(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置においてウェーハの露光前の熱調整を改善または簡易化する。【解決手段】  リソグラフィ装置は、基板を保持するように構築された基板テーブルと、基板テーブルを受けるように構成された区画と、露光対象の基板を受け取り、かつ該基板を熱調整するように配置された熱調整ユニットと、熱調整された基板を基板テーブルへ移送するように構成された移送システムと、を備え、基板テーブルおよび熱調整ユニットは、少なくとも熱調整された基板が熱調整ユニットから基板テーブルへ移送される間、リソグラフィ装置の前記区画内に配置される。【選択図】図１
2013098552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置であって、
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板テーブルを受ける区画と、
露光対象の基板を受け取り、かつ該基板を熱調整する熱調整ユニットと、
熱調整された基板を前記基板テーブルへ移送する移送システムと、を備え、
前記基板テーブルおよび前記熱調整ユニットは、前記熱調整された基板の前記熱調整ユニットから前記基板テーブルへの移送の間、該リソグラフィ装置の前記区画内に配置される、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記熱調整ユニットは、前記区画内に取り付けられる、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記熱調整ユニットおよび前記基板テーブルは、前記移送の間、互いに隣接して位置決めされる、請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記移送システムは、前記熱調整ユニットに取り付けられ、前記基板を保持するホルダを備える、請求項１〜３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記ホルダは、前記基板の粗アライメントのために垂直軸を中心に前記基板を回転させる、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記ホルダは、前記熱調整ユニットの冷却プレートの下で前記基板を保持する、請求項４または５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記ホルダは、前記冷却プレートの近くで前記基板を保持し、前記基板と前記冷却プレートとの間の熱交換を可能にする、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記ホルダは、前記基板テーブルが前記熱調整ユニットの下方に配置され、かつ前記基板テーブルのサポートが前記基板を支持しているときに、前記基板を解除する、請求項６または７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記移送システムが、前記熱調整ユニットが前記基板テーブルに隣接している時に、前記熱調整された基板を前記熱調整ユニットから前記基板テーブルへと変位させるグリッパを備える、請求項１〜５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記熱調整ユニットは、前記区画のローディングポートの近くに配置される、請求項１〜９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記熱調整ユニットは、前記基板の粗アライメントを行うアライメントユニットを備える、請求項１〜１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
熱調整ユニットを備えるリソグラフィ装置を提供することと、
露光対象の基板を前記熱調整ユニットによって受け取ることと、
前記基板を熱調整することと、
前記熱調整された基板を前記リソグラフィ装置の区画内に設けられた基板テーブルへ移送することと、
前記基板上にパターン付き放射ビームを投影することと、を含み、
前記移送の間、前記基板テーブルおよび前記熱調整ユニットが前記装置の前記区画内に配置される、デバイス製造方法。
【請求項１３】
前記基板を熱調整することが、前記熱調整ユニットの冷却プレートの近くで前記露光対象の基板を保持し、前記基板と前記冷却プレートとの間の熱交換を可能にすることを含む、請求項１２に記載のデバイス製造方法。
【請求項１４】
前記移送することが、前記熱調整ユニットを前記基板テーブルに隣接して位置決めすることを含む、請求項１２または１３に記載のデバイス製造方法。
【請求項１５】
前記熱調整ユニットに取り付けられたアライメントユニットによって前記基板の粗アライメントを行うことを含む、請求項１２〜１４のいずれか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】
[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】
[0002]   リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。一般的に、集積回路（ＩＣ）は、異なるパターンを付与することによって生成される複数の連続した層を含む。リソグラフィ装置を使って２つの連続した層を付与する間に、基板は、しばしばリソグラフィ装置の外部、例えば、いわゆるトラック装置において処理され、この処理において、ウェーハはさまざまな熱処理および他の処理を受ける。ウェーハは、処理が済むと、次の露光プロセスが適用される前に調整（特に、熱的な調整）を受ける必要がある。次の露光で付与された時点のパターンが、確実に、それよりも前の層に対して適切な位置に付与されるためには、温度オフセットおよび温度均一性に対する厳しい要件が満たされなくてはならない。
【０００３】
[0003]  従来の装置では、処理前のウェーハおよび処理後のウェーハをリソグラフィ装置からおよびリソグラフィ装置へと搬送するために、ハンドリングロボットが適用される。このようなハンドリングロボットは、例えばトラック装置から受け取ったウェーハをリソグラフィ装置へと移送する前に、これらのウェーハの熱調整を行うなど、さらなる機能を装備していることが多い。
【０００４】
[0004]  しかし、このような従来のハンドリングロボットにおけるウェーハの熱調整は、常に増加し続けるオーバーレイなどの要件に対応するには十分でないことが確認されている。特に、４５０ｍｍのウェーハなどの大きいウェーハの処理に関して、現在のウェーハの熱調整では、温度オフセットおよび温度均一性に対する将来的な需要を十分に満たすことができないことが予測される。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  リソグラフィ装置において、ウェーハの露光前の熱調整を改善または簡易化することが望ましい。
【０００６】
[0006]  本発明の一実施形態によると、リソグラフィ装置であって、基板を保持するように構築された基板テーブルと、基板テーブルを設置するための区画と、露光対象の基板を受け取り、かつこの基板を熱調整するように配置された熱調整ユニットと、熱調整された基板を基板テーブルへ移送するように構成された移送システムと、を備え、基板テーブルおよび熱調整ユニットは、熱調整された基板が熱調整ユニットから基板テーブルへ移送される間、リソグラフィ装置の上記区画内に配置される、リソグラフィ装置が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明の一実施形態によると、熱調整ユニットを含むリソグラフィ装置を提供することと、露光対象の基板を熱調整ユニットによって受け取ることと、基板を熱調整することと、熱調整された基板をリソグラフィ装置の区画内に設けられた基板テーブルへ移送することであって、該移送の間、基板テーブルおよび熱調整ユニットが装置の上記区画内に配置される、移送することと、基板上にパターン付き放射ビームを投影することと、を含む、デバイス製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008]   本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【０００９】
【図１】[0009]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0010]  図２は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の一部および基板を搬送するためのインターフェースの典型的なレイアウトを示す。
【図３】[0011]  図３は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の一部および基板を搬送するためのインターフェースの典型的なレイアウトの上面図を示す。
【図４】[0012]  図４は、本発明によるリソグラフィ装置の一部および本発明の一実施形態による基板を搬送するためのインターフェースの典型的なレイアウトを示す。
【図５】[0013]  図５は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置の一部および基板を搬送するためのインターフェースの上面図を示す。
【図６】[0014]  図６は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置に適用可能な熱調整ユニットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0015]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば紫外線または他のあらゆる好適な放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１位置決めデバイスＰＭに連結されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、を備える。リソグラフィ装置は、また、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２位置決めデバイスＰＷに連結されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板サポート」も備える。さらに、リソグラフィ装置は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳを備える。
【００１１】
[0016]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１２】
[0017]  サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。 
【００１３】
[0018]  本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。
【００１４】
[0019]  パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
【００１５】
[0020]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１６】
[0021]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００１７】
[0022]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルまたは「基板サポート」（および／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスクサポート」）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルまたはサポートは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブルまたはサポート上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルまたはサポートを露光用に使うこともできる。 
【００１８】
[0023]  また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加するために使用することができる。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００１９】
[0024]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、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含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２０】
[0025]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するように構成されたアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、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といったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００２１】
[0026]  放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。
【００２２】
[0027]  ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。パターニングデバイス（マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。  
【００２３】
[0028]  本発明の一実施形態によると、図１に示すリソグラフィ装置は、図示される実施形態において基板ステージの近くに取り付けられた熱調整ユニット（ＴＣＵ）をさらに備えている。図示される配置では、熱調整ユニットＴＣＵは、基板ステージが、熱調整後の基板をパターン付き放射ビームによる露光前に受け取るために、ＴＣＵの下方に位置決めされることができるような位置にある。基板ステージの近く、つまり、リソグラフィ装置内における基板ステージが設置された区画と同一の区画内に熱調整ユニットを配置することによって、（温度オフセットおよび温度均一性に対して）要求される基板の熱調整をより容易に維持することができる。露光対象の基板の熱調整を、より離れた場所で（例えば、トラック装置とリソグラフィ装置とを仲介する基板ハンドラのようなインターフェースモジュール内で）行った場合、温度オフセットおよび温度均一性に対する所望の制約を維持することが困難になることが確認されている。本発明の一実施形態では、（ＴＣＵによる）熱調整後のウェーハを基板テーブルに移送するために、移送システムが適用される。この移送システムの多様な実施形態について、以下でさらに詳細に説明する。一実施形態では、移送システムは、熱調整された基板を熱調整ユニットから基板テーブルへ変位させるように構成されたグリッパを備える。ただし、これに限定されない。本発明の他の実施形態では、他の種類の移送システムを使用することが想定される。
【００２４】
[0029]  温度オフセットまたは温度非均一性は、集積回路の製造プロセス中にオーバーレイエラーなどのエラーを引き起こすことがある。オーバーレイに関する要件が増加し続けているため、露光前基板の熱安定性の要件もまた増加している。また、４５０ｍｍ基板のような大きい基板が使用される場合では、熱安定性要件をより一層厳しくなり得る。
【００２５】
[0030]  以下でさらに詳細に説明する本発明の一実施形態では、熱調整後の基板が熱調整ユニットから基板テーブルまで移動する経路を短くすることが提案される。これは、本発明の一実施形態において、基板テーブルおよび熱調整ユニットが、少なくとも熱調整後の基板が基板テーブルへと移送される間、同一区画内にあるようにすることによって、実現される。一実施形態において、熱調整ユニット（ＴＣＵ）および基板テーブルは、移送の間、互いに隣接して位置決めされるように構成される。このような実施形態では、ＴＣＵは、例えば、基板テーブルをＴＣＵの下方に位置決めすることができるように配置することができ、これにより、調整後の基板を基板テーブルへ迅速に移送することが可能になる。
【００２６】
[0031]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。 
１．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」を基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」および基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」を同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴにまたは「マスクサポート」対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」を基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」を動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用する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。
【００２７】
[0032]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００２８】
[0033]  図２では、リソグラフィ装置の一部と、リソグラフィ装置へまたはリソグラフィ装置から基板（ウェーハとも呼ばれる）を搬送するためのインターフェースとの典型的なレイアウトが概略的に示されている。
【００２９】
[0034]  図２において、基板を移送するためのインターフェースはウェーハハンドラＷＨと呼ばれ、例えば、ウェーハを格納するためのカセット（または他のタイプの格納手段）を含む格納領域１００を備える。ウェーハハンドラＷＨは、ウェーハを調整するように配置された熱調整ユニット（ＴＣＵ）に向けて、カセットからウェーハ１０５を搬送するためのロボット１１０をさらに備える。続いて、熱調整後のウェーハは、更なるロボット１３０によってリソグラフィ装置のウェーハステージ区画ＷＳＣへと搬送され、ここで、調整後のウェーハは、例えば、ウェーハステージ１４０上に位置決めされ得る。通常、ウェーハハンドラＷＨとリソグラフィ装置との間の移送、より詳細にはウェーハステージ区画ＷＳＣへの移送は、ウェーハハンドラＷＨからウェーハステージ区画ＷＳＣを密閉することが可能ないわゆるロードロックまたはローディングポート１５０を介して行われる。
【００３０】
[0035]  図３では、前述した構成要素の典型的な配置の上面図が示されている。この配置において、ウェーハハンドラＷＨは、トラック装置ＴＲＡとリソグラフィ装置のウェーハステージ区画ＷＳＣとの間のインターフェースとして概略的に示されている。ウェーハは、トラック装置からウェーハハンドラＷＨの熱調整ユニット（ＴＣＵ）へと矢印２０５で示されるように（例えば、図示されないロボットを介して）搬送され、そこで熱調整される。調整されると、ウェーハは、リソグラフィ装置のウェーハステージ区画ＷＳＣ内に配置されるウェーハステージＷＳ１へと、ロボット２１０によって（例えば、図示されないロードロックまたはローディングポートを介して）搬送することができる。リソグラフィ装置内では、ウェーハはウェーハステージ上に提供された状態で処理され得る。このような処理には、例えば、ウェーハの測定を行うこと（例えば、ウェーハ表面の高さマップを決定することまたは基板上のマーカを使用して正確なアライメントを行うことを含む）および（例えば、パターン付き放射ビームを使用して）ウェーハの露光を行うことが含まれ得る。通常、測定および露光は、ウェーハステージ区画内の異なる（多くの場合隣接した）場所（測定位置Ｐ１および露光位置Ｐ２として示される）で行われる。通常、（位置Ｐ１内の）ウェーハステージＷＳ１上に位置決めされた第１の基板が測定される間、別の基板が（第２の位置Ｐ２内の）第２のウェーハテーブルＷＳ２上で露光されている。ＷＳ２上の基板の露光が済むと、ウェーハハンドラＷＨのさらなるロボット２２０は、露光後のウェーハを、例えばトラック装置内でのさらなる処理のために、ウェーハステージ区画ＷＳＣから取り除くことができる。そして、ウェーハステージＷＳ１は、その後露光のために第２の位置へと移動させられる。
【００３１】
[0036]  図２および３に概略的に示される配置の欠点は、ウェーハハンドラ内に設けられたＴＣＵからウェーハステージへの移送の間、ウェーハの所望の熱特性を維持することが困難なことである。結果として、調整されたウェーハがウェーハステージのウェーハテーブル上に到着し、処理、つまり露光を受けることが必要になった時点で、（所望の値と比較した）温度オフセットまたは温度に対する非均一性が生じている場合がある。このような所望の温度プロファイルに対する偏差は、当業者が認めるように、ウェーハの適切な露光に悪影響を与え、ウェーハ上に提供された連続層間に望ましくないオーバーレイエラーをもたらすことになる。
【００３２】
[0037]  このような影響を軽減するために、ウェーハハンドラＷＨのようなインターフェース内のＴＣＵからウェーハステージ区画ＷＳＣ内の基板テーブルへの移送プロセスを、可能な限り確実に再現することが提案されている。そうすることによって、熱プロファイルの偏差を予測し、かつ把握することができる。このようなアプローチは、熱調整ユニットとウェーハテーブルとの間で厳しいタイミング要件が必要となるため、バッファとしてのインターフェースの操作に悪影響を与え得る。
【００３３】
[0038]  本発明の一実施形態では、図２および３に示す従来技術の配置とは異なる熱調整ユニットの位置が提案される。本発明の一実施形態によると、熱調整後の基板が熱調整ユニットから基板テーブルへと移送される際に、熱調整ユニットが、リソグラフィ装置内、より詳細には基板（またはウェーハ）テーブルが位置決めされている区画と同一の区画内に配置されるようにすることが提案されている。実質的に欠陥のないＩＣを製造するためには、露光前の基板を取り囲む雰囲気の正確な調整が求められる。そのため、基板の露光は、一般的に、温度および粒子汚染の両方に対して正確に調整された装置の区画内で行われる。加えて、特別な種類のガスを使用したさらなる調整を行うことも考えられる。そのため、リソグラフィ装置内では、１つ以上のウェーハステージまたは基板ステージを含むウェーハステージ区画（例えば、図１に示される区画ＷＳＣを参照のこと）と投影システムの下方部分とが、一般的に、識別されうる。このような区画では、一般的に、干渉計システムまたはエンコーダベースの測定システムのなどの位置測定システムもまた適用される。パターニングデバイスに対しても、同様の配置が等しく確認され得る。このような区画内の調整された雰囲気を確実に安定させるために、この区画へのアクセスは、しばしば、該区画へのまたは該区画からの基板の移送を可能にするために開閉することができるローディングポートまたはいわゆるロードロックを介して構成される。移送の間、熱調整ユニットが、基板ステージを含む区画内に配置されているようにすることによって、調整後の基板をローディングポートまたはロードロックを介して移送する必要がある従来の配置と比較して、より迅速に基板テーブルへと移送されることができる。本発明の一実施形態による配置では、熱調整後の基板が熱調整ユニットから基板テーブルへと移動する経路を、実質的に短くすることができる。
【００３４】
[0039]  本発明の一実施形態では、移送中のウェーハの熱ドリフトの発生を軽減するために、熱調整ユニットは、ウェーハハンドラとリソグラフィ装置のウェーハステージ区画との間の移送を行うロボット内に一体化される。このため、基板テーブル上へと引き渡される基板がウェーハステージ区画内に入るまでに熱調整を行うことができる。
【００３５】
[0040]  図４では、本発明の別の実施形態による概略的な配置が示されている。図示の配置において、熱調整ユニットは、ウェーハハンドラとウェーハステージ区画との間の移送を行うロボットに取り付けられる代わりに、基板テーブルを含む区画内に取り付けられる。図４では、基板ハンドラＷＨのようなインターフェースユニットは、バッファユニット４００または例えばトラック装置によって処理された基板を格納するための格納領域を含んで概略的に示されている。インターフェースＷＨは、ローディングポート４５０を介して、基板４０５を熱調整ユニットＴＣＵに搬送するためのロボット４１０をさらに備える。図示の実施形態において、熱調整ユニットＴＣＵは、基板テーブル４４０も含む装置の区画ＷＳＣ内に配置される。熱調整後の基板の熱調整ユニットから基板テーブルへの引き渡しを整理するために、多様なオプションがあり、それらを以下でさらに詳細に説明する。
【００３６】
[0041]  図５では、本発明の一実施形態による配置の上面図が概略的に示されている。図５において、インターフェースＷＨは、トラック装置ＴＲＡとリソグラフィ装置のウェーハステージ区画ＷＳＣとの間に概略的に示されている。区画ＷＳＣ内では、熱調整が必要な基板が（例えば、ロボット５１０のようなロボットを介して）供給される熱調整ユニット（ＴＣＵ）が設けられている。ウェーハは、調整が済むと、ウェーハステージ区画内の測定位置Ｐ１にてウェーハの測定（例えば、ウェーハ表面の高さマップを決定することまたは正確なアライメントを行うことを含む）を行う処理、および露光位置Ｐ２にて（例えば、パターン付き放射ビームを使った）露光を行う処理などを受けるために、リソグラフィ装置の同一区画ＷＳＣ内に配置される基板ステージＷＳ１の基板テーブルへと提供され得る。ウェーハの露光が行われると、インターフェースＷＨのさらなるロボット５２０は、例えばトラック装置におけるさらなる処理のために、露光後のウェーハをウェーハステージ区画ＷＳＣから除去する。
【００３７】
[0042]  一実施形態では、同一区画内に配置される熱調整ユニットおよび基板テーブルは、移送の間、互いに隣接して位置決めされるように構成される。そうすることによって、熱調整後の基板の運搬をさらに少なくすることができる。一例として、熱調整ユニットは、基板をユニットの下面よりも下方に（例えば、ホルダを介して）保持するように構成することができ、一方、基板テーブルは、調整後の基板を受け取るために熱調整ユニットの下を移動するように構成される。同様のホルダが、例えば、リソグラフィ装置内にバッファ領域を提供するためのものとして、米国特許第７，１０６，４２０号に記載されている。代替的に、熱調整ユニットおよび基板テーブルは、例えば、区画内に配置されるロボットによって基板を移送するために互いに隣り合って位置決めされ得る。
【００３８】
[0043]  一実施形態では、熱調整ユニットは、熱調整前、熱調整中または熱調整後に、基板の粗アライメントを行うためのアライメントユニットをさらに含むこともできる。このような粗アライメントには、例えば、ウェーハのノッチなどのエッジフィーチャの位置の検出が含まれ得る。
【００３９】
[0044]  図６では、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置に適用可能な熱調整ユニット（ＴＣＵ）が概略的に示されている。図示の熱調整ユニットＴＣＵは、ブラケット６２０．１、６２０．２によって示されるホルダ６２０を使用して、調整前の基板Ｗを保持するように配置される。一実施形態では、ホルダまたは保持機構は、基板のエッジに沿って基板を保持するように配置される複数のブラケット６２０．１、６２０．２を備えることができる。このような実施形態では、ブラケットは、内側および外側に向けて移動し、基板をつかんだり解除したりするように配置することができる。このような変位を可能にするために、ホルダは、１つ以上のピエゾアクチュエータまたは電磁アクチュエータなどのアクチュエータを備えることができる。本発明によると、基板を保持および／または位置決めするためのものとして、（プリ・ロード）エアベアリングなど他のタイプのホルダも同様に考えられる。
【００４０】
[0045]  一実施形態において、ホルダは、さらに、例えば基板のエッジ上のノッチなどを検出することによって基板の粗アライメントをするために、基板の平面に実質的に垂直な軸を中心に基板を回転させるように配置することもできる。粗アライメントを提供するために、熱調整ユニットには、例えば、基板のエッジを検出するための光ディテクタまたは機械式ディテクタを含むアライメントユニットを装備することができる。
【００４１】
[0046]  一実施形態において、熱調整ユニット（ＴＣＵ）は、図６に示すように、熱調整後の基板の下方に位置決めすることが可能な基板テーブル６５０を含む区画内に取り付けることができる。このような場合、図１に示す位置決めデバイスＰＷのような位置決めデバイスを使用して、基板テーブルを熱調整ユニットの下方に位置決めすることができる。基板テーブル６５０が基板Ｗに対して垂直方向に位置決めされると、ホルダ６２０は、基板が基板テーブル６５０によって受け取られるように、基板を解除し得る。一実施形態では、基板テーブル６５０は、ホルダによって基板が解除される前に基板を支持するための（例えば、変位可能な支持ピンを含む）支持機構またはサポート６６０を装備することができる。
【００４２】
[0047]  基板を熱調整するために、熱調整ユニットＴＣＵは、例えば、流体が流動可能なチャネルが設けられた金属構造体であり得る冷却プレート６７０を装備することができる。基板を熱調整するべく、基板Ｗと熱調整ユニットＴＣＵとの間で熱輸送を実現させるために、ホルダ６２０を使用して、基板Ｗを、例えば熱調整ユニットの下面を形成することが可能な冷却プレートに近接させることができる。熱調整ユニットＴＣＵの上面に基板を取り付ける代わりに、熱調整ユニットＴＣＵが底面に隣接する基板を受け取るように配置される、図６に示す配置の利点は、熱調整ユニットから基板テーブルへの引渡しにおいて、調整後の基板を基板テーブルへと搬送するための、複雑で、往々にして嵩張るロボットを必要としないことである。さらに、図示されるように、移送を容易にするために、基板テーブルのサポート６６０を使用することができる。
【００４３】
[0048]  また、リソグラフィ装置のうち、基板テーブルと同一の区画内に熱調整ユニットを適用することで、リソグラフィ装置と、トラックなどのさらなる装置との間の（上記図示したインターフェースＷＨのような）インターフェース内の基板に対して行われる運搬回数が少なくなることから、このインターフェースの設計を簡素化することができることもまた、言及に値する。上述したように、基板の粗アライメント（プリ・アライメントとしても知られる）の機能を熱調整ユニットに導入すると、インターフェースユニットのさらなる簡素化を達成することができる。本発明によるリソグラフィ装置の多様な実施形態によって、基板のより迅速な引渡しが可能になるため、リソグラフィ装置のスループットをさらに高めることが可能になり得る。
【００４４】
[0049]   本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン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といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００４５】
[0050]   光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
【００４６】
[0051]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００４７】
[0052]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００４８】
[0053]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、また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、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００４９】
[0054]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。 
【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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【図６】
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【外国語明細書】
2013098552000001.pdf