)、i線(波長365nm)等之亮線的超高壓水銀燈等。此外,亦可使用YAG雷射之高次諧波產生裝置等。此外,例如美國專利第7,023,610號說明書所揭示,將作為真空紫外光,而從DFB半導體雷射或纖維雷射等振盪之紅外區域、或可見光區域之單一波長雷射光,例如以摻雜了鉺(或鉺與鐿兩者)之纖維放大器放大,使用非線形光學結晶而波長變換成紫外光之高次諧波。
此外,上述實施形態等之曝光裝置的照明光IL不限於波長100nm以上之光,當然亦可使用波長未達100nm之光。例如,可在使用軟X射線區域(例如5~15nm之波長帶)之EUV(極遠紫外)光的EUV曝光裝置中適用上述實施形態等。此外,亦可在使用電子線或離子束等荷電粒子線之曝光裝置中適用上述實施形態等。
再者,例如美國專利第6,611,316號說明書所揭示,亦可在
將2個標線片圖案經由投影光學系統在晶圓上合成,藉由1次掃瞄曝光,而將晶圓上之1個照射區域大致同時雙重曝光的曝光裝置中適用上述實施形態等。
此外,上述實施形態等須形成圖案之物體(照射能量光束之曝光對象的物體)並非限於晶圓者,亦可為玻璃板、陶瓷基板、薄膜構件、或是光罩素板等其他物體。
曝光裝置之用途不限定於半導體製造用之曝光裝置,例如亦可廣泛適用於在方型玻璃板上轉印液晶顯示元件圖案之液晶用的曝光裝置;或適用於製造有機EL、薄膜磁頭、攝像元件(CCD等)、微型機器及DNA晶片等的曝光裝置。此外,除了半導體元件等微型元件之外,用於製造光曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線曝光裝置及電子線曝光裝置等使用的標線片或光罩,而在玻璃基板或矽晶圓等上轉印電路圖案之曝光裝置中亦可適用上述實施形態等。
半導體元件等電子元件係經過:進行元件之功能與性能設計的步驟;依據該設計步驟製作標線片的步驟;從矽材料製作晶圓之步驟;藉由上述實施形態等之曝光裝置(圖案形成裝置)及其曝光方法將光罩(標線片)之圖案轉印至晶圓的微影術步驟;將曝光後之晶圓顯像的顯像步驟;藉由蝕刻除去抗蝕層殘留之部分以外部分的露出構件之蝕刻步驟;除去蝕刻後不需要之抗蝕層的抗蝕層除去步驟;元件組裝步驟(包含切割工序、接合工序、封裝工序);檢查步驟等而製造。此時,由於係以微影術步驟,使用上述實施形態等之曝光裝置執行前述的曝光方法,而在晶圓上形成元件圖案,因此可生產性良好地製造高積體度之元件。
另外,援用關於以上說明所引用之曝光裝置等的全部公報、國際公開、美國專利申請公開說明書及美國專利說明書的揭示,而作為本說明書之內容的一部分。
Claims (47)
- 一種搬送系統,係將板狀之物體搬送至設有物體放置部的物體放置構件者,其具備在將前述板狀之物體放置於前述物體放置部之前,將前述板狀之物體的形狀改變成指定之形狀的調整裝置,並將已成為前述指定之形狀的前述板狀之物體放置於前述物體放置部。
- 如申請專利範圍第1項所述之搬送系統,其中前述指定之形狀係包含向下凸之形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之搬送系統,其中前述物體放置部係位於已成為前述指定之形狀的前述板狀之物體的下方。
- 如申請專利範圍第1項所述之搬送系統,其中前述調整裝置係將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀,來讓前述板狀之物體所具有的面中至少一面成為指定的平坦度。
- 如申請專利範圍第4項所述之搬送系統,其中成為前述指定的平坦度係包含:與前述板狀之物體的外周部相比,於前述板狀之物體向下凸的部分之向下凸的程度成為指定之值。
- 如申請專利範圍第1項所述之搬送系統,其中前述物體放置構件更具備支撐構件,其在從下方支撐前述板狀之物體的狀態下,可相對於前述物體放置部於上下方向移動,前述物體係在被支撐於前述支撐構件,並藉由前述調整裝置而已成為前述指定之形狀的狀態下,抵接於前述物體放置部。
- 如申請專利範圍第6項所述之搬送系統,其中在以前述支撐構件支撐前述板狀之物體起至前述板狀之物體抵接於前述物體放置部為止之期間中的至少一部分中,前述調整裝置將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第6項所述之搬送系統,其中前述物體放置構件更具備支撐構件,其在從下方支撐前述板狀之物體的狀態下,可相對於前述物體放置部於上下方向移動,在以前述支撐構件支撐前述板狀之物體前,前述調整裝置將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第6項所述之搬送系統,其中在以前述支撐構件支撐前述板狀之物體之後,將前述支撐構件往下方移動而使前述板狀之物體抵接於前述物體放置部。
- 如申請專利範圍第6項所述之搬送系統,其中在支撐前述板狀之物體的前述支撐構件往下方移動之期間中的至少一部分中,前述調整裝置將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之搬送系統,其具備吸引裝置,前述吸引裝置包含:吸引構件,其在與前述板狀之物體之間形成氣流,而產生對前述板狀之物體之吸引力;及驅動裝置,其係使前述吸引構件與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化。
- 如申請專利範圍第11項所述之搬送系統,其中在吸引前述板狀之物體的前述吸引構件與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化之期間中的至少一部分中,將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之搬送系統,其中前述調整裝置根據前述板狀之物體的形狀之相關資訊,將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之搬送系統,其包含計測裝置,其係求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第14項所述之搬送系統,其中在前述板狀之物體被搬送往前述物體放置部之期間中的至少一部分中,前述計測裝置求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第14項所述之搬送系統,其中在將前述板狀之物體的形狀改變成指定之形狀之前,前述計測裝置求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第14項所述之搬送系統,其中前述物體放置構件更具備支撐構件,其在從下方支撐前述板狀之物體的狀態下,可相對於前述物體放置部於上下方向移動,在前述板狀之物體被前述支撐構件支撐之期間中的至少一部分中,前述計測裝置求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第17項所述之搬送系統,其中在支撐前述板狀之物體的前述支撐構件移動至下方之期間中的至少一部分中,前述計測裝置求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第14項所述之搬送系統,其具備吸引裝置,前述吸引裝置包含吸引構件,前述吸引構件在與前述板狀之物體之間形成氣流,而產生對前述板狀之物體之吸引力;在前述吸引構件吸引前述板狀之物體之期間中的至少一部分中,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第19項所述之搬送系統,其中前述吸引裝置具備驅動裝置,前述驅動裝置係使前述吸引構件與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化,在使吸引前述板狀之物體的前述吸引構件與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化之期間中的至少一部分中,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第14項所述之搬送系統,其中前述計測裝置具有複數個感測器,其係分別對前述板狀之物體之一面的複數處求出與前述一面交叉之方向的位置之相關資訊。
- 如申請專利範圍第14項所述之搬送系統,其具備吸引裝置,前述吸引裝置包含:吸引構件,其在與前述板狀之物體之間形成氣流,而產生對前述板狀之物體之吸引力;及驅動裝置,其係使前述吸引構件與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化,前述計測裝置係設於前述吸引裝置。
- 一種曝光裝置,係在物體上形成圖案者,其具備:如申請專利範圍第1項至第22項中任一項所述之搬送系統;及圖案生成裝置,其將藉由前述搬送系統而被搬送至前述物體放置構件上的前述板狀之物體以能量光束曝光,而形成前述圖案。
- 一種元件製造方法,其包含:使用如申請專利範圍第23項所述之曝光裝置將板狀之物體曝光;及將曝光後之前述板狀之物體顯像。
- 一種搬送方法,係將板狀之物體搬送至設有物體放置部的物體放置構件者,其包含:在將前述板狀之物體放置於前述物體放置部之前,將前述板狀之物體的形狀改變成指定之形狀;及將已成為前述指定之形狀的前述板狀之物體放置於前述物體放置部。
- 如申請專利範圍第25項所述之搬送方法,其中前述指定之形狀係包含向下凸之形狀。
- 如申請專利範圍第25項所述之搬送方法,其中前述物體放置部係位於已成為前述指定之形狀的前述板狀之物體的下方。
- 如申請專利範圍第25項所述之搬送方法,其中將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀係包含將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀,來讓前述板狀之物體所具有的面中至少一面成為指定的平坦度。
- 如申請專利範圍第24項所述之搬送方法,其中成為前述指定的平坦度係包含:與前述板狀之物體的外周部相比,於前述板狀之物體下方凸的部分之向下凸的程度成為指定之值。
- 如申請專利範圍第25項所述之搬送方法,其中前述物體放置構件更具備支撐構件,其在從下方支撐前述板狀之物體的狀態下,可相對於前述物體放置部於上下方向移動,並包含在被支撐於前述支撐構件,並藉由前述調整裝置而成為前述指定之形狀的狀態下,將前述物體抵接於前述物體放置部。
- 如申請專利範圍第30項所述之搬送方法,其包含:在以前述支撐構件支撐前述板狀之物體起至前述板狀之物體抵接於前述物體放置部為止之期間中的至少一部分中,將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第30項所述之搬送方法,其包含:在以前述支撐構件支撐前述板狀之物體前,將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第30項所述之搬送方法,其包含:在以前述支撐構件支撐前述板狀之物體之後,將前述支撐構件往下方移動而使前述板狀之物體抵接於前述物體放置部。
- 如申請專利範圍第30項所述之搬送方法,其包含:在支撐前述板狀之物體的前述支撐構件移動至下方之期間中的至少一部分中,將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第25項所述之搬送方法,其包含:在與前述板狀之物體之間形成氣流,而產生對前述板狀之物體之吸引力;及使由前述吸引力所吸引的前述板狀之物體與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化。
- 如申請專利範圍第35項所述之搬送方法,其包含:在由前述吸引力所吸引的前述板狀之物體與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化之期間中的至少一部分中,將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第25項所述之搬送方法,其中根據前述板狀之物體的形狀之相關資訊,將前述板狀之物體的形狀改變成前述指定之形狀。
- 如申請專利範圍第25項所述之搬送方法,其包含求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第38項所述之搬送方法,其包含:在前述板狀之物體被搬送往前述物體放置部之期間中的至少一部分中,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第38項所述之搬送方法,其包含:在將前述板狀之物體的形狀改變成指定之形狀之前,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第38項所述之搬送方法,其中前述物體放置構件更具備支撐構件,其在從下方支撐前述板狀之物體的狀態下,可相對於前述物體放置部於上下方向移動,並包含在前述板狀之物體被前述支撐構件支撐之期間中的至少一部分中,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第41項所述之搬送方法,其包含:在支撐前述板狀之物體的前述支撐構件移動至下方之期間中的至少一部分中,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第38項所述之搬送方法,其包含:在與前述板狀之物體之間形成氣流,而產生對前述板狀之物體之吸引力;及在由前述吸引力吸引前述板狀之物體之期間中的至少一部分中,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 如申請專利範圍第43項所述之搬送方法,其包含:使由前述吸引力所吸引的前述板狀之物體與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化;及在使由前述吸引力所吸引的前述板狀之物體與前述物體放置部的相對位置於上下方向變化之期間中的至少一部分中,求出前述板狀之物體的形狀之相關資訊。
- 一種曝光方法,係在板狀之物體上形成圖案者,其將由如申請專利範圍第25項至第44項中任一項所述之搬送方法而被搬送至前述物體放置構件上的前述板狀之物體以能量光束曝光,而形成前述圖案。
- 一種元件製造方法,其包含:使用如申請專利範圍第45項所述之曝光方法將板狀之物體曝光;及將曝光後之前述板狀之物體顯像。
- 一種搬送系統,係將板狀之物體搬送至設有物體放置部的物體放置構件者,其具備:吸引構件,其係具有與前述物體相對之相對部,在該相對部與前述物體之間形成氣流,而產生對前述物體之吸引力;及驅動裝置,其係使前述吸引構件相對於前述物體放置部於接近或分離的上下方向相對移動;在前述板狀之物體即將放置於前述物體放置部之前,將自前述吸引構件朝向前述板狀之物體噴出之氣體的噴出速度加速,而使前述板狀之物體的外周部振動,並在發生前述振動的狀態下將前述板狀之物體放置於前述放置部。
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