(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置において、連続する多重露光ジョブのストリーミングに適した交換可能オブジェクト取扱装置を提供すること。【解決手段】本発明によれば、放射線ビームを条件付ける照明システムと、放射線ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射線ビームを形成することができるパターン付与デバイスを支持するパターン付与デバイス・サポートと、基板を保持する基板サポートと、パターン付き放射線ビームを基板のターゲット部分に投射する投影システムと、交換可能オブジェクト装荷ステーションおよびサポートとの間で交換可能オブジェクトを交換するための交換可能オブジェクト取扱装置とを有するリソグラフィ装置が提供される。交換可能オブジェクト取扱装置は３つ以上のエンド・エフェクタを備え、各エフェクタは上記サポートのうちの１つと交換可能オブジェクトを交換することができる。【選択図】図２
2006179912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線ビームを条件付けるように構成された照明システムと、
パターン付与デバイスを支持するように構築されたパターン付与デバイス・サポートであって、該パターン付与デバイスは前記放射線ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射線ビームを形成することができるパターン付与デバイス・サポートと、
基板を保持するように構築された基板サポートと、
前記パターン付き放射線ビームを前記基板のターゲット部分に投射するように構成された投影システムと、
交換可能オブジェクト装荷ステーションと、前記サポートのうちの１つとの間で交換可能オブジェクトを交換するように構成された交換可能オブジェクト取扱装置であって、３つ以上のエンド・エフェクタを有し、該エンド・エフェクタのそれぞれが、前記サポートのうちの前記１つとの間で交換可能オブジェクトを交換することができる交換可能オブジェクト取扱装置と
を有するリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記交換可能オブジェクト取扱装置が偶数のエンド・エフェクタを含み、該エンド・エフェクタのそれぞれが、前記サポートのうちの前記１つとの間で交換可能オブジェクトを１つ交換することができる請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記交換可能オブジェクト取扱装置が４つのエンド・エフェクタを含み、該エンド・エフェクタのそれぞれが、前記サポートのうちの前記１つとの間で交換可能オブジェクトを１つ交換することができる請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記３つ以上のエンド・エフェクタが、前記交換取扱装置の回転軸線の周りに実質的に同じ間隔を隔てて配置されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記交換可能オブジェクト取扱装置がタレットおよびロボットを有し、前記タレットは、前記ロボットおよび前記サポートのうちの前記１つとの間で交換可能オブジェクトを交換するように構成されているとともに、前記３つ以上のエンド・エフェクタを有しており、前記ロボットは、前記タレットおよび前記交換可能オブジェクト装荷ステーションとの間で交換可能オブジェクトを交換するように設計されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記交換可能オブジェクト取扱装置が、前記サポートのうちの前記１つと前記交換可能オブジェクト装荷ステーションとの間で交換可能オブジェクトを交換する単一のロボットを有しており、該ロボットは前記３つ以上のエンド・エフェクタを有している請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記３つ以上のエンド・エフェクタのそれぞれが個別に移動可能であり、それによって前記３つ以上のエンド・エフェクタのうちの１つを、該３つ以上のエンド・エフェクタの他のエンド・エフェクタが配置される領域と垂直方向に間隔を隔てた領域に配置することができる請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記領域が平面である請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記３つ以上のエンド・エフェクタのそれぞれが、前記サポートの支持領域に対して実質的に垂直方向に個別に移動可能であり、前記支持領域は、交換可能オブジェクトを支持するように構築された前記サポートの支持構造によって画成されている請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記支持領域が平面である、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記リソグラフィ装置が１つ以上の他の交換可能オブジェクト・ステーションを有し、該他の交換可能オブジェクト・ステーションを使用して前記交換可能オブジェクト取扱装置が交換可能オブジェクトを交換することができる請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記１つ以上の他の交換可能オブジェクト・ステーションが、浄化ステーション、バッファ・ステーション、または検査ステーションを含む請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記交換可能オブジェクトが前記パターン付与デバイスであり、前記サポートのうちの前記１つが前記パターン付与デバイス・サポートである請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記交換可能オブジェクトが前記基板であり、前記サポートのうちの前記１つが前記基板サポートである請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記サポートのうちの前記１つが前記パターン付与デバイス・サポートであり、該パターン付与デバイス・サポートは、支持している前記パターン付与デバイスを前記交換可能オブジェクト装荷ステーション上のパターン付与デバイスと交換する請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記サポートのうちの別の１つとの間で交換可能オブジェクトを交換するように構成された追加交換可能オブジェクト取扱装置をさらに有し、前記交換可能オブジェクト取扱装置および前記追加交換可能オブジェクト取扱装置の両方が、３つ以上のエンド・エフェクタを有し、該エンド・エフェクタのそれぞれが、対応するサポートとの間で交換可能オブジェクトを交換することができる請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
パターン付き放射線ビームを形成するために、パターン付与デバイス・サポートによって支持されたパターン付与デバイスを使用して前記放射線ビームをパターン付与するステップと、
基板サポートの上に配置された基板に前記パターン付き放射線ビームを投射するステップと、
３つ以上のエンド・エフェクタを有する交換可能オブジェクト取扱装置であって、前記エンド・エフェクタのそれぞれが前記サポートのうちの１つとの間で交換可能オブジェクトを交換することができる交換可能オブジェクト取扱装置を使用して、前記サポートのうちの前記１つと装荷ステーションの間で交換可能オブジェクトを交換するステップと
を含むデバイス製造方法。
【請求項１８】
前記サポートのうちの前記１つが前記パターン付与デバイス・サポートであり、該パターン付与デバイス・サポートは、支持している前記パターン付与デバイスを前記交換可能オブジェクト装荷ステーション上のパターン付与デバイスと交換する請求項１７に記載のデバイス製造方法。
【請求項１９】
前記交換可能オブジェクトが前記基板であり、前記サポートのうちの前記１つが前記基板サポートである請求項１７に記載のデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置、およびデバイスを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板（一般的には基板のターゲット部分）に所望のパターンを適用するマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクあるいはレチクルとも呼ばれるパターン付与デバイスが、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンを生成するために使用され、生成されたパターンが基板（例えばシリコン・ウェハ）上の（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）ターゲット部分に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供された放射線感光材料（レジスト）の層への結像を介して実施される。通常、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接ターゲット部分のネットワークを含む。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回でターゲット部分に露光することによってターゲット部分の各々を照射する、いわゆるステッパと、パターンを放射線ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、同時に、基板をこの方向に平行に、あるいは逆平行に同期走査することによってターゲット部分の各々を照射す、いわゆるスキャナとがある。パターンを基板にインプリントすることによってパターン付与デバイスから基板へパターンを転送することも可能である。
【０００３】
従来のリソグラフィ装置の場合、基板にパターンを転送している間にパターン付与デバイスが配置されるパターン付与デバイス・サポートと、１つまたは複数のパターン付与デバイスを置くことができる静止装荷ステーションとの間でパターン付与デバイスを交換するためのパターン付与デバイス取扱装置を提供することができる。装荷ステーションとパターン付与デバイス・ステーションの間でパターン付与デバイスが交換され、基板サポート上に置かれた基板にパターン付与デバイスの異なるパターンが引き続いて転送される。
【０００４】
リソグラフィ装置の生産能力で重要な因子は、パターン付与デバイス・サポートに装荷されているパターン付与デバイスを除去し、別のパターン付与デバイスをパターン付与デバイス・サポートに置くために必要な交換時間である。この交換に必要な時間中は、パターンを基板に転送することはできない。リソグラフィ装置の生産能力を高くするためには、この交換時間を短くすることが重要である。
【０００５】
交換時間を短時間に維持するために、従来のリソグラフィ装置のパターン付与デバイス取扱装置は、タレットおよびロボットを備えている。タレットは２つのパターン付与デバイスを２つの異なる保持位置に同時に保持することができ、また垂直軸線の周りにタレットを回転させることができるので、２つの保持位置のうちの一方が、タレットがパターン付与デバイスをパターン付与デバイス・サポートと交換することができる位置へと回転されることができる。もう一方の位置では、一般にタレットが１８０度回転した時に、２つの保持位置のうちの他方のパターン付与デバイスが、パターン付与デバイス・サポートと交換されることができる。
【０００６】
また、パターン付与デバイス取扱装置は、装荷ステーションとタレットの間でパターン付与デバイスを交換するためのロボットを備えており、タレットに保持されているパターン付与デバイスを別のパターン付与デバイスと交換することができる。
【０００７】
いわゆる多重露光ジョブでは、基板のバッチが複数のパターン付与デバイスのパターンに露光される。例えば二重露光ジョブの場合、第１のパターン付与デバイスの第１のパターンが基板のバッチに転送され、引き続いて第２のパターン付与デバイスのパターンが個々の基板に転送される。
【０００８】
しかしながら、従来の交換可能オブジェクト取扱装置の場合、二重露光ジョブ毎に対して複数のパターン付与デバイスが必要であるため、二重露光ジョブの途切れることのない連続したストリーミング、詳細には連続する二重露光ジョブは不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
１つまたは複数の多重露光ジョブを実行する際に、交換可能オブジェクトの途切れることのない連続したストリーミングを提供する、リソグラフィ装置のための交換可能オブジェクト取扱装置が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例によれば、放射線ビームを条件付ける（コンディショニングする、あるいは調整する）ように構成された照明システムと、パターン付与デバイスを支持するように構築されたパターン付与デバイス・サポートであって、このパターン付与デバイスは放射線ビームの断面にパターンを付与して「パターンが付与された放射線ビーム（パターン付き放射線ビーム）」を形成するパターン付与デバイス・サポートと、基板を保持するように構築された基板サポートと、パターン付き放射線ビームを基板のターゲット部分に投射するように構成された投影システムとを有するリソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、交換可能オブジェクト装荷ステーションと上記サポートのうちの１つとの間で交換可能オブジェクトを交換するための交換可能オブジェクト取扱装置を有し、この交換可能オブジェクト取扱装置は３つ以上のエンド・エフェクタを有し、各エンド・エフェクタは、上記サポートのうちの１つとの間で交換可能オブジェクトを交換することができる。
【００１１】
本発明の他の実施例によれば、動作フェーズにおいて、照明システムを使用して投影放射線ビームを提供するステップと、投影ビームの断面にパターンを付与するために、パターン付与デバイス・サポートの上に配置されたパターン付与デバイスを使用するステップと、基板テーブルの上に配置された基板にパターン付き放射線ビームを投射するステップとを含むデバイス製造方法であって、交換フェーズにおいて、それぞれがサポートとの間で交換可能オブジェクトを交換することができる３つ以上のエンド・エフェクタを備えた交換可能オブジェクト取扱装置を使用して、サポートと装荷ステーションの間で交換可能オブジェクトを交換するステップを含むデバイス製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の一実施例では、パターン付き放射線ビームを形成するために、パターン付与デバイス・サポートによって支持されたパターン付与デバイスを使用して放射線ビームにパターンを付与するステップと、基板サポートの上に配置された基板にパターン付き放射線ビームを投射するステップと、それぞれが上記サポートのうちの１つとの間で交換可能オブジェクトを交換することができる３つ以上のエンド・エフェクタを備えた交換可能オブジェクト取扱装置を使用して、前記サポートのうちの１つと装荷ステーションの間で交換可能オブジェクトを交換するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。
【００１３】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表す。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。このリソグラフィ装置は、放射線ビームＢ（例えばＵＶ放射線あるいは適切な他の任意のタイプの放射線）を条件付けるように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ、およびパターン付与デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築された支持構造であって、特定のパラメータに従ってパターン付与デバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴを備えている。このリソグラフィ装置は、さらに、基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構築された基板テーブルであって、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴ、およびパターン付与デバイスＭＡによって放射線ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳを備えている。
【００１５】
照明システムは、放射線を導き、整形し、あるいは制御するための屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネントあるいは他のタイプの光学コンポーネント、もしくはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを有していてもよい。
【００１６】
支持構造は、パターン付与デバイスを、すなわちパターン付与デバイスの重量を支えている。支持構造は、パターン付与デバイスの配向、リソグラフィ装置の設計および他の条件、例えばパターン付与デバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた態様でパターン付与デバイスを保持する。支持構造には、パターン付与デバイスを保持するための機械式クランプ技法、真空吸引クランプ技法、静電クランプ技法あるいは他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、例えば必要に応じて固定または移動させることができるフレームであってもよく、あるいはテーブルであってもよい。支持構造は、例えば投影システムに対してパターン付与デバイスを所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」あるいは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン付与デバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１７】
本明細書に使用されている「パターン付与デバイス」という用語は、放射線ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板のターゲット部分にパターンを生成するように使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射線ビームに付与されるパターンは、例えばそのパターンが位相シフト・フィーチャもしくはいわゆる補助フィーチャを備えている場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射線ビームに付与されるパターンは、通常、ターゲット部分に生成される例えば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
【００１８】
パターン付与デバイスは、透過型であってもよく、あるいは反射型であってもよい。パターン付与デバイスの実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイおよびプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィの分野においてよく知られており、バイナリ、交互位相シフトおよび減衰位相シフトなどのマスク・タイプ、および様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックス状に配列された微小ミラーが使用される。微小ミラーの各々は、入射する放射線ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができる。この傾斜したミラーによって、ミラー・マトリックスで反射する放射線ビームにパターンが付与される。
【００１９】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、使用する露光放射線に適した、あるいは浸漬液の使用もしくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系および静電光学系、もしくはそれらの任意の組合せなどを含む任意のタイプの投影システムが包含されるものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００２０】
図に示すように、この装置は透過型（例えば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法として、この装置は、反射型（例えば上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用した、あるいは反射型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。
【００２１】
リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（デュアル・ステージ）以上の基板テーブル（および／または複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「マルチ・ステージ」マシンの場合、追加のテーブルを並列に使用することができ、あるいは１つまたは複数のテーブルを露光のために使用している間に、１つまたは複数の他のテーブルに対して予備ステップを実行してもよい。
【００２２】
またリソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体（例えば水）で覆われ、それによって投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置とすることもできる。またリソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの間の空間に浸漬液を充填することも可能である。液浸技法は、当分野において、投影システムの開口数を大きくすることでよく知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸さなければならないことを意味しているのではなく、露光の間に投影システムと基板の間に液体が配置されることを意味しているにすぎない。
【００２３】
図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射線源ＳＯから放射線ビームを受け取る。放射線源が例えばエキシマ・レーザである場合、放射線源およびリソグラフィ装置は、別個の構成要素とすることができる。その場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているものとは見なされず、放射線ビームは、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビーム・エキスパンダを備えたビーム・デリバリ・システムＢＤを使用して放射線源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外の、例えば放射線源が水銀灯などである場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一構成部品とすることができる。放射線源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム・デリバリ・システムＢＤと共に放射線システムと呼ぶことができる。
【００２４】
イルミネータＩＬは、放射線ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部および／または内部ラジアル範囲（一般に、それぞれσアウターおよびσインナーと呼ばれる）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射線ビームを条件付け、所望の一様な強度分布をその断面に持たせることができる。
【００２５】
支持構造（例えばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されたパターン付与デバイス（例えばマスクＭＡ）に放射線ビームＢが入射し、パターン付与デバイスによってパターンが付与される。マスクＭＡを透過した放射線ビームＢは、放射線ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉デバイス、リニア・エンコーダもしくは容量センサ）を使用して正確に移動させることができ、それにより例えば異なるターゲット部分Ｃを放射線ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよびもう１つの位置センサ（図１には明確に示されていない）を使用して、パターン付与デバイスすなわちマスクＭＡを、例えばマスク・ライブラリから機械的に検索した後で、もしくは走査中に、放射線ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）および短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現される。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュールおよび短ストローク・モジュールを使用して実現される。（スキャナではなく）ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、あるいは固定することも可能である。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２および基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図には、専用ターゲット部分を占有している基板アライメント・マークが示されているが、基板アライメント・マークは、ターゲット部分とターゲット部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメント・マークは、スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスク・アライメント・マークを配置することができる。
【００２６】
図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
【００２７】
（１）ステップ・モード
マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射線ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃに１回で投影される（すなわち単一の静止露光）。次に、異なるターゲット部分Ｃが露光されるように基板テーブルＷＴがＸおよび／またはＹ方向にシフトされる。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一の静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００２８】
（２）走査モード
放射線ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間にマスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期走査される（すなわち単一の動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの倍率（縮小率）およびイメージ反転特性によって決まる。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の幅（非走査方向の幅）が制限され、また、走査運動の長さによってターゲット部分の高さ（走査方向の高さ）が決まる。
【００２９】
（３）その他のモード
プログラム可能パターン付与デバイスを保持するようにマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射線ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間に基板テーブルＷＴが移動もしくは走査される。このモードでは、通常、パルス放射線源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射線パルスと放射線パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン付与デバイスが更新される。この動作モードは、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン付与デバイスを利用したマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００３０】
上で説明した使用モードの組合せおよび／またはその変形形態あるいは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００３１】
図２は、本発明の一実施例によるパターン付与デバイス取扱装置の全体を参照番号１で示したものである。パターン付与デバイス取扱装置１は、パターン付与デバイス・サポートＭＴとパターン付与デバイス装荷ステーション２との間でパターン付与デバイスを交換するように設計されている。
【００３２】
装荷ステーション２は静止ステーションであり、パターン付与デバイス取扱装置１によるパターン付与デバイス・サポートＭＴへの転送に先立って、１つまたは複数のパターン付与デバイスＭＡが保管されている。また、パターン付与デバイス取扱装置１は、検査ステーション、バッファ・ステーションあるいは浄化ステーションなどの他の任意のステーションとのパターン付与デバイスＭＡの交換にも適している。パターン付与デバイスＭＡをこのような他のステーションからパターン付与デバイス・サポートＭＴへ装荷ステーション２を介することなく直接転送する時、本出願のコンテキストにおいては、そのような他のステーションも同じく装荷ステーションと見なされる。
【００３３】
パターン付与デバイス取扱装置１は、ロボット３およびタレット４を備えている。ロボット３は、例えばサーボ軸によって形成されたリンケージによって互いに接続されている２本のアーム６および７を有するロボット・アーム構造の近位端に移動可能に接続されたベース部品５を備えている。ロボット・アームの遠位端は、１つのパターン付与デバイスＭＡを保持するように配置された適切な保持デバイスを有するロボット・エンド・エフェクタ８を備えている。これらの保持デバイスは、例えば機械式グリップ・デバイス、静電グリップ・デバイス、電磁グリップ・デバイスあるいは真空グリップ・デバイスを有していてもよい。ロボット３は、タレット４との間でパターン付与デバイスＭＡを交換することができ、また、パターン付与デバイス装荷ステーション２との間でパターン付与デバイスＭＡを交換することができる。
【００３４】
タレット４は４つのエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄを備え、これらはそれぞれがパターン付与デバイス・サポートＭＴとパターン付与デバイスを交換することができ、またロボット３のエンド・エフェクタ８とパターン付与デバイスを交換することができる。タレット４のこれらの４つのエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、垂直回転軸線Ａ−Ａの周りに実質的に９０度の角度で配置されている（図３）。エンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの各々は、パターン付与デバイスを保持するための、例えば機械式グリップ・デバイス、静電グリップ・デバイス、電磁グリップ・デバイスあるいは真空グリップ・デバイスなどの適切な保持デバイスを備えている。
【００３５】
エンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの各々は垂直方向に移動させることができ、それによってそれぞれ１つのエンド・エフェクタ９ａが、他のエンド・エフェクタ９ｂ、９ｃおよび９ｄより下方に位置付けられ、それによって他のエンド・エフェクタ５のうちの１つがパターン付与デバイス・サポートＭＴに干渉する危険を伴うことなく、エンド・エフェクタ９ａによって保持されているパターン付与デバイスＭＡをパターン付与デバイス・サポートＭＴの上に置くことができる。図３は、エンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのこの垂直方向の移動をより明確に示したもので、パターン付与デバイス・サポートＭＴとの間でパターン付与デバイスＭＡを交換するために、エンド・エフェクタのうちの１つ９ａがより下方の配置されている。この垂直方向の移動により、それぞれのエンド・エフェクタ９ａが、他の３つのエンド・エフェクタ９ｂ、９ｃおよび９ｄの他の対応する部品が配置されている領域より低い領域に配置される。本発明の一実施例では、エンド・エフェクタ９ａは水平平面に対応して位置付けられており、他の３つのエンド・エフェクタ９ｂ、９ｃおよび９ｄの他の対応する部品もまた水平平面に対応して位置付けられている。
【００３６】
エンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの各々の垂直方向の移動は、エンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの各々に提供されたアクチュエータによって実施することができる。また、エンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのためのストッパを提供することも可能であり、それによりタレット４が下に向かって移動する際に、３つのエンド・エフェクタ９ｂ、９ｃおよび９ｄがこのストッパによって停止し、且つ、タレット４の残りの部分に対して上向きに移動するため、もう１つのエンド・エフェクタ９ａが他の３つのエンド・エフェクタ９ｂ、９ｃおよび９ｄを通り抜けてその領域すなわち水平平面から間隔を隔てた所定の位置に移動する。
【００３７】
代替実施例では、垂直軸線の周りに回転させることができる、３つ以上のエンド・エフェクタがそれぞれ剛直に配置されたタレットを使用することができる。この３つ以上のエンド・エフェクタを備えたタレットは、エンド・エフェクタのうちの１つがパターン付与デバイス・サポートＭＴもしくはロボット３とのパターン付与デバイスの交換が可能な位置にくるよう、垂直方向に移動させることができる。エンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのうちの少なくとも１つをより下方の位置にもたらすための他の任意の適切なデバイスを使用することも可能である。
【００３８】
連続する２つの二重露光ジョブの場合、短期間の間に４つのパターン付与デバイスを交換することが望ましい。この交換は、原理的には、本出願の導入部分で説明したロボットとタレットの組合せなどの２つのエンド・エフェクタを有するパターン付与デバイス取扱装置を使用して実行することができるが、その場合、ウェハが照射されている期間内に、パターン付与デバイス・サポートＭＴから装荷ステーション２へその都度パターン付与デバイスを転送しなければならない。この転送の一部は、比較的速度が遅いロボット３によって実行される。転送に必要な時間は照射期間より長いことが多く、そのため、ロボット３の使用がリソグラフィ装置の生産能力を小さくすることがある。
【００３９】
また、ロボット３を使用して、装荷ステーション２と検査もしくは浄化ステーションとの間のパターン付与デバイスの転送などの他のタスクが実行されることが多い。従来のパターン付与デバイス取扱装置を使用して連続する２つ以上の二重露光ジョブを実行する場合、装荷ステーション２とタレット４の間のパターン付与デバイスの転送にロボット３がほとんど連続的に使用されるため、このような他のタスクを実行するために利用することができる時間がないことが多い。
【００４０】
それに対して、４つのエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄを備えたパターン付与デバイス取扱装置１を使用する場合、実際の使用に先立って予め次の二重露光ジョブのためのパターン付与デバイスＭＡをタレットのエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄに転送することができる。したがって、次の二重露光のためにパターン付与デバイス取扱装置とパターン付与デバイス・サポートの間でパターン付与デバイスＭＡを交換している間に必要なことは、タレットとパターン付与デバイス・サポートの間の交換のみである。４つのエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄが存在しているため、臨界時間経路からロボット３が除外される。また、臨界時間経路からロボット３が除外されるため、個々のステーションにおけるパターン付与デバイスの検査および浄化などの他のタスクにロボット３を使用することができる。
【００４１】
三重露光ジョブの場合６つのエンド・エフェクタをタレットに持たせることができ、これらはそれぞれパターン付与デバイス・サポートＭＴとパターン付与デバイスを交換することができる。したがって、８つのエンド・エフェクタを提供することにより、四重露光ジョブ等々のストリーミングが可能である。通常、パターン付与デバイス取扱装置は、それぞれがパターン付与デバイス・サポートＭＴとパターン付与デバイスＭＡを交換することができる少なくとも４つの偶数の数のエンド・エフェクタ（すなわち２つのエンド・エフェクタの２倍もしくはそれ以上の倍数のエンド・エフェクタ）を備えていることが好ましい。
【００４２】
また、連続する単一露光ジョブおよび二重露光ジョブを編成する必要がある場合、本発明の目的を達成するためには、３つのエンド・エフェクタを備えたタレットを提供するだけで十分である。
【００４３】
連続する二重露光ジョブのためのパターン付与デバイスＭＡの交換は、以下の方法に従って実行される。タレット４のエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのうちの２つのエンド・エフェクタに二重露光ジョブのための第１および第２のパターン付与デバイスＭＡがロボット３によって連続して配置される。次に、タレット４によって第１のパターン付与デバイスＭＡがパターン付与デバイス・サポートＭＴの上に置かれ、第１のパターン付与デバイスＭＡのパターンが第１の基板Ｗに転送される。
【００４４】
第１のパターン付与デバイスの露光が完了すると、パターン付与デバイス・サポートＭＴからこの第１のパターン付与デバイスＭＡが除去され、第２のパターン付与デバイスＭＡに置き換えられ、引き続いて第１の基板Ｗが第２のパターン付与デバイスＭＡのパターンに露光される。第２のパターン付与デバイスのパターンが基板Ｗのすべての視野に露光されると、基板サポートＷＴに新しい基板Ｗが装荷され、第２のパターン付与デバイスＭＡのパターンに露光される。第２の基板Ｗの露光が完了すると、タレット４によってパターン付与デバイス・サポートＭＴから第２のパターン付与デバイスが除去され、元の第１のパターン付与デバイスＭＡに置き換えられ、第１のパターン付与デバイスＭＡのパターンが第２の基板に露光される。以上で第２の基板Ｗの二重露光ジョブが完了する。
【００４５】
その間に、ロボット３は、パターン付与デバイス装荷ステーション２から第３および第４のパターン付与デバイスＭＡをエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのうちの最初の２つのパターン付与デバイスＭＡに使用されなかった２つのエンド・エフェクタに装荷することができる。この第３および第４のパターン付与デバイスＭＡの装荷は、通常、処理中の露光ジョブのウェハの全バッチを露光している間に実施することができるため、第１の露光ジョブと第２の露光ジョブの間に実施されるパターン付与デバイス・サポートＭＴとの第１および第２のパターン付与デバイスＭＡの交換に必要な時間が最短時間に維持される。第１および第２のパターン付与デバイスＭＡを使用した第１の二重露光ジョブが完了すると、引き続いて第３および第４のパターン付与デバイスＭＡがパターン付与デバイス・サポートＭＴの上に置かれ、基板の第２のバッチが第３および第４のパターン付与デバイスＭＡのパターンに露光される第２の二重露光ジョブが実施される。
【００４６】
第２の二重露光ジョブの単一露光期間（すなわち基板が照射される動作フェーズ）の間、ロボット３は、タレット４のエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄから第１の二重露光ジョブの第１および第２のパターン付与デバイスＭＡを除去し、装荷ステーション２に戻すことができる。この同じ期間に、タレット４のエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのうちの第１および第２のエンド・エフェクタの各々に、第３の二重露光ジョブのための第５および第６のパターン付与デバイスＭＡを装荷することができる。これらのステップは、連続するすべての二重露光ジョブが完了するまで繰り返される。すべての二重露光ジョブが完了すると、すべてのパターン付与デバイスＭＡをパターン付与デバイス装荷ステーション２に戻すことができる。
【００４７】
この方法から、４つのエンド・エフェクタ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄを有するタレット４を備えたロボットとタレットの組合せが、途切れることのない二重露光ジョブのストリーミングを可能にしていることは明らかである。しかしながら、リソグラフィ装置が同じく途切れることのない単一および二重露光ジョブのストリーミング、さらには単一、二重および三重露光ジョブの途切れることのないストリーミングをも可能にすること、そして後者の場合、常に三重露光ジョブが先行し、単一露光ジョブが後続していることは明らかであろう。
【００４８】
上で説明した方法では、第１および第２のパターン付与デバイスを連続して使用して第１の基板が照射され、続いて逆の順序でパターン付与デバイスを適用して第２の基板が照射される。次のステップで第３の基板が「正規」の順序で照射され、第４の基板では再び順序が逆になり、以下同様である。代替方法では、個々の基板が第１および第２のパターン付与デバイスのパターンに「正規」の順序で露光される。この代替方法の場合、露光毎に基板およびパターン付与デバイスを交換することができる。一般的ではないが、さらに他の方法では、最初に基板のすべてのバッチが第１のパターン付与デバイスのパターンに露光され、次に基板のそのバッチが第２のパターン付与デバイスのパターンに露光される。上で説明した二重（あるいは多重）露光ジョブを実行するための方法および他の任意の適切な方法は、すべて本発明の範囲内であることが意図されている。
【００４９】
図４は、本発明の代替実施例によるパターン付与デバイス取扱装置の全体を参照番号２０で示したものである。パターン付与デバイス取扱装置２０はロボット２１を備えている。ロボット２１は、パターン付与デバイス・サポートＭＴおよび装荷ステーション２との間でパターン付与デバイスＭＡを交換することができる。ロボット２１は、例えばサーボ軸によって形成されたリンケージによって互いに接続された多数のアームを有するロボット・アーム構造２３の近位端に移動可能に接続されたベース部品２２を備えている。ロボット・アーム構造２３の遠位端は、１つのパターン付与デバイスＭＡを保持するように構成された適切な保持デバイスを個々に有する４つのエンド・エフェクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄを備えている。これらの保持デバイスは、例えば機械式グリップ・デバイス、静電グリップ・デバイス、電磁グリップ・デバイスあるいは真空グリップ・デバイスもしくは他の任意の適切なグリップ・デバイスを備えることができる。
【００５０】
エンド・エフェクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄの各々は、エンド・エフェクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄのうちの１つが、他のエンド・エフェクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄが配置される領域すなわち水平平面から間隔を隔てた配置にくるよう、実質的に垂直方向に移動させることができる。この垂直方向の移動は、図２および図３に示す実施例に関連して説明したアクチュエータ、ストッパあるいは他の任意の適切な手段によって実施することができる。
【００５１】
また、図２および図３に示す実施例に関連して説明した方法は、図４に示すパターン付与デバイス取扱装置２０にも使用することができるが、主な相違は、ロボット２１の４つのエンド・エフェクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄが装荷ステーション２およびパターン付与デバイス・サポートＭＴの両方とパターン付与デバイスを直接交換することである。
【００５２】
以上、本発明の２つの実施例について説明した。一般的には任意の適切なマニピュレータを使用して、装荷ステーション２とパターン付与デバイス・サポートＭＴの間で交換可能オブジェクトを交換することができる。図２、図３および図４に示すロボットは、パターン付与デバイスＭＡをそれぞれ装荷ステーション２およびタレット４もしくはパターン付与デバイス・サポートＭＴへ効率よく移動させることができる多軸ロボットであってもよい。ロボットは、例えば互いに移動可能に接続され、互いに回転可能に接続された複数のアームを備えたマニピュレータとして定義され、ロボットの少なくとも１つの端部は、特定の空間内でオブジェクトを操作するように設計されている。
【００５３】
上で説明した２つの実施例は、パターン付与デバイスの交換に関連しているが、これらの実施例あるいは本発明の他の任意の実施例は、基板サポート（マスク・テーブル）と基板装荷ステーションの間の基板の交換に使用することも可能であり、あるいはこれらの実施例あるいは本発明の他の任意の実施例を使用して、リソグラフィ装置内で適用される交換可能オブジェクト（例えばリソグラフィ装置の光路内で使用される交換可能オブジェクト）などの他の任意の交換可能オブジェクトを交換することができる。リソグラフィ装置に使用される基板、パターン付与デバイスあるいは他の任意の交換可能オブジェクトを交換するためのこのような交換可能オブジェクト取扱装置が本出願の範囲内であることが意図されている。
【００５４】
また、上で説明した基板取扱装置の実施例では、基板サポートＷＴの上に置かれる基板Ｗの支持領域は、基板Ｗが基板サポートＷＴ上で支持される際に基板Ｗの底面が位置する平面として画定された水平な支持平面である。知られている基板サポートＷＴの中には、この支持平面が水平ではなく、他の方向、例えば垂直あるいは傾斜しているものもある。このような実施例の場合、使用される方向は、垂直方向および水平方向で定義されるのではなく、支持平面に対して直角の方向あるいは平行の方向として定義される。このような場合、より高いという用語およびより低いという用語は、支持平面に対して直角の方向において、支持平面に対してより広く空いているか、あるいは間隔がより狭いことを意味するものとして理解されたい。
【００５５】
本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について言及しているかもしれないが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導および検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェハ」あるいは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」あるいは「ターゲット部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において言及されている基板は、例えばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、且つ露光済みレジストを現像するツール）、測定ツールおよび／または検査ツール中で、露光前もしくは露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００５６】
また、本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィのコンテキストの中で言及してきたが、本発明は、他のアプリケーション、例えばインプリント・リソグラフィに使用することができ、コンテキストが許容する場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。インプリント・リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターン付与デバイスのトポグラフィ（形状）によって画定される。パターン付与デバイスのトポグラフィが、基板に供給されたレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるように電磁放射線、熱、圧力もしくはそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターン付与デバイスがレジストから除去され、後にパターンが残る。
【００５７】
本明細書に使用されている「放射線」および「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射線（例えば波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍあるいは１２６ｎｍの放射線もしくはその近辺の波長の放射線）、極紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射線）、およびイオン・ビームあるいは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射線が包含されている。
【００５８】
コンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネントおよび静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つあるいは組合せを意味している。
【００５９】
以上、本発明の特定の実施例について説明してきたが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることが理解されよう。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述した１つまたは複数のマシン可読命令シーケンスを含んだコンピュータ・プログラムの形態とすることができ、あるいはこのようなコンピュータ・プログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば半導体記憶装置、磁気ディスクもしくは光ディスク）の形態とすることができる。
【００６０】
以上の説明は、本発明の例証を意図したものであり、本発明を何ら制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による交換可能オブジェクト取扱装置の上面図である。
【図３】図２に示す実施例の一部の側面図である。
【図４】本発明の一実施例による交換可能オブジェクト取扱装置の上面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、２０  パターン付与デバイス取扱装置
２  パターン付与デバイス装荷ステーション
３、２１  ロボット
４  タレット
５、２２  ベース部品
６、７  アーム
８、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ  エンド・エフェクタ
２３  ロボット・アーム構造
ＡＤ  放射線ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタ
Ｂ  放射線ビーム
ＢＤ  ビーム・デリバリ・システム
Ｃ  基板のターゲット部分
ＣＯ  コンデンサ
ＩＦ  位置センサ
ＩＬ  照明システム（イルミネータ）
ＩＮ  インテグレータ
ＭＡ  パターン付与デバイス（マスク）
ＭＴ  支持構造（マスク・テーブル、パターン付与デバイス・サポート）
Ｍ１、Ｍ２  マスク・アライメント・マーク
ＰＭ  第１のポジショナ
ＰＳ  投影システム
ＰＷ  第２のポジショナ
Ｐ１、Ｐ２  基板アライメント・マーク
ＳＯ  放射線源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル（基板サポート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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