(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクをそれぞれ保持すると共に、前記各マスクを水平面上で駆動及び回転駆動可能な複数のマスクステージと、
被露光材としての複数の基板をそれぞれ保持する複数のワークチャックをそれぞれ備える第１及び第２の基板ステージと、
前記第１又は第２の基板ステージの前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向する露光位置と、前記第１の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第１の搬入／搬出位置との間で、前記第１の基板ステージを移動させる第１のステージ移動機構と、
前記露光位置と、前記第２の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第２の搬入／搬出位置との間で、前記第２の基板ステージを移動させる第２のステージ移動機構と、
前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射する照明光学系と、
を備える一括露光方式の露光装置と、
前記基板を保持し、且つ、前記各複数のワークチャックに対して前記基板を搬入及び搬出可能な複数の搬送装置をそれぞれ有する第１及び第２搬送ユニットと、
を備え、
前記露光装置は、前記第１又は第２の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向した状態で、前記照明光学系が前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射することで、前記複数の基板を同時に露光することを特徴とすることを特徴とする露光ユニット。
【請求項２】
前記第１基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第２基板ステージは、前記第２搬入／搬出位置に待機し、
前記第２基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第１基板ステージは、前記第１搬入／搬出位置に待機することを特徴とする請求項１に記載の露光ユニット。
【請求項３】
マスクをそれぞれ保持すると共に、前記各マスクを水平面上で駆動及び回転駆動可能な複数のマスクステージと、被露光材としての複数の基板をそれぞれ保持する複数のワークチャックをそれぞれ備える第１及び第２の基板ステージと、前記第１又は第２の基板ステージの前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向する露光位置と、前記第１の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第１の搬入／搬出位置との間で、前記第１の基板ステージを移動させる第１のステージ移動機構と、前記露光位置と、前記第２の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第２の搬入／搬出位置との間で、前記第２の基板ステージを移動させる第２のステージ移動機構と、前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射する照明光学系と、を備える一括露光方式の露光装置と、
前記基板を保持し、且つ、前記各複数のワークチャックに対して前記基板を搬入及び搬出可能な複数の搬送装置をそれぞれ有する第１及び第２搬送ユニットと、
を備える露光ユニットを用いた露光方法であって、
前記第１又は第２の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向した状態で、前記照明光学系が前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射することで、前記複数の基板を同時に露光することを特徴とする露光方法。
【請求項４】
前記第１基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第２基板ステージは、前記第２搬入／搬出位置に待機し、
前記第２基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第１基板ステージは、前記第１搬入／搬出位置に待機することを特徴とする請求項３に記載の露光方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光ユニット及びそれを用いた露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上にマスクの露光パターンを露光転写するプロキシミティ露光は、表面に感光剤を塗布した透光性の基板（被露光材）をワークチャックで保持し、マスクステージのマスク保持枠に保持されたマスクに、例えば、数１０μｍ〜数１００μｍのギャップで接近させて、パターン露光用の光をマスクに向けて照射してマスクに描かれた露光パターンを基板上に転写するフォトリソグラフィー技術により行われている。
【０００３】
このようなプロキシミティ方式を用いた露光装置としては、露光位置とロード／アンロード位置とをそれぞれ移動する２台のワークステージと、各ロード／アンロード位置へのワークの搬入及び搬出が可能な２台のロボットとを備え、一方のワークステージ上のワークを露光中、他方のワークステージでワークの搬入・搬出を行うようにしたものが考案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、この露光装置では、一枚のマスクを用いて、基板の一面を一括して露光するか、一面を複数のショットに分けて露光することが行われている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の露光装置では、単一ステージタイプのステージ装置と同程度のフットプリントで、２つのステージを移動させることができるステージ装置が開示され、一方のステージで露光動作中、他方のステージでウェハ交換とアライメントの少なくとも一方が行われることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５８５４５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１及び２に記載の露光装置では、露光動作との同時並行処理によりスループットの向上を図ったものであるが、複数の基板の露光動作自体をより効率的に行うことが要求されている。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の基板の露光をより効率的に行うことができ、タクトタイムの短縮を図ることができる露光ユニット及びそれを用いた露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  マスクをそれぞれ保持すると共に、前記各マスクを水平面上で駆動及び回転駆動可能な複数のマスクステージと、
被露光材としての複数の基板をそれぞれ保持する複数のワークチャックをそれぞれ備える第１及び第２の基板ステージと、
前記第１又は第２の基板ステージの前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向する露光位置と、前記第１の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第１の搬入／搬出位置との間で、前記第１の基板ステージを移動させる第１のステージ移動機構と、
前記露光位置と、前記第２の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第２の搬入／搬出位置との間で、前記第２の基板ステージを移動させる第２のステージ移動機構と、
前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射する照明光学系と、
を備える一括露光方式の露光装置と、
前記基板を保持し、且つ、前記各複数のワークチャックに対して前記基板を搬入及び搬出可能な複数の搬送装置をそれぞれ有する第１及び第２搬送ユニットと、
を備え、
前記露光装置は、前記第１又は第２の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向した状態で、前記照明光学系が前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射することで、前記複数の基板を同時に露光することを特徴とすることを特徴とする露光ユニット。
（２）  前記第１の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第２の基板ステージは、前記第２搬入／搬出位置に待機し、
前記第２の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第１の基板ステージは、前記第１搬入／搬出位置に待機することを特徴とする（１）に記載の露光ユニット。
（３） マスクをそれぞれ保持すると共に、前記各マスクを水平面上で駆動及び回転駆動可能な複数のマスクステージと、被露光材としての複数の基板をそれぞれ保持する複数のワークチャックをそれぞれ備える第１及び第２の基板ステージと、前記第１又は第２の基板ステージの前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向する露光位置と、前記第１の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第１の搬入／搬出位置との間で、前記第１の基板ステージを移動させる第１のステージ移動機構と、前記露光位置と、前記第２の基板ステージが前記複数の基板を搬入及び搬出する第２の搬入／搬出位置との間で、前記第２の基板ステージを移動させる第２のステージ移動機構と、前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射する照明光学系と、を備える一括露光方式の露光装置と、
前記基板を保持し、且つ、前記各複数のワークチャックに対して前記基板を搬入及び搬出可能な複数の搬送装置をそれぞれ有する第１及び第２搬送ユニットと、
を備える露光ユニットを用いた露光方法であって、
前記第１又は第２の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記マスクステージに保持された前記複数のマスクと対向した状態で、前記照明光学系が前記複数のマスクを介して前記複数の基板に露光光を照射することで、前記複数の基板を同時に露光することを特徴とする露光方法。
（４）  前記第１の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第２の基板ステージは、前記第２搬入／搬出位置に待機し、
前記第２の基板ステージに保持された前記複数の基板が前記露光位置にて露光されているとき、前記第１の基板ステージは、前記第１搬入／搬出位置に待機することを特徴とする（３）に記載の露光方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の露光ユニット及びそれを用いた露光方法によれば、一括露光方式の露光装置は、マスクをそれぞれ保持すると共に、前記各マスクを水平面上で駆動及び回転駆動可能な複数のマスクステージと、第１及び第２の基板ステージを露光位置にそれぞれ移動可能な第１及び第２の基板ステージ移動機構とを備え、第１又は第２の基板ステージに保持された複数の基板がマスクステージに保持された複数のマスクと対向した状態で、照明光学系が複数のマスクを介して複数の基板に露光光を照射することで、複数の基板を同時に露光することができる。これにより、複数の基板の露光を効率的に行うことができ、タクトタイムの短縮を図ることができる。
【００１０】
また、第１及び第２搬送ユニットは、各複数のワークチャックに対して基板を搬入及び搬出可能な複数の搬送装置をそれぞれ有するので、第１及び第２の搬送装置によって複数のワークチャックへ基板の搬入動作、及び複数のワークチャックから基板の搬出動作を同期して行うことができ、タクトタイムのさらなる短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る露光ユニットを説明するための概略構成図である。
【図２】図１の露光装置の側面図である。
【図３】第１実施形態の変形例に係る露光ユニットを説明するための概略構成図である。
【図４】図３の搬送コンベアの側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る露光ユニットを説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第１実施形態に係る露光ユニットを図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示す一実施形態の露光ユニット１０は、近接露光装置１１と、第１及び第２の搬送ユニット１２，１３と、搬送ユニット１２，１３毎にそれぞれ設けられた、第１及び第２のプリアライメント装置１４，１５、第１及び第２の搬入コンベア１６，１７、及び第１及び第２の搬出コンベア１８，１９と、これら装置を制御する制御部２０と、を備える。
【００１３】
近接露光装置１１は、複数のマスクＭ１、Ｍ２をそれぞれ保持すると共に、各マスクＭ１、Ｍ２を水平面上でＸ，Ｙ駆動及びθ回転駆動可能な複数のマスクステージ２１Ａ、２１Ｂと、被露光材としての複数の基板Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ保持する第１及び第２のワークチャック２２、２３をそれぞれ備える第１及び第２の基板ステージ２４、２５と、第１又は第２の基板ステージ２４、２５の第１及び第２のワークチャック２２、２３に保持された複数の基板Ｗ１、Ｗ２がマスクステージ２１Ａ、２１Ｂに保持されたマスクＭ１、Ｍ２と対向する露光位置Ａと、第１基板ステージ２４が複数の基板Ｗ１、Ｗ２を搬入及び搬出する第１の搬入／搬出位置Ｂ１との間で、第１の基板ステージ２４を移動させる第１のステージ移動機構２６と、露光位置Ａと、第２の基板ステージ２５が複数の基板Ｗ１、Ｗ２を搬入及び搬出する第２の搬入／搬出位置Ｂ２との間で、第２の基板ステージ２５を移動させる第２のステージ移動機構２７と、マスクＭを介して基板Ｗ１、Ｗ２に露光光を照射する照明光学系２８と、を備える。また、マスクステージ２１Ａ、２１Ｂには、それぞれ複数のアライメントカメラ２９Ａと、ギャップ用アクチュエータ２９Ｂが設けられている。
【００１４】
本実施形態の近接露光装置１１は、一括露光方式であり、マスクＭと基板Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ１：１で焼き付けていく方式であり、各基板Ｗ１，Ｗ２の露光時間は非常に短い。なお、マスクステージ２１、第１及び第２のステージ移動機構２６，２７、照明光学系２８などの構成は、公知の構成のものが適用可能である。例えば、第１及び第２のステージ移動機構２６，２７は、モータ及びボールねじの組合せとリニアガイドとを有するものでもよいし、リニアモータとリニアガイドとを有するものによって構成されてもよい。また、第１及び第２のステージ移動機構２６，２７は、第１及び第２のワークチャック２２，２３が同期移動可能なものであれば、本実施形態のように一体であってもよいし、第１及び第２のワークチャック２２，２３ごとに別体であってもよい。
【００１５】
第１及び第２の搬送ユニット１２、１３は、それぞれ第１及び第２の搬送装置３２、３３を備える。第１の搬送装置３２は、基板Ｗ１を保持し、且つ、第１又は第２の基板ステージ２４、２５の第１のワークチャック２２に対して基板Ｗ１を搬入及び搬出すると共に、第１のプリアライメント装置１４、第１の搬入コンベア１６、及び第１の搬出コンベア１８へアクセス可能に配置されている。また、第２の搬送装置３３も、基板Ｗ２を保持し、且つ、第１又は第２の基板ステージ２４、２５の第２のワークチャック２３に対して基板Ｗ２を搬入及び搬出すると共に、第２のプリアライメント装置１５、第２の搬入コンベア１７、及び第２の搬出コンベア１９へアクセス可能に配置されている。
【００１６】
本実施形態においては、各搬送ユニット１２，１３の第１及び第２の搬送装置３２，３３は、それぞれ異なる方向から近接露光装置１１の各ワークチャック２２，２３にアクセス可能なように配置されている。なお、本実施形態では、第１及び第２の搬送装置３２，３３として、基板Ｗ１，Ｗ２を保持するロボットアーム３２ａ，３３ａを有し、水平方向及び上下方向に駆動するスカラー型のロボットが適用されているが、直動式のロボットやベルトコンベアであってもよい。また、各搬送装置３２，３３は、それぞれ複数のロボットアーム３２ａ，３３ａを有するように構成されてもよい。
【００１７】
第１及び第２のプリアライメント装置１４，１５は、各第１及び第２の基板ステージ２４，２５の各ワークチャック２２，２３へ基板Ｗ１，Ｗ２を搬入する前に、基板Ｗ１，Ｗ２をプリアライメントするためのものである。また、第１及び第２の搬入コンベア１６，１７は、前工程からの基板Ｗ１，Ｗ２を搬送し、第１及び第２の搬出コンベア１８，１９は、後工程へ基板Ｗ１，Ｗ２を搬送する。なお、各プリアライメント装置１４，１５、各搬入コンベア１６，１７、各搬出コンベア１８，１９は、それぞれ公知のものが適用される。また、これらプリアライメント装置１４，１５は、省略してもよいし、あるいは、第１及び第２の搬送装置１２，１３を用いてプリアライメントを行ってもよい。
【００１８】
制御部２０は、近接露光装置１１、各搬送ユニット１２，１３の搬送装置３２，３３、プリアライメント装置１４，１５、搬入コンベア１６，１７、及び、搬出コンベア１８，１９を制御するものである。また、制御部２０は、第１及び第２の搬送装置１２，１３による近接露光装置１１に対する基板Ｗ１，Ｗ２の搬入及び搬出動作が同期して行われるように第１及び第２の搬送装置１２，１３を制御する。
【００１９】
以下、上記の露光ユニット１０を用いた露光方法について説明する。
まず、第２搬送ユニット１３側の第１及び第２の搬入コンベア１６，１７により、基板Ｗ１，Ｗ２が第１及び第２のプリアライメント装置１４，１５の近傍まで搬送されると、第１及び第２の搬送装置３２，３３のロボットアーム３２ａ，３３ａは、基板Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ把持し、これらロボットアーム３２ａ，３３ａを同期駆動して、第１及び第２のプリアライメント装置１４，１５まで運搬する。その後、第１及び第２の搬送装置３２，３３は、基板Ｗ１，Ｗ２を第１及び第２のプリアライメント装置１４，１５に載置する。
【００２０】
第１及び第２のプリアライメント装置１４，１５が基板Ｗ１，Ｗ２をプリアライメントしてから、第１及び第２の搬送装置３２，３３のロボットアーム３２ａ，３３ａは、基板Ｗ１，Ｗ２を把持し、これらロボットアーム３２ａ，３３ａを同期駆動して、第２の搬入／搬出位置Ｂ２に位置する第２の基板ステージ２５の第1及び第２のワークチャック２２，２３上に基板Ｗ１，Ｗ２を運搬する。
【００２１】
次に、第２のステージ移動機構２７によって、第１及び第２のワークチャック２２，２３に基板Ｗ１，Ｗ２が載置された第２の基板ステージ２５を露光位置Ａに移動させる。そして、第１及び第２のワークチャック２２、２３上の基板Ｗ１、Ｗ２をマスクＭ１、Ｍ２に対してアライメントした後、基板Ｗ１、Ｗ２が露光される。
【００２２】
なお、第２の基板ステージ２５が第２の搬入／搬出位置Ｂ２に待機している間、第１の基板ステージ２４は、露光位置Ａに位置しており、第１の基板ステージ２４の第１及び第２のワークチャック２２，２３に載置された基板Ｗ１，Ｗ２が露光されている。また、第２のステージ移動機構２７が露光位置Ａに移動する際には、第１のステージ移動機構２６も同期して、露光位置Ａから第１の搬入／搬出位置Ｂ１に移動する。そして、第１の基板ステージ２４は、第２の基板ステージ２５が露光位置Ａにおいて露光が行われている間、第１の搬入／搬出位置Ｂ１で待機する（図１参照）。
【００２３】
そして、第２の搬入／搬出位置Ｂ１に位置する第１の基板ステージ２４の第１及び第２のワークチャック２２，２３では、露光された基板Ｗ１，Ｗ２は、第１及び第２の搬送装置３２，３３のロボットアーム３２ａ，３３ａによって把持され、これらロボットアーム３２ａ，３３ａを同期駆動して、第１及び第２の搬出コンベア１８，１９へ運搬する。また、第１の基板ステージ２４の第１及び第２のワークチャック２２，２３には、第１及び第２の搬送装置３２，３３のロボットアーム３２ａ，３３ａが同期駆動して、プリアライメントされた新しい基板Ｗ１，Ｗ２を載置する。
【００２４】
なお、待機している第１基板ステージ２４に対する第１搬送ユニット１２の複数の搬送装置３２，３３による基板Ｗ１，Ｗ２の搬入及び搬出は、第２基板ステージ２５に保持された複数の基板Ｗ１、Ｗ２が露光位置Ａにて露光されているタイミングと同時に行うことで、露光ユニット１０としてのスループットを向上するようにしてもよく、また、それぞれ異なるタイミングで行うことで、搬入及び搬出によって発生する振動が露光動作に影響を及ぼすことを防止し、良好な露光精度を得るようにしてもよい。また、待機している第２基板ステージ２５に対する第２搬送ユニット１３の複数の搬送装置３２，３３による基板Ｗ１、Ｗ２の搬入及び搬出も、第１基板ステージ２４に保持された複数の基板Ｗ１、Ｗ２が露光位置Ａにて露光されているタイミングと同時に行われてもよいし、異なるタイミングで行われてもよい。
【００２５】
以後、同様の動作を繰り返すことにより、第１又は第２の基板ステージ２４、２５に保持された複数の基板Ｗ１、Ｗ２がマスクステージ２１Ａ、２１Ｂに保持された複数のマスクＭ１、Ｍ２と対向した状態で、照明光学系２８が複数のマスクＭ１、Ｍ２を介して複数の基板Ｗ１、Ｗ２に露光光を照射することで、複数の基板Ｗ１、Ｗ２を同時に露光することができる。
【００２６】
このように、本実施形態の露光ユニット１０及び露光方法によれば、露光装置１０は、第１及び第２の基板ステージＷ１、Ｗ２を露光位置Ａにそれぞれ移動可能な第１及び第２の基板ステージ移動機構２６、２７を備え、第１又は第２の基板ステージ２４、２５に保持された複数の基板Ｗ１、Ｗ２がマスクステージ２１に保持された複数のマスクＭ１、Ｍ２と対向した状態で、照明光学系２８が複数のマスクＭ１、Ｍ２を介して複数の基板Ｗ１、Ｗ２に露光光を照射することで、複数の基板Ｗ１、Ｗ２を同時に露光することができる。これにより、複数の基板Ｗ１、Ｗ２の露光を効率的に行うことができ、タクトタイムの短縮を図ることができる。
【００２７】
また、第１及び第２搬送ユニット１２、１３は、各複数のワークチャック２２、２３に対して基板Ｗ１、Ｗ２を搬入及び搬出可能な複数の搬送装置３２，３３をそれぞれ有するので、第１及び第２の搬送装置３２，３３によって複数のワークチャック２２，２３へ基板Ｗ１、Ｗ２の搬入動作、及び複数のワークチャック２２，２３から基板Ｗ１、Ｗ２の搬出動作を同期して行うことができ、タクトタイムのさらなる短縮が可能となる。
【００２８】
図３及び図４は、第１実施形態の露光ユニット１０の変形例を示す。この変形例では、第１及び第２搬入、搬出コンベア３０，３１が、上下２段に配置されており、露光ユニット１０をコンパクトに設計することができる。このため、第１及び第２の搬送装置３２，３３は、ロボットアーム３２ａ，３３ａを上下に移動させることで、上下の各搬入、搬出コンベア３０，３１へアクセス可能となる。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態に係る露光ユニットを図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一または同等部分については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００３０】
本実施形態の露光ユニット１０ａでは、第１及び第２の搬送装置３２，３３が近接露光装置１１の第１及び第２基板ステージ２４、２５と平行に、互いに近接して並列配置されている。このため、第１及び第２のプリアライメント装置１４，１５もその外側にほぼ対称に配置され、また、搬入、搬出コンベア３０、３１も並列に配置されている。
その他の構成については、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３１】
尚、本発明は、前述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本発明の露光装置は、本実施形態の近接露光装置に限定されるものでなく、密着式露光装置であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０    露光ユニット
１１    近接露光装置（露光装置）
１２    第１の搬送装置
１３    第２の搬送装置
１４    第１のプリアライメント装置
１５    第２のプリアライメント装置
１６    第１の搬入コンベア
１７    第２の搬入コンベア
１８    第１の搬出コンベア
１９    第２の搬出コンベア
２０    制御部
２１Ａ、２１Ｂ    マスクステージ
２２    第１のワークチャック
２３    第２のワークチャック
Ｍ１、Ｍ２      マスク
Ｗ１、Ｗ２    基板
【図１】
0005799304.tif 000002
【図２】
0005799304.tif 000003
【図３】
0005799304.tif 000004
【図４】
0005799304.tif 000005
【図５】
0005799304.tif 000006