(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体集積回路等のリソグラフィに用いられる露光装置に関し、ウエハステージにウエハを搬送する真空ロボットの振動を低減する露光装置を提供する。【解決手段】ロードロック室１５からのウエハを真空チャンバ１１内のウエハステージ２９に搬送する露光装置において、前記真空チャンバ１１内に配置され前記ロードロック室１５からのウエハを搬送する第１の真空ロボット２５と、前記真空チャンバ１１内に配置され前記ウエハを前記ウエハステージ２９に搬送する第２の真空ロボット２７とを備え、前記第１の真空ロボット２５は前記第２の真空ロボット２７とは独立に駆動されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロードロック室からのウエハを真空チャンバ内のウエハステージに搬送する露光装置において、
前記真空チャンバ内に配置され前記ロードロック室からのウエハを搬送する第１の真空ロボットと、
前記真空チャンバ内に配置され前記ウエハを前記ウエハステージに搬送する第２の真空ロボットとを備え、
前記第１の真空ロボットは前記第２の真空ロボットとは独立に駆動されることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１記載の露光装置において、
前記第１の真空ロボットの最大搬送加速度は、前記第２の真空ロボットの最大搬送加速度より大きいことを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の露光装置において、
前記第２の真空ロボットに前記第１の真空ロボットの振動が伝達するのを抑制する振動抑制手段を有することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項３記載の露光装置において、
前記振動抑制手段は、前記第２の真空ロボットと前記真空チャンバとの間に除振装置を配置して構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項３記載の露光装置において、
前記振動抑制手段は、前記真空チャンバを、前記第１の真空ロボットが配置される第１のチャンバと、前記第２の真空ロボットが配置される第２のチャンバとに気密を維持した状態で分割して構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項５記載の露光装置において、
前記第１のチャンバと第２のチャンバとを、異なるペデスタル上に載置してなることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載の露光装置において、
前記第２のチャンバに、前記ウエハのプリアライメントを行うプリアライナを配置してなることを特徴とする露光装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の露光装置において、
前記真空チャンバは、前記第１の真空ロボットおよび前記第２の真空ロボットが配置される真空ロードチャンバと、前記ウエハステージが配置されるウエハステージチャンバとを有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路等のリソグラフィに用いられる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶ露光装置のように真空雰囲気中で露光を行う装置では、大気雰囲気中のウエハを、ロードロック室を介して真空雰囲気中のウエハステージに搬送することが行われている。そして、真空雰囲気の真空チャンバには、ロードロック室からのウエハをウエハステージに搬送する真空ロボットが配置されている。
【特許文献１】特許第３１４５３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の露光装置では、スループットを高めるために、真空ロボットによりウエハを高速で搬送しようとすると、真空ロボットの振動が比較的大きくなり、ウエハステージ側に振動が伝達され露光に影響を与えるおそれがある。また、真空ロボットの振動により搬送しているウエハに位置ずれが生じるおそれがある。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、ウエハステージにウエハを搬送する真空ロボットの振動を低減することができる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の発明の露光装置は、ロードロック室からのウエハを真空チャンバ内のウエハステージに搬送する露光装置において、前記真空チャンバ内に配置され前記ロードロック室からのウエハを搬送する第１の真空ロボットと、前記真空チャンバ内に配置され前記ウエハを前記ウエハステージに搬送する第２の真空ロボットとを備え、前記第１の真空ロボットは前記第２の真空ロボットとは独立に駆動されることを特徴とする。
【０００５】
第２の発明の露光装置は、第１の発明の露光装置において、前記第１の真空ロボットの最大搬送加速度は、前記第２の真空ロボットの最大搬送加速度より大きいことを特徴とする。
第３の発明の露光装置は、第１または第２の発明の露光装置において、前記第２の真空ロボットに前記第１の真空ロボットの振動が伝達するのを抑制する振動抑制手段を有することを特徴とする。
【０００６】
第４の発明の露光装置は、第３の発明の露光装置において、前記振動抑制手段は、前記第２の真空ロボットと前記真空チャンバとの間に除振装置を配置して構成されていることを特徴とする。
第５の発明の露光装置は、第３の発明の露光装置において、前記振動抑制手段は、前記真空チャンバを、前記第１の真空ロボットが配置される第１のチャンバと、前記第２の真空ロボットが配置される第２のチャンバとに気密を維持した状態で分割して構成されていることを特徴とする。
【０００７】
第６の発明の露光装置は、第５の発明の露光装置において、前記第１のチャンバと第２のチャンバとを、異なるペデスタル上に載置してなることを特徴とする。
第７の発明の露光装置は、第５または第６の発明の露光装置において、前記第２のチャンバに、前記ウエハのプリアライメントを行うプリアライナを配置してなることを特徴とする。
【０００８】
第８の発明の露光装置は、第１ないし第７のいずれか１の発明の露光装置において、前記真空チャンバは、前記第１の真空ロボットおよび前記第２の真空ロボットが配置される真空ロードチャンバと、前記ウエハステージが配置されるウエハステージチャンバとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ウエハステージにウエハを搬送する真空ロボットの振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明の露光装置の第１の実施形態を模式的に示している。この実施形態では、本発明がＥＵＶ露光装置に適用される。
この露光装置は、真空チャンバ１１を有している。真空チャンバ１１にはゲートバルブ１３を介してロードロック室１５が連通されている。ロードロック室１５の入口はゲートバルブ１７を介して大気中に開放されている。ロードロック室１５には室内を真空引きするための真空ポンプ(不図示)が設けられている。ロードロック室１５のゲートバルブ１７の外側には、大気ロボット１９が配置されている。この大気ロボット１９の外側には、ウエハカセット部２１およびウエハプリアライナ２３が配置されている。
【００１１】
真空チャンバ１１内には、第１の真空ロボット２５、第２の真空ロボット２７、ウエハステージ２９が配置されている。また、ウエハストッカ３１、ウエハ回収ストッカ３３、ウエハプリアライナ３５が配置されている。第１の真空ロボット２５は、ロードロック室の近傍に配置されている。第２の真空ロボット２７は、ウエハステージ２９の側方に配置されている。第１の真空ロボット２５と第２の真空ロボット２７との間には、ウエハストッカ３１およびウエハ回収ストッカ３３が配置されている。ウエハプリアライナ３５は、第２の真空ロボット２７を中心としてウエハストッカ３１と反対側に配置されている。
【００１２】
第１の真空ロボット２５は、ロードロック室１５からのウエハＷをウエハストッカ３１に搬送する。また、ウエハ回収ストッカ３３からのウエハＷをロードロック室１５に搬送する。第２の真空ロボット２７は、ウエハストッカ３１からのウエハＷをウエハプリアライナ３５に搬送する。また、ウエハプリアライナ３５からのウエハＷをウエハステージ２９に搬送する。さらに、ウエハステージ２９からのウエハＷをウエハ回収ストッカ３３に搬送する。
【００１３】
第１の真空ロボット２５の最大搬送加速度は、第２の真空ロボット２７の最大搬送加速度より大きくされている。そして、第１の真空ロボット２５は第２の真空ロボット２７より高速で駆動される。従って、第１の真空ロボット２５の振動は比較的大きなものになる。一方、第２の真空ロボット２７の振動は比較的小さなものになる。
第１の真空ロボット２５は、図２に示すように、搬送アーム２５ａを有している。そして、真空チャンバ１１の床面１１ａに直接載置されている。真空チャンバ１１は、ペデスタル３７上に載置されている。第２の真空ロボット２７は、搬送アーム２７ａを有している。そして、真空チャンバ１１の床面１１ａに除振装置３９を介して載置されている。除振装置３９は、真空チャンバ１１の床面１１ａからの振動が第２の真空ロボット２７に伝達することを抑制する。従って、第２の真空ロボット２７に床面１１ａからの振動が侵入することがなくなり、第２の真空ロボット２７の振動は、自身の駆動による振動だけとなり小さなものとなる。
【００１４】
ウエハストッカ３１は、図２に示すように、上下方向に複数の棚３１ａを有している。複数の棚３１ａにはそれぞれウエハＷが収容される。ウエハストッカ３１には、ウエハストッカ３１の温度を所定の温度に保持する温度調節手段４１が配置されている。温度調節手段４１は、所定温度の冷媒が循環する配管４３を有している。ウエハストッカ３１は、冷媒により所定の温度に維持される。そして、ウエハストッカ３１に収容されたウエハＷは棚３１ａからの熱伝導により所定の温度に維持される。なお、温度調節手段にランプ等を用いても良い。
【００１５】
ウエハ回収ストッカ３３は、温度調節手段４１がないことを除いてウエハストッカ３１と略同様に構成されている。ウエハプリアライナ３５は、検出器(不図示)によりウエハＷの位置合わせ用マーク(ノッチ)を検出しウエハＷの位置合わせを行う。ウエハステージ２９は、露光されるウエハＷを高精度で位置決めする。
上述した露光装置では、ウエハステージ２９へのウエハＷの搬送が以下述べるようにして行われる。
【００１６】
先ず、ウエハカセット部２１内のウエハＷを大気ロボット１９により取り出し、ウエハプリアライナ２３に搬送する。ウエハプリアライナ２３では、検出器(不図示)によりウエハＷの位置合わせ用マーク(ノッチ)が検出されウエハＷの位置合わせが行われる。アライメント終了後、大気ロボット１９によりウエハＷを取り出す。そして、ロードロック室１５のゲートバルブ１７を開け大気ロボット１９によりウエハＷをロードロック室１５内に搬送する。この後、ゲートバルブ１７を閉め、ロードロック室１５内が目的の真空度に達するまで真空引きを行う。
【００１７】
ロードロック室１５内が所定の真空度に達すると、ロードロック室１５と真空チャンバ１１間のゲートバルブ１３が開かれる。そして、第１の真空ロボット２５によって、ロードロック室１５からウエハＷが取り出され、ウエハストッカ３１に搬送され、この後、ゲートバルブ１３が閉められる。ウエハストッカ３１に搬送されたウエハＷは、温度調節手段４１により所定の温度に温度調節される。
【００１８】
ウエハストッカ３１には、高速の第１の真空ロボット２５により搬送されたウエハＷが複数枚収容されている。第１の真空ロボット２５は、第２の真空ロボット２７より高速で移動し、ウエハストッカ３１へのウエハＷの搬送を行っているため、ウエハストッカ３１には常に複数のウエハＷが待機している。低速の第２の真空ロボット２７は、待機により温度調節が完了したウエハＷを取り出し、ウエハプリアライナ３５に搬送する。ウエハプリアライナ３５では、検出器(不図示)によりウエハＷの位置合わせ用マーク(ノッチ)が検出されウエハＷの位置合わせが行われる。
【００１９】
ウエハＷの位置合わせが終了すると、ウエハＷが第２の真空ロボット２７によってウエハステージ２９へ搬送される。ウエハステージ２９にはウエハホルダ４５が備えられており、ウエハＷがウエハホルダ４５に固定される。そして、ウエハステージ２９によりウエハＷが高精度で位置決めされ露光が行われる。
露光の終了したウエハＷは、第２の真空ロボット２７によりウエハ回収ストッカ３３に搬送される。ウエハ回収ストッカ３３に搬送されたウエハＷは、第１の真空ロボット２５により取り出され、上述した手順と略反対の手順でウェハカセット部に搬出される。
【００２０】
上述した露光装置では、高速なため振動の大きい第１の真空ロボット２５によりウエハＷをウエハストッカ３１に搬送し、ウエハストッカ３１に搬送されたウエハＷを、低速なため振動の少ない第２の真空ロボット２７によりウエハステージ２９に搬送するようにしたので、ウエハステージ２９にウエハＷを搬送する真空ロボットの振動を低減することができる。これにより、ウエハステージ２９側に振動が伝達され露光に影響を与えるおそれを低減し、また、真空ロボットの振動により搬送しているウエハＷに位置ずれが生じるおそれを低減することができる。
【００２１】
また、高速の第１の真空ロボット２５がロードロック室１５からのウエハＷの搬入、搬出を行い、低速の第２の真空ロボット２７はロードロック室１５からのウエハＷの搬入、搬出を行わないため、スループットを高めることができる。
さらに、ウエハストッカ３１には、温度調節されたウエハＷが存在するため、第２の真空ロボット２７により、所定温度のウエハＷをウエハステージ２９に確実に搬送することができる。
【００２２】
また、第２の真空ロボット２７を除振装置３９を介して真空チャンバ１１の床面１１ａに支持したので、第２の真空ロボット２７に、第１の真空ロボット２５およびゲートバルブ１３，１７からの外乱振動が侵入することがなくなり、第２の真空ロボット２７の振動をより低減することができる。
(第２の実施形態)
図３は、本発明の露光装置の第２の実施形態を示している。
【００２３】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、真空チャンバ１１Ａは、真空ロードチャンバ４７とウエハステージチャンバ４９とを有している。ウエハステージチャンバ４９には、ウエハステージ２９が配置されている。
【００２４】
また、真空ロードチャンバ４７は、第１のチャンバ５１と第２のチャンバ５３とに分割されている。第１のチャンバ５１には、第１の真空ロボット２５、ウエハストッカ３１、ウエハ回収ストッカ３３が配置されている。第２のチャンバ５３には、第２の真空ロボット２７、ウエハプリアライナ３５が配置されている。
第１のチャンバ５１と第２のチャンバ５３とは、図４に示すように、ベローズ５５により気密を維持した状態で連結されている。第１のチャンバ５１は第１のペデスタル５７上に載置されている。第２のチャンバ５３は第２のペデスタル５９上に載置されている。
【００２５】
この実施形態では、ウエハステージ２９へのウエハＷの搬送が第１の実施形態と同様にして行われる。従って、詳細な説明を省略する。
この実施形態においても第１の実施形態と略同様の効果を得ることができる。そして、この実施形態では、真空ロードチャンバ４７を、第１の真空ロボット２５が配置される第１のチャンバ５１と、第２の真空ロボット２７が配置される第２のチャンバ５３とに気密を維持した状態で分割して構成したので、第１の真空ロボット２５およびゲートバルブ１３，１７の振動が、第２の真空ロボット２７に伝達することを有効に抑制することができる。従って、第２の真空ロボット２７に外乱振動が侵入することがなくなり、第２の真空ロボット２７の振動を低減することができる。
【００２６】
また、第１のチャンバ５１と第２のチャンバ５３とを、異なるペデスタル５７，５９上に載置したので、第２の真空ロボット２７の振動をより低減することができる。
さらに、第２のチャンバ５３に、ウエハＷのプリアライメントを行うウエハプリアライナ３５を配置したので、位置合わせされたウエハＷを、第２の真空ロボット２７によりウエハステージ２９に高い精度を維持して搬送することができる。
【００２７】
また、ウエハステージ２９を収容するウエハステージチャンバ４９を設けたので、ウエハステージ２９を所定の真空度および清浄度に確実に維持することができる。
(実施形態の補足説明)
図５は、図１の露光装置のＥＵＶ光リソグラフィシステムを模式化して示している。なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付している。
【００２８】
この実施形態では、露光の照明光としてＥＵＶ光が用いられる。ＥＵＶ光は０．１〜４００ｎｍの間の波長を持つもので、この実施形態では特に１〜５０ｎｍ程度の波長が好ましい。投影像は像光学系システム１０１を用いたもので、ウエハＷ上にレチクルＲによるパターンの縮小像を形成するものである。
ウエハＷ上に照射されるパターンは、レチクルステージ１０２の下側に静電チャック１０３を介して配置されている反射型のレチクルＲにより決められる。また、ウエハＷはウエハステージ２９の上に載せられている。典型的には、露光はステップ・スキャンによりなされる。
【００２９】
露光時の照明光として使用するＥＵＶ光は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光経路は、適当な真空ポンプ１０７を用いて真空に保たれた真空チャンバ１０６に囲まれている。またＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源はレーザ源１０８（励起光源として作用）とキセノンガス供給装置１０９からなっている。レーザプラズマＸ線源は真空チャンバ１１０によって取り囲まれている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は真空チャンバ１１０の窓１１１を通過する。
【００３０】
レーザ源１０８は紫外線以下の波長を持つレーザ光を発生させるものであって、例えば、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザが使用される。レーザ源１０８からのレーザ光は集光され、ノズル１１２から放出されたキセノンガス（キセノンガス供給装置１０９から供給されている）の流れに照射される。キセノンガスの流れにレーザ光を照射するとレーザ光がキセノンガスを十分に暖め、プラズマを生じさせる。レーザで励起されたキセノンガスの分子が低いエネルギ状態に落ちる時、ＥＵＶ光の光子が放出される。
【００３１】
放物面ミラー１１３は、キセノンガス放出部の近傍に配置されている。放物面ミラー１１３はプラズマによって生成されたＥＵＶ光を集光する。放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。ＥＵＶ光は放物面ミラー１１３の多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通じて集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４は反射型のレチクルＲへとＥＵＶ光を集光、反射させる。ＥＵＶ光は集光ミラー１１４で反射され、レチクルＲの所定の部分を照明する。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４はこの装置の照明システムを構成する。
【００３２】
レチクルＲは、ＥＵＶ光を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層を持っている。レチクルＲでＥＵＶ光が反射されることによりＥＵＶ光は「パターン化」される。パターン化されたＥＵＶ光は投影システム１０１を通じてウエハＷに達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面第１ミラー１１５ａ、凸面第２ミラー１１５ｂ、凸面第３ミラー１１５ｃ、凹面第４ミラー１１５ｄの４つの反射ミラーからなっている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄにはＥＵＶ光を反射する多層膜が備えられている。
【００３３】
レチクルＲにより反射されたＥＵＶ光は第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、レチクルパターンの縮小（例えば、１／４、１／５、１／６）された像を形成する。像光学系システム１０１は、像の側（ウエハＷの側）でテレセントリックになるようになっている。
レチクルＲは可動のレチクルステージ１０２によって少なくともＸ−Ｙ平面内で支持されている。ウエハＷは、好ましくはＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動なウエハステージ２９によって支持されている。ウエハＷ上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりレチクルＲの所定の領域に照射され、レチクルＲとウエハＷは像光学系システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、レチクルパターンはウエハＷ上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。
【００３４】
露光の際には、ウエハＷ上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに影響を与えないように、ウエハＷはパーティション１１６の後ろに配置されることが望ましい。パーティション１１６は開口１１６ａを持っており、それを通じてＥＵＶ光がミラー１１５ｄからウエハＷへと照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、レジストに照射することにより生じるガス状のゴミがミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはレチクルＲに付着するのを防ぐ。それゆえ、これらの光学性能の悪化を防いでいる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００３５】
(１)上述した実施形態では、真空チャンバ１１または第１のチャンバ５１内にウエハストッカ３１とウエハ回収ストッカ３３とを配置した例について説明したが、ウエハ回収ストッカ３３を別途設けることなく、ウエハストッカ３１を段数管理してウエハ回収ストッカの役割を設けても良い。
(２)上述した第２の実施形態では、第２のチャンバ５３内にウエハプリアライナ３５を配置した例について説明したが、例えばウエハステージチャンバ４９内にウエハプリアライナ３５を配置しても良い。
【００３６】
(３)上述した実施形態では、ＥＵＶ露光装置に本発明を適用した例について説明したが、真空雰囲気内にウエハＷ，レチクル等の基板を収容して露光を行う露光装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の露光装置の第１の実施形態を上方から見て示す説明図である。
【図２】図１の露光装置を側方から見て示す説明図である。
【図３】本発明の露光装置の第２の実施形態を上方から見て示す説明図である。
【図４】図３の露光装置を側方から見て示す説明図である。
【図５】図１の露光装置の光学系の詳細を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１…真空チャンバ、１５…ロードロック室、１９…大気ロボット、２５…第１の真空ロボット、２７…第２の真空ロボット、２９…ウエハステージ、３１…ウエハストッカ、３３…ウエハ回収ストッカ、３５…ウエハプリアライナ、４７…真空ロードチャンバ、４９…ウエハステージチャンバ、５１…第１のチャンバ、５３…第２のチャンバ、５５…ベローズ、Ｗ…ウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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