(57)【要約】  本発明は、複数のリソグラフィシステムユニットを具備するリソグラフィシステム（３００）に関する。各リソグラフィシステムユニットは、基板をパターニングするために真空チャンバ中に配置されたリソグラフィ装置（３０１）と、真空チャンバに、及び真空チャンバから基板を搬送するロードロックシステム（３１０）と、点検目的のために真空チャンバに入ることを可能にするドア（３３０）とを具備する。各リソグラフィシステムユニットのロードロックシステム及びドアは、このリソグラフィシステムの同じ側面に設けられ、このリソグラフィシステムの一側面で自由領域に、特に、点検領域（３０５）に面している。
2014501442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリソグラフィシステムユニットを具備するリソグラフィシステム（３００）であって、
各リソグラフィシステムユニットは、
基板をパターニングするために真空チャンバ中に配置されたリソグラフィ装置（３０１）と、
前記真空チャンバに、及び前記真空チャンバから基板を搬送するロードロックシステム（３１０）と、
点検目的のために前記真空チャンバに入ることを可能にするドア（３３０）とを具備し、
各リソグラフィシステムユニットの前記ロードロックシステム及び前記ドアは、このリソグラフィシステムの同じ側面に設けられ、このリソグラフィシステムの一側面で自由領域に面しているシステム。
【請求項２】
前記リソグラフィシステムユニットは、背中合わせで２列に配置されている請求項１のシステム。
【請求項３】
前記ドアは、前記真空チャンバに取り外し可能に接続されている請求項１又は２のシステム。
【請求項４】
前記ドアには、少なくとも１つの搬送要素（３４５）が設けられている請求項３のシステム。
【請求項５】
前記ロードロックシステムは、前記ドアに組み込まれている請求項１ないし４のいずれか１のシステム。
【請求項６】
前記リソグラフィシステムユニットは、基板の一時的な保管用の保管ユニット（４１０）を有する請求項１ないし５のいずれか１のシステム。
【請求項７】
リソグラフィ装置（３０１）でパターニングする基板を準備する準備システム（３２０）をさらに具備する請求項１ないし６のいずれか１のシステム。
【請求項８】
各リソグラフィシステムユニットは、準備システムを有する請求項１ないし７のいずれか１のシステム。
【請求項９】
リソグラフィシステムユニットは、前記準備システムと前記ロードロックシステムとの間で基板を搬送するロボット（４０１，５０１）を有する請求項８のシステム。
【請求項１０】
前記準備システムは、クランプを形成するように、基板支持構造体（４０３）に基板（４０５）をクランプするクランプユニット（３６０）を有する請求項７ないし９のいずれか１のシステム。
【請求項１１】
前記複数のリソグラフィシステムユニットへの基板の供給を可能にする基板供給システム（３１５）と、
前記基板供給システムと前記複数のリソグラフィシステムユニットとの間で基板を搬送する基板搬送システム（３５０，３５０’）とをさらに具備する請求項１ないし１０のいずれか１のシステム。
【請求項１２】
各リソグラフィシステムユニットは、
準備システムと、
前記基板搬送システムと前記準備システムとの間で基板を搬送するロボットとを有する請求項１１のシステム。
【請求項１３】
前記基板供給システムは、基板の一時的な保管用の基板保管ユニット（５１０）を収容するように配置されている請求項１１又は１２のシステム。
【請求項１４】
前記基板保管ユニットは、正面開口式カセット一体型搬送（ＦＯＵＰ）のような、取り外し可能な基板保管ユニットである請求項１３のシステム。
【請求項１５】
前記基板供給システムは、トラックシステム（６００）に接続可能である請求項１１ないし１４のいずれか１のシステム。
【請求項１６】
前記基板供給システムは、前記リソグラフィシステムユニットの前記ロードロックシステムの上に配置されている請求項１１ないし１５のいずれか１のシステム。
【請求項１７】
前記リソグラフィ装置は、荷電粒子リソグラフィ装置である請求項１ないし１６のいずれか１のシステム。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか１のリソグラフィシステムのリソグラフィシステムユニットで基板を処理する方法であって、
前記リソグラフィシステムユニットは、さらに、
基板準備システムと、
前記ロードロックシステムと前記基板準備システムとの間に基板を搬送する基板処理ロボットとを具備し、
この方法は、
露光される基板を与えることと、
前記基板を前記ロボットによって前記基板準備システムに搬送することと、
前記基板準備システムで基板支持構造体上に前記基板をクランプすることと、
前記リソグラフィ装置での露光のために前記クランプされた基板を前記ロボットによって前記ロードロックシステムに搬送することと、
前記リソグラフィ装置で前記クランプされた基板を露光することと、
前記露光されクランプされた基板を前記ロボットによって前記ロードロックシステムから前記基板準備システムに搬送することと、
前記基板準備システムで、前記露光された基板を前記基板支持構造体から分離することと、
前記リソグラフィシステムユニットから取り外すために前記露光された基板を前記ロボットによって所定の点に搬送することとを具備する方法。
【請求項１９】
前記クランプすることの前に、前記基板準備システムで、前記基板を前記基板支持構造体に対してアライメントすることをさらに具備する請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記リソグラフィシステムユニットは、さらに、少なくとも１つの基板の１つを保管する基板保管ユニットを具備し、
前記露光される基板は、前記基板保管ユニットに設けられる請求項１８又は１９の方法。
【請求項２１】
前記基板保管ユニットは、さらに、少なくとも１つの露光された基板を保管するように配置され、
前記取り外すために前記露光された基板を所定の点に搬送することは、前記露光された基板を前記ロボットによって前記基板保管ユニットに搬送することを含む請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記基板準備ユニットに搬送するのに先立って、所定の向きに向かって前記基板を向けることをさらに具備する請求項１８ないし２１のいずれか１の方法。
【請求項２３】
前記基板準備システムは、第１の基板準備ユニットと、第２の基板準備ユニットとを有し、
前記第１及び第２の基板準備ユニットは、露光される基板を基板支持構造体にクランプして、露光される基板を基板支持構造から分離するように配置され、
前記ロボットは、交互に、前記第１及び第２の基板準備ユニットに、及び前記第１及び第２の基板準備ユニットから基板を搬送する請求項１８ないし２２のいずれか１の方法。
【請求項２４】
前記リソグラフィシステムは、さらに、
露光される基板を受ける入口と、露光される基板を与える出口とを有する基板供給システムと、
前記基板供給システムと前記リソグラフィシステムユニットとの間で基板を搬送する基板搬送システムとを具備し、
前記露光される基板を与えることは、露光される基板を前記基板搬送システムによって前記基板供給システムの前記入口から前記リソグラフィシステムユニットに搬送することを含む請求項１８ないし２３のいずれか１の方法。
【請求項２５】
前記露光された基板を前記基板搬送システムによって前記リソグラフィシステムユニットから前記基板供給システムの前記出口に搬送することによって、前記露光される基板を前記リソグラフィシステムから取り外すことをさらに具備する請求項２４の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、複数のリソグラフィシステムユニットを具備するリソグラフィシステムに関する。本発明は、さらに、このようなリソグラフィシステムで基板を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業において、高精度かつ信頼性のあるより小さな構造を製造することに対するますます高まる要望は、ウェーハ処理技術にかなりの要求を課している。特に、最低の資本コスト及び運転コストを維持しながら、過度の所要床面を使用することなく、ウェーハ処理設備のウェーハのスループットを最大にすることが重要である。大部分の所要床面が高基準のクリーンルーム状態を満たす必要があるので、半導体製造環境における所要床面は、高価である。それ故、ウェーハ処理設備、即ち、いわゆるフットプリントによって占有される所要床面は、好ましくは、できるだけ制限される。さらに、クリーンルーム状態が維持されることができることを確実にするために、ウェーハ処理設備は、好ましくは、クリーンルーム内で点検される。
【０００３】
ウェーハに集積回路を製造する際の非常に重要な工程は、リソグラフィである。リソグラフィプロセスでは、しばしばウェーハとして参照される半導体基板上に所定のパターンが転写される。現在、リソグラフィ装置でパターニングされた構造の最も小さな寸法は、約７０ｎｍのサイズである。しかし、より速い回路を製造するために、より小さなサイズの構造が望まれる。
【０００４】
高精度でパターニング可能な新しいシステムを現在のリソグラフィシステムと置き換えることが、処理速度の著しい減少につながるべきでない。現在、リソグラフィ装置は、毎時約１００のウェーハをパターニングする。現在可能であるよりも小さな構造をパターニングすることができる多くの新たなリソグラフィ装置は、毎時約１０のウェーハのスループットを目指している。従って、このような新しい装置を現在のリソグラフィ装置と単に置き換えると、スループットを１０分の１へと減少させるであろう。これは、しばしば、承諾しがたい。
【０００５】
このようなより小さなウェーハパターンを得るために開発されたリソグラフィ装置は、現在のクリーンルームにおいて、大きな変更なく、回路製造プロセスで使用される設備に組み込まれることができることが望ましい。言い換えれば、新たに発展したより高解像度のリソグラフィ装置が、サイズ、スループット及び信頼性に関して大きな変更なく、これまでのリソグラフィ装置に取って代わることができることが好ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、高スループット動作を可能にしながら、上で述べられた必要性を満たすリソグラフィシステムを提供することを目的とする。言い換えれば、本発明は、基板が、正確かつ十分なスループットで処理され露光されることができるリソグラフィシステムを提供する。従って、本発明は、複数のリソグラフィシステムユニットを具備するリソグラフィシステムであって、各リソグラフィシステムユニットは、基板をパターニングするために真空チャンバ中に配置された、例えば、荷電粒子リソグラフィ装置であるリソグラフィ装置と、前記真空チャンバに、及び前記真空チャンバから基板を搬送するロードロックシステムと、点検目的のために前記真空チャンバに入ることを可能にするドアとを具備し、各リソグラフィシステムユニットの前記ロードロックシステム及び前記ドアは、このリソグラフィシステムの同じ側面に設けられ、このリソグラフィシステムの一側面で自由領域に面している。ロードロックシステム及びドアの「外側」又は「内側−外向き」である向きにより、真空チャンバ内のリソグラフィ装置を含むリソグラフィシステムユニットが、リソグラフィシステムに点検領域を与えるように、設備に対して自由な領域から直接アクセス可能である。この直接アクセスは、リソグラフィシステムの点検を簡略化し、システム又はシステムの一部のダウンタイムを短縮することができる。
【０００７】
リソグラフィシステム内の前記リソグラフィシステムユニットは、背中合わせで２列に配置されることができる。リソグラフィシステムユニットの背中合わせのレイアウトは、リソグラフィシステムに制限された「フットプリント」を提供する。製造工場内の所要床面は貴重であり、製造工場の所要床面の効率的な使用が重要である。
【０００８】
前記ドアは、前記真空チャンバに取り外し可能に接続されることができる。取り外し可能に接続されたドアは、点検目的のために真空チャンバ内の構成要素に容易に直接アクセスを可能にする。これら構成要素への容易なアクセスは、点検する質を改良することができ、点検に必要な所要時間を短縮することができる。ドアを取り外す容易な方法は、ドアに、ホイール又はレールのような少なくとも１つの搬送要素を設けることである。
【０００９】
前記ロードロックシステムは、前記ドアに組み込まれることができる。単一ユニットを形成するためにロードロックシステムとドアとを統合することにより、リソグラフィシステムユニットを製造するために使用される材料の量が減少される。使用する材料がより少ないことにより、コストが減少される。さらに、ドアが取り外し可能に接続された場合には、ドアの取り扱いがより容易である。
【００１０】
前記リソグラフィシステムユニットは、基板の一時的な保管用の保管ユニットを有することができる。リソグラフィシステムユニットにおける基板供給と基板処理との少なくとも一方に関する小さな問題である場合には、リソグラフィシステムユニットは、一時的に基板を保管できることにより動作を継続することができる。
【００１１】
リソグラフィシステムは、リソグラフィ装置でパターニングする基板を準備する準備システムを有することができる。リソグラフィシステムユニット内の基板の準備は、準備の位置とパターニングの位置との間の比較的短い距離を保証する。この短距離は、汚染等に関するリスクを低減させる。この距離をさらに短くするために、好ましくは、各リソグラフィシステムユニットは、準備システムを有する。
【００１２】
前記ロードロックシステムと前記準備システムとの間の搬送は、さらなる汚染のリスクをさらに低減させるために、ロボットによって実行されることができる。
【００１３】
前記準備ユニットは、クランプを形成するように、基板構造体に基板をクランプするクランプユニットを有することができる。
【００１４】
いくつかの実施の形態では、リソグラフィシステムは、さらに、リソグラフィシステムに基板を供給する基板供給システムと、前記基板供給システムと前記複数のリソグラフィシステムユニットとの間で基板を搬送する基板搬送システムとを具備する。基板搬送システムと組み合わせた基板供給システムの使用は、半導体製造環境内の既存の処理ラインにおけるリソグラフィシステムの有効な組み込みを可能にする。リソグラフィシステムをさらに自動化するために、ロボットが、搬送システムと準備システムとの間で基板を搬送するために使用されることができる。
【００１５】
前記基板供給システムは、基板の一時的な保管用の基板保管ユニットを収容するように配置されることができる。基板保管ユニットの使用は、基板供給の一時的不足とリソグラフィシステムからのパターニングされた基板の基板取り外しの一時的不足との少なくとも一方により、リソグラフィシステム内の処理の停滞を低減することができる。基板保管ユニットは、正面開口式カセット一体型搬送（front opening unified pod）のような、取り外し可能な基板保管ユニットであることができる。
【００１６】
前記基板供給システムは、トラックシステムに接続可能であることができる。基板供給システムをトラックシステムに接続することにより、半導体製造環境内の処理ラインにおけるリソグラフィシステムの統合を改良する。
【００１７】
前記基板搬送システムは、前記リソグラフィシステムユニットの前記ロードロックシステムの上に配置されることができる。このような配置は、リソグラフィシステム内の他のリソグラフィシステムユニットの動作を妨害することなく、リソグラフィシステムユニット内の構成要素の点検を簡略化する。
【００１８】
本発明の原理がさまざまな形態で実行されることができることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、荷電粒子リソグラフィ装置の一実施の形態の簡略化された概略図である。
【図２ａ】図２ａは、モジュラリソグラフィ装置の簡略化されたブロック図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａのリソグラフィ装置のモジュールを取り外して交換するためのアセンブリを概略的に示す図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の一実施の形態に係るリソグラフィシステムのレイアウトの上面を示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａのリソグラフィシステムの一部の横断面の側面を概略的に示す図である。
【図３ｃ】図３ｃは、図３ａのリソグラフィシステムの他の部分の側面を概略的に示す図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明の一実施の形態に係るリソグラフィシステムユニットを概略的に示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の一実施の形態に係る基板供給システムを概略的に示す図である。
【図５ａ】図５ａは、基板供給システムをトラックシステムに結合させる１つの方法を概略的に示す図である。
【図５ｂ】図５ｂは、基板供給システムをトラックシステムに結合させる他の方法を概略的に示す図である。
【図６】図６は、リソグラフィシステムユニットの基板を処理する方法の動作フローを概略的に示す図である。
【図７】図７は、リソグラフィシステムの基板処理ロボットの例示的な軌道を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下は、図面を参照して単なる例によって与えられる、本発明のさまざまな実施の形態の説明である。
【００２１】
図１は、荷電粒子リソグラフィ装置１００の一実施の形態の簡略化された概略図である。このようなリソグラフィシステムは、例えば、米国特許第６，８９７，４５８号、米国特許第６，９５８，８０４号、米国特許第７，０１９，９０８号、米国特許第７，０８４，４１４号、米国特許第７，１２９，５０２号、米国特許出願番号２００７／００６４２１３、係属中の米国特許出願番号６１／０３１，５７３、米国特許出願番号６１／０３１，５９４、米国特許出願番号６１／０４５，２４３、米国特許出願番号６１／０４５，２４３、米国特許出願番号６１／０５８，５９６、米国特許出願番号６１／１０１，６８２に記載されており、これらは全て本発明の権利者に譲渡されており、これらの内容全体が参照としてここに組み込まれる。
【００２２】
図１に示される実施の形態では、リソグラフィ装置１００は、拡大された電子ビーム１２０を生成する電子源１０１を有する。拡大された電子ビーム１２０は、コリメータレンズ系１０２によってコリメートされる。コリメートされた電子ビーム１２１は、アパーチャアレイ１０３に衝突し、複数の小ビーム１２２を生成するようにビームの一部をブロックする。この系は、数多くの小ビームを、好ましくは約１０，０００ないし１，０００，０００の小ビーム１２２を発生させる。
【００２３】
電子小ビーム１２２は、コンデンサレンズアレイ１０４を通過し、ビームブランカアレイ１０５の面で電子小ビーム１２２を集束させ、電子小ビームの少なくとも１つを偏向させる複数のブランカを有する。偏向された、及び偏向されていない電子小ビーム１２３が、複数のアパーチャを有するビーム停止アレイ１０８に達する。小ビームブランカアレイ１０５及びビーム停止アレイ１０８は、小ビーム１２３をブロックするか通過させるように協働する。小ビームブランカアレイ１０５が小ビームを偏向すると、ビーム停止アレイ１０８の対応するアパーチャを通過せず、代わって、ブロックされる。しかし、小ビームブランカアレイ１０５が小ビームを偏向しなければ、ビーム停止アレイ１０８の対応するアパーチャを通過し、ビームデフレクタアレイ１０９及び投影レンズアレイ１１０を通過する。
【００２４】
ビームブランカアレイ１０９は、ターゲット、即ち基板１３０の表面を横切って小ビームを走査するように、偏向されていない小ビームの方向にほぼ垂直なＸ方向とＹ方向との少なくとも一方に各小ビーム１２４の偏向を与える。次に、小ビーム１２４が、投影レンズアレイ１１０を通過して基板１３０に投影される。投影レンズ構成体は、好ましくは、約１００ないし５００倍の縮小（demagnification）を与える。小ビーム１２４は、基板を保持するための可動ステージ１３２に配置された基板１４０の表面に衝突する。リソグラフィアプリケーションに関して、基板は、通常、荷電粒子感知層、即ちレジスト層が設けられたウェーハを有する。
【００２５】
荷電粒子リソグラフィ装置１００は、真空環境で動作する。真空は、荷電粒子ビームによってイオン化されて発生源に引き付けられうる粒子を除去することが望ましく、このような粒子は、解離してマシンの構成要素に堆積されえ、荷電粒子ビームを分散させうる。代表的には、少なくとも１０−６バールの真空が必要とされる。真空環境を維持するために、荷電粒子リソグラフィシステムは真空チャンバ１４０中に位置される。荷電粒子源、基板に小ビームを投影する投影系及び可動ステージを含むリソグラフィ装置１００の主要な要素の全てが、好ましくは、共通の真空チャンバ中に収容される。
【００２６】
一実施の形態では、荷電粒子源の環境は、１０−１０ミリバールまでのかなり高い真空へと差圧によりポンプで下げられる。このような実施の形態では、発生源は、別個のチャンバ、即ち、ソースチャンバに位置されることができる。ソースチャンバ中の圧力レベルをポンプで下げる（ポンプダウンする）ことは、以下のやり方で果されることができる。まず、真空チャンバ及びソースチャンバが、真空チャンバのレベルにポンプダウンされる。そして、ソースチャンバが、好ましくは、当業者によって周知のケミカルゲッタによって、所望の低圧にさらにポンプダウンされる。回生式の、ゲッタのようないわゆるパッシブポンプを使用することによって、ソースチャンバ内の圧力レベルが、この目的のための真空ターボポンプの必要なく、真空チャンバの圧力レベルよりも低いレベルにもたらされることができる。ゲッタの使用は、真空チャンバの内部又は中間外側周囲付近（immediate outside vicinity）が、真空ターボポンプ又は同様のものがこのような目的のために使用される場合でのように、音響振動と機械振動との少なくとも一方を受けるのを避ける。
【００２７】
図２ａは、モジュラリソグラフィ装置２００の原理的な要素を示す簡略化されたブロック図である。リソグラフィ装置２００は、好ましくは、メンテナンスを容易にするように、モジュラでデザインされている。主要サブシステムが、好ましくは、自給式の取り外し可能なモジュールで構築されるので、これらは、他のサブシステムへの妨害をできる限り少なくしながら、リソグラフィ装置から取り外されることができる。これは、特に、真空チャンバで囲まれたリソグラフィ装置にとって効果的であり、マシンへのアクセスが制限される。かくして、欠陥のあるサブシステムは、不要な分離や他のシステムを妨害することなく、取り外されて迅速に交換されることができる。
【００２８】
図２ａに示される実施の形態では、これらモジュラサブシステムは、荷電粒子ビーム源１０１及びビームコリメートシステム１０２を含む照明光学モジュール２０１と、アパーチャアレイ１０３及びコンデンサレンズアレイ１０４を含むコンデンサレンズモジュール２０２と、小ビームブランカアレイ１０５を含むビームスイッチングモジュール２０３と、ビーム停止アレイ１０８、ビームデフレクタアレイ１０９及び投影レンズアレイ１１０を含む投影光学モジュール２０４とを有する。モジュールは、アライメントフレームで摺動してアライメントフレームから外せるようにデザインされている。図２ａに示される実施の形態では、アライメントフレームは、アライメント内側サブフレーム２０５と、アライメント外側サブフレーム２０６とを有する。フレーム２０８は、振動減衰マウント２０７を介してこれらアライメントサブフレーム２０５、２０６を支持している。基板１３０は、基板支持構造体２０９上にあり、基板支持構造体２０９は、チャック２１０に置かれている。チャック２１０は、ステージ短ストローク２１１及びステージ長ストローク２１２上にある。リソグラフィマシンは、真空チャンバ２４０に囲まれ、１つ又は複数のミューメタル遮蔽層２１５を含むことができる。マシンは、フレーム部材２２１によって支持されたベースプレート２２０上にある。
【００２９】
各モジュールは、その動作のために、数多くの電気信号、光信号、電力を必要とする。真空チャンバ２４０の内部のモジュールは、代表的にはチャンバ２４０の外側に位置された制御システムからこれらの信号を受信する。真空チャンバ２４０は、ケーブル付近の真空シールを維持しながら、真空のハウジングに制御システムからの信号を伝達するケーブルを収容するために、ポートとして参照される開口を含む。各モジュールは、好ましくは、そのモジュール専用の少なくとも１つのポートを介して伝送される電気、光、電力ケーブル接続のその束を有する。これは、他のモジュールのいくつかに対してケーブルを妨害することなく、特定のモジュールに対するケーブルが、分離され、取り外され、交換されることを可能にする。
【００３０】
図２ｂは、比較的素早く簡単であるようにして、図２ａのリソグラフィ装置２００のリフト可能なモジュール２７２を取り外して交換するためのアセンブリを概略的に示す図である。この目的のために、アセンブリは、第１のホイール２６７と第２のホイール２６８とが設けられた本体２６６をガイドするためにトラック２６０が設けられたモジュール支持構造を有する。本体２６６は、モジュール２７２をガイドし支持するためのガイドホイール２７３を有する。トラックは、スロープを形成している部分によって接続されたほぼ水平なプラトーを形成している部分を有する。ホイール２６７、２６８は、回転の動きなく、垂直に進行することができ、本体２６６がトラック２６０と接触したままホイール２６７、２６８でトラック２６０に追従する。本体２６０がトラックを超えて前進したとき、いかなる回転もなく、垂直方向と水平方向との両方に進行する。この結果、本体と接触しているモジュール２７２は、同様にして進行されることができる。
【００３１】
図２ｂのアセンブリは、さらに、モジュール２７２をガイドし支持するためのガイドホイール２５２を有する可動カート２５１を有する。可動カートは、さらに、ガイドホイールの位置と向きとの少なくとも一方を調節するためのアジャスタ２５３を有することができる。カート２５１は、ホイール２５４に設けられることができ、カートが、モジュール２７２の支持体に向かって、及び支持体から移動されることを可能にする。
【００３２】
カート２５１がリフト可能なモジュールの近くに位置されたとき、ガイドホイール２５２の位置と向きとの少なくとも一方が、本体のガイドホイール２７３とこれらをアライメントするために調節されることができる。カート２５１及び本体２６６には、カート２５１を本体２６６と接続するために、ドッキングインターフェース２５５が設けられることができる。モジュール２７２がリフトされた後、本体２６６とカート２５１との両方のガイドホイールに沿ってカート２５１上に移動されることができる。そして、モジュール２７２が離れるように移動されることができ、可動カート２５１によって運ばれる。
【００３３】
図３ａは、本発明の一実施の形態に係るリソグラフィシステムユニットのグループを有するリソグラフィシステム３００のレイアウトの上面を示す図である。以下では、このレイアウトは、リソグラフィシステム３００又はクラスタ３００として参照されることができる。図３ｂは、リソグラフィシステム３００の一部の横断面を概略的に示す図である。
【００３４】
この特定の実施の形態では、リソグラフィシステム３００は、１０のリソグラフィシステムユニットのグループを有する。リソグラフィシステムユニットは、５つずつ、背中合わせで２列に配置されている。所要床面が、クラスタ３００に直接隣接している点検領域３０５として用意されている。各リソグラフィシステムユニットは、それ自身真空チャンバ中に収容されたリソグラフィ装置３０１を有し、各真空チャンバの一側面は、他の列でリソグラフィシステムユニットに面しており、また、対向している側面は、クラスタ３００の周囲に、特に、点検領域３０５に面している。
【００３５】
荷電粒子リソグラフィ装置の場合には、真空チャンバは、好ましくは、リソグラフィ処理を可能にするあらゆる要素を有し、これら要素は、荷電粒子源と、パターニングされる基板上に荷電粒子小ビームを投影するための投影系と、可動基板ステージとを含む。例えば、真空チャンバは、図２ａを参照して説明されるチャンバ２４０に対応することができる。
【００３６】
点検目的のために設けられた自由領域に面しているリソグラフィシステムユニットの側面は、真空チャンバに、及び真空チャンバから基板を搬送するためのロードロックシステム３１０を有し、また、このような点検目的のために開かれることができるアクセスドア３３０を有する。
【００３７】
リソグラフィシステムユニットには、ロードロックシステム３１０と同じ側面にドア３３０が設けられている。ドア３３０は、取り外し可能に取り付け可能であり、例えば、搬送ユニット３４０を使用することによって、それ全体が取り外し可能であることができる。搬送ユニット３４０は、ドア３３０を支持するように配置されることができ、ホイール又はレールのような、少なくとも１つの搬送要素３４５を有することができる。リソグラフィ装置３０１は、リソグラフィ装置を上昇位置に位置させるための支持構造体３３５によって支持されることができる。
【００３８】
ロードロックシステム及びアクセスドアが位置された側面にある自由領域は、好ましくは、ドア及びロードロックのフットプリントを収容するのに十分であるように大きい。さらに、自由領域は、リソグラフィ装置の構成要素を保持するための構成体のフットプリントを収容するのに十分であるように大きいことが望ましい。例えば、図２ｂに示されるようなカートがモジュールの搬送のために使用される場合には、自由領域は、好ましくは、リソグラフィシステムユニットに向かって、及びリソグラフィシステムユニットからカートにモジュールの搬送を可能にするのに十分であるように大きい。
【００３９】
リソグラフィシステム３００は、このように、ロードロックシステム３１０と、周囲に面している、特に、リソグラフィシステム３００を囲んでいる点検領域３０５に面しているドア３３０とを有する複数のリソグラフィシステムユニットを有する。ロードロックシステム３１０及びドア３３０の「外側」向きにより、真空チャンバ内の複数のリソグラフィ装置３０１を含むリソグラフィシステムユニットは、点検領域３０５に直接アクセス可能である。直接アクセスにより、リソグラフィシステム３００の点検が簡略化され、リソグラフィシステム及びリソグラフィシステムの部分のダウンタイムが短縮されることができる。点検のために単一の特定の真空チャンバを開くことは、リソグラフィシステム３００内で他のリソグラフィシステムユニットのスループットに影響することなく行われることができる。
【００４０】
リソグラフィシステムユニットの背中合わせのレイアウトは、リソグラフィシステムユニット３００に制限された「フットプリント」を提供する。製造工場内での所要床面は貴重であるため、製造工場の所要床面の効率的な使用は重要である。
【００４１】
ロードドックシステム３１０は、ドア３３０に組み込まれることができる。ロードロックシステム３１０及びドア３３０の統合により、リソグラフィシステムユニットを製造する際に使用される材料の量が減少される。ドア３３０の一部が、ロードロックシステム３１０の側壁の１つとして直接使用されることができる。材料の減少は、点検中、ドア及びロードロックシステムの組合せが取扱い易くなるという効果を奏する。さらに、製造中に必要とされる材料が少ないので、リソグラフィシステムの製造のコストもまた減少される。
【００４２】
リソグラフィシステム３００は、さらに、基板供給システム３１５を有する。基板供給システム３１５は、リソグラフィシステム３００によって処理される基板を受けて、処理するためにリソグラフィシステムにこれら基板を与えるように配置されている。これは、基板供給システム３１５がプレ処理目的のために準備システム３２０に基板を効果的に与えることを意味することができる。パターニングの後、基板供給システム３１５は、パターニングされた基板を収集することができる。基板供給システム３１５の使用は、現在使用しているリソグラフィシステムの比較的容易な交換を可能にするので、リソグラフィシステム３００が製造工場の他の設備と効率的に協働することを可能にする。
【００４３】
図３ｃは、図３ａのリソグラフィシステム３００の他の側面を概略的に示す図である。図示される実施の形態では、リソグラフィシステム３００は、さらに、基板供給システム３１５から基板を受けることと、基板供給システム３１５に基板を送ることとの少なくとも一方のための基板搬送システム３５０を有する。基板搬送システム３５０は、例えば、ほぼ水平な方向に延びているコンベヤシステムである適切なコンベヤシステムの形態を取ることができる。
【００４４】
好ましくは、基板搬送システム３５０は、リソグラフィシステムユニットのドア３３０と接触しないようにデザインされている。これは、図３ｃに示されるように成し遂げられることができる。この実施の形態では、基板搬送システム３５０は、ほぼ水平方向に延びており、準備ユニット３２０と同様に、リソグラフィシステムユニットの、ロードロックシステム３１０の上に配置されている。結果として、リソグラフィシステム３００内の単一のリソグラフィシステムのドアが、点検目的のために開かれることができ、また、基板搬送システム３５０が、リソグラフィシステム３００内で、基板供給システム３１５と他のリソグラフィシステムユニットとの間で基板の搬送を継続することができる。
【００４５】
図３ａないし図３ｃを参照して示されるレイアウトは、あまり複雑でないリソグラフィシステムユニットのクラスタを提供する。レイアウトは、より簡単に決められることができる。例えば、リソグラフィシステム３００が８０％の容量で動作する必要があれば、１０のリソグラフィシステムユニットのうち８つのみが、動作するか設置されるかの少なくとも一方である必要がある。
【００４６】
さらに、リソグラフィシステム３００は、信頼性のあるスループットを提供することができる。あるリソグラフィシステムユニットが誤作動したり点検を必要としたりするならば、クラスタ３００内の他のリソグラフィシステムユニットがこれらの動作を継続することができる。結果として、毎時１０の基板のスループット（ｗｐｈ）である１０のリソグラフィシステムユニットの場合には、１つのリソグラフィシステムユニットの誤作動により、クラスタ３００が９０％の効率で動作し続ける。即ち、理想的な１００ｗｐｈに代わって９×１０ｗｐｈ＝９０ｗｐｈのスループットで動作する。比較すると、従来の光リソグラフィ装置は、１００ｗｐｈのスループットで動作することができる。しかし、このような光リソグラフィ装置内のいくつかの構成要素が誤作動したら、装置全体がシャットダウンされる必要があり、スループットが０ｗｐｈに減少する。
【００４７】
真空チャンバに入るまでに、基板は、代表的には、クランプ、プレアライメント及びポンプにより圧力を下げる（ポンプダウン）動作を受ける。本明細書中では、クランプは、単一の構造体を形成するために、基板支持構造体上に基板を設けたものを示す用語として定義され、以下では「クランプ」として参照される。さらに、「クランプされた基板」との用語は、基板支持構造体にクランプされた基板を参照して使用される。プレアライメントは、基板とクランプとの少なくとも一方をアライメントすることに関するものであり、これにより、パターニングが、基板の所定の部分に所定の向きで行われることができる。ポンプダウンは、汚染を最小にし、かつ、リソグラフィ装置３０１への挿入の際に真空チャンバ圧力に対する基板の影響を低減させるために、基板を囲んでいる圧力を減少させる工程に関する。
【００４８】
リソグラフィ装置３０１によって果されるパターニングの動作の後、基板は、代表的には、ベント動作及びクランプ解除動作を受ける、即ち、基板支持構造体から基板を分離する動作を受ける。ベント動作とクランプ解除動作との間において、基板が搬送されることができる。
【００４９】
ロードロックシステム３１０は、真空チャンバ内の真空環境にインターフェースを形成する。システム３１０は、代表的には、上述のポンプダウン動作及びベント動作のために使用される。この目的のために、ロードロックシステム３１０は、圧力が調節されることができる少なくとも１つのチャンバを有する。ロードロックシステム３１０は、ポンプダウン動作とベント動作との両方に適した単一チャンバを有することができる。代わって、システム３１０は、ポンプダウン及びベントのための別個のチャンバを有する。ポンプダウン動作に関して、システム３１０は、チャンバ内の圧力を減少させるようにポンプダウンするためのポンプを有し、このポンプは、例えば、クランプされた基板及び基板支持体をリソグラフィ装置３０１に搬送するのに適した真空にする。ベント動作のために、ロードロックシステム３１０は、リソグラフィ装置３０１のクランプされた基板の処理の後、圧力を増加させるためにチャンバを開放するための孔を有する。
【００５０】
クランプとクランプ解除との少なくとも一方は、準備システム３２０で果されることができる。代わって、クランプは、例えば、共通供給システム３１５内で、準備システム３２０に基板を与えるのに先立ってさまざまな位置で果されることができる。他の代わりの形態では、クランプとクランプ解除との少なくとも一方は、ロードロックシステム３１０内で果されることができる。
【００５１】
クランプ及びクランプ解除は、別個のユニットで果されることができるが、同じユニットでもまた実行されることができる。以下の「クランプユニット」との表現は、クランプとクランプ解除との少なくとも一方のためのユニットを参照する。
【００５２】
図４ａは、ポンプダウンのための第１のロードロックチャンバ３１０ａと、ベントのための第２のロードロックチャンバ３１０ｂと、複数のクランプユニット３６０ａ〜ｄを含む準備システム３２０とが設けられたリソグラフィシステムユニットを概略的に示す図である。この実施の形態では、クランプは、準備システム３２０の適切なクランプユニット３６０ａ〜ｄで形成され、そして、第１のロードロックチャンバ３１０ａを介して真空チャンバに挿入される。リソグラフィ装置３０１による基板のパターニングの後、クランプが、クランプ解除のために、第２のロードロックチャンバ３０１ｂを介して準備システム３２０の適切なクランプユニット３６０ａ〜ｄに戻るように搬送される。
【００５３】
図４ａの実施の形態では、準備システム３２０は、さらに、第１のロードロックチャンバ３１０ａを介してリソグラフィ装置３０１に入る前に、基板をプレアライメントするためのプレアライメントユニット３７０を有する。プレアライメントは、基板支持構造体上の基板の位置と向きとの少なくとも一方がリソグラフィ装置３０１内の正確な露光に適することを確実にするために必要とされることができる。プレアライメントは、基板がクランプされる前に個々の基板に行われることができる。しかし、このような場合には、クランプは、かなり正確に調整されるようにしてなされなければならない。好ましくは、基板は、プレアライメントされ、基板支持構造体にクランプされる。プレアライメントユニット３７０でのプレアライメントの後、基板が、さらなる処理のために第１のロードロックチャンバ３１０ａに設けられる。
【００５４】
準備システム３２０は、さらに、少なくとも１つの追加ユニットを有することができる。例えば、準備ユニット３２０は、リソグラフィ装置３０１で露光するのに先立って、クランプされた基板とクランプされていない基板との少なくとも一方を調整するための調整ユニットを有することができる。調整ユニットは、当業者に周知であるように、例えば、リソグラフィのパターニングの精度を改良するために、基板（及び基板支持構造体）から熱エネルギを除去することによって、クランプされた又はクランプされていない基板の熱状態を調整するように配置されることができる。
【００５５】
基板とクランプとの少なくとも一方は、ロボットスペース４００内で動作するロボットを使用することによってさまざまなユニットの間に搬送されることができる。図４ａの例示的な実施の形態では、ロボットは、ほぼ垂直方向に移動することができるキャリア４０１を有する。キャリア４０１は、ロードロックチャンバ３１０ａ、３１０ｂ、クランプユニット３６０ａ〜ｄ及びプレアライメントユニット３７０の間に基板とクランプとの少なくとも一方を適切に搬送するように配置されている。さらに、ロボット４０１は、さらに、基板搬送システム３５０によって基板を交換する処理をするように配置されることができる。
【００５６】
リソグラフィシステムユニットは、さらに、基板を一時的に保管するための保管ユニット４１０を有することができる。保管された基板は、リソグラフィ装置３０１によってなおもパターニングされる必要がある基板でありうる。代わって、又は、さらに、基板保管ユニット４１０は、基板搬送システム３５０を介して搬送を待っているパターニングされた基板を保管するように配置されることができる。図４ａに示される実施の形態では、保管ユニット４１０は、基板搬送システム３５０に結合されている。代わって、又は、さらに、保管ユニット４１０は、交換可能なユニットに結合されることができ、いわゆる正面開口式カセット一体型搬送（ＦＯＵＰ）の形態を取ることができる。これらＦＯＵＰは、（クリーンルーム）環境においてＦＯＵＰでのいくつかの基板の比較的安全な搬送を可能にする。他の実施の形態では、保管ユニット４１０は、交換可能なユニットであり、例えば、ＦＯＵＰである。
【００５７】
さらに、図４ａは、リソグラフィ装置４２０の適切な動作を確実にするために必要とされる電子機器４２０がリソグラフィ装置３０１の上面に置かれることができることを概略的に示す図である。図３ｂに示される実施の形態でのように、ドア３３０は、例えば、複数の搬送要素３４５を有する搬送ユニット３４０によって、真空チャンバの外部の他の構成要素と一緒に取り外されることができる。
【００５８】
図４ｂは、一実施の形態を概略的に示す図であり、基板供給システム３１５は、互いの上面に実質的に配置された複数のクランプユニット３６０ａ〜３６０ｚを有する。さらに、基板供給システム３１５は、クランプされた基板又はクランプ搬送システム３５０’に適切に接続されている。
【００５９】
基板供給システム３１５は、ロボットスペース５００内で動作する基板処理ロボットを有する。ロボットは、クランプユニット３６０ａ〜３６０ｚに向かって、又はクランプユニット３６０ａ〜３６０ｚから離れるように搬送するように配置されている。図４ｂの例示的な実施の形態では、ロボットは、ほぼ垂直方向に移動することができるキャリア５０１を有する。さらに、キャリア５０１が、同様にほぼ水平方向に移動することができ、例えば、図５ａ並びに図５ｂを参照して説明されるようなトラックシステムのような外部システムとのインターフェースを介してクランプされていない基板の交換を可能にする。基板供給システム３１５がクランプされた基板搬送システム３５０’にさらに適切に接続されるので、キャリア５０１もまた、クランプユニット３６０ａ〜３６０ｚとクランプ搬送システム３５０’との間でクランプを搬送するように配置されることができる。
【００６０】
代わって、又は、さらに、基板供給システム３１５には、基板の供給と保管との少なくとも一方のための供給保管ユニット５１０が設けられることができる。基板供給システム３１５が保管ユニット５１０を含む場合には、キャリア５０１は、保管ユニット５１０に、及び保管ユニット５１０から、クランプと基板との少なくとも一方の搬送をするように配置されている。保管ユニット５１０は、クランプに先立って処理されていない基板を保管するように配置されることができるだけでなく、リソグラフィシステムユニットのリソグラフィ装置での処理の後、基板供給システム３１５によって集められた、露光された基板として参照されるパターニングされた基板を保管するように配置されることができる。基板の中央への分配及び収集は、製造工場の処理ラインへのリソグラフィのクラスタの効率的な組み込みを可能にする。
【００６１】
供給保管ユニット５１０は、交換可能なユニットであることができ、いわゆる正面開口式カセット一体型搬送（ＦＯＵＰ）の形態を取ることができる。これらＦＯＵＰは、（クリーンルーム）環境でＦＯＵＰでのいくつかの基板の比較的安全な搬送を可能にする。
【００６２】
図４ａ並びに図４ｂにさまざまな構成要素が互いの上面に示されるが、代わりの実施の形態では、これら構成要素の少なくとも１つが、ほぼ水平方向に互いに隣接して配置される。さらに、キャリア５０１とクランプユニット３６０ａ〜３６０ｚとの間の基板の搬送を可能にするための追加支持ユニットが設けられることができる。
【００６３】
リソグラフィシステムの他の実施の形態では、図４ａ並びに図４ｂには示されないが、クランプとクランプ解除との少なくとも一方が、ロードロックシステム３１０内で果される。ロードロックシステム３１０は、精巧である必要があるこれらの動作を実行することが可能である。
【００６４】
クランプ方法は、例えば、本発明の権利者に譲渡されその内容が参照としてここに組み込まれる米国特許出願２０１０／０２６５４８６に記載されるように、毛細力を使用することによってクランプすることに限定されず、真空を与えることによるクランプ、基板支持構造体に基板を固定させることによるクランプ、及び電磁気力の使用によるクランプを含む。クランプのタイプは、基板に使用されるその後の処理のタイプに応じることができる。
【００６５】
クランプとクランプ解除との少なくとも一方をするクランプ／クランプ解除ユニットが、例えば、図４ａに示されるような準備システム３２０内、又はロードロックシステム３１０内であるリソグラフィシステムユニット内に設けられたリソグラフィシステムは、クラスタ３００として、局在されクランプされていない基板供給部と結び付けられることができ、以下では、このクラスタは、局在クラスタとして参照される。局在クラスタでは、クランプされていない基板が、これらが処理されることになっているリソグラフィ装置３０１の近接領域に搬送される。そして、基板が、基板支持構造体にクランプされて、最終的に、クランプが、即ち、基板支持構造体にクランプされた基板が、リソグラフィ装置３０１に設けられる。
【００６６】
クランプ／クランプ解除ユニットが、例えば、図４ｂに示されるような基板供給システム３１５内で中心に設けられたリソグラフィシステムは、集中クラスタ３００として参照されることができる。集中クラスタでは、クランプされていない基板が、中心位置にクランプされる。そして、クランプは、さらに、複数のリソグラフィ装置３０１によってさらに処理するためにクラスタに搬送される。
【００６７】
容易に理解されることができるように、集中クラスタ内の構成要素の数は、特に、クランプ及びクランプ解除ユニット３６０がクラスタ３００内の全てのリソグラフィシステムユニット３０１によって共有される場合には、局在クラスタ内の構成要素の数よりも少ないことができる。一方、局在クラスタは、比較的容易に決められることができ、さらに、基板搬送システムになされなければならない調節をリソグラフィシステムユニットに追加するかなくすことを意味している。さらに、局在クラスタの場合には、基板供給システム３１５のフットプリントが集中クラスタのフットプリントよりも小さく、リソグラフィシステムユニットと同じ数のクラスタが設けられている。このようなフットプリントの減少は、特に、リソグラフィシステム３００内のリソグラフィシステムユニットの数が制限されている場合に達成される。
【００６８】
ロードロックシステム３１０は、リソグラフィシステム内の他のユニットと同様に、例えば、プレアライメントユニット３７０のような、準備システム３２０に少なくとも１つのユニットでは、クランプ／クランプ解除ユニット３６０及び基板保管システム４１０は、制御された圧力環境を生成するための少なくとも１つの弁を有することができる。制御された圧力環境において基板とクランプとの少なくとも一方を保つことにより、基板の周りに維持される汚染環境が軽減される。制御された圧力環境は、大気圧とリソグラフィ装置３０１の高真空との間の、中間の真空であることができる。この中間の真空は、汚染の減少を可能にし、高真空で大容積が維持されるのを避ける。特に、まだパターニングされていない基板の場合には、中間の真空は、リソグラフィ装置の真空環境での後の処理のために基板を準備するのを助ける。
【００６９】
基板供給システム３１５は、基板の交換のために、半導体製造環境で、トラックシステムのような他のツールに接続されることができる。図５ａ並びに図５ｂは、基板供給システム３１５をトラックシステム６００に結合させる２つの異なるやり方を概略的に示す図である。
【００７０】
図５ａ並びに図５ｂでは、トラックシステム６００は、実線の矢印で示された２つのトラック処理ライン６１０ａ、６１０ｂを有する。図５ａでは、トラックシステム６００には、トラック処理ライン６１０ａ、６１０ｂから基板を受けて、処理するためにリソグラフィシステム３００にこれら基板を前進させるための基板ハンドラ６２０が設けられている。さらに、基板ハンドラ６２０は、リソグラフィシステム３００からパターニングされた基板を受けて、トラック内で、即ち、トラックライン６１０ａ又は６１０ｂ内で、適切な処理ラインにこれら基板を前進させるように配置されている。基板供給システム３１５は、トラックシステム６００と（破線によって示される）基板搬送システムとの間に基板を搬送するための基板ハンドラ５２０を有する。基板供給システム３１５とリソグラフィシステムユニットとの間の基板搬送は、実線の矢印によって示される。このような基板搬送は、例えば、図３ｃを参照して説明されるような基板搬送システム３５０又は図４ｂを参照して説明されるようなクランプ搬送システム３５０’である適切な基板搬送システムによって実行されることができる。基板供給システム３１５内の基板ハンドラ５２０は、図４ｂを参照して説明されるようなハンドラ５０１のようなハンドラの形態を取ることができる。
【００７１】
図５ｂでは、トラックシステム６００内のトラック処理ライン６１０ａ、６１０ｂが、基板供給システム３１５に直接結合される。基板供給システム３１５は、２つの基板ハンドラ５２０ａ、５２０ｂを有し、第１の基板ハンドラ５２０ａは、トラック処理ライン６１０ａとリソグラフィシステムとの間の搬送を調整するように配置され、第２の基板ハンドラ５２０ｂは、トラック処理ライン６１０ｂとリソグラフィシステムとの間の搬送を調整するように配置されている。両基板ハンドラ５２０ａ、５２０ｂは、ロボットの形態を取ることができ、例えば、図４ｂを参照して説明されるようなキャリアを有するロボットである。図５ｂに示されるように、基板ハンドラ５２０ａ、５２０ｂは、さらに、基板供給システム３１５の一部内で基板搬送を調整するように配置されることができる。
【００７２】
図６は、リソグラフィシステムユニットの基板を処理する方法の動作フローを概略的に示す図である。リソグラフィシステムユニットは、保管ユニットＳＵと、準備システムＰＳと、ロードロックＬＬとを有する。保管ユニットＳＵは、例えば、上述の保管ユニット４１０であることができ、また、準備システムＰＳは、上述の準備ユニット３２０であるができ、ロードロックＬＬは、例えば、上述のロードロックシステム３１０であることができる。ロードロックＬＬは、露光される基板のターゲット面上にパターンを露光するためのリソグラフィ装置に接続される。さらに、リソグラフィシステムユニットは、リソグラフィシステムユニット内のさまざまな構成要素間で基板を搬送するために、図４ａのキャリア４０１の形態を取るか有するロボットのような基板処理ロボットを有することができる。
【００７３】
まず、露光される基板が動作６０１で与えられる。リソグラフィシステムユニットに基板を与えることは、図３ｃに示される基板供給システム３１５と基板搬送システム３５０との組合せを使用することによって行われることができる。しかし、基板を与える他のやり方が同様に使用されてもよい。基板は、図６に示されるような、保管ユニットに与えられることができるが、例えば、リソグラフィシステムユニットと外部の供給構成体との間のインターフェースで、例えば、基板搬送システムで、ロボットに置かれることができる。
【００７４】
保管ユニットが使用されるいくつかの実施の形態では、基板は、さらなる動作に先立って所定の向きに向けられることができる。このタイプの「コース」のアライメントは、さらに、アライメント手順を軽減させる。なぜならば、露光される基板は、おおよそ同じ向きで露光方法に入るからである。
【００７５】
そして、基板は、動作６０２で、ロボットによって基板準備システムＰＳに搬送される。保管ユニットＳＵがない場合には、ロボットは、図６に示されるような保管ユニットＳＵから基板をピックアップしないが、外部の供給構成体を用いてリソグラフィシステムユニットのインターフェースに基板が設けられた後、基板を準備システムＰＳに搬送する。
【００７６】
搬送ユニットＰＳでは、基板は、少なくとも、動作６０３で、基板支持構造体にクランプされる。さらに、（さらなる）アライメントのような他のプレコンディション動作が、好ましくはクランプ動作の前になされることができる。
【００７７】
そして、クランプされた基板は、動作６０４で、ロボットによってロードロックＬＬに搬送される。ロードロックＬＬは、リソグラフィ装置に接続され、クランプされた基板は、ロードロックＬＬを介してリソグラフィ装置にアクセスするロボットによってデリバリされる。そして、クランプされた基板は、動作６０５で、リソグラフィ装置に露光される。
【００７８】
露光の後、基板は、ロードロックＬＬに戻るように搬送される。そして、ロボットは、動作６０６で、露光されクランプされた基板を準備システムＰＳに搬送する。
【００７９】
準備システムＰＳでは、露光された基板は、動作６０７で、基板支持構造体から分離される。さらに、分離され露光された基板は、動作６０８で、リソグラフィシステムユニットから分離するためにロボットによって所定の点に搬送される。この点は、図６に概略的に示されるように、保管ユニットＳＵに位置されることができる。しかし、取り外しのためのこの点もまた、リソグラフィシステムユニットのインターフェースで外部の供給構成体に位置されることができる。
【００８０】
図７は、リソグラフィシステムユニットで基板を処理するための他の動作フローを概略的に示す図である。基板の搬送は、基板処理ロボットを使用して成し遂げられることができ、図７は、搬送シーケンスをなすためのロボットの軌道を示す図である。ロボットは、図４ａのキャリア３０１のようなキャリアの形態を有するか取ることができる。図７では、基板搬送システムとロボットとの間のインターフェースが「ＩＦ」によって示される。さらに、例示的なリソグラフィシステムユニットは、保管ユニットＳＵと、第１の準備システムユニットＰＳＵ−１と、第２の準備システムユニットＰＳＵ−２と、リソグラフィ装置に結合されたロードロックＬＬとを有する。インターフェースＩＦは、例えば、基板搬送システム３５０と上述のリソグラフィシステムユニットとの間のインターフェースであることができ、また、保管ユニットＳＵは、例えば、上述の保管ユニット４１０であることができ、準備ユニットＳＵは、例えば、上述の保管ユニット４１０であることができ、また、ロードロックＬＬは、例えば、上述のロードロックシステム３１０であることができる。ロボットが基板を実際に搬送する間の移動は、実線の矢印によって示される。基板搬送なしでのロボットの単なる移動は、破線の矢印によって示される。
【００８１】
図７の軌道は、インターフェースＩＦに位置されたロボットから始まる。第１の移動は、動作７０１での、インターフェースから一時的な保管用の保管ユニットＳＵに向かって、露光される新しいクランプされていない基板の搬送を含む。保管ユニットＳＵの基板の配置の後、ロボットが、動作７０２で、第１の準備システムユニットＰＳＵ−１に向かって移動する。準備システムユニットＰＳＵ−１で、ロボットは、リソグラフィシステムユニットからのその取り外しを可能にするために、動作７０３で、露光されたクランプされていない基板をピックアップし、この基板をインターフェースＩＦに搬送する。そして、ロボットは、動作７０１の終わりのところに配置された露光のためのクランプされていない基板をピックアップするために保管ユニットＳＵに動作７０４で戻すように移動する。動作７０５では、クランプされていない基板は、保管ユニットＳＵからピックアップされ、準備システムユニットＰＳＵ−１に搬送される。ＰＳＵ−１でクランプされていない基板の配置の後、ロボットが、動作７０６で準備システムユニットＰＳＵ−２に移動する。そして、ロボットは、動作７０７で、露光されるクランプされた基板をピックアップして、リソグラフィ装置で露光するためのロードロックＬＬにクランプされた基板を搬送する。ロードロックでクランプされた基板の取り外しの後、ロボットは、動作７０８で、露光されクランプされた基板をピックアップし、クランプ解除するための準備システムユニットＰＳＵ−２にこの基板を搬送する。最後に、ロボットは、動作７０９で、基板を保持することなくインターフェースＩＦに移動する。一連の動作７０１〜７０９が「サイクルＡ」として参照される。
【００８２】
そして、図７の軌道は、動作７０１と同様に、動作７１１でインターフェースＩＦから継続する。しかし、露光される新しいクランプされていない基板の配置の後、ロボットは、動作７０２で準備システムユニットＰＳＵ−１に移動せず、代わりに、動作７１２で準備システムユニットＰＳＵ−２に移動する。続いて、動作７１３で、ロボットは、準備システムユニットＰＳＵ−２で露光されクランプされた基板にこの基板を搬送し、リソグラフィシステムユニットからの基板の取り外しを可能にするように、インターフェースにこの基板を搬送する。そして、ロボットが、動作７０４でしたのと同様にして、動作７１４で保管ユニットＳＵに移動する。そして、ロボットは、動作７１５で、露光されるクランプされていない基板を保管ユニットＳＵからピックアップして、準備システムユニットＰＳＵ−２にこの基板を搬送する。このクランプされていない基板のデリバリの後、ロボットが、動作７１６で準備システムユニットＰＳＵ−１に移動し、動作７１７でリソグラフィ装置での露光のためにクランプされた基板をロードロックＬＬに搬送する。ロードロックでクランプされた基板を取り外した後、ロボットは、動作７１８で、露光されクランプされた基板をピックアップして、クランプ解除のためにこの基板を準備システムユニットＰＳＵ−１に搬送する。最後に、動作７１９で、基板を保持することなくインターフェースＩＦに移動する。一連の動作７１１〜７１９が「サイクルＢ」として参照される。
【００８３】
ロボットは、図７の軌道を繰り返すことができ、これは、サイクルＡ及びサイクルＢを交互にするのが効率的であることを意味し、２つのサイクル間の差は、準備システムユニットＰＳＵ−１と準備システムユニットＰＳＵ−２との役割である。図７に示される軌道は、特に、準備システムユニットのクランプ動作がサイクル全体の継続時間よりも長い時間がかかる場合には、基板の連続フローを確実にするのに有用である。
【００８４】
本発明のいくつかの実施の形態が、１０のリソグラフィシステムユニットを有するリソグラフィシステムを参照して説明されてきたが、リソグラフィシステム内のリソグラフィシステムユニットの数は変更されることができる。例えば、１０のリソグラフィシステムユニットに代わって、他の数のリソグラフィシステムユニットが使用されることができる。
【００８５】
本発明は、上述の所定の実施の形態を参照して説明されてきた。これら実施の形態は、本発明の意図並びに範囲を逸脱することなく、当業者によってさまざまな変形がなされることができることが理解される。従って、特定の実施の形態が説明されてきたが、これらは単なる例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】米国特許第６，８９７，４５８号
【特許文献２】米国特許第６，９５８，８０４号
【特許文献３】米国特許第７，０１９，９０８号
【特許文献４】米国特許第７，０８４，４１４号
【特許文献５】米国特許第７，１２９，５０２号
【特許文献６】米国特許出願公開２００７／００６４２１３
【特許文献７】米国特許出願番号６１／０３１，５７３
【特許文献８】米国特許出願番号６１／０３１，５９４
【特許文献９】米国特許出願番号６１／０４５，２４３
【特許文献１０】米国特許出願番号６１／０４５，２４３
【特許文献１１】米国特許出願番号６１／０５８，５９６
【特許文献１２】米国特許出願番号６１／１０１，６８２
【特許文献１３】米国特許出願公開２０１０／０２６５４８６
【図１】
2014501442.tif 000003
【図２ａ】
2014501442.tif 000004
【図２ｂ】
2014501442.tif 000005
【図３ａ】
2014501442.tif 000006
【図３ｂ】
2014501442.tif 000007
【図３ｃ】
2014501442.tif 000008
【図４ａ】
2014501442.tif 000009
【図４ｂ】
2014501442.tif 000010
【図５ａ】
2014501442.tif 000011
【図５ｂ】
2014501442.tif 000012
【図６】
2014501442.tif 000013
【図７】
2014501442.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月15日(2013.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバと、
基板をパターニングするために前記真空チャンバ中に配置されたリソグラフィ装置（３０１）と、
点検目的のために前記真空チャンバに入ることを可能にするドア（３３０）とを具備するリソグラフィシステムユニットであって、
リソグラフィシステムユニットの前記ドアは、このリソグラフィシステムユニットの一側面で自由領域に面しており、前記ドアには、前記基板を処理する少なくとも１つの構成要素が設けられているリソグラフィシステムユニット。
【請求項２】
前記ドアには、前記真空チャンバに、及び前記真空チャンバから基板を搬送するロードロックシステム（３１０）が設けられている請求項１のリソグラフィシステムユニット。
【請求項３】
前記ドアは、前記真空チャンバに取り外し可能に接続されている請求項１又は２のリソグラフィシステムユニット。
【請求項４】
前記ドアには、少なくとも１つの搬送要素（３４５）が設けられている請求項３のリソグラフィシステムユニット。
【請求項５】
基板の一時的な保管用の保管ユニット（４１０）を有する請求項１ないし４のいずれか１のリソグラフィシステムユニット。
【請求項６】
リソグラフィ装置（３０１）でパターニングする基板を準備する準備システム（３２０）をさらに具備する請求項１ないし５のいずれか１のリソグラフィシステムユニット。
【請求項７】
前記準備システムと前記ロードロックシステムとの間で基板を搬送するロボット（４０１，５０１）をさらに具備する請求項６のリソグラフィシステムユニット。
【請求項８】
前記準備システムは、クランプを形成するように、基板支持構造体（４０３）に基板（４０５）をクランプするクランプユニット（３６０）を有する請求項６又は７のリソグラフィシステムユニット。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１の複数のリソグラフィシステムユニットを具備するリソグラフィシステム。
【請求項１０】
前記リソグラフィシステムユニットは、背中合わせで２列に配置されている請求項９のリソグラフィシステム。
【請求項１１】
前記複数のリソグラフィシステムユニットへの基板の供給を可能にする基板供給システム（３１５）と、
前記基板供給システムと前記複数のリソグラフィシステムユニットとの間で基板を搬送する基板搬送システム（３５０，３５０’）とをさらに具備する請求項９又は１０のリソグラフィシステム。
【請求項１２】
各リソグラフィシステムユニットは、
準備システムと、
前記基板搬送システムと前記準備システムとの間で基板を搬送するロボットとを有する請求項１１のシステム。
【請求項１３】
リソグラフィ装置（３０１）でパターニングする基板を準備する準備システム（３２０）をさらに具備する請求項９ないし１１のいずれか１のシステム。
【請求項１４】
複数のリソグラフィシステムユニットを具備するリソグラフィシステム（３００）であって、
各リソグラフィシステムユニットは、
真空チャンバと、
基板をパターニングするために真空チャンバ中に配置されたリソグラフィ装置（３０１）と、
前記真空チャンバに、及び前記真空チャンバから基板を搬送するロードロックシステム（３１０）と、
点検目的のために前記真空チャンバに入ることを可能にするドア（３３０）とを具備し、
各リソグラフィシステムユニットの前記ロードロックシステム及び前記ドアは、このリソグラフィシステムユニットの同じ側面に設けられ、このリソグラフィシステムの一側面で自由領域に面しているリソグラフィシステム。
【請求項１５】
前記リソグラフィシステムユニットは、背中合わせで２列に配置されている請求項１４のリソグラフィシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
本発明は、上述の所定の実施の形態を参照して説明されてきた。これら実施の形態は、本発明の意図並びに範囲を逸脱することなく、当業者によってさまざまな変形がなされることができることが理解される。従って、特定の実施の形態が説明されてきたが、これらは単なる例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。
以下に、本出願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］複数のリソグラフィシステムユニットを具備するリソグラフィシステム（３００）であって、各リソグラフィシステムユニットは、基板をパターニングするために真空チャンバ中に配置されたリソグラフィ装置（３０１）と、前記真空チャンバに、及び前記真空チャンバから基板を搬送するロードロックシステム（３１０）と、点検目的のために前記真空チャンバに入ることを可能にするドア（３３０）とを具備し、各リソグラフィシステムユニットの前記ロードロックシステム及び前記ドアは、このリソグラフィシステムの同じ側面に設けられ、このリソグラフィシステムの一側面で自由領域に面しているシステム。
［２］前記リソグラフィシステムユニットは、背中合わせで２列に配置されている［１］のシステム。
［３］前記ドアは、前記真空チャンバに取り外し可能に接続されている［１］又は［２］のシステム。
［４］前記ドアには、少なくとも１つの搬送要素（３４５）が設けられている［３］のシステム。
［５］前記ロードロックシステムは、前記ドアに組み込まれている［１］ないし［４］のいずれか１のシステム。
［６］前記リソグラフィシステムユニットは、基板の一時的な保管用の保管ユニット（４１０）を有する［１］ないし［５］のいずれか１のシステム。
［７］リソグラフィ装置（３０１）でパターニングする基板を準備する準備システム（３２０）をさらに具備する［１］ないし［６］のいずれか１のシステム。
［８］各リソグラフィシステムユニットは、準備システムを有する［１］ないし［７］のいずれか１のシステム。
［９］リソグラフィシステムユニットは、前記準備システムと前記ロードロックシステムとの間で基板を搬送するロボット（４０１，５０１）を有する［８］のシステム。
［１０］前記準備システムは、クランプを形成するように、基板支持構造体（４０３）に基板（４０５）をクランプするクランプユニット（３６０）を有する［７］ないし［９］のいずれか１のシステム。
［１１］前記複数のリソグラフィシステムユニットへの基板の供給を可能にする基板供給システム（３１５）と、前記基板供給システムと前記複数のリソグラフィシステムユニットとの間で基板を搬送する基板搬送システム（３５０，３５０’）とをさらに具備する［１］ないし［１０］のいずれか１のシステム。
［１２］各リソグラフィシステムユニットは、準備システムと、前記基板搬送システムと前記準備システムとの間で基板を搬送するロボットとを有する［１１］のシステム。
［１３］前記基板供給システムは、基板の一時的な保管用の基板保管ユニット（５１０）を収容するように配置されている［１１］又は［１２］のシステム。
［１４］前記基板保管ユニットは、正面開口式カセット一体型搬送（ＦＯＵＰ）のような、取り外し可能な基板保管ユニットである［１３］のシステム。
［１５］前記基板供給システムは、トラックシステム（６００）に接続可能である［１１］ないし［１４］のいずれか１のシステム。
［１６］前記基板供給システムは、前記リソグラフィシステムユニットの前記ロードロックシステムの上に配置されている［１１］ないし［１５］のいずれか１のシステム。
［１７］前記リソグラフィ装置は、荷電粒子リソグラフィ装置である［１］ないし［１６］のいずれか１のシステム。
［１８］［１］ないし［１７］のいずれか１のリソグラフィシステムのリソグラフィシステムユニットで基板を処理する方法であって、前記リソグラフィシステムユニットは、さらに、基板準備システムと、前記ロードロックシステムと前記基板準備システムとの間に基板を搬送する基板処理ロボットとを具備し、この方法は、露光される基板を与えることと、前記基板を前記ロボットによって前記基板準備システムに搬送することと、前記基板準備システムで基板支持構造体上に前記基板をクランプすることと、前記リソグラフィ装置での露光のために前記クランプされた基板を前記ロボットによって前記ロードロックシステムに搬送することと、前記リソグラフィ装置で前記クランプされた基板を露光することと、前記露光されクランプされた基板を前記ロボットによって前記ロードロックシステムから前記基板準備システムに搬送することと、前記基板準備システムで、前記露光された基板を前記基板支持構造体から分離することと、前記リソグラフィシステムユニットから取り外すために前記露光された基板を前記ロボットによって所定の点に搬送することとを具備する方法。
［１９］前記クランプすることの前に、前記基板準備システムで、前記基板を前記基板支持構造体に対してアライメントすることをさらに具備する［１８］の方法。
［２０］前記リソグラフィシステムユニットは、さらに、少なくとも１つの基板の１つを保管する基板保管ユニットを具備し、前記露光される基板は、前記基板保管ユニットに設けられる［１８］又は［１９］の方法。
［２１］前記基板保管ユニットは、さらに、少なくとも１つの露光された基板を保管するように配置され、前記取り外すために前記露光された基板を所定の点に搬送することは、前記露光された基板を前記ロボットによって前記基板保管ユニットに搬送することを含む［２０］の方法。
［２２］前記基板準備ユニットに搬送するのに先立って、所定の向きに向かって前記基板を向けることをさらに具備する［１８］ないし［２１］のいずれか１の方法。
［２３］前記基板準備システムは、第１の基板準備ユニットと、第２の基板準備ユニットとを有し、前記第１及び第２の基板準備ユニットは、露光される基板を基板支持構造体にクランプして、露光される基板を基板支持構造から分離するように配置され、前記ロボットは、交互に、前記第１及び第２の基板準備ユニットに、及び前記第１及び第２の基板準備ユニットから基板を搬送する［１８］ないし［２２］のいずれか１の方法。
［２４］前記リソグラフィシステムは、さらに、露光される基板を受ける入口と、露光される基板を与える出口とを有する基板供給システムと、前記基板供給システムと前記リソグラフィシステムユニットとの間で基板を搬送する基板搬送システムとを具備し、前記露光される基板を与えることは、露光される基板を前記基板搬送システムによって前記基板供給システムの前記入口から前記リソグラフィシステムユニットに搬送することを含む［１８］ないし［２３］のいずれか１の方法。
［２５］前記露光された基板を前記基板搬送システムによって前記リソグラフィシステムユニットから前記基板供給システムの前記出口に搬送することによって、前記露光される基板を前記リソグラフィシステムから取り外すことをさらに具備する［２４］の方法。
【国際調査報告】
2014501442.tif 000015
2014501442.tif 000016