(57)【要約】【課題】原版の搬送の際における位置決め精度の低下を抑える。【解決手段】原版搬送装置は、原版Ｒを保持する保持機構２０と、保持機構２０を移動させる駆動機構とを備える。保持機構２０は、第１端１０１ａおよび第２端１０１ｂを有する第１板バネ１０１と、第１端１０２ａおよび第２端１０２ｂを有する第２板バネ１０２と、第１板バネ１０１および第２板バネ１０２が水平方向かつ互いに反対方向に延びるように第１板バネ１０１および第２板バネ１０２のそれぞれの第１端を支持するベース８と、鉛直方向に移動の自由度を有するように第１板バネ１０１の第２端１０１ｂによって支持されて原版Ｒの上面を吸着する第１吸着部９１と、鉛直方向に移動の自由度を有するように第２板バネ１０２の第２端１０２ｂによって支持されて原版Ｒの上面を吸着する第２吸着部９２とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版を搬送する原版搬送装置であって、
前記原版を保持する保持機構と、
前記保持機構を移動させる駆動機構とを備え、
前記保持機構は、
第１端および第２端を有する第１板バネと、
第１端および第２端を有する第２板バネと、
前記第１板バネおよび前記第２板バネが水平方向かつ互いに反対方向に延びるように前記第１板バネおよび前記第２板バネのそれぞれの第１端を支持するベースと、
鉛直方向に移動の自由度を有するように前記第１板バネの第２端によって支持されて前記原版の上面を吸着する第１吸着部と、
鉛直方向に移動の自由度を有するように前記第２板バネの第２端によって支持されて前記原版の上面を吸着する第２吸着部と、
を備えることを特徴とする原版搬送装置。
【請求項２】
前記原版の下面を支持する下面支持部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の原版搬送装置。
【請求項３】
前記下面支持部によって前記原版の下面が支持されている状態において、前記第１板バネおよび前記第２板バネが復元力により前記第１吸着部および前記第２吸着部を前記原版に押し付ける、ことを特徴とする請求項２に記載の原版搬送装置。
【請求項４】
前記原版の水平方向への移動を規制する規制部を更に備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原版搬送装置。
【請求項５】
前記第１吸着部および前記第２吸着部の水平方向における位置をそれぞれ規制しかつ前記第１吸着部および前記第２吸着部の鉛直方向における移動をそれぞれ許す第１および第２ガイドを更に備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原版搬送装置。
【請求項６】
前記駆動機構は、前記保持機構を旋回および昇降させる機構を含む、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の原版搬送装置。
【請求項７】
原版のパターンを基板に投影し該基板を露光する露光装置であって、
前記原版を保持する原版ステージと、
前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記基板を保持する基板ステージと、
前記原版ステージへの前記原版の提供、および、前記原版ステージからの前記原版の回収の少なくとも一方を行うように構成された請求項１ないし６のいずれか１項に記載の原版搬送装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項８】
デバイス製造方法であって、
請求項７に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
該露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原版搬送装置、該原版搬送装置を備える露光装置、および、該露光装置を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等のデバイスの製造のためのリソグラフィー工程において露光装置が使用される。露光装置は、原版ステージに保持された原版のパターンを投影光学系によって基板に投影して該基板を露光する。これによって、原版のパターンが基板上の感光剤に転写される。原版は、原版搬送機構によって原版ステージに提供され、および／または、原版ステージから回収される。
【０００３】
特許文献１には、基板の一方の面を吸着する第１保持部と、基板の他方の面に当接して基板を支持する第２保持部と、基板を吸着した第１保持部を前記第２保持部側に押し付ける手段とを備える基板保持機構が開示されている。特許文献１における基板とは、例えば、レチクル（原版）である。
【特許文献１】特開２００５−１３６２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
予め位置決めされた原版を原版搬送装置によって原版ステージに提供する場合を考える。原版搬送機構は、その保持機構によって原版を保持し該保持機構を移動させることによって原版ステージの所定位置まで原版を搬送して原版ステージに渡す。この過程において、保持機構に対する原版の位置が変化したとすると、原版ステージに渡される段階で原版の位置決め精度が低下することになる。特許文献１には、原版の搬送の際における位置決め精度を考慮した具体的な構成は開示されていない。
【０００５】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、例えば、原版の搬送に起因した原版の位置決め精度の低下を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの側面は、原版を搬送する原版搬送装置に係り、前記原版搬送装置は、前記原版を保持する保持機構と、前記保持機構を移動させる駆動機構とを備える。前記保持機構は、第１端および第２端を有する第１板バネと、第１端および第２端を有する第２板バネと、前記第１板バネおよび前記第２板バネが水平方向かつ互いに反対方向に延びるように前記第１板バネおよび前記第２板バネのそれぞれの第１端を支持するベースと、鉛直方向に移動の自由度を有するように前記第１板バネの第２端によって支持されて前記原版の上面を吸着する第１吸着部と、鉛直方向に移動の自由度を有するように前記第２板バネの第２端によって支持されて前記原版の上面を吸着する第２吸着部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、原版の搬送に起因した原版の位置決め精度の低下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】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【０００９】
図１は、本発明の好適な実施形態の露光装置の構成を模式的に示す図である。照明光学系１から出射された光束によって、不図示の位置決め機構によって位置決めされる原版ステージ２によって保持された原版（レチクル）Ｒが照明される。照明された原版Ｒのパターンは、投影光学系３によって基板Ｗに投影され、これによって基板Ｗが露光され、基板Ｗ上の感光剤に原版Ｒのパターンが転写される。基板Ｗは、不図示の位置決め機構によって位置決めされる基板ステージ４によって保持される。
【００１０】
原版Ｒは、予備位置決めステージ５で位置決めされ、露光位置とは異なる原版受渡し位置に移動してきた原版ステージ２に対して、原版搬送装置６によって搬送される。原版ステージ２の原版保持部と予備位置決めステージ５の原版保持部は同じ高さを有するように構成または調整される。なお、図１では、原版ステージ２は露光位置にあり、原版交換時には−Ｙ方向に移動する。
【００１１】
図２は、本発明の好適な実施形態の原版搬送装置６の概略構成を示す図である。原版搬送装置６は、原版を保持する保持機構２０と、保持機構２０を移動させる駆動機構７とを備える。
【００１２】
図２に示す実施形態では、原版搬送装置６は、２つの保持機構２０を備える。２つの保持機構２０は、アーム３０の両端に配置されている。駆動機構７は、アーム３０を旋回および昇降させる機構を含む。駆動機構７の旋回機構の回転軸は、予備位置決めステージ５の原版保持部と原版ステージ２の原版保持部との中間点に位置する。駆動機構７がアーム３０を旋回させることによって、予備位置決めステージ５の原版保持部に置かれた原版を原版ステージ２の原版保持部に置くこと、および、原版ステージ２の原版保持部に置かれた原版を予備位置決めステージ５の原版保持部に置くことができる。１つの保持機構２０によって予備位置決めステージ５の原版保持部の上の原版を保持し、他の保持機構２０によって原版ステージ２の原版保持部の上の原版を保持してアーム３０を旋回させることによって２つの原版を入れ替えることができる。
【００１３】
図３は、原版搬送装置６の保持機構２０の概略構成を示す図である。保持機構２０は、第１板バネ１０１と、第２板バネ１０２と、ベース８と、第１吸着部９１と、第２吸着部９２とを含む。第１板バネ１０１は、第１端１０１ａおよび第２端１０１ｂを有する。第２板バネ１０２は、第１端１０２ａおよび第２端１０２ｂを有する。ベース８は、第１板バネ１０１および第２板バネ１０２が水平方向かつ互いに反対方向に延びるように第１板バネ１０１の第１端１０１ａ、第２板バネ１０２の１０２ａをそれぞれ第１凸部８１、第２凸部８２で支持する。
【００１４】
第１吸着部９１は、鉛直方向に移動の自由度を有するように第１板バネ１０１の第２端１０１ｂによって支持されて原版Ｒの上面を吸着する。第２吸着部９２は、鉛直方向に移動の自由度を有するように第２板バネ１０２の第２端１０２ｂによって支持されて原版Ｒの上面を吸着する。第１吸着部９１、第２吸着部９２は、水平方向に延びた板バネ１０１、１０２によって支持されているので、水平方向の移動の自由度が与えられていない。したがって、第１吸着部９１、第２吸着部９２によって吸着された原版Ｒは、鉛直方向には移動の自由度を有するが、水平方向には移動の自由度を有しないので、水平方向の位置決め精度が維持された状態で搬送される。
【００１５】
水平方向の位置決め精度を更に高く維持するために、第１吸着部９１、第２吸着部９２の水平方向における位置を規制しつつ第１吸着部９１、第２吸着部９２の鉛直方向における移動を許す第１ガイド１２１、第２ガイド１２２を更に備えることが好ましい。
【００１６】
第１吸着部９１および第２吸着部９２の鉛直方向における自由度は、例えば、原版Ｒに対してその上方から第１吸着部９１および第２吸着部９２が接近して原版Ｒに当接した際に原版Ｒに加わる衝撃の低減に寄与する。第１吸着部９１および第２吸着部９２の鉛直方向における自由度は、更に、後述の下面支持部１１と協働して原版Ｒを支持することにも寄与する。
【００１７】
吸着部９１、９２は、例えば、セラミックス、金属、樹脂などで構成されうる。吸着部９１、９２による原版Ｒの吸着は、例えば、真空吸着、静電吸着によってなされうる。或いは、吸着部９１、９２は、ベルヌーイチャックを含んで構成されてもよい。吸着部９１、９２は、原版Ｒを保持していないときは、ベース８に着座している。
【００１８】
保持機構２０は、更に、原版Ｒの下面を支持する一対の下面支持部１１、１１を備えることが好ましい。一対の下面支持部１１、１１は、開閉機構１２によって開閉される。換言すると、一対の下面支持部１１、１１の間隔は、開閉機構１２によって調整される。下面支持部１１は、原版Ｒを吸着する機構を有することが好ましいが、有しなくてもよい。
【００１９】
下面支持部１１によって原版Ｒの下面が支持されている状態において、変形した第１板バネ１０１および第２板バネ１０２が復元力により第１吸着部９１および第２吸着部９２を原版Ｒに押し付ける。下面支持部１１は、ｙ方向における原版Ｒの位置を規制する機能をも有する。
【００２０】
保持機構２０は、原版Ｒの水平方向（ｘ方向）への移動を規制する規制部１３を更に備えることが好ましい。
【００２１】
図４は、本発明の好適な実施形態の原版搬送装置６によって原版ステージ２の上の原版Ｒを回収する手順を示す図である。なお、図４は、原版搬送装置６の大雑把な動作を説明することを目的とする図であるので、保持機構２０は、模式化されている。
【００２２】
まず、図４（ａ）に示すように、一対の下面支持部１１が開いた状態で保持機構２０が下降を開始する。一対の下面支持部１１が開いた状態では、原版Ｒと下面支持部１１とが干渉しない。次いで、図４（ｂ）に示すように、吸着部９１、９２が原版Ｒの上面に当接し、この状態で吸着部９１、９２による原版Ｒの吸着が開始される。保持機構２０が更に下降すると、それにしたがって板バネ１０１、１０２が弾性変形する。保持機構２０は、下面支持部１１が原版Ｒの下面よりも低い位置に到達するまで下降する。この状態で、原版ステージ２による原版Ｒの吸着が停止される。次いで、図４（ｃ）に示すように、一対の下面支持部１１が閉じられる。次いで、図４（ｄ）に示すように、保持機構２０が上昇し、下面支持部１１が原版Ｒの下面と接触する。この状態では、第１板バネ１０１および第２板バネ１０２が復元力により第１吸着部９１および第２吸着部９２が前記原版に押し付ける。
【００２３】
図５は、本発明の好適な実施形態の原版搬送装置６によって原版ステージ２の上に原版Ｒを提供する手順を示す図である。なお、図５は、原版搬送装置６の大雑把な動作を説明することを目的とする図であるので、保持機構２０は、模式化されている。
【００２４】
まず、図５（ａ）に示すように、原版Ｒを保持した保持機構２０が下降する。次いで、図５（ｂ）に示すように、原版Ｒが原版ステージ２の上に置かれ、原版ステージ２が原版Ｒの吸着を開始する。そして、更に板バネ１０１、１０２を変形させながら、下面支持部１１が原版Ｒの下面から離れるまで保持機構２０が下降する。この状態で、吸着部９１、９２による原版Ｒの吸着を停止する。次いで、図５（ｃ）に示すように、一対の下面支持部１１を開いた状態にする。次いで、図５（ｄ）に示すように、保持機構２０が上昇し、吸着部９１、９２がベース８に着座する。保持機構２０は、更に、駆動機構７によって保持機構２０を旋回させる位置まで上昇する。
【００２５】
以上のような原版ステージ２からの基板の回収および原版ステージへの基板の提供の手順は、予備位置決めステージ５からの基板の回収および予備位置決めステージ５への基板の提供についても同様である。
【００２６】
図６および図７は、下面支持部１１と原版Ｒとの好ましい寸法関係を説明する図である。図６および図７において、一対の下面支持部１１、１１は閉じた状態である。原版Ｒのｙ方向の長さをＬｙ、一対の下面支持部１１のうち一方の先端から他方の根元までのｙ方向の距離をＡとすると、一対の下面支持部１１、１１が閉じた状態において、Ｌｙ＞Ａが満たされることが好ましい。このような寸法関係によれば、故障または電力遮断等によって吸着部９１、９２による原版Ｒの吸着が切れて、図７に例示すように原版Ｒがｙ方向に滑ったとしても、原版Ｒは下面支持部１１によって依然として支持されているため、落下することはない。
【００２７】
図８および図９は、下面支持部１１と原版Ｒとの好ましい寸法関係を説明する図である。原版Ｒのｘ方向の長さをＬｘ、規制部１３から当該側面支持部に最も遠い下面支持部１１までの距離をＢとすると、Ｌｘ＞Ｂが満たされることが好ましい。このような寸法関係によれば、故障または電力遮断等によって吸着部９１、９２による原版Ｒの吸着が切れて、図９に例示するように、原版ＲがＸ方向に滑ったとしても、原版Ｒは下面支持部１１によって依然として支持されているため、落下することはない。
【００２８】
図６ないし図９では、４個の下面支持部１１と４個の規制部１３が設けられているが、これらの個数は変更可能である。原版Ｒの各側面について、少なくとも１個ずつ下面支持部１１と規制部１３が設けられればよい。
【００２９】
また、図６ないし図９では、下面支持部１１がｙ方向の規制用、規制部１３がｘ方向の規制用に配置されているが、下面支持部１１がｘ方向の規制用、規制部１３がｙ方向の規制用に配置されてもよい。また、図１０に例示するように、規制部１３の機能を下面支持部１１に取り込んでもよい。
【００３０】
次に上記の露光装置を利用したデバイス製造方法を説明する。図１１は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル作製）では設計した回路パターンに基づいてレチクル（原版またはマスクともいう）を作製する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板ともいう）を製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のレチクルとウエハを用いて、リソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ７）する。
【００３１】
図１２は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（ＣＭＰ）ではＣＭＰ工程によって絶縁膜を平坦化する。ステップ１６（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１７（露光）では上記の露光装置を使って、回路パターンが形成されたマスクを介し感光剤が塗布されたウエハを露光してレジストに潜像パターンを形成する。ステップ１８（現像）ではウエハ上のレジストに形成された潜像パターンを現像してレジストパターンを形成する。ステップ１９（エッチング）ではレジストパターンが開口した部分を通してレジストパターンの下にある層又は基板をエッチングする。ステップ２０（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の好適な実施形態の露光装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の好適な実施形態の原版搬送装置６の概略構成を示す図である。
【図３】原版搬送装置６の保持機構２０の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の好適な実施形態の原版搬送装置によって原版ステージの上の原版を回収する手順を示す図である。
【図５】本発明の好適な実施形態の原版搬送装置によって原版ステージの上に原版を提供する手順を示す図である。
【図６】下面支持部と原版との好ましい寸法関係を説明する図である。
【図７】下面支持部と原版との好ましい寸法関係を説明する図である。
【図８】下面支持部と原版との好ましい寸法関係を説明する図である。
【図９】下面支持部と原版との好ましい寸法関係を説明する図である。
【図１０】下面支持部の他の構成例を示す図である。
【図１１】半導体デバイスの製造プロセスのフローを示す図である。
【図１２】半導体デバイスの製造プロセスのフローを示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：照明光学系、２：原版ステージ、３：投影光学系，４：基板ステージ、５：予備位置決めステージ、６：原版搬送装置、７：駆動機構、８：ベース、９１：第１吸着部、９２：第２吸着部、１０１：第１板バネ、１０２：第２板バネ、１０１ａ、１０２ａ：第１端部、１０１ｂ、１０２ｂ：第２端部、１１：下面支持部、１２：開閉機構、１３：規制部、１２１：第１ガイド、１２２：第２ガイド、２０：保持機構、３０：アーム、８１：第１凸部、８２：第２凸部、Ｒ：原版、Ｗ：基板
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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